JP2007244943A - 排ガス浄化フィルタの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】ディーゼル排ガス中のパティキュレートを酸化燃焼する排ガス浄化フィルタにおいて、排ガス浄化フィルタに担持される種々の遷移金属やアルカリ金属塩や貴金属のそれぞれが示す触媒機能が十分に発揮されないという課題があった。
【解決手段】ハニカムフィルタの一部に遷移金属及びアルカリ金属塩からなる酸化触媒を担持する工程と、無機酸化物を遷移金属及びアルカリ金属塩からなる酸化触媒を担持していない部分に担持する工程と、貴金属を担持した触媒担体を無機酸化物の表面に担持する工程を有する排ガス浄化フィルタの製造方法によって、パティキュレートを効率よく酸化燃焼できる排ガス浄化フィルタが得られる。
【選択図】図１
【解決手段】ハニカムフィルタの一部に遷移金属及びアルカリ金属塩からなる酸化触媒を担持する工程と、無機酸化物を遷移金属及びアルカリ金属塩からなる酸化触媒を担持していない部分に担持する工程と、貴金属を担持した触媒担体を無機酸化物の表面に担持する工程を有する排ガス浄化フィルタの製造方法によって、パティキュレートを効率よく酸化燃焼できる排ガス浄化フィルタが得られる。
【選択図】図１
Description
本発明は、ディーゼルエンジンから排出される排ガス中に含まれるパティキュレート（固体状炭素微粒子、液体あるいは固体状の高分子量炭化水素微粒子）を燃焼して排ガスを浄化する排ガス浄化フィルタの製造方法に関するものである。
ディーゼルエンジンから排出される排ガスに含まれるパティキュレートは、その粒子径がほぼ１μｍ以下で大気中に浮遊しやすく、呼吸時に人体に取り込まれやすい。
また、このパティキュレートは発ガン性物質も含んでいることから、ディーゼルエンジンから排出されるパティキュレートに対する規制が強化されつつある。
排ガスからのパティキュレートを除去する排ガス浄化フィルタとして、ディーゼルパティキュレートフィルタ（以下、ＤＰＦ）がある。ＤＰＦとは、セラミックス材料で形成され、多孔体の隔壁によって多数のセルに仕切られ、セル両端のうち一方を交互にプラグで栓詰めされているハニカムフィルタである。ディーゼルエンジンから排出される排ガスがＤＰＦの多数のセル内に流入し、多孔体の隔壁を排ガスが通過する際に隔壁表面に排ガス中に含まれるパティキュレートが衝突することによって捕集され、さらに多孔体の隔壁表面に捕集されたパティキュレートの表面に後から流入してくるパティキュレートが連続的に捕集されるメカニズムとなっている。ＤＰＦにパティキュレートが連続的に捕集され続けると、ＤＰＦ前後の差圧が上昇してエンジン出力の低下に繋がるため、ＤＰＦの多孔体の隔壁表面に酸化触媒を担持し、捕集されたパティキュレートを連続的に酸化燃焼させたりしている。
特許文献１には、触媒担体としてシリカ−アルミナを用い、バナジウムを基本として、鉄等の遷移金属やリチウム等のアルカリ金属や白金等の貴金属を添加した酸化触媒及び排ガス浄化フィルタの製造方法が開示されている。
特許文献２には、触媒担体としてアルミナ、シリカ、チタニア、ジルコニアやそれらを複合化したものを用い、銅等の遷移金属とセシウム等のアルカリ金属と白金等の貴金属を添加した酸化触媒及び排ガス浄化フィルタの製造方法が開示されている。
特開昭５８−１７４２３６号公報
特開平４−４２０６３号公報
しかしながら、上記従来の排ガス浄化フィルタの製造方法は以下のような課題を有していた。
特許文献１及び特許文献２に記載の酸化触媒及び排ガス浄化フィルタの製造方法においては、種々の遷移金属とアルカリ金属と貴金属を触媒担体やフィルタ表面に同時に担持させた構造であるため、個々の金属が示す触媒機能が十分に発揮されないという課題を有していた。
本発明は、上記の従来の課題を解決するものであり、ＤＰＦにおける多孔体の隔壁表面に触媒担体に担持した貴金属や遷移金属とアルカリ金属からなる酸化触媒を分離して担持したことを特徴とし、個々の金属が示す触媒機能が十分に発揮される排ガス浄化フィルタの製造方法を提供することを目的としている。
本発明の排ガス浄化フィルタは、上記目的を達成するために、多孔体の隔壁によって多数のセルに仕切られ、セル両端のうち一方を交互にプラグで栓詰めされているハニカムフィルタにおいて、遷移金属塩及びアルカリ金属塩の分散液をハニカムフィルタの一部にコートし、余剰液を除去・乾燥後、焼成して遷移金属及びアルカリ金属塩からなる酸化触媒をハニカムフィルタの隔壁表面の一部に担持する工程と、無機酸化物を遷移金属及びアルカリ金属塩からなる酸化触媒を担持していない部分に担持する工程と、貴金属を担持した触媒担体の分散液を無機酸化物の表面にコートし、余剰液を除去・乾燥後、焼成して貴金属を担持した触媒担体をハニカムフィルタの隔壁表面の一部に担持する工程とを有することを特徴とする排ガス浄化フィルタの製造方法である。
本発明によれば、多孔体の隔壁によって多数のセルに仕切られ、セル両端のうち一方を交互にプラグで栓詰めされているハニカムフィルタにおいて、遷移金属塩及びアルカリ金属塩の分散液をハニカムフィルタの一部にコートし、余剰液を除去・乾燥後、焼成して遷移金属及びアルカリ金属塩からなる酸化触媒をハニカムフィルタの隔壁表面の一部に担持する工程と、無機酸化物を遷移金属及びアルカリ金属塩からなる酸化触媒を担持していない部分に担持する工程と、貴金属を担持した触媒担体の分散液を無機酸化物の表面にコートし、余剰液を除去・乾燥後、焼成して貴金属を担持した触媒担体をハニカムフィルタの隔壁表面の一部に担持する工程とを有することを特徴とする排ガス浄化フィルタの製造方法であり、種々の金属を分離して担持することで、ハニカムフィルタ成分と触媒成分との反応や、触媒成分同士の反応を抑制して、それぞれの触媒機能を十分に発揮させることができる。
また、遷移金属とアルカリ金属塩を担持する部分と、貴金属を担持した触媒担体を担持する部分が分離されることで、貴金属と排ガス中のガス成分との親和性が高まるため、排ガス中のガス成分を酸化燃焼させる効率を高めることができるし、貴金属の使用量を少なくできるため安価な排ガス浄化フィルタを提供することができる。
また、遷移金属とアルカリ金属塩を担持する部分と、貴金属を担持した触媒担体を担持する部分が分離されることで、遷移金属とアルカリ金属塩が排ガス中の固体成分であるパティキュレートと接触し易くなるため、パティキュレートを酸化燃焼させる効率を高めることができる。
また、遷移金属とアルカリ金属塩を担持する部分と、貴金属を担持する部分を分離することで、触媒同士の反応などによる触媒組成の変化を防ぐことができ、触媒活性の劣化を防いで耐久性を高めることができる。
また、無機酸化物を担持し、その表面に貴金属を担持した触媒担体を担持することで、遷移金属及びアルカリ金属塩からなる酸化触媒を担持した部分より、排ガスの通気抵抗が高まる。これによって、貴金属を担持した触媒担体を担持した隔壁には排ガスが流れにくくなるため意図的に排ガスの流れを遷移金属及びアルカリ金属塩からなる酸化触媒を担持した隔壁に流すことができる。つまり、貴金属を担持した触媒担体の表面には排ガス中のパティキュレートが堆積しにくくなるため、排ガス中のガス成分と貴金属との親和性が高まりガス成分を酸化燃焼させる効率が向上すると共に、排ガス中のパティキュレートは遷移金属やアルカリ金属塩からなる酸化触媒の表面と接触しやすくなるため、パティキュレートを酸化燃焼させる効率を高めることができる。
本発明の請求項１に記載の排ガス浄化フィルタの製造方法は、多孔体の隔壁によって多数のセルに仕切られ、セル両端のうち一方を交互にプラグで栓詰めされているハニカムフィルタにおいて、遷移金属塩及びアルカリ金属塩の分散液をハニカムフィルタの一部にコートし、余剰液を除去・乾燥後、焼成して遷移金属及びアルカリ金属塩からなる酸化触媒をハニカムフィルタの隔壁表面の一部に担持する工程と、無機酸化物を遷移金属及びアルカリ金属塩からなる酸化触媒を担持していない部分に担持する工程と、貴金属を担持した触媒担体の分散液をハニカムフィルタの遷移金属及びアルカリ金属塩からなる酸化触媒を担持していない部分にコートし、余剰液を除去・乾燥後、焼成して貴金属を担持した触媒担体をハニカムフィルタの隔壁表面の一部に担持する工程とを有することを特徴とする排ガス浄化フィルタの製造方法である。
この構成により以下の作用が得られる。
種々の金属を分離して担持することで、ハニカムフィルタ成分と触媒成分との反応や、触媒成分同士の反応を抑制して、それぞれの触媒機能を十分に発揮させる排ガス浄化フィルタを提供することができる。
また、遷移金属とアルカリ金属を担持する部分と、貴金属を担持した触媒担体を担持する部分が分離されることで、貴金属と排ガス中のガス成分との親和性が高まるため、排ガス中のガス成分を酸化燃焼させる効率を高めることができるし、貴金属の使用量を少なくできるため安価な排ガス浄化フィルタを提供することができる。
また、遷移金属とアルカリ金属を担持する部分と、貴金属を担持した触媒担体を担持する部分が分離されることで、遷移金属とアルカリ金属が排ガス中の固体成分であるパティキュレートと接触し易くなるため、パティキュレートを酸化燃焼させる効率の高い排ガス浄化フィルタを提供することができる。
また、遷移金属とアルカリ金属を担持する部分と、貴金属を担持する部分を分離することで、触媒同士の結合などによる触媒組成の変化を防ぐことができ、触媒活性の劣化を防いで耐久性の高い排ガス浄化フィルタを提供することができる。
また、無機酸化物を担持し、その表面に貴金属を担持した触媒担体を担持することで、遷移金属及びアルカリ金属塩からなる酸化触媒を担持した部分より、排ガスの通気抵抗が高まる。これによって、貴金属を担持した触媒担体を担持した隔壁には排ガスが流れにくくなるため意図的に排ガスの流れを遷移金属及びアルカリ金属塩からなる酸化触媒を担持した隔壁に流すことができる。つまり、貴金属を担持した触媒担体の表面には排ガス中のパティキュレートが堆積しにくくなるため、排ガス中のガス成分と貴金属との親和性が高まりガス成分を酸化燃焼させる効率が向上すると共に、排ガス中のパティキュレートは遷移金属やアルカリ金属塩からなる酸化触媒の表面と接触しやすくなるため、パティキュレートを酸化燃焼させる効率を高めることができる。
本発明の請求項２に記載の排ガス浄化フィルタの製造方法は、多孔体の隔壁によって多数のセルに仕切られ、セル両端のうち一方を交互にプラグで栓詰めされているハニカムフィルタにおいて、遷移金属塩及びアルカリ金属塩の分散液をハニカムフィルタの全体にコートし、余剰液を除去・乾燥後、焼成して遷移金属及びアルカリ金属塩からなる酸化触媒をハニカムフィルタの隔壁表面の全体に担持する工程と、無機酸化物をハニカムフィルタの一部分に担持する工程と、貴金属を担持した触媒担体の分散液を無機酸化物の表面にコートし、余剰液を除去・乾燥後、焼成して貴金属を担持した触媒担体をハニカムフィルタの隔壁表面の一部に担持する工程とを有することを特徴とする排ガス浄化フィルタの製造方法である。
この構成によって、請求項１の作用に加え、以下の作用が可能になる。
貴金属を担持した触媒担体を上層とし、無機酸化物を中間層とし、遷移金属及びアルカリ金属塩からなる酸化触媒を下層に担持することによって、貴金属を担持した触媒担体を担持している部分に堆積するパティキュレートを酸化燃焼させることができるようになり、貴金属を担持した触媒担体を担持している部分をパティキュレートで覆うことがなくなるため、ガス成分に対する触媒機能を維持することができるようになる。
本発明の請求項３に記載の排ガス浄化フィルタの製造方法は、多孔体の隔壁によって多数のセルに仕切られ、セル両端のうち一方を交互にプラグで栓詰めされているハニカムフィルタにおいて、遷移金属塩及びアルカリ金属塩の分散液をハニカムフィルタの一部にコートし、余剰液を除去・乾燥後、焼成して遷移金属及びアルカリ金属塩からなる酸化触媒をハニカムフィルタの隔壁表面の一部に担持する工程と、無機酸化物を遷移金属及びアルカリ金属塩からなる酸化触媒を担持していない部分に担持する工程と、触媒担体の分散液を無機酸化物の表面にコートし、余剰液を除去・乾燥後、焼成して触媒担体をハニカムフィルタの隔壁表面の一部に担持する工程と、貴金属塩の分散液をハニカムフィルタの触媒担体を担持した部分にコートし、余剰液を除去・乾燥後、焼成して触媒担体に貴金属を担持する工程とを有することを特徴とする排ガス浄化フィルタの製造方法である。
この構成によって、請求項１又は２の作用に加えて、以下の作用が得られる。
触媒担体をハニカムフィルタに担持した後に貴金属塩を触媒担体に吸着担持することができるため、触媒担体同士が焼結した部分には貴金属が担持されないため、少ない貴金属量で酸化燃焼活性の高い排ガス浄化フィルタが得られる。
また、貴金属の使用量を減らすことができるため安価な排ガス浄化フィルタを提供できると共に、貴金属という貴重な資源の使用量を減らすことができるようになる。
本発明の請求項４に記載の排ガス浄化フィルタの製造方法は、多孔体の隔壁によって多数のセルに仕切られ、セル両端のうち一方を交互にプラグで栓詰めされているハニカムフィルタにおいて、遷移金属塩及びアルカリ金属塩の分散液をハニカムフィルタの全体にコートし、余剰液を除去・乾燥後、焼成して遷移金属及びアルカリ金属塩からなる酸化触媒をハニカムフィルタの隔壁表面の全体に担持する工程と、無機酸化物をハニカムフィルタの一部分に担持する工程と、触媒担体の分散液を無機酸化物の表面にコートし、余剰液を除去・乾燥後、焼成して触媒担体をハニカムフィルタの隔壁表面の一部に担持する工程と、貴金属塩の分散液をハニカムフィルタの触媒担体を担持した部分にコートし、余剰液を除去・乾燥後、焼成して触媒担体に貴金属を担持する工程とを有することを特徴とする排ガス浄化フィルタの製造方法であり、請求項１乃至３に記載の作用と同様の効果が得られる。
本発明の請求項５に記載の排ガス浄化フィルタの製造方法は、貴金属を担持した触媒担体の分散液に、分散剤を添加したことを特徴とする排ガス浄化フィルタの製造方法である。
この構成によって、請求項１又は２の作用に加え、以下の作用が得られる。
添加した分散剤が貴金属を担持した触媒担体の粒子表面に吸着することで、分散剤の持つイオン性によって粒子同士が反発しあうようになり、粒子の凝集を防止することで、非常に安定な分散状態を保ち、粘度を安定させることができるようになる。これによって、ハニカムフィルタへの担持量や担持膜厚を均一化し、排ガス浄化性能のバラツキの少ない排ガス浄化フィルタを提供することが可能になると共に、貴金属を担持した触媒担体の粒子を凝集させることが無いため貴金属や触媒担体の表面積を大きくすることができ、パティキュレートの酸化燃焼活性の高い排ガス浄化フィルタを提供することが可能となる。
本発明の請求項６に記載の排ガス浄化フィルタの製造方法は、分散剤が、ポリリン酸塩系分散剤であることを特徴とする排ガス浄化フィルタの製造方法である。
この構成によって、請求項１又は２の作用に加え、以下の作用が得られる。
貴金属を担持した触媒担体をハニカムフィルタに担持する際に、ハニカムフィルタ成分や、先に担持した触媒成分や無機酸化物の成分が分散液に溶け出すことにより、凝集・沈降してしまうことがある。分散液に溶け出した成分の示すイオンと分散剤の示すイオンが電荷を打ち消すことで粒子表面の電荷が無くなることで凝集したり、沈降したりするようになる。こうした場合に、ポリリン酸塩系分散剤を分散液に添加することによって、ポリリン酸塩系分散剤が貴金属を担持した触媒担体の表面に吸着し、触媒担体粒子同士の凝集を防止すると共に、分散液中に溶け出すハニカムフィルタ成分や先に担持した触媒成分をキレート作用によって保持することによって、粒子表面の電荷を保ち、凝集・沈降を防止することができるようになる。
本発明の請求項７に記載の排ガス浄化フィルタの製造方法は、貴金属塩の分散液を触媒担体にコートし、余剰液を除去・乾燥後、還元焼成と酸化焼成をして触媒担体に貴金属を担持したことを特徴とする請求項１、２、５または６に記載の排ガス浄化フィルタの製造方法である。
この構成によって、請求項１乃至６の作用に加え、以下の作用が得られる。
貴金属塩を触媒担体に吸着させ、還元焼成することで触媒担体に担持される貴金属粒子径を小さく保つことが可能となる。貴金属粒子径が小さいほど、貴金属粒子の持つ表面積が大きくなるため、排ガス中のガス成分との親和性が高まり、ガス成分の酸化燃焼効率の高い排ガス浄化フィルタを提供することができるようになる。還元焼成する際の雰囲気として、水素が最も還元効果が高いが、それ以外にも一酸化窒素や窒素などを用いてもかまわない。
また、還元焼成後に酸化焼成することによって、粒子径が小さい状態で金属化した貴金属粒子と触媒担体を固着させ、耐久性の高い排ガス浄化フィルタを得ることができるようになる。
本発明の請求項８に記載の排ガス浄化フィルタの製造方法は、触媒担体の分散液に分散剤を添加したことを特徴とする排ガス浄化フィルタの製造方法であり、請求項３又は４に記載の作用と同様の効果が得られる。
本発明の請求項９に記載の排ガス浄化フィルタの製造方法は、分散剤が、ポリリン酸塩系分散剤であることを特徴とする排ガス浄化フィルタの製造方法であり、請求項８に記載の作用と同様の効果が得られる。
本発明の請求項１０に記載の排ガス浄化フィルタの製造方法は、遷移金属塩及びアルカリ金属塩の分散液をハニカムフィルタにコートし、ハニカムフィルタを吸水材料に押付けて余剰液を除去することを特徴とする排ガス浄化フィルタの製造方法である。
この構成によって、請求項１乃至９のいずれかの作用に加えて、以下の作用が得られる。遷移金属塩及びアルカリ金属塩の分散液をハニカムフィルタにコート後、余剰液を吸水材料で吸水させることによって、分散液を均一状態に保持したまま余剰液を除去することが可能になる。ハニカムフィルタにコートされた状態の遷移金属塩及びアルカリ金属塩は、溶媒中ではイオン状態で存在しているためハニカムフィルタの多孔体の隔壁中を移動することが可能である。従って、余剰液を除去する際にハニカムフィルタの乾燥度合いにムラが生じるとコートされている遷移金属塩やアルカリ金属塩の分散液が乾燥の進んだハニカムフィルタへと移動するため、結果的に均一な触媒担持分布を得ることができない。吸水材料を用いて余剰液を除去することで、ハニカムフィルタの乾燥ムラを防止し、遷移金属塩やアルカリ金属塩の分散液の移動を抑制することができるため、排ガス浄化性能の安定した排ガス浄化フィルタを提供することが可能になる。
本発明の請求項１１に記載の排ガス浄化フィルタの製造方法は、遷移金属塩及びアルカリ金属塩の分散液をハニカムフィルタにコートし、ハニカムフィルタに遠心力を加えて余剰液を除去することを特徴とする排ガス浄化フィルタの製造方法である。
この構成によって、請求項１乃至９のいずれかの作用に加えて、以下の作用が得られる。遷移金属塩及びアルカリ金属塩の分散液をハニカムフィルタにコート後、余剰液に遠心力を加えて除去することで、余剰液と空気の接触による乾燥を抑制しながら除去できるため遷移金属塩及びアルカリ金属塩を均一にコートし、排ガス浄化性能の安定した排ガス浄化フィルタを提供することが可能になる。
本発明の請求項１２に記載の排ガス浄化フィルタの製造方法は、遷移金属塩及びアルカリ金属塩の分散液をハニカムフィルタにコートし、余剰液を除去後、ハニカムフィルタを低温液体や低温空気によって凍結した後、真空乾燥することを特徴とする排ガス浄化フィルタの製造方法である。
この構成によって、請求項１乃至１１のいずれかの作用に加えて、以下の作用が得られる。遷移金属塩及びアルカリ金属塩の分散液をハニカムフィルタにコートし、余剰液を除去後、低温液体や低温空気で瞬間的にコートした分散液を凍結させることでハニカムフィルタからの分散液の蒸発を防止できるため、ハニカムフィルタの乾燥ムラを防止し、遷移金属塩及びアルカリ金属塩の分散液の移動を抑制することができるため、遷移金属塩及びアルカリ金属塩の分散液を均一にコートすることが可能になる。
また、分散液を凍結後、真空乾燥することで、コートされている分散液を固体状態から気体状態へと昇華しながら乾燥を進めることができるため、分散液の液体状態だと起こり易い乾燥ムラを防止し、遷移金属塩及びアルカリ金属塩を均一にコートした状態で乾燥することが可能になる。
本発明の請求項１３に記載の排ガス浄化フィルタの製造方法は、低温液体が液体窒素であることを特徴とする排ガス浄化フィルタの製造方法である。
この構成によって、請求項１２の作用に加えて、以下の作用が得られる。
液体窒素はその温度が７７Ｋ（−１９６℃）と非常に低温であるため、ハニカムフィルタにコートした遷移金属塩及びアルカリ金属塩の分散液を瞬間的に凍結させるには十分な低温域である。
また、液体窒素は比較的容易かつ安価に入手できるため、製造コストを抑え安価な排ガス浄化フィルタを提供することができる。
また、ハニカムフィルタ内に液体窒素を注ぎ込んだり、液体窒素内にハニカムフィルタを投入したりと、比較的容易な方法でハニカムフィルタにコートした遷移金属塩及びアルカリ金属塩の分散液を瞬間的に凍結させることができる。
なお、低温な液体や気体であればどんなものでも適用可能で、液体窒素（温度は７７Ｋ）、液体酸素（温度は９０Ｋ）、液体アルゴン（温度は８７Ｋ）、液体水素（温度は２０Ｋ）、ドライアイスとエチルアルコールやドライアイスとエチルエーテルなどから得られる低温液体やドライアイスなどの冷温固体で冷却した空気や冷凍サイクルで得た冷却空気やペルチェ素子で得た冷却空気やボルテック効果を利用した冷却空気を用いても良い。ここでいう低温とは−２０℃（２５３Ｋ）程度以下のことを言い、これより高いと瞬間的に凍結させることが難しく、また凍結してもすぐに溶けてしまうので好ましくない。
本発明の請求項１４に記載の排ガス浄化フィルタの製造方法は、遷移金属塩及びアルカリ金属塩の分散液をハニカムフィルタにコートし、余剰液を除去後、ハニカムフィルタを減圧操作によって凍結した後、真空乾燥することを特徴とする排ガス浄化フィルタの製造方法である。
この構成によって、請求項１乃至１１の作用に加えて、以下の作用が得られる。
ハニカムフィルタにコートされた遷移金属塩及びアルカリ金属塩の分散液の一部を減圧操作によって気化させ、発生する気化熱を利用して分散液全体を凍結させることができるため、容易な方法で凍結させることが可能になる。
なお、減圧操作は真空乾燥装置内にハニカムフィルタを設置し、真空乾燥装置内の真空度を調整しながら、遷移金属塩及びアルカリ金属塩の分散液の一部を気化させ、発生する気化熱によって分散液全体を凍結させても良いし、真空乾燥装置とは別の装置で減圧操作して凍結させても良い。
以下、本発明の実施例を具体的に説明する。
（実施の形態１）
本発明における実施の形態１の排ガス浄化フィルタの製造方法を図１に示す。
本発明における実施の形態１の排ガス浄化フィルタの製造方法を図１に示す。
多孔体の隔壁によって多数のセルに仕切られ、セル両端のうち一方を交互にプラグで栓詰めされているハニカムフィルタにおいて、遷移金属塩及びアルカリ金属塩の分散液をハニカムフィルタの一部にコートし、余剰液を除去・乾燥後、焼成して遷移金属及びアルカリ金属塩からなる酸化触媒をハニカムフィルタの隔壁表面の一部に担持する工程と、無機酸化物を遷移金属及びアルカリ金属塩からなる酸化触媒を担持していない部分に担持する工程と、貴金属を担持した触媒担体の分散液を無機酸化物の表面にコートし、余剰液を除去・乾燥後、焼成して貴金属を担持した触媒担体をハニカムフィルタの隔壁表面の一部に担持する工程とを有することを特徴とする排ガス浄化フィルタの製造方法である。
遷移金属塩としては、銅、バナジウム、マンガン、ニッケル、コバルトなどの硫酸塩、硝酸塩、酢酸塩、炭酸塩、塩化物などを用いることができる。
アルカリ金属塩としては、カリウムやセシウムなどの硫酸塩、硝酸塩、酢酸塩、炭酸塩、塩化物などを用いることができ、好ましくは硫酸塩であり高い耐熱性を有し、耐被毒性に優れたものになる。
無機酸化物としては、耐熱性が高いアルミナ、シリカアルミナ、シリカ、チタニア、ジルコニアなどの粒子やゾルを単独で用いたり、複数を併用して用いたりすることができる。
貴金属塩としては、白金、パラジウム、ロジウム、ルテニウム、イリジウムなどの錯体の塩を用いることができる。
また、触媒担体としては、耐熱性が高く、比表面積の大きいアルミナ、シリカアルミナ、シリカ、チタニア、ジルコニア、ゼオライトなどを用いることができ、さらにセリアやランタニアなどを触媒担体の細孔や表面に固溶させることで、触媒担体の耐熱性を高めたり、貴金属をサポートする助触媒としての機能を持たせたりしても良い。
また、ハニカムフィルタとしては、多孔体の隔壁によって多数のセルに仕切られ、セル両端のうち一方を交互にプラグで栓詰めされている構造を有し、コージェライト、炭化珪素、窒化珪素などの耐熱性の高い材料を用いることができる。
また、遷移金属塩及びアルカリ金属塩の分散液をハニカムフィルタの一部にコートする方法としては、ハニカムフィルタの一部を分散液に含浸してコートしたり、分散液を吸引してハニカムフィルタの一部にコートしたり、分散液を押し上げてハニカムフィルタの一部にコートしたりする。
また、遷移金属塩及びアルカリ金属塩の分散液をハニカムフィルタへコート後、余剰液を除去する方法としては、吸水材料にハニカムフィルタを押し当てて余剰液を吸水材料に吸わせて除去しても良いし、ハニカムフィルタに遠心力を加えることによって余剰液を遠心力で除去したり、高圧空気を用いて一瞬で余剰液をある程度除去し、その後吸水材料に吸わせて完全に除去したりする。なお、吸水材料としては、パルプ、ポリプロピレン、吸水性ポリマー、吸水性スポンジなどを用いることができる。
また、遷移金属塩及びアルカリ金属塩の分散液をハニカムフィルタへコート後、余剰液を除去し、乾燥する方法としては、ハニカムフィルタにコートした分散液を冷温液体や冷温空気を用いて凍結させた後、真空乾燥によって固体から気体へと昇華させながら乾燥させたり、分散液をコートしたハニカムフィルタを減圧操作によって分散液の一部を気化させ、発生する気化熱を利用して分散液全体を凍結させた後、真空乾燥によって固体状態から気体状態へと昇華させながら乾燥させたりする。
また、遷移金属塩及びアルカリ金属塩の分散液をハニカムフィルタへコート後、余剰液を除去し、乾燥後、焼成して遷移金属酸化物とアルカリ金属塩をハニカムフィルタの一部に担持後、無機酸化物を遷移金属及びアルカリ金属塩からなる酸化触媒を担持していない部分に担持し、さらに貴金属を担持した触媒担体を無機酸化物の表面にコートする方法としては、ハニカムフィルタの一部を分散液に含浸してコートしたり、分散液を吸引してハニカムフィルタの一部にコートしたり、分散液を押し上げてハニカムフィルタの一部にコートしたりする。また、貴金属を担持した触媒担体の製造方法としては、貴金属塩の分散液に触媒担体を含浸したり、触媒担体に貴金属塩の分散液を滴下したりして貴金属塩を触媒担体の細孔及び表面に吸着させた後、余剰液を除去・乾燥し、水素と窒素の混合雰囲気下で還元焼成して触媒担体の細孔及び表面に貴金属を生成させ、最終的に酸化焼成して貴金属を触媒担体の細孔及び表面に担持して得ることができる。
また、遷移金属塩及びアルカリ金属塩の分散液をハニカムフィルタへコート後、余剰液を除去し、乾燥後、焼成して遷移金属酸化物とアルカリ金属塩をハニカムフィルタの一部に担持後、無機酸化物を遷移金属及びアルカリ金属塩からなる酸化触媒を担持していない部分に担持し、貴金属を担持した触媒担体を無機酸化物の表面にコート後、余剰液を除去する方法としては、遷移金属塩及びアルカリ金属塩の余剰液を除去する際の同様の方法でも良いし、エアブローなどによって除去する方法でも可能である。貴金属を担持した触媒担体は固体粒子であるため、除去工程中に分散液が蒸発しても固体粒子自体は移動することが無いため均一にコートすることが可能になる。
また、遷移金属塩及びアルカリ金属塩の分散液をハニカムフィルタへコート後、余剰液を除去し、乾燥後、焼成して遷移金属酸化物とアルカリ金属塩をハニカムフィルタの一部に担持後、無機酸化物を遷移金属及びアルカリ金属塩からなる酸化触媒を担持していない部分に担持し、貴金属を担持した触媒担体を無機酸化物の表面にコート後、余剰液を除去後、乾燥する方法としては、遷移金属塩やアルカリ金属塩の分散液を乾燥する時と同様の方法でも良いし、常温空気を通気する通風乾燥や熱風空気を通気する熱風乾燥や高温空気中での気化乾燥やマイクロ波加熱乾燥や加圧高温空気を通気する乾燥などが可能である。貴金属を担持した触媒担体は固体粒子であるため、乾燥工程中に分散液が蒸発しても固体粒子自体は移動することが無いため均一にコートすることが可能になる。
また、遷移金属塩及びアルカリ金属塩の分散液をハニカムフィルタへコート後、余剰液を除去し、乾燥後、焼成して遷移金属酸化物とアルカリ金属塩をハニカムフィルタの一部に担持後、貴金属を担持した触媒担体をハニカムフィルタの一部にコートし、余剰液を除去し、乾燥後、焼成する方法としては、一般的な酸化雰囲気で焼成すればよい。
このようにして、遷移金属酸化物及びアルカリ金属塩をハニカムフィルタの一部に担持し、無機酸化物を遷移金属及びアルカリ金属塩からなる酸化触媒を担持していない部分に担持し、貴金属を担持した触媒担体を無機酸化物の表面に担持してお互いを分離して担持することで、触媒同士の結合などによる触媒組成の変化を防ぐことができ、触媒活性の劣化を防いで耐久性の高い排ガス浄化フィルタを提供することができる。また、種々の金属の触媒機能を十分に発揮し、ディーゼル排ガスに含まれるパティキュレートやガス成分を、効率よく酸化燃焼させることができる排ガス浄化フィルタを提供することが可能となる。
（実施の形態２）
本発明における実施の形態２の排ガス浄化フィルタの製造方法を図２に示す。
本発明における実施の形態２の排ガス浄化フィルタの製造方法を図２に示す。
多孔体の隔壁によって多数のセルに仕切られ、セル両端のうち一方を交互にプラグで栓詰めされているハニカムフィルタにおいて、遷移金属塩及びアルカリ金属塩の分散液をハニカムフィルタの全体にコートし、余剰液を除去・乾燥後、焼成して遷移金属及びアルカリ金属塩からなる酸化触媒をハニカムフィルタの隔壁表面の全体に担持する工程と、無機酸化物をハニカムフィルタの一部分に担持する工程と、貴金属を担持した触媒担体の分散液を無機酸化物の表面にコートし、余剰液を除去・乾燥後、焼成して貴金属を担持した触媒担体をハニカムフィルタの隔壁表面の一部に担持する工程とを有することを特徴とする排ガス浄化フィルタの製造方法である。
実施の形態１と同様の、遷移金属塩、アルカリ金属塩、貴金属塩や触媒担体やハニカムフィルタを用いることができる。
また、遷移金属塩及びアルカリ金属塩の分散液をハニカムフィルタの全体にコートする方法としては、ハニカムフィルタの全体を分散液に含浸してコートしたり、分散液を吸引してハニカムフィルタの全体にコートしたり、分散液を押し上げてハニカムフィルタの一部にコートしたりする。
また、遷移金属塩及びアルカリ金属塩の分散液をハニカムフィルタの全体へコート後、余剰液を除去する方法としては、吸水材料にハニカムフィルタを押し当てて余剰液を吸水材料に吸わせて除去しても良いし、ハニカムフィルタに遠心力を加えることによって余剰液を遠心力で除去したり、高圧空気を用いて一瞬で余剰液をある程度除去し、その後吸水材料に吸わせて完全に除去したりする。
また、遷移金属塩及びアルカリ金属塩の分散液をハニカムフィルタの全体へコート後、余剰液を除去し、乾燥する方法としては、ハニカムフィルタにコートした分散液を冷温液体や冷温空気を用いて凍結させた後、真空乾燥によって固体から気体へと昇華させながら乾燥させたり、分散液をコートしたハニカムフィルタを減圧操作によって発生する気化熱を利用して凍結させた後、真空乾燥によって固体から気体へと昇華させながら乾燥させたりする。
また、遷移金属酸化物及びアルカリ金属塩をハニカムフィルタの全体に担持後、無機酸化物をハニカムフィルタの一部分に担持し、無機酸化物の表面に貴金属を担持した触媒担体をコートする方法としては、ハニカムフィルタの一部を分散液に含浸してコートしたり、分散液を吸引してハニカムフィルタの一部にコートしたり、分散液を押し上げてハニカムフィルタの一部にコートしたりする。
また、貴金属を担持した触媒担体を無機酸化物の表面にコートする際に、ハニカムフィルタの成分や、遷移金属酸化物やアルカリ金属塩が貴金属を担持した触媒担体の分散液に溶け出すことによって、凝集・沈降してしまうため、ポリリン酸塩系分散剤を分散液に添加することによって、ポリリン酸塩系分散剤が貴金属を担持した触媒担体の表面に吸着し、貴金属を担持した触媒担体粒子同士の凝集を防止すると共に、分散液中に溶け出すハニカムフィルタ成分や遷移金属酸化物やアルカリ金属塩をキレート作用によって保持することによって、粒子表面の電荷を保ち、凝集・沈降を防止することができるようになる。なお、貴金属を担持した触媒担体の分散液に用いる分散媒として水以外の有機溶媒を用いることができる場合は、遷移金属酸化物やアルカリ金属塩が溶け出しにくいため分散剤を添加しなくても良い場合もある。
また、貴金属を担持した触媒担体の製造方法としては、貴金属塩の分散液に触媒担体を含浸したり、触媒担体に貴金属塩の分散液を滴下したりして貴金属塩を触媒担体の細孔及び表面に吸着させた後、余剰液を除去・乾燥し、水素と窒素の混合雰囲気下で還元焼成して触媒担体の細孔及び表面に貴金属を生成させ、最終的に酸化焼成して貴金属を触媒担体の細孔及び表面に担持することができる。
また、遷移金属酸化物及びアルカリ金属塩をハニカムフィルタの全体に担持後、無機酸化物をハニカムフィルタの一部分に担持し、貴金属を担持した触媒担体の分散液を無機酸化物の表面にコートした後、余剰液を除去する方法としては、エアブローなどによって除去が可能である。貴金属を担持した触媒担体は固体粒子であるため、除去工程中に分散液が蒸発しても固体粒子自体は移動することが無いため均一にコートすることが可能になる。
また、遷移金属酸化物及びアルカリ金属塩をハニカムフィルタの全体に担持後、無機酸化物をハニカムフィルタの一部分に担持し、貴金属を担持した触媒担体の分散液を無機酸化物の表面にコートし、余剰液を除去後、乾燥する方法としては、熱風乾燥などが可能である。貴金属を担持した触媒担体は固体粒子であるため、乾燥工程中に分散液が蒸発しても固体粒子自体は移動することが無いため均一にコートすることが可能になる。
また、遷移金属酸化物及びアルカリ金属塩をハニカムフィルタの全体に担持後、無機酸化物をハニカムフィルタの一部分に担持し、貴金属を担持した触媒担体の分散液を無機酸化物の表面にコートし、余剰液を除去し、乾燥後、焼成する方法としては、一般的な酸化雰囲気で焼成すればよい。
このようにして、遷移金属酸化物及びアルカリ金属塩をハニカムフィルタの全体に担持し、無機酸化物をハニカムフィルタの一部分に担持し、貴金属を担持した触媒担体を無機酸化物の表面に担持することで、貴金属を担持した触媒担体を担持している部分に堆積するパティキュレートを酸化燃焼させることができるようになり、貴金属表面をパティキュレートで覆うことがなくなるため、ガス成分に対する貴金属の触媒機能を維持することができるようになる。
また、貴金属を担持した触媒担体の層と、遷移金属酸化物及びアルカリ金属塩を担持した層に分離することで、触媒同士の結合などによる触媒組成の変化を防ぐことができ、触媒活性の劣化を防いで耐久性の高い排ガス浄化フィルタを提供することができる。
（実施例１）
ＤＰＦとして、直径が５．６６インチ、長さが６インチ、セル密度が３００セル／ｉｎｃｈ２、多孔体の隔壁厚みが１２ミルの市販のコージェライト製ＤＰＦを用いた。まず始めに、イオン交換水に硫酸セシウム、硫酸銅五水和物、酸化硫酸バナジウム、酢酸マンガンを金属元素重量比でそれぞれ、３１９．６、１８３．９、１８８．５、０．７の比率で溶解した液を調整し、調整した液にコージェライト製ＤＰＦを長さ方向に対して全体長さの２／３を含浸し、パルプ製の吸収材料にコージェライト製ＤＰＦを押し当てて余剰液を吸収・除去後、液体窒素中にコージェライト製ＤＰＦを投入して瞬間的に凍結させた。液体窒素で凍結した後、凍結乾燥機内にコージェライト製ＤＰＦを設置して７２時間真空乾燥した後、７００℃で５時間酸化焼成することで、コージェライト製ＤＰＦの全体長さの２／３に対して硫酸セシウムと銅・バナジウム・マンガンの酸化物が約１３ｗｔ％になるように担持した。
ＤＰＦとして、直径が５．６６インチ、長さが６インチ、セル密度が３００セル／ｉｎｃｈ２、多孔体の隔壁厚みが１２ミルの市販のコージェライト製ＤＰＦを用いた。まず始めに、イオン交換水に硫酸セシウム、硫酸銅五水和物、酸化硫酸バナジウム、酢酸マンガンを金属元素重量比でそれぞれ、３１９．６、１８３．９、１８８．５、０．７の比率で溶解した液を調整し、調整した液にコージェライト製ＤＰＦを長さ方向に対して全体長さの２／３を含浸し、パルプ製の吸収材料にコージェライト製ＤＰＦを押し当てて余剰液を吸収・除去後、液体窒素中にコージェライト製ＤＰＦを投入して瞬間的に凍結させた。液体窒素で凍結した後、凍結乾燥機内にコージェライト製ＤＰＦを設置して７２時間真空乾燥した後、７００℃で５時間酸化焼成することで、コージェライト製ＤＰＦの全体長さの２／３に対して硫酸セシウムと銅・バナジウム・マンガンの酸化物が約１３ｗｔ％になるように担持した。
次いで、硫酸セシウムと銅・バナジウム・マンガンの酸化物を担持していない部分（コージェライト製ＤＰＦの全体長さの１／３）に、チタニアゾルをコートし、余剰液を除去後、液体窒素中にコージェライト製ＤＰＦを投入して瞬間的に凍結させた。液体窒素で凍結した後、凍結乾燥機内にコージェライト製ＤＰＦを設置して７２時間真空乾燥した後、７００℃で５時間酸化焼成することで、無機酸化物としてのチタニアを約１１．１％担持した。
次いで、イオン交換水に市販のアルミナ粉末を分散させ、アルミナに対して白金が４ｗｔ％担持する量のジニトロジアンミン白金硝酸溶液を滴下し、エバポレーターを用いて減圧しながら乾燥し、さらに１２０℃で２４時間乾燥した後、４００℃で４時間還元焼成し、６００℃で５時間酸化焼成してアルミナに対して４ｗｔ％の白金を担持したアルミナを調整した。さらに、白金を担持したアルミナを１．０３ｗｔ％、ポリリン酸塩系分散剤を４．４ｗｔ％になるようにイオン交換水に分散させて分散液を調整し、調整した分散液にコージェライト製ＤＰＦにおけるチタニアを担持した部分を含浸し、余剰液をエアブローで除去し、６００℃で５時間酸化焼成することで、コージェライト製ＤＰＦに対して白金が約０．１ｗｔ％になるように担持して製造した排ガス浄化フィルタを実施例１とした。
（比較例１）
比較例１として、イオン交換水に硫酸セシウム、硫酸銅五水和物、酸化硫酸バナジウム、酢酸マンガンを金属元素重量比でそれぞれ、３１９．６、１８３．９、１８８．５、０．７の比率で溶解し、さらに実施例１で用いた白金を担持したアルミナを添加した分散液を調整し、調整した分散液にコージェライト製ＤＰＦの全体を含浸して、余剰液をエアブローで除去し、６００℃で５時間酸化焼成することで、硫酸セシウムと銅・バナジウム・マンガンの酸化物が約１３％に、白金が約０．１ｗｔ％になるように担持したものを比較例１とした。
比較例１として、イオン交換水に硫酸セシウム、硫酸銅五水和物、酸化硫酸バナジウム、酢酸マンガンを金属元素重量比でそれぞれ、３１９．６、１８３．９、１８８．５、０．７の比率で溶解し、さらに実施例１で用いた白金を担持したアルミナを添加した分散液を調整し、調整した分散液にコージェライト製ＤＰＦの全体を含浸して、余剰液をエアブローで除去し、６００℃で５時間酸化焼成することで、硫酸セシウムと銅・バナジウム・マンガンの酸化物が約１３％に、白金が約０．１ｗｔ％になるように担持したものを比較例１とした。
（評価例１）
排気量３，４３１ｃｃのディーゼルエンジンを使用し、ディーゼルエンジンからの排気ラインには切替え弁を設けてバイパスラインと本ラインの２ラインを設置し、本ライン側に排ガス浄化フィルタを設置した。バイパスライン側に排気しながらディーゼルエンジンを１，５００ｒｐｍ、トルク２１ｋｇｍの条件で１時間作動させて排気を安定させた後、切替え弁によって排ガス浄化フィルタを設置した本ライン側に排ガスを導入した。排ガス温度は、エンジン回転数を１，５００ｒｐｍ一定の状態でディーゼルエンジンへの負荷を変えていくことで２５０℃から４９０℃まで３０℃刻みで昇温した。各温度を４０分キープしながら運転し、圧力センサ−を用いて排ガス浄化フィルタの前後の差圧を測定した。排ガスに含まれるパティキュレートが排ガス浄化フィルタに捕集されるに従い、排ガス浄化フィルタの前後の差圧が上昇していくが、排ガス温度が上昇するに従って、触媒のパティキュレートに対する酸化燃焼活性が上昇し、捕集されたパティキュレートが燃焼することで排ガス浄化フィルタの前後の差圧が下がる。取得した差圧のプロファイルから温度毎における単位時間当りの差圧変化率を算出し差圧変化率がゼロとなった時の温度をＢＰＴ（Ｂａｌａｎｃｅ Ｐｏｉｎｔ ｏｆ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ）と定義し、このＢＰＴが低くければ低いほど排ガス浄化フィルタのパティキュレートに対する酸化燃焼活性が高いものとして判断した。
排気量３，４３１ｃｃのディーゼルエンジンを使用し、ディーゼルエンジンからの排気ラインには切替え弁を設けてバイパスラインと本ラインの２ラインを設置し、本ライン側に排ガス浄化フィルタを設置した。バイパスライン側に排気しながらディーゼルエンジンを１，５００ｒｐｍ、トルク２１ｋｇｍの条件で１時間作動させて排気を安定させた後、切替え弁によって排ガス浄化フィルタを設置した本ライン側に排ガスを導入した。排ガス温度は、エンジン回転数を１，５００ｒｐｍ一定の状態でディーゼルエンジンへの負荷を変えていくことで２５０℃から４９０℃まで３０℃刻みで昇温した。各温度を４０分キープしながら運転し、圧力センサ−を用いて排ガス浄化フィルタの前後の差圧を測定した。排ガスに含まれるパティキュレートが排ガス浄化フィルタに捕集されるに従い、排ガス浄化フィルタの前後の差圧が上昇していくが、排ガス温度が上昇するに従って、触媒のパティキュレートに対する酸化燃焼活性が上昇し、捕集されたパティキュレートが燃焼することで排ガス浄化フィルタの前後の差圧が下がる。取得した差圧のプロファイルから温度毎における単位時間当りの差圧変化率を算出し差圧変化率がゼロとなった時の温度をＢＰＴ（Ｂａｌａｎｃｅ Ｐｏｉｎｔ ｏｆ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ）と定義し、このＢＰＴが低くければ低いほど排ガス浄化フィルタのパティキュレートに対する酸化燃焼活性が高いものとして判断した。
実施例１、比較例１における排ガス浄化フィルタのパティキュレートに対する酸化燃焼活性を評価した結果、比較例１のＢＰＴが約３９３℃であったのに対して、実施例１のＢＰＴは約３４５℃と比較例１のそれより約５０℃も低く、実施例１で製造した排ガス浄化フィルタは、比較例１で製造した排ガス浄化フィルタよりもパティキュレートに対する酸化燃焼活性が高いことが分かった。このことから、実施例１の製造方法によって得られる排ガス浄化フィルタは、種々の金属を分離してハニカムフィルタに担持することで、種々の金属の触媒機能を十分に発揮できるようになったため、ディーゼルエンジンから排出される排ガス中に含まれるパティキュレートを効率よく酸化燃焼させることができることが分かった。
本発明の排ガス浄化フィルタの製造方法は、種々の金属を分離してハニカムフィルタに担持する製造方法であり、種々の金属の触媒機能を十分に発揮し、ディーゼル排ガスに含まれるパティキュレートを、効率よく酸化燃焼させることができる排ガス浄化フィルタを提供することが可能となり非常に有用である。ディーゼル排ガス浄化の対象としては、自動車のみならず建設機械、発電機、フォークリフト、農耕器具、船舶など幅広く存在し適用可能である。
Claims (14)
- 多孔体の隔壁によって多数のセルに仕切られ、セル両端のうち一方を交互にプラグで栓詰めされているハニカムフィルタにおいて、
遷移金属塩及びアルカリ金属塩の分散液をハニカムフィルタの一部にコートし、余剰液を除去・乾燥後、焼成して遷移金属及びアルカリ金属塩からなる酸化触媒をハニカムフィルタの隔壁表面の一部に担持する工程と、
無機酸化物をハニカムフィルタの遷移金属及びアルカリ金属塩からなる酸化触媒を担持していない部分に担持する工程と、
貴金属を担持した触媒担体の分散液を無機酸化物の表面にコートし、余剰液を除去・乾燥後、焼成して貴金属を担持した触媒担体をハニカムフィルタの隔壁表面の一部に担持する工程とを有することを特徴とする排ガス浄化フィルタの製造方法。 - 多孔体の隔壁によって多数のセルに仕切られ、セル両端のうち一方を交互にプラグで栓詰めされているハニカムフィルタにおいて、
遷移金属塩及びアルカリ金属塩の分散液をハニカムフィルタの全体にコートし、余剰液を除去・乾燥後、焼成して遷移金属及びアルカリ金属塩からなる酸化触媒をハニカムフィルタの隔壁表面の全体に担持する工程と、
無機酸化物をハニカムフィルタの一部分に担持する工程と、
貴金属を担持した触媒担体の分散液を無機酸化物の表面にコートし、余剰液を除去・乾燥後、焼成して貴金属を担持した触媒担体をハニカムフィルタの隔壁表面の一部に担持する工程とを有することを特徴とする排ガス浄化フィルタの製造方法。 - 多孔体の隔壁によって多数のセルに仕切られ、セル両端のうち一方を交互にプラグで栓詰めされているハニカムフィルタにおいて、
遷移金属塩及びアルカリ金属塩の分散液をハニカムフィルタの一部にコートし、余剰液を除去・乾燥後、焼成して遷移金属及びアルカリ金属塩からなる酸化触媒をハニカムフィルタの隔壁表面の一部に担持する工程と、
無機酸化物をハニカムフィルタの遷移金属及びアルカリ金属塩からなる酸化触媒を担持していない部分に担持する工程と、
触媒担体の分散液を無機酸化物の表面にコートし、余剰液を除去・乾燥後、焼成して触媒担体をハニカムフィルタの隔壁表面の一部に担持する工程と、
貴金属塩の分散液をハニカムフィルタの触媒担体を担持した部分にコートし、余剰液を除去・乾燥後、焼成して触媒担体に貴金属を担持する工程とを有することを特徴とする排ガス浄化フィルタの製造方法。 - 多孔体の隔壁によって多数のセルに仕切られ、セル両端のうち一方を交互にプラグで栓詰めされているハニカムフィルタにおいて、
遷移金属塩及びアルカリ金属塩の分散液をハニカムフィルタの全体にコートし、余剰液を除去・乾燥後、焼成して遷移金属及びアルカリ金属塩からなる酸化触媒をハニカムフィルタの隔壁表面の全体に担持する工程と、
無機酸化物をハニカムフィルタの一部分に担持する工程と、
触媒担体の分散液を無機酸化物の表面にコートし、余剰液を除去・乾燥後、焼成して触媒担体をハニカムフィルタの隔壁表面の一部に担持する工程と、
貴金属塩の分散液をハニカムフィルタの触媒担体を担持した部分にコートし、余剰液を除去・乾燥後、焼成して触媒担体に貴金属を担持する工程とを有することを特徴とする排ガス浄化フィルタの製造方法。 - 貴金属を担持した触媒担体の分散液に、分散剤を添加したことを特徴とする請求項１または３に記載の排ガス浄化フィルタの製造方法。
- 分散剤が、ポリリン酸塩系分散剤であることを特徴とする請求項５に記載の排ガス浄化フィルタの製造方法。
- 貴金属塩の分散液を触媒担体にコートし、余剰液を除去・乾燥後、還元焼成と酸化焼成をして触媒担体に貴金属を担持したことを特徴とする請求項１、２、５または６に記載の排ガス浄化フィルタの製造方法。
- 触媒担体の分散液に分散剤を添加したことを特徴とする請求項３又は４に記載の排ガス浄化フィルタの製造方法。
- 分散剤が、ポリリン酸塩系分散剤であることを特徴とする請求項８に記載の排ガス浄化フィルタの製造方法。
- 遷移金属塩及びアルカリ金属塩の分散液をハニカムフィルタにコートし、ハニカムフィルタを吸水材料に押付けて余剰液を除去することを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載の排ガス浄化フィルタの製造方法。
- 遷移金属塩及びアルカリ金属塩の分散液をハニカムフィルタにコートし、ハニカムフィルタに遠心力を加えて余剰液を除去することを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載の排ガス浄化フィルタの製造方法。
- 遷移金属塩及びアルカリ金属塩の分散液をハニカムフィルタにコートし、余剰液を除去後、ハニカムフィルタを低温液体や低温空気によって凍結した後、真空乾燥することを特徴とする請求項１乃至１１のいずれかに記載の排ガス浄化フィルタの製造方法。
- 低温液体が液体窒素であることを特徴とする請求項１２に記載の排ガス浄化フィルタの製造方法。
- 遷移金属塩及びアルカリ金属塩の分散液をハニカムフィルタにコートし、余剰液を除去後、ハニカムフィルタを減圧操作によって凍結した後、真空乾燥することを特徴とする請求項１乃至１１のいずれかに記載の排ガス浄化フィルタの製造方法。
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