JP2007313443A - Exhaust gas cleaning apparatus - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an exhaust gas cleaning apparatus capable of using oxygen in a gas phase as an oxidant, sufficiently oxidizing components like PM, HC, CO or NO in a further lower temperature region, and sufficiently regenerating the apparatus by regeneration processing at a relatively low temperature even if PM has accumulated. <P>SOLUTION: This exhaust gas cleaning apparatus is provided with a coagulant comprising silver particles serving as cores, and ceria fine particles with an average primary particle size of 1-100 nm, covering the periphery of the silver particles. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、排ガス浄化装置に関し、より詳しくは、PMが含まれている排ガスを浄化するために好適に用いることが可能な排ガス浄化装置に関する。   The present invention relates to an exhaust gas purification device, and more particularly to an exhaust gas purification device that can be suitably used to purify exhaust gas containing PM.

ガソリンエンジンについては、排気の厳しい規制とそれに対処できる技術の進歩とにより、排気中の有害成分は確実に減少している。しかし、ディーゼルエンジンについては、PM(粒子状物質:パティキュレート マター)が含まれていることから、排気浄化のための技術的課題が多く残されている。そこで、近年では、PM、なかでもスート成分を低温から酸化することのできる酸化触媒の開発が行われてきた。   As for gasoline engines, harmful components in the exhaust are steadily reduced due to strict regulations on exhaust and technological advances that can cope with it. However, since diesel engines contain PM (particulate matter: particulate matter), many technical problems for exhaust purification remain. Therefore, in recent years, an oxidation catalyst that can oxidize PM, particularly a soot component, from a low temperature has been developed.

例えば、特開平1−318715号公報(特許文献1)においては、排ガス中のNOをNOに酸化させるための触媒を有するハニカム型モノリス体と、前記排ガスを前記触媒に通してNOをNOに変換する装置と、前記装置から排出されるNO含有ガスを受けとるために下流側に配置され且つ排ガス中のPMをNO含有ガスで燃焼させるためのフィルターとを備える排ガス浄化装置が開示されている。しかしながら、このような特許文献1に記載の排ガス浄化装置においては、気相中の酸素のみを酸化剤としてPMを酸化することができなかった。 For example, in JP-A-1-318715 (Patent Document 1), a honeycomb monolith having a catalyst for oxidizing NO in exhaust gas to NO 2 , and passing the exhaust gas through the catalyst to pass NO into NO 2. Disclosed is an exhaust gas purification device comprising a device for converting to NO. 2 and a filter disposed on the downstream side for receiving NO 2 containing gas discharged from the device and for burning PM in the exhaust gas with NO 2 containing gas. ing. However, in the exhaust gas purifying apparatus described in Patent Document 1, PM cannot be oxidized using only oxygen in the gas phase as an oxidizing agent.

また、特開2004−42021号公報(特許文献2)においては、銀(Ag)及び/又はコバルト(Co)で安定化されたセリア(CeO)を有する触媒組成がDPFの再生中のすす酸化を促進することが開示され、Agとセリアのモル比は4:1〜1:4(CeとAgの合計量に対するAgの含有量(モル%)は20mol%〜80mol%に相当)が好ましく、3:1〜1:3(CeとAgの合計量に対するAgの含有量(モル%)は33mol%〜67mol%に相当)がより好ましいことが記載されている。そして、Agの含有量が75mol%でCeの含有量が25mol%の混合物について活性度が最大であったとされている。また、Agの含有量が25mol%でCeの含有量が75mol%の混合物では、唯一の酸化剤として酸素を用いてもすす酸化に関して活性であり、この場合に気相中に活性酸素種を生成することができると示されている。なお、特許文献2に記載されている触媒の製造方法は、セルロース材料(Whatman(登録商標)フィルタペーパー540)に硝酸塩前駆体を含浸させ、室温で一晩乾燥させた後に600℃、2時間の条件でセルロースを燃やすことにより、約70〜200Å程度に集中した多孔性と14〜150m/gの高比表面積を有する触媒組成を得る方法である。 In addition, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-42021 (Patent Document 2), a catalyst composition having ceria (CeO 2 ) stabilized by silver (Ag) and / or cobalt (Co) is oxidized by soot oxidation during regeneration of DPF. The molar ratio of Ag to ceria is preferably 4: 1 to 1: 4 (the Ag content (mol%) relative to the total amount of Ce and Ag is equivalent to 20 mol% to 80 mol%), It is described that 3: 1 to 1: 3 (Ag content (mol%) with respect to the total amount of Ce and Ag corresponds to 33 mol% to 67 mol%) is more preferable. And it is said that activity was the maximum about the mixture whose content of Ag is 75 mol% and whose content of Ce is 25 mol%. In addition, a mixture having an Ag content of 25 mol% and a Ce content of 75 mol% is active with respect to soot oxidation even if oxygen is used as the only oxidant. In this case, active oxygen species are generated in the gas phase. It is shown that you can. In addition, the manufacturing method of the catalyst described in Patent Document 2 is obtained by impregnating a cellulose material (Whatman (registered trademark) filter paper 540) with a nitrate precursor and drying it overnight at room temperature. This is a method for obtaining a catalyst composition having a porosity concentrated to about 70 to 200 m 2 and a high specific surface area of 14 to 150 m 2 / g by burning cellulose under conditions.

このような特許文献2における評価方法は大きく2つあり、一つはディーゼルすすと触媒組成をへらによりloose−contactせしめたものを酸素10%雰囲気等でTGAにより分解速度を測定する方法であり、もう一つはDPFにより圧損バランス試験を行う方法である。そして、例えばAgの含有量が75mol%の触媒組成についてのTGA評価では、NO:1010ppm、O:10%という好条件で且つ最良の触媒組成であっても323℃における酸化速度は0.117hr−1である。すなわち、NOという強力な酸化剤が十分に存在する条件であっても、1時間に酸化されるスートの割合は11.7%にすぎない。一方、圧損バランス試験においては、Ag−Ce系であるCPF−15では325℃付近でほぼPMを酸化できていることになっているが、この試験結果は先の試験結果と矛盾していることから、実際の圧損バランス試験においてはスート成分のすり抜け等が生じていると本発明者らは考えており、特許文献2に記載の触媒組成、すなわち単純にAgと、CeO又はCe及びCeOとが存在するのみでは、スート等のPM、HC、CO又はNO等の成分を低温で十分に酸化することはできなかった。
また、このような特許文献2に記載されているような触媒においては、気相中の酸素のみを酸化剤としてPMを酸化することができなかった。
特開平1−318715号公報 特開2004−42021号公報
There are mainly two evaluation methods in Patent Document 2, and one is a method in which the decomposition rate is measured by TGA in a 10% oxygen atmosphere or the like in which the diesel soot and the catalyst composition are loose-contacted with a spatula, The other is a method of performing a pressure loss balance test using a DPF. For example, in the TGA evaluation for the catalyst composition having an Ag content of 75 mol%, the oxidation rate at 323 ° C. is 0. 0 even under the best catalyst composition of NO 2 : 1010 ppm and O 2 : 10%. 117 hr −1 . That is, even under the condition that a strong oxidizer of NO 2 is sufficiently present, the ratio of soot oxidized in one hour is only 11.7%. On the other hand, in the pressure loss balance test, CPF-15, which is an Ag-Ce system, can oxidize PM at around 325 ° C, but this test result is inconsistent with the previous test result. Therefore, the present inventors consider that the soot component slipped out in the actual pressure loss balance test, and the catalyst composition described in Patent Document 2, that is, simply Ag and CeO 2 or Ce and CeO 2. Only in the presence of, components such as soot such as PM, HC, CO or NO could not be sufficiently oxidized at a low temperature.
Moreover, in such a catalyst as described in Patent Document 2, PM cannot be oxidized using only oxygen in the gas phase as an oxidizing agent.
JP-A-1-318715 JP 2004-42021 A

本発明は、上記従来技術の有する課題に鑑みてなされたものであり、気相中の酸素を酸化剤とすることができ、より低温の温度領域で十分にPM、HC、CO又はNO等の成分を酸化することができ、PMが堆積した場合においても比較的低温の再生処理で十分に再生させることが可能な排ガス浄化装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and oxygen in the gas phase can be used as an oxidant, so that PM, HC, CO, NO or the like can be sufficiently obtained in a lower temperature range. An object of the present invention is to provide an exhaust gas purifying apparatus that can oxidize components and can be sufficiently regenerated by a relatively low temperature regeneration process even when PM is deposited.

本発明者らは、上記目的を達成すべく鋭意研究を重ねた結果、核となる銀粒子と、前記銀粒子の周囲を覆っている平均一次粒径が1〜100nmのセリア微粒子とからなる凝集体を備える排ガス浄化装置により、気相中の酸素を酸化剤とすることができ、より低温の温度領域で十分にPM、HC、CO又はNO等の成分を酸化することができ、PMが堆積した場合においても比較的低温の再生処理で十分に再生させることが可能となることを見出し、本発明を完成するに至った。   As a result of intensive studies to achieve the above object, the inventors of the present invention have found that a core particle and a ceria fine particle having an average primary particle diameter of 1 to 100 nm covering the periphery of the silver particle. The exhaust gas purification device equipped with a collection can use oxygen in the gas phase as an oxidant, and can sufficiently oxidize components such as PM, HC, CO or NO in a lower temperature range, and PM is deposited. Even in such a case, it has been found that sufficient regeneration can be achieved by a relatively low temperature regeneration process, and the present invention has been completed.

すなわち、本発明の排ガス浄化装置は、核となる銀粒子と、前記銀粒子の周囲を覆っている平均一次粒径が1〜100nmのセリア微粒子とからなる凝集体を備えることを特徴とするものである。   That is, the exhaust gas purifying apparatus of the present invention comprises an aggregate composed of silver particles serving as a nucleus and ceria fine particles having an average primary particle diameter of 1 to 100 nm covering the periphery of the silver particles. It is.

上記本発明の排ガス浄化装置においては、基材と、前記凝集体とを備えることが好ましい。   The exhaust gas purification apparatus of the present invention preferably includes a base material and the aggregate.

上記本発明の排ガス浄化装置においては、前記基材が1〜300μmの細孔を有するものであり、前記細孔内に前記凝集体の平均粒径の0.5〜50倍の平均厚さを有するコート層が前記凝集体により形成されていることが好ましい。   In the exhaust gas purification apparatus of the present invention, the base material has pores of 1 to 300 μm, and an average thickness of 0.5 to 50 times the average particle size of the aggregates is formed in the pores. It is preferable that the coat layer to be formed is formed of the aggregate.

上記本発明の排ガス浄化装置においては、前記基材の気孔率が30〜70%であることが好ましい。   In the exhaust gas purifying apparatus of the present invention, the substrate preferably has a porosity of 30 to 70%.

上記本発明の排ガス浄化装置においては、強制再生処理が必要となるPM堆積量の第一の基準(A)と、第一の基準(A)よりも低い基準であるPM堆積量の第二の基準(B)とに基づいて、
求められたPM堆積量が第一の基準(A)と第二の基準(B)との間にある場合に、強制再生処理のための第一の再生処理温度よりも低い第二の再生処理温度で低温再生処理を施し、
求められたPM堆積量が第一の基準(A)を超えた場合に、強制再生処理を施す、
ように前記排ガス浄化装置を制御する制御手段を更に備えることが好ましい。
In the exhaust gas purification apparatus of the present invention, the first standard (A) of the PM deposition amount that requires the forced regeneration process and the second standard of the PM deposition amount that is lower than the first standard (A). Based on criteria (B)
The second regeneration process that is lower than the first regeneration process temperature for the forced regeneration process when the obtained PM deposition amount is between the first standard (A) and the second standard (B). Apply low temperature regeneration treatment at temperature,
When the obtained PM deposition amount exceeds the first standard (A), a forced regeneration process is performed.
It is preferable to further comprise a control means for controlling the exhaust gas purification device.

また、前記制御手段を更に備える上記本発明の排ガス浄化装置においては、第二の再生処理温度として複数の温度条件が設定されており、求められたPM堆積量が第一の基準(A)と第二の基準(B)との間にある場合に、低温側の第二の再生処理温度で低温再生処理を施し、その後のPM堆積量が第二の基準(B)未満となった場合は低温再生処理を終了し、該PM堆積量が未だ第一の基準(A)と第二の基準(B)との間にある場合は、順次高温側の第二の再生処理温度に変更して低温再生処理を繰り返すように前記排ガス浄化装置を制御することがより好ましい。   In the exhaust gas purification apparatus of the present invention further including the control means, a plurality of temperature conditions are set as the second regeneration processing temperature, and the obtained PM deposition amount is equal to the first reference (A). When the temperature is between the second standard (B) and the low temperature regeneration process is performed at the low temperature side second regeneration process temperature, and the subsequent PM deposition amount is less than the second standard (B) When the low temperature regeneration process is completed and the PM accumulation amount is still between the first standard (A) and the second standard (B), the temperature is sequentially changed to the second regeneration process temperature on the high temperature side. It is more preferable to control the exhaust gas purification device so as to repeat the low temperature regeneration process.

なお、本発明のディーゼル排ガス浄化用構造体及びそれを用いた排ガス浄化方法によって、上記目的が達成される理由は必ずしも定かではないが、本発明者らは以下のように推察する。すなわち、本発明においては、先ず、核となる銀(Ag)粒子と、前記銀粒子の周囲を覆っている平均一次粒径が1〜100nmの第二のセリア(CeO)微粒子とからなる凝集体を備えているが、かかる凝集体によってPMは比較的低温域にあっても十分に浄化される。このような凝集体によりPMを酸化する機構は以下のようなものと推察する。すなわち、先ず、Ag粒子により比較的低温でも含酸素物質から酸素が遊離される。次に、遊離されて生成した活性酸素種(O:例えば酸素イオン)がCeO微粒子によりPMの表面に移動させられ、そこで表面酸化物が形成される。なお、このような表面酸化物のCとOの結合は、主にC=O、C=C及びC−Oに分類できることが知られている(Applied Catalysis B,50,185−194(2004))。次いで、このようにして形成された表面酸化物が気相の酸素により、或いはCeO微粒子を介して移動してくる酸素活性種により酸化される。このようにして、PMの周囲から酸化された部分が除去、縮小していき、最終的に完全に酸化されて消失させることができる。また、かかる凝集体は、同様にしてPM以外にもHC、NO等の成分を比較的低温で十分に酸化できるものと推察される。 The reason why the above object is achieved by the diesel exhaust gas purification structure of the present invention and the exhaust gas purification method using the same is not necessarily clear, but the present inventors speculate as follows. That is, in the present invention, first, aggregates composed of silver (Ag) particles serving as nuclei and second ceria (CeO 2 ) fine particles having an average primary particle diameter of 1 to 100 nm covering the periphery of the silver particles. Although an agglomerate is provided, PM is sufficiently purified by such agglomerates even in a relatively low temperature range. The mechanism for oxidizing PM by such aggregates is presumed as follows. That is, first, oxygen is released from the oxygen-containing substance by the Ag particles even at a relatively low temperature. Next, active oxygen species (O * : oxygen ions, for example) generated by liberation are moved to the surface of PM by CeO 2 fine particles, where a surface oxide is formed. In addition, it is known that the bond of C and O in such a surface oxide can be classified mainly into C═O, C═C, and C—O (Applied Catalysis B, 50, 185-194 (2004)). ). Next, the surface oxide formed in this way is oxidized by gas-phase oxygen or by oxygen-activated species moving through CeO 2 fine particles. In this way, the oxidized portion is removed and reduced from the periphery of the PM, and finally it can be completely oxidized and disappear. In addition, it is speculated that such an aggregate can sufficiently oxidize components such as HC and NO in addition to PM at a relatively low temperature.

従って、本発明の排ガス浄化装置は、気相中の酸素を酸化剤として、より低温の温度領域で十分にPM、HC、CO又はNO等の成分を酸化することができ、更には、低温域で十分にPMを酸化させることができるため、排ガス浄化装置内に堆積したPMも低温で除去することができるため、比較的低温の再生処理で十分に再生させることが可能となる。   Therefore, the exhaust gas purifying apparatus of the present invention can sufficiently oxidize components such as PM, HC, CO or NO in a lower temperature region using oxygen in the gas phase as an oxidant, Since PM can be sufficiently oxidized by this, PM deposited in the exhaust gas purification apparatus can also be removed at a low temperature, so that it can be sufficiently regenerated by a relatively low temperature regeneration process.

本発明によれば、気相中の酸素を酸化剤とすることができ、より低温の温度領域で十分にPM、HC、CO又はNO等の成分を酸化することができ、PMが堆積した場合においても比較的低温の再生処理で十分に再生させることが可能な排ガス浄化装置を提供することが可能となる。   According to the present invention, oxygen in the gas phase can be used as an oxidizing agent, and components such as PM, HC, CO, or NO can be sufficiently oxidized in a lower temperature range, and PM is deposited. In addition, it is possible to provide an exhaust gas purification device that can be sufficiently regenerated by a relatively low temperature regeneration process.

以下、本発明をその好適な実施形態に即して詳細に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to preferred embodiments thereof.

本発明の排ガス浄化装置は、核となる銀粒子と、前記銀粒子の周囲を覆っている平均一次粒径が1〜100nmのセリア微粒子とからなる凝集体を備えることを特徴とするものである。   The exhaust gas purifying apparatus of the present invention is characterized by comprising an agglomerate composed of silver particles serving as nuclei and ceria fine particles having an average primary particle diameter of 1 to 100 nm covering the periphery of the silver particles. .

なお、本発明にかかる銀(Ag)粒子及びセリア(CeO)微粒子そのものは一次粒子であり、前者が後者により覆われてなる二次粒子を「凝集体(又は一次凝集体)」、さらにそのような凝集体が集合してなる三次粒子を「集合体(又は二次凝集体)」と称する。 The silver (Ag) particles and ceria (CeO 2 ) fine particles themselves according to the present invention are primary particles, and the former is a secondary particle covered with the latter as an “aggregate (or primary aggregate)”, and further A tertiary particle formed by aggregation of such aggregates is referred to as an “aggregate (or secondary aggregate)”.

また、前記Ag粒子はAgを単独で用いたものであってもよいが、AgとAg以外の他の金属との二種以上の金属からなる合金であってもよい。更に、前記Ag粒子は、その一部が、酸化物を形成していてもよく、他の元素との化合物を形成していてもよい。前記Ag粒子の一部が酸化物や化合物を形成している場合、Agの含有率が0.3質量%以上であることが好ましい。   The Ag particles may be one using Ag alone, but may be an alloy composed of two or more metals of Ag and another metal other than Ag. Furthermore, a part of the Ag particles may form an oxide or a compound with another element. When a part of the Ag particles forms an oxide or a compound, the Ag content is preferably 0.3% by mass or more.

このようなAg粒子は、含酸素物質の少なくとも酸素を遊離させ、酸素活性種を生成することができるものである。すなわち、このようなAg粒子は、酸素遊離材として機能する。そして、このようなAg粒子によって、効率的にPM等を酸化する反応系に酸素原子を取り込むことが可能となる。また、このようなAg粒子(酸素遊離材)は、含酸素物質捕捉材としても機能することもある。そのため、このようなAg粒子によって、より低温から大量の酸素活性種を、酸素活性種移動材を通じてPMや、HC、CO又はNO等の成分に供給して酸化を促進することが可能となる。   Such Ag particles can release at least oxygen of the oxygen-containing substance and generate oxygen active species. That is, such Ag particles function as an oxygen release material. Such Ag particles enable oxygen atoms to be taken into a reaction system that efficiently oxidizes PM or the like. In addition, such Ag particles (oxygen release material) may function as an oxygen-containing substance capturing material. Therefore, with such Ag particles, it is possible to supply a large amount of oxygen active species from a lower temperature to components such as PM, HC, CO, or NO through the oxygen active species transfer material to promote oxidation.

また、このようなAg粒子の粒径としては、特に限定されないが、大気中500℃で5時間焼成した後の平均粒径が10〜100nm(より好ましくは10〜50nm)であることが好ましく、また、酸素10容量%及び窒素90容量%からなる雰囲気中800℃で5時間焼成した後の平均粒径が10〜400nm(より好ましくは10〜80nm)であることが好ましい。このようなAg粒子の平均粒径が前記下限未満ではAg粒子(酸素遊離材)により生成された酸素活性種のCeO微粒子(酸素活性種移動材)への受け渡しが阻害される傾向にあり、他方、前記上限を超えるとAg粒子がCeO微粒子によって覆われにくくなる傾向にある。 Further, the particle diameter of such Ag particles is not particularly limited, but the average particle diameter after baking for 5 hours at 500 ° C. in the air is preferably 10 to 100 nm (more preferably 10 to 50 nm), Moreover, it is preferable that the average particle diameter after baking at 800 degreeC for 5 hours in the atmosphere which consists of 10 volume% of oxygen and 90 volume% of nitrogen is 10-400 nm (more preferably 10-80 nm). When the average particle size of such Ag particles is less than the lower limit, delivery of oxygen-activated species generated by Ag particles (oxygen-releasing material) to CeO 2 fine particles (oxygen-activated species transfer material) tends to be inhibited. On the other hand, when the upper limit is exceeded, the Ag particles tend to be difficult to be covered with the CeO 2 fine particles.

このようなセリア微粒子は、前記Ag粒子(酸素遊離材)により生成された酸素活性種を移動することが可能なものであり、酸素活性種移動材として機能する。このようなセリア微粒子は、その価数変化等を通じて酸素活性種(例えば酸素イオン)を移動することのできる材料である。このような材料を用いることによって前記Ag粒子(酸素遊離材)により生成された酸素活性種を受け取ると、酸素活性種はCeO微粒子(酸素活性種移動材)を移動して、吸着されているPMに到達することが可能となる。このような酸素活性種が移動する経路は、CeO微粒子のバルク内部を通る必要はなく、例えば、CeO微粒子の表面を移動できればよい。また、PMを酸化する場合においては、酸素活性種の酸化力が強過ぎると、PMとCeO微粒子との間の接触部分が優先的に酸化されてしまい、両者の間の接触状態が失われて空隙が生じるため、PMを完全に酸化することが困難となることから、酸素活性種は適度の酸化力(PMと酸素活性種が直ちに反応せず、酸素活性種がPM上を移動できる程度)を有することが好ましい。 Such ceria fine particles can move oxygen active species generated by the Ag particles (oxygen release material) and function as an oxygen active species transfer material. Such ceria fine particles are materials that can move oxygen active species (for example, oxygen ions) through valence change and the like. When the oxygen active species generated by the Ag particles (oxygen release material) is received by using such a material, the oxygen active species are adsorbed by moving CeO 2 fine particles (oxygen active species transfer material). It becomes possible to reach PM. Routes such oxygen active species is moved need not pass through the bulk interior of the CeO 2 fine particles, for example, it is sufficient movement of the surface of CeO 2 fine particles. In addition, when oxidizing the PM, if the oxidizing power of the oxygen active species is too strong, the contact portion between the PM and the CeO 2 fine particles is preferentially oxidized, and the contact state between the two is lost. Therefore, it becomes difficult to completely oxidize PM because of the generation of voids. Therefore, the oxygen active species have a moderate oxidizing power (the PM and oxygen active species do not react immediately and the oxygen active species can move on the PM). ).

また、このような凝集体においては、CeO微粒子における酸素活性種の移動度を高めると共にCeO粒子の粗大化をより確実に防止するために、La、Nd、Pr、Sm、Y、Ca、Ti、Fe、Zr及びAlからなる群から選択される少なくとも一種(特に好ましくはLa及び/又はNd)を更に含有していることがより好ましい。なお、このような添加成分を含有する場合、Ceと添加成分の合計量に対して添加成分の含有量が1〜30mol%程度であることが好ましく、5〜20mol%程度であることがより好ましい。なお、このような添加成分は、CeO微粒子中に含有されていることが好ましい。 In such an aggregate, La, Nd, Pr, Sm, Y, Ca, in order to increase the mobility of oxygen active species in the CeO 2 fine particles and more reliably prevent the coarsening of the CeO 2 particles. It is more preferable to further contain at least one selected from the group consisting of Ti, Fe, Zr and Al (particularly preferably La and / or Nd). In addition, when such an additive component is contained, the content of the additive component is preferably about 1 to 30 mol%, more preferably about 5 to 20 mol% with respect to the total amount of Ce and the additive component. . Such an additive component is preferably contained in the CeO 2 fine particles.

また、このようなCeO微粒子の粒径は、特に限定されないが、大気中500℃で5時間焼成した後の平均粒径が1〜75nm(より好ましくは8〜20nm、更に好ましくは8〜15nm)であることが好ましく、また、酸素10容量%及び窒素90容量%からなる雰囲気中800℃で5時間焼成した後の平均粒径が8〜100nm(より好ましくは8〜60nm、更に好ましくは8〜40nm)であることが好ましい。CeO微粒子(酸素活性種移動材粒子)の上記平均粒径が上記下限未満ではスート等のPMとの接触が阻害される傾向にあり、他方、上記上限を超えるとAg粒子(酸素遊離材粒子)を覆うことが困難となる傾向にある。 The particle diameter of such CeO 2 fine particles is not particularly limited, but the average particle diameter after baking at 500 ° C. for 5 hours in the atmosphere is 1 to 75 nm (more preferably 8 to 20 nm, still more preferably 8 to 15 nm). The average particle size after baking for 5 hours at 800 ° C. in an atmosphere consisting of 10 volume% oxygen and 90 volume% nitrogen is preferably 8 to 100 nm (more preferably 8 to 60 nm, still more preferably 8). ˜40 nm). If the average particle size of the CeO 2 fine particles (oxygen-activated species transfer material particles) is less than the lower limit, contact with PM such as soot tends to be inhibited. On the other hand, if the upper limit is exceeded, Ag particles (oxygen free material particles) ) Tends to be difficult to cover.

また、このような凝集体においては、大気中500℃で5時間焼成した後、並びに、酸素10容量%及び窒素90容量%からなる雰囲気中800℃で5時間焼成した後のいずれにおいても、前記Ag粒子(酸素遊離材粒子)の平均粒径が前記CeO微粒子(酸素活性種移動材粒子)の平均粒径の1.3倍以上であることが好ましく、2.0倍以上であることがより好ましい。Ag粒子及びCeO微粒子の平均粒径が上記条件を満たさないと、Ag粒子の周囲が十分にCeO微粒子により覆われず、PMや、HC、CO又はNO等の成分を酸化する能力が低下する傾向にある。 Further, in such an aggregate, after firing at 500 ° C. for 5 hours in the atmosphere and after firing for 5 hours at 800 ° C. in an atmosphere composed of 10% by volume of oxygen and 90% by volume of nitrogen, The average particle diameter of Ag particles (oxygen free material particles) is preferably 1.3 times or more, more preferably 2.0 times or more of the average particle diameter of CeO 2 fine particles (oxygen active species transfer material particles). More preferred. If the average particle size of Ag particles and CeO 2 fine particles does not satisfy the above conditions, the periphery of the Ag particles will not be sufficiently covered with CeO 2 fine particles, and the ability to oxidize components such as PM, HC, CO or NO will be reduced. Tend to.

また、このような凝集体は、Ag粒子の周囲がCeO微粒子により覆われてなるものである。かかるAg粒子とCeO微粒子との比率は特に限定されないが、Ag粒子とCeO微粒子との比率(モル比)が4:1〜1:9であることが好ましく、35:65〜60:40であることがより好ましく、40:60〜60:40であることが特に好ましい。Ag粒子の量が上記下限より少ないと、気相から遊離される活性酸素種の量が低下してPMや、HC、CO又はNO等の成分を酸化する能力が低下する傾向にあり、他方、CeO微粒子の量が上記下限より少ないと、PMや、HC、CO又はNO等の成分に移動できる活性酸素種の量が低下してPMを酸化する能力が低下する傾向にある。そして、上記の比率が40:60〜60:40であると、Ag粒子の周囲をCeO微粒子が覆い易く、且つ、それらの凝集体を形成しない両成分の割合が低下するため特に好ましい。 In addition, such an aggregate is formed by covering the periphery of the Ag particles with CeO 2 fine particles. While such Ag ratio of the particles and the CeO 2 fine particles is not particularly limited, the ratio of the Ag particles and the CeO 2 fine particles (molar ratio) is 4: 1 to 1: is preferably 9, 35: 65-60: 40 Is more preferable, and 40:60 to 60:40 is particularly preferable. If the amount of Ag particles is less than the above lower limit, the amount of active oxygen species liberated from the gas phase tends to decrease and the ability to oxidize components such as PM, HC, CO or NO tends to decrease, If the amount of CeO 2 fine particles is less than the above lower limit, the amount of active oxygen species that can move to components such as PM, HC, CO, or NO tends to decrease, and the ability to oxidize PM tends to decrease. Then, the above ratio is 40: 60 to 60: If it is 40, it is easy to cover the CeO 2 fine particles around the Ag particles and the proportion of the two components that do not form aggregates thereof are particularly preferred for reduction.

このような凝集体の平均粒径、すなわち前記Ag粒子が前記CeO微粒子により覆われてなる凝集体の平均粒径は特に制限されないが、0.05〜0.5μmであることが好ましく、0.07〜0.2μmであることがより好ましい。平均粒径が上記下限未満では含酸素物質とAg粒子との接触が阻害される傾向にあり、他方、上記上限を超えるとCeO微粒子とPM等の接触が阻害される傾向にある。 The average particle diameter of such an aggregate, that is, the average particle diameter of the aggregate formed by covering the Ag particles with the CeO 2 fine particles is not particularly limited, but is preferably 0.05 to 0.5 μm, More preferably, the thickness is from 07 to 0.2 μm. If the average particle size is less than the lower limit, the contact between the oxygen-containing substance and the Ag particles tends to be inhibited. On the other hand, if the average particle size exceeds the upper limit, the contact between the CeO 2 fine particles and PM or the like tends to be inhibited.

また、このような凝集体は、分散性が高いことが好ましく、全凝集体のうちの60容量%以上のものが前記平均粒径±50%の範囲内の粒径を有していることが好ましい。前記凝集体の分散性が、このように高いとPMを酸化する能力がより向上すると共に、DPF等の担体により均一に担持させることが可能となる傾向にある。   Such aggregates preferably have high dispersibility, and 60% by volume or more of all aggregates may have a particle size in the range of the average particle size ± 50%. preferable. When the dispersibility of the agglomerates is thus high, the ability to oxidize PM is further improved, and it tends to be uniformly supported by a carrier such as DPF.

さらに、前記凝集体は、前記セリア微粒子の表面に担持されている第三の金属超微粒子を更に備えていてもよい。かかる第三の金属超微粒子が存在すると、セリア微粒子(酸素活性種移動材粒子)が、酸素活性種をPMや、HC、CO又はNO等の成分に供給し易くなる傾向にある。   Further, the aggregate may further include third metal ultrafine particles supported on the surface of the ceria fine particles. When such third metal ultrafine particles are present, the ceria fine particles (oxygen active species transfer material particles) tend to easily supply the oxygen active species to components such as PM, HC, CO, or NO.

このような第三の金属超微粒子を構成する第三の金属としては、Hのイオン化傾向より小さいイオン化傾向を有するもの(例えば、Au,Pt,Pd,Rh,Ru,Ag,Hg,Cu,Bi,Sb,Ir,Os)であることが好ましく、Agのイオン化傾向以下のイオン化傾向を有するもの(貴金属:例えば、Au,Ag,Cu,Pt,Pd,Rh,Ru,Ir,Os)であることがより好ましく、Agであることが特に好ましい。また、第三の金属超微粒子が、1〜1000個の原子からなることが好ましい。   As the third metal constituting the third ultrafine metal particles, those having an ionization tendency smaller than that of H (for example, Au, Pt, Pd, Rh, Ru, Ag, Hg, Cu, Bi). , Sb, Ir, Os), and those having an ionization tendency equal to or lower than the ionization tendency of Ag (noble metals: for example, Au, Ag, Cu, Pt, Pd, Rh, Ru, Ir, Os) Is more preferable, and Ag is particularly preferable. Moreover, it is preferable that a 3rd metal ultrafine particle consists of 1-1000 atoms.

また、前記凝集体は、前記銀粒子の周囲を覆っている前記セリア微粒子が、その表面にクラックを生じた状態で凝集していてもよい。さらに、前記凝集体の形状は特に限定されないが、前記凝集体が球状であることが好ましい。   The aggregate may be aggregated in a state where the ceria fine particles covering the periphery of the silver particles are cracked on the surface thereof. Furthermore, the shape of the aggregate is not particularly limited, but the aggregate is preferably spherical.

次に、このような凝集体の製造方法について説明する。このような凝集体の製造方法としては、Agの塩とCeの塩とを含有する溶液から、Agの塩に由来するAg粒子がCeの塩に由来するCe化合物微粒子により覆われている凝集体前駆体を生成せしめる工程と、得られた凝集体前駆体を焼成することによって、核となるAg粒子と、前記Ag粒子の周囲を覆っている平均一次粒径が1〜100nmのセリアの微粒子とからなる凝集体を得る工程とを含む方法が挙げられる
このようなAgやCeの塩としては、AgやCeの硝酸塩、酢酸塩、塩化物、硫酸塩、亜硫酸塩、無機錯塩等の水溶性の塩が挙げられ、中でも硝酸塩(例えば、硝酸銀や硝酸セリウム)が好適に用いられる。また、Agの塩とCeの塩とを含有する溶液を調製するための溶媒としては、特に制限されず、水、アルコール(例えば、メタノール、エタノール、エチレングリコール等の単独又は混合系溶媒)等の各種溶媒が挙げられるが、水が特に好ましい。
Next, a method for producing such an aggregate will be described. As a method for producing such an aggregate, an aggregate in which Ag particles derived from Ag salt are covered with Ce compound fine particles derived from Ce salt from a solution containing Ag salt and Ce salt. A step of generating a precursor, and by firing the obtained aggregate precursor, Ag particles serving as nuclei, and fine particles of ceria having an average primary particle size of 1 to 100 nm covering the periphery of the Ag particles Examples of such Ag and Ce salts include water-soluble compounds such as nitrates, acetates, chlorides, sulfates, sulfites, and inorganic complex salts of Ag and Ce. Among them, nitrates (for example, silver nitrate and cerium nitrate) are preferably used. Further, the solvent for preparing the solution containing the Ag salt and the Ce salt is not particularly limited, and may be water, alcohol (for example, methanol, ethanol, ethylene glycol alone or a mixed solvent), and the like. Although various solvents are mentioned, water is particularly preferable.

なお、Agの塩とCeの塩との配合量(仕込み量)は、得られるAg粒子とCeO微粒子との比率と完全には一致する必要はなく、得ようとする凝集体におけるAg粒子とCeO微粒子との組み合わせや比率の好適条件に応じてAgの塩とCeの塩との組み合わせや配合量の条件が適宜設定される。また、Ceの塩に対してAgの塩が過剰に存在するようにすると、溶液中に生成するCeO微粒子を全て凝集体の一部とさせ易くなる傾向にあり、凝集体以外の成分が溶液中に生成しないので好ましい。 Note that the blending amount (preparation amount) of the Ag salt and the Ce salt does not need to completely match the ratio of the obtained Ag particles to the CeO 2 fine particles, and the Ag particles in the aggregate to be obtained The combination of the Ag salt and the Ce salt and the condition of the blending amount are appropriately set according to the suitable conditions of the combination and ratio of the CeO 2 fine particles. Further, if the Ag salt is excessively present with respect to the Ce salt, the CeO 2 fine particles generated in the solution tend to be easily made part of the aggregate, and components other than the aggregate are in the solution. It is preferable because it does not form inside.

また、このような凝集体の製造方法においては、前記凝集体前駆体を生成せしめる工程において、pH調整剤の存在下でCe化合物微粒子を生成せしめ、前記Ce化合物微粒子の還元作用によって前記Ag粒子を析出させることによって前記凝集体前駆体を生成せしめることが好ましい。   Further, in such an aggregate production method, in the step of producing the aggregate precursor, Ce compound fine particles are produced in the presence of a pH adjusting agent, and the Ag particles are reduced by the reducing action of the Ce compound fine particles. It is preferable to produce the aggregate precursor by precipitation.

酸化還元反応が起きるための要件はAgとCeとの電位で説明することができるが、電位はpH依存性がある。一般的に、pHが大きくなるほど電位は低下する。したがって、このような凝集体の製造方法においては、適宜pH調整剤を添加して酸化還元反応を制御することが好ましい。また、pH調整剤を添加することによって、活性化エネルギーも変化することから、酸化還元反応を最適条件にすることが可能である。このようなpH調製剤としては、NaOH、KOH、NH、HNO、HSOが例示されるが、一般的な酸やアルカリを用いれば足りる。 The requirement for the oxidation-reduction reaction can be explained by the potential between Ag and Ce, but the potential is pH-dependent. In general, the potential decreases as the pH increases. Therefore, in such an aggregate production method, it is preferable to control the oxidation-reduction reaction by adding a pH adjuster as appropriate. Further, since the activation energy is changed by adding the pH adjuster, the oxidation-reduction reaction can be made the optimum condition. Examples of such a pH adjuster include NaOH, KOH, NH 3 , HNO 3 , and H 2 SO 4, but it is sufficient to use a general acid or alkali.

なお、Agは酸性側では電位が高いため、反応が早く進行し過ぎるため、粗大なAgが析出し易くなる傾向があることから、塩基の存在下でアルカリ性とすることが好ましい。その際、pH調整剤としてNaOHを用いると沈殿が生じてしまうことから、アンモニアでアルカリ性とすることが好ましい。この場合には、アンモニアは錯化剤としても機能している。また、このような塩基の濃度は特に限定されないが、塩基としてアンモニアを用いる場合には一般的には1〜50%程度のアンモニア濃度を有する溶液を用いることが好ましい。さらに、この場合におけるCe化合物微粒子は、Ceの水酸化物であると考えられる。   In addition, since Ag has a high potential on the acidic side and the reaction proceeds too quickly, there is a tendency that coarse Ag is likely to precipitate, so that it is preferable to make it alkaline in the presence of a base. At that time, if NaOH is used as a pH adjuster, precipitation occurs, and therefore it is preferable to make it alkaline with ammonia. In this case, ammonia also functions as a complexing agent. Further, the concentration of such a base is not particularly limited, but when ammonia is used as the base, it is generally preferable to use a solution having an ammonia concentration of about 1 to 50%. Furthermore, the Ce compound fine particles in this case are considered to be a hydroxide of Ce.

また、このような凝集体の製造方法においては、前記凝集体前駆体を生成せしめる工程において、錯化剤の存在下で前記Agの塩に由来する第一の金属化合物を生成せしめ、前記Ce化合物微粒子の還元作用によって前記第一の金属化合物を還元して前記銀粒子を析出させることがより好ましい。   Further, in such a method for producing an aggregate, in the step of producing the aggregate precursor, a first metal compound derived from the Ag salt is produced in the presence of a complexing agent, and the Ce compound is produced. More preferably, the silver particles are precipitated by reducing the first metal compound by the reducing action of the fine particles.

さらに、酸化還元反応を最適な条件にするためには、上記のようにpH調整剤を添加することが好ましいが、その場合、特にpHによっては沈殿物を生じることがある。そこで、錯化剤を用いない場合に沈殿物が生成する条件であっても、錯化剤を添加することにより、金属塩の状態とすることができる。このようにすることにより、電位や活性化エネルギーも変化するため、適宜条件を合わせることが可能となる。例えば、Agを[Ag(NHとすることが好ましい。このような錯化剤としては、アンモニア、有機酸(グリコール酸、クエン酸、酒石酸等)のアルカリ塩、チオグリコール酸、ヒドラジン、トリエタノールアミン、エチレンジアミン、グリシン、ピリジン、シアン化物が例示される。 Furthermore, in order to make the redox reaction optimal, it is preferable to add a pH adjuster as described above. In this case, however, a precipitate may be generated depending on the pH. Therefore, even when the precipitate is generated when the complexing agent is not used, the metal salt can be obtained by adding the complexing agent. By doing so, the potential and the activation energy also change, so that the conditions can be appropriately adjusted. For example, Ag is preferably [Ag (NH 3 ) 2 ] + . Examples of such a complexing agent include ammonia, alkali salts of organic acids (such as glycolic acid, citric acid, and tartaric acid), thioglycolic acid, hydrazine, triethanolamine, ethylenediamine, glycine, pyridine, and cyanide.

また、このような凝集体の製造方法においては、前記凝集体前駆体を生成せしめる工程において、温度調整することが好ましい。反応溶液の温度条件は、酸化還元反応を支配する重要な因子である。溶媒が液体として機能している範囲で溶液の温度を適宜調整することが好ましい。例えば、30℃以上とすることが好ましく、60℃以上とすることがより好ましい。そして、1〜3気圧、100〜150℃程度の条件とすると確実に反応を起こすことができる傾向にあり、また反応時間を短縮できることから産業への応用上も好ましい。   In such a method for producing an aggregate, it is preferable to adjust the temperature in the step of producing the aggregate precursor. The temperature condition of the reaction solution is an important factor governing the redox reaction. It is preferable to appropriately adjust the temperature of the solution within a range in which the solvent functions as a liquid. For example, it is preferable to set it as 30 degreeC or more, and it is more preferable to set it as 60 degreeC or more. And if it is the conditions of about 1-3 atmospheres and about 100-150 degreeC, it exists in the tendency which can raise | generate reaction reliably, and since reaction time can be shortened, it is preferable also on the application to industry.

なお、前記凝集体前駆体を生成せしめる工程において、Ag及びCeの塩溶液にpH調整剤含有溶液(例えば塩基性溶液)を添加・混合するいわゆる「沈殿法」であっても、pH調整剤含有溶液(例えば塩基性溶液)にAg及びCeの塩溶液を添加・混合するいわゆる「逆沈殿法」であってもよい。この場合において、Agの塩、Ceの塩の順、又はその逆の順序で逐次添加・混合してもよい。また、反応時間は特に限定されないが、好ましくは0.1〜24時間程度、より好ましくは0.1〜3時間程度かけて凝集させることが好ましい。また、錯化剤を用いる場合には、予め錯化剤により金属塩としてから上記操作を行ってもよい。   Even in the so-called “precipitation method” in which a pH adjusting agent-containing solution (for example, a basic solution) is added to and mixed with the salt solution of Ag and Ce in the step of forming the aggregate precursor, the pH adjusting agent is included. A so-called “reverse precipitation method” in which a salt solution of Ag and Ce is added to and mixed with a solution (for example, a basic solution) may be used. In this case, you may add and mix sequentially in the order of the salt of Ag, the salt of Ce, or the reverse order. The reaction time is not particularly limited, but it is preferably about 0.1 to 24 hours, more preferably about 0.1 to 3 hours for aggregation. Moreover, when using a complexing agent, you may perform the said operation, after previously making a metal salt with a complexing agent.

また、このような前記凝集体前駆体を生成せしめる工程における反応溶液中の固形分濃度は特に制限されないが、1質量%〜50質量%であることが好ましく、10質量%〜40質量%であることがより好ましく、15〜30質量%であることが更に好ましい。固形分濃度が前記下限未満では、凝集処理の促進効果が低下する傾向にあり、他方、上記上限を超えると銀粒子を核とした凝集体を得ることが困難となる傾向にある。このように凝集処理を行うことで、前述のように銀粒子がCe化合物微粒子により覆われている凝集体前駆体が効率良く且つ確実に得られるようになる。   Further, the solid content concentration in the reaction solution in the step of producing such an aggregate precursor is not particularly limited, but is preferably 1% by mass to 50% by mass, and is preferably 10% by mass to 40% by mass. It is more preferable, and it is still more preferable that it is 15-30 mass%. If the solid content concentration is less than the lower limit, the accelerating effect of the agglomeration treatment tends to decrease. By performing the aggregation treatment in this way, an aggregate precursor in which silver particles are covered with Ce compound fine particles as described above can be obtained efficiently and reliably.

さらに、このような凝集体前駆体の平均粒径は特に制限されないが、0.05〜0.5μmであることが好ましく、0.07〜0.2μmであることがより好ましい。また、かかる凝集体前駆体の分散性が高いことが好ましく、全凝集体前駆体のうちの60容量%以上のものが前記平均粒径±50%の範囲内の粒径を有していることが好ましい。凝集体前駆体の分散性がこのように高いと、得られる凝集体の分散性が高くなり、DPF等の担体により均一に担持させることが可能となる傾向にある。   Furthermore, the average particle diameter of such an aggregate precursor is not particularly limited, but is preferably 0.05 to 0.5 μm, and more preferably 0.07 to 0.2 μm. Moreover, it is preferable that the dispersibility of the aggregate precursor is high, and 60% by volume or more of all aggregate precursors have a particle size in the range of the average particle size ± 50%. Is preferred. When the dispersibility of the aggregate precursor is high as described above, the dispersibility of the obtained aggregate is high, and it tends to be supported uniformly by a carrier such as DPF.

そして、このような凝集処理によって得られた凝集体前駆体を、必要に応じて洗浄した後に、焼成することによって、前述の凝集体を得ることができる。かかる焼成の際の条件は特に限定されないが、一般的には酸化雰囲気(例えば、空気)中において300〜600℃で1〜5時間程度かけて焼成することが好ましい。   And the above-mentioned aggregate can be obtained by baking, after wash | cleaning the aggregate precursor obtained by such an aggregation process as needed. The conditions for such firing are not particularly limited, but in general, firing in an oxidizing atmosphere (for example, air) at 300 to 600 ° C. for about 1 to 5 hours is preferable.

さらに、このような凝集体の製造方法においては、前記Ce化合物微粒子又は前記CeO微粒子の表面に第三の金属超微粒子を担持せしめる工程が更に含まれていてもよい。このように第三の金属超微粒子を担持せしめる方法としては、(i)前記凝集処理によって得られた凝集体前駆体を焼成した後にセリアの微粒子の表面に第三の金属超微粒子を担持せしめる方法と、(ii)前記凝集処理と同時にCe化合物微粒子の表面に第三の金属超微粒子を析出させる方法が例示される。 Further, the method for producing an aggregate may further include a step of supporting third metal ultrafine particles on the surface of the Ce compound fine particles or the CeO 2 fine particles. As described above, the method for supporting the third metal ultrafine particles includes (i) a method of supporting the third metal ultrafine particles on the surface of the ceria fine particles after firing the aggregate precursor obtained by the aggregation treatment. And (ii) a method of precipitating the third metal ultrafine particles on the surface of the Ce compound fine particles simultaneously with the aggregation treatment.

方法(i)においては、前述の第三の金属の硝酸塩、硫酸塩、酢酸塩、アンモニウム塩等を用いて、いわゆる含浸担持させる方法、或いは、金属酸化物表面での酸化還元反応を利用する方法を採用することができる。前者の含浸担持法は、触媒等を得る際に用いられる一般的な金属超微粒子の担持法である。   In the method (i), a method of impregnating and supporting the third metal nitrate, sulfate, acetate, ammonium salt or the like described above, or a method of utilizing a redox reaction on the surface of the metal oxide Can be adopted. The former impregnation supporting method is a general supporting method of ultrafine metal particles used for obtaining a catalyst or the like.

一方、後者の方法は、例えばAgをセリアの微粒子中の欠陥サイト(例えば、CeOが部分的にCe3+となっている部分)により還元させることにより金属超微粒子を析出させる方法である。その際、析出反応速度を制御して金属超微粒子の粒径を制御するために、必要に応じて錯化剤を添加することが好ましい。例えば、AgNOにアンモニア水を滴下することにより[Ag(NHを生成させると、酸化還元電位が変化して析出速度が低下するため、より微細な金属超微粒子が得られる傾向にある。 On the other hand, the latter method is a method in which, for example, Ag + is reduced by a defect site (for example, a portion where CeO 2 is partially Ce 3+ ) in the fine particles of ceria to precipitate ultrafine metal particles. At that time, it is preferable to add a complexing agent as necessary in order to control the precipitation reaction rate to control the particle size of the ultrafine metal particles. For example, when [Ag (NH 3 ) 2 ] + is produced by dropping ammonia water into AgNO 3 , the oxidation-reduction potential changes and the deposition rate decreases, so that finer metal ultrafine particles tend to be obtained. It is in.

また、方法(ii)は、前述の凝集処理時の酸化還元反応を利用するものであり、第三の金属がAgである場合に特に好ましい方法である。この方法においては、前述の凝集体前駆体を生成せしめる工程において、Ce化合物微粒子により第一の金属が析出されると同時に、Ce化合物微粒子の表面にも第三の金属超微粒子が析出されるものである。   The method (ii) uses the oxidation-reduction reaction at the time of the above-described aggregation treatment, and is a particularly preferable method when the third metal is Ag. In this method, the first metal is precipitated by the Ce compound fine particles and the third metal ultrafine particles are also precipitated on the surface of the Ce compound fine particles in the step of generating the above-mentioned aggregate precursor. It is.

また、本発明の排ガス浄化装置は、前記凝集体を備えるものであればよく特に制限されるものではないが、基材と、前記凝集体とを備えるものがより好ましい。   Moreover, the exhaust gas purifying apparatus of the present invention is not particularly limited as long as it includes the agglomerates, but more preferably includes a base material and the agglomerates.

このような基材としては特に制限されず、DPF基材、モノリス状基材、ハニカム状基材、ペレット状基材、プレート状基材、発泡状セラミック基材等が好適に採用される。また、このような基材の材質も特に制限されないが、コージエライト、炭化ケイ素、ムライト等のセラミックスからなる基材や、クロム及びアルミニウムを含むステンレススチール等の金属からなる基材が好適に採用される。   Such a substrate is not particularly limited, and a DPF substrate, a monolith substrate, a honeycomb substrate, a pellet substrate, a plate substrate, a foamed ceramic substrate, and the like are suitably employed. Further, the material of such a base material is not particularly limited, but a base material made of a ceramic such as cordierite, silicon carbide, mullite, or a base material made of a metal such as stainless steel including chromium and aluminum is suitably employed. .

また、本発明の排ガス浄化装置においては、前記基材に付与する凝集体の量は特に制限されず、対象とする内燃機関等に応じてその量を適宜調整することができるが、基材体積1リットルに対して凝集体の量が10〜300g程度となる量が好ましい。なお、本発明の排ガス浄化装置としては、凝集体自身をペレット化する等して用いることもできる。   Further, in the exhaust gas purifying apparatus of the present invention, the amount of the aggregate to be applied to the base material is not particularly limited, and the amount can be appropriately adjusted according to the target internal combustion engine or the like. The amount that the amount of aggregate is about 10 to 300 g per liter is preferable. The exhaust gas purifying apparatus of the present invention can be used by pelletizing the aggregate itself.

また、このような本発明の排ガス浄化装置においては、前記基材が1〜300μmの細孔を有するものであり、前記細孔内に前記凝集体の平均粒径の0.5〜50倍の平均厚さを有するコート層が前記凝集体により形成されていることが好ましい。なお、本発明の排ガス浄化装置においては、本発明の効果を損なわない限りにおいて、前記凝集体とともに他の成分を更に備えていてもよい。このような他の成分としては、核となるPt、Rh、Pd、Ru、Ir、Os、Au等の第一の金属粒子と、前記第一の金属粒子の周囲を覆っている平均一次粒径が1〜100nmのLa、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd等の第二の金属酸化物微粒子とからなる凝集体であってもよい。   Moreover, in such an exhaust gas purification apparatus of the present invention, the substrate has pores of 1 to 300 μm, and 0.5 to 50 times the average particle size of the aggregates in the pores. It is preferable that the coat layer having an average thickness is formed of the aggregate. In addition, in the exhaust gas purification apparatus of this invention, as long as the effect of this invention is not impaired, another component may be further provided with the said aggregate. Examples of such other components include first metal particles such as Pt, Rh, Pd, Ru, Ir, Os, and Au serving as nuclei and an average primary particle diameter covering the periphery of the first metal particles. May be an aggregate comprising 1 to 100 nm of second metal oxide fine particles such as La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, and Gd.

また、このような基材としては、気孔率が30〜70%(より好ましくは50〜65%)であることが好ましい。ここにいう「気孔率」とは、基材内部の空洞部分の体積率をいう。また、このような気孔率が前記下限未満では、排ガス中の粒子状物質により閉塞し易くなるとともに前記凝集体のコート層を形成しにくくなる傾向にあり、他方、前記上限を超えると、排ガス中の粒子状物質を捕集しにくくなるとともに基材の強度が低下する傾向にある。   Moreover, as such a base material, it is preferable that the porosity is 30 to 70% (more preferably 50 to 65%). Here, the “porosity” refers to the volume ratio of the hollow portion inside the substrate. Further, if the porosity is less than the lower limit, it tends to be clogged with particulate matter in the exhaust gas and tends to make it difficult to form the coat layer of the aggregate. On the other hand, if the upper limit is exceeded, It is difficult to collect the particulate matter, and the strength of the base material tends to decrease.

次に、基材と、凝集体とを備える排ガス浄化装置の好適な製造方法について説明する。このような排ガス浄化装置の好適な第一の製造方法は、第一の凝集体分散液を基材に接触させた後に焼成することによって排ガス浄化装置を得ることを特徴とする方法であり、また、第二の製造方法は、第二の凝集体分散液を基材に接触させた後に焼成することによって排ガス浄化装置を得ることを特徴とする方法である。   Next, the suitable manufacturing method of an exhaust gas purification apparatus provided with a base material and an aggregate is demonstrated. A preferred first production method of such an exhaust gas purification device is a method characterized in that an exhaust gas purification device is obtained by firing after contacting the first aggregate dispersion with a substrate, and The second production method is a method characterized in that an exhaust gas purification device is obtained by firing after bringing the second aggregate dispersion into contact with the substrate.

このような第一の凝集体分散液は、前記凝集体と、分散媒とを含有するものである。このような第一の凝集体分散液は、バインダーを更に含有していることが好ましい。ここで用いるバインダーとしては特に制限されず、例えばセリアゾル等が好適に用いられる。また、凝集体とバインダーとの混合比率も特に制限されず、凝集体とバインダーとの混合比率が重量比で99:1〜80:20程度であることが好ましい。例えば、バインダーを用いた場合であっても、超音波処理により容易に分散性の高い分散液(スラリー)を得ることができる。   Such a first aggregate dispersion contains the aggregate and a dispersion medium. Such a first aggregate dispersion preferably further contains a binder. The binder used here is not particularly limited, and for example, ceria sol is preferably used. Further, the mixing ratio of the aggregate and the binder is not particularly limited, and the mixing ratio of the aggregate and the binder is preferably about 99: 1 to 80:20 by weight ratio. For example, even when a binder is used, a highly dispersible dispersion (slurry) can be easily obtained by ultrasonic treatment.

また、第二の凝集体分散液は、上記凝集体の製造方法の過程で得られた凝集体前駆体と、分散媒とを含有するものである。このような第二の凝集体分散液においては、上述の凝集体の製造過程で得られた凝集体前駆体を含有する溶液から、系中の残存イオンを50〜99.9%分離して得られた凝集体前駆体を含有していることが好ましい。凝集する段階でもある程度の分散性はあるが、塩や錯化剤に起因する残存イオンを除去することにより非常に分散性の高い分散液を得ることができるようになる。   The second aggregate dispersion liquid contains an aggregate precursor obtained in the course of the aggregate manufacturing method and a dispersion medium. Such a second aggregate dispersion is obtained by separating 50 to 99.9% of residual ions in the system from a solution containing the aggregate precursor obtained in the above-described aggregate production process. It is preferable to contain the obtained aggregate precursor. Although there is a certain degree of dispersibility even at the stage of agglomeration, a dispersion with very high dispersibility can be obtained by removing residual ions caused by salts and complexing agents.

ここで、前記第一及び第二の凝集体分散液を基材に接触させる方法は特に制限されないが、例えばDPF等のフィルタ基材の細孔内に入り込ませる際には超音波をかけながら接触させることが好ましい。また、この場合の焼成条件は、前述の焼成条件と同様の条件が好ましい。   Here, the method for bringing the first and second aggregate dispersions into contact with the base material is not particularly limited. For example, when entering the pores of the filter base material such as DPF, contact is made while applying ultrasonic waves. It is preferable to make it. In addition, the firing conditions in this case are preferably the same conditions as the aforementioned firing conditions.

また、このような第二の製造方法によれば、PM、HC、CO又はNO等を酸化できる成分が凝集体自身であるゆえ、それ自身がバインダーの役割を果たし、より効果的な本発明の排ガス浄化装置を提供できる。   In addition, according to the second production method, since the component capable of oxidizing PM, HC, CO, NO, or the like is an aggregate itself, it plays the role of a binder itself and is more effective in the present invention. An exhaust gas purification apparatus can be provided.

さらに、本発明の排ガス浄化装置においては、強制再生処理が必要となるPM堆積量の第一の基準(A)と、第一の基準(A)よりも低い基準であるPM堆積量の第二の基準(B)とに基づいて、
求められたPM堆積量が第一の基準(A)と第二の基準(B)との間にある場合に、強制再生処理のための第一の再生処理温度よりも低い第二の再生処理温度で低温再生処理を施し、
求められたPM堆積量が第一の基準(A)を超えた場合に、強制再生処理を施す、
ように前記排ガス浄化装置を制御する制御手段を更に備えることが好ましい。このような制御手段を備えることによって、前記排ガス浄化装置に堆積したPMを効率よく除去することができ、排ガス浄化装置を再生させて連続的に使用することを可能とする。
Furthermore, in the exhaust gas purification apparatus of the present invention, the first standard (A) of the PM deposition amount that requires the forced regeneration process and the second PM deposition amount that is a lower standard than the first standard (A). Based on the criteria (B)
The second regeneration process that is lower than the first regeneration process temperature for the forced regeneration process when the obtained PM deposition amount is between the first standard (A) and the second standard (B). Apply low temperature regeneration treatment at temperature,
When the obtained PM deposition amount exceeds the first standard (A), a forced regeneration process is performed.
It is preferable to further comprise a control means for controlling the exhaust gas purification device. By providing such a control means, it is possible to efficiently remove PM accumulated in the exhaust gas purification device, and it is possible to regenerate the exhaust gas purification device and use it continuously.

このような前記制御手段としては、例えばエンジンコントロールユニット(ECU)が挙げられる。このようなECUは、マイクロプロセッサ及びその動作に必要なROM、RAM等の周辺装置を組み合わせたコンピュータとして構成されているものである。   Examples of such control means include an engine control unit (ECU). Such an ECU is configured as a computer combining a microprocessor and peripheral devices such as ROM and RAM necessary for its operation.

また、前述の第一の再生処理温度としては、600℃以上(より好ましくは600〜650℃)の温度であることが好ましい。また、第二の再生処理温度は、前記第一の再生処理温度よりも低い温度であり、200〜500℃であることが好ましく、250〜400℃程度であることが好ましい。更に、「強制再生処理」とは、前記第一の再生処理温度による熱処理をいい、「低温再生処理」とは、前記第二の再生処理温度による熱処理をいう。なお、このような熱処理の時間は、再生処理を目的として排ガス温度を上昇させる際に生じる燃費悪化を抑制するという観点から、不必要に長くすることは好ましくなく、1〜10分程度とすることが好ましい。   The first regeneration treatment temperature is preferably 600 ° C. or higher (more preferably 600 to 650 ° C.). The second regeneration treatment temperature is lower than the first regeneration treatment temperature, preferably 200 to 500 ° C, and preferably about 250 to 400 ° C. Furthermore, “forced regeneration treatment” refers to heat treatment at the first regeneration treatment temperature, and “low temperature regeneration treatment” refers to heat treatment at the second regeneration treatment temperature. It should be noted that such heat treatment time is not preferably unnecessarily long from the viewpoint of suppressing fuel consumption deterioration that occurs when the exhaust gas temperature is raised for the purpose of regeneration treatment, and should be about 1 to 10 minutes. Is preferred.

また、第一の基準(A)及び第二の基準(B)は、排ガス浄化装置の大きさ、形態、基剤の種類等に応じて適宜その値を設定することができる。また、本発明においては、第一の基準(A)の方が第二の基準(B)よりも大きな値となる。さらに、このような第二の基準(B)の好適な値は、基材の種類等によって異なるものであることから特に制限されるものではないが、例えば、気孔率が65%の基材を用いた場合には、第二の基準(B)は基材1Lあたり1.5g/L以下であることが好ましく、1.0g/L以下であることがより好ましく、0.5g/L以下であることが更に好ましい。   The first standard (A) and the second standard (B) can be appropriately set according to the size, form, type of base, etc. of the exhaust gas purification device. In the present invention, the first standard (A) is larger than the second standard (B). Further, the suitable value of the second standard (B) is not particularly limited because it varies depending on the type of the base material. For example, a base material having a porosity of 65% is used. When used, the second standard (B) is preferably 1.5 g / L or less, more preferably 1.0 g / L or less, and 0.5 g / L or less per liter of the base material. More preferably it is.

このようなPMの堆積量を測定する方法としては特に制限されず、例えば、以下のような方法を採用できる。すなわち、このようなPMの堆積量を測定する方法としては、内燃機関の運転状況及び排ガス浄化装置の使用履歴等とPMの堆積量とに関するマップを予め作成しておき、そのマップに基づいてPMの堆積量を算出する方法、前記凝集体を排ガス管等に配置した場合には前記凝集体を配置した位置の前後の位置の排ガスの圧力差とPMの堆積量とに関するマップを予め作成しておき、そのマップに基づいて圧力差を測定してPMの堆積量を算出する方法、圧力差を吸入空気量で補正することによりPM堆積量を算出する方法、及び、それらの方法をすべて採用する方法等を適宜採用することができる。なお、このようなPMの堆積量を測定においては、それに必要な各種センサーを適宜用いてもよい。   The method for measuring the amount of PM deposited is not particularly limited, and for example, the following method can be employed. That is, as a method for measuring the amount of accumulated PM, a map relating to the operating state of the internal combustion engine, the use history of the exhaust gas purification device, etc., and the amount of accumulated PM is prepared in advance, and PM In the case where the aggregate is arranged in an exhaust gas pipe or the like, a map relating to the pressure difference between the exhaust gas before and after the position where the aggregate is arranged and the PM deposition amount is prepared in advance. In addition, a method of calculating the PM accumulation amount by measuring the pressure difference based on the map, a method of calculating the PM accumulation amount by correcting the pressure difference by the intake air amount, and all of these methods are adopted. Methods and the like can be adopted as appropriate. In measuring the amount of PM deposited, various sensors necessary for the measurement may be used as appropriate.

以下、このような制御手段を用いた場合について、フローチャートを参照しながら説明する。図1は、このような制御の好適な一実施形態を示すフローチャートである。図1に示すステップ1ではコントロールユニットにおいてPMの堆積量を算出し、ステップ2では、そのPMの堆積量が第二の基準(B)以上であるか否かを判断する。そして、PMの堆積量が第二の基準(B)以上であればステップ3へ進み、PMの堆積量が第二の基準(B)未満であれば再生処理を施さずにそのまま終了する。そして、ステップ3では、PM堆積量が第一の基準(A)を超えたか否かを判断する。そして、PMの堆積量が第一の基準(A)以下である場合、すなわち、PMの堆積量が第一の基準(A)と第二の基準(B)との間にある場合には、ステップ4に進み低温再生処理が施される。また、ステップ3でPMの堆積量が第一の基準(A)を超えたと判断された場合には、ステップ5に進み強制再生処理が施される。   Hereinafter, the case where such a control means is used will be described with reference to a flowchart. FIG. 1 is a flowchart showing a preferred embodiment of such control. In step 1 shown in FIG. 1, the control unit calculates a PM deposition amount, and in step 2, it is determined whether or not the PM deposition amount is equal to or greater than the second reference (B). If the PM accumulation amount is equal to or greater than the second reference (B), the process proceeds to step 3, and if the PM accumulation amount is less than the second reference (B), the process is terminated without performing the regeneration process. In step 3, it is determined whether or not the PM accumulation amount exceeds the first reference (A). When the amount of PM deposition is equal to or less than the first reference (A), that is, when the amount of PM deposition is between the first reference (A) and the second reference (B), Proceeding to step 4, low temperature regeneration processing is performed. On the other hand, if it is determined in step 3 that the amount of accumulated PM exceeds the first reference (A), the process proceeds to step 5 where forced regeneration processing is performed.

また、このような低温再生処理等を施す場合においては、第二の再生処理温度として複数の温度条件が設定し、求められたPM堆積量が第一の基準(A)と第二の基準(B)との間にある場合に、低温側の第二の再生処理温度で低温再生処理を施し、その後のPM堆積量が第二の基準(B)未満となった場合は低温再生処理を終了し、該PM堆積量が未だ第一の基準(A)と第二の基準(B)との間にある場合は、順次高温側の第二の再生処理温度に変更して低温再生処理を繰り返すように前記排ガス浄化装置を制御することがより好ましい。   In the case of performing such low temperature regeneration processing or the like, a plurality of temperature conditions are set as the second regeneration processing temperature, and the obtained PM deposition amount is determined based on the first reference (A) and the second reference ( B), the low-temperature regeneration process is performed at the second regeneration temperature on the low temperature side, and the low-temperature regeneration process is terminated when the PM deposition amount thereafter is less than the second reference (B). If the PM accumulation amount is still between the first standard (A) and the second standard (B), the low temperature regeneration process is repeated by sequentially changing to the second regeneration process temperature on the high temperature side. It is more preferable to control the exhaust gas purification device.

このようにして繰り返して低温再生処理を施すことで、強制再生処理を施すことなく、より低温で排ガス浄化装置を再生することが可能となり、強制再生処理を施す回数を大幅に減らすことができるため、再生時の内燃機関の燃費の低下を低減することができ、更には、基材を更に備える場合に、基材の溶損、割れ等を十分に抑制することができる。なお、低温再生処理を繰り返す際には、第一の基準(A)と第二の基準(B)との間にある場合に第二の再生処理温度を順次高温側に変更していくこととなるが、複数設定されている第二の再生処理温度のうちのより低い温度で再生処理を終了させることが好ましい。なお、このような第二の再生処理温度として設定される複数の温度の条件は、特に制限されず、前述のように200〜500℃の温度範囲内にあることが好ましく、基材の種類やPMの性状等によってPMを浄化するのに最適な温度に適宜設定することができる。   By repeatedly performing the low temperature regeneration process in this manner, the exhaust gas purification device can be regenerated at a lower temperature without performing the forced regeneration process, and the number of times of performing the forced regeneration process can be greatly reduced. Further, it is possible to reduce the reduction in fuel consumption of the internal combustion engine at the time of regeneration, and further, when further including a base material, it is possible to sufficiently suppress melting damage, cracking and the like of the base material. When the low temperature regeneration process is repeated, the second regeneration process temperature is sequentially changed to the high temperature side when it is between the first standard (A) and the second standard (B). However, it is preferable to terminate the regeneration process at a lower temperature among the plurality of second regeneration process temperatures that are set. Note that the conditions of the plurality of temperatures set as the second regeneration processing temperature are not particularly limited, and are preferably in the temperature range of 200 to 500 ° C. as described above. The temperature can be appropriately set to an optimum temperature for purifying PM depending on the property of PM.

以下、このようにして繰り返して低温再生処理を施すように制御する場合の好適な例を、フローチャートを参照しながら説明する。図2は、このような制御の好適な一実施形態を示すフローチャートである。このような制御を行う場合においては、先ず、コントロールユニットにおいてPMの堆積量を算出し、PMの堆積量が第一の基準(A)と第二の基準(B)との間にある場合に、図2に示すステップ1に進む。このようなステップ1においては、低温再生処理の回数iが1であると認定する。次に、ステップ2に進み第二の再生処理温度をT(iは低温再生処理の回数を示し、例えば、第二の再生処理温度がT、T、T、Tと4段階に設定されていた場合であってi=1の場合にはTが採用される。なお、温度は、T<T<T<Tの関係にある。)に設定して昇温し、低温再生処理を施す。そして、低温再生処理後にステップ3に進み、PMの堆積量Xi(iは低温再生処理の回数を示す)を算出する。その後、ステップ4において、このようにして算出されたPMの堆積量Xiが第二の基準(B)未満であるか否かを判定し、Xiが第二の基準(B)未満である場合には低温再生処理を終了する。そして、PMの堆積量Xiが未だ第二の基準(B)以上である場合、すなわち、未だXiが第一の基準(A)と第二の基準(B)との間にある場合には、ステップ5に進み、それまでに施された低温再生処理の回数iと、第二の再生処理温度として設定されている温度の設定数e(例えば、第二の再生処理温度がT、T、T、Tと4段階に設定されていた場合にはe=4となる)とが同一であるか否かを判定し、i=eである場合には、低温再生処理を終了する。また、それまでに施された低温再生処理の回数iの値が、第二の再生処理温度の設定数e未満である場合(e>iの場合)には、ステップ6に進み、低温再生処理の回数iをi+1回と認定して、再度ステップ2に進み、i+1回目の低温再生処理を施す。なお、このようなi+1回目の低温再生処理は、i回目の処理よりも高い温度のTi+1まで昇温する再生処理である。そして、このような制御の下では、ステップ4又はステップ5において終了条件を満たすものと判断されるまで、ステップ2〜6が順次繰り返され、繰り返し低温再生処理が施される。 Hereinafter, a preferred example in the case of performing control so as to repeatedly perform the low temperature regeneration process will be described with reference to a flowchart. FIG. 2 is a flowchart showing a preferred embodiment of such control. When performing such control, first, the control unit calculates the PM accumulation amount, and the PM accumulation amount is between the first reference (A) and the second reference (B). Then, the process proceeds to step 1 shown in FIG. In such a step 1, it is recognized that the number i of the low-temperature regeneration process is 1. Next, the process proceeds to step 2 where the second regeneration processing temperature is set to T i (i represents the number of times of the low temperature regeneration processing, and for example, the second regeneration processing temperature is divided into four stages: T 1 , T 2 , T 3 , T 4. In this case, T 1 is adopted when i = 1, and the temperature is set to T 1 <T 2 <T 3 <T 4 . Warm and apply low temperature regeneration treatment. Then, the process proceeds to step 3 after the low temperature regeneration process, and the PM accumulation amount Xi (i indicates the number of low temperature regeneration processes) is calculated. Thereafter, in step 4, it is determined whether or not the PM accumulation amount Xi calculated in this way is less than the second reference (B), and when Xi is less than the second reference (B). Ends the low temperature regeneration process. When the PM accumulation amount Xi is still greater than or equal to the second reference (B), that is, when Xi is still between the first reference (A) and the second reference (B), Proceeding to step 5, the number i of the low-temperature regeneration processes performed so far and the set number e of temperatures set as the second regeneration process temperature (for example, the second regeneration process temperature is T 1 , T 2 , T 3 , T 4 and e = 4 when four stages are set), and if i = e, the low temperature regeneration process is terminated. . If the value of the number of times i of the low-temperature regeneration processing performed so far is less than the second regeneration processing temperature setting number e (if e> i), the process proceeds to step 6 to perform the low-temperature regeneration processing. The number of times i is recognized as i + 1, and the process proceeds to step 2 again to perform the i + 1th low-temperature regeneration process. Note that such i + 1-th low temperature regeneration process is a regeneration process in which the temperature is raised to T i + 1, which is higher than the i-th process. Under such control, steps 2 to 6 are sequentially repeated until the end condition is determined to be satisfied in step 4 or step 5, and the low temperature regeneration process is repeatedly performed.

また、本発明の排ガス浄化装置においては、前記凝集体を配置した後の位置にNOx浄化触媒を更に配置させてもよい。このようにしてNOx浄化触媒を配置することで、排ガス浄化の際に、前記凝集体によりPMが十分に除去された排ガスがNOx浄化触媒に接触するため、NOx浄化触媒がPMにより被毒劣化することが十分に抑制される。   In the exhaust gas purification apparatus of the present invention, a NOx purification catalyst may be further disposed at a position after the aggregate is disposed. By arranging the NOx purification catalyst in this way, the exhaust gas from which PM has been sufficiently removed by the aggregates contacts the NOx purification catalyst during exhaust gas purification, so that the NOx purification catalyst is poisoned and deteriorated by PM. Is sufficiently suppressed.

なお、このような本発明の排ガス浄化装置は、内燃機関から排出される排ガスを接触させることで、PMを含む排ガスを十分に浄化することができる。そして、このような排ガス浄化装置により、気相中の酸素を酸化剤とすることが可能であり、より低温の温度領域で十分にPM、HC、CO又はNO等の成分を酸化することができ、PMが堆積した場合においても比較的低温の再生処理で排ガス浄化装置を十分に再生させることが可能となる。更に、本発明の排ガス浄化装置は、前記制御手段を更に備えた場合には、触媒活性の劣化を防止しながら、より長期間の使用が可能となる。   In addition, such an exhaust gas purifying apparatus of the present invention can sufficiently purify exhaust gas containing PM by contacting exhaust gas discharged from an internal combustion engine. Such an exhaust gas purification apparatus can use oxygen in the gas phase as an oxidant, and can sufficiently oxidize components such as PM, HC, CO, or NO in a lower temperature range. Even when PM is deposited, the exhaust gas purification device can be sufficiently regenerated by a regenerating process at a relatively low temperature. Furthermore, when the exhaust gas purification apparatus of the present invention further includes the control means, it can be used for a longer period of time while preventing deterioration of the catalyst activity.

以下、実施例及び比較例に基づいて本発明をより具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated more concretely based on an Example and a comparative example, this invention is not limited to a following example.

(実施例1)
先ず、50.46gのCe(NO・6HOと、5.59gのLa(NOと、29.62gのAgNOとを120mLの水で溶解せしめた溶液を調製し、次に、25%アンモニア水38.21gを水100gに希釈したアンモニア水を調製した。そして、上記アンモニア水を撹拌しているところに前述のようにして調製した溶液を投入し、凝集体を調製した。
Example 1
First, Preparation and Ce (NO 3) 3 · 6H 2 O of 50.46G, and La (NO 3) 3 of 5.59 g, a solution of the AgNO 3 of 29.62g was is dissolved in water 120 mL, Next, ammonia water was prepared by diluting 38.21 g of 25% aqueous ammonia into 100 g of water. And the solution prepared as mentioned above was thrown into the place which stirred the said ammonia water, and the aggregate was prepared.

次に、得られた凝集体を、テストピースサイズ(35ml)のDPF(コージェライト製、気孔率65%、平均細孔径30μm)に以下のコート方法で被覆せしめて本発明の排ガス浄化装置を得た。すなわち、逆沈殿、凝集処理後の沈殿(凝集体)を遠心分離により回収し、水を加えることによって15質量%濃度のスラリーを得た。次いで、そのスラリーをDPFの細孔内に入り込むように接触させた。その状態で吸引したのち大気中500℃で1時間の焼成を施しながら、担持量(被覆量)が150g/Lとなるまで繰り返した。この方法のメリットは、焼成時に沈殿自身が焼結してバインダーの役割を果たすため、スート酸化に有効な成分のみからなる被覆を形成することができる。また、上記のスラリーの粒度分布を測定すると、約0.1μmの凝集体が安定に分散していたことから、DPFへの被覆が容易であることが確認された。なお、上記のコート方法では超音波をかけずに接触させたが、超音波をかけながら行ってもよい。   Next, the obtained agglomerate was coated on a test piece size (35 ml) DPF (manufactured by cordierite, porosity: 65%, average pore diameter: 30 μm) by the following coating method to obtain an exhaust gas purification apparatus of the present invention. It was. That is, the precipitate (aggregate) after reverse precipitation and aggregation treatment was collected by centrifugation, and water was added to obtain a slurry having a concentration of 15% by mass. Next, the slurry was contacted so as to enter the pores of the DPF. After being sucked in this state, while carrying out baking at 500 ° C. for 1 hour in the atmosphere, it was repeated until the carrying amount (covering amount) reached 150 g / L. The merit of this method is that the precipitate itself sinters at the time of firing and acts as a binder, so that it is possible to form a coating consisting only of components effective for soot oxidation. Further, when the particle size distribution of the slurry was measured, it was confirmed that about 0.1 μm aggregates were stably dispersed, so that the coating on the DPF was easy. In the above coating method, the contact is made without applying ultrasonic waves, but it may be performed while applying ultrasonic waves.

(実施例2)
実施例1と同様にして得られた排ガス浄化装置に対して、O10%、N90%からなる雰囲気中において800℃で5時間焼成する耐久試験を行い、耐久試験後の本発明の排ガス浄化装置を得た。
(Example 2)
Against exhaust gas purification devices obtained in the same manner as in Example 1, O 2 10%, subjected to durability test firing for 5 hours at 800 ° C. in an atmosphere consisting of N 2 90%, after the durability test of the present invention An exhaust gas purification device was obtained.

(実施例3)
凝集体をコートする際に担持量(被覆量)を50g/Lとした以外は実施例1と同様にして本発明の排ガス浄化装置を得た。
(Example 3)
Exhaust gas purification apparatus of the present invention was obtained in the same manner as in Example 1 except that the carrying amount (coating amount) was 50 g / L when coating the aggregate.

(実施例4)
2LサイズのDPF(コージェライト製、気孔率65%、平均細孔径30μm)を用いたこと以外は実施例1と同様にして本発明の排ガス浄化装置を得た(被覆量:150g/L)。
Example 4
Exhaust gas purification apparatus of the present invention was obtained in the same manner as in Example 1 except that 2L size DPF (manufactured by cordierite, porosity: 65%, average pore diameter: 30 μm) was used (coating amount: 150 g / L).

(実施例5)
凝集体を得る際にLa(NOを用いず、凝集体中のAgの濃度が60mol%となるようにした以外は実施例1で採用した凝集体の製造方法と同様の方法を採用して凝集体を調製した。
(Example 5)
A method similar to the method for producing an aggregate employed in Example 1 was adopted except that La (NO 3 ) 3 was not used when obtaining the aggregate, and the Ag concentration in the aggregate was 60 mol%. Thus, an aggregate was prepared.

(比較例1)
先ず、DPF(コージェライト製、気孔率65%、平均細孔径30μm、直径14.38cm×長さ15.24cm)を、325mlの蒸留水中に125gのCe(NOx6HOと、18gのZrO(NOと、6.4gのSm(NOx6HOと、2.1gのY(NOx6HOと、38.4gのクエン酸とを混合した溶液に含浸し、105℃で乾燥した後、600℃で4時間焼成した。
(Comparative Example 1)
First, DPF (manufactured by cordierite, porosity: 65%, average pore diameter: 30 μm, diameter: 14.38 cm × length: 15.24 cm) was added to 325 ml of distilled water with 125 g of Ce (NO 3 ) 3 x6H 2 O, 18 g Of ZrO (NO 3 ) 2 , 6.4 g Sm (NO 3 ) 3 x6H 2 O, 2.1 g Y (NO 3 ) 3 x6H 2 O, and 38.4 g citric acid And dried at 105 ° C. and then calcined at 600 ° C. for 4 hours.

次いで、325mlの蒸留水中に68.5gのAgNOと、155gのCe(NOx6HOと、8.5gのZrO(NOと、12.8gのSm(NO)3x6HOと、3.0gのY(NOx6HOとを混合した溶液を基材に含浸した後、室温で一晩乾燥し、更に、105℃で10時間乾燥した後、600℃で4時間焼成した。 Then 68.5 g AgNO 3 , 155 g Ce (NO 3 ) 3 x6H 2 O, 8.5 g ZrO (NO 3 ) 2 , 12.8 g Sm (NO 3 ) 3 × 6H in 325 ml distilled water. After impregnating the substrate with a solution in which 2 O and 3.0 g of Y (NO 3 ) 3 x6H 2 O were mixed, the substrate was dried overnight at room temperature, further dried at 105 ° C. for 10 hours, and then 600 ° C. For 4 hours.

そして、100mlの蒸留水中に69.6gのCe(NOx6HOと、5.4gのCu(NOx3HOと、0.51gのAgNO及と、9gの尿素とを混合した溶液を、105℃にされたDPFに含浸し、80℃で乾燥した後、更に、650℃で4時間焼成して、比較のための排ガス浄化装置を製造した。なお、前記排ガス浄化装置における基材表面の触媒層の組成は、Sm、Zr及びYの添加により安定化されたセリアを持つAg0.5Ce0.5であった。 And 69.6 g Ce (NO 3 ) 3 x6H 2 O, 5.4 g Cu (NO 3 ) 2 x3H 2 O, 0.51 g AgNO 3, and 9 g urea in 100 ml distilled water. The DPF mixed at 105 ° C. was impregnated with the solution, dried at 80 ° C., and further calcined at 650 ° C. for 4 hours to produce an exhaust gas purification device for comparison. The composition of the catalyst layer on the substrate surface in the exhaust gas purifying apparatus was Ag 0.5 Ce 0.5 having ceria stabilized by the addition of Sm, Zr and Y.

[実施例1及び比較例1で得られた排ガス浄化装置の特性の評価]
〈PM酸化性能評価試験1〉
実施例1及び比較例1で得られた排ガス浄化装置を用いて、ディーゼルエンジンの排気中において200℃で約2g/LのPMを堆積させ、その後500℃、N雰囲気を15分間保持することにより未燃炭化水素成分を除去するようにし、更に、流量30L/min、O10%雰囲気において、昇温速度20℃/分で昇温させた。そして、このときのCOピークによりPM酸化性能を比較した。得られた結果を図3に示す。なお、堆積させたPMの性状をあわせるため、PMを堆積させる処理は同時に行った。
[Evaluation of characteristics of exhaust gas purifying apparatus obtained in Example 1 and Comparative Example 1]
<PM oxidation performance evaluation test 1>
Using the exhaust gas purifying apparatus obtained in Example 1 and Comparative Example 1, about 2 g / L of PM is deposited at 200 ° C. in the exhaust gas of the diesel engine, and then maintained at 500 ° C. and N 2 atmosphere for 15 minutes. Then, the unburned hydrocarbon component was removed, and the temperature was increased at a rate of temperature increase of 20 ° C./min in a flow rate of 30 L / min and an O 2 10% atmosphere. Then, to compare the PM oxidation performance by CO 2 peak at this time. The obtained results are shown in FIG. In order to match the properties of the deposited PM, the process of depositing PM was performed at the same time.

図3に示すグラフからも明らかなように、本発明の排ガス浄化装置のCOピークが440℃付近にあり、比較のための排ガス浄化装置のCOピークが600℃付近にあることから、本発明の排ガス浄化装置においては、比較的低温で十分にPMを酸化して除去できることが確認された。 As is clear from the graph shown in FIG. 3, the CO 2 peak of the exhaust gas purification apparatus of the present invention is around 440 ° C., and the CO 2 peak of the exhaust gas purification apparatus for comparison is around 600 ° C. In the exhaust gas purification apparatus of the invention, it was confirmed that PM can be sufficiently oxidized and removed at a relatively low temperature.

〈PM酸化性能評価試験2〉
実施例1及び2で得られた本発明の排ガス浄化装置をそれぞれ用いた以外は、酸化性能評価試験1と同様の方法を採用してPMを堆積させ、COピークによりPM酸化性能を測定した。得られた結果を図4に示す。
<PM oxidation performance evaluation test 2>
Except for using each of the exhaust gas purification apparatuses of the present invention obtained in Examples 1 and 2, PM was deposited using the same method as in the oxidation performance evaluation test 1, and the PM oxidation performance was measured by the CO 2 peak. . The obtained results are shown in FIG.

図4に示す結果からも明らかなように、先ず、実施例1で得られた本発明の排ガス浄化装置においては、3つのピークが見られることが確認された。このようなピークは、壁内で捕集されているドライスートと、壁内で捕集されている燃え難いスートと、壁外に堆積しているスートにそれぞれ起因するものであると推察される。また、初期(実施例1)のものと耐久試験後(実施例2)のものとで同様のピークを示していることから、本発明の排ガス浄化装置は耐久性が高いことが分かった。   As is clear from the results shown in FIG. 4, first, it was confirmed that in the exhaust gas purification apparatus of the present invention obtained in Example 1, three peaks were observed. Such peaks are thought to be caused by dry soot collected inside the wall, non-flammable soot collected inside the wall, and soot accumulated outside the wall, respectively. . Moreover, since the same peak was shown by the thing of the initial stage (Example 1) and the thing after an endurance test (Example 2), it turned out that the exhaust gas purification apparatus of this invention has high durability.

このように、実施例1で得られた本発明の排ガス浄化装置においては、PMを酸化した際のCOピークが3つあることから、各ピーク温度(T2〜T4)と、後述するスート酸化速度の測定試験(図12参照)により酸化性能が確認された温度TG(T1)とを前述の第二の再生処理温度として設定して、前述のような低温再生処理を施すことで、効率よく再生できることが確認された。 Thus, in the exhaust gas purifying apparatus of the present invention obtained in Example 1, there are three CO 2 peaks when PM is oxidized, so each peak temperature (T2 to T4) and soot oxidation described later are obtained. By setting the temperature TG (T1) at which the oxidation performance is confirmed by the speed measurement test (see FIG. 12) as the above-mentioned second regeneration processing temperature, and performing the low-temperature regeneration processing as described above, it is efficient. It was confirmed that it can be played.

〈HC酸化性能評価試験〉
実施例3で得られた本発明の排ガス浄化装置を用いて、HCの酸化性能を評価した。すなわち、HCの酸化性能の評価に際しては、流量30L/min、C(THC)500ppm、O10%雰囲気において、昇温速度20℃/分で昇温させて、CO、CO2、THCの濃度(vol%)を測定した。結果を図5に示す。
<HC oxidation performance evaluation test>
Using the exhaust gas purification apparatus of the present invention obtained in Example 3, the HC oxidation performance was evaluated. That is, when evaluating the oxidation performance of HC, CO, CO2, THC was heated at a rate of temperature increase of 20 ° C./min in a flow rate of 30 L / min, C 3 H 6 (THC) 500 ppm, and O 2 10% atmosphere. The concentration (vol%) of was measured. The results are shown in FIG.

図5に示す結果からも明らかなように、本発明の排ガス浄化装置は200℃以上の温度領域で十分な活性を示し、また、HCを酸化してもCOが発生しないことが確認された。   As is clear from the results shown in FIG. 5, it was confirmed that the exhaust gas purifying apparatus of the present invention exhibited sufficient activity in a temperature range of 200 ° C. or higher, and that no CO was generated even when HC was oxidized.

〈NO酸化性能評価試験〉
実施例3で得られた本発明の排ガス浄化装置を用いて、NOの酸化性能を評価した。すなわち、NOの酸化性能の評価に際しては、流量30L/min、NO600ppm、O10%雰囲気において、昇温速度20℃/分で昇温させて、NOの濃度(vol%)を測定した。結果を図6に示す。
<NO oxidation performance evaluation test>
Using the exhaust gas purification apparatus of the present invention obtained in Example 3, the oxidation performance of NO was evaluated. That is, when evaluating the oxidation performance of NO, the NO concentration (vol%) was measured by raising the temperature at a rate of temperature increase of 20 ° C./min in a flow rate of 30 L / min, NO 600 ppm, and O 2 10% atmosphere. The results are shown in FIG.

図6に示す結果からも明らかなように、本発明の排ガス浄化装置においては、NOを十分に酸化できることが確認された。なお、350℃以上の領域で、NOの濃度が上昇に転じているが、これは化学平衡に支配されたことによるものである。   As is clear from the results shown in FIG. 6, it was confirmed that NO can be sufficiently oxidized in the exhaust gas purifying apparatus of the present invention. Note that the NO concentration started to increase in the region of 350 ° C. or higher because it was governed by chemical equilibrium.

〈PM酸化性能評価試験3〉
実施例4で得られた排ガス浄化装置と、比較のための2LサイズのDPF(コージェライト製、気孔率60%、平均細孔径30μm)とを用い、それぞれをエンジンからの配管中に設け、圧力変動を測定することによりPM酸化性能を評価した。なお、エンジンは、2Lディーゼルエンジンを用い、3000rpm、11.0kgmの運転条件で基材入り口の圧力を測定した。基材入り口の排気温度は約360℃であった。そして、安定した運転条件となった時点で、ある時点からの圧力差の時間変化を測定した。得られた結果を図7に示す。
<PM oxidation performance evaluation test 3>
Using the exhaust gas purifying apparatus obtained in Example 4 and a 2 L size DPF for comparison (made by cordierite, porosity of 60%, average pore diameter of 30 μm), each was provided in the piping from the engine, PM oxidation performance was evaluated by measuring fluctuations. In addition, the engine used the 2L diesel engine, and measured the pressure of the base-material entrance on the operating conditions of 3000 rpm and 11.0 kgm. The exhaust temperature at the substrate inlet was about 360 ° C. And when it became a stable driving | running condition, the time change of the pressure difference from a certain time was measured. The obtained results are shown in FIG.

図7に示した結果から明らかなとおり、DPF基材のみであるとPMが酸化しないことから圧力は時間とともに単調に増加したのに対して、本発明の複合材料基材においては若干の圧力変動は見られるものの、ほぼ一定の圧力で推移した。この結果から、本発明の複合材料基材によればPMを連続的に酸化できていることが確認された。また、このような結果から、PMの堆積量と圧力とが比例する関係にあると考えられる。そのため、前述のような制御手段を採用する際に、PMの堆積量の測定方法として圧力の変化を測定して、PMの堆積量を測定する方法を好適に採用できることが分かった。   As is clear from the results shown in FIG. 7, the pressure does not oxidize when only the DPF substrate is used, so that the pressure increases monotonously with time, whereas the composite material substrate of the present invention has a slight pressure fluctuation. Although it was observed, it remained at almost constant pressure. From this result, it was confirmed that PM could be continuously oxidized according to the composite material base material of this invention. From these results, it is considered that the amount of PM deposited and the pressure are proportional. Therefore, when adopting the control means as described above, it has been found that a method of measuring a change in pressure and measuring a PM deposition amount can be suitably employed as a method for measuring a PM deposition amount.

〈PM酸化性能評価試験4〉
実施例1で得られた排ガス浄化装置を3つ用いて、それぞれにディーゼルエンジンの排気中において200℃でPMを堆積させ、その後500℃、N雰囲気を15分間保持することにより未燃炭化水素成分を除去するようにし、更に、流量30L/min、O10%雰囲気において、昇温速度20℃/分で昇温させた。なお、各排ガス浄化装置のPMの堆積量をそれぞれ1g/L、2g/L、5g/Lとした。そして、このときのCOピークによりPM酸化性能を比較した。得られた結果を図8(PM堆積量1g/L)、図9(PM堆積量2g/L)、図10(PM堆積量5g/L)に示す。なお、堆積させたPMの性状をあわせるため、PMを堆積させる処理は同時に行った。
<PM oxidation performance evaluation test 4>
Using the three exhaust gas purifying devices obtained in Example 1, PM was deposited at 200 ° C. in the exhaust of each diesel engine, and then kept at 500 ° C. for 15 minutes in an N 2 atmosphere for unburned hydrocarbons. The components were removed, and the temperature was further increased at a rate of temperature increase of 20 ° C./min in a flow rate of 30 L / min and an O 2 10% atmosphere. In addition, the accumulation amount of PM of each exhaust gas purification apparatus was 1 g / L, 2 g / L, and 5 g / L, respectively. Then, to compare the PM oxidation performance by CO 2 peak at this time. The obtained results are shown in FIG. 8 (PM deposition amount 1 g / L), FIG. 9 (PM deposition amount 2 g / L), and FIG. 10 (PM deposition amount 5 g / L). In order to match the properties of the deposited PM, the process of depositing PM was performed at the same time.

図8〜10に示す結果からも明らかなように、本発明の排ガス浄化装置(実施例1)においては、より低温で再生処理を施すために、PM堆積量がより少ない状態で低温再生処理を施すことが好ましいことが確認され、例えば、PMの堆積量が1g/L以下である場合に低温再生処理を施すことが好ましいことが分かった。   As is clear from the results shown in FIGS. 8 to 10, in the exhaust gas purification apparatus (Example 1) of the present invention, in order to perform the regeneration process at a lower temperature, the low temperature regeneration process is performed with a smaller amount of PM deposition. It has been confirmed that it is preferable to apply, for example, when the amount of PM deposited is 1 g / L or less, it has been found that it is preferable to perform a low temperature regeneration treatment.

〈酸化速度の測定試験〉
実施例1で得られた本発明の排ガス浄化装置を用い、ディーゼルエンジンの排気中において200℃でPMを2g/L、堆積させ、その後500℃、N雰囲気を15分間保持することにより未燃炭化水素成分を除去するようにし、更に、流量30L/min、O10%雰囲気において、各温度に10分間保持し、測定されるCOの濃度からPMの酸化速度を求めた。得られた結果を図11に示す。
<Oxidation rate measurement test>
Using the exhaust gas purifying apparatus of the present invention obtained in Example 1, PM was deposited at 200 ° C. in an exhaust gas of a diesel engine at 200 ° C., and then kept at 500 ° C. for 15 minutes in an N 2 atmosphere for unburned. The hydrocarbon component was removed, and the temperature was maintained at each temperature for 10 minutes in a flow rate of 30 L / min and an O 2 atmosphere of 10%, and the oxidation rate of PM was determined from the measured CO 2 concentration. The obtained results are shown in FIG.

図11に示す結果からも明らかなように、300℃程度で十分にPMを酸化することが可能であることが確認された。   As is clear from the results shown in FIG. 11, it was confirmed that PM could be sufficiently oxidized at about 300.degree.

<スート酸化速度の測定試験>
先ず、実施例1〜2で製造されたDPFにコート前の凝集体と、実施例5で得られた凝集体を用い、以下の混合方法でスート(カーボン組成99.9%以上)と混合して測定用サンプルを作製した。なお、各凝集体とスートとの混合比は、重量比(g)で2:0.1とした。なお、実施例2で製造された凝集体には、実施例2で採用した方法と同様の方法を採用して耐久試験を施した。
<Measurement test of soot oxidation rate>
First, the agglomerates before coating and the agglomerates obtained in Example 5 were mixed with the soot (carbon composition 99.9% or more) by the following mixing method using the DPF produced in Examples 1-2. A sample for measurement was prepared. In addition, the mixing ratio of each aggregate and soot was set to 2: 0.1 by weight ratio (g). The agglomerates produced in Example 2 were subjected to a durability test by adopting the same method as that employed in Example 2.

[混合方法]スターラー(アズワン社製、MMPS−M1)とマグネット乳鉢(アズワン社製、MP−02)を用い、スピード目盛り「3」の電動混合にて3分間混合して均一混合物(測定用サンプル)を得た。   [Mixing method] Using a stirrer (manufactured by ASONE, MMPS-M1) and a magnetic mortar (manufactured by ASONE, MP-02), the mixture was mixed for 3 minutes by electric mixing with a speed scale of "3" (sample for measurement) )

次に、得られた測定用サンプル(実施例1〜2及び5)について、熱重量分析計「GC−MS5972A」(Hewlett Packard社製)を用い、O10%/Heバランス雰囲気において各測定温度で10分間温度を保持し、そのときの重量Mと全スート重量Mからスート酸化速度を算出した。なお、算出法は、最初の重量Mの測定後に最終的に800℃まで昇温したときの重量を元にスート重量Mを算出し、測定時間t(ここでは1/6時間)から次式:
スート酸化速度=(M−M)/{(M+M)×t/2}
により算出した。得られた結果を図12に示す。
Next, the obtained measurement samples (Examples 1 to 2 and 5) were measured using a thermogravimetric analyzer “GC-MS5972A” (manufactured by Hewlett Packard) in an O 2 10% / He balance atmosphere. The soot oxidation rate was calculated from the weight M 1 and the total soot weight M 2 at that time. The calculation method calculates the soot weight M 2 based on the weight when the temperature is finally raised to 800 ° C. after the measurement of the first weight M 1 , and starts from the measurement time t (here, 1/6 hour). formula:
Soot oxidation rate = (M 1 −M 2 ) / {(M 1 + M 2 ) × t / 2}
Calculated by The obtained result is shown in FIG.

図12に示した結果から明らかなとおり、いずれの凝集体においても240℃付近からスート酸化活性が認められた。また、初期の凝集体(実施例1)及び耐久試験後の凝集体(実施例2)は、ともにスート酸化活性が非常に高いことが確認された。   As is clear from the results shown in FIG. 12, soot oxidation activity was observed from around 240 ° C. in any aggregate. Moreover, it was confirmed that both the initial aggregate (Example 1) and the aggregate after the durability test (Example 2) have very high soot oxidation activity.

以上説明したように、本発明によれば、気相中の酸素を酸化剤とすることができ、より低温の温度領域で十分にPM、HC、CO又はNO等の成分を酸化することができ、PMが堆積した場合においても比較的低温の再生処理で十分に再生させることが可能な排ガス浄化装置を提供することが可能となる。   As described above, according to the present invention, oxygen in the gas phase can be used as an oxidizing agent, and components such as PM, HC, CO, or NO can be sufficiently oxidized in a lower temperature range. It is possible to provide an exhaust gas purifying apparatus that can be sufficiently regenerated by a relatively low temperature regeneration process even when PM is deposited.

したがって、本発明の排ガス浄化装置は、PM浄化性能に優れるため、大型トラックのディーゼルエンジンから排出される排ガスを浄化するための排ガス浄化装置等として特に有用である。   Therefore, since the exhaust gas purification apparatus of the present invention is excellent in PM purification performance, it is particularly useful as an exhaust gas purification apparatus for purifying exhaust gas discharged from a heavy truck diesel engine.

本発明の制御手段によって行われる制御の好適な一実施形態を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows suitable one Embodiment of the control performed by the control means of this invention. 本発明の制御手段によって行われる制御の好適な他の実施形態を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows other suitable embodiment of the control performed by the control means of this invention. 実施例1及び比較例1で得られた排ガス浄化装置のPM酸化性能試験の結果を示すグラフである。It is a graph which shows the result of the PM oxidation performance test of the exhaust gas purification apparatus obtained in Example 1 and Comparative Example 1. 実施例1〜2の本発明の排ガス浄化装置のPM酸化性能試験の結果を示すグラフである。It is a graph which shows the result of the PM oxidation performance test of the exhaust gas purification apparatus of this invention of Examples 1-2. 実施例3で得られた本発明の排ガス浄化装置のHC酸化性能試験の結果を示すグラフである。4 is a graph showing the results of an HC oxidation performance test of the exhaust gas purification apparatus of the present invention obtained in Example 3. 実施例3で得られた本発明の排ガス浄化装置のNO酸化性能試験の結果を示すグラフである。6 is a graph showing the results of a NO oxidation performance test of the exhaust gas purification apparatus of the present invention obtained in Example 3. 実施例4で得られた排ガス浄化装置と比較のための2LサイズのDPFのPM酸化性能試験の結果を示すグラフである。It is a graph which shows the result of the PM oxidation performance test of 2L size DPF for comparison with the exhaust gas purification apparatus obtained in Example 4. PM堆積量1g/Lとした実施例1で得られた排ガス浄化装置のPM酸化性能試験の結果を示すグラフである。It is a graph which shows the result of the PM oxidation performance test of the exhaust gas purification apparatus obtained in Example 1 with a PM deposition amount of 1 g / L. PM堆積量2g/Lとした実施例1で得られた排ガス浄化装置のPM酸化性能試験の結果を示すグラフである。It is a graph which shows the result of the PM oxidation performance test of the exhaust gas purification apparatus obtained in Example 1 with a PM deposition amount of 2 g / L. PM堆積量5g/Lとした実施例1で得られた排ガス浄化装置のPM酸化性能試験の結果を示すグラフである。It is a graph which shows the result of the PM oxidation performance test of the exhaust gas purification apparatus obtained in Example 1 with a PM deposition amount of 5 g / L. PM堆積量2g/Lとした実施例1で得られた本発明の排ガス浄化装置の酸化速度測定試験の結果を示すグラフである。It is a graph which shows the result of the oxidation rate measurement test of the exhaust gas purification apparatus of this invention obtained in Example 1 made PM deposition amount 2g / L. 実施例1〜2及び5で得られた排ガス浄化装置のスート酸化速度を測定した結果を示すグラフである。It is a graph which shows the result of having measured the soot oxidation rate of the exhaust gas purification apparatus obtained in Examples 1-2 and 5. FIG.

Claims (6)

核となる銀粒子と、前記銀粒子の周囲を覆っている平均一次粒径が1〜100nmのセリア微粒子とからなる凝集体を備えることを特徴とする排ガス浄化装置。   An exhaust gas purification apparatus comprising an aggregate composed of silver particles serving as nuclei and ceria fine particles having an average primary particle diameter of 1 to 100 nm covering the periphery of the silver particles. 基材と、前記凝集体とを備えることを特徴とする請求項1に記載の排ガス浄化装置。   The exhaust gas purification apparatus according to claim 1, comprising a base material and the aggregate. 前記基材が1〜300μmの細孔を有するものであり、前記細孔内に前記凝集体の平均粒径の0.5〜50倍の平均厚さを有するコート層が前記凝集体により形成されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の排ガス浄化装置。   The substrate has pores of 1 to 300 μm, and a coat layer having an average thickness of 0.5 to 50 times the average particle size of the aggregate is formed by the aggregate in the pores. The exhaust gas purifying device according to claim 1 or 2, wherein the exhaust gas purifying device according to claim 1 or 2 is provided. 前記基材の気孔率が30〜70%であることを特徴とする請求項1〜3のうちのいずれか一項に記載の排ガス浄化装置。   The exhaust gas purification apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the porosity of the base material is 30 to 70%. 強制再生処理が必要となるPM堆積量の第一の基準(A)と、第一の基準(A)よりも低い基準であるPM堆積量の第二の基準(B)とに基づいて、
求められたPM堆積量が第一の基準(A)と第二の基準(B)との間にある場合に、強制再生処理のための第一の再生処理温度よりも低い第二の再生処理温度で低温再生処理を施し、
求められたPM堆積量が第一の基準(A)を超えた場合に、強制再生処理を施す、
ように前記排ガス浄化装置を制御する制御手段を更に備えることを特徴とする請求項1〜4のうちのいずれか一項に記載の排ガス浄化装置。
Based on the first standard (A) of the PM deposition amount that requires the forced regeneration process and the second standard (B) of the PM deposition amount that is lower than the first standard (A),
The second regeneration process that is lower than the first regeneration process temperature for the forced regeneration process when the obtained PM deposition amount is between the first standard (A) and the second standard (B). Apply low temperature regeneration treatment at temperature,
When the obtained PM deposition amount exceeds the first standard (A), a forced regeneration process is performed.
The exhaust gas purification apparatus according to any one of claims 1 to 4, further comprising control means for controlling the exhaust gas purification apparatus.
第二の再生処理温度として複数の温度条件が設定されており、求められたPM堆積量が第一の基準(A)と第二の基準(B)との間にある場合に、低温側の第二の再生処理温度で低温再生処理を施し、その後のPM堆積量が第二の基準(B)未満となった場合は低温再生処理を終了し、該PM堆積量が未だ第一の基準(A)と第二の基準(B)との間にある場合は、順次高温側の第二の再生処理温度に変更して低温再生処理を繰り返すように前記排ガス浄化装置を制御することを特徴とする請求項5に記載の排ガス浄化装置。   When a plurality of temperature conditions are set as the second regeneration processing temperature and the obtained PM deposition amount is between the first reference (A) and the second reference (B), When low temperature regeneration processing is performed at the second regeneration processing temperature and the subsequent PM deposition amount becomes less than the second reference (B), the low temperature regeneration processing is terminated, and the PM deposition amount is still the first reference ( If it is between A) and the second reference (B), the exhaust gas purification apparatus is controlled so as to repeat the low temperature regeneration process by sequentially changing to the second regeneration process temperature on the high temperature side. The exhaust gas purification apparatus according to claim 5.
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