JP3496306B2 - Diesel particulate filter and exhaust gas purifier using the same - Google Patents
Diesel particulate filter and exhaust gas purifier using the sameInfo
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
- F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、ディーゼル機関から排
出される排ガス中に含まれるディーゼルパティキュレー
ト（微粒子状炭素，未燃炭化水素等，以下パティキュレ
ートと称す）を捕捉し、低温で燃焼させるディーゼルパ
ティキュレート浄化用フィルター及びそれを用いてパテ
ィキュレートを含む排ガスを無害化する排ガス浄化装置
に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention captures diesel particulates (particulate carbon, unburned hydrocarbons, etc., hereinafter referred to as particulates) contained in exhaust gas discharged from a diesel engine, and burns them at a low temperature. The present invention relates to a diesel particulate purifying filter and an exhaust gas purifying apparatus that makes the exhaust gas containing particulates harmless using the filter.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、内燃機関から排出される排ガス
は、環境保全上等安全なレベルまで処理された後、大気
中に放出されている。しかしながら、未だディーゼル機
関からの排ガス中に含まれるパティキュレートの存在が
重大な問題となっている。このパティキュレートは微粒
子状炭素，未燃炭化水素，硫酸塩，金属等であり、炭化
水素燃料の不完全燃焼等によって発生するものである。
このパティキュレートの除去方法として従来より多くの
方法が提案され、これらは大きく２つに大別される。一
の方法は、ディーゼル機関の排気管に設けられたハウジ
ングに目封じ型セラミックハニカム，セラミックフォー
ム，ワイヤーメッシュ，金属発泡体等の耐火性３次元構
造体を取り付け、この耐火性３次元構造体内に排ガス中
のパティキュレートを捕捉した後、このパティキュレー
トをバーナーや電気ヒーター等の加熱部で燃焼させて、
耐火性３次元構造体を再生するものである。しかしなが
ら、排ガス中のパティキュレートを耐火性３次元構造体
で捕捉した後、燃焼再生する場合、パティキュレートの
捕捉効果を高めれば高める程、耐火性３次元構造体の再
生頻度が高くなり、また、パティキュレートの燃焼温度
が排ガス温度より格段に高いため、耐火性３次元構造体
を所定温度まで上昇させる必要があり、経済性に欠ける
という問題点を有していた。そこで、二の方法として、
耐熱性の耐火性３次元構造体に触媒物質を担持させ、排
ガス中のパティキュレートを捕捉するとともに、このパ
ティキュレートを燃焼させ、耐火性３次元構造体の再生
頻度を少なくしたり、或いは耐火性３次元構造体を再生
する必要のないほど触媒の燃焼活性を高め、ディーゼル
機関の排ガス条件（温度，組成）でパティキュレートを
燃焼させるものが開発されている。例えば、特開昭５９
−１５６１８号公報（以下イ号公報と称す）には、スピ
ネル，アルミナ等の多孔質無機物質層を有する耐熱担体
に、白金族元素と共にＦｅを担持させた内燃機関用排ガ
スフィルタが開示され、また、特開平１−１７１６２６
号公報（以下ロ号公報と称す）には、ガスフィルター機
能を有する耐火性３次元構造体に多孔性無機物およびＰ
ｔ，Ｒｈ，Ｐｄのうちから選ばれた少なくとも１種の貴
金属を担持した触媒体に硫黄含有率０．０５wt％以下の
内燃機関用燃料を使用したディーゼル機関の浄化方法が
開示されている。2. Description of the Related Art In recent years, exhaust gas discharged from an internal combustion engine has been processed into a safe level for environmental protection and then discharged into the atmosphere. However, the presence of particulates contained in the exhaust gas from diesel engines is still a serious problem. The particulates are particulate carbon, unburned hydrocarbons, sulfates, metals, etc., and are generated by incomplete combustion of hydrocarbon fuel.
As a method of removing the particulates, many methods have been proposed conventionally, and these are roughly classified into two. One method is to install a refractory three-dimensional structure such as a plugged ceramic honeycomb, a ceramic foam, a wire mesh, or a metal foam in a housing provided in an exhaust pipe of a diesel engine, After capturing the particulates in the exhaust gas, burn the particulates in the heating part such as a burner or an electric heater,
This is to regenerate a fire resistant three-dimensional structure. However, when the particulates in the exhaust gas are trapped by the refractory three-dimensional structure and then burned and regenerated, the higher the trapping effect of the particulates is, the more frequently the refractory three-dimensional structure is regenerated. Since the combustion temperature of particulates is much higher than the exhaust gas temperature, it is necessary to raise the temperature of the refractory three-dimensional structure to a predetermined temperature, and there is a problem in that it is not economical. So, as a second method,
A catalyst material is supported on a heat-resistant fire-resistant three-dimensional structure to capture particulates in the exhaust gas and burn this particulate to reduce the frequency of regeneration of the fire-resistant three-dimensional structure, or fire resistance. It has been developed to enhance the combustion activity of a catalyst so that it is not necessary to regenerate a three-dimensional structure and burn particulates under exhaust gas conditions (temperature, composition) of a diesel engine. For example, JP-A-59
Japanese Patent No. 15618 (hereinafter referred to as "A") discloses an exhaust gas filter for an internal combustion engine in which Fe is supported together with a platinum group element on a heat-resistant carrier having a porous inorganic substance layer such as spinel and alumina. JP-A-1-171626
Japanese Patent Publication (hereinafter referred to as "B Publication") discloses a porous inorganic material and a P-based material in a refractory three-dimensional structure having a gas filter function.
A method for purifying a diesel engine using a fuel for an internal combustion engine having a sulfur content of 0.05 wt% or less is disclosed in a catalyst body carrying at least one noble metal selected from t, Rh, and Pd.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の構成では、以下のような問題点を有していた。すなわ
ち、
１）イ号公報記載のものは、Ｆｅを担持させず貴金属の
みを担持させた耐火性３次元構造体に比べてパティキュ
レートの捕集率が大幅に向上しているものの、貴金属及
びＦｅが酸化物の状態で耐火性３次元構造体に担持され
ているため、この酸化物が金属に比べてパティキュレー
トの酸化性能（又は燃焼性能）に劣り、また熱伝導性も
よくないため、パティキュレート捕集率を向上させた
り、パティキュレートの燃焼温度を低下させたりするこ
とができず、信頼性に欠けるという問題点を有してい
た。However, the above conventional configuration has the following problems. That is, 1) the one described in Japanese Patent Publication No. 1-A1 has a significantly improved collection rate of particulates as compared with a refractory three-dimensional structure supporting only noble metal without supporting Fe, but noble metal and Fe Since the oxide is supported on the refractory three-dimensional structure in the state of oxide, this oxide is inferior to the metal in the oxidation performance (or combustion performance) of particulates, and the thermal conductivity is not good. There is a problem that reliability cannot be obtained because the collection rate of the curate cannot be improved and the combustion temperature of the particulates cannot be lowered.
【０００４】２）ロ号公報記載のものは、ガソリンエン
ジンと同様に、活性アルミナ等の担持層に白金族元素等
の酸化触媒を担持させた触媒を利用して、一酸化炭素や
炭化水素と共にパティキュレート中の可溶性有機成分
（ソリュブル オーガニックフラクション（Ｓｏｌｕｂ
ｌｅ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｆｒａｃｔｉｏｎ，以下ＳＯＦ
と称す））を酸化分解することを目的とし、高温域では
ＳＯＦを効率よく分解することができるものの、低温域
では酸化触媒の活性が低く、ＳＯＦの浄化性能が低下す
るという問題点を有していた。また、パティキュレート
中には、炭化水素燃料の不完全燃焼により発生したドラ
イスーツ等が含有されているが、このドライスーツ等の
大部分は触媒の燃焼反応に関与せずにそのまま排出され
てしまうという問題点を有していた。このため、ディー
ゼル機関の始動時やアイドリング運転時等では、排ガス
の温度が低いため、未分解のＳＯＦやドライスーツ等が
耐火性３次元構造体内に堆積してしまい、この結果、触
媒が覆われ、触媒性能が低下したり、さらに、耐火性３
次元構造体が閉塞されて、背圧が上昇し、ディーゼル機
関が破壊される等、信頼性に欠けるという問題点を有し
ていた。2) In the same manner as the gasoline engine, the one described in Japanese Patent No. 2) utilizes a catalyst in which an oxidation catalyst such as a platinum group element is supported on a support layer such as activated alumina, together with carbon monoxide and hydrocarbons. Soluble organic components in particulates (Soluble Organic Fraction (Solub
le Organic Fraction, SOF
SOF can be efficiently decomposed in a high temperature range, but the activity of the oxidation catalyst is low in a low temperature range, and the purification performance of SOF is deteriorated. Was there. Further, the particulate contains dry suit etc. generated by incomplete combustion of hydrocarbon fuel, but most of the dry suit etc. is discharged as it is without being involved in the combustion reaction of the catalyst. Had the problem. Therefore, at the time of starting the diesel engine or during idling, the temperature of the exhaust gas is low, so undecomposed SOF, dry suit, etc. are deposited in the refractory three-dimensional structure, and as a result, the catalyst is covered. , The catalytic performance is reduced, and the fire resistance is 3
The three-dimensional structure is blocked, the back pressure is increased, and the diesel engine is destroyed.
【０００５】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、低温域でＳＯＦを効率よく吸着並びに酸化燃焼して
ＳＯＦの排出を防止するとともにＳＯＦの燃焼熱を利用
してドライスーツを燃焼させることができ、信頼性に優
れたディーゼルパティキュレート浄化用フィルターを提
供すること、及び、それを用いて効率よく燃焼再生で
き、信頼性に優れた排ガス浄化装置を提供することを目
的とする。The present invention solves the above-mentioned problems of the prior art by efficiently adsorbing and oxidizing and burning SOF in a low temperature range to prevent SOF discharge and burn the dry suit by utilizing the combustion heat of SOF. An object of the present invention is to provide a filter for purifying diesel particulates that is capable of achieving high reliability, and to provide a highly reliable exhaust gas purification device that can be efficiently regenerated by combustion using the filter.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明は、以下の構成を有している。すなわち、請求
項１に記載のディーゼルパティキュレート浄化用フィル
ターは、多孔質性の耐火性３次元構造体と、耐火性３次
元構造体の表面に担持されたＬｉＡｌＯ 3 ，ＬｉＡｌＳ
ｉＯ 4 の内いずれか１種又はこれらの混合物からなる中
間層と、中間層の上面に担持されたＬａＣｒＬｉＯ 3 ，
ＬａＣｒＬｉＰｔＯ 3 ，ＬａＬｉＯ 3 のペロブスカイト型
複合酸化物の内いずれか１種又はこれらの混合物からな
る第１触媒層と、第１触媒層の上面に担持された白金族
元素の内少なくとも１種以上からなる第２触媒層と、を
備えた構成を有している。To achieve this object, the present invention has the following constitution. That is, the filter for purifying diesel particulates according to claim 1 has a porous fire-resistant three-dimensional structure and a fire-resistant tertiary
LiAlO 3 , LiAlS supported on the surface of the original structure
Medium consisting of any one of iO 4 or a mixture thereof
LaCrLiO 3 , supported on the upper surface of the intermediate layer and the intermediate layer ,
LaCrLiPtO 3 , LaLiO 3 perovskite type
It consists of any one of the complex oxides or a mixture thereof.
And a platinum group supported on the upper surface of the first catalyst layer.
A second catalyst layer composed of at least one of the elements,
It has a configuration provided .
【０００７】請求項２に記載のディーゼルパティキュレ
ート浄化用フィルターは、請求項１において、第１触媒
層の担持量が、中間層が担持された耐火性３次元構造体
の重量に対して５０wt％以下，好ましくは２５wt％〜３
０wt％である構成を有している。[0007] Diesel particulate purifying filter according to claim 2, in claim 1, first the catalyst
Fireproof three-dimensional structure in which the amount of layers carried is an intermediate layer
50 wt% or less, preferably 25 wt% to 3 with respect to the weight of
It has a composition of 0 wt% .
【０００８】請求項３に記載のディーゼルパティキュレ
ート浄化用フィルターは、請求項１又は２の内いずれか
１において、第２触媒層の担持量が、中間層及び第１触
媒層が担持された耐火性３次元構造体の重量に対して
０．１wt％〜５wt％，好ましくは２．５wt％〜３．５wt
％である構成を有している。The diesel particulate purifying filter according to claim 3 is one of claims 1 and 2.
1, the loading amount of the second catalyst layer was different from that of the intermediate layer and the first catalyst layer.
For the weight of the refractory three-dimensional structure carrying the medium layer
0.1 wt% to 5 wt%, preferably 2.5 wt% to 3.5 wt
Has a composition that is% .
【０００９】請求項４に記載の排ガス浄化装置は、請求
項１乃至３の内いずれか１に記載のディーゼルパティキ
ュレート浄化用フィルターと、ディーゼルパティキュレ
ート浄化用フィルターの近傍に配設された加熱部と、デ
ィーゼルパティキュレート浄化用フィルター及び加熱部
を収納し、かつ一側部に形成された排ガス流入口と、形
成された他側部に浄化ガス流出口と、を有するハウジン
グと、を備えた構成を有している。The exhaust gas purifying apparatus according to claim 4 is
Item 3. The diesel pattychi according to any one of items 1 to 3.
Filter for purifying dust and diesel particulate
Heater installed near the filter for cleaning
Easel Particulate Purification Filter and Heating Unit
And an exhaust gas inlet formed on one side,
And a purification gas outlet formed on the other side of the housing.
And a configuration including
【００１０】[0010]
【００１１】[0011]
【００１２】ここで、耐火性３次元構造体としては、複
数のガス流通セル等を有し排ガス導入側及び浄化ガス排
出側が互い違いに目封じされた目封じ型セラミックハニ
カム，セラミックフォーム，ワイヤーメッシュ，金属発
泡体等が好適に用いられる。これら耐火性３次元構造体
の材質としては、特に限定されるものではないが、通
常、コージェライト（２ＭｇＯ・５ＳｉＯ2・２Ａｌ
Ｏ3），ムライト（２ＡｌＯ 3・３ＳｉＯ2），アルミナ
（ＡｌＯ3），シリカ（ＳｉＯ2），チタニア（Ｔｉ
Ｏ 2），ジルコニア（ＺｒＯ2），シリカ−アルミナ，ア
ルミナ−ジルコニア，アルミナ−チタニア，シリカ−チ
タニア，シリカ−ジルコニア，チタニア−ジルコニア等
のセラミックス，ＳＵＳ３０１Ｓ，インコネル（インコ
ネルＸ，インコネルＷ），ゼオライト等が好適に用いら
れる。また、耐火性３次元構造体における隣接するガス
流通セル同士間の隔壁は、多孔質状に形成されている。
排ガスがこの隔壁を介して一方のガス流通セルから他方
のガス流通セルに通過することにより、排ガス中のパテ
ィキュレートを捕捉することができる。尚、耐火性３次
元構造体の形状やガス流通セルの大きさ等はディーゼル
機関から排出される排ガス中に含まれるパティキュレー
トの含有量，パティキュレートの浄化量，排ガスの背
圧，担持される第１触媒層や第２触媒層又は触媒層の担
持量等により適宜選択される。Here, as the fire-resistant three-dimensional structure,
Has several gas distribution cells, etc.
Sealed ceramic Hani with alternate outlets
Cam, ceramic foam, wire mesh, metal
A foam or the like is preferably used. These refractory three-dimensional structures
There is no particular limitation on the material of the
Always cordierite (2MgO / 5SiO)2・ 2Al
O3), Mullite (2AlO 3・ 3 SiO2),alumina
(AlO3), Silica (SiO2), Titania (Ti
O 2), Zirconia (ZrO2), Silica-alumina,
Lumina-zirconia, alumina-titania, silica-chi
Tania, silica-zirconia, titania-zirconia, etc.
Ceramics, SUS301S, Inconel
Nel X, Inconel W), zeolite, etc. are preferably used.
Be done. In addition, adjacent gas in the fire-resistant three-dimensional structure
The partition wall between the distribution cells is formed in a porous shape.
Exhaust gas flows from one gas distribution cell to the other through this partition.
By passing through the gas distribution cell of
The iculate can be captured. In addition, fire resistance tertiary
The shape of the original structure and the size of the gas distribution cell are diesel.
Particulate contained in the exhaust gas emitted from the engine
Content, amount of particulates purified, exhaust gas spine
Pressure, support of the first catalyst layer or second catalyst layer or catalyst layer to be supported
It is appropriately selected according to the amount of possession.
【００１３】中間層は、耐火性３次元構造体上に担持さ
れる高比表面積の多孔質層である。この中間層の材質と
しては、ＬｉＡｌＯ3，ＬｉＡｌＳｉＯ4又はこれらの混
合物等が挙げられる。中間層の担持量は、耐火性３次元
構造体の重量に対して５wt％〜１５wt％，好ましくは８
wt％〜１０wt％とされるのが好ましい。中間層の担持量
が耐火性３次元構造体の重量に対して８wt％より小さく
なるにつれ耐火性３次元構造体と触媒層が反応する傾向
が現れだし、５wt％より小さくなると特にその傾向が著
しくなり、中間層の担持量が耐火性３次元構造体の重量
に対して１０wt％より大きくなるにつれディーゼル機関
の背圧が高くなりディーゼル機関が破壊等される傾向が
現れだし、１５wt％より大きくなると特にその傾向が著
しくなり、好ましくない。中間層を耐火性３次元構造体
上に担持させる方法としては、従来公知のゾル−ゲル法
やスラリー法等のウオッシュコート等が挙げられる。The intermediate layer is a high specific surface area porous layer supported on the refractory three-dimensional structure. Examples of the material of this intermediate layer include LiAlO 3 , LiAlSiO 4 , and mixtures thereof. The amount of the intermediate layer supported is 5 wt% to 15 wt%, preferably 8 wt% with respect to the weight of the refractory three-dimensional structure.
It is preferably set to wt% to 10 wt%. As the amount of the intermediate layer carried becomes smaller than 8 wt% with respect to the weight of the refractory three-dimensional structure, there is a tendency that the refractory three-dimensional structure reacts with the catalyst layer. As the amount of the intermediate layer carried exceeds 10 wt% with respect to the weight of the refractory three-dimensional structure, the back pressure of the diesel engine increases and the diesel engine tends to be destroyed. Especially, the tendency becomes remarkable, which is not preferable. Examples of the method for supporting the intermediate layer on the refractory three-dimensional structure include conventionally known wash coats such as a sol-gel method and a slurry method.
【００１４】触媒層とは、耐火性３次元構造体上の中間
層の上面に担持される高比表面積の触媒層である。この
触媒層の材質としては、白金族元素等が挙げられる。触
媒層の担持量は、中間層が担持された耐火性３次元構造
体の重量に対して０．１wt％〜５wt％，好ましくは２．
５wt％〜３．５wt％とされるのが好ましい。触媒層の担
持量が、中間層が担持された耐火性３次元構造体の重量
に対して２．５wt％より小さくなるにつれ活性が低下す
る傾向が現れだし、０．１wt％より小さくなると特にそ
の傾向が著しくなり、触媒層の担持量が、中間層が担持
された耐火性３次元構造体の重量に対して３．５wt％よ
り大きくなるにつれシンタリングを起こし触媒の活性が
低下する傾向が現れだし、５wt％より大きくなると特に
その傾向が著しくなり、好ましくない。The catalyst layer is a catalyst layer having a high specific surface area which is carried on the upper surface of the intermediate layer on the refractory three-dimensional structure. Examples of the material of the catalyst layer include platinum group elements. The loading amount of the catalyst layer is 0.1 wt% to 5 wt% with respect to the weight of the refractory three-dimensional structure carrying the intermediate layer, and preferably 2.
It is preferably set to 5 wt% to 3.5 wt%. The activity tends to decrease as the amount of the catalyst layer carried becomes smaller than 2.5 wt% with respect to the weight of the refractory three-dimensional structure carrying the intermediate layer. The tendency becomes remarkable, and as the amount of the catalyst layer carried exceeds 3.5 wt% with respect to the weight of the refractory three-dimensional structure carrying the intermediate layer, sintering tends to occur and the activity of the catalyst tends to decrease. However, if it exceeds 5 wt%, this tendency becomes particularly remarkable, which is not preferable.
【００１５】第１触媒層は、耐火性３次元構造体上の中
間層の上面に担持される高比表面積の触媒層である。こ
の第１触媒層の材質としては、ＡＢＯ3（ここで、Ａは
希土類元素の内少なくとも１種以上の元素、Ｂは遷移金
属元素，Ｌｉ，Ｎａ等のアルカリ金属元素又は白金族元
素の内少なくとも１種以上の元素）の基本構造を有する
ペロブスカイト型複合酸化物、前記希土類元素の内少な
くとも１種以上の元素と前記アルカリ金属元素の内少な
くとも１種以上の元素とからなる複合酸化物、又はこれ
らの混合物等が挙げられる。第１触媒層の担持量は、中
間層が担持された耐火性３次元構造体の重量に対して５
０wt％以下、好ましくは２５wt％〜３０wt％とされるの
が好ましい。第１触媒層の担持量が、中間層が担持され
た耐火性３次元構造体の重量に対して２５wt％より小さ
くなるにつれパティキュレート中のドライスーツの燃焼
量が減少する傾向が現れだし、第１触媒層の担持量が、
中間層が担持された耐火性３次元構造体の重量に対して
３０wt％より大きくなるにつれ第１触媒層の比表面積が
低下し触媒活性が低下するとともにパティキュレートに
よって耐火性３次元構造体の閉塞が起こり易くなる傾向
が現れだし、５０wt％より大きくなると特にその傾向が
著しくなり、好ましくない。The first catalyst layer is a catalyst layer having a high specific surface area which is carried on the upper surface of the intermediate layer on the refractory three-dimensional structure. The material of the first catalyst layer is ABO 3 (where A is at least one element of rare earth elements, B is at least one of transition metal elements, alkali metal elements such as Li and Na, or platinum group elements). Perovskite-type composite oxide having a basic structure of one or more elements), a composite oxide including at least one or more elements of the rare earth elements and at least one or more elements of the alkali metal elements, or these And the like. The loading amount of the first catalyst layer is 5 with respect to the weight of the refractory three-dimensional structure carrying the intermediate layer.
It is preferably 0 wt% or less, preferably 25 wt% to 30 wt%. As the loading amount of the first catalyst layer becomes less than 25 wt% with respect to the weight of the refractory three-dimensional structure carrying the intermediate layer, the burning amount of the dry suit in the particulates tends to decrease. The loading amount of one catalyst layer is
As the weight of the refractory three-dimensional structure supporting the intermediate layer becomes larger than 30 wt% with respect to the weight thereof, the specific surface area of the first catalyst layer decreases and the catalytic activity decreases, and the particulates block the refractory three-dimensional structure. Tends to occur, and when it exceeds 50 wt%, this tendency becomes particularly remarkable, which is not preferable.
【００１６】第２触媒層は、耐火性３次元構造体上の中
間層の上面に担持された第１触媒層上に担持される高比
表面積の触媒層である。この第２触媒層の材質として
は、白金族元素等が挙げられる。第２触媒層の担持量
は、中間層及び第１触媒層が担持された耐火性３次元構
造体の重量に対して０．１wt％〜５wt％，好ましくは
２．５wt％〜３．５wt％とされるのが好ましい。第２触
媒層の担持量が、中間層及び第１触媒層が担持された耐
火性３次元構造体の重量に対して２．５wt％より小さく
なるにつれ活性点の減少により触媒活性が低下する傾向
が現れだし、０．１wt％より小さくなると特にその傾向
が著しくなり、第２触媒層の担持量が、中間層及び第１
触媒層が担持された耐火性３次元構造体の重量に対して
３．５wt％より大きくなるにつれシンタリングを起こし
触媒の活性が低下する傾向が現れだし、５wt％より大き
くなると特にその傾向が著しくなり、好ましくない。The second catalyst layer is a high specific surface area catalyst layer carried on the first catalyst layer carried on the upper surface of the intermediate layer on the refractory three-dimensional structure. Examples of the material of the second catalyst layer include platinum group elements and the like. The loading amount of the second catalyst layer is 0.1 wt% to 5 wt%, preferably 2.5 wt% to 3.5 wt% with respect to the weight of the refractory three-dimensional structure carrying the intermediate layer and the first catalyst layer. Is preferred. As the amount of the second catalyst layer carried becomes smaller than 2.5 wt% with respect to the weight of the refractory three-dimensional structure carrying the intermediate layer and the first catalyst layer, the catalytic activity tends to decrease due to the decrease of active sites. When 0.1 wt% or less, the tendency becomes particularly remarkable, and the loading amount of the second catalyst layer becomes
When the weight of the refractory three-dimensional structure supporting the catalyst layer becomes larger than 3.5 wt%, sintering tends to occur and the activity of the catalyst tends to decrease. When it becomes larger than 5 wt%, the tendency becomes particularly remarkable. It is not preferable.
【００１７】尚、白金族元素には、ルテニウム（Ｒ
ｕ），ロジウム（Ｒｈ），パラジウム（Ｐｄ），オスミ
ウム（Ｏｓ），イリジウム（Ｉｒ），白金（Ｐｔ）が含
まれる。また、希土類元素には、スカンジウム（Ｓ
ｃ），イットリウム（Ｙ），ランタン（Ｌａ），セリウ
ム（Ｃｅ），プラセオジム（Ｐｒ），ネオジム（Ｎ
ｄ），プロメチウム（Ｐｍ），サマリウム（Ｓｍ），ユ
ウロピウム（Ｅｕ），ガドリニウム（Ｇｄ），テルビウ
ム（Ｔｂ），ジスプロシウム（Ｄｙ），ホルミウム（Ｈ
ｏ），エルビウム（Ｅｒ），ツリウム（Ｔｍ），イッテ
ルビウム（Ｙｂ），ルテニウム（Ｌｕ）が含まれる。ま
た、遷移金属元素には、希土類アクチノイド元素とし
て、前記希土類元素の他、アクチニウム（Ａｃ），トリ
ウム（Ｔｈ），プロトアクチニウム（Ｐａ），ウラン
（Ｕ），ネプツニウム（Ｎｐ），プルトニウム（Ｐ
ｕ），アメリシウム（Ａｍ），キュリウム（Ｃｍ），バ
ークリウム（Ｂｋ），カリホルニウム（Ｃｆ），アイン
スタイニウム（Ｅｓ），フェルミウム（Ｆｍ），メンデ
レビウム（Ｍｄ），ローレンシウム（Ｌｒ）、チタン族
元素として、チタン（Ｔｉ），ジルコニウム（Ｚｒ），
ハフニウム（Ｈｆ）、バナジウム族元素として、バナジ
ウム（Ｖ），ニオブ（Ｎｂ），タンタル（Ｔａ）、クロ
ム族元素として、クロム（Ｃｒ），モリブデン（Ｍ
ｏ），タングステン（Ｗ）、マンガン族元素として、マ
ンガン（Ｍｎ），テクネチウム（Ｔｃ），レニウム（Ｒ
ｅ），鉄族元素として、鉄（Ｆｅ），コバルト（Ｃ
ｏ），ニッケル（Ｎｉ）、前記白金族元素、銅族元素と
して、銅（Ｃｕ），銀（Ａｇ），金（Ａｕ），亜鉛族元
素として、亜鉛（Ｚｎ），カドミウム（Ｃｄ），水銀
（Ｈｇ）が含まれる。また、アルカリ金属元素には、リ
チウム（Ｌｉ），ナトリウム（Ｎａ），カリウム
（Ｋ），ルビジウム（Ｒｂ），セシウム（Ｃｓ），フラ
ンシウム（Ｆｒ）が含まれる。The platinum group element is ruthenium (R
u), rhodium (Rh), palladium (Pd), osmium (Os), iridium (Ir), platinum (Pt). Moreover, scandium (S
c), yttrium (Y), lanthanum (La), cerium (Ce), praseodymium (Pr), neodymium (N
d), promethium (Pm), samarium (Sm), europium (Eu), gadolinium (Gd), terbium (Tb), dysprosium (Dy), holmium (H)
o), erbium (Er), thulium (Tm), ytterbium (Yb), ruthenium (Lu). In addition to the rare earth elements, the transition metal elements include actinium (Ac), thorium (Th), protactinium (Pa), uranium (U), neptunium (Np), plutonium (P) as rare earth actinide elements.
u), americium (Am), curium (Cm), berculium (Bk), californium (Cf), einsteinium (Es), fermium (Fm), mendelevium (Md), lorencium (Lr), and titanium group elements, Titanium (Ti), zirconium (Zr),
Hafnium (Hf), vanadium group elements as vanadium (V), niobium (Nb), tantalum (Ta), and chromium group elements as chromium (Cr), molybdenum (M).
o), tungsten (W), and manganese group elements such as manganese (Mn), technetium (Tc), and rhenium (R
e), iron (Fe), cobalt (C) as iron group elements
o), nickel (Ni), the platinum group element, the copper group element, copper (Cu), silver (Ag), gold (Au), the zinc group element, zinc (Zn), cadmium (Cd), mercury ( Hg) is included. The alkali metal element includes lithium (Li), sodium (Na), potassium (K), rubidium (Rb), cesium (Cs), and francium (Fr).
【００１８】加熱部としては、電気ヒーター，バーナ
ー，マイクロ波等が挙げられる。また、エタン，プロパ
ン，ブタン，エチレン，プロピレン，ブチレン及びこれ
らの混合物である液化石油ガス等の可燃性ガスをハウジ
ング内に導入させ、これらを排ガス温度で燃焼させるこ
とにより、ディーゼルパティキュレート浄化用フィルタ
ーに堆積／吸着されたパティキュレートを燃焼させても
よい。Examples of the heating unit include an electric heater, burner, microwave and the like. In addition, a combustible gas such as ethane, propane, butane, ethylene, propylene, butylene, and a mixture thereof such as liquefied petroleum gas is introduced into the housing, and these are combusted at the exhaust gas temperature, whereby a filter for purifying diesel particulates. Particulates deposited / adsorbed on may be burned.
【００１９】[0019]
【作用】この構成によって、多孔質性の耐火性３次元構
造体と、耐火性３次元構造体の表面に担持されたＬｉＡ
ｌＯ3，ＬｉＡｌＳｉＯ4の内いずれか１種又はこれらの
混合物からなる中間層と、中間層の上面に担持された白
金族元素の内少なくとも１種以上からなる触媒層と、を
備えたことにより、ディーゼル機関の始動時等のように
排ガス温度が低い時でも、排ガス中のパティキュレート
を効率よく捕捉（又は堆積／吸着）することができる。
また、白金族元素の内少なくとも１種以上からなる触媒
層を備えたことにより、排ガス温度が１７０℃以上にな
ったとき、ディーゼルパティキュレート浄化用フィルタ
ーに堆積／吸着されたパティキュレート中のＳＯＦを酸
化燃焼させることができ、さらにこの燃焼熱を利用して
ドライスーツを比較的低温で燃焼させることができる。
また、耐火性３次元構造体上にＬｉＡｌＯ3，ＬｉＡｌ
ＳｉＯ4又はこれらの混合物等の中間層を担持させ、さ
らにその上面に触媒層を担持させたことにより、従来中
間層を介在させないディーゼルパティキュレート浄化用
フィルターが高温域で長時間保持されることにより、耐
火性３次元構造体と触媒層の界面に生成される耐火性３
次元構造体成分と触媒層成分とのスピネル化合物等の反
応物質の生成を抑制することができ、また前記反応物質
の生成により触媒の活性が低下することを防止すること
ができる。With this structure, the porous refractory three-dimensional structure and the LiA supported on the surface of the refractory three-dimensional structure
By providing an intermediate layer made of any one of 10 3 and LiAlSiO 4 or a mixture thereof, and a catalyst layer made of at least one of platinum group elements supported on the upper surface of the intermediate layer, Even when the exhaust gas temperature is low, such as when the diesel engine is started, the particulates in the exhaust gas can be efficiently captured (or accumulated / adsorbed).
Further, since the catalyst layer made of at least one or more of the platinum group elements is provided, when the exhaust gas temperature becomes 170 ° C. or higher, the SOF in the particulates deposited / adsorbed on the diesel particulate purification filter is removed. It can be oxidatively burned, and the heat of combustion can be used to burn the dry suit at a relatively low temperature.
In addition, LiAlO 3 , LiAl on the refractory three-dimensional structure
By supporting an intermediate layer such as SiO 4 or a mixture thereof and further supporting a catalyst layer on the upper surface thereof, a diesel particulate purifying filter without a conventional intermediate layer can be maintained for a long time in a high temperature range. , Fire resistance 3 dimensional structure Fire resistance generated at the interface between catalyst and catalyst layer 3
It is possible to suppress the production of a reaction substance such as a spinel compound of the dimensional structure component and the catalyst layer component, and it is possible to prevent the activity of the catalyst from decreasing due to the production of the reaction substance.
【００２０】また、触媒層の担持量が、中間層が担持さ
れた前記耐火性３次元構造体の重量に対して０．１wt％
〜５wt％，好ましくは２．５wt％〜３．５wt％であるこ
とにより、ディーゼルパティキュレート浄化用フィルタ
ーにおける触媒層の表面積を高比表面積とすることがで
き、触媒活性の低下を防止することができ、パティキュ
レート中のＳＯＦやドライスーツを効率よく燃焼させる
ことができる。The amount of the catalyst layer carried is 0.1 wt% with respect to the weight of the refractory three-dimensional structure carrying the intermediate layer.
By being 5 wt%, preferably 2.5 wt% to 3.5 wt%, the surface area of the catalyst layer in the filter for purifying diesel particulates can be made a high specific surface area, and a decrease in catalyst activity can be prevented. It is possible to efficiently burn SOF and dry suit in particulates.
【００２１】また、多孔質性の耐火性３次元構造体と、
耐火性３次元構造体の表面に担持されたＬｉＡｌＯ3，
ＬｉＡｌＳｉＯ4の内いずれか１種又はこれらの混合物
からなる中間層と、中間層の上面に担持されたＡＢＯ3
（ここで、Ａは希土類元素の内少なくとも１種以上の元
素、Ｂは遷移金属元素，アルカリ金属元素又は白金族元
素の内少なくとも１種以上の元素）の基本構造を有する
ペロブスカイト型複合酸化物，又は希土類元素の内少な
くとも１種以上の元素とアルカリ金属元素の内少なくと
も１種以上の元素とからなる複合酸化物の内いずれか１
種又はこれらの混合物からなる第１触媒層と、第１触媒
層の上面に担持された白金族元素の内少なくとも１種以
上からなる第２触媒層と、を備えたことにより、ディー
ゼル機関の始動時等の排ガス温度が低い時でも、排ガス
中のパティキュレートを効率よく吸着させることができ
る。また、Ｐｔ，Ｐｄ，Ｒｈ等の白金族元素からなる第
２触媒層を備えたことにより、排ガス温度が１７０℃以
上になったとき、吸着されたパティキュレート中のＳＯ
Ｆを酸化燃焼させることができる。また、ペロブスカイ
ト型複合酸化物又は複合酸化物等からなる第１触媒層を
備えたことにより、前述したＳＯＦの酸化燃焼時の燃焼
熱とあわせて吸着されたパティキュレート中のドライス
ーツを比較的低温で燃焼させることができる。さらに、
耐火性３次元構造体上にＬｉＡｌＯ3，ＬｉＡｌＳｉＯ4
又はこれらの混合物等の中間層を担持させて第１触媒層
及び第２触媒層を担持させたことにより、従来中間層を
介在させないディーゼルパティキュレート浄化用フィル
ターが高温域で長時間保持されることにより、耐火性３
次元構造体と第１触媒層の界面に生成される耐火性３次
元構造体成分と第１触媒層成分とのスピネル化合物等の
反応物質の生成を抑制することができ、また前記反応物
質の生成により触媒の活性が低下することを防止するこ
とができる。A porous refractory three-dimensional structure,
LiAlO 3 supported on the surface of a refractory three-dimensional structure,
An intermediate layer made of any one of LiAlSiO 4 or a mixture thereof, and ABO 3 supported on the upper surface of the intermediate layer.
(Wherein A is at least one element of rare earth elements, B is at least one element of transition metal elements, alkali metal elements, or platinum group elements), a perovskite-type composite oxide, Or any one of composite oxides composed of at least one kind of rare earth element and at least one kind of alkali metal element
Starting of a diesel engine by providing a first catalyst layer made of a seed or a mixture thereof and a second catalyst layer made of at least one of platinum group elements carried on the upper surface of the first catalyst layer. Even when the exhaust gas temperature is low, the particulates in the exhaust gas can be efficiently adsorbed. Further, since the second catalyst layer made of a platinum group element such as Pt, Pd, and Rh is provided, when the exhaust gas temperature becomes 170 ° C. or higher, the SO in the adsorbed particulates is
F can be oxidatively burned. In addition, since the first catalyst layer made of a perovskite type complex oxide or a complex oxide is provided, the dry suit in the particulates adsorbed together with the combustion heat at the time of oxidative combustion of SOF described above is relatively low in temperature. Can be burned at. further,
LiAlO 3 , LiAlSiO 4 on the refractory three-dimensional structure
Or, by supporting the first catalyst layer and the second catalyst layer by supporting an intermediate layer such as a mixture thereof, a diesel particulate purification filter without a conventional intermediate layer can be retained for a long time in a high temperature range. Due to fire resistance 3
It is possible to suppress the formation of a reaction substance such as a spinel compound of the refractory three-dimensional structure component and the first catalyst layer component generated at the interface between the three-dimensional structure and the first catalyst layer, and to generate the reaction substance. This can prevent the activity of the catalyst from decreasing.
【００２２】また、第１触媒層の担持量が、中間層が担
持された耐火性３次元構造体の重量に対して最大５０wt
％，好ましくは２５wt％〜３０wt％であることにより、
ディーゼルパティキュレート浄化用フィルターにおける
第１触媒層の表面積を高比表面積とすることができ、触
媒の活性の低下を防止することができ、パティキュレー
ト中のＳＯＦやドライスーツを効率よく燃焼させること
ができる。The loading amount of the first catalyst layer is 50 wt.% At maximum with respect to the weight of the refractory three-dimensional structure carrying the intermediate layer.
%, Preferably 25% to 30% by weight,
The surface area of the first catalyst layer in the filter for purifying diesel particulates can be set to a high specific surface area, the activity of the catalyst can be prevented from lowering, and the SOF and dry suit in the particulates can be efficiently burned. it can.
【００２３】また、第２触媒層の担持量が、中間層及び
第１触媒層が担持された耐火性３次元構造体の重量に対
して０．１wt％〜５wt％，好ましくは２．５wt％〜３．
５wt％であることにより、ディーゼルパティキュレート
浄化用フィルターにおける第２触媒層の表面積を高比表
面積とすることができ、触媒の活性の低下を防止するこ
とができ、パティキュレート中のＳＯＦやドライスーツ
を効率よく燃焼させることができる。The loading amount of the second catalyst layer is 0.1 wt% to 5 wt%, preferably 2.5 wt%, with respect to the weight of the refractory three-dimensional structure carrying the intermediate layer and the first catalyst layer. ~ 3.
By being 5 wt%, the surface area of the second catalyst layer in the filter for purifying diesel particulates can be made to have a high specific surface area, it is possible to prevent a decrease in the activity of the catalyst, and it is possible to prevent SOF and dry suit in particulates. Can be efficiently burned.
【００２４】また、前記ディーゼルパティキュレート浄
化用フィルターと、ディーゼルパティキュレート浄化用
フィルターの近傍に配設された加熱部と、ディーゼルパ
ティキュレート浄化用フィルター及び加熱部を収納し、
かつ一側部に形成された排ガス流入口と、他側部に形成
された浄化ガス流出口と、を有するハウジングと、を備
えたことにより、排ガス温度が低い場合でも十分にパテ
ィキュレートを燃焼させることができる。Further, the diesel particulate purifying filter, a heating section arranged in the vicinity of the diesel particulate purifying filter, a diesel particulate purifying filter and a heating section are stored.
Moreover, by providing the housing having the exhaust gas inlet formed on one side and the purified gas outlet formed on the other side, the particulates are sufficiently burned even when the exhaust gas temperature is low. be able to.
【００２５】[0025]
（実施例１）以下、本発明の第１実施例におけるディー
ゼルパティキュレート浄化用フィルターについて、図面
を参照しながら説明する。図１は本発明の第１実施例に
おけるディーゼルパティキュレート浄化用フィルターを
示す要部断面模式図である。１ａは本発明の第１実施例
におけるディーゼルパティキュレート浄化用フィルタ
ー、２はガスフィルター機能を有する多孔質性の耐火性
３次元構造体、３は耐火性３次元構造体２上に担持され
たＬｉＡｌＯ3からなる中間層、４ａは中間層３上に担
持されたＬａＣｒＬｉＯ3のペロブスカイト型複合酸化
物からなる第１触媒層、５は第１触媒層４ａ上に担持さ
れたＰｄからなる第２触媒層である。(Embodiment 1) Hereinafter, a diesel particulate filter according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of an essential part showing a filter for purifying diesel particulates according to the first embodiment of the present invention. 1a is a filter for purifying diesel particulates according to the first embodiment of the present invention, 2 is a porous fire-resistant three-dimensional structure having a gas filter function, and 3 is LiAlO carried on the fire-resistant three-dimensional structure 2. 3 is an intermediate layer, 4a is a first catalyst layer made of LaCrLiO 3 perovskite-type complex oxide supported on the intermediate layer 3, and 5 is a second catalyst layer made of Pd supported on the first catalyst layer 4a. Is.
【００２６】以上のように構成された本発明の第１実施
例におけるディーゼルパティキュレート浄化用フィルタ
ーについて、以下その製造方法を説明する。まず、耐火
性３次元構造体２として、市販のコージェライト製の目
封じ型ハニカム担体（ＮＧＫ社製）を準備した。ここ
で、耐火性３次元構造体２は、直径５０mm，長さ７５m
m、見かけ上の体積約１５０mlの円柱形状からなり、そ
の横断面には１平方インチ当たり４００個のガス流通セ
ルが形成され、かつ隣接するガス流通セル同士間の隔壁
には、各ガス流通セル同士間に貫通された多数の細孔が
形成されている。The method of manufacturing the diesel particulate filter according to the first embodiment of the present invention constructed as above will be described below. First, as the fire-resistant three-dimensional structure 2, a commercially available cordierite plugged honeycomb carrier (manufactured by NGK) was prepared. Here, the fire-resistant three-dimensional structure 2 has a diameter of 50 mm and a length of 75 m.
It has a cylindrical shape with m and an apparent volume of about 150 ml, and 400 gas distribution cells are formed per square inch on its cross section, and each gas distribution cell is formed on the partition wall between adjacent gas distribution cells. A large number of pores penetrating between each other are formed.
【００２７】次に、酢酸リチウム（和光純薬工業社製）
を純水等の溶媒に溶解させ、酢酸リチウム水溶液を作成
した。次に、得られた酢酸リチウム水溶液に活性アルミ
ナ（日本軽金属社製）を、酢酸リチウム水溶液中のリチ
ウム（Ｌｉ）と活性アルミナのアルミニウム（Ａｌ）の
重量比がＬｉ：Ａｌ＝１：３になるように添加して、ス
ラリーを作成した。次に、得られたスラリー中に耐火性
３次元構造体２を１０分間浸漬した後、スラリー中から
この耐火性３次元構造体２を取り出した。次に、耐火性
３次元構造体２のガス流通セル内部に溜まった余分のス
ラリーを圧縮空気でブローして、全てのガス流通セルの
目詰まりを除去した。次に、耐火性３次元構造体２をマ
イクロ波乾燥器（ミクロ電子社製）にて出力２kWで、５
分間乾燥させた。次に、耐火性３次元構造体２をバッチ
式電気炉（モトヤマ社製；商品名スーパーバーン）で大
気中９００℃で３時間焼成を行い、耐火性３次元構造体
２の表面にＬｉＡｌＯ3からなる中間層３を、耐火性３
次元構造体２の重量に対し１wt％担持させた。尚、中間
層３の担持量は、浸漬から乾燥までの行程を繰り返すこ
とで調整した。Next, lithium acetate (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.)
Was dissolved in a solvent such as pure water to prepare a lithium acetate aqueous solution. Next, activated alumina (manufactured by Nippon Light Metal Co., Ltd.) is added to the obtained lithium acetate aqueous solution, and the weight ratio of lithium (Li) in the lithium acetate aqueous solution and aluminum (Al) of activated alumina is Li: Al = 1: 3. As such, a slurry was prepared. Next, the refractory three-dimensional structure 2 was immersed in the obtained slurry for 10 minutes, and then the refractory three-dimensional structure 2 was taken out from the slurry. Next, the excess slurry accumulated inside the gas flow cells of the refractory three-dimensional structure 2 was blown with compressed air to remove clogging of all the gas flow cells. Next, the fire-resistant three-dimensional structure 2 was put in a microwave dryer (manufactured by Micro Electronics Co., Ltd.) with an output of 2 kW and 5
Allow to dry for minutes. Next, the refractory three-dimensional structure 2 is fired in a batch-type electric furnace (manufactured by Motoyama Co .; trade name Superburn) at 900 ° C. for 3 hours in the atmosphere, and LiAlO 3 is applied to the surface of the refractory three-dimensional structure 2. Fire resistance 3
The weight of the dimensional structure 2 was supported by 1 wt%. The amount of the intermediate layer 3 carried was adjusted by repeating the process from immersion to drying.
【００２８】次に、酢酸ランタン（和光純薬工業社
製），硝酸クロム（和光純薬工業社製）及び酢酸リチウ
ム（和光純薬工業社製）を、各々純水等の溶媒に溶解さ
せ、酢酸ランタン水溶液，硝酸クロム水溶液及び酢酸リ
チウム水溶液を作成した。次に、得られた各水溶液を、
酢酸ランタン水溶液中のランタン（Ｌａ），硝酸クロム
水溶液中のクロム（Ｃｒ），酢酸リチウム水溶液中のリ
チウム（Ｌｉ）の重量比がＬａ：Ｃｒ：Ｌｉ＝１３：
９：１になるように混合撹拌した。次に、得られた混合
水溶液中に中間層３を担持させた耐火性３次元構造体２
（以下中間層担持耐火性３次元構造体と称す）を１０分
間浸漬した後、混合水溶液から中間層担持耐火性３次元
構造体を取り出した。次に、中間層担持耐火性３次元構
造体のガス流通セル内部に溜まった余分の混合水溶液を
圧縮空気でブローして、全てのガス流通セルの目詰まり
を除去した。次に、中間層担持耐火性３次元構造体をマ
イクロ波乾燥器（ミクロ電子社製）にて出力２kWで、５
分間乾燥させた。次に、中間層担持耐火性３次元構造体
をバッチ式電気炉（モトヤマ社製；商品名スーパーバー
ン）で大気中８００℃で５時間焼成を行い、中間層担持
耐火性３次元構造体の上面に所定の組成のＬａＣｒＬｉ
Ｏ3の構造を有するペロブスカイト型複合酸化物からな
る第１触媒層４ａを、中間層担持耐火性３次元構造体の
重量に対し５wt％担持させた。尚、第１触媒層４ａの担
持量は、浸漬から乾燥までの行程を繰り返すことで調整
した。Next, lanthanum acetate (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), chromium nitrate (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) and lithium acetate (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) were each dissolved in a solvent such as pure water, Lanthanum acetate aqueous solution, chromium nitrate aqueous solution and lithium acetate aqueous solution were prepared. Next, each obtained aqueous solution,
The weight ratio of lanthanum (La) in the lanthanum acetate aqueous solution, chromium (Cr) in the chromium nitrate aqueous solution, and lithium (Li) in the lithium acetate aqueous solution is La: Cr: Li = 13:
The mixture was stirred so that the ratio was 9: 1. Next, the refractory three-dimensional structure 2 in which the intermediate layer 3 is supported in the obtained mixed aqueous solution
After immersing (hereinafter referred to as intermediate layer-carrying fireproof three-dimensional structure) for 10 minutes, the intermediate layer-carrying fireproof three-dimensional structure was taken out from the mixed aqueous solution. Next, the excess mixed aqueous solution accumulated inside the gas distribution cells of the intermediate layer-carrying refractory three-dimensional structure was blown with compressed air to remove clogging of all the gas distribution cells. Then, the intermediate layer-carrying fire-resistant three-dimensional structure was put in a microwave dryer (manufactured by Micro Electronics Co., Ltd.) at an output of 2 kW
Allow to dry for minutes. Next, the intermediate layer-carrying refractory three-dimensional structure is baked in a batch type electric furnace (manufactured by Motoyama Co .; trade name Superburn) at 800 ° C. for 5 hours in the atmosphere, and the upper surface of the intermediate layer-carrying refractory three-dimensional structure. LaCrLi with a prescribed composition
The first catalyst layer 4a made of a perovskite type complex oxide having a structure of O 3 was supported by 5 wt% with respect to the weight of the intermediate layer-carrying refractory three-dimensional structure. The loading amount of the first catalyst layer 4a was adjusted by repeating the process from immersion to drying.
【００２９】次に、硝酸パラジウム（和光純薬工業社
製）を純水等の溶媒に溶解させ、硝酸パラジウム水溶液
を作成した。次に、得られた硝酸パラジウム水溶液中に
中間層３上に第１触媒層４ａを担持させた耐火性３次元
構造体２（以下中間層及び第１触媒層担持耐火性３次元
構造体と称す）を１０分間浸漬した後、硝酸パラジウム
水溶液から中間層３及び第１触媒層担持耐火性３次元構
造体を取り出した。次に、中間層３及び第１触媒層担持
耐火性３次元構造体のガス流通セル内部に溜まった余分
の混合水溶液を圧縮空気でブローして、全てのガス流通
セルの目詰まりを除去した。次に、中間層３及び第１触
媒層担持耐火性３次元構造体をマイクロ波乾燥器（ミク
ロ電子社製）にて出力２kWで、５分間乾燥させた。次
に、中間層３及び第１触媒層担持耐火性３次元構造体を
バッチ式電気炉（モトヤマ社製；商品名スーパーバー
ン）で還元雰囲気下、７００℃で５時間焼成を行い、中
間層３及び第１触媒層担持耐火性３次元構造体の上面に
パラジウム（Ｐｄ）からなる第２触媒層５を、中間層３
及び第１触媒層担持耐火性３次元構造体の重量に対し１
wt％担持させた。尚、第２触媒層５の担持量は、浸漬か
ら乾燥までの行程を繰り返すことで調整した。これによ
り、本発明の第１実施例におけるディーゼルパティキュ
レート浄化用フィルター１ａを完成させた。Next, palladium nitrate (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was dissolved in a solvent such as pure water to prepare a palladium nitrate aqueous solution. Next, the fire-resistant three-dimensional structure 2 having the first catalyst layer 4a supported on the intermediate layer 3 in the obtained aqueous solution of palladium nitrate (hereinafter referred to as the intermediate layer and the first catalyst layer-supporting fire-resistant three-dimensional structure) ) Was immersed for 10 minutes, the intermediate layer 3 and the first catalyst layer-carrying refractory three-dimensional structure were taken out from the aqueous palladium nitrate solution. Next, the excess mixed aqueous solution accumulated inside the gas distribution cells of the intermediate layer 3 and the first catalyst layer-carrying refractory three-dimensional structure was blown with compressed air to remove clogging of all the gas distribution cells. Next, the intermediate layer 3 and the first catalyst layer-carrying refractory three-dimensional structure were dried with a microwave dryer (manufactured by Micro Electronics Co., Ltd.) at an output of 2 kW for 5 minutes. Next, the intermediate layer 3 and the first catalyst layer-carrying refractory three-dimensional structure are baked at 700 ° C. for 5 hours in a reducing electric atmosphere in a batch electric furnace (manufactured by Motoyama Co .; trade name Superburn) to obtain the intermediate layer 3 And the second catalyst layer 5 made of palladium (Pd) on the upper surface of the first catalyst layer-carrying refractory three-dimensional structure, and the intermediate layer 3
And 1 with respect to the weight of the first catalyst layer-carrying refractory three-dimensional structure
wt% was supported. The loading amount of the second catalyst layer 5 was adjusted by repeating the process from immersion to drying. As a result, the diesel particulate purification filter 1a according to the first embodiment of the present invention was completed.
【００３０】以上のように本実施例によれば、ガスフィ
ルター機能を有する多孔質性の耐火性３次元構造体と、
耐火性３次元構造体上に担持されたＬｉＡｌＯ3からな
る中間層３と、中間層３上に担持されたＬａＣｒＬｉＯ
3のペロブスカイト型複合酸化物からなる第１触媒層４
ａと、第１触媒層４ａ上に担持されたＰｄからなる第２
触媒層５と、を備えたので、ディーゼル機関の始動時等
の排ガス温度が低い時でも、排ガス中のパティキュレー
トを効率よく吸着させることができる。また、Ｐｄから
なる第２触媒層５を備えたことにより、排ガス温度が１
７０℃以上になったとき、吸着されたパティキュレート
中のＳＯＦを酸化燃焼させることができる。また、ペロ
ブスカイト型複合酸化物からなる第１触媒層４ａを備え
たことにより、前述したＳＯＦの酸化燃焼時の燃焼熱と
あわせて吸着されたパティキュレート中のドライスーツ
を比較的低温で燃焼させることができる。As described above, according to this embodiment, a porous refractory three-dimensional structure having a gas filter function,
Intermediate layer 3 made of LiAlO 3 supported on a refractory three-dimensional structure, and LaCrLiO supported on the intermediate layer 3.
First catalyst layer 4 composed of 3 perovskite type complex oxide
a and a second Pd supported on the first catalyst layer 4a.
Since the catalyst layer 5 is provided, the particulate matter in the exhaust gas can be efficiently adsorbed even when the exhaust gas temperature is low such as when starting the diesel engine. Further, since the second catalyst layer 5 made of Pd is provided, the exhaust gas temperature is 1
When the temperature becomes 70 ° C. or higher, the SOF in the adsorbed particulates can be oxidized and burned. Further, by providing the first catalyst layer 4a composed of the perovskite type complex oxide, the dry suit in the adsorbed particulates together with the combustion heat at the time of the oxidative combustion of SOF described above is burned at a relatively low temperature. You can
【００３１】（実施例２）第１触媒層の原料として、酢
酸ランタン（和光純薬工業社製），硝酸クロム（和光純
薬工業社製），酢酸リチウム（和光純薬工業社製），塩
化第２白金アンモニウム（三津和化学薬品社製）を用い
た以外は、実施例１と同様にして、本発明の第２実施例
におけるディーゼルパティキュレート浄化用フィルター
を完成させた。(Example 2) Lanthanum acetate (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), chromium nitrate (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), lithium acetate (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), and chlorination as raw materials for the first catalyst layer. A diesel particulate purifying filter in a second example of the present invention was completed in the same manner as in Example 1 except that the second platinum ammonium (manufactured by Mitsuwa Chemical Co., Ltd.) was used.
【００３２】以上のように本実施例によれば、ガスフィ
ルター機能を有する多孔質性の耐火性３次元構造体２
と、耐火性３次元構造体２上に担持されたＬｉＡｌＯ3
からなる中間層３と、中間層３上に担持されたＬａＣｒ
ＬｉＰｔＯ3のペロブスカイト型複合酸化物からなる第
１触媒層４ａと、第１触媒層４ａ上に担持されたＰｄか
らなる第２触媒層５と、を備えたので、ディーゼル機関
の始動時等の排ガス温度が低い時でも、排ガス中のパテ
ィキュレートを効率よく吸着させることができる。ま
た、Ｐｄからなる第２触媒層５を備えたことにより、排
ガス温度が１７０℃以上になったとき、吸着されたパテ
ィキュレート中のＳＯＦを酸化燃焼させることができ
る。また、ペロブスカイト型複合酸化物からなる第１触
媒層４ａを備えたことにより、前述したＳＯＦの酸化燃
焼時の燃焼熱とあわせて吸着されたパティキュレート中
のドライスーツを比較的低温で燃焼させることができ
る。As described above, according to this embodiment, the porous refractory three-dimensional structure 2 having a gas filter function is used.
And LiAlO 3 supported on the refractory three-dimensional structure 2
And an intermediate layer 3 composed of LaCr supported on the intermediate layer 3.
Since the first catalyst layer 4a made of the perovskite type complex oxide of LiPtO 3 and the second catalyst layer 5 made of Pd supported on the first catalyst layer 4a are provided, the exhaust gas at the time of starting the diesel engine, etc. Even when the temperature is low, the particulates in the exhaust gas can be efficiently adsorbed. Further, by providing the second catalyst layer 5 made of Pd, when the exhaust gas temperature becomes 170 ° C. or higher, the SOF in the adsorbed particulates can be oxidatively burned. Further, by providing the first catalyst layer 4a composed of the perovskite type complex oxide, the dry suit in the adsorbed particulates together with the combustion heat at the time of the oxidative combustion of SOF described above is burned at a relatively low temperature. You can
【００３３】（実施例３）第２触媒層の原料として、塩
化第２白金アンモニウム（三津和化学薬品社製）を用い
た以外は、実施例１と同様にして、本発明の第３実施例
におけるディーゼルパティキュレート浄化用フィルター
を完成させた。(Example 3) A third example of the present invention was performed in the same manner as in Example 1 except that secondary platinum ammonium chloride (manufactured by Mitsuwa Chemical Co., Ltd.) was used as the raw material for the second catalyst layer. Has completed the diesel particulate filter.
【００３４】以上のように本実施例によれば、ガスフィ
ルター機能を有する多孔質性の耐火性３次元構造体２
と、耐火性３次元構造体２上に担持されたＬｉＡｌＯ3
からなる中間層３と、中間層３上に担持されたＬａＣｒ
ＬｉＯ3のペロブスカイト型複合酸化物からなる第１触
媒層４ａと、第１触媒層４ａ上に担持されたＰｔからな
る第２触媒層５と、を備えたので、ディーゼル機関の始
動時等の排ガス温度が低い時でも、排ガス中のパティキ
ュレートを効率よく吸着させることができる。また、Ｐ
ｄからなる第２触媒層５を備えたことにより、排ガス温
度が１７０℃以上になったとき、吸着されたパティキュ
レート中のＳＯＦを酸化燃焼させることができる。ま
た、ペロブスカイト型複合酸化物からなる第１触媒層４
ａを備えたことにより、前述したＳＯＦの酸化燃焼時の
燃焼熱とあわせて吸着されたパティキュレート中のドラ
イスーツを比較的低温で燃焼させることができる。As described above, according to this embodiment, the porous refractory three-dimensional structure 2 having a gas filter function is used.
And LiAlO 3 supported on the refractory three-dimensional structure 2
And an intermediate layer 3 composed of LaCr supported on the intermediate layer 3.
Since the first catalyst layer 4a made of the perovskite type complex oxide of LiO 3 and the second catalyst layer 5 made of Pt supported on the first catalyst layer 4a are provided, the exhaust gas at the time of starting the diesel engine, etc. Even when the temperature is low, the particulates in the exhaust gas can be efficiently adsorbed. Also, P
By providing the second catalyst layer 5 made of d, the SOF in the adsorbed particulates can be oxidized and burned when the exhaust gas temperature becomes 170 ° C. or higher. In addition, the first catalyst layer 4 made of a perovskite complex oxide
By providing a, it is possible to burn the dry suit in the adsorbed particulates together with the combustion heat at the time of oxidative combustion of SOF at a relatively low temperature.
【００３５】（実施例４）第１触媒層４ａの原料とし
て、酢酸ランタン（和光純薬工業社製），硝酸クロム
（和光純薬工業社製），酢酸リチウム（和光純薬工業社
製），塩化第２白金アンモニウム（三津和化学薬品社
製）を用いた以外は，実施例３と同様にして、本発明の
第４実施例におけるディーゼルパティキュレート浄化用
フィルター１ａを完成させた。Example 4 As raw materials for the first catalyst layer 4a, lanthanum acetate (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), chromium nitrate (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), lithium acetate (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), A diesel particulate filter 1a according to a fourth embodiment of the present invention was completed in the same manner as in Example 3 except that secondary platinum ammonium chloride (manufactured by Mitsuwa Chemical Co., Ltd.) was used.
【００３６】以上のように本実施例によれば、ガスフィ
ルター機能を有する多孔質性の耐火性３次元構造体２
と、耐火性３次元構造体２上に担持されたＬｉＡｌＯ3
からなる中間層３と、中間層３上に担持されたＬａＣｒ
ＬｉＰｔＯ3のペロブスカイト型複合酸化物からなる第
１触媒層４ａと、第１触媒層４ａ上に担持されたＰｔか
らなる第２触媒層５と、を備えたので、ディーゼル機関
の始動時等の排ガス温度が低い時でも、排ガス中のパテ
ィキュレートを効率よく吸着させることができる。ま
た、Ｐｄからなる第２触媒層５を備えたことにより、排
ガス温度が１７０℃以上になったとき、吸着されたパテ
ィキュレート中のＳＯＦを酸化燃焼させることができ
る。また、ペロブスカイト型複合酸化物からなる第１触
媒層４ａを備えたことにより、前述したＳＯＦの酸化燃
焼時の燃焼熱とあわせて吸着されたパティキュレート中
のドライスーツを比較的低温で燃焼させることができ
る。As described above, according to this embodiment, the porous refractory three-dimensional structure 2 having a gas filter function is used.
And LiAlO 3 supported on the refractory three-dimensional structure 2
And an intermediate layer 3 composed of LaCr supported on the intermediate layer 3.
Since the first catalyst layer 4a made of the perovskite type complex oxide of LiPtO 3 and the second catalyst layer 5 made of Pt supported on the first catalyst layer 4a are provided, the exhaust gas at the time of starting the diesel engine, etc. Even when the temperature is low, the particulates in the exhaust gas can be efficiently adsorbed. Further, by providing the second catalyst layer 5 made of Pd, when the exhaust gas temperature becomes 170 ° C. or higher, the SOF in the adsorbed particulates can be oxidatively burned. Further, by providing the first catalyst layer 4a composed of the perovskite type complex oxide, the dry suit in the adsorbed particulates together with the combustion heat at the time of the oxidative combustion of SOF described above is burned at a relatively low temperature. You can
【００３７】（実施例５）以下、本発明の第５実施例に
おけるディーゼルパティキュレート浄化用フィルターに
ついて、図面を参照しながら説明する。図２は本発明の
第５実施例におけるディーゼルパティキュレート浄化用
フィルターを示す要部断面模式図である。２は耐火性３
次元構造体、３は中間層、５は第２触媒層であり、これ
らは実施例１と同様なものであり同一の符号を付して説
明を省略する。１ｂは本発明の第５実施例におけるディ
ーゼルパティキュレート浄化用フィルター、４ｂは中間
層３上に担持されたＬａＬｉＯ3の複合酸化物からなる
第１触媒層である。(Embodiment 5) Hereinafter, a diesel particulate filter according to a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of an essential part showing a filter for purifying diesel particulates in a fifth embodiment of the present invention. 2 is fire resistance 3
The three-dimensional structure 3, 3 is an intermediate layer, and 5 is a second catalyst layer. These are the same as those in Example 1, and are denoted by the same reference numerals and the description thereof is omitted. Reference numeral 1b is a diesel particulate filter for use in the fifth embodiment of the present invention, and 4b is a first catalyst layer made of a LaLiO 3 composite oxide supported on the intermediate layer 3.
【００３８】以上のように構成された本発明の第５実施
例におけるディーゼルパティキュレート浄化用フィルタ
ー１ｂについて、以下その製造方法を説明する。第１触
媒層４ｂの原料として、酢酸ランタン（和光純薬工業社
製），酢酸リチウム（和光純薬工業社製）を用いた以外
は，実施例１と同様にして、本発明の第５実施例におけ
るディーゼルパティキュレート浄化用フィルター１ｂを
完成させた。A method of manufacturing the diesel particulate filter 1b according to the fifth embodiment of the present invention having the above structure will be described below. A fifth embodiment of the present invention was performed in the same manner as in Example 1 except that lanthanum acetate (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) and lithium acetate (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) were used as raw materials for the first catalyst layer 4b. The diesel particulate filter 1b in the example was completed.
【００３９】以上のように本実施例によれば、ガスフィ
ルター機能を有する多孔質性の耐火性３次元構造体２
と、耐火性３次元構造体２上に担持されたＬｉＡｌＯ3
からなる中間層３と、中間層３上に担持されたＬａＬｉ
Ｏ3の複合酸化物からなる第１触媒層４ｂと、第１触媒
層４ｂ上に担持されたＰｄからなる第２触媒層５と、を
備えたので、ディーゼル機関の始動時等の排ガス温度が
低い時でも、排ガス中のパティキュレートを効率よく吸
着させることができる。また、Ｐｄからなる第２触媒層
５を備えたことにより、排ガス温度が１７０℃以上にな
ったとき、吸着されたパティキュレート中のＳＯＦを酸
化燃焼させることができる。また、ペロブスカイト型複
合酸化物からなる第１触媒層４ｂを備えたことにより、
前述したＳＯＦの酸化燃焼時の燃焼熱とあわせて吸着さ
れたパティキュレート中のドライスーツを比較的低温で
燃焼させることができる。As described above, according to this embodiment, the porous fire-resistant three-dimensional structure 2 having a gas filter function is used.
And LiAlO 3 supported on the refractory three-dimensional structure 2
And an intermediate layer 3 made of LaLi supported on the intermediate layer 3.
Since the first catalyst layer 4b made of a composite oxide of O 3 and the second catalyst layer 5 made of Pd supported on the first catalyst layer 4b are provided, the exhaust gas temperature at the time of starting the diesel engine, etc. Even when it is low, the particulate matter in the exhaust gas can be efficiently adsorbed. Further, by providing the second catalyst layer 5 made of Pd, when the exhaust gas temperature becomes 170 ° C. or higher, the SOF in the adsorbed particulates can be oxidatively burned. Further, since the first catalyst layer 4b made of the perovskite type complex oxide is provided,
It is possible to burn the dry suit in the particulates adsorbed together with the combustion heat at the time of oxidative combustion of SOF at a relatively low temperature.
【００４０】（実施例６）第２触媒層の原料として塩化
第２白金アンモニウム（三津和化学薬品社製）を用いた
以外は、実施例５と同様にして、本発明の第６実施例に
おけるディーゼルパティキュレート浄化用フィルターを
完成させた。(Example 6) A sixth example of the present invention was performed in the same manner as in Example 5 except that secondary platinum ammonium chloride (manufactured by Mitsuwa Chemical Co., Ltd.) was used as the raw material for the second catalyst layer. Completed diesel particulate filter.
【００４１】以上のように本実施例によれば、ガスフィ
ルター機能を有する多孔質性の耐火性３次元構造体２
と、耐火性３次元構造体２上に担持されたＬｉＡｌＯ3
からなる中間層３と、中間層３上に担持されたＬａＬｉ
Ｏ3の複合酸化物からなる第１触媒層４ｂと、第１触媒
層４ｂ上に担持されたＰｔからなる第２触媒層５と、を
備えたので、ディーゼル機関の始動時等の排ガス温度が
低い時でも、排ガス中のパティキュレートを効率よく吸
着させることができる。また、Ｐｄからなる第２触媒層
５を備えたことにより、排ガス温度が１７０℃以上にな
ったとき、吸着されたパティキュレート中のＳＯＦを酸
化燃焼させることができる。また、ペロブスカイト型複
合酸化物からなる第１触媒層４ｂを備えたことにより、
前述したＳＯＦの酸化燃焼時の燃焼熱とあわせて吸着さ
れたパティキュレート中のドライスーツを比較的低温で
燃焼させることができる。As described above, according to this embodiment, the porous refractory three-dimensional structure 2 having a gas filter function is used.
And LiAlO 3 supported on the refractory three-dimensional structure 2
And an intermediate layer 3 made of LaLi supported on the intermediate layer 3.
Since the first catalyst layer 4b made of a composite oxide of O 3 and the second catalyst layer 5 made of Pt supported on the first catalyst layer 4b are provided, the exhaust gas temperature at the time of starting the diesel engine, etc. Even when it is low, the particulate matter in the exhaust gas can be efficiently adsorbed. Further, by providing the second catalyst layer 5 made of Pd, when the exhaust gas temperature becomes 170 ° C. or higher, the SOF in the adsorbed particulates can be oxidatively burned. Further, since the first catalyst layer 4b made of the perovskite type complex oxide is provided,
It is possible to burn the dry suit in the particulates adsorbed together with the combustion heat at the time of oxidative combustion of SOF at a relatively low temperature.
【００４２】（実施例７）以下、本発明の第７実施例に
おけるディーゼルパティキュレート浄化用フィルターに
ついて、図面を参照しながら説明する。図３は本発明の
第７実施例におけるディーゼルパティキュレート浄化用
フィルターを示す要部断面模式図である。２は耐火性３
次元構造体、３は中間層であり、これらは実施例１と同
様なものであり同一の符号を付して説明を省略する。１
ｃは本発明の第７実施例におけるディーゼルパティキュ
レート浄化用フィルター、６は中間層３上に担持された
Ｐｄからなる触媒層である。(Embodiment 7) A diesel particulate purifying filter according to a seventh embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of an essential part showing a diesel particulate purification filter in a seventh embodiment of the present invention. 2 is fire resistance 3
The three-dimensional structures 3 are intermediate layers, which are the same as those in the first embodiment, and the same reference numerals are given to omit the description. 1
Reference numeral c is a diesel particulate purification filter in the seventh embodiment of the present invention, and reference numeral 6 is a catalyst layer made of Pd carried on the intermediate layer 3.
【００４３】以上のように構成された本発明の第７実施
例におけるディーゼルパティキュレート浄化用フィルタ
ーについて、以下その製造方法を説明する。まず、実施
例１と同様にして、耐火性３次元構造体２の表面にＬｉ
ＡｌＯ3からなる中間層３を担持させた（以下中間層担
持耐火性３次元構造体と称す）。次に、硝酸パラジウム
（和光純薬工業社製）を純水等の溶媒に溶解させ、硝酸
パラジウム水溶液を作成した。次に、得られた硝酸パラ
ジウム水溶液中に中間層担持耐火性３次元構造体を１０
分間浸漬した後、硝酸パラジウム水溶液から中間層担持
耐火性３次元構造体を取り出した。次に、中間層担持耐
火性３次元構造体のガス流通セル内部に溜まった余分の
混合水溶液を圧縮空気でブローして、全てのガス流通セ
ルの目詰まりを除去した。次に、中間層担持耐火性３次
元構造体をマイクロ波乾燥器（ミクロ電子社製）にて出
力２kWで、５分間乾燥させた。次に、中間層担持耐火性
３次元構造体をバッチ式電気炉（モトヤマ社製；商品名
スーパーバーン）で還元雰囲気下、７００℃で５時間焼
成を行い、中間層担持耐火性３次元構造体の表面にパラ
ジウム（Ｐｄ）からなる触媒層６を、中間層担持耐火性
３次元構造体の重量に対し１wt％担持させた。尚、触媒
層６の担持量は、浸漬から乾燥までの行程を繰り返すこ
とで調整した。これにより、本発明の第７実施例におけ
るディーゼルパティキュレート浄化用フィルター１ｃを
完成させた。A method of manufacturing the diesel particulate filter according to the seventh embodiment of the present invention having the above structure will be described below. First, in the same manner as in Example 1, Li was formed on the surface of the refractory three-dimensional structure 2.
The intermediate layer 3 made of AlO 3 was supported (hereinafter referred to as intermediate layer-carrying refractory three-dimensional structure). Next, palladium nitrate (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was dissolved in a solvent such as pure water to prepare a palladium nitrate aqueous solution. Next, 10% of the intermediate layer-supported refractory three-dimensional structure was added to the obtained palladium nitrate aqueous solution.
After soaking for a minute, the intermediate layer-carrying refractory three-dimensional structure was taken out from the palladium nitrate aqueous solution. Next, the excess mixed aqueous solution accumulated inside the gas distribution cells of the intermediate layer-carrying refractory three-dimensional structure was blown with compressed air to remove clogging of all the gas distribution cells. Next, the intermediate layer-carrying refractory three-dimensional structure was dried at a power of 2 kW for 5 minutes by a microwave dryer (manufactured by Micro Electronics Co., Ltd.). Next, the intermediate layer-carrying refractory three-dimensional structure was fired at 700 ° C. for 5 hours in a reducing electric atmosphere in a batch type electric furnace (manufactured by Motoyama Co., Ltd .; trade name: Superburn) to give the intermediate layer-carrying refractory three-dimensional structure. A catalyst layer 6 made of palladium (Pd) was supported on the surface of the core in an amount of 1 wt% with respect to the weight of the intermediate layer-carrying refractory three-dimensional structure. The supported amount of the catalyst layer 6 was adjusted by repeating the process from immersion to drying. As a result, the diesel particulate filter 1c according to the seventh embodiment of the present invention was completed.
【００４４】以上のように本実施例によれば、ガスフィ
ルター機能を有する多孔質性の耐火性３次元構造体２
と、耐火性３次元構造体２上に担持されたＬｉＡｌＯ3
からなる中間層３と、中間層３上に担持されたＰｄから
なる触媒層６と、を備えたので、ディーゼル機関の始動
時等の排ガス温度が低い時でも、排ガス中のパティキュ
レートを効率よく吸着させることができる。また、Ｐｄ
からなる触媒層６を備えたことにより、排ガス温度が１
７０℃以上になったとき、吸着されたパティキュレート
中のＳＯＦを酸化燃焼させることができる。As described above, according to this embodiment, the porous refractory three-dimensional structure 2 having a gas filter function is used.
And LiAlO 3 supported on the refractory three-dimensional structure 2
Since the intermediate layer 3 made of Pd and the catalyst layer 6 made of Pd carried on the intermediate layer 3 are provided, the particulate matter in the exhaust gas can be efficiently removed even when the exhaust gas temperature is low at the time of starting the diesel engine. Can be adsorbed. Also, Pd
Due to the provision of the catalyst layer 6 consisting of
When the temperature becomes 70 ° C. or higher, the SOF in the adsorbed particulates can be oxidized and burned.
【００４５】（実施例８）触媒層の原料として、塩化第
２白金アンモニウム（三津和化学薬品社製）を用いた以
外は、実施例７と同様にして、本発明の第８実施例にお
けるディーゼルパティキュレート浄化用フィルターを完
成させた。(Example 8) Diesel in the eighth example of the present invention was carried out in the same manner as in Example 7 except that secondary platinum ammonium chloride (manufactured by Mitsuwa Chemical Co., Ltd.) was used as the raw material for the catalyst layer. Completed the particulate purification filter.
【００４６】以上のように本実施例によれば、ガスフィ
ルター機能を有する多孔質性の耐火性３次元構造体２
と、耐火性３次元構造体２上に担持されたＬｉＡｌＯ3
からなる中間層３と、中間層３上に担持されたＰｄから
なる触媒層６と、を備えたので、ディーゼル機関の始動
時等の排ガス温度が低い時でも、排ガス中のパティキュ
レートを効率よく吸着させることができる。また、Ｐｔ
からなる触媒層６を備えたことにより、排ガス温度が１
７０℃以上になったとき、吸着されたパティキュレート
中のＳＯＦを酸化燃焼させることができる。As described above, according to this embodiment, the porous refractory three-dimensional structure 2 having a gas filter function is used.
And LiAlO 3 supported on the refractory three-dimensional structure 2
Since the intermediate layer 3 made of Pd and the catalyst layer 6 made of Pd carried on the intermediate layer 3 are provided, the particulate matter in the exhaust gas can be efficiently removed even when the exhaust gas temperature is low at the time of starting the diesel engine. Can be adsorbed. Also, Pt
Due to the provision of the catalyst layer 6 consisting of
When the temperature becomes 70 ° C. or higher, the SOF in the adsorbed particulates can be oxidized and burned.
【００４７】（比較例１）まず、実施例１と同様にし
て、耐火性３次元構造体２の表面にＬｉＡｌＯ3からな
る中間層３を担持した（以下中間層担持耐火性３次元構
造体と称す）。次に、活性アルミナ粉末（日本軽金属社
製）と、ベーマイトアルミナを水等の溶媒に１０wt％溶
解させた懸濁液に硝酸（ＨＮＯ3）を１０wt％添加して
得られた硝酸酸性アルミナゾルとを、３：５になるよう
に調整し、スラリーを作成した。次に、得られたスラリ
ー中に中間層担持耐火性３次元構造体を１０分間浸漬し
た後、スラリー中から中間層担持耐火性３次元構造体を
取り出した。次に、中間層担持耐火性３次元構造体のガ
ス流通セル内部に溜まった余分のスラリーを圧縮空気で
ブローして、全てのガス流通セルの目詰まりを除去し
た。次に、中間層担持耐火性３次元構造体をマイクロ波
乾燥器（ミクロ電子社製）にて出力２kWで、５分間乾燥
させた。次に、中間層担持耐火性３次元構造体をバッチ
式電気炉（モトヤマ社製；商品名スーパーバーン）で大
気中９００℃で２時間焼成を行い、中間層担持耐火性３
次元構造体上に活性アルミナからなる第１触媒層４ｂ
を、中間層担持耐火性３次元構造体の重量に対し３wt％
担持させた（以下中間層及び第１触媒層担持耐火性３次
元構造体と称す）。尚、第１触媒層４ｂの担持量は、浸
漬から乾燥までの行程を繰り返すことで調整した。次
に、硝酸パラジウム（和光純薬工業社製）を純水等の溶
媒に溶解させ、硝酸パラジウム水溶液を作成した。次
に、得られた硝酸パラジウム水溶液中に中間層及び第１
触媒層担持耐火性３次元構造体を１０分間浸漬した後、
硝酸パラジウム水溶液から中間層３及び第１触媒層担持
耐火性３次元構造体を取り出した。次に、中間層３及び
第１触媒層担持耐火性３次元構造体のガス流通セル内部
に溜まった余分の混合水溶液を圧縮空気でブローして、
全てのガス流通セルの目詰まりを除去した。次に、中間
層３及び第１触媒層担持耐火性３次元構造体をマイクロ
波乾燥器（ミクロ電子社製）にて出力２kWで、５分間乾
燥させた。次に、中間層３及び第１触媒層担持耐火性３
次元構造体をバッチ式電気炉（モトヤマ社製；商品名ス
ーパーバーン）で還元雰囲気下、７００℃で５時間焼成
を行い、中間層３及び第１触媒層担持耐火性３次元構造
体上にパラジウム（Ｐｄ）からなる第２触媒層５を、中
間層３及び第１触媒層担持耐火性３次元構造体の重量に
対し１wt％担持させた。尚、第２触媒層５の担持量は、
浸漬から乾燥までの行程を繰り返すことで調整した。[0047] (Comparative Example 1) First, in the same manner as in Example 1, an intermediate layer 3 made of LiAlO 3 on the surface of the refractory three-dimensional structure 2 carrying (and hereinafter an intermediate layer carrying the refractory three-dimensional structure I call it). Next, activated alumina powder (manufactured by Nippon Light Metal Co., Ltd.) and nitric acid acidic alumina sol obtained by adding 10 wt% of nitric acid (HNO 3 ) to a suspension prepared by dissolving 10 wt% of boehmite alumina in a solvent such as water. A slurry was prepared by adjusting the ratio to be 3: 5. Next, the intermediate layer-carrying refractory three-dimensional structure was immersed in the obtained slurry for 10 minutes, and then the intermediate layer-carrying refractory three-dimensional structure was taken out from the slurry. Next, the excess slurry accumulated inside the gas flow cells of the intermediate layer-carrying refractory three-dimensional structure was blown with compressed air to remove clogging of all the gas flow cells. Next, the intermediate layer-carrying refractory three-dimensional structure was dried at a power of 2 kW for 5 minutes by a microwave dryer (manufactured by Micro Electronics Co., Ltd.). Next, the intermediate layer-carrying refractory three-dimensional structure was fired in a batch type electric furnace (manufactured by Motoyama Co .; trade name Superburn) at 900 ° C. for 2 hours in the atmosphere, and the intermediate layer-carrying fire resistance 3
First catalyst layer 4b made of activated alumina on the three-dimensional structure
Is 3 wt% with respect to the weight of the intermediate layer-carrying refractory three-dimensional structure.
It was supported (hereinafter referred to as intermediate layer and first catalyst layer supporting refractory three-dimensional structure). The loading amount of the first catalyst layer 4b was adjusted by repeating the process from immersion to drying. Next, palladium nitrate (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was dissolved in a solvent such as pure water to prepare a palladium nitrate aqueous solution. Next, in the obtained aqueous solution of palladium nitrate, the intermediate layer and the first layer were added.
After immersing the catalyst layer-carrying refractory three-dimensional structure for 10 minutes,
The intermediate layer 3 and the first catalyst layer-carrying refractory three-dimensional structure were taken out from the aqueous palladium nitrate solution. Next, the excess mixed aqueous solution accumulated inside the gas flow cell of the intermediate layer 3 and the first catalyst layer-carrying refractory three-dimensional structure is blown with compressed air,
The clogging of all gas flow cells was removed. Next, the intermediate layer 3 and the first catalyst layer-carrying refractory three-dimensional structure were dried with a microwave dryer (manufactured by Micro Electronics Co., Ltd.) at an output of 2 kW for 5 minutes. Next, the intermediate layer 3 and the first catalyst layer supporting fire resistance 3
The three-dimensional structure is fired in a batch type electric furnace (manufactured by Motoyama Co .; trade name Superburn) at 700 ° C. for 5 hours in a reducing atmosphere to form palladium on the intermediate layer 3 and the first catalyst layer-carrying refractory three-dimensional structure. The second catalyst layer 5 made of (Pd) was supported by 1 wt% with respect to the weight of the intermediate layer 3 and the first catalyst layer-carrying refractory three-dimensional structure. The amount of the second catalyst layer 5 carried is
It was adjusted by repeating the process from immersion to drying.
【００４８】（比較例２）触媒層の原料として、塩化第
２白金アンモニウム（三津和化学薬品社製）を用いた以
外は比較例１と同様である。Comparative Example 2 Comparative Example 1 is the same as Comparative Example 1 except that secondary platinum ammonium chloride (manufactured by Mitsuwa Chemical Co., Ltd.) was used as the raw material for the catalyst layer.
【００４９】以上のように構成された実施例１〜８にお
けるディーゼルパティキュレート浄化用フィルターと、
比較例１，２におけるディーゼルパティキュレート浄化
用フィルターと、を用いて性能比較試験を行った。以下
その結果について説明する。A filter for purifying diesel particulates in Examples 1 to 8 constructed as above,
Performance comparison tests were performed using the diesel particulate purification filters of Comparative Examples 1 and 2. The results will be described below.
【００５０】（実験例１）まず、（表１）〜（表５）に
示す配合組成で本発明の第１実施例〜第８実施例におけ
るディーゼルパティキュレート浄化用フィルターと、比
較例１，２におけるディーゼルパティキュレート浄化用
フィルターを作成した。(Experimental Example 1) First, the diesel particulate purifying filters in the first to eighth examples of the present invention having the composition shown in (Table 1) to (Table 5) and Comparative Examples 1 and 2 were used. A filter for purifying diesel particulates was prepared.
【００５１】[0051]
【表１】 [Table 1]
【００５２】[0052]
【表２】 [Table 2]
【００５３】[0053]
【表３】 [Table 3]
【００５４】[0054]
【表４】 [Table 4]
【００５５】[0055]
【表５】 [Table 5]
【００５６】次に、得られた本発明の第１実施例〜第８
実施例におけるディーゼルパティキュレート浄化用フィ
ルターと、比較例１，２におけるディーゼルパティキュ
レート浄化用フィルターを、排気量２２００ccのディー
ゼルエンジン（日産自動車社製）の排気系に設置し、回
転数２０００rpm，トルク４kgmの条件下でパティキュレ
ートを捕集した。次に、パティキュレートを捕集した各
ディーゼルパティキュレート浄化用フィルターを、固定
床流通装置を使って酸素分圧１２％，空間速度３０００
０h-1、昇温速度１００℃／minの条件で管状電気炉（メ
ンテック社製）を昇温させながらパティキュレート中の
ＳＯＦ並びにドライスーツの燃焼開始温度を測定した。
その結果を（表１）〜（表５）に示した。Next, the obtained first to eighth examples of the present invention.
The diesel particulate purifying filter in the example and the diesel particulate purifying filter in the comparative examples 1 and 2 were installed in the exhaust system of a diesel engine (Nissan Motor Co., Ltd.) having a displacement of 2200 cc, a rotation speed of 2000 rpm, and a torque of 4 kgm. The particulates were collected under the conditions of. Next, a filter for purifying each diesel particulate that collected the particulates was used with a fixed bed flow device to obtain an oxygen partial pressure of 12% and a space velocity of 3000.
While heating the tubular electric furnace (manufactured by Mentec Co., Ltd.) under the conditions of 0 h −1 and a heating rate of 100 ° C./min, the SOF in the particulates and the combustion start temperature of the dry suit were measured.
The results are shown in (Table 1) to (Table 5).
【００５７】（表１）〜（表５）から明らかなように、
本発明の第１実施例〜第８実施例におけるディーゼルパ
ティキュレート浄化用フィルターは、比較例１，２にお
けるディーゼルパティキュレート浄化用フィルターに比
べて、ＳＯＦの燃焼開始性能は略同等であることがわか
った。特に、第１触媒層としてＡＢＯ3の基本構造を有
するペロブスカイト型複合酸化物，或いは希土類元素の
内少なくとも１種以上の元素とアルカリ金属元素の内少
なくとも１種以上の元素とからなる複合酸化物を担持し
た場合には、その効果が顕著であった。また、第１触媒
層の添加量が５０wt％を越えると、第１触媒層の比表面
積が大幅に小さくなり、活性が低下する傾向が見られる
ことがわかった。また、第２触媒層や触媒層の添加量が
大きくなると、白金族元素の粒子が互いに接近して存在
するため、シンタリングを起こして活性が低下している
ことがわかった。As is clear from (Table 1) to (Table 5),
It was found that the diesel particulate purifying filters in the first to eighth examples of the present invention have substantially the same SOF combustion starting performance as the diesel particulate purifying filters in Comparative Examples 1 and 2. It was In particular, a perovskite-type composite oxide having a basic structure of ABO 3 as the first catalyst layer, or a composite oxide including at least one element of rare earth elements and at least one element of alkali metal elements is used. When loaded, the effect was remarkable. It was also found that when the addition amount of the first catalyst layer exceeds 50 wt%, the specific surface area of the first catalyst layer is significantly reduced, and the activity tends to decrease. It was also found that when the amount of addition of the second catalyst layer or the catalyst layer was large, the particles of the platinum group elements were present close to each other, causing sintering and lowering the activity.
【００５８】（実施例９）以下、本発明の一実施例にお
ける排ガス浄化装置について、図面を参照しながら説明
する。図４は本発明の一実施例における排ガス浄化装置
を示す断面模式図である。１５は本発明の一実施例にお
ける排ガス浄化装置、１６は実施例１〜８における耐火
性３次元構造体、１７は後述するコイル１７ａ，配線部
１７ｂ及び電源部１７ｃからなり耐火性３次元構造体１
６を加熱するヒーター等の加熱部、１７ａは耐火性３次
元構造体１６の周囲に巻回されたコイル、１７ｂはコイ
ル１７ａと電源部１７ｃを電気的に接続する配線部、１
７ｃはコイル１７ａに電流／電圧を供給する電源部、１
８は耐火性３次元構造体１６，加熱部１７のコイル１７
ａ等を収納するハウジング、１８ａはハウジング１８の
側壁の所定部に形成されたディーゼル機関から排出され
た排ガスが流入される排ガス流入口、１８ｂはハウジン
グ１８の側壁の所定部に形成された耐火性３次元構造体
１６で浄化された浄化ガスが流出される浄化ガス流出口
である。尚、本実施例では、加熱部１７のコイル１７ａ
を耐火性３次元構造体１６の周囲に巻回したが、耐火性
３次元構造体１６の近傍であれば、どの様に設置しても
構わない。さらに本実施例では、ヒーター１７を用いた
が、バーナーを用いたり、また可燃性ガスを導入するこ
とにより耐火性３次元構造体１６を加熱する等の他の加
熱手段を用いても構わない。(Embodiment 9) An exhaust gas purifying apparatus according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 4 is a schematic sectional view showing an exhaust gas purifying apparatus in one embodiment of the present invention. Reference numeral 15 is an exhaust gas purifying apparatus according to an embodiment of the present invention, 16 is a refractory three-dimensional structure according to Embodiments 1 to 8, and 17 is a refractory three-dimensional structure including a coil 17a, a wiring portion 17b, and a power supply portion 17c described later. 1
6, a heating portion such as a heater for heating 6, a coil wound around the refractory three-dimensional structure 16, a wiring portion 17b electrically connecting the coil 17a and the power supply portion 17c,
7c is a power supply unit for supplying current / voltage to the coil 17a, 1
Reference numeral 8 is a fire-resistant three-dimensional structure 16 and a coil 17 of the heating unit 17.
A housing for housing a and the like, 18a is an exhaust gas inlet formed in a predetermined portion of the side wall of the housing 18 into which exhaust gas discharged from a diesel engine flows, and 18b is a fire resistance formed in a predetermined portion of the side wall of the housing 18. It is a purified gas outlet through which purified gas purified by the three-dimensional structure 16 flows out. In the present embodiment, the coil 17a of the heating unit 17 is
Was wound around the fire-resistant three-dimensional structure 16, but may be installed in any manner as long as it is in the vicinity of the fire-resistant three-dimensional structure 16. Further, although the heater 17 is used in this embodiment, a burner may be used, or another heating means such as heating the refractory three-dimensional structure 16 by introducing a combustible gas may be used.
【００５９】以上のように構成された本発明の一実施例
における排ガス浄化装置１５について、以下その動作を
説明する。まず、ディーゼル機関から排出された排ガス
が排ガス流入口１８ａからハウジング１８内に流入され
る。ここで、耐火性３次元構造体１６は、加熱部１７に
より加熱され、１８０℃に保持されている。次に、ハウ
ジング１８内に流入された排ガスは、図１乃至図３中矢
視するように、耐火性３次元構造体１６の排ガス流入側
が開口されたガス流通セルから導入され、隔壁を通過し
た後、隣接するガス流通セルから排出される。ここで、
排ガスは耐火性３次元構造体１６の隔壁を通過する際に
排ガス中に含有されるパティキュレートが捕集されると
ともに耐火性３次元構造体１６の第１触媒層及び第２触
媒層，又は触媒層，或いは加熱部１７により燃焼され
る。次に、パティキュレートが除去された排ガス（以下
浄化ガスと称す）は、浄化ガス流出口１８ｂから大気中
に放出される。ここで、耐火性３次元構造体１６を観察
したところ、耐火性３次元構造体１６内に、パティキュ
レートは残存しておらず、さらに浄化ガス流出口１８ｂ
から排出される排ガスの中にもパティキュレートは認め
られなかった。The operation of the exhaust gas purifying apparatus 15 having the above-described structure according to the embodiment of the present invention will be described below. First, the exhaust gas discharged from the diesel engine flows into the housing 18 through the exhaust gas inlet 18a. Here, the refractory three-dimensional structure 16 is heated by the heating unit 17 and kept at 180 ° C. Next, the exhaust gas that has flowed into the housing 18 is introduced from a gas flow cell having an open exhaust gas inflow side of the refractory three-dimensional structure 16 and passes through the partition wall, as shown by arrows in FIGS. 1 to 3. , Is discharged from the adjacent gas distribution cell. here,
When the exhaust gas passes through the partition walls of the refractory three-dimensional structure 16, particulates contained in the exhaust gas are collected and the first catalyst layer and the second catalyst layer of the refractory three-dimensional structure 16 or the catalyst. It is burned by the bed or the heating unit 17. Next, the exhaust gas from which the particulates have been removed (hereinafter referred to as a purified gas) is discharged into the atmosphere from the purified gas outlet 18b. Here, when the fire-resistant three-dimensional structure 16 was observed, no particulates remained in the fire-resistant three-dimensional structure 16, and the purified gas outlet 18b was used.
No particulates were found in the exhaust gas discharged from the plant.
【００６０】以上のように本実施例の排ガス浄化装置に
よれば、排ガス温度が触媒活性温度に達しない場合、ヒ
ーター等の加熱部によって耐火性３次元構造体ーを加熱
して活性温度まで昇温させることによって、例えばアイ
ドリング時のような排ガスの温度が低い場合でも十分に
ディーゼル排ガス中のパティキュレートを吸着、酸化燃
焼させることができる。As described above, according to the exhaust gas purifying apparatus of this embodiment, when the exhaust gas temperature does not reach the catalyst activation temperature, the heating portion such as a heater heats the refractory three-dimensional structure to raise it to the activation temperature. By heating, the particulates in the diesel exhaust gas can be sufficiently adsorbed and oxidatively burned even when the temperature of the exhaust gas is low such as during idling.
【００６１】[0061]
【発明の効果】以上のように本発明によれば、以下の優
れた効果を奏する。すなわち、
１）多孔質性の耐火性３次元構造体と、耐火性３次元構
造体の表面に担持されたＬｉＡｌＯ3，ＬｉＡｌＳｉＯ4
の内いずれか１種又はこれらの混合物からなる中間層
と、中間層の上面に担持された白金族元素の内少なくと
も１種以上からなる触媒層と、を備えたので、排ガス温
度が１７０℃以上になったとき、吸着されたパティキュ
レート中のＳＯＦを酸化燃焼させることができる。ま
た、耐火性３次元構造体上にＬｉＡｌＯ3，ＬｉＡｌＳ
ｉＯ4又はこれらの混合物等の中間層を担持させて触媒
層を担持させたことにより、従来中間層を介在させない
耐火性３次元構造体ーが高温域で長時間保持されること
により、耐火性３次元構造体と触媒層の界面に生成され
る耐火性３次元構造体成分と触媒層成分とのスピネル化
合物等の反応物質の生成を抑制することができ、また前
記反応物質の生成により触媒の活性が低下することを防
止することができる。従って、信頼性に優れたディーゼ
ルパティキュレート浄化用フィルターを実現できるもの
である。As described above, the present invention has the following excellent effects. That is, 1) Porous refractory three-dimensional structure and LiAlO 3 , LiAlSiO 4 supported on the surface of the refractory three-dimensional structure.
The exhaust gas temperature is 170 ° C. or higher, since the intermediate layer is made of any one of the above or a mixture thereof and the catalyst layer is made of at least one of the platinum group elements supported on the upper surface of the intermediate layer. Then, the SOF in the adsorbed particulates can be oxidatively burned. In addition, LiAlO 3 , LiAlS on the refractory three-dimensional structure
By supporting an intermediate layer such as iO 4 or a mixture thereof and a catalyst layer, the conventional fire-resistant three-dimensional structure without an intermediate layer is retained for a long time in a high temperature range, and thus the fire resistance is improved. It is possible to suppress the formation of a reaction substance such as a spinel compound between the fire-resistant three-dimensional structure component and the catalyst layer component, which is generated at the interface between the three-dimensional structure and the catalyst layer. It is possible to prevent the activity from decreasing. Therefore, it is possible to realize a highly reliable filter for purifying diesel particulates.
【００６２】２）触媒層の担持量が、中間層が担持され
た耐火性３次元構造体の重量に対して０．１wt％〜５wt
％，好ましくは２．５wt％〜３．５wt％である場合、触
媒層を高比表面積とすることができ、活性の低下を防止
することができ、効率よくパティキュレート中のＳＯＦ
を酸化燃焼させることができ、信頼性に優れたディーゼ
ルパティキュレート浄化用フィルターを実現できるもの
である。2) The loading amount of the catalyst layer is 0.1 wt% to 5 wt% with respect to the weight of the refractory three-dimensional structure carrying the intermediate layer.
%, Preferably 2.5 wt% to 3.5 wt%, the catalyst layer can have a high specific surface area, can prevent a decrease in activity, and can efficiently prevent SOF in particulates.
It is possible to realize a highly reliable filter for purifying diesel particulates, which is capable of oxidative combustion.
【００６３】３）本発明のディーゼルパティキュレート
浄化触媒は、多孔質性の耐火性３次元構造体と、耐火性
３次元構造体の表面に担持されたＬｉＡｌＯ3，ＬｉＡ
ｌＳｉＯ4の内いずれか１種又はこれらの混合物からな
る中間層と、中間層の上面に担持されたＡＢＯ3（ここ
で、Ａは希土類元素の内少なくとも１種以上の元素、Ｂ
は遷移金属元素，アルカリ金属元素又は白金族元素の内
少なくとも１種以上の元素）の基本構造を有するペロブ
スカイト型複合酸化物，又は希土類元素の内少なくとも
１種以上の元素とアルカリ金属元素の内少なくとも１種
以上の元素とからなる複合酸化物の内いずれか１種又は
これらの混合物からなる第１触媒層と、第１触媒層の上
面に担持された白金族元素の内少なくとも１種以上から
なる第２触媒層と、を備えたので、ディーゼル機関の始
動時等の排ガス温度が低い時でも、排ガス中のパティキ
ュレートを効率よく吸着させることができる。また、白
金族元素からなる第２触媒層を備えたことにより、排ガ
ス温度が１７０℃以上になったとき、吸着されたパティ
キュレート中のＳＯＦを酸化燃焼させることができる。
また、ペロブスカイト型複合酸化物又は複合酸化物等か
らなる第１触媒層を備えたことにより、前述したＳＯＦ
の酸化燃焼時の燃焼熱とあわせて吸着されたパティキュ
レート中のドライスーツを比較的低温で燃焼させること
ができる。さらに、耐火性３次元構造体と第１触媒層と
の間に中間層が担持されているので、ディーゼルパティ
キュレート浄化用フィルターが高温域で長時間保持され
ても耐火性３次元構造体成分と第１触媒層成分とにより
スピネル化合物等の反応物質が生成されるのを抑制する
ことができ、この耐火性３次元構造体や第１触媒層との
膨張率の差等によるディーゼルパティキュレート浄化用
フィルターの割れや破壊等を防止することができ、また
前記反応物質の生成により触媒の活性が低下することを
防止することができる。従って、信頼性に優れたディー
ゼルパティキュレート浄化用フィルターを実現できるも
のである。3) The diesel particulate purification catalyst of the present invention comprises a porous refractory three-dimensional structure and LiAlO 3 , LiA carried on the surface of the refractory three-dimensional structure.
an intermediate layer made of any one of lSiO 4 or a mixture thereof, and ABO 3 carried on the upper surface of the intermediate layer (where A is at least one element selected from rare earth elements, B
Is a perovskite-type composite oxide having a basic structure of a transition metal element, an alkali metal element, or at least one element of a platinum group element), or at least one element of a rare earth element and at least an alkali metal element. A first catalyst layer made of any one kind or a mixture thereof of a complex oxide made of one or more elements, and at least one kind of platinum group elements carried on the upper surface of the first catalyst layer. Since the second catalyst layer is provided, the particulates in the exhaust gas can be efficiently adsorbed even when the exhaust gas temperature is low such as when starting the diesel engine. In addition, since the second catalyst layer made of the platinum group element is provided, when the exhaust gas temperature is 170 ° C. or higher, the SOF in the adsorbed particulates can be oxidatively burned.
In addition, since the first catalyst layer made of a perovskite type complex oxide or a complex oxide is provided, the SOF described above is obtained.
The dry suit in the particulates adsorbed together with the combustion heat during the oxidative combustion can be burned at a relatively low temperature. Furthermore, since the intermediate layer is supported between the refractory three-dimensional structure and the first catalyst layer, even if the diesel particulate purification filter is held at high temperature for a long time, It is possible to suppress the formation of a reaction substance such as a spinel compound with the first catalyst layer component, and to purify diesel particulates due to the difference in expansion coefficient between the refractory three-dimensional structure and the first catalyst layer. It is possible to prevent the filter from cracking or breaking, and to prevent the activity of the catalyst from decreasing due to the formation of the reactant. Therefore, it is possible to realize a highly reliable filter for purifying diesel particulates.
【００６４】４）第１触媒層の担持量が、中間層が担持
された耐火性３次元構造体の重量に対して最大５０wt
％，好ましくは２５wt％〜３０wt％である場合、第１触
媒層を高比表面積とすることができ、活性の低下を防止
することができ、効率よくドライスーツを燃焼させるこ
とができ、信頼性に優れたディーゼルパティキュレート
浄化用フィルターを実現できるものである。4) The loading amount of the first catalyst layer is 50 wt.% At maximum with respect to the weight of the refractory three-dimensional structure carrying the intermediate layer.
%, Preferably 25 wt% to 30 wt%, the first catalyst layer can have a high specific surface area, can prevent a decrease in activity, can efficiently burn the dry suit, and has high reliability. It is possible to realize an excellent diesel particulate purification filter.
【００６５】５）第２触媒層の担持量が、中間層及び第
１触媒層が担持された耐火性３次元構造体の重量に対し
て０．１wt％〜５wt％，好ましくは２．５wt％〜３．５
wt％である場合、第２触媒層を高比表面積とすることが
でき、活性の低下を防止することができ、効率よくパテ
ィキュレート中のＳＯＦを酸化燃焼させることができ、
信頼性に優れたディーゼルパティキュレート浄化用フィ
ルターを実現できるものである。5) The loading amount of the second catalyst layer is 0.1 wt% to 5 wt%, preferably 2.5 wt% with respect to the weight of the refractory three-dimensional structure carrying the intermediate layer and the first catalyst layer. ~ 3.5
When it is wt%, the second catalyst layer can have a high specific surface area, the activity can be prevented from lowering, and the SOF in the particulates can be efficiently oxidatively burned.
It is possible to realize a highly reliable filter for purifying diesel particulates.
【００６６】６）本発明の排ガス浄化装置は、前記ディ
ーゼルパティキュレート浄化用フィルターと、ディーゼ
ルパティキュレート浄化用フィルターの近傍に配設され
た加熱部と、ディーゼルパティキュレート浄化用フィル
ター及び加熱部を収納し、かつ一側部に形成された排ガ
ス流入口と、他側部に形成さえた浄化ガス流出口と、を
有するハウジングと、を備えたので、排ガス温度が低い
場合でも十分にディーゼルパティキュレートを燃焼させ
ることができ、ディーゼルパティキュレートを効率よく
燃焼再生でき、信頼性に優れた排ガス浄化装置を実現で
きるものである。6) The exhaust gas purifying apparatus of the present invention accommodates the diesel particulate purifying filter, a heating section arranged in the vicinity of the diesel particulate purifying filter, the diesel particulate purifying filter and the heating section. And a housing having an exhaust gas inlet formed on one side and a purified gas outlet formed on the other side, a diesel particulate is sufficiently provided even when the exhaust gas temperature is low. It is possible to realize an exhaust gas purifying apparatus which can be burned, can efficiently regenerate diesel particulates by combustion, and has excellent reliability.
【図１】本発明の第１実施例におけるディーゼルパティ
キュレート浄化用フィルターを示す要部断面模式図FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of essential parts showing a filter for purifying diesel particulates according to a first embodiment of the present invention.
【図２】本発明の第５実施例におけるディーゼルパティ
キュレート浄化用フィルターを示す要部断面模式図FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of an essential part showing a filter for purifying diesel particulates in a fifth embodiment of the present invention.
【図３】本発明の第７実施例におけるディーゼルパティ
キュレート浄化用フィルターを示す要部断面模式図FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of essential parts showing a filter for purifying diesel particulates according to a seventh embodiment of the present invention.
【図４】本発明の一実施例における排ガス浄化装置を示
す断面模式図FIG. 4 is a schematic sectional view showing an exhaust gas purifying apparatus in one embodiment of the present invention.
１ａ，１ｂ，１ｃ ディーゼルパティキュレート浄化用
フィルター
２ 耐火性３次元構造体
３ 中間層
４ａ，４ｂ 第１触媒層
５ 第２触媒層
６ 触媒層
１５ 排ガス浄化装置
１６ 耐火性３次元構造体
１７ 加熱部
１７ａ コイル
１７ｂ 配線部
１７ｃ 電源部
１８ ハウジング
１８ａ 排ガス流入口
１８ｂ 浄化ガス流出口1a, 1b, 1c Diesel particulate purification filter 2 Fire-resistant three-dimensional structure 3 Intermediate layers 4a, 4b First catalyst layer 5 Second catalyst layer 6 Catalyst layer 15 Exhaust gas purification device 16 Fire-resistant three-dimensional structure 17 Heating unit 17a coil 17b wiring part 17c power supply part 18 housing 18a exhaust gas inlet 18b purified gas outlet
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｂ０１Ｊ 23/652 Ｂ０１Ｊ 23/64 １０３Ａ (72)発明者 井上 雅博 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭58−159828（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−242213（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−132524（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B01J 21/00 - 38/74 B01D 53/00 - 53/96 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI B01J 23/652 B01J 23/64 103A (72) Inventor Masahiro Inoue 1006 Kadoma, Kadoma City, Osaka Prefecture Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. ( 56) References JP-A-58-159828 (JP, A) JP-A-3-242213 (JP, A) JP-A-62-132524 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) B01J 21/00-38/74 B01D 53/00-53/96
Claims (4)
3，ＬｉＡｌＳｉＯ4の内いずれか１種又はこれらの混合
物からなる中間層と、 前記中間層の上面に担持されたＬａＣｒＬｉＯ 3 ，Ｌａ
ＣｒＬｉＰｔＯ 3 ，ＬａＬｉＯ 3 のペロブスカイト型複合
酸化物の内いずれか１種又はこれらの混合物からなる第
１触媒層と、 前記第１触媒層の上面に担持された前記白金族元素の内
少なくとも１種以上からなる第２触媒層と、 を備えたことを特徴とするディーゼルパティキュレート
浄化用フィルター。1. A porous refractory three-dimensional structure, and LiAlO supported on the surface of the refractory three-dimensional structure.
3 , an intermediate layer made of any one of LiAlSiO 4 or a mixture thereof, and LaCrLiO 3 , La carried on the upper surface of the intermediate layer.
A first catalyst layer made of any one kind or a mixture thereof of perovskite type complex oxides of CrLiPtO 3 and LaLiO 3 , and at least one kind or more of the platinum group elements carried on the upper surface of the first catalyst layer. A second particulate catalyst layer consisting of: a filter for purifying diesel particulates.
が担持された前記耐火性３次元構造体の重量に対して５
０wt％以下，好ましくは２５wt％〜３０wt％であること
を特徴とする請求項１に記載のディーゼルパティキュレ
ート浄化用フィルター。2. The carrying amount of the first catalyst layer is 5 with respect to the weight of the refractory three-dimensional structure carrying the intermediate layer.
The diesel particulate purifying filter according to claim 1 , wherein the filter is 0 wt% or less, preferably 25 wt% to 30 wt%.
及び前記第１触媒層が担持された前記耐火性３次元構造
体の重量に対して０．１wt％〜５wt％，好ましくは２．
５wt％〜３．５wt％であることを特徴とする請求項１又
は２の内いずれか１に記載のディーゼルパティキュレー
ト浄化用フィルター。3. The loading amount of the second catalyst layer is 0.1 wt% to 5 wt% with respect to the weight of the refractory three-dimensional structure carrying the intermediate layer and the first catalyst layer, preferably 2.
The filter for purifying diesel particulates according to any one of claims 1 and 2 , wherein the filter is 5 wt% to 3.5 wt%.
ディーゼルパティキュレート浄化用フィルターと、前記
ディーゼルパティキュレート浄化用フィルターの近傍に
配設された加熱部と、前記ディーゼルパティキュレート
浄化用フィルター及び前記加熱部を収納し、かつ一側部
に形成された排ガス流入口と、他側部に形成された浄化
ガス流出口と、を有するハウジングと、を備えたことを
特徴とする排ガス浄化装置。4. The diesel particulate purification filter according to any one of claims 1 to 3 , a heating section disposed near the diesel particulate purification filter, and the diesel particulate purification filter. Exhaust gas purification, comprising: a housing that accommodates a filter and the heating unit and that has a housing having an exhaust gas inlet formed on one side and a purified gas outlet formed on the other side. apparatus.
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