JP4776869B2 - Exhaust gas purification catalyst, exhaust gas purification material using the same, and method for producing the same - Google Patents

Exhaust gas purification catalyst, exhaust gas purification material using the same, and method for producing the same Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディーゼルエンジンから排出される排ガス中に含まれるパティキュレート(固体状炭素微粒子、液体あるいは固体状の高分子量炭化水素微粒子)を燃焼して排ガスを浄化する排ガス浄化触媒及びそれを用いた排ガス浄化材及びその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、ディーゼルエンジンから排出されるパティキュレートは、その粒子径のほとんどが1μm(ミクロン)以下であり、大気中に浮遊しやすく呼吸により人体に取り込まれやすく、しかも、パティキュレートにはベンズピレン等の発癌性物質が含まれていることが明らかとなり、人体への影響が大きな問題となってきている。このため、ディーゼルエンジンから排出されるパティキュレート排出規制がますます強化され、それに伴い、パティキュレートを効率よく除去できる排ガス浄化触媒および排ガス浄化材が待望されている。
【0003】
従来から排ガスからのパティキュレートを除去する方法の一つとして、耐熱性の3次元構造体からなる排ガス浄化材を用いて排ガス中のパティキュレートを捕集し、背圧が上昇した後、バーナーや電気ヒーター等の加熱手段で排ガス浄化体を加熱し、堆積したパティキュレートを燃焼させ、炭酸ガスに変えて外部に放出する方法がある。
【0004】
しかしながら、上記の方法では、パティキュレートの燃焼温度が高温であり、捕集したパティキュレートを燃焼除去し、フィルタを再生するために多量のエネルギーが必要となるという問題点を有していた。また、高温域での燃焼とその反応熱によりフィルタの溶損や割れを生じるという問題点を有していた。更に、特殊な装置を必要とするため、浄化装置としての大型化、高コスト化が生じるという問題点を有していた。
【0005】
一方、触媒を用いて微粒子を触媒作用により燃焼反応を行わせ、ヒーター等の加熱手段を用いないで排ガス中で排ガスの温度で燃焼再生を行う方法がある。
【0006】
触媒担持の排ガス浄化材としては、耐熱性の3次元構造体に金属酸化物等からなる排ガス浄化用触媒を担持させたものがあるが、ここで捕集されたパティキュレートは排ガス浄化用触媒の触媒作用によって、より低温で燃焼させることができる。
【0007】
このような排ガス浄化用触媒を担持した排ガス浄化材を用いて、パティキュレートを排ガス温度で燃焼することができれば、加熱手段を排ガス浄化装置内に配設する必要がなく、排ガス浄化装置の構成を簡単にすることができる。
【0008】
しかしながら、現状では排ガス浄化用触媒を担持した排ガス浄化材についても、排ガス温度でパティキュレートを十分に燃焼することは困難であり、加熱手段との併用が不可欠となっている。従って、より低温でパティキュレートを燃焼できる高い触媒活性を有する排ガス浄化用触媒を担持した排ガス浄化触媒および排ガス浄化材の開発が望まれている。
【0009】
排ガス浄化用触媒としては、これまでに銅やバナジウム等の金属酸化物を用いたものが比較的高い活性を有することが知られている。
【0010】
例えば、(特許文献1)には、「銅及びその化合物から選択される少なくとも一つと、複数の酸化状態を取り得る金属及びその化合物から選択される少なくとも一つとを組み合わせてなるパティキュレート浄化用触媒」が開示されている。
【0011】
(特許文献2)には、「バナジウム及びバナジウム化合物から選択される少なくとも一つからなる排ガス中のパティキュレート浄化用触媒」が開示されている。
【0012】
(特許文献3)には、「銅、マンガン、モリブテン等の金属酸化物にアルカリ金属の酸化物と貴金属を添加した排ガス浄化用触媒およびその製法」が開示されている。
【0013】
【特許文献1】
特開昭58−143840号公報
【特許文献2】
特開昭58−174236号公報
【特許文献3】
特公平4−42063号公報
【0014】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の排ガス浄化触媒および排ガス浄化材は、以下のような課題を有していた。
【0015】
(1)まず、(特許文献1)および(特許文献2)に記載の排ガス浄化触媒は、排ガス浄化用触媒の触媒活性が、排ガス温度の低温でパティキュレートを十分に燃焼できるほど高くないため、排ガス浄化材に捕集されたパティキュレーを排ガス温度で燃焼させることができず、加熱手段との併用が不可欠という問題点を有していた。
【0016】
(2)また、(特許文献3)に記載の排ガス浄化用触媒は、排ガス浄化用触媒の構成において、アルカリ金属の酸化物を用いているが、アルカリ金属の酸化物は耐熱性が劣り排ガスの熱により飛散あるいは他の触媒成分との反応が起こるという問題点を有していた。
【0017】
(3)更に、(特許文献3)に記載の排ガス浄化用触媒は、排ガス中に含まれる硫黄酸化物により被毒し、触媒活性が低下するという問題点を有していた。
【0018】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、パティキュレート燃焼に高い触媒活性を有し、それぞれの触媒特性を十分に発揮できるとともに、排ガス温度に近い温度でパティキュレートを十分に燃焼除去できる、排ガス浄化率が高い排ガス浄化触媒の提供、及びパティキュレートを極めて高い効率で燃焼除去することができ、耐久性、経済性に極めて優れた排ガス浄化材及びその製造方法を提供することを目的とする。
【0019】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明の排ガス浄化触媒は、粒径が0.01μm〜1000μmのチタニア粉末と、銅の塩と、バナジウムの塩と、アルカリ金属の硫酸塩と、マンガンの塩に水を加えて攪拌後、乾燥し、焼成して得られたものである。これにより、触媒接触面積が増加し、その結果ディーゼル排ガス中のパティキュレートとの接触点が増加し、高活性の排ガス浄化触媒を得ることができる。また、アルカリ金属の硫酸塩を用いることでアルカリ金属の耐熱性が増し、耐久性も向上する。また、アルカリ金属の硫酸塩を用いることで排ガス中に含まれる硫黄酸化物に対する耐久性が増す。また、必要触媒量を減らすことができてコストダウンをすることができる。
【0020】
本発明の排ガス浄化材は、耐熱性を有する3次元構造体と、3次元構造体上に溶媒としてエタノールを使って形成された排ガス浄化触媒の層と、を備えた構成を有している。これにより、触媒成分とフィルタ成分との反応抑制による触媒性能の劣化の防止ができる。
【0021】
本発明の排ガス浄化材の製造方法は、アルカリ金属の硫酸塩と、遷移金属の酸化物と、を含有する成分を溶媒としてエタノールを使って耐熱性を有する無機酸化物の表面に担持させて粉体状の触媒を形成させた後、耐熱性を有する3次元構造体に触媒を担持する工程を有しており、これにより、従来の触媒溶液含浸法に比べて、担持量の制御が容易になる。また、従来の触媒溶液含浸法に比べて、触媒成分をフィルタに均一に担持させることができる。また、従来の触媒溶液含浸法に比べて、製造工程の乾燥方法が容易になる。
【0022】
また、本発明の排ガス浄化材の製造方法は、粉体状の触媒を耐熱性を有する3次元構造体に担持する際に溶媒として、アルコールを使うこと特徴とする工程を有しており、これにより触媒含有溶媒への触媒成分の溶出を防ぎ、理想の触媒組成を維持させることができ、触媒成分を均一にフィルタに担持させることができる。
【0023】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項1に記載の排ガス浄化触媒は、粒径が0.01μm〜1000μmのチタニア粉末と、銅の塩と、バナジウムの塩と、アルカリ金属の硫酸塩と、マンガンの塩に水を加えて攪拌後、乾燥し、焼成して得られたことを特徴としている。この構成により、以下の作用が得られる。
【0024】
(1)耐熱性を有する無機酸化物の表面に触媒成分を形成させることで、触媒表面積が増大し、その結果ディーゼル排ガス中のパティキュレートとの接触点が増加し、高活性の排ガス浄化触媒を得ることができる。
【0025】
(2)耐熱性を有する無機酸化物の表面に触媒成分を形成させることで、触媒の必要量を少なくすることができ、低コストで排ガス浄化触媒を得ることができ、経済性に優れる。
【0026】
耐熱性を有する無機酸化物の表面にアルカリ金属の硫酸塩および遷移金属の酸化物を担持させる方法は、特に制限されることなく、任意の方法が用いられるが、例えば、蒸発乾固法等が好ましい。
【0027】
本発明の請求項2に記載の排ガス浄化触媒は、請求項1項において、チタニアの代わりに、Ta、Nb、W、Sn、Si、Al、Zr、Ce、Laから選択される少なくとも1種の元素を含む無機酸化物を用いたことを特徴としている。この構成により、以下の作用が得られる。
【0028】
(1)無機酸化物と触媒成分との反応による触媒劣化を防止し、パティキュレートの酸化性能を最も効率的かつ安定的に発揮させることができる。
【0029】
本発明の排ガス浄化触媒は、TiO 2 の構成により、以下の作用が得られる。
【0030】
(1)無機酸化物と触媒成分との反応による触媒劣化を最も良く防止し、パティキュレートの酸化性能を最も効率的かつ安定的に発揮させることができる。
【0031】
本発明の排ガス浄化触媒は、耐熱性を有する無機酸化物が粒径0.01μm〜1000μmの構成により、以下の作用が得られる。
【0032】
(1)耐熱性を有する無機酸化物が粒径0.01μm〜1000μm、好ましくは0.1μm〜50μmの範囲にある粉体であるので、パティキュレートを効率よく燃焼除去することができ、触媒活性を高めることができる。
【0033】
本発明の請求項に記載の排ガス浄化触媒は、請求項1または2において、アルカリ金属の硫酸塩が硫酸セシウムと硫酸カリウムから選択される少なくとも1種のアルカリ金属の硫酸塩を含有する構成を有している。この構成により、請求項1または2の作用に加え、以下の作用が得られる。
【0034】
(1)アルカリ金属の硫酸塩が硫酸セシウムと硫酸カリウムから選択される少なくとも1種のアルカリ金属の硫酸塩を含有するので、パティキュレートを効率よく燃焼除去することができ、触媒活性を高めることができる。
【0035】
本発明の請求項に記載の排ガス浄化触媒は、請求項1乃至3のいずれかにおいて、アルカリ金属の硫酸塩が硫酸セシウムを含有する構成を有している。この構成により、請求項1乃至の作用に加え、以下の作用が得られる。
【0036】
(1)アルカリ金属の硫酸塩が硫酸セシウムを含有するので、パティキュレートを効率よく燃焼除去することができ、触媒活性を高めることができる。
【0047】
本発明の請求項に記載の排ガス浄化材は、耐熱性を有する3次元構造体と、前記3次元構造体上に溶媒としてエタノールを使って形成された請求項1乃至4のいずれかに記載の排ガス浄化触媒の層とを備えた構成により、以下の作用が得られる。
【0048】
(1)耐熱性を有する無機酸化物の表面に触媒成分を形成させることで、触媒表面積が増大し、その結果ディーゼル排ガス中のパティキュレートとの接触点が増加し、高活性の排ガス浄化触媒の層を備えた排ガス浄化材を得ることができる。
【0049】
(2)耐熱性を有する無機酸化物の表面に触媒成分を形成させることで、触媒の必要量を少なくすることができ、低コストで排ガス浄化触媒を備えた排ガス浄化材を得ることができ、経済性に優れる。
【0050】
(3)触媒成分をあらかじめ無機酸化物上で生成させた後に、耐熱性を有する3次元構造体へ担持するため、従来の触媒溶液含浸法に比べて、3次元構造体と触媒成分との反応を抑制し、高活性の排ガス浄化材を得ることができる。
【0051】
(4)触媒成分をあらかじめ無機酸化物上で生成させた後に、耐熱性を有する3次元構造体へ担持するため、従来の触媒溶液含浸法に比べて、触媒の担持量の制御が容易になり、用途に応じた担持量の排ガス浄化材を得ることができる。
【0052】
(5)触媒成分をあらかじめ無機酸化物上で生成させた後に、耐熱性を有する3次元構造体へ担持するため、従来の触媒溶液含浸法に比べて、均一に触媒を3次元構造体へ担持することができ、高活性の排ガス浄化材を得ることができる。
【0053】
(6)触媒成分をあらかじめ無機酸化物上で生成させた後に、耐熱性を有する3次元構造体へ担持するため、従来の触媒溶液含浸法に比べて、製造工程における乾燥方法が簡素化される。
【0054】
耐熱性を有する3次元構造体に排ガス浄化触媒を形成させる方法は、特に制限されることなく、任意の方法が用いられるが、例えば、含浸方法、ウォッシュコート方法等がある。
【0055】
本発明の排ガス浄化、耐熱性を有する無機酸化物がTa、Nb、W、Sn、Si、Ti、Al、Zr、Ce、Laから選択される少なくとも1種の元素を含む無機酸化物を含有する構成を有している。この構成により、以下の作用が得られる。
【0056】
(1)無機酸化物と触媒成分との反応による触媒劣化を防止し、パティキュレートの酸化性能を最も効率的かつ安定的に発揮させることができる。
【0057】
本発明の排ガス浄化、耐熱性を有する無機酸化物がTiO2を含有する構成を有している。この構成により、以下の作用が得られる。
【0058】
(1)無機酸化物と触媒成分との反応による触媒劣化を最も良く防止し、パティキュレートの酸化性能を最も効率的かつ安定的に発揮させることができる。
【0059】
本発明の排ガス浄化、耐熱性を有する無機酸化物が粒径0.01μm〜1000μmの範囲にある粉体である特徴を有している。この構成により、以下の作用が得られる。
【0060】
(1)耐熱性を有する無機酸化物が粒径0.01μm〜1000μm、好ましくは0.1μm〜50μmの範囲にある粉体であるので、パティキュレートを効率よく燃焼除去することができ、触媒活性を高めることができる。
【0061】
本発明の排ガス浄化、アルカリ金属の硫酸塩が硫酸セシウムと硫酸カリウムから選択される少なくとも1種のアルカリ金属の硫酸塩を含有する構成を有している。この構成により、以下の作用が得られる。
【0062】
(1)アルカリ金属の硫酸塩が硫酸セシウムと硫酸カリウムから選択される少なくとも1種のアルカリ金属の硫酸塩を含有するので、パティキュレートを効率よく燃焼除去することができ、触媒活性を高めることができる。
【0063】
本発明の排ガス浄化、アルカリ金属の硫酸塩が硫酸セシウムを含有する構成を有している。この構成により、以下の作用が得られる。
【0064】
(1)アルカリ金属の硫酸塩が硫酸セシウムを含有するので、パティキュレートを効率よく燃焼除去することができ、触媒活性を高めることができる。
【0075】
本発明の請求項6に記載の排ガス浄化材は、請求項において、耐熱性の3次元構造体がウォールフロータイプのハニカム状のフィルタ、又はフロースルータイプのハニカム状のフィルタもしくは発泡体もしくは金属フィルタであることを特徴とする構成を有している。この構成により、請求項に記載の作用に加え、以下の作用が得られる。
【0076】
(1)耐熱性を有する3次構造体がウォールフロータイプのハニカム状のフィルタ又はフロースルータイプのハニカム状フィルタもしくは発泡体もしくは金属フィルタで形成されているので、パティキュレート成分の約100%をフィルタに捕集させることができ、捕集効率を最大にすることが可能となる。
【0077】
(2)3次元構造体がウォールフロータイプのハニカム状のフィルタ又はフロースルータイプのハニカム状フィルタもしくは発泡体もしくは金属フィルタで形成されているので、排ガス浄化触媒とパティキュレートとの接触面積が増大し、パティキュレートを効率よく燃焼除去することができ、排ガス浄化能力に極めて優れた排ガス浄化材を得ることができる。
【0078】
請求項に記載の排ガス浄化材の製造方法は、耐熱性を有する3次元構造体に溶媒としてエタノールを使って請求項1乃至4のいずれかに記載の排ガス浄化触媒を担持する構成を有している。この構成により、以下の作用が得られる。
【0079】
(1)耐熱性を有する無機酸化物の表面に触媒成分を形成させることで、触媒表面積が増大し、その結果ディーゼル排ガス中のパティキュレートとの接触点が増加し、高活性の排ガス浄化触媒を備えた排ガス浄化材の製造方法を提供できる。
【0080】
(2)耐熱性を有する無機酸化物の表面に触媒成分を形成させることで、触媒の必要量を少なくすることができ、低コストで排ガス浄化触媒を備えた排ガス浄化材の製造方法を得ることができ、経済性に優れる。
【0081】
(3)触媒成分をあらかじめ無機酸化物上で生成させた後に、耐熱性を有する3次元構造体へ担持するため、従来の触媒溶液含浸法に比べて、3次元構造体と触媒成分との反応を抑制し、高活性の排ガス浄化材の製造方法を提供できる。
【0082】
(4)触媒成分をあらかじめ無機酸化物上で生成させた後に、耐熱性を有する3次元構造体へ担持するため、従来の触媒溶液含浸法に比べて、触媒の担持量の制御が容易になり、用途に応じた担持量の排ガス浄化材を得ることができる。
【0083】
(5)触媒成分をあらかじめ無機酸化物上で生成させた後に、耐熱性を有する3次元構造体へ担持するため、従来の触媒溶液含浸法に比べて、均一に触媒を3次元構造体へ担持することができ、高活性の排ガス浄化材を得ることができる。
【0084】
(6)触媒成分をあらかじめ無機酸化物上で生成させた後に、耐熱性を有する3次元構造体へ担持するため、従来の触媒溶液含浸法に比べて、製造工程における乾燥方法が簡素化される。
【0087】
請求項に記載の排ガス浄化材の製造方法は、請求項1乃至4のいずれかに記載の排ガス浄化触媒を耐熱性を有する3次元構造体に担持する際に溶媒として、エタノールを使う構成を有している。この構成により、以下の作用が得られる。
【0088】
(1)溶媒が安価であり、より低温でパティキュレートを燃焼できる。
【0089】
請求項に記載の排ガス浄化材の製造方法は、請求項において、エタノールが無水エタノールである構成を有している。この構成により、以下の作用が得られる。
【0090】
(1)水を含まず、より低温でパティキュレートを燃焼できる。
【0091】
本発明の一実施の形態における排ガス浄化触媒及び排ガス浄化材の各構成について説明する。
【0092】
まず、触媒成分を担持する担体としての耐熱性を有する無機酸化物について述べる。少なくともアルカリ金属の硫酸塩と遷移金属の酸化物とを含有する触媒成分を担持する耐熱性を有する無機酸化物としては、Ta、Nb、W、Sn、Si、Ti、Al、Zr、Ce、Laから選択される少なくとも1種の元素を含む無機酸化物を用いることができる。
【0093】
これら無機酸化物の具体例としては、Ta25,Nb25,WO3,SnO2,SiO2,TiO2,Al23,ZrO2,CeO2,La23があげられ、これらの中の1種或いは2種以上の酸化物を用いることができる。
【0094】
そして、少なくともアルカリ金属の硫酸塩と遷移金属の酸化物とを含有する触媒成分は無機酸化物の表面に担持されることにより、触媒成分の表面積が増大し、パティキュレートとの接触機会が増え、浄化効率が向上する。更に触媒の必要量を小さくすることができ、低コスト化を図ることができる。更に、これらの無機酸化物を担体として用いることにより、担体と触媒成分との反応による触媒成分の劣化を防止することができ、触媒成分によるパティキュレートの酸化性能を効率的かつ安定的に発揮させることが可能となる。
【0095】
これら無機酸化物の中でも、TiO2(チタニア)は触媒成分との反応による触媒成分の劣化を最も良く防止することができるので特に好ましい。
【0096】
また、これらの耐熱性を有する無機酸化物は、その粒径が0.01μm〜1000μm、好ましくは0.1μm〜50μmの範囲にある紛体であることによって、パティキュレートを効率良く燃焼除去することができ、触媒活性を高めることができる。
【0097】
次に、アルカリ金属の硫酸塩について説明する。アルカリ金属として、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)があげられ、これらアルカリ金属の1種あるいは2種以上の硫酸塩を用いることができる。
【0098】
アルカリ金属硫酸塩の具体例としては、硫酸リチウム,硫酸ナトリウム,硫酸カリウム,硫酸ルビジウム,硫酸セシウムがあげられ、硫酸セシウムを単独、或いは、硫酸セシウム、硫酸カリウムとの混合物を含有することが特に好ましい。
アルカリ金属硫酸塩を使用することで、排ガス中の硫黄酸化物に対する耐久性が向上し、触媒成分が硫黄酸化物によって劣化することを防ぐことができ、パティキュレートに対する触媒活性を最大限に発現させることができる。
【0104】
ここで、アルカリ金属の硫酸塩、遷移金属の酸化物は無機酸化物に対して均一に担持されていることが好ましい。また、無機酸化物の表面に担持されたアルカリ金属の硫酸塩、遷移金属の酸化物は、無機酸化物の表面において、連続した層状態であっても良いし、不連続の縞状態であっても良い。更には、アルカリ金属の硫酸塩、遷移金属の酸化物が分散された状態であってもよい。即ち、本発明においては、排ガス浄化触媒の層とは不連続の縞状の状態や、分散された状態を含むものである。
【0105】
また、上述の排ガス浄化触媒を担持する耐熱性を有する3次元構造体としては、金属、セラミック等の材質が用いられる。
【0106】
金属には、鉄、銅、ニッケル、クロム等の金属を単独、あるいは2種以上組み合わせた合金等を用いることができる。
【0107】
セラミックの材質は、コージェライト、チタン酸アルミニウム、ムライト、α−アルミナ、ジルコニア、チタニア、炭化珪素、シリカ、シリカ・アルミナ、アルミナ・ジルコニア等を用いることができる。
【0108】
排ガス浄化触媒の層が形成される耐熱性を有する3次元構造体は、ウォールフロータイプのセラミックハニカム、フロースルータイプのセラミックハニカム、メタルハニカム、金属発泡体、メタルメッシュ、セラミックフォーム等が用いられるが、ウォールフロータイプのセラミックハニカムが好適に使用される。
【0109】
そして、ウォールスルータイプのハニカム状のフィルタ、又はフロースルータイプの発泡体もしくは金属フィルタが好ましい。
【0110】
ここで、ハニカム状のフィルタの材質は、特に限定されないが、金属、セラミック等が用いられる。ハニカム状フィルタの材質はコージェライトが好適に用いられる。
【0111】
発泡体の形状は、3次元方向に連続した孔を有するフォーム型フィルタ等、いずれであってもよい。
【0112】
発泡体の材質は、金属、セラミック等、特に限定されないが、コージェライトのセラミック発泡体が好適に用いられる。
【0113】
なお、ハニカム状フィルタのセル数は50セル〜500セル/平方インチが好ましく、より好ましくは、100セル〜400セル/平方インチである。発泡体の発泡倍率は、ポア数で5個〜50個/平方インチが好ましく、より好ましくは、10個〜30個/平方インチである。
【0114】
また、耐熱性を有する無機酸化物の表面にアルカリ金属の硫酸塩および遷移金属の酸化物を担持させる方法は、特に制限されることなく、任意の方法が用いられるが、例えば、蒸発乾固法等が好ましい。
【0115】
更に、耐熱性を有する3次元構造体に排ガス浄化触媒を形成させる方法は、特に制限されることなく、任意の方法が用いられるが、例えば、含浸方法、ウォッシュコート方法等がある。
【0116】
そして、粉体状の触媒を耐熱性を有する3次元構造体に担持する際に溶媒として、アルコールを用いることで、溶媒に水を用いた場合に比して、より低温でパティキュレートを燃焼できることができる。特に、アルコールはエタノールが好ましく、無水エタノールを用いることがより好ましい。無水エタノールを用いることで、水を含まず、より低温でパティキュレートを燃焼できる。なお、詳細なメカニズムは定かではないが、溶媒に水を用いた場合、触媒成分が水に溶け出し、結果的に3次元構造体への担持量が減少しているものと思われる。これに対してアルコールを用いた場合では、触媒成分の溶媒への溶け出しがなく、担持量を維持でき、高い活性を得ることができるものと考えられる。
【0117】
本発明は、自動車のエンジンの排ガスのみならず、耕運機、船舶、列車等の運輸機関のエンジン、産業用エンジン、更に燃焼炉、ボイラー等のパティキュレート除去用として使用することができる。
【0118】
なお、本発明は、前記実施の形態に限定される訳ではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で種々な変更が可能である。
【0119】
【実施例】
以下、更に具体化した実施例について説明する。
【0120】
(実施例1)
チタニア粉末(石原産業製、MC−90、粒径1μm)1000gと、銅の塩として硫酸銅五水和物(和光純薬製)100gと、バナジウムの塩として酸化硫酸バナジウム(和光純薬製)120g、アルカリ硫酸塩として硫酸セシウム(添川理化学製)850g、マンガンの塩として酢酸マンガン四水和物(和光純薬製)0.5gに精製水3300gを加えて十分に攪拌した後、コールドエバポレータにて減圧乾燥し、得られた粉体を電気炉にて700℃、5時間焼成を行い、粉体触媒を得た。
【0121】
(比較例1)
チタニア粉末(石原産業製、MC−90、粒径1μm)1000gと、銅の塩として硫酸銅五水和物(和光純薬製)100gと、バナジウムの塩として酸化硫酸バナジウム(和光純薬製)を120gと、マンガンの塩として酢酸マンガン四水和物(和光純薬製)0.5gに精製水3300gを加えて十分に攪拌した後、コールドエバポレータにて減圧乾燥し、得られた粉体を電気炉にて700℃、5時間焼成を行い、触媒粉体を得た。
【0122】
上記で得られた粉体10gと、硫酸セシウム10gとを粉末状態でメノウ乳鉢で混合し粉体触媒を得た。
【0123】
(評価例1)
実施例1,比較例1で得られた粉体触媒について、以下のようなパティキュレートの燃焼実験を行った。
【0124】
各粉体触媒と模擬パティキュレート(ナカライ製のカーボン)の粉末を重量比1:1で乳鉢で混合し、この混合物を内径12mmの石英ガラス製反応管内に充填した。反応管内に4vol%の酸素と、70ppmのSO2と、NOガス100ppmとを含む窒素ガスからなる試験ガスを流量500cc/分で通気しながら、反応管の外周部に配設した管状電気炉にて反応管内を定速で昇温した。この時、排ガス側の位置に配設された炭酸ガスセンサーにより試験ガス中の炭酸ガス濃度を検出し、5%のパティキュレートが燃焼した際の温度(以下、5%燃焼温度と略称する。)を決定した。充填させたパティキュレートのカーボン量(既知量)と発生したCO+CO2量(測定値)から燃焼率を計算した。上記燃焼試験における各排ガス浄化用触媒の5%燃焼温度を(表1)に示した。
【0125】
【表1】

Figure 0004776869
(表1)から明らかなように、同じ種類の触媒組成を用いた場合でも、排ガス浄化触媒として比較例1で得られる排ガス浄化触媒よりも実施例1で得られる排ガス浄化触媒の方が、より低温でパティキュレートを燃焼できることがわかった。
【0126】
(実施例2)
触媒担体としてチタニアの代わりにTa25を用いた他は、実施例1と同様にして粉体触媒を得た。
【0127】
(実施例3)
触媒担体としてチタニアの代わりにNb25を用いた他は、実施例1と同様にして粉体触媒を得た。
【0128】
(実施例4)
触媒担体としてチタニアの代わりにWO3を用いた他は、実施例1と同様にして粉体触媒を得た。
【0129】
(実施例5)
触媒担体としてチタニアの代わりにSnO2を用いた他は、実施例1と同様にして粉体触媒を得た。
【0130】
(実施例6)
触媒担体としてチタニアの代わりにSiO2を用いた他は、実施例1と同様にして粉体触媒を得た。
【0131】
(実施例7)
触媒担体としてチタニアの代わりにAl23を用いた他は、実施例1と同様にして粉体触媒を得た。
【0132】
(実施例8)
触媒担体としてチタニアの代わりにZrO2を用いた他は、実施例1と同様にして粉体触媒を得た。
【0133】
(実施例9)
触媒担体としてチタニアの代わりにCeO2を用いた他は、実施例1と同様にして粉体触媒を得た。
【0134】
(実施例10)
触媒担体としてチタニアの代わりにLa23を用いた他は、実施例1と同様にして粉体触媒を得た。
【0135】
(比較例2)
触媒担体としてチタニアの代わりにFe23を用いた他は、実施例1と同様にして粉体触媒を得た。
【0136】
(評価例2)
実施例2〜実施例10および比較例2において、評価例1と同様にしてパティキュレートの燃焼実験を行った。上記燃焼試験における各排ガス浄化触媒の5%燃焼温度を実施例1とともに(表2)に示した。
【0137】
【表2】
Figure 0004776869
(表2)から明らかなように、同じ構造の排ガス浄化触媒を用いた場合、用いる担体として、比較例2に示した担体を用いた排ガス浄化触媒よりも実施例2〜実施例10および実施例1に示した担体を用いた排ガス浄化触媒が、低温でパティキュレートを燃焼できることがわかった。
【0138】
(実施例11)
触媒担体として1μmチタニアの代わりに0.01μmのチタニアを用いた他は、実施例1と同様にして粉体触媒を得た。
【0139】
(実施例12)
触媒担体として1μmチタニアの代わりに0.1μmのチタニアを用いた他は、実施例1と同様にして粉体触媒を得た。
【0140】
(実施例13)
触媒担体として1μmチタニアの代わりに10μmのチタニアを用いた他は、実施例1と同様にして粉体触媒を得た。
【0141】
(実施例14)
触媒担体として1μmチタニアの代わりに50μmのチタニアを用いた他は、実施例1と同様にして粉体触媒を得た。
【0142】
(実施例15)
触媒担体として1μmチタニアの代わりに1000μmのチタニアを用いた他は、実施例1と同様にして粉体触媒を得た。
【0143】
(比較例3)
触媒担体として1μmチタニアの代わりに0.001μmのチタニアを用いた他は、実施例1と同様にして粉体触媒を得た。
【0144】
(比較例4)
触媒担体として1μmチタニアの代わりに10000μmのチタニアを用いた他は、実施例1と同様にして粉体触媒を得た。
【0145】
(評価例3)
実施例11〜実施例15および比較例3〜4において、評価例1と同様にしてパティキュレートの燃焼実験を行った。上記燃焼試験における各排ガス浄化触媒の5%燃焼温度を実施例1とともに(表3)に示した。
【0146】
【表3】
Figure 0004776869
(表3)から明らかなように、同じ構造の排ガス浄化触媒を用いた場合、用いる触媒担体として、比較例3〜4で得られる排ガス浄化触媒よりも実施例11〜実施例15および実施例1に示した担体を用いた排ガス浄化触媒、好ましくは実施例12〜実施例14および実施例1に示した担体を用いた排ガス浄化触媒が、低温でパティキュレートを燃焼できることがわかった。
【0147】
(実施例16)
アルカリ硫酸塩として硫酸セシウムの代わりに硫酸カリウムと硫酸セシウムを重量比で1:1で混合したものを用いた他は、実施例1と同様にして粉体触媒を得た。
【0148】
(実施例17)
アルカリ硫酸塩として硫酸セシウムの代わりに硫酸リチウムを用いた他は、実施例1と同様にして粉体触媒を得た。
【0149】
(実施例18)
アルカリ硫酸塩として硫酸セシウムの代わりに硫酸ナトリウムを用いた他は、実施例1と同様にして粉体触媒を得た。
【0150】
(実施例19)
アルカリ硫酸塩として硫酸セシウムの代わりに硫酸カリウムを用いた他は、実施例1と同様にして粉体触媒を得た。
【0151】
(実施例20)
アルカリ硫酸塩として硫酸セシウムの代わりに硫酸ルビジウムを用いた他は、実施例1と同様にして粉体触媒を得た。
【0152】
(比較例5)
硫酸セシウムの代わりに硫酸カルシウムを用いた他は、実施例1と同様にして粉体触媒を得た。
【0153】
(評価例4)
実施例16〜実施例20及び比較例5において、評価例1と同様にしてパティキュレートの燃焼実験を行った。上記燃焼試験における各排ガス浄化触媒の5%燃焼温度を実施例1とともに(表4)に示した。
【0154】
【表4】
Figure 0004776869
(表4)から明らかなように、同じ構造の排ガス浄化触媒を用いた場合、比較例5で得られる排ガス浄化触媒よりも実施例16〜実施例20および実施例1に示したアルカリ硫酸塩を用いた排ガス浄化触媒、好ましくは実施例16および実施例1に示したアルカリ硫酸塩を用いた排ガス浄化触媒が、低温でパティキュレートを燃焼できることがわかった。
【0155】
参考
遷移金属の酸化物として銅−バナジウム複合酸化物(Cu5210)とマンガン酸化物の代わりにCuOを用いた他は、実施例1と同様にして粉体触媒を得た。
【0156】
参考
遷移金属の酸化物として銅−バナジウム複合酸化物(Cu5210)とマンガン酸化物の代わりにMnO2を用いた他は、実施例1と同様にして粉体触媒を得た。
【0157】
参考
遷移金属の酸化物として銅−バナジウム複合酸化物(Cu5210)とマンガン酸化物の代わりにCoO3を用いた他は、実施例1と同様にして粉体触媒を得た。
【0158】
参考
遷移金属の酸化物として銅−バナジウム複合酸化物(Cu5210)とマンガン酸化物の代わりにV25を用いた他は、実施例1と同様にして粉体触媒を得た。
【0159】
参考
遷移金属の酸化物として銅−バナジウム複合酸化物(Cu5210)とマンガン酸化物の代わりにMoO3を用いた他は、実施例1と同様にして粉体触媒を得た。
【0160】
参考
遷移金属の酸化物として銅−バナジウム複合酸化物(Cu5210)とマンガン酸化物の代わりにWO3を用いた他は、実施例1と同様にして粉体触媒を得た。
【0161】
参考
遷移金属の酸化物として銅−バナジウム複合酸化物(Cu5210)とマンガン酸化物の代わりにCu2Oを用いた他は、実施例1と同様にして粉体触媒を得た。
【0162】
参考
遷移金属の酸化物として銅−バナジウム複合酸化物(Cu5210)とマンガン酸化物の代わりにCu23を用いた他は、実施例1と同様にして粉体触媒を得た。
【0163】
参考
遷移金属の酸化物として銅−バナジウム複合酸化物(Cu5210)の代わりに銅−バナジウム複合酸化物(CuV26)を用いた他は、実施例1と同様にして粉体触媒を得た。
【0164】
参考10
遷移金属の酸化物として銅−バナジウム複合酸化物(Cu5210)の代わりに銅−バナジウム複合酸化物(Cu328)を用いた他は、実施例1と同様にして粉体触媒を得た。
【0165】
(比較例6)
遷移金属の酸化物として銅−バナジウム複合酸化物(Cu5210)とマンガン酸化物の代わりにLaMnCoO3を用いた他は、実施例1と同様にして粉体触媒を得た。
【0166】
(評価例5)
参考参考10及び比較例6において、評価例1と同様にしてパティキュレートの燃焼実験を行った。上記燃焼試験における各排ガス浄化材の5%燃焼温度を実施例1とともに(表5)に示した。
【0167】
【表5】
Figure 0004776869
(表5)から明らかなように、同じ構造の排ガス浄化触媒を用いた場合、担持させる遷移金属の金属酸化物として、比較例6で得られる排ガス浄化触媒よりも参考参考10および実施例1に示した化合物を担持させた排ガス浄化触媒が、より低温でパティキュレートを燃焼できることがわかった。
【0168】
(実施例21
実施例1で得られた粉体75gと、分散剤としてフローレン(G−7000共栄社化学製)3gと、無水エタノール430gと、2mmのジルコニアボール1000gを1000ml密閉容器に入れ、スラリー分散器(レッドデビル製)にて2時間分散させてスラリーを得た。
【0169】
得られたスラリーに分散剤としてフローレン5gと、無水エタノール850gを混合したものを加えて希釈されたスラリーを得た。
【0170】
次に、耐熱性の3次元構造体としてウォールフロータイプのコージェライトフィルター(NGK製 5.66インチ、100セル/インチ2)を、2セル×5セル×15mmに切り出し、これを上記で得られたスラリー溶液に含浸させ、余分なスラリーをエアーガンにて取り除いた後、乾燥器にて60℃で乾燥後、電気炉にて600℃で5時間熱処理することにより、排ガス浄化材を製造した。
【0171】
(比較例7)
銅の塩として硫酸銅五水和物(和光純薬製)500gと、バナジウムの塩として酸化硫酸バナジウム(和光純薬製)700gと、アルカリ硫酸塩のとして硫酸セシウム(添川理化学製)1000gと、マンガン塩として酢酸マンガン四水和物(和光純薬製)3gと、を精製水3000gに加え十分に攪拌して触媒の水溶液を得た。
【0172】
得られた水溶液に、耐熱性の3次元構造体としてウォールフロータイプのコージェライトフィルター(NGK製、5.66インチ、100セル/インチ2)を、2セル×5セル×15mmに切り出し、これを上記で得られ水溶液に含浸させ、余分な溶液をエアーガンにて取り除いた後、乾燥器にて60℃で乾燥後、電気炉にて700℃、5時間熱処理することにより、排ガス浄化材を製造した。
【0173】
(評価例6)
実施例21、比較例7で得られた排ガス浄化材について、以下のようなパティキュレートの燃焼実験を行った。
【0174】
実施例21、比較例7でで得られた排ガス浄化材の1つに模擬パティキュレート(ナカライ製のカーボン)の粉末をフィルタ表面に担持させて、内径12mmの石英ガラス製反応管内に充填した。
【0175】
反応管内に4vol%の酸素と、70ppmのSO2と、NOガス100ppmとを含む窒素ガスからなる試験ガスを流量500cc/分で通気しながら、反応管の外周部に配設した管状電気炉にて反応管内を定速で昇温し、この時のガス流出側の位置に配設された炭酸ガスセンサーにより試験ガス中の炭酸ガス濃度を検出し、5%のパティキュレートが燃焼した際の温度(以下、5%燃焼温度と略称する。)を決定した。充填させたパティキュレートのカーボン量(既知量)と発生したCO+CO2量(測定値)から燃焼率を計算した。上記燃焼試験における各排ガス浄化材の5%燃焼温度を(表6)に示した。
【0176】
【表6】
Figure 0004776869
(表6)から明らかなように、同じ種類の触媒組成を用いた場合でも、実施例21で得られる排ガス浄化材の方が、比較例7で得られる排ガス浄化材よりも低温でパティキュレートを燃焼することができることがわかった。
【0177】
(実施例22
触媒担体としてチタニアの代わりにTa25を用いた他は、実施例21と同様にして排ガス浄化材を得た。
【0178】
(実施例23
触媒担体としてチタニアの代わりにNb25を用いた他は、実施例21と同様にして排ガス浄化材を得た。
【0179】
(実施例24
触媒担体としてチタニアの代わりにWO3を用いた他は、実施例21と同様にして排ガス浄化材を得た。
【0180】
(実施例25
触媒担体としてチタニアの代わりにSnO2を用いた他は、実施例21と同様にして排ガス浄化材を得た。
【0181】
(実施例26
触媒担体としてチタニアの代わりにSiO2を用いた他は、実施例21と同様にして排ガス浄化材を得た。
【0182】
(実施例27
触媒担体としてチタニアの代わりにAl23を用いた他は、実施例21と同様にして排ガス浄化材を得た。
【0183】
(実施例28
触媒担体としてチタニアの代わりにZrO2を用いた他は、実施例21と同様にして排ガス浄化材を得た。
【0184】
(実施例29
触媒担体としてチタニアの代わりにCeO2を用いた他は、実施例21と同様にして排ガス浄化材を得た。
【0185】
(実施例30
触媒担体としてチタニアの代わりにLa23を用いた他は、実施例21と同様にして排ガス浄化材を得た。
【0186】
(比較例8)
触媒担体としてチタニアの代わりにFe23を用いた他は、実施例21と同様にして排ガス浄化材を得た。
【0187】
(評価例7)
実施例22〜実施例30および比較例8において、評価例6と同様にしてパティキュレートの燃焼実験を行った。上記燃焼試験における各排ガス浄化材の5%燃焼温度を実施例1とともに(表7)に示した。
【0188】
【表7】
Figure 0004776869
(表7)から明らかなように、同じ構造の排ガス浄化触媒を用いた場合、用いる触媒担体として、比較例8で示した担体を用いた排ガス浄化材よりも実施例21〜実施例30に示した担体を用いた排ガス浄化材が、より低温でパティキュレートを燃焼できることがわかった。
【0189】
(実施例31
触媒担体として1μmチタニアの代わりに0.01μmのチタニアを用いた他は、実施例21と同様にして排ガス浄化材を得た。
【0190】
(実施例32
触媒担体として1μmチタニアの代わりに0.1μmのチタニアを用いた他は、実施例21と同様にして排ガス浄化材を得た。
【0191】
(実施例33
触媒担体として1μmチタニアの代わりに10μmのチタニアを用いた他は、実施例21と同様にして排ガス浄化材を得た。
【0192】
(実施例34
触媒担体として1μmチタニアの代わりに50μmのチタニアを用いた他は、実施例21と同様にして排ガス浄化材を得た。
【0193】
(実施例35
触媒担体として1μmチタニアの代わりに1000μmのチタニアを用いた他は、実施例21と同様にして排ガス浄化材を得た。
【0194】
(比較例9)
触媒担体として1μmチタニアの代わりに0.001μmのチタニアを用いた他は、実施例21と同様にして排ガス浄化材を得た。
【0195】
(比較例10)
触媒担体として1μmチタニアの代わりに10000μmのチタニアを用いた他は、実施例21と同様にして排ガス浄化材を得た。
【0196】
(評価例8)
実施例31〜実施例35および比較例9〜10において、評価例6と同様にしてパティキュレートの燃焼実験を行った。上記燃焼試験における各排ガス浄化材の5%燃焼温度を実施例1とともに(表8)に示した。
【0197】
【表8】
Figure 0004776869
(表8)から明らかなように、同じ構造の排ガス浄化触媒を用いた場合、用いる触媒担体として、比較例9〜10で得られる排ガス浄化材よりも実施例31〜実施例35および実施例21に示した担体を用いた排ガス浄化材、好ましくは実施例32〜実施例34および実施例21に示した担体を用いた排ガス浄化材が、低温でパティキュレートを燃焼できることがわかった。
【0198】
(実施例36
アルカリ硫酸塩として硫酸セシウムの代わりに硫酸カリウムと硫酸セシウムを重量比で1:1で混合したものを用いた他は、実施例21と同様にして排ガス浄化材を得た。
【0199】
(実施例37
アルカリ硫酸塩として硫酸セシウムの代わりに硫酸リチウムを用いた他は、実施例21と同様にして排ガス浄化材を得た。
【0200】
(実施例38
アルカリ硫酸塩として硫酸セシウムの代わりに硫酸ナトリウムを用いた他は、実施例21と同様にして排ガス浄化材を得た。
【0201】
(実施例39
アルカリ硫酸塩として硫酸セシウムの代わりに硫酸カリウムを用いた他は、実施例21と同様にして排ガス浄化材を得た。
【0202】
(実施例40
アルカリ硫酸塩として硫酸セシウムの代わりに硫酸ルビジウムを用いた他は、実施例21と同様にして排ガス浄化材を得た。
【0203】
(比較例11)
硫酸セシウムの代わりに硫酸カルシウムを用いた他は、実施例21と同様にして排ガス浄化材を得た。
【0204】
(評価例9)
実施例36〜実施例40及び比較例11において、評価例6と同様にしてパティキュレートの燃焼実験を行った。上記燃焼試験における各排ガス浄化材の5%燃焼温度を実施例21とともに(表9)に示した。
【0205】
【表9】
Figure 0004776869
(表9)から明らかなように、同じ構造の排ガス浄化触媒を用いた場合、比較例11で得られる排ガス浄化材よりも実施例36〜実施例40および実施例21に示したアルカリ硫酸塩を用いた排ガス浄化材、好ましくは実施例36および実施例21に示したアルカリ硫酸塩を用いた排ガス浄化材が、低温でパティキュレートを燃焼できることがわかった。
【0206】
参考11
遷移金属の酸化物として銅−バナジウム複合酸化物(Cu5210)とマンガン酸化物の代わりにCuOを用いた他は、実施例21と同様にして排ガス浄化材を得た。
【0207】
参考12
遷移金属の酸化物として銅−バナジウム複合酸化物(Cu5210)とマンガン酸化物の代わりにMnO2を用いた他は、実施例21と同様にして排ガス浄化材を得た。
【0208】
参考13
遷移金属の酸化物として銅−バナジウム複合酸化物(Cu5210)とマンガン酸化物の代わりにCoO3を用いた他は、実施例21と同様にして排ガス浄化材を得た。
【0209】
参考14
遷移金属の酸化物として銅−バナジウム複合酸化物(Cu5210)とマンガン酸化物の代わりにV25を用いた他は、実施例21と同様にして排ガス浄化材を得た。
【0210】
参考15
遷移金属の酸化物として銅−バナジウム複合酸化物(Cu5210)とマンガン酸化物の代わりにMoO3を用いた他は、実施例21と同様にして排ガス浄化材を得た。
【0211】
参考16
遷移金属の酸化物として銅−バナジウム複合酸化物(Cu5210)とマンガン酸化物の代わりにWO3を用いた他は、実施例21と同様にして排ガス浄化材を得た。
【0212】
参考17
遷移金属の酸化物として銅−バナジウム複合酸化物(Cu5210)とマンガン酸化物の代わりにCu2Oを用いた他は、実施例21と同様にして排ガス浄化材を得た。
【0213】
参考18
遷移金属の酸化物として銅−バナジウム複合酸化物(Cu5210)とマンガン酸化物の代わりにCu23を用いた他は、実施例21と同様にして排ガス浄化材を得た。
【0214】
参考19
遷移金属の酸化物として銅−バナジウム複合酸化物(Cu5210)の代わりに銅−バナジウム複合酸化物(CuV26)を用いた他は、実施例21と同様にして排ガス浄化材を得た。
【0215】
参考20
遷移金属の酸化物として銅−バナジウム複合酸化物(Cu5210)の代わりに銅−バナジウム複合酸化物(Cu328)を用いた他は、実施例21と同様にして排ガス浄化材を得た。
【0216】
(比較例12)
遷移金属の酸化物として銅−バナジウム複合酸化物(Cu5210)とマンガン酸化物の代わりにLaMnCoO3を用いた他は、実施例21と同様にして排ガス浄化材を得た。
【0217】
(評価例10)
参考11参考20及び比較例12において、評価例6と同様にしてパティキュレートの燃焼実験を行った。上記燃焼試験における各排ガス浄化材の5%燃焼温度を実施例21とともに(表10)に示した。
【0218】
【表10】
Figure 0004776869
(表10)から明らかなように、同じ構造の排ガス浄化触媒を用いた場合、担持させる遷移金属の金属酸化物として、比較例12で得られる排ガス浄化材よりも参考11参考20および実施例21示した化合物を担持させた排ガス浄化材が、より低温でパティキュレートを燃焼できることがわかった。
【0219】
(実施例41
触媒スラリーの溶媒として無水エタノールの代わりに10%の水分を含有するエタノールを用いた他は、実施例21と同様にして排ガス浄化材を得た。
【0220】
(比較例13)
触媒スラリーの溶媒として無水エタノールの代わりに精製水を用いた他は、実施例21と同様にして排ガス浄化材を得た。
【0221】
(評価例11)
実施例41及び比較例13において、評価例6と同様にしてパティキュレートの燃焼実験を行った。上記燃焼試験における各排ガス浄化材の5%燃焼温度を実施例21とともに(表11)に示した。
【0222】
【表11】
Figure 0004776869
(表11)から明らかなように、同じ構造の排ガス浄化触媒を用いた場合、担持させる遷移金属の金属酸化物として、比較例13で得られる排ガス浄化材よりも実施例41に示した化合物を担持させた排ガス浄化材が、より低温でパティキュレートを燃焼でき、さらに実施例21に示した化合物を担持させた排ガス浄化材が、より低温でパティキュレートを燃焼できることがわかった。
【0223】
【発明の効果】
以上のように本発明の排ガス浄化触媒及びそれを用いた排ガス浄化材およびその製造方法によれば、パティキュレートの燃焼に高い触媒活性を有する排ガス浄化触媒および排ガス浄化材を提供できることから、排ガス温度に近い低温で排ガス中のパティキュレートを燃焼除去できるという優れた効果が得られる。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention uses an exhaust gas purification catalyst for purifying exhaust gas by burning particulates (solid carbon fine particles, liquid or solid high molecular weight hydrocarbon fine particles) contained in exhaust gas discharged from a diesel engine, and the same. The present invention relates to an exhaust gas purification material and a method for producing the same.
[0002]
[Prior art]
In recent years, particulates discharged from diesel engines have a particle size of almost 1 μm (microns) or less, easily float in the atmosphere and easily taken into the human body by breathing, and the particulates are carcinogenic such as benzpyrene. It has become clear that it contains sexual substances, and its impact on the human body has become a major problem. For this reason, the regulation of particulate emission from diesel engines is further strengthened, and accordingly, an exhaust gas purification catalyst and an exhaust gas purification material capable of efficiently removing particulates are desired.
[0003]
Conventionally, as one method of removing particulates from exhaust gas, particulates in exhaust gas are collected using an exhaust gas purification material consisting of a heat-resistant three-dimensional structure, and after the back pressure rises, There is a method in which the exhaust gas purifying body is heated by a heating means such as an electric heater, the accumulated particulates are burned, and converted into carbon dioxide gas and discharged to the outside.
[0004]
However, the above method has a problem that the combustion temperature of the particulates is high, and a large amount of energy is required to burn and remove the collected particulates and regenerate the filter. In addition, there is a problem that the filter is melted and cracked due to combustion in a high temperature region and its reaction heat. Furthermore, since a special apparatus is required, there has been a problem that the purification apparatus is increased in size and cost.
[0005]
On the other hand, there is a method in which fine particles are subjected to a combustion reaction by catalytic action using a catalyst, and combustion regeneration is performed at the temperature of the exhaust gas in the exhaust gas without using a heating means such as a heater.
[0006]
The catalyst-supported exhaust gas purification material includes a heat-resistant three-dimensional structure supporting an exhaust gas purification catalyst made of metal oxide or the like. It can be burned at a lower temperature by catalytic action.
[0007]
If the particulates can be combusted at the exhaust gas temperature using the exhaust gas purification material carrying such an exhaust gas purification catalyst, it is not necessary to arrange the heating means in the exhaust gas purification device, and the configuration of the exhaust gas purification device can be reduced. Can be simple.
[0008]
However, at present, it is difficult for the exhaust gas purifying material carrying the exhaust gas purifying catalyst to sufficiently burn the particulates at the exhaust gas temperature, and the combined use with the heating means is indispensable. Therefore, development of an exhaust gas purification catalyst and an exhaust gas purification material carrying an exhaust gas purification catalyst having a high catalytic activity capable of burning particulates at a lower temperature is desired.
[0009]
As exhaust gas purification catalysts, it has been known that catalysts using metal oxides such as copper and vanadium have a relatively high activity.
[0010]
For example, (Patent Document 1) states that “a particulate purification catalyst comprising a combination of at least one selected from copper and a compound thereof and at least one selected from a metal capable of taking a plurality of oxidation states and a compound thereof. Is disclosed.
[0011]
(Patent Document 2) discloses “a catalyst for purifying particulates in exhaust gas comprising at least one selected from vanadium and vanadium compounds”.
[0012]
(Patent Document 3) discloses “a catalyst for exhaust gas purification in which an alkali metal oxide and a noble metal are added to a metal oxide such as copper, manganese, molybdenum, etc. and a method for producing the same”.
[0013]
[Patent Document 1]
JP 58-143840 A
[Patent Document 2]
JP 58-174236 A
[Patent Document 3]
Japanese Examined Patent Publication No. 4-42063
[0014]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional exhaust gas purification catalyst and exhaust gas purification material have the following problems.
[0015]
(1) First, since the exhaust gas purification catalyst described in (Patent Document 1) and (Patent Document 2) is not high enough that the catalytic activity of the exhaust gas purification catalyst can sufficiently burn the particulates at a low temperature of the exhaust gas, The particulates collected by the exhaust gas purification material cannot be burned at the exhaust gas temperature, and there is a problem that the combined use with the heating means is indispensable.
[0016]
(2) Further, the exhaust gas purifying catalyst described in (Patent Document 3) uses an alkali metal oxide in the configuration of the exhaust gas purifying catalyst. There was a problem that scattering or reaction with other catalyst components occurred due to heat.
[0017]
(3) Furthermore, the exhaust gas purifying catalyst described in (Patent Document 3) has a problem in that it is poisoned by sulfur oxides contained in the exhaust gas and the catalytic activity is lowered.
[0018]
The present invention solves the above-mentioned conventional problems, has high catalytic activity in particulate combustion, can fully exhibit the respective catalytic characteristics, and can sufficiently burn and remove particulates at a temperature close to the exhaust gas temperature. An object of the present invention is to provide an exhaust gas purification catalyst having a high exhaust gas purification rate, and to provide an exhaust gas purification material that can burn and remove particulates with extremely high efficiency, and is excellent in durability and economy, and a method for producing the same To do.
[0019]
[Means for Solving the Problems]
  In order to solve the above problems, the exhaust gas purification catalyst of the present invention isA titania powder having a particle size of 0.01 μm to 1000 μm, a copper salt, a vanadium salt,An alkali metal sulfate,It was obtained by adding water to a manganese salt, stirring, drying, and firing.Thereby, a catalyst contact area increases, As a result, a contact point with the particulate in diesel exhaust gas increases, and a highly active exhaust gas purification catalyst can be obtained. Moreover, the use of an alkali metal sulfate increases the heat resistance of the alkali metal and improves the durability. Moreover, the durability with respect to the sulfur oxide contained in exhaust gas increases by using an alkali metal sulfate. In addition, the required amount of catalyst can be reduced and the cost can be reduced.
[0020]
  The exhaust gas purifying material of the present invention includes a heat-resistant three-dimensional structure and a three-dimensional structure.Using ethanol as solventAnd a layer of the formed exhaust gas purification catalyst. Thereby, it is possible to prevent deterioration of the catalyst performance due to the suppression of the reaction between the catalyst component and the filter component.
[0021]
  The method for producing an exhaust gas purifying material of the present invention comprises a component containing an alkali metal sulfate and a transition metal oxide.Using ethanol as solventIt has a step of supporting a catalyst on a heat-resistant three-dimensional structure after forming a powdery catalyst by supporting it on the surface of an inorganic oxide having heat resistance. Compared with the solution impregnation method, the loading amount can be easily controlled. Moreover, compared with the conventional catalyst solution impregnation method, a catalyst component can be uniformly supported on a filter. Moreover, the drying method of a manufacturing process becomes easy compared with the conventional catalyst solution impregnation method.
[0022]
Further, the method for producing an exhaust gas purifying material of the present invention includes a process characterized by using alcohol as a solvent when a powdered catalyst is supported on a heat-resistant three-dimensional structure. Thus, elution of the catalyst component into the catalyst-containing solvent can be prevented, the ideal catalyst composition can be maintained, and the catalyst component can be uniformly supported on the filter.
[0023]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
  The exhaust gas purifying catalyst according to claim 1 of the present invention isA titania powder having a particle size of 0.01 μm to 1000 μm, a copper salt, a vanadium salt,An alkali metal sulfate,It was obtained by adding water to manganese salt, stirring, drying, and firing.is doing. With this configuration, the following effects can be obtained.
[0024]
(1) By forming a catalyst component on the surface of an inorganic oxide having heat resistance, the surface area of the catalyst is increased. As a result, the contact point with particulates in diesel exhaust gas is increased, and a highly active exhaust gas purification catalyst is obtained. Obtainable.
[0025]
(2) By forming the catalyst component on the surface of the inorganic oxide having heat resistance, the required amount of catalyst can be reduced, an exhaust gas purification catalyst can be obtained at low cost, and the economy is excellent.
[0026]
The method for supporting the alkali metal sulfate and the transition metal oxide on the surface of the inorganic oxide having heat resistance is not particularly limited, and any method can be used. preferable.
[0027]
  The exhaust gas purifying catalyst according to claim 2 of the present invention is as follows.Instead of titania,Ta, Nb, W, Sn, Si, AlAn inorganic oxide containing at least one element selected from Zr, Ce, and LaFeatures usedIt is said. This configuration,The following effects are obtained.
[0028]
(1) The catalyst deterioration due to the reaction between the inorganic oxide and the catalyst component can be prevented, and the oxidation performance of the particulates can be exhibited most efficiently and stably.
[0029]
  The present inventionExcretionGas purification catalystTiO 2 Depending on the configuration of,The following effects are obtained.
[0030]
(1) The catalyst deterioration due to the reaction between the inorganic oxide and the catalyst component can be best prevented, and the particulate oxidation performance can be exhibited most efficiently and stably.
[0031]
  The present inventionExcretionGas purification catalyst, ResistantThermally conductive inorganic oxide has a particle size of 0.01 μm to 1000 μmmDepending on configuration,The following effects are obtained.
[0032]
(1) Since the inorganic oxide having heat resistance is a powder having a particle size of 0.01 μm to 1000 μm, preferably 0.1 μm to 50 μm, the particulates can be efficiently burned and removed, and the catalytic activity Can be increased.
[0033]
  Claims of the invention3The exhaust gas purifying catalyst according to claim 1, whereinOr 2The alkali metal sulfate contains at least one alkali metal sulfate selected from cesium sulfate and potassium sulfate. With this configuration, the claim1 or 2In addition to the above action, the following action is obtained.
[0034]
(1) Since the alkali metal sulfate contains at least one alkali metal sulfate selected from cesium sulfate and potassium sulfate, the particulates can be efficiently burned and removed, and the catalytic activity can be enhanced. it can.
[0035]
  Claims of the invention4The exhaust gas purification catalyst according to claim 1,Any one of 1 to 3The alkali metal sulfate has a structure containing cesium sulfate. With this configuration, claims 1 to3In addition to the above action, the following action is obtained.
[0036]
(1) Since the alkali metal sulfate contains cesium sulfate, the particulates can be burned and removed efficiently, and the catalytic activity can be enhanced.
[0047]
  Claims of the invention5The exhaust gas purifying material described in 1 is a heat-resistant three-dimensional structure and a three-dimensional structure on the three-dimensional structure.Using ethanol as solventClaims formed1 to 4The following actions are obtained by the configuration including the exhaust gas purification catalyst layer according to any one of the above.
[0048]
(1) By forming a catalyst component on the surface of the inorganic oxide having heat resistance, the surface area of the catalyst is increased. As a result, the contact point with the particulates in the diesel exhaust gas is increased. An exhaust gas purification material having a layer can be obtained.
[0049]
(2) By forming a catalyst component on the surface of the heat-resistant inorganic oxide, the required amount of catalyst can be reduced, and an exhaust gas purification material equipped with an exhaust gas purification catalyst can be obtained at a low cost. Excellent economy.
[0050]
(3) Since the catalyst component is formed on the inorganic oxide in advance and then supported on the heat-resistant three-dimensional structure, the reaction between the three-dimensional structure and the catalyst component is compared with the conventional catalyst solution impregnation method. And a highly active exhaust gas purification material can be obtained.
[0051]
(4) Since the catalyst component is generated on an inorganic oxide in advance and then supported on a heat-resistant three-dimensional structure, the amount of catalyst supported can be easily controlled compared to the conventional catalyst solution impregnation method. Thus, it is possible to obtain an exhaust gas purifying material having a loading amount according to the application.
[0052]
(5) Since the catalyst component is generated on the inorganic oxide in advance and then supported on the heat-resistant three-dimensional structure, the catalyst is uniformly supported on the three-dimensional structure compared to the conventional catalyst solution impregnation method. And a highly active exhaust gas purification material can be obtained.
[0053]
(6) Since the catalyst component is generated on the inorganic oxide in advance and then supported on the heat-resistant three-dimensional structure, the drying method in the manufacturing process is simplified compared to the conventional catalyst solution impregnation method. .
[0054]
The method for forming the exhaust gas purification catalyst on the heat-resistant three-dimensional structure is not particularly limited, and any method can be used, and examples thereof include an impregnation method and a wash coat method.
[0055]
  The present inventionExcretionGas purificationMaterialIs, ResistantThe inorganic oxide having heat has a configuration containing an inorganic oxide containing at least one element selected from Ta, Nb, W, Sn, Si, Ti, Al, Zr, Ce, and La. This configuration,The following effects are obtained.
[0056]
(1) The catalyst deterioration due to the reaction between the inorganic oxide and the catalyst component can be prevented, and the oxidation performance of the particulates can be exhibited most efficiently and stably.
[0057]
  The present inventionExcretionGas purificationMaterialIs, ResistantInorganic oxide with thermal properties is TiO2It has the structure containing. This configuration,The following effects are obtained.
[0058]
(1) The catalyst deterioration due to the reaction between the inorganic oxide and the catalyst component can be best prevented, and the particulate oxidation performance can be exhibited most efficiently and stably.
[0059]
  The present inventionExcretionGas purificationMaterialIs, ResistantThermally conductive inorganic oxide has a particle size of 0.01 μm to 1000 μmmIt has the characteristics of being a powder in the range. This configuration,The following effects are obtained.
[0060]
(1) Since the inorganic oxide having heat resistance is a powder having a particle size of 0.01 μm to 1000 μm, preferably 0.1 μm to 50 μm, the particulates can be efficiently burned and removed, and the catalytic activity Can be increased.
[0061]
  The present inventionExcretionGas purificationMaterialIsAThe Lucari metal sulfate has at least one alkali metal sulfate selected from cesium sulfate and potassium sulfate. This configuration,The following effects are obtained.
[0062]
(1) Since the alkali metal sulfate contains at least one alkali metal sulfate selected from cesium sulfate and potassium sulfate, the particulates can be efficiently burned and removed, and the catalytic activity can be enhanced. it can.
[0063]
  The present inventionExcretionGas purificationMaterialIsALucari metal sulfate has a structure containing cesium sulfate. This configuration,The following effects are obtained.
[0064]
(1) Since the alkali metal sulfate contains cesium sulfate, the particulates can be burned and removed efficiently, and the catalytic activity can be enhanced.
[0075]
  The exhaust gas purifying material according to claim 6 of the present invention is the claim5The heat-resistant three-dimensional structure is a wall flow type honeycomb filter, or a flow through type honeycomb filter, foam, or metal filter. With this configuration, the claim5In addition to the actions described in (1), the following actions are obtained.
[0076]
(1) Since the tertiary structure having heat resistance is formed of a wall flow type honeycomb filter, a flow-through type honeycomb filter, a foam or a metal filter, about 100% of the particulate component is filtered. And the collection efficiency can be maximized.
[0077]
(2) Since the three-dimensional structure is formed of a wall flow type honeycomb filter, a flow-through type honeycomb filter, a foam or a metal filter, the contact area between the exhaust gas purification catalyst and the particulate increases. Thus, it is possible to efficiently burn and remove the particulates, and to obtain an exhaust gas purification material that is extremely excellent in exhaust gas purification ability.
[0078]
  Claim7The method for producing an exhaust gas purifying material described in 1 is applied to a heat-resistant three-dimensional structure.Using ethanol as solventClaim1 to 4The exhaust gas purification catalyst according to any one of the above is supported. With this configuration, the following effects can be obtained.
[0079]
(1) By forming a catalyst component on the surface of an inorganic oxide having heat resistance, the surface area of the catalyst is increased. As a result, the contact point with particulates in diesel exhaust gas is increased, and a highly active exhaust gas purification catalyst is obtained. The manufacturing method of the exhaust gas purification material provided can be provided.
[0080]
(2) By forming a catalyst component on the surface of a heat-resistant inorganic oxide, the required amount of catalyst can be reduced, and a method for producing an exhaust gas purification material equipped with an exhaust gas purification catalyst can be obtained at low cost. And is economical.
[0081]
(3) Since the catalyst component is formed on the inorganic oxide in advance and then supported on the heat-resistant three-dimensional structure, the reaction between the three-dimensional structure and the catalyst component is compared with the conventional catalyst solution impregnation method. And a method for producing a highly active exhaust gas purification material can be provided.
[0082]
(4) Since the catalyst component is generated on an inorganic oxide in advance and then supported on a heat-resistant three-dimensional structure, the amount of catalyst supported can be easily controlled compared to the conventional catalyst solution impregnation method. Thus, it is possible to obtain an exhaust gas purifying material having a loading amount according to the application.
[0083]
(5) Since the catalyst component is generated on the inorganic oxide in advance and then supported on the heat-resistant three-dimensional structure, the catalyst is uniformly supported on the three-dimensional structure compared to the conventional catalyst solution impregnation method. And a highly active exhaust gas purification material can be obtained.
[0084]
(6) Since the catalyst component is generated on the inorganic oxide in advance and then supported on the heat-resistant three-dimensional structure, the drying method in the manufacturing process is simplified compared to the conventional catalyst solution impregnation method. .
[0087]
  Claim8The method for producing an exhaust gas purifying material according to claim 11 to 4When the exhaust gas purifying catalyst described in any of the above is supported on a heat-resistant three-dimensional structure, ethanol is used as a solvent. With this configuration, the following effects can be obtained.
[0088]
(1) The solvent is inexpensive and the particulates can be burned at a lower temperature.
[0089]
  Claim9The method for producing an exhaust gas purifying material according to claim 18In, it has the structure that ethanol is absolute ethanol. With this configuration, the following effects can be obtained.
[0090]
(1) The particulates can be burned at a lower temperature without containing water.
[0091]
Each structure of the exhaust gas purification catalyst and the exhaust gas purification material in one embodiment of the present invention will be described.
[0092]
First, an inorganic oxide having heat resistance as a carrier for supporting a catalyst component will be described. Examples of the heat-resistant inorganic oxide supporting a catalyst component containing at least an alkali metal sulfate and a transition metal oxide include Ta, Nb, W, Sn, Si, Ti, Al, Zr, Ce, and La. An inorganic oxide containing at least one element selected from can be used.
[0093]
Specific examples of these inorganic oxides include Ta2OFive, Nb2OFive, WOThree, SnO2, SiO2, TiO2, Al2OThree, ZrO2, CeO2, La2OThreeOf these, one or more of these oxides can be used.
[0094]
The catalyst component containing at least the alkali metal sulfate and the transition metal oxide is supported on the surface of the inorganic oxide, thereby increasing the surface area of the catalyst component and increasing the chance of contact with the particulate. Purification efficiency is improved. Furthermore, the required amount of catalyst can be reduced, and the cost can be reduced. Furthermore, by using these inorganic oxides as a support, deterioration of the catalyst component due to the reaction between the support and the catalyst component can be prevented, and the particulate oxidation performance by the catalyst component can be exhibited efficiently and stably. It becomes possible.
[0095]
Among these inorganic oxides, TiO2(Titania) is particularly preferred because it can best prevent deterioration of the catalyst component due to reaction with the catalyst component.
[0096]
Further, these heat-resistant inorganic oxides are powders having a particle size in the range of 0.01 μm to 1000 μm, preferably 0.1 μm to 50 μm, so that the particulates can be burned and removed efficiently. And the catalytic activity can be increased.
[0097]
Next, the alkali metal sulfate will be described. Examples of the alkali metal include lithium (Li), sodium (Na), potassium (K), rubidium (Rb), and cesium (Cs), and one or more sulfates of these alkali metals can be used. .
[0098]
Specific examples of the alkali metal sulfate include lithium sulfate, sodium sulfate, potassium sulfate, rubidium sulfate, and cesium sulfate, and it is particularly preferable to contain cesium sulfate alone or a mixture of cesium sulfate and potassium sulfate. .
Use of alkali metal sulfate improves durability against sulfur oxides in exhaust gas, prevents catalyst components from being deteriorated by sulfur oxides, and maximizes catalytic activity against particulates. be able to.
[0104]
Here, the alkali metal sulfate and the transition metal oxide are preferably supported uniformly on the inorganic oxide. Further, the alkali metal sulfate and transition metal oxide supported on the surface of the inorganic oxide may be in a continuous layer state or a discontinuous stripe state on the surface of the inorganic oxide. Also good. Furthermore, a state in which an alkali metal sulfate or a transition metal oxide is dispersed may be used. That is, in the present invention, the exhaust gas purification catalyst layer includes a discontinuous striped state and a dispersed state.
[0105]
In addition, as the heat-resistant three-dimensional structure that supports the above-described exhaust gas purification catalyst, a material such as metal or ceramic is used.
[0106]
As the metal, an alloy such as iron, copper, nickel, chromium, etc., alone or in combination of two or more kinds can be used.
[0107]
As the ceramic material, cordierite, aluminum titanate, mullite, α-alumina, zirconia, titania, silicon carbide, silica, silica / alumina, alumina / zirconia, or the like can be used.
[0108]
As the heat-resistant three-dimensional structure on which the exhaust gas purification catalyst layer is formed, a wall flow type ceramic honeycomb, a flow through type ceramic honeycomb, a metal honeycomb, a metal foam, a metal mesh, a ceramic foam, or the like is used. A wall flow type ceramic honeycomb is preferably used.
[0109]
A wall-through type honeycomb filter, or a flow-through type foam or metal filter is preferable.
[0110]
Here, the material of the honeycomb-shaped filter is not particularly limited, but metal, ceramic, or the like is used. Cordierite is preferably used as the material for the honeycomb filter.
[0111]
The shape of the foam may be any foam type filter having pores continuous in the three-dimensional direction.
[0112]
Although the material of a foam is not specifically limited, such as a metal and a ceramic, the cordierite ceramic foam is used suitably.
[0113]
The number of cells of the honeycomb filter is preferably 50 cells to 500 cells / square inch, and more preferably 100 cells to 400 cells / square inch. The foaming ratio of the foam is preferably 5 to 50 / square inch, and more preferably 10 to 30 / square inch.
[0114]
Further, the method for supporting the alkali metal sulfate and the transition metal oxide on the surface of the inorganic oxide having heat resistance is not particularly limited, and any method can be used. Etc. are preferred.
[0115]
Furthermore, the method for forming the exhaust gas purification catalyst on the heat-resistant three-dimensional structure is not particularly limited, and any method can be used. Examples thereof include an impregnation method and a wash coating method.
[0116]
In addition, when the powdery catalyst is supported on a heat-resistant three-dimensional structure, alcohol can be used as a solvent so that particulates can be combusted at a lower temperature than when water is used as the solvent. Can do. In particular, the alcohol is preferably ethanol, and more preferably absolute ethanol. By using absolute ethanol, the particulates can be burned at a lower temperature without containing water. Although the detailed mechanism is not clear, when water is used as the solvent, it is considered that the catalyst component is dissolved in water, and as a result, the amount supported on the three-dimensional structure is reduced. On the other hand, when alcohol is used, it is considered that the catalyst component does not dissolve in the solvent, the supported amount can be maintained and high activity can be obtained.
[0117]
INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used not only for exhaust gas from automobile engines, but also for removing particulates from engines such as cultivators, ships and trains, industrial engines, combustion furnaces and boilers.
[0118]
Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
[0119]
【Example】
Hereinafter, more specific embodiments will be described.
[0120]
  Example 1
  1000 g of titania powder (Ishihara Sangyo, MC-90, particle size 1 μm), 100 g of copper sulfate pentahydrate (made by Wako Pure Chemical) as a copper salt, and vanadium oxide sulfate (made by Wako Pure Chemical) as a vanadium salt 120 g, 850 g of cesium sulfate (manufactured by Soekawa Rikagaku) as an alkali sulfate, 0.53 g of manganese acetate tetrahydrate (manufactured by Wako Pure Chemical Industries) as a manganese salt, and 3300 g of purified water were added to the cold evaporator. And dried under reduced pressure, and the obtained powder was baked in an electric furnace at 700 ° C for 5 hours,powderA body catalyst was obtained.
[0121]
  (Comparative Example 1)
  1000 g of titania powder (Ishihara Sangyo, MC-90, particle size 1 μm), 100 g of copper sulfate pentahydrate (made by Wako Pure Chemical) as a copper salt, and vanadium oxide sulfate (made by Wako Pure Chemical) as a vanadium salt After adding 3300 g of purified water to 120 g and 0.5 g of manganese acetate tetrahydrate (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) as a manganese salt, the mixture was sufficiently stirred and dried under reduced pressure with a cold evaporator. Firing at 700 ° C for 5 hours in an electric furnace, TouchA medium powder was obtained.
[0122]
10 g of the powder obtained above and 10 g of cesium sulfate were mixed in a powder state in an agate mortar to obtain a powder catalyst.
[0123]
(Evaluation example 1)
The following particulate combustion experiments were conducted on the powder catalysts obtained in Example 1 and Comparative Example 1.
[0124]
Each powder catalyst and simulated particulate (carbon made by Nacalai) were mixed at a weight ratio of 1: 1 in a mortar, and this mixture was filled into a reaction tube made of quartz glass having an inner diameter of 12 mm. 4 vol% oxygen and 70 ppm SO in the reaction tube2Then, the inside of the reaction tube was heated at a constant speed in a tubular electric furnace disposed on the outer periphery of the reaction tube while a test gas composed of nitrogen gas containing 100 ppm of NO gas was vented at a flow rate of 500 cc / min. At this time, the carbon dioxide concentration in the test gas is detected by a carbon dioxide sensor disposed at the position on the exhaust gas side, and the temperature at which 5% particulate burns (hereinafter abbreviated as 5% combustion temperature). It was determined. Filled particulate carbon (known amount) and generated CO + CO2The combustion rate was calculated from the quantity (measured value). The 5% combustion temperature of each exhaust gas purification catalyst in the combustion test is shown in Table 1.
[0125]
[Table 1]
Figure 0004776869
As is clear from (Table 1), the exhaust gas purification catalyst obtained in Example 1 is more preferable than the exhaust gas purification catalyst obtained in Comparative Example 1 as an exhaust gas purification catalyst even when the same type of catalyst composition is used. It was found that particulates can be burned at low temperatures.
[0126]
(Example 2)
Ta instead of titania as catalyst support2OFiveA powder catalyst was obtained in the same manner as in Example 1 except that was used.
[0127]
(Example 3)
Nb instead of titania as catalyst support2OFiveA powder catalyst was obtained in the same manner as in Example 1 except that was used.
[0128]
Example 4
WO instead of titania as catalyst supportThreeA powder catalyst was obtained in the same manner as in Example 1 except that was used.
[0129]
(Example 5)
SnO instead of titania as catalyst support2A powder catalyst was obtained in the same manner as in Example 1 except that was used.
[0130]
(Example 6)
SiO instead of titania as catalyst support2A powder catalyst was obtained in the same manner as in Example 1 except that was used.
[0131]
(Example 7)
Al instead of titania as catalyst support2OThreeA powder catalyst was obtained in the same manner as in Example 1 except that was used.
[0132]
(Example 8)
ZrO instead of titania as catalyst support2A powder catalyst was obtained in the same manner as in Example 1 except that was used.
[0133]
Example 9
CeO instead of titania as catalyst support2A powder catalyst was obtained in the same manner as in Example 1 except that was used.
[0134]
(Example 10)
La instead of titania as catalyst support2OThreeA powder catalyst was obtained in the same manner as in Example 1 except that was used.
[0135]
(Comparative Example 2)
Fe instead of titania as catalyst support2OThreeA powder catalyst was obtained in the same manner as in Example 1 except that was used.
[0136]
(Evaluation example 2)
In Examples 2 to 10 and Comparative Example 2, a particulate combustion experiment was conducted in the same manner as in Evaluation Example 1. The 5% combustion temperature of each exhaust gas purification catalyst in the combustion test is shown in Table 2 together with Example 1.
[0137]
[Table 2]
Figure 0004776869
As is clear from Table 2, when the exhaust gas purification catalyst having the same structure is used, Examples 2 to 10 and Examples are more effective than the exhaust gas purification catalyst using the carrier shown in Comparative Example 2 as the carrier to be used. It was found that the exhaust gas purification catalyst using the carrier shown in 1 can burn particulates at a low temperature.
[0138]
(Example 11)
A powder catalyst was obtained in the same manner as in Example 1 except that 0.01 μm titania was used instead of 1 μm titania as the catalyst support.
[0139]
Example 12
A powder catalyst was obtained in the same manner as in Example 1 except that 0.1 μm titania was used instead of 1 μm titania as the catalyst support.
[0140]
(Example 13)
A powder catalyst was obtained in the same manner as in Example 1 except that 10 μm titania was used instead of 1 μm titania as the catalyst support.
[0141]
(Example 14)
A powder catalyst was obtained in the same manner as in Example 1 except that 50 μm titania was used instead of 1 μm titania as the catalyst support.
[0142]
(Example 15)
A powder catalyst was obtained in the same manner as in Example 1 except that 1000 μm titania was used instead of 1 μm titania as the catalyst support.
[0143]
(Comparative Example 3)
A powder catalyst was obtained in the same manner as in Example 1 except that 0.001 μm titania was used instead of 1 μm titania as the catalyst support.
[0144]
(Comparative Example 4)
A powder catalyst was obtained in the same manner as in Example 1 except that 10000 μm titania was used instead of 1 μm titania as the catalyst support.
[0145]
(Evaluation example 3)
In Examples 11 to 15 and Comparative Examples 3 to 4, particulate combustion experiments were performed in the same manner as in Evaluation Example 1. The 5% combustion temperature of each exhaust gas purification catalyst in the combustion test is shown in Table 3 together with Example 1.
[0146]
[Table 3]
Figure 0004776869
As is clear from Table 3, when the exhaust gas purification catalyst having the same structure is used, Examples 11 to 15 and Example 1 are used as catalyst carriers to be used rather than the exhaust gas purification catalysts obtained in Comparative Examples 3 to 4. It has been found that the exhaust gas purification catalyst using the carrier shown in FIG. 1, preferably the exhaust gas purification catalyst using the carrier shown in Examples 12 to 14 and Example 1, can burn particulates at a low temperature.
[0147]
(Example 16)
A powder catalyst was obtained in the same manner as in Example 1, except that potassium sulfate and cesium sulfate were mixed at a weight ratio of 1: 1 instead of cesium sulfate as the alkali sulfate.
[0148]
(Example 17)
A powder catalyst was obtained in the same manner as in Example 1 except that lithium sulfate was used in place of cesium sulfate as the alkali sulfate.
[0149]
(Example 18)
A powder catalyst was obtained in the same manner as in Example 1 except that sodium sulfate was used in place of cesium sulfate as the alkali sulfate.
[0150]
(Example 19)
A powder catalyst was obtained in the same manner as in Example 1 except that potassium sulfate was used as the alkali sulfate instead of cesium sulfate.
[0151]
(Example 20)
A powder catalyst was obtained in the same manner as in Example 1 except that rubidium sulfate was used as the alkali sulfate instead of cesium sulfate.
[0152]
(Comparative Example 5)
A powder catalyst was obtained in the same manner as in Example 1 except that calcium sulfate was used instead of cesium sulfate.
[0153]
(Evaluation example 4)
In Examples 16 to 20 and Comparative Example 5, a particulate combustion experiment was performed in the same manner as in Evaluation Example 1. The 5% combustion temperature of each exhaust gas purification catalyst in the combustion test is shown in Table 4 together with Example 1.
[0154]
[Table 4]
Figure 0004776869
As is clear from (Table 4), when the exhaust gas purification catalyst having the same structure was used, the alkali sulfates shown in Examples 16 to 20 and Example 1 were used rather than the exhaust gas purification catalyst obtained in Comparative Example 5. It was found that the exhaust gas purification catalyst used, preferably the exhaust gas purification catalyst using the alkali sulfate shown in Example 16 and Example 1, can burn particulates at a low temperature.
[0155]
  (referenceExample1)
  Copper-vanadium complex oxide (CuFiveV2OTen) And manganese oxide instead of manganese oxide were used in the same manner as in Example 1 to obtain a powder catalyst.
[0156]
  (referenceExample2)
  Copper-vanadium complex oxide (CuFiveV2OTen) And manganese oxide instead of MnO2A powder catalyst was obtained in the same manner as in Example 1 except that was used.
[0157]
  (referenceExample3)
  Copper-vanadium complex oxide (CuFiveV2OTen) And CoO instead of manganese oxideThreeA powder catalyst was obtained in the same manner as in Example 1 except that was used.
[0158]
  (referenceExample4)
  Copper-vanadium complex oxide (CuFiveV2OTen) And V instead of manganese oxide2OFiveA powder catalyst was obtained in the same manner as in Example 1 except that was used.
[0159]
  (referenceExample5)
  Copper-vanadium complex oxide (CuFiveV2OTen) And MoO instead of manganese oxideThreeA powder catalyst was obtained in the same manner as in Example 1 except that was used.
[0160]
  (referenceExample6)
  Copper-vanadium complex oxide (CuFiveV2OTen) And manganese oxide instead of WOThreeA powder catalyst was obtained in the same manner as in Example 1 except that was used.
[0161]
  (referenceExample7)
  Copper-vanadium complex oxide (CuFiveV2OTen) And Cu instead of manganese oxide2A powder catalyst was obtained in the same manner as in Example 1 except that O was used.
[0162]
  (referenceExample8)
  Copper-vanadium complex oxide (CuFiveV2OTen) And Cu instead of manganese oxide2OThreeA powder catalyst was obtained in the same manner as in Example 1 except that was used.
[0163]
  (referenceExample9)
  Copper-vanadium complex oxide (CuFiveV2OTenCopper-vanadium complex oxide (CuV)2O6) Was used in the same manner as in Example 1 to obtain a powder catalyst.
[0164]
  (referenceExample10)
  Copper-vanadium complex oxide (CuFiveV2OTen) Copper-vanadium complex oxide (CuThreeV2O8) Was used in the same manner as in Example 1 to obtain a powder catalyst.
[0165]
(Comparative Example 6)
Copper-vanadium complex oxide (CuFiveV2OTen) And LaMnCoO instead of manganese oxideThreeA powder catalyst was obtained in the same manner as in Example 1 except that was used.
[0166]
  (Evaluation example 5)
  referenceExample1~referenceExample10In Comparative Example 6, a particulate combustion experiment was performed in the same manner as in Evaluation Example 1. The 5% combustion temperature of each exhaust gas purifying material in the combustion test is shown in Table 5 together with Example 1.
[0167]
[Table 5]
Figure 0004776869
As is clear from (Table 5), when the exhaust gas purification catalyst having the same structure is used, the metal oxide of the transition metal to be supported is more than the exhaust gas purification catalyst obtained in Comparative Example 6.referenceExample1~referenceExample10It was also found that the exhaust gas purification catalyst carrying the compound shown in Example 1 can burn particulates at a lower temperature.
[0168]
  (Example21)
  75 g of the powder obtained in Example 1, 3 g of fluorene (manufactured by G-7000 Kyoeisha Chemical Co., Ltd.), 430 g of absolute ethanol, and 1000 g of 2 mm zirconia balls as a dispersant are placed in a 1000 ml sealed container, and a slurry disperser (Red Devil) For 2 hours to obtain a slurry.
[0169]
A slurry obtained by adding 5 g of fluorene and 850 g of absolute ethanol as a dispersant to the obtained slurry to obtain a diluted slurry was obtained.
[0170]
Next, a wall flow type cordierite filter (NGK 5.66 inches, 100 cells / inch) as a heat-resistant three-dimensional structure.2) Is cut into 2 cells × 5 cells × 15 mm, impregnated with the slurry solution obtained above, excess slurry is removed with an air gun, dried at 60 ° C. with a dryer, and then placed in an electric furnace. The exhaust gas purification material was manufactured by heat-treating at 600 ° C. for 5 hours.
[0171]
(Comparative Example 7)
500 g of copper sulfate pentahydrate (manufactured by Wako Pure Chemical Industries) as a copper salt, 700 g of vanadium oxide sulfate (manufactured by Wako Pure Chemical Industries) as a salt of vanadium, and 1000 g of cesium sulfate (manufactured by Soekawa Riken) as an alkali sulfate 3 g of manganese acetate tetrahydrate (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) as a manganese salt was added to 3000 g of purified water and sufficiently stirred to obtain an aqueous catalyst solution.
[0172]
A wall flow type cordierite filter (manufactured by NGK, 5.66 inch, 100 cells / inch) as a heat-resistant three-dimensional structure is added to the obtained aqueous solution2) Was cut into 2 cells × 5 cells × 15 mm, impregnated with the aqueous solution obtained above, and the excess solution was removed with an air gun, dried at 60 ° C. with a drier, and then 700 with an electric furnace. An exhaust gas purification material was produced by heat treatment at 5 ° C. for 5 hours.
[0173]
  (Evaluation example 6)
  Example21The exhaust gas purification material obtained in Comparative Example 7 was subjected to the following particulate combustion experiment.
[0174]
  Example21One of the exhaust gas purifying materials obtained in Comparative Example 7 was loaded with a simulated particulate (carbon made by Nacalai) on the filter surface and filled into a quartz glass reaction tube having an inner diameter of 12 mm.
[0175]
4 vol% oxygen and 70 ppm SO in the reaction tube2Then, the inside of the reaction tube was heated at a constant speed in a tubular electric furnace disposed on the outer periphery of the reaction tube while venting a test gas composed of nitrogen gas containing 100 ppm NO gas at a flow rate of 500 cc / min. The carbon dioxide concentration in the test gas is detected by a carbon dioxide sensor disposed at a position on the gas outflow side, and the temperature at which 5% particulate burns (hereinafter abbreviated as 5% combustion temperature) is used. Were determined. Filled particulate carbon (known amount) and generated CO + CO2The combustion rate was calculated from the quantity (measured value). Table 5 shows the 5% combustion temperature of each exhaust gas purifying material in the combustion test.
[0176]
[Table 6]
Figure 0004776869
As is clear from Table 6, even when the same type of catalyst composition was used, the examples21It was found that the exhaust gas purification material obtained in the above can burn particulates at a lower temperature than the exhaust gas purification material obtained in Comparative Example 7.
[0177]
  (Example22)
  Ta instead of titania as catalyst support2OFiveOther than using21In the same manner, an exhaust gas purifying material was obtained.
[0178]
  (Example23)
  Nb instead of titania as catalyst support2OFiveOther than using21In the same manner, an exhaust gas purifying material was obtained.
[0179]
  (Example24)
  WO instead of titania as catalyst supportThreeOther than using21In the same manner, an exhaust gas purifying material was obtained.
[0180]
  (Example25)
  SnO instead of titania as catalyst support2Other than using21In the same manner, an exhaust gas purifying material was obtained.
[0181]
  (Example26)
  SiO instead of titania as catalyst support2Other than using21In the same manner, an exhaust gas purifying material was obtained.
[0182]
  (Example27)
  Al instead of titania as catalyst support2OThreeOther than using21In the same manner, an exhaust gas purifying material was obtained.
[0183]
  (Example28)
  ZrO instead of titania as catalyst support2Other than using21In the same manner, an exhaust gas purifying material was obtained.
[0184]
  (Example29)
  CeO instead of titania as catalyst support2Other than using21In the same manner, an exhaust gas purifying material was obtained.
[0185]
  (Example30)
  La instead of titania as catalyst support2OThreeOther than using21In the same manner, an exhaust gas purifying material was obtained.
[0186]
  (Comparative Example 8)
  Fe instead of titania as catalyst support2OThreeOther than using21In the same manner, an exhaust gas purifying material was obtained.
[0187]
  (Evaluation example 7)
  Example22~Example30In Comparative Example 8, a particulate combustion experiment was conducted in the same manner as in Evaluation Example 6. The 5% combustion temperature of each exhaust gas purifying material in the combustion test is shown in Table 7 together with Example 1.
[0188]
[Table 7]
Figure 0004776869
As is clear from Table 7, when the exhaust gas purification catalyst having the same structure is used, the catalyst carrier to be used is more practical than the exhaust gas purification material using the carrier shown in Comparative Example 8.21~Example30It was found that the exhaust gas purifying material using the carrier shown in 1 can burn particulates at a lower temperature.
[0189]
  (Example31)
  Example 1 except that 0.01 μm titania was used instead of 1 μm titania as the catalyst support21In the same manner, an exhaust gas purifying material was obtained.
[0190]
  (Example32)
  Example 1 except that 0.1 μm titania was used instead of 1 μm titania as the catalyst support21In the same manner, an exhaust gas purifying material was obtained.
[0191]
  (Example33)
  Example 1 except that 10 μm titania was used instead of 1 μm titania as the catalyst support21In the same manner, an exhaust gas purifying material was obtained.
[0192]
  (Example34)
  Example 1 except that 50 μm titania was used instead of 1 μm titania as the catalyst support21In the same manner, an exhaust gas purifying material was obtained.
[0193]
  (Example35)
  Example 1 except that 1000 μm titania was used instead of 1 μm titania as the catalyst support21In the same manner, an exhaust gas purifying material was obtained.
[0194]
  (Comparative Example 9)
  Example 1 except that 0.001 μm titania was used instead of 1 μm titania as the catalyst support21In the same manner, an exhaust gas purifying material was obtained.
[0195]
  (Comparative Example 10)
  Example 1 except that 10000 μm titania was used instead of 1 μm titania as the catalyst support21In the same manner, an exhaust gas purifying material was obtained.
[0196]
  (Evaluation example 8)
  Example31~Example35In Comparative Examples 9 to 10, the particulate combustion experiment was performed in the same manner as in Evaluation Example 6. The 5% combustion temperature of each exhaust gas purifying material in the combustion test is shown in Table 8 together with Example 1.
[0197]
[Table 8]
Figure 0004776869
As is clear from (Table 8), when the exhaust gas purification catalyst having the same structure is used, the catalyst carrier to be used is more practical than the exhaust gas purification material obtained in Comparative Examples 9 to 10.31~Example35And examples21Exhaust gas purification material using the carrier shown in FIG.32~Example34And examples21It was found that the exhaust gas purifying material using the carrier shown in 2 can burn particulates at low temperatures.
[0198]
  (Example36)
  Except for using alkaline sulfate as a mixture of potassium sulfate and cesium sulfate at a weight ratio of 1: 1 instead of cesium sulfate,21In the same manner, an exhaust gas purifying material was obtained.
[0199]
  (Example37)
  Except for using lithium sulfate instead of cesium sulfate as the alkali sulfate,21In the same manner, an exhaust gas purifying material was obtained.
[0200]
  (Example38)
  Except for using sodium sulfate instead of cesium sulfate as the alkali sulfate,21In the same manner, an exhaust gas purifying material was obtained.
[0201]
  (Example39)
  Example 1 except that potassium sulfate was used instead of cesium sulfate as the alkali sulfate.21In the same manner, an exhaust gas purifying material was obtained.
[0202]
  (Example40)
  Except for using rubidium sulfate instead of cesium sulfate as alkali sulfate,21In the same manner, an exhaust gas purifying material was obtained.
[0203]
  (Comparative Example 11)
  Except for using calcium sulfate instead of cesium sulfate,21In the same manner, an exhaust gas purifying material was obtained.
[0204]
  (Evaluation example 9)
  Example36~Example40In Comparative Example 11, a particulate combustion experiment was conducted in the same manner as in Evaluation Example 6. Example of 5% combustion temperature of each exhaust gas purifying material in the above combustion test21(Table 9).
[0205]
[Table 9]
Figure 0004776869
As is clear from (Table 9), when the exhaust gas purification catalyst having the same structure was used, the embodiment was more effective than the exhaust gas purification material obtained in Comparative Example 11.36~Example40And examples21Exhaust gas purification material using the alkali sulfate shown in FIG.36And examples21It was found that the exhaust gas purification material using the alkali sulfate shown in Fig. 1 can burn particulates at a low temperature.
[0206]
  (referenceExample11)
  Copper-vanadium complex oxide (CuFiveV2OTenAnd CuO instead of manganese oxide,21In the same manner, an exhaust gas purifying material was obtained.
[0207]
  (referenceExample12)
  Copper-vanadium complex oxide (CuFiveV2OTen) And manganese oxide instead of MnO2Other than using21In the same manner, an exhaust gas purifying material was obtained.
[0208]
  (referenceExample13)
  Copper-vanadium complex oxide (CuFiveV2OTen) And CoO instead of manganese oxideThreeOther than using21In the same manner, an exhaust gas purifying material was obtained.
[0209]
  (referenceExample14)
  Copper-vanadium complex oxide (CuFiveV2OTen) And V instead of manganese oxide2OFiveOther than using21In the same manner, an exhaust gas purifying material was obtained.
[0210]
  (referenceExample15)
  Copper-vanadium complex oxide (CuFiveV2OTen) And MoO instead of manganese oxideThreeOther than using21In the same manner, an exhaust gas purifying material was obtained.
[0211]
  (referenceExample16)
  Copper-vanadium complex oxide (CuFiveV2OTen) And manganese oxide instead of WOThreeOther than using21In the same manner, an exhaust gas purifying material was obtained.
[0212]
  (referenceExample17)
  Copper-vanadium complex oxide (CuFiveV2OTen) And Cu instead of manganese oxide2Other than using O, Examples21In the same manner, an exhaust gas purifying material was obtained.
[0213]
  (referenceExample18)
  Copper-vanadium complex oxide (CuFiveV2OTen) And Cu instead of manganese oxide2OThreeOther than using21In the same manner, an exhaust gas purifying material was obtained.
[0214]
  (referenceExample19)
  Copper-vanadium complex oxide (CuFiveV2OTenCopper-vanadium complex oxide (CuV)2O6) Except that21In the same manner, an exhaust gas purifying material was obtained.
[0215]
  (referenceExample20)
  Copper-vanadium complex oxide (CuFiveV2OTen) Copper-vanadium complex oxide (CuThreeV2O8) Except that21In the same manner, an exhaust gas purifying material was obtained.
[0216]
  (Comparative Example 12)
  Copper-vanadium complex oxide (CuFiveV2OTen) And LaMnCoO instead of manganese oxideThreeOther than using21In the same manner, an exhaust gas purifying material was obtained.
[0217]
  (Evaluation example 10)
  referenceExample11~referenceExample20In Comparative Example 12, a particulate combustion experiment was performed in the same manner as in Evaluation Example 6. Example of 5% combustion temperature of each exhaust gas purifying material in the above combustion test21(Table 10).
[0218]
[Table 10]
Figure 0004776869
As is clear from (Table 10), when the exhaust gas purification catalyst having the same structure is used, the metal oxide of the transition metal to be supported is more than the exhaust gas purification material obtained in Comparative Example 12.referenceExample11~referenceExample20And examples21It was found that the exhaust gas purifying material carrying the indicated compound can burn particulates at a lower temperature.
[0219]
  (Example41)
  Example 1 except that ethanol containing 10% water was used instead of absolute ethanol as the solvent for the catalyst slurry.21In the same manner, an exhaust gas purifying material was obtained.
[0220]
  (Comparative Example 13)
  Except that purified water was used instead of absolute ethanol as a solvent for the catalyst slurry,21In the same manner, an exhaust gas purifying material was obtained.
[0221]
  (Evaluation example 11)
  Example41In Comparative Example 13, a particulate combustion experiment was performed in the same manner as in Evaluation Example 6. Example of 5% combustion temperature of each exhaust gas purifying material in the above combustion test21(Table 11).
[0222]
[Table 11]
Figure 0004776869
As is clear from (Table 11), when the exhaust gas purifying catalyst having the same structure is used, the metal oxide of the transition metal to be supported is more practical than the exhaust gas purifying material obtained in Comparative Example 13.41The exhaust gas purifying material carrying the compound shown in 1 can burn particulates at a lower temperature.21It was found that the exhaust gas purifying material carrying the compound shown in (1) can burn particulates at a lower temperature.
[0223]
【The invention's effect】
As described above, according to the exhaust gas purification catalyst of the present invention, the exhaust gas purification material using the same, and the method for producing the same, it is possible to provide an exhaust gas purification catalyst and an exhaust gas purification material having high catalytic activity for burning particulates. An excellent effect is obtained that the particulates in the exhaust gas can be burned and removed at a low temperature close to.

Claims (9)

粒径が0.01μm〜1000μmのチタニア粉末と、銅の塩と、バナジウムの塩と、アルカリ金属の硫酸塩と、マンガンの塩に水を加えて攪拌後、乾燥し、焼成して得られたことを特徴とする排ガス浄化触媒。  It was obtained by adding water to a titania powder having a particle size of 0.01 μm to 1000 μm, a copper salt, a vanadium salt, an alkali metal sulfate, and a manganese salt, stirring, drying, and firing. An exhaust gas purification catalyst characterized by that. チタニアの代わりに、Ta、Nb、W、Sn、Si、Al、Zr、Ce、Laから選択される少なくとも1種の元素を含む無機酸化物を用いたことを特徴とする請求項1に記載の排ガス浄化触媒。  The inorganic oxide containing at least one element selected from Ta, Nb, W, Sn, Si, Al, Zr, Ce, and La is used instead of titania. Exhaust gas purification catalyst. 前記アルカリ金属の硫酸塩が硫酸セシウムと硫酸カリウムから選択される少なくとも1種のアルカリ金属の硫酸塩を含有することを特徴とする請求項1または2に記載の排ガス浄化触媒。  The exhaust gas purification catalyst according to claim 1 or 2, wherein the alkali metal sulfate contains at least one alkali metal sulfate selected from cesium sulfate and potassium sulfate. 前記アルカリ金属の硫酸塩が硫酸セシウムを含有することを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の排ガス浄化触媒。  The exhaust gas purification catalyst according to any one of claims 1 to 3, wherein the alkali metal sulfate contains cesium sulfate. 耐熱性を有する3次元構造体と、前記3次元構造体上に溶媒としてエタノールを使って形成された請求項1乃至4のいずれかに記載の排ガス浄化触媒の層とを備えたことを特徴とする排ガス浄化材。A three-dimensional structure having heat resistance, and an exhaust gas purification catalyst layer according to any one of claims 1 to 4 formed using ethanol as a solvent on the three-dimensional structure. Exhaust gas purification material. 前記耐熱性の3次元構造体がウォールフロータイプのハニカム状のフィルタ、又はフロースルータイプのハニカム状のフィルタもしくは発泡体もしくは金属フィルタであることを特徴とする請求項に記載の排ガス浄化材。6. The exhaust gas purifying material according to claim 5 , wherein the heat-resistant three-dimensional structure is a wall flow type honeycomb filter, or a flow through type honeycomb filter, foam or metal filter. 耐熱性を有する3次元構造体に溶媒としてエタノールを使って請求項1乃至4のいずれかに記載の排ガス浄化触媒を担持することを特徴とする排ガス浄化材の製造方法。The method of manufacturing the exhaust gas purifying material characterized by carrying the exhaust gas purifying catalyst according to any one using ethanol of claims 1 to 4 as a solvent in a three-dimensional structure having a heat resistance. 請求項1乃至4のいずれかに記載の排ガス浄化触媒を耐熱性を有する3次元構造体に担持する際に溶媒として、エタノールを使うことを特徴とする排ガス浄化材の製造方法。A method for producing an exhaust gas purification material, wherein ethanol is used as a solvent when the exhaust gas purification catalyst according to any one of claims 1 to 4 is supported on a three-dimensional structure having heat resistance. 前記エタノールが無水エタノールであることを特徴とする請求項に記載の排ガス浄化材の製造方法。The method for producing an exhaust gas purifying material according to claim 8 , wherein the ethanol is absolute ethanol.
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