JPH0316645A - 排ガス浄化材及び排ガス浄化方法 - Google Patents
排ガス浄化材及び排ガス浄化方法Info
- Publication number
- JPH0316645A JPH0316645A JP2065139A JP6513990A JPH0316645A JP H0316645 A JPH0316645 A JP H0316645A JP 2065139 A JP2065139 A JP 2065139A JP 6513990 A JP6513990 A JP 6513990A JP H0316645 A JPH0316645 A JP H0316645A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- exhaust gas
- filter
- group
- catalyst
- density
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 27
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims description 34
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 69
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 36
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims abstract description 23
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims abstract description 11
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims abstract description 11
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 claims abstract description 6
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 claims abstract description 4
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims abstract description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 63
- 239000006260 foam Substances 0.000 claims description 12
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 10
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 9
- 238000003980 solgel method Methods 0.000 claims description 9
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 4
- 239000010931 gold Substances 0.000 claims description 4
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims description 3
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 2
- 239000004332 silver Substances 0.000 claims description 2
- 239000010953 base metal Substances 0.000 abstract description 6
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 101100347605 Arabidopsis thaliana VIII-A gene Proteins 0.000 abstract 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 abstract 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 229910052702 rhenium Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 43
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 26
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 18
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 11
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 11
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 9
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 7
- 229910052878 cordierite Inorganic materials 0.000 description 7
- JSKIRARMQDRGJZ-UHFFFAOYSA-N dimagnesium dioxido-bis[(1-oxido-3-oxo-2,4,6,8,9-pentaoxa-1,3-disila-5,7-dialuminabicyclo[3.3.1]nonan-7-yl)oxy]silane Chemical compound [Mg++].[Mg++].[O-][Si]([O-])(O[Al]1O[Al]2O[Si](=O)O[Si]([O-])(O1)O2)O[Al]1O[Al]2O[Si](=O)O[Si]([O-])(O1)O2 JSKIRARMQDRGJZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 6
- BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L potassium carbonate Chemical compound [K+].[K+].[O-]C([O-])=O BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 6
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 5
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 5
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 5
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 4
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 4
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 150000004703 alkoxides Chemical class 0.000 description 3
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N nitrogen oxide Inorganic materials O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 3
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910000027 potassium carbonate Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 3
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000001242 acetic acid derivatives Chemical class 0.000 description 2
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 2
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 2
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 2
- 229940099352 cholate Drugs 0.000 description 2
- BHQCQFFYRZLCQQ-OELDTZBJSA-N cholic acid Chemical compound C([C@H]1C[C@H]2O)[C@H](O)CC[C@]1(C)[C@@H]1[C@@H]2[C@@H]2CC[C@H]([C@@H](CCC(O)=O)C)[C@@]2(C)[C@@H](O)C1 BHQCQFFYRZLCQQ-OELDTZBJSA-N 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 2
- 150000004679 hydroxides Chemical class 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 2
- 150000002823 nitrates Chemical class 0.000 description 2
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 2
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 2
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M Acetate Chemical compound CC([O-])=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 description 1
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N Nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011865 Pt-based catalyst Substances 0.000 description 1
- -1 and pt-based Substances 0.000 description 1
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 1
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 1
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 238000001879 gelation Methods 0.000 description 1
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 description 1
- JEGUKCSWCFPDGT-UHFFFAOYSA-N h2o hydrate Chemical compound O.O JEGUKCSWCFPDGT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 1
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000006082 mold release agent Substances 0.000 description 1
- 229910052863 mullite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- TYJJADVDDVDEDZ-UHFFFAOYSA-M potassium hydrogencarbonate Chemical compound [K+].OC([O-])=O TYJJADVDDVDEDZ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 230000029058 respiratory gaseous exchange Effects 0.000 description 1
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- 235000013522 vodka Nutrition 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- 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
Landscapes
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は排ガス浄化材及びこの排ガス浄化材を使用して
排ガスを浄化する方法に係り、更に詳しくは触媒を担持
したフォーム型フィルタからなる排ガス浄化材と、この
浄化材を使用して排ガスを浄化する方法に関する。
排ガスを浄化する方法に係り、更に詳しくは触媒を担持
したフォーム型フィルタからなる排ガス浄化材と、この
浄化材を使用して排ガスを浄化する方法に関する。
〔従来の技術及び発明が解決しようとする課題〕近年、
主としてディーゼルエンジンの排出ガス中の窒素酸化物
や、微粒子状炭素物質(パティキュレート)が環境上問
題化している。特にパティキコレートは大気中に浮遊し
易く、呼吸により人体内に取り込まれ易いので、その低
減化は早急に望まれており、早くから耐熱フィルタを用
いてパティキュレートを捕捉し燃焼する方法や、触媒付
耐熱フィルタを用いてより低温でパティキュレートを燃
焼してフィルタ再生を行なう方法などが提案されてきた
。特に後者の方法はより低温でフィルタの再生が可能で
、フィルタの再生時間が短くなり、またフィルタの耐熱
性を考慮すればより優れた方法と考えられる。
主としてディーゼルエンジンの排出ガス中の窒素酸化物
や、微粒子状炭素物質(パティキュレート)が環境上問
題化している。特にパティキコレートは大気中に浮遊し
易く、呼吸により人体内に取り込まれ易いので、その低
減化は早急に望まれており、早くから耐熱フィルタを用
いてパティキュレートを捕捉し燃焼する方法や、触媒付
耐熱フィルタを用いてより低温でパティキュレートを燃
焼してフィルタ再生を行なう方法などが提案されてきた
。特に後者の方法はより低温でフィルタの再生が可能で
、フィルタの再生時間が短くなり、またフィルタの耐熱
性を考慮すればより優れた方法と考えられる。
しかしながら、ディーゼルエンジンの排気ガス温度はガ
ソリンエンジンの場合と比較して格段に低く、排ガス中
の酸素濃度も大きく、しかも燃料として軽油を用いるた
めに排ガス中に802量も多い。このような排ガス条件
下で蓄積した微粒子を良好に着火燃焼し、しかも二次公
害を起こさない再生方法はまだ確立されていない。
ソリンエンジンの場合と比較して格段に低く、排ガス中
の酸素濃度も大きく、しかも燃料として軽油を用いるた
めに排ガス中に802量も多い。このような排ガス条件
下で蓄積した微粒子を良好に着火燃焼し、しかも二次公
害を起こさない再生方法はまだ確立されていない。
たとえば、貴金属系触媒をフィルターに担持させると、
パティキュレートの着火温度の低下や、未燃焼炭化水素
、またはCDの浄化に効果があるが、排ガス中のSO2
を酸化してS03を生或することや、アッシュによる触
媒の特性低下等の問題がおきる。
パティキュレートの着火温度の低下や、未燃焼炭化水素
、またはCDの浄化に効果があるが、排ガス中のSO2
を酸化してS03を生或することや、アッシュによる触
媒の特性低下等の問題がおきる。
一方卑金属系の触媒を用いるとパティキュレートの着火
温度の低下に効果があり、しかもS03の生戒が少ない
が、COの浄化能は低い。
温度の低下に効果があり、しかもS03の生戒が少ない
が、COの浄化能は低い。
したがって本発明の目的は、ディーゼルエンジン等でみ
られる比較的酸素濃度の大きい排ガス中に含まれるパテ
ィキコレートを効果的に燃焼する機能と、SO,生或を
抑制して未燃焼炭化水素及びCOを残存酸素と反応させ
、効果的に酸化除去する機能を有する排ガス浄化材、及
びこの浄化材を用いた排ガス浄化方法を提供することで
ある。
られる比較的酸素濃度の大きい排ガス中に含まれるパテ
ィキコレートを効果的に燃焼する機能と、SO,生或を
抑制して未燃焼炭化水素及びCOを残存酸素と反応させ
、効果的に酸化除去する機能を有する排ガス浄化材、及
びこの浄化材を用いた排ガス浄化方法を提供することで
ある。
上記課題に鑑み鋭意研究の結果、本発明者は、′密度の
異なる二つの層を有するフォーム型耐熱多孔性フィルタ
に、パティキュレート燃焼能を有する卑金属系触媒と、
未燃焼炭化水素及びCOの浄化能を有する白金族系触媒
とを担持することにより、良好にパティキュレートを除
去し得るとともに、未燃焼炭化水素及びCOを酸化除去
することができることを発見し、本発明を完成した。
異なる二つの層を有するフォーム型耐熱多孔性フィルタ
に、パティキュレート燃焼能を有する卑金属系触媒と、
未燃焼炭化水素及びCOの浄化能を有する白金族系触媒
とを担持することにより、良好にパティキュレートを除
去し得るとともに、未燃焼炭化水素及びCOを酸化除去
することができることを発見し、本発明を完成した。
すなわち、本発明の排ガス浄化材は、耐熱多孔性フォー
ム型フィルタを担体とするもので、前記フィルタは比較
的低密度の部分と、フィルタの一方の側に形成された高
密度の薄層部との二つの部分からなり、前記比較的低密
度の部分には、(a)アルカリ金属元素と、(b)周期
表のIB族、IIB族、VA族、VIA族、VIIA族
、白金族元素を除いた■族の遷移元素、及びSnからな
る群から運ばれた1種または2種以上の元素とからなる
触媒が担持されており、前記高密度の薄層部には白金族
元素からなる触媒が担持されていることを特徴とする。
ム型フィルタを担体とするもので、前記フィルタは比較
的低密度の部分と、フィルタの一方の側に形成された高
密度の薄層部との二つの部分からなり、前記比較的低密
度の部分には、(a)アルカリ金属元素と、(b)周期
表のIB族、IIB族、VA族、VIA族、VIIA族
、白金族元素を除いた■族の遷移元素、及びSnからな
る群から運ばれた1種または2種以上の元素とからなる
触媒が担持されており、前記高密度の薄層部には白金族
元素からなる触媒が担持されていることを特徴とする。
また本発明の排ガス浄化方法は、上記の排ガス浄化材を
用い、前記比較的低密度のフィルタ部分を排ガスの入口
側とし、前記高密度薄層部を排ガスの出口側とし、前記
比較的低密度のフィルタ部分で前記排ガス中のパティキ
ュレートを低温で燃焼又は着火させ、前記高密度薄層部
で排ガス中の未燃焼炭化水素及びCOを残存aSと反応
させて酸化除去することを特徴とする。
用い、前記比較的低密度のフィルタ部分を排ガスの入口
側とし、前記高密度薄層部を排ガスの出口側とし、前記
比較的低密度のフィルタ部分で前記排ガス中のパティキ
ュレートを低温で燃焼又は着火させ、前記高密度薄層部
で排ガス中の未燃焼炭化水素及びCOを残存aSと反応
させて酸化除去することを特徴とする。
以下本発明を詳細に説明する。
本発明におけるパティキュレートの燃焼除去用触媒は、
(a)アルカリ金属と、(b)周期表のIB族、IIB
族、VA族(V,Nb,Ta) 、VIA族(Cr,
Mo. W)、VIIA族(Mn. Re) 、白金族
元素を含まない■族元素(Fe,Co,Ni)、及びS
nからなる群から選ばれた少なくとも1つの元素とから
なり、耐熱フィルタの排ガス人口側に担持される。この
触媒はパティキュレートの燃焼速度を上げることや、着
火温度を低下させることに有効に働く。
(a)アルカリ金属と、(b)周期表のIB族、IIB
族、VA族(V,Nb,Ta) 、VIA族(Cr,
Mo. W)、VIIA族(Mn. Re) 、白金族
元素を含まない■族元素(Fe,Co,Ni)、及びS
nからなる群から選ばれた少なくとも1つの元素とから
なり、耐熱フィルタの排ガス人口側に担持される。この
触媒はパティキュレートの燃焼速度を上げることや、着
火温度を低下させることに有効に働く。
アルカリ金属元素としては、KSNa及びCsが好まし
い。
い。
なお、上記卑金属触媒中において、アルカリ金属元素、
遷移元素及びSnは、通常酸化物の状態で存在する。
遷移元素及びSnは、通常酸化物の状態で存在する。
一方、未燃焼炭化水素やCロの酸化除去用触媒としては
、酸化能の高い白金族元素を含む触媒を用いる。このよ
うな白金系触媒として、pt系触媒、またはPd系触媒
の他にpt系とPd系の混合触媒、さらにはpt系、P
d系及びRh系の混合触媒が挙げられる。また、この白
金族元素系触媒にさらに金又は銀を添加すると、未燃焼
炭化水素やCOの酸化除去能は一層向上する。
、酸化能の高い白金族元素を含む触媒を用いる。このよ
うな白金系触媒として、pt系触媒、またはPd系触媒
の他にpt系とPd系の混合触媒、さらにはpt系、P
d系及びRh系の混合触媒が挙げられる。また、この白
金族元素系触媒にさらに金又は銀を添加すると、未燃焼
炭化水素やCOの酸化除去能は一層向上する。
本発明では、上記の二つの系統の触媒は、フィルタの二
つの部分に別々に担持される。パティキュレートの燃焼
除去用の触媒はフィルタの比較的低密度部分に担持され
、この部分は排・ガスの入口側となる。また未燃焼炭化
水素とCOの酸化除去用の白金族触媒はフィルタの高密
度薄層部に担持され、この部分は排ガスの出口側となる
。
つの部分に別々に担持される。パティキュレートの燃焼
除去用の触媒はフィルタの比較的低密度部分に担持され
、この部分は排・ガスの入口側となる。また未燃焼炭化
水素とCOの酸化除去用の白金族触媒はフィルタの高密
度薄層部に担持され、この部分は排ガスの出口側となる
。
このようなフィルタ及び触媒の配置により、良好な排ガ
スの浄化作用が得られる。それは、主として、以下のよ
うな特長があるからである。
スの浄化作用が得られる。それは、主として、以下のよ
うな特長があるからである。
(1)排ガスの入口側が低密度となるために、パティキ
ュレートがフィルタ内の細孔に入りやすい。
ュレートがフィルタ内の細孔に入りやすい。
(2)排ガスはフィルタ内部の細孔に担持された触媒と
接触する機会が多くなるので、排ガスの入口側に担持さ
れた触媒の表面上でパティキュレートが効果的に燃焼あ
るいは着火される。
接触する機会が多くなるので、排ガスの入口側に担持さ
れた触媒の表面上でパティキュレートが効果的に燃焼あ
るいは着火される。
(3)背圧が高くなっても、パティキュレートが外へ吹
き飛ばされないで捕捉される。
き飛ばされないで捕捉される。
(4)上記(2)により効率よく排ガスが浄化されるた
めに、急激な圧力損失が起こらない。
めに、急激な圧力損失が起こらない。
また、上記の特長に加えて、以下の利点もある。すなわ
ち、 (5)フィルタ内の入口側の部分で排ガス中のかなりの
酸素が消費されることになり、排ガス出口側の高密度薄
層部表面では残存酸素が比較的低くなるが、CD及び未
燃焼炭化水素は効果的に浄化される。
ち、 (5)フィルタ内の入口側の部分で排ガス中のかなりの
酸素が消費されることになり、排ガス出口側の高密度薄
層部表面では残存酸素が比較的低くなるが、CD及び未
燃焼炭化水素は効果的に浄化される。
(6)排ガスの出口側の高密度薄層部にのみ白金族系の
触媒を担持するので、SO3生戊を抑制することができ
る。
触媒を担持するので、SO3生戊を抑制することができ
る。
(7)パティキュレートの燃焼後の排ガスが′この触媒
と接触することとなるので、アッシコによる白金族触媒
の能力低下がほとんど起こらない。
と接触することとなるので、アッシコによる白金族触媒
の能力低下がほとんど起こらない。
(8)高密度薄層部が排ガスの出口側に設置されている
ので、フィルタ内を流れる排ガスはこの薄層部により適
度の抵抗を受けることとなり、パティキュレートを燃焼
除去する部分である比較的低密度のフィルタ部分が薄く
ても、効率のよい排ガス浄化をすることができる。
ので、フィルタ内を流れる排ガスはこの薄層部により適
度の抵抗を受けることとなり、パティキュレートを燃焼
除去する部分である比較的低密度のフィルタ部分が薄く
ても、効率のよい排ガス浄化をすることができる。
フォーム型耐熱フィルタは、必要なパティキュレート捕
集性能を保有しつつ、圧力損失が許容範囲内であること
が必要である。このようなフィルタを形成する材料とし
ては、通常担体として用いられるアルミナ、シリカ、ジ
ルコニア、シリカーアルミナ、アルミナージルコニア、
アルミナーチタニア、シリカーチタニア、シリカージル
コニア、チタニア−ジルコニア、ムライト、コージヱラ
イト等からなるセラミックフォームを挙げることができ
る。
集性能を保有しつつ、圧力損失が許容範囲内であること
が必要である。このようなフィルタを形成する材料とし
ては、通常担体として用いられるアルミナ、シリカ、ジ
ルコニア、シリカーアルミナ、アルミナージルコニア、
アルミナーチタニア、シリカーチタニア、シリカージル
コニア、チタニア−ジルコニア、ムライト、コージヱラ
イト等からなるセラミックフォームを挙げることができ
る。
なお、フォーム型耐熱フィルタの一方の面に高密度の薄
層部を形或する方法としては、いくつかあるが、以下の
方法が特に好ましい。
層部を形或する方法としては、いくつかあるが、以下の
方法が特に好ましい。
(a)所望の形状の型の底面にグリセリン、水、界面活
性剤からなる離型剤を塗布し、この型にコージエライト
等のスラリーを流し込み、型を分離し、乾燥後、焼戊す
る方法。
性剤からなる離型剤を塗布し、この型にコージエライト
等のスラリーを流し込み、型を分離し、乾燥後、焼戊す
る方法。
(b)均一なフィルタをまず形成し、有機バインダとコ
ージェライト等の粉末を混合し、それをフィルタの一表
面に塗布して乾燥し、焼戊する方法。
ージェライト等の粉末を混合し、それをフィルタの一表
面に塗布して乾燥し、焼戊する方法。
このようにして形戒されるフォーム型耐熱フィルタは、
低密度部において、60〜90%程度のボロシティ及び
3 〜400 m (平均約200〜300uIa)の
ボアサイズを有し、高密度薄層部において、40〜70
%のボロシティ、及び3〜80−(平均約20〜3〇一
)程度のボアサイズを有するのが好ましい。また、高密
度薄層部自身の厚さとしては、5〜2000一であるの
が好ましく、より好ましくは10〜50μである。
低密度部において、60〜90%程度のボロシティ及び
3 〜400 m (平均約200〜300uIa)の
ボアサイズを有し、高密度薄層部において、40〜70
%のボロシティ、及び3〜80−(平均約20〜3〇一
)程度のボアサイズを有するのが好ましい。また、高密
度薄層部自身の厚さとしては、5〜2000一であるの
が好ましく、より好ましくは10〜50μである。
なお、フィルタ全体の大きさは、目的に応じて種々変更
することができるが、一般にフィルタの直径は50〜4
00mm ,長さは5〜3 0 nunとするのが好ま
しい。また必要に応じて、複数枚積層してもよい。
することができるが、一般にフィルタの直径は50〜4
00mm ,長さは5〜3 0 nunとするのが好ま
しい。また必要に応じて、複数枚積層してもよい。
フォーム型耐熱性フィルタにパティキュレート除去触媒
を含浸させる方法としては、触媒を形成する金属の炭酸
塩、硝酸塩、酢酸塩、水酸化物などの水溶液に耐熱性フ
ィルタを浸漬する方法等公知の方法を採用できる。また
フエロシアン化アルカリなどのように複数の卑金属系金
属を含む化合物の水溶液にフィルタを浸漬して、触媒を
含浸させる方法も可能である。
を含浸させる方法としては、触媒を形成する金属の炭酸
塩、硝酸塩、酢酸塩、水酸化物などの水溶液に耐熱性フ
ィルタを浸漬する方法等公知の方法を採用できる。また
フエロシアン化アルカリなどのように複数の卑金属系金
属を含む化合物の水溶液にフィルタを浸漬して、触媒を
含浸させる方法も可能である。
また、フィルタの高密度薄層部に白金族系触媒を含浸さ
せる方法として、白金族元素の塩化物等の水溶液に高密
度薄層部のみを浸漬するような方法を採用することがで
きる。
せる方法として、白金族元素の塩化物等の水溶液に高密
度薄層部のみを浸漬するような方法を採用することがで
きる。
触媒の担持面積を大きくするためには、アルミナ、シリ
カ、チタニア、チタニアーアルミナ、チタニアーシリ力
等の多孔質で表面積の大きい担体を介して、フォーム型
耐熱フィルタに間接的に触媒を担持させるのが好ましい
。特に高密度薄層部は厚みがほとんどないので、高濃度
で均一に触媒を担持させるのが好ましい。そのためには
、ウオッシュコート法やゾル−ゲル法を用いることがで
きるが、担体の表面積を増大するためには、ゾル−ゲル
法の方が好ましい。
カ、チタニア、チタニアーアルミナ、チタニアーシリ力
等の多孔質で表面積の大きい担体を介して、フォーム型
耐熱フィルタに間接的に触媒を担持させるのが好ましい
。特に高密度薄層部は厚みがほとんどないので、高濃度
で均一に触媒を担持させるのが好ましい。そのためには
、ウオッシュコート法やゾル−ゲル法を用いることがで
きるが、担体の表面積を増大するためには、ゾル−ゲル
法の方が好ましい。
ウオフシュコート法は、上記担体のスラリー中にフィル
タを浸漬し、乾燥することによりフィルタに担体層を担
持させる方法である。この際、触媒をあらかじめ含浸し
た担体粉末を用いれば、回の処理で担体と触媒を担持さ
せることができる。
タを浸漬し、乾燥することによりフィルタに担体層を担
持させる方法である。この際、触媒をあらかじめ含浸し
た担体粉末を用いれば、回の処理で担体と触媒を担持さ
せることができる。
またゾル−ゲル法は、以下に詳述するように、2通りあ
る。第一の方法は、担体用セラミックスを形成する金属
の有機塩〈例えばアルコキシド〉を加水分解し、得られ
たゾルをフィルタにコーティングし、水蒸気等との接触
によりコロイド粒子の膜を生成させた後、乾燥、焼成し
、最後に触媒活性種の担持を行う方法である。例えば、
担体層用セラミックスとしてチタニア(TiOi)を用
い、これに触媒活性種を担持させる場合、まずTiのア
ルコキシド(例えば、Ti(0−iso CJt)*)
のアルコール溶液に、C貼CロOH , HNO.、l
lc1等の酸を加えたコーティング液を生戊する。この
コーティング液にフィルタを浸漬し、引き上げた後、水
蒸気あるいは水と反応させてゲル化を行う。次いで、フ
ィルタを乾燥、焼成すれば、フィルタの空孔表面にチタ
ニアの膜が形成される。次に、触媒活性種の炭酸塩、硝
酸塩、酢酸塩、水酸化物などの水溶液を含浸して、再び
乾燥、焼或し、触媒の担持を行う。
る。第一の方法は、担体用セラミックスを形成する金属
の有機塩〈例えばアルコキシド〉を加水分解し、得られ
たゾルをフィルタにコーティングし、水蒸気等との接触
によりコロイド粒子の膜を生成させた後、乾燥、焼成し
、最後に触媒活性種の担持を行う方法である。例えば、
担体層用セラミックスとしてチタニア(TiOi)を用
い、これに触媒活性種を担持させる場合、まずTiのア
ルコキシド(例えば、Ti(0−iso CJt)*)
のアルコール溶液に、C貼CロOH , HNO.、l
lc1等の酸を加えたコーティング液を生戊する。この
コーティング液にフィルタを浸漬し、引き上げた後、水
蒸気あるいは水と反応させてゲル化を行う。次いで、フ
ィルタを乾燥、焼成すれば、フィルタの空孔表面にチタ
ニアの膜が形成される。次に、触媒活性種の炭酸塩、硝
酸塩、酢酸塩、水酸化物などの水溶液を含浸して、再び
乾燥、焼或し、触媒の担持を行う。
第二の方法は、担体層用セラミックスと触媒活性種をフ
ィルタに同時にコーティングする方法である。例えば、
まずTi了ルコキシドのアルコール溶液にC}l.cロ
ロH S}INロ,、}IC12等の酸と、さらに触媒
活性金属種の塩の水溶液とを加えて、コーティング液を
生戊する。次いで、そのコーティング液にフィルタを浸
漬した後、水蒸気あるいは水と反応させてゾル化、さら
にはゲル化を行う。その後、フィルタを乾燥、焼戊し、
触媒を担持したチタニアからなるコーティング層を形成
する。触媒活性金属種の塩としては、水に溶解するもの
であれば、炭酸塩、硝酸塩、酢酸塩、水酸化物など、ど
のような種類のものでも用いることができる。また、ア
ルコキシドのアルコール溶液中に触媒金属の塩を均一に
分散させることを目的に、エチレングリコール等の分散
剤を添加するのが好ましい。
ィルタに同時にコーティングする方法である。例えば、
まずTi了ルコキシドのアルコール溶液にC}l.cロ
ロH S}INロ,、}IC12等の酸と、さらに触媒
活性金属種の塩の水溶液とを加えて、コーティング液を
生戊する。次いで、そのコーティング液にフィルタを浸
漬した後、水蒸気あるいは水と反応させてゾル化、さら
にはゲル化を行う。その後、フィルタを乾燥、焼戊し、
触媒を担持したチタニアからなるコーティング層を形成
する。触媒活性金属種の塩としては、水に溶解するもの
であれば、炭酸塩、硝酸塩、酢酸塩、水酸化物など、ど
のような種類のものでも用いることができる。また、ア
ルコキシドのアルコール溶液中に触媒金属の塩を均一に
分散させることを目的に、エチレングリコール等の分散
剤を添加するのが好ましい。
ゾル−ゲル法において、酸はゲル化の際の加水分解反応
の触媒として添加するものである。しかし、酸の代わり
にアルカリを添加しても、加水分解反応を促進すること
ができる。
の触媒として添加するものである。しかし、酸の代わり
にアルカリを添加しても、加水分解反応を促進すること
ができる。
なお、以上において担体層用セラミックスとしてチタニ
アを例に説明したが、それ以外のセラミックの場合でも
、同様にゾル−ゲル法により担持することができる。例
えば、触媒活性種をアルミナに担持させる場合は、Al
のアルコキシドを用い、上述のチタニアの場合と同様の
方法で行う。その他の多孔質担体を用いるときも同様で
ある。
アを例に説明したが、それ以外のセラミックの場合でも
、同様にゾル−ゲル法により担持することができる。例
えば、触媒活性種をアルミナに担持させる場合は、Al
のアルコキシドを用い、上述のチタニアの場合と同様の
方法で行う。その他の多孔質担体を用いるときも同様で
ある。
ゾル−ゲル法によれば、フィルタ中に触媒を極めて均一
に担持させることが可能であり、高密度の領域でも均一
な担持が容易となる。またゾル−ゲル法により形成した
担体層はウオッシココート法により形成した担体層より
大きな表面積を有するので、フィルタ中の触媒濃度を高
くすることができるとともに、触媒担持による圧力損失
を小さくすることができる。従って、触媒活性が高まり
、排ガス浄化能が向上する。
に担持させることが可能であり、高密度の領域でも均一
な担持が容易となる。またゾル−ゲル法により形成した
担体層はウオッシココート法により形成した担体層より
大きな表面積を有するので、フィルタ中の触媒濃度を高
くすることができるとともに、触媒担持による圧力損失
を小さくすることができる。従って、触媒活性が高まり
、排ガス浄化能が向上する。
さらに、フィルタの薄層部に白金族元素、Au及びAg
を担持するときは、ウオフシュコート法又はゾル−ゲル
法により形或した担体層にPtSPd%Rh等の白金属
元素の塩化物、及びAu及び/又はAgの塩化物の水溶
液等を含浸させた後、光照射を行うと、非常に効果的に
触媒を担持できる。また最初にチタニア又はチタニアの
複合物の多孔質担体に白金族元素系触媒を光照射により
担持させ、そのチタニア系担体をフィルタ薄層部に浸漬
法によりコートする方法も可能である。光照射法を用い
ると、白金属触媒は担体層に高分散に固定され、そのた
めにフィルタのコーティング層を薄くすることができる
。特に、高密度薄層部へ触媒を担持する場合、圧力損失
を小さくすることができるので、大変有効である。
を担持するときは、ウオフシュコート法又はゾル−ゲル
法により形或した担体層にPtSPd%Rh等の白金属
元素の塩化物、及びAu及び/又はAgの塩化物の水溶
液等を含浸させた後、光照射を行うと、非常に効果的に
触媒を担持できる。また最初にチタニア又はチタニアの
複合物の多孔質担体に白金族元素系触媒を光照射により
担持させ、そのチタニア系担体をフィルタ薄層部に浸漬
法によりコートする方法も可能である。光照射法を用い
ると、白金属触媒は担体層に高分散に固定され、そのた
めにフィルタのコーティング層を薄くすることができる
。特に、高密度薄層部へ触媒を担持する場合、圧力損失
を小さくすることができるので、大変有効である。
本発明を以下の実施例によりさらに詳細に説明する。な
お、各実施例中において、卑金属触媒中の各或分の重量
は、元素の重量に換算した値として示す。
お、各実施例中において、卑金属触媒中の各或分の重量
は、元素の重量に換算した値として示す。
実施例l
コージエライト製セラミックフォーム(直径25.4c
m,厚さ3.81c+aの円筒形、密度0.65g/m
f)の一方の側に、上記方法(b)によりコージェライ
トと有機バインダの混合液を塗布した後、乾燥、焼戒し
て、高密度( 2. 2g/ rust )の薄層部を
形成した。
m,厚さ3.81c+aの円筒形、密度0.65g/m
f)の一方の側に、上記方法(b)によりコージェライ
トと有機バインダの混合液を塗布した後、乾燥、焼戒し
て、高密度( 2. 2g/ rust )の薄層部を
形成した。
この薄層部を除いた部分(低密度部)を、T−アルミナ
粉末(平均粒径0.4μ)のスラリーに浸漬し、フォー
ムの10%〈重量%、以下同じ)の割合でγ−アルミナ
粉末をコートした。これに、炭酸カリウム水溶液を用い
、T−アルミナに対しカリウムを2.5%、次いでCr
Cfa水溶液を用いてCrを2.5%、それぞれ含浸し
た。
粉末(平均粒径0.4μ)のスラリーに浸漬し、フォー
ムの10%〈重量%、以下同じ)の割合でγ−アルミナ
粉末をコートした。これに、炭酸カリウム水溶液を用い
、T−アルミナに対しカリウムを2.5%、次いでCr
Cfa水溶液を用いてCrを2.5%、それぞれ含浸し
た。
次に、薄層部には、薄層部の重量に対して1%のT−ア
ルミナ粉末をウオッシココートし、その後}1aPtl
Ja水溶液を用いてPtをT−アルミナに対して0.2
%含浸した。
ルミナ粉末をウオッシココートし、その後}1aPtl
Ja水溶液を用いてPtをT−アルミナに対して0.2
%含浸した。
(A12ロ,/κ/Cr一八12ロ3/Pt : 実
施例 l )このようにして得られた浄化材について、
排気量51(leeの単気筒ディーゼルエンジンを用い
て、パティキコレートの着火温度(圧力損失が低下した
温度)の測定と、排気ガス浄化特性評価を行った。この
ときエンジンは、回転数150Orpm ,負荷90%
で運転した。この条件では浄化前の排ガス中のCロ濃度
は約4601111m1酸素濃度は5%であった。
施例 l )このようにして得られた浄化材について、
排気量51(leeの単気筒ディーゼルエンジンを用い
て、パティキコレートの着火温度(圧力損失が低下した
温度)の測定と、排気ガス浄化特性評価を行った。この
ときエンジンは、回転数150Orpm ,負荷90%
で運転した。この条件では浄化前の排ガス中のCロ濃度
は約4601111m1酸素濃度は5%であった。
第l表に浄化材でのパティキュレートの着火温度を、第
2表にパティキュレート捕集効率を、第3表にCO転化
率を、それぞれ示す。
2表にパティキュレート捕集効率を、第3表にCO転化
率を、それぞれ示す。
実施例2〜4
実施例lと同様にして、各フィルタの薄層部以外に、炭
酸ナトリウム水溶液を用いてNaを2.5%、Cu(J
i水溶液を用いてCuを2.5%それぞれ含浸し(実施
例2)、炭酸カリウム水溶液を用いてKを2.5%、M
nClz水溶液を用いてMnを2.5%それぞれ含浸し
(実施例3)、また炭酸カリウム水溶液を用いてKを2
.5%、NH4VO3水溶液を用いて■を2.5%それ
ぞれ含浸した(実施例4)。さらにそれぞれのフィルタ
の薄層部分に、HaPtclg水溶液を用いてptを0
.2%含浸し、以下の排ガス浄化材を製造した。
酸ナトリウム水溶液を用いてNaを2.5%、Cu(J
i水溶液を用いてCuを2.5%それぞれ含浸し(実施
例2)、炭酸カリウム水溶液を用いてKを2.5%、M
nClz水溶液を用いてMnを2.5%それぞれ含浸し
(実施例3)、また炭酸カリウム水溶液を用いてKを2
.5%、NH4VO3水溶液を用いて■を2.5%それ
ぞれ含浸した(実施例4)。さらにそれぞれのフィルタ
の薄層部分に、HaPtclg水溶液を用いてptを0
.2%含浸し、以下の排ガス浄化材を製造した。
(Aj2.ロs/Na/Cu−V 2o3/pt :実
施例2)(AI.0./K/Mn−Affl .0./
Pt :実施例3)(Aj2aOs/K/V−M ao
a/Pt :実施例4)実施例5〜8 各フィルタの薄層部以外に、上記の実施例1〜4と同様
の含浸を行い、また薄層部分にはM2ロ。
施例2)(AI.0./K/Mn−Affl .0./
Pt :実施例3)(Aj2aOs/K/V−M ao
a/Pt :実施例4)実施例5〜8 各フィルタの薄層部以外に、上記の実施例1〜4と同様
の含浸を行い、また薄層部分にはM2ロ。
粉末のかわりにT102粉末(平均粒径0.02IJI
O)をフィルターに対して1%ウオッシュコートし、乾
燥後}1iPtCI!11水溶液及び/又はpdcli
水溶液に薄層部を浸漬した。50QVlのngランブを
用い光照射をすることにより、各々0.2%のpt及び
/又はPdを含浸し、以下の排ガス浄化材を製造した。
O)をフィルターに対して1%ウオッシュコートし、乾
燥後}1iPtCI!11水溶液及び/又はpdcli
水溶液に薄層部を浸漬した。50QVlのngランブを
用い光照射をすることにより、各々0.2%のpt及び
/又はPdを含浸し、以下の排ガス浄化材を製造した。
(A120s/κ/Cr−Tin2/Pt :実施例5
)(A1.Os/Na/Cu−TiOa/Pd :実施
例6〉(Aj! 20s/K/Mn−Tiロz/Pt/
Pd :実施例7)(Aj2.O,/κ/V−Tt02
/Pt :実施例8)上記実施例2〜8の排ガス浄化材
について、実施例1と同様の方法で、パティキュレート
の着火温度と排ガス浄化特性評価を行った。第1表に各
浄化材でのパティキュレートの着火温度(実施例1〜4
)を、第2表に300℃でのノくテイキュレート捕集効
率(実施例1、2、5)を、第3表に400℃でのCO
転化率(実施例1〜8〉を示す。
)(A1.Os/Na/Cu−TiOa/Pd :実施
例6〉(Aj! 20s/K/Mn−Tiロz/Pt/
Pd :実施例7)(Aj2.O,/κ/V−Tt02
/Pt :実施例8)上記実施例2〜8の排ガス浄化材
について、実施例1と同様の方法で、パティキュレート
の着火温度と排ガス浄化特性評価を行った。第1表に各
浄化材でのパティキュレートの着火温度(実施例1〜4
)を、第2表に300℃でのノくテイキュレート捕集効
率(実施例1、2、5)を、第3表に400℃でのCO
転化率(実施例1〜8〉を示す。
比較例1〜4
比較のために、以下の4つの浄化材を試作し、実施例と
同様に着火温度、パティキュレート捕集効率及びCロ転
化率を測定した。それぞれの結果を同様に第1〜3表に
示す。
同様に着火温度、パティキュレート捕集効率及びCロ転
化率を測定した。それぞれの結果を同様に第1〜3表に
示す。
比較例 1: 触媒担持無しのフィルター。
比較例 2: 実施例1と同様の触媒を有するが、高密
度薄層部のないフィル タ。
度薄層部のないフィル タ。
比較例
3 :
比較例 4:
高密度薄層部に白金族触媒を担
持しないフィルタで、パティキ
ュレート燃焼除去用にAj!aOs/K/Crの触媒を
有するフィルタ。
有するフィルタ。
高密度薄層部に白金族触媒を担
持しないフィルタで、パティキ
コレート燃焼除去用にAIJa/Na
/Cuの触媒を有するフィルタ。
第
第
2
3
表
表
実施例1〜4の各浄化材は400℃以下の着火温度を示
し、パティキュレート除去特性が高かった。
し、パティキュレート除去特性が高かった。
300℃で測定されたパティキュレート捕集効率につい
ては、薄層部付フィルタが80%以上示すのに、薄層部
無しのフィルタでは50%にすぎなかった。
ては、薄層部付フィルタが80%以上示すのに、薄層部
無しのフィルタでは50%にすぎなかった。
COの浄化特性については、薄層部に白金族元素を担持
していない浄化材では、ほとんどCD浄化特性がなく、
むしろCロが少々高くなる傾向を示すが、白金族元素を
担持した浄化材では、30%以上の浄化特性を示し、特
に光照射で担持された浄化材では、35%以上の浄化特
性が得られた。また、これらの浄化材を用いた場合、S
O,の生成はほとんどみられなかった。
していない浄化材では、ほとんどCD浄化特性がなく、
むしろCロが少々高くなる傾向を示すが、白金族元素を
担持した浄化材では、30%以上の浄化特性を示し、特
に光照射で担持された浄化材では、35%以上の浄化特
性が得られた。また、これらの浄化材を用いた場合、S
O,の生成はほとんどみられなかった。
実施例9
実施例lと同じコージエライト製セラミックフォームの
一方の側に、コージエライトと有機バインダの混合液を
塗布した後、乾燥、焼威して、高密度(2.2g/一)
の薄層部を形成した。
一方の側に、コージエライトと有機バインダの混合液を
塗布した後、乾燥、焼威して、高密度(2.2g/一)
の薄層部を形成した。
次に、アルニミウムのアルコキシドとして、M(0−i
socs}It) sを用い、そのアルコール溶液に塩
酸を加えて、コーティング液を生或した。このコーティ
ング液にフィルタ全体を浸漬した後、水蒸気と反応させ
てゲル化を行った。次いでフィルタを乾燥してから40
0℃で焼戊し、フィルタに対して10%のγ−アルミナ
微粉末の層を形或した。
socs}It) sを用い、そのアルコール溶液に塩
酸を加えて、コーティング液を生或した。このコーティ
ング液にフィルタ全体を浸漬した後、水蒸気と反応させ
てゲル化を行った。次いでフィルタを乾燥してから40
0℃で焼戊し、フィルタに対して10%のγ−アルミナ
微粉末の層を形或した。
次に、炭酸カリウム水溶液を用い、γ−アルミナに対し
てカリウムを2.5%、CrCla水溶液を用いてCr
を2.5%それぞれ含浸した。一方、薄層部にはHaP
tc1s水溶液を用いてptをT−アルミナに対し0.
2%含浸した。
てカリウムを2.5%、CrCla水溶液を用いてCr
を2.5%それぞれ含浸した。一方、薄層部にはHaP
tc1s水溶液を用いてptをT−アルミナに対し0.
2%含浸した。
(k12ロs/K/Cr−Aj2 2os/pt)
。
。
また、圧力損失の測定をするために、直径30m×長さ
25mmの円筒形状を有する以外実施例1と同じセラミ
ックフォームを用い、上記と同様にして触媒を担持させ
た。
25mmの円筒形状を有する以外実施例1と同じセラミ
ックフォームを用い、上記と同様にして触媒を担持させ
た。
実施例lO
実施例lと同じセラミックフォームを用いて、それに実
施例lと同じウオッシココート法により、以下の通り担
体及び触媒を担持させた。
施例lと同じウオッシココート法により、以下の通り担
体及び触媒を担持させた。
(Aj!aos/K/Cr−八1 ails/Pt :
実施例10)また、圧力損失、の測定をするために、実
施例9と同様に直径30mmx長さ25則の円筒形状の
フィルタを形成し、同様の触媒を担持させた。
実施例10)また、圧力損失、の測定をするために、実
施例9と同様に直径30mmx長さ25則の円筒形状の
フィルタを形成し、同様の触媒を担持させた。
実施例9及び10の排ガス浄化材を、実施例lと同じデ
ィーゼルエンジンの排気通路に設置し、パティキュレー
トの着火温度、COの濃度変化、及びパティキュレート
の捕集効率の測定を行った。
ィーゼルエンジンの排気通路に設置し、パティキュレー
トの着火温度、COの濃度変化、及びパティキュレート
の捕集効率の測定を行った。
その結果、パティキュレートの着火温度と捕集効率につ
いては、実施例9と10のフィルタは差がなかったが、
フィルタ出口におけるCOの濃度については、実施例9
のフィルタは、実施例lOのフィルタよりlO%低くな
った。
いては、実施例9と10のフィルタは差がなかったが、
フィルタ出口におけるCOの濃度については、実施例9
のフィルタは、実施例lOのフィルタよりlO%低くな
った。
さらに、実施例9及びlOの圧力損失測定用フィルタに
ついて、フィルタの前方と後方にそれぞれ圧力計を設置
するとともに、流量計を後方に設置して、排ガスの流速
(フィルタ前方)を変化させたときの圧力損失を測定し
た。結果を、同一形状のセラミックフォームのみからな
るフィルタとともに、第1図に示す。
ついて、フィルタの前方と後方にそれぞれ圧力計を設置
するとともに、流量計を後方に設置して、排ガスの流速
(フィルタ前方)を変化させたときの圧力損失を測定し
た。結果を、同一形状のセラミックフォームのみからな
るフィルタとともに、第1図に示す。
実施例9(図中Cで表す)の場合、圧力損失はコーティ
ング層のないフィルタ(図中aで表す)よりもわずかに
大きいだけであり、ウオッシュコート法により担持した
実施例10(図中bで表す)のフィルタより圧力損失が
著しく低下していることがわかる。このように、ゾル−
ゲル法により触媒担体層を形成すると、圧力損失を低減
させるのに効果的である。
ング層のないフィルタ(図中aで表す)よりもわずかに
大きいだけであり、ウオッシュコート法により担持した
実施例10(図中bで表す)のフィルタより圧力損失が
著しく低下していることがわかる。このように、ゾル−
ゲル法により触媒担体層を形成すると、圧力損失を低減
させるのに効果的である。
本発明の排ガス浄化材を使用すると、排ガス中のパティ
キュレートの捕集効率が向上し、さらにCOの浄化にも
すぐれた作用を示す。このような排ガス浄化材は、ディ
ーゼルエンジン等のパティキュレートが多く比較的酸素
濃度の大きな排ガスの浄化に特に有効である。
キュレートの捕集効率が向上し、さらにCOの浄化にも
すぐれた作用を示す。このような排ガス浄化材は、ディ
ーゼルエンジン等のパティキュレートが多く比較的酸素
濃度の大きな排ガスの浄化に特に有効である。
第1図は、排ガスの流速と圧力損失との関係を示すグラ
フである。 出 願 人 株 式 会 社 リ
ケ ン代 理 人 弁理士 高 石 橋 馬流
速 (m − 56( −1)
フである。 出 願 人 株 式 会 社 リ
ケ ン代 理 人 弁理士 高 石 橋 馬流
速 (m − 56( −1)
Claims (5)
- (1)耐熱多孔性フォーム型フィルタを担体とする排ガ
ス浄化材において、前記フィルタは比較的低密度の部分
と、フィルタの一方の側に形成された高密度の薄層部と
の二つの部分からなり、前記比較的低密度の部分には、
(a)アルカリ金属元素と、(b)周期表の I B族、
IIB族、VA族、VIA族、VIIA族、白金族元素を除い
たVIII族の遷移元素、及びSnからなる群から選ばれた
1種または2種以上の元素とからなる触媒が担持されて
おり、前記高密度の薄層部には、白金族元素からなる触
媒が担持されていることを特徴とする排ガス浄化材。 - (2)請求項1に記載の排ガス浄化材において、前記高
密度の薄層部にはさらに金又は銀が担持されていること
を特徴とする排ガス浄化材。 - (3)請求項1又は2に記載の排ガス浄化材において、
前記触媒は担体層を介して前記フィルタに担持されてい
ることを特徴とする排ガス浄化材。 - (4)請求項3に記載の排ガス浄化材において、前記担
体層は、ゾル−ゲル法により前記フィルタ上に形成され
たものであることを特徴とする排ガス浄化材。 - (5)請求項1乃至4のいずれかに記載の排ガス浄化材
を用いて排気ガスを浄化する方法において、前記比較的
低密度のフィルタ部分を排ガスの入口側とし、前記高密
度薄層部を排ガスの出口側とし、前記比較的低密度のフ
ィルタ部分で、前記排ガス中のパティキュレートを低温
で燃焼又は着火させ、前記高密度薄層部で排ガス中の未
燃焼炭化水素及びCOを残存酸素と反応させて酸化除去
することを特徴とする排ガス浄化方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2065139A JP2854371B2 (ja) | 1989-03-15 | 1990-03-15 | 排ガス浄化材及び排ガス浄化方法 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6301989 | 1989-03-15 | ||
JP1-63019 | 1989-03-15 | ||
JP2065139A JP2854371B2 (ja) | 1989-03-15 | 1990-03-15 | 排ガス浄化材及び排ガス浄化方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0316645A true JPH0316645A (ja) | 1991-01-24 |
JP2854371B2 JP2854371B2 (ja) | 1999-02-03 |
Family
ID=26404095
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2065139A Expired - Fee Related JP2854371B2 (ja) | 1989-03-15 | 1990-03-15 | 排ガス浄化材及び排ガス浄化方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2854371B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20030048173A (ko) * | 2001-12-11 | 2003-06-19 | 현대자동차주식회사 | 촉매 담체의 구조 |
JP2003526493A (ja) * | 1998-05-01 | 2003-09-09 | エンゲルハード・コーポレーシヨン | 電気アーク噴霧法により噴霧された基質を有する触媒部材およびその製造法 |
JP2013215726A (ja) * | 2006-09-20 | 2013-10-24 | Johnson Matthey Plc | ウォッシュコート被覆粒子状物質フィルタ基材 |
-
1990
- 1990-03-15 JP JP2065139A patent/JP2854371B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003526493A (ja) * | 1998-05-01 | 2003-09-09 | エンゲルハード・コーポレーシヨン | 電気アーク噴霧法により噴霧された基質を有する触媒部材およびその製造法 |
KR20030048173A (ko) * | 2001-12-11 | 2003-06-19 | 현대자동차주식회사 | 촉매 담체의 구조 |
JP2013215726A (ja) * | 2006-09-20 | 2013-10-24 | Johnson Matthey Plc | ウォッシュコート被覆粒子状物質フィルタ基材 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2854371B2 (ja) | 1999-02-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4907860B2 (ja) | フィルタ触媒 | |
EP1368107B1 (en) | A catalyzed diesel particulate matter exhaust filter | |
JP2863567B2 (ja) | 排ガス浄化材及び排ガス浄化方法 | |
JPH02207845A (ja) | ディーゼルエンジン排ガス浄化用触媒 | |
KR20060093102A (ko) | 열 안정성이 개선된 촉매첨가 디젤 분진 필터 | |
JP4006645B2 (ja) | 排ガス浄化装置 | |
JP2009255051A (ja) | 排ガス浄化装置 | |
JP2863571B2 (ja) | 排ガス浄化材及び排ガス浄化方法 | |
WO2007083779A1 (en) | Exhaust gas-purifying catalyst | |
JP4639455B2 (ja) | 排ガス浄化材 | |
JPH0440235A (ja) | 排ガス浄化材及び排ガス浄化方法 | |
JPH0316645A (ja) | 排ガス浄化材及び排ガス浄化方法 | |
JPH0440237A (ja) | 排ガス浄化材及び排ガス浄化方法 | |
JPH05115782A (ja) | 排ガス浄化材及び排ガス浄化方法 | |
JPH0531330A (ja) | 排ガス浄化方法 | |
JPH0347539A (ja) | 排ガス浄化材及び排ガス浄化方法 | |
JP2863568B2 (ja) | 排ガス浄化材及び排ガス浄化方法 | |
JPH05115789A (ja) | 排ガス浄化材及び排ガス浄化方法 | |
JPH05115788A (ja) | 排ガス浄化材及び排ガス浄化方法 | |
JPH03213146A (ja) | 排ガス浄化材及び排ガス浄化方法 | |
JPH05237389A (ja) | 排ガス浄化材及び排ガス浄化方法 | |
JPH0440236A (ja) | 排ガス浄化材及び排ガス浄化方法 | |
JPH04354518A (ja) | 排ガス浄化材及び排ガス浄化方法 | |
JPH05115790A (ja) | 排ガス浄化材及び排ガス浄化方法 | |
JPH05245381A (ja) | 排ガス浄化材及び排ガス浄化方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |