JPH05115782A - 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

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JPH05115782A
JPH05115782A JP3308439A JP30843991A JPH05115782A JP H05115782 A JPH05115782 A JP H05115782A JP 3308439 A JP3308439 A JP 3308439A JP 30843991 A JP30843991 A JP 30843991A JP H05115782 A JPH05115782 A JP H05115782A
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filter
catalyst
gas purifying
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Nobuyuki Matsumura
信之 松村
Yoshikazu Takahashi
嘉一 高橋
Kiyohide Yoshida
清英 吉田
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Riken Corp
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    • 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

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  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)
  • Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)
  • Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ディーゼルエンジン等でみられる、比較的低
温であって酸素濃度の高い排ガス中に含まれるパティキ
ュレート、NOx 、ＨＣ、CO等の有害成分を効果的に浄化
する機能を有し、しかも耐久性の高い排ガス浄化材及び
排ガス浄化方法を提供する。 【構成】 耐熱多孔性フィルタの入口側の部分には、
(a) アルカリ金属元素の１種又は２種以上と、(b) Cu、
Co、Mn及びMoからなる群から選ばれた元素の１種又は２
種以上と、(c) Ｖ元素と、(d) 希土類元素の１種又は２
種以上とからなる第一の触媒が担持されており、前記フ
ィルタの出口側の部分には、白金族元素からなる第二の
触媒が担持されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【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た排ガス浄化方法に関し、更に詳し
くは、ディーゼルエンジン等の排ガス中の窒素酸化物
（以下NOx と呼ぶ）、微粒子状炭素物質（以下パティキ
ュレートと呼ぶ）などの有害成分を同時に除去すること
ができ、しかも耐久性が良好な排ガス浄化材、及びその
排ガス浄化材を使用した排ガス浄化方法に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】近年、
ディーゼルエンジン等から排出される排ガス中のパティ
キュレートや、NOX 等が環境衛生上有害なものとして問
題化している。特に、パティキュレートは、平均粒径が
0.1 〜１μｍで大気中に浮遊しやすいため、呼吸により
人体内に取り込まれやすく、また最近の臨床試験結果で
は、発ガン性物質をも含んでいることが確認されてい
る。
【０００３】パティキュレートの除去方法としては、大
別して以下の２つの方法が検討されている。その一つ
は、耐熱性フィルタを用いて排ガスを濾過することによ
りパティキュレートを捕捉し、これによる圧力損失が上
昇したらバーナ、電気ヒータ等によって、捕捉したパテ
ィキュレートを燃焼せしめてフィルタを再生する方法で
ある。用いられる耐熱フィルタとしては、ハニカム型セ
ラミックフィルタ、三次元網目構造を持つフォーム型セ
ラミックフィルタ、スチールウール、ワイヤメッシュ等
がある。他の一つは、上述したようなフィルタに担持し
た触媒の作用で、パティキュレートの濾過操作とともに
これを自己燃焼させる方法である。
【０００４】前者の場合、パティキュレートの除去効果
を高めれば高めるほど圧力損失の上昇が速く、再生頻度
も多くなり、再生に高い信頼性が要求され、しかも経済
的にも不利になると考えられる。これに対して、後者の
方法は、ディーゼルエンジンの排気ガスの排出条件（ガ
ス組成及び温度）において触媒活性を保持しうる触媒が
あれば、はるかに優れた方法と考えられる。
【０００５】しかしながら、ディーゼルエンジンは燃料
として軽油を用いるため、排ガス中にSO2 を多く含み、
また、ディーゼルエンジンの運転状況によって、排ガス
中の酸素濃度が５〜15％の広範囲に変化する。このよう
な排ガス条件下で、蓄積したパティキュレートを良好に
着火燃焼し、しかも二次公害を起こさない排ガス浄化フ
ィルタの再生方法はまだ確立されていない。
【０００６】たとえば、これまでに提案されたディーゼ
ルエンジン等の排ガス中のパティキュレートの浄化用触
媒としては、貴金属系、卑金属系のものがあり、両者と
もパティキュレートの着下温度の低下に効果があるが、
貴金属系の触媒は、耐久性が高く、COや未燃焼の炭化水
素（以下炭化水素をＨＣと呼ぶ）等の酸化特性が高い反
面、排ガス中に存在するSO2 をSO3 に転化しやすく、二
次公害を生む可能性が高い。一方、卑金属系の触媒は、
SO3 の生成が少ないことに加えて、パティキュレートの
浄化触媒としては効果があるが、耐久性の点で問題があ
る。
【０００７】ところで、パティキュレートとNOx を同時
に除去する浄化材及び排ガス浄化方法として、たとえ
ば、特開平３-47539号は、多孔質フィルタの入口側の部
分に、(a) アルカリ金属元素と、(b) 周期表のＩＢ族、
ＩＩＡ族、ＩＩＢ族、遷移金属及び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、(c) 希土類元素
とからなる触媒を担持し、フィルタの出口側の部分に白
金族元素から触媒を担持してなる排ガス浄化材を開示し
ている。この排ガス浄化材を用いれば、入口側の触媒に
より、主としてパティキュレートとＨＣを還元剤として
NOx 、パティキュレート等を同時に除去し、かつ、出口
側の触媒により、ＨＣ、CO等の他の有毒ガス成分をも良
好に除去することができる。しかしながら、本発明者等
の研究によれば、上記の触媒成分(b) の遷移金属から任
意にその１種を選んでも、触媒の活性の持続性（以下耐
久性と呼ぶ）に問題があることがわかった。
【０００８】従って本発明の目的は、ディーゼルエンジ
ン等でみられる、比較的低温であって酸素濃度の高い排
ガス中に含まれるパティキュレート、NOx 、ＨＣ、CO等
の有害成分を効果的に浄化する機能を有し、しかも耐久
性の高い排ガス浄化材及び排ガス浄化方法を提供するこ
とである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記課題に鑑み鋭意研究
の結果、本発明者等は、耐熱多孔性フィルタの入口側の
部分に、アルカリ金属元素、Ｖ元素、Ｖ元素以外の特定
の遷移金属元素及び希土類金属元素を同時に含有する触
媒を担持させ、かつフィルタの出口側の部分に白金族元
素からなる触媒を担持させた排ガス浄化材において、前
記特定の遷移金属元素から特定の元素種を選定すること
により、良好な排ガス浄化性能が得られ、しかもその浄
化性能が長く持続することを発見し、本発明を完成し
た。
【００１０】すなわち、耐熱多孔性フィルタを担体とす
る本発明の排ガス浄化材は、耐熱多孔性フィルタの入口
側の部分には、(a) アルカリ金属元素の１種又は２種以
上と、(b) Cu、Co、Mn及びMoからなる群から選ばれた元
素の１種又は２種以上と、(c) Ｖ元素と、(d) 希土類元
素の１種又は２種以上とからなる第一の触媒が担持され
ており、前記フィルタの出口側の部分には、白金族元素
からなる第二の触媒が担持されていることを特徴とす
る。
【００１１】また本発明の排ガス浄化方法は、前記排ガ
ス浄化材を用いて排気ガスを浄化する方法であって、前
記フィルタの入口側の部分に担持した第一の触媒によっ
て、主として排ガス中のパティキュレートとＨＣを還元
剤として作用させて窒素酸化物を還元すると同時に、前
記フィルタの出口側の部分に担持した第二の触媒によっ
て、主として排ガス中の残存ＨＣとCOとを酸化すること
を特徴とする。
【００１２】以下、本発明を詳細に説明する。まず、本
発明で用いる排ガス浄化材の基材となるフィルタについ
て説明する。このようなフィルタとしては、多孔性で耐
熱性、特に耐熱衝撃特性が高く、また圧力損失が許容範
囲内であり、かつパティキュレート捕集性能を保有する
ことが必要である。そのようなフィルタ形成材料として
は、アルミナ、シリカ、チタニア、ジルコニア、シリカ
−アルミナ、アルミナ−ジルコニア、アルミナ−チタニ
ア、シリカ−チタニア、シリカ−ジルコニア、チタニア
−ジルコニア、ムライト、コージェライト等のセラミッ
クスが挙げられる。
【００１３】フィルタとしてはハニカム型やフォーム型
のものを使用するのが好ましい。
【００１４】また、フィルタの入口側の部分と出口側の
部分との体積比は、１：４〜８：１であるのが好まし
い。なお、入口側及び出口側を別個のフィルタにより形
成してもよく、その場合には入口側のフィルタと出口側
のフィルタとの体積比を上記の通りとすれば良い。
【００１５】次に、上記したフィルタに担持する二系統
の触媒について説明する。フィルタの入口側に担持する
第一の触媒は、(a) アルカリ金属(Li 、Na、K 、Cs等）
と、(b) Cu、Co、Mo及びMnから選ばれた元素の１種又は
２種以上と、(c)Ｖ元素と、(d) 希土類元素(Ce 、La、N
d、Sm等) とからなる。
【００１６】上記した第一の触媒を用いることによっ
て、比較的低温で排ガス中のパティキュレートを着火燃
焼させることができるとともに、NOx の除去を効果的に
行うことができる。すなわち、フィルタ内で排ガス中の
パティキュレートが上記触媒元素及び酸素と共存するこ
とによって着火温度が下がり、パティキュレートが400
℃程度又はそれ以下で燃焼（酸化）される。また、それ
と同時に、パティキュレート及びＨＣが還元剤として作
用してNOx を還元し、排ガスが効果的に浄化される。こ
のように、比較的低温でNOx の還元が効率よく起こるの
は、排ガス中のパティキュレートとＨＣと上記の触媒成
分(a) 、(b) 、(c) 及び(d) が同時に存在することによ
る相乗効果によるものと思われる。
【００１７】NOx とパティキュレート等の浄化は、アル
カリ金属と、遷移金属と、希土類金属とからなる触媒、
特に遷移金属としてCu、Co、Mn及びMoの一種以上を用い
た場合、その浄化能は使用初期においては優れたものと
なるが、単に上記の三種の元素（アルカリ金属、遷移金
属としてCu、Co、Mn及びMoの一種以上、希土類金属）の
組合せとしただけでは、排ガス中に含まれる硫黄酸化物
の存在により次第に触媒の浄化特性が低下してしまう。
そこで、本発明においては、遷移金属としてCu、Co、Mn
及びMoの一種以上とＶ元素とを用いる。Ｖの添加によ
り、すなわち、アルカリ金属、Cu、Co、Mn及びMoの一種
以上とＶ元素、希土類金属の組合せとすることにより、
長期間にわたって安定した浄化特性が得られる。
【００１８】(a) アルカリ金属としては、特にナトリウ
ム、カリウム、及びセシウムのうちの少なくとも１種を
用いるのが好ましい。また、(d) 希土類金属としては、
セリウム、ランタン、ネオジウム等を用いるのが好まし
く、また、これらの希土類金属の混合物であるミッシュ
メタルを用いることもできる。
【００１９】なお、本明細書において、第一の触媒成分
(a) 〜(d)は金属元素として表示しているが、通常の浄
化材の使用温度条件では第一の触媒成分(a) 〜(d) は酸
化物の状態で存在する。
【００２０】上記の各触媒成分(a) 、(b) 、(c) 及び
(d) の配合量は、それぞれの金属分に換算して、(a) が
10〜50重量部、(b) が15〜75重量部、(c)が15〜75重量
部、(d) が10〜50重量部であるのが好ましく、特に(a)
が15〜30重量部、(b) が20〜50重量部、(c) が20〜50重
量部、(d) が15〜30重量部であるのが好ましい。
【００２１】また、第一の触媒の量（(a) ＋(b) ＋(c)
＋(d) の合計量) は、後述のセラミック微粉末担体層を
用いる場合、それを基準(100重量％) として0.05〜６重
量％であるのが好ましい。
【００２２】本発明では、上述の第一の触媒の他に、酸
化能の高い白金族元素を含む第二の触媒を用いる。この
白金族元素を含む第二の触媒は、フィルタの出口側に担
持され、残存するＨＣやCO等の浄化用触媒として働く。
この第二の触媒は、Pt、またはPdであってもよいし、Pt
とPdの混合触媒、さらにはPt、Pd及びRhの混合触媒とし
ても良い。また上記の白金族系の触媒の他に、さらにAu
及び／又はAgを含有することもできる。このように白金
族元素を含む触媒にさらにAu又はAgを加えることにより
浄化特性をさらに向上させることができる。
【００２３】また、第二の触媒の量（合計量) は、後述
のセラミック微粉末担体層を用いる場合、それを基準(1
00重量％) として0.1 〜１重量％であるのが好ましい。
また、Au及び／又はAgを含有する場合、白金族元素100
重量部当りAu及び／又はAgを50重量部以下、特に10〜20
重量部とするのが好ましい。
【００２４】このように本発明では、二系統の触媒がそ
れぞれフィルタの排ガス流入口側の部分と出口側の部分
に分かれて担持されているが、フィルタの入口側の部分
に上述の第一の触媒を、出口側の部分に第二の触媒を担
持すると、排ガスの浄化は極めて良好となる。すなわ
ち、入口側の部分の第一の触媒上で、まずパティキュレ
ート、ＨＣによりNOx が還元される。なお、第一の触媒
は上述のように卑金属を主体とするので、SO3 生成を抑
制することができる。
【００２５】次に、出口側の部分の第二の触媒上で排ガ
ス中に残存するＨＣ、COが酸化される。また酸素濃度が
低下すると、この第二の触媒上で、上述の入口側の部分
の第一の触媒上で還元されずに残ったNOx がＨＣ、COに
より還元される。
【００２６】次に、上記の二系統の触媒をフィルタへ担
持する方法について説明する。二系統の触媒をフィルタ
に担持する方法として、例えば、単一のフィルタを用い
て、フィルタの入口側の部分に第一の触媒を担持した
後、このフィルタの出口側の部分に第二の触媒を担持す
る方法等を採用してもよいが、二個のフィルタを用い
て、二系統の触媒をフィルタの入口側の部分を構成する
第一のフィルタ（以下第一のフィルタと呼ぶ）と、フィ
ルタの出口側の部分を構成する第二のフィルタ（以下第
二のフィルタと呼ぶ）にそれぞれ担持した後、第一のフ
ィルタと第二のフィルタを積層して浄化材のフィルタを
形成する方法を用いることもできる。
【００２７】後者の二個のフィルタを用いた触媒の担持
方法について、以下説明する。第一のフィルタに第一の
触媒を担持する方法には、第一の触媒を形成する金属の
炭酸塩、硝酸塩、酢酸塩、塩化物、水酸化物などの水溶
液に、ハニカム型やフォーム型のフィルタを浸漬する方
法等を採用できる。また、フェ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。
Ｖの担持では、NH4 VO3 としゅう酸の溶液を用いること
ができる。またアルカリのバナジン酸塩を用い、アルカ
リ金属とＶとを同時に担持することもできる。
【００２８】また、第二のフィルタに第二の触媒を担持
させるには、上述した第一の触媒の場合と同様に、白金
族元素の塩化物等の水溶液にハニカム型やフォーム型の
フィルタを浸漬することにより行うことができる。
【００２９】上述のように、触媒を直接各フィルタに担
持させてもよいが、触媒の担持面積を大きくするために
は、フィルタより多孔性で表面積の大きいセラミックス
からなる担体層を介して、触媒をフィルタに間接的に担
持させるのが好ましい。
【００３０】第一の触媒をフィルタに間接的に担持させ
る場合、フィルタの入口側に設ける担体層の量は、前記
フィルタの５〜20重量％とすることが好ましい。また、
第二の触媒をフィルタに間接的に担持させる場合、フィ
ルタの出口側に設ける担体層の量は、前記フィルタの５
〜20重量％とすることが好ましい。
【００３１】次に、触媒を各フィルタに間接的に担持す
る方法について、以下説明する。担体層を形成する材料
としては、チタニア、アルミナ、ジルコニア、及びチタ
ニア−アルミナ、チタニア−シリカ、シリカ−ジルコ−
シリカ等の多孔性で表面積の大きいセラミックスを用い
るのが好ましい。特にパティキュレートやＨＣと、NOx
の反応性を上げる場合には、ジルコニア、チタニア、ア
ルミナ、チタニア−ジルコニア、又はアルミナ−ジルコ
ニアからなる担体層とするのがよい。
【００３２】特に浄化材による圧力損失を小さくするた
めには、触媒を均一に担持させるのが良く、そのために
は、ウオッシュコート法やゾル−ゲル法を用いてフィル
タの表面に担体層を形成するのがよい。
【００３３】ウォッシュコート法は、上記した多孔性の
セラミックスのスラリー中にフィルタを浸漬し、乾燥す
ることにより触媒の担体層となるセラミックス層をフィ
ルタ表面上に形成する方法である。
【００３４】この方法を用いる場合、触媒活性種の担持
は、担体層となるセラミックス層の形成後に含浸法等に
より行うことができるが、触媒をあらかじめ含浸したセ
ラミックス粉末を用いてウォッシュコート法を行えば、
一回の処理で触媒を担持した担体層を形成することがで
きる。
【００３５】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、触媒活性種担体層用セ
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、得られたゾルをハニカム型やフォー
ム型のフィルタにコーティングし、水蒸気等との接触に
よりセラミックス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（TiO 2 ) 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(O-isoC3 H 7 ) 4 ) のアルコール溶
液に、CH3 COOH、HNO 3 、HCl 等の酸を加えたコーティ
ング液を生成する。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、ハニカムやフォーム型のフィルタ
を乾燥、焼成すれば、それら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、塩化物などの水溶液を含浸して、再び
乾燥、焼成し、触媒の担持を行う。
【００３６】第二の方法は、担体層用セラミックスと触
媒活性種をハニカムやフォーム型の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アルコキシ
ドのアルコール溶液にCH3 COOH、HNO 3 、HCl 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
ーティング液を生成する。次いで、そのコーティング液
にフィルタ部を浸漬した後、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、焼成し、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。
【００３７】ゾル−ゲル法において、ゲル化の際の加水
分解反応の触媒として酸を添加するが、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。
【００３８】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、アルミナの担体層とする場合は、ア
ルミニウム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。
【００３９】なお、第二のフィルタに白金族元素やAu及
び／又はAgを担持させる方法としては、ウォッシュコー
ト法又はゾル−ゲル法により形成した担体層に、Pt、P
d、Rh等の白金族元素の塩化物やAu及び／又はAgの塩化
物の水溶液等を含浸させ、乾燥、焼成を行う方法が適用
できる。
【００４０】さらに、Pt、Pd、Rh等の塩化物の水溶液に
浸漬した第二のフィルタに光照射を行うと、非常に効果
的に触媒を担持できる。また、最初にチタニア系担体に
光照射で白金族元素系触媒を担持し、そのチタニア系担
体を第二のフィルタにコートする方法も可能である。こ
の光照射を用いるとチタニア系担体に高い分散度で固定
された触媒を、第二のフィルタに薄くコーティングする
ことができ、圧力損失を小さく抑えることができる。
【００４１】
【実施例】本発明を以下の具体的実施例によりさらに詳
細に説明する。なお、以下の実施例及び比較例におい
て、各触媒成分は単に各金属元素として表示する。実施例１ コージェライト製フォームからなる第一のフィルタ（見
かけの体積１リットル、密度0.65g/ml）に、ウォッシュ
コート法によりTiＯ2 をコートした。なお、TiＯ2 のコ
ート量は、第一のフィルタに対して10％（重量％、以下
同じ) であった。
【００４２】得られたTiＯ2 をコートした第一のフィル
タに、CsNO3 、CuCl2 及び La(NO 3) 3の各水溶液を用
いてTiＯ2 に対してCsを１％、Cuを２％及びLaを１％含
浸した。次いで、この第一のフィルタをNH4 VO 3としゅ
う酸の混合水溶液に浸漬し、TiＯ2 に対してV を１％含
浸した。この第一のフィルタを乾燥後、700 ℃で焼成
し、第一の触媒を担持した第一のフィルタを得た。
【００４３】一方、上記と同様の材質のコージェライト
製フォームからなる第二のフィルタ（見かけの体積0.2
リットル、密度0.65g/ml）にγ-Aｌ2 O 3 をコートし
た。なお、γ-Aｌ2 O 3 のコート量は、第二のフィルタ
に対して10％であった。得られたγ-Aｌ2 O 3 をコート
した第二のフィルタに、H 2 PtCl6 の水溶液を用いてγ
-Aｌ2 O 3 に対してPtを0.1 ％含浸し、乾燥後、700 ℃
で焼成し、第二の触媒を担持した第二のフィルタを得
た。
【００４４】得られた第一のフィルタと第二のフィルタ
を積層し、第一のフィルタが浄化材のフィルタの排ガス
流入口側の部分となるように、また第二のフィルタがフ
ィルタの出口側の部分となるように設置して浄化材を得
た。 （Cs／Cu／V ／La／TiＯ2 −Pt ／Al2 Ｏ3 : 実施例
１）。
【００４５】この浄化材について、排気量510 ccの単気
筒ディーゼルエンジンを用い、パティキュレートが着火
燃焼してフィルタが再生されるときの温度（圧力損失の
低下するときの温度、以下再生温度と呼ぶ) と、そのと
きの排ガス浄化特性の評価を行った。なお、この再生温
度及び排ガス浄化特性の評価は、浄化材の使用初期（初
めて圧力損失の低下が観測された時）と、浄化材を使用
して10時間経過した時点での圧力損失の低下時の２点に
おいて求めた。エンジンの運転は、回転数を2500rpm と
し、負荷80％とした。この運転条件での排ガス中のＨＣ
は全炭化水素の合計で90ppm 、COは460ppm、NOx は480
ppm 、Ｏ2 は８％及びSO2 は100 ppm であった。結果を
表１に示す。
【００４６】実施例２〜４ 実施例１と同様にして、実施例１と同じ第一のフィルタ
にそれぞれTiＯ2 を第一のフィルタに対して10％の割合
でコートし、次いでCsNO3 、Cu（NO3 ) 2 及びCe（N
O3 ) 3 の各水溶液を用いて、TiＯ2 層に対してCsを１
％、Cuを２％及びCeを１％ずつ含浸し（実施例２）、K
2 CO3 、Cu（NO3 ) 2 及びLa(NO 3 ) 3 の各水溶液を用
いて、K を１％、Cuを２％及びLaを１％ずつ含浸し（実
施例３）、K 2 CO3 、Cu（NO3 ) 2 及びCe（NO3 ) 3 の
各水溶液を用いてK を１％、Cuを２％及びCeを１％ずつ
含浸した（実施例４）。次に、実施例１と同様の方法に
よりＶを１％担持した。その後、実施例１と同様にそれ
ぞれ乾燥及び焼結し、第一の触媒を担持した第一のフィ
ルタをそれぞれ得た。
【００４７】一方、実施例１と同様にして第二の触媒を
担持した第二のフィルタを３個得た。このようにして得
た第一のフィルタと第二のフィルタとを実施例１を同様
に設置して、以下の浄化材を作成した。
【００４８】 （Cs／Cu／V ／Ce／TiＯ2 −Pt ／Al2 Ｏ3 : 実施例
２） (K ／Cu／V ／La／TiＯ2 − Pt ／Al2 Ｏ3 : 実施例３) (K ／Cu／V ／Ce／TiＯ2 − Pt ／Al2 Ｏ3 : 実施例４)
【００４９】これら実施例２〜５の排ガス浄化材につい
ても、実施例１と同様にして再生温度と排ガス浄化特性
の評価を行った。結果を表１に示す。
【００５０】実施例５〜７ 実施例１と同様にして、第一のフィルタにTiＯ2 (第一
のフィルタに対して10％) をそれぞれコートし、実施例
１〜３と同様の触媒をそれぞれ担持し、第一の触媒を担
持させた第一のフィルタをそれぞれ得た。
【００５１】一方、TiＯ2 をH 2 PtCl6 の水溶液、PdCl
2 の水溶液、及びH 2 PtCl6 とPdCl2 の混合水溶液にそ
れぞれ分散し、500WのHgランプを用いて光照射を行い、
TiＯ2 に対してPt、Pdを各々0.1 ％含浸した。次いで、
コージェライト製フォームからなる第二のフィルタ（見
かけの体積0.2 リットル、密度0.65g/ml）に、Pt及び／
又はPdを含浸したTiＯ2 をそれぞれ第二のフィルタに対
して10％コートし、乾燥後、700 ℃で焼成し、第二の触
媒を担持した第二のフィルタをそれぞれ得た。
【００５２】このようにして得た第一のフィルタと第二
のフィルタとを実施例１と同様に設置して、以下の浄化
材を作成した。
【００５３】 (Cs／Cu／V ／La／TiＯ2 − Pd ／TiＯ2 : 実施例５) (Cs／Cu／V ／Ce／TiＯ2 − Pt ／TiＯ2 : 実施例６) (K ／Cu／V ／La／TiＯ2 − Pt,Pd／TiＯ2 : 実施例７)
【００５４】これら実施例４〜７の排ガス浄化材につい
ても、実施例１と同様にして再生温度及び排ガス浄化特
性の評価を行った。結果を表１に示す。
【００５５】比較例１ 第一の触媒を担持させた第一のフィルタにおいて、触媒
の組成成分としてＶを含まなかった以外は、実施例１と
同様にして以下の浄化材を作成した。 （Cu／TiＯ2 − Pt ／Al2 Ｏ3 : 比較例１）
【００５６】これら比較例１の排ガス浄化材について
も、実施例１と同様に再生温度及び排ガス浄化特性の評
価を行った。結果を表１に示す。
【００５７】 表１ 初期(1) 10 時間後(2) 浄化率(4) 浄化率(4) 例Ｎo. 再生温度(3) NOx CO HC 再生温度(3) NOx CO HC 実施例１ 380 10 55 40 390 8 50 38 実施例２ 385 12 55 40 395 10 50 38 実施例３ 400 8 57 39 400 8 55 38 実施例４ 410 7 58 39 405 7 55 38 実施例５ 385 10 50 30 390 8 45 28 実施例６ 385 12 60 50 390 10 58 48 実施例７ 405 15 70 60 400 12 65 58 比較例１ 450 5 30 20 530 2 15 10
【００５８】 注(1) ：初めての圧力損失の低下が観測された時点。 (2) ：ガスをフィルタに通過し始めてから１０時間経過
した時点での圧力損失の低下時。 (3) ：単位は℃ (4) ：フィルタ通過前と、通過後の排ガス中のNOx 、C
O、HC量から計算したNOx 、CO、HCの浄化率（％）
【００５９】表１から明らかなように、実施例１〜７の
排ガス浄化材は、使用開始から10時間経過しても比較例
に比して極めて良好な浄化特性を有する。また、その時
のフィルタの再生温度（パティキュレートが着火燃焼さ
れる温度）も低く、良好な排ガスの浄化が行われたのが
わかる。
【００６０】
【発明の効果】以上説明した通り、本発明の排ガス浄化
材を使用すると、パティキュレート、NOx 、CO及びHCが
効果的に浄化される。また、本発明の排ガス浄化材は、
触媒中に遷移金属としてCu、Co、Mn及びMoの１種又は２
種以上とＶ元素とを含んでいるので、SO2濃度が高い排
ガスでもその浄化特性を低下させることなく、長期にわ
たって持続させることができる。
【００６１】本発明の排ガス浄化材は、ディーゼルエン
ジン等の排ガスの浄化に好適である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ０１Ｎ 3/02 ３０１ Ｂ 7910−3Ｇ Ｅ 7910−3Ｇ 3/10 Ａ 7910−3Ｇ

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 耐熱多孔性フィルタを担体とする排ガス
    浄化材において、前記フィルタの入口側の部分には、
    (a) アルカリ金属元素の１種又は２種以上と、(b) Cu、
    Co、Mn及びMoからなる群から選ばれた元素の１種又は２
    種以上と、(c)Ｖ元素と、(d) 希土類元素の１種又は２
    種以上とからなる第一の触媒が担持されており、前記フ
    ィルタの出口側の部分には、白金族元素からなる第二の
    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２】 請求項１に記載の排ガス浄化材におい
    て、前記フィルタの出口側の部分上の第二の触媒がさら
    にAu及び／又はAgを含有することを特徴とする排ガス浄
    化材。
  3. 【請求項３】 請求項１又は２に記載の排ガス浄化材に
    おいて、前記第一の触媒及び／又は第二の触媒が前記フ
    ィルタの表面に設けた担体層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４】 請求項３に記載の排ガス浄化材におい
    て、前記担体層が、ウォッシュコート法またはゾル−ゲ
    ル法により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であって、前
    記フィルタの入口側の部分に担持した第一の触媒によっ
    て、主として排ガス中のパティキュレートと炭化水素を
    還元剤として作用させて窒素酸化物を還元するととも
    に、前記フィルタの出口側の部分に担持した第二の触媒
    によって、主として排ガス中の残存炭化水素とCOとを酸
    化することを特徴とする排ガス浄化方法。
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002102704A (ja) * 2000-10-02 2002-04-09 Matsushita Electric Ind Co Ltd 排ガス浄化触媒及びそれを用いた排ガス浄化材
KR101154925B1 (ko) * 2005-12-16 2012-06-13 에스케이이노베이션 주식회사 디젤차량의 입자제거필터용 촉매조성물 및 이를 이용한매연저감장치
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WO2019017564A1 (ko) * 2017-07-19 2019-01-24 (주)엘지하우시스 자동차 배기가스 처리용 촉매입자, 이의 제조방법 및 이를 이용하여 자동차 배기가스를 처리하는 방법
KR20190056182A (ko) * 2017-11-16 2019-05-24 (주)엘지하우시스 배기가스 처리용 촉매 입자의 제조방법 및 이에 의해 제조된 배기가스 처리용 촉매 입자
KR20210010627A (ko) * 2017-11-16 2021-01-27 (주)엘지하우시스 배기가스 처리용 촉매 입자의 제조방법 및 이에 의해 제조된 배기가스 처리용 촉매 입자
KR20210048471A (ko) * 2017-07-19 2021-05-03 (주)엘지하우시스 자동차 배기가스 처리용 촉매입자, 이의 제조방법 및 이를 이용하여 자동차 배기가스를 처리하는 방법

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002102704A (ja) * 2000-10-02 2002-04-09 Matsushita Electric Ind Co Ltd 排ガス浄化触媒及びそれを用いた排ガス浄化材
KR101154925B1 (ko) * 2005-12-16 2012-06-13 에스케이이노베이션 주식회사 디젤차량의 입자제거필터용 촉매조성물 및 이를 이용한매연저감장치
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CN110891680A (zh) * 2017-07-19 2020-03-17 乐金华奥斯有限公司 汽车尾气处理用催化剂粒子、其的制备方法及利用其来对汽车尾气进行处理的方法
EP3656470A4 (en) * 2017-07-19 2020-07-22 LG Hausys, Ltd. CATALYST PARTICLES FOR THE TREATMENT OF VEHICLE EXHAUST GASES, PRODUCTION METHODS THEREFOR, AND METHODS FOR THE TREATMENT OF VEHICLE EXHAUST GASES THEREFOR
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