JPH069659B2 - パテイキユレ−ト燃焼用触媒フイルタ - Google Patents

パテイキユレ−ト燃焼用触媒フイルタ

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JPH069659B2
JPH069659B2 JP61195274A JP19527486A JPH069659B2 JP H069659 B2 JPH069659 B2 JP H069659B2 JP 61195274 A JP61195274 A JP 61195274A JP 19527486 A JP19527486 A JP 19527486A JP H069659 B2 JPH069659 B2 JP H069659B2
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plating
catalyst filter
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徹 須崎
真康 佐藤
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    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/02Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
    • F01N3/021Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters
    • F01N3/033Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters in combination with other devices
    • F01N3/035Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters in combination with other devices with catalytic reactors, e.g. catalysed diesel particulate filters

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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、内燃機関の排ガスを処理するための触媒フィ
ルタに関するものであり、とくに、排ガス中に含まれる
微粒子(パティキュレート)をフィルタ上に捕捉し、低
温で燃焼し、無害化するための触媒フィルタに関するも
のである。
〔従来の技術〕
内燃機関からの排ガスが大気中に安全に放出されるよう
に処理することは環境保全上特に望ましいことである
が、ある種のエンジン、特にディーゼルエンジンにおい
ては、排ガス中に含まれるパティキュレートの存在が重
大な問題となっている。このパティキュレートはカーボ
ン、炭化水素、硫酸塩、金属等から成り、炭化水素燃料
の不完全燃焼などによって発生する。ディーゼルエンジ
ンから排出されるパティキュレートの除去方法として、
従来多くの方法が提案されているが、大別すると以下の
2方法がある。1つは耐熱性フィルタ(セラミックフォ
ーム、目封じ型セラミックハニカム、ワイヤーメッシ
ュ、金属発泡体等)で排ガス中のパティキュレートを捕
捉し、蓄積したパティキュレートはバーナーや電気ヒー
ターなどで燃焼せしめて、フィルタを再生する方法と、
他はこの耐熱性フィルタに触媒物質を担持させ、パティ
キュレートの捕捉とともに、燃焼も行なわせて、上記強
制燃焼再生の頻度を少なくするとか、強制燃焼再生の必
要のないほどに触媒の燃焼活性を高める方法である。前
者はパティキュレートの捕捉効果を高めれば高める程、
再生頻度も多くなり経済的に著しく不利となるであろ
う。それにくらべ後者はディーゼルエンジンの排出条件
(温度、組成)において活性を発揮しうる触媒が得られ
るならはるかに優れた方法と考えられる。しかしディー
ゼルエンジンの排ガス温度はガソリンエンジンのそれと
比較して格段に低く、通常の走行条件下で得られる温度
で良好に着火燃焼させうる性能を持った触媒は未だ開発
されていない。
さらに具体的に従来技術を説明すると、たとえば、上記
の後者の方法に属するものとして、特開昭59-15618号公
報に開示の排ガスフィルタがある。該特開昭59-15618号
の排ガスフィルタに関する提案の目的は、通常運転状態
時における排ガスの熱エネルギのみで、長期間安定的
に、かつ効率よくディーゼルパティキュレートを除去す
ることであり、そのための構成は、スピネル、アルミナ
などの多孔質無機物質層を有する耐熱性担体に、貴金属
とともに鉄を担持させたことを特徴としている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかし、従来技術では、とくに上記特開昭59-15618号公
報に開示のガスフィルタでは、鉄を担持させず貴金属の
みを担持したフィルタに比べ、パティキュレート捕集率
が大幅に向上しているが、さらに捕集率をあげることお
よびパティキュレート燃焼温度を耐久性向上のためにさ
らに低下させるこが望まれていた。
このような問題は、従来技術の場合、担持された貴金属
と鉄は酸化物の状態で担持されており、この酸化物は金
属に比べ酸化性能が劣り、熱伝導性もよくなく、このこ
とが捕集率の向上および燃焼温度の低下をはかる上での
ネックとなっていたから生じるものと考えられる。
本発明は、触媒成分をフィルタ最表面に高密度でかつ金
属状態で担持させることにより、触媒の酸化性能を十分
に発揮できるようにするとともに、燃焼伝播を改善して
パティキュレートの燃焼温度を大幅に低下させることを
技術的課題とする。
〔問題点を解決するための手段〕
上記技術的課題を達成するための本発明に係るパティキ
ュレート燃焼用触媒フィルタは、耐火性三次元構造体ま
たはその構造体上に無機酸化物被膜を形成した担体から
なる耐火性フィルタ上に、銅メッキ層または銀メッキ層
からなる良熱伝導性金属メッキ層を施し、該良熱伝導性
金属メッキ層の最表面にPt、Pd、Rhの少なくとも1種か
らなる触媒メッキ層を形成したパティキュレート燃焼用
触媒フィルタから成る。良熱伝導性金属としては、銅ま
たは銀が用いられる。
〔作用〕 上記本発明のパティキュレート燃焼用触媒フィルタにお
いては、貴金属(Pt、Pd、Rh)、および銅または銀がメ
ッキにより金属状態で担持されていること、および銅ま
たは銀も酸化性能を有することにより、従来のものに比
べ酸化性能が向上する。すなわち、着火が容易となる。
また、貴金属、および銅または銀は金属状態で担持され
ているため、従来の酸化物の場合に比べ熱の伝導性が極
めてよい。また、銅、銀は金属中でもとくに熱伝導性が
よい。このため、燃焼伝播が大幅に改善される。
以上の結果、パティキュレートの燃焼温度を大幅に低下
(たとえば30゜〜50℃)させることができる。
〔実施例〕
以下に、本発明に係るパティキュレート燃焼用触媒フィ
ルタの望ましい実施例を、図面を参照して説明する。
第1図は本発明の実施例を示しており、第2図はその性
能試験途中の状態を示している。図中本発明のパティキ
ュレート燃焼用触媒10は、ガスフィルタ機能を有する、
耐火性三次元構造体12と又はその構造体12上に担持せし
められた多孔性無機質基盤14上に、銅メッキ16(銀メッ
キでもよい)を施し、その銅素地上にPt、Pd、Rhのうち
少なくとも1種類以上の貴金属18をメッキして得られ
る。耐火性三次元構造体12は、隔壁をガスが通過するよ
う開口端を設けた多孔性セラミックモノリスであること
が望ましい。また、貴金属18のメッキは、置換メッキで
あることが望ましい。
耐火性三次元構造体12にはセラミックフォーム、目封じ
型セラミックハニカム、ワイヤーメッシュ、金属発泡
体、など慣用のものを用いることができる。また、これ
らの構造体にアルミナ、シリカ、チタニア、ジルコニア
などの多孔性無機質14などをコートして用いることもで
きるが、発明の本質上これらには特別の限定はない。
本発明の触媒フィルタ10は担体12、14上に銅メッキ16を
施しその銅素地上に貴金属18が置換メッキされているた
め、主たる触媒成分である貴金属18はメッキの特性上最
表面に高密度に還元された状態で担持されている。従
来、貴金属を担持する場合には、担体にアルミナなどの
多孔性無機物をコートし、そのコート層中に触媒成分で
ある貴金属が担持されていた。ガソリンエンジンのよう
にガス状の有害物を浄化する場合にはこれで問題なかっ
たが、フィルタ上に蓄積されたパティキュレートに対し
ては、十分な接触機会が得られず、貴金属が持つ高度な
酸化能を発揮できなかった。本発明はこのような従来の
担持法の欠点を補い、貴金属の持っている酸化能を十分
発揮できるように、最表面に高密度に還元状態で担持し
たものである。また、素地に用いた銅16の熱伝導性の良
さは、燃焼伝播を助け、フィルタの良好な再生に寄与す
る。もちろん銅16それ自体の触媒作用も無視できない。
つぎに、本発明実施例品を以下のように数種作製し、そ
の性能をみるために、別に後に述べる比較例を数種作製
し、後述する数種の試験を行なった。
<実施例1> 目封じ型ハニカムフィルタを吸水処理し、活性アルミナ
を含むスラリーをコート後、250℃で乾燥し700℃で1時
間焼成した。これをSnCl2水溶液でセンシタイズ処理
し、水洗後PdCl2水溶液でアクチベイト処理し、水洗し
た。これを奥野製薬製無電解銅メッキ液“化学銅500”
(A液/B液=1/1)に浸漬しCuメッキ0.16mol/-cat
を施した。さらにこの銅の一部をPdCl2を用いてPdを置
換メッキして、水洗、乾燥後、Cuメッキ量0.15mol/-c
at、Pdメッキ量0.5g/-catの触媒フィルタを調製し
た。
<実施例2> 実施例1と同様に活性アルミナをコート後Cuメッキを施
したサンプルに塩化白金酸を用いてPtを置換メッキし
て、Cuメッキ量0.15mol/-cat、Ptメッキ量0.5g/-ca
tの触媒フィルタを調製した。
<実施例3> 実施例1と同様に活性アルミナをコート後、Cuメッキを
施したサンプルに硝酸ロジウムを用いてRhを置換メッキ
してCuメッキ量0.15mol/-cat、Rh0.5g/-catの触媒
フィルタを調製した。
<実施例4> 実施例1と同様に活性アルミナをコート後Cuメッキを施
したサンプルに塩化パラジウムと塩化ロジウムの混合溶
液を用いてPdとRhを置換メッキして、Cuメッキ量0.15mo
l/-cat、Pd 0.4g/-cat、Rh 0.1g/-catの触媒フィ
ルタを調製した。
<比較例1> 実施例1と同様に活性アルミナをコート後、Cuメッキを
施してCuメッキ量0.3mol/-catの触媒フィルタを調製
した。
<比較例2> 実施例1と同様に活性アルミナをコート後、塩化パラジ
ウムを用いてPdを担持し、Pd 0.5g/-catの触媒フィル
タを調製した。
<比較例3> 比較例2で調製したサンプルを無電解銅メッキ液(奥野
製薬製、化学銅500A液/B下記=1/1)に浸漬し、水洗
乾燥後、Pd 0.5g/-cat、Cuメッキ量0.15mol/-catの
触媒フィルタを調製した。
<試験例1> 実施例1〜4、比較例1〜3で得られた触媒フィルタを
排気量2200ccのディーゼルエンジンの排気系に設置し、
回転数2000rpm、トルク4kgfmの条件下で4時間運転し
てフィルタに微粒子を捕集した。第2図に示すようにこ
の触媒フィルタ10を反応管20中に保持し混合ガス発生装
置22から送られてくるガスを電気炉24で昇温しながら、
微粒子の着火温度を求めた。混合ガスはO210%、N2バラ
ンスとした。結果を表1に示す。
表1の結果から明らかなように、本発明の銅素地上に貴
金属を置換メッキした実施例1、2、3、4は、Pdを従
来法でコート層中に担持した比較例1、銅メッキのみ施
した比較例2、Pdを従来法でコート層中に担持後銅メッ
キを施した比較例3に比べ、着火温度、燃焼率とも大幅
に改善されることがわかる。
〔発明の効果〕
本発明に係るパティキュレート燃焼用触媒フィルタによ
るときは、前記の如く、貴金属(Pt、Pd、Rh)および銅
または銀がメッキにより金属状態で担持されているこ
と、および銅または銀も酸化性能を有することにより、
従来に比べて酸化性能が向上し、これによってパティキ
ュレート捕集率を向上させることができる。
また、貴金属および銅、銀が金属状態で担持されている
ため、従来の酸化物の場合にくらべ熱の伝導性が極めて
よく、また、銅、銀それ自体も良好な熱伝導性を有する
ため、燃焼伝播が大幅に改善され、これによってパティ
キュレート燃焼温度を大幅に低下することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例に係るパティキュレート燃焼
用触媒フィルタの断面図、 第2図は本発明実施例品の性能試験中の状態を示す断面
図、 である。 10………………触媒フィルタ 12………………耐火性三次元構造体 14………………無機酸化物被膜 16………………銅メッキまたは銀メッキ 18………………貴金属
───────────────────────────────────────────────────── 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 B01J 37/02 301 N 7821−4G

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】耐火性三次元構造体またはその構造体上に
    無機酸化物被膜を形成した担体からなる耐火性フィルタ
    上に、銅メッキ層または銀メッキ層からなる良熱伝導性
    金属メッキ層を施し、該良熱伝導性金属メッキ層の最表
    面にPt、Pd、Rhの少なくとも1種からなる触媒メッキ層
    を形成したことを特徴とするパティキュレート燃焼用触
    媒フィルタ。
JP61195274A 1986-08-22 1986-08-22 パテイキユレ−ト燃焼用触媒フイルタ Expired - Lifetime JPH069659B2 (ja)

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DE102004010497A1 (de) * 2004-03-04 2005-09-22 Robert Bosch Gmbh Vorrichtung zur Reinigung von Gasgemischen und Verfahren zu dessen Herstellung
JP2011056393A (ja) * 2009-09-09 2011-03-24 Mitsubishi Motors Corp 排ガス浄化装置
JP5564962B2 (ja) * 2010-01-28 2014-08-06 三菱化学株式会社 排ガス浄化用フィルター
JP2015074993A (ja) * 2013-10-07 2015-04-20 株式会社豊田自動織機 排気ガス浄化装置
CN107551804A (zh) * 2017-09-13 2018-01-09 李庆 带有过滤、催化功能的分离元件

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