JPS63147912A - パテイキユレ−ト燃焼用触媒フイルタ - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は排気ガス、特にディーゼルエンジン排気ガス中
のパテイキュレー）を燃焼除去するための触媒フィルタ
に関するものであシ、更に詳しくはパティキュレートの
捕捉体に捕捉されたパティキュレートを低温で燃焼浄化
する為の触媒フィルタに関する。

（従来の技術） 一般にディーゼルエンジンの排気ガスは約１００−３０
０℃と低く、ハニカムフィルタ等のトラップで捕捉、捕
集したパティキュレートを燃焼させる事は不可能である
。そのため、トラップを再生するための手段としてバー
ナー、ヒーターを使用する方法が提案されているが安全
性や信頼性に欠は更には、コスト高であるため実用化に
は至っておらず、低温で作動する触媒の開発が望まれて
おり、既に数多くの提案がなされている。

例えば、三次元網目構造を有するセラミック多孔体ｔ１
ｃ　Ｃｕ　、Ｐｂ　、Ｉ＋”ｅ　、Ｃｏ　、Ｎｉ　＠　
＠担持サセ７’ｃ４（７）（％開開５８−４３２１４号
公報）　、Ｃｕ化合物とＮ伝化合物の組合せ（特開昭５
８−１０９１３９号公Ｈ）公報Ｃｕ化合物と複数の酸化
状態をとシ得る元素Ｇｅ、Ｓｎ、Ｖ、Ｎｂ、ａｄ。

Ｂｉ　、Ｃｒ　、Ｍｕ　、Ｗ、Ｓｅ　、Ｔｅ　、Ｌａ　
、Ｃｅ　、Ｐｒ　、Ｒｕ　、Ｉｌｈ等の化合物を三次元
網目構造セラミックに担持したもの（特開昭５８−１４
３８４０号公報）、更にはｈ）遷移金属元素、（ｂ）ア
ルカリ金属元素（Ｃ）貴金属元素（Ｐｔ、Ｒｈ、Ｐｄ）
の組合せ成分を担持したもの（特開昭６０−７８６４０
号公報）等枚挙に暇がない程提案が為されているが、い
ずれも決め手となるようなものはまだ開発てれていない
。

（発明が解決しようとする問題点） パティキュレート燃焼用触媒フィルタについては、次の
ような性能、機能が要求されている。

■　捕集効率が高いこと、 ■　よシ低温域で着火すること、 ■　捕集後の着火再生において、できるだけ全体に行き
亘って燃焼すること、即ち燃焼率が高いこと、 ■　捕集量の少ない時でも、燃焼すること、捕集量が多
くなれば着火、再生は容易になるが燃：尭温度が上がり
すぎて、セラミックが溶損する等の間謳が発生すること
、エンジン機能に支ｍｔ−きたす程背圧が上昇してしま
うため好ましくない。

■　サルフェートの生成が少ないこと、■　活性アルミ
ナのαｆヒによる劣化が小さいこと、 本発明は、これらの現状に鑑みてなされたものであって
、その目的とするところは、捕集効率が高く、より低温
域での着火性、燃焼率に優れた触媒フィルタを提供する
ことにある。

（問題点を解決するための手段） 即ち、本発明は、耐火性目封じ凰ノ・ニカム構造体また
は該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酸化セリウム層を形成し、次いで銅
メッキからなる良熱伝導性金属メッキを施し、該良熱伝
導性金属メッキ層の表面にＰｄおよびｈの少くとも１種
からなる触媒層を形成したことを特徴とする。

本発明に於ては、触媒担体として、目封じ型ハニカム状
セラミック担体が使用される。三次元網状セラミック担
体は、パティキュレートの捕集率が低い為使用は困難で
あ）、捕集率を上げる為にメツシュサイズを小さくする
と背圧が高くなシ過ぎて不適当である。

一般には、触媒成分の分散担持の為に、活性アルミナ被
膜全形成させ漬が、本発明に於ては特にその必要がなく
、従って活性アルミナのα化による劣化を考慮する必要
がない点も本発明の一つの特徴である。しかしながら熱
論、活性アルミナ被膜を形成させたものを使用すること
も可能である。

（作　用） 本発明のパティキュレート燃焼用触媒フィルタに於ては
白金族元素の中でも、丈ルアエート生成作用の相対的に
小さなＰｄまたはＲＪｌを使用し、また卑金属元素の中
でも最も酸化性能に優れた成分であるＣｕとの組合せに
よりサルフェート生成を抑制した状態でＰｔ並みの酸化
活性を保持しておシ、更にＣｅ化合物を組合せることに
ょシ、活性アルミナが有する分散担持作用を肩代りさせ
る役割を果しており、且つＣｅ化合物は活性成分の主体
であるＣｕ　、Ｐｄ　、Ｐｈ等への酸素の供給に関与し
て一層の活性化効果をもたらしている。

また、従来の酸化物のみによる触媒フィルタでは着火は
するものの熱伝導性が悪く、燃焼伝播しにくいのに対し
て、本発明のフィルタでは熱伝導性に優れたＣｕメッキ
層に、表面に置換メッキてれる形でＰｄやｈが金属状で
析出するため、燃焼伝播が大巾に改善される。

（実施例） 以下、実施例によシ本発明を具体的に説明する。

実施例１ 目封じ型ハニカムフィルタ担体を硝酸セリウム水溶液中
に浸漬してセリウム（Ｃｅ）０．１モル／ｌを担持した
後、７００℃で１時間焼成した。

次いで、この担体を５ｎＣｔａと塩酸の混合水溶液に１
０分間浸漬し、十分水洗後、ＰｄＣ４２希薄溶液（Ｐｄ
　ｏ、１ｙ／を程度）に５分間浸漬して、再び十分水洗
した。

更に、このサンプル２　Ｃｕ５Ｏ，水溶液とＨＣＨＯ混
合液中に浸漬して、Ｃｕα２モル／ｌメンキを施した後
、再度ＰｄＣ４２水溶液中Ｖて３０分間浸漬してＰｄ約
１１／ｌを担持して完成触媒を得た。この時鋼メッキの
一部は溶出し、銅メッキの表面にＰ、−１が析出してお
り置換メッキされたことがわかる。

実施例２ 実施例１と同じフィルタ担体に、実施例１と同じ方法に
よ］Ｃｅ００１モル／ｌを担持した後、Ｃｕ。

０．２モル／ｌメッキを施し、更にＰｄとＲｈの混合溶
液に浸漬してＰｄ約０．６　ｔ／ｌ　、　Ｒｈ約０．４
ｔ／ｌを担持した触媒フィルタを得た。

実施例３ 実施例１と同じフィルタ担体に実施例１と同じ方法でＣ
ｅ　０．１モル／ｌを担持した後、Ｃｕ□、２モル／ｌ
のメッキを施し、更にＲｈ水溶液中に浸漬してＲｈ約１
．０ｆ／ｌの触媒フィルタを得た。

実施例４ 目封じ型ハニカムフィルタ担体に活性アルミナ含有スラ
リー’を充填し、真！ポンプで吸引して余分のスラリー
を除去し、２５０℃で乾燥した後、硝酸セリウム水溶液
を含浸してＣｅα２モル／ｌを担持し、５００℃で１時
間焼成後、実施例１と同様の方法でＣｕＯ，２モル／ｌ
のメッキを施し九。

比較例１ 実施例２において、Ｃｅの担持焼成を行なゎなかった以
外は、実施例２と同様の方法でＣｕメッキ金施した後、
Ｐｄ約０．６ｔ／ＬとＲｈ約０．４ｆｌｔを担持して触
収フィルタを得た。

比較例２ 実施例２においてＣｕメッキを行なわなかった以外は実
施例２と同様の方法でＣｅヲ含有するＰｄ−飾触媒フィ
ルタを得た・ 比較例３ 実施例１でＣｕメッキ後のＰｄ担持を行なわなかった以
外は実施例１と同様の方法でＣｅ−Ｃｕｆ含有する触媒
フィルタを得た。

比較例４ 実施例１の目封じ型ハニカムフィルタ担体の代シに、約
１３メツシユの三次元網状セラミック（セラミック・フ
オーム）ｆｒ用いた以外は全〈実施例１と同様の方法で
Ｃｅ−Ｃｕ−Ｐｄ　ｆ含有する触媒を得た。

試験例 実施例１〜４および比較例１〜４のフィルタについて、
ディーゼルパティキュレートの捕集率、着火温度および
燃焼率について測定を行った。

パティキュレートの捕集条件はエンジン回転数２０００
ｆｌ）ｍ、触媒フィルタへの大ガス温度は２００℃で行
なった。

着火温度、燃焼率の測定については０２：１０チ、Ｎ２
バランスのガスを用いて空間速度８，６００　Ｈｒ−１
の条件下でガス温度を徐々に上げる方法で測定を行なっ
た。結果を表１に示す。

表　　１ 表１の結果から明らかのように、Ｃｅ−ＣｕおよびＰｄ
又はＲｈを含有する実施例１乃至４の本発明のフィルタ
は比較例１〜３のフィルタに比較して着火温度で約４０
〜８０℃、燃焼率で約７〜２５％向上していることがわ
かる。

また活性アルミナ被膜を施していない実施例２のフィル
タは活性アルミナ被膜を有する実施例４のフィルタと比
較して全く体色のない事がわかる。更に、比較例４のフ
ィルタとの比較で明らかのように目封じ型ハニカムフィ
ルタは三次元網状セラミックフィルタに比較して捕集率
の点で優れた特性を有していることがわかる。

（発明の効果） 本発明に於ては、目封じ型ハニカムフィルタを採用した
ことによシ、パティキュレートの捕集率が高く、またフ
ィルタのパティキュレート捕集面に酸化セリクムー銅メ
ツキーＰｄ又はＲｈ触媒層を形成したことによシ着火温
反が低く、燃焼率が高いという効果を奏するものであシ
、しかも活性アルミナ被覆を有しないフィルタ基材を用
いても、活性アルミナ被覆を有するものを用いた場合に
比較して係合ない性能を示すものである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）耐火性目封じ型ハニカム構造体または、該構造体
   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
   ルタ上に酸化セリウム層を形成し、次いで銅メッキから
   なる良熱伝導性金属メッキを施し、該良熱伝導性金属メ
   ッキ層の表面にＰｄおよびＲｈの少くとも１種からなる
   触媒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。