WO2013024545A1 - 複合粒子、ハニカム構造体及びその製造方法並びに排ガス浄化装置 - Google Patents

複合粒子、ハニカム構造体及びその製造方法並びに排ガス浄化装置 Download PDF

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吉豊 西尾
卓成 村上
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Definitions

  • the present invention relates to composite particles, a honeycomb structure, a method for manufacturing a honeycomb structure, and an exhaust gas purification device.
  • SCR selective catalytic reduction
  • zeolite is known as a material that adsorbs ammonia in a selective catalytic reduction system.
  • Patent Document 1 discloses a honeycomb structure having a honeycomb unit including zeolite, inorganic fibers and / or whiskers, and an inorganic binder.
  • SAPO-34 is known as a zeolite excellent in NOx purification performance.
  • SAPO-34 contracts or expands by adsorbing or desorbing water, and the lattice constant changes. For this reason, the honeycomb structure having a honeycomb unit containing SAPO-34 has a problem that the honeycomb unit is likely to be damaged when SAPO-34 adsorbs or desorbs water.
  • the present invention provides composite particles that are excellent in NOx purification performance and can suppress shrinkage due to adsorption of water and expansion due to desorption of water. Objective.
  • the present invention has a honeycomb structure excellent in NOx purification performance and capable of suppressing breakage of the honeycomb unit due to adsorption or desorption of water, a method for manufacturing the honeycomb structure, and the honeycomb structure
  • An object is to provide an exhaust gas purification device.
  • the composite particles of the present invention are composite particles in which a metal oxide is attached to silicoaluminophosphate particles in which the ratio of the amount of Si to the sum of the amounts of Al and P is 0.16 to 0.33.
  • the specific surface area is 250 m 2 / g or more and 450 m 2 / g or less, and the outer surface area is 30 m 2 / g or more and 90 m 2 / g or less.
  • the composite particles of the present invention preferably have a specific surface area of 300 m 2 / g or more and 440 m 2 / g or less, and more preferably a specific surface area of 320 m 2 / g or more and 400 m 2 / g or less.
  • Composite particles of the present invention it is desirable external surface area is less than 40 m 2 / g or more 80 m 2 / g, it is more desirable outer surface area is not more than 50 m 2 / g or more 70m 2 / g.
  • the silicoaluminophosphate particles are preferably ion-exchanged with copper ions and / or iron ions. *
  • a honeycomb structure of the present invention is a honeycomb structure having a honeycomb unit in which a plurality of through-holes are arranged in parallel in the longitudinal direction with a partition wall therebetween, and the honeycomb unit includes the composite particles and the inorganic binder of the present invention.
  • the raw material paste is extruded and then fired.
  • the composite particle content per apparent volume is preferably 230 g / L or more and 360 g / L or less.
  • the apparent volume is the volume of the outer periphery including the void volume.
  • the inorganic binder is preferably a solid content contained in one or more selected from the group consisting of alumina sol, silica sol, titania sol, water glass, sepiolite, attapulgite and boehmite. *
  • the raw material paste preferably further includes one or more selected from the group consisting of inorganic fibers, scale-like substances, tetrapot-like substances, and three-dimensional needle-like substances.
  • the inorganic fiber is at least one selected from the group consisting of alumina, silica, silicon carbide, silica alumina, glass, potassium titanate, and aluminum borate, and the scaly substance includes glass, muscovite, alumina, and silica.
  • the tetrapot-like substance is zinc oxide
  • the three-dimensional needle-like substance is alumina, silica, silicon carbide, silica alumina, glass, potassium titanate, boric acid. It is desirable to be at least one selected from the group consisting of aluminum and boehmite. *
  • the honeycomb structure of the present invention preferably has a plurality of the honeycomb units.
  • the honeycomb structure of the present invention has a NOx purification rate of 85% or more when a simulated gas at 200 ° C. is flowed through the honeycomb structure so that the space velocity is 80000 / h. It is a ratio of the flow rate [m 3 / h] of the simulated gas to the apparent volume [m 3 ] of the honeycomb structure, and the simulated gas has a nitrogen monoxide concentration of 350 ppm and an ammonia concentration of 350 ppm. It is desirable that the oxygen concentration is 10%, the water concentration is 5%, the carbon dioxide concentration is 5%, and the nitrogen balance.
  • the honeycomb structure of the present invention includes a honeycomb unit including cordierite, in which a plurality of through holes are arranged in parallel in the longitudinal direction with a partition wall therebetween, and the composite particles of the present invention are supported on the partition wall.
  • the method for manufacturing a honeycomb structure of the present invention is a method for manufacturing a honeycomb structure having a honeycomb unit in which a plurality of through holes are arranged in parallel in the longitudinal direction with partition walls therebetween, and the composite particles and inorganic particles of the present invention A step of extruding a raw material paste containing a binder, and a step of firing the raw material paste thus formed to produce the honeycomb unit.
  • the exhaust gas purifying apparatus of the present invention is housed in a metal container in a state where a holding sealing material is disposed on the outer peripheral surface excluding both end faces of the honeycomb structure of the present invention.
  • the present invention it is possible to provide composite particles that are excellent in NOx purification performance and can suppress shrinkage due to water adsorption and expansion due to water desorption.
  • a honeycomb structure having excellent NOx purification performance and capable of suppressing damage to the honeycomb unit due to adsorption or desorption of water a method for manufacturing the honeycomb structure, and the honeycomb structure It is possible to provide an exhaust gas purifying apparatus having the following.
  • FIG. 4 is a perspective view showing a honeycomb unit constituting the honeycomb structure of Fig. 3. It is a perspective view which shows the other example of the honeycomb structure of this invention.
  • FIG. 6 is a perspective view showing a honeycomb unit constituting the honeycomb structure of FIG. 5.
  • FIG. 1 shows an example of the honeycomb structure of the present invention.
  • the honeycomb structure 10 includes a single honeycomb unit 11 in which a plurality of through holes 11a are arranged in parallel in the longitudinal direction with a partition wall 11b interposed therebetween. Further, the honeycomb unit 11 is manufactured by extruding a raw material paste containing composite particles in which a metal oxide is adhered to silicoaluminophosphate particles and an inorganic binder, and then firing. Further, an outer peripheral coat layer 12 is formed on the outer peripheral surface excluding both end surfaces of the honeycomb unit 11.
  • composite particles mean composite particles contained in the raw material paste.
  • the ratio of the amount of Si to the sum of the amounts of Al and P in the silicoaluminophosphate particles is 0.16 to 0.33, preferably 0.16 to 0.28, and preferably 0.20 to 0.25. More preferred.
  • the ratio of the amount of Si to the sum of the amounts of Al and P in the silicoaluminophosphate particles is less than 0.16, the shrinkage caused by the adsorption of water by the silicoaluminophosphate particles and the desorption of the silicoaluminophosphate particles It becomes difficult to suppress the expansion caused by this.
  • the unit of the substance amount in the present invention is mol, and the ratio (molar ratio) of the Si substance amount [mol] to the sum of the Al and P substance amounts [mol] of the silicoaluminophosphate particles is the energy dispersion type X It can be measured using a line analyzer (EDS).
  • EDS line analyzer
  • the specific surface area of the composite particles is 250 ⁇ 450m 2 / g, preferably from 260 ⁇ 445m 2 / g, more preferably from 300 ⁇ 440m 2 / g, more preferably 320 ⁇ 400m 2 / g. If the specific surface area of the composite particles is less than 250 m 2 / g, the number of pores in the honeycomb unit 11 decreases, so that the exhaust gas does not easily enter the partition walls 11 b of the honeycomb unit 11, and the silicoaluminophosphate particles become NOx. It will not be used effectively for purification.
  • External surface area of the composite particles is 30 ⁇ 90m 2 / g, preferably from 30 ⁇ 85m 2 / g, more preferably from 40 ⁇ 80m 2 / g, more preferably 50 ⁇ 70m 2 / g.
  • the outer surface area of the composite particles is less than 30 m 2 / g, it becomes difficult to suppress the shrinkage caused by the adsorption of water by the silicoaluminophosphate particles and the expansion caused by the desorption of the water by the silicoaluminophosphate particles.
  • the outer surface area means the surface area excluding the surface area of the pores per unit mass.
  • the silicoaluminophosphate particles usually have a specific surface area of about 500 m 2 / g and an outer surface area of about 5 m 2 / g.
  • the silicoaluminophosphate particles are immersed in a metal oxide sol. After that, by treating with acid and attaching a metal oxide to the surface of the silicoaluminophosphate particles, the specific surface area of the composite particles is made 450 m 2 / g or less and the outer surface area is made 40 m 2 / g or more. Can do.
  • a silica, an alumina, etc. are mentioned, You may use 2 or more types together.
  • Nitric acid etc. are mentioned.
  • the specific surface area of the composite particles can be measured using a BET multipoint method (N 2 adsorption method).
  • a BET multipoint method N 2 adsorption method
  • an automatic specific surface area / pore distribution measuring device Tristar 3000 manufactured by Shimadzu Corporation
  • the outer surface area of the composite particles can be measured using a t-plot method (N 2 adsorption method).
  • a t-plot method N 2 adsorption method
  • an automatic specific surface area / pore distribution measuring device Tristar 3000 manufactured by Shimadzu Corporation
  • the composite particles are composite particles in which a metal oxide is attached to silicoaluminophosphate particles in which the ratio of the amount of Si to the sum of the amounts of Al and P is 0.16 to 0.28, and the specific surface area Is 260 to 445 m 2 / g, and the outer surface area is preferably 30 to 85 m 2 / g.
  • Silicoaluminophosphate particles can be prepared by adding phosphoric acid, aluminum hydroxide, silica and a structure directing agent (SDA) to water to prepare a precursor gel, followed by heating and alkali treatment.
  • SDA structure directing agent
  • the structure directing agent is a template used for forming a regular pore structure when producing silicoaluminophosphate particles.
  • the ratio of the amount of Si to the sum of the amounts of Al and P of the silicoaluminophosphate particles is controlled by adjusting the ratio of the amount of silica to the sum of the amounts of phosphoric acid and aluminum hydroxide. be able to. Further, the specific surface area and the outer surface area of the composite particles can be controlled by adjusting the conditions for immersing the silicoaluminophosphate particles in the sol of the metal oxide.
  • the structure directing agent is not particularly limited, and examples thereof include morpholine, diethylamine, tetraethylammonium hydroxide, triethylamine and the like, and two or more kinds may be used in combination.
  • the silicoaluminophosphate particles are preferably ion-exchanged with copper ions and / or iron ions in consideration of NOx purification performance.
  • Silicoaluminophosphate particles that are ion-exchanged with copper ions and / or iron ions preferably have an ion exchange amount of 1.0 to 5.0% by mass.
  • the ion exchange amount of the silicoaluminophosphate particles is less than 1.0% by mass, the effect of improving the NOx purification performance is reduced.
  • the ion exchange amount of the silicoaluminophosphate particles exceeds 5.0% by mass, the hydrothermal durability decreases, for example, the NOx purification performance at a high temperature of 500 ° C. or higher decreases.
  • the silicoaluminophosphate particles may be ion-exchanged with metal ions other than those described above.
  • the silicoaluminophosphate particles preferably have an average primary particle size of 2.0 to 6.0 ⁇ m.
  • the average primary particle size of the silicoaluminophosphate particles is less than 2.0 ⁇ m, the exhaust gas hardly penetrates into the partition walls 11b, and the silicoaluminophosphate particles are not effectively used for NOx purification.
  • the average primary particle size of the silicoaluminophosphate particles exceeds 6.0 ⁇ m, the porosity of the honeycomb unit 11 increases, the strength of the honeycomb unit 11 decreases, and the specific surface area of the silicoaluminophosphate particles decreases. As a result, the NOx purification performance decreases.
  • the average primary particle size of the silicoaluminophosphate particles is usually about 20 ⁇ m, but the average primary particle size can be reduced by grinding the silicoaluminophosphate particles.
  • the average primary particle size of the silicoaluminophosphate particles can be measured using a laser diffraction type particle size distribution measuring device.
  • the honeycomb unit 11 preferably has a composite particle content of 230 to 360 g / L per apparent volume. If the content of the composite particles per apparent volume of the honeycomb unit 11 is less than 230 g / L, the apparent volume of the honeycomb unit 11 must be increased in order to improve the NOx purification performance. On the other hand, if the content of the composite particles per apparent volume of the honeycomb unit 11 exceeds 360 g / L, the strength of the honeycomb unit 11 becomes insufficient or the aperture ratio of the honeycomb unit 11 becomes small.
  • the apparent volume means the volume of the outer periphery including the void volume.
  • the inorganic binder contained in the raw material paste is not particularly limited, and examples thereof include solids contained in alumina sol, silica sol, titania sol, water glass, sepiolite, attapulgite, boehmite and the like, and two or more kinds may be used in combination.
  • the content of the inorganic binder in the solid content of the raw material paste is preferably 5 to 30% by mass, and more preferably 10 to 20% by mass.
  • the content of the inorganic binder in the solid content of the raw material paste is less than 5% by mass, the strength of the honeycomb unit 11 is lowered.
  • the content of the solid content of the inorganic binder in the solid content of the raw material paste exceeds 30% by mass, it becomes difficult to extrude the honeycomb unit 11.
  • the raw material paste preferably further includes at least one selected from the group consisting of inorganic fibers, scale-like substances, tetrapot-like substances, and three-dimensional needle-like substances.
  • the material constituting the inorganic fiber contained in the raw material paste is not particularly limited, and examples thereof include alumina, silica, silicon carbide, silica alumina, glass, potassium titanate, aluminum borate and the like. Good.
  • the aspect ratio of the inorganic fibers contained in the raw material paste is preferably 2 to 1000, more preferably 5 to 800, and even more preferably 10 to 500.
  • the aspect ratio of the inorganic fibers contained in the raw material paste is less than 2, the effect of improving the strength of the honeycomb unit 11 is reduced.
  • the aspect ratio of the inorganic fiber contained in the raw material paste exceeds 1000, the die may be clogged when the honeycomb unit 11 is extruded, or the inorganic fiber breaks and the strength of the honeycomb unit 11 is increased. The effect to improve becomes small.
  • the scaly substance means a flat substance, preferably having a thickness of 0.2 to 5.0 ⁇ m, preferably having a maximum length of 10 to 160 ⁇ m, and a ratio of the maximum length to the thickness of 3 It is preferable that it is -250.
  • the tetrapot-like substance means a substance in which the needle-like portion extends three-dimensionally.
  • the average needle-like length of the needle-like portion is preferably 5 to 30 ⁇ m, and the average diameter of the needle-like portion is 0.5. It is preferable that the thickness is ⁇ 5.0 ⁇ m.
  • Zinc oxide Although it does not specifically limit as a material which comprises the tetrapot-like substance contained in a raw material paste, Zinc oxide etc. are mentioned, You may use 2 or more types together.
  • the three-dimensional acicular substance means a substance in which the acicular parts are bonded by an inorganic compound such as glass near the center of each acicular part, and the average acicular length of the acicular parts is 5 to 30 ⁇ m. It is preferable that the average diameter of the needle-shaped part is 0.5 to 5.0 ⁇ m.
  • the three-dimensional acicular substance may have a plurality of acicular portions that are three-dimensionally connected, and preferably has a needle-like diameter of 0.1 to 5.0 ⁇ m and a length of 0.3 to It is preferably 30.0 ⁇ m, and the ratio of length to diameter is preferably 1.4 to 50.0.
  • the material constituting the three-dimensional acicular substance contained in the raw material paste is not particularly limited, and examples thereof include alumina, silica, silicon carbide, silica alumina, glass, potassium titanate, aluminum borate, boehmite, and the like. You may use together.
  • the content of inorganic fiber, scale-like substance, tetrapot-like substance and three-dimensional needle-like substance in the solid content of the raw material paste is preferably 3 to 50% by mass, more preferably 3 to 30% by mass. More preferred is 20% by mass.
  • the content of the inorganic fiber, the scale-like substance, the tetrapot-like substance, and the three-dimensional needle-like substance in the solid content of the raw material paste is less than 3% by mass, the effect of improving the strength of the honeycomb unit 11 becomes small.
  • the honeycomb unit 11 preferably has a porosity of 40 to 60%.
  • the porosity of the honeycomb unit 11 is less than 40%, the exhaust gas hardly penetrates into the partition walls 11b, and the silicoaluminophosphate particles are not effectively used for the purification of NOx.
  • the porosity of the honeycomb unit 11 exceeds 60%, the strength of the honeycomb unit 11 becomes insufficient.
  • the porosity of the honeycomb unit 11 can be measured using a mercury intrusion method.
  • the honeycomb unit 11 preferably has an opening ratio of a cross section perpendicular to the longitudinal direction of 50 to 75%.
  • the opening ratio of the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the honeycomb unit 11 is less than 50%, the silicoaluminophosphate particles are not effectively used for the purification of NOx.
  • the opening ratio of the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the honeycomb unit 11 exceeds 75%, the strength of the honeycomb unit 11 becomes insufficient.
  • the density of the through holes 11a having a cross section perpendicular to the longitudinal direction is preferably 31 to 155 / cm 2 .
  • the density of the through-holes 11a having a cross section perpendicular to the longitudinal direction of the honeycomb unit 11 is less than 31 / cm 2 , it becomes difficult for the silicoaluminophosphate particles and the exhaust gas to come into contact with each other, and the NOx purification performance is lowered.
  • the density of the through holes 11a having a cross section perpendicular to the longitudinal direction of the honeycomb unit 11 exceeds 155 / cm 2 , the pressure loss of the honeycomb structure 10 increases.
  • the thickness of the partition wall 11b of the honeycomb unit 11 is preferably 0.10 to 0.50 mm, and more preferably 0.15 to 0.35 mm. When the thickness of the partition wall 11b is less than 0.10 mm, the strength of the honeycomb unit 11 is lowered. On the other hand, if the thickness of the partition wall 11b exceeds 0.50 mm, the exhaust gas hardly penetrates into the partition wall 11b, and the silicoaluminophosphate particles are not effectively used for the purification of NOx.
  • the outer peripheral coat layer 12 preferably has a thickness of 0.1 to 2.0 mm.
  • the thickness of the outer peripheral coat layer 12 is less than 0.1 mm, the effect of improving the strength of the honeycomb structure 10 becomes insufficient.
  • the thickness of the outer peripheral coat layer 12 exceeds 2.0 mm, the content of the composite particles per unit volume of the honeycomb structure 10 is lowered, and the NOx purification performance is lowered.
  • the shape of the honeycomb structure 10 is not limited to a cylindrical shape, and examples thereof include a prismatic shape, an elliptical cylindrical shape, a long cylindrical shape, and a rounded chamfered prismatic shape (for example, a rounded chamfered triangular prism shape).
  • the shape of the through hole 11a is not limited to a quadrangular prism shape, but may be a triangular prism shape, a hexagonal prism shape, or the like.
  • the honeycomb structure 10 preferably has a NOx purification rate of 85% or more when a simulated gas of 200 ° C. is flowed so that the space velocity is 80000 / h.
  • the space velocity is the ratio of the flow rate [m 3 / h] of the simulated gas to the apparent volume [m 3 ] of the honeycomb structure 10, and the simulated gas has a nitrogen monoxide concentration of 350 ppm, ammonia
  • the concentration of oxygen is 350 ppm, the concentration of oxygen is 10%, the concentration of water is 5%, the concentration of carbon dioxide is 5%, and the nitrogen balance.
  • extrusion is performed using a raw material paste containing composite particles and an inorganic binder, and further containing at least one selected from the group consisting of inorganic fibers, scaly substances, tetrapot-like substances, and three-dimensional acicular substances, if necessary.
  • a cylindrical honeycomb formed body in which a plurality of through holes are arranged in parallel in the longitudinal direction with a partition wall therebetween is manufactured.
  • the raw material paste may further contain an organic binder, a dispersion medium, a molding aid and the like, if necessary.
  • the organic binder is not particularly limited, and examples thereof include methyl cellulose, carboxymethyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, polyethylene glycol, phenol resin, and epoxy resin, and two or more kinds may be used in combination.
  • the content of the organic binder in the raw material paste is preferably 1 to 10% by mass with respect to the total amount of the composite particles, inorganic binder, inorganic fiber, scale-like substance, tetrapot-like substance and three-dimensional acicular substance. .
  • the dispersion medium is not particularly limited, and examples thereof include water, organic solvents such as benzene, alcohols such as methanol, and the like.
  • the molding aid is not particularly limited, and examples thereof include ethylene glycol, dextrin, fatty acid, fatty acid soap, polyalcohol and the like, and two or more kinds may be used in combination.
  • the raw material paste it is preferable to mix and knead, and it may be mixed using a mixer, an attritor or the like, or may be kneaded using a kneader or the like.
  • the honeycomb formed body is dried by using a dryer such as a microwave dryer, a hot air dryer, a dielectric dryer, a vacuum dryer, a vacuum dryer, a freeze dryer or the like to prepare a honeycomb dried body.
  • a dryer such as a microwave dryer, a hot air dryer, a dielectric dryer, a vacuum dryer, a vacuum dryer, a freeze dryer or the like to prepare a honeycomb dried body.
  • honeycomb dried body is degreased to produce a honeycomb degreased body.
  • the degreasing conditions can be appropriately selected depending on the type and amount of the organic substance contained in the dried honeycomb body, but it is preferably 2 hours at 400 ° C.
  • the honeycomb degreased body is fired to produce a cylindrical honeycomb unit 11.
  • the firing temperature is preferably 600 to 1200 ° C, and more preferably 600 to 1000 ° C.
  • the firing temperature is less than 600 ° C.
  • the sintering does not proceed and the strength of the honeycomb unit 11 is reduced.
  • the firing temperature exceeds 1200 ° C., the sintering proceeds too much and the reaction sites of the silicoaluminophosphate particles are reduced.
  • the outer peripheral coat layer paste is applied to the outer peripheral surface excluding both end surfaces of the cylindrical honeycomb unit 11.
  • a solid content contained in silica sol, an alumina sol, etc. is mentioned, You may use 2 or more types together. Among these, a solid content contained in silica sol is preferable.
  • the material constituting the inorganic particles contained in the outer peripheral coat layer paste is not particularly limited, but examples thereof include carbides such as silicon carbide, nitrides such as silicon nitride and boron nitride, and two or more kinds may be used in combination. . Of these, silicon carbide is preferred because of its excellent thermal conductivity.
  • a silica alumina, a mullite, an alumina, a silica etc. are mentioned, You may use 2 or more types together. Of these, alumina is preferable.
  • the outer periphery coating layer paste may further contain an organic binder.
  • the outer peripheral coat layer paste may further contain balloons, pore formers, and the like, which are fine hollow spheres of oxide ceramics.
  • the balloon contained in the outer periphery coating layer paste is not particularly limited, and examples thereof include alumina balloons, glass micro balloons, shirasu balloons, fly ash balloons, mullite balloons, and the like, and two or more kinds may be used in combination. Among these, an alumina balloon is preferable.
  • a spherical acrylic particle, a graphite, etc. are mentioned, You may use 2 or more types together.
  • the honeycomb unit 11 to which the outer peripheral coat layer paste has been applied is dried and solidified to produce a columnar honeycomb structure 10.
  • the outer peripheral coat layer paste contains an organic binder, it is preferably degreased.
  • the degreasing conditions can be appropriately selected depending on the kind and amount of the organic substance, but it is preferably 1 hour at 600 ° C.
  • the silicoaluminophosphate particles can be ion-exchanged by immersing the honeycomb unit 11 in an aqueous solution containing copper ions and / or iron ions.
  • a raw material paste containing composite particles in which metal oxides are attached to silicoaluminophosphate particles that have been ion-exchanged with copper ions and / or iron ions may be used.
  • FIG. 2 shows an example of the exhaust gas purifying apparatus of the present invention.
  • the honeycomb structure 10 is accommodated in a metal container (shell) 30 in a state where the holding sealing material 20 is disposed on the outer peripheral surface excluding both end surfaces.
  • the exhaust gas purification apparatus 100 includes an injection nozzle that injects ammonia or a compound that generates ammonia by decomposition into a pipe (not shown) on the upstream side of the honeycomb structure 10 with respect to the direction in which the exhaust gas flows.
  • An injection means (not shown) is installed.
  • ammonia is added to the exhaust gas flowing through the pipe, so that the NOx contained in the exhaust gas is reduced by the composite particles contained in the honeycomb unit 11.
  • the compound that decomposes to generate ammonia is not particularly limited as long as it is a compound that is heated by exhaust gas in a pipe and generates ammonia, but urea water is preferable because of excellent storage stability.
  • the urea water is heated by the exhaust gas in the pipe and hydrolyzes to generate ammonia.
  • FIG. 3 shows another example of the honeycomb structure of the present invention.
  • a plurality of honeycomb units 11 ′ in which a plurality of through holes 11 a are arranged in parallel in the longitudinal direction with a partition wall 11 b interposed therebetween are bonded via an adhesive layer 13.
  • the configuration is the same as that of the honeycomb structure 10.
  • the honeycomb unit 11 ′ preferably has a cross-sectional area of a cross section perpendicular to the longitudinal direction of 5 to 50 cm 2 .
  • the cross-sectional area of the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the honeycomb unit 11 ′ is less than 5 cm 2 , the pressure loss of the honeycomb structure 10 ′ increases.
  • the cross-sectional area of the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the honeycomb unit 11 ′ exceeds 50 cm 2 , the strength against the thermal stress generated in the honeycomb unit 11 ′ becomes insufficient.
  • the shape of the honeycomb unit 11 ′ excluding the honeycomb unit 11 ′ located on the outer peripheral portion of the honeycomb structure 10 ′ is not limited to a rectangular column shape, and includes a hexagonal column shape.
  • the honeycomb unit 11 ′ has the same configuration as the honeycomb unit 11 except for the cross-sectional area and shape of a cross section perpendicular to the longitudinal direction.
  • the adhesive layer 13 preferably has a thickness of 0.5 to 2.0 mm.
  • the thickness of the adhesive layer 13 is less than 0.5 mm, the adhesive strength of the honeycomb unit 11 ′ becomes insufficient.
  • the thickness of the adhesive layer 13 exceeds 2.0 mm, the pressure loss of the honeycomb structure 10 ′ increases.
  • a quadrangular columnar honeycomb unit 11 ' is manufactured.
  • an adhesive layer paste is applied to the outer peripheral surface excluding both end faces of the plurality of honeycomb units 11 ′, bonded, and then dried and solidified to produce an aggregate of the honeycomb units 11 ′.
  • the adhesive layer paste is not particularly limited, and examples thereof include a mixture of inorganic binder and inorganic particles, a mixture of inorganic binder and inorganic fibers, a mixture of inorganic binder, inorganic particles, and inorganic fibers.
  • the inorganic binder contained in the adhesive layer paste is not particularly limited, and examples thereof include solids contained in silica sol, alumina sol and the like, and two or more kinds may be used in combination. Among these, a solid content contained in silica sol is preferable.
  • the material constituting the inorganic particles contained in the adhesive layer paste is not particularly limited, and examples thereof include carbides such as silicon carbide, nitrides such as silicon nitride and boron nitride, and two or more kinds may be used in combination. Of these, silicon carbide is preferred because of its excellent thermal conductivity.
  • the material constituting the inorganic fibers contained in the adhesive layer paste is not particularly limited, and examples thereof include silica alumina, mullite, alumina, silica and the like, and two or more kinds may be used in combination. Of these, alumina is preferable.
  • the adhesive layer paste may further contain an organic binder.
  • the organic binder contained in the adhesive layer paste is not particularly limited, and examples thereof include polyvinyl alcohol, methyl cellulose, ethyl cellulose, carboxymethyl cellulose and the like, and two or more kinds may be used in combination.
  • the adhesive layer paste may further contain balloons that are fine hollow spheres of oxide ceramics, a pore-forming agent, and the like.
  • the balloon contained in the adhesive layer paste is not particularly limited, and examples thereof include an alumina balloon, a glass microballoon, a shirasu balloon, a fly ash balloon, and a mullite balloon, and two or more kinds may be used in combination. Among these, an alumina balloon is preferable.
  • the pore former contained in the adhesive layer paste is not particularly limited, and examples thereof include spherical acrylic particles and graphite, and two or more kinds may be used in combination.
  • the aggregate of the honeycomb units 11 ′ is cut into a cylindrical shape, the aggregate of the cylindrical honeycomb units 11 ′ is manufactured by polishing as necessary.
  • the honeycomb unit 11 ′ and a honeycomb unit whose cross section perpendicular to the longitudinal direction has a predetermined shape are bonded to each other so that the columnar honeycomb unit Aggregates may be produced.
  • the outer peripheral coat layer paste is applied to the outer peripheral surface excluding both end surfaces of the aggregate of the cylindrical honeycomb units 11 ′.
  • the outer peripheral coat layer paste may be the same as or different from the adhesive layer paste.
  • a columnar honeycomb structure 10 ′ is manufactured by drying and solidifying the aggregate of columnar honeycomb units 11 ′ coated with the outer periphery coating layer paste.
  • an organic binder is contained in the adhesive layer paste and / or the outer peripheral coat layer paste, it is preferable to degrease.
  • the degreasing conditions can be appropriately selected depending on the kind and amount of the organic substance, but it is preferably 1 hour at 600 ° C.
  • FIG. 5 shows another example of the honeycomb structure of the present invention.
  • the honeycomb structure 10 ′′ is a honeycomb structure except that four honeycomb units 11 ′′ (see FIG. 6) having a cross-sectional shape perpendicular to the longitudinal direction and having a sector shape with a central angle of 90 ° are bonded.
  • the structure is the same as that of the structure 10 ′.
  • outer peripheral coat layer 12 may not be formed in the honeycomb structures 10, 10 ′ and 10 ′′.
  • the honeycomb structure of the present invention is not limited to a configuration having a honeycomb unit manufactured by extruding a raw material paste containing composite particles and an inorganic binder and then firing, and has a honeycomb unit containing cordierite,
  • the composite particles may be supported on the partition walls. Thereby, NOx can be purified. Moreover, it is possible to suppress the generation of cracks in the composite particles and the detachment of the composite particles due to shrinkage or expansion due to adsorption or desorption of water.
  • the silicoaluminophosphate particles can be pulverized to reduce the average primary particle size.
  • the silicoaluminophosphate particles preferably have an average primary particle size of 1 to 5 ⁇ m.
  • the average primary particle size of the silicoaluminophosphate particles is less than 1 ⁇ m, the composite particles are hardly supported on the partition walls.
  • the average primary particle size of the silicoaluminophosphate particles exceeds 5 ⁇ m, the specific surface area of the composite particles becomes small, and the NOx purification performance decreases.
  • Such a honeycomb structure preferably has a single honeycomb unit similarly to the honeycomb structure 10 (see FIG. 1).
  • honeycomb structure may have an outer peripheral coat layer formed thereon or may not have an outer peripheral coat layer formed thereon.
  • honeycomb structure 10 like the honeycomb structure 10, such a honeycomb structure can be applied to an exhaust gas purification apparatus as shown in FIG.
  • part means “part by mass”.
  • Example 1 In water, 9.8 parts of an aqueous phosphoric acid solution having a concentration of 85% by mass, 7.0 parts of an aluminum hydroxide aqueous solution having a concentration of 95% by mass, 5.5 parts of silica sol having a solid content of 30% by mass, and a structure directing agent 11.3 parts of morpholine was sequentially added and stirred to obtain a precursor gel. Next, after encapsulating the precursor gel in an autoclave (200 ml), while rotating at a rotation speed of 10 rpm, the temperature was increased to 200 ° C. at a temperature increase rate of 5 ° C./min and held for 24 hours. Produced.
  • the silicon ions were exchanged with copper ions by immersing the silicoaluminophosphate particles in an aqueous copper nitrate solution.
  • Silicoaluminophosphate particles had an exchange amount of 2.7% by mass with copper ions.
  • the silicoaluminophosphate particles ion-exchanged with copper ions are pulverized so as to have an average primary particle size of 3.0 ⁇ m
  • the silicoaluminophosphate particles are obtained by adding Si to the sum of the amounts of Al and P.
  • the quantity ratio was 0.16.
  • silica sol having a solid content of 20% by mass and 100 parts of the resulting silicoaluminophosphate particles were sequentially added to water, followed by stirring for 30 minutes, and then 2 parts of an aqueous nitric acid solution having a concentration of 10% by mass was added. And stirred to obtain a precursor gel.
  • the precursor gel was dried to produce composite particles, the composite particles had a specific surface area of 360 m 2 / g and an outer surface area of 55 m 2 / g.
  • Example 2 50 parts by weight of silica sol having a solid content of 20% by mass and 100 parts of the obtained silicoaluminophosphate particles were sequentially added to water, and the mixture was agitated in the same manner as in Example 1 except that the mixture was stirred for 15 minutes.
  • the composite particles had a specific surface area of 400 m 2 / g and an outer surface area of 30 m 2 / g.
  • Example 3 In the same manner as in Example 1, except that 150 parts of silica sol having a solid content of 20% by mass and 100 parts of the obtained silicoaluminophosphate particles were sequentially added to water and stirred for 60 minutes. When the particles were produced, the composite particles had a specific surface area of 305 m 2 / g and an outer surface area of 85 m 2 / g.
  • Example 4 In water, 9.8 parts of a phosphoric acid aqueous solution having a concentration of 85% by mass, 7.0 parts of an aluminum hydroxide aqueous solution having a concentration of 95% by mass, 7.9 parts of silica sol having a solid content of 30% by mass, and 11.3 parts of morpholine as a structure directing agent was sequentially added and stirred to obtain a precursor gel. Next, after encapsulating the precursor gel in an autoclave (200 ml), while rotating at a rotation speed of 10 rpm, the temperature was increased to 200 ° C. at a temperature increase rate of 5 ° C./min and held for 24 hours. Produced.
  • silicoaluminophosphate particles were immersed in an aqueous copper nitrate solution to exchange ions with copper ions.
  • Silicoaluminophosphate particles had an exchange amount of 2.7% by mass with copper ions.
  • the silicoaluminophosphate particles ion-exchanged with copper ions are pulverized so as to have an average primary particle size of 3.0 ⁇ m
  • the silicoaluminophosphate particles are obtained by adding Si to the sum of the amounts of Al and P.
  • the quantity ratio was 0.23.
  • silica sol having a solid content of 20% by mass and 100 parts of the obtained silicoaluminophosphate particles were sequentially added to water and stirred for 60 minutes, and then 2 parts of a nitric acid solution having a concentration of 10% by mass was added. And stirred to obtain a precursor gel.
  • the precursor gel was dried to produce composite particles, the composite particles had a specific surface area of 325 m 2 / g and an outer surface area of 60 m 2 / g.
  • Example 5 50 parts of silica sol having a solid content of 20% by mass and 100 parts of the obtained silicoaluminophosphate particles were sequentially added to water, and the mixture was stirred in the same manner as in Example 4 except that the mixture was stirred for 20 minutes.
  • the composite particles had a specific surface area of 435 m 2 / g and an outer surface area of 32 m 2 / g.
  • Example 6 In water, 9.8 parts of a phosphoric acid aqueous solution having a concentration of 85% by mass, 7.0 parts of an aluminum hydroxide aqueous solution having a concentration of 95% by mass, 9.6 parts of silica sol having a solid content of 30% by mass, and 11.3 parts of morpholine as a structure directing agent was sequentially added and stirred to obtain a precursor gel. Next, after encapsulating the precursor gel in an autoclave (200 ml), while rotating at a rotation speed of 10 rpm, the temperature was increased to 200 ° C. at a temperature increase rate of 5 ° C./min and held for 24 hours. Produced.
  • the silicon ions were exchanged with copper ions by immersing the silicoaluminophosphate particles in an aqueous copper nitrate solution.
  • Silicoaluminophosphate particles had an exchange amount of 2.7% by mass with copper ions.
  • the silicoaluminophosphate particles ion-exchanged with copper ions are pulverized so as to have an average primary particle size of 3.0 ⁇ m
  • the silicoaluminophosphate particles are obtained by adding Si to the sum of the amounts of Al and P.
  • the quantity ratio was 0.28.
  • silica sol having a solid content of 20% by mass and 100 parts of the obtained silicoaluminophosphate particles were sequentially added to water, and stirred for 120 minutes, and then 2 parts of a nitric acid aqueous solution having a concentration of 10% by mass was added. And stirred to obtain a precursor gel.
  • the precursor gel was dried to produce composite particles, the composite particles had a specific surface area of 260 m 2 / g and an outer surface area of 75 m 2 / g.
  • Example 7 100 parts of a silica sol having a solid content of 20% by mass and 100 parts of the obtained silicoaluminophosphate particles were sequentially added to water and mixed for 10 minutes. When the particles were produced, the composite particles had a specific surface area of 445 m 2 / g and an outer surface area of 42 m 2 / g.
  • the silicon ions were exchanged with copper ions by immersing the silicoaluminophosphate particles in an aqueous copper nitrate solution.
  • Silicoaluminophosphate particles had an exchange amount of 2.7% by mass with copper ions.
  • the silicoaluminophosphate particles ion-exchanged with copper ions are pulverized so as to have an average primary particle size of 3.0 ⁇ m
  • the silicoaluminophosphate particles are obtained by adding Si to the sum of the amounts of Al and P.
  • the quantity ratio was 0.15.
  • silica sol having a solid content of 20% by mass and 100 parts of the obtained silicoaluminophosphate particles were sequentially added to water, followed by stirring for 30 minutes, and then 2 parts of an aqueous nitric acid solution having a concentration of 10% by mass was added. And stirred to obtain a precursor gel.
  • the precursor gel was dried to produce composite particles, the composite particles had a specific surface area of 365 m 2 / g and an outer surface area of 48 m 2 / g.
  • Comparative Example 2 In the same manner as in Comparative Example 1, except that 100 parts of silica sol having a solid content of 20% by mass and 100 parts of the obtained silicoaluminophosphate particles were sequentially added to water and stirred for 60 minutes. When the particles were produced, the composite particles had a specific surface area of 280 m 2 / g and an outer surface area of 59 m 2 / g.
  • Example 3 In the same manner as in Example 1 except that 100 parts of silica sol having a solid content of 20% by mass and 100 parts of the obtained silicoaluminophosphate particles were sequentially added to water and stirred for 120 minutes. When the particles were prepared, the composite particles had a specific surface area of 240 m 2 / g and an outer surface area of 62 m 2 / g.
  • Example 4 In the same manner as in Example 1 except that 30 parts of silica sol having a solid content of 20% by mass and 100 parts of the obtained silicoaluminophosphate particles were sequentially added to water and stirred for 20 minutes. When the particles were produced, the composite particles had a specific surface area of 370 m 2 / g and an outer surface area of 25 m 2 / g.
  • Example 5 In the same manner as in Example 4 except that 50 parts of silica sol having a solid content of 20% by mass and 100 parts of the obtained silicoaluminophosphate particles were sequentially added to water and stirred for 45 minutes. When the particles were produced, the composite particles had a specific surface area of 300 m 2 / g and an outer surface area of 20 m 2 / g.
  • Example 6 In the same manner as in Example 4 except that 50 parts of silica sol having a solid content of 20% by mass and 100 parts of the obtained silicoaluminophosphate particles were sequentially added to water and stirred for 10 minutes. When the particles were produced, the composite particles had a specific surface area of 470 m 2 / g and an outer surface area of 35 m 2 / g.
  • Example 7 In the same manner as in Example 6 except that 50 parts of silica sol having a solid content of 20% by mass and 100 parts of the obtained silicoaluminophosphate particles were sequentially added to water and stirred for 12 minutes. When the particles were produced, the composite particles had a specific surface area of 430 m 2 / g and an outer surface area of 15 m 2 / g.
  • ICP-8100 manufactured by Shimadzu Corporation was used for ICP emission analysis to measure the exchange amount of silicoaluminophosphate particles with copper ions.
  • Average primary particle size The average primary particle size was measured using a laser diffraction particle size distribution analyzer MAS5001 (Malvern).
  • the raw material paste was extrusion-molded using an extrusion molding machine to produce a fan-shaped columnar honeycomb molded body. Then, using a microwave dryer and a hot air dryer, the honeycomb formed body was dried at 110 ° C. for 10 minutes to produce a honeycomb dried body. Furthermore, the honeycomb formed body was degreased at 400 ° C. for 5 hours to prepare a honeycomb degreased body. Next, the honeycomb degreased body was fired at 700 ° C. for 2 hours to produce a honeycomb unit.
  • the honeycomb unit had a fan-shaped column shape with a radius of 132 mm, a central angle of 90 °, and a length of 76.2 mm, a partition wall thickness of 0.20 mm, and a density of through holes of 124 holes / cm 2 .
  • an adhesive layer paste was prepared.
  • the adhesive layer paste was applied to the outer peripheral surface excluding the end face of the honeycomb unit so that the thickness of the adhesive layer 13 was 1.0 mm, and the four honeycomb units were bonded together, and then dried at 150 ° C. for 10 minutes. By solidifying, an aggregate of cylindrical honeycomb units was produced.
  • the adhesive layer paste was dried and solidified at 150 ° C. for 10 minutes, and degreased at 600 ° C. for 1 hour to prepare a honeycomb structure.
  • the space velocity (SV) is the ratio of the flow rate [m 3 / h] of the simulated gas to the apparent volume [m 3 ] of the sample.
  • the simulated gas has a nitrogen monoxide concentration of 350 ppm and an ammonia concentration of 350 ppm, oxygen concentration 10%, water concentration 5%, carbon dioxide concentration 5%, nitrogen balance.
  • Table 1 shows the evaluation results of Si / (Al + P) of the silicoaluminophosphate particles of Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 7, specific surface area of the composite particles, outer surface area, cracks in the honeycomb structure, and NOx purification rate. Indicates.
  • Si / (Al + P) means the ratio of the substance amount of Si to the sum of the substance quantities of Al and P.
  • the honeycomb structure manufactured using the composite particles of Examples 1 to 7 has no outer surface area of 30 to 85 m 2 / g and no cracks are generated in the honeycomb unit. For this reason, it is considered that the occurrence of cracks in the honeycomb unit due to the shrinkage or expansion caused by the composite particles of Examples 1 to 7 adsorbing or desorbing water can be suppressed.
  • the honeycomb structures manufactured using the composite particles of Examples 1 to 7 have excellent NOx purification performance because the NOx purification rate is 85 to 96%.
  • the composite particles of Comparative Examples 1 and 2 have a silicon / aluminophosphate particle Si / (Al + P) of 0.15, and the honeycomb structure manufactured using the composite particles of Comparative Examples 1 and 2 is a honeycomb unit. It can be seen that cracks occur. For this reason, it is considered that generation of cracks in the honeycomb unit due to contraction or expansion due to the composite particles of Comparative Examples 1 and 2 adsorbing or desorbing water cannot be suppressed. In addition, it can be seen that the honeycomb structures manufactured using the composite particles of Comparative Examples 1 and 2 have a NOx purification rate of 77 to 79%, so that the NOx purification performance decreases.
  • the composite particles of Comparative Example 3 have a specific surface area of 240 m 2 / g, and the honeycomb structure manufactured using the composite particles of Comparative Example 3 has a NOx purification rate of 75%. It turns out that it falls.
  • the composite particles of Comparative Examples 4, 5, and 7 have an outer surface area of 15 to 25 m 2 / g, and the honeycomb structures manufactured using the composite particles of Comparative Examples 4, 5, and 7 generate cracks in the honeycomb unit. I understand that For this reason, it is considered that the generation of cracks in the honeycomb unit due to the shrinkage or expansion caused by the composite particles of Comparative Examples 4, 5, and 7 adsorbing or desorbing water cannot be suppressed.
  • the composite particles of Comparative Example 6 have a specific surface area of 470 m 2 / g, and it can be seen that the honeycomb structure manufactured using the composite particles of Comparative Example 6 generates cracks in the honeycomb unit. For this reason, it is considered that generation of cracks in the honeycomb unit due to contraction or expansion due to the composite particles of Comparative Example 6 adsorbing or desorbing water cannot be suppressed.

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Abstract

本発明は、NOx の浄化性能に優れ、水を吸着することによる収縮及び水を脱着することによる膨張を抑制できる複合粒子の提供、そしてNOx の浄化性能に優れ、水を吸着又は脱着することによるハニカムユニットの破損を抑制できるハニカム構造体、該ハニカム構造体の製造方法、該ハニカム構造体を有する排ガス浄化装置の提供を目的・課題とする。そして、本発明の複合粒子は、Al 及びP の物質量の和に対するSi の物質量の比が0.16 以上0.33 以下であるシリコアルミノホスフェート粒子に金属酸化物が付着している複合粒子であって、比表面積が250m2/g 以上450m2/g 以下であり、外表面積が30m2/g 以上90m2/g 以下であることを特徴とする。

Description

複合粒子、ハニカム構造体及びその製造方法並びに排ガス浄化装置
　本発明は、複合粒子、ハニカム構造体、ハニカム構造体の製造方法及び排ガス浄化装置に関する。
　従来、自動車の排ガスを浄化するシステムの一つとして、アンモニアを用いて、ＮＯｘを窒素と水に還元する選択触媒還元（ＳＣＲ）システムが知られている。
　また、選択触媒還元システムにおいて、アンモニアを吸着する材料として、ゼオライトが知られている。
　特許文献１には、ゼオライトと、無機繊維及び／又はウィスカと、無機バインダを含むハニカムユニットを有するハニカム構造体が開示されている。
　一方、ＮＯｘの浄化性能に優れるゼオライトとして、ＳＡＰＯ－３４が知られている。
国際公開第０６／１３７１４９号
　しかしながら、ＳＡＰＯ－３４は、水を吸着又は脱着することにより、収縮又は膨張して格子定数が変化する。このため、ＳＡＰＯ－３４を含むハニカムユニットを有するハニカム構造体は、ＳＡＰＯ－３４が水を吸着又は脱着することにより、ハニカムユニットが破損しやすいという問題がある。
　本発明は、上記の従来技術が有する問題に鑑み、ＮＯｘの浄化性能に優れ、水を吸着することによる収縮及び水を脱着することによる膨張を抑制することが可能な複合粒子を提供することを目的とする。
　また、本発明は、ＮＯｘの浄化性能に優れ、水を吸着又は脱着することによるハニカムユニットの破損を抑制することが可能なハニカム構造体、該ハニカム構造体の製造方法、該ハニカム構造体を有する排ガス浄化装置を提供することを目的とする。
本発明の複合粒子は、Ａｌ及びＰの物質量の和に対するＳｉの物質量の比が０．１６以上０．３３以下であるシリコアルミノホスフェート粒子に金属酸化物が付着している複合粒子であって、比表面積が２５０ｍ２／ｇ以上４５０ｍ２／ｇ以下であり、外表面積が３０ｍ２／ｇ以上９０ｍ２／ｇ以下である。　
本発明の複合粒子は、比表面積が３００ｍ２／ｇ以上４４０ｍ２／ｇ以下であることが望ましく、比表面積が３２０ｍ２／ｇ以上４００ｍ２／ｇ以下であることがさらに望ましい。　
本発明の複合粒子は、外表面積が４０ｍ２／ｇ以上８０ｍ２／ｇ以下であることが望ましく、外表面積が５０ｍ２／ｇ以上７０ｍ２／ｇ以下であることがさらに望ましい。　
前記シリコアルミノホスフェート粒子は、銅イオン及び／又は鉄イオンによりイオン交換されていることが望ましい。　
本発明のハニカム構造体は、複数の貫通孔が隔壁を隔てて長手方向に並設されているハニカムユニットを有するハニカム構造体であって、前記ハニカムユニットは、本発明の複合粒子及び無機バインダを含む原料ペーストを押出成形した後、焼成して作製されている。　
前記ハニカムユニットは、見掛けの体積当たりの前記複合粒子の含有量が２３０ｇ／Ｌ以上３６０ｇ／Ｌ以下であることが望ましい。なお、前記見掛けの体積は、空隙の体積を含む外周の体積である。　
前記無機バインダは、アルミナゾル、シリカゾル、チタニアゾル、水ガラス、セピオライト、アタパルジャイト及びベーマイトからなる群より選択される一種以上に含まれる固形分であることが望ましい。　
前記原料ペーストは、無機繊維、鱗片状物質、テトラポット状物質及び三次元針状物質からなる群より選択される一種以上をさらに含むことが望ましい。　
前記無機繊維は、アルミナ、シリカ、炭化ケイ素、シリカアルミナ、ガラス、チタン酸カリウム及びホウ酸アルミニウムからなる群より選択される一種以上であり、前記鱗片状物質は、ガラス、白雲母、アルミナ及びシリカからなる群より選択される一種以上であり、前記テトラポット状物質は、酸化亜鉛であり、前記三次元針状物質は、アルミナ、シリカ、炭化ケイ素、シリカアルミナ、ガラス、チタン酸カリウム、ホウ酸アルミニウム及びベーマイトからなる群より選択される一種以上であることが望ましい。　
本発明のハニカム構造体は、複数の前記ハニカムユニットを有することが望ましい。　
本発明のハニカム構造体は、空間速度が８００００／ｈとなるように２００℃の模擬ガスを当該ハニカム構造体に流した場合のＮＯｘの浄化率が８５％以上であり、前記空間速度は、当該ハニカム構造体の見掛けの体積［ｍ３］に対する前記模擬ガスの流量［ｍ３／ｈ］の比であり、前記模擬ガスは、一酸化窒素の濃度が３５０ｐｐｍであり、アンモニアの濃度が３５０ｐｐｍであり、酸素の濃度が１０％であり、水の濃度が５％であり、二酸化炭素の濃度が５％であり、窒素バランスであることが望ましい。　
本発明のハニカム構造体は、コージェライトを含み、複数の貫通孔が隔壁を隔てて長手方向に並設されているハニカムユニットを有し、本発明の複合粒子が前記隔壁に担持されている。　
本発明のハニカム構造体の製造方法は、複数の貫通孔が隔壁を隔てて長手方向に並設されているハニカムユニットを有するハニカム構造体を製造する方法であって、本発明の複合粒子及び無機バインダを含む原料ペーストを押出成形する工程と、該押出成形された原料ペーストを焼成して前記ハニカムユニットを作製する工程を有する。
　本発明の排ガス浄化装置は、本発明のハニカム構造体の両端面を除く外周面に保持シール材が配置されている状態で、金属容器に収容されている。
　本発明によれば、ＮＯｘの浄化性能に優れ、水を吸着することによる収縮及び水を脱着することによる膨張を抑制することが可能な複合粒子を提供することができる。
　また、本発明によれば、ＮＯｘの浄化性能に優れ、水を吸着又は脱着することによるハニカムユニットの破損を抑制することが可能なハニカム構造体、該ハニカム構造体の製造方法、該ハニカム構造体を有する排ガス浄化装置を提供することができる。
本発明のハニカム構造体の一例を示す斜視図である。 本発明の排ガス浄化装置の一例を示す断面図である。 本発明のハニカム構造体の他の例を示す斜視図である。 図３のハニカム構造体を構成するハニカムユニットを示す斜視図である。 本発明のハニカム構造体の他の例を示す斜視図である。 図５のハニカム構造体を構成するハニカムユニットを示す斜視図である。
　次に、本発明を実施するための形態を図面と共に説明する。
　図１に、本発明のハニカム構造体の一例を示す。ハニカム構造体１０は、複数の貫通孔１１ａが隔壁１１ｂを隔てて長手方向に並設されている単一のハニカムユニット１１を有する。また、ハニカムユニット１１は、シリコアルミノホスフェート粒子に金属酸化物が付着している複合粒子及び無機バインダを含む原料ペーストを押出成形した後、焼成して作製されている。さらに、ハニカムユニット１１の両端面を除く外周面に外周コート層１２が形成されている。
　以下、複合粒子は、原料ペーストに含まれる複合粒子を意味する。
シリコアルミノホスフェート粒子のＡｌ及びＰの物質量の和に対するＳｉの物質量の比は、０．１６～０．３３であり、０．１６～０．２８が好ましく、０．２０～０．２５がより好ましい。シリコアルミノホスフェート粒子のＡｌ及びＰの物質量の和に対するＳｉの物質量の比が０．１６未満であると、シリコアルミノホスフェート粒子が水を吸着することによる収縮及びシリコアルミノホスフェート粒子が水を脱着することによる膨張を抑制することが困難になる。一方、シリコアルミノホスフェート粒子のＡｌ及びＰの物質量の和に対するＳｉの物質量の比が０．３３を超えると、シリコアルミノホスフェート粒子がアモルファスになり、ハニカムユニット１１を作製することが困難になる。　
なお、本発明における物質量の単位はｍｏｌであり、シリコアルミノホスフェート粒子のＡｌ及びＰの物質量［ｍｏｌ］の和に対するＳｉの物質量［ｍｏｌ］の比（モル比）は、エネルギー分散型Ｘ線分析装置（ＥＤＳ）を用いて測定することができる。
　複合粒子の比表面積は、２５０～４５０ｍ２／ｇであり、２６０～４４５ｍ２／ｇが好ましく、３００～４４０ｍ２／ｇがより好ましく、３２０～４００ｍ２／ｇがさらに好ましい。複合粒子の比表面積が２５０ｍ２／ｇ未満であると、ハニカムユニット１１中の気孔の数が少なくなるため、ハニカムユニット１１の隔壁１１ｂの内部まで排ガスが侵入しにくくなり、シリコアルミノホスフェート粒子がＮＯｘの浄化に有効に利用されなくなる。一方、複合粒子の比表面積が４５０ｍ２／ｇを超えると、シリコアルミノホスフェート粒子が水を吸着することによる収縮及びシリコアルミノホスフェート粒子が水を脱着することによる膨張を抑制することが困難になる。
　複合粒子の外表面積は、３０～９０ｍ２／ｇであり、３０～８５ｍ２／ｇが好ましく、４０～８０ｍ２／ｇがより好ましく、５０～７０ｍ２／ｇがさらに好ましい。複合粒子の外表面積が３０ｍ２／ｇ未満であると、シリコアルミノホスフェート粒子が水を吸着することによる収縮及びシリコアルミノホスフェート粒子が水を脱着することによる膨張を抑制することが困難になる。一方、外表面積が９０ｍ２／ｇを超える複合粒子を製造することは困難である。
　なお、外表面積とは、単位質量当たりの細孔の表面積を除く表面積を意味する。
　シリコアルミノホスフェート粒子は、通常、比表面積が５００ｍ２／ｇ程度であり、外表面積が５ｍ２／ｇ程度であるが、本発明においては、シリコアルミノホスフェート粒子を金属酸化物のゾル中に浸漬させた後、酸処理して、シリコアルミノホスフェート粒子の表面に金属酸化物を付着させることにより、複合粒子の比表面積を４５０ｍ２／ｇ以下にすると共に、外表面積を４０ｍ２／ｇ以上にすることができる。
　金属酸化物としては、特に限定されないが、シリカ、アルミナ等が挙げられ、二種以上併用してもよい。
　酸処理に用いられる酸としては、特に限定されないが、硝酸等が挙げられる。
　なお、複合粒子の比表面積は、ＢＥＴ多点法（Ｎ２吸着法）を用いて測定することができる。複合粒子の比表面積を測定する際には、例えば、自動比表面積／細孔分布測定装置トライスター３０００（島津製作所社製）を用いることができる。
　また、複合粒子の外表面積は、ｔ－プロット法（Ｎ２吸着法）を用いて測定することができる。複合粒子の外表面積を測定する際には、例えば、自動比表面積／細孔分布測定装置トライスター３０００（島津製作所社製）を用いることができる。
　このとき、ｔ－プロット法を用いて外表面積を測定する際の解析方法については、例えば、特開２０００－３４４６９０号公報等に記載されている。
　複合粒子は、Ａｌ及びＰの物質量の和に対するＳｉの物質量の比が０．１６～０．２８であるシリコアルミノホスフェート粒子に金属酸化物が付着している複合粒子であって、比表面積が２６０～４４５ｍ２／ｇであり、外表面積が３０～８５ｍ２／ｇであることが好ましい。これにより、ＮＯｘの浄化性能にさらに優れ、水を吸着又は脱着することによるハニカムユニットの破損をさらに抑制することが可能なハニカム構造体１０が得られる。
シリコアルミノホスフェート粒子は、水中に、リン酸、水酸化アルミニウム、シリカ及び構造規定剤（ＳＤＡ）を加えて前駆体ゲルを作製した後、加熱し、アルカリ処理することにより作製することができる。　
なお、構造規定剤は、シリコアルミノホスフェート粒子を作製する際に、規則的な細孔構造を形成するために用いられる鋳型である。　
このとき、リン酸及び水酸化アルミニウムの物質量の和に対するシリカの物質量の比を調整することにより、シリコアルミノホスフェート粒子のＡｌ及びＰの物質量の和に対するＳｉの物質量の比を制御することができる。また、シリコアルミノホスフェート粒子を金属酸化物のゾル中に浸漬させる条件を調整することにより、複合粒子の比表面積及び外表面積を制御することができる。　
構造規定剤としては、特に限定されないが、モルホリン、ジエチルアミン、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド、トリエチルアミン等が挙げられ、二種以上併用してもよい。
　シリコアルミノホスフェート粒子は、ＮＯｘの浄化性能を考慮すると、銅イオン及び／又は鉄イオンによりイオン交換されていることが好ましい。
　銅イオン及び／又は鉄イオンによりイオン交換されているシリコアルミノホスフェート粒子は、イオン交換量が１．０～５．０質量％であることが好ましい。シリコアルミノホスフェート粒子のイオン交換量が１．０質量％未満であると、ＮＯｘの浄化性能を向上させる効果が小さくなる。一方、シリコアルミノホスフェート粒子のイオン交換量が５．０質量％を超えると、水熱耐久性が低下し、例えば、５００℃以上の高温におけるＮＯｘの浄化性能が低下する。
　なお、シリコアルミノホスフェート粒子は、上記以外の金属イオンによりイオン交換されていてもよい。
　シリコアルミノホスフェート粒子は、平均一次粒径が２．０～６．０μｍであることが好ましい。シリコアルミノホスフェート粒子の平均一次粒径が２．０μｍ未満であると、排ガスが隔壁１１ｂの内部まで浸透しにくくなって、シリコアルミノホスフェート粒子がＮＯｘの浄化に有効に利用されにくくなる。一方、シリコアルミノホスフェート粒子の平均一次粒径が６．０μｍを超えると、ハニカムユニット１１の気孔率が大きくなって、ハニカムユニット１１の強度が低下したり、シリコアルミノホスフェート粒子の比表面積が小さくなって、ＮＯｘの浄化性能が低下したりする。
　シリコアルミノホスフェート粒子の平均一次粒径は、通常、２０μｍ程度であるが、シリコアルミノホスフェート粒子を粉砕することにより、平均一次粒径を小さくすることができる。
なお、シリコアルミノホスフェート粒子の平均一次粒径は、レーザー回折式粒度分布測定装置を用いて測定することができる。
　ハニカムユニット１１は、見掛けの体積当たりの複合粒子の含有量が２３０～３６０ｇ／Ｌであることが好ましい。ハニカムユニット１１の見掛けの体積当たりの複合粒子の含有量が２３０ｇ／Ｌ未満であると、ＮＯｘの浄化性能を向上させるためにハニカムユニット１１の見掛けの体積を大きくしなければならない。一方、ハニカムユニット１１の見掛けの体積当たりの複合粒子の含有量が３６０ｇ／Ｌを超えると、ハニカムユニット１１の強度が不十分になったり、ハニカムユニット１１の開口率が小さくなったりする。
　なお、見掛けの体積とは、空隙の体積を含む外周の体積を意味する。
　原料ペーストに含まれる無機バインダとしては、特に限定されないが、アルミナゾル、シリカゾル、チタニアゾル、水ガラス、セピオライト、アタパルジャイト、ベーマイト等に含まれる固形分が挙げられ、二種以上併用してもよい。
　原料ペーストの固形分中の無機バインダの含有量は、５～３０質量％であることが好ましく、１０～２０質量％がより好ましい。原料ペーストの固形分中の無機バインダの含有量が５質量％未満であると、ハニカムユニット１１の強度が低下する。一方、原料ペーストの固形分中の無機バインダの固形分の含有量が３０質量％を超えると、ハニカムユニット１１を押出成形することが困難になる。
　原料ペーストは、ハニカムユニット１１の強度を向上させるために、無機繊維、鱗片状物質、テトラポット状物質及び三次元針状物質からなる群より選択される一種以上をさらに含むことが好ましい。
　原料ペーストに含まれる無機繊維を構成する材料としては、特に限定されないが、アルミナ、シリカ、炭化ケイ素、シリカアルミナ、ガラス、チタン酸カリウム、ホウ酸アルミニウム等が挙げられ、二種以上併用してもよい。
　原料ペーストに含まれる無機繊維のアスペクト比は、２～１０００であることが好ましく、５～８００がより好ましく、１０～５００がさらに好ましい。原料ペーストに含まれる無機繊維のアスペクト比が２未満であると、ハニカムユニット１１の強度を向上させる効果が小さくなる。一方、原料ペーストに含まれる無機繊維のアスペクト比が１０００を超えると、ハニカムユニット１１を押出成形する際に金型に目詰まり等が発生したり、無機繊維が折れて、ハニカムユニット１１の強度を向上させる効果が小さくなったりする。
　鱗片状物質は、平たい物質を意味し、厚さが０．２～５．０μｍであることが好ましく、最大長さが１０～１６０μｍであることが好ましく、厚さに対する最大長さの比が３～２５０であることが好ましい。
　原料ペーストに含まれる鱗片状物質を構成する材料としては、特に限定されないが、ガラス、白雲母、アルミナ、シリカ等が挙げられ、二種以上併用してもよい。
　テトラポット状物質は、針状部が三次元に延びている物質を意味し、針状部の平均針状長さが５～３０μｍであることが好ましく、針状部の平均径が０．５～５．０μｍであることが好ましい。
　原料ペーストに含まれるテトラポット状物質を構成する材料としては、特に限定されないが、酸化亜鉛等が挙げられ、二種以上併用してもよい。
　三次元針状物質は、針状部同士がそれぞれの針状部の中央付近でガラス等の無機化合物により結合されている物質を意味し、針状部の平均針状長さが５～３０μｍであることが好ましく、針状部の平均径が０．５～５．０μｍであることが好ましい。
　また、三次元針状物質は、複数の針状部が三次元に連なっていてもよく、針状部の直径が０．１～５．０μｍであることが好ましく、長さが０．３～３０．０μｍであることが好ましく、直径に対する長さの比が１．４～５０．０であることが好ましい。
　原料ペーストに含まれる三次元針状物質を構成する材料としては、特に限定されないが、アルミナ、シリカ、炭化ケイ素、シリカアルミナ、ガラス、チタン酸カリウム、ホウ酸アルミニウム、ベーマイト等が挙げられ、二種以上併用してもよい。
　原料ペーストの固形分中の無機繊維、鱗片状物質、テトラポット状物質及び三次元針状物質の含有量は、３～５０質量％であることが好ましく、３～３０質量％がより好ましく、５～２０質量％がさらに好ましい。原料ペーストの固形分中の無機繊維、鱗片状物質、テトラポット状物質及び三次元針状物質の含有量が３質量％未満であると、ハニカムユニット１１の強度を向上させる効果が小さくなる。一方、原料ペーストの固形分中の無機繊維、鱗片状物質、テトラポット状物質及び三次元針状物質の含有量が５０質量％を超えると、ハニカムユニット１１中の複合粒子の含有量が低下して、ＮＯｘの浄化性能が低下する。
　ハニカムユニット１１は、気孔率が４０～６０％であることが好ましい。ハニカムユニット１１の気孔率が４０％未満であると、排ガスが隔壁１１ｂの内部まで浸透しにくくなって、シリコアルミノホスフェート粒子がＮＯｘの浄化に有効に利用されなくなる。一方、ハニカムユニット１１の気孔率が６０％を超えると、ハニカムユニット１１の強度が不十分となる。
　なお、ハニカムユニット１１の気孔率は、水銀圧入法を用いて測定することができる。
　ハニカムユニット１１は、長手方向に垂直な断面の開口率が５０～７５％であることが好ましい。ハニカムユニット１１の長手方向に垂直な断面の開口率が５０％未満であると、シリコアルミノホスフェート粒子がＮＯｘの浄化に有効に利用されなくなる。一方、ハニカムユニット１１の長手方向に垂直な断面の開口率が７５％を超えると、ハニカムユニット１１の強度が不十分となる。
　ハニカムユニット１１は、長手方向に垂直な断面の貫通孔１１ａの密度が３１～１５５個／ｃｍ２であることが好ましい。ハニカムユニット１１の長手方向に垂直な断面の貫通孔１１ａの密度が３１個／ｃｍ２未満であると、シリコアルミノホスフェート粒子と排ガスが接触しにくくなって、ＮＯｘの浄化性能が低下する。一方、ハニカムユニット１１の長手方向に垂直な断面の貫通孔１１ａの密度が１５５個／ｃｍ２を超えると、ハニカム構造体１０の圧力損失が増大する。
　ハニカムユニット１１の隔壁１１ｂの厚さは、０．１０～０．５０ｍｍであることが好ましく、０．１５～０．３５ｍｍがさらに好ましい。隔壁１１ｂの厚さが０．１０ｍｍ未満であると、ハニカムユニット１１の強度が低下する。一方、隔壁１１ｂの厚さが０．５０ｍｍを超えると、排ガスが隔壁１１ｂの内部まで浸透しにくくなって、シリコアルミノホスフェート粒子がＮＯｘの浄化に有効に利用されなくなる。
　外周コート層１２は、厚さが０．１～２．０ｍｍであることが好ましい。外周コート層１２の厚さが０．１ｍｍ未満であると、ハニカム構造体１０の強度を向上させる効果が不十分になる。一方、外周コート層１２の厚さが２．０ｍｍを超えると、ハニカム構造体１０の単位体積当たりの複合粒子の含有量が低下して、ＮＯｘの浄化性能が低下する。
　ハニカム構造体１０の形状としては、円柱状に限定されず、角柱状、楕円柱状、長円柱状、丸面取りされている角柱状（例えば、丸面取りされている三角柱状）等が挙げられる。
　貫通孔１１ａの形状としては、四角柱状に限定されず、三角柱状、六角柱状等が挙げられる。
ハニカム構造体１０は、空間速度が８００００／ｈとなるように２００℃の模擬ガスを流した場合のＮＯｘの浄化率が８５％以上であることが好ましい。このとき、空間速度は、ハニカム構造体１０の見掛けの体積［ｍ３］に対する模擬ガスの流量［ｍ３／ｈ］の比であり、模擬ガスは、一酸化窒素の濃度が３５０ｐｐｍであり、アンモニアの濃度が３５０ｐｐｍであり、酸素の濃度が１０％であり、水の濃度が５％であり、二酸化炭素の濃度が５％であり、窒素バランスである。
　次に、ハニカム構造体１０の製造方法の一例について説明する。まず、複合粒子及び無機バインダを含み、必要に応じて、無機繊維、鱗片状物質、テトラポット状物質及び三次元針状物質からなる群より選択される一種以上をさらに含む原料ペーストを用いて押出成形し、複数の貫通孔が隔壁を隔てて長手方向に並設されている円柱状のハニカム成形体を作製する。
　このとき、原料ペーストは、必要に応じて、有機バインダ、分散媒、成形助剤等をさらに含んでいてもよい。
　有機バインダとしては、特に限定されないが、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ポリエチレングリコール、フェノール樹脂、エポキシ樹脂等が挙げられ、二種以上併用してもよい。
　原料ペースト中の有機バインダの含有量は、複合粒子、無機バインダ、無機繊維、鱗片状物質、テトラポット状物質及び三次元針状物質の総量に対して、１～１０質量％であることが好ましい。
　分散媒としては、特に限定されないが、水、ベンゼン等の有機溶媒、メタノール等のアルコール等が挙げられ、二種以上併用してもよい。
　成形助剤としては、特に限定されないが、エチレングリコール、デキストリン、脂肪酸、脂肪酸石鹸、ポリアルコール等が挙げられ、二種以上併用してもよい。
　原料ペーストを調製する際には、混合混練することが好ましく、ミキサー、アトライタ等を用いて混合してもよく、ニーダー等を用いて混練してもよい。
　次に、マイクロ波乾燥機、熱風乾燥機、誘電乾燥機、減圧乾燥機、真空乾燥機、凍結乾燥機等の乾燥機を用いて、ハニカム成形体を乾燥してハニカム乾燥体を作製する。
　さらに、ハニカム乾燥体を脱脂してハニカム脱脂体を作製する。脱脂条件は、ハニカム乾燥体に含まれる有機物の種類及び量によって適宜選択することができるが、４００℃で２時間であることが好ましい。
　次に、ハニカム脱脂体を焼成することにより、円柱状のハニカムユニット１１を作製する。焼成温度は、６００～１２００℃であることが好ましく、６００～１０００℃がより好ましい。焼成温度が６００℃未満であると、焼結が進行せず、ハニカムユニット１１の強度が低下する。一方、焼成温度が１２００℃を超えると、焼結が進行しすぎて、シリコアルミノホスフェート粒子の反応サイトが減少する。
　次に、円柱状のハニカムユニット１１の両端面を除く外周面に外周コート層用ペーストを塗布する。
　外周コート層用ペーストとしては、特に限定されないが、無機バインダ及び無機粒子の混合物、無機バインダ及び無機繊維の混合物、無機バインダ、無機粒子及び無機繊維の混合物等が挙げられる。
　外周コート層用ペーストに含まれる無機バインダとしては、特に限定されないが、シリカゾル、アルミナゾル等に含まれる固形分が挙げられ、二種以上併用してもよい。中でも、シリカゾルに含まれる固形分が好ましい。
　外周コート層用ペーストに含まれる無機粒子を構成する材料としては、特に限定されないが、炭化ケイ素等の炭化物、窒化ケイ素、窒化ホウ素等の窒化物等が挙げられ、二種以上併用してもよい。中でも、熱伝導性に優れることから、炭化ケイ素が好ましい。
　外周コート層用ペーストに含まれる無機繊維を構成する材料としては、特に限定されないが、シリカアルミナ、ムライト、アルミナ、シリカ等が挙げられ、二種以上併用してもよい。中でも、アルミナが好ましい。
　外周コート層用ペーストは、有機バインダをさらに含んでいてもよい。
　外周コート層用ペーストに含まれる有機バインダとしては、特に限定されないが、ポリビニルアルコール、メチルセルロース、エチルセルロース、カルボキシメチルセルロース等が挙げられ、二種以上併用してもよい。
　外周コート層用ペーストは、酸化物系セラミックスの微小中空球体であるバルーン、造孔剤等をさらに含んでいてもよい。
　外周コート層用ペーストに含まれるバルーンとしては、特に限定されないが、アルミナバルーン、ガラスマイクロバルーン、シラスバルーン、フライアッシュバルーン、ムライトバルーン等が挙げられ、二種以上併用してもよい。中でも、アルミナバルーンが好ましい。
　外周コート層用ペーストに含まれる造孔剤としては、特に限定されないが、球状アクリル粒子、グラファイト等が挙げられ、二種以上併用してもよい。
　次に、外周コート層用ペーストが塗布されたハニカムユニット１１を乾燥固化し、円柱状のハニカム構造体１０を作製する。このとき、外周コート層用ペーストに有機バインダが含まれている場合は、脱脂することが好ましい。脱脂条件は、有機物の種類及び量によって適宜選択することができるが、６００℃で１時間であることが好ましい。
　なお、ハニカムユニット１１を銅イオン及び／又は鉄イオンを含む水溶液中に浸漬することにより、シリコアルミノホスフェート粒子をイオン交換することができる。
　また、銅イオン及び／又は鉄イオンによりイオン交換されているシリコアルミノホスフェート粒子に金属酸化物が付着している複合粒子を含む原料ペーストを用いてもよい。
　図２に、本発明の排ガス浄化装置の一例を示す。排ガス浄化装置１００において、ハニカム構造体１０は、両端面を除く外周面に保持シール材２０が配置されている状態で、金属容器（シェル）３０に収容されている。また、排ガス浄化装置１００には、排ガスが流れる方向に対して、ハニカム構造体１０の上流側の配管（不図示）内に、アンモニア又は分解してアンモニアが発生する化合物を噴射する噴射ノズル等の噴射手段（不図示）が設置されている。これにより、配管を流れる排ガス中にアンモニアが添加されるため、ハニカムユニット１１に含まれる複合粒子により、排ガス中に含まれるＮＯｘが還元される。
　分解してアンモニアが発生する化合物としては、配管内で排ガスにより加熱されて、アンモニアが発生する化合物であれば、特に限定されないが、貯蔵安定性に優れるため、尿素水が好ましい。
　尿素水は、配管内で排ガスにより加熱されて、加水分解し、アンモニアが発生する。
　図３に、本発明のハニカム構造体の他の例を示す。なお、ハニカム構造体１０’は、複数の貫通孔１１ａが隔壁１１ｂを隔てて長手方向に並設されているハニカムユニット１１’（図４参照）が接着層１３を介して複数個接着されている以外は、ハニカム構造体１０と同一の構成である。
　ハニカムユニット１１’は、長手方向に垂直な断面の断面積が５～５０ｃｍ２であることが好ましい。ハニカムユニット１１’の長手方向に垂直な断面の断面積が５ｃｍ２未満であると、ハニカム構造体１０’の圧力損失が増大する。一方、ハニカムユニット１１’の長手方向に垂直な断面の断面積が５０ｃｍ２を超えると、ハニカムユニット１１’に発生する熱応力に対する強度が不十分になる。
　ハニカム構造体１０’の外周部に位置するハニカムユニット１１’を除くハニカムユニット１１’の形状としては、四角柱状に限定されず、六角柱状等が挙げられる。
　なお、ハニカムユニット１１’は、長手方向に垂直な断面の断面積及び形状以外は、ハニカムユニット１１と同一の構成である。
　接着層１３は、厚さが０．５～２．０ｍｍであることが好ましい。接着層１３の厚さが０．５ｍｍ未満であると、ハニカムユニット１１’の接着強度が不十分になる。一方、接着層１３の厚さが２．０ｍｍを超えると、ハニカム構造体１０’の圧力損失が増大する。
　次に、ハニカム構造体１０’の製造方法の一例について説明する。まず、ハニカム構造体１０と同様にして、四角柱状のハニカムユニット１１’を作製する。次に、複数個のハニカムユニット１１’の両端面を除く外周面に接着層用ペーストを塗布して、接着させた後、乾燥固化することにより、ハニカムユニット１１’の集合体を作製する。
　接着層用ペーストとしては、特に限定されないが、無機バインダ及び無機粒子の混合物、無機バインダ及び無機繊維の混合物、無機バインダ、無機粒子及び無機繊維の混合物等が挙げられる。
　接着層用ペーストに含まれる無機バインダとしては、特に限定されないが、シリカゾル、アルミナゾル等に含まれる固形分が挙げられ、二種以上併用してもよい。中でも、シリカゾルに含まれる固形分が好ましい。
　接着層用ペーストに含まれる無機粒子を構成する材料としては、特に限定されないが、炭化ケイ素等の炭化物、窒化ケイ素、窒化ホウ素等の窒化物等が挙げられ、二種以上併用してもよい。中でも、熱伝導性に優れることから、炭化ケイ素が好ましい。
　接着層用ペーストに含まれる無機繊維を構成する材料としては、特に限定されないが、シリカアルミナ、ムライト、アルミナ、シリカ等が挙げられ、二種以上併用してもよい。中でも、アルミナが好ましい。
　また、接着層用ペーストは、有機バインダをさらに含んでいてもよい。
　接着層用ペーストに含まれる有機バインダとしては、特に限定されないが、ポリビニルアルコール、メチルセルロース、エチルセルロース、カルボキシメチルセルロース等が挙げられ、二種以上併用してもよい。
　接着層用ペーストは、酸化物系セラミックスの微小中空球体であるバルーン、造孔剤等をさらに含んでいてもよい。
　接着層用ペーストに含まれるバルーンとしては、特に限定されないが、アルミナバルーン、ガラスマイクロバルーン、シラスバルーン、フライアッシュバルーン、ムライトバルーン等が挙げられ、二種以上併用してもよい。中でも、アルミナバルーンが好ましい。
　接着層用ペーストに含まれる造孔剤としては、特に限定されないが、球状アクリル粒子、グラファイト等が挙げられ、二種以上併用してもよい。
　次に、ハニカムユニット１１’の集合体を円柱状に切削加工した後、必要に応じて、研磨することにより、円柱状のハニカムユニット１１’の集合体を作製する。
　なお、ハニカムユニット１１’の集合体を円柱状に切削加工する代わりに、ハニカムユニット１１’と、長手方向に垂直な断面が所定の形状であるハニカムユニットを接着させて、円柱状のハニカムユニットの集合体を作製してもよい。
　次に、円柱状のハニカムユニット１１’の集合体の両端面を除く外周面に外周コート層用ペーストを塗布する。
　外周コート層用ペーストは、接着層用ペーストと同一であってもよいし、異なっていてもよい。
　次に、外周コート層用ペーストが塗布された円柱状のハニカムユニット１１’の集合体を乾燥固化することにより、円柱状のハニカム構造体１０’を作製する。このとき、接着層用ペースト及び／又は外周コート層用ペーストに有機バインダが含まれている場合は、脱脂することが好ましい。脱脂条件は、有機物の種類及び量によって適宜選択することができるが、６００℃で１時間であることが好ましい。
　図５に、本発明のハニカム構造体の他の例を示す。なお、ハニカム構造体１０’’は、長手方向に垂直な断面の形状が、中心角が９０°の扇形であるハニカムユニット１１’’（図６参照）が４個接着されている以外は、ハニカム構造体１０’と同一の構成である。
　なお、ハニカム構造体１０、１０’及び１０’’は、外周コート層１２が形成されていなくてもよい。
　本発明のハニカム構造体は、複合粒子及び無機バインダを含む原料ペーストを押出成形した後、焼成して作製されているハニカムユニットを有する構成に限定されず、コージェライトを含むハニカムユニットを有し、複合粒子が隔壁に担持されている構成であってもよい。これにより、ＮＯｘを浄化することができる。また、水を吸着又は脱着することによる収縮又は膨張に起因する複合粒子のクラックの発生及び複合粒子の脱離を抑制することができる。
　なお、このようなハニカム構造体用の材料として、複合粒子を用いる場合も、シリコアルミノホスフェート粒子を粉砕して平均一次粒径を小さくすることができる。
　シリコアルミノホスフェート粒子は、平均一次粒径が１～５μｍであることが好ましい。シリコアルミノホスフェート粒子の平均一次粒径が１μｍ未満であると、複合粒子を隔壁に担持させにくくなる。一方、シリコアルミノホスフェート粒子の平均一次粒径が５μｍを超えると、複合粒子の比表面積が小さくなって、ＮＯｘの浄化性能が低下する。
　このようなハニカム構造体は、ハニカム構造体１０（図１参照）と同様に、単一のハニカムユニットを有することが好ましい。
　なお、このようなハニカム構造体は、外周コート層が形成されていてもよいし、外周コート層が形成されていなくてもよい。
　また、このようなハニカム構造体は、ハニカム構造体１０と同様に、図２に示すような排ガス浄化装置に適用することができる。
　本実施例において、部は質量部を意味する。
　［実施例１］
　水中に、濃度が８５質量％のリン酸水溶液９．８部、濃度が９５質量％の水酸化アルミニウム水溶液７．０部、固形分が３０質量％のシリカゾル５．５部及び構造規定剤としてのモルホリン１１．３部を順次添加して、撹拌し、前駆体ゲルを得た。次に、前駆体ゲルをオートクレーブ（２００ｍｌ）に封入した後、回転速度１０ｒｐｍで回転させながら、昇温速度５℃／分で２００℃まで昇温して、２４時間保持し、シリコアルミノホスフェート粒子を作製した。
　さらに、シリコアルミノホスフェート粒子を硝酸銅水溶液中に浸漬することにより、銅イオンでイオン交換した。シリコアルミノホスフェート粒子は、銅イオンによる交換量が２．７質量％であった。
次に、銅イオンによりイオン交換されているシリコアルミノホスフェート粒子を平均一次粒径が３．０μｍとなるように粉砕したところ、シリコアルミノホスフェート粒子は、Ａｌ及びＰの物質量の和に対するＳｉの物質量の比が０．１６であった。　
さらに、水中に、固形分が２０質量％のシリカゾル１００部及び得られたシリコアルミノホスフェート粒子１００部を順次添加して、３０分間攪拌した後、濃度が１０質量％の硝酸水溶液２部を添加して、撹拌し、前駆体ゲルを得た。次に、前駆体ゲルを乾燥させて複合粒子を作製したところ、複合粒子は、比表面積が３６０ｍ２／ｇ、外表面積が５５ｍ２／ｇであった。　
［実施例２］　水中に、固形分が２０質量％のシリカゾル５０部及び得られたシリコアルミノホスフェート粒子１００部を順次添加して、１５分間攪拌した以外は、実施例１と同様にして、複合粒子を作製したところ、複合粒子は、比表面積が４００ｍ２／ｇ、外表面積が３０ｍ２／ｇであった。　
［実施例３］　水中に、固形分が２０質量％のシリカゾル１５０部及び得られたシリコアルミノホスフェート粒子１００部を順次添加して、６０分間攪拌した以外は、実施例１と同様にして、複合粒子を作製したところ、複合粒子は、比表面積が３０５ｍ２／ｇ、外表面積が８５ｍ２／ｇであった。　
［実施例４］　水中に、濃度が８５質量％のリン酸水溶液９．８部、濃度が９５質量％の水酸化アルミニウム水溶液７．０部、固形分が３０質量％のシリカゾル７．９部及び構造規定剤としてのモルホリン１１．３部を順次添加して、撹拌し、前駆体ゲルを得た。次に、前駆体ゲルをオートクレーブ（２００ｍｌ）に封入した後、回転速度１０ｒｐｍで回転させながら、昇温速度５℃／分で２００℃まで昇温して、２４時間保持し、シリコアルミノホスフェート粒子を作製した。
　さらに、シリコアルミノホスフェート粒子を硝酸銅水溶液中に浸漬することにより、銅イオンでイオン交換した。シリコアルミノホスフェート粒子は、銅イオンによる交換量が２．７質量％であった。
次に、銅イオンによりイオン交換されているシリコアルミノホスフェート粒子を平均一次粒径が３．０μｍとなるように粉砕したところ、シリコアルミノホスフェート粒子は、Ａｌ及びＰの物質量の和に対するＳｉの物質量の比が０．２３であった。　
さらに、水中に、固形分が２０質量％のシリカゾル１００部及び得られたシリコアルミノホスフェート粒子１００部を順次添加して、６０分間攪拌した後、濃度が１０質量％の硝酸水溶液２部を添加して、撹拌し、前駆体ゲルを得た。次に、前駆体ゲルを乾燥させて複合粒子を作製したところ、複合粒子は、比表面積が３２５ｍ２／ｇ、外表面積が６０ｍ２／ｇであった。　
［実施例５］　水中に、固形分が２０質量％のシリカゾル５０部及び得られたシリコアルミノホスフェート粒子１００部を順次添加して、２０分間攪拌した以外は、実施例４と同様にして、複合粒子を作製したところ、複合粒子は、比表面積が４３５ｍ２／ｇ、外表面積が３２ｍ２／ｇであった。　
［実施例６］　水中に、濃度が８５質量％のリン酸水溶液９．８部、濃度が９５質量％の水酸化アルミニウム水溶液７．０部、固形分が３０質量％のシリカゾル９．６部及び構造規定剤としてのモルホリン１１．３部を順次添加して、撹拌し、前駆体ゲルを得た。次に、前駆体ゲルをオートクレーブ（２００ｍｌ）に封入した後、回転速度１０ｒｐｍで回転させながら、昇温速度５℃／分で２００℃まで昇温して、２４時間保持し、シリコアルミノホスフェート粒子を作製した。
　さらに、シリコアルミノホスフェート粒子を硝酸銅水溶液中に浸漬することにより、銅イオンでイオン交換した。シリコアルミノホスフェート粒子は、銅イオンによる交換量が２．７質量％であった。
次に、銅イオンによりイオン交換されているシリコアルミノホスフェート粒子を平均一次粒径が３．０μｍとなるように粉砕したところ、シリコアルミノホスフェート粒子は、Ａｌ及びＰの物質量の和に対するＳｉの物質量の比が０．２８であった。　
さらに、水中に、固形分が２０質量％のシリカゾル１５０部及び得られたシリコアルミノホスフェート粒子１００部を順次添加して、１２０分間攪拌した後、濃度が１０質量％の硝酸水溶液２部を添加して、撹拌し、前駆体ゲルを得た。次に、前駆体ゲルを乾燥させて複合粒子を作製したところ、複合粒子は、比表面積が２６０ｍ２／ｇ、外表面積が７５ｍ２／ｇであった。　
［実施例７］　水中に、固形分が２０質量％のシリカゾル１００部及び得られたシリコアルミノホスフェート粒子１００部を順次添加して、１０分間攪拌した以外は、実施例６と同様にして、複合粒子を作製したところ、複合粒子は、比表面積が４４５ｍ２／ｇ、外表面積が４２ｍ２／ｇであった。　
［比較例１］　水中に、濃度が８５質量％のリン酸水溶液９．８部、濃度が９５質量％の水酸化アルミニウム水溶液７．０部、固形分が３０質量％のシリカゾル５．１部及び構造規定剤としてのモルホリン１１．３部を順次添加して、撹拌し、前駆体ゲルを得た。次に、前駆体ゲルをオートクレーブ（２００ｍｌ）に封入した後、回転速度１０ｒｐｍで回転させながら、昇温速度５℃／分で２００℃まで昇温して、２４時間保持し、シリコアルミノホスフェート粒子を作製した。
　さらに、シリコアルミノホスフェート粒子を硝酸銅水溶液中に浸漬することにより、銅イオンでイオン交換した。シリコアルミノホスフェート粒子は、銅イオンによる交換量が２．７質量％であった。
次に、銅イオンによりイオン交換されているシリコアルミノホスフェート粒子を平均一次粒径が３．０μｍとなるように粉砕したところ、シリコアルミノホスフェート粒子は、Ａｌ及びＰの物質量の和に対するＳｉの物質量の比が０．１５であった。　
さらに、水中に、固形分が２０質量％のシリカゾル１００部及び得られたシリコアルミノホスフェート粒子１００部を順次添加して、３０分間攪拌した後、濃度が１０質量％の硝酸水溶液２部を添加して、撹拌し、前駆体ゲルを得た。次に、前駆体ゲルを乾燥させて複合粒子を作製したところ、複合粒子は、比表面積が３６５ｍ２／ｇ、外表面積が４８ｍ２／ｇであった。　
［比較例２］　水中に、固形分が２０質量％のシリカゾル１００部及び得られたシリコアルミノホスフェート粒子１００部を順次添加して、６０分間攪拌した以外は、比較例１と同様にして、複合粒子を作製したところ、複合粒子は、比表面積が２８０ｍ２／ｇ、外表面積が５９ｍ２／ｇであった。　
［比較例３］　水中に、固形分が２０質量％のシリカゾル１００部及び得られたシリコアルミノホスフェート粒子１００部を順次添加して、１２０分間攪拌した以外は、実施例１と同様にして、複合粒子を作製したところ、複合粒子は、比表面積が２４０ｍ２／ｇ、外表面積が６２ｍ２／ｇであった。　
［比較例４］　水中に、固形分が２０質量％のシリカゾル３０部及び得られたシリコアルミノホスフェート粒子１００部を順次添加して、２０分間攪拌した以外は、実施例１と同様にして、複合粒子を作製したところ、複合粒子は、比表面積が３７０ｍ２／ｇ、外表面積が２５ｍ２／ｇであった。　
［比較例５］　水中に、固形分が２０質量％のシリカゾル５０部及び得られたシリコアルミノホスフェート粒子１００部を順次添加して、４５分間攪拌した以外は、実施例４と同様にして、複合粒子を作製したところ、複合粒子は、比表面積が３００ｍ２／ｇ、外表面積が２０ｍ２／ｇであった。　
［比較例６］　水中に、固形分が２０質量％のシリカゾル５０部及び得られたシリコアルミノホスフェート粒子１００部を順次添加して、１０分間攪拌した以外は、実施例４と同様にして、複合粒子を作製したところ、複合粒子は、比表面積が４７０ｍ２／ｇ、外表面積が３５ｍ２／ｇであった。　
［比較例７］　水中に、固形分が２０質量％のシリカゾル５０部及び得られたシリコアルミノホスフェート粒子１００部を順次添加して、１２分間攪拌した以外は、実施例６と同様にして、複合粒子を作製したところ、複合粒子は、比表面積が４３０ｍ２／ｇ、外表面積が１５ｍ２／ｇであった。
　［Ａｌ及びＰの物質量の和に対するＳｉの物質量の比］
　シリコンドリフトエネルギー分散型Ｘ線分析装置ＸＦｌａｓｈ５０３０（Ｂｒｕｋｅｒ社製）を用いて、シリコアルミノホスフェート粒子のＡｌ及びＰの物質量の和に対するＳｉの物質量の比を測定した。
　［イオン交換量］
　ＩＣＰＳ－８１００（島津製作所社製）を用いて、ＩＣＰ発光分析することにより、シリコアルミノホスフェート粒子の銅イオンによる交換量を測定した。
　［平均一次粒径］
　レーザー回折式粒度分布測定装置ＭＡＳ５００１（マルバーン社製）を用いて、平均一次粒径を測定した。
　［比表面積及び外表面積］
　自動比表面積／細孔分布測定装置トライスター３０００（島津製作所社製）を用いて、相対圧Ｐ／Ｐ０に対する吸着量Ｖ［ｃｍ３（ＳＴＰ）・ｇ－１］のプロット、即ち、窒素吸脱着等温線を作成し、ＢＥＴ多点法及びｔ－プロット法を用いて、複合粒子の比表面積及び外表面積を求めた。具体的には、比表面積は、相対圧Ｐ／Ｐ０に対するＰ／Ｖ（Ｐ０－Ｐ）［ｇ・ｃｍ３（ＳＴＰ）－１］のプロット、即ち、ＢＥＴプロットから求め、外表面積は、吸着層の厚さｔ［ｎｍ］に対するＰ／Ｖ（Ｐ０－Ｐ）［ｇ・ｃｍ３（ＳＴＰ）－１］のプロット、即ち、ｔ－プロットから求めた。
　［ハニカム構造体の作製］
　実施例及び比較例の複合粒子３０００部、ベーマイト１１９０部、平均繊維径が６μｍ、平均繊維長が１００μｍのアルミナ繊維７２０部、メチルセルロース２９０部、オレイン酸３１０部及びイオン交換水１８２０部を混合混練して、原料ペーストを作製した。
　次に、押出成形機を用いて、原料ペーストを押出成形し、扇形柱状のハニカム成形体を作製した。そして、マイクロ波乾燥機及び熱風乾燥機を用いて、ハニカム成形体を１１０℃で１０分間乾燥させて、ハニカム乾燥体を作製した。さらに、ハニカム成形体を４００℃で５時間脱脂して、ハニカム脱脂体を作製した。次に、ハニカム脱脂体を７００℃で２時間焼成して、ハニカムユニットを作製した。ハニカムユニットは、半径が１３２ｍｍ、中心角が９０°、長さが７６．２ｍｍの扇形柱状であり、隔壁の厚さが０．２０ｍｍ、貫通孔の密度が１２４個／ｃｍ２であった。
　一方、平均繊維径が６μｍ、平均繊維長が１００μｍのアルミナ繊維７６７部、シリカガラス２５００部、カルボキシメチルセルロース１７部、固形分が３０質量％のシリカゾル６００部、ポリビニルアルコール１６７部及びアルミナバルーン１７部を混合混練して、接着層用ペーストを作製した。
　ハニカムユニットの端面を除く外周面に、接着層１３の厚さが１．０ｍｍになるように接着層用ペーストを塗布して、４個のハニカムユニットを接着させた後、１５０℃で１０分間乾燥固化させて、円柱状のハニカムユニットの集合体を作製した。
　さらに、ハニカムユニットの集合体の端面を除く外周面に、外周コート層１２の厚さが１．０ｍｍになるように接着層用ペーストを塗布した後、マイクロ波乾燥機及び熱風乾燥機を用いて、接着層用ペーストを１５０℃で１０分間乾燥固化させ、６００℃で１時間脱脂して、ハニカム構造体を作製した。
　［クラック］
　ハニカムユニットにクラックが発生しているかどうかを目視で評価した。なお、クラックが発生している場合を×、クラックが発生していない場合を○として、判定した。
　［ＮＯｘの浄化率］
　ハニカムユニットから、ダイヤモンドカッターを用いて、直径が２５．４ｍｍ、長さが７６．２ｍｍの円柱状の試料を切り出した。
　空間速度（ＳＶ）８００００／ｈで２００℃の模擬ガスを試料に流しながら、自動車排ガス測定装置ＭＥＸＡ－６０００ＦＴ（堀場製作所社製）を用いて、試料から流出するＮＯｘの流出量を測定し、式
　（ＮＯｘの流入量－ＮＯｘの流出量）／（ＮＯｘの流入量）×１００
で表されるＮＯｘの浄化率［％］を算出した。
　なお、空間速度（ＳＶ）は、試料の見掛けの体積［ｍ３］に対する模擬ガスの流量［ｍ３／ｈ］の比であり、模擬ガスは、一酸化窒素の濃度が３５０ｐｐｍ、アンモニアの濃度が３５０ｐｐｍ、酸素の濃度が１０％、水の濃度が５％であり、二酸化炭素の濃度が５％であり、窒素バランスである。
　表１に、実施例１～７及び比較例１～７のシリコアルミノホスフェート粒子のＳｉ／（Ａｌ＋Ｐ）、複合粒子の比表面積、外表面積と、ハニカム構造体のクラック、ＮＯｘの浄化率の評価結果を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
  
なお、Ｓｉ／（Ａｌ＋Ｐ）は、Ａｌ及びＰの物質量の和に対するＳｉの物質量の比を意味する。
　表１より、実施例１～７の複合粒子は、シリコアルミノホスフェート粒子のＳｉ／（Ａｌ＋Ｐ）が０．１６～０．２８であり、複合粒子の比表面積が２６０～４４５ｍ２／ｇであり、外表面積が３０～８５ｍ２／ｇであり、実施例１～７の複合粒子を用いて作製したハニカム構造体は、ハニカムユニットにクラックが発生しないことがわかる。このため、実施例１～７の複合粒子が水を吸着又は脱着することによる収縮又は膨張に起因するハニカムユニットのクラックの発生を抑制できると考えられる。また、実施例１～７の複合粒子を用いて作製したハニカム構造体は、ＮＯｘの浄化率が８５～９６％であるため、ＮＯｘの浄化性能が優れることがわかる。
　一方、比較例１、２の複合粒子は、シリコアルミノホスフェート粒子のＳｉ／（Ａｌ＋Ｐ）が０．１５であり、比較例１、２の複合粒子を用いて作製したハニカム構造体は、ハニカムユニットにクラックが発生することがわかる。このため、比較例１、２の複合粒子が水を吸着又は脱着することによる収縮又は膨張に起因するハニカムユニットのクラックの発生を抑制できないと考えられる。また、比較例１、２の複合粒子を用いて作製したハニカム構造体は、ＮＯｘの浄化率が７７～７９％であるため、ＮＯｘの浄化性能が低下することがわかる。
　比較例３の複合粒子は、比表面積が２４０ｍ２／ｇであり、比較例３の複合粒子を用いて作製したハニカム構造体は、ＮＯｘの浄化率が７５％であるため、ＮＯｘの浄化性能が低下することがわかる。
　比較例４、５、７の複合粒子は、外表面積が１５～２５ｍ２／ｇであり、比較例４、５、７の複合粒子を用いて作製したハニカム構造体は、ハニカムユニットにクラックが発生することがわかる。このため、比較例４、５、７の複合粒子が水を吸着又は脱着することによる収縮又は膨張に起因するハニカムユニットのクラックの発生を抑制できないと考えられる。
　比較例６の複合粒子は、比表面積が４７０ｍ２／ｇであり、比較例６の複合粒子を用いて作製したハニカム構造体は、ハニカムユニットにクラックが発生することがわかる。このため、比較例６の複合粒子が水を吸着又は脱着することによる収縮又は膨張に起因するハニカムユニットのクラックの発生を抑制できないと考えられる。
　１０、１０’、１０’’　　ハニカム構造体
　１１、１１’、１１’’　　ハニカムユニット
　１１ａ　　貫通孔
　１１ｂ　　隔壁
　１２　　外周コート層
　１３　　接着層
　２０　　保持シール材
　３０　　金属容器
　１００　　排ガス浄化装置

Claims (16)

  1. Ａｌ及びＰの物質量の和に対するＳｉの物質量の比が０．１６以上０．３３以下であるシリコアルミノホスフェート粒子に金属酸化物が付着している複合粒子であって、　比表面積が２５０ｍ２／ｇ以上４５０ｍ２／ｇ以下であり、　外表面積が３０ｍ２／ｇ以上９０ｍ２／ｇ以下であることを特徴とする複合粒子。
  2. 比表面積が３００ｍ２／ｇ以上４４０ｍ２／ｇ以下であることを特徴とする請求項１に記載の複合粒子。
  3. 比表面積が３２０ｍ２／ｇ以上４００ｍ２／ｇ以下であることを特徴とする請求項２に記載の複合粒子。
  4. 外表面積が４０ｍ２／ｇ以上８０ｍ２／ｇ以下であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の複合粒子。
  5. 外表面積が５０ｍ２／ｇ以上７０ｍ２／ｇ以下であることを特徴とする請求項４に記載の複合粒子。
  6. 前記シリコアルミノホスフェート粒子は、銅イオン及び／又は鉄イオンによりイオン交換されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の複合粒子。
  7. 複数の貫通孔が隔壁を隔てて長手方向に並設されているハニカムユニットを有するハニカム構造体であって、　前記ハニカムユニットは、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の複合粒子及び無機バインダを含む原料ペーストを押出成形した後、焼成して作製されていることを特徴とするハニカム構造体。
  8. 前記ハニカムユニットは、見掛けの体積当たりの前記複合粒子の含有量が２３０ｇ／Ｌ以上３６０ｇ／Ｌ以下であり、　前記見掛けの体積は、空隙の体積を含む外周の体積であることを特徴とする請求項７に記載のハニカム構造体。
  9. 前記無機バインダは、アルミナゾル、シリカゾル、チタニアゾル、水ガラス、セピオライト、アタパルジャイト及びベーマイトからなる群より選択される一種以上に含まれる固形分であることを特徴とする請求項７又は８に記載のハニカム構造体。
  10. 前記原料ペーストは、無機繊維、鱗片状物質、テトラポット状物質及び三次元針状物質からなる群より選択される一種以上をさらに含むことを特徴とする請求項７乃至９のいずれか一項に記載のハニカム構造体。
  11. 前記無機繊維は、アルミナ、シリカ、炭化ケイ素、シリカアルミナ、ガラス、チタン酸カリウム及びホウ酸アルミニウムからなる群より選択される一種以上であり、　前記鱗片状物質は、ガラス、白雲母、アルミナ及びシリカからなる群より選択される一種以上であり、　前記テトラポット状物質は、酸化亜鉛であり、　前記三次元針状物質は、アルミナ、シリカ、炭化ケイ素、シリカアルミナ、ガラス、チタン酸カリウム、ホウ酸アルミニウム及びベーマイトからなる群より選択される一種以上であることを特徴とする請求項１０に記載のハニカム構造体。
  12. 複数の前記ハニカムユニットを有することを特徴とする請求項７乃至１１のいずれか一項に記載のハニカム構造体。
  13. 空間速度が８００００／ｈとなるように２００℃の模擬ガスを当該ハニカム構造体に流した場合のＮＯｘの浄化率が８５％以上であり、　前記空間速度は、当該ハニカム構造体の見掛けの体積［ｍ３］に対する前記模擬ガスの流量［ｍ３／ｈ］の比であり、　前記模擬ガスは、一酸化窒素の濃度が３５０ｐｐｍであり、アンモニアの濃度が３５０ｐｐｍであり、酸素の濃度が１０％であり、水の濃度が５％であり、二酸化炭素の濃度が５％であり、窒素バランスであることを特徴とする請求項７乃至１２のいずれか一項に記載のハニカム構造体。
  14. コージェライトを含み、複数の貫通孔が隔壁を隔てて長手方向に並設されているハニカムユニットを有し、　請求項１乃至６のいずれか一項に記載の複合粒子が前記隔壁に担持されていることを特徴とするハニカム構造体。
  15. 複数の貫通孔が隔壁を隔てて長手方向に並設されているハニカムユニットを有するハニカム構造体を製造する方法であって、　請求項１乃至６のいずれか一項に記載の複合粒子及び無機バインダを含む原料ペーストを押出成形する工程と、　該押出成形された原料ペーストを焼成して前記ハニカムユニットを作製する工程を有することを特徴とするハニカム構造体の製造方法。
  16. 請求項７乃至１４のいずれか一項に記載のハニカム構造体の両端面を除く外周面に保持シール材が配置されている状態で、金属容器に収容されていることを特徴とする排ガス浄化装置。
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