WO2014002772A1 - ディーゼルパティキュレートフィルタ及び排気ガス浄化装置 - Google Patents

ディーゼルパティキュレートフィルタ及び排気ガス浄化装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2014002772A1
WO2014002772A1 PCT/JP2013/066241 JP2013066241W WO2014002772A1 WO 2014002772 A1 WO2014002772 A1 WO 2014002772A1 JP 2013066241 W JP2013066241 W JP 2013066241W WO 2014002772 A1 WO2014002772 A1 WO 2014002772A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
silver
exhaust gas
catalyst layer
particulate filter
diesel particulate
Prior art date
Application number
PCT/JP2013/066241
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
孝裕 古川
中 大道
Original Assignee
三井金属鉱業株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 三井金属鉱業株式会社 filed Critical 三井金属鉱業株式会社
Priority to EP13808617.8A priority Critical patent/EP2873817A4/en
Priority to JP2014522528A priority patent/JP6016916B2/ja
Priority to CN201380033772.9A priority patent/CN104411930B/zh
Publication of WO2014002772A1 publication Critical patent/WO2014002772A1/ja

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/38—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
    • B01J23/48—Silver or gold
    • B01J23/50—Silver
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/92—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases
    • B01D53/94—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases by catalytic processes
    • B01D53/944—Simultaneously removing carbon monoxide, hydrocarbons or carbon making use of oxidation catalysts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/002—Mixed oxides other than spinels, e.g. perovskite
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/38—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
    • B01J23/54—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
    • B01J23/66—Silver or gold
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
    • B01J35/19—Catalysts containing parts with different compositions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
    • B01J37/0009—Use of binding agents; Moulding; Pressing; Powdering; Granulating; Addition of materials ameliorating the mechanical properties of the product catalyst
    • B01J37/0027—Powdering
    • B01J37/0036—Grinding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
    • B01J37/02—Impregnation, coating or precipitation
    • B01J37/024—Multiple impregnation or coating
    • B01J37/0248—Coatings comprising impregnated particles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
    • B01J37/08—Heat treatment
    • B01J37/082—Decomposition and pyrolysis
    • B01J37/088—Decomposition of a metal salt
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
    • F01N3/021—Exhaust 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
    • F01N3/033—Exhaust 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
    • F01N3/035—Exhaust 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2255/00—Catalysts
    • B01D2255/10—Noble metals or compounds thereof
    • B01D2255/102—Platinum group metals
    • B01D2255/1023—Palladium
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2255/00—Catalysts
    • B01D2255/10—Noble metals or compounds thereof
    • B01D2255/104—Silver
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2255/00—Catalysts
    • B01D2255/90—Physical characteristics of catalysts
    • B01D2255/915—Catalyst supported on particulate filters
    • B01D2255/9155—Wall flow filters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/38—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
    • B01J23/40—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals of the platinum group metals
    • B01J23/42—Platinum
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2523/00—Constitutive chemical elements of heterogeneous catalysts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
    • B01J35/40—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by dimensions, e.g. grain size
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
    • B01J35/50—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their shape or configuration
    • B01J35/56—Foraminous structures having flow-through passages or channels, e.g. grids or three-dimensional monoliths
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2370/00—Selection of materials for exhaust purification
    • F01N2370/02—Selection of materials for exhaust purification used in catalytic reactors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2510/00—Surface coverings
    • F01N2510/06—Surface coverings for exhaust purification, e.g. catalytic reaction
    • F01N2510/068—Surface coverings for exhaust purification, e.g. catalytic reaction characterised by the distribution of the catalytic coatings
    • F01N2510/0682—Surface coverings for exhaust purification, e.g. catalytic reaction characterised by the distribution of the catalytic coatings having a discontinuous, uneven or partially overlapping coating of catalytic material, e.g. higher amount of material upstream than downstream or vice versa

Definitions

  • the present invention relates to a diesel particulate filter (referred to as “DPF”) used for purifying exhaust gas discharged from an internal combustion engine, particularly a diesel engine, and an exhaust gas purifying apparatus using the same.
  • DPF diesel particulate filter
  • Exhaust gas emitted from diesel engines includes sulfates based on sulfur in the fuel, tar-like particulate matter (referred to as “PM”) derived from incomplete combustion, nitrogen oxides (NOx), etc. include.
  • PM tar-like particulate matter
  • NOx nitrogen oxides
  • an exhaust gas purification apparatus that collects PM with a diesel particulate filter (referred to as “DPF”) and burns and removes the collected PM at an appropriate timing.
  • DPF diesel particulate filter
  • Such a DPF usually collects PM on the surface of the partition wall when the porous filter substrate having a honeycomb structure forms a skeleton and exhaust gas flows through the partition wall of the substrate. It has become.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 2003-286835
  • a granular or monolithic denitration catalyst in which titanium and silver are supported on ⁇ -alumina and an oxidation catalyst are arranged in series in an exhaust path of engine exhaust gas.
  • a method for purifying engine exhaust gas in which engine exhaust gas is brought into contact with a denitration catalyst in the presence of a fuel reducing agent from which a part of the fuel has been removed, and then brought into contact with an oxidation catalyst.
  • Patent Document 2 Japanese Patent Laid-Open No. 2007-196135 relates to an exhaust gas purification catalyst that purifies particulate matter contained in exhaust gas discharged from an internal combustion engine, and exhaust gas purification obtained by firing boehmite carrying silver. A catalyst is disclosed.
  • Patent Document 3 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-315328 includes an exhaust gas pipe connected to a diesel engine, a PM purifier including an oxidation catalyst disposed in an exhaust gas passage in the exhaust gas pipe and containing ceria and silver, There is disclosed a diesel exhaust gas purification structure including a NOx purifying body that is disposed in an exhaust gas passage in the exhaust gas pipe and includes a NOx selective reduction type catalyst including a zeolite and a transition metal supported on the zeolite.
  • Patent Document 4 Japanese Patent Publication No. 2009-513335 carries a silver (Ag) component, a copper (Cu) component, or a mixture thereof in an exhaust gas purification device inserted into an exhaust passage of a diesel engine.
  • a nitrogen oxide reduction catalyst portion and a particle removal filter portion on which a platinum group catalyst consisting of one or more selected from the group consisting of Pt, Pd, Ir and Rh is supported upstream of the exhaust gas flow The exhaust gas purification device for a diesel engine in which a diesel injection injector is provided at the front end portion of the nitrogen oxide reduction catalyst portion in order is disclosed.
  • Patent Document 5 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-112296 discloses an exhaust gas purifying device for purifying exhaust gas discharged from an internal combustion engine, a gas flow path through which the exhaust gas flows, and a large number of exhaust gas purification apparatuses provided in the gas flow path.
  • a particulate filter in which the pores of the particulate filter are in contact with exhaust gas, and the introduction surface of the particulate filter that is in contact with the exhaust gas is substantially microporous in which micropores having a pore diameter smaller than the pores are formed.
  • An exhaust gas purifying apparatus is disclosed, which is coated with a body, and the microporous body includes a support made of an oxide capable of storing and releasing oxygen and a catalyst containing Ag supported on the support.
  • Patent Document 6 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-423966 discloses a porous filter substrate having a wall flow structure in which one end is an exhaust gas inflow portion and the other end is an exhaust gas outflow portion, and the porous And a catalyst carried on a filter base material, and the porous filter base material has an exhaust gas inflow portion opened and a exhaust gas outflow portion blocked among a plurality of through-holes formed to penetrate in the axial direction.
  • the catalyst includes a first catalyst layer supported on at least the surface of the cell partition wall on the inflow cell side, and a second catalyst supported on the pore wall surface of the porous filter base material forming the cell partition wall.
  • the exhaust gas comprising a layer While the exhaust gas of the internal combustion engine flowing in from the inlet is circulated through the cell partition wall to the outflow cell, the particulates in the exhaust gas are oxidized by the catalyst, and the purified exhaust gas is discharged from the exhaust gas outlet.
  • the catalyst comprises a porous body of a mixture of a composite metal oxide represented by the general formula Y 1-x Ag x Mn 1-y Ti y O 3 and zirconium oxide.
  • a composite metal oxide represented by the general formula Y 1-x Ag x Mn 1-y Ti y O 3 and zirconium oxide.
  • Patent Document 7 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-284583 discloses a porous filter base material having a wall flow structure in which one end is an exhaust gas inflow portion and the other end is an exhaust gas outflow portion, and the porous
  • an oxidation catalyst device for purifying exhaust gas comprising an oxidation catalyst made of a composite metal oxide supported on a filter substrate, an aqueous solution of a plurality of metal compounds constituting the composite metal oxide is spray-dried, spray pyrolysis method
  • the porous filter base material formed by applying and firing the surface of the porous filter base material by any one of freeze-drying methods and introducing the exhaust gas flowing in from the exhaust gas inflow portion thereby coating the surface of, provided with the oxidation catalyst composed of a porous material having a pore pore size smaller than the pores of the porous filter base material, the oxidation catalyst has the formula YMnO 3 Y 1-x Ag x MnO 3 (0.01 ⁇ x ⁇ 0.30), Y 1-
  • Patent Document 8 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2011-152529 discloses a filter for purifying particulate matter in exhaust gas discharged from an internal combustion engine, having a silver coating on the surface of a filter base material, An exhaust gas purifying filter characterized by having a catalyst on a silver coating is disclosed.
  • Patent Document 9 Japanese Patent Laid-Open No. 2012-36821 discloses at least one kind of noble metal selected from the group consisting of Pt, Pd and Rh and / or a first oxidation catalyst containing an oxide of the noble metal, silver and / or Or a silver-containing DPF catalyst containing silver oxide and at least one kind of noble metal selected from the group consisting of Pt, Pd and Rh and / or a second dioxide catalyst containing the noble metal oxide is discharged from the internal combustion engine.
  • An exhaust gas purification device is disclosed, which is arranged in this order from the upstream side to the downstream side of exhaust gas to be discharged.
  • the present invention relates to a diesel particulate filter having a structure in which a silver catalyst layer containing silver as a catalytically active component is formed on the surface of a filter base material that comes into contact with exhaust gas flowing, and suppresses silver diffusibility.
  • the present invention proposes a new diesel particulate filter capable of stably exhibiting the PM combustion capability particularly at high temperatures.
  • the present invention is a diesel particulate filter in which exhaust gas flows through the inside of a partition wall of a filter base material, and a silver alloy containing silver and palladium is partially or entirely on the surface of the partition wall on the exhaust gas inflow side.
  • a diesel particulate filter (referred to as “DPF”) having a configuration in which a silver catalyst layer contained as a catalytic active component is formed is proposed.
  • the present invention provides a gas inflow cell in which the upstream side of the exhaust gas is opened and the downstream side is blocked, and a gas outflow cell in which the upstream side of the exhaust gas is blocked and opened on the downstream side through the base material partition wall.
  • a DPF having a configuration provided adjacent to each other and having a silver catalyst layer containing silver or a silver alloy or both on part or all of the surface of a partition wall of a gas inflow cell is proposed.
  • the DPF proposed by the present invention is formed by adding palladium to silver to form an alloy, and using this to form a silver catalyst layer on the surface of the partition wall of the filter base on the side where exhaust gas flows, It is possible to suppress the diffusibility of silver in the inside at high temperature, and to stably exhibit the PM combustion ability at high temperature.
  • the present DPF 1 a diesel particulate filter 1 as an example of an embodiment for carrying out the present invention will be described.
  • the DPF 1 is formed by forming a silver catalyst layer 5 containing a silver alloy containing silver and palladium as a catalytically active component on a part or all of the surface of the partition wall 2a on the exhaust gas inflow side in the filter substrate 2.
  • This is a diesel particulate filter having the following structure.
  • This DPF 1 can circulate exhaust gas inside the partition wall 2a of the filter substrate 1, and can collect PM in the gas on the surface of the partition wall 2a when exhaust gas circulates inside the partition wall 2a.
  • the collected PM can be burned by the combustion catalytic action of silver in the silver catalyst layer 5.
  • the filter base material 2 constituting the skeleton of the present DPF has a honeycomb structure and has a plurality of cells 3 communicating in the flow direction of the exhaust gas. It is partitioned and the ends of adjacent cells are alternately sealed. As a result, the gas inflow cell 3A that is open on the upstream side of the exhaust gas and sealed on the downstream side, and the gas outflow cell 3B that is sealed on the upstream side of the exhaust gas and open on the downstream side are interposed via the base material partition wall 2a. It is equipped with the structure formed by adjoining.
  • the shape of the filter base 2 of the present DPF is not limited to the above shape.
  • a known substrate as a DPF such as a wall-through type, a flow-through honeycomb type, a wire mesh type, a ceramic fiber type, a metal porous body type, a particle filling type, and a foam type.
  • the material of the filter substrate 2 may be a porous material made of a refractory material such as ceramics or a metal material.
  • Materials for the ceramic substrate include refractory ceramic materials such as silicon carbide (SiC), cordierite, cordierite-alpha alumina, silicon nitride, zircon mullite, spodumene, alumina-silica magnesia, zircon silicate, sillimanite. ), Magnesium silicate, zircon, petalite, alpha alumina and aluminosilicates.
  • Examples of the material for the metal substrate include refractory metals such as stainless alloy, Fe—Cr—Al alloy, mullite, alumina, aluminum titanate and the like.
  • silicon carbide (SiC) is particularly preferable from the viewpoint of suppressing the penetration of Fe into the base material by Pd.
  • the formation density of the cells 3 is not particularly limited, but is preferably one in which 10 to 100 cells are formed per 1 cm 2 of the substrate cross section.
  • the thickness of the partition wall 2a is not particularly limited, but is preferably in the range of 10 ⁇ m to 300 ⁇ m.
  • a silver catalyst layer 5 containing a silver alloy containing silver and palladium as a catalytic active component is formed on a part or all of the surface of the partition wall 2a on the gas inflow side in the filter base 2.
  • the silver catalyst layer 5 may be formed on the surface of the portion of the partition wall of the gas inflow cell 3A where the exhaust gas passes through the partition wall 2a.
  • the silver in the silver catalyst layer 5 is preferably contained in an amount of 1 g / L or more with respect to the base material volume, particularly 1.5 g / L or more or 10 g / L or less, and more preferably 2.0 g / L or more. It is more preferable to contain.
  • the ratio of silver to palladium is preferably 99: 1 to 1: 3.
  • the ratio of silver to palladium is more preferably 5: 1 to 1: 3.
  • the silver alloy may contain elements other than silver and palladium as long as the effects of silver and palladium are not hindered.
  • elements other than silver and palladium for example, at least one element selected from the group consisting of Nb, La, Fe, Y, Pr, Ba, Ca, Mg, Sn, and Sr or an oxide thereof may be contained.
  • the content thereof is preferably 1 to 35% by mass.
  • the silver alloy containing silver and palladium is preferably present in a state of being supported on the inorganic porous body.
  • the inorganic porous material for example, an inorganic porous material selected from the group consisting of silica, alumina and titania compounds, or a porous material made of an OSC material such as a cerium compound, a zirconium compound, and a ceria / zirconia composite oxide.
  • the body can be mentioned. More specifically, for example, a porous body made of a compound selected from alumina, silica, silica-alumina, alumino-silicates, alumina-zirconia, alumina-chromia and alumina-ceria can be mentioned.
  • an inorganic porous body made of a cerium-zirconium composite oxide in which the amount of cerium oxide is 5 to 50% by weight is particularly preferable. If the amount of cerium oxide is 50% by weight or less, the specific surface area of the carrier does not decrease even at a high temperature, for example, when heated to a temperature of 700 ° C. or higher, causing thermal deterioration of the catalyst. This is preferable because it can be prevented.
  • the inorganic porous body may contain an oxide of at least one kind of atom selected from the group consisting of Nb, La, Fe, Y, Pr, Ba, Ca, Mg, Sn, and Sr.
  • the silver catalyst layer 5 may contain other components such as a binder component and a stabilizer component.
  • the binder component include at least one binder component selected from the group consisting of SiO 2 , TiO 2 , ZrO 2 and Al 2 O 3 .
  • the stabilizer include alkaline earth metals and alkali metals. Among these, one or more metals selected from the group consisting of magnesium, barium, boron, thorium, hafnium, silicon, calcium, potassium, sodium, cesium and strontium can be selected.
  • the thickness of the silver catalyst layer 5 is preferably 70 ⁇ m or less. If the thickness of the silver catalyst layer 5 is too large, the decomposition efficiency is lowered because the silver catalyst layer 5 is reduced to contact opportunities between the silver in the silver catalyst layer and the exhaust gas. On the other hand, when it is too thin, heat resistance will fall. From this viewpoint, the thickness of the silver catalyst layer is more preferably 5 ⁇ m or more and 50 ⁇ m or less, and even more preferably 10 ⁇ m or more and 40 ⁇ m or less.
  • the surface of the silver catalyst layer 5 may be formed to have irregularities.
  • surface irregularities having an average thickness of 50% or more of the thickness of the silver catalyst layer 5 may be formed on the surface of the silver catalyst layer 5. If such surface irregularities are formed on the surface of the silver catalyst layer 5, exhaust gas flows through the gaps between the surface irregularities, so that an increase in back pressure due to the exhaust gas can be suppressed, and combustion of the accumulated PM particles Efficiency can also be improved.
  • the average thickness of the surface irregularities is preferably 50% or more of the thickness of the silver catalyst layer 5, more preferably 60% or more, particularly 65% or more, and more preferably 75% or more or 95% or less. Is preferred.
  • grooved part of the silver catalyst layer 5 is an average value of the height from the bottom of a lowest recessed part to a convex part among the recessed parts as mentioned above. It can be measured using a “3D Real Surface View Microscope VE-8800” manufactured by Keyence. As a measurement principle, an SEM image is first taken with the sample horizontal, and then an SEM image is taken again with the sample tilted by a predetermined angle ( ⁇ ). In this way, the sample is tilted by ⁇ , the moving distance of a is measured on the observation image, the height of a is obtained, tens of thousands of points corresponding to a are automatically extracted from the observation image, and calculation is performed. By constructing an image, the average thickness of the surface irregularities is measured.
  • an inorganic porous material such as silica or alumina is used in a raw material of the silver catalyst layer 5, for example, a silver solution in which silver and palladium are dissolved. Powder is added and mixed, and this is wet pulverized to obtain a pulverized slurry. If necessary, other components such as a binder component and a stabilizer component are added to the pulverized slurry to prepare a coating composition.
  • the silver catalyst layer 5 can be formed by coating and baking.
  • grooved part of the silver catalyst layer 5 can be adjusted by controlling the grinding
  • the pulverization energy may be controlled by adjusting the size of the ball mill, the ratio of the number of ball mills to the amount of slurry, the number of rotations and the rotation time, etc.
  • the average thickness of the surface irregularities of the silver catalyst layer 5 can be reduced.
  • the DPF further includes at least one kind of noble metal selected from the group consisting of Pt, Pd and Rh and / or the noble metal on part or all of the surface of the partition wall of the gas outflow cell 3B. You may make it laminate
  • the noble metal catalyst layer 6 may be provided so as to be embedded from the surface of the partition wall of the gas outflow cell 3B toward the inside, or a part of the noble metal catalyst layer 6 may be provided as a gas outflow cell. It may be provided on the surface of the 3B partition wall so as to be partially embedded.
  • the noble metal catalyst layer 6 By providing the noble metal catalyst layer 6 on a part or all of the partition walls of the gas outflow cell 3B, CO, HC, and the like, which are unburned fuel added to increase the exhaust gas temperature, can be efficiently removed by the noble metal catalyst layer 6. Can be processed.
  • the noble metal catalyst layer 6 is preferably provided as necessary, and is not necessarily provided.
  • the noble metal catalyst layer 6 When the noble metal catalyst layer 6 is provided in this way, when the silver diffuses and comes into contact with the noble metal in the noble metal catalyst layer 6, the noble metal immediately deactivates the catalytic activity. However, since this DPF can suppress the diffusion of silver, the deactivation of the noble metal can be prevented.
  • the noble metal in the noble metal catalyst layer 6 it is preferable to employ any one of Rh, Pt, Pd, Ir, and Au noble metals having higher electronegativity than silver (Ag) alone or in combination.
  • Rh, Pt and Pd are preferable, and these are preferably used alone or in combination.
  • the noble metal in the noble metal catalyst layer 6 is preferably contained in an amount in the range of 0.01 g to 10 g, particularly 0.1 g or more or 5 g or less with respect to 1 liter of the porous substrate.
  • the catalyst contains the noble metal in such an amount, the exhaust gas can be efficiently purified.
  • the noble metal is preferably present in a state of being supported on the inorganic porous body.
  • the inorganic porous material for example, an inorganic porous material selected from the group consisting of silica, alumina and titania compounds, or a porous material made of an OSC material such as a cerium compound, a zirconium compound, and a ceria / zirconia composite oxide.
  • the body can be mentioned. More specifically, for example, a porous body made of a compound selected from alumina, silica, silica-alumina, alumino-silicates, alumina-zirconia, alumina-chromia and alumina-ceria can be mentioned.
  • an inorganic porous body made of a cerium-zirconium composite oxide in which the amount of cerium oxide is 5 to 50% by weight is particularly preferable.
  • the inorganic porous body may contain an oxide of at least one kind of atom selected from the group consisting of Nb, La, Fe, Y, Pr, Ba, Ca, Mg, Sn, and Sr.
  • the noble metal catalyst layer 6 may contain other components such as a binder component and a stabilizer component.
  • the binder component include at least one binder component selected from the group consisting of SiO 2 , TiO 2 , ZrO 2 and Al 2 O 3 .
  • the stabilizer include alkaline earth metals and alkali metals. Of these, one or more metals selected from the group consisting of magnesium, barium, boron, thorium, hafnium, silicon, calcium, and strontium can be selected.
  • the thickness of the noble metal catalyst layer 6 is preferably 10 ⁇ m to 100 ⁇ m. If the thickness of the noble metal catalyst layer 6 is too large, the contact efficiency between the catalytic active component in the noble metal catalyst layer 6 and the exhaust gas is reduced, so that the decomposition efficiency is lowered. If it is too thin, the heat resistance will decrease. From this viewpoint, the thickness of the noble metal catalyst layer 6 is more preferably 10 ⁇ m or more and 70 ⁇ m or less, and even more preferably 20 ⁇ m or more and 50 ⁇ m or less.
  • the silver catalyst layer 5 is prepared by adding an inorganic porous material powder such as silica or alumina to a silver solution in which silver and palladium are dissolved. More specifically, for example, it is applied to part or all of the surface of the partition wall of the gas inflow cell 3A, dried, and fired at 400 to 700 ° C. in an oxidizing atmosphere such as air or oxygen-enriched air.
  • the silver catalyst layer 5 may be formed by performing or reducing. However, it is not limited to such a method.
  • a silver solution in which silver in which a silver compound is dissolved in a solvent is dissolved may be prepared.
  • the silver compound for example, silver nitrate, silver acetate, silver fluoride and the like can be used, and as the solvent, acetic acid, aqueous ammonia and the like can be used.
  • reducing agent for example, hydrazine, hydrosulfite, sodium thiosulfate, formalin, potassium nitrite, potassium hydrogen nitrite, sodium nitrite, sodium hydrogen sulfite, ammonium, glycolose, ferrous citrate solution, tannin
  • reducing agent for example, hydrazine, hydrosulfite, sodium thiosulfate, formalin, potassium nitrite, potassium hydrogen nitrite, sodium nitrite, sodium hydrogen sulfite, ammonium, glycolose, ferrous citrate solution, tannin
  • acid for example, hydrazine hydride, ethylenediaminetetraacetic acid, sodium tetrahydroborate, and hypophosphorous acid.
  • the silver catalyst layer 5 it is preferable to prevent the silver solution from penetrating into the base material as much as possible. This is because when silver in the silver solution permeates into the base material and reacts with, for example, SiC, silver is deactivated. However, since the base material is porous, it is inevitable that the silver solution penetrates into the base material to some extent.
  • the pulverization energy when the slurry is wet pulverized, surface irregularities can be formed on the surface of the silver catalyst layer 5.
  • the average thickness of the part can be adjusted.
  • the pulverization energy may be controlled by adjusting the size of the ball mill, the ratio of the number of ball mills to the amount of slurry, the number of rotations and the rotation time, etc.
  • the average thickness of the surface irregularities of the silver catalyst layer 5 can be reduced.
  • the noble metal catalyst layer 6 is prepared by adding an inorganic porous material powder such as silica or alumina to a silver solution in which the noble metal is dissolved to prepare a slurry, which is part or all of the filter substrate surface, More specifically, for example, the noble metal catalyst layer 6 may be formed by applying to a part or all of the surface of the partition wall of the gas outflow cell 3B, drying, and firing. However, it is not limited to such a method.
  • the exhaust gas purification apparatus arranges the main DPF 1 in a gas flow passage 10 through which exhaust gas discharged from an internal combustion engine flows, and at the upstream side of the main DPF 1, Pt
  • the first catalyst structure 11 containing at least one kind of noble metal selected from the group consisting of Pd and Rh and / or an oxide of the noble metal, and further adjust the temperature of the exhaust gas upstream thereof It is preferable to arrange the heating means 12.
  • the main DPF 1 and the first catalyst structure 11 may be arranged in the same casing, or the main DPF 1 and the first catalyst structure 11 may be arranged in different casings, respectively. Good.
  • the first catalyst structure 11 can be formed using, for example, a porous ceramic base material.
  • the porous ceramic substrate can be formed of, for example, cordierite, silicon carbide, silicon nitride or the like.
  • a metal honeycomb substrate can also be used effectively as a substrate for the first oxidation catalyst 21.
  • this porous base material (including the metal honeycomb), it has a form in which a large number of through holes (cells) are formed in the longitudinal direction, and those in which each through hole is partitioned by partition walls are preferably used. be able to.
  • the partition wall thickness (T) is preferably in the range of 10 to 300 ⁇ m.
  • the porous substrate preferably has a large contact area with the exhaust gas, and the surface area of the substrate is preferably in the range of 10 to 50 cm 2 / cm 3 . It is preferable to use a porous substrate in which 15 to 200 cells are formed per 1 cm 2 of the cross section of the porous substrate.
  • the diameter of such a porous substrate can be appropriately set according to the exhaust gas flow path diameter containing the catalyst, but it is 90 to 98 of the exhaust gas flow path diameter (inner diameter) which is a casing in which the catalyst is provided.
  • a porous substrate having a diameter of about% is easy to use, and is preferable because almost all of the exhaust gas is exhausted in contact with the catalyst.
  • the first noble metal catalyst body 11 preferably contains any noble metal of Rh, Pt, Pd, Ir, Au alone or in combination. Among these, Rh, Pt, and Pd are preferable, and these can be used alone or in combination.
  • These first oxidation catalyst structures 11 contain the noble metal as described above in an amount of 0.1 to 10 g, preferably 1 to 5 g, per 1 liter of the porous substrate volume. It is preferable. When the catalyst contains the noble metal in such an amount, the exhaust gas can be efficiently purified.
  • the catalyst component fixed to the porous substrate is preferably present in a state of being supported on the inorganic porous body.
  • the inorganic porous material for example, an inorganic porous material selected from the group consisting of silica, alumina and titania compounds, or a porous material made of an OSC material such as a cerium compound, a zirconium compound, and a ceria / zirconia composite oxide.
  • the body can be mentioned.
  • the first oxidation catalyst can further contain alumina or alumina composite oxide with enhanced heat resistance.
  • heating means 12 examples include a means for directly spraying fuel used in an internal combustion engine.
  • the exhaust gas purification device may further include a NOx treatment catalyst (not shown).
  • a NOx treatment catalyst By arranging the NOx treatment catalyst, most of the NOx can be treated and exhausted as N2.
  • a NOx catalyst used here a commonly used urea SCR catalyst or NOx catalyst can be used.
  • Example 1 Al 2 O 3 (80 parts by mass) was impregnated with an aqueous silver nitrate solution and an aqueous palladium nitrate solution, and evaporated to dryness at 120 ° C. This was calcined at 800 ° C. for 20 hours, and Ag and Pd were alloyed to obtain an AgPd alloy particulate calcined catalyst powder. At this time, the molar ratio of Ag to Pd in the AgPd alloy was 99: 1. 200 g of this AgPd alloy particulate combustion powder, 500 g of alumina sol having an alumina concentration of 20% by mass, and 300 g of pure water were mixed and wet-ground by a ball mill to obtain an AgPd slurry.
  • the ball mill used was an alumina ball mill (size: 20 nm) as a medium (spherical stone), the ratio of the number of ball mills to the amount of slurry was 30%, and the rotation was 40 rpm and the rotation time was 5 hours.
  • the pressure was reduced from the outlet side of the DPF, the AgPd slurry was pushed in from the inlet side, and the slurry was injected into the gas inflow cell.
  • the excess slurry is removed by suction, dried at 70 ° C. for 3 hours, and then calcined at 500 ° C. for 1 hour to remove paraffin, and the entire surface of the partition wall from the inlet side of the gas inflow cell to the position of 80% in the length direction is removed.
  • an AgPd alloy particulate combustion catalyst obtained by forming a silver catalyst layer containing an AgPd alloy was obtained. At this time, the thickness of the silver catalyst layer was 30 ⁇ m.
  • Example 1 (Comparative Example 1) In Example 1, instead of forming the silver catalyst layer containing the AgPd alloy, only the silver nitrate aqueous solution was impregnated to form the same amount of the silver catalyst layer not containing Pd to obtain an Ag particulate combustion catalyst. At this time, the thickness of the silver catalyst layer was 30 ⁇ m.
  • Example 2 In Example 1, instead of forming a silver catalyst layer containing an AgPd alloy, only a Pt nitrate aqueous solution was impregnated to obtain a Pt particulate combustion catalyst formed with the same amount of Pt catalyst layer. At this time, the thickness of the Pt catalyst layer was 30 ⁇ m.
  • Example 2 As in Example 1, an AgPd alloy particulate combustion catalyst formed by forming a silver catalyst layer containing an AgPd alloy was obtained. Next, 200 g of Pt powder, 500 g of alumina sol having an alumina concentration of 20% by mass, and 300 g of pure water were mixed and wet-ground with a ball mill to obtain a Pt slurry.
  • the ball mill used was an alumina ball mill (size: 20 nm) as a medium (spherical stone), the ratio of the number of ball mills to the amount of slurry was 30%, and the rotation was 40 rpm and the rotation time was 5 hours.
  • the heated and dissolved paraffin was impregnated from the outlet side of the DPF to the position of 80% in the length direction, and excess paraffin was removed by suction. Then, it cooled and the paraffin was hardened. Thereby, the pores in the partition walls from the outlet side to the position of 80% in the length direction were filled with paraffin. In order to allow air and slurry to flow in the cell, no paraffin is embedded in the cell wall on the inlet side 20%.
  • the pressure was reduced from the inlet side of the DPF, Pt slurry was pushed in from the outlet side, and the slurry was injected into the gas outflow cell. Excess slurry is removed by suction, dried at 70 ° C. for 3 hours, calcined at 500 ° C.
  • an AgPd alloy particulate combustion catalyst obtained by forming a Pt catalyst layer containing Pt was obtained.
  • Pt at this time contained 0.5 g / L with respect to the base material volume.
  • Examples 3 to 13 and Comparative Example 3 An AgPd alloy particulate combustion catalyst was obtained in the same manner as in Example 2 except that the molar ratio of Ag to Pd in the AgPd alloy was changed as shown in Table 2.
  • ⁇ PM burning rate test> The particulate combustion catalysts prepared in Examples and Comparative Examples were subjected to an endurance treatment at 900 ° C. for 75 hours in an electric furnace. PM burning rate (g) for each particulate combustion catalyst not subjected to 900 ° C. endurance treatment (“Fresh” in the table) and particulate combustion catalyst subjected to 900 ° C. endurance treatment (“900 ° C. endurance” in the table) / Min). The measurement results are shown in Tables 1 and 2.
  • a cordierite honeycomb type oxidation catalyst having a diameter of 143.8 mm and a length of 76.2 mm (Pt carrying amount: 2.4 g / L, Pd carrying amount: 0.00 mm) is disposed upstream of the exhaust pipe of the 2.4 L diesel engine. 6 g / L) was installed, and the particulate combustion catalyst produced in the examples and comparative examples was disposed downstream.
  • the engine was operated at an engine speed of 1100 rpm and a load of 140 Nm for 1 hour, and 4 g of PM in the exhaust gas was deposited per liter of the particulate combustion catalyst. Thereafter, JIS No. 2 diesel oil is sprayed from the upstream side of the honeycomb type oxidation catalyst at 0.97 L / h and the diesel oil component is combusted by the oxidation catalyst, so that the exhaust gas temperature at the particulate combustion catalyst inlet is 600 ° C. for 10 minutes. Retained. As a result, the PM deposited on the particulate combustion catalyst could be burned. At this time, the amount of mass change of the particulate combustion catalyst before and after PM combustion was measured, and the PM combustion rate (g / min) was calculated from this value.
  • ⁇ CO / THC oxidation performance evaluation test> The particulate combustion catalysts produced in the examples and comparative examples were subjected to an endurance treatment at 700 ° C. for 75 hours in an electric furnace, and then pretreated by operating for 10 minutes at an engine speed of 2600 rpm and a load of 140 Nm. Thereafter, the temperature was raised and lowered by load fluctuation, and the purification performance (T 50 ) for each component was measured.
  • THC (° C) ⁇ : 135 ° C or lower ⁇ : higher than 135 ° C and lower than 140 ° C ⁇ : higher than 140 ° C and lower than 145 ° C ⁇ : higher than 145 ° C and lower than 150 ° C ⁇ : higher than 150 ° C
  • “g / L” of Ag and Pd shown in Table 1 and Table 2 below indicates the mass (g) on which Ag is supported in terms of 1 L of the base material.
  • “Membrane” in “Coating state” in Tables 1 and 2 means a state in which a surface layer containing an alloy containing silver and palladium is formed on the surface of the base material partition wall in a thin film state, and "normal”
  • the term “a” means a state in which an alloy containing silver and palladium is supported in a scattered state from the surface to the inside of the substrate partition wall.
  • “CO (° C.)” and “THC (° C.)” in Tables 1 and 2 mean 50% purification temperature (T 50 ).
  • the DPF of the example forms a silver catalyst layer on the surface of the partition walls of the base material, and alloyed by adding palladium to silver to suppress silver diffusibility at high temperatures. I was able to suppress it. Therefore, it has been confirmed that the PM combustion rate can be prevented from decreasing even after the endurance treatment at 900 ° C.
  • the PM burning rate was significantly reduced after the endurance treatment at 900 ° C. It can be considered that this is because the silicon (Si) and silver in the base material are easily in contact with each other by being carried inside the partition walls of the base material. Further, even when a silver catalyst layer was formed on the surface of the partition walls of the base material, it was recognized that the PM combustion rate was significantly reduced after the endurance treatment at 900 ° C. when palladium was not added.
  • Example 14 Al 2 O 3 (80 parts by mass) was impregnated with an aqueous silver nitrate solution and an aqueous palladium nitrate solution, and evaporated to dryness at 120 ° C. This was fired at 800 ° C. for 20 hours, and Ag and Pd were alloyed to obtain an AgPd alloy particulate fired powder. At this time, the molar ratio of Ag to Pd in the AgPd alloy was 99: 1. 200 g of this AgPd alloy particulate combustion powder, 500 g of alumina sol having an alumina concentration of 20% by mass, and 300 g of pure water were mixed and wet-ground with a ball mill to obtain an AgPd slurry.
  • the ball mill used here was an alumina ball mill (size: 5 mm) as a medium (spherule), the number ratio of the ball mill to the amount of slurry was 30%, and the rotation was 20 rpm and the rotation time was 5 hours.
  • the pressure was reduced from the outlet side of the DPF, the AgPd slurry was pushed in from the inlet side, and the slurry was injected into the gas inflow cell.
  • the excess slurry is removed by suction, dried at 70 ° C. for 3 hours, and then calcined at 500 ° C. for 1 hour to remove paraffin, and the entire surface of the partition wall from the inlet side of the gas inflow cell to the position of 80% in the length direction is removed.
  • a particulate filter (sample) obtained by forming a silver catalyst layer having surface irregularities was obtained. At this time, the thickness of the silver catalyst layer was 30 ⁇ m.
  • Example 15 In Example 14, except that the conditions of the ball mill were changed to an alumina ball mill (size 5 mm), the ratio of the number of ball mills to the slurry amount 30%, the rotation speed 30 rpm, and the rotation time 5 hours, A particulate filter (sample) was obtained. At this time, the thickness of the silver catalyst layer was 30 ⁇ m.
  • Example 16 In Example 14, except that the conditions of the ball mill were changed to an alumina ball mill (size 10 mm), the ratio of the number of ball mills to the slurry amount 30%, the rotation speed 20 rpm, and the rotation time 5 hours, A particulate filter (sample) was obtained. At this time, the thickness of the silver catalyst layer was 30 ⁇ m.
  • Example 17 In Example 14, the conditions of the ball mill were the same as in Example 1 except that the ratio was changed to an alumina ball mill (size 20 nm), the number ratio of the ball mill to the slurry amount 30%, the rotation speed 40 rpm, and the rotation time 5 hours. In the same manner as in Example 14, a particulate filter (sample) was obtained. At this time, the thickness of the silver catalyst layer was 30 ⁇ m.
  • Example 18 a particulate filter (sample) was obtained in the same manner as in Example 14 except that the wet pulverization by a ball mill was changed to a disk mill (Retsch disk), a rotation speed of 500 rpm, and a rotation time of 10 minutes. At this time, the thickness of the silver catalyst layer was 30 ⁇ m.
  • a cordierite honeycomb type oxidation catalyst having a diameter of 143.8 mm and a length of 76.2 mm (Pt carrying amount: 2.4 g / L, Pd carrying amount: 0.00 mm) is disposed upstream of the exhaust pipe of the 2.4 L diesel engine. 6 g / L) was installed, and the particulate filter (sample) obtained in Example 14-18 was placed downstream thereof.
  • the exhaust gas flows through the gaps due to the surface irregularities, It was found that an increase in back pressure due to exhaust gas can be suppressed. At the same time, it has been found that the combustion efficiency of the accumulated PM particles can be improved.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)

Abstract

　流通する排気ガスが接触するフィルタ基材表面に、銀を触媒活性成分として含有する銀触媒層を形成してなる構成を備えたＤＰＦに関し、銀の拡散性を抑制し、特に高温でのＰＭ燃焼能力を安定して発揮させることができる、新たなＤＰＦを提案する。　排気ガスが流入する側の前記隔壁の表面の一部又は全部に、銀及びパラジウムを含む銀合金を触媒活性成分として含有する銀触媒層を形成してなる構成を備えたＤＰＦを提案する。

Description

ディーゼルパティキュレートフィルタ及び排気ガス浄化装置
　本発明は、内燃機関、特にディーゼルエンジンから排出される排気ガスを浄化するのに用いるディーゼルパティキュレートフィルタ（「ＤＰＦ」と称する）及びこれを用いた排気ガス浄化装置に関する。
　ディーゼルエンジンから排出される排気ガスには、燃料中の硫黄分にもとづく硫酸塩や、不完全燃焼に由来するタール状の微粒子状物質（「ＰＭ」と称する）、窒素酸化物（ＮＯｘ）などが含まれている。
　ディーゼルエンジンの排気ガス中に含まれるＰＭを除去する装置として、ディーゼルパティキュレートフィルタ（「ＤＰＦ」と称する）でＰＭを捕集し、捕集したＰＭを適宜タイミングで燃焼除去する排気ガス浄化装置が知られている。
　このようなＤＰＦは、通常、ハニカム構造を呈する多孔質製のフィルタ基材が骨格を為し、該基材の隔壁内部を排気ガスが流通する際に、該隔壁表面でＰＭを捕集するようになっている。
　ところで、この種のＤＰＦにおいては、高価なプラチナ（白金）の代わりに、銀を触媒活性成分として用いたものが、最近提案されている。
　例えば、特許文献１（特開２００３－２８６８３５号公報）には、エンジン排気ガスの排気路に、γ－アルミナにチタンおよび銀を担持した粒状またはモノリス状の脱硝触媒と酸化触媒とを直列に配置し、エンジン排気ガスを、燃料の一部を取り出した燃料還元剤の存在下に脱硝触媒に接触させ、その後、酸化触媒に接触させるエンジン排気ガスの浄化方法が開示されている。
　特許文献２（特開２００７－１９６１３５号公報）には、内燃機関から排出される排ガス中に含まれる粒子状物質を浄化する排ガス浄化触媒に関し、銀が担持されたベーマイトを焼成してなる排ガス浄化触媒が開示されている。
　特許文献３（特開２００７－３１５３２８号公報）には、ディーゼル機関に接続された排ガス管と、前記排ガス管内の排ガス通路に配置され且つセリアと銀とを含む酸化触媒を備えるＰＭ浄化体と、前記排ガス管内の排ガス通路に配置され且つゼオライトと前記ゼオライトに担持された遷移金属とを含むＮＯｘ選択還元型触媒を備えるＮＯｘ浄化体と、を備えたディーゼル排ガス浄化用構造体が開示されている。
　特許文献４（特表２００９－５１３３３５号公報）には、ディーゼルエンジンの排気通路に挿入される排気ガス浄化装置において、銀（Ａｇ）成分、銅（Ｃｕ）成分またはこれらの混合物が担持されてなる窒素酸化物低減触媒部と、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｉｒ及びＲｈからなる群から選ばれた１種以上からなる白金族触媒が担持されている粒子除去フィルター部とを、排気ガスの流れに対して上流から順次に設け、窒素酸化物低減触媒部の前端部にディーゼル噴射インジェクターが設けられたディーゼルエンジンの排気ガス浄化装置が開示されている。
　特許文献５（特開２００９－１１２９６２号公報）には、内燃機関から排出される排ガスを浄化する排ガス浄化装置であって、排ガスが流通するガス流路と、このガス流路に設けられ且つ多数の細孔が形成されたパティキュレートフィルタと、を備え、排ガスに接触する前記パティキュレートフィルタの導入面は、その略全体が、前記細孔よりも小さい孔径を有する微細孔が形成された微多孔体で被覆され、前記微多孔体は、酸素貯蔵・放出性の酸化物からなる担体と、この担体に担持されたＡｇを含有する触媒と、を備える排ガス浄化装置が開示されている。
　特許文献６（特開２０１０－４２３９６号公報）には、一方の端部を排ガス流入部とし、他方の端部を排ガス流出部とするウォールフロー構造を有する多孔質フィルタ基材と、該多孔質フィルタ基材に担持された触媒とを備え、該多孔質フィルタ基材は、軸方向に貫通して形成された複数の貫通孔のうち、排ガス流入部が開放されるとともに排ガス流出部が閉塞された複数の流入セルと、該複数の貫通孔の排ガス流入部が閉塞されるとともに排ガス流出部が開放された複数の流出セルと、該流入セル及び該流出セルを隔てるセル隔壁とを備え、該触媒は、該セル隔壁の少なくとも該流入セル側の表面に担持された第１の触媒層と、該セル隔壁を形成する該多孔質フィルタ基材の気孔の壁面表面に担持された第２の触媒層とからなり、該排ガス流入部から流入する内燃機関の排ガスを該セル隔壁を介して該流出セルに流通させる間に、該排ガス中のパティキュレートを前記触媒により酸化し、浄化された該排ガスを該排ガス流出部から流出せしめる排ガス浄化用酸化触媒装置において、該触媒は、一般式Ｙ１－ｘＡｇｘＭｎ１－ｙＴｉｙＯ３で表される複合金属酸化物と、酸化ジルコニウムとの混合物の多孔質体からなることを特徴とする排ガス浄化用酸化触媒装置が開示されている。
　特許文献７（特開２０１０－２８４５８３号公報）には、一方の端部を排ガス流入部とし、他方の端部を排ガス流出部とするウォールフロー構造を有する多孔質フィルタ基材と、該多孔質フィルタ基材に担持され複合金属酸化物からなる酸化触媒とを備える排ガス浄化用酸化触媒装置において、該複合金属酸化物を構成する複数の金属の化合物の水溶液を、スプレードライ法、噴霧熱分解法、凍結乾燥法のいずれか１種の方法により、該多孔質フィルタ基材の表面に塗布し、焼成することにより形成され、該排ガス流入部から流入した排ガスが導入される該多孔質フィルタ基材の表面を被覆するとともに、該多孔質フィルタ基材の細孔よりも孔径が小さい細孔を有する多孔質体からなる該酸化触媒を備え、該酸化触媒は、化学式ＹＭｎＯ３、Ｙ１－ｘＡｇｘＭｎＯ３（０．０１≦ｘ≦０．３０）、Ｙ１－ｘＡｇｘＭｎ１－ｙＡｙＯ３（０．０１≦ｘ≦０．３０かつ０．００５≦ｙ≦０．３０、ＡはＴｉ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｒｕ、Ｃｅ、Ｆｅからなる群から選択される１種の金属）で表されるいずれか１種の複合金属酸化物からなることを特徴とする排ガス浄化用酸化触媒装置が開示されている。
　特許文献８（特開２０１１－１５２５２９号公報）には、内燃機関から排出される排ガス中の粒子状物質を浄化するためのフィルターであって、フィルター基材の表面に銀被膜を有し、さらに銀被膜上に触媒を有していることを特徴とする排ガス浄化用フィルターが開示されている。
　特許文献９（特開２０１２－３６８２１号公報）には、Ｐｔ、Ｐｄ及びＲｈのよりなる群から選ばれる少なくとも一種類の貴金属および／または該貴金属の酸化物を含む第一酸化触媒、銀および／または銀の酸化物を含む銀含有ＤＰＦ触媒、並びに、Ｐｔ、Ｐｄ及びＲｈのよりなる群から選ばれる少なくとも一種類の貴金属および／または該貴金属の酸化物を含む第二酸化触媒が、内燃機関から排出される排気ガスの上流側から下流側に沿ってこの順序で配置されていることを特徴とする排気ガス浄化装置が開示されている。
特開２００３－２８６８３５号公報 特開２００７－１９６１３５号公報 特開２００７－３１５３２８号公報 特表２００９－５１３３３５号公報 特開２００９－１１２９６２号公報 特開２０１０－４２３９６号公報 特開２０１０－２８４５８３号公報 特開２０１１－１５２５２９号公報 特開２０１２－３６８２１号公報
　流通する排気ガスが接触するフィルタ基材表面に、銀を含有する銀触媒層を形成した場合、高温になると銀触媒層中の銀が拡散して基材内に移動し、基材成分（例えばＳｉＯ2）と反応して失活するようになるため、特に高温でのＰＭ燃焼能力が低下するという課題が明らかになってきた。
　また、白金などの貴金属を含有する貴金属触媒層を、前記銀触媒層を形成した基材の反対面に形成した場合、銀触媒層中の銀が上記のように基材内を移動して貴金属触媒層中の貴金属と接触し、貴金属の触媒活性をも失活させてしまうという課題も明らかになってきた。
　そこで本発明は、流通する排気ガスが接触するフィルタ基材表面に、銀を触媒活性成分として含有する銀触媒層を形成してなる構成を備えたディーゼルパティキュレートフィルタに関し、銀の拡散性を抑制し、特に高温でのＰＭ燃焼能力を安定して発揮させることができる、新たなディーゼルパティキュレートフィルタを提案せんとするものである。
　本発明は、フィルタ基材の隔壁内部を排気ガスが流通するディーゼルパティキュレートフィルタであって、排気ガスが流入する側の前記隔壁の表面の一部又は全部に、銀及びパラジウムを含む銀合金を触媒活性成分として含有する銀触媒層を形成してなる構成を備えたディーゼルパティキュレートフィルタ（「ＤＰＦ」と称する）を提案する。
　本発明は、好ましい一例として、排気ガスの上流側が開口され、下流側が封鎖されたガス流入セルと、排気ガスの上流側が封鎖され、下流側が開口されたガス流出セルとを、基材隔壁を介して隣接して設けてなる構成を備えたＤＰＦであって、ガス流入セルの隔壁の表面の一部又は全部に、銀又は銀合金又はこれら両方を含む銀触媒層を備えたＤＰＦを提案する。
　本発明が提案するＤＰＦは、銀にパラジウムを加えて合金化させ、これを用いて、排気ガスが流入する側のフィルタ基材の隔壁の表面に銀触媒層を形成することにより、銀触媒層中の銀の高温時における拡散性を抑制することができ、高温でのＰＭ燃焼能力を安定して発揮させることができるようにしたものである。
本発明のＤＰＦの一例を模式的に示した斜視図である。 図１に示したＤＰＦの一部を拡大して示した断面図である。 図１の変形例に係るＤＰＦの一部を拡大して示した断面図である。 図３の変形例に係るＤＰＦの一部を拡大して示した断面図である。 本発明の排気ガス浄化装置の一例を模式的に示した断面図である。
　次に、本発明を実施するための形態の一例としてのディーゼルパティキュレートフィルタ（「本ＤＰＦ」と称する）１について説明する。
＜本ＤＰＦ＞
　本ＤＰＦ１は、フィルタ基材２における、排気ガスが流入する側の隔壁２ａの表面の一部又は全部に、銀及びパラジウムを含む銀合金を触媒活性成分として含有する銀触媒層５を形成してなる構成を備えたディーゼルパティキュレートフィルタである。
　本ＤＰＦ１は、フィルタ基材１の隔壁２ａ内部を排気ガスが流通することができ、排気ガスが該隔壁２ａ内部を流通する際、該隔壁２ａ表面でガス中のＰＭを捕集することができ、捕集したＰＭは銀触媒層５における銀の燃焼触媒作用により燃焼させることができる。
（基材）
　本ＤＰＦの骨格をなすフィルタ基材２は、図１及び図２に示すように、ハニカム構造を呈し、排気ガスの流動方向に連通した複数のセル３を有し、各セル３は隔壁で互いに仕切られ、隣接するセルの端部が交互に目封じされている。これにより、排気ガスの上流側を開口し、下流側が封鎖されたガス流入セル３Ａと、排気ガスの上流側が封鎖され、下流側が開口してなるガス流出セル３Ｂとが、基材隔壁２ａを介して隣接して配置してなる構成を備えたものとなっている。
　但し、本ＤＰＦのフィルタ基材２の形状は、上記のような形状に限定されるものではない。例えば、ウォールスルー型、フロースルーハニカム型、ワイヤメッシュ型、セラミックファイバー型、金属多孔体型、粒子充填型、フォーム型など、ＤＰＦとして公知の基材を採用することが可能である。
　フィルタ基材２の材質は、セラミックス等の耐火性材料や金属材料などからなる多孔質材料であればよい。
　セラミック製基材の材質としては、耐火性セラミック材料、例えば炭化ケイ素（ＳｉＣ）、コージライト、コージライト－アルファアルミナ、窒化ケイ素、ジルコンムライト、スポジュメン、アルミナ－シリカマグネシア、ケイ酸ジルコン、シリマナイト（ｓｉｌｌｉｍａｎｉｔｅ）、ケイ酸マグネシウム、ジルコン、ペタライト（ｐｅｔａｌｉｔｅ）、アルファアルミナおよびアルミノシリケート類などを挙げることができる。
　金属製基材の材質としては、耐火性金属、例えばステンレス合金、Ｆe-Ｃr-Ａl合金、ムライト、アルミナ、チタン酸アルミニウム等が挙げられる。
　これらの中でも、ＰｄによるＦｅの基材への浸透抑制効果の観点から、炭化ケイ素（ＳｉＣ）が特に好ましい。
　セル３の形成密度は、特に限定するものではないが、基材断面１ｃｍ2当たり１０～１００個のセルが形成されたものが好ましい。
　隔壁２ａの厚さは、特に限定するものではないが、１０μｍ～３００μｍの範囲内であるのが好ましい。
（銀触媒層）
　本ＤＰＦでは、上記フィルタ基材２において、ガスが流入する側の隔壁２ａの表面の一部又は全部に、銀及びパラジウムを含む銀合金を触媒活性成分として含有する銀触媒層５を形成する。
　例えば、図１及び図２に示すフィルタ基材２であれば、ガス流入セル３Ａの隔壁の表面の一部又は全部に銀触媒層５を形成するのが好ましい。この際、ガス流入セル３Ａの隔壁のうち、排気ガスが隔壁２ａを通過する部分の表面に銀触媒層５を形成すればよい。
　前記銀触媒層５中の銀は、基材体積に対して１ｇ／Ｌ以上含有するのが好ましく、中でも１．５ｇ／Ｌ以上或いは１０ｇ／Ｌ以下、その中でも２．０ｇ／Ｌ以上の割合で含有するのがさらに好ましい。
　前記銀及びパラジウムを含む銀合金における、銀とパラジウムの比率は９９：１～１：３であるのが好ましい。
　銀に対してパラジウムを1ｗｔ％以上含有させることで、高温時における銀の拡散をより効果的に抑制することができる。また、７５ｗｔ％以下であれば、銀の触媒活性効果を妨げることもない。
　かかる観点から、銀とパラジウムの比率は５：１～１：３であるのがさらに好ましい。
　前記銀合金は、銀及びパラジウムの効果を妨げない限りにおいて、銀及びパラジウム以外の元素を含有していてもよい。例えばＮｂ、Ｌａ、Ｆｅ、Ｙ、Ｐｒ、Ｂａ、Ｃａ、Ｍｇ、ＳｎおよびＳｒよりなる群から選ばれる少なくとも一種類の元素又はその酸化物を含有してもよい。この際、銀及びパラジウムの効果を妨げない観点から、これらの含有量は１～３５質量％とするのが好ましい。
　前記銀触媒層５において、銀及びパラジウムを含む銀合金は、無機多孔質体に担持された状態で存在するのが好ましい。
　ここで、無機多孔質体としては、例えばシリカ、アルミナおよびチタニア化合物から成る群から選択される無機多孔質体、或いは、セリウム化合物、ジルコニウム化合物、セリア・ジルコニア複合酸化物などのＯＳＣ材からなる多孔質体を挙げることができる。
　より具体的には、例えばアルミナ、シリカ、シリカ－アルミナ、アルミノ－シリケート類、アルミナ－ジルコニア、アルミナ－クロミアおよびアルミナ－セリアから選択される化合物からなる多孔質体を挙げることができる。
　中でも、セリウム酸化物の量が５～５０重量％であるであるセリウム-ジルコニウム複合酸化物からなる無機多孔質体が特に好ましい。セリウム酸化物の量が５０重量％以下であれば、高温時、例えば７００℃以上の温度に加熱された場合であっても、担体の比表面積が低下することがなく、触媒の熱劣化を引き起こすことを防止できるから好ましい。
　また、当該無機多孔質体は、Ｎｂ、Ｌａ、Ｆｅ、Ｙ、Ｐｒ、Ｂａ、Ｃａ、Ｍｇ、ＳｎおよびＳｒよりなる群から選ばれる少なくとも一種類の原子の酸化物を含有していてもよい。
　前記銀触媒層５は、その他の成分、例えばバインダー成分や安定剤成分などを含んでいてもよい。
　バインダー成分としては、ＳiＯ2、ＴiＯ2、ＺrＯ2およびＡl2Ｏ3よりなる群から選ばれる少なくとも一種類のバインダー成分を挙げることができる。
　安定剤としては、例えばアルカリ土類金属やアルカリ金属を挙げることができる。中でも、マグネシウム、バリウム、ホウ素、トリウム、ハフニウム、ケイ素、カルシウム、カリウム、ナトリウム、セシウム及びストロンチウムから成る群から選択される金属のうちの一種又は二種以上を選択可能である。
　前記銀触媒層５の厚さは、７０μｍ以下であるのが好ましい。銀触媒層５の厚さが大きすぎると、銀触媒層中の銀と排気ガスとの接触機会へ減るため、分解効率が低下してしまう。他方、薄過ぎると、耐熱性が低下してしまう。かかる観点から、前記銀触媒層の厚さは５μｍ以上或いは５０μｍ以下であるのがさらに好ましく、中でも１０μｍ以上或いは４０μｍ以下であるのがより一層好ましい。
　銀触媒層５の表面は、凹凸を有するように形成してもよい。例えば、銀触媒層５の厚さの５０％以上の平均厚さを有する表面凹凸部を銀触媒層５の表面に形成するようにしてもよい。
　銀触媒層５の表面にこのような表面凹凸部を形成すれば、表面凹凸部による隙間を通じて排気ガスが流れるため、排ガスによる背圧の上昇を抑制することができると共に、滞留したＰＭ粒子の燃焼効率も向上させることができる。
　かかる観点から、当該表面凹凸部の平均厚さは、銀触媒層５の厚さの５０％以上であるのが好ましく、中でも６０％以上、中でも６５％以上、その中でも７５％以上或いは９５％以下であるのが好ましい。
　なお、銀触媒層５の表面凹凸部の平均厚さは、上述のように凹部の中でも一番低い凹部の底から凸部までの高さの平均値であり、その測定に際しては、例えば株式会社キーエンス製「３Ｄリアルサーフェスビュー顕微鏡ＶＥ－８８００」を用いて測定することができる。
　測定原理としては、最初に試料を水平にしてＳＥＭ画像を撮影し、次に、試料を所定角度（θ）傾けて再度ＳＥＭ画像を撮影する。このように試料をθ傾けて、観察像上でaの移動距離を計測してaの高さを求め、観察像からaに相当する点を自動的に数万ポイント抽出して演算し、３Ｄ像を構築することにより、表面凹凸部の平均厚さを測定するものである。
　このような表面凹凸部を備えた銀触媒層５を形成する方法としては、銀触媒層５の原料、例えば銀とパラジウムが溶解している銀溶液中に、シリカやアルミナなどの無機多孔質体粉末を添加して混合し、これを湿式粉砕して粉砕スラリーを得、この粉砕スラリーに、必要に応じてその他の成分、例えばバインダー成分や安定剤成分などを加えてコート組成物を調製して、これをコートし、焼成して銀触媒層５を形成することができる。
　この際、スラリーを湿式粉砕する際の粉砕エネルギーを制御することで、銀触媒層５の表面凹凸部の平均厚さを調整することができる。例えばボールミルを使用して粉砕する場合であれば、ボールミルの大きさ、スラリー量に対するボールミルの個数割合、回転数及び回転時間などを調整して粉砕エネルギーを制御すればよく、粉砕エネルギーを大きくすれば、銀触媒層５の表面凹凸部の平均厚さを小さくすることができる。
（貴金属触媒層）
　本ＤＰＦは、図３に示すように、さらに前記ガス流出セル３Ｂの隔壁の表面の一部又は全部に、Ｐｔ、Ｐｄ及びＲｈからなる群から選ばれる少なくとも一種類の貴金属および／または該貴金属の酸化物を含む貴金属触媒層６を積層するようにしてもよい。
　また、図４に示すように、貴金属触媒層６をガス流出セル３Ｂの隔壁の表面から内部に向けて埋設するように設けてもよいし、また、貴金属触媒層６の一部をガス流出セル３Ｂの隔壁の表面に設け、一部を埋設するように設けてもよい。
　ガス流出セル３Ｂの隔壁の一部又は全部に貴金属触媒層６を設けることにより、排ガス温度を上げるために添加した燃料の未燃焼分であるＣＯやＨＣなどを、この貴金属触媒層６によって効率的に処理することができる。
　但し、該貴金属触媒層６は必要に応じて設けるのが好ましく、必ず設ける必要はない。
　このように貴金属触媒層６を設けた場合、銀が拡散して貴金属触媒層６中の貴金属と接触すると、該貴金属は即座に触媒活性を失活してしまう。しかし、本ＤＰＦは、銀の拡散を抑制することができるため、該貴金属の失活を防止することができる。
　貴金属触媒層６中の貴金属としては、銀（Ａｇ）よりも電気陰性度の高いＲｈ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ａuのいずれかの貴金属を単独であるいは組み合わされて採用するのが好ましい。特にＲｈ、Ｐｔ及びＰｄが好ましく、これらは単独であるいは組み合わせて使用するのが好ましい。
　貴金属触媒層６中の貴金属は、多孔質基材の体積1リットルに対して、０．０１ｇ～１０ｇ、中でも０．１ｇ以上或いは５ｇ以下の範囲内の量で含有されるのが好ましい。このような量で触媒が貴金属を含有することにより、排気ガスを効率的に浄化することができる。
　貴金属触媒層６において、貴金属は、無機多孔質体に担持された状態で存在するのが好ましい。
　ここで、無機多孔質体としては、例えばシリカ、アルミナおよびチタニア化合物から成る群から選択される無機多孔質体、或いは、セリウム化合物、ジルコニウム化合物、セリア・ジルコニア複合酸化物などのＯＳＣ材からなる多孔質体を挙げることができる。
　より具体的には、例えばアルミナ、シリカ、シリカ－アルミナ、アルミノ－シリケート類、アルミナ－ジルコニア、アルミナ－クロミアおよびアルミナ－セリアから選択される化合物からなる多孔質体を挙げることができる。
　中でも、セリウム酸化物の量が５～５０重量％であるであるセリウム-ジルコニウム複合酸化物からなる無機多孔質体が特に好ましい。セリウム酸化物の量が５０重量％を上回る場合には、高温時、例えば７００℃以上の温度に加熱すると担体の比表面積が低下して、最終的に触媒の熱劣化を引き起こす傾向が生ずる。
　また、当該無機多孔質体は、Ｎｂ、Ｌａ、Ｆｅ、Ｙ、Ｐｒ、Ｂａ、Ｃａ、Ｍｇ、ＳｎおよびＳｒよりなる群から選ばれる少なくとも一種類の原子の酸化物を含有していてもよい。
　貴金属触媒層６は、その他の成分、例えばバインダー成分や安定剤成分などを含んでいてもよい。
　バインダー成分としては、ＳiＯ2、ＴiＯ2、ＺrＯ2およびＡl2Ｏ3よりなる群から選ばれる少なくとも一種類のバインダー成分を挙げることができる。
　安定剤としては、例えばアルカリ土類金属やアルカリ金属を挙げることができる。中でも、マグネシウム、バリウム、ホウ素、トリウム、ハフニウム、ケイ素、カルシウムおよびストロンチウムから成る群から選択される金属のうちの一種又は二種以上を選択可能である。
　貴金属触媒層６の厚さは、１０μｍ～１００μｍであるのが好ましい。貴金属触媒層６の厚さが大きすぎると、貴金属触媒層６中の触媒活性成分と排気ガスとの接触機会へ減るため、分解効率が低下してしまう。薄過ぎると、耐熱性が低下してしまう。かかる観点から、前記貴金属触媒層６の厚さは１０μｍ以上或いは７０μｍ以下であるのがさらに好ましく、中でも２０μｍ以上或いは５０μｍ以下であるのがより一層好ましい。
＜製法＞
　次に、本ＤＰＦの製造方法の一例について説明する。
　銀触媒層５は、銀とパラジウムが溶解している銀溶液中に、シリカやアルミナなどの無機多孔質体粉末を添加してスラリーを調製し、これをフィルタ基材表面の一部又は全部、より具体的には、例えば上記ガス流入セル３Ａの隔壁の表面の一部又は全部に塗布し、乾燥し、例えば空気中、酸素富化空気などの酸化性雰囲気において、例えば４００～７００℃で焼成するか還元することにより銀触媒層５を形成すればよい。但し、このような方法に限定するものではない。
　銀化合物を溶媒に溶解している銀が溶解している銀溶液を調製すればよい。
　該銀化合物としては、例えば硝酸銀、酢酸銀、フッ化銀などを用いることができ、溶媒としては、酢酸、アンモニア水などを用いることができる。
　可溶性銀化合物の溶液から銀化合物を金属銀に還元して担体上に析出させることで、銀が微細粒子として担体上に付着し、銀の表面積が大きくなることが考えられる。このような効果は上記の担体粒子以外の担体粒子を用いた場合にも得られると考えられるが、上記の担体粒子を用いた場合に特に顕著である。
　この際、還元剤としては、例えば、ヒドラジン、ハイドロサルファイト、チオ硫酸ソーダ、ホルマリン、亜硝酸カリウム、亜硝酸水素カリウム、亜硝酸ナトリウム、亜硫酸水素ナトリウム、アンモニウム、グリコース、クエン酸第一鉄溶液、タンニン酸、ヒドラジンヒドラード、エチレンジアミン四酢酸、テトラヒドロホウ酸ナトリウム、次亜リン酸などを挙げることができる。
　なお、銀触媒層５の形成に関しては、なるべく基材内に銀溶液が浸透しないようにするのが好ましい。銀溶液中の銀が基材内に浸透して例えばＳｉＣなどと反応すると、銀が失活するからである。但し、基材は多孔質であるため、多少は基材内に銀溶液が浸透するのはやむを得ない。
　銀触媒層５を形成する際、上述したように、スラリーを湿式粉砕する際の粉砕エネルギーを制御することで、銀触媒層５の表面に表面凹凸部を形成することができると共に、該表面凹凸部の平均厚さを調整することができる。例えばボールミルを使用して粉砕する場合であれば、ボールミルの大きさ、スラリー量に対するボールミルの個数割合、回転数及び回転時間などを調整して粉砕エネルギーを制御すればよく、粉砕エネルギーを大きくすれば銀触媒層５の表面凹凸部の平均厚さを小さくすることができる。
　他方、貴金属触媒層６は、貴金属が溶解している銀溶液中に、シリカやアルミナなどの無機多孔質体粉末を添加してスラリーを調製し、これをフィルタ基材表面の一部又は全部、より具体的には、例えば上記ガス流出セル３Ｂの隔壁の表面の一部又は全部に塗布し、乾燥し、焼成することにより貴金属触媒層６を形成すればよい。但し、このような方法に限定するものではない。
＜本排気ガス浄化装置＞
　次に、前述した本ＤＰＦを用いた排気ガス浄化装置（「本排気ガス浄化装置」と称する）について説明する。
　本排気ガス浄化装置は、例えば図５に示すように、内燃機関から排出される排気ガスが流動するガス流通路１０内において、上記本ＤＰＦ１を配置すると共に、該本ＤＰＦ１の上流側に、Ｐｔ、Ｐｄ及びＲｈのよりなる群から選ばれる少なくとも一種類の貴金属および／または該貴金属の酸化物を含む第１触媒構造体１１を配置し、さらにその上流側に、排気ガスの温度を調整するための加熱手段１２を配置するのが好ましい。
　この際、同一ケーシング内に本ＤＰＦ１と第１触媒構造体１１を配置するようにしてもよいし、また、別のケーシング内にそれぞれ本ＤＰＦ１と第１触媒構造体１１を配置するようにしてもよい。
（第１触媒構造体）
　第１触媒構造体１１は、例えば、多孔質セラミックス製の基材を用いて形成することができる。
　多孔質セラミックス製基材は、例えばコージェライト、炭化ケイ素、窒化ケイ素などで形成することができる。また、メタルハニカム基材も第一酸化触媒２１の基材として有効に使用することもできる。
　この多孔質基材（メタルハニカムを含む）としては、長手方向に多数の貫通孔（セル）が形成された形態を有しており、それぞれの貫通孔が隔壁で区画されたものを好ましく使用することができる。
　隔壁の厚さ（Ｔ）は、１０～３００μｍの範囲内にあることが好ましい。
　また、この多孔質基材は、排気ガスとの接触面積が大きいことが好ましく、基材の表面積は１０～５０ｃｍ2／ｃｍ3の範囲内にあることが好ましい。
　このような多孔質基材の断面１ｃｍ2あたり、１５～２００個のセルが形成された多孔質基材を使用することが好ましい。
　このような多孔質基材の直径は、この触媒を含有する排気ガス流路径にあわせて適宜設置することができるが、触媒を設ける部分のケーシングである排気ガス流路径（内径）の９０～９８％程度の直径を有する多孔質基材が使用しやすく、しかも、排気ガスのほとんど全部が触媒と接触して排気されるので好ましい。
　この第１貴金属触媒体１１には、Ｒｈ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ａuのいずれかの貴金属を単独であるいは組み合わされて含有するものが好ましい。中でもＲｈ、Ｐｔ、Ｐｄが好ましく、これらは単独であるいは組み合わせて使用することができる。
　これらの第一酸化触媒構造体１１には、上記のような貴金属が、多孔質基材の体積1リットルに対して、０．１～１０ｇ、好ましくは１～５ｇの範囲内の量で含有されるのが好ましい。このような量で触媒が貴金属を含有することにより、排気ガスを効率的に浄化することができる。
　多孔質基材に固着されている触媒成分は、無機多孔質体に担持された状態で存在するのが好ましい。
　ここで、無機多孔質体としては、例えばシリカ、アルミナおよびチタニア化合物から成る群から選択される無機多孔質体、或いは、セリウム化合物、ジルコニウム化合物、セリア・ジルコニア複合酸化物などのＯＳＣ材からなる多孔質体を挙げることができる。
　第一酸化触媒は、さらに耐熱性を強化したアルミナやアルミナ複合酸化物を含有することができる。
（加熱手段）
　排気ガス中のＰＭが本ＤＰＦの表面に捕集され堆積すると、ＤＰＦのＰＭ捕集能力が低下するため、適宜のタイミングで本ＤＰＦの表面に堆積したＰＭを燃焼させることにより、本ＤＰＦを再生させる必要がある。
　内燃機関からの排気ガス中には、ＰＭが含まれており、５００℃以下の低温では、有効に触媒が作用しない。この内燃機関からの排気ガスの温度は１５０～１８０℃程度であり、この温度では、煤（ＰＭ）を燃焼させることはできないので、煤が燃焼する５５０℃以上、好適には６００～６５０℃にまで排気ガスの温度を上げることで、本ＤＰＦの銀触媒層に堆積した煤（ＰＭ）を、銀の触媒作用により効率よく燃焼させることができ、本ＤＰＦを短時間で再生することができる。
　加熱手段１２としては、例えば内燃機関で使用した燃料を直接噴霧する手段などを挙げることができる。
　また、本排気ガス浄化装置は、さらにＮＯｘ処理触媒（図示なし）を配置するようにしてもよい。ＮＯｘ処理触媒を配置することで、ＮＯｘの大部分を処理してＮ2として排気することができる。
　ここで使用されるＮＯｘ触媒は、通常使用されている尿素ＳＣＲ触媒やＮＯｘ触媒を用いることができる。
＜語句の説明＞ 
　本明細書において「Ｘ～Ｙ」（Ｘ，Ｙは任意の数字）と表現する場合、特にことわらない限り「Ｘ以上Ｙ以下」の意と共に、「好ましくはＸより大きい」或いは「好ましくはＹより小さい」の意も包含する。
　また、「Ｘ以上」（Ｘは任意の数字）或いは「Ｙ以下」（Ｙは任意の数字）と表現した場合、「Ｘより大きいことが好ましい」或いは「Ｙ未満であることが好ましい」旨の意図も包含する。
　以下、本発明を下記実施例及び比較例に基づいてさらに詳述する。
（実施例１）
　Ａｌ2Ｏ3(８０質量部)に、硝酸銀水溶液及び硝酸パラジウム水溶液を含浸させ、１２０℃で蒸発乾固させた。これを８００℃×２０時間焼成し、ＡｇとＰｄを合金化させてＡｇＰｄ合金パティキュレート焼成触媒粉末を得た。この際、ＡｇＰｄ合金におけるＡｇとＰｄのモル比率は９９：１であった。
　このＡｇＰｄ合金パティキュレート燃焼粉末２００ｇ、アルミナ濃度２０質量％のアルミナゾル５００ｇ及び純水３００ｇを混合し、ボールミルで湿式粉砕し、ＡｇＰｄスラリーを得た。なお、この際のボールミルは、メディア（球石）としてアルミナ製ボールミル（大きさ２０ｎｍ）を使用し、スラリー量に対するボールミルの個数割合を３０％とし、回転数４０ｒｐｍ、回転時間５時間で行った。
　直径１４３．８ｍｍ、長さ１５２．４ｍｍのＳｉＣ製ＤＰＦ（３００セル／平方インチ、壁厚１２ミル）に、該ＤＰＦの入口側から長さ方向で８０％の位置まで、加熱溶解したパラフィンを含浸させ、吸引により余分なパラフィンを除液した。その後、冷却してパラフィンを硬化させた。これにより、入口側から長さ方向で８０％の位置までの隔壁内の細孔をパラフィンで埋めた。空気、スラリーがセル内を流れるようにするために出口側２０％のセル壁内はパラフィンを埋め込まなかった。
　ＤＰＦの出口側から減圧にして、入口側からＡｇＰｄスラリーを押し込み、ガス流入セルにスラリーを注入した。余剰スラリーは、吸引により取り除き、７０℃で３時間乾燥後、５００℃で１時間焼成してパラフィンを除去し、ガス流入セルの入口側から長さ方向で８０％の位置までの隔壁表面全面に、ＡｇＰｄ合金を含有する銀触媒層を形成してなるＡｇＰｄ合金パティキュレート燃焼触媒を得た。
　この際、銀触媒層の厚さは３０μｍであった。
（比較例１）
　実施例１において、ＡｇＰｄ合金を含有する銀触媒層を形成する代わりに、硝酸銀水溶液のみを含浸させて、Ｐｄを含有しない同量の銀触媒層を形成してＡｇパティキュレート燃焼触媒を得た。
　この際、銀触媒層の厚さは３０μｍであった。
（比較例２）
　実施例１において、ＡｇＰｄ合金を含有する銀触媒層を形成する代わりに、硝酸Ｐｔ水溶液のみを含浸させて、同量のＰｔ触媒層を形成してなるＰｔパティキュレート燃焼触媒を得た。
　この際、Ｐｔ触媒層の厚さは３０μｍであった。
（実施例２）
　実施例１と同様に、ＡｇＰｄ合金を含有する銀触媒層を形成してなるＡｇＰｄ合金パティキュレート燃焼触媒を得た。
　次いで、Ｐｔ粉末２００ｇ、アルミナ濃度２０質量％のアルミナゾル５００ｇ、純水３００ｇを混合し、ボールミルで湿式粉砕し、Ｐｔスラリーを得た。なお、この際のボールミルは、メディア（球石）としてアルミナ製ボールミル（大きさ２０ｎｍ）を使用し、スラリー量に対するボールミルの個数割合を３０％とし、回転数４０ｒｐｍ、回転時間５時間で行った。
　該ＤＰＦの出口側から長さ方向で８０％の位置まで、加熱溶解したパラフィンを含浸させ、吸引により余分なパラフィンを除液した。その後、冷却してパラフィンを硬化させた。これにより、出口側から長さ方向で８０％の位置までの隔壁内の細孔をパラフィンで埋めた。空気、スラリーがセル内を流れるようにするために入口側２０％のセル壁内はパラフィンを埋め込まない。
　ＤＰＦの入口側から減圧にして、出口側からＰｔスラリーを押し込み、ガス流出セルにスラリーを注入した。余剰スラリーは、吸引により取り除き、７０℃で３時間乾燥後、５００℃で１時間焼成しパラフィンを除去して、ガス流出セルの出口側から長さ方向で８０％の位置までの隔壁表面全面に、Ｐｔを含有するＰｔ触媒層を形成してなるＡｇＰｄ合金パティキュレート燃焼触媒を得た。
　この時のＰｔは、基材体積に対して０．５ｇ／Ｌ含有していた。
（実施例３～１３・比較例３）
　ＡｇＰｄ合金におけるＡｇとＰｄのモル比率を表２のように変化させた以外は、実施例２と同様にＡｇＰｄ合金パティキュレート燃焼触媒を得た。
（比較例４～９）
　ＡｇＰｄ合金におけるＡｇとＰｄのモル比率を、表２のように変化させて実施例１と同様にＡｇＰｄスラリーを得た。次いで、直径１４３．８ｍｍ、長さ１５２．４ｍｍのＳｉＣ製ＤＰＦ（３００セル／平方インチ、壁厚１２ミル）に、当該ＡｇＰｄスラリーを、ＤＰＦの入口側から長さ方向で８０％の位置まで含浸させ、乾燥、焼成して、ガス流入セルの入口側から８０％の位置までの基材隔壁の表面から内部にかけて、銀及びパラジウムを含む合金が散在してなるＡｇＰｄ合金パティキュレート燃焼触媒を得た。
　次いで、実施例２と同様に、ガス流出セルの出口側から長さ方向で８０％の位置までの隔壁表面全面に、Ｐｔを含有するＰｔ触媒層を形成してなるＡｇＰｄ合金パティキュレート燃焼触媒を得た。
＜ＰＭ燃焼速度試験＞
　実施例及び比較例で作製したパティキュレート燃焼触媒を、電気炉で９００℃、７５時間耐久処理した。９００℃耐久処理しないパティキュレート燃焼触媒（表中の「Ｆｒｅｓｈ」）と、９００℃耐久処理したパティキュレート燃焼触媒（表中の「９００℃耐久」）それぞれについて、下記の方法でＰＭ燃焼速度（ｇ／ｍｉｎ）を測定した。測定結果は表１及び表２に示す。
　２．４Ｌディーゼルエンジンの排気管の途中の上流側に、直径１４３．８ｍｍ、長さ７６．２ｍｍのコージェライト製ハニカム型酸化触媒（Ｐｔ担持量：２．４ｇ／Ｌ、Ｐｄ担持量：０．６ｇ／Ｌ）を設置し、下流側に実施例・比較例で作製したパティキュレート燃焼触媒を配置した。
　エンジン回転数１１００ｒｐｍ、負荷１４０Ｎｍで１時間運転し、排ガス中のＰＭをパティキュレート燃焼触媒１リットル当たり４ｇ堆積させた。
　その後、ハニカム型酸化触媒の上流側から、ＪＩＳ２号軽油を０．９７Ｌ／ｈ噴霧し、軽油成分を該酸化触媒で燃焼させることで、パティキュレート燃焼触媒入口の排ガス温度を１０分間、６００℃に保持した。これにより、パティキュレート燃焼触媒上に堆積したＰＭを燃焼させることができた。この時、ＰＭ燃焼前後でのパティキュレート燃焼触媒の質量変化量を測定し、この値からＰＭ燃焼速度（ｇ／ｍｉｎ）を算出した。
　次のような基準で判定し、判定結果を表１及び表２に示した。
　○○○：０．９５ｇ／ｍｉｎ以上
　　○○：０．８３ｇ／ｍｉｎ以上０．９５ｇ／ｍｉｎ未満
　　　○：０．８０ｇ／ｍｉｎ以上０．８３ｇ／ｍｉｎ未満
　　　△：０．６０ｇ／ｍｉｎ以上０．８０ｇ／ｍｉｎ未満
　　　×：０．６０ｇ／ｍｉｎ未満
＜ＣＯ／ＴＨＣ酸化性能評価試験＞
　実施例及び比較例で作製したパティキュレート燃焼触媒を、電気炉で７００℃、７５時間耐久処理し、その後、エンジン回転数２６００ｒｐｍ、負荷１４０Ｎｍで１０分間運転し、前処理をおこなった。その後、負荷変動により温度を昇降温し、各成分に対する浄化性能（Ｔ50）を測定した。
　次のような基準で判定し、判定結果を表２に示した。
＝ＣＯ(℃)＝
　○○○：１３０℃以下
　　○○：１３０℃より高く１３５℃以下
　　　○：１３５℃より高く１４０℃以下
　　　△：１４０℃より高く１４５℃以下
　　　×：１４５℃より高い
＝ＴＨＣ(℃)＝
　○○○：１３５℃以下
　　○○：１３５℃より高く１４０℃以下
　　　○：１４０℃より高く１４５℃以下
　　　△：１４５℃より高く１５０℃以下
　　　×：１５０℃より高い
　なお、下記表１及び表２に示したＡｇ及びＰｄの「ｇ／Ｌ」は、基材１Ｌ換算でＡｇが担持されている質量（ｇ）を示すものである。
　表１及び表２中の「コート状態」において「メンブレン」とは、基材隔壁の表面に、銀及びパラジウムを含む合金を含む表面層を、薄膜状に形成した状態を意味し、「通常」とは、基材隔壁の表面から内部にかけて、銀及びパラジウムを含む合金が散在した状態で担持されている状態を意味する。
　表１及び表２中の「ＣＯ(℃)」「ＴＨＣ（℃）」は５０％浄化温度（Ｔ50）を意味するものである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　実施例のＤＰＦは、基材の隔壁の表面に銀触媒層を形成すると共に、銀にパラジウムを加えて合金化させ、高温時における銀の拡散性を抑制しているため、銀の失活を抑制することができた。そのため、９００℃での耐久処理後も、ＰＭ燃焼速度の低下を抑えることができることを確認できた。
　これに対し、銀にパラジウムを加えて合金化した銀合金を、基材の隔壁内部に担持させたものは、９００℃での耐久処理後、ＰＭ燃焼速度が顕著に低下した。これは、基材の隔壁内部に担持することで、基材中のケイ素（Ｓｉ）と銀が接触し易い環境にあるためであると考えることができる。
　また、基材の隔壁の表面に銀触媒層を形成した場合でも、パラジウムを加えない場合には、やはり９００℃での耐久処理後、ＰＭ燃焼速度が顕著に低下することが認められた。
（実施例１４）
　Ａｌ2Ｏ3(８０質量部)に、硝酸銀水溶液及び硝酸パラジウム水溶液を含浸させ、１２０℃で蒸発乾固させた。これを８００℃×２０時間焼成し、ＡｇとＰｄを合金化させてＡｇＰｄ合金パティキュレート焼成粉末を得た。この際、ＡｇＰｄ合金におけるＡｇとＰｄのモル比率は９９：１であった。
　このＡｇＰｄ合金パティキュレート燃焼粉末２００ｇと、アルミナ濃度２０質量％のアルミナゾル５００ｇと、純水３００ｇとを混合し、ボールミルで湿式粉砕し、ＡｇＰｄスラリーを得た。
　この際のボールミルは、メディア（球石）としてアルミナ製ボールミル（大きさ５ｍｍ）を使用し、スラリー量に対するボールミルの個数割合を３０％とし、回転数２０ｒｐｍ、回転時間５時間で行った。
　直径１４３．８ｍｍ、長さ１５２．４ｍｍのＳｉＣ製ＤＰＦ（３００セル／平方インチ、壁厚１２ミル）に、該ＤＰＦの入口側から長さ方向で８０％の位置まで、加熱溶解したパラフィンを含浸させ、吸引により余分なパラフィンを除液した。その後、冷却してパラフィンを硬化させた。これにより、入口側から長さ方向で８０％の位置までの隔壁内の細孔をパラフィンで埋めた。空気、スラリーがセル内を流れるようにするために出口側２０％のセル壁内はパラフィンを埋め込まなかった。
　ＤＰＦの出口側から減圧にして、入口側から前記ＡｇＰｄスラリーを押し込み、ガス流入セルにスラリーを注入した。余剰スラリーは、吸引により取り除き、７０℃で３時間乾燥後、５００℃で１時間焼成してパラフィンを除去し、ガス流入セルの入口側から長さ方向で８０％の位置までの隔壁表面全面に、表面凹凸部を備えた銀触媒層を形成してなるパティキュレートフィルタ（サンプル）を得た。
　この際、当該銀触媒層の厚さは３０μｍであった。
（実施例１５）
　実施例１４において、ボールミルの条件を、アルミナ製ボールミル（大きさ５ｍｍ）、スラリー量に対するボールミルの個数割合３０％、回転数３０ｒｐｍ、回転時間５時間に変更した以外、実施例１４と同様にして、パティキュレートフィルタ（サンプル）を得た。この際、銀触媒層の厚さは３０μｍであった。
（実施例１６）
　実施例１４において、ボールミルの条件を、アルミナ製ボールミル（大きさ１０ｍｍ）、スラリー量に対するボールミルの個数割合３０％、回転数２０ｒｐｍ、回転時間５時間に変更した以外、実施例１４と同様にして、パティキュレートフィルタ（サンプル）を得た。この際、銀触媒層の厚さは３０μｍであった。
（実施例１７）
　実施例１４において、ボールミルの条件を実施例１などと同様、すなわちアルミナ製ボールミル（大きさ２０ｎｍ）、スラリー量に対するボールミルの個数割合３０％、回転数４０ｒｐｍ、回転時間５時間に変更した以外、実施例１４と同様にして、パティキュレートフィルタ（サンプル）を得た。この際、銀触媒層の厚さは３０μｍであった。
（実施例１８）
　実施例１４において、ボールミルによる湿式粉砕を、ディスクミル（Retsch製ディスク）、回転数５００ｒｐｍ、回転時間１０分に変更した以外、実施例１４と同様にして、パティキュレートフィルタ（サンプル）を得た。この際、銀触媒層の厚さは３０μｍであった。
＜コート層の表面凹凸測定およびコート層厚み＞
　測定装置としては、株式会社キーエンス製「３Ｄリアルサーフェスビュー顕微鏡ＶＥ－８８００」を用いて、下記条件・手順で、実施例１４－１８で得たパティキュレートフィルタ（サンプル）における銀触媒層の表面凹凸部の平均厚さ（凹凸高さの平均値）を測定した。
 (測定条件)
　倍率：１５０Ｘ
　ＷＤ：１６．６ｍｍ
　加速電圧：２ｋＶ
　検出器：２次電子検出器
　真空度：高真空
 (測定手順)
（1）実施例１４－１８で得たパティキュレートフィルタ（サンプル）を、高さ１ｃｍ×横２ｃｍ×奥行２ｃｍの大きさにサンプリングした。そのとき、銀触媒層の表面が表面に位置するようにした。
（2）水平状態でＳＥＭ画像を撮影し、次に角度を５度傾けた状態でＳＥＭ画像を撮影した。
（3）撮影したＳＥＭ画像から装置付属ソフトにより、銀触媒層の表面凹凸部の平均厚さを算出した。
（4）次に、サンプルをセル断面が表面(上側)にくるようにし、ＳＥＭ画像を撮影した。
（5）撮影したＳＥＭ画像から装置付属ソフトにより、銀触媒層の厚みを算出した。
（6）（3）、（4）で算出された数値より、銀触媒層の厚みに対する表面凹凸部の平均厚さの割合（％）＝{ (表面凹凸厚み)/( 銀触媒層厚み) }×１００を算出した。
＜煤捕集背圧測定試験＞
　実施例１４－１８で得たパティキュレートフィルタ（サンプル）について、下記の方法で圧損増加量（ΔkPa/hr　Δ：デルタ）を測定した。測定結果を表３に示す。
　２．４Ｌディーゼルエンジンの排気管の途中の上流側に、直径１４３．８ｍｍ、長さ７６．２ｍｍのコージェライト製ハニカム型酸化触媒（Ｐｔ担持量：２．４ｇ／Ｌ、Ｐｄ担持量：０．６ｇ／Ｌ）を設置し、その下流側に実施例１４－１８で得たパティキュレートフィルタ（サンプル）を配置した。
　エンジン回転数１１００ｒｐｍ、負荷１４０Ｎｍで１時間運転し、初期圧損（煤捕集前の圧損）から１時間運転終了後の圧損（煤捕集後の圧損）の増加量（△kPa/hr）を測定し、結果を表３に示した。
　圧損増加量（△kPa/hr)＝(煤捕集後の圧損‐煤捕集前の圧損)/煤堆積時間
　次のような基準で判定し、判定結果を表３に示した。
　○○○：4.0△kPa/hr以下
　　○○：4.0△kPa/hr以上5△kPa/hr未満
　　　○：5.0△kPa/hr以上6.5△kPa/hr未満
　　　△：6.5△kPa/hr以上
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
　ＤＰＦ隔壁の表面に形成する銀触媒層の表面に、銀触媒層の厚さの５０％以上の平均厚さを有する表面凹凸部を設けることにより、表面凹凸部による隙間を通じて排気ガスが流れるため、排ガスによる背圧の上昇を抑制することができることが分かった。同時に、滞留したＰＭ粒子の燃焼効率も向上させることができることが分かった。

Claims (10)

  1. 　フィルタ基材の隔壁内部を排気ガスが流通するディーゼルパティキュレートフィルタであって、排気ガスが流入する側の前記隔壁の表面の一部又は全部に、銀及びパラジウムを含む銀合金を触媒活性成分として含有する銀触媒層を形成してなる構成を備えたディーゼルパティキュレートフィルタ。
  2. 　排気ガスの上流側を開口し、下流側が封鎖されたガス流入セルと、排気ガスの上流側が封鎖され、下流側を開口してなるガス流出セルとを、基材隔壁を介して隣接して設けてなる構成を有するフィルタ基材を備えたディーゼルパティキュレートフィルタであって、
    　前記ガス流入セルの隔壁表面の一部又は全部に、銀及びパラジウムを含む銀合金を触媒活性成分として含有する銀触媒層を形成してなる構成を備えたディーゼルパティキュレートフィルタ。
  3. 　前記銀及びパラジウムを含む銀合金における、銀とパラジウムの比率は９９：１～１：３であることを特徴とする請求項１又は２に記載のディーゼルパティキュレートフィルタ。
  4. 　前記銀触媒層は、銀及びパラジウムを含む銀合金が無機多孔質体に担持されてなる触媒担持体を含有することを特徴とする請求項１～３の何れかに記載のディーゼルパティキュレートフィルタ。
  5. 　前記銀触媒層の厚さは、７０μｍ以下であることを特徴とする請求項１～４の何れかに記載のディーゼルパティキュレートフィルタ。
  6. 　前記銀触媒層中の銀は、基材体積に対して１ｇ／Ｌ以上の割合で含有することを特徴とする請求項１～５の何れかに記載のディーゼルパティキュレートフィルタ。
  7. 　前記銀触媒層の表面に、前記銀触媒層の厚さの５０％以上の平均厚さを有する表面凹凸部を備えることを特徴とする請求項１～６の何れかに記載のディーゼルパティキュレートフィルタ。
  8. 　ガス流出セルの隔壁の一部又は全部に、Ｐｔ、Ｐｄ及びＲｈのよりなる群から選ばれる少なくとも一種類の貴金属および／または該貴金属の酸化物を、触媒活性成分として含有する貴金属触媒層を備えた請求項１～７の何れかに記載のディーゼルパティキュレートフィルタ。
  9. 　請求項１～７の何れかに記載のディーゼルパティキュレートフィルタを備えた排気ガス浄化装置。
  10. 　内燃機関から排出される排気ガスが流動するガス流通路内において、請求項１～９の何れかに記載のディーゼルパティキュレートフィルタの上流側に、Ｐｔ、Ｐｄ及びＲｈのよりなる群から選ばれる少なくとも一種類の貴金属および／または該貴金属の酸化物を含む触媒構造体を備えた排気ガス浄化装置。
PCT/JP2013/066241 2012-06-28 2013-06-12 ディーゼルパティキュレートフィルタ及び排気ガス浄化装置 WO2014002772A1 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP13808617.8A EP2873817A4 (en) 2012-06-28 2013-06-12 DIESEL PARTICLE FILTER AND EXHAUST GAS CLEANING DEVICE
JP2014522528A JP6016916B2 (ja) 2012-06-28 2013-06-12 ディーゼルパティキュレートフィルタ及び排気ガス浄化装置
CN201380033772.9A CN104411930B (zh) 2012-06-28 2013-06-12 柴油颗粒过滤器和废气净化装置

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012145301 2012-06-28
JP2012-145301 2012-06-28

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2014002772A1 true WO2014002772A1 (ja) 2014-01-03

Family

ID=49782934

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2013/066241 WO2014002772A1 (ja) 2012-06-28 2013-06-12 ディーゼルパティキュレートフィルタ及び排気ガス浄化装置

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP2873817A4 (ja)
JP (1) JP6016916B2 (ja)
CN (1) CN104411930B (ja)
WO (1) WO2014002772A1 (ja)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014189115A1 (ja) * 2013-05-22 2014-11-27 三井金属鉱業株式会社 ディーゼルパティキュレートフィルタ及び排気ガス浄化装置
WO2016016936A1 (ja) * 2014-07-29 2016-02-04 ニチユ三菱フォークリフト株式会社 産業用車両
WO2016060048A1 (ja) * 2014-10-16 2016-04-21 株式会社キャタラー 排ガス浄化用触媒
WO2016060050A1 (ja) * 2014-10-16 2016-04-21 株式会社キャタラー 排ガス浄化用触媒
WO2016060049A1 (ja) * 2014-10-16 2016-04-21 株式会社キャタラー 排ガス浄化用触媒
CN105804908A (zh) * 2014-12-30 2016-07-27 联合汽车电子有限公司 喷油器的过滤结构
CN106545385A (zh) * 2016-12-05 2017-03-29 潍柴动力股份有限公司 一种柴油颗粒捕捉器和柴油机
EP3254748A4 (en) * 2015-02-03 2018-06-27 Honda Motor Company Limited Exhaust gas purification device for internal combustion engine
WO2019065741A1 (ja) * 2017-09-27 2019-04-04 三井金属鉱業株式会社 パティキュレートフィルタ
WO2019078096A1 (ja) * 2017-10-19 2019-04-25 株式会社キャタラー 排ガス浄化用触媒

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017029916A (ja) * 2015-07-31 2017-02-09 株式会社デンソー 排ガス浄化フィルタ
GB2546164A (en) 2015-09-30 2017-07-12 Johnson Matthey Plc Gasoline particulate filter
US10161278B1 (en) * 2017-05-31 2018-12-25 General Electric Company Catalyst arrangement for industrial emissions control and method of assembling same
JP2019084482A (ja) * 2017-11-03 2019-06-06 株式会社デンソー 排ガス浄化装置
CN108503367B (zh) * 2018-06-29 2019-04-02 南通志乐新材料有限公司 一种高温烟气除尘用复合型陶瓷过滤材料
JP6815443B2 (ja) * 2019-06-26 2021-01-20 株式会社キャタラー 排ガス浄化触媒装置
DE112021000845T5 (de) * 2020-02-04 2022-12-22 Ngk Insulators, Ltd. Poröser Verbundstoff
WO2024067621A1 (en) * 2022-09-27 2024-04-04 Basf Corporation Catalyzed particulate filter

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003286835A (ja) 2002-03-28 2003-10-10 Inst Of Research & Innovation エンジン排気ガスの浄化方法
JP2007021430A (ja) * 2005-07-20 2007-02-01 Mitsubishi Motors Corp パティキュレートフィルタの製造方法
JP2007196135A (ja) 2006-01-26 2007-08-09 Honda Motor Co Ltd 排ガス浄化触媒及びその製造方法
JP2007315328A (ja) 2006-05-26 2007-12-06 Toyota Central Res & Dev Lab Inc ディーゼル排ガス浄化用構造体及びそれを用いた排ガス浄化方法
JP2009513335A (ja) 2005-10-28 2009-04-02 エスケー エナジー シーオー．， エルティーディー． ディーゼルエンジンの排気ガス浄化装置
JP2009112962A (ja) 2007-11-07 2009-05-28 Honda Motor Co Ltd 排ガス浄化装置
JP2010042396A (ja) 2008-07-15 2010-02-25 Honda Motor Co Ltd 排ガス浄化用酸化触媒装置
JP2010221155A (ja) * 2009-03-24 2010-10-07 Ngk Insulators Ltd ハニカム構造体の製造方法及びハニカム触媒体の製造方法
JP2010284583A (ja) 2009-06-10 2010-12-24 Honda Motor Co Ltd 排ガス浄化用酸化触媒装置
JP2011011195A (ja) * 2009-07-06 2011-01-20 Mitsui Mining & Smelting Co Ltd パティキュレート燃焼触媒
JP2011152529A (ja) 2010-01-28 2011-08-11 Mitsubishi Chemicals Corp 排ガス浄化用フィルター
JP2012036821A (ja) 2010-08-06 2012-02-23 Mitsui Mining & Smelting Co Ltd 内燃機関の排気ガス浄化装置

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6074973A (en) * 1998-03-20 2000-06-13 Engelhard Corporation Catalyzed hydrocarbon trap material and method of making the same
JP4631230B2 (ja) * 2001-08-03 2011-02-16 マツダ株式会社 排気ガス浄化用触媒
JP4474684B2 (ja) * 2004-12-09 2010-06-09 株式会社豊田中央研究所 排ガス浄化用触媒及びその製造方法
US20090232714A1 (en) * 2005-10-06 2009-09-17 Akira Abe Particulate combustion catalyst, particulate filter, and exhaust gas clean-up system
JP4845795B2 (ja) * 2007-04-09 2011-12-28 トヨタ自動車株式会社 排ガス浄化フィルタとその製造方法
JP4849034B2 (ja) * 2007-08-08 2011-12-28 マツダ株式会社 触媒付パティキュレートフィルタ
JP5057462B2 (ja) * 2007-12-26 2012-10-24 本田技研工業株式会社 排ガス浄化触媒
JP5604046B2 (ja) * 2008-03-28 2014-10-08 日本碍子株式会社 ハニカム構造体
WO2010041741A1 (ja) * 2008-10-09 2010-04-15 本田技研工業株式会社 排ガス浄化装置
JP5524820B2 (ja) * 2010-12-27 2014-06-18 三井金属鉱業株式会社 パティキュレート燃焼触媒、その製造方法、パティキュレートフィルター及びその製造方法

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003286835A (ja) 2002-03-28 2003-10-10 Inst Of Research & Innovation エンジン排気ガスの浄化方法
JP2007021430A (ja) * 2005-07-20 2007-02-01 Mitsubishi Motors Corp パティキュレートフィルタの製造方法
JP2009513335A (ja) 2005-10-28 2009-04-02 エスケー エナジー シーオー．， エルティーディー． ディーゼルエンジンの排気ガス浄化装置
JP2007196135A (ja) 2006-01-26 2007-08-09 Honda Motor Co Ltd 排ガス浄化触媒及びその製造方法
JP2007315328A (ja) 2006-05-26 2007-12-06 Toyota Central Res & Dev Lab Inc ディーゼル排ガス浄化用構造体及びそれを用いた排ガス浄化方法
JP2009112962A (ja) 2007-11-07 2009-05-28 Honda Motor Co Ltd 排ガス浄化装置
JP2010042396A (ja) 2008-07-15 2010-02-25 Honda Motor Co Ltd 排ガス浄化用酸化触媒装置
JP2010221155A (ja) * 2009-03-24 2010-10-07 Ngk Insulators Ltd ハニカム構造体の製造方法及びハニカム触媒体の製造方法
JP2010284583A (ja) 2009-06-10 2010-12-24 Honda Motor Co Ltd 排ガス浄化用酸化触媒装置
JP2011011195A (ja) * 2009-07-06 2011-01-20 Mitsui Mining & Smelting Co Ltd パティキュレート燃焼触媒
JP2011152529A (ja) 2010-01-28 2011-08-11 Mitsubishi Chemicals Corp 排ガス浄化用フィルター
JP2012036821A (ja) 2010-08-06 2012-02-23 Mitsui Mining & Smelting Co Ltd 内燃機関の排気ガス浄化装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP2873817A4

Cited By (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9708946B2 (en) 2013-05-22 2017-07-18 Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd. Diesel particulate filter and exhaust gas purification device
WO2014189115A1 (ja) * 2013-05-22 2014-11-27 三井金属鉱業株式会社 ディーゼルパティキュレートフィルタ及び排気ガス浄化装置
WO2016016936A1 (ja) * 2014-07-29 2016-02-04 ニチユ三菱フォークリフト株式会社 産業用車両
US10669141B2 (en) 2014-07-29 2020-06-02 Mitsubishi Nichiyu Forklift Co., Ltd. Industrial vehicle
CN106458011B (zh) * 2014-07-29 2020-03-31 力至优三菱叉车株式会社 工业车辆
EP3176021A4 (en) * 2014-07-29 2018-06-13 Mitsubishi Nichiyu Forklift Co., Ltd. Industrial vehicle
CN106458011A (zh) * 2014-07-29 2017-02-22 力至优三菱叉车株式会社 工业车辆
EP3207989A4 (en) * 2014-10-16 2017-11-08 Cataler Corporation Exhaust gas purification catalyst
WO2016060050A1 (ja) * 2014-10-16 2016-04-21 株式会社キャタラー 排ガス浄化用触媒
JPWO2016060049A1 (ja) * 2014-10-16 2017-07-20 株式会社キャタラー 排ガス浄化用触媒
JPWO2016060048A1 (ja) * 2014-10-16 2017-07-20 株式会社キャタラー 排ガス浄化用触媒
JPWO2016060050A1 (ja) * 2014-10-16 2017-08-31 株式会社キャタラー 排ガス浄化用触媒
WO2016060048A1 (ja) * 2014-10-16 2016-04-21 株式会社キャタラー 排ガス浄化用触媒
WO2016060049A1 (ja) * 2014-10-16 2016-04-21 株式会社キャタラー 排ガス浄化用触媒
US10344655B2 (en) 2014-10-16 2019-07-09 Cataler Corporation Exhaust gas purification catalyst
US10125649B2 (en) 2014-10-16 2018-11-13 Cataler Corporation Exhaust gas purification catalyst
US10159935B2 (en) 2014-10-16 2018-12-25 Cataler Corporation Exhaust gas purification catalyst
CN105804908A (zh) * 2014-12-30 2016-07-27 联合汽车电子有限公司 喷油器的过滤结构
EP3254748A4 (en) * 2015-02-03 2018-06-27 Honda Motor Company Limited Exhaust gas purification device for internal combustion engine
CN106545385A (zh) * 2016-12-05 2017-03-29 潍柴动力股份有限公司 一种柴油颗粒捕捉器和柴油机
WO2019065741A1 (ja) * 2017-09-27 2019-04-04 三井金属鉱業株式会社 パティキュレートフィルタ
WO2019078096A1 (ja) * 2017-10-19 2019-04-25 株式会社キャタラー 排ガス浄化用触媒
JPWO2019078096A1 (ja) * 2017-10-19 2020-12-03 株式会社キャタラー 排ガス浄化用触媒
US11364489B2 (en) 2017-10-19 2022-06-21 Cataler Corporation Exhaust gas purifying catalyst

Also Published As

Publication number Publication date
CN104411930A (zh) 2015-03-11
JP6016916B2 (ja) 2016-10-26
EP2873817A1 (en) 2015-05-20
CN104411930B (zh) 2017-05-10
JPWO2014002772A1 (ja) 2016-05-30
EP2873817A4 (en) 2016-05-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6016916B2 (ja) ディーゼルパティキュレートフィルタ及び排気ガス浄化装置
JP5993009B2 (ja) ディーゼルパティキュレートフィルタ及び排気ガス浄化装置
JP5215634B2 (ja) 排ガス浄化装置
CN107073396B (zh) 废气净化装置
JP5445465B2 (ja) 粒子状物質浄化材料、粒子状物質浄化材料を用いた粒子状物質浄化用フィルタ触媒及び粒子状物質浄化用フィルタ触媒の再生方法
JP5085176B2 (ja) 排ガス浄化触媒および排ガス浄化装置
JP4618046B2 (ja) ディーゼルパティキュレートフィルタ
JP6045490B2 (ja) 排ガス浄化用酸化触媒、その製造方法およびそれを用いた排ガス浄化方法
JP7065071B2 (ja) 排気ガス浄化用フィルタ及びその製造方法
WO2010041741A1 (ja) 排ガス浄化装置
JP2009160547A (ja) 排ガス浄化用触媒とその製造方法
KR101855537B1 (ko) Rh 로딩량이 감소된 NOx 저장 촉매
JP2004058013A (ja) 排ガス浄化触媒
JP4978581B2 (ja) パティキュレートフィルタ
JP2008151100A (ja) 排ガス浄化装置
JP2006231116A (ja) 排ガス浄化フィルタ触媒
WO2020031794A1 (ja) 排ガス浄化触媒
WO2019065741A1 (ja) パティキュレートフィルタ
JP2009112951A (ja) パティキュレートフィルタ
JP2009233580A (ja) 排気ガス浄化用触媒、及びその製造方法
JP3871197B2 (ja) パティキュレートフィルタ
CN112218718B (zh) 废气净化催化剂
JP2006159020A (ja) 排ガス浄化フィルタ及び排ガス浄化触媒
JP2009090235A (ja) 排ガス成分浄化用触媒材及び同触媒材付パティキュレートフィルタ
JP2007330863A (ja) 排ガス浄化触媒、その製造方法及び使用方法

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 13808617

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2014522528

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2013808617

Country of ref document: EP

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE