JPH0629543B2 - パティキュレート捕集用フィルター - Google Patents
パティキュレート捕集用フィルターInfo
- Publication number
- JPH0629543B2 JPH0629543B2 JP30157187A JP30157187A JPH0629543B2 JP H0629543 B2 JPH0629543 B2 JP H0629543B2 JP 30157187 A JP30157187 A JP 30157187A JP 30157187 A JP30157187 A JP 30157187A JP H0629543 B2 JPH0629543 B2 JP H0629543B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- filter
- temperature
- particulates
- composite oxide
- carrier
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
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- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
- Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はディーゼルパティキュレート捕集用フィルター
に係る。
に係る。
ディーゼルパティキュレート捕集用フィルターに主とし
てカーボン微粒子からなるパティキュレートが閉塞して
フィルター機能が低下することを抑制、防止するために
フィルターに各種の触媒を担持してパティキュレートを
より低温で燃焼し、フィルターの再生性を向上させるこ
とは知られている。このフィルターの再生性の向上のた
めの触媒としては、白金族金属や卑金属等各種のものが
提案され、白金族金属では白金（Ｐｔ）、卑金属では銅
（Ｃｕ）が比較的良好な再生性を有するとされている。
てカーボン微粒子からなるパティキュレートが閉塞して
フィルター機能が低下することを抑制、防止するために
フィルターに各種の触媒を担持してパティキュレートを
より低温で燃焼し、フィルターの再生性を向上させるこ
とは知られている。このフィルターの再生性の向上のた
めの触媒としては、白金族金属や卑金属等各種のものが
提案され、白金族金属では白金（Ｐｔ）、卑金属では銅
（Ｃｕ）が比較的良好な再生性を有するとされている。
またパティキュレート燃焼用を主眼とはしていないが、
複合酸化物系触媒として特公昭54-38598号公報に見られ
るCr3CuNi1.4O10や特公昭56-52619号公報に見られるCo
１〜６Mn１〜２CuO10等も提案されている。さらに、フ
ィルターの再生手段として、ヒータ・バーナ等の外部着
火手段による方法や吸・排気絞り等により排ガス温度を
パティキュレートの燃焼温度以上に上昇させる方法等も
採用される。
複合酸化物系触媒として特公昭54-38598号公報に見られ
るCr3CuNi1.4O10や特公昭56-52619号公報に見られるCo
１〜６Mn１〜２CuO10等も提案されている。さらに、フ
ィルターの再生手段として、ヒータ・バーナ等の外部着
火手段による方法や吸・排気絞り等により排ガス温度を
パティキュレートの燃焼温度以上に上昇させる方法等も
採用される。
しかしながら、上記のいずれの触媒でも、まだ着火性や
パティキュレート燃焼性の面で満足できる効果は得られ
ていない。さらに、フィルター材は再生時にパティキュ
レートの燃焼熱により1000℃程度あるいはそれ以上の高
温に曝されるが、上記触媒のいづれもこの様な高温条件
下で著しく劣化するという問題もある。
パティキュレート燃焼性の面で満足できる効果は得られ
ていない。さらに、フィルター材は再生時にパティキュ
レートの燃焼熱により1000℃程度あるいはそれ以上の高
温に曝されるが、上記触媒のいづれもこの様な高温条件
下で著しく劣化するという問題もある。
本発明は、上記問題点を解決するためには、一般式（Ａ
1-xＡ′ｘ）2BO4〔式中、Ａは希土類元素から選ばれ、
Ａ′はアルカリ土類元素から選ばれ、ＢはＣｒ，Ｍｎ，
Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｃｕから選ばれ、０≦ｘ≦0.5であ
る。〕で表される酸素欠陥を有する複合酸化物をフィル
ター機能を有する担体にコーティングして成ることを特
徴とするディーゼルパティキュレート捕集用フィルター
を提供する。
1-xＡ′ｘ）2BO4〔式中、Ａは希土類元素から選ばれ、
Ａ′はアルカリ土類元素から選ばれ、ＢはＣｒ，Ｍｎ，
Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｃｕから選ばれ、０≦ｘ≦0.5であ
る。〕で表される酸素欠陥を有する複合酸化物をフィル
ター機能を有する担体にコーティングして成ることを特
徴とするディーゼルパティキュレート捕集用フィルター
を提供する。
フィルター機能を有する担体は、慣用のパティキュレー
ト捕集用フィルターの担体のいずれもよく、例えば、コ
ージエライト、アルミナムライトチタン酸アルミなどの
ハニカム構造体や多孔体のほか、単に粒子を詰めたフィ
ルターではその粒子も担体である。
ト捕集用フィルターの担体のいずれもよく、例えば、コ
ージエライト、アルミナムライトチタン酸アルミなどの
ハニカム構造体や多孔体のほか、単に粒子を詰めたフィ
ルターではその粒子も担体である。
一般式（Ａ1-xＡ′ｘ）2BO4で表される酸素欠陥を有す
る複合酸化物は、Ａ，Ａ′，Ｂを所望の組成で含む溶
液、通常酸性溶液、代表的には硝酸溶液にアルカリを加
えてＡ，Ａ′，Ｂの水酸化物を共沈させ、乾燥後、焼成
して得ることができる。
る複合酸化物は、Ａ，Ａ′，Ｂを所望の組成で含む溶
液、通常酸性溶液、代表的には硝酸溶液にアルカリを加
えてＡ，Ａ′，Ｂの水酸化物を共沈させ、乾燥後、焼成
して得ることができる。
複合酸化物を担体に担持することは、複合酸化物を分散
したスラリーに担体を浸漬し、含浸させた後、乾燥し、
必要に応じて焼成して行なうことができる。また、Ａ，
Ａ′，Ｂを含む分散体又は溶液に担体を浸漬し、これら
を含浸し、乾燥後、焼成して複合酸化物を担持させるこ
とも可能である。
したスラリーに担体を浸漬し、含浸させた後、乾燥し、
必要に応じて焼成して行なうことができる。また、Ａ，
Ａ′，Ｂを含む分散体又は溶液に担体を浸漬し、これら
を含浸し、乾燥後、焼成して複合酸化物を担持させるこ
とも可能である。
フィルター担体への複合酸化物を担持する量はフィルタ
容積１あたり15ｇ〜150ｇとし、好ましくは75ｇ〜125
ｇ程度とする。
容積１あたり15ｇ〜150ｇとし、好ましくは75ｇ〜125
ｇ程度とする。
がよい。
また、複合酸化物中に白金族金属、特にＰｄを分散担持
すれば着火温度、ピーク温度が低下し、好ましい。白金
族金属はフィルター担体に複合酸化物を担持した後に複
合酸化物に含浸、乾燥焼成して担持する。
すれば着火温度、ピーク温度が低下し、好ましい。白金
族金属はフィルター担体に複合酸化物を担持した後に複
合酸化物に含浸、乾燥焼成して担持する。
上記一般式で表される複合酸化物を担持したパティキュ
レート捕集用フィルターは再生性（着火温度、ピーク温
度）が向上し、かつ酸化物あることにより高温耐久性が
向上する。再生性の向上はこの複合酸化物の酸化活性が
高いことによると考えられる。
レート捕集用フィルターは再生性（着火温度、ピーク温
度）が向上し、かつ酸化物あることにより高温耐久性が
向上する。再生性の向上はこの複合酸化物の酸化活性が
高いことによると考えられる。
実施例１ （Ａ1-xＡ′ｘ）2BO4で示される複合酸化物を合成する
ため、Ａ元素としてＬａ，Ｃｅ，Ｙ，Ｎｄ，Ａ′元素と
してＳｒ，Ｂａ，Ｃａ，Ｂ元素としてＣｕ，Ｃｏ，Ｆ
ｅ，Ｃｒ，Ｎｉ，Ｍｎの硝酸塩を用意し、目的とする組
成となるように濃度を調整した混合水溶液を調製した。
ため、Ａ元素としてＬａ，Ｃｅ，Ｙ，Ｎｄ，Ａ′元素と
してＳｒ，Ｂａ，Ｃａ，Ｂ元素としてＣｕ，Ｃｏ，Ｆ
ｅ，Ｃｒ，Ｎｉ，Ｍｎの硝酸塩を用意し、目的とする組
成となるように濃度を調整した混合水溶液を調製した。
次に、この混合溶液を攪拌しながらNaCO3水溶液を徐々
に滴下し、これらの元素を水酸化物として共沈させた。
に滴下し、これらの元素を水酸化物として共沈させた。
得られた沈澱物は十分に水洗後濾別し、乾燥、粉砕、80
0℃大気中で焼成を経て、第１表に示す組成の複合酸化
物粉末を得た。（生成物の同定はＸ線回析を用いて行な
い確認した。
0℃大気中で焼成を経て、第１表に示す組成の複合酸化
物粉末を得た。（生成物の同定はＸ線回析を用いて行な
い確認した。
比較例１ 平均粒径約１０μｍの活性アルミナ粉末にCu(NO3)3水溶
液を含浸し、乾燥、焼成工程を経てＣｕを５wt％含有す
る活性アルミナ粉末を調製した。
液を含浸し、乾燥、焼成工程を経てＣｕを５wt％含有す
る活性アルミナ粉末を調製した。
比較例２ 平均粒径約１０μｍの活性アルミナ粉末にPdCl2水溶液
を含浸し、乾燥、焼成工程を経てＰｄを0.25wt％含有す
る活性アルミナ粉末を調製した。
を含浸し、乾燥、焼成工程を経てＰｄを0.25wt％含有す
る活性アルミナ粉末を調製した。
試験例１ 実施例１で調製した複合酸化物粉末（詳細は第１表参
照）及び比較例１，２で調製した触媒粉末を市販のカー
ボンブラック粉末と混合し、熱分析装置によりカーボン
ブラックの着火温度を測定した。なお、この時のカーボ
ンラックの混合量は１０wt％であり、熱分析装置の昇温
速度は１０℃／minであり、最も高性能であったサンプ
ルについて熱処理による耐久後の着火温度も測定した。
結果を第１表に示す。
照）及び比較例１，２で調製した触媒粉末を市販のカー
ボンブラック粉末と混合し、熱分析装置によりカーボン
ブラックの着火温度を測定した。なお、この時のカーボ
ンラックの混合量は１０wt％であり、熱分析装置の昇温
速度は１０℃／minであり、最も高性能であったサンプ
ルについて熱処理による耐久後の着火温度も測定した。
結果を第１表に示す。
（注）＊は大気中電気炉で1000℃、１０時間の熱処理を
行ない劣化させたものを示す。
行ない劣化させたものを示す。
第１表より、本発明における複合酸化物はディーゼル排
気中のパティキュレートの主成分であるカーボン微粒子
の燃焼温度を著しく低下させることが可能であること、
ＢにＣｕ，Ｃｏ，Ｆｅ，Ｃｒ，Ｎｉ，Ｍｎのいずれの遷
移金属を配しても又ＡにＬａ，Ｃｅ，Ｙ，Ｎｄの希土類
元素を配しても又Ａ′にＢａ，Ｃａ，Ｓｒのアルカリ土
類元素を配して従来の構成であるCuO,PdO触媒に比べ、
良好な性能を有することがわかる。又ＡとＡ′との組成
比率を変えた例も一部紹介しているが従来触媒よりも良
好な性能を有することがわかる。またこの複合酸化物は
1000℃で熱処理を行ってもほとんどカーボンブラツクの
燃焼温度が低下しないことから耐久性にも優れるといえ
る。
気中のパティキュレートの主成分であるカーボン微粒子
の燃焼温度を著しく低下させることが可能であること、
ＢにＣｕ，Ｃｏ，Ｆｅ，Ｃｒ，Ｎｉ，Ｍｎのいずれの遷
移金属を配しても又ＡにＬａ，Ｃｅ，Ｙ，Ｎｄの希土類
元素を配しても又Ａ′にＢａ，Ｃａ，Ｓｒのアルカリ土
類元素を配して従来の構成であるCuO,PdO触媒に比べ、
良好な性能を有することがわかる。又ＡとＡ′との組成
比率を変えた例も一部紹介しているが従来触媒よりも良
好な性能を有することがわかる。またこの複合酸化物は
1000℃で熱処理を行ってもほとんどカーボンブラツクの
燃焼温度が低下しないことから耐久性にも優れるといえ
る。
試験例２ 本発明の効果をより実機に近い形で確認するために以下
の実験を行った。具体的操作を下記に示す。
の実験を行った。具体的操作を下記に示す。
(1)良好な再生性を示した（Na0.9Sr0.1）2CuO4粉末をエ
チルアルコール１ml中に１ｇの割合で分散させ、スラリ
ー状にした。
チルアルコール１ml中に１ｇの割合で分散させ、スラリ
ー状にした。
(2)調製したスラリーに市販のコーディエライト製ハニ
カムフィルター（直径３０mm、長さ５０mm、気孔率６０
％）を浸漬し、フィルター材にスラリーを付着させた。
カムフィルター（直径３０mm、長さ５０mm、気孔率６０
％）を浸漬し、フィルター材にスラリーを付着させた。
(3)スラリー中よりこのフィルターを取り出し圧縮空気
により余分のスラリーを吹き払った後、乾燥、800℃×
３hr焼成して（La0.9Sr0.1）2CuO4をフィルター容積１
あたり約100ｇコーティングしたフィルターＡを得
た。
により余分のスラリーを吹き払った後、乾燥、800℃×
３hr焼成して（La0.9Sr0.1）2CuO4をフィルター容積１
あたり約100ｇコーティングしたフィルターＡを得
た。
(4)市販のコーディエライト製ハニカムフィルター（前
述と同じもの）を用意し、活性アルミナ粉末、硝酸アル
ミニウム、アルミナゾル、蒸留水とから成るスラリーを
用いてフィルター上に活性アルミナコート層を形成し
た。コート量はフィルター容積１あたり約７５ｇであ
る。
述と同じもの）を用意し、活性アルミナ粉末、硝酸アル
ミニウム、アルミナゾル、蒸留水とから成るスラリーを
用いてフィルター上に活性アルミナコート層を形成し
た。コート量はフィルター容積１あたり約７５ｇであ
る。
(5)次にそのフィルターをPdCl2溶液に浸漬し、乾燥、焼
成工程を経てフィルター溶液１あたり１ｇのＰｄが担
持されたフィルターＢを得た。
成工程を経てフィルター溶液１あたり１ｇのＰｄが担
持されたフィルターＢを得た。
(6)得られたフィルターＡ及びＢを2.4渦流式ディーゼ
ルエンジンの排気系に取り付け2,000rpmトルク３kgmで
２時間運転して、フィルター１ケあたり0.6〜0.65ｇの
パティキュレートを捕集した。
ルエンジンの排気系に取り付け2,000rpmトルク３kgmで
２時間運転して、フィルター１ケあたり0.6〜0.65ｇの
パティキュレートを捕集した。
(7)このフィルターを第１図に示す評価装置に取り付
け、ガス温（Ｎ２−Ｏ２ガス、Ｏ２１０vol％流量１０
／min）を３０℃／minで上昇させながら着火温度を測
定した。第１図中、１が反応管、２が排気管、３がＮ２
−Ｏ２ガス導入管、４がフィルター、５が整流器、６が
電気炉である。着火温度の判定はフィルター内温度の上
昇曲線を用いて行ないフィルター再生操作終了後は重量
法によりパティキュレートの燃焼率も算出した。
け、ガス温（Ｎ２−Ｏ２ガス、Ｏ２１０vol％流量１０
／min）を３０℃／minで上昇させながら着火温度を測
定した。第１図中、１が反応管、２が排気管、３がＮ２
−Ｏ２ガス導入管、４がフィルター、５が整流器、６が
電気炉である。着火温度の判定はフィルター内温度の上
昇曲線を用いて行ないフィルター再生操作終了後は重量
法によりパティキュレートの燃焼率も算出した。
結果を第２表に示す。
第２表から本発明による複合酸化物は、実際のフィルタ
ー材にコーティングされた場合でも従来の触媒よりも低
温でパティキュレートを燃焼させることがわかった。こ
の様なパティキュレートの燃焼特性は複合酸化物におけ
る酸素欠陥とＢに配する遷移金属により得られる酸化活
性によるものと考えられる。なお本実施例試験例では、
Ａ，Ａ′としてＬａ，Ｓｒ、をＢとしてＣｕを代表例と
して紹介したが他にＡとしてＹ，Ｃｅ，Ｎｄ等の希土類
元素、Ａ′としてＢａ，Ｃａ等のアルカリ土類元素、Ｂ
としてＣｏ，Ｎｉ，Ｆｅ，Ｃｒ，Ｍｏ等の遷移金属を用
いても同様の効果が得られる。
ー材にコーティングされた場合でも従来の触媒よりも低
温でパティキュレートを燃焼させることがわかった。こ
の様なパティキュレートの燃焼特性は複合酸化物におけ
る酸素欠陥とＢに配する遷移金属により得られる酸化活
性によるものと考えられる。なお本実施例試験例では、
Ａ，Ａ′としてＬａ，Ｓｒ、をＢとしてＣｕを代表例と
して紹介したが他にＡとしてＹ，Ｃｅ，Ｎｄ等の希土類
元素、Ａ′としてＢａ，Ｃａ等のアルカリ土類元素、Ｂ
としてＣｏ，Ｎｉ，Ｆｅ，Ｃｒ，Ｍｏ等の遷移金属を用
いても同様の効果が得られる。
本発明の特定の複合酸化物を担持したパティキュレート
捕集用フィルターは、従来品と比べて、フィルターの再
生性（パティキュレートの燃焼温度等）が向上し、かつ
耐久性がより優れている。
捕集用フィルターは、従来品と比べて、フィルターの再
生性（パティキュレートの燃焼温度等）が向上し、かつ
耐久性がより優れている。
第１図は実施例のフィルターの特性評価用装置の概略図
である。 １……反応管、２……排気管、 ３……Ｎ２−Ｏ２ガス導入管、 ４……フィルター、５……整流器、 ６……電気炉。
である。 １……反応管、２……排気管、 ３……Ｎ２−Ｏ２ガス導入管、 ４……フィルター、５……整流器、 ６……電気炉。
フロントページの続き (72)発明者 木村 希夫 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番 地の１ 株式会社豊田中央研究所内 (72)発明者 鈴木 正 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番 地の１ 株式会社豊田中央研究所内 (72)発明者 小澤 正邦 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番 地の１ 株式会社豊田中央研究所内 (56)参考文献 特開 昭58−43214（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−129030（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−146314（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−65927（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】一般式（A1-xA′x）2BO4〔式中、Ａは希土
類元素から選ばれ、Ａ′はアルカリ土類元素から選ば
れ、ＢはＣｒ，Ｍｎ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｃｕから選ば
れ、０≦ｘ≦0.5である。〕で表わされる酸素欠陥を有
する複合酸化物をフィルター機能を有する担体にコーテ
ィングして成ることを特徴とするディーゼルパティキュ
レート捕集用フィルター。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30157187A JPH0629543B2 (ja) | 1987-12-01 | 1987-12-01 | パティキュレート捕集用フィルター |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30157187A JPH0629543B2 (ja) | 1987-12-01 | 1987-12-01 | パティキュレート捕集用フィルター |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01147108A JPH01147108A (ja) | 1989-06-08 |
| JPH0629543B2 true JPH0629543B2 (ja) | 1994-04-20 |
Family
ID=17898545
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30157187A Expired - Lifetime JPH0629543B2 (ja) | 1987-12-01 | 1987-12-01 | パティキュレート捕集用フィルター |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0629543B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010125411A (ja) * | 2008-11-28 | 2010-06-10 | Nissan Motor Co Ltd | 浄化触媒 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002026379A1 (en) * | 2000-09-29 | 2002-04-04 | Omg Ag & Co. Kg | Catalytic soot filter and use thereof in treatment of lean exhaust gases |
| JP4618046B2 (ja) * | 2005-08-23 | 2011-01-26 | マツダ株式会社 | ディーゼルパティキュレートフィルタ |
| JP4904458B2 (ja) * | 2006-02-07 | 2012-03-28 | Ｄｏｗａエレクトロニクス株式会社 | Ｐｍ燃焼触媒用複合酸化物およびフィルター |
| JP4768475B2 (ja) * | 2006-03-01 | 2011-09-07 | Ｄｏｗａホールディングス株式会社 | Ｐｍ燃焼触媒用複合酸化物およびフィルター |
-
1987
- 1987-12-01 JP JP30157187A patent/JPH0629543B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010125411A (ja) * | 2008-11-28 | 2010-06-10 | Nissan Motor Co Ltd | 浄化触媒 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01147108A (ja) | 1989-06-08 |
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