CN113039015A - 微粒过滤器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供PM捕集率稳定地提高的微粒过滤器。本发明的微粒过滤器包括:壁流构造的基材(10),其具有将入侧单元格和出侧单元格分隔的多孔质的分隔壁(16);和保持在分隔壁的内部细孔的表面的载体涂层。而且,在内部细孔之中,按每一个规定的细孔孔径范围测量的载体涂层的平均填充率A、B、C满足特定的关系。此外,载体涂层形成在占据分隔壁的厚度的50%以上的区域中,载体涂层含有的贵金属催化剂的吸附量为0g/L以上且0.2g/L以下。

Description

微粒过滤器
技术领域
本发明涉及微粒过滤器。更详细而言,涉及捕集从汽油发动机等的内燃机排出的废气中含有的微粒(颗粒状物质)的微粒过滤器。
本申请主张基于2018年11月15日所申请的日本专利申请第2018-215005号的优先权,其申请的全部内容作为参照引入到本说明书中。
背景技术
公知来自以汽油或柴油等作为燃料的内燃机的废气中,与碳氢化合物(HC)、一氧化碳(CO)、氮氧化物(NOx)等的气体成分一起还包含以碳为主成分的颗粒状物质(Particulate Matter:PM)等,成为大气污染的原因。关于该颗粒状物质(PM;以下有时简单称为“PM”。),与HC、CO、NOx等的气体成分一起,其排出量的限制每年都在强化,关于用于从废气捕集PM并将其除去的技术正在被重复研究。
一直以来,正在进行的是将用于从废气捕集PM并将其除去的微粒过滤器,例如与含有用于净化气体成分的贵金属催化剂的废气净化催化剂相组合,排列配置在内燃机的排气通路内。作为这样的微粒过滤器,公知的是被称为所谓的壁流式的构造,由具有蜂窝构造的多孔质的基材构成,作为其中空部的大量的单元格的入口和出***替地堵塞(专利文献1、2)。在壁流式的微粒过滤器中,从单元格入口流入的废气,一边在单元格内移动一边通过多孔质的单元格分隔壁,向单元格出口排出。并且,在废气通过多孔质的单元格分隔壁期间,PM被捕集到分隔壁内部的细孔内。在这样的微粒过滤器中,为了即使在高温中也能够提供稳定的捕集表面,因此存在在基材的表面具有载体涂层(wash coat(涂层))的情况。并且,近年来,提供一种通过使微粒过滤器的载体涂层吸附贵金属催化剂,使微粒过滤器与废气净化催化剂一体化的过滤器催化剂。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2009-82915号公报
专利文献2:日本特开2007-185571号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
公知的是,这样的过滤器催化剂随着反复行驶而PM捕集率逐渐上升。例如,当反复进行测量在公用道路中的汽车的实际行驶时的废气的RDE(Real Driving Emissions(实际行驶排放))试验时,如下述的表1所示,PM捕集率能够达到95%以上。这是由于在过滤器催化剂中越积蓄PM则检测出的PM的捕集效果越变高。但是,考虑到正在进行的对汽油直喷车的PM排出限制的强化等的最近的状况,强烈要求PM捕集技术的改善。
[表1]
表1
Figure BDA0003066265910000021
本发明是鉴于上述的问题而完成的发明,其主要目的在于提供例如从初次行驶起就能够提高PM捕集率的微粒过滤器。
用于解决课题的技术手段
本发明者们为了解决上述课题进行了深入研究的结果,发现了在壁流构造的微粒过滤器中,PM分散在分隔壁的细孔内,容易被比较小的小细孔捕获。另外,在微粒过滤器中,通过连续行驶而捕捉的PM在过滤器上积蓄,由此PM捕集率上升。在此,在吸附于微粒过滤器的贵金属催化剂为高活性的情况下,即使是行驶模式,也能够将PM燃烧而消失。并且,由于该现象而减少PM的堆积量,由此想到了PM捕集率降低。因此,本发明者们发现,将用于捕捉PM的小细孔以特定的比例保留,并且将载体涂层优先地配置在大细孔中,在此基础上使贵金属催化剂的量大幅地降低,由此能够将PM的捕集性能稳定地较高地维持,并且完成了本发明。
即,本发明的微粒过滤器,其配置在内燃机的排气通路中,是用于捕集从该内燃机排出的废气中的颗粒状物质的微粒过滤器。该微粒过滤器包括:具有壁流构造的基材,该壁流构造具有将废气流入侧的端部开口的入侧单元格和与该入侧单元格相邻的废气流出侧的端部开口的出侧单元格分隔的多孔质的分隔壁;和形成在分隔壁的内部的载体涂层。上述载体涂层保持在上述分隔壁的内部细孔的表面。上述分隔壁的内部细孔之中,保持在细孔孔径5μm以上且小于10μm的第一细孔组中的上述载体涂层的平均填充率A,保持在细孔孔径10μm以上且小于20μm的第二细孔组中的上述载体涂层的平均填充率B,和保持在细孔孔径20μm以上的第三细孔组中的上述载体涂层的平均填充率C满足以下的关系:A<B<C;B≤40%,并且,上述第一细孔组和上述第二细孔组的细孔之中,上述载体涂层的填充率为75%以上的细孔的比例为35个数%以下。另外,上述载体涂层形成于从面对上述入侧单元格和上述出侧单元格的至少一方的单元格的上述分隔壁的表面的至少一部分起占据该分隔壁的厚度的50%以上的区域中,该载体涂层包含的贵金属催化剂的吸附量为0g/L以上且0.2g/L以下。依据这样的结构的微粒过滤器,能够有效地提高PM的捕集性能。其结果是,不需等的PM在过滤器内积蓄,就能够实现较高的PM捕集率。另外,在含有贵金属催化剂的结构中,能够抑制贵金属催化剂的吸附量并且高效地再生过滤器。
在此公开的微粒过滤器的优选的一个方式中,载体涂层不含贵金属催化剂。依据这样的结构,能够以低成本提供PM捕集性能优异的微粒过滤器。
在此公开的微粒过滤器的优选的一个方式中,当设从上述废气流入侧向上述废气流出侧的方向为流动方向时,载体涂层包括:上游侧载体涂层,其设置在包括面对入侧单元格的分隔壁的表面、且从废气流入侧的端部沿着流动方向的区域中;和下游侧载体涂层,其设置在包括面对出侧单元格的分隔壁的表面、且从废气流出侧的端部沿着上述流动方向的区域中。优选上游侧载体涂层在流动方向上的从废气流入侧的端部起的长度LA为基材的全长L的1/2以上。另外,优选下游侧载体涂层在上述流动方向上的从废气流出侧的端部起的长度LB为基材的全长L的1/2以上。由此,能够在分隔壁之中废气更多量地通过的区域中,高效地配置载体涂层。其结果是,例如,相比载体涂层含有催化剂的情况,能够以低成本而高效地获得上述的效果。
在此公开的微粒过滤器的优选的一个方式中,上述平均填充率A为10%≤A≤35%,上述平均填充率B为15%≤B≤40%,上述平均填充率C为20%≤C≤45%。像这样根据各细孔孔径范围设置上述范围内的平均填充率的差,由此能够更高水平地使PM的捕集性能提高。
在此公开的微粒过滤器的优选的一个方式中,上述内燃机为汽油发动机。汽油发动机中,废气的温度比较高温,PM难以堆积在分隔壁内。因此,在内燃机为汽油发动机的情况下,更有效地发挥上述的效果。
附图说明
图1是示意性地表示一个实施方式的微粒过滤器的排气路径中的配置的图。
图2是示意性地表示一个实施方式的微粒过滤器的立体图。
图3是示意性地表示一个实施方式的微粒过滤器的截面的截面图。
图4是将图3的IV区域放大了的截面示意图。
图5的(a)~(d)分别是例1、例3、例11、例15的分隔壁的截面SEM像。
图6是表示各例的微粒过滤器的细孔孔径分布的图表。
图7是表示各例的微粒过滤器的Pd量和PM捕集率的关系的图表。
图8是表示各例的微粒过滤器的涂覆量和PM捕集率的关系的图表。
图9是表示各例的微粒过滤器的涂覆量和压损增加率的关系的图表。
具体实施方式
以下,基于附图说明本发明的优选的实施方式。此外,在本说明书中,特别提及的事项以外的事项且本发明的实施所必需的事项(例如关于微粒过滤器在汽车中的配置的一般事项),作为基于本领域中的现有技术的本领域技术人员的设计事项能够掌握。本发明基于本说明书中公开的内容和本领域中的技术常识能够实施。另外,在本说明书中表示数值范围的“A~B”的表述的意思是“A以上且B以下”。
首先,关于本发明的一个实施方式的微粒过滤器的概略进行说明。图1是示意性地表示内燃机(可以是发动机。)2和设置在该内燃机2的排气***中的废气净化装置1的图。此处所公开的微粒过滤器,作为该废气净化装置1的一个构成要素设置有内燃机2的排气***。
对内燃机2供给含有氧和燃料气体的混合气体。内燃机2将通过使该混合气体燃烧而产生的热能转换为动能。这时燃烧的混合气体变成废气排出到排气路径。图1所示的结构的内燃机2并不限定于此,也可以以汽车的汽油发动机作为主体构成。
关于上述内燃机2的排气***进行说明。内燃机2在排气端口(未图示)与排气路径相连接。图1中的排气路径由排气歧管3和排气管4构成。内燃机2经由排气歧管3连接于排气管4。并且废气在该排气管4的内部流通。图中的箭头表示废气的流动方向。此外,在本说明书中,有时将沿着废气的流动而靠近发动机2的一侧称为上游侧,将与发动机2远离的一侧称为下游侧。
废气净化装置1典型的是包括催化剂部5、过滤器部6、发动机控制单元(EngineControl Unit:ECU)7和传感器8。废气净化装置1将上述废气中含有的有害成分(例如一氧化碳(CO)、碳氢化合物(HC)、氮氧化物(NOx))进行净化,并且捕集废气中含有的颗粒状物质(PM)。
催化剂部5和过滤器部6设置在与上述发动机2连通的排气管4的内部。催化剂部5构成为能够净化废气中含有的三效成分(NOx、HC、CO)的结构。催化剂部5中含有的催化剂的种类没有特别的限定。催化剂部5例如可以含有吸附有铂(Pt)、钯(Pd)、铑(Rd)等的贵金属的催化剂。此外,催化剂部5在比过滤器部6靠下游侧的排气管4内也可以还具有未图示的下游侧催化剂部。该催化剂部5的具体的结构不是对本发明赋予特征的结构,因此在此省略详细的说明。
过滤器部6设置在比催化剂部5靠下游侧。过滤器部6如图2所示,具有在此公开的微粒过滤器100。本例的微粒过滤器100是对能够捕集废气中含有的PM并将其除去的汽油微粒过滤器(GPF)实施了载体涂层处理的结构。以下,关于本实施方式的微粒过滤器100进行详细说明。
ECU7电连接于内燃机2和传感器8。ECU7从检测内燃机2的运转状态的各种传感器(例如氧传感器、温度传感器、压力传感器)8接收信号,控制内燃机2的驱动。关于ECU7的结构可以与现有技术相同,没有特别的限定。ECU7例如为处理器或集成电路。ECU7例如接收由各种传感器8所检测的、车辆等的运转状态、从内燃机2排出的废气的量、温度、压力等的信息。另外,ECU7例如根据所接收的信息,实施对于内燃机2的燃料喷射控制或点火控制、吸入空气量调节控制(例如空燃比控制)等的运转控制。
图2是一个实施方式的微粒过滤器100的立体图。图2中的X为微粒过滤器100的第一方向。微粒过滤器100以其第一方向X沿着废气的流动方向的方式设置排气管4。为了方便,有时将第一方向X中的、一个方向X1称为废气流入侧(上游侧),将另一个方向X2称为废气流出侧(下游侧)。图3是将微粒过滤器100沿着第一方向X切断的截面的一部分放大的示意图。图4是将图3的IV区域放大的放大示意图。如图2~图4所示,在此公开的微粒过滤器100包括壁流构造的基材10和载体涂层20。以下,按基材10、载体涂层20的顺序进行说明。
<基材10>
作为基材10,能够使用现有的这种用途中使用的各种素材和形式的过滤器。例如,能够适当地使用堇青石(cordierite)、碳化硅(SiC)等的陶瓷或者合金(不锈钢等)形成的基材10。作为一例能够例示外形为圆柱形状(本实施方式)的基材。但是,关于基材整体的外形,也可以代替圆柱形而采用椭圆柱形、多棱柱形等。该基材10典型的是具有所谓的蜂窝构造。蜂窝构造中的空洞(单元格)沿着第一方向X延伸。单元格包括入侧单元格12、与该入侧单元格12相邻的出侧单元格14。基材10具有将入侧单元格12与出侧单元格14分隔的多孔质的分隔壁16。在本说明书中,关于基材10等的构成要素的沿着第一方向X的尺寸成为长度。
<入侧单元格12和出侧单元格14>
入侧单元格12为基材中所具有的单元格之中、废气流入侧的端部被开口且流出侧被封闭的单元格。出侧单元格14位于与入侧单元格12相邻的位置,是废气流出侧的端部被开口且流入侧被封闭的单元格。在该实施方式中,入侧单元格12其废气流出侧的端部由密封部12a封口。出侧单元格14其废气流入侧的端部由密封部14a封口。密封部12a、14a被后述的分隔壁16气密地固定。入侧单元格12和出侧单元格14考虑到对微粒过滤器100供给的废气的流量和成分设定为适当的形状和尺寸即可。例如,入侧单元格12和出侧单元格14的在与第一方向X正交的截面(以下简单称为“截面”。)中的形状可以为正方形、平行四边形、长方形、梯形等的矩形、三角形、其它多边形(例如六边形、八边形)、圆形等各种几何形状。另外,上述截面中的入侧单元格12的截面积和出侧单元格14的截面积可以相同,也可以是不同的构造(High Ash Capacity:HAC)。本实施方式中入侧单元格12和出侧单元格14配置为方格图案(参照图2)。
<分隔壁16>
在入侧单元格12与出侧单元格14之间配置有分隔壁16。分隔壁16在截面中以包围单元格12、14的方式构成。分隔壁16沿着第一方向X延伸设置。利用该分隔壁16形成并划分出入侧单元格12和出侧单元格14。分隔壁16具有废气能够通过的多孔质构造。分隔壁16的气孔率没有特别的限定,适当的是形成为大概40%~70%,优选为55%~65%。分隔壁16的气孔率太小时,存在压力损失增大的情况,因此不优选。另一方面,分隔壁16的气孔率太大时,存在微粒过滤器100的机械强度降低的倾向,因此其并不优选。对于上述分隔壁16的气孔率,从将后述的浆料(slurry)优先地配置于分隔壁16的较大细孔(微孔)中的观点考虑也是合适的。分隔壁16的平均细孔孔径没有特别的限定,从PM的捕集效率和抑制压损上升等的观点考虑,大致为5μm~50μm,例如为10μm~30μm,优选为10μm~25μm。该分隔壁16的平均细孔孔径从将后述的载体涂层20优先配置于分隔壁16的较大细孔中的观点考虑也是合适的。作为分隔壁16的厚度没有特别的限定,大致为0.2mm~1.6mm程度即可。在这样的分隔壁的厚度范围内时,能够获得不损害PM的捕集効率地抑制压损的上升的效果。这样的分隔壁16的厚度从将后述的浆料优先地配置于分隔壁16的大细孔中的观点考虑也是优选的。
此外,关于本说明书中的多孔质的分隔壁16的“平均细孔孔径”是指:后述的根据利用电子显微镜观察的基材的截面图像解析,基于设想分离的N个细孔的面积圆当量直径的粒度分布得到的中值直径(中位直径)(D50)。另外,所谓分隔壁16的厚度/厚度方向,是与在上述截面中的入侧单元格12与出侧单元格14的距离相应的尺寸/测量该距离的方向。另外,关于后述的载体涂层20的厚度,采用沿着该分隔壁16的厚度方向测量的尺寸。
<载体涂层20>
载体涂层(涂层、washcoat)20是设置在基材10的表面的至少一部分的覆盖层。载体涂层20例如能够具有扩大基材10的表面积、或提高高温稳定性、或提高吸附性等的特性、或者加固基材10的质地的功能。因此,载体涂层20不受限于后述的贵金属催化剂的含有的有无、形成方法等。在此公开的载体涂层20如图3所示,设置于多孔质的分隔壁16的内部。更详细而言,载体涂层20如图4所示,被保持于分隔壁16的内部细孔18的表面。
载体涂层20可以作为以耐热性材料为主体的多孔质的层构成。在此,所谓主体是指含有该成分为50质量%以上(典型的是85质量%以上)。作为耐热性材料,例如可以是JISR2001中规定的耐火物,典型的是,例如能够举例氧化铝等的中性耐火物、二氧化硅、氧化锆等的酸性耐火物、氧化镁、氧化钙等的碱性耐火物。另外,耐热性材料可以包含各种的稀土类金属氧化物、碱土类金属氧化物等。它们中可以单独含有任意一种,也可以包含2种以上的混合物或者复合体。作为复合体的例子,例如能够举例二氧化铈-氧化锆复合氧化物等。其中,优选的一个方式是载体涂层20以氧化铝(优选活性氧化铝)为主体。并且,这些材料作为副成分也可以含有其它材料(典型的是无机氧化物)。副成分例如可以相对于成为上述主体的成分以元素的形态添加。作为这样的副成分的一例,能够举例镧(La)、钇(Y)等的稀土类元素、钙等的碱土类元素、碱金属元素、其它过渡金属元素等。
在该实施方式中,载体涂层20包括:在包含面对入侧单元格12的分隔壁16的表面的区域中形成的上游侧载体涂层20A;和在包含面对出侧单元格14的分隔壁16的表面的区域中形成的下游侧载体涂层20B。
上游侧载体涂层20A可以配置在包含基材10的废气流入侧的端部的上游侧部分。下游侧载体涂层20B可以配置在包含基材10的废气流出侧的端部的下游侧部分。但并不限定于此,上游侧载体涂层20A形成于在分隔壁16的厚度方向上、从面对入侧单元格12的分隔壁16的表面向出侧单元格14侧占据分隔壁16的厚度T的50%以上的区域中也可以。由此,能够确保通过分隔壁16的废气与载体涂层20的接触机会。上游侧载体涂层20A优选形成于分隔壁16的厚度T的60%以上的区域中,更优选形成至70%~100%的区域。即,当设上游侧载体涂层20A的从面对入侧单元格12的分隔壁16表面起的厚度为TA时,该TA可以以满足TA=0.5T~1T、优选满足0.6T~1T、更优选满足TA=0.7T~1T的方式设置。
另外,下游侧载体涂层20B形成于在分隔壁16的厚度方向上,从面对出侧单元格14的分隔壁16的表面向入侧单元格12侧占据分隔壁16的厚度T的50%以上的区域中。由此,能够确保通过分隔壁16的废气与载体涂层20的接触机会。下游侧载体涂层20B优选形成于分隔壁16的厚度T的60%以上的区域中,更优选形成至70%~100%的区域中。即,当设下游侧载体涂层20B的从面对出侧单元格14的分隔壁16表面起的厚度为TB时,该TB以满足TB=0.5T~1T、优选满足0.6T~1T、更优选满足TB=0.7T~1T的方式设置。其中,上游侧载体涂层20A和下游侧载体涂层20B优选满足以下的关系:TA+TB≥T,例如优选上游侧载体涂层20A和下游侧载体涂层20B均从面对入侧单元格12或者出侧单元格14的分隔壁16的表面起形成在该分隔壁16的厚度T的50%以上的区域中(0.5T≤TA、0.5T≤TB)。像这样,通过将载体涂层20形成至分隔壁16的厚度T的至少50%的区域中,与不满足0.5T≤TA、0.5T≤TB的关系的现有的过滤器相比,能够良好地维持PM的捕集性能,并且能够有效地提高废气的净化性能。
在本实施方式中,上游侧载体涂层20A包含基材10的废气流入侧X1的端部,从该端部向第一方向X的下游侧X2延伸设置。上游侧载体涂层20A优选形成至基材10的全长L的从端部其至少30%的部分。上游侧载体涂层20A优选形成在从端部起至至少50%的部分、更优选形成在从端部起至80%的部分,例如可以形成在从端部起至达到100%的部分。即,上游侧载体涂层20A的从基材10的废气流入侧的端部起的长度设为LA时,该LA优选为LA=0.3L~1L,更优选为0.3L~0.8L。另外,下游侧载体涂层20B包含基材10的废气流出侧的端部,从该端部向第一方向X的上游侧X1延伸设置。下游侧载体涂层20B形成在例如基材10的全长L的从端部起最多至80%的部分,典型的是从端部起至达到50%的部分,例如形成在从端部起至达到10%的部分。即,设下游侧载体涂层20B的从基材10的废气流出侧的端部起的长度为LB时,该LB为LB=0L~0.8L,优选为LB=0.1L~0.8L,更优选为0.3L~0.8L。在具有上游侧载体涂层20A和下游侧载体涂层20B的情况下,可以以在基材10的第一方向X上,上游侧载体涂层20A与下游侧载体涂层20B不重叠的方式形成(例如,LA+LB≤L),但更优选以重叠的方式形成(例如,L<LA+LB)。这时,上游侧载体涂层20A与下游侧载体涂层20B的重叠的宽度可以为0L~0.3L程度,例如也可以为0.05L~0.15L程度。
此外,上游侧载体涂层20A和下游侧载体涂层20B设置至少一方即可,例如可以至少设置上游侧载体涂层20A。在设置有任意一方的情况下,该载体涂层20的形成区域可以是基材10的第一方向X的整个区域。由此,由于通过分隔壁16的废气能够必定与载体涂层20接触,故而优选。上游侧载体涂层20A和下游侧载体涂层20B除了在分隔壁16中的分布区域不同这一点以外能够构成为相似的结构,因此,以下作为载体涂层20一并说明。
此外,分隔壁16能够包括各种各样大小的内部细孔。分隔壁16的内部细孔例如能够区分为:细孔孔径为5μm以上且小于10μm的第一细孔组;细孔孔径为10μm以上且小于20μm的第二细孔组;和细孔孔径为20μm以上的第三细孔组。例如第一细孔组对颗粒径更细小的PM的捕集贡献更多。第二细孔组对比细小的PM稍微大一点的PM的捕集贡献更多。第三细孔组也能够捕集PM,但主要对于废气的低损失的移动做出贡献。并且,在此公开的微粒过滤器100,向内部细孔的载体涂层20的配置以满足以下的条件的方式进行调整。
即,分隔壁16的内部细孔之中,保持于第一细孔组的载体涂层20的平均填充率A、保持于第二细孔组的载体涂层20的平均填充率B、保持于第三细孔组的载体涂层20的平均填充率C满足以下的关系:
A<B<C;
B≤40%;
并且,第一细孔组和第二细孔组之中载体涂层20的填充率为75%以上的细孔的比例P为35个数%以下。
换言之,载体涂层20优先地保持于内部细孔之中、细孔孔径更大的第三细孔组中。并且,配置于第二细孔组的载体涂层20的平均填充率B为40%以下。另外,配置于第一细孔组的载体涂层20的平均填充率A比平均填充率B小,为未满40%以下。但是,载体涂层20能够抑制将一部分的细孔填埋而废气的流动性降低的状况。依据该结构的废气净化装置,能够良好地维持PM的捕集性能,并且例如能够提高载体涂层20与废气的接触效率。作为能够获得这样的效果的理由,虽然不是特别限定性地解释的内容,但是能够例如按以下内容考虑。
即,废气中包含的PM在分隔壁内通过时在细孔内扩散,主要容易被小细孔(典型的是细孔孔径小于20μm的细孔)捕获。因此,如果预先小细孔被载体涂层填埋,PM的可捕集量减少,变成PM的捕集率降低的倾斜。与此相对,在此公开的微粒过滤器100,载体涂层不怎么填充在细孔孔径相对较小的第一和第二细孔组(小细孔)中,PM的捕集性能的降低能够被均匀地有效地抑制。另外,细孔孔径相对较大的第三细孔组(大细孔)相比小细孔废气的流路较大,废气的流量较多。因此,通过将载体涂层优先地配置在废气流量较多的大细孔中,能够增加载体涂层与废气的接触机会,能够高效地净化废气。另外,能够有效地抑制由于设置载体涂层导致的压损的增大。
只要平均填充率C比平均填充率B大,就没有特别的限定。例如,优选平均填充率C比平均填充率B大0.3%以上(例如C≥B+0.3),更优选大0.5%以上(例如C≥B+0.5)。在此公开的微粒过滤器100,例如能够以平均填充率C比平均填充率B大1%以上的方式更好地实施(例如C≥B+1)。在一些方式中,平均填充率C可以比平均填充率B大例如4%以上,典型的是可以大8%以上。由此,能够实现更良好的废气净化性能。另外,从平均填充率C减去平均填充率B而得的值(即C-B)优选为30%以下,更优选为25%以下,进一步优选为20%以下。例如(C-B)可以为16%以下,也可以为14%以下,也可以为10%以下。作为平均填充率C的具体例子,从更好地发挥使平均填充率C比平均填充率A、B大所产生的效果(例如废气净化性能提高的效果)等的观点考虑,优选为20%≤C、更优选为25%≤C。平均填充率C的上限没有特别限定,从PM捕集性能和抑制压损上升等的观点考虑,大致为C≤60%,典型的是C≤50%、优选为C≤45%。在此公开的技术,能够以微粒过滤器100中的载体涂层的上述平均填充率C为20%≤C≤45%(优选为25%≤C≤45%)的方式更好地实施。
平均填充率B比平均填充率C小且比平均填充率A大即可。例如平均填充率B优选比平均填充率A大1%以上(例如B≥A+1),更优选大3%以上(例如B≥A+3)。由此,能够实现更良好的废气净化性能。在一些方式中,例如平均填充率B可以比平均填充率A大3.5%以上,典型的是可以大4%以上。另外,从平均填充率B减去平均填充率A而得的值(即B-A)优选为20%以下,更优选为15%以下,进一步优选为10%以下。在一些方式中,例如B-A为8%以下,典型的是可以为5%以下。作为平均填充率B的具体例子,从实现PM捕集性能更优异的过滤器的观点考虑,大致为B≤40%,更优选为B≤38%,典型的是B≤35%。在一些方式中,例如平均填充率B可以为B≤30%,典型的是可以为B≤25%。平均填充率B的下限没有特别的限定,从实现净化性能更优异的过滤器催化剂等的观点考虑,优选为10%≤B、更优选为15%≤B,例如18%≤B,典型的是20%≤B。在此公开的技术,以微粒过滤器中的载体涂层的上述平均填充率C为15%≤B≤40%(优选为20%≤B≤35%)的方式能够更好地实施。
平均填充率A只要与平均填充率B、C之间满足A<B<C的关系,并且A≤40%,就没有特别地限制。上述平均填充率A从实现PM捕集性能更优异的过滤器等的观点考虑,优选A≤35%,更优选A≤32%。在一些方式中,例如平均填充率A可以为A≤25%,典型的是可以为A≤20%(例如A≤18%)。平均填充率A的下限没有特别的限定,从获得良好的废气净化性能等的观点考虑,优选5%≤A,更优选8%≤A,例如为10%≤A,典型的是12%≤A。在此公开的技术,以微粒过滤器中的载体涂层的上述平均填充率A为10%≤A≤35%(优选为15%≤A≤32%)的方式能够更好地实施。
第一和第二细孔组之中,载体涂层的填充率为75%以上的细孔的比例P大致为35个数%以下。由此,能够抑制PM捕集率的降低。第一和第二细孔组之中填充率75%以上的细孔占有的比例P优选为30个数%以下,更优选为28个数%以下,进一步优选为25个数%以下。在一些方式中,上述比例P例如可以为20个数%以下,典型的是15个数%以下(例如10个数%以下)。上述比例P的下限没有特别的限定,采用大致1个数%以上是适当的。从制造容易性和废气净化性能等的观点考虑,上述比例P优选为3个数%以上,更优选为5个数%以上。在一些方式中,细孔孔径5μm以上且小于20μm的细孔之中,填充率75%以上的细孔的比例P实质上可以为0个数%。
此外,在该说明书中,在分隔壁内部设置的细孔的细孔孔径和保持在该细孔中的载体涂层的填充率按以下所述来计算。即:
(1)使用扫描型电子显微镜(SEM)或者透射型电子显微镜(TEM),观察分隔壁的截面SEM图像或者截面TEM图像中包含的内部细孔,从在图像内能够取得最大细孔孔径的部位开始细孔的分离。
(2)在细孔相连的情况下,在孔径变窄至最大孔径的50%的部位将细孔隔断,作为一个细孔而分离(这时,载体涂层作为细孔(空隙)来处理)。
(3)然后,将与根据所分离的细孔图像计算的细孔的面积X具有相同面积的理想圆(正圆)的直径作为细孔的细孔孔径计算出来。
(4)另外,根据所分离的细孔图像计算出保持在该细孔内的载体涂层的面积Y,将该载体涂层的面积Y除以细孔的面积X所得的值的百分率(即100×Y/X)作为该细孔中的载体涂层的填充率(%)计算出来。
(5)分离仅次于在上述(1)中所分离的细孔的大小的细孔孔径的细孔。
之后,反复进行(2)~(5)的处理直至所分离的细孔的细孔孔径成为5μm以下,由此能够求得在分隔壁内部所设置的细孔的细孔孔径和保持在该细孔中的载体涂层的填充率。然后,通过对每一个细孔孔径分为的载体涂层的填充率进行算数平均,能够导出每一个细孔孔径范围的载体涂层的平均填充率。另外,对细孔孔径5μm以上且小于20μm的细孔数S1、和细孔孔径5μm以上且小于20μm的细孔且填充率为75%以上的细孔数S2进行计数,根据“(S2/S1)×100”能够计算出上述比例P。各细孔的细孔孔径和载体涂层的填充率,能够使用按照规定的程序进行规定的处理的计算机实施的图像解析软件来求得。
此外,在细孔图像中被图像处理后的细孔和载体涂层由大量的点(像素)构成,由这些点数能够掌握细孔和载体涂层的面积X、Y。另外,上述平均填充率A、B、C和比例P,从提高测量精度和再现性的观点考虑,通常优选通过代表性的3视野(不同的3个截面)计算出来。具体而言,(A)计算在3视野中的各细孔孔径范围的平均填充率A、B、C和比例P的偏差(标准偏差:σ),(B)如果平均填充率A、B、C和比例P的偏差在3σ以内则结束测量。(C)当平均填充率A、B、C和比例P的偏差偏离了3σ时,进一步关于其它的视野测量平均填充率A、B、C和比例P,(D)根据全部视野的数据计算各细孔孔径的平均填充率A、B、C和比例P的偏差。(E)反复进行(C)、(D)的步骤直至平均填充率A、B、C和比例P的偏差成为3σ以内。由此,能够提高测量精度和再现性。
<载体涂层的涂覆量>
作为载体涂层的涂覆量是指具有载体涂层的部分的基材的每单位体积的载体涂层的质量。涂覆量是指将载体涂层的质量除以基材的体积所得的值。在此,所谓“体积”是指包含基材(包含内部细孔)和单元格等的体积在内的基材的总体积(bulk volume)。在本说明书中,除非另有说明,有时将关于基材的总体积简单称为“体积”。另外,涂覆量是指在微粒过滤器之中,在第一方向X上存在形成有载体涂层的区域和没有形成的区域时,关于形成有载体涂层的区域的、每基材的单位体积的载体涂层的质量。例如,载体涂层20包括上游侧载体涂层20A和下游侧载体涂层20B的情况下,上游侧载体涂层20A的涂覆量(密度)为将上游侧载体涂层20A的质量除以基材的该涂覆长度LA相应的总体积所得的值。下游侧载体涂层20B的涂覆量(密度)为将下游侧载体涂层20B的质量除以基材的该涂覆长度LB部分的总体积所得的值。
对于载体涂层的涂覆量,只要各细孔孔径范围中的平均填充率A、B、C和比例P满足上述关系,则没有特别的限定,关于基材的每1L体积,大致为100g/L以下,优选为95g/L以下,例如为90g/L以下,例如为85g/L以下,典型的是80g/L以下。在一些方式中,例如载体涂层的涂覆量为75g/L以下,典型的是可以为70g/L以下。基于该结构,通过使细孔孔径较大的大细孔中保持的载体涂层的平均填充率,比细孔孔径较小的小细孔中保持的载体涂层的平均填充率大,能够减少在过滤器整体中的载体涂层的涂覆量(进而实现压损的降低和低成本化),并且能够有效地提高废气的净化性能。因此,尽管是例如基材的每1L体积的涂覆量为100g/L以下这样少量的载体涂层,也能够实现净化性能优异的、高性能的(例如不导致废气在基材中通过时的压力损失的上升的)微粒过滤器100。载体涂层的涂覆量的下限没有特别的限定,从净化性能提高等的观点考虑,优选为25g/L以上,更优选为30g/L以上,进一步优选为35g/L以上。虽然由于基材的单元格容积、分隔壁的厚度、气孔率、细孔孔径分布等的原因不能一概而论,但在一些方式中,例如载体涂层的涂覆量可以为25g/L以上且100g/L以下,也可以为25g/L以上且40g/L以下,也可以为40g/L以上且80g/L以下,也可以为60g/L以上且80g/L以下,也可以为80g/L以上且100g/L以下。
此外,在本说明书中,“保持在分隔壁的内部细孔的载体涂层”是指,载体涂层主要不存在于分隔壁的表面(即单元格内),而是主要存在于分隔壁的内部(内部细孔的壁表面)。更具体而言,例如用电子显微镜观察基材的截面,使载体涂层的涂覆量(面积)整体为100%。这时,存在于分隔壁的内部细孔的壁的表面的涂覆量,典型的是80%以上(例如90%以上),例如为95%以上,优选为98%以上,进一步优选为99%以上,特别地实质上为100%,即可以说载体涂层在分隔壁的表面实质上不存在。因此,能够明确地与例如要在分隔壁的表面配置载体涂层时,载体涂层的一部分非意图地浸透到分隔壁的内部细孔这样的情况相区别。
<催化剂>
载体涂层20可以含有催化剂,也可以不含。载体涂层20包含催化剂的情况下,该催化剂没有特别的限制。例如,可以是该中微粒过滤器中能够含有的各种催化剂。这样的催化剂是指所谓的三元催化剂、SCR催化剂、NSR催化剂或者将它们组合而得到的催化剂。
<贵金属催化剂>
作为优选的一个方式,载体涂层20能够包含三元催化剂。例如,具体而言,载体涂层20可以包含贵金属和吸附该贵金属的载体。上述载体涂层20中含有的贵金属,只要是关于废气中含有的有害成分的净化具有催化剂功能的物质即可。作为贵金属,例如,能够举例含有金(Au)、银(Ag)、钯(Pd)、铑(Rh)、铂(Pt)、钌(Ru)、铱(Ir)、锇(Os)等的金属。更优选的是含有Ru、Rh、Pd、Os、Ir、Pt等的铂族元素的金属。它们中可以含有任意一种,也可以含有2种以上。其中,例如,优选含有Rh、Pd和Pt的至少1种。
配置于载体涂层20的贵金属的含量(质量)为基材的每单位体积(在此为1升)大致0g/L以上且0.2g/L以下是适当的。从实现PM捕集性能更优异的催化剂的等的观点考虑,优选为0.15g/L以下,更优选为0.1g/L以下,进一步优选为0.08g/L以下,例如可以是0.05g/L以下。贵金属的含量的下限没有特别的限制,例如从使微粒过滤器100的再生工序中的燃烧温度降低的观点考虑,能够采用0.001g/L以上。但是,贵金属的含量可以小于0.001g/L,例如可以为0g/L(实质上不包含)。
载体涂层20包括上游侧载体涂层20A和下游侧载体涂层20B的情况下,这些上游侧载体涂层20A和下游侧载体涂层20B可以独立地可以含有催化剂,也可以不包含。另外,上游侧载体涂层20A和下游侧载体涂层20B的两者含有催化剂的情况下,各自中含有的催化剂可以相同也可以不同。在优选的一个方式中,上游侧载体涂层20A和下游侧载体涂层20B的两者含有贵金属,上游侧载体涂层20A中含有的贵金属与下游侧载体涂层20B中含有的贵金属不同。例如,上游侧载体涂层20A优选含有Rh。下游侧载体涂层20B优选含有Pd。对于上游侧载体涂层20A中配置的Rh与下游侧载体涂层20B中配置的Pd之间的质量比(Pd/Rh),优选满足0.1≤(Pd/Rh),优选0.5≤(Pd/Rh),更优选1≤(Pd/Rh),尤其优选1.5≤(Pd/Rh)。质量比(Pd/Rh)优选满足(Pd/Rh)≤20,优选(Pd/Rh)≤15,更优选(Pd/Rh)≤10,尤其优选(Pd/Rh)≤5。另外,在优选的另一方式中,上游侧载体涂层20A和下游侧载体涂层20B的两者不含催化剂。由此,能够良好地提高微粒过滤器100的PM捕集性能。
<载体>
上述贵金属被吸附于载体(典型的是粉体状)。吸附上述贵金属的载体不是特别限定的物质,例如能够举例氧化铝(Al2O3)、稀土类金属氧化物、碱金属氧化物、碱土类金属氧化物、氧化锆(ZrO2)、二氧化铈(CeO2)、二氧化硅(SiO2)、氧化镁(MgO)、氧化钛(titania:TiO2)等的金属氧化物,或者它们的固溶体(例如二氧化铈-氧化锆(CeO2-ZrO2)复合氧化物)等。其中,优选使用氧化铝和/或者二氧化铈-氧化锆复合氧化物。也可以一并使用其中的二种以上。此外,上述载体中,也可以作为副成分添加其它的材料(典型的是无机氧化物)。它们例如可以以元素的形态添加,作为能够添加于载体中的成分,能够举例镧(La)、钇(Y)等的稀土类元素,钙等的碱土类元素、碱金属元素、其它过渡金属元素等。上述中,由于镧、钇等的稀土类元素不阻碍催化剂功能,能够提高在高温中的比表面积,因此作为稳定剂是适用的。这样的载体可以是多晶体或者单晶体。
上述载体中的贵金属的吸附量没有特别的限制。例如,相对于载体的全部质量在0.01质量%~2质量%的范围(例如0.05质量%~1质量%)中是适当的。另外,作为使载体吸附贵金属的方法没有特别的限制。例如使含有Al2O3和/或者CeO2-ZrO2复合氧化物的载体粉末含浸于含有贵金属盐(例如硝酸盐)或贵金属络合物(例如四氨合络合物)的水溶液之后,使其干燥,并通过烧制而能够调制。
<载体涂层20的形成方法>
在形成载体涂层20时,准备含有上述的耐火性材料构成的粉末和适当的溶剂(例如离子交换水)的载体涂层形成用浆料。载体涂层20含有催化剂的结构中,在该浆料中以规定的比例添加催化剂(例如有吸附有贵金属的载体构成的粉末)即可。
在此,上述浆料的黏度,从实现上述的载体涂层的平均填充率的大小关系(A<B<C)的观点考虑是一个重要的因素。即,上述浆料按照容易流入分隔壁16的内部细孔中的大细孔(例如细孔孔径20μm以上的细孔)中,并且难以流入小细孔(例如细孔孔径5μm以上且小于20μm的细孔)中的方式适当地调整黏度。在优选的一个方式中,上述浆料在剪切速度:400s-1时的黏度η400为大于50mPa·s且150mPa·s以下,优选为60mPa·s以上且110mPa·s以下。通过利用这样的具有特定的黏度的浆料,在分隔壁16的内部细孔之中,浆料优先地配置于大细孔中,能够稳定地形成满足上述的平均填充率的大小关系(A<B<C)的载体涂层100。这样的黏度从实现分隔壁内的载体涂层的形成区域(0.7T≤TA、0.7T≤TB)的观点考虑是优选的。为了实现这样的浆料黏度,可以是浆料中含有增稠剂或分散剂。作为增稠剂,能够例示羧甲基纤维素(CMC)、甲基纤维素(MC)、羟丙基甲基纤维素(HPMC)、羟丙基甲基纤维素(HEMC)等的纤维素类的聚合物。作为浆料中的增稠剂占全部固体成分的含量,只要浆料的黏度满足上述范围就没有特别的限定,大致为0.1质量%~5质量%,优选为0.3质量%~4质量%,更优选为0.5质量%~3质量%。作为分散剂,能够优选使用例如聚羧酸。通过添加聚羧酸,能够剩余小细孔并且将浆料优先涂覆在大细孔中。在此所公开的制造方法以使用这样的聚羧酸的方式能够特别良好地实施。作为基于聚羧酸的凝胶渗透色谱(GPC、水类、聚环氧乙烷换算)的重量平均分子量(Mw),例如可以是100万~200万。聚羧酸可以以该盐的形态使用。作为盐的例子,能够举例金属盐(例如、锂盐、钠盐、钾盐)、铵盐等。此外,上述浆料黏度是能够在常温下使用市售的剪切黏度计测量的黏度。例如,通过使用在该领域中标准的动态粘弹性测量装置(流变仪),能够在上述的剪切速度范围的条件下容易地测量黏度。在此“常温”是指15~35℃的温度范围,典型的是20~30℃的温度范围(例如25℃)。
上述浆料中的颗粒(典型的是,载体涂层的构成材料粉末、吸附有贵金属的载体粉末)的平均颗粒径没有特别的限定,优选形成为分隔壁16的平均细孔孔径(中值直径:D50)的1/50~1/3程度。浆料中的颗粒的平均颗粒径更优选为分隔壁16的平均细孔孔径的1/40程度以上,进一步优选为1/30程度以上。浆料中的颗粒的平均颗粒径优更选为分隔壁16的平均细孔孔径的1/5以下程度,进一步优选为1/10以下程度。例如,分隔壁16的平均细孔孔径为15μm~20μm程度的情况下,浆料中的颗粒的平均颗粒径大约为0.3μm以上,优选可以为0.4μm以上,更优选可以为0.5μm以上,大约3μm以下,优选可以为1μm以下,更优选可以为0.7μm以下。在这样的浆料中的颗粒的平均颗粒径的范围内时,在分隔壁16的内部细孔之中容易优先地将浆料配置于大细孔中。因此,能够更稳定地形成满足上述平均填充率的大小关系(A<B<C)的载体涂层。此外,浆料中的颗粒的平均颗粒径(中值直径:D50)能够基于激光衍射·散射法掌握。
在此公开的制造方法中,使用上述浆料在分隔壁16的细孔内形成载体涂层20。载体涂层20能够利用吸引涂覆法形成。然而,载体涂层的形成通常使用浸渍法进行。在这样的方法中,将基材浸渍于上述的浆料中,使浆料浸透基材而流入分隔壁的细孔内之后,取出基材通过送风来调整浆料的量,通过使溶剂挥发而在分隔壁的细孔内形成载体涂层。在这样的方法中,由于浆料也流入分隔壁的细孔之中的废气不通过的堵塞孔中,因此趋向于形成对废气的净化没有贡献的载体涂层,可能存在净化性能降低的情况。
与此相对,在此公开的吸引涂覆法中,将浆料的全部或者一部分涂布在成为基材的废气流入侧或者废气流出侧的端部的部分(以下作为“端部F”),并从另一方的端部(即,成为基材的废气流出侧或者废气流入侧的端部的部分,以下作为“端部R”)进行吸引(第一次浆料投入)。具体而言,考虑浆料的黏度和分隔壁内的细孔的浸润状况,以在从基材的端部F向端部R侧至达到基材的长度的至少50%(例如50%~100%,优选70%~95%)的部分涂覆浆料,并且在从分隔壁的表面至该分隔壁的厚度的至少50%(例如50%~100%,优选70%~100%)的区域涂覆浆料的方式吸引浆料。另外,根据需要,在基材的另一方的端部R涂覆浆料,考虑浆料的黏度和分隔壁内的细孔的浸润状况,以在从端部R向端部F侧至达到基材的长度的至少70%(例如5%~70%,更优选5%~50%)的部分涂覆浆料、并且在从分隔壁的表面至该分隔壁的厚度的至少50%(例如50%~100%,优选70%~100%)的区域涂覆浆料的方式吸引浆料(第二次浆料投入)。像这样,通过吸引使浆料流入分隔壁的细孔内时,浆料优先地流入到分隔壁的细孔之中的废气容易通过的大细孔(典型的是贯通孔)中,并且浆料不容易流入废气不容易通过的小细孔(典型的是堵塞孔)中。因此,如使用浸渍法那样的、形成对废气的净化没有贡献的载体涂层的不良状况能够消除或者缓和,能够提高净化性能。
浆料的吸引速度(风速)没有特别的限定,大致采用10m/s~80m/s(优选为10m/s~50m/s,更优选为15m/s~25m/s)是适当的。另外,浆料的吸引时间没有特别的限定,大致采用0.1秒~10秒(优选0.5秒~5秒,更优选1秒~2秒)是适当的。作为在此公开的技术的优选例,能够举例浆料的吸引速度为10m/s~30m/s,并且浆料的吸引时间为0.5秒~5秒;浆料的吸引速度为15m/s~25m/s,并且浆料的吸引时间为1秒~2秒。在这样的浆料的吸引速度和吸引时间的范围内时,浆料容易优先地配置于分隔壁16的内部细孔中的大细孔中,能够更稳定地形成满足上述平均填充率的大小关系(A<B<C)的载体涂层。
在此公开的制造方法中,使浆料流入分隔壁16的细孔内,接着以规定的温度进行干燥·烧制。由此,载体涂层20被保持在分隔壁16的细孔的壁表面。按以上所述的方法,能够获得在分隔壁16的细孔的壁表面形成有载体涂层的微粒过滤器100。此外,在入侧单元格12和出侧单元格14内残留有浆料的情况下,在干燥工序之前,通过进行送风等除去即可。
像这样所获得的微粒过滤器100,是利用吸引涂覆法使具有特定的黏度的浆料优先地流入分隔壁的大细孔中而形成的。另外,依据在此公开的制造方法,例如将浆料涂覆在基材的端部F,并从另一方的端部R进行吸引。这时,吸引浆料以使得浆料被涂覆在从分隔壁的表面至该分隔壁的厚度的至少50%的区域中。另外,根据需要,将剩余的浆料涂覆在基材的端部R,并从另一方的端部F进行吸引。这时,吸引浆料以使得浆料被涂覆在从分隔壁的表面至该分隔壁的厚度的至少50%的区域中。像这样,通过吸引浆料以使得浆料被涂覆在从分隔壁的表面至该分隔壁的厚度的至少50%的区域中,由此能够稳定地形成满足上述平均填充率的大小关系(A<B<C)和上述比例P的载体涂层,能够获得PM捕集性能和净化性能优异的过滤器。因此,依据在此公开的制造方法,能够制作与现有技术相比PM捕集率更高、而且净化性能优异的微粒过滤器100。
基于在此公开的技术,能够提供制造废气净化用过滤器的方法,其中,分隔壁的内部细孔之中,细孔孔径5μm以上且小于10μm的细孔中所保持的载体涂层的平均填充率A、细孔孔径10μm以上且小于20μm的细孔中所保持的载体涂层的平均填充率B、细孔孔径20μm以上的细孔中所保持的载体涂层的平均填充率C满足以下的关系:A<B<C;A≤40%;B≤40%,并且,细孔孔径5μm以上且小于20μm的细孔之中载体涂层的填充率为75%以上的细孔的比例为35个数%以下。
该制造方法包括:准备壁流构造的基材(购入、制造等)的工序,其中,该壁流构造具有:仅废气流入侧的端部开口的入侧单元格;仅与该入侧单元格相邻的废气流出侧的端部开口的出侧单元格;和分隔上述入侧单元格和上述出侧单元格的多孔质的分隔壁;
在上述基材的端部F(即成为废气流入侧或者废气流出侧的端部的部分)涂布载体涂层形成用浆料,从另一方的端部R(即成为基材的废气流出侧或者废气流入侧的端部的部分)进行吸引的工序;和
将吸引了上述浆料的上述基材进行干燥·烧制的工序。
在此,在上述浆料的吸引工序中,优选以使浆料涂覆在从分隔壁的表面起占据该分隔壁的厚度的50%以上的区域中的方式吸引浆料。另外,在优选的一个方式中,上述载体涂层形成用浆料以在剪切速度:400s-1时的黏度η400成为大于50mPa·s且150mPa·s以下(优选80mPa·s以上且120mPa·s以下)的方式设定。
利用该方法制造的过滤器能够作为微粒过滤器的微粒过滤器适当地使用。
该微粒过滤器100如图3所示,废气从基材10的入侧单元格12流入。从入侧单元格12流入的废气通过多孔质的分隔壁16到达出侧单元格14。在图3中,用箭头表示了从入侧单元格12流入的废气通过分隔壁16到达出侧单元格14的路线。这时,分隔壁16具有多孔质构造,并且小细孔没有被载体涂层20填埋,因此废气在通过该分隔壁16期间,颗粒状物质(PM)被恰当地捕集在分隔壁16的表面和分隔壁16的内部的细孔内(典型的是小细孔内)。另外,如图4所示,因为在分隔壁16的细孔内设置有载体涂层20,在废气通过分隔壁16的细孔内期间,能够净化废气中的有害成分。这时,在废气流量较大的大细孔中优先地保持的载体涂层20中,废气能够被高效地净化。通过分隔壁16到达出侧单元格14的废气从废气流出侧的开口向微粒过滤器100的外部排出。
此外,微粒过滤器100在不损害本发明的本质的范围内,在载体涂层20中除了包括上述的贵金属和载体以外,还可以包括没有吸附贵金属的金属氧化物、NOx吸收材料、SCR(Selective Catalytic Reduction:选择性接触还原)催化剂等。作为没有吸附贵金属的金属氧化物,能够使用与关于载体所说明的金属氧化物同样的物质。NOx吸收材料只要是具有在废气的空燃比处于氧过剩的稀薄状态的状态下吸收废气中的NOx,而空燃比切换为偏浓侧时释放所吸收的NOx的NOx吸藏能力的物质即可。作为NOx吸收材料,能够优选使用含有能够对NOx供给电子的金属的一种或者二种以上的碱性材料。例如,能够举例钾(K)、钠(Na)、铯(Cs)这样的碱金属,钡(Ba)、钙(Ca)这样的碱土类金属,镧系元素这样的稀土类和银(Ag)、銅(Cu)、鉄(Fe)、铱(Ir)等的金属。其中,钡化合物(例如硫酸钡)具有高NOx吸藏能力,作为用于在此公开的微粒过滤器100的NOx吸收材料是合适的。SCR催化剂只要是能够净化废气中的氮氧化物(NOx)的物质即可。作为SCR催化剂没有特别的限定,例如能够举例β型沸石、SAPO(硅铝磷酸盐)类沸石。作为SAPO能够例示SAPO-5、SAPO-11、SAPO-14、SAPO-17、SAPO-18、SAPO-34、SAPO-39、SAPO-42、SAPO-47等。SCR催化剂可以含有任意的金属成分。作为这样的金属成分能够举例铜(Cu)、铁(Fe)、钠(Na)、钾(K)、镁(Mg)、钙(Ca)、钴(Co)、镍(Ni)、锌(Zn)、银(Ag)、铅(Pb)、钒(V)、铬(Cr)、钼(Mo)、钇(Y)、铈(Ce)、钕(Nd)、钨(W)、铟(In)、铱(Ir)等。通过使SAPO中含有上述金属,能够更高效地净化NOx。在载体涂层20含有SCR催化剂的情况下,可以在比微粒过滤器100靠排气管的上游侧配置还原剂溶液供给机构,其供给用于生成氨的还原剂溶液(例如尿素水)。
<试验例1>
以下,说明本发明的试验例,但并不意味着将本发明限定于以下的试验例所示的内容。首先,在本试验例中,关于对基材的分隔壁内的规定尺寸的细孔组有选择地形成载体涂层的技术进行说明。
(例1)
作为壁流式的基材,准备通常的蜂窝构造的多孔质圆筒形过滤器基材(堇青石制,长度114.3mm,体积1.3L)。另外,将硝酸钯溶液、氧化铝粉末、CZ(二氧化铈-氧化锆复合氧化物)粉末、离子交换水和聚羧酸混合来调制载体涂层用的浆料。在本例中,CZ粉末具有在后述的SEM像中作为用于观察浆料的浸透区域(即,载体涂层的形成区域)的标记(白色)的功能。接着,使用吸引涂覆装置,将该浆料涂布在基材的废气入口侧(入侧:X1)的端部,从废气流出侧(出侧:X2)的端部进行吸引从而使浆料流入分隔壁的细孔内,之后,通过送风将过剩的浆料除去而实施了涂覆。之后,通过对每一个基材进行干燥·烧制,将载体涂层形成在分隔壁的细孔内。浆料的剪切速度:400s-1时的黏度η400为90mPa·s,基材的每单位体积的载体涂层的涂覆量为15g/L。浆料的黏度η400通过聚羧酸的量来调整。由此,得到具有载体涂层的例1的微粒过滤器。
(例2~8)
使基材的每单位体积的载体涂层的涂覆量如下述表2所示在30~150g/L之间变化,除此以外与例1同样地制作例2~8的微粒过滤器。
(例9~12)
将浆料的黏度η400变更为200mPa·s,使基材的每单位体积的载体涂层的涂覆量如下述表2所示在40~100g/L之间变化,除此以外与例1同样地制作例9~12的微粒过滤器。
(例13~16)
将浆料的黏度η400变更为10mPa·s,使基材的每单位体积的载体涂层的涂覆量如下述表2所示在40~150g/L之间变化,除此以外与例1同样地制作例13~16的微粒过滤器。
<载体涂层的形成区域>
将各例的微粒过滤器沿着X方向切断,利用SEM观察基材的分隔壁的截面,得到观察像。并且基于该观察像对在分隔壁的内部细孔中所形成的载体涂层的形成区域、和形成有载体涂层的细孔的细孔孔径进行观察。此外,分隔壁的内部细孔的细孔孔径是通过上述的方法测量的。其观察结果简单地表示在下述的表2的“载体涂层的形成区域”的栏中。另外,为了进行参考,将关于例1、例3、例11、例15的微粒过滤器的截面SEM像分别表示在图5的(a)~(d)中。此外,在截面SEM像中,载体涂层作为对比度明亮的(白色)区域表示,细孔(分隔壁内的)作为黑色的区域表示,分隔壁作为中间的灰度的区域表示。
<微粒过滤器的细孔孔径分布>
关于例4、例11、例15的微粒过滤器(涂覆量60g/L)和用于制作该微粒过滤器而准备的基材,基于水银压入法测量细孔孔径分布,将其结果表示在图6中。细孔孔径分布使用Micromeritics公司制的细孔分布测量装置AutoPoreIV进行了测量。另外,在图6中,对于细孔孔径(μm)将相当于该细孔直径的细孔容积率绘制为log微分细孔容积分布(dV/d(logD),其中,V为细孔容积,D为细孔孔径)。
[表2]
表2
Figure BDA0003066265910000251
本试验例中,为了容易确认载体涂层的形成的样子,仅从入侧单元格供给了浆料。其结果如图5所示,通过使载体涂层用的浆料的黏度和涂覆量变化,可知在基材形成的载体涂层的形成区域不同。如表1所示可知,载体涂层的形成区域存在大致随着涂覆量增加、而从分隔壁的面对入侧单元格的表面起向面对出侧单元格的表面在分隔壁的厚度方向上扩大的倾向。
在例1~8的微粒过滤器的制作中使用的浆料,其黏度被适度地调整,比较容易浸润分隔壁内的细孔的表面,但没有达到由于毛细管现象而自然地浸透到小细孔中。因此,例如能够确认载体涂层从基材的分隔壁的面对入侧单元格的表面向面对出侧单元格的表面随着涂覆量的增大而形成区域扩大(变深)的样子。例如如图5(a)所示,在将涂覆量设为15g/L的例1的微粒过滤器中,载体涂层相对地仅形成在入侧单元格的近旁(例如分隔壁的厚度方向上的大约30%的区域)。并且如图5(b)所示,在将涂覆量增加到50g/L的例3的微粒过滤器中,载体涂层形成至达到出侧单元格一侧的表面的区域(即在分隔壁的厚度方向上100%的区域)。另外,可知在例1和例3的任一微粒过滤器中,载体涂层均相比小细孔更优先地形成在大细孔中,并且,没有将大细孔堵塞。如图6所示,将例3的微粒过滤器的细孔孔径分布与基材的细孔孔径分布相比较,可知细孔孔径的分布总地来说被压缩到小细孔孔径侧并且频度也减小。详细而言,例3的微粒过滤器的细孔孔径分布,在细孔孔径5μm以上且小于10μm的第一细孔组的区域中与基材的细孔孔径分布大致重叠,或者超过基材的细孔孔径分布,但在其它的区域中的频度显著降低,载体涂层几乎没有填充在小细孔中,其大部分从大细孔侧优先地形成。
与此不同,在例9~12的微粒过滤器的制作中使用的浆料,黏度较高,难以浸润分隔壁内的细孔的表面,并且缺乏流动性。因此,浆料通过吸引首先从分隔壁的入侧表面被导入相对地较大直径的大细孔中而将该大细孔几乎填埋之后,被导入连续的下一细孔。在此,由于在大细孔的表面与流动的浆料之间作用较大的摩擦力,存在于从浆料的细孔导入部连接与下一细孔的连结部的区域中的浆料容易流动,其它区域的浆料容易滞留。于是,观察到滞留在表层部(面对入侧单元格一侧的表面附近)的大细孔内的浆料,随着涂覆量增加而以挤压的形式侵入中细孔和小细孔中,而填埋在中细孔和小细孔中的样子。其结果是,如图5(c)所示可知,例如在例11的微粒过滤器中,虽然涂覆量为60g/L,是相对较多的,但是载体涂层相对地仅形成在入侧单元格的附近(例如分隔壁的厚度方向上大约30~40%的区域)。图6的细孔孔径分布中,例11的微粒过滤器的细孔孔径分布,与例4的细孔孔径分布相比作为整体偏移到大细孔侧,基材的细孔孔径分布和频度不同,但形状是类似的。据此可知,在例11中,以将分隔壁的面对入侧单元格的表面侧的大细孔、中细孔和小细孔的全部几乎填埋的方式局部地形成了载体涂层。
另外,例13~16的微粒过滤器的制作中使用的浆料,由于黏度较低而容易进入分隔壁内的细孔的表面,由于吸引而不停留在大细孔中,容易移动,并且由于毛细管现象容易浸透到小细孔中。其结果是,如图5(d)所示可知,例如在例15的微粒过滤器中,载体涂层从基材的入侧表面到出侧表面广泛地分布,并且相比大细孔更优先地形成于小细孔内。在图6的细孔孔径分布中,例15的微粒过滤器的细孔孔径分布与例11的细孔孔径分布相比较偏移到大细孔侧,并且频度降低。由此,可知在例15中,载体涂层的大部分从小细孔优先地形成。
<填充率>
接着,基于下述的表3所示的微粒过滤器的分隔壁的截面SEM像,利用上述的方法测量分隔壁的内部细孔的细孔孔径、和被保持在该细孔中的载体涂层的填充率。并且,通过按下述表3中所示的每一个细孔孔径范围对载体涂层的填充率进行算数平均,由此计算出在细孔孔径5μm以上且小于10μm的第一细孔组中保持的载体涂层的平均填充率A、在细孔孔径10μm以上且小于20μm的第二细孔组中保持的载体涂层的平均填充率B、和在细孔孔径20μm以上的第三细孔组中保持的载体涂层的平均填充率C。另外,计算出第一和第二细孔组(细孔孔径5μm以上且小于20μm)的细孔之中填充率75%以上的细孔占据的比例P。这些结构表示在下述表3的相应栏中。
[表3]
表3
Figure BDA0003066265910000281
如表3所示,使用了黏度η400为200mPa·s的浆料的例10~12的微粒过滤器,浆料没有流入至分隔壁的内部深处,而是停留在表层部。其结果是,例如如例10、11所示可知,通过将涂覆量调整为少量,能够使第一和第二细孔组之中填充率75%以上的细孔占据的比例P为35个数%以下。但是,在使用高黏度的浆料的情况下,使涂覆量为较少量时,发生不能将载体涂层形成在分隔壁的较广泛的区域中这样相违背的状况。另外,使用了黏度η400为10mPa·s的浆料的例14~16的催化剂,虽然浆料流入到分隔壁的深处而到达至背面侧,但是在第一细孔组中保持的载体涂层的平均填充率A、在第二细孔组中保持的载体涂层的平均填充率B、和在第三细孔组中保持的载体涂层的平均填充率C的关系形成为A>B>C,能够确认载体涂层优先地形成在分隔壁的内部细孔之中的细孔孔径小的细孔中。其结果是可知,在全部的例子中,第一和第二细孔组之中填充率75%以上的细孔占据的比例P超过了35个数%。与此相对,使用了黏度η400为90mPa·s的浆料的例3、4、6的微粒过滤器,平均填充率A、B、C的关系为A<B<C,并且平均填充率A、B均为40%以下,能够确认载体涂层优先地形成于分隔壁的内部细孔之中的细孔孔径大的细孔中。并且,可知例3、4、6的微粒过滤器,能够将载体涂层广泛地形成于分隔壁的背面侧,而且第一和第二细孔组之中载体涂层的填充率为75%以上的细孔占据的比例P能够抑制为35个数%以下。
根据以上的内容能够确认,对应于使用的壁流式基材的细孔孔径分布,通过适当地微调整载体涂层用的浆料的粘度,能够避开规定大小的小细孔组,而将载体涂层优先地形成在规定大小的大细孔组中,并且能够不填埋大细孔地形成载体涂层。此外,虽然没有具体地表示,具有这样的载体涂层的微粒过滤器能够以较高的水平兼顾PM的捕集性能和废气的净化性能的提高。
<试验例2>
在本试验例中,确认了微粒过滤器的载体涂层中的贵金属催化剂的吸附量对PM捕集率造成影响。
(例2-1)
通过从入侧单元格和出侧单元格的两方供给载体涂层用浆料,制作了具有上游侧载体涂层和下游侧载体涂层的微粒过滤器。具体而言,作为基材,使用了与上述试验例1同样的壁流式基材,作为载体涂层用浆料,使用了与试验例1的例1同样的浆料,但是是不含CZ粉末和硝酸钯溶液的浆料。并且,将浆料浸渍在从基材的入侧的端部起向出侧达到长度L的60%的部分,然后实施吸引涂覆,将过剩的浆料通过送风除去,并通过进行干燥和烧制在基材的分隔壁的内部形成上游侧载体涂层。浆料的黏度η400为90mPa·s,上游侧载体涂层的涂覆量为50g/L。上游侧载体涂层的填充率A、B、C和比例P与试验例1的例3等同。
接着,使用与上游侧相同的浆料,将浆料浸渍在从基材的出侧的端部向上游侧达到基材的长度L的60%的部分,然后实施吸引涂覆,将过剩的浆料通过送风除去,并通过进行干燥和烧制,在分隔壁的内部形成下游侧载体涂层。下游侧载体涂层的涂覆量为50g/L。下游侧载体涂层的填充率A、B、C和比例P与试验例1的例3等同。这样的上游侧载体涂层和下游侧载体涂层,移在基材的长度方向的中心重叠了达到基材的长度L的20%的部分的方式形成。由此,能够得到例2-1的微粒过滤器。微粒过滤器的每一个的贵金属催化剂量为0g。
(例2-2~2-5)
作为载体涂层用浆料,与试验例1的例1同样地使用了含有硝酸钯溶液的浆料,除此之外与上述例2-1同样地制作例2-2~2-5的微粒过滤器。但是,浆料中的硝酸钯溶液的浓度,以基材的每单位体积的钯量如下述表4所示成为0.2~1.5g/L的方式进行了调整。上游侧和下游侧的载体涂层的填充率A、B、C和比例P与例2-1等同。
<PM捕集性能>
评价了各例的微粒过滤器的PM捕集性能。具体而言,将各例的微粒过滤器设置在各个车辆(2L汽油发动机)的排气路径中,将该车辆以基于WLTP的Phase4的模式运转。并且,测量了通过微粒过滤器而排出的PM的量X和在将该微粒过滤器移除了的状态下排出的PM的量Y,根据下式:PM捕集率(%)=[(Y-X)/Y]×100计算出PM捕集率。将其结果表示在下述表4和图7中。
[表4]
表4
Figure BDA0003066265910000301
如表4和图7所示,各例的微粒过滤器中,载体涂层的平均填充率A、平均填充率B和平均填充率C的关系为A<B<C且B≤40%,并且满足比例P为35个数%以下这样的条件。另外,确认了载体涂层形成于在上游侧和下游侧都占据分隔壁的厚度的50%以上的区域中。但是,可知微粒过滤器的PM捕集率由于贵金属催化剂的吸附量而大幅不同。即,至此为止,认为如果载体涂层以满足所定的填充率A、B、C和比例P的方式形成,则能够以较高的水平兼顾微粒过滤器的PM捕集性能和废气的净化性能提高。但是,关注PM捕集率时,可见随着贵金属催化剂的吸附量增加,PM捕集率降低的关系。推测这是因为以下的原因。即,随着PM捕集进行而在微粒过滤器的细孔中积蓄PM,PM捕集率逐渐变高。在此,捕捉到细孔内的PM与贵金属催化剂共存,从而在通常的运转模式下促进PM的燃烧,PM的积蓄量处于减少且难以增大的环境中。其结果是,关于初次的试验中的PM捕集率,也认为对应于贵金属催化剂而PM捕集率降低。根据以上的内容,从可靠地提高PM捕集率的观点考虑,贵金属催化剂抑制为0.2g/L以下的较少量,能够适当地积蓄PM直至再生,可以说为了提高PM捕集率是优选的。此外,可知贵金属催化剂例如可以为0g/L。
<试验例3>
本试验例中,确认了微粒过滤器中的载体涂层的涂覆量对PM捕集率造成的影响。
(例3-1~3-6)
作为基材和载体涂层用浆料,准备了与试验例2的例2-1同样的壁流式基材和浆料(即,没有贵金属催化剂)。并且,使用吸引涂覆装置,将该浆料供给到基材的废气入口侧(入侧:X1)的端部,并从废气流出侧(出侧:X2)的端部进行吸引,由此使浆料流入分隔壁的细孔内,通过送风将过剩的浆料除去,由此在分隔壁的内部进行了涂覆。之后,通过对每一个基材进行干燥·烧制,在分隔壁的细孔内形成了载体涂层。浆料的黏度η400为90mPa·s,基材的每单位体积的载体涂层的涂覆量如下述的表5所示,在0~130g/L之间变化。由此,能够获得没有载体涂层的例3-1的微粒过滤器(即裸基材)、和具有载体涂层的例3-2~3-6的微粒过滤器。此外,各例的微粒过滤器不包含贵金属催化剂。
例3-2~3-6的微粒过滤器,确认了关于载体涂层的平均填充率A、B、C的关系为A<B<C、且平均填充率A、B均为40%以下,载体涂层优先地形成在分隔壁的内部细孔中的细孔孔径较大的细孔中。并且,第一和第二细孔组之中载体涂层的填充率为75%以上的细孔占据的比例P抑制为35个数%以下。另外,关于例3-3~3-6的微粒过滤器,载体涂层从分隔壁的入侧的表面达到相反侧的表面,相对于此,关于例3-2的微粒过滤器,由于涂覆量为25g/L,较少,因此载体涂层的形成区域为从分隔壁的入侧的表面至厚度的50%程度的区域。
<PM捕集性能>
对各例的微粒过滤器的PM捕集性能进行了评价。具体而言,将各例的微粒过滤器分别设置在车辆(2L汽油发动机)的排气路径上,使该车辆以基于WLTP的Phase4的模式进行运转。并且,测量通过微粒过滤器而排出的PM的量X和在将该微粒过滤器移除了的状态下排出的PM的量Y,通过下式:PM捕集率(%)=[(Y-X)/Y]×100计算出PM捕集率。将其结果表示在下述表5和图8中。
<压损增加特性>
对各例的微粒过滤器的压损增加特性进行了评价。微粒过滤器的压损相当于在使气体通过该微粒过滤器时的、每单位时间·单位流量的能量损失(所需功率)。因此,关于各例的微粒过滤器,测量了以7m3/min的风量使空气流通时所需要的压力Px。并且,作为压损增加率基于下式:压损上升率(%)=Pn/P1×100计算出关于各微粒过滤器的压力Pn相对于关于例3-1的微粒过滤器(裸基材)的压力P1的比例。将其结果表示在下述表5和图9中。该值越小,表示形成载体涂层导致的压损的增加能够被抑制得越低。
[表5]
表5
Figure BDA0003066265910000321
如表5和图8所示,确认了存在随着载体涂层的涂覆量增加,微粒过滤器的PM捕集率越变高的倾向。涂覆量如果超过0g/L,即使载体涂层形成很少,PM捕集率也增大。在本例中,为了适当地控制对于裸基材的载体涂层的配置等,例如,即使涂覆量为25g/L程度的比较少的量,也能够明确地确认PM捕集率增大了。另外,关于在本例中使用的基材与载体涂层的组合,党涂覆量达到100g/L程度时PM捕集率的上升也几乎停止上升,可知涂覆量为100g/L程度是足够的。
与此相对,关于压损增加率,能够确认存在随着载体涂层的涂覆量增加而大致线性地增大的倾向。从将压损增加率抑制为较低的观点考虑,涂覆量较少即可。据此,涂覆量为大致25g/L以上、且例如100g/L以下的程度,能够兼顾PM捕集率的增大和压损增加率的抑制。
以上,关于微粒过滤器100以及具有该过滤器100的废气净化装置1例示了各种变形例,但微粒过滤器100以及废气净化装置1的构造并不限定于上述的任一实施方式。
例如,在上述的试验例2中,在基材的长度方向上,形成有上游侧载体涂层20A的部分的长度LA与形成有下游侧载体涂层20B的部分的长度LB是相同的,但载体涂层20的结构并不限定于此。例如,形成有下游侧载体涂层20B的部分的长度LB,与形成有上游侧载体涂层20A的部分的长度LA相比,可以较长也可以较短。另外,也可以上游侧载体涂层20A与下游侧载体涂层20B不分开,而通过一次的浆料投入来形成载体涂层20。在该情况下,每一个细孔孔径范围的细孔中所保持的载体涂层的平均填充率A、B、C满足上述关系,并且,细孔孔径5μm以上且小于20μm的细孔之中填充率为75%以上的细孔的比例形成为35个数%以下,由此,能够使PM的捕集性能高度地提高。
另外,作为载体涂层20中含有的贵金属催化剂,仅例示了使用Rh的例子,但贵金属催化剂,考虑具有该微粒过滤器100的车辆的主要用途和主要运转状况等、和贵金属催化剂的活性特性,能够适当地变更。
另外,废气净化装置1的各部件、部位的形状和构造也可以变更。在图1所示的例子中,在过滤器部6的上游侧设置有催化剂部5,但催化剂部5也可以省略。该废气净化装置1作为例如净化汽油发动机等的、排气温度比较高的废气中的有害成分的装置尤其适合。但是,本发明的废气净化装置1不仅限于净化汽油发动机的废气中的有害成分,也能够在净化从其它发动机(例如柴油发动机)排出的废气中的有害成分的各种用途中使用。
附图标记的说明
1 废气净化装置
10 基材
12 入侧单元格
14 出侧单元格
16 分隔壁
18 内部细孔
20 载体涂层
20A 上游侧载体涂层
20B 下游侧载体涂层
100 微粒过滤器。

Claims (7)

1.一种微粒过滤器,其配置在内燃机的排气通路中,用于捕集从该内燃机排出的废气中的颗粒状物质,所述微粒过滤器的特征在于,包括:
壁流构造的基材,具有将废气流入侧的端部被开口的入侧单元格和与该入侧单元格相邻的废气流出侧的端部被开口的出侧单元格分隔的多孔质的分隔壁;和
形成在所述分隔壁的内部的载体涂层,
所述载体涂层保持在所述分隔壁的内部细孔的表面,
所述内部细孔之中,
保持在细孔孔径5μm以上且小于10μm的第一细孔组中的所述载体涂层的平均填充率A,保持在细孔孔径10μm以上且小于20μm的第二细孔组中的所述载体涂层的平均填充率B,和保持在细孔孔径20μm以上的第三细孔组中的所述载体涂层的平均填充率C满足以下的关系:
A<B<C;
B≤40%;并且,
所述第一细孔组和所述第二细孔组的细孔之中,所述载体涂层的填充率为75%以上的细孔的比例为35个数%以下,
所述载体涂层形成于从面对所述入侧单元格和所述出侧单元格的至少一方的单元格的所述分隔壁的表面的至少一部分起占据该分隔壁的厚度的50%以上的区域中,
所述载体涂层包含的贵金属催化剂的吸附量为0g/L以上且0.2g/L以下。
2.如权利要求1所述的微粒过滤器,其特征在于:
所述载体涂层不含贵金属催化剂。
3.如权利要求1或2所述的微粒过滤器,其特征在于:
令从所述废气流入侧向所述废气流出侧的方向为流动方向,
所述载体涂层包括:
上游侧载体涂层,其设置于包括面对所述入侧单元格的所述分隔壁的表面、且从所述废气流入侧的端部沿着所述流动方向的区域中;和
下游侧载体涂层,其设置于包括面对所述出侧单元格的所述分隔壁的表面、且从所述废气流出侧的端部沿着所述流动方向的区域中。
4.如权利要求3所述的微粒过滤器,其特征在于:
所述上游侧载体涂层在所述流动方向上的从所述废气流入侧的端部起的长度LA为所述基材的全长L的1/2以上。
5.如权利要求3或4所述的微粒过滤器,其特征在于:
所述下游侧载体涂层在所述流动方向上的从所述废气流出侧的端部起的长度LB为所述基材的全长L的1/2以上。
6.如权利要求1~5中任一项所述的微粒过滤器,其特征在于:
所述平均填充率A满足10%≤A≤35%,
所述平均填充率B满足15%≤B≤40%,
所述平均填充率C满足20%≤C≤45%。
7.如权利要求1~6中任一项所述的微粒过滤器,其特征在于:
所述内燃机为汽油发动机。
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20220170397A1 (en) * 2019-03-29 2022-06-02 Honda Motor Co., Ltd. Exhaust purification filter
JP7178432B2 (ja) * 2021-01-18 2022-11-25 本田技研工業株式会社 排気浄化フィルタ
JP2022111085A (ja) * 2021-01-19 2022-07-29 本田技研工業株式会社 排気浄化フィルタ
JP2022124800A (ja) * 2021-02-16 2022-08-26 株式会社キャタラー 排ガス浄化用触媒
EP4338813A1 (en) 2021-06-23 2024-03-20 Cataler Corporation Particulate filter
JP2024070977A (ja) * 2022-11-14 2024-05-24 トヨタ自動車株式会社 排ガス浄化装置

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010184183A (ja) * 2009-02-11 2010-08-26 Nippon Soken Inc 排ガス浄化装置
CN101977682A (zh) * 2008-03-19 2011-02-16 株式会社Ict 内燃机废气净化用催化剂和使用该催化剂的废气净化方法
CN103263912A (zh) * 2013-05-27 2013-08-28 四川中自尾气净化有限公司 一种柴油车尾气净化催化剂及其制备方法
CN103796758A (zh) * 2011-08-25 2014-05-14 株式会社电装 催化剂载体及其制造方法
CN104138754A (zh) * 2014-06-09 2014-11-12 西南石油大学 净化柴油车尾气中可溶性有机物的催化剂及其制备方法
WO2017119101A1 (ja) * 2016-01-07 2017-07-13 ジョンソン・マッセイ・ジャパン合同会社 フィルター
CN106943874A (zh) * 2015-10-30 2017-07-14 株式会社科特拉 废气净化装置
CN106943875A (zh) * 2015-10-05 2017-07-14 株式会社科特拉 废气净化装置
CN107228000A (zh) * 2016-03-25 2017-10-03 日本碍子株式会社 蜂窝结构体
CN107249736A (zh) * 2015-02-17 2017-10-13 株式会社科特拉 排气净化用催化剂
WO2018180705A1 (ja) * 2017-03-31 2018-10-04 株式会社キャタラー 排ガス浄化用触媒
CN108698037A (zh) * 2016-03-24 2018-10-23 株式会社科特拉 排气净化装置

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007185571A (ja) 2006-01-11 2007-07-26 Toyota Central Res & Dev Lab Inc 排ガス浄化用触媒及びその製造方法
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
DE102007046158B4 (de) 2007-09-27 2014-02-13 Umicore Ag & Co. Kg Verwendung eines katalytisch aktiven Partikelfilters zur Entfernung von Partikeln aus dem Abgas von mit überwiegend stöchiometrischem Luft/Kraftstoff-Gemisch betriebenen Verbrennungsmotoren
JP6934311B2 (ja) 2016-06-02 2021-09-15 株式会社キャタラー 排ガス浄化フィルタ
CN111132761A (zh) 2017-09-21 2020-05-08 株式会社科特拉 排气净化用催化剂体

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101977682A (zh) * 2008-03-19 2011-02-16 株式会社Ict 内燃机废气净化用催化剂和使用该催化剂的废气净化方法
JP2010184183A (ja) * 2009-02-11 2010-08-26 Nippon Soken Inc 排ガス浄化装置
CN103796758A (zh) * 2011-08-25 2014-05-14 株式会社电装 催化剂载体及其制造方法
CN103263912A (zh) * 2013-05-27 2013-08-28 四川中自尾气净化有限公司 一种柴油车尾气净化催化剂及其制备方法
CN104138754A (zh) * 2014-06-09 2014-11-12 西南石油大学 净化柴油车尾气中可溶性有机物的催化剂及其制备方法
CN107249736A (zh) * 2015-02-17 2017-10-13 株式会社科特拉 排气净化用催化剂
CN106943875A (zh) * 2015-10-05 2017-07-14 株式会社科特拉 废气净化装置
CN106943874A (zh) * 2015-10-30 2017-07-14 株式会社科特拉 废气净化装置
WO2017119101A1 (ja) * 2016-01-07 2017-07-13 ジョンソン・マッセイ・ジャパン合同会社 フィルター
CN108698037A (zh) * 2016-03-24 2018-10-23 株式会社科特拉 排气净化装置
CN107228000A (zh) * 2016-03-25 2017-10-03 日本碍子株式会社 蜂窝结构体
WO2018180705A1 (ja) * 2017-03-31 2018-10-04 株式会社キャタラー 排ガス浄化用触媒

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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周其华等: "《环境保护知识大全》", 31 December 2000 *

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