[發明專利]廢氣凈化催化劑

在審

• 申請號: 201811547285.5
• 申請日: 2018-12-18
• 公開（公告）號: CN109967071A
• 公開（公告）日: 2019-07-05
• 發明（設計）人: 田中淳;吉田健;三好直人;佐藤明美;野村泰隆;豬田悟
• 申請（專利權）人: 豐田自動車株式會社;株式會社科特拉
• 主分類號: B01J23/46
• 分類號: B01J23/46;B01D53/94;B01J37/02;B01J37/08
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 李英

本發明涉及廢氣凈化催化劑。本發明的目的在于提供確保廢氣凈化性能并抑制壓損上升的廢氣凈化催化劑。本發明涉及廢氣凈化催化劑，是將催化劑材料涂覆于壁流結構的基材的多孔質的過濾器壁而成的廢氣凈化催化劑，該催化劑材料包含催化劑金屬和具有氧吸留能力的OSC材料，其中，根據采用X射線CT計量涂覆有上述催化劑材料的過濾器壁而得到的三維形狀數據構建三維模型，提取能夠在物理上無干擾地通過過濾器壁的最大直徑的球的軌跡以使距離成為最短，軌跡不重復地反復進行路徑探索，由此求出連通孔徑為4μm以上的連通孔的每單位面積的密度時，過濾器壁內的連通孔徑4μm以上的連通孔的每單位面積的密度為100個/mm²～1000個/mm²。

技術領域

本發明涉及廢氣凈化催化劑，更詳細地說，涉及廢氣凈化用過濾器催化劑。

背景技術

從汽車等內燃機中排出的廢氣中含有成為大氣污染的原因的以碳作為主成分的顆粒狀物質(PM：Particulate Matter)，該顆粒狀物質能夠通過經過過濾器而從廢氣中捕集并除去。作為這樣的過濾器，廣泛使用壁流結構的過濾器，開發出了柴油發動機用的柴油顆粒過濾器(DPF)、比柴油發動機少但將一定量的顆粒狀物質與廢氣一起排出的汽油發動機用的汽油顆粒過濾器(GPF)等。

例如，在專利文獻1中記載了一種陶瓷過濾器，其為用于內燃機的廢氣凈化的陶瓷過濾器，其特征在于，上述陶瓷過濾器具有：外周壁、在該外周壁的內側設置成蜂窩狀的多孔質的隔壁、和被該隔壁隔開的同時至少部分地貫通兩端面的多個孔室，通過X射線CT掃描以規定的間隔拍攝上述陶瓷過濾器的上述隔壁的斷層面，在得到的各斷層面中，將遍及多個上述斷層面存在并從上述隔壁的一個表面貫通至另一表面的細孔設為連通孔，在各個斷層面中測定上述連通孔的個數，算出合計的連通孔數，每單位體積的上述連通孔數為7.5×10⁴個/mm³以上。

其中，廢氣中除了顆粒狀物質以外，還含有一氧化碳(CO)、烴(HC)和氮氧化物(NOx)等有害成分，這些有害成分能夠通過將貴金屬催化劑等催化劑涂覆于過濾器從而從廢氣中除去。在專利文獻1中記載的過濾器中沒有涂覆這樣的催化劑，如果為了提高廢氣凈化性能而涂覆催化劑，則隔壁內的氣體流路閉塞或者內徑變小，隔壁的透氣性變差，因此壓損上升。

另外，在專利文獻2中記載了如下方法：以每1L過濾器基材60～140g的涂覆量將包含平均粒徑為0.8μm以下的粉末的、用于形成催化劑涂層的漿料涂覆于由陶瓷多孔體構成的過濾器基材，制造平均開口率為根據式：-0.12x+22.90(x為涂覆量(g/1L過濾器基材)。)算出的值以上的過濾器催化劑。

在專利文獻2中，通過使基材的過濾器壁的平均開口率成為由上式算出的某值以上，從而抑制壓損上升，但過濾器壁的平均開口率由其表面的形狀決定，因此即使具有相同的平均開口率，在過濾器壁內部的廢氣流路閉塞或內徑小的情況下，透氣性也降低，從抑制壓損上升的觀點出發，仍有改善的余地。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2010-138770號公報

專利文獻2：日本特開2017-140602號公報

發明內容

發明要解決的課題

如上所述，在現有的涂覆有催化劑的過濾器催化劑中，在確保廢氣凈化性能的同時抑制導致輸出降低的壓損上升的方面有改善的余地。因此，本發明的目的在于提供確保廢氣凈化性能并抑制壓損上升的廢氣凈化催化劑。

用于解決課題的手段

本發明人對用于解決上述課題的手段進行了各種研究，結果發現：通過使涂覆有催化劑材料的過濾器壁內的連通孔徑4μm以上的連通孔密度成為規定的范圍，能夠在確保廢氣凈化性能的同時抑制壓損上升，完成了本發明。