排气净化催化剂制造技术

本发明专利技术的目的在于提供即使大量使用沸石系SCR，也能同时实现PM的捕集能力和NOx的净化能力的排气净化催化剂。排气净化催化剂，其特征在于，其是将25℃时的粘度为20mPa·s以下的浆料填充于DPF基材而成的，所述浆料是使用含有Cu且一次粒径为0.5μm以下的沸石制作的。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】排气净化催化剂
本专利技术涉及排气净化催化剂，详细而言，为涉及具有高NOx净化能力的负载有SCR的DPF催化剂的专利技术。
技术介绍
排气净化系统用于对自汽车排出的排气进行处理。为了排气净化系统的小型化，正在推进能同时实现排气中包含的PM(ParticulateMatters：颗粒状物质)的捕集能力和NOx的净化能力的负载有SCR的DPF催化剂(以下，称为“SCR/DPF催化剂”)的开发。所谓SCR(SelectiveCatalyticReduction：选择性还原催化剂)是指，以尿素、其水解生成的氨作为还原剂将NOx还原成N2、H2O的催化剂。DPF(DieselParticulateFilter：柴油机颗粒过滤器)为用于将PM除去的柴油机微粒捕集过滤器。在使用时，将经SCR填充的DPF(SCR/DPF催化剂)配置于例如汽车的底部。其中，作为SCR，目前有作为主流的沸石系SCR(例如，参见专利文献1)。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2012-52546号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题但是，沸石系SCR的堆比重小。因此，若为了提高NOx净化能力而对DPF填充大量的沸石系SCR，则DPF的细孔会堵塞。其结果，排气的流动被阻碍，反而会有NOx净化能力降低的可能性。本专利技术是鉴于这样的情况而做出的，其目的在于提供即使大量使用沸石系SCR，也能同时实现PM的捕集能力和NOx的净化能力的排气净化催化剂。用于解决课题的手段本申请的专利技术人为了实现前述的目的而进行了深入研究，结果发现了下述排气净化催化剂，其特征在于，其是将25℃时的粘度为20mPa·s以下的浆料填充于DPF基材而成的，所述浆料是使用含有Cu且一次粒径为0.5μm以下的沸石而制作的。另外，前述沸石优选通过动态光散射法测定的50％粒径为2.0μm以下。此外，前述沸石优选通过动态光散射法测定的90％粒径为2.5μm以下。此外，前述浆料优选通过动态光散射法测定的50％粒径为2.0μm以下。专利技术的效果通过本专利技术，可提供即使大量使用沸石系SCR，也能同时实现PM的捕集能力和NOx的净化能力的SCR/DPF催化剂。附图说明[图1]为示出实施例1～3以及比较例1-3及6中的各温度与NOx净化率的关系的图表。[图2]为示出比较例4及5中的各温度与NOx净化率的关系的图表。具体实施方式以下，对本专利技术的方式进行说明，但本专利技术的范围不限定于包括实施例在内的该记载。另外，只要没有特别说明，则“％”表示“重量％”。<排气净化催化剂>SCR/DPF催化剂为用DPF捕集自汽车的发动机排出的排气中包含的PM、并且用SCR将NOx还原成无害的N2、H2O的催化剂，通常设置在汽车的底部。作为DPF的基材，可举出堇青石、SiC、及钛酸铝等，但不限定于这些。作为DPF中使用的结构体，可举出壁流型的结构体。其结构具备互相平行地延伸的多个排气流通路(蜂窝单元)。排气流通路由下游端被栓堵塞(填封)的排气流入通路、上游端被栓堵塞(填封)的排气流出通路、和多孔质的分隔壁构成。排气流入通路与排气流出通路被分隔壁彼此隔开。另外，SCR填充于分隔壁的细孔(也包括对多个细孔中的一部分的部位进行填充、对其他细孔进行涂布的方式)。需要说明的是，关于SCR的详细情况，在后文叙述。通过使用这样的SCR/DPF催化剂，从排气流入通路流入的排气成分通过分隔壁而向排气流出通路移动。此时，作为固体的PM被设置于分隔壁的无数个细孔捕集。另外，NOx被填充于分隔壁的细孔中的SCR净化。将如上所述的兼具PM捕集能力和NOx净化能力的催化剂称为SCR/DPF催化剂。需要说明的是，通过将其与已知的尿素添加装置组合，能够进一步提高NOx的净化能力。<SCR>本实施方式涉及的SCR是一次粒径为0.5μm以下且含有Cu的沸石。需要说明的是，在将沸石粉末化的状态下，一次粒子可以分散地存在，或者一次粒子也可以凝集而形成所谓的二次粒子从而成为比一次粒径大的尺寸。作为沸石，只要具有NOx净化能力，则可以使用各种沸石。另外，可以使用天然产出的沸石，也可以使用通过任意方法合成的沸石。作为优选的沸石的一例，可以使用具有CHA结构的沸石。具有CHA结构的沸石是指由八元氧环构成的具有三维细孔结构的沸石，主要具有Ca62+[Si24Al12O72]的组成。另外，沸石优选通过动态光散射法测定的50％粒径为2.0μm以下，进一步优选90％粒径为2.5μm以下。对DPF填充SCR时，使用经浆料化的SCR。浆料通过使沸石分散于水来制作。本实施方式中的浆料满足于25℃的粘度为20mPa·s以下的条件。通过将满足该条件的浆料填充于DPF来制作SCR/DPF催化剂，从而即使向DPF基材中填充大量的浆料，也不会引起DPF细孔的堵塞。此外，浆料优选通过动态光散射法测定的50％粒径为2.0μm以下。实施例接着，通过实施例对本专利技术进行说明，但本专利技术的范围不限定于这些实施例。<实施例1-3、比较例1-3及6>使一次粒径为0.5μm以下的具有CHA结构的沸石或一次粒径为2μm的具有CHA结构的沸石分散于离子交换水，制作实施例1-3、比较例1-3及6涉及的作为SCR的浆料。关于各实施例、比较例中使用了何种沸石，在表1中明示(关于比较例4、5也同样)。将制作的浆料填充于IBIDENCO.,LTD.制SiC-DPF(孔隙率58％，单元厚11mil，单元密度350cpi)，干燥后，于450℃以上进行烧成。挖出烧成体，形成的尺寸，然后将两端面彼此交错地填封，将所得物质作为SCR/DPF催化剂。<比较例4、5>使表1所示的沸石分散于离子交换水，制作浆料。将制作的浆料填充于NGKInsulators,Ltd.制堇青石流通型蜂窝基材(单元厚5mil，单元密度300cpi)，干燥后，于450℃以上进行烧成。挖出烧成体并形成的尺寸，作为SCR使用。需要说明的是，比较例4及5中使用的流通型蜂窝基材既没有基于分隔壁的细孔，在基材的两端也没有填封部，为无法捕集PM的结构。即，与实施例1等中使用的DPF基材不同。另一方面，认为由于催化剂材料仅被填充在基材的表面，反应气体在流路内通过并且与催化剂接触而发生反应，因此如DPF那样为不受基材细孔内的堵塞的影响等的状态，因此基于该流通型蜂窝基材的净化NOx的能力会较为良好地反映沸石自身的性能。将上述实施例1-3、及比较例1-6涉及的沸石的一次粒径、利用动态光散射法测定的粒径、及Cu浓度、以及使用其而制备的浆料的利用动态光散射法测定的粒径、粘度、及向DPF基材(或流通型)的SCR填充量示于表1。需要说明的是，一次粒径如下测定。(1)使用F本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.排气净化催化剂，其特征在于，其是将25℃时的粘度为20mPa·s以下的浆料填充于DPF基材而成的，所述浆料是使用含有Cu且一次粒径为0.5μm以下的沸石制作的。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180517 JP 2018-095467;20180921 JP 2018-1777921.排气净化催化剂，其特征在于，其是将25℃时的粘度为20mPa·s以下的浆料填充于DPF基材而成的，所述浆料是使用含有Cu且一次粒径为0.5μm以下的沸石制作的。


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【专利技术属性】
技术研发人员：森高行，
申请(专利权)人：东京滤器株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP