排气净化装置制造方法及图纸

提供NOx净化率和THC净化率提高了的排气净化装置。一种排气净化装置，具备基材、第一催化剂层和第二催化剂层，所述基材具有排气流入的上游端及所述排气排出的下游端，所述上游端与所述下游端之间的长度为Ls，所述第一催化剂层在第一区域中与所述基材接触地形成、且包含第一催化剂粒子，所述第一区域是所述上游端与第一位置之间的区域，所述第一位置是从所述上游端朝向所述下游端隔开第一距离La的位置，所述第二催化剂层在第二区域中与所述基材接触地形成、且包含第二催化剂粒子，所述第二区域是所述下游端与第二位置之间的区域，所述第二位置是从所述下游端朝向所述上游端隔开第二距离Lb的位置，所述第一催化剂层具有划定出大孔的内表面。孔的内表面。孔的内表面。

【技术实现步骤摘要】
排气净化装置


[0001]本专利技术涉及排气净化装置。

技术介绍

[0002]在从汽车等车辆中所使用的内燃机排出的排气中含有一氧化碳(CO)、烃(HC)及氮氧化物(NOx)等有害成分。这些有害成分的排出量的限制逐年强化，为了除去这些有害成分，铂(Pt)、钯(Pd)、铑(Rh)等贵金属作为催化剂被使用。
[0003]在专利文献1中记载了一种排气净化用催化剂，其具备具有细孔的催化剂层。在专利文献1中记载了：催化剂层包含含有贵金属的催化剂粉末；以及，作为该贵金属例示Pd及Rh。
[0004]在先技术文献
[0005]专利文献1：日本特开2008
‑
279428号公报

技术实现思路

[0006]在贵金属之中，例如，Rh具有NOx还原活性，Pd及Pt具有HC氧化活性。要求：使这些贵金属催化剂更有效地发挥功能，从而更进一步减少NOx及总烃(THC)的排出。因此，本专利技术的目的是提供NOx净化率及THC净化率提高了的排气净化装置。
[0007]根据本专利技术的一方式，提供一种排气净化装置，其具备：
[0008]基材，其具有排气流入的上游端及所述排气排出的下游端，所述上游端与所述下游端之间的长度为Ls；
[0009]第一催化剂层，其在所述上游端与从所述上游端朝向所述下游端隔开第一距离La的第一位置之间的第一区域中与所述基材接触地形成、且包含第一催化剂粒子；和
[0010]第二催化剂层，其在所述下游端与从所述下游端朝向所述上游端隔开第二距离Lb的第二位置之间的第二区域中与所述基材接触地形成、且包含第二催化剂粒子，
[0011]所述第一催化剂层具有划定出大孔(macropores)的内表面。
[0012]本专利技术的排气净化装置显示出高的NOx净化率及THC净化率。
附图说明
[0013]图1是以与排气的流动方向平行的面切断实施方式涉及的排气净化装置而得到的主要部分放大端视图，示意性地示出基材的隔壁附近的结构。
[0014]图2是示意性地示出基材的一例的立体图。
[0015]图3是以与排气的流动方向平行的面切断变形方式涉及的排气净化装置而得到的主要部分放大端视图，示意性地示出基材的隔壁附近的结构。
[0016]图4是示出实施例及比较例的排气净化装置的NOx净化率和THC净化率的图。
[0017]附图标记说明
[0018]10：基材、12：框部、14：孔室、16：隔壁、20：第一催化剂层、30：第二催化剂层、40：第
三催化剂层、100：排气净化装置、I：上游端(第一端)、J：下游端(第二端)、P：第一位置、Q：第二位置、R：第三位置、X：第一区域、Y：第二区域、Z：第三区域。
具体实施方式
[0019]以下，参照附图来说明本公开的实施方式。再者，在以下的说明中参照的附图中，对相同的构件或具有同样的功能的构件标注相同的附图标记，有时省略重复的说明。另外，有时附图的尺寸比率为了便于说明而与实际的比率不同、或者构件的一部分在附图中省略。另外，在本申请中，使用记号“～”表示的数值范围，包含在记号“～”的前后所记载的数值分别作为下限值及上限值。
[0020]参照图1、图2来说明实施方式涉及的排气净化装置100。实施方式涉及的排气净化装置100具备基材10、第一催化剂层20、第二催化剂层30及第三催化剂层40。再者，第三催化剂层40不是必需的。
[0021](1)基材10
[0022]基材10的形状没有特别限定，例如，如图2所示，基材10可以由框部12和将框部12的内侧的空间分隔而划定出多个孔室14的隔壁16构成。框部12和隔壁16可以一体地形成。框部12可以是圆筒状、椭圆筒状、多边形筒状等任意的形状。隔壁16延伸设置在基材10的第一端(第一端面)I与第二端(第二端面)J之间，划定出在第一端I与第二端J之间延伸的多个孔室14。各孔室14的截面形状可以是正方形、平行四边形、长方形、梯形等的四边形、三角形、其他的多边形(例如六边形、八边形)、圆形等任意的形状。
[0023]基材10例如可以由堇青石(2MgO
·
2Al2O3·
5SiO2)、氧化铝、氧化锆、碳化硅等具有高耐热性的陶瓷材料、由不锈钢等的金属箔构成的金属材料形成。从成本的观点出发，基材10优选是堇青石制的。
[0024]在图1、2中，虚线箭头表示排气净化装置100及基材10中的排气的流动方向。排气通过第一端I流入排气净化装置100，通过第二端J从排气净化装置100排出。因此，后面适当地将第一端I称为上游端I、将第二端J称为下游端J。在本说明书中，将上游端I与下游端J之间的长度、即基材10的全长表示为Ls。
[0025](2)第一催化剂层20
[0026]第一催化剂层20在上游端I与从上游端I朝向下游端J(即，沿排气的流动方向)隔开第一距离La的第一位置P之间的第一区域X中与基材10接触地形成。第一距离La可以为基材10的全长Ls的15～50％。即，第一距离La可以为0.15Ls～0.5Ls。
[0027]第一催化剂层20具备划定出大孔22的内表面24。
[0028]大孔22可以具有1～20μm的平均孔径。通过平均孔径为1μm以上，排气能够通过大孔22在第一催化剂层20整体中充分地扩散，能够进行排气的高效率的净化。通过平均孔径为20μm以下，第一催化剂层20能够具有充分的强度，另外，能够避免：第一催化剂层20的体积超过所需地变大从而压力损失增大。为了使排气在第一催化剂层20整体中更高效地扩散，大孔的平均孔径可以为2～10μm，可以为3～10μm。
[0029]大孔22的平均孔径能够如以下那样求出。使用扫描型电子显微镜(SEM)，获得第一催化剂层20的表面或截面的任意的多个50μm见方的区域的反射电子像。从所得到的反射电子像求出任意的20个以上的大孔22的直径，算出平均值。在此，大孔22的直径是指：与在沿
所有的方向测量反射电子图像中的大孔22的长度的情况下长度变得最大的方向(大孔22的长度方向)垂直的方向上的大孔22的长度的最大值。在大孔22如后述那样是使用纤维状造孔材料形成的大孔情况下，在反射电子像中确认到的大孔22通常具有细长的形状。因此，能够如上述那样将与大孔22的长度方向垂直的方向的大孔的长度的最大值视为大孔的直径而求出平均孔径。
[0030]大孔22可以具有9～40、优选9～30、更优选9～28的范围内的平均纵横比。通过大孔22的平均纵横比在上述范围内，排气能够以适度的速度扩散，因此能够进行排气的高效率的净化。
[0031]大孔22的平均纵横比能够如以下那样求出。使用SEM来获得第一催化剂层20的表面或截面的任意的多个50μm见方的区域的反射电子像。从所得到的反射电子像求出任意的20个以上的大孔22的纵横比，算出平均值。在此，大孔22的纵横比是指：(大孔22的长度方向的长度)/(与大孔22的长度方向垂直的方向上的大孔2本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种排气净化装置，具备基材、第一催化剂层和第二催化剂层，所述基材具有排气流入的上游端及所述排气排出的下游端，所述上游端与所述下游端之间的长度为Ls，所述第一催化剂层在第一区域中与所述基材接触地形成、且包含第一催化剂粒子，所述第一区域是所述上游端与第一位置之间的区域，所述第一位置是从所述上游端朝向所述下游端隔开第一距离La的位置，所述第二催化剂层在第二区域中与所述基材接触地形成、且包含第二催化剂粒子，所述第二区域是所述下游端与第二位置之间的区域，所述第二位置是从所述下游端朝向所述上游端隔开第二距离Lb的位置，所述第一催化剂层具有划定出大孔的内表面。2.根据权利要求1所述的排气净化装置，还具有第三催化剂层，所述第三催化剂层在...

【专利技术属性】
技术研发人员：镇西勇夫，东条巧，三浦真秀，桦岛信介，伊藤实，藤田直人，
申请(专利权)人：株式会社科特拉，
类型：发明
国别省市：