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JP2016215160A - Catalyst for exhaust gas purification, exhaust gas purification filter using the same, and exhaust gas purification method - Google Patents

Catalyst for exhaust gas purification, exhaust gas purification filter using the same, and exhaust gas purification method Download PDF

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JP2016215160A
JP2016215160A JP2015105317A JP2015105317A JP2016215160A JP 2016215160 A JP2016215160 A JP 2016215160A JP 2015105317 A JP2015105317 A JP 2015105317A JP 2015105317 A JP2015105317 A JP 2015105317A JP 2016215160 A JP2016215160 A JP 2016215160A
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Abstract

【課題】 十分に高度なPM酸化活性を有し、しかもアッシュの堆積による粒子状物質の酸化性能の低下が十分に抑制され、アッシュの堆積後においても十分に高度なPM酸化活性を発揮することが可能な排ガス浄化用触媒を提供すること。【解決手段】 バリウムのオキソ酸塩及び/又はストロンチウムのオキソ酸塩からなる担体と、該担体に担持されている銀のオキソ酸塩とを備え、前記バリウムのオキソ酸塩が、ホウ素、リン及び硫黄からなる群より選択される少なくとも1種を含むオキソ酸塩であり、前記ストロンチウムのオキソ酸塩が、ホウ素、リン及び硫黄からなる群より選択される少なくとも1種を含むオキソ酸塩であり、前記銀のオキソ酸塩が、リン及び硫黄からなる群より選択される少なくとも1種を含むオキソ酸塩である、ことを特徴とする排ガス浄化用触媒。【選択図】なしPROBLEM TO BE SOLVED: To exhibit sufficiently high PM oxidation activity even after ash deposition, having sufficiently high PM oxidation activity, and sufficiently suppressing a reduction in oxidation performance of particulate matter due to ash deposition. To provide an exhaust gas purifying catalyst capable of A support comprising a barium oxoacid salt and / or a strontium oxoacid salt, and a silver oxoacid salt supported on the support, wherein the barium oxoacid salt comprises boron, phosphorus and An oxoacid salt containing at least one selected from the group consisting of sulfur, and the strontium oxoacid salt is an oxoacid salt containing at least one selected from the group consisting of boron, phosphorus and sulfur, The exhaust gas purifying catalyst, wherein the silver oxo acid salt is an oxo acid salt containing at least one selected from the group consisting of phosphorus and sulfur. [Selection figure] None

Description

本発明は、排ガス浄化用触媒、並びにそれを用いた排ガス浄化フィルタ及び排ガス浄化方法に関する。   The present invention relates to an exhaust gas purification catalyst, an exhaust gas purification filter using the same, and an exhaust gas purification method.

内燃機関から排出されるガスには、燃焼により生じた粒子状物質(PM:Particulate Matter)やオイル中の添加剤などからなるアッシュ(Ash)などの有害物質が含まれている。このような有害物質の中でも粒子状物質は動植物に悪影響を及ぼす大気汚染物質として知られている。そのため、内燃機関より排出される排ガス中に含まれる粒子状物質を捕集するために、浄化フィルタ(DPF:Diesel Particulate Filter)が用いられている。DPFで捕集されたPMは圧力損失の上昇を引き起こし、内燃機関の出力低下の原因となるため、定期的に高温に上げ(例えば、650℃付近まで昇温して)PMを燃焼(酸化除去)することにより、DPFの再生を行う。このとき、燃費改善や材料の耐久性向上のため、より低温で再生することが望ましく、DPFにPM酸化触媒を担持することが検討されている。このようなPM酸化触媒として、銀(Ag)を含有する触媒が高いPM酸化活性を示すことが知られている。   The gas discharged from the internal combustion engine contains harmful substances such as particulate matter (PM) generated by combustion and ash made of additives in oil. Among such harmful substances, particulate substances are known as air pollutants that adversely affect animals and plants. Therefore, a purification filter (DPF: Diesel Particulate Filter) is used to collect particulate matter contained in the exhaust gas discharged from the internal combustion engine. The PM collected by the DPF causes an increase in pressure loss and a decrease in the output of the internal combustion engine. Therefore, the PM is periodically raised to a high temperature (for example, heated to around 650 ° C.), and the PM is burned (oxidized and removed). ) To regenerate the DPF. At this time, in order to improve fuel consumption and material durability, it is desirable to regenerate at a lower temperature, and it has been studied to carry a PM oxidation catalyst on the DPF. As such a PM oxidation catalyst, it is known that a catalyst containing silver (Ag) exhibits high PM oxidation activity.

このようなPM酸化触媒としては、特開2003−170051号公報(特許文献1)には、活性成分として金、銀、銅、鉄、亜鉛、マンガン及び希土類元素からなる群より選ばれる少なくとも一種の元素が、担体成分としてアルカリ土類金属の水酸化物、酸化物、炭酸塩又は硫酸塩に担持されてなるPM酸化触媒が開示されている。また、国際公開第2007/043442号公報(特許文献2)には、セリウムとジルコニウムの複合酸化物からなる担体と前記担体に担持されたAg又はAgの酸化物とからなる酸化触媒が開示されている。さらに、特開2007−196135号公報(特許文献3)には、銀が担持されたベーマイトを焼成することにより得られる酸化触媒を用いることが開示されている。   As such a PM oxidation catalyst, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-170051 (Patent Document 1) discloses at least one selected from the group consisting of gold, silver, copper, iron, zinc, manganese and rare earth elements as an active component. A PM oxidation catalyst in which an element is supported on an alkaline earth metal hydroxide, oxide, carbonate or sulfate as a carrier component is disclosed. Further, International Publication No. 2007/043442 (Patent Document 2) discloses an oxidation catalyst composed of a carrier made of a complex oxide of cerium and zirconium and Ag or an oxide of Ag carried on the carrier. Yes. Furthermore, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-196135 (Patent Document 3) discloses using an oxidation catalyst obtained by firing boehmite on which silver is supported.

しかしながら、特許文献1〜3に記載のような従来のPM酸化触媒においては、使用時にガス中に含まれているアッシュが酸化触媒上に堆積された場合に、そのアッシュにより粒子状物質と酸化触媒との接触が妨げられて粒子状物質の浄化性能が低下していた。また、このようにして粒子状物質の浄化性能が低下した酸化触媒を再生させるためには排ガスを高温とする必要があり、触媒の浄化性能の再生処理に燃料を大量に消費していたことから、特許文献1〜3に記載のような従来のPM酸化触媒を用いた場合には内燃機関の燃費の低下を招いてしまうという問題もあった。さらに、特許文献1〜3に記載のような従来のPM酸化触媒は、上述のように使用によりPMの酸化性能が変化することから、DPFの再生処理を施す時期やその際の温度条件などを設定することが困難であったばかりか、触媒をDPFなどの基材に担持させていた場合には多量のPMの酸化による熱でその基材が破壊されてしまう場合もあった。このように、特許文献1〜3に記載のような従来のPM酸化触媒においては、アッシュの堆積に起因して十分に浄化性能を発揮することができなかった。   However, in the conventional PM oxidation catalyst as described in Patent Documents 1 to 3, when the ash contained in the gas is deposited on the oxidation catalyst at the time of use, the particulate matter and the oxidation catalyst are caused by the ash. As a result, the purification performance of the particulate matter was deteriorated. In addition, in order to regenerate the oxidation catalyst with reduced particulate matter purification performance in this way, the exhaust gas must be heated to a high temperature, and a large amount of fuel was consumed in the regeneration treatment of the catalyst purification performance. Further, when the conventional PM oxidation catalyst as described in Patent Documents 1 to 3 is used, there is a problem that the fuel consumption of the internal combustion engine is reduced. Furthermore, since the PM oxidation performance of the conventional PM oxidation catalyst as described in Patent Documents 1 to 3 changes as described above, the timing of the DPF regeneration process and the temperature conditions at that time are determined. Not only was it difficult to set, but when the catalyst was supported on a base material such as DPF, the base material could be destroyed by heat due to the oxidation of a large amount of PM. Thus, in the conventional PM oxidation catalyst as described in Patent Documents 1 to 3, the purification performance could not be sufficiently exhibited due to the accumulation of ash.

また、特開2012−219715号公報(特許文献4)には、Caの硫酸塩及びリン酸塩からなる群より選択される少なくとも1種の金属塩からなる担体と、該担体に担持された銀、酸化銀、炭酸銀、硫酸銀及びリン酸銀からなる群より選択される少なくとも1種である銀含有物質とを備える酸化触媒を備える排ガス浄化装置が開示されている。同公報の記載によれば、アッシュの堆積による粒子状物質の酸化性能の低下が十分に抑制され、アッシュの堆積後においても優れた粒子状物質の酸化性能を発揮することが可能な排ガス浄化装置を提供することが可能となっている。   Japanese Patent Laid-Open No. 2012-219715 (Patent Document 4) discloses a support made of at least one metal salt selected from the group consisting of Ca sulfate and phosphate, and silver supported on the support. An exhaust gas purification apparatus including an oxidation catalyst including at least one silver-containing material selected from the group consisting of silver oxide, silver carbonate, silver sulfate, and silver phosphate is disclosed. According to the description of the publication, the exhaust gas purification device capable of sufficiently suppressing the reduction in the oxidation performance of the particulate matter due to the ash deposition and exhibiting the excellent oxidation performance of the particulate matter even after the ash deposition. It is possible to provide.

しかしながら、近年は、排ガス浄化用触媒に対する要求特性が益々高まっており、十分に高度なPM酸化活性を有し、しかもアッシュの堆積による粒子状物質の酸化性能の低下が十分に抑制され、アッシュの堆積後においても十分に高度なPM酸化活性を発揮することが可能な排ガス浄化用触媒が求められるようになってきた。   However, in recent years, the required characteristics for exhaust gas purification catalysts have been increasing more and more, have sufficiently high PM oxidation activity, and the deterioration of the oxidation performance of particulate matter due to the accumulation of ash is sufficiently suppressed. An exhaust gas purifying catalyst capable of exhibiting sufficiently high PM oxidation activity even after deposition has been demanded.

特開2003−170051号公報JP 2003-170051 A 国際公開第2007/043442号公報International Publication No. 2007/043442 特開2007−196135号公報JP 2007-196135 A 特開2012−219715号公報JP 2012-219715 A

本発明は、上記従来技術の有する課題に鑑みてなされたものであり、十分に高度なPM酸化活性を有し、しかもアッシュの堆積による粒子状物質の酸化性能の低下が十分に抑制され、アッシュの堆積後においても十分に高度なPM酸化活性を発揮することが可能な排ガス浄化用触媒、それを用いた排ガス浄化フィルタ及び排ガス浄化方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, has a sufficiently high PM oxidation activity, and sufficiently suppresses a reduction in oxidation performance of particulate matter due to ash deposition. It is an object of the present invention to provide an exhaust gas purifying catalyst capable of exhibiting sufficiently high PM oxidation activity even after deposition, an exhaust gas purifying filter and an exhaust gas purifying method using the same.

本発明者らは、上記目的を達成すべく鋭意研究を重ねた結果、バリウムのオキソ酸塩及び/又はストロンチウムのオキソ酸塩からなる担体に銀のオキソ酸塩を担持させることにより、驚くべきことに得られる排ガス浄化用触媒が十分に高度なPM酸化活性を有し、しかもアッシュの堆積による粒子状物質の酸化性能の低下が十分に抑制され、アッシュの堆積後においても十分に高度なPM酸化活性を発揮することが可能となることを見いだし、本発明を完成するに至った。   As a result of intensive studies to achieve the above-mentioned object, the present inventors have surprisingly realized that a silver oxoacid salt is supported on a carrier comprising a barium oxoacid salt and / or a strontium oxoacid salt. The exhaust gas-purifying catalyst obtained in the present invention has sufficiently high PM oxidation activity, and the deterioration of particulate matter oxidation performance due to ash deposition is sufficiently suppressed, and sufficiently advanced PM oxidation even after ash deposition. It has been found that the activity can be exhibited, and the present invention has been completed.

すなわち、本発明の排ガス浄化用触媒は、バリウムのオキソ酸塩及び/又はストロンチウムのオキソ酸塩からなる担体と、該担体に担持されている銀のオキソ酸塩とを備え、前記バリウムのオキソ酸塩が、ホウ素、リン及び硫黄からなる群より選択される少なくとも1種を含むオキソ酸塩であり、前記ストロンチウムのオキソ酸塩が、ホウ素、リン及び硫黄からなる群より選択される少なくとも1種を含むオキソ酸塩であり、前記銀のオキソ酸塩が、リン及び硫黄からなる群より選択される少なくとも1種を含むオキソ酸塩である、ことを特徴とするものである。   That is, the exhaust gas purifying catalyst of the present invention comprises a carrier comprising a barium oxoacid salt and / or a strontium oxoacid salt, and a silver oxoacid salt carried on the carrier, the barium oxoacid The salt is an oxo acid salt containing at least one selected from the group consisting of boron, phosphorus and sulfur, and the strontium oxo acid salt is at least one selected from the group consisting of boron, phosphorus and sulfur The silver oxoacid salt is an oxoacid salt containing at least one selected from the group consisting of phosphorus and sulfur.

本発明の排ガス浄化用触媒においては、前記バリウムのオキソ酸塩が、硫酸バリウム(BaSO)及び亜硫酸バリウム(BaSO)からなる群より選択される少なくとも1種であり、前記ストロンチウムのオキソ酸塩が、硫酸ストロンチウム(SrSO)及び亜硫酸ストロンチウム(SrSO)からなる群より選択される少なくとも1種であることが好ましい。 In the exhaust gas purifying catalyst of the present invention, the barium oxoacid salt is at least one selected from the group consisting of barium sulfate (BaSO 4 ) and barium sulfite (BaSO 3 ), and the strontium oxoacid salt Is preferably at least one selected from the group consisting of strontium sulfate (SrSO 4 ) and strontium sulfite (SrSO 3 ).

また、本発明の排ガス浄化用触媒においては、前記銀のオキソ酸塩が、硫酸銀(AgSO)及び亜硫酸銀(AgSO)からなる群より選択される少なくとも1種であることが好ましい。 In the exhaust gas purifying catalyst of the present invention, the silver oxoacid salt is at least one selected from the group consisting of silver sulfate (Ag 2 SO 4 ) and silver sulfite (Ag 2 SO 3 ). Is preferred.

さらに、本発明の排ガス浄化用触媒においては、前記銀のオキソ酸塩の担持量が、前記担体と前記銀のオキソ酸塩との総量に対して金属銀換算で1〜50質量%であることが好ましい。   Furthermore, in the exhaust gas purifying catalyst of the present invention, the supported amount of the silver oxo acid salt is 1 to 50% by mass in terms of metallic silver with respect to the total amount of the carrier and the silver oxo acid salt. Is preferred.

本発明の排ガス浄化フィルタは、上記本発明の排ガス浄化用触媒を通気性基材に担持せしめてなることを特徴とするものである。   The exhaust gas purification filter of the present invention is characterized in that the exhaust gas purification catalyst of the present invention is supported on a gas permeable substrate.

また、本発明の排ガス浄化方法は、上記本発明の排ガス浄化用触媒に内燃機関からの排ガスを接触せしめて粒子状物質(PM)を酸化除去することを特徴とする方法である。   The exhaust gas purification method of the present invention is a method characterized in that particulate matter (PM) is oxidized and removed by bringing exhaust gas from an internal combustion engine into contact with the exhaust gas purification catalyst of the present invention.

なお、本発明の排ガス浄化用触媒、それを用いた排ガス浄化フィルタ及び排ガス浄化方法によって、十分に高度なPM酸化活性を有し、しかもアッシュの堆積による粒子状物質の酸化性能の低下が十分に抑制され、アッシュの堆積後においても十分に高度なPM酸化活性を発揮することが可能となる理由は必ずしも定かではないが、本発明者らは以下のように推察する。   The exhaust gas purification catalyst of the present invention, the exhaust gas purification filter using the exhaust gas purification method, and the exhaust gas purification method have sufficiently high PM oxidation activity and sufficiently reduce the oxidation performance of particulate matter due to ash deposition. Although the reason why it is suppressed and a sufficiently high PM oxidation activity can be exhibited even after ash deposition is not necessarily clear, the present inventors speculate as follows.

すなわち、本発明において、排ガス浄化用触媒は前記バリウムのオキソ酸塩及び/又はストロンチウムのオキソ酸塩からなる担体と、該担体に担持されている前記銀のオキソ酸塩とを備えており、本発明の排ガス浄化用触媒に含まれる銀のオキソ酸塩のオキソ酸イオン中の酸素イオン(O2−)が、銀のオキソ酸塩中の銀イオン(Ag)に電子を与えることで活性化し、粒子状物質(PM、主に炭素:C)から電子を受けることで二酸化炭素(CO)になる。あるいは、銀のオキソ酸塩中の銀イオン(Ag)が粒子状物質(PM、主に炭素:C)と接触して還元されてメタル状態のAgになり、粒子状物質は酸化されて二酸化炭素(CO)になる。そのあとAg(メタル)は気相中の酸素(O)と接触することで酸化されて再度Agイオンとなり、その酸素からは酸素イオン(O2−)が生成される。このようなPMの酸化処理の一連の反応は下記反応式(1)〜(2)で表すことができる。 That is, in the present invention, the exhaust gas purifying catalyst comprises a carrier composed of the barium oxoacid salt and / or strontium oxoacid salt, and the silver oxoacid salt supported on the carrier. The oxygen ion (O 2− ) in the oxo acid ion of the silver oxo acid salt contained in the exhaust gas purifying catalyst of the invention is activated by giving an electron to the silver ion (Ag + ) in the silver oxo acid salt. By receiving electrons from particulate matter (PM, mainly carbon: C), carbon dioxide (CO 2 ) is obtained. Alternatively, silver ions (Ag + ) in a silver oxo acid salt are reduced to contact with particulate matter (PM, mainly carbon: C) to become Ag in a metal state, and the particulate matter is oxidized and oxidized. It becomes carbon (CO 2 ). After that, Ag (metal) is oxidized by coming into contact with oxygen (O 2 ) in the gas phase to become Ag ions again, and oxygen ions (O 2− ) are generated from the oxygen. Such a series of reactions in the oxidation treatment of PM can be expressed by the following reaction formulas (1) to (2).

(1) 4Ag+C+2O2−→4Ag+CO
(2) 4Ag+O→4Ag+2O2−
このようなサイクルにより、銀のオキソ酸塩は粒子状物質(PM)に触媒作用を与えることができるものと本発明者らは推察する。
(1) 4Ag + + C + 2O 2− → 4Ag + CO 2
(2) 4Ag + O 2 → 4Ag + + 2O 2−
By such a cycle, the inventors speculate that silver oxoacid salts can catalyze particulate matter (PM).

なお、銀のオキソ酸塩を担持した担体が、酸化セリウム(セリア:CeO)やCeOを含む複合酸化物のような塩基性担体の場合は、オキソ酸イオンがセリウム(Ce)イオンと結合してしまうため、酸素が活性化されない。また、酸化チタン(チタニア:TiO)や酸化すず(SnO)などの酸性担体の場合は、還元されたAgが安定になるため、Oによる再酸化が進行しない。 Incidentally, the carrier carrying the silver oxo acid salts of cerium oxide: the case of a basic support such as a composite oxide containing (ceria CeO 2) or CeO 2, and oxoacid ions of cerium (Ce) ionic bond As a result, oxygen is not activated. Further, in the case of an acidic carrier such as titanium oxide (titania: TiO 2 ) or tin oxide (SnO 2 ), the reduced Ag becomes stable, and thus re-oxidation by O 2 does not proceed.

本発明の排ガス浄化用触媒の担体は、前記バリウムのオキソ酸塩及び/又はストロンチウムのオキソ酸塩からなるものであり、このような担体のバリウム(Ba)やストロンチウム(Sr)の前記オキソ酸塩は、適度な塩基性/酸性を有するものであるため、上記のサイクルが滞ることなく進行するものと本発明者らは推察する。   The carrier for the exhaust gas purifying catalyst of the present invention comprises the barium oxoacid salt and / or the strontium oxoacid salt, and the barium (Ba) or strontium (Sr) oxoacid salt of such a carrier. Since the compound has moderate basicity / acidity, the present inventors infer that the above-mentioned cycle proceeds without delay.

また、本発明の排ガス浄化用触媒の前記担体に担持された前記銀のオキソ酸塩は、融点が比較的に低く(例えば、AgSOでは660℃)、高温(PMが酸化される温度領域)では少なくとも一部が溶融状態になっていると考えられ、担体上で溶融性を有するため銀イオンは担体表面全体を覆うように分散する。そのため、担体に担持された前記銀のオキソ酸塩を備える排ガス浄化用触媒においては、AgイオンとPMとの接触点が著しく増大し、より高度なPM酸化活性を得ることが可能になるものと本発明者らは推察する。 In addition, the silver oxoacid salt supported on the carrier of the exhaust gas purifying catalyst of the present invention has a relatively low melting point (for example, 660 ° C. in Ag 2 SO 4 ) and high temperature (temperature at which PM is oxidized). In the region), it is considered that at least a part is in a molten state, and silver ions are dispersed so as to cover the entire surface of the carrier because it has melting properties on the carrier. Therefore, in the exhaust gas purifying catalyst comprising the silver oxoacid salt supported on the carrier, the contact point between Ag ions and PM is remarkably increased, and it becomes possible to obtain higher PM oxidation activity. The present inventors speculate.

さらに、本発明の排ガス浄化用触媒においては、上記のように前記銀のオキソ酸塩は高温では担体上で溶融性を有する。本発明のバリウム(Ba)やストロンチウム(Sr)の前記オキソ酸塩を有する担体は、硫酸カルシウム(CaSO)やリン酸カルシウム(Ca(PO、CaHPO、CaH(POなど)を主成分とするアッシュ粒子と塩基性/酸性が比較的に似ているため、担体上の前記銀のオキソ酸塩が溶融して、前記銀のオキソ酸塩、銀(Ag)又は銀イオン(Ag)が触媒と接触しているアッシュ粒子へ移動することが可能である。そして、アッシュ粒子の表面へ移動した前記銀のオキソ酸塩、銀(Ag)又は銀イオン(Ag)は、アッシュ粒子の表面で粒子状物質(PM、主に炭素:C)と接触して、上記のような酸化反応(反応式(1)〜(2))を引き起こすことができ、排ガス浄化用触媒やパティキュレートフィルターなどにアッシュが堆積してもPM酸化に触媒作用を与えることが可能となるものと本発明者らは推察する。 Furthermore, in the exhaust gas purifying catalyst of the present invention, as described above, the silver oxo acid salt has a melting property on the carrier at a high temperature. The carrier having the oxo acid salt of barium (Ba) or strontium (Sr) of the present invention includes calcium sulfate (CaSO 4 ), calcium phosphate (Ca 3 (PO 4 ) 2 , CaHPO 4 , CaH 4 (PO 4 ) 2, etc. ) And the basic / acidity of the ash particles as a main component, the silver oxo acid salt on the carrier melts and the silver oxo acid salt, silver (Ag) or silver ion (Ag + ) can migrate to the ash particles in contact with the catalyst. Then, the silver oxoacid salt, silver (Ag) or silver ion (Ag + ) that has moved to the surface of the ash particles comes into contact with particulate matter (PM, mainly carbon: C) on the surface of the ash particles. It is possible to cause the oxidation reaction as described above (reaction formulas (1) to (2)), and it is possible to catalyze PM oxidation even if ash is deposited on an exhaust gas purifying catalyst or a particulate filter. The present inventors speculate that

これにより、十分に高度なPM酸化活性を達成でき、しかもアッシュの堆積による粒子状物質の酸化性能の低下が十分に抑制することができ、アッシュの堆積後においても十分に高度なPM酸化活性を発揮することが可能になるものと本発明者らは推察する。   As a result, a sufficiently high PM oxidation activity can be achieved, and further, a reduction in the oxidation performance of particulate matter due to ash deposition can be sufficiently suppressed, and a sufficiently high PM oxidation activity can be achieved even after ash deposition. The present inventors speculate that this can be achieved.

本発明によれば、十分に高度なPM酸化活性を有し、しかもアッシュの堆積による粒子状物質の酸化性能の低下が十分に抑制され、アッシュの堆積後においても十分に高度なPM酸化活性を発揮することが可能な排ガス浄化用触媒、それを用いた排ガス浄化フィルタ及び排ガス浄化方法を提供することが可能となる。   According to the present invention, it has a sufficiently high PM oxidation activity, and the deterioration of the oxidation performance of the particulate matter due to the ash deposition is sufficiently suppressed, and a sufficiently high PM oxidation activity is achieved even after the ash deposition. It is possible to provide an exhaust gas purification catalyst that can be exerted, an exhaust gas purification filter and an exhaust gas purification method using the same.

実施例1〜2及び比較例1〜6で得られた排ガス浄化用触媒の初期の50%PM酸化温度を示すグラフである。It is a graph which shows the initial 50% PM oxidation temperature of the catalyst for exhaust gas purification obtained in Examples 1-2 and Comparative Examples 1-6. 実施例1〜2及び比較例1〜6で得られたアッシュ堆積後及びアッシュ堆積−熱処理後の排ガス浄化用触媒の50%PM酸化温度を示すグラフである。It is a graph which shows the 50% PM oxidation temperature of the catalyst for exhaust gas purification after the ash deposition obtained in Examples 1-2 and Comparative Examples 1-6 and after the ash deposition-heat treatment.

以下、本発明をその好適な実施形態に即して詳細に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to preferred embodiments thereof.

[排ガス浄化用触媒]
先ず、本発明の排ガス浄化用触媒について説明する。本発明の排ガス浄化用触媒は、バリウムのオキソ酸塩及び/又はストロンチウムのオキソ酸塩からなる担体と、該担体に担持されている銀のオキソ酸塩とを備え、前記バリウムのオキソ酸塩が、ホウ素、リン及び硫黄からなる群より選択される少なくとも1種を含むオキソ酸塩であり、前記ストロンチウムのオキソ酸塩が、ホウ素、リン及び硫黄からなる群より選択される少なくとも1種を含むオキソ酸塩であり、前記銀のオキソ酸塩が、リン及び硫黄からなる群より選択される少なくとも1種を含むオキソ酸塩であるものである。このようなバリウムのオキソ酸塩及び/又はストロンチウムのオキソ酸塩からなる担体に、活性種として前記銀のオキソ酸塩を担持されているものとすることによって、本発明の排ガス浄化用触媒は、十分に高度なPM酸化活性を発揮することが可能なものとなり、しかもアッシュの堆積による粒子状物質の酸化性能の低下が十分に抑制され、アッシュの堆積後においても十分に高度なPM酸化活性を発揮することが可能なものとなる。したがって、本発明の排ガス浄化用触媒は、例えば、ディーゼルエンジンなどの内燃機関からの排ガス中の粒子状物質(PM)を酸化除去し排ガスを浄化するPM酸化触媒として好適に採用することができる。より好ましくは、本発明の排ガス浄化用触媒は、ディーゼル用PM酸化触媒として採用することができる。
[Exhaust gas purification catalyst]
First, the exhaust gas purifying catalyst of the present invention will be described. The exhaust gas purifying catalyst of the present invention comprises a carrier comprising a barium oxoacid salt and / or a strontium oxoacid salt, and a silver oxoacid salt carried on the carrier, wherein the barium oxoacid salt comprises An oxoacid salt comprising at least one selected from the group consisting of boron, phosphorus and sulfur, wherein the strontium oxoacid salt includes at least one selected from the group consisting of boron, phosphorus and sulfur The silver oxoacid salt is an oxoacid salt containing at least one selected from the group consisting of phosphorus and sulfur. The exhaust gas purifying catalyst of the present invention is obtained by supporting the silver oxo acid salt as an active species on the support composed of such barium oxo acid salt and / or strontium oxo acid salt. It is possible to exhibit a sufficiently high PM oxidation activity, and the deterioration of the oxidation performance of the particulate matter due to the ash deposition is sufficiently suppressed, and a sufficiently high PM oxidation activity is achieved even after the ash deposition. It will be possible to demonstrate. Therefore, the exhaust gas purifying catalyst of the present invention can be suitably employed as a PM oxidation catalyst for purifying exhaust gas by oxidizing and removing particulate matter (PM) in exhaust gas from an internal combustion engine such as a diesel engine. More preferably, the exhaust gas purifying catalyst of the present invention can be employed as a PM oxidation catalyst for diesel.

(担体)
本発明にかかる担体は、バリウムのオキソ酸塩及び/又はストロンチウムのオキソ酸塩からなる担体であり、前記バリウムのオキソ酸塩が、ホウ素、リン及び硫黄からなる群より選択される少なくとも1種を含むオキソ酸塩であり、前記ストロンチウムのオキソ酸塩が、ホウ素、リン及び硫黄からなる群より選択される少なくとも1種を含むオキソ酸塩であることが必要である。このようなバリウムのオキソ酸塩及び/又はストロンチウムのオキソ酸塩からなる担体は、ホウ素、リン及び硫黄からなる群より選択される少なくとも1種を含むオキソ酸塩であること以外は特に制限されない。ここで、「バリウムのオキソ酸塩及び/又はストロンチウムのオキソ酸塩からなる」とは、前記担体が前記バリウムのオキソ酸塩及び/又はストロンチウムのオキソ酸塩のみから構成されるもの、或いは、主として前記バリウムのオキソ酸塩及び/又はストロンチウムのオキソ酸塩からなり本発明の効果を損なわない範囲で他の成分を含み構成されるものであることを意味する。他の成分としては、この種の用途の担体として用いられる他の金属酸化物や添加剤などを用いることができる。後者の場合、担体における前記バリウムのオキソ酸塩及び/又はストロンチウムのオキソ酸塩の含有量は、担体の全質量100質量%に対して50質量%以上であることが好ましく、80質量%以上であることがより好ましい。このような担体におけるバリウムのオキソ酸塩及び/又はストロンチウムのオキソ酸塩の含有量が前記下限未満では、本発明の効果が十分に得られない傾向にある。
(Carrier)
The carrier according to the present invention is a carrier comprising a barium oxoacid salt and / or a strontium oxoacid salt, and the barium oxoacid salt comprises at least one selected from the group consisting of boron, phosphorus and sulfur. It is necessary that the strontium oxoacid salt is an oxoacid salt containing at least one selected from the group consisting of boron, phosphorus and sulfur. The carrier composed of such barium oxoacid salt and / or strontium oxoacid salt is not particularly limited except that it is an oxoacid salt containing at least one selected from the group consisting of boron, phosphorus and sulfur. Here, “consisting of barium oxoacid salt and / or strontium oxoacid salt” means that the carrier is composed only of the barium oxoacid salt and / or strontium oxoacid salt, or mainly The barium oxoacid salt and / or the strontium oxoacid salt means that the composition contains other components within a range not impairing the effects of the present invention. As other components, other metal oxides and additives used as a carrier for this type of application can be used. In the latter case, the content of the barium oxoacid salt and / or the strontium oxoacid salt in the carrier is preferably 50% by mass or more, more preferably 80% by mass or more with respect to 100% by mass of the total mass of the carrier. More preferably. When the content of the barium oxoacid salt and / or the strontium oxoacid salt in the carrier is less than the lower limit, the effects of the present invention tend not to be sufficiently obtained.

このような担体において、ホウ素を含むオキソ酸塩としては、特に制限されず、ホウ酸塩(オルトホウ酸塩)のほか、メタホウ酸塩、四ホウ酸塩、過ホウ酸塩、次ホウ酸塩、ボロン酸塩、ボリン酸塩などを用いることができる。これらの中でも、高温で安定であるという観点から、ホウ酸塩(オルトホウ酸塩)、メタホウ酸塩であることが好ましい。   In such a carrier, the oxo acid salt containing boron is not particularly limited, and besides borate (orthoborate), metaborate, tetraborate, perborate, hypoborate, Boronate, borate and the like can be used. Among these, borate (orthoborate) and metaborate are preferable from the viewpoint of being stable at high temperatures.

また、リンを含むオキソ酸塩としては、特に制限されず、具体的には、リン酸塩(オルトリン酸塩)のほか、二リン酸塩(ピロリン酸塩)、ポリリン酸塩(メタリン酸塩)、亜リン酸塩などを用いることができる。これらの中でも、高温で安定であるという観点から、リン酸塩(オルトリン酸塩)、亜リン酸塩、ポリリン酸塩であることが好ましい。   In addition, the oxo acid salt containing phosphorus is not particularly limited, and specifically, phosphate (orthophosphate), diphosphate (pyrophosphate), polyphosphate (metaphosphate) , Phosphites and the like can be used. Among these, from the viewpoint of being stable at high temperatures, phosphates (orthophosphates), phosphites, and polyphosphates are preferable.

さらに、硫黄を含むオキソ酸塩としては、特に制限されず、具体的には、硫酸塩のほか、亜硫酸塩、ペルオキソ一硫酸塩、チオ硫酸塩、亜ジチオン酸塩、二亜硫酸塩、ジチオン酸塩、二硫酸塩、ペルオキソ二硫酸塩、ポリチオン酸塩などを用いることができる。これらの中でも、高温で安定であるという観点から、硫酸塩、亜硫酸塩であることが好ましく、硫酸バリウム(BaSO)又は硫酸ストロンチウム(SrSO)であることがより好ましい。 Furthermore, the oxo acid salt containing sulfur is not particularly limited. Specifically, in addition to sulfate, sulfite, peroxomonosulfate, thiosulfate, dithionate, disulfite, dithionate , Disulfate, peroxodisulfate, polythionate, and the like can be used. Among these, from the viewpoint of being stable at high temperatures, sulfates and sulfites are preferable, and barium sulfate (BaSO 4 ) or strontium sulfate (SrSO 4 ) is more preferable.

また、本発明の排ガス浄化用触媒においては、前記バリウムのオキソ酸塩が、硫酸バリウム(BaSO)及び亜硫酸バリウム(BaSO)からなる群より選択される少なくとも1種であり、前記ストロンチウムのオキソ酸塩が、硫酸ストロンチウム(SrSO)及び亜硫酸ストロンチウム(SrSO)からなる群より選択される少なくとも1種であることが更に好ましい。 In the exhaust gas purifying catalyst of the present invention, the barium oxoacid salt is at least one selected from the group consisting of barium sulfate (BaSO 4 ) and barium sulfite (BaSO 3 ), and the strontium oxo More preferably, the acid salt is at least one selected from the group consisting of strontium sulfate (SrSO 4 ) and strontium sulfite (SrSO 3 ).

さらに、このような担体に含有する前記バリウムのオキソ酸塩及びストロンチウムのオキソ酸塩以外の他の成分としては、担体の熱安定性や触媒活性の観点から、例えば、イットリウム(Y)、ランタン(La)、プラセオジウム(Pr)、セリウム(Ce)、ネオジム(Nd)、プロメチウム(Pm)、サマリウム(Sm)、ユウロピウム(Eu)、ガドリニウム(Gd)、テルビウム(Tb)、ジスプロシウム(Dy)、ホルミウム(Ho)、エルビウム(Er)、ツリウム(Tm)、イッテルビウム(Yb)、ルテチウム(Lu)、マグネシウム(Mg)、カルシウム(Ca)、スカンジウム(Sc)、バナジウム(V)などの希土類、アルカリ金属、アルカリ土類金属、遷移金属などの金属の酸化物を用いることができる。   Furthermore, examples of components other than the barium oxoacid salt and strontium oxoacid salt contained in such a support include, for example, yttrium (Y) and lanthanum (from the viewpoint of thermal stability and catalytic activity of the support. La), praseodymium (Pr), cerium (Ce), neodymium (Nd), promethium (Pm), samarium (Sm), europium (Eu), gadolinium (Gd), terbium (Tb), dysprosium (Dy), holmium ( Ho), erbium (Er), thulium (Tm), ytterbium (Yb), lutetium (Lu), magnesium (Mg), calcium (Ca), scandium (Sc), vanadium (V) and other rare earths, alkali metals, alkalis Metal oxides such as earth metals and transition metals can be used.

また、このような担体の比表面積としては、特に制限されないが、好ましくは0.5〜200m/gであり、より好ましくは1〜100m/gである。前記比表面積が前記上限を超えると、担体自体の耐熱性が低下するため、触媒の耐熱性が低下する傾向にあり、他方、前記下限未満では、活性種(前記銀のオキソ酸塩)の分散性が低下する傾向にある。このような比表面積は、吸着等温線からBET等温吸着式を用いてBET比表面積として算出することができる。 In addition, the specific surface area of such a carrier is not particularly limited, but is preferably 0.5 to 200 m 2 / g, more preferably 1 to 100 m 2 / g. If the specific surface area exceeds the upper limit, the heat resistance of the support itself decreases, so the heat resistance of the catalyst tends to decrease. On the other hand, if the specific surface area is less than the lower limit, the active species (the silver oxoacid salt) is dispersed. Tend to decrease. Such a specific surface area can be calculated as a BET specific surface area from the adsorption isotherm using the BET isotherm adsorption equation.

さらに、このような担体の形状としては、特に制限されないが、リング状、球状、円柱状、ペレット状など、従来公知の形状のものを用いることができる。なお、活性種(前記銀のオキソ酸塩)を分散性の高い状態で多く含有することができるという観点から、粒子状のものを用いることが好ましい。担体が粒子状のものである場合には、前記担体の粒子の平均一次粒子径が1〜1000nmの粒子であることが好ましく、5〜500nmの粒子であることがより好ましい。なお、このような担体の平均一次粒子径は、X線回折装置を用いて粉末X線回折ピークの線幅からシェラーの式(Scherrer’s equation)を用いて算出することにより測定することができる。あるいは、このような平均一次粒子径は、電子顕微鏡による画像の解析により算出することができる。   Furthermore, the shape of such a carrier is not particularly limited, and those having a conventionally known shape such as a ring shape, a spherical shape, a cylindrical shape, and a pellet shape can be used. From the viewpoint that a large amount of active species (the silver oxoacid salt) can be contained in a highly dispersible state, it is preferable to use a particulate material. When the carrier is in the form of particles, the average primary particle size of the carrier particles is preferably 1 to 1000 nm, more preferably 5 to 500 nm. The average primary particle diameter of such a carrier can be measured by calculating from the line width of the powder X-ray diffraction peak using the Scherrer's equation using an X-ray diffractometer. . Alternatively, such an average primary particle size can be calculated by analyzing an image with an electron microscope.

また、このような担体の製造方法としては、特に制限されないが、前記バリウムのオキソ酸塩及び/又はストロンチウムのオキソ酸塩からなる担体を製造することが可能な公知の方法を適宜利用することができる。また、このような担体としては市販のバリウムのオキソ酸塩及び/又はストロンチウムのオキソ酸塩などを利用してもよく、ボールミルなどによりミリングして、そのサイズを適宜調整してもよい。   The method for producing such a carrier is not particularly limited, and a known method capable of producing a carrier comprising the barium oxoacid salt and / or strontium oxoacid salt may be appropriately used. it can. Further, as such a carrier, a commercially available barium oxoacid salt and / or strontium oxoacid salt may be used, and the size may be appropriately adjusted by milling with a ball mill or the like.

(銀のオキソ酸塩)
本発明にかかる銀のオキソ酸塩は、前記バリウムのオキソ酸塩及び/又はストロンチウムのオキソ酸塩からなる担体に担持されている活性種であって、リン及び硫黄からなる群より選択される少なくとも1種を含むオキソ酸塩であることが必要である。このような前記銀のオキソ酸塩は、リン及び硫黄からなる群より選択される少なくとも1種を含むオキソ酸塩であること以外は特に制限されない。このような銀のオキソ酸塩として、リンを含むオキソ酸塩としては、特に制限されず、具体的には、リン酸塩(オルトリン酸塩、AgPO)のほか、二リン酸塩(ピロリン酸塩、Ag)、ポリリン酸塩(メタリン酸塩、AgPO)、亜リン酸塩などを用いることができる。これらの中でも、高温で安定であるという観点から、リン酸塩(オルトリン酸塩)、亜リン酸塩、メタリン酸塩であることが好ましく、オルトリン酸銀(AgPO)であることがより好ましい。また、硫黄を含むオキソ酸塩としては、特に制限されず、具体的には、硫酸塩のほか、亜硫酸塩、ペルオキソ一硫酸塩、チオ硫酸塩、亜ジチオン酸塩、二亜硫酸塩、ジチオン酸塩、二硫酸塩、ペルオキソ二硫酸塩、ポリチオン酸塩などを用いることができる。これらの中でも、高温で安定であるという観点から、硫酸塩、亜硫酸塩であることが好ましい。なお、このような本発明にかかる銀のオキソ酸塩は、前記バリウムのオキソ酸塩及び/又はストロンチウムのオキソ酸塩からなる担体におけるオキソ酸塩と同様のオキソ酸塩であっても、異なるオキソ酸塩であってよい。
(Silver oxo acid salt)
The silver oxoacid salt according to the present invention is an active species supported on the carrier composed of the barium oxoacid salt and / or the strontium oxoacid salt, and is selected from the group consisting of phosphorus and sulfur. It needs to be an oxo acid salt containing one species. Such a silver oxo acid salt is not particularly limited except that it is an oxo acid salt containing at least one selected from the group consisting of phosphorus and sulfur. The silver oxo acid salt is not particularly limited as an oxo acid salt containing phosphorus. Specifically, in addition to a phosphate (orthophosphate, Ag 3 PO 4 ), a diphosphate ( Pyrophosphate, Ag 4 P 2 O 7 ), polyphosphate (metaphosphate, AgPO 3 ), phosphite, and the like can be used. Among these, phosphate (orthophosphate), phosphite, and metaphosphate are preferable from the viewpoint of being stable at high temperatures, and silver orthophosphate (Ag 3 PO 4 ) is more preferable. preferable. The oxo acid salt containing sulfur is not particularly limited. Specifically, in addition to sulfate, sulfite, peroxomonosulfate, thiosulfate, dithionate, disulfite, dithionate , Disulfate, peroxodisulfate, polythionate, and the like can be used. Among these, sulfate and sulfite are preferable from the viewpoint of being stable at high temperatures. The silver oxoacid salt according to the present invention may be an oxoacid salt similar to the oxoacid salt in the carrier composed of the barium oxoacid salt and / or the strontium oxoacid acid salt. It may be an acid salt.

さらに、本発明の排ガス浄化用触媒においては、前記銀のオキソ酸塩が、硫酸銀(AgSO)及び亜硫酸銀(AgSO)からなる群より選択される少なくとも1種であることが更に好ましい。 Furthermore, in the exhaust gas purifying catalyst of the present invention, the silver oxoacid salt is at least one selected from the group consisting of silver sulfate (Ag 2 SO 4 ) and silver sulfite (Ag 2 SO 3 ). Is more preferable.

このような本発明の排ガス浄化用触媒において用いる前記銀のオキソ酸塩の担持量としては、特に制限されないが、前記担体と前記銀のオキソ酸塩との総量に対して、金属銀(Ag)換算で0.1〜50質量%であることが好ましく、1〜40質量%であることがより好ましい。このような銀のオキソ酸塩の担持量が前記下限未満では、粒子状物質の酸化性能を十分に高度なものとすることができなくなる傾向にあり、他方、前記上限を超えると、酸化性能が飽和してしまうためコストが高くなる傾向にある。   The supported amount of the silver oxoacid salt used in the exhaust gas purifying catalyst of the present invention is not particularly limited, but metal silver (Ag) with respect to the total amount of the carrier and the silver oxoacid salt. It is preferably 0.1 to 50% by mass in terms of conversion, and more preferably 1 to 40% by mass. If the amount of the silver oxoacid salt supported is less than the lower limit, the oxidation performance of the particulate matter tends to be not sufficiently advanced. On the other hand, if the amount exceeds the upper limit, the oxidation performance is low. The cost tends to increase because of saturation.

また、このような銀のオキソ酸塩の平均結晶子径(平均一次粒子径)としては、特に制限されないが、1〜500nmであることが好ましく、2〜100nmであることがより好ましい。このような銀のオキソ酸塩の平均結晶子径が前記下限未満では担体と強く結合し、活性が低下する傾向にあり、他方、前記上限を超えると反応に寄与する粒子数が減り、活性が低下する傾向にある。なお、このような銀のオキソ酸塩の平均結晶子径(平均一次粒子径)は、例えば、X線回折装置を用いて粉末X線回折ピークの線幅からシェラーの式(Scherrer’s equation)を用いて算出することにより測定することができる。あるいは、このような平均結晶子径(平均一次粒子径)は、電子顕微鏡による画像の解析により算出することができる。   The average crystallite size (average primary particle size) of such a silver oxoacid salt is not particularly limited, but is preferably 1 to 500 nm, and more preferably 2 to 100 nm. If the average crystallite size of the silver oxo acid salt is less than the lower limit, it strongly binds to the support and the activity tends to decrease, whereas if it exceeds the upper limit, the number of particles contributing to the reaction decreases, and the activity It tends to decrease. The average crystallite size (average primary particle size) of such a silver oxoacid salt can be calculated, for example, from the line width of the powder X-ray diffraction peak using an X-ray diffractometer (Scherrer's equation). It can measure by calculating using. Alternatively, such an average crystallite size (average primary particle size) can be calculated by analyzing an image with an electron microscope.

さらに、このようなバリウムのオキソ酸塩及び/又はストロンチウムのオキソ酸塩からなる担体に銀のオキソ酸塩を担持する方法としては、特に制限されないが、公知の方法を適宜利用することができ、例えば、銀のオキソ酸塩或いはそれらの前駆体の分散液やゾルを用いて、バリウムのオキソ酸塩及び/又はストロンチウムのオキソ酸塩からなる担体に被覆(その後必要に応じて焼成)する方法や、蒸着法(例えば、化学蒸着法、物理蒸着法、スパッタ蒸着法)などを用いることによりバリウムのオキソ酸塩及び/又はストロンチウムのオキソ酸塩からなる担体に担持する方法などを適宜採用することができる。   Further, as a method of supporting the silver oxoacid salt on the carrier composed of such barium oxoacid salt and / or strontium oxoacid salt, although not particularly limited, a known method can be appropriately used, For example, by using a dispersion or sol of a silver oxoacid salt or a precursor thereof, a method of coating a carrier made of barium oxoacid salt and / or strontium oxoacid salt (after that, calcining if necessary) It is possible to appropriately employ a method of supporting a carrier made of barium oxoacid salt and / or strontium oxoacid salt by using a vapor deposition method (for example, chemical vapor deposition method, physical vapor deposition method, sputter vapor deposition method) or the like. it can.

(排ガス浄化用触媒)
本発明における排ガス浄化用触媒は、前述のバリウムのオキソ酸塩及び/又はストロンチウムのオキソ酸塩からなる担体と、該担体に担持されている前述の銀のオキソ酸塩とを備えているものであり、その形態としては、特に制限されないが、ペレット形状のペレット触媒の形態などとしてもよく、DPFなどのフィルタに担持した形態としてもよい。
(Exhaust gas purification catalyst)
The exhaust gas purifying catalyst in the present invention comprises a carrier comprising the above-mentioned barium oxoacid salt and / or strontium oxoacid salt, and the above-mentioned silver oxoacid salt carried on the carrier. There is no particular limitation on the form, but it may be a pellet-shaped pellet catalyst or the like, or a form supported on a filter such as DPF.

(排ガス浄化用触媒の製造方法)
本発明の排ガス浄化用触媒の製造方法としては、特に制限されず、公知の方法を適宜利用することができ、例えば、前記バリウムのオキソ酸塩及び/又はストロンチウムのオキソ酸塩からなる担体に前記銀のオキソ酸塩のイオンなどを含む水溶液を含浸させる工程、加熱し焼成を行う工程により作製される。なお、前記含浸においては、具体的には、前記銀のオキソ酸塩を所定の濃度で含有する溶液を、前記バリウムのオキソ酸塩及び/又はストロンチウムのオキソ酸塩からなる担体に接触させることにより、所定量の前記銀のオキソ酸塩を含む溶液を前記担体に含浸(担持)させた後、これを加熱し焼成する方法を採用することができる。
(Manufacturing method of exhaust gas purification catalyst)
The method for producing the exhaust gas purifying catalyst of the present invention is not particularly limited, and a known method can be used as appropriate. For example, the carrier composed of the barium oxoacid salt and / or the strontium oxoacid salt is used as the above-mentioned method. It is produced by a step of impregnating an aqueous solution containing silver oxo acid salt ions and the like, and a step of heating and baking. In the impregnation, specifically, a solution containing the silver oxoacid salt in a predetermined concentration is brought into contact with the carrier composed of the barium oxoacid salt and / or the strontium oxoacid salt. It is possible to employ a method in which a solution containing a predetermined amount of the silver oxoacid salt is impregnated (supported) on the carrier and then heated and fired.

また、このような銀のオキソ酸塩を含浸させた後における加熱焼成(焼成工程)は大気中で実施してもよい。また、このような焼成工程における焼成温度としては200〜700℃が好ましい。このような焼成温度が前記下限未満になると、銀のオキソ酸塩を担体に担持することが困難となり、排ガス浄化用触媒の十分なPM酸化活性が得られなくなる傾向にあり、他方、前記上限を超えると、バリウムのオキソ酸塩及び/又はストロンチウムのオキソ酸塩からなる担体の比表面積の低下が起こり易くなり、これにより酸化活性が低下してしまう傾向にある。また、焼成時間としては0.1〜100時間が好ましい。このような焼成時間が前記下限未満になると銀のオキソ酸塩を担持することが困難となり、得られる排ガス浄化用触媒(PM酸化触媒)の酸化活性が低下する傾向にあり、他方、前記上限を超えてもそれ以上の効果は得られず、触媒を調製するためのコストの増大に繋がる傾向にある。   In addition, the heating and baking (baking step) after impregnating such a silver oxo acid salt may be performed in the air. Moreover, as a baking temperature in such a baking process, 200-700 degreeC is preferable. When such a calcination temperature is lower than the lower limit, it becomes difficult to support the silver oxoacid salt on the support, and there is a tendency that sufficient PM oxidation activity of the exhaust gas purifying catalyst cannot be obtained. If it exceeds, the specific surface area of the support composed of barium oxoacid salt and / or strontium oxoacid salt tends to decrease, and this tends to decrease the oxidation activity. The firing time is preferably 0.1 to 100 hours. When such a calcination time is less than the lower limit, it becomes difficult to support the silver oxoacid salt, and the oxidation activity of the resulting exhaust gas purification catalyst (PM oxidation catalyst) tends to decrease. Even if it exceeds, the further effect is not acquired and it exists in the tendency which leads to the increase in the cost for preparing a catalyst.

[排ガス浄化フィルタ]
次に、本発明の排ガス浄化フィルタについて説明する。本発明の排ガス浄化フィルタは、前記本発明の排ガス浄化用触媒を通気性基材(フィルタ)に担持せしめてなるものであることを特徴とする。
[Exhaust gas purification filter]
Next, the exhaust gas purification filter of the present invention will be described. The exhaust gas purification filter of the present invention is characterized in that the exhaust gas purification catalyst of the present invention is supported on a gas permeable substrate (filter).

このような本発明の排ガス浄化フィルタとしては、前記本発明の排ガス浄化用触媒を通気性基材に担持せしめてなること以外は特に制限されない。このような排ガス浄化フィルタの通気性基材としては、公知の通気性基材(フィルタ)を適宜利用することができ、例えば、パティキュレートフィルタ、モノリス状のフィルタ、ハニカム状のフィルタ、ペレット状のフィルタ、プレート状のフィルタ、発泡状セラミック製のフィルタなどが挙げられる。なお、前記本発明の排ガス浄化用触媒を通気性基材(フィルタ)に担持した形態のものとする場合においては、より高度な粒子状物質(PM)の酸化性能が得られることから、前記本発明の排ガス浄化用触媒をパティキュレートフィルタに担持した形態のものとすることがより好ましい。   The exhaust gas purification filter of the present invention is not particularly limited except that the exhaust gas purification catalyst of the present invention is supported on a gas permeable substrate. As the breathable substrate of such an exhaust gas purification filter, a known breathable substrate (filter) can be appropriately used. For example, a particulate filter, a monolith filter, a honeycomb filter, a pellet filter Examples thereof include a filter, a plate-like filter, and a foamed ceramic filter. When the exhaust gas purifying catalyst of the present invention is supported on a gas permeable substrate (filter), a higher level of particulate matter (PM) oxidation performance can be obtained. More preferably, the exhaust gas purifying catalyst of the present invention is supported on a particulate filter.

また、このような排ガス浄化フィルタの通気性基材の材質としては、特に制限されないが、公知の材料を適宜利用することができ、例えば、コージエライト、炭化ケイ素、ムライト、チタン酸アルミニウムなどのセラミックス、クロム及びアルミニウムを含むステンレススチールなどの金属などが挙げられる。   In addition, the material of the breathable substrate of such an exhaust gas purification filter is not particularly limited, but a known material can be used as appropriate, for example, cordierite, silicon carbide, mullite, ceramics such as aluminum titanate, Examples thereof include metals such as stainless steel including chrome and aluminum.

さらに、このような排ガス浄化フィルタとしては、平均細孔径が1〜300μmの細孔を有するものを用いることが好ましい。このような平均細孔径を有する基材を用いることで、より効率よく粒子状物質を酸化して浄化することが可能となる。   Further, as such an exhaust gas purification filter, it is preferable to use a filter having pores having an average pore diameter of 1 to 300 μm. By using a base material having such an average pore diameter, it becomes possible to oxidize and purify the particulate matter more efficiently.

また、このような排ガス浄化フィルタとしては、前記本発明の排ガス浄化用触媒によるコート層が形成されていることが好ましく、そのコート層の厚みは0.025〜25μmであることが好ましく、0.05〜10μmであることがより好ましい。前記コート層の厚みが前記下限未満では前記バリウムのオキソ酸塩及び/又はストロンチウムのオキソ酸塩からなる担体と該担体に担持されている銀のオキソ酸塩とを備える触媒によりフィルタの表面を十分に被覆できず、粒子状物質との接触点が減少して十分に高度な酸化性能を付与することが困難となる傾向にあり、他方、前記上限を超えると、前記バリウムのオキソ酸塩及び/又はストロンチウムのオキソ酸塩からなる担体と該担体に担持されている銀のオキソ酸塩とを備える触媒によりフィルタの細孔が閉塞され、排ガスの圧力損失が増大してエンジン効率が低下する傾向にある。   Moreover, as such an exhaust gas purification filter, it is preferable that the coat layer by the exhaust gas purification catalyst of the present invention is formed, and the thickness of the coat layer is preferably 0.025 to 25 μm. It is more preferable that it is 05-10 micrometers. When the thickness of the coat layer is less than the lower limit, the surface of the filter is sufficiently covered with a catalyst comprising a carrier comprising the barium oxoacid salt and / or strontium oxoacid salt and a silver oxoacid salt carried on the carrier. The contact point with the particulate matter tends to be reduced and it becomes difficult to impart sufficiently high oxidation performance. On the other hand, when the upper limit is exceeded, the barium oxoacid salt and / or Or the pores of the filter are blocked by a catalyst comprising a carrier made of strontium oxoacid salt and a silver oxoacid salt carried on the carrier, and the pressure loss of exhaust gas tends to increase and the engine efficiency tends to decrease. is there.

さらに、このような排ガス浄化フィルタとしては、前記通気性基材に担持する前記触媒の量は、特に制限されないが、内燃機関などに応じてその量を適宜調整することができ、前記通気性基材の体積1リットルに対して1〜300gであることが好ましく、5〜100gであることがより好ましい。このような担持量が前記下限未満では、十分に高度な触媒性能を発揮することが困難となる傾向にあり、他方、前記上限を超えると前記担体と前記銀のオキソ酸塩とを備える触媒により前記通気性基材の細孔が閉塞され、排ガスの圧力損失が増大してエンジン効率が低下する傾向にある。   Further, in such an exhaust gas purification filter, the amount of the catalyst supported on the breathable base material is not particularly limited, but the amount can be appropriately adjusted according to an internal combustion engine or the like, and the breathable group It is preferable that it is 1-300g with respect to 1 liter of volume of a material, and it is more preferable that it is 5-100g. If the supported amount is less than the lower limit, it tends to be difficult to exhibit sufficiently high catalyst performance. On the other hand, if the upper limit is exceeded, a catalyst comprising the support and the silver oxoacid salt is used. The pores of the air-permeable base material are clogged, and the pressure loss of the exhaust gas increases, and the engine efficiency tends to decrease.

また、このような排ガス浄化フィルタとしては、気孔率が30〜80%(より好ましくは40〜65%)であるものが好ましい。ここにいう「気孔率」とは、前記通気性基材内部の空洞部分の体積率をいう。また、このような気孔率が前記下限未満では、排ガス中の粒子状物質により細孔が閉塞し易くなる傾向にあり、他方、前記上限を超えると、排ガス中の粒子状物質を捕集しにくくなるとともにフィルタの強度が低下する傾向にある。   Moreover, as such an exhaust gas purification filter, a filter having a porosity of 30 to 80% (more preferably 40 to 65%) is preferable. Here, the “porosity” refers to the volume ratio of the hollow portion inside the breathable substrate. In addition, when the porosity is less than the lower limit, the pores tend to be clogged by the particulate matter in the exhaust gas. On the other hand, when the porosity exceeds the upper limit, it is difficult to collect the particulate matter in the exhaust gas. The strength of the filter tends to decrease.

さらに、このような排ガス浄化フィルタにおいては、前記通気性基材に前記本発明の排ガス浄化用触媒を担持する方法は特に制限されず、例えば、予め前記バリウムのオキソ酸塩及び/又はストロンチウムのオキソ酸塩からなる担体と該担体に担持されている銀のオキソ酸塩とを備える触媒を調製しておき、それを通気性基材に担持する方法や、通気性基材に対して担体を担持する工程と前記通気性基材に担持された前記担体に対し銀のオキソ酸塩を担持せしめる工程とを実施することにより前記バリウムのオキソ酸塩及び/又はストロンチウムのオキソ酸塩からなる担体と該担体に担持されている銀のオキソ酸塩とを備える触媒をフィルタに担持する方法などを適宜採用することができる。また、触媒や担体、銀のオキソ酸塩を通気性基材に担持する方法は特に制限されず、公知の方法を適宜採用でき、例えば、触媒又は担体などのスラリーを調製し、そのスラリーを通気性基材に被覆(その後必要に応じて焼成)する方法などを適宜利用することができる。なお、このような排ガス浄化用触媒としては本発明の効果を損なわない範囲において粒子状物質を酸化するための触媒に用いることが可能な公知の他の成分を適宜用いてもよい。   Further, in such an exhaust gas purification filter, the method for supporting the exhaust gas purification catalyst of the present invention on the breathable base material is not particularly limited. For example, the barium oxoacid salt and / or the strontium oxooxide is previously used. A catalyst comprising an acid salt carrier and a silver oxoacid salt supported on the carrier is prepared, and the catalyst is supported on a breathable substrate, or the carrier is supported on the breathable substrate. And a carrier made of the barium oxoacid salt and / or the strontium oxoacid salt, and A method of supporting a catalyst comprising a silver oxoacid salt supported on a carrier on a filter can be appropriately employed. In addition, the method for supporting the catalyst, the carrier, and the silver oxo acid salt on the breathable substrate is not particularly limited, and a known method can be appropriately employed. For example, a slurry such as a catalyst or a carrier is prepared, and the slurry is vented. For example, a method of coating (subsequent firing if necessary) on the conductive substrate can be appropriately used. In addition, as such an exhaust gas purifying catalyst, other known components that can be used as a catalyst for oxidizing particulate matter may be used as long as the effects of the present invention are not impaired.

[排ガス浄化方法]
次に、本発明の排ガス浄化方法について説明する。本発明の排ガス浄化方法は、前記本発明の排ガス浄化用触媒に内燃機関からの排ガスを接触せしめて粒子状物質(PM)を酸化除去することを特徴とする方法である。
[Exhaust gas purification method]
Next, the exhaust gas purification method of the present invention will be described. The exhaust gas purification method of the present invention is a method characterized in that exhaust gas from an internal combustion engine is brought into contact with the exhaust gas purification catalyst of the present invention to oxidize and remove particulate matter (PM).

このよう本発明の排ガス浄化方法において、前記排ガス浄化用触媒に排ガスを接触させる方法としては、特に制限されず、公知の方法を適宜採用することができ、例えば、内燃機関から排出されるガスが流通する排ガス管内に上記本発明にかかる排ガス浄化用触媒を配置することにより、排ガス浄化用触媒に対して内燃機関からの排ガスを接触させる方法を採用してもよい。   As described above, in the exhaust gas purification method of the present invention, the method for bringing the exhaust gas into contact with the exhaust gas purification catalyst is not particularly limited, and a known method can be adopted as appropriate. For example, the gas discharged from the internal combustion engine A method of bringing the exhaust gas from the internal combustion engine into contact with the exhaust gas purification catalyst by disposing the exhaust gas purification catalyst according to the present invention in a circulating exhaust gas pipe may be adopted.

なお、本発明の排ガス浄化方法において用いる前記本発明の排ガス浄化用触媒は、十分に高度なPM酸化活性を有し、しかもアッシュの堆積による粒子状物質の酸化性能の低下が十分に抑制され、アッシュの堆積後においても十分に高度なPM酸化活性を発揮することが可能であり、このような本発明の排ガス浄化用触媒に、例えば、ディーゼルエンジンなどの内燃機関からの排ガスを接触させることで、十分に排ガス中の粒子状物質(PM)を酸化除去し排ガスを浄化することが可能となり、さらに、アッシュの堆積後においても十分に排ガス中の粒子状物質(PM)を酸化除去し排ガスを浄化することが可能となる。このような観点から、本発明の排ガス浄化方法は、例えば、ディーゼルエンジンなどの内燃機関から排出されるような排ガス中の粒子状物質(PM)を浄化するための方法などとして好適に採用することができる。   The exhaust gas purifying catalyst of the present invention used in the exhaust gas purifying method of the present invention has a sufficiently high PM oxidation activity, and further, a decrease in the oxidation performance of particulate matter due to ash deposition is sufficiently suppressed, It is possible to exhibit sufficiently high PM oxidation activity even after ash deposition. By contacting exhaust gas from an internal combustion engine such as a diesel engine with such an exhaust gas purifying catalyst of the present invention, The particulate matter (PM) in the exhaust gas can be sufficiently removed by oxidation to purify the exhaust gas, and the particulate matter (PM) in the exhaust gas can be sufficiently removed by oxidation after the ash is deposited. It becomes possible to purify. From such a point of view, the exhaust gas purification method of the present invention is suitably employed as a method for purifying particulate matter (PM) in exhaust gas discharged from an internal combustion engine such as a diesel engine, for example. Can do.

以下、実施例及び比較例に基づいて本発明をより具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated more concretely based on an Example and a comparative example, this invention is not limited to a following example.

(実施例1)
硫酸バリウム(BaSO、和光純薬工業社製)にイオン交換水を加え、ジルコニアビーズ(直径50μm)を用いて小型ナノ超分散機(寿工業社製、商品名「湿式分散機「ナノ超分散機 ウルトラアペックスミル」UAM015」)により約1時間ミリングして硫酸バリウムスラリーを得た。得られた硫酸バリウムスラリーの粒度分布を測定したところ、中心粒子径は約0.5μmであった。次いで、得られた硫酸バリウムスラリーに固形分8質量%に相当するアルミナゾル(日産化学工業社製、商品名「AS−520」、平均粒径10〜20nm)を添加して混合し、コージェライト製のパティキュレートフィルター(DPF)基材(日本ガイシ社製、直径30mm×長さ50mm、気孔率60%、平均細孔径30μm)の隔壁細孔内部に入り込むように含浸させた後、吸引機で余分なスラリーを除去し、110℃で約3時間乾燥した後、大気中500℃の焼成温度で5時間焼成することにより、硫酸バリウムのコート層が形成された前記基材を得た。前記基材(DPF)の容量1L当たりの硫酸バリウムの担持量(コート量)は33g/Lであった。
Example 1
Ion-exchanged water is added to barium sulfate (BaSO 4 , manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), and a small nano-superdispersion machine (manufactured by Kotobuki Kogyo Co., Ltd., trade name “wet disperser” nano-superdispersion) Machine milled with an ultra apex mill “UAM015”) for about 1 hour to obtain a barium sulfate slurry. When the particle size distribution of the obtained barium sulfate slurry was measured, the center particle size was about 0.5 μm. Next, alumina sol (Nissan Chemical Industry Co., Ltd., trade name “AS-520”, average particle size 10 to 20 nm) corresponding to a solid content of 8% by mass was added to and mixed with the obtained barium sulfate slurry, and then cordierite Particulate filter (DPF) base material (manufactured by NGK, diameter 30 mm x length 50 mm, porosity 60%, average pore diameter 30 μm) was impregnated so as to enter the inside of the partition pores, and then extra with a suction machine The slurry was removed, dried at 110 ° C. for about 3 hours, and then fired in the atmosphere at a firing temperature of 500 ° C. for 5 hours to obtain the base material on which the barium sulfate coating layer was formed. The supported amount (coat amount) of barium sulfate per liter of the base material (DPF) was 33 g / L.

次に、この硫酸バリウムのコート層が形成された前記基材に、硫酸銀(AgSO、和光純薬工業社製)をイオン交換水に溶解させた水溶液を含浸させ、110℃の温度条件で約3時間乾燥した後、大気中500℃の焼成温度で5時間焼成することにより、DPFに担持された形態の排ガス浄化用触媒(硫酸銀/硫酸バリウム(AgSO/BaSO)触媒付パティキュレートフィルター)を製造した。なお、前記基材(DPF)の容量1L当たりの硫酸銀の担持量は銀換算で7.5g/Lであった。また、この硫酸銀の担持量は、前記硫酸バリウム(担体)と前記硫酸銀(銀のオキソ酸塩)との総量に対して金属銀換算で17質量%であった。 Next, the base material on which the barium sulfate coating layer is formed is impregnated with an aqueous solution in which silver sulfate (Ag 2 SO 4 , manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) is dissolved in ion-exchanged water, and the temperature is 110 ° C. After drying for about 3 hours under conditions, the catalyst for exhaust gas purification in a form supported on DPF (silver sulfate / barium sulfate (Ag 2 SO 4 / BaSO 4 )) is fired at 500 ° C. in the atmosphere for 5 hours. A particulate filter with a catalyst) was produced. The supported amount of silver sulfate per liter of the base material (DPF) was 7.5 g / L in terms of silver. The supported amount of silver sulfate was 17% by mass in terms of metallic silver with respect to the total amount of the barium sulfate (carrier) and the silver sulfate (silver oxoacid salt).

(実施例2)
硫酸バリウムの代わりに硫酸ストロンチウム(SrSO、和光純薬工業社製)を用いた以外は、実施例1と同様にしてDPFに担持された形態の排ガス浄化用触媒(硫酸銀/硫酸ストロンチウム(AgSO/SrSO)触媒付パティキュレートフィルター)を製造した。なお、製造過程で得られた硫酸ストロンチウムスラリーの粒度分布を測定したところ中心粒子径は約0.6μmであった。また、基材(DPF)の容量1L当たりの硫酸ストロンチウムの担持量(コート量)は33g/L、基材(DPF)の容量1L当たりの硫酸銀の担持量は銀換算で7.5g/Lであった。また、この硫酸銀の担持量は、前記硫酸ストロンチウム(担体)と前記硫酸銀(銀のオキソ酸塩)との総量に対して金属銀換算で17質量%であった。
(Example 2)
Exhaust gas purification catalyst (silver sulfate / strontium sulfate (Ag)) supported by DPF in the same manner as in Example 1 except that strontium sulfate (SrSO 4 , manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was used instead of barium sulfate. 2 SO 4 / SrSO 4 ) catalyzed particulate filter). When the particle size distribution of the strontium sulfate slurry obtained in the manufacturing process was measured, the center particle size was about 0.6 μm. In addition, the supported amount (coat amount) of strontium sulfate per liter of the base material (DPF) is 33 g / L, and the supported amount of silver sulfate per liter of the base material (DPF) is 7.5 g / L in terms of silver. Met. The supported amount of silver sulfate was 17% by mass in terms of metallic silver with respect to the total amount of strontium sulfate (carrier) and silver sulfate (silver oxoacid salt).

(比較例1)
硫酸カルシウム0.5水和物(焼きセツコウ、和光純薬工業社製)を大気中500℃で3時間焼成して得た粉末にイオン交換水を加え、ジルコニアビーズ(直径50μm)を用いて小型ナノ超分散機(寿工業社製、商品名「湿式分散機「ナノ超分散機 ウルトラアペックスミル」UAM015」)により約1時間ミリングして硫酸カルシウムスラリーを得た。得られた硫酸バリウムスラリーの粒度分布を測定したところ、中心粒子径は約0.7μmであった。次いで、得られた硫酸カルシウムスラリーに固形分8質量%に相当するアルミナゾル(日産化学工業社製、商品名「AS−520」、平均粒径10〜20nm)を添加して混合し、コージェライト製のパティキュレートフィルター(DPF)基材(日本ガイシ社製、直径30mm×長さ50mm、気孔率60%、平均細孔径30μm)の隔壁細孔内部に入り込むように含浸させた後、吸引機で余分なスラリーを除去し、110℃で約3時間乾燥した後、大気中500℃の焼成温度で5時間焼成することにより、硫酸カルシウムのコート層が形成された前記基材を得た。なお、前記基材(DPF)の容量1L当たりの硫酸カルシウムの担持量(コート量)は33g/Lであった。
(Comparative Example 1)
Calcium sulfate hemihydrate (baked Setsukou, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) is calcined in the atmosphere at 500 ° C. for 3 hours, ion-exchanged water is added to the powder, and small size using zirconia beads (diameter 50 μm) A calcium sulfate slurry was obtained by milling for about 1 hour with a nano-superdisperser (manufactured by Kotobuki Kogyo Co., Ltd., trade name “Wet Disperser“ Nano Super Disperser Ultra Apex Mill ”UAM015”). When the particle size distribution of the obtained barium sulfate slurry was measured, the center particle size was about 0.7 μm. Next, alumina sol (Nissan Chemical Industry Co., Ltd., trade name “AS-520”, average particle size of 10 to 20 nm) corresponding to a solid content of 8% by mass was added to and mixed with the obtained calcium sulfate slurry, and cordierite Particulate filter (DPF) base material (manufactured by NGK, diameter 30 mm x length 50 mm, porosity 60%, average pore diameter 30 μm) was impregnated so as to enter the inside of the partition pores, and then extra with a suction machine The slurry was removed, dried at 110 ° C. for about 3 hours, and then fired in the atmosphere at a firing temperature of 500 ° C. for 5 hours to obtain the base material on which the calcium sulfate coating layer was formed. The supported amount (coat amount) of calcium sulfate per liter of the base material (DPF) was 33 g / L.

次に、この硫酸カルシウムのコート層が形成された前記基材に、硫酸銀(AgSO、和光純薬工業社製)をイオン交換水に溶解させた水溶液を含浸させ、110℃の温度条件で約3時間乾燥した後、大気中500℃の焼成温度で5時間焼成することにより、比較用触媒(硫酸銀/硫酸カルシウム(AgSO/CaSO)触媒付パティキュレートフィルター)を作製した。なお、前記基材(DPF)の容量1L当たりの硫酸銀の担持量は銀換算で7.5g/Lであった。また、この硫酸銀の担持量は、硫酸カルシウムと硫酸銀との総量に対して金属銀換算で17質量%であった。 Next, the base material on which the calcium sulfate coating layer is formed is impregnated with an aqueous solution in which silver sulfate (Ag 2 SO 4 , manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) is dissolved in ion-exchanged water, and the temperature is 110 ° C. After drying for about 3 hours under the conditions, the catalyst for comparison (a particulate filter with silver sulfate / calcium sulfate (Ag 2 SO 4 / CaSO 4 ) catalyst) is manufactured by firing at 500 ° C. in the atmosphere for 5 hours. did. The supported amount of silver sulfate per liter of the base material (DPF) was 7.5 g / L in terms of silver. The supported amount of silver sulfate was 17% by mass in terms of metallic silver with respect to the total amount of calcium sulfate and silver sulfate.

(比較例2)
硫酸銀の代わりに硝酸銀(和光純薬工業社製)を用い、硫酸バリウムのコート層が形成された前記基材に前記硝酸銀を溶解させた水溶液を含浸させた以外は、実施例1と同様にして比較用触媒(銀/硫酸バリウム(Ag/BaSO)触媒付パティキュレートフィルター)を作製した。なお、この比較用触媒の作製過程において得られた硫酸バリウムスラリーの粒度分布を測定したところ中心粒子径は約0.5μmであった。また、基材(DPF)の容量1L当たりの硫酸バリウムの担持量(コート量)は33g/L、基材(DPF)の容量1L当たりの銀の担持量は7.5g/Lであった。この銀の担持量は、硫酸バリウムと銀との総量に対して19質量%であった。なお、上記比較用触媒の作製過程において、大気中500℃での焼成により硝酸銀は分解して銀となり、硝酸イオンは除去されていることを確認している。
(Comparative Example 2)
Example 1 was used except that silver nitrate (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was used instead of silver sulfate and the base material on which the barium sulfate coating layer was formed was impregnated with an aqueous solution in which the silver nitrate was dissolved. Thus, a comparative catalyst (particulate filter with silver / barium sulfate (Ag / BaSO 4 ) catalyst) was prepared. When the particle size distribution of the barium sulfate slurry obtained in the process of preparing the comparative catalyst was measured, the center particle size was about 0.5 μm. Further, the supported amount (coat amount) of barium sulfate per liter of the base material (DPF) was 33 g / L, and the supported amount of silver per liter of the base material (DPF) was 7.5 g / L. The supported amount of silver was 19% by mass with respect to the total amount of barium sulfate and silver. In the process of preparing the comparative catalyst, it was confirmed that silver nitrate was decomposed into silver and nitrate ions were removed by firing at 500 ° C. in the atmosphere.

(比較例3)
セリアゾル(多木化学社製、商品名「ニードラール」、型番「U−15」、CeO含有量15質量%、コロイド粒子径約8nm)を、コージェライト製のパティキュレートフィルター(DPF)基材(日本ガイシ社製、直径30mm×長さ50mm、気孔率60%、平均細孔径30μm)の隔壁細孔内部に入り込むように含浸させた後、吸引機で余分なスラリーを除去し、110℃で約3時間乾燥した後、大気中500℃の焼成温度で5時間焼成することにより、セリア(CeO)のコート層が形成された前記基材を得た。前記基材(DPF)の容量1L当たりのセリアの担持量(コート量)は60g/Lであった。
(Comparative Example 3)
Ceria sol (manufactured by Taki Chemical Co., Ltd., trade name “Nidoral”, model number “U-15”, CeO 2 content 15% by mass, colloidal particle diameter of about 8 nm) and a cordierite particulate filter (DPF) substrate ( After impregnation so as to enter the inside of the partition pores having a diameter of 30 mm × length of 50 mm, porosity of 60%, average pore diameter of 30 μm, manufactured by NGK, Ltd., excess slurry was removed with a suction machine, and about 110 ° C. After drying for 3 hours, the substrate on which a coat layer of ceria (CeO 2 ) was formed was obtained by firing at a firing temperature of 500 ° C. in the atmosphere for 5 hours. The loading amount (coating amount) of ceria per liter of the base material (DPF) was 60 g / L.

次に、このセリアのコート層が形成された前記基材に、硝酸銀(和光純薬工業社製)をイオン交換水に溶解させた水溶液を含浸させ、110℃で約3時間乾燥した後、大気中500℃の焼成温度で5時間焼成することにより、比較用触媒(銀/セリア(Ag/CeO)触媒付パティキュレートフィルター)を作製した。前記基材(DPF)の容量1L当たりの銀の担持量は7.5g/Lであった。また、この銀の担持量は、CeOと銀との総量に対して11質量%であった。なお、上記比較用触媒の作製過程において、大気中500℃での焼成により硝酸銀は分解して銀となり、硝酸イオンは除去されていることを確認している。 Next, the base material on which the ceria coat layer is formed is impregnated with an aqueous solution in which silver nitrate (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) is dissolved in ion-exchanged water, dried at 110 ° C. for about 3 hours, A comparative catalyst (a particulate filter with silver / ceria (Ag / CeO 2 ) catalyst) was produced by firing at a firing temperature of 500 ° C. for 5 hours. The amount of silver supported per liter of the base material (DPF) was 7.5 g / L. Further, the supported amount of silver was 11% by mass with respect to the total amount of CeO 2 and silver. In the process of preparing the comparative catalyst, it was confirmed that silver nitrate was decomposed into silver and nitrate ions were removed by firing at 500 ° C. in the atmosphere.

(比較例4)
セリアゾルの代わりにアルミナゾル(日産化学工業社製、商品名「AS−520」、平均粒径10〜20nm)を用いた以外は、比較例3と同様にして比較用触媒(銀/アルミナ(Ag/Al)触媒付パティキュレートフィルター)を作製した。なお、基材(DPF)の容量1L当たりのアルミナの担持量(コート量)は30g/L、基材(DPF)の容量1L当たりの銀の担持量は7.5g/Lであった。また、この銀の担持量は、アルミナと銀との総量に対して20質量%であった。なお、上記比較用触媒の作製過程において、大気中500℃での焼成により硝酸銀は分解して銀となり、硝酸イオンは除去されていることを確認している。
(Comparative Example 4)
A comparative catalyst (silver / alumina (Ag / Ag /)) was used in the same manner as in Comparative Example 3 except that alumina sol (manufactured by Nissan Chemical Industries, trade name “AS-520”, average particle size of 10 to 20 nm) was used instead of ceria sol. Al 2 O 3 ) catalyst particulate filter) was prepared. The amount of alumina supported (coat amount) per 1 L of the substrate (DPF) was 30 g / L, and the amount of silver supported per 1 L of the substrate (DPF) was 7.5 g / L. The amount of silver supported was 20% by mass with respect to the total amount of alumina and silver. In the process of preparing the comparative catalyst, it was confirmed that silver nitrate was decomposed into silver and nitrate ions were removed by firing at 500 ° C. in the atmosphere.

(比較例5)
アルミナゾル(日産化学工業社製、商品名「AS−520」、平均粒径10〜20nm)セリアゾルを、コージェライト製のパティキュレートフィルター(DPF)基材(日本ガイシ社製、直径30mm×長さ50mm、気孔率60%、平均細孔径30μm)の隔壁細孔内部に入り込むように含浸させた後、吸引機で余分なスラリーを除去し、110℃で約3時間乾燥した後、大気中500℃の焼成温度で5時間焼成することにより、アルミナ(Al)のコート層が形成された前記基材を得た。前記基材(DPF)の容量1L当たりのアルミナの担持量(コート量)は30g/Lであった。
(Comparative Example 5)
Alumina sol (manufactured by Nissan Chemical Industries, trade name “AS-520”, average particle size 10-20 nm) ceria sol is a cordierite particulate filter (DPF) substrate (manufactured by NGK, diameter 30 mm × length 50 mm). And impregnating so as to enter inside the pores of the partition wall having a porosity of 60% and an average pore diameter of 30 μm), then removing excess slurry with a suction machine, drying at 110 ° C. for about 3 hours, By baking at a baking temperature for 5 hours, the base material on which a coat layer of alumina (Al 2 O 3 ) was formed was obtained. The amount of alumina supported (coat amount) per liter of the base material (DPF) was 30 g / L.

次に、このアルミナのコート層が形成された前記基材に、白金が溶解している白金ジニトロジアンミン硝酸(Pt(NH(NO/HNO)水溶液及びパラジウムが溶解している硝酸パラジウム(Pd(NO)水溶液を所定量含浸させ、選択吸着法により白金及びパラジウムを担持せしめ、110℃で約3時間乾燥した後、大気中500℃の焼成温度で5時間焼成することにより、比較用触媒(白金−パラジウム/アルミナ(Pt−Pd/Al)触媒付パティキュレートフィルター)を作製した。なお、前記基材(DPF)の容量1L当たりの白金及びパラジウムの担持量は、白金が0.6g/L、パラジウムが0.3g/Lであった。また、この白金及びパラジウムの担持量は、アルミナと白金とパラジウムとの総量に対して、それぞれ白金が1.9質量%、パラジウムが0.97質量%であった。 Next, a platinum dinitrodiammine nitric acid (Pt (NH 3 ) 2 (NO 2 ) 2 / HNO 3 ) aqueous solution in which platinum is dissolved and palladium are dissolved in the base material on which the alumina coat layer is formed. A predetermined amount of palladium nitrate (Pd (NO 3 ) 2 ) aqueous solution is impregnated, platinum and palladium are supported by a selective adsorption method, dried at 110 ° C. for about 3 hours, and then fired at a firing temperature of 500 ° C. in the atmosphere for 5 hours. Thus, a comparative catalyst (a platinum-palladium / alumina (Pt—Pd / Al 2 O 3 ) catalyst-attached particulate filter) was produced. The supported amount of platinum and palladium per liter of the base material (DPF) was 0.6 g / L for platinum and 0.3 g / L for palladium. The supported amounts of platinum and palladium were 1.9% by mass for platinum and 0.97% by mass for palladium, respectively, with respect to the total amount of alumina, platinum and palladium.

(比較例6)
コージェライト製のパティキュレートフィルター(DPF)基材(日本ガイシ社製、直径30mm×長さ50mm、気孔率60%、平均細孔径30μm)を、比較用のパティキュレートフィルターとした。
(Comparative Example 6)
A cordierite particulate filter (DPF) base material (manufactured by NGK, diameter 30 mm × length 50 mm, porosity 60%, average pore diameter 30 μm) was used as a comparative particulate filter.

[実施例1〜2及び比較例1〜6で得られた触媒の特性の評価]
<PM酸化活性試験>
前記実施例1〜2で得られた排ガス浄化用触媒(触媒付パティキュレートフィルター)及び比較例1〜6で得られた比較用触媒(触媒付パティキュレートフィルター又はパティキュレートフィルター)をそれぞれ用いて、以下のようにしてPM酸化活性を測定した。
[Evaluation of characteristics of catalysts obtained in Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 to 6]
<PM oxidation activity test>
Using the exhaust gas purifying catalyst (catalyst-attached particulate filter) obtained in Examples 1-2 and the comparative catalyst (catalyst-attached particulate filter or particulate filter) obtained in Comparative Examples 1-6, respectively, PM oxidation activity was measured as follows.

すなわち、先ず、PM付着試験燃焼粒子発生器(Combustion Aerosol Standard;CAST、Matter Engineering社製)を用いて発生させた粒子状物質(PM)を、室温(25℃)の空気(20L/分)と一緒に前記実施例1〜2及び比較例1〜6で得られた触媒付パティキュレートフィルター又はパティキュレートフィルターに通過させることによって、前記実施例1〜2で得られた前記触媒及び比較例1〜6で得られた前記比較用触媒のそれぞれに前記PMを付着させた(PM付着処理)。なお、PM付着量はいずれも2g/Lとした。   That is, first, particulate matter (PM) generated using a PM adhesion test combustion particle generator (Combustion Aerosol Standard; CAST, manufactured by Matter Engineering Co., Ltd.), air (20 L / min) at room temperature (25 ° C.) The catalyst obtained in Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2 by passing through the particulate filter with catalyst or the particulate filter obtained in Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 to 6 together. The PM was adhered to each of the comparative catalysts obtained in 6 (PM adhesion treatment). Note that the PM adhesion amount was 2 g / L in all cases.

次に、PMを付着させた触媒付パティキュレートフィルター又はパティキュレートフィルターを固定床流通型反応装置(ベスト測器社製、商品名「CATA−5000」)に設置し、前処理として触媒入ガス温度500℃で15分間、Nガスを15L/分で供給した後、室温まで冷却した。 Next, the particulate filter with catalyst or particulate filter with PM attached is installed in a fixed bed flow type reactor (product name “CATA-5000” manufactured by Best Sokki Co., Ltd.) N 2 gas was supplied at 500 L for 15 minutes at 15 L / min, and then cooled to room temperature.

次いで、供給ガスをO(10%)、HO(10%)及びN(残部)からなる模擬排ガス15L/分に切り替え、20℃/分で昇温速度で200℃から720℃まで昇温し、試料からの出ガス中のCO及びCO濃度からPM酸化量を算出した。PM酸化活性の指標として、PM付着量の50%が酸化したときの温度、すなわち、50%PM酸化温度を使用した。50%PM酸化温度が低いほど、PM酸化活性が高いと言える。 Subsequently, the supply gas was switched to 15 L / min of simulated exhaust gas composed of O 2 (10%), H 2 O (10%) and N 2 (remainder), and from 200 ° C. to 720 ° C. at a rate of temperature increase at 20 ° C./min. The temperature was raised, and the amount of PM oxidation was calculated from the CO 2 and CO concentrations in the output gas from the sample. As an index of the PM oxidation activity, the temperature at which 50% of the PM adhesion amount was oxidized, that is, the 50% PM oxidation temperature was used. It can be said that the lower the 50% PM oxidation temperature, the higher the PM oxidation activity.

得られた結果を表1に示す。また、初期の触媒のPM酸化活性評価結果として、実施例1〜2で得られた初期の排ガス浄化用触媒(触媒付パティキュレートフィルター)及び比較例1〜6で得られた初期の比較用触媒(触媒付パティキュレートフィルター又はパティキュレートフィルター)における50%PM酸化温度を示すグラフを図1に示す。   The obtained results are shown in Table 1. In addition, as the PM oxidation activity evaluation results of the initial catalyst, the initial exhaust gas purification catalyst (catalyst particulate filter) obtained in Examples 1-2 and the initial comparative catalyst obtained in Comparative Examples 1-6 A graph showing the 50% PM oxidation temperature in (a particulate filter with a catalyst or a particulate filter) is shown in FIG.

<耐アッシュ性能試験>
前記実施例1〜2で得られた排ガス浄化用触媒(触媒付パティキュレートフィルター)及び比較例1〜6で得られた比較用触媒(触媒付パティキュレートフィルター又はパティキュレートフィルター)をそれぞれ用いて、以下のようにしてアッシュ堆積後及びアッシュ堆積−熱処理後のPM酸化活性を測定した。
<Ash resistance test>
Using the exhaust gas purifying catalyst (catalyst-attached particulate filter) obtained in Examples 1-2 and the comparative catalyst (catalyst-attached particulate filter or particulate filter) obtained in Comparative Examples 1-6, respectively, PM oxidation activity after ash deposition and after ash deposition-heat treatment was measured as follows.

すなわち、先ず、硫酸カルシウム0.5水和物(和光純薬工業社製、商品名「焼きセッコウ」)を大気中700℃で5時間焼成して模擬アッシュ粉末を得た。この粉末をエアロゾルジェネレータ(PALAS社製、商品名「RGB−1000」)を用いて33L/分の空気に分散させて、そのうちの18L/分の模擬アッシュを含むガスを前記実施例1〜2及び比較例1〜6で得られた触媒付パティキュレートフィルター又はパティキュレートフィルターに通過させた。処理時間は7時間であった。なお、アッシュ堆積量は、いずれも基材の体積当たり約10.5g/Lであった。   That is, first, calcium sulfate hemihydrate (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., trade name “baked gypsum”) was fired in the atmosphere at 700 ° C. for 5 hours to obtain a simulated ash powder. This powder was dispersed in 33 L / min of air using an aerosol generator (trade name “RGB-1000” manufactured by PALAS), and the gas containing simulated ash of 18 L / min was used as the above Examples 1-2 and It passed through the particulate filter with catalyst or the particulate filter obtained in Comparative Examples 1-6. The processing time was 7 hours. The ash deposition amount was about 10.5 g / L per volume of the substrate.

次に、アッシュ堆積後の前記実施例1〜2及び比較例1〜6の触媒付パティキュレートフィルター又はパティキュレートフィルターに対して、前記のPM酸化活性試験を同様の条件でそれぞれ実施した。得られた結果を、アッシュ堆積後のPM酸化活性とする。   Next, the PM oxidation activity test was performed under the same conditions on the catalyst-attached particulate filters or particulate filters of Examples 1-2 and Comparative Examples 1-6 after ash deposition. The obtained result is defined as PM oxidation activity after ash deposition.

次いで、この試料を1L/分のHO(3%)含む空気の気流中、600℃の温度条件で5時間熱処理した。そして、さらに前記のPM酸化活性試験を同様の条件でそれぞれ実施した。得られた結果を、アッシュ堆積−熱処理後のPM酸化活性とする。 Next, this sample was heat-treated for 5 hours under a temperature condition of 600 ° C. in an air stream containing 1 L / min of H 2 O (3%). And said PM oxidation activity test was further implemented on the same conditions, respectively. The obtained result is defined as PM oxidation activity after ash deposition-heat treatment.

以上により得られた結果を表1に示す。また、アッシュ堆積後及びアッシュ堆積−熱処理後の触媒のPM酸化活性評価結果として、実施例1〜2で得られたアッシュ堆積後及びアッシュ堆積−熱処理後の排ガス浄化用触媒(触媒付パティキュレートフィルター)及び比較例1〜6で得られたアッシュ堆積後及びアッシュ堆積−熱処理後の比較用触媒(触媒付パティキュレートフィルター又はパティキュレートフィルター)における50%PM酸化温度を示すグラフを図2に示す。   The results obtained as described above are shown in Table 1. Further, as an evaluation result of the PM oxidation activity of the catalyst after ash deposition and ash deposition-heat treatment, the exhaust gas purifying catalyst (catalyst particulate filter with catalyst) after ash deposition and after ash deposition-heat treatment obtained in Examples 1-2. 2) and a graph showing the 50% PM oxidation temperature of the comparative catalyst (catalyst-attached particulate filter or particulate filter) after ash deposition and ash deposition-heat treatment obtained in Comparative Examples 1 to 6 are shown in FIG.

<評価結果>
表1、図1及び2に記載した結果からも明らかなように、本発明の実施例1〜2の排ガス浄化用触媒は、十分に高度なPM酸化活性を有し、しかもアッシュの堆積による粒子状物質の酸化性能の低下が十分に抑制され、アッシュの堆積後においても十分に高度なPM酸化活性を発揮することが可能な排ガス浄化用触媒であることが確認された。
<Evaluation results>
As is apparent from the results shown in Table 1 and FIGS. 1 and 2, the exhaust gas purifying catalysts of Examples 1 and 2 of the present invention have sufficiently high PM oxidation activity and particles due to ash deposition. It has been confirmed that the catalyst is an exhaust gas purifying catalyst that sufficiently suppresses the deterioration of the oxidation performance of the particulate matter and can exhibit sufficiently high PM oxidation activity even after ash deposition.

なお、図1に記載した結果からも明らかなように、実施例1〜2及び比較例1〜5の触媒付パティキュレートフィルターでは、比較例7のパティキュレートフィルターと比べて50%PM酸化温度が低温化した。すなわち、これらの触媒付パティキュレートフィルターはPM酸化に触媒作用を与えると言える。一方、比較例6の触媒付パティキュレートフィルターの50%PM酸化温度は比較例7とほぼ同じであり、今回の実験条件ではPt−Pd/AlはPM酸化に対してほとんど触媒活性を示さないことが確認された。また、実施例1〜2の触媒付パティキュレートフィルターは、すべての試料の中で最も高いPM酸化活性を示し、BaSOやSrSO担体に担持されたAgSOが特に高いPM酸化活性を発現することが確認された。 As is clear from the results described in FIG. 1, the particulate filters with catalysts of Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 to 5 have a 50% PM oxidation temperature as compared with the particulate filter of Comparative Example 7. The temperature was lowered. That is, it can be said that these particulate filters with catalyst catalyze PM oxidation. On the other hand, the 50% PM oxidation temperature of the particulate filter with catalyst of Comparative Example 6 is almost the same as that of Comparative Example 7, and Pt—Pd / Al 2 O 3 exhibits almost catalytic activity for PM oxidation under the present experimental conditions. It was confirmed not to show. Moreover, the particulate filter with catalyst of Examples 1 and 2 showed the highest PM oxidation activity among all the samples, and Ag 2 SO 4 supported on BaSO 4 or SrSO 4 support showed particularly high PM oxidation activity. Expression was confirmed.

また、図2に記載した結果からも明らかなように、比較例2、3及び5の触媒付パティキュレートフィルターの50%PM酸化温度は、アッシュ堆積後とアッシュ堆積−熱処理後のいずれの比較用触媒も比較例7とほぼ同じになった。すなわち、これらの触媒付パティキュレートフィルターは、一旦アッシュが堆積すると触媒活性を消失することが確認された。一方、実施例1と2及び比較例1と4の触媒付パティキュレートフィルターは、アッシュ堆積後の50%PM酸化温度が比較例7よりも低温化しており、触媒の上にアッシュが堆積しても触媒作用を与えることができると言える。アッシュ堆積後において実施例1及び2の触媒付パティキュレートフィルターは、全ての試料の中で最も高いPM酸化活性を示した。これは、PM酸化活性試験中に、BaSOやSrSO担体に担持されたAgSOの一部がアッシュ粒子へ移動し、アッシュ上でPM酸化活性を発現したものと考えられる。さらに、アッシュ堆積−熱処理後の実施例1及び2の排ガス浄化用触媒(触媒付パティキュレートフィルター)は、アッシュ堆積後よりPM酸化活性が高くなり、ほぼ初期とほぼ同等の活性となった。これは、熱処理によりAgSOがさらにアッシュ粒子へ移動し、アッシュ上でPM酸化活性を発現する活性サイトが多くなったためと考えられる。以上のことから、BaSOやSrSO担体に担持されたAgSOが特に高い耐アッシュ性能を有することが確認された。 Further, as is clear from the results shown in FIG. 2, the 50% PM oxidation temperature of the particulate filter with catalyst of Comparative Examples 2, 3 and 5 is for comparison after either ash deposition or after ash deposition-heat treatment. The catalyst was almost the same as in Comparative Example 7. That is, it was confirmed that these particulate filters with a catalyst lose catalytic activity once the ash is deposited. On the other hand, in the particulate filters with catalysts of Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 4, the 50% PM oxidation temperature after ash deposition was lower than that of Comparative Example 7, and ash was deposited on the catalyst. It can also be said that it can provide a catalytic action. After ash deposition, the catalyzed particulate filters of Examples 1 and 2 showed the highest PM oxidation activity among all samples. This is considered that during the PM oxidation activity test, part of Ag 2 SO 4 supported on the BaSO 4 or SrSO 4 carrier moved to the ash particles and expressed the PM oxidation activity on the ash. Further, the exhaust gas purifying catalyst (particulate filter with catalyst) of Examples 1 and 2 after the ash deposition-heat treatment had higher PM oxidation activity than that after the ash deposition, and almost the same activity as the initial stage. This is presumably because Ag 2 SO 4 further moved to the ash particles by the heat treatment, and the number of active sites that express PM oxidation activity on the ash increased. From the above, it was confirmed that Ag 2 SO 4 supported on BaSO 4 or SrSO 4 carrier has particularly high ash resistance.

以上の結果より、バリウムのオキソ酸塩及び/又はストロンチウムのオキソ酸塩からなる担体に銀のオキソ酸塩を担持させた排ガス浄化用触媒とすることにより、十分に高度なPM酸化活性を有し、しかもアッシュの堆積による粒子状物質の酸化性能の低下が十分に抑制され、アッシュの堆積後においても十分に高度なPM酸化活性を発揮することが確認された。これより、PMを酸化する触媒として有用であることが確認された。   From the above results, the catalyst for exhaust gas purification in which a silver oxo acid salt is supported on a carrier made of barium oxo acid salt and / or strontium oxo acid salt has sufficiently high PM oxidation activity. In addition, it was confirmed that the decrease in the oxidation performance of the particulate matter due to the ash deposition was sufficiently suppressed, and a sufficiently high PM oxidation activity was exhibited even after the ash deposition. From this, it was confirmed that it is useful as a catalyst for oxidizing PM.

以上説明したように、本発明によれば、十分に高度なPM酸化活性を有し、しかもアッシュの堆積による粒子状物質の酸化性能の低下が十分に抑制され、アッシュの堆積後においても十分に高度なPM酸化活性を発揮することが可能な排ガス浄化用触媒、それを用いた排ガス浄化フィルタ並びに排ガス浄化方法を提供することが可能となる。   As described above, according to the present invention, the present invention has a sufficiently high PM oxidation activity, and the deterioration of the oxidation performance of the particulate matter due to the ash deposition is sufficiently suppressed, and even after the ash deposition. It is possible to provide an exhaust gas purification catalyst capable of exhibiting a high degree of PM oxidation activity, an exhaust gas purification filter using the same, and an exhaust gas purification method.

したがって、本発明の排ガス浄化用触媒、それを用いた排ガス浄化フィルタ及び排ガス浄化方法は、ディーゼルエンジンなどの内燃機関からの排ガス中に含まれる粒子状物質を浄化するためのPM酸化触媒、それを用いた排ガス浄化フィルタ又は排ガス浄化方法などとして特に有用である。   Therefore, the exhaust gas purifying catalyst of the present invention, the exhaust gas purifying filter and the exhaust gas purifying method using the same, a PM oxidation catalyst for purifying particulate matter contained in exhaust gas from an internal combustion engine such as a diesel engine, It is particularly useful as the exhaust gas purification filter or exhaust gas purification method used.

さらに、本発明の排ガス浄化用触媒においては、前記銀のオキソ酸塩の担持量が、前記担体と前記銀のオキソ酸塩との総量に対して金属銀換算で0.1〜50質量%であることが好ましい。 Furthermore, in the exhaust gas purifying catalyst of the present invention, the supported amount of the silver oxoacid salt is 0.1 to 50% by mass in terms of metallic silver with respect to the total amount of the carrier and the silver oxoacid salt. Preferably there is.

(比較例5)
アルミナゾル(日産化学工業社製、商品名「AS−520」、平均粒径10〜20nm)を、コージェライト製のパティキュレートフィルター(DPF)基材(日本ガイシ社製、直径30mm×長さ50mm、気孔率60%、平均細孔径30μm)の隔壁細孔内部に入り込むように含浸させた後、吸引機で余分なスラリーを除去し、110℃で約3時間乾燥した後、大気中500℃の焼成温度で5時間焼成することにより、アルミナ(Al)のコート層が形成された前記基材を得た。前記基材(DPF)の容量1L当たりのアルミナの担持量(コート量)は30g/Lであった。
(Comparative Example 5)
Alumina sol (manufactured by Nissan Chemical Industries, trade name “AS-520”, average particle size of 10-20 nm ) is a cordierite particulate filter (DPF) substrate (manufactured by NGK, diameter 30 mm × length 50 mm, After impregnation so as to enter the inside of the partition pores having a porosity of 60% and an average pore diameter of 30 μm, the excess slurry is removed with a suction machine, dried at 110 ° C. for about 3 hours, and then fired at 500 ° C. in the atmosphere. By firing at a temperature for 5 hours, the above-mentioned base material on which a coat layer of alumina (Al 2 O 3 ) was formed was obtained. The amount of alumina supported (coat amount) per liter of the base material (DPF) was 30 g / L.

次いで、この試料を1L/分のHO(3%)含む空気の気流中、600℃の温度条件で5時間熱処理した。そして、さらに前記のPM酸化活性試験を同様の条件でそれぞれ実施した。得られた結果を、アッシュ堆積−熱処理後のPM酸化活性とする。 Then the sample in a stream of air containing 1L / min H 2 O (3%), was heat-treated for 5 hours at a temperature of 600 ° C.. And said PM oxidation activity test was further implemented on the same conditions, respectively. The obtained result is defined as PM oxidation activity after ash deposition-heat treatment.

なお、図1に記載した結果からも明らかなように、実施例1〜2及び比較例1〜の触媒付パティキュレートフィルターでは、比較例のパティキュレートフィルターと比べて50%PM酸化温度が低温化した。すなわち、これらの触媒付パティキュレートフィルターはPM酸化に触媒作用を与えると言える。一方、比較例の触媒付パティキュレートフィルターの50%PM酸化温度は比較例とほぼ同じであり、今回の実験条件ではPt−Pd/AlはPM酸化に対してほとんど触媒活性を示さないことが確認された。また、実施例1〜2の触媒付パティキュレートフィルターは、すべての試料の中で最も高いPM酸化活性を示し、BaSOやSrSO担体に担持されたAgSOが特に高いPM酸化活性を発現することが確認された。 As is clear from the results shown in FIG. 1, the particulate filters with catalysts of Examples 1-2 and Comparative Examples 1-4 have a 50% PM oxidation temperature as compared with the particulate filter of Comparative Example 6. The temperature was lowered. That is, it can be said that these particulate filters with catalyst catalyze PM oxidation. On the other hand, the 50% PM oxidation temperature of the particulate filter with catalyst of Comparative Example 5 is almost the same as that of Comparative Example 6, and Pt—Pd / Al 2 O 3 has almost catalytic activity for PM oxidation under the present experimental conditions. It was confirmed not to show. Moreover, the particulate filter with catalyst of Examples 1 and 2 showed the highest PM oxidation activity among all the samples, and Ag 2 SO 4 supported on BaSO 4 or SrSO 4 support showed particularly high PM oxidation activity. Expression was confirmed.

また、図2に記載した結果からも明らかなように、比較例2及の触媒付パティキュレートフィルターの50%PM酸化温度は、アッシュ堆積後とアッシュ堆積−熱処理後のいずれの比較用触媒も比較例とほぼ同じになった。すなわち、これらの触媒付パティキュレートフィルターは、一旦アッシュが堆積すると触媒活性を消失することが確認された。一方、実施例1と2及び比較例1との触媒付パティキュレートフィルターは、アッシュ堆積後の50%PM酸化温度が比較例よりも低温化しており、触媒の上にアッシュが堆積しても触媒作用を与えることができると言える。アッシュ堆積後において実施例1及び2の触媒付パティキュレートフィルターは、全ての試料の中で最も高いPM酸化活性を示した。これは、PM酸化活性試験中に、BaSOやSrSO担体に担持されたAgSOの一部がアッシュ粒子へ移動し、アッシュ上でPM酸化活性を発現したものと考えられる。さらに、アッシュ堆積−熱処理後の実施例1及び2の排ガス浄化用触媒(触媒付パティキュレートフィルター)は、アッシュ堆積後よりPM酸化活性が高くなり、ほぼ初期とほぼ同等の活性となった。これは、熱処理によりAgSOがさらにアッシュ粒子へ移動し、アッシュ上でPM酸化活性を発現する活性サイトが多くなったためと考えられる。以上のことから、BaSOやSrSO担体に担持されたAgSOが特に高い耐アッシュ性能を有することが確認された。 Further, as is apparent from the results described in FIG. 2, 50% PM oxidation temperature of the catalyst with a particulate filter of Comparative Example 2及 beauty 4 after Ash deposition and ash deposition - catalyst for comparison or after heat treatment Was almost the same as Comparative Example 6 . That is, it was confirmed that these particulate filters with a catalyst lose catalytic activity once the ash is deposited. On the other hand, in the particulate filters with catalysts of Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 3 , the 50% PM oxidation temperature after ash deposition was lower than that of Comparative Example 6 , and ash was deposited on the catalyst. It can also be said that it can provide a catalytic action. After ash deposition, the catalyzed particulate filters of Examples 1 and 2 showed the highest PM oxidation activity among all samples. This is considered that during the PM oxidation activity test, part of Ag 2 SO 4 supported on the BaSO 4 or SrSO 4 carrier moved to the ash particles and expressed the PM oxidation activity on the ash. Further, the exhaust gas purifying catalyst (particulate filter with catalyst) of Examples 1 and 2 after the ash deposition-heat treatment had higher PM oxidation activity than that after the ash deposition, and almost the same activity as the initial stage. This is presumably because Ag 2 SO 4 further moved to the ash particles by the heat treatment, and the number of active sites that express PM oxidation activity on the ash increased. From the above, it was confirmed that Ag 2 SO 4 supported on BaSO 4 or SrSO 4 carrier has particularly high ash resistance.

Claims (6)

バリウムのオキソ酸塩及び/又はストロンチウムのオキソ酸塩からなる担体と、該担体に担持されている銀のオキソ酸塩とを備え、
前記バリウムのオキソ酸塩が、ホウ素、リン及び硫黄からなる群より選択される少なくとも1種を含むオキソ酸塩であり、
前記ストロンチウムのオキソ酸塩が、ホウ素、リン及び硫黄からなる群より選択される少なくとも1種を含むオキソ酸塩であり、
前記銀のオキソ酸塩が、リン及び硫黄からなる群より選択される少なくとも1種を含むオキソ酸塩である、
ことを特徴とする排ガス浄化用触媒。
A support comprising a barium oxoacid salt and / or a strontium oxoacid salt, and a silver oxoacid salt supported on the support,
The barium oxoacid salt is an oxoacid salt containing at least one selected from the group consisting of boron, phosphorus and sulfur,
The strontium oxoacid salt is an oxoacid salt containing at least one selected from the group consisting of boron, phosphorus and sulfur,
The silver oxo acid salt is an oxo acid salt containing at least one selected from the group consisting of phosphorus and sulfur.
An exhaust gas purifying catalyst characterized by that.
前記バリウムのオキソ酸塩が、硫酸バリウム(BaSO)及び亜硫酸バリウム(BaSO)からなる群より選択される少なくとも1種であり、
前記ストロンチウムのオキソ酸塩が、硫酸ストロンチウム(SrSO)及び亜硫酸ストロンチウム(SrSO)からなる群より選択される少なくとも1種であることを特徴とする請求項1に記載の排ガス浄化用触媒。
The barium oxoacid salt is at least one selected from the group consisting of barium sulfate (BaSO 4 ) and barium sulfite (BaSO 3 );
2. The exhaust gas purifying catalyst according to claim 1, wherein the strontium oxoacid salt is at least one selected from the group consisting of strontium sulfate (SrSO 4 ) and strontium sulfite (SrSO 3 ).
前記銀のオキソ酸塩が、硫酸銀(AgSO)及び亜硫酸銀(AgSO)からなる群より選択される少なくとも1種であることを特徴とする請求項1又は2に記載の排ガス浄化用触媒。 The silver oxoacid salt is at least one selected from the group consisting of silver sulfate (Ag 2 SO 4 ) and silver sulfite (Ag 2 SO 3 ). Exhaust gas purification catalyst. 前記銀のオキソ酸塩の担持量が、前記担体と前記銀のオキソ酸塩との総量に対して金属銀換算で1〜50質量%であることを特徴とする請求項1〜3のうちのいずれか一項に記載の排ガス浄化用触媒。   The amount of the silver oxoacid salt supported is 1 to 50% by mass in terms of metallic silver with respect to the total amount of the carrier and the silver oxoacid salt. The exhaust gas purifying catalyst according to any one of the above. 請求項1〜4のうちのいずれか一項に記載の排ガス浄化用触媒を通気性基材に担持せしめてなることを特徴とする排ガス浄化フィルタ。   An exhaust gas purification filter comprising the exhaust gas purification catalyst according to any one of claims 1 to 4 supported on a breathable base material. 請求項1〜4のうちのいずれか一項に記載の排ガス浄化用触媒に内燃機関からの排ガスを接触せしめて粒子状物質(PM)を酸化除去することを特徴とする排ガス浄化方法。   An exhaust gas purification method comprising contacting exhaust gas from an internal combustion engine with the exhaust gas purification catalyst according to claim 1 to oxidize and remove particulate matter (PM).
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