JPH10118490A

JPH10118490A - 排ガス浄化触媒及びこれを用いた排ガス浄化フィルタ

Info

Publication number: JPH10118490A
Application number: JP8280485A
Authority: JP
Inventors: Nobuyuki Tokubuchi; 信行徳渕; Tatsuro Miyazaki; 達郎宮▲崎▼; Masaaki Arita; 雅昭有田; Masahiro Inoue; 雅博井上
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1996-10-23
Filing date: 1996-10-23
Publication date: 1998-05-12
Anticipated expiration: 2016-10-23
Also published as: JP3900563B2

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、パティキュレートを低温で燃焼で
きる高い触媒活性を有し、かつ耐熱性及び硫黄酸化物に
対する耐被毒性に優れた排ガス浄化触媒の提供、及びこ
の排ガス浄化触媒が担持され、パティキュレートの燃焼
効率が高く、かつ耐久性に優れた排ガス浄化フィルタの
提供を目的とする。【解決手段】本発明の排ガス浄化触媒は、アルカリ金
属のケイ酸塩，アルミン酸塩，ジルコン酸塩の内の少な
くとも１以上からなる構成よりなる。また、本発明の排
ガス浄化フィルタは、ハニカムフィルタと、ハニカムフ
ィルタ上に担持された本発明の排ガス浄化触媒と、を有
する構成よりなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ディーゼルエンジ
ンから排出される排ガス中に含まれるパティキュレート
（微粒子状炭素及び未燃炭化水素）を燃焼させる排ガス
浄化触媒、及びパティキュレートを捕集して燃焼させる
排ガス浄化触媒を担持した排ガス浄化フィルタに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、ディーゼルエンジンから排出され
る排ガス中に含まれるパティキュレートが環境保護や人
体への影響等から段階的に規制されてきている。

【０００３】このようなパティキュレートを排ガス中か
ら除去する方法として、ディーゼルエンジンの排気系に
耐熱性セラミックからなるハニカムフィルタを配設し、
このハニカムフィルタにパティキュレートを捕集して排
ガス中から除去した後、パティキュレートが所定量堆積
したところで、ハニカムフィルタを加熱する等してパテ
ィキュレートを燃焼し、炭酸ガスに変えて大気中に放出
する方法がある。しかしながら、この方法はハニカムフ
ィルタにおいて連続的にパティキュレートを捕集し、燃
焼させることができないとともに、ハニカムフィルタの
加熱手段又はハニカムフィルタに加熱された空気や排ガ
スを送るための送風及び加熱手段が必要となるため、排
ガスを浄化する装置全体としては大がかりになり、また
装置コストが高くなるという問題がある。

【０００４】そこで、ハニカムフィルタの表面にパティ
キュレートを燃焼させる排ガス浄化触媒を担持した排ガ
ス浄化フィルタを用いて、ハニカムフィルタへのパティ
キュレートの捕集とともに、連続的にパティキュレート
を燃焼させる方法がある。この方法によれば、連続的に
排ガスを浄化できるとともに、触媒作用によってパティ
キュレートの燃焼温度を低下させることが可能となり、
ハニカムフィルタを加熱するためのエネルギーを低減し
たり、または特別な加熱手段を用いることなくパティキ
ュレートを燃焼できる可能性がある。また、燃焼温度の
低下によって、パティキュレートの燃焼熱によりハニカ
ムフィルタに割れや溶損が生じることを防止することが
できる。

【０００５】このような排ガス浄化触媒としては、従来
より種々の金属酸化物や白金等の貴金属、またペロブス
カイト型複合酸化物等が知られている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の排ガス浄化触媒は、パティキュレートの燃焼熱によ
り酸化や焼結を起こして表面積の低下等が生じ、結果的
に触媒活性が低下する傾向があるとともに、排ガス中に
含まれる硫黄酸化物で被毒されて、数十時間の使用で著
しく触媒活性が低下するという問題を有していた。すな
わち、使用初期における触媒活性は優れていても、長期
間のパティキュレートの捕集燃焼に対しては耐熱性及び
耐被毒性に欠けていた。

【０００７】また、耐久性を向上させようとすると初期
の触媒活性の高いものが得られず、実用的には、排ガス
温度程度の低温でパティキュレートを燃焼できるまでの
高い触媒活性を有する排ガス浄化触媒が得られていな
い。

【０００８】本発明は上記従来の課題を解決するもので
あり、パティキュレートを低温で燃焼できる高い触媒活
性を有し、かつ耐熱性及び硫黄酸化物に対する耐被毒性
に優れた排ガス浄化触媒の提供、及びこの排ガス浄化触
媒が担持され、パティキュレートの燃焼効率が高く、か
つ耐久性に優れた排ガス浄化フィルタの提供を目的とす
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明の排ガス浄化触媒は、アルカリ金属のケイ酸
塩，アルミン酸塩，ジルコン酸塩の内の少なくとも１以
上からなる構成よりなる。

【００１０】この構成により、アルカリ金属の高い触媒
活性によりパティキュレートを排ガス温度付近の低温で
燃焼することが可能になるとともに、熱的に安定でかつ
排ガス中の硫黄酸化物に対する反応性の低いケイ酸塩，
アルミン酸塩，ジルコン酸塩であることから、パティキ
ュレートを継続的に燃焼させる上での耐熱性及び硫黄酸
化物に対する耐被毒性を向上させることができる。した
がって、パティキュレートを低温で燃焼できる高い触媒
活性を有し、かつ耐熱性及び硫黄酸化物に対する耐被毒
性に優れた排ガス浄化触媒を提供することができる。

【００１１】また、本発明の排ガス浄化フィルタは、ハ
ニカムフィルタと、ハニカムフィルタ上に担持された本
発明の排ガス浄化触媒と、を有する構成よりなる。

【００１２】この構成により、触媒活性が高く、耐熱性
及び耐被毒性に優れた本発明の排ガス浄化触媒を担持し
ていることによって、他の加熱手段等を用いることなく
排ガス温度付近において高い燃焼効率でパティキュレー
トの燃焼除去することができるとともに、パティキュレ
ートを低温で燃焼できることからハニカムフィルタの割
れや溶損が防止され、排ガス浄化フィルタの耐久性を向
上させることができるという作用を有する。したがっ
て、パティキュレートの燃焼効率が高く、かつ耐久性に
優れた排ガス浄化フィルタを提供することができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、アルカリ金属のケイ酸塩，アルミン酸塩，ジルコン
酸塩の内の少なくとも１以上からなることとしたもので
あり、アルカリ金属の高い触媒活性によりパティキュレ
ートを排ガス温度付近の低温で燃焼することが可能にな
るとともに、熱的に安定でかつ排ガス中の硫黄酸化物に
対する反応性の低いケイ酸塩，アルミン酸塩，ジルコン
酸塩であることから、パティキュレートを継続的に燃焼
させる上での耐熱性及び硫黄酸化物に対する耐被毒性を
向上させることができるという作用を有する。

【００１４】本発明の請求項２に記載の発明は、請求項
１に記載の発明において、アルカリ金属がルビジウム又
はリチウムであることとしたものであり、種々のアルカ
リ金属の中でも、特に触媒活性の高い排ガス浄化触媒が
得られるという作用を有する。

【００１５】本発明の請求項３に記載の発明は、請求項
１又は２の内のいずれか１に記載の発明において、ケイ
酸塩が、Ａ₂ＳｉＯ₃，Ａ₂Ｓｉ₂Ｏ₅，Ａ₂Ｓｉ₄Ｏ₉，Ａ₄
ＳｉＯ₄，Ａ₈ＳｉＯ₆（Ａはアルカリ金属）の内の少な
くとも１以上からなることとしたものであり、構造的な
安定性が向上することにより、耐熱性及び耐被毒性をよ
り高めることができるという作用を有する。

【００１６】本発明の請求項４に記載の発明は、請求項
３に記載の発明において、ケイ酸塩がＲｂ₂ＳｉＯ₃又は
Ｌｉ₂ＳｉＯ₃であることとしたものであり、種々のケイ
酸塩の中でもより触媒活性の高く、かつ耐熱性及び耐被
毒性に優れた排ガス浄化触媒が得られるという作用を有
する。

【００１７】本発明の請求項５に記載の発明は、請求項
１又は２の内のいずれか１に記載の発明において、アル
ミン酸塩が、ＡＡｌＯ₂，ＡＡｌ₅Ｏ₈，Ａ₅ＡｌＯ₄（Ａ
はアルカリ金属）の内の少なくとも１以上からなること
としたものであり、構造的な安定性が向上することによ
り、耐熱性及び耐被毒性をより高めることができるとい
う作用を有する。

【００１８】本発明の請求項６に記載の発明は、請求項
５に記載の発明において、アルミン酸塩がＬｉＡｌＯ₂
であることとしたものであり、種々のアルミン酸塩の中
でもより触媒活性の高く、かつ耐熱性及び耐被毒性に優
れた排ガス浄化触媒が得られるという作用を有する。

【００１９】本発明の請求項７に記載の発明は、請求項
１又は２の内のいずれか１に記載の発明において、ジル
コン酸塩が、Ａ₂ＺｒＯ₃，Ａ₂Ｚｒ₂Ｏ₅，Ａ₂Ｚｒ₄Ｏ₉，
Ａ₄ＺｒＯ₄，Ａ₈ＺｒＯ₆（Ａはアルカリ金属）の内の少
なくとも１以上からなることとしたものであり、構造的
な安定性が向上することにより、耐熱性及び耐被毒性を
より高めることができるという作用を有する。

【００２０】本発明の請求項８に記載の発明は、請求項
７に記載の発明において、ジルコン酸塩がＬｉ₂ＺｒＯ₃
であることとしたものであり、種々のジルコン酸塩の中
でもより触媒活性の高く、かつ耐熱性及び耐被毒性に優
れた排ガス浄化触媒が得られるという作用を有する。

【００２１】本発明の請求項９に記載の発明は、ハニカ
ムフィルタと、ハニカムフィルタ上に担持された請求項
１乃至８の内のいずれか１に記載の排ガス浄化触媒と、
を有することとしたものであり、触媒活性が高く、耐熱
性及び耐被毒性に優れた本発明の排ガス浄化触媒を担持
していることによって、他の加熱手段等を用いることな
く排ガス温度付近において高い燃焼効率でパティキュレ
ートの燃焼除去することができるとともに、パティキュ
レートを低温で燃焼できることからハニカムフィルタの
割れや溶損が防止され、排ガス浄化フィルタの耐久性を
向上させることができるという作用を有する。

【００２２】ハニカムフィルタとしては、金属製、又は
ムライト，コージェライト，チタン酸アルミニウム等の
セラミック製のものが用いられる。

【００２３】本発明の請求項１０に記載の発明は、請求
項９に記載の発明において、排ガス浄化触媒の担持量
が、ハニカムフィルタの重量に対して、１〜３０重量
％、好ましくは３〜１０重量％であることとしたもので
あり、高い燃焼効率を維持しながら、排ガスフィルタに
おける排ガスの圧損の増加を防止して、エンジンへの負
荷の増大を抑制することができるという作用を有する。

【００２４】排ガス浄化触媒の担持量が、３重量％より
も小さくなるにつれてパティキュレートを低温で十分に
燃焼除去できなくなる傾向を生じ、また１０重量％より
も大きくなるにつれて、排ガスフィルタ内での圧損が増
加して、エンジンへ過大な負荷がかかる傾向を生じるた
め、いずれも好ましくない。また、排ガス浄化触媒の担
持量が、１重量％よりも小さくと、また３０重量％より
も大きくなると上記傾向が著しくなるため、特に好まし
くない。

【００２５】以下に、本発明を実施例により詳細に説明
する。

【００２６】

【実施例】

（実施例１）第１実施例の排ガス浄化触媒として、微粒
子状のケイ酸ルビジウムＲｂ₂ＳｉＯ₃（添川理化学社
製）を用いた。このＲｂ₂ＳｉＯ₃は、Ｘ線回折法による
構造解析によりほぼＲｂ₂ＳｉＯ₃単相であることを確認
した。

【００２７】第１実施例の排ガス浄化触媒について、以
下のような燃焼試験、耐熱性評価試験、耐被毒性評価試
験を行った。

【００２８】まず、燃焼試験の試験方法を説明する。デ
ィーゼルエンジン（トヨタ製、３Ｂ、排気量３４３１ｃ
ｃ）を回転数１５００ｒｐｍ，トルク２１ｋｇｍの高負
荷モードで作動させて、排ガス中に含まれるパティキュ
レートを触媒を全く担持していないコージェライト製の
ハニカムフィルタを用いて捕集した。ハニカムフィルタ
から採取したパティキュレートと第１実施例の排ガス浄
化触媒を重量比１：１で混合した混合粉末１０ｍｇを熱
分析装置（セイコー電子工業社製、ＴＧ／ＤＴＡ３２
０）の加熱炉内に設置し、加熱炉内に乾燥空気を５０ｃ
ｃ／ｍｉｎで導入しながら、昇温速度５℃／ｍｉｎで加
熱した。この時、パティキュレートの燃焼に伴って混合
粉末の重量が減少する際の減少速度が最大となったとこ
ろで、パティキュレートの燃焼温度を決定した。

【００２９】次に、耐熱性評価試験の試験方法を説明す
る。第１実施例の排ガス浄化触媒２００ｍｇを電気炉内
に設置し、２００℃／ｈで１０００℃まで昇温してから
５０ｈ保持した後、２００℃／ｈで常温まで降温する熱
処理を行った。この後前述の燃焼試験を行い、熱処理後
における燃焼温度を決定した。

【００３０】次に、耐被毒性評価試験の試験方法を説明
する。石英ガラス管内に第１実施例の排ガス浄化触媒２
００ｍｇを設置し、排ガス浄化触媒の近傍に熱電対を配
設した。石英ガラス管の外周に近設された円筒状の電気
炉により排ガス浄化触媒を３５０℃に加熱した状態で、
石英ガラス管内に２１ｖｏｌ％のＯ₂と１０００ｐｐｍ
のＳＯ₂を含むＮ₂ガスを通気して５０時間保持する被毒
処理を行った。この後前述の燃焼試験を行い、被毒処理
後における燃焼温度を決定した。

【００３１】第１実施例の排ガス浄化触媒について、燃
焼試験、耐熱性評価試験、耐被毒性評価試験の各試験に
おける燃焼温度を（表１）に示した。

【００３２】

【表１】

【００３３】別に実施したパティキュレートのみの燃焼
における燃焼温度が約６００℃であったのに対して、
（表１）に示したように、第１実施例の排ガス浄化触媒
を用いた場合の燃焼温度は３２０℃と極めて低く、また
熱処理後においても燃焼温度はほとんど変化しないこと
が明らかとなった。さらに、被毒処理後における燃焼温
度も３３５℃であり、第１実施例の排ガス浄化触媒は高
い触媒活性を有するとともに、耐熱性及び硫黄酸化物に
対する耐被毒性においても優れていることが判明した。
また、本実施例の排ガス浄化触媒は、触媒活性を高める
ために貴金属が添加されていた従来の排ガス浄化触媒に
比べると、より低コストで高い触媒活性を得ることがで
きる。

【００３４】尚、第１実施例として示したＲｂ₂ＳｉＯ₃
単相からなる排ガス浄化触媒の他に、製造条件を変えて
ケイ酸ルビジウムを調製したところ、Ｒｂ₂ＳｉＯ₃相を
主成分としてＲｂ₂Ｓｉ₂Ｏ₅、Ｒｂ₂Ｓｉ₄Ｏ₉、Ｒｂ₄Ｓ
ｉＯ₄、又はＲｂ₈ＳｉＯ₆等が種々の割合で混在する排
ガス浄化触媒が得られた。これらのついても、燃焼試
験、耐熱性評価試験、耐被毒性評価試験を実施した結
果、Ｒｂ₂ＳｉＯ₃単相の場合と同程度に低い燃焼温度を
有し、また熱処理や被毒処理に対しても優れた耐久性を
示すことが判明した。

【００３５】（実施例２〜実施例４）第２実施例〜第４
実施例の排ガス浄化触媒として、微粒子状のケイ酸リチ
ウムＬｉ₂ＳｉＯ₃（添川理化学社製）、ジルコン酸リチ
ウムＬｉ₂ＺｒＯ₃（添川理化学社製）、アルミン酸リチ
ウムＬｉＡｌＯ₂（添川理化学社製）を各々用い、第１
実施例と同様な方法により、燃焼試験及び耐熱性評価試
験を行った。

【００３６】第２実施例〜第４実施例の排ガス浄化触媒
について、燃焼試験、耐熱性評価試験の各試験における
燃焼温度を（表１）に示した。（表１）に示したよう
に、第２実施例〜第４実施例の排ガス浄化触媒を用いた
場合の燃焼温度は、それぞれ４３５℃、４３４℃、４６
３℃であり、またいずれの実施例の排ガス浄化触媒にお
いても熱処理後による燃焼温度の上昇は小さかった。デ
ィーゼルエンジンから排出される排ガス温度は一例とし
て４２０〜４６０℃であることから、第２実施例〜第４
実施例の排ガス浄化触媒によれば排ガス温度及びその近
傍においてパティキュレートを燃焼できることが判っ
た。

【００３７】（比較例１）ペロブスカイト型酸化物であ
るＬａＣｒＯ₃のＬａの一部をＬｉで置換し、これを第
１比較例として、第１実施例と同様な方法により燃焼試
験、耐熱性評価試験、耐被毒性評価試験を行った。

【００３８】第１比較例の排ガス浄化触媒について、燃
焼試験、耐熱性評価試験の各試験における燃焼温度を
（表１）に示した。（表１）に示したように、第１比較
例の排ガス浄化触媒は、熱処理前の燃焼温度は第４実施
例の排ガス浄化触媒と同程度であったが、熱処理後や被
毒処理後の燃焼温度は著しく上昇し、熱処理や被毒処理
による活性の低下が極めて大きいことが判った。

【００３９】（実施例５）本発明の排ガス浄化触媒を担
持した第５実施例の排ガス浄化フィルタを以下のように
して作製した。

【００４０】ハニカムフィルタとしては、コージェライ
ト製の円柱状で、直径及び高さが５．６６インチ、セル
密度が断面積の１平方インチ当たり１００セルのものを
使用した。このハニカムフィルタを、ケイ酸ルビジウム
Ｒｂ₂ＳｉＯ₃（添川理化学社製）１００ｇに水２００ｇ
を加えて攪拌したスラリー液に浸漬した。スラリー液か
らハニカムフィルタを取り出した後、ハニカムフィルタ
のセル内に付着した余分なスラリー液を圧縮空気を吹き
つけて取り除き、乾燥させてから５００℃で５時間焼成
することによりハニカムフィルタにケイ酸ルビジウムか
らなる排ガス浄化触媒を担持させた。尚、排ガス浄化触
媒の担持量は、焼成後の重量でハニカムフィルタの重量
に対して約８重量％であった。

【００４１】上記方法により作製した第５実施例の排ガ
ス浄化フィルタについて、以下のような燃焼試験を行っ
た。第５実施例の排ガス浄化フィルタの外周にインター
ラムを巻いた後、排ガス流入口と排ガス流出口が形成さ
れたステンレス製の容器内に収納し、この容器をディー
ゼルエンジン（トヨタ製、３Ｂ型、排気量３４３１ｃ
ｃ）のエキゾーストマニホールドより１ｍの位置に設置
し、ディーゼルエンジンの排気系に接続した。この後、
ディーゼルエンジンを回転数１５００ｒｐｍ，トルク１
８ｋｇｍ（負荷率８０％）で作動させながら、排ガス浄
化フィルタで６時間パティキュレートの捕集燃焼を行
い、この間に水銀圧力計を用いて排ガスフィルタの前後
における差圧を測定した。

【００４２】尚、捕集燃焼の際の排ガス浄化フィルタ近
傍における排ガス温度は約４３０℃であった。

【００４３】（実施例６）スラリー液を付着させたハニ
カムフィルタを９００℃で焼成したことを除いて、第５
実施例と同様な方法により排ガス浄化フィルタを作製
し、これを第６実施例とした。第６実施例の排ガス浄化
フィルタについても、第５実施例と同様な方法により燃
焼試験を行った。

【００４４】（比較例２）第５実施例の排ガス浄化フィ
ルタで用いたものと同じハニカムフィルタのみからなる
排ガス浄化フィルタを第２比較例とし、第５実施例と同
様な方法により燃焼試験を行った。但し、第２比較例の
排ガス浄化フィルタについては、パティキュレートの捕
集燃焼は２時間で中止した。

【００４５】（評価例１）第５実施例、第６実施例、第
２比較例の各排ガス浄化フィルタの燃焼試験における差
圧の経時変化を図１を用いて説明する。

【００４６】図１は、第５実施例、第６実施例、第２比
較例の各排ガス浄化フィルタの燃焼試験における差圧の
経時変化を示す関係図である。図１に示したように、第
５実施例及び第６実施例の排ガス浄化フィルタについて
は、パティキュレートの捕集開始直後から捕集燃焼の初
期段階において、排ガスフィルタにパティキュレートが
堆積することによる差圧上昇が認められるものの、その
後は差圧がやや低下してほぼ一定値となり、初期段階で
堆積したパティキュレートを含めて、排ガス浄化フィル
タに捕集されたパティキュレートを排ガス温度において
十分に燃焼除去できていることが明らかとなった。又、
燃焼試験の前後における第５実施例及び第６実施例の排
ガスフィルタの重量を測定したところ、その重量変化は
ほとんど認められなかったことから、捕集されたパティ
キュレートを排ガス温度でほぼ完全に燃焼除去できるこ
とが判明した。

【００４７】一方、第２比較例の排ガスフィルタについ
ては、パティキュレートの捕集開始とともに継続的に差
圧が上昇し、２時間を経過したところで差圧が２００ｍ
ｍＨｇに達したため、これ以上の燃焼試験の継続は困難
であった。

【００４８】このように本発明の排ガス浄化触媒を担持
した排ガス浄化フィルタを用いれば、他の加熱手段等を
用いることなく排ガス温度付近において高い燃焼効率で
パティキュレートを燃焼除去することができるととも
に、パティキュレートを低温で燃焼できることからハニ
カムフィルタの割れや溶損が防止され、排ガス浄化フィ
ルタの耐久性を向上させることができる。

【００４９】（実施例７）種々の割合でケイ酸ルビジウ
ムＲｂ₂ＳｉＯ₃（添川理化学社製）と水を混合して攪拌
したスラリー液を調整し、第５実施例の排ガス浄化フィ
ルタに用いたものと同じハニカムフィルタから１ｃｍ角
の立方体に切り出したフィルタ小片を各スラリー溶液に
浸漬してから、第５実施例と同様な方法により、ケイ酸
ルビジウムを種々の担持量で担持させたフィルタ小片を
作製した。

【００５０】次に、各フィルタ小片を、第１実施例と同
様な方法で捕集したパティキュレート６０ｇとエチルア
ルコール１００ｇの混合溶液中に浸漬させた後、取り出
して乾燥し、フィルタ小片１ｇ当たり約５０ｍｇのパテ
ィキュレートを付着させた。

【００５１】このようにしてパティキュレートを付着さ
せた各フィルタ小片を、石英ガラス管内に設置し、フィ
ルタ小片の近傍に熱電対を配設するとともに、石英ガラ
スのガス流出側に炭酸ガス濃度計を設置した。次に、石
英ガラス管の外周に近設された円筒状の電気炉により、
フィルタを２００℃／ｈで昇温しながら、石英ガラス管
内に２１ｖｏｌ％のＯ₂と１０００ｐｐｍのＳＯ₂を含む
Ｎ₂ガスを通気し、炭酸ガス濃度計に炭酸ガス濃度の増
加が認められた温度を燃焼開始温度とした。

【００５２】図２はフィルタ小片に担持したケイ酸ルビ
ジウムの担持量と燃焼開始温度との関係図である。尚、
図２においてケイ酸ルビジウムの担持量は、フィルタ小
片のみの重量に対して、担持されたケイ酸ルビジウムの
重量比として示している。

【００５３】図２に示したように、ケイ酸ルビジウムの
担持量の増加とともに燃焼開始温度は低下したが、担持
量が３重量％〜３０重量％の間では燃焼開始温度がほぼ
一定であることが明らかとなった。また、排ガス温度で
パティキュレートを燃焼させる場合には、図２の結果か
らケイ酸ルビジウムの担持量として１重量％以上が好ま
しいことが判明した。一方、排ガス浄化フィルタでは担
持量が多くなりすぎると、ハニカムフィルタの細孔を排
ガス浄化触媒が塞いで排ガスの圧損を上昇させる。上述
のように本実施例においては、ケイ酸ルビジウムの担持
量が３重量％〜３０重量％までは燃焼開始温度がほぼ一
定であったが、他の実験結果による排ガス浄化フィルタ
内における差圧の上昇を考慮すると、３０重量％は担持
量のほぼ上限であり、差圧の上昇がほとんど認められな
い担持量としては１０重量％であることも判った。

【００５４】以上の結果から、排ガス浄化フィルタに担
持する排ガス浄化触媒は、ハニカムフィルタの重量に対
して、１〜３０重量％、好ましくは３〜１０重量％の重
量比で担持することが望ましいことが判明した。

【００５５】

【発明の効果】以上のように本発明の排ガス浄化触媒に
よれば、アルカリ金属の高い触媒活性によりパティキュ
レートを排ガス温度付近の低温で燃焼することが可能に
なるとともに、熱的に安定でかつ排ガス中の硫黄酸化物
に対する反応性の低いケイ酸塩，アルミン酸塩，ジルコ
ン酸塩であることから、パティキュレートを継続的に燃
焼させる上での耐熱性及び硫黄酸化物に対する耐被毒性
を向上させることができるという優れた効果が得られ
る。

【００５６】また、本発明の排ガス浄化フィルタによれ
ば、触媒活性が高く、耐熱性及び耐被毒性に優れた本発
明の排ガス浄化触媒を担持していることによって、他の
加熱手段等を用いることなく排ガス温度付近において高
い燃焼効率でパティキュレートの燃焼除去することがで
きるとともに、パティキュレートを低温で燃焼できるこ
とからハニカムフィルタの割れや溶損が防止され、排ガ
ス浄化フィルタの耐久性を向上させることができるとい
う優れた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第５実施例、第６実施例、第２比較例の各排ガ
ス浄化フィルタの燃焼試験における差圧の経時変化を示
す関係図

【図２】フィルタ小片に担持したケイ酸ルビジウムの担
持量と燃焼開始温度との関係図

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者井上雅博大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】アルカリ金属のケイ酸塩，アルミン酸塩，
ジルコン酸塩の内の少なくとも１以上からなることを特
徴とする排ガス浄化触媒。
【請求項２】前記アルカリ金属がルビジウム又はリチウ
ムであることを特徴とする請求項１に記載の排ガス浄化
触媒。
【請求項３】前記ケイ酸塩が、Ａ₂ＳｉＯ₃，Ａ₂Ｓｉ₂Ｏ
₅，Ａ₂Ｓｉ₄Ｏ₉，Ａ₄ＳｉＯ₄，Ａ₈ＳｉＯ₆（Ａはアルカ
リ金属）の内の少なくとも１以上からなることを特徴と
する請求項１又は２の内のいずれか１に記載の排ガス浄
化触媒。
【請求項４】前記ケイ酸塩がＲｂ₂ＳｉＯ₃又はＬｉ₂Ｓ
ｉＯ₃であることを特徴とする請求項３に記載の排ガス
浄化触媒。
【請求項５】前記アルミン酸塩が、ＡＡｌＯ₂，ＡＡｌ₅
Ｏ₈，Ａ₅ＡｌＯ₄（Ａはアルカリ金属）の内の少なくと
も１以上からなることを特徴とする請求項１又は２の内
のいずれか１に記載の排ガス浄化触媒。
【請求項６】前記アルミン酸塩がＬｉＡｌＯ₂であるこ
とを特徴とする請求項５に記載の排ガス浄化触媒。
【請求項７】前記ジルコン酸塩が、Ａ₂ＺｒＯ₃，Ａ₂Ｚ
ｒ₂Ｏ₅，Ａ₂Ｚｒ₄Ｏ₉，Ａ₄ＺｒＯ₄，Ａ₈ＺｒＯ₆（Ａは
アルカリ金属）の内の少なくとも１以上からなることを
特徴とする請求項１又は２の内のいずれか１に記載の排
ガス浄化触媒。
【請求項８】前記ジルコン酸塩が、Ｌｉ₂ＺｒＯ₃である
ことを特徴とする請求項７に記載の排ガス浄化触媒。
【請求項９】ハニカムフィルタと、前記ハニカムフィル
タ上に担持された請求項１乃至８の内のいずれか１に記
載の排ガス浄化触媒と、を有することを特徴とする排ガ
ス浄化フィルタ。
【請求項１０】前記排ガス浄化触媒の担持量が、前記ハ
ニカムフィルタの重量に対して、１〜３０重量％、好ま
しくは３〜１０重量％であることを特徴とする請求項９
に記載の排ガス浄化フィルタ。