JP2018143955A - ハニカムフィルタ - Google Patents

ハニカムフィルタ Download PDF

Info

Publication number
JP2018143955A
JP2018143955A JP2017041790A JP2017041790A JP2018143955A JP 2018143955 A JP2018143955 A JP 2018143955A JP 2017041790 A JP2017041790 A JP 2017041790A JP 2017041790 A JP2017041790 A JP 2017041790A JP 2018143955 A JP2018143955 A JP 2018143955A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
honeycomb filter
cell
pore diameter
end side
wall portion
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2017041790A
Other languages
English (en)
Inventor
真之助 後藤
Shinnosuke Goto
真之助 後藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ibiden Co Ltd
Original Assignee
Ibiden Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ibiden Co Ltd filed Critical Ibiden Co Ltd
Priority to JP2017041790A priority Critical patent/JP2018143955A/ja
Priority to CN201880015092.7A priority patent/CN110382080B/zh
Priority to US16/491,147 priority patent/US10821420B2/en
Priority to PCT/JP2018/008387 priority patent/WO2018164069A1/ja
Priority to EP18764791.2A priority patent/EP3593885A4/en
Publication of JP2018143955A publication Critical patent/JP2018143955A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
    • F01N3/021—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters
    • F01N3/022—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters characterised by specially adapted filtering structure, e.g. honeycomb, mesh or fibrous
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/38—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
    • B01J23/54—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
    • B01J23/56—Platinum group metals
    • B01J23/63—Platinum group metals with rare earths or actinides
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D39/00—Filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D39/14—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material
    • B01D39/20—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of inorganic material, e.g. asbestos paper, metallic filtering material of non-woven wires
    • B01D39/2027—Metallic material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/24—Particle separators, e.g. dust precipitators, using rigid hollow filter bodies
    • B01D46/2403—Particle separators, e.g. dust precipitators, using rigid hollow filter bodies characterised by the physical shape or structure of the filtering element
    • B01D46/2418—Honeycomb filters
    • B01D46/2425—Honeycomb filters characterized by parameters related to the physical properties of the honeycomb structure material
    • B01D46/2429—Honeycomb filters characterized by parameters related to the physical properties of the honeycomb structure material of the honeycomb walls or cells
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/24—Particle separators, e.g. dust precipitators, using rigid hollow filter bodies
    • B01D46/2403—Particle separators, e.g. dust precipitators, using rigid hollow filter bodies characterised by the physical shape or structure of the filtering element
    • B01D46/2418—Honeycomb filters
    • B01D46/2425—Honeycomb filters characterized by parameters related to the physical properties of the honeycomb structure material
    • B01D46/24492—Pore diameter
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/86—Catalytic processes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/92—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases
    • B01D53/94—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases by catalytic processes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J21/00—Catalysts comprising the elements, oxides, or hydroxides of magnesium, boron, aluminium, carbon, silicon, titanium, zirconium, or hafnium
    • B01J21/02—Boron or aluminium; Oxides or hydroxides thereof
    • B01J21/04—Alumina
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/38—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
    • B01J23/40—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals of the platinum group metals
    • B01J23/46—Ruthenium, rhodium, osmium or iridium
    • B01J23/464—Rhodium
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
    • B01J35/50—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their shape or configuration
    • B01J35/56—Foraminous structures having flow-through passages or channels, e.g. grids or three-dimensional monoliths
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
    • B01J35/60—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their surface properties or porosity
    • B01J35/64—Pore diameter
    • B01J35/651—50-500 nm
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
    • B01J35/60—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their surface properties or porosity
    • B01J35/64—Pore diameter
    • B01J35/653—500-1000 nm
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
    • B01J37/0009—Use of binding agents; Moulding; Pressing; Powdering; Granulating; Addition of materials ameliorating the mechanical properties of the product catalyst
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
    • B01J37/0009—Use of binding agents; Moulding; Pressing; Powdering; Granulating; Addition of materials ameliorating the mechanical properties of the product catalyst
    • B01J37/0018—Addition of a binding agent or of material, later completely removed among others as result of heat treatment, leaching or washing,(e.g. forming of pores; protective layer, desintegrating by heat)
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
    • B01J37/02—Impregnation, coating or precipitation
    • B01J37/0201—Impregnation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
    • B01J37/02—Impregnation, coating or precipitation
    • B01J37/0215—Coating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
    • B01J37/08—Heat treatment
    • B01J37/082—Decomposition and pyrolysis
    • B01J37/088—Decomposition of a metal salt
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C04B35/48—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on zirconium or hafnium oxides, zirconates, zircon or hafnates
    • C04B35/486—Fine ceramics
    • C04B35/488—Composites
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C04B35/48—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on zirconium or hafnium oxides, zirconates, zircon or hafnates
    • C04B35/486—Fine ceramics
    • C04B35/488—Composites
    • C04B35/4885—Composites with aluminium oxide
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/626—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
    • C04B35/62605—Treating the starting powders individually or as mixtures
    • C04B35/62625—Wet mixtures
    • C04B35/6263—Wet mixtures characterised by their solids loadings, i.e. the percentage of solids
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/626—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
    • C04B35/63—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B using additives specially adapted for forming the products, e.g.. binder binders
    • C04B35/6303—Inorganic additives
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/626—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
    • C04B35/63—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B using additives specially adapted for forming the products, e.g.. binder binders
    • C04B35/632—Organic additives
    • C04B35/634—Polymers
    • C04B35/63448—Polymers obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C04B35/63488—Polyethers, e.g. alkylphenol polyglycolether, polyethylene glycol [PEG], polyethylene oxide [PEO]
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/626—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
    • C04B35/63—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B using additives specially adapted for forming the products, e.g.. binder binders
    • C04B35/632—Organic additives
    • C04B35/636—Polysaccharides or derivatives thereof
    • C04B35/6365—Cellulose or derivatives thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/71—Ceramic products containing macroscopic reinforcing agents
    • C04B35/78—Ceramic products containing macroscopic reinforcing agents containing non-metallic materials
    • C04B35/80—Fibres, filaments, whiskers, platelets, or the like
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B38/00—Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof
    • C04B38/0006—Honeycomb structures
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
    • F01N3/021—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters
    • F01N3/022—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters characterised by specially adapted filtering structure, e.g. honeycomb, mesh or fibrous
    • F01N3/0222—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters characterised by specially adapted filtering structure, e.g. honeycomb, mesh or fibrous the structure being monolithic, e.g. honeycombs
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
    • F01N3/021—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters
    • F01N3/033—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters in combination with other devices
    • F01N3/035—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters in combination with other devices with catalytic reactors, e.g. catalysed diesel particulate filters
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/24—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
    • F01N3/28—Construction of catalytic reactors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/24—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
    • F01N3/28—Construction of catalytic reactors
    • F01N3/2803—Construction of catalytic reactors characterised by structure, by material or by manufacturing of catalyst support
    • F01N3/2807—Metal other than sintered metal
    • F01N3/281—Metallic honeycomb monoliths made of stacked or rolled sheets, foils or plates
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/24—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
    • F01N3/28—Construction of catalytic reactors
    • F01N3/2803—Construction of catalytic reactors characterised by structure, by material or by manufacturing of catalyst support
    • F01N3/2825—Ceramics
    • F01N3/2828—Ceramic multi-channel monoliths, e.g. honeycombs
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2255/00—Catalysts
    • B01D2255/90—Physical characteristics of catalysts
    • B01D2255/915—Catalyst supported on particulate filters
    • B01D2255/9155—Wall flow filters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2255/00—Catalysts
    • B01D2255/90—Physical characteristics of catalysts
    • B01D2255/92—Dimensions
    • B01D2255/9202—Linear dimensions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2279/00—Filters adapted for separating dispersed particles from gases or vapours specially modified for specific uses
    • B01D2279/30—Filters adapted for separating dispersed particles from gases or vapours specially modified for specific uses for treatment of exhaust gases from IC Engines
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/00474—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
    • C04B2111/00793—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00 as filters or diaphragms
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/00474—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
    • C04B2111/0081—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00 as catalysts or catalyst carriers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3217—Aluminum oxide or oxide forming salts thereof, e.g. bauxite, alpha-alumina
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3217—Aluminum oxide or oxide forming salts thereof, e.g. bauxite, alpha-alumina
    • C04B2235/322—Transition aluminas, e.g. delta or gamma aluminas
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3224—Rare earth oxide or oxide forming salts thereof, e.g. scandium oxide
    • C04B2235/3229—Cerium oxides or oxide-forming salts thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3231—Refractory metal oxides, their mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof
    • C04B2235/3244—Zirconium oxides, zirconates, hafnium oxides, hafnates, or oxide-forming salts thereof
    • C04B2235/3246—Stabilised zirconias, e.g. YSZ or cerium stabilised zirconia
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/50—Constituents or additives of the starting mixture chosen for their shape or used because of their shape or their physical appearance
    • C04B2235/52—Constituents or additives characterised by their shapes
    • C04B2235/5208—Fibers
    • C04B2235/5212—Organic
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/50—Constituents or additives of the starting mixture chosen for their shape or used because of their shape or their physical appearance
    • C04B2235/52—Constituents or additives characterised by their shapes
    • C04B2235/5208—Fibers
    • C04B2235/5216—Inorganic
    • C04B2235/522—Oxidic
    • C04B2235/5224—Alumina or aluminates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/50—Constituents or additives of the starting mixture chosen for their shape or used because of their shape or their physical appearance
    • C04B2235/52—Constituents or additives characterised by their shapes
    • C04B2235/5208—Fibers
    • C04B2235/526—Fibers characterised by the length of the fibers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/50—Constituents or additives of the starting mixture chosen for their shape or used because of their shape or their physical appearance
    • C04B2235/52—Constituents or additives characterised by their shapes
    • C04B2235/5208—Fibers
    • C04B2235/5264—Fibers characterised by the diameter of the fibers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/50—Constituents or additives of the starting mixture chosen for their shape or used because of their shape or their physical appearance
    • C04B2235/54—Particle size related information
    • C04B2235/5418—Particle size related information expressed by the size of the particles or aggregates thereof
    • C04B2235/5436—Particle size related information expressed by the size of the particles or aggregates thereof micrometer sized, i.e. from 1 to 100 micron

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Filtering Materials (AREA)
  • Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
  • Filtering Of Dispersed Particles In Gases (AREA)

Abstract

【課題】暖機性能に優れるハニカムフィルタを提供する。【解決手段】ハニカムフィルタは、微粒子の捕集に用いられる。セリア−ジルコニア複合酸化物と無機バインダを構成成分とする基材からなる壁部１３を備え、壁部１３は、水銀圧入法による気孔径測定により得られる気孔径及びｌｏｇ微分細孔容積をそれぞれ横軸及び縦軸とする気孔径分布において、気孔径０．０１μｍ以上１μｍ未満の範囲にピークを有するとともに、気孔径１μｍ以上５０μｍ以下の範囲にピークを有する。【選択図】図１

Description

本発明は、微粒子の捕集に用いられるハニカムフィルタに関する。
特許文献１には、微粒子の捕集に用いられるハニカムフィルタとして、炭化ケイ素からなるハニカムフィルタが開示されている。特許文献２には、セリア−ジルコニア複合酸化物粒子を含むモノリス基材に貴金属が担持された排ガス浄化触媒が開示されている。セリア−ジルコニア複合酸化物粒子で基材を構成することで熱容量を小さくし、モノリス基材の温度を上げやすくして、触媒の暖機性能を向上させることが記載されている。
国際公開第２００６／０４１１７４号 特開２０１５−８５２４１号公報
ところで、特許文献１に開示されるハニカムフィルタの暖機性能を向上させるために、ハニカムフィルタの壁部として、特許文献２に開示されるセリア−ジルコニア複合酸化物粒子を含む基材を採用することが考えられる。しかしながら、特許文献２に開示されるセリア−ジルコニア複合酸化物粒子を含む基材は、壁部が微粒子を含むガスをほとんど通過させることができないために、微粒子を捕集するハニカムフィルタの壁部としては不適である。炭化ケイ素粒子は再結晶することで、粒子間に気孔が形成されるが、セリア−ジルコニア複合酸化物粒子は無機バインダで結合しているため、粒子間にガスが通過するために適当なサイズの気孔が形成されないためである。また、炭化ケイ素等の基材からなる壁部をセリア−ジルコニア複合酸化物により被覆する構成も考えられるが、セリア−ジルコニア複合酸化物の担持量が壁部に被覆可能な範囲に限定されるため、排ガスの浄化性能の向上効果は小さい。加えて、基材に被覆する構造とすることでは、ハニカムフィルタの重量も増加するため、暖機性能が低下する。この発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、暖機性能に優れるハニカムフィルタを提供することにある。
上記課題を解決するための本発明のハニカムフィルタは、微粒子の捕集に用いられるハニカムフィルタであって、セリア−ジルコニア複合酸化物と無機バインダを構成成分とする基材からなる壁部を備え、上記壁部は、水銀圧入法による気孔径測定により得られる気孔径及びｌｏｇ微分細孔容積をそれぞれ横軸及び縦軸とする気孔径分布において、気孔径０．０１μｍ以上１μｍ未満の範囲にピークを有するとともに、気孔径１μｍ以上５０μｍ以下の範囲にピークを有することを要旨とする。
この構成によれば、セリア−ジルコニア複合酸化物を構成成分とする基材からなる壁部を備えることにより、炭化ケイ素等の基材からなる壁部にセリア−ジルコニア複合酸化物が被覆された構成に比べて、同じセリア−ジルコニア複合酸化物の含有量であれば、壁部の熱容量を小さくすることができる。また、気孔径０．０１μｍ以上１μｍ未満の範囲にピークを有する気孔を通じて、処理対象となるガスを壁部の内部に効率良く拡散させることができる。これらにより、壁部の内部に拡散したガスの浄化性能が向上する。また、気孔径１μｍ以上５０μｍ以下の範囲にピークを有する気孔が存在することにより、壁部のガス透過性が向上するため、微粒子を捕集するフィルタとしての機能を持たせつつ圧力損失を低く抑えることができる。ここで、「暖機性能」とは、ハニカムフィルタの十分なガス浄化性能が得られる温度までの上がりやすさを意味するものである。すなわち本発明のハニカムフィルタのように単位体積当たりの重量が小さく、浄化性能が高いと「暖機性能」がよい。
本発明のハニカムフィルタについて、上記壁部は、当該壁部を貫通する直径１μｍ以上５０μｍ以下の線状の気孔を有することが好ましい。この構成によれば、壁部を貫通する気孔を通じてガスが壁部を通過しやすくなるため、壁部のガス透過性が好適に向上する。
本発明のハニカムフィルタの基材は、構成成分としてアルミナを含むことが好ましい。この構成によれば、基材の構成成分としてアルミナを含むことにより、担持した触媒を高分散させることができ、処理対象となるガスの浄化性能を向上させることができる。また、高温状態における壁部の機械的強度を向上させることができる。
本発明のハニカムフィルタについて、上記基材に触媒が担持されていることが好ましい。この構成によれば、微粒子を捕集する機能と、処理対象となるガスの浄化作用等の触媒に基づく機能とを有するフィルタになる。
本発明のハニカムフィルタについて、上記触媒は、貴金属であることが好ましい。セリア−ジルコニア複合酸化物は、貴金属からなる触媒の触媒作用を促進させる助触媒としての機能を有する。そのため、本発明のハニカムフィルタは、貴金属からなる触媒と組み合わせることにより、高い触媒作用を発揮することができる。
本発明のハニカムフィルタについて、上記壁部によって区画されるとともに、上記ハニカムフィルタの一端側から他端側に延びる複数のセルを有し、上記セルは、上記一端側の端部が開放され、上記他端側の端部が封止された第１セルと、上記第１セルに隣接して、上記一端側の端部が封止され、上記他端側の端部が開放された第２セルと、上記第１セル及び上記第２セルの少なくとも一方に隣接して、上記一端側の端部及び上記他端側の端部の両方が開放された第３セルとを備えることが好ましい。この構成によれば、第１セルと第２セルの間の壁部で微粒子を捕集することができる。また、一端側の端部と他端側の端部の両方が開放された第３セルを備えることにより、ハニカムフィルタの圧力損失を低下させることができる。
本発明によれば、暖機性能に優れるハニカムフィルタを提供することができる。
ハニカムフィルタの斜視図。 図１の２−２線断面図。 実施例の壁部の気孔径分布を示すグラフ。 比較例の壁部の気孔径分布を示すグラフ。 圧力損失測定装置の模式図。
以下、本発明の一実施形態を説明する。
図１に示すように、本実施形態のハニカムフィルタ１０は、筒状の周壁１１と、周壁１１の内部を周壁１１の軸方向の一端側から他端側に延びる複数のセルＳに区画する断面ハニカム形状の区画壁１２とを備えている。周壁１１と区画壁１２とによって壁部１３が構成されている。ハニカムフィルタ１０のセル構造は特に限定されるものではないが、例えば、区画壁１２の壁厚が０．１〜０．７ｍｍであり、セル密度が１ｃｍ２あたり１５．５〜１２４セルであるセル構造とすることができる。なお、上記「０．１〜０．７ｍｍ」は、「０．１ｍｍ以上０．７ｍｍ以下」を意味するものとし、「Ａ〜Ｂ」は「Ａ以上Ｂ以下」を意味するものとする。
壁部１３は、セリア−ジルコニア複合酸化物（以下、「ＣＺ複合酸化物」ともいう。）と無機バインダとアルミナを構成成分とする基材によって形成されている。すなわち、壁部１３を構成する基材には、ＣＺ複合酸化物と無機バインダとアルミナが含まれている。そして、基材を構成する粒子の表面には触媒が担持されている。
本発明のハニカムフィルタの基材を構成するＣＺ複合酸化物は、セリアを１０質量％以上含むことが好ましく、２０質量％以上含むことがより好ましい。また、セリアを７０質量％以下含むことが好ましく、６０質量％以下含むことがより好ましい。セリアを１０質量％以上含むことで、排ガス中の酸素の吸蔵放出能が高くなり、７０質量％以下とすることで熱耐久性が高くなる。
ＣＺ複合酸化物は、セリウム以外の希土類元素から選択される元素をさらに含んでいてもよい。希土類元素としては、スカンジウム（Ｓｃ）、イットリウム（Ｙ）、ランタン（Ｌａ）、プラセオジム（Ｐｒ）、ネオジム（Ｎｄ）、サマリウム（Ｓｍ）、ガドリニウム（Ｇｄ）、テルビウム（Ｔｂ）、ジスプロシウム（Ｄｙ）、イッテルビウム（Ｙｂ）、ルテチウム（Ｌｕ）などが挙げられる。
基材におけるＣＺ複合酸化物の含有率は１５〜６０質量％であることが好ましい。
上記無機バインダとしては、例えば、アルミナゾル、シリカゾル、チタニアゾル、水ガラス、セピオライト、アタパルジャイロ、ベントナイト、ベーマイトを用いることができる。基材における無機バインダの含有量は特に限定されないが、基材に対して、１０〜３０質量％含有していることが好ましい。
上記アルミナとして、アルミナ粒子が含まれていることが好ましい。アルミナ粒子が含まれていると、上記貴金属が分散担持されやすく、また、壁部１３の機械的強度を向上させることができる。アルミナ粒子の種類としては、特に限定されないが、θ相のアルミナ（以下、「θ−アルミナ」ともいう。）や、γ相のアルミナ（以下、「γ−アルミナ」ともいう）を用いることが好ましい。θ−アルミナは、１０００℃程度の高温に曝されても相転移が抑制されるため、θ−アルミナを基材の構成成分に用いることにより、高温状態におけるハニカムフィルタ１０の機械的強度が向上する。γ−アルミナは比表面積が大きいため、触媒として用いる貴金属を高分散させることができる。基材におけるアルミナ粒子の含有量は特に限定されないが、基材に対して、１５〜６０質量％含有していることが好ましい。
基材には、ＣＺ複合酸化物、無機バインダ、アルミナ以外のその他の成分が含まれていてもよい。その他の成分としては、例えば、ＣＺ複合酸化物やアルミナよりも熱膨張係数が小さい粒子（以下、「低熱膨張係数粒子」ともいう。）等のその他の無機粒子が挙げられる。
その他の成分として、低熱膨張係数粒子を含有させた場合には、基材の熱膨張係数を小さくすることができるため、ハニカムフィルタ１０の耐熱衝撃性が向上する。低熱膨張係数粒子としては、例えば、コージェライト、チタン酸アルミニウム、リチウムアルミノケイ酸塩系材料の粒子が挙げられる。リチウムアルミノケイ酸塩系材料としては、例えば、βスポジュメンやβユークリプタイトが挙げられる。低熱膨張係数粒子の含有量は特に限定されるものではないが、基材に対して、５〜３０質量％含有していることが好ましい。
基材に担持される触媒としては、貴金属、アルカリ金属（元素周期表１族）、アルカリ土類金属（元素周期表２族）、希土類元素（元素周期表３族）、遷移金属元素が挙げられるが、貴金属であることが好ましい。貴金属としては、例えば、白金、パラジウム、ロジウム等の白金族金属が挙げられる。貴金属の担持量は特に限定されないが、ハニカムフィルタ１０の見掛けの体積（Ｌ）に対して、０．１〜２０ｇ／Ｌであることが好ましく、０．５〜１５ｇ／Ｌであることがより好ましい。
図２に示すように、複数のセルＳのうち所定のセルＳは、端部が封止部１４により封止されている。すなわち、ハニカムフィルタ１０は、セルＳとして、一端側の端部が開放され、他端側の端部が封止された第１セルＳ１と、第１セルＳ１に隣接して一端側の端部が封止され、他端側の端部が開放された第２セルＳ２とを備えている。第１セルＳ１と第２セルＳ２は互いに異なる側の端部が封止されているため、矢印で示すように、第１セルＳ１に一端側から流入したガスは、第１セルＳ１と第２セルＳ２の間の壁部１３の内部を通過して、第２セルＳ２の他端側から流出する。この際、壁部１３における第１セルＳ１側の表面に微粒子が捕集される。
また、ハニカムフィルタ１０は、セルＳとして、第１セルＳ１及び第２セルＳ２の少なくとも一方に隣接して、一端側の端部と他端側の端部の両方が開放された第３セルＳ３を更に備えてもよい。第３セルＳ３の一端側の端部から流入したガスは、壁部１３の表面を通過して同じ第３セルＳ３の他端側の端部から流出することができる。第３セルＳ３が第１セルＳ１に隣接している場合、第１セルＳ１に一端側から流入したガスは、第１セルＳ１と第３セルＳ３の間の壁部１３の内部を通過して、第３セルＳ３の他端側から流出することもできる。
第３セルＳ３の配置位置は、第１セルＳ１及び第２セルＳ２の少なくとも一方に隣接している範囲において適宜選択される。例えば、図２に示すように、ハニカムフィルタ１０の外周側における断面積が小さいセルＳを第３セルＳ３とすることができる。また、全てのセルＳに占める第３セルＳ３の割合は特に限定されるものではないが、１／３以下であることが好ましい。
図２に示すように、封止部１４の長さＴは特に限定されるものではないが、区画壁１２の壁厚よりも厚いことが好ましい。また、区画壁１２の壁厚が０．１〜０．７ｍｍである場合、封止部１４の長さＴは、１〜１０ｍｍであることが好ましい。
次に、ハニカムフィルタ１０の壁部１３の気孔径分布について説明する。
本実施形態のハニカムフィルタ１０は、車両や建設機械等の内燃機関から排出されるガスに含まれる微粒子の捕集に用いられる。そのため、区画壁１２は、処理対象のガスを通過させるための気孔を有している。処理対象のガスを通過させるための気孔を有する区画壁１２は、以下に記載する特定の気孔径分布を有する壁部である。
図３に示すように、上記特定の気孔径分布は、水銀圧入法による気孔径測定により得られる気孔径及びｌｏｇ微分細孔容積をそれぞれ横軸及び縦軸として、気孔径０．０１μｍ以上１μｍ未満の範囲と、気孔径１μｍ以上５０μｍ以下の範囲とに、それぞれピークを有する。気孔径０．０１μｍ以上１μｍ未満の範囲に存在するピークは、原料に用いたＣＺ複合酸化物等の粒子間の隙間に形成された気孔に由来する。気孔径０．０１μｍ以上１μｍ未満の範囲に存在するピークの数は、１つのみであってもよいし、複数であってもよい。
気孔径１μｍ以上５０μｍ以下の範囲に存在するピークは、後述のハニカムフィルタ１０の製造方法によって形成された気孔に由来する。この製造方法に由来する気孔は、例えば、区画壁１２を貫通する直径１μｍ以上５０μｍ以下の線状に形成されている。気孔径１μｍ以上５０μｍ以下の範囲に存在するピークの数は、１つのみであってもよいし、複数であってもよい。気孔径０．０１μｍ以上１μｍ未満の範囲に存在する気孔と、気孔径１μｍ以上５０μｍ以下の範囲に存在する気孔の割合は、特に限定されないが、体積比で１０：１〜１．５：１であることが好ましい。
なお、区画壁１２を貫通する線状の気孔は、区画壁１２の破断面を電子顕微鏡を用いて観察することによって確認することができる。電子顕微鏡を用いて観察される直径１μｍ以上５０μｍ以下の気孔のうち、８０％以上の気孔が、区画壁１２を貫通する線状の気孔であることが好ましい。また、線状の気孔の形状は、直線状、曲線状、折れ線状のいずれであってもよい。
区画壁１２の気孔率は特に限定されないが、４０〜８０％であることが好ましく、５５〜７５％であることがより好ましい。封止部１４の気孔率は特に限定されないが、４０〜８０％であることが好ましく、５５〜７５％であることがより好ましい。区画壁１２の気孔径分布、気孔率は、水銀圧入法にて、接触角を１３０°、表面張力を４８５ｍＮ／ｍの条件で測定することができる。
次に、本実施形態のハニカムフィルタ１０の製造方法について説明する。ハニカムフィルタ１０は、以下に記載する混合工程、成形工程、封止工程、脱脂工程、焼成工程、担持工程を順に経ることにより製造される。
（混合工程）
混合工程は、ＣＺ複合酸化物粒子と無機バインダとアルミナ粒子と有機繊維を有する原料組成物を混合して混合物を作製する工程である。ＣＺ複合酸化物粒子としては、セリアとジルコニアの固溶体を用いることが好ましい。セリアとジルコニアの固溶体は、例えば、硝酸セリウムなどのセリウム塩と、オキシ硝酸ジルコニウムなどのジルコニウム塩を溶解させた水溶液に、アンモニア水を加えて共沈殿を生成させ、得られた沈殿物を乾燥させた後に４００〜５００℃で５時間程度焼成することにより調製することができる。
原料組成物として用いるＣＺ複合酸化物粒子の平均粒子径は特に限定されるものではないが、１〜１０μｍであることが好ましく、１〜５μｍであることがより好ましい。平均粒子径は、レーザー回折式粒度分布測定装置にて測定することができる。
無機バインダとしては、上記の無機バインダを用いることができる。混合物中の無機バインダの割合は特に限定されないが、固形分として１０〜３０質量％であることが好ましい。
アルミナ粒子としては、上記θ−アルミナ粒子やγ−アルミナ粒子を用いることができる。混合物中のアルミナ粒子の割合は特に限定されないが、固形分として１０〜５０質量％であることが好ましい。アルミナ粒子の平均粒子径は特に限定されないが、二次粒子として１〜１０μｍであることが好ましく、１〜５μｍであることがより好ましい。
有機繊維を構成する材料としては、例えば、アクリル繊維、ポリエステル繊維などを用いることができる。有機繊維の寸法は特に限定されるものではないが、直径が１〜５０μｍであることが好ましく、３〜４０μｍであることがより好ましい。また、長さが０．１〜３０ｍｍであることが好ましく、０．１〜１０ｍｍであることがより好ましい。混合物中の有機繊維の割合は特に限定されないが、固形分として１０〜５０質量％であることが好ましい。
上記原料組成物には、必要に応じて、上記低熱膨張係数粒子、無機繊維、有機バインダ、造孔剤、成形助剤、分散媒を加える。
低熱膨張係数粒子の平均粒子径は特に限定されるものではないが、１〜１０μｍであることが好ましく、１〜５μｍであることがより好ましい。
無機繊維を構成する材料としては、例えば、アルミナ、シリカ、シリカアルミナ、ガラスが挙げられる。
有機バインダとしては、例えば、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ポリエチレングリコール、フェノール樹脂、エポキシ樹脂が挙げられる。
有機繊維以外に含まれる粒子状の造孔剤としては、アクリル樹脂、コークス、デンプンが挙げられる。
成形助剤としては、エチレングリコール、デキストリン、脂肪酸、脂肪酸石鹸、ポリアルコール、界面活性剤が挙げられる。
分散媒としては、水、ベンゼン等の有機溶媒、メタノール等のアルコールが挙げられる。
上記原料組成物は、公知のミキサーやアトライタなどを用いて混合してもよく、さらにニーダーなどで混練してもよい。
（成形工程）
成形工程は、混合工程により得られた混合物を成形してハニカム成形体を作製する工程である。ハニカム成形体は、後の焼成工程における焼成収縮を経てハニカムフィルタ１０と同一形状となるよう、例えば、混合物を押出金型を用いて押出成形し、所定の長さに切断することにより作製する。すなわち、ハニカムフィルタ１０の周壁１１と区画壁１２とを構成する壁部１３を一度に押出成形することにより作製する。
（封止工程）
封止工程は、成形工程により得られたハニカム成形体のセルＳの端部に封止材ペーストを充填して、封止部１４を形成する工程である。封止材ペーストとしては、上記混合物と同様のものを用いることができるが、有機繊維を含まないことが好ましい。有機繊維を用いないことにより、封止部１４の気孔率を小さくすることができる。封止工程によって封止部１４を形成したハニカム成形体は、必要に応じて乾燥を行う。なお、封止工程は後の脱脂工程、焼成工程の後でもよい。
（脱脂工程）
脱脂工程は、封止部１４を形成したハニカム成形体を脱脂して、脱脂体を作製する工程である。脱脂工程において長尺状の有機繊維が消失することにより、壁部１３に線状の気孔を形成することができる。脱脂工程は、公知の単独炉、いわゆるバッチ炉や、連続炉を用いて行うことができる。脱脂温度は特に限定されないが、３００〜８００℃が好ましく、４００〜７５０℃であることがより好ましい。脱脂時間は特に限定されないが、上記の脱脂温度において１〜１０時間保持することが好ましく、２〜５時間保持することがより好ましい。脱脂雰囲気は特に限定されないが、酸素濃度が０．１〜２０％であることが好ましい。
（焼成工程）
焼成工程は、脱脂工程により得られた脱脂体を焼成してハニカムフィルタ１０を作製する工程である。焼成によって、ＣＺ複合酸化物等の粒子間が無機バインダで結合されることにより、ハニカムフィルタ１０の機械的強度が向上する。焼成工程は、公知の単独炉、いわゆるバッチ炉や、連続炉を用いて行うことができる。焼成温度は特に限定されないが、８００〜１３００℃が好ましく、９００〜１２００℃であることがより好ましい。焼成時間は特に限定されないが、上記の焼成温度において１〜２０時間保持することが好ましく、１〜１５時間保持することがより好ましい。焼成雰囲気は特に限定されないが、酸素濃度が１〜２０％であることが好ましい。焼成工程は、脱脂工程とは別の炉を用いて別途行ってもよいし、脱脂工程と同じ炉を用いて連続的に行ってもよい。上記の混合工程、成形工程、封止工程、脱脂工程、焼成工程を経ることにより、ＣＺ複合酸化物からなり上記気孔径分布を示す壁部１３を有する本実施形態のハニカムフィルタ１０を製造することができる。
（担持工程）
担持工程は、焼成工程により得られたハニカムフィルタ１０にさらに触媒を担持する工程である。触媒を担持する方法としては、例えば、触媒の粒子や錯体を含む溶液にハニカムフィルタ１０を浸漬した後、ハニカムフィルタ１０を引き上げて、加熱する方法が挙げられる。触媒を担持することによって、ハニカムフィルタ１０の壁部１３は、ＣＺ複合酸化物を構成成分とする基材と、この基材に担持された触媒とを備えるものとなる。
本実施形態の作用及び効果を説明する。
（１）ＣＺ複合酸化物と無機バインダを構成成分とする基材からなる壁部を備えることにより、炭化ケイ素等の基材からなる壁部にＣＺ複合酸化物が被覆された構成に比べて、同じＣＺ複合酸化物の含有量であれば、壁部の熱容量を小さくすることができる。また、気孔径０．０１μｍ以上１μｍ未満の範囲にピークを有する気孔を通じて、処理対象となるガスを壁部の内部に効率良く拡散させることができる。これらにより、壁部の内部に拡散したガスの浄化性能が向上する。また、気孔径１μｍ以上５０μｍ以下の範囲にピークを有する気孔が存在することにより、壁部のガス透過性が向上するため、微粒子を捕集するフィルタとしての機能を持たせつつ圧力損失を低く抑えることができる。
（２）壁部は、壁部を貫通する直径１μｍ以上５０μｍ以下の線状の気孔を有する。したがって、壁部を貫通する気孔を通じてガスが壁部を通過しやすくなるため、壁部のガス透過性が好適に向上する。
（３）基材が、構成成分としてアルミナを含む。したがって、担持した触媒を高分散させることができるため、処理対象となるガスの浄化性能を向上させることができる。また、高温状態における壁部の機械的強度を向上させることができる。
（４）基材は担持された触媒を備える。したがって、微粒子を捕集する機能と、処理対象となるガスの浄化作用等の触媒に基づく機能とを有するフィルタになる。
（５）触媒は、貴金属である。セリア−ジルコニア複合酸化物は、貴金属からなる触媒の触媒作用を促進させる助触媒としての機能を有する。したがって、本発明のハニカムフィルタは、貴金属からなる触媒と組み合わせることにより、高い触媒作用を発揮することができる。
（６）壁部によって区画されるとともに、ハニカムフィルタの一端側から他端側に延びる複数のセルを有する。セルは、一端側の端部が開放され、他端側の端部が封止された第１セルと、第１セルに隣接して、一端側の端部が封止され、他端側の端部が開放された第２セルと、第１セル及び第２セルの少なくとも一方に隣接して、一端側の端部及び他端側の端部の両方が開放された第３セルとを備える。したがって、第１セルと第２セルの間の壁部で微粒子を捕集することができる。また、一端側の端部と他端側の端部の両方が開放された第３セルを備えることにより、ハニカムフィルタの圧力損失を低減させることができる。
本実施形態は、次のように変更して実施することも可能である。また、上記実施形態の構成や以下の変更例に示す構成を適宜組み合わせて実施することも可能である。
・本実施形態では、壁部は周壁と区画壁とで構成されていたが、区画壁のみで構成されていてもよい。この場合、区画壁の外周に外周コート層が形成されてハニカムフィルタが形成されていてもよい。
・壁部を構成する基材は、アルミナを構成成分に含まないものであってもよい。また、原料組成物は、アルミナ粒子を含まないものであってもよい。
・第３セルを備えていなくてもよい。すなわち、全てのセルが一端側と他端側のどちらかの端部が封止された構成であってもよい。この構成により、ハニカムフィルタの捕集効率を向上させることができる。
以下、上記実施形態をさらに具体化した実施例について説明する。
（実施例１）
下記原料組成物を混合して混合物を調製した。
平均粒子径２μｍのＣＺ複合酸化物粒子：２４．０質量％
平均粒子径２μｍのθ−アルミナ粒子：１２．０質量％
平均繊維径３μｍ、平均繊維長６０μｍのαアルミナ繊維（無機繊維）：５．０質量％
平均繊維径３０μｍ、平均繊維長１ｍｍのアクリル繊維（有機繊維）：１３．０質量％
ベーマイト（無機バインダ）：１０．０質量％
メチルセルロース（有機バインダ）：７．０質量％
ポリオキシエチレンオレイルエーテル（成形助剤）：４．０質量％
イオン交換水（分散媒）：２５．０質量％
この混合物を用いて、押出成形機によって円柱状の成形体を成形した。次に、この成形体を所定の長さに切断してハニカム成形体を作製した後、図２に示すように所定のセルの端部を封止剤にて封止して封止部を形成した。封止剤の組成は、有機繊維を含まないこと以外は上記混合物と同じ組成である。また、封止部の長さは約３ｍｍとした。次に、ハニカム成形体を乾燥させた後、７００℃で３時間脱脂し、１１００℃で１０時間焼成することにより、ハニカムフィルタを作製した。得られたハニカムフィルタは、直径が１１７ｍｍ、長さが８０ｍｍの円柱状であり、セルの密度が４６個／ｃｍ２（３００ｃｐｓｉ）、壁部の厚さが０．２５４ｍｍ（１０ｍｉｌ）であった。
次に、ジニトロジアンミンパラジウム硝酸溶液（［Ｐｄ（ＮＨ３）２（ＮＯ２）２］ＨＮＯ３、パラジウム濃度１００ｇ／Ｌ）溶液と硝酸ロジウム溶液（［Ｒｄ（ＮＯ３）３］、ロジウム濃度５０ｇ／Ｌ）を３：１の体積割合で混合して、混合溶液を調製した。この混合溶液中に、上記工程により製造されたハニカムフィルタを浸漬し、１５分間保持した。その後、１１０℃で２時間乾燥し、窒素雰囲気中５００℃で１時間焼成することによって、パラジウム触媒とロジウム触媒を担持した。触媒の担持量は、パラジウムとロジウムの合計でハニカムフィルタの見掛けの体積当たり０．１４ｇ／Ｌとした。
（比較例１）
原料組成物に有機繊維を用いず、その他の原料組成物の配合比を固定した点を除いて、実施例１と同様にしてハニカムフィルタを作製し、これを比較例１のハニカムフィルタとした。
（比較例２）
まず、下記原料組成物を混合して混合物を調整した。
平均粒子径１５μｍの炭化ケイ素粒子：２８質量％
平均粒子径０．９５μｍの炭化ケイ素粒子：１９質量％
平均粒子径３４μｍのシラスバルーン（造孔剤）：９質量％
平均粒子径２８μｍのデンプン（造孔剤）：１６質量％
メチルセルロース（有機バインダ）：５質量％
ソルビタン脂肪酸エステル（分散剤）：３質量％
ポリオキシアルキレン系化合物（可塑剤）：２質量％
水（分散媒）：１８質量％
この混合物を用いて、押出成形機によって角柱状の成形体を成形した。次に、この成形体を切断してハニカム成形体を作製した後、セルを互い違いに上記混合物と同じ組成の目封止剤にて目封止した。次に、ハニカム成形体を切断した際の切れ端を支持材として用い、この支持材の上にハニカム成形体を載置した状態で、ハニカム成形体を４５０℃で５時間加熱することにより、有機分が除去された脱脂体を得た。さらに、脱脂体が支持材に載置されたままの状態で、アルゴン雰囲気下２０００℃で４．５時間保持してハニカム焼成体を得た。次に、ハニカム焼成体を窒素分圧１０ｋＰａの窒素雰囲気下８００℃で４．５時間保持して窒化工程を行うことにより、縦３４．４ｍｍ×横３４．３ｍｍ×長さ８０ｍｍで貫通孔が４６．５個／ｃｍ２（３００ｃｐｓｉ）、隔壁の厚さが０．２５４ｍｍの炭化ケイ素を主成分とするハニカム構造体を作製した。このハニカム構造体の平均気孔径は２０μｍ、気孔率は６０％であった。このハニカム構造体を、無機接着材で接着し、外周加工を施すことで、直径が１１７ｍｍ、長さが８０ｍｍの円柱状のハニカム構造体を作製した。
次に、γ−アルミナ粒子にパラジウムを担持した粒子とＣＺ複合酸化物にロジウムを担持した粒子を１：２で混合して、上記円柱状のハニカム構造体にウォッシュコートして、ハニカムフィルタを作製した。この時の触媒の担持量は、パラジウムとロジウムの合計でハニカムフィルタの見掛けの体積当たり０．１４ｇ／Ｌとした。
（評価試験）
実施例及び比較例のハニカムフィルタについて、以下の方法により、気孔径分布、暖機性能及び圧力損失を測定した。
（気孔径分布測定）
実施例１及び比較例１のハニカムフィルタの壁部の気孔径分布を測定した。壁部の気孔径分布は、水銀圧入法にて接触角を１３０°、表面張力を４８５ｍＮ／ｍの条件で測定し、気孔径及びｌｏｇ微分細孔容積をそれぞれ横軸及び縦軸にして表した。
図３、４に、実施例１及び比較例１の気孔径分布を示す。
図３に示すとおり、実施例１では、気孔径０．０１μｍ以上１μｍ未満の範囲に１つのピークが確認されるとともに、気孔径１μｍ以上５０μｍ以下の範囲に１つのピークが確認された。これに対し、図４に示すとおり、比較例１では、気孔径０．０１μｍ以上１μｍ未満の範囲に１つのピークが確認できるものの、気孔径１μｍ以上５０μｍ以下の範囲にピークは確認されなかった。
（暖機性能測定）
Ｖ型６気筒３．５Ｌエンジンの排気管に、各実施例及び比較例のハニカムフィルタが気密状態で配置された金属管を接続し、ストイキエンジン始動からＨＣ濃度（（ＨＣの流入量−ＨＣの流出量）／（ＨＣの流入量）×１００）が５０％以下となる時間を測定し、暖気性能を評価した。
（圧力損失測定）
図５に示したような圧力損失測定装置２０を用いて圧力損失を測定した。
図５は、圧力損失測定方法を模式的に示す断面図である。まず、ハニカムフィルタ１０を金属管２１の中に気密状態に配置する。この金属管２１に、送風機２２に接続された金属管２３を接続する。そして、送風機２２から流速が１０ｍ／ｓの空気をハニカムフィルタ１０に流通させ、ハニカムフィルタ１０の前後における差圧（圧力損失）を圧力計２４で測定した。暖機性能測定と圧力損失測定の結果を表１に示す。
表１に示すとおり、実施例１のハニカムフィルタは、比較例１、２のハニカムフィルタと比較して、ＨＣの浄化率５０％到達時間が短く、暖機性能に優れることが確認された。また、実施例１のハニカムフィルタは、比較例１のハニカムフィルタよりも圧力損失が低くなっており、微粒子を捕集するフィルタとして機能することが確認された。
１０…ハニカムフィルタ、１１…周壁、１２…区画壁、１３…壁部、１４…封止部、Ｓ…セル。

Claims (6)

  1. 微粒子の捕集に用いられるハニカムフィルタであって、
    セリア−ジルコニア複合酸化物と無機バインダを構成成分とする基材からなる壁部を備え、
    前記壁部は、水銀圧入法による気孔径測定により得られる気孔径及びｌｏｇ微分細孔容積をそれぞれ横軸及び縦軸とする気孔径分布において、気孔径０．０１μｍ以上１μｍ未満の範囲にピークを有するとともに、気孔径１μｍ以上５０μｍ以下の範囲にピークを有することを特徴とするハニカムフィルタ。
  2. 前記壁部は、当該壁部を貫通する直径１μｍ以上５０μｍ以下の線状の気孔を有する請求項１に記載のハニカムフィルタ。
  3. 前記基材は、構成成分としてアルミナを含む請求項１又は２に記載のハニカムフィルタ。
  4. 前記基材に触媒が担持されている請求項１〜３のいずれか一項に記載のハニカムフィルタ。
  5. 前記触媒は、貴金属である請求項４に記載のハニカムフィルタ。
  6. 前記壁部によって区画されるとともに、前記ハニカムフィルタの一端側から他端側に延びる複数のセルを有し、
    前記セルは、前記一端側の端部が開放され、前記他端側の端部が封止された第１セルと、
    前記第１セルに隣接して、前記一端側の端部が封止され、前記他端側の端部が開放された第２セルと、
    前記第１セル及び前記第２セルの少なくとも一方に隣接して、前記一端側の端部及び前記他端側の端部の両方が開放された第３セルとを備える請求項１〜５のいずれか一項に記載のハニカムフィルタ。
JP2017041790A 2017-03-06 2017-03-06 ハニカムフィルタ Pending JP2018143955A (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017041790A JP2018143955A (ja) 2017-03-06 2017-03-06 ハニカムフィルタ
CN201880015092.7A CN110382080B (zh) 2017-03-06 2018-03-05 蜂窝过滤器
US16/491,147 US10821420B2 (en) 2017-03-06 2018-03-05 Honeycomb filter
PCT/JP2018/008387 WO2018164069A1 (ja) 2017-03-06 2018-03-05 ハニカムフィルタ
EP18764791.2A EP3593885A4 (en) 2017-03-06 2018-03-05 HONEYCOMB FILTER

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017041790A JP2018143955A (ja) 2017-03-06 2017-03-06 ハニカムフィルタ

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2018143955A true JP2018143955A (ja) 2018-09-20

Family

ID=63448571

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017041790A Pending JP2018143955A (ja) 2017-03-06 2017-03-06 ハニカムフィルタ

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10821420B2 (ja)
EP (1) EP3593885A4 (ja)
JP (1) JP2018143955A (ja)
CN (1) CN110382080B (ja)
WO (1) WO2018164069A1 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019176868A1 (ja) * 2018-03-13 2019-09-19 イビデン株式会社 ハニカムフィルタ及びハニカムフィルタの製造方法
WO2020031793A1 (ja) * 2018-08-09 2020-02-13 エヌ・イーケムキャット株式会社 排ガス浄化触媒

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021037485A (ja) * 2019-09-04 2021-03-11 イビデン株式会社 ハニカムフィルタ及びハニカムフィルタの製造方法
CN114981000A (zh) * 2020-01-14 2022-08-30 三井金属矿业株式会社 废气净化系统
JP7449720B2 (ja) * 2020-03-02 2024-03-14 日本碍子株式会社 ハニカムフィルタ
JP2022152985A (ja) * 2021-03-29 2022-10-12 日本碍子株式会社 ハニカムフィルタ

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011183360A (ja) * 2010-03-11 2011-09-22 Ngk Insulators Ltd ハニカム触媒体
JP2013517934A (ja) * 2010-02-01 2013-05-20 ジョンソン、マッセイ、パブリック、リミテッド、カンパニー 押出しソリッド本体を含む三元触媒
JP2014024058A (ja) * 2012-06-20 2014-02-06 Toyota Central R&D Labs Inc 排ガス浄化用触媒担体、それを用いた排ガス浄化用触媒、及び排ガス浄化用触媒担体の製造方法
JP2016169127A (ja) * 2015-03-13 2016-09-23 日野自動車株式会社 ハニカム構造体の製造方法
JP2017006827A (ja) * 2015-06-18 2017-01-12 株式会社デンソー ハニカム構造体及び自動車用触媒コンバータ
WO2017110313A1 (ja) * 2015-12-25 2017-06-29 株式会社デンソー 排ガスフィルタ
WO2018012565A1 (ja) * 2016-07-14 2018-01-18 イビデン株式会社 ハニカム構造体及び該ハニカム構造体の製造方法

Family Cites Families (49)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5139992A (en) * 1989-11-08 1992-08-18 Engelhard Corporation Three-way conversion catalyst including a ceria-containing zirconia support
JP4087897B2 (ja) * 1991-11-26 2008-05-21 バスフ・カタリスツ・エルエルシー 改良された酸化触媒および使用方法
US5266548A (en) * 1992-08-31 1993-11-30 Norton Chemical Process Products Corp. Catalyst carrier
DE19533484A1 (de) * 1995-09-12 1997-03-13 Basf Ag Monomodale und polymodale Katalysatorträger und Katalysatoren mit engen Porengrößenverteilungen und deren Herstellverfahren
DE19533486A1 (de) * 1995-09-12 1997-03-13 Basf Ag Monomodale und polymodale Katalysatorträger und Katalysatoren mit engen Porengrößenverteilungen und deren Herstellverfahren
US20010026838A1 (en) * 1996-06-21 2001-10-04 Engelhard Corporation Monolithic catalysts and related process for manufacture
EP1243335B1 (en) * 1999-11-16 2014-03-05 Ibiden Co., Ltd. Catalyst and method for preparation thereof
US6827754B2 (en) * 2001-09-13 2004-12-07 Hitachi Metals, Ltd. Ceramic honeycomb filter
US7276212B2 (en) * 2001-10-01 2007-10-02 Engelhard Corporation Exhaust articles for internal combustion engines
US7041622B2 (en) * 2002-02-06 2006-05-09 Delphi Technologies, Inc. Catalyst, an exhaust emission control device and a method of using the same
US7214643B2 (en) * 2002-03-22 2007-05-08 Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho Metal oxide and method for producing the same, and catalyst
JP4200430B2 (ja) * 2003-02-18 2008-12-24 トヨタ自動車株式会社 排ガス浄化フィルタ触媒用基材の良否判別方法
US7875250B2 (en) * 2003-12-11 2011-01-25 Umicore Ag & Co. Kg Exhaust treatment device, and methods of making the same
JP2006041174A (ja) 2004-07-27 2006-02-09 Toshiba Corp 不揮発性半導体記憶装置
US7722829B2 (en) * 2004-09-14 2010-05-25 Basf Catalysts Llc Pressure-balanced, catalyzed soot filter
DE602005019182D1 (de) * 2004-09-30 2010-03-18 Ibiden Co Ltd Wabenstruktur
DE602005015610D1 (de) * 2004-10-12 2009-09-03 Ibiden Co Ltd Keramische wabenstruktur
JP5191657B2 (ja) * 2004-12-27 2013-05-08 イビデン株式会社 セラミックハニカム構造体
EP2011775B1 (en) * 2006-03-07 2013-02-27 NGK Insulators, Ltd. Ceramic structure and process for producing the same
WO2008094889A1 (en) * 2007-01-31 2008-08-07 Basf Catalysts Llc Gas catalysts comprising porous wall honeycombs
JP4845795B2 (ja) * 2007-04-09 2011-12-28 トヨタ自動車株式会社 排ガス浄化フィルタとその製造方法
JP5150132B2 (ja) * 2007-04-27 2013-02-20 日本碍子株式会社 ハニカムフィルタシステム
US8038951B2 (en) * 2007-08-09 2011-10-18 Basf Corporation Catalyst compositions
JP5547084B2 (ja) * 2007-11-30 2014-07-09 コーニング インコーポレイテッド ゼオライト系ハニカム体
WO2009118816A1 (ja) * 2008-03-24 2009-10-01 イビデン株式会社 ハニカム構造体
JP5273446B2 (ja) * 2008-05-12 2013-08-28 日産自動車株式会社 排ガス浄化用触媒及びその製造方法
WO2009141874A1 (ja) * 2008-05-20 2009-11-26 イビデン株式会社 ハニカム構造体
EP2127729A1 (en) * 2008-05-30 2009-12-02 Mazda Motor Corporation Exhaust gas purification catalyst
WO2010077843A2 (en) * 2008-12-29 2010-07-08 Basf Catalysts Llc Oxidation catalyst with low co and hc light-off and systems and methods
FR2948116B1 (fr) * 2009-07-17 2012-05-04 Rhodia Operations Composition a base d'oxyde de cerium et d'oxyde de zirconium de porosite specifique, procede de preparation et utilisation en catalyse
US8833064B2 (en) * 2009-11-06 2014-09-16 Basf Corporation Small engine layered catalyst article and method of making
WO2011067823A1 (ja) * 2009-12-01 2011-06-09 イビデン株式会社 ハニカムフィルタ及び排ガス浄化装置
FR2959735B1 (fr) * 2010-05-06 2012-06-22 Rhodia Operations Composition a base d'oxydes de zirconium, de cerium d'au moins une autre terre rare, a porosite specifique, procede de preparation et utilisation en catalyse.
CN102553653B (zh) * 2010-12-22 2016-09-14 太平洋工业发展公司 具有储氧能力的催化剂载体材料及其制造方法
US10232348B2 (en) * 2010-12-22 2019-03-19 Pacific Industrial Development Corporation Doped catalyst support materials having oxygen storage capacity (OSC) and method of making thereof
GB2513364B (en) * 2013-04-24 2019-06-19 Johnson Matthey Plc Positive ignition engine and exhaust system comprising catalysed zone-coated filter substrate
SG11201408381QA (en) * 2012-06-15 2015-01-29 Basf Corp Composites of mixed metal oxides for oxygen storage
GB201220912D0 (en) * 2012-11-21 2013-01-02 Johnson Matthey Plc Oxidation catalyst for treating the exhaust gas of a compression ignition engine
GB201302686D0 (en) * 2013-02-15 2013-04-03 Johnson Matthey Plc Filter comprising three-way catalyst
GB2512648B (en) * 2013-04-05 2018-06-20 Johnson Matthey Plc Filter substrate comprising three-way catalyst
US20140369912A1 (en) * 2013-06-13 2014-12-18 Basf Corporation Integrated Supports for Emission Control Catalysts
WO2015022399A2 (en) * 2013-08-14 2015-02-19 Dinex A/S Multilayer coated particle filter
JP6208540B2 (ja) * 2013-10-29 2017-10-04 トヨタ自動車株式会社 排ガス浄化触媒
JP6380249B2 (ja) * 2015-06-18 2018-08-29 株式会社デンソー ハニカム構造体の製造方法
JP6431823B2 (ja) * 2015-07-13 2018-11-28 株式会社Ｓｏｋｅｎ 排ガス浄化フィルタ
CN114699860B (zh) * 2015-12-09 2024-07-09 康宁股份有限公司 多孔陶瓷组合物、过滤器和制品
BR112018072056A2 (pt) * 2016-04-29 2019-02-12 Johnson Matthey Public Limited Company sistema de escape para um motor de combustão interna, substrato monolítico de fluxo de parede catalítica, métodos para fabricar um substrato monolítico catalisado e para tratar gases de escape de um motor de combustão interna, motor de ignição por compressão, e, veículo
JP2018143956A (ja) * 2017-03-06 2018-09-20 イビデン株式会社 ハニカムフィルタ
JP6637008B2 (ja) * 2017-09-29 2020-01-29 株式会社キャタラー 排ガス浄化用触媒

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013517934A (ja) * 2010-02-01 2013-05-20 ジョンソン、マッセイ、パブリック、リミテッド、カンパニー 押出しソリッド本体を含む三元触媒
JP2011183360A (ja) * 2010-03-11 2011-09-22 Ngk Insulators Ltd ハニカム触媒体
JP2014024058A (ja) * 2012-06-20 2014-02-06 Toyota Central R&D Labs Inc 排ガス浄化用触媒担体、それを用いた排ガス浄化用触媒、及び排ガス浄化用触媒担体の製造方法
JP2016169127A (ja) * 2015-03-13 2016-09-23 日野自動車株式会社 ハニカム構造体の製造方法
JP2017006827A (ja) * 2015-06-18 2017-01-12 株式会社デンソー ハニカム構造体及び自動車用触媒コンバータ
WO2017110313A1 (ja) * 2015-12-25 2017-06-29 株式会社デンソー 排ガスフィルタ
WO2018012565A1 (ja) * 2016-07-14 2018-01-18 イビデン株式会社 ハニカム構造体及び該ハニカム構造体の製造方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019176868A1 (ja) * 2018-03-13 2019-09-19 イビデン株式会社 ハニカムフィルタ及びハニカムフィルタの製造方法
US11433382B2 (en) 2018-03-13 2022-09-06 Ibiden Co., Ltd. Honeycomb filter and method for manufacturing honeycomb filters
WO2020031793A1 (ja) * 2018-08-09 2020-02-13 エヌ・イーケムキャット株式会社 排ガス浄化触媒
JP2020025899A (ja) * 2018-08-09 2020-02-20 エヌ・イーケムキャット株式会社 排ガス浄化触媒

Also Published As

Publication number Publication date
WO2018164069A1 (ja) 2018-09-13
US20190388873A1 (en) 2019-12-26
EP3593885A1 (en) 2020-01-15
EP3593885A4 (en) 2021-01-13
CN110382080A (zh) 2019-10-25
CN110382080B (zh) 2021-09-17
US10821420B2 (en) 2020-11-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2018164069A1 (ja) ハニカムフィルタ
JP6998870B2 (ja) ハニカム構造体及び該ハニカム構造体の製造方法
JP5042827B2 (ja) ハニカム構造体
JP6934007B2 (ja) ハニカム構造体及び該ハニカム構造体の製造方法
JPWO2006070540A1 (ja) セラミックハニカム構造体
EP3689458A1 (en) Honeycomb catalyst
JP2019155276A (ja) ハニカムフィルタ及びハニカムフィルタの製造方法
JPWO2009118871A1 (ja) ハニカム構造体
WO2018164070A1 (ja) ハニカムフィルタ
JP6965289B2 (ja) ハニカム構造体及びハニカム構造体の製造方法
JP6949019B2 (ja) ハニカム構造体及び該ハニカム構造体の製造方法
JP6782571B2 (ja) ハニカム構造体
JP2020115001A (ja) ハニカム構造体
JP6845777B2 (ja) ハニカム触媒の製造方法
JP2020015014A (ja) ハニカム構造体
JP6781080B2 (ja) ハニカムフィルタ
US20210094018A1 (en) Composite oxide catalyst, porous composite, and method of producing composite oxide catalyst
JP6869754B2 (ja) ハニカム構造体
JP6811121B2 (ja) ハニカムフィルタの製造方法
JP6944834B2 (ja) ハニカム触媒
JP2007275874A (ja) 触媒及びパティキュレートフィルター型排ガス浄化触媒
WO2019026645A1 (ja) ハニカム構造体の製造方法及びハニカム構造体
WO2020105666A1 (ja) ハニカム構造体
JP2019026547A (ja) ハニカム構造体の製造方法
JP2020081954A (ja) ハニカム構造体

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20200116

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20201201

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210122

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20210629