(57)【要約】【課題】排ガス中の硫黄成分による不具合を抑制し、PMとNOx の浄化性能をさらに向上させる。【解決手段】ウォールフロー構造のフィルタ基材のセル隔壁に、酸化鉄及びセリア系酸化物を含む酸化物担体からなるコート層と、コート層に担持された貴金属及びアルカリ金属およびアルカリ土類金属から選ばれる少なくとも一種のNOx 吸収材と、からなる触媒層を形成した。  酸化鉄及びセリア系酸化物から放出される酸素がPMに効率よく供給されるとともに、NOx 吸収材から放出されるNO2 によってPMが効率よく酸化浄化される。【選択図】  図１
2006272288.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
排ガス下流側で目詰めされた流入側セルと、該流入側セルに隣接し排ガス上流側で目詰めされた流出側セルと、該流入側セルと該流出側セルを区画し多数の細孔を有する多孔質のセル隔壁とをもつウォールフロー構造のフィルタ基材と、
該セル隔壁に形成された触媒層と、を備えたディーゼル排ガス浄化用触媒であって、
該触媒層は、酸化鉄及びセリア系酸化物を含む酸化物担体からなるコート層と、該コート層に担持された貴金属と、該コート層に担持されたアルカリ金属及びアルカリ土類金属から選ばれる少なくとも一種のNOx 吸収材と、からなることを特徴とするディーゼル排ガス浄化用触媒。
【請求項２】
前記酸化鉄は、前記酸化物担体中に４重量％以上含まれている請求項１に記載のディーゼル排ガス浄化用触媒。
【請求項３】
前記セリア系酸化物は、前記酸化物担体中にセリアとして10重量％以上含まれている請求項１に記載のディーゼル排ガス浄化用触媒。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パティキュレート（PM）を含むディーゼルエンジンからの排ガスを浄化する排ガス浄化用触媒に関し、詳しくはPMとNOx を同時に効率よく浄化できる排ガス浄化用触媒に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガソリンエンジンについては、排ガスの厳しい規制とそれに対処できる技術の進歩とにより、排ガス中の有害成分は確実に減少している。一方、ディーゼルエンジンについては、有害成分がパティキュレート（PM：炭素微粒子、サルフェート等の硫黄系微粒子、高分子量炭化水素微粒子（ SOF）等）として排出されるという特異な事情から、ガソリンエンジンの場合より排ガスの浄化が難しい。
【０００３】
現在までに開発されているディーゼルエンジン用排ガス浄化装置としては、大きく分けてトラップ型の排ガス浄化装置（ウォールフロー）と、オープン型の排ガス浄化装置（ストレートフロー）とが知られている。このうちトラップ型の排ガス浄化装置としては、セラミック製の目封じタイプのハニカム体（ディーゼルPMフィルタ（以下 DPFという））が知られている。この DPFは、セラミックハニカム構造体のセルの開口部の両端を例えば交互に市松状に目封じしてなるものであり、排ガス下流側で目詰めされた流入側セルと、流入側セルに隣接し排ガス上流側で目詰めされた流出側セルと、流入側セルと流出側セルを区画するセル隔壁とよりなり、セル隔壁の空孔で排ガスを濾過してPMを捕集することで排出を抑制するものである。
【０００４】
しかし DPFでは、PMの堆積によって圧力損失（以下、圧損という）が上昇するため、何らかの手段で堆積したPMを定期的に除去して再生する必要がある。そこで従来は、圧損が上昇した場合に高温の排ガスを流してPMを燃焼させることで DPFを再生することが行われている。しかしながらこの場合には、PMの堆積量が多いほど燃焼時の温度が上昇し、 DPFが溶損したり、熱応力で DPFが破損する場合もある。
【０００５】
そこで近年では、例えば特公平07−106290号公報に記載されているように、 DPFのセル隔壁の表面にアルミナなどからコート層を形成し、そのコート層に白金（Pt）などの触媒金属を担持した排ガス浄化フィルタ触媒が開発されている。この排ガス浄化フィルタ触媒によれば、捕集されたPMが触媒金属の触媒反応によって酸化燃焼するため、捕集と同時にあるいは捕集に連続して燃焼させることで DPFを連続的に再生することができる。そして触媒反応は比較的低温で生じること、及び捕集量が少ないうちに燃焼できることから、 DPFに作用する熱応力が小さく破損が防止されるという利点がある。
【０００６】
また特開平09−094434号公報には、セル隔壁のみならず、セル隔壁の空孔内にも触媒金属を担持したコート層を形成した排ガス浄化フィルタ触媒が記載されている。空孔内にも触媒金属を担持することで、PMと触媒金属との接触確率が高まり、空孔内に捕集されたPMも酸化燃焼させることができる。また同公報には、コート層にさらにアルカリ金属及びアルカリ土類金属から選ばれるNOx 吸収材を担持することも記載されている。このようにすればNOx 浄化性能が向上するとともに、NOx 吸収材に吸収されたNOx が高温時にNO2 として放出されるので、そのNO2 によってPMの酸化をさらに促進することができる。またNOx はNOx 吸収材が硝酸塩となることで吸蔵されるが、NOx 吸収材の硝酸塩は比較的融点が低く、排ガス温度で溶融してPMを捕捉できるという特徴がある。したがってNOx 吸収材の硝酸塩に捕捉されたPMは、極く近くから放出されるNO2 と接触する確率が高いため、PMが効率よく酸化浄化されるという利点がある。
【０００７】
ところが特開平09−094434号公報などに記載された触媒では、排ガス中の硫黄成分によってNOx 吸収材が被毒し、それによってPM浄化性能とNOx 浄化性能が低下するという不具合があった。これは、NOx 吸収材がNOx を吸蔵するのと同じメカニズムでSOx を吸収し、安定な硫酸塩となってNOx 吸蔵能を消失するとともに、NO2 の放出能も消失するためPMの酸化が困難となるからである。また一度硫黄被毒したNOx 吸収材は硝酸塩の生成が困難となるため、溶融してPMを捕捉しPMの浄化を促進するという効果も低下してしまう。
【特許文献１】特公平07−106290号
【特許文献２】特開平09−094434号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、排ガス中の硫黄成分による不具合を抑制し、PMとNOx の浄化性能をさらに向上させることを解決すべき課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決する本発明のディーゼル排ガス浄化用触媒の特徴は、排ガス下流側で目詰めされた流入側セルと、流入側セルに隣接し排ガス上流側で目詰めされた流出側セルと、流入側セルと流出側セルを区画し多数の細孔を有する多孔質のセル隔壁とをもつウォールフロー構造のフィルタ基材と、
セル隔壁に形成された触媒層と、を備えたディーゼル排ガス浄化用触媒であって、
触媒層は、酸化鉄及びセリア系酸化物を含む酸化物担体からなるコート層と、コート層に担持された貴金属と、コート層に担持されたアルカリ金属及びアルカリ土類金属から選ばれる少なくとも一種のNOx 吸収材と、からなることにある。
【００１０】
酸化鉄は酸化物担体中に４重量％以上含まれていることが望ましく、セリア系酸化物は酸化物担体中にセリアとして10重量％以上含まれていることが望ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のディーゼル排ガス浄化用触媒によれば、酸化物担体中に含まれる酸化鉄及びセリア系酸化物によって酸素吸蔵放出能が発現され、これらから放出される酸素が捕捉されたPMに効率よく供給されるため、PMは効率よく酸化浄化される。また貴金属は 200℃程度の低温リーン雰囲気においてNOを酸化してNO2 とし、そのNO2 はNOx 吸収材に亜硝酸イオンあるいは硝酸イオンとして吸蔵される。一方 350℃以上のリーン雰囲気では、NOx 吸収材はNOx を酸化活性の高いNO2 として放出し、そのNO2 によってPMが効率よく酸化浄化されるとともに、NO2 もN2に還元浄化される。
【００１２】
さらにNOx 吸収材の硝酸塩の融点は 250〜 400℃付近と比較的低いため、NO2 を吸蔵して排ガス温度で溶融状態となる。溶融状態であるとPMが捕捉されやすくなり、各触媒成分とPMとの接触性が向上する。したがって酸化鉄及びセリア系酸化物から放出される酸素とPMとの反応が促進されるとともに、NOx 吸収材から放出されるNO2 とPMとの反応も促進される。したがって本発明の排ガス浄化用触媒は、PM及びNOx の浄化性能に優れている。
【００１３】
一方、NOx 吸収材は、リーン雰囲気の排ガス中でNOx を吸蔵し、リッチ雰囲気の排ガス中でNOx を放出する。放出されたNOx は、雰囲気中に豊富に存在するHC及びCOによって還元浄化されるので、本発明の排ガス浄化用触媒はさらに高いNOx 浄化性能を示す。
【００１４】
また硫黄被毒したNOx 吸収材のNOx 吸蔵能を回復させるには、排ガス中への燃料添加などによって高温のリッチ雰囲気の排ガスを流す再生処理を行うことが有効である。このとき、本発明の排ガス浄化用触媒では、酸化鉄及びセリア系酸化物に吸蔵されていた酸素が放出され、それによって排ガス中に含まれる燃料などのHCが部分酸化されて活性化されるため、硫黄被毒したNOx 吸収材からSOx を効率よく脱離させることができる。なお再生処理時には、同時に生成するCOによって貴金属が被毒されSOx の脱離が阻害されるという不具合が生じるが、本発明の排ガス浄化用触媒では酸化鉄及びセリア系酸化物から放出される酸素によってCOが酸化されるため、このような不具合を抑制することができ、PM及びNOx の浄化性能がさらに向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の排ガス浄化用触媒は、フィルタ基材と、フィルタ基材のセル隔壁に形成された触媒層と、を備えている。フィルタ基材は、金属フォームや耐熱性不織布などから形成することもできるし、コーディエライト、炭化ケイ素などの耐熱性セラミックスから製造することもできる。例えば耐熱性セラミックスから製造する場合、コーディエライト粉末を主成分とする粘土状のスラリーを調製し、それを押出成形などで成形し、焼成する。コーディエライト粉末に代えて、アルミナ、マグネシア及びシリカの各粉末をコーディエライト組成となるように配合することもできる。その後、一端面のセル開口を同様の粘土状のスラリーなどで市松状などに目封じし、他端面では一端面で目封じされたセルに隣接するセルのセル開口を目封じする。その後焼成などで目封じ材を固定することでハニカム構造のフィルタ基材を製造することができる。流入側セル及び流出側セルの形状は、断面三角形、断面四角形、断面六角形、断面円形など、特に制限されない。
【００１６】
セル隔壁は、排ガスが通過可能な多孔質構造である。セル隔壁に細孔を形成するには、上記したスラリー中にカーボン粉末、木粉、澱粉、樹脂粉末などの可燃物粉末などを混合しておき、可燃物粉末が焼成時に消失することで細孔を形成することができ、可燃物粉末の粒径及び添加量を調整することで細孔の径と細孔容積を制御することができる。この細孔により流入側セルと流出側セルは互いに連通し、PMは細孔内に捕集されるが気体は流入側セルから流出側セルへと細孔を通過可能となる。
【００１７】
セル隔壁の気孔率は、40〜70％であることが望ましく、平均細孔径が10〜40μｍであることが望ましい。気孔率及び平均細孔径がこの範囲にあることで、触媒層を 100〜 200ｇ／Ｌ形成しても圧損の上昇を抑制することができ、強度の低下もさらに抑制することができる。そしてPMをさらに効率よく捕集することができる。
【００１８】
本発明の排ガス浄化用触媒は、フィルタ基材のセル隔壁に触媒層を有している。触媒層は、セル隔壁の表面のみでもよいが、セル隔壁の内部の細孔内表面にも形成することが望ましい。この触媒層は、酸化物担体からなるコート層に貴金属とNOx 吸収材とを担持してなるものである。そして酸化物担体からなるコート層には、少なくとも酸化鉄とセリア系酸化物が含まれている。
【００１９】
酸化鉄とは一般には Fe2O3をいうが、他の酸化鉄であっても、使用中の酸化反応などによって酸素吸蔵放出能をもつ Fe2O3になるものであれば用いることができる。この酸化鉄は、 Fe2O3として酸化物担体中に４重量％以上含まれていることが望ましい。含有量が４重量％未満では、酸化鉄を用いた効果が得られない。
【００２０】
またセリア系酸化物としては、CeO2、CeO2−ZrO2複合酸化物、CeO2−ZrO2−Y2O3複合酸化物、CeO2−ZrO2−TiO2複合酸化物、CeO2−ZrO2−Al2O3 などを用いることができる。これらに Pr2O3、 La2O3、 Tb2O3を固溶範囲内で添加してもよい。このセリア系酸化物は、CeO2として酸化物担体中に10重量％以上含まれていることが望ましい。含有量が10重量％未満では、セリア系酸化物を用いた効果が得られない。
【００２１】
なお酸化鉄及びセリア系酸化物以外の酸化物担体としては、 Al2O3、ZrO2、TiO2、SiO2などの酸化物の少なくとも一種、あるいはこれらの複数種からなる複合酸化物を用いることができる。
【００２２】
触媒層を形成するには、酸化物担体粉末をアルミナゾルなどのバインダ成分及び水とともにスラリーとし、そのスラリーをセル隔壁に付着させた後に焼成してコート層を形成し、そのコート層に貴金属及びNOx 吸収材を担持すればよい。また酸化物担体粉末に予め貴金属を担持した触媒粉末からスラリーを調製し、それを用いて触媒層を形成することもできる。スラリーをセル隔壁に付着させるには通常の浸漬法を用いることができるが、エアブローあるいは吸引によって、セル隔壁の細孔に強制的にスラリーを充填するとともに、細孔内に入ったスラリーの余分なものを除去することが望ましい。
【００２３】
この場合のコート層あるいは触媒層の形成量は、フィルタ基材の１Ｌあたり30〜 200ｇとすることが好ましい。コート層あるいは触媒層が30ｇ／Ｌ未満では、貴金属の耐久性の低下が避けられず、 200ｇ／Ｌを超えると圧損が高くなりすぎて実用的ではない。
【００２４】
コート層に担持される貴金属は、触媒反応によってPMの酸化を促進するものを用いることができる。このような貴金属としては、少なくともPt、Rh、Pdなどの白金族の貴金属から選ばれた一種あるいは複数種を用いることが好ましく、中でも酸化活性の高いPtが特に望ましい。貴金属の担持量は、フィルタ基材１リットルあたり 0.1〜５ｇの範囲とすることが好ましい。担持量がこれより少ないと活性が低すぎて実用的でなく、この範囲より多く担持しても活性が飽和するとともにコストアップとなってしまう。また貴金属を担持するには、貴金属の硝酸塩などを溶解した溶液を用い、吸着担持法、含浸担持法などによって担持させることができる。
【００２５】
コート層に担持されるNOx 吸収材としては、Ｋ、Na、Cs、Liなどのアルカリ金属、Ba、Ca、Mg、Srなどのアルカリ土類金属から選択して用いることができる。中でもPM浄化性能に優れたアルカリ金属の少なくとも一種を用いることが望ましい。触媒層にNOx 吸収材を含むことによって、貴金属による酸化によって生成したNO2 をNOx 吸収材に吸収できるので、NOx の浄化活性が向上するとともにPMの酸化性能が向上する。
【００２６】
NOx 吸収材は、NOx を吸収して亜硝酸塩あるいは硝酸塩となるが、この亜硝酸塩あるいは硝酸塩は排ガス温度で溶融することが特に望ましい。溶融状態となることでPMを捕捉することができ、各触媒成分とPMとの接触性が高まるためPM浄化性能がさらに向上する。排ガス温度で溶融状態となる硝酸塩としては、硝酸リチウム（融点 254℃）、硝酸ナトリウム（融点 310℃）、硝酸カリウム（融点 337℃）、硝酸セシウム（融点 417℃）などがあるので、NOx 吸収材として少なくともアルカリ金属を用いることが望ましい。
【００２７】
NOx 吸収材の担持量は、フィルタ基材の１リットルあたり0.15〜0.45モルの範囲とすることが好ましい。担持量がこれより少ないと活性が低すぎて実用的でなく、この範囲より多く担持すると貴金属を覆って活性が低下するようになる。またNOx 吸収材を担持するには、酢酸塩、硝酸塩などを溶解した溶液を用い、含浸担持法などによってコート層に担持すればよい。また酸化物担体粉末に予めNOx 吸収材を担持しておき、その粉末を用いて触媒層を形成することもできる。
【実施例】
【００２８】
以下、実施例及び比較例により本発明を具体的に説明する。
【００２９】
（実施例１）
図１に本実施例の排ガス浄化用触媒を示す。この触媒は、排ガス下流側で目詰めされた流入側セル10と、流入側セル10に隣接し排ガス上流側で目詰めされた流出側セル11と、流入側セル10と流出側セル11を区画するセル隔壁12と、からなるフィルタ基材１と、セル隔壁12の表面及び細孔内表面に形成された触媒層２とからなる。
【００３０】
フィルタ基材１は、市販のコーディエライト製 DPFを用いている。この DPFは、テストピースサイズ（直径30mm×長さ50mm）であり、セル隔壁12の気孔率が60〜67％、細孔容積が0.58〜0.65cc／ｇ、平均細孔径が25〜35μｍである。以下、触媒層２の製法を説明し、その構成の詳細な説明に代える。
【００３１】
γ-Al2O3粉末（比表面積 220m2／ｇ）70重量部と、TiO2−ZrO2固溶体粉末（原子比Ti／Zr＝４／６、比表面積 100m2／ｇ）35重量部と、CeO2粉末（比表面積 120m2／ｇ）35重量部と、 Fe2O3粉末（比表面積12m2／ｇ）12重量部とを含み、アルミナゾル及びイオン交換水とともに粘度が100cps以下となるようにスラリーを調製し、固形分粒子の平均粒径が１μｍ以下となるようにミリングした。そして上記 DPFをこのスラリーに浸漬してセル内部にスラリーを流し込み、引き上げて浸漬側と反対側の端面から吸引することで余分なスラリーを除去し、通風乾燥後 500℃で３時間焼成した。この操作は２回行われ、流入側セル10及び流出側セル11にほぼ同量のコート層が形成されるように調整した。コート層の形成量は、 DPFの１リットルあたり 152ｇである。コート層は、流入側セル10及び流出側セル11の表面及び細孔内表面に形成されている。
【００３２】
次に所定濃度のジニトロジアンミン白金水溶液の所定量を含浸させ、乾燥後 300℃で３時間焼成して、コート層にPtを 1.5ｇ／Ｌ担持した。さらに所定濃度の酢酸リチウム、酢酸バリウム及び酢酸カリウムの混合水溶液を含浸させ、乾燥後 300℃で３時間焼成して、コート層にNOx 吸収材であるLiを 0.3モル／Ｌ、Baを0.05モル／Ｌ、Ｋを 0.025モル／Ｌさらに担持した。これによりPtとNOx 吸収材とを担持した触媒層２が形成された。触媒層２における酸化物担体中には、セリアが23重量％、酸化鉄が 7.9重量％含まれている。
【００３３】
（実施例２）
実施例１と同様のγ-Al2O3粉末70重量部と、実施例１と同様のTiO2−ZrO2固溶体粉末58重量部と、実施例１と同様のCeO2粉末12重量部と、実施例１と同様の Fe2O3粉末12重量部とを含むスラリーを用いたこと以外は実施例１と同様にして触媒層２を形成した。他の構成は実施例１と同様である。触媒層２における酸化物担体中には、セリアが 7.9重量％、酸化鉄が 7.9重量％含まれている。
【００３４】
（実施例３）
実施例１と同様のγ-Al2O3粉末70重量部と、実施例１と同様のTiO2−ZrO2固溶体粉末44重量部と、実施例１と同様のCeO2粉末35重量部と、実施例１と同様の Fe2O3粉末３重量部とを含むスラリーを用いたこと以外は実施例１と同様にして触媒層２を形成した。他の構成は実施例１と同様である。触媒層２における酸化物担体中には、セリアが23重量％、酸化鉄が 2.0重量％含まれている。
【００３５】
（比較例１）
実施例１と同様のγ-Al2O3粉末70重量部と、実施例１と同様のTiO2−ZrO2固溶体粉末70重量部と、実施例１と同様のCeO2粉末12重量部と、を含むスラリーを用いたこと以外は実施例１と同様にして触媒層２を形成した。他の構成は実施例１と同様である。触媒層２における酸化物担体中には、セリアが 7.9重量％含まれ、酸化鉄は含まれていない。
【００３６】
（比較例２）
実施例１と同様のγ-Al2O3粉末70重量部と、実施例１と同様のTiO2−ZrO2固溶体粉末70重量部と、実施例１と同様の Fe2O3粉末12重量部とを含むスラリーを用いたこと以外は実施例１と同様にして触媒層２を形成した。他の構成は実施例１と同様である。触媒層２における酸化物担体中には、酸化鉄が 7.9重量％含まれ、セリアは含まれていない。
【００３７】
（比較例３）
コート層にLi、Ba及びＫを担持しなかったこと以外は実施例１と同様にして触媒層２を形成した。他の構成は実施例１と同様である。触媒層２における酸化物担体中には、セリアが23重量％、酸化鉄が 7.9重量％含まれている。
【００３８】
＜試験・評価＞
各実施例及び各比較例の触媒の組成を表１にまとめて示す。
【００３９】
【表１】
2006272288.tif 000003
先ず、各実施例及び各比較例の触媒を評価装置にそれぞれ配置し、表２に示すリーンモデルガスを４分間とリッチモデルガスを１分間で交互に切り替えて流しながら 700℃で５時間加熱する高温耐久試験を行った。モデルガス流量はそれぞれ 1,000ml／分とした。
【００４０】
【表２】
2006272288.tif 000004
次に、上記高温耐久試験後の各触媒に対し、表３に示すリーンモデルガスを 120秒間とリッチモデルガスを３秒間で交互に切り替えて流しながら 350℃で41時間加熱する硫黄被毒試験を行った。モデルガス流量はそれぞれ30,000ml／分であり、硫黄の供給量は触媒の体積１リットルあたり３ｇである。
【００４１】
【表３】
2006272288.tif 000005
上記硫黄被毒試験後の各触媒に対し、触媒床温度 600℃で表４に示すリーンモデルガスを10分間供給した後、触媒床温度 600℃で表３に示すリッチモデルガスを10分間供給する硫黄脱離試験を行った。モデルガス流量はそれぞれ30,000ml／分であり、そのとき各触媒から脱離する硫黄を全硫黄分析計（SOx 及び H2Sを検出）によりそれぞれ測定した。結果を図２に示す。
【００４２】
【表４】
2006272288.tif 000006
各実施例の触媒からの硫黄脱離量は、比較例１及び比較例２の触媒より多い。これらの触媒はいずれも同量のNOx 吸収材を含んでいるので、比較例１及び比較例２の触媒では硫黄脱離試験後も硫酸塩の状態のままのNOx 吸収材が多く存在しているのに対し、各実施例の触媒は硫黄脱離試験時に多くのNOx 吸収材から硫黄が脱離し、硫黄脱離試験後はNOx 吸蔵能が回復したNOx 吸収材が多く存在していることが明らかである。
【００４３】
一方、比較例３の触媒はNOx 吸収材を含んでいない。したがって硫黄被毒試験時には硫黄が触媒層に弱く付着し、それが硫黄脱離試験で脱離したため、硫黄脱離量が多くなったと考えられる。しかし比較例３の触媒は、NOx 吸収能がほとんど無いので、硫黄脱離量が多くても各実施例、比較例１及び比較例２の触媒に比べてNOx 浄化性能は著しく低いことは言うまでもない。
【００４４】
次に硫黄脱離試験後の各触媒を、ディーゼルエンジン（排気量：2000cc）を搭載したエンジンベンチの排気系にそれぞれ12個ずつ搭載し、エンジン回転数 2000rpm、トルク 3.0kg、排ガス温度 250℃の条件で２時間運転してPMを付着させた。その後、大気中にて 300℃で２時間焼成することにより、PM中の可溶性有機物質（ SOF）を除去して、各触媒中に煤（soot）のみが付着している状態とした。なお、このときの煤の付着量は、各触媒とも体積１リットルあたり３ｇである。
【００４５】
このようにして煤が付着した各触媒を、常圧固定床流通型反応装置にそれぞれ搭載し、触媒床温度 400℃において表５に示すリーンモデルガスを供給した。モデルガス流量はそれぞれ15,000ml／分であり、そのときのCO2 及びCO生成量を連続的に測定し、それから煤燃焼速度をそれぞれ算出した。結果を図３に示す。
【００４６】
【表５】
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各実施例の触媒は各比較例より煤燃焼速度が大きく、PM浄化活性が高いことがわかる。これは、酸化鉄とセリアとをコート層中に含み、かつPtとNOx 吸収材とを担持したことによる効果であることが明らかである。すなわち各実施例の触媒では、酸化鉄及びセリアの酸素貯蔵放出能が高いため捕捉されたPMに高濃度の酸素が供給され、かつ硫黄被毒から回復したNOx 吸収材によって捕捉されたPMに高濃度のNO2 が供給されたため、大きな煤燃焼速度が発現されたと考えられる。
【００４７】
さらに、硫黄脱離試験後の各触媒を常圧固定床流通型反応装置にそれぞれ搭載し、触媒床温度を 250〜 500℃の所定温度にて、表６に示すリーンモデルガスを30秒間とリッチモデルガスを３秒間で交互に切り替えて流しながらNOx 浄化率を測定した。結果を図４に示す。なおモデルガス流量はそれぞれ30,000ml／分とし、そのときの空間速度は約51,000hr-1であって、これは代表的な運転条件でのディーゼルエンジンから排出される排ガスを模擬したものである。
【００４８】
【表６】
2006272288.tif 000008
各実施例の触媒は各比較例より高いNOx 浄化率を示し、これは、酸化鉄とセリアとをコート層中に含み、かつPtとNOx 吸収材とを担持したことによる効果であることが明らかである。すなわち各実施例の触媒では、硫黄被毒から回復したNOx 吸収材の割合が比較例１及び比較例２の触媒より高く、それによって高いNOx 吸収能が発現されたと考えられる。なお比較例２の触媒では、NOx 吸収材が担持されていないので、NOx 浄化率はきわめて低い。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の一実施例の排ガス浄化用触媒を模式的に示す説明図である。
【図２】各触媒の硫黄脱離量を示すグラフである。
【図３】各触媒の煤燃焼速度を示すグラフである。
【図４】各触媒のNOx 浄化率を示すグラフである。
【符号の説明】
【００５０】
１：フィルタ基材        ２：触媒層          セル隔壁12
【図１】
2006272288.tif 000009
【図２】
2006272288.tif 000010
【図３】
2006272288.tif 000011
【図４】
2006272288.tif 000012