(57)【要約】  本発明は、船舶排ガス浄化用の金属フィルタおよびその製造方法に関するものであって、その目的は、250〜300℃の温度範囲において85％以上の窒素酸化物の低減効率を実現できる船舶排ガス浄化用の金属フィルタおよびその製造方法を提供することである。  本発明は、船舶の排ガス内に含まれている窒素酸化物を除去する金属フィルタにおいて、前記金属フィルタは、粉末担体Ti-PILC（Pillared  Clay）にバナジウム（V）、タングステン（W）及びアルミナゾル（Aluminasol）が担持された低温活性触媒が、凹凸を備えている金属基板上にコーティングされることにより、触媒が一体的に形成されるようになっている。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
船舶の排ガス内に含まれている窒素酸化物を除去する船舶排ガス浄化用の金属フィルターにおいて、
前記金属フィルターは、
粉末担体Ti-PILC（Pillared  Clay）にバナジウム（V）、タングステン（W）、及びアルミナゾル（Aluminasol）が担持された低温活性触媒が、凹凸を備えている金属基板上にコーティングされていることを特徴とする船舶排ガス浄化用の金属フィルター。
【請求項２】
前記低温活性触媒は、Ti-PILC（Pillared  Clay）の100重量部に対し、バナジウム（V）の1〜10重量部、タングステン（W）の1〜5重量部、及びアルミナゾル（Aluminasol）の5〜20重量部を含むことを特徴とする請求項１に記載の船舶排ガス浄化用の金属フィルター。
【請求項３】
低温活性触媒は、Ti-PILCの100重量部に対し、セリウム（Ce）の1〜5重量部、二酸化チタン（TiO2）の5〜20重量部、鉄（Fe）の1〜6重量部、二酸化硫黄（SO2）の1〜5重量部をさらに含むことを特徴とする請求項１または２に記載の船舶排ガス浄化用の金属フィルター。
【請求項４】
船舶の排ガス内に含まれている窒素酸化物を除去する船舶排ガス浄化用の金属フィルターの製造方法において、
金属基板に凹凸を成形する凹凸成形ステップと、
凹凸を備えた金属基板をスラリー状態の低温活性触媒の溶液に浸すか、または、機器から金属基板上に塗布することにより、低温活性触媒をコーティングするコーティングステップを含むことを特徴とする船舶排ガス浄化用の金属フィルターの製造方法。
【請求項５】
前記低温活性触媒は、
蒸留水（DI  water）とバナジウム前駆体（V  precursor）を攪拌する第1ステップと、
第１ステップの後、pH2〜3に調整しながら、タングステン（W）前駆体を投入して攪拌する第2ステップと、
第2ステップの後、Ti-PILCを投入して攪拌する第3ステップと、
第3ステップの後、アルミナゾル（aluminasol）を添加して攪拌する第4ステップを含めてスラリー状態で形成されたことを特徴とする請求項４に記載の船舶排ガス浄化用の金属フィルターの製造方法。
【請求項６】
前記低温活性触媒は、50〜80℃の温度環境で形成され、Ti-PILC：蒸留水（DI  water）は、3〜5：6〜8の重量比を有することを特徴とする請求項５に記載の船舶排ガス浄化用の金属フィルターの製造方法。
【請求項７】
前記低温活性触媒は、Ti-PILC（Pillared  Clay）の100重量部に対し、バナジウム（V）の1〜10重量部、タングステン（W）の1〜5重量部、アルミナゾル（Aluminasol）の5〜20重量部からなることをを特徴とする請求項５に記載の船舶排ガス浄化用の金属フィルターの製造方法。
【請求項８】
前記低温活性触媒は、第3ステップの後、かつ、第4ステップの前に、酸化チタン（TiO2）を添加して攪拌する第3aステップと、
前記第3aステップの後、セリウム（Ce）の前駆体、鉄の前駆体（Fe  precursor）及びSO2precursorから選択された１つ以上を追加的に添加して攪拌する第3bステップをさらに含むことを特徴とする請求項５に記載の船舶排ガス浄化用の金属フィルターの製造方法。
【請求項９】
前記第3bステップは、
第3aステップにおける撹拌物とセリウムの前駆体（Ce  precursor）を攪拌する第3b-1ステップと、
前記第3aステップにおける撹拌物とセリウムの前駆体および鉄の前駆体（Fe  precursor）を攪拌する第3b-2ステップと、
前記第3aステップにおける撹拌物とセリウムの前駆体、鉄の前駆体およびSO2  precursorを攪拌する第3b-3ステップからなることを特徴とする請求項８に記載の船舶排ガス浄化用の金属フィルターの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、船舶排ガス浄化用の金属フィルタ及びその製造方法に関するものであって、粉末担体Ti-PILC（Pillared  Clay）にバナジウム（V）、タングステン（W）及びアルミナゾル（Aluminasol）を担持した低温活性触媒を、凹凸を備えた金属基板にコーティングして形成した船舶排ガス浄化用の金属フィルタ及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関を備えた自動車や船舶の排気ガスには、光化学スモッグや酸性雨の原因となるNO、NO2、N2O等の窒素酸化物（NOx）が含まれており、一般的に窒素酸化物の排出量を低減させるために、排ガスにアンモニアまたは尿素等の還元剤を噴射して、活性触媒反応にて無害なN2、H2Oに変換する排ガス浄化用のフィルタが用いられている。
【０００３】
窒素酸化物の排出量に関する法規制が厳格に適用されており、特に、国際海事機関（IMO）は、2016年から海洋汚染防止のために船舶エンジンからの窒素酸化物の排出量を従来のhあたり14.4gから3.4gに減らすなど、その規制がより強化されている傾向にある。
【０００４】
一般的に、自動車エンジンの排ガス成分には、硫黄成分が10ppm未満であり、排ガスの温度は250〜450℃であるのに対し、船舶エンジンの排ガス成分には、硫黄成分が500ppm以上、水が10％以上であり、排ガスの温度は250〜350℃であることから、船舶エンジンに用いられる排ガス浄化用のフィルタは、自動車に適用される排ガス浄化用のフィルタに比べて、水や硫黄に対する大きい耐性と、300℃以下の温度でその活性が円滑になされるようにすることが求められる。
【０００５】
従来の船舶（ship）やプラント（plant）に適用されている窒素酸化物の低減技術として、バーナディア（V2O5）系の触媒物質を押し出して製作した押出触媒フィルターがあるが、このような押出触媒フィルターは、セル密度が低すぎて体積が非常に大きく、低温では触媒の活性が急激に低下して、船舶規制であるTier  IIIを満たしていない。
【０００６】
以下の[表1]は、250〜300℃の温度範囲において、バーナディア（V2O5）とPILC（Pillared  InterlayerClay）をベースにした従来の押出触媒フィルターの窒素酸化物の低減効率を実験した結果をまとめたものであって、実験条件は、N2balance、NO  1000ppm、NH31000ppm、O211％、Water10％、CO  100ppm、CO25％、SO2500ppm、THC  100ppm、SV（Space  Velocity）10000h-1である。
【０００７】
【表１】
2014515311.tif 000003
上記の表1から分かるように、従来には300℃以下では85％以上の窒素酸化物の低減効率を期待することができなく、環境汚染や海洋汚染の防止への意識の高度化および規制の強化傾向に応えるような活性触媒技術の開発がとても求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
（特許文献１）韓国登録特許公報  登録番号10-0969060（2010.07.01）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、250〜300℃の温度範囲において85％以上の窒素酸化物の低減効率を実現することができる船舶排ガス浄化用の金属フィルタ及びその製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、船舶の排ガス内に含まれる窒素酸化物を除去する金属フィルタに関するものであって、前記金属フィルターは、粉末担体Ti-PILC（Pillared  Clay）にバナジウム（V）、タングステン（W）及びアルミナゾル（Aluminasol）が担持された低温活性触媒が、凹凸を備えた金属基板上にコーティングされている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明は、船舶排ガスの金属フィルターに適用するに相応しい低温活性触媒が、凹凸を備える金属基板上にコーティングされていることから、250〜300℃以下の低温領域において、窒素酸化物に対して85％以上の高い低減効率を安定的に実現することができる。特に、本発明は、排ガスの温度範囲が250℃以下である船舶の排ガス処理用として適用する場合、既存の船舶用の排ガス処理技術に比べて、格段に優れた浄化性能を実現することができる。
【００１２】
また、本発明は、金属基板上に形成された凹凸によりコーティングされる低温活性触媒の結束力が強化されることから、船舶排ガスの浄化のために従来使用されている押出低温活性触媒フィルタに比べて、水中で格段に優れた付着性や結束力を実現ことができ、使用時間の経過につれて、基板から低温活性触媒が離脱して低温活性触媒サイトが減少することによって窒素酸化物の浄化性能が低減することが防止され、より長持ちすることができる。
【００１３】
また、本発明は、船舶排ガスの金属フィルターに適用するに相応しい低温活性触媒を通じて、金属フィルターの効率を向上させることができるなど、たくさんの効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に係る金属フィルターの構成を示した例示図である。
【図２】本発明における金属基板の凹凸形成過程を示した例示図である。
【図３】ショットブラスト加工によりローラーの表面に凹凸を形成する例示図である。
【図４】本発明に係る金属フィルターの製造工程を示したブロック例示図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図1は、本発明に係る金属フィルタの構成を示した例示図であって、本発明は、船舶の排ガス内に含まれる窒素酸化物を除去する船舶排ガス浄化用の金属フィルタにおいて、前記金属フィルタ100は、粉末担体Ti-PILC（Pillared  Clay）にバナジウム（V）、タングステン（W）及びアルミナゾル（Aluminasol）が担持された低温活性触媒20が、凹凸11を備えた金属基板10上にコーティングされている。
【００１６】
上記低温活性触媒20は、排ガス内に含まれる窒素酸化物除去用の低温活性触媒であって、粉末担体Ti-PILC（Pillared  Clay）に、Ti-PILCの100重量部を基準として、バナジウム（V）前駆体の1〜10重量部、タングステン（W）前駆体の1〜5重量部、アルミナゾル（Aluminasol）の5〜20重量部を含むようになっている。
【００１７】
また、上記低温活性触媒は、Ti-PILCの100重量部に対し、セリウム（Ce）前駆体の1〜5重量部、二酸化チタン（TiO2）前駆体の5〜20重量部、鉄（Fe）前駆体の1〜6重量部、二酸化硫黄（SO2）前駆体の1〜5重量部をさらに含んで構成することができる。
【００１８】
上記V、W、Ce、Fe、SO2は、低温活性触媒を活性化させることができる助触媒であって、押出低温活性触媒に比べて、相対的に低温で酸化/還元反応を活発に誘導することができる特徴を有する。
【００１９】
また、上記Ce、Fe、SO2は、硫黄（sulfur）に対する耐性を強化するだけでなく、V、W及びPILCの構造を安定化することができるので、安定性と耐久性の面において低温活性触媒の性能を確保することができる。
【００２０】
上記助触媒（promoter）は、化学反応において触媒の活性を高めるために、固体の低温活性触媒に添加する物質であって、助触媒自体は、触媒の役割ができないが、一部の助触媒は、触媒の活性成分と相互作用し、活性固体成分の電子構造または結晶構造を変化させることにより、触媒作用を受ける物質に及ぼす化学的な効果を変化させることができる。
【００２１】
また、助触媒の金属成分が過剰に使用されると、PILC担体上に均等に分散されるよりは、凝集や重なり現象によって、むしろ金属の活性面を浸漬することになり、パフォーマンスが低下することがあり、比率の範囲以下で過小に使用されると、分散度が低くなり、パフォーマンスが低下し、特定の混合比率によって添加される場合には、優れた活性特性を備えることになる。
【００２２】
上記アルミナゾル（Aluminasol）は、アルミナ（Alumina）単一成分の寝床型構造を有するゾル（sol）で構成される。
【００２３】
上記金属基板は、金属フィルタを形成するためのものであって、その材質は特に限定されるものではなく、表面に複数の凹凸を有する。すなわち、上記金属基板は、図2及び図3に示すように、ショットブラスト加工により表面に凹凸が形成されたローラ30により、表面に複数の凹凸が形成されており、上記金属基板上に形成された凹凸は、低温活性触媒との接触面積を増大させ、低温活性触媒の付着力を向上させる機能を有する。
【００２４】
すなわち、上記金属基板10の表面には、低温活性触媒の単位面積当たりのコーティング面積を平板に比べてより拡大させるための凹凸が形成されており、このように、凹凸が形成された金属基板10上に低温活性触媒20が塗布されると、金属基板10上への付着が行われる低温活性触媒20の端部が、平板型の金属母材に付着される場合に比べて、より小さい角度を有し、同じ質量であってもより拡大された領域にわたって接触がなされるようになる。
【００２５】
図4は、本発明に係る金属フィルターの製造工程を示したブロック例図図であって、上記のように構成される本発明の金属フィルターの製造工程は、金属基板に凹凸を成形する凹凸成形ステップと、凹凸を備えた金属基板をスラリー状態の低温活性触媒溶液に浸すか、機器から金属基板上に塗布することによって、低温活性触媒をコーティングするコーティングステップを含むようになっている。
【００２６】
また、上記低温活性触媒は、蒸留水（DI  water）とバナジウム前駆体（V  precursor）を攪拌する第1ステップ;第1ステップの後、pH2〜3に調整しながら、タングステン（W）前駆体を投入して攪拌する第2ステップ;第2ステップの後、Ti-PILCを投入して攪拌する第3ステップ;第3ステップの後、アルミナゾル（aluminasol）を添加して攪拌する第4ステップを含む工程によりスラリー状態で形成される。
【００２７】
上記Ti-PILCは、韓国特許10-0415434に開示されたTi-PILCを使用するか、PILC （Pillared  Clay）にTiをイオン交換法により置換して形成された公知のものを使用するので、これに対する説明は省略する。本発明におけるTi-PILCは、韓国特許10-0415434に開示されたTi-PILCを使用することが望ましい。
【００２８】
また、上記低温活性触媒は、上記第3ステップの後と第4ステップの前に、酸化チタン（TiO2）を添加して攪拌する第3aステップと、上記第3aステップの後、セリウム（Ce）の前駆体、鉄の前駆体（Fe  precursor）、SO2precursorから選択された１つ以上を追加的に添加して攪拌する第3bステップをさらに含む。
【００２９】
すなわち、上記第3bステップは、一例として、第3aステップにおける攪拌物とセリウムの前駆体（Ce  precursor）を攪拌する第3b-1ステップと、上記第3aステップにおける撹拌物、セリウムの前駆体、鉄の前駆体（Fe  precursor）を攪拌する第3b-2ステップと、上記第3aステップにおける撹拌物、セリウムの前駆体、鉄の前駆体、SO2precursorを攪拌する第3b-3ステップをさらに含むことができる。
【００３０】
上記のような本発明は、第1ステップが約10〜15min、第2ステップが10〜30min、第3ステップが1〜2hrs、第3aステップが1〜2hrs、第3bステップが30〜50min、望ましくは、30min、第4ステップが約25〜35minの間に持続的に行われる。
【００３１】
上記のような低温活性触媒の製造は、50〜80℃の温度環境で行われ、Ti-PILC：蒸留水（DI  water-イオンのない純粋な水）は、3〜5：6〜8の重量比を有する。例えば、Ti-PILC  30〜50g、DI  water  60〜80mlを有する。
【００３２】
また、低温活性触媒の製造時に各ステップで添加されるバナジウム前駆体（V  precursor）、タングステン前駆体、鉄の前駆体、二酸化硫黄の前駆体、セリウム前駆体、二酸化チタンは、Ti-PILCの100重量部に対し、バナジウム（V）の1〜10重量部、タングステン（W）の1〜5重量部、二酸化チタン（TiO2）の5〜20重量部、鉄（Fe）の1〜6重量部、セリウムの1〜5重量部、二酸化硫黄（SO2）の1〜5重量部を含んでいる。
【００３３】
上記バナジウム前駆体とタングステン前駆体は、特に制限されるものではなく、一例として、メタバナジウム酸アンモニウム（NH4VO3）または三塩化酸化バナジウム（VOCl3）等のようなバナジウム前駆体を用い、タングステン前駆体としては、アンモニウムタングステート（（NH4）10H2（W2O7）6）を用いることができる。また、上記の各前駆体は、硝酸塩等のような公知の金属前駆体を用いるので、これについての詳細な説明は省略する。
【００３４】
以下、本発明を実施例に基づいて説明すると、次の通りである。
【００３５】
＜第1実施形態＞
蒸留水（DI  water）とバナジウム前駆体（V  precursor）を30分間攪拌する第1ステップと、第１ステップの後、Ph２〜3に調整しながら、タングステン（W）前駆体を投入して30分間攪拌する第2ステップと、第2ステップの後、Ti-PILCを投入して2時間攪拌する第3ステップと、第3ステップの後、酸化チタン（TiO2）を添加して2時間攪拌する第3aステップと、前記第3aステップの後、セリウム（Ce）前駆体を添加して30分間攪拌する第3bステップと、第3bステップの後、アルミナゾル（aluminasol）を添加して30分間攪拌する第4ステップを順次に経て、PILC担体Ti-PILC、前記Ti-PILCの100重量部に対し、Vの3重量部、Wの3重量部、TiO2の5重量部、Ceの2重量部、アルミナゾル（Aluminasol）の8重量部を含むスラリー状態の低温活性触媒を製造した。
【００３６】
このとき、前記Ti-PILCと、DI（De-ionized）water（イオンのない純粋な水）は、4：7の重量比を有するようにした。
【００３７】
＜第2実施形態＞
凹凸が形成された金属基板（ステンレス材）に、第1実施形態に係るスラリー状態の低温活性触媒を塗布・コーティングし、これを乾燥焼成させることにより、低温活性触媒がコーティングされた金属フィルタを形成し、これに対して250〜300℃の温度範囲において窒素酸化物の低減効率を実験した。その結果を以下の表2に示した。
【００３８】
【表２】
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（実験条件は、N2balance、NO  1000ppm、NH31000ppm、O211％、Water10％、CO  100ppm、CO25％、SO2500ppm、THC  100ppm、SV（Space  Velocity）20000h-1）
上記の表2に示すように、250℃以上において80％以上の窒素酸化物の低減効率を実現することが分かり、295℃以上においては、90％の窒素酸化物の低減効率を実現することが分かった。
【００３９】
＜第3実施形態＞
凹凸が形成されたセラミック基板（Ceramic  Substrate）（例えば、Cordierite  substrate）に、第1実施形態に係るスラリー状態の低温活性触媒を塗布・コーティングし、これを乾燥焼成させることにより、低温活性触媒がコーティングされたセラミック金属フィルター（cordierite材質のハニカム形状の基板）を形成し、これに対して250〜300℃の温度範囲において窒素酸化物の低減効率を実験した。その結果を以下の表3に示した。この時の実験条件は、第2実施形態における実験条件と同様である。
【００４０】
【表３】
2014515311.tif 000005
上記の表3に示すように、250℃以上において82％以上の窒素酸化物の低減効率を実現することが分かり、295℃以上においては90％の窒素酸化物の低減効率を実現することが分かった。
【００４１】
＜第4実施形態＞
蒸留水（DI  water）とバナジウム前駆体（V  precursor）を30分間攪拌する第1ステップと、第１ステップの後、pH2〜3に調整しながら、タングステン（W）前駆体を投入して30分間攪拌する第2ステップと、第2ステップの後、Ti-PILCを投入して2時間攪拌する第3ステップと、第3ステップの後、酸化チタン（TiO2）を添加して2時間攪拌する第3aステップと、前記第3aステップの後、セリウム（Ce）前駆体を添加して30分間攪拌する第3b-1ステップと、第3b-1ステップの後、鉄の前駆体を投入して30分間攪拌する第3b-2ステップと、第3b-2ステップの後、アルミナゾル（aluminasol）を添加して30分間攪拌する第4ステップを順次に経て、PILC担体Ti-PILC、上記Ti-PILC  100重量部に対し、Vの3重量部、Wの3重量部、TiO2の5重量部、Ceの2重量部、Feの3重量部、アルミナゾル（Aluminasol）の15重量部を含むスラリー状態の低温活性触媒を製造した。
【００４２】
このとき、前記Ti-PILCと、DI（De-ionized）water（イオンのない純粋な水）は、4：7の重量比を有するようにした。
【００４３】
＜第5実施形態＞
凹凸が形成された金属基板（ステインス材）に、第4実施形態に係るスラリー状態の低温活性触媒を塗布・コーティングし、これを乾燥焼成させることにより、低温活性触媒がコーティングされた金属フィルタを形成し、これに対して250〜300℃の温度範囲において窒素酸化物の低減効率を実験した。その結果は、以下の表4に示した。この際、実験条件は第2実施形態の実験条件と同様である。
【００４４】
【表４】
2014515311.tif 000006
上記の表4に示すように、250℃以上において87％以上の窒素酸化物の低減効率を実現することが分かり、290℃以上においては90％の窒素酸化物の低減効率を実現することが予測できる。
【００４５】
＜第6実施形態＞
凹凸が形成されたセラミック基板に、第4実施形態に係るスラリー状態の低温活性触媒を塗布・コーティングし、これを乾燥焼成させることにより、低温活性触媒がコーティングされたセラミック金属フィルタを形成し、これに対して250〜300℃の温度範囲において窒素酸化物の低減効率を実験した。その結果を、以下の表5に示した。このとき、実験条件は第2実施形態の実験条件と同様である。
【００４６】
【表５】
2014515311.tif 000007
上記の表5に示すように、250℃以上において86％以上の窒素酸化物の低減効率を実現することが分かり、280℃以上においては90％の窒素酸化物の低減効率を実現することが分かった。
【００４７】
＜第7実施形態＞
蒸留水（DI  water）とバナジウム前駆体（V  precursor）を30分間攪拌する第1ステップと、第１ステップの後、pH2〜3に調整しながら、タングステン（W）前駆体を投入して30分間攪拌する第2ステップと、第2ステップの後、Ti-PILCを投入して2時間攪拌する第3ステップと、第3ステップの後、酸化チタン（TiO2）を添加して2時間攪拌する第3aステップと、前記第3aステップの後、セリウム（Ce）前駆体を添加して30分間攪拌する第3b-1ステップと、第3b-1ステップの後、鉄の前駆体を投入して30分間攪拌する第3b-2ステップと、第3b-2ステップの後、SO2  precursorを投入して30分間攪拌する第3b-3ステップと、第3b-3ステップの後、アルミナゾル（aluminasol）を添加して30分間攪拌する第4ステップを順次に経て、PILC担体Ti-PILC、上記Ti-PILCの100重量部に対し、V3の重量部、Wの3重量部、TiO2の5重量部、Ceの2重量部、Feの3重量部、SO2の2重量部、アルミナゾル（Aluminasol）の15重量部を含むスラリー状態の低温活性触媒を製造した。
【００４８】
このとき、前記Ti-PILCとDI（De-ionized）water（イオンのない純粋な水）とは、4：7の重量比を有するようにした。
【００４９】
＜第8実施形態＞
凹凸が形成された金属基板（ステンレス材）に、第7実施形態に係るスラリー状態の低温活性触媒を塗布・コーティングし、これを乾燥焼成させることにより、低温活性触媒がコーティングされた金属フィルタを形成し、これに対し、250〜300℃の温度範囲において窒素酸化物の低減効率を実験した。その結果を、以下の表6に示した。この際、実験条件は第2実施形態の実験条件と同様である。
【００５０】
【表６】
2014515311.tif 000008
上記の表6に示すように、250℃以上において80％以上の窒素酸化物の低減効率を実現することが分かり、270℃以上においては90％の窒素酸化物の低減効率を実現することが分かった。
【００５１】
＜第9実施形態＞
凹凸が形成されたセラミック基板に、第7実施形態に係るスラリー状態の低温活性触媒を塗布・コーティングし、これを乾燥焼成させることにより、低温活性触媒がコーティングされたセラミック金属フィルタを形成し、これに対して250〜300℃の温度範囲において窒素酸化物の低減効率を実験した。その結果を、以下の表7に示した。この際、実験条件は第2実施形態の実験条件と同様である。
【００５２】
【表７】
2014515311.tif 000009
上記の表7のように、250℃以上において82％以上の窒素酸化物の低減効率を実現することが分かり、260℃以上においては90％の窒素酸化物の低減効率を実現することが分かった。
【００５３】
上記表2乃至表7によれば、本発明に係る船舶排ガス金属フィルター用の低温活性触媒は、第1実施形態<第4実施形態＜第7実施形態の順に窒素酸化物の除去効率が優れていることが分かる。
【００５４】
また、一般的に金属基板を用いる場合には、セラミック基板を用いる場合に比べて、窒素酸化物の除去効率が低いことが知られているが、本発明は、凹凸面を有する金属基板10を利用することにより、セラミック基板と同程度の窒素酸化物除去効率を実現することが分かった。
【００５５】
また、実際の船舶の場合、SV（space  velocity）は、5,000〜10,000h-1程度であるため、実際の船舶運行時には、上記第2実施形態,3,5,6,8,9の実験条件であるSV  20000h-1に比べて、反応ガスと低温活性触媒サイトとの間の反応時間が増加し、かつ、反応することのできるガスも確率的に増加するので、表2乃至表7から分かるパフォーマンスよりも窒素酸化物の低減効率はさらに向上すると考えることができる。
【００５６】
＜第10実施形態＞
上記の第8実施形態に係る金属フィルターおよび第9実施形態に係るセラミック金属フィルターと、既存の船舶用の押出触媒フィルターに対する触媒付着性を評価し、その結果を表8に示した。
【００５７】
触媒付着性評価は、それぞれの試験片を、水で満たされたビーカーに個別に浸し、それぞれのビーカーを超音波洗浄装置に入れ、40MHzで3minの間に超音波を印加し、その後、各試験片を24hrsの間に十分乾燥した後の重量を測定して、触媒の損失量（付着性）を計算した。
【００５８】
【表８】
2014515311.tif 000010
付着性試験は、触媒と基板の間の結束力を評価するものであって、触媒の結束力が低いほど基板に付着して残っている触媒が少なく、窒素酸化物を除去できる反応サイトが減少するに応じて、船舶用排ガスフィルタにおいて窒素酸化物の除去性能が全体的に低下すると判断することができる。
【００５９】
上記の表8に示すように、従来の押出触媒フィルタ＜本発明に係るセラミック金属フィルタ＜本発明に係る金属フィルタの順に付着性が優れていることが分かる。
【００６０】
上記のような優れた付着性を実現するにあたっては、Alumina単一成分の寝床型構造を有するゾル（sol）形態の上記Aluminasolの採用と、その適正な組成比や凹凸構造を有するなど、主に上記金属基板の表面特性に基づいた。
【００６１】
本発明は、上述した特定の好ましい実施形態に限定されるものでなく、特許請求の範囲にて請求する本発明の要旨を逸脱することなく、当該発明の属する技術分野における通常の知識を有する者であれば誰でも多様な変形実施が可能なのはもちろん、そのような変更は、特許請求の範囲に記載した範囲内のものである。
【符号の説明】
【００６２】
１０    金属基板
１１    凹凸
２０    低温活性触媒
１００  金属フィールター
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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