(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
触媒モジュールであって、
−固体担体（２）と、
−固体担体から出発する以下の順序で配置された少なくとも以下の層：
−ＣｅＯ２を含有する化学蒸着層である第１の多孔性層（６）、
−白金、パラジウムおよびロジウムの中の１種もしくは複数の貴金属および／またはＰｔ、Ｐｄ、Ｒｈの間の１種もしくは複数の金属の合金を含有する第１の触媒層（８）であって、化学蒸着層である第１の触媒層（８）
を含むスタックと
を含み、
ＣｅＯ２を含有する第１の層が不連続であり、島を含み、
島の大きさが数ｎｍから１００ｎｍの間である、
触媒モジュール。
【請求項２】
第１の触媒層上に形成されたＣｅＯ２を含有する第２の多孔性層（１０）を含む、請求項１に記載の触媒モジュール。
【請求項３】
ＣｅＯ２を含有する第２の多孔性層（１０）上に形成された第２の触媒層（１２）を含む、請求項２に記載の触媒モジュール。
【請求項４】
固体担体（２）とＣｅＯ２を含有する第１の多孔性層（６）との間に、「ウォッシュコート」と呼ばれるバッファー層（４）を含み、前記バッファー層（４）は１種または数種の金属酸化物を含有する、請求項１から３のいずれか一項に記載の触媒モジュール。
【請求項５】
バッファー層が、種々の性質の金属酸化物の１種または数種の金属酸化物の混合酸化物を含む、請求項４に記載の触媒モジュール。
【請求項６】
金属酸化物が、Ａｌ２Ｏ３、ＣｅＯ２−ＺｒＯ２、ＢａＯ２、ゼオライトまたはＴｉＯ２／Ｖ２Ｏ５である、請求項５に記載の触媒モジュール。
【請求項７】
ＣｅＯ２を含有する第１の多孔性層（６）が、バッファー層を形成する、請求項１から３のいずれか一項に記載の触媒モジュール。
【請求項８】
ＣｅＯ２を含有する第１のおよび／または第２の多孔性層が、主にＣｅＯ２を含む、請求項１から７のいずれか一項に記載の触媒モジュール。
【請求項９】
ＣｅＯ２を含有する第１のおよび／または第２の多孔性層がまた、ジルコニアも含む、請求項１から７のいずれか一項に記載の触媒モジュール。
【請求項１０】
ＣｅＯ２を含有する第１のおよび／または第２の多孔性層がまた、イットリア化ジルコニアも含む、請求項１から７のいずれか一項に記載の触媒モジュール。
【請求項１１】
固体担体が、マクロ孔質担体であり、固体担体が、セラミックまたは金属からできている、請求項１から１０のいずれか一項に記載の触媒モジュール。
【請求項１２】
マクロ孔質担体が発泡体またはハニカム構造である、請求項１１に記載の触媒モジュール。
【請求項１３】
セラミックがムライトまたはコーディエライトである、請求項１１または１２に記載の触媒モジュール。
【請求項１４】
固体担体：
ａ）化学蒸着によって形成されたＣｅＯ２を含有する第１の多孔性層、
ｂ）化学蒸着によって形成された第１の触媒層
を形成するステップを含む、請求項１から１３のいずれか一項に記載の触媒モジュールを製造する製造方法。
【請求項１５】
ステップａ）および／またはｂ）が、ＭＯＣＶＤによって行われる、請求項１４に記載の製造方法。
【請求項１６】
ステップａ）に先立って、１種または数種の金属酸化物を含有するバッファー層が形成されるステップを含む、請求項１４または１５に記載の製造方法。
【請求項１７】
バッファー層が液体含浸によって形成される、請求項１６に記載の製造方法。
【請求項１８】
ＣｅＯ２を含有する第２の層が、第１の触媒層上に形成されるステップｃ）を含む、請求項１４から１７のいずれか一項に記載の製造方法。
【請求項１９】
第２の触媒層が、ＣｅＯ２を含有する第２の層上に形成されるステップｄ）を含む、請求項１８に記載の製造方法。
【請求項２０】
セリアと貴金属間の強力な結合の発生につながるステップｂ）の後の熱処理ステップを含む、請求項１４から１９のいずれか一項に記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、経年劣化の点で有効性が改善した触媒モジュールに関する。
【０００２】
自動車産業では、窒素酸化物ＮＯｘを還元するために、金属触媒、例えば、ロジウムが、またＣＯおよび炭化水素の酸化のために白金およびパラジウムが使用される。これらの触媒は、例えば、ハニカム状に作成され、その後、排気ラインに取り付けられる構造上に担持される。
【０００３】
例えば、セラミックで作成された構造は、増大した比表面を与えるように、普通「ウォッシュコート」と呼ばれるバッファー層で覆われ、これは、その後、Ｐｔ、ＰｄおよびＲｈなどの貴重な材料で覆われる。
【０００４】
触媒モジュールは、排気ライン中の場所であり、極めて高い温度、例えば、６００℃超に付され、この高温は、触媒の活性表面積を低減する傾向があり、その性能が低下する。高温は、焼結によってウォッシュコートおよび触媒対の分散を低減する傾向がある。非特許文献１に記載されるように、癒合現象による触媒粒子の大きさの増大が観察される。
【０００５】
さらに、触媒モジュールは、貴金属を使用し、その結果、それらは高価である。例えば、貴金属は、含浸によってウォッシュコートと同時に担持され、その結果、貴金属の量が多い。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】Ｄ．Ｄｏｕ、Ｏ．Ｈ．Ｂａｉｌｅｙ、ＳＡＥ  Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ  Ｐａｐｅｒｓ  Ｓｅｒｉｅｓ  第９８２５９４号（１９９８年）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
結果として、本発明の一目的は、既存のモジュールよりも経年劣化の際により良好な有効性を有する高性能触媒モジュールを提供することである。
【０００８】
本発明の別の目的は、製造において使用される貴金属の量が、最新技術に従うモジュールにおいてより少ないが、有効性が同様であるモジュールを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的は、担体と、セリアを含有する少なくとも１つの層であって、化学蒸着（ＣＶＤ）によって蒸着されている層と、触媒を形成する貴金属（単数または複数）の少なくとも１つの層であって、ＣＶＤによって蒸着されている触媒層とを含む触媒モジュールを使用することによって達成される。
【００１０】
本発明者らは、ＣＶＤによってセリアを含有する層を、およびＣＶＤによって触媒層を蒸着することによって、セリアと貴金属の粒子間に強力な結合が生じ、これが、高温での癒合を低減する効果を有することおよびこの癒合の低減において、触媒層の反応面積が高いままであり、モジュールの有効性が経年劣化後でさえ良好のままであることを発見した。
【００１１】
モジュールの有効性は、新規モジュールおよび経年劣化したモジュールの両方について、処理されるべき汚染物質（例えば、ＣＯ）の半分が消失したモジュールの温度を測定することによって決定される。
【００１２】
本発明のモジュールの温度は、その製造の際に実質的により少ない量の貴金属を使用しながら、最新技術に従うモジュールにおける温度と同様である。これは、セリアを含有するＣＶＤによって形成される層を、ＣＶＤによって同様に形成される貴金属（単数または複数）の層の担体として使用することによって可能にされる。
【００１３】
１つの有利な実施例では、「ウォッシュコート」とも呼ばれるバッファー層が、担体と樹脂を含有する層の間に形成され、このウォッシュコートは、触媒層の反応表面積を増大する効果を有する。
【００１４】
１つの特に有利な実施形態では、セリアを含有する層が、したがって、液体含浸によってではなく化学蒸着によって蒸着されるウォッシュコートを形成する。その結果、層の数が低減される。さらに、すべての層が、ＣＶＤによって製造され、モジュールの製造複雑性を低減する。
【００１５】
セリアを含有する層はまた、ウォッシュコートの熱遮蔽を形成するという利点を有するジルコニアまたはイットリア化ジルコニアを含み得る。
【００１６】
有利なことに、触媒を封入する触媒層上に、セリアを含有するさらなる層が形成され得る。
【００１７】
極めて有利なことに、構造は、化学蒸着によって少なくとも部分的に製造され、これは、使用される原材料の量、特に、貴金属の量を低減することを可能にする。その結果、同等の効率を提供しながら、製造費用が低減される。
【００１８】
その結果、本発明の主題は、固体担体を含む触媒モジュールと、固体担体から出発する順序で配置された少なくとも以下の層：化学蒸着によって蒸着されたＣｅＯ２を含有する第１の多孔性層、１種もしくは複数の金属を含有する第１の触媒層および／またはＰｔ、Ｐｄ、Ｒｈの間の１種もしくは複数の金属の合金とを含むスタックである。
【００１９】
ＣｅＯ２を含有する第１の層は、不連続であり、好ましくは数ｎｍから１００ｎｍの間の大きさを有する島を含む。
【００２０】
触媒モジュールは、第１の触媒層上に形成されたＣｅＯ２を含有する第２の多孔性層を含み得る。この触媒モジュールは、有利なことに、ＣｅＯ２を含有する第２の多孔性層上に形成される第２の触媒層を含み得る。
【００２１】
別の特徴によれば、触媒モジュールは、固体担体と、ＣｅＯ２を含有する第１の多孔性層の間に「ウォッシュコート」と呼ばれる１種または数種の金属酸化物を含有するバッファー層を含み得る。
【００２２】
例えば、バッファー層は、Ａｌ２Ｏ３、ＣｅＯ２−ＺｒＯ２、ＢａＯ２、ゼオライト、ＴｉＯ２／Ｖ２Ｏ５などの種々の性質の１種または数種の混合酸化物を含む。
【００２３】
１つの例示的実施形態では、ＣｅＯ２を含有する第１の多孔性層は、ウォッシュコートを形成し得る。
【００２４】
１つの例示的実施形態では、ＣｅＯ２を含有する第１のおよび／または第２の多孔性層は、主にＣｅＯ２を含む。
【００２５】
別の例示的実施形態では、ＣｅＯ２を含有する第１のおよび／または第２の多孔性層はまた、ジルコニアを含む。
【００２６】
別の例示的実施形態では、ＣｅＯ２を含有する第１のおよび／または第２の多孔性層はまた、イットリア化ジルコニアを含む。
【００２７】
固体担体は、マクロ孔質担体、例えば、発泡体またはハニカム構造であり得、固体担体は、例えば、セラミックで、例えば、ムライトまたはコーディエライトからできているか、または金属である場合もある。
【００２８】
本発明の別の主題は、固体担体上に
ａ）化学蒸着によって形成されたＣｅＯ２を含有する第１の多孔性層と、
ｂ）化学蒸着によって形成された第１の触媒層と
を形成するステップを含む、本発明の触媒モジュールを製造する方法であり、
ステップａ）および／またはｂ）は、好ましくはＭＯＣＶＤによって行われる。
【００２９】
本方法は、ステップａ）に先立って、例えば、液体含浸によって、１種または数種の金属酸化物を含有するバッファー層が形成されるステップを含み得る。
【００３０】
別の特徴によれば、本方法は、ＣｅＯ２を含有する第２の層が、第１の触媒層上に形成されるステップｃ）を含み得る。
【００３１】
別の特徴によれば、本方法は、第２の触媒層が、ＣｅＯ２を含有する第２の層上に形成されるステップｄ）を含み得る。
【００３２】
別の特徴によれば、本方法は、ＣｅＯ２と貴金属間の強力な結合の発生につながる、ステップｂ）の後の熱処理ステップを含む。
【００３３】
本発明は、以下の説明および添付の図面を読み取った後により良好に理解される：
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】触媒モジュールの第１の実施形態の図表的断面図を示す図である。
【図２】触媒モジュールの第２の実施形態の第１の例の図表的断面図を示す図である。
【図３】触媒モジュールの第２の実施形態の第２の例の図表的断面図を示す図である。
【図４】触媒モジュールの第２の実施形態の第３の例の図表的断面図を示す図である。
【図５】図２に示される新鮮な触媒モジュールおよび経年劣化した触媒モジュールの、ならびに最新技術に従う新鮮な触媒モジュールおよび経年劣化した触媒モジュールの温度の関数としての処理されるべきガス混合物中のＣＯ（ｐｐｍで）の含量の変動を示すグラフを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
図１は、本発明の触媒モジュールの第１の実施形態の領域の図表的断面図を示す。
【００３６】
モジュールは、固体担体構造２を含む。
【００３７】
担体構造は、有利には、マクロ孔質である。
【００３８】
「マクロ孔質担体構造」とは、例えば、数ｐｐｉから数十ｐｐｉ（インチあたりの孔）の多孔度を有する発泡セラミックなどの発泡体および／または数ｃｐｓｉ（平方インチあたりのチャネル（ｃｈａｎｎｅｌｓ  ｐｅｒ  ｓｑｕａｒｅ  ｉｎｃｈ））から数百ｃｐｓｉのハニカム構造担体を意味する。固体担体は、セラミック、例えば、コーディエライトまたはムライト；鋼またはＦｅＣｒＡｌなどの金属および金属合金；ポリマー；ゼオライト；シリコン；ガラス；織物；および上記の材料のうちいくつかを含有する複合材料の中から選択される材料から構成され得る。
【００３９】
代表する実施形態では、有利には、モジュールはまた、セリアを含有する少なくとも１つの層６および触媒の層８を含む。
【００４０】
層６は、セリア、例えば、５０／５０または５０／８０の割合の、セリアおよびジルコニア、セリアおよびイットリア化ジルコニアから形成され得る。層６は、多孔性である。イットリア化ジルコニアは、例えば、５％から３０％の間にドープされ得る。
【００４１】
セリアを含有する層６は、化学蒸着によって、好ましくは、「有機金属化学蒸着」（ＯＭＣＶＤ）によって担体構造上に形成される。例えば、セリア層は、当業者に周知の技術に従って、オルト−キシレンで希釈されたＣｅ（ＡｃＡｃ）２前駆体を使用するＤＬＩ−ＭＯＣＶＤによって得られる。このように形成されたセリア層は、連続である場合も、不連続である場合もあり、セリア層は薄く、例えば、５０ｎｍから１００ｎｍ厚の間であり得、その上に形成される担体層の表面状態の影響を受ける。担体層が不均一である場合には、セリア層は、不連続であり得る。
【００４２】
不連続であるＣＶＤによって蒸着されたセリア層は、分散された島を形成し、その上に、例えば、白金、パラジウムまたはロジウムおよび／またはこれらの金属の組合せの中の貴金属（単数または複数）が蒸着される。これらのセリア島の大きさは、数ｎｍから１００ｎｍの間であることが有利である。
【００４３】
ＣＶＤ蒸着によって、マクロ孔質である担体構造の効率的な含浸が可能になり、不均一な厚みおよび構造を有する層の蒸着につながる。
【００４４】
触媒層８は、例えば、白金、パラジウムまたはロジウムおよび／またはこれらの金属の組合せの中の１種または数種の貴金属を含む。
【００４５】
触媒層の組成は、必要な適用に応じて変わる。
【００４６】
例えば、一酸化炭素ＣＯおよび未燃炭化水素を含有するディーゼルエンジンからの排気ガスの汚染除去への適用の場合には、触媒層は、ＰｔＰｄＭ型（ここで、Ｍは、Ｓｒ、Ｃｕ、Ｆｅなどの中から選択される）のものである。
【００４７】
一酸化炭素ＣＯ、未燃炭化水素およびＮＯｘを含有するガソリンエンジンからの排気ガスの酸化還元による汚染除去への適用の場合には、触媒層は、ＰｔＲｈＭ型（ここで、Ｍは、Ｓｒ、Ｃｕ、Ｆｅなどの中から選択される）のものである。
【００４８】
ＮＯｘの還元による汚染除去への適用の場合には、触媒層は、ＰｔＰｄＲｈＭ型（ここで、Ｍは、Ｓｒ、Ｃｕ、Ｆｅなどの中から選択される）のものである。
【００４９】
触媒層は、化学蒸着によって、有利には、有機金属化学蒸着によって形成される。
【００５０】
最も頻繁に使用される前駆体は、β−ジケトンである。したがって、Ｐｔ（ａｃａｃ）は、例えば、トルエンに溶解され、Ｐｄ（ａｃａｃ）は、例えば、トルエンに溶解され、Ｒｈ（ａｃａｃ）は、例えば、トルエンに溶解される。
【００５１】
触媒層は、島の形態の不連続層を形成するセリア層６上に分布している粒子から形成され、大きな反応表面積を有する多孔性である。
【００５２】
本発明者らは、ＣＶＤによって蒸着された層６、特に、セリアが、ＣＶＤによって蒸着された貴金属（単数または複数）の粒子と強力な結合を形成することを観察した。これらの強力な結合は、貴金属粒子の癒合を制限するか、またはさらには防ぎ、触媒モジュールの有効性の低減を制限する。これらの結合は、強力金属担体相互作用（Ｓｔｒｏｎｇ  Ｍｅｔａｌ  Ｓｕｐｐｏｒｔ  Ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｓ）（ＳＭＳＩ）として知られている。
【００５３】
有利なことに、層６は、ウォッシュコートを形成し得、例えば、それは混合酸化物化合物ＣｅｘＺｒ１−ｘＯ２、例えば、ＣｅＯ２−ＺｒＯ２から構成され得る。
【００５４】
したがって、層６は、ウォッシュコートとして作用し得、また、大きな比表面を提供し、触媒層の反応表面積を増大する。
【００５５】
図２に示される別の実施形態では、モジュールは、そのパーツの比表面を増大するように、例えば、Ａｌ２Ｏ３、混合酸化物化合物ＣｅｘＺｒ１−ｘＯ２、例えば、ＣｅＯ２−ＺｒＯ２、ＢａＯ２、ゼオライト、ＴｉＯ２／Ｖ２Ｏ５．．．などの種々の性質の１種または複数の酸化物を含み得る別個のウォッシュコート４を含む。例えば、ウォッシュコート４は、液体含浸によって製造され得る。
【００５６】
図２では、セリアを含有する層６は、ＣＶＤによってウォッシュコート上に蒸着される。
【００５７】
層６は、図１に関して記載されるものと同一組成を有し得る。この実施形態では、ジルコニアまたはイットリア化ジルコニアを含有する層６は、層６がウォッシュコートの熱遮蔽を形成し、その結果、大きな比表面を維持し得るので特に有利である。例えば、各層は、１０ｎｍから１００ｎｍの間の厚みであり得る。
【００５８】
例えば、担体構造は、１０００μｍ厚であり得、ウォッシュコートは、１０μｍ厚であり得、層６は、５０ｎｍ厚であり得、触媒層は、１０ｎｍ厚であり得る。
【００５９】
触媒層は、ウォッシュコートの比表面のために増大された、大きな反応表面を有する不連続層を形成する結合層６上に分布している粒子から形成される。
【００６０】
図３には、図２における構造ではない、触媒層８上にセリアを含有する層１０を含むヘテロ構造を含む触媒モジュールの別の例示的実施形態がある。この層は、貴金属の封入層を形成する。この層１０は、ＣＶＤによって製造されることが好ましい。
【００６１】
層１０の組成は、層６と同一であり得るか、または異なる組成を有し得る。層１０は、処理されるべきガスが触媒層を通過し得るように多孔性である。層１０中のジルコニアまたはイットリア化ジルコニアの存在は、層１０が熱遮蔽を形成することを可能にする。その結果、触媒は、より安定になり、熱に対してより良好な抵抗性を有する。
【００６２】
例えば、層２、４、６、８の厚みは、図１におけるモジュールにおける層の厚みと同様であり、例えば、層１０は、５０ｎｍの厚みであり得る。
【００６３】
図４は、セリアを含有する層１０上に第２の触媒層１２を含むヘテロ構造を含む、触媒モジュールの別の特に有利な例示的実施形態を示す。この場合には、層１０および層１２は、好ましくは、両方ともＣＶＤによって製造され、次いで、層１０および１２間に強力な結合が生じる。この配置によって、所与の担体構造の貴金属の密度が増大し得る。この例示的実施形態は、メタンを排除するための天然ガスで動くエンジンの汚染除去のための適用において特に極めて有利である。
【００６４】
第２の触媒層１２の組成は、触媒層６の組成と同一である場合も、異なる場合もある。
【００６５】
例えば、層２、４、６、８、１０の厚みは、図１におけるモジュールの層の厚みと同一であり、例えば、触媒層１２は、１０ｎｍ厚であり得る。
【００６６】
所与の実施例では、２つの層６、１０は、同一の厚みを有し、触媒層８、１２は、同一の厚みを有するが、これは、決して制限的ではない。
【００６７】
セリアを含有する層の数および触媒層の数は、２に制限されないことは理解されよう。
【００６８】
ＹＳＺの層は、５〜３０質量％の、キシレン中のＺｒ（ａｃａｃ）と混合されたＹ（ａｃａｃ）を含有する化学溶液から出発するＭＯＣＶＤによって蒸着され得る。
【００６９】
さらに、多孔性構造と、ＣＶＤによってかまたは液相含浸によって製造されたウォッシュコートの間に１つまたは数個の層を含むスタックが、本発明の範囲内にある。
【００７０】
本発明者らは、以下、図２に従う触媒モジュールを作製する方法を記載する。
【００７１】
第１のステップの間に、担体構造が、当業者によって使用される通常の技術に従って、セラミックペーストの押出、次いで、成形によって製造される。
【００７２】
次のステップでは、ウォッシュコート４が、例えば、液体形態の前駆体がそのパーツを流れるようにされる含浸技術を使用して、担体構造上に形成される。
【００７３】
あるいは、ウォッシュコートは、「有機金属化学蒸着」（ＯＭＣＶＤ）によって製造され得る。上記のように、ウォッシュコートは、例えば、Ａｌ２Ｏ３、ＣｅＯ２−ＺｒＯ２、ＢａＯ２、ゼオライト、ＴｉＯ２／Ｖ２Ｏ５などの種々の性質の１種または数種の混合酸化物を含み得る。
【００７４】
次のステップでは、セリアを含有する層が、例えば、ＣＶＤによって、極めて有利には、直接液体注入金属有機化学蒸着（Ｄｉｒｅｃｔ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ  Ｍｅｔａｌ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｕｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）（ＤＬＩ−ＭＯＣＶＤ）によって製造される。
【００７５】
次のステップでは、触媒層は、ＣＶＤによって、有利には、金属有機化学蒸着によって形成される。
【００７６】
表面のパーツが、排気ガスの処理のために１種または数種の触媒で覆われるパーツを製造するために最も頻繁に使用される前駆体は、β−ジケトンである。したがって、Ｐｔ（ａｃａｃ）、Ｐｄ（ａｃａｃ）およびＲｈ（ａｃａｃ）が、例えば、トルエンに溶解される。
【００７７】
ＭがＳｒ、Ｃｕ、Ｆｅ．．．の中から選択されるＰｔＰｄＭ型触媒層の場合には、Ｓｒ、Ｃｕ、Ｆｅは、例えば、触媒を有する溶液における、Ｓｒ、ＣｕまたはＦｅのβ−ジケトネートとの共溶出において導入される。
【００７８】
液体形態の前駆体（単数または複数）は、蒸発され、ＭＯＣＶＤチャンバー中に注入され、ここで、担体構造が、ウォッシュコートおよびセリアを含有する層によって覆われる。
【００７９】
次いで、有利には、セリアと貴金属間の強力な結合の発生を促進するために熱処理が適用される。例えば、熱処理は、５００℃から８００℃の間で１〜４時間、例えば、２時間空気下で行われる。
【００８０】
ＣＶＤによる種々の層の製造は、モジュールのすべての層が同一ＭＯＣＶＤチャンバー中で製造され得るという利点を有する。
【００８１】
さらに、化学蒸着の使用は、ＣＯの点火曲線、すなわち、触媒モジュールの温度の関数としての処理されるべきガス混合物中のＣＯの含量（ｐｐｍで）の変動を表す図５における曲線において示されるように、事実上同一の有効性を維持しながら、製造プロセスにおいて使用される貴金属の質量の大幅な低減につながり得る。
【００８２】
さらに、ＤＬＩ−ＭＯＣＶＤによるセリアを含有する層の蒸着は、固有応力および界面での応力の低減を引き起こす。
【００８３】
したがって、結晶学的に指向される複数層の製造のために、メッシュパラメータおよび膨張係数を適合させることによってヘテロ構造内の応力が低減され得、その結果、メッシュおよび熱膨張パラメータを対応させることによってスタックのより良好な高密度化が可能である。
【００８４】
蒸着プロセスのパラメータを制御することで、粒子の形態、蒸着される材料の結晶学的構造およびその分散を調節することが可能になる。
【００８５】
曲線ＩおよびＩＩは、製造の際に０．９２ｇ／ｌ（２６ｇ／ｆｔ３）の貴金属を使用する図２における新規および経年劣化したＭ２モジュールに当てはまる。
【００８６】
曲線Ｉ’およびＩＩ’は、ウォッシュコートおよび貴金属の粒子を含み、その製造のために、貴金属の粒子が、３ｇ／ｌ（８５ｇ／ｆｔ３）の貴金属を使用する含浸によって浸漬され、担持される、それぞれ、新規および経年劣化状態の最新技術に従う触媒モジュールＭ１に対応している。
【００８７】
新規モジュールについては、モジュールＭ２について１５５℃およびモジュールＭ１について１５８℃の温度について、ガス混合物中に最初に含有されるＣＯの含量の５０％低減が達成され、一方で、経年劣化したモジュールを用いた場合のこの低減は、モジュールＭ２について１７１℃でおよびモジュールＭ１について１６８℃で達成される。したがって、精度は、＋／−３℃であるので、２種のモジュールの有効性は極めて類似していることがわかる。本発明およびセリアを含有する層の使用のために、本方法において使用される貴金属の量は極めて大幅に低減されるが、有効性はほとんど変更されないままである。したがって、貴金属の量は、有効性に影響を及ぼすことなく約３倍低減され得る。
【００８８】
以下の表は、新規モジュールのおよび経年劣化したモジュールのＣＯの５０％を排除するのに必要な温度を示す。
【００８９】
【表１】
0006768641.tif 000002
【００９０】
Ｍ３は、図２中のモジュール、８０％のセリアおよび２０％のジルコニアを含有する層６ならびにＰｔおよびＰｄを含有する層８に対応する。
【００９１】
Ｍ４は、図２中のモジュール、５０％のセリアおよび５０％のジルコニアを含有する層６ならびにＰｔおよびＰｄを含有する層８に対応する。
【００９２】
Ｍ５は、図３中のモジュール、セリアである層６および１０ならびにＰｔおよびＰｄを含有する層８に対応する。
【００９３】
Ｍ７は、図３中のモジュール、８０％のセリアおよび２０％のジルコニアを含有する層６および１０ならびにＰｔおよびＰｄを含有する層８に対応する。
【００９４】
Ｍ６は、図４中のモジュール、セリアである層６および１０ならびにＰｔおよびＰｄである触媒層８および１２に対応する。
【００９５】
Ｍ７は、１．２５ｇ／ｌ（３５ｇ／ｆｔ３）の貴金属を含有するＣＶＤによって製造される図２中のモジュールに対応する。
【００９６】
Ｍ１の温度から１０℃以下の相違が許容されると考えられる。
【００９７】
一般に、本発明の経年劣化したモデルのＣＯの５０％の温度は、Ｍ１のものよりも１０℃程度高いことがわかる。しかし、本発明のモジュールは、０．９２ｇ／ｌ（２６ｇ／ｆｔ３）の貴金属を用いて製作され、最新技術に従うモジュールは、３ｇ／ｌ（８５ｇ／ｆｔ３）の貴金属を用いて製作され、温度は同様である。経年劣化したモジュールは、許容される１８０℃程度の温度を有する。セリアを含有するコートの存在は、癒合を低減し、最新技術においてよりも少量の貴金属を使用しながら、モジュールの有効性を長期間維持することを可能にする。
【００９８】
モジュールＭ２についてよりも多量の、モジュールＭ７について製造プロセスの際に使用される貴金属（０．９２ｇ／ｌ（２６ｇ／ｆｔ３）の代わりに１．２３ｇ／ｌ  ３５ｇ／ｆｔ３）が、新規モデルの温度を１５５℃の代わりに１４１℃に低下させることを可能にすることがわかる。
【００９９】
さらに、新規モジュールＭ５、Ｍ６およびＭ７は、ＣＯの５０％の排除のために、最新技術に従うモジュールＭ１よりも低い温度を有し、これは、モジュールの有効性を維持するために、また汚染除去の迅速な開始のために極めて良好であることがわかる。
【０１００】
本発明のモジュールは、ＣＯ、ＮＯｘおよび煤煙の排除のための自動車の汚染除去モジュールの製造のために、空気処理モジュールのために、例えば、ＶＯＣおよびＮＯｘの処理のために、改質による水素の生成のためのモジュールの製造のために、および水素貯蔵モジュールの製造のために特に良好に適応している。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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