(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディーゼルエンジンの排気通路に配設されるとともに内部流路に排気ガスを流通させることによりパティキュレートを捕集燃焼させるディーゼルパティキュレートフィルタにおいて、
上記内部流路の少なくとも上流側の内壁面にパティキュレートを燃焼させるための酸素イオン伝導性複酸化物を含むＰＭ酸化触媒層が設けられるとともに、上記内部流路の少なくとも下流側の内壁面にパティキュレートの不完全燃焼に伴う不完全燃焼ガスを酸化するための触媒貴金属を含む不完全燃焼ガス酸化触媒層が設けられており、
上記ＰＭ酸化触媒層と不完全燃焼ガス酸化触媒層とは、少なくとも一部において積層されていることを特徴とするディーゼルパティキュレートフィルタ。
【請求項２】
上記ＰＭ酸化触媒層はガス拡散性を有し、このＰＭ酸化触媒層が上層に配置されていることを特徴とする請求項１記載のディーゼルパティキュレートフィルタ。
【請求項３】
上記内部流路は、排気ガスが流入する筒状の上流側セルと、排気ガスを排出する筒状の下流側セルと、これらの上下流側セル間の隔壁内に形成され上下流側セルを連通する流通孔とによって構成され、この上流側セルおよび流通孔の内壁面においてＰＭ酸化触媒層と不完全燃焼ガス酸化触媒層とが積層されていることを特徴とする請求項２記載のディーゼルパティキュレートフィルタ。
【請求項４】
下流側セルは、その内壁面に上記不完全燃焼ガス酸化触媒層が設けられていることを特徴とする請求項３記載のディーゼルパティキュレートフィルタ。
【請求項５】
上記ＰＭ酸化触媒層に含有される複酸化物は、ＺｒＯ２を主成分とすることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載のディーゼルパティキュレートフィルタ。
【請求項６】
上記ＺｒＯ２を主成分とする複酸化物は、Ｙ２Ｏ３を０．１質量％以上１５質量％以下含有することを特徴とする請求項５記載のディーゼルパティキュレートフィルタ。
【請求項７】
上記ＺｒＯ２−Ｙ２Ｏ３複酸化物はフィルタ担体の１リットル当たりに１５ｇ以上含有することを特徴とする請求項６記載のディーゼルパティキュレートフィルタ。
【請求項８】
不完全燃焼ガス酸化触媒層は触媒貴金属を担持したＡｌ２Ｏ３であって、この触媒貴金属がフィルタ担体の１リットル当たりに０．６ｇ以上含有することを特徴とする請求項７記載のディーゼルパティキュレートフィルタ。
【請求項９】
上記Ａｌ２Ｏ３に担持された触媒貴金属は、フィルタ担体の１リットル当たりに１．０ｇ以上含有することを特徴とする請求項８記載のディーゼルパティキュレートフィルタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディーゼルエンジンの排気通路に配設されるとともに内部流路に排気ガスを流通させることによりパティキュレートを捕集し、このパティキュレートを燃焼浄化させるディーゼルパティキュレートフィルタに関する。
【背景技術】
【０００２】
ディーゼルエンジンから排出されるパティキュレート（以下、ＰＭという）は環境に与える影響が大きいため、このＰＭを捕集するディーゼルパティキュレートフィルタ（以下、ＤＰＦという）が排気通路に設けられた自動車が増加してきている。このようにＤＰＦを設ける場合、エンジン出力や燃費を維持するために、ＤＰＦに捕集されたＰＭを除去する必要がある。
【０００３】
そのための手段として、例えばＤＰＦとして一般に用いられているウォールフロータイプの円筒状のフィルタにおいて、排気ガス流出側の流路における内壁面に白金（Ｐｔ）担持アルミナおよびＮＯｘトラップ材が配設され、ＮＯｘトラップ材に吸収されていたＮＯ２によってＰＭを燃焼させるものが知られている（特許文献１参照）。
【０００４】
また、フィルタの排気ガス流路における内壁面に酸素吸蔵能を有するセリウム−ジルコニウム複合酸化物が塗布されるとともに該複合酸化物に酸化触媒作用を有する触媒貴金属を担持させ、瞬間的に切り換えられたリッチ空燃比雰囲気で上記複合酸化物から活性酸素が放出され、この活性酸素によってＰＭを燃焼させる技術も提案されている（特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平９−９４４３４号公報
【特許文献２】特開２００３−３３４４４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
これらの特許文献に記載のＤＰＦでは、比較的低い温度でＰＭを着火させることができるとされているものの、効率的にＰＭを排除する観点から、このＰＭ燃焼温度をさらに低下させることが求められている。
【０００６】
また、ＰＭ燃焼が起こる場合、二酸化炭素とともに不完全燃焼による一酸化炭素も発生し、この一酸化炭素はＰＭ燃焼量が多くなるに伴って増加することから、このＰＭの不完全燃焼に対する対策が講じられることも求められる。
【０００７】
そこで、本発明は、上記の事情に鑑み、ＰＭ燃焼温度を低下させつつＰＭの不完全燃焼ガスの排出を抑制できるディーゼルパティキュレートフィルタを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者は、鋭意研究の結果、上記酸素吸蔵能を有するセリウム−ジルコニウム複合酸化物に替えて酸素イオン伝導性を有する複酸化物をＤＰＦの内部流路の壁面にコーティングすることによりＰＭの酸化反応の継続性を向上させることができ、これによりＰＭ燃焼温度を実質的に低下させることができることを見出すとともに、このＰＭ燃焼に伴い発生するＰＭの不完全燃焼ガスを内部流路の下流側で酸化させることにより不完全燃焼ガス対策を講じることができることを見出し、本件発明を完成するに至った。
【０００９】
すなわち、本発明に係るＤＰＦは、ディーゼルエンジンの排気通路に配設されるとともに内部流路に排気ガスを流通させることによりパティキュレートを捕集燃焼させるディーゼルパティキュレートフィルタにおいて、上記内部流路の少なくとも上流側の内壁面にパティキュレートを燃焼させるための酸素イオン伝導性複酸化物を含むＰＭ酸化触媒層が設けられるとともに、上記内部流路の少なくとも下流側の内壁面にパティキュレートの不完全燃焼に伴う不完全燃焼ガスを酸化するための触媒貴金属を含む不完全燃焼ガス酸化触媒層が設けられていることを特徴とするものである。
【００１０】
この発明によれば、フィルタに堆積したＰＭの燃焼を効率的に行うことによりＰＭ燃焼温度を実質的に大きく低下することができる。これは次の理由によるものと推測される。
【００１１】
すなわち、ＰＭ酸化触媒層は、酸素イオン伝導性を有する複酸化物を含有することから、ＰＭ酸化触媒層にＰＭが付着してこのＰＭ酸化触媒層の表面に局部的に酸素濃度が低い部位を生ずると、当該部位に酸素濃度の高いところから酸素イオンが当該複酸化物を介して移動し、活性酸素（Ｏ２−）となって順次放出される。
【００１２】
この活性酸素は炭素を主成分とするＰＭと反応し、つまりＰＭを酸化して火種を形成する。この火種が形成されると、その周囲の酸素が欠乏するが、上述したように複酸化物を介して酸素イオンが順次移動し、この欠乏部位に活性酸素が継続的に供給されるので、この火種を中心にして燃焼領域を周囲に拡大させることができる。このように、ある部位で生じた火種が継続的に燃焼して燃焼領域を拡大させるので、低い温度でもＰＭを効率的に酸化させることができ、これによりＰＭの燃焼温度を実質的に低下させることができる。このため、ＤＰＦの再生（ＰＭの燃焼浄化）にあたり、エンジン或いはＤＰＦに供給する燃料噴射量を減少させることができ、これによりフィルタの再生時間を短縮することができるとともに、燃費を向上させることができる。
【００１３】
また、このようにＰＭの燃焼温度を低下させると、このＰＭ燃焼量が多くなるのに伴ってＰＭの不完全燃焼による一酸化炭素が増加することも懸念されるが、この発明によれば、上記内部流路の少なくとも下流側の内壁面に上記不完全燃焼ガス酸化触媒層が設けられているので、この不完全燃焼ガス酸化触媒層によってＰＭ不完全燃焼ガスとしての一酸化炭素が確実に酸化されて二酸化炭素として排出され、これによりＰＭ不完全燃焼ガスを無害化することができる。しかも、この不完全燃焼ガス酸化触媒層が上記ＰＭ酸化触媒層と別個に設けられるとともに、不完全燃焼ガス酸化触媒層が少なくともフィルタの内部流路の下流側に設けられているので、フィルタの内部流路における上流側でＰＭ酸化触媒層による燃焼温度の低下効果を維持しつつ、内部流路の下流側で不完全燃焼ガスを酸化させることができる。
【００１４】
また、上記ＰＭ酸化触媒層と不完全燃焼ガス酸化触媒層とは、少なくとも一部において積層されている。
【００１５】
このため、この積層部分において、ＰＭ酸化触媒層によるＰＭ不完全燃焼ガスが直ちに不完全燃焼ガス酸化触媒層において酸化され、これにより不完全燃焼ガスを直ちに無害化することができる。しかも、後に実験データで示すように、各酸化触媒層を積層させることによりこのＰＭ酸化触媒層でのＰＭ酸化促進にも寄与することができる。これは次の理由によるものと推測される。
【００１６】
すなわち、不完全燃焼ガス酸化触媒層によって不完全燃焼ガスが完全燃焼（酸化）されると反応熱を生じ、この熱量がＰＭ酸化触媒層の酸化反応に寄与することに基づくものと考えられる。したがって、ＰＭ酸化触媒層と不完全燃焼ガス酸化触媒層とを積層させると、ＰＭ酸化触媒層と不完全燃焼ガス酸化触媒層との相互作用によりＰＭ酸化触媒層におけるＰＭ酸化促進にも寄与することができる。
【００１７】
この場合、ＰＭ酸化触媒層と不完全燃焼ガス酸化触媒層との積層状態は特に限定されるものではないが、上記ＰＭ酸化触媒層がガス拡散性を有する場合にはこのＰＭ酸化触媒層が上層に配置されているのが好ましい。
【００１８】
このように構成すれば、ＰＭ酸化触媒層が上層に設けられているので、捕集されたＰＭがＰＭ酸化触媒層に直接接触し、ＰＭの酸化燃焼がより効率的に行われる。このため、このＰＭの酸化燃焼による火種が発生し易くなり、これにより一層ＰＭの燃焼開始温度、ひいてはＰＭ燃焼温度を低下させることができる。
【００１９】
ＤＰＦは、炭化ケイ素等の耐熱性材料からなる三次元網目構造担体として構成されているものであってもよいが、交互に上流端或いは下流端が目封止され排気ガスの流れ方向に延びる複数のセルを有するいわゆるハニカム状担体であってもよい。
【００２０】
このハニカム状担体の場合、上記内部流路は、排気ガスが流入する筒状の上流側セルと、排気ガスを排出する筒状の下流側セルと、これらの上下流側セル間の隔壁内に形成され上下流側セルを連通する流通孔とによって構成され、この上流側セルおよび流通孔の内壁面においてＰＭ酸化触媒層と不完全燃焼ガス酸化触媒層とが積層されているのが好ましい。
【００２１】
すなわち、内部流路のうち上流側セルおよび流通孔、特にこの流通孔にＰＭは捕集され易い。したがって、この上流側セルおよび流通孔におけるＰＭの酸化を促進する必要がある。そこで、上記のように構成すれば、このＰＭが捕集され易い部分において各酸化触媒層が積層され、しかもＰＭ酸化触媒層が上層に配置されるので、ＰＭを効率的に酸化燃焼させることができる。
【００２２】
この場合、下流側セルは、その内壁面に上記不完全燃焼ガス酸化触媒層が設けられているのが好ましい。
【００２３】
このように構成すれば、内部流路の下流側でＰＭの不完全燃焼ガスが不完全燃焼ガス酸化触媒層と接触し易くなり、その酸化が促進される。
【００２４】
上記ＰＭ酸化触媒層に含有される複酸化物は、特に限定されるものではないが、ＺｒＯ２を主成分とするのが好ましい。
【００２５】
すなわち、ＺｒＯ２（ジルコニウム酸化物）を主成分とする複酸化物は、酸素センサ等に用いられているように、酸素イオン伝導性が高く、したがって複酸化物をこのように構成すれば、活性酸素をより継続的に供給することができる。この場合、この複酸化物に、他に、三価の金属、例えば、Ｙ，Ｌａが含有されるのが好ましい。Ｚｒが四価であることから、三価の金属によって複酸化物内に酸素欠損格子を生じ、この欠損格子を介して酸素イオンが移動し易くなるためである。したがって、この複酸化物として例えば、ＺｒＯ２−Ｙ２Ｏ３複酸化物（ジルコニウム−イットリウム複酸化物）を用いることができる。
【００２６】
この場合、ＰＭの燃焼開始温度をさらに低下させるために、上記ＺｒＯ２を主成分とする複酸化物は、Ｙ２Ｏ３を０．１質量％以上１５質量％以下含有するのが好ましい。
【００２７】
またこの場合、ＰＭの燃焼開始温度をさらに低下させるために、上記ＺｒＯ２−Ｙ２Ｏ３複酸化物はフィルタ担体の１リットル当たりに１５ｇ以上含有されているのが好ましい。
【００２８】
さらにこの場合、ＰＭの不完全燃焼ガスを効果的に酸化させる観点から、不完全燃焼ガス酸化触媒は触媒貴金属を担持したＡｌ２Ｏ３であって、この触媒貴金属がフィルタ担体の１リットル当たりに０．６ｇ以上含有するのが好ましく、さらに好ましくは触媒貴金属がフィルタ担体の１リットル当たりに１．０ｇ以上含有するのがよい。
【発明の効果】
【００２９】
本発明のディーゼルパティキュレートフィルタは、フィルタに堆積されたＰＭの燃焼開始温度、ひいては燃焼温度を実質的に大きく下げることができ、これにより燃費を改善することができるとともに、このＰＭの燃焼によって生じる不完全燃焼ガスを効率的に酸化して二酸化炭素として排出することができ、別の不完全燃焼ガス酸化用触媒担体を設ける場合に比べて触媒装置の小型化、低コスト化を図ることができるという利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、図面を参照しながら本発明の好ましい実施形態について説明する。図１はディーゼルエンジンの排気通路１にＤＰＦ３を組み付けた状態を示している。この図において、排気通路１を構成する排気管は、図外のディーゼルエンジン本体に排気マニホールドを介して接続される。そして、ディーゼルエンジン本体から排出される排気ガスは、白抜き矢印で示すように、排気通路１中を図１で左側から右側へ流れる。
【００３１】
上記排気通路１には、排気ガス中のＰＭ(Particulate  Matter)を捕集するＤＰＦ３が設けられている。図２および図３はこのＤＰＦ３（Diesel Particulate Filter）を模式的に表す説明図である。
【００３２】
上記ＤＰＦ３は、外形が円筒状に形成された所謂ウォールフロータイプのフィルタであって、コーディエライトやセラミックスにより、多数の流通孔５ａ（図４参照）が形成された多孔質壁５で区画して排気経路に沿って互いに平行に延びる多数のセル４（通路）を有するハニカム状に形成されたフィルタ本体６と、千鳥状に一部のセル４ｂの上流端側と他のセル４ａの下流端側とを目封止する目封止部１５とを備える。したがって、ＤＰＦ３は、図３に矢印で示すように、上流端側が開口した上流側セル４ａから流入した排気ガスが多孔質壁５を通って下流端側が開口した下流側セル４ｂへ流れて排出され、その間にＰＭが捕集されるようになっている。
【００３３】
この排気ガスが流通するＤＰＦ３の内部流路、すなわち上流側セル４ａ、下流側セル４ｂおよび流通孔５ａによって構成される内部流路には、図４に示すように、酸素イオン伝導性を有する複酸化物が含まれたＰＭ酸化触媒層７と、このＰＭ酸化触媒によるＰＭの不完全燃焼ガスを酸化させるための触媒貴金属およびこの触媒貴金属を担持する酸化物が含まれた不完全燃焼ガス酸化触媒層８とが形成されている。
【００３４】
このＰＭ酸化触媒層７に含まれる複酸化物は、上述のように酸素イオン伝導性を有し、例えばジルコニウム酸化物（ＺｒＯ２）を主成分とする複酸化物やセリウム酸化物（ＣｅＯ２）を主成分とする複酸化物、中でもＺｒＯ２を主成分とする複酸化物が好適に用いられる。この複酸化物には、三価の希土類金属、例えば、イットリウム（Ｙ），ランタン（Ｌａ），イッテルビウム（Ｙｂ），ネオジム（Ｎｄ），スカンジウム（Ｓｃ）等が含有されるのが好ましい。一方、不完全燃焼ガス酸化触媒層８に含まれる触媒貴金属は、白金（Ｐｔ），パラジウム（Ｐｄ）、ロジウム（Ｒｈ）等が用いられるとともに、この触媒貴金属がＡｌ２Ｏ３などの比較的安定な酸化物に担持される。
【００３５】
これらの各酸化触媒層７，８は、上記不完全燃焼ガス酸化触媒層８がＤＰＦ３の内部流路の内壁面における略全域にわたって形成されるとともに、ＰＭ酸化触媒層７がこの不完全燃焼ガス酸化触媒層８の上層であって、上流側セル４ａの内壁面全域および流通孔５ａの内壁面における上流側所定領域に亘って形成されている（図４参照）。なお、これらの酸化触媒層７，８は、内部流路の少なくとも上流側にＰＭ酸化触媒層７が形成されるとともに内部流路の少なくとも下流側に不完全燃焼ガス酸化触媒層８が形成されるものであれば、その形成領域が特に限定されるものではなく、例えばＰＭ酸化触媒層７もＤＰＦ３の内部流路の略全域に亘って形成されるものであってもよい。
【００３６】
このように内部流路に各酸化触媒層７，８を形成するには、まず酸化物に触媒貴金属を担持させた酸化物粉をイオン交換水およびバインダと混合して触媒スラリーを生成し、このスラリーをフィルタ本体６の内部流路の内壁面にコーティングして、エアブローにより余分なスラリーを除去した後、乾燥、焼成を行って不完全燃焼ガス酸化触媒層８を形成する。次に、酸素イオン伝導性を有する複酸化物粉をイオン交換水およびバインダと混合してスラリーを生成し、このスラリーをフィルタ本体６の上流側セル４ａの内壁面全域および流通孔５ａの内壁面上流側所定領域に不完全燃焼ガス酸化触媒層８の上からコーティングして、この不完全燃焼ガス酸化触媒層８と同様に、スラリーの除去、乾燥、焼成を行って、不完全燃焼ガス酸化触媒層８上にＰＭ酸化触媒層７を積層する。
【００３７】
このように形成されたＤＰＦ３は、その内部流路において、上流側セル４ａから流通孔５ａの所定部分に至るまでは不完全燃焼ガス酸化触媒層８とＰＭ酸化触媒層７の二層構造からなり、この流通孔５ａの所定部位から下流側セル４ｂに至るまでは不完全燃焼ガス酸化触媒層８の一層構造からなっている。
【００３８】
内部流路の上流側に配設されたＰＭ酸化触媒層７によるＰＭの酸化メカニズムについては次のように推測される。図４は多孔質壁５を拡大して示す断面図であり、図５はＰＭの酸化メカニズムを示す説明図である。なお、ここでは、ＺｒＯ２を主成分とするとともにこのＺｒの一部が三価の金属、例えばイットリウム（Ｙ）で置換された複酸化物が用いられている。
【００３９】
ディーゼルエンジン本体から排気ガスが排出され、ＤＰＦ３にＰＭが捕集されると、専ら上流側の内部流路、すなわちＰＭ酸化触媒層７が積層された、上流側セル４ａおよび流通孔５ａにＰＭであるカーボン９が堆積する。このカーボン９は多孔質で酸素を吸着する特性を有するため、酸素過剰雰囲気でこのカーボン９が堆積したＰＭ酸化触媒層７の表面部分は酸素の吸着／脱離が起こり、この表面部分の酸素濃度が低下し、他の部分に対して微視的な酸素濃度差を生じる。
【００４０】
このようにＰＭ酸化触媒層７の表面のある部分の酸素濃度が低下すると、このＰＭ酸化触媒層７を構成する複酸化物が酸素イオン伝導性を有するため、酸素濃度が高い複酸化物内部から酸素イオンＯ２−が当該酸素濃度が低下している表面部分に移動する。この酸素イオンＯ２−はＰＭ酸化触媒層７の表面に達して活性酸素となり、その結果、複酸化物表面にカーボンの酸化反応を生じ易いところが局所的に生ずる。
【００４１】
そして、反応条件が最も整った部位において、カーボン９の酸化反応が始まる。この酸化反応が始まるとそこに火種１０を生じ、この火種１０によってその周囲の酸素は欠乏して酸素欠乏空間１１が形成される。酸素欠乏状態となると、通常はカーボン９の酸化反応、すなわち火勢が弱まりやがて火種１０は消失するが、当実施形態のＤＰＦ３ではＰＭ酸化触媒層７を構成する複酸化物が酸素イオン伝導性を有するため、この複酸化物の働きによって酸素欠乏空間１１に活性酸素が継続的に供給されることにより、カーボン９の酸化反応は促進され、火種１０を中心として燃焼領域が拡大していく。
【００４２】
すなわち、酸素過剰雰囲気下では、酸素欠乏空間１１とその周囲との間で酸素濃度差を生じるとともに、この濃度差に基づきＰＭ酸化触媒層７の複酸化物内部の微視的領域で電荷のアンバランスが生じ、これに伴ってこのＰＭ酸化触媒層７の複酸化物を介して酸素濃度の高い部分からこの酸素欠乏空間１１へと酸素イオンが移動される。そして、この酸素イオンが酸素欠乏空間１１に活性酸素として放出され、これによりカーボン９と活性酸素との結合燃焼、すなわち酸化が促進されることになる。したがって、ＰＭ酸化触媒層７の表面の一部で生じた火種１０は消失することなく、燃焼領域を拡大させていくので、カーボン９であるＰＭを効率的に燃焼浄化することができ、これによりＰＭの燃焼温度を実質的に低下させることができる。
【００４３】
ここで、複酸化物の内部では、図５に示すように、Ｚｒの一部を三価の金属（図中の黒丸で示す）で置換しているため、酸素イオン空孔が存在し、酸素イオンはこの空孔を介して搬送されることになる。
【００４４】
ところで、このカーボン９（ＰＭ）の酸化反応においては、その一部が不完全燃焼して一酸化炭素として生成されることがある。その生成量はカーボン燃焼量の増大とともに増加する。
【００４５】
しかしながら、当実施形態のＤＰＦ３によれば、ＰＭ酸化触媒層７は多孔質でありガス拡散性を有するとともに、このＰＭ酸化触媒層７の下層に一酸化炭素を酸化させるための触媒貴金属が高分散に担持された酸化物からなる不完全燃焼ガス酸化触媒層８が形成されているので、このＰＭ酸化触媒層７による不完全燃焼ガス（一酸化炭素ガス）は、その一部がこのＰＭ酸化触媒層７を通して下層の不完全燃焼ガス酸化触媒層８に拡散し、この不完全燃焼ガス酸化触媒層８において直ちに酸化されて一酸化炭素が二酸化炭素に変換されて排出される。残りの不完全燃焼ガスは、内部流路内を下流側に流れ、下流側セル４ｂの内壁面に形成された不完全燃焼ガス酸化触媒層８においても酸化される。したがって、当実施形態のＤＰＦ３では、ＰＭ燃焼により生成される不完全燃焼ガスの排出を大幅に抑制することができる。
【００４６】
また、この不完全燃焼ガス酸化触媒層８における不完全燃焼ガス酸化反応は、次の理由により、上層であるＰＭ酸化触媒層７におけるカーボン９の酸化反応に寄与していると推測される。すなわち、不完全燃焼ガス酸化触媒層８において不完全燃焼ガスである一酸化炭素ガスの酸化反応が起こると反応熱を生じるとともに、この反応熱に基づいてＰＭ酸化触媒層７における酸化反応を促進するものと考えられ、これによりこのＰＭ酸化触媒層７におけるカーボン燃焼速度を向上させることができるものと考えられる。
【００４７】
このような効果を確認するため、ＤＰＦ３におけるＰＭの燃焼性能についての評価のために行った実験とその結果を、次に説明する。
【００４８】
（サンプルおよび実験方法）
（ＰＭ燃焼温度についての実験）
まず、ＰＭの燃焼温度について、ＺｒＯ２を主成分とする酸化物とＣｅＯ２を含む酸化物とを比較するために、酸化物にＰｔおよびＫを担持させて複数種類の粉末状サンプルを調製し、ＰＭとしてのスートの燃焼性能を求める指標として、スートの代わりにカーボンブラック粉末をこのサンプルと混合し、ＤＴＡ（Differential Thermal Analysis：示差熱分析）により発熱ピーク時温度を測定した。なお、このＤＴＡに用いる参照試料としてαアルミナを用いている。
【００４９】
このサンプルとして、ＺｒＯ２およびＣｅＯ２のそれぞれについて、置換金属の割合を変更した複数の酸化物粉末を調製する。すなわち、ＺｒＯ２（Ｙ２Ｏ３：０質量％）、ＺｒＯ２−Ｙ２Ｏ３（Ｙ２Ｏ３：５．４質量％）、ＺｒＯ２−Ｙ２Ｏ３（Ｙ２Ｏ３：１３．７質量％）（いずれも第一稀元素化学工業社製）、ＣｅＯ２−ＺｒＯ２（ＺｒＯ２：３０質量％）、ＣｅＯ２−ＺｒＯ２（ＺｒＯ２：５０質量％）、ＣｅＯ２−ＺｒＯ２（ＺｒＯ２：７０質量％）（いずれも阿南化成社製）、ＣｅＯ２（ＺｒＯ２：０質量％）（日揮ユニバーサル社製）の各々に、ジニトロジアミン白金硝酸溶液および酢酸カリウム溶液を加えて混合し、蒸発乾固法によってＰｔおよびＫを酸化物に担持させた。これを乾燥させた後、乳鉢で粉砕し、電気炉において５００℃の大気雰囲気で２時間加熱焼成を行ってサンプルを調製した。各サンプルは酸化物５０ｇに対してＰｔ２．０ｇ、Ｋが５．０ｇ担持されるようにしている。
【００５０】
また、ＺｒＯ２（Ｙ２Ｏ３：０質量％）、ＺｒＯ２−Ｙ２Ｏ３（Ｙ２Ｏ３：５．４質量％）、ＺｒＯ２−Ｙ２Ｏ３（Ｙ２Ｏ３：１３．７質量％）（いずれも第１稀元素化学工業社製）については酸化物５０ｇに対してＰｔ２．０ｇのみを担持させ、Ｋを担持させない酸化物粉末も調製した。
【００５１】
上記のように、各サンプルをカーボンブラックとそのカーボンブラックの割合が２０質量％となるように混合し、これを反応容器に充填し酸素１０％、ＮＯ２２５０ｐｐｍの模擬排気ガスを供給しながら１０℃／分の速度で昇温してＤＴＡピーク時温度を測定した。ここで、ピーク時温度とは、示差熱（μＶ或いは℃）が最も大きくなった際の温度をいう。例えば、図６にＹ２Ｏ３が５．４質量％含まれたＺｒＯ２−Ｙ２Ｏ３にＰｔのみを担持したサンプルの温度上昇に伴う示差熱変化を示しているが、この場合に示差熱が最も大きくなる５６２℃がピーク時温度となる。
【００５２】
図７は、ＰｔおよびＫを担持させた上記各サンプルのＤＴＡピーク時温度を示している。なお、同図において、Ｃｅ−Ｚｒ−ＯはＣｅＯ２−ＺｒＯ２複酸化物を意味する。
【００５３】
この図７によれば、ＺｒＯ２系酸化物（３種）は、ＣｅＯ２系酸化物（４種）と比べてＤＴＡピーク時温度が１０℃以上低くなっており、また、Ｙ２Ｏ３を含むＺｒＯ２−Ｙ２Ｏ３（２種）は、ＺｒＯ２（Ｙ２Ｏ３：０質量％）に比べて１０℃ないし２０℃程度低くなっている。
【００５４】
ＺｒＯ２系酸化物のＤＴＡピーク時温度がＣｅＯ２系酸化物よりも低くなっているのは、次の理由によるものと推測される。
【００５５】
すなわち、ＺｒＯ２系酸化物およびＣｅＯ２系酸化物のいずれも、温度上昇に伴って火種を生じるが、ＣｅＯ２系酸化物の場合は、火種近傍の酸素が欠乏したときに、酸素吸蔵能を有するＣｅＯ２系酸化物から酸素が放出されることになる。しかし、ＣｅＯ２系酸化物の場合には、吸蔵されている酸素量も限られており、したがってその放出量にも限界があり、雰囲気温度が比較的低い場合には、一旦火種を生じても、酸素が欠乏して火種が消失し、継続的な燃焼が行われず、ＰＭの燃焼温度の低下にも一定の限界があるためと考えられる。
【００５６】
これに対して、ＺｒＯ２系酸化物は、酸素イオン伝導性を有するため、酸素が不足してもその周囲から酸素を取り込んで複酸化物を介して火種部分に活性酸素を供給するため、一旦火種が生ずると火種周辺の酸素が不足することはなくＰＭの継続的な燃焼が可能となり、このためＰＭを効率的に燃焼させることができ、ＤＴＡピーク時温度が低くなるためと考えられる。
【００５７】
また、ＺｒＯ２系酸化物の中でも一部が三価の金属に置換されたＺｒＯ２−Ｙ２Ｏ３（２種）の方が、ＺｒＯ２よりもＤＴＡピーク時温度が低くなっている。これは、Ｚｒという四価の金属原子による結晶格子に、三価のＹ原子が入り込んでいるため、図５に示すように酸素欠損部を生じ、そのことによって、酸素イオン伝導性が高くなっているためと考えられる。したがって、ＤＴＡピーク時温度を低下させるためには、ＣｅＯ２系酸化物に比べてＺｒＯ２系酸化物が好ましく、このＺｒＯ２系酸化物の中でもＺｒＯ２−Ｙ２Ｏ３（２種）がさらに好ましいと考えられる。但し、ＣｅＯ２系酸化物もある時間長さでは多くの活性酸素を放出するので、ＺｒＯ２系酸化物と混合して用いてもよい。
【００５８】
また、図８は、上記の要領で、触媒貴金属としてＰｔのみを担持させたＺｒＯ２系酸化物においてＹ２Ｏ３の割合を変化させた場合のＤＴＡピーク時温度を示している。なお、この実験は上記３種類のＺｒＯ２系酸化物（Ｙ２Ｏ３：０質量％，５．４質量％，１３．７質量％）についてのＤＴＡピーク時温度を測定し、図８はその測定結果を滑らかな曲線で結ぶことにより作成されている。
【００５９】
この図８の実験結果によると、ＺｒＯ２系酸化物においてＹ２Ｏ３が少しでも含まれると、ＤＴＡピーク時温度は急激に低下し、ある割合を超えた時点で温度昇降が逆転して徐々に上昇し、Ｙ２Ｏ３の割合がほぼ１５質量％を越えた時でＹ２Ｏ３が添加されていない場合のＤＴＡピーク時温度を超えていることが分かる。このことから、ＰＭの燃焼温度を低下させる（例えば燃焼温度を５８３℃以下とする）には、ＺｒＯ２系酸化物の中でもＹ２Ｏ３の添加される割合の下限が０．１質量％以上であるのが好ましく、その上限は１５質量％以下であるのが好ましい。ＰＭの燃焼温度を低下させる（例えば５７０℃以下とする）ために、更に好ましくはＹ２Ｏ３の添加される割合の下限が２質量％以上がよく、その上限は１１質量％以下がよい。
【００６０】
なお、図７および図８を比較すると、Ｋを担持させたＺｒＯ２−Ｙ２Ｏ３の方がＫを担持させない場合に比べてＤＴＡピーク時温度が低い。これは硝酸カリウムの分解によるカーボン燃焼の促進効果によるものと推測される。
【００６１】
（カーボン燃焼速度およびＣＯの排出についての実験）
次に、評価実験のためのＤＰＦ３のサンプルとして、後述する２種類の実施例および２種類の比較例に相当するものを作製した。これらのサンプルは、セルの構造が１２ｍｉｌ／３００ｃｓｐｉの炭化ケイ素製のＤＰＦ担体（フィルタ本体６）から体積２５ｃｃの円筒形にくり抜いたものを用いた。また、いずれのサンプルにも、Ｙ２Ｏ３が８ｍｏｌ％（＝６．８５質量％）含まれたＺｒＯ２−Ｙ２Ｏ３（第１稀元素化学工業社製）が用いられている。さらに、Ｐｔ担持Ａｌ２Ｏ３が用いられる場合には、いずれもＰｔが４質量％含まれるものが用いられている。
【００６２】
実施例１の作製にあたって、まずＡｌ２Ｏ３粉末にジニトロジアミン白金硝酸溶液を加えて混合し、蒸発乾固法によってＰｔをこのＡｌ２Ｏ３である酸化物に担持させた。これを乾燥させた後、乳鉢で粉砕し、電気炉により５００℃の大気雰囲気で２時間加熱する焼成を行った。この得られたＰｔ担持酸化物をイオン交換水およびバインダと混合してスラリーとし、目封止部１５によって目封止されたフィルタ本体６にこのスラリーを吸引するとともにエアブローによって余分なスラリーを除去することによりウォッシュコートし、乾燥させてから電気炉により５００℃の大気雰囲気で２時間加熱を行って焼成し、フィルタ本体６の内部流路の略全域に下層としての不完全燃焼ガス酸化触媒層８が形成した。
【００６３】
その後にＺｒＯ２−Ｙ２Ｏ３（複酸化物）をイオン交換水およびバインダと混合してスラリーとし、不完全燃焼ガス酸化触媒層８が形成されたフィルタ本体６に、Ｐｔ担持Ａｌ２Ｏ３の場合と同様に、ウォッシュコート、乾燥、焼成を行い、フィルタ本体６の内部流路の略全域に上層としてのＰＭ酸化触媒層７を形成し、実施例１を作製した。
【００６４】
実施例２の作製にあたっては、下流側セル４ｂの上流端を目封止部１５によって目封止するとともに、上流側セル４ａの下流端をフィルムによって目封止して、このフィルタ本体６に実施例１と同様のＰｔ担持Ａｌ２Ｏ３スラリーを吸引して余分なスラリーを除去する。そして、このフィルタ本体６における上記上流側セル４ａの下流端を目封止していたフィルムを取り外してから実施例１と同様に、乾燥、焼成を行い、フィルタ本体６の内部流路の略全域に下層としての不完全燃焼ガス酸化触媒層８を形成した。
【００６５】
その後、実施例１と同様のＺｒＯ２−Ｙ２Ｏ３スラリーを上記目封止としてのフィルムを取り外した後のフィルタ本体６に吸引、余分なスラリーを除去してウォッシュコートする。このフィルタ本体６は、目封止としてのフィルムを取り外した状態でＺｒＯ２−Ｙ２Ｏ３スラリーを吸引しているので、上流側セル４ａにおける流路抵抗が低下してＺｒＯ２−Ｙ２Ｏ３スラリーは専らこの上流側セル４ａに沿って流通するとともに、スラリーの一部が多孔質壁５の流通孔５ａに含浸する。したがって、ＺｒＯ２−Ｙ２Ｏ３スラリーは上流側セル４ａの内壁面および流通孔５ａの上流側所定領域の内壁面にウォッシュコートされ、流通孔５ａの下流側所定領域および下流側セル４ｂの内壁面にはウォッシュコートされていない状態となっている。
【００６６】
そして、このフィルタ本体６について、実施例１と同様に乾燥、焼成を行ってから、上流側セル４ａの下流端を目封止部１５によって目封止し、これにより図４に示すように、フィルタ本体６の内部流路の略全域に不完全燃焼ガス酸化触媒層８が形成されるとともに上流側セル４ａの内壁面および流通孔５ａの上流側所定領域の内壁面にＰＭ酸化触媒層７が形成された実施例２を得た。
【００６７】
なお、実施例１については複酸化物としてのＺｒＯ２−Ｙ２Ｏ３およびＰｔ担持Ａｌ２Ｏ３がいずれも２５ｇ／Ｌの割合で含まれ、実施例２についてはＺｒＯ２−Ｙ２Ｏ３が１２．５ｇ／Ｌの割合で含まれるとともにＰｔ担持Ａｌ２Ｏ３が２５ｇ／Ｌの割合で含まれている。
【００６８】
次に、比較例１および比較例２の作製方法について説明する。比較例１はＺｒＯ２−Ｙ２Ｏ３スラリーを、比較例２はＺｒＯ２−Ｙ２Ｏ３にＡｌ２Ｏ３を混合した混合スラリーを実施例１と同様にしてウォッシュコートし、比較例１、２のいずれも実施例１と同様に乾燥、焼成を行って得られた。
【００６９】
なお、比較例１については複酸化物としてのＺｒＯ２−Ｙ２Ｏ３が５０ｇ／Ｌの割合で含まれ、比較例２についてはＺｒＯ２−Ｙ２Ｏ３およびＰｔ担持Ａｌ２Ｏ３がそれぞれ２５ｇ／Ｌの割合で混合された状態で含まれている。
【００７０】
こうして得られた各サンプルにつき、８００℃の大気圧条件下で２４時間放置するエージング処理を施し、模擬排気ガスを流通させるモデルガス流通触媒評価装置にセットした状態でカーボン燃焼性能評価を調べるカーボン燃焼速度評価実験と、ＣＯの浄化性能評価を調べるＣＯ浄化性能評価実験とを行った。
【００７１】
カーボン燃焼速度評価実験としては、ＰＭとしてのスートの燃焼性能を求める指標として、スートの代わりにカーボンブラック粉末（片山化学工業社製）をＤＰＦ３に堆積させ、模擬排気ガスを流しながら６００℃まで昇温させた際にＤＰＦ３内部でのカーボン燃焼によって排出される、ＣＯ２およびＣＯの濃度を用いて評価を行った。このカーボンブラック粉末の堆積は、１０ｇ／Ｌ相当のカーボンブラック粉末に１０ｃｃのイオン交換水を加え、スターラーを用いて５分間攪拌混合し、十分にカーボンブラック粉末を分散させる。これにサンプルであるフィルタ本体６の上流端側を浸すと同時に、浸した端面と逆側よりアスピレーターにより吸引を行った。この吸引により除去できない水分を、浸した端面側よりエアブローにより除去し、乾燥器にて１５０℃の温度で２時間かけて乾燥させた。
【００７２】
このカーボンブラック粉末を捕集させたＤＰＦ３をモデルガス流通触媒評価装置にセットして、１５℃／ｍｉｎの割合で昇温させつつ、酸素ガスおよび水蒸気がそれぞれガスの総流量に対して１０体積％含まれ残りが窒素ガス等とされた模擬排気ガスをその空間速度が８００００／ｈとなるように流通させ、ＤＰＦ３の出口部直後におけるＣＯ，ＣＯ２濃度を測定した。そして、このＣＯ，ＣＯ２濃度に基づいて次式に定めるカーボンの燃焼速度を求めた。なお、このカーボン燃焼速度は担体（ＤＰＦ３）１Ｌ当たりに燃焼するカーボン量を示している。
【００７３】
【数１】
0004687330.tif 000002
【００７４】
また、ＣＯ浄化性能実験としては、ＤＰＦ３の下流側におけるカーボン燃焼速度評価実験と併せて行われ、上記ＤＰＦ３の出口側におけるＣＯおよびＣＯ２の測定濃度を利用した。これらの実験結果を次の表１に示す。なお、この表１におけるＣＯ生成割合とは一酸化炭素および二酸化炭素の生成量に対する一酸化炭素の生成量の割合（％）を示す（ＣＯ生成量／（ＣＯ２生成量＋ＣＯ生成量））。
【００７５】
【表１】
0004687330.tif 000003
【００７６】
この表１によれば、酸素イオン伝導性を有する複酸化物がコーティングされたもののうち、実施例１，２については、カーボン燃焼速度が比較例１，２に比べて大きく、この比較例１，２よりもカーボン燃焼性能が良好であることが分かる。特に、実施例１と比較例１とを比較すると、実施例１はカーボンを酸化させるＺｒＯ２−Ｙ２Ｏ３が比較例１よりも少ないにもかかわらずカーボン燃焼性能が向上していることが分かる。
【００７７】
このようにＰＭ酸化触媒層７と不完全燃焼ガス酸化触媒層８とが積層された実施例１および実施例２について積層構造とされていない比較例１および比較例２よりもカーボンの燃焼性能がよいのは、次の理由によるものと考えられる。
【００７８】
すなわち、ＰＭ酸化触媒層７で酸化されたカーボンのうち、不完全燃焼したものは不完全燃焼ガス酸化触媒層８においてさらに酸化される。この酸化に際して反応熱を生じ、これが上層のＰＭ酸化触媒層７におけるカーボン酸化作用を促進させ、これによりカーボン燃焼速度が向上しているものと考えられる。
【００７９】
また、ＣＯ生成割合も実施例１，２について比較例１，２よりも大幅に低下している。すなわち、比較例２はＰｔ担持Ａｌ２Ｏ３が含まれているため比較例１に比べてＣＯ生成割合が減少しているものの、なお実施例１，２に対して３倍の一酸化炭素が排出されている。この実施例１，２については、ＰＭの不完全燃焼ガスが不完全燃焼ガス酸化触媒層８によって確実に酸化され、これにより大幅に一酸化炭素の排出が抑制されているものと考えられる。
【００８０】
このことから、ＰＭ酸化触媒層７において不完全燃焼ガスが排出されると、この不完全燃焼ガス（ＣＯ）はこのＰＭ酸化触媒層７を通して不完全燃焼ガス酸化触媒層８に接触し、この不完全燃焼ガス酸化触媒層８でさらに酸化されて完全燃焼ガス（ＣＯ２）として排出されていることが分かる。
【００８１】
次に、複酸化物としてのＺｒＯ２−Ｙ２Ｏ３のフィルタ本体６（フィルタ担体）に対する担持量を変化させてこの担持量変化ととカーボン燃焼速度との関係を実験により調べた。この結果を図９に示す。この実験では、ＰＭ酸化触媒層７としてフィルタ本体６に対して担持させるＺｒＯ２−Ｙ２Ｏ３の量を、１０ｇ／Ｌ、２０ｇ／Ｌ、７０ｇ／Ｌ、１００ｇ／Ｌ、１２０ｇ／Ｌと変化させ、そのときのカーボン燃焼速度を上記カーボン燃焼評価実験と同様に行った。このときの、カーボン燃焼速度は、順に２２．１ｇ／ｈ、２３．７ｇ／ｈ、２４．８ｇ／ｈ、２５．１ｇ／ｈ、２５．１ｇ／ｈであった。なお、このときのＤＰＦ３はＰＭ酸化触媒層７が内部流路の略全域、すなわち、実施例１と同様の構造が採用されており、このときの不完全燃焼ガス酸化触媒層８に担持させている白金（Ｐｔ）の担持量は一定値に設定されている。
【００８２】
この図９の実験結果によると、フィルタ本体６に対するＺｒＯ２−Ｙ２Ｏ３の担持量を１０ｇ／Ｌから増大させると、カーボン燃焼速度は上昇し、次第にその上昇率が低下していくことが分かる。すなわち、フィルタ本体６に対するＺｒＯ２−Ｙ２Ｏ３の担持量はカーボン燃焼速度が上昇してカーボンの燃焼性能が向上するため、所定量以上のＺｒＯ２−Ｙ２Ｏ３を担持させるのが好ましく、そのカーボン燃焼速度を比較例１のカーボン燃焼速度（２２．７ｇ／ｈ）よりも良好にするためには１５ｇ／Ｌ以上のＺｒＯ２−Ｙ２Ｏ３を担持させるのがよく、さらに好ましくはカーボン燃焼速度を２３．７ｇ／ｈ以上にするために２５ｇ／Ｌ以上のＺｒＯ２−Ｙ２Ｏ３を担持させるのがよい。
【００８３】
また、ＺｒＯ２−Ｙ２Ｏ３の担持量が一定値を越えると、カーボン燃焼速度の変化はなくなるので、カーボン燃焼速度を良好にしつつ排圧の増加を抑える観点、さらには製造コストを低減させる観点から、その担持量を１２０ｇ／Ｌ以下に設定するのが好ましく、さらに好ましくは１００ｇ／Ｌ以下に設定するのがよい。
【００８４】
さらに、実施例１と同様の構造のＤＰＦ３に対してＺｒＯ２−Ｙ２Ｏ３の担持量を一定にし、不完全燃焼ガス酸化触媒層８としてのＰｔ担持アルミナについてその量を変化させて、このときのＣＯ生成割合（＝ＣＯ／（ＣＯ＋ＣＯ２））を測定した。この結果を図１０に示す。この実験では、Ｐｔ担持アルミナの総量を変化させることによりＰｔ担持量を０．４ｇ／Ｌ、０．６ｇ／Ｌ、１．０ｇ／Ｌ、２．４ｇ／Ｌ、３．２ｇ／Ｌと変化させ、このときの一酸化炭素生成割合を測定した。
【００８５】
この図１０の実験結果によると、Ｐｔ担持量を０．４ｇ／Ｌから増加させると一酸化炭素生成割合は激減し、Ｐｔ担持量が１．０ｇ／Ｌを越えると徐々に生成割合が０％に近付くことが分かる。すなわち、一酸化炭素生成割合を抑制する観点から、Ｐｔ等の触媒貴金属の担持量は０．６ｇ／Ｌ以上に設定するのが好ましく、さらに好ましくは１．０ｇ／Ｌ以上であるのがよい。一方、一酸化炭素生成割合は所定量以上で０％になることから、この生成割合を抑えつつ製造コストを抑制する観点から、Ｐｔ担持量は３．２ｇ／Ｌ以下に設定されるのが好ましく、さらに好ましくは２．４ｇ／Ｌ以下に設定されるのがよい。
【００８６】
以上、当実施形態のＤＰＦ３によれば、フィルタに堆積したＰＭの燃焼開始温度（燃焼温度）を数十℃低下させることができる。すなわち、ＰＭ酸化触媒層７は、酸素イオン伝導性を有する複酸化物（ＺｒＯ２−Ｙ２Ｏ３）を含有することから、このＰＭ酸化触媒層７を介してＰＭ燃焼部分に継続的に活性酸素を供給することができ、このため、ＤＰＦ３の再生（ＰＭの燃焼浄化）にあたり、エンジン或いはＤＰＦに供給する燃料噴射量を減少させることができ、これによりフィルタの再生時間を短縮することができるとともに、燃費を向上させることができる。
【００８７】
また、ＰＭの燃焼量が多くなると、ＰＭの不完全燃焼による一酸化炭素（ＣＯ）の排出量も多くなることが懸念されるが、当実施形態のＤＰＦ３によれば、上記内部流路（上下流側セル４ａ，４ｂ、流通孔５ａ）の少なくとも下流側の内壁面に不完全燃焼ガス酸化触媒層８が設けられているので、この不完全燃焼ガス酸化触媒層８によってＰＭ不完全燃焼ガスとしての一酸化炭素が確実に酸化されて二酸化炭素として排出され、これによりＰＭ不完全燃焼ガスを無害化することができる。しかも、この不完全燃焼ガス酸化触媒層８がＰＭ酸化触媒層７と別個に設けられるとともに、不完全燃焼ガス酸化触媒層８が少なくともフィルタ本体６の内部流路の下流側に設けられているので、フィルタ本体６の内部流路における上流側でＰＭ酸化触媒層７による燃焼温度の低下効果を維持しつつ、内部流路の下流側で不完全燃焼ガスを酸化させることができる。
【００８８】
また、実施例１，２では、ＰＭ酸化触媒層７が不完全燃焼ガス酸化触媒層８上に積層されているので、ＰＭ酸化触媒層７によるＰＭ不完全燃焼ガスが直ちに不完全燃焼ガス酸化触媒層８において酸化され、これにより不完全燃焼ガスを直ちに無害化することができる。しかも、各酸化触媒層７，８を積層させることにより不完全燃焼ガス酸化触媒層８での酸化反応熱がＰＭ酸化触媒層７に作用して、このＰＭ酸化触媒層７でのＰＭ酸化促進にも寄与することができる。
【００８９】
なお、以上に説明したＤＰＦ３は、本発明に係る構造の一実施形態であって、同構造の具体的構成等は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能であり、変形例を以下に説明する。
【００９０】
（１）上記実施形態では、不完全燃焼ガス酸化触媒層８としてのＰｔ担持Ａｌ２Ｏ３がフィルタ本体６の内部流路の略全域にわたって形成されているが、この不完全燃焼ガス酸化触媒層８がフィルタ本体６の内部流路の下流側、例えば流通孔５ａの内壁面および下流側セル４ｂの内壁面の略全域にわたって形成されるものであってもよい。
【００９１】
このように、触媒貴金属を使用する不完全燃焼ガス酸化触媒層８の形成領域を低減すると、ＤＰＦ３につき使用する触媒貴金属の量を低減可能で、これにより製造コストを抑制することができる。
【００９２】
（２）上記実施形態におけるＤＰＦ３の上流側（排ガス流れ方向上流側）にＨＣ，ＣＯおよびＮＯを酸化する酸化触媒を設けるようにしてもよく、この場合にはこの酸化触媒から排出されるＮＯ２によってＰＭをさらに燃焼させ易くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】ディーゼルエンジンの排気通路にＤＰＦおよび酸化触媒を組み付けた状態を示す説明図である。
【図２】当実施形態のＤＰＦを模式的に示す正面図である。
【図３】同ＤＰＦを模式的に示す縦断面図である。
【図４】ＤＰＦの多孔質壁を拡大して示す断面図である。
【図５】ＰＭの燃焼メカニズムを示す説明図である。
【図６】ＺｒＯ２−Ｙ２Ｏ３（Ｙ２Ｏ３：５．４質量％）にＰｔのみを担持させた場合のＤＴＡ曲線を示すグラフである。
【図７】各種粉末（ＰｔおよびＫを担持）のカーボン燃焼に係るＤＴＡ温度を示すグラフである。
【図８】ＺｒＯ２系酸化物におけるＹ２Ｏ３の添加量とＤＴＡピーク時温度との関係を示すグラフである。
【図９】ＺｒＯ２−Ｙ２Ｏ３（Ｙ２Ｏ３：１３．７質量％）の担持量とカーボン燃焼速度の関係を示すグラフである。
【図１０】アルミナにおけるＰｔ担持量（Ｐｔ：４質量％）と一酸化炭素生成割合との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００９４】
１  排気通路
３  ＤＰＦ
４ａ  上流側セル
４ｂ  下流側セル
５  多孔質壁
５ａ  流通孔
６  フィルタ本体
７  ＰＭ酸化触媒層
８  不完全燃焼ガス酸化触媒層
【図１】
0004687330.tif 000004
【図２】
0004687330.tif 000005
【図３】
0004687330.tif 000006
【図４】
0004687330.tif 000007
【図５】
0004687330.tif 000008
【図６】
0004687330.tif 000009
【図７】
0004687330.tif 000010
【図８】
0004687330.tif 000011
【図９】
0004687330.tif 000012
【図１０】
0004687330.tif 000013