(57)【要約】【課題】低温燃焼性に優れた粒子状物質燃焼触媒及びそれを用いた粒子状物質燃焼触媒フィルタを提供する。【解決手段】粒子状物質燃焼触媒は、Ｃｓ２ＭｏＯ４又はＫ２ＭｏＯ４と、セシウム、アルミニウム及びケイ素を含有する複合酸化物とを含む。また、粒子状物質燃焼触媒フィルタは、当該粒子状物質燃焼触媒と、粒子状物質燃焼触媒を担持するフィルタとを備える。そして、フィルタは、炭化ケイ素基材、コージェライト基材及びメタル基材のいずれかからなり、さらにウォールスルー型又はフロースルー型のフィルタである。このような粒子状物質燃焼触媒は、燃焼開始温度を低温側にシフトさせることができるため、触媒の熱的劣化を抑制することが可能となる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｃｓ２ＭｏＯ４又はＫ２ＭｏＯ４と、
セシウム、アルミニウム及びケイ素を含有する複合酸化物と、
を含む、粒子状物質燃焼触媒。
【請求項２】
Ｃｓ２ＭｏＯ４とＣｓＡｌＳｉ５Ｏ１２とを含む、請求項１に記載の粒子状物質燃焼触媒。
【請求項３】
Ｋ２ＭｏＯ４とＣｓＡｌＳｉ２Ｏ６とを含む、請求項１に記載の粒子状物質燃焼触媒。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の粒子状物質燃焼触媒と、
前記粒子状物質燃焼触媒を担持するフィルタと、
を備え、
前記フィルタは、炭化ケイ素基材、コージェライト基材及びメタル基材のいずれかからなり、さらにウォールスルー型又はフロースルー型のフィルタである、粒子状物質燃焼触媒フィルタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粒子状物質燃焼触媒及び粒子状物質燃焼触媒フィルタに関する。詳細には、本発明は、ディーゼル機関などの燃焼機関から排出される排気ガス中の固体状炭素微粒子、液体又は固体状の高分子量炭化水素微粒子を酸化し、除去する性能に優れた粒子状物質燃焼触媒及びそれを用いた粒子状物質燃焼触媒フィルタに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ガソリンエンジンは排気ガスの厳しい規制に伴って技術が進歩しており、排気ガス中に含まれる有害物質は確実に減少しつつある。しかし、ディーゼルエンジンは、固体状炭素微粒子や、液体又は固体状の高分子量炭化水素微粒子などのパーティキュレートが有害成分として排出されるという特殊性から、ガソリンエンジンに比べて法規制及び技術の開発が遅れていた。
【０００３】
ところで、自動車の内燃機関、特にディーゼルエンジンから排出されるパーティキュレートは、その粒子径の殆どが１μｍ以下であり、大気中に浮遊しやすく、呼吸により人体に取り込まれやすい。しかも、パーティキュレートにはベンゾピレン等の発癌性物質が含まれていることが明らかとなり、人体への影響が大きな問題となってきている。このため、ディーゼルエンジンから排出されるパーティキュレートを効率よく除去する方法が種々検討されている。
【０００４】
近年、パーティキュレートを除去する方法の一つとして、セラミックハニカム、セラミックフォーム、金属発泡体等の耐熱性の排気ガス浄化フィルタを用いる方法が開発されている。この方法では、まず排気ガス浄化フィルタで排気ガス中のパーティキュレートを捕集する。そして、パーティキュレートの捕集により背圧が上昇した場合には、バーナー又はヒーター等で排気ガス浄化フィルタを加熱し、堆積したパーティキュレートを燃焼させ、炭酸ガスに変えて外部に放出することにより、フィルタを再生する。しかし、この方法では、捕集したパーティキュレートを燃焼してフィルタを再生するために多量のエネルギーが必要となる。また、パーティキュレートの燃焼温度が高温となるため、フィルタの溶解や割れを生じる恐れがあった。
【０００５】
一方、触媒を排気ガス浄化フィルタに担持し、パーティキュレートを触媒作用により燃焼させることで、バーナー又はヒーターなどによる燃焼操作を軽減して、フィルタを再生する方法がある。例えば、耐熱性セラミックフィルタに予め酸化触媒を担持させておき、パーティキュレートの捕集と共に燃焼反応を行わせる方法が研究されている。
【０００６】
このような排気ガス浄化フィルタとしては、従来より、白金系の触媒を担持したものが主として用いられている。しかし、地球資源保護の観点から、また貴金属価格の高騰を背景とした製造コスト削減の見地から、排気ガス浄化フィルタに使用される貴金属量の低減が望まれている。そのため、近年、脱白金系の触媒を用いた耐熱性排気ガス浄化フィルタの研究が進められている。（例えば、特許文献１乃至６参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−２１４１３８号公報
【特許文献２】特開昭５７−９１７２６号公報
【特許文献３】特開昭５７−１１７３２６号公報
【特許文献４】特開昭６０−１８３０３７号公報
【特許文献５】特開２０１１−９８２７０号公報
【特許文献６】特開２０１４−８５３３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、ディーゼルエンジンの排気ガス温度はガソリンエンジンと比べて格段に低い。そのため、酸化触媒を担持しても酸化性能が不十分なため、ヒーター等による燃焼操作が必要となる場合がある。その結果、当該燃焼操作により触媒が熱的劣化するため、触媒活性が低下する恐れがあった。また、燃焼操作によりパーティキュレートが燃焼し、それにより生じる燃焼熱や排気ガスによっても触媒が熱的劣化し、失活する恐れがあった。そのため、より低温で酸化活性を有し、燃焼操作に用いるエネルギーの低減が可能な燃焼触媒が強く要望されている。
【０００９】
本発明は、このような従来技術の有する課題に鑑みてなされたものである。そして、本発明の目的は、低温燃焼性に優れた粒子状物質燃焼触媒及びそれを用いた粒子状物質燃焼触媒フィルタを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明の態様に係る粒子状物質燃焼触媒は、Ｃｓ２ＭｏＯ４又はＫ２ＭｏＯ４と、セシウム、アルミニウム及びケイ素を含有する複合酸化物と、を含む。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の粒子状物質燃焼触媒は、パーティキュレートの燃焼温度を低温側にシフトさせることができるため、触媒の熱的劣化を抑制することが可能となる。さらに燃焼操作に用いるエネルギーの低減が可能になると共に貴金属を使用する必要がないため、材料コストの低減を図ることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施例１の燃焼触媒のＸＲＤパターンを示す図である。
【図２】実施例２の燃焼触媒のＸＲＤパターンを示す図である。
【図３】比較例２の燃焼触媒のＸＲＤパターンを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本実施形態に係る粒子状物質燃焼触媒及びそれを用いた粒子状物質燃焼触媒フィルタについて詳細に説明する。
【００１４】
［粒子状物質燃焼触媒］
本実施形態に係る粒子状物質燃焼触媒は、モリブデン酸セシウム（Ｃｓ２ＭｏＯ４）又はモリブデン酸カリウム（Ｋ２ＭｏＯ４）と、セシウム、アルミニウム及びケイ素を含有する複合酸化物（Ｃｓ−Ａｌ−Ｓｉ複合酸化物）とを含む。
【００１５】
従来より、パーティキュレートの酸化を促進する触媒として、モリブデンが使用されている。ただ、触媒成分としてモリブデンを単独で使用した場合、高温で反応させると溶融・昇華し、低温活性が低下してしまう恐れがある。そのため、本実施形態の粒子状物質燃焼触媒は、低温活性を得るために、セシウム又はカリウムとモリブデンとの複合酸化物を使用することを特徴とする。
【００１６】
具体的には、本実施形態に係る粒子状物質燃焼触媒は、Ｃｓ２ＭｏＯ４及びＫ２ＭｏＯ４の少なくとも一方を含有している。Ｃｓ２ＭｏＯ４及びＫ２ＭｏＯ４を使用することにより、パーティキュレートの燃焼開始温度（酸化開始温度）が低温側にシフトする。そのため、粒子状物質燃焼触媒の熱的劣化を抑制しつつも、燃焼操作に用いるエネルギーを低減することができる。さらに、Ｃｓ２ＭｏＯ４及びＫ２ＭｏＯ４は、後述するように、高熱安定性及び高比表面積を有するゼオライト担体に担持されている。そのため、パーティキュレートの燃焼熱や排気ガスによるＣｓ２ＭｏＯ４及びＫ２ＭｏＯ４のシンタリングを抑制し、良好な低温活性を長期間維持することが可能となる。
【００１７】
本実施形態の粒子状物質燃焼触媒は、Ｃｓ２ＭｏＯ４及びＫ２ＭｏＯ４の少なくとも一方に加え、セシウム、アルミニウム及びケイ素を含有する複合酸化物を含有している。このようなＣｓ−Ａｌ−Ｓｉ複合酸化物を含有し、さらにＣｓ２ＭｏＯ４及びＫ２ＭｏＯ４が当該複合酸化物と接触又は近接していることにより、Ｃｓ２ＭｏＯ４及びＫ２ＭｏＯ４の低温活性をより向上させることが可能となる。なお、このような構成によりＣｓ２ＭｏＯ４及びＫ２ＭｏＯ４の低温活性が向上するメカニズムは不明である。ただ、モリブデン化合物は排気ガス中の酸素を取り入れて活性酸素に変換する作用を有しているため、このようなＣｓ−Ａｌ−Ｓｉ複合酸化物と接触又は近接することで、その活性酸素に変換する作用が向上するものと考えられる。
【００１８】
上述のセシウム、アルミニウム及びケイ素を含有する複合酸化物としては、ＣｓＡｌＳｉ５Ｏ１２及びＣｓＡｌＳｉ２Ｏ６（ポルサイト）の少なくとも一方であることが好ましい。このようなＣｓ−Ａｌ−Ｓｉ複合酸化物は、後述するように、ゼオライトのイオン交換反応により生成する。そのため、これらのＣｓ−Ａｌ−Ｓｉ複合酸化物は、当該ゼオライトに担持されたＣｓ２ＭｏＯ４及びＫ２ＭｏＯ４に接触又は近接することから、Ｃｓ２ＭｏＯ４及びＫ２ＭｏＯ４の触媒作用を容易に向上させることが可能となる。
【００１９】
本実施形態の粒子状物質燃焼触媒は、Ｃｓ２ＭｏＯ４とＣｓＡｌＳｉ５Ｏ１２とを含むことが好ましい。また、粒子状物質燃焼触媒は、Ｋ２ＭｏＯ４とＣｓＡｌＳｉ２Ｏ６とを含むことが好ましい。Ｃｓ２ＭｏＯ４とＣｓＡｌＳｉ５Ｏ１２とを組み合わせた燃焼触媒、及びＫ２ＭｏＯ４とＣｓＡｌＳｉ２Ｏ６とを組み合わせた燃焼は特に低温活性に優れるため、パーティキュレートの燃焼反応を効率的に行うことが可能となる。
【００２０】
なお、上述のように、本実施形態の粒子状物質燃焼触媒は、低温から高い炭素燃焼性を示す。そのため、当該粒子状物質燃焼触媒は、白金、パラジウム及びロジウム等、従来の排気ガス浄化フィルタに必須の成分であった貴金属を添加しなくても、パーティキュレートを効率的に燃焼し、除去することが可能となる。また、貴金属を使用しないことにより、材料コストを大幅に削減することが可能となる。ただ、本実施形態の粒子状物質燃焼触媒は、貴金属の添加を排除するものではなく、低温活性をより向上させる観点から、微量の貴金属を添加してもよい。
【００２１】
［粒子状物質燃焼触媒の製造方法］
次に、本実施形態の粒子状物質燃焼触媒の製造方法について説明する。まず、セシウム成分とモリブデン成分を溶媒に溶解し、混合水溶液を調製する。この際、セシウムとモリブデンとのモル比が約２：１になるように、セシウム成分とモリブデン成分の混合割合を調整する。なお、当該セシウム成分とモリブデン成分は、粒子状物質燃焼触媒を構成するモリブデン酸セシウム及びモリブデン酸カリウム、並びにセシウム、アルミニウム及びケイ素を含有する複合酸化物の前駆体となる成分である。
【００２２】
セシウム成分としては、例えば、水酸化セシウム（ＣｓＯＨ）、炭酸セシウム（Ｃｓ２ＣＯ３）、硫酸セシウム（Ｃｓ２ＳＯ４）、硝酸セシウム（ＣｓＮＯ３）、塩化セシウム（ＣｓＣｌ）からなる群より選ばれる少なくとも一種を挙げることができる。また、モリブデン成分としては、例えば、酸化モリブデン（ＭｏＯ２、ＭｏＯ３）、モリブデン酸アンモニウム（（ＮＨ４）６Ｍｏ７Ｏ２４・４Ｈ２Ｏ）、モリブデン酸ナトリウム（Ｎａ２ＭｏＯ４）、及び塩化モリブデン（ＭｏＣｌ５）からなる群より選ばれる少なくとも一種を挙げることができる。なお、モリブデンとセシウムの複合酸化物を用いてもよい。溶媒としては、例えばイオン交換水、限外濾過水、逆浸透水、蒸留水などの純水、又は超純水などの水性媒体を用いることができる。
【００２３】
得られた混合水溶液に、ゼオライト担体の粉末を投入し攪拌することにより、触媒スラリーを調製する。この際、ゼオライト担体としては、上述のセシウム成分が固溶し、セシウム、アルミニウム及びケイ素を含有する複合酸化物が得られるゼオライトを使用することが好ましい。このようなゼオライト担体としては、結晶性アルミノケイ酸塩（Ｍｅ２／ｘＯ・Ａｌ２Ｏ３・ｍＳｉＯ２・ｎＨ２Ｏ（Ｍｅ：Ｘ価の陽イオン））を使用することができる。具体的には、ゼオライト担体としては、フェリエライト型ゼオライト及びＬ型ゼオライトの少なくともいずれか一方を用いることが好ましい。このようなゼオライトを用いることでセシウム成分が固溶し、ＣｓＡｌＳｉ５Ｏ１２やＣｓＡｌＳｉ２Ｏ６の複合酸化物を容易に得ることが可能となる。
【００２４】
次いで、得られた触媒スラリーを乾燥させ、溶媒を除去する。乾燥させる方法は特に限定されないが、例えばウォータバス上で混合水溶液を乾固させてもよい。また、混合水溶液を１００℃付近の乾燥機の中に入れ、溶媒を揮発させてもよく、さらにロータリーエバポレータを使用してもかまわない。
【００２５】
そして、乾燥により得られた固体を焼成する。焼成する際には、得られた固体を、乳鉢等を用いて粉砕することが好ましい。焼成条件としては、セシウム成分、モリブデン成分及びゼオライト担体が反応し、Ｃｓ２ＭｏＯ４又はＫ２ＭｏＯ４と複合酸化物とが得られる条件ならば特に限定されない。ただ、焼成温度は例えば７００〜９００℃とすることが好ましく、焼成時間は、例えば１〜８時間とすることが好ましい。焼成は空気中で行うことができ、その際、空気流通式で行ってもよく、非流通式で行ってもよい。このようにして、本実施形態の粒子状物質燃焼触媒を得ることができる。
【００２６】
このように、本実施形態の粒子状物質燃焼触媒は、セシウム成分及びモリブデン成分と、ゼオライトとを反応させることによって得ることができる。つまり、セシウム成分とモリブデン成分を高温で反応させることによりＣｓ２ＭｏＯ４が得られ、モリブデン成分とゼオライトを高温で反応させることにより、ゼオライト中のカリウムとモリブデン成分とが反応し、Ｋ２ＭｏＯ４が得られる。そして、セシウム成分とゼオライトを高温で反応させることにより、セシウム、アルミニウム及びケイ素を含有する複合酸化物が得られる。
【００２７】
また、本実施形態の粒子状物質燃焼触媒は、セシウム及びモリブデンの金属塩をゼオライトと反応させる金属塩分解法により得られることから、安価な方法で調製することができる。さらにゼオライトは、得られるＣｓ２ＭｏＯ４及びＫ２ＭｏＯ４を担持し比表面積を高めるための担体として機能するため、Ｃｓ２ＭｏＯ４及びＫ２ＭｏＯ４とパーティキュレートとの接触率を高め、酸化効率をより向上させることが可能となる。なお、粒子状物質燃焼触媒は、Ｃｓ２ＭｏＯ４、Ｋ２ＭｏＯ４、並びにセシウム、アルミニウム及びケイ素を含有する複合酸化物を個別に調製して混合することによっても得ることができる。
【００２８】
［粒子状物質燃焼触媒フィルタ］
本実施形態の粒子状物質燃焼触媒フィルタは、上述の粒子状物質燃焼触媒と、粒子状物質燃焼触媒を担持するフィルタとを備える。粒子状物質燃焼触媒をフィルタに担持することにより、粒子状物質燃焼触媒の比表面積が増大するため、排気ガス及びパーティキュレートとの接触率を向上させることが可能となる。
【００２９】
このようなフィルタとしては、炭化ケイ素基材、コージェライト基材及びメタル基材のいずれかからなるフィルタを用いることができる。また、フィルタとしては、ウォールスルー型又はフロースルー型のフィルタを用いることができる。特に、パーティキュレートを効率的に捕集する観点から、ウォールスルー型のフィルタであるディーゼル・パーティキュレート・フィルタ（ＤＰＦ）を用いることが好ましい。ＤＰＦを用いることにより、パーティキュレートを効率的に捕集しつつも、捕集したパーティキュレートを粒子状物質燃焼触媒により燃焼させることが可能となる。
【００３０】
フィルタに粒子状物質燃焼触媒を担持させる方法は特に限定されない。例えば、上述の粒子状物質燃焼触媒を分散溶媒に分散し、燃焼触媒スラリーを調製した後にフィルタに塗布し、乾燥及び焼成することにより、粒子状物質燃焼触媒を担持させることができる。この際、分散溶媒としては、例えばイオン交換水、限外濾過水、逆浸透水、蒸留水などの純水、又は超純水などの水性媒体を用いることができる。また、分散溶媒としては、有機溶剤を用いてもよい。例えば、エタノール、メタノール、２−プロパノール（ＩＰＡ）、ケトン類も用いることができる。これらの分散溶媒は、一種を単独で使用してもよく、二種以上を組み合わせて使用してもよい。
【００３１】
なお、フィルタに対して粒子状物質燃焼触媒を付着させ、固定しやすくするために、燃焼触媒同士を結着するバインダーを使用してもよい。つまり、燃焼触媒スラリーにバインダーを添加した後にフィルタに塗布し、乾燥及び焼成することにより、粒子状物質燃焼触媒を担持させてもよい。バインダーとしては、例えば、アルミナゾル、シリカゾル及びジルコニアゾルからなる群より選ばれる少なくとも一種を使用することができる。
【００３２】
本実施形態の粒子状物質燃焼触媒フィルタは、上述の粒子状物質燃焼触媒と、粒子状物質燃焼触媒を担持するフィルタとを備える。そして、フィルタは、炭化ケイ素基材、コージェライト基材及びメタル基材のいずれかからなり、さらにウォールスルー型又はフロースルー型のフィルタである。このように、本実施形態の粒子状物質燃焼触媒をフィルタに担持し、粒子状物質燃焼触媒フィルタとすることにより、粒状の粒子状物質燃焼触媒を触媒コンバーター内に充填するよりも圧力損失を低減でき、供給圧力を低減することが可能となる。また、粒子状物質燃焼触媒をフィルタに担持することにより、排気ガス及びパーティキュレートとの接触率が向上する。そのため、粒子状物質燃焼触媒の使用量を抑制し、材料コストの低減を図ることが可能となる。また、本実施形態の粒子状物質燃焼触媒フィルタは、高いパーティキュレート捕集能を有し、さらに捕集したパーティキュレートを低温から燃焼させる。そのため、大気中に放出されるパーティキュレートを大幅に減少させるため、環境負荷の低減を図ることが可能となる。
【実施例】
【００３３】
以下、本実施形態を実施例及び比較例によりさらに詳細に説明するが、本実施形態はこれら実施例に限定されるものではない。
【００３４】
［触媒の調製］
（実施例１）
まず、セシウムとモリブデンのモル比が２：１となるように、水酸化セシウムと三酸化モリブデンの混合水溶液を調製した。次に、その混合水溶液を、乳鉢内のフェリエライト結晶型のゼオライト担体に加えた後に、乾燥炉（楠本化成株式会社製、高温恒温器ＨＩＳＰＥＣ  ＨＴ３２０５）を用いて１１０℃で３時間蒸発凝固させた。なお、フェリエライト結晶型のゼオライト担体は、東ソー株式会社製フェリエライト型ゼオライト、シリーズＨＳＺ−７００、タイプ７２０ＫＯＡを使用した。
【００３５】
次に、得られた固体を乳鉢で粉末化し、電気炉（ヤマト科学株式会社製マッフル炉ＦＰ４１０）を用いて、大気中、昇温速度を５℃／ｍｉｎとし、８００℃で３時間焼成することにより、本例の触媒を合成した。なお、モリブデン金属の担持量は、ゼオライト担体１００ｇに対して９ｇとした。
【００３６】
得られた触媒をＸ線回折法により構造解析した結果、図１に示すように、Ｃｓ２ＭｏＯ４とＣｓＡｌＳｉ５Ｏ１２とが同定された。
【００３７】
（実施例２）
まず、セシウムとモリブデンのモル比が２：１となるように、水酸化セシウムと三酸化モリブデンの混合水溶液を調製した。次に、その混合水溶液を、乳鉢内のＬ型のゼオライト担体に加えた後に、実施例１の乾燥炉を用いて１１０℃で３時間蒸発凝固させた。なお、Ｌ型のゼオライト担体は、東ソー株式会社製Ｌ型ゼオライト、シリーズＨＳＺ−５００、タイプ５００ＫＯＡを使用した。
【００３８】
次に、得られた固体を乳鉢で粉末化し、実施例１の電気炉を用いて、大気中、昇温速度を５℃／ｍｉｎとし、８００℃で３時間焼成することにより、本例の触媒を合成した。なお、モリブデン金属の担持量は、ゼオライト担体１００ｇに対して９ｇとした。
【００３９】
得られた触媒をＸ線回折法により構造解析した結果、図２に示すように、Ｋ２ＭｏＯ４とＣｓＡｌＳｉ２Ｏ６とが同定された。
【００４０】
（比較例１）
まず、セシウムとモリブデンのモル比が２：１となるように、水酸化セシウムと三酸化モリブデンの混合水溶液を調製した。次に、その混合水溶液を、乳鉢内のアルミナ担体（サソール社製）に加えた後に、実施例１の乾燥炉を用いて１１０℃で３時間蒸発凝固させた。
【００４１】
次に、得られた固体を乳鉢で粉末化し、実施例１の電気炉を用いて、大気中、昇温速度を５℃／ｍｉｎとし、８００℃で３時間焼成することにより、本例の触媒を合成した。なお、モリブデン金属の担持量は、アルミナ担体１００ｇに対して９ｇとした。
【００４２】
得られた触媒をＸ線回折法により構造解析した結果、Ｃｓ２ＭｏＯ４とＡｌ２Ｏ３とが同定された。
【００４３】
（比較例２）
まず、セシウムとモリブデンのモル比が２：１となるように、水酸化セシウムと三酸化モリブデンの混合水溶液を調製した。次に、その混合水溶液を、乳鉢内のＹ型のゼオライト担体に加えた後に、実施例１の乾燥炉を用いて１１０℃で３時間蒸発凝固させた。なお、Ｙ型のゼオライト担体は、東ソー株式会社製Ｙ型ゼオライト、シリーズＨＳＺ−３００、タイプ３２０ＮＡＡを使用した。
【００４４】
次に、得られた固体を乳鉢で粉末化し、実施例１の電気炉を用いて、大気中、昇温速度を５℃/ｍｉｎとし、８００℃で３時間焼成することにより、本例の触媒を合成した。なお、モリブデン金属の担持量は、ゼオライト担体１００ｇに対して９ｇとした。
【００４５】
得られた触媒をＸ線回折法により構造解析した結果、図３に示すように、Ｎａ２ＭｏＯ４と、Ｃｓ０．８１Ｎａ０．１２(Ａｌ０．８１Ｓｉ２．１９Ｏ６)（Ｈ２Ｏ）０．２３とが同定された。なお、これらの化合物のナトリウムは、Ｙ型ゼオライトに含まれるナトリウム原子に由来するものである。
【００４６】
（比較例３）
まず、白金とパラジウムのモル比が３５：６５となるように、市販のヘキサアミン白金水酸塩溶液（田中貴金属工業株式会社製）と硝酸パラジウム溶液（田中貴金属工業株式会社製）の混合水溶液を調製した。次に、その混合水溶液を、乳鉢内のアルミナ担体（サソール社製）に加えた後に、実施例１の乾燥炉を用いて１１０℃で３時間蒸発凝固させた。
【００４７】
次に、得られた固体を乳鉢で粉末化し、実施例１の電気炉を用いて、大気中、昇温速度を５℃/ｍｉｎとし、８００℃で３時間焼成することにより、本例の触媒を合成した。なお、白金及びパラジウムの合計担持量は、アルミナ担体１００ｇに対して約２ｇとした。
【００４８】
（比較例４）
触媒学会にて使用されているＡｇ/ＣｅＯ２標準触媒を、本例の触媒として使用した。なお、銀金属の担持量は、ＣｅＯ２担体１００ｇに対して２ｇである。また、ＣｅＯ２担体は、三井金属鉱業株式会社製ＪＲＣ−ＣＥＯ−３を使用した。
【００４９】
［評価試験］
実施例１及び２並びに比較例１乃至４で調製した触媒粉末を用い、パーティキュレートを模擬した炭素粉末の最大燃焼温度を測定した。
【００５０】
具体的には、まず、得られた触媒粉末と、カーボンブラックと、炭化ケイ素粉末とを質量比で１：５：３８になるように秤量し、メノウ乳鉢を用いて３０分間混合することで、評価粉末を調製した。なお、カーボンブラックは、一般社団法人日本粉体工業技術協会が販売するＪＩＳ試験用粉体１（１２種カーボンブラック）を用いた。また、炭化ケイ素粉末は、フィルタの構成材料として混合した。
【００５１】
次に、評価粉末を約５．０ｇ秤量し、アルミナ容器へ充填した。さらに、評価粉末を充填したアルミナ容器を示差熱分析装置（セイコーインスツル株式会社製、ＴＧ／ＤＴＡ６２００）に設置した。そして、空気を１００ｍｌ／ｍｉｎの流量で流した条件下で、炉内温度を１０℃／ｍｉｎの割合で上昇させ、炭素燃焼に伴う発熱ピークの最大温度を最大燃焼温度として測定した。
【００５２】
実施例１及び２並びに比較例１乃至４の触媒粉末における燃焼最大温度の測定結果を表１に示す。なお、最大燃焼温度がより低温であるほど、低温での燃焼性能が高いことを示す。
【００５３】
【表１】
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【００５４】
実施例１及び２は本実施形態に係るゼオライト担体触媒であり、比較例１は従来のアルミナ担体触媒であり、比較例２は本実施形態の燃焼性能を満足していないゼオライト担体触媒である。また、比較例３はＰｔ−Ｐｄ／Ａｌ２Ｏ３担体触媒（ＰＧＭ触媒）であり、比較例４はＡｇ／ＣｅＯ２担体触媒（標準触媒）である。
【００５５】
実施例１は、フェリエライト型ゼオライト担体を用いることでＣｓ２ＭｏＯ４とＣｓＡｌＳｉ５Ｏ１２とが形成され、その結果、比較例１と比べて最大燃焼温度が約４５℃低下する結果となった。また、実施例２は，Ｌ型ゼオライト担体を用いることでＫ２ＭｏＯ４とＣｓＡｌＳｉ２Ｏ６とが形成され、その結果、比較例１と比べて最大燃焼温度が約１４℃低下する結果となった。このように、実施例１及び２の触媒は、従来の触媒と比べて優れた炭素燃焼性を有していることが確認された。
【００５６】
また、貴金属を使用した比較例３及び標準触媒である比較例４は最大燃焼温度が６００℃を超える結果となり、実施例１及び２の触媒は、これらと比べても優れた炭素燃焼性を有していることが確認された。
【００５７】
これに対し、比較例２はＹ型ゼオライトを用いたため、Ｎａ２ＭｏＯ４とＣｓ０．８１Ｎａ０．１２(Ａｌ０．８１Ｓｉ２．１９Ｏ６)（Ｈ２Ｏ）０．２３とが形成され、比較例1と比べて最大燃焼温度が約２４℃上昇する結果となった。このように、Ｃｓ２ＭｏＯ４又はＫ２ＭｏＯ４と、セシウム、アルミニウム及びケイ素を含有する複合酸化物とを含まない場合には、炭素燃焼性が不十分となることが確認された。
【００５８】
［触媒フィルタの作製］
（実施例３）
実施例１及び実施例２の触媒を、それぞれ次のようにフィルタにコートした。フィルタとしては、炭化ケイ素、コージェライト又は金属からなる円柱状のフィルタであり、直径及び高さがそれぞれ５．６６インチ、セル密度が断面積１平方インチあたり１００セルのものを使用した。
【００５９】
そして、触媒１００ｇに水２００ｇ加えて攪拌したスラリー液に上述のフィルタを浸漬した。次に、スラリー液からフィルタを取り出した後、１１０℃で１時間乾燥させ、大気中、７００℃で５時間焼成することにより、フィルタに触媒をコートさせた触媒フィルタを得た。
【００６０】
このように、実施例１及び２の触媒を用いることで、粒子状物質燃焼触媒フィルタが得られることが確認された。
【００６１】
以上、本実施形態を実施例及び比較例によって説明したが、本実施形態はこれらに限定されるものではなく、本実施形態の要旨の範囲内で種々の変形が可能である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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