(57)【要約】  最大の触媒活性を有する触媒コンバーター（２）、特にＳＣＲ触媒コンバーターを規定するために、この触媒コンバーターは、少なくとも一つの触媒的に活性な成分（Ｖ）と、それに加えてメソ多孔性又はマクロ多孔性を有する少なくとも一つの多孔性無機充填剤成分（Ｆ）を有する。有機多孔性充填剤成分（Ｆ）は、約５〜５０重量％の割合を有する。具体的には、珪藻土又は柱状粘土材料が、多孔性無機充填剤成分（Ｆ）として使用される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一つの触媒的に活性な成分（Ｖ）を有し、且つ少なくとも一つの多孔性無機充填剤成分（Ｆ）を有する触媒コンバーター（２）、特にＳＣＲ触媒コンバーターであって、無機充填剤成分（Ｆ）が少なくともメソ多孔性を有する、触媒コンバーター（２）。
【請求項２】
複数の基本成分（Ｍ）及び多孔性充填剤成分（Ｆ）からなり、触媒的に活性な成分（Ｖ）が基本成分（Ｍ）の一つであり、基本成分（Ｍ）は互いに規定の割合比で存在し、多孔性充填剤成分（Ｆ）を含む触媒コンバーター（２）は、充填剤成分（Ｆ）を含まないがそれ以外は互いに規定の割合比を有する同一の基本成分（Ｍ）を有する比較用触媒コンバーターと少なくとも同じ触媒活性を有する、請求項１に記載の触媒コンバーター（２）。
【請求項３】
無機多孔性充填剤成分（Ｆ）が、５〜５０重量％の範囲内，特に１０〜２５重量％の範囲内である、請求項１又は２に記載の触媒コンバーター（２）。
【請求項４】
少なくとも一つの多孔性充填剤成分（Ｆ）が粘土材料である、請求項１から３のいずれか一項に記載の触媒コンバーター（２）。
【請求項５】
少なくとも一つの多孔性充填剤成分（Ｆ）が柱状粘土材料である、請求項１から４のいずれか一項に記載の触媒コンバーター（２）。
【請求項６】
少なくとも一つの多孔性充填剤成分（Ｆ）が珪藻土である、請求項１から５のいずれか一項に記載の触媒コンバーター（２）。
【請求項７】
卑金属に基づく触媒系を含む、請求項１から６のいずれか一項に記載の触媒コンバーター（２）。
【請求項８】
触媒的に活性な成分（Ｖ）としてバナジウムを有するチタン−バナジウム系が使用される、請求項７に記載の触媒コンバーター（２）。
【請求項９】
チタン−バナジウム系が７０〜９０重量％の重量割合を有している、請求項８に記載の触媒コンバーター（２）。
【請求項１０】
遷移金属に基づく触媒系、特にＷＯ３／ＣｅＯ２系又は安定化ＷＯ３／ＣｅＯ２系が使用される、請求項７に記載の触媒コンバーター（２）。
【請求項１１】
少なくとも一つの触媒的に活性な成分が結晶質モレキュラーシーブである、請求項１から１０のいずれか一項に記載の触媒コンバーター（２）。
【請求項１２】
モレキュラーシーブがアルミノシリケートゼオライトである、請求項１１に記載の触媒コンバーター（２）。
【請求項１３】
使用される少なくとも一つの触媒的に活性な成分が、ＭＦＩ、ＢＥＡ、ＣＨＡ、ＡＥＩ、ＦＡＵ、ＡＦＸ又はＥＲＩフレームワーク構造を有するモレキュラーシーブである、請求項１１又は１２に記載の触媒コンバーター（２）。
【請求項１４】
モレキュラーシーブが金属活性剤を含み、特にイオン交換ゼオライトである、請求項１１、１２又は１３に記載の触媒コンバーター（２）。
【請求項１５】
多孔性充填剤（Ｆ）が触媒的に不活性である、請求項１から１４のいずれか一項に記載の触媒コンバーター（２）。
【請求項１６】
多孔性充填剤成分（Ｆ）に加えて結合剤成分（Ｂ）を含む、請求項１から１５のいずれか一項に記載の触媒コンバーター（２）。
【請求項１７】
押出触媒コンバーター、特にハニカム触媒コンバーターの形態の、請求項１から１６のいずれか一項に記載の触媒コンバーター（２）。
【請求項１８】
ウォールフロー型フィルターの形態の、請求項１から１７のいずれか一項に記載の触媒コンバーター（２）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、触媒コンバーター、特にＳＣＲ触媒コンバーターに関する。
【背景技術】
【０００２】
固定式燃焼システム及び移動式燃焼システム（特に自動車）の排気ガス中における窒素酸化物レベルの低下は、共に既知の選択的触媒還元（ＳＣＲ）法を用いて達成される。これには、アンモニア及び酸素の存在下において窒素酸化物を窒素へ還元することを伴う。原理上、この反応を加速させるために、様々な媒コンバーターの種類及びシステムが既知である。触媒コンバーターの一つの確立された分類は、チタン−バナジウム触媒コンバーターシステムに基づくものである。この種のチタン−バナジウム触媒コンバーターは、固定式システム及び移動式燃焼システムの両方に使用される。特に自動車における移動式用途のために近年注目を集めている触媒コンバーターの更なる分類は、ゼオライトベースの触媒コンバーターである。このような触媒的に活性な成分には、具体的に、好ましくはＺＳＭ−５（ＭＦＩ）、ベータ（ＢＥＡ）又はチャバサイト（ＣＨＡ）種の、いわゆる鉄又は銅交換ゼオライトが含まれる。
【０００３】
今日自動車に使用されている触媒コンバーターは、圧倒的にセラミック製のハニカム触媒コンバーターである。運転時には、浄化される排気ガスは、例えば、押出成形された触媒コンバーターのチャネルを通って流れる。
【０００４】
ここで、いわゆる全活性（ａｌｌ−ａｃｔｉｖｅ）押出成形物と、「ウオッシュコート」として知られるコーティングされた担体との基本的な区別をつける。全活性押出成形物では、触媒的に活性な触媒材料が押出本体を形成しており、これは、触媒コンバーターのチャネル壁が、完全に触媒的に活性な材料から形成されていることを意味する。ウオッシュコートでは、触媒的に不活性な、押出担体本体が、実際の触媒的に活性な材料でコーティングされている。これは、例えば、押出担体本体を、触媒材料を含む懸濁液中に浸すことにより施される。
【０００５】
原則的に、目的は、触媒コンバーターにおける最大の触媒活性、即ち最大のＮＯｘ変換である。
【０００６】
最大のＮＯｘ変換にとって決定的な要因は、浄化されるオフガスと触媒的に活性な材料との非常に良好な接触である。触媒的変換は、排気ガスが流れる各フローチャネルの壁の表面に近い領域において決定的な度合いまで進行する。特に、押出本体全体が触媒的に活性な材料からなる全活性押出ハニカム触媒の場合、これにより、比較的大きな体積領域の触媒材料がＮＯｘ変換のために利用されないままとなる。
【発明の概要】
【０００７】
この観点から、本発明の目的は、改善された触媒活性を有する触媒コンバーター、特にＳＣＲ触媒コンバーターを規定することである。
【０００８】
この目的は、少なくとも一つの触媒的に活性な成分を有し、少なくともメソ多孔性、さもなくばマクロ多孔性を有する少なくとも一つの多孔性無機充填剤成分を更に有する触媒コンバーター、特にＳＣＲ触媒コンバーターにより、本発明に従って達成される。メソ多孔性は、２以上５０ｎｍ以下の孔サイズを有する孔を、マクロ多孔性は５０ｎｍを上回る孔サイズを有する孔をそれぞれ意味するものとする（ＩＵＰＡＣ規定）。
【０００９】
したがって、「少なくともメソ多孔性」は、充填剤成分が、２ｎｍを上回る孔を有する多孔性を有することを意味するものとする。この充填剤成分はまた、具体的には、少なくともミクロ孔を含むか、さもなくばミクロ孔のみを有し、したがってミクロ多孔性である。加えて、充填剤成分は、マクロ孔も有してもよい。最後に、充填剤成分は、５０ｎｍを上回るサイズを有する孔だけを有してもよく、即ちミクロ多孔性をまったく呈しなくともよい。
【００１０】
充填剤成分は、初期状態で粉末状である材料であり、数マイクロメートルから数十マイクロメートル、例えば１μｍ〜１００μｍの範囲の粒子サイズを有する粒子を含む。粒子自体が多孔性である。
【００１１】
この種の多孔性充填剤成分の添加により、比較的大きな孔（例えば１ｎｍ以下の孔を有するミクロ多孔性のみを有するゼオライトと比較して）が、触媒コンバーターの体積内において、浄化される排気ガスの拡散を改善するという特定の効果も達成される。全体として、これにより触媒材料がよりよく活用され、触媒材料の下層も、触媒作用、特にＮＯｘ還元に効果的に貢献する。
【００１２】
全体として、驚くべきことに、追加の充填剤成分に含まれる触媒活性成分の重量割合を減らしても、触媒コンバーターの高い触媒活性が達成される。したがって、触媒的に活性な成分の割合に基づく特定の触媒活性が、多孔性充填剤成分により向上する。
【００１３】
特に重要な追加的要因は、充填剤成分が、焼結工程後の最終的なセラミック製触媒コンバーター内に均等に残り、したがって触媒コンバーターの機械的安定性にも重要な貢献をする無機充填剤成分であることである。これとは異なり、有機性の押出成形補助剤は、焼結工程の間に揮発し、結果として特定レベルの多孔性も生じさせうる。全体として、この種の多孔性無機充填剤成分の添加により、触媒コンバーターの機械的安定性が維持又は場合によっては改善されながら、触媒活性が向上する。これは、特に全活性押出成形物の場合、特に重要である。
【００１４】
触媒コンバーターは、典型的には、通常複数の基本的成分と多孔性充填剤成分からなっている。ここで触媒的に活性な成分は、基本的成分の一つである。この触媒的に活性な成分だけでなく、特に結合剤成分及び任意選択的に機械的安定性のための繊維も基本的成分として使用される。基本的成分は、互いに規定された割合比で存在する。適切な構成では、多孔性の充填剤成分を含む触媒コンバーターは、多孔性の充填剤成分を含む触媒コンバーターと同じ割合比で基本的成分のみを含有する比較用触媒コンバーターと比較して、触媒コンバーターの単位体積当たり少なくとも同程度の、特にそれと等しいか又は場合によっては良好な触媒活性を有する。
【００１５】
したがって、多孔性充填剤成分を含む触媒コンバーターと比較用触媒コンバーターの総重量が同じである場合、二つの触媒コンバーターは少なくとも同程度の触媒活性を有する。したがって、使用される単位触媒材料当たりの触媒活性は、多孔性充填剤成分によって改善される。これは、例えば約４００℃からの、自動車においてＮＯｘ変換のための触媒コンバーターが典型的に動作する温度範囲に当てはまる。したがって、触媒的に活性な成分の割合を低下させても同じ触媒活性が達成される。したがって、同じ触媒活性のために必要な触媒活性材料が低減される。これは、明らかな経費削減に繋がる。多孔性充填剤材料の添加により、触媒コンバーターの比重も低減される。
【００１６】
このような多孔性充填剤成分の割合は、いずれも完成した触媒コンバーターの総質量に基づいて、好ましくは５〜５０重量％の範囲内であり、特に１０〜２５重量％の範囲内である。したがって、大きな質量割合が多孔性充填剤成分によって置き換えられる。ここで、複数の異なる多孔性充填剤成分を使用することが可能である。その全体の割合は５〜５０重量％、特に１０〜２５重量％といった先述の重量範囲内である。
【００１７】
好ましい構成では、少なくとも一つの多孔性の充填剤成分は粘土材料である。ここでは柱状粘土材料（ＰＩＬＣ）を使用することが適切である。この粘土材料は通常、無機ピラーによって隔てられた二次元の粘土層を有する。ピラーは、例えば、酸化チタン又は酸化アルミニウムからなる。
【００１８】
別の構成では、少なくとも一つの多孔性の無機充填剤成分は珪藻土である。珪藻土は高い多孔性を保証する。研究により、充填剤材料としての珪藻土の使用が残りの触媒材料及び触媒的に活性な成分の特に効果的な利用を達成することが示された。
【００１９】
使用される触媒コンバーターについて、原理上、異なる触媒コンバーターシステムが既知である。触媒コンバーターシステムは、ここでは、部分的に触媒活性を担う成分系を意味するものとする。
【００２０】
第１の好ましい群では、触媒コンバーターには、卑金属に基づく触媒的な非ゼオライトシステムが含まれる。
【００２１】
第１の変形実施例では、この場合の触媒コンバーターは、触媒的に活性な成分としてバナジウムを含むチタン−バナジウムベースの触媒コンバーターである。
【００２２】
全体として、種々の変形実施例において、異なるチタン−バナジウム系が使用される。具体的には、酸化チタン（ＴｉＯ２）と五酸化バナジウムの混合物を含む（Ｖ２Ｏ５）酸化物系が使用される。別の構成では、チタン−バナジウム系は、特に鉄バナデート（ＦｅＶＯ４）及び／又は鉄アルミニウムバナデート（Ｆｅ０．８Ａｌ０．２ＶＯ４）を含む、バナジウム−鉄成分を触媒的に活性な成分として含む。
【００２３】
酸化物系の場合、特にチタン−バナジウム−タングステン系、チタン−バナジウム−タングステン−シリコン系、チタン−バナジウム−シリコン系が存在する。バナジウム−鉄化合物を含む第２の群の場合、チタン−バナジウム−タングステン−鉄系、チタン−バナジウム−タングステン−シリコン−鉄系又はチタン−バナジウム−シリコン−鉄系が存在する。
【００２４】
チタン／バナジウムの重量比（Ｔｉ／Ｖ）は、適切には３５〜９０の範囲内である。酸化物チタン−バナジウム系の場合、酸化チタンと五酸化バナジウムの重量比（ＴｉＯ２／Ｖ２Ｏ５）は、典型的には２０〜６０の範囲内である。
【００２５】
チタン−バナジウム系は、典型的には、最終的な触媒コンバーターに基づいて７０〜９０重量％の重量割合を有する。残りの１０〜３０重量％は、多孔性の無機充填剤成分と結合剤成分、及び場合によっては繊維成分に分けられる。
【００２６】
卑金属ベースの触媒系の第２の変形例では、酸化タングステン−酸化セリウム系又は安定化酸化タングステン−酸化セリウム系（ＷＯ３／ＣｅＯ２）が触媒系のために使用される。
【００２７】
安定化タングステン／セリウム系は、特に、Ｃｅ−ジルコニウム混合酸化物を含むジルコニウム−安定化系である。好ましくは、遷移金属、特に鉄がこのような担体材料内部に分散される。使用される遷移金属は、特に、Ｃｒ、Ｃｅ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｗ及びＣｕからなる群より選択され、特にＦｅ、Ｗ、Ｃｅ及びＣｕからなる群より選択される。
【００２８】
触媒系は、本明細書においてその全体を参照する特に国際公開第２００９／００１１３１号の図３に関連して記載されるように、特にＦｅ−Ｗ／ＣｅＯ２又はＦｅ−Ｗ／ＣｅＺｒＯ２系でありる。触媒コンバーターに占める遷移金属の割合は、好ましくは、触媒コンバーターの総重量に基づいて０．５〜２０重量％の範囲内である。
【００２９】
この種の非ゼオライト触媒系の代替例として、少なくとも一つの触媒的に活性な成分は、好ましくは結晶質モレキュラーシーブである。「結晶質モレキュラーシーブ」は、ここでは、特に狭義のゼオライト、即ち結晶質アルミノシリケートを意味するものとする。更に、結晶質モレキュラーシーブは、アルミノシリケートではなく、Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ  Ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎ  ｏｆ  ｔｈｅ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｚｅｏｌｉｔｅ  Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ、ＩＺＡ−Ｓｃのゼオライトアトラスから明らかであるように、ゼオライトフレームワーク構造を有する更なるモレキュラーシーブを意味するものとも理解される。具体的には、これは、シリコアルミノホスフェート（ＳＡＰＯ）さもなくばアルミノホスフェート（ＡＬＰＯ）に関し、これらは先述のゼオライトアトラスに同様に含まれている。
【００３０】
この文脈で使用される触媒的に活性な成分は、特に、ＣＨＡフレームワーク構造、特にチャバサイト、ＡＥＩ、特にＡＬＰＯ  １８、ＥＲＩ、ＭＦＩ、ＢＥＡ、ＦＡＵ、ＡＦＸ又はＦＥＲを有するモレキュラーシーブである（ここで使用される命名法は、前記ゼオライトアトラスで使用される命名法を指す）。
【００３１】
ゼオライトアトラスによるフレームワーク構造を有する結晶質モレキュラーシーブの場合、結晶質モレキュラーシーブは通常、小孔径、中間孔径、及び大孔径に区別される。小孔径モレキュラーシーブは、８の四面体原子構造からなる環構造を有する、最大孔開口を有するものである。中間孔径及び大孔径モレキュラーシーブは、最終的に、最大孔開口が、四面体構成の１０以下（中間孔径）又は１２以下（大孔径）の原子構造の環を有する環状開口によって形成されるものを意味するものとする。上述のＢＥＡフレームワーク構造は、大孔径フレームワーク構造であり、ＭＦＩは中間孔径構造であり、ＣＨＡは小孔径構造である。上述のＦＡＵフレームワーク構造は、同様に、大孔径構造、好ましくはＹゼオライトである。ＡＥＩは小孔径フレームワーク構造であり、ここではＳＳＺ−３９と命名されたゼオライトを使用することが好ましい。ＦＥＲは中間孔径フレームワーク構造であり、使用される材料は、好ましくはフェライト又はＺＳＭ−３５である。ＥＲＩは小孔径構造であり、使用される材料は好ましくはエリオナイトである。ＡＦＸは小孔径フレームワーク構造であり、使用される材料は好ましくはＳＳＺ−１６である。好ましくは、ＴＢＥＡ、ＭＦＩ及びＦＡＵフレームワーク構造（ここでは特にゼオライトＹ）が炭化水素ストラップとして使用される。上述のすべてのフレームワーク構造及び材料は、ＳＣＲ触媒コンバーターとして使用することができる。それらは、特に銅及び／又は鉄及び／又はセリムによりイオン交換された金属により適切に活性化され、好ましくは銅又は鉄により活性化される。
【００３２】
適切には、モレキュラーシーブは通常、金属活性剤（増進剤）を含む。これは特に、銅、鉄又はセリム又はこれらの混合物である。具体的には、モレキュラーシーブは、この種の金属イオンで交換されたモレキュラーシーブ、特にゼオライトである。金属イオンがこのようにしてフレームワーク構造中に取り込まれているイオン交換モレキュラーシーブの代替として、これら金属活性剤が、フレームワーク構造に取り込まれておらず、したがって、例えばモレキュラーシーブに化合物を含有する溶液を含浸させることにより、モレキュラーシーブの個別のチャネル内に「遊離」金属又は金属化合物（例えば金属酸化物）として効果的に存在することも可能である。別の可能性は、イオン交換金属と遊離金属化合物をモレキュラーシーブ内において組み合わせることである。
【００３３】
本明細書に記載される複数の異なる触媒系は、選択的に、又は組み合わせて使用される。具体的には、チタン−バナジウムベースの系と結晶質モレキュラーシーブとの混合物が使用される。この種の混合触媒コンバーターは、第１の成分として、特にアルミノシリケート又は鉄シリケートモレキュラーシーブを含み、これはいわゆるＨ＋形態であるか、又は一又は複数の遷移金属、特に鉄でイオン交換されている。第２の成分は、アルミニウム、チタン、ジルコニウム、セリム、シリコン又はこれらの組合せから選択される金属酸化物担体上の酸化バナジウムである。具体的には、第２の成分の担体材料は酸化チタンである。第１の成分は、特に鉄交換ＭＦＩ、ＢＥＡ又はＦＥＲアルミノシリケートモレキュラーシーブ（ゼオライト）である。このような混合物中における第１の成分と第２の成分との比は、５：９５〜約４０：６０の範囲内である。
【００３４】
触媒的に活性な成分とは異なって、多孔性フィルターは、好ましくは、触媒的に不活性であり、したがって純粋に多孔性フィルター材料として機能する。
【００３５】
既述のように、触媒コンバーターは、多孔性充填剤成分に加えて結合剤成分を更に含み、押出材料の場合は、適切な構成で繊維成分によっても補充される。結合剤成分と繊維の割合は、好ましくは、いずれの場合も数重量％の範囲、例えば４〜１０重量％の範囲内である。
【００３６】
触媒コンバーターは、特に押出触媒コンバーター、好ましくはハニカム触媒コンバーターである。一の変形実施例では、触媒コンバーター本体は、押出本体と同じ又は押出本体とは異なる触媒的に活性なコーティングでコーティングされた。この種のコーティングは、例えば、ＤＥ１０  ２０１２  ２１３  ６３９Ａ１によって開示されたようなウオッシュコートとして塗布された。具体的には、触媒コンバーターは、押出ＳＣＲハニカム触媒コンバーターである。別の実施態様では、コーティングは塗布されなかった。
【００３７】
好ましい構成では、押出触媒コンバーター、特に押出ハニカム触媒コンバーターは、いわゆるウォールフロー型フィルターの形態をとり、この場合運転時には排気ガスは多孔性壁を通って流れる。対照的に、貫流フィルター（同様に、セラミック製ハニカム触媒コンバーターの形態をとることが多い）は、排気ガスの流路により長手方向に広がる。ウォールフロー型フィルターの展開は、多孔性の適切な調製により達成される。この種のウォールフロー型フィルターは、例えば、ＤＥ１０  ２０１１  ０１０  １０６Ａ１に記載されている。
【００３８】
触媒コンバーターは、好ましくはＳＣＲ触媒コンバーターの形態をとり、即ち所望のｄｅＮＯｘ反応の触媒活性を有する。
【００３９】
しかしながら、ここに記載される、少なくともメソ多孔性を有する無機フィルター成分を導入するという構想は、ＳＣＲ触媒コンバーターの使用に限定されない。
【００４０】
この構想は、原則的に、触媒活性を改善するために全種類の触媒コンバーターに適している。
【００４１】
具体的には、触媒コンバーターは、例えば、特に他の触媒コーティングを有さない、いわゆる炭化水素トラップである。この種の触媒は、内燃機関の始動フェーズの間に炭化水素を貯蔵することができることにより排気ガス中のＨＣ含有量を制御するためコールドスタート触媒コンバーターとも呼ばれる。この種のコールドスタート触媒コンバーターは、例えば国際公開第２０１２／１６６８６８号に記載されている。この種の触媒コンバーターは、具体的には、結晶質モレキュラーシーブを有する押出ハニカム触媒コンバーター、特にこのようなモレキュラーシーブと特に例えばパラジウム（Ｐｄ）といった貴金属との混合物の形態をとる。このような基金属は、卑金属と一緒にゼオライトに加えることもできる。研究により、特に鉄を含まない、パラジウムを含浸させた結晶質モレキュラーシーブが、同様にコールドスタート触媒コンバーターの所望の特性を呈することが示されている。この種のコールドスタート触媒コンバーターは、例えば、比較的低温でのＮ２に対する高い選択性を伴う良好なＮＯｘ貯蔵及び変換能、低温での炭化水素の良好な貯蔵能及び変換、並びに一酸化炭素酸化活性の改善を示す。
【００４２】
このような、炭化水素トラップの形態の、好ましくはコーティングされていない押出触媒コンバーターの代替として、触媒コンバーターは、炭化水素トラップとして働く多孔性を有する、コーティングされた押出ハニカム触媒コンバーターの形態をとる。この触媒コンバーターは、好ましくは、ここでも結晶質モレキュラーシーブを、好ましくは、例えばＨ＋形態及び特に「金属化されていない（ｕｎｍｅｔａｌｌｉｚｅｄ）」形態（即ち金属活性剤を含まない）で含む。一代替例として、結晶質モレキュラーシーブはパラジウム  及び／又は銀を含む。この変形実施例では、この種の押出ハニカムは、特にディーゼル酸化触媒コンバーター又は三元触媒コンバーターの形成のために、触媒的に活性なコーティングを施されているか、又はディーゼル酸化触媒コンバーターと同じ方式で、いわゆる触媒化スートフィルター（ＣＳＦ）に変換するために、実質的に酸化触媒コンバーターでコーティングされたウォールフロー型フィルターに変換されている。三元触媒コンバーターの一例は、国際公開第２０１１／０９２５１７号に開示されており、押出ディーゼル酸化触媒コンバーター及び押出触媒化スートフィルターの一例は、例えば国際公開第２０１１／０９２５１９号に開示されている。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】例として、この種の押出ハニカム触媒コンバーターを製造するための方法を示している。
【実施例】
【００４４】
押出ハニカム触媒コンバーター２の製造のために、通常まず押出成形可能な材料Ｆが提供され、ここでは、個々の成分、即ち基本成分Ｍと充填剤成分Ｆは、典型的には粉末状開始材料として提供され、互いに混合され、処理されて、ペースト状触媒材料Ｅが得られる。続いて押出成形工程により、流路６を有する押出成形本体４が製造され、乾燥工程の後に焼結されて、完成したセラミック製ハニカム触媒コンバーターが形成される。
【００４５】
しかしながら、原則的に、触媒コンバーター２は、この種の押出全活性押出成形物ハニカム触媒コンバーターに限定されない。別の構成では、触媒的に活性な触媒材料Ｅは、例えば、担体材料上のコーティングとして適用されている。したがって、触媒コンバーター２は、例えば、ウオッシュコートの形態又はプレート触媒コンバーターさもなくば押出ペレットの形態をとる。多孔性充填剤成分Ｆを押出全活性触媒コンバーターに使用することは、このような場合に更に深い触媒層の触媒材料も利用されて特に効率的であるため、特に有利である。
【００４６】
触媒コンバーターは、好ましくは全活性押出成形物の形態をとる第１の変形実施例において、基本成分Ｍとして、約６０〜８０重量％の酸化チタン、約１〜２．５重量％の五酸化バナジウム、約４〜１４重量％の三酸化タングステン、約４〜１０重量％の結合剤成分として適切な粘土鉱物、及び必要に応じて、例えば４〜１０重量％の範囲の、機械的安定性を向上させるための繊維、特にガラス遷移を含む。これら基本成分は、図中、略記Ｔ、Ｖ、Ｗ、Ｂ、Ｇにより示されている。これに加えて、多孔性無機充填剤成分Ｆも、約４〜２０重量％で添加される。
【００４７】
多孔性充填剤成分Ｆとして、特に珪藻土が使用される。繊維として、例えば６μｍの繊維径を有する無機ガラス遷移Ｇが使用される。触媒コンバーター２は、特に以下の表に示す組成を有する。
【００４８】
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【００４９】
表は、多孔性充填剤成分Ｆを含まない比較用触媒コンバーターを、それぞれ７．６重量％及び１３．６重量％の割合で充填剤成分Ｆ有する二つの触媒コンバーターＣａｔ１及びＣａｔ２と比較している。
【００５０】
基本成分Ｍは、成分Ａ、Ｂ、Ｇから形成されており、ここでＡは、本例の場合酸化物チタン−バナジウム−タングステン系である触媒的に活性な系を特定する。基本成分の互いに対する割合比は、すべての例で同じである。比較用触媒コンバーターの場合、活性系自体が、全体の組成に基づいて、約６５〜７０重量％のＴｉＯ２、約８〜１１重量％のＷＯ３及び約１〜３重量％のＶ２Ｏ５の組成を有する。
【００５１】
このようにして製造されて、明示した組成を有する押出触媒コンバーターＣａｔ１及びＣａｔ２を、割合という観点から無機充填剤成分Ｆ以外は表による触媒コンバーターと同じ組成で基本成分Ｍを有する比較用触媒コンバーターと、触媒活性の観点から比較した。
【００５２】
この場合、測定されたのは、同一実験条件下における温度の関数としてのＮＯｘ変換であった。したがって、触媒コンバーター２及び比較用触媒コンバーターに、所与の流量及び既定の排気ガス組成で一定の排気ガス質量流量を通した。窒素酸化物含有量を、触媒コンバーター２の上流及び下流で測定し、これを使用して変換を見出した。結果を以下の表２に示す。
【００５３】
この表は、様々な温度での、単位ハニカム体積（触媒コンバーター体積）当たりのＮＯＸ変換（ＸＮＯｘ／Ｖ）の測定値と、単位ハニカム質量（触媒コンバーター質量）当たりのＮＯＸ変換（ＸＮＯｘ／Ｍ）（実験条件：４００ｃｐｓｉ（１平方インチ当たりのセル）を有するハニカム触媒コンバーター；ＮＯｘ＝ＮＨ３＝１００ｐｐｍ（ＮＯ２＝０ｐｐｍ）；Ｈ２Ｏ＝７％；Ｏ２＝９．３％；ＳＶ（空間速度）＝６００００ｈ−１）を報告している。
【００５４】
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【００５５】
表に見ることができるように、触媒コンバーターＣａｔ１及びＣａｔ２の各々は、通常の触媒コンバーター動作に関連する温度範囲内において、触媒コンバーターの体積に基づいた場合はわずかな改善しか見られないものの、触媒コンバーターの質量に基づいた場合、比較用触媒コンバーターよりはるかに高いＮＯｘ変換を有する。最適な事例では、触媒コンバーターの質量に基づく変換率に２０％の向上が達成された（Ｃａｔ２、５００℃）。
【図１】
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【国際調査報告】
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