[发明专利]蜂窝结构体

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于处理废气的蜂窝结构体。

背景技术

关于汽车废气的净化，已经开发了很多技术，但是，由于交通量也在增加，所以还很难说已经采取了完善的废气应对方法。无论在日本国内还是在世界范围内，都在进一步加强对汽车废气的控制。其中，对于柴油废气中的NO_X的控制要求正在变得非常严格。目前为止，一般通过控制发动机的燃烧系统来谋求减少NO_X，但是，仅使用该方法并不能百分之百地减少NO_X。作为应对该问题的柴油NO_X净化系统，已经提出了一种将氨作为还原剂来使用的NO_X还原系统(被称为SCR(选择性催化还原)系统)。作为应用于这种系统中的催化剂载体，众所周知的有蜂窝结构体。

上述蜂窝结构体具有例如沿长度方向从该蜂窝结构体的一个端面延伸至另一个端面的多个孔道(贯穿孔)，这些孔道被担载了催化剂的孔道壁相互分隔。因此，当使废气在这样的蜂窝结构体中流通时，废气中含有的NOx被孔道壁中担载的催化剂所改质，所以，就能够对废气进行处理。

一般来说，上述蜂窝结构体的孔道壁由堇青石构成；在该孔道壁中，作为催化剂，例如可担载沸石(用铁或铜等进行了离子交换的沸石)。另外，还有在孔道壁中使用沸石并形成蜂窝结构体的提议(例如，专利文献1——“国际公开第2005/063653号小册子”)。

在上述蜂窝结构体中，还需要进一步提高NOx净化率。一般来说，为了提高蜂窝结构体的NOx净化率，通过减小蜂窝结构体的开口率来增大用于反应的孔道壁的表面面积的方法较为有效。但是，如果减小蜂窝结构体的开口率，则会产生压力损失过大的问题。因此，一般情况下，并不能使蜂窝结构体的开口率发生变化。

发明内容

本发明是鉴于上述问题而提出的，其目的在于提供一种蜂窝结构体，该蜂窝结构体与现有的蜂窝结构体相比，可以不使蜂窝结构体的开口率发生显著的变化，并具有良好的NOx净化率。

在本发明中，蜂窝结构体由包含沸石和无机粘结剂的蜂窝单元构成，该蜂窝单元具有沿长度方向从第一端面延伸至第二端面的多个孔道被孔道壁分隔的柱状形状，所述蜂窝结构体的特征在于：所述沸石在所述蜂窝单元的单位表观体积中的含量为230g/L以上；所述蜂窝单元的开口率P在50％～65％的范围；所述蜂窝单元具有31～93个/cm²的孔道密度ρ；所述孔道壁的表面粗度Ra在1μm～30μm的范围。

优选的，所述沸石在所述蜂窝单元的单位表观体积中的含量为270g/L以下。

这里，所述蜂窝单元中包含的沸石可为β型沸石、Y型沸石、镁碱沸石、ZSM-5型沸石、丝光沸石、八面沸石、A型沸石或者L型沸石。

另外，在所述沸石中，二氧化硅与氧化铝的重量比可在30～50的范围。

另外，所述沸石可用Fe、Cu、Ni、Co、Zn、Mn、Ti、Ag或者V进行了离子交换。

另外，所述蜂窝单元可包含从由氧化铝颗粒、二氧化钛颗粒、二氧化硅颗粒、氧化锆颗粒以及这些颗粒的前驱体构成的组中选定的至少一种。

另外，所述蜂窝单元中包含的无机粘结剂可包含从由氧化铝胶体溶液、二氧化硅胶体溶液、二氧化钛胶体溶液、水玻璃、海泡石以及绿坡缕石构成的组中选定的至少一种材料。

另外，所述蜂窝单元还可包含无机纤维。

所述无机纤维可为从由氧化铝、二氧化硅、碳化硅、硅铝、玻璃、钛酸钾以及硼酸铝构成的组中选定的至少一种纤维。

所述蜂窝结构体是通过粘结层将多个所述蜂窝单元结合在一起而构成的。

根据本发明，其效果在于可提供一种蜂窝结构体，该蜂窝结构体与现有的蜂窝结构体相比，可以不使蜂窝结构体的开口率发生显著的变化，并具有良好的NOx净化率。

附图说明

图1是本发明的蜂窝结构体的一个例子的立体示意图。

图2是构成图1的蜂窝结构体的蜂窝单元的一个例子的立体示意图。

图3是本发明的蜂窝结构体的其他例子的立体图。

图4是实施例和比较例的表面粗度Ra与NOx净化率之间的关系图。

主要符号说明：

100、200：蜂窝结构体；110：第一端面；115：第二端面；120：涂层；121、122：孔道；123、124：孔道壁；130：蜂窝单元；150：粘结层。

具体实施方式

以下参考附图说明本发明的实施方式。