[发明专利]蜂窝催化剂体

说明书

本发明提供一种：为了维持高催化活性、且抑制压力损失的增大而将低隔室密度的蜂窝结构体用作催化剂载体、且抑制了催化剂剥落的发生的高催化剂担载量的蜂窝催化剂体。蜂窝催化剂体(1)包括：蜂窝结构体(6)，其具有形成有多个细孔(5)的多孔质的隔壁(4)，其中由该隔壁划分形成出成为流体的流路的多个隔室(3)；以及催化剂层(8)，其由被担载在隔壁的隔壁表面(4a)和/或隔壁内部(4b)的钒催化剂(7)形成，蜂窝结构体的隔室密度为：每1平方厘米为8个～48个的范围，钒催化剂的催化剂担载量为：150g/L～400g/L的范围，表示蜂窝催化剂体的切断面上的、隔壁内部所担载的催化剂层的截面积相对于催化剂担载前的细孔的截面积的比率的、催化剂填充率为50％～100％。

技术领域

本发明涉及蜂窝催化剂体。更详细而言，涉及能够用于氮氧化物(NO_x)的选择性催化还原(SCR：Selective Catalytic Reduction)的、且担载钒催化剂的蜂窝催化剂体。

背景技术

以往，在从汽车的发动机等内燃机排出的尾气中包含有一氧化碳(CO)、烃(HC)、以及氮氧化物(NO_x)等有害物质。由于对自然环境、人体等具有影响，所以不能将像这样的有害物质直接释放到大气中。因此，在汽油发动机的情况下，多数是使用了：通过使有害物质与例如铂、铑等贵金属催化剂相接触而转化为比较无害的二氧化碳(CO₂)、水(H₂O)、以及氮气(N₂)的三元催化剂。

另一方面，在柴油发动机的情况下，由于空气相对于燃料的量过剩，所以很难使用上述的三元催化剂。于是，采用了：使用氨(NH₃)作为还原剂而将NO_x转化为氮气以及水的选择性催化还原(SCR)的技术。由此，能够以高净化效率处理尾气中的NO_x。

例如，在汽车等的排气系统设置上述催化剂的情况下，如果使流体、亦即尾气从蜂窝催化剂体的一方端面(流入侧)至另一方端面(排出侧)流动，则包含有NO_x的尾气向各个隔室分散流通。此时，担载于隔壁的催化剂和尾气相接触。特别是，蜂窝催化剂体为形成有多个隔室的结构，因此，尾气与催化剂的接触机会变多，从而能够扩大与催化剂的接触面积。其结果，能够发挥出高的净化性能。此外，作为所使用的催化剂，可以从金属置换沸石、钒、氧化钒、二氧化钛、氧化钨、银、以及氧化铝等各种金属催化剂中选择一个或多个(例如参照专利文献1。)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2009－154148号公报

发明内容

从柴油发动机排出的尾气与汽油发动机的情形相比，温度区域较低。因此，要求所使用的催化剂在300℃左右的低温区域显示出较高的催化活性。于是，使用了如上所述的SCR技术的尾气净化处理中，必须增多蜂窝催化剂体的催化剂担载量。如果使催化剂担载量增多，则压力损失会升高，为了抑制压力损失，研究了使用隔室密度较低的蜂窝结构体(以下，称为“低隔室密度结构体”)。

使针对蜂窝结构体的催化剂担载量增大，这对于在低温区域中得到较高的催化活性就显得非常重要。但是，有可能因催化剂担载量的增大而使得催化剂厚度变厚，特别容易发生所担载的催化剂被剥落的“催化剂剥落”的不良情况。

于是，本发明鉴于上述实际情况，为了即便在使所担载的催化剂的催化剂担载量增大的情况下，也能够维持高催化活性、抑制压力损失增大，从而将低隔室密度的蜂窝结构体用作催化剂载体，且抑制催化剂剥落的发生。