窩過濾器200中,在相鄰的流路210a彼此之 間,流路210a的短邊250b中的至少一個長度與相對的短邊250b的長度大致相等即可,短 邊250b各自的長度與相對的短邊250b的長度大致相等即可。
[0056] 流路210a內(nèi)的分隔壁220a、220b表面、流路210b內(nèi)的分隔壁220a、220b表面、以 及分隔壁220a、220b的細孔內(nèi)部(連通孔內(nèi)部)負載有催化劑,利用所負載的催化劑形成有 催化劑層260。需要說明的是,催化劑層260形成于分隔壁220a、220b的表面的至少一部分 和/或分隔壁220a、220b的細孔內(nèi)部的至少一部分即可。更具體而言,催化劑層260形成 于上述流路210a內(nèi)的分隔壁220a、220b表面、流路210b內(nèi)的分隔壁220a、220b表面、以及 分隔壁220a、220b的細孔內(nèi)部之中的至少1處即可。將蜂窩過濾器200用作還具備SCR功 能的蜂窩過濾器時,催化劑層260優(yōu)選形成于分隔壁220a、220b的細孔內(nèi)部或者該細孔內(nèi) 部和氣體流出口側(cè)的分隔壁220a、220b表面。另外,將蜂窩過濾器200用作催化劑化柴油 顆粒過濾器時,催化劑層260優(yōu)選形成于氣體流入口側(cè)的分隔壁220a、220b表面。
[0057] 流路的軸方向上的蜂窩過濾器100、200的長度例如為50~300mm。蜂窩過濾器100、 200的外徑例如為50~250mm。蜂窩過濾器100中,邊140的長度例如為0. 4~2. 0mm。長邊 150a的長度例如為0· 4~2. 0mm、短邊150b的長度例如為0· 3~2. 0mm。蜂窩過濾器200中, 邊240的長度例如為0. 4~2. 0mm。長邊250a的長度例如為0. 4~2. 0mm、短邊250b的長度例 如為0· 3~2. 0mm。分隔壁120、220的厚度(單元壁厚)例如為0· 1~0· 8mm。蜂窩過濾器100、 200中的單元密度(例如,在蜂窩過濾器100中,端面IOOa中的流路IlOa和流路IlOb的密 度的合計)優(yōu)選為 50~600cpsi (cells per square inch),更優(yōu)選為 100~500cpsi〇
[0058] 關(guān)于蜂窩過濾器100、200的單位體積的催化劑層160、260的負載量,在用作還具 備SCR功能的蜂窩過濾器時,從不會損害作為柴油顆粒過濾器的功能而得到充分的NO x* 解能力的觀點出發(fā),優(yōu)選為20~300mg/cm3、更優(yōu)選為50~200mg/cm3。另外,在用作催化劑化 柴油顆粒過濾器時,優(yōu)選為5~100mg/cm 3、更優(yōu)選為10~60mg/cm3。
[0059] 在蜂窩過濾器100中,端面IOOa中的多個流路IlOa的開口面積的合計由于大于 端面IOOb中的流路IlOb的開口面積的合計。在蜂窩過濾器200中,端面200a中的多個流 路210a的開口面積的合計優(yōu)選大于端面200b中的流路210b的開口面積的合計。
[0060] 端面100a、200a中的流路110a、210a的水力直徑從維持蜂窩過濾器的機械強度的 觀點出發(fā)優(yōu)選為I. 4mm以下。流路110a、210a的水力直徑從進一步抑制被捕集物堆積在流 路內(nèi)的端面?zhèn)鹊膮^(qū)域的觀點出發(fā),優(yōu)選為〇· 5mm以上、更優(yōu)選為0· 7mm以上。
[0061] 端面100b、200b中的流路110b、210b的水力直徑優(yōu)選大于端面100a、200a中的流 路110a、210a的水力直徑。端面100b、200b中的流路110b、210b的水力直徑從維持蜂窩過 濾器的機械強度的觀點出發(fā)優(yōu)選為I. 7mm以下、更優(yōu)選為I. 6mm以下。流路110b、210b的 水力直徑從降低排氣氣體透氣的壓力損失的觀點出發(fā),優(yōu)選為0. 5_以上、更優(yōu)選為0. 7_ 以上。
[0062] 需要說明的是,關(guān)于蜂窩過濾器的形狀,如上述蜂窩過濾器100、200那樣,可以為 如下形態(tài):與第一流路(流路ll〇a、210a)的軸方向垂直的第一流路的剖面具有第一邊(長 邊150a、250a)、以及分別配置于該第一邊的兩側(cè)的第二邊(短邊150b、250b),形成與第二 流路(流路I IOb、2IOb)的軸方向垂直的第二流路的剖面的邊(邊140、240)分別與第一流路 的第一邊相對,第一流路的第二邊分別與相鄰的第一流路的第二邊相對,不一定限定于上 述形狀。
[0063] 另外,與蜂窩過濾器中的流路的軸方向垂直的該流路的剖面不限定于六邊形狀, 可以為三角形狀、矩形狀、八邊形狀、圓形狀、橢圓形狀等。另外,流路中可以混合存在有直 徑不同的剖面,也可以混合存在有剖面形狀不同的剖面。另外,流路的配置沒有特別限定, 流路的中心軸的配置根據(jù)流路的剖面形狀可以是在正三角形的頂點上配置的正三角形配 置、在四邊形的頂點上配置的Z字形配置等。進而,蜂窩過濾器不限定于圓柱體,可以是橢 圓柱、三角柱、四角柱、六角柱、八角柱等。
[0064] 在上述蜂窩過濾器100、200中,分隔壁為多孔質(zhì),例如包含多孔質(zhì)陶瓷燒結(jié)體。分 隔壁具有流體能夠透過的結(jié)構(gòu)。具體而言,分隔壁內(nèi)形成有流體可通過的多個連通孔(流通 經(jīng)路)。
[0065] 從提高蜂窩過濾器的捕集效率且實現(xiàn)更低的壓力損失的觀點出發(fā),分隔壁的氣孔 率優(yōu)選為20體積%以上、更優(yōu)選為30體積%以上。分隔壁的氣孔率優(yōu)選為70體積%以下、 更優(yōu)選為60體積%以下。從提高蜂窩過濾器的捕集效率且實現(xiàn)更低的壓力損失的觀點出 發(fā),分隔壁的平均氣孔直徑優(yōu)選為5 μm以上、更優(yōu)選為10 μm以上。分隔壁的平均氣孔直 徑優(yōu)選為35 μm以下、更優(yōu)選為30 μm以下。分隔壁的氣孔率和平均氣孔直徑可以通過原 料的粒徑、造孔劑的添加量、造孔劑的種類、煅燒條件來調(diào)整,可利用壓汞法來測定。
[0066] 分隔壁包含鈦酸鋁鎂與氧化鋁與Si元素、與Na元素和K元素中的任一者或兩者 的元素,用下述組成式(I)表示分隔壁中的八1、]\%、11、51、似、1(、〇3和51'的元素組成比時, AI2 (I-X)MgxTi (1+y)〇5+aAl203+bSi02+cNa 20+dK20+eCaO+fSrO(I) X 滿足 〇〈x〈l ;y 滿足 〇· 5x〈y〈3x ;a 滿足 0· Ix < a〈2x ;b 滿足 0· 05 < b < 0· 4 ;c 和 d 滿足0〈(c+d);c、d、e 和 f 滿足0·5〈 {(c+d+e+f)/b}X100〈10。
[0067] 通過使分隔壁包含Na元素和K元素中的任一者或兩者的元素,含硅相穩(wěn)定,作為 結(jié)果,存在蜂窩過濾器難以在高溫中分解、達到穩(wěn)定的傾向。需要說明的是,在分隔壁中, 八1、1%、11、5丨、似、1(、0 &和51'不一定在組成式(1)所示化合物的狀態(tài)下存在。例如,似、1(、 Ca和Sr不是分別單一的氧化物,例如可以作為含硅相的一部分而存在。另外,Mg、Al也不 僅是鈦酸鋁鎂和氧化鋁的形式,例如可以作為含硅相的一部分而存在。
[0068] 優(yōu)選的是,上述X滿足0〈χ〈1、0. 03彡X彡0. 5,更優(yōu)選滿足0. 05彡X彡0. 2。優(yōu) 選的是,上述y滿足〇. 5x〈y〈3x、0. 5x〈y〈2x,更優(yōu)選滿足0. 7x〈y〈2x。
[0069] 上述a滿足0.1 x < a〈2x。通過使a為0.1 x以上,能夠獲得提高蜂窩過濾器的機 械強度的效果,通過不足2x,能夠降低蜂窩過濾器的熱膨脹系數(shù)。從更充分地得到上述效果 的觀點出發(fā),a優(yōu)選滿足0. 5x彡a彡2x、更優(yōu)選滿足0. 5x彡a彡I. 5x。
[0070] 上述b滿足0. 05 < b < 0. 4。通過使b為0. 05以上,蜂窩過濾器能夠得到優(yōu)異 的機械強度,通過為0.4以下,能夠降低蜂窩過濾器的熱膨脹系數(shù)。從更充分地獲得上述效 果的觀點出發(fā),b優(yōu)選滿足0. 05 < b < 0. 2、更優(yōu)選滿足0. 05 < b < 0. 15、特別優(yōu)選滿足 0. 05 ^ b ^ 0. 1〇
[0071] 上述 c、d、e 和 f 滿足 0· 5〈{(c+d+e+f)/b}X100〈10。通過使{(c+d+e+f)/b}X100 的值大于〇. 5,能夠獲得提高蜂窩過濾器在高溫下的穩(wěn)定性的效果,通過不足10,能夠獲得 降低催化劑的劣化的效果。從更充分地獲得上述效果的觀點出發(fā),c、d、e和f優(yōu)選滿足1〈 {(。+(1+6+〇/13}\100〈10,更優(yōu)選滿足1〈{(。+(1+6+〇/13}\100〈5。
[0072] 分隔壁在不損害本發(fā)明效果的范圍內(nèi)可以進一步包含Al、Mg、Ti、Si、Na、K、Ca、Sr 和0以外的元素。作為可進一步包含的元素,可列舉出例如Li、B、F、P、Ca、Cr、Mn、Fe、Co、 Ni、Cu、Zn、Ga、Y、Zr、Nb、Sn、La、Ta、Be、Pb、Bi等。這些雜質(zhì)的合計量以氧化物換算(F、P 為純物質(zhì)換算)計優(yōu)選為3質(zhì)量%以下。
[0073] 分隔壁優(yōu)選包含玻璃相。玻璃相是指以SiO2 (二氧化硅)作為主要成分的非晶質(zhì) 相。尤其是,分隔壁優(yōu)選的是,其粉末X射線衍射光譜中不出現(xiàn)表示結(jié)晶性SiO2 (結(jié)晶性二 氧化娃含有相)的峰,即SiO2*部以玻璃相的形式存在在分隔壁中。分隔壁中的玻璃相的含 量從提高在高溫下的穩(wěn)定性的觀點出發(fā)優(yōu)選為1質(zhì)量%以上,從降低蜂窩過濾器的熱膨脹 系數(shù)的觀點出發(fā)優(yōu)選不足5質(zhì)量%。另外,分隔壁可以包含鈦酸鋁鎂結(jié)晶相、氧化鋁相、玻璃 相以外的結(jié)晶相。作為這種結(jié)晶相,可列舉出源自用于制作陶瓷煅燒體的原料的相等。源 自原料的相例如是源自在制造蜂窩過濾器時未形成鈦酸鋁鎂結(jié)晶相而所殘留的鈦源粉末、 鎂源粉末等的相,可列舉出二氧化鈦、氧化鎂等的相。形成分隔壁的結(jié)晶相可利用X射線衍 射光譜來確認。
[0074] 作為催化劑層的構(gòu)成材料,可列舉出多孔質(zhì)的沸石、磷酸鹽系多孔質(zhì)材料、負載有 貴金屬的氧化鋁、包含鈦的氧化物、包含鋯的氧化物、包含鈰的氧化物、以及包含鋯和鈰的 氧化物等。它們可以單獨使用1種或者組合使用2種以上。用作SCR催化劑時的沸石中 可以進一步負載有選自鈦、釩、鉻、錳、鐵、鈷、鎳、銅、鈮、銠、鈀、銀和鉑中的至少一種金屬元 素。通過沸石為與上述金屬元素的離子進行了離子交換的金屬離子交換沸石,N0 x還原性提 高。金屬離子交換沸石是將包含沸石的鈉離子等陽離子被置換成其它金屬離子而成的。由 于提高N0 x還原性的效果大,因此,上述金屬元素優(yōu)選為選自銅、鐵、釩、鈷、鎳和銀