特表 2024-531951 部分的にコーティングされた触媒層を有する微粒子フィルタ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-09-03

(54)【発明の名称】部分的にコーティングされた触媒層を有する微粒子フィルタ

(51)【国際特許分類】

   B01J 35/57 20240101AFI20240827BHJP

   B01J 37/08 20060101ALI20240827BHJP

   B01J 37/02 20060101ALI20240827BHJP

   B01J 23/63 20060101ALI20240827BHJP

   B01D 53/86 20060101ALI20240827BHJP

   B01D 53/94 20060101ALI20240827BHJP

   B01D 46/00 20220101ALI20240827BHJP

   F01N 3/035 20060101ALI20240827BHJP

   F01N 3/24 20060101ALI20240827BHJP

   F01N 3/10 20060101ALI20240827BHJP

   F01N 3/28 20060101ALI20240827BHJP

【ＦＩ】

B01J35/57 L

B01J37/08 ZAB

B01J37/02 301D

B01J35/57 E

B01J23/63 A

B01D53/86 245

B01D53/86 280

B01D53/94 222

B01D53/94 245

B01D53/94 280

B01D46/00 302

B01D53/86 222

F01N3/035 A

F01N3/24 E

F01N3/10 A

F01N3/28 301P

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2024508500

(86)(22)【出願日】2022-08-10

(85)【翻訳文提出日】2024-03-11

(86)【国際出願番号】 CN2022111444

(87)【国際公開番号】W WO2023016489

(87)【国際公開日】2023-02-16

(31)【優先権主張番号】PCT/CN2021/112033

(32)【優先日】2021-08-11

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】505470786

【氏名又は名称】ビーエーエスエフ コーポレーション

(74)【代理人】

【識別番号】100100354

【弁理士】

【氏名又は名称】江藤 聡明

(74)【代理人】

【識別番号】100167106

【弁理士】

【氏名又は名称】倉脇 明子

(74)【代理人】

【識別番号】100194135

【弁理士】

【氏名又は名称】山口 修

(74)【代理人】

【識別番号】100206069

【弁理士】

【氏名又は名称】稲垣 謙司

(74)【代理人】

【識別番号】100185915

【弁理士】

【氏名又は名称】長山 弘典

(72)【発明者】

【氏名】エルマーズ、インガ

(72)【発明者】

【氏名】ワルツ、フロリアン

(72)【発明者】

【氏名】チアン、ジュンコン

(72)【発明者】

【氏名】シアニ、アッティリオ

(72)【発明者】

【氏名】シームント、ステファン

(72)【発明者】

【氏名】シュミッツ、トーマス

【テーマコード（参考）】

3G091

3G190

4D058

4D148

4G169

【Ｆターム（参考）】

3G091AA02

3G091AA06

3G091AA17

3G091AA18

3G091AA19

3G091AB02

3G091AB03

3G091AB05

3G091AB06

3G091AB13

3G091BA14

3G091BA15

3G091BA19

3G091GB03W

3G091GB04W

3G091GB05W

3G091GB06W

3G091GB07W

3G091GB09W

3G091GB10W

3G091GB10X

3G091GB13X

3G091GB15X

3G091GB16W

3G091GB17X

3G190AA12

3G190AA13

3G190AA14

3G190BA17

3G190CA03

3G190CB23

3G190CB24

3G190CB26

4D058JA32

4D058JB02

4D058JB39

4D058SA08

4D058TA06

4D148AA06

4D148AA13

4D148AA18

4D148AB01

4D148AB02

4D148AB09

4D148BA01Y

4D148BA03X

4D148BA06Y

4D148BA07Y

4D148BA08X

4D148BA10X

4D148BA11Y

4D148BA15X

4D148BA16Y

4D148BA18Y

4D148BA19X

4D148BA23Y

4D148BA24Y

4D148BA26Y

4D148BA27Y

4D148BA28Y

4D148BA30Y

4D148BA31X

4D148BA32Y

4D148BA33X

4D148BA34Y

4D148BA35Y

4D148BA36Y

4D148BA37Y

4D148BA38Y

4D148BB01

4D148BB14

4D148BB16

4D148DA03

4D148DA11

4D148DA20

4D148EA04

4G169AA03

4G169AA08

4G169AA11

4G169BA01B

4G169BA05B

4G169BA13B

4G169BB04A

4G169BB06B

4G169BC13B

4G169BC29A

4G169BC31A

4G169BC32A

4G169BC42A

4G169BC43A

4G169BC43B

4G169BC51B

4G169BC62A

4G169BC66A

4G169BC67A

4G169BC68A

4G169BC69A

4G169BC71B

4G169BC72B

4G169CA03

4G169CA09

4G169CA18

4G169DA06

4G169EA01X

4G169EA01Y

4G169EA02X

4G169EA02Y

4G169EA18

4G169EA27

4G169EB12Y

4G169EB15Y

4G169EB17Y

4G169EB18X

4G169EB18Y

4G169EC02Y

4G169EC03Y

4G169EC28

4G169EC29

4G169EE06

4G169EE09

4G169FA02

4G169FA06

4G169FB23

4G169FB30

4G169FC08

(57)【要約】

内燃機関からの排気ガス用の触媒化微粒子フィルタであって、全長Ｌの微粒子フィルタと、微粒子フィルタ上にコーティングされ、第１の組成物を含む第１の触媒層であって、第１の組成物は、第１の担体材料と、第１の白金族金属及び／又は第１の触媒活性遷移金属と、を含む、第１の触媒層と、微粒子フィルタ上にコーティングされ、第２の組成物を含む第２の触媒層であって、第２の組成物は第２の担体材料を含む、第２の触媒層と、を含み、当該第１の触媒層は、当該微粒子フィルタの一部分の上に存在し、当該微粒子フィルタの軸方向の上流端又は下流端のいずれかから長さＬ１にわたって延び、Ｌ１は、Ｌの２０～９０％の範囲にある、触媒化微粒子フィルタが開示される。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

内燃機関からの排気ガス用の触媒化微粒子フィルタであって、
全長Ｌの微粒子フィルタ（ＰＦ）と、
前記微粒子フィルタ上にコーティングされ、第１の組成物を含む第１の触媒層であって、前記第１の組成物は、第１の担体材料と、第１の白金族金属（ＰＧＭ）及び／又は第１の触媒活性遷移金属と、を含む、第１の触媒層と、
前記微粒子フィルタ上にコーティングされ、第２の組成物を含む第２の触媒層であって、前記第２の組成物は第２の担体材料を含む、第２の触媒層と、を含み、
前記第１の触媒層は、前記ＰＦの一部の上に存在し、前記ＰＦの軸方向の上流端又は下流端のいずれかから長さ（Ｌ１）にわたって延び、Ｌ１は、Ｌの２０～９０％の範囲にある、触媒化微粒子フィルタ。

【請求項2】

Ｌ１は、Ｌの２５％～８５％、好ましくはＬの２８％～８０％の範囲にある、請求項１に記載の触媒化微粒子フィルタ。

【請求項3】

前記第１の触媒層の重量と前記ＰＦのうちの前記第１の触媒層でコーティングされた部分の体積との比が、１０～１６０ｇ／Ｌ、好ましくは１５～１５０ｇ／Ｌ又は２０～１２０ｇ／Ｌの範囲にある、請求項１又は２に記載の触媒化微粒子フィルタ。

【請求項4】

前記第１の触媒層の重量と前記ＰＦの総体積との比が、１０～１２０ｇ／Ｌ、好ましくは２０～１００ｇ／Ｌの範囲にある、請求項１～３のいずれか一項に記載の触媒化微粒子フィルタ。

【請求項5】

前記第１の担体材料は、少なくとも１種の耐火性金属酸化物を含む、請求項１～４のいずれか一項に記載の触媒化微粒子フィルタ。

【請求項6】

前記第１の触媒層はウォッシュコートである、請求項１～５のいずれか一項に記載の触媒化微粒子フィルタ。

【請求項7】

前記第１の触媒活性遷移金属は、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｌａ、Ｃｅ、Ａｇ若しくはＭｎ又はそれらの任意の組み合わせから選択され、好ましくはＣｅ、Ｍｎ、Ｃｕ若しくはＦｅ又はそれらの任意の組み合わせから選択される、請求項１～６のいずれか一項に記載の触媒化微粒子フィルタ。

【請求項8】

前記第２の担体材料は、少なくとも１種の無機材料を含み、好ましくは、前記無機材料は、無機酸化物及び無機塩から選択される、請求項１～７のいずれか一項に記載の触媒化微粒子フィルタ。

【請求項9】

前記第２の組成物は微粒子の形態にあり、好ましくは、前記第２の組成物は、０．１～５０μｍ、好ましくは１～２０μｍのＤ９０、より好ましくは３～１０μｍのＤ９０を有する、請求項１～８のいずれか一項に記載の触媒化微粒子フィルタ。

【請求項10】

前記第２の触媒層の重量と前記ＰＦの総体積との比が、０．５～２０ｇ／Ｌ、好ましくは０．６～１５ｇ／Ｌ、より好ましくは０．７～１２ｇ／Ｌの範囲にある、請求項１～９のいずれか一項に記載の触媒化微粒子フィルタ。

【請求項11】

前記第２の触媒層は、前記ＰＦの全長Ｌ上に存在する、請求項１～１０のいずれか一項に記載の触媒化微粒子フィルタ。

【請求項12】

前記第１の触媒層は前記ＰＦの上流端から延びている、請求項１～１１のいずれか一項に記載の触媒化微粒子フィルタ。

【請求項13】

前記第１の触媒層は前記ＰＦの下流端から延びている、請求項１～１１のいずれか一項に記載の触媒化微粒子フィルタ。

【請求項14】

請求項１～１３のいずれか一項に記載の触媒化微粒子フィルタを調製するための方法であって、
ｉ）全長Ｌのフィルタ基材を提供するステップと、
ｉｉ）前記微粒子フィルタの前記上流端又は前記下流端のいずれかから前記第１の組成物を含有するスラリーで前記フィルタ基材をコーティングするステップと、
ｉｉｉ）ステップｉｉ）で得られた前記フィルタ基材を前記第２の組成物で更にコーティングするステップと、を含み、
前記フィルタ基材のうちの前記第１の組成物でコーティングされた部分の長さ（Ｌ１）がＬの２０～９０％の範囲にある、方法。

【請求項15】

ステップ（ｉｉｉ）は、ステップ（ｉｉ）で得られた前記フィルタ基材を、前記フィルタ基材の片側を通してガスキャリアを介して微粒子形態の前記第２の組成物でコーティングすることによって行われる、請求項１４に記載の方法。

【請求項16】

ステップ（ｉｉ）は、コーティング後に、前記コーティングされたフィルタ基材をか焼することを更に含む、請求項１４又は１５に記載の方法。

【請求項17】

内燃機関からの排気ガスの処理のための方法であって、前記機関からの前記排気ガスを請求項１～１３のいずれか一項に記載の前記触媒化微粒子フィルタを通して流動させることを含む、方法。

【請求項18】

前記排気ガスは、未燃焼炭化水素、一酸化炭素、窒素酸化物、及び微粒子状物質を含む、請求項１７に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、内燃機関からの排気ガスの処理のための部分的にコーティングされた触媒層を有する触媒化微粒子フィルタに関し、触媒化微粒子フィルタを調製するための方法に関し、及び内燃機関からの排気ガスの処理のための方法に関する。

【背景技術】

【0002】

内燃機関からの排気ガスは、窒素、水蒸気及び二酸化炭素を比較的多く含む。しかし、排気ガスはまた、不完全燃焼からの一酸化炭素、未燃燃料からの炭化水素、過度の燃焼温度からの窒素酸化物（ＮＯｘ）、及び微粒子状物質（ＰＭ）などの有害物質及び／又は毒性物質を比較的少量含む。

【0003】

特定の内燃機関、例えば、希薄燃焼エンジン、ディーゼルエンジン、天然ガスエンジン、発電所、焼却炉、及びガソリンエンジンは、かなりの量の煤及び他の微粒子状物質を含む排気ガスを生成する傾向がある。通常、微粒子状物質排出量は、PM含有排気ガスを粒子フィルタに通すことによって改善することができる。

【0004】

２０１６年１２月２３日に、中華人民共和国の環境保護省（Ministry of Environmental Protection：ＭＥＰ）は、中国６号規制の最終法案及び軽量車両からの排出量の測定方法（ＧＢ１８３５２．６－２０１６、以下中国６号と呼ぶ）を公表したが、これは中国５号の排出基準よりもはるかに厳しい。特に、中国第６ｂ号は、微粒子状物質（ＰＭ）に対する規制を取り入れ、オンボード診断（ＯＢＤ）要件を採用している。更に、車両は国際調和軽量車両試験サイクル（ＷＬＴＣ）の下で試験されるべきであると施行されている。ＷＬＴＣは、多くの急加速及び長時間の高速要件を含み、これは、リッチ（ラムダ＜１）条件下又はディープリッチ（ラムダ＜０．８）条件下で長時間（例えば、５秒超）に（燃料パドルが完全に押し下げられる必要があるため）「開ループ」状況を引き起こし得る高出力を要求する。

【0005】

微粒子基準がより厳しくなるにつれて、優れた濾過効率及び低い背圧を有する改善された微粒子フィルタを提供する必要性が生じる。

【発明の概要】

【0006】

本発明の目的は、内燃機関からの排気ガス用の触媒化微粒子フィルタを提供することであり、この触媒化微粒子フィルタは、
全長Ｌの微粒子フィルタ（ＰＦ）と、
微粒子フィルタ上にコーティングされ、第１の組成物を含む第１の触媒層であって、第１の組成物は、第１の担体材料と、第１の白金族金属（ＰＧＭ）及び／又は第１の触媒活性遷移金属と、を含む、第１の触媒層と、
微粒子フィルタ上にコーティングされ、第２の組成物を含む第２の触媒層であって、第２の組成物は第２の担体材料を含む、第２の触媒層と、を含み、
当該第１の触媒層は、当該ＰＦの一部の上に存在し、当該ＰＦの軸方向の上流端又は下流端のいずれかから長さ（Ｌ１）にわたって延び、Ｌ１は、Ｌの２０～９０％の範囲にある。

【0007】

本発明の別の目的は、内燃機関からの排気ガスの処理のための触媒化微粒子フィルタを調製するための方法を提供することである。

【0008】

本発明の更なる目的は、内燃機関からの排気ガスの処理のための方法であって、エンジンからの排気ガスを本発明による触媒化微粒子フィルタを通して流動させるステップを含む方法を提供することである。

【0009】

驚くべきことに、上記の目的は、以下の実施形態によって達成され得ることが見出された。

【0010】

項目１．内燃機関からの排気ガス用の触媒化微粒子フィルタであって、
全長Ｌの微粒子フィルタ（ＰＦ）と、
微粒子フィルタ上にコーティングされ、第１の組成物を含む第１の触媒層であって、第１の組成物は、第１の担体材料と、第１の白金族金属（ＰＧＭ）及び／又は第１の触媒活性遷移金属と、を含む、第１の触媒層と、
微粒子フィルタ上にコーティングされ、第２の組成物を含む第２の触媒層であって、第２の組成物は第２の担体材料を含む、第２の触媒層と、を含み、
当該第１の触媒層は、当該ＰＦの一部の上に存在し、当該ＰＦの軸方向の上流端又は下流端のいずれかから長さ（Ｌ１）にわたって延び、Ｌ１は、Ｌの２０～９０％の範囲にある、触媒化微粒子フィルタ。
項目２．Ｌ１は、Ｌの２５％～８５％、好ましくはＬの２８％～８０％の範囲にある、項目１に記載の触媒化微粒子フィルタ。
項目３．第１の触媒層の重量とＰＦのうちの第１の触媒層でコーティングされた部分の体積との比が、１０～１６０ｇ／Ｌ、好ましくは１５～１５０ｇ／Ｌ又は２０～１２０ｇ／Ｌの範囲にある、項目１又は２に記載の触媒化微粒子フィルタ。
項目４．第１の触媒層の重量とＰＦの総体積との比が、１０～１２０ｇ／Ｌ、好ましくは２０～１００ｇ／Ｌの範囲にある、項目１～３のいずれか一項に記載の触媒化微粒子フィルタ。
項目５．第１の担体材料は、少なくとも１種の耐火性金属酸化物を含む、項目１～４のいずれか一項に記載の触媒化微粒子フィルタ。
項目６．第１の触媒層はウォッシュコートである、項目１～５のいずれか一項に記載の触媒化微粒子フィルタ。
項目７．第１の触媒活性遷移金属は、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｌａ、Ｃｅ、Ａｇ若しくはＭｎ又はそれらの任意の組み合わせから選択され、好ましくはＣｅ、Ｍｎ、Ｃｕ若しくはＦｅ又はそれらの任意の組み合わせから選択される、項目１～６のいずれか一項に記載の触媒化微粒子フィルタ。
項目８．第２の担体材料は、少なくとも１種の無機材料を含み、好ましくは、無機材料は、無機酸化物及び無機塩から選択される、項目１～７のいずれか一項に記載の触媒化微粒子フィルタ。
項目９．第２の組成物は微粒子の形態にあり、好ましくは、第２の組成物は、０．１～５０μｍ、好ましくは１～２０μｍのＤ９０、より好ましくは３～１０μｍのＤ９０を有する、項目１～８のいずれか一項に記載の触媒化微粒子フィルタ。
項目１０．第２の触媒層の重量とＰＦの総体積との比が、０．５～２０ｇ／Ｌ、好ましくは０．６～１５ｇ／Ｌ、より好ましくは０．７～１２ｇ／Ｌの範囲にある、項目１～９のいずれか一項に記載の触媒化微粒子フィルタ。
項目１１．第２の触媒層は、ＰＦの全長Ｌ上に存在する、項目１～１０のいずれか一項に記載の触媒化微粒子フィルタ。
項目１２．当該第１の触媒層はＰＦの上流端から延びている、項目１～１１のいずれか一項に記載の触媒化微粒子フィルタ。
項目１３．当該第１の触媒層はＰＦの下流端から延びている、項目１～１１のいずれか一項に記載の触媒化微粒子フィルタ。
項目１４．項目１～１３のいずれか一項に記載の触媒化微粒子フィルタを調製するための方法であって、
ｉ）全長Ｌのフィルタ基材を提供するステップと、
ｉｉ）微粒子フィルタの上流端又は下流端のいずれかから第１の組成物を含有するスラリーでフィルタ基材をコーティングするステップと、
ｉｉｉ）ステップｉｉ）で得られたフィルタ基材を第２の組成物で更にコーティングするステップと、を含み、
フィルタ基材のうちの第１の組成物でコーティングされた部分の長さ（Ｌ１）がＬの２０～９０％の範囲にある、方法。
項目１５．ステップ（ｉｉｉ）は、ステップ（ｉｉ）で得られたフィルタ基材を、フィルタ基材の片側を通してガスキャリアを介して微粒子形態の第２の組成物でコーティングすることによって行われる、項目１４に記載の方法。
項目１６．ステップ（ｉｉ）は、コーティング後に、コーティングされたフィルタ基材をか焼することを更に含む、項目１４又は１５に記載の方法。
項目１７．内燃機関からの排気ガスの処理のための方法であって、機関からの排気ガスを項目１～１３のいずれか一項に記載の触媒化微粒子フィルタを通して流動させることを含む、方法。
項目１８．排気ガスは、未燃焼炭化水素、一酸化炭素、窒素酸化物、及び微粒子状物質を含む、項目１７に記載の方法。

【0011】

本発明の触媒化微粒子フィルタは、背圧を増加させることなく、より良好な濾過効率を得ること、及び／又は濾過効率を低下させることなく、より低い背圧を生成すること、及び／又は濾過効率を低下させることなく、若しくは背圧を増加させることなく、より少ない量の第２の触媒層を使用することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】実施例１及び実施例２において調製されたフレッシュな状態の触媒化微粒子フィルタの背圧のプロットである。

【図2】実施例１及び実施例２において調製されたフレッシュな状態の触媒化微粒子フィルタの濾過効率のプロットである。

【図3】実施例３、４、５及び６において調製されたフレッシュな状態の触媒化微粒子フィルタの背圧のプロットである。

【図4】実施例３、４、５及び６において調製されたフレッシュな状態の触媒化微粒子フィルタの濾過効率のプロットである。

【図5】実施例７、８、９及び１０において調製されたフレッシュな状態の触媒化微粒子フィルタの背圧のプロットである。

【図6】実施例７、８、９及び１０において調製されたフレッシュな状態の触媒化微粒子フィルタの濾過効率のプロットである。

【図7(a)】例示的なウォールフローフィルタを示す図である。

【図7(b)】例示的なウォールフローフィルタを示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下の略語が使用される。
「ＨＣ」＝炭化水素。
「ＮＯｘ」＝窒素酸化物。
「ＣＯ」＝一酸化炭素。
「ＷＬＴＣ」＝国際調和軽量車両試験サイクル。
「ＰＭ」＝微粒子状物質。
「ＣＣＣ」＝密結合触媒。
「ＵＦＣ」＝床下触媒。
「ＯＳＣ」＝酸素貯蔵成分。
「ＰＧＭ」＝白金族金属。
「ＷＦＦ」＝ウォールフローフィルタ。
「ＳＣＲ触媒」＝選択的接触還元触媒。
「ＤＯＣ」＝ディーゼル酸化触媒。
「ＤＥＣ」＝ディーゼル発熱触媒。
「ＴＷＣ触媒」＝三元変換触媒。

【0014】

定義されていない冠詞「ａ」、「ａｎ」、「ｔｈｅ」は、その冠詞に続く用語によって指定される種のうちの１つ以上を意味する。

【0015】

本開示の文脈において、特徴について言及された任意の特定の値（終点としての範囲において言及された特定の値を含む）は、新たな範囲を形成するために組み換えられ得る。

【0016】

本開示の文脈において、そのように定義された各態様は、そうでないことが明確に示されない限り、任意の他の態様又は複数の態様と組み合わされ得る。特に、好ましい又は有利であると示された任意の特徴は、好ましい又は有利であると示された任意の他の１特徴又は複数の特徴と組み合わされてもよい。

【0017】

本明細書で使用される場合、用語「触媒」又は「触媒組成物」は、反応を促進する材料を指す。

【0018】

本明細書で使用される場合、「上流」及び「下流」という用語は、エンジンが上流位置にあり、テールパイプ及びフィルタなどの任意の汚染低減物品がエンジンから下流にある状態で、エンジンからテールパイプに向かうエンジン排気ガス流の流動に従う相対的な方向を指す。

【0019】

「排気ガス」、「排気流」、「エンジン排気流」、「排気ガス流」などの用語は、同様に固体又は液体の微粒子状物質を含有し得る流動するエンジン流出ガスの任意の組み合わせを指す。この流れは、ガス状成分を含み、例えば、希薄燃焼エンジンの排気であり、これは、液滴、固体粒子などのある種の非ガス状成分を含有することがある。希薄燃焼エンジンの排気流は、典型的には、燃焼生成物、炭化水素、不完全燃焼生成物、窒素酸化物、可燃性及び／又は炭素質の微粒子状物質（煤）、並びに未反応酸素及び／又は窒素を更に含む。

【0020】

本明細書で用いられるとき、「ウォッシュコート」という用語は、基材に塗布された触媒材料又は他の材料の薄い接着性コーティングの技術において通常の意味を有する。

【0021】

ウォッシュコートは、液体媒体中に特定の固体含有量（例えば、１０～９０重量％又は３０～９０重量％）の粒子を含有するスラリーを調製することによって形成され、次いで、これは基材上にコーティングされ、乾燥されてウォッシュコート層を提供する。

【0022】

触媒は「フレッシュ（fresh）」であってもよく、これは、それが新しいものであり、長期間にわたって熱又は熱応力に曝露されていないことを意味する。「フレッシュ」はまた、触媒が最近調製され、いかなる排気ガスにも曝露されていないことを意味し得る。同様に、「エイジド（aged）」触媒は、新しいものではなく、長期間（すなわち、３時間超）にわたって排気ガス及び／又は高温（すなわち、５００℃超）に曝露されたものである。

【0023】

触媒材料又は触媒ウォッシュコート中の「担体」は、沈殿、会合、分散、含浸、又は他の適切な方法によって、金属（例えば、ＰＧＭ）、安定剤、促進剤、結合剤などを受容する材料を指す。例示的な担体としては、本明細書において以下に記載されるような耐火性金属酸化物担体が挙げられる。

【0024】

「耐火性金属酸化物担体」は、例えば、アルミナ、シリカ、チタニア、セリア、及びジルコニア、マグネシア、酸化バリウム、酸化マンガン、酸化タングステン、及び希土類金属酸化物、希土類金属酸化物、卑金属酸化物、並びにそれらの物理的混合物、化学的組み合わせ及び／又は原子的にドープされた組み合わせを含む金属酸化物であり、高表面積又は活性化アルミナなどの活性化化合物を含む。金属酸化物の例示的な組み合わせとしては、アルミナ－ジルコニア、アルミナ－セリア－ジルコニア、ランタナ－アルミナ、ランタナ－ジルコニア－アルミナ、バリア－アルミナ、バリア－ランタナ－アルミナ、バリア－ランタナ－ネオジミアアルミナ、及びアルミナ－セリアが挙げられる。例示的なアルミナとしては、大細孔ベーマイト、ガンマ－アルミナ、及びデルタ／シータアルミナが挙げられる。例示的なプロセスにおいて出発物質として使用される有用な市販のアルミナとしては、高嵩密度ガンマ－アルミナ、低又は中嵩密度大細孔ガンマ－アルミナ、並びに低嵩密度大細孔ベーマイト及びガンマ－アルミナなどの活性アルミナが挙げられる。このような材料は一般に、得られる触媒に耐久性を与えると考えられている。

【0025】

「高表面積耐火性金属酸化物担体」とは、具体的には、２０オングストロームより大きい細孔と広範な細孔分布を有する担体粒子を指す。高表面積耐火性金属酸化物担体、例えば、アルミナ担体材料は、「ガンマアルミナ」又は「活性アルミナ」とも呼ばれ、典型的には、６０平方メートル／グラム（「ｍ^２／ｇ」）を超え、多くの場合、最大約２００ｍ^２／ｇ以上のフレッシュな材料のＢＥＴ表面積を示す。このような活性アルミナは、通常、アルミナのγ相とδ相の混合物であるが、かなりの量のη、κ及びθアルミナ相を含有してもよい。

【0026】

「ＮＯｘ」という用語は、ＮＯ又はＮＯ_２などの酸化窒素化合物を指す。

【0027】

本明細書で使用される場合、「酸素貯蔵成分」（ＯＳＣ）という用語は、多価状態を有し、還元条件下で一酸化炭素（ＣＯ）及び／又は水素などの還元剤と活発に反応し、次いで酸化条件下で酸素又は窒素酸化物などの酸化剤と反応することができる実体を指す。酸化物貯蔵成分の例としては、希土類酸化物、特にセリア、ランタナ、プラセオジミア、ネオジミア、ニオビア、ユーロピア、サマリア、イッテルビア、イットリア、ジルコニア、及びこれらの混合物が挙げられる。一実施形態では、酸化物貯蔵成分は、セリア－ジルコニア複合体又は希土類安定化セリア－ジルコニアを含む。

【0028】

白金族金属（ＰＧＭ）成分とは、ＰＧＭ（Ｒｕ、Ｒｈ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｄ、Ｐｔ及び／又はＡｕ）を含む任意の成分を指す。例えば、ＰＧＭは、０価の金属形態であってもよく、あるいはＰＧＭは、酸化物形態であってもよい。「ＰＧＭ成分」への言及は、任意の原子価状態のＰＧＭの存在を許容する。用語「白金（Ｐｔ）成分」、「ロジウム（Ｒｈ）成分」、「パラジウム（Ｐｄ）成分」、「イリジウム（Ｉｒ）成分」、「ルテニウム（Ｒｕ）成分」などは、それぞれの白金族金属化合物、錯体などを指し、これらは、焼成又は触媒の使用の際に、分解するか、そうでなければ触媒的に活性な形態、通常は金属又は金属酸化物に変換する。

【0029】

本発明の一態様は、内燃機関からの排気ガス用の触媒化微粒子フィルタであって、
全長Ｌの微粒子フィルタ（ＰＦ）と、
微粒子フィルタ上にコーティングされ、第１の組成物を含む第１の触媒層であって、第１の組成物は、第１の担体材料と、第１の白金族金属（ＰＧＭ）及び／又は第１の触媒活性遷移金属と、を含む、第１の触媒層と、
微粒子フィルタ上にコーティングされ、第２の組成物を含む第２の触媒層であって、第２の組成物は第２の担体材料を含む、第２の触媒層と、を含み、
当該第１の触媒層は、当該ＰＦの一部の上に存在し、当該ＰＦの軸方向の上流端又は下流端のいずれかから長さ（Ｌ１）にわたって延び、Ｌ１は、Ｌの２０～９０％の範囲にある、触媒化微粒子フィルタを対象とする。

【0030】

微粒子フィルタ
微粒子フィルタは、典型的には多孔質基材から形成される。多孔質基材は、例えば、コージエライト、炭化ケイ素、窒化ケイ素、ジルコニア、ムライト、スポジュメン、アルミナ－シリカ－マグネシア、ケイ酸ジルコニウム、及び／又はチタン酸アルミニウムなどのセラミック材料、典型的にはコージエライト又は炭化ケイ素を含んでもよい。多孔質基材は、内燃機関の排気処理システムにおいて典型的に使用されるタイプの多孔質基材であってもよい。

【0031】

内燃機関は、希薄燃焼エンジン、ディーゼルエンジン、天然ガスエンジン、発電所、焼却炉、又はガソリンエンジンであってもよい。

【0032】

多孔質基材は、従来のハニカム構造を示してもよい。フィルタは、従来の「貫流フィルタ」の形態をとることができる。あるいは、フィルタは、従来の「ウォールフローフィルタ」（ＷＦＦ）の形態をとってもよい。そのようなフィルタは、当技術分野で知られている。

【0033】

微粒子フィルタは、好ましくはウォールフローフィルタである。図７（ａ）及び図７（ｂ）を参照すると、例示的なウォールフローフィルタが提示されている。ウォールフローフィルタは、排気ガス（１３）（微粒子状物質を含む）の流動を、多孔質材料で形成された壁を通過するように押しやることによって機能する。

【0034】

ウォールフローフィルタは、典型的には、第１の面と第２の面とを有し、第１の面と第２の面との間に長手方向を規定する。使用時、第１の面及び第２の面のうちの一方は、排気ガス（１３）の入口面（上流端）となり、他方は、処理された排気ガス（１４）の出口面（下流端）となる。従来のウォールフローフィルタは、長手方向に延びる第１及び第２の複数のチャネルを有する。第１の複数のチャネル（１１）は、入口面（０１）で開放されており、出口面（０２）で閉鎖されている。第２の複数のチャネル（１２）は、出口面（０２）で開放されており、入口面（０１）で閉鎖されている。チャネルは、チャネル間に一定の壁厚を提供するために互いに平行であることが好ましい。その結果、入口面から複数のチャネルのうちの１つに入るガスは、チャネル壁の入口側（２１）から出口側（２２）へとチャネル壁（１５）を通って他の複数のチャネルへ拡散することなく、モノリスから出ることができない。チャネルは、チャネルの開放端へのシーラント材料の導入によって閉鎖される。好ましくは、第１の複数のチャネルの個数は、第２の複数のチャネルの個数に等しく、各複数の個数がモノリス全体にわたって均一に分布している。好ましくは、長手方向に直交する平面内で、ウォールフローフィルタは、１平方インチ当たり１００～５００個、好ましくは２００～４００個のチャネルを有する。例えば、入口面（０１）上で、開放チャネル及び閉鎖チャネルの密度は、１平方インチ当たり２００～４００チャネルである。チャネルは、長方形、正方形、円形、楕円形、三角形、六角形、又は他の多角形の断面を有することができる。

【0035】

第１の触媒層
本発明によれば、第１の触媒層は、微粒子フィルタの上流端又は下流端のいずれかから延びている。

【0036】

ＰＦのうちの第１の触媒でコーティングされた部分の長さ（Ｌ１）は、微粒子フィルタの全長（Ｌ）の２０～９０％の範囲、好ましくは全長Ｌの２５％～８５％の範囲であってよく、例えば、Ｌ１は、全長Ｌの２５％、３０％、４０％、５０％、６０％、７０％、８０％、８５％、又は９０％、好ましくは全長Ｌの２８％～８０％又は３０％～７８％又は４０％～６０％であってよい。

【0037】

一実施形態では、第１の触媒層の重量とＰＦのうちの第１の触媒層でコーティングされた部分の体積との比は、１０～１６０ｇ／Ｌ、例えば１０ｇ／Ｌ、２０ｇ／Ｌ、３０ｇ／Ｌ、４０ｇ／Ｌ、５０ｇ／Ｌ、６０ｇ／Ｌ、８０ｇ／Ｌ、１００ｇ／Ｌ、１２０ｇ／Ｌ、１４０ｇ／Ｌ又は１６０ｇ／Ｌ、好ましくは１５～１５０ｇ／Ｌ、又は２０～１５０ｇ／Ｌ、又は３０～１５０ｇ／Ｌ、又は４０～１５０ｇ／Ｌ、又は５５～１４５ｇ／Ｌ、２０～１２０ｇ／Ｌ、又は３０～１２０ｇ／Ｌ、又は４０～１２０ｇ／Ｌ、又は５５～１２０ｇ／Ｌ、又は２０～１００ｇ／Ｌ、又は３０～１００ｇ／Ｌ、又は４０～１００ｇ／Ｌの範囲にある。

【0038】

ＰＦのうちの第１の触媒層でコートされた部分の体積に関して、半径Ｒ、高さＨの円筒の形態をなす微粒子フィルタを例にとると、Ｌ１がＬの５０％である場合、ＰＦのうちの第１の触媒層でコートされた部分の体積は、πＲ^２×Ｈ×０．５のように計算され得る。

【0039】

一実施形態では、第１の触媒層の重量とＰＦの総体積との比は、１０～１２０ｇ／Ｌ、例えば１０ｇ／Ｌ、２０ｇ／Ｌ、３０ｇ／Ｌ、４０ｇ／Ｌ、５０ｇ／Ｌ、６０ｇ／Ｌ、７０ｇ／Ｌ、８０ｇ／Ｌ、９０ｇ／Ｌ、又は１００ｇ／Ｌ、好ましくは２０～１００ｇ／Ｌ又は３０～９０ｇ／Ｌ又は３５～７５ｇ／Ｌの範囲にあり得る。

【0040】

本発明によれば、第１の触媒層は第１の組成物を含み、第１の組成物は、第１の担体材料と、第１の白金族金属（ＰＧＭ）及び／又は第１の触媒活性遷移金属と、を含む。

【0041】

第１の白金族金属（ＰＧＭ）は、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｄ、Ｐｔ及びＡｕから選択され得る。好ましい実施形態において、ＰＧＭは、Ｐｔ、Ｒｈ及びＰｄから選択される。

【0042】

第１の触媒層中の第１のＰＧＭの重量とＰＦのうちの第１の触媒層でコーティングされた部分の体積との比は、０．１～３ｇ／Ｌ、例えば０．１ｇ／Ｌ、０．１２ｇ／Ｌ、０．１５ｇ／Ｌ、０．１８ｇ／Ｌ、０．２ｇ／Ｌ、０．２５ｇ／Ｌ、０．３ｇ／Ｌ、０．５ｇ／Ｌ、０．８ｇ／Ｌ、１．０ｇ／Ｌ、１．５ｇ／Ｌ、２ｇ／Ｌ、２．５ｇ／Ｌ又は３ｇ／Ｌ、好ましくは０．１５～２．５ｇ／Ｌ、又は０．１８～２．２ｇ／Ｌの範囲にあり得る。

【0043】

第１の触媒層中の第１のＰＧＭの重量とＰＦの総体積との比は、０．０７～１．８ｇ／Ｌ、例えば０．０８ｇ／Ｌ、０．０９ｇ／Ｌ、０．１ｇ／Ｌ、０．１２ｇ／Ｌ、０．１５ｇ／Ｌ、０．１８ｇ／Ｌ、０．２ｇ／Ｌ、０．２５ｇ／Ｌ、０．３ｇ／Ｌ、０．５ｇ／Ｌ、０．８ｇ／Ｌ、１ｇ／Ｌ、１．２ｇ／Ｌ、１．５ｇ／Ｌ、１．６ｇ／Ｌ又は１．８ｇ／Ｌ、好ましくは０．１～１．５ｇ／Ｌ又は０．１５～１．２ｇ／Ｌの範囲にあり得る。

【0044】

第１の触媒活性遷移金属は、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｌａ、Ｃｅ、Ａｇ若しくはＭｎ、又はそれらの任意の組み合わせから選択されてよく、好ましくはＣｅ、Ｍｎ、Ｃｕ若しくはＦｅ、又はそれらの任意の組み合わせから選択されてよい。

【0045】

第１の触媒層中の第１の触媒活性遷移金属の重量とＰＦのうちの第１の触媒層でコーティングされた部分の体積との比は、１．５～１８ｇ／Ｌ、例えば１．０ｇ／Ｌ、１．５ｇ／Ｌ、２ｇ／Ｌ、２．５ｇ／Ｌ、３ｇ／Ｌ、４ｇ／Ｌ、５ｇ／Ｌ、６ｇ／Ｌ、８ｇ／Ｌ、１０ｇ／Ｌ、１２ｇ／Ｌ、１４ｇ／Ｌ、１６ｇ／Ｌ又は１８ｇ／Ｌ、好ましくは２～１５ｇ／Ｌの範囲にあり得る。

【0046】

第１の触媒層中の第１の触媒活性遷移金属の重量とＰＦの総体積との比は、１～１５ｇ／Ｌ、例えば１．０ｇ／Ｌ、１．５ｇ／Ｌ、２ｇ／Ｌ、２．５ｇ／Ｌ、３ｇ／Ｌ、４ｇ／Ｌ、５ｇ／Ｌ、６ｇ／Ｌ、８ｇ／Ｌ、１０ｇ／Ｌ、１２ｇ／Ｌ、１４ｇ／Ｌ又は１５ｇ／Ｌ、好ましくは１．５～１０ｇ／Ｌの範囲にあり得る。

【0047】

本発明によれば、当該第１の触媒層は、当該ＰＦの一部分上に存在し、長さ（Ｌ１）にわたって当該ＰＦの軸方向の上流端又は下流端のいずれかから延びている。本発明によれば、残りの部分は、第１の組成物を含む層を実質的に含まない。本明細書で使用される場合、「第１の組成物を含む層を実質的に含まない」とは、残りの部分における第１の組成物を含む層の重量と微粒子フィルタの残りの部分の体積との比が、５ｇ／Ｌ未満、好ましくは３ｇ／Ｌ未満、より好ましくは２ｇ／Ｌ未満又は１ｇ／Ｌ未満又は０．５ｇ／Ｌ未満又は０．１ｇ／Ｌ未満であることを意味する。

【0048】

本発明によれば、第１の組成物は、第１の担体材料を含む。好ましくは、第１の担体材料は、少なくとも１種の耐火性金属酸化物を含む。

【0049】

耐火性金属酸化物は、ＰＧＭ及び／又は触媒活性遷移金属の担体として使用され得る。耐火性金属酸化物の詳細については、「耐火性金属酸化物担体」についての上記の説明が参照され得る。一実施形態において、耐火性金属酸化物は、アルミナ、ジルコニア、シリカ、チタニア、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される。

【0050】

好ましい実施形態において、第１の組成物は、少なくとも１種の酸素貯蔵成分（ＯＳＣ）を更に含むことができる。ＯＳＣの詳細は、「酸素貯蔵成分」についての上記の説明が参照され得る。

【0051】

好ましい実施形態において、第１の組成物は、少なくとも１種のドーパントを更に含むことができる。本明細書で使用される場合、用語「ドーパント」は、意図的に添加されたドーパントを有さない第１の組成物と比較して、第１の組成物の活性を増強するために意図的に添加される成分を指す。本開示において、例示的なドーパントは、ランタン、ネオジム、プラセオジム、イットリウム、バリウム、セリウム、ニオブ及びそれらの組み合わせなどの金属の酸化物である。

【0052】

第１の組成物は、選択的接触還元（ＳＣＲ）触媒、ディーゼル酸化触媒（ＤＯＣ）、ＡＭＯｘ触媒、ＮＯｘトラップ、ＮＯｘ吸収体触媒のうちの１つ以上を更に含み得る。

【0053】

本明細書で使用される場合、「選択的接触還元」及び「ＳＣＲ」という用語は、窒素還元剤を使用して窒素酸化物を窒素（Ｎ２）に還元する触媒プロセスを指す。ＳＣＲ触媒は、ＭＯＲ、ＵＳＹ、ＺＳＭ－５、ＺＳＭ－２０、β－ゼオライト、ＣＨＡ、ＬＥＶ、ＡＥＩ、ＡＦＸ、ＦＥＲ、ＳＡＰＯ、ＡＬＰＯ、バナジウム、酸化バナジウム、酸化チタン、酸化タングステン、酸化モリブデン、酸化セリウム、酸化ジルコニウム、酸化ニオブ、鉄、酸化鉄、酸化マンガン、銅、モリブデン、タングステン、及びそれらの混合物の前方（front）で選択された少なくとも１種の材料を含むことができる。ＳＣＲ触媒の活性成分のための担体構造は、任意の適切なゼオライト、ゼオタイプ、又は非ゼオライト化合物を含むことができる。あるいは、ＳＣＲ触媒は、活性成分として、金属、金属酸化物、又は混合酸化物を含んでもよい。遷移金属担持ゼオライト（例えば、銅－チャバザイト又はＣｕ－ＣＨＡ、並びに銅－レビ沸石又はＣｕ－ＬＥＶ、並びにＦｅ－ベータ）及びゼオタイプ（例えば、銅－ＳＡＰＯ又はＣｕ－ＳＡＰＯ）が好ましい。

【0054】

本明細書で使用される場合、「ディーゼル酸化触媒」及び「ＤＯＣ」という用語は、当該技術分野において周知であるディーゼル酸化触媒を指す。ディーゼル酸化触媒は、ＣＯをＣＯ_２に、気相ＨＣ及びディーゼル微粒子の有機画分（可溶性有機画分）をＣＯ_２及びＨ_２Ｏに酸化するように設計されている。典型的なディーゼル酸化触媒は、アルミナ、シリカ－アルミナ、チタニア、シリカ－チタニア、及びゼオライトなどの高表面積無機酸化物担体上に白金及び任意選択のパラジウムを含む。本明細書で使用される場合、この用語は、発熱を生じるＤＥＣ（ディーゼル発熱触媒）を含む。

【0055】

本明細書で使用される場合、「アンモニア酸化触媒」及び「ＡＭＯｘ」という用語は、排気ガス流からアンモニアを除去するのに有効な、１つ以上の白金族金属（ＰＧＭ）などの少なくとも担持された貴金属成分を含む触媒を指す。特定の実施形態において、貴金属は、白金、パラジウム、ロジウム、ルテニウム、イリジウム、銀又は金を含んでもよい。特定の実施形態において、貴金属成分は、貴金属の物理的混合物又は化学的若しくは原子的にドープされた組み合わせを含む。

【0056】

貴金属成分は、典型的には、高表面積耐火性金属酸化物担体上に堆積される。好適な高表面積耐火性金属酸化物の例としては、アルミナ、シリカ、チタニア、セリア、及びジルコニア、マグネシア、酸化バリウム、酸化マンガン、酸化タングステン、及び希土類金属酸化物、卑金属酸化物、並びにこれらの物理的混合物、化学的組み合わせ、及び／又は原子的にドープされた組み合わせが挙げられる。

【0057】

本明細書で使用される場合、用語「ＮＯｘ吸着触媒」及び「ＮＯｘトラップ（希薄ＮＯｘトラップとも呼ばれ、略称は「ＬＮＴ」である）は、希薄燃焼内燃機関からの窒素酸化物（ＮＯ及びＮＯ_２）排出を吸着によって還元するための触媒を指す。典型的なＮＯｘトラップとしては、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ及びＢａの酸化物などのアルカリ土類金属酸化物、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ及びＣｓの酸化物などのアルカリ金属酸化物、並びにＣｅ、Ｌａ、Ｐｒ及びＮｄの酸化物などの希土類金属酸化物が挙げられ、アルミナ担体上に分散された白金などの貴金属触媒と組み合わされて、内燃機関からの排気ガスの浄化に使用されている。ＮＯｘ貯蔵のためにはバリアが通常好ましく、バリアはリーンなエンジン動作で硝酸塩を形成し、リッチ条件下で比較的容易に硝酸塩を放出するためである。

【0058】

一実施形態において、第１の触媒層はウォッシュコートである。ウォッシュコートの詳細については、「ウォッシュコート」についての上記の説明が参照され得る。

【0059】

一実施形態において、第１の触媒層は、第１の組成物から形成される。

【0060】

一実施形態では、第１の触媒層は、ＰＦの上流端から延びている。一実施形態では、第１の触媒層は、ＰＦの下流端から延びている。

【0061】

第２の触媒層
本発明によれば、本発明の触媒化微粒子フィルタは、微粒子フィルタ上にコーティングされた第２の触媒層を更に含み、第２の触媒層は第２の組成物を含み、第２の組成物は第２の担体材料を含む。

【0062】

本発明によれば、第２の担体材料は、少なくとも１種の無機材料を含み、好ましくは、無機材料は、無機酸化物及び無機塩から選択される。

【0063】

無機材料及び無機塩は、アルミナ、ジルコニア、セリア、シリカ、チタニア、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、酸化マンガン、酸化カルシウム、シリケートゼオライト、アルミノシリケートゼオライト、セリア以外の希土類金属酸化物、Ａｌ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｓｉ及びＣｅの２種以上を含む混合酸化物、セリウムジルコニウム混合酸化物、水和アルミナ、炭酸カルシウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウム及び炭酸亜鉛から、好ましくはガンマアルミナなどのアルミナから選択されてよい。

【0064】

本発明によれば、第２の組成物は微粒子の形態にある。一実施形態では、第２の組成物は、０．１～５０μｍ、例えば０．２、０．５、０．８、１、１．５、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１２、１５、１８、２０、２５、３０、３５、４０、４５μｍ、好ましくは１～２０μｍのＤ９０を有し、より好ましくは３～１０μｍ、例えば４、５、６、７、８、又は９μｍのＤ９０を有する。一実施形態において、第２の組成物は、１．２～８μｍ、好ましくは１．８～６μｍ、例えば、２、３、４、又は５μｍのＤ５０を有する。一実施形態において、第２の組成物は、０．４～２．２μｍ、好ましくは０．６～１．５μｍのＤ１０を有する。

【0065】

「Ｄ９０」、「Ｄ５０」及び「Ｄ１０」は、累積粒度分布において、小粒径側からの累積重量が９０％、５０％及び１０％に達する点を指す、それらの通常の意味を有する。Ｄ９０は、それぞれ粒度分布を測定することによって決定される値である。粒度分布は、レーザー回折式粒度分布測定装置を用いて測定される。

【0066】

一実施形態では、第２の担体材料は、例えば１００～２５０ｍ^２／ｇの範囲、好ましくは１２０～２００ｍ^２／ｇの範囲の７７Ｋ窒素収着によって特徴付けられる高いＢＥＴ比表面積を有する。好ましい実施形態において、無機材料は、空気中で１０００℃で４時間か焼した後に、５０～１２０ｍ^２ｇ^－１、好ましくは６０～９５ｍ^２／ｇの範囲の７７Ｋ窒素収着によって特徴付けられる比表面積を有する。

【0067】

一実施形態では、第２の組成物は、好ましくは白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）及びロジウム（Ｒｈ）、並びにこれらの混合物からなる群から選択される白金族金属（ＰＧＭ）を更に含む。ＰＧＭは、排気ガス中のＮＯｘ、ＣＯ及び炭化水素をＮ_２、ＣＯ_２及びＨ_２Ｏに変換し、微粒子フィルタ上に捕捉された微粒子物質の酸化を引き起こすのに触媒的に有効な量で存在する。好ましい実施形態において、第２の組成物は、ＰＧＭ含有無機材料を含む。ＰＧＭ含有無機材料は、無機材料にＰＧＭ含有液体、例えば、アミン錯体溶液又はＰＧＭの硝酸塩（例えば、硝酸白金、硝酸パラジウム、及び硝酸ロジウム）の溶液を含浸させることによって調製され得る。含浸後、混合物はか焼され得る。

【0068】

一実施形態において、第２の触媒層及び第２の組成物は、白金族金属を含まない。

【0069】

第２の触媒層の重量とＰＦの総体積との比は、０．５～２０ｇ／Ｌの範囲、例えば、０．６ｇ／Ｌ、０．７ｇ／Ｌ、０．８ｇ／Ｌ、０．９ｇ／Ｌ、１．０ｇ／Ｌ、２．０ｇ／Ｌ、５ｇ／Ｌ、８ｇ／Ｌ、１０ｇ／Ｌ、１２ｇ／Ｌ、１５ｇ／Ｌ、１８ｇ／Ｌ、又は２０ｇ／Ｌ、好ましくは０．６～１５ｇ／Ｌ、より好ましくは０．７～１２ｇ／Ｌにあり得る。

【0070】

本発明によれば、第２の触媒層は、ＰＦの全長Ｌ上に存在する。本発明によれば、第２の触媒層は、入口チャネル上に存在してもよい。

【0071】

本発明によれば、第２の触媒層は、ガスキャリアを介してコーティングされてもよい。ガスキャリアを介したコーティングの詳細は、本発明の触媒微粒子フィルタを調製するための方法におけるステップ（ｉｉｉ）についての以下の説明が参照され得る。

【0072】

一実施形態において、第２の触媒層は、第２の組成物から形成される。

【0073】

触媒化微粒子フィルタを調製するための方法及びＰＦの使用
本発明の別の態様は、本発明による触媒化微粒子フィルタを調製するための方法であって、
ｉ）全長Ｌのフィルタ基材を提供するステップと、
ｉｉ）微粒子フィルタの上流端又は下流端のいずれかから第１の組成物を含有するスラリーでフィルタ基材をコーティングするステップと、
ｉｉｉ）ステップｉｉ）で得られたフィルタ基材を第２の組成物で更にコーティングするステップと、を含み、
フィルタ基材のうちの第１の組成物でコーティングされた部分の長さ（Ｌ１）がＬの２０～９０％の範囲にある、方法に関する。

【0074】

ステップｉｉ）におけるスラリーは、液体媒体（水など）を白金族金属（ＰＧＭ）成分及び耐火性金属酸化物、並びに存在する場合にはＯＳＣ及びドーパントと混合することによって形成され得る。好ましい実施形態において、ＰＧＭ成分（例えば、ＰＧＭ塩の溶液の形態）は、例えば、湿潤粉末を得るための初期湿潤技術によって、耐火性金属酸化物担体上に（例えば、粉末として）含浸され得る。金属成分を担体粒子上に含浸又は堆積させるために使用される液体媒体が、金属又はその化合物又はその錯体又は触媒組成物中に存在し得る他の成分と不利に反応せず、加熱及び／又は減圧の適用時に揮発又は分解によって除去することができる限り、ＰＧＭ成分の水溶性ＰＧＭ化合物又は塩又は水分散性化合物又は錯体が使用され得る。一般に、経済性と環境面の両方の観点から、ＰＧＭ成分の可溶性化合物、塩、又は錯体の水溶液が有利に利用される。いくつかの実施形態において、ＰＧＭ成分は、共含浸法によって担体上に担持される。共含浸技術は当業者に公知であり、例えば、関連する教示について参照により本明細書に組み込まれる米国特許第７，９４３，５４８号に開示されている。湿潤粉末が水などの液体媒体と混合されて、スラリーを形成し得る。

【0075】

スラリーは粉砕されて、粒子の混合及び均質な材料の形成が促進され得る。粉砕は、ボールミル、連続ミル、又は他の同様の装置で達成されてよく、スラリーの固形分は、例えば、約２０～６０重量％、より具体的には約３０～４０重量％であり得る。一実施形態において、粉砕後のスラリーは、約１～約３０ミクロンのＤ９０粒径によって特徴付けられる。Ｄ９０は、粒子の９０％がより微細な粒径を有する粒径として定義される。

【0076】

次いで、当技術分野で知られている堆積方法を使用して、ＰＦの上流端又は下流端のいずれかから微粒子フィルタ上にスラリーがコーティングされた。

【0077】

スラリーでコーティングした後、フィルタ基材は乾燥され得る。スラリー中の水の大部分は、その後のか焼中に生成される水分の量が減少するように、乾燥によって除去され得る。従来の乾燥方法としては、高温での乾燥（例えば、１００～２００℃で１分～２時間）又はマイクロ波による乾燥が挙げられる。マイクロ波乾燥の入力電力は１ｋＷ～１２ｋＷであってもよく、持続時間は５分～２時間であってもよい。次に、フィルタ基材は、通常、か焼される。例示的なか焼プロセスは、約４００～約７００℃の温度で約１０分～約３時間、空気中で熱処理することを含む。か焼ステップ中に、ＰＧＭ成分は、金属又はその金属酸化物の触媒的に活性な形態に変換される。上記のプロセスは、必要に応じて繰り返され得る。

【0078】

ステップ（ｉｉｉ）は、ステップ（ｉｉ）で得られたフィルタ基材を、フィルタ基材の片側を通してガスキャリアを介して微粒子形態の第２の組成物でコーティングすることによって行われ得る。

【0079】

第２の組成物は、入口チャネル上にコーティングされ得る。

【0080】

第２の組成物でコーティングした後、フィルタ基材は乾燥及び／又はか焼されてもよく、例えば１２０～２００℃で乾燥されること、及び／又は３５０～５５０℃で３０分～３時間か焼されることが可能である。

【0081】

本発明の更なる態様は、内燃機関からの排気ガスの処理のための方法であって、エンジンからの排気ガスを、本発明による微粒子フィルタ又は本発明による方法によって調製された微粒子フィルタを通して流動させるステップを含む方法に関する。排気ガスは、未燃焼炭化水素、一酸化炭素、窒素酸化物、及び微粒子状物質を含む。

【0082】

実施例
本発明は、以下の実施例によって更に説明されるが、これらは本発明を説明するために記載されており、本発明を限定するものとして解釈されるべきではない。特に明記しない限り、全ての部及び百分率は重量によるものであり、全ての重量百分率は、特に明記しない限り、含水量を除外することを意味する乾燥基準で表される。実施例の各々において、フィルタ基材はコージェライト製であった。

【0083】

実施例１－比較例
実施例１の触媒化微粒子フィルタは、フィルタ基材の全長にわたって軸方向に延びる、上流端からコーティングされた第１の触媒層と、ウォールフローフィルタ基材の上流端からコーティングされた第２の触媒層との二重コートを使用して調製した。ウォールフローフィルタ基材は、１１８．４ｍｍ（Ｄ）×１２７ｍｍ（Ｌ）のサイズ、１．４Ｌの体積、３００セル／平方インチのセル密度、約２００μｍの壁厚、６５％の気孔率、及び水銀圧入測定による直径１７μｍの平均細孔径を有していた。

【0084】

第１の触媒層は、２０ｇ／ｆｔ^３（０．７１ｇ／Ｌ、Ｐｄ／Ｒｈ＝３／１）のＰＧＭ担持量を有する三元変換（ＴＷＣ）触媒複合体を含有していた。Ｐｄ／Ｒｈ含有触媒層を以下のように調製した。

【0085】

硝酸パラジウム溶液の形態のパラジウムを、プラネタリーミキサーによって、耐火性アルミナ及び約４０重量％のセリアを有する安定化セリア－ジルコニア複合体上に含浸させて、初期湿潤を達成しながら湿潤粉末を形成した。硝酸ロジウム溶液の形態のロジウムを、プラネタリーミキサーによって、耐火性アルミナ及び約４０重量％のセリアを有する安定化セリア－ジルコニア複合体上に含浸させて、初期湿潤を達成しながら湿潤粉末を形成した。上記湿潤粉末を水に添加し、続いて水酸化バリウム及び硝酸ジルコニウム溶液を添加することによって水性スラリーを形成した。次に、スラリーを９０％の粒径が５μｍになるまで粉砕した。次いで、スラリーをウォールフローフィルタ基材の上流端からコーティングし、基材の全長を覆った。コーティング後、フィルタ基材＋ウォッシュコートを１５０℃で乾燥させ、次いで５５０℃の温度で約１時間にわたってか焼した。か焼されたＰｄ／Ｒｈ触媒層は、６８．４重量％のセリア－ジルコニア複合体、０．７０重量％のパラジウム、０．２３重量％のロジウム、４．６重量％の酸化バリウム、１．４重量％の酸化ジルコニアを有し、残りはアルミナであった。第１の触媒層の総担持量は、１．２４ｇ／ｉｎ^３（７５．６７ｇ／Ｌ）であった。

【0086】

第２の触媒層は、高表面積アルミナ粉末（約１５０ｍ^２／ｇ）であった。この粉末は、９０％が５μｍ、５０％が２μｍ、１０％が０．８μｍである粒度分布、及び空気中で１０００℃で４時間にわたってか焼した後に６６ｍ^２／ｇである比表面積（ＢＥＴモデル、７７Ｋ窒素吸着測定）を有した。この粉末をガスキャリアと混合し、室温で上流端からフィルタ基材に吹き込んだ。ガスキャリアの流量は５００ｋｇ／ｈｒであった。第２の触媒層の担持量は０．１１５ｇ／ｉｎ^３（７．０２ｇ／Ｌ）であった。

【0087】

実施例２
実施例２の触媒化微粒子フィルタは、フィルタ基材の長さの５０％にわたって軸方向に延びる、上流端からコーティングされた第１の触媒層と、ウォールフローフィルタ基材の上流端からコーティングされた第２の触媒層との二重コートを使用して調製した。ウォールフローフィルタ基材は、１１８．４ｍｍ（Ｄ）×１２７ｍｍ（Ｌ）のサイズ、１．４Ｌの体積、３００セル／平方インチのセル密度、約２００μｍの壁厚、６５％の気孔率、及び水銀圧入測定による直径１７μｍの平均細孔径を有していた。

【0088】

第１の触媒層は、コーティングされた領域に対して４０ｇ／ｆｔ^３（Ｐｄ／Ｒｈ＝３／１、１．４１ｇ／Ｌ）のＰＧＭ担持量を有する三元変換（ＴＷＣ）触媒複合体を含有していた。Ｐｄ／Ｒｈ含有触媒層を以下のように調製した。

【0089】

硝酸パラジウム溶液の形態のパラジウムを、プラネタリーミキサーによって、耐火性アルミナ及び約４０重量％のセリアを有する安定化セリア－ジルコニア複合体上に含浸させて、初期湿潤を達成しながら湿潤粉末を形成した。硝酸ロジウム溶液の形態のロジウムを、プラネタリーミキサーによって、耐火性アルミナ及び約４０重量％のセリアを有する安定化セリア－ジルコニア複合体上に含浸させて、初期湿潤を達成しながら湿潤粉末を形成した。上記湿潤粉末を水に添加し、続いて水酸化バリウム及び硝酸ジルコニウム溶液を添加することによって水性スラリーを形成した。次に、スラリーを９０％の粒径が５μｍになるまで粉砕した。次いで、スラリーをウォールフローフィルタ基材の上流端からコーティングし、フィルタ基材の全長の５０％を覆った。コーティング後、フィルタ基材＋ウォッシュコートを１５０℃で乾燥させ、次いで５５０℃の温度で約１時間にわたってか焼した。か焼されたＰｄ／Ｒｈ触媒層は、６８．０重量％のセリア－ジルコニア複合体、１．１６重量％のパラジウム、０．３９重量％のロジウム、４．５重量％の酸化バリウム、１．４重量％の酸化ジルコニアを有し、残りはアルミナであった。第１の触媒層の総担持量は、コーティングされた領域に対して１．５０ｇ／ｉｎ^３（９１．５４ｇ／Ｌ）であった。

【0090】

第２の触媒層は、高表面積アルミナ粉末（約１５０ｍ^２／ｇ）であった。この粉末は、９０％が５μｍ、５０％が２μｍ、１０％が０．８μｍである粒度分布、及び空気中で１０００℃で４時間にわたってか焼した後に６６ｍ^２／ｇである比表面積（ＢＥＴモデル、７７Ｋ窒素吸着測定）を有した。この粉末をガスキャリアと混合し、室温で上流端からフィルタ基材に吹き込んだ。ガスキャリアの流量は５００ｋｇ／ｈｒであった。第２の触媒層の担持量は０．０５７４ｇ／ｉｎ^３（３．５０ｇ／Ｌ）であった。

【0091】

実施例３－比較例
実施例３の触媒化微粒子フィルタは、第１の触媒層の総担持量が０．７４ｇ／ｉｎ^３（４５．１６ｇ／Ｌ）であったこと、第１の触媒層のＰＧＭ担持量が６ｇ／ｆｔ^３（Ｐｄ／Ｒｈ＝１／１、０．２１ｇ／Ｌ）であったこと、及び第２の触媒層の担持量が０．０１６４ｇ／ｉｎ^３（１．００ｇ／Ｌ）であったことを除いて、実施例１と同様の方法で調製した。

【0092】

実施例４
実施例４の触媒化微粒子フィルタは、フィルタ基材の長さの７５％にわたって軸方向に延びる、上流端からコーティングされた第１の触媒層と、ウォールフローフィルタ基材の上流端からコーティングされた第２の触媒層との二重コートを使用して調製した。ウォールフローフィルタ基材は、１１８．４ｍｍ（Ｄ）×１２７ｍｍ（Ｌ）のサイズ、１．４Ｌの体積、３００セル／平方インチのセル密度、約２００μｍの壁厚、６５％の気孔率、及び水銀圧入測定による直径１７μｍの平均細孔径を有していた。

【0093】

第１の触媒層は、コーティングされた領域に対して８ｇ／ｆｔ^３（Ｐｄ／Ｒｈ＝１／１、０．２８ｇ／Ｌ）のＰＧＭ担持量を有する三元変換（ＴＷＣ）触媒複合体を含有していた。Ｐｄ／Ｒｈ含有触媒層を以下のように調製した。

【0094】

硝酸パラジウム溶液の形態のパラジウムを、プラネタリーミキサーによって、耐火性アルミナ及び約４０重量％のセリアを有する安定化セリア－ジルコニア複合体上に含浸させて、初期湿潤を達成しながら湿潤粉末を形成した。硝酸ロジウム溶液の形態のロジウムを、プラネタリーミキサーによって、耐火性アルミナ及び約４０重量％のセリアを有する安定化セリア－ジルコニア複合体上に含浸させて、初期湿潤を達成しながら湿潤粉末を形成した。上記湿潤粉末を水に添加し、続いて水酸化バリウム及び硝酸ジルコニウム溶液を添加することによって水性スラリーを形成した。次に、スラリーを９０％の粒径が５μｍになるまで粉砕した。次いで、スラリーをウォールフローフィルタ基材の上流端からコーティングし、フィルタ基材の全長の７５％を覆った。コーティング後、フィルタ基材＋ウォッシュコートを１５０℃で乾燥させ、次いで５５０℃の温度で約１時間にわたってか焼した。か焼されたＰｄ／Ｒｈ触媒層は、６８．７重量％のセリア－ジルコニア複合体、０．２３重量％のパラジウム、０．２３重量％のロジウム、４．６重量％の酸化バリウム、１．４重量％の酸化ジルコニアを有し、残りはアルミナであった。第１の触媒層の総担持量は、コーティングされた領域に対して０．９９ｇ／ｉｎ^３（６０．４１ｇ／Ｌ）であった。

【0095】

第２の触媒層は、高表面積アルミナ粉末（約１５０ｍ^２／ｇ）であった。この粉末は、９０％が５μｍ、５０％が２μｍ、１０％が０．８μｍである粒度分布、及び空気中で１０００℃で４時間にわたってか焼した後に６６ｍ^２／ｇである比表面積（ＢＥＴモデル、７７Ｋ窒素吸着測定）を有した。この粉末をガスキャリアと混合し、室温で上流端からフィルタ基材に吹き込んだ。ガスキャリアの流量は５００ｋｇ／ｈｒであった。第２の触媒層の担持量は０．０１６４ｇ／ｉｎ^３（１．００ｇ／Ｌ）であった。

【0096】

実施例５
実施例５の触媒化微粒子フィルタは、第１の触媒層の総担持量が、コーティングされた領域に対して（フィルタ基材の長さの５０％に対して軸方向に）１．４８ｇ／ｉｎ^３（９０．３２ｇ／Ｌ）であったこと、第１の触媒層のＰＧＭ担持量が、コーティングされた領域に対して１２ｇ／ｆｔ^３（Ｐｄ／Ｒｈ＝１／１、０．４２ｇ／Ｌ）であったこと、及び第２の触媒層の担持量が０．０１６４ｇ／ｉｎ^３（１．００ｇ／Ｌ）であったこと、を除いて実施例２と同様の方法で調製された。

【0097】

実施例６
実施例６の触媒化微粒子フィルタは、フィルタ基材の長さの３３％にわたって軸方向に延びる、上流端からコーティングされた第１の触媒層と、ウォールフローフィルタ基材の上流端からコーティングされた第２の触媒層との二重コートを使用して調製した。ウォールフローフィルタ基材は、１１８．４ｍｍ（Ｄ）×１２７ｍｍ（Ｌ）のサイズ、１．４Ｌの体積、３００セル／平方インチのセル密度、約２００μｍの壁厚、６５％の気孔率、及び水銀圧入測定による直径１７μｍの平均細孔径を有していた。

【0098】

第１の触媒層は、コーティングされた領域に対して１８ｇ／ｆｔ^３（Ｐｄ／Ｒｈ＝１／１、０．６４ｇ／Ｌ）のＰＧＭ担持量を有する三元変換（ＴＷＣ）触媒複合体を含有していた。Ｐｄ／Ｒｈ含有触媒層を以下のように調製した。

【0099】

硝酸パラジウム溶液の形態のパラジウムを、プラネタリーミキサーによって、耐火性アルミナ及び約４０重量％のセリアを有する安定化セリア－ジルコニア複合体上に含浸させて、初期湿潤を達成しながら湿潤粉末を形成した。硝酸ロジウム溶液の形態のロジウムを、プラネタリーミキサーによって、耐火性アルミナ及び約４０重量％のセリアを有する安定化セリア－ジルコニア複合体上に含浸させて、初期湿潤を達成しながら湿潤粉末を形成した。上記湿潤粉末を水に添加し、続いて水酸化バリウム及び硝酸ジルコニウム溶液を添加することによって水性スラリーを形成した。次に、スラリーを９０％の粒径が５μｍになるまで粉砕した。次いで、スラリーをウォールフローフィルタ基材の上流端からコーティングし、フィルタ基材の全長の３３％を覆った。コーティング後、フィルタ基材＋ウォッシュコートを１５０℃で乾燥させ、次いで５５０℃の温度で約１時間にわたってか焼した。か焼されたＰｄ／Ｒｈ触媒層は、６８．７重量％のセリア－ジルコニア複合体、０．２３重量％のパラジウム、０．２３重量％のロジウム、４．６重量％の酸化バリウム、１．４重量％の酸化ジルコニアを有し、残りはアルミナであった。第１の触媒層の総担持量は、コーティングされた領域に対して２．２２ｇ／ｉｎ^３（１３５．４７ｇ／Ｌ）であった。

【0100】

第２の触媒層は、高表面積アルミナ粉末（約１５０ｍ^２／ｇ）であった。この粉末は、９０％が５μｍ、５０％が２μｍ、１０％が０．８μｍである粒度分布、及び空気中で１０００℃で４時間にわたってか焼した後に６６ｍ^２／ｇである比表面積（ＢＥＴモデル、７７Ｋ窒素吸着測定）を有した。この粉末をガスキャリアと混合し、室温で上流端からフィルタ基材に吹き込んだ。ガスキャリアの流量は５００ｋｇ／ｈｒであった。第２の触媒層の担持量は０．０１６４ｇ／ｉｎ^３（１．００ｇ／Ｌ）であった。

【0101】

実施例７－比較例
実施例７の触媒化微粒子フィルタは、第２の触媒層の総担持量が０．１１５ｇ／ｉｎ^３（７．０２ｇ／Ｌ）であったことを除いて実施例３と同様の方法で調製した。

【0102】

実施例８
実施例８の触媒化微粒子フィルタは、第２の触媒層の総担持量が０．１１１ｇ／ｉｎ^３（６．７７ｇ／Ｌ）であったことを除いて実施例４と同様の方法で調製した。

【0103】

実施例９
実施例９の触媒化微粒子フィルタは、第２の触媒層の総担持量が０．１０６ｇ／ｉｎ^３（６．４７ｇ／Ｌ）であったことを除いて実施例５と同様の方法で調製した。

【0104】

実施例１０
実施例１０の触媒化微粒子フィルタは、フィルタ基材の長さの５０％にわたって軸方向に延びる、下流端からコーティングされた第１の触媒層と、ウォールフローフィルタ基材の上流端からコーティングされた第２の触媒層との二重コートを使用して調製した。ウォールフローフィルタ基材は、１１８．４ｍｍ（Ｄ）×１２７ｍｍ（Ｌ）のサイズ、１．４Ｌの体積、３００セル／平方インチのセル密度、約２００μｍの壁厚、６５％の気孔率、及び水銀圧入測定による直径１７μｍの平均細孔径を有していた。

【0105】

第１の触媒層は、コーティングされた領域に対して１２ｇ／ｆｔ^３（Ｐｄ／Ｒｈ＝１／１、０．４２ｇ／Ｌ）のＰＧＭ担持量を有する三元変換（ＴＷＣ）触媒複合体を含有していた。Ｐｄ／Ｒｈ含有触媒層を以下のように調製した。

【0106】

硝酸パラジウム溶液の形態のパラジウムを、プラネタリーミキサーによって、耐火性アルミナ及び約４０重量％のセリアを有する安定化セリア－ジルコニア複合体上に含浸させて、初期湿潤を達成しながら湿潤粉末を形成した。硝酸ロジウム溶液の形態のロジウムを、プラネタリーミキサーによって、耐火性アルミナ及び約４０重量％のセリアを有する安定化セリア－ジルコニア複合体上に含浸させて、初期湿潤を達成しながら湿潤粉末を形成した。上記粉末を水に添加し、続いて水酸化バリウム及び硝酸ジルコニウム溶液を添加することによって水性スラリーを形成した。次に、スラリーを９０％の粒径が５μｍになるまで粉砕した。次いで、スラリーをウォールフローフィルタ基材の下流端からコーティングし、フィルタ基材の全長の５０％を覆った。コーティング後、フィルタ基材＋ウォッシュコートを１５０℃で乾燥させ、次いで５５０℃の温度で約１時間にわたってか焼した。か焼されたＰｄ／Ｒｈ触媒層は、６８．７重量％のセリア－ジルコニア複合体、０．２３重量％のパラジウム、０．２３重量％のロジウム、４．６重量％の酸化バリウム、１．４重量％の酸化ジルコニアを有し、残りはアルミナであった。第１の触媒層の総担持量は、コーティングされた面積に対して２．２２ｇ／ｉｎ^３（１３５．４７ｇ／Ｌ）であった。

【0107】

第２の触媒層は、高表面積アルミナ粉末（約１５０ｍ^２／ｇ）であった。この粉末は、９０％が５μｍ、５０％が２μｍ、１０％が０．８μｍである粒度分布、及び空気中で１０００℃で４時間にわたってか焼した後に６６ｍ^２／ｇである比表面積（ＢＥＴモデル、７７Ｋ窒素吸着測定）を有した。この粉末をガスキャリアと混合し、室温で上流端からフィルタ基材に吹き込んだ。ガスキャリアの流量は５００ｋｇ／ｈｒであった。第２の触媒層の担持量は０．１０６ｇ／ｉｎ^３（６．４７ｇ／Ｌ）であった。

【0108】

実施例１１－触媒化微粒子フィルタの濾過効率及び背圧の試験
フレッシュな状態（０ｋｍ、又は開封直後の状態）における上記実施例の濾過効率と背圧の両方を、エンジンベンチ上で測定した。サンプルを、３００ｋｇ／ｈの排気流量及び８３０℃の排気温度で定常状態で稼働している２．０Ｌのターボチャージャー付きのインライン４エンジンの下流に設置した。微粒子状物質の濃度は約１０^６／ｃｃであった。

【0109】

微粒子状物質の排出及び圧力降下をサンプルの上流と下流の両方で監視し、収集したデータを使用して、サンプルの濾過効率及び背圧を計算した。
濾過効率＝１－（ＰＮ下流／ＰＮ上流）×１００％
背圧＝ｄＰ上流－ｄＰ下流
式中、
ＰＮ下流は、フィルタの下流で測定された微粒子状物質の数であり、
ＰＮ上流は、フィルタの上流で測定された微粒子状物質の数であり、
ｄＰ上流は、フィルタの上流で測定された圧力降下であり、
ｄＰ下流は、フィルタの上流で測定された圧力降下である。

【0110】

実施例１及び２の触媒化微粒子フィルタ
図１及び図２に示されるように、適用された第２の触媒層の量が著しく少ない（－５０％）にもかかわらず、実施例２は、好ましいはるかに低い背圧を有しながらも、比較例１に匹敵する濾過効率を示すことができた。

【0111】

実施例３～６の触媒化微粒子フィルタ
図３に示されるように、第１の触媒層の同じユニバーサルウォッシュコート担持量及びガスキャリアを吹き込まれた第２の触媒層の同じ材料担持量で、第１の触媒層の最も短いコーティング長さを有する実施例６は、実施例３、４及び５よりも約５％高い背圧を示し、これらの背圧は、記載された条件下で同様に測定された。

【0112】

興味深いことに、図４に示されるように、これらのサンプルのフレッシュ濾過効率は、サンプルの第１の触媒層のコーティングされた長さに反比例し、すなわち、濾過効率は、比較例３の６７％から、実施例４の７１％、実施例５の７３％、及び実施例６の７７％へと増加した。一方、第１の触媒層のコーティング長さは、比較例３では基材全長の１００％から、実施例４の７５％、実施例５の５０％、及び実施例６の３３％へと減少した。

【0113】

実施例７～１０の触媒化微粒子フィルタ
図５及び図６に示されるように、実施例８～１０では、より少量の第２の触媒層が適用されたにもかかわらず、それらは、比較例７と比較して同等以上の濾過効率を示し、背圧ペナルティもほとんどなかった。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7(a)】

【図7(b)】

【国際調査報告】