JP2014104421A

JP2014104421A - ハニカム触媒体

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Publication number: JP2014104421A
Application number: JP2012259111A
Authority: JP
Inventors: Shogo Hirose; 正悟廣瀬; Kazuto Miura; 和人三浦; Hirotaka Yamamoto; 博隆山本; Fumio Katsube; 文雄勝部
Original assignee: NGK Insulators Ltd
Current assignee: NGK Insulators Ltd
Priority date: 2012-11-27
Filing date: 2012-11-27
Publication date: 2014-06-09
Anticipated expiration: 2032-11-27
Also published as: US9464551B2; US20140147342A1; EP2735368A2; JP5990092B2; EP2735368B1; EP2735368A3

Abstract

【課題】ゼオライトの量依存的な触媒作用を十分に発現させつつも、ゼオライトによるセルの目詰まりおよび圧力損失を抑制する技術を提供する。
【解決手段】流体の流路となる複数のセル４を区画形成し、複数の細孔１０が形成された多孔質の隔壁５を備え、セル密度が９３〜１８６個／ｃｍ^２であり、隔壁５は、ゼオライトを含む触媒２０が担持量１００〜３００ｇ／Ｌにて担持されているとともに、触媒２０を担持させる前の気孔率（Ａ）が５０％以上でありかつ触媒２０を担持させた状態での気孔率（Ｂ）が気孔率（Ａ）の０．３〜０．６倍であるハニカム触媒体。
【選択図】図３

Description

本発明は、排ガス浄化用のハニカム触媒体に関する。

自動車のエンジンなどの内燃機関から排出される排ガスには、一酸化炭素（ＣＯ）、炭化水素（ＨＣ）、窒素酸化物（ＮＯ_Ｘ）などの有害物質が含まれている。こうした有害物質を低減し、排ガスを浄化する際には、触媒反応が広く用いられている。この触媒反応では、排ガスを触媒に接触させるという簡便な方法により、一酸化炭素（ＣＯ）などの有害な物質を無害な物質に変換可能である。そのため、自動車などでは排ガスの排気系の途中に触媒を設置して、排ガスの浄化を行うことが一般的になっている。

触媒を用いる排ガス浄化には、ハニカム構造体に触媒を担持させたハニカム触媒体が広く採用されている。ハニカム触媒体では、触媒を担持させた隔壁によって蜂の巣構造（ハニカム構造）が形作られている。このように、ハニカム構造の隔壁に触媒を担持させることにより、触媒体における容積当たりの触媒の表面積が大きくなるので、排ガスと触媒とが高頻度で接触することになる。その結果、ハニカム触媒体では、触媒反応が促進され、高効率の排ガスの浄化が可能になる。

上述のハニカム触媒体に担持される触媒としてゼオライトを用いることがある。金属置換ゼオライト（例えば、銅イオン交換ゼオライト、鉄イオン交換ゼオライト）は、排ガス浄化用のハニカム触媒体においてＮＯ_Ｘ選択還元用ＳＣＲ触媒として用いられている（例えば、特許文献１）。また、ゼオライトには、ＨＣなどを吸着する働きがある。ハニカム触媒体において、Ｐｔなどの貴金属触媒と併用すると、貴金属触媒が活性化していない低温時にゼオライトがＨＣなどを吸着し、ＨＣなどを高温（貴金属触媒が活性化する温度）になるまでそのまま留めておくことが可能になる。そのため、ＨＣなどの浄化効率をより高めることが可能になる（例えば、特許文献２，３）。

ゼオライトの触媒作用はゼオライトの量に依存して高まる傾向がある。そこで、ＮＯ_Ｘの浄化効率の向上を図るために、ハニカム触媒体におけるゼオライトの担持量［ハニカム触媒体の容積当たりのゼオライト量（ｇ／Ｌ）］を増加あるいは維持させつつハニカム触媒体のセル密度を高めるという改良技術が提案されている。この改良技術によれば、排ガスが多量のゼオライトと高頻度で接触可能となり、ゼオライトの量依存的な触媒作用をより一層効果的に発現させることが可能になる。

特開２００９−１５４１４８号公報特開２００９−２５５０３４号公報特開２００５−２４６３１４号公報

ところが、上述の改良技術では、ゼオライトが嵩高い物質であるため、ゼオライトの担持量を増加しかつセル密度を高めると、排ガス処理時の圧力損失が増大し、時には隔壁に担持させたゼオライトによってセルの目詰まりが生じてしまう恐れがある。

上記の問題に鑑みて、本発明の目的は、ゼオライトの量依存的な触媒作用を十分に発現させつつも、ゼオライトによるセルの目詰まりおよび圧力損失を抑制する技術を提供することにある。

本発明は以下に示すハニカム触媒体である。

［１］流体の流路となる複数のセルを区画形成し、複数の細孔が形成された多孔質の隔壁を備え、セル密度が９３〜１８６個／ｃｍ^２であり、前記隔壁は、ゼオライトを含む触媒が担持量１００〜３００ｇ／Ｌにて担持されているとともに、前記触媒を担持させる前の気孔率（Ａ）が５０％以上でありかつ前記触媒を担持させた状態での気孔率（Ｂ）が前記気孔率（Ａ）の０．３〜０．６倍であるハニカム触媒体。

本発明のハニカム触媒体によれば、セル密度９３〜１８６個／ｃｍ^２（６００〜１２００ｃｐｓｉ）、および触媒の担持量１００〜３００ｇ／Ｌ、触媒を担持させる前の気孔率（Ａ）が５０％以上かつ触媒を担持させた状態での気孔率（Ｂ）が気孔率（Ａ）の０．３〜０．６倍を満たすことにより、ゼオライトの量依存的な触媒作用を十分に発現させつつも、ゼオライトによるセルの目詰まりおよび圧力損失を抑制可能である。

本発明のハニカム触媒体の一実施形態を模式的に示す斜視図である。図１中のＡ−Ａ’断面図である。図２中の枠α内を模式的に示す隔壁の断面図である。

以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。本発明は、以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱しない限りにおいて、変更、修正、改良を加え得るものである。

１．ハニカム触媒体：
図１は、本発明のハニカム触媒体の一実施形態を模式的に示す斜視図である。図示されているように、本実施形態のハニカム触媒体１００は、円筒形状の外周壁７と、外周壁７の内部を複数のセル４に区画形成する多孔質の隔壁５とを備えている。本実施形態のハニカム触媒体１００の軸方向Ｘにおける両端では、複数のセル４が開口し、また、外周壁７の縁や隔壁５の縁によって端面２，３が形作られている。

図２は、図１中のＡ−Ａ’断面図である。図示されているように、本実施形態のハニカム触媒体１００では、複数のセル４が軸方向Ｘに沿って延びており、これらのセル４の各々が流体の流路としての役割を果たすことができる。例えば、本実施形態のハニカム触媒体１００では、一方の端面２からセル４内にガスＧを流入させると、ガスＧを軸方向Ｘに沿って他方の端面３まで通過させ、外部に排出させることが可能である。

図３は、図２中の枠α内を模式的に示す隔壁５の断面図である。図示されているように、本実施形態のハニカム触媒体１００の隔壁５には複数の細孔１０が形成されている。さらに、本実施形態のハニカム触媒体１００では、隔壁５にゼオライトを含む触媒２０が担持されている。

本実施形態のハニカム触媒体１００では、セル密度が９３〜１８６個／ｃｍ^２（６００〜１２００ｃｐｓｉ）であり、さらに、隔壁５は、ゼオライトを含む触媒２０の担持量が１００〜３００ｇ／Ｌであるとともに触媒２０を担持させる前の気孔率（Ａ）が５０％以上でありかつ触媒２０を担持させた状態（図３に示されている状態）での気孔率（Ｂ）が気孔率（Ａ）の０．３〜０．６倍である。本実施形態のハニカム触媒体１００のように、セル密度９３〜１８６個／ｃｍ^２（６００〜１２００ｃｐｓｉ）、および触媒２０の担持量１００〜３００ｇ／Ｌ、気孔率（Ａ）が５０％以上かつ気孔率（Ｂ）が気孔率（Ａ）の０．３〜０．６倍を満たす場合には、ゼオライトの量依存的な触媒作用を十分に発現させつつも、ゼオライトによるセルの目詰まりおよび圧力損失を抑制することが可能になる。

本実施形態のハニカム触媒体１００において、気孔率（Ａ）が５０％以上かつ気孔率（Ｂ）が気孔率（Ａ）の０．３〜０．６倍を満たす場合には、図３に示されているように、触媒２０を担持させた状態の隔壁５において、細孔１０内が触媒２０により埋め尽くされない。そのため、本実施形態のハニカム触媒体１００において、気孔率（Ａ）が５０％以上かつ気孔率（Ｂ）が気孔率（Ａ）の０．３〜０．６倍を満たす場合には、触媒２０に被覆されている隔壁５の表面が凹凸のある状態で保たれ、時には、隔壁５を貫通する細孔１０が依然として存在し得るので、セル４内を流れるガスＧと触媒２０との接触面積を大きいままで保つことができ、その結果として、触媒反応の反応効率を高めることが可能になる。

さらに、本実施形態のハニカム触媒体１００において、気孔率（Ａ）５０％以上かつ気孔質（Ｂ）が気孔率（Ａ）の０．３〜０．６倍を満たす場合には、隔壁５の表面を覆う触媒２０の厚みを抑えられるので、セル４の延びる方向Ｘに対して垂直な断面におけるセル４の開口断面積（ガスＧが流通可能な空間の断面積）を十分に確保することが可能になる。その結果として、セル密度９３〜１８６個／ｃｍ^２（６００〜１２００ｃｐｓｉ）の場合であっても、セルの目詰まりおよび圧力損失を抑制することが可能になる。

本明細書にいう隔壁の気孔率とは、水銀ポロシメーターにより測定した値である。本実施形態のハニカム触媒体１００では、ゼオライトの担持量を多くしつつセルの目詰まりや圧力損失を抑制するという観点から、隔壁５における触媒２０を担持させる前の気孔率（Ａ）が４０〜６５％であることが好ましく、さらに、４５〜５５％であることがより好まく、特に、４７〜５２％であることが最も好ましい。

さらに、本実施形態のハニカム触媒体１００では、セルの目詰まりや圧力損失を抑制するという観点から、隔壁５における触媒２０を担持させた状態での気孔率（Ｂ）は、気孔率（Ａ）の０．４〜０．６倍であることが好ましく、さらに、気孔率（Ａ）の０．５〜０．６倍であることがより好ましく、特に、気孔率（Ａ）の０．５２〜０．６倍であることが最も好ましい。

また、本実施形態のハニカム触媒体１００では、排ガス処理時の浄化効率の向上と圧力損失の抑制との良好な均衡状態を保つ観点から、セル密度は、１００〜１７０個／ｃｍ^２であることが好ましく、さらに、１２０〜１５０個／ｃｍ^２であることがより好ましく、特に、１３０〜１４０個／ｃｍ^２であることが最も好ましい。

本明細書にいう「セル密度」とは、セルの延びる方向に対して垂直に切断した断面における、単位面積当たりのセルの個数のことである。

本実施形態のハニカム触媒体１００では、隔壁５の厚さは、特に制限はないが、６３．５〜２０３．２μｍであることが好ましく、８０〜１６０μｍであることが更に好ましく、１００〜１２０μｍであることが特に好ましい。このような隔壁５の厚さの場合には、強度が高く、且つ圧力損失が低減されたハニカム触媒体１００とすることができる。

本明細書にいう「隔壁の厚さ」とは、ハニカム触媒体１００をセル４の延びる方向（Ｘ方向）に対して垂直に切断した断面における、隣接する２つのセル４を区画する壁（隔壁５）の、触媒を担持していない状態での厚さのことを意味する。「隔壁の厚さ」は、例えば、画像解析装置（ニコン社製、商品名「ＮＥＸＩＶ、ＶＭＲ−１５１５」）によって測定することができる。

本実施形態のハニカム触媒体１００では、隔壁５は、セラミックを主成分とするものであることが好ましい。隔壁５の材質としては、具体的には、炭化珪素、珪素−炭化珪素系複合材料、コージェライト、ムライト、アルミナ、スピネル、炭化珪素−コージェライト系複合材料、リチウムアルミニウムシリケート、およびアルミニウムチタネートからなる群から選択される少なくとも１種であることが好ましい。これらの中でも、コージェライトが好ましい。隔壁５の材質としてコージェライトを用いると、熱膨張係数が小さく、耐熱衝撃性に優れたハニカム触媒体が得られる。なお、本明細書において、「セラミックを主成分とする」というときは、セラミックを全体の５０質量％以上含有することをいう。

本実施形態のハニカム触媒体１００では、軸方向Ｘに直交する断面からみた場合の、セルの形状としては、特に制限はなく、図１に示された円形や、それ以外にも、例えば、三角形、六角形などの多角形、円形、楕円形などの任意の形状を適宜適用すればよい。

本実施形態のハニカム触媒体１００では、外周壁７の厚さは、特に限定されないが、０．２〜４．０ｍｍが好ましい。外周壁７の厚さを上記範囲内とする場合には、ハニカム触媒体１００の強度を適度に維持しつつ、セル４内に流体（例えば、排ガス）を流した際における圧力損失の増大を防止することができる。

本実施形態のハニカム触媒体１００では、外周壁７の材質は、隔壁５と同じであることが好ましいが、異なっていてもよい。

本実施形態のハニカム触媒体１００では、外周壁７の形状は、特に限定されないが、図１に示された円筒形状や、それ以外にも、底面が楕円形の筒形状、底面が四角形、五角形、六角形等の多角形の筒形状等であってもよい。

本実施形態のハニカム触媒体１００では、ハニカム触媒体１００の大きさは、特に限定されないが、軸方向Ｘにおける長さが５０〜３００ｍｍであることが好ましい。また、例えば、ハニカム触媒体１００の外形が円筒形の場合、その底面の直径は、１１０〜３５０ｍｍであることが好ましい。

本実施形態のハニカム触媒体１００では、触媒に含まれるゼオライトとして、金属置換ゼオライト（銅イオン交換ゼオライト、鉄イオン交換ゼオライトなど）を用いることが可能である。

さらに、触媒は、上述のゼオライトを含むことに加えて、さらに三元触媒、酸化触媒、ＮＯ_Ｘ選択還元触媒、ＮＯ_Ｘ吸蔵還元触媒のうちの少なくともいずれかを含んでいてもよい。

三元触媒とは、主に炭化水素（ＨＣ）、一酸化炭素（ＣＯ）、窒素酸化物（ＮＯ_Ｘ）を浄化する触媒のことをいう。例えば、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、ロジウム（Ｒｈ）を含む触媒を挙げることができる。

酸化触媒としては、貴金属を含有するものを挙げることができる。具体的には、白金、パラジウム、およびロジウムからなる群より選択される少なくとも一種を含有するものを挙げることができる。

ＮＯ_Ｘ選択還元触媒としては、バナジウム、チタニア、酸化タングステン、銀、およびアルミナからなる群より選択される少なくとも１種を含有するものを挙げることができる。

ＮＯ_Ｘ吸蔵還元触媒としては、アルカリ金属、および／またはアルカリ土類金属等を挙げることができる。アルカリ金属としては、カリウム、ナトリウム、リチウム等を挙げることができる。アルカリ土類金属としては、カルシウムなどを挙げることができる。

２．ハニカム触媒体の製造方法：
本発明のハニカム触媒体は、例えば、まず、触媒担体としてハニカム構造体（触媒未担持、以下において触媒未担持のものを「ハニカム構造体」と称する）を作製し、次いで、ハニカム構造体に触媒を担持させることにより得ることが可能である。本発明のハニカム触媒体を得る際に用いる製造方法の一実施形態を述べる。

まず、本実施形態の製造方法では、坏土調製工程、成形工程、焼成工程を順次行うことによりハニカム構造体を得る。坏土調製工程は、セラミック原料および造孔材を含有する成形原料を混合し混練して坏土を得る工程である。成形工程は、坏土調製工程によって得られた坏土をハニカム形状に押出成形し、複数のセルが形成されたハニカム成形体を得る工程である。焼成工程は、ハニカム成形体を焼成してハニカム構造体を得る工程である。

２−１．坏土調製工程：
本実施形態の製造方法の坏土調製工程においては、セラミック原料および造孔材を含有する成形原料を混合し混練して坏土を得る。

ここで、造孔材としては、通常、澱粉、発泡樹脂、吸水性樹脂、シリカゲルなどを用いることができる。

また、造孔材の平均粒子径は、本発明のハニカム触媒体を得るのに適する細孔分布にする観点から、５０〜２００μｍであることが好ましく、８０〜１２０μｍであることが更に好ましく、１００〜１５０μｍであることが特に好ましい。

なお、本明細書にいう造孔材の平均粒子径とは、篩いにより分級した平均粒子径（ふるい分け法によって測定した試験用ふるい目開きで表したもの）を意味する。

本実施形態の製造方法では、成形原料中の造孔材の含有量は、セラミック原料１００質量部に対して、１〜８質量部であることが好ましい。

本実施形態の製造方法に用い得るセラミック原料としては、炭化珪素、珪素−炭化珪素系複合材料、コージェライト化原料、ムライト、アルミナ、スピネル、炭化珪素−コージェライト系複合材料、リチウムアルミニウムシリケート、およびアルミニウムチタネートからなる群から選択される少なくとも１種であることが好ましい。ここに列挙したセラミック原料の中でも、コージェライト化原料が好ましい。コージェライト化原料を用いる場合には、熱膨張係数が小さく、耐熱衝撃性に優れたハニカム構造体が得られる。

本実施形態の製造方法では、成形原料は、セラミック原料および造孔材以外に、分散媒、添加剤などを含むものであってもよい。

本実施形態の製造方法に用い得る分散媒としては、例えば、水などを挙げることができる。添加剤としては、有機バインダ、界面活性剤等を挙げることができる。分散媒の含有量は、セラミック原料１００質量部に対して、３０〜１５０質量部であることが好ましい。

本実施形態の製造方法に用い得る有機バインダとしては、メチルセルロース、ヒドロキシプロポキシルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ポリビニルアルコール等を挙げることができる。これらの中でも、メチルセルロースとヒドロキシプロポキシルセルロースとを併用することが好ましい。有機バインダの含有量は、セラミック原料１００質量部に対して、１〜１０質量部であることが好ましい。

本実施形態の製造方法に用い得る界面活性剤としては、エチレングリコール、デキストリン、脂肪酸石鹸、ポリアルコール等を用いることができる。これらの界面活性剤は、１種単独で使用してもよいし、２種以上を組み合わせて使用してもよい。界面活性剤の含有量は、セラミック原料１００質量部に対して、０．１〜５．０質量部であることが好ましい。

本実施形態の製造方法では、成形原料を混練して坏土を形成する方法としては、特に制限はなく、例えば、ニーダー、真空土練機などを用いる方法を挙げることができる。

２−２．成形工程：
本実施形態の製造方法の成形工程では、坏土調製工程で得られた坏土をハニカム形状に押出成形してハニカム成形体を得る。このハニカム成形体では、ハニカム成形体を貫通する複数のセルが形成されている。押出成形は、口金を用いて行うことができる。口金に関しては、ハニカム成形体におけるセル形状、隔壁厚さ、セル密度に対応させたかたちで、スリット形状（スリットに取り囲まれたピンの形状）、スリット幅、ピンの密度などを適宜設計すればよい。口金の材質としては、摩耗し難い超硬合金が好ましい。

２−３．焼成工程：
本実施形態の製造方法の焼成工程では、上述の成形工程で得られるハニカム成形体を焼成し、ハニカム構造体を得る。こうして得られるハニカム構造体は、流体の流路となる複数のセルを区画形成し、複数の細孔が形成された多孔質の隔壁を備えている。

本実施形態の製造方法の焼成工程では、焼成温度は、ハニカム成形体の材質よって適宜決定することができる。例えば、ハニカム成形体の材質がコージェライトの場合、焼成温度は、１３８０〜１４５０℃が好ましく、１４００〜１４４０℃が更に好ましい。また、焼成時間は、３〜１０時間程度とすることが好ましい。

本実施形態の製造方法では、ハニカム成形体を焼成する前に乾燥させてもよい。乾燥方法は、特に限定されるものではないが、例えば、熱風乾燥、マイクロ波乾燥、誘電乾燥、減圧乾燥、真空乾燥、凍結乾燥などを挙げることができる。これらの中でも、誘電乾燥、マイクロ波乾燥または熱風乾燥を単独でまたは組合せて行うことが好ましい。また、乾燥条件としては、乾燥温度３０〜１５０℃、乾燥時間１分〜２時間とすることが好ましい。

続いて、ハニカム構造体の隔壁に以下の方法で触媒を担持する。

２−４．触媒担持工程：
まず、触媒スラリーを調製する。触媒スラリーに含有される触媒の平均粒子径は、０．５〜５μｍである。更に、触媒スラリーの粘度（２５℃）は、１〜１０ｍＰａ・ｓである。上記触媒の平均粒子径および粘度のいずれもが下限値以上である場合には、触媒が細孔内に過度に充填されてしまうことを抑制することが可能であり、また、得られたハニカム触媒体における圧力損失の増加を抑制することが可能である。触媒の平均粒子径および粘度のいずれもが上限値以下である場合には、触媒を確実に細孔内に充填させることが可能になる。そのため、排ガスの浄化性能の高いハニカム触媒体を得やすくなる。

次に、触媒スラリーをハニカム構造体に担持させる。触媒スラリーをハニカム構造体に担持させる方法は、ディッピングや吸引などの従来公知の方法を採用することができる。なお、ディッピングや吸引などを行った後に、余剰の触媒スラリーを圧縮空気で吹き飛ばしてもよい。

次に、触媒スラリーを担持しているハニカム構造体を乾燥、焼成し、ハニカム触媒体を得ることができる。乾燥条件は、１２０〜１８０℃、１０〜３０分とすることができる。焼成条件は、５５０〜６５０℃、１〜５時間とすることができる。

以下、本発明を実施例に基づいてさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。

（実施例１〜６、比較例１〜１２）
［ハニカム構造体の作製］
コージェライト化原料として、アルミナ、水酸化アルミニウム、カオリン、タルク、およびシリカを使用した。コージェライト化原料１００質量部に、造孔材５質量部、水（分散媒）８５質量部、吸水性ヒドロキシプロピルメチルセルロース（有機バインダ）８質量部、および界面活性剤３質量部を添加した。その後、混合、さらに混練して、坏土を得た。

次に、所定の金型を用いて坏土を押出成形してハニカム成形体を得た。ハニカム成形体は、セルの延びる方向に直交する断面において四角形のセルが形成され、全体形状が円柱形状であった。そして、得られたハニカム成形体をマイクロ波乾燥機で乾燥した。その後、更に熱風乾燥機で完全に乾燥させた。続いて、乾燥させたハニカム成形体の両端面を切断し、所定の寸法に整えた。

このようにして得られたハニカム成形体を、更に、１４１０〜１４４０℃で、５時間、焼成することによってハニカム構造体を得た。

得られたハニカム構造体は、直径が２６６．７ｍｍであり、中心軸方向の長さが１５２．４ｍｍであった。ハニカム構造体における、隔壁の厚さ（μｍ）、隔壁の平均細孔径（μｍ）、有効ＧＳＡ（幾何学的表面積）（ｃｍ^２／ｃｍ^３）、セル密度（個／ｃｍ^２）、および気孔率（Ａ）（％）（気孔率の測定方法については後述）を表１に示す。

［ハニカム触媒体の作製］
平均粒子径５μｍのβ−ゼオライト２００ｇに水１ｋｇ加え、ボールミルにて湿式粉砕した。得られた解砕粒子にバインダとして、アルミナゾルを２０ｇ加えて触媒スラリーを得た。この触媒スラリーは、粘度５ｍＰａ・ｓとなるように調製した。そしてこの触媒スラリーの中にハニカム構造体を浸漬させた。その後、１２０℃で２０分乾燥させ、６００℃で１時間焼成し、ハニカム触媒体を得た。ハニカム触媒体における気孔率（Ｂ）（％）、ハニカム触媒体の気孔率（Ｂ）のハニカム構造体の気孔率（Ａ）に対する比の値［気孔率（Ｂ）／気孔率（Ａ）］、および触媒担持量（ｇ／Ｌ）を表１に示す。

実施例１〜６および比較例１〜１２のハニカム構造体およびハニカム触媒体について、［気孔率］、［触媒詰まり］、［ＮＯ_ｘ浄化率］および［圧力損失］の各評価を行った（結果を表１に示す）。各評価の評価方法を以下に示す。

［気孔率（％）］：
ハニカム構造体およびハニカム触媒体における気孔率（％）は、水銀ポロシメーター（水銀圧入法）によって測定した。水銀ポロシメーターとしては、Ｍｉｃｒｏｍｅｒｉｔｉｃｓ社製、商品名：ＡｕｔｏＰｏｒｅＩＩＩ型式９４０５を用いた。

［触媒詰まり］
ハニカム触媒体において、触媒によって目詰まりが生じているセルが１個もない場合には「ＯＫ」（合格）、目詰まりが生じているセルが１個でも存在している場合には「ＮＧ」（不合格）と評価した。

［浄化効率（ＮＯ_Ｘ浄化効率）］
まず、ハニカム触媒体に、ＮＯ_Ｘを含む試験用ガスを流した。その後、このハニカム触媒体から排出された排出ガスのＮＯ_Ｘ量をガス分析計で分析した。

ハニカム触媒体に流入させる試験用ガスの温度２００℃とした。なお、ハニカム触媒体および試験用ガスは、ヒーターにより温度調整した。ヒーターは、赤外線イメージ炉を用いた。試験用ガスは、窒素に、二酸化炭素５体積％、酸素１４体積％、一酸化窒素３５０ｐｐｍ（体積基準）、アンモニア３５０ｐｐｍ（体積基準）および水１０体積％を混合させたガスを用いた。この試験用ガスに関しては、水と、その他のガスを混合した混合ガスとを別々に準備しておき、試験を行う時に配管中でこれらを混合させて用いた。ガス分析計は、「ＨＯＲＩＢＡ社製、ＭＥＸＡ９１００ＥＧＲ」を用いた。また、試験用ガスがハニカム触媒体に流入するときの空間速度は、５００００（時間^−１）とした。

表１中の「ＮＯ_Ｘ浄化率」は、試験用ガスのＮＯ_Ｘ量から、ハニカム触媒体からの排出ガスのＮＯ_Ｘ量を差し引いた値を、試験用ガスのＮＯ_Ｘ量で除算し、１００倍した値である。ＮＯ_Ｘ浄化率が９０％以上である場合には「合格」とし、９０％未満である場合には「不合格」とした。

［圧力損失］
室温（２５℃）条件下において０．５ｍ^３／分の流量でエアーをハニカム触媒体に流通させた。この状態で、エアー流入側の圧力とエアー流出側の圧力との差を測定した。この圧力の差を圧力損失として算出した。評価基準は、圧力損失比が１．１５未満である場合には「ＯＫ」（合格）とし、圧力損失比が１．１５以上である場合には「ＮＧ」（不合格）とした。

実施例１〜６のハニカム触媒体では、触媒詰まりがなく、ＮＯ_Ｘ浄化率が９０％以上、圧力損失が「ＯＫ」（合格）であった。

本発明は、排ガス浄化用のハニカム触媒体として利用できる。

２：（一方の）端面、３：（他方の）端面、４：セル、５：隔壁、７：外周壁、１０：細孔、２０：触媒、１００：ハニカム触媒体、Ｇ：ガス。

Claims

流体の流路となる複数のセルを区画形成し、複数の細孔が形成された多孔質の隔壁を備え、
セル密度が９３〜１８６個／ｃｍ^２であり、
前記隔壁は、ゼオライトを含む触媒が担持量１００〜３００ｇ／Ｌにて担持されているとともに、前記触媒を担持させる前の気孔率（Ａ）が５０％以上でありかつ前記触媒を担持させた状態での気孔率（Ｂ）が前記気孔率（Ａ）の０．３〜０．６倍であるハニカム触媒体。