專利名稱：：廢氣凈化催化劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種廢氣凈化催化劑，它能夠從低溫范圍起凈化包含在柴油廢氣等之中而且主要含碳的粒子材料(以下稱為"PM，，)。本發(fā)明的廢氣凈化催化劑作為用于凈化柴油機(jī)廢氣的催化劑特別有用，因?yàn)樗粌H能夠凈化PM，而且能夠凈化HC、CO或NOx。2.相關(guān)技術(shù)的說明談到柴油機(jī)，依靠嚴(yán)格的廢氣法規(guī)以及應(yīng)付這些法規(guī)的技術(shù)進(jìn)步，已經(jīng)使廢氣中所含有害成分的量顯著減少。另一方面，^!到柴油機(jī)，由于柴油機(jī)與眾不同的情況，即有害成分以PM形式(碳粒子，硫基粒子例如硫酸鹽粒子，高分子烴粒子(可溶性有機(jī)級分(SOF))等)排放，與汽油才幾相比難以凈化廢氣。直到現(xiàn)在所開發(fā)出的用于柴油機(jī)的已知廢氣凈化器主要分成捕集式(壁流結(jié)構(gòu))和敞開式(直流結(jié)構(gòu))。對于捕集式廢氣凈化器，已知由陶瓷制成的堵塞蜂窩結(jié)構(gòu)(柴油PM過濾器(以下稱為"DPF"))。例如，已知包括陶瓷蜂窩結(jié)構(gòu)的DPF，該結(jié)構(gòu)具有交替地在其交錯(cuò)圖案形式的開口的相對末端堵塞的單元。該DPF包含各自在廢氣下游側(cè)堵塞的進(jìn)氣單元，各自相鄰該進(jìn)氣單元設(shè)置并且在廢氣上游側(cè)堵塞的出氣單元，和將進(jìn)氣單元和出氣單元相互隔開的單元隔斷壁。在該DPF中，通過捕獲PM的該單元隔斷壁上的孔過濾廢氣，以便抑制PM排放。然而，在上述DPF中，由于PM的累積而出現(xiàn)壓力損失的增力口。結(jié)果，通過用某一手段定期除去累積的PM使DPF再生是必要的。根據(jù)常規(guī)技術(shù)，當(dāng)出現(xiàn)上述壓力損失增加時(shí)，可以通過用熱的廢氣流使累積的PM燃燒來再生DPF。然而，在這種情況下，增加量的累積PM會造成該燃燒過禾呈期間溫度的升高。為此，可能使DPF熔化和破壞，或者可能由于熱應(yīng)力而破裂。因此，近來開發(fā)出過濾器催化劑。例如，日本專利公布No.7-106290公開一種過濾器催化劑，該過濾器催化劑包含由氧化鋁等制成并且形成于DPF單元隔斷壁的表面上的涂層，而且將催化金屬例如鉑(Pt)負(fù)載在該涂層上。用該過濾器催化劑，按照該催化金屬的催化反應(yīng)使捕獲的PM氧化和燃燒。由于使PM與其捕獲同時(shí)地或與^目繼地燃燒，可以連續(xù)再生該過濾器催化劑。在相對低溫下進(jìn)行催化反應(yīng)。另外，對少量的捕獲PM進(jìn)行燃燒。結(jié)果，對過濾器催化劑施加的熱應(yīng)力低。因此，具有防止過濾器催化劑破損的優(yōu)點(diǎn)。曰本專利申請公布No.9-094434也公開一種過濾器催化劑，其中負(fù)載催化金屬的涂層不僅在單元隔斷壁上形成，而且在單元隔斷壁的孔上形成。由于催化金屬也負(fù)載在單元隔斷壁的孔中，該催化金屬可能接觸PM。被孔捕獲的PM也能被氧化和燃燒。曰本專利申請公布No.2003-049627或日本專利申請公布No.2003-049631也公開了連同貴金屬一起將堿金屬或堿土金屬負(fù)載在過濾器催化劑的涂層上。該堿金屬或堿土金屬在廢氣中形成硝酸鹽或疏酸鹽。當(dāng)硝酸鹽或;5克酸鹽分解時(shí)，放出活性氧。用該活性氧，可以氧化PM。因此，可以有效氧化PM而且因此有效凈化廢氣。然而，包含負(fù)載堿金屬或堿土金屬連同貴金屬的涂層的過濾器催化劑也具有在大約400。C或以下的一般操作范圍內(nèi)不能顯示有效PM氧化性能的問題。發(fā)明概述考慮到上述問題而完成本發(fā)明，并且本發(fā)明的一個(gè)方面是提供即使在300。C或以下的低溫范圍內(nèi)也能夠氧化PM以及提高PM氧化性能的廢氣凈化催化劑。在一方面中，本發(fā)明提供一種廢氣凈化催化劑，其包含具有壁流結(jié)構(gòu)的過濾器基質(zhì)，所述過濾器基質(zhì)包括各自在廢氣下游側(cè)堵塞的進(jìn)氣單元，各自相鄰所述進(jìn)氣單元設(shè)置并且在廢氣上游側(cè)堵塞的出氣單元，和將所述進(jìn)氣單元和出氣單元相互隔開并且具有多個(gè)孔的多孔單元隔斷壁；和形成于所述單元隔斷壁上的催化劑床，其中所述催化劑床含有多孔氧化物、負(fù)載于所述多孔氧化物上的貴金屬、和對于每1L所述過濾器基質(zhì)以0.6mol或更多的量負(fù)載于所述多孔氧化物上的堿金屬，而且所述催化劑床使主要含碳并且被所述過濾器基質(zhì)捕獲的粒子材料(PM)從300。C或以下的低溫開始的范圍內(nèi)被氧化。所述催化劑可以進(jìn)一步包含形成于所述過濾器基質(zhì)與所述催化劑床之間并且由能與所M金屬反應(yīng)的氧化物制成的保護(hù)層。附圖簡要說明從連同附圖一起給出的下列優(yōu)選實(shí)施方案的說明中，本發(fā)明上述的以及其它的目的和特征會變得明顯，其中圖1是顯示本發(fā)明一種示例性實(shí)施方案的廢氣凈化催化劑結(jié)構(gòu)的說明圖2是描繪PM氧化起始溫度和PM氧化峰值溫度的圖3是描繪溫度與壓差之間關(guān)系的圖4是描繪鉀負(fù)載量與PM氧化起始溫度之間關(guān)系的圖；和圖5是顯示本發(fā)明另一示例性實(shí)施方案的廢氣凈化催化劑結(jié)構(gòu)的說明圖。優(yōu)選實(shí)施方案的詳述現(xiàn)在將參照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的多種實(shí)施方案。本發(fā)明提供一種廢氣凈化催化劑，其包含過濾器基質(zhì)和形成于該過濾器基質(zhì)的單元隔斷壁上的催化劑床。所述過濾器基質(zhì)具有類似于常規(guī)DPF的壁流結(jié)構(gòu)，其包括各自在廢氣下游側(cè)堵塞的進(jìn)氣單元，各自相鄰所述進(jìn)氣單元設(shè)置并且在廢氣上游側(cè)堵塞的出氣單元，和將所述進(jìn)氣單元和出氣單元相互隔開并且具有多個(gè)孔的多孔單元隔斷壁。該過濾器基質(zhì)可以由金屬泡沫材料或耐熱無紡織物形成。該過濾器基質(zhì)也可以由耐熱陶資例如堇青石或碳化硅制成。例如，在由耐熱陶資制成過濾器基質(zhì)的情況下，制備包含堇青石粉末作為其主要組分的含粘土淤漿。將制得的淤漿通過擠出成型，然后進(jìn)行煅燒。代替堇青石粉末，可以制備具有與堇青石相同組成的氧化鋁粉末、氧化鎂粉末和氧化硅粉末的混合物。將過濾器基質(zhì)一端的單元開口以交錯(cuò)圖案的形式分別由具有與單元開口相似形狀的含粘土淤漿堵塞。另外，將各自與一個(gè)堵塞單元鄰接設(shè)置的單元的開口在過濾器基質(zhì)的另一端堵塞。此后，用煅燒等將堵塞材料固定。如此，可以制成具有蜂窩結(jié)構(gòu)的過濾器基質(zhì)。該進(jìn)氣單元和出氣單元的才黃截面形狀可以是三角形、正方形、六邊形、圓形等等。當(dāng)然，它們不限于上述形狀。所述單元隔斷壁具有容許廢氣穿過的多孔結(jié)構(gòu)。為了在單元隔斷壁中形成孔，將可燃粉末例如碳粉末、木粉、淀粉或樹脂粉末與淤漿混合在一起。由于該可燃粉末在煅燒過程中燃燒，在單元隔斷壁中形成孔。可以通過調(diào)整可燃粉末的尺寸和含量來控制孔的直徑和體積。進(jìn)氣單元和出氣單元通過這些孔相互連通。因此，盡管在孔中捕獲到PM，但是氣體能夠經(jīng)由這些孔從進(jìn)氣單元流動(dòng)至出氣單元。優(yōu)選地，單元隔斷壁具有40%-70%的孔隙度。另外，這些孔優(yōu)選具有1(Him-40nm的平均直徑。在單元隔斷壁具有上述孔隙度和平均孔徑的情況下，即使當(dāng)形成的催化劑床為100g/L-200g/L時(shí)也可以抑制壓力損失的增加。另外可以抑制強(qiáng)度的降低。因此，可以更有效地實(shí)現(xiàn)PM的捕獲。在本發(fā)明的廢氣凈化催化劑中，在過濾器基質(zhì)的單元隔斷壁上提供催化劑床。盡管可以僅在該單元隔斷壁的表面上形成催化劑床，但是優(yōu)選還在單元隔斷壁中的孔表面上形成催化劑床。該催化劑床含有多孔氧化物、負(fù)載在該多孔氧化物上的貴金屬和負(fù)載在該多孔氧化物上的堿金屬。所述多孔氧化物可以包括常規(guī)用作催化劑載體的氧化鋁、氧化鋯、二氧化鈦、二氧化硅或二氧化鈰，或至少兩種催化劑載體的復(fù)合氧化物或混合物。這些材料之中，優(yōu)選具有大的比表面積的？氧化鋁。負(fù)載在多孔氧化物上的貴金屬可以選自Pt、Pd、Rh、Ir、Ru等。這些元素之中，優(yōu)選選擇Pt，它顯示出對PM的高氧化活性。優(yōu)選地，貴金屬的負(fù)載量對于每1L過濾器基質(zhì)為0.1g-5g。當(dāng)貴金屬的負(fù)載量少于上述范圍時(shí)，它由于過低的活性而是不實(shí)用的。另一方面，當(dāng)貴金屬的負(fù)載量多于上述范圍時(shí)，顯示出飽和的活性，并且使成本增加。可以使用含有溶解于其中的貴金屬硝酸鹽的溶液，通過吸附負(fù)載法、浸漬負(fù)載法等實(shí)現(xiàn)貴金屬的負(fù)載。對于負(fù)栽在多孔氧化物上的堿金屬，可以使用Na、K、Li、Cs等。這些元素之中，優(yōu)選K,它顯示出對PM特別高的氧化活性。優(yōu)選地，堿金屬的負(fù)載量對于每1L過濾器基質(zhì)為0.6mol或更多。當(dāng)堿金屬的負(fù)載量少于上述范圍時(shí)，難以在300。C或以下的溫度啟動(dòng)PM的氧化。盡管堿金屬的負(fù)載量沒有具體上限，但是優(yōu)選堿金屬的負(fù)載量具有的上限對于每1L過濾器基質(zhì)為約2mo1,以便凈化車輛廢氣。當(dāng)堿金屬的負(fù)載量超過該上限時(shí)，出現(xiàn)貴金屬活性的降低，由此使能夠凈化HC、CO、NOx等的性能劣化。除了所述貴金屬和堿金屬之外，可以使過渡金屬、典型金屬、堿土金屬、稀土元素等在不會對凈化性能產(chǎn)生不利影響的范圍內(nèi)負(fù)載在催化劑床中。如下所述形成所述催化劑床制備多孔氧化物粉末與粘結(jié)劑成分例如氧化鋁溶膠和水的淤漿，施涂該淤漿至單元隔斷壁上，并且:IR燒該施涂的淤漿，由此形成涂層。在這種情況下，優(yōu)選在該涂層上負(fù)載所述貴金屬和堿金屬。作為選擇，可以用通過預(yù)先將貴金屬負(fù)載在多孔氧化物粉末上所制成的催化劑粉末來制備淤漿。在這種情況下，可以在用制得的淤漿形成催化劑床之后進(jìn)行堿金屬的負(fù)載?？梢杂靡话愕慕n法實(shí)現(xiàn)淤漿對單元隔斷壁的施涂。然而，在通過鼓風(fēng)或抽氣在該單元隔斷壁的孔中強(qiáng)行填充淤漿時(shí)，優(yōu)選除去填充在孔中的過剩淤漿。在這種情況下，所述涂層或催化劑床的形成量對于每1L過濾器基質(zhì)優(yōu)選為30g-200g。當(dāng)該涂層或催化劑床的形成量少于30g/L時(shí)，不可能防止貴金屬持久性的降低。另一方面，超過200g/L的該涂層或催化劑床的形成量由于過高的壓力損失而是不實(shí)用的。優(yōu)選地，在過濾器基質(zhì)與催化劑床之間形^由能與所M金屬反應(yīng)的氧化物制成的保護(hù)層。該保護(hù)層用于抑制負(fù)載在催化劑床中的堿金屬在高溫氣氛下向過濾器基質(zhì)遷移，并且因此抑制過濾器基質(zhì)強(qiáng)度的降低。它還可以抑制由堿金屬向過濾器基質(zhì)的遷移所造成的催化劑床中堿金屬濃度的降低。因此，可以抑制PM氧化活性的降低。能與堿金屬反應(yīng)的氧化物的實(shí)例可以是Ti02、Si02、A1203、B203、P20s等。優(yōu)選地，保護(hù)層的形成量對應(yīng)于0.001nm-5jim的厚度或者對于每1L過濾器基質(zhì)為lg-50g。當(dāng)保護(hù)層的形成量少于上述范圍時(shí)，難以抑制堿金屬向過濾器基質(zhì)的遷移。另一方面，超過上述范圍的^f呆護(hù)層的形成量由于壓力損失的過度增加而是不實(shí)用的。也就是說，在本發(fā)明的廢氣凈化催化劑中，堿金屬的負(fù)載量對于每1L過濾器基質(zhì)為0.6mol或更多。由于如上所述負(fù)載有大量的堿金屬，所以可以使得堿金屬接觸到PM的可能性提高。另外，使能夠氧化PM的溫度降低，從而能夠在300。C或以下的低溫氧化PM。因此，本發(fā)明的廢氣凈化催化劑能夠從低于300。C的低溫范圍起通過氧化來凈化PM，以至于可以顯著提高PM氧化性能。結(jié)果，抑制了PM的累積，從而抑制壓力損失的增加。因此，可以穩(wěn)定地實(shí)現(xiàn)PM凈化用催化劑的連續(xù)再生，從而可以防止缺陷例如由強(qiáng)制再生造成的裂紋。在如上所述在過濾器基質(zhì)與催化劑床之間形成由能與堿金屬反應(yīng)的氧化物制成的保護(hù)層的情況下，可以通過該保護(hù)層抑制堿金屬向過濾器基質(zhì)遷移。因此，可以抑制因堿金屬與堇青石反應(yīng)的過濾器基質(zhì)強(qiáng)度的降低。由于抑制因該反應(yīng)的堿金屬消耗，還可以抑制PM氧化性能的降低。實(shí)施例(實(shí)施例1)圖l顯示本實(shí)施例的廢氣凈化催化劑。該催化劑包含過濾器基質(zhì)l,其包括各自在廢氣下游側(cè)堵塞的進(jìn)氣單元IO，各自與進(jìn)氣單元鄰接i殳置并且在廢氣上游側(cè)堵塞的出氣單元11，和將進(jìn)氣單元10與出氣單元11相互隔開的多孔單元隔斷壁12;以及在單元隔斷壁12的表面上和在單元隔斷壁12中所形成的孔表面上形成的催化劑床2。對于過濾器基質(zhì)l，使用市售的由堇青石制成的DPF。該DPF具有試樣尺寸(35cc,30mm(直徑)x50mm(長))，以及單元隔斷壁12上的孔隙度為60%-67%,孔體積為0.58cc/g-0.65cc/g,和平均孔徑為25jim-35nm。催化劑床2結(jié)構(gòu)的詳細(xì)說明將會通過催化劑床2制造方法的說明來給出。通過將預(yù)先用"入1203粉末(比表面積220m2/g)負(fù)載Pt的催化劑粉末與氧化鋁溶膠和離子交換水混合來制備淤漿，使得該混合物具有100cps或更小的粘度。研磨所制得的淤漿以使得其固體顆粒具有l(wèi)nm或更小的平均直徑。此后，將過濾器基質(zhì)1浸入該淤漿中，以使淤漿引入單元中。然后在已經(jīng)將過濾器基質(zhì)1向上從淤漿中取出的狀態(tài)下，從過濾器基質(zhì)1與浸沒端相對的一端抽吸淤漿，從而從過濾器基質(zhì)1中除去過剩的淤漿。在經(jīng)由通風(fēng)干燥之后，將過濾器基質(zhì)1在500'C煅燒3小時(shí)。進(jìn)行該過程兩次，以4更調(diào)整涂層的形成以至于在進(jìn)氣單元10和出氣單元11上分別以基本上相同的量形成該涂層。涂層的形成量對于每1L過濾器基質(zhì)1為150g。在進(jìn)氣單元10和出氣單元11的表面上以及在孔表面上形成涂層。涂層的Pt負(fù)載量為3g/L。為了以0.6mol/L的量在涂層中負(fù)載Li，接著將一定量的具有一定濃度的乙酸鋰水溶液浸漬到涂層中。干燥之后，將涂層在300'C煅燒3小時(shí)。因此，完全形成負(fù)載Pt和Li的涂層2。(比較例1)除了Li的負(fù)載量為0.3mol7L之外，用與實(shí)施例l相同的方法制備比較例1的廢氣凈化催化劑。(實(shí)施例2)除了用乙酸鉀水溶液代替乙酸鋰水溶液并且K在涂層中的負(fù)載量為0.6mol/L之外，用與實(shí)施例1相同的方法制備實(shí)施例2的廢氣凈化催化劑。(實(shí)施例3)除了用乙酸鉀水溶液代替乙酸鋰水溶液并且K在涂層中的負(fù)載量為1.5mol/L之外，用與實(shí)施例1相同的方法制備實(shí)施例3的廢氣凈化催化劑。(比較例2)除了用乙酸鉀水溶液代替乙酸鋰水溶液并且K在涂層中的負(fù)載量為0.3mol/L之夕卜，用與實(shí)施例l相同的方法制備比較例2的廢氣凈化催化劑。(比較例3)除了沒有負(fù)載堿金屬之外，用與實(shí)施例1相同的方法制備比較例3的廢氣凈化催化劑。(比較例4)除了用乙酸鋇水溶液代替乙酸鋰水溶液并且Ba在涂層中的負(fù)載量為0.3mol/L之夕卜，用與實(shí)施例l相同的方法制備比較例4的廢氣凈化催化劑。<試驗(yàn)例1>將上迷催化劑各自安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)臺的排氣系統(tǒng)中，該臺上裝有柴油機(jī)(排量2，000cc)。為了PM附著至各催化劑上，使柴油機(jī)在2，000rpm的發(fā)動(dòng)機(jī)RPM、3.0kg的扭矩和250°C的廢氣溫度的條件下運(yùn)行2小時(shí)。將各個(gè)PM附著的催化劑裝入評價(jià)裝置中，然后在下述條件下以10。C/min的速率從室溫進(jìn)行升溫至600。C:由10%02、500ppmNO和余量的N2組成的模型氣體以0.03m3/min的流速流經(jīng)催化劑。連續(xù)測量該升溫過程中每一催化劑排放的氣體中C02的濃度。基于該測量結(jié)果，將開始排放C02時(shí)的溫度記錄為PM氧化起始溫度，并且將測得的C02濃度具有峰值時(shí)的溫度記錄為PM氧化峰值溫度。圖2描繪出記錄的結(jié)果。<試驗(yàn)例2>對于實(shí)施例2和3和比較例2的各個(gè)催化劑，連續(xù)測定該升溫過程中引入催化劑的氣體與從催化劑排放的氣體之間的壓差。圖3描繪出測得的結(jié)果。<評價(jià)>參照圖2，可以看出Li或K負(fù)載量為0.6mol/L的實(shí)施例的催化劑與比較例1和2的催化劑相比，顯示低的PM氧化起始溫度和低的PM氧化峰值溫度。也就是說，可以清楚地看到實(shí)施例的催化劑能夠從低溫范圍起氧化PM，并且在低溫范圍內(nèi)顯示出高的PM氧化活性。還可以看出與0.6g/L相比，K的負(fù)載量優(yōu)選為1.5g/L，因?yàn)閷?shí)施例3的催化劑顯示出比實(shí)施例2更低的溫度。另外，可以看出K比Li更優(yōu)選，因?yàn)閷?shí)施例2的催化劑顯示出比實(shí)施例1更低的溫度。另一方面，可以看出比較例4中代表堿土金屬的Ba在負(fù)載狀態(tài)下沒有獲得效果。如圖3所示，在實(shí)施例2的催化劑中，其得到提高的壓差在300。C左右略有降低，又再增大，然后在400。C左右極大地降低。在實(shí)施例3的催化劑中，其得到提高的壓差在280。C左右極大地降低。然而，在比較例2的催化劑中，其壓差在300。C左右仍然顯示增大，而且在400。C左右開始顯示出降低。也就是說，實(shí)施例2的催化劑目前在300。C左右的壓差降低是由于0.6mol/L的高濃度的K存在。在實(shí)施例3的催化劑中，其中K以1.5mol/L的高濃度負(fù)栽，主要顯示出這種降低。如圖2所示，實(shí)施例2、實(shí)施例3和比較例2之間的效果差異分別與上述行為的差異一致。因此，可以看出以0.6mol/L的量負(fù)栽K是必要的。<試驗(yàn)例3評價(jià)>除了分別具有0mol/L-1.5mol/L范圍內(nèi)的不同K負(fù)載量之外，用與實(shí)施例2相同的方法制備多個(gè)催化劑。對于每個(gè)制得的催化劑，按照上述方法測定PM氧化起始溫度。圖4描繪測得的結(jié)果。參照圖4的曲線，可以看出在0.5mol/L的K負(fù)載量左右存在拐點(diǎn)，而且當(dāng)K負(fù)載量為0.6mol/L或更大時(shí)顯示出300。C或以下的PM氧化起始溫度。(實(shí)施例4)圖5顯示本實(shí)施例的廢氣凈化催化劑。本實(shí)施例的催化劑包含過濾器基質(zhì)l，其包括各自在廢氣下游側(cè)堵塞的進(jìn)氣單元10,各自與進(jìn)氣單元鄰接設(shè)置并且在廢氣上游側(cè)堵塞的出氣單元11，和將進(jìn)氣單元10與出氣單元11相互隔開的多孔單元隔斷壁12;在單元隔斷壁12的表面上和在單元隔斷壁12中所形成的孔表面上形成的保護(hù)層3;以及在保護(hù)層3表面上形成的催化劑床2。除了該催化劑包含保護(hù)層3之外，它與實(shí)施例2的催化劑相同。因此，催化劑床2結(jié)構(gòu)的詳細(xì)說明將會通過催化劑床2制造方法的說明來給出。將過濾器基質(zhì)1浸入其中^:有二氧化硅溶膠的淤漿中，以使淤漿引入單元中。然后在已經(jīng)將過濾器基質(zhì)1向上從淤漿中取出的狀態(tài)下，從過濾器基質(zhì)1與浸沒端相對的一端抽吸淤漿，從而從過濾器基質(zhì)1中除去過剩的淤漿。在經(jīng)由通風(fēng)干燥之后，將過濾器基質(zhì)1在500。C煅燒3小時(shí)。進(jìn)行該過程兩次，以便調(diào)整保護(hù)層的形成，從而在進(jìn)氣單元10和出氣單元11上分別以基本上相同的量形成該保護(hù)層。保護(hù)層的形成量對于每1L過濾器基質(zhì)l為20g(基本上lnm厚度)。此后，用與實(shí)施例2相同的方法形成催化劑床2。(實(shí)施例5)除了用二氧化鈦溶膠代替二氧化硅溶膠之外，用與實(shí)施例4相同的方法形成Ti02制成的保護(hù)層3。此后，用與實(shí)施例2相同的方法形成催化劑床2。(實(shí)施例6)除了用氧化鋁溶膠代替硅溶膠之外，用實(shí)施例4相同的方法形成A1203制成的保護(hù)層3。此后，用實(shí)施例2的相同方法形成催化劑床2。<試驗(yàn)例4評價(jià)>對于實(shí)施例2、4、5和6以及比較例3各自的催化劑，通過在700。C的電爐中保持該催化劑在加熱狀態(tài)下10小時(shí)來進(jìn)行高溫耐久性測試。此后，進(jìn)行上述測試以測定PM氧化起始溫度。對于經(jīng)過高溫耐久性測試的各個(gè)催化劑，通過自動(dòng)記錄器(Autograph)測定過濾器基質(zhì)1的強(qiáng)度?；谠摐y定結(jié)果，當(dāng)顯示出大于2MPa的抗壓強(qiáng)度時(shí)評價(jià)該催化劑為"O",當(dāng)顯示出1.5MPa-2MPa的抗壓強(qiáng)度時(shí)評價(jià)為"△"，或者當(dāng)顯示出小于1.5MPa的抗壓強(qiáng)度時(shí)評價(jià)為"x"。表l顯示評價(jià)結(jié)果。[表1<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>參照表1,可以看出實(shí)施例2的催化劑在高溫耐久性測試之后顯示出基質(zhì)強(qiáng)度的降低。然而，如實(shí)施例4-6那樣，通過形成保護(hù)層可以抑制上述基質(zhì)強(qiáng)度的降低。當(dāng)形成由Si02或Ti02制成的保護(hù)層時(shí)，獲得與沒有負(fù)載K的比較例3相似的結(jié)果。因此，在這種情況下，可以極大地抑制基質(zhì)強(qiáng)度的降低。盡管已經(jīng)關(guān)于優(yōu)選的實(shí)施方案顯示和說明了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域^t術(shù)人員會理解在不背離如下列權(quán)利要求中限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以進(jìn)行各種變化和改進(jìn)。權(quán)利要求1.一種廢氣凈化催化劑，其包含:具有壁流結(jié)構(gòu)的過濾器基質(zhì)，所述過濾器基質(zhì)包括各自在廢氣下游側(cè)堵塞的進(jìn)氣單元，各自相鄰所述進(jìn)氣單元設(shè)置并且在廢氣上游側(cè)堵塞的出氣單元，和將所述進(jìn)氣單元和出氣單元相互隔開并且具有多個(gè)孔的多孔單元隔斷壁；和形成于所述單元隔斷壁上的催化劑床，其中所述催化劑床含有多孔氧化物、負(fù)載于所述多孔氧化物上的貴金屬、和對于每1L所述過濾器基質(zhì)以0.6mol或更多的量負(fù)載于所述多孔氧化物上的堿金屬，其中所述催化劑床使主要含碳并且被所述過濾器基質(zhì)捕獲的粒子材料從300℃或以下的低溫開始的范圍內(nèi)被氧化。2.權(quán)利要求l的廢氣凈化催化劑，其中所述堿金屬的負(fù)載量相對每1L所述過濾器基質(zhì)為2mol或更小。3.權(quán)利要求1的廢氣凈化催化劑，其中所述堿金屬為鐘。4.權(quán)利要求1的廢氣凈化催化劑，其進(jìn)一步包含形成于所述過濾器基質(zhì)與所述催化劑床之間并且由能與所述堿金屬反應(yīng)的氧化物制成的保護(hù)層。5.權(quán)利要求4的廢氣凈化催化劑，其中所述保護(hù)層具有0.001nm-5pm的厚度。全文摘要本發(fā)明公開了一種廢氣凈化催化劑。該催化劑包括具有壁流結(jié)構(gòu)的過濾器基質(zhì)和形成于所述過濾器基質(zhì)的單元隔斷壁上的催化劑床。該催化劑床含有多孔氧化物、負(fù)載于所述多孔氧化物上的貴金屬、和對于每1L所述過濾器基質(zhì)以0.6mol或更多的量負(fù)載于所述多孔氧化物上的堿金屬。由于負(fù)載有大量堿金屬，所以堿金屬易于接觸主要含碳的粒子材料(PM)。因此，可以降低PM的氧化溫度。從而即使在300℃或以下的低溫也可以氧化PM。文檔編號B01D53/94GK101374586SQ20078000327公開日2009年2月25日申請日期2007年1月15日優(yōu)先權(quán)日2006年1月17日發(fā)明者加藤仁志,小倉義次申請人:豐田自動(dòng)車株式會社