蜂窝结构体及其制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及用于使用SCR(SelectiveCatalyticReduction，选择性催化还原）系 统对从柴油发动机等中排出的NOx进行净化的蜂窝结构体及其制造方法。
【背景技术】
[0002] 作为对汽车的废气进行净化的系统之一，已知使用氨将氮氧化物分解为氮气和水 的SCR系统。作为该SCR系统中的催化剂，已知在钛氧化物上负载有f凡氧化物、鹤氧化物的 材料。另外，为了充分发挥这样的催化剂材料的性能，作为使催化剂体的几何学表面积增加 的设计，已知成形为蜂窝型形状的设计。成形为蜂窝型形状时，通常使用螺杆式挤出成形机 和口模来进行。作为这样的钛氧化物催化剂的蜂窝型成形，例如公开在下述专利文献1中。
[0003]现有技术文献
[0004] 专利文献
[0005] 专利文献1:日本特开2001-239516号公报
【发明内容】
[0006] 发明所要解决的课题
[0007]在将钛氧化物催化剂成形为蜂窝型的情况下，存在以下问题。即，钛氧化物中，用 于汽车废气用途的是被称为锐钛矿型的具有高比表面积的钛氧化物。作为得到该锐钛矿型 二氧化钛的工业性方法，采用硫酸法，但在硫酸法的情况下，存在氧化硫作为杂质残留在钛 氧化物中的问题。并且，在使用这样的残留有氧化硫的钛氧化物进行成形的情况下，成形坯 土中的水分与氧化硫反应而生成硫酸，由于该硫酸而使成形机的螺杆、口模等的金属腐蚀。 因此，需要进行更换等维护，在制造成本、制造效率的方面存在问题。特别是在钛氧化物的 制造中，残留氧化硫与比表面积存在悖反的关系，要得到比表面积高的钛氧化物时，氧化硫 无法充分除去而残留，在材料制造时难以将氧化硫完全除去。因此，为了防止成形机的金属 的腐蚀，需要采取除去氧化硫以外的方法。
[0008]另外，由于成形机的金属的腐蚀，有时还会给成形的蜂窝结构体带来附着有腐蚀 的金属等不良影响。
[0009] 本发明鉴于上述现有问题而完成，其目的在于提供在使用通过硫酸法合成的钛氧 化物成形为蜂窝形状的情况下能够防止成形机、口模的金属的腐蚀的蜂窝结构体及其制造 方法。
[0010] 用于解决课题的手段
[0011] 解决上述课题的本发明如下。
[0012] (1) 一种蜂窝结构体，其至少含有钛氧化物和无机粘结剂，并且具备沿长度方向从 一个端面延伸至另一个端面的2个以上的孔室被孔道壁划分开的形状的蜂窝单元，所述蜂 窝结构体的特征在于，
[0013] 该蜂窝结构体是将复合材料成形为所述形状并进行煅烧而形成，所述复合材料为 至少将通过硫酸法合成的钛氧化物、无机粘结剂和碱性材料混合、混炼而得到的pH为5以 上的复合材料。
[0014] (2)根据上述（1)所述的蜂窝结构体，其特征在于，所述碱性材料为含有沸点为 500°C以下的碱性物质的溶液。
[0015] (3)根据上述⑴或⑵所述的蜂窝结构体，其特征在于，所述碱性材料为含有选 自二乙醇胺、单乙醇胺、二甲氨基乙醇和氨水中的一种以上、或者选自二乙醇胺、单乙醇胺 和二甲氨基乙醇中的一种以上的溶液。
[0016] (4)根据上述（1)或（2)所述的蜂窝结构体，其特征在于，所述混炼物还含有钒原 料。
[0017] (5)根据上述（1)~（4)中任一项所述的蜂窝结构体，其特征在于，所述钒原料为 偏隹凡酸按。
[0018] (6)根据上述（1)~（5)中任一项所述的蜂窝结构体，其特征在于，所述无机粘结 剂为选自由氧化铝溶胶、硅溶胶、二氧化钛溶胶、水玻璃、海泡石、凹凸棒石膨润土和勃姆石 组成的组中的一种以上所含的固体成分。
[0019] (7)根据上述（1)~（6)中任一项所述的蜂窝结构体，其特征在于，所述混炼物还 含有选自由无机纤维、鳞片状物质、四角状物质和三维针状物质组成的组中的一种以上。
[0020] (8)根据上述（7)所述的蜂窝结构体，其特征在于，
[0021] 所述无机纤维为选自由氧化铝、二氧化硅、碳化硅、硅铝、玻璃、硅灰石、钛酸钾和 硼酸铝组成的组中的一种以上，
[0022] 所述鳞片状物质为选自由玻璃、白云母、氧化铝和二氧化硅组成的组中的一种以 上，
[0023] 所述四角状物质为氧化锌，
[0024] 所述三维针状物质为选自由氧化铝、二氧化硅、碳化硅、硅铝、玻璃、硅灰石、钛酸 钾、硼酸铝和勃姆石组成的组中的一种以上。
[0025] (9)-种蜂窝结构体的制造方法，所述蜂窝结构体至少含有钛氧化物和无机粘结 剂，并且具备沿长度方向从一个端面延伸至另一个端面的2个以上的孔室被孔道壁划分开 的形状，该制造方法的特征在于，其包括：
[0026] 至少将通过硫酸法合成的钛氧化物、无机粘结剂和碱性材料混合、混炼而得到pH 为5以上的复合材料的工序；
[0027] 得到将所述复合材料成形为所述形状的成形体的工序；和
[0028] 将所述成形体进行煅烧的工序。
[0029] (10)根据上述（9)所述的蜂窝结构体的制造方法，其特征在于，所述碱性材料为 含有沸点为500°C以下的碱性物质的溶液。
[0030] (11)根据上述（9)或（10)所述的蜂窝结构体的制造方法，其特征在于，所述碱性 材料为含有选自二乙醇胺、单乙醇胺、二甲氨基乙醇和氨水中的一种以上、或者选自二乙醇 胺、单乙醇胺和二甲氨基乙醇中的一种以上的溶液。
[0031] 发明的效果
[0032] 根据本发明，能够提供在使用通过硫酸法合成的钛氧化物成形为蜂窝形状的情况 下能够防止成形机、口模的金属的腐蚀的蜂窝结构体及其制造方法。因此，能够确保连续的 成形性，能够飞跃性地提高生产率。
【附图说明】
[0033] 图1为铁与铬的合金的电位-pH图。
[0034] 图2 (A)为SUS304的电位-pH图，图2 (B)为DPS450R(大同特殊钢株式会社制造 的合金）的电位-pH图。
[0035] 图3为表示本发明的蜂窝结构体的一例的立体图。
[0036]图4为表示具有本发明的蜂窝结构体的废气净化装置的一例的截面图。
[0037] 图5为表示本发明的蜂窝结构体的另一例的立体图。
[0038] 图6为表示构成图5的蜂窝结构体的蜂窝单元的立体图。
【具体实施方式】
[0039] 本发明的蜂窝结构体为至少含有钛氧化物和无机粘结剂、并且具备沿长度方向从 一个端面延伸至另一个端面的2个以上的孔室被孔道壁划分开的形状的蜂窝单元的蜂窝 结构体，上述蜂窝结构体的特征在于，将复合材料成形为上述形状并进行煅烧而形成，上述 复合材料为将至少通过硫酸法合成的钛氧化物、无机粘结剂和碱性材料混合、混