(57)【要約】  触媒性能および酸素貯蔵特性（ＯＳＣ）に優れる排ガス浄化用触媒を提供する。本発明の排ガス浄化用触媒は、パイロクロア構造を有するセリア−ジルコニア複合酸化物（Ａ）と、立方晶構造を有するセリア−ジルコニア複合酸化物（Ｂ）と、を含む排ガス浄化用触媒であって、前記セリア−ジルコニア複合酸化物（Ｂ）は前記セリア−ジルコニア複合酸化物（Ａ）の少なくとも一部を複合化することを特徴とする。【特許請求の範囲】
【請求項１】
パイロクロア構造を有するセリア−ジルコニア複合酸化物（Ａ）と、立方晶構造を有するセリア−ジルコニア複合酸化物（Ｂ）と、を含む排ガス浄化用触媒であって、前記セリア−ジルコニア複合酸化物（Ｂ）は前記セリア−ジルコニア複合酸化物（Ａ）の少なくとも一部を複合化することを特徴とする、排ガス浄化用触媒。
【請求項２】
前記セリア−ジルコニア複合酸化物（Ａ）全体がセリア−ジルコニア複合酸化物（Ｂ）で複合化される、請求項１に記載の排ガス浄化用触媒。
【請求項３】
白金、パラジウム、およびロジウムからなる群から選択される少なくとも１種の貴金属をさらに含む、請求項１または２に記載の排ガス浄化用触媒。
【請求項４】
耐火性無機酸化物、ならびに希土類金属（セリウムを除く）、遷移金属（ジルコニウムを除く）およびアルカリ土類金属を含む耐火性無機酸化物からなる群から選択される少なくとも１種をさらに含む、請求項１〜３のいずれか１項に記載の排ガス浄化用触媒。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の排ガス浄化用触媒を、内燃機関から排出される排ガスに曝す工程を含む、排ガス浄化方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排ガス浄化用触媒に関する。特に、本発明は、優れた触媒性能を維持することができる排ガス浄化用触媒に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガソリンエンジンから生じる排ガスを浄化するための触媒としては、窒素酸化物（以下、「ＮＯｘ」とも称する）、一酸化炭素（以下、「ＣＯ」とも称する）、および炭化水素（以下、「ＨＣ」とも称する）を同時に除去する三元触媒が提案されている。すなわち、ＣＯおよびＨＣをＣＯ２に酸化し、また、ＮＯｘをＮ２に還元する機能を併せ持つ触媒である。これらの触媒は、排ガスが酸素過剰状態（酸化雰囲気）のときに触媒自体が酸素を蓄積し、また、排ガスが酸素不足の状態（還元雰囲気）のときに蓄積していた酸素を放出する、酸素貯蔵能（Ｏｘｙｇｅｎ  Ｓｔｏｒａｇｅ  Ｃａｐａｃｉｔｙ；以下、「ＯＳＣ」とも称する）を有するものが多い。このようなＯＳＣを有する助触媒成分を酸素貯蔵材（以下、「ＯＳＣ材」とも称する）といい、これにより、酸素不足状態であってもＣＯおよびＨＣを効率的にＣＯ２に酸化することができる。ＯＳＣ材としては、酸化セリウム（ＣｅＯ２）やセリア−ジルコニア複合酸化物（ＣｅＯ２−ＺｒＯ２複合酸化物）が知られている。酸化セリウムおよびセリア−ジルコニア複合酸化物中のセリウム（Ｃｅ）の酸化還元反応により、酸素の吸放出が起こり、これらはＯＳＣ性能が優れていることが知られている。【０００３】
セリア−ジルコニア複合酸化物（ＣｅＯ２−ＺｒＯ２複合酸化物）には、パイロクロア構造を有するセリア−ジルコニア複合酸化物（Ａ）（以下、単に「セリア−ジルコニア複合酸化物（Ａ）」とも称する）と、立方晶（蛍石型）構造を有するセリア−ジルコニア複合酸化物（Ｂ）（以下、単に「セリア−ジルコニア複合酸化物（Ｂ）」とも称する）、単斜晶構造を有するセリア−ジルコニア複合酸化物（Ｃ）、正方晶構造を有するセリア−ジルコニア複合酸化物（Ｄ）などがある。これらのうち、セリア−ジルコニア複合酸化物（Ａ）は、そのパイロクロア構造により、多くの酸素を吸放出できる能力がある（特許文献１）。一方、セリア−ジルコニア複合酸化物（Ｂ）は、その立方晶（蛍石型）構造により、パイロクロア構造を有するセリア−ジルコニア複合酸化物（Ａ）に比べると、酸素をすばやく吸放出できるという特性を有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２３１９５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、セリア−ジルコニア複合酸化物（Ａ）を用いても、酸素吸放出速度、特に放出速度が遅いために、雰囲気変動の激しい排ガス条件下では、浄化性能が低い。また、セリア−ジルコニア複合酸化物（Ｂ）を用いても、酸素吸放出量が少ないために、同様に雰囲気変動の激しい排ガス条件下では、十分な浄化性能を得ることはできない。加えて、ただ単にセリア−ジルコニア複合酸化物（Ａ）とセリア−ジルコニア複合酸化物（Ｂ）を混合して用いるだけでは、両者のメリットは現れなかった。【０００６】
したがって、本発明は、上記事情を鑑みてなされたものであり、触媒性能および酸素貯蔵能（ＯＳＣ）に優れる排ガス浄化用触媒を提供することを目的とする。【０００７】
本発明の他の目的は、高温の排ガスに曝された後であっても触媒性能および酸素吸放出特性に優れる排ガス浄化用触媒を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、上記の問題を解決すべく、鋭意研究を行った結果、ＯＳＣ材としてパイロクロア構造と立方晶（蛍石型）構造を複合化させたセリア−ジルコニア複合酸化物を使用することによって、優れた触媒性能および酸素貯蔵能（ＯＳＣ）を有する触媒が得られることを見出し、本発明を完成させた。【０００９】
すなわち、本発明は、パイロクロア構造を有するセリア−ジルコニア複合酸化物（Ａ）と、立方晶構造を有するセリア−ジルコニア複合酸化物（Ｂ）と、を含む排ガス浄化用触媒であって、前記セリア−ジルコニア複合酸化物（Ｂ）は前記セリア−ジルコニア複合酸化物（Ａ）の少なくとも一部を複合化することを特徴とする、排ガス浄化用触媒を提供する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の排ガス浄化用触媒は、触媒性能および酸素貯蔵特性（ＯＳＣ）に優れる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係る触媒の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の排ガス浄化用触媒（以下、単に「本発明の触媒」とも称する）は、パイロクロア構造を有するセリア−ジルコニア複合酸化物（Ａ）（以下、単に「セリア−ジルコニア複合酸化物（Ａ）」とも称する）と、前記セリア−ジルコニア複合酸化物（Ａ）の少なくとも一部を複合化する、立方晶（蛍石型）構造を有するセリア−ジルコニア複合酸化物（Ｂ）（以下、単に「セリア−ジルコニア複合酸化物（Ｂ）」とも称する）と、を含む。本明細書において、「複合化」とは、セリア−ジルコニア複合酸化物（Ａ）とセリア−ジルコニア複合酸化物（Ｂ）と、セリア−ジルコニア複合酸化物（Ａ）及びセリア−ジルコニア複合酸化物（Ｂ）に含まれる以外の元素と、が混合されたときに、セリア−ジルコニア複合酸化物（Ａ）及びセリア−ジルコニア複合酸化物（Ｂ）の接触面において、セリア−ジルコニア複合酸化物（Ａ）またはセリア−ジルコニア複合酸化物（Ｂ）に含まれる元素以外の元素が存在せずにセリア−ジルコニア複合酸化物（Ａ）とセリア−ジルコニア複合酸化物（Ｂ）とが接触している状態を指す。
【００１３】
セリア−ジルコニア複合酸化物（Ａ）の少なくとも一部をセリア−ジルコニア複合酸化物（Ｂ）が複合化する構造をとることによって、優れた酸素貯蔵特性（即ち、優れた酸素貯蔵能および高い酸素吸放出速度）が達成できる。ゆえに、本発明の触媒は優れた触媒性能を発揮することができる。
【００１４】
ここで、上記効果が達成できる理由は不明であるが、以下のように推察できる。なお、本発明は、下記推察によって限定されるものではない。すなわち、セリア−ジルコニア複合酸化物（Ａ）は、そのパイロクロア構造により、多くの酸素を吸放出できる能力はあるものの、酸素の吸放出速度、特に放出速度が遅いという特性を有する。一方、セリア−ジルコニア複合酸化物（Ｂ）は、その立方晶（蛍石型）構造により、酸素をすばやく吸放出できるものの、パイロクロア構造を有するセリア−ジルコニア複合酸化物（Ａ）に比べると酸素の吸放出量が少ないという特性を有する。
【００１５】
このため、本発明に係る触媒が酸素を吸収する際には、まず、セリア−ジルコニア複合酸化物（Ｂ）は、その立方晶（蛍石型）構造により、酸素をすばやく吸収する。この時、セリア−ジルコニア複合酸化物（Ｂ）はＣｅ３＋→Ｃｅ４＋となり、Ｃｅ３＋として存在しているセリア−ジルコニア複合酸化物（Ａ）とセリア−ジルコニア複合酸化物（Ｂ）の間で酸素の濃度勾配が生じる。セリア−ジルコニア複合酸化物（Ｂ）はセリア−ジルコニア複合酸化物（Ａ）と複合化されているため、吸収された酸素はセリア−ジルコニア複合酸化物（Ｂ）に接触して存在するパイロクロア構造を持つセリア−ジルコニア複合酸化物（Ａ）に移動し吸収される。この際、セリア−ジルコニア複合酸化物（Ａ）は、そのパイロクロア構造により、多くの酸素を貯蔵できる。ゆえに、本発明の触媒は、セリア−ジルコニア複合酸化物（Ｂ）による高い酸素の吸収速度およびセリア−ジルコニア複合酸化物（Ａ）による高い酸素の貯蔵能により、それぞれが単独で存在するよりも、すばやくかつ多量の酸素を吸収・貯蔵することができる。すなわち、本発明の触媒は、優れた酸素貯蔵能（ＯＳＣ）を発揮するＯＳＣ材としても機能できる。逆に、本発明に係る触媒が酸素を放出する際には、まず、セリア−ジルコニア複合酸化物（Ａ）に接触して存在するセリア−ジルコニア複合酸化物（Ｂ）が、その立方晶（蛍石型）構造により、酸素をすばやく放出する。この放出に伴い、セリア−ジルコニア複合酸化物（Ｂ）はＣｅ４＋→Ｃｅ３＋となり、Ｃｅ４＋として存在しているセリア−ジルコニア複合酸化物（Ａ）とセリア−ジルコニア複合酸化物（Ｂ）の間で酸素の濃度勾配が生じる。セリア−ジルコニア複合酸化物（Ｂ）では酸素が欠乏するため、接触して存在するセリア−ジルコニア複合酸化物（Ａ）から酸素を受け取る。この際、セリア−ジルコニア複合酸化物（Ａ）は、そのパイロクロア構造により、優れた酸素貯蔵能を有する（多量に酸素を貯蔵できる）。このゆえに、本発明の触媒は、セリア−ジルコニア複合酸化物（Ｂ）による高い酸素の放出速度およびセリア−ジルコニア複合酸化物（Ａ）による高い酸素の貯蔵能により、それぞれが単独で存在するよりも、速い速度でかつ多量の酸素を放出することができる。
【００１６】
したがって、本発明の触媒は、全体として、より多くの酸素をすばやく吸収・放出でき、優れた触媒性能を発揮できる。
【００１７】
本発明の触媒１は、図１に示されるように、パイロクロア構造を有するセリア−ジルコニア複合酸化物（Ａ）２、および当該セリア−ジルコニア複合酸化物（Ａ）２の周囲の少なくとも一部を複合化する立方晶（蛍石型）構造を有するセリア−ジルコニア複合酸化物（Ｂ）３を含む。
【００１８】
ここで、セリア−ジルコニア複合酸化物（Ｂ）３によるセリア−ジルコニア複合酸化物（Ａ）２の複合化形態は、セリア−ジルコニア複合酸化物（Ａ）２の少なくとも一部がセリア−ジルコニア複合酸化物（Ｂ）３と複合化されればよく、好ましくはセリア−ジルコニア複合酸化物（Ｂ）３で被覆される。より具体的には、図１Ａに示されるように、セリア−ジルコニア複合酸化物（Ａ）２全体がセリア−ジルコニア複合酸化物（Ｂ）３で複合化される構造、または図１Ｂや図１Ｃに示されるように、セリア−ジルコニア複合酸化物（Ａ）２が部分的にセリア−ジルコニア複合酸化物（Ｂ）３で複合化される構造であってもよい。また、セリア−ジルコニア複合酸化物（Ｂ）によるセリア−ジルコニア複合酸化物（Ａ）の複合化割合は、所望の酸素の吸放出能を達成できれば特に制限されないが、セリア−ジルコニア複合酸化物（Ａ）の表面積に対して、５０〜１００％が好ましく、７５〜１００％がより好ましく、図１Ａに示されるように、セリア−ジルコニア複合酸化物（Ａ）２全体がセリア−ジルコニア複合酸化物（Ｂ）３で複合化される（即ち、複合化割合＝１００％）構造が特に好ましい。これにより、セリア−ジルコニア複合酸化物（Ｂ）３が酸素をすばやくかつ効率よく吸収し、ここで吸収された酸素は中心部に存在するセリア−ジルコニア複合酸化物（Ａ）２にすばやく移動する。このため、本発明の触媒は、多量の酸素をすばやく吸収できる。同様にして、セリア−ジルコニア複合酸化物（Ｂ）３から酸素が放出される場合には、この放出に伴って、中心部のセリア−ジルコニア複合酸化物（Ａ）２から多量の酸素がセリア−ジルコニア複合酸化物（Ｂ）３に移動し、その酸素はセリア−ジルコニア複合酸化物（Ｂ）３から速やかに放出される。その結果、本発明の触媒は、多量の酸素をすばやく放出できる。
【００１９】
本発明の触媒は、セリア−ジルコニア複合酸化物（Ａ）を含む。ここで、セリア−ジルコニア複合酸化物（Ａ）は、その結晶構造中にパイロクロア相を有するものであれば特に制限されず、例えば、国際公開第２００８／０９３４７１号に記載されるものが同様にして使用できる。ここで、「パイロクロア構造」は、Ｃｅ２Ｚｒ２Ｏ７という化学式で表され、Ｃｅ，Ｚｒが正四面体のネットワークを形成し、還元雰囲気で存在しやすい構造である。酸化雰囲気では、ＣｅＺｒＯ４で表される別の構造となり、両者は可逆的に変化する。
【００２０】
内燃機関から排出される排気ガスは、稼動状況の変化により酸素濃度が変化する。そのため、排気ガス浄化触媒に使用されるセリア−ジルコニア複合酸化物中のセリウム（Ｃｅ）イオンは、Ｃｅ３＋とＣｅ４＋のように価数に変化を生じる。このことは、セリア−ジルコニア複合酸化物において結晶構造に変化が生じる可能性を示唆している。しかし、多くの場合、セリア−ジルコニア複合酸化物におけるこのような結晶構造の変化は可逆的なものである。この結晶構造の可逆的な変化は、本発明に係るセリア−ジルコニア複合酸化物（Ａ）についても同様であると考えられる。したがって、本発明に用いられるセリア−ジルコニア複合酸化物（Ａ）は、原料として、また触媒組成中で一時的にパイロクロア構造とは異なる結晶構造をとる場合があったとしても、本発明の触媒として使用される環境においてパイロクロア構造を有するものであればよい。
【００２１】
本発明に係るセリア−ジルコニア複合酸化物（Ａ）の使用量は、特に制限されないが、触媒１リットル当り、１〜１００ｇであることが好ましく、３〜５０ｇであることが好ましい。このような使用量であれば、本発明の触媒は、十分量の酸素を吸放出できる。
【００２２】
また、セリア−ジルコニア複合酸化物（Ａ）は、実質的にＣｅ／Ｚｒ／Ｏのみから構成されるＣｅ２Ｚｒ２Ｏ７に加えて、Ｃｅ，Ｚｒを必須構成元素として含む限り、その構成元素の一部を希土類金属（希土類元素）、遷移金属、アルカリ金属、またはアルカリ土類金属等に置換されてもよい。ここで、希土類金属としては、特に制限されないが、スカンジウム（Ｓｃ）、イットリウム（Ｙ）、ランタン（Ｌａ）、プラセオジム（Ｐｒ）、およびネオジム（Ｎｄ）などが挙げられる。なお、上記「希土類金属」は、セリウムを含まない。また、遷移金属としては、特に制限されないが、コバルト（Ｃｏ）およびニッケル（Ｎｉ）などが挙げられる。アルカリ金属としては、特に制限されないが、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）、ルビジウム（Ｒｂ）、セシウム（Ｃｓ）などが挙げられる。アルカリ土類金属としては、特に制限されないが、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）およびバリウム（Ｂａ）などが挙げられる。または、マグネシウム（Ｍｇ）、アンチモン、ハフニウム、タンタル、レニウム、ビスマス、サマリウム、ガドリニウム、ホルミウム、ツリウム、イッテルビウム、ゲルマニウム、セレン、カドミウム、インジウム、スカンジウム、チタン、ニオブ、クロム、鉄、銀、ロジウム、白金等の、金属成分で、セリア−ジルコニア複合酸化物（Ａ）の構成成分の一部が置換されてもよい。これらのうちの１種を単独で、または２種以上を組み合わせて使用することができる。また、上記他の金属は、酸化物の形態でセリア−ジルコニア複合酸化物（Ａ）中に存在してもよい。このうち、ＯＳＣ材の耐熱性をより向上させる観点から、希土類金属、特にイットリウムおよび／またはランタンを含むことが好ましい。他の金属の使用量は、酸化物換算で、セリア−ジルコニア複合酸化物（Ａ）に対して、０．０５〜３０重量％であることが好ましく、０．１〜２０重量％であることがより好ましい。また、他の金属の使用量は、酸化物換算で、触媒１リットル当り、０．５〜１５ｇであることが好ましく、３〜１０ｇであることが好ましい。
【００２３】
本発明に係るＯＳＣ材と、立方晶構造を持つセリア−ジルコニア複合酸化物（Ｂ）と、の結晶構造の違いは、ＯＳＣ材単体であればＸ線回折法でその違いを明らかにすることができる。本発明に係るＯＳＣ材においては、２θ＝１４．５°付近にパイロクロア構造に由来するピークが検出される。また、本発明に係るＯＳＣ材が触媒組成物中に配合されている場合には、ＴＥＭ(Transmission Electron Microscope)による回折パターンとＥＤＸ(Energy Dispersive X-ray Spectroscopy)によって、その配合の有無を特定することができる。結晶性の試料にＴＥＭで電子線を照射すると、電子線が試料中で反転／回折を受け、後方散乱し、結晶構造特有の回折像が形成される。ゆえに、構造の異なるセリア−ジルコニア複合酸化物（Ａ）とセリア−ジルコニア複合酸化物（Ｂ）は異なる回折像を形成する。また、ＥＤＸでは、電子線ビームで物体を走査した際に発生する特性Ｘ線を検出し、Ｘ線から得られるエネルギーの分布から物体の構成物質を調べることができる。本発明に係るＯＳＣ材が配合されている場合には、セリア−ジルコニア複合酸化物（Ａ）とセリア−ジルコニア複合酸化物（Ｂ）の界面に、セリア−ジルコニア複合酸化物（Ａ）、セリア−ジルコニア複合酸化物（Ｂ）由来以外の元素が存在しないことが確認される。
【００２４】
セリア−ジルコニア複合酸化物（Ａ）等中に含まれるセリウムとジルコニウムとの重量比は、特に制限されないが、酸化物換算で、１：９〜９：１であることが好ましく、２：３〜３：２であることがより好ましい。このような組成であれば、優れた酸素の吸放出能および耐熱性が達成できる。
【００２５】
セリア−ジルコニア複合酸化物（Ａ）の形状などは、吸放出能および耐熱性等の所望の特性が得られるものであれば、特に制限はない。セリア−ジルコニア複合酸化物（Ａ）の形状としては、例えば、粒状、微粒子状、粉末状、円筒状、円錐状、角柱状、立方体状、角錐状、不定形などの形状をとることができる。好ましくは、セリア−ジルコニア複合酸化物（Ａ）の形状は、粒状、微粒子状、粉末状である。ここで、形状が粒状、微粒子状、粉末状である際の、セリア−ジルコニア複合酸化物（Ａ）の平均粒子径は、特に制限されない。セリウム−ジルコニウム複合酸化物（Ａ）の平均粒子径は、好ましくは１〜１００μｍ、より好ましくは１〜２０μｍの範囲である。なお、本明細書において、「平均粒子径」または「粒子径」は、直径を意味する。また、セリウム−ジルコニウム複合酸化物（Ａ）の比表面積は、特に制限されないが、通常、小さい。具体的には、セリウム−ジルコニウム複合酸化物（Ａ）の比表面積は、０．１〜２０ｍ２／ｇである。
【００２６】
また、本発明に係るセリア−ジルコニア複合酸化物（Ａ）の製造方法は、特に制限されず、公知の方法が同様にしてあるいは適宜修飾して適用できる。以下に、本発明に係るセリア−ジルコニア複合酸化物（Ａ）の製造方法の好ましい実施形態を記載する。しかし、本発明に係るセリア−ジルコニア複合酸化物（Ａ）の製造方法は下記好ましい形態に限定されるものではない。
【００２７】
すなわち、セリウム、ジルコニウムの各原料を混合して、所定の温度（例えば、２０００℃以上）で加熱熔融した後、冷却して、ＣｅＯ２−ＺｒＯ２複合酸化物のインゴットを作製する。このインゴットを粉砕する。
【００２８】
ここで、セリウム原料は、特に制限されない。具体的には、セリウムの、硝酸塩、炭酸塩、硫酸塩、酢酸塩、塩化物、臭化物、酸化物などが挙げられる。上記セリウム原料は、単独で使用されてもあるいは２種以上の混合物の形態で使用されてもあるいは複合酸化物の形態で使用されてもよい。これらのうち、加熱熔融などを考慮すると、酸化セリウム（セリア）が好ましいが、この酸化セリウムは、硝酸塩、炭酸塩、硫酸塩、酢酸塩、塩化物、臭化物等から得られる酸化物であってもよい。なお、セリウム原料の純度は、特に限定されるものではないが、高純度、特に純度９９．９％以上であることが好ましい。
【００２９】
また、上記ジルコニウム原料もまた、特に制限されない。具体的には、ジルコニウムの、硝酸塩、炭酸塩、硫酸塩、酢酸塩、塩化物、臭化物；バデライト、脱珪ジルコニア、酸化ジルコニウム等の、ジルコニウム元素材料などが挙げられる。上記ジルコニウム原料は、単独で使用されてもあるいは２種以上の混合物の形態で使用されてもあるいは複合酸化物の形態で使用されてもよい。これらのうち、加熱熔融などを考慮すると、酸化ジルコニウム（ジルコニア）が好ましいが、この酸化ジルコニウムは、硝酸塩、炭酸塩、硫酸塩、酢酸塩、塩化物、臭化物等から得られた酸化物であってもよい。また、セリウム原料とジルコニウム原料は、これらの原料の混合物、または複合酸化物であってもよい。なお、ジルコニウム原料の純度は、特に限定されるものではないが、高純度、特に純度９９．９％以上であることが好ましい。
【００３０】
また、上記セリウム原料およびジルコニウム原料に加えて、他の成分をさらに併用してもよい。ここで、他の成分としては、セリア−ジルコニア複合酸化物（Ａ）の特性（特に、優れた酸素吸放出能）を妨げないものであれば特に制限されない。具体的には、カリウム、ルビジウム、セシウム等の、アルカリ金属；カルシウム、ストロンチウム、バリウム等のアルカリ土類金属、マグネシウム；ハフニウム、レニウム、ビスマス、イットリウム、ランタン（Ｌａ）、プラセオジム、ネオジウム、サマリウム、ガドリニウム、イッテルビウム、ゲルマニウム、セレン、インジウム、チタン、鉄、銀、ロジウム、白金、パラジウム等の、金属成分などが挙げられる。または、他の成分は、セリウム原料やジルコニウム原料中の不純物に由来して含まれる場合を包含する。また、他の成分を併用する際の、他の成分の使用量は、セリア−ジルコニア複合酸化物（Ａ）の特性（特に、優れた酸素吸放出能）を妨げない限り、特に制限されず、所望の効果を考慮して適宜選択される。
【００３１】
上記セリウム原料およびジルコニウム原料は、所定の割合で混合し、熔融装置に添加されて、加熱熔融される。ここで、セリウム原料およびジルコニウム原料の混合比は、パイロクロア構造を呈するものであれば特に制限されない。セリウム原料およびジルコニウム原料の混合比（酸化物換算の重量比）は、好ましくは１：９〜９：１であり、２：３〜３：２がより好ましい。このような混合比であれば、優れた酸素の吸放出能および耐熱性が達成できる。
【００３２】
上記セリウム原料およびジルコニウム原料ならびに必要であれば他の成分を混合し、得られた混合物を加熱熔融する。この際、熔融方法については、原料混合物の少なくとも一種が熔融する方法であれば特に限定されない。具体的には、電融法（アーク式）、高周波熱プラズマ式等が例示される。これらのうち、電融法、特にアーク式電気炉を用いた熔融方法が好ましく使用される。
【００３３】
アーク式電気炉を用いた熔融方法において、セリウム原料およびジルコニウム原料ならびに必要であれば他の成分の混合物（セリア−ジルコニア複合酸化物（Ａ）の原料混合物）に、導電材（例えば、コークス）を添加してもよい。これにより、初期の通電を促すことができる。ここで、導電材の添加量は、特に制限されず、所望の初期通電を促す量であればよい。導電材の添加量は、セリウム原料とジルコニウム原料の混合割合などを考慮して適宜選択されうる。
【００３４】
また、セリア−ジルコニア複合酸化物（Ａ）の原料混合物の熔融条件は、原料混合物の少なくとも一種が熔融する条件であれば、特に制限されない。例えば、二次電圧は７０〜１００Ｖであることが好ましい。平均負荷電力は８０〜１００ｋＷであることが好ましい。また、セリア−ジルコニア複合酸化物（Ａ）の原料混合物の加熱温度は、特に制限されず、少なくとも一つが熔融する温度であればよい。例えば、酸化セリウムの融点は２２００℃であり、酸化ジルコニウムの融点は２７２０℃であり、原料酸化物の融点は高い。しかし、このような場合であっても、融点降下の影響があるので、酸化物の融点よりも低い熔融（加熱）温度であっても熔融状態を得ることができる場合がある。これら原料には、少量のセリウムまたはジルコニウムの硝酸塩、炭酸塩、硫酸塩、塩化物、臭化物が配合されてもよい。これにより、製造工程で熔融が促進されうる。上記点を考慮すると、セリア−ジルコニア複合酸化物（Ａ）の原料混合物の加熱温度は、２０００℃以上が好ましく、２２００℃以上がより好ましく、２４００℃以上がさらにより好ましく、２６００℃以上が特に好ましい。また、原料混合物の加熱温度の上限は、下記に限定されるものではないが、３０００℃以下が好ましく、２８００℃以下がより好ましい。なお、融点を下げるために、微量のフラックスなどを配合してもよい。これら元素材料を混合したときの、原料混合物の融点は、セリア／ジルコニアのモル比により異なり、具体的には、ＣｅＯ２／ＺｒＯ２（モル比）＝１／９の場合は約２６００℃、モル比が５／５の場合は約２２００℃、モル比が９／１の場合は約２０００℃である。
【００３５】
また、セリア−ジルコニア複合酸化物（Ａ）の原料混合物の加熱時間は、好ましくは０．５〜３時間である。原料混合物が熔融状態となってから、０．５時間以上保持することにより、均一に熔融させることができる。なお、セリア−ジルコニア複合酸化物（Ａ）の原料混合物を所定時間熔融した後は、そのまま冷却してもよいが、当該熔融状態を一定時間保持してもよい。この際、熔融状態での保持時間は１〜２時間とすることが好ましい。また、熔融時の雰囲気については、特に限定されず、大気、窒素、アルゴン及びヘリウム等の不活性ガスなどが挙げられる。また、熔融時の圧力は特に限定されず、常圧、加圧、減圧のいずれでもよいが、通常、大気圧下で行えばよい。
【００３６】
熔融終了後は、熔融混合物を冷却して、ＣｅＯ２−ＺｒＯ２複合酸化物のインゴットを作製する。例えば、電気炉に炭素蓋をして、２０〜３０時間徐冷することによって、インゴットが得られる。熔融物の冷却方法は、特に限定されないが、通常、熔融装置から取り出して、大気中で１００℃以下、好ましくは５０℃以下となるように放冷する。これにより、セリウム原料とジルコニウム原料が均一になったセリア−ジルコニア複合酸化物のインゴットを得られる。
【００３７】
熔融後のインゴットは、次いで粉砕される。インゴットの粉砕条件については、特に限定されないが、セリア−ジルコニア複合酸化物（Ａ）の粒子径が好ましくは３ｍｍ以下、より好ましくは１ｍｍ以下となるように粉砕する。また、粉砕機は特に制限されないが、例えば、ジョークラッシャー、ロールクラッシャー等の粉砕機が使用できる。後工程での取り扱いを考慮すると、インゴットが１ｍｍ以下の粉体になるまで粉砕し、分級するのが好ましい。なお、得られた粉末は、磁力選鉱して不純物などを分離した後、所望に応じて、電気炉などに入れ、熔融工程での亜酸化物や過冷却による結晶内の歪みを酸化焼成によって除去することができる。ここで、酸化焼成の条件は、インゴットまたは粉末が酸化される条件であれば特に限定されないが、通常、１００℃〜１０００℃、好ましくは６００℃〜８００℃で焼成することができる。また、焼成時間については、特に限定されないが、０．５〜５時間、好ましくは１〜３時間とすることができる。
【００３８】
上記方法で得られた粉末を用途に合わせて、さらに微粉砕してもよい。微粉砕については、特に限定されないが、遊星ミル、ボールミルまたはジェットミル等の粉砕機で５〜３０分間、微粉砕することができる。ここで、微粉砕条件は、特に制限されないが、セリア−ジルコニア複合酸化物の平均粒子径が０．３〜２．０μｍ、より好ましくは０．５〜１．５μｍとなるような微粉砕条件であることが好ましい。詳細な理由は不明であるが、微粉砕されることで複合酸化物の表面積が大きくなり、低い温度域で大きな酸素放出が可能となるものと考えられる。なお、平均粒子径はレーザー回折散乱装置などの公知の方法で測定できる。
【００３９】
これにより、酸化物（ＣｅＯ２、ＺｒＯ２）換算の重量比が好ましくは１：９〜９：１、より好ましくは２：３〜３：２のセリウムとジルコニウムを含有するセリウム−ジルコニウム複合酸化物（Ａ）が得られる。
【００４０】
セリア−ジルコニア複合酸化物（Ａ）は、加熱耐久試験を行い、その前後における構造の変化をＸ線回析装置（ＸＲＤ）により測定することができる。例えば、１０５０℃及び１１５０℃での高温大気中焼成後のメインピーク（Ｚｒ０．５Ｃｅ０．５Ｏ２に相当）の波形が同じように重なっていることを確認することにより、熱的安定性に優れることが確認でき、また、上記ピークが極めてシャープでれば、大きな結晶構造を有することが確認できる。
【００４１】
本発明の触媒は、セリア−ジルコニア複合酸化物（Ｂ）をさらに含む。ここで、セリア−ジルコニア複合酸化物（Ｂ）は、実質的にパイロクロア相を含まない立方晶および／または正方晶構造のセリア−ジルコニア複合酸化物であり、例えば、国際公開第２００８／０９３４７１号に記載されるものが同様にして使用できる。このため、構造が異なる限り、セリア−ジルコニア複合酸化物（Ａ）とセリア−ジルコニア複合酸化物（Ｂ）とは、組成（構成元素）が同じであってもあるいは異なるものであってもよい。また、微量元素の有無が異なっていてもよい。
【００４２】
本発明に係るセリア−ジルコニア複合酸化物（Ｂ）の使用量は、特に制限されないが、触媒１リットル当り、５〜１００ｇであることが好ましく、１０〜８０ｇであることが好ましい。このような使用量であれば、本発明の触媒は、酸素を十分な速度で吸放出できる。
【００４３】
また、セリア−ジルコニア複合酸化物（Ａ）とセリア−ジルコニア複合酸化物（Ｂ）との混合比は、セリア−ジルコニア複合酸化物（Ａ）がセリア−ジルコニア複合酸化物（Ｂ）で所望の程度にまで複合化できれば特に制限されない。具体的には、セリア−ジルコニア複合酸化物（Ａ）とセリア−ジルコニア複合酸化物（Ｂ）との混合比（重量比）は、１：０．５〜２０が好ましく、１：１〜１０がより好ましい。このような範囲であれば、セリア−ジルコニア複合酸化物（Ａ）がセリア−ジルコニア複合酸化物（Ｂ）で十分複合化できる。
【００４４】
セリア−ジルコニア複合酸化物（Ｂ）は、実質的にＣｅ／Ｚｒ／Ｏのみから構成されてもよいが、Ｃｅ，Ｚｒを必須構成元素として含む限り、その構成元素の一部を他の金属で置換してもよい。ここで、他の金属としては、希土類金属（希土類元素）、遷移金属、アルカリ金属、アルカリ土類金属等がある。ここで、希土類金属、遷移金属、アルカリ金属、アルカリ土類金属は、特に制限されず、セリア−ジルコニア複合酸化物（Ａ）で例示したのと同様の金属が例示されうる。または、ハフニウム、レニウム、ビスマス、ガドリニウム、イッテルビウム、ゲルマニウム、セレン、インジウム、スカンジウム、チタン、鉄、銀、ロジウム、パラジウム、白金等の、金属成分で、セリア−ジルコニア複合酸化物（Ｂ）の構成成分の一部が置換されてもよい。これらのうちの１種を単独で、または２種以上を組み合わせて使用することができる。また、上記他の金属は、酸化物の形態でセリア−ジルコニア複合酸化物（Ｂ）中に存在してもよい。このうち、ＯＳＣ材の耐熱性をより向上させる観点から、希土類金属、特にイットリウムおよび／またはランタンを含むことが好ましい。他の金属の使用量は、酸化物換算で、セリア−ジルコニア複合酸化物（Ｂ）に対して、０．０５〜３０重量％であることが好ましく、０．１〜２０重量％であることがより好ましい。また、他の金属の使用量は、酸化物換算で、触媒１リットル当り、０．５〜１５ｇであることが好ましく、１〜８ｇであることがより好ましく、２〜５ｇであることが特に好ましい。
【００４５】
セリア−ジルコニア複合酸化物（Ｂ）中に含まれるセリウムとジルコニウムとの重量比は、特に制限されないが、酸化物換算で、１０：１〜１：５０であることが好ましく、５：１〜１：４０であることがより好ましく、６：１〜１：１２であることがさらにより好ましく、４：１〜１：８であることが好ましい。このような組成であれば、優れた酸素の吸放出速度および耐熱性が達成できる。また、セリア−ジルコニア複合酸化物（Ｂ）のＢＥＴ比表面積は、排ガス中の酸素を十分な速度で吸収（貯蔵）・放出できるものであれば特に制限はないが、好ましくは３０〜５００ｍ２／ｇ、より好ましくは１００〜３００ｍ２／ｇ、特に好ましくは１５０〜２５０ｍ２／ｇとするのがよい。
【００４６】
セリア−ジルコニア複合酸化物（Ｂ）でセリア−ジルコニア複合酸化物（Ａ）を複合化する方法は、特に制限されない。以下に、セリア−ジルコニア複合酸化物（Ｂ）でセリア−ジルコニア複合酸化物（Ａ）を複合化する方法の好ましい形態を説明する。しかし、本発明は、下記好ましい形態に限定されるものではない。
【００４７】
すなわち、上記したようにしてセリア−ジルコニア複合酸化物（Ａ）を製造する。このようにして得られたセリア−ジルコニア複合酸化物（Ａ）を、セリウムの原料、ジルコニウムの原料、および必要であれば上記したような他の金属（例えば、イットリウム、ランタン）などの原料の水溶液に添加・混合する。ここで、セリウム原料およびジルコニウム原料は、特に制限されず、上記セリア−ジルコニア複合酸化物（Ａ）の製造方法で例示したのと同様のものが使用できる。同様にして、必要であれば添加される他の金属などの原料もまた、特に制限されず、上記セリア−ジルコニア複合酸化物（Ａ）の製造方法で例示したのと同様のものが使用できる。
【００４８】
次に、上記混合物に、アンモニアまたはアンモニア水溶液を添加して、水酸化セリウムおよび水酸化ジルコニウムを共沈させる。ここで、アンモニアの添加量は、特に制限されないが、水酸化セリウムおよび水酸化ジルコニウムの共沈のしやすさを考慮すると、混合液のｐＨが８〜１２となるような量である。この混合物について吸引濾過を行った後、純水で水洗する。これを乾燥し、さらに焼成する。ここで、上記乾燥・焼成条件は特に制限されず、通常触媒の分野において公知の条件が同様にして適用できる。例えば、乾燥条件は、温度５０〜２００℃で１〜５時間が好ましく、焼成条件は、温度２００〜７００℃で１〜５時間が好ましい。また、乾燥および焼成は、空気流通下で行なうことが好ましい。
【００４９】
これにより、酸化物（ＣｅＯ２、ＺｒＯ２）換算の重量比が上記したようなセリウムとジルコニウムを含有するセリウム−ジルコニウム複合酸化物（Ｂ）が、セリア−ジルコニア複合酸化物（Ａ）を複合化した構造体（以下、「本発明に係るＯＳＣ材」とも称する）が得られる。
【００５０】
本発明の触媒は、セリア−ジルコニア複合酸化物（Ａ）がセリア−ジルコニア複合酸化物（Ｂ）で複合化された本発明に係るＯＳＣ材を必須に含む。ここで、本発明に係るＯＳＣ材の使用量は、優れた酸素貯蔵特性（ＯＳＣ）、酸素吸放出速度、触媒性能などの所望の特性を発揮できれば特に制限されない。本発明に係るＯＳＣ材の使用量は、触媒１リットルあたり、好ましくは５〜１００ｇ、より好ましくは１０〜８０ｇである。このような量であれば、本発明に係るＯＳＣ材は優れた酸素貯蔵特性（ＯＳＣ）、酸素吸放出速度を発揮できるため、本発明の触媒は、優れた触媒性能を発揮できる。
【００５１】
本発明の触媒は、本発明に係るＯＳＣ材を必須に含むが、他の成分を含んでもよい。例えば、本発明の触媒は、排ガスを浄化するための化学反応（酸化・還元反応）を直接的に触媒する触媒活性成分をさらに含むことが好ましい。ここで、触媒活性成分としては、特に制限されないが、触媒活性などを考慮すると、貴金属が好ましく挙げられる。
【００５２】
触媒活性成分として使用される貴金属の種類に特に制限はないが、白金、パラジウム、およびロジウムなどが好ましく挙げられる。上記貴金属は、単独で使用されてもあるいは２種以上の混合物の形態で使用されてもよい。これらの貴金属の使用量についても特に制限はない。例えば、白金の使用量は、触媒１リットルあたり、好ましくは０．０１〜５ｇ、より好ましくは０．５〜３ｇである。パラジウムの使用量は、触媒１リットルあたり、好ましくは０．１〜２０ｇ、より好ましくは０．５〜１０ｇである。ロジウムの使用量は、触媒１リットルあたり、好ましくは０．０１〜３ｇ、より好ましくは０．０３〜１．５ｇである。なお、２種以上の貴金属を使用する際の貴金属の使用量は、これらの合計量を意味する。また、本発明の触媒が２層以上の積層構造を有する場合には、貴金属の使用量は、各触媒層中での量を意味する。
【００５３】
また、本発明の触媒は、他の成分として、上記貴金属に加えてまたは上記貴金属に代えて、耐火性無機酸化物、ならびに希土類金属（セリウムを除く）、遷移金属（ジルコニウムを除く）およびアルカリ土類金属を含む耐火性無機酸化物からなる群から選択される少なくとも１種をさらに含んでもよい。このうち、耐火性無機酸化物は、貴金属、希土類金属、その他の金属元素などの触媒活性成分を担持する担体として使用されうる。耐火性無機酸化物としては、通常、触媒担体として用いられるものであれば特に制限されない。具体的には、α−アルミナ、もしくはγ、δ、η、θなどの活性アルミナのような酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）；酸化ケイ素（ＳｉＯ２）；酸化チタン（チタニア）（ＴｉＯ２）；酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）；酸化リン（Ｐ２Ｏ５）；リン酸ゼオライト；またはこれらの複合酸化物、例えば、アルミナ−チタニア複合酸化物、アルミナ−ジルコニア複合酸化物、チタニア−ジルコニア複合酸化物、セリア−ジルコニア複合酸化物などが挙げられ、これらのうち、酸化アルミニウム、酸化ケイ素（シリカ）、酸化リン、酸化チタン、酸化ジルコニウムおよびセリア−ジルコニア複合酸化物が好ましく、酸化ケイ素（シリカ）、酸化ジルコニウム、酸化アルミニウム、セリア−ジルコニア複合酸化物がより好ましく、酸化ジルコニウム、酸化アルミニウム、セリア−ジルコニア複合酸化物、活性アルミナの粉体がさらに好ましい。この際、これらの耐火性無機酸化物は、単独で使用されてもあるいは２種以上の混合物の形態で使用されてもよい。また、これらは、上記したような酸化物の形態で使用されてもよいが、加熱することにより酸化物を形成しうるものを使用してもよい。後者の場合には、上記アルミニウム、ケイ素、チタン、ジルコニウム、リンの、水酸化物、硝酸塩、塩化物などのハロゲン化物、酢酸塩、硫酸塩、炭酸塩などが使用できる。また、上記耐火性無機酸化物は、他の金属を含むものであってもよい。ここで、他の金属としては、特に制限されないが、スカンジウム（Ｓｃ）、イットリウム（Ｙ）、ランタン（Ｌａ）、プラセオジム（Ｐｒ）、およびネオジム（Ｎｄ）などの希土類金属（ただし、セリウムを除く。以下同様）、コバルト（Ｃｏ）およびニッケル（Ｎｉ）などの遷移金属（ただし、鉄およびジルコニウムを除く。以下同様）；マグネシウム（Ｍｇ）およびバリウム（Ｂａ）などのアルカリ土類金属などが挙げられる。上記他の金属は、１種を単独で、または２種以上を組み合わせて使用することができる。これらのうち、耐火性無機酸化物は、イットリウムおよび／またはランタンを含むことが好ましい。また、耐火性無機酸化物が他の金属を含む場合の他の金属の使用量は、酸化物換算で、耐火性無機酸化物１００ｇに対して、０．５〜１０ｇであることが好ましく、２〜５ｇであることが好ましい。なお、２種以上の他の金属を使用する際の他の金属の使用量は、これらの合計量を意味する。また、本発明の触媒が２層以上の積層構造を有する場合には、他の金属の使用量は、各触媒層中での量を意味する。
【００５４】
本発明の触媒が耐火性無機酸化物をさらに含む場合の、耐火性無機酸化物の使用量は、特に制限されないが、触媒１リットルあたり、好ましくは１０〜３００ｇ、より好ましくは３０〜１５０ｇである。なお、２種以上の耐火性無機酸化物を使用する際の耐火性無機酸化物の使用量は、これらの合計量を意味する。また、本発明の触媒が２層以上の積層構造を有する場合には、耐火性無機酸化物の使用量は、各触媒層中での量を意味する。１０ｇ以上であれば貴金属などの触媒活性成分を十分に分散することができるとともに、耐久性を十分に確保しうる。一方、３００ｇ以下であれば、貴金属などの触媒活性成分と排ガスとが適度に接触することによって、温度上昇がなされやすく、酸化・還元反応が好適に行われうる。また、耐火性無機酸化物のＢＥＴ比表面積は、貴金属などの触媒活性成分を担持させる観点から、５０〜７５０ｍ２／ｇであることが好ましく、１５０〜７５０ｍ２／ｇであることがより好ましい。また、該耐火性無機酸化物の大きさは特に制限されないが、例えば、粉末の形態の場合には、平均粒子径は、０．５〜１５０μｍであることが好ましく、１〜１００μｍであることがより好ましい。
【００５５】
また、本発明の触媒が希土類金属（セリウムを除く）、遷移金属（ジルコニウムを除く）およびアルカリ土類金属を含む耐火性無機酸化物をさらに含む場合の、耐火性無機酸化物は、上記したのと同様の具体例および使用量が適用される。希土類金属（セリウムを除く）は、特に制限はないが、例えば、スカンジウム（Ｓｃ）、イットリウム（Ｙ）、ランタン（Ｌａ）プラセオジム（Ｐｒ）、およびネオジム（Ｎｄ）などが挙げられる。これらの希土類金属は、通常、酸化物の形態で使用される。希土類金属（セリウムを除く）の使用量は、酸化物換算で、触媒１リットル当り、０．５〜１０ｇであることが好ましく、２〜５ｇであることが好ましい。また、アルカリ土類金属は、特に制限はないが、例えば、カルシウム（Ｃａ）およびバリウム（Ｂａ）などが挙げられる。これらのアルカリ土類金属は、通常、酸化物の形態で使用される。アルカリ土類金属の使用量は、酸化物換算で、触媒１リットル当り、０．５〜２０ｇであることが好ましく、２〜１０ｇであることが好ましい。遷移金属は、特に制限はないが、例えば、コバルト（Ｃｏ）およびニッケル（Ｎｉ）などが挙げられる。これらの遷移金属は、通常、酸化物の形態で使用される。遷移金属の使用量は、酸化物換算で、触媒１リットル当り、０．０１〜２０ｇであることが好ましく、０．１〜１０ｇであることが好ましい。
【００５６】
または、本発明の触媒は、上記成分に代えてまたは上記成分の少なくとも１種に加えて、助触媒成分を含んでもよい。この際、助触媒成分としては、特に制限されず、触媒の分野において公知の助触媒成分が使用できる。例えば、希土類金属、アルカリ土類金属、その他の遷移金属が挙げられる。これらの助触媒成分は、触媒中に、通常酸化物の形態で存在する。このうち、希土類金属（セリウムを除く）としては、特に制限はないが、例えば、スカンジウム（Ｓｃ）、イットリウム（Ｙ）、ランタン（Ｌａ）、プラセオジム（Ｐｒ）、およびネオジム（Ｎｄ）などが挙げられる。これらの希土類金属は、通常、酸化物の形態で使用される。希土類金属（セリウムを除く）の使用量は、酸化物換算で、触媒１リットル当り０．５〜１０ｇであることが好ましく、２〜５ｇであることが好ましい。また、アルカリ土類金属としては、マグネシウム（Ｍｇ）およびバリウム（Ｂａ）が挙げられる。これらのアルカリ土類金属は、通常、酸化物の形態で使用されるが、炭酸塩、硫酸塩の形態で使用されてもよい。アルカリ土類金属の使用量は、酸化物換算で、触媒１リットル当り、０．５〜２０ｇであることが好ましく、２〜１０ｇであることが好ましい。その他の遷移金属としては、特に制限はないが、例えば、コバルト（Ｃｏ）およびニッケル（Ｎｉ）などが挙げられる。これらの遷移金属は、通常、酸化物の形態で使用される。遷移金属の使用量は、酸化物換算で、触媒１リットル当り、０．０１〜２０ｇであることが好ましく、０．１〜１０ｇであることが好ましい。これらの助触媒成分は、触媒層中に単独で分散されていてもよいし、セリア−ジルコニア複合酸化物（Ａ）または耐火性無機酸化物に担持された形態であってもよい。なお、２種以上の助触媒成分を使用する際の助触媒成分の使用量は、これらの合計量を意味する。また、本発明の触媒が２層以上の積層構造を有する場合には、助触媒成分の使用量は、各触媒層中での量を意味する。
【００５７】
または、本発明の触媒は、上記成分に代えてまたは上記成分の少なくとも１種に加えて、ＯＳＣ材をさらに含んでもよい。ここで、ＯＳＣ材としては、特に制限されず、触媒の分野において公知のＯＳＣ材が使用できる。具体的には、パイロクロア構造のみを有するセリア−ジルコニア複合酸化物（ＣｅＯ２−ＺｒＯ２複合酸化物）、立方晶（蛍石型）構造のみを有する酸化セリウム（ＣｅＯ２）、立方晶（蛍石型）構造のみを有する酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）、立方晶（蛍石型）構造のみを有するセリア−ジルコニア複合酸化物（ＣｅＯ２−ＺｒＯ２複合酸化物）などが挙げられる。ＯＳＣ材の使用量は、特に制限されないが、触媒１リットル当り、５〜１５０ｇであることが好ましく、１０〜１２０ｇであることが好ましい。
【００５８】
本発明に係る触媒は、そのまま使用されてもよいが、担体に担持されることが好ましい。この際、担体は、当該分野で通常使用される担体を制限なく使用することができるが、三次元構造体を使用することが好ましい。三次元構造体としては、例えば、ハニカム担体等の耐熱性担体が奉げられる。また、三次元構造体としては一体成形型のもの（一体構堰体）が好ましく、例えば、モノリス担体、メタルハニカム担体、ディーゼルパティキュレートフィルター等のプラグドハニカム担体、パンチングメタル等が好ましく用いられる。なお、必ずしも三次元一体構造体である必要はなく、例えばペレット担体等を用いることもできる。
【００５９】
モノリス担体としては、通常、セラミックハニカム担体と称されるものであればよく、特に、コージェライト、ムライト、α−アルミナ、炭化ケイ素、窒化ケイ素等を材料とするものが好ましく、中でもコージェライト質のもの（コージェライト担体）が特に好ましい。その他、ステンレス鋼、Ｆｅ−Ｃｒ−Ａｌ合金等を含む酸化抵抗性の耐熱性金属を用いて一体構造体としたもの等が用いられる。
【００６０】
これらモノリス担体は、押出成型法やシート状素子を巻き固める方法等によって製造される。そのガス通気口（セル形状）の形は、六角形、四角形、三角形又はコルゲーション形の何れであってもよい。セル密度（セル数／単位断面積）は１００〜１２００セル／平方インチであれば十分に使用可能であり、好ましくは２００〜９００セル／平方インチ、より好ましくは２５０〜５００セル／平方インチである。また、本発明の触媒を三次元構造体上に担持する方法は、特に限定されるものではない。例えば、ウォッシュコート等の方法を用いることができる。
【００６１】
以下、本発明の触媒の製造方法の好ましい形態を説明する。しかし、本発明は、下記好ましい形態に限定されるものではない。
【００６２】
すなわち、本発明に係るＯＳＣ材、ならびに必要であれば、上記したような他の成分、例えば、貴金属の原料、耐火性無機酸化物、希土類金属（セリウムを除く）、遷移金属（ジルコニウムを除く）およびアルカリ土類金属からなる群より選択される少なくとも１種を含む耐火性無機酸化物、助触媒成分などを、所望の組成に応じて、適宜秤量、混合して、５〜９５℃で０．５〜２４時間攪拌した後、湿式粉砕し、スラリーを調製する。このスラリーを上記したような担体（例えば、三次元構造体）と接触させた後、空気中で５０〜３００℃、好ましくは８０〜２００℃の温度で、５分〜１０時間、好ましくは５分〜８時間、乾燥させる。次に、３００〜１２００℃、好ましくは４００〜８００℃の温度で３０分〜１０時間、好ましくは１時間〜５時間、焼成させる。ついで、スラリー（Ｂ）を、スラリー（Ａ）がコートされた担体と接触させた後、空気中で５０〜３００℃、好ましくは８０〜２００℃の温度で、５分〜１０時間、好ましくは５分〜８時間、乾燥させる。次に、３００〜１２００℃、好ましくは４００〜８００℃の温度で３０分〜１０時間、好ましくは１時間〜５時間、焼成させることにより、本発明の触媒が得られる。
【００６３】
なお、本発明の触媒は、上記したように、本発明に係るＯＳＣ材を有するものであれば、触媒層１層のみを有していても、あるいは２層以上の触媒層が積層した構造を有するものであってもよい。本発明の触媒が２層以上の触媒層が積層した構造を有する場合において、本発明に係るＯＳＣ材はいずれの触媒層に配置されてもよい。好ましくは、本発明に係るＯＳＣ材が少なくともパラジウムを含む層に配置されることが好ましい。このような配置により、本発明に係るＯＳＣ材の能力を最大限に発揮できる。また、本発明に係るＯＳＣ材を含まない他の触媒層は、特に制限されず、触媒の分野において公知の触媒層でありうる。例えば、本発明に係るＯＳＣ材を使用しない以外は、上記したのと同様の構成（成分）を使用できる。また、各触媒層における構成（成分）は、同じであってもよいが、異なる構成であることが好ましい。例えば、貴金属では、触媒層２層における貴金属の好ましい組み合わせ（触媒下層における貴金属と触媒上層における貴金属との組み合わせとして記載）としては、以下に制限されないが、白金とロジウムとの組み合わせ、パラジウムとロジウムとの組み合わせ、白金及びパラジウムとロジウムとの組み合わせ、白金とロジウム及びパラジウムとの組み合わせ、パラジウムとロジウム及び白金との組み合わせなどがある。このような組み合わせにより、効率よく排ガスを浄化できる。このうち、白金とロジウムとの組み合わせ、パラジウムとロジウムとの組み合わせがより好ましい。なお、すべての触媒層に貴金属を含む必要はないが、すべての触媒層に貴金属を含むことが好ましい。これにより、触媒性能をより向上できる。
【００６４】
本発明に係るＯＳＣ材は、優れた酸素貯蔵特性（ＯＳＣ）、すなわち、優れた酸素貯蔵能および高い酸素吸放出速度を発揮できる。また、本発明に係るＯＳＣ材は、７００℃以上の高温に曝された後も、優れた酸素貯蔵特性（ＯＳＣ）、すなわち、優れた酸素貯蔵能および高い酸素吸放出速度を発揮できる。このため、本発明の触媒は、高温に曝された後も優れた触媒活性を発揮できる。したがって、本発明の触媒は、内燃機関、特にガソリンエンジン、ディーゼルエンジンの排気ガスの浄化に好適に使用されうる。なお、本発明の触媒の使用条件は特に制限されない。例えば、空間速度（Ｓ．Ｖ．）は１０，０００〜１２０，０００ｈ−１、好ましくは３０，０００〜１００，０００ｈ−１である。本発明の触媒は、Ａ／Ｆ変動吸収に優れており、変動幅が±１．０以上でも優れた触媒性能を発揮することができる。
【００６５】
また、加速時の触媒入口部の温度は０℃〜１２００℃が好ましく、より好ましくは０℃〜８００℃であり、さらに好ましくは２００〜８００℃である。特に、本形態の触媒は、８００℃以上の高温に曝された後であっても優れた触媒性能を維持することができる。該効果は、９００℃以上の高温に曝された場合により顕著なものとなる。内燃機関から排出される炭化水素は使用する燃料により異なるが、好ましくはＭＰＩエンジンに適用可能な燃料であり、ガソリン、Ｅ１０、Ｅ３０、Ｅ１００、ＣＮＧが好ましく、軽油、ジメチルエーテル、バイオディーゼルなどでもＡ／Ｆ値が１４．７未満となる場合には本形態の触媒が有効である。
【００６６】
また、本形態の触媒は、単独で十分な触媒活性を発揮できるものであるが、本発明の触媒の前段（流入側）または後段（流出側）に同様の、または異なる排気ガス浄化触媒を配置してもよい。好ましくは、本発明の触媒を単独で配置する、または本発明の触媒を前段（流入側）および後段（流出側）双方に配置する、または本発明の触媒を前段（流入側）および後段（流出側）のいずれか一方に配置しかつ従来公知の排気ガス浄化触媒を他方に配置する。より好ましくは、本発明の触媒を単独で配置する、または本発明の触媒を前段（流入側）および後段（流出側）双方に配置する。
【実施例】
【００６７】
本発明の効果を、以下の実施例および比較例を用いて説明する。ただし、本発明の技術的範囲が以下の実施例のみに制限されるわけではない。【００６８】
合成例１
まず、高純度ジルコニア（８６ｇ）および高純度セリア（１１４ｇ）を、それぞれ、秤量し、混合した。この混合物を、アーク式電気炉を用い、二次電圧８５Ｖ、平均負荷電力９９．５ｋＷ、通電時間２時間、総電力量１８２ｋＷｈを印加して、２２５０℃以上で熔融を行った。【００６９】
なお、初期の通電を促すためにコークス１０ｇを使用した。熔融終了後、電気炉に炭素蓋をして、大気中で２４時間徐冷しインゴットを得た。得られたインゴットをジョークラッシャーおよびロールクラッシャーで３ｍｍ以下まで粉砕した後、篩で１ｍｍ以下の粉末を捕集した。次に、熔融工程での亜酸化物や過冷却による結晶内の歪みを除去するために電気炉を用いて大気中、８００℃で３時間焼成し、遊星ミルで１０分間粉砕し、平均粒子径が３．４μｍであり比表面積が２．０ｍ２／ｇであるセリア−ジルコニア複合酸化物（Ａ１）を得た。なお、平均粒子径の測定は、レーザー回折散乱装置で測定した。また、得られたセリア−ジルコニア複合酸化物（Ａ１）について、Ｘ線回析装置（ＸＲＤ）で分析したところ、セリア−ジルコニア複合酸化物（Ａ１）は結晶構造中にパイロクロア相を単一に含むことが確認された。すなわち、ここで得られたセリア−ジルコニア複合酸化物（Ａ１）は、パイロクロア構造を有し、セリア及びジルコニア（ＣｅＯ２：ＺｒＯ２）の組成が５７：４３（重量比）であるＣｅＯ２−ＺｒＯ２複合酸化物である。【００７０】
このようにして得られた、パイロクロア構造を有するセリア−ジルコニア複合酸化物（Ａ１）（平均粒子径＝３．４μｍ、比表面積＝２．０ｍ２／ｇ、セリア（ＣｅＯ２）：ジルコニア（ＺｒＯ２）＝５７：４３（重量比））（１００ｇ）、硝酸セリウム（純度９９．０％）（３１７ｇ）、オキシ硝酸ジルコニウム（純度９９．０％）（３０１．１ｇ）および硝酸ランタン６水和物（１０７．２ｇ）を含むイオン交換水（５００ｇ）を調製した。この水溶液に、最終的にｐＨ＝１０．２となるまで、５重量％アンモニア水を添加し、水酸化セリウムおよび水酸化ジルコニウムを共沈させた。次に、この混合物について吸引濾過を行った後、純水で水洗した。これを、１５０℃で３時間乾燥させた後、５００℃で２時間焼成し、遊星ミルで１０分間粉砕し、平均粒子径が２．１μｍであり比表面積が５３．７ｍ２／ｇであるＯＳＣ材１を得た。このＯＳＣ１材について、ＴＥＭによる回折パターン及びＥＤＸ分析を行ったところ、セリア−ジルコニア複合酸化物（Ａ１）はセリア−ジルコニア複合酸化物（Ｂ１）としてのＣｅＯ２−ＺｒＯ２−Ｌａ２Ｏ３複合酸化物と複合化されており、このセリア−ジルコニア複合酸化物（Ｂ１）部分は結晶構造中に立方晶を単一に含むことが確認された。すなわち、得られたＯＳＣ材１は、パイロクロア構造をもつＣｅＯ２−ＺｒＯ２（ＣｅＯ２：ＺｒＯ２＝５７：４３（重量比））と複合化された立方晶構造をもつＣｅＯ２−ＺｒＯ２−Ｌａ２Ｏ３が存在するＯＳＣ材であり、その組成はＣｅＯ２：ＺｒＯ２：Ｌａ２Ｏ３＝４５：４５：１０（重量比）である。また、ここで得られたＯＳＣ材１は、セリア−ジルコニア複合酸化物（Ａ１）全体がセリア−ジルコニア複合酸化物（Ｂ１）で複合化（被覆）されていた。【００７１】
合成例２
硝酸セリウム（純度９９．０％）（５７９．９ｇ）、オキシ硝酸ジルコニウム（純度９９．０％）（４５５．５ｇ）および硝酸ランタン６水和物（１３３．０ｇ）を含むイオン交換水（５００ｇ）を調製した。この水溶液に、最終的にｐＨ＝１０．２となるまで、５重量％アンモニア水を添加し、水酸化セリウムおよび水酸化ジルコニウムを共沈させた。次に、この混合物について吸引濾過を行った後、純水で水洗した。これを５００℃で２時間焼成し、遊星ミルで１０分間粉砕し、平均粒子径が２．２μｍであり比表面積が７０．０ｍ２／ｇであるセリア−ジルコニア複合酸化物（Ｂ２）を得た。このセリア−ジルコニア複合酸化物（Ｂ２）について、Ｘ線回析装置（ＸＲＤ）で分析したところ、セリア−ジルコニア複合酸化物（Ｂ２）は、結晶構造中に立方晶を単一に含むことが確認された。また、その組成は、ＣｅＯ２：ＺｒＯ２：Ｌａ２Ｏ３＝４５：４５：１０（重量比）である。【００７２】
合成例３
まず、高純度ジルコニア（２３５ｇ）および高純度セリア（２６５ｇ）を、それぞれ、秤量し、混合した。この混合物を、アーク式電気炉を用い、二次電圧８５Ｖ、平均負荷電力９９．５ｋＷ、通電時間２時間、総電力量１８２ｋＷｈを印加して、２２５０℃以上で熔融を行った。【００７３】
なお、初期の通電を促すためにコークス２５ｇを使用した。熔融終了後、電気炉に炭素蓋をして、大気中で２４時間徐冷しインゴットを得た。得られたインゴットをジョークラッシャーおよびロールクラッシャーで３ｍｍ以下まで粉砕した後、篩で１ｍｍ以下の粉末を捕集した。次に、熔融工程での亜酸化物や過冷却による結晶内の歪みを除去するために電気炉を用いて大気中、８００℃で３時間焼成し、遊星ミルで１０分間粉砕し、平均粒子径が３．４μｍであり比表面積が２．０ｍ２／ｇであるセリア−ジルコニア複合酸化物（Ａ２）を得た。なお、平均粒子径の測定は、レーザー回折散乱装置で測定した。また、得られたセリア−ジルコニア複合酸化物（Ａ２）について、Ｘ線回析装置（ＸＲＤ）で分析したところ、セリア−ジルコニア複合酸化物（Ａ２）は結晶構造中にパイロクロア相を単一に含むことが確認された。また、その組成は、ＣｅＯ２：ＺｒＯ２＝５７：４３（重量比）である。【００７４】
合成例４
硝酸セリウム（純度９９．０％）（３１７ｇ）、オキシ硝酸ジルコニウム（純度９９．０％）（３０１．１ｇ）および硝酸ランタン６水和物（１０７．２ｇ）を含むイオン交換水（５００ｇ）を調製した。この水溶液に、最終的にｐＨ＝１０．２となるまで、５重量％アンモニア水を添加し、水酸化セリウムおよび水酸化ジルコニウムを共沈させた。次に、この混合物について吸引濾過を行った後、純水で水洗した。これを５００℃で２時間焼成し、遊星ミルで１０分間粉砕し、平均粒子径が２．２μｍであり比表面積が７０．０ｍ２／ｇであるセリア−ジルコニア複合酸化物（Ｂ３）を得た。このセリア−ジルコニア複合酸化物（Ｂ３）について、Ｘ線回析装置（ＸＲＤ）で分析したところ、セリア−ジルコニア複合酸化物（Ｂ３）は、結晶構造中に立方晶（正方晶）を単一に含むことが確認された。またその組成はＣｅＯ２：ＺｒＯ２：Ｌａ２Ｏ３＝４１：４５．７：１３．３（重量比）である。【００７５】
実施例１
パラジウム原料として硝酸パラジウム、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、および上記合成例１で得られたＯＳＣ材１［パイロクロア構造をもつＣｅＯ２−ＺｒＯ２（ＣｅＯ２：ＺｒＯ２＝５７：４３（重量比））に複合化された立方晶構造をもつＣｅＯ２−ＺｒＯ２−Ｌａ２Ｏ３（ＣｅＯ２：ＺｒＯ２：Ｌａ２Ｏ３＝４５：４５：１０（重量比））が存在するＯＳＣ材。］の各原料を、Ｐｄ：Ａｌ２Ｏ３：ＯＳＣ材１＝３：５２：６０（重量比）となるように秤量した。そして、これらの原料を混合し、１時間攪拌し、その後湿式粉砕してスラリー（Ａ）を調製した。【００７６】
また、ロジウム原料として硝酸ロジウム、ジルコニア粉末、ＣｅＯ２−ＺｒＯ２−Ｙ２Ｏ３複合酸化物（＝３０：６０：１０（重量比））、およびアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）の各原料を、Ｒｈ：ＺｒＯ２：ＣｅＯ２−ＺｒＯ２−Ｙ２Ｏ３：Ａｌ２Ｏ３＝０．２：２０：３０：３０（重量比）となるように秤量した。そして、これらの原料を混合し、１時間攪拌し、その後湿式粉砕してスラリー（Ｂ）を調製した。【００７７】
得られたスラリー（Ａ）を、０．７Ｌ（直径９９．２ｍｍ×長さ９０ｍｍ）の容積を有するコージェライト製ハニカム担体にウォッシュコートし、１５０℃で乾燥した後、５００℃で１時間焼成した。焼成後のスラリー（Ａ）由来の各触媒成分の総量は１１５ｇであった。担体１Ｌ当たりに含まれるスラリー（Ａ）由来の各触媒成分は、Ｐｄが３ｇ、Ａｌ２Ｏ３が５２ｇ、ＯＳＣ材１が６０ｇであった。【００７８】
次に、スラリー（Ａ）がコートされた担体に、スラリー（Ｂ）をウォッシュコートし、１５０℃で乾燥した後、５００℃で１時間焼成し、触媒１を得た。焼成後のスラリー（Ｂ）由来の各触媒成分の総量は８０．２ｇであった。担体１Ｌ当たりに含まれるスラリー（Ｂ）由来の各触媒成分は、Ｒｈが０．２ｇ、ＺｒＯ２が２０ｇ、ＣｅＯ２−ＺｒＯ２−Ｙ２Ｏ３が３０ｇ、Ａｌ２Ｏ３が３０ｇであった。【００７９】
比較例１
実施例１において、ＯＳＣ材１の代わりに、上記合成例２で得られたセリア−ジルコニア複合酸化物（Ｂ２）［立方晶構造のみをもつＯＳＣ材。ＣｅＯ２：ＺｒＯ２：Ｌａ２Ｏ３＝４５：４５：１０（重量比）］を、担体１Ｌ当たり、６０ｇ使用した以外は、実施例１と同様にして、触媒２を得た。【００８０】
比較例２
パラジウム原料として硝酸パラジウム、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、および上記合成例３で得られたセリア−ジルコニア複合酸化物（Ａ２）［パイロクロア構造のみをもつＯＳＣ材。ＣｅＯ２：ＺｒＯ２＝５７：４３（重量比）］の各原料を、Ｐｄ：Ａｌ２Ｏ３：ＯＳＣ材３＝３：６５：４７（重量比）となるように秤量した。そして、これらの原料を混合し、１時間攪拌し、その後湿式粉砕してスラリー（Ｃ）を調製した。【００８１】
得られたスラリー（Ｃ）を、０．７Ｌのコージェライト製ハニカム担体にウォッシュコートし、１５０℃で乾燥した後、５００℃で１時間焼成した。焼成後のスラリー（Ｃ）由来の各触媒成分の総量は１１５ｇであった。担体１Ｌ当たりに含まれるスラリー（Ｃ）由来の各触媒成分は、Ｐｄが３ｇ、Ａｌ２Ｏ３が６５ｇ、ＯＳＣ材３が４７ｇであった。【００８２】
次に、スラリー（Ｃ）がコートされた担体に、実施例１と同様にして、スラリーＢをウォッシュコートし、１５０℃で乾燥した後、５００℃で１時間焼成し、触媒３を得た。【００８３】
比較例３
実施例１において、ＯＳＣ材１の代わりに、担体１Ｌ当たり、４５ｇの合成例４で得られたセリア−ジルコニア複合酸化物（Ｂ３）と、担体１Ｌ当たり、１５ｇの合成例１で得られたセリア−ジルコニア複合酸化物（Ａ１）と、の混合物を使用した以外は、実施例１と同様にして、触媒４を得た。なお、この混合物は、立方晶構造のみをもちかつその組成は合成例１のセリア−ジルコニア複合酸化物（Ｂ１）と同じであるセリア−ジルコニア複合酸化物（Ｂ３）およびパイロクロア構造のみをもつセリア−ジルコニア複合酸化物（Ａ１）を、合成例１のＯＳＣ材１と組成が同じになるように物理的に混合したものである。【００８４】
実施例２
パラジウム原料として硝酸パラジウム、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、および上記合成例１で得られたＯＳＣ材１［パイロクロア構造をもつＣｅＯ２−ＺｒＯ２（ＣｅＯ２：ＺｒＯ２＝５７：４３（重量比））に複合化された立方晶構造をもつＣｅＯ２−ＺｒＯ２−Ｌａ２Ｏ３（ＣｅＯ２：ＺｒＯ２：Ｌａ２Ｏ３＝４５：４５：１０（重量比））が存在するＯＳＣ材。］の各原料を、Ｐｄ：Ａｌ２Ｏ３：ＯＳＣ材１＝３：５２：６０（重量比）となるように秤量した。そして、これらの原料を混合し、１時間攪拌し、その後湿式粉砕してスラリー（Ｄ）を調製した。【００８５】
また、ロジウム原料として硝酸ロジウム、ジルコニア粉末、ＣｅＯ２−ＺｒＯ２−Ｙ２Ｏ３複合酸化物（＝３０：６０：１０（重量比））、およびアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）の各原料を、Ｒｈ：ＺｒＯ２：ＣｅＯ２−ＺｒＯ２−Ｙ２Ｏ３：Ａｌ２Ｏ３＝０．１５：２０：３０：３０（重量比）となるように秤量した。そして、これらの原料を混合し、１時間攪拌し、その後湿式粉砕してスラリー（Ｅ）を調製した。【００８６】
得られたスラリー（Ｄ）を、０．９Ｌ（直径１０３ｍｍ×長さ１０５ｍｍ）の容積を有するコージェライト製ハニカム担体にウォッシュコートし、１５０℃で乾燥した後、５００℃で１時間焼成した。焼成後のスラリー（Ｄ）由来の各触媒成分の総量は１１９．５ｇであった。担体１Ｌ当たりに含まれるスラリー（Ｄ）由来の各触媒成分は、Ｐｄが２．５ｇ、Ａｌ２Ｏ３が５２ｇ、ＯＳＣ材１が６０ｇであった。【００８７】
次に、スラリー（Ｄ）がコートされた担体に、スラリー（Ｅ）をウォッシュコートし、１５０℃で乾燥した後、５００℃で１時間焼成し、触媒５を得た。焼成後のスラリー（Ｅ）由来の各触媒成分の総量は８０．１５ｇであった。担体１Ｌ当たりに含まれるスラリー（Ｅ）由来の各触媒成分は、Ｒｈが０．１５ｇ、ＺｒＯ２が２０ｇ、ＣｅＯ２−ＺｒＯ２−Ｙ２Ｏ３が３０ｇ、Ａｌ２Ｏ３が３０ｇであった。【００８８】
比較例４
実施例２において、ＯＳＣ材１の代わりに、上記合成例２で得られたセリア−ジルコニア複合酸化物（Ｂ２）［立方晶構造のみをもつＯＳＣ材。ＣｅＯ２：ＺｒＯ２：Ｌａ２Ｏ３＝４５：４５：１０（重量比）］を、担体１Ｌ当たり、６０ｇ使用した以外は、実施例１と同様にして、触媒６を得た。【００８９】
＜Ａ／Ｆ浄化特性およびＯＳＣ特性の評価＞
以下のようにして、上記実施例１および２ならびに比較例１〜４で得られた触媒１〜６について、Ａ／Ｆ浄化特性およびＯＳＣ特性を評価した。【００９０】
１．耐久処理
上記実施例１および比較例１〜３で得られた０．７Ｌの触媒１〜４を、それぞれ、触媒コンバーターにセットし、３．０ＬのＭＰＩエンジン排気孔から下流の位置に設置し、排ガスを触媒に流通させた。この際、排ガスは、触媒ＢＥＤ温度が最大１０００℃となるように、ストイキ（Ａ／Ｆ＝１４．６）を５０秒、リッチ（Ａ／Ｆ＝１３．５）を５秒、燃料カットを５秒のサイクルを周期的に繰り返すモードで、８０時間エンジン運転された時に排出されたものとした。【００９１】
また、実施例２および比較例４で得られた０．７Ｌの触媒５〜６については、上記実施例１で得られた０．７Ｌの触媒１を触媒コンバーターにセットし、３．０ＬのＭＰＩエンジン排気孔から下流の位置に設置した。さらに、この触媒コンバーターの下流側に、実施例２または比較例４で得られた触媒５〜６を、それぞれ、触媒コンバーターにセットしたものを、設置し、排ガスを流通させた。この際、排ガスは、触媒（触媒１）ＢＥＤ温度が最大１０００℃、後段触媒（触媒５または６）ＢＥＤ温度が９３０℃となるように、ストイキ（Ａ／Ｆ＝１４．６）を５０秒、リッチ（Ａ／Ｆ＝１３．５）を５秒、燃料カットを５秒のサイクルを周期的に繰り返すモードで、８０時間エンジン運転された時に排出されたものとした。【００９２】
２．Ａ／Ｆ浄化特性の評価
上記１．で耐久処理された各触媒がセットされたコンバーターを、２．４ＬのＭＰＩエンジンの下流に設置した。触媒入口温度を５００℃に固定し、周期１Ｈｚで±１．０の振幅をかけた状態でＡ／Ｆを１４．１から１５．１に変動させながらエンジン運転を行い、排ガスを触媒に流通させた。この際、空間速度（ＳＶ）は１００，０００ｈｒ−１とした。Ａ／Ｆの変動中のＣＯ、ＨＣ、ＮＯｘの濃度を記録し、縦軸が転化率、横軸がＡ／Ｆ値であるグラフから読み取れるＣＯ−ＮＯｘ、ＨＣ−ＮＯｘのクロスオーバーポイント（ＣＯＰ；ＣＯまたはＨＣが、ＮＯｘと交差する点）を求めた。ここで、クロスオーバーポイント（ＣＯＰ）の値が大きいほど、触媒性能が高いことを意味する。その結果を下記表１に示す。なお、触媒５または６の上流側に配置した触媒１については、本評価は行っていない。【００９３】
３．ＯＳＣ特性の評価
上記１．で耐久処理された各触媒がセットされたコンバーターを、２．４ＬのＭＰＩエンジンの下流に設置した。触媒入口温度を５００℃に固定し、Ａ／Ｆを、１５．１で運転し、その後、１４．３に切り替えた。１５．１から１４．３に切り替えた際に、触媒出口側のＡ／Ｆがストイキ（１４．７から１４．５）を持続する時間を求めた。その結果を下記表２に示す。なお、触媒５または６の上流側に配置した触媒１については、本評価は行っていない。【００９４】
【表１】
2012105454.tif 000002
【００９５】
【表２】
2012105454.tif 000003
【００９６】
上記表１の結果から、本発明の触媒１は、立方晶構造のみをもつＯＳＣ材を用いた触媒２、パイロクロア構造のみをもつＯＳＣ材を用いた触媒３、さらには立方晶構造のみをもつＯＳＣ材とパイロクロア構造のみをもつＯＳＣ材との混合物を用いた触媒４に比して、ＣＯ−ＮＯｘ、ＨＣ−ＮＯｘのクロスオーバーポイントが有意に高いことが分かる。同様にして、本発明の触媒５は、立方晶構造のみをもつＯＳＣ材を用いた触媒６に比して、ＣＯ−ＮＯｘ、ＨＣ−ＮＯｘのクロスオーバーポイントが有意に高いことが分かる。これらの結果から、本発明の触媒は、１０００℃での耐久処理後においても、酸素濃度が変動する排ガスに対して優れた浄化性能を発揮すると、考察される。【００９７】
また、上記表２の結果から、本発明の触媒１は、立方晶構造のみをもつＯＳＣ材を用いた触媒２、パイロクロア構造のみをもつＯＳＣ材を用いた触媒３、さらには立方晶構造のみをもつＯＳＣ材とパイロクロア構造のみをもつＯＳＣ材との混合物を用いた触媒４に比して、ストイキ（１４．７から１４．５）を持続する時間を有意に延長できることが分かる。同様にして、本発明の触媒５は、立方晶構造のみをもつＯＳＣ材を用いた触媒６に比して、ストイキ（１４．７から１４．５）を持続する時間を有意に延長できることが分かる。これらの結果から、本発明の触媒は、優れた酸素貯蔵特性（ＯＳＣ）を有すると、考察される。【００９８】
さらに、本出願は、２０１１年２月１日に出願された日本特許出願番号第２０１１−０１９８９６号に基づいており、その開示内容は、参照され、全体として、組み入れられている。
【図１】
2012105454.tif 000004
【国際調査報告】
2012105454.tif 000005
2012105454.tif 000006
2012105454.tif 000007
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