(57)【要約】【課題】ＮＯｘ浄化性能とＨＣ浄化性能を共に有効に発揮することができる排ガス浄化用触媒を提供する。【解決手段】排ガス浄化用触媒は、排ガスが流通するガス流路１０を有するハニカム基材１と、ハニカム基材１の表面に形成された下触媒層２と、下触媒層２の表面に形成された上触媒層３とを有する。上触媒層３は、Ｒｈを担持してなり、下触媒層２は、Ｐｄを担持してなるＰｄ担持層２１と、Ｐｔを担持してなるＰｔ担持層２２とよりなる。上触媒層３のガス流れ方向の長さは、下触媒層２のガス流れ方向の長さよりも短い。【選択図】図１
2010005590.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
排ガスが流通するガス流路を有する基材と、該基材の表面に形成された下触媒層と、該下触媒層の表面に形成された上触媒層と、を有する排ガス浄化用触媒において、
前記上触媒層は、Ｒｈを担持してなり、前記下触媒層は、Ｐｄ又は／及びＰｔを担持してなり、
前記上触媒層の前記ガス流路に沿ったガス流れ方向の長さは、前記下触媒層の前記ガス流れ方向の長さよりも短いことを特徴とする排ガス浄化用触媒。
【請求項２】
前記下触媒層の前記ガス流れ方向の長さに対する前記上触媒層の前記ガス流れ方向の長さの比率は５０〜９０％であることを特徴とする請求項１記載の排ガス浄化用触媒。
【請求項３】
前記上触媒層は、前記下触媒層の前記ガス流れ方向の下流側端部を含む部分の表面に配設されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の排ガス浄化用触媒。
【請求項４】
前記下触媒層は、前記ガス流れ方向の上流側でＰｄを担持してなるＰｄ担持層と、前記Ｐｄ担持層よりも前記ガス流れ方向の下流側でＰｔを担持してなるＰｔ担持層とからなることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の排ガス浄化用触媒。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、三元触媒として有用な排ガス浄化用触媒に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車の排ガス中のＨＣ、ＣＯ及びＮＯｘを浄化する触媒として、三元触媒が広く用いられている。この三元触媒は、例えば、特許文献１（特開昭６３−２３６５４１号公報）に開示されているように、基材に、Ｐｔ（白金）、Ｐｄ（パラジウム）、Ｒｈ（ロジウム）などの貴金属を担持したものであり、ＨＣ及びＣＯを酸化して浄化すると共に、ＮＯｘを還元して浄化する。これらの反応は、酸化成分と還元成分がほぼ同量で存在する雰囲気下で最も効率よく進行する。このため、三元触媒を搭載した車両においては、理論空燃比（ストイキ）近傍で燃焼されるように空燃比の制御が行われる。
【０００３】
ところで、近年、有限資源の節約のため、貴金属の使用の低減が求められている。貴金属の中でもＲｈは採掘量に限りがあり、高コストである。そのため、特許文献２（特開２００４−２９８８１３号公報）及び特許文献３（特開２００１−７９４０３号公報）に開示されているように、Ｒｈを有効に活用するために、触媒層を２層化し、上層にＲｈを配置することでＲｈの活性を高めていた。詳しくは、特許文献２では、上層にＲｈ、下層にＰｔを配置しており、特許文献３では、上層にＲｈ及びＰｔの少なくとも一方、下層にＰｄを配置していた。
【０００４】
Ｒｈは、ＮＯｘ還元浄化活性が高く、Ｐｔ、ＰｄはＨＣ、ＣＯの酸化浄化活性が高い。上層にＲｈを配置することで、ＮＯｘの浄化性能が向上する。
【０００５】
しかしながら、特許文献２、３に開示されているように、触媒層を上層と下層で２層化した場合には、下層が上層に被覆されるため、上層に比べて、下層へのガス拡散性が低下し、下層の触媒活性が抑えられる。
【０００６】
特許文献２では、下層にＰｔが配置されているため、ＰｔのＨＣ浄化性能が抑えられる。特許文献３では、下層にＰｄが配置されているため、ＰｄのＨＣ浄化性能が抑えられる。特に、特許文献３の実施例１、４では、上層にＲｈとＰｔとが共存しているため、ＲｈとＰｔとが合金化し、ＰｔのＨＣ浄化性能が低下してしまう。
【特許文献１】特開昭６３−２３６５４１号公報
【特許文献２】特開２００４−２９８８１３号公報
【特許文献３】特開２００１−７９４０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、ＮＯｘ浄化性能とＨＣ浄化性能を共に有効に発揮することができる排ガス浄化用触媒を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決するため、請求項１に係る発明は、排ガスが流通するガス流路を有する基材と、該基材の表面に形成された下触媒層と、該下触媒層の表面に形成された上触媒層と、を有する排ガス浄化用触媒において、前記上触媒層は、Ｒｈを担持してなり、前記下触媒層は、Ｐｄ又は／及びＰｔを担持してなり、前記上触媒層の前記ガス流路に沿ったガス流れ方向の長さは、前記下触媒層の前記ガス流れ方向の長さよりも短いことを特徴とする。
【０００９】
請求項２に係る発明は、前記下触媒層の前記ガス流れ方向の長さに対する前記上触媒層の前記ガス流れ方向の長さの比率は５０〜９０％であることを特徴とする。
【００１０】
請求項３に係る発明は、前記上触媒層は、前記下触媒層の前記ガス流れ方向の下流側端部を含む部分の表面に配設されていることを特徴とする。
【００１１】
請求項４に係る発明は、前記下触媒層は、前記ガス流れ方向の上流側でＰｄを担持してなるＰｄ担持層と、前記Ｐｄ担持層よりも前記ガス流れ方向の下流側でＰｔを担持してなるＰｔ担持層とからなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
前記請求項１に係る発明においては、上触媒層でＲｈを担持し、下触媒層でＰｄ又は／及びＰｔを担持している。Ｒｈは、Ｐｄ又は／及びＰｔと分層されているため、ＲｈがＰｄ又は／及びＰｔと合金化することはなく、Ｐｄ又は／及びＰｔのＨＣ浄化性能が低下するおそれもない。
【００１３】
また、上触媒層にはＲｈが担持されている。ＲｈはＮＯｘ浄化性能に優れており、ガス流路に接する上層に配置することで、ガス流路を流れる排ガスの上触媒層への拡散性が高くなり、排ガス中のＮＯｘと接触しやすくなり、ＲｈのＮＯｘ浄化性能を有効に発揮することができる。
【００１４】
また、上触媒層のガス流れ方向の長さは、下触媒層の前記ガス流れ方向の長さよりも短い。このため、下触媒層の一部が、上触媒層に被覆されず、ガス流路に露出する。ゆえに、下触媒層へ排ガスが拡散しやすくなり、Ｐｄ又は／及びＰｔのＨＣ浄化性能及びＣＯ浄化性能を有効に発揮することができる。
【００１５】
前記請求項２に係る発明によれば、下触媒層のガス流れ方向の長さに対する上触媒層のガス流れ方向の長さの比率は５０〜９０％である。このため、上触媒層の長さを保持しつつ、下触媒層もある程度の長さでガス流路に露出させることができる。ゆえに、上触媒層に担持されているＲｈのＮＯｘ浄化性能と、下触媒層に担持されているＰｄ又は／及びＰｔのＨＣ浄化性能を、共に効果的に発揮させることができる。
【００１６】
また、下触媒層にセリアなどの酸素吸放出材を含む場合には、下触媒層がガス流路に表出することにより、ガス流路を流れる排ガスの空燃比（Ａ／Ｆ）の変動が緩和される。ゆえに、下触媒層及び上触媒層が、安定した浄化性能を発揮することができる。
【００１７】
前記請求項３に係る発明によれば、上触媒層は、下触媒層におけるガス流れ方向の下流側端部を含む部分の表面に配設されている。基材の下流側は、上流側に比べて、低温である。このため、下流側に、Ｒｈを担持してなる上触媒層を配設することにより、Ｒｈの高温時の熱劣化を抑制することができる。
【００１８】
前記請求項４に係る発明によれば、下触媒層が、上流側のＰｄ担持層と、下流側のＰｔ担持層とからなる。下触媒層に含まれているＰｄ又は／及びＰｔは、排ガス中の酸素を消費して、排ガス中のＨＣ及びＣＯを酸化浄化する。このため、下流側の酸素濃度が、上流側よりも低くなる。そこで、酸素濃度が高い上流側に、酸素濃度が高い雰囲気で高温時の耐久性が高いＰｄ担持層を配設し、下流側にＰｔ担持層を配設している。これにより、Ｐｔ担持層が、下流側の酸素濃度が低く比較的低温の雰囲気に配置されるため、Ｐｔの熱劣化が抑制されて、下触媒層全体の耐久性が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明の排ガス浄化用触媒は、ガス流路を有する基材と、基材の表面に形成された下触媒層と、下触媒層の表面に形成された上触媒層とをもつ。基材は、ガス流路を有する構造を備えており、例えば、ハニカム形状、フォーム形状などのものを用いることができる。基材の材質は特に限定されず、コージェライト、ＳｉＣなどのセラミックス製のもの、あるいは金属製のものなど公知のものを用いることができる。
【００２０】
下触媒層は、基材の表面に形成されている。ここで、基材がハニカム形状である場合には、複数のガス流路を区画しているハニカム基材の隔壁の表面に下触媒層が形成されている。下触媒層は、基材のガス流れ方向の全体に形成されているとよい。
【００２１】
下触媒層は、担体と、担体に担持され貴金属触媒としてのＰｄ又は／及びＰｔとからなる。下触媒層は、Ｐｄ又は／及びＰｔは担持しているが、Ｒｈは担持していないことが望ましい。Ｐｄ又は／及びＰｔは、ＨＣ及びＣＯの酸化浄化反応を促進する。
【００２２】
下触媒層は、ガス流れ方向の上流側にＰｄを担持してなるＰｄ担持層と、Ｐｄ担持層よりも下流側でＰｔを担持してなるＰｔ担持層とからなることが好ましい。この場合には、高温で酸素濃度が高い上流側に、酸素濃度が高い雰囲気下で高温時の耐久性に優れたＰｄが配置され、Ｐｔの劣化を抑制でき、下触媒相全体の耐久性を向上させることができる。
【００２３】
基材のガス流れ方向の長さに対する、Ｐｄ担持層のガス流れ方向の長さの比率は２０〜４５％であることが好ましい。該比率が２０％未満の場合には、高熱時の耐久性が比較的低いＰｔを担持したＰｔ担持層が、高温の上流側に近接し、Ｐｔが熱劣化するおそれがあり、４５％を越える場合には、上流側のＰｄ濃度が低くなるため、暖機性能が低下するおそれがある。
【００２４】
下触媒層のＰｄ担持層のＰｄ担持量は、０．２５〜５．０ｇ／Ｌ（リットル）であることが好ましい。０．２５ｇ／Ｌ未満の場合には、ＨＣ及びＣＯの酸化活性が低下するおそれがあり、５．０ｇ／Ｌを超える場合には、効果が飽和するとともにコストの増加を招く。
【００２５】
下触媒層のＰｔ担持層のＰｔ担持量は、０．２５〜５．０ｇ／Ｌであることが好ましい。０．２５ｇ／Ｌ未満の場合には、ＨＣ及びＣＯの酸化活性が低下するおそれがあり、５．０ｇ／Ｌを超える場合には、効果が飽和するとともにコストの増加を招く。
【００２６】
下触媒層のＰｄ担持層の担体は、アルミナ、セリア、セリア−ジルコニア複合酸化物、及び、ランタン、イットリウム、ネオジウム、プラセオジウムの酸化物を前記複合酸化物に添加したものなどを用いることができる。下触媒層のＰｔ担持層の担体は、アルミナ、セリア、セリア−ジルコニア複合酸化物、及び、ランタン、イットリウム、ネオジウム、プラセオジウムの酸化物を前記複合酸化物に添加したものなどを用いることができる。
【００２７】
下触媒層の厚みは、１０〜２０μｍであることが好ましい。１０μｍ未満の場合には、下触媒層に含まれるＰｄ又は／及びＰｔの触媒活性が低下するおそれがあり、２０μｍを越える場合には、下触媒層の深部でのＰｄ又は／及びＰｔへの排ガスの拡散性が低下するおそれがある。
【００２８】
下触媒層を形成するにあたっては、下触媒層用の担体粉末を含むスラリーを基材にウォッシュコートした後に、それにＰｄ又は／及びＰｔを担持してもよいし、担体粉末に予めＰｄ又は／及びＰｔを担持させた触媒粉末を含むスラリーを、下触媒層をもつ基材にウォッシュコートしてもよい。
【００２９】
下触媒層が上流側のＰｄ担持層と下流側のＰｔ担持層とに分離されている場合には、Ｐｄ担持層を形成するにあたって、Ｐｄ担持層用担体粉末を含むスラリーの中に、基材の上流側端部から所定の長さまでの部分を浸漬した後、Ｐｄを担持させる。Ｐｄを担持した触媒粉末を含むスラリーについても同様とする。Ｐｔ担持層を形成するに当たっては、Ｐｔ担持層用担体粉末を含むスラリーの中に、基材の下流側端部から所定の長さまでの部分を浸漬する。Ｐｔを担持した触媒粉末を含むスラリーについても同様とする。
【００３０】
下触媒層の表面には、上触媒層が形成されている。上触媒層のガス流れ方向の長さは、下触媒層のガス流れ方向の長さよりも短い。下触媒層のガス流れ方向の長さに対する上触媒層のガス流れ方向の長さの比率は１００％以下であり、好ましくは５０〜９０％であり、望ましくは６０〜８５％である。該比率が５０％未満の場合には、上触媒層の長さが下触媒層の長さに比べて短すぎ、上触媒層に担持されているＲｈのＮＯｘ浄化活性が低下するおそれがある。９０％を越える場合には、下触媒層の多くの部分が上触媒層で被覆されて、下触媒層へのガス拡散性が低下するおそれがある。
【００３１】
下触媒層のガス流れ方向の長さに対する上触媒層のガス流れ方向の長さの比率が６０〜８５％であることにより、下触媒層に担持されているＰｄ又は／及びＰｔのＨＣ酸化活性と、上触媒層に担持されているＲｈのＮＯｘ還元活性とをバランスよく効果的に発揮させることができる。
【００３２】
上触媒層は、下触媒層のガス流れ方向の下流側端部を含む部分の表面に配設されているとよい。この場合、下触媒層における下流側端部を含む部分は上触媒層により被覆され、上流側の部分はガス流路に露出する。
【００３３】
上触媒層は、担体と、担体に担持されている触媒貴金属であるＲｈとからなる。上触媒層には、Ｒｈが担持されているが、Ｐｄ及びＰｔのいずれも担持していないことが望ましい。上触媒層のＲｈ担持量は、０．１〜１．２ｇ／Ｌであることが好ましい。０．１ｇ／Ｌ未満の場合には、ＮＯｘの還元活性が低下するおそれがあり、１．２ｇ／Ｌを超える場合には、効果が飽和するとともにコストの増加を招く。
【００３４】
上触媒層の担体は、アルミナ、ジルコニア、ジルコニア−セリア複合酸化物、及び、ランタン、イットリウム、ネオジウム、プラセオジウムの酸化物を前記複合酸化物に添加したものなどを用いることができる。
【００３５】
上触媒層の厚みは、１０〜２０μｍであることが好ましい。１０μｍ未満の場合には、上触媒層に含まれるＲｈの触媒活性が低下するおそれがあり、２０μｍを越える場合には、下触媒層の上触媒層に被覆されている部分への排ガスの拡散性が低下するおそれがある。
【００３６】
上触媒層を形成するにあたっては、上触媒層用の担体粉末を含むスラリーを下触媒層を形成した基材にウォッシュコートした後に、それに少なくともＲｈを担持してもよいし、担体粉末に予めＲｈを担持させた触媒粉末を含むスラリーを、下触媒層を形成した基材にウォッシュコートしてもよい。
【００３７】
上触媒層又は／及び下触媒層に含まれる担体には、ガス流路を流れる排ガス中の酸素を吸放出し得る酸素吸放出材として機能するものがある。酸素吸放出材としては、セリア、セリア−ジルコニア複合酸化物などがあげられる。
【００３８】
本発明の排ガス浄化用触媒は、三元触媒として有用に用いることができる。
【実施例】
【００３９】
本発明について、実施例及び比較例を用いて具体的に説明する。
【００４０】
（実施例１）
本例の排ガス浄化用触媒は、図１に示すように、排ガスが流通するガス流路１０を有するハニカム基材１と、ハニカム基材１の表面に形成された下触媒層２と、下触媒層２の表面に形成された上触媒層３とを有している。
【００４１】
図２に示すように、ハニカム基材１は、長さ（Ｌ１）１０５ｍｍの円筒体であり、コーディエライト製である。図３，図４に示すように、ハニカム基材１には、長手方向に延びる多数の六角形断面のセル１１が隔壁１２で区画されている。各セル１１を構成する隔壁１２の表面には、下触媒層２及び上触媒層３が形成されており、その表面の空間部にガス流路１０が形成されている。
【００４２】
図１に示すように、下触媒層２は、Ｐｄを担持してなるＰｄ担持層２１と、Ｐｔを担持してなるＰｔ担持層２２とから構成されている。Ｐｄ担持層２１は、ガス流路１０を流れるガスの流れ方向の基材１の上流側端部１ａから２０ｍｍまでの部分に配置されている。Ｐｔ担持層２２は、Ｐｄ担持層２１の下流側端部２１ｂから、基材１の下流側端部１ｂまでの８５ｍｍの部分に配置されている。したがって、図３に示すように、基材１の上流側では、下触媒層２のＰｄ担持層２１のみの単層が配設され、図４に示すように、基材１の下流側では、下触媒層２のＰｔ担持層２２と上触媒層３の２層が配設されている。
【００４３】
上触媒層３は、Ｒｈを担持している。上触媒層３のガス流れ方向の長さＬ３は、８５ｍｍであり、基材１の下流側端部１ｂから上流側に向けて８５ｍｍまでの部分に配置されている。したがって、下触媒層２の上流側端部２ａから２０ｍｍまでの部分は、ガス流路１０に露出している。
【００４４】
下触媒層２の厚みは１５μｍであり、上触媒層３の厚みは１２μｍである。
【００４５】
次に、本例の排ガス浄化用触媒の製造方法について説明する。まず、Ｐｔ担持層形成用の担体としてのＣｅＯ２―ＺｒＯ２―Ｙ２Ｏ３―Ｌａ２Ｏ３複合酸化物粉末（ＣｅＯ２：３０質量％、ＺｒＯ２：６０質量％、Ｙ２Ｏ３：５質量％、Ｌａ２Ｏ３：５質量％）を用意し、貴金属触媒溶液としてのジニトロジアミンＰｔ溶液を含浸した後、蒸発乾固してＰｔを１．４質量％担持したＰｔ／担体粉末を調製した。
【００４６】
このＰｔ／担体粉末６０質量部と、Ａｌ２Ｏ３−Ｌａ２Ｏ３複合酸化物（Ａｌ２Ｏ３：９６質量％、Ｌａ２Ｏ３：４質量％）２５重量部と、ＢａＳＯ４を１５重量部バインダとしてのアルミナゾル（Ａｌ２Ｏ３：１０質量％）３重量部（アルミナの絶対量）と、蒸留水とを混合してＰｔ担持層用スラリーを調製した。これにコージェライト製のハニカム基材１（直径１０３ｍｍ、全長１０５ｍｍ）の下流側端部１ｂから上流側へ８５ｍｍの部分までを浸漬し、引き上げて余分なスラリーを吹き払った後、乾燥、焼成してＰｔ担持層２２を形成した。Ｐｔ担持層２２は、ハニカム基材１の１Ｌ当たり１０３ｇ形成され、Ｐｔはハニカム基材１の１Ｌ当たり０．４５ｇ担持されている。
【００４７】
次に、Ｐｄ担持層形成用の担体として、ＣｅＯ２―ＺｒＯ２―Ｌａ２Ｏ３―Ｐｒ６Ｏ１１複合酸化物粉末（ＣｅＯ２：６０質量％、ＺｒＯ２：４０質量％、Ｌａ２Ｏ３：３質量％、Ｐｒ６Ｏ１１：７質量％）を用意し、貴金属触媒溶液としての硝酸Ｐｄ水溶液を含浸した後、蒸発乾固して、Ｐｄを担持したＰｄ／担体粉末を調製した。
【００４８】
このＰｄ／担体粉末９質量部と、Ａｌ２Ｏ３−Ｌａ２Ｏ３複合酸化物（Ａｌ２Ｏ３：９６質量％、Ｌａ２Ｏ３：４質量％）３重量部と、ＢａＳＯ４を３重量部、バインダとしてのアルミナゾル（Ａｌ２Ｏ３：１０質量％）２重量部（アルミナの絶対量）と、蒸留水とを混合してＰｄ担持層用スラリーを調製した。このＰｄ担持層用スラリーに、上記のＰｔ担持層２２を形成したハニカム基材１の上流側端部１ａから下流側へ２０ｍｍの部分までを漬浸し、引き上げて余分なスラリーを吹き払った後、乾燥、焼成してＰｄ担持層２１を形成した。Ｐｄ担持層２１は、ハニカム基材１の１Ｌ当たり１７ｇ形成され、Ｐｄはハニカム基材１の１Ｌ当たり０．９ｇ担持されている。
【００４９】
次に、上触媒層形成用の担体として、ＣｅＯ２―ＺｒＯ２―Ｙ２Ｏ３―Ｎｄ２Ｏ３複合酸化物粉末（ＣｅＯ２：２０質量％、ＺｒＯ２：６０質量％、Ｙ２Ｏ３：８質量％、Ｎｄ２Ｏ３：１２質量％）を用意し、貴金属触媒溶液としての硝酸Ｒｈ水溶液を含浸した後、蒸発乾固してＲｈを担持したＲｈ／担体粉末を調製した。
【００５０】
このＲｈ／担体粉末５０質量部と、Ａｌ２Ｏ３−Ｌａ２Ｏ３複合酸化物（Ａｌ２Ｏ３：９６質量％、Ｌａ２Ｏ３：４質量％）２５重量部と、バインダとしてのアルミナゾル（Ａｌ２Ｏ３：１０質量％）３重量部（アルミナの絶対量）と、蒸留水とを混合して上触媒層用スラリーを調製した。この上触媒層用スラリーに、上記のハニカム基材１表面のＰｄ担持層２１及びＰｔ担持層２２の表面の、ハニカム基材１の下流側端部１ｂから上流側へ８５ｍｍの部分までを漬浸し、引き上げて余分なスラリーを吹き払った後、乾燥、焼成して、Ｒｈを担持してなる上触媒層３を形成した。上触媒層３は、ハニカム基材１の１Ｌ当たり７８ｇ形成され、Ｒｈはハニカム基材１の１Ｌ当たり０．１３ｇ担持されている。
【００５１】
（実施例２）
本例においては、上触媒層３が、下触媒層２の下流側端部２ｂから上流側に向けて７５ｍｍの長さまでの部分に形成されている点が、実施例１と相違する。その他は、実施例１と同様である。
【００５２】
（実施例３）
本例においては、上触媒層３が、下触媒層２の下流側端部２ｂから上流側に向けて６５ｍｍの長さまでの部分に形成されている点が、実施例１と相違する。その他は、実施例１と同様である。
【００５３】
（実施例４）
本例においては、図５に示すように、上触媒層３が、下触媒層２の下流側端部２ｂから上流側に向けて５５ｍｍの長さまでの部分に形成されている点が、実施例１と相違する。その他は、実施例１と同様である。
【００５４】
（実施例５）
本例においては、上触媒層３が、下触媒層２の下流側端部２ｂから上流側に向けて９５ｍｍの長さまでの部分に形成されている点が、実施例１と相違する。その他は、実施例１と同様である。
【００５５】
（比較例１）
本比較例においては、図６に示すように、上触媒層３が、下触媒層２の下流側端部２ｂから上流側に向けて１０５ｍｍの長さの部分に形成されている。即ち、上触媒層３は、下触媒層２の全体を被覆している。
【００５６】
＜実験＞
前記実施例１〜５及び比較例１の触媒をＶ型８気筒４．３Ｌエンジンの排気系にそれぞれ装着し、ガソリンを用いて、定常条件、Ａ／Ｆ（空燃比）＝１４．０とＡ／Ｆ＝１５．０との間を１Ｈｚで振動させ、触媒の中心温度１０００℃の条件にて、５０時間の耐久試験を施した。
【００５７】
直列４気筒の２．４Ｌエンジンの排気系に耐久試験後の各触媒をそれぞれ搭載し、触媒入りガス温度が５５０℃になるまで理論空燃比（Ａ／Ｆ＝１４．２）で燃焼させ、その間に排出されたＮＯｘ量及びＨＣ量を測定した。測定結果を図７に示した。図７には、上触媒層の長さの短い順に測定結果を配列させた。図７の中、Ｅ１〜Ｅ５及びＣ１は、実施例１〜５及び比較例１を示す。
【００５８】
図７より、上触媒層の長さを長くするほど、触媒のＨＣ排出量が増加し、一方でＮＯｘ排出量が減少した。このことから、上触媒層の長さを長くするほど、上触媒層に担持されているＲｈのＮＯｘ還元浄化活性が高くなることがわかる。これは、上触媒層の長さが長いほど、排ガスの上触媒層に対する空間速度（ＳＶ）が小さくなるため、排ガスの上触媒層へのガス拡散性が高くなるからであると考えられる。また、上触媒層の長さが長いほど、下触媒層が上触媒層に被覆される長さが長くなり、下触媒層へのガス拡散性が低く、下触媒層に担持されているＰｔ及びＰｄのＨＣ酸化浄化活性が低くなることがわかる。
【００５９】
逆に、上触媒層の長さが短いほど、下触媒層に担持されているＰｔ及びＰｄのＨＣ酸化浄化活性が低くなった。これは、上触媒層の長さが短いほど、下触媒層の露出量が増えて、排ガス中のＨＣの燃焼活性が高いＰｔへのガス拡散性が大きくなるためであると考えられる。
【００６０】
また、上触媒層の長さが８０ｍｍ、即ち下触媒層の長さに対する上触媒層の長さが７６％で、ＨＣ排出量及びＮＯｘ排出量の双方が低くなった。このことから、上触媒層の長さが、５０〜９０％であり、望ましくは６０〜８５％の場合に、ＨＣ及びＮＯｘの浄化活性をバランスよく発揮させることができることがわかる。
【００６１】
一方、比較例では、下触媒層の長さに対する上触媒層の長さの比率が１００％であり、ＨＣ排出量は最も多くなったが、ＮＯｘ排出量は最も低くなった。このことから、上触媒層のＲｈによるＮＯｘ浄化活性は高くなったが、下触媒層のＰｔ及びＰｄによるＨＣ浄化活性が低く抑えられたことがわかる。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】実施例１の排ガス浄化用触媒のガス流れ方向の断面図である。
【図２】実施例１の排ガス浄化用触媒の斜視図である。
【図３】図２のＡ−Ａ矢視線断面図である。
【図４】図２のＢ−Ｂ矢視線断面図である。
【図５】実施例２の排ガス浄化用触媒のガス流れ方向の断面図である。
【図６】比較例１の排ガス浄化用触媒のガス流れ方向の断面図である。
【図７】上触媒層の長さとＨＣ排出量及びＮＯｘ排出量との関係を示す線図である。
【符号の説明】
【００６３】
１：ハニカム基材、２：下触媒層、３：上触媒層、１０：ガス流路、２１：Ｐｄ担持層、２２：Ｐｔ担持層。
【図１】
2010005590.tif 000003
【図２】
2010005590.tif 000004
【図３】
2010005590.tif 000005
【図４】
2010005590.tif 000006
【図５】
2010005590.tif 000007
【図６】
2010005590.tif 000008
【図７】
2010005590.tif 000009