(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルミナ、ジルコニアおよびセリアと、セリウム以外の希土類元素もしくはアルカリ土類元素からなる群から選択される二種類の元素からなる第一の添加元素酸化物および第二の添加元素酸化物と、からなる複合酸化物担体と、該複合酸化物担体に担持された貴金属触媒と、からなる排ガス浄化触媒であって、
前記複合酸化物担体においては、アルミナが30〜40質量%、ジルコニアが36〜46質量%の範囲で含有されており、
アルミナ、ジルコニアおよびセリアそれぞれの表層の少なくとも一部において前記第二の添加元素酸化物の含有割合が高い濃化領域を形成しており、
前記貴金属触媒には少なくともロジウムが適用されている排ガス浄化触媒。
【請求項２】
前記複合酸化物担体においては、セリアが20質量%含有され、アルミナとジルコニアとセリアの含有割合の総計が100質量%未満となるようにアルミナとジルコニアの含有割合が前記範囲内で規定されている請求項１に記載の排ガス浄化触媒。
【請求項３】
前記第一の添加元素酸化物が酸化ランタンであり、前記第二の添加元素酸化物が酸化ネオジムからなる請求項１または２に記載の排ガス浄化触媒。
【請求項４】
前記複合酸化物担体がさらに酸化イットリウムを9質量%以下の範囲で含んでおり、アルミナ、ジルコニア、セリアと第一の添加元素酸化物および第二の添加元素酸化物および酸化イットリウムの含有割合の総計が100質量%となるようにそれぞれの酸化物の含有割合が規定されている請求項１〜３のいずれかに記載の排ガス浄化触媒。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複合酸化物担体とその表面に担持された貴金属触媒からなる排ガス浄化触媒に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
各種産業界においては、環境影響負荷低減に向けた様々な取り組みが世界規模でおこなわれており、中でも、自動車産業においては、燃費性能に優れたガソリンエンジン車は勿論のこと、ハイブリッド車や電気自動車等のいわゆるエコカーの普及とそのさらなる性能向上に向けた開発が日々進められている。このようなエコカーの開発に加えて、エンジンから排出される排ガスを浄化する排ガス浄化触媒に関する研究も盛んに行われている。この排ガス浄化触媒には、酸化触媒や三元触媒、NOx吸蔵還元触媒などが含まれており、この排ガス浄化触媒において触媒活性を発現するのは、白金やロジウム、パラジウムなどの貴金属触媒であり、貴金属触媒はアルミナなどの多孔質酸化物からなる担体に担持された状態で一般に用いられている。
【０００３】
上記する排ガス浄化触媒は一般に、高温雰囲気下において使用されるものであるため、高温雰囲気下での長期間供用後においても高い触媒活性を維持できる高い耐熱性を有するものが望ましい。
【０００４】
ここで、特許文献１には、アルミニウム、ジルコニウムおよびセリウムと、セリウム以外の希土類元素もしくはアルカリ土類元素からなる群から選択される第一及び第二の添加元素とを含有する粒子状の無機混合酸化物が開示されている。より具体的には、無機混合酸化物中のアルミニウムの含有割合が無機混合酸化物中において陽イオンとなる元素の合計量に対して元素として60〜90at%であり、無機混合酸化物中のセリウムの含有割合が無機混合酸化物中のジルコニウム及びセリウムの合計量に対して元素として0.4〜50at%であり、第一及び第二の添加元素の合計量の含有割合が無機混合酸化物中において陽イオンとなる元素の合計量に対して元素として1〜12at%であり、無機混合酸化物の一次粒子のうちの80%以上が100nm以下の粒子径を有し、一次粒子のうちの少なくとも一部が表層部において第二の添加元素の含有割合が局部的に高められた表面濃化領域を有する無機混合酸化物である。そして、好ましくは、第一の添加元素がランタンであり、第二の添加元素がネオジムであるとしている。
【０００５】
アルミニウム、ジルコニウムおよびセリウムの酸化物、すなわちアルミナ、ジルコニアおよびセリアの表面に酸化ネオジムが表面濃化している無機混合酸化物は、耐熱性に優れ、酸素貯蔵性能（Oxygen Storage Capacity: OSC能）とHC改質性能、およびNOx浄化性能をバランスよく発揮させることのできる素材である。
【０００６】
本発明者等はこの無機混合酸化物に改良を加えることにより、高耐熱性、優れた酸素貯蔵性能とHC改質性能およびNOx浄化性能のほかにも、高い酸素放出性と耐久性を有し、さらに、触媒としての圧損低減効果の高い排ガス浄化触媒の発案に至っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００９−１０７９０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は上記する問題に鑑みてなされたものであり、高い耐熱性と、優れた酸素貯蔵性能とHC改質性能およびNOx浄化性能を有し、さらに、高い酸素放出性と耐久性を有し、触媒としての圧損低減効果の高い排ガス浄化触媒を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記目的を達成すべく、本発明による排ガス浄化触媒は、アルミナ、ジルコニアおよびセリアと、セリウム以外の希土類元素もしくはアルカリ土類元素からなる群から選択される二種類の元素からなる第一の添加元素酸化物および第二の添加元素酸化物と、からなる複合酸化物担体と、該複合酸化物担体に担持された貴金属触媒と、からなる排ガス浄化触媒であって、前記複合酸化物担体においては、アルミナが30〜40質量%、ジルコニアが36〜46質量%の範囲で含有されており、アルミナ、ジルコニアおよびセリアそれぞれの表層の少なくとも一部において前記第二の添加元素酸化物の含有割合が高い濃化領域を形成しているものである。
【００１０】
本発明の排ガス浄化触媒は、その構成要素である複合酸化物担体であって、アルミナ（Al2O3）、ジルコニア（ZrO2）およびセリア（CeO2）と、セリウム（Ce）以外の希土類元素もしくはアルカリ土類元素からなる群から選択される二種類の元素からなる第一、第二の添加元素酸化物とからなる複合酸化物担体に関し、特にアルミナの含有率を30〜40質量%の範囲、ジルコニアの含有率を36〜46質量%の範囲に規定したものである。ここで、アルミナは、活性アルミナのように非晶質ものであってもよいし、結晶質のものであってもよい。
【００１１】
このようなアルミナの含有率範囲は既述する特許文献１で開示の複合酸化物担体よりも格段に少ない範囲であるが（特許文献１では、アルミナ（ここでは酸化アルミニウム）の質量比を全体の少なくとも半分以上とする旨が記載）、アルミナの含有率範囲を30〜40質量%としたことにより、排ガス浄化触媒が一定の大きさおよび形状を呈した触媒体となった際にその構成材料である排ガス浄化触媒の材料嵩を低減することができ、もって触媒体の圧損を低減することができる。また、酸素貯蔵性能とHC改質性能、およびNOx浄化性能をバランスよく十分に発揮させることが可能となる。
【００１２】
さらに、アルミナの含有率を30〜40質量%の低い範囲に規定したことに応じて、ジルコニアの含有率を36〜46質量%と比較的高い範囲に設定することが可能となるが、このようなジルコニアの含有率範囲としたことにより、高い酸素貯蔵性能を有することのほかに、高い酸素放出性を有する排ガス浄化触媒が得られる。
【００１３】
なお、このアルミナとジルコニアの含有率範囲は、酸素貯蔵性能と担持される貴金属触媒の劣化防止能の双方が良好な範囲であり、本発明者等によって実証された結果に基づいている。たとえば、アルミナの含有率が30質量%未満の範囲ではその貴金属触媒の担持面積が少なくなり過ぎ、耐久後の貴金属触媒の劣化が顕著となる。
【００１４】
ここで、「希土類元素もしくはアルカリ土類元素からなる群から選択される二種類の元素からなる第一、第二の添加元素酸化物」に関し、希土類元素もしくはアルカリ土類元素からなる群から選択される二種類の元素としては、イットリウム（Y）やランタン（La）、ネオジム（Nd）などからなる群から選択される二種類の元素であり、それらの酸化物が複合酸化物担体の構成要素となる。
【００１５】
本発明の排ガス浄化触媒の製造方法の一例を概説するに、まず、アルミニウムとジルコニウム、セリウム、および第一の添加元素を含有する共沈物を生成し、得られた共沈物を焼成して各元素の酸化物の混合物を得た後、これに第二の添加元素を付着させて焼成し、第二の添加元素酸化物が結合してなる複合酸化物担体を生成する。
【００１６】
アルミナ、ジルコニアおよびセリアと第一の添加元素酸化物からなる混合酸化物に第二の添加元素を付着させ、さらに焼成することによって、粒子状の複合酸化物担体を得ることができる。このような方法によって、付着された第二の添加元素酸化物の大部分はアルミナやジルコニア、セリアの表層に存在するようになる。この製造方法により、第二の添加元素酸化物の含有割合が高い濃化領域を有する複合酸化物担体を得ることが可能となる。たとえば、アルミナやジルコニア、セリアそれぞれの一次粒子の表面、もしくは、アルミナやジルコニア、セリアが凝集してなる二次粒子の表面に第二の添加元素酸化物がその全体もしくはその一部に被覆し、第二の添加元素酸化物の含有割合が高い濃化領域を形成している。この第二の添加元素酸化物の表面濃化の程度の検出に関しては、当該表面を溶かしてICP（誘導結合プラズマ）で測定する方法や、表面をXPS（光電子分光分析装置）で測定する方法によって表面濃化の程度が検出できる。本明細書では、たとえばネオジムの使用量（仕込み量）に対して表面のXPS測定結果が高い場合に、表面が濃化している（高い濃化領域を形成している）と称している。
【００１７】
複合酸化物担体の表面に担持される貴金属触媒にたとえばロジウムを使用する場合には、複合酸化物担体の表面においてRh-O-M（Mは第二の添加元素）で表される結合を生成してRhの安定化を図ることができるが、このような第二の添加元素としては、Y、La、Pr、Nd、Yb、Mg、CaおよびBaを使用するのが好ましく、中でもNdが望ましい。
【００１９】
また、本発明者等の検証により、アルミナの含有率を30〜40質量%の範囲、ジルコニアの含有率を36〜46質量%の範囲にそれぞれ規定したことに加えて、セリアが20質量%含有され、アルミナとジルコニアとセリアの含有割合の総計が100質量%未満となるように調製された排ガス浄化触媒に関し、その性能が優れていることが確認されている。この排ガス浄化触媒のより具体的な組成に関しては、さらに、酸化ランタンと酸化ネオジムがそれぞれ2質量%含有されているものである。
【００２０】
また、本発明による排ガス浄化触媒のより好ましい実施の形態として、複合酸化物担体が酸化イットリウムをさらに含んでおり、より具体的には、酸化イットリウムを9質量%以下の範囲で含み、アルミナ、ジルコニア、セリアと第一の添加元素酸化物および第二の添加元素酸化物および酸化イットリウムの含有割合の総計が100質量%となるようにそれぞれの酸化物の含有割合が規定されている形態を挙げることができる。
【００２１】
本発明者等の検証によれば、その含有割合に一定の幅を有するアルミナとジルコニアに関し、アルミナを30質量%含有する排ガス浄化触媒を基準として、酸化イットリウムの含有割合を徐々に増加させながら複数の排ガス浄化触媒を製作してそれらの酸素貯蔵性能を測定した。その結果、酸化イットリウムを含有していない場合に対して、酸化イットリウムを9質量%以下の範囲で含有する場合に酸素貯蔵性能が向上することが実証されている。
【００２２】
なお、酸化イットリウムの含有量が10質量%を超えてしまうと、貴金属触媒が失活してしまい、触媒性能が低下することも特定されている。
【００２３】
この酸化イットリウムの含有量に関しては、含有量を変化させて排ガス浄化触媒をそれぞれ製作し、RL耐久試験（リッチガスとリーンガスがそれぞれ数分間ずつ交互に繰り返される雰囲気中で1000℃程度の温度雰囲気下、数時間保持する耐久試験）後にXRD測定をおこなっている。
【００２４】
酸化イットリウムの含有がない排ガス浄化触媒では、ジルコニアとセリアの分相が生じていることが特定されており、その一方で、酸化イットリウムが9質量%以下の範囲で含有されている排ガス浄化触媒では、該触媒の耐久性が向上し、ジルコニアとセリアの分相が抑制されていることが特定されている。
【発明の効果】
【００２５】
以上の説明から理解できるように、本発明の排ガス浄化触媒によれば、アルミナ、ジルコニアおよびセリアと、セリウム以外の希土類元素もしくはアルカリ土類元素からなる群から選択される二種類の元素からなる第一の添加元素酸化物および第二の添加元素酸化物と、からなる複合酸化物担体と、該複合酸化物担体に担持された貴金属触媒と、からなる排ガス浄化触媒に関し、複合酸化物担体において、アルミナが30〜40質量%、ジルコニアが36〜46質量%の範囲で含有されていることにより、高い耐熱性と、優れた酸素貯蔵性能とHC改質性能およびNOx浄化性能を有し、さらに、高い酸素放出性と耐久性を有し、触媒としての圧損低減効果の高い排ガス浄化触媒を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】アルミナとジルコニアの含有量を変化させた際の排ガス浄化触媒（実施例1、2、比較例1、2）の酸素貯蔵性能（OSC能）および酸素放出性能を検証した実験結果を示した図である。
【図２】酸化イットリウムの含有量を変化させた際の排ガス浄化触媒（実施例2〜5、比較例3）の耐久性を検証した実験結果を示した図である。
【図３】アルミナの含有量を変化させた際の排ガス浄化触媒（実施例1、2、比較例1、2）の嵩密度を特定した実験結果を示した図である。
【図４】実施例2と比較例1の圧損を測定した実験結果を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、図面を参照して本発明の排ガス浄化触媒の実施の形態を説明する。
（排ガス浄化触媒の実施の形態）
本発明の排ガス浄化触媒は、アルミナとジルコニアおよびセリアに加え、セリウム以外の希土類元素もしくはアルカリ土類元素からなる群から選択される二種類の元素からなる第一の添加元素酸化物および第二の添加元素酸化物からなる複合酸化物担体と、この複合酸化物担体に担持された貴金属触媒から形成されている。
【００２８】
そして、この複合酸化物担体においては、アルミナが30〜40質量%、ジルコニアが36〜46質量%の範囲で含有されており、アルミナ、ジルコニアおよびセリアそれぞれの表層（それぞれの一次粒子、もしくはそれらが凝集してなる二次粒子）の少なくとも一部において第二の添加元素酸化物の含有割合が高い濃化領域を形成している。
【００２９】
ここで、希土類元素もしくはアルカリ土類元素からなる群から選択される二種類の元素としては、イットリウム（Y）、ランタン（La）、プラセオジム（Pr）、ネオジム（Nd）、サマリウム（Sm）、ユーロピウム（Eu）、ガドリニウム（Gd）、テルビウム（Tb）、ジスプロジウム（Dy）、ホルミウム（Ho）、エルビウム(Er)、ツリウム(Tm)、イッテルビウム(Yb)、ルテチウム(Lu)、マグネシウム（Mg）、カルシウム（Ca）、ストロンチウム（Sr）、バリウム（Ba）及びラジウム（Ra）からなる群から選択される二種類の元素である。
【００３０】
また、複合酸化物担体の表面に担持される貴金属触媒としては、たとえば白金（Pt）やパラジウム（Pd）、ロジウム（Rh）を単体で、もしくはそれらを組み合わせて使用することができる。そして、貴金属触媒にロジウムを使用する場合には、複合酸化物担体の表面においてRh-O-M（Mは第二の添加元素）で表される結合を生成してRhの安定化を図ることより、第二の添加元素としては、Y、La、Pr、Nd、Yb、Mg、CaおよびBaを使用するのが好ましく、中でもNdが望ましい。
【００３１】
また、第一の添加元素は構造安定化のための元素であり、第二の添加元素は表面濃化のための元素である。たとえば、好ましい複合酸化物担体の成分組成として、第一の添加元素（構造安定化元素）としてLaを使用し、第二の添加元素（表面濃化元素）としてNdを使用したもの、すなわち、アルミナ、ジルコニアおよびセリアに酸化ランタンが結合し、さらに、アルミナ、ジルコニアおよびセリアのそれぞれの表面の少なくとも一部に酸化ネオジムが高い濃化領域を形成して複合酸化物担体を構成し、この複合酸化物担体にロジウムが担持された排ガス浄化触媒を挙げることができる。
【００３２】
たとえば、排ガス浄化触媒の具体的な成分組成として、アルミナの含有率を30〜40質量%の範囲、ジルコニアの含有率を36〜46質量%の範囲に規定したことに加えて、セリアが20質量%含有され、第一の添加元素酸化物と第二の添加元素酸化物としてそれぞれ酸化ランタンと酸化ネオジムをともに2質量%含有され、全ての組成の含有割合の総計が100質量%となるようにアルミナとジルコニア双方の含有率が上記範囲内で調製された複合酸化物担体に対して、ロジウムが担持されてなる排ガス浄化触媒を挙げることができる。
【００３３】
アルミナの含有率範囲を30〜40質量%としたことにより、排ガス浄化触媒が一定の大きさおよび形状を呈した触媒体となった際にその構成材料である排ガス浄化触媒の材料嵩を低減することができ、もって触媒体の圧損を低減することができる。また、酸素貯蔵性能とHC改質性能、およびNOx浄化性能をバランスよく十分に発揮させることが可能となる。さらに、アルミナの含有率を30〜40質量%の低い範囲に規定したことに応じて、ジルコニアの含有率を36〜46質量%と比較的高い範囲に設定することが可能となるが、このようなジルコニアの含有率範囲としたことにより、高い酸素貯蔵性能を有することのほかに、高い酸素放出性を有する排ガス浄化触媒が得られる。
【００３４】
また、排ガス浄化触媒の望ましい実施例としては、アルミナ、ジルコニア、セリアと酸化ランタンが結合し、それらの表面の少なくとも一部が酸化ネオジムが濃化した領域で被覆されたものに対し、酸化イットリウムが9質量%以下の範囲で結合し、全ての組成の含有割合の総計が100質量%となるようにそれぞれの酸化物の含有割合が規定されている複合酸化物担体を有する形態を挙げることができる。
【００３５】
酸化イットリウムが9質量%以下の範囲で含有されている排ガス浄化触媒では、該触媒の耐久性が向上し、ジルコニアとセリアの分相が抑制される。
【００３６】
（排ガス浄化触媒の製造方法）
まず、アルミニウムとジルコニウム、セリウム、および第一の添加元素を含有する共沈物を生成し、得られた共沈物を焼成（たとえば、大気雰囲気等の酸化性雰囲気下、600〜1200℃程度で1〜10時間程度）して各元素の酸化物の混合物を得た後、得られた混合物に第二の添加元素を付着させて焼成し、さらに第二の添加元素酸化物が結合してなる複合酸化物担体を生成する。なお、このような共沈物を得るための溶液としては、アルミニウム、ジルコニウム、セリウム及び第一の添加元素の塩等を水、アルコール等に溶解したものが好適に用いられる。このような塩としては、硫酸塩、硝酸塩、塩酸塩、酢酸塩等が挙げられる。
【００３７】
なお、上記する共沈物を得るための溶液をアルカリ性溶液と混合するなどして、溶液のpHを各金属元素の水酸化物が析出するような範囲となるように調整することにより、酸化物の混合物の前駆体としての共沈物を生成することができる。ここで、アルカリ性溶液としては、焼成時等に揮発によって除去しやすいという観点から、アンモニアや炭酸アンモニウムの溶液がよい。
【００３８】
この製造方法により、第一の添加元素（の酸化物）は、アルミナのみに固溶、分散した状態で存在したり、あるいは、アルミナ、ジルコニアおよびセリアのすべてに固溶、分散した状態で存在することになる。
【００３９】
アルミナ、ジルコニアおよびセリアと第一の添加元素酸化物からなる混合酸化物に第二の添加元素を付着させ（たとえば、第二の添加元素の塩（硝酸塩等）が溶解した溶液中に混合酸化物を懸濁させてこれを担持する）、さらに焼成することによって、粒子状の複合酸化物担体を得ることができる。このような方法によって、付着された第二の添加元素酸化物の大部分はアルミナやジルコニア、セリアの表層に存在するようになる。この製造方法により、第二の添加元素酸化物の含有割合が高い濃化領域を有する複合酸化物担体を得る。
【００４０】
得られた複合酸化物担体をロジウムの硝酸塩水溶液中に加えて攪拌し、水を蒸発させて残った固形物を乾燥させた後、さらに500℃程度で数時間加熱することにより、複合酸化物担体にロジウムが担持された排ガス浄化触媒が得られる。
【００４１】
[排ガス浄化触媒の酸素貯蔵性能（OSC能）と酸素放出性能、耐久性、嵩密度、圧損を特定した実験とその結果]
本発明者等は、以下の方法で実施例および比較例の排ガス浄化触媒の試験材を製作し、各試験材の酸素貯蔵性能（OSC能）と酸素放出性能、耐久性、嵩密度、圧損を特定するとともに、この特定結果に基づいて複合酸化物担体を構成するアルミナとジルコニアそれぞれの最適な含有量範囲、酸化イットリウムの最適な含有量範囲を規定することとした。
【００４２】
以下の表１に実施例および比較例の組成を示しており、表１で示す組成に基づいて実施例および比較例の各試験材の調製をおこなった。
【００４３】
【表１】
0005576420.tif 000002
【００４４】
（排ガス浄化触媒の試験材の製作方法）
実施例、比較例ともに、上記表１で示す含有割合となるように各複合酸化物担体を製作した。具体的には、硝酸アルミニウム9水和物をイオン交換水に溶かした後、オキシ硝酸ジルコニウム2水和物、硝酸セリウム6水和物、硝酸ランタン6水和物、硝酸イットリウム6水和物をそれぞれ所望値となるように混合し、硝酸セリウム中のセリウム量に対して1.2倍モル量の過酸化水素水を加え、攪拌して原料溶液を得た。さらに、NH3水溶液（金属カチオンに対する中和当量の1.2倍量）中にこの原料溶液を攪拌しながら加え、各成分を共沈させて酸化物前駆体を得た（pH9以上でおこなっている）。
【００４５】
得られた酸化物前駆体を遠心分離にかけて十分に洗浄した後、大気中、150℃の温度雰囲気下で7時間乾燥させ、330℃で5時間の仮焼成をおこなうことで成形体を得た。この成型体を粉砕器で粉砕した後、大気中、700℃の温度雰囲気下で5時間の焼成をおこない、さらに、大気中、900℃の温度雰囲気下で5時間の焼成をおこなうことで酸化物を得た。
【００４６】
得られた酸化物を硝酸ネオジム水溶液中に懸濁させ、3時間攪拌した。そして、さらに攪拌しながら過熱して水分を蒸発させ、残った固形物を大気中、110℃の温度雰囲気下で40時間加熱した後、さらに900℃の温度雰囲気下で5時間の焼成をおこない、各実施例おおよび比較例にかかる粒子状の複合酸化物担体を得た。
【００４７】
各複合酸化物担体を硝酸Rh水溶液に加えて攪拌し、さらに攪拌しながら過熱して水分を蒸発させ、残った固形物を大気中、110℃の温度雰囲気下で7時間乾燥させ、大気中、500℃の温度雰囲気下で3時間の焼成をおこない、Rh触媒を複合酸化物担体対して0.2質量%担持させ、各実施例および比較例にかかる排ガス浄化触媒の試験材を製作した。
【００４８】
（各種性能の実験条件、測定方法）
試験材の嵩密度の計測に関しては、タッピングによる方法で計測をおこなった。
【００４９】
酸素貯蔵性能（OSC能）の測定に関しては、2%COと1%O2を2分間隔でおこない、CO導入後30秒間のCO2発生量で酸素貯蔵性能を算出した。
【００５０】
耐久性の測定に関しては、1%CO/N2＋10%H2Oと5%O2/N2＋10%H2Oをそれぞれ5分間ずつ提供し、1000℃程度の温度雰囲気下、5時間保持するRL耐久試験をおこなった。
【００５１】
圧損の測定に関しては、5m3/分の際の圧損で測定した。なお、試験材を875ccセラミックハニカム(φ103mm×L105mm、600セル/3ミル、株式会社デンソー製)に塗布した後に測定をおこなっている。
【００５２】
（各種測定結果）
測定結果を表１の下欄２段、および図１〜４に示している。ここで、図１はアルミナとジルコニアの含有量を変化させた際の排ガス浄化触媒（実施例1、2、比較例1、2）の酸素貯蔵性能（OSC能）および酸素放出性能を検証した実験結果を示す図であり、図２は酸化イットリウムの含有量を変化させた際の排ガス浄化触媒（実施例2〜5、比較例3）の耐久性を検証した実験結果を示す図であり、図３はアルミナの含有量を変化させた際の排ガス浄化触媒（実施例1、2、比較例1、2）の嵩密度を特定した実験結果を示した図であり、図４は実施例2と比較例1の圧損を測定した実験結果を示した図である。
【００５３】
まず、表１の下欄２段のXPS測定結果より、ネオジムの添加量に対して試験材表面での測定濃度が高くなっており、試験材の表面には酸化ネオジムの濃化領域が形成されていることが確認できる。
【００５４】
また、図１より、比較例1、実施例1、2、比較例2の4つの試験材にて酸素貯蔵性能（OSC能）を検証した結果、実施例1,2で性能が高く、かつ、サチュレートしており、比較例1に対してはOSC能が向上しており、比較例2ではRhが劣化する傾向となっている。
【００５５】
本実験結果より、排ガス浄化触媒の構成要素である複合酸化物担体に関し、アルミナを30〜40質量%の範囲、ジルコニアを36〜46質量%の範囲に調製するのがよいことが実証されている。
【００５６】
また、耐久性に関する実験結果を示す図２では、Y2O3を含有しない実施例2のCO2発生量を閾値ラインに規定し、実施例3〜5および比較例3のCO2発生量を測定した結果を示している。
【００５７】
同図より、実施例2から実施例3にかけて耐久性が向上するものの、実施例4,5とY2O3の含有量が多くなるにつれてRh触媒が失活していき、比較例3のCO2発生量は閾値ラインを下回る結果となっている。
【００５８】
そして、各試験材のプロット点に基づく近似曲線と閾値ラインの交点のY2O3含有量は9質量%となっており、以上の耐久性に関するグラフ傾向を踏まえ、Y2O3含有量を9質量%以下の範囲に規定することができる。
【００５９】
また、図示を省略するが、RL耐久試験後の各試験材をXRD測定した結果、Y2O3を含まない試験材はジルコニアとセリアの分相が生じていることが特定されている。その一方で、Y2O3が9質量%以下の範囲で含有されている試験材では、該触媒の耐久性が向上し、ジルコニアとセリアの分相が抑制されていることが特定されている。
【００６０】
また、図３より、アルミナの含有量が少なくなるにつれて材料嵩が減少することが特定されている。
【００６１】
このことを踏まえ、図４の圧損に関する測定結果より、比較例1に対して実施例2の圧損は6%程度も低減することが特定されており、圧損の観点からもアルミナを30〜40質量%の範囲に調製するのがよいことが実証されている。
【００６２】
排ガス浄化触媒が、アルミナ、ジルコニアおよびセリアを少なくとも含み、それらの表層（それぞれの一次粒子の表層もしくは凝集してなる二次粒子の表層）の少なくとも一部において酸化ネオジムなどの第二の添加元素酸化物の含有割合が高い濃化領域を形成してなる複合酸化物担体を具備することにより、HC改質性能とNOx浄化性能に優れた排ガス浄化触媒となる。このことに加え、上記する本実験結果より、排ガス浄化触媒を構成する複合酸化物担体がアルミナを30〜40質量%の範囲で、ジルコニアを36〜46質量%の範囲でそれぞれ含有することにより、酸素貯蔵性能（OSC能）と酸素放出性能に優れ、さらに圧損低減効果の高い排ガス浄化触媒となる。また、排ガス浄化触媒が酸化イットリウムを9質量%以下の範囲で含んでいる場合には、耐久性が一層向上した排ガス浄化触媒となる。
【００６３】
以上、本発明の実施の形態を図面を用いて詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における設計変更等があっても、それらは本発明に含まれるものである。
【図１】
0005576420.tif 000003
【図２】
0005576420.tif 000004
【図３】
0005576420.tif 000005
【図４】
0005576420.tif 000006