(57)【要約】  優れた排ガス浄化性能、特には、優れたＮＯx浄化性能を達成する。ディーゼル用排ガス浄化触媒（１）は、基材（１０）と、基材（１０）上に形成された触媒層（２０）とを含んでいる。触媒層（２０）は、担体と、担体に担持された貴金属及び／又はその酸化物と、セリウムと１以上の第３族及び／又は第４族元素との複合酸化物とを含んでいる。このディーゼル用排ガス浄化触媒（１）は、脱硝触媒に対して排ガス流の上流側に配置して使用される。
2010053163.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材と、
前記基材上に形成され、担体と、前記担体に担持された貴金属及び／又はその酸化物と、セリウムと１以上の第３族及び／又は第４族元素との複合酸化物とを含んだ触媒層と
を具備し、脱硝触媒に対して排ガス流の上流側に配置して使用されるディーゼル用排ガス浄化触媒。
【請求項２】
排ガスが供給される第１部分と、前記第１部分を通過した前記排ガスが供給される第２部分とを含み、前記第１部分は、前記第２部分と比較して、単位容積当りの前記複合酸化物の含量がより少ない請求項１に記載のディーゼル用排ガス浄化触媒。
【請求項３】
前記触媒層は、前記基材上に形成された第１触媒層と、前記第１触媒層上に形成され、前記第１触媒層と比較して、単位容積当りの前記複合酸化物の含量がより多い第２触媒層とを含んでいる請求項１に記載のディーゼル用排ガス浄化触媒。
【請求項４】
前記複合酸化物は前記第３族元素を含み、前記第３族元素はランタノイド及び／又はアクチノイドである請求項１に記載のディーゼル用排ガス浄化触媒。
【請求項５】
前記複合酸化物は前記第３族元素を含み、前記第３族元素はランタン及び／又はプラセオジムである請求項１に記載のディーゼル用排ガス浄化触媒。
【請求項６】
前記複合酸化物に占める前記セリウムの割合は、酸化物換算で５５質量％乃至９５質量％の範囲内である請求項１に記載のディーゼル用排ガス浄化触媒。
【請求項７】
前記複合酸化物は１５０ｍ2／ｇ以上の比表面積を有している請求項１に記載のディーゼル用排ガス浄化触媒。
【請求項８】
前記触媒層は、ゼオライトを更に含んでいる請求項１に記載のディーゼル用排ガス浄化触媒。
【請求項９】
請求項１に記載のディーゼル用排ガス浄化触媒と、
前記ディーゼル用排ガス浄化触媒を通過した排ガスが供給される脱硝触媒と
を具備したディーゼル用排ガス浄化システム。
【請求項１０】
ディーゼル酸化触媒と、
前記ディーゼル酸化触媒を通過した排ガスが供給される請求項１に記載のディーゼル用排ガス浄化触媒と、
前記ディーゼル用排ガス浄化触媒を通過した前記排ガスが供給される脱硝触媒と
を具備したディーゼル用排ガス浄化システム。
【請求項１１】
前記ディーゼル酸化触媒と前記ディーゼル用排ガス浄化触媒との間にディーゼルパティキュレートフィルタを更に具備した請求項１０に記載のディーゼル用排ガス浄化システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排ガス浄化技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車等に対する排ガス規制が強化されてきている。そのため、これに対応すべく、排ガス中の炭化水素（ＨＣ）、一酸化炭素（ＣＯ）、及び窒素酸化物（ＮＯx）等を効率的に浄化するための種々の排ガス浄化用触媒が開発されている（例えば、非特許文献１参照）。【０００３】
しかしながら、従来の排ガス浄化用触媒では、十分な排ガス浄化性能、特には、十分なＮＯx浄化性能を達成できない場合がある。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】「触媒活用大事典」編集委員会（編）『触媒活用大事典』工業調査会（２００４）
【発明の概要】
【０００５】
本発明の目的は、優れた排ガス浄化性能、特には、優れたＮＯx浄化性能を達成することにある。
【０００６】
本発明の第１側面によると、基材と、前記基材上に形成され、担体と、前記担体に担持された貴金属及び／又はその酸化物と、セリウムと１以上の第３族及び／又は第４族元素との複合酸化物とを含んだ触媒層とを具備し、脱硝触媒に対して排ガス流の上流側に配置して使用されるディーゼル用排ガス浄化触媒が提供される。
【０００７】
本発明の第２側面によると、第１側面に係るディーゼル用排ガス浄化触媒と、前記ディーゼル用排ガス浄化触媒を通過した排ガスが供給される脱硝触媒とを具備したディーゼル用排ガス浄化システムが提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一態様に係る排ガス浄化用触媒を概略的に示す断面図。
【図２】図１に示すディーゼル用排ガス浄化触媒を用いたディーゼル用排ガス浄化システムの一例を示す概略図。
【図３】図１に示すディーゼル用排ガス浄化触媒の一変形例を概略的に示す断面図。
【図４】図１に示すディーゼル用排ガス浄化触媒の他の変形例を概略的に示す断面図。
【図５】図２に示すディーゼル用排ガス浄化システムの一変形例を示す概略図。
【図６】図２に示すディーゼル用排ガス浄化システムの他の変形例を示す概略図。
【図７】ディーゼル用排ガス浄化触媒のＮＯx吸着量の測定結果を示すグラフ。
【図８】ディーゼル用排ガス浄化触媒のＨＣ及びＣＯ浄化率の測定結果を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明者は、上記の課題を解決すべく、鋭意検討を行った。その過程で、本発明者は、ＮＯxを浄化する脱硝触媒は、ある特定の温度（以下、活性化温度という。例えば、約２００℃）より低い温度では、十分なＮＯx浄化性能を達成できない場合があることを見出した。即ち、排出される排ガスの温度が比較的低いディーゼルエンジンを使用した場合、脱硝触媒は、十分なＮＯx浄化性能を達成できない可能性が高いことを見出した。そこで、本発明者は、以下の点に着目して、ディーゼル用排ガス浄化触媒の開発を行った。そして、脱硝触媒に対して排ガス流の上流側に、セリウムと１以上の第３族及び／又は第４族元素との複合酸化物を含んだ触媒を配置するという着想を得た。
【００１０】
セリウムは、他の元素と比較して、イオンの価数の変化が生じ易いという性質を有している。それゆえ、例えばセリウム酸化物において、Ｃｅ3+とＣｅ4+との間での価数の変化が起こり易い。従って、セリウム酸化物は、周囲の酸素濃度の変動に応じて、以下の反応を生ずる。
【００１１】
２ＣｅＯ2 → Ｃｅ2Ｏ3 ＋ １／２Ｏ2  …（１）  
Ｃｅ2Ｏ3 ＋ １／２Ｏ2 → ２ＣｅＯ2  …（２）
即ち、周囲の酸素濃度が低いときには、（１）の反応により、酸素を放出する。一方、周囲の酸素濃度が高いときには、（２）の反応により、酸素を吸収する。このように、セリウム酸化物は、酸素を可逆的に放出及び吸収することにより、周囲の酸素濃度を調節する性能を有している。この性能は、一般に、酸素貯蔵能と呼ばれている。
【００１２】
セリウム酸化物は、原子が密に詰まった結晶構造を有している。それゆえ、結晶中における酸素の拡散が生じ難いと考えられる。従って、上記の酸素の貯蔵及び放出は、セリウム酸化物の表面付近でのみ生じると予想される。
【００１３】
そこで、従来、酸素貯蔵材として、セリウム酸化物と他の金属酸化物との複合酸化物が用いられている。このような複合酸化物では、セリウムと他の金属元素との原子サイズの違いに起因して、結晶中に比較的大きな隙間が生じる。それゆえ、セリウム酸化物と比較して、結晶中における酸素の拡散が生じ易いと考えられる。従って、結晶の表面付近のみならず、結晶の内部も、酸素の貯蔵及び放出に寄与すると予測される。
【００１４】
本態様では、上述したように、セリウムと１以上の第３族及び／又は第４族元素との複合酸化物を使用する。この複合酸化物において、第３族及び／又は第４族元素は、酸素と強く結合していると考えられる。また、この第３族及び／又は第４族元素は、セリウムと比較して、価数の変化を生じ難いと予想される。それゆえ、熱エネルギーの小さな低温域（例えば、上記活性化温度より低い温度域）においては、上記（１）に対応した酸素の放出反応が、比較的生じ難いと予測される。即ち、本態様で使用する複合酸化物では、低温域において、酸素が結晶中に保持され易いと考えられる。
【００１５】
貯蔵された酸素と結合している元素の少なくとも一部は、電子受容性の高い４ｆ軌道及び／又は５ｄ軌道を有している。即ち、これら元素の少なくとも一部は、電子により占有されていないか又は１つの不対電子によってのみ占有されている４ｆ軌道及び／又は５ｄ軌道を有している。そして、ＮＯxが有する電子により占有された軌道は、これら軌道との間で、結合性の分子軌道を形成することができると考えられる。従って、この場合、上記元素は、ＮＯxを吸着するための吸着サイトとして機能し得る。即ち、この複合酸化物は、低温域において、ＮＯx吸蔵材として機能し得る。
【００１６】
これに対し、熱エネルギーの大きな高温域（例えば、上記活性化温度以上の温度域）では、貯蔵されていた酸素が複合酸化物から放出されると考えられる。それゆえ、これら酸素と結合していた元素の価数が低下し、その電子受容性も低下すると予測される。即ち、これら元素とＮＯxとの結合が、比較的弱くなると予想される。また、高温域では、吸着されていたＮＯxの熱振動も活発になる。従って、この複合酸化物は、高温域において、貯蔵されていた酸素のみならず、吸着していたＮＯxをも放出すると考えられる。
【００１７】
以上のように、本態様に係る複合酸化物は、低温域（例えば、上記活性化温度より低い温度域）においてＮＯxを吸着し、且つ高温域（例えば、上記活性化温度以上の温度域）においてＮＯxを放出する機能を有することが予測される。そこで、本発明者は、この複合酸化物を含んだ触媒を、脱硝触媒に対して排ガスの上流側に配置することにより、脱硝触媒の上述した問題点を解消できると考えた。
【００１８】
即ち、排ガスの温度が低いときには、排ガス中のＮＯxは、上流側に配置された触媒に吸着される。そして、排ガスの温度が上昇すると、上流側に配置された触媒に吸着されていたＮＯxが放出され、下流側に配置された脱硝触媒に流入する。即ち、脱硝触媒には、比較的高い温度、例えば上記活性化温度以上の温度の排ガスが主に流入する。従って、脱硝触媒は、従来と比較してより広い温度範囲で、優れたＮＯx浄化性能を発揮することができる。
【００１９】
以下、本発明の態様について、図面を参照しながら説明する。なお、全ての図面を通じて同様又は類似した機能を発揮する構成要素には同一の参照符号を付し、重複する説明は省略する。また、ここでは、「複合酸化物」とは、複数の酸化物が単に物理的に混合されたものではなく、複数の酸化物が固溶体を形成しているものを意味することとする。
【００２０】
図１は、本発明の一態様に係るディーゼル用排ガス浄化触媒を概略的に示す断面図である。図２は、図１に示すディーゼル用排ガス浄化触媒を用いたディーゼル用排ガス浄化システムの一例を示す概略図である。
【００２１】
図１に示すディーゼル用排ガス浄化触媒１は、基材１０と、基材１０上に形成された触媒層２０とを含んでいる。この触媒１は、図２に示すように、脱硝触媒２に対して排ガス流の上流側に配置して使用する。即ち、図２に示すディーゼル用排ガス浄化システムＳ１は、触媒１と、触媒１を通過した排ガスが供給される脱硝触媒２とを含んでいる。
【００２２】
基材１０としては、例えば、モノリスハニカム型の基材を使用する。典型的には、基材１０は、コージェライトなどのセラミックス製である。
【００２３】
触媒層２０は、担体と、担体に担持された貴金属及び／又はその酸化物と、セリウム（Ｃｅ）と１以上の第３族及び／又は第４族元素との複合酸化物とを含んでいる。
【００２４】
担体は、貴金属及び／又はその酸化物の比表面積を増大させると共に、反応による発熱を消散させて貴金属及び／又はその酸化物のシンタリングを抑制する役割を担っている。担体は、例えば、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、ジルコニウム（Ｚｒ）及びケイ素（Ｓｉ）から選択される少なくとも１つの元素を含んでいる。典型的には、担体として、アルミナ、チタニア、ジルコニア及びシリカなどの酸化物を使用する。
【００２５】
貴金属及び／又はその酸化物は、排ガス浄化反応、特には、ＨＣ及びＣＯの酸化反応を触媒する役割を担っている。この貴金属としては、例えば、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）及びロジウム（Ｒｈ）などの白金族元素を使用する。なお、貴金属として、複数種の元素を使用してもよい。
【００２６】
セリウムと１以上の第３族及び／又は第４族元素との複合酸化物は、上述したように、低温域において排ガス中のＮＯxを吸着し、高温域においてＮＯxを放出する役割を担っている。先に述べた通り、触媒１の下流側に配置される脱硝触媒２は、上述した活性化温度（例えば２００℃）より低い温度域では、優れたＮＯx浄化性能を発揮することができない。これに対し、上記複合酸化物を備えた触媒１をその上流側に配置すると、排ガスの温度が十分に高くなるまで、排ガス中のＮＯxを触媒１中に保持することが可能となる。従って、脱硝触媒２のＮＯx浄化性能を、見かけ上向上させることが可能となる。
【００２７】
上記複合酸化物に含まれるセリウム以外の第３族元素としては、例えば、イットリウム（Ｙ）、ランタノイド及び／又はアクチノイドを使用する。ランタノイドとしては、例えば、ランタン（Ｌａ）、プラセオジム（Ｐｒ）及び／又はネオジム（Ｎｄ）を使用する。第４族元素としては、例えば、チタン（Ｔｉ）及び／又はジルコニウム（Ｚｒ）を使用する。なお、上記複合酸化物は、バリウム（Ｂａ）及び／又はアルミニウム（Ａｌ）を更に含んでいてもよい。
【００２８】
上記複合酸化物は、典型的には、セリウムと、セリウムを除く１以上のランタノイド及び／又はアクチノイドとの複合酸化物である。例えば、上記複合酸化物は、セリウムとプラセオジムとの複合酸化物、又は、セリウムとランタンとプラセオジムとの複合酸化物である。上記複合酸化物に占めるセリウムの割合は、例えば、酸化物換算で５５質量％乃至９５質量％の範囲内とし、典型的には、酸化物換算で７０質量％乃至９０質量％の範囲内とする。この割合を変化させることにより、ＮＯxの放出が起こる温度を適宜調整することが可能である。即ち、この割合を変化させることにより、触媒１と組み合わせて使用する脱硝触媒２の活性化温度に適合した温度で、触媒１からＮＯxを放出させることが可能となる。
【００２９】
上記複合酸化物は、例えば、１５０ｍ2／ｇ以上の比表面積を有している。上記複合酸化物は、例えば１８０ｍ2／ｇ以上、典型的には２００ｍ2／ｇ以上の比表面積を有している。即ち、上記複合酸化物は、比較的高い比表面積を有している。そのため、排ガス中のＮＯxとの接触面積が大きく、その吸着が生じ易い。
【００３０】
なお、この「比表面積」は、７７．４Ｋで測定したＮ2吸着等温線から得ることができる。具体的には、まず、７７．４Ｋ（窒素の沸点）の窒素ガス中で、窒素ガスの圧力Ｐ（ｍｍＨｇ）を徐々に高めながら、各圧力Ｐ毎に、活性炭の窒素ガス吸着量（ｍＬ／ｍＬ）を測定する。次いで、圧力Ｐ（ｍｍＨｇ）を窒素ガスの飽和蒸気圧Ｐ0（ｍｍＨｇ）で除した値を相対圧力Ｐ／Ｐ0として、各相対圧力Ｐ／Ｐ0に対する窒素ガス吸着量をプロットすることにより吸着等温線を得る。その後、この吸着等温線をもとにＢＥＴプロットを作成し、ＢＥＴ比表面積を求める。このようにして、上記の「比表面積」を得る。
【００３１】
上記複合酸化物は、貴金属及び／又はその酸化物と共に、担体に担持されていてもよい。こうすると、上記複合酸化物の見かけ上の比表面積を向上させることができる。即ち、上記複合酸化物のＮＯx吸着性能を、更に向上させることができる。
【００３２】
触媒層２０に占める上記複合酸化物の質量比は、例えば、１０質量％乃至８５質量％とする。この量が小さいと、優れたＮＯx吸着性能を達成できない場合がある。この量が大きいと、優れたＨＣ及びＣＯ浄化性能を達成できない場合がある。
【００３３】
触媒層２０は、ゼオライトを更に含んでいてもよい。ゼオライトは、高い比表面積を有し、排ガス中のＨＣを吸着する性能に優れている。従って、ゼオライトを含有させることにより、触媒１のＨＣ浄化性能を更に向上させることができる。このゼオライトとしては、例えば、βタイプのゼオライト（βゼオライト）、モルデナイト、ＺＳＭ−５又はこれらの混合物を使用する。なお、触媒層２０に占めるゼオライトの割合は、例えば４０質量％乃至８０質量％の範囲内とし、典型的には５０質量％乃至８０質量％の範囲内とする。
【００３４】
触媒層２０は、バインダを更に含んでいてもよい。バインダは、担体粒子同士の結合及び担体粒子と貴金属及び／又はその酸化物との結合をより強固にして、触媒１の耐久性を向上させる役割を担っている。バインダとしては、例えば、アルミナゾル、チタニアゾル又はシリカゾルを使用する。
【００３５】
触媒層２０は、単層構造であってもよく、多層構造であってもよい。  
図３は、図１に示すディーゼル用排ガス浄化触媒の一変形例を概略的に示す断面図である。図３に示すディーゼル用排ガス浄化触媒１は、触媒層２０が、基材１０上に形成された第１触媒層２０Ａと、第１触媒層２０Ａ上に形成された第２触媒層２０Ｂとを含んでいることを除いては、図１に示すディーゼル用排ガス浄化触媒と同様の構成を有している。
【００３６】
これら触媒層２０Ａ及び２０Ｂでは、担体、貴金属及び／又はその酸化物、上記複合酸化物、ゼオライト及びバインダ等の各成分の種類及び単位容積当りの含有量等が互いに異なっている。これにより、触媒１のＮＯx吸着性能、排ガス浄化性能、及び、触媒１の下流側に配置される脱硝触媒２の見かけ上のＮＯx浄化性能を最適化することができる。
【００３７】
第１触媒層２０Ａと第２触媒層２０Ｂとは、例えば、基材の単位容積当りの上記複合酸化物の含量（以下、複合酸化物含量ともいう）が互いに異なっている。触媒１のＮＯｘの浄化性能を重視する場合には、典型的には、以下の構成を採用する。即ち、第２触媒層２０Ｂは、第１触媒層２０Ａと比較して、基材の単位容積当りの上記複合酸化物の含量をより多くする。なお、この場合、第１触媒層２０Ａは、上記複合酸化物を含んでいなくてもよい。
【００３８】
第２触媒層２０Ｂの複合酸化物含量が、第１触媒層２０Ａのそれと比較してより多い場合、各層は、以下のような役割を主に担っている。即ち、第２触媒層２０Ｂは、主に、ＮＯｘの吸着及び浄化に寄与する。また、第１触媒層２０Ａは、主に、ＣＯ及びＨＣの浄化に寄与する。
【００３９】
第２触媒層２０Ｂの複合酸化物含量が、第１触媒層２０Ａのそれと比較してより多い場合、以下のような利点がある。即ち、第２触媒層２０Ｂは、第１触媒層２０Ａと比較して、排ガス中のＮＯｘ分子との接触を生じ易い。そして、第２触媒層２０Ｂには、上記の複合酸化物が比較的多量に存在するため、この複合酸化物とＮＯｘ分子との接触が生じ易い。それゆえ、この場合、触媒のＮＯｘ浄化性能が向上する。また、ＣＯ分子は、そのサイズが比較的小さい。それゆえ、排ガス中のＣＯ分子の多くは、第２触媒層２０Ｂを通過して、第１触媒層２０Ａにおいて反応すると考えられる。従って、上記のような構成を採用した場合であっても、優れたＣＯ浄化性能を維持することが可能である。
【００４０】
なお、触媒１のＮＯｘの浄化性能を重視する場合、第１触媒層２０Ａの複合酸化物含量に対する第２触媒層２０Ｂの複合酸化物含量の比は、例えば１．５乃至９．０の範囲内とし、典型的には１．５乃至４．０の範囲内とする。
【００４１】
図４は、図１に示すディーゼル用排ガス浄化触媒の他の変形例を概略的に示す断面図である。
【００４２】
この触媒１は、排ガスが供給される第１部分Ｐ１と、第１部分Ｐ１を通過した排ガスが供給される第２部分Ｐ２とを含んでいる。即ち、第１部分Ｐ１は、排ガス流の上流側に位置し、第２部分Ｐ２は、排ガス流の下流側に位置している。この触媒１も、図２に示すように、脱硝触媒２に対して排ガス流の上流側に配置して使用する。
【００４３】
この例では、第１部分Ｐ１と第２部分Ｐ２とは、単位容積当りの上記複合酸化物の含量が互いに異なっている。典型的には、第１部分Ｐ１は、第２部分Ｐ２と比較して、単位容積当りの上記複合酸化物の含量がより少ない。この場合、第１部分Ｐ１は、上記複合酸化物を含んでいなくてもよい。
【００４４】
上記複合酸化物の吸着サイトがディーゼルエンジンから排出される粒子状物質（ＰＭ）等により覆われると、上記複合酸化物のＮＯx吸着性能が低下する。この現象は、排ガス流の上流側に位置する第１部分Ｐ１において特に顕著である。また、この第１部分Ｐ１は、第２部分Ｐ２と比較して、熱負荷がより高い。そのため、上記複合酸化物は、排ガス流の下流側に位置する第２部分Ｐ２により多く含ませることが有利である。
【００４５】
また、触媒１の第１部分Ｐ１においてＰＭをある程度浄化することにより、単位容積当りの上記複合酸化物の含量がより多い第２部分Ｐ２において、ＰＭの吸着及びＰＭによる目詰まり等によるＮＯx吸着性能の低下を生じ難くすることができる。また、こうすると、第１部分Ｐ１においてＣＯ及びＨＣの多くが浄化された排ガスが第２部分Ｐ２に流入する。従って、このような構成を採用することにより、脱硝触媒２の見かけ上のＮＯx浄化性能を、更に向上させることができる。
【００４６】
第１部分Ｐ１の複合酸化物含量に対する第２部分Ｐ２の複合酸化物含量の比は、例えば１．５乃至９．０の範囲内とし、典型的には４．０乃至９．０の範囲内とする。
【００４７】
図５は、図２に示すディーゼル用排ガス浄化システムの一変形例を示す概略図である。図６は、図２に示すディーゼル用排ガス浄化システムの他の変形例を示す概略図である。
【００４８】
図５に示すシステムＳ２は、ディーゼル酸化触媒１００と、ディーゼル酸化触媒１００を通過した排ガスが供給される上記ディーゼル用排ガス浄化触媒１と、ディーゼル用排ガス浄化触媒１を通過した上記排ガスが供給される脱硝触媒３００とを含んでいる。即ち、このシステムＳ２では、ディーゼル用排ガス浄化触媒１を、ディーゼル酸化触媒１００と脱硝触媒３００との間に配置している。
【００４９】
ディーゼル用排ガス浄化触媒１は、上記複合酸化物を含んでいるため、脱硝触媒３００の活性化温度、例えば２００℃より低い温度域において、排ガス中のＮＯxを吸着することができる。従って、排ガスの温度が十分に高くなるまで、排ガス中のＮＯxをディーゼル用排ガス浄化触媒１中に保持することができる。それゆえ、このような構成を採用することにより、脱硝触媒３００の見かけ上のＮＯx浄化性能を向上させることができる。
【００５０】
また、上述した通り、ディーゼル用排ガス浄化触媒１には、ディーゼル酸化触媒１００を通過した排ガスが供給される。この場合、ディーゼル用排ガス浄化触媒１には、ディーゼル酸化触媒１００によってＰＭが少なくとも部分的に除去された排ガスが供給される。それゆえ、ＰＭの吸着及びＰＭによる目詰まり等によるディーゼル用排ガス浄化触媒１のＮＯx吸着性能の低下が生じ難い。即ち、脱硝触媒３００の見かけ上のＮＯx浄化性能を向上させることができる。
【００５１】
図６に示すシステムＳ３は、ディーゼルパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ）４００を更に備えている。ＤＰＦは、ディーゼルエンジンから排出されるＰＭを浄化する役割を担っている。ＤＰＦとしては、例えば、ウォールフロー型ハニカムを使用する。
【００５２】
システムＳ３では、ＤＰＦ４００は、ディーゼル酸化触媒１００とディーゼル用排ガス浄化触媒１との間に配置されている。このシステムＳ３では、排ガスは、ディーゼル用排ガス浄化触媒１に供給される前に、ＤＰＦ４００を通過する。それゆえ、ディーゼルエンジンから排出されるＰＭは、ディーゼル酸化触媒１００に加えて、ＤＰＦ４００においても浄化される。それゆえ、ＰＭの吸着等によるディーゼル用排ガス浄化触媒１のＮＯx吸着性能の低下は、更に生じ難い。即ち、脱硝触媒３００の見かけ上のＮＯx浄化性能が、更に向上する。
【００５３】
なお、ディーゼル用排ガス浄化システムは、ディーゼル用排ガス浄化触媒１と、ディーゼル用排ガス浄化触媒１を通過した排ガスが供給されるディーゼル酸化触媒１００と、ディーゼル酸化触媒１００を通過した上記排ガスが供給される脱硝触媒３００とを含んでいてもよい。また、このシステムは、ディーゼル酸化触媒１００と脱硝触媒３００との間に、ＤＰＦを更に備えていてもよい。
【実施例】
【００５４】
＜例１：触媒Ｃ１の製造＞
１００ｇのアルミナと、１００ｇの純水と、４ｇの白金を含んだ硝酸白金溶液とを混合した。これを２５０℃で乾燥させ、その後、空気中、５００℃で、３時間に亘って焼成を行った。このようにして、触媒粉末を得た。以下、これを「触媒粉末Ａ」と呼ぶ。【００５５】
セリウムとプラセオジムとの複合酸化物を調製した。この複合酸化物に占めるセリウムの割合は、酸化物換算で、９０質量％とした。得られた複合酸化物の比表面積は、１５０ｍ2／ｇであった。以下、この複合酸化物を「複合酸化物Ａ」と呼ぶ。【００５６】
１００ｇの触媒粉末Ａと、５０ｇの複合酸化物Ａと、５０ｇのアルミナゾルと、１００ｇの純水とを混合し、スラリーを調製した。以下、このスラリーを「スラリーＡ」と呼ぶ。【００５７】
０．０３５Ｌの容積を有したモノリスハニカム担体にスラリーＡをコートした。これを２５０℃で１時間に亘って乾燥させ、その後、５００℃で１時間に亘って焼成した。このようにして、ディーゼル用排ガス浄化触媒を製造した。以下、この触媒を「触媒Ｃ１」と呼ぶ。【００５８】
＜例２：触媒Ｃ２の製造＞
まず、１００ｇのアルミナと、５０ｇの複合酸化物Ａと、５０ｇのアルミナゾルと、１００ｇの純水と、４ｇの白金を含んだ硝酸白金溶液とを混合し、スラリーを調製した。以下、このスラリーを「スラリーＢ」と呼ぶ。【００５９】
次いで、スラリーＡの代わりにスラリーＢを使用したこと以外は、触媒Ｃ１について述べたのと同様にして、ディーゼル用排ガス浄化触媒を製造した。以下、この触媒を「触媒Ｃ２」と呼ぶ。【００６０】
＜例３：触媒Ｃ３の製造（比較例）＞
まず、１００ｇの触媒粉末Ａと、５０ｇのアルミナゾルと、１００ｇの純水とを混合し、スラリーを調製した。以下、このスラリーを「スラリーＣ」と呼ぶ。【００６１】
次いで、スラリーＡの代わりにスラリーＣを使用したこと以外は、触媒Ｃ１について述べたのと同様にして、ディーゼル用排ガス浄化触媒を製造した。以下、この触媒を「触媒Ｃ３」と呼ぶ。【００６２】
＜耐久試験＞
触媒Ｃ１乃至Ｃ３を電気炉耐久試験に供した。具体的には、触媒Ｃ１乃至Ｃ３を、５時間に亘って、空気中、７５０℃で加熱した。【００６３】
＜ＮＯx吸着性能の評価＞
上記耐久試験後の触媒Ｃ１乃至Ｃ３を、４００℃に加熱して、前処理を行った。その後、モデルガス装置を用いて、これら触媒Ｃ１乃至Ｃ３を、２分間に亘ってリーン雰囲気においた。そして、その間におけるＮＯx吸着量を測定した。なお、この測定は、２００℃で行った。その結果を図７に示す。【００６４】
図７は、ディーゼル用排ガス浄化触媒のＮＯx吸着量の測定結果を示すグラフである。【００６５】
図７から分かるように、触媒Ｃ１及びＣ２は、触媒Ｃ３と比較して、遥かに優れたＮＯx吸着性能を有していた。具体的には、触媒Ｃ１及びＣ２は、２００℃において、ＮＯ2換算で５００ｍｇ／Ｌ−ＮＯ2以上のＮＯx吸着量を有していた。これら吸着量は、例えば、エンジンを始動させた直後において排出されるＮＯxのほぼ全量を吸着するのに十分である。なお、触媒Ｃ２は、触媒Ｃ１と比較して、より優れたＮＯx吸着性能を有していた。【００６６】
＜ＨＣ及びＣＯ浄化性能の評価＞
上記耐久試験後の触媒Ｃ１乃至Ｃ３を室温から４００℃まで昇温しながら、これら触媒に、ＨＣ及びＣＯを含んだモデルガスを流した。そして、入りガス中のＨＣ又はＣＯの総量と、出ガス中のＨＣ又はＣＯの総量とを求めた。次いで、入りガス中のＨＣ又はＣＯの総量に対する入りガス中のＨＣ又はＣＯの総量と出ガス中のＨＣ又はＣＯの総量との差を計算することにより、ＨＣ及びＣＯ浄化率を測定した。その結果を図８に示す。【００６７】
図８は、ディーゼル用排ガス浄化触媒のＨＣ及びＣＯ浄化率の測定結果を示すグラフである。  
図８から分かるように、触媒Ｃ２は、触媒Ｃ３とほぼ同等のＨＣ及びＣＯ浄化性能を有していた。また、触媒Ｃ１は、触媒Ｃ３と比較してＨＣ及びＣＯ浄化率が若干低かったものの、優れたＨＣ及びＣＯ浄化性能を有していた。【００６８】
＜ＮＯx浄化性能の評価＞
上記耐久試験後の触媒Ｃ１乃至Ｃ３の各々を用いて、図２を参照しながら説明したディーゼル用排ガス浄化システムを製造した。即ち、触媒Ｃ１乃至Ｃ３の各々と、触媒Ｃ１乃至Ｃ３の各々を通過した排ガスが供給される脱硝触媒とを備えたシステムを製造した。【００６９】
その後、これらシステムの各々について、ＮＯx浄化率を測定した。その結果、触媒Ｃ１を用いたシステムは、触媒Ｃ３を用いたシステムと比較して、より高いＮＯx浄化率を有していた。また、触媒Ｃ２を用いたシステムは、触媒Ｃ１を用いたシステムと比較して、更に高いＮＯx浄化率を有していた。【００７０】
以上の結果から、触媒Ｃ１及びＣ２は、触媒Ｃ３と比較して、脱硝触媒のＮＯx浄化性能を向上させる機能がより優れていることが分かった。特に、触媒Ｃ２は、触媒Ｃ１と比較して、この機能が更に優れていることが分かった。【００７１】
≪複合酸化物の組成の影響≫
＜例４：触媒Ｃ４の製造＞
セリウムとランタンとプラセオジムとの複合酸化物を調製した。この複合酸化物に占めるセリウムの割合は、酸化物換算で９０質量％とした。また、この複合酸化物に占めるランタンの割合は、酸化物換算で５質量％とした。得られた複合酸化物の比表面積は、１８０ｍ2／ｇであった。以下、この複合酸化物を「複合酸化物Ｏｘ１」と呼ぶ。【００７２】
２０ｇのアルミナと、１２０ｇの複合酸化物Ｏｘ１と、１３５ｇのゼオライトと、１００ｇのアルミナゾルと、１００ｇの純水と、８ｇの白金を含んだ硝酸白金溶液と、４ｇのパラジウムを含んだ硝酸パラジウム溶液と、２ｇのロジウムを含んだ硝酸ロジウム溶液とを混合し、スラリーを調製した。以下、このスラリーを「スラリーＳ１」と呼ぶ。【００７３】
０．０３５Ｌの容積を有したモノリスハニカム担体に、スラリーＳ１をコートした。これを２５０℃で１時間に亘って乾燥させ、その後、５００℃で１時間に亘って焼成した。このようにして、ディーゼル用排ガス浄化触媒を製造した。以下、この触媒を「触媒Ｃ４」と呼ぶ。【００７４】
＜例５：触媒Ｃ５の製造＞
セリウムとランタンとプラセオジムとの複合酸化物を調製した。この複合酸化物に占めるセリウムの割合は、酸化物換算で９０質量％とした。また、この複合酸化物に占めるランタンの割合は、酸化物換算で５質量％とした。得られた複合酸化物の比表面積は、１００ｍ2／ｇであった。以下、この複合酸化物を「複合酸化物Ｏｘ２」と呼ぶ。【００７５】
１２０ｇの複合酸化物Ｏｘ１の代わりに１２０ｇの複合酸化物Ｏｘ２を用いたことを除いては、触媒Ｃ４について説明したのと同様にして、ディーゼル用排ガス浄化触媒を製造した。以下、この触媒を「触媒Ｃ５」と呼ぶ。【００７６】
＜例６：触媒Ｃ６の製造＞
セリウムとジルコニウムとの複合酸化物を調製した。この複合酸化物に占めるセリウムの割合は、酸化物換算で８０質量％とした。得られた複合酸化物の比表面積は、８０ｍ2／ｇであった。以下、この複合酸化物を「複合酸化物Ｏｘ３」と呼ぶ。【００７７】
１２０ｇの複合酸化物Ｏｘ１の代わりに１２０ｇの複合酸化物Ｏｘ３を用いたことを除いては、触媒Ｃ４について説明したのと同様にして、ディーゼル用排ガス浄化触媒を製造した。以下、この触媒を「触媒Ｃ６」と呼ぶ。【００７８】
＜例７：触媒Ｃ７の製造＞
セリウムとプラセオジムとの複合酸化物を調製した。この複合酸化物に占めるセリウムの割合は、酸化物換算で９０質量％とした。得られた複合酸化物の比表面積は、１９０ｍ2／ｇであった。以下、この複合酸化物を「複合酸化物Ｏｘ４」と呼ぶ。【００７９】
１２０ｇの複合酸化物Ｏｘ１の代わりに１２０ｇの複合酸化物Ｏｘ４を用いたことを除いては、触媒Ｃ４について説明したのと同様にして、ディーゼル用排ガス浄化触媒を製造した。以下、この触媒を「触媒Ｃ７」と呼ぶ。【００８０】
＜例８：触媒Ｃ８の製造＞
セリウムとランタンとの複合酸化物を調製した。この複合酸化物に占めるセリウムの割合は、酸化物換算で９０質量％とした。得られた複合酸化物の比表面積は、１６５ｍ2／ｇであった。以下、この複合酸化物を「複合酸化物Ｏｘ５」と呼ぶ。【００８１】
１２０ｇの複合酸化物Ｏｘ１の代わりに１２０ｇの複合酸化物Ｏｘ５を用いたことを除いては、触媒Ｃ４について説明したのと同様にして、ディーゼル用排ガス浄化触媒を製造した。以下、この触媒を「触媒Ｃ８」と呼ぶ。【００８２】
＜例９：触媒Ｃ９の製造＞
セリウムとジルコニウムとランタンとプラセオジムとの複合酸化物を調製した。この複合酸化物に占めるセリウムの割合は、酸化物換算で８０質量％とした。この複合酸化物に占めるジルコニウムの割合は、酸化物換算で１０質量％とした。また、この複合酸化物に占めるランタンの割合は、酸化物換算で５質量％とした。得られた複合酸化物の比表面積は、１５０ｍ2／ｇであった。以下、この複合酸化物を「複合酸化物Ｏｘ６」と呼ぶ。【００８３】
１２０ｇの複合酸化物Ｏｘ１の代わりに１２０ｇの複合酸化物Ｏｘ６を用いたことを除いては、触媒Ｃ４について説明したのと同様にして、ディーゼル用排ガス浄化触媒を製造した。以下、この触媒を「触媒Ｃ９」と呼ぶ。【００８４】
＜例１０：触媒Ｃ１０の製造＞
セリウムとプラセオジムとネオジムとの複合酸化物を調製した。この複合酸化物に占めるセリウムの割合は、酸化物換算で９０質量％とした。また、この複合酸化物に占めるプラセオジムの割合は、酸化物換算で５質量％とした。得られた複合酸化物の比表面積は、１４５ｍ2／ｇであった。以下、この複合酸化物を「複合酸化物Ｏｘ７」と呼ぶ。【００８５】
１２０ｇの複合酸化物Ｏｘ１の代わりに１２０ｇの複合酸化物Ｏｘ７を用いたことを除いては、触媒Ｃ４について説明したのと同様にして、ディーゼル用排ガス浄化触媒を製造した。以下、この触媒を「触媒Ｃ１０」と呼ぶ。【００８６】
＜例１１：触媒Ｃ１１の製造＞
セリウムとプラセオジムとイットリウムとの複合酸化物を調製した。この複合酸化物に占めるセリウムの割合は、酸化物換算で９０質量％とした。また、この複合酸化物に占めるプラセオジムの割合は、酸化物換算で５質量％とした。得られた複合酸化物の比表面積は、１３０ｍ2／ｇであった。以下、この複合酸化物を「複合酸化物Ｏｘ８」と呼ぶ。【００８７】
１２０ｇの複合酸化物Ｏｘ１の代わりに１２０ｇの複合酸化物Ｏｘ８を用いたことを除いては、触媒Ｃ４について説明したのと同様にして、ディーゼル用排ガス浄化触媒を製造した。以下、この触媒を「触媒Ｃ１１」と呼ぶ。【００８８】
＜例１２：触媒Ｃ１２の製造＞
セリウムとプラセオジムとの複合酸化物を調製した。得られた複合酸化物の比表面積は、１８０ｍ2／ｇであった。以下、この複合酸化物を「複合酸化物Ｏｘ９」と呼ぶ。【００８９】
１２０ｇの複合酸化物Ｏｘ１の代わりに、７８ｇの複合酸化物Ｏｘ９と、ＢａＯ2換算で６ｇの酢酸バリウムと、３０ｇのアルミナとを用いたことを除いては、触媒Ｃ４について説明したのと同様にして、ディーゼル用排ガス浄化触媒を製造した。以下、この触媒を「触媒Ｃ１２」と呼ぶ。【００９０】
＜耐久試験＞
触媒Ｃ４乃至Ｃ１２の各々を、先に触媒Ｃ１乃至Ｃ３について先に述べたのと同様の耐久試験に供した。【００９１】
＜ＮＯx吸着性能の評価＞
上記耐久試験後の触媒Ｃ４乃至Ｃ１２のＮＯx吸着性能を、先に触媒Ｃ１乃至Ｃ３について先に述べたのと同様の方法により評価した。【００９２】
＜排ガス浄化性能の評価＞
上記耐久試験後の触媒Ｃ４乃至Ｃ１２の各々を用いて、図２を参照しながら説明したディーゼル用排ガス浄化システムを製造した。即ち、触媒Ｃ４乃至Ｃ１２の各々と、触媒Ｃ４乃至Ｃ１２の各々を通過した排ガスが供給される脱硝触媒とを備えたシステムを製造した。その後、これらシステムの各々について、２００℃におけるＣＯ、ＨＣ及びＮＯxの浄化率を測定した。【００９３】
＜まとめ＞
以上の評価結果を、下記表１に纏める。
【表１】
2010053163.tif 000003
【００９４】
表１は、触媒Ｃ４乃至Ｃ１２の物性を纏めた表である。表１中、「貴金属」の各列には、基材の単位容積当りの貴金属の質量を記載している。表１中、「位置」の列には、各触媒と脱硝触媒との位置関係を記載している。例えば、この列における「上流」とは、各触媒が脱硝触媒に対して排ガス流の上流側に配置されていることを意味している。また、表１中、「ＳＳＡ」の列には、各触媒が含んでいる複合酸化物の比表面積を記載している。そして、表１中、「ＳＳ」とは、複合酸化物が固溶体を形成していることを意味している。【００９５】
表１から分かるように、セリウムとプラセオジムとを含んだ複合酸化物を用いると、特に優れたＮＯx吸着性能及びＮＯx浄化性能を達成することができた。また、比表面積が１３０ｍ2／ｇ以上である複合酸化物を用いると、特に優れたＮＯｘ吸着性能及びＮＯｘ浄化性能を達成することができた。そして、バリウムを更に含有させることにより、ＮＯx吸着性能及びＮＯx浄化性能を向上させ得ることが分かった。これは、バリウムがＮＯｘを化学吸着する機能を有しているためであると推測される。【００９６】
≪コート組成の影響≫
＜例１３：触媒Ｃ１３の製造＞
１２０ｇの複合酸化物Ｏｘ１の代わりに３０ｇの複合酸化物Ｏｘ１を用いると共に、２００ｇのゼオライトの代わりに２２５ｇのゼオライトを用いたことを除いては、触媒Ｃ４について説明したのと同様にして、ディーゼル用排ガス浄化触媒を製造した。以下、この触媒を「触媒Ｃ１３」と呼ぶ。【００９７】
＜例１４：触媒Ｃ１４の製造＞
１２０ｇの複合酸化物Ｏｘ１の代わりに１０５ｇの複合酸化物Ｏｘ１を用いると共に、２００ｇのゼオライトの代わりに１５０ｇのゼオライトを用いたことを除いては、触媒Ｃ４について説明したのと同様にして、ディーゼル用排ガス浄化触媒を製造した。以下、この触媒を「触媒Ｃ１４」と呼ぶ。【００９８】
＜例１５：触媒Ｃ１５の製造＞
１２０ｇの複合酸化物Ｏｘ１の代わりに１８０ｇの複合酸化物Ｏｘ１を用いると共に、２００ｇのゼオライトの代わりに７５ｇのゼオライトを用いたことを除いては、触媒Ｃ４について説明したのと同様にして、ディーゼル用排ガス浄化触媒を製造した。以下、この触媒を「触媒Ｃ１５」と呼ぶ。【００９９】
＜例１６：触媒Ｃ１６の製造＞
１２０ｇの複合酸化物Ｏｘ１の代わりに２５５ｇの複合酸化物Ｏｘ１を用いると共に、ゼオライトを省略したことを除いては、触媒Ｃ４について説明したのと同様にして、ディーゼル用排ガス浄化触媒を製造した。以下、この触媒を「触媒Ｃ１６」と呼ぶ。【０１００】
＜耐久試験＞
触媒Ｃ１３乃至Ｃ１６の各々を、先に触媒Ｃ１乃至Ｃ３について先に述べたのと同様の耐久試験に供した。【０１０１】
＜ＮＯx吸着性能の評価＞
上記耐久試験後の触媒Ｃ１３乃至Ｃ１６のＮＯx吸着性能を、先に触媒Ｃ１乃至Ｃ３について先に述べたのと同様の方法により評価した。【０１０２】
＜排ガス浄化性能の評価＞
上記耐久試験後の触媒Ｃ１３乃至Ｃ１６の各々を用いて、図２を参照しながら説明したディーゼル用排ガス浄化システムを製造した。即ち、触媒Ｃ１３乃至Ｃ１６の各々と、触媒Ｃ１３乃至Ｃ１６の各々を通過した排ガスが供給される脱硝触媒とを備えたシステムを製造した。その後、これらシステムの各々について、先に触媒Ｃ４乃至Ｃ１２を含んだシステムについて説明したのと同様にして、２００℃におけるＣＯ、ＨＣ及びＮＯxの浄化率を測定した。【０１０３】
＜まとめ＞
以上の評価結果を、下記表２に纏める。
【表２】
2010053163.tif 000004
【０１０４】
表２は、触媒Ｃ１３乃至Ｃ１６及び触媒Ｃ４の物性を纏めた表である。表２における各記載の意味は、表１におけるそれと同じである。【０１０５】
表２から分かるように、ゼオライトの含有量を多くすると、ＨＣの浄化性能が向上した。【０１０６】
≪触媒層の構成の影響≫
＜例１７：触媒Ｃ１７の製造＞
１０ｇのアルミナと、９０ｇの複合酸化物Ｏｘ１と、６７．５ｇのゼオライトと、５０ｇのアルミナゾルと、５０ｇの純水と、４ｇの白金を含んだ硝酸白金溶液と、２ｇのパラジウムを含んだ硝酸パラジウム溶液と、１ｇのロジウムを含んだ硝酸ロジウム溶液とを混合し、スラリーを調製した。以下、このスラリーを「スラリーＳ２」と呼ぶ。【０１０７】
９０ｇの複合酸化物Ｏｘ１の代わりに３０ｇの複合酸化物Ｏｘ１を用いたことを除いては、スラリーＳ２と同様にして、スラリーを調製した。以下、このスラリーを「スラリーＳ３」と呼ぶ。【０１０８】
０．０３５Ｌの容積を有したモノリスハニカム担体にスラリーＳ２をコートした。これを２５０℃で１時間に亘って乾燥させ、その後、５００℃で１時間に亘って焼成した。このようにして、基材上に、第１触媒層を形成した。【０１０９】
その後、第１触媒層上に、スラリーＳ３をコートした。これを２５０℃で１時間に亘って乾燥させ、その後、５００℃で１時間に亘って焼成した。このようにして、第１触媒層上に、第２触媒層を形成した。【０１１０】
以上のようにして、ディーゼル用排ガス浄化触媒を製造した。以下、この触媒を「触媒Ｃ１７」と呼ぶ。【０１１１】
＜例１８：触媒Ｃ１８の製造（参考例）＞
９０ｇの複合酸化物Ｏｘ１の代わりに６０ｇの複合酸化物Ｏｘ１を用いたことを除いては、スラリーＳ２と同様にして、スラリーを調製した。以下、このスラリーを「スラリーＳ４」と呼ぶ。【０１１２】
スラリーＳ２及びＳ３の代わりに、スラリーＳ４を用いたことを除いては、触媒Ｃ１７と同様にして、ディーゼル用排ガス浄化触媒を製造した。以下、この触媒を「触媒Ｃ１８」と呼ぶ。【０１１３】
＜例１９：触媒Ｃ１９の製造＞
スラリーＳ２の代わりにスラリーＳ３を用いると共に、スラリーＳ３の代わりにスラリーＳ２を用いたことを除いては、触媒Ｃ１７と同様にして、ディーゼル用排ガス浄化触媒を製造した。以下、この触媒を「触媒Ｃ１９」と呼ぶ。【０１１４】
＜例２０：触媒Ｃ２０の製造＞
スラリーＳ３を、０．０３５Ｌの容積を有したモノリスハニカム担体基材の上流端から５０％の位置までコートして、２５０℃で１時間に亘って乾燥させた。続いて、スラリーＳ２を上記基材の下流端から５０％の位置までコートして、２５０℃で１時間に亘って乾燥させた。その後、５００℃で１時間に亘って焼成した。このようにして、ディーゼル用排ガス浄化触媒を製造した。以下、この触媒を「触媒Ｃ２０」と呼ぶ。【０１１５】
＜例２１：触媒Ｃ２１の製造（参考例）＞
スラリーＳ２及びＳ３の代わりに、スラリーＳ４を用いたことを除いては、触媒Ｃ２０と同様にして、ディーゼル用排ガス浄化触媒を製造した。以下、この触媒を「触媒Ｃ２１」と呼ぶ。【０１１６】
＜例２２：触媒Ｃ２２の製造＞
スラリーＳ２の代わりにスラリーＳ３を用いると共に、スラリーＳ３の代わりにスラリーＳ２を用いたことを除いては、触媒Ｃ２０と同様にして、ディーゼル用排ガス浄化触媒を製造した。以下、この触媒を「触媒Ｃ２２」と呼ぶ。【０１１７】
＜耐久試験＞
触媒Ｃ１７乃至Ｃ２２の各々を、先に触媒Ｃ１乃至Ｃ３について先に述べたのと同様の耐久試験に供した。【０１１８】
＜ＮＯx吸着性能の評価＞
上記耐久試験後の触媒Ｃ１７乃至Ｃ２２のＮＯx吸着性能を、先に触媒Ｃ１乃至Ｃ３について先に述べたのと同様の方法により評価した。【０１１９】
＜排ガス浄化性能の評価＞
上記耐久試験後の触媒Ｃ１７乃至Ｃ２２の各々を用いて、図２を参照しながら説明したディーゼル用排ガス浄化システムを製造した。即ち、触媒Ｃ１７乃至Ｃ２２の各々と、触媒Ｃ１７乃至Ｃ２２の各々を通過した排ガスが供給される脱硝触媒とを備えたシステムを製造した。その後、これらシステムの各々について、先に触媒Ｃ４乃至Ｃ１２を含んだシステムについて説明したのと同様にして、２００℃におけるＣＯ、ＨＣ及びＮＯxの浄化率を測定した。【０１２０】
＜まとめ＞
以上の評価結果を、下記表３及び４に纏める。
【表３】
2010053163.tif 000005
【表４】
2010053163.tif 000006
【０１２１】
表３は、触媒Ｃ１７乃至Ｃ１９の物性を纏めた表である。表４は、触媒Ｃ２０乃至Ｃ２２の物性を纏めた表である。表３及び４における各記載の意味は、表１におけるそれと同じである。【０１２２】
表３から分かるように、第２触媒層の複合酸化物含量を多くすることにより、ＮＯx吸着性能及びＮＯx浄化性能を向上させることができた。【０１２３】
表４から分かるように、第２部分の複合酸化物含量を多くすることにより、ＮＯx吸着性能及びＮＯx浄化性能を向上させることができた。【０１２４】
≪複合酸化物の比表面積の影響≫
＜例２３：触媒Ｃ２３の製造＞
セリウムとランタンとプラセオジムとの複合酸化物を調製した。この複合酸化物に占めるセリウムの割合は、酸化物換算で９０質量％とした。また、この複合酸化物に占めるランタンの割合は、酸化物換算で５質量％とした。得られた複合酸化物の比表面積は、１２０ｍ2／ｇであった。以下、この複合酸化物を「複合酸化物Ｏｘ１０」と呼ぶ。【０１２５】
１２０ｇの複合酸化物Ｏｘ１の代わりに１２０ｇの複合酸化物Ｏｘ１０を用いたことを除いては、触媒Ｃ４について説明したのと同様にして、ディーゼル用排ガス浄化触媒を製造した。以下、この触媒を「触媒Ｃ２３」と呼ぶ。【０１２６】
＜例２４：触媒Ｃ２４の製造＞
セリウムとランタンとプラセオジムとの複合酸化物を調製した。この複合酸化物に占めるセリウムの割合は、酸化物換算で９０質量％とした。また、この複合酸化物に占めるランタンの割合は、酸化物換算で５質量％とした。得られた複合酸化物の比表面積は、１５０ｍ2／ｇであった。以下、この複合酸化物を「複合酸化物Ｏｘ１１」と呼ぶ。【０１２７】
１２０ｇの複合酸化物Ｏｘ１の代わりに１２０ｇの複合酸化物Ｏｘ１１を用いたことを除いては、触媒Ｃ４について説明したのと同様にして、ディーゼル用排ガス浄化触媒を製造した。以下、この触媒を「触媒Ｃ２４」と呼ぶ。【０１２８】
＜例２５：触媒Ｃ２５の製造＞
セリウムとランタンとプラセオジムとの複合酸化物を調製した。この複合酸化物に占めるセリウムの割合は、酸化物換算で９０質量％とした。また、この複合酸化物に占めるランタンの割合は、酸化物換算で５質量％とした。得られた複合酸化物の比表面積は、２１０ｍ2／ｇであった。以下、この複合酸化物を「複合酸化物Ｏｘ１２」と呼ぶ。【０１２９】
１２０ｇの複合酸化物Ｏｘ１の代わりに１２０ｇの複合酸化物Ｏｘ１２を用いたことを除いては、触媒Ｃ４について説明したのと同様にして、ディーゼル用排ガス浄化触媒を製造した。以下、この触媒を「触媒Ｃ２５」と呼ぶ。【０１３０】
＜耐久試験＞
触媒Ｃ２３乃至Ｃ２５の各々を、先に触媒Ｃ１乃至Ｃ３について先に述べたのと同様の耐久試験に供した。【０１３１】
＜ＮＯx吸着性能の評価＞
上記耐久試験後の触媒Ｃ２３乃至Ｃ２５のＮＯx吸着性能を、先に触媒Ｃ１乃至Ｃ３について先に述べたのと同様の方法により評価した。【０１３２】
＜排ガス浄化性能の評価＞
上記耐久試験後の触媒Ｃ２３乃至Ｃ２５の各々を用いて、図２を参照しながら説明したディーゼル用排ガス浄化システムを製造した。即ち、触媒Ｃ２３乃至Ｃ２５の各々と、触媒Ｃ２３乃至Ｃ２５の各々を通過した排ガスが供給される脱硝触媒とを備えたシステムを製造した。その後、これらシステムの各々について、先に触媒Ｃ４乃至Ｃ１２を含んだシステムについて説明したのと同様にして、２００℃におけるＣＯ、ＨＣ及びＮＯxの浄化率を測定した。【０１３３】
＜まとめ＞
以上の評価結果を、下記表５に纏める。
【表５】
2010053163.tif 000007
【０１３４】
表５は、触媒Ｃ２３乃至Ｃ２５及び触媒Ｃ４の物性を纏めた表である。表５における各記載の意味は、表１におけるそれと同じである。【０１３５】
表５から分かるように、複合酸化物の比表面積を大きくすると、ＮＯｘ吸着量及び排ガス浄化性能が向上した。【０１３６】
≪その他の比較例≫
＜例２６：触媒Ｃ２６の製造（比較例）＞
触媒粉末Ｐ１を省略したことを除いては、触媒Ｃ４について説明したのと同様にして、ディーゼル用排ガス浄化触媒を製造した。以下、この触媒を「触媒Ｃ２６」と呼ぶ。【０１３７】
＜例２７：触媒Ｃ２７の製造（比較例）＞
比表面積が１８０ｍ2／ｇであるアルミナを準備した。以下、このアルミナを「アルミナＡ１」と呼ぶ。【０１３８】
１２０ｇの複合酸化物Ｏｘ１の代わりに１２０ｇのアルミナＡ１を用いたことを除いては、触媒Ｃ４について説明したのと同様にして、ディーゼル用排ガス浄化触媒を製造した。以下、この触媒を「触媒Ｃ２７」と呼ぶ。【０１３９】
＜例２８：触媒Ｃ２８の製造（比較例）＞
セリウムとアルミニウムとの複合酸化物を調製した。この複合酸化物に占めるセリウムの割合は、酸化物換算で９０質量％とした。得られた複合酸化物の比表面積は、１８０ｍ2／ｇであった。以下、この複合酸化物を「複合酸化物Ｏｘ１３」と呼ぶ。【０１４０】
１２０ｇの複合酸化物Ｏｘ１の代わりに１２０ｇの複合酸化物Ｏｘ１３を用いたことを除いては、触媒Ｃ４について説明したのと同様にして、ディーゼル用排ガス浄化触媒を製造した。以下、この触媒を「触媒Ｃ２８」と呼ぶ。【０１４１】
＜例２９：触媒Ｃ２９の製造（比較例）＞
先に説明したのと同様にして、触媒Ｃ４と同様の構成を有したディーゼル用排ガス浄化触媒を製造した。以下、この触媒を「触媒Ｃ２９」と呼ぶ。後述するように、この触媒Ｃ２９は、脱硝触媒の下流側に配置して用いた。【０１４２】
＜例３０：触媒Ｃ３０の製造（比較例）＞
１２０ｇの複合酸化物Ｏｘ１の代わりに、１０８ｇのセリウム酸化物と６ｇのランタン酸化物と６ｇのプラセオジム酸化物との混合物を用いたことを除いては、先に触媒Ｃ４について説明したのと同様にして、ディーゼル用排ガス浄化触媒を製造した。以下、この触媒を「触媒Ｃ３０」と呼ぶ。【０１４３】
＜例３１：触媒Ｃ３１の製造（比較例）＞
比表面積が１５０ｍ2／ｇであるセリウム酸化物を準備した。以下、このセリウム酸化物を「セリアＣ１」と呼ぶ。【０１４４】
１２０ｇの複合酸化物Ｏｘ１の代わりに、１２０ｇのセリアＣ１を用いたことを除いては、先に触媒Ｃ４について説明したのと同様にして、ディーゼル用排ガス浄化触媒を製造した。以下、この触媒を「触媒Ｃ３１」と呼ぶ。【０１４５】
＜耐久試験＞
触媒Ｃ２６乃至Ｃ３１の各々を、先に触媒Ｃ１乃至Ｃ３について先に述べたのと同様の耐久試験に供した。【０１４６】
＜ＮＯx吸着性能の評価＞
上記耐久試験後の触媒Ｃ２６乃至Ｃ３１のＮＯx吸着性能を、先に触媒Ｃ１乃至Ｃ３について先に述べたのと同様の方法により評価した。【０１４７】
＜排ガス浄化性能の評価＞
上記耐久試験後の触媒Ｃ２６乃至Ｃ２８並びにＣ３０及び３１の各々を用いて、図２を参照しながら説明したディーゼル用排ガス浄化システムを製造した。即ち、触媒Ｃ２６乃至Ｃ２８並びにＣ３０及び３１の各々と、触媒Ｃ２６乃至Ｃ２８並びにＣ３０及び３１の各々を通過した排ガスが供給される脱硝触媒とを備えたシステムを製造した。また、対照のため、脱硝触媒と、脱硝触媒を通過した排ガスが供給される触媒Ｃ２９とを備えたシステムを製造した。その後、これらシステムの各々について、先に触媒Ｃ４乃至Ｃ１２を含んだシステムについて説明したのと同様にして、２００℃におけるＣＯ、ＨＣ及びＮＯxの浄化率を測定した。【０１４８】
＜まとめ＞
以上の評価結果を、下記表６に纏める。
【表６】
2010053163.tif 000008
【０１４９】
表６は、触媒Ｃ２６乃至Ｃ３１及び触媒Ｃ４の物性を纏めた表である。表６中、「ＭＩＸ」とは、複数の酸化物の混合物を用いたことを意味している。表６中のその他の記載の意味は、表１におけるそれと同じである。【０１５０】
表６から分かるように、貴金属を省略した場合、ＮＯｘ吸着量及び排ガス浄化性能が低かった。セリウムを省略した場合、ＮＯｘ吸着量並びにＣＯ及びＮＯｘの浄化性能が低かった。セリウムと第３族及び／又は第４族以外の元素との複合酸化物を用いた場合、ＮＯｘ吸着量及びＮＯｘの浄化性能が低かった。触媒を脱硝触媒の下流側に配置した場合、排ガス浄化性能が低かった。複合酸化物の代わりに複数の酸化物の混合物を用いた場合、ＮＯｘ吸着量並びにＣＯ及びＮＯｘの浄化性能が低かった。また、複合酸化物の代わりにセリウムの単純酸化物を用いた場合、ＮＯｘ吸着量及び排ガス浄化性能が低かった。【０１５１】
更なる利益及び変形は、当業者には容易である。それゆえ、本発明は、そのより広い側面において、ここに記載された特定の記載や代表的な態様に限定されるべきではない。従って、添付の請求の範囲及びその等価物によって規定される本発明の包括的概念の真意又は範囲から逸脱しない範囲内で、様々な変形が可能である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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