(57)【要約】  多量のニッケルを含んでいないにも拘わらず、硫化水素の排出が抑制され且つ十分な排ガス浄化性能を有している排ガス浄化用触媒を提供する。排ガス浄化用触媒（１）は、排ガスが流れる１つ以上の貫通孔が設けられた基材と、基材に支持され、貴金属と酸素貯蔵材とを含有した触媒層とを含む。排ガス浄化用触媒は、排ガスが供給される第１部分（１００）と、第１部分（１００）を通過した排ガスが供給され、第１部分（１００）と比較して単位容積当りの酸素貯蔵材含量がより少ない第２部分（２００）とを含んでいる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
排ガスが流れる１つ以上の貫通孔が設けられた基材と、前記基材に支持され、貴金属と酸素貯蔵材とを含有した触媒層とを具備した排ガス浄化用触媒であって、前記排ガス浄化用触媒は、前記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、前記第１部分と比較して単位容積当りの酸素貯蔵材含量がより少ない第２部分とを含んだ排ガス浄化用触媒。
【請求項２】
前記触媒層は、前記排ガス浄化用触媒の単位容積当り０．０５乃至０．６ｍｏｌ／Ｌの酸素貯蔵材を含んでいる請求項１に記載の排ガス浄化用触媒。
【請求項３】
前記第１部分及び前記第２部分のうち前記第１部分のみが前記酸素貯蔵材を含んでいるか、又は、前記第１部分及び前記第２部分の双方が前記酸素貯蔵材を含み、前記第１部分の単位容積当りの酸素貯蔵材含量に対する前記第２部分の単位容積当りの酸素貯蔵材含量の比は０．５以下である請求項１又は２に記載の排ガス浄化用触媒。
【請求項４】
前記第２部分の単位容積当りの酸素貯蔵材含量は０．３０ｍｏｌ／Ｌ以下である請求項１乃至３の何れか１項に記載の排ガス浄化用触媒。
【請求項５】
前記第２部分の前記排ガスの流れ方向についての寸法は、前記流れ方向についての前記基材の寸法の１５乃至８５％である請求項３又は４に記載の排ガス浄化用触媒。
【請求項６】
単位容積当りの表面積が５０００乃至２３０００ｍ2／Ｌの範囲内にある請求項３乃至５の何れか１項に記載の排ガス浄化用触媒。
【請求項７】
前記第２部分は、前記第１部分と比較して単位容積当りの表面積がより小さい請求項３乃至６の何れか１項に記載の排ガス浄化用触媒。
【請求項８】
前記第２部分の単位容積当りの表面積が５０００乃至１００００ｍ2／Ｌの範囲内にある請求項３乃至７の何れか１項に記載の排ガス浄化用触媒。
【請求項９】
触媒の単位容積当りの前記第２部分の貴金属含量に対する触媒の単位容積当りの前記第１部分の貴金属含量のモル比は１乃至２０の範囲内にある請求項３乃至８の何れか１項に記載の排ガス浄化用触媒。
【請求項１０】
前記第１部分は前記酸素貯蔵材としてセリウム酸化物を含んでいる請求項３乃至９の何れか１項に記載の排ガス浄化用触媒。
【請求項１１】
前記第１部分は前記セリウム酸化物とジルコニウム酸化物との複合酸化物を含み、前記第１部分における前記セリウム酸化物に対する前記ジルコニウム酸化物のモル比は２乃至１２の範囲内にある請求項１０に記載の排ガス浄化用触媒。
【請求項１２】
前記触媒層は、チタン、タングステン、ケイ素、モリブデン、リン及びニオブからなる群より選択される少なくとも１つの元素を更に含んだ請求項３乃至１１の何れか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、排ガス浄化用触媒に関する。
【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。これに対応するため、排ガス中の窒素酸化物（ＮＯx）等をより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、特許文献１には、セリウム酸化物を含んだ担体と、この担体に担持された貴金属とを備えた排ガス浄化用触媒が開示されている。セリウム酸化物は、高い酸素貯蔵能を有しており、排ガス浄化用触媒の性能向上に有効な成分として知られている。【０００３】
しかしながら、これらの触媒には、排ガスを浄化する過程で、悪臭の原因となる硫化水素（Ｈ2Ｓ）を放出し易いという問題があった。そこで、Ｈ2Ｓ排出量を低減させる触媒として、ニッケル（Ｎｉ）を含有した排ガス浄化用触媒が提案されてきた（例えば、特許文献２参照）。【０００４】
ところが、Ｎｉは、多くの国及び地域で、環境負荷物質に指定されている。そのため、Ｎｉを比較的多量に含んだ排ガス浄化用触媒は使用できなくなりつつある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平８−１５５３０２号公報
【特許文献２】欧州特許第２４４１２７号明細書
【発明の概要】
【０００６】
本発明の目的は、多量のＮｉを含んでいないにも拘わらず、Ｈ2Ｓの排出が抑制され且つ十分な排ガス浄化性能を有している排ガス浄化用触媒を提供することにある。
【０００７】
本発明の一側面によると、排ガスが流れる１つ以上の貫通孔が設けられた基材と、前記基材に支持され、貴金属と酸素貯蔵材とを含有した触媒層とを具備した排ガス浄化用触媒であって、前記排ガス浄化用触媒は、前記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、前記第１部分と比較して単位容積当りの酸素貯蔵材含量がより少ない第２部分とを含んだ排ガス浄化用触媒が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、本発明の一態様に係る排ガス浄化用触媒を示す概略図である。
【図２】図２は、図１に示す排ガス浄化用触媒の一部を拡大して示す断面図である。
【図３】図３は、Ｈ2Ｓ排出量を示す棒グラフである。
【図４】図４は、第２部分の単位容積当りの酸素貯蔵材含量Ｄ２とＨ2Ｓ排出量との関係を示すグラフである。
【図５】図５は、第１部分及び第２部分のコート幅とＨ2Ｓ排出量及びＮＯx排出量との関係を示すグラフである。
【図６】図６は、触媒の単位容積当りの表面積とＨ2Ｓ排出量及びＮＯx排出量との関係を示すグラフである。
【図７】図７は、Ｈ2Ｓ排出量を示す棒グラフである。
【図８】図８は、ＮＯx排出量を示す棒グラフである。
【図９】図９は、ＮＯx排出量を示す棒グラフである。
【図１０】図１０は、ＮＯx排出量を示す棒グラフである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の態様を説明する。
【００１０】
本発明者らは、Ｈ2Ｓの発生原因、特には車両停止後に生じるＨ2Ｓの発生原因を検討する過程で、車両停止後における触媒の冷却速度には、触媒内の部位に応じた差があることを究明した。
【００１１】
まず、貴金属及びセリウム酸化物を均一に含んだ触媒層を備えた排ガス浄化用触媒を準備した。そして、この触媒を自動車に搭載し、基材の上流端から基材の全長の０％、１６％、３３％、５０％、６７％及び８３％の各位置における温度を測定しながら自動車の運転条件を変化させた。具体的には、まず、車両を約４０ｋｍ／ｈの速度で走行させた。このとき、触媒の上流端における温度は約４００℃であった。次いで、約１００ｋｍ／ｈまでのワイドオープンスロットルでのゼロ発進加速を行い、その後、車両を停止させ、エンジンをアイドリングさせたまま放置した。
【００１２】
その結果、速度が約１００ｋｍ／ｈに達するまでの期間においては、触媒内の各位置の温度に有意な差は見られなかった。しかしながら、その後の減速期間及び車両停止後の期間において、触媒の下流端近傍では、触媒の上流端近傍と比較して、温度がより低下し難いことが明らかとなった。特には、触媒の下流端近傍において温度が５００℃以上に保持されている時間は、触媒の上流端近傍におけるそれと比較して、遥かに長いことが分かった。
【００１３】
さらに、触媒各成分の特性についても検討した結果、触媒成分の中で、酸素貯蔵材がＨ2Ｓの吸着及び脱離に関与していることも究明した。詳細については不明であるが、下記のような機構であると考えられる。
【００１４】
低温且つ酸化雰囲気（例えば、通常走行時）においては、セリウム酸化物などの酸素貯蔵材は、排ガス中のＳＯ2などの硫黄成分と反応して、Ｃｅ（ＳＯ4）2などの化合物を生成し易い。すなわち、この条件下では、酸素貯蔵材は、硫黄成分を吸着し易い。
【００１５】
これに対し、高温且つ還元雰囲気（例えば、高速走行時又は登坂時）においては、吸着された硫黄成分の還元反応により、ＳＯ2又はＨ2Ｓなどを発生し易い。すなわち、この条件下では、硫黄成分の脱着、特にはＨ2Ｓの排出が起こり易い。特に、触媒の温度が約５００℃以上である場合に、Ｈ2Ｓの排出が顕著となる。そして、このＨ2Ｓは、排ガスの悪臭の主たる要因となる。
【００１６】
上記のような知見を基に、ここでは、以下に述べる構成を採用する。
【００１７】
図１は、本発明の一態様に係る排ガス浄化用触媒を示す概略図である。図２は、図１に示す排ガス浄化用触媒の一部を拡大して示す断面図である。
【００１８】
排ガス浄化用触媒１は、排ガスが流れる１つ以上の貫通孔が設けられた基材１０と、基材１０に支持された触媒層２０とを備えている。
【００１９】
触媒層２０は、担体とこれに担持された貴金属とを含有している。担体は、貴金属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のシンタリングを抑制する役割を担っている。担体は、酸素貯蔵材を含んでいる。酸素貯蔵材は、排ガス中の酸素を吸蔵及び放出することにより、排ガスの空燃比の変動を緩和する役割を担っている。貴金属は、排ガス浄化反応を触媒する役割を担っている。
【００２０】
なお、触媒層２０は、単層構造を有していてもよく、多層構造を有していてもよい。後者の場合、触媒層２０は、貴金属を含有していない層を含んでいてもよい。
【００２１】
排ガス浄化用触媒１は、単位容積当りの酸素貯蔵材含量が互いに異なった第１部分１００及び第２部分２００を含んでいる。第１部分１００は、第２部分２００よりも先に排ガスが供給される部分である。第２部分２００は、第１部分１００を通過した排ガスが供給される部分である。図１では、一例として、排ガス浄化用触媒１が、排ガス浄化用触媒１の上流部に対応した第１部分１００、及び、排ガス浄化用触媒１の下流部に対応した第２部分２００のみからなる場合を示している。第１部分１００と第２部分２００とは、単位容積当りの酸素貯蔵材含量が異なっていること以外は、ほぼ同様の構成を有している。
【００２２】
第１部分１００において、触媒層２０は、担体とこれに担持された貴金属とを含有している。第１部分１００では、この担体は、酸素貯蔵材又はこれと他の酸化物との混合物若しくは複合酸化物である。
【００２３】
第２部分２００において、触媒層２０は、担体とこれに担持された貴金属とを含有している。第２部分２００では、この担体は、酸素貯蔵材以外の酸化物又はこれと酸素貯蔵材との混合物若しくは複合酸化物である。上記の通り、第２部分２００の単位容積当りの酸素貯蔵材含量Ｄ２は、第１部分１００の単位容積当りの酸素貯蔵材含量Ｄ１と比較してより少ない。
【００２４】
触媒層２０は、第２部分２００に酸素貯蔵材を含んでいなくてもよく、第１部分１００及び第２部分２００の双方に酸素貯蔵材を含んでいてもよい。後者の場合、比Ｄ２／Ｄ１は、例えば０．５以下とする。
【００２５】
上記の通り、排ガスが高温、例えば５００℃以上の還元性ガスである場合、Ｈ2Ｓの排出が顕著となる。そして、排ガス浄化用触媒の下流部は、上流部と比較して降温し難い。したがって、Ｈ2Ｓは、主に下流部で生じると考えられる。
【００２６】
上述した通り、この排ガス浄化用触媒１では、第２部分２００の酸素貯蔵材含量Ｄ２は、第１部分１００の酸素貯蔵材含量Ｄ１と比較してより少ない。したがって、排ガス浄化用触媒１では、第２部分２００における触媒層２０への硫黄成分の吸着が比較的少ない。
【００２７】
また、排ガス浄化用触媒１の第１部分１００に含まれている酸素貯蔵材は、排ガスが酸化性から還元性へと切り替わると、貯蔵していた酸素の少なくとも一部を放出する。そのため、この場合、第１部分１００を通過して第２部分２００に流入する排ガスは、その還元性が比較的緩和されている。したがって、排ガス浄化用触媒１は、第２部分２００に吸着された硫黄成分の還元を生じ難い。
【００２８】
このように、排ガス浄化用触媒１は、第２部分２００における触媒層２０への硫黄成分の吸着が少ない。加えて、第２部分２００に吸着された硫黄成分の還元を生じ難い。それゆえ、排ガス浄化用触媒１は、Ｈ2Ｓ排出が少ない。
【００２９】
また、酸素貯蔵材を含んだ触媒中を排ガスが通過する場合、触媒の下流部には、触媒の上流部に含まれている酸素貯蔵材によって空燃比が調整された排ガスが流入する。すなわち、触媒の上流部に含まれている酸素貯蔵材の作用により、触媒の下流部では、排ガスの空燃比の変動が比較的小さくなっている。したがって、酸素貯蔵材は、触媒の上流部においては比較的高い必要性を有しているが、触媒の下流部においてはより低い必要性しか有していない。
【００３０】
上記の通り、本態様では、第２部分２００の単位容積当りの酸素貯蔵材含量を第１部分１００と比較してより少なくした構成を採用している。それにも拘わらず、例えば、酸素貯蔵材が触媒全体に均一に含まれている場合とほぼ同程度に、触媒中を流れる排ガスの空燃比の変動を緩和することができる。すなわち、このような構成を採用すると、より少量の酸素貯蔵材によって、十分な排ガス浄化性能を発揮させることが可能となる。
【００３１】
第２部分２００の排ガスの流れ方向についての寸法、即ち第２部分２００のコート幅を基材１０の全長の８５％乃至１５％の長さとした場合には、更に高い排ガス浄化性能、特には更に高いＮＯx浄化性能を達成しつつ、Ｈ2Ｓの排出を更に抑制することが可能である。その中でも、Ｈ2Ｓの排出抑制能に重点を置く場合には、第２部分２００のコート幅を、基材１０の全長の８５％乃至４０％の長さとすることが好ましい。また、ＮＯx浄化性能に重点を置く場合には、第２部分２００のコート幅を、基材１０の全長の４０％乃至１５％とすることが好ましく、２０％乃１５％の長さとすることが特に好ましい。一方、Ｈ2Ｓの排出抑制能とＮＯx浄化性能とのバランスに優れた触媒を得ることを目的とする場合には、第２部分２００のコート幅は、基材１０の全長の８０％乃至２０％とすることが好ましく、６０％乃至２０％の長さとすることが特に好ましい。
【００３２】
第１部分１００のコート幅を大きく且つ第２部分２００のコート幅を小さくすると、触媒層２０への硫黄成分の吸着量が比較的大きくなり、排ガス浄化用触媒１のＨ2Ｓの排出を十分に抑制できない可能性がある。第１部分１００のコート幅を小さく且つ第２部分２００のコート幅を大きくすると、排ガス浄化用触媒１の排ガス浄化性能が低下する可能性がある。
【００３３】
上記酸素貯蔵材は、この排ガス浄化用触媒１では、優れた排ガス浄化性能を発揮する上で必須の成分である。触媒層２０の酸素貯蔵材含量は、好ましくは、排ガス浄化用触媒１の単位容積当り０．０５ｍｏｌ／Ｌ乃至０．６ｍｏｌ／Ｌの範囲内とし、より好ましくは、排ガス浄化用触媒１の単位容積当り０．０５ｍｏｌ／Ｌ乃至０．５ｍｏｌ／Ｌの範囲内とする。触媒層２０の酸素貯蔵材含量を少なくすると、触媒層２０の酸素貯蔵能が低下し、排ガス浄化用触媒１の排ガス浄化能が低下する可能性がある。触媒層２０の酸素貯蔵材含量を多くすると、触媒層２０への硫黄成分の吸着が起こりやすくなり、排ガス浄化用触媒１のＨ2Ｓ排出量が増大する可能性がある。
【００３４】
なお、第１部分１００と第２部分２００とは、同一の種類の酸素貯蔵材を含んでいてもよく、異なる種類の酸素貯蔵材を含んでいてもよい。
【００３５】
酸素貯蔵材としては、例えば、セリウム酸化物、ランタン酸化物、イットリウム酸化物及びプラセオジム酸化物などの希土類酸化物、酸化鉄及び酸化マンガンなどの遷移金属酸化物、又はこれらの混合物若しくは複合酸化物を使用することができる。典型的には、この酸素貯蔵材として、セリウム酸化物、セリウム酸化物と他の希土類酸化物との混合物、又はセリウム酸化物と他の希土類酸化物との複合酸化物を使用する。
【００３６】
酸素貯蔵材としてセリウム酸化物と他の希土類酸化物との混合物を用いると、酸素貯蔵材がセリウム酸化物のみからなる場合と比較して、より優れたＮＯｘ浄化性能を達成することが可能となる。セリウム酸化物と混合して用いられる他の希土類酸化物としては、例えば、ランタン酸化物及び／又はイットリウム酸化物が挙げられる。
【００３７】
本態様では、排ガス浄化用触媒１の単位容積当りの表面積は、例えば５０００ｍ2／Ｌ乃至２３０００ｍ2／Ｌの範囲内とし、典型的には５０００ｍ2／Ｌ乃至１６０００ｍ2／Ｌの範囲内とする。ここで、「表面積」は、７７．４ＫにおけるＮ2吸着等温線に基づいて作成したＢＥＴプロットにより求められる。この表面積を小さくすると、触媒層２０への排ガス吸着量が減少し、排ガス浄化性能が低下する可能性がある。この表面積を大きくすると、触媒層２０への硫黄成分の吸着量が増加し、Ｈ2Ｓ排出量が増大する可能性がある。なお、第１部分１００の単位容積当りの表面積と、第２部分２００の単位容積当りの表面積とは同じであってもよく、互いに異なっていてもよい。例えば、後者を前者と比較してより小さくすると、第２部分２００への硫黄成分の吸着が比較的抑制され、排ガス浄化用触媒１のＨ2Ｓ排出量をより有効に減少させうる。
【００３８】
第２部分２００の単位容積当りの表面積は、典型的には、第１部分１００の単位容積当りの表面積と比較してより小さい。第２部分２００の単位容積当りの表面積は、例えば５０００ｍ2／Ｌ乃至１００００ｍ2／Ｌの範囲内とし、典型的には５０００ｍ2／Ｌ乃至７５００ｍ2／Ｌの範囲内とする。この表面積を小さくすると、第２部分２００における触媒層２０への排ガス吸着量が減少し、排ガス浄化性能が低下する可能性がある。この表面積を大きくすると、第２部分２００における触媒層２０への硫黄成分の吸着量が増加し、Ｈ2Ｓ排出量が増大する可能性がある。
【００３９】
担体が含んでいる材料の種類及び／又は含量は、第１部分１００と第２部分２００とで互いに同一であってもよく、互いに異なっていてもよい。第１部分１００と第２部分２００とで異なる種類又は含量の担体を使用することにより、各領域における排ガスの性質に応じて、排ガス浄化性能を最適化しうる。
【００４０】
触媒層２０に含まれる貴金属としては、例えば、白金、パラジウム、ロジウム、ルテニウム及びイリジウムからなる群より選択される少なくとも１つの元素を使用することができる。
【００４１】
第１部分１００と第２部分２００とは、互いに同一の貴金属を含んでいてもよく、互いに異なった貴金属を含んでいてもよい。また、第１部分１００に含まれる貴金属と、第２部分に含まれる貴金属とは、互いに同一であってもよく、互いに異なっていてもよい。
【００４２】
第１部分１００と第２部分２００とでは、貴金属の種類及び／又含量を互いに異ならせてもよい。例えば、第１部分１００は第２部分２００と比較してより多量の白金を含み、第２部分２００は第１部分１００と比較してより多量のロジウムを含むような構成を採用してもよい。第１部分１００と第２部分２００とで異なる種類又は含量の貴金属を使用すると、各領域における排ガスの還元性、酸化性、硫黄成分濃度及び温度等に応じて、排ガス浄化性能を最適化しうる。
【００４３】
第１部分１００の貴金属含量は、典型的には、第２部分２００の貴金属含量と比較してより大きい。
【００４４】
第２部分２００の貴金属含量に対する第１部分１００の貴金属含量のモル比は、例えば１乃至２０の範囲内とし、典型的には３乃至１５の範囲内とする。また、第１部分１００に含まれる貴金属が白金及びロジウムからなり且つ第２部分２００に含まれる貴金属がロジウムからなる場合、このモル比は、例えば３乃至１５の範囲内とし、典型的には５乃至１５の範囲内とする。
【００４５】
第２部分２００の単位容積当りの貴金属含量に対する第１部分１００の単位容積当りの貴金属含量のモル比は、例えば１乃至２０の範囲内とし、典型的には３乃至１５の範囲内とする。また、第１部分１００に含まれる貴金属が白金及びロジウムからなり且つ第２部分２００に含まれる貴金属がロジウムからなる場合、このモル比は、例えば３乃至１５の範囲内とし、典型的には５乃至１５の範囲内とする。
【００４６】
基材１０としては、例えば、モノリスハニカム型の担体基材を使用することができる。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。
【００４７】
触媒層２０が含有している担体は、酸素貯蔵材以外に、ジルコニウム酸化物、アルミナ及びゼオライトなどの酸化物を更に含んでいてもよい。或いは、担体は、酸素貯蔵材とこれら酸化物との複合酸化物を含んでいてもよい。また、担体は、上述した貴金属と、固溶体を形成していてもよい。即ち、触媒層２０は、担体と貴金属との固溶体を含んでいてもよい。
【００４８】
触媒層２０は、上述したように、ジルコニウム酸化物を更に含んでいる。この場合、触媒層２０は、典型的には、セリウム酸化物とジルコニウム酸化物との複合酸化物を含んでいる。例えば、第１部分１００がセリウム酸化物とジルコニウム酸化物との複合酸化物を含んでいる場合、この複合酸化物中のセリウム酸化物に対するジルコニウム酸化物のモル比は、例えば２乃至１２の範囲内とし、典型的には３乃至６の範囲内とする。このモル比を過度に大きくするか又は小さくすると、排ガス浄化用触媒１のＮＯｘ浄化性能が若干低下する場合がある。
【００４９】
触媒層２０がセリウム酸化物とジルコニウム酸化物との複合酸化物を含んでいる場合、触媒層２０は、セリウム酸化物以外の希土類酸化物を更に含んでいることが好ましい。このセリウム酸化物以外の希土類酸化物としては、例えば、ランタン酸化物及びイットリウム酸化物が挙げられる。触媒層２０が上記複合酸化物とランタン酸化物とを含んでいる場合、ランタン酸化物の添加量は、上記複合酸化物に対して、例えば１．５乃至３ｍｏｌ％の範囲内とする。触媒層２０が上記複合酸化物とイットリウム酸化物とを含んでいる場合、イットリウム酸化物の添加量は、上記複合酸化物に対して、例えば２乃至４ｍｏｌ％の範囲内とする。
【００５０】
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、例えば、担体粒子同士の結合及び担体粒子と貴金属との結合をより強固にして排ガス浄化用触媒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ことができる。
【００５１】
触媒層２０は、酸性成分を更に含んでいてもよい。酸性成分は、触媒層２０における硫黄成分の付着サイトの量を減少させることにより、硫黄成分の吸着量及びＨ2Ｓの排出量を減少させる役割を担っている。酸性成分としては、触媒層２０を構成している金属元素のうち最も多く含まれている元素と比較してより大きな電気陰性度を有している成分を使用することができる。そのような酸性成分としては、例えば、チタン、タングステン、ケイ素、モリブデン、リン及びニオブからなる群より選択される少なくとも１つの元素を使用することができる。酸性成分は、典型的には、担体を構成する酸化物の一部として触媒層２０に含まれる。
【００５２】
酸性成分は、第１部分１００及び第２部分２００の何れか一方にのみ含まれていてもよく、これら双方に含まれていてもよい。前者の場合、酸性成分は、典型的には、第２部分２００にのみ含有させる。後者の場合、第２部分２００の酸性成分含量は、典型的には、第１部分１００の酸性成分含量と比較してより大きくする。なお、後者の場合、第１部分１００及び第２部分２００の各々に含まれる酸性成分は、互いに同一であってもよく、互いに異なっていてもよい。
【００５３】
第１部分１００及び第２部分２００の各々における単位容積当りの酸素貯蔵材含量は、排ガスの流れ方向について均一であってもよく、不均一であってもよい。第１部分１００及び第２部分２００の一方又は双方において単位容積当りの酸素貯蔵材含量が不均一である場合、この部分において、単位容積当りの酸素貯蔵材含量は、排ガスの流れ方向に沿って段階的又は連続的に変化していてもよい。
【００５４】
例えば、第１部分１００の単位容積当りの酸素貯蔵材含量は均一であり、第２部分２００の単位容積当りの酸素貯蔵材含量は排ガスの流れ方向に沿って段階的又は連続的に変化していてもよい。或いは、第１部分１００の単位容積当りの酸素貯蔵材含量は排ガスの流れ方向に沿って段階的又は連続的に変化しており、第２部分２００の単位容積当りの酸素貯蔵材含量は均一であってもよい。或いは、第１部分１００及び第２部分２００の双方において、単位容積当りの酸素貯蔵材含量は、排ガスの流れ方向に沿って段階的又は連続的に変化していてもよい。このような構成を適宜採用することにより、排ガス浄化用触媒１の排ガス浄化性能及びＨ2Ｓ排出量などを最適化することができる。
【００５５】
第１部分１００と他の部分との境界及び第２部分２００と他の部分との境界は、例えば、以下のようにして定める。
【００５６】
まず、排ガス浄化用触媒１を、排ガスの流れ方向に隣接した多数の部分へと分割する。例えば、排ガス浄化用触媒１を２乃至１０等分する。次に、各部分について、単位容積当りの酸素貯蔵材含量を測定する。そして、単位容積当りの酸素貯蔵材含量が先の測定値の平均値Ｄavと等しい位置を、第１部分１００及び第２部分２００の各々の端面の位置とする。即ち、単位容積当りの酸素貯蔵材含量が平均値Ｄav以上である部分を第１部分１００とし、単位容積当りの酸素貯蔵材含量が平均値Ｄav未満である部分を第２部分２００とする。
【００５７】
なお、単位容積当りの酸素貯蔵材含量が平均値Ｄav未満である部分を間に挟んで、平均値Ｄav以上である部分が複数存在している場合には、平均値Ｄav以上である部分のうち平均値Ｄav未満である部分に対して上流側に位置したもののみを第１部分１００とする。
【００５８】
また、多くの場合、単位容積当りの酸素貯蔵材含量は、排ガスの流れ方向に沿って連続的には変化させず、段階的に変化させる。そして、先の平均値Ｄavは製品の設計に応じてばらつくものの、このばらつきは大きい訳ではない。従って、多くの場合、特定の基準値を定めておき、この基準値を先の平均値Ｄavの代わりに使用したとしても、平均値Ｄavを使用した場合と同様に境界の位置を定めることができる。この基準値としては、例えば０．１５ｍｏｌ／Ｌを使用する。
【００５９】
先の説明から明らかな通り、排ガス浄化用触媒１は、第１部分１００及び第２部分２００に加えて、他の部分を更に含むことができる。但し、第１部分１００及び第２部分２００との和が排ガス浄化用触媒１に占める割合が小さくなると、上述した効果が小さくなる。
【００６０】
本態様では、排ガス浄化用触媒１は、例えば、以下の方法により製造する。
【００６１】
まず、コージェライト等からなり、排ガスが流れる１つ以上の貫通孔が設けられた基材１０を準備する。
【００６２】
次に、第１部分１００を形成するための第１スラリーを調製する。具体的には、白金化合物などの貴金属化合物の溶液と、セリウム酸化物などの担体と、任意に酸性成分を含んだ化合物及び／又はバインダとを混合し、所望の組成の第１スラリーを調製する。そして、この第１スラリーを基材１０の上流端から一定の長さの範囲にコートして、これを乾燥させる。
【００６３】
次いで、第２部分２００を形成するための第２スラリーを調製する。具体的には、白金化合物などの貴金属化合物の溶液と、アルミナなどの担体と、任意に酸性成分を含んだ化合物及び／又はバインダとを混合し、所望の組成の第２スラリーを調製する。ここで、第２スラリーが酸素貯蔵材を含む場合には、第２スラリーを構成する固形分のうち酸素貯蔵材が占める割合は、例えば、第１スラリーを構成する固形分のうち酸素貯蔵材が占める割合と比較してより小さくなるようにする。その後、この第２スラリーを基材１０の下流端から一定の長さの範囲にコートして、これを乾燥させる。
【００６４】
続いて、これらコート層を熱処理に供する。このようにして、排ガス浄化用触媒１を得る。
【実施例】
【００６５】
まず、以下のようにして、触媒Ｃ１乃至Ｃ５を製造した。下記表１及び表２に、これら触媒に関するデータを纏める。
【表１】
2010029978.tif 000003
【表２】
2010029978.tif 000004
【００６６】
表１は、触媒Ｃ１乃至Ｃ５の全体及び触媒Ｃ１乃至Ｃ４の第１部分に関するデータを要約している。表１中、「表面積」の列には、触媒Ｃ１乃至Ｃ５の単位容積当りの表面積を記載している。「スラリー」の列には、触媒Ｃ１乃至Ｃ４の第１部分及び触媒Ｃ５の調製に用いたスラリーの種類を記載している。「コート幅」の列には、触媒Ｃ１乃至Ｃ４の第１部分の排ガスの流れ方向についての寸法を、上記流れ方向についての基材の寸法に対する比率として記載している。その他の各列には、触媒Ｃ１乃至Ｃ４の第１部分又は触媒Ｃ５における各成分の含有量を記載している。【００６７】
表２は、触媒Ｃ１乃至Ｃ４の第２部分に関するデータを要約している。表２中の各列の意味は、先に表１について説明したのと同様である。【００６８】
なお、表１及び表２並びに下記表においては、触媒の単位容積当りの各成分の含有量と、第１部分又は第２部分の単位容積当りの各成分の含有量とを併記している。第１部分の単位容積当りの各成分の含有量は、触媒の単位容積当りの各成分の含有量を、第１部分の排ガスの流れ方向についての寸法の前記流れ方向についての前記基材の寸法に対する比率で除することにより算出できる。第２部分の単位容積当りの各成分の含有量は、触媒の単位容積当りの各成分の含有量を、第２部分の排ガスの流れ方向についての寸法の前記流れ方向についての前記基材の寸法に対する比率で除することにより算出できる。【００６９】
＜例１：触媒Ｃ１の製造＞
まず、ジニトロジアミン白金硝酸溶液と硝酸ロジウム溶液とセリウム酸化物粉末とジルコニウム酸化物粉末とアルミナ粉末とアルミナゾルとを混合して、スラリーを調製した。以下、このスラリーを「スラリーＳＡ」と呼ぶ。【００７０】
次に、ジニトロジアミン白金硝酸溶液と硝酸ロジウム溶液とアルミナ粉末とアルミナゾルとを混合して、スラリーを調製した。以下、このスラリーを「スラリーＳＢ」と呼ぶ。【００７１】
次いで、コージェライトからなるモノリスハニカム担体基材を準備し、スラリーＳＡを基材の上流端から５０％の位置までコートして、これを乾燥させた。続いて、スラリーＳＢを基材の下流端から５０％の位置までコートして、これを乾燥させた。その後、これらコート層を酸化雰囲気中、５００℃で１時間の熱処理に供した。以下、このようにして得られた排ガス浄化用触媒を「触媒Ｃ１」と呼ぶ。【００７２】
この触媒Ｃ１のうち、スラリーＳＡを用いて形成したコート層に対応した部分である第１部分における触媒の単位容積当りの白金含量は２．５×１０-3 ｍｏｌ／Ｌであり、ロジウム含量は０．２０×１０-3 ｍｏｌ／Ｌであり、セリウム酸化物含量は０．１７ｍｏｌ／Ｌであり、ジルコニウム酸化物含量は０．３４ｍｏｌ／Ｌであり、アルミナ含量は０．５４ｍｏｌ／Ｌであった。【００７３】
触媒Ｃ１のうち、スラリーＳＢを用いて形成したコート層に対応した部分である第２部分における触媒の単位容積当りの白金含量は０．５０×１０-3 ｍｏｌ／Ｌであり、ロジウム含量は１．０×１０-3 ｍｏｌ／Ｌであり、アルミナ含量は０．６８ｍｏｌ／Ｌであった。【００７４】
触媒Ｃ１の単位容積当りの表面積は、１３０００ｍ2／Ｌであった。【００７５】
＜例２：触媒Ｃ２の製造＞
スラリーＳＡ及びＳＢが含んでいる粉末として比表面積がより小さいもの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、単位容積当りの表面積が７０００ｍ2／Ｌの排ガス浄化用触媒を製造した。以下、この触媒を「触媒Ｃ２」と呼ぶ。【００７６】
＜例３：触媒Ｃ３の製造＞
まず、ジニトロジアミン白金硝酸溶液と硝酸ロジウム溶液とチタニア粉末とアルミナ粉末とアルミナゾルとを混合して、スラリーを調製した。以下、このスラリーを「スラリーＳＣ」と呼ぶ。【００７７】
次いで、例１で使用したのと同様のモノリスハニカム担体基材を準備し、スラリーＳＡを基材の上流端から６５％の位置までコートして、これを乾燥させた。続いて、スラリーＳＣを基材の下流端から３５％の位置までコートして、これを乾燥させた。その後、これらコート層を、触媒Ｃ１について述べたのと同様の熱処理に供した。以下、このようにして得られた排ガス浄化用触媒を「触媒Ｃ３」と呼ぶ。【００７８】
この触媒Ｃ３のうち、スラリーＳＡを用いて形成したコート層に対応した部分である第１部分における触媒の単位容積当りの白金含量は２．５×１０-3 ｍｏｌ／Ｌであり、ロジウム含量は０．２０×１０-3 ｍｏｌ／Ｌであり、セリウム酸化物含量は０．１７ｍｏｌ／Ｌであり、ジルコニウム酸化物含量は０．３４ｍｏｌ／Ｌであり、アルミナ含量は０．５４ｍｏｌ／Ｌであった。【００７９】
触媒Ｃ３のうち、スラリーＳＣを用いて形成したコート層に対応した部分である第２部分における触媒の単位容積当りの白金含量は０．５０×１０-3 ｍｏｌ／Ｌであり、ロジウム含量は１．０×１０-3 ｍｏｌ／Ｌであり、チタニア含量は０．１６ｍｏｌ／Ｌであり、アルミナ含量は０．６８ｍｏｌ／Ｌであった。【００８０】
触媒Ｃ３の単位容積当りの表面積は、１３５００ｍ2／Ｌであった。【００８１】
＜例４：触媒Ｃ４の製造＞
まず、ジニトロジアミン白金硝酸溶液と硝酸ロジウム溶液とセリウム酸化物粉末とジルコニウム酸化物粉末とチタニア粉末とアルミナ粉末とアルミナゾルとを混合して、スラリーを調製した。以下、このスラリーを「スラリーＳＤ」と呼ぶ。【００８２】
次いで、例１で使用したのと同様のモノリスハニカム担体基材を準備し、スラリーＳＤを基材の上流端から６５％の位置までコートして、これを乾燥させた。続いて、スラリーＳＣを基材の下流端から３５％の位置までコートして、これを乾燥させた。その後、これらコート層を、触媒Ｃ１について述べたのと同様の熱処理に供した。以下、このようにして得られた排ガス浄化用触媒を「触媒Ｃ４」と呼ぶ。【００８３】
この触媒Ｃ４のうち、スラリーＳＤを用いて形成したコート層に対応した部分である第１部分における触媒の単位容積当りの白金含量は２．５×１０-3 ｍｏｌ／Ｌであり、ロジウム含量は０．２０×１０-3 ｍｏｌ／Ｌであり、セリウム酸化物含量は０．１７ｍｏｌ／Ｌであり、ジルコニウム酸化物含量は０．３４ｍｏｌ／Ｌであり、チタニア含量は０．１３ｍｏｌ／Ｌであり、アルミナ含量は０．５４ｍｏｌ／Ｌであった。【００８４】
触媒Ｃ４のうち、スラリーＳＣを用いて形成したコート層に対応した部分である第２部分における触媒の単位容積当りの白金含量は０．５０×１０-3 ｍｏｌ／Ｌであり、ロジウム含量は１．０×１０-3 ｍｏｌ／Ｌであり、チタニア含量は０．１６ｍｏｌ／Ｌであり、アルミナ含量は０．６８ｍｏｌ／Ｌであった。【００８５】
触媒Ｃ４の単位容積当りの表面積は、１３４００ｍ2／Ｌであった。【００８６】
＜例５：触媒Ｃ５の製造＞
まず、ジニトロジアミン白金硝酸溶液と硝酸ロジウム溶液とセリウム酸化物粉末とジルコニウム酸化物粉末とアルミナ粉末とアルミナゾルとを混合して、スラリーを調製した。以下、このスラリーを「スラリーＳＥ」と呼ぶ。【００８７】
次いで、例１で使用したのと同様のモノリスハニカム担体基材を準備し、この基材全体にスラリーＳＥをコートして、これを乾燥させた。その後、このコート層を、触媒Ｃ１について述べたのと同様の熱処理に供した。以下、このようにして得られた排ガス浄化用触媒を「触媒Ｃ５」と呼ぶ。【００８８】
この触媒Ｃ５の単位容積当りの白金含量は３．０×１０-3 ｍｏｌ／Ｌであり、ロジウム含量は１．２×１０-3 ｍｏｌ／Ｌであり、セリウム酸化物含量は０．２３ｍｏｌ／Ｌであり、ジルコニウム酸化物含量は０．４０ｍｏｌ／Ｌであり、アルミナ含量は１．６ｍｏｌ／Ｌであった。また、この触媒Ｃ５の単位容積当りの表面積は、２００００ｍ2／Ｌであった。【００８９】
＜Ｈ2Ｓ排出量の測定＞
直列４気筒２．４Ｌエンジンを搭載した自動車の排気系にＳＣ（Start Catalyst）触媒と触媒Ｃ１とをエンジン側からこの順に設置した。その後、Ｈ2Ｓ排出量を測定しながら、以下のようにして自動車の運転条件を変化させた。【００９０】
具体的には、まず、この自動車を４０ｋｍ／ｈで一定時間走行させて、触媒Ｃ１に硫黄を吸着させた。次いで、ワイドオープンスロットルで１００ｋｍ／ｈまでの加速を行った。そして、車速が１００ｋｍ／ｈに達した後、スロットルを閉じて車両を停止させ、エンジンをアイドリングさせたまま一定時間放置した。以上の測定を触媒Ｃ２乃至Ｃ５についても行った。以上の結果を図３に示す。【００９１】
図３は、Ｈ2Ｓ排出量を示す棒グラフである。図３には、車両停止から６０秒間に触媒Ｃ１乃至Ｃ５が排出したＨ2Ｓ量の積算値を、触媒Ｃ５について得られた値を１００とした相対値で示している。【００９２】
図３から分かるように、触媒Ｃ１乃至Ｃ４を使用した場合には、触媒Ｃ５を使用した場合と比較して、Ｈ2Ｓ排出量が大幅に減少していた。これは、触媒の第２部分における酸素貯蔵材含量を小さくしたことにより、触媒の第２部分における硫黄吸着量が減少したためであると考えられる。【００９３】
また、触媒Ｃ１と触媒Ｃ２との比較により、単位容積当りの表面積を小さくすると、Ｈ2Ｓ排出量が抑制されることが示唆された。更には、触媒Ｃ１及びＣ２と触媒Ｃ３及びＣ４との比較により、触媒層に酸性成分としてチタンを含ませることにより、Ｈ2Ｓ排出量を更に低下させられることが分かった。【００９４】
≪第２部分の酸素貯蔵材含量Ｄ２の影響≫
第２部分の単位容積当りの酸素貯蔵材含量Ｄ２とＨ2Ｓ排出量との関係を調べた。【００９５】
以下のようにして、触媒Ｃ６乃至Ｃ１０を製造した。下記表３及び表４に、これら触媒に関するデータを纏める。
【表３】
2010029978.tif 000005
【表４】
2010029978.tif 000006
【００９６】
表３は、触媒Ｃ６乃至Ｃ１０の全体及び第１部分に関するデータを要約している。表４は、触媒Ｃ６乃至Ｃ１０の第２部分に関するデータを要約している。【００９７】
＜例６：触媒Ｃ６の製造＞
まず、ジニトロジアミン白金硝酸溶液と硝酸ロジウム溶液とセリウム酸化物粉末とジルコニウム酸化物粉末とアルミナ粉末とアルミナゾルとを混合して、スラリーを調製した。以下、このスラリーを「スラリーＳＦ」と呼ぶ。【００９８】
次に、ジニトロジアミン白金硝酸溶液と硝酸ロジウム溶液とアルミナ粉末とアルミナゾルとを混合して、スラリーを調製した。以下、このスラリーを「スラリーＳＧ」と呼ぶ。【００９９】
次いで、例１で使用したのと同様のモノリスハニカム担体基材を準備し、スラリーＳＦを基材の上流端から５０％の位置までコートして、これを乾燥させた。続いて、スラリーＳＧを基材の下流端から５０％の位置までコートして、これを乾燥させた。その後、これらコート層を、触媒Ｃ１について述べたのと同様の熱処理に供した。以下、このようにして得られた排ガス浄化用触媒を「触媒Ｃ６」と呼ぶ。【０１００】
この触媒Ｃ６のうち、スラリーＳＦを用いて形成したコート層に対応した部分である第１部分における触媒の単位容積当りの白金含量は２．５×１０-3 ｍｏｌ／Ｌであり、ロジウム含量は０．２０×１０-3 ｍｏｌ／Ｌであり、セリウム酸化物含量は０．３ｍｏｌ／Ｌであり、ジルコニウム酸化物含量は０．４２ｍｏｌ／Ｌであり、アルミナ含量は０．５４ｍｏｌ／Ｌであった。【０１０１】
触媒Ｃ６のうち、スラリーＳＧを用いて形成したコート層に対応した部分である第２部分における触媒の単位容積当りの白金含量は０．５０×１０-3 ｍｏｌ／Ｌであり、ロジウム含量は１．０×１０-3 ｍｏｌ／Ｌであり、セリウム酸化物含量は０ｍｏｌ／Ｌであり、アルミナ含量は０．６８ｍｏｌ／Ｌであった。【０１０２】
触媒Ｃ６の単位容積当りの表面積は、１３０００ｍ2／Ｌであった。第１部分の単位容積当りの酸素貯蔵材含量Ｄ１は、０．６ｍｏｌ／Ｌであった。第２部分の単位容積当りの酸素貯蔵材含量Ｄ２は、０ｍｏｌ／Ｌであった。Ｄ２のＤ１に対する比は、０であった。【０１０３】
＜例７：触媒Ｃ７の製造＞
ジニトロジアミン白金硝酸溶液と硝酸ロジウム溶液とセリウム酸化物粉末とジルコニウム酸化物粉末とアルミナ粉末とアルミナゾルとを混合して、スラリーを調製した。以下、このスラリーを「スラリーＳＨ」と呼ぶ。【０１０４】
スラリーＳＧの代わりにスラリーＳＨを使用したこと以外は、触媒Ｃ６について述べたのと同様にして、排ガス浄化用触媒を製造した。以下、この触媒を「触媒Ｃ７」と呼ぶ。【０１０５】
この触媒Ｃ７のうち、スラリーＳＦを用いて形成したコート層に対応した部分である第１部分における触媒の単位容積当りの白金含量は２．５×１０-3 ｍｏｌ／Ｌであり、ロジウム含量は０．２０×１０-3 ｍｏｌ／Ｌであり、セリウム酸化物含量は０．３ｍｏｌ／Ｌであり、ジルコニウム酸化物含量は０．４２ｍｏｌ／Ｌであり、アルミナ含量は０．５４ｍｏｌ／Ｌであった。【０１０６】
触媒Ｃ７のうち、スラリーＳＨを用いて形成したコート層に対応した部分である第２部分における触媒の単位容積当りの白金含量は０．５０×１０-3 ｍｏｌ／Ｌであり、ロジウム含量は１．０×１０-3 ｍｏｌ／Ｌであり、セリウム酸化物含量は０．０７５ｍｏｌ／Ｌであり、ジルコニウム酸化物含量は０．１０５ｍｏｌ／Ｌであり、アルミナ含量は０．６０ｍｏｌ／Ｌであった。【０１０７】
触媒Ｃ７の単位容積当りの表面積は、１３０００ｍ2／Ｌであった。第１部分の単位容積当りの酸素貯蔵材含量Ｄ１は、０．６ｍｏｌ／Ｌであった。第２部分の単位容積当りの酸素貯蔵材含量Ｄ２は、０．１５ｍｏｌ／Ｌであった。Ｄ２のＤ１に対する比は、０．２５であった。【０１０８】
＜例８：触媒Ｃ８の製造＞
セリウム酸化物粉末及びジルコニウム酸化物粉末の含量をより多くし、アルミナ含量をより少なくしたこと以外は、スラリーＳＨと同様のスラリーを調製した。以下、このスラリーを「スラリーＳＩ」と呼ぶ。【０１０９】
スラリーＳＨの代わりにスラリーＳＩを使用したこと以外は、触媒Ｃ７について述べたのと同様にして、排ガス浄化用触媒を製造した。以下、この触媒を「触媒Ｃ８」と呼ぶ。【０１１０】
この触媒Ｃ８のうち、スラリーＳＦを用いて形成したコート層に対応した部分である第１部分における触媒の単位容積当りの白金含量は２．５×１０-3 ｍｏｌ／Ｌであり、ロジウム含量は０．２０×１０-3 ｍｏｌ／Ｌであり、セリウム酸化物含量は０．３ｍｏｌ／Ｌであり、ジルコニウム酸化物含量は０．４２ｍｏｌ／Ｌであり、アルミナ含量は０．５４ｍｏｌ／Ｌであった。【０１１１】
触媒Ｃ８のうち、スラリーＳＩを用いて形成したコート層に対応した部分である第２部分における触媒の単位容積当りの白金含量は０．５０×１０-3 ｍｏｌ／Ｌであり、ロジウム含量は１．０×１０-3 ｍｏｌ／Ｌであり、セリウム酸化物含量は０．１５ｍｏｌ／Ｌであり、ジルコニウム酸化物含量は０．２１ｍｏｌ／Ｌであり、アルミナ含量は０．５２ｍｏｌ／Ｌであった。【０１１２】
触媒Ｃ８の単位容積当りの表面積は、１３０００ｍ2／Ｌであった。第１部分の単位容積当りの酸素貯蔵材含量Ｄ１は、０．６ｍｏｌ／Ｌであった。第２部分の単位容積当りの酸素貯蔵材含量Ｄ２は、０．３ｍｏｌ／Ｌであった。Ｄ２のＤ１に対する比は、０．５であった。【０１１３】
＜例９：触媒Ｃ９の製造＞
セリウム酸化物粉末及びジルコニウム酸化物粉末の含量をより多くし、アルミナ含量をより少なくしたこと以外は、スラリーＳＩと同様のスラリーを調製した。以下、このスラリーを「スラリーＳＪ」と呼ぶ。【０１１４】
スラリーＳＨの代わりにスラリーＳＪを使用したこと以外は、触媒Ｃ７について述べたのと同様にして、排ガス浄化用触媒を製造した。以下、この触媒を「触媒Ｃ９」と呼ぶ。【０１１５】
この触媒Ｃ９のうち、スラリーＳＦを用いて形成したコート層に対応した部分である第１部分における触媒の単位容積当りの白金含量は２．５×１０-3 ｍｏｌ／Ｌであり、ロジウム含量は０．２０×１０-3 ｍｏｌ／Ｌであり、セリウム酸化物含量は０．３ｍｏｌ／Ｌであり、ジルコニウム酸化物含量は０．４２ｍｏｌ／Ｌであり、アルミナ含量は０．５４ｍｏｌ／Ｌであった。【０１１６】
触媒Ｃ９のうち、スラリーＳＪを用いて形成したコート層に対応した部分である第２部分における触媒の単位容積当りの白金含量は０．５０×１０-3 ｍｏｌ／Ｌであり、ロジウム含量は１．０×１０-3 ｍｏｌ／Ｌであり、セリウム酸化物含量は０．２２５ｍｏｌ／Ｌであり、ジルコニウム酸化物含量は０．３１５ｍｏｌ／Ｌであり、アルミナ含量は０．４４ｍｏｌ／Ｌであった。【０１１７】
触媒Ｃ９の単位容積当りの表面積は、１３０００ｍ2／Ｌであった。第１部分の単位容積当りの酸素貯蔵材含量Ｄ１は、０．６ｍｏｌ／Ｌであった。第２部分の単位容積当りの酸素貯蔵材含量Ｄ２は、０．４５ｍｏｌ／Ｌであった。Ｄ２のＤ１に対する比は、０．７５であった。【０１１８】
＜例１０：触媒Ｃ１０の製造＞
セリウム酸化物粉末及びジルコニウム酸化物粉末の含量をより多くし、アルミナ含量をより少なくしたこと以外は、スラリーＳＪと同様のスラリーを調製した。以下、このスラリーを「スラリーＳＫ」と呼ぶ。【０１１９】
スラリーＳＨの代わりにスラリーＳＫを使用したこと以外は、触媒Ｃ７について述べたのと同様にして、排ガス浄化用触媒を製造した。以下、この触媒を「触媒Ｃ１０」と呼ぶ。【０１２０】
この触媒Ｃ１０のうち、スラリーＳＦを用いて形成したコート層に対応した部分である第１部分における触媒の単位容積当りの白金含量は２．５×１０-3 ｍｏｌ／Ｌであり、ロジウム含量は０．２０×１０-3 ｍｏｌ／Ｌであり、セリウム酸化物含量は０．３ｍｏｌ／Ｌであり、ジルコニウム酸化物含量は０．４２ｍｏｌ／Ｌであり、アルミナ含量は０．５４ｍｏｌ／Ｌであった。【０１２１】
触媒Ｃ１０のうち、スラリーＳＫを用いて形成したコート層に対応した部分である第２部分における触媒の単位容積当りの白金含量は０．５０×１０-3 ｍｏｌ／Ｌであり、ロジウム含量は１．０×１０-3 ｍｏｌ／Ｌであり、セリウム酸化物含量は０．３ｍｏｌ／Ｌであり、ジルコニウム酸化物含量は０．４２ｍｏｌ／Ｌであり、アルミナ含量は０．３６ｍｏｌ／Ｌであった。【０１２２】
触媒Ｃ１０の単位容積当りの表面積は、１３０００ｍ2／Ｌであった。第１部分の単位容積当りの酸素貯蔵材含量Ｄ１は、０．６ｍｏｌ／Ｌであった。第２部分の単位容積当りの酸素貯蔵材含量Ｄ２は、０．６ｍｏｌ／Ｌであった。Ｄ２のＤ１に対する比は、１であった。【０１２３】
＜Ｈ2Ｓ排出量の測定＞
これら触媒Ｃ６乃至Ｃ１０について、上述したのと同様の方法により、Ｈ2Ｓ排出量の測定を行った。その結果を図４に示す。【０１２４】
図４は、第２部分の単位容積当りの酸素貯蔵材含量Ｄ２とＨ2Ｓ排出量との関係を示すグラフである。【０１２５】
図４から分かるように、上記Ｄ２を０．３ｍｏｌ／Ｌ以下とすることにより、触媒Ｃ５を使用した場合と比較して、Ｈ2Ｓ排出量を大幅に減少させることができた。すなわち、比Ｄ２／Ｄ１を０．５以下とすることにより、Ｈ2Ｓ排出量を大幅に減少させられることが分かった。【０１２６】
≪第１部分及び第２部分のコート幅の影響≫
第１部分及び第２部分のコート幅と、Ｈ2Ｓ排出量及びＮＯx排出量との関係を調べた。【０１２７】
以下のようにして、触媒Ｃ１１乃至Ｃ１６を製造した。下記表５及び表６に、これら触媒に関するデータを纏める。
【表５】
2010029978.tif 000007
【表６】
2010029978.tif 000008
【０１２８】
表５は、触媒Ｃ１１乃至Ｃ１６の全体及び第１部分に関するデータを要約している。表６は、触媒Ｃ１１乃至Ｃ１６の第２部分に関するデータを要約している。【０１２９】
＜例１１：触媒Ｃ１１の製造＞
スラリーＳＦを基材の上流端から５０％の位置までコートする代わりに上流端から９０％の位置までコートし、スラリーＳＧを基材の下流端から５０％の位置までコートする代わりに下流端から１０％の位置までコートしたこと以外は、触媒Ｃ６と同様にして、排ガス浄化用触媒を製造した。以下、この触媒を「触媒Ｃ１１」と呼ぶ。【０１３０】
この触媒Ｃ１１のうち、スラリーＳＦを用いて形成したコート層に対応した部分である第１部分の単位容積当りの酸素貯蔵材含量Ｄ１は０．３３ｍｏｌ／Ｌであった。一方、触媒Ｃ１１のうち、スラリーＳＧを用いて形成したコート層に対応した部分である第２部分の単位容積当りの酸素貯蔵材含量Ｄ２は０ｍｏｌ／Ｌであった。また、この触媒Ｃ１１の単位容積当りの表面積は、１３０００ｍ2／Ｌであった。【０１３１】
＜例１２：触媒Ｃ１２の製造＞
スラリーＳＦを基材の上流端から５０％の位置までコートする代わりに上流端から８５％の位置までコートし、スラリーＳＧを基材の下流端から５０％の位置までコートする代わりに下流端から１５％の位置までコートしたこと以外は、触媒Ｃ６と同様にして、排ガス浄化用触媒を製造した。以下、この触媒を「触媒Ｃ１２」と呼ぶ。【０１３２】
この触媒Ｃ１２のうち、スラリーＳＦを用いて形成したコート層に対応した部分である第１部分の単位容積当りの酸素貯蔵材含量Ｄ１は０．３５ｍｏｌ／Ｌであった。一方、触媒Ｃ１２のうち、スラリーＳＧを用いて形成したコート層に対応した部分である第２部分の単位容積当りの酸素貯蔵材含量Ｄ２は０ｍｏｌ／Ｌであった。また、この触媒Ｃ１２の単位容積当りの表面積は、１３０００ｍ2／Ｌであった。【０１３３】
＜例１３：触媒Ｃ１３の製造＞
スラリーＳＦを基材の上流端から５０％の位置までコートする代わりに上流端から７５％の位置までコートし、スラリーＳＧを基材の下流端から５０％の位置までコートする代わりに下流端から２５％の位置までコートしたこと以外は、触媒Ｃ６と同様にして、排ガス浄化用触媒を製造した。以下、この触媒を「触媒Ｃ１３」と呼ぶ。【０１３４】
この触媒Ｃ１３のうち、スラリーＳＦを用いて形成したコート層に対応した部分である第１部分のＤ１は０．４０ｍｏｌ／Ｌであった。一方、触媒Ｃ１３のうち、スラリーＳＧを用いて形成したコート層に対応した部分である第２部分のＤ２は０ｍｏｌ／Ｌであった。また、この触媒Ｃ１３の単位容積当りの表面積は、１３０００ｍ2／Ｌであった。【０１３５】
＜例１４：触媒Ｃ１４の製造＞
スラリーＳＦを基材の上流端から５０％の位置までコートする代わりに上流端から２５％の位置までコートし、スラリーＳＧを基材の下流端から５０％の位置までコートする代わりに下流端から７５％の位置までコートしたこと以外は、触媒Ｃ６と同様にして、排ガス浄化用触媒を製造した。以下、この触媒を「触媒Ｃ１４」と呼ぶ。【０１３６】
この触媒Ｃ１４のうち、スラリーＳＦを用いて形成したコート層に対応した部分である第１部分のＤ１は１．２ｍｏｌ／Ｌであった。一方、触媒Ｃ１４のうち、スラリーＳＧを用いて形成したコート層に対応した部分である第２部分のＤ２は０ｍｏｌ／Ｌであった。また、この触媒Ｃ１４の単位容積当りの表面積は、１３０００ｍ2／Ｌであった。【０１３７】
＜例１５：触媒Ｃ１５の製造＞
スラリーＳＦを基材の上流端から５０％の位置までコートする代わりに上流端から１５％の位置までコートし、スラリーＳＧを基材の下流端から５０％の位置までコートする代わりに下流端から８５％の位置までコートしたこと以外は、触媒Ｃ６と同様にして、排ガス浄化用触媒を製造した。以下、この触媒を「触媒Ｃ１５」と呼ぶ。【０１３８】
この触媒Ｃ１５のうち、スラリーＳＦを用いて形成したコート層に対応した部分である第１部分のＤ１は２．０ｍｏｌ／Ｌであった。一方、触媒Ｃ１５のうち、スラリーＳＧを用いて形成したコート層に対応した部分である第２部分のＤ２は０ｍｏｌ／Ｌであった。また、この触媒Ｃ１５の単位容積当りの表面積は、１３０００ｍ2／Ｌであった。【０１３９】
＜例１６：触媒Ｃ１６の製造＞
スラリーＳＦを基材の上流端から５０％の位置までコートする代わりに上流端から１０％の位置までコートし、スラリーＳＧを基材の下流端から５０％の位置までコートする代わりに下流端から９０％の位置までコートしたこと以外は、触媒Ｃ６と同様にして、排ガス浄化用触媒を製造した。以下、この触媒を「触媒Ｃ１６」と呼ぶ。【０１４０】
この触媒Ｃ１６のうち、スラリーＳＦを用いて形成したコート層に対応した部分である第１部分のＤ１は３．０ｍｏｌ／Ｌであった。一方、触媒Ｃ１６のうち、スラリーＳＧを用いて形成したコート層に対応した部分である第２部分のＤ２は０ｍｏｌ／Ｌであった。また、この触媒Ｃ１６の単位容積当りの表面積は、１３０００ｍ2／Ｌであった。【０１４１】
＜Ｈ2Ｓ排出量及びＮＯx排出量の測定＞
触媒Ｃ６及び触媒Ｃ１１乃至Ｃ１６について、上述したのと同様の方法により、Ｈ2Ｓ排出量の測定を行った。【０１４２】
また、これら触媒について、排気量４．３Ｌのエンジンを用いて、９５０℃で５０時間の耐久試験を行った。その後、これら触媒の各々を、直列４気筒２．４Ｌエンジンを搭載した自動車に設置した。そして、この自動車をＬＡ＃４（ｈｏｔ）モードで走行させて、ＮＯx排出量を測定した。【０１４３】
図５は、第１部分及び第２部分のコート幅と、Ｈ2Ｓ排出量及びＮＯx排出量との関係を示すグラフである。【０１４４】
図５に示すように、第２部分のコート幅を大きくすると、Ｈ2Ｓ排出量は減少した。これは、酸素貯蔵材含量が少ない第２部分のコート幅が大きいほど、触媒層への硫黄の吸着がより抑制されるためであると考えられる。これに対し、第２部分のコート幅を小さくすると、ＮＯx排出量は減少した。これは、酸素貯蔵材含量が多い第１部分のコート幅が大きいほど、触媒層の酸素貯蔵能が向上するためであると考えられる。【０１４５】
これら結果より、第２部分のコート幅を、基材の下流端から１５乃至８５％の範囲内とすることによって、Ｈ2Ｓ排出量の低減とＮＯx排出量の低減とを両立できることが分かった。【０１４６】
≪触媒の単位容積当りの表面積の影響≫
排ガス浄化用触媒の単位容積当りの表面積と、Ｈ2Ｓ排出量及びＮＯx排出量との関係を調べた。【０１４７】
以下のようにして、触媒Ｃ１７乃至Ｃ２３を製造した。下記表７及び表８に、これら触媒に関するデータを纏める。
【表７】
2010029978.tif 000009
【表８】
2010029978.tif 000010
【０１４８】
表７は、触媒Ｃ１７乃至Ｃ２３の全体及び第１部分に関するデータを要約している。表８は、触媒Ｃ１７乃至Ｃ２３の第２部分に関するデータを要約している。【０１４９】
＜例１７：触媒Ｃ１７の製造＞
スラリーＳＦ及びＳＧが含んでいる粉末として比表面積がより小さいものを使用したこと以外は、触媒Ｃ６について述べたのと同様にして、単位容積当りの表面積が１４００ｍ2／Ｌの排ガス浄化用触媒を製造した。以下、この触媒を「触媒Ｃ１７」と呼ぶ。【０１５０】
＜例１８：触媒Ｃ１８の製造＞
スラリーＳＦ及びＳＧが含んでいる粉末として比表面積がより小さいものを使用したこと以外は、触媒Ｃ６について述べたのと同様にして、単位容積当りの表面積が３４００ｍ2／Ｌの排ガス浄化用触媒を製造した。以下、この触媒を「触媒Ｃ１８」と呼ぶ。【０１５１】
＜例１９：触媒Ｃ１９の製造＞
スラリーＳＦ及びＳＧが含んでいる粉末として比表面積がより小さいものを使用したこと以外は、触媒Ｃ６について述べたのと同様にして、単位容積当りの表面積が５０００ｍ2／Ｌの排ガス浄化用触媒を製造した。以下、この触媒を「触媒Ｃ１９」と呼ぶ。【０１５２】
＜例２０：触媒Ｃ２０の製造＞
スラリーＳＦ及びＳＧが含んでいる粉末として比表面積がより小さいものを使用したこと以外は、触媒Ｃ６について述べたのと同様にして、単位容積当りの表面積が６８００ｍ2／Ｌの排ガス浄化用触媒を製造した。以下、この触媒を「触媒Ｃ２０」と呼ぶ。【０１５３】
＜例２１：触媒Ｃ２１の製造＞
スラリーＳＦ及びＳＧが含んでいる粉末として比表面積がより大きいものを使用したこと以外は、触媒Ｃ６について述べたのと同様にして、単位容積当りの表面積が２００００ｍ2／Ｌの排ガス浄化用触媒を製造した。以下、この触媒を「触媒Ｃ２１」と呼ぶ。【０１５４】
＜例２２：触媒Ｃ２２の製造＞
スラリーＳＦ及びＳＧが含んでいる粉末として比表面積がより大きいものを使用したこと以外は、触媒Ｃ６について述べたのと同様にして、単位容積当りの表面積が２３０００ｍ2／Ｌの排ガス浄化用触媒を製造した。以下、この触媒を「触媒Ｃ２２」と呼ぶ。【０１５５】
＜例２３：触媒Ｃ２３の製造＞
スラリーＳＦ及びＳＧが含んでいる粉末として比表面積がより大きいものを使用したこと以外は、触媒Ｃ６について述べたのと同様にして、単位容積当りの表面積が２６０００ｍ2／Ｌの排ガス浄化用触媒を製造した。以下、この触媒を「触媒Ｃ２３」と呼ぶ。【０１５６】
＜Ｈ2Ｓ排出量及びＮＯx排出量の測定＞
触媒Ｃ６及び触媒Ｃ１７乃至Ｃ２３について、上述したのと同様の方法により、Ｈ2Ｓ排出量及びＮＯx排出量の測定を行った。【０１５７】
図６は、触媒の単位容積当りの表面積とＨ2Ｓ排出量及びＮＯx排出量との関係を示すグラフである。【０１５８】
図６より、単位容積当りの表面積を小さくするとＨ2Ｓ排出量が減少し、単位容積当りの表面積を大きくするとＮＯx排出量が減少することが分かった。特には、単位容積当りの表面積を、例えば５０００乃至２３０００ｍ2／Ｌの範囲内とすると、Ｈ2Ｓ排出量の低減とＮＯx排出量の低減とを両立できることが分かった。また、単位容積当りの表面積を５０００乃至１６０００ｍ2／Ｌの範囲内とすると、特に優れた性能を示すことが分かった。【０１５９】
≪第２部分の単位容積当りの表面積の影響≫
排ガス浄化用触媒の第２部分の単位容積当りの表面積と、Ｈ2Ｓ排出量及びＮＯx排出量との関係を調べた。【０１６０】
以下のようにして、触媒Ｃ２４乃至Ｃ２８を製造した。下記表９及び表１０に、これら触媒に関するデータを纏める。
【表９】
2010029978.tif 000011
【表１０】
2010029978.tif 000012
【０１６１】
表９は、触媒Ｃ２４乃至Ｃ２８の第１部分に関するデータを要約している。表１０は、触媒Ｃ２４乃至Ｃ２８の第２部分に関するデータを要約している。表１０中、「表面積」の列には、第２部分の単位容積当りの表面積を記載している。【０１６２】
＜例２４：触媒Ｃ２４の製造＞
スラリーＳＢが含んでいる粉末の比表面積を変更したこと以外は、触媒Ｃ１について述べたのと同様にして、第２部分の単位容積当りの表面積が１３０００ｍ2／Ｌの排ガス浄化用触媒を製造した。以下、この触媒を「触媒Ｃ２４」と呼ぶ。【０１６３】
＜例２５：触媒Ｃ２５の製造＞
スラリーＳＢが含んでいる粉末の比表面積を変更したこと以外は、触媒Ｃ１について述べたのと同様にして、第２部分の単位容積当りの表面積が１００００ｍ2／Ｌの排ガス浄化用触媒を製造した。以下、この触媒を「触媒Ｃ２５」と呼ぶ。【０１６４】
＜例２６：触媒Ｃ２６の製造＞
スラリーＳＢが含んでいる粉末の比表面積を変更したこと以外は、触媒Ｃ１について述べたのと同様にして、第２部分の単位容積当りの表面積が７５００ｍ2／Ｌの排ガス浄化用触媒を製造した。以下、この触媒を「触媒Ｃ２６」と呼ぶ。【０１６５】
＜例２７：触媒Ｃ２７の製造＞
スラリーＳＢが含んでいる粉末の比表面積を変更したこと以外は、触媒Ｃ１について述べたのと同様にして、第２部分の単位容積当りの表面積が５０００ｍ2／Ｌの排ガス浄化用触媒を製造した。以下、この触媒を「触媒Ｃ２７」と呼ぶ。【０１６６】
＜例２８：触媒Ｃ２８の製造＞
スラリーＳＢが含んでいる粉末の比表面積を変更したこと以外は、触媒Ｃ１について述べたのと同様にして、第２部分の単位容積当りの表面積が４０００ｍ2／Ｌの排ガス浄化用触媒を製造した。以下、この触媒を「触媒Ｃ２８」と呼ぶ。【０１６７】
＜Ｈ2Ｓ排出量及びＮＯx排出量の測定＞
触媒Ｃ２４乃至Ｃ２８について、上述したのと同様の方法により、Ｈ2Ｓ排出量及びＮＯx排出量の測定を行った。その結果を、下記表１１並びに図７及び図８に示す。
【表１１】
2010029978.tif 000013
【０１６８】
表１１は、触媒Ｃ２４乃至Ｃ２８の第２部分の単位容積当りの表面積、並びに、これら触媒を用いた場合のＨ2Ｓ排出量及びＮＯx排出量を要約している。【０１６９】
図７は、Ｈ2Ｓ排出量を示す棒グラフである。図８は、ＮＯx排出量を示す棒グラフである。これら図７及び図８は、触媒の第２部分の単位容積当りの表面積と、Ｈ2Ｓ排出量及びＮＯx排出量との関係を示している。【０１７０】
なお、表１１及び図７には、車両停止から６０秒間に触媒Ｃ２４乃至Ｃ２８が排出したＨ2Ｓ量の積算値を、触媒Ｃ５について得られた値を１００とした相対値で示している。【０１７１】
表１１並びに図７及び図８より、第２部分の単位容積当りの表面積を小さくするとＨ2Ｓ排出量が減少し、第２部分の単位容積当りの表面積を大きくするとＮＯx排出量が減少することが分かった。特には、第２部分の単位容積当りの表面積を５０００乃至１００００ｍ2／Ｌの範囲内とすることにより、Ｈ2Ｓ排出量の低減とＮＯx排出量の低減とを両立できることが分かった。また、第２部分の単位容積当りの表面積を５０００乃至７５００ｍ2／Ｌの範囲内とすると、特に優れた性能を示すことが分かった。【０１７２】
≪第１部分の単位容積当りの貴金属含量と第２部分の単位容積当りの貴金属含量とのモル比の影響≫
排ガス浄化用触媒の第１部分のの単位容積当りの貴金属含量と第２部分のの単位容積当りの貴金属含量とのモル比と、ＮＯx排出量との関係を調べた。【０１７３】
以下のようにして、触媒Ｃ２９乃至Ｃ３２を製造した。下記表１２及び表１３に、これら触媒に関するデータを纏める。
【表１２】
2010029978.tif 000014
【表１３】
2010029978.tif 000015
【０１７４】
表１２は、触媒Ｃ２９乃至Ｃ３２の全体及び第１部分に関するデータを要約している。表１３は、触媒Ｃ２９乃至Ｃ３２の第２部分に関するデータを要約している。【０１７５】
＜例２９：触媒Ｃ２９の製造＞
白金及びロジウムの含量をより多くしたこと以外は、先に説明したスラリーＳＡ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ＳＬ」と呼ぶ。【０１７６】
ジニトロジアミン白金硝酸溶液を省略し且つロジウムの含量をより少なくしたこと以外は、先に説明したスラリーＳＢ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ＳＭ」と呼ぶ。【０１７７】
スラリーＳＡの代わりにスラリーＳＬを使用すると共に、スラリーＳＢの代わりにスラリーＳＭを使用したこと以外は、先に触媒Ｃ１について説明したのと同様にして、排ガス浄化用触媒を製造した。以下、この触媒を「触媒Ｃ２９」と呼ぶ。【０１７８】
この触媒Ｃ２９のうち、スラリーＳＬを用いて形成したコート層に対応した部分である第１部分における触媒の単位容積当りの白金含量は３．０×１０-3 ｍｏｌ／Ｌであり、ロジウム含量は０．４０×１０-3 ｍｏｌ／Ｌであり、セリウム酸化物含量は０．１７ｍｏｌ／Ｌであり、ジルコニウム酸化物含量は０．３４ｍｏｌ／Ｌであり、アルミナ含量は０．５４ｍｏｌ／Ｌであった。【０１７９】
触媒Ｃ２９のうち、スラリーＳＭを用いて形成したコート層に対応した部分である第２部分における触媒の単位容積当りのロジウム含量は０．８０×１０-3 ｍｏｌ／Ｌであり、アルミナ含量は０．６８ｍｏｌ／Ｌであった。【０１８０】
触媒Ｃ２９の単位容積当りの表面積は、１３０００ｍ2／Ｌであった。また、第２部分の貴金属含量に対する第１部分の貴金属含量のモル比は、４．２５であった。【０１８１】
＜例３０：触媒Ｃ３０の製造＞
ロジウムの含量をより多くしたこと以外は、先に説明したスラリーＳＬ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ＳＮ」と呼ぶ。【０１８２】
ロジウムの含量をより少なくしたこと以外は、先に説明したスラリーＳＭ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ＳＯ」と呼ぶ。【０１８３】
スラリーＳＬの代わりにスラリーＳＮを使用すると共に、スラリーＳＭの代わりにスラリーＳＯを使用したこと以外は、先に触媒Ｃ２９について説明したのと同様にして、排ガス浄化用触媒を製造した。以下、この触媒を「触媒Ｃ３０」と呼ぶ。【０１８４】
この触媒Ｃ３０のうち、スラリーＳＮを用いて形成したコート層に対応した部分である第１部分における触媒の単位容積当りの白金含量は３．０×１０-3 ｍｏｌ／Ｌであり、ロジウム含量は０．６０×１０-3 ｍｏｌ／Ｌであり、セリウム酸化物含量は０．１７ｍｏｌ／Ｌであり、ジルコニウム酸化物含量は０．３４ｍｏｌ／Ｌであり、アルミナ含量は０．５４ｍｏｌ／Ｌであった。【０１８５】
触媒Ｃ３０のうち、スラリーＳＯを用いて形成したコート層に対応した部分である第２部分における触媒の単位容積当りのロジウム含量は０．６０×１０-3 ｍｏｌ／Ｌであり、アルミナ含量は０．６８ｍｏｌ／Ｌであった。【０１８６】
触媒Ｃ３０の単位容積当りの表面積は、１３０００ｍ2／Ｌであった。また、第２部分の貴金属含量に対する第１部分の貴金属含量のモル比は、６．０であった。【０１８７】
＜例３１：触媒Ｃ３１の製造＞
ロジウムの含量をより多くしたこと以外は、先に説明したスラリーＳＮ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ＳＰ」と呼ぶ。【０１８８】
ロジウムの含量をより少なくしたこと以外は、先に説明したスラリーＳＯ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ＳＱ」と呼ぶ。【０１８９】
スラリーＳＮの代わりにスラリーＳＰを使用すると共に、スラリーＳＯの代わりにスラリーＳＱを使用したこと以外は、先に触媒Ｃ３０について説明したのと同様にして、排ガス浄化用触媒を製造した。以下、この触媒を「触媒Ｃ３１」と呼ぶ。【０１９０】
この触媒Ｃ３１のうち、スラリーＳＰを用いて形成したコート層に対応した部分である第１部分における触媒の単位容積当りの白金含量は３．０×１０-3 ｍｏｌ／Ｌであり、ロジウム含量は０．９０×１０-3 ｍｏｌ／Ｌであり、セリウム酸化物含量は０．１７ｍｏｌ／Ｌであり、ジルコニウム酸化物含量は０．３４ｍｏｌ／Ｌであり、アルミナ含量は０．５４ｍｏｌ／Ｌであった。【０１９１】
触媒Ｃ３１のうち、スラリーＳＱを用いて形成したコート層に対応した部分である第２部分における触媒の単位容積当りのロジウム含量は０．３０×１０-3 ｍｏｌ／Ｌであり、アルミナ含量は０．６８ｍｏｌ／Ｌであった。【０１９２】
触媒Ｃ３１の単位容積当りの表面積は、１３０００ｍ2／Ｌであった。また、第２部分の貴金属含量に対する第１部分の貴金属含量の比は、１３であった。【０１９３】
＜例３２：触媒Ｃ３２の製造＞
ロジウムの含量をより多くしたこと以外は、先に説明したスラリーＳＰ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ＳＲ」と呼ぶ。【０１９４】
ロジウムの含量をより少なくしたこと以外は、先に説明したスラリーＳＱ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ＳＳ」と呼ぶ。【０１９５】
スラリーＳＰの代わりにスラリーＳＲを使用すると共に、スラリーＳＱの代わりにスラリーＳＳを使用したこと以外は、先に触媒Ｃ３１について説明したのと同様にして、排ガス浄化用触媒を製造した。以下、この触媒を「触媒Ｃ３２」と呼ぶ。【０１９６】
この触媒Ｃ３２のうち、スラリーＳＲを用いて形成したコート層に対応した部分である第１部分における触媒の単位容積当りの白金含量は３．０×１０-3 ｍｏｌ／Ｌであり、ロジウム含量は１．０×１０-3 ｍｏｌ／Ｌであり、セリウム酸化物含量は０．１７ｍｏｌ／Ｌであり、ジルコニウム酸化物含量は０．３４ｍｏｌ／Ｌであり、アルミナ含量は０．５４ｍｏｌ／Ｌであった。【０１９７】
触媒Ｃ３２のうち、スラリーＳＳを用いて形成したコート層に対応した部分である第２部分における触媒の単位容積当りのロジウム含量は０．２０×１０-3 ｍｏｌ／Ｌであり、アルミナ含量は０．６８ｍｏｌ／Ｌであった。【０１９８】
触媒Ｃ３２の単位容積当りの表面積は、１３０００ｍ2／Ｌであった。また、第２部分の貴金属含量に対する第１部分の貴金属含量のモル比は、２０であった。【０１９９】
＜ＮＯx排出量の測定＞
触媒Ｃ２９乃至Ｃ３２について、上述したのと同様の方法により、ＮＯx排出量の測定を行った。その結果を、下記表１４及び図９に示す。
【表１４】
2010029978.tif 000016
【０２００】
表１４は、触媒Ｃ２９乃至Ｃ３２における第２部分の貴金属含量に対する第１部分の貴金属含量のモル比、及び、これら触媒を用いた場合のＮＯx排出量を要約している。なお、表１４中の「貴金属比」の列には、第２部分の貴金属含量に対する第１部分の貴金属含量のモル比を記載している。【０２０１】
図９は、ＮＯx排出量を示す棒グラフである。この図９は、第１部分の貴金属含量と第２部分の貴金属含量とのモル比と、ＮＯx排出量との関係を示している。【０２０２】
表１４及び図９より、第２部分の貴金属含量に対する第１部分の貴金属含量のモル比を６．０乃至１３の範囲内とすることにより、特に優れたＮＯｘ浄化性能を達成できることが分かった。【０２０３】
≪第１部分の組成の影響≫
排ガス浄化用触媒の第１部分の組成と、ＮＯx排出量との関係を調べた。【０２０４】
以下のようにして、触媒Ｃ３３乃至Ｃ３９を製造した。下記表１５及び表１６に、これら触媒に関するデータを纏める。
【表１５】
2010029978.tif 000017
【表１６】
2010029978.tif 000018
【０２０５】
表１５は、触媒Ｃ３３乃至Ｃ３８の全体及び第１部分に関するデータを要約している。表１５中、「セリウム酸化物」及び「ジルコニウム酸化物」の各列には、セリウム酸化物とジルコニウム酸化物との複合酸化物に占める各々の含有量を記載している。また、「ランタン酸化物」及び「イットリウム酸化物」の各列には、セリウム酸化物とジルコニウム酸化物との複合酸化物に対する各々の添加量を「ｍｏｌ％」の単位で記載している。表１６は、触媒Ｃ３３乃至Ｃ３８の第２部分に関するデータを要約している。【０２０６】
＜例３３：触媒Ｃ３３の製造＞
セリウム酸化物粉末及びジルコニウム酸化物粉末の代わりに、セリウム酸化物とジルコニウム酸化物との複合酸化物の粉末を用いたこと以外は、先に説明したスラリーＳＡ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ＳＴ」と呼ぶ。【０２０７】
スラリーＳＡの代わりにスラリーＳＴを使用したこと以外は、先に触媒Ｃ１について説明したのと同様にして、排ガス浄化用触媒を製造した。以下、この触媒を「触媒Ｃ３３」と呼ぶ。【０２０８】
この触媒Ｃ３３のうち、スラリーＳＴを用いて形成したコート層に対応した部分である第１部分における触媒の単位容積当りの白金含量は２．５×１０-3 ｍｏｌ／Ｌであり、ロジウム含量は０．２０×１０-3 ｍｏｌ／Ｌであり、セリウム酸化物含量は０．０３ｍｏｌ／Ｌであり、ジルコニウム酸化物含量は０．３７ｍｏｌ／Ｌであり、アルミナ含量は０．５４ｍｏｌ／Ｌであった。【０２０９】
触媒Ｃ３３のうち、スラリーＳＢを用いて形成したコート層に対応した部分である第２部分における触媒の単位容積当りの白金含量は０．５×１０-3 ｍｏｌ／Ｌであり、ロジウム含量は１．０×１０-3 ｍｏｌ／Ｌであり、アルミナ含量は０．６８ｍｏｌ／Ｌであった。【０２１０】
触媒Ｃ３３の単位容積当りの表面積は、１３０００ｍ2／Ｌであった。また、第１部分に含まれている上記複合酸化物中のセリウム酸化物に対するジルコニウム酸化物のモル比は、１２であった。【０２１１】
＜例３４：触媒Ｃ３４の製造＞
セリウムの含有率がより高い複合酸化物を用いたこと以外は、先に説明したスラリーＳＴ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ＳＵ」と呼ぶ。【０２１２】
スラリーＳＴの代わりにスラリーＳＵを使用したこと以外は、先に触媒Ｃ３３について説明したのと同様にして、排ガス浄化用触媒を製造した。以下、この触媒を「触媒Ｃ３４」と呼ぶ。【０２１３】
この触媒Ｃ３４のうち、スラリーＳＵを用いて形成したコート層に対応した部分である第１部分における触媒の単位容積当りの白金含量は２．５×１０-3 ｍｏｌ／Ｌであり、ロジウム含量は０．２０×１０-3 ｍｏｌ／Ｌであり、セリウム酸化物含量は０．０６ｍｏｌ／Ｌであり、ジルコニウム酸化物含量は０．３３ｍｏｌ／Ｌであり、アルミナ含量は０．５４ｍｏｌ／Ｌであった。【０２１４】
触媒Ｃ３４のうち、スラリーＳＢを用いて形成したコート層に対応した部分である第２部分における触媒の単位容積当りの白金含量は０．５×１０-3 ｍｏｌ／Ｌであり、ロジウム含量は１．０×１０-3 ｍｏｌ／Ｌであり、アルミナ含量は０．６８ｍｏｌ／Ｌであった。【０２１５】
この触媒Ｃ３４の単位容積当りの表面積は、１３０００ｍ2／Ｌであった。また、第１部分に含まれている上記複合酸化物中のセリウム酸化物に対するジルコニウム酸化物のモル比は、５．５であった。【０２１６】
＜例３５：触媒Ｃ３５の製造＞
セリウムの含有率がより高い複合酸化物を用いたこと以外は、先に説明したスラリーＳＵ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ＳＶ」と呼ぶ。【０２１７】
スラリーＳＵの代わりにスラリーＳＶを使用したこと以外は、先に触媒Ｃ３４について説明したのと同様にして、排ガス浄化用触媒を製造した。以下、この触媒を「触媒Ｃ３５」と呼ぶ。【０２１８】
この触媒Ｃ３５のうち、スラリーＳＶを用いて形成したコート層に対応した部分である第１部分における触媒の単位容積当りの白金含量は２．５×１０-3 ｍｏｌ／Ｌであり、ロジウム含量は０．２０×１０-3 ｍｏｌ／Ｌであり、セリウム酸化物含量は０．０９ｍｏｌ／Ｌであり、ジルコニウム酸化物含量は０．２８ｍｏｌ／Ｌであり、アルミナ含量は０．５４ｍｏｌ／Ｌであった。【０２１９】
触媒Ｃ３５のうち、スラリーＳＢを用いて形成したコート層に対応した部分である第２部分における触媒の単位容積当りの白金含量は０．５×１０-3 ｍｏｌ／Ｌであり、ロジウム含量は１．０×１０-3 ｍｏｌ／Ｌであり、アルミナ含量は０．６８ｍｏｌ／Ｌであった。【０２２０】
この触媒Ｃ３５の単位容積当りの表面積は、１３０００ｍ2／Ｌであった。また、第１部分に含まれている上記複合酸化物中のセリウム酸化物に対するジルコニウム酸化物のモル比は、３．１であった。【０２２１】
＜例３６：触媒Ｃ３６の製造＞
セリウムの含有率がより高い複合酸化物を用いたこと以外は、先に説明したスラリーＳＶ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ＳＷ」と呼ぶ。【０２２２】
スラリーＳＶの代わりにスラリーＳＷを使用したこと以外は、先に触媒Ｃ３５について説明したのと同様にして、排ガス浄化用触媒を製造した。以下、この触媒を「触媒Ｃ３６」と呼ぶ。【０２２３】
この触媒Ｃ３６のうち、スラリーＳＷを用いて形成したコート層に対応した部分である第１部分における触媒の単位容積当りの白金含量は２．５×１０-3 ｍｏｌ／Ｌであり、ロジウム含量は０．２０×１０-3 ｍｏｌ／Ｌであり、セリウム酸化物含量は０．１２ｍｏｌ／Ｌであり、ジルコニウム酸化物含量は０．２４ｍｏｌ／Ｌであり、アルミナ含量は０．５４ｍｏｌ／Ｌであった。【０２２４】
触媒Ｃ３６のうち、スラリーＳＢを用いて形成したコート層に対応した部分である第２部分における触媒の単位容積当りの白金含量は０．５×１０-3 ｍｏｌ／Ｌであり、ロジウム含量は１．０×１０-3 ｍｏｌ／Ｌであり、アルミナ含量は０．６８ｍｏｌ／Ｌであった。【０２２５】
この触媒Ｃ３６の単位容積当りの表面積は、１３０００ｍ2／Ｌであった。また、第１部分に含まれている上記複合酸化物中のセリウム酸化物に対するジルコニウム酸化物のモル比は、２．０であった。【０２２６】
＜例３７：触媒Ｃ３７の製造＞
セリウムの含有率がより高い複合酸化物を用いたこと以外は、先に説明したスラリーＳＷ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ＳＸ」と呼ぶ。【０２２７】
スラリーＳＷの代わりにスラリーＳＸを使用したこと以外は、先に触媒Ｃ３６について説明したのと同様にして、排ガス浄化用触媒を製造した。以下、この触媒を「触媒Ｃ３７」と呼ぶ。【０２２８】
この触媒Ｃ３７のうち、スラリーＳＸを用いて形成したコート層に対応した部分である第１部分における触媒の単位容積当りの白金含量は２．５×１０-3 ｍｏｌ／Ｌであり、ロジウム含量は０．２０×１０-3 ｍｏｌ／Ｌであり、セリウム酸化物含量は０．１５ｍｏｌ／Ｌであり、ジルコニウム酸化物含量は０．２０ｍｏｌ／Ｌであり、アルミナ含量は０．５４ｍｏｌ／Ｌであった。【０２２９】
触媒Ｃ３７のうち、スラリーＳＢを用いて形成したコート層に対応した部分である第２部分における触媒の単位容積当りの白金含量は０．５×１０-3 ｍｏｌ／Ｌであり、ロジウム含量は１．０×１０-3 ｍｏｌ／Ｌであり、アルミナ含量は０．６８ｍｏｌ／Ｌであった。【０２３０】
この触媒Ｃ３７の単位容積当りの表面積は、１３０００ｍ2／Ｌであった。また、第１部分に含まれている上記複合酸化物中のセリウム酸化物に対するジルコニウム酸化物のモル比は、１．３であった。【０２３１】
＜例３８：触媒Ｃ３８の製造＞
ランタン酸化物及びイットリウム酸化物を添加したこと以外は、先に説明したスラリーＳＶ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ＳＹ」と呼ぶ。【０２３２】
スラリーＳＶの代わりにスラリーＳＹを使用したこと以外は、先に触媒Ｃ３５について説明したのと同様にして、排ガス浄化用触媒を製造した。以下、この触媒を「触媒Ｃ３８」と呼ぶ。【０２３３】
この触媒Ｃ３８のうち、スラリーＳＹを用いて形成したコート層に対応した部分である第１部分における触媒の単位容積当りの白金含量は２．５×１０-3 ｍｏｌ／Ｌであり、ロジウム含量は０．２０×１０-3 ｍｏｌ／Ｌであり、セリウム酸化物含量は０．０９ｍｏｌ／Ｌであり、ジルコニウム酸化物含量は０．２８ｍｏｌ／Ｌであり、アルミナ含量は０．５４ｍｏｌ／Ｌであった。ランタン酸化物の含有量は、セリウム酸化物とジルコニウム酸化物との複合酸化物に対して２ｍｏｌ％であった。また、イットリウム酸化物の含有量は、セリウム酸化物とジルコニウム酸化物との複合酸化物に対して３ｍｏｌ％であった。【０２３４】
触媒Ｃ３８のうち、スラリーＳＢを用いて形成したコート層に対応した部分である第２部分における触媒の単位容積当りの白金含量は０．５×１０-3 ｍｏｌ／Ｌであり、ロジウム含量は１．０×１０-3 ｍｏｌ／Ｌであり、アルミナ含量は０．６８ｍｏｌ／Ｌであった。【０２３５】
この触媒Ｃ３８の単位容積当りの表面積は、１３０００ｍ2／Ｌであった。また、触媒３８の第１部分におけるセリウム酸化物に対するジルコニウム酸化物のモル比は、３．１であった。【０２３６】
＜例３９：触媒Ｃ３９の製造＞
セリウム酸化物粉末及びジルコニウム酸化物粉末の代わりに、セリウム酸化物とジルコニウム酸化物との複合酸化物の粉末を用いたこと以外は、先に説明したスラリーＳＡ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ＳＺ」と呼ぶ。【０２３７】
スラリーＳＡの代わりにスラリーＳＺを使用したこと以外は、先に触媒Ｃ１について説明したのと同様にして、排ガス浄化用触媒を製造した。以下、この触媒を「触媒Ｃ３９」と呼ぶ。【０２３８】
この触媒Ｃ３９のうち、スラリーＳＺを用いて形成したコート層に対応した部分である第１部分における触媒の単位容積当りの白金含量は２．５×１０-3 ｍｏｌ／Ｌであり、ロジウム含量は０．２０×１０-3 ｍｏｌ／Ｌであり、セリウム酸化物含量は０．１７ｍｏｌ／Ｌであり、ジルコニウム酸化物含量は０．３４ｍｏｌ／Ｌであり、アルミナ含量は０．５４ｍｏｌ／Ｌであった。【０２３９】
触媒Ｃ３９のうち、スラリーＳＢを用いて形成したコート層に対応した部分である第２部分における触媒の単位容積当りの白金含量は０．５×１０-3 ｍｏｌ／Ｌであり、ロジウム含量は１．０×１０-3 ｍｏｌ／Ｌであり、アルミナ含量は０．６８ｍｏｌ／Ｌであった。【０２４０】
この触媒Ｃ３９の単位容積当りの表面積は、１３０００ｍ2／Ｌであった。また、触媒３９の第１部分におけるセリウム酸化物に対するジルコニウム酸化物のモル比は、２．０であった。【０２４１】
＜ＮＯx排出量の測定＞
触媒Ｃ３３乃至Ｃ３９について、上述したのと同様の方法により、ＮＯx排出量の測定を行った。その結果を、下記表１７及び図１０に示す。
【表１７】
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【０２４２】
表１７は、触媒Ｃ３３乃至Ｃ３９の第１部分におけるセリウム酸化物に対するジルコニウム酸化物のモル比、及び、これら触媒を用いた場合のＮＯx排出量を要約している。なお、表１７中の「ジルコニア／セリア比」の列には、第１部分におけるセリウム酸化物に対するジルコニウム酸化物のモル比を記載している。【０２４３】
図１０は、ＮＯx排出量を示す棒グラフである。この図１０は、触媒の第１部分の組成とＮＯx排出量との関係を示している。【０２４４】
表１７及び図１０より、第１部分におけるセリウム酸化物に対するジルコニウム酸化物のモル比を２．０乃至１２の範囲内とすることにより、特に優れたＮＯｘ浄化性能を達成できることが分かった。また、この比を２．０乃至５．５の範囲内とすると、より優れたＮＯｘ浄化性能を達成できることが分かった。そして、この比を３．１乃至５．５の範囲内とすると、更に優れたＮＯｘ浄化性能を達成できることが分かった。【０２４５】
また、表１７及び図１０より、第１部分がランタン酸化物及びイットリウム酸化物を更に含んだ形態を採用すると、特に優れたＮＯｘ浄化性能を達成できることが分かった。【０２４６】
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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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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