(57)【要約】    三元触媒物品、及び内燃機関のための排気システムにおけるその使用が開示される。排気ガスを処理するための触媒物品であって、基材と、基材上の第１の触媒領域と、を含み、第１の触媒領域が、第１のＰＧＭ成分と、第１の無機酸化物とを含み（Ｌａ安定化アルミナ上のＰｄ）、ＰＧＭ成分における、ｂｒｉｄｇｅサイトのＣＯの、ａｔｏｐサイトのＣＯに対するＩＲ強度比が、基準ＣＯの吸着手順下で３：１未満である、触媒物品。  【選択図】図１a
2021531956.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
白金族金属（ＰＧＭ）成分と無機酸化物とを含む触媒組成物であって、前記ＰＧＭ成分における、ｂｒｉｄｇｅサイトのＣＯの、ａｔｏｐサイトのＣＯに対する赤外線（ＩＲ）強度比が、基準ＣＯの吸着手順下で３：１未満である、触媒組成物。
【請求項２】
前記無機酸化物が、アルミナである、請求項１に記載の触媒組成物。
【請求項３】
前記無機酸化物が、ドーパントでドープされている、請求項１又は２に記載の触媒組成物。
【請求項４】
前記ドーパントが、Ｌａ、Ｓｒ、Ｓｉ、Ｂａ、Ｙ、Ｐｒ、Ｎｄ、及びＣｅからなる群から選択される、請求項３に記載の触媒組成物。
【請求項５】
前記無機酸化物中のドーパント含有量が、１０重量％〜３０重量％である、請求項３又は４に記載の触媒組成物。
【請求項６】
前記ドーパントが、Ｌａである、請求項３〜５のいずれか一項に記載の触媒組成物。
【請求項７】
前記ＰＧＭが、Ｐｄである、請求項１〜６のいずれか一項に記載の触媒組成物。
【請求項８】
酸素貯蔵能（ＯＳＣ）材料、及び／又は、アルカリ金属若しくはアルカリ土類金属成分を更に含む、請求項１〜７のいずれか一項に記載の触媒組成物。
【請求項９】
前記ＰＧＭ成分が、前記無機酸化物上に担持されている、請求項１〜８のいずれか一項に記載の触媒組成物。
【請求項１０】
白金族金属（ＰＧＭ）成分と無機酸化物とを含む触媒組成物であって、前記ＰＧＭ成分における、ｇｅｍ−ジカルボニルサイトのＣＯの、ａｔｏｐサイトのＣＯに対する赤外線（ＩＲ）強度比が、基準ＣＯの吸着手順下で５：１未満である、触媒組成物。
【請求項１１】
前記無機酸化物が、アルミナである、請求項１０に記載の触媒組成物。
【請求項１２】
前記無機酸化物が、ドーパントでドープされている、請求項１０又は１１に記載の触媒組成物。
【請求項１３】
前記ドーパントが、Ｌａ、Ｓｒ、Ｓｉ、Ｂａ、Ｙ、Ｐｒ、Ｎｄ、及びＣｅからなる群から選択される、請求項１２に記載の触媒組成物。
【請求項１４】
前記無機酸化物中のドーパント含有量が、１０重量％〜３０重量％である、請求項１２又は１３に記載の触媒組成物。
【請求項１５】
前記ドーパントが、Ｌａである、請求項１２〜１４のいずれか一項に記載の触媒組成物。
【請求項１６】
前記ＰＧＭが、Ｒｈである、請求項１０〜１５のいずれか一項に記載の触媒組成物。
【請求項１７】
酸素貯蔵能（ＯＳＣ）材料、及び／又は、アルカリ金属若しくはアルカリ土類金属成分を更に含む、請求項１０〜１６のいずれか一項に記載の触媒組成物。
【請求項１８】
前記ＰＧＭ成分が、前記無機酸化物上に担持されている、請求項１０〜１７のいずれか一項に記載の触媒組成物。
【請求項１９】
排気ガスを処理するための触媒物品であって、
基材と、
前記基材上の第１の触媒領域と、を含み、
前記第１の触媒領域が、第１のＰＧＭ成分と、第１の無機酸化物とを含み、前記ＰＧＭ成分における、ｂｒｉｄｇｅサイトのＣＯの、ａｔｏｐサイトのＣＯに対するＩＲ強度比が、基準ＣＯの吸着手順下で３：１未満である、触媒物品。
【請求項２０】
前記第１の無機酸化物が、アルミナである、請求項１９に記載の触媒物品。
【請求項２１】
前記第１の無機酸化物が、ドーパントでドープされている、請求項１９又は２０に記載の触媒物品。
【請求項２２】
前記ドーパントが、Ｌａ、Ｓｒ、Ｓｉ、Ｂａ、Ｙ、Ｐｒ、Ｎｄ、及びＣｅからなる群から選択される、請求項２１に記載の触媒物品。
【請求項２３】
アルミナ中のドーパント含有量が、１０重量％〜３０重量％である、請求項２１又は２２に記載の触媒物品。
【請求項２４】
前記ドーパントが、Ｌａである、請求項２１〜２３のいずれか一項に記載の触媒物品。
【請求項２５】
前記第１のＰＧＭ成分が、Ｐｄである、請求項１９〜２４のいずれか一項に記載の触媒物品。
【請求項２６】
前記第１の触媒領域が、Ｐｄ以外のＰＧＭを実質的に含まない、請求項２５に記載の触媒物品。
【請求項２７】
第１の酸素貯蔵能（ＯＳＣ）材料、及び／又は、第１のアルカリ金属若しくはアルカリ土類金属成分を更に含む、請求項１９〜２６のいずれか一項に記載の触媒物品。
【請求項２８】
前記第１のＰＧＭ成分が、前記第１の無機酸化物上に担持されている、請求項１９〜２７のいずれか一項に記載の触媒物品。
【請求項２９】
第２の触媒領域を更に含む、請求項１９〜２８のいずれか一項に記載の触媒物品。
【請求項３０】
前記第２の触媒領域が、第２のＰＧＭ成分を含む、請求項２９に記載の触媒物品。
【請求項３１】
前記第２のＰＧＭ成分が、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｒｈ、及びこれらの混合物からなる群から選択される、請求項３０に記載の触媒物品。
【請求項３２】
前記第２の触媒領域が、第２の酸素貯蔵能（ＯＳＣ）材料、第２のアルカリ金属若しくはアルカリ土類金属成分、及び／又は第２の無機酸化物を更に含む、請求項２９〜３１のいずれか一項に記載の触媒物品。
【請求項３３】
前記第１の触媒領域が、前記基材上に直接担持／堆積されている、請求項２９〜３２のいずれか一項に記載の触媒物品。
【請求項３４】
前記第２の触媒領域が、前記第１の触媒領域上に担持／堆積されている、請求項３３に記載の触媒物品。
【請求項３５】
排気ガスを処理するための触媒物品であって、
基材と、
前記基材上の第１の触媒領域と、を含み、
前記第１の触媒領域が、第１のＰＧＭ成分と、第１の無機酸化物とを含み、前記ＰＧＭ成分における、ｇｅｍ−ジカルボニルサイトのＣＯの、ａｔｏｐサイトのＣＯに対するＩＲ強度比が、基準ＣＯの吸着手順下で５：１未満である、触媒物品。
【請求項３６】
前記第１の無機酸化物が、アルミナである、請求項３５に記載の触媒物品。
【請求項３７】
前記第１の無機酸化物が、ドーパントでドープされている、請求項３５又は３６に記載の触媒物品。
【請求項３８】
前記ドーパントが、Ｌａ、Ｓｒ、Ｓｉ、Ｂａ、Ｙ、Ｐｒ、Ｎｄ、及びＣｅからなる群から選択される、請求項３７に記載の触媒物品。
【請求項３９】
アルミナ中のドーパント含有量が、１０重量％〜３０重量％である、請求項３７又は３８に記載の触媒物品。
【請求項４０】
前記ドーパントが、Ｌａである、請求項３７〜３９のいずれか一項に記載の触媒物品。
【請求項４１】
前記第１のＰＧＭ成分が、Ｒｈである、請求項３５〜４０のいずれか一項に記載の触媒物品。
【請求項４２】
前記第１の触媒領域が、Ｒｈ以外のＰＧＭを実質的に含まない、請求項４１に記載の触媒物品。
【請求項４３】
第１の酸素貯蔵能（ＯＳＣ）材料、及び／又は、第１のアルカリ金属若しくはアルカリ土類金属成分を更に含む、請求項３５〜４２のいずれか一項に記載の触媒物品。
【請求項４４】
前記第１のＰＧＭ成分が、前記第１の無機酸化物上に担持されている、請求項３５〜４３のいずれか一項に記載の触媒物品。
【請求項４５】
第２の触媒領域を更に含む、請求項３５〜４４のいずれか一項に記載の触媒物品。
【請求項４６】
前記第２の触媒領域が、第２のＰＧＭ成分を含む、請求項４５に記載の触媒物品。
【請求項４７】
前記第２のＰＧＭ成分が、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｒｈ、及びこれらの混合物からなる群から選択される、請求項４６に記載の触媒物品。
【請求項４８】
前記第２の触媒領域が、第２の酸素貯蔵能（ＯＳＣ）材料、第２のアルカリ金属若しくはアルカリ土類金属成分、及び／又は第２の無機酸化物を更に含む、請求項４５〜４７のいずれか一項に記載の触媒物品。
【請求項４９】
前記第２の触媒領域が、前記基材上に直接担持／堆積されている、請求項４５〜４８のいずれか一項に記載の触媒物品。
【請求項５０】
前記第１の触媒領域が、前記第２の触媒領域上に担持／堆積されている、請求項４９に記載の触媒物品。
【請求項５１】
排気ガスを処理するための触媒物品であって、
基材と、
前記基材上の第１の触媒領域と、前記基材上の第２の触媒領域とを含み、
前記第１の触媒領域が、第１のＰＧＭ成分と、第１の無機酸化物とを含み、
前記第２の触媒領域が、第２のＰＧＭ成分と、第２の無機酸化物とを含み、
前記第１の無機酸化物及び前記第２の無機酸化物のうちの少なくとも１つが、１０〜３０％のドーパントでドープされている、触媒物品。
【請求項５２】
前記第１の無機酸化物及び／又は前記第２の無機酸化物のための前記ドーパントが、各々独立して、Ｌａ、Ｓｒ、Ｓｉ、Ｂａ、Ｙ、Ｐｒ、Ｎｄ、及びＣｅからなる群から選択される、請求項５１に記載の触媒物品。
【請求項５３】
前記第１の無機酸化物が、アルミナである、請求項５１又は５２に記載の触媒物品。
【請求項５４】
前記第１の無機酸化物のための前記ドーパントが、Ｌａである、請求項５１〜５３のいずれか一項に記載の触媒物品。
【請求項５５】
前記第１のＰＧＭ成分が、Ｐｄである、請求項５１〜５４のいずれか一項に記載の触媒物品。
【請求項５６】
前記第１のＰＧＭ成分における、ｂｒｉｄｇｅサイトのＣＯの、ａｔｏｐサイトのＣＯに対するＩＲ強度比が、基準ＣＯの吸着手順下で３：１未満である、請求項５１〜５５のいずれか一項に記載の触媒物品。
【請求項５７】
前記第２の無機酸化物が、アルミナである、請求項５１〜５６のいずれか一項に記載の触媒物品。
【請求項５８】
前記第２の無機酸化物のための前記ドーパントが、Ｌａである、請求項５１〜５７のいずれか一項に記載の触媒物品。
【請求項５９】
前記第２のＰＧＭ成分が、Ｒｈである、請求項５１〜５８のいずれか一項に記載の触媒物品。
【請求項６０】
前記第２のＰＧＭ成分における、ｇｅｍ−ジカルボニルサイトのＣＯの、ａｔｏｐサイトのＣＯに対するＩＲ強度比が、基準ＣＯの吸着手順下で５：１未満である、請求項５１〜５９のいずれか一項に記載の触媒物品。
【請求項６１】
請求項１９〜６０のいずれか一項に記載の触媒物品を含む、燃焼排気ガスの流れを処理するための排出物処理システム。
【請求項６２】
内燃機関からの排気ガスの処理方法であって、前記排気ガスを請求項１９〜６０のいずれか一項に記載の触媒物品と接触させることを含む、排気ガス処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガソリンエンジンからの排気ガス排出物を処理するのに有用な触媒物品に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関では、炭化水素（ＨＣ）、一酸化炭素（ＣＯ）、及び窒素酸化物（「ＮＯｘ」）を含む様々な汚染物質を含有する排気ガスが生成される。排気ガス触媒を含む排出制御システムは、大気に排出されるこれらの汚染物質の量を低減するために広く利用されている。ガソリンエンジン用途に通常使用される触媒はＴＷＣである。ＴＷＣにより、次の３つの主な役割、すなわち、（１）ＣＯの酸化、（２）未燃ＨＣの酸化、及び（３）ＮＯｘのＮ２への還元を行う。
【０００３】
ほとんどの触媒コンバータでは、白金族金属（ＰＧＭ）（例えば、Ｐｔ、Ｐｄ、及びＲｈ）が触媒変換の活性部位とされ、担持担体としての他の無機化合物、例えば、アルミナ及びセリア−ジルコニア混合酸化物と組み合わせて広く使用されてきた。ＴＷＣの温度が約１０００℃に達すると、特にガソリン車の高負荷運転下では、担持担体は通常、ドーパント元素によって安定化される。アルミナ材料の場合、例えば、熱耐久性は、ランタン（Ｌａ）をドープされることで有意に改善される。アルミナ材料の熱安定性は１〜２重量％前後で最大に達し、５重量％までほぼ変化しないことから、Ｌａは典型的には５重量％未満の低含有量でＴＷＣのアルミナに使用される（例えば、Ｔｈｅｖｅｎｉｎ  ｅｔ  ａｌ．，Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｃａｔａｌｙｓｉｓ，２００２，２０７，１３９−１４９；Ｓｈｉｎｊｏｈ，Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ａｌｌｏｙｓ  ａｎｄ  Ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ，２００６，４０８−４１２，１０６１−１０６４を参照されたい）。このような担持担体の熱安定性の改善は、ＰＧＭ粒子を高分散させて、より高い触媒性能を有するＴＷＣを作製するのに有用である。
【０００４】
他方、ガソリンエンジンの排気ガスでは、ＣＯの濃度が他の有害なＨＣ及びＮＯｘのガス濃度よりも顕著に高いため、ＰＧＭは通常、高濃度のＣＯに被毒し、すなわち、ＰＧＭ活性部位が強く吸着したＣＯによって覆われ、それにより触媒性能が失活する。ＰＧＭの被毒対策は、ＰＧＭの活性部位を維持し、高濃度ＣＯガスの存在下で触媒変換を促進する、別の技術的アプローチである。本発明は、ＴＷＣの性能の改良のため、ＣＯ被毒の影響を低減するというニーズを解決するものである。
【発明の概要】
【０００５】
本開示の一態様は、白金族金属（ＰＧＭ）成分と無機酸化物とを含む触媒組成物であって、ＰＧＭ成分における、ｂｒｉｄｇｅサイトのＣＯの、ａｔｏｐサイトのＣＯに対する赤外線（ＩＲ）強度比が、基準ＣＯの吸着手順下で３：１未満である、触媒組成物に関する。
【０００６】
本開示の別の態様は、白金族金属（ＰＧＭ）成分と無機酸化物とを含む触媒組成物であって、ＰＧＭ成分における、ｇｅｍ−ジカルボニルサイトのＣＯの、ａｔｏｐサイトのＣＯに対する赤外線（ＩＲ）強度比が、基準ＣＯの吸着手順下で５：１未満である、触媒組成物に関する。
【０００７】
本開示の別の態様は、排気ガスを処理するための触媒物品であって、基材と、基材上の第１の触媒領域と、を含み、第１の触媒領域が、第１のＰＧＭ成分と、第１の無機酸化物とを含み、当該ＰＧＭ成分における、ｂｒｉｄｇｅサイトのＣＯの、ａｔｏｐサイトのＣＯに対するＩＲ強度比が、基準ＣＯの吸着手順下で３：１未満である、触媒物品に関する。
【０００８】
本開示の別の態様は、排気ガスを処理するための触媒物品であって、基材と、基材上の第１の触媒領域と、を含み、第１の触媒領域が、第１のＰＧＭ成分と、第１の無機酸化物とを含み、当該ＰＧＭ成分における、ｇｅｍ−ジカルボニルサイトのＣＯの、ａｔｏｐサイトのＣＯに対するＩＲ強度比が、基準ＣＯの吸着手順下で５：１未満である、触媒物品に関する。
【０００９】
本開示の別の態様は、排気ガスを処理するための触媒物品であって、基材と、基材上の第１の触媒領域と、基材上の第２の触媒領域と、を含み、第１の触媒領域が、第１のＰＧＭ成分と、第１の無機酸化物とを含み、第２の触媒領域が、第２のＰＧＭ成分と、第２の無機酸化物とを含み、第１の無機酸化物及び第２の無機酸化物のうちの少なくとも１つが、１０〜３０％のドーパントでドープされている、触媒物品に関する。
【００１０】
本発明はまた、本発明の三元触媒成分を含む、内燃機関のための排気システムも包含する。
【００１１】
本発明はまた、内燃機関からの排気ガスの処理、特にガソリンエンジンからの排気ガスの処理も包含する。本方法は、排気ガスを本発明の三元触媒成分又は物品と接触させることを含む。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１ａ】異なるＬａ担持量を有するＰｄ／Ｌａ−アルミナ触媒における、ｂｒｉｄｇｅサイトのＣＯの、ａｔｏｐサイトのＣＯに対するＩＲ強度比を示す。
【図１ｂ】Ｐｄ／Ｌａ−Ａｌ２Ｏ３触媒における、ｂｒｉｄｇｅサイトのＣＯの、ａｔｏｐサイトのＣＯに対するＩＲスペクトルを示す。
【図２】異なるＬａ担持量でＰｄ／Ｌａ−アルミナコーティングされた触媒の、触媒性能を示す。
【図３ａ】Ｌａ担持量の異なるＲｈ／Ｌａ−Ａｌ２Ｏ３触媒における、ｇｅｍ−ジカルボニルサイトのＣＯの、ａｔｏｐサイトのＣＯに対するＩＲ強度比を示す。
【図３ｂ】Ｒｈ／Ｌａ−Ａｌ２Ｏ３触媒における、ｇｅｍ−ジカルボニルサイトのＣＯの、ａｔｏｐサイトのＣＯに対するＩＲスペクトルを示す。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明は、ガソリンエンジン又は他のエンジンによって生成されるものなどの燃焼排気ガスの触媒処理、並びに関連する触媒物品及びシステムに関する。より具体的には、本発明は、車両排気システムにおけるＮＯｘ、ＣＯ、及びＨＣの同時処理に関する。
【００１４】
ＴＷＣの技術開発のほとんどが、ドープされており高い熱耐久性を有する担体材料の開発により当該性能を改良するべく、ＰＧＭの分散を高く維持して熱安定性を改良することに注力してきた。これまで、担体用のドーパントは、ＴＷＣ用の安定剤として使用することに焦点が置かれており、当該材料の安定化のためのドーパント含有量は５重量％未満で十分である。実際に、アルミナに対するＬａドーピングでは、１０００℃で熱エージングした後の表面積が、Ｌａ＝０重量％での６０ｍ２／ｇから、Ｌａ＝５重量％での９０ｍ２／ｇまで改善され、それ以上のＬａのドーピングによっては、表面積の更なる改善はなされず、例えば、Ｌａ＝２０重量％で６７ｍ２／ｇである。驚くべきことに、本発明者らは、多量にドープした担体材料でのみ、ＰＧＭに対するＣＯ被毒の効果的な抑制が見られることを見出した。本発明者らは、担体材料中のドープ元素に、高濃度ＣＯガス下であってもＰＧＭ活性部位を有効利用するための新たな役割を見出した。本発明のプロセスによると、ＰＧＭの量を低減し、触媒のコストを下げることができる可能性がある。
【００１５】
本開示の一態様は、白金族金属（ＰＧＭ）成分と無機酸化物とを含む触媒組成物であって、ＰＧＭ成分における、ｂｒｉｄｇｅサイトのＣＯの、ａｔｏｐサイトのＣＯに対する赤外線（ＩＲ）強度比が、基準ＣＯの吸着手順下で３：１未満である、触媒組成物に関する。
【００１６】
ＰＧＭ成分は、Ｐｄ、Ｒｈ、又はＰｔであってもよい。いくつかの実施形態では、ＰＧＭ成分は、Ｐｄ又はＲｈである。更なる実施形態では、ＰＧＭ成分は、Ｐｄである。
【００１７】
触媒組成物は、最大２０重量％のＰＧＭ成分を含んでもよい。好ましくは、触媒組成物は、０．０５〜１０重量％、より好ましくは０．２〜５重量％のＰＧＭ成分を含んでもよい。
【００１８】
触媒組成物は、別のＰＧＭ成分を更に含んでもよい。
【００１９】
基準ＣＯの吸着手順は、以下のとおりであってよい。事前準備として、ＰＧＭ触媒粉末を酸化し（１０％のＯ２、１００ｃｃ／分、Ｈｅバッファ）、有機混入物を除去し、次いで３％のＨ２下で還元し（１００ｃｃ／分、Ｈｅバッファ）、触媒の金属ＰＧＭを形成する。次いで、吸着のためにＣＯガス（１％のＣＯ、１００ｃｃ／分、Ｈｅバッファ）を導入し、ＩＲスペクトルを室温（例えば、約２０〜２５℃）で収集する。粉末試料の量は、典型的には、ＩＲ測定の場合、３０ｍｇであってもよい。
【００２０】
典型的には、ＰＧＭに対するＣＯの吸着については、主要な２通りの状態がＩＲスペクトルに出現する。Ｐｄについては２０９０ｃｍ−１前後、Ｒｈについては２０７０ｃｍ−１前後、又はＰｔについては２０９０ｃｍ−１前後のＩＲ吸収ピークは、粒子の表面でＣＯが１つのＰＧＭ原子に結合しているａｔｏｐサイトに帰属可能である。Ｐｄについては１９９０ｃｍ−１前後、Ｒｈについては１８７０ｃｍ−１前後、又はＰｔについては１８５０ｃｍ−１前後のＩＲ吸収ピークは、粒子の表面でＣＯが２つのＰＧＭ原子に結合しているｂｒｉｄｇｅサイトに帰属可能である。ｂｒｉｄｇｅサイトではＣＯがＰＧＭ表面上に強く吸着されており、このように安定化されたｂｒｉｄｇｅサイトのＣＯにより、ＰＧＭの吸着部位が遮断され、すなわち、ＣＯにより活性部位が被毒することがある。ａｔｏｐサイトでは、ＣＯのＰＧＭ表面上への吸着はより弱く、ｂｒｉｄｇｅサイトのＣＯと比較してａｔｏｐサイトのＣＯの脱着及び反応は促進され得る。ｂｒｉｄｇｅサイトのＣＯの、ａｔｏｐサイトのＣＯに対する比が低くなっていることは、ＰＧＭに対するＣＯ被毒の影響が抑制される傾向にあることを意味し得る。
【００２１】
ＰＧＭ成分における、ｂｒｉｄｇｅサイトのＣＯの、ａｔｏｐサイトのＣＯに対するＩＲ強度比は、５：２未満又は２：１未満であってもよい。
【００２２】
無機酸化物は、第２族、第３族、第４族、第５族、第１３族、及び第１４族の元素の酸化物であってもよい。無機酸化物は、好ましくは、ガソリンエンジンの排気に伴う温度などの高温で、化学的及び物理的安定性を示す、耐火金属酸化物である。無機酸化物は、アルミナ、シリカ、チタニア、及びこれらの混合酸化物又は複合酸化物からなる群から選択することができる。より好ましくは、無機酸化物は、アルミナである。無機酸化物は、ＰＧＭ成分のための担体材料であってもよい。
【００２３】
無機酸化物は、好ましくは、未使用で８０ｍ２／ｇ超の比表面積、０．１〜４ｍＬ／ｇの範囲の細孔容積を有する。１００ｍ２／ｇ超の比表面積を有する高比表面積の無機酸化物、例えば高比表面積アルミナが特に好ましい。
【００２４】
無機酸化物は、ドーパントでドープされていてもよい。ドーパントは、Ｌａ、Ｓｒ、Ｓｉ、Ｂａ、Ｙ、Ｐｒ、Ｎｄ、及びＣｅからなる群から選択することができる。好ましくは、ドーパントは、Ｌａ、Ｂａ、又はＣｅであってもよい。最も好ましくは、ドーパントは、Ｌａである。無機酸化物（例えば、アルミナ）中のドーパント含有量は、１０〜３０重量％、１０〜２５重量％、又は１０〜２０重量％であってもよい。無機酸化物（例えば、アルミナ）中のドーパント含有量はまた、１５〜３０重量％、１５〜２５重量％、又は１５〜２０重量％であってもよい。
【００２５】
触媒組成物は、酸素貯蔵能（ＯＳＣ）材料、及び／又は、アルカリ金属若しくはアルカリ土類金属成分を、更に含んでもよい。
【００２６】
ＯＳＣ材料は、好ましくは、酸化セリウム、酸化ジルコニウム、セリア−ジルコニア混合酸化物、及びアルミナ−セリア−ジルコニア混合酸化物からなる群から選択される。より好ましくは、ＯＳＣ材料は、セリア−ジルコニア混合酸化物を含む。セリア−ジルコニア混合酸化物は、Ｌａ、Ｎｄ、Ｙ、Ｐｒなどのいくつかのドーパントを更に含んでもよい。
【００２７】
セリア−ジルコニア混合酸化物は、ジルコニアのセリアに対するモル比が、少なくとも５０：５０であってよく、好ましくは６０：４０より高く、より好ましくは７５：２５より高くてもよい。加えて、ＯＳＣ材料は、ＰＧＭ成分の担体材料として機能することができる。いくつかの実施形態では、ＰＧＭ成分は、ＯＳＣ材料及び無機酸化物上に担持されている。
【００２８】
ＯＳＣ材料（例えば、セリア−ジルコニア混合酸化物）は、触媒組成物の総重量に基づいて、１０〜９０重量％、好ましくは２５〜７５重量％、より好ましくは３５〜６５重量％であってもよい。
【００２９】
ＯＳＣ材料と無機酸化物とは、１０：１以下、好ましくは８：１又は５：１以下、より好ましくは４：１又は３：１以下、最も好ましくは２：１以下の重量比を有してもよい。
【００３０】
あるいは、ＯＳＣ材料と無機酸化物とは、１０：１〜１：１０、好ましくは、８：１〜１：８、又は５：１〜１：５の重量比、より好ましくは、４：１〜１：４、又は３：１〜１：３の重量比、最も好ましくは２：１〜１：２の重量比を有してもよい。
【００３１】
いくつかの実施形態では、アルカリ金属又はアルカリ土類金属は、ＯＳＣ材料上に堆積されていてもよい。あるいは、又は加えて、アルカリ金属又はアルカリ土類金属は、無機酸化物上に堆積されていてもよい。すなわち、いくつかの実施形態では、アルカリ金属又はアルカリ土類金属は、ＯＳＣ材料と無機酸化物との両方の上に堆積されていてもよく、すなわち、その上に存在してもよい。
【００３２】
好ましくは、アルカリ金属又はアルカリ土類金属は、無機酸化物（例えば、アルミナ）上に担持／堆積されている。無機酸化物に接触していることに加えて、又はそれに代えて、アルカリ金属又はアルカリ土類金属は、ＯＳＣ材料に、及びＰＧＭ成分にも接触していてもよい。
【００３３】
アルカリ金属又はアルカリ土類金属は、好ましくは、バリウム又はストロンチウムである。好ましくは、バリウム又はストロンチウムは、存在する場合、触媒組成物の総重量に基づいて、０．１〜１５重量％、より好ましくは３〜１０重量％の量で存在する。
【００３４】
好ましくは、バリウムは、ＢａＣＯ３複合材料として存在する。このような材料を、当該技術分野において既知の任意の方法、例えば、ｉｎｃｉｐｉｅｎｔ  ｗｅｔｎｅｓｓ含浸又は噴霧乾燥によって予備形成することができる。
【００３５】
本開示の別の態様は、白金族金属（ＰＧＭ）成分と無機酸化物とを含む触媒組成物であって、ＰＧＭ成分における、ｇｅｍ−ジカルボニルサイトのＣＯの、ａｔｏｐサイトのＣＯに対するＩＲ強度比が、基準ＣＯの吸着手順下で５：１未満である、触媒組成物に関する。
【００３６】
ＰＧＭ成分は、Ｐｄ、Ｒｈ、又はＰｔであってもよい。いくつかの実施形態では、ＰＧＭ成分は、Ｐｄ又はＲｈである。更なる実施形態では、ＰＧＭ成分は、Ｒｈである。
【００３７】
触媒組成物は、最大２０重量％のＰＧＭ成分を含んでもよい。好ましくは、触媒組成物は、０．０５〜１０重量％、より好ましくは０．２〜５重量％のＰＧＭ成分を含んでもよい。
【００３８】
触媒組成物は、別のＰＧＭ成分を更に含んでもよい。
【００３９】
典型的には、ＰＧＭに対するＣＯの吸着については、主要な２通りの状態がＩＲスペクトルに出現する。Ｐｄについては２０９０ｃｍ−１前後、Ｒｈについては２０７０ｃｍ−１前後、又はＰｔについては２０９０ｃｍ−１前後のＩＲ吸収ピークは、粒子の表面でＣＯが１つのＰＧＭ原子に結合しているａｔｏｐサイトに帰属可能である。Ｐｄについては１９９０ｃｍ−１前後、Ｒｈについては１８７０ｃｍ−１前後、又はＰｔについては１８５０ｃｍ−１前後のＩＲ吸収ピークは、粒子の表面でＣＯが２つのＰＧＭ原子に結合しているｂｒｉｄｇｅサイトに帰属可能である。ｂｒｉｄｇｅサイトではＣＯがＰＧＭ表面上に強く吸着され、こうして安定化されたｂｒｉｄｇｅサイトのＣＯにより、ＰＧＭの吸着部位が遮断され、すなわち、ＣＯにより活性部位が被毒することがある。ａｔｏｐサイトでは、ＣＯのＰＧＭ表面上への吸着はより弱く、ｂｒｉｄｇｅサイトのＣＯと比較してａｔｏｐサイトのＣＯの脱着及び反応は促進され得る。ｂｒｉｄｇｅサイトのＣＯの、ａｔｏｐサイトのＣＯに対する比が低くなっていることは、ＣＯ被毒のＰＧＭに対する影響が抑制される傾向にあることを意味し得る。
【００４０】
Ｒｈの場合、更なる吸着状態であるｇｅｍ−ジカルボニル型では、粒子の表面で２つのＣＯ分子が１つのＲｈ原子に結合している。２０９０及び２０３０ｃｍ−１前後のＩＲ吸収ピークは、Ｒｈのｇｅｍ−ジカルボニル型に帰属可能である。ｇｅｍ−ジカルボニルは、ＣＯ−Ｒｈの安定な局所錯体構造であり、すなわち、ＣＯにより活性部位が被毒されるため、Ｒｈにおいて、ｇｅｍ−ジカルボニルサイトのＣＯは、ａｔｏｐサイトのＣＯよりも触媒反応性が低くなる。ｇｅｍ−ジカルボニルサイトのＣＯの、ａｔｏｐサイトのＣＯに対する比が低くなっていることは、Ｒｈに対するＣＯ被毒の影響が抑制される傾向にあることを意味し得る。
【００４１】
ＰＧＭ成分における、ｇｅｍ−ジカルボニルサイトのＣＯの、ａｔｏｐサイトのＣＯに対するＩＲ強度比は、４：１未満、３：１未満、又は５：２未満であってもよい。
【００４２】
無機酸化物は、第２族、第３族、第４族、第５族、第１３族、及び第１４族の元素の酸化物であってもよい。無機酸化物は、好ましくは、ガソリンエンジンの排気に伴う温度などの高温で、化学的及び物理的安定性を示す、耐火金属酸化物である。無機酸化物は、アルミナ、シリカ、チタニア、及びこれらの混合酸化物又は複合酸化物からなる群から選択することができる。より好ましくは、無機酸化物は、アルミナである。無機酸化物は、ＰＧＭ成分のための担体材料であってもよい。
【００４３】
無機酸化物は、好ましくは、未使用で８０ｍ２／ｇ超の比表面積、０．１〜４ｍＬ／ｇの範囲の細孔容積を有する。１００ｍ２／ｇ超の比表面積を有する高比表面積の無機酸化物、例えば高比表面積アルミナが特に好ましい。
【００４４】
無機酸化物は、ドーパントでドープされていてもよい。ドーパントは、Ｌａ、Ｓｒ、Ｓｉ、Ｂａ、Ｙ、Ｐｒ、Ｎｄ、及びＣｅからなる群から選択することができる。好ましくは、ドーパントは、Ｌａ、Ｂａ、又はＣｅであってもよい。最も好ましくは、ドーパントは、Ｌａである。無機酸化物（例えば、アルミナ）中のドーパント含有量は、１０〜３０重量％、１０〜２５重量％、又は１０〜２０重量％であってもよい。無機酸化物（例えば、アルミナ）中のドーパント含有量はまた、１５〜３０重量％、１５〜２５重量％、又は１５〜２０重量％であってもよい。
【００４５】
触媒組成物は、酸素貯蔵能（ＯＳＣ）材料、及び／又は、アルカリ金属若しくはアルカリ土類金属成分を、更に含んでもよい。
【００４６】
ＯＳＣ材料は、好ましくは、酸化セリウム、酸化ジルコニウム、セリア−ジルコニア混合酸化物、及びアルミナ−セリア−ジルコニア混合酸化物からなる群から選択される。より好ましくは、ＯＳＣ材料は、セリア−ジルコニア混合酸化物を含む。セリア−ジルコニア混合酸化物は、Ｌａ、Ｎｄ、Ｙ、Ｐｒなどのいくつかのドーパントを更に含んでもよい。
【００４７】
セリア−ジルコニア混合酸化物は、ジルコニアのセリアに対するモル比が、少なくとも５０：５０であってよく、好ましくは６０：４０より高く、より好ましくは７５：２５より高くてもよい。加えて、ＯＳＣ材料は、ＰＧＭ成分のための担体材料として機能することができる。いくつかの実施形態では、ＰＧＭ成分は、ＯＳＣ材料及び無機酸化物上に担持されている。
【００４８】
ＯＳＣ材料（例えば、セリア−ジルコニア混合酸化物）は、触媒組成物の総重量に基づいて、１０〜９０重量％、好ましくは２５〜７５重量％、より好ましくは３５〜６５重量％であってもよい。
【００４９】
ＯＳＣ材料と無機酸化物とは、１０：１以下、好ましくは８：１又は５：１以下、より好ましくは４：１又は３：１以下、最も好ましくは２：１以下の重量比を有してもよい。
【００５０】
あるいは、ＯＳＣ材料と無機酸化物とは、１０：１〜１：１０、好ましくは８：１〜１：８、又は５：１〜１：５の重量比、より好ましくは４：１〜１：４、又は３：１〜１：３の重量比、最も好ましくは２：１〜１：２の重量比を有してもよい。
【００５１】
いくつかの実施形態では、アルカリ金属又はアルカリ土類金属は、ＯＳＣ材料上に堆積されていてもよい。あるいは、又は加えて、アルカリ金属又はアルカリ土類金属は、無機酸化物上に堆積されていてもよい。すなわち、いくつかの実施形態では、アルカリ金属又はアルカリ土類金属は、ＯＳＣ材料と無機酸化物との両方の上に堆積されていてもよく、すなわち、その上に存在してもよい。
【００５２】
好ましくは、アルカリ金属又はアルカリ土類金属は、無機酸化物（例えば、アルミナ）上に担持／堆積されている。無機酸化物に接触していることに加えて、又はそれに代えて、アルカリ金属又はアルカリ土類金属は、ＯＳＣ材料に、及びＰＧＭ成分にも接触していてもよい。
【００５３】
アルカリ金属又はアルカリ土類金属は、好ましくは、バリウム又はストロンチウムである。好ましくは、バリウム又はストロンチウムは、存在する場合、触媒組成物の総重量に基づいて、０．１〜１５重量％、より好ましくは３〜１０重量％の量で存在する。
【００５４】
好ましくは、バリウムは、ＢａＣＯ３複合材料として存在する。このような材料を、当該技術分野において既知の任意の方法、例えば、ｉｎｃｉｐｉｅｎｔ  ｗｅｔｎｅｓｓ含浸又は噴霧乾燥によって予備形成することができる。
【００５５】
本開示の別の態様は、排気ガスを処理するための触媒物品であって、基材と、基材上の第１の触媒領域と、を含み、第１の触媒領域が、第１のＰＧＭ成分と、第１の無機酸化物とを含み、当該ＰＧＭ成分における、ｂｒｉｄｇｅサイトのＣＯの、ａｔｏｐサイトのＣＯに対するＩＲ強度比が、基準ＣＯの吸着手順下で３：１未満である、触媒物品に関する。
【００５６】
第１のＰＧＭ成分は、Ｐｄ、Ｒｈ、又はＰｔであってもよい。いくつかの実施形態では、第１のＰＧＭ成分は、Ｐｄ又はＲｈである。更なる実施形態では、第１のＰＧＭ成分は、Ｐｄである。更に別の更なる実施形態では、第１の触媒領域は、パラジウム以外のＰＧＭを実質的に含まない。
【００５７】
第１の触媒領域は、最大３５０ｇ／ｆｔ３の第１のＰＧＭ成分を含んでもよい。好ましくは、第１の触媒領域は、１０〜３００ｇ／ｆｔ３、より好ましくは２５〜１５０ｇ／ｆｔ３の第１のＰＧＭ成分を含んでもよい。
【００５８】
第１のＰＧＭ成分における、ｂｒｉｄｇｅサイトのＣＯの、ａｔｏｐサイトのＣＯに対するＩＲ強度比は、５：２未満又は２：１未満であってもよい。
【００５９】
第１の無機酸化物は、第２族、第３族、第４族、第５族、第１３族、及び第１４族の元素の酸化物であってもよい。第１の無機酸化物は、好ましくは、ガソリンエンジンの排気に伴う温度などの高温で、化学的及び物理的安定性を示す耐火金属酸化物である。第１の無機酸化物は、アルミナ、シリカ、チタニア、及びこれらの混合酸化物又は複合酸化物からなる群から選択することができる。より好ましくは、第１の無機酸化物は、アルミナである。第１の無機酸化物は、第１のＰＧＭ成分のための担体材料であってもよい。
【００６０】
第１の無機酸化物は、好ましくは、未使用で８０ｍ２／ｇ超の比表面積、０．１〜４ｍＬ／ｇの範囲の細孔容積を有する。１００ｍ２／ｇ超の比表面積を有する高比表面積の無機酸化物、例えば高比表面積アルミナが特に好ましい。
【００６１】
第１の無機酸化物は、ドーパントでドープされていてもよい。ドーパントは、Ｌａ、Ｓｒ、Ｓｉ、Ｂａ、Ｙ、Ｐｒ、Ｎｄ、及びＣｅからなる群から選択することができる。好ましくは、ドーパントは、Ｌａ、Ｂａ、又はＣｅであってもよい。最も好ましくは、ドーパントは、Ｌａである。第１の無機酸化物（例えば、アルミナ）中のドーパント含有量は、１０〜３０重量％、１０〜２５重量％、又は１０〜２０重量％であってもよい。第１の無機酸化物（例えば、アルミナ）中のドーパント含有量はまた、１５〜３０重量％、１５〜２５重量％、又は１５〜２０重量％であってもよい。
【００６２】
第１の触媒領域は、第１の酸素貯蔵能（ＯＳＣ）材料、及び／又は第１のアルカリ金属若しくはアルカリ土類金属成分を更に含んでもよい。
【００６３】
第１の触媒領域の総ウォッシュコート担持量は、０．１〜５ｇ／ｉｎ３であってもよい。好ましくは、第１の触媒領域の総ウォッシュコート担持量は、０．５〜３．５ｇ／ｉｎ３であり、最も好ましくは、第１の触媒領域の総ウォッシュコート担持量は１〜２．５ｇ／ｉｎ３である。
【００６４】
第１のＯＳＣ材料は、好ましくは、酸化セリウム、酸化ジルコニウム、セリア−ジルコニア混合酸化物、及びアルミナ−セリア−ジルコニア混合酸化物からなる群から選択される。より好ましくは、第１のＯＳＣ材料は、セリア−ジルコニア混合酸化物を含む。セリア−ジルコニア混合酸化物は、Ｌａ、Ｎｄ、Ｙ、Ｐｒなどのいくつかのドーパントを更に含んでもよい。
【００６５】
セリア−ジルコニア混合酸化物は、ジルコニアのセリアに対するモル比が、少なくとも５０：５０であってよく、好ましくは６０：４０より高く、より好ましくは７５：２５より高くてもよい。加えて、第１のＯＳＣ材料は、第１のＰＧＭ成分のための担体材料として機能することができる。いくつかの実施形態では、第１のＰＧＭ成分を、第１のＯＳＣ材料及び第１の無機酸化物上に担持する。
【００６６】
第１のＯＳＣ材料（例えば、セリア−ジルコニア混合酸化物）は、第１の触媒領域の総ウォッシュコート担持量に基づいて、１０〜９０重量％、好ましくは２５〜７５重量％、より好ましくは３５〜６５重量％であってもよい。
【００６７】
第１の触媒領域における第１のＯＳＣ材料担持量は、１．５ｇ／ｉｎ３未満であり得る。いくつかの実施形態では、第１の触媒領域における第１のＯＳＣ材料担持量は、１．２ｇ／ｉｎ３、１．０ｇ／ｉｎ３、０．９ｇ／ｉｎ３、０．８ｇ／ｉｎ３、０．７ｇ／ｉｎ３、又は０．６ｇ／ｉｎ３以下である。
【００６８】
第１のＯＳＣ材料と無機酸化物とは、１０：１以下、好ましくは８：１又は５：１以下、より好ましくは４：１又は３：１以下、最も好ましくは２：１以下の重量比を有してもよい。
【００６９】
あるいは、第１のＯＳＣ材料と第１の無機酸化物とは、１０：１〜１：１０、好ましくは８：１〜１：８、又は５：１〜１：５、より好ましくは４：１〜１：４、又は３：１〜１：３、最も好ましくは２：１〜１：２の重量比を有してもよい。
【００７０】
いくつかの実施形態では、第１のアルカリ金属又はアルカリ土類金属は、第１のＯＳＣ材料上に堆積されていてもよい。あるいは、又は加えて、第１のアルカリ金属又はアルカリ土類金属は、無機酸化物上に堆積されていてもよい。すなわち、いくつかの実施形態では、第１のアルカリ金属又はアルカリ土類金属は、第１のＯＳＣ材料と第１の無機酸化物との両方の上に堆積されていてもよく、すなわち、その上に存在してもよい。
【００７１】
好ましくは、第１のアルカリ金属又はアルカリ土類金属は、第１の無機酸化物（例えば、アルミナ）上に担持／堆積されている。第１の無機酸化物に接触していることに加えて、又はそれに代えて、第１のアルカリ金属又はアルカリ土類金属は、第１のＯＳＣ材料に、及び第１のＰＧＭ成分にも接触していてもよい。
【００７２】
第１のアルカリ金属又はアルカリ土類金属は、好ましくは、バリウム又はストロンチウムである。好ましくは、バリウム又はストロンチウムは、存在する場合、第１の触媒領域の総ウォッシュコート担持量に基づいて、０．１〜１５重量％、より好ましくは３〜１０重量％の量で存在する。
【００７３】
好ましくは、バリウムは、ＢａＣＯ３複合材料として存在する。このような材料を、当該技術分野において既知の任意の方法、例えば、ｉｎｃｉｐｉｅｎｔ  ｗｅｔｎｅｓｓ含浸又は噴霧乾燥によって予備形成することができる。
【００７４】
触媒物品は、第２の触媒領域を更に含んでもよい。第２の触媒領域は、第２のＰＧＭ成分、第２の酸素貯蔵能（ＯＳＣ）材料、第２のアルカリ金属若しくはアルカリ土類金属成分、及び／又は第２の無機酸化物を含んでもよい。
【００７５】
第２のＰＧＭ成分は、パラジウム、白金、ロジウム、及びこれらの混合物からなる群から選択することができる。いくつかの実施形態では、第１のＰＧＭ成分がＲｈであるとき、第２のＰＧＭ成分はＰｄであってもよい。他の実施形態では、第１のＰＧＭ成分がＰｄであるとき、第２のＰＧＭ成分はＲｈであってもよい。
【００７６】
第２の触媒領域は、最大３５０ｇ／ｆｔ３の第２のＰＧＭ成分を含んでもよい。好ましくは、第２の触媒領域は、１０〜３００ｇ／ｆｔ３、より好ましくは２５〜１５０ｇ／ｆｔ３の第２のＰＧＭ成分を含んでもよい。
【００７７】
第２の触媒領域の総ウォッシュコート担持量は、０．１〜５ｇ／ｉｎ３であってもよい。好ましくは、第２の触媒領域の総ウォッシュコート担持量は、０．５〜３．５ｇ／ｉｎ３であり、最も好ましくは、第２の触媒領域の総ウォッシュコート担持量は１〜２．５ｇ／ｉｎ３である。
【００７８】
第２の無機酸化物は、好ましくは、第２族、第３族、第４族、第５族、第１３族、及び第１４族の元素の酸化物である。第２の無機酸化物は、好ましくは、アルミナ、マグネシア、ランタナ、シリカ、ネオジム、プラセオジム、酸化イットリウム、チタニア、ニオビア、酸化タンタル、酸化モリブデン、酸化タングステン、及びこれらの混合酸化物又は複合酸化物からなる群から選択される。より好ましくは、第２の無機酸化物は、アルミナ、マグネシア、シリカ、ランタン、ネオジム、プラセオジム、酸化イットリウム、及びこれらの混合酸化物又は複合酸化物からなる群から選択される。特に好ましくは、第２の無機酸化物は、アルミナ、ランタン／アルミナ複合酸化物、又はマグネシア／アルミナ複合酸化物である。特に好ましい第２の無機酸化物の１つは、ランタン−アルミナ複合酸化物である。第２の無機酸化物は、第２のＰＧＭ成分のための担体材料、及び／又は第２のアルカリ金属若しくはアルカリ土類金属のための担体材料であってもよい。
【００７９】
第２の無機酸化物は、好ましくは、未使用で８０ｍ２／ｇ超の比表面積、０．１〜４ｍＬ／ｇの範囲の細孔容積を有する。１００ｍ２／ｇ超の比表面積を有する高比表面積の無機酸化物、例えば高比表面積アルミナが特に好ましい。他の好ましい第２の無機酸化物としては、ランタン／アルミナ複合酸化物が挙げられ、これは、所望によりセリウム含有成分、例えば、セリアを更に含む。このような場合、セリアは、例えばコーティングとして、ランタン／アルミナ複合酸化物の表面上に存在してもよい。
【００８０】
あるいは、第２の無機酸化物はまた、第１の無機酸化物と同じ特徴を有してもよい（例えば、ドーパントは、１０〜３０％であってもよく、及び／又は、第２のＰＧＭ成分における、ｂｒｉｄｇｅサイトのＣＯの、ａｔｏｐサイトのＣＯに対するＩＲ強度比は、３：１未満であってもよい）。
【００８１】
第２のＯＳＣ材料は、好ましくは、酸化セリウム、酸化ジルコニウム、セリア−ジルコニア混合酸化物、及びアルミナ−セリア−ジルコニア混合酸化物からなる群から選択される。より好ましくは、第２のＯＳＣ材料は、セリア−ジルコニア混合酸化物を含む。セリア−ジルコニア混合酸化物は、Ｌａ、Ｎｄ、Ｙ、Ｐｒなどのいくつかのドーパントを更に含んでもよい。
【００８２】
セリア−ジルコニア混合酸化物は、ジルコニアのセリアに対するモル比が、少なくとも５０：５０であってよく、好ましくは６０：４０より高く、より好ましくは７５：２５より高くてもよい。加えて、第２のＯＳＣ材料は、第２のＰＧＭ成分のための担体材料として機能することができる。いくつかの実施形態では、第２のＰＧＭ成分を、第２のＯＳＣ材料及び第２の無機酸化物上に担持する。
【００８３】
第２のＯＳＣ材料（例えば、セリア−ジルコニア混合酸化物）は、第２の触媒領域の総ウォッシュコート担持量に基づいて、１０〜９０重量％、好ましくは２５〜７５重量％、より好ましくは３５〜６５重量％であってもよい。
【００８４】
第２の触媒領域における第２のＯＳＣ材料担持量は、１．５ｇ／ｉｎ３未満であり得る。いくつかの実施形態では、第２の触媒領域における第２のＯＳＣ材料担持量は、１．２ｇ／ｉｎ３、１．０ｇ／ｉｎ３、０．９ｇ／ｉｎ３、０．８ｇ／ｉｎ３、０．７ｇ／ｉｎ３、又は０．６ｇ／ｉｎ３以下である。
【００８５】
第２のＯＳＣ材料と第２の無機酸化物とは、１０：１以下、好ましくは８：１又は５：１以下、より好ましくは４：１又は３：１以下最も好ましくは２：１以下の重量比を有してもよい。
【００８６】
あるいは、第２のＯＳＣ材料と第２の無機酸化物とは、１０：１〜１：１０、好ましくは、８：１〜１：８、又は５：１〜１：５の重量比、より好ましくは、４：１〜１：４、又は３：１〜１：３の重量比、最も好ましくは２：１〜１：２の重量比を有してもよい。
【００８７】
いくつかの実施形態では、第２のアルカリ金属又はアルカリ土類金属は、第２のＯＳＣ材料上に堆積されていてもよい。あるいは、又は加えて、第２のアルカリ金属又はアルカリ土類金属は、第２の無機酸化物上に堆積されていてもよい。すなわち、いくつかの実施形態では、第２のアルカリ金属又はアルカリ土類金属は、第２のＯＳＣ材料と第２の無機酸化物との両方の上に堆積されていてもよく、すなわち、その上に存在してもよい。
【００８８】
好ましくは、第２のアルカリ金属又はアルカリ土類金属は、第２の無機酸化物（例えば、アルミナ）上に担持／堆積されている。第２の無機酸化物に接触していることに加えて、又はそれに代えて、第２のアルカリ金属又はアルカリ土類金属は、第２のＯＳＣ材料に、及び第２のＰＧＭ成分にも接触していてもよい。
【００８９】
第２のアルカリ金属又はアルカリ土類金属は、好ましくは、バリウム又はストロンチウムである。好ましくは、バリウム又はストロンチウムは、存在する場合、第２の触媒領域の総ウォッシュコート担持量に基づいて、０．１〜１５重量％、より好ましくは３〜１０重量％の量で存在する。
【００９０】
好ましくは、バリウムは、ＢａＣＯ３複合材料として存在する。このような材料を、当該技術分野において既知の任意の方法、例えば、ｉｎｃｉｐｉｅｎｔ  ｗｅｔｎｅｓｓ含浸又は噴霧乾燥によって予備形成することができる。
【００９１】
いくつかの実施形態では、第１のＰＧＭ成分と第２のＰＧＭ成分とは、６０：１〜１：６０の重量比を有する。好ましくは、第１のＰＧＭ成分と第２のＰＧＭ成分とは、３０：１〜１：３０の重量比を有する。より好ましくは、第１のＰＧＭ成分と第２のＰＧＭ成分とは、２０：１〜１：２０の重量比を有する。最も好ましくは、第１のＰＧＭ成分と第２のＰＧＭ成分とは、１５：１〜１：１５の重量比を有する。
【００９２】
本開示の別の態様は、排気ガスを処理するための触媒物品であって、基材と、基材上の第１の触媒領域と、を含み、第１の触媒領域が、第１のＰＧＭ成分と、第１の無機酸化物とを含み、当該ＰＧＭ成分における、ｇｅｍ−ジカルボニルサイトのＣＯの、ａｔｏｐサイトのＣＯに対するＩＲ強度比が、基準ＣＯの吸着手順下で５：１未満である、触媒物品に関する。
【００９３】
第１のＰＧＭ成分は、Ｐｄ、Ｒｈ、又はＰｔであってもよい。いくつかの実施形態では、第１のＰＧＭ成分は、Ｐｄ又はＲｈである。更なる実施形態では、第１のＰＧＭ成分は、Ｒｈである。更に別の更なる実施形態では、第１の触媒領域は、Ｒｈ以外のＰＧＭを実質的に含まない。
【００９４】
第１の触媒領域は、最大３５０ｇ／ｆｔ３の第１のＰＧＭ成分を含んでもよい。好ましくは、第１の触媒領域は、１０〜３００ｇ／ｆｔ３、より好ましくは２５〜１５０ｇ／ｆｔ３の第１のＰＧＭ成分を含んでもよい。
【００９５】
第１のＰＧＭ成分における、ｇｅｍ−ジカルボニルサイトのＣＯの、ａｔｏｐサイトのＣＯに対するＩＲ強度比は、４：１未満、３：１未満、又は５：２未満であってもよい。
【００９６】
第１の無機酸化物は、第２族、第３族、第４族、第５族、第１３族、及び第１４族の元素の酸化物であってもよい。第１の無機酸化物は、好ましくは、ガソリンエンジンの排気に伴う温度などの高温で、化学的及び物理的安定性を示す耐火金属酸化物である。第１の無機酸化物は、アルミナ、シリカ、チタニア、及びこれらの混合酸化物又は複合酸化物からなる群から選択することができる。より好ましくは、第１の無機酸化物は、アルミナである。第１の無機酸化物は、第１のＰＧＭ成分のための担体材料であってもよい。
【００９７】
第１の無機酸化物は、好ましくは、未使用で８０ｍ２／ｇ超の比表面積、０．１〜４ｍＬ／ｇの範囲の細孔容積を有する。１００ｍ２／ｇ超の比表面積を有する高比表面積の無機酸化物、例えば高比表面積アルミナが特に好ましい。
【００９８】
第１の無機酸化物は、ドーパントでドープされていてもよい。ドーパントは、Ｌａ、Ｓｒ、Ｓｉ、Ｂａ、Ｙ、Ｐｒ、Ｎｄ、及びＣｅからなる群から選択することができる。好ましくは、ドーパントは、Ｌａ、Ｂａ、又はＣｅであってもよい。最も好ましくは、ドーパントは、Ｌａである。第１の無機酸化物（例えば、アルミナ）中のドーパント含有量は、１０〜３０重量％、１０〜２５重量％、又は１０〜２０重量％であってもよい。第１の無機酸化物（例えば、アルミナ）中のドーパント含有量はまた、１５〜３０重量％、１５〜２５重量％、又は１５〜２０重量％であってもよい。
【００９９】
第１の触媒領域は、第１の酸素貯蔵能（ＯＳＣ）材料、及び／又は第１のアルカリ金属若しくはアルカリ土類金属成分を更に含んでもよい。
【０１００】
第１の触媒領域の総ウォッシュコート担持量は、０．１〜５ｇ／ｉｎ３であってもよい。好ましくは、第１の触媒領域の総ウォッシュコート担持量は、０．５〜３．５ｇ／ｉｎ３であり、最も好ましくは、第１の触媒領域の総ウォッシュコート担持量は１〜２．５ｇ／ｉｎ３である。
【０１０１】
第１のＯＳＣ材料は、好ましくは、酸化セリウム、酸化ジルコニウム、セリア−ジルコニア混合酸化物、及びアルミナ−セリア−ジルコニア混合酸化物からなる群から選択される。より好ましくは、第１のＯＳＣ材料は、セリア−ジルコニア混合酸化物を含む。セリア−ジルコニア混合酸化物は、Ｌａ、Ｎｄ、Ｙ、Ｐｒなどのいくつかのドーパントを更に含んでもよい。
【０１０２】
セリア−ジルコニア混合酸化物は、ジルコニアのセリアに対するモル比が、少なくとも５０：５０であってよく、好ましくは６０：４０より高く、より好ましくは７５：２５より高くてもよい。加えて、第１のＯＳＣ材料は、第１のＰＧＭ成分のための担体材料として機能することができる。いくつかの実施形態では、第１のＰＧＭ成分を、第１のＯＳＣ材料及び第１の無機酸化物上に担持する。
【０１０３】
第１のＯＳＣ材料（例えば、セリア−ジルコニア混合酸化物）は、第１の触媒領域の総ウォッシュコート担持量に基づいて、１０〜９０重量％、好ましくは２５〜７５重量％、より好ましくは３５〜６５重量％であってもよい。
【０１０４】
第１の触媒領域における第１のＯＳＣ材料担持量は、１．５ｇ／ｉｎ３未満であり得る。いくつかの実施形態では、第１の触媒領域における第１のＯＳＣ材料担持量は、１．２ｇ／ｉｎ３、１．０ｇ／ｉｎ３、０．９ｇ／ｉｎ３、０．８ｇ／ｉｎ３、０．７ｇ／ｉｎ３、又は０．６ｇ／ｉｎ３以下である。
【０１０５】
第１のＯＳＣ材料と無機酸化物とは、１０：１以下、好ましくは８：１又は５：１以下、より好ましくは４：１又は３：１以下、最も好ましくは２：１以下の重量比を有してもよい。
【０１０６】
あるいは、第１のＯＳＣ材料と第１の無機酸化物とは、１０：１〜１：１０、好ましくは８：１〜１：８、又は５：１〜１：５、より好ましくは４：１〜１：４、又は３：１〜１：３、最も好ましくは２：１〜１：２の重量比を有してもよい。
【０１０７】
いくつかの実施形態では、第１のアルカリ金属又はアルカリ土類金属は、第１のＯＳＣ材料上に堆積されていてもよい。あるいは、又は加えて、第１のアルカリ金属又はアルカリ土類金属は、無機酸化物上に堆積されていてもよい。すなわち、いくつかの実施形態では、第１のアルカリ金属又はアルカリ土類金属は、第１のＯＳＣ材料と第１の無機酸化物との両方の上に堆積されていてもよく、すなわち、その上に存在してもよい。
【０１０８】
好ましくは、第１のアルカリ金属又はアルカリ土類金属は、第１の無機酸化物（例えば、アルミナ）上に担持／堆積されている。第１の無機酸化物に接触していることに加えて、又はそれに代えて、第１のアルカリ金属又はアルカリ土類金属は、第１のＯＳＣ材料に、及び第１のＰＧＭ成分にも接触していてもよい。
【０１０９】
第１のアルカリ金属又はアルカリ土類金属は、好ましくは、バリウム又はストロンチウムである。好ましくは、バリウム又はストロンチウムは、存在する場合、第１の触媒領域の総ウォッシュコート担持量に基づいて、０．１〜１５重量％、より好ましくは３〜１０重量％の量で存在する。
【０１１０】
好ましくは、バリウムは、ＢａＣＯ３複合材料として存在する。このような材料を、当該技術分野において既知の任意の方法、例えば、ｉｎｃｉｐｉｅｎｔ  ｗｅｔｎｅｓｓ含浸又は噴霧乾燥によって予備形成することができる。
【０１１１】
触媒物品は、第２の触媒領域を更に含んでもよい。第２の触媒領域は、第２のＰＧＭ成分、第２の酸素貯蔵能（ＯＳＣ）材料、第２のアルカリ金属若しくはアルカリ土類金属成分、及び／又は第２の無機酸化物を含んでもよい。
【０１１２】
第２のＰＧＭ成分は、パラジウム、白金、ロジウム、及びこれらの混合物からなる群から選択することができる。いくつかの実施形態では、第１のＰＧＭ成分がＲｈであるとき、第２のＰＧＭ成分はＰｄであってもよい。他の実施形態では、第１のＰＧＭ成分がＰｄであるとき、第２のＰＧＭ成分はＲｈであってもよい。
【０１１３】
第２の触媒領域は、最大３５０ｇ／ｆｔ３の第２のＰＧＭ成分を含んでもよい。好ましくは、第２の触媒領域は、１０〜３００ｇ／ｆｔ３、より好ましくは２５〜１５０ｇ／ｆｔ３の第２のＰＧＭ成分を含んでもよい。
【０１１４】
第２の触媒領域の総ウォッシュコート担持量は、０．１〜５ｇ／ｉｎ３であってもよい。好ましくは、第２の触媒領域の総ウォッシュコート担持量は、０．５〜３．５ｇ／ｉｎ３であり、最も好ましくは、第２の触媒領域の総ウォッシュコート担持量は１〜２．５ｇ／ｉｎ３である。
【０１１５】
第２の無機酸化物は、好ましくは、第２族、第３族、第４族、第５族、第１３族、及び第１４族の元素の酸化物である。第２の無機酸化物は、好ましくは、アルミナ、マグネシア、ランタナ、シリカ、ネオジム、プラセオジム、酸化イットリウム、チタニア、ニオビア、酸化タンタル、酸化モリブデン、酸化タングステン、及びこれらの混合酸化物又は複合酸化物からなる群から選択される。より好ましくは、第２の無機酸化物は、アルミナ、マグネシア、シリカ、ランタン、ネオジム、プラセオジム、酸化イットリウム、及びこれらの混合酸化物又は複合酸化物からなる群から選択される。特に好ましくは、第２の無機酸化物は、アルミナ、ランタン／アルミナ複合酸化物、又はマグネシア／アルミナ複合酸化物である。特に好ましい第２の無機酸化物の１つは、ランタン−アルミナ複合酸化物である。第２の無機酸化物は、第２のＰＧＭ成分のための担体材料、及び／又は第２のアルカリ金属若しくはアルカリ土類金属のための担体材料であってもよい。
【０１１６】
第２の無機酸化物は、好ましくは、未使用で８０ｍ２／ｇ超の比表面積、０．１〜４ｍＬ／ｇの範囲の細孔容積を有する。１００ｍ２／ｇ超の比表面積を有する高比表面積の無機酸化物、例えば高比表面積アルミナが特に好ましい。他の好ましい第２の無機酸化物としては、ランタン／アルミナ複合酸化物が挙げられ、これは、所望によりセリウム含有成分、例えば、セリアを更に含む。このような場合、セリアは、例えばコーティングとして、ランタン／アルミナ複合酸化物の表面上に存在してもよい。
【０１１７】
あるいは、第２の無機酸化物はまた、第１の無機酸化物と同じ特徴を有してもよい（例えば、ドーパントは、１０〜３０％であってもよく、及び／又は、第２のＰＧＭ成分における、ｂｒｉｄｇｅサイトのＣＯの、ａｔｏｐサイトのＣＯに対するＩＲ強度比は、３：１未満であってもよい）。
【０１１８】
第２のＯＳＣ材料は、好ましくは、酸化セリウム、酸化ジルコニウム、セリア−ジルコニア混合酸化物、及びアルミナ−セリア−ジルコニア混合酸化物からなる群から選択される。より好ましくは、第２のＯＳＣ材料は、セリア−ジルコニア混合酸化物を含む。セリア−ジルコニア混合酸化物は、Ｌａ、Ｎｄ、Ｙ、Ｐｒなどのいくつかのドーパントを更に含んでもよい。
【０１１９】
セリア−ジルコニア混合酸化物は、ジルコニアのセリアに対するモル比が、少なくとも５０：５０であってよく、好ましくは６０：４０より高く、より好ましくは７５：２５より高くてもよい。加えて、第２のＯＳＣ材料は、第２のＰＧＭ成分のための担体材料として機能することができる。いくつかの実施形態では、第２のＰＧＭ成分は、第２のＯＳＣ材料及び第２の無機酸化物上に担持されている。
【０１２０】
第２のＯＳＣ材料（例えば、セリア−ジルコニア混合酸化物）は、第２の触媒領域の総ウォッシュコート担持量に基づいて、１０〜９０重量％、好ましくは２５〜７５重量％、より好ましくは３５〜６５重量％であってもよい。
【０１２１】
第２の触媒領域における第２のＯＳＣ材料担持量は、１．５ｇ／ｉｎ３未満であってもよい。いくつかの実施形態では、第２の触媒領域における第２のＯＳＣ材料担持量は、１．２ｇ／ｉｎ３、１．０ｇ／ｉｎ３、０．９ｇ／ｉｎ３、０．８ｇ／ｉｎ３、０．７ｇ／ｉｎ３、又は０．６ｇ／ｉｎ３以下である。
【０１２２】
第２のＯＳＣ材料と第２の無機酸化物とは、１０：１以下、好ましくは８：１又は５：１以下、より好ましくは４：１又は３：１以下、最も好ましくは２：１以下の重量比を有してもよい。
【０１２３】
あるいは、第２のＯＳＣ材料と第２の無機酸化物とは、１０：１〜１：１０、好ましくは、８：１〜１：８、又は５：１〜１：５の重量比、より好ましくは、４：１〜１：４、又は３：１〜１：３の重量比、最も好ましくは２：１〜１：２の重量比を有してもよい。
【０１２４】
いくつかの実施形態では、第２のアルカリ金属又はアルカリ土類金属は、第２のＯＳＣ材料上に堆積されていてもよい。あるいは、又は加えて、第２のアルカリ金属又はアルカリ土類金属は、第２の無機酸化物上に堆積されていてもよい。すなわち、いくつかの実施形態では、第２のアルカリ金属又はアルカリ土類金属は、第２のＯＳＣ材料と第２の無機酸化物との両方の上に堆積されていてもよく、すなわち、その上に存在してもよい。
【０１２５】
好ましくは、第２のアルカリ金属又はアルカリ土類金属は、第２の無機酸化物（例えば、アルミナ）上に担持／堆積されている。第２の無機酸化物に接触していることに加えて、又はそれに代えて、第２のアルカリ金属又はアルカリ土類金属は、第２のＯＳＣ材料に、及び第２のＰＧＭ成分にも接触していてもよい。
【０１２６】
第２のアルカリ金属又はアルカリ土類金属は、好ましくは、バリウム又はストロンチウムである。好ましくは、バリウム又はストロンチウムは、存在する場合、第２の触媒領域の総ウォッシュコート担持量に基づいて、０．１〜１５重量％、より好ましくは３〜１０重量％の量で存在する。
【０１２７】
好ましくは、バリウムは、ＢａＣＯ３複合材料として存在する。このような材料を、当該技術分野において既知の任意の方法、例えば、ｉｎｃｉｐｉｅｎｔ  ｗｅｔｎｅｓｓ含浸又は噴霧乾燥によって予備形成することができる。
【０１２８】
いくつかの実施形態では、第１のＰＧＭ成分と第２のＰＧＭ成分とは、６０：１〜１：６０の重量比を有する。好ましくは、第１のＰＧＭ成分と第２のＰＧＭ成分とは、３０：１〜１：３０の重量比を有する。より好ましくは、第１のＰＧＭ成分と第２のＰＧＭ成分とは、２０：１〜１：２０の重量比を有する。最も好ましくは、第１のＰＧＭ成分と第２のＰＧＭ成分とは、１５：１〜１：１５の重量比を有する。
【０１２９】
本開示の別の態様は、排気ガスを処理するための触媒物品であって、基材と、基材上の第１の触媒領域と、基材上の第２の触媒領域と、を含み、第１の触媒領域が、第１のＰＧＭ成分と、第１の無機酸化物とを含み、第２の触媒領域が、第２のＰＧＭ成分と、第２の無機酸化物とを含み、第１の無機酸化物及び第２の無機酸化物のうちの少なくとも１つが、１０〜３０％のドーパントでドープされている、触媒物品に関する。
【０１３０】
触媒物品は、第１のＰＧＭ成分（例えば、Ｐｄ）における、ｂｒｉｄｇｅサイトのＣＯの、ａｔｏｐサイトのＣＯに対する比が、基準ＣＯの吸着手順下で３：１未満であってもよい。
【０１３１】
触媒物品は、第２のＰＧＭ成分（例えば、Ｒｈ）における、ｇｅｍ−ジカルボニルサイトのＣＯの、ａｔｏｐサイトのＣＯに対する比が、基準ＣＯの吸着手順下で５：１未満であってもよい。
【０１３２】
第１の無機酸化物又は第２の無機酸化物のためのドーパントは、各々独立して、Ｌａ、Ｓｒ、Ｓｉ、Ｂａ、Ｙ、Ｐｒ、Ｎｄ、及びＣｅからなる群から選択される。更なる実施形態では、第１の無機酸化物又は第２の無機酸化物のためのドーパントはＬａである。
【０１３３】
本開示の第３及び／又は第４の態様における、上記開示の全ての特徴、範囲、制限が、本開示のこの第５の態様に当てはまる。
【０１３４】
本発明の触媒物品は、当業者に知られている更なる成分を含んでもよい。例えば、本発明の組成物は、少なくとも１つのバインダー及び／又は少なくとも１つの界面活性剤を更に含んでもよい。バインダーが存在する場合、分散性のあるアルミナバインダーが好ましい。
【０１３５】
好ましくは、基材は、フロースルーモノリス又はウォールフローガソリン微粒子フィルタである。より好ましくは、基材は、フロースルーモノリスである。
【０１３６】
フロースルーモノリス基材は、第１の面と第２の面とを有しており、それらの間に長手方向が画定される。フロースルーモノリス基材は、第１の面と第２の面との間に延びている、複数のチャネルを有する。複数のチャネルは、長手方向に伸びており、複数の内側表面（例えば、各チャネルを画定するウォールの表面）を提供する。複数のチャネルの各々は、第１の面にある開口部と、第２の面にある開口部と、を有する。誤解を回避するために、フロースルーモノリス基材はウォールフローフィルタではない。
【０１３７】
第１の面は、典型的には基材の入口端部にあり、第２の面は基材の出口端部にある。
【０１３８】
チャネルは一定の幅のものであってもよく、各複数のチャネルは、均一なチャネル幅を有してもよい。
【０１３９】
好ましくは、長手方向に直交する平面内で、モノリス基材は、１平方インチ当たり１００〜９００のチャネル、好ましくは３００〜７５０のチャネルを有する。例えば、第１の面上では、開いている第１のチャネル及び閉じた第２のチャネルの密度は、１平方インチ当たり３００〜７５０チャネルである。チャネルは、矩形、正方形、円形、楕円形、三角形、六角形、又は他の多角形形状である断面を有してもよい。
【０１４０】
モノリス基材は、触媒材料を保持するための担体として作用する。モノリス基材を形成するのに好適な材料としては、コージライト、炭化ケイ素、窒化ケイ素、ジルコニア、ムライト、スポジュメン、アルミナ−シリカマグネシア若しくはケイ酸ジルコニウムなどのセラミック様材料、又は多孔質の耐火金属が挙げられる。多孔質モノリス基材の製造におけるそのような材料及びそれらの使用は、当該技術分野において周知である。
【０１４１】
本明細書に記載のフロースルーモノリス基材は、単一構成要素（すなわち、単一のれんが状塊）であることに留意されたい。それにもかかわらず、排出物処理システムを形成する場合、使用されるモノリスは、複数のチャネルを一緒に接着することによって形成されてもよく、又は本明細書に記載のように複数のより小さいモノリスを一緒に接着することによって形成されてもよい。このような技術は、排出物処理システムの好適なケーシング及び構成とともに、当該技術分野において公知である。
【０１４２】
本発明の触媒物品がセラミック基材を含む実施形態では、セラミック基材は、任意の好適な耐火材料、例えば、アルミナ、シリカ、チタニア、セリア、ジルコニア、マグネシア、ゼオライト、窒化ケイ素、炭化ケイ素、ケイ酸ジルコニウム、ケイ酸マグネシウム、アルミノケイ酸塩及びメタロアルミノケイ酸塩（コージライト及びスポジュメンなど）、又はこれらのいずれか２つ以上の混合物若しくは混合酸化物で作製されていてもよい。コージエライト、マグネシウムアルミノケイ酸塩、及び炭化ケイ素が、特に好ましい。
【０１４３】
本発明の触媒物品が金属基材を含む実施形態では、金属基材は、他の微量金属に加えて、任意の好適な金属、特にチタン及びステンレス鋼などの耐熱性金属及び金属合金、並びに鉄、ニッケル、クロム、及び／又はアルミニウムを含有するフェライト合金で作製されていてもよい。
【０１４４】
いくつかの実施形態では、第１の触媒領域は、基材上に直接担持／堆積されていてもよい。更なる実施形態では、第２の触媒領域は、第１の触媒領域上に担持／堆積されていてもよい。
【０１４５】
他の実施形態では、第２の触媒領域は、基材上に直接担持／堆積されていてもよい。更なる実施形態では、第１の触媒領域は、第２の触媒領域上に担持／堆積されている。
【０１４６】
本開示の別の態様は、本明細書に記載の触媒物品を使用する、ＮＯｘ、ＣＯ、及びＨＣを含有する、車両排気ガスの処理方法に関する。本発明によって作製されたＴＷＣを備えた触媒コンバータは、従来のＴＷＣと比較して、改良された触媒性能を示した（例えば、実施例３及び実施例５、並びに表２及び表３を参照されたい）。
【０１４７】
本開示の別の態様は、システムを通して排気ガスを送り出すための導管とともに本明細書に記載の触媒物品を含む、車両排気ガス処理用システムに関する。
【０１４８】
定義
用語「ウォッシュコート」は、当該技術分野において公知であり、通常、触媒の製造中に基材に適用される接着性コーティングを指す。
【０１４９】
本明細書で使用されるとき、頭字語「ＰＧＭ」は、「白金族金属」を指す。用語「白金族金属」は、概ね、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｏｓ、Ｉｒ及びＰｔからなる群から選択される金属、好ましくはＲｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｉｒ及びＰｔからなる群から選択される金属を指す。概ね、用語「ＰＧＭ」は、好ましくは、Ｒｈ、Ｐｔ、及びＰｄからなる群から選択される金属を指す。
【０１５０】
本明細書で使用されるとき、用語「混合酸化物」は、概ね、当該技術分野において従来知られているように、酸化物の単相での混合物を指す。本明細書で使用されるとき、用語「複合酸化物」は、概ね、当該技術分野において従来知られているように、２つ以上の相を有する酸化物の組成物を指す。
【０１５１】
本明細書で使用されるとき、「本質的になる」という表現は、特定の材料、及び例えばその特徴の基本特性に実質的に影響しない微量不純物などの任意の他の材料、又は工程を含む特徴の範囲を制限する。「から本質的になる」という表現は、「からなる」という表現を包含する。
【０１５２】
材料に関して本明細書で使用されるとき、「実質的に含まない」という表現は、典型的には、領域、層、又はゾーンの内容物との関係において、当該物質が少量、例えば、５重量％以下、好ましくは２重量％以下、より好ましくは１重量％以下であることを意味する。「実質的に含まない」という表現は、「含まない」という表現を包含する。
【０１５３】
材料に関して本明細書で使用されるとき、「本質的に含まない」という表現は、典型的には、領域、層、又はゾーンの内容物との関係において、材料が微量、例えば、１重量％以下、好ましくは０．５重量％以下、より好ましくは０．１重量％以下であることを意味する。「本質的に含まない」という表現は、「含まない」という表現を包含する。
【０１５４】
本明細書で使用される重量％として表されるドーパントの量、特に総量に対する任意の言及は、担体材料又はその耐火金属酸化物の重量を指す。
【０１５５】
本明細書で使用される用語「担持量」は、金属重量基準でのｇ／ｆｔ３の単位での測定値を指す。
【０１５６】
以下の実施例は、単に本発明を例示するものである。当業者は、本発明の趣旨及び特許請求の範囲内にある多くの変形例を認識する。
【実施例】
【０１５７】
材料
全ての材料は市販されており、別途記載のない限り、既知の供給元から入手した。
【０１５８】
ドープされた無機酸化物を合成するための基本手順
表面積約１５０ｍ２／ｇの市販のγ−Ａｌ２Ｏ３をＡｌ２Ｏ３担体として使用し、このＡｌ２Ｏ３担体に対するＬａ添加を以下のように添加した。Ａｌ２Ｏ３担体に、Ｌａ（ＮＯ３）３を含有する水溶液（Ｌａ濃度＝２．０ｍｍｏｌ／ｍＬ）をＬａについての目標担持量で含浸させた。この後、１２０℃で２時間乾燥し、空気中、６００℃で２時間焼成して、ＬａをドープされたＡｌ２Ｏ３材料を得た。
【０１５９】
実施例１
Ｌａの含有量が１、４、１０、及び１５重量％であり、３重量％のＰｄを担持しているＬａドープアルミナを含む触媒粉末を、基準ＣＯの吸着手順下でＣＯに暴露した。ｂｒｉｄｇｅサイトのＣＯの、ａｔｏｐサイトのＣＯに対する比を、ＩＲ分光法によって検出した。
【０１６０】
図１ａ及び図１ｂに示すように、ｂｒｉｄｇｅサイトのＣＯの、ａｔｏｐサイトのＣＯに対するＩＲ強度比は、アルミナ担体中のＬａ含有量の増加とともに低くなっていた。ｂｒｉｄｇｅサイトのＣＯの、ａｔｏｐサイトのＣＯに対する比が低くなっていることは、ＰＧＭに対するＣＯ被毒が抑制される傾向にあることを意味し得る。
【０１６１】
実施例２
Ｌａの含有量が５重量％又は１０重量％であり、１重量％のＰｄを担持させたＬａドープアルミナからなり、コージライト基材上にコーティングされている触媒に対して、以下の条件下で、表１に示す組成を有する模擬排気ガスを用いた触媒性能試験を実施した。
【０１６２】
触媒性能試験では、ＨＣ、ＣＯ、及びＮＯｘ成分の各々の５０％が変換される温度について評価した。５０％が変換される温度が低くなっていることは、排気ガス浄化触媒としての性能がより良好になっていることを意味する。
【０１６３】
触媒性能試験では、ガス流量を１００，０００／時間の空間速度で設定し、温度を１００℃から４００℃まで、２５℃／分の加熱速度で上昇させ、触媒を通過した後のガス組成を分析し、変換率を測定した。
【０１６４】
【表１】
2021531956.tif 000003
表１  性能試験のための模擬ガス組成
【０１６５】
図２に示すように、ＨＣ、ＣＯ、及びＮＯについての５０％の変換での温度は、Ｌａ＝１０重量％の高含有量Ｌａドープアルミナについては、５重量％の場合より低くなった。
【０１６６】
実施例３
触媒１（比較）
触媒１は、二重層構造を有する三元（Ｐｄ−Ｒｈ）触媒である。底層は、第１のＣｅＺｒ混合酸化物と、４重量％でのＬａ安定化アルミナと、Ｂａプロモーターとからなるウォッシュコート上に担持されたＰｄからなる。底層のウォッシュコート担持量は約２．５ｇ／ｉｎ３であり、Ｐｄ担持量は９０ｇ／ｆｔ３であった。上層は、第２のＣｅＺｒ混合酸化物と、Ｌａ安定化アルミナとからなるウォッシュコート上に担持されたＲｈからなる。上層のウォッシュコート担持量は約１．０ｇ／ｉｎ３であり、Ｒｈ担持量は９ｇ／ｆｔ３であった。触媒１の総ウォッシュコート担持量は約３．５ｇ／ｉｎ３であった。
【０１６７】
触媒２
触媒２は、二重層構造を有する三元（Ｐｄ−Ｒｈ）触媒である。底層は、第１のＣｅＺｒ混合酸化物と、１５重量％での高含有量Ｌａドープアルミナと、Ｂａプロモーターとからなるウォッシュコート上に担持されたＰｄからなる。底層のウォッシュコート担持量は約２．５ｇ／ｉｎ３であり、Ｐｄ担持量は９０ｇ／ｆｔ３であった。上層は、第２のＣｅＺｒ混合酸化物と、Ｌａ安定化アルミナとからなるウォッシュコート上に担持されたＲｈからなる。上層のウォッシュコート担持量は約１．０ｇ／ｉｎ３であり、Ｒｈ担持量は９ｇ／ｆｔ３であった。触媒２の総ウォッシュコート担持量は約３．５ｇ／ｉｎ３であった。
【０１６８】
比較触媒１及び触媒２を、燃料カットエージングサイクルにより、９５０℃のピーク温度で、７５時間ベンチエージングし、１．５Ｌのエンジンを有する商用車両に対し車両排出を実施した。触媒の前後で排出量を測定した。
【０１６９】
【表２】
2021531956.tif 000004
表２  バッグ排出分析による触媒性能
【０１７０】
表２に示すように、触媒２は、比較触媒１と比較して、ＨＣ、ＮＭＨＣ、ＣＯ、及びＮＯｘの排出量の有意な減少を示した。
【０１７１】
実施例４
Ｌａの含有量が１、４、１０、及び１５重量％であり、３重量％のＲｈを担持しているＬａドープアルミナを含む触媒粉末を、基準ＣＯの吸着手順下でＣＯに暴露した。ｇｅｍ−ジカルボニルサイトのＣＯの、ａｔｏｐサイトのＣＯに対する比を、ＩＲ分光法によって検出した。
【０１７２】
図３ａ及び図３ｂに示すように、ｇｅｍ−ジカルボニルサイトのＣＯの、ａｔｏｐサイトのＣＯに対するＩＲ強度比は、アルミナ担体中のＬａ含有量の増加とともに低くなっていた。ｇｅｍ−ジカルボニルサイトのＣＯの、ａｔｏｐサイトのＣＯに対する比が低くなっていることで、ＰＧＭに対するＣＯ被毒は抑制される傾向にあることを意味し得る。
【０１７３】
実施例５
触媒３（比較）
触媒３は、二重層構造を有する三元（Ｐｄ−Ｒｈ）触媒である。底層は、第１のＣｅＺｒ混合酸化物と、４重量％でのＬａ安定化アルミナと、Ｂａプロモーターとからなるウォッシュコート上に担持されたＰｄからなる。底層のウォッシュコート担持量は約２．０ｇ／ｉｎ３であり、Ｐｄ担持量は１４０ｇ／ｆｔ３であった。上層は、第２のＣｅＺｒ混合酸化物と、Ｌａ安定化アルミナとからなるウォッシュコート上に担持されたＲｈからなる。上層のウォッシュコート担持量は約１．０ｇ／ｉｎ３であり、Ｒｈ担持量は２５ｇ／ｆｔ３であった。触媒３の総ウォッシュコート担持量は約３．０ｇ／ｉｎ３であった。
【０１７４】
触媒４
触媒４は、二重層構造を有する三元（Ｐｄ−Ｒｈ）触媒である。底層は、第１のＣｅＺｒ混合酸化物と、４重量％でのＬａ安定化アルミナと、Ｂａプロモーターとからなるウォッシュコート上に担持されたＰｄからなる。底層のウォッシュコート担持量は約２．０ｇ／ｉｎ３であり、Ｐｄ担持量は１４０ｇ／ｆｔ３であった。上層は、第２のＣｅＺｒ混合酸化物と、１５重量％での高含有量Ｌａドープアルミナとからなるウォッシュコート上に担持されたＲｈからなる。上層のウォッシュコート担持量は約１．０ｇ／ｉｎ３であり、Ｒｈ担持量は２５ｇ／ｆｔ３であった。触媒４の総ウォッシュコート担持量は約３．０ｇ／ｉｎ３であった。
【０１７５】
触媒５
触媒５は、二重層構造を有する三元（Ｐｄ−Ｒｈ）触媒である。底層は、第１のＣｅＺｒ混合酸化物と、１５重量％での高含有量Ｌａドープアルミナと、Ｂａプロモーターとからなるウォッシュコート上に担持されたＰｄからなる。底層のウォッシュコート担持量は約２．０ｇ／ｉｎ３であり、Ｐｄ担持量は１４０ｇ／ｆｔ３であった。上層は、第２のＣｅＺｒ混合酸化物と、１５重量％での高含有量Ｌａドープアルミナとからなるウォッシュコート上に担持されたＲｈからなる。上層のウォッシュコート担持量は約１．０ｇ／ｉｎ３であり、Ｒｈ担持量は２５ｇ／ｆｔ３であった。触媒５の総ウォッシュコート担持量は約３．０ｇ／ｉｎ３であった。
【０１７６】
比較触媒３、触媒４、及び触媒５を、燃料カットエージングサイクルにより、９５０℃のピーク温度で、７５時間ベンチエージングし、１．５Ｌのエンジンを有する商用車両に対し車両排出を実施した。触媒の前後で排出量を測定した。
【０１７７】
【表３】
2021531956.tif 000005
表３  バッグ排出分析による触媒性能
【０１７８】
表３に示すように、触媒４及び触媒５は、比較触媒３と比較して、ＨＣ、ＮＭＨＣ、ＣＯ、及びＮＯｘの排出量の有意な減少を示した。
【図１ａ】
2021531956.tif 000006
【図１ｂ】
2021531956.tif 000007
【図２】
2021531956.tif 000008
【図３ａ】
2021531956.tif 000009
【図３ｂ】
2021531956.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】令和3年1月28日(2021.1.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
白金族金属（ＰＧＭ）成分と無機酸化物とを含む触媒組成物であって、前記ＰＧＭ成分における、ｂｒｉｄｇｅサイトのＣＯの、ａｔｏｐサイトのＣＯに対する赤外線（ＩＲ）強度比が、基準ＣＯの吸着手順下で３：１未満であり、かつ酸素貯蔵能（ＯＳＣ）材料、及び／又は、アルカリ金属若しくはアルカリ土類金属成分を更に含む、触媒組成物。
【請求項２】
前記無機酸化物が、アルミナである、請求項１に記載の触媒組成物。
【請求項３】
前記無機酸化物が、ドーパントでドープされている、請求項１又は２に記載の触媒組成物。
【請求項４】
白金族金属（ＰＧＭ）成分と無機酸化物とを含む触媒組成物であって、前記ＰＧＭ成分における、ｇｅｍ−ジカルボニルサイトのＣＯの、ａｔｏｐサイトのＣＯに対する赤外線（ＩＲ）強度比が、基準ＣＯの吸着手順下で５：１未満であり、かつ酸素貯蔵能（ＯＳＣ）材料、及び／又は、アルカリ金属若しくはアルカリ土類金属成分を更に含む、触媒組成物。
【請求項５】
前記無機酸化物が、アルミナである、請求項１０に記載の触媒組成物。
【請求項６】
前記無機酸化物が、ドーパントでドープされている、請求項１０又は１１に記載の触媒組成物。
【請求項７】
排気ガスを処理するための触媒物品であって、
基材と、
前記基材上の第１の触媒領域と、を含み、
前記第１の触媒領域が、第１のＰＧＭ成分と第１の無機酸化物とを含み、前記ＰＧＭ成分における、ｂｒｉｄｇｅサイトのＣＯの、ａｔｏｐサイトのＣＯに対するＩＲ強度比が、基準ＣＯの吸着手順下で３：１未満であり、かつ第１の酸素貯蔵能（ＯＳＣ）材料、及び／又は、第１のアルカリ金属若しくはアルカリ土類金属成分を更に含む、触媒物品。
【請求項８】
前記第１の無機酸化物が、アルミナである、請求項１９に記載の触媒物品。
【請求項９】
前記第１の無機酸化物が、ドーパントでドープされている、請求項１９又は２０に記載の触媒物品。
【請求項１０】
排気ガスを処理するための触媒物品であって、
基材と、
前記基材上の第１の触媒領域と、を含み、
前記第１の触媒領域が、第１のＰＧＭ成分と第１の無機酸化物とを含み、前記ＰＧＭ成分における、ｇｅｍ−ジカルボニルサイトのＣＯの、ａｔｏｐサイトのＣＯに対するＩＲ強度比が、基準ＣＯの吸着手順下で５：１未満であり、かつ第１の酸素貯蔵能（ＯＳＣ）材料、及び／又は、第１のアルカリ金属若しくはアルカリ土類金属成分を更に含む、触媒物品。
【請求項１１】
前記第１の無機酸化物が、アルミナである、請求項３５に記載の触媒物品。
【請求項１２】
前記第１の無機酸化物が、ドーパントでドープされている、請求項３５又は３６に記載の触媒物品。
【請求項１３】
排気ガスを処理するための触媒物品であって、
基材と、
前記基材上の第１の触媒領域と、前記基材上の第２の触媒領域とを含み、
前記第１の触媒領域が、第１のＰＧＭ成分と、第１の無機酸化物とを含み、
前記第２の触媒領域が、第２のＰＧＭ成分と、第２の無機酸化物とを含み、
前記第１の無機酸化物及び前記第２の無機酸化物のうちの少なくとも１つが、１０〜３０％のドーパントでドープされている、触媒物品。
【請求項１４】
前記第１の無機酸化物及び／又は前記第２の無機酸化物のための前記ドーパントが、各々独立して、Ｌａ、Ｓｒ、Ｓｉ、Ｂａ、Ｙ、Ｐｒ、Ｎｄ、及びＣｅからなる群から選択される、請求項５１に記載の触媒物品。
【請求項１５】
前記第１の無機酸化物が、アルミナである、請求項５１又は５２に記載の触媒物品。
【国際調査報告】
2021531956.tif 000011
2021531956.tif 000012
2021531956.tif 000013
2021531956.tif 000014
2021531956.tif 000015