(57)【要約】【課題】自動車等の加減速時のみならず定常走行時においても、優れた排ガス浄化性能を有する排ガス浄化用触媒を提供する。【解決手段】排ガス浄化用触媒１００は、多孔質基材の排ガス流入側の表面に、パラジウム及びロジウムを含有し酸素吸収放出材が配合された触媒成分（Ｐｄ／Ｒｈ触媒１０）が担持され、他方、前記多孔質基材の排ガス流出側の表面には、プラチナ及びロジウムを含有し酸素吸収放出材が配合された触媒成分（Ｐｔ／Ｒｈ触媒２０）が担持されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
触媒成分が担持される多孔質基材を内部に備え、内燃機関から排出される排ガスを浄化するための排ガス浄化用触媒であって、
前記多孔質基材の排ガス流入側の表面に、パラジウム及びロジウムを含有し酸素吸収放出材が配合された触媒成分が担持され、
且つ前記多孔質基材の排ガス流出側の表面に、プラチナ及びロジウムを含有し酸素吸収放出材が配合された触媒成分が担持されていることを特徴とする排ガス浄化用触媒。
【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】
自動車等の内燃機関（例えば、ディーゼルエンジン等）から排出される排ガスには、一酸化炭素（ＣＯ）、炭化水素（ＨＣ）、窒素酸化物（ＮＯｘ）等の環境汚染物質が含まれている。近年、環境保全の要請から、このような排ガスを浄化するための排ガス浄化用触媒が各種開発されている。かかる排ガス浄化用触媒として、例えば、アルミナを代表とする多孔質基材に、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、ロジウム（Ｒｈ）等の貴金属を含有する触媒成分が担持されたモノリスハニカム触媒が実用化されている（例えば、下記特許文献１等参照）。
【０００３】
ところで、自動車等の加減速時には、排ガスの空燃比（Ａ／Ｆ）が急激に変動し、これに伴って排ガス浄化用触媒による排ガス浄化性能が低下してしまう。そこで、このような排ガス浄化性能の低下を緩和するために、酸素吸蔵放出材（ＯＳＣ材）が配合された触媒成分が利用されている（例えば、下記特許文献２,３等参照）。
【特許文献１】特許第２７１６２０５号公報
【特許文献２】特許第３３８８２５５号公報
【特許文献３】特開２００４−２５０１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、触媒成分に酸素吸蔵放出材が配合されている場合には、自動車等の定常走行時において、空燃比の変動をフィードバック制御する際に、触媒内の空燃比が図４に示す如く変動することとなる。すなわち、触媒内の空燃比（Ａ／Ｆ）が振幅し、その振幅が排ガス流入側から排ガス流出側に近づくにつれて圧縮された状態となる。そして、このような空燃比の変動は、排ガス浄化用触媒の活性に影響を及ぼし、その結果、排ガス浄化性能が低下してしまうことがある。
【０００５】
本発明は、かかる問題に鑑みてなされたものであり、自動車等の加減速時のみならず定常走行時においても、優れた排ガス浄化性能を有する排ガス浄化用触媒を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明者は、鋭意研究を行ったところ、空燃比の変動が触媒の排ガス浄化性能に及ぼす影響は、触媒成分に含まれる貴金属の種類によって大きく異なることを見出した。さらに、本発明者は、このような貴金属を含有する触媒成分の特性を利用することにより、自動車等の加減速時のみならず定常走行時においても、優れた排ガス浄化性能を有する排ガス浄化用触媒を開発することに成功した。
【０００７】
すなわち、本発明は、触媒成分が担持される多孔質基材を内部に備え、内燃機関から排出される排ガスを浄化するための排ガス浄化用触媒であって、前記多孔質基材の排ガス流入側の表面に、パラジウム及びロジウムを含有し酸素吸収放出材が配合された触媒成分が担持され、且つ前記多孔質基材の排ガス流出側の表面に、プラチナ及びロジウムを含有し酸素吸収放出材が配合された触媒成分が担持されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、自動車等の加減速時のみならず定常走行時においても、優れた排ガス浄化性能を有する排ガス浄化用触媒を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、図１〜３を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。  
まず、本発明者は、空燃比（Ａ／Ｆ）の変動が、触媒の排ガス浄化性能に対してどのような影響を及ぼし、その影響が触媒成分によってどのように異なるかを調べた。
【００１０】
空燃比の変動は、排ガス（５００℃の模擬ガス）にパータベーションを与えることにより生じさせた。具体的には、Ｃ３Ｈ６：１６６５ｐｐｍＣ、ＣＯ：０．６％、ＮＯ：１０００ｐｐｍＣ、ＣＯ２：１３．９％、Ｈ２：０．２％、Ｏ２：０．６％とＮ２バランスから成る５００℃の模擬ガスに対し、ＣＯ、Ｈ２、Ｏ２インジェクションからパータベーションを与えてＡ／Ｆ＝１４．７±０．９とした。その際、二種類の触媒（Ｐｄ／Ｒｈ触媒、Ｐｔ／Ｒｈ触媒）を調査対象とした。すなわち、パラジウム及びロジウムを含有するＰｄ／Ｒｈ触媒と、プラチナ及びロジウムを含有するＰｔ／Ｒｈ触媒とを調査対象とした。なお、これらの各触媒には、いずれも酸素吸蔵放出材（ＯＳＣ材）がＣｅＯ２換算で１８ｇ／Ｌ含まれている。その上で、模擬ガスに含まれる一酸化炭素（ＣＯ）、全炭化水素（ＴＨＣ）、窒素酸化物（ＮＯｘ）の浄化率が、パータベーションを与えることにより、どのように変化するかを調べた。その結果を図１に示す。なお、図１（ａ）は排ガスにパータベーションを与えていない状態での５００℃浄化率を示し、図１（ｂ）は排ガスにパータベーションを与えた状態での５００℃浄化率を示す。
【００１１】
図１に示すように、触媒成分にパラジウム及びロジウムが含まれる場合（Ｐｄ／Ｒｈ触媒の場合）には、排ガスにパータベーションを与えて空燃比（Ａ／Ｆ）に変動を生じさせることにより、当該排ガスに含まれる一酸化炭素（ＣＯ）、全炭化水素（ＴＨＣ）、窒素酸化物（ＮＯｘ）の浄化率がいずれも向上した。他方、触媒成分にプラチナ及びロジウムが含まれる場合（Ｐｔ／Ｒｈ触媒の場合）には、パータベーションの影響を受けることにより、これらの浄化率がいずれも低下した。
【００１２】
次に、本発明者は、図１の結果を踏まえて、図２に示すような二種類の排ガス浄化用触媒（実施例、比較例）を作製した。
【００１３】
すなわち、実施例の排ガス浄化用触媒１００は、図２（ａ）に示すように、多孔質基材の排ガス流入側の表面に、図１において空燃比（Ａ／Ｆ）の変動により浄化率が向上したＰｄ／Ｒｈ触媒１０を担持させるとともに、多孔質基材の排ガス流出側半分の表面には、図１において空燃比（Ａ／Ｆ）の変動により浄化率が低下したＰｔ／Ｒｈ触媒２０を担持させたものである。他方、比較例の排ガス浄化用触媒２００は、図２（ｂ）に示すように、多孔質基材の排ガス流入側の表面に、Ｐｔ／Ｒｈ触媒２０を担持させるとともに、多孔質基材の排ガス流出側半分の表面には、Ｐｄ／Ｒｈ触媒１０を担持させたものである。
【００１４】
より具体的には、実施例の排ガス浄化用触媒１００は、φ２５ｍｍ×５０ｍｍ（３ミル／６００セル）のコージェライト担体の上流側半分に、スラリー状のＰｄ／Ｒｈ触媒１０（Ｐｄ／Ｒｈ＝５／１、計１．４ｇ／Ｌ）を担持させ、同担体の下流側半分には、スラリー状のＰｔ／Ｒｈ触媒２０（Ｐｔ／Ｒｈ＝５／１、計１．４ｇ／Ｌ）を担持させたものである。他方、比較例の排ガス浄化用触媒２００は、Ｐｄ／Ｒｈ触媒１０及びＰｔ／Ｒｈ触媒２０を担持させる領域を前後逆にした以外、実施例の排ガス浄化用触媒１００と同じ構成としたものである。
【００１５】
続いて、本発明者は、図２に示した二種類の排ガス浄化用触媒（実施例、比較例）について、図１の場合と同様、排ガス（５００℃の模擬ガス）にパータベーションを与えた状態での、当該排ガスに含まれる一酸化炭素（ＣＯ）、全炭化水素（ＴＨＣ）、窒素酸化物（ＮＯｘ）の浄化率を調べた。その結果を図３に示す。
【００１６】
図３に示すように、実施例の排ガス浄化用触媒１００の場合には、比較例の排ガス浄化用触媒２００の場合よりも、排ガスにパータベーションを与えた状態での、当該排ガスに含まれる一酸化炭素（ＣＯ）、全炭化水素（ＴＨＣ）、窒素酸化物（ＮＯｘ）の浄化率がいずれも高い値を示した。このことから、本願発明の如く、多孔質基材の排ガス流入側の表面にＰｄ／Ｒｈ触媒（ＯＳＣ材含有）が担持され、且つこの多孔質基材の排ガス流出側の表面にＰｔ／Ｒｈ触媒（ＯＳＣ材含有）が担持されている場合には、自動車等の加減速時のみならず定常走行時においても、優れた排ガス浄化性能を有すると評価し得る。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】空燃比（Ａ／Ｆ）の変動が各触媒の排ガス浄化性能（５００℃浄化率）に及ぼす影響を説明するためのグラフである。
【図２】排ガス浄化用触媒（実施例、比較例）の構成を示す図である。
【図３】排ガス浄化用触媒（実施例、比較例）の効果を示す図である。
【図４】定常走行時における触媒内の空燃比（Ａ／Ｆ）の変動を示す図である。
【符号の説明】
【００１８】
１０  Ｐｄ／Ｒｈ触媒
２０  Ｐｔ／Ｒｈ触媒
１００，２００  排ガス浄化用触媒
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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