(57)【要約】【課題】内燃機関の始動時や低負荷時の低温の排気ガスに対しても活性が高く、また、一酸化炭素（ＣＯ）と炭化水素（ＨＣ）が共存していても高い浄化能力を発揮できる排気ガス浄化触媒、排気ガス浄化システム及び排気ガス浄化方法を提供する。【解決手段】排気ガスを浄化するための排気ガス浄化触媒１Ａ〜１Ｄにおいて、排気ガスの流路２の上流側に、酸素吸蔵能を有する酸化物と酸化物半導体を混在させて担持した第１触媒層１２を配置すると共に、前記排気ガスの流路２の下流側に、貴金属触媒、又は、ＨＣ吸着材と貴金属触媒を混在させて担持した第２触媒層１３を配置する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気ガスを浄化するための排気ガス浄化触媒において、排気ガスの流路の上流側に、酸素吸蔵能を有する酸化物と酸化物半導体を混在させて担持した第１触媒層を配置すると共に、前記排気ガスの流路の下流側に、貴金属触媒、又は、炭化水素吸着材と貴金属触媒を混在させて担持した第２触媒層を配置したことを特徴とする排気ガス浄化触媒。
【請求項２】
前記第１触媒層において、該第１触媒層内での排気ガスの拡散方向に関して、排気ガスが前記第１触媒層を拡散により通過した後の側に、貴金属触媒、又は、炭化水素吸着材と貴金属触媒を混在させて担持した第３触媒層を設けたことを特徴とする請求項１記載の排気ガス浄化触媒。
【請求項３】
排気ガスを浄化するための排気ガス浄化触媒において、該排気ガス浄化触媒の触媒層内での排気ガスの拡散方向に関して、排気ガスが最初に通過する側に、酸素吸蔵能を有する酸化物と酸化物半導体とを混在させて担持した第１触媒層を設け、排気ガスが拡散によりその後に通過する側に、貴金属触媒、又は、炭化水素吸着材と貴金属触媒を混在させて担持した第２触媒層を設けたことを特徴とする排気ガス浄化触媒。
【請求項４】
前記酸素吸蔵能を有する酸化物を、セリウム（Ｃｅ）を含む酸化物で形成し、前記酸化半導体を二酸化チタン（ＴｉＯ2 ），酸化亜鉛（ＺｎＯ），酸化イットリウム（Ｙ2 Ｏ3 ）のいずれか一つ又はこれらの組合せで形成することを特徴とする請求項１，２又は３記載の排気ガス浄化触媒。
【請求項５】
前記酸素吸蔵能を有する酸化物に貴金属が担持されていることを特徴とする請求項１、２，３又は４記載の排気ガス浄化触媒。
【請求項６】
前記酸化物半導体に貴金属が担持されていることを特徴とする請求項１、２、３，４又は５に記載の排気ガス浄化触媒。
【請求項７】
自動車搭載の内燃機関の排気ガスを浄化する排気ガス浄化システムにおいて、請求項１、２、３、４，５又は６の排気ガス浄化触媒を使用することを特徴とする排気ガス浄化システム。
【請求項８】
自動車搭載の内燃機関の排気ガスを浄化する排気ガス浄化方法において、請求項１、２、３、４，５又は６の排気ガス浄化触媒を使用することを特徴とする排気ガス浄化方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関等の排気ガスを浄化するために使用される、低温活性を有する排気ガス浄化触媒、排気ガス浄化システム及び排気ガス浄化方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ディーゼルエンジンやガソリンエンジン等の内燃機関等の排気ガスを浄化するための排気ガス浄化装置について種々の研究や提案がなされている。その中に、ＤＰＦ（ディーゼルパティキュレートフィルタ）や、ＮＯｘ（窒素酸化物）を浄化するＮＯｘ浄化触媒を配置した排気ガス浄化装置がある。このＮＯｘ浄化触媒としては、三元触媒、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒、尿素添加のＳＣＲ触媒（選択的接触触媒）、ＮＯｘ直接還元型触媒などがある。
【０００３】
そして、ディーゼルエンジンの排気ガス浄化装置では、これらのＤＰＦやＮＯｘ浄化触媒の上流側に酸化触媒を配置し、排気ガスの温度が低い場合に、ポスト噴射や排気管噴射でＨＣ等の還元剤を排気ガス中に供給して、この還元剤を酸化触媒で酸化することにより、酸化触媒及び酸化触媒の下流側の排気ガスを昇温して、この酸化触媒を活性温度以上にを保つと共に、下流側のＤＰＦのＰＭ燃焼を促進したり、下流側のＮＯｘ浄化触媒を活性温度以上に保つことが行われている。
【０００４】
また、ＳＣＲ触媒の上流側に酸化触媒を配置した排気ガス浄化装置では、この酸化触媒で、ＮＯ（一酸化窒素）からＮＯ2 （二酸化窒素）への反応を促進して、ＳＣＲ触媒上におけるＮＨ3 （アンモニア）との反応を促進することも行われている。
【０００５】
この酸化触媒は、排気ガスの昇温以外にもＣＯ（一酸化炭素）、ＨＣ（炭化水素）、ＮＯを酸化させる等の作用効果を発揮し、下流側のＤＰＦのＰＭ（粒子状物質）のＮＯ2 による燃焼促進や、ＮＯｘ浄化触媒の性能を確保するための役割も有している。
【０００６】
この酸化触媒は、貴金属酸化物に貴金属を担持した触媒が主に用いられ、その用途ごとに適正な構成、成分及び担持量が選定されているが、これらの酸化触媒においては、内燃機関の始動時や低負荷時等の排気ガス温度が低温の場合では触媒活性が高くないという問題がある。
【０００７】
そのため、この酸化触媒の性能を向上し、低温活性の高い酸化触媒として機能するようにするために、ＨＣ，ＣＯを吸着する助触媒を使用したり、酸素吸蔵能（ＯＳＣ）を有する材料を助触媒として添加したりしている。
【０００８】
この酸素吸蔵能を有する材料の一つに二酸化セリウム（セリア：ＣｅＯ2 ）があり、排気ガスの空燃比状態がリッチ状態で酸素を放出し、リーン状態で酸素を吸蔵すると共に自己発熱する酸素貯蔵物質としてＣｅ（セリウム）元素を含む物質を使用して、この酸素貯蔵物質の酸素吸蔵時における自己発熱作用を利用して、触媒温度を昇温する排気ガス浄化装置の昇温方法及び排気ガス浄化装置が提案されている（例えば、特許文献１、２参照。）。
【０００９】
また、今までの触媒に関する実験の分析や性能評価から、酸素濃度が高いディーゼルエンジンの排ガス中においても、酸素吸蔵能材から放出される活性酸素がＨＣ，ＣＯの低温活性に大きく寄与することが分かっており、酸素吸蔵能材を有する触媒の低温活性を上げるための方策として活性酸素の放出温度の低温化が有効であることも分かっている。
【００１０】
しかしながら、これらの触媒も、内燃機関の始動時や低負荷時等の排気ガス温度が低温である場合においては十分に触媒活性が高くないという問題や、ＨＣ、ＣＯ、ＮＯｘが共存すると競争反応や吸着阻害により、十分な性能が得られない等という問題があった。
【特許文献１】特開２００６−２０７５２４号公報
【特許文献２】特開２００６−２０７５４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、その目的は、内燃機関の始動時や低負荷時の低温の排気ガスに対しても活性が高く、また、一酸化炭素（ＣＯ）と炭化水素（ＨＣ）が共存していても高い浄化能力を発揮できる排気ガス浄化触媒、排気ガス浄化システム及び排気ガス浄化方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記のような目的を達成するための排気ガス浄化触媒は、排気ガスを浄化するための排気ガス浄化触媒において、排気ガスの流路の上流側に、酸素吸蔵能を有する酸化物と酸化物半導体を混在させて担持した第１触媒層を配置すると共に、前記排気ガスの流路の下流側に、貴金属触媒、又は、炭化水素吸着材（ＨＣ吸着材）と貴金属触媒を混在させて担持した第２触媒層を配置して構成される。
【００１３】
また、上記の排気ガス浄化触媒で、前記第１触媒層において、該第１触媒層内での排気ガスの拡散方向に関して、排気ガスが前記第１触媒層を拡散により通過した後の側に、貴金属触媒、又は、炭化水素吸着材と貴金属触媒を混在させて担持した第３触媒層を設けて構成する。
【００１４】
あるいは、上記のような目的を達成するための排気ガス浄化触媒は、排気ガスを浄化するための排気ガス浄化触媒において、該排気ガス浄化触媒の触媒層内での排気ガスの拡散方向に関して、排気ガスが最初に通過する側に、酸素吸蔵能を有する酸化物と酸化物半導体とを混在させて担持した第１触媒層を設け、排気ガスが拡散によりその後に通過する側に、貴金属触媒、又は、炭化水素吸着材と貴金属触媒を混在させて担持した第２触媒層を設けて構成する。
【００１５】
これらの構成で、排気ガスの上流側に、一酸化炭素（ＣＯ）の浄化に優れた酸素吸蔵能を有する材料と酸化物半導体を組み合わせた第１触媒層を配置し、下流側に炭化水素（ＨＣ）の浄化に優れている白金（Ｐｔ）触媒等の第２触媒層を配置することにより、低温活性に優れた触媒が得られる。
【００１６】
これらの構成の第１触媒層においては、二酸化セリウム（セリア：ＣｅＯ2 ）等の酸素吸蔵能（ＯＳＣ）を有する材料と、二酸化チタン（チタニア：ＴｉＯ2 ）等の酸化物半導体を組み合わせることで、低温から酸素吸蔵能特性を発揮し、低温活性の高い酸化触媒として機能するようになる。この酸素吸蔵能を有する酸化物と、酸化物半導体とを混合した触媒が低温から酸素吸蔵能を示すのは、酸素吸蔵能材と酸化物半導体の共存により、電子のエネルギーの平行移動が生じ、不安定な状態になるバンドオフセット効果が生じているためと考えられる。
【００１７】
この第１触媒層で排気ガス中の一酸化炭素（ＣＯ）を浄化することができるので、その下流側においては、一酸化炭素は極低濃度となる。そのため、下流側の第２触媒層においては、第１触媒層で浄化できなかった炭化水素（ＨＣ）とＮＯｘを浄化すればよいことになる。従って、白金触媒や白金−パラジウム触媒で形成される第２触媒層では、一酸化炭素による阻害や被毒の影響を受けずに低温から炭化水素浄化性能を十分に発揮できるようになる。また、ＨＣ／ＮＯｘ比が３以上に高ければ、炭化水素選択還元によりＮＯｘ浄化も可能となる。
【００１８】
そして、上記の排気ガス浄化触媒で、前記酸化吸蔵能を有する酸化物を、セリウム（Ｃｅ）を含む酸化物で形成し、前記酸化半導体を二酸化チタン（ＴｉＯ2 ），酸化亜鉛（ＺｎＯ），酸化イットリウム（Ｙ2 Ｏ3 ）のいずれか一つ又はこれらの組合せで形成する。
【００１９】
また、更に、酸素吸蔵能を有する酸化物に、白金（Ｐｔ），金（Ａｕ），銀（Ａｇ），ロジウム（Ｒｈ），イリジウム（Ｉｒ）等の貴金属を担持したり、酸化物半導体に同様な貴金属を担持することで、酸化物半導体の表面における酸化反応を調整できる。この貴金属の担持量は、排気ガス中に種々のＨＣや水分が含まれているため、排気ガスの組成に合わせて調整する。
【００２０】
酸素吸蔵能を有する酸化物に貴金属を担持すると、ＣＯ，ＨＣが活性の高い貴金属に吸着し、二酸化セリウム（セリア：ＣｅＯ2 ）等の酸素吸蔵能を有する材料中の酸素が放出され、ＣＯ，ＨＣが酸化される。つまり、貴金属が酸素の放出を手助けする。一方、酸化物半導体に貴金属を担持すると、ＣＯ，ＨＣが貴金属に吸着し、そこでＣＯ，ＨＣが酸化される。
【００２１】
そして、上記の目的を達成するための排気ガス浄化システムは、自動車搭載の内燃機関の排気ガスを浄化する排気ガス浄化システムにおいて、上記の排気ガス浄化触媒を使用するように構成される。また、上記の目的を達成するための排気ガス浄化方法は、自動車搭載の内燃機関の排気ガスを浄化する排気ガス浄化方法において、上記の排気ガス浄化触媒を使用することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明に係る排気ガス浄化触媒、排気ガス浄化システム及び排気ガス浄化方法によれば、排気ガスの上流側の第１触媒層では、酸素吸蔵能材と酸化物半導体の共存によって、電子のエネルギーの平行移動が生じ、不安定な状態になるバンドオフセット効果が生じるので、このバンドオフセット効果を利用して、触媒の低温活性を高くすることができる。
【００２３】
この第１触媒層は、一酸化炭素浄化に優れ、高濃度の一酸化炭素も低温で浄化できるので、その下流側の第２触媒層又は第３触媒層においては、一酸化炭素は極低濃度となるので、第１触媒層で浄化できなかった炭化水素とＮＯｘを浄化すればよいことになり、一酸化炭素による阻害や被毒の影響を受けずに白金触媒や白金−パラジウム触媒は低温から炭化水素浄化性能を十分に発揮できるようになる。また、ＨＣ／ＮＯｘ比が３以上に高ければ、炭化水素選択還元によりＮＯｘ浄化も可能となる。
【００２４】
従って、内燃機関の始動時や低負荷時の低温排気ガス中においても触媒の活性を高く維持して排気ガスを効率よく浄化することができる。また、この低温活性の現象はバンドオフセット効果に基づくものなので、排気ガス浄化触媒に担持する貴金属の量を従来技術の排気ガス浄化触媒に比べて低減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明に係る実施の形態の排気ガス浄化触媒、排気ガス浄化システム、及び、排気ガス浄化方法について、図面を参照しながら説明する。
【００２６】
図１〜図６に示すように、本発明に係る実施の形態の排気ガス浄化触媒１Ａ〜１Ｆは、コージェライト、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、ステンレス等の構造材で形成された、多数の多角形セルを有するモノリスハニカムで形成される。このセルの内壁を構成する担持体１１であるハニカムに、触媒を担持させる。これらの図１〜図６の実施の形態では、担持体１１をコージェライトで形成する。
【００２７】
本発明においては、次のような第１触媒層１２、第２触媒層１３、第３触媒層１４、第４触媒層１５を用いる。この第１触媒層１２は、酸素吸蔵能（ＯＳＣ）を有する酸化物、即ち酸素吸蔵材（ＯＳＣ材）と、酸化物半導体を混在させた触媒を担持して形成される。この酸素吸蔵材は、白金（Ｐｔ）を担持した二酸化セリウム（セリア：ＣｅＯ2 ）等で形成され、酸化物半導体は白金（Ｐｔ）を担持した二酸化チタン（チタニア：ＴｉＯ2 ）等で形成される。この第１触媒層１２は、酸素吸蔵材と酸化物半導体を混在させて担持した、ＨＣ浄化特性に優れた触媒層となる。
【００２８】
この酸素吸蔵材は、二酸化セリウム（ＣｅＯ2 ）等の酸化物や酸化ジルコニウム（ＺｒＯ2 ）−二酸化セリウム（ＣｅＯ2 ）の複合酸化物等のセリウム（Ｃｅ）を含む酸化物で形成する。また、酸化半導体は、二酸化チタン（ＴｉＯ2 ），酸化亜鉛（ＺｎＯ），酸化イットリウム（Ｙ2 Ｏ3 ）のいずれか一つ又はこれらの組合せで形成する。
【００２９】
更に、酸素吸蔵材に白金（Ｐｔ），金（Ａｕ），銀（Ａｇ），ロジウム（Ｒｈ），イリジウム（Ｉｒ）等のいずれか一つ又は幾つかの組み合せの貴金属触媒を担持したり、更に、酸化物半導体に同様の貴金属触媒を担持することで、酸素吸蔵材や酸化物半導体の表面における酸化反応を調整する。これらの貴金属触媒の担持量は、排気ガス中に種々のＨＣや水分が含まれているため、浄化対象の排気ガスの組成に合わせて調整する。
【００３０】
第２触媒層１３と第３触媒層１４は、炭化水素吸着材（ＨＣ吸着材）と、白金触媒（Ｐｔ触媒）とで構成された、ＨＣ浄化特性に優れた触媒を担持して形成される。ＨＣ吸着材はゼオライト等で形成され、Ｐｔ触媒は、白金（Ｐｔ）を担持した酸化アルミニウム（アルミナ：Ａｌ2 Ｏ3 ）等で形成される。なお、第２触媒層１３と第３触媒層１４は、ＨＣ吸着材を設けずに、貴金属触媒だけを担持して形成することもできる。この貴金属触媒は、白金（Ｐｔ）を担持した酸化アルミニウム等のＰｔ触媒等で形成される。即ち、第２触媒層１３と第３触媒層１４は、貴金属触媒又は炭化水素吸着材（ＨＣ吸着材）と貴金属触媒を混在させて担持した触媒層となる。
【００３１】
また、第４触媒層１５は、Ｐｔ触媒を担持して形成される。この第４触媒層１５は、ＨＣ吸着材を設けずに、貴金属触媒だけを担持して形成した第２触媒層１３と第３触媒層１４と同じ構成の触媒層となる。
【００３２】
図１に示すように、本発明に係る第１の実施の形態の触媒１Ａは、排気通路２の上流側（前段）に第１触媒層１２を担持体１１に積層した触媒１Ａａを配置し、下流側（後段）に第２触媒層１３を担持体１１に積層した触媒１Ａｂを配置して構成される。
【００３３】
また、図２に示すように、第２の実施の形態の触媒１Ｂは、排気通路２の上流側（前段）に、第３触媒層１４を触媒コンバータの担持体１１に積層し、その表面側に第１触媒層１２を積層した触媒１Ｂａを配置し、下流側（後段）に、第２触媒層１３を担持体１１に積層した触媒１Ｂｂを配置して構成される。
【００３４】
また、図３に示すように、第３の実施の形態の触媒１Ｃは、排気通路２の上流側（前段）に、第４触媒層１５を担持体１１に積層し、その表面側に第１触媒層１２を積層した触媒１Ｃａを配置し、下流側（後段）に第２触媒層１３を担持体１１に積層した触媒１Ｃｂを配置して構成される。
【００３５】
また、図４に示すように、第４の実施の形態の触媒１Ｄは、排気通路２の上流側に、第４触媒層１５を担持体１１に積層し、その表面側に第１触媒層１２（Ａ）を積層した触媒１Ｄａを配置し、下流側に第４触媒層１５を担持体１１に積層し、その表面側に第２触媒層１３を積層した触媒１Ｄｂを配置して構成される。言い換えれば、第３の実施の形態の触媒１Ｃｂの代りに、第４触媒層１５が加わった触媒１Ｄｂを使用する。
【００３６】
これらの第１〜第４の実施の形態の排気ガスを浄化するための排気ガス浄化触媒１Ａ〜１Ｄは、排気ガスの流路２の上流側に、酸素吸蔵能を有する酸化物（酸素吸蔵材）と酸化物半導体を混在させて担持した第１触媒層１２を配置すると共に、排気ガスの流路２の下流側に、貴金属触媒又は炭化水素吸着材（ＨＣ吸着材）と貴金属触媒を混在させて担持した第２触媒層１３を配置して構成される。この構成により、上流側に、ＨＣ浄化特性に優れた触媒１Ａａ〜１Ｄａが、下流側に、ＨＣ浄化特性に優れた触媒１Ａｂ〜１Ｄｂが配置される。
【００３７】
また、第２〜第４の構成によれば、第１の実施の形態の構成に加えて、第１触媒層１２における排気ガスＧの拡散方向に関して、排気ガスＧが第１触媒層１２を拡散により通過した後の側（図２〜図４では下層側）に、ＨＣ吸着材と貴金属触媒を混在させて担持した第３触媒層１４、又は、貴金属触媒を担持した第４触媒１５を設けることができる。
【００３８】
次に、本発明に係る第５及び第６の実施の形態について説明する。図５に示すように、第５の実施の形態の触媒１Ｅは、担持体１１の表面側において、排気通路２の上流側から下流側、言い換えれば、入口側から出口側に、第１触媒層１２と第２触媒層１３を傾斜組成で積層する。即ち、上流側から下流側に向かって、第１触媒層１２の厚みを表面側に沿って徐々に減少させると共に、第２触媒層１３の厚みを担持体１１側に沿って徐々に増加させる。
【００３９】
また、図６に示すように、第６の実施の形態の触媒１Ｆは、担持体１１に第４触媒層１４を積層し、その表面側において、排気通路２の上流側から下流側、言い換えれば、入口側から出口側に、第１触媒層１２と第２触媒層１３を傾斜組成で積層する。
【００４０】
つまり、この第５及び第６の実施の形態の排気ガスを浄化するための排気ガス浄化触媒１Ｅ、１Ｆは、この排気ガス浄化触媒１Ｅ、１Ｆの触媒層内での排気ガスＧの拡散方向に関して、排気ガスＧが最初に通過する側に、酸素吸蔵能を有する酸化物と酸化物半導体とを混在させて担持した第１触媒層１２を設け、排気ガスＧが拡散によりその後に通過する側に、貴金属触媒、又は、ＨＣ吸着材と貴金属触媒を混在させて担持した第２触媒層１３を設けて構成される。
【００４１】
また、この排気ガス浄化触媒１Ａ〜１Ｆを用いた排気ガス浄化装置を自動車搭載の内燃機関の排気通路に配設することにより、この内燃機関の排気ガスを浄化する排気ガス浄化システムを構成することができ、また、内燃機関の排気ガスを浄化する排気ガス浄化方法を実施することができる。
【００４２】
上記の構成の排気ガス浄化触媒１、排気ガス浄化システム及び排気ガス浄化方法によれば、排気ガスの上流側の第１触媒層１２では、酸素吸蔵能材と酸化物半導体の共存によって、電子のエネルギーの平行移動が生じ、不安定な状態になるバンドオフセット効果が生じるので、このバンドオフセット効果を利用して、触媒の低温活性を高くすることができる。
【００４３】
この第１触媒層１２では、一酸化炭素浄化に優れ、高濃度の一酸化炭素も低温で浄化できるので、その下流側の第２触媒層１３においては、一酸化炭素は極低濃度となる。その結果、第１触媒層１２で浄化できなかった炭化水素とＮＯｘを浄化すればよいことになり、一酸化炭素による阻害や被毒の影響を受けずに白金触媒や白金−パラジウム触媒は低温から炭化水素浄化性能を十分に発揮できるようになる。また、ＨＣ／ＮＯｘ比が３以上に高ければ、炭化水素選択還元によりＮＯｘ浄化も可能となる。
【００４４】
従って、内燃機関の始動時や低負荷時の低温排気ガス中においても触媒の活性を高く維持して排気ガスを効率よく浄化することができる。また、この低温活性の現象はバンドオフセット効果に基づくものなので、排気ガス浄化触媒に担持する貴金属の量を従来技術の排気ガス浄化触媒に比べて低減できる。
【実施例】
【００４５】
上記の触媒１Ａ〜１Ｆの性能を確認するために、第１触媒層１２で形成した第１触媒と第２触媒層１４で形成した第２触媒におけるＣＯ，ＨＣの浄化性能を試験すると共に、上記の第３〜第６の実施の形態の触媒１Ｃ〜１Ｆの実施例Ｃ〜Ｆと、次のような比較用の触媒１Ｘ、１Ｙの比較例Ｘ及び比較例Ｙとにおいて、ＣＯ，ＨＣの浄化性能試験を実施した。なお、実施例Ｃ，Ｄでは、図７に示すように、触媒１Ｃ及び触媒１Ｄをそれぞれ排気ガスの通路３に設け、実施例Ｅ，Ｆでは、図８に示すように、触媒１Ｅ及び触媒１Ｆをそれぞれ排気ガスの通路３に設けた。
【００４６】
また、比較例Ｘでは、図９に示すように、担持体１１に第４触媒層１５を積層し、その表面側に第１触媒層１２を積層した触媒１Ｘを用いて、この触媒１Ｘを図１１に示すように排気ガスの通路２に設けた。また、第２比較例Ｙでは、図１０に示すように、担持体１１に第４触媒層１５を積層し、その表面側に第２触媒層１３を積層した触媒１Ｙを用いて、この触媒１Ｙを図１１に示すように排気ガスの通路２に設けた。
【００４７】
図１２〜図１３に、第１触媒層１２で形成した第１触媒と第２触媒層１４で形成した第２触媒のＣＯ及びＨＣの浄化性能に関する試験結果を示す。この図１2 は、第１触媒層１２で形成した触媒における、ＣＯ濃度が１０００ｐｐｍ，ＨＣ（プロピレン）濃度が５００ｐｐｍ，その他のガス組成ではＯ2 濃度が４％，ＮＯ濃度が１００ｐｐｍ，ＣＯ2 濃度が８％，Ｈ2 Ｏが８％の排気ガスを模擬した混合ガス中におけるＣＯ及びＨＣの浄化性能を示す。また、図１３は、第２触媒における、同じ組成の排気ガスを模擬した混合ガス中におけるＣＯ及びＨＣの浄化性能を示す。また、図１４は、第２触媒における、ＣＯ濃度を５００ｐｐｍに下げた（その他は、同じ組成）排気ガスを模擬した混合ガス中におけるＣＯ及びＨＣの浄化性能を示す。
【００４８】
ＣＯ濃度が１０００ｐｐｍの模擬ガスに対しては、第１触媒に比べて、第２触媒は、ＣＯ，ＨＣ浄化率は低い値を示すが、ＣＯ濃度を５００ｐｐｍまで下げた模擬ガスに対しては、第１触媒に比べて、第２触媒はＣＯ，ＨＣの浄化性能が高いことが分かる。
【００４９】
図１５と図１６に、ＨＣ濃度を５００ｐｐｍ一定とし、ＣＯ濃度を変化させた場合の浄化性能を測定した結果を示す。図１５のＣＯ−Ｔ８０はＣＯの８０％浄化温度を示し、図１６のＨＣ−Ｔ５０はＨＣの５０％浄化温度を示す。これらの結果から、第１触媒に比べて、第２触媒は、ＣＯの濃度に対して敏感で、かつ、ＣＯ濃度が高くなるとＣＯ，ＨＣの浄化性能が著しく低下することが分かる。また、ＣＯ濃度が低くなると、第１触媒のＨＣ−Ｔ５０は第２触媒のＨＣ−Ｔ５０よりも低くなることが分かる。
【００５０】
図１７と図１８に、実施例Ｃ〜Ｆと比較例Ｘ，Ｙを用いてＣＯ濃度が１５００ｐｐｍ，ＨＣ濃度が１０００ｐｐｍの条件で、ＣＯ，ＨＣの浄化性能を測定した。その結果、図１７に示す通り、実施例Ｃは、比較例Ｘ，Ｙに比べて、ＣＯ，ＨＣとも高い浄化性能を示した。これは、ＣＯの浄化性能に優れた第１触媒層を含む上流側（前段）の触媒により、ＣＯが十分に浄化され、かつ、ＨＣも浄化が進んで、下流側（後段）に配置した第２触媒層を含む触媒がＣＯの影響を受けずに、有効に反応の活性点を活かし、ＨＣを効果的に浄化している結果である。
【００５１】
また、図１８に示すように、触媒の構成を変えた実施例Ｃ〜Ｆでは、そのＣＯ，ＨＣ浄化性能に多少の差はあるものの、上流側に第１触媒層を下流側に第２触媒層を配置することで、優れた浄化性能を得られることが分かった。更に、実施例Ｅのように上層に第１触媒層，下層に第２触媒層を配置しても同様な効果が得られたので、これから、ガスの流れに対して、層状となるように触媒を配置しても、ガスが拡散により下層の触媒層に接触するので、ガスの流れに沿って触媒を配置しても良好なＣＯ，ＨＣ浄化性能が得られることが分かった。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明に係る第１の実施の形態の排気ガス浄化用触媒の構成を示す図である。
【図２】本発明に係る第２の実施の形態の排気ガス浄化用触媒の構成を示す図である。
【図３】本発明に係る第３の実施の形態の排気ガス浄化用触媒の構成を示す図である。
【図４】本発明に係る第４の実施の形態の排気ガス浄化用触媒の構成を示す図である。
【図５】本発明に係る第５の実施の形態の排気ガス浄化用触媒の構成を示す図である。
【図６】本発明に係る第６の実施の形態の排気ガス浄化用触媒の構成を示す図である。
【図７】本発明に係る第１〜第４の実施の形態の排気ガス浄化用触媒の配置を示す図である。
【図８】本発明に係る第５と第６の実施の形態の排気ガス浄化用触媒の配置を示す図である。
【図９】比較例の排気ガス浄化用触媒の構成を示す図である。
【図１０】他の比較例の排気ガス浄化用触媒の構成を示す図である。
【図１１】比較例の排気ガス浄化用触媒の配置を示す図である。
【図１２】本発明に係る第１触媒のＣＯ，ＨＣ浄化性能を示す図である。
【図１３】本発明に係る第２触媒のＣＯ，ＨＣ浄化性能を示す図である。
【図１４】ＣＯ濃度が図１３の模擬ガスよりも低い場合の本発明に係る第２触媒のＣＯ，ＨＣ浄化性能を示す図である。
【図１５】本発明に係る第１触媒及び第２触媒のＣＯ浄化性能を示す図である。
【図１６】本発明に係る第１触媒及び第２触媒のＨＣ浄化性能を示す図である。
【図１７】実施例Ｃと比較例Ｘ，ＹのＣＯ，ＨＣ浄化性能を示す図である。
【図１８】実施例Ｃ〜ＦのＣＯ，ＨＣ浄化性能を示す図である。
【符号の説明】
【００５３】
１Ａ〜１Ｆ    排気ガス浄化触媒
２    排気通路
１１    コージェライト（担持体）
１２    第１触媒層
１３    第２触媒層
１４    第３触媒層
１５    第４触媒層
１Ａａ，１Ｂａ，１Ｃａ，１Ｄａ    第１触媒層を積層した触媒
１Ａｂ，１Ｂｂ，１Ｃｂ，１Ｄｂ    第２触媒層を積層した触媒
【図１】
2008296090.tif 000003
【図２】
2008296090.tif 000004
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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