(57)【要約】【課題】  本発明は、触媒層にアルカリ金属成分を添加したメタルハニカム基材において、高温排気ガス中における耐久性が向上された排気ガス浄化用触媒コンバータ及びステンレス箔に含有するＡｌ濃度決定方法を提供する。【解決手段】  厚さ２０μｍ以上３５μｍ以下のステンレス箔を加工してなるハニカム基材と、吸蔵剤又は吸着剤としてステンレス箔の表面積当り０．０１ｍｏｌ／ｍ2以上０．５ｍｏｌ／ｍ2以下のアルカリ金属成分を含有する触媒層からなる排気ガス浄化用触媒コンバータであって、前記ステンレス箔の厚さをｔ（μｍ）、前記アルカリ金属成分の濃度をａ（ｍｏｌ／ｍ2）としたとき、前記ステンレス箔中のＡｌ濃度ρ（質量％）が（I）式の条件を満足することを特徴とする排気ガス浄化用触媒コンバータ、及びステンレス箔に含有するＡｌ濃度決定方法である。１２≧ρ≧（３６３×ａ2＋１．２９×ａ＋１８０）／ｔ        …  （I）【選択図】  なし 【特許請求の範囲】
【請求項１】
厚さ２０μｍ以上３５μｍ以下のステンレス箔を加工してなるハニカム基材と、吸蔵剤又は吸着剤としてステンレス箔の表面積当り０．０１ｍｏｌ／ｍ2以上０．５ｍｏｌ／ｍ2以下のアルカリ金属成分を含有する触媒層からなる排気ガス浄化用触媒コンバータであって、前記ステンレス箔の厚さをｔ（μｍ）、前記アルカリ金属成分の濃度をａ（ｍｏｌ／ｍ2）としたとき、前記ステンレス箔中のＡｌ濃度ρ（質量％）が（Ｉ）式の条件を満足することを特徴とする排気ガス浄化用触媒コンバータ。
１２≧ρ≧（３６３×ａ2＋１．２９×ａ＋１８０）／ｔ        …  （Ｉ）
【請求項２】
厚さ３５μｍ超５５μｍ以下のステンレス箔を加工してなるハニカム基材と、吸蔵剤又は吸着剤としてステンレス箔の表面積当り０．０１ｍｏｌ／ｍ2以上０．５ｍｏｌ／ｍ2以下のアルカリ金属成分を含有する触媒層からなる排気ガス浄化用触媒コンバータであって、前記ステンレス箔の厚さをｔ（μｍ）、前記アルカリ金属成分の濃度をａ（ｍｏｌ／ｍ2）としたとき、前記ステンレス箔中のＡｌ濃度ρ（質量％）が（Ｉ）式の条件を満足することを特徴とする排気ガス浄化用触媒コンバータ。
１２≧ρ≧（６０５×ａ2＋２．１５×ａ＋３００）／ｔ      …  （II）
【請求項３】
厚さ２０μｍ以上３５μｍ以下のステンレス箔を加工してなるハニカム基材と、吸蔵剤又は吸着剤としてステンレス箔の表面積当り０．０１ｍｏｌ／ｍ2以上０．５ｍｏｌ／ｍ2以下のアルカリ金属成分を含有する触媒層からなる排気ガス浄化用触媒コンバータに用いるステンレス箔に含有するＡｌ濃度を決定する方法であって、前記ステンレス箔の厚さをｔ（μｍ）、前記アルカリ金属成分の濃度をａ（ｍｏｌ／ｍ2）としたとき、前記ステンレス箔中のＡｌ濃度ρ（質量％）が（II）式の条件を満足することを特徴とするステンレス箔に含有するＡｌ濃度決定方法。
１２≧ρ≧（３６３×ａ2＋１．２９×ａ＋１８０）／ｔ        …  （Ｉ）
【請求項４】
厚さ３５μｍ超５５μｍ以下のステンレス箔を加工してなるハニカム基材と、吸蔵剤又は吸着剤としてステンレス箔の表面積当り０．０１ｍｏｌ／ｍ2以上０．５ｍｏｌ／ｍ2以下のアルカリ金属成分を含有する触媒層からなる排気ガス浄化用触媒コンバータに用いるステンレス箔に含有するＡｌ濃度を決定する方法であって、前記ステンレス箔の厚さをｔ（μｍ）、前記アルカリ金属成分の濃度をａ（ｍｏｌ／ｍ2）としたとき、前記ステンレス箔中のＡｌ濃度ρ（質量％）が（II）式の条件を満足することを特徴とするステンレス箔に含有するＡｌ濃度決定方法。
１２≧ρ≧（６０５×ａ2＋２．１５×ａ＋３００）／ｔ      …  （II）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排気ガス中に含まれるＮＯx成分を浄化する排気ガス浄化用触媒に関し、特に触媒を担持するためのメタルハニカム基材の高温耐久性に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
リーンバーンエンジンや筒内噴射式エンジン等の希薄燃焼式エンジンは、燃費特性や排気ガス特性の向上のため、所定運転域では理論空燃比よりも燃料希薄側のリーン空燃比で運転される。リーン空燃比運転が行なわれる間は、排気ガス中のＮＯx（窒素酸化物）を三元触媒によって十分に浄化することができないことから、酸化雰囲気において排気ガス中のＮＯxを吸蔵もしくは吸着（以下、吸蔵で代表して記述）するＮＯx触媒を装備し、この触媒に吸蔵されたＮＯxを還元雰囲気でＮ2に還元させることにより、大気へのＮＯx排出量を低減させることが知られている。この種の吸蔵型リーンＮＯx触媒において、特に高温時のＮＯx吸蔵特性を向上すべく、例えば、特許文献１に記載のように、触媒層にカリウム（Ｋ）成分をＮＯx吸蔵剤として添加したもの、あるいは、特許文献２に記載のように触媒層にナトリウム（Ｎａ）成分をＮＯx吸蔵剤として添加したものがある。
【０００３】
ＮＯx吸蔵剤として使用されるアルカリ金属成分はシリカと反応し、シリカを含む例えばコージライト（Ｍｇ2Ａｌ4Ｓｉ5Ｏ18）を用いたセラミックスハニカム基材では、使用中にクラックが発生したり、触媒層中のアルカリ金属成分が減少することによりＮＯx吸蔵性能が低下する問題があった。特許文献３に記載のように、触媒層を担持する基材にシリカを組成成分から排除した非シリカ系材料を用いるものがある。例えば、クロム（Ｃｒ）２０％、アルミニウム（Ａｌ）５％を含有するステンレス箔を用いたハニカム基材では、アルカリ金属成分が減少するような反応が無いために、ＮＯx吸蔵特性の低下は抑制できるようになった。
【０００４】
ここで、質量％で、５％程度のＡｌを含有するＣｒ系ステンレス箔から構成されるハニカム基材は、従来から三元触媒を担持して使用され、９００℃前後の排気ガス中に晒されてもステンレス箔は数千時間以上の耐久性が維持できる。これは、高温大気中においてステンレス表面に緻密なアルミナ保護皮膜が形成され、箔の酸化速度が著しく抑制されるからである。
【０００５】
【特許文献１】特開平９−８５０９３号公報
【特許文献２】特開平１０−２１２９３３号公報
【特許文献３】特開２００１−２４６２５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、質量％で、５％程度のＡｌを含有するＣｒ系ステンレス箔から構成された担体において、ＮＯx吸蔵剤としてアルカリ金属成分を添加した触媒層をステンレス箔表面に形成させたハニカム基材では、アルカリ金属成分を添加しない場合に比べて、著しく高温での耐久寿命が短くなり、８００℃〜１０５０℃程度の排気ガス温度では、実用的な耐久寿命が得られないことが明らかになった。
【０００７】
そこで、本発明では、触媒層にアルカリ金属成分を添加したメタルハニカム基材において、高温排気ガス中における耐久性が向上された排気ガス浄化用触媒コンバータ及びステンレス箔に含有するＡｌ濃度決定方法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】
【０００８】
本発明の要旨とするところは、以下の通りである。
（１）  厚さ２０μｍ以上３５μｍ以下のステンレス箔を加工してなるハニカム基材と、吸蔵剤又は吸着剤としてステンレス箔の表面積当り０．０１ｍｏｌ／ｍ2以上０．５ｍｏｌ／ｍ2以下のアルカリ金属成分を含有する触媒層からなる排気ガス浄化用触媒コンバータであって、前記ステンレス箔の厚さをｔ（μｍ）、前記アルカリ金属成分の濃度をａ（ｍｏｌ／ｍ2）としたとき、前記ステンレス箔中のＡｌ濃度ρ（質量％）が（Ｉ）式の条件を満足することを特徴とする排気ガス浄化用触媒コンバータ。
１２≧ρ≧（３６３×ａ2＋１．２９×ａ＋１８０）／ｔ        …  （Ｉ）
（２）  厚さ３５μｍ超５５μｍ以下のステンレス箔を加工してなるハニカム基材と、吸蔵剤又は吸着剤としてステンレス箔の表面積当り０．０１ｍｏｌ／ｍ2以上０．５ｍｏｌ／ｍ2以下のアルカリ金属成分を含有する触媒層からなる排気ガス浄化用触媒コンバータであって、前記ステンレス箔の厚さをｔ（μｍ）、前記アルカリ金属成分の濃度をａ（ｍｏｌ／ｍ2）としたとき、前記ステンレス箔中のＡｌ濃度ρ（質量％）が（II）式の条件を満足することを特徴とする排気ガス浄化用触媒コンバータ。
１２≧ρ≧（６０５×ａ2＋２．１５×ａ＋３００）／ｔ      …  （II）
（３）  厚さ２０μｍ以上３５μｍ以下のステンレス箔を加工してなるハニカム基材と、吸蔵剤又は吸着剤としてステンレス箔の表面積当り０．０１ｍｏｌ／ｍ2以上０．５ｍｏｌ／ｍ2以下のアルカリ金属成分を含有する触媒層からなる排気ガス浄化用触媒コンバータに用いるステンレス箔に含有するＡｌ濃度を決定する方法であって、前記ステンレス箔の厚さをｔ（μｍ）、前記アルカリ金属成分の濃度をａ（ｍｏｌ／ｍ2）としたとき、前記ステンレス箔中のＡｌ濃度ρ（質量％）が（Ｉ）式の条件を満足することを特徴とするステンレス箔に含有するＡｌ濃度決定方法。
１２≧ρ≧（３６３×ａ2＋１．２９×ａ＋１８０）／ｔ        …  （Ｉ）
（４）  厚さ３５μｍ超５５μｍ以下のステンレス箔を加工してなるハニカム基材と、吸蔵剤又は吸着剤としてステンレス箔の表面積当り０．０１ｍｏｌ／ｍ2以上０．５ｍｏｌ／ｍ2以下のアルカリ金属成分を含有する触媒層からなる排気ガス浄化用触媒コンバータに用いるステンレス箔に含有するＡｌ濃度を決定する方法であって、前記ステンレス箔の厚さをｔ（μｍ）、前記アルカリ金属成分の濃度をａ（ｍｏｌ／ｍ2）としたとき、前記ステンレス箔中のＡｌ濃度ρ（質量％）が（II）式の条件を満足することを特徴とするステンレス箔に含有するＡｌ濃度決定方法。
１２≧ρ≧（６０５×ａ2＋２．１５×ａ＋３００）／ｔ      …  （II）
【発明の効果】
【０００９】
本発明の排気ガス浄化用触媒コンバータは、触媒中のアルカリ金属成分の添加量とステンレス箔のＡｌ濃度を本発明の範囲に制御することによって、優れたＮＯx浄化性能を維持しつつ、高温排気ガス中における優れた耐久性を確保できる。これにより、リーンバーンエンジンやディーゼルエンジン等における排気ガス中に含まれるＮＯx成分を効率的に浄化し、優れた高温耐久性を有する排気ガス浄化用触媒コンバータを提供できる。
【００１０】
また、本発明のステンレス箔に含有するＡｌ濃度決定方法によれば、触媒中のアルカリ金属成分量が明らかであれば、ステンレス箔中のＡｌ濃度を簡単に決定できるため、従来のような触媒コンバータを試作して耐久試験による評価を行う必要が無く、素材設計が低コスト短時間に行えると言う効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明者らは、ＮＯx吸蔵剤としてＬｉ、Ｎａ、Ｋ等のアルカリ金属成分を触媒層に添加させたことによって、該触媒層を表面に形成させたＡｌ含有Ｃｒステンレス箔の高温排気ガス中における耐酸化性が著しく低下した原因について詳しく解析した。触媒層にアルカリ金属成分が添加されると、含有Ａｌがアルミナ生成で消費される速度、即ち、酸化速度がアルカリ金属成分を添加しない場合に比べて３〜５倍程度大きくなり、短時間で箔中に含有されるＡｌが枯渇することが明らかになった。ステンレス箔の表面に保護皮膜として形成されるアルミナ皮膜は、アルカリ金属成分が存在しても厚み均一で健全であり、部分的に溶融したり、剥離して欠損することは無かった。触媒層に添加したアルカリ金属成分は、保護皮膜のアルミナ中に固溶しており、これがアルミナ皮膜の酸素透過性や結晶成長速度に影響を及ぼし、その結果、酸化速度が増加したものと見られる。また、アルミナ保護皮膜下のステンレス箔には、アルカリ金属成分は侵入していなかった。このため、アルカリ金属成分のアルミナ皮膜への拡散は微量であるため、触媒層に添加されたアルカリ金属成分量の減少は極僅かであった。
【００１２】
ここで、高温化におけるステンレスの酸化速度は、触媒層に添加させたアルカリ金属成分の濃度に依存し、アルカリ金属成分の濃度が高くなるほど酸化速度が増加する傾向にあった。本発明では、この酸化速度の増加に応じてステンレス箔中のＡｌ濃度を増加させる手法で、８００〜１０５０℃の排気ガス温度域において実用的な耐酸化寿命が得られる排気ガス浄化用触媒を考案した。
【００１３】
以下に、アルカリ金属成分の濃度とステンレス箔中のＡｌ濃度の関係において、本発明の範囲について詳しく述べる。
【００１４】
排気ガス温度が８００〜９５０℃の場合に、ステンレス箔の厚みｔ（μｍ）が２０μｍ以上３５μｍ以下の範囲で、優れた高温耐酸化性を得られるためには、以下の条件が必要となる。
【００１５】
アルカリ金属成分の濃度ａは、触媒層に添加される全アルカリ金属成分のｍｏｌ数をステンレス箔の表面積（ｍ2）で割った値で示した。ＮＯx吸蔵剤として用いられるアルカリ金属は、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋであり、通常、その濃度ａは０．０１ｍｏｌ／ｍ2以上０．５ｍｏｌ／ｍ2以下である。０．０１ｍｏｌ／ｍ2未満の場合には、ＮＯx吸蔵効果が著しく低減し、高いＮＯx浄化性能が得られなくなる。０．５ｍｏｌ／ｍ2を超えると、ＮＯx吸蔵効果が飽和すると共に、触媒層がステンレス箔から剥がれ易くなるため、０．５ｍｏｌ／ｍ2以下とした。
【００１６】
ステンレス箔に含有させるＡｌ濃度ρ（質量％）の本発明の範囲は、（Ｉ）式の条件を満足することを特徴とする。この（Ｉ）式は、上記発想に基づき様々なアルカリ金属成分の濃度ａとステンレス箔に含有させるＡｌ濃度ρの組み合わせにおいて、ＮＯx吸蔵量と高温耐酸化性を調べて求めたものであり、（Ｉ）式から優れた特性の得られるＡｌ濃度ρがアルカリ金属成分の濃度ａから決定できる。
１２≧ρ≧（３６３×ａ2＋１．２９×ａ＋１８０）／ｔ        …  （Ｉ）
右辺の二次式は、各アルカリ金属成分の濃度ａに対するＡｌ濃度ρの最低値であり、８００℃〜９５０℃で２００時間以上の耐酸化性寿命を確保するために必要なＡｌ濃度である。Ａｌ濃度ρが右辺を下回ると、実用的な耐酸化性寿命を確保できない。ここで、さらに長時間の耐酸化性寿命を確保するためには、（Ｉ）式で表されるＡｌ濃度をさらに増加させる必要があり、Ａｌ濃度ρの最下限は６質量％であることが望ましい。一方、Ａｌ濃度ρが１２％を超えると、ステンレス箔の靭性が著しく低下し、排気ガスの圧力や振動によって箔の欠けや亀裂が発生して、構造信頼性が損なわれる。したがって、Ａｌ濃度ρの最大値は１２％とした。
【００１７】
より排気ガス温度が高温の領域である９００〜１０５０℃の場合には、高温耐酸化性を確保するためには、Ａｌ濃度を増加させるばかりでなく、ステンレス箔の厚みをより厚くする必要があり、ステンレス箔の厚みｔ（μｍ）は３５μｍ超５５μｍ以下とした。これらの条件下においては、以下で説明する限定範囲が優れた高温耐酸化性を得られるために必要である。
【００１８】
アルカリ金属成分の濃度ａは、触媒層に添加される全アルカリ金属成分のｍｏｌ数をステンレス箔の表面積（ｍ2）で割った値で示した。ＮＯx吸蔵剤として用いられるアルカリ金属は、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋであり、通常、その濃度ａは０．０１ｍｏｌ／ｍ2以上０．５ｍｏｌ／ｍ2以下である。０．０１ｍｏｌ／ｍ2未満の場合には、ＮＯx吸蔵効果が著しく低減し、高いＮＯx浄化性能が得られなくなる。０．５ｍｏｌ／ｍ2を超えると、ＮＯx吸蔵効果が飽和すると共に、触媒層がステンレス箔から剥がれ易くなるため、０．５ｍｏｌ／ｍ2以下とした。
【００１９】
ステンレス箔に含有させるＡｌ濃度ρ（質量％）の本発明の範囲は、（II）式の条件を満足することを特徴とする。この（II）式は、上記発想に基づき様々なアルカリ金属成分の濃度ａとステンレス箔に含有させるＡｌ濃度ρの組み合わせにおいて、ＮＯx吸蔵量と高温耐酸化性を調べて求めたものであり、（II）式から優れた特性の得られるＡｌ濃度ρがアルカリ金属成分の濃度ａから決定できる。
１２≧ρ≧（６０５×ａ2＋２．１５×ａ＋３００）／ｔ      …  （II）
右辺の二次式は、各アルカリ金属成分の濃度ａに対するＡｌ濃度ρの最低値であり、９００℃〜１０５０℃で２００時間以上の耐酸化性寿命を確保するために必要なＡｌ濃度である。Ａｌ濃度ρが右辺を下回ると、実用的な耐酸化性寿命を確保できない。ここで、さらに長時間の耐酸化性寿命を確保するためには、（II）式で表されるＡｌ濃度をさらに増加させる必要があり、Ａｌ濃度ρの最下限は６質量％であることが望ましい。一方、Ａｌ濃度ρが１２％を超えると、ステンレス箔の靭性が著しく低下し、排気ガスの圧力や振動によって箔の欠けや亀裂が発生して、構造信頼性が損なわれる。したがって、Ａｌ濃度ρの最大値は１２％とした。
【００２０】
上記に示したステンレス箔の厚みの下限値が２０μｍであったのは、２０μｍを下回ると箔の強度が低くなり過ぎて、変形等が生じ易くなるからである。また、５５μｍを超えると排気ガスの通気性が低下し、エンジン出力が低下してしまうので、５５μｍ以下とした。
【００２１】
次に、Ａｌ濃度を除く成分系について、より好ましいステンレス箔の成分系について言及する。なお、以下の％表示は、質量％である。
【００２２】
Ｃは、不可避的に混入しステンレス箔の靭性、延性、耐酸化性に悪影響するので、低い方が望ましいが、本発明においては０．１％以下であれば実害が許容できるので、上限を０．１％とした。
【００２３】
Ｓｉも、不可避的に混入し、ステンレス箔の靭性、延性を低下させ、一般には耐酸化性を向上させるが、本発明のようにＡｌ2Ｏ3で耐酸化性を保持するものでは、Ｓｉが高いとＡｌ2Ｏ3皮膜の密着性を悪くするので、Ｓｉは低い方が望ましい。しかしながら、本発明では、２％以下であれば、アルカリ金属成分との反応も無く実害も少ないので、その上限を２％とした。
【００２４】
Ｍｎも、不可避的に混入し、これが２％を超えて含有すると、ステンレス箔の耐酸化性が劣化するので、その上限を２％とした。
【００２５】
Ｃｒは、本発明においてアルミナ皮膜を安定にして耐酸化性を向上させるために添加するが、９％未満ではその効果不十分で、また、２５％を超えると鋼が脆くなり、冷延や加工に耐えなくなるので、その範囲を９〜２５％とした。
【００２６】
Ｔｉ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｈｆは、アルカリ金属成分の固溶したアルミナ皮膜において皮膜の酸素透過性を低下させ、酸化速度を著しく減少させる効果があることを見出した。何れもアルミナ皮膜に固溶し、アルカリ金属の酸素透過性に対する悪影響を軽減する。しかしながら、合計で２．０％を超えると、箔中に金属間化合物の析出が増えて、箔を脆くするため、それらの合計は２．０％以下とした。
【００２７】
Ｍｇ、Ｃａ、Ｂａも、アルミナ皮膜に固溶し、アルカリ金属成分の存在下においても、ステンレス箔の高温耐酸化性は向上する。合計で０．０１％を超えると箔の靭性が低下するため、０．０１％以下とした。
【００２８】
Ｙ、希土類元素も、上記Ｍｇ、Ｃａ、Ｂａと同様な効果があり、アルカリ金属成分の存在下においても、ステンレス箔の高温耐酸化性は向上する。但し、合計で０．５％を超えると、箔中に金属間化合物の析出が増加し、靭性が低下するので、０．５％以下とした。
【００２９】
本発明の触媒に用いるステンレス箔の製造方法は、当該成分を有する鋳片から直接熱間圧延及び冷間圧延を経て製造する方法と、Ａｌ濃度が６％を超えると、靭性低下により通常の製造が困難になることから、次に示す方法がある。即ち、製造が容易な低レベルのＡｌ濃度でステンレス箔を製造し、冷延板表面に溶融Ａｌめっき法やドライプロセス等によってＡｌを付着させ、熱処理によってＡｌを鋼中に拡散させ、Ａｌ濃度増加を図るものである。
【００３０】
該ステンレス箔を用いて触媒担体として使用されるハニカム担体を製造するにあたっては、波付け加工を施した波箔と平箔を組み合わせて捲き回し、接点をろう付けする方法が取られている。
【実施例】
【００３１】
以下、本発明の第一実施形態による排気ガス浄化用触媒コンバータを説明する。
【００３２】
各種Ａｌ濃度を有する厚みｔ＝３０μｍのステンレス箔を溶製、圧延によって作製した。各成分系のインゴットを溶解・鋳造し、その後厚み２ｍｍまで熱延し、さらに冷延で３０μｍの箔を製造した。ここで、ステンレス箔の成分系は、質量％で、２０％Ｃｒ−ρ％Ａｌ−０．０６％Ｔｉ−０．１％ＲＥＭ−ｂａｌ．Ｆｅであり、Ａｌ濃度ρは、触媒層に添加されるアルカリ金属成分の濃度ａ（ｍｏｌ／ｍ2）によって異なるものを用意した。Ａｌ濃度ρとアルカリ金属成分の濃度ａの関係が（Ｉ）式の関係１２≧ρ≧（３６３×ａ2＋１．２９×ａ＋１８０）／３０を満足する触媒が、本発明の触媒である。Ａｌ濃度ρが１２％を超えると、鋼板の靭性が極めて低くなり、製造が困難となったため、ステンレス箔は得られなかった。
【００３３】
これらのステンレス箔に波付け加工を施した波箔と、平箔を組み合わせて捲き回し、接点をろう付けしてハニカム基材を作製した。いずれのハニカム基材も寸法、容積は同じであり、ハニカム基材におけるステンレス箔表面の表面積は２．５１ｍ2であった。
【００３４】
アルミナ粉末とプラチナ等の貴金属、及び、吸蔵剤もしくは吸着剤として添加するＫやＮａのアルカリ金属を含有する炭酸塩を混合攪拌して、触媒用スラリーを調整した。このスラリー中にハニカム基材を浸漬させた後、これを乾燥後に焼成して水分を除去することにより、各種排気ガス浄化用触媒コンバータを製造した。ここで、アルカリ金属成分の濃度は、触媒層に添加された全アルカリ金属成分量をハニカム担体のステンレス箔の表面積で割ったものを濃度ａ（ｍｏｌ／ｍ2）とした。
【００３５】
以上のようにして、ハニカム基材に触媒層をコーティングしてなるＮＯx吸蔵触媒コンバータを得た。ＮＯx浄化性能の評価として、希薄燃焼ガソリンエンジン（１．６Ｌ）搭載車両の排気通路にそれぞれの触媒コンバータを配置し、１０・１５モードで走行した場合のＮＯx浄化率を測定した。
【００３６】
高温耐酸化性の評価として、８５０℃の排気ガス中に触媒コンバータを暴露させて、酸化増量を断続的に計測し、ステンレス箔が異常酸化を起す時間で示した。
【００３７】
表１に、各種排気ガス触媒コンバータにおいて評価したＮＯx浄化性能と高温耐酸化性の結果を示す。
【００３８】
【表１】
2005296758.tif 000002
【００３９】
Ｎｏ．１、２の比較例では、アルカリ金属成分が無添加又は少量であり、８５０℃での異常酸化時間は７０００〜１００００時間に達したが、ＮＯx浄化性能は低かった。Ｎｏ．３、４の比較例では、０．０２〜０．２５（ｍｏｌ／ｍ2）のアルカリ金属成分が触媒層に添加されており、ＮＯx浄化率は９０％を超える高水準なものであった。しかしながら、アルカリ金属成分と濃度ａから制御されるべきＡｌ濃度が本発明の範囲に入っておらず、８５０℃における異常酸化時間が十分なレベルに達していなかった。Ｎｏ．５〜８の発明例では、ＮＯx浄化率が９０％を超える高水準なレベルであったのに加え、Ａｌ濃度が本発明の範囲に入っていることから、８５０℃の異常酸化時間が比較例２、３に比べて２〜４倍も長くなった。
【００４０】
以上の結果より、本発明が優れたＮＯx浄化性能と、高温耐久性を有する排気ガス浄化用触媒コンバータであることがわかった。
【００４１】
次に、本発明の第二実施形態による排気ガス浄化触媒を説明する。
【００４２】
各種Ａｌ濃度を有する厚みｔ＝５０μｍのステンレス箔を溶製、圧延によって作製した。ここで、ステンレス箔の成分系は質量％で２０％Ｃｒ−ρ％Ａｌ−０．０６％Ｔｉ−０．１％ＲＥＭ−ｂａｌ．Ｆｅであり、Ａｌ濃度ρは、触媒層に添加されるアルカリ金属の濃度ａ（ｍｏｌ／ｍ2）によって異なるものを用意した。Ａｌ濃度ρとアルカリ金属の濃度ａの関係が（II）式の関係１２≧ρ≧（６０５×ａ2＋２．１５×ａ＋３００）／５０を満足する触媒が、本発明の触媒である。Ａｌ濃度ρが１２％を超えると、鋼板の靭性が極めて低くなり、圧延できなくなることから、ステンレス箔は得られなかった。
【００４３】
これらのステンレス箔に波付け加工を施した波箔と、平箔を組み合わせて捲き回し、接点をろう付けしてハニカム担体を作製した。いずれのハニカム担体も寸法、容積は同じであり、ハニカム担体におけるステンレス箔表面の表面積は３．９０ｍ2であった。
【００４４】
アルミナ粉末とプラチナ等の貴金属、及び、吸蔵剤もしくは吸着剤として添加するＫやＮａ等のアルカリ金属を混合攪拌して、触媒用スラリーを調整した。このスラリー中にハニカム担体を浸漬させた後、これを乾燥後に焼成して水分を除去することにより、各種排気ガス浄化用触媒を製造した。ここで、アルカリ金属の濃度は、触媒層に添加された全アルカリ金属量をハニカム担体のステンレス箔の表面積で割ったものを濃度ａ（ｍｏｌ／ｍ2）とした。
【００４５】
以上のようにして、ハニカム担体に触媒層をコーティングしてなるＮＯx触媒を得た。ＮＯx浄化性能の評価として、希薄燃焼ガソリンエンジン（２．５Ｌ）搭載車両の排気通路にそれぞれの触媒を配置し、１０・１５モードで走行した場合のＮＯx浄化率を測定した。
【００４６】
高温耐酸化性の評価として、９３０℃の排気ガス中に触媒を暴露させて、酸化増量を断続的に測定して異常酸化を発生する時間を測定した。
【００４７】
表２に、各種排気ガス触媒において評価したＮＯx浄化性能と高温耐酸化性の結果を示す。
【００４８】
【表２】
2005296758.tif 000003
【００４９】
Ｎｏ．９、１０の比較例では、アルカリ金属成分が無添加又は少量であり、９３０℃での異常酸化時間は１５０００〜２００００時間に達したが、ＮＯx浄化性能は低かった。Ｎｏ．１１、１２の比較例では、０．０１５〜０．１５（ｍｏｌ／ｍ2）のアルカリ金属成分が触媒層に添加されており、ＮＯx浄化率は９０％を超える高水準なものであった。しかしながら、Ａｌ濃度が本発明の範囲に入っておらず、このために９３０℃における異常酸化時間が十分なレベルに達していなかった。Ｎｏ．１３〜１６の発明例では、ＮＯx浄化率が９０％を超える高水準なレベルであったのに加え、Ａｌ濃度が本発明の範囲に入っていることから、９３０℃の異常酸化時間が、比較例７、８に比べて１．７〜３．６倍も長くなった。
【００５０】
以上の結果より、本発明が優れたＮＯx浄化性能と、高温耐久性を有する排気ガス浄化用触媒であることがわかった。