(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
白金、ロジウムおよびパラジウムからなる群から選択される少なくとも一つの貴金属とゼオライトとを含む第１触媒層と、
上記第１触媒層の表面に形成され且つ白金、ロジウムおよびパラジウムからなる群から選択される少なくとも一つの貴金属とアルカリ金属またはアルカリ土類金属とを含む第２触媒層と、を担体上に備えた排気浄化用触媒であって、
上記担体と第１触媒層との間に形成され、上記第２触媒層に含まれたアルカリ金属またはアルカリ土類金属の上記担体への移動を抑制する抑制層を備えたことを特徴とする排気浄化用触媒。
【請求項２】
上記抑制層は、二酸化珪素またはゼオライトを含んで形成されたことを特徴とする請求項１に記載の排気浄化用触媒。
【請求項３】
上記第１触媒層に含まれたゼオライトはβ型ゼオライトであることを特徴とする請求項１または２に記載の排気浄化用触媒。
【請求項４】
上記第１触媒層がアルカリ金属またはアルカリ土類金属を含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の排気浄化用触媒。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は排気浄化用触媒に関し、特に、ＮＯｘ（窒素酸化物）及びＨＣ（炭化水素）の双方を浄化する機能を備えた触媒に関する。
【０００２】
【関連する背景技術】
一般に、エンジンは排気中の有害物質を浄化する排気浄化装置を備えるが、排気浄化装置は触媒たとえば三元触媒が活性化温度（ライトオフ温度）に達するまでは浄化性能を十分に発揮できないので、三元触媒をエンジン本体に近接配置するなどして早期活性化を図るようにした場合にも、エンジンの冷態始動時に排出されるＨＣの浄化が問題になる。この問題を解決するため、ＨＣ吸着に有効なゼオライト層上に触媒層を備えた吸着触媒の製造方法が特願平５−２７３７８０号公報および特願平５−２７３７８１号公報に提案されている。また、この種の吸着触媒のＨＣ浄化能を更に改良するべく、特許第３０５２７１０号公報に記載の排ガス浄化装置では、三元触媒層をコーティングした触媒を排気流入側に配置し、また、ゼオライト層上に活性セリアおよび／またはアルミナを主成分した粉末に白金、パラジウム、ロジウムなどの貴金属を含む触媒層をコーティングした吸着触媒を排気流出側に配置している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように三元触媒とＨＣ吸着触媒とを有した排ガス浄化装置をエンジンに装備することにより、理論空燃比付近でのエンジン運転域における排ガス浄化ならびにエンジン冷態始動時のＨＣ浄化を図れるが、燃費向上などを企図してリーン空燃比でエンジンを運転する場合には排ガス中のＮＯｘを十分に浄化できないという別の問題が発生する。
【０００４】
そして、この様な問題は、リーン空燃比域で排ガス中のＮＯｘを吸蔵すると共に理論空燃比域あるいはリッチ空燃比域でＮＯｘを還元する機能を奏するＮＯｘ吸蔵触媒を排ガス浄化装置に設けることにより解消可能であるが、三元触媒およびＨＣ吸着触媒に加えてＮＯｘ吸蔵触媒を有した排ガス浄化装置は、構成が複雑であり、また、コンパクト化の要請を満たすことが困難になる。
【０００５】
本発明の目的は、ＨＣ及びＮＯｘの双方を浄化する機能を備えた排気浄化用触媒を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の排気浄化用触媒は、白金、ロジウムおよびパラジウムからなる群から選択される少なくとも一つの貴金属とゼオライトとを含む第１触媒層と、この第１触媒層の表面に形成され且つ白金、ロジウムおよびパラジウムからなる群から選択される少なくとも一つの貴金属とアルカリ金属またはアルカリ土類金属とを含む第２触媒層とを担体上に備えた排気浄化用触媒であって、担体と第１触媒層との間に形成され、第２触媒層に含まれたアルカリ金属またはアルカリ土類金属の担体への移動を抑制する抑制層を備えたことを特徴とする。
【０００７】
本発明の排気浄化用触媒において、第１触媒層に含まれるゼオライトはＨＣなどの還元物質を吸着する能力に優れ、エンジンの冷態始動時においても良好なＨＣ吸着作用を奏する。そして、排気温度上昇につれてゼオライトから放出されるＨＣは第１及び第２触媒層とくに第１触媒層に含まれる貴金属の存在下で良好に浄化される。この様に、本発明の触媒はＨＣ浄化性能に優れる。また、第２触媒層に含まれるアルカリ金属またはアルカリ土類金属はＮＯｘを吸蔵する能力に優れ、リーン空燃比域でのエンジン運転に伴って排出される排ガス中に含まれるＮＯｘを良好に吸蔵する。そして、理論空燃比域やリッチ空燃比域でのエンジン運転時の排ガス中に含まれる還元物質たとえばＣＯやＨＣによりＮＯｘが第１及び第２触媒層とくに第２触媒層に含まれる貴金属の存在下で良好に浄化される。この様に、本発明の触媒はＮＯｘ浄化性能にも優れる。
【０００８】
上述のように、主にＨＣ浄化機能を奏する第１触媒層と主にＮＯｘ浄化機能を奏する第２触媒層とからなる２つの触媒層を設けてなる本発明の排気浄化用触媒は、ＨＣおよびＮＯｘの双方を浄化する機能を奏する。着目すべきは、ＨＣ吸着能に優れたゼオライトと共に貴金属を第１触媒層に含め、これによりＨＣ浄化性能を向上させた点にある。すなわち、ＨＣ吸蔵剤としてのゼオライトの近くに貴金属が存在することによりＨＣ吸蔵作用が高められる。
【０００９】
更に、本発明によれば、ＨＣおよびＮＯｘの浄化に際して上記２つの触媒層を有した触媒を使用すれば足りるので、ＨＣ吸着触媒とＮＯｘ吸蔵触媒の双方を設ける場合に比べて排気浄化装置の構成が簡易になり、またそのコンパクト化を図ることができる。
また、抑制層により、第２触媒層に含まれたアルカリ金属またはアルカリ土類金属の担体への移動が抑制されるので、アルカリ金属またはアルカリ土類金属と担体の組成成分との反応が抑制され担体でのクラック発生が防止される。
請求項２に記載の排気浄化用触媒は、抑制層が二酸化珪素またはゼオライトを含んで形成されたことを特徴とする。これにより、アルカリ金属またはアルカリ土類金属の担体への移動が確実に阻止される。
請求項３に記載の排気浄化用触媒は、第１触媒層に含まれたゼオライトがβ型ゼオライトであることを特徴とする。これにより、特にエンジン冷態始動時におけるＨＣ浄化性能が向上する。
請求項４に記載の排気浄化用触媒は、第１触媒層がアルカリ金属またはアルカリ土類金属を含むことを特徴とする。
【００１０】
この好適態様では、リーン空燃比域でのエンジン運転時の排ガス中に含まれるＮＯｘが、第１及び第２触媒層の双方に含まれるアルカリ金属またはアルカリ土類金属により良好に吸蔵され、その後の理論空燃比域またはリッチ空燃比域でのエンジン運転時に排ガス中に含まれる還元物質により貴金属の存在下で良好に浄化される。すなわち、請求項４に記載の触媒はＮＯｘ浄化性能に優れる。
【００１１】
本発明において、好ましくは、第２触媒層または第１及び第２触媒層に含めるアルカリ金属またはアルカリ土類金属として、ＮＯｘ吸着性能に優れたバリウムやカリウムを用い、これによりＮＯｘ浄化性能の更なる向上を図る。
【００１２】
ＮＯｘ吸蔵剤とくにカリウムは、触媒の触媒層中を移動して触媒の担体の組成成分と反応して酸化物を形成するが、本発明では第１触媒層中のゼオライトによりカリウムの移動が抑制され、酸化物形成によるクラックの発生ひいては触媒の耐久性低下が防止される。
【００１３】
好ましくは、第１または第２触媒層あるいはその双方に、酸化性能とくにオレフィン系ＨＣを酸化する能力に優れたパラジウムを含める。この好適態様では、エンジン冷態始動時の排ガス中に含まれるＨＣとくにオレフィン系ＨＣをゼオライトで吸着し、その後の排気温度上昇時にゼオライトから放出されるＨＣをパラジウムの存在下で良好に浄化可能である。
【００１４】
好ましくは、本発明の排気浄化用触媒は、エンジン排気系において同触媒の上流側に配された三元触媒と共に使用され、排ガス浄化性能に優れた排気浄化装置を構成する。この場合、熱劣化を来さない範囲で三元触媒をエンジン本体にできるだけ近接して配置して活性化温度に早期に到達可能にするのが好ましい。また、エンジン排気系において本発明の排気浄化用触媒の下流側に三元触媒を設けて排ガス浄化性能の更なる向上を図るようにしても良い。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明の参考形態に係る排気浄化用触媒を有した排気浄化装置を説明する。
この排気浄化装置は、例えば、エンジン運転域に応じて理論空燃比またはリーン空燃比で運転される吸気管噴射型エンジンに装備されるものになっている。
【００１６】
図１に示すように、エンジン本体１の排気ポート１ａには排気マニホールド２を介して排気管３が接続され、排気管３内には床下触媒として構成された排気浄化装置が配されている。
この排気浄化装置は、理論空燃比下で一酸化炭素（ＣＯ）、炭化水素（ＨＣ）、窒素酸化物（ＮＯｘ）を酸化還元する機能を備えた上流側三元触媒１０と、ＨＣ及びＮＯｘの双方を浄化する機能を備えた本参考形態に係る排気浄化用触媒２０と、上流側三元触媒１０と同様の浄化作用を奏する下流側三元触媒３０とを有している。三元触媒１０、３０は従来公知の如く構成され、その説明を省略する。
【００１７】
排気浄化用触媒２０は、多数のセルからなる多孔質ハニカム（モノリス）型のコージライト担体を有し、各セルは例えば四角形状に形成されている。図２は一つのセルの四半部を示している。コージライト担体２１は、例えば、アルミナ源の粉末、シリカ源の粉末およびマグネシア源の粉末を、アルミナ、シリカ、マグネシアの割合がコージライト組成になるように混合したものを水に分散させ、その固形分をハニカム状に成形し、このハニカム成形体を焼成したものである。
【００１８】
コージライト担体２１には、下層（第１層）２３と上層（第２層）２４とからなる２層の触媒層２２が形成されている。
本参考形態では、下層２３は、貴金属として白金（Ｐｔ）及びパラジウム（Ｐｄ）を含み、アルカリ土類金属としてバリウム（Ｂａ）を含み、アルカリ金属としてカリウム（Ｋ）を含み、更に、ゼオライトおよび二酸化チタン（ＴｉＯ２）を含むものとなっている。また、本参考形態ではβ型ゼオライトが用いられる。
【００１９】
ここで、β型ゼオライトはＨＣとくにオレフィン系ＨＣ（不飽和ＨＣ）を吸着する作用を有し、ゼオライトに吸着されたＨＣを貴金属である白金及びパラジウムの存在下で浄化するものとなっている。白金及びパラジウムはＨＣとくにパラフィン系ＨＣおよびオレフィン系ＨＣを吸着、酸化する能力をそれぞれ有している。また、バリウム及びカリウムはＮＯｘ吸蔵剤として機能し、貴金属の存在下でＮＯｘを吸蔵、還元して浄化する。また、二酸化チタンは、ゼオライトと共に、触媒におけるＮＯｘ吸蔵剤の移動を抑制する作用を奏する。更に、二酸化チタンは、ＮＯｘの硫酸塩の脱離を促進する作用を有している。
【００２０】
本発明者の知見によれば、カリウムがコージライト担体２１内に浸透すると、高温の水蒸気存在下においてカリウムがコージライトと反応して、コージライトと熱膨張率を異にするカリウム、アルミニウム及び珪素の酸化物を形成し、担体にクラックを発生させて触媒の強度低下を招くが、本参考形態の触媒では、下層２３に含まれた二酸化チタン及びゼオライトによりカリウムの移動が抑制され、カリウムの移動に伴うクラック発生やカリウムの消失によるＮＯｘ吸蔵性能の低下が防止される。
【００２１】
一方、上層２４は、貴金属として白金およびロジウムを含み、また、アルカリ土類金属としてバリウムを含み、アルカリ金属としてカリウムを含む。ここで、白金およびロジウムはＨＣとくにパラフィン系ＨＣを吸着、酸化する作用を奏し、バリウム及びカリウムはＮＯｘ吸蔵剤の作用を奏する。
なお、貴金属としてパラジウムを下層２３に更に添加しても良い。また、ロジウムと担体成分であるアルミナとの固溶体が触媒の耐熱性低下の要因になることを考慮して、下層２３にロジウムを単に添加する代わりに、ロジウムをたとえば酸化ジルコニウム（ＺｒＯ2）に担持させたものを添加して触媒の耐熱性向上を図るようにしても良い。
【００２２】
触媒層２２は、例えば以下のようにして形成される。まず、白金、パラジウム、バリウム、カリウム、ゼオライトおよび二酸化チタンを主成分とするスラリーを調製してコージライト担体２１をスラリー中に浸漬し、これを乾燥後に焼成すると、コージライト担体２１の表面に下層２３が形成される。次いで、白金、ロジウム、バリウムおよびカリウムを主成分とするスラリーを調製してコージライト担体２１を浸漬し、これを乾燥後に焼成すると下層２３の表面に上層２４が形成される。
【００２３】
ここで、下層２３に添加されるβ型ゼオライトについて更に説明すれば、図３に示すように、β型ゼオライトは、ＦＥＲ型やＺＳＭ型のゼオライトに比べてゼオライト細孔径が大きくエンジン始動時におけるＨＣ吸着量が多い。即ち、β型ゼオライトはＨＣ吸着性能に優れる。また、図４に示すように、エンジン始動時におけるゼオライトのＨＣ吸着量は、ゼオライトにおけるＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３比が４０ないし１００の領域で最大になる。その一方、ゼオライトでのＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３比が小さくなるほどゼオライトの耐熱性が低下する。そこで、本参考形態ではＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３比を例えば１００に設定している。また、図５に示すように、エンジン始動時におけるβ型ゼオライトのＨＣ吸着量は、触媒容量１リットルあたりのβ型ゼオライト量が１００ないし１５０グラムの領域で最大になる。本参考形態では、排気浄化装置の使用に伴ってβ型ゼオライトの吸着量が減少することを考慮して、β型ゼオライト量を例えば１５０グラム／リットルに設定している。要約すれば、本参考形態では、エンジン冷態始動時にも所要のＨＣ浄化性能を達成できるように、下層２３に添加すべきゼオライトの種別および添加量が選択、設定されている。
【００２４】
以下、上記構成の排気浄化装置の作用を説明する。
エンジンが冷態始動されると、炭化水素（ＨＣ）を含む排気ガスが排気管３内に配された上流側三元触媒１０に流入し、更には触媒２０及び下流側三元触媒３０に流入する。一般に、冷態始動時の排気ガスにはパラフィン系ＨＣと多量のオレフィン系ＨＣ（不飽和ＨＣ）とが含まれており、図１に示した排気浄化装置では、パラフィン系ＨＣは、触媒２０に含まれる白金及びロジウムにより選択的に吸着・酸化され、また、オレフィン系ＨＣは、触媒２０の下層２３を構成するパラジウム及びβ型ゼオライトにより選択的に吸着される。その後、排気温度の上昇に伴ってβ型ゼオライトからオレフィン系ＨＣが脱離、放出されるが、酸化能力に優れたパラジウムの存在下で、オレフィン系ＨＣは良好に浄化される。この点からいえば、β型ゼオライトからのＨＣ脱離温度と触媒２０の活性化温度とが合致するように排気浄化装置を構成するのが望ましい。
【００２５】
そして、エンジンの暖機完了後は、上流側三元触媒１０、触媒２０及び下流側三元触媒３０により良好な排気浄化が行われる。すなわち、理論空燃比域でのエンジン運転中は三元触媒１０、３０により排気浄化が行われる。また、リーン空燃比域でのエンジン運転中、触媒２０の触媒層２２の下層２３及び上層２４に含まれたバリウム及びカリウムによりＮＯｘが吸着される。そして、触媒に一旦吸着されたＮＯｘは、理論空燃比域でのエンジン運転時の排ガス中に含まれる還元物質たとえばＣＯやＨＣによりＮＯｘが触媒層２２の下層２３及び上層２４に含まれた貴金属の存在下で良好に浄化される。
【００２６】
本参考形態の排気浄化用触媒２０において着目すべきは、ＨＣ吸着能に優れたβ型ゼオライトと共に貴金属を下層２３に含めてＨＣ浄化性能を向上させた点にある。
また、触媒２０は上述のようにＨＣおよびＮＯｘの双方を浄化する作用を有し、従って、ＨＣ吸着触媒とＮＯｘ吸蔵触媒の双方を設ける場合に比べて排気浄化装置の構成が簡易になり、またそのコンパクト化が図られる。
【００２７】
以下、図６を参照して、本発明の第１実施形態による排気浄化用触媒について説明する。
この実施形態の触媒は、触媒内でのＮＯｘ吸蔵剤の移動を抑制する抑制層を担体と触媒層との間に形成して触媒の耐久性の向上を図ったものであり、連続高速運転される頻度が高いエンジンに特に好適である。
【００２８】
図６に示すように、排気浄化用触媒１２０は、図１に示したコージライト担体２１と同一のコージライト担体１２１と、図１の触媒層２２と基本的には同一構成の触媒層１２２と、コージライト担体１２１と触媒層１２２との間に形成された抑制層１２５とを有し、触媒層１２２に添加されたＮＯｘ吸蔵剤の担体１２１内への侵入を抑制層１２５により確実に阻止するものとなっている。
【００２９】
本実施形態の抑制層１２５は、ＮＯｘ吸蔵剤であるカリウムとの反応性が高い二酸化珪素（ＳｉＯ2）により構成され、触媒層１２２から抑制層１２５内へ移動したカリウムをコージライト担体１２１に到達する前に二酸化珪素との反応により消費させ、これにより、吸蔵剤と担体の組成成分との反応による酸化物の形成を抑制して酸化物形成に起因する担体でのクラック発生ひいては触媒の耐久性低下を防止する。
【００３０】
本実施形態の触媒１２０は、触媒層１２２の下層１２３に例えば白金、パラジウム、バリウム、カリウム、二酸化チタンおよびゼオライトを含み、上層１２４に例えば白金、パラジウム、ロジウム、バリウムおよびカリウムを含み、図１に示した触媒２０と同等のＨＣ浄化性能およびＮＯｘ浄化性能を奏するものとなっている。
【００３１】
以下、図７を参照して、本発明の第２実施形態による排気浄化用触媒について説明する。
この実施形態の触媒２２０は、コージライト担体２２１と触媒層２２２との間に抑制層２２５を設けて触媒の耐久性向上を図るようにした点で第１実施形態のものに共通する一方、抑制層２２５をゼオライトで構成した点が異なる。
【００３２】
ゼオライトはカチオン交換能と分子ふるい作用を有し、吸蔵剤を固定する能力に優れる。触媒内を移動する吸蔵剤は、高温の水蒸気存在下においてイオン化された状態になることがあり、ゼオライト上の酸点のカチオン交換能によりイオンとして固定され、この吸蔵剤に向かって移動してくる後続の吸蔵剤を塩基性の同質性で反発して担体側への移動を阻止する。また、ゼオライトは、三次元網目状構造をもち、高い比表面積を有する。吸蔵剤は、この様な構造のゼオライト上で高分散化するので、特にゼオライトを触媒層２２２と担体２２１との間に設けた場合、吸蔵剤は担体２２１内へ浸入し難くなる。更に、ゼオライトはＨＣ吸着能（より一般的には還元物質吸着能）に優れる。内燃機関がリーン運転状態にあっても排ガスには僅かなＨＣが含まれ、ゼオライト上に吸着されたＨＣによって吸蔵剤の硝酸塩や硫酸塩の分解が促進される。すなわち、リーン運転中においても、ＨＣ吸着能を有するゼオライトからなる抑制層２２５は、排ガス中に含まれる僅かなＨＣを利用して吸蔵剤の硝酸塩や硫酸塩を連続的に分解し、触媒のＮＯｘ吸蔵性能の回復に寄与する。
【００３３】
抑制層２２５を構成するゼオライトとしては、β型、ＭＦＩ型、Ｙ型、Ｘ型、モルデナイト、フェリエライトなどの種々のタイプのゼオライトを使用可能であるが、吸着ＨＣ種との構造関連性を考慮して、排ガス組成に適合するものを選択することが好ましい。
また、ゼオライトのカチオン交換能及び耐熱性能は、ゼオライトの組成成分に依存する。すなわち、カチオン交換能はゼオライトでのＳｉＯ2／Ａｌ2Ｏ3比に反比例し、耐熱性はこの比に比例する。従って、例えば、上記の比をできるだけ大きくすることにより触媒の耐熱性向上を図ることができる。また、上記の比を小さくすることにより触媒の高温下での長時間運転に伴う吸蔵剤の消失量を低減して吸蔵性能を維持できる。
【００３４】
好ましくは、抑制層２２５は、触媒物質たとえば貴金属を含まない。この場合、抑制層２２５内では触媒物質による触媒作用は奏されず、抑制層２２５に固定された吸蔵剤と排ガス中のＳＯxとの化学反応が生じ難くなるため、この化学反応に伴う吸蔵剤の消費が少なくなり、触媒のＮＯｘ吸蔵性能が維持される。
本実施形態の触媒２２０において、触媒層２２２の下層２２３は、例えば白金、パラジウム、バリウム、カリウム、二酸化チタン及びゼオライトを含み、上層２２４は、例えばロジウム、バリウム及びカリウムを含み、図１に示した触媒２０と同等のＨＣ浄化性能およびＮＯｘ浄化性能を奏するものとなっている。
【００３５】
以下、図８を参照して、本発明の第３実施形態に係る排気浄化用触媒について説明する。
本実施形態の触媒３２０は、ゼオライトのイオン交換能を利用して下層３２３の一部においてパラジウムをゼオライトに担持させた点に特徴があり、この点で、ゼオライトと貴金属などとを混合して下層に添加した上記第１ないし第２実施形態の触媒と相違する。
【００３６】
触媒３２０において、コージライト担体３２１の表面に形成される第１下層３２３Ａには、イオン交換能によりパラジウムを担持してなるゼオライトが含まれ、また、第１下層３２３Ａと共に下層３２３を構成する第２下層３２３Ｂには白金、バリウムおよびカリウムが含まれ、必要であればパラジウムが添加される。そして、上層３２４にはロジウム、バリウムおよびカリウムが含まれている。この触媒３２０は、図１に示した触媒２０と同等のＨＣ浄化性能およびＮＯｘ浄化性能を奏する。
【００３７】
以上で本発明の実施形態の説明を終えるが、本発明は第１ないし第３実施形態に限るものではない。
例えば、上記実施形態では、本発明を吸気管噴射式エンジンの排気浄化装置に適用した場合について説明したが、本発明は筒内噴射式エンジンにも適用可能であり、この場合も、触媒により特にエンジン冷態始動時に良好なＨＣ浄化作用が奏されると共にリーン空燃比域でのエンジン運転時の排ガス中に含まれるＮＯｘを良好に浄化できる。
【００３８】
上記実施形態では、触媒の下層にβ型ゼオライトを添加したが、β型ゼオライトに代えてその他のゼオライトたとえばＦＥＲ型やＺＳＭ型のものを用いても良い。また、２種類以上のゼオライトを混合して用いても良い。また、上流側三元触媒１０、排気浄化用触媒２０、１２０、２２０または３２０及び下流側三元触媒３０を床下触媒の形式で構成することは必須ではない。更に、上流側三元触媒１０を床下触媒から分離してエンジン本体に近接配置可能であり、また、下流側三元触媒３０は必須要素ではない。
【００３９】
また、上記実施形態では、ハニカム型コージライト担体を用いたが、本発明は、コージライト以外の材料からなる担体を備えた排ガス浄化用触媒にも適用可能である。また、ハニカム型コージライト担体を用いる場合、コージライト担体のセルは四角形状のものに限定されず、例えば三角形状や六角形状のものでも良い。
【００４０】
【発明の効果】
請求項１に記載の本発明による排気浄化用触媒は、白金、ロジウムおよびパラジウムからなる群から選択される少なくとも一つの貴金属とゼオライトとを含む第１触媒層と、この第１触媒層の表面に形成され且つ白金、ロジウムおよびパラジウムからなる群から選択される少なくとも一つの貴金属とアルカリ金属またはアルカリ土類金属とを含む第２触媒層とを備えるので、ＨＣおよびＮＯｘの双方を浄化する機能に優れ、特に、ＨＣ吸着能に優れたゼオライトと共に貴金属を第１触媒層に含めたので、ＨＣ浄化性能に優れる。
また、アルカリ金属またはアルカリ土類金属の移動を抑制する抑制層を担体と第１触媒層との間に形成したことで、第２触媒層に含まれたアルカリ金属またはアルカリ土類金属と担体の組成成分との反応による酸化物の形成を抑制して酸化物形成に起因する担体でのクラック発生ひいては触媒の耐久性低下を防止することができる。
請求項２に記載の排気浄化触媒は、抑制層が二酸化珪素またはゼオライトを含んで形成されるので、アルカリ金属またはアルカリ土類金属を消費または吸着してアルカリ金属またはアルカリ土類金属の担体への移動を阻止することができる。
請求項３に記載の排気浄化触媒は、第１触媒層に含まれたゼオライトがＨＣ吸着性能に優れたβ型ゼオライトであるので、特にエンジン冷態始動時におけるＨＣ浄化性能の向上を図ることができる。
【００４１】
請求項４に記載の排気浄化用触媒は、第１触媒層がアルカリ金属またはアルカリ土類金属を含むので、ＮＯｘ浄化性能に優れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の参考形態による排気浄化用触媒を備えた排気浄化装置の概略図である。
【図２】  図１に示した排気浄化用触媒の一つのセルの四半部を示す部分拡大断面図である。
【図３】  エンジン始動時における排気浄化用触媒によるＨＣ吸着量とこの触媒を構成するゼオライトの種類との関係を示す図である。
【図４】  エンジン始動時における排気浄化用触媒によるＨＣ吸着量とこの触媒を構成するゼオライトでのＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３比との関係を示す図である。
【図５】  エンジン始動時における排気浄化用触媒によるＨＣ吸着量とこの触媒へのゼオライトの添加量との関係を示す図である。
【図６】  本発明の第１実施形態による排気浄化用触媒の一つのセルの四半部を示す部分拡大断面図である。
【図７】  本発明の第２実施形態の排気浄化用触媒に係る図６と同様の図である。
【図８】  本発明の第３実施形態の排気浄化用触媒に係る図６と同様の図である。
【符号の説明】
１０  上流側三元触媒
２０、１２０、２２０、３２０  排気浄化用触媒
２１、１２１、２２１、３２１  コージライト担体
２２、１２２、２２２、３２２  触媒層
２３、１２３、２２３、３２３  下層
２４、１２４、２２４、３２４  上層
３０  下流側三元触媒
１２５、２２５  抑制層
【図１】
0004058588.tif 000002
【図２】
0004058588.tif 000003
【図３】
0004058588.tif 000004
【図４】
0004058588.tif 000005
【図５】
0004058588.tif 000006
【図６】
0004058588.tif 000007
【図７】
0004058588.tif 000008
【図８】
0004058588.tif 000009