特開 2023-131483 排ガス浄化用触媒

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023131483

(43)【公開日】2023-09-22

(54)【発明の名称】排ガス浄化用触媒

(51)【国際特許分類】

   B01J 23/63 20060101AFI20230914BHJP

   B01D 53/94 20060101ALI20230914BHJP

   F01N 3/08 20060101ALI20230914BHJP

   F01N 3/10 20060101ALI20230914BHJP

   F01N 3/28 20060101ALI20230914BHJP

【ＦＩ】

B01J23/63 A ZAB

B01D53/94 222

B01D53/94 245

B01D53/94 280

F01N3/08 A

F01N3/10 A

F01N3/28 301P

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022036273

(22)【出願日】2022-03-09

(71)【出願人】

【識別番号】000104607

【氏名又は名称】株式会社キャタラー

(74)【代理人】

【識別番号】100117606

【弁理士】

【氏名又は名称】安部 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100130605

【弁理士】

【氏名又は名称】天野 浩治

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 雅也

(72)【発明者】

【氏名】尾上 亮太

(72)【発明者】

【氏名】大橋 達也

(72)【発明者】

【氏名】高須 亮佑

(72)【発明者】

【氏名】大野原 佑

【テーマコード（参考）】

3G091

4D148

4G169

【Ｆターム（参考）】

3G091AA02

3G091AA04

3G091AA05

3G091AA06

3G091AA07

3G091AA17

3G091AB03

3G091AB06

3G091BA14

3G091BA15

3G091BA19

3G091GA06

3G091GB01X

3G091GB02W

3G091GB03W

3G091GB04W

3G091GB06W

3G091GB07W

3G091GB10X

3G091GB17X

4D148AA06

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4D148AB01

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4D148BA03X

4D148BA06Y

4D148BA07Y

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4D148BA18Y

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4D148BA31X

4D148BA32X

4D148BA33X

4D148BA33Y

4D148BA34Y

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4D148BA36Y

4D148BA37Y

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4D148BA41Y

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4D148BB01

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4D148BB09

4D148BB14

4D148BB16

4D148BC05

4D148CC32

4D148CC36

4D148DA03

4D148DA09

4D148DA20

4G169AA03

4G169AA11

4G169BA01B

4G169BA05B

4G169BB06B

4G169BC01A

4G169BC08A

4G169BC13B

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4G169BC51B

4G169BC71A

4G169BC71B

4G169BC72A

4G169BC72B

4G169BC75A

4G169BC75B

4G169CA03

4G169CA08

4G169CA09

4G169CA13

4G169DA06

4G169EA01Y

4G169EA02Y

4G169EA06

4G169EA08

4G169EA18

4G169EA27

4G169EB11

4G169EB14Y

4G169EB15Y

4G169EB18Y

4G169EC28

4G169EE06

4G169EE09

4G169FA06

4G169FC08

(57)【要約】      （修正有）

【課題】ＮＯｘ吸蔵層を備える排ガス浄化用触媒であって、ＮＯｘ浄化性能に優れる排ガス浄化用触媒を提供する。
【解決手段】ここに開示される排ガス浄化触媒は、基材と、触媒層とを備える。前記触媒層は、下層と中層と上層とを備える。前記下層は、触媒金属を含有する。前記上層は、Ｒｈを含有する。前記中層は、排ガスの流れ方向の上流側に位置するフロント部と、下流側に位置するリア部とを有する。前記フロント部および前記リア部はそれぞれ、ＰｔとＮＯｘ吸蔵材とを含有する。前記ＮＯｘ吸蔵材は、アルカリ金属元素およびアルカリ土類金属元素からなる群から選ばれる少なくとも１種のＮＯｘ吸蔵元素を含む。前記リア部に含まれる前記ＮＯｘ吸蔵元素の基材１Ｌ当たりの濃度（Ｃ_Ｂ）に対する、前記フロント部に含まれる前記ＮＯｘ吸蔵元素の基材１Ｌ当たりの濃度（Ｃ_Ａ）の比（Ｃ_Ａ／Ｃ_Ｂ）が、０＜Ｃ_Ａ／Ｃ_Ｂ＜１を満たす。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

内燃機関の排気経路内に配置され、前記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、
基材と、
前記基材上に形成された触媒層と、
を備え、
前記触媒層は、前記基材側に位置する下層と、表層部側に位置する上層と、前記下層と前記上層との間に位置する中層と、を備え、
前記下層は、触媒金属を含有し、
前記上層は、Ｒｈを含有し
前記中層は、前記排気経路内に配置された際に排ガスの流れ方向の上流側に位置するフロント部と、前記フロント部よりも排ガスの流れ方向の下流側に位置するリア部と、を有し、
前記中層のフロント部および前記リア部はそれぞれ、Ｐｔと、ＮＯｘ吸蔵材と、を含有し、
前記ＮＯｘ吸蔵材は、アルカリ金属元素およびアルカリ土類金属元素からなる群から選ばれる少なくとも１種のＮＯｘ吸蔵元素を含み、
前記リア部に含まれる前記ＮＯｘ吸蔵元素の基材１Ｌ当たりの濃度（Ｃ_Ｂ）に対する、前記フロント部に含まれる前記ＮＯｘ吸蔵元素の基材１Ｌ当たりの濃度（Ｃ_Ａ）の比（Ｃ_Ａ／Ｃ_Ｂ）が、０＜Ｃ_Ａ／Ｃ_Ｂ＜１を満たす、
排ガス浄化用触媒。

【請求項2】

前記比（Ｃ_Ａ／Ｃ_Ｂ）が、０．２＜Ｃ_Ａ／Ｃ_Ｂ＜０．８を満たす、請求項１に記載の排ガス浄化用触媒。

【請求項3】

前記比（Ｃ_Ａ／Ｃ_Ｂ）が、０．４＜Ｃ_Ａ／Ｃ_Ｂ＜０．７を満たす、請求項２に記載の排ガス浄化用触媒。

【請求項4】

前記フロント部に含まれる前記ＮＯｘ吸蔵元素の基材１Ｌ当たりの濃度（Ｃ_Ａ）が、０ｇ／Ｌ超２０ｇ／Ｌ以下であり、かつ前記リア部に含まれる前記ＮＯｘ吸蔵元素の基材１Ｌ当たりの濃度（Ｃ_Ｂ）が、２０ｇ／Ｌ以上である、請求項１～３のいずれか１項に記載の排ガス浄化用触媒。

【請求項5】

前記下層に含まれる触媒金属が、Ｐｄである、請求項１～４のいずれか１項に記載の排ガス浄化用触媒。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、排ガス用浄化触媒に関する。詳しくは、本発明は、基材と当該基材上に設けられた触媒層とを備え、当該触媒層がＮＯｘ吸蔵層を備える排ガス浄化用触媒に関する。

【背景技術】

【0002】

自動車エンジン等の内燃機関から排出される排ガスから炭化水素（ＨＣ）、一酸化炭素（ＣＯ）、窒素酸化物（ＮＯ_ｘ）等の有害成分を除去するために、排ガス浄化用触媒が用いられている。この排ガス浄化用触媒には、触媒金属を含む三元触媒が広く用いられている。有害成分の除去効率が高いことから、触媒金属としては、Ｒｈ（ロジウム）と、Ｐｔ（白金）および／またはＰｄ（パラジウム）と、が併用されることが多い。排ガス浄化用触媒の典型的な構成では、基材上に、三元触媒を含む触媒層が設けられる（例えば、特許文献１～５参照）。

【0003】

ＮＯ_ｘの除去に関し、アルカリ金属成分およびアルカリ土類金属成分がＮＯｘを一時的に吸蔵できるため、特許文献１～５では、これらの成分が、ＮＯｘ吸蔵材として用いられている。なかでも、特許文献１には、触媒層を三層構造とし、この三層構造の中層を、アルカリ金属成分またはアルカリ土類金属成分をＮＯｘ吸蔵材として含むＮＯｘ吸蔵層として構成し、さらに上層を、Ｒｈを含有するＮＯｘ還元層として構成することによって、優れたＮＯｘ浄化性能が得られることが記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１８－１４３９３５号公報

【特許文献2】国際公開第２０２０／１５３３０９号

【特許文献3】特表２０１５－５０２８５５号公報

【特許文献4】特開２０１６－９３７６０号公報

【特許文献5】特開２００３－２４７９３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら本発明者らが鋭意検討した結果、上記特許文献１に代表される従来技術においては、ＮＯｘ浄化性能に改善の余地があることを見出した。

【0006】

そこで、本発明は、ＮＯｘ吸蔵層を備える排ガス浄化用触媒であって、ＮＯｘ浄化性能に優れ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】

【0007】

本発明者らは、鋭意検討した結果、次のことを見出した。アルカリ金属成分またはアルカリ土類金属成分を含むＮＯｘ吸蔵材によるＮＯｘの吸蔵は、触媒金属によってＮＯがＮＯ_２に酸化され、このＮＯ_２がアルカリ金属成分またはアルカリ土類金属成分と反応することで起こる。吸蔵されたＮＯｘは昇温によって、これらの成分から脱離する。一方、触媒が高い活性を発揮するには、所定の温度（すなわち、活性温度）以上に加熱されている必要である。したがって、エンジン等の内燃機関の始動時の触媒の暖機過程において、ＮＯｘ吸蔵材が、排ガス中のＮＯ_２を吸蔵し、触媒暖機後にＮＯ_２を放出して、加熱されて活性化した触媒がこれを浄化することで、排ガス中のＮＯｘ量を低減することができる。

【0008】

ここで、内燃機関の始動時は、排ガスによって、触媒層のフロント部分から暖められていくため、触媒層内に温度分布が生じる。その結果、触媒層のフロント部分は、温度上昇に伴い吸蔵していたＮＯ_２を放出するが、触媒層のリア部分においては、触媒が活性温度にまで加熱されておらず、ＮＯｘを完全に浄化することができない。このため、上記従来技術においては、ＮＯｘがエミッションとして排出され得る。

【0009】

ここに開示される排ガス浄化触媒は、かかる知見に基づき完成されたものである。すなわち、ここに開示される排ガス浄化触媒は、内燃機関の排気経路内に配置され、前記内燃機関から排出される排ガスを浄化するのに用いられる。よって、ここに開示される排ガス浄化触媒は、内燃機関の排気経路内に配置され、前記内燃機関から排出される排ガスを浄化するよう構成されている。

【0010】

ここに開示される排ガス浄化触媒は、基材と、前記基材上に形成された触媒層と、を備える。前記触媒層は、前記基材側に位置する下層と、表層部側に位置する上層と、前記下層と前記上層との間に位置する中層と、を備える。前記下層は、触媒金属を含有する。前記上層は、Ｒｈを含有する。前記中層は、前記排気経路内に配置された際に排ガスの流れ方向の上流側に位置するフロント部と、前記フロント部よりも排ガスの流れ方向の下流側に位置するリア部と、を有する。前記中層のフロント部および前記リア部はそれぞれ、Ｐｔと、ＮＯｘ吸蔵材と、を含有する。前記ＮＯｘ吸蔵材は、アルカリ金属元素およびアルカリ土類金属元素からなる群から選ばれる少なくとも１種のＮＯｘ吸蔵元素を含む。前記リア部に含まれる前記ＮＯｘ吸蔵元素の基材１Ｌ当たりの濃度（Ｃ_Ｂ）に対する、前記フロント部に含まれる前記ＮＯｘ吸蔵元素の基材１Ｌ当たりの濃度（Ｃ_Ａ）の比（Ｃ_Ａ／Ｃ_Ｂ）が、０＜Ｃ_Ａ／Ｃ_Ｂ＜１を満たす。

【0011】

このような構成によれば、複層構造の触媒層に、排ガスの流れ方向における上流側のフロント部と、下流側のリア部とを有するＮＯｘ吸蔵層が設けられており、当該フロント部中のＮＯｘ吸蔵材の濃度と、当該リア部中のＮＯｘ吸蔵材の濃度とが、リア部の方が高くなるように異なっている。よって、このような構成によれば、内燃機関の始動時において触媒層のリア部分の暖機が不十分な場合でも、ＮＯｘ吸蔵層のフロント部よりも豊富に存在するリア部のＮＯｘ吸蔵材によって、フロント部から放出されたＮＯ_２を吸蔵することができる。さらに、ＮＯｘ吸蔵層がＰｔを含有することで、ＮＯｘ吸蔵効率が高められている。

【0012】

そして、ここに開示される排ガス浄化触媒においては、Ｒｈを含有する層が、ＮＯｘ吸蔵層の上側に配置されている。このような構成によれば、リア部のＮＯｘ吸蔵材からＮＯ_２が放出された際に、効率よくＮＯ_２を浄化することができる。その結果、ここに開示される排ガス浄化触媒によれば、内燃機関の始動時におけるＮＯｘのエミッションとしての排出を抑制しつつ、ＮＯｘを高効率で浄化することができ、ＮＯｘ浄化性能に優れる。

【0013】

ここに開示される排ガス浄化用触媒の好ましい一態様においては、前記比（Ｃ_Ａ／Ｃ_Ｂ）が、０．２＜Ｃ_Ａ／Ｃ_Ｂ＜０．８を満たす。このような構成によれば、ＮＯｘ浄化性能がより高くなる。

【0014】

ここに開示される排ガス浄化用触媒のより好ましい一態様においては、前記比（Ｃ_Ａ／Ｃ_Ｂ）が、０．４＜Ｃ_Ａ／Ｃ_Ｂ＜０．７を満たす。このような構成によれば、ＮＯｘ浄化性能が特に高くなる。

【0015】

ここに開示される排ガス浄化用触媒の好ましい一態様においては、前記フロント部に含まれる前記ＮＯｘ吸蔵元素の基材１Ｌ当たりの濃度（Ｃ_Ａ）が、０ｇ／Ｌ超２０ｇ／Ｌ以下であり、かつ前記リア部に含まれる前記ＮＯｘ吸蔵元素の基材１Ｌ当たりの濃度（Ｃ_Ｂ）が、２０ｇ／Ｌ以上である。このような構成によれば、ＮＯｘ浄化性能がより高くなる。

【0016】

ここに開示される排ガス浄化用触媒のより好ましい一態様においては、前記下層に含まれる触媒金属が、Ｐｄである。このような構成によれば、ＨＣおよびＣＯを含めた排ガスの有害成分の浄化性能に特に優れる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】一実施形態に係る排ガス浄化用触媒を模式的に示す斜視図である。

【図2】図１の排ガス浄化用触媒を筒軸方向に切断した部分断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、図面を参照しつつ本発明の好適な実施形態を説明する。なお、本明細書において特に言及している事項以外の事柄であって本発明の実施に必要な事柄は、当該分野における従来技術に基づく当業者の設計事項として把握され得る。本発明は、本明細書に開示されている内容と当該分野における技術常識とに基づいて実施することができる。また、以下の図面において、同じ作用を奏する部材・部位には同じ符号を付し、重複する説明は省略又は簡略化することがある。各図における寸法関係（長さ、幅、厚み等）は、実際の寸法関係を必ずしも反映するものではない。また、本明細書において範囲を示す「Ａ～Ｂ」（Ａ，Ｂは任意の数値）の表記は、Ａ以上Ｂ以下の意と共に、「好ましくはＡより大きい」および「好ましくはＢより小さい」の意を包含する。

【0019】

ここに開示される排ガス浄化用触媒は、内燃機関の排気経路内に配置されて、当該内燃機関から排出される排ガスを浄化するものである。排ガス浄化用触媒は、基材と、当該基材上に形成された触媒層とを、少なくとも備え、当該触媒層は、特有の複層構造を有している。ここに開示される排ガス浄化用触媒は、基材の種類と形状、触媒層の設計等を適宜選択し、種々の内燃機関、特に自動車エンジンの排気系（排気管）に配置することができる。以下、ここに開示される排ガス浄化用触媒を、内燃機関が自動車のガソリンエンジンである場合を前提として説明するが、ここに開示される排ガス浄化用触媒をかかる用途に限定することを意図したものではない。

【0020】

＜基材＞
図１は一実施形態にかかる排ガス浄化用触媒１００の構造を示す模式図であり、特に基材１０の構造を示している。図１において、矢印Ｆは、排気経路内に配置された際の排ガスの流れ方向を示す。矢印Ｘは、基材１０の筒軸方向を示す。Ｘ１は、排ガスの流れ方向Ｆにおける上流側を示し、Ｘ２は排ガスの流れ方向Ｆにおける下流側を示す。

【0021】

排ガス浄化用触媒１００を構成する上記基材１０としては、従来この種の用途に用いられる種々の素材及び形態のものを採用することができる。例えば、素材としては、高耐熱性を有することから、コージェライト、チタン酸アルミニウム、炭化ケイ素等のセラミックスが好適である。あるいは、合金（ステンレス鋼等）製の基材を使用することができる。

【0022】

形態に関し、例えば、図１では、基材１０は、規則的に配列された複数のセル１２と、複数のセル１２を構成するリブ壁１４とを有するハニカム構造を有している。セル１２は、排ガスの通路として機能する貫通孔である。リブ壁１４は、各セル１２を仕切る隔壁である。セル１２を排ガスが通過する際に、排ガスはリブ壁１４に接触可能に構成されている。図１では、セル１２の断面形状は、四角形であるが、その他の形状（例、円形、三角形、六角形等）であってよい。

【0023】

図１では、基材１０の外形は、円筒形状であるが、基材１０の外形は、その他の形状（例、楕円筒形、多角筒形等）であってよい。図１では、基材１０は、ハニカム基材であるが、フォーム形状、ペレット形状等を有する基材であってもよい。基材１０の体積は、典型的には、概ね０．１～１０Ｌであり、例えば０．５～５Ｌである。また、基材１０の筒軸方向Ｘに沿う長さ（全長）は、典型的には、概ね１０～５００ｍｍであり、例えば５０～３００ｍｍである。なお、本明細書において、基材１０の体積とは、基材の純容積に加えて、セルなどの内部空隙の容積を含めた嵩容積のことをいう。

【0024】

図１では、基材１０は、セル１２の入口側開口および出口側開口が閉塞されていないストレートフロー型の基材である。しかしながら、基材１０は、多数のセル１２の入口側開口および出口側開口が交互に閉塞され、排ガスが、一のセル（入り側セル）からリブ壁を通過して、隣接するセル（出側セル）に流れていく、ウォールフロー型（言い換えると、ウォールスルー型）の基材であってもよい。

【0025】

＜触媒層＞
図２に、排ガス浄化用触媒１００が備える触媒層２０の構成を模式的に示す。図２は、排ガス浄化用触媒１００の部分断面図である。図２において、矢印Ｆ、矢印Ｘ、Ｘ１、およびＸ２は、図１と同義である。

【0026】

図２に示すように、触媒層２０は、基材１０上に形成される。典型的には、触媒層２０は、基材１０の内部表面上に形成される。触媒層２０は、基材１０側に位置する下層２２と、触媒層２０の表層部側に位置する上層２６と、下層２２と上層２６との間に位置する中層２４と、を備える。中層２４は、排ガスの流れ方向Ｆの上流側Ｘ１に位置するフロント部２４ａと、当該フロント部２４ａよりも排ガスの流れ方向Ｆの下流側Ｘ２に位置するリア部２４ｂと、を有する。

【0027】

なお、触媒層２０は、本発明の効果を顕著に阻害しない範囲内で、下層２２、中層２４、および上層２６以外の層を含んでいてもよい。また、図示例では、下層２２、中層２４、および上層２６は、同じ厚みを有しているが、異なる厚みを有していてもよい。下層２２の厚みは、特に限定されないが、例えば１０μｍ～３０μｍで、好ましくは１５μｍ～２５μｍである。中層２４の厚みは、特に限定されないが、例えば４０μｍ～６０μｍで、好ましくは４５μｍ～５５μｍである。特に限定されないが、上層２６の厚みは、例えば２０μｍ～４０μｍで、好ましくは２５μｍ～３５μｍである。

【0028】

触媒層２０（すなわち、下層２２、中層２４、および上層２６のそれぞれ）は、触媒金属と、当該触媒金属を担持する担体と、を含有する。

【0029】

下層２２、中層２４、および上層２６に含まれる触媒金属の種類については後述する。触媒層２０全体における触媒金属の合計含有量は、特に限定されないが、基材１０の体積１Ｌ当たりの触媒金属の含有量として、例えば０．５ｇ／Ｌ以上であり、好ましくは１．０ｇ／Ｌ以上であり、より好ましくは２．０ｇ／Ｌ以上である。一方、触媒層２０全体における触媒金属の合計含有量は、基材１０の体積１Ｌ当たりの触媒金属の含有量として、例えば８．０ｇ／Ｌ以下であり、好ましくは７．０ｇ／Ｌ以下であり、より好ましくは６．０ｇ／Ｌ以下である。

【0030】

触媒層２０全体のコート量は、基材１０の種類に応じて適宜決定してよく、特に限定されない。触媒層２０全体のコート量は、基材１０の体積１Ｌ当たりの量として、例えば１５０ｇ／Ｌ～４５０ｇ／Ｌであり、好ましくは２００ｇ／Ｌ～４００ｇ／Ｌであり、より好ましくは２５０ｇ／Ｌ～３５０ｇ／Ｌである。

【0031】

触媒層２０全体のコート長（基材１０の筒軸方向Ｘにおける平均塗布長さ）は、例えば、基材１０の全長（筒軸方向Ｘの平均寸法）の６０％以上であり、基材１０の全長の７０％以上、８０％以上、９０％以上、または１００％であってよい。

【0032】

触媒層２０のコート厚み（平均厚み）は、例えば３～３００μｍであり、５～２００μｍ、または１０～１００μｍであってよい。

【0033】

触媒層２０に含まれる触媒金属は、排ガスとの接触面積を高める観点から、十分に小さい粒径の微粒子であることが好ましい。触媒金属の平均粒径は、例えば１ｎｍ～１５ｎｍであり、好ましくは１ｎｍ～１０ｎｍであり、より好ましくは１ｎｍ～５ｎｍである。なお、触媒金属の平均粒子径は、触媒金属の透過電子顕微鏡（ＴＥＭ）画像を取得し、当該画像において任意に選ばれる５０個以上の触媒金属の粒径の平均値として求めることができる。

【0034】

触媒金属を担持する担体としては、排ガス浄化用触媒の触媒金属の担体として用いられる公知の材料を使用することができる。担体は、典型的には、無機多孔質体である。担体の例としては、酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３、アルミナ）、酸化チタン（ＴｉＯ_２、チタニア）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ_２、ジルコニア）、酸化ケイ素（ＳｉＯ_２、シリカ）等の酸素貯蔵能を有しない材料（非ＯＳＣ材）；セリア（ＣｅＯ_２）、セリアを含む複合酸化物等の酸素貯蔵能を有する材料（ＯＳＣ材）；などが挙げられる。担体は、非ＯＳＣ材およびＯＳＣ材のいずれかであってよく、両方であってよい。

【0035】

非ＯＳＣ材として用いられる酸化物には、耐熱性等を向上させるために、Ｐｒ_２Ｏ_３、Ｎｄ_２Ｏ_３、Ｌａ_２Ｏ_３、Ｙ_２Ｏ_３等の希土類元素の酸化物が、少量（例えば、１質量％以上１０質量％以下）添加されていてもよい。耐熱性および耐久性に特に優れることから、非ＯＳＣ材は、Ａｌ_２Ｏ_３が好ましく、Ｌａ_２Ｏ_３が複合化されたＡｌ_２Ｏ_３（Ｌａ_２Ｏ_３－Ａｌ_２Ｏ_３複合酸化物；ＬＡ複合酸化物）であることがより好ましい。

【0036】

触媒層２０中の非ＯＳＣ材の含有量は、特に限定されないが、基材１０の体積１Ｌ当たりの量として、好ましくは１００ｇ／Ｌ以上３７０ｇ／Ｌ以下であり、より好ましくは１７０ｇ／Ｌ以上３００ｇ／Ｌ以下である。

【0037】

ＯＳＣ材に関し、セリアを含む複合酸化物としては、セリアとジルコニアとを含む複合酸化物（例、セリア－ジルコニア複合酸化物、いわゆる、ＣＺ複合酸化物またはＺＣ複合酸化物）などが挙げられる。ＯＳＣ材に酸化ジルコニウムが含有されている場合には、酸化セリウムの熱劣化を抑制できることから、ＯＳＣ材としては、セリア－ジルコニア複合酸化物が好ましい。

【0038】

ＯＳＣ材は、特性（特に耐熱性と酸素吸放出特性等）の向上を目的として、希土類元素、アルカリ金属元素、アルカリ土類金属元素、遷移金属元素、Ｓｉ、Ａｌ等の酸化物を含んでいてもよい。希土類元素の例としては、Ｓｃ、Ｙ、Ｌａ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕなどが挙げられる。希土類元素の酸化物としては、好適にはＰｒ_２Ｏ_３、Ｎｄ_２Ｏ_３、Ｌａ_２Ｏ_３、およびＹ_２Ｏ_３である。

【0039】

ＯＳＣ材が酸化セリウムを含む複合酸化物である場合、その酸素吸蔵能を十分に発揮させる観点から、酸化セリウムの含有率は、好ましくは１０質量％以上であり、より好ましくは２５質量％以上である。一方、酸化セリウムの含有率が高過ぎると、ＯＳＣ材の塩基性が高くなり過ぎるおそれがある。そのため、酸化セリウムの含有率は、好ましくは９０質量％以下であり、より好ましくは７５質量％以下である。

【0040】

触媒層２０中のＯＳＣ材の含有量は、特に限定されないが、基材１０の体積１Ｌ当たりの量として、好ましくは４５ｇ／Ｌ以上２５０ｇ／Ｌ以下であり、より好ましくは８０ｇ／Ｌ以上２００ｇ／Ｌ以下である。

【0041】

触媒層２０は、触媒金属を担持しない形態で、上記のＯＳＣ材および／または上記の非ＯＳＣ材をさらに含有していてもよい。例えば、触媒層２０は、触媒金属を担持する非ＯＳＣ材と、触媒金属を担持しないＯＳＣ材とを含んでいてもよい。

【0042】

触媒層２０は、バインダ、添加剤等を含有していてもよい。バインダの例としては、アルミナゾル、シリカゾル等が挙げられる。

【0043】

以下、触媒層２０に含まれる、下層２２、中層２４、および上層２６のそれぞれについて詳細に説明する。

【0044】

＜下層＞
下層２２は、触媒金属を含有する。当該触媒金属としては、排ガスの有害成分の浄化にあたり酸化触媒および／または還元触媒として機能し得る種々の金属種を使用可能である。触媒金属の典型例としては、白金族、すなわち、ロジウム（Ｒｈ）、パラジウム（Ｐｄ）、白金（Ｐｔ）、ルテニウム（Ｒｕ）、オスミウム（Ｏｓ）、イリジウム（Ｉｒ）が挙げられる。また、白金族にかえて、あるいは白金族に加えて、他の金属種を使用してもよい。例えば、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）などの金属種を使用してもよい。また、これらの金属のうちの２種以上を合金化したものを用いてもよい。後述のように、上層２６に、還元活性（ＮＯｘ浄化能）の高いＲｈが用いられていることから、下層２２に含まれる触媒金属は、酸化活性（ＨＣおよびＣＯ浄化能）が高いものが好ましい。具体的には、下層２２に含まれる触媒金属は、好ましくはＰｄおよびＰｔのうちの少なくとも一方であり、より好ましくはＰｄである。Ｐｄは、他の触媒金属と比べて、酸化状態でも活性が低下し難いという利点を有する。下層２２がＰｄを含有することにより、ＨＣおよびＣＯを特に効率よく除去することができ、排ガス浄化用触媒１００が、ＨＣおよびＣＯを含めた排ガスの有害成分の浄化性能に特に優れたものとなる。

【0045】

下層２２における触媒金属の含有量は特に限定されない。触媒金属の含有量が少なすぎると、触媒金属により得られる触媒活性が不十分となることがある。一方、触媒金属の含有量が多すぎると、触媒金属が粒成長を起こしやすくなると同時にコスト面でも不利である。このため、下層２２における触媒金属の含有量は、基材１０の体積１Ｌ当たりの触媒金属（特に、Ｐｄ）の含有量として、好ましくは０．１ｇ／Ｌ～５ｇ／Ｌであり、より好ましくは０．５ｇ／Ｌ～３ｇ／Ｌである。

【0046】

下層２２は、ＯＳＣ材を含むことが好ましい。ＯＳＣ材は、担体であっても非担体であってもよい。下層２２は、ＯＳＣ材と非ＯＳＣ材とを含むことがより好ましい。下層２２におけるＯＳＣ材の含有量は、基材１０の体積１Ｌ当たりの量として、好ましくは２０ｇ／Ｌ～１００ｇ／Ｌであり、より好ましくは３０ｇ／Ｌ～８０ｇ／Ｌである。また、下層２２における非ＯＳＣ材の含有量は、基材１０の体積１Ｌ当たりの量として、好ましくは３０ｇ／Ｌ～１３０ｇ／Ｌであり、より好ましくは５０ｇ／Ｌ～１００ｇ／Ｌである。

【0047】

下層２２は、アルカリ金属元素、アルカリ土類金属元素、希土類金属元素、遷移金属元素等を含む補助材料を含有していてもよい。補助材料は、これらの元素の酸化物、水酸化物、炭酸塩、硝酸塩、硫酸塩、リン酸塩、酢酸塩、ギ酸塩、シュウ酸塩、ハロゲン化物等であってよい。例えば、下層２２がアルカリ土類元素（例、カルシウム（Ｃａ）、バリウム（Ｂａ）等）を含有する場合には、アルカリ土類元素によって、触媒金属（特に酸化触媒）の被毒を抑制することができる。また、アルカリ土類元素によって、触媒金属の分散性が高められ、触媒金属の粒成長に伴うシンタリングを抑制することができる。また、下層２２が、ＯＳＣ材と共にアルカリ土類元素を含む場合には、理論空燃比よりも燃料が薄いリーン雰囲気（酸素過剰雰囲気）において、ＯＳＣ材への酸素吸収量をさらに向上させることができる。

【0048】

本実施形態においては、中層２４が、ＮＯｘ吸蔵層として機能することから、下層２２は、ＮＯｘ吸蔵材を実質的に含まなくてよい。本明細書において、層がある成分を実質的に含まないとは、その層の全質量に対するある成分の含有量が、１質量％以下（好ましくは０．５質量％以下、より好ましくは０．１質量％以下、さらに好ましくは０質量％）であることをいう。好ましくは、下層２２は、ＮＯｘ吸蔵材、アルカリ金属元素を含む補助材料、およびアルカリ土類金属元素を含む補助材料を、実質的に含有しない。

【0049】

＜中層＞
触媒層２０において、中層２４は、触媒層およびＮＯｘ吸蔵層として機能する。

【0050】

中層２４のフロント部２４ａおよびリア部２４ｂはそれぞれ、触媒金属としてＰｔを含有する。Ｐｔは、触媒金属の中でＮＯ酸化性能が最も高いため、中層２４がＰｔを含むことにより、ＮＯｘ吸蔵材の近傍で、ＮＯを吸蔵される形態であるＮＯ_２に変換することができる。また、Ｐｔは、パラフィン系ＨＣに対する反応性が高く、中層２４がＰｔを含むことにより、ＨＣを効率よく浄化することができる。中層２４におけるＰｔの含有量は特に限定されない。Ｐｔの含有量が少なすぎると、Ｐｔにより得られる触媒活性が不十分となることがある。一方、Ｐｔの含有量が多すぎると、Ｐｔが粒成長を起こしやすくなると同時にコスト面でも不利である。このため、基材１０の体積１Ｌ当たりのＰｔの含有量は、好ましくは０．１ｇ／Ｌ～５ｇ／Ｌであり、より好ましくは０．５ｇ／Ｌ～３ｇ／Ｌである。

【0051】

中層２４のフロント部２４ａ中のＰｔの濃度（Ｐ_Ａ）は、中層２４のリア部２４ｂ中のＰｔの濃度（Ｐ_Ｂ）と、同程度であることが好ましい。具体的には、比（Ｐ_Ａ／Ｐ_Ｂ）が、０．５≦Ｐ_Ａ／Ｐ_Ｂ≦１．５を満たすことが好ましく、０．８≦Ｐ_Ａ／Ｐ_Ｂ≦１．２を満たすことがより好ましく、Ｐ_Ａ／Ｐ_Ｂ＝１．０であることが最も好ましい。

【0052】

中層２４のフロント部２４ａおよびリア部２４ｂはそれぞれ、アルカリ金属およびアルカリ土類金属からなる群から選ばれる少なくとも１種のＮＯｘ吸蔵元素を含むＮＯｘ吸蔵材を含有する。当該ＮＯｘ吸蔵材は、上記の元素を含有する限りその種類には特に制限はないが、当該ＮＯｘ吸蔵材は、典型的には、当該少なくとも１種のＮＯｘ吸蔵元素を含み、かつ炭酸塩もしくは酸化物の形態にある化合物、またはそれらの組み合わせである。アルカリ金属の例としては、Ｌｉ、Ｋ、Ｃｓ等が挙げられ、なかでもＫが好ましい。アルカリ土類金属の例としては、Ｍｇ、Ｓｒ、Ｂａ等が挙げられ、なかでもＢａが好ましい。ＮＯｘ吸蔵材として、特に好ましくは、Ｂａを含む酸化物およびＢａを含む炭酸塩からなる群より選ばれる１種の化合物である。

【0053】

本実施形態の中層２４においては、リア部２４ｂに含まれるＮＯｘ吸蔵元素の基材１Ｌ当たりの濃度（Ｃ_Ｂ）（以下、これを「リア部２４ｂのＮＯｘ吸蔵元素濃度（Ｃ_Ｂ）」ともいう）が、フロント部２４ａに含まれるＮＯｘ吸蔵元素の基材１Ｌ当たりの濃度（Ｃ_Ａ）（以下、これを「フロント部２４ａのＮＯｘ吸蔵元素濃度（Ｃ_Ａ）」ともいう）よりも高くなっている。したがって、リア部２４ｂのＮＯｘ吸蔵元素濃度（Ｃ_Ｂ）に対するフロント部２４ａのＮＯｘ吸蔵元素濃度（Ｃ_Ａ）の比（Ｃ_Ａ／Ｃ_Ｂ）が、０＜Ｃ_Ａ／Ｃ_Ｂ＜１を満たす。

【0054】

内燃機関の始動時は、排ガスによって、触媒層２０のフロント部分から暖められていくため、触媒層２０内に温度分布が生じる。触媒層２０の中層２４のフロント部２４ａは、温度上昇に伴い吸蔵していたＮＯ_２を放出するが、触媒層２０のリア部分においては、触媒が活性温度にまで十分に加熱されておらず、ＮＯｘを完全に浄化することができない。

【0055】

そこで、本実施形態では、触媒層２０の中層２４のリア部２４ｂが、ＮＯｘ吸蔵材をフロント部２４ａよりも多く含んでいる。このため、内燃機関の始動時において触媒層２０のリア部分の暖機が不十分な場合でも、フロント部２４ａよりも豊富に存在するリア部２４ｂのＮＯｘ吸蔵材によって、フロント部２４ａから放出されたＮＯ_２を吸蔵することができる。これにより、内燃機関の始動時においてＮＯｘがエミッションとして放出されることを抑制することができる。また、触媒層２０の暖機完了後において、フューエルカット（Ｆ／Ｃ）後、高ＳＶ条件下、またはＡＦＲ変動に制御が追従できない場合などにおいて、フロント部２４ａでＮＯ_２を吸蔵しきれない場合でも、フロント部２４ａよりも豊富に存在するリア部２４ｂのＮＯｘ吸蔵材によって、フロント部２４ａから放出されたＮＯ_２を吸蔵することができる。

【0056】

より高いＮＯｘ浄化性能の観点から、上記比（Ｃ_Ａ／Ｃ_Ｂ）は、好ましくは０．１＜Ｃ_Ａ／Ｃ_Ｂ＜０．８５を満たし、より好ましくは０．２＜Ｃ_Ａ／Ｃ_Ｂ＜０．８を満たし、さらに好ましくは０．４＜Ｃ_Ａ／Ｃ_Ｂ＜０．７を満たす。

【0057】

より高いＮＯｘ浄化性能の観点から、フロント部２４ａのＮＯｘ吸蔵元素濃度（Ｃ_Ａ）が、０ｇ／Ｌ超２０ｇ／Ｌ以下であり、リア部２４ｂ中のＮＯｘ吸蔵材についての上記濃度（Ｃ_Ｂ）が、２０ｇ／Ｌ以上であることが好ましい。フロント部２４ａのＮＯｘ吸蔵元素濃度（Ｃ_Ａ）は、３ｇ／Ｌ以上が好ましく、５ｇ／Ｌ以上がより好ましい。リア部２４ｂのＮＯｘ吸蔵元素濃度（Ｃ_Ｂ）は、３０ｇ／Ｌ以上がより好ましく、３７．５ｇ／Ｌ以上がより好ましい。なお、製造上の限界等の理由から、リア部２４ｂのＮＯｘ吸蔵元素濃度（Ｃ_Ｂ）は、４０ｇ／Ｌ以下であり得る。

【0058】

中層２４は、ＯＳＣ材を含むことが好ましい。ＯＳＣ材は、担体であっても非担体であってもよい。中層２４は、ＯＳＣ材と非ＯＳＣ材とを含むことがより好ましい。中層２４におけるＯＳＣ材の含有量は、基材１０の体積１Ｌ当たりの量として、好ましくは２０ｇ／Ｌ～１００ｇ／Ｌであり、より好ましくは４０ｇ／Ｌ～８０ｇ／Ｌである。また、中層２４における非ＯＳＣ材の含有量は、基材１０の体積１Ｌ当たりの量として、好ましくは４０ｇ／Ｌ～１２０ｇ／Ｌであり、より好ましくは６０ｇ／Ｌ～１００ｇ／Ｌである。

【0059】

なお、図２では、中層２４において、フロント部２４ａとリア部２４ｂとは接している。しかしながら、中層２４において、フロント部２４ａとリア部２４ｂとは離れていてもよい。また、スラリーを用いた製法上の理由等によって、フロント部２４ａの端部の一部と、リア部２４ｂの端部の一部とが重なっていてもよい。

【0060】

上記のようにスラリーを用いた製法上の理由等によって、フロント部２４ａの端部の一部と、リア部２４ｂの端部の一部とが重なり得るものである。よって、この重なり部分を避けるために、フロント部２４ａのＮＯｘ吸蔵元素濃度（Ｃ_Ａ）およびリア部２４ｂのＮＯｘ吸蔵元素濃度（Ｃ_Ｂ）の分析は、基材１０の端部から基材１０の長さの３０％の位置において行ってよい。

【0061】

フロント部２４ａのコート長は、基材１０の全長（すなわち、筒軸方向の平均寸法）の３０％～７０％が好ましく、４０％～６０％がより好ましく、４５％～５５％がさらに好ましい。同様に、リア部２４ｂのコート長は、基材１０の全長の３０％～７０％が好ましく、４０％～６０％がより好ましく、４５％～５５％がさらに好ましい。

【0062】

＜上層＞
上層２６は、触媒金属として、Ｒｈを含有する。Ｒｈは、他の触媒金属と比べて、Ｈ_２生成能が高く、三元性能も高い。特に、Ｒｈは、ＮＯｘ浄化能が高い。したがって、中層２４よりも表層部側にある上層２６が触媒金属としてＲｈを含有することで、中層２４に吸蔵されたＮＯｘが放出された際に、ＮＯｘを効率よく除去することができる。

【0063】

上層２６におけるＲｈの含有量は特に限定されない。Ｒｈの含有量が少なすぎると、Ｒｈにより得られる触媒活性が不十分となることがある。一方、Ｒｈの含有量が多すぎると、Ｒｈが粒成長を起こしやすくなると同時にコスト面でも不利である。このため、基材１０の体積１Ｌ当たりのＲｈの含有量は、好ましくは０．０１ｇ／Ｌ～１．０ｇ／Ｌであり、より好ましくは０．０５ｇ／Ｌ～０．５ｇ／Ｌである。

【0064】

上層２６は、ＯＳＣ材を含むことが好ましい。ＯＳＣ材は、担体であっても非担体であってもよい。上層２６は、ＯＳＣ材と非ＯＳＣ材とを含むことがより好ましい。上層２６におけるＯＳＣ材の含有量は、基材１０の体積１Ｌ当たりの量として、好ましくは５ｇ／Ｌ～５０ｇ／Ｌであり、より好ましくは１０ｇ／Ｌ～４０ｇ／Ｌである。また、上層２６における非ＯＳＣ材の含有量は、基材１０の体積１Ｌ当たりの量として、好ましくは４０ｇ／Ｌ～１２０ｇ／Ｌであり、より好ましくは６０ｇ／Ｌ～１００ｇ／Ｌである。

【0065】

上層２６は、希土類金属元素、遷移金属元素等を含む補助材料を含有していてもよい。

【0066】

本実施形態においては、中層２４が、ＮＯｘ吸蔵層として機能することから、上層２６は、ＮＯｘ吸蔵材を実質的に含まなくてよい。好ましい一実施形態では、上層２６は、ＮＯｘ吸蔵材、アルカリ金属元素を含む補助材料、およびアルカリ土類金属元素を含む補助材料を、実質的に含有しない。

【0067】

上記のように、特有の複層構造を有する触媒層２０を備える排ガス浄化用触媒１００によれば、内燃機関の始動時のＮＯｘのエミッションとしての排出を抑制しつつ、ＮＯｘを高効率で浄化することができ、ＮＯｘ浄化性能に優れる。

【0068】

≪排ガス浄化用触媒１００の製造方法≫
排ガス浄化用触媒１００は、例えば以下のような方法で製造することができる。まず、基材１０と、触媒層２０を形成するための触媒層形成用スラリーとを用意する。触媒層形成用スラリーは、例えば、触媒金属源（例えば、触媒金属をイオンとして含む溶液）と、その他成分（例えば、ＮＯｘ吸蔵材、非ＯＳＣ材、ＯＳＣ材、バインダ、各種添加剤等）とを、分散媒中で混合することにより、調製することができる。分散媒としては、例えば、水、水と水溶性有機溶媒の混合物等を使用し得る。スラリーの性状（例えば、粘度、固形分率等）は、使用する基材１０のサイズや、セル１２（リブ壁１４）の形態、触媒層２０への要求特性等によって適宜決定することができる。スラリーの粘度調整には、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）、メチルセルロース（ＭＣ）、ヒドロキシプロピルメチルセルロース（ＨＰＭＣ）、ヒドロキシエチルメチルセルロース（ＨＥＭＣ）等のセルロース系ポリマーの使用が有利である。

【0069】

具体的に例えば、触媒金属源を含有する下層形成用スラリー、Ｐｔ源およびＮＯｘ吸蔵材を含有する中層形成用スラリー、およびＲｈ源を含有する上層形成用スラリーを用意する。このとき、中層形成用スラリーとして、全固形分に対して、ＮＯｘ吸蔵材に含まれるアルカリ金属元素およびアルカリ土類金属元素の濃度が低い中層フロント部形成用スラリーと、全固形分に対して、ＮＯｘ吸蔵材に含まれるアルカリ金属元素およびアルカリ土類金属元素の濃度が高い中層リア部形成用スラリーとを用意する。

【0070】

基材に、公知の塗布方法（例、含浸法、ウォッシュコート法等）により、下層形成用スラリーを塗布し、乾燥後、焼成して下層を形成する。続いて、基材のフロント側端部から所定の位置まで、中層フロント部形成用スラリーを、公知方法に従って塗布し、乾燥する。一方、基材のリア側端部から所定の位置まで、中層リア部形成用スラリーを、公知方法に従って塗布し、乾燥する。そして、これを焼成することによって、中層を形成する。さらに、公知の塗布方法により、これに上層形成用スラリーを塗布し、乾燥後、焼成して上層を形成する。乾燥条件は基材または担体の形状及び寸法により左右されるが、典型的には７０～１５０℃程度（例えば９０～１３０℃）で１～１０時間程度である。焼成条件は、典型的には３００～８００℃程度（例えば４００～５００℃）で１～４時間程度である。以上のようにして、排ガス浄化用触媒１００を得ることができる。

【0071】

≪排ガス浄化用触媒１００の用途≫
排ガス浄化用触媒１００は、自動車やトラック等の車両や、自動二輪車や原動機付き自転車をはじめとして、船舶、タンカー、水上バイク、パーソナルウォータークラフト、船外機等のマリン用製品、草刈機、チェーンソー、トリマー等のガーデニング用製品、ゴルフカート、四輪バギー等のレジャー用製品、コージェネレーションシステム等の発電設備、ゴミ焼却炉等の内燃機関から排出される排ガスの浄化に好適に用いることができる。なかでも、自動車等の車両に対して好適に用いることができ、特に、ガソリンエンジンを備える車両に対して好適に用いることができる。

【0072】

以下、本発明に関する試験例を説明するが、本発明を以下の試験例に示すものに限定することを意図したものではない。

【0073】

＜試験用基材＞
図１に示すような、直径１１８．４ｍｍ、全長１１４．３ｍｍ、基材容量１．２６Ｌの円筒形状のコージェライト製ハニカム基材を、各実施例および各比較例の基材として用意した。この基材の一方の端部をフロント側端部（すなわち、排ガス流入側端部）と規定し、他方の端部をリア側端部（すなわち、排ガス流出側端部）と規定した。

【0074】

＜実施例１～４および比較例１～５の排ガス浄化用触媒の作製＞
硝酸パラジウム水溶液と、ＺＣ複合酸化物粉末と、Ａｌ_２Ｏ_３粉末と、イオン交換水とを混合して、下層用Ｐｄ含有スラリーを調製した。この下層用Ｐｄ含有スラリーを、ウォッシュコート法によって、上記の基材上に、基材の長さ（筒軸方向の寸法）の１００％にわたって塗布した。これを９０℃で１時間乾燥した後、５００℃で１時間焼成することによって、下層を形成した。基材の単位体積あたりのＰｄ量は、７４ｇ／ｃｆｔ（約２．６１ｇ／Ｌ）とした。

【0075】

硝酸白金水溶液と、ＺＣ複合酸化物粉末と、Ａｌ_２Ｏ_３粉末と、炭酸バリウムと、イオン交換水とを混合して、中層用Ｐｔ含有スラリーを調製した。中層用Ｐｔ含有スラリーは、Ｂａ量の異なるものを複数種類用意した。また、炭酸バリウムを含まない中層用Ｐｔ含有スラリーも用意した。第１の中層用Ｐｔ含有スラリーを、ウォッシュコート法によって、基材のフロント側端部から基材の長さの５０％までの領域に塗布し、９０℃で１時間乾燥した後、５００℃で１時間焼成することでフロント部を形成した。また、第２の中層用Ｐｔ含有スラリーを、ウォッシュコート法によって、基材のリア側端部から基材の長さの５０％までの領域に塗布し、９０℃で１時間乾燥した後、５００℃で１時間焼成することでリア部を形成した。これによりフロント部とリア部とを有する中層を形成した。なお、第１の中層用Ｐｔ含有スラリーと、第２の中層用Ｐｔ含有スラリーにはそれぞれ、基材１Ｌあたりの、フロント部のＢａ濃度（Ｃ_Ａ）およびリア部のＢａ濃度（Ｃ_Ｂ）が表１に示す値となるようなＢａ量のものを選択した。基材の単位体積あたりのＰｔ量は、フロント部およびリア部ともに同じとし、それぞれ３０ｇ／ｃｆｔ（約１．０６ｇ／Ｌ）とした。

【0076】

硝酸ロジウム水溶液と、ＺＣ複合酸化物粉末と、Ａｌ_２Ｏ_３粉末と、イオン交換水とを混合して、上層用Ｒｈ含有スラリーを調製した。この上層用Ｒｈ含有スラリーを、ウォッシュコート法によって、上記形成した中層の上に、基材の長さの１００％にわたって塗布した。これを９０℃で１時間乾燥した後、５００℃で１時間焼成することによって、上層を形成した。基材の単位体積あたりのＲｈ量は、６ｇ／ｃｆｔ（約０．２１ｇ／Ｌ）とした。このようにして実施例１～４および比較例１～５の排ガス浄化用触媒を得た。なお、フロント部のＢａ濃度（Ｃ_Ａ）およびリア部のＢａ濃度（Ｃ_Ｂ）の分析を、それぞれ、基材のフロント側端部およびリア側端部から基材の長さの３０％の位置において行って、フロント部のＢａ濃度（Ｃ_Ａ）およびリア部のＢａ濃度（Ｃ_Ｂ）が表１に示す値であることを確認した。

【0077】

＜比較例６の排ガス浄化用触媒の作製＞
上記の下層用Ｐｄ含有スラリーを、ウォッシュコート法によって、上記の基材上に、基材の長さの１００％にわたって塗布した。これを９０℃で１時間乾燥した後、５００℃で１時間焼成することによって、下層を形成した。基材の単位体積あたりのＰｄ量は、７４ｇ／ｃｆｔ（約２．６１ｇ／Ｌ）とした。

【0078】

硝酸白金水溶液と、硝酸ロジウム水溶液と、ＺＣ複合酸化物粉末と、Ａｌ_２Ｏ_３粉末と、炭酸バリウムと、イオン交換水とを混合して、上層用Ｐｔ，Ｒｈ含有スラリーを調製した。上層用Ｐｔ，Ｒｈ含有スラリーは、Ｂａ量の異なるものを２種類用意した。第１の上層用Ｐｔ，Ｒｈ含有スラリーを、ウォッシュコート法によって、基材のフロント側端部から基材の長さの５０％までの領域に塗布し、９０℃で１時間乾燥した後、５００℃で１時間焼成することで、フロント部を形成した。また、第２の上層用Ｐｔ，Ｒｈ含有スラリーを、ウォッシュコート法によって、基材のリア側端部から基材の長さの５０％までの領域に塗布し、９０℃で１時間乾燥した後、５００℃で１時間焼成することで、リア部を形成した。これにより、フロント部とリア部とを有する上層を形成した。このとき、基材１Ｌあたりの、フロント部のＢａ濃度（Ｃ_Ａ）およびリア部のＢａ濃度（Ｃ_Ｂ）が、表１に示す値となるようにした。基材の単位体積あたりのＰｔ量は、フロント部およびリア部ともに、３０ｇ／ｃｆｔ（約１．０６ｇ／Ｌ）とし、基材の単位体積あたりのＰｄ量は、フロント部およびリア部ともに、３７ｇ／ｃｆｔ（約１．３１ｇ／Ｌ）とした。このようにして比較例６の排ガス浄化用触媒を得た。

【0079】

＜ＮＯｘ吸蔵量評価＞
各実施例および各比較例の排ガス浄化用触媒を、１００℃以下に冷却後、エンジンベンチの排気管内に設置した。熱交換器で３００℃に温度調節したλ値＝１．０８の排ガスを、排ガス浄化用触媒に流入させた。このとき、触媒流入前の位置でのＮＯｘ濃度と触媒流出後の位置でのＮＯｘ濃度とを測定し、これに基づいて、基材１ＬあたりのＮＯｘ吸蔵量（ｍｇ／Ｌ）を算出した。結果を表１に示す。

【0080】

＜ＮＯｘ浄化率評価＞
各実施例および各比較例の排ガス浄化用触媒を、１００℃以下に冷却後、エンジンベンチの排気管内に設置した。熱交換器で３００℃に温度調節したλ値＝１．０８の排ガスを、排ガス浄化用触媒に流入させた。このとき、１８０秒間の触媒流入前の位置でのＮＯｘ積算量と、１８０秒間の触媒流出後のＮＯｘ積算量とを測定し、これに基づいてＮＯｘ浄化率（％）を算出した。結果を表１に示す。

【0081】

【表1】

【0082】

表１の結果が示すように、ＮＯｘ吸蔵層にＰｔを含有させ、ＮＯｘ吸蔵層のリア部のＢａ濃度を高め、Ｒｈを含有する層を、ＮＯｘ吸蔵層の上側に配置することにより、ＮＯｘ吸蔵量を高めることができ、ＮＯｘを高効率で浄化することができることがわかる。よって、以上の結果より、ここに開示される排ガス浄化用触媒によれば、ＮＯｘ吸蔵層を備える排ガス浄化用触媒であって、ＮＯｘ浄化性能に優れる排ガス浄化用触媒を提供できることがわかる。

【0083】

以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、請求の範囲を限定
するものではない。請求の範間に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、
変更したものが含まれる。

【符号の説明】

【0084】

１０ 基材
１２ セル
１４ リブ壁
２０ 触媒層
２２ 上層
２４ 中層
２６ 下層
１００ 排ガス浄化用触媒

【図1】

【図2】