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(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】P2023069013
(43)【公開日】2023-05-18
(54)【発明の名称】排ガス浄化用触媒の製造方法および排ガス浄化用触媒
(51)【国際特許分類】
B01J 37/02 20060101AFI20230511BHJP
B01J 23/63 20060101ALI20230511BHJP
B01D 53/94 20060101ALI20230511BHJP
【ＦＩ】
B01J37/02 101Z
B01J23/63 A
B01J37/02 301C
B01D53/94 222
B01D53/94 ZAB
B01D53/94 241
B01D53/94 245
B01D53/94 280
【審査請求】未請求
【請求項の数】10
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021180551
(22)【出願日】2021-11-04
(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】大島 立寛
(72)【発明者】
【氏名】大橋 達也
(72)【発明者】
【氏名】田▲崎▼ 凌
【テーマコード（参考）】
4D148
4G169
【Ｆターム（参考）】
4D148AA06
4D148AA13
4D148AA14
4D148AA17
4D148AB09
4D148BA01Y
4D148BA02Y
4D148BA03X
4D148BA06X
4D148BA08X
4D148BA15Y
4D148BA18X
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4D148BA24Y
4D148BA30Y
4D148BA31X
4D148BA32Y
4D148BA33X
4D148BA41X
4D148BA45X
4D148BB02
4D148BB14
4D148BB16
4D148CC53
4G169AA03
4G169AA08
4G169BA01B
4G169BB06B
4G169BB15A
4G169BB15B
4G169BC43B
4G169BC51B
4G169BC71B
4G169BC72A
4G169BC72B
4G169BD05A
4G169BD05B
4G169CA03
4G169CA15
4G169EA19
4G169EB12Y
4G169EB14Y
4G169EB15Y
4G169EC27
4G169EC28
4G169FA03
4G169FA06
4G169FB14
4G169FB15
4G169FB30
(57)【要約】
【課題】高温環境による貴金属触媒の移動を抑制し、温度特性の低下を防止できる技術を提供する。
【解決手段】ここに開示される製造方法は、複数のセルを仕切る隔壁１６を有し、ＳｉＣを含有するＳｉＣ基材１０を準備する基材準備工程と、ＳｉＣ基材１０の隔壁１６の表面に、少なくともＰｄ粒子２２を含有するＰｄ触媒層２０を形成する触媒層形成工程とを備えている。そして、ここに開示される製造方法では、触媒層形成工程において、Ｓｉ又はＳｉＣを含むＳｉ部材（例えばＳｉＣ基材１０の隔壁１６）にＰｄ粒子２２を直接担持させることによってＰｄ触媒層２０を形成する。このようにＳｉ部材（ＳｉＣ基材１０）とＰｄ粒子２２とを予め接触させておくことによって、高温環境下でＰｄ粒子２２が移動して凝集することを抑制し、温度特性の低下を防止できる。
【選択図】図３
【解決手段】ここに開示される製造方法は、複数のセルを仕切る隔壁１６を有し、ＳｉＣを含有するＳｉＣ基材１０を準備する基材準備工程と、ＳｉＣ基材１０の隔壁１６の表面に、少なくともＰｄ粒子２２を含有するＰｄ触媒層２０を形成する触媒層形成工程とを備えている。そして、ここに開示される製造方法では、触媒層形成工程において、Ｓｉ又はＳｉＣを含むＳｉ部材（例えばＳｉＣ基材１０の隔壁１６）にＰｄ粒子２２を直接担持させることによってＰｄ触媒層２０を形成する。このようにＳｉ部材（ＳｉＣ基材１０）とＰｄ粒子２２とを予め接触させておくことによって、高温環境下でＰｄ粒子２２が移動して凝集することを抑制し、温度特性の低下を防止できる。
【選択図】図３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数のセルを仕切る隔壁を有し、ＳｉＣを含有するＳｉＣ基材を準備する基材準備工程と、
前記ＳｉＣ基材の隔壁の表面に、少なくともＰｄを含有するＰｄ触媒層を形成する触媒層形成工程と
を備え、
前記触媒層形成工程において、Ｓｉ又はＳｉＣを含むＳｉ部材に前記Ｐｄを直接担持させることによって前記Ｐｄ触媒層を形成する、排ガス浄化用触媒の製造方法。
前記ＳｉＣ基材の隔壁の表面に、少なくともＰｄを含有するＰｄ触媒層を形成する触媒層形成工程と
を備え、
前記触媒層形成工程において、Ｓｉ又はＳｉＣを含むＳｉ部材に前記Ｐｄを直接担持させることによって前記Ｐｄ触媒層を形成する、排ガス浄化用触媒の製造方法。
【請求項2】
前記触媒層形成工程において、金属酸化物担体を実質的に含有しないＰｄ触媒層を形成する、請求項１に記載の排ガス浄化用触媒の製造方法。
【請求項3】
前記金属酸化物担体は、酸化アルミニウム、酸化ケイ素、酸化マグネシウム、酸化チタン、酸化セリウム、酸化ジルコニウム、酸化カルシウム、酸化ストロンチウム、酸化バリウム、酸化プラセオジム、酸化ランタン、酸化ニオブ、酸化イットリウムからなる群から選択される少なくとも一種を含む金属酸化物粒子である、請求項２に記載の排ガス浄化用触媒の製造方法。
【請求項4】
前記触媒層形成工程は、
前記Ｐｄを含有するＰｄ溶液を調製する溶液調製工程と、
前記ＳｉＣ基材の隔壁の表面に前記Ｐｄ溶液を付与する溶液付与工程と、
前記隔壁の表面に付着した前記Ｐｄ溶液を焼成する焼成工程と
を備えている、請求項１～３のいずれか一項に記載の排ガス浄化用触媒の製造方法。
前記Ｐｄを含有するＰｄ溶液を調製する溶液調製工程と、
前記ＳｉＣ基材の隔壁の表面に前記Ｐｄ溶液を付与する溶液付与工程と、
前記隔壁の表面に付着した前記Ｐｄ溶液を焼成する焼成工程と
を備えている、請求項１～３のいずれか一項に記載の排ガス浄化用触媒の製造方法。
【請求項5】
前記触媒層形成工程は、
前記Ｐｄを含有するＰｄ溶液に、Ｓｉ又はＳｉＣを含むＳｉ含有粒子を分散させたＰｄ－Ｓｉスラリーを調製するスラリー調製工程と、
前記ＳｉＣ基材の隔壁の表面に前記Ｐｄ－Ｓｉスラリーを付与するスラリー付与工程と、
前記隔壁の表面に付着した前記Ｐｄ－Ｓｉスラリーを焼成する焼成工程と
を備えている、請求項１～３のいずれか一項に記載の排ガス浄化用触媒の製造方法。
前記Ｐｄを含有するＰｄ溶液に、Ｓｉ又はＳｉＣを含むＳｉ含有粒子を分散させたＰｄ－Ｓｉスラリーを調製するスラリー調製工程と、
前記ＳｉＣ基材の隔壁の表面に前記Ｐｄ－Ｓｉスラリーを付与するスラリー付与工程と、
前記隔壁の表面に付着した前記Ｐｄ－Ｓｉスラリーを焼成する焼成工程と
を備えている、請求項１～３のいずれか一項に記載の排ガス浄化用触媒の製造方法。
【請求項6】
複数のセルを仕切る隔壁を有し、ＳｉＣを含有するＳｉＣ基材と、
前記ＳｉＣ基材の隔壁の表面に形成され、少なくともＰｄを含有するＰｄ触媒層と
を備え、
前記Ｐｄ触媒層において、Ｓｉ又はＳｉＣを含むＳｉ部材に前記Ｐｄが直接担持されている、排ガス浄化用触媒。
前記ＳｉＣ基材の隔壁の表面に形成され、少なくともＰｄを含有するＰｄ触媒層と
を備え、
前記Ｐｄ触媒層において、Ｓｉ又はＳｉＣを含むＳｉ部材に前記Ｐｄが直接担持されている、排ガス浄化用触媒。
【請求項7】
前記Ｐｄ触媒層は、金属酸化物担体を実質的に含有しない、請求項６に記載の排ガス浄化用触媒。
【請求項8】
前記金属酸化物担体は、酸化アルミニウム、酸化ケイ素、酸化マグネシウム、酸化チタン、酸化セリウム、酸化ジルコニウム、酸化カルシウム、酸化ストロンチウム、酸化バリウム、酸化プラセオジム、酸化ランタン、酸化ニオブ、酸化イットリウムからなる群から選択される少なくとも一種を含む金属酸化物粒子である、請求項７に記載の排ガス浄化用触媒。
【請求項9】
前記Ｓｉ部材は、前記ＳｉＣ基材の隔壁であり、当該ＳｉＣ基材の隔壁に前記Ｐｄが担持されている、請求項６～８のいずれか一項に記載の排ガス浄化用触媒。
【請求項10】
前記Ｓｉ部材は、Ｓｉ又はＳｉＣを含むＳｉ含有粒子であり、当該Ｓｉ含有粒子に前記Ｐｄが担持されている、請求項６～８のいずれか一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、排ガス浄化用触媒に関する。詳しくは、ＳｉＣ基材を備えた排ガス浄化用触媒の製造方法および当該製造方法によって得られた排ガス浄化用触媒に関する。
【背景技術】
【0002】
内燃機関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）などの有害成分が含まれている。内燃機関の排気通路には、これらの有害成分を浄化する排ガス浄化用触媒が配置されている。一般的な排ガス浄化用触媒は、複数のガス流路（セル）が隔壁で仕切られたハニカム構造の基材と、当該基材の隔壁表面に形成された触媒層とを備えている。この触媒層は、通常、アルミナ粒子等の金属酸化物担体に貴金属触媒が担持された触媒材料によって形成される。
【0003】
上記構成の排ガス浄化触媒には、炭化ケイ素（ＳｉＣ）を含む基材（以下、「ＳｉＣ基材」という）が使用されることがある。例えば、排ガス浄化触媒は、好適な排ガス浄化作用を発揮させるために、貴金属触媒の活性温度まで昇温した状態で使用する必要がある。ここで、通常の排気系において排ガス浄化用触媒を昇温させるのは排ガスからの熱である。このため、エンジン始動直後などの排ガス温度が低い状況においては、好適な排ガス浄化作用が発揮できなくなる可能性がある。これに対して、近年では、通電加熱式触媒（ＥＨＣ：Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｈｅａｔｅｄ Ｃａｔａｌｙｓｔ）が注目されている（特許文献１～４参照）。この通電加熱式触媒は、導電性を有し、抵抗発熱体として機能するＳｉＣ基材を備えている。このＳｉＣ基材を備えた通電加熱式触媒は、通電によって基材内部を容易に昇温させることができるため、排ガス温度が低い状況でも好適な浄化作用を発揮できる。また、ＳｉＣ基材は、高温環境におけるクラックが生じにくいため、ディーゼルパティキュレートフィルター（ＤＰＦ）などにも使用される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特許第６０５２２５０号
【特許文献2】特許第６３６４３７４号
【特許文献3】特開平１１－２３０１３２号
【特許文献4】特開２００４－３５１２９２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
以上の通り、排ガス浄化用触媒の分野では、ＳｉＣ基材が広く使用されている。しかしながら、ＳｉＣ基材を備えた排ガス浄化触媒は、高温環境において触媒層中の貴金属触媒がＳｉＣ基材の隔壁側に移動するという問題を有している。この貴金属触媒の移動が進行すると、貴金属触媒同士の接触頻度が増大して凝集が促進されるため、好適な排ガス浄化性能（例えば温度特性）が発揮されにくくなるおそれがある。
【0006】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、高温環境による貴金属触媒の移動を抑制し、温度特性の低下を防止できる技術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】
上記課題を解決するために、ここに開示される排ガス浄化用触媒の製造方法（以下、単に「製造方法」ともいう。）が提供される。
【0008】
ここに開示される製造方法は、複数のセルを仕切る隔壁を有し、ＳｉＣを含有するＳｉＣ基材を準備する基材準備工程と、ＳｉＣ基材の隔壁の表面に、少なくともＰｄを含有するＰｄ触媒層を形成する触媒層形成工程とを備えている。そして、ここに開示される製造方法では、触媒層形成工程において、Ｓｉ又はＳｉＣを含むＳｉ部材にＰｄを直接担持させることによってＰｄ触媒層を形成する。
【0009】
種々の実験の結果、上記ＳｉＣ基材への貴金属触媒の移動は、貴金属触媒としてパラジウム（Ｐｄ）を使用した場合に特に顕著に生じることが確認された。本発明者らは、このような現象が生じる原因について、Ｐｄは、Ｓｉ単体やＳｉＣとの反応性が非常に強く、これらを多く含むＳｉＣ基材の隔壁に向かって誘導されやすいためと考察した。ここに開示される技術は、かかる知見に基づいてなされたものである。すなわち、ここに開示される製造方法では、Ｓｉ単体やＳｉＣを含むＳｉ部材にＰｄを直接担持させている。このようにＳｉ部材とＰｄとを予め接触させておくことによって、高温環境下でＰｄが移動することを抑制し、貴金属触媒（Ｐｄ）の凝集による温度特性の低下を防止できる。
【0010】
ここに開示される製造方法の好適な一態様では、触媒層形成工程において、金属酸化物担体を実質的に含有しないＰｄ触媒層を形成する。これによって、高温環境下でのＰｄの移動をより好適に防止できる。
【0011】
なお、上記金属酸化物担体の一例として、酸化アルミニウム、酸化ケイ素、酸化マグネシウム、酸化チタン、酸化セリウム、酸化ジルコニウム、酸化カルシウム、酸化ストロンチウム、酸化バリウム、酸化プラセオジム、酸化ランタン、酸化ニオブ、酸化イットリウムからなる群から選択される少なくとも一種を含む金属酸化物粒子が挙げられる。これらの金属酸化物粒子を含有しないＰｄ触媒層を形成することによって、高温環境下でのＰｄの移動をさらに好適に防止できる。
【0012】
ここに開示される製造方法の好適な一態様では、触媒層形成工程は、Ｐｄを含有するＰｄ溶液を調製する溶液調製工程と、ＳｉＣ基材の隔壁の表面にＰｄ溶液を付与する溶液付与工程と、隔壁の表面に付着したＰｄ溶液を焼成する焼成工程とを備えている。これによって、Ｓｉ部材（ＳｉＣ基材の隔壁）にＰｄが直接担持されたＰｄ触媒層を容易に形成できる。
【0013】
ここに開示される製造方法の好適な一態様では、触媒層形成工程は、Ｐｄを含有するＰｄ溶液に、Ｓｉ又はＳｉＣを含むＳｉ含有粒子を分散させたＰｄ－Ｓｉスラリーを調製するスラリー調製工程と、ＳｉＣ基材の隔壁の表面にＰｄ－Ｓｉスラリーを付与するスラリー付与工程と、隔壁の表面に付着したＰｄ－Ｓｉスラリーを焼成する焼成工程とを備えている。これによって、Ｓｉ部材（Ｓｉ含有粒子）にＰｄが直接担持されたＰｄ触媒層を容易に形成できる。
【0014】
また、ここに開示される技術の他の側面として排ガス浄化用触媒が提供される。ここに開示される排ガス浄化用触媒は、複数のセルを仕切る隔壁を有し、ＳｉＣを含有するＳｉＣ基材と、ＳｉＣ基材の隔壁の表面に形成され、少なくともＰｄを含有するＰｄ触媒層とを備えている。そして、ここに開示される排ガス浄化用触媒では、Ｐｄ触媒層において、Ｓｉ又はＳｉＣを含むＳｉ部材にＰｄが直接担持されている。これによって、高温環境下でＰｄが移動することを抑制し、温度特性の低下を防止できる。
【0015】
ここに開示される排ガス浄化用触媒の好適な一態様では、Ｐｄ触媒層は、金属酸化物担体を実質的に含有しない。これによって、高温環境下でのＰｄの移動をより好適に防止できる。
【0016】
なお、上記金属酸化物担体の一例として、酸化アルミニウム、酸化ケイ素、酸化マグネシウム、酸化チタン、酸化セリウム、酸化ジルコニウム、酸化カルシウム、酸化ストロンチウム、酸化バリウム、酸化プラセオジム、酸化ランタン、酸化ニオブ、酸化イットリウムからなる群から選択される少なくとも一種を含む金属酸化物粒子が挙げられる。これによって、高温環境下でのＰｄの移動をさらに好適に防止できる。
【0017】
ここに開示される排ガス浄化用触媒の好適な一態様では、Ｓｉ部材は、ＳｉＣ基材の隔壁であり、当該ＳｉＣ基材の隔壁にＰｄが担持されている。これによって、高温環境下でのＰｄの移動を適切に防止できる。
【0018】
ここに開示される排ガス浄化用触媒の好適な一態様では、Ｓｉ部材は、Ｓｉ又はＳｉＣを含むＳｉ含有粒子であり、当該Ｓｉ含有粒子にＰｄが担持されている。かかる態様においても、高温環境下でのＰｄの移動を適切に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【0019】
【図1】第１の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】第１の実施形態に係る排ガス浄化用触媒のＳｉＣ基材を筒軸方向（ガス流通方向）に沿って切断した際の断面図である。
【図4】第２の実施形態に係る排ガス浄化用触媒のＳｉＣ基材の隔壁における層構造を模式的に示す断面図である。
【図5】比較例１における耐久試験前後のＦＥ－ＥＰＭＡ分析結果である。
【図6】比較例２における耐久試験前後のＦＥ－ＥＰＭＡ分析結果である。
【図7】比較例３における耐久試験前後のＦＥ－ＥＰＭＡ分析結果である。
【図8】実施例１における耐久試験前後のＦＥ－ＥＰＭＡ分析結果である。
【図9】従来の排ガス浄化用触媒のＳｉＣ基材の隔壁における層構造を模式的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0020】
以下、ここに開示されるの好適な実施形態について図面を参照しながら説明する。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、ここに開示される技術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。ここに開示される技術は、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知識とに基づいて実施することができる。なお、本明細書における図面は、ここに開示される技術の内容を理解するために模式的に示したものであり、各図における寸法関係（長さ、幅、厚みなど）は、実際の寸法関係を反映するものではない。
【0021】
［第１の実施形態］
以下、ここに開示される技術の第１の実施形態について説明する。図１は、第１の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は、第１の実施形態に係る排ガス浄化用触媒のＳｉＣ基材を筒軸方向（ガス流通方向）に沿って切断した際の断面図である。図３は、図２に示すＳｉＣ基材の隔壁における層構造を模式的に示す断面図である。なお、図１及び図２中の矢印Ａは、排ガスの流通方向を示すものである。
以下、ここに開示される技術の第１の実施形態について説明する。図１は、第１の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は、第１の実施形態に係る排ガス浄化用触媒のＳｉＣ基材を筒軸方向（ガス流通方向）に沿って切断した際の断面図である。図３は、図２に示すＳｉＣ基材の隔壁における層構造を模式的に示す断面図である。なお、図１及び図２中の矢印Ａは、排ガスの流通方向を示すものである。
【0022】
１．排ガス浄化用触媒
先ず、本実施形態に係る排ガス浄化用触媒の構造について説明する。本実施形態に係る排ガス浄化用触媒１は、種々の内燃機関（例えば、ディーゼルエンジンやガソリンエンジン）の排気系（排気管）に配置され、当該内燃機関から排出された排ガス中の有害成分（ＨＣ、ＣＯ、ＮＯｘ等）を浄化する。図１～図３に示す通り、この排ガス浄化用触媒１は、ＳｉＣ基材１０と、Ｐｄ触媒層２０とを備えている。
先ず、本実施形態に係る排ガス浄化用触媒の構造について説明する。本実施形態に係る排ガス浄化用触媒１は、種々の内燃機関（例えば、ディーゼルエンジンやガソリンエンジン）の排気系（排気管）に配置され、当該内燃機関から排出された排ガス中の有害成分（ＨＣ、ＣＯ、ＮＯｘ等）を浄化する。図１～図３に示す通り、この排ガス浄化用触媒１は、ＳｉＣ基材１０と、Ｐｄ触媒層２０とを備えている。
【0023】
（１）ＳｉＣ基材
ＳｉＣ基材１０は、炭化ケイ素（ＳｉＣ）を含有する基材である。かかるＳｉＣ基材１０は、炭化ケイ素（ＳｉＣ）を主成分とする従来公知の排ガス浄化触媒用の基材を特に制限なく使用できる。このＳｉＣ基材は、導電性を有し、抵抗発熱体として機能し得るため、通電加熱式触媒の基材として好適である。なお、ＳｉＣ基材１０は、ここに開示される技術の効果を著しく阻害しない範囲内で、ＳｉＣ以外の成分を含有していてもよい。例えば、本明細書において、「ＳｉＣ基材」とは、基材の総重量を１００ｗｔ％としたときのＳｉＣの含有率が２０ｗｔ％以上（好適には５０ｗｔ％以上、より好適には７０ｗｔ％以上）である基材のことをいう。ＳｉＣ基材に含まれ得るＳｉＣ以外の成分としては、Ｓｉ単体が挙げられる。本実施形態形態に示されるような通電加熱式触媒用のＳｉＣ基材１０では、導電率の調節を目的として、ＳｉＣ基材にＳｉ単体が添加されることがある。
ＳｉＣ基材１０は、炭化ケイ素（ＳｉＣ）を含有する基材である。かかるＳｉＣ基材１０は、炭化ケイ素（ＳｉＣ）を主成分とする従来公知の排ガス浄化触媒用の基材を特に制限なく使用できる。このＳｉＣ基材は、導電性を有し、抵抗発熱体として機能し得るため、通電加熱式触媒の基材として好適である。なお、ＳｉＣ基材１０は、ここに開示される技術の効果を著しく阻害しない範囲内で、ＳｉＣ以外の成分を含有していてもよい。例えば、本明細書において、「ＳｉＣ基材」とは、基材の総重量を１００ｗｔ％としたときのＳｉＣの含有率が２０ｗｔ％以上（好適には５０ｗｔ％以上、より好適には７０ｗｔ％以上）である基材のことをいう。ＳｉＣ基材に含まれ得るＳｉＣ以外の成分としては、Ｓｉ単体が挙げられる。本実施形態形態に示されるような通電加熱式触媒用のＳｉＣ基材１０では、導電率の調節を目的として、ＳｉＣ基材にＳｉ単体が添加されることがある。
【0024】
図１に示すように、本実施形態におけるＳｉＣ基材１０の外形は円筒形である。なお、ＳｉＣ基材１０の外形は、特に限定されず、楕円筒形、多角筒形などであってもよい。また、図１及び図２に示すように、ＳｉＣ基材１０は、ハニカム構造の基材である。すなわち、ＳｉＣ基材１０は、複数のセル（ガス流路）１２と、各々のセル１２を仕切る隔壁１６とを備えている。なお、各々のセルの形状は、特に限定されず、正方形、平行四辺形、長方形、台形などの四角形状；三角形状、六角形状、八角形状などのその他の多角形状；円形等であってよい。
【0025】
また、図２に示すように、本実施形態におけるＳｉＣ基材１０は、ストレートフロー型の基材である。すなわち、ＳｉＣ基材１０は、複数のセル１２と、隣接した２つのセル１２を仕切る隔壁１６とを備えている。そして、各々のセル１２は、排ガスが流入する開口部であるガス流入口１２ａと、排ガスが流出する開口部であるガス流出口１２ｂとを備えている。かかる構成のＳｉＣ基材１０の内部に導入された排ガスは、ＳｉＣ基材１０のセル１２を通過し、隔壁１６の表面に形成されたＰｄ触媒層２０（図３参照）と接触しながら下流側に流通する。
【0026】
なお、本実施形態に係る排ガス浄化触媒１は、通電加熱式触媒として用いられる。具体的には、本実施形態では、ＳｉＣ基材１０の外周面に電極４０が取り付けられている。かかる電極４０は、従来公知の通電加熱式触媒が備える電極を特に制限なく使用できる。この電極４０の一例として、金属電極やカーボン電極等が挙げられる。そして、この電極４０は、ＳｉＣ基材１０の外周面に沿って取り付けられた電極層４２と、電源装置（図示省略）に接続可能な電極端子４４とを備えている。そして、電源装置から供給された電流は、電極端子４４と電極層４２を介してＳｉＣ基材１０の全体に拡散される。これによって、抵抗発熱体であるＳｉＣ基材１０が発熱するため、排ガス温度が低い場合でも基材内部を貴金属触媒の活性温度まで昇温させることができる。
【0027】
（２）Ｐｄ触媒層
図３に示すように、Ｐｄ触媒層２０は、ＳｉＣ基材１０の隔壁１６に形成されている。Ｐｄ触媒層２０は、少なくともパラジウム（Ｐｄ）を含有する層である。このＰｄは、一酸化炭素（ＣＯ）や炭化水素（ＨＣ）に対する酸化浄化機能に優れている。一方で、Ｐｄは、Ｓｉ単体やＳｉＣに対する反応性が高く、高温環境に晒された際にＳｉ単体やＳｉＣが多く存在する部材（典型的にはＳｉＣ基材１０の隔壁１６）に誘導されやすいという特性も有している。これに対して、ここに開示される排ガス浄化用触媒では、Ｓｉ又はＳｉＣを含むＳｉ部材にＰｄを直接担持させたＰｄ触媒層が形成される。具体的には、第１の実施形態における「Ｓｉ部材」は、ＳｉＣ基材１０の隔壁１６である。上述した通り、ＳｉＣ基材１０は、ＳｉＣを主成分としており、かつ、Ｓｉ単体を含有し得るため、「Ｓｉ又はＳｉＣを含むＳｉ部材」ということができる。そして、第１の実施形態におけるＰｄ触媒層２０は、ＳｉＣ基材１０の隔壁１６に粒子状のＰｄ（Ｐｄ粒子２２）を直接担持させることによって形成されている。これによって、高温環境による貴金属触媒（Ｐｄ粒子２２）の移動を抑制し、温度特性の低下を防止できる。以下、従来の排ガス浄化用触媒と比較しながら、本実施形態に係る排ガス浄化用触媒１の効果について説明する。
図３に示すように、Ｐｄ触媒層２０は、ＳｉＣ基材１０の隔壁１６に形成されている。Ｐｄ触媒層２０は、少なくともパラジウム（Ｐｄ）を含有する層である。このＰｄは、一酸化炭素（ＣＯ）や炭化水素（ＨＣ）に対する酸化浄化機能に優れている。一方で、Ｐｄは、Ｓｉ単体やＳｉＣに対する反応性が高く、高温環境に晒された際にＳｉ単体やＳｉＣが多く存在する部材（典型的にはＳｉＣ基材１０の隔壁１６）に誘導されやすいという特性も有している。これに対して、ここに開示される排ガス浄化用触媒では、Ｓｉ又はＳｉＣを含むＳｉ部材にＰｄを直接担持させたＰｄ触媒層が形成される。具体的には、第１の実施形態における「Ｓｉ部材」は、ＳｉＣ基材１０の隔壁１６である。上述した通り、ＳｉＣ基材１０は、ＳｉＣを主成分としており、かつ、Ｓｉ単体を含有し得るため、「Ｓｉ又はＳｉＣを含むＳｉ部材」ということができる。そして、第１の実施形態におけるＰｄ触媒層２０は、ＳｉＣ基材１０の隔壁１６に粒子状のＰｄ（Ｐｄ粒子２２）を直接担持させることによって形成されている。これによって、高温環境による貴金属触媒（Ｐｄ粒子２２）の移動を抑制し、温度特性の低下を防止できる。以下、従来の排ガス浄化用触媒と比較しながら、本実施形態に係る排ガス浄化用触媒１の効果について説明する。
【0028】
図９は、従来の排ガス浄化用触媒のＳｉＣ基材の隔壁における層構造を模式的に示す断面図である。一方、図１０は、図９に示す排ガス浄化用触媒が高温環境に晒された後の状態を模式的に示す断面図である。図９に示す排ガス浄化用触媒では、ＳｉＣ基材１１０の隔壁１１６の表面にＰｄ触媒層１２０が形成されている。また、図９中の符号１３０は、Ｐｄ以外の貴金属触媒（Ｐｔ、Ｒｈなど）を含む第２触媒層１３０である。図９に示す従来のＰｄ触媒層１２０は、アルミナ粒子等の金属酸化物担体１２３にＰｄ粒子１２２を担持させた触媒材料１２５を含有している。かかる構成の排ガス浄化用触媒が高温環境に晒された場合、金属酸化物担体１２３に担持されていたＰｄ粒子１２２がＳｉＣ基材１１０の隔壁１１６に向かって移動し、Ｐｄ触媒層１２０の下側（隔壁１１６と接する領域）にＰｄ粒子１２２が凝集したＰｄ凝集領域１２０ａが形成される（図１０参照）。一方で、Ｐｄ触媒層１２０の上側（隔壁１１６と反対側の領域）には、Ｐｄ粒子１２２が殆ど残留しない触媒消失領域１２０ｂが生じる。このようなＰｄ粒子１２２の移動が生じると、移動中にＰｄ粒子１２２同士が接触して凝集が促進されるため、Ｐｄ触媒層１２０の触媒性能（典型的には温度特性）が低下するおそれがある。
【0029】
一方で、本実施形態におけるＰｄ触媒層２０は、上述した通り、ＳｉＣ基材１０の隔壁１６にＰｄ粒子２２を直接担持させることによって形成されている。すなわち、本実施形態では、Ｓｉ部材（ＳｉＣ基材の隔壁１６）とＰｄ粒子２２とが予め接触しているため、高温環境におけるＰｄ粒子２２の移動を抑制することができる。従って、本実施形態によると、移動に伴うＰｄ粒子２２の凝集が抑制されるため、温度特性の低下を適切に防止することができる。
【0030】
なお、Ｐｄ触媒層２０の厚みや長さは、ここに開示される技術を限定するものではなく、必要に応じて適宜調節できる。例えば、本実施形態におけるＰｄ触媒層２０は、ＳｉＣ基材１０の隔壁１６の表面に沿うように形成された薄膜状の層であってもよい。Ｐｄ触媒層２０の厚みは、ＳｉＣ基材１０の寸法や排ガスの流量等を考慮して調節することが好ましい。例えば、Ｐｄ触媒層２０の厚みは、０．５ｎｍ以上５００ｎｍ以下でもよく、１ｎｍ以上１００ｎｍ以下でもよく、１．５ｎｍ以上５０ｎｍ以下でもよく、２ｎｍ以上１５ｎｍ以下でもよい。また、隔壁１６の延伸方向におけるＰｄ触媒層２０の長さも特に限定されない。例えば、Ｐｄ触媒層２０は、隔壁１６の全長（１００％）に亘って形成されていてもよい。さらに、Ｐｄ触媒層２０の長さは、隔壁１６の全長の９０％以下でもよく、８０％以下でもよく、７０％以下でもよい。一方、Ｐｄ触媒層２０の長さの下限は、隔壁１６の全長の２０％以上でもよく、３０％以上でもよく、４０％以上でもよく、５０％以上でもよく、６０％以上でもよい。
【0031】
また、Ｐｄ粒子２２の大きさも特に限定されない。Ｐｄ粒子２２の平均粒子径は、４００ｎｍ以下が好ましく、１００ｎｍ以下がより好ましく、５０ｎｍ以下がさらに好ましく、１０ｎｍ以下が特に好ましい。このような小さなＰｄ粒子２２を形成することによって、排ガスとＰｄとの表面積を増大させて排ガス浄化性能を向上させることができる。一方、Ｐｄ粒子２２の平均粒子径の下限値は、０．５ｎｍ以上が好ましく、０．７ｎｍ以上がより好ましく、１．５ｎｍ以上がさらに好ましく、２ｎｍ以上が特に好ましい。このように、一定以上の大きさのＰｄ粒子２２を形成することによって、シンタリングによる粒子粗大化を抑制できる。なお、Ｐｄ粒子の平均粒子径は、電子顕微鏡（例えば、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）など）にて確認された１００個のＰｄ粒子の粒径の平均値として求めることができる。
【0032】
また、Ｐｄ触媒層２０は、Ｐｄ以外の貴金属触媒を含有していてもよい。このような他の貴金属触媒としては、白金（Ｐｔ）、ロジウム（Ｒｈ）、ルテニウム（Ｒｕ）、オスミウム（Ｏｓ）、およびイリジウム（Ｉｒ）などが挙げられる。詳しくは後述するが、Ｐｄと他の貴金属触媒とが混在した触媒層を有する排ガス浄化用触媒では、ＰｄのみがＳｉＣ基材の隔壁に誘導される。しかし、ここに開示される技術によると、このような混合触媒層におけるＰｄの移動も適切に抑制することができる。
【0033】
加えて、本実施形態におけるＰｄ触媒層２０は、金属酸化物担体を実質的に含有しないことが好ましい。これによって、Ｐｄ粒子２２の移動をより好適に防止し、温度特性の低下を確実に防止できる。なお、本明細書における「金属酸化物担体を実質的に含有しない」とは、Ｐｄ触媒層への金属酸化物担体の意図的な添加が行われていないことを指す。したがって、金属酸化物担体と解釈され得る材料が原料や製造工程等に由来して不可避的かつ微量に含まれるような場合は、本明細書における「金属酸化物担体を実質的に含有しない」の概念に包含される。例えば、ＦＥ－ＥＰＭＡによる元素マッピングに基づいたＰｄ触媒層の分析において、金属酸化物担体と解される元素の存在量が１％以下（好ましくは０．５％以下、より好ましくは０．１％以下、さらに好ましくは０．０５％以下、特に好ましくは０．０１％以下）である場合、「金属酸化物担体を実質的に含有しない」ということができる。なお、金属酸化物担体の一例として、酸化アルミニウム、酸化ケイ素、酸化マグネシウム、酸化チタン、酸化セリウム、酸化ジルコニウム、酸化カルシウム、酸化ストロンチウム、酸化バリウム、酸化プラセオジム、酸化ランタン、酸化ニオブ、酸化イットリウムなどを含む金属酸化物粒子が挙げられる。
【0034】
（３）第２触媒層
また、本実施形態に係る排ガス浄化用触媒１は、Ｐｄ触媒層２０の上側（セル側）に第２触媒層３０が形成されている。図３では詳細な図示を省略するが、第２触媒層３０は、Ｐｄ以外の貴金属触媒と、当該貴金属触媒を担持する担体とを備えた触媒材料を含んでいる。Ｐｄ以外の貴金属触媒としては、白金（Ｐｔ）、ロジウム（Ｒｈ）、ルテニウム（Ｒｕ）、オスミウム（Ｏｓ）、およびイリジウム（Ｉｒ）などが挙げられる。特に、Ｒｈは、還元浄化性能に優れており、Ｐｄ触媒層２０での浄化が困難なＮＯｘを好適に浄化できるため、排ガス浄化用触媒１全体における浄化性能の向上に貢献できる。また、第２触媒層３０は、貴金属触媒や担体以外の添加物を含有していてもよい。この種の添加物の一例として、酸素吸蔵能を有するＯＳＣ材等が挙げられる。
また、本実施形態に係る排ガス浄化用触媒１は、Ｐｄ触媒層２０の上側（セル側）に第２触媒層３０が形成されている。図３では詳細な図示を省略するが、第２触媒層３０は、Ｐｄ以外の貴金属触媒と、当該貴金属触媒を担持する担体とを備えた触媒材料を含んでいる。Ｐｄ以外の貴金属触媒としては、白金（Ｐｔ）、ロジウム（Ｒｈ）、ルテニウム（Ｒｕ）、オスミウム（Ｏｓ）、およびイリジウム（Ｉｒ）などが挙げられる。特に、Ｒｈは、還元浄化性能に優れており、Ｐｄ触媒層２０での浄化が困難なＮＯｘを好適に浄化できるため、排ガス浄化用触媒１全体における浄化性能の向上に貢献できる。また、第２触媒層３０は、貴金属触媒や担体以外の添加物を含有していてもよい。この種の添加物の一例として、酸素吸蔵能を有するＯＳＣ材等が挙げられる。
【0035】
また、第２触媒層３０は、担体として、金属酸化物担体を含有していてもよい。すなわち、第２触媒層３０は、酸化アルミニウム、酸化ケイ素、酸化マグネシウム、酸化チタン、酸化セリウム、酸化ジルコニウム、酸化カルシウム、酸化ストロンチウム、酸化バリウム、酸化プラセオジム、酸化ランタン、酸化ニオブ、酸化イットリウムなどを含む金属酸化物担体を特に制限なく使用できる。なお、この場合には、第２触媒層３０を、Ｐｄを実質的に含有しない触媒層にすることが好ましい。これによって、第２触媒層３０においてＰｄの移動が生じることを防止できる。なお、ここでの「Ｐｄを実質的に含有しない」とは、第２触媒層へのＰｄの意図的な添加が行われていないことを指す。したがって、Ｐｄ元素が原料や製造工程（Ｐｄ触媒層からの拡散を含む）等に由来して不可避的かつ微量に第２触媒層に混入した場合は、本明細書における「Ｐｄを実質的に含有しない」の概念に包含される。例えば、ＦＥ－ＥＰＭＡによる元素マッピングにおいて、第２触媒層におけるＰｄ元素の存在量が１％以下（好ましくは０．５％以下、より好ましくは０．１％以下、さらに好ましくは０．０５％以下、特に好ましくは０．０１％以下）である場合、「Ｐｄを実質的に含有しない第２触媒層が形成されている」ということができる。
【0036】
また、第２触媒層３０の厚みや長さは、ここに開示される技術を限定するものではなく、必要に応じて適宜調節できる。例えば、第２触媒層３０の厚みは、１μｍ以上５００μｍ以下でもよく、１０μｍ以上２００μｍ以下でもよい。加えて、隔壁１６の延伸方向における第２触媒層３０の長さも特に限定されない。例えば、第２触媒層３０は、隔壁１６の全長（１００％）に亘って形成されていてもよい。さらに、第２触媒層３０の長さは、隔壁１６の全長の９０％以下でもよく、８０％以下でもよく、７０％以下でもよい。一方、第２触媒層３０の長さの下限は、隔壁１６の全長の２０％以上でもよく、３０％以上でもよく、４０％以上でもよく、５０％以上でもよく、６０％以上でもよい。
【0037】
２．排ガス浄化用触媒の製造方法
次に、上記構成の排ガス浄化触媒１を製造する方法について説明する。本実施形態に係る製造方法は、基材準備工程と、触媒層形成工程とを備えている。以下、各工程について説明する。
次に、上記構成の排ガス浄化触媒１を製造する方法について説明する。本実施形態に係る製造方法は、基材準備工程と、触媒層形成工程とを備えている。以下、各工程について説明する。
【0038】
（１）基材準備工程
本工程では、複数のセル１２を仕切る隔壁１６を有し、ＳｉＣを含有するＳｉＣ基材１０を準備する。ＳｉＣ基材１０の詳細な構造や材料は、既に説明したため省略する。なお、ここでの「準備」とは、種々の成形方法を用いたＳｉＣ基材１０の作製以外に、購入や譲渡等によるＳｉＣ基材１０の入手も包含する概念である。
本工程では、複数のセル１２を仕切る隔壁１６を有し、ＳｉＣを含有するＳｉＣ基材１０を準備する。ＳｉＣ基材１０の詳細な構造や材料は、既に説明したため省略する。なお、ここでの「準備」とは、種々の成形方法を用いたＳｉＣ基材１０の作製以外に、購入や譲渡等によるＳｉＣ基材１０の入手も包含する概念である。
【0039】
（２）触媒層形成工程
本工程では、ＳｉＣ基材１０の隔壁１６の表面に、少なくともＰｄを含有するＰｄ触媒層２０を形成する。上述した通り、本実施形態におけるＰｄ触媒層２０では、ＳｉＣ基材１０の隔壁１６（Ｓｉ部材）にＰｄ粒子２２が直接担持されている。このようなＰｄ触媒層２０は、以下で説明する溶液調製工程と、溶液付与工程と、焼成工程とを実施することによって容易に形成することができる。
本工程では、ＳｉＣ基材１０の隔壁１６の表面に、少なくともＰｄを含有するＰｄ触媒層２０を形成する。上述した通り、本実施形態におけるＰｄ触媒層２０では、ＳｉＣ基材１０の隔壁１６（Ｓｉ部材）にＰｄ粒子２２が直接担持されている。このようなＰｄ触媒層２０は、以下で説明する溶液調製工程と、溶液付与工程と、焼成工程とを実施することによって容易に形成することができる。
【0040】
（ａ）溶液調製工程
本工程では、Ｐｄ元素を含有するＰｄ溶液を調製する。かかるＰｄ溶液は、Ｐｄ粒子２２の前駆体であり、後述の焼成工程においてＰｄ粒子２２を析出させる。Ｐｄ溶液は、Ｐｄ元素を含有していれば特に限定されず、Ｐｄを含む触媒層の形成に使用され得る従来公知の溶液を特に制限なく使用できる。かかるＰｄ溶液の一例として、パラジウム塩を水系媒体に溶解させた溶液が挙げられる。かかるパラジウム塩としては、硝酸パラジウム、硫酸パラジウム、塩化パラジウム、酢酸パラジウムなどが挙げられる。なお、Ｐｄ溶液中のＰｄ元素の含有量は、目的とするＰｄ触媒層２０の組成に応じて適宜調節できる。例えば、Ｐｄ溶液におけるＰｄ換算量は、０．０５ｗｔ％以上が好ましく、０．１ｗｔ％以上がより好ましく、０．２ｗｔ％以上が特に好ましい。一方、Ｐｄ溶液におけるＰｄ換算量の上限は、５ｗｔ％以下が好ましく、３ｗｔ％以下がより好ましく、２ｗｔ％以下が特に好ましい。
本工程では、Ｐｄ元素を含有するＰｄ溶液を調製する。かかるＰｄ溶液は、Ｐｄ粒子２２の前駆体であり、後述の焼成工程においてＰｄ粒子２２を析出させる。Ｐｄ溶液は、Ｐｄ元素を含有していれば特に限定されず、Ｐｄを含む触媒層の形成に使用され得る従来公知の溶液を特に制限なく使用できる。かかるＰｄ溶液の一例として、パラジウム塩を水系媒体に溶解させた溶液が挙げられる。かかるパラジウム塩としては、硝酸パラジウム、硫酸パラジウム、塩化パラジウム、酢酸パラジウムなどが挙げられる。なお、Ｐｄ溶液中のＰｄ元素の含有量は、目的とするＰｄ触媒層２０の組成に応じて適宜調節できる。例えば、Ｐｄ溶液におけるＰｄ換算量は、０．０５ｗｔ％以上が好ましく、０．１ｗｔ％以上がより好ましく、０．２ｗｔ％以上が特に好ましい。一方、Ｐｄ溶液におけるＰｄ換算量の上限は、５ｗｔ％以下が好ましく、３ｗｔ％以下がより好ましく、２ｗｔ％以下が特に好ましい。
【0041】
なお、上述した通り、本実施形態におけるＰｄ触媒層２０は、金属酸化物担体を実質的に含有しないことが好ましい。すなわち、Ｐｄ溶液には、酸化アルミニウム、酸化ケイ素、酸化マグネシウム、酸化チタン、酸化セリウム、酸化ジルコニウム、酸化カルシウム、酸化ストロンチウム、酸化バリウム、酸化プラセオジム、酸化ランタン、酸化ニオブ、酸化イットリウムなどの金属酸化物粒子を実質的に添加しないことが好ましい。より具体的には、Ｐｄ溶液における上記金属酸化物粒子の含有量は、０．１ｗｔ％以下が好ましく、０．０５ｗｔ％以下がより好ましく、０．０１ｗｔ％以下がさらに好ましく、０ｗｔ％が特に好ましい。
【0042】
また、Ｐｄ溶液は、有機系の増粘剤を含有していることが好ましい。かかる増粘剤としては、ヒドロキシルエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、メチルセルロース、ポリビニルアルコール、エチレングリコール、プロピレングリコール、ペクチン、キサンタンガム等の水溶性の樹脂材料が挙げられる。これらの増粘剤を添加することによって、Ｐｄ溶液の粘度を調節して、ＳｉＣ基材１０の隔壁１６にＰｄ溶液を適切に付与できる。そして、有機系の増粘剤は、焼成工程において焼失するため、ここに開示される技術の効果を阻害しにくいという利点も有している。なお、Ｐｄ溶液の粘度は、ＳｉＣ基材１０の構造（セル径や長さなど）を考慮して適宜設定することが好ましい。一例として、Ｐｄ溶液の粘度は、１０ｍＰａ～１０００ｍＰａ程度が適当であり、１００ｍＰａ～８００ｍＰａ程度が好ましい。なお、ここでの粘度は、市販のコーンプレート型粘度計を使用し、回転数を１～１００ｒｐｍとし、温度を２５℃とし、せん断速度を３８０ｓ－１としたときの値である。
【0043】
（ｂ）溶液付与工程
本工程では、ＳｉＣ基材１０の隔壁１６の表面にＰｄ溶液を付与する。本工程における具体的な手順の一例として、ガス流入口１２ａからセル１２の内部にＰｄ溶液を導入し、ガス流出口１２ｂからセル１２を吸引するという手順が挙げられる。これによって、隔壁１６の表面にＰｄ溶液を適切に付着させることができる。なお、本工程は、隔壁１６の表面にＰｄ溶液を付与することができればよく、上述した吸引法に限定されない。例えば、ガス流入口１２ａからセル１２の内部にＰｄ溶液を導入した後にガス流入口１２ａから圧縮空気を供給する圧送法を採用することもできる。
本工程では、ＳｉＣ基材１０の隔壁１６の表面にＰｄ溶液を付与する。本工程における具体的な手順の一例として、ガス流入口１２ａからセル１２の内部にＰｄ溶液を導入し、ガス流出口１２ｂからセル１２を吸引するという手順が挙げられる。これによって、隔壁１６の表面にＰｄ溶液を適切に付着させることができる。なお、本工程は、隔壁１６の表面にＰｄ溶液を付与することができればよく、上述した吸引法に限定されない。例えば、ガス流入口１２ａからセル１２の内部にＰｄ溶液を導入した後にガス流入口１２ａから圧縮空気を供給する圧送法を採用することもできる。
【0044】
また、本工程では、隔壁１６表面にＰｄ溶液を付着させた後に乾燥処理を行ってもよい。これによって、Ｐｄ溶液中の有効成分（典型的にはＰｄ元素）を隔壁１６表面に好適に定着させることができる。なお、乾燥処理における加熱温度は、５０℃～２００℃が好ましく、１００℃～１５０℃がより好ましい。また、乾燥時間は、０．５時間～５時間が好ましく、１時間～３時間がより好ましい。
【0045】
（ｃ）焼成工程
次に、排ガス浄化用触媒１の製造では、内部にＰｄ溶液が供給されたＳｉＣ基材１０を焼成する。このとき、本実施形態では、Ｐｄ溶液を隔壁１６の表面に直接付与しているため、Ｐｄ粒子２２が隔壁１６の表面に直接担持されたＰｄ触媒層２０が形成される。かかるＰｄ触媒層２０は、ＳｉＣやＳｉ単体を含むＳｉＣ基材１０の隔壁１６とＰｄ粒子２２とが予め接触しているため、移動に伴うＰｄ粒子２２の凝集を適切に抑制できる。
次に、排ガス浄化用触媒１の製造では、内部にＰｄ溶液が供給されたＳｉＣ基材１０を焼成する。このとき、本実施形態では、Ｐｄ溶液を隔壁１６の表面に直接付与しているため、Ｐｄ粒子２２が隔壁１６の表面に直接担持されたＰｄ触媒層２０が形成される。かかるＰｄ触媒層２０は、ＳｉＣやＳｉ単体を含むＳｉＣ基材１０の隔壁１６とＰｄ粒子２２とが予め接触しているため、移動に伴うＰｄ粒子２２の凝集を適切に抑制できる。
【0046】
なお、本工程における焼成条件は、特に限定されず、ＳｉＣ基材１０の構造やＰｄ溶液の組成に応じて適宜調節することができる。例えば、焼成温度は、３００℃以上でもよく、３５０℃以上でもよく、４００℃以上でもよく、４５０℃以上でもよい。一方、焼成温度の上限値は、１０００℃以下でもよく、９００℃以下でもよく、８００℃以下でもよく、７００℃以下でもよく、６００℃以下でもよい。また、焼成時間は、０．５時間以上でもよく、１時間以上でもよく、１．５時間以上でもよい。焼成時間の上限は、８時間以下でもよく、６時間以下でもよく、４時間以下でもよい。
【0047】
また、本実施形態に係る製造方法では、Ｐｄ触媒層２０の形成において、固形分（金属酸化物粒子など）を実質的に含有しないＰｄ溶液を使用している。かかるＰｄ溶液は、隔壁１６が有する微小な細孔の内部に導入されやすいため、焼成後のＳｉＣ基材１０の隔壁１６内にＰｄ粒子２２が形成される可能性がある（図３および図８参照）。ここに開示される技術を限定することを意図するものではないが、本実施形態に係る製造方法によると、隔壁１６の内部におけるＰｄの存在量が１０％以上（典型的には２０％以上、例えば３０％以上）になり得る。なお、ここでの「隔壁の内部におけるＰｄの存在量」は、ＦＥ－ＥＰＭＡによる元素マッピングにおいて確認されたＰｄ元素の総数（１００％）に対する、隔壁内部で確認されたＰｄ元素の比率（％）である。
【0048】
（３）第２触媒層形成工程
また、本実施形態に係る排ガス浄化用触媒１では、Ｐｄ触媒層２０の上側に第２触媒層３０が形成されている。かかる第２触媒層３０の形成は、従来公知の方法を特に制限なく使用できる。例えば、第２触媒層形成工程は、貴金属元素を含有する溶液（貴金属溶液）に、金属酸化物担体を分散させた第２層用スラリーを調製する工程と、当該第２層用スラリーをＰｄ触媒層２０の上面に付与する工程と、Ｐｄ触媒層２０の上面に付着した第２層用スラリーを焼成する工程とを備えていてもよい。これらの工程を実施することによって、Ｐｄ触媒層２０の上側に第２触媒層３０を形成できる。なお、第２層用スラリーは、上述した第２触媒層３０の前駆物質を含有していればよく、詳細な成分は特に限定されない。
また、本実施形態に係る排ガス浄化用触媒１では、Ｐｄ触媒層２０の上側に第２触媒層３０が形成されている。かかる第２触媒層３０の形成は、従来公知の方法を特に制限なく使用できる。例えば、第２触媒層形成工程は、貴金属元素を含有する溶液（貴金属溶液）に、金属酸化物担体を分散させた第２層用スラリーを調製する工程と、当該第２層用スラリーをＰｄ触媒層２０の上面に付与する工程と、Ｐｄ触媒層２０の上面に付着した第２層用スラリーを焼成する工程とを備えていてもよい。これらの工程を実施することによって、Ｐｄ触媒層２０の上側に第２触媒層３０を形成できる。なお、第２層用スラリーは、上述した第２触媒層３０の前駆物質を含有していればよく、詳細な成分は特に限定されない。
【0049】
なお、本実施形態に係る製造方法では、Ｐｄ触媒層２０と第２触媒層３０を別々に形成している。しかし、かかる手順は、ここに開示される技術を限定するものではなく、Ｐｄ触媒層２０と第２触媒層３０を同時に形成することもできる。具体的には、隔壁１６の表面にＰｄ溶液を付与して乾燥させた後に、当該乾燥したＰｄ溶液の上に第２層用スラリーを付与して同時に焼成すれば、Ｐｄ触媒層２０と第２触媒層３０を同時に形成できる。但し、第２触媒層３０に含まれる金属酸化物担体の一部がＰｄ触媒層２０に混入することを防止するという点を考慮すると、Ｐｄ触媒層２０と第２触媒層３０は、別々に形成した方が好ましい。
【0050】
［第２の実施形態］
以上、ここに開示される技術の第１の実施形態について説明した。しかし、ここに開示される技術は、上述した第１の実施形態に限定されるものではなく、様々な形態を採用することができる。以下、ここに開示される技術の第２の実施形態について説明する。図４は、第２の実施形態に係る排ガス浄化用触媒のＳｉＣ基材の隔壁における層構造を模式的に示す断面図である。
以上、ここに開示される技術の第１の実施形態について説明した。しかし、ここに開示される技術は、上述した第１の実施形態に限定されるものではなく、様々な形態を採用することができる。以下、ここに開示される技術の第２の実施形態について説明する。図４は、第２の実施形態に係る排ガス浄化用触媒のＳｉＣ基材の隔壁における層構造を模式的に示す断面図である。
【0051】
上述した通り、第１の実施形態における「Ｓｉ部材」は、ＳｉＣ基材１０の隔壁１６であり、当該隔壁１６にＰｄ粒子２２を直接担持させている（図３参照）。しかしながら、ここに開示される技術における「Ｓｉ部材」は、Ｓｉ単体又はＳｉＣを含む部材であればよく、ＳｉＣ基材の隔壁に限定されない。例えば、「Ｓｉ部材」は、Ｓｉ単体又はＳｉＣを含む担体粒子（Ｓｉ含有粒子２４）であってもよい（図４参照）。すなわち、第２の実施形態では、Ｓｉ含有粒子２４にＰｄ粒子２２が担持されたＰｄ－Ｓｉ触媒材料２６によってＰｄ触媒層２０が形成されている。かかる構成を採用した場合でも、Ｓｉ部材（Ｓｉ含有粒子２４）とＰｄ粒子２２とが予め接触しているため、移動に伴うＰｄ粒子２２の凝集を抑制し、温度特性の低下を防止できる。
【0052】
なお、本実施形態のように、Ｐｄ－Ｓｉ触媒材料２６を含むＰｄ触媒層２０を形成する場合には、Ｐｄ溶液にＳｉ含有粒子を分散させたＰｄ－Ｓｉスラリーを使用することが好ましい。このＰｄ－Ｓｉスラリーを隔壁１６の表面に付与した後に焼成処理を行うことによって、Ｓｉ含有粒子２４にＰｄ粒子２２が担持されたＰｄ触媒層２０を容易に形成することができる。また、本実施形態において使用される「Ｓｉ含有粒子」は、Ｓｉ粒子とＳｉＣ粒子を包含する概念である。どちらの粒子を使用した場合でも、高温環境におけるＰｄ粒子２２の移動を適切に抑制することができる。また、本実施形態におけるＰｄ触媒層２０の形成には、Ｓｉ粒子とＳｉＣ粒子を混合した粉体材料を使用することもできる。かかるＳｉ含有粒子を含む粉体材料の総重量を１００ｗｔ％とした場合、Ｓｉ粒子とＳｉＣ粒子の合計含有率は、１０ｗｔ％以上が好ましく、５０ｗｔ％以上がより好ましく、７０ｗｔ％以上が特に好ましい。
【0053】
なお、上記Ｐｄ－Ｓｉスラリーの組成は、特に限定されず、目的とするＰｄ触媒層２０の組成に応じて適宜調節することができる。例えば、Ｐｄ－ＳｉスラリーにおけるＰｄ元素の含有量は、第１の実施形態におけるＰｄ溶液中のＰｄ元素の含有量と同程度に設定することができる。一方、Ｓｉ含有粒子の分散量は、上記Ｐｄ元素の含有量との関係を考慮して調節することが好ましい。例えば、Ｐｄ－ＳｉスラリーにおけるＳｉ含有粒子に対するＰｄ元素質量比（Ｐｄ／Ｓｉ）は、０．１ｗｔ％以上が好ましく、０．５ｗｔ％以上がより好ましく、１ｗｔ％以上が特に好ましい。これによって、Ｐｄ粒子２２を適切に担持できる程度のＳｉ含有粒子２４を確保できる。一方、上記Ｐｄ／Ｓｉは、１４ｗｔ％以下が好ましく、１２ｗｔ％以下がより好ましく、１０ｗｔ％以下がさらに好ましく、８ｗｔ％以下が特に好ましい。これによって、十分なＰｄ粒子２２が存在するＰｄ触媒層２０を形成できる。
【0054】
なお、Ｐｄ－Ｓｉスラリーは、Ｓｉ含有粒子やＰｄ元素以外の添加物を含んでいてもよい。このような添加物としては、ＯＳＣ材、金属酸化物材料、バインダ等が挙げられる。ＯＳＣ材としては、酸化セリウムと酸化ジルコニウムとを含む複合酸化物（ＣＺ複合酸化物）などが挙げられる。また、他の金属酸化物材料としては、酸化アルミニウム、酸化ケイ素、酸化マグネシウム、酸化チタン、酸化セリウム、酸化ジルコニウム、酸化カルシウム、酸化ストロンチウム、酸化バリウム、酸化プラセオジム、酸化ランタン、酸化ニオブ、酸化イットリウムなどが挙げられる。また、バインダとしては、例えば、アルミナゾル、チタニアゾル、ジルコニアゾル等の無機バインダが挙げられる。なお、Ｓｉ含有粒子やＰｄ元素以外の添加物は、ここに開示される技術の効果を著しく阻害しない限りにおいて特に限定されず、一般的な排ガス浄化用触媒の触媒層の形成に使用される添加物を適宜使用することができる。
【0055】
［他の実施形態］
以上、ここに開示される技術の実施形態について説明した。なお、ここに開示される技術は、上述した各実施形態に限定されない。例えば、上述した各実施形態では、Ｐｄ触媒層２０の上側に、Ｐｄ以外の貴金属触媒を含む第２触媒層３０を形成している。しかし、第２触媒層３０は、ここに開示される技術の効果に影響する構成ではなく、必要に応じて適宜省略することもできる。すなわち、第２触媒層が形成されていない排ガス浄化用触媒であっても、Ｓｉ部材（ＳｉＣ基材１０やＳｉ含有粒子２４等）にＰｄ粒子２２が直接担持されていれば、Ｐｄの移動を好適に抑制できる。さらに、異なる貴金属触媒を含む第３触媒層を第２触媒層のさらに上側に形成してもよい。
以上、ここに開示される技術の実施形態について説明した。なお、ここに開示される技術は、上述した各実施形態に限定されない。例えば、上述した各実施形態では、Ｐｄ触媒層２０の上側に、Ｐｄ以外の貴金属触媒を含む第２触媒層３０を形成している。しかし、第２触媒層３０は、ここに開示される技術の効果に影響する構成ではなく、必要に応じて適宜省略することもできる。すなわち、第２触媒層が形成されていない排ガス浄化用触媒であっても、Ｓｉ部材（ＳｉＣ基材１０やＳｉ含有粒子２４等）にＰｄ粒子２２が直接担持されていれば、Ｐｄの移動を好適に抑制できる。さらに、異なる貴金属触媒を含む第３触媒層を第２触媒層のさらに上側に形成してもよい。
【0056】
また、上述した各実施形態では、ストレートフロー型のＳｉＣ基材１０を用いている。しかし、ＳｉＣ基材の構造は、特に限定されず、ストレートフロー型以外の構造を採用することもできる。ＳｉＣ基材の他の例として、ウォールフロー型のＳｉＣ基材が挙げられる。かかるウォールフロー型の基材は、排ガス流入側の端部が開口した入側セルと、排ガス流出側の端部が開口した出側セルと、入側セルと出側セルとを仕切る多孔質の隔壁とを備えている。そして、ウォールフロー型のＳｉＣ基材を用いた排ガス浄化用触媒では、入側セルに流入した排ガスがＰｄ触媒層と接触しながら多孔質の隔壁を通過した後に、出側セルから外部に排出される。この種のウォールフロー型の基材を用いた場合であっても、ここに開示される技術の効果を適切に発揮させることができる。
【0057】
また、上述した実施形態では、通電加熱式触媒として使用される排ガス浄化用触媒を例に挙げて説明した。しかしながら、ここに開示される技術は、通電加熱式触媒に限定されず、ＳｉＣ基材を使用する排ガス浄化用触媒全般に制限なく適用できる。例えば、ディーゼルパティキュレートフィルター（ＤＰＦ）は、再生処理の際に高温で加熱されるため、熱サイクルによるクラックが生じにくいＳｉＣ基材が使用されることがある。また、このようなＤＰＦ用のＳｉＣ基材にも、１０ｗｔ％～３０ｗｔ％（例えば２０ｗｔ％程度）のＳｉ単体が含まれていることがある。ここに開示される技術は、用途に限定されず、ＳｉＣやＳｉ単体を含むＳｉＣ基材全般におけるＰｄの移動を適切に抑制することができる。
【0058】
［試験例］
以下、ここに開示される技術の実施例を説明する。なお、以下の説明は、ここに開示される技術を実施例に示されるものに限定することを意図したものではない。
以下、ここに開示される技術の実施例を説明する。なお、以下の説明は、ここに開示される技術を実施例に示されるものに限定することを意図したものではない。
【0059】
＜排ガス浄化触媒の作製＞
（比較例１）
本例では、まず、ストレートフロー型のＳｉＣ基材（容積５５１ｍＬ、セル数６００ｃｐｓｉ、隔壁厚み５ミル、セル形状６角、直径１１８．４ｍｍ、基材長５０ｍｍ）を準備した。次に、硝酸パラジウム溶液（Ｐｄ換算量：０．６ｗｔ％）に、２０ｗｔ％のアルミナ担体と、１３ｗｔ％のＣＺ複合酸化物材料と、０．７ｗｔ％のＡｌ２Ｏ３系バインダとを分散させたＰｄ－Ａｌ２Ｏ３スラリーを調製した。そして、このＰｄ－Ａｌ２Ｏ３スラリーをガス流入口から基材のセル内に導入し、ガス流出口をブロアーで吸引することによって隔壁にスラリーを付着させた。その後、１２０℃、２時間の乾燥処理を行った後に、５００℃、２時間の焼成処理を実施し、隔壁の表面にＰｄ－Ａｌ２Ｏ３層を形成した。
（比較例１）
本例では、まず、ストレートフロー型のＳｉＣ基材（容積５５１ｍＬ、セル数６００ｃｐｓｉ、隔壁厚み５ミル、セル形状６角、直径１１８．４ｍｍ、基材長５０ｍｍ）を準備した。次に、硝酸パラジウム溶液（Ｐｄ換算量：０．６ｗｔ％）に、２０ｗｔ％のアルミナ担体と、１３ｗｔ％のＣＺ複合酸化物材料と、０．７ｗｔ％のＡｌ２Ｏ３系バインダとを分散させたＰｄ－Ａｌ２Ｏ３スラリーを調製した。そして、このＰｄ－Ａｌ２Ｏ３スラリーをガス流入口から基材のセル内に導入し、ガス流出口をブロアーで吸引することによって隔壁にスラリーを付着させた。その後、１２０℃、２時間の乾燥処理を行った後に、５００℃、２時間の焼成処理を実施し、隔壁の表面にＰｄ－Ａｌ２Ｏ３層を形成した。
【0060】
次に、硝酸ロジウム溶液（Ｒｈ換算量：０．０３ｗｔ％）に、１６ｗｔ％のアルミナ粉末と、９．２ｗｔ％のＣＺ複合酸化物材料と、０．１５ｗｔ％のＡｌ２Ｏ３系バインダとを分散させたＲｈ－Ａｌ２Ｏ３スラリーを調製した。なお、上記ＣＺ複合酸化物材料は、ＣｅＯ２とＺｒＯ２を主成分とし、Ｐｒ２Ｏ３とＮｄ２Ｏ３とＬａ２Ｏ３とＹ２Ｏ３とを微量に含む複合材料である。次に、上記Ｒｈ－Ａｌ２Ｏ３スラリーをガス流入口から基材のセル内に導入し、ガス流出口をブロアーで吸引することによって、Ｐｄ－Ａｌ２Ｏ３層上にスラリーを付与した。その後、１２０℃、２時間の乾燥処理を行った後に、５００℃、２時間の焼成処理を実施した。これによって、Ｐｄ－Ａｌ２Ｏ３層の上にＲｈ－Ａｌ２Ｏ３層が形成された排ガス浄化用触媒を作製した。なお、この排ガス浄化用触媒におけるＰｄの使用量は２ｇ／Ｌであり、Ｒｈの使用量は０．１５ｇ／Ｌである。また、Ｐｄ－Ａｌ２Ｏ３層とＲｈ－Ａｌ２Ｏ３層は、ＳｉＣ基材の隔壁の全長に亘って形成しており、これらの触媒層の合計コート量は２２８．８ｇ／Ｌである。
【0061】
（比較例２）
本例では、Ｒｈ－Ａｌ２Ｏ３スラリーを隔壁の表面に付与してＲｈ－Ａｌ２Ｏ３層を形成した後に、Ｐｄ－Ａｌ２Ｏ３スラリーをＲｈ－Ａｌ２Ｏ３層の上に付与してＰｄ－Ａｌ２Ｏ３層を形成した。これによって、比較例２では、Ｒｈ－Ａｌ２Ｏ３層の上にＰｄ－Ａｌ２Ｏ３層が形成された排ガス浄化用触媒を作製した。なお、Ｒｈ－Ａｌ２Ｏ３層とＰｄ－Ａｌ２Ｏ３層の形成順序を異ならせた点以外は、比較例１と同じ条件である。
本例では、Ｒｈ－Ａｌ２Ｏ３スラリーを隔壁の表面に付与してＲｈ－Ａｌ２Ｏ３層を形成した後に、Ｐｄ－Ａｌ２Ｏ３スラリーをＲｈ－Ａｌ２Ｏ３層の上に付与してＰｄ－Ａｌ２Ｏ３層を形成した。これによって、比較例２では、Ｒｈ－Ａｌ２Ｏ３層の上にＰｄ－Ａｌ２Ｏ３層が形成された排ガス浄化用触媒を作製した。なお、Ｒｈ－Ａｌ２Ｏ３層とＰｄ－Ａｌ２Ｏ３層の形成順序を異ならせた点以外は、比較例１と同じ条件である。
【0062】
（比較例３）
本例では、先ず、比較例２と同様に、Ｒｈ－Ａｌ２Ｏ３スラリーを隔壁の表面に付与してＲｈ－Ａｌ２Ｏ３層を形成した。次に、硝酸パラジウム溶液（Ｐｄ換算量：０．５ｗｔ％）に増粘剤（ヒドロキシエチルセルロース）を添加したＰｄ溶液を調製した。そして、このＰｄ溶液をガス流入口から基材のセル内に導入し、ガス流入口をブロアーで吸引することによって、Ｒｈ－Ａｌ２Ｏ３層にＰｄ溶液を付与した。その後、１２０℃、２時間の乾燥処理を行った後に、５００℃、２時間の焼成処理を実施して比較例３の排ガス浄化用触媒を作製した。作製後の排ガス浄化用触媒では、ＲｈとＰｄを含む一層の触媒層（Ｐｄ・Ｒｈ－Ａｌ２Ｏ３層）が形成されていた（図７参照）。これは、Ｐｄ溶液がＲｈ－Ａｌ２Ｏ３層の内部に浸透したためと推測される。
本例では、先ず、比較例２と同様に、Ｒｈ－Ａｌ２Ｏ３スラリーを隔壁の表面に付与してＲｈ－Ａｌ２Ｏ３層を形成した。次に、硝酸パラジウム溶液（Ｐｄ換算量：０．５ｗｔ％）に増粘剤（ヒドロキシエチルセルロース）を添加したＰｄ溶液を調製した。そして、このＰｄ溶液をガス流入口から基材のセル内に導入し、ガス流入口をブロアーで吸引することによって、Ｒｈ－Ａｌ２Ｏ３層にＰｄ溶液を付与した。その後、１２０℃、２時間の乾燥処理を行った後に、５００℃、２時間の焼成処理を実施して比較例３の排ガス浄化用触媒を作製した。作製後の排ガス浄化用触媒では、ＲｈとＰｄを含む一層の触媒層（Ｐｄ・Ｒｈ－Ａｌ２Ｏ３層）が形成されていた（図７参照）。これは、Ｐｄ溶液がＲｈ－Ａｌ２Ｏ３層の内部に浸透したためと推測される。
【0063】
（実施例１）
本例では、最初にＰｄ溶液を隔壁の表面に付与してＰｄ触媒層を形成し、その後にＲｈ－Ａｌ２Ｏ３スラリーをＰｄ層の上に付与してＲｈ－Ａｌ２Ｏ３層を形成した。すなわち、実施例１では、ＳｉＣ基材の隔壁にＰｄ粒子を直接担持させたＰｄ触媒層を形成し、当該Ｐｄ触媒層の上側にＲｈ－Ａｌ２Ｏ３層を形成した。なお、実施例１で使用したＰｄ溶液とＲｈ含有スラリーは、比較例３と同じものである。
本例では、最初にＰｄ溶液を隔壁の表面に付与してＰｄ触媒層を形成し、その後にＲｈ－Ａｌ２Ｏ３スラリーをＰｄ層の上に付与してＲｈ－Ａｌ２Ｏ３層を形成した。すなわち、実施例１では、ＳｉＣ基材の隔壁にＰｄ粒子を直接担持させたＰｄ触媒層を形成し、当該Ｐｄ触媒層の上側にＲｈ－Ａｌ２Ｏ３層を形成した。なお、実施例１で使用したＰｄ溶液とＲｈ含有スラリーは、比較例３と同じものである。
【0064】
＜評価試験＞
（高温耐久試験）
台上に設置したＶ型８気筒ガソリンエンジンの排気系に、実施例１および比較例１～３の排ガス浄化触媒を装着し、触媒床温１０００℃で、所定のフューエルカットを含む条件で５０時間の耐久試験を施した。
（高温耐久試験）
台上に設置したＶ型８気筒ガソリンエンジンの排気系に、実施例１および比較例１～３の排ガス浄化触媒を装着し、触媒床温１０００℃で、所定のフューエルカットを含む条件で５０時間の耐久試験を施した。
【0065】
（Ｐｄ移動度の評価）
耐久試験前後の実施例１および比較例１～３の排ガス浄化触媒の隔壁を所定サイズに切り出し、樹脂に埋設後、断面を研磨した。断面にカーボンを蒸着し、この断面について、ＦＥ－ＥＰＭＡ装置「ＪＸＡ－８５３０Ｆ」（ＪＥＯＬ製）を用いて分析を行った。各例における耐久試験前後のＰｄマッピング画像を図５～図８に示す。
耐久試験前後の実施例１および比較例１～３の排ガス浄化触媒の隔壁を所定サイズに切り出し、樹脂に埋設後、断面を研磨した。断面にカーボンを蒸着し、この断面について、ＦＥ－ＥＰＭＡ装置「ＪＸＡ－８５３０Ｆ」（ＪＥＯＬ製）を用いて分析を行った。各例における耐久試験前後のＰｄマッピング画像を図５～図８に示す。
【0066】
次に、上記ＦＥ－ＥＰＭＡによるＰｄマッピング画像に基づいて、基材表面に移動したＰｄの割合（Ｐｄ移動割合）を算出した。かかるＰｄ移動割合の算出手順は、次の通りである。まず、ＥＰＭＡ画像における隔壁の最表面を０位置とし、当該隔壁上に形成されたコート層（Ｐｄ層およびＲｈ層）の最上面をＸ位置とし、０位置からＸ位置に向かって２．５μｍ進んだ位置をＹ位置とした。サンプルの０位置からＸ位置に向かう０－Ｘ線上におけるＰｄ元素の強度分布を測定し、Ｐｄ元素の強度の積算値ａを算出した。次に積算値aを１００と換算するよう、０－Ｘ線上のＰｄ元素の強度を補正した。次に、０位置からＹ位置に向かう０－Ｙ線上におけるＰｄ元素の強度分布を測定し、Ｐｄ元素の強度の積算値ｂを算出した。そして、本試験例では、「（耐久後サンプルの積算値ｂ）―（耐久前サンプルの積算値ｂ）」の値をＰｄ移動割合（％）とみなした。算出結果を表１に示す。
【0067】
（温度特性の評価）
排ガス浄化用触媒をエンジンベンチの排気系に設置し、理論空燃比でエンジンの燃焼状態を制御した。熱交換器を用いて、触媒への流入ガス温度を、昇温速度１０℃／分で２００℃から５００℃まで昇温させた。エンジンの吸入空気量は２５ｇ／秒とした。昇温中の触媒への流入ガスおよび触媒からの流出ガスのガス成分を分析して、総炭化水素量（ＴＨＣ：Ｔｏｔａｌ Ｈｙｄｒｏｃａｒｂｏｎ）を５０％浄化できる温度（Ｔ５０－ＴＨＣ）を算出し、温度特性を評価した。測定結果を表１に示す。
排ガス浄化用触媒をエンジンベンチの排気系に設置し、理論空燃比でエンジンの燃焼状態を制御した。熱交換器を用いて、触媒への流入ガス温度を、昇温速度１０℃／分で２００℃から５００℃まで昇温させた。エンジンの吸入空気量は２５ｇ／秒とした。昇温中の触媒への流入ガスおよび触媒からの流出ガスのガス成分を分析して、総炭化水素量（ＴＨＣ：Ｔｏｔａｌ Ｈｙｄｒｏｃａｒｂｏｎ）を５０％浄化できる温度（Ｔ５０－ＴＨＣ）を算出し、温度特性を評価した。測定結果を表１に示す。
【0068】
【表1】
【0069】
＜評価結果＞
先ず、図５～図７に示すように、比較例１～３のいずれにおいても、耐久試験後に触媒消失領域が生じており、Ｐｄ－Ａｌ２Ｏ３層（又はＰｄ・Ｒｈ－Ａｌ２Ｏ３層）からＳｉＣ基材へのＰｄの移動が確認された。そして、表１に示すように、比較例１～３では、Ｐｄの移動割合が１２％以上であった。一方、実施例１では、図８中のＳｉＣ基材の隔壁の表面を示す補助線に沿うような非常に薄いＰｄ層（Ｐｄ膜）が確認されると共に、ＳｉＣ基材の隔壁内部にＰｄの一部が浸透していた。そして、図８および表１に示すように、実施例１では、耐久試験後においても、上述したＰｄの分布（隔壁表面のＰｄ膜および隔壁内部に浸透したＰｄ）に大きな変化が確認されなかった。このことから、Ｓｉ単体又はＳｉＣを含むＳｉ部材（ここではＳｉＣ基材の隔壁）とＰｄとを予め接触させておくことによって、Ｐｄの移動を抑制できることが分かった。さらに、表１に示すように、Ｐｄの移動が確認された比較例１～３では、温度特性の低下（Ｔ５０－ＴＨＣの高温化）が確認された。これは、高温環境下の移動によってＰｄの粒子が凝集・粗大化して触媒活性が低下したためと推測される。一方、Ｐｄ元素の移動が抑制された実施例１では、耐久試験後でも好適な温度特性を維持することができた。
先ず、図５～図７に示すように、比較例１～３のいずれにおいても、耐久試験後に触媒消失領域が生じており、Ｐｄ－Ａｌ２Ｏ３層（又はＰｄ・Ｒｈ－Ａｌ２Ｏ３層）からＳｉＣ基材へのＰｄの移動が確認された。そして、表１に示すように、比較例１～３では、Ｐｄの移動割合が１２％以上であった。一方、実施例１では、図８中のＳｉＣ基材の隔壁の表面を示す補助線に沿うような非常に薄いＰｄ層（Ｐｄ膜）が確認されると共に、ＳｉＣ基材の隔壁内部にＰｄの一部が浸透していた。そして、図８および表１に示すように、実施例１では、耐久試験後においても、上述したＰｄの分布（隔壁表面のＰｄ膜および隔壁内部に浸透したＰｄ）に大きな変化が確認されなかった。このことから、Ｓｉ単体又はＳｉＣを含むＳｉ部材（ここではＳｉＣ基材の隔壁）とＰｄとを予め接触させておくことによって、Ｐｄの移動を抑制できることが分かった。さらに、表１に示すように、Ｐｄの移動が確認された比較例１～３では、温度特性の低下（Ｔ５０－ＴＨＣの高温化）が確認された。これは、高温環境下の移動によってＰｄの粒子が凝集・粗大化して触媒活性が低下したためと推測される。一方、Ｐｄ元素の移動が抑制された実施例１では、耐久試験後でも好適な温度特性を維持することができた。
【0070】
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。請求の範囲に記載の技術には、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】
【0071】
１ 排ガス浄化用触媒
１０ 基材
１２ セル
１２ａ ガス流入口
１２ｂ ガス流出口
１６ 隔壁
２０ Ｐｄ触媒層
２２ Ｐｄ粒子
２４ Ｓｉ含有粒子
３０ 第２触媒層
４０ 電極
４２ 電極層
４４ 電極端子
１０ 基材
１２ セル
１２ａ ガス流入口
１２ｂ ガス流出口
１６ 隔壁
２０ Ｐｄ触媒層
２２ Ｐｄ粒子
２４ Ｓｉ含有粒子
３０ 第２触媒層
４０ 電極
４２ 電極層
４４ 電極端子
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】