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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-02-18
(45)【発行日】2022-03-01
(54)【発明の名称】排ガス浄化用触媒
(51)【国際特許分類】
B01J 35/04 20060101AFI20220221BHJP
B01J 23/63 20060101ALI20220221BHJP
B01D 53/94 20060101ALI20220221BHJP
F01N 3/24 20060101ALI20220221BHJP
F01N 3/035 20060101ALI20220221BHJP
F01N 3/10 20060101ALI20220221BHJP
F01N 3/022 20060101ALI20220221BHJP
【ＦＩ】
B01J35/04 301L
B01J35/04 301E
B01J23/63 A ZAB
B01D53/94 222
B01D53/94 245
B01D53/94 280
F01N3/24 E
F01N3/035 A
F01N3/10 A
F01N3/24 B
F01N3/022 C
【請求項の数】
5
(21)【出願番号】P 2021522549
(86)(22)【出願日】2020-12-17
(86)【国際出願番号】 JP2020047108
(87)【国際公開番号】W WO2021125256
(87)【国際公開日】2021-06-24
【審査請求日】2021-05-17
(31)【優先権主張番号】P 2019228405
(32)【優先日】2019-12-18
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
【早期審査対象出願】
(73)【特許権者】
【識別番号】000006183
【氏名又は名称】三井金属鉱業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100091487
【弁理士】
【氏名又は名称】中村 行孝
(74)【代理人】
【識別番号】100120031
【弁理士】
【氏名又は名称】宮嶋 学
(74)【代理人】
【識別番号】100120617
【弁理士】
【氏名又は名称】浅野 真理
(74)【代理人】
【識別番号】100126099
【弁理士】
【氏名又は名称】反町 洋
(74)【代理人】
【識別番号】100172557
【弁理士】
【氏名又は名称】鈴木 啓靖
(72)【発明者】
【氏名】永井 祐喬
(72)【発明者】
【氏名】秋田 真吾
(72)【発明者】
【氏名】栗原 広樹
(72)【発明者】
【氏名】遠藤 慶徳
【審査官】安齋 美佐子
(56)【参考文献】
【文献】国際公開第２０１８／１７３５５７（ＷＯ，Ａ１）
【文献】国際公開第２０１９／１８８６２０（ＷＯ，Ａ１）
【文献】国際公開第２０２０／０３９６５０（ＷＯ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ０１Ｊ ２１／００－３８／７４
Ｂ０１Ｄ ５３／８６－５３／９０，５３／９４－５３／９６
Ｆ０１Ｎ ３／２４
Ｆ０１Ｎ ３／０３５
Ｆ０１Ｎ ３／１０
Ｆ０１Ｎ ３／０２２
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
排ガス流通方向に延在する排ガス浄化用触媒であって、前記排ガス浄化用触媒は、基材と、前記基材に設けられた第１触媒層と、前記基材に設けられた第２触媒層とを備え、
前記基材は、
前記排ガス流通方向に延在する流入側セルであって、排ガス流入側の端部が開口しており、排ガス流出側の端部が閉塞している前記流入側セルと、
前記排ガス流通方向に延在する流出側セルであって、排ガス流入側の端部が閉塞しており、排ガス流出側の端部が開口している前記流出側セルと、
前記流入側セルと前記流出側セルとを仕切る多孔質の隔壁部と、
を備え、
前記第１触媒層は、前記隔壁部の前記流入側セル側の表面上に、前記隔壁部の排ガス流入側の端部から前記排ガス流通方向に沿って形成されている部分を有し、
前記第２触媒層は、前記隔壁部の前記流出側セル側の表面上に、前記隔壁部の排ガス流出側の端部から前記排ガス流通方向とは反対の方向に沿って形成されている部分を有し、
前記第１触媒層及び前記第２触媒層は、それぞれ、貴金属元素から選択される少なくとも１種の触媒活性成分を含み、
前記第１触媒層及び前記第２触媒層は、下記式（１）～（８）：
１．１≦Ｌ２／Ｌ１≦２．３ ・・・（１）
１．１≦Ｔ２／Ｔ１≦３．５ ・・・（２）
１．０５≦ＷＣ１／ＷＣ２≦３．５ ・・・（３）
１≦（Ｌ１＋Ｌ２）／Ｌ≦１．５ ・・・（４）
１５μｍ≦Ｔ１ ・・・（５）
Ｔ２≦１００μｍ ・・・（６）
ＷＣ１≦９０ｇ／Ｌ ・・・（７）
４０ｇ／Ｌ≦ＷＣ２ ・・・（８）
［式中、Ｌ１は、前記第１触媒層の長さを表し、Ｌ２は、前記第２触媒層の長さを表し、Ｌは、前記基材の長さを表し、Ｔ１は、前記第１触媒層の前記部分の厚みを表し、Ｔ２は、前記第２触媒層の前記部分の厚みを表し、ＷＣ１は、前記基材のうち前記第１触媒層が設けられている部分の単位体積当たりの前記第１触媒層の質量を表し、ＷＣ２は、前記基材のうち前記第２触媒層が設けられている部分の単位体積当たりの前記第２触媒層の質量を表す。］
を満たす、前記排ガス浄化用触媒。
【請求項2】
前記第１触媒層及び前記第２触媒層が、下記式（９）及び（１０）：
Ｔ１≦５５μｍ ・・・（９）
ＷＣ２≦９０ｇ／Ｌ ・・・（１０）
を満たす、請求項１に記載の排ガス浄化用触媒。
【請求項3】
前記第１触媒層及び前記第２触媒層が、下記式（１１）及び（１２）：
２０μｍ≦Ｔ２ ・・・（１１）
５０ｇ／Ｌ≦ＷＣ１ ・・・（１２）
を満たす、請求項１に記載の排ガス浄化用触媒。
【請求項4】
前記第１触媒層及び前記第２触媒層が、下記式（９）～（１２）：
Ｔ１≦５５μｍ ・・・（９）
ＷＣ２≦９０ｇ／Ｌ ・・・（１０）
２０μｍ≦Ｔ２ ・・・（１１）
５０ｇ／Ｌ≦ＷＣ１ ・・・（１２）
を満たす、請求項１に記載の排ガス浄化用触媒。
【請求項5】
前記第１触媒層及び前記第２触媒層が、それぞれ独立して、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、ロジウム（Ｒｈ）、ルテニウム元素（Ｒｕ）、イリジウム元素（Ｉｒ）及びオスミウム元素（Ｏｓ）から選択される少なくとも１種の触媒活性成分を含む、請求項１～４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。
【背景技術】
【0002】
自動車、バイク等の内燃機関から排出される排ガス中には、炭化水素（ＨＣ）、一酸化炭素（ＣＯ）、窒素酸化物（ＮＯｘ）等の有害成分が含まれている。これらの有害成分を浄化して無害化する目的で三元触媒が使用されている。三元触媒としては、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、ロジウム（Ｒｈ）等の貴金属触媒が使用されており、Ｐｔ及びＰｄは主としてＨＣ及びＣＯの酸化浄化に関与し、Ｒｈは主としてＮＯｘの還元浄化に関与する。
【0003】
排ガス中には、ＨＣ、ＣＯ、ＮＯｘ等の有害成分とともに、粒子状物質（ＰＭ：Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ Ｍａｔｔｅｒ）が含まれており、大気汚染の原因となることが知られている。
【0004】
一方、ガソリンエンジン搭載車両において、直噴エンジン（ＧＤＩ：Ｇａｓｏｌｉｎｅ Ｄｉｒｅｃｔ Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ ｅｎｇｉｎｅ）が採用されている。ＧＤＩは、低燃費かつ高出力であるが、従来のポート噴射式エンジンと比較して排ガス中のＰＭの排出量が大きいことが知られている。ＰＭに関する環境規制に対応するため、ＧＤＩ等のガソリンエンジン搭載車両においても、ディーゼルエンジン搭載車両と同様、ＰＭ捕集機能を有するフィルタ（ＧＰＦ：Ｇａｓｏｌｉｎｅ Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ Ｆｉｌｔｅｒ）の設置が求められている。
【0005】
ＧＰＦとして、例えば、ウォールフロー型と呼ばれる構造を有する基材が使用されている。ウォールフロー型基材では、セル入口から流入した排ガスがセルを仕切る多孔質の隔壁部を通過してセル出口から流出する際、排ガス中のＰＭが隔壁部内部の細孔内に捕集される。
【0006】
一般に排ガス浄化用触媒の搭載スペースは限られているため、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｈ等の貴金属触媒をＧＰＦに担持させて、ＰＭの捕集とともに、ＨＣ、ＣＯ、ＮＯｘ等の有害成分の浄化を行うことが検討されている。
【0007】
例えば、特許文献１には、パラジウム含有層及びロジウム含有層の一方が隔壁部の内部に位置し、他方が隔壁部の表面に位置するように、パラジウム含有層及びロジウム含有層が積層された排ガス浄化用触媒が記載されている。
【0008】
また、特許文献２には、排ガス流入側の端部のみが開口した入側セルと、入側セルに隣接し排ガス流出側の端部のみ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部とを有するウォールフロー構造の基材と、隔壁部の内部に設けられた上流側触媒層と、隔壁部の内部に設けられた下流側触媒層とを備える排ガス浄化用触媒であって、上流側触媒層及び下流側触媒層が、それぞれ、担体と、担体に担持された白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）及びロジウム（Ｒｈ）のうちの少なくとも１種の貴金属とを含有し、上流側触媒層に含まれる貴金属と、下流側触媒層に含まれる貴金属とが異なる、排ガス浄化用触媒が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0009】
【文献】特開２００９－８２９１５号公報
【文献】特開２０１６－７８０１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0010】
しかしながら、ウォールフロー型基材に触媒層を形成して、ＰＭの捕集とともにＨＣ、ＣＯ、ＮＯｘ等の有害成分の浄化を行う場合、排ガス浄化性能が十分に発揮されない場合がある。特に、高速運転時には燃焼室内の温度上昇によるＮＯｘの発生が著しいため、高速運転時におけるＮＯｘ浄化性能の向上が大きな課題となっている。
【0011】
そこで、本発明は、ウォールフロー型基材と触媒層とを備える排ガス浄化用触媒であって、向上した排ガス浄化性能を有す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】
【0012】
上記課題を解決するために、本発明は、排ガス流通方向に延在する排ガス浄化用触媒であって、
前記排ガス浄化用触媒は、基材と、前記基材に設けられた第１触媒層と、前記基材に設けられた第２触媒層とを備え、
前記基材は、
前記排ガス流通方向に延在する流入側セルであって、排ガス流入側の端部が開口しており、排ガス流出側の端部が閉塞している前記流入側セルと、
前記排ガス流通方向に延在する流出側セルであって、排ガス流入側の端部が閉塞しており、排ガス流出側の端部が開口している前記流出側セルと、
前記流入側セルと前記流出側セルとを仕切る多孔質の隔壁部と、
を備え、
前記第１触媒層は、前記隔壁部の前記流入側セル側の表面上に、前記隔壁部の排ガス流入側の端部から前記排ガス流通方向に沿って形成されている部分を有し、
前記第２触媒層は、前記隔壁部の前記流出側セル側の表面上に、前記隔壁部の排ガス流出側の端部から前記排ガス流通方向とは反対の方向に沿って形成されている部分を有し、
前記第１触媒層及び前記第２触媒層は、下記式（１）～（３）：
Ｌ１＜Ｌ２ ・・・（１）
Ｔ１＜Ｔ２ ・・・（２）
ＷＣ１＞ＷＣ２ ・・・（３）
［式中、Ｌ１は、前記第１触媒層の長さを表し、Ｌ２は、前記第２触媒層の長さを表し、Ｔ１は、前記第１触媒層の前記部分の厚みを表し、Ｔ２は、前記第２触媒層の前記部分の厚みを表し、ＷＣ１は、前記基材のうち前記第１触媒層が設けられている部分の単位体積当たりの前記第１触媒層の質量を表し、ＷＣ２は、前記基材のうち前記第２触媒層が設けられている部分の単位体積当たりの前記第２触媒層の質量を表す。］
を満たす、前記排ガス浄化用触媒を提供する。
前記排ガス浄化用触媒は、基材と、前記基材に設けられた第１触媒層と、前記基材に設けられた第２触媒層とを備え、
前記基材は、
前記排ガス流通方向に延在する流入側セルであって、排ガス流入側の端部が開口しており、排ガス流出側の端部が閉塞している前記流入側セルと、
前記排ガス流通方向に延在する流出側セルであって、排ガス流入側の端部が閉塞しており、排ガス流出側の端部が開口している前記流出側セルと、
前記流入側セルと前記流出側セルとを仕切る多孔質の隔壁部と、
を備え、
前記第１触媒層は、前記隔壁部の前記流入側セル側の表面上に、前記隔壁部の排ガス流入側の端部から前記排ガス流通方向に沿って形成されている部分を有し、
前記第２触媒層は、前記隔壁部の前記流出側セル側の表面上に、前記隔壁部の排ガス流出側の端部から前記排ガス流通方向とは反対の方向に沿って形成されている部分を有し、
前記第１触媒層及び前記第２触媒層は、下記式（１）～（３）：
Ｌ１＜Ｌ２ ・・・（１）
Ｔ１＜Ｔ２ ・・・（２）
ＷＣ１＞ＷＣ２ ・・・（３）
［式中、Ｌ１は、前記第１触媒層の長さを表し、Ｌ２は、前記第２触媒層の長さを表し、Ｔ１は、前記第１触媒層の前記部分の厚みを表し、Ｔ２は、前記第２触媒層の前記部分の厚みを表し、ＷＣ１は、前記基材のうち前記第１触媒層が設けられている部分の単位体積当たりの前記第１触媒層の質量を表し、ＷＣ２は、前記基材のうち前記第２触媒層が設けられている部分の単位体積当たりの前記第２触媒層の質量を表す。］
を満たす、前記排ガス浄化用触媒を提供する。
【発明の効果】
【0013】
本発明によれば、ＰＭの捕集性能を有するとともに、向上した排ガス浄化性能を有する排ガス浄化用触媒を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【発明を実施するための形態】
【0015】
以下、図面に基づいて、本発明の排ガス浄化用触媒の実施形態を説明する。
【0016】
【0017】
排ガス浄化用触媒１０は、内燃機関の排気経路に配置されている。排ガス浄化用触媒１０は、例えば、ガソリンエンジン（例えば、ＧＤＩエンジン等）の排気経路に配置されており、ガソリン・パティキュレート・フィルター（ＧＰＦ）として使用されている。各図面において、内燃機関の排気経路の排ガス流通方向は、符号Ｘで示されている。本明細書において、排ガス流通方向Ｘの上流側（例えば、図２の左側）を「排ガス流入側」、排ガス流通方向Ｘの下流側（例えば、図２の右側）を「排ガス流出側」という場合がある。
【0018】
排ガス浄化用触媒１０は、基材２０の軸方向が排ガス流通方向Ｘと略一致するように、内燃機関の排気経路に配置されており、排ガス浄化用触媒１０は、排ガス流通方向Ｘに延在している。本明細書において、「長さ」は、別段規定される場合を除き、基材２０の軸方向の寸法を意味し、「厚み」は、別段規定される場合を除き、基材２０の軸方向に垂直な方向の寸法を意味する。
【0019】
≪基材≫
以下、基材２０について説明する。
以下、基材２０について説明する。
【0020】
基材２０を構成する材料は、排ガス浄化用触媒の基材の材料として一般的に使用されている材料から適宜選択することができる。基材２０を構成する材料は、基材２０が高温（例えば４００℃以上）の排ガスに曝露された場合にも基材２０が安定した形状を有し得る材料であることが好ましい。このような材料としては、例えば、コージェライト、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、チタン酸アルミニウム等のセラミックス、ステンレス鋼等の合金等が挙げられる。
【0021】
【0022】
基材２０の軸方向は、筒状部２１の軸方向と一致する。本実施形態において、筒状部２１は、円筒状であるが、その他の筒状であってもよい。その他の筒状としては、例えば、楕円筒状、多角筒状等が挙げられる。
【0023】
図１及び図２に示すように、基材２０は、ウォールフロー構造を有する。具体的には、基材２０は、流入側セルＣ１と、流出側セルＣ２とを有し、流入側セルＣ１と流出側セルＣ２とは、多孔質の隔壁部２２によって仕切られている。
【0024】
図１及び図２に示すように、基材２０には、排ガス流入側が開口する凹部（穴部）及び排ガス流出側が開口する凹部（穴部）が形成されており、排ガス流入側が開口する凹部内の空間が流入側セルＣ１であり、排ガス流出側が開口する凹部内の空間が流出側セルＣ２である。
【0025】
図１及び図２に示すように、流入側セルＣ１は、排ガス流通方向Ｘに延在しており、排ガス流入側の端部及び排ガス流出側の端部を有する。図１及び図２に示すように、流入側セルＣ１の排ガス流入側の端部は開口しており、流入側セルＣ１の排ガス流出側の端部は閉塞している。なお、以下、流入側セルＣ１の排ガス流入側の端部を「流入側セルＣ１の開口部」という場合がある。
【0026】
【0027】
図１に示すように、流入側セルＣ１の開口部の平面視形状（基材２０を排ガス流通方向Ｘから平面視した時の形状）は、正方形状であるが、流入側セルＣ１の開口部の平面視形状は、その他の形状であってもよい。その他の形状としては、例えば、平行四辺形、長方形、台形等の矩形、三角形、六角形、八角形等の多角形、円形、楕円形等の種々の幾何学形状が挙げられる。
【0028】
図１及び図２に示すように、流出側セルＣ２は、排ガス流通方向Ｘに延在しており、排ガス流入側の端部及び排ガス流出側の端部を有する。図１及び図２に示すように、流出側セルＣ２の排ガス流入側の端部は閉塞しており、流出側セルＣ２の排ガス流出側の端部は開口している。なお、以下、流出側セルＣ２の排ガス流出側の端部を「流出側セルＣ２の開口部」という場合がある。
【0029】
【0030】
図１に示すように、流出側セルＣ２の開口部の平面視形状（基材２０を排ガス流通方向Ｘとは反対の方向から平面視した時の形状）は、正方形状であるが、流出側セルＣ２の開口部の平面視形状は、その他の形状であってもよい。その他の形状としては、例えば、平行四辺形、長方形、台形等の矩形、三角形、六角形、八角形等の多角形、円形、楕円形等の種々の幾何学形状が挙げられる。
【0031】
流入側セルＣ１の開口部の平面視形状の面積と、流出側セルＣ２の開口部の平面視形状の面積とは、同一であってもよいし、異なっていてもよい。
【0032】
流入側セルＣ１及び流出側セルＣ２は、１個の流入側セルＣ１の周りに複数個（本実施形態では４個）の流出側セルＣ２が隣接するように配置されており、流入側セルＣ１と、該流入側セルＣ１に隣接する流出側セルＣ２とは、多孔質の隔壁部２２によって仕切られている。
【0033】
隔壁部２２は、排ガスが通過可能な多孔質構造を有する。隔壁部２２の厚みは、例えば、１５０μｍ以上４００μｍ以下である。なお、隔壁部２２の厚みは、後述する触媒層の厚みの算出方法と同様の算出方法により求められる。
【0034】
図２に示すように、基材２０は、長さＬを有する。基材２０の長さＬは、特に限定されず、適宜調整することができる。
【0035】
基材２０の１平方インチあたりのセルの個数は、特に限定されないが、例えば、２００セル／インチ２以上９００セル／インチ２以下である。基材２０の１平方インチあたりのセルの個数は、基材２０を排ガス流通方向Ｘと垂直な平面で切断して得られる切断面における１平方インチあたりの流入側セルＣ１及び流出側セルＣ２の合計個数である。
【0036】
≪触媒層≫
以下、第１触媒層３０及び第２触媒層４０について説明する。
以下、第１触媒層３０及び第２触媒層４０について説明する。
【0037】
【0038】
図３及び図４に示すように、第１触媒層３０は、隔壁部２２の流入側セルＣ１側の表面上に、隔壁部２２の排ガス流入側の端部から排ガス流通方向Ｘに沿って形成されている部分３１を有する。「隔壁部２２の流入側セルＣ１側の表面」は、隔壁部２２の外形を規定する流入側セルＣ１側の外表面を意味し、「隔壁部２２の流入側セルＣ１側の表面上に形成されている部分」は、隔壁部２２の流入側セルＣ１側の外表面から流入側セルＣ１側に隆起している部分を意味する。
【0039】
図３及び図４に示すように、第１触媒層３０は、部分３１とともに、隔壁部２２の内部に存在する部分３２を有する。隔壁部２２は多孔質であるため、第１触媒層３０を形成する際、通常、部分３１とともに部分３２が形成される。部分３１が存在する領域は、隔壁部２２が存在する領域と重ならないが、部分３２が存在する領域は、隔壁部２２が存在する領域と重なる。したがって、排ガス浄化用触媒１０を基材２０の軸方向と垂直な平面で切断し、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）、電子線マイクロアナライザー（ＥＰＭＡ）等を使用して切断面に存在する第１触媒層３０を観察し、第１触媒層３０と基材２０の隔壁部２２との間の形態の相違に基づいて、部分３１及び部分３２を特定することができる。切断面の観察を行う際、切断面の元素マッピングを行ってもよい。元素マッピングは、例えば、ＳＥＭによる切断面の観察と、切断面の組成分析とを併用して行うことができる。元素マッピングは、例えば、走査型電子顕微鏡－エネルギー分散型Ｘ線分析装置（ＳＥＭ－ＥＤＸ）、電子線マイクロアナライザー（ＥＰＭＡ）、透過型Ｘ線検査装置等を使用して行うことができる。切断面の元素マッピングにより、第１触媒層３０と基材２０の隔壁部２２との間の形態及び組成の相違に基づいて、部分３１及び部分３２を特定することができる。
【0040】
【0041】
図３及び図５に示すように、第２触媒層４０は、隔壁部２２の流出側セルＣ２側の表面上に、隔壁部２２の排ガス流出側の端部から排ガス流通方向Ｘとは反対の方向に沿って形成されている部分４１を有する。「隔壁部２２の流出側セルＣ２側の表面」とは、隔壁部２２の外形を規定する流出側セルＣ２側の外表面を意味し、「隔壁部２２の流出側セルＣ２側の表面に形成されている部分」とは、隔壁部２２の流出側セルＣ２側の外表面から流出側セルＣ２側に隆起している部分を意味する。
【0042】
図３及び図５に示すように、第２触媒層４０は、部分４１とともに、隔壁部２２の内部に存在する部分４２を有する。隔壁部２２は多孔質であるため、第２触媒層４０を形成する際、通常、部分４１とともに部分４２が形成される。部分４１が存在する領域は、隔壁部２２が存在する領域と重ならないが、部分４２が存在する領域は、隔壁部２２が存在する領域と重なる。したがって、排ガス浄化用触媒１０を基材２０の軸方向と垂直な平面で切断し、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）、電子線マイクロアナライザー（ＥＰＭＡ）等を使用して切断面に存在する第２触媒層４０を観察し、第２触媒層４０と基材２０の隔壁部２２との間の形態の相違に基づいて、部分４１及び部分４２を特定することができる。切断面の観察を行う際、切断面の元素マッピングを行ってもよい。元素マッピングは、上記と同様に行うことができる。切断面の元素マッピングにより、第２触媒層４０と基材２０の隔壁部２２との間の形態及び組成の相違に基づいて、部分４１及び部分４２を特定することができる。
【0043】
排ガス浄化用触媒１０において、第１触媒層３０及び第２触媒層４０は、下記式（１）：
Ｌ１＜Ｌ２ ・・・（１）
を満たす。
Ｌ１＜Ｌ２ ・・・（１）
を満たす。
【0044】
【0045】
第１触媒層３０の長さＬ１及び第２触媒層４０の長さＬ２は、上記式（１）を満たす限り特に限定されないが、後述する所望の排ガスの流れをより効果的に実現する観点及び後述する所望の排ガス浄化性能をより効果的に実現する観点から、第２触媒層４０の長さＬ２の第１触媒層３０の長さＬ１に対する比（Ｌ２／Ｌ１）は、好ましくは１．０より大きく２．３以下、さらに好ましくは１．１以上２．２以下、さらに一層好ましくは１．２以上２．１以下、さらに一層好ましくは１．３以上２．０以下、さらに一層好ましくは１．４以上１．９以下、さらに一層好ましくは１．５以上１．８以下である。
【0046】
第１触媒層３０の長さＬ１は、上記式（１）を満たす限り特に限定されないが、後述する所望の排ガスの流れをより効果的に実現する観点及び後述する所望の排ガス浄化性能をより効果的に実現する観点から、第１触媒層３０の長さＬ１の基材２０の長さＬに対する百分率（Ｌ１／Ｌ×１００）は、好ましくは１０％以上８０％以下、さらに好ましくは２０％以上７０％以下、さらに一層好ましくは３０％以上６０％以下、さらに一層好ましくは４０％以上５０％以下である。
【0047】
第２触媒層４０の長さＬ２は、上記式（１）を満たす限り特に限定されないが、後述する所望の排ガスの流れをより効果的に実現する観点及び後述する所望の排ガス浄化性能をより効果的に実現する観点から、第２触媒層４０の長さＬ２の基材２０の長さＬに対する百分率（Ｌ２／Ｌ×１００）は、好ましくは３０％以上９０％以下、さらに好ましくは４０％以上８５％以下、さらに一層好ましくは５０％以上８０％以下、さらに一層好ましくは６５％以上７５％以下である。
【0048】
第１触媒層３０の長さＬ１と第２触媒層４０の長さＬ２との合計の、基材２０の長さＬに対する百分率（（Ｌ１＋Ｌ２）／Ｌ×１００）は、上記式（１）を満たす限り特に限定されないが、後述する所望の排ガスの流れをより効果的に実現する観点及び後述する所望の排ガス浄化性能をより効果的に実現する観点から、好ましくは１００％以上１５０％以下、さらに好ましくは１０１％以上１４５％以下、さらに一層好ましくは１０２％以上１４０％以下、さらに一層好ましくは１０３％以上１３５％以下、さらに一層好ましくは１０４％以上１３０％以下である。
【0049】
第１触媒層３０の長さＬ１及び第２触媒層４０の長さＬ２の算出方法の一例は、以下の通りである。
【0050】
排ガス浄化用触媒１０から、基材２０の軸方向に延在し、基材２０の長さＬと同一の長さを有するサンプルを切り出す。サンプルは、例えば、直径２５．４ｍｍの円柱状である。なお、サンプルの直径の値は必要に応じて変更することができる。サンプルを基材２０の軸方向と垂直な平面によって５ｍｍ間隔で切断し、サンプルの排ガス流入側の端部側から順に、第１切断片、第２切断片、・・・、第ｎ切断片を得る。切断片の長さは５ｍｍである。切断片の組成を、蛍光Ｘ線分析装置（ＸＲＦ）（例えば、エネルギー分散型Ｘ線分析装置（ＥＤＸ）、波長分散型Ｘ線分析装置（ＷＤＸ）等）、誘導結合プラズマ発光分光分析装置（ＩＣＰ－ＡＥＳ）等を使用して分析し、切断片の組成に基づいて、切断片が第１触媒層３０を含むか否かを確認する。
【0051】
第１触媒層３０を含むことが明らかである切断片に関しては、必ずしも組成分析を行う必要はない。例えば、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）、電子線マイクロアナライザー（ＥＰＭＡ）等を使用して切断面を観察し、切断片が第１触媒層３０を含むか否かを確認することができる。切断面の観察を行う際、切断面の元素マッピングを行ってもよい。元素マッピングは、上記と同様に行うことができる。
【0052】
切断片が第１触媒層３０を含むか否かを確認した後、下記式に基づいて、サンプルに含まれる第１触媒層３０の長さを算出する。
サンプルに含まれる第１触媒層３０の長さ＝５ｍｍ×（第１触媒層３０を含む切断片の数）
サンプルに含まれる第１触媒層３０の長さ＝５ｍｍ×（第１触媒層３０を含む切断片の数）
【0053】
例えば、第１切断片～第ｋ切断片は第１触媒層３０を含むが、第（ｋ＋１）～第ｎ切断片は第１触媒層３０を含まない場合、サンプルに含まれる第１触媒層３０の長さは、（５×ｋ）ｍｍである。
【0054】
第１触媒層３０の長さをより詳細に測定する場合には、次のように算出する。
第ｋ切断片（すなわち、第１触媒層３０を含む切断片のうち、サンプルの最も排ガス流出側から得られた切断片）を基材２０の軸方向で切断して、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）、電子線マイクロアナライザー（ＥＰＭＡ）等を使用して切断面に存在する第１触媒層３０を観察することにより、第ｋ切断片における第１触媒層３０の長さを測定する。そして、下記式に基づいて、サンプルに含まれる第１触媒層３０の長さを算出する。
サンプルに含まれる第１触媒層３０の長さ＝（５ｍｍ×（ｋ－１））＋（第ｋ切断片における第１触媒層３０の長さ）
第ｋ切断片（すなわち、第１触媒層３０を含む切断片のうち、サンプルの最も排ガス流出側から得られた切断片）を基材２０の軸方向で切断して、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）、電子線マイクロアナライザー（ＥＰＭＡ）等を使用して切断面に存在する第１触媒層３０を観察することにより、第ｋ切断片における第１触媒層３０の長さを測定する。そして、下記式に基づいて、サンプルに含まれる第１触媒層３０の長さを算出する。
サンプルに含まれる第１触媒層３０の長さ＝（５ｍｍ×（ｋ－１））＋（第ｋ切断片における第１触媒層３０の長さ）
【0055】
排ガス浄化用触媒１０から任意に切り出された８～１６個のサンプルに関して、各サンプルに含まれる第１触媒層３０の長さを算出し、それらの平均値を第１触媒層３０の長さＬ１とする。
【0056】
第２触媒層４０の長さＬ２の算出方法の一例も、第１触媒層３０の長さＬ１の算出方法の一例と同様である。なお、第２触媒層４０の長さＬ２の算出方法の一例では、サンプルを基材２０の軸方向と垂直な平面によって５ｍｍ間隔で切断し、サンプルの排ガス流出側の端部側から順に、第１切断片、第２切断片、・・・、第ｎ切断片を得る。
【0057】
排ガス浄化用触媒１０において、第１触媒層３０及び第２触媒層４０は、下記式（２）：
Ｔ１＜Ｔ２ ・・・（２）
を満たす。
Ｔ１＜Ｔ２ ・・・（２）
を満たす。
【0058】
【0059】
第１触媒層３０の部分３１の厚みＴ１及び第２触媒層４０の部分４１の厚みＴ２は、上記式（２）を満たす限り特に限定されないが、後述する所望の排ガスの流れをより効果的に実現する観点及び後述する所望の排ガス浄化性能をより効果的に実現する観点から、第２触媒層４０の部分４１の厚みＴ２の第１触媒層３０の部分３１の厚みＴ１に対する比（Ｔ２／Ｔ１）は、好ましくは１．０より大きく３．５以下、さらに好ましくは１．１以上３．０以下、さらに一層好ましくは１．２以上２．５以下、さらに一層好ましくは１．３以上２．１以下である。
【0060】
第１触媒層３０の部分３１の厚みＴ１は、上記式（２）を満たす限り特に限定されないが、後述する所望の排ガスの流れをより効果的に実現する観点及び後述する所望の排ガス浄化性能をより効果的に実現する観点から、好ましくは１５μｍ以上５５μｍ以下、さらに好ましくは２０μｍ以上５０μｍ以下、さらに一層好ましくは２５μｍ以上４５μｍ以下、さらに一層好ましくは３０μｍ以上４０μｍ以下である。
【0061】
第２触媒層４０の部分４１の厚みＴ２は、上記式（２）を満たす限り特に限定されないが、後述する所望の排ガスの流れをより効果的に実現する観点及び後述する所望の排ガス浄化性能をより効果的に実現する観点から、好ましくは２０μｍ以上１００μｍ以下、さらに好ましくは３０μｍ以上９０μｍ以下、さらに一層好ましくは４０μｍ以上８０μｍ以下、さらに一層好ましくは４５μｍ以上６５μｍ以下である。
【0062】
第１触媒層３０の部分３１の厚みＴ１及び第２触媒層４０の部分４１の厚みＴ２の算出方法の一例は、以下の通りである。
【0063】
排ガス浄化用触媒１０（例えば、基材２０の排ガス流入側の端部から排ガス流通方向Ｘに１０ｍｍ離れた箇所）を、基材２０の軸方向と垂直な平面で切断し、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を使用して、切断面から任意に選択された１個の流入側セルＣ１に存在する第１触媒層３０の観察を行い、基材２０の隔壁部２２が存在する領域及び第１触媒層３０が存在する領域を特定する。ＳＥＭによる切断面の観察において、視野倍率は、例えば３００倍であり、視野幅（長さ）は、例えば５００～６００μｍである。ＳＥＭによって観察する領域は、流入側セルＣ１の角部が含まれないように設定される。流入側セルＣ１の角部では、排ガス透過性が低く、後述する所望の排ガスの流れの実現に対する寄与度が小さいからである。基材２０の隔壁部２２が存在する領域及び第１触媒層３０が存在する領域は、第１触媒層３０と基材２０の隔壁部２２との間の形態の相違に基づいて特定することができる。この際、切断面の元素マッピングを行ってもよい。元素マッピングは、上記と同様にして行うことができる。切断面の元素マッピングにより、第１触媒層３０と基材２０の隔壁部２２との間の形態及び組成の相違に基づいて、基材２０の隔壁部２２が存在する領域及び第１触媒層３０が存在する領域を特定することができる。
【0064】
ＳＥＭ観察像において、左端側又は右端側から順に、基材２０の隔壁部２２の厚み方向と平行な第１～第Ｎのグリッド線を１５μｍ間隔で描き、基材２０の隔壁部２２が存在する領域の輪郭線と各グリッド線との交点同士を直線で結び、基材２０の隔壁部２２の表面の位置を特定する。Ｎは、例えば、３０～５０の整数である。同様に、第１触媒層３０が存在する領域の輪郭線と各グリッド線との交点同士を直線で結び、第１触媒層３０の表面の位置を特定する。ある交点Ｐ１から該交点Ｐ１に隣接する交点Ｐ２への厚み方向の変化量がグリッド線の間隔（１５μｍ）を超える場合、交点Ｐ２を表面の位置の特定に使用しないこと（すなわち、直線で結ぶ交点から、交点Ｐ２を除くこと）が好ましい。ある交点Ｐ１から該交点Ｐ１に隣接する交点Ｐ２への厚み方向の変化量は、交点Ｐ１を通り、基材２０の隔壁部２２の厚み方向と垂直な直線と、交点Ｐ２を通り、基材２０の隔壁部２２の厚み方向と垂直な直線との距離を意味する。交点Ｐ１から交点Ｐ１に隣接する交点Ｐ２への厚み方向の変化量がグリッド線の間隔（１５μｍ）を超えるとともに、交点Ｐ１から、交点Ｐ２に隣接する交点Ｐ３への厚み方向の変化量もグリッド線の間隔（１５μｍ）を超える場合、交点Ｐ２に加えて交点Ｐ３も表面の位置の特定に使用しないこと（すなわち、直線で結ぶ交点から、交点Ｐ２及び交点Ｐ３を除くこと）が好ましい。このように直線で結ぶ交点から連続して５つの交点を除く場合、当該ＳＥＭ画像に対しては厚みの測定を行わないことが好ましい。
【0065】
基材２０の隔壁部２２の表面の位置及び第１触媒層３０の表面の位置を特定した後、画像解析ソフトウェアを使用して、第２のグリッド線と、第（Ｎ－１）のグリッド線と、基材２０の隔壁部２２の表面と、第１触媒層３０の表面とで囲まれた領域の面積を求める。画像解析ソフトウェアとしては、例えば、ＡｒｅａＱ（エステック株式会社製）、ＩｍａｇｅＪ（パブリックドメイン）、Ｐｈｏｔｏｓｈｏｐ（Ａｄｏｂｅ Ｓｙｓｔｅｍｓ株式会社）等を使用することができる。なお、画像の両端部は不鮮明になり易く、隔壁部２２の表面の位置及び第１触媒層３０の表面の位置を特定し難いため、第１のグリッド線及び第Ｎのグリッド線は使用しない。
【0066】
上記領域の面積を求めた後、下記式に基づいて、上記領域の厚みを算出する。
上記領域の厚み＝上記領域の面積／（グリッド線の間隔×グリッド線の間隔の数）
なお、グリッド線の間隔は１５μｍであり、グリッド線の間隔の数は（Ｎ－３）である。
上記領域の厚み＝上記領域の面積／（グリッド線の間隔×グリッド線の間隔の数）
なお、グリッド線の間隔は１５μｍであり、グリッド線の間隔の数は（Ｎ－３）である。
【0067】
切断面から任意に選択された２０個の流入側セルＣ１に関して、上記領域の厚みを算出し、それらの平均値を第１触媒層３０の部分３１の厚みＴ１とする。
【0068】
第２触媒層４０の部分４１の厚みＴ２の算出方法の一例も、第１触媒層３０の部分３１の厚みＴ１の算出方法の一例と同様である。なお、第２触媒層４０の部分４１の厚みＴ２の算出方法の一例では、排ガス浄化用触媒１０（例えば、基材２０の排ガス流出側の端部から排ガス流通方向Ｘとは反対の方向に１０ｍｍ離れた箇所）を基材２０の軸方向と垂直な平面で切断し、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を使用して、切断面から任意に選択された流出側セルＣ２に存在する第２触媒層の観察を行う。
【0069】
排ガス浄化用触媒１０において、第１触媒層３０及び第２触媒層４０は、下記式（３）：
ＷＣ１＞ＷＣ２ ・・・（３）
を満たす。
ＷＣ１＞ＷＣ２ ・・・（３）
を満たす。
【0070】
上記式（３）において、ＷＣ１は、基材２０のうち第１触媒層３０が設けられている部分の単位体積当たりの第１触媒層３０の質量を表し、ＷＣ２は、基材２０のうち第２触媒層４０が設けられている部分の単位体積当たりの第２触媒層４０の質量を表す。
【0071】
基材２０のうち第１触媒層３０が設けられている部分の単位体積当たりの第１触媒層３０の質量ＷＣ１、及び、基材２０のうち第２触媒層４０が設けられている部分の単位体積当たりの第２触媒層４０の質量ＷＣ２は、上記式（３）を満たす限り特に限定されないが、後述する所望の排ガスの流れをより効果的に実現する観点及び後述する所望の排ガス浄化性能をより効果的に実現する観点から、ＷＣ１のＷＣ２に対する比（ＷＣ１／ＷＣ２）は、好ましくは１．０より大きく３．５以下、さらに好ましくは１．０５以上２．５以下、さらに好ましくは１．１０以上２．０以下、さらに好ましくは１．１１以上２．０以下、さらに一層好ましくは１．１２以上１．５以下である。
【0072】
基材２０のうち第１触媒層３０が設けられている部分の単位体積当たりの第１触媒層３０の質量ＷＣ１は、上記式（３）を満たす限り特に限定されないが、後述する所望の排ガスの流れをより効果的に実現する観点及び後述する所望の排ガス浄化性能をより効果的に実現する観点から、好ましくは５０ｇ／Ｌ以上９０ｇ／Ｌ以下、さらに好ましくは５５ｇ／Ｌ以上８０ｇ／Ｌ以下、さらに一層好ましくは６０ｇ／Ｌ以上７０ｇ／Ｌ以下である。
【0073】
基材２０のうち第２触媒層４０が設けられている部分の単位体積当たりの第２触媒層４０の質量ＷＣ２は、上記式（３）を満たす限り特に限定されないが、後述する所望の排ガスの流れをより効果的に実現する観点及び後述する所望の排ガス浄化性能をより効果的に実現する観点から、好ましくは４０ｇ／Ｌ以上９０ｇ／Ｌ以下、さらに好ましくは５０ｇ／Ｌ以上８０ｇ／Ｌ以下、さらに一層好ましくは５５ｇ／Ｌ以上７０ｇ／Ｌ以下である。
【0074】
基材２０のうち第１触媒層３０が設けられている部分の単位体積当たりの第１触媒層３０の質量ＷＣ１、及び、基材２０のうち第２触媒層４０が設けられている部分の単位体積当たりの第２触媒層４０の質量ＷＣ２の算出方法の一例は、以下の通りである。
【0075】
以下、基材２０のうち第２触媒層４０が設けられている部分の単位体積当たりの第２触媒層４０の質量ＷＣ２の算出方法の一例について説明する。
【0076】
排ガス浄化用触媒１０から、基材２０の軸方向に延在し、基材２０の長さＬと同一の長さを有するサンプルを切り出し、サンプルを基材２０の軸方向と垂直な平面で切断し、第２触媒層４０は含むが、第１触媒層３０は含まない排ガス浄化用触媒１０の切断片Ｓ２を準備する。切断片Ｓ２は、例えば、直径２５．４ｍｍ、長さ１０ｍｍの円柱状である。なお、切断片Ｓ２の直径及び長さの値は必要に応じて変更することができる。第１触媒層３０の長さＬ１は、第２触媒層４０の長さＬ２よりも小さいので、排ガス浄化用触媒１０の排ガス流出側の端部近傍において、第２触媒層４０は存在するが、第１触媒層３０は存在しない。したがって、排ガス浄化用触媒１０の排ガス流出側の端部近傍から、切断片Ｓ２を得ることができる。切断片Ｓ２に含まれる第２触媒層４０の長さは、切断片Ｓ２の長さと等しい。
【0077】
切断片Ｓ２と同一のサイズを有する基材２０の切断片を準備する。基材２０の切断片は、第１触媒層３０及び第２触媒層４０をともに含まない。
【0078】
切断片Ｓ２の質量及び基材２０の切断片の質量を測定し、下記式に基づいて、切断片Ｓ２の単位体積当たりの第２触媒層４０の質量を算出する。
切断片Ｓ２の単位体積当たりの第２触媒層４０の質量＝（（切断片Ｓ２の質量）－（基材２０の切断片の質量））／（切断片Ｓ２の体積）
切断片Ｓ２の単位体積当たりの第２触媒層４０の質量＝（（切断片Ｓ２の質量）－（基材２０の切断片の質量））／（切断片Ｓ２の体積）
【0079】
なお、切断片Ｓ２の体積は、切断片Ｓ２のみかけの体積である。例えば、切断片Ｓ２が、直径２５．４ｍｍ、長さ１０ｍｍの円柱状である場合、切断片Ｓ２の体積は、π×（１２．７ｍｍ）２×１０ｍｍである。その他の切断片（後述する切断片Ｓ１及びＳ３）の体積も同様である。
【0080】
排ガス浄化用触媒１０の任意の箇所から作製された３個の切断片Ｓ２に関して、切断片Ｓ２の単位体積当たりの第２触媒層４０の質量を算出し、それらの平均値を、基材２０のうち第２触媒層４０が設けられている部分の単位体積当たりの第２触媒層４０の質量ＷＣ２とする。
【0081】
なお、ＷＣ２を算出する際、基材２０の切断片を使用することなく、切断片Ｓ２の単位体積当たりの第２触媒層４０の質量を算出してもよい。そのような算出方法の一例は以下の通りである。切断片Ｓ２の質量及び体積を測定する。切断片Ｓ２に含まれる基材２０の組成を、切断片Ｓ２の切断面の元素マッピング等により特定する。切断片Ｓ２の組成を、誘導結合プラズマ発光分光分析装置等で分析することにより特定する。特定した基材２０及び切断片Ｓ２の組成に基づいて、切断片Ｓ２の質量のうち第２触媒層４０の質量が占める割合を算出する。下記式に基づいて、切断片Ｓ２の単位体積当たりの第２触媒層４０の質量を算出する。
切断片Ｓ２の単位体積当たりの第２触媒層４０の質量＝（切断片Ｓ２の質量）×（切断片Ｓ２の質量のうち第２触媒層４０の質量が占める割合）／（切断片Ｓ２の体積）
切断片Ｓ２の単位体積当たりの第２触媒層４０の質量＝（切断片Ｓ２の質量）×（切断片Ｓ２の質量のうち第２触媒層４０の質量が占める割合）／（切断片Ｓ２の体積）
【0082】
以下、基材２０のうち第１触媒層３０が設けられている部分の単位体積当たりの第１触媒層３０の質量ＷＣ１の算出方法の一例について説明する。
【0083】
第２触媒層４０が隔壁部２２の排ガス流入側の端部まで延在していない場合、排ガス浄化用触媒１０から、基材２０の軸方向に延在し、基材２０の長さＬと同一の長さを有するサンプルを切り出し、サンプルを基材２０の軸方向と垂直な平面で切断し、第１触媒層３０は含むが、第２触媒層４０は含まない排ガス浄化用触媒１０の切断片Ｓ１を準備する。切断片Ｓ１は、例えば、直径２５．４ｍｍ、長さ１０ｍｍの円柱状である。なお、切断片Ｓ１の直径及び長さの値は必要に応じて変更することができる。第２触媒層４０が隔壁部２２の排ガス流入側の端部まで延在していない場合、排ガス浄化用触媒１０の排ガス流入側の端部近傍において、第１触媒層３０は存在するが、第２触媒層４０は存在しない。したがって、排ガス浄化用触媒１０の排ガス流入側の端部近傍から、切断片Ｓ１を得ることができる。切断片Ｓ１に含まれる第１触媒層３０の長さは、切断片Ｓ１の長さと等しい。
【0084】
切断片Ｓ１と同一のサイズを有する基材２０の切断片を準備する。基材２０の切断片は、第１触媒層３０及び第２触媒層４０をともに含まない。
【0085】
切断片Ｓ１の質量及び基材２０の切断片の質量を測定し、下記式に基づいて、切断片Ｓ１の単位体積当たりの第１触媒層３０の質量を算出する。
切断片Ｓ１の単位体積当たりの第１触媒層３０の質量＝（（切断片Ｓ１の質量）－（基材２０の切断片の質量））／（切断片Ｓ１の体積）
切断片Ｓ１の単位体積当たりの第１触媒層３０の質量＝（（切断片Ｓ１の質量）－（基材２０の切断片の質量））／（切断片Ｓ１の体積）
【0086】
排ガス浄化用触媒１０の任意の箇所から作製された３個の切断片Ｓ１に関して、切断片Ｓ１の単位体積当たりの第１触媒層３０の質量を算出し、それらの平均値を、基材２０のうち第１触媒層３０が設けられている部分の単位体積当たりの第１触媒層３０の質量ＷＣ１とする。
【0087】
なお、ＷＣ１を算出する際、基材２０の切断片を使用することなく、切断片Ｓ１の単位体積当たりの第１触媒層３０の質量を算出することもできる。そのような算出方法の一例は、基材２０の切断片を使用することなく、切断片Ｓ２の単位体積当たりの第２触媒層４０の質量を算出する方法の一例と同様である。
【0088】
第２触媒層４０が隔壁部２２の排ガス流入側の端部まで延在している場合、排ガス浄化用触媒１０から、基材２０の軸方向に延在し、基材２０の長さＬと同一の長さを有するサンプルを切り出し、サンプルを基材２０の軸方向と垂直な平面で切断し、第１触媒層３０及び第２触媒層４０をともに含む排ガス浄化用触媒１０の切断片Ｓ３を準備する。切断片Ｓ３は、例えば、直径２５．４ｍｍ、長さ１０ｍｍの円柱状である。なお、切断片Ｓ３の直径及び長さの値は必要に応じて変更することができる。第２触媒層４０が隔壁部２２の排ガス流入側の端部まで延在している場合、排ガス浄化用触媒１０の排ガス流入側の端部近傍において、第１触媒層３０及び第２触媒層４０が存在する。したがって、排ガス浄化用触媒１０の排ガス流入側の端部近傍から、切断片Ｓ３を得ることができる。切断片Ｓ３に含まれる第１触媒層３０及び第２触媒層４０の長さはともに、切断片Ｓ３の長さと等しい。
【0089】
切断片Ｓ３と同一のサイズを有する基材２０の切断片を準備する。基材２０の切断片は、第１触媒層３０及び第２触媒層４０をともに含まない。
【0090】
切断片Ｓ３の質量及び基材２０の切断片の質量を測定し、下記式に基づいて、切断片Ｓ３の単位体積当たりの第１触媒層３０及び第２触媒層４０の合計質量を算出する。
切断片Ｓ３の単位体積当たりの第１触媒層３０及び第２触媒層４０の合計質量＝（（切断片Ｓ３の質量）－（基材２０の切断片の質量））／（切断片Ｓ３の体積）
切断片Ｓ３の単位体積当たりの第１触媒層３０及び第２触媒層４０の合計質量＝（（切断片Ｓ３の質量）－（基材２０の切断片の質量））／（切断片Ｓ３の体積）
【0091】
排ガス浄化用触媒１０の任意の箇所から作製された３個の切断片Ｓ３に関して、切断片Ｓ３の単位体積当たりの第１触媒層３０及び第２触媒層４０の合計質量を算出し、それらの平均値から、基材２０のうち第２触媒層４０が設けられている部分の単位体積当たりの第２触媒層４０の質量ＷＣ２を差し引くこと（すなわち、切断片Ｓ３に含まれる第１触媒層３０及び第２触媒層４０の合計質量の平均値－基材２０のうち第２触媒層４０が設けられている部分の単位体積当たりの第２触媒層４０の質量ＷＣ２）により得られる値を、基材２０のうち第１触媒層３０が設けられている部分の単位体積当たりの第１触媒層３０の質量ＷＣ１とする。
【0092】
なお、ＷＣ１を算出する際、基材２０の切断片を使用することなく、切断片Ｓ３の単位体積当たりの第１触媒層３０及び第２触媒層４０の合計質量を算出することもできる。そのような算出方法の一例は、基材２０の切断片を使用することなく、切断片Ｓ２の単位体積当たりの第２触媒層４０の質量を算出する方法の一例と同様である。
【0093】
第１触媒層３０及び第２触媒層４０は、それぞれ、触媒活性成分を含む。第１触媒層３０及び第２触媒層４０は、それぞれ、１種の触媒活性成分を含んでいてもよいし、２種以上の触媒活性成分を含んでいてもよい。排ガス浄化性能を高める観点から、第２触媒層４０は、第１触媒層３０に含まれる触媒活性成分とは異なる触媒活性成分を含むことが好ましい。触媒活性成分としては、例えば、白金元素（Ｐｔ）、パラジウム元素（Ｐｄ）、ロジウム元素（Ｒｈ）、ルテニウム元素（Ｒｕ）、イリジウム元素（Ｉｒ）、オスミウム元素（Ｏｓ）等の貴金属元素が挙げられる。貴金属元素は、触媒活性成分として機能し得る形態、例えば、貴金属、貴金属元素を含む合金、貴金属元素を含む化合物（例えば、貴金属元素の酸化物）等の形態で第１触媒層３０及び第２触媒層４０に含まれる。触媒活性成分は、排ガス浄化性能を高める観点から、粒子状であることが好ましい。排ガス浄化性能を高める観点から、第１触媒層３０及び第２触媒層４０は、それぞれ独立して、白金元素（Ｐｔ）、パラジウム元素（Ｐｄ）及びロジウム元素（Ｒｈ）から選択される少なくとも１種の触媒活性成分を含むことが好ましい。排ガス浄化性能のうち特にＮＯｘ浄化性能を高める観点から、第１触媒層３０及び第２触媒層４０の少なくとも一方が、ロジウム元素（Ｒｈ）を含むことが好ましく、第１触媒層３０及び第２触媒層４０の両方が、ロジウム元素（Ｒｈ）を含むことがさらに好ましい。
【0094】
第１触媒層３０及び第２触媒層４０は、それぞれ、単層構造を有していてもよいし、積層構造を有していてもよい。積層構造は、例えば、下層及び上層からなる二層構造である。なお、下層は、上層よりも隔壁部２２側に位置する層である。
【0095】
第１触媒層３０が積層構造を有する場合、第１触媒層３０の部分３１は、１つの層の全体又は一部で形成されていてもよいし、１つ以上の層の全体と別の１つの層の全体又は一部とで形成されていてもよい。例えば、第１触媒層３０が二層構造を有する場合、第１触媒層３０の部分３１は、上層の全体又はその一部で形成されていてもよいし、上層の全体と下層の一部とで形成されていてもよい。
【0096】
第２触媒層４０が積層構造を有する場合、第２触媒層４０の部分４１は、１つの層の全体又は一部で形成されていてもよいし、１つ以上の層の全体と別の１つの層の全体又は一部とで形成されていてもよい。例えば、第２触媒層４０が二層構造を有する場合、第２触媒層４０の部分４１は、上層の全体又はその一部で形成されていてもよいし、上層の全体と下層の一部とで形成されていてもよい。
【0097】
積層構造において、ある層に含まれる触媒活性成分と、別の層に含まれる触媒活性成分とは、同一であってもよいし、異なっていてもよい。積層構造において、ある層に含まれる触媒活性成分と、別の層に含まれる触媒活性成分とが異なる場合、複数の触媒活性成分が単層に含まれることにより生じる触媒性能の低下を防止することができる。
【0098】
一実施形態において、第１触媒層３０が単層構造を有し、第２触媒層４０が二層構造（下層及び上層）を有する。なお、下層は、上層よりも隔壁部２２側に位置する層である。この実施形態において、第１触媒層３０が、ロジウム元素（Ｒｈ）を含み、第２触媒層４０の下層が、ロジウム元素（Ｒｈ）以外の貴金属元素（例えば、パラジウム元素（Ｐｄ））を含み、第２触媒層４０の上層が、ロジウム元素（Ｒｈ）を含むことが好ましい。これにより、ＮＯｘ浄化性能、特に高速運転時のＮＯｘ浄化性能を高めることができ、ＮＯｘ排出量を低減させることができる。
【0099】
排ガス浄化性能を高める観点から、第１触媒層３０及び第２触媒層４０のそれぞれに含まれる触媒活性成分の量は、第１触媒層３０及び第２触媒層４０のそれぞれの総質量を基準として、好ましくは０．００１質量％以上、さらに好ましくは０．０１質量％以上、さらに一層好ましくは０．０５質量以上％である。一方、排ガス浄化性能とコストとのバランスを考慮して、第１触媒層３０及び第２触媒層４０のそれぞれに含まれる触媒活性成分の量は、第１触媒層３０及び第２触媒層４０のそれぞれの総質量を基準として、好ましくは２５質量％以下、さらに好ましくは２０質量％以下、さらに一層好ましくは１５質量％以下である。触媒活性成分の量は、誘導結合プラズマ発光分光分析法（ＩＣＰ－ＡＥＳ）等の常法を使用して測定することができる。なお、貴金属元素の質量は、金属換算の質量である。
【0100】
排ガス浄化性能を高める観点から、第１触媒層３０及び第２触媒層４０のそれぞれに含まれる触媒活性成分の量は、基材２０の体積１Ｌ当たり、好ましくは０．０１ｇ以上、さらに好ましくは０．０５ｇ以上である。一方、排ガス浄化性能とコストとのバランスを考慮して、第１触媒層３０及び第２触媒層４０のそれぞれに含まれる触媒活性成分の量は、基材２０の体積１Ｌ当たり、好ましくは１０ｇ以下であり、場合により、５ｇ以下又は３ｇ以下とすることができる。基材２０の体積は、基材２０の見かけの体積である。筒状部２１の外径を２ｒとすると、基材２０の体積は、式：基材２０の体積＝π×ｒ２×（基材２０の長さＬ）で表される。
【0101】
基材２０の体積１Ｌ当たりの、第２触媒層４０に含まれる触媒活性成分の量の算出方法の一例は、以下の通りである。
【0102】
上記と同様にして切断片Ｓ２を作製し、切断片Ｓ２に含まれる触媒活性成分の量を誘導結合プラズマ発光分光分析法（ＩＣＰ－ＡＥＳ）等の常法を使用して測定し、切断片Ｓ２の単位体積当たりの触媒活性成分の量を算出する。排ガス浄化用触媒１０の任意の箇所から作製された３個の切断片Ｓ２に関して、切断片Ｓ２の単位体積当たりの触媒活性成分の量を算出し、それらの平均値を算出する。下記式に基づいて、基材２０の体積１Ｌ当たりの、第２触媒層４０に含まれる触媒活性成分の量を算出する。
基材２０の体積１Ｌ当たりの、第２触媒層４０に含まれる触媒活性成分の量＝（切断片Ｓ２の単位体積当たりの触媒活性成分の量の平均値）×（第２触媒層４０の長さＬ２／基材２０の長さＬ）
基材２０の体積１Ｌ当たりの、第２触媒層４０に含まれる触媒活性成分の量＝（切断片Ｓ２の単位体積当たりの触媒活性成分の量の平均値）×（第２触媒層４０の長さＬ２／基材２０の長さＬ）
【0103】
基材２０の体積１Ｌ当たりの、第１触媒層３０に含まれる触媒活性成分の量の算出方法の一例は、以下の通りである。
【0104】
第２触媒層４０が隔壁部２２の排ガス流入側の端部まで延在していない場合、上記と同様にして切断片Ｓ１を作製し、切断片Ｓ１に含まれる触媒活性成分の量を誘導結合プラズマ発光分光分析法（ＩＣＰ－ＡＥＳ）等の常法を使用して測定し、切断片Ｓ１の単位体積当たりの触媒活性成分の量を算出する。排ガス浄化用触媒１０の任意の箇所から作製された３個の切断片Ｓ１に関して、切断片Ｓ１の単位体積当たりの触媒活性成分の量を算出し、それらの平均値を算出する。下記式に基づいて、基材２０の体積１Ｌ当たりの、第１触媒層３０に含まれる触媒活性成分の量を算出する。
基材２０の体積１Ｌ当たりの、第１触媒層３０に含まれる触媒活性成分の量＝（切断片Ｓ１の単位体積当たりの触媒活性成分の量の平均値）×（第１触媒層３０の長さＬ１／基材２０の長さＬ）
基材２０の体積１Ｌ当たりの、第１触媒層３０に含まれる触媒活性成分の量＝（切断片Ｓ１の単位体積当たりの触媒活性成分の量の平均値）×（第１触媒層３０の長さＬ１／基材２０の長さＬ）
【0105】
第２触媒層４０が隔壁部２２の排ガス流入側の端部まで延在している場合、上記と同様にして切断片Ｓ３を作製し、切断片Ｓ３に含まれる触媒活性成分の量を誘導結合プラズマ発光分光分析法（ＩＣＰ－ＡＥＳ）等の常法を使用して測定し、切断片Ｓ３の単位体積当たりの触媒活性成分の量を算出する。排ガス浄化用触媒１０の任意の箇所から作製された３個の切断片Ｓ３に関して、切断片Ｓ３の単位体積当たりの触媒活性成分の量を算出し、それらの平均値を算出する。下記式に基づいて、基材２０の体積１Ｌ当たりの、第１触媒層３０に含まれる触媒活性成分の量を算出する。
基材２０の体積１Ｌ当たりの、第１触媒層３０に含まれる触媒活性成分の量＝（（切断片Ｓ３の単位体積当たりの触媒活性成分の量の平均値）－（切断片Ｓ２の単位体積当たりの触媒活性成分の量の平均値））×（第１触媒層３０の長さＬ１／基材２０の長さＬ）
基材２０の体積１Ｌ当たりの、第１触媒層３０に含まれる触媒活性成分の量＝（（切断片Ｓ３の単位体積当たりの触媒活性成分の量の平均値）－（切断片Ｓ２の単位体積当たりの触媒活性成分の量の平均値））×（第１触媒層３０の長さＬ１／基材２０の長さＬ）
【0106】
触媒活性成分による排ガス浄化性能を効率よく発揮させる観点から、第１触媒層３０及び第２触媒層４０は、それぞれ、触媒活性成分を担持する担体成分をさらに含むことが好ましい。担体成分としては、例えば、無機酸化物粒子が挙げられ、無機酸化物粒子を構成する無機酸化物としては、例えば、酸素貯蔵成分（ＯＳＣ材料とも呼ばれる）、酸素貯蔵成分以外の無機酸化物等が挙げられる。空燃比の変動に対して安定して高い排ガス浄化性能を発揮させる観点から、第１触媒層３０及び第２触媒層４０は、それぞれ、担体成分として酸素貯蔵成分を含むことが好ましく、酸素貯蔵成分と酸素貯蔵成分以外の無機酸化物とを含むことがさらに好ましい。
【0107】
「無機酸化物粒子が触媒活性成分を担持する」とは、無機酸化物粒子の外表面又は細孔内表面に、触媒活性成分が物理的又は化学的に吸着又は保持されている状態をいう。例えば、排ガス浄化用触媒１０の断面をＥＤＳ（エネルギー分散型分光器）で分析して得られた元素マッピングにおいて、無機酸化物粒子と触媒活性成分とが同じ領域に存在している場合、無機酸化物粒子が触媒活性成分を担持していると判断することができる。また、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を使用した粒径の測定により、無機酸化物粒子が触媒活性成分を担持していることを確認することができる。無機酸化物粒子の表面上に存在している触媒活性成分の平均粒径は、無機酸化物粒子の平均粒径に対して、１０％以下であることが好ましく、３％以下であることがさらに好ましく、１％以下であることがさらに一層好ましい。ここでいう平均粒径は、ＳＥＭで観察した時の３０個以上の粒子のフェレ径の平均値である。
【0108】
酸素貯蔵成分としては、排ガス浄化用触媒の作動条件で構成元素の価数変化が生じる金属酸化物であって酸素を貯蔵する能力を有するものであれば特に限定されない。酸素貯蔵成分としては、セリウム元素（Ｃｅ）を含む金属酸化物等が挙げられ、Ｃｅを含む金属酸化物としては、例えば、ＣｅＯ２、ＣｅＯ２－ＺｒＯ２（例えば、Ｃｅ及びＺｒを含有するセリア－ジルコニア複合酸化物、ＣｅＯ２及びＺｒＯ２の固溶体等）等が挙げられる。ＣｅＯ２及びＺｒＯ２が固溶体となっていることは、Ｘ線回折装置（ＸＲＤ）を使用して、ＣｅＯ２－ＺｒＯ２に由来する単相が形成されていることにより確認することができる。触媒活性成分を担持させやすい観点から、酸素貯蔵成分は、多孔質体であることが好ましい。
【0109】
第１触媒層３０に含まれ得るセリウム元素（Ｃｅ）の酸化物（ＣｅＯ２）換算の量は、第１触媒層３０の総質量を基準として、好ましくは５質量％以上４０質量％以下、さらに好ましくは１０質量％以上３０質量％以下である。第１触媒層３０に含まれ得るジルコニウム元素（Ｚｒ）の酸化物（ＺｒＯ２）換算の量は、第１触媒層３０の総質量を基準として、好ましくは１０質量％以上８０質量％以下、さらに好ましくは２５質量％以上６０質量％以下である。セリウム元素（Ｃｅ）の酸化物（ＣｅＯ２）換算の量及びジルコニウム元素（Ｚｒ）の酸化物（ＺｒＯ２）換算の量は、誘導結合プラズマ発光分光分析法（ＩＣＰ－ＡＥＳ）等の常法を使用して測定することができる。
【0110】
第２触媒層４０に含まれ得るセリウム元素（Ｃｅ）の酸化物（ＣｅＯ２）換算の量は、第２触媒層４０の総質量を基準として、好ましくは５質量％以上４０質量％以下、さらに好ましくは１０質量％以上３０質量％以下である。第２触媒層４０に含まれ得るジルコニウム元素（Ｚｒ）の酸化物（ＺｒＯ２）換算の量は、第２触媒層４０の総質量を基準として、好ましくは１０質量％以上７０質量％以下、さらに好ましくは３０質量％以上５０質量％以下である。セリウム元素（Ｃｅ）の酸化物（ＣｅＯ２）換算の量及びジルコニウム元素（Ｚｒ）の酸化物（ＺｒＯ２）換算の量は、誘導結合プラズマ発光分光分析法（ＩＣＰ－ＡＥＳ）等の常法を使用して測定することができる。
【0111】
酸素貯蔵成分は、セリウム元素（Ｃｅ）以外の希土類元素を含んでいてもよい。Ｃｅ以外の希土類元素としては、例えば、スカンジウム元素（Ｓｃ）、イットリウム元素（Ｙ）、ランタン元素（Ｌａ）、プラセオジム元素（Ｐｒ）、ネオジム元素（Ｎｄ）、サマリウム元素（Ｓｍ）、ユーロピウム元素（Ｅｕ）、ガドリニウム元素（Ｇｄ）、テルビウム元素（Ｔｂ）、ジスプロシウム元素（Ｄｙ）、ホルミウム元素（Ｈｏ）、エルビウム元素（Ｅｒ）、ツリウム元素（Ｔｍ）、イッテルビウム元素（Ｙｂ）、ルテチウム元素（Ｌｕ）等が挙げられる。これらの希土類元素は、例えば、酸化物として酸素貯蔵成分に添加される。希土類元素の酸化物は、プラセオジム元素（Ｐｒ）、テルビウム元素（Ｔｂ）を除いてＬｎ２Ｏ３（Ｌｎは希土類元素を表す）で表され、プラセオジム元素の酸化物は、通常Ｐｒ６Ｏ１１で表され、テルビウム元素の酸化物は、通常Ｔｂ４Ｏ７で表される。希土類元素の酸化物は、ＣｅＯ２－ＺｒＯ２と固溶体を形成していてもよいし、形成していなくてもよい。希土類元素の酸化物がＣｅＯ２－ＺｒＯ２と固溶体を形成していることは、上記と同様にＸ線回折装置（ＸＲＤ）により確認することができる。
【0112】
その他の酸素貯蔵成分としては、触媒の使用条件で価数状態変化が生じやすい元素（例えば、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｕ等）の酸化物、これらの元素を含む複合酸化物等が挙げられる。
【0113】
酸素貯蔵成分以外の無機酸化物としては、例えば、アルミナ、シリカ、シリカ－アルミナ、チタニア、アルミノシリケート類等が挙げられる。これらのうち、耐熱性の観点から、アルミナが好ましい。触媒活性成分を担持させやすい観点から、酸素貯蔵成分以外の無機酸化物は、多孔質体であることが好ましい。
【0114】
第１触媒層３０に含まれ得る酸素貯蔵成分以外の無機酸化物の量は、第１触媒層３０の総質量を基準として、好ましくは４質量％以上５０質量％以下、さらに好ましくは７質量％以上３０質量％以下である。酸素貯蔵成分以外の無機酸化物の量は、誘導結合プラズマ発光分光分析法（ＩＣＰ－ＡＥＳ）等の常法を使用して測定することができる。
【0115】
第２触媒層４０に含まれ得る酸素貯蔵成分以外の無機酸化物の量は、第２触媒層４０の総質量を基準として、好ましくは５質量％以上５０質量％以下、さらに好ましくは１０質量％以上３０質量％以下である。酸素貯蔵成分以外の無機酸化物の量は、誘導結合プラズマ発光分光分析法（ＩＣＰ－ＡＥＳ）等の常法を使用して測定することができる。
【0116】
酸素貯蔵成分以外の無機酸化物は、酸素貯蔵成分により修飾されていてもよく、又は酸素貯蔵成分を担持していてもよい。例えば、アルミナ等の孔部の内表面又は外表面が、酸素貯蔵成分により修飾されていてもよい。また、アルミナ等の孔部の内表面又は外表面に、酸素貯蔵成分が分散した状態で担持されていてもよい。
【0117】
リン被毒による触媒活性の低下の抑制、耐熱性の向上等の観点から、第１触媒層３０及び第２触媒層４０は、それぞれ、アルカリ土類金属化合物を含んでいてもよい。アルカリ土類金属元素としては、例えば、バリウム元素（Ｂａ）、ストロンチウム元素（Ｓｒ）、カルシウム元素（Ｃａ）等が挙げられ、アルカリ土類金属化合物としては、硝酸塩、炭酸塩、硫酸塩、酸化物等が挙げられる。
【0118】
≪排ガスの流れ≫
第１触媒層３０及び第２触媒層４０が上記式（１）～（３）を満たすことにより、排ガス浄化用触媒１０は、向上した排ガス浄化性能（特に、内燃機関の高速運転時における排ガス浄化性能）を有する。この作用効果には、排ガス浄化用触媒１０における排ガスの流れが関係すると考えられる。以下、図６に基づいて、排ガス浄化用触媒１０における排ガスの流れについて説明する。
第１触媒層３０及び第２触媒層４０が上記式（１）～（３）を満たすことにより、排ガス浄化用触媒１０は、向上した排ガス浄化性能（特に、内燃機関の高速運転時における排ガス浄化性能）を有する。この作用効果には、排ガス浄化用触媒１０における排ガスの流れが関係すると考えられる。以下、図６に基づいて、排ガス浄化用触媒１０における排ガスの流れについて説明する。
【0119】
図６に示すように、排ガス浄化用触媒１０における排ガスの流れには、経路Ｆ１及び経路Ｆ２があり得る。経路Ｆ１では、排ガス流通方向Ｘに流通する排ガスが、流入側セルＣ１の排ガス流入側の端部Ｃ１１から排ガス浄化用触媒１０内に流入し、隔壁部２２及び第２触媒層４０を順に通過し、流出側セルＣ２に到達し、流出側セルＣ２の排ガス流出側の端部Ｃ２１から排ガス浄化用触媒１０外に流出する。経路Ｆ２では、排ガス流通方向Ｘに流通する排ガスが、流入側セルＣ１の排ガス流入側の端部Ｃ１１から排ガス浄化用触媒１０内に流入し、第１触媒層３０及び隔壁部２２を順に通過し、流出側セルＣ２に到達し、流出側セルＣ２の排ガス流出側の端部Ｃ２１から排ガス浄化用触媒１０外に流出する。
【0120】
第１触媒層３０及び第２触媒層４０が上記式（１）～（３）を満たすことにより、排ガス浄化用触媒１０における排ガスの流れは、経路Ｆ１が支配的になると考えられる。そのメカニズムとして、次のようなメカニズムが推測される。第１触媒層３０の部分３１の厚みＴ１は第２触媒層４０の部分４１の厚みＴ２よりも小さい一方、基材２０のうち第１触媒層３０が設けられている部分の単位体積当たりの第１触媒層３０の質量ＷＣ１は、基材２０のうち第２触媒層４０が設けられている部分の単位体積当たりの第２触媒層４０の質量ＷＣ２よりも大きいため、第１触媒層３０の密度は第２触媒層４０の密度よりも大きい。したがって、流入側セルＣ１の排ガス流入側の端部Ｃ１１から排ガス浄化用触媒１０内に流入した排ガスは、第１触媒層３０よりも、第２触媒層３０を通過しやすい。そして、通過しやすい第２触媒層４０の長さＬ２は、通過しにくい第１触媒層３０の長さＬ１よりも大きい。このため、排ガス浄化用触媒１０における排ガスの流れは、経路Ｆ１が支配的になると考えられる。
【0121】
経路Ｆ２が支配的である場合、排ガス流通方向Ｘに流通する排ガスは、流入側セルＣ１の排ガス流入側の端部Ｃ１１から排ガス浄化用触媒１０内に流入し、第１触媒層３０及び隔壁部２２を順に通過し、流出側セルＣ２に到達し、流出側セルＣ２の排ガス流出側の端部Ｃ２１から排ガス浄化用触媒１０外に流出する。この場合、排ガス中の粒子状物質（ＰＭ）は、第１触媒層３０に蓄積されやすい。第１触媒層３０に蓄積されたＰＭは、第１触媒層３０に含まれる触媒活性成分と、排ガス中の炭化水素（ＨＣ）、一酸化炭素（ＣＯ）、窒素酸化物（ＮＯｘ）等の有害成分との接触を阻害し、第１触媒層３０の排ガス浄化性能を低下させる。特に、内燃機関が高速運転に至るまでに排出された排ガス中のＰＭが第１触媒層３０に蓄積されると、内燃機関の高速運転時における排ガス浄化性能の低下が顕著となる。
【0122】
これに対して、経路Ｆ１が支配的である場合、排ガス流通方向Ｘに流通する排ガスは、流入側セルＣ１の排ガス流入側の端部Ｃ１１から排ガス浄化用触媒１０内に流入し、隔壁部２２及び第２触媒層４０を順に通過し、流出側セルＣ２に到達し、流出側セルＣ２の排ガス流出側の端部Ｃ２１から排ガス浄化用触媒１０外に流出する。この場合、排ガス中の粒子状物質（ＰＭ）は、隔壁部２２に蓄積されやすく、第１触媒層３０及び第２触媒層４０に蓄積されにくい。したがって、第１触媒層３０及び第２触媒層４０に含まれる触媒活性成分と、排ガス中の炭化水素（ＨＣ）、一酸化炭素（ＣＯ）、窒素酸化物（ＮＯｘ）等の有害成分との接触がＰＭによって阻害されにくく、第１触媒層３０及び第２触媒層４０の排ガス浄化性能が十分に発揮される。このため、経路Ｆ１が支配的である場合の排ガス浄化性能は、経路Ｆ２が支配的である場合の排ガス浄化性能よりも向上する。特に、内燃機関の高速運転時における排ガス浄化性能が顕著に向上する。
【0123】
排ガス浄化性能のうち、ＮＯｘ浄化性能（特に、内燃機関の高速運転時におけるＮＯｘ浄化性能）を向上させることを目的とする場合、第１触媒層３０及び第２触媒層４０の少なくとも一方が、ロジウム元素（Ｒｈ）を含むことが好ましい。
【0124】
経路Ｆ１が支配的である場合、排ガス中の粒子状物質（ＰＭ）は、隔壁部２２に蓄積されやすく、第１触媒層３０及び第２触媒層４０に蓄積されにくい。したがって、第１触媒層３０及び／又は第２触媒層４０に含まれるロジウム元素（Ｒｈ）と、排ガス中のＮＯｘとの接触がＰＭによって阻害されにくく、第１触媒層３０及び／又は第２触媒層４０のＮＯｘ浄化性能が十分に発揮される。このため、経路Ｆ１が支配的である場合のＮＯｘ浄化性能は、経路Ｆ２が支配的である場合のＮＯｘ浄化性能よりも向上する。特に、内燃機関の高速運転時におけるＮＯｘ浄化性能が顕著に向上する。
【0125】
経路Ｆ１が支配的である場合と経路Ｆ２が支配的である場合とを比較すると、第１触媒層３０に含まれるロジウム元素（Ｒｈ）のＮＯｘ浄化性能に顕著な差が生じる。したがって、経路Ｆ１が支配的である場合の作用効果は、第１触媒層３０及び第２触媒層４０のうち少なくとも第１触媒層３０がロジウム元素（Ｒｈ）を含む場合に顕著である。
【0126】
第２触媒層４０がロジウム元素（Ｒｈ）を含む場合、第２触媒層４０に含まれるロジウム元素（Ｒｈ）のＮＯｘ浄化性能をより効果的に発揮させる観点から、第２触媒層４０が二層構造（下層及び上層）を有し、第２触媒層４０の下層が、ロジウム元素（Ｒｈ）以外の貴金属元素（例えば、パラジウム元素（Ｐｄ）等）を含み、第２触媒層４０の上層が、ロジウム元素（Ｒｈ）を含むことが好ましい。なお、下層は、上層よりも隔壁部２２側に位置する層である。経路Ｆ１が支配的である場合、排ガスは、隔壁部２２及び第２触媒層４０を順に通過するが、この際、排ガス中のＰＭは、第２触媒層４０の下層に蓄積されやすく、第２触媒層４０の上層に蓄積されにくい。したがって、第２触媒層４０の上層に含まれるロジウム元素（Ｒｈ）のＮＯｘ浄化性能は、ＰＭによる影響を受けにくい。このため、第２触媒層４０が二層構造（下層及び上層）を有し、第２触媒層４０の下層が、ロジウム元素（Ｒｈ）以外の貴金属（例えば、パラジウム元素（Ｐｄ）等）を含み、第２触媒層４０の上層が、ロジウム元素（Ｒｈ）を含む場合、第２触媒層４０のＮＯｘ浄化性能がより効果的に発揮される。
【0127】
≪製造方法≫
以下、排ガス浄化用触媒１０の製造方法について説明する。
基材２０と、第１触媒層３０を形成するためのスラリーと、第２触媒層４０を形成するためのスラリーとを準備する。第１触媒層３０が積層構造を有する場合、第１触媒層３０を形成するためのスラリーとして、２種以上のスラリーを準備する。第２触媒層４０が積層構造を有する場合、第２触媒層４０を形成するためのスラリーとして、２種以上のスラリーを準備する。
以下、排ガス浄化用触媒１０の製造方法について説明する。
基材２０と、第１触媒層３０を形成するためのスラリーと、第２触媒層４０を形成するためのスラリーとを準備する。第１触媒層３０が積層構造を有する場合、第１触媒層３０を形成するためのスラリーとして、２種以上のスラリーを準備する。第２触媒層４０が積層構造を有する場合、第２触媒層４０を形成するためのスラリーとして、２種以上のスラリーを準備する。
【0128】
第１触媒層３０を形成するためのスラリーの組成は、第１触媒層３０の組成に応じて調整する。第２触媒層４０を形成するためのスラリーの組成は、第２触媒層４０の組成に応じて調整する。スラリーは、例えば、貴金属元素の供給源、無機酸化物粒子、バインダー、造孔剤、溶媒等を含む。貴金属元素の供給源としては、例えば、貴金属元素の塩が挙げられ、貴金属元素の塩としては、例えば、硝酸塩、アンミン錯体塩、酢酸塩、塩化物等が挙げられる。無機酸化物粒子としては、例えば、酸素貯蔵成分、酸素貯蔵成分以外の無機酸化物等が挙げられる。酸素貯蔵成分及び酸素貯蔵成分以外の無機酸化物に関する説明は上記と同様である。バインダーとしては、例えば、アルミナゾル、ジルコニアゾル、チタニアゾル、シリカゾル等が挙げられる。造孔剤としては、例えば、架橋ポリ（メタ）アクリル酸メチル粒子、架橋ポリ（メタ）アクリル酸ブチル粒子、架橋ポリスチレン粒子、架橋ポリアクリル酸エステル粒子、メラミン系樹脂等が挙げられる。溶媒としては、例えば、水、有機溶媒等が挙げられる。有機溶媒としては、例えば、アルコール、アセトン、ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミド等が挙げられる。溶媒は、１種の溶媒であってもよいし、２種以上の溶媒の混合物であってもよい。２種以上の溶媒の混合物としては、例えば、水と１種又は２種以上の有機溶媒との混合物、２種以上の有機溶媒の混合物等が挙げられる。
【0129】
基材２０の排ガス流入側の端部を、第１触媒層３０を形成するためのスラリー中に浸漬し、反対側からスラリーを吸引した後、乾燥させる。第１触媒層３０が積層構造を有する場合、この操作を繰り返す。これにより、第１触媒層３０の前駆層が形成される。スラリーの固形分濃度、粘度等を調整することにより、第１触媒層３０の前駆層の長さ（ひいては、第１触媒層３０の長さＬ１）を調整することができる。また、スラリーのコート量、スラリーを構成する材料の種類、スラリーに含まれる造孔剤の粒径等を調整することにより、第１触媒層３０の前駆層の厚み（ひいては、第１触媒層３０の部分３１の厚みＴ１）及び基材２０のうち第１触媒層３０の前駆層が設けられている部分の単位体積当たりの第１触媒層３０の前駆層の質量（ひいては、基材２０のうち第１触媒層３０が設けられている部分の単位体積当たりの第１触媒層３０の質量ＷＣ１）を調整することができる。乾燥温度は、通常４０℃以上１２０℃以下である。乾燥時間は、乾燥温度に応じて適宜調整する。
【0130】
基材２０の排ガス流出側の端部を、第２触媒層４０を形成するためのスラリー中に浸漬し、反対側からスラリーを吸引した後、乾燥させる。第２触媒層４０が積層構造を有する場合、この操作を繰り返す。これにより、第２触媒層４０の前駆層が形成される。スラリーの固形分濃度、粘度等を調整することにより、第２触媒層４０の前駆層の長さ（ひいては、第２触媒層４０の長さＬ２）を調整することができる。また、スラリーのコート量、スラリーを構成する材料の種類、スラリーに含まれる造孔剤の粒径等を調整することにより、第２触媒層４０の前駆層の厚み（ひいては、第２触媒層４０の部分４１の厚みＴ２）及び基材２０のうち第２触媒層４０の前駆層が設けられている部分の単位体積当たりの第２触媒層４０の前駆層の質量（ひいては、基材２０のうち第２触媒層４０が設けられている部分の単位体積当たりの第２触媒層４０の質量ＷＣ２）を調整することができる。乾燥温度は、通常４０℃以上１２０℃以下である。乾燥時間は、乾燥温度に応じて適宜調整する。
【0131】
造孔剤の粒径は、適宜調整することができるが、造孔剤のメジアンＤ５０は、剥離抑制や圧損上昇抑制、ＰＭの捕集性能等の観点から通常５μｍ以上５０μｍ以下、好ましくは５μｍ以上４０μｍ以下、さらに好ましくは１０μｍ以上３０μｍ以下である。造孔剤の粒径が大きいほど、第１触媒層３０の厚み（ひいては、第１触媒層３０の部分３１の厚みＴ１）及び第２触媒層４０の厚み（第２触媒層４０の部分４１の厚みＴ２）が大きくなる。Ｄ５０は、レーザー回折散乱式粒度分布測定法によって測定される体積基準の粒度分布において、累積体積が５０％となる粒径である。Ｄ５０の測定は、レーザー回折散乱式粒度分布測定装置自動試料供給機（マイクロトラック・ベル社製「Ｍｉｃｒｏｔｏｒａｃ ＳＤＣ」）を使用して、造孔剤を水性分散媒に投入し、２６ｍＬ／ｓｅｃの流速中、４０Ｗの超音波を３６０秒間照射した後、レーザー回折散乱式粒度分布測定装置（マイクロトラック・ベル社製「マイクロトラックＭＴ３３００ＥＸＩＩ」）を使用して行う。測定は、粒子屈折率を１．５、粒子形状を真球形、溶媒屈折率を１．３、セットゼロを３０秒、測定時間を３０秒の条件で、２回行い、得られた測定値の平均値をＤ５０とする。水性分散媒としては純水を使用する。
【0132】
無機酸化物粒子の粒径は、適宜調整することができるが、無機酸化物粒子のＤ９０は、剥離抑制や圧損上昇抑制、ＰＭ捕集性能の向上等の観点から、好ましくは１０μｍ以上４０μｍ以下、さらに好ましくは１５μｍ以上３５μｍ以下、さらに一層好ましくは２０μｍ以上３０μｍ以下である。Ｄ９０は、レーザー回折散乱式粒度分布測定法によって測定される体積基準の粒度分布において、累積体積が９０％となる粒径である。Ｄ９０の測定は、レーザー回折散乱式粒度分布測定装置自動試料供給機（マイクロトラック・ベル社製「Ｍｉｃｒｏｔｏｒａｃ ＳＤＣ」）を使用して、無機酸化物粒子を水性分散媒に投入し、２６ｍＬ／ｓｅｃの流速中、４０Ｗの超音波を３６０秒間照射した後、レーザー回折散乱式粒度分布測定装置（マイクロトラック・ベル社製「マイクロトラックＭＴ３３００ＥＸＩＩ」）を使用して行う。測定は、粒子屈折率を１．５、粒子形状を真球形、溶媒屈折率を１．３、セットゼロを３０秒、測定時間を３０秒の条件で、２回行い、得られた測定値の平均値をＤ９０とする。水性分散媒としては純水を使用する。
【0133】
第１触媒層３０の前駆層及び第２触媒層４０の前駆層の形成後、焼成する。これにより、第１触媒層３０及び第２触媒層４０が形成される。焼成温度は、通常３５０℃以上５５０℃以下である。焼成時間は、通常２時間以上５時間以下である。焼成時の雰囲気は、通常、大気雰囲気である。
【実施例】
【0134】
以下、実施例に基づいて、本発明を具体的に説明するが、本発明は実施例に限定されるものではない。
【0135】
＜実施例１＞
（１）第１スラリーの調製
ＣｅＯ２－ＺｒＯ２固溶体粉末及びアルミナ粉末を準備した。ＣｅＯ２－ＺｒＯ２固溶体粉末として、ＣｅＯ２を１５質量％、ＺｒＯ２を７０質量％、Ｃｅ以外の希土類元素の酸化物を１５質量％含有するＣｅＯ２－ＺｒＯ２固溶体粉末を使用した。
（１）第１スラリーの調製
ＣｅＯ２－ＺｒＯ２固溶体粉末及びアルミナ粉末を準備した。ＣｅＯ２－ＺｒＯ２固溶体粉末として、ＣｅＯ２を１５質量％、ＺｒＯ２を７０質量％、Ｃｅ以外の希土類元素の酸化物を１５質量％含有するＣｅＯ２－ＺｒＯ２固溶体粉末を使用した。
【0136】
ＣｅＯ２－ＺｒＯ２固溶体粉末及びアルミナ粉末を混合し、混合粉末を調製した。混合粉末におけるＣｅＯ２－ＺｒＯ２固溶体粉末及びアルミナ粉末の質量比（ＣｅＯ２－ＺｒＯ２固溶体粉末の質量：アルミナ粉末の質量）は、８４：８に調整した。混合粉末のＤ９０は２５μｍであった。
【0137】
混合粉末を硝酸ロジウム水溶液中に添加し、混合液を得た。得られた混合液と、造孔剤（メジアン径Ｄ５０が２０μｍである架橋ポリ（メタ）アクリル酸メチル粒子）と、アルミナゾルと、ジルコニアゾルと、溶媒として水と、を混合して、第１スラリーを調製した。
【0138】
第１スラリー中に含まれる水分（硝酸ロジウム水溶液に含まれる水分、溶媒としての水分、アルミナゾルとジルコニアゾルに含まれる水分等）の量は、第１スラリーの質量を基準（１００質量％）として、７８質量％になるように調整した。
【0139】
第１スラリー中に含まれる造孔剤、アルミナゾル、ジルコニアゾル及びロジウムの量は、第１スラリーの乾燥及び焼成によって形成される触媒層の質量を基準（１００質量％）として、造孔剤が１０質量％、アルミナゾルの固形分が３質量％、ジルコニアゾルの固形分が５質量％、ロジウムが金属換算で０．３質量％となるように、調整した。
【0140】
なお、第１スラリーの乾燥及び焼成によって形成される触媒層の質量は、第１スラリーの質量から、第１スラリーの乾燥及び焼成によって消失する成分（例えば、溶媒、造孔剤等）の質量を差し引くことにより求められる。
【0141】
（２）第２スラリーの調製
ＣｅＯ２－ＺｒＯ２固溶体粉末及びアルミナ粉末を準備した。ＣｅＯ２－ＺｒＯ２固溶体粉末として、ＣｅＯ２を４０質量％、ＺｒＯ２を５０質量％、Ｃｅ以外の希土類元素の酸化物を１０質量％含有するＣｅＯ２－ＺｒＯ２固溶体粉末を使用した。
ＣｅＯ２－ＺｒＯ２固溶体粉末及びアルミナ粉末を準備した。ＣｅＯ２－ＺｒＯ２固溶体粉末として、ＣｅＯ２を４０質量％、ＺｒＯ２を５０質量％、Ｃｅ以外の希土類元素の酸化物を１０質量％含有するＣｅＯ２－ＺｒＯ２固溶体粉末を使用した。
【0142】
ＣｅＯ２－ＺｒＯ２固溶体粉末及びアルミナ粉末を混合し、混合粉末を調製した。混合粉末におけるＣｅＯ２－ＺｒＯ２固溶体粉末及びアルミナ粉末の質量比（ＣｅＯ２－ＺｒＯ２固溶体粉末の質量：アルミナ粉末の質量）は、６０：２２に調整した。混合粉末のＤ９０は３０μｍであった。
【0143】
混合粉末を硝酸パラジウム水溶液中に添加し、混合液を得た。得られた混合液と、造孔剤（メジアン径Ｄ５０が２０μｍである架橋ポリ（メタ）アクリル酸メチル粒子）と、水酸化バリウムと、アルミナゾルと、ジルコニアゾルと、溶媒として水と、を混合して、第２スラリーを調製した。
【0144】
第２スラリー中に含まれる水分（硝酸パラジウム水溶液に含まれる水分、溶媒としての水分、アルミナゾルとジルコニアゾルに含まれる水分等）の量は、第２スラリーの質量を基準（１００質量％）として、８５質量％になるように調整した。
【0145】
第２スラリー中に含まれる造孔剤、水酸化バリウム、アルミナゾル、ジルコニアゾル及びパラジウムの量は、第２スラリーの乾燥及び焼成によって形成される触媒層の質量を基準（１００質量％）として、造孔剤が２５質量％、水酸化バリウムが炭酸バリウム換算で８．６質量％、アルミナゾルの固形分が３質量％、ジルコニアゾルの固形分が３質量％、パラジウムが金属換算で３．８質量％となるように、調整した。
【0146】
なお、第２スラリーの乾燥及び焼成によって形成される触媒層の質量は、第２スラリーの質量から、第２スラリーの乾燥及び焼成によって消失する成分（例えば、溶媒、造孔剤等）の質量を差し引くことにより求められる。
【0147】
（３）排ガス浄化用触媒の製造
図１に示す構造を有する基材、すなわち、基材の軸方向に延びる流入側セルと、基材の軸方向に延びる流出側セルと、流入側セルと流出側セルとを仕切る多孔質の隔壁部とを備える基材を準備した。隔壁部の厚みは２５４μｍであり、基材の軸方向に対して垂直な断面における流入側セル及び流出側セルの合計数は、１平方インチあたり３００セルであり、基材の体積は１．４Ｌである。基材の流入側端面における流入側セルの開口部の面積と、基材の流出側端面における流出側セルの開口部の面積とは概ね同じである。
図１に示す構造を有する基材、すなわち、基材の軸方向に延びる流入側セルと、基材の軸方向に延びる流出側セルと、流入側セルと流出側セルとを仕切る多孔質の隔壁部とを備える基材を準備した。隔壁部の厚みは２５４μｍであり、基材の軸方向に対して垂直な断面における流入側セル及び流出側セルの合計数は、１平方インチあたり３００セルであり、基材の体積は１．４Ｌである。基材の流入側端面における流入側セルの開口部の面積と、基材の流出側端面における流出側セルの開口部の面積とは概ね同じである。
【0148】
基材の排ガス流入側の端部を、第１スラリー中に浸漬し、反対側から第１スラリーを吸引した後、７０℃で１０分乾燥させた。こうして、基材の隔壁部の流入側セル側に、第１スラリーの固形分からなる前駆層（焼成前の第１触媒層）を形成した。形成された層は、基材の排ガス流入側の端部から排ガス流通方向に沿って延在する。
【0149】
乾燥後、基材の排ガス流出側の端部を、第２スラリー中に浸漬し、反対側から第２スラリーを吸引した後、７０℃で１０分乾燥させた。こうして、基材の隔壁部の流出側セル側に、第２スラリーの固形分からなる前駆層を形成した。形成された層は、基材の排ガス流出側の端部から排ガス流通方向とは反対の方向に沿って延在する。乾燥後、基材の排ガス流出側の端部を、第１スラリー中に浸漬し、反対側から第１スラリーを吸引した後、７０℃で１０分乾燥させた。こうして、基材の隔壁部の流出側セル側に、第２スラリーの固形分からなる下層と、第１スラリーの固形分からなる上層とを有する層（焼成前の第２触媒層）を形成した。形成された層は、基材の排ガス流出側の端部から排ガス流通方向とは反対の方向に沿って延在する。
【0150】
その後、基材を、４５０℃で１時間、焼成し、基材上に第１触媒層及び第２触媒層を形成した。こうして、実施例１の排ガス浄化用触媒を得た。第１触媒層は、単層構造を有し、第２触媒層は、二層構造を有する。
【0151】
基材の排ガス流入側の端部を、第１スラリー中に浸漬する際、第１触媒層の長さＬ１の基材の長さＬに対する百分率の目標値が４５％となり、基材のうち第１触媒層が設けられている部分の単位体積当たりの第１触媒層の質量ＷＣ１の目標値が５５．６ｇ／Ｌとなるように、浸漬条件を調整した。
【0152】
第１触媒層の長さＬ１の基材の長さＬに対する百分率の実測値は、４３．３％であった。
【0153】
下記式に基づいて算出したＷＣ１の実測値は、５７．２ｇ／Ｌであった。
ＷＣ１の実測値＝（（第１触媒層の形成後の基材の質量）－（第１触媒層の形成前の基材の質量））／（（基材の体積）×（第１触媒層の長さＬ１の基材の長さＬに対する百分率の実測値））
なお、基材に形成された第１触媒層の数は、基材が有する流入側セルの数と等しい。
ＷＣ１の実測値＝（（第１触媒層の形成後の基材の質量）－（第１触媒層の形成前の基材の質量））／（（基材の体積）×（第１触媒層の長さＬ１の基材の長さＬに対する百分率の実測値））
なお、基材に形成された第１触媒層の数は、基材が有する流入側セルの数と等しい。
【0154】
基材の排ガス流出側の端部を、第２スラリー及び第１スラリーに浸漬する際、第２触媒層の長さＬ２の基材の長さＬに対する百分率の目標値が７０％となり、基材のうち第２触媒層が設けられている部分の単位体積当たりの第２触媒層の質量ＷＣ２の目標値が５０．０ｇ／Ｌとなるように、浸漬条件を調整した。
【0155】
第２触媒層の長さＬ２の基材の長さＬに対する百分率の実測値は、７２．４％であった。
【0156】
下記式に基づいて算出したＷＣ２の実測値は、４８．０ｇ／Ｌであった。
ＷＣ２の実測値＝（（第２触媒層の形成後の基材の質量）－（第２触媒層の形成前の基材の質量））／（（基材の体積）×（第２触媒層の長さＬ２の基材の長さＬに対する百分率の実測値））
なお、基材に形成された第２触媒層の数は、基材が有する流出側セルの数と等しい。
ＷＣ２の実測値＝（（第２触媒層の形成後の基材の質量）－（第２触媒層の形成前の基材の質量））／（（基材の体積）×（第２触媒層の長さＬ２の基材の長さＬに対する百分率の実測値））
なお、基材に形成された第２触媒層の数は、基材が有する流出側セルの数と等しい。
【0157】
実施例１の排ガス浄化用触媒を基材の軸方向と垂直な平面で切断し、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を使用して切断面に存在する第１触媒層及び第２触媒層の観察を行い、第１触媒層及び第２触媒層の形態を特定した。第１触媒層の観察では、排ガス浄化用触媒を、基材の排ガス流入側の端部から基材の軸方向に１０ｍｍ離れた箇所で切断し、第２触媒層の観察では、排ガス浄化用触媒を、基材の排ガス流出側の端部から基材の軸方向に１０ｍｍ離れた箇所で切断した。
【0158】
ＳＥＭによる切断面の観察において、視野倍率は３００倍とし、視野全幅（基材の軸方向と垂直な方向の長さ）は５００～６００μｍとした。ＳＥＭによって観察する領域は、セルの角部が含まれないように設定した。
【0159】
ＳＥＭ観察像を図７及び図８に示す。図７に示すように、基材の隔壁部が存在する領域及び第１触媒層が存在する領域は、第１触媒層と基材の隔壁部との間の形態の相違に基づいて特定することができた。図８に示すように、基材の隔壁部が存在する領域及び第２触媒層が存在する領域も同様に、第２触媒層と基材の隔壁部との間の形態の相違に基づいて特定することができた。
【0160】
第１触媒層は、隔壁部の流入側セル側の表面上に、隔壁部の排ガス流入側の端部から排ガス流通方向に沿って形成されている部分を有していた。なお、隔壁部の流入側セル側の表面は、隔壁部の外形を構成する流入側セル側の外表面である。隔壁部の流入側セル側の表面上に形成されている部分は、隔壁部の流入側セル側の外表面から流入側セル側に隆起している部分であり、以下「第１触媒層の隆起部分」という場合がある。
【0161】
第２触媒層は、隔壁部の流出側セル側の表面上に、隔壁部の排ガス流出側の端部から排ガス流通方向とは反対の方向に沿って形成されている部分を有していた。なお、隔壁部の流出側セル側の表面は、隔壁部の外形を構成する流出側セル側の外表面である。隔壁部の流出側セル側の表面上に形成されている部分は、隔壁部の流出側セル側の外表面から流出側セル側に隆起している部分であり、以下「第２触媒層の隆起部分」という場合がある。
【0162】
図７に示すように、ＳＥＭ観察像において、左端側から順に、基材の軸方向に垂直な第１～第３８のグリッド線を１５μｍ間隔で描き、基材の隔壁部が存在する領域の輪郭線と各グリッド線との交点同士を直線で結び、基材の隔壁部の表面の位置を特定した。同様に、第１触媒層が存在する領域の輪郭線と各グリッド線との交点同士を直線で結び、第１触媒層の表面の位置を特定した。ある交点Ｐ１から該交点Ｐ１に隣接する交点Ｐ２への厚み方向の変化量がグリッド線の間隔（１５μｍ）を超える場合、交点Ｐ２を表面の位置の特定に使用しなかった（すなわち、直線で結ぶ交点から、交点Ｐ２を除いた）。また、交点Ｐ１から交点Ｐ１に隣接する交点Ｐ２への厚み方向の変化量がグリッド線の間隔（１５μｍ）を超えるとともに、交点Ｐ１から、交点Ｐ２に隣接する交点Ｐ３への厚み方向の変化量もグリッド線の間隔（１５μｍ）を超える場合、交点Ｐ２に加えて交点Ｐ３も表面の位置の特定に使用しなかった（すなわち、直線で結ぶ交点から、交点Ｐ２及び交点Ｐ３を除いた）。このように直線で結ぶ交点から連続して５つの交点を除く場合、当該ＳＥＭ画像は、厚みの測定に使用しなかった。
【0163】
基材の隔壁部の表面の位置及び第１触媒層の表面の位置を特定した後、画像解析ソフトウェアを使用して、第２のグリッド線と、第３７のグリッド線と、基材の隔壁部の表面と、第１触媒層の表面とで囲まれた領域の面積を求めた。画像解析ソフトウェアとしては、ＡｒｅａＱ（エステック株式会社製）を使用した。なお、画像の両端部は不鮮明になり易く、隔壁部の表面の位置及び第１触媒層の表面の位置を特定し難いため、第１のグリッド線及び第３８のグリッド線は使用しなかった。
【0164】
上記領域の面積を求めた後、下記式に基づいて、上記領域の厚みを算出した。
上記領域の厚み＝上記領域の面積／（グリッド線の間隔×グリッド線の間隔の数）
なお、グリッド線の間隔は１５μｍであり、グリッド線の間隔の数は３５である。
上記領域の厚み＝上記領域の面積／（グリッド線の間隔×グリッド線の間隔の数）
なお、グリッド線の間隔は１５μｍであり、グリッド線の間隔の数は３５である。
【0165】
切断面から任意に選択された２０個の第１触媒層に関して、上記領域の厚みを算出し、得られた算出値の平均値を求めたところ、３０．２μｍであった。この平均値を、第１触媒層の隆起部分の厚みＴ１とした。第２触媒層の隆起部分の厚みＴ２も同様に算出したところ、４６．６μｍであった。
【0166】
実施例１の排ガス浄化用触媒の特徴を表１に示す。
【0167】
（４）排ガス浄化性能の評価
実施例１の排ガス浄化用触媒について、１０～２０万キロ走行を想定した劣化処理として、以下の耐久条件を課した。
＜耐久条件＞
・耐久用エンジン：乗用ＮＡ ２Ｌ ガソリンエンジン
・使用ガソリン：市販レギュラーガソリン
・処理温度：９００℃
・処理時間：１００時間
実施例１の排ガス浄化用触媒について、１０～２０万キロ走行を想定した劣化処理として、以下の耐久条件を課した。
＜耐久条件＞
・耐久用エンジン：乗用ＮＡ ２Ｌ ガソリンエンジン
・使用ガソリン：市販レギュラーガソリン
・処理温度：９００℃
・処理時間：１００時間
【0168】
実施例１の排ガス浄化用触媒をエンジンの排気経路に配置し、上記条件にて耐久試験を行った。耐久試験後の排ガス浄化用触媒を車両（１．５Ｌ直噴ターボエンジン搭載乗用車）に設置し、該車両を、国際調和排ガス試験モード（ＷＬＴＣ）の運転条件に従って運転した。運転開始から５８９秒までの低温運転時、運転開始５８９秒から１０２２秒までの中速運転時、運転開始１０２２秒から１４７７秒までの高速運転時、運転開始１４７７秒から１８００秒までの超高速運転時において、排ガス浄化用触媒を通過した排ガス中の窒素酸化物（ＮＯｘ）の排出量を測定し、単位走行距離当たりの排出量（ｍｇ／ｋｍ）を求めた。ガソリンとして、認証試験用燃料を使用し、排ガス測定装置として、堀場製作所社製の排ガス測定装置を使用した。結果を表２に示す。表２には、単位走行距離当たりのＷＬＴＣ排出量（Ｔｏｔａｌ排出量）及び単位走行距離当たりの超高速運転時の排出量が示される。
【0169】
＜実施例２＞
第１スラリー及び第２スラリーにおける造孔剤（架橋ポリ（メタ）アクリル酸メチル粒子）のメジアン径Ｄ５０を５μｍに変更した点を除き、実施例１と同様にして、排ガス浄化用触媒を製造した。
第１スラリー及び第２スラリーにおける造孔剤（架橋ポリ（メタ）アクリル酸メチル粒子）のメジアン径Ｄ５０を５μｍに変更した点を除き、実施例１と同様にして、排ガス浄化用触媒を製造した。
【0170】
第１触媒層の長さＬ１の基材の長さＬに対する百分率の実測値は４４．１％であり、第２触媒層の長さＬ２の基材の長さＬに対する百分率の実測値は６８．２％であった。
【0171】
ＷＣ１の実測値は５６．４ｇ／Ｌであり、ＷＣ２の実測値は５０．０ｇ／Ｌであった。
【0172】
第１触媒層の隆起部分の厚みＴ１は２５．３μｍであり、第２触媒層の隆起部分の厚みＴ２は４０．９μｍであった。
【0173】
実施例２の排ガス浄化用触媒の特徴を表１に示し、実施例１と同様にして評価した実施例２の排ガス浄化用触媒の排ガス浄化性能を表２に示す。
【0174】
＜実施例３＞
第１触媒層の長さＬ１の基材の長さＬに対する百分率の目標値を４０％に変更した点、ＷＣ１の目標値を７８．０ｇ／Ｌに変更した点、及び、ＷＣ２の目標値を７０ｇ／Ｌに変更した点を除き、実施例１と同様にして、排ガス浄化用触媒を製造した。
第１触媒層の長さＬ１の基材の長さＬに対する百分率の目標値を４０％に変更した点、ＷＣ１の目標値を７８．０ｇ／Ｌに変更した点、及び、ＷＣ２の目標値を７０ｇ／Ｌに変更した点を除き、実施例１と同様にして、排ガス浄化用触媒を製造した。
【0175】
第１触媒層の長さＬ１の基材の長さＬに対する百分率の実測値は４０．９％であり、第２触媒層の長さＬ２の基材の長さＬに対する百分率の実測値は７１．２％であった。
【0176】
ＷＣ１の実測値は７７．４ｇ／Ｌであり、ＷＣ２の実測値は６９．４ｇ／Ｌであった。
【0177】
第１触媒層の隆起部分の厚みＴ１は３８．２μｍであり、第２触媒層の隆起部分の厚みＴ２は７５．６μｍであった。
【0178】
実施例３の排ガス浄化用触媒の特徴を表１に示し、実施例１と同様にして評価した実施例３の排ガス浄化用触媒の排ガス浄化性能を表２に示す。
【0179】
＜実施例４＞
第１触媒層の長さＬ１の基材の長さＬに対する百分率の目標値を３５％に変更した点、及び、ＷＣ１の目標値を７１．４ｇ／Ｌに変更した点を除き、実施例１と同様にして、排ガス浄化用触媒を製造した。
第１触媒層の長さＬ１の基材の長さＬに対する百分率の目標値を３５％に変更した点、及び、ＷＣ１の目標値を７１．４ｇ／Ｌに変更した点を除き、実施例１と同様にして、排ガス浄化用触媒を製造した。
【0180】
第１触媒層の長さＬ１の基材の長さＬに対する百分率の実測値は３２．０％であり、第２触媒層の長さＬ２の基材の長さＬに対する百分率の実測値は７２．０％であった。
【0181】
ＷＣ１の実測値は７８．１ｇ／Ｌであり、ＷＣ２の実測値は４８．６ｇ／Ｌであった。
【0182】
第１触媒層の隆起部分の厚みＴ１は４０．２μｍであり、第２触媒層の隆起部分の厚みＴ２は４７．４μｍであった。
【0183】
実施例４の排ガス浄化用触媒の特徴を表１に示し、実施例１と同様にして評価した実施例４の排ガス浄化用触媒の排ガス浄化性能を表２に示す。
【0184】
＜実施例５＞
第２触媒層の長さＬ２の基材の長さＬに対する百分率の目標値を８０％に変更した点を除き、実施例１と同様にして、排ガス浄化用触媒を製造した。
第２触媒層の長さＬ２の基材の長さＬに対する百分率の目標値を８０％に変更した点を除き、実施例１と同様にして、排ガス浄化用触媒を製造した。
【0185】
第１触媒層の長さＬ１の基材の長さＬに対する百分率の実測値は４２．５％であり、第２触媒層の長さＬ２の基材の長さＬに対する百分率の実測値は８２．０％であった。
【0186】
ＷＣ１の実測値は５９．９ｇ／Ｌであり、ＷＣ２の実測値は４４．３ｇ／Ｌであった。
【0187】
第１触媒層の隆起部分の厚みＴ１は３１．６μｍであり、第２触媒層の隆起部分の厚みＴ２は３９．０μｍであった。
【0188】
実施例５の排ガス浄化用触媒の特徴を表１に示し、実施例１と同様にして評価した実施例５の排ガス浄化用触媒の排ガス浄化性能を表２に示す。
【0189】
＜実施例６＞
ＷＣ１の目標値を２０％減少させた点、及び、ＷＣ２の目標値を２０％減少させた点を除き、実施例１と同様にして、排ガス浄化用触媒を製造した。
ＷＣ１の目標値を２０％減少させた点、及び、ＷＣ２の目標値を２０％減少させた点を除き、実施例１と同様にして、排ガス浄化用触媒を製造した。
【0190】
第１触媒層の長さＬ１の基材の長さＬに対する百分率の実測値は４４．１％であり、第２触媒層の長さＬ２の基材の長さＬに対する百分率の実測値は６９．３％であった。
【0191】
ＷＣ１の実測値は４５．４ｇ／Ｌであり、ＷＣ２の実測値は４０．４ｇ／Ｌであった。
【0192】
第１触媒層の隆起部分の厚みＴ１は２４．９μｍであり、第２触媒層の隆起部分の厚みＴ２は３７．２μｍであった。
【0193】
実施例６の排ガス浄化用触媒の特徴を表１に示し、実施例１と同様にして評価した実施例６の排ガス浄化用触媒の排ガス浄化性能を表２に示す。
【0194】
＜実施例７＞
第１スラリーにおける混合粉末（ＣｅＯ２－ＺｒＯ２固溶体粉末及びアルミナ粉末の混合物）のＤ９０を１５μｍに変更した点を除き、実施例１と同様にして、排ガス浄化用触媒を製造した。
第１スラリーにおける混合粉末（ＣｅＯ２－ＺｒＯ２固溶体粉末及びアルミナ粉末の混合物）のＤ９０を１５μｍに変更した点を除き、実施例１と同様にして、排ガス浄化用触媒を製造した。
【0195】
第１触媒層の長さＬ１の基材の長さＬに対する百分率の実測値は４５．７％であり、第２触媒層の長さＬ２の基材の長さＬに対する百分率の実測値は７２．４％であった。
【0196】
ＷＣ１の実測値は５４．５ｇ／Ｌであり、ＷＣ２の実測値は４９．７ｇ／Ｌであった。
【0197】
第１触媒層の隆起部分の厚みＴ１は１２．９μｍであり、第２触媒層の隆起部分の厚みＴ２は４３．０μｍであった。
【0198】
実施例７の排ガス浄化用触媒の特徴を表１に示し、実施例１と同様にして評価した実施例７の排ガス浄化用触媒の排ガス浄化性能を表２に示す。
【0199】
＜実施例８＞
ＷＣ１の目標値を６０％増加させた点、及び、ＷＣ２の目標値を４３％減少させた点を除き、実施例１と同様にして、排ガス浄化用触媒を製造した。
ＷＣ１の目標値を６０％増加させた点、及び、ＷＣ２の目標値を４３％減少させた点を除き、実施例１と同様にして、排ガス浄化用触媒を製造した。
【0200】
第１触媒層の長さＬ１の基材の長さＬに対する百分率の実測値は４６．５％であり、第２触媒層の長さＬ２の基材の長さＬに対する百分率の実測値は７２．４％であった。
【0201】
ＷＣ１の実測値は８６．９ｇ／Ｌであり、ＷＣ２の実測値は２８．６ｇ／Ｌであった。
【0202】
第１触媒層の隆起部分の厚みＴ１は２２．２μｍであり、第２触媒層の隆起部分の厚みＴ２は２４．５μｍであった。
【0203】
実施例８の排ガス浄化用触媒の特徴を表１に示し、実施例１と同様にして評価した実施例８の排ガス浄化用触媒の排ガス浄化性能を表２に示す。
【0204】
＜比較例１＞
第１触媒層を第２触媒層と同様の二層構造とし、第２触媒層を第１触媒層と同様の単層構造とした点を除き、実施例１と同様にして、排ガス浄化用触媒を製造した。
第１触媒層を第２触媒層と同様の二層構造とし、第２触媒層を第１触媒層と同様の単層構造とした点を除き、実施例１と同様にして、排ガス浄化用触媒を製造した。
【0205】
第１触媒層の長さＬ１の基材の長さＬに対する百分率の実測値は４２．５％であり、第２触媒層の長さＬ２の基材の長さＬに対する百分率の実測値は６９．３％であった。
【0206】
ＷＣ１の実測値は５７．３ｇ／Ｌであり、ＷＣ２の実測値は４９．６ｇ／Ｌであった。
【0207】
第１触媒層の隆起部分の厚みＴ１は５２．８μｍであり、第２触媒層の隆起部分の厚みＴ２は２５．７μｍであった。
【0208】
比較例１の排ガス浄化用触媒の特徴を表１に示し、実施例１と同様にして評価した比較例１の排ガス浄化用触媒の排ガス浄化性能を表２に示す。
【0209】
＜比較例２＞
第１スラリー及び第２スラリーのいずれにも造孔剤を添加しなかった点、第２スラリーを使用して単層構造を有する第１触媒層を形成した点、第１スラリーを使用して単層構造を有する第２触媒層を形成した点、第１触媒層の長さＬ１の基材の長さＬに対する百分率の目標値を４０％に変更した点、ＷＣ１の目標値を６２．５ｇ／Ｌに変更した点、並びに、ＷＣ２の目標値を６４．３ｇ／Ｌに変更した点を除き、実施例１と同様にして、排ガス浄化用触媒を製造した。
第１スラリー及び第２スラリーのいずれにも造孔剤を添加しなかった点、第２スラリーを使用して単層構造を有する第１触媒層を形成した点、第１スラリーを使用して単層構造を有する第２触媒層を形成した点、第１触媒層の長さＬ１の基材の長さＬに対する百分率の目標値を４０％に変更した点、ＷＣ１の目標値を６２．５ｇ／Ｌに変更した点、並びに、ＷＣ２の目標値を６４．３ｇ／Ｌに変更した点を除き、実施例１と同様にして、排ガス浄化用触媒を製造した。
【0210】
第１触媒層の長さＬ１の基材の長さＬに対する百分率の実測値は４２．２％であり、第２触媒層の長さＬ２の基材の長さＬに対する百分率の実測値は６６．０％であった。
【0211】
ＷＣ１の実測値は６６．７ｇ／Ｌであり、ＷＣ２の実測値は６８．２ｇ／Ｌであった。
【0212】
第１触媒層の隆起部分の厚みＴ１は５５．２μｍであり、第２触媒層の隆起部分Ｔ２の厚みは３０．２μｍであった。
【0213】
比較例２の排ガス浄化用触媒の特徴を表１に示し、実施例１と同様にして評価した比較例２の排ガス浄化用触媒の排ガス浄化性能を表２に示す。
【0214】
＜比較例３＞
第１スラリー及び第２スラリーのいずれにも造孔剤を添加しなかった点を除き、実施例１と同様にして、排ガス浄化用触媒を製造した。
第１スラリー及び第２スラリーのいずれにも造孔剤を添加しなかった点を除き、実施例１と同様にして、排ガス浄化用触媒を製造した。
【0215】
第１触媒層の長さＬ１の基材の長さＬに対する百分率の実測値は４３．３％であり、第２触媒層の長さＬ２の基材の長さＬに対する百分率の実測値は７１．３％であった。
【0216】
ＷＣ１の実測値は５８．０ｇ／Ｌであり、ＷＣ２の実測値は４９．５ｇ／Ｌであった。
【0217】
第１触媒層の隆起部分Ｔ１は３９．８μｍであり、第２触媒層の隆起部分の厚みＴ２は３９．８μｍであった。
【0218】
比較例３の排ガス浄化用触媒の特徴を表１に示し、実施例１と同様にして評価した比較例３の排ガス浄化用触媒の排ガス浄化性能を表２に示す。
【0219】
＜比較例４＞
第１触媒層を第２触媒層と同様の二層構造とし、第２触媒層を第１触媒層と同様の単層構造とした点、第１触媒層の長さＬ１の基材の長さＬに対する百分率の目標値を７０％に変更した点、ＷＣ１の目標値を６４．３ｇ／Ｌに変更した点、第１触媒層の長さＬ２の基材の長さＬに対する百分率の目標値を４０％に変更した点、並びに、ＷＣ２の目標値を６２．５ｇ／Ｌに変更した点を除き、実施例１と同様にして、排ガス浄化用触媒を製造した。
第１触媒層を第２触媒層と同様の二層構造とし、第２触媒層を第１触媒層と同様の単層構造とした点、第１触媒層の長さＬ１の基材の長さＬに対する百分率の目標値を７０％に変更した点、ＷＣ１の目標値を６４．３ｇ／Ｌに変更した点、第１触媒層の長さＬ２の基材の長さＬに対する百分率の目標値を４０％に変更した点、並びに、ＷＣ２の目標値を６２．５ｇ／Ｌに変更した点を除き、実施例１と同様にして、排ガス浄化用触媒を製造した。
【0220】
第１触媒層の長さＬ１の基材の長さＬに対する百分率の実測値は７１．２％であり、第２触媒層の長さＬ２の基材の長さＬに対する百分率の実測値は４１．１％であった。
【0221】
ＷＣ１の実測値は６５．２ｇ／Ｌであり、ＷＣ２の実測値は６１．３ｇ／Ｌであった。
【0222】
第１触媒層の隆起部分の厚みＴ１は４８．０μｍであり、第２触媒層の隆起部分の厚みＴ２は３５．０μｍであった。
【0223】
比較例４の排ガス浄化用触媒の特徴を表１に示し、実施例１と同様にして評価した比較例４の排ガス浄化用触媒の排ガス浄化性能を表２に示す。
【0224】
＜比較例５＞
第１スラリーの平均粒径を小さくし（Ｄ９０≦０．５μｍ）、第１触媒層を基材の隔壁内部のみに形成した点を除き、実施例１と同様にして、排ガス浄化用触媒を製造した。なお、Ｄ９０は、レーザー回折散乱式粒度分布測定法によって測定される体積基準の粒度分布において、累積体積が９０％となる粒径である。
第１スラリーの平均粒径を小さくし（Ｄ９０≦０．５μｍ）、第１触媒層を基材の隔壁内部のみに形成した点を除き、実施例１と同様にして、排ガス浄化用触媒を製造した。なお、Ｄ９０は、レーザー回折散乱式粒度分布測定法によって測定される体積基準の粒度分布において、累積体積が９０％となる粒径である。
【0225】
第１触媒層の長さＬ１の基材の長さＬに対する百分率の実測値は４４．５％であり、第２触媒層の長さＬ２の基材の長さＬに対する百分率の実測値は７０．５％であった。
【0226】
ＷＣ１の実測値は５６．２ｇ／Ｌであり、ＷＣ２の実測値は４９．６ｇ／Ｌであった。
【0227】
第１触媒層は、隔壁部の流入側セル側の表面上に、隔壁部の排ガス流入側の端部から排ガス流通方向に沿って形成されている部分を有していなかった（Ｔ１＝０）。第２触媒層の隆起部分の厚みＴ２は４５．２μｍであった。
【0228】
比較例５の排ガス浄化用触媒の特徴を表１に示し、実施例１と同様にして評価した比較例５の排ガス浄化用触媒の排ガス浄化性能を表２に示す。
【0229】
＜比較例６＞
第１スラリー及び第２スラリーの平均粒径を小さくし（Ｄ９０≦０．５μｍ）、第１触媒層及び第２触媒層をともに基材の隔壁内部のみに形成した点を除き、実施例１と同様にして、排ガス浄化用触媒を製造した。
第１スラリー及び第２スラリーの平均粒径を小さくし（Ｄ９０≦０．５μｍ）、第１触媒層及び第２触媒層をともに基材の隔壁内部のみに形成した点を除き、実施例１と同様にして、排ガス浄化用触媒を製造した。
【0230】
第１触媒層の長さＬ１の基材の長さＬに対する百分率の実測値は４６．１％であり、第２触媒層の長さＬ２の基材の長さＬに対する百分率の実測値は７２．１％であった。
【0231】
ＷＣ１の実測値は５４．２ｇ／Ｌであり、ＷＣ２の実測値は４８．５ｇ／Ｌであった。
【0232】
第１触媒層は、隔壁部の流入側セル側の表面上に、隔壁部の排ガス流入側の端部から排ガス流通方向に沿って形成されている部分を有していなかった（Ｔ１＝０）。第２触媒層は、隔壁部の流出側セル側の表面上に、隔壁部の排ガス流出側の端部から排ガス流通方向とは反対の方向に沿って形成されている部分を有していなかった（Ｔ２＝０）。
【0233】
比較例６の排ガス浄化用触媒の特徴を表１に示し、実施例１と同様にして評価した比較例６の排ガス浄化用触媒の排ガス浄化性能を表２に示す。
【0234】
【表1】
【0235】
【表2】
【0236】
表１及び表２に示すように、上記式（１）～（３）の全てを満たす実施例１～８は、上記式（１）～（３）のいずれか１以上を満たさない比較例１～６よりも、ＮＯｘ排出量（特に、超高速運転時のＮＯｘ排出量）が有意に低減していた。このことから、上記式（１）～（３）の全てを満たすことにより、向上した排ガス浄化性能（特に、超高速運転時の排ガス浄化性能）が発揮されていることが確認された。
【符号の説明】
【0237】
１０ 排ガス浄化用触媒
２０ 基材
２１ 筒状部
２２ 隔壁部
２４ 第１封止部
２５ 第２封止部
Ｃ１ 流入側セル
Ｃ２ 流出側セル
３０ 第１触媒層
４０ 第２触媒層
２０ 基材
２１ 筒状部
２２ 隔壁部
２４ 第１封止部
２５ 第２封止部
Ｃ１ 流入側セル
Ｃ２ 流出側セル
３０ 第１触媒層
４０ 第２触媒層
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
