CN102470363B

CN102470363B - 废气净化用催化剂

Info

Publication number: CN102470363B
Application number: CN201080033121.6A
Authority: CN
Inventors: 松枝悟司; 平井章雅; 泷健一; 成田庆一; 堀甘酢香; 日下正裕
Original assignee: Cataler Corp
Current assignee: Cataler Corp
Priority date: 2009-07-24
Filing date: 2010-07-22
Publication date: 2015-01-28
Anticipated expiration: 2030-07-22
Also published as: EP2457657A1; CN102470363A; WO2011010699A1; EP2457657A4; US20120122667A1; US9358535B2; JPWO2011010699A1; JP5538391B2

Abstract

本发明提供有利于提高长时间使用后的NO_X净化性能的技术。废气净化用催化剂(1)含有由储氧材料构成的粒子(31)、位于粒子(31)之间且由一种以上的酸性氧化物构成的粒子(32)和位于粒子(31)之间且由一种以上的贵金属元素构成的粒子(33)，通过对500nm的长度范围进行使用X射线能谱法的线分析而得到的、酸性氧化物的除氧以外的一种构成元素的特征X射线强度的图谱和一种贵金属元素的特征X射线强度的图谱具有0.70以上的相关系数。

Description

废气净化用催化剂

技术领域

本发明涉及废气净化用催化剂。

背景技术

大多数的汽车等机动车辆搭载有三元催化剂作为废气净化用催化剂。三元催化剂含有贵金属作为催化金属。贵金属促进碳氢化合物(HC)和一氧化碳(CO)的氧化反应及氮氧化物(NO_X)NO_x的还原反应。

日本特开昭63-116741号、日本特开平01-242149号及日本特开平10-202101号中记载了含有氧化铈与氧化锆的复合氧化物和负载在所述复合氧化物上的贵金属的废气净化用催化剂。对于这些废气净化用催化剂而言，复合氧化物为具有储氧能力的储氧材料。储氧材料能优化上述还原反应和氧化反应。

发明内容

对于上述废气净化用催化剂而言，例如，将酸性氧化物和负载有贵金属的储氧材料混合使用时，能够抑制由硫引起的贵金属的中毒。但是，本发明人认为，就这样的废气净化用催化剂而言，在长时间使用后的NO_X净化性能方面仍然有改善的余地。

因此，本发明的目的在于，提供对提高长时间使用后的NO_X净化性能有利的技术。

根据本发明的一个方面，提供一种废气净化用催化剂，含有多个由储氧材料构成的第一粒子、多个位于所述多个第一粒子之间且由一种以上的酸性氧化物构成的第二粒和多个位于所述多个第一粒子之间且由一种以上的贵金属元素构成的第三粒子，通过对500nm的长度范围进行使用X射线能谱法(energy dispersive X-ray spectroscopy)的线分析而得到的、所述一种以上的酸性氧化物的除氧以外的一种构成元素的第一特征X射线强度的图谱和所述一种以上的贵金属元素中的一种贵金属元素的第二特征X射线强度的图谱具有0.70以上的相关系数σ(AO，PM)，所述相关系数σ(AO，PM)由下述等式算出：

σ (AO, PM) = \frac{\frac{1}{25} \times Σ_{n = 1}^{25} [{I_{AO} (n) - I_{AO} (Av)} \times {I_{PM} (n) - I_{PM} (Av)}]}{\frac{1}{25} \times Σ_{n = 1}^{25} [{I_{AO} (n) - I_{AO} (Av)}] \times \frac{1}{25} \times Σ_{n = 1}^{25} [{I_{PM} (n) - I_{PM} (Av)}]}

所述等式中，I_AO(Av)和I_PM(Av)分别表示对500nm的长度所得到的所述第一和第二特征X射线强度的平均值，I_AO(n)和I_PM(n)分别表示对排列成一列且各具有20nm的长度的25个直线区间中第n个直线区间所得到的所述第一特征X射线强度的平均值和所述第二特征X射线强度的平均值。

附图说明

图1是概略地表示本发明的一个方式的废气净化用催化剂的透视图。

图2是将图1所示的废气净化用催化剂的一部分放大表示的截面图。

图3是将图1所示的废气净化用催化剂的一部分进一步放大表示的图。

图4是将一个变形例的废气净化用催化剂的一部分放大表示的截面图。

图5是表示钯相对于铂的质量比给耐久试验后的NO_X净化性能带来的影响的例子的图。

图6是表示除铈以外的稀土元素相对于贵金属的质量比给耐久试验后的NO_X净化性能带来的影响的例子的图。

图7是表示钯相对于铂的质量比给耐久试验后的NO_X净化性能带来的影响的其他例子的图。

图8是表示酸性氧化物相对于贵金属的质量比给耐久试验后的NO_X净化性能带来的影响的例子的图。

具体实施方式

下面，参考附图对本发明的方式进行说明。需要说明的是，在所有的附图中，对发挥相同或类似的功能的构成要素赋予相同的参考标记，并且省略重复的说明。

图1是概略地表示本发明的一个方式的废气净化用催化剂的透视图。图2是将图1所示的废气净化用催化剂的一部分放大表示的截面图。图3是将图1所示的废气净化用催化剂的一部分进一步放大表示的截面图。

图1至图3所示的废气净化用催化剂1为整体式催化剂。所述废气净化用催化剂1包括整体式蜂窝基材等基材2。基材2典型地为堇青石等陶瓷制。

基材2的间壁上形成有催化剂层3。催化剂层3含有多个第一粒子31、多个第二粒子32和多个第三粒子33。

第一粒子31在催化剂层3中均匀地分布。粒子31各自由储氧材料构成。储氧材料在氧过量的条件下吸藏氧、并在氧稀薄的条件下释放氧，从而优化HC和CO的氧化反应及NO_X的还原反应。

储氧材料为例如氧化铈、氧化铈与其他金属氧化物的复合氧化物、或者它们的混合物。作为复合氧化物，可以使用例如氧化铈与氧化锆的复合氧化物。

粒子31的平均粒径，例如在0.005μm至0.1μm的范围内，典型地在0.01μm至0.03μm的范围内。需要说明的是，所述“平均粒径”是后述的“一次粒子”的平均粒径，是指通过以下的方法而得到的值。

首先，从废气净化用催化剂1中将催化剂层3的一部分除去。接着，使用扫描电子显微镜(SEM)，以50000倍至200000倍的范围内的倍率拍摄所述试样的SEM图像。然后，从所述SEM图像中拍摄到的储氧材料中选择能够观察到整体的粒子，并求出所选择的各粒子的面积。分别算出具有与这些面积相等的面积的圆的直径，进而求出这些直径的算术平均值。将所述算术平均值作为平均粒径。

第二粒子32由酸性氧化物构成。酸性氧化物抑制贵金属的由硫引起的中毒。粒子32可以仅含有一种酸性氧化物，也可以含有两种以上的酸性氧化物。作为酸性氧化物，可以使用例如氧化钛、氧化硅或氧化钨。

粒子32负载在第一粒子31上且位于粒子31之间。典型地，粒子32与粒子31均匀地混合。例如，粒子31和32以几乎不生成仅由它们中的一者构成的聚集体的方式形成均匀的混合物。即，催化剂层3中，例如，几乎不存在仅由储氧材料构成的二次粒子和仅由酸性氧化物构成的二次粒子，且由储氧材料构成的一次粒子与由酸性氧化物构成的一次粒子形成均匀的混合物。

粒子32的质量相对于催化剂层3的质量或粒子31至34的质量之和的比，例如在0.1质量％至5质量％的范围内，典型地在0.1质量％至3质量％的范围内。另外，粒子32的质量相对于粒子33的质量的比，例如在0.2至10的范围内，典型地在0.2至6的范围内。将这些质量比设定在上述范围内时，与将这些质量比设定在上述范围之外的情况相比，能够提高长时间使用后的HC和NO_X净化性能。

粒子32的平均粒径，例如在0.005μm至0.050μm的范围内，典型地在0.01μm至0.02μm的范围内。需要说明的是，所述“平均粒径”是上述的“一次粒子”的平均粒径，是指通过与对储氧材料的平均粒径说明的方法相同的方法而得到的值。

第三粒子33由贵金属元素构成。粒子33负载在粒子31和32中的至少一者上且位于粒子31之间。典型地，粒子33与粒子31均匀地混合。例如，粒子31和33以几乎不生成仅由它们中的一者构成的聚集体的方式形成均匀的混合物。即，催化剂层3中，例如，几乎不存在仅由储氧材料构成的二次粒子和仅由贵金属构成的二次粒子，且由储氧材料构成的一次粒子与由贵金属构成的一次粒子形成均匀的混合物。

贵金属元素促进HC和CO的氧化反应及NO_X的还原反应。另外，储氧材料上所负载的贵金属元素使储氧材料的储氧能力提高。

贵金属元素为例如钯、铂和铑等铂族元素。粒子33可以仅含有一种贵金属元素，也可以含有两种以上的贵金属元素。例如，粒子33可以仅含有钯作为贵金属元素，也可以含有钯与铂的混合物作为贵金属元素。

粒子33由钯与铂的混合物构成时，对于钯与铂的质量比而言，例如设定在2至80的范围内，典型地，设定在10至40的范围内。将钯与铂的质量比设定在上述范围内时，与将所述质量比设定在上述范围之外的情况相比，能够提高长时间使用后的HC和NO_X净化性能。

粒子33的平均粒径比粒子31的平均粒径小。粒子33的平均粒径，例如在0.5nm至10nm的范围内，典型地在1nm至5nm的范围内。需要说明的是，所述“平均粒径”是上述的“一次粒子”的平均粒径，是指通过与对储氧材料的平均粒径说明的方法相同的方法得到的值。

粒子32和33与粒子31均匀地混合时，例如，粒子31至33以几乎不生成仅由它们中的一者构成的聚集体的方式形成均匀的混合物。即，催化剂层3中，例如，几乎不存在仅由储氧材料构成的二次粒子、仅由酸性氧化物构成的二次粒子和仅由贵金属元素构成的二次粒子，且由储氧材料构成的一次粒子、由酸性氧化物构成的一次粒子和由贵金属元素构成的一次粒子形成均匀的混合物。

在所述废气净化用催化剂1的催化剂层3中，粒子31至33各自较均匀地分布。具体而言，对于催化剂层3而言，对500nm的长度范围进行使用X射线能谱法的线分析时，对酸性氧化物所含的除氧以外的一种元素所得到的第一特征X射线强度的图谱与对一种贵金属元素所得到的第二特征X射线强度的图谱具有0.70以上的相关系数σ(AO，PM)。而且，在粒子32含有两种以上的酸性氧化物或者粒子33含有两种以上的贵金属元素时，典型地，对于粒子32所含的除氧以外的元素与粒子33所含的贵金属元素的所有组合而言，第一和第二特征X射线强度的图谱具有0.70以上的相关系数σ(AO，PM)。

在此，相关系数σ(AO，PM)是由下述等式(1)算出的值。

σ (AO, PM) = \frac{\frac{1}{25} \times Σ_{n = 1}^{25} [{I_{AO} (n) - I_{AO} (Av)} \times {I_{PM} (n) - I_{PM} (Av)}]}{\frac{1}{25} \times Σ_{n = 1}^{25} [{I_{AO} (n) - I_{AO} (Av)}] \times \frac{1}{25} \times Σ_{n = 1}^{25} [{I_{PM} (n) - I_{PM} (Av)}]}

…(1)

所述等式(1)中，I_AO(Av)和I_PM(Av)分别表示对500nm的长度所得到的第一和第二特征X射线强度的平均值。I_AO(n)和I_PM(n)分别表示对排列成一列且各具有20nm的长度的25个直线区间中第n个直线区间所得到的第一特征X射线强度的平均值和第二特征X射线强度的平均值。

需要说明的是，对于使用X射线能谱法的线分析而言，可以对催化剂层3的表面进行，也可以对催化剂层3的截面进行。后一种情况下，线分析的方向可以是催化剂层3的厚度方向，也可以是相对于厚度方向垂直的方向。

如上所述，在所述催化剂层3中，粒子31至33各自较均匀地分布。因此，在所述催化剂层3中，粒子33中的位于粒子32附近的粒子33的比例高。因此，能够有效地抑制由硫引起的贵金属的中毒。

另外，在所述催化剂层3中，粒子31在相邻的粒子32之间存在的概率高，粒子31在相邻的粒子33之间存在的概率也高。因此，粒子31和粒子32的结块不容易发生。

因此，所述废气净化用催化剂1能长时间发挥优良的HC和NO_X净化性能。

上述废气净化用催化剂1可以有各种变形。

对于图4所示的废气净化用催化剂1而言，除了催化剂层3还含有多个第四粒子34以外，与参照图1至图3说明的废气净化用催化剂1相同。

第四粒子34由除铈以外的稀土元素和/或其化合物构成。粒子34可以仅含有一种除铈以外的稀土元素，也可以含有两种以上的除铈以外的稀土元素。或者，粒子34可以仅含有一种除铈化合物以外的稀土元素化合物，也可以含有两种以上的除铈化合物以外的稀土元素化合物。或者，粒子34可以为除铈以外的一种以上的稀土元素与除铈化合物以外的一种以上的稀土元素化合物的混合物。作为除铈以外的稀土元素，可以使用例如镧或钕。

除铈以外的稀土元素和/或其化合物促进水蒸气重整反应及水煤气变换反应。通过这些反应生成的氢能够用于NO_X的净化。另外，粒子34与粒子31相比，其储氧能力低。典型地，粒子34不具有储氧能力。

第四粒子34负载在第一粒子31上且位于粒子31之间。典型地，粒子34与粒子31均匀地混合。例如，粒子31和34以几乎不生成仅由它们中的一者构成的聚集体的方式形成均匀的混合物。即，催化剂层3中，例如，几乎不存在仅由储氧材料构成的二次粒子和仅由除铈以外的稀土元素和/或其化合物构成的二次粒子，且由储氧材料构成的一次粒子与由除铈以外的稀土元素和/或其化合物构成的一次粒子形成均匀的混合物。

粒子34所含的稀土元素的质量相对于催化剂层3的质量或粒子31至34的质量之和的比，例如在0.1质量％至12质量％的范围内，典型地在0.1质量％至10质量％的范围内。另外，粒子34所含的稀土元素的质量相对于粒子33的质量的比，例如在0.1至12的范围内，典型地在0.1至10的范围内。将这些质量比设定在上述范围内时，与将这些质量比设定在上述范围之外的情况相比，能够提高长时间使用后的HC和NO_X净化性能。

粒子34的平均粒径，例如在0.005μm至0.050μm的范围内，典型地在0.01μm至0.02μm的范围内。需要说明的是，所述“平均粒径”是上述的“一次粒子”的平均粒径，是指通过与对储氧材料的平均粒径说明的方法相同的方法得到的值。

在所述废气净化用催化剂1的催化剂层3中，粒子31至34各自较均匀地分布。

具体而言，对于所述催化剂层3而言，对500nm的长度范围进行使用X射线能谱法的线分析时，对酸性氧化物所含的除氧以外的一种元素所得到的第一特征X射线强度的图谱与对一种贵金属元素所得到的第二特征X射线强度的图谱具有0.70以上的相关系数σ(AO，PM)。而且，在粒子32含有两种以上的酸性氧化物或者粒子33含有两种以上的贵金属元素时，典型地，对于粒子32所含的酸性氧化物的除氧以外的元素与粒子33所含的贵金属元素的所有组合而言，第一和第二特征X射线强度的图谱具有0.70以上的相关系数σ(AO，PM)。

另外，对一种除铈以外的稀土元素所得到的第三特征X射线强度的图谱与对一种贵金属元素所得到的第二特征X射线强度的图谱具有例如0.68以上的相关系数σ(RE，PM)，典型地，具有0.70以上的相关系数σ(RE，PM)。而且，粒子34含有两种以上的除铈以外的稀土元素或者粒子33含有两种以上的贵金属元素时，典型地，对于除铈以外的稀土元素与贵金属元素的所有组合而言，第二和第三特征X射线强度的图谱具有例如0.68以上的相关系数σ(RE，PM)，典型地，具有0.70以上的相关系数σ(RE，PM)。

在此，相关系数σ(RE，PM)是由下述等式(2)算出的值。

σ (RE, PM) = \frac{\frac{1}{25} \times Σ_{n = 1}^{25} [{I_{RE} (n) - I_{RE} (Av)} \times {I_{PM} (n) - I_{PM} (Av)}]}{\frac{1}{25} \times Σ_{n = 1}^{25} [{I_{RE} (n) - I_{RE} (Av)}] \times \frac{1}{25} \times Σ_{n = 1}^{25} [{I_{PM} (n) - I_{PM} (Av)}]}

…(2)

所述等式(2)中，I_RE(Av)表示对500nm的长度所得到的第三特征X射线强度的平均值。I_RE(n)表示对排列成一列且各具有20nm的长度的25个直线区间中第n个直线区间所得到的第三特征X射线强度的平均值。

如上所述，在所述催化剂层3中，粒子31至34各自较均匀地分布。因此，采用该构成时，能够得到与参照图1至图3说明的效果相同的效果。另外，在所述催化剂层3中，粒子34中的位于粒子33附近的粒子34的比例高。因此，能够将通过水蒸气重整反应及水煤气变换反应生成的氢有效地用于NO_X的净化。

就参照图1至图4进行说明的废气净化用催化剂1而言，催化剂层3具有单层结构。作为替代方式，催化剂层3可以具有多层结构。这种情况下，只要催化剂层3所包含的层的一层以上具有参照图1至图4进行说明的构成，就能够得到上述效果。

另外，虽然参照图1至图4进行说明的废气净化用催化剂1为整体式催化剂，但上述技术也可以应用于颗粒催化剂。

下面，对本发明的例子进行说明。

<催化剂C1的制造>

通过以下的方法制造废气净化用催化剂。

将以氧化锆(ZrO₂)换算浓度计含有10质量％的锆的300g硝酸氧锆溶液、以氧化铈(CeO₂)换算浓度计含有20质量％的铈的300g硝酸铈溶液、和以氧化钇(Y₂O₃)换算浓度计含有10质量％的钇的40g硝酸钇溶液添加到1300mL离子交换水中。一边充分地搅拌该混合液，一边在室温下向其中添加浓度为20质量％的氢氧化钾水溶液，直到pH值达到12为止，使其发生共沉淀。

将含有该共沉淀物的混合液在70℃下搅拌60分钟后，一边充分地搅拌该混合液，一边向其中添加以氧化镧(La₂O₃)换算浓度计含有10质量％的镧的50g硝酸镧溶液和以5质量％的浓度含有钯的20g硝酸钯溶液。在室温下向该混合液中添加浓度为20质量％的氢氧化钾水溶液，直到pH值达到12为止，使其发生共沉淀。

接着，将所得到的共沉淀物通过过滤从溶液中分离，并用纯水对其进行清洗。使该共沉淀物在110℃下干燥后，在大气中、700℃下煅烧5小时，得到粉末状的煅烧品。

然后，将煅烧品压缩成形，并将该成形品粉碎成粒径为0.5mm至1.0mm的颗粒。如上操作，得到颗粒催化剂作为废气净化用催化剂。以下，将该颗粒催化剂称为“催化剂C1”。

<催化剂C2的制造>

除了将硝酸氧锆溶液的量从300g变更为340g、并将硝酸镧溶液的量从50g变更为10g以外，通过与对催化剂C1说明的方法相同的方法制造颗粒催化剂。以下，将该颗粒催化剂称为“催化剂C2”。

<催化剂C3的制造>

除了将硝酸氧锆溶液的量从300g变更为349g、并将硝酸镧溶液的量从50g变更为1g以外，通过与对催化剂C1说明的方法相同的方法制造颗粒催化剂。以下，将该颗粒催化剂称为“催化剂C3”。

<催化剂C4的制造>

除了将硝酸氧锆溶液的量从300g变更为250g、并将硝酸镧溶液的量从50g变更为100g以外，通过与对催化剂C1说明的方法相同的方法制造颗粒催化剂。以下，将该颗粒催化剂称为“催化剂C4”。

<催化剂C5的制造>

除了将硝酸氧锆溶液的量从300g变更为230g、并将硝酸镧溶液的量从50g变更为120g以外，通过与对催化剂C1说明的方法相同的方法制造颗粒催化剂。以下，将该颗粒催化剂称为“催化剂C5”。

<催化剂C6的制造>

除了将硝酸氧锆溶液的量从300g变更为350g、并且不使用硝酸镧溶液以外，通过与对催化剂C1说明的方法相同的方法制造颗粒催化剂。以下，将该颗粒催化剂称为“催化剂C6”。

<催化剂C7的制造>

通过以下的方法制造废气净化用催化剂。

将含有该共沉淀物的混合液在70℃下搅拌60分钟后，一边充分地搅拌该混合液，一边向其中添加以氧化镧(La₂O₃)换算浓度计含有10质量％的镧的50g硝酸镧溶液。在室温下向该混合液中添加浓度为20质量％的氢氧化钾水溶液，直到pH值达到12为止，使其发生共沉淀。

然后，使该粉末在400mL离子交换水中分散，并向该分散液中添加以5质量％的浓度含有钯的20g硝酸钯溶液。由此，使钯吸附在分散液中的粉末上。对该分散液进行抽滤，将滤液供于电感耦合高频等离子体(ICP)光谱分析。结果可知：分散液中的钯几乎全部存在于滤饼中。

接着，使滤饼在110℃下干燥12小时。然后将其在大气中、500℃下煅烧1小时，得到粉末状的煅烧品。

然后，将煅烧品压缩成形，并将该成形品粉碎成粒径为0.5mm至1.0mm的颗粒。如上操作，得到颗粒催化剂作为废气净化用催化剂。以下，将该颗粒催化剂称为“催化剂C7”。

<催化剂C8的制造>

通过以下的方法制造废气净化用催化剂。

将含有该共沉淀物的混合液在70℃下搅拌60分钟后，一边充分地搅拌该混合液，一边向其中添加以5质量％的浓度含有钯的20g硝酸钯溶液。在室温下向该混合液中添加浓度为20质量％的氢氧化钾水溶液，直到pH值达到12为止，使其发生共沉淀。

然后，使该粉末在100mL离子交换水中分散，并向该分散液中添加以氧化镧(La₂O₃)换算浓度计含有10质量％的镧的50g硝酸镧溶液。一边充分地搅拌该混合液，一边在室温下向其中添加浓度为20质量％的氢氧化钾水溶液，直到pH值达到12为止，使其发生共沉淀。

然后，将煅烧品压缩成形，并将该成形品粉碎成粒径为0.5mm至1.0mm的颗粒。如上操作，得到颗粒催化剂作为废气净化用催化剂。以下，将该颗粒催化剂称为“催化剂C8”。

<催化剂C9的制造>

通过以下的方法制造废气净化用催化剂。

将含有该共沉淀物的混合液在70℃下搅拌60分钟后，将所得到的共沉淀物通过过滤从溶液中分离，并用纯水对其进行清洗。使该共沉淀物在110℃下干燥后，在大气中、700℃下煅烧5小时，得到粉末状的煅烧品。

然后，使该粉末在400mL离子交换水中分散，并向该分散液中添加以氧化镧(La₂O₃)换算浓度计含有10质量％的镧的50g硝酸镧溶液和以5质量％的浓度含有钯的20g硝酸钯溶液。一边充分地搅拌该混合液，一边在室温下向其中添加浓度为20质量％的氢氧化钾水溶液，直到pH值达到12为止，使其发生共沉淀。

然后，将煅烧品压缩成形，并将该成形品粉碎成粒径为0.5mm至1.0mm的颗粒。如上操作，得到颗粒催化剂作为废气净化用催化剂。以下，将该颗粒催化剂称为“催化剂C9”。

<催化剂C10的制造>

通过以下的方法制造废气净化用催化剂。

将含有该共沉淀物的混合液在70℃下搅拌60分钟后，向其中添加以氧化镧(La₂O₃)换算浓度计含有10质量％的镧的50g硝酸镧溶液。一边充分地搅拌该混合液，一边在室温下向其中添加浓度为20质量％的氢氧化钾水溶液，直到pH值达到12为止，使其发生共沉淀。

然后，向含有该共沉淀物的混合液中添加以5质量％的浓度含有钯的20g硝酸钯溶液。一边充分地搅拌该混合液，一边在室温下向其中添加浓度为20质量％的氢氧化钾水溶液，直到pH值达到12为止，使其发生共沉淀。

然后，将煅烧品压缩成形，并将该成形品粉碎成粒径为0.5mm至1.0mm的颗粒。如上操作，得到颗粒催化剂作为废气净化用催化剂。以下，将该颗粒催化剂称为“催化剂C10”。

<催化剂C11的制造>

通过以下的方法制造废气净化用催化剂。

将以氧化锆(ZrO₂)换算浓度计含有10质量％的锆的300g硝酸氧锆溶液、以氧化铈(CeO₂)换算浓度计含有20质量％的铈的300g硝酸铈溶液、以氧化钇(Y₂O₃)换算浓度计含有10质量％的钇的40g硝酸钇溶液、以氧化镧(La₂O₃)换算浓度计含有10质量％的镧的50g硝酸镧溶液、和以5质量％的浓度含有钯的20g硝酸钯溶液添加到1300mL离子交换水中。一边充分地搅拌该混合液，一边在室温下向其中添加浓度为20质量％的氢氧化钾水溶液，直到pH值达到12为止，使其发生共沉淀。

然后，将煅烧品压缩成形，并将该成形品粉碎成粒径为0.5mm至1.0mm的颗粒。如上操作，得到颗粒催化剂作为废气净化用催化剂。以下，将该颗粒催化剂称为“催化剂C11”。

<催化剂C12的制造>

除了将硝酸氧锆溶液的量从300g变更为490g、将硝酸铈溶液的量从300g变更为225g、并且不使用硝酸钇溶液以外，通过与对催化剂C1说明的方法相同的方法制造颗粒催化剂。以下，将该颗粒催化剂称为“催化剂C12”。

<催化剂C13的制造>

除了使用以5质量％的浓度含有钯的19.8g硝酸钯溶液与以5质量％的浓度含有铂的0.20g二硝基二氨铂硝酸溶液的混合溶液来代替以5质量％的浓度含有钯的20g硝酸钯溶液以外，通过与对催化剂C12说明的方法相同的方法制造颗粒催化剂。以下，将该颗粒催化剂称为“催化剂C13”。

<催化剂C14的制造>

除了使用以5质量％的浓度含有钯的19.8g硝酸钯溶液与以5质量％的浓度含有铂的0.25g二硝基二氨铂硝酸溶液的混合溶液来代替以5质量％的浓度含有钯的20g硝酸钯溶液以外，通过与对催化剂C12说明的方法相同的方法制造颗粒催化剂。以下，将该颗粒催化剂称为“催化剂C14”。

<催化剂C15的制造>

除了使用以5质量％的浓度含有钯的19.5g硝酸钯溶液与以5质量％的浓度含有铂的0.49g二硝基二氨铂硝酸溶液的混合溶液来代替以5质量％的浓度含有钯的20g硝酸钯溶液以外，通过与对催化剂C12说明的方法相同的方法制造颗粒催化剂。以下，将该颗粒催化剂称为“催化剂C15”。

<催化剂C16的制造>

除了使用以5质量％的浓度含有钯的19.0g硝酸钯溶液与以5质量％的浓度含有铂的0.95g二硝基二氨铂硝酸溶液的混合溶液来代替以5质量％的浓度含有钯的20g硝酸钯溶液以外，通过与对催化剂C12说明的方法相同的方法制造颗粒催化剂。以下，将该颗粒催化剂称为“催化剂C16”。

<催化剂C17的制造>

除了使用以5质量％的浓度含有钯的18.2g硝酸钯溶液与以5质量％的浓度含有铂的1.8g二硝基二氨铂硝酸溶液的混合溶液来代替以5质量％的浓度含有钯的20g硝酸钯溶液以外，通过与对催化剂C12说明的方法相同的方法制造颗粒催化剂。以下，将该颗粒催化剂称为“催化剂C17”。

<催化剂C18的制造>

除了使用以5质量％的浓度含有钯的13.3g硝酸钯溶液与以5质量％的浓度含有铂的6.7g二硝基二氨铂硝酸溶液的混合溶液来代替以5质量％的浓度含有钯的20g硝酸钯溶液以外，通过与对催化剂C12说明的方法相同的方法制造颗粒催化剂。以下，将该颗粒催化剂称为“催化剂C18”。

<催化剂C19的制造>

除了使用以5质量％的浓度含有钯的10g硝酸钯溶液与以5质量％的浓度含有铂的10g二硝基二氨铂硝酸溶液的混合溶液来代替以5质量％的浓度含有钯的20g硝酸钯溶液以外，通过与对催化剂C12说明的方法相同的方法制造颗粒催化剂。以下，将该颗粒催化剂称为“催化剂C19”。

<催化剂C20的制造>

除了使用以5质量％的浓度含有铂的20g二硝基二氨铂硝酸溶液来代替以5质量％的浓度含有钯的20g硝酸钯溶液以外，通过与对催化剂C12说明的方法相同的方法制造颗粒催化剂。以下，将该颗粒催化剂称为“催化剂C20”。

<催化剂C21的制造>

除了使用以5质量％的浓度含有铑的20g硝酸铑溶液来代替以5质量％的浓度含有钯的20g硝酸钯溶液以外，通过与对催化剂C12说明的方法相同的方法制造颗粒催化剂。以下，将该颗粒催化剂称为“催化剂C21”。

<催化剂C22的制造>

除了将硝酸氧锆溶液的量从300g变更为490g、将硝酸铈溶液的量从300g变更为225g、并且不使用硝酸钇溶液以外，通过与对催化剂C10说明的方法相同的方法制造颗粒催化剂。以下，将该颗粒催化剂称为“催化剂C22”。

<催化剂C23的制造>

除了使用以5质量％的浓度含有钯的19.5g硝酸钯溶液与以5质量％的浓度含有铂的0.49g二硝基二氨铂硝酸溶液的混合溶液来代替以5质量％的浓度含有钯的20g硝酸钯溶液以外，通过与对催化剂C10说明的方法相同的方法制造颗粒催化剂。以下，将该颗粒催化剂称为“催化剂C23”。

<催化剂C24的制造>

除了使用以5质量％的浓度含有铂的20g二硝基二氨铂硝酸溶液来代替以5质量％的浓度含有钯的20g硝酸钯溶液以外，通过与对催化剂C10说明的方法相同的方法制造颗粒催化剂。以下，将该颗粒催化剂称为“催化剂C24”。

<催化剂C25的制造>

除了使用以5质量％的浓度含有铑的20g硝酸铑溶液来代替以5质量％的浓度含有钯的20g硝酸钯溶液以外，通过与对催化剂C10说明的方法相同的方法制造颗粒催化剂。以下，将该颗粒催化剂称为“催化剂C25”。

<催化剂C26的制造>

通过以下的方法制造废气净化用催化剂。

将以氧化锆(ZrO₂)换算浓度计含有10质量％的锆的699g硝酸氧锆溶液、以氧化铈(CeO₂)换算浓度计含有20质量％的铈的100g硝酸铈溶液、和以氧化钇(Y₂O₃)换算浓度计含有10质量％的钇的95g硝酸钇溶液添加到1300mL离子交换水中。一边充分地搅拌该混合液，一边在室温下向其中添加浓度为20质量％的氢氧化钾水溶液，直到pH值达到12为止，使其发生共沉淀。

将含有该共沉淀物的混合液在70℃下搅拌60分钟后，一边充分地搅拌该混合液，一边向其中同时添加含有正丙醇及以氧化钛(TiO₂)换算浓度计为5质量％的异丙氧基钛的2g醇溶液和以5质量％的浓度含有钯的10g硝酸钯溶液。由此，使前面的混合液中发生共沉淀。

然后，将煅烧品压缩成形，并将该成形品粉碎成粒径为0.5mm至1.0mm的颗粒。如上操作，得到颗粒催化剂作为废气净化用催化剂。以下，将该颗粒催化剂称为“催化剂C26”。

<催化剂C27的制造>

除了将硝酸氧锆溶液的量从699g变更为695g、并将醇溶液的量从2g变更为10g以外，通过与对催化剂C26说明的方法相同的方法制造颗粒催化剂。以下，将该颗粒催化剂称为“催化剂C27”。

<催化剂C28的制造>

除了将硝酸氧锆溶液的量从699g变更为690g、并将醇溶液的量从2g变更为20g以外，通过与对催化剂C26说明的方法相同的方法制造颗粒催化剂。以下，将该颗粒催化剂称为“催化剂C28”。

<催化剂C29的制造>

除了将硝酸氧锆溶液的量从699g变更为670g、并将醇溶液的量从2g变更为60g以外，通过与对催化剂C26说明的方法相同的方法制造颗粒催化剂。以下，将该颗粒催化剂称为“催化剂C29”。

<催化剂C30的制造>

除了将硝酸氧锆溶液的量从699g变更为650g、并将醇溶液的量从2g变更为100g以外，通过与对催化剂C26说明的方法相同的方法制造颗粒催化剂。以下，将该颗粒催化剂称为“催化剂C30”。

<催化剂C31的制造>

除了将硝酸氧锆溶液的量从699g变更为700g、并且不使用醇溶液以外，通过与对催化剂C26说明的方法相同的方法制造颗粒催化剂。以下，将该颗粒催化剂称为“催化剂C31”。

<催化剂C32的制造>

通过以下的方法制造废气净化用催化剂。

将以氧化锆(ZrO₂)换算浓度计含有10质量％的锆的690g硝酸氧锆溶液、以氧化铈(CeO₂)换算浓度计含有20质量％的铈的100g硝酸铈溶液、和以氧化钇(Y₂O₃)换算浓度计含有10质量％的钇的95g硝酸钇溶液添加到1300mL离子交换水中。一边充分地搅拌该混合液，一边在室温下向其中添加浓度为20质量％的氢氧化钾水溶液，直到pH值达到12为止，使其发生共沉淀。

将含有该共沉淀物的混合液在70℃下搅拌60分钟后，一边充分地搅拌该混合液，一边向其中添加含有正丙醇及以氧化钛(TiO₂)换算浓度计为5质量％的异丙氧基钛的20g醇溶液。由此，使前面的混合液中发生共沉淀。

然后，一边充分地搅拌该混合液，一边向其中添加以5质量％的浓度含有钯的10g硝酸钯溶液。由此，使前面的混合液中发生共沉淀。

然后，将煅烧品压缩成形，并将该成形品粉碎成粒径为0.5mm至1.0mm的颗粒。如上操作，得到颗粒催化剂作为废气净化用催化剂。以下，将该颗粒催化剂称为“催化剂C32”。

<催化剂C33的制造>

通过以下的方法制造废气净化用催化剂。

将含有该共沉淀物的混合液在70℃下搅拌60分钟后，一边充分地搅拌该混合液，一边向其中添加以5质量％的浓度含有钯的10g硝酸钯溶液。在室温下向该混合液中添加浓度为20质量％的氢氧化钾水溶液，直到pH值达到12为止，使其发生共沉淀。

然后，使该粉末在500mL离子交换水中分散，一边充分地搅拌该分散液，一边向其中添加含有正丙醇及以氧化钛(TiO₂)换算浓度计为5质量％的异丙氧基钛的20g醇溶液。由此，使前面的分散液中发生共沉淀。

然后，将煅烧品压缩成形，并将该成形品粉碎成粒径为0.5mm至1.0mm的颗粒。如上操作，得到颗粒催化剂作为废气净化用催化剂。以下，将该颗粒催化剂称为“催化剂C33”。

<催化剂C34的制造>

通过以下的方法制造废气净化用催化剂。

然后，使该粉末在500mL离子交换水中分散，并向该分散液中添加以5质量％的浓度含有钯的10g硝酸钯溶液。由此，使钯吸附在分散液中的粉末上。对该分散液进行抽滤，并将滤液供于ICP光谱分析。结果可知：分散液中的钯几乎全部存在于滤饼中。

接着，将滤饼在110℃下干燥12小时。然后将其在大气中、500℃下煅烧1小时，得到粉末状的煅烧品。

然后，将煅烧品压缩成形，并将该成形品粉碎成粒径为0.5mm至1.0mm的颗粒。如上操作，得到颗粒催化剂作为废气净化用催化剂。以下，将该颗粒催化剂称为“催化剂C34”。

<催化剂C35的制造>

通过以下的方法制造废气净化用催化剂。

然后，使该粉末在500mL离子交换水中分散，一边充分地搅拌该分散液，一边向其中同时添加含有正丙醇及以氧化钛(TiO₂)换算浓度计为5质量％的异丙氧基钛的20g醇溶液和以5质量％的浓度含有钯的10g硝酸钯溶液。由此，使前面的分散液中发生共沉淀。

然后，将煅烧品压缩成形，并将该成形品粉碎成粒径为0.5mm至1.0mm的颗粒。如上操作，得到颗粒催化剂作为废气净化用催化剂。以下，将该颗粒催化剂称为“催化剂C35”。

<催化剂C36的制造>

通过以下的方法制造废气净化用催化剂。

将以氧化锆(ZrO₂)换算浓度计含有10质量％的锆的690g硝酸氧锆溶液、以氧化铈(CeO₂)换算浓度计含有20质量％的铈的100g硝酸铈溶液、以氧化钇(Y₂O₃)换算浓度计含有10质量％的钇的95g硝酸钇溶液和以5质量％的浓度含有钯的10g硝酸钯溶液添加到1300mL离子交换水中。一边充分地搅拌该混合液，一边在室温下向其中同时添加含有正丙醇及以氧化钛(TiO₂)换算浓度计为5质量％的异丙氧基钛的20g醇溶液和浓度为20质量％的氢氧化钾水溶液，使其发生共沉淀。氢氧化钾水溶液的添加量以使生成共沉淀物后的混合液的pH值达到11至12的方式进行调节。

然后，将煅烧品压缩成形，并将该成形品粉碎成粒径为0.5mm至1.0mm的颗粒。如上操作，得到颗粒催化剂作为废气净化用催化剂。以下，将该颗粒催化剂称为“催化剂C36”。

<催化剂C37的制造>

通过以下的方法制造废气净化用催化剂。

将以氧化锆(ZrO₂)换算浓度计含有10质量％的锆的660g硝酸氧锆溶液、以氧化铈(CeO₂)换算浓度计含有20质量％的铈的100g硝酸铈溶液、和以氧化钇(Y₂O₃)换算浓度计含有10质量％的钇的95g硝酸钇溶液添加到1300mL离子交换水中。一边充分地搅拌该混合液，一边在室温下向其中添加浓度为20质量％的氢氧化钾水溶液，直到pH值达到12为止，使其发生共沉淀。

将含有该共沉淀物的混合液在70℃下搅拌60分钟后，一边充分地搅拌该混合液，一边向其中同时添加含有正丙醇及以氧化钛(TiO₂)换算浓度计为5质量％的异丙氧基钛的20g醇溶液、以5质量％的浓度含有钯的10g硝酸钯溶液、和以氧化镧(La₂O₃)换算浓度计含有10质量％的镧的30g硝酸镧溶液。由此，使前面的混合液中发生共沉淀。

将所得到的共沉淀物通过过滤从溶液中分离，并用纯水对其进行清洗。使该共沉淀物在110℃下干燥后，在大气中、700℃下煅烧5小时，得到粉末状的煅烧品。

然后，将煅烧品压缩成形，并将该成形品粉碎成粒径为0.5mm至1.0mm的颗粒。如上操作，得到颗粒催化剂作为废气净化用催化剂。以下，将该颗粒催化剂称为“催化剂C37”。

<催化剂C38的制造>

通过以下的方法制造废气净化用催化剂。

将含有该共沉淀物的混合液在70℃下搅拌60分钟后，一边充分地搅拌该混合液，一边向其中同时添加以5质量％的浓度含有钯的10g硝酸钯溶液和以氧化镧(La₂O₃)换算浓度计含有10质量％的镧的30g硝酸镧溶液。由此，使前面的混合液中发生共沉淀。

然后，将煅烧品压缩成形，并将该成形品粉碎成粒径为0.5mm至1.0mm的颗粒。如上操作，得到颗粒催化剂作为废气净化用催化剂。以下，将该颗粒催化剂称为“催化剂C38”。

<催化剂C39的制造>

通过以下的方法制造废气净化用催化剂。

将以氧化锆(ZrO₂)换算浓度计含有10质量％的锆的840g硝酸氧锆溶液、以氧化铈(CeO₂)换算浓度计含有20质量％的铈的50g硝酸铈溶液、和以氧化钇(Y₂O₃)换算浓度计含有10质量％的钇的50g硝酸钇溶液添加到1300mL离子交换水中。一边充分地搅拌该混合液，一边在室温下向其中添加浓度为20质量％的氢氧化钾水溶液，直到pH值达到12为止，使其发生共沉淀。

将含有该共沉淀物的混合液在70℃下搅拌60分钟后，一边充分地搅拌该混合液，一边向其中同时添加含有正丙醇及以氧化硅(SiO₂)换算浓度计为5质量％的四甲氧基硅烷的10g醇溶液和以5质量％的浓度含有钯的10g硝酸钯溶液。由此，使前面的混合液中发生共沉淀。

然后，将煅烧品压缩成形，并将该成形品粉碎成粒径为0.5mm至1.0mm的颗粒。如上操作，得到颗粒催化剂作为废气净化用催化剂。以下，将该颗粒催化剂称为“催化剂C39”。

<催化剂C40的制造>

除了以向混合液中依次添加醇溶液以及硝酸钯溶液来代替同时添加醇溶液和硝酸钯溶液以外，通过与对催化剂C39说明的方法相同的方法制造颗粒催化剂。以下，将该颗粒催化剂称为“催化剂C40”。

<催化剂C41的制造>

通过以下的方法制造废气净化用催化剂。

将以氧化锆(ZrO₂)换算浓度计含有10质量％的锆的525g硝酸氧锆溶液、以氧化铈(CeO₂)换算浓度计含有20质量％的铈的200g硝酸铈溶液、以氧化钕(Nd₂O₃)换算浓度计含有10质量％的钕的30g硝酸钕溶液、和以氧化钇(Y₂O₃)换算浓度计含有10质量％的钇的30g硝酸钇溶液添加到1300mL离子交换水中。一边充分地搅拌该混合液，一边在室温下向其中添加浓度为20质量％的氢氧化钾水溶液，直到pH值达到12为止，使其发生共沉淀。

将含有该共沉淀物的混合液在70℃下搅拌60分钟后，一边充分地搅拌该混合液，一边向其中同时添加以氧化钨(WO₃)换算浓度计含有5质量％的钨的20g钨酸铵溶液和以5质量％的浓度含有钯的10g硝酸钯溶液。由此，使前面的混合液中发生共沉淀。

然后，将煅烧品压缩成形，并将该成形品粉碎成粒径为0.5mm至1.0mm的颗粒。如上操作，得到颗粒催化剂作为废气净化用催化剂。以下，将该颗粒催化剂称为“催化剂C41”。

<催化剂C42的制造>

除了以向混合液中依次添加钨酸铵溶液及硝酸钯溶液来代替同时添加钨酸铵溶液和硝酸钯溶液以外，通过与对催化剂C41说明的方法相同的方法制造颗粒催化剂。以下，将该颗粒催化剂称为“催化剂C42”。

<催化剂C43的制造>

通过以下的方法制造废气净化用催化剂。

将以氧化锆(ZrO₂)换算浓度计含有10质量％的锆的640g硝酸氧锆溶液、以氧化铈(CeO₂)换算浓度计含有20质量％的铈的150g硝酸铈溶液、和以氧化钕(Nd₂O₃)换算浓度计含有10质量％的钕的50g硝酸钕溶液添加到1300mL离子交换水中。一边充分地搅拌该混合液，一边在室温下向其中添加浓度为20质量％的氢氧化钾水溶液，直到pH值达到12为止，使其发生共沉淀。

将含有该共沉淀物的混合液在70℃下搅拌60分钟后，一边充分地搅拌该混合液，一边向其中同时添加含有正丙醇及以氧化钛(TiO₂)换算浓度计为5质量％的异丙氧基钛的10g醇溶液和以5质量％的浓度含有钯的10g硝酸钯溶液。由此，使前面的混合液中发生共沉淀。

然后，将煅烧品压缩成形，并将该成形品粉碎成粒径为0.5mm至1.0mm的颗粒。如上操作，得到颗粒催化剂作为废气净化用催化剂。以下，将该颗粒催化剂称为“催化剂C43”。

<催化剂C44的制造>

除了使用以5质量％的浓度含有钯的9.90g硝酸钯溶液与以5质量％的浓度含有铂的0.10g二硝基二氨铂硝酸溶液的混合液来代替硝酸钯溶液以外，通过与对催化剂C43说明的方法相同的方法制造颗粒催化剂。以下，将该颗粒催化剂称为“催化剂C44”。

<催化剂C45的制造>

除了使用以5质量％的浓度含有钯的9.88g硝酸钯溶液与以5质量％的浓度含有铂的0.12g二硝基二氨铂硝酸溶液的混合液来代替硝酸钯溶液以外，通过与对催化剂C43说明的方法相同的方法制造颗粒催化剂。以下，将该颗粒催化剂称为“催化剂C45”。

<催化剂C46的制造>

除了使用以5质量％的浓度含有钯的9.76g硝酸钯溶液与以5质量％的浓度含有铂的0.24g二硝基二氨铂硝酸溶液的混合液来代替硝酸钯溶液以外，通过与对催化剂C43说明的方法相同的方法制造颗粒催化剂。以下，将该颗粒催化剂称为“催化剂C46”。

<催化剂C47的制造>

除了使用以5质量％的浓度含有钯的9.52g硝酸钯溶液与以5质量％的浓度含有铂的0.48g二硝基二氨铂硝酸溶液的混合液来代替硝酸钯溶液以外，通过与对催化剂C43说明的方法相同的方法制造颗粒催化剂。以下，将该颗粒催化剂称为“催化剂C47”。

<催化剂C48的制造>

除了使用以5质量％的浓度含有钯的9.09g硝酸钯溶液与以5质量％的浓度含有铂的0.91g二硝基二氨铂硝酸溶液的混合液来代替硝酸钯溶液以外，通过与对催化剂C43说明的方法相同的方法制造颗粒催化剂。以下，将该颗粒催化剂称为“催化剂C48”。

<催化剂C49的制造>

除了使用以5质量％的浓度含有钯的6.67g硝酸钯溶液与以5质量％的浓度含有铂的3.33g二硝基二氨铂硝酸溶液的混合液来代替硝酸钯溶液以外，通过与对催化剂C43说明的方法相同的方法制造颗粒催化剂。以下，将该颗粒催化剂称为“催化剂C49”。

<催化剂C50的制造>

除了使用以5质量％的浓度含有钯的5.00g硝酸钯溶液与以5质量％的浓度含有铂的5.00g二硝基二氨铂硝酸溶液的混合液来代替硝酸钯溶液以外，通过与对催化剂C43说明的方法相同的方法制造颗粒催化剂。以下，将该颗粒催化剂称为“催化剂C50”。

<催化剂C51的制造>

除了使用以5质量％的浓度含有铂的10g二硝基二氨铂硝酸溶液来代替硝酸钯溶液以外，通过与对催化剂C43说明的方法相同的方法制造颗粒催化剂。以下，将该颗粒催化剂称为“催化剂C51”。

<催化剂C52的制造>

除了使用以5质量％的浓度含有铑的10g硝酸铑溶液来代替硝酸钯溶液以外，通过与对催化剂C43说明的方法相同的方法制造颗粒催化剂。以下，将该颗粒催化剂称为“催化剂C52”。

<催化剂C53的制造>

除了以向混合液中依次添加醇溶液及硝酸钯溶液来代替同时添加醇溶液和硝酸钯溶液以外，通过与对催化剂C43说明的方法相同的方法制造颗粒催化剂。以下，将该颗粒催化剂称为“催化剂C53”。

<催化剂C54的制造>

除了使用以5质量％的浓度含有钯的9.76g硝酸钯溶液与以5质量％的浓度含有铂的0.24g二硝基二氨铂硝酸溶液的混合液来代替硝酸钯溶液以外，通过与对催化剂C53说明的方法相同的方法制造颗粒催化剂。以下，将该颗粒催化剂称为“催化剂C54”。

<催化剂C55的制造>

除了使用以5质量％的浓度含有铂的10g二硝基二氨铂硝酸溶液来代替硝酸钯溶液以外，通过与对催化剂C53说明的方法相同的方法制造颗粒催化剂。以下，将该颗粒催化剂称为“催化剂C55”。

<催化剂C56的制造>

除了使用以5质量％的浓度含有铑的10g硝酸铑溶液来代替硝酸钯溶液以外，通过与对催化剂C53说明的方法相同的方法制造颗粒催化剂。以下，将该颗粒催化剂称为“催化剂C56”。

<催化剂C57的制造>

除了使用以氧化钕(Nd₂O₃)换算浓度计含有10质量％的钕的50g硝酸钕溶液来代替硝酸镧溶液以外，通过与对催化剂C1说明的方法相同的方法制造颗粒催化剂。以下，将该颗粒催化剂称为“催化剂C57”。

<催化剂C58的制造>

除了使用以氧化钕(Nd₂O₃)换算浓度计含有10质量％的钕的50g硝酸钕溶液来代替硝酸镧溶液以外，通过与对催化剂C7说明的方法相同的方法制造颗粒催化剂。以下，将该颗粒催化剂称为“催化剂C58”。

<分散性评价1>

对于各催化剂C1至C25、C57和C58，对500nm的长度范围进行使用X射线能谱法的线分析，具体而言，进行使用FE-SEM-EDX(场发射扫描电子显微镜-X射线能谱仪，field emission-scanning electronmicroscope-energy dispersive X-ray analysis)的线分析。上述线分析使用日立ハイテクノロジ一ズ公司制造的超高分辨率场发射扫描电子显微镜S-4800。

然后，通过下述等式(3)算出对铈所得到的特征X射线强度的图谱与对各贵金属元素所得到的特征X射线强度的图谱的相关系数σ(Ce，PM)。

对于催化剂C1至C25，通过下述等式(4)算出对铈所得到的特征X射线强度的图谱与对镧所得到的特征X射线强度的图谱的相关系数σ(Ce，La)。进而，通过下述等式(5)算出对镧所得到的特征X射线强度的图谱与对各贵金属元素所得到的特征X射线强度的图谱的相关系数σ(La，PM)。

另外，对于催化剂C57和C58，通过下述等式(6)算出对铈所得到的特征X射线强度的图谱与对钕所得到的特征X射线强度的图谱的相关系数σ(Ce，Nd)。进而，通过下述等式(7)算出对钕所得到的特征X射线强度的图谱与对各贵金属元素所得到的特征X射线强度的图谱的相关系数σ(Nd，PM)。

σ (Ce, PM) = \frac{\frac{1}{25} \times Σ_{n = 1}^{25} [{I_{Ce} (n) - I_{Ce} (Av)} \times {I_{PM} (n) - I_{PM} (Av)}]}{\frac{1}{25} \times Σ_{n = 1}^{25} [{I_{Ce} (n) - I_{Ce} (Av)}] \times \frac{1}{25} \times Σ_{n = 1}^{25} [{I_{PM} (n) - I_{PM} (Av)}]}

…(3)

σ (Ce, La) = \frac{\frac{1}{25} \times Σ_{n = 1}^{25} [{I_{Ce} (n) - I_{Ce} (Av)} \times {I_{La} (n) - I_{La} (Av)}]}{\frac{1}{25} \times Σ_{n = 1}^{25} [{I_{Ce} (n) - I_{Ce} (Av)}] \times \frac{1}{25} \times Σ_{n = 1}^{25} [{I_{La} (n) - I_{La} (Av)}]}

…(4)

σ (La, PM) = \frac{\frac{1}{25} \times Σ_{n = 1}^{25} [{I_{La} (n) - I_{La} (Av)} \times {I_{PM} (n) - I_{PM} (Av)}]}{\frac{1}{25} \times Σ_{n = 1}^{25} [{I_{La} (n) - I_{La} (Av)}] \times \frac{1}{25} \times Σ_{n = 1}^{25} [{I_{PM} (n) - I_{PM} (Av)}]}

…(5)

σ (Ce, Nd) = \frac{\frac{1}{25} \times Σ_{n = 1}^{25} [{I_{Ce} (n) - I_{Ce} (Av)} \times {I_{Nd} (n) - I_{Nd} (Av)}]}{\frac{1}{25} \times Σ_{n = 1}^{25} [{I_{Ce} (n) - I_{Ce} (Av)}] \times \frac{1}{25} \times Σ_{n = 1}^{25} [{I_{Nd} (n) - I_{Nd} (Av)}]}

…(6)

σ (Nd, PM) = \frac{\frac{1}{25} \times Σ_{n = 1}^{25} [{I_{Nd} (n) - I_{Nd} (Av)} \times {I_{PM} (n) - I_{PM} (Av)}]}{\frac{1}{25} \times Σ_{n = 1}^{25} [{I_{Nd} (n) - I_{Nd} (Av)}] \times \frac{1}{25} \times Σ_{n = 1}^{25} [{I_{PM} (n) - I_{PM} (Av)}]}

…(7)

需要说明的是，等式(3)、(4)和(6)中，I_Ce(Av)表示对500nm的长度所得到的铈的特征X射线强度的平均值，I_Ce(n)表示对排列成一列且各具有20nm的长度的25个直线区间中第n个直线区间所得到的铈的特征X射线强度的平均值。等式(3)、(5)和(7)中，I_PM(Av)表示对500nm的长度所得到的钯、铂或铑的特征X射线强度的平均值，I_PM(n)表示对排列成一列且各具有20nm的长度的25个直线区间中第n个直线区间所得到的钯、铂或铑的特征X射线强度的平均值。等式(4)和(5)中，I_La(Av)表示对500nm的长度所得到的镧的特征X射线强度的平均值，I_La(n)表示对排列成一列且各具有20nm的长度的25个直线区间中第n个直线区间所得到的镧的特征X射线强度的平均值。等式(6)和(7)中，I_Nd(Av)表示对500nm的长度所得到的钕的特征X射线强度的平均值，I_Nd(n)表示对排列成一列且各具有20nm的长度的25个直线区间中第n个直线区间所得到的钕的特征X射线强度的平均值。

将这些相关系数与各催化剂的组成一起归纳于以下的表1至表3以及表7中。

<耐久性评价1>

通过以下的方法对催化剂C1至C25、C57和C58的性能进行调查。

首先，将各催化剂C1至C25、C57和C58设置在流通式耐久试验装置内，使以氮气为主要成分的气体在催化床上以500mL/分钟的流量流动20小时。这期间催化床温度维持在850℃。另外，作为在催化床上流动的气体，使用贫气和富气，这些气体每5分钟切换一次。需要说明的是，贫气是在氮气中添加1％的氧气而成的混合气体，富气是在氮气中添加2％的一氧化碳而成的混合气体。

然后，将各催化剂C1至C25、C57和C58配置在常压固定床流动反应装置内。接着，一边使模拟气体在催化床上流动，一边使催化床温度以12℃/分钟的速度从100℃升温至500℃，并连续地测定这期间的废气净化率。需要说明的是，作为模拟气体，使用相当于空燃比(A/F)为15的贫气气氛的气体。将其结果归纳于以下的表1至表3以及表7中。

另外，对于上述耐久试验后的各催化剂C1至C25、C57和C58，由X射线衍射峰算出贵金属粒子的平均粒径。将其结果归纳于以下的表1至表3以及表7中。

<分散性评价2>

对于各催化剂C26至C56，进行与分散性评价1中相同的线分析。

然后，通过下述等式(8)算出对铈所得到的特征X射线强度的图谱与对各贵金属元素所得到的特征X射线强度的图谱的相关系数σ(Ce，PM)。另外，通过下述等式(9)算出对铈所得到的特征X射线强度的图谱与对钛、硅或钨所得到的特征X射线强度的图谱的相关系数σ(Ce，AO)。进而，通过下述等式(10)算出对钛、硅或钨所得到的特征X射线强度的图谱与对各贵金属元素所得到的特征X射线强度的图谱的相关系数σ(AO，PM)。

然后，对于催化剂C37和C38，通过下述等式(11)进一步算出对镧所得到的特征X射线强度的图谱与对各贵金属元素所得到的特征X射线强度的图谱的相关系数σ(La，PM)。

σ (Ce, PM) = \frac{\frac{1}{25} \times Σ_{n = 1}^{25} [{I_{Ce} (n) - I_{Ce} (Av)} \times {I_{PM} (n) - I_{PM} (Av)}]}{\frac{1}{25} \times Σ_{n = 1}^{25} [{I_{Ce} (n) - I_{Ce} (Av)}] \times \frac{1}{25} \times Σ_{n = 1}^{25} [{I_{PM} (n) - I_{PM} (Av)}]}

…(8)

σ (Ce, AO) = \frac{\frac{1}{25} \times Σ_{n = 1}^{25} [{I_{Ce} (n) - I_{Ce} (Av)} \times {I_{AO} (n) - I_{AO} (Av)}]}{\frac{1}{25} \times Σ_{n = 1}^{25} [{I_{Ce} (n) - I_{Ce} (Av)}] \times \frac{1}{25} \times Σ_{n = 1}^{25} [{I_{AO} (n) - I_{AO} (Av)}]}

…(9)

σ (AO, PM) = \frac{\frac{1}{25} \times Σ_{n = 1}^{25} [{I_{AO} (n) - I_{AO} (Av)} \times {I_{PM} (n) - I_{PM} (Av)}]}{\frac{1}{25} \times Σ_{n = 1}^{25} [{I_{AO} (n) - I_{AO} (Av)}] \times \frac{1}{25} \times Σ_{n = 1}^{25} [{I_{PM} (n) - I_{PM} (Av)}]}

…(10)

σ (La, PM) = \frac{\frac{1}{25} \times Σ_{n = 1}^{25} [{I_{La} (n) - I_{La} (Av)} \times {I_{PM} (n) - I_{PM} (Av)}]}{\frac{1}{25} \times Σ_{n = 1}^{25} [{I_{La} (n) - I_{La} (Av)}] \times \frac{1}{25} \times Σ_{n = 1}^{25} [{I_{PM} (n) - I_{PM} (Av)}]}

…(11)

需要说明的是，等式(8)和(9)中，I_Ce(Av)表示对500nm的长度所得到的铈的特征X射线强度的平均值，I_Ce(n)表示对排列成一列且各具有20nm的长度的25个直线区间中第n个直线区间所得到的铈的特征X射线强度的平均值。等式(8)、(10)和(11)中，I_PM(Av)表示对500nm的长度所得到的钯、铂或铑的特征X射线强度的平均值，I_PM(n)表示对排列成一列且各具有20nm的长度的25个直线区间中第n个直线区间所得到的钯或铂的特征X射线强度的平均值。等式(9)和(10)中，I_AO(Av)表示对500nm的长度所得到的钛、硅或钨的特征X射线强度的平均值，I_AO(n)表示对排列成一列且各具有20nm的长度的25个直线区间中第n个直线区间所得到的钛、硅或钨的特征X射线强度的平均值。等式(11)中，I_La(Av)表示对500nm的长度所得到的镧的特征X射线强度的平均值，I_La(n)表示对排列成一列且各具有20nm的长度的25个直线区间中第n个直线区间所得到的镧的特征X射线强度的平均值。

将这些相关系数与各催化剂的组成一起归纳于以下的表4至表7中。

<耐久性评价2>

通过以下的方法对催化剂C26至C56的性能进行调查。

首先，将各催化剂C26至C56设置在流通式耐久试验装置内，使以氮气为主要成分的气体在催化床上以500mL/分钟的流量流动20小时。这期间催化床温度维持在900℃。另外，作为在催化床上流动的气体，使用贫气和富气，这些气体每5分钟切换一次。需要说明的是，贫气是在氮气中添加0.03％的二氧化硫和3％的氧气而成的混合气体，富气是在氮气中添加0.03％的二氧化硫和6％的一氧化碳而成的混合气体。

然后，将各催化剂C26至C56配置在常压固定床流动反应装置内。接着，一边使模拟气体在催化床上流动，一边使催化床温度以12℃/分钟的速度从100℃升温至500℃，并连续地测定这期间的废气净化率。需要说明的是，作为模拟气体，使用相当于空燃比(A/F)为15的贫气气氛的气体。将其结果归纳于以下的表4至表7中。

另外，对于上述耐久试验后的各催化剂C26至C56，由X射线衍射峰算出贵金属粒子的平均粒径。将其结果归纳于以下的表4至表7中。

在表1至表7的标记为“组成”的栏中，“CZY”表示含有铈、锆和钇的复合氧化物，“ZC”表示含有锆和铈的复合氧化物，“CZN”表示含有铈、锆和钕的复合氧化物，“CZNY”表示含有铈、锆、钕和钇的复合氧化物。另外，“PM浓度”表示贵金属浓度，“AO浓度”表示酸性氧化物浓度，“La/PM”表示镧相对于贵金属的质量比，“Nd/PM”表示钕相对于贵金属的质量比，“AO/PM”表示酸性氧化物相对于贵金属的质量比。在标记为“50％净化温度”的列中，记载了能够将模拟气体中所含的各成分的50％以上净化的催化床的最低温度。在标记为“HC”及“NO_X”的列中，分别记载了关于碳氢化合物及氮氧化物的数据。并且，标记为“贵金属的平均粒径”的列中的“ND”表示未检测到衍射峰。

如表1所示，催化剂C1虽然具有与催化剂C6至C11相同的组成，但具有与催化剂C6至C11同等以上的相关系数σ(Ce，PM)和σ(Ce，La)，并且与催化剂C6至C11相比具有更大的相关系数σ(La，PM)。而且，对于催化剂C1而言，与催化剂C6至C11相比，长期使用后的HC和NO_X净化性能更优良，并且长期使用后的贵金属的平均粒径更小。由以上可知，相关系数σ(Ce，PM)、σ(Ce，La)及σ(La，PM)、特别是相关系数σ(La，PM)对催化剂的耐久性有影响。

如表1所示，催化剂C1具有与催化剂C6至C11相同的组成。但是，催化剂C1具有与催化剂C6至C11同等以上的相关系数σ(Ce，PM)和σ(Ce，La)，并且与催化剂C6至C11相比具有更大的相关系数σ(La，PM)。一般而言，相关系数σ(RE，PM)越大，除铈以外的稀土元素和各贵金属的分散度越大，由稀土元素或其化合物构成的粒子与由贵金属元素构成的粒子形成更均匀的混合物。

另外，由使用FE-SEM-EDX进行测定的结果可知，在催化剂C1中，镧和贵金属元素位于由铈、锆和钇的复合氧化物构成的粒子之间。

而且，对于催化剂C1而言，与催化剂C6至C11相比，长期使用后的HC和NO_X净化性能更优良，并且长期使用后的贵金属的平均粒径更小。

由以上明确可知，通过在使由除铈以外的稀土元素和/或其化合物构成的粒子和由贵金属元素构成的粒子位于由储氧材料构成的粒子之间的基础上进一步增大相关系数σ(RE，PM)，能够提高长期使用后的HC和NO_X净化性能。

如表4所示，催化剂C28具有与催化剂C32至C36相同的组成。但是，催化剂C28具有与催化剂C32至C36同等以上的相关系数σ(Ce，PM)和σ(Ce，AO)，并且与催化剂C32至C36相比具有更大的相关系数σ(AO，PM)。一般而言，相关系数σ(AO，PM)越大，酸性氧化物和各贵金属的分散度越大，由酸性氧化物构成的粒子与由贵金属元素构成的粒子形成更均匀的混合物。

另外，由使用FE-SEM-EDX进行测定的结果可知，在催化剂C28中，酸性氧化物所含的除氧以外的元素和贵金属元素位于由铈、锆和钇的复合氧化物构成的粒子之间。

而且，对于催化剂C28而言，与催化剂C32至C36相比，长期使用后的HC和NO_X净化性能更优良，并且长期使用后的贵金属的平均粒径更小。

由以上明确可知，通过在使由酸性氧化物构成的粒子和由贵金属元素构成的粒子位于由储氧材料构成的粒子之间的基础上进一步增大相关系数σ(AO，PM)，能够提高长期使用后的HC和NO_X净化性能。

这样，通过在使由除铈以外的稀土元素和/或其化合物构成的粒子和由贵金属元素构成的粒子位于由储氧材料构成的粒子之间的基础上进一步增大相关系数σ(RE，PM)，能够提高长期使用后的HC和NO_X净化性能。另外，通过在使由酸性氧化物构成的粒子和由贵金属元素构成的粒子位于由储氧材料构成的粒子之间的基础上进一步增大相关系数σ(AO，PM)，能够提高长期使用后的HC和NO_X净化性能。因此，通过在使由酸性氧化物构成的粒子、由除铈以外的稀土元素和/或其化合物构成的粒子和由贵金属元素构成的粒子位于由储氧材料构成的粒子之间的基础上进一步增大相关系数σ(RE，PM)和σ(AO，PM)，能够进一步提高长期使用后的HC和NO_X净化性能。

图5是表示钯相对于铂的质量比给耐久试验后的NO_X净化性能带来的影响的例子的图。图6是表示除铈以外的稀土元素相对于贵金属的质量比给耐久试验后的NO_X净化性能带来的影响的例子的图。

图5和图6所示的图是利用表1至表3所示数据的一部分制成的。图5所示的图中，横轴表示钯相对于铂的质量比，纵轴表示NO_X的50％净化温度。另外，图6所示的图中，横轴表示镧相对于贵金属的质量比，纵轴表示NO_X的50％净化温度。

就含有镧的催化剂C13至C19而言，如图5所示，钯相对于铂的质量比在2至80的范围内时，能够实现348℃以下的50％净化温度。并且，该质量比在10至40的范围内时，能够实现335℃至336℃的50％净化温度。

另外，就催化剂C1至C6而言，如图6所示，镧相对于贵金属的质量比在0.1至12的范围内时，能够实现324℃以下的50％净化率。并且，在该质量比在0.1至10的范围内时，能够实现306℃以下的50％净化率。

图7是表示钯相对于铂的质量比给耐久试验后的NO_X净化性能带来的影响的其他例子的图。图8是表示酸性氧化物相对于贵金属的质量比给耐久试验后的NO_X净化性能带来的影响的例子的图。

图7和图8所示的图是利用表4至表7所示数据的一部分制成的。图7所示的图中，横轴表示钯相对于铂的质量比，纵轴表示NO_X的50％净化温度。另外，图8所示的图中，横轴表示酸性氧化物相对于贵金属的质量比，纵轴表示NO_X的50％净化温度。

就含有钛的催化剂C44至C50而言，如图7所示，钯相对于铂的质量比在2至80的范围内时，能够实现342℃以下的50％净化温度。并且，该质量比在10至40的范围内时，能够实现330℃至331℃的50％净化温度。

另外，就催化剂C26至C31而言，如图8所示，酸性氧化物相对于贵金属的质量比在0.2至10的范围内时，能够实现372℃以下的50％净化率。并且，该质量比在0.2至6的范围内时，能够实现356℃以下的50％净化率。

对于本领域技术人员而言，进一步的改进和变形是容易的。因此，在更宽的方面来看，本发明不应限定于此处所述的特定记载和代表性的方式。因此，可以在不脱离由所附权利要求书及其等价物所规定的本发明的总的发明构思的精神或范围的条件下进行各种变形。

Claims

1.一种废气净化用催化剂，含有多个由储氧材料构成的第一粒子、多个位于所述多个第一粒子之间且由一种以上的酸性氧化物构成的第二粒子和多个位于所述多个第一粒子之间且由一种以上的贵金属元素构成的第三粒子，所述废气净化用催化剂通过煅烧使第一粒子的原料的混合物与第二粒子的原料和第三粒子的原料共沉淀而得到的沉淀物而得到，

所述一种以上的酸性氧化物的除氧以外的一种构成元素的第一特征X射线强度的图谱和所述一种以上的贵金属元素中的一种贵金属元素的第二特征X射线强度的图谱通过对500nm的长度范围进行使用X射线能谱法的线分析而得到，

由对500nm的长度所得到的所述第一特征X射线强度的平均值I_AO(Av)和第二特征X射线强度的平均值I_PM(Av)、以及对排列成一列且各具有20nm的长度的25个直线区间中第n个直线区间所得到的所述第一特征X射线强度的平均值I_AO(n)和所述第二特征X射线强度的平均值I_PM(n)算出的相关系数σ(AO，PM)为0.70以上，

所述一种以上的贵金属元素为钯和铂，所述钯相对于所述铂的质量比在10至40的范围内。

2.如权利要求1所述的废气净化用催化剂，其中，所述酸性氧化物为含有钛、硅和钨中的至少一种的氧化物。

3.如权利要求2所述的废气净化用催化剂，其中，所述一种以上的酸性氧化物包含钛，所述一种以上的贵金属元素包含钯，所述第一和第二特征X射线强度分别为钛和钯的特征X射线强度。

4.如权利要求1～3中任一项所述的废气净化用催化剂，其中，所述一种以上的酸性氧化物为两种以上的酸性氧化物或所述一种以上的贵金属元素为两种以上的贵金属元素，或者，所述一种以上的酸性氧化物为两种以上的酸性氧化物且所述一种以上的贵金属元素为两种以上的贵金属元素，通过对500nm的长度范围进行使用X射线能谱法的线分析而得到的、所述一种以上的酸性氧化物所含的除氧以外的各构成元素的第一特征X射线强度的图谱和所述一种以上的贵金属元素的各贵金属元素的第二特征X射线强度的图谱具有0.70以上的相关系数σ(AO，PM)。

5.如权利要求1～3中任一项所述的废气净化用催化剂，其中，所述一种以上的酸性氧化物的质量相对于所述多个第一至第三粒子的质量之和的比在0.1质量％至3质量％的范围内。

6.如权利要求1～3中任一项所述的废气净化用催化剂，其中，所述一种以上的酸性氧化物相对于所述一种以上的贵金属元素的质量比在0.2至6的范围内。