JP2010227798A - Exhaust gas purifying catalyst - Google Patents

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将昭 河合
Hirotaka Ori
浩隆 小里
Takaaki Kanazawa
孝明 金沢
Takeshi Yoshida
健 吉田
Tomoaki Sunada
智章 砂田
Hisao Aoki
悠生 青木
Naoki Takahashi
直樹 高橋
Toshitaka Tanabe
稔貴 田辺
Hirohisa Tanaka
裕久 田中
Mari Uenishi
真里 上西
Masashi Taniguchi
昌司 谷口
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To achieve excellent oxygen storage ability with a small amount of an oxygen storage material. <P>SOLUTION: The exhaust gas purifying catalyst 1 includes a base material 2 provided with one or more through-holes where an exhaust gas flow, and a catalyst layer 3 supported by the wall surface of the through-hole and including a lower layer 3L facing the wall surface and an upper layer 3U facing the wall surface holding the lower layer 3L therebetween. The lower layer 3L includes a first part 3LF containing a first platinum group element and a first oxygen storage material and a second part 3LR positioned on the downstream side of the first part 3LF and containing a second platinum group element and a second oxygen storage material. The upper layer 3U contains a third platinum group element and a heat resistant carrier. The oxygen storage capacity of the first oxygen storage material is larger compared to the second oxygen storage material, and the oxygen storage speed of the second oxygen storage material is higher compared to the first oxygen storage material. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、排ガス浄化用触媒に関する。   The present invention relates to an exhaust gas purification catalyst.

特許文献1に記載されているように、排ガス浄化用触媒では、触媒層に多層構造を採用することがある。例えば、触媒層に二層構造を採用し、上層と下層とに異なる白金族元素を担持させた場合、触媒層に単層構造を採用した場合には実現困難な性能を達成できる可能性がある。   As described in Patent Document 1, a catalyst for exhaust gas purification sometimes adopts a multilayer structure for the catalyst layer. For example, when a two-layer structure is used for the catalyst layer and different platinum group elements are supported on the upper layer and the lower layer, it may be possible to achieve performance that is difficult to achieve when a single-layer structure is used for the catalyst layer. .

このような排ガス浄化用触媒には、触媒層がセリウム酸化物などの酸素貯蔵材料を含んでいるものがある。酸素貯蔵材料を使用すると、排ガス中に酸素が過剰に存在している場合に、酸素貯蔵材料に酸素を吸蔵させることができる。従って、排ガスの組成の変動を抑制し、それゆえ、優れた排ガス浄化性能を達成できる。   Among such exhaust gas purifying catalysts, there are catalysts in which the catalyst layer contains an oxygen storage material such as cerium oxide. When an oxygen storage material is used, oxygen can be stored in the oxygen storage material when excess oxygen is present in the exhaust gas. Therefore, fluctuations in the composition of the exhaust gas can be suppressed, and therefore excellent exhaust gas purification performance can be achieved.

特開平7−60117号公報Japanese Patent Laid-Open No. 7-60117

排ガスの組成の変動を抑制するには、より多くの酸素貯蔵材料を触媒層に含有させればよい。しかしながら、この場合、圧力損失が増大する。それゆえ、より少量の酸素貯蔵材料で優れた酸素貯蔵能を達成することが望ましい。   In order to suppress fluctuations in the composition of the exhaust gas, more oxygen storage material may be contained in the catalyst layer. However, in this case, the pressure loss increases. Therefore, it is desirable to achieve superior oxygen storage capacity with a smaller amount of oxygen storage material.

そこで、本発明は、少量の酸素貯蔵材料で優れた酸素貯蔵能を達成可能とすることを目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to make it possible to achieve excellent oxygen storage capacity with a small amount of oxygen storage material.

本発明の第1側面によると、排ガスが流れる1つ以上の貫通孔が設けられた基材と、前記貫通孔の壁面に支持され、この壁面と向き合った下層と前記下層を間に挟んで前記壁面と向き合った上層とを含んだ触媒層とを具備し、前記下層は、第1白金族元素と第1酸素貯蔵材料とを含有した第1部分と、前記第1部分の下流に位置し、第2白金族元素と第2酸素貯蔵材料とを含有した第2部分とを含み、前記上層は第3白金族元素と耐熱性担体とを含有し、前記第1酸素貯蔵材料は前記第2酸素貯蔵材料と比較して酸素吸蔵量がより大きく、前記第2酸素貯蔵材料は前記第1酸素貯蔵材料と比較して酸素吸蔵速度がより高いことを特徴とする排ガス浄化用触媒が提供される。   According to the first aspect of the present invention, the base material provided with one or more through-holes through which exhaust gas flows, the wall surface of the through-hole, and the lower layer facing the wall surface and the lower layer sandwiched therebetween A catalyst layer including an upper layer facing the wall surface, wherein the lower layer is positioned downstream of the first portion, the first portion containing the first platinum group element and the first oxygen storage material, A second portion containing a second platinum group element and a second oxygen storage material, wherein the upper layer contains a third platinum group element and a refractory carrier, and the first oxygen storage material is the second oxygen An exhaust gas purifying catalyst is provided, wherein the oxygen storage amount is larger than that of the storage material, and the second oxygen storage material has an oxygen storage rate higher than that of the first oxygen storage material.

本発明の第2側面によると、排ガスが流れる1つ以上の貫通孔が設けられた基材と、前記貫通孔の壁面に支持され、この壁面と向き合った下層と前記下層を間に挟んで前記壁面と向き合った上層とを含んだ触媒層とを具備し、前記下層は、第1白金族元素と第1酸素貯蔵材料とを含有した第1部分と、前記第1部分の下流に位置し、第2白金族元素と第2酸素貯蔵材料とを含有した第2部分とを含み、前記上層は第3白金族元素と耐熱性担体とを含有し、前記第1及び第2酸素貯蔵材料の各々はセリウム及びジルコニウムの少なくとも一方を含んだ酸化物であり、前記第1酸素貯蔵材料に占めるセリウムの割合は前記第2酸素貯蔵材料に占めるセリウムの割合と比較してより高いことを特徴とする排ガス浄化用触媒が提供される。   According to the second aspect of the present invention, the base material provided with one or more through-holes through which the exhaust gas flows, the wall surface of the through-hole, and the lower layer facing the wall surface and the lower layer sandwiched therebetween A catalyst layer including an upper layer facing the wall surface, wherein the lower layer is positioned downstream of the first portion, the first portion containing the first platinum group element and the first oxygen storage material, A second portion containing a second platinum group element and a second oxygen storage material, wherein the upper layer contains a third platinum group element and a refractory carrier, and each of the first and second oxygen storage materials Is an oxide containing at least one of cerium and zirconium, and the ratio of cerium in the first oxygen storage material is higher than the ratio of cerium in the second oxygen storage material. A purification catalyst is provided.

本発明によると、少量の酸素貯蔵材料で優れた酸素貯蔵能を達成することが可能となる。   According to the present invention, it is possible to achieve an excellent oxygen storage capacity with a small amount of oxygen storage material.

本発明の一態様に係る排ガス浄化用触媒を概略的に示す斜視図。1 is a perspective view schematically showing an exhaust gas purifying catalyst according to one embodiment of the present invention. 図1に示す排ガス浄化用触媒の一部を拡大して示す断面図。Sectional drawing which expands and shows a part of catalyst for exhaust gas purification shown in FIG. 酸素貯蔵材料について得られた酸素吸蔵速度を示すグラフ。The graph which shows the oxygen storage rate obtained about the oxygen storage material. 酸素貯蔵材料について得られた酸素吸蔵量を示すグラフ。The graph which shows the oxygen storage amount obtained about the oxygen storage material. 排ガス浄化用触媒について得られた酸素吸蔵量を示すグラフ。The graph which shows the oxygen storage amount obtained about the catalyst for exhaust gas purification. 上流部又は下流部のセリア含有量と排ガス浄化用触媒の酸素吸蔵量との関係の例を示すグラフ。The graph which shows the example of the relationship between the ceria content of an upstream part or a downstream part, and the oxygen storage amount of the exhaust gas purification catalyst.

以下、本発明の態様について説明する。
図1は、本発明の一態様に係る排ガス浄化用触媒を概略的に示す斜視図である。図2は、図1に示す排ガス浄化用触媒の一部を拡大して示す断面図である。なお、図2において、白抜きの矢印は、排ガスの流れ方向を示している。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.
FIG. 1 is a perspective view schematically showing an exhaust gas purifying catalyst according to one embodiment of the present invention. FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view showing a part of the exhaust gas-purifying catalyst shown in FIG. In FIG. 2, white arrows indicate the flow direction of the exhaust gas.

図1及び図2に示す排ガス浄化用触媒1は、モノリス触媒である。この排ガス浄化用触媒1は、例えば、コージェライトなどのセラミックス又は金属からなる基材2を含んでいる。基材2には、1つ又は複数の貫通孔が設けられている。ここでは、一例として、基材2は、略円筒形のモノリスハニカム基材であるとする。   The exhaust gas-purifying catalyst 1 shown in FIGS. 1 and 2 is a monolith catalyst. The exhaust gas-purifying catalyst 1 includes a base material 2 made of ceramics or metal such as cordierite. The base material 2 is provided with one or a plurality of through holes. Here, as an example, the base material 2 is assumed to be a substantially cylindrical monolith honeycomb base material.

基材2の隔壁上、即ち基材2に設けられた貫通孔の壁面上には、触媒層3が形成されている。基材2と触媒層3との間には、他の層が介在していてもよい。   A catalyst layer 3 is formed on the partition wall of the substrate 2, that is, on the wall surface of the through hole provided in the substrate 2. Another layer may be interposed between the substrate 2 and the catalyst layer 3.

触媒層3は、下層3Lと上層3Uとを含んでいる。
下層3Lは、基材2の隔壁上に形成されている。下層3Lは、第1部分3LFと、第1部分3LFの下流に位置した第2部分3LRとを含んでいる。排ガス浄化用触媒1のうち、第1部分3LFに対応した部分は略円筒形の上流部であり、第2部分3LRに対応した部分は略円筒形の下流部である。第1部分3LFと第2部分3LRとは、互いに接触していてもよく、互いから離間していてもよい。
The catalyst layer 3 includes a lower layer 3L and an upper layer 3U.
The lower layer 3L is formed on the partition wall of the substrate 2. The lower layer 3L includes a first portion 3LF and a second portion 3LR located downstream of the first portion 3LF. In the exhaust gas-purifying catalyst 1, a portion corresponding to the first portion 3LF is a substantially cylindrical upstream portion, and a portion corresponding to the second portion 3LR is a substantially cylindrical downstream portion. The first portion 3LF and the second portion 3LR may be in contact with each other or may be separated from each other.

第1部分3LFは、第1白金族元素と第1酸素貯蔵材料とを含有している。
第1白金族元素は、例えば、白金、パラジウム及びロジウムの少なくとも1つである。典型的には、第1白金族元素は、白金及びパラジウムの少なくとも一方である。
The first portion 3LF contains a first platinum group element and a first oxygen storage material.
The first platinum group element is, for example, at least one of platinum, palladium, and rhodium. Typically, the first platinum group element is at least one of platinum and palladium.

上流部の単位容積当りの第1白金族元素の含有量は、例えば、0.5g/L乃至1.5g/Lの範囲内とする。この値を大きくすると、第1酸素貯蔵材料の酸素吸蔵量及び酸素吸蔵速度が大きくなる。但し、この場合、上流部の熱容量が増大するのに加え、シンタリングを生じ易くなる。また、この値を小さくすると、第1酸素貯蔵材料の酸素吸蔵量及び酸素吸蔵速度が小さくなるのに加え、十分な排ガス浄化能を達成することが難しくなる。   The content of the first platinum group element per unit volume in the upstream portion is, for example, in the range of 0.5 g / L to 1.5 g / L. When this value is increased, the oxygen storage amount and oxygen storage rate of the first oxygen storage material increase. However, in this case, in addition to an increase in the heat capacity of the upstream portion, sintering tends to occur. If this value is reduced, the oxygen storage amount and oxygen storage speed of the first oxygen storage material are reduced, and it becomes difficult to achieve sufficient exhaust gas purification performance.

第1酸素貯蔵材料は、後述する第2酸素貯蔵材料と比較して酸素吸蔵量がより大きい。第1酸素貯蔵材料は、セリアであるか、又は、セリウムを含んだ第1複合酸化物であることが好ましい。典型的には、第1酸素貯蔵材料は第1複合酸化物である。   The first oxygen storage material has a larger oxygen storage capacity than the second oxygen storage material described later. The first oxygen storage material is preferably ceria or a first composite oxide containing cerium. Typically, the first oxygen storage material is a first composite oxide.

第1複合酸化物は、セリウムとジルコニウムとを含んでいることが好ましい。第1複合酸化物は、単一組成の複合酸化物であってもよく、複数の複合酸化物からなる混合物であってもよい。   The first composite oxide preferably contains cerium and zirconium. The first composite oxide may be a single composition composite oxide or a mixture of a plurality of composite oxides.

第1複合酸化物において、酸化物で換算したセリウム含有量、即ち、セリア含有量は、例えば50乃至80質量%の範囲内とする。セリア含有量が小さいか又は大きいと、大きな酸素吸蔵量を達成することが難しい。   In the first composite oxide, the cerium content in terms of oxide, that is, the ceria content is, for example, in the range of 50 to 80% by mass. If the ceria content is small or large, it is difficult to achieve a large oxygen storage amount.

第1複合酸化物は、セリウム以外の希土類元素を更に含んでいてもよい。例えば、第1複合酸化物は、セリウムとジルコニウムとプラセオジムとランタンとを含んだ複合酸化物であってもよい。   The first composite oxide may further contain a rare earth element other than cerium. For example, the first composite oxide may be a composite oxide containing cerium, zirconium, praseodymium, and lanthanum.

セリウム以外の希土類元素としては、例えば、プラセオジム、ランタン、イットリウム及びネオジムの1つ以上を使用することができる。セリウム以外の希土類元素を使用する場合、第1複合酸化物において、セリウム以外の希土類元素の酸化物で換算した含有量は、例えば、5乃至20質量%の範囲内とする。例えば、第1複合酸化物がプラセオジムとランタンとを含んでいる場合、第1複合酸化物において、プラセオジム酸化物の含有量は5乃至9質量%の範囲内とし、ランタン酸化物の含有量は1乃至5質量%の範囲内とする。   As rare earth elements other than cerium, for example, one or more of praseodymium, lanthanum, yttrium, and neodymium can be used. When a rare earth element other than cerium is used, the content in terms of the oxide of the rare earth element other than cerium in the first composite oxide is, for example, in the range of 5 to 20% by mass. For example, when the first composite oxide includes praseodymium and lanthanum, the praseodymium oxide content in the first composite oxide is in the range of 5 to 9% by mass, and the lanthanum oxide content is 1 It shall be in the range of 5 mass%.

第1複合酸化物において、酸化物で換算したセリウム含有量とジルコニウム含有量との和、即ち、セリア含有量とジルコニア含有量との和は、例えば、80乃至95質量%の範囲内とする。この値が小さいか又は大きい場合、大きな酸素吸蔵量を達成できない可能性がある。   In the first composite oxide, the sum of the cerium content and the zirconium content in terms of oxide, that is, the sum of the ceria content and the zirconia content is, for example, in the range of 80 to 95 mass%. When this value is small or large, a large oxygen storage amount may not be achieved.

第1部分3LFは、耐熱性担体を更に含有していてもよい。耐熱性担体としては、例えばアルミナを使用することができる。   The first portion 3LF may further contain a heat resistant carrier. As the heat-resistant carrier, for example, alumina can be used.

上流部の単位容積当りの第1酸素貯蔵材料の含有量は、例えば、25g/L乃至150g/Lの範囲内とする。この値が小さい場合、大きな酸素吸蔵量を達成できない可能性がある。この値が大きい場合、上流部の耐熱性が不足するか又は排ガス浄化能が不十分となる可能性がある。   The content of the first oxygen storage material per unit volume in the upstream portion is, for example, in the range of 25 g / L to 150 g / L. When this value is small, a large oxygen storage amount may not be achieved. When this value is large, the heat resistance of the upstream portion may be insufficient, or the exhaust gas purification ability may be insufficient.

第2部分3LRは、第2白金族元素と第2酸素貯蔵材料とを含有している。
第2白金族元素は、例えば、白金、パラジウム及びロジウムの少なくとも1つであり、典型的には白金及びパラジウムの少なくとも一方である。第2白金族元素は、第1白金族元素と等しくてもよく、異なっていてもよい。ここでは、一例として、第1及び第2白金族元素は互いに等しいこととする。
The second portion 3LR contains a second platinum group element and a second oxygen storage material.
The second platinum group element is, for example, at least one of platinum, palladium, and rhodium, and is typically at least one of platinum and palladium. The second platinum group element may be the same as or different from the first platinum group element. Here, as an example, the first and second platinum group elements are equal to each other.

下流部の単位容積当りの第2白金族元素の含有量は、例えば、0.1g/L乃至1.0g/Lの範囲内とする。この値を大きくすると、第2酸素貯蔵材料の酸素吸蔵量及び酸素吸蔵速度が大きくなる。但し、この場合、上流部の熱容量が増大するのに加え、シンタリングを生じ易くなる。また、この値を小さくすると、第2酸素貯蔵材料の酸素吸蔵量及び酸素吸蔵速度が小さくなるのに加え、十分な排ガス浄化能を達成することが難しくなる。   The content of the second platinum group element per unit volume in the downstream portion is, for example, in the range of 0.1 g / L to 1.0 g / L. Increasing this value increases the oxygen storage amount and oxygen storage rate of the second oxygen storage material. However, in this case, in addition to an increase in the heat capacity of the upstream portion, sintering tends to occur. If this value is reduced, the oxygen storage amount and oxygen storage rate of the second oxygen storage material are reduced, and it becomes difficult to achieve sufficient exhaust gas purification performance.

なお、下流部の単位容積当りの第2白金族元素の含有量は、上流部の単位容積当りの第1白金族元素の含有量と等しくてもよく、異なっていてもよい。   Note that the content of the second platinum group element per unit volume in the downstream portion may be the same as or different from the content of the first platinum group element per unit volume in the upstream portion.

第2酸素貯蔵材料は、第1酸素貯蔵材料と比較して酸素吸蔵速度がより高い。第2酸素貯蔵材料は、例えば、セリウムとジルコニウムとを含んだ第2複合酸化物である。第2複合酸化物は、単一組成の複合酸化物であってもよく、複数の複合酸化物からなる混合物であってもよい。   The second oxygen storage material has a higher oxygen storage rate than the first oxygen storage material. The second oxygen storage material is, for example, a second composite oxide containing cerium and zirconium. The second composite oxide may be a single composition composite oxide or a mixture of a plurality of composite oxides.

第2複合酸化物において、酸化物で換算したセリウム含有量、即ち、セリア含有量は、例えば20乃至40質量%の範囲内とする。セリア含有量が小さいか又は大きいと、高い酸素吸蔵速度を達成することが難しい。   In the second composite oxide, the cerium content in terms of oxide, that is, the ceria content is, for example, in the range of 20 to 40% by mass. If the ceria content is small or large, it is difficult to achieve a high oxygen storage rate.

第2複合酸化物は、セリウム以外の希土類元素を更に含んでいてもよい。例えば、第2複合酸化物は、セリウムとジルコニウムとランタンとイットリウムとを含んだ複合酸化物であってもよい。   The second composite oxide may further contain a rare earth element other than cerium. For example, the second composite oxide may be a composite oxide containing cerium, zirconium, lanthanum, and yttrium.

第2複合酸化物のセリウム以外の希土類元素として、例えば、第1複合酸化物に関して上述したものを使用することができる。セリウム以外の希土類元素を使用する場合、第2複合酸化物において、セリウム以外の希土類元素の酸化物で換算した含有量は、例えば、3乃至15質量%の範囲内とする。例えば、第2複合酸化物がランタンとイットリウムとを含んでいる場合、第2複合酸化物において、ランタン酸化物の含有量は1乃至5質量%の範囲内とし、イットリウム酸化物の含有量は2乃至10質量%の範囲内とする。   As the rare earth elements other than cerium of the second composite oxide, for example, those described above with respect to the first composite oxide can be used. In the case of using a rare earth element other than cerium, the content of the second composite oxide in terms of an oxide of a rare earth element other than cerium is, for example, in the range of 3 to 15% by mass. For example, when the second composite oxide contains lanthanum and yttrium, the lanthanum oxide content in the second composite oxide is in the range of 1 to 5% by mass, and the yttrium oxide content is 2 It shall be in the range of 10 mass%.

第2複合酸化物において、酸化物で換算したセリウム含有量とジルコニウム含有量との和、即ち、セリア含有量とジルコニア含有量との和は、例えば、85質量%乃至97質量%の範囲内とする。この値が小さいか又は大きい場合、大きな酸素吸蔵量を達成できない可能性がある。   In the second composite oxide, the sum of the cerium content and the zirconium content in terms of oxide, that is, the sum of the ceria content and the zirconia content is, for example, in the range of 85 mass% to 97 mass%. To do. When this value is small or large, a large oxygen storage amount may not be achieved.

第2部分3LRは、耐熱性担体を更に含有していてもよい。耐熱性担体としては、例えばアルミナを使用することができる。   The second part 3LR may further contain a heat-resistant carrier. As the heat-resistant carrier, for example, alumina can be used.

下流部の単位容積当りの第2酸素貯蔵材料の含有量は、例えば、25g/L乃至150g/Lの範囲内とする。この値が小さい場合、大きな酸素吸蔵量を達成できない可能性がある。この値が大きい場合、下流部の耐熱性が不足するか又は排ガス浄化能が不十分となる可能性がある。   The content of the second oxygen storage material per unit volume in the downstream portion is, for example, in the range of 25 g / L to 150 g / L. When this value is small, a large oxygen storage amount may not be achieved. When this value is large, the heat resistance of the downstream portion may be insufficient, or the exhaust gas purification ability may be insufficient.

第1部分3LFの排ガスの流れ方向に沿った長さLFと第2部分3LRとの排ガスの流れ方向に沿った長さLRとの比LF/LRは、例えば、0.3乃至0.8の範囲内とする。比LF/LRが小さい場合、大きな酸素貯蔵量を達成することが難しい。比LF/LRが大きい場合、排ガスの組成の変動を抑制することが困難である。 The ratio L F / L R of the length L F along the exhaust gas flow direction of the first portion 3LF and the length L R along the exhaust gas flow direction of the second portion 3LR is, for example, 0.3 to Within the range of 0.8. When the ratio L F / L R is small, it is difficult to achieve a large oxygen storage amount. When the ratio L F / L R is large, it is difficult to suppress fluctuations in the composition of the exhaust gas.

上層3Uは、下層3L上に形成されている。上層3Uと下層3Lとの間には、他の層が介在していてもよい。   The upper layer 3U is formed on the lower layer 3L. Another layer may be interposed between the upper layer 3U and the lower layer 3L.

上層3Uの厚さTUは、例えば、第1部分3LF及び第2部分3LRのうちより厚いものの厚さTLと等しくてもよく、異なっていてもよい。例えば、厚さTUは、厚さTLと比較してより小さくてもよい。この場合、厚さTLに対する厚さTUの比TU/TLは、0.2乃至1の範囲内であってもよい。 The thickness T U of the upper layer 3U may be equal to or different from the thickness T L of the thicker one of the first portion 3LF and the second portion 3LR, for example. For example, the thickness T U may be smaller than the thickness T L. In this case, the ratio T U / T L of the thickness T U to the thickness T L may be in the range of 0.2 to 1.

上層3Uの厚さTUは、例えば、0.05mm乃至0.1mmの範囲内とする。上層3Uが薄いと、高い排ガス浄化能を達成することが難しい。上層3Uが厚いと、排ガスの下層3L中への拡散が妨げられる可能性がある。 The thickness T U of the upper layer 3U is, for example, in the range of 0.05 mm to 0.1 mm. If the upper layer 3U is thin, it is difficult to achieve high exhaust gas purification performance. If the upper layer 3U is thick, the diffusion of the exhaust gas into the lower layer 3L may be hindered.

上層3Uは、第3白金族元素と耐熱性担体とを含有している。上層3Uは、第3酸素貯蔵材料を更に含有していてもよい。   The upper layer 3U contains a third platinum group element and a refractory carrier. The upper layer 3U may further contain a third oxygen storage material.

第3白金族元素は、例えば、白金、パラジウム及びロジウムの少なくとも1つであり、典型的にはロジウムである。   The third platinum group element is, for example, at least one of platinum, palladium, and rhodium, and is typically rhodium.

この排ガス浄化用触媒1の単位容積当りの第3白金族元素の含有量は、例えば、0.05g/L乃至0.5g/Lの範囲内とする。この値を大きくすると、第3酸素貯蔵材料の酸素吸蔵量及び酸素吸蔵速度が大きくなる。但し、この場合、上層3Uの熱容量が増大するのに加え、シンタリングを生じ易くなる。また、この値を小さくすると、第3酸素貯蔵材料の酸素吸蔵量及び酸素吸蔵速度が小さくなるのに加え、十分な排ガス浄化能を達成することが難しくなる。   The content of the third platinum group element per unit volume of the exhaust gas-purifying catalyst 1 is, for example, in the range of 0.05 g / L to 0.5 g / L. When this value is increased, the oxygen storage amount and oxygen storage rate of the third oxygen storage material increase. However, in this case, in addition to an increase in the heat capacity of the upper layer 3U, sintering tends to occur. If this value is reduced, the oxygen storage amount and oxygen storage rate of the third oxygen storage material are reduced, and it becomes difficult to achieve sufficient exhaust gas purification performance.

第3酸素貯蔵材料は、セリアであるか、又は、セリウムを含んだ第3複合酸化物である。典型的には、第3酸素貯蔵材料は第3複合酸化物である。   The third oxygen storage material is ceria or a third composite oxide containing cerium. Typically, the third oxygen storage material is a third composite oxide.

第3複合酸化物は、セリウムとジルコニウムとを含んでいる。第3複合酸化物は、単一組成の複合酸化物であってもよく、複数の複合酸化物からなる混合物であってもよい。   The third composite oxide contains cerium and zirconium. The third composite oxide may be a single composition composite oxide or a mixture of a plurality of composite oxides.

第3複合酸化物において、酸化物で換算したセリウム含有量、即ち、セリア含有量は、例えば10質量%乃至40質量%の範囲内とする。セリア含有量が小さいか又は大きいと、大きな酸素吸蔵量を達成することが難しい。   In the third composite oxide, the cerium content in terms of oxide, that is, the ceria content is, for example, in the range of 10% by mass to 40% by mass. If the ceria content is small or large, it is difficult to achieve a large oxygen storage amount.

第3複合酸化物は、セリウム以外の希土類元素を更に含んでいてもよい。例えば、第3複合酸化物は、セリウムとジルコニウムとネオジムとランタンとを含んだ複合酸化物であってもよい。   The third composite oxide may further contain a rare earth element other than cerium. For example, the third composite oxide may be a composite oxide containing cerium, zirconium, neodymium, and lanthanum.

第3複合酸化物のセリウム以外の希土類元素として、例えば、第1複合酸化物に関して上述したものを使用することができる。   As the rare earth element other than cerium of the third composite oxide, for example, those described above with respect to the first composite oxide can be used.

セリウム以外の希土類元素を使用する場合、第3複合酸化物において、セリウム以外の希土類元素の酸化物で換算した含有量は、例えば、3乃至20質量%の範囲内とする。例えば、第3複合酸化物がネオジムとランタンとを含んでいる場合、第3複合酸化物において、ネオジム酸化物の含有量は1乃至10質量%の範囲内とし、ランタン酸化物の含有量は2乃至10質量%の範囲内とする。   In the case where a rare earth element other than cerium is used, the content of the third composite oxide in terms of an oxide of a rare earth element other than cerium is, for example, in the range of 3 to 20% by mass. For example, when the third composite oxide contains neodymium and lanthanum, the content of neodymium oxide in the third composite oxide is in the range of 1 to 10% by mass, and the content of lanthanum oxide is 2 It shall be in the range of 10 mass%.

第3複合酸化物において、酸化物で換算したセリウム含有量とジルコニウム含有量との和、即ち、セリア含有量とジルコニア含有量との和は、例えば60質量%以下とし、典型的には20質量%乃至40質量%の範囲内とする。   In the third composite oxide, the sum of the cerium content and the zirconium content in terms of oxide, that is, the sum of the ceria content and the zirconia content is, for example, 60% by mass or less, typically 20% by mass. % To 40% by mass.

耐熱性担体としては、例えばアルミナを使用することができる。上層3Uにおいて、耐熱性担体の含有量は、例えば20g/L乃至100g/Lの範囲内とする。   As the heat-resistant carrier, for example, alumina can be used. In the upper layer 3U, the content of the heat-resistant carrier is, for example, in the range of 20 g / L to 100 g / L.

排ガス浄化用触媒1の単位容積当りの第3酸素貯蔵材料の含有量は、例えば、25g/L乃至150g/Lの範囲内とする。この値が小さい場合、大きな酸素吸蔵量を達成できない可能性がある。この値が大きい場合、耐熱性が不足するか又は排ガス浄化能が不十分となる可能性がある。   The content of the third oxygen storage material per unit volume of the exhaust gas purification catalyst 1 is, for example, in the range of 25 g / L to 150 g / L. When this value is small, a large oxygen storage amount may not be achieved. When this value is large, the heat resistance may be insufficient or the exhaust gas purification ability may be insufficient.

以下、本発明の例について説明する。   Examples of the present invention will be described below.

<酸素貯蔵材料OSM1の製造>
以下の方法により、酸素貯蔵材料OSM1を製造した。
まず、硝酸セリウム[Ce(NO33]とオキシ硝酸ジルコニウム[ZrO(NO32]とを500mLの脱イオン水中に溶解させた。硝酸セリウムとオキシ硝酸ジルコニウムとは、それぞれをセリアとジルコニアとに換算した質量比が10:90となるように混合した。
<Manufacture of oxygen storage material OSM1>
The oxygen storage material OSM1 was produced by the following method.
First, cerium nitrate [Ce (NO 3 ) 3 ] and zirconium oxynitrate [ZrO (NO 3 ) 2 ] were dissolved in 500 mL of deionized water. Cerium nitrate and zirconium oxynitrate were mixed so that the mass ratio in terms of ceria and zirconia was 10:90, respectively.

この水溶液に、10重量%の水酸化アンモニウム(NH4OH)水溶液を室温で滴下して共沈を生じさせた。続いて、この水溶液を60分間攪拌した。その後、この水溶液を濾過し、さらに濾過ケークを脱イオン水で十分に洗浄した。このようにして得られた共沈生成物は、110℃で乾燥させた。 To this aqueous solution, a 10 wt% aqueous ammonium hydroxide (NH 4 OH) solution was added dropwise at room temperature to cause coprecipitation. Subsequently, this aqueous solution was stirred for 60 minutes. The aqueous solution was then filtered and the filter cake was washed thoroughly with deionized water. The coprecipitation product thus obtained was dried at 110 ° C.

次に、共沈生成物を、大気中、500℃で3時間に亘ってか焼した。その後、か焼生成物を乳鉢で粉砕し、これにより得られた粉末を、大気中、800℃で5時間焼成した。以下、このようにして得られた粉末を、「酸素貯蔵材料OSM1」と呼ぶ。   The coprecipitated product was then calcined at 500 ° C. for 3 hours in air. Thereafter, the calcined product was pulverized in a mortar, and the powder obtained thereby was calcined in the atmosphere at 800 ° C. for 5 hours. Hereinafter, the powder thus obtained is referred to as “oxygen storage material OSM1”.

酸素貯蔵材料OSM1の一部を抜き取り、これをX線回折解析に供した。その結果、酸素貯蔵材料OSM1は、化学式:(Ce,Zr)O2で表される複合酸化物からなることを確認できた。 A part of the oxygen storage material OSM1 was extracted and subjected to X-ray diffraction analysis. As a result, it was confirmed that the oxygen storage material OSM1 was composed of a complex oxide represented by the chemical formula: (Ce, Zr) O 2 .

<酸素貯蔵材料OSM2の製造>
硝酸セリウムとオキシ硝酸ジルコニウムとを、それぞれをセリアとジルコニアとに換算した質量比が20:80となるように混合したこと以外は、酸素貯蔵材料OSM1について説明したのと同様の方法により粉末を得た。以下、この粉末を、「酸素貯蔵材料OSM3」と呼ぶ。
<Manufacture of oxygen storage material OSM2>
A powder was obtained by the same method as described for the oxygen storage material OSM1, except that cerium nitrate and zirconium oxynitrate were mixed so that the mass ratio in terms of ceria and zirconia was 20:80, respectively. It was. Hereinafter, this powder is referred to as “oxygen storage material OSM3”.

<酸素貯蔵材料OSM3の製造>
硝酸セリウムとオキシ硝酸ジルコニウムとを、それぞれをセリアとジルコニアとに換算した質量比が30:70となるように混合したこと以外は、酸素貯蔵材料OSM1について説明したのと同様の方法により粉末を得た。以下、この粉末を、「酸素貯蔵材料OSM3」と呼ぶ。
<Manufacture of oxygen storage material OSM3>
A powder was obtained by the same method as described for the oxygen storage material OSM1 except that cerium nitrate and zirconium oxynitrate were mixed so that the mass ratio in terms of ceria and zirconia was 30:70, respectively. It was. Hereinafter, this powder is referred to as “oxygen storage material OSM3”.

<酸素貯蔵材料OSM4の製造>
硝酸セリウムとオキシ硝酸ジルコニウムとを、それぞれをセリアとジルコニアとに換算した質量比が40:60となるように混合したこと以外は、酸素貯蔵材料OSM1について説明したのと同様の方法により粉末を得た。以下、この粉末を、「酸素貯蔵材料OSM4」と呼ぶ。
<Manufacture of oxygen storage material OSM4>
A powder was obtained by the same method as described for the oxygen storage material OSM1 except that cerium nitrate and zirconium oxynitrate were mixed so that the mass ratio in terms of ceria and zirconia was 40:60, respectively. It was. Hereinafter, this powder is referred to as “oxygen storage material OSM4”.

<酸素貯蔵材料OSM5の製造>
硝酸セリウムとオキシ硝酸ジルコニウムとを、それぞれをセリアとジルコニアとに換算した質量比が50:50となるように混合したこと以外は、酸素貯蔵材料OSM1について説明したのと同様の方法により粉末を得た。以下、この粉末を、「酸素貯蔵材料OSM5」と呼ぶ。
<Manufacture of oxygen storage material OSM5>
A powder was obtained by the same method as described for the oxygen storage material OSM1 except that cerium nitrate and zirconium oxynitrate were mixed so that the mass ratio in terms of ceria and zirconia was 50:50, respectively. It was. Hereinafter, this powder is referred to as “oxygen storage material OSM5”.

<酸素貯蔵材料OSM6の製造>
硝酸セリウムとオキシ硝酸ジルコニウムとを、それぞれをセリアとジルコニアとに換算した質量比が60:40となるように混合したこと以外は、酸素貯蔵材料OSM1について説明したのと同様の方法により粉末を得た。以下、この粉末を、「酸素貯蔵材料OSM6」と呼ぶ。
<Manufacture of oxygen storage material OSM6>
A powder was obtained by the same method as described for the oxygen storage material OSM1, except that cerium nitrate and zirconium oxynitrate were mixed so that the mass ratio in terms of ceria and zirconia was 60:40, respectively. It was. Hereinafter, this powder is referred to as “oxygen storage material OSM6”.

<酸素貯蔵材料OSM7の製造>
硝酸セリウムとオキシ硝酸ジルコニウムとを、それぞれをセリアとジルコニアとに換算した質量比が70:30となるように混合したこと以外は、酸素貯蔵材料OSM1について説明したのと同様の方法により粉末を得た。以下、この粉末を、「酸素貯蔵材料OSM7」と呼ぶ。
<Manufacture of oxygen storage material OSM7>
A powder was obtained by the same method as described for the oxygen storage material OSM1 except that cerium nitrate and zirconium oxynitrate were mixed so that the mass ratio in terms of ceria and zirconia was 70:30, respectively. It was. Hereinafter, this powder is referred to as “oxygen storage material OSM7”.

<酸素貯蔵材料OSM8の製造>
硝酸セリウムとオキシ硝酸ジルコニウムとを、それぞれをセリアとジルコニアとに換算した質量比が80:20となるように混合したこと以外は、酸素貯蔵材料OSM1について説明したのと同様の方法により粉末を得た。以下、この粉末を、「酸素貯蔵材料OSM8」と呼ぶ。
<Manufacture of oxygen storage material OSM8>
A powder was obtained by the same method as described for the oxygen storage material OSM1 except that cerium nitrate and zirconium oxynitrate were mixed so that the mass ratio in terms of ceria and zirconia was 80:20, respectively. It was. Hereinafter, this powder is referred to as “oxygen storage material OSM8”.

<酸素貯蔵材料OSM9の製造>
硝酸セリウムとオキシ硝酸ジルコニウムとを、それぞれをセリアとジルコニアとに換算した質量比が90:10となるように混合したこと以外は、酸素貯蔵材料OSM1について説明したのと同様の方法により粉末を得た。以下、この粉末を、「酸素貯蔵材料OSM9」と呼ぶ。
<Manufacture of oxygen storage material OSM9>
Powder was obtained by the same method as described for the oxygen storage material OSM1 except that cerium nitrate and zirconium oxynitrate were mixed so that the mass ratios of ceria and zirconia were 90:10, respectively. It was. Hereinafter, this powder is referred to as “oxygen storage material OSM9”.

これら酸素貯蔵材料OSM1乃至OSM9におけるセリウムとジルコニウムとの比、具体的にはセリアとジルコニアとに換算した質量比を下記表1に纏める。

Figure 2010227798
Table 1 below summarizes the ratio of cerium and zirconium in these oxygen storage materials OSM1 to OSM9, specifically, the mass ratio converted to ceria and zirconia.
Figure 2010227798

<酸素吸蔵速度の測定>
酸素貯蔵材料OSM2を50g秤量し、これを500mLの脱イオン水中に添加した。超音波攪拌を10分間行うことにより粉末P1を脱イオン水中に十分に分散させ、続いて、このスラリーにジニトロジアミン白金硝酸溶液を添加した。ジニトロジアミン白金硝酸溶液の濃度及び添加量は、固形分の白金含有量が0.71質量%となるように調節した。
<Measurement of oxygen storage rate>
50 g of oxygen storage material OSM2 was weighed and added to 500 mL of deionized water. The powder P1 was sufficiently dispersed in deionized water by performing ultrasonic stirring for 10 minutes, and then a dinitrodiamine platinum nitric acid solution was added to the slurry. The concentration and addition amount of the dinitrodiamine platinum nitrate solution were adjusted so that the platinum content of the solid content was 0.71% by mass.

その後、このスラリーを吸引濾過した。濾液を誘導結合高周波プラズマ(ICP)分光分析に供した結果、スラリー中の白金のほぼ全てが濾過ケーク中に存在していることが分かった。   Thereafter, the slurry was suction filtered. As a result of subjecting the filtrate to inductively coupled radio frequency plasma (ICP) spectroscopy, it was found that almost all of the platinum in the slurry was present in the filter cake.

次に、濾過ケークを110℃で12時間乾燥させた。続いて、これを、大気中、500℃で1時間焼成した。   The filter cake was then dried at 110 ° C. for 12 hours. Then, this was baked at 500 degreeC for 1 hour in air | atmosphere.

次いで、このようにして得られた粉末からなるペレットを製造した。これらペレットは、大気雰囲気中、1100℃で5時間の熱処理に供した。   Subsequently, the pellet which consists of the powder obtained in this way was manufactured. These pellets were subjected to heat treatment at 1100 ° C. for 5 hours in an air atmosphere.

続いて、これらペレットを600℃に加熱しながら、ペレットを取り巻く雰囲気を、0.2体積%の濃度で一酸化炭素を含んだ第1窒素雰囲気と、1体積%の濃度で酸素を含んだ第2窒素雰囲気との間で1分毎に交互に切り替えた。雰囲気の切り替えを暫く継続し、雰囲気を第2窒素雰囲気へと切り替えてから5秒間経過するまでの間にペレットが吸蔵した酸素の量を測定した。そして、この吸蔵酸素量から、酸素貯蔵速度を求めた。   Subsequently, while the pellets are heated to 600 ° C., the atmosphere surrounding the pellets is a first nitrogen atmosphere containing carbon monoxide at a concentration of 0.2% by volume and a first nitrogen atmosphere containing oxygen at a concentration of 1% by volume. It was switched alternately every 2 minutes between 2 nitrogen atmospheres. The switching of the atmosphere was continued for a while, and the amount of oxygen occluded by the pellets was measured from when the atmosphere was switched to the second nitrogen atmosphere until 5 seconds passed. And the oxygen storage rate was calculated | required from this occluded oxygen amount.

具体的には、雰囲気を第2窒素雰囲気へと切り替えてから5秒間だけペレットに酸素を吸蔵させた。そして、これらペレットに酸素を放出させて、この酸素放出量をペレットが吸蔵した酸素の量とした。これらペレットが吸蔵した酸素とこれらペレットが含んでいるセリアとのモル比を算出し、このモル比を酸素吸蔵速度とした。   Specifically, oxygen was occluded in the pellet for 5 seconds after the atmosphere was switched to the second nitrogen atmosphere. Then, oxygen was released from these pellets, and this oxygen release amount was defined as the amount of oxygen occluded by the pellets. The molar ratio between the oxygen stored in these pellets and the ceria contained in these pellets was calculated, and this molar ratio was defined as the oxygen storage rate.

また、酸素貯蔵材料OSM3、OSM4、OSM6及びOSM8についても、酸素貯蔵材料OSM2について説明したのと同様の方法により、酸素吸蔵速度を求めた。   For the oxygen storage materials OSM3, OSM4, OSM6, and OSM8, the oxygen storage rate was determined by the same method as described for the oxygen storage material OSM2.

図3は、酸素貯蔵材料OSM2乃至OSM4、OSM6及びOSM8について得られた酸素吸蔵速度を示すグラフである。図中、横軸は、酸素貯蔵材料のセリア含有率を示しており、縦軸は、酸素吸蔵速度を示している。図3に示すように、酸素貯蔵材料のセリア含有率が小さいほど、酸素吸蔵速度は大きかった。   FIG. 3 is a graph showing oxygen storage rates obtained for the oxygen storage materials OSM2 to OSM4, OSM6, and OSM8. In the figure, the horizontal axis indicates the ceria content of the oxygen storage material, and the vertical axis indicates the oxygen storage rate. As shown in FIG. 3, the smaller the ceria content of the oxygen storage material, the greater the oxygen storage rate.

<酸素吸蔵量の測定>
上述したのと同様の方法により、酸素貯蔵材料OSM2を用いてペレットを製造した。これらペレットは、大気雰囲気中、1100℃で5時間の熱処理に供した。
<Measurement of oxygen storage amount>
Pellets were produced using the oxygen storage material OSM2 by the same method as described above. These pellets were subjected to heat treatment at 1100 ° C. for 5 hours in an air atmosphere.

次に、これらペレットを600℃に加熱しながら、ペレットを取り巻く雰囲気を、2体積%の濃度で一酸化炭素を含んだ第1窒素雰囲気と、1体積%の濃度で酸素を含んだ第2窒素雰囲気との間で1分毎に交互に切り替えた。雰囲気の切り替えを暫く継続し、雰囲気を第2窒素雰囲気へと切り替えてから2分間経過するまでの間にペレットが吸蔵した酸素の量を測定した。そして、この吸蔵酸素量から、酸素貯蔵速度を求めた。   Next, while the pellets are heated to 600 ° C., the atmosphere surrounding the pellets is a first nitrogen atmosphere containing carbon monoxide at a concentration of 2% by volume and a second nitrogen containing oxygen at a concentration of 1% by volume. The atmosphere was alternately switched every minute. The switching of the atmosphere was continued for a while, and the amount of oxygen occluded by the pellets was measured from the switching of the atmosphere to the second nitrogen atmosphere until the lapse of 2 minutes. And the oxygen storage rate was calculated | required from this occluded oxygen amount.

具体的には、雰囲気を第2窒素雰囲気へと切り替えてから2分間に亘ってペレットに酸素を吸蔵させた。そして、これらペレットに酸素を放出させて、この酸素放出量を酸素吸蔵量とした。   Specifically, oxygen was occluded in the pellets for 2 minutes after the atmosphere was switched to the second nitrogen atmosphere. Then, oxygen was released from these pellets, and this oxygen release amount was defined as the oxygen storage amount.

また、酸素貯蔵材料OSM2乃至OSM4、OSM6及びOSM8についても、酸素貯蔵材料OSM2について説明したのと同様の方法により、酸素吸蔵量を求めた。   For the oxygen storage materials OSM2 to OSM4, OSM6, and OSM8, the oxygen storage amount was determined by the same method as described for the oxygen storage material OSM2.

図4は、酸素貯蔵材料OSM2乃至OSM4、OSM6及びOSM8について得られた酸素吸蔵量を示すグラフである。図中、横軸は、酸素貯蔵材料のセリア含有率を示しており、縦軸は、酸素吸蔵量を示している。図4に示すように、酸素貯蔵材料のセリア含有率が大きいほど、酸素吸蔵量は大きかった。   FIG. 4 is a graph showing oxygen storage amounts obtained for the oxygen storage materials OSM2 to OSM4, OSM6, and OSM8. In the figure, the horizontal axis indicates the ceria content of the oxygen storage material, and the vertical axis indicates the oxygen storage amount. As shown in FIG. 4, the larger the ceria content of the oxygen storage material, the greater the oxygen storage amount.

<触媒C1の製造>
図1及び図2に示す排ガス浄化用触媒1を、以下の方法で製造した。
まず、1.0gの白金を含有した硝酸白金水溶液と、100gの酸素貯蔵材料OSM6と、50gのアルミナ粉末と、固形分含有量が20gのアルミナゾルと、脱イオン水とを混合して、スラリーを調製した。以下、このスラリーを、「スラリーS1」と呼ぶ。
<Manufacture of catalyst C1>
The exhaust gas-purifying catalyst 1 shown in FIGS. 1 and 2 was produced by the following method.
First, a platinum nitrate aqueous solution containing 1.0 g of platinum, 100 g of an oxygen storage material OSM6, 50 g of alumina powder, an alumina sol having a solid content of 20 g, and deionized water are mixed to obtain a slurry. Prepared. Hereinafter, this slurry is referred to as “slurry S1”.

次に、このスラリーS1の全量を、モノリスハニカム基材2の上流部、ここではモノリスハニカム基材2の一端からその全長の半分の位置までの部分にのみコートした。ここでは、容積が1.0Lであるコージェライト製のモノリスハニカム基材を使用した。このモノリスハニカム基材2は、150℃で1時間乾燥させた。これにより、モノリスハニカム基材2上に、未焼成の第1部分3LFを形成した。   Next, the entire amount of the slurry S1 was coated only on the upstream portion of the monolith honeycomb substrate 2, here, the portion from one end of the monolith honeycomb substrate 2 to the half of its entire length. Here, a cordierite monolith honeycomb substrate having a volume of 1.0 L was used. The monolith honeycomb substrate 2 was dried at 150 ° C. for 1 hour. Thereby, the unfired first portion 3LF was formed on the monolith honeycomb substrate 2.

次いで、0.5gの白金を含有した硝酸白金水溶液と、100gの酸素貯蔵材料OSM3と、50gのアルミナ粉末と、固形分含有量が20gのアルミナゾルと、脱イオン水とを混合して、スラリーを調製した。以下、このスラリーを、「スラリーS2」と呼ぶ。   Next, a platinum nitrate aqueous solution containing 0.5 g of platinum, 100 g of oxygen storage material OSM3, 50 g of alumina powder, an alumina sol with a solid content of 20 g, and deionized water are mixed together to obtain a slurry. Prepared. Hereinafter, this slurry is referred to as “slurry S2”.

次に、このスラリーS2の全量を、先のモノリスハニカム基材2の下流部、ここではモノリスハニカム基材2の他端からその全長の半分の位置までの部分にのみコートした。そして、このモノリスハニカム基材2を、150℃で1時間乾燥させた。これにより、モノリスハニカム基材2上に、未焼成の第2部分3LRを形成した。即ち、未焼成の下層3Lを得た。なお、排ガスの流れ方向に関する第1部分3LF及び第2部分3LRの寸法は、互いに等しくした。   Next, the entire amount of the slurry S2 was coated only on the downstream portion of the previous monolith honeycomb substrate 2, here, only the portion from the other end of the monolith honeycomb substrate 2 to the half of its total length. The monolith honeycomb substrate 2 was dried at 150 ° C. for 1 hour. Thereby, the unfired second portion 3LR was formed on the monolith honeycomb substrate 2. That is, an unfired lower layer 3L was obtained. Note that the dimensions of the first portion 3LF and the second portion 3LR in the exhaust gas flow direction were equal to each other.

その後、0.1gのロジウムを含有した硝酸ロジウム水溶液と、50gの酸素貯蔵材料OSM2と、50gのアルミナ粉末と、固形分含有量が20gのアルミナゾルと、脱イオン水とを混合して、スラリーを調製した。以下、このスラリーを、「スラリーS3」と呼ぶ。   Thereafter, an aqueous rhodium nitrate solution containing 0.1 g of rhodium, 50 g of oxygen storage material OSM2, 50 g of alumina powder, an alumina sol having a solid content of 20 g, and deionized water are mixed to obtain a slurry. Prepared. Hereinafter, this slurry is referred to as “slurry S3”.

続いて、このスラリーS3の全量を、先のモノリスハニカム基材2の全体にコートした。そして、このモノリスハニカム基材2を、500℃で1時間に亘って焼成した。これにより、下層3L上に、上層3Uを形成した。   Subsequently, the entire monolith honeycomb substrate 2 was coated with the entire amount of the slurry S3. The monolith honeycomb substrate 2 was fired at 500 ° C. for 1 hour. Thereby, the upper layer 3U was formed on the lower layer 3L.

以上のようにして、図1及び図2に示す排ガス浄化用触媒1を完成した。以下、この排ガス浄化用触媒1を「触媒C1」と呼ぶ。   As described above, the exhaust gas-purifying catalyst 1 shown in FIGS. 1 and 2 was completed. Hereinafter, the exhaust gas-purifying catalyst 1 is referred to as “catalyst C1”.

<触媒C2の製造>
下層3Lの組成が均一であること以外は図1及び図2に示す排ガス浄化用触媒1と同様の構造を有している排ガス浄化用触媒を、以下の方法で製造した。
<Manufacture of catalyst C2>
Exhaust gas purification catalyst having the same structure as exhaust gas purification catalyst 1 shown in FIGS. 1 and 2 except that the composition of lower layer 3L was uniform was produced by the following method.

まず、1.0gの白金を含有した硝酸白金水溶液と、100gの酸素貯蔵材料OSM6と、50gのアルミナ粉末と、固形分含有量が20gのアルミナゾルと、脱イオン水とを混合して、スラリーを調製した。以下、このスラリーを、「スラリーS4」と呼ぶ。   First, a platinum nitrate aqueous solution containing 1.0 g of platinum, 100 g of an oxygen storage material OSM6, 50 g of alumina powder, an alumina sol having a solid content of 20 g, and deionized water are mixed to obtain a slurry. Prepared. Hereinafter, this slurry is referred to as “slurry S4”.

次に、このスラリーS4の全量を、モノリスハニカム基材の全体にコートした。ここでは、モノリスハニカム基材として、触媒C1の製造において使用したのと同様のモノリスハニカム基材を使用した。このモノリスハニカム基材は、150℃で1時間乾燥させた。これにより、モノリスハニカム基材上に、未焼成の下層を形成した。   Next, the entire monolith honeycomb substrate was coated with the entire amount of the slurry S4. Here, the same monolith honeycomb substrate as used in the production of the catalyst C1 was used as the monolith honeycomb substrate. This monolith honeycomb substrate was dried at 150 ° C. for 1 hour. As a result, an unfired lower layer was formed on the monolith honeycomb substrate.

続いて、触媒C1の製造において使用したのと同様のスラリーS3の全量を、先のモノリスハニカム基材の全体にコートした。そして、このモノリスハニカム基材を、500℃で1時間に亘って焼成した。これにより、下層上に、上層を形成した。   Subsequently, the entire monolith honeycomb substrate was coated with the same amount of the slurry S3 as that used in the production of the catalyst C1. The monolith honeycomb substrate was fired at 500 ° C. for 1 hour. Thereby, the upper layer was formed on the lower layer.

以上のようにして、排ガス浄化用触媒を完成した。以下、この排ガス浄化用触媒を「触媒C2」と呼ぶ。   The exhaust gas purification catalyst was completed as described above. Hereinafter, the exhaust gas-purifying catalyst is referred to as “catalyst C2”.

<触媒C3の製造>
スラリーS1の代わりにスラリーS2を用いて第1部分3LFを形成し、スラリーS2の代わりにスラリーS1を用いて第2部分3LRを形成したこと以外は、触媒C1について上述したのと同様の方法により、図1及び図2に示す排ガス浄化用触媒1を製造した。以下、この排ガス浄化用触媒1を「触媒C3」と呼ぶ。
<Manufacture of catalyst C3>
The first portion 3LF is formed using the slurry S2 instead of the slurry S1, and the second portion 3LR is formed using the slurry S1 instead of the slurry S2. The exhaust gas-purifying catalyst 1 shown in FIGS. 1 and 2 was produced. Hereinafter, the exhaust gas-purifying catalyst 1 is referred to as “catalyst C3”.

これら触媒C1乃至C3の製造に使用したスラリーと、これらスラリーが含んでいる酸素貯蔵材料及び貴金属並びに貴金属含有量を下記表2に纏める。

Figure 2010227798
Table 2 below summarizes the slurries used in the production of these catalysts C1 to C3, and the oxygen storage materials, precious metals and precious metal contents contained in these slurries.
Figure 2010227798

<性能評価1>
触媒C1乃至C3の各々について、酸素吸蔵量を測定した。
具体的には、エンジンベンチ試験機に触媒C1を設置すると共に、エンジンが排出した排ガスを触媒C1へと導く排気管に空燃比センサを設置し、触媒C1が排出した排ガスを外部環境へと導く排気管に酸素センサを設置した。そして、空燃比センサからの出力を利用した制御のもと、エンジンが排出する排ガスの空燃比を15.0(燃料リーン)から14.0(燃料リッチ)へと一定の時間間隔で変化させながら、触媒C1が排出した排ガス中の酸素濃度の変化を、酸素センサを用いて検出した。なお、触媒床の温度は、500乃至600℃の範囲内に維持した。燃料リーンから燃料リッチへの変化に対する酸素濃度変化の応答遅れ時間の相加平均を求め、この平均値から触媒C1の酸素吸蔵量を算出した。また、触媒C2及びC3についても、触媒C1について上述したのと同様の方法により酸素吸蔵量を得た。
<Performance evaluation 1>
The oxygen storage amount was measured for each of the catalysts C1 to C3.
Specifically, the catalyst C1 is installed in the engine bench tester, and an air-fuel ratio sensor is installed in an exhaust pipe that guides exhaust gas discharged from the engine to the catalyst C1, and the exhaust gas discharged by the catalyst C1 is guided to the external environment. An oxygen sensor was installed in the exhaust pipe. Under control using the output from the air-fuel ratio sensor, the air-fuel ratio of the exhaust gas discharged from the engine is changed from 15.0 (fuel lean) to 14.0 (fuel rich) at regular time intervals. The change in the oxygen concentration in the exhaust gas discharged from the catalyst C1 was detected using an oxygen sensor. The temperature of the catalyst bed was maintained in the range of 500 to 600 ° C. The arithmetic average of the response delay time of the oxygen concentration change with respect to the change from fuel lean to fuel rich was determined, and the oxygen storage amount of the catalyst C1 was calculated from this average value. For the catalysts C2 and C3, the oxygen storage amount was obtained by the same method as described above for the catalyst C1.

図5は、触媒C1乃至C3について得られた酸素吸蔵量を示すグラフである。図中、縦軸は、酸素吸蔵量を示している。図5に示すように、触媒C1は、触媒C2及びC3と比較して、酸素吸蔵量が大きかった。   FIG. 5 is a graph showing the oxygen storage amount obtained for the catalysts C1 to C3. In the figure, the vertical axis represents the oxygen storage amount. As shown in FIG. 5, the catalyst C1 had a larger oxygen storage amount than the catalysts C2 and C3.

<触媒C4の製造>
1.0gの白金を含有した硝酸白金水溶液と、100gの酸素貯蔵材料OSM1と、50gのアルミナ粉末と、固形分含有量が20gのアルミナゾルと、脱イオン水とを混合して、スラリーを調製した。以下、このスラリーを、「スラリーS5」と呼ぶ。
<Manufacture of catalyst C4>
A slurry was prepared by mixing an aqueous platinum nitrate solution containing 1.0 g of platinum, 100 g of oxygen storage material OSM1, 50 g of alumina powder, an alumina sol having a solid content of 20 g, and deionized water. . Hereinafter, this slurry is referred to as “slurry S5”.

スラリーS1の代わりにスラリーS5を用いて第1部分3LFを形成したこと以外は、触媒C1について上述したのと同様の方法により、図1及び図2に示す排ガス浄化用触媒1を製造した。以下、この排ガス浄化用触媒1を「触媒C4」と呼ぶ。   Exhaust gas purification catalyst 1 shown in FIGS. 1 and 2 was manufactured by the same method as described above for catalyst C1 except that first portion 3LF was formed using slurry S5 instead of slurry S1. Hereinafter, the exhaust gas-purifying catalyst 1 is referred to as “catalyst C4”.

<触媒C5の製造>
1.0gの白金を含有した硝酸白金水溶液と、100gの酸素貯蔵材料OSM2と、50gのアルミナ粉末と、固形分含有量が20gのアルミナゾルと、脱イオン水とを混合して、スラリーを調製した。以下、このスラリーを、「スラリーS6」と呼ぶ。
<Manufacture of catalyst C5>
A slurry was prepared by mixing an aqueous platinum nitrate solution containing 1.0 g of platinum, 100 g of oxygen storage material OSM2, 50 g of alumina powder, an alumina sol having a solid content of 20 g, and deionized water. . Hereinafter, this slurry is referred to as “slurry S6”.

スラリーS1の代わりにスラリーS6を用いて第1部分3LFを形成したこと以外は、触媒C1について上述したのと同様の方法により、図1及び図2に示す排ガス浄化用触媒1を製造した。以下、この排ガス浄化用触媒1を「触媒C5」と呼ぶ。   Exhaust gas purification catalyst 1 shown in FIGS. 1 and 2 was produced by the same method as described above for catalyst C1, except that first portion 3LF was formed using slurry S6 instead of slurry S1. Hereinafter, the exhaust gas-purifying catalyst 1 is referred to as “catalyst C5”.

<触媒C6の製造>
1.0gの白金を含有した硝酸白金水溶液と、100gの酸素貯蔵材料OSM4と、50gのアルミナ粉末と、固形分含有量が20gのアルミナゾルと、脱イオン水とを混合して、スラリーを調製した。以下、このスラリーを、「スラリーS7」と呼ぶ。
<Manufacture of catalyst C6>
A slurry was prepared by mixing an aqueous platinum nitrate solution containing 1.0 g of platinum, 100 g of oxygen storage material OSM4, 50 g of alumina powder, an alumina sol having a solid content of 20 g, and deionized water. . Hereinafter, this slurry is referred to as “slurry S7”.

スラリーS1の代わりにスラリーS7を用いて第1部分3LFを形成したこと以外は、触媒C1について上述したのと同様の方法により、図1及び図2に示す排ガス浄化用触媒1を製造した。以下、この排ガス浄化用触媒1を「触媒C6」と呼ぶ。   Exhaust gas purification catalyst 1 shown in FIGS. 1 and 2 was produced by the same method as described above for catalyst C1, except that first portion 3LF was formed using slurry S7 instead of slurry S1. Hereinafter, the exhaust gas-purifying catalyst 1 is referred to as “catalyst C6”.

<触媒C7の製造>
1.0gの白金を含有した硝酸白金水溶液と、100gの酸素貯蔵材料OSM5と、50gのアルミナ粉末と、固形分含有量が20gのアルミナゾルと、脱イオン水とを混合して、スラリーを調製した。以下、このスラリーを、「スラリーS8」と呼ぶ。
<Manufacture of catalyst C7>
A slurry was prepared by mixing an aqueous platinum nitrate solution containing 1.0 g of platinum, 100 g of oxygen storage material OSM5, 50 g of alumina powder, an alumina sol having a solid content of 20 g, and deionized water. . Hereinafter, this slurry is referred to as “slurry S8”.

スラリーS1の代わりにスラリーS8を用いて第1部分3LFを形成したこと以外は、触媒C1について上述したのと同様の方法により、図1及び図2に示す排ガス浄化用触媒1を製造した。以下、この排ガス浄化用触媒1を「触媒C7」と呼ぶ。   Exhaust gas purification catalyst 1 shown in FIGS. 1 and 2 was produced by the same method as described above for catalyst C1, except that first portion 3LF was formed using slurry S8 instead of slurry S1. Hereinafter, the exhaust gas-purifying catalyst 1 is referred to as “catalyst C7”.

<触媒C8の製造>
1.0gの白金を含有した硝酸白金水溶液と、100gの酸素貯蔵材料OSM6と、50gのアルミナ粉末と、固形分含有量が20gのアルミナゾルと、脱イオン水とを混合して、スラリーを調製した。以下、このスラリーを、「スラリーS9」と呼ぶ。
<Manufacture of catalyst C8>
A slurry was prepared by mixing an aqueous platinum nitrate solution containing 1.0 g of platinum, 100 g of oxygen storage material OSM6, 50 g of alumina powder, an alumina sol having a solid content of 20 g, and deionized water. . Hereinafter, this slurry is referred to as “slurry S9”.

スラリーS1の代わりにスラリーS9を用いて第1部分3LFを形成したこと以外は、触媒C1について上述したのと同様の方法により、図1及び図2に示す排ガス浄化用触媒1を製造した。以下、この排ガス浄化用触媒1を「触媒C8」と呼ぶ。   Exhaust gas purification catalyst 1 shown in FIGS. 1 and 2 was produced by the same method as described above for catalyst C1, except that first portion 3LF was formed using slurry S9 instead of slurry S1. Hereinafter, the exhaust gas-purifying catalyst 1 is referred to as “catalyst C8”.

<触媒C9の製造>
1.0gの白金を含有した硝酸白金水溶液と、100gの酸素貯蔵材料OSM7と、50gのアルミナ粉末と、固形分含有量が20gのアルミナゾルと、脱イオン水とを混合して、スラリーを調製した。以下、このスラリーを、「スラリーS10」と呼ぶ。
<Manufacture of catalyst C9>
A slurry was prepared by mixing an aqueous platinum nitrate solution containing 1.0 g of platinum, 100 g of oxygen storage material OSM7, 50 g of alumina powder, an alumina sol having a solid content of 20 g, and deionized water. . Hereinafter, this slurry is referred to as “slurry S10”.

スラリーS1の代わりにスラリーS10を用いて第1部分3LFを形成したこと以外は、触媒C1について上述したのと同様の方法により、図1及び図2に示す排ガス浄化用触媒1を製造した。以下、この排ガス浄化用触媒1を「触媒C9」と呼ぶ。   Exhaust gas purification catalyst 1 shown in FIGS. 1 and 2 was produced by the same method as described above for catalyst C1, except that first portion 3LF was formed using slurry S10 instead of slurry S1. Hereinafter, the exhaust gas-purifying catalyst 1 is referred to as “catalyst C9”.

<触媒C10の製造>
1.0gの白金を含有した硝酸白金水溶液と、100gの酸素貯蔵材料OSM8と、50gのアルミナ粉末と、固形分含有量が20gのアルミナゾルと、脱イオン水とを混合して、スラリーを調製した。以下、このスラリーを、「スラリーS11」と呼ぶ。
<Manufacture of catalyst C10>
A slurry was prepared by mixing an aqueous platinum nitrate solution containing 1.0 g of platinum, 100 g of oxygen storage material OSM8, 50 g of alumina powder, an alumina sol having a solid content of 20 g, and deionized water. . Hereinafter, this slurry is referred to as “slurry S11”.

スラリーS1の代わりにスラリーS11を用いて第1部分3LFを形成したこと以外は、触媒C1について上述したのと同様の方法により、図1及び図2に示す排ガス浄化用触媒1を製造した。以下、この排ガス浄化用触媒1を「触媒C10」と呼ぶ。   Exhaust gas purification catalyst 1 shown in FIGS. 1 and 2 was produced by the same method as described above for catalyst C1, except that first portion 3LF was formed using slurry S11 instead of slurry S1. Hereinafter, the exhaust gas-purifying catalyst 1 is referred to as “catalyst C10”.

<触媒C11の製造>
まず、1.0gの白金を含有した硝酸白金水溶液と、100gの酸素貯蔵材料OSM3と、50gのアルミナ粉末と、固形分含有量が20gのアルミナゾルと、脱イオン水とを混合して、スラリーを調製した。以下、このスラリーを、「スラリーS13」と呼ぶ。
<Manufacture of catalyst C11>
First, a platinum nitrate aqueous solution containing 1.0 g of platinum, 100 g of an oxygen storage material OSM3, 50 g of alumina powder, an alumina sol having a solid content of 20 g, and deionized water are mixed to obtain a slurry. Prepared. Hereinafter, this slurry is referred to as “slurry S13”.

次いで、0.5gの白金を含有した硝酸白金水溶液と、100gの酸素貯蔵材料OSM2と、50gのアルミナ粉末と、固形分含有量が20gのアルミナゾルと、脱イオン水とを混合して、スラリーを調製した。以下、このスラリーを、「スラリーS14」と呼ぶ。   Next, a platinum nitrate aqueous solution containing 0.5 g of platinum, 100 g of oxygen storage material OSM2, 50 g of alumina powder, alumina sol with a solid content of 20 g, and deionized water are mixed to obtain a slurry. Prepared. Hereinafter, this slurry is referred to as “slurry S14”.

スラリーS1の代わりにスラリーS13を用いて第1部分3LFを形成し、スラリーS2の代わりにスラリーS14を用いて第2部分3LRを形成したこと以外は、触媒C1について上述したのと同様の方法により、図1及び図2に示す排ガス浄化用触媒1を製造した。以下、この排ガス浄化用触媒1を「触媒C11」と呼ぶ。   Except that the first portion 3LF is formed using the slurry S13 instead of the slurry S1, and the second portion 3LR is formed using the slurry S14 instead of the slurry S2, the same method as described above for the catalyst C1 is used. The exhaust gas-purifying catalyst 1 shown in FIGS. 1 and 2 was produced. Hereinafter, the exhaust gas-purifying catalyst 1 is referred to as “catalyst C11”.

<触媒C12の製造>
0.5gの白金を含有した硝酸白金水溶液と、100gの酸素貯蔵材料OSM4と、50gのアルミナ粉末と、固形分含有量が20gのアルミナゾルと、脱イオン水とを混合して、スラリーを調製した。以下、このスラリーを、「スラリーS15」と呼ぶ。
<Manufacture of catalyst C12>
A slurry was prepared by mixing an aqueous platinum nitrate solution containing 0.5 g of platinum, 100 g of oxygen storage material OSM4, 50 g of alumina powder, an alumina sol having a solid content of 20 g, and deionized water. . Hereinafter, this slurry is referred to as “slurry S15”.

スラリーS14の代わりにスラリーS15を用いて第2部分3LRを形成したこと以外は、触媒C11について上述したのと同様の方法により、図1及び図2に示す排ガス浄化用触媒1を製造した。以下、この排ガス浄化用触媒1を「触媒C12」と呼ぶ。   Exhaust gas purification catalyst 1 shown in FIGS. 1 and 2 was produced by the same method as described above for catalyst C11, except that slurry S15 was used instead of slurry S14 to form second portion 3LR. Hereinafter, the exhaust gas-purifying catalyst 1 is referred to as “catalyst C12”.

<触媒C13の製造>
0.5gの白金を含有した硝酸白金水溶液と、100gの酸素貯蔵材料OSM5と、50gのアルミナ粉末と、固形分含有量が20gのアルミナゾルと、脱イオン水とを混合して、スラリーを調製した。以下、このスラリーを、「スラリーS16」と呼ぶ。
<Manufacture of catalyst C13>
A slurry was prepared by mixing an aqueous platinum nitrate solution containing 0.5 g of platinum, 100 g of oxygen storage material OSM5, 50 g of alumina powder, an alumina sol with a solid content of 20 g, and deionized water. . Hereinafter, this slurry is referred to as “slurry S16”.

スラリーS14の代わりにスラリーS16を用いて第2部分3LRを形成したこと以外は、触媒C11について上述したのと同様の方法により、図1及び図2に示す排ガス浄化用触媒1を製造した。以下、この排ガス浄化用触媒1を「触媒C13」と呼ぶ。   Exhaust gas purification catalyst 1 shown in FIGS. 1 and 2 was manufactured by the same method as described above for catalyst C11, except that slurry S16 was used instead of slurry S14 to form second portion 3LR. Hereinafter, the exhaust gas-purifying catalyst 1 is referred to as “catalyst C13”.

<触媒C14の製造>
0.5gの白金を含有した硝酸白金水溶液と、100gの酸素貯蔵材料OSM6と、50gのアルミナ粉末と、固形分含有量が20gのアルミナゾルと、脱イオン水とを混合して、スラリーを調製した。以下、このスラリーを、「スラリーS17」と呼ぶ。
<Manufacture of catalyst C14>
A slurry was prepared by mixing an aqueous platinum nitrate solution containing 0.5 g of platinum, 100 g of oxygen storage material OSM6, 50 g of alumina powder, an alumina sol with a solid content of 20 g, and deionized water. . Hereinafter, this slurry is referred to as “slurry S17”.

スラリーS14の代わりにスラリーS17を用いて第2部分3LRを形成したこと以外は、触媒C11について上述したのと同様の方法により、図1及び図2に示す排ガス浄化用触媒1を製造した。以下、この排ガス浄化用触媒1を「触媒C14」と呼ぶ。   Exhaust gas purification catalyst 1 shown in FIGS. 1 and 2 was manufactured by the same method as described above for catalyst C11, except that slurry S17 was used instead of slurry S14 to form second portion 3LR. Hereinafter, the exhaust gas-purifying catalyst 1 is referred to as “catalyst C14”.

<触媒C15の製造>
0.5gの白金を含有した硝酸白金水溶液と、100gの酸素貯蔵材料OSM7と、50gのアルミナ粉末と、固形分含有量が20gのアルミナゾルと、脱イオン水とを混合して、スラリーを調製した。以下、このスラリーを、「スラリーS18」と呼ぶ。
<Manufacture of catalyst C15>
A slurry was prepared by mixing a platinum nitrate aqueous solution containing 0.5 g of platinum, 100 g of oxygen storage material OSM7, 50 g of alumina powder, alumina sol having a solid content of 20 g, and deionized water. . Hereinafter, this slurry is referred to as “slurry S18”.

スラリーS14の代わりにスラリーS18を用いて第2部分3LRを形成したこと以外は、触媒C11について上述したのと同様の方法により、図1及び図2に示す排ガス浄化用触媒1を製造した。以下、この排ガス浄化用触媒1を「触媒C15」と呼ぶ。   Exhaust gas purification catalyst 1 shown in FIGS. 1 and 2 was manufactured by the same method as described above for catalyst C11, except that slurry S18 was used instead of slurry S14 to form second portion 3LR. Hereinafter, the exhaust gas-purifying catalyst 1 is referred to as “catalyst C15”.

<触媒C16の製造>
0.5gの白金を含有した硝酸白金水溶液と、100gの酸素貯蔵材料OSM8と、50gのアルミナ粉末と、固形分含有量が20gのアルミナゾルと、脱イオン水とを混合して、スラリーを調製した。以下、このスラリーを、「スラリーS19」と呼ぶ。
<Manufacture of catalyst C16>
A slurry was prepared by mixing an aqueous platinum nitrate solution containing 0.5 g of platinum, 100 g of oxygen storage material OSM8, 50 g of alumina powder, an alumina sol with a solid content of 20 g, and deionized water. . Hereinafter, this slurry is referred to as “slurry S19”.

スラリーS14の代わりにスラリーS19を用いて第2部分3LRを形成したこと以外は、触媒C11について上述したのと同様の方法により、図1及び図2に示す排ガス浄化用触媒1を製造した。以下、この排ガス浄化用触媒1を「触媒C16」と呼ぶ。   Exhaust gas purification catalyst 1 shown in FIGS. 1 and 2 was manufactured by the same method as described above for catalyst C11, except that slurry S19 was used instead of slurry S14 to form second portion 3LR. Hereinafter, the exhaust gas-purifying catalyst 1 is referred to as “catalyst C16”.

<触媒C17の製造>
0.5gの白金を含有した硝酸白金水溶液と、100gの酸素貯蔵材料OSM9と、50gのアルミナ粉末と、固形分含有量が20gのアルミナゾルと、脱イオン水とを混合して、スラリーを調製した。以下、このスラリーを、「スラリーS20」と呼ぶ。
<Manufacture of catalyst C17>
A slurry was prepared by mixing an aqueous platinum nitrate solution containing 0.5 g of platinum, 100 g of oxygen storage material OSM9, 50 g of alumina powder, an alumina sol with a solid content of 20 g, and deionized water. . Hereinafter, this slurry is referred to as “slurry S20”.

スラリーS14の代わりにスラリーS20を用いて第2部分3LRを形成したこと以外は、触媒C11について上述したのと同様の方法により、図1及び図2に示す排ガス浄化用触媒1を製造した。以下、この排ガス浄化用触媒1を「触媒C17」と呼ぶ。   Exhaust gas purification catalyst 1 shown in FIGS. 1 and 2 was manufactured by the same method as described above for catalyst C11 except that slurry S20 was used instead of slurry S14 to form second portion 3LR. Hereinafter, the exhaust gas-purifying catalyst 1 is referred to as “catalyst C17”.

これら触媒C4乃至C17の製造に使用したスラリーと、これらスラリーが含んでいる酸素貯蔵材料及び貴金属並びに貴金属含有量を下記表3及び表4に纏める。

Figure 2010227798
Tables 3 and 4 below summarize the slurries used in the production of these catalysts C4 to C17 and the oxygen storage materials, precious metals and precious metal contents contained in these slurries.
Figure 2010227798

Figure 2010227798
Figure 2010227798

<性能評価2>
触媒C4乃至C17の各々について、性能評価1において行ったのと同様の方法により酸素吸蔵量を測定した。
<Performance evaluation 2>
For each of the catalysts C4 to C17, the oxygen storage amount was measured by the same method as performed in the performance evaluation 1.

図6は、触媒C4乃至C17について得られた酸素吸蔵量を示すグラフである。図中、横軸は、上流部又は下流部の下層が含んでいる酸素貯蔵材料のセリア含有率を示している。また、縦軸は、触媒の酸素吸蔵量を示している。   FIG. 6 is a graph showing oxygen storage amounts obtained for the catalysts C4 to C17. In the figure, the horizontal axis indicates the ceria content of the oxygen storage material contained in the lower layer of the upstream portion or the downstream portion. The vertical axis represents the oxygen storage amount of the catalyst.

図6に示すように、上流部においてセリア含有率が50乃至80質量%の範囲内にある酸素貯蔵材料を使用した場合、特に大きな酸素吸蔵量を達成できた。また、下流部においてセリア含有率が20乃至40質量%の範囲内にある酸素貯蔵材料を使用した場合にも、特に大きな酸素吸蔵量を達成できた。   As shown in FIG. 6, when an oxygen storage material having a ceria content in the range of 50 to 80% by mass in the upstream portion was used, a particularly large oxygen storage amount could be achieved. Even when an oxygen storage material having a ceria content in the range of 20 to 40% by mass in the downstream portion was used, a particularly large oxygen storage amount could be achieved.

1…排ガス浄化用触媒、2…基材、3…触媒層、3L…下層、3LF…第1部分、3LR…第2部分、3U…上層。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Exhaust gas purification catalyst, 2 ... Base material, 3 ... Catalyst layer, 3L ... Lower layer, 3LF ... 1st part, 3LR ... 2nd part, 3U ... Upper layer.

Claims (5)

排ガスが流れる1つ以上の貫通孔が設けられた基材と、前記貫通孔の壁面に支持され、この壁面と向き合った下層と前記下層を間に挟んで前記壁面と向き合った上層とを含んだ触媒層とを具備し、前記下層は、第1白金族元素と第1酸素貯蔵材料とを含有した第1部分と、前記第1部分の下流に位置し、第2白金族元素と第2酸素貯蔵材料とを含有した第2部分とを含み、前記上層は第3白金族元素と耐熱性担体とを含有し、前記第1酸素貯蔵材料は前記第2酸素貯蔵材料と比較して酸素吸蔵量がより大きく、前記第2酸素貯蔵材料は前記第1酸素貯蔵材料と比較して酸素吸蔵速度がより高いことを特徴とする排ガス浄化用触媒。   A base material provided with one or more through-holes through which exhaust gas flows, a lower layer supported by the wall surface of the through-hole and facing the wall surface, and an upper layer facing the wall surface with the lower layer interposed therebetween A catalyst layer, and the lower layer is located downstream of the first portion containing the first platinum group element and the first oxygen storage material, and the second platinum group element and the second oxygen. A second portion containing a storage material, wherein the upper layer contains a third platinum group element and a refractory carrier, and the first oxygen storage material has an oxygen storage capacity as compared with the second oxygen storage material. And the second oxygen storage material has an oxygen storage rate higher than that of the first oxygen storage material. 排ガスが流れる1つ以上の貫通孔が設けられた基材と、前記貫通孔の壁面に支持され、この壁面と向き合った下層と前記下層を間に挟んで前記壁面と向き合った上層とを含んだ触媒層とを具備し、前記下層は、第1白金族元素と第1酸素貯蔵材料とを含有した第1部分と、前記第1部分の下流に位置し、第2白金族元素と第2酸素貯蔵材料とを含有した第2部分とを含み、前記上層は第3白金族元素と耐熱性担体とを含有し、前記第1及び第2酸素貯蔵材料の各々はセリウム及びジルコニウムの少なくとも一方を含んだ酸化物であり、前記第1酸素貯蔵材料に占めるセリウムの割合は前記第2酸素貯蔵材料に占めるセリウムの割合と比較してより高いことを特徴とする排ガス浄化用触媒。   A base material provided with one or more through-holes through which exhaust gas flows, a lower layer supported by the wall surface of the through-hole and facing the wall surface, and an upper layer facing the wall surface with the lower layer interposed therebetween A catalyst layer, and the lower layer is located downstream of the first portion containing the first platinum group element and the first oxygen storage material, and the second platinum group element and the second oxygen. A second portion containing a storage material, wherein the upper layer contains a third platinum group element and a refractory support, and each of the first and second oxygen storage materials contains at least one of cerium and zirconium. An exhaust gas purifying catalyst, characterized in that the ratio of cerium in the first oxygen storage material is higher than the ratio of cerium in the second oxygen storage material. 前記第1複合酸化物のセリア含有量は50乃至80質量%の範囲内にあり、第2複合酸化物のセリア含有量は20乃至40質量%の範囲内にあることを特徴とする請求項1又は2に記載の排ガス浄化用触媒。   The ceria content of the first composite oxide is in the range of 50 to 80% by mass, and the ceria content of the second composite oxide is in the range of 20 to 40% by mass. Or the exhaust gas purifying catalyst according to 2. 前記第1及び第2白金族元素の各々は白金及び/又はパラジウムであり、前記第3白金族元素はロジウムであることを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載の排ガス浄化用触媒。   The exhaust gas purification according to any one of claims 1 to 3, wherein each of the first and second platinum group elements is platinum and / or palladium, and the third platinum group element is rhodium. Catalyst. 前記上層は前記下層と比較してより薄いことを特徴とする請求項1乃至4の何れか1項に記載の排ガス浄化用触媒。   The exhaust gas purifying catalyst according to any one of claims 1 to 4, wherein the upper layer is thinner than the lower layer.
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