JP2014213315A

JP2014213315A - 排ガス浄化用触媒

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Publication number: JP2014213315A
Application number: JP2013095655A
Authority: JP
Inventors: 巖新田; Gen Nitta
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2013-04-30
Filing date: 2013-04-30
Publication date: 2014-11-17

Abstract

【課題】１７５℃以下の可能な限りの低温域を含む温度範囲でＣＯおよび炭化水素の酸化活性を併せ持つ排ガス浄化用触媒を提供する。【解決手段】基材上にＣｏ−Ｃｕ複合酸化物を含む層と白金族金属含有触媒を含む層とからなる触媒層を有し、前記触媒層が、基材上の少なくとも一部に上層のＣｏ−Ｃｕ複合酸化物を含む層と下層の白金族金属含有触媒を含む層との２層構造をなしている排ガス浄化用触媒。【選択図】なし

Description

本発明は、排ガス浄化用触媒に関し、さらに詳しくは特定の２層構造を有することにより低温域を含む温度範囲での排ガス中のＣＯおよび炭化水素（以下、ＨＣと略記することもある。）の酸化活性を併せ持つ排ガス浄化用触媒に関する。

近年、大気中に排出される排ガスの浄化は環境上の重要課題であり、大気汚染防止の観点から規制が強化されている。自動車等の内燃機関その他の燃焼機関から生じる排気中の有害成分を除去するために、排ガス浄化用触媒を用いた処理が行われている。
例えば、エンジンから排出される排ガスは排ガス浄化用触媒により浄化されて大気中に放出される。しかし、エンジン始動直後は低温のため、排ガス浄化用触媒内の触媒が不活性状態であり、排ガスが十分浄化されない。
一方、一般に排ガス浄化に用いられる触媒には担体上に貴金属、例えば白金族金属（ＰＧＭ）、例えばＰｔやＰｄなどを担持したものが用いられており、これらの貴金属は高価であって資源的な観点からも使用量を低減することが求められている。
このため、触媒の活性を向上させるために種々の検討がされており、その１つとしてスピネル型構造を有する複合酸化物を用いる技術が提案されている。

例えば、特許文献１には、パティキュレートフィルタの捕集表面にＡＢ_２Ｏ_４（Ａは２価の金属、例えばＳｒ、Ｃｕ、Ｍｏ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｍｇ、Ｎｉ、Ｚｎなどであり、ＢはＡｌ又はＣｒである。）で表されるスピネル構造を有する金属酸化物の被覆層を形成し、さらにその上に銅又は銅酸化物層を形成してなる加熱による触媒の劣化を防止し得るディーゼルパティキュレート捕集用フィルタが記載されている。しかし、前記公報にはスピネル構造の有無を評価した例は示されているが、被覆層の種類によって触媒活性にどのような影響を及ぼすか、特に低温でのＣＯ酸化活性にどのような影響を及ぼすかについては示されていない。

また、特許文献２には、ＭｇＯ・ｘＡｌ_２Ｏ_３で示される不定比性スピネル型複合酸化物（１＜ｘ≦９）からなる担体にロジウムを担持した触媒組成物の第１層が、セリア系複合酸化物を含有する第２層を部分的に被覆している排ガス浄化用触媒が記載されている。そして、具体例として一酸化炭素（ＣＯ）および炭化水素（ＴＨＣ：Ｃ_３Ｈ_６とＣ_３Ｈ_８との全量）の５０％浄化温度が約２１０〜２３０℃である排ガス浄化用触媒を得た例が示されている。

また、特許文献３には、ＡＢ_２Ｏ_４（ＡはＦｅ、Ｃｒ、ＣｏおよびＣｕから選ばれ、ＢはＭｎ、Ｆｅ、Ｃｒ、ＣｏおよびＡから選ばれ、ＡｌおよびＢは同一ではなく、ＡがＦｅでＢがＡｌであるもの、ＡがＣｒでＢがＡｌであるもの、ＡがＣｏでＢがＡｌであるものを除く。）で表されるスピネル型の複合酸化物からなる触媒粒子を含有する排ガス浄化触媒が記載されている。そして、具体例として、一酸化炭素（ＣＯ）、炭化水素（ＴＨＣ）の５０％浄化温度がそれぞれ２６９℃、３０２℃又はそれ以上である排ガス浄化用触媒を得た例が示されている。

特開平１−１９９６１３号公報特開２０１２−１３０８９５号公報特開２０１３−２７８５８号公報

このように、公知の排ガス浄化用触媒によっては、１７５℃以下の低温での排ガス中のＣＯおよび炭化水素の酸化活性を併せ持つ排ガス浄化用触媒を得ることは困難であった。
従って、本発明の目的は、１７５℃以下であって可能な限り低温域を含む温度範囲でＣＯおよび炭化水素の酸化活性を併せ持つ排ガス浄化用触媒を提供することである。

本発明は、基材上にＣｏ−Ｃｕ複合酸化物を含む層と白金族金属含有触媒を含む層とからなる触媒層を有し、前記触媒層が、基材上の少なくとも一部に上層のＣｏ−Ｃｕ複合酸化物を含む層と下層の白金族金属含有触媒を含む層との２層構造をなしている排ガス浄化用触媒に関する。

本発明によれば、１７５℃以下の低温域を含む温度範囲でＣＯおよび炭化水素の酸化活性を併せ持つ排ガス浄化用触媒を得ることができる。

図１は、本発明の１実施態様の排ガス浄化用触媒を示す断面模式図である。図２は、本発明の他の実施態様の排ガス浄化用触媒を示す断面模式図である。図３は、本発明の範囲内の排ガス浄化用触媒および本発明の範囲外の排ガス浄化用触媒の５０％ＣＯ浄化温度を比較して示すグラフである。図４は、本発明の範囲内の排ガス浄化用触媒および本発明の範囲外の排ガス浄化用触媒の５０％Ｃ_３Ｈ_６浄化温度を比較して示すグラフである。図５は、触媒層が白金族金属含有触媒を含む層の単一層又はＣｏ−Ｃｕ複合酸化物を含む層の単一層である排ガス浄化用触媒のＣＯ酸化活性を比較して示すグラフである。図６は、触媒層が白金族金属含有触媒を含む層の単一層又はＣｏ−Ｃｕ複合酸化物を含む層の単一層である排ガス浄化用触媒のＨＣ酸化活性を比較して示すグラフである。

特に、本発明において、以下の実施態様を挙げることができる。
1)前記触媒層が、排ガスの通過方向の上流側から下流側に順に、前記Ｃｏ−Ｃｕ複合酸化物を含む層の単一層、前記２層構造の層および前記白金族金属含有触媒を含む層の単一層からなる前記の排ガス浄化用触媒。
2)前記Ｃｏ−Ｃｕ複合酸化物を含む層が、酸素吸放出能を有する担体にＣｏ−Ｃｕ複合酸化物を担持したものである前記の排ガス浄化用触媒。
3)前記酸素吸放出能を有する担体が、ＣｅＯ_２又はＣｅＯ_２−ＺｒＯ_２複合体である前記の排ガス浄化用触媒。
4)前記Ｃｏ−Ｃｕ複合酸化物を含む層が、バインダーとしてＣｅＯ_２系、ＴｉＯ_２系又はＺｒＯ_２系を含む前記の排ガス浄化用触媒。
5)前記白金族金属含有触媒を含む層が、Ｐｄ又はＰｔをＡｌ_２Ｏ_３粉末に担持したものである前記の排ガス浄化用触媒。

以下、図面を用いて本発明を説明する。
本発明の実施態様において、排ガス浄化用触媒１は、図１に示すように、基材２上にＣｏ−Ｃｕ複合酸化物を含む層３と白金族金属含有触媒を含む層４からなる触媒層５を有し、前記触媒層５が、基材上に上層のＣｏ−Ｃｕ複合酸化物を含む層３と下層の白金族金属含有触媒を含む層４との２層構造をなしている。

また、本発明の好適な実施態様において、排ガス浄化用触媒１は、図２に示すように、排ガスの通過方向１０の上流側から下流側に順に、前記Ｃｏ−Ｃｕ複合酸化物を含む層３の単一層、上層のＣｏ−Ｃｕ複合酸化物を含む層３と下層の白金族金属含有触媒を含む層４との２層構造の層６、および前記白金族金属含有触媒を含む層４の単一層からなる。前記の実施態様においては、基材上の触媒層の上流側の端部はＣｏ−Ｃｕ複合酸化物を含む層からなる。

本発明の実施態様の排ガス浄化用触媒においては、基材上にＣｏ−Ｃｕ複合酸化物を含む層と白金族金属含有触媒を含む層とからなる触媒層を有し、且つ前記触媒層が、基材上の少なくとも一部に上層のＣｏ−Ｃｕ複合酸化物を含む層と下層の白金族金属含有触媒を含む層との２層構造をなしていることによって、図３および図４に示すように、５０％ＣＯ浄化温度および５０％Ｃ_３Ｈ_６浄化温度ともに１６０℃以下を達成し得る。

これに対して、触媒層が白金族金属を担体に担持させた白金族金属含有触媒を含む層の単一層からなる排ガス浄化用触媒では５０％Ｃ_３Ｈ_６浄化温度が１６５℃以上であり、触媒層がＣｏ−Ｃｕ複合酸化物を含む層の単一層からなる排ガス浄化用触媒では５０％Ｃ_３Ｈ_６浄化温度が１９０℃以上であり、いずれも満足のいく低温での排ガス中のＣＯおよびＨＣの酸化活性を併せ持つ排ガス浄化用触媒を得ることができない。

また、触媒層が２層構造を有するものであっても、２層構造が、下層のＣｏ−Ｃｕ複合酸化物を含む層と上層の白金族金属含有触媒を含む層である排ガス浄化用触媒では、図３および図４に示すように、５０％ＣＯ浄化温度および５０％Ｃ_３Ｈ_６浄化温度ともに本発明の排ガス浄化用触媒に比べて約１０℃程度高くなり、好ましくない。

本発明の排ガス浄化用触媒が排ガス中のＣＯおよびＨＣの低温での酸化活性を併せ持つ理論的な解明は十分にはなされていないが、以下のように考えられる。すなわち、基材上にＣｏ−Ｃｕ複合酸化物を含む層と白金族金属含有触媒を含む層からなる触媒層を有し、前記触媒層が、基材上の少なくとも一部に上層のＣｏ−Ｃｕ複合酸化物を含む層と下層の白金族金属を含む層との２層構造をなしていることによって、排ガスが先ず触媒層の排ガスの通過方向上流側の上層のＣｏ−Ｃｕ複合酸化物を含む層と接触し、図５および図６に示すように白金族金属含有触媒を含む層に比べて高いＣＯ酸化活性を有するＣｏ−Ｃｕ複合酸化物を含む層によって、先ずＣＯが酸化される。このＣＯ酸化に伴う発熱反応により触媒層が暖気され、下層の白金族金属含有触媒を含む層によるにＨＣ酸化反応を効率的に行わせ得る。これによって、白金族金属含有触媒を含む層に特有の問題である低温で顕著なＨＣ被毒がＣｏ−Ｃｕ複合酸化物を含む層のＣＯ酸化反応熱により緩和され、白金族金属含有触媒を含む層がＨＣ被毒を受けることなく効率的にＨＣを酸化して浄化できることによると考えられる。

また、触媒層が基材上に２層構造を有するものであっても、前記２層構造が、上層の白金族金属含有触媒を含む層と下層のＣｏ−Ｃｕ複合酸化物を含む層である排ガス浄化用触媒では、上記の効果が十分には発現せず、触媒活性が低下すると考えられる。
さらに、本発明の実施態様の排ガス浄化用触媒によれば、後述の実施例の欄に示すように、触媒層が白金族金属含有触媒を含む層の単一層と比較して、白金族金属含有触媒のコート量を半分としても同等以上の浄化性能を達成し得る。

前記の基材としては、セラミックス材料、例えばコージェライトなどやメタル基材、例えばステンレス鋼などが挙げられる。
前記基材の形状はストレートフロー型、フィルター型、その他の形状が挙げられ、形状に限定されることなく本発明の効果を発揮し得る。

前記のＣｏ−Ｃｕ複合酸化物は、スピネル型構造を有する複合酸化物であることが知られており、本明細書においてはＣｏＣｕＯ_Ｘと表示される場合もある。
前記のＣｏ−Ｃｕ複合酸化物は、担体粉末、例えば酸素吸放出能を有する担体にＣｏ−Ｃｕ複合酸化物を担持して用いられ得る。
前記酸素吸放出能を有する担体としては、ＣｅＯ_２又はＣｅＯ_２−ＺｒＯ_２複合体（ＣＺと表示される場合もある。）が挙げられる。
また、前記の担体粉末として、酸素吸放出能を有する担体にＺｒ、Ｐｒ、Ｌａ、Ｙ、Ｂａなどの元素が固溶されているものが高耐熱性、高ＯＳＣ能の観点から好適である。

前記Ｃｏ−Ｃｕ複合酸化物は、例えば、コバルト塩、例えば硝酸コバルト、酢酸コバルト、硫酸コバルトと、銅塩、例えば硝酸銅、酢酸銅、硫酸銅を、担持後の金属モル比がＣｏ：Ｃｕ＝２：１となる各金属塩を含む水溶液を用いて、それ自体公知の方法、例えばクエン酸錯体法、共沈法、ゾルゲル法などによりＣｏ−Ｃｕ複合酸化物前駆体又はＣｏ−Ｃｕ複合酸化物を調製した後、前記の担体に含浸担持させる方法によって、担体に担持された形態で得ることができる。
前記のコバルト塩と銅塩を含む水溶液中の金属塩の濃度（２成分の合計）は、均一反応と生産性との観点から０．０１Ｍ〜０．２Ｍ程度であり得る。
前記のＣｏ−Ｃｕ複合酸化物の担持量（Ｃｏ−Ｃｕ複合酸化物と担体との合計量中のＣｏ−Ｃｕ複合酸化物の割合）としては、１〜１００ｗｔ％（Ｃｏ−Ｃｕ複合酸化物自体が担体となる。）の範囲内で選択され得て、例えばＣｏ換算で２〜５ｗｔ％、典型的には５ｗｔ％であり得る。

本発明の排ガス浄化用触媒における前記のＣｏ−Ｃｕ複合酸化物を含む層は、例えば前記のＣｏ−Ｃｕ複合酸化物を含むスラリーを塗布面にコーティングし、典型的には５００℃以上の温度で加熱して乾燥することによって形成し得る。
前記のＣｏ−Ｃｕ複合酸化物を含むスラリーは、通常、前記Ｃｏ−Ｃｕ複合酸化物を担体粉末に担持させた粉末およびバインダーを含有する水性スラリーであり得る。
前記バインダーとしては、ＣｅＯ_２系、ＴｉＯ_２系、ＺｒＯ_２系、ＳｉＯ_２系、Ａｌ_２Ｏ_３系など、好適にはＣｅＯ_２系、ＴｉＯ_２系又はＺｒＯ_２系が挙げられる。前記のバインダーの量（全固形分中のバインダーの割合）は１〜１０ｗｔ％であり得る。
前記バインダーの種類や量、添加水量などは水性スラリーを調製できる条件であれば特に限定的な範囲はない。

前記白金族金属含有触媒としては、高耐熱性担体粉末、例えばＡｌ_２Ｏ_３粉末に白金族金属（ＰＧＭと表示される場合もある。）、例えばＰｔ、Ｐｄ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｏｓ、Ｉｒなど、好適にはＰｄ又はＰｔを担持したものが挙げられる。
前記の白金族金属含有触媒は、白金族金属含有薬液、例えば白金族金属塩、例えば白金族金属のアンミン塩、酢酸塩又は硝酸塩の所定量を水に溶解し、耐熱性担体粉末に含浸担持させる方法によって得ることができる。
前記の白金族金属の担持量（白金族金属と担体との合計量中の全白金族金属の割合）としては、１〜５ｗｔ％の範囲内で選択され得て、典型的にはＰｔ１ｗｔ％、Ｐｄ２ｗｔ％であり得る。

前記白金族金属含有触媒を含む層は、例えば前記の白金族金属含有触媒を含むスラリーを塗布面にコーティングし、乾燥することによって形成し得る。
前記の白金族金属含有触媒を含むスラリーは、通常、前記白金族金属含有触媒粉末および必要であればバインダーを含有する水性スラリーであり得る。

本発明の実施態様の排ガス浄化用触媒は、例えば、先ず前記基材の全表面に前記白金族金属含有触媒を含むスラリーをコーティングし、乾燥することによって前記白金族金属含有触媒を含む層を形成し、次いで、前記白金族金属含有触媒を含む層の全表面に前記のＣｏ−Ｃｕ複合酸化物を含むスラリーをコーティングし、乾燥することによってＣｏ−Ｃｕ複合酸化物を含む層を形成することによって得ることができる。

本発明における好適な実施態様の図２に断面模式図を示す排ガス浄化用触媒は、例えば先ず、排ガスの通過方向の下流側と想定される端部方向から、一部、例えば基材のガス通過方向の長さに対して前記下流側の端部から５０〜９０％程度の割合、の基材の表面に前記白金族金属含有触媒を含むスラリーをコーティングし、乾燥することによって前記白金族金属含有触媒を含む層を形成し、次いで、排ガスの通過方向の上流側と想定される端部方向から、触媒層の表面の一部、例えば基材のガス通過方向の長さに対して前記下流側の端部から１０〜５０％程度までが白金族金属含有触媒を含む層の単一層として残るように、前記のＣｏ−Ｃｕ複合酸化物を含むスラリーをコーティングし、乾燥することによってＣｏ−Ｃｕ複合酸化物を含む層を形成することによって得ることができる。

前記の白金族金属含有触媒を含むスラリーおよびＣｏ−Ｃｕ複合酸化物を含むスラリーのコート量は、それぞれの固形分（例えば、白金族金属／Ａｌ_２Ｏ_３固形分、ＣｏＣｕＯ_Ｘ／ＣＺ固形分）のコート量が２５〜１００ｇ／Ｌ（基材の容積）となる量であり得る。
前記のそれぞれのコート量が少な過ぎると特異的な触媒性能が発現せず、多過ぎると背圧が上昇し望ましくない。

前記の方法によって、基材上にＣｏ−Ｃｕ複合酸化物を含む層と白金族金属含有触媒を含む層とからなる触媒層を有し、前記触媒層が、基材上の少なくとも一部に、例えば基材のガス通過方向の長さに対して１０〜１００％の割合、好適には１０〜８０％の割合で、上層のＣｏ−Ｃｕ複合酸化物を含む層と下層の白金族金属含有触媒を含む層との２層構造をなしていて、１７５℃以下の低温域、特に１６０℃以下の低温域を含む温度範囲で高いＣＯおよび炭化水素の酸化活性を併せ持つ排ガス浄化用触媒を得ることができる。

本発明の排ガス浄化用触媒は、自動車エンジン、例えばディーゼルエンジンだけでなく低温でＣＯを発生し得る全ての内燃機関、例えば、直噴の火点火式内燃機関であるリーンバーンガソリンエンジンにも適用し得る。

以下に、実施例に基いて本発明を説明する。本発明は以下の実施例に限定されない。

以下の各例において、排ガス浄化用触媒の活性を以下の試験条件で評価した。
試験条件：ディーゼル模擬排ガス雰囲気
下記のモデルガスを用いて、５０％ＣＯ浄化温度（℃）、５０％Ｃ_３Ｈ_６浄化温度（℃）の測定を行った。
ＣＯ：Ｃ_３Ｈ_６：ＮＯ：Ｏ_２＝０．０８：０．０４：０．０１：１０（ｖｏｌ％）、Ｎ_２＝バランス、Ａ／Ｆ＝６６３、水添加なし、ＳＶ＝１５００００ｈ^−１

実施例１
１．ＣｏＣｕＯ_Ｘ粉末の調製
硝酸コバルトと硝酸銅とを、担持後の金属モル比がＣｏ：Ｃｕ＝２：１となるように秤量し、クエン酸錯体法でＣｏＣｕＯ_Ｘ粉末を調製した。
２．ＣｏＣｕＯ_Ｘ／ＣＺスラリーの調製
スラリー中の全固形分（触媒粉末重量＋バインダー固形分）中のバインダー固形分が７．２ｗｔ％となるように、バインダーとしてのＣｅＯ_２系バインダーおよびＺｒＯ_２系のバインダーのバインダー溶液を添加した後、適宜水を加えてスラリー粘度を調整し、プロペラシャフト又はボールミルを用いて粘度を調整した。
３．ＰＧＭ／Ａｌ_２Ｏ_３粉末の調製
ＰＧＭ（Ｐｄ、Ｐｔ）含有薬液を所定量秤量し、蒸留水に溶解した後、担体であるＡｌ_２Ｏ_３に１％Ｐｔ、２ｗｔ％Ｐｄの担持量で含浸担持させた。
４．ＰＧＭ／Ａｌ_２Ｏ_３スラリーの調製
ＣｏＣｕＯ_Ｘ／ＣＺスラリーの調製法とバインダーとしてＡｌ_２Ｏ_３系バインダーを用いた他は同様にして調製した。

５．排ガス浄化用触媒の調製
先ず、ＰＧＭ／Ａｌ_２Ｏ_３スラリーを、排ガス浄化用触媒をエンジンに装着した場合に排ガス流れの下流（Ｒｒ．）と想定される方向からコージェライトハニカム基材に、乾燥後の重量が所定量（３．１５ｇ、９０ｇ／Ｌ−ハニカム容積換算）となるまで複数回コートした後、５００℃で４時間乾燥した。
次に、ＣｏＣｕＯ_Ｘ／ＣＺスラリーを、ガス流れの上流（Ｆｒ．）と想定される方向からコージェライトハニカム基材に、乾燥後の重量が所定量（３．１５ｇ、９０ｇ／Ｌ−ハニカム容積換算）となるまで複数回コートした後、５００℃で４時間乾燥して、図２に断面模式図を示す、下記の構成の排ガス浄化用触媒（排ガス浄化用触媒Ｆ）を調製した。
上層：Ｆｒ．５ｗｔ％ＣｏＣｕＯ_Ｘ／ＣＺ
下層：Ｒｒ．（２ｗｔ％Ｐｄ＋１ｗｔ％Ｐｔ）／Ａｌ_２Ｏ_３
２層構造部分：基材の排ガス通過方向の長さに対して約５０％（目視観察より）
６．排ガス浄化用触媒の評価
得られた排ガス浄化用触媒を用いて活性評価試験を行った。
得られた結果を他の結果とまとめて図３、４に示す。

実施例２
ＰＧＭ／Ａｌ_２Ｏ_３スラリーとＣｏＣｕＯ_Ｘ／ＣＺスラリーとを、それぞれ下層、上層と塗り分けて、排ガス流れに対して上流、下流から均一にコートした他は実施例１と同様にして、図１に断面模式図を示す、下記の構成の排ガス浄化用触媒（排ガス浄化用触媒Ｇ）を調製した。
上層：５ｗｔ％ＣｏＣｕＯ_Ｘ／ＣＺ
下層：（２ｗｔ％Ｐｄ＋１ｗｔ％Ｐｔ）／Ａｌ_２Ｏ_３
得られた排ガス浄化用触媒を用いて活性評価試験を行った。
得られた結果を他の結果とまとめて図３、４に示す。

比較例１
５ｗｔ％ＣｏＣｕＯ_Ｘ／ＣＺスラリーをコージェライトハニカム基材に、乾燥後のコート量が所定量（６．３ｇ、１８０ｇ／Ｌ−ハニカム容積換算）となるまで一層コートした他は実施例１と同様にして、触媒層が単一層である排ガス浄化用触媒（排ガス浄化用触媒Ｅ）を調製した。
得られた排ガス浄化用触媒を用いて活性評価試験を行った。結果を他の結果とまとめて図３、４、５、６に示す。

比較例２
２ｗｔ％Ｐｄ／Ａｌ_２Ｏ_３スラリーをコージェライトハニカム基材に、乾燥後のコート量が所定量（６．３ｇ、１８０ｇ／Ｌ−ハニカム容積換算）となるまで一層コートした他は実施例１と同様にして、触媒層が単一層である排ガス浄化用触媒（排ガス浄化用触媒Ａ）を調製した。
得られた排ガス浄化用触媒を用いて活性評価試験を行った。得られた結果を他の結果とまとめて図３、４に示す。

比較例３
２ｗｔ％Ｐｄ／ＣＺスラリーをコージェライトハニカム基材に、乾燥後のコート量が所定量（６．３ｇ、１８０ｇ／Ｌ−ハニカム容積換算）となるまで一層コートした他は実施例１と同様にして、触媒層が単一層である排ガス浄化用触媒（排ガス浄化用触媒Ｂ）を調製した。
得られた排ガス浄化用触媒を用いて活性評価試験を行った。得られた結果を他の結果とまとめて図３、４に示す。

比較例４
（２ｗｔ％Ｐｄ＋１ｗｔ％Ｐｔ）／Ａｌ_２Ｏ_３スラリーをコージェライトハニカム基材に、乾燥後のコート量が所定量（６．３ｇ、１８０ｇ／Ｌ−ハニカム容積換算）となるまで一層コートした他は実施例１と同様にして、触媒層が単一層である排ガス浄化用触媒（排ガス浄化用触媒Ｃ）を調製した。
得られた排ガス浄化用触媒を用いて活性評価試験を行った。得られた結果を他の結果とまとめて図３、４、５、６に示す。

比較例５
（２ｗｔ％Ｐｄ＋１ｗｔ％Ｐｔ）／ＣＺスラリーをコージェライトハニカム基材に、乾燥後のコート量が所定量（６．３ｇ、１８０ｇ／Ｌ−ハニカム容積換算）となるまで一層コートした他は実施例１と同様にして、触媒層が単一層である排ガス浄化用触媒（排ガス浄化用触媒Ｄ）を調製した。
得られた排ガス浄化用触媒を用いて活性評価試験を行った。得られた結果を他の結果とまとめて図３、４に示す。

比較例６
ＰＧＭ／Ａｌ_２Ｏ_３スラリーとＣｏＣｕＯ_Ｘ／ＣＺスラリーとを、それぞれ上層、下層とし、触媒層の上層、下層を逆にした他は実施例１と同様にして、下記の構成の排ガス浄化用触媒（排ガス浄化用触媒Ｈ）を調製した。
上層：（２ｗｔ％Ｐｄ＋１ｗｔ％Ｐｔ）／Ａｌ_２Ｏ_３
下層：５ｗｔ％ＣｏＣｕＯ_Ｘ／ＣＺ
得られた排ガス浄化用触媒を用いて活性評価試験を行った。得られた結果を他の結果とまとめて図３、４に示す。

図３および４から、触媒層がＣｕＣｏＯ_Ｘ活性種を含む層の単一層からなる排ガス浄化用触媒はＣＯ酸化活性は高いもののＰＧＭ含有触媒の単一層からなる排ガス浄化用触媒に比べてＨＣ酸化活性が大きく劣る。また、触媒層がＰＧＭ含有触媒の単一層からなる排ガス浄化用触媒はＣＯＣｕＯ_Ｘ活性種を含む層の単一層からなる排ガス浄化用触媒に比べてＨＣ酸化活性は高いがＨＣ被毒の影響を受けるためＣＯ酸化活性が劣り、いずれの活性も十分ではない。また、比較例５の排ガス浄化用触媒はＣＯ酸化発熱反応による触媒層暖気の効果が発現しないため実施例１、２の排ガス浄化用触媒に比べて活性が低い。これに対して、実施例１、２の排ガス浄化用触媒はＣＯ酸化活性、ＨＣ酸化活性ともに高いことが理解される。

本発明の排ガス浄化用触媒は、１７５℃未満の低温域を含む温度範囲で高い排ガス中のＣＯおよびＨＣの酸化活性を併せ持つので、自動車などの内燃機関の排ガス浄化用触媒として、高い触媒性能を実現し得る。

１本発明の排ガス浄化用触媒
２基材
３Ｃｏ−Ｃｕ複合酸化物を含む層
４白金族金属含有触媒を含む層
５触媒層
６２層構造の層
１０排ガスの通過方向

Claims

基材上にＣｏ−Ｃｕ複合酸化物を含む層と白金族金属含有触媒を含む層とからなる触媒層を有し、前記触媒層が、基材上の少なくとも一部に上層のＣｏ−Ｃｕ複合酸化物を含む層と下層の白金族金属含有触媒を含む層との２層構造をなしている排ガス浄化用触媒。
前記触媒層が、排ガスの通過方向の上流側から下流側に順に、前記Ｃｏ−Ｃｕ複合酸化物を含む層の単一層、前記２層構造の層および前記白金族金属含有触媒を含む層の単一層からなる請求項１に記載の排ガス浄化用触媒。
前記Ｃｏ−Ｃｕ複合酸化物を含む層が、酸素吸放出能を有する担体にＣｏ−Ｃｕ複合酸化物を担持したものである請求項１又は２に記載の排ガス浄化用触媒。
前記酸素吸放出能を有する担体が、ＣｅＯ_２又はＣｅＯ_２−ＺｒＯ_２複合体である請求項３に記載の排ガス浄化用触媒。
前記Ｃｏ−Ｃｕ複合酸化物を含む層が、バインダーとしてＣｅＯ_２系、ＴｉＯ_２系又はＺｒＯ_２系を含む請求項３又は４に記載の排ガス浄化用触媒。
前記白金族金属含有触媒を含む層が、Ｐｄ又はＰｔをＡｌ_２Ｏ_３粉末に担持したものである請求項１〜５のいずれか１項に記載の排ガス浄化用触媒。