JP2016032795A - 排ガス浄化用触媒 - Google Patents

Abstract

【課題】酸素吸蔵放出能の向上を図るとともに、ＮＯｘの排出量の増加を抑制することができる排ガス浄化用触媒の提供。
【解決手段】自動車の排ガスを浄化するための排ガス浄化触媒１において、銅、鉄およびセリウムを含有する触媒組成物を含有する第１浄化部材２と、第１浄化部材２に対する排ガスの通過方向下流側において、第１浄化部材２に隣接配置され、貴金属を含有する触媒組成物を含有する第２浄化部材３とを含ませ、第１浄化部材２における銅の含有量、鉄の含有量およびセリウムの含有量の合計を、自動車の排気量１Ｌに対して、２０〜５０ｇとし、第１浄化部材２における銅の含有量を、自動車の排気量１Ｌに対して、２〜５ｇとし、第１浄化部材２における鉄の含有量を、自動車の排気量１Ｌに対して、２〜５ｇとし、第１浄化部材２におけるセリウムの含有量を、残部とする排ガス浄化用触媒１。
【選択図】図１

Description

本発明は、排ガス浄化用触媒、詳しくは、内燃機関などから排出される排気ガスを浄化するための排ガス用浄化触媒に関する。

自動車などの内燃機関から排出される排気ガスには、炭化水素（ＨＣ）、一酸化炭素（ＣＯ）、窒素酸化物（ＮＯｘ）などが含まれており、これらを浄化するための排ガス浄化用触媒が知られている。

これらを浄化するための触媒として、活性成分として貴金属（Ｒｈ（ロジウム）、Ｐｄ（パラジウム）、Ｐｔ（白金）など）を用いた排ガス浄化触媒が知られており、また、近年では、低コスト化を図るため、貴金属に代えて、銅などの遷移金属を活性成分として用いることが検討されている。

このような排気ガス浄化用触媒としては、例えば、アルミナに、銅酸化物およびセリウム酸化物を、アルミナと銅酸化物とセリウム酸化物との総量に対する、セリウム担持濃度が１４質量％以下になるように担持させたＮＯｘ低減触媒が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

また、排ガス浄化用触媒とともに、酸素吸蔵放出能を有するサポート材を用いることが知られており、そのようなサポート材としては、例えば、セリウム系複合酸化物に、銅などの遷移金属が担持されている酸素吸蔵性セリウム複合酸化物が、提案されている（例えば、特許文献２参照。）。

そして、銅およびセリウムを含有する排ガス浄化用触媒は、排ガス浄化用触媒として作用するとともに、酸素吸蔵放出能を有するサポート材としても作用することが、知られている。

特開２０１２−１３９６７１号公報 特開平１０−２１６５０９号公報

上記の銅およびセリウムを含有する排ガス浄化用触媒としては、さらに優れた酸素吸蔵放出能が要求される場合があり、酸素吸蔵放出能の向上を図るため、活性成分である銅の含有量を増加させることが検討される。

しかしながら、銅は、排ガスに曝されると、その排ガスの空燃比Ａ／Ｆがリーンバーン状態であるときには窒素酸化物（ＮＯｘ）を吸着させ、排ガスの空燃比Ａ／Ｆがリッチバーン状態であるときには窒素酸化物（ＮＯｘ）を脱離させる。そのため、銅の含有量を増加させると、窒素酸化物（ＮＯｘ）の吸着および脱離量も増加し、空燃比Ａ／Ｆがリッチバーン状態であるときに、より多くのＮＯｘを脱離させる。

そして、排ガスの空燃比Ａ／Ｆがリッチバーン状態であるときに、多くの窒素酸化物（ＮＯｘ）が脱離されると、その窒素酸化物（ＮＯｘ）を十分に浄化することができず、ＮＯｘ排出量が増加するという不具合がある。

そこで、本発明の目的は、酸素吸蔵放出能の向上を図るとともに、ＮＯｘの排出量の増加を抑制することができる排ガス浄化用触媒を提供することにある。

本発明の排ガス浄化用触媒は、自動車の排ガスを浄化するための排ガス浄化触媒であって、銅、鉄およびセリウムを含有する触媒組成物を含有する第１浄化部材と、前記第１浄化部材に対する排ガスの通過方向下流側において、前記第１浄化部材に隣接配置され、貴金属を含有する触媒組成物を含有する第２浄化部材とを含み、前記第１浄化部材における銅の含有量、鉄の含有量およびセリウムの含有量の合計が、前記自動車の排気量１Ｌに対して、２０ｇ以上５０ｇ以下であるとともに、前記第１浄化部材における銅の含有量が、前記自動車の排気量１Ｌに対して、２ｇ以上５ｇ以下であり、前記第１浄化部材における鉄の含有量が、前記自動車の排気量１Ｌに対して、２ｇ以上５ｇ以下であり、前記第１浄化部材におけるセリウムの含有量が、残部であることを特徴としている。

本発明の排ガス浄化用触媒は、銅、鉄およびセリウムを含有する第１浄化部材と、貴金属を含有する第２浄化部材とが、排ガスの通過方向に沿って所定の順序で配置されており、また、第１浄化部材における銅、鉄およびセリウムの含有量が、それぞれ、自動車の排気量に対して所定の範囲に設計されているため、酸素吸蔵放出能の向上を図るとともに、ＮＯｘの排出量の増加を抑制することができる。

図１は、本発明の排ガス浄化用触媒の一実施形態を模式的に示す概略図である。 図２は、本発明の排ガス浄化用触媒の他の実施形態を模式的に示す概略図である。 図３は、酸素吸蔵放出能（ＯＳＣ）の評価におけるＡ／Ｆ変化図である。 図４は、酸素吸蔵放出能（ＯＳＣ）の評価グラフである。 図５は、ＮＯｘ脱離量の評価グラフである。 図６は、ＮＯｘ浄化率の評価グラフである。

図１において、排ガス浄化用触媒１は、所定の排気量を有するエンジンを備える自動車の排ガスを浄化するための排ガス浄化触媒であって、銅（Ｃｕ）、鉄（Ｆｅ）およびセリウム（Ｃｅ）を含有するとともに貴金属を含有しない第１浄化部材２と、第１浄化部材２の排ガスに対する通過方向下流側において、第１浄化部材２に隣接配置され、貴金属を含有する第２浄化部材３とを含んでいる。

第１浄化部材２は、第１触媒担体４と、その第１触媒担体４の表面にコート層（図示せず）として担持される触媒組成物とを備えている。

第１触媒担体４としては、特に限定されず、例えば、コージェライトなどからなるハニカム状のモノリス担体など、公知の担体が挙げられる。

第１触媒担体４に担持される触媒組成物としては、銅、鉄およびセリウムを含有（担持および／または組成として含有）するとともに貴金属を含有しない触媒組成物が挙げられる。

銅、鉄およびセリウムを含有するとともに貴金属を含有しない触媒組成物は、例えば、銅、鉄およびセリウムからなる群から選択される少なくとも１種を含有（担持および／または組成として含有）する耐熱性酸化物が、銅、鉄およびセリウムの全てを含有するように、適宜の割合で混合されることにより、触媒混合物として調製される。

銅、鉄およびセリウムからなる群から選択された少なくとも１種を含有（担持および／または組成として含有）する耐熱性酸化物としては、例えば、鉄を担持するとともに貴金属を含有しないセリア−ジルコニア系複合酸化物、銅およびセリウムを担持するとともに貴金属を含有しないアルミナなどが挙げられる。

換言すれば、例えば、鉄を担持するとともに貴金属を含有しないセリア−ジルコニア系複合酸化物と、銅およびセリウムを担持するとともに貴金属を含有しないアルミナとを混合することにより、銅、鉄およびセリウムを含有するとともに貴金属を含有しない触媒組成物を調製することができる。

鉄を担持するとともに貴金属を含有しないセリア−ジルコニア系複合酸化物は、下記一般式（１）で示される。

Ｆｅ／Ｃｅ_ａＺｒ_{１−（ａ＋ｂ）}Ｒ_ｂＯ_２−ｃ （１）
（式中、Ｒは、希土類元素（ただし、Ｃｅを除く。）および／またはアルカリ土類金属を示し、ａは、Ｃｅの原子割合を示し、ｂは、Ｒの原子割合を示し、１−（ａ＋ｂ）は、Ｚｒの原子割合を示し、ｃは、酸素欠陥量を示す。）
一般式（１）において、Ｒで示される希土類元素としては、例えば、Ｓｃ（スカンジウム）、Ｙ（イットリウム）、Ｌａ（ランタン）、Ｐｒ（プラセオジム）、Ｎｄ（ネオジム）、Ｐｍ（プロメチウム）、Ｓｍ（サマリウム）、Ｅｕ（ユーロピウム）、Ｇｄ（ガドリニウム）、Ｔｂ（テルビウム）、Ｄｙ（ジスプロシウム）、Ｈｏ（ホルミウム）、Ｅｒ（エルビウム）、Ｔｍ（ツリウム）、Ｙｂ（イッテルビウム）、Ｌｕ（ルテチウム）などが挙げられる。

また、Ｒで示されるアルカリ土類金属としては、例えば、Ｂｅ（ベリリウム）、Ｍｇ（マグネシウム）、Ｃａ（カルシウム）、Ｓｒ（ストロンチウム）、Ｂａ（バリウム）、Ｒａ（ラジウム）などが挙げられる。

これら希土類元素およびアルカリ土類金属は、単独使用または２種以上併用することができる。

Ｒとして、好ましくは、希土類元素が挙げられ、より好ましくは、Ｌａ（ランタン）、Ｎｄ（ネオジム）、イットリウム（Ｙ）が挙げられ、さらに好ましくは、Ｌａ（ランタン）およびＮｄ（ネオジム）の併用、イットリウム（Ｙ）の単独使用が挙げられ、とりわけ好ましくは、イットリウム（Ｙ）の単独使用が挙げられる。

また、ａで示されるＣｅの原子割合は、０．１〜０．８の範囲であり、好ましくは、０．１〜０．６の範囲である。

また、ｂで示されるＲの原子割合は０〜０．２の範囲である（すなわち、Ｒは必須成分ではなく任意的に含まれる任意成分であり、含まれる場合には、０．２以下の原子割合である）。０．２を超えると、相分離や他の複合酸化物相を生成する場合がある。

また、１−（ａ＋ｂ）で示されるＺｒの原子割合は、０．２〜０．９の範囲であり、好ましくは、０．２〜０．８５の範囲である。

さらに、ｃは酸素欠陥量を示し、これは、Ｚｒ、ＣｅおよびＲの酸化物が通常形成するホタル石型の結晶格子において、その結晶格子にできる空孔の割合を意味する。

このようなセリア−ジルコニア系複合酸化物は、特に制限されることなく、例えば、特開２００４−２４３３０５号の段落番号［００９０］〜［０１０２］の記載に準拠して、複合酸化物を調製するための適宜の方法、例えば、共沈法、クエン酸錯体法、アルコキシド法などの製造方法によって、製造することができる。そして、得られたセリア−ジルコニア系複合酸化物に、特開２００４−２４３３０５号の段落番号［０１２２］〜［０１２７］の記載に準拠して、鉄を担持させることによって、鉄を担持するとともに貴金属を含有しないセリア−ジルコニア系複合酸化物を製造することができる。

鉄の担持量は、例えば、鉄を担持するとともに貴金属を含有しないセリア−ジルコニア系複合酸化物の総量１００質量部に対して、例えば、０．１質量部以上、好ましくは、１質量部以上であり、例えば、２０質量部以下、好ましくは、１０質量部以下である。

セリウムの含有量は、鉄を担持するとともに貴金属を含有しないセリア−ジルコニア系複合酸化物の総量１００質量部に対して、例えば、１０質量部以上、好ましくは、２０質量部以上であり、例えば、６０質量部以下、好ましくは、５０質量部以下である。

銅およびセリウムを担持するとともに貴金属を含有しないアルミナは、例えば、アルミナに、特開２００４−２４３３０５号の段落番号〔０１２２〕、〔０１２６〕の記載に準拠して、銅およびセリウムを担持することによって、製造することができる。

アルミナとしては、例えば、αアルミナ、θアルミナ、γアルミナなどが挙げられる。

αアルミナは、結晶相としてα相を有し、例えば、ＡＫＰ−５３（商品名、高純度アルミナ、住友化学社製）などが挙げられる。このようなαアルミナは、例えば、アルコキシド法、ゾルゲル法、共沈法などの方法によって得ることができる。

θアルミナは、結晶相としてθ相を有し、αアルミナに遷移するまでの中間（遷移）アルミナの一種であって、例えば、ＳＰＨＥＲＡＬＩＴＥ ５３１Ｐ（商品名、γアルミナ、プロキャタリゼ社製）などが挙げられる。このようなθアルミナは、例えば、市販の活性アルミナ（γアルミナ）を、大気中にて、９００〜１１００℃で、１〜１０時間熱処理することによって得ることができる。

γアルミナは、結晶相としてγ相を有し、特に限定されず、例えば、排ガス浄化用触媒などに用いられている公知のものが挙げられる。

また、アルミナとして、Ｌａおよび／またはＢａが含まれる上記アルミナを用いることもできる。Ｌａおよび／またはＢａを含むアルミナは、特開２００４−２４３３０５号の段落番号〔００７３〕の記載に準拠して、製造することができる。

銅およびセリウムの担持量は、例えば、銅およびセリウムを担持するとともに貴金属を含有しないアルミナの総量１００質量部に対して、銅が、例えば、１．０〜１０質量部、好ましくは、１．０〜６．５質量部であり、セリウムが、例えば、１〜１４質量部である。

そして、上記した鉄を担持するとともに貴金属を含有しないセリア−ジルコニア系複合酸化物と、上記した銅およびセリウムを担持するとともに貴金属を含有しないアルミナとを混合することにより、銅、鉄およびセリウムを含有するとともに貴金属を含有しない触媒組成物を調製することができる。

混合方法としては、特に制限されず、公知の混合方法が挙げられる。具体的には、乾式混合、湿式混合などの物理混合が挙げられ、好ましくは、乾式混合が挙げられる。

このような場合において、鉄を担持するとともに貴金属を含有しないセリア−ジルコニア系複合酸化物と、銅およびセリウムを担持するとともに貴金属を含有しないアルミナとの混合割合は、それらの総量１００質量部に対して、鉄を担持するとともに貴金属を含有しないセリア−ジルコニア系複合酸化物が、例えば、２０質量部以上、好ましくは、３０質量部異常であり、例えば、５０質量部以下、好ましくは、４５質量部以下、より好ましくは、４０質量部以下である。また、銅およびセリウムを担持するとともに貴金属を含有しないアルミナが、例えば、５０質量部以上、好ましくは、５５質量部以上、より好ましくは、６０質量部以上であり、例えば、８０質量部以下、好ましくは、７０質量部以下である。

鉄を担持するとともに貴金属を含有しないセリア−ジルコニア系複合酸化物と、銅およびセリウムを担持するとともに貴金属を含有しないアルミナとの混合割合が上記範囲であれば、窒素酸化物（ＮＯｘ）の浄化性能の向上を図ることができる。

なお、銅、鉄およびセリウムからなる群から選択された少なくとも１種を含有（担持および／または組成として含有）する耐熱性酸化物としては、上記の他、例えば、銅を担持するとともに貴金属を含有しないセリア−ジルコニア系複合酸化物、銅、鉄およびセリウムからなる群から選択された少なくとも１種を担持するとともに貴金属を含有しないアルミナ（銅およびセリウムを担持するとともに貴金属を含有しないアルミナを除く。）など、さらには、銅、鉄およびセリウムからなる群から選択された少なくとも１種を含有（担持および／または組成として含有）するペロブスカイト型複合酸化物、銅、鉄およびセリウムからなる群から選択された少なくとも１種を含有（担持および／または組成として含有）するスピネル型複合酸化物など、種々の触媒組成物を用いることができる。

また、銅、鉄およびセリウムを含有するとともに貴金属を含有しない触媒組成物としては、上記の触媒混合物の他、例えば、銅、鉄およびセリウムの全てを含有している耐熱性酸化物を、他の触媒組成物と混合することなく用いることもできる。

銅、鉄およびセリウムの全てを含有している耐熱性酸化物として、より具体的には、例えば、銅、鉄およびセリウムを含有するとともに貴金属を含有しないペロブスカイト型複合酸化物、銅、鉄およびセリウムを含有するとともに貴金属を含有しないスピネル型複合酸化物、銅および鉄を含有するとともに貴金属を含有しないセリア−ジルコニア系複合酸化物、銅、鉄およびセリウムを含有するとともに貴金属を含有しないアルミナなどが挙げられ、好ましくは、銅および鉄を含有するとともに貴金属を含有しないセリア−ジルコニア系複合酸化物が挙げられる。

銅、鉄およびセリウムを含有するとともに貴金属を含有しないセリア−ジルコニア系複合酸化物としては、例えば、銅および鉄を担持するとともに貴金属を含有しないセリア−ジルコニア系複合酸化物、例えば、銅および鉄を組成として含有するとともに貴金属を含有しないセリア−ジルコニア系複合酸化物などが挙げられ、好ましくは、銅および鉄を担持するとともに貴金属を含有しないセリア−ジルコニア系複合酸化物が挙げられる。

銅および鉄を担持するとともに貴金属を含有しないセリア−ジルコニア系複合酸化物は、下記一般式（２）で示される。

Ｃｕ／Ｆｅ／Ｃｅ_ａＺｒ_{１−（ａ＋ｂ）}Ｒ_ｂＯ_２−ｃ （２）
（式中、Ｒは、希土類元素（ただし、Ｃｅを除く。）および／またはアルカリ土類金属を示し、ａは、Ｃｅの原子割合を示し、ｂは、Ｒの原子割合を示し、１−（ａ＋ｂ）は、Ｚｒの原子割合を示し、ｃは、酸素欠陥量を示す。）
一般式（２）において、Ｒ、ａ、ｂおよびｃは、それぞれ、上記一般式（１）におけるＲ、ａ、ｂおよびｃと同意義を示す。

このようなセリア−ジルコニア系複合酸化物は、特に制限されることなく、例えば、特開２００４−２４３３０５号の段落番号［００９０］〜［０１０２］の記載に準拠して、複合酸化物を調製するための適宜の方法、例えば、共沈法、クエン酸錯体法、アルコキシド法などの製造方法によって、製造することができる。そして、得られたセリア−ジルコニア系複合酸化物に、特開２００４−２４３３０５号の段落番号［０１２２］〜［０１２７］の記載に準拠して、銅および鉄を担持させることによって、銅および鉄を担持するとともに貴金属を含有しないセリア−ジルコニア系複合酸化物を製造することができる。

銅および鉄を担持するとともに貴金属を含有しないセリア−ジルコニア系複合酸化物において、銅の含有量は、例えば、銅および鉄を組成として含有するとともに貴金属を含有しないセリア−ジルコニア系複合酸化物の総量１００質量部に対して、例えば、０．１質量部以上、好ましくは、１質量部以上であり、例えば、２０質量部以下、好ましくは、１０質量部以下である。

また、鉄の含有量は、例えば、銅および鉄を組成として含有するとともに貴金属を含有しないセリア−ジルコニア系複合酸化物の総量１００質量部に対して、例えば、０．１質量部以上、好ましくは、１質量部以上であり、例えば、２０質量部以下、好ましくは、１０質量部以下である。

また、セリウムの含有量は、銅および鉄を組成として含有するとともに貴金属を含有しないセリア−ジルコニア系複合酸化物の総量１００質量部に対して、例えば、１０質量部以上、好ましくは、２０質量部以上であり、例えば、６０質量部以下、好ましくは、５０質量部以下である。

また、詳述しないが、上記した方法に準拠して、例えば、銅を組成として含有し、一方、鉄を組成として含有しないセリア−ジルコニア系複合酸化物を調製し、さらに、上記のように鉄（さらに、必要により銅および／またはセリウム）を担持させることもできる。

さらに、詳述しないが、上記した方法に準拠して、例えば、鉄を組成として含有し、一方、銅を含有しないセリア−ジルコニア系複合酸化物を調製し、さらに、上記のように銅（さらに、必要により鉄および／またはセリウム）を担持させることもできる。

これら銅、鉄およびセリウムを含有するとともに貴金属を含有しない触媒組成物として、好ましくは、鉄を担持するとともに貴金属を含有しないセリア−ジルコニア系複合酸化物と、銅およびセリウムを担持するとともに貴金属を含有しないアルミナとを混合することにより得られる触媒混合物が挙げられる。

また、第１浄化部材２は、さらに、必要により、アルミナや複合酸化物（例えば、ペロブスカイト型複合酸化物、蛍石型複合酸化物など）などの公知の耐熱性酸化物（但し、貴金属は含まず。）や、例えば、Ｂａ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｍｇ、Ｌａの硫酸塩、炭酸塩、硝酸塩および／または酢酸塩などの塩を、適宜の割合で含有することができる。

そして、このような触媒組成物を、第１触媒担体４上にコート層として形成するには、まず、上記した触媒組成物、さらには、必要により混合されるその他の耐熱性酸化物、塩などに、水を加えてスラリーとした後、担体上にコーティングし、大気中において、例えば、５０〜２００℃で１〜４８時間乾燥し、さらに、２５０〜１０００℃で１〜１２時間焼成すればよい。

第１触媒担体４に対するコート層（銅、鉄およびセリウムを含有する触媒組成物、必要によりその他の耐熱性酸化物、塩などを含む）の担持量は、特に制限されないが、例えば、第１触媒担体４ １Ｌあたり、例えば、５０〜３００ｇ、好ましくは、１００〜２５０ｇであり、また、銅の担持量が、第１触媒担体４ １Ｌあたり、例えば、０．１〜６０ｇ、好ましくは、１〜３０ｇである。

また、このような第１浄化部材２において、コート層は、詳しくは図示しないが、例えば、第１触媒担体４上に、表面に形成される外側層と、その外側層の内側に形成される内側層とを有する多層（例えば、２層〜４層、好ましくは、２層）として形成することができる。

第１浄化部材２のコート層を多層として形成する場合において、内側層は、上記と同様に、各成分を含むスラリーを触媒担体上にコーティングし、乾燥後、焼成すればよい。また、外側層は、触媒担体上に形成された内側層上に、上記と同様に、各成分を含むスラリーをコーティングし、乾燥後、焼成すればよい。

第１浄化部材２のコート層を多層として形成する場合には、銅、鉄およびセリウムを含有する触媒組成物は、２つ以上の層に含まれていてもよく、いずれの層に含ませるかは、その目的および用途によって適宜決定される。このような場合において、銅、鉄およびセリウムを含有する触媒組成物を含まない層は、例えば、上記した公知の耐熱性酸化物や、塩から形成される。

第２浄化部材３は、例えば、第２触媒担体５と、その第２触媒担体５の表面にコート層（図示せず）として担持される触媒組成物とを備えている。

第２触媒担体５としては、第１触媒担体４と同様の担体、例えば、コージェライトなどからなるハニカム状のモノリス担体など、公知の担体が挙げられる。

第２触媒担体５に担持される触媒組成物としては、貴金属を含有する触媒組成物が挙げられる。

貴金属を含有する触媒組成物としては、例えば、Ｒｕ（ルテニウム）、Ｒｈ（ロジウム）、Ｐｄ（パラジウム）、Ａｇ（銀）、Ｏｓ（オスミウム）、Ｉｒ（イリジウム）、Ｐｔ（白金）などの貴金属が担持された耐熱性酸化物など、公知の排ガス浄化用触媒（三元触媒）が挙げられる。

また、第２浄化部材３は、さらに、必要により、アルミナや複合酸化物（例えば、ペロブスカイト型複合酸化物、蛍石型複合酸化物など）などの公知の耐熱性酸化物や、例えば、Ｂａ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｍｇ、Ｌａの硫酸塩、炭酸塩、硝酸塩および／または酢酸塩を、適宜の割合で含有することができる。

そして、このような触媒組成物を、第２触媒担体５上にコート層として形成するには、まず、上記した触媒組成物、さらには、必要により混合されるその他の耐熱性酸化物、塩などに、水を加えてスラリーとした後、担体上にコーティングし、大気中において、例えば、５０〜２００℃で１〜４８時間乾燥し、さらに、２５０〜１０００℃で１〜１２時間焼成すればよい。

第２触媒担体５に対するコート層（貴金属を含有する触媒組成物、および、必要により耐熱性酸化物、塩などを含む）の担持量は、特に制限されないが、例えば、第２触媒担体５ １Ｌあたり、例えば、５０〜３００ｇ、好ましくは、１００〜２００ｇであり、また、貴金属の担持量が、第２触媒担体５ １Ｌあたり、例えば、０．０５〜１０ｇ、好ましくは、０．１〜２ｇである。

また、このような第２浄化部材３において、コート層は、詳しくは図示しないが、例えば、第２触媒担体５上に、表面に形成される外側層と、その外側層の内側に形成される内側層とを有する多層（例えば、２層〜４層、好ましくは、２層）として形成することができる。

第２浄化部材３のコート層を多層として形成する場合において、内側層は、上記と同様に、各成分を含むスラリーを触媒担体上にコーティングし、乾燥後、焼成すればよい。また、外側層は、触媒担体上に形成された内側層上に、上記と同様に、各成分を含むスラリーをコーティングし、乾燥後、焼成すればよい。

第２浄化部材３のコート層を多層として形成する場合には、貴金属を含有する触媒組成物は、２つ以上の層に含まれていてもよく、いずれの層に含ませるかは、その目的および用途によって適宜決定される。このような場合において、貴金属を含有する触媒組成物を含まない層は、例えば、上記した公知の耐熱性酸化物や、塩から形成される。

また、この排ガス浄化用触媒１では、図１に示すように、任意的に、第１浄化部材２の排ガスに対する通過方向上流側にも、上記第２浄化部材３を、さらに、隣接配置することができる。

このような排ガス浄化用触媒１では、排ガスの通過方向上流側から下流側に向かって、排ガス浄化用触媒１を、順次、上流域、中流域および下流域の３つの流域に区画する場合、上流域には第２浄化部材３が、中流域には第１浄化部材２が、下流域には第２浄化部材３が、それぞれ配置される。

第１浄化部材２に対する排ガスの通過方向上流側に第２浄化部材３が配置されていれば、換言すると、第１浄化部材２に対する排ガスの通過方向上流側および下流側の両側において、第２浄化部材３が配置されていれば、とりわけ優れた排ガス浄化性能を得ることができる。

そして、この排ガス浄化用触媒１では、第１浄化部材２における銅、鉄およびセリウムの含有量が、所定の範囲に設計される。

より具体的には、排ガス浄化用触媒１が搭載される自動車の排気量１Ｌに対して、第１浄化部材２における銅の含有量、鉄の含有量およびセリウムの含有量の合計が、２０ｇ以上５０ｇ以下に設計される。

そして、排ガス浄化用触媒１が搭載される自動車の排気量１Ｌに対して、第１浄化部材２における銅の含有量が、２ｇ以上５ｇ以下に設計される。

また、排ガス浄化用触媒１が搭載される自動車の排気量１Ｌに対して、第１浄化部材２における鉄の含有量が、２ｇ以上５ｇ以下に設計される。

さらに、排ガス浄化用触媒１が搭載される自動車の排気量１Ｌに対して、第１浄化部材２におけるセリウムの含有量が、銅の含有量、鉄の含有量およびセリウムの含有量の総量に対する銅の含有量および鉄の含有量の残部であって、具体的には、１０ｇ以上、好ましくは、１８ｇ以上であり、４６ｇ以下、好ましくは、３８ｇ以下に設計される。

さらに、第１浄化部材２における銅および鉄の割合は、銅の含有量に対して、鉄の含有量が、例えば、３０質量％以上、好ましくは、６０質量％以上であり、例えば、１２０質量％以下、好ましくは、１００質量％未満である。すなわち、第１浄化部材２において、銅の含有量よりも、鉄の含有量が少ない方が好ましい。

なお、第２浄化部材３における貴金属含有量と、第１浄化部材２における銅、鉄およびセリウムの含有量との比率は、特に制限されず、目的および用途に応じて適宜設定される。

そして、このような排ガス浄化用触媒１は、銅、鉄およびセリウムを含有する第１浄化部材２と、貴金属を含有する第２浄化部材３とが、排ガスの通過方向に沿って所定の順序で配置されており、また、第１浄化部材２における銅、鉄およびセリウムの含有量が、自動車の排気量に対して所定の範囲に設計されているため、酸素吸蔵放出能の向上を図るとともに、ＮＯｘの排出量の増加を抑制することができる。

なお、上記した説明では、排ガス浄化用触媒１を、順次、上流域、中流域および下流域の３つの流域に区画し、排ガスの通過方向に沿って、３つの浄化部材を交互に配置しているが、浄化部材の数は特に制限されず、詳しくは図示しないが、必要により、排ガスの通過方向に沿って、４つ以上の浄化部材、すなわち、第１浄化部材２と第２浄化部材３とをそれぞれ２つ以上、交互に順次配置することができる。

また、この排ガス浄化用触媒１は、図２に示すように、第１浄化部材２が、複数備えられていてもよい。

より具体的には、図２において、排ガスの通過方向上流側から下流側に向かって、排ガス浄化用触媒１を、順次、上流域、中流域および下流域の３つの流域に区画する場合、上流域には単数（１つ）の第２浄化部材３が、中流域には複数（２つ）の第１浄化部材２が、下流域には単数（１つ）の第２浄化部材３が、それぞれ排ガスの通過方向に沿って配置される。

このような場合において、複数（２つ）の第１浄化部材２に含有される触媒組成物（銅およびセリウムを含有するとともに貴金属を含有しない触媒組成物）の量は、特に制限されず、目的および用途に応じて、適宜設定されるが、好ましくは、排ガスの通過方向上流側に配置される第１浄化部材２（以下、第１浄化部材２ａと称する場合がある。）の触媒組成物が、排ガスの通過方向下流側に配置される第１浄化部材２（以下、第１浄化部材２ｂと称する場合がある。）の触媒組成物に比べ、多くのセリウムを含有するように、設計される。

このように、排ガスの通過方向上流側に配置される触媒組成物が、排ガスの通過方向下流側に配置される触媒組成物に比べ、多くのセリウムを含有していれば、とりわけ良好に酸素吸蔵放出能の向上を図るとともに、ＮＯｘの排出量の増加を抑制することができる。

なお、上記した説明では、２つの第１浄化部材２を個別に備えたが、第１浄化部材２の数は、特に制限されず、３つ以上であってもよい。このような場合には、好ましくは、ガスの流れ方向上流側から下流側に向かうに従って、第１浄化部材２の触媒組成物におけるセリウムの量が、順次少なくなるように設計される。

このような場合、好ましくは、ガスの流れ方向において最も上流側に配置される第１浄化部材２の触媒は、その他の第１浄化部材２の触媒組成物に比べて、セリウムの量が最も多くなるように設計される。

また、第１浄化部材２が３つ以上配置される場合、各第１浄化部材２の触媒組成物に含有されるセリウムの量が、ガスの流れ方向上流側から下流側に向かうに従って、規則的（比例的）に少なくなるように設計されていてもよく、また、例えば、隣接する第１浄化部材２の触媒組成物に含有されるセリウムの量の差が互いに異なり、ガスの流れ方向上流側から下流側に向かうに従って、不規則的に少なくなるように設計されていてもよい。

また、上記した説明では、複数（２つ）の第１浄化部材２を個別に備え、ガスの流れ方向上流側に配置される第１浄化部材２ａの触媒組成物と、ガスの流れ方向下流側に配置される第１浄化部材２ｂの触媒組成物との間において、セリウムの含有量を変化させたが、例えば、複数（例えば、２つ）の第１浄化部材２を、一体的に備えることもできる。

そのような場合にも、好ましくは、第１浄化部材２の触媒組成物のセリウムの含有量は、ガスの流れ方向上流側に配置される第１浄化部材２の触媒組成物が、ガスの流れ方向下流側に配置される第１浄化部材２の触媒組成物に比べ、多くのセリウムを含有するよう、設計される。

より具体的には、図示しないが、例えば、単数（１つ）の第１浄化部材２内において、触媒組成物として複数（例えば、２つ）の領域が区画され、ガスの流れ方向上流側から下流側に向かうに従って、各領域の触媒組成物のセリウムの量が、順次少なくなるように設計することができる。

また、図示しないが、例えば、単数（１つ）の部材内において、領域を区画することなく、ガスの流れ方向上流側から下流側に向かうに従って、徐々にセリウムの量が少なくなるように設計することもできる。

そして、所定の排気量を有するエンジンと、そのエンジンの排気ラインに備えられる上記排ガス浄化用触媒とを備える自動車（自動二輪車、自動四輪車など）は、排ガス浄化率に優れる。

次に、本発明を実施例および比較例に基づいて説明するが、本発明は、下記の実施例によって限定されるものではない。また、以下の説明において特に言及がない限り、「部」および「％」は質量基準である。なお、以下に示す実施例の数値は、実施形態において記載される対応する数値（すなわち、上限値または下限値）に代替することができる。

＜触媒組成物＞
製造例１（ＣｅＺｒ複合酸化物Ａ）
硝酸セリウム Ｃｅ換算で０．０５０モル
オキシ硝酸ジルコニウム Ｚｒ換算で０．０４５モル
硝酸イットリウム Ｙ換算で０．００５モル
上記の成分を、丸底フラスコに加え、脱イオン水５００ｍＬを加えて攪拌溶解させることにより、混合塩水溶液を調製した。次いで、この混合塩水溶液に、１０重量％の水酸化アンモニウム水溶液を、室温で徐々に滴下して、混合塩水溶液中に共沈物を生じさせた。次いで、共沈物が生じた混合塩水溶液を６０分間攪拌し、その後、この水溶液を濾過することにより共沈物を得た。続いて、この共沈物を脱イオン水で十分洗浄し、１１０℃で真空乾燥させ、さらに、大気雰囲気、５００℃で３時間仮焼成した。そして、共沈物を粉砕して粒子とし、この粒子を、大気雰囲気、８００℃で５時間焼成することにより、Ｃｅ_０．５０Ｚｒ_０．４５Ｙ_０．０５Ｏ_３で示されるセリア−ジルコニア系複合酸化物Ａ（以下、ＣｅＺｒ複合酸化物Ａと称する場合がある。）の粉末を得た。

なお、Ｃｅ_０．５０Ｚｒ_０．４５Ｙ_０．０５Ｏ_３中におけるＣｅの質量割合は、約４３質量％である。

製造例２（ＣｅＺｒ複合酸化物Ｂ）
ジルコニウムメトキシプロピレート Ｚｒ換算で０．０８４モル
セリウムメトキシプロピレート Ｃｅ換算で０．０１３モル
ランタンメトキシプロピレート［Ｌａ（ＯＣＨ（ＣＨ_３）ＣＨ_２ＯＣＨ_３）_３］ Ｌａ換算で０．００１モル
ネオジムメトキシプロピレート［Ｎｄ（ＯＣＨ（ＣＨ_３）ＣＨ_２ＯＣＨ_３）_３］ Ｎｄ換算で０．００２モル
上記成分を、トルエン２００ｍＬとを配合して、撹拌溶解することにより、混合アルコキシド溶液を調製した。さらに、この混合アルコキシド溶液に、脱イオン水８０ｍＬを滴下して、加水分解した。次いで、加水分解された溶液から、トルエンおよび脱イオン水を留去し、乾固させて、前駆体を得た。さらに、この前駆体を、６０℃で２４時間通風乾燥させた後、電気炉にて、４５０℃で３時間熱処理（焼成）することにより、Ｚｒ_０．８４Ｃｅ_０．１３Ｌａ_０．０１Ｎｄ_０．０２Ｏｘｉｄｅで示されるセリア−ジルコニア系複合酸化物Ｂ（以下、ＣｅＺｒ複合酸化物Ｂと称する場合がある。）の粉末を得た。

製造例３（貴金属含有触媒（１））
θアルミナ４２．８質量部と、製造例１で得られたＣｅＺｒ複合酸化物Ａ１３．８質量部とをボールミルにて混合および粉砕し、得られた粉末に、４．４質量％の硝酸パラジウム水溶液９．１質量部を含浸させ、乾燥後、電気炉にて、６５０℃で１時間熱処理（焼成）することにより、Ｐｄを担持したθアルミナおよびＣｅＺｒ複合酸化物Ａ混合粉末５７質量部を得た。

この粉末のパラジウムの担持量は、０．４質量部であった。

別途、θアルミナ１３．９８５質量部と、製造例２で得られたＣｅＺｒ複合酸化物Ｂ６３．９８５質量部とをボールミルにて混合および粉砕し、得られた粉末に、０．９７４質量％の硝酸ロジウム水溶液３．１質量部を含浸させ、乾燥後、電気炉にて、６５０℃で１時間熱処理（焼成）することにより、Ｒｈを担持したθアルミナおよびＣｅＺｒ複合酸化物Ｂ混合粉末７８質量部を得た。

この粉末のロジウムの担持量は、０．０３質量部であった。

その後、上記により得られたＰｄを担持したθアルミナおよびＣｅＺｒ複合酸化物Ａ混合粉末と、Ｒｈを担持したθアルミナおよびＣｅＺｒ複合酸化物Ｂ混合粉末とを、ボールミルにて混合し、１３５質量部の貴金属含有触媒（１）を得た。

製造例４（貴金属含有触媒（２））
θアルミナ粉末７９．９質量部に、４．４質量％の硝酸パラジウム水溶液２．３質量部を含浸させ、乾燥後、電気炉にて、６５０℃で１時間熱処理（焼成）することにより、Ｐｄを担持したθアルミナ粉末８０質量部を得た。

この粉末のパラジウムの担持量は、０．１質量部であった。

別途、θアルミナ１９．９８５質量部と、製造例２で得られたＣｅＺｒ複合酸化物Ｂ２８．９８５質量部とをボールミルにて混合および粉砕し、得られた粉末に、０．９７４質量％の硝酸ロジウム水溶液３．１質量部を含浸させ、乾燥後、電気炉にて、６５０℃で１時間熱処理（焼成）することにより、Ｒｈを担持したθアルミナおよびＣｅＺｒ複合酸化物Ｂ混合粉末４９質量部を得た。

この粉末のロジウムの担持量は、０．０３質量部であった。

その後、上記により得られたＰｄを担持したθアルミナ粉末と、Ｒｈを担持したθアルミナおよびＣｅＺｒ複合酸化物Ｂ混合粉末とを、ボールミルにて混合し、１２９質量部の貴金属含有触媒（２）を得た。

製造例５（３．０％Ｃｕ／４．０％Ｃｅ／θ−Ａｌ_２Ｏ_３）
θアルミナに、硝酸銅（ＩＩ）３水和物の水溶液と、硝酸セリウム６水和物の水溶液とを、銅およびセリウムの担持量が後述する割合となるように含浸させ、１１０℃で１昼夜乾燥後、電気炉にて、大気中において６５０℃で１時間熱処理（焼成）することにより、ＣｕおよびＣｅ担持アルミナ粉末を得た。

この粉末の、銅の担持割合は、ＣｕおよびＣｅ担持アルミナ粉末の総量に対して、３質量％であり、セリウムの担持割合は、ＣｕおよびＣｅ担持アルミナ粉末の総量に対して、４質量％であった。

製造例６（６．０％Ｃｕ／８．０％Ｃｅ／θ−Ａｌ_２Ｏ_３）
θアルミナに、硝酸銅（ＩＩ）３水和物の水溶液と、硝酸セリウム６水和物の水溶液とを、銅およびセリウムの担持量が後述する割合となるように含浸させ、１１０℃で１昼夜乾燥後、電気炉にて、大気中において６５０℃で１時間熱処理（焼成）することにより、ＣｕおよびＣｅ担持アルミナ粉末を得た。

この粉末の、銅の担持割合は、ＣｕおよびＣｅ担持アルミナ粉末の総量に対して、６質量％であり、セリウムの担持割合は、ＣｕおよびＣｅ担持アルミナ粉末の総量に対して、８質量％であった。

製造例７（３．０％Ｃｕ／ＣｅＺｒ複合酸化物Ａ）
製造例１で得られたＣｅＺｒ複合酸化物Ａ（Ｃｅ_０．５０Ｚｒ_０．４５Ｙ_０．０５Ｏ_３）に、硝酸銅（ＩＩ）３水和物の水溶液を、銅の担持量が後述する割合となるように含浸させ、１１０℃で１昼夜乾燥後、電気炉にて、大気中において６５０℃で１時間熱処理（焼成）することにより、Ｃｕ担持ＣｅＺｒ複合酸化物Ａを得た。

この粉末の、銅の担持割合は、Ｃｕ担持ＣｅＺｒ複合酸化物Ａの総量に対して、３質量％であった。

なお、セリウムの含有割合は、ＣｅＺｒ複合酸化物Ａ（すなわち、Ｃｕを除く量。）に対して、約４３質量％である。

製造例８（４．０％Ｃｕ／ＣｅＺｒ複合酸化物Ａ）
製造例１で得られたＣｅＺｒ複合酸化物Ａ（Ｃｅ_０．５０Ｚｒ_０．４５Ｙ_０．０５Ｏ_３）に、硝酸銅（ＩＩ）３水和物の水溶液を、銅の担持量が後述する割合となるように含浸させ、１１０℃で１昼夜乾燥後、電気炉にて、大気中において６５０℃で１時間熱処理（焼成）することにより、Ｃｕ担持ＣｅＺｒ複合酸化物Ａを得た。

この粉末の、銅の担持割合は、Ｃｕ担持ＣｅＺｒ複合酸化物Ａの総量に対して、４質量％であった。

なお、セリウムの含有割合は、ＣｅＺｒ複合酸化物Ａ（すなわち、Ｃｕを除く量。）に対して、約４３質量％である。

製造例９（６．０％Ｃｕ／ＣｅＺｒ複合酸化物Ａ）
製造例１で得られたＣｅＺｒ複合酸化物Ａ（Ｃｅ_０．５０Ｚｒ_０．４５Ｙ_０．０５Ｏ_３）に、硝酸銅（ＩＩ）３水和物の水溶液を、銅の担持量が後述する割合となるように含浸させ、１１０℃で１昼夜乾燥後、電気炉にて、大気中において６５０℃で１時間熱処理（焼成）することにより、Ｃｕ担持ＣｅＺｒ複合酸化物Ａを得た。

この粉末の、銅の担持割合は、Ｃｕ担持ＣｅＺｒ複合酸化物Ａの総量に対して、６質量％であった。

なお、セリウムの含有割合は、ＣｅＺｒ複合酸化物Ａ（すなわち、Ｃｕを除く量。）に対して、約４３質量％である。

製造例１０（６．０％Ｆｅ／ＣｅＺｒ複合酸化物Ａ）
製造例１で得られたＣｅＺｒ複合酸化物Ａ（Ｃｅ_０．５０Ｚｒ_０．４５Ｙ_０．０５Ｏ_３）に、硝酸鉄（ＩＩＩ）９水和物の水溶液を、鉄の担持量が後述する割合となるように含浸させ、１１０℃で１昼夜乾燥後、電気炉にて、大気中において６５０℃で１時間熱処理（焼成）することにより、Ｃｕ担持ＣｅＺｒ複合酸化物Ａを得た。

この粉末の、鉄の担持割合は、Ｃｕ担持ＣｅＺｒ複合酸化物Ａの総量に対して、６質量％であった。

なお、セリウムの含有割合は、ＣｅＺｒ複合酸化物Ａ（すなわち、Ｃｕを除く量。）に対して、約４３質量％である。

＜上流側の第２浄化部材＞
製造例１１
製造例３で得られた貴金属含有触媒（１）の粉末を、ボールミルにて粉砕し、これに蒸留水を加えてスラリーを調製した。このスラリーを、モノリス担体の各セルの内表面にコーティングして、乾燥させた後、６００℃で３時間焼成することにより、触媒層を形成した。これを、第２浄化部材ａとした。

上記触媒層は、モノリス担体１個あたり、貴金属含有触媒（１）１３５ｇを担持するように形成した。触媒層におけるＰｄの担持量は０．４ｇであり、Ｒｈの担持量は０．０３ｇであった。

＜下流側の第２浄化部材＞
製造例１２
製造例４で得られた貴金属含有触媒（２）の粉末を、ボールミルにて粉砕し、これに蒸留水を加えてスラリーを調製した。このスラリーを、モノリス担体の各セルの内表面にコーティングして、乾燥させた後、６００℃で３時間焼成することにより、触媒層を形成した。これを、第２浄化部材ｃとした。

上記触媒層は、モノリス担体１個あたり、貴金属含有触媒（２）１２９ｇを担持するように形成した。触媒層におけるＰｄの担持量は０．１ｇであり、Ｒｈの担持量は０．０３ｇであった。

＜第１浄化部材＞
製造例１３
製造例５で得られたＣｅおよびＣｕ担持アルミナ粉末（Ｃｕ３質量％、Ｃｅ４質量％）を用い、ボールミルにて粉砕し、これに蒸留水を加えてスラリーを調製した。このスラリーを、モノリス担体の各セルの内表面にコーティングして、乾燥させた後、６００℃で３時間焼成することにより、触媒層を形成した。これを、第１浄化部材ｂ−１とした。

上記触媒層は、モノリス担体１個あたり、ＣｅおよびＣｕ担持アルミナ粉末１０３．０ｇを担持するように形成した。触媒層におけるＣｕの担持量は３．１ｇであり、Ｃｅの担持量は４．１ｇであった。なお、触媒層は、Ｆｅを含有していなかった。

製造例１４
製造例６で得られたＣｅおよびＣｕ担持アルミナ粉末（Ｃｕ６質量％、Ｃｅ８質量％）を用いた以外は、製造例１７と同様にして触媒層を形成した。これを、第１浄化部材ｂ−２とした。

上記触媒層は、モノリス担体１個あたり、ＣｅおよびＣｕ担持アルミナ粉末１０３．０ｇを担持するように形成した。触媒層におけるＣｕの担持量は６．２ｇであり、Ｃｅの担持量は８．２ｇであった。なお、触媒層は、Ｆｅを含有していなかった。

製造例１５
製造例５で得られたＣｅおよびＣｕ担持アルミナ粉末（Ｃｕ３質量％、Ｃｅ４質量％）と、製造例７で得られたＣｕ担持ＣｅＺｒ複合酸化物Ａ（Ｃｕ３質量％、Ｃｅを組成として含有）とを、１：１の質量比でボールミルにより混合した。

次いで、得られた混合粉末を用い、ボールミルにて粉砕し、これに蒸留水を加えてスラリーを調製した。このスラリーを、モノリス担体の各セルの内表面にコーティングして、乾燥させた後、６００℃で３時間焼成することにより、触媒層を形成した。これを、第１浄化部材ｂ−３とした。

上記触媒層は、モノリス担体１個あたり、混合粉末１０３．０ｇを担持するように形成した。触媒層におけるＣｕの担持量は３．１ｇであり、Ｃｅの担持量は２３．６ｇであった。なお、触媒層は、Ｆｅを含有していなかった。

製造例１６
製造例５で得られたＣｅおよびＣｕ担持アルミナ粉末（Ｃｕ３質量％、Ｃｅ４質量％）を用い、ボールミルにて粉砕し、これに蒸留水を加えてスラリーを調製した。このスラリーを、モノリス担体の各セルの内表面にコーティングして、乾燥させた後、６００℃で３時間焼成することにより、触媒層を形成した。これを、第１浄化部材ｂ−４とした。

上記触媒層は、モノリス担体１個あたり、ＣｅおよびＣｕ担持アルミナ粉末５１．５ｇを担持するように形成した。触媒層におけるＣｕの担持量は１．５ｇであり、Ｃｅの担持量は２．１ｇであった。なお、触媒層は、Ｆｅを含有していなかった。

製造例１７
製造例５で得られたＣｅおよびＣｕ担持アルミナ粉末（Ｃｕ３質量％、Ｃｅ４質量％）と、製造例９で得られたＣｕ担持ＣｅＺｒ複合酸化物Ａ（Ｃｕ６質量％、Ｃｅを組成として含有）とを、１：１の質量比でボールミルにより混合した。

次いで、得られた混合粉末を用い、ボールミルにて粉砕し、これに蒸留水を加えてスラリーを調製した。このスラリーを、モノリス担体の各セルの内表面にコーティングして、乾燥させた後、６００℃で３時間焼成することにより、触媒層を形成した。これを、第１浄化部材ｂ−５とした。

上記触媒層は、モノリス担体１個あたり、混合粉末５１．５ｇを担持するように形成した。触媒層におけるＣｕの担持量は２．３ｇであり、Ｃｅの担持量は１１．４ｇであった。なお、触媒層は、Ｆｅを含有していなかった。

製造例１８
製造例８で得られたＣｕ担持ＣｅＺｒ複合酸化物Ａ（Ｃｕ４質量％、Ｃｅを組成として含有）を用い、ボールミルにて粉砕し、これに蒸留水を加えてスラリーを調製した。このスラリーを、モノリス担体の各セルの内表面にコーティングして、乾燥させた後、６００℃で３時間焼成することにより、触媒層を形成した。これを、第１浄化部材ｂ−６とした。

上記触媒層は、モノリス担体１個あたり、混合粉末７７．３ｇを担持するように形成した。触媒層におけるＣｕの担持量は３．１ｇであり、Ｃｅの担持量は３１．９ｇであった。なお、触媒層は、Ｆｅを含有していなかった。

製造例１９
製造例６で得られたＣｅおよびＣｕ担持アルミナ粉末（Ｃｕ６質量％、Ｃｅ８質量％）と、製造例１０で得られたＦｅ担持ＣｅＺｒ複合酸化物Ａ（Ｆｅ６質量％、Ｃｅを組成として含有）とを、１：１の質量比でボールミルにより混合した。

次いで、得られた混合粉末を用い、ボールミルにて粉砕し、これに蒸留水を加えてスラリーを調製した。このスラリーを、モノリス担体の各セルの内表面にコーティングして、乾燥させた後、６００℃で３時間焼成することにより、触媒層を形成した。これを、第１浄化部材ｂ−７とした。

上記触媒層は、モノリス担体１個あたり、混合粉末１０１．６ｇを担持するように形成した。触媒層におけるＣｕの担持量は３．０ｇであり、Ｆｅの担持量は３．０ｇであり、Ｃｅの担持量は２４．６ｇであった。

製造例２０
製造例６で得られたＣｅおよびＣｕ担持アルミナ粉末（Ｃｕ６質量％、Ｃｅ８質量％）と、製造例１０で得られたＦｅ担持ＣｅＺｒ複合酸化物Ａ（Ｆｅ６質量％、Ｃｅを組成として含有）とを、１：１の質量比でボールミルにより混合した。

次いで、得られた混合粉末を用い、ボールミルにて粉砕し、これに蒸留水を加えてスラリーを調製した。このスラリーを、モノリス担体の各セルの内表面にコーティングして、乾燥させた後、６００℃で３時間焼成することにより、触媒層を形成した。これを、第１浄化部材ｂ−８とした。

上記触媒層は、モノリス担体１個あたり、混合粉末５１．５ｇを担持するように形成した。触媒層におけるＣｕの担持量は１．５ｇであり、Ｆｅの担持量は１．５ｇであり、Ｃｅの担持量は１２．５ｇであった。

製造例２１
製造例６で得られたＣｅおよびＣｕ担持アルミナ粉末（Ｃｕ６質量％、Ｃｅ８質量％）と、製造例１０で得られたＦｅ担持ＣｅＺｒ複合酸化物Ａ（Ｆｅ６質量％、Ｃｅを組成として含有）とを、１６２：１０８の質量比でボールミルにより混合した。

次いで、得られた混合粉末を用い、ボールミルにて粉砕し、これに蒸留水を加えてスラリーを調製した。このスラリーを、モノリス担体の各セルの内表面にコーティングして、乾燥させた後、６００℃で３時間焼成することにより、触媒層を形成した。これを、第１浄化部材ｂ−９とした。

上記触媒層は、モノリス担体１個あたり、混合粉末６４．４ｇを担持するように形成した。触媒層におけるＣｕの担持量は２．３ｇであり、Ｆｅの担持量は１．５ｇであり、Ｃｅの担持量は１３．５ｇであった。
＜排ガス浄化用触媒＞
比較例１
排ガスの通過方向に沿って、製造例１１で得られた第２浄化部材ａ、製造例１３で得られた第１浄化部材ｂ−１、および、製造例１２で得られた第２浄化部材ｃを順次配置し、排ガス浄化用触媒を作製した。

比較例２
排ガスの通過方向に沿って、製造例１１で得られた第２浄化部材ａ、製造例１４で得られた第１浄化部材ｂ−２、および、製造例１２で得られた第２浄化部材ｃを順次配置し、排ガス浄化用触媒を作製した。

比較例３
排ガスの通過方向に沿って、製造例１１で得られた第２浄化部材ａ、製造例１５で得られた第１浄化部材ｂ−３、および、製造例１２で得られた第２浄化部材ｃを順次配置し、排ガス浄化用触媒を作製した。

比較例４
排ガスの通過方向に沿って、製造例１１で得られた第２浄化部材ａ、製造例１６で得られた第１浄化部材ｂ−４、および、製造例１２で得られた第２浄化部材ｃを順次配置し、排ガス浄化用触媒を作製した。

比較例５
排ガスの通過方向に沿って、製造例１１で得られた第２浄化部材ａ、製造例１７で得られた第１浄化部材ｂ−５、および、製造例１２で得られた第２浄化部材ｃを順次配置し、排ガス浄化用触媒を作製した。

比較例６
排ガスの通過方向に沿って、製造例１１で得られた第２浄化部材ａ、製造例１８で得られた第１浄化部材ｂ−６、および、製造例１２で得られた第２浄化部材ｃを順次配置し、排ガス浄化用触媒を作製した。

実施例１
排ガスの通過方向に沿って、製造例１１で得られた第２浄化部材ａ、製造例１９で得られた第１浄化部材ｂ−７、および、製造例１２で得られた第２浄化部材ｃを順次配置し、排ガス浄化用触媒を作製した。

実施例２
排ガスの通過方向に沿って、製造例１１で得られた第２浄化部材ａ、製造例２０で得られた第１浄化部材ｂ−８、および、製造例１２で得られた第２浄化部材ｃを順次配置し、排ガス浄化用触媒を作製した。

実施例３
排ガスの通過方向に沿って、製造例１１で得られた第２浄化部材ａ、製造例２１で得られた第１浄化部材ｂ−９、および、製造例１２で得られた第２浄化部材ｃを順次配置し、排ガス浄化用触媒を作製した。

＜評価１・酸素吸蔵放出能（ＯＳＣ）＞
各実施例および各比較例において得られた排ガス浄化用触媒を、排気量６６０ｃｃエンジンを搭載した試験車に備え、エンジン定常状態（空間速度ＳＶ約３４，０００ｈ^−１、入ガス温約５５５℃）で運転させた。

このとき、上流側の第２浄化部材（図１参照）の前（すなわち、エンジンアウト側）において、排ガスに対応する空燃比Ａ／Ｆを、制御中心１３．０から１６．０まで、Ａ／Ｆ振幅±１．０で３００秒かけて変化させた。空燃比Ａ／Ｆの変化を、図３に示す。

このような場合、第１浄化部材（図１参照）に担持される触媒が、酸素吸蔵放出能（ＯＳＣ）を発現することによって、第１浄化部材（図１参照）を通過した後の排ガスに対応する空燃比Ａ／Ｆは、ストイキオメトリー（理論空燃比）領域近傍（Ａ／Ｆ＝１４．４５〜１４．５０）に保持される。

そこで、第１浄化部材（図１参照）を通過した後の排ガスのＡ／Ｆを、第１浄化部材の下流側（第１浄化部材と、下流側の第２浄化部材との間（図１参照））に設けたＡ／Ｆ計にて計測し、ストイキオメトリー（理論空燃比）領域近傍（Ａ／Ｆ＝１４．４５〜１４．５０）における保持時間を計測した。その結果を、図４および表２に示す。

なお、ストイキオメトリー（理論空燃比）領域近傍における保持時間が長いほど、酸素吸蔵放出能（ＯＳＣ）に優れるものと判断した。

＜評価２・ＮＯｘ脱離量＞
各実施例および各比較例において得られた排ガス浄化用触媒を、排気量６６０ｃｃエンジンを搭載した試験車に備え、空燃比（Ａ／Ｆ）＝１５．１（リーンバーン状態）で連続運転させた後、空燃比（Ａ／Ｆ）＝１４．１（リッチバーン状態）に切り替えた。

これとともに、下流側の第２浄化部材よりも下流側に排ガス分析計を配置し、排ガス中のＮＯｘ濃度を、上記空燃比の切り替えから５０秒間にわたって測定した。また、上流側の第２浄化部材と、第１浄化部材との間にも排ガス分析計を配置し、上流側の第２浄化部材を通過した排ガス中のＮＯｘ濃度を測定した。

そして、それらＮＯｘ濃度の差の１秒あたりの平均値を算出し、第１浄化部材におけるＮＯｘの脱離量を比較した。その結果を、図５および表２に示す。

＜評価３・ＮＯｘ浄化率＞
各実施例および各比較例において得られた排ガス浄化用触媒を備え、排気量６６０ｃｃエンジンを搭載した試験車を、ＪＣ０８モード試験手順に沿って運転した。そして、排出されるＮＯｘを排ガス分析装置（ＨＯＲＩＢＡ社製）で測定し、その浄化率を算出した。結果を、図６および表３に示す。なお、図６には、銅、鉄およびセリウムの総量と、浄化率との関係を示す。

＜考察＞
比較例１に対して、第１浄化部材におけるＣｕ量およびＣｅ量を増加させた比較例２や、Ｃｅ量のみを増加させた比較例３では、図４が参照されるように、酸素吸蔵放出能（ＯＳＣ）の向上を図ることができる一方、図５が参照されるように、リッチバーン状態におけるＮＯｘ脱離量も増加してしまい、ＮＯｘの排出量が増加するという不具合が確認された。

これに対して、第１浄化部材に鉄を含有させ、また、銅、鉄およびセリウムの量を、それぞれ、所定範囲とした実施例１では、酸素吸蔵放出能（ＯＳＣ）の向上を図ることができ、さらに、図５が参照されるように、リッチバーン状態におけるＮＯｘ脱離量を低減できた。

また、図６が参照されるように、第１浄化部材が鉄を含有しない各比較例においては、ＮＯｘ浄化率に劣り、また、銅、鉄およびセリウムの総量が増加するに伴い、ＮＯｘ浄化率が低下する傾向がある。

一方、第１浄化部材が銅、鉄およびセリウムを含有し、それらの含有量が所定の範囲に設計されている各実施例においては、実施例３を最大として、ＮＯｘ浄化率に優れていた。

１ 排ガス浄化用触媒
２ 第１浄化部材
３ 第２浄化部材

Claims (1)

1. 自動車の排ガスを浄化するための排ガス浄化触媒であって、
   銅、鉄およびセリウムを含有する触媒組成物を含有する第１浄化部材と、
   前記第１浄化部材に対する排ガスの通過方向下流側において、前記第１浄化部材に隣接配置され、貴金属を含有する触媒組成物を含有する第２浄化部材と
   を含み、
   前記第１浄化部材における銅の含有量、鉄の含有量およびセリウムの含有量の合計が、前記自動車の排気量１Ｌに対して、２０ｇ以上５０ｇ以下であるとともに、
   前記第１浄化部材における銅の含有量が、前記自動車の排気量１Ｌに対して、２ｇ以上５ｇ以下であり、
   前記第１浄化部材における鉄の含有量が、前記自動車の排気量１Ｌに対して、２ｇ以上５ｇ以下であり、
   前記第１浄化部材におけるセリウムの含有量が、残部である
   ことを特徴とする、排ガス浄化用触媒。

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