JP6990161B2

JP6990161B2 - 排ガス浄化用触媒

Info

Publication number: JP6990161B2
Application number: JP2018189365A
Authority: JP
Inventors: 省梧河村; 智将相川; 功内藤; 裕樹二橋; 信之高木; 健信川
Original assignee: Cataler Corp; Toyota Motor Corp
Current assignee: Cataler Corp; Toyota Motor Corp
Priority date: 2018-10-04
Filing date: 2018-10-04
Publication date: 2022-02-15
Anticipated expiration: 2038-10-04
Also published as: EP3854478A1; WO2020071059A1; CN112789107A; US11821349B2; EP3854478A4; US20210277814A1; EP3854478B1; JP2020054982A

Description

本発明は、内燃機関の排気系に設けられる排ガス浄化用触媒に関する。詳しくは、触媒金属として白金（Ｐｔ）を含み、さらに助触媒成分としてバリウム（Ｂａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）等のアルカリ土類金属を含む排ガス浄化用触媒に関する。

自動車エンジン等の内燃機関から排出される排ガスから炭化水素（ＨＣ）、一酸化炭素（ＣＯ）、窒素酸化物（ＮＯ_ｘ）等の有害成分を酸化または還元反応によって除去するための排ガス浄化用触媒として、いわゆる三元触媒が用いられている。三元触媒としては、例えばアルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）、ジルコニア（ＺｒＯ_２）等の無機酸化物からなる多孔質担体に、酸化触媒及び／又は還元触媒として機能する金属（典型的にはＰｔ等の貴金属）を担持させたものが利用されている。
さらに、この種の排ガス浄化触媒には、排ガス浄化機能を向上させ得る助触媒成分が用いられている。例えば、以下の特許文献１，２には、触媒金属としてＰｔを、助触媒としてバリウム（Ｂａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）等のアルカリ土類金属を含む従来の排ガス浄化用触媒が記載されている。

特開平５－２３７３９０号公報特開平１１－２８５６３９号公報

ところで、上述したようなアルカリ土類金属の助触媒としての効果を発揮するには、排ガス浄化用触媒の触媒層中においてアルカリ土類金属がＰｔの近傍に存在していることが必要である。そしてまた、排ガス浄化用触媒の全体において助触媒としての効果を発揮するには、Ｐｔとともにアルカリ土類触媒が高度に分散した状態で存在することが重要である。
しかしながら、従来の触媒層の形成技法によると、触媒層（アルカリ土類金属担持領域）中にアルカリ土類金属の偏在が生じており、高度な分散状態で多孔質担体の外表面および細孔内にアルカリ土類金属を担持させることができなかった。このことを換言すれば、触媒層（アルカリ土類金属担持領域）中において多孔質担体の外表面および細孔内に高度に分散した状態で担持されたＰｔの近傍に、アルカリ土類金属を同様に高分散状態で担持（固定）することができなかった。例えば、多孔質担体の外表面に大半のアルカリ土類金属が偏在するなどの不都合があった。
そこで本発明は、かかる従来の課題を解決するべく創出されたものであり、助触媒成分たるアルカリ土類金属を高度な分散状態で多孔質担体に担持させた排ガス浄化用触媒の提供と、そのような高分散な担持を実現し得る製法を提供することを目的とする。

本発明者は、助触媒たるＢａ等のアルカリ土類金属の触媒層中における存在形態について詳細に検討した。そして、Ｂａ等のアルカリ土類金属を原料段階から水に不溶性の硫酸塩として使用すると、触媒層においてアルカリ土類金属の偏在を招き、高度な分散状態を実現できないことが確認された。また、Ｂａの硝酸塩のような水溶性化合物を含む原料スラリーを使用し、硫酸や硫酸アンモニウム溶液を当該スラリーに供給してＢａ等のアルカリ土類金属の硫酸塩（不溶体）を生成する場合には、その後の乾燥および焼成段階において当該原料スラリーのｐＨが変化して酸性に偏りすぎ、結果、高分散状態を維持できずにアルカリ土類金属の偏在が生じ、やはり高度な分散状態は実現できなかった。
そこで、本発明者は、Ｂａ等のアルカリ土類金属の原料段階から検討し、アルカリ土類金属の水溶性化合物を、ある種のＳ含有水溶性有機化合物と共存させた原料を用いることにより、触媒層（アルカリ土類金属担持領域）中においてＰｔとともに高度な分散状態でＢａ等のアルカリ土類金属硫酸塩を多孔質担体に配置（担持）することができることを見出し、本発明を完成するに至った。

本発明によって、内燃機関の排気管に配置されて当該内燃機関から排出される排ガスの浄化を行う排ガス浄化用触媒が提供される。
即ち、ここで開示される排ガス浄化用触媒は、基材と、当該基材上に形成された触媒層とを備えている。かかる触媒層は、
無機化合物から構成される多孔質担体と、
当該多孔質担体上に担持されたＰｔと、
当該多孔質担体上に担持された、少なくとも一種のアルカリ土類金属の硫酸塩と、
を備えるアルカリ土類金属担持領域を有している。
そして、ここで開示される排ガス浄化用触媒は、上記触媒層のアルカリ土類金属担持領域の断面について、
ピクセル（区画）サイズ０．３４μｍ×０．３４μｍ；
測定ピクセル（区画）数２５６×２５６：
の条件でＦＥ－ＥＰＭＡによる面分析を行い、前記アルカリ土類金属の元素（Ａｅ）の特性Ｘ線の強度（α：ｃｐｓ）およびＰｔの特性Ｘ線の強度（β：ｃｐｓ）を各ピクセルについて測定し、得られた各ピクセルにおけるαおよびβを用いて算出したピアソンの相関係数をＲ_{Ａｅ／Ｐｔ}としたとき、
当該Ｒ_{Ａｅ／Ｐｔ}の値が０．５以上であることを特徴とする。

ここで開示される排ガス浄化用触媒は、本発明によって提供される排ガス浄化用触媒製造方法（詳細は後述する。）により製造され得る触媒製品であり、上述のとおり、ＦＥ－ＥＰＭＡによる面分析の結果に基づいて算出されたピアソンの相関係数（積率相関係数）であるＲ_{Ａｅ／Ｐｔ}が０．５以上であることを特徴とする。
かかる相関係数Ｒ_{Ａｅ／Ｐｔ}は、第１変数をＦＥ－ＥＰＭＡによる面分析におけるアルカリ土類金属元素（Ａｅ）の特性Ｘ線強度（α）とし、第２変数を同じ面分析における多Ｐｔの特性Ｘ線強度（β）としたとき、
Ｒ_{Ａｅ／Ｐｔ}＝（共分散）／（αの標準偏差×βの標準偏差）
で求められる相関係数である。

本構成の排ガス浄化用触媒では、触媒層のアルカリ土類金属担持領域において、Ｐｔとアルカリ土類金属元素存在位置（分布）との間に高い相関があること、換言すれば、多孔質担体粒子の全体（即ち担体粒子の外表面および内部（細孔内）の両方）にわたって高度に分散した状態でアルカリ土類金属（硫酸塩）が存在していることを特徴とする。これにより、触媒層のアルカリ土類金属担持領域においてＰｔ粒子の近傍に高頻度でアルカリ土類金属が存在し得るため、当該アルカリ土類金属の助触媒成分としての作用効果を高レベルに発揮させることができる。特に、アルカリ土類金属がＰｔと近接しているため、アルカリ土類金属からの電子供与によるＰｔのＨＣ被毒抑制が起こり、Ｒｉｃｈ雰囲気時のＨＣ浄化性能が向上する。

ここで開示される排ガス浄化用触媒の好適な他の一態様では、上記算出したピアソンの相関係数Ｒ_{Ａｅ／Ｐｔ}の値が０．７以上であることを特徴とする。
Ｒ_{Ａｅ／Ｐｔ}の値が０．７以上で示されるように、本構成の排ガス浄化用触媒は、アルカリ土類金属成分の分散性が高い。このため、助触媒成分としての性能（機能）を触媒層（アルカリ土類金属担持領域）中において高レベルに発揮させることができる。

多孔質担体に担持されたアルカリ土類金属硫酸塩のＸ線回折法に基づく平均粒径が３０ｎｍ以下であることが特に好ましい。かかる微細な平均粒径のアルカリ土類金属成分は、助触媒成分として特に高い性能を発揮し得る。

また、ここで開示される排ガス浄化用触媒の好適な一態様では、上記の触媒層の排ガスが流れる方向の下流側に、Ｒｈを触媒金属とする触媒層をさらに有する。
このとき、Ｒｈを触媒金属とする触媒層への流入ＨＣ量が減少することになるため、ＲｈのＨＣ被毒を抑制することができる。また、アルカリ土類金属が硫酸塩であり、固定されているため、ＲｈとＢａ等のアルカリ土類金属（特にＢａ）とが接触することを防ぎ、ＢａによるＲｈのメタル化抑制を防止することができる。このため、排ガス浄化用触媒のＲｉｃｈ雰囲気時の共存ＮＯ_ｘの浄化作用を向上させることができる。

また、ここで開示される排ガス浄化用触媒の好適な一態様では、上記アルカリ土類金属硫酸塩として少なくとも硫酸バリウム（ＢａＳＯ_４）を有していることを特徴とする。
かかる構成の排ガス浄化用触媒によると、高度に分散したバリウム成分（硫酸バリウム）によって、ＮＯ_ｘを安定的に一時的に吸蔵することができるとともに、当該成分に一時的に吸蔵されたＮＯ_ｘ成分をＰｔにより効果的に還元浄化処理することができる。また、バリウム成分が高度に分散して担体に担持されることにより、ＮＯ_ｘ還元作用を向上させることができる。したがって、本構成の排ガス浄化用触媒は、高性能なＮＯ_ｘ浄化触媒として好適に採用することができる。

また、本発明は、上記目的を実現するべく、ここで開示される排ガス浄化用触媒を好適に製造し得る方法を提供する。即ち、ここで開示される製造方法は、
内燃機関の排気管に配置されて当該内燃機関から排出される排ガスの浄化を行う排ガス浄化用触媒を製造する方法であって、
基材上に、
無機化合物から構成される多孔質担体と、
当該多孔質担体に担持されたＰｔと、
当該多孔質担体に担持された少なくとも一種のアルカリ土類金属の硫酸塩と、
を備えるアルカリ土類金属担持領域を少なくとも一部に有する触媒層を形成する工程、および
上記触媒層が形成された基材を焼成する工程、
を包含する方法である。
そして、ここで開示される製造方法では、上記触媒層の形成工程において、
（１）以下の成分：
上記多孔質担体を構成する無機化合物粒子；
Ｐｔ粒子、または、Ｐｔを析出させるための前駆物質；
上記アルカリ土類金属の水溶性化合物；および
構成元素としてＳを含有し、上記アルカリ土類金属の硫酸塩を生成可能なＳ含有水溶性有機化合物；
を水系溶媒と混合し、原料懸濁物を調製すること、
（２）上記原料懸濁物を乾燥し、さらに焼成することによって、上記多孔質担体とＰｔとアルカリ土類金属の硫酸塩とが混在する粉末材料を調製すること、
（３）少なくとも上記粉末材料と水系溶媒を含むアルカリ土類金属担持領域形成用スラリーを調製すること、および
（４）上記スラリーを用いて上記基材上に上記アルカリ土類金属担持領域を形成すること、
を包含する。

かかる構成の排ガス浄化用触媒製造方法では、アルカリ土類金属の水溶性化合物と上記のように規定されるＳ含有水溶性有機化合物とを担体成分（無機化合物粒子）ならびに触媒金属成分（Ｐｔ粒子またはＰｔの前駆体である化合物）とともに混合させた原料（懸濁物）をアルカリ土類金属担持領域形成用途に使用する。
調製した原料懸濁物では、アルカリ土類金属水溶性化合物とＳ含有水溶性有機化合物とがともに水系溶媒に溶解している。このとき、Ｓ含有水溶性有機化合物は、原料懸濁物のｐＨを急激に低下（即ち懸濁液の酸性化）させることが無く、アルカリ土類金属水溶性化合物とＳ含有水溶性有機化合物は、ともに水溶性を保ったまま、担体成分である無機化合物粒子（二次粒子）の内部（細孔内）にまで行き渡ることができる。
そして、調製した原料懸濁物を乾燥させ、焼成する。その課程において、含有成分であるアルカリ土類金属の水溶性化合物と上記Ｓ含有水溶性有機化合物とが反応し、不溶性のアルカリ土類金属硫酸塩が無機化合物粒子の内部および外部において形成され、その存在部位において固定される。
したがって、本構成の製造方法によると、多孔質担体粒子の全体（即ち担体粒子の外表面および内部（細孔内）の両方）にわたって高度に分散した状態でアルカリ土類金属が存在していることを特徴とするアルカリ土類金属担持領域を触媒層の全体又は一部に有する排ガス浄化用触媒を、好適に製造することができる。

ここで開示される排ガス浄化用触媒製造方法の好適な一態様では、Ｓ含有水溶性有機化合物として、スルホ基（－ＳＯ_３Ｈ）、スルホニル基（－Ｓ（＝Ｏ）_２－）およびスルフィニル基（－Ｓ（＝Ｏ）－）のうちの少なくとも一つの官能基を有する水溶性有機物が使用されることを特徴とする。
かかるＳを含む官能基を有する有機化合物は、上記原料懸濁物を調製するためのＳ含有水溶性有機化合物として好ましい。

また、ここで開示される排ガス浄化用触媒製造方法の好適な他の一態様では、上記アルカリ土類金属の水溶性化合物として、Ｂａ、ＳｒおよびＣａのうちから選択される何れかのアルカリ土類金属の酢酸塩、亜硝酸塩またはヨウ化物が使用されることを特徴とする。
かかる酢酸塩、亜硝酸塩またはヨウ化物は、良好な水溶性を有し、上記原料懸濁物を調製するためのアルカリ土類金属の水溶性化合物として好ましい。

一実施形態に係る排ガス浄化用触媒を模式的に示す斜視図である。一実施形態に係る排ガス浄化用触媒の触媒層を模式的に示す断面図である。実施例１で用いたＰｔ含有粉末材料のＦＥ－ＥＰＭＡの面分析（２５６×２５６ピクセル）におけるＢａとＰｔの元素マッピング結果を示す画像である。比較例１で用いたＰｔ含有粉末材料のＦＥ－ＥＰＭＡの面分析（２５６×２５６ピクセル）におけるＢａとＰｔの元素マッピング結果を示す画像である。比較例２で用いたＰｔ含有粉末材料のＦＥ－ＥＰＭＡの面分析（２５６×２５６ピクセル）におけるＢａとＰｔの元素マッピング結果を示す画像である。比較例３で用いたＰｔ含有粉末材料のＦＥ－ＥＰＭＡの面分析（２５６×２５６ピクセル）におけるＢａとＰｔの元素マッピング結果を示す画像である。実施例１で用いたＰｔ含有粉末材料のＨＣ浄化性能を比較例１の排ガス浄化用触媒と比較したグラフである。実施例１の排ガス浄化用触媒のＨＣ浄化性能を比較例１の排ガス浄化用触媒と比較したグラフである。実施例１の排ガス浄化用触媒のＮＯ_ｘ浄化性能を比較例１の排ガス浄化用触媒と比較したグラフである。

以下、図面を適宜参照しつつ本発明の好適ないくつかの実施形態を説明する。なお、本明細書において特に言及している事項以外の事柄であって本発明の実施に必要な事柄は、当該分野における従来技術に基づく当業者の設計事項として把握され得る。本発明は、本明細書に開示されている内容と当該分野における技術知識とに基づいて実施することができる。なお、後述する図１～図２は、本発明の内容を理解するために模式的に示したものであり、各図における寸法関係（長さ、幅、厚さなど）は、実際の寸法関係を反映するものではない。

ここで開示される排ガス浄化用触媒は、上述した性状でアルカリ土類金属の硫酸塩が触媒層の少なくとも一部（即ち、触媒層中における予め設計されたアルカリ土類金属担持領域）において高度に分散した状態で備えられていることで特徴づけられる排ガス浄化用触媒であり、その他の構成は特に限定されない。ここで開示される排ガス浄化用触媒は、後述する担体、基材の種類を適宜選択し、用途に応じて所望する形状に成形することによって種々の内燃機関、特に自動車エンジンの排気系（排気管）に配置することができる。
以下の説明では、主として本発明の排ガス浄化用触媒を自動車のガソリンエンジンの排気管に設けられる三元触媒に適用することを前提として説明しているが、ここで開示される排ガス浄化用触媒をかかる用途に限定することを意図したものではない。

＜基材＞
ここで開示される排ガス浄化用触媒の骨格を構成する基材としては、従来この種の用途に用いられる種々の素材及び形態のものを採用することができる。例えば、高耐熱性を有するコージェライト、炭化ケイ素（ＳｉＣ）等のセラミックスが好適である。或いは、合金（ステンレス鋼等）製の基材を使用することができる。形状についても従来の排ガス浄化用触媒と同様でよい。一例として図１に示す排ガス浄化用触媒１０のように、外形が円筒形状であるハニカム基材１であって、その筒軸方向に排ガス流路としての貫通孔（セル）２が設けられ、各セル２を仕切る隔壁（リブ壁）４に排ガスが接触可能となっているものが挙げられる。基材１の形状はハニカム形状の他にフォーム形状、ペレット形状などとすることができる。或いは、排ガスが一方の入り側セルからセル隔壁を通過して他方の出側セルに流れていく所謂ウォールスルー型（ウォールフロー型ともいう。）の基材であってもよい。また、基材全体の外形については、円筒形に代えて楕円筒形、多角筒形を採用してもよい。

＜白金（Ｐｔ）＞
ここで開示される排ガス浄化用触媒の触媒層に備えられる触媒金属として、Ｐｔが用いられる。
Ｐｔは、排ガスとの接触面積を高める観点から十分に小さい粒径の微粒子として使用されることが好ましい。典型的には平均粒径（例えばＴＥＭ観察により求められる粒径の平均値、或いは、Ｘ線回折法に基づく平均値であることが好ましい。）は１ｎｍ以上１５ｎｍ以下程度であり、１０ｎｍ以下、７ｎｍ以下、更には５ｎｍ以下であることが特に好ましい。
かかる触媒金属の担持率（担体を１００質量％としたときのＰｔ含有率）は、特に限定されないが、通常２質量％以下、例えば０．０５質量％以上２質量％以下であることが適当であり、０．２質量％以上１質量％以下程度であることが好ましい。担持率が上記範囲より少なすぎると、Ｐｔによる触媒効果が得られにくい。かかる担持率が上記範囲より多すぎるとコスト面で不利となる。

＜担体＞
触媒層を構成し、Ｐｔならびにその他の成分（例えばアルカリ土類金属）を担持する多孔質担体としては、従来の排ガス浄化用触媒と同様の無機化合物が使用される。
比表面積（ＢＥＴ法により測定される比表面積。以下同じ。）がある程度大きい多孔質担体が好適に用いられる。好適なものとして、例えば、アルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）、ジルコニア（ＺｒＯ_２）、セリア（ＣｅＯ_２）、シリカ（ＳｉＯ_２）、チタニア（ＴｉＯ_２）、それらの固溶体（例えばセリア－ジルコニア複合酸化物（ＣＺ複合酸化物）、或いはそれらの組み合わせが挙げられる。

排ガス浄化用触媒の熱安定性を高めるという観点からは、耐熱性のよいアルミナ、ジルコニア等の無機化合物を担体若しくは非担持体（即ち、Ｐｔやアルカリ土類金属を担持させていない触媒層の構成成分をいう。以下同じ。）として触媒層に含ませることが好ましい。
担体又は非担持体の粒子（例えばアルミナ粉末やＣＺ複合酸化物粉末）としては、比表面積が５０～５００ｍ^２／ｇ（例えば２００～４００ｍ^２／ｇ）であることが耐熱性、構造安定性の観点から好ましい。また、担体粒子のＴＥＭ観察に基づく平均粒径は、１ｎｍ以上５００ｎｍ以下（より好ましくは５ｎｍ以上３００ｎｍ以下）程度であることが好ましい。
また、このような無機化合物（セラミックス）を担体として使用する場合、好ましくは触媒容積が１Ｌあたりの触媒金属含有量が０．１～５ｇ／Ｌ程度が適当であり、０．２～２ｇ／Ｌ程度が好ましい。触媒金属含有量が多すぎるとコスト的に好ましくなく、少なすぎると排ガス浄化能が低いために好ましくない。なお、本明細書において触媒容積が１Ｌというときは、基材の純容積に加えて内部の空隙（セル）容積を含む（即ち当該空隙（セル）内に形成された触媒層を含む）嵩容積が１Ｌであることをいう。

＜アルカリ土類金属担持領域＞
基材上に形成される触媒層は、排ガスを浄化する場として、排ガス浄化用触媒の主体をなすものであるが、ここで開示される排ガス浄化用触媒においては、上記のとおり、触媒層の少なくとも一部（又は全部）が、アルカリ土類金属担持領域を構成する。
本明細書において「アルカリ土類金属担持領域」は、多孔質担体とＰｔとアルカリ土類金属硫酸塩（硫酸バリウム、硫酸ストロンチウム等）とを備える触媒層の一部又は全部をいう。ここで「触媒層の一部」とは、排ガス浄化用触媒として機能し得る一区画をいうのであって、例えば担体粒子数個～数十個のような機能的に一区画と呼べないような微視的な一部を意味しない用語である。

触媒層に担持されるＰｔの配置（分布）、等についてもアルカリ土類金属担持領域の決定と同様、種々の目的に応じて適宜設定することができる。例えば、図２に示す積層構造の触媒層６において、従来品と同様、上層６Ａと下層６Ｂとで担体の種類や当該担体に担持される触媒金属の種類や含有割合を異ならせることができる。
具体的に例えば、一例として図２に示す触媒層６のように、基材１上に形成された相互に内容の異なる上下二層を有する積層構造タイプの触媒層６の場合、基材１に近接する下層６Ｂと触媒層６の表層部分を構成する上層６Ａのうちのいずれか一層若しくは両方をアルカリ土類金属担持領域として形成することができる。或いは、図示されるような積層構造若しくは単層構造の触媒層において、その排ガスが流れる方向に沿って、上流側（又は下流側）の一部（例えば全体の１０ｖｏｌ％以上）をアルカリ土類金属担持領域としてもよい。
ここで、アルカリ土類金属担持領域を有する触媒層の排ガスが流れる方の下流側に、Ｒｈを触媒金属とする触媒層をさらに有する構成とすることが好ましい。このとき、Ｒｈを触媒金属とする触媒層への流入ＨＣ量が減少することになるため、ＲｈのＨＣ被毒を抑制することができる。また、アルカリ土類金属が硫酸塩であり、固定されているため、ＲｈとＢａ等のアルカリ土類金属（特にＢａ）とが接触することを防ぎ、ＢａによるＲｈのメタル化抑制を防止することができる。このため、排ガス浄化用触媒のＲｉｃｈ雰囲気時の共存ＮＯ_ｘの浄化作用を向上させることができる。

このような構成の例としては、上層６Ａをアルカリ土類金属担持領域とし、Ｒｈを、アルカリ土類金属担持領域ではない下層６Ｂ側に含ませる構成、単層構造または積層構造の触媒層において、排ガスが流れる方向の上流側の一部（例えば全体の１０ｖｏｌ％以上）をアルカリ土類金属担持領域とし、残りの下流側の領域にＲｈを含有させる構成、上流側がアルカリ土類金属担持領域を含有する単層構造であり、下流側がＲｈを含有する上層とアルカリ土類金属担持領域を含有する下層の積層構造である構成等が挙げられる。

なお、アルカリ土類金属担持領域に含ませる好適な硫酸塩を構成するアルカリ土類金属元素としては、バリウム（Ｂａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）、カルシウム（Ｃａ）が挙げられる。助触媒成分として高い機能を発揮させ得る観点から、ＢａおよびＳｒが好適であり、Ｂａが特に好ましい。硫酸バリウム（ＢａＳＯ_４）は、融点が極めて高く安定であり、さらには水への溶解度は極めて低いため、担体に担持させるアルカリ土類金属として好適である。

触媒層には、Ｐｔ、アルカリ土類金属の他に、種々の補助的成分を配置することができる。典型例として、酸素吸蔵放出成分（ＯｘｙｇｅｎＳｔｏｒａｇｅＣｏｍｐｏｎｅｎｔ：ＯＳＣ）が挙げられる。ＯＳＣ材として、酸化ジルコニウム（ジルコニア）、酸化セリウム（セリア）、ゼオライト等の使用が好適である。また、高い耐熱性および吸蔵・放出速度の観点から、上記のセリア－ジルコニア複合酸化物（ＣＺ複合酸化物）をＯＳＣ材として利用することが好ましい。

＜ピアソンの相関係数＞
ここで開示される排ガス浄化用触媒のアルカリ土類金属担持領域におけるアルカリ土類金属の分散性に関し、触媒層６のアルカリ土類金属担持領域の断面について、
ピクセルサイズ０．３４μｍ×０．３４μｍ；
測定ピクセル数２５６×２５６；
の条件でＦＥ－ＥＰＭＡによる面分析を行い、前記アルカリ土類金属の元素（Ａｅ）の特性Ｘ線の強度（α：ｃｐｓ）およびＰｔの特性Ｘ線の強度（β：ｃｐｓ）を各ピクセルについて測定し、得られた各ピクセルにおけるαおよびβを用いて算出したピアソンの相関係数をＲ_{Ａｅ／Ｐｔ}としたとき、Ｒ_{Ａｅ／Ｐｔ}の値が０．５以上である。

アルカリ土類金属が担体内部（特に担体二次粒子内部）に高度に分散して担持されると、Ｐｔの存在位置とアルカリ土類金属の存在位置との間に相関関係が認められるほどに、Ｐｔとアルカリ土類金属が近接化する。
アルカリ土類金属が担体内部（特に担体二次粒子内部）に高度に分散し、Ｐｔとアルカリ土類金属が近接化した状態は、Ｒ_{Ａｅ／Ｐｔ}の値が０．５以上であることにより得ることができる。
Ｒ_{Ａｅ／Ｐｔ}の値が０．５以上である場合、アルカリ土類金属の助触媒成分としての作用効果を高レベルに発揮させることができる。特に、アルカリ土類金属がＰｔと近接しているため、アルカリ土類金属からの電子供与によるＰｔのＨＣ被毒抑制が起こり、Ｒｉｃｈ雰囲気時のＨＣ浄化性能が向上する。

Ｒ_{Ａｅ／Ｐｔ}の値は、高い方が、本構成の排ガス浄化用触媒におけるアルカリ土類金属成分の分散性が高い。したがって、助触媒成分としての性能（機能）を触媒層（アルカリ土類金属担持領域）中において高レベルに発揮させることができる。よって、Ｒ_{Ａｅ／Ｐｔ}の値は、０．６以上が好ましく、０．７以上がより好ましい。

ピアソンの相関係数：Ｒ_{Ａｅ／ｐｔ}は、ＦＥ－ＥＰＭＡによる面分析を行い、アルカリ土類金属の元素（Ａｅ）の特性Ｘ線の強度（α：ｃｐｓ）およびＰｔの特性Ｘ線の強度（β：ｃｐｓ）を各ピクセルについて測定し、得られた各ピクセルにおけるαおよびβを用いて算出することができる。
ＦＥ（Field Emission）－ＥＰＭＡ（Electron Probe Micro Analysis）は、電界放出型電子線マイクロアナライザとも呼ばれる分析法であり、高い精度で試料の所定の領域における元素分析とマッピングを行うことができる。かかるＦＥ－ＥＰＭＡを採用して、排ガス浄化用触媒の触媒層（アルカリ土類金属担持領域）における上記αとβを所定のピクセル数で測定し、得られたデータを用いた計算によってＲ_{Ａｅ／Ｐｔ}を求めることができる。
即ち、ピアソンの相関係数（積率相関係数）であるＲ_{Ａｅ／Ｐｔ}は、
Ｒ_{Ａｅ／Ｐｔ}＝（共分散）／（αの標準偏差×βの標準偏差）であり、具体的には、以下の式（１）によって求めることができる。

かかる式（１）に基づく相関係数Ｒ_{Ａｅ／Ｐｔ}の算出は、市販される一般的な表計算ソフトを用いることにより、特に難しい計算処理を手計算で行うことなく導き出すことができる。例えば、マイクロソフト社製品であるエクセル（商標）のCORREL 関数機能を利用することによって簡単に導き出すことができる。

また、相関係数算出のためのデータ収集に関しては、ＦＥ－ＥＰＭＡによる面分析を市販装置のマニュアルにしたがって操作することによって行うことができる。
概略すれば、先ず、面分析用の排ガス浄化用触媒の触媒層（アルカリ土類金属担持領域）を切り出して用いるか、或いは上記粉末材料の表面を研磨することで断面を出し、導電性物質（典型的には炭素）を蒸着させ、ＥＰＭＡ分析用試料とする。そして、市販の装置（例えば日本電子株式会社製の型式：ＪＸＡ－８５３０Ｆ等の電子線マイクロアナライザ）を使用して、面分析を行う。
ここで、ピクセル（区画）サイズは０．３４μｍ×０．３４μｍとし、測定ピクセル（区画）数は２００×２００以上、例えば２５６×２５６とすることができる。測定条件は、分析装置にもよるので特に限定しないが、典型的ないくつかの測定条件として、
加速電圧：１０ｋＶ～３０ｋＶ（例えば２０ｋＶ）、
照射電流：５０ｎＡ～５００ｎＡ（例えば１００ｎＡ）、
最小プローブ径：５００ｎｍ以下（例えば１００ｎｍ）、
単位測定時間：４０ｍｓ～１００ｍｓ（例えば５０ｍｓ）、
が挙げられる。
また、市販装置に添付のアプリケーション（コンピュータソフトウェア）を用いてＦＥ－ＥＰＭＡによる面分析の結果を元素マッピングとして表示することもできる（後述する図面参照）。

本実施形態に係る排ガス浄化用触媒の製造方法は、基材上に、無機化合物から構成される多孔質担体と、当該多孔質担体に担持されたＰｔと、当該多孔質担体に担持された少なくとも一種のアルカリ土類金属の硫酸塩と、を備えるアルカリ土類金属担持領域を少なくとも一部に有する触媒層を形成する工程、および当該触媒層が形成された基材を焼成する工程、を包含する

ここで、当該触媒層の形成工程では、先ず、当該多孔質担体を構成する無機化合物粒子；Ｐｔ粒子またはＰｔを析出させるための前駆物質；当該アルカリ土類金属の水溶性化合物；および構成元素としてＳを含有し、前記アルカリ土類金属の硫酸塩を生成可能なＳ含有水溶性有機化合物；を水系溶媒と混合し、原料懸濁物を調製する。
次いで、原料懸濁物を乾燥し、さらに焼成することによって、前記多孔質担体とＰｔとアルカリ土類金属の硫酸塩とが混在する粉末材料を調製する。
その後、少なくとも前記粉末材料と水系溶媒を含むアルカリ土類金属担持領域形成用スラリーを調製する。
その後、前記スラリーを用いて前記基材上に前記アルカリ土類金属担持領域を形成する。

使用する材料について、多孔質担体を構成する無機化合物の例としては、上記と同様である。
Ｐｔを析出させるための前駆物質としては、例えばＰｔの水溶性の錯体や塩が挙げられる。
アルカリ土類金属の水溶性化合物としては、種々の塩、例えばＢａ、ＳｒまたはＣａの水酸化物、ハロゲン化物、酢酸塩、硝酸塩、亜硝酸塩等が挙げられる。水に対する溶解度が高いもの（例えば、酢酸塩、亜硝酸塩、およびヨウ化物、特に、酢酸バリウム、亜硝酸バリウム、およびヨウ化バリウム）が特に好ましい。
Ｓ含有水溶性有機化合物としては、上記原料懸濁物を調製し、乾燥、焼成する過程においてアルカリ土類金属の硫酸塩を形成し得るものであれば特に制限はない。好適例として、タウリン（２－アミノエタンスルホン酸）、アミノベンゼンスルホン酸、アミノメタンスルホン酸、１－アミノ－２－ナフトール－４－スルホン酸、システイン酸、メチオニン、シスチン、硫酸ジメチル、ジメチルスルフィド、ジメチルトリスルフィド、２－メルカプトエタノール、ジフェニルスルフィド、ジチオトレイトール、二硫化アリル、スルホラン、フルフリルメルカプタン、ジプロピルジスルフィド、ジメチルスルホン、ジメチルスルホキシド、等が挙げられる。
これらのうち、分子内にスルホ基（－ＳＯ_３Ｈ）、スルホニル基（－Ｓ（＝Ｏ）_２－）、スルフィニル基（－Ｓ（＝Ｏ）－）のうちの何れか少なくとも一つの官能基を有する水溶性有機物の使用が硫酸塩の生成のための反応性がよく、好適である。
また、アミノ基（－ＮＨ_２）等の塩基性基を有するものは、原料懸濁物のｐＨの低下（即ち強酸性化）を防止する効果が高いため、好ましい。
また、劇物、毒物に指定されておらず扱いが容易であること、水に対する溶解度が特に高いこと、分子内にスルホン酸基とアミノ基とを有するために硫酸塩調製時のｐＨ変動が特に小さいことから、タウリン（２－アミノエタンスルホン酸）、アミノベンゼンスルホン酸、アミノメタンスルホン酸、１－アミノ－２－ナフトール－４－スルホン酸、システイン酸、メチオニン、シスチンが特に好ましい。

具体的な操作としては、上述した各種材料（無機化合物粒子、Ｐｔ粒子またはＰｔを析出させるための前駆物質、アルカリ土類金属の水溶性化合物、Ｓ含有水溶性有機化合物）を水系溶媒（典型的には水、例えば純水や脱イオン水）に添加し、攪拌機を用いてよく攪拌することにより、スラリー状の原料懸濁物を調製することができる。例えば、最初にＰｔ粒子またはＰｔを析出させるための前駆物質を水に懸濁させ、得られた懸濁液に多孔質担体を構成する無機化合物粒子（粉末）を混合して攪拌し、さらにアルカリ土類金属の水溶性化合物を添加して所定時間（例えば１０分～６０分間）よく攪拌し、その後、Ｓ含有水溶性有機化合物を添加して、９０～１３０℃程度の温度域で十分に（例えば６時間以上、好適には８時間以上）乾燥させ、さらに４００～６００℃程度の温度域で数時間（例えば１～３時間程度）かけて焼成する。
このようなプロセスによって、触媒層（アルカリ土類金属担持領域を含む）を形成する前段階で、多孔質担体粒子（二次粒子）の外表面および内部（細孔内）に高度に分散した状態でＰｔおよびアルカリ土類金属硫酸塩が担持（固定）された粉末材料を調製することができる。得られた粉末材料は、必要に応じて粉砕処理に供し、所望の粒子サイズ（例えば粒径が１０μｍ以下）に調整することができる。

かかるプロセスによると、多孔質担体粒子の外表面および細孔内に担持されるアルカリ土類金属硫酸塩の粒径を従来よりも極めて小さいものとすることができる。
典型的には、ここで開示される技術によると、Ｘ線回折法に基づく平均粒径が３０ｎｍ以下（例えば１０ｎｍ以上３０ｎｍ以下）、好ましくは２０ｎｍ以下であるような微細なアルカリ土類金属硫酸塩（例えば硫酸バリウム）粒子を、多孔質担体粒子の外表面および細孔内に高度な分散状態で担持させることができる。
そして、上記プロセスによると、上記相関係数：Ｒ_{Ａｅ／Ｐｔ}が０．５以上、さらには０．６以上、またさらには０．７以上であるような、高度な分散状態を実現することができる。

次に、得られた上記粉末材料（適宜に粉砕処理を施したもの）を用いて、触媒層（アルカリ土類金属担持領域）形成用のスラリーを調製する。かかるスラリーの調製は、従来の排ガス浄化用触媒の触媒層を形成する場合と同様でよく、特別な制限はない。
例えば、図２に示すような上下二層構造タイプの触媒層６の構成が相互に異なる排ガス浄化用触媒１０の基材１上にアルカリ土類金属担持領域である上層６Ａを形成する場合、所望の触媒金属成分（Ｐｔ以外の触媒金属イオン（例、Ｒｈ）を含む溶液）と、所望の担体粉末（アルミナ、ジルコニア、ＣＺ複合酸化物からなるＯＳＣ材、等）とを含む下層形成用スラリーをウォッシュコート法等によってハニカム基材１にコートする。
次いで、上記調製した粉末材料と、さらに必要に応じて、アルカリ土類金属が担持されていない担体粉末（例えば、アルミナやジルコニア、或いはＣＺ複合酸化物等のＯＳＣ材）と、を含むアルカリ土類金属担持領域形成用スラリーを公知のウォッシュコート法等によって下層６Ｂの表面に積層コートする。
或いは、このような一度の焼成プロセスに代えて、下層形成用スラリーをハニカム基材１にコートした後、所定の温度及び時間で乾燥し焼成することによって、先ず下層を形成し、次いで、アルカリ土類金属担持領域形成用スラリーを下層の表面にコートして乾燥及び焼成を行って触媒層の上層を形成する二段階の焼成を行うプロセスでもよい。

ウォッシュコートされたスラリーの焼成条件は基材または担体の形状及びサイズによっても変動するので特に限定しないが、典型的には４００～１０００℃程度で約１～５時間程度の焼成を行うことによって、目的のアルカリ土類金属担持領域および他の領域の触媒層を形成することができる。また、焼成前の乾燥条件については特に限定されるものではないが、８０～３００℃の温度で１～１２時間程度の乾燥が好ましい。
また、触媒層６をウォッシュコート法により形成する場合、基材１の表面、さらに積層構造触媒層の場合には下層６Ｂの表面にスラリーを好適に密着させるため、スラリーにはバインダーを含有させることが好ましい。かかる目的のバインダーとしては、例えばアルミナゾル、シリカゾル等の使用が好ましい。なお、スラリーの粘度は当該スラリーが基材（例えばハニカム基材）１のセル２内へ容易に流入し得るように適宜調整するとよい。

以下、本発明に関するいくつかの実施例につき説明するが、本発明をかかる具体例に示すものに限定することを意図したものではない。

＜試験例１：排ガス浄化用触媒の作製＞
本試験例では、図１に示すような直径：１０３ｍｍ、全長：１０５ｍｍである円筒形状のハニカム基材（即ち触媒容積が０．８７５Ｌのコージェライト製ハニカム基材）を使用し、図２に示すような二層構造触媒層を備える排ガス浄化用触媒を以下のとおり作製した。

（実施例１）
Ｐｔ量で１７．５ｇのジニトロジアンミン白金を純水１Ｌに添加し、撹拌して懸濁液を作製した。この懸濁液にアルミナ７４０ｇを添加した後、酢酸バリウム７２ｇを添加して、攪拌した。その後、タウリン７０ｇを添加し、撹拌してスラリー状の原料懸濁物を作製した。
この原料懸濁物を、１１０℃で８時間以上乾燥し、続いて５００℃で２時間焼成した。その後、粒径が１０μｍ以下になるまで適当な粉砕処理を施すことにより、Ｐｔ含有粉末材料を作製した。

次に、上記作製したＰｔ含有粉末材料と、Ｃｅの含有量が３０重量％であるＣＺ複合酸化物粉末１８００ｇと、アルミナバインダー８７ｇとを、純水３．６Ｌに添加し、磁性ボールミルを用いて湿式粉砕を行うことによって、上層形成用スラリーを調製した。
一方、Ｒｈ量で５．６ｇの硝酸ロジウムを純水０．９Ｌに懸濁させた。得られた懸濁液に、ジルコニア粉末８０３ｇを添加し、乾燥し、続いて５００℃で２時間焼成した。その後、粒径が１０μｍ以下になるまで適当な粉砕処理を施すことにより、Ｒｈ含有粉末材料を作製した。このＲｈ含有粉末材料に対して、アルミナ粉末４１５ｇと、Ｃｅの含有量が２０重量％であるＣＺ複合粉末４１３ｇと、アルミナバインダー６１ｇとを純水２．３Ｌに添加し、磁性ボールミルを用いて湿式粉砕を行うことによって、下層形成用スラリーを調製した。

先ず下層形成用スラリーを用いて基材に対してウォッシュコートを施し、１５０℃で１時間ほど乾燥することにより、基材の表面（セル内のリブ壁面）に下層（非焼成コート層）を形成した。次いで、上層形成用スラリーを用いて基材に対してウォッシュコートを施し、１５０℃で１時間ほど乾燥することにより下層の表面に上層（非焼成コート層）を積層形成した。その後、５００℃で１時間の焼成を行い、上下二層からなる触媒層（コート量は上下層あわせて２２０ｇ／Ｌとした）が形成された排ガス浄化用触媒を得た。

（実施例２）
Ｐｔ含有粉末材料を作製する際に、原料懸濁物を１１０℃で８時間以上乾燥する代わりに３０℃で４８時間乾燥した以外は実施例１と同様にして排ガス浄化用触媒を得た。

（比較例１）
Ｐｔ含有粉末材料を作製する際に、Ｂａ源として酢酸バリウム７２ｇの代わりに硫酸バリウム６６ｇを使用し、Ｂａ固定化材であるタウリンを添加しなかった以外は実施例１と同様にして排ガス浄化用触媒を得た。

（比較例２）
Ｐｔ含有粉末材料を作製する際に、Ｂａ固定化材であるタウリン７０ｇの代わりに無機化合物である硫酸アンモニウム７４ｇを使用した以外は実施例１と同様にして排ガス浄化用触媒を得た。

（比較例３）
Ｐｔ含有粉末材料を作製する際に、Ｂａ固定化材であるタウリンを添加しなかった以外は実施例１と同様にして排ガス浄化用触媒を得た。

＜試験例２：Ｐｔ含有粉末材料のＦＥ－ＥＰＭＡによる硫酸バリウムの分散性の確認＞
日本電子株式会社製のＦＥ－ＥＰＭＡ装置（ＪＸＡ－８５３０Ｆ）をマニュアルどおりに使用し、試験例１で作製した各Ｐｔ含有粉末材料について面分析を行った。
即ち、所定量の各粉末材料の表面を研磨して断面を出し、市販のカーボンコーター（株式会社真空デバイス製品：ＶＣ－１００Ｗ）を使用して導電性物質としての炭素を蒸着した。そして、炭素蒸着面のうちのＰｔ含有粉末材料に該当する領域を適宜定め、かかる領域に対してＦＥ－ＥＰＭＡによる面分析を行った。測定条件は、
ピクセルサイズ：０．３４μｍ×０．３４μｍ、
測定ピクセル数：２５６×２５６、
加速電圧：２０ｋＶ、
照射電流：１００ｎＡ、
プローブ径：当該測定条件における最小に設定、
単位測定時間：５０ｍｓ／１ピクセル、
測定倍率：×１０００
とした。そして、ピクセル毎にＢａ元素の特性Ｘ線の強度（α：ｃｐｓ）およびＰｔの特性Ｘ線の強度（β：ｃｐｓ）を測定した。
なお、かかる面分析において、１ピクセル（区域）あたりのＸ線強度の閾値をＢａでは１５ｃｐｓ、Ｐｔでは５ｃｐｓと設定し、閾値以下の強度を示したピクセルは、相関係数の算出のためのデータから除外した。

こうして面分析を行い、得られたデータを表計算ソフト「エクセル」のCORREL関数機能を用いて相関係数Ｒ_{Ｂａ／Ｐｔ}を求めた。結果を表１に示す。
また、実施例１の試料、および比較例１～２の試料については、ＢａとＳの元素マッピングについてのデータ（画像）を図３～６に示す。

＜試験例３：Ｂａ溶出性試験＞
試験例１で作製した各Ｐｔ含有粉末材料を、純水に懸濁させ、酸を添加したときのＢａの溶出量を、アジレント社製ＩＣＰ発光分光分析装置（Ａｇｉｌｅｎｔ５１１０ＩＣＰ－ＯＥＳ）により測定し、Ｂａ溶出率を求めた。結果を表１に示す。

表１および図３～６の結果より、比較例１および２では、Ｂａが担体二次粒子の外部に凝集しているのに対して、実施例１では担体二次粒子内部にＢａが高度に分散して担持されていることがわかる。
相関係数の値が０．５以上では強い相関、０．７以上では特に強い相関があると解釈されるが、実施例１では、相関係数Ｒ_{Ｂａ／Ｐｔ}の値が０．７９８であり、Ｐｔの存在位置とＢａの存在位置に特に強い相関があることが認められる。
一方、比較例１および比較例２では、相関係数Ｒ_{Ｂａ／Ｐｔ}の値はそれぞれ－０．１２８、０．０６０であり、ＰｔとＢａの存在位置に相関関係は認められない。
このことから、比較例１および２に比べて実施例１では、Ｂａが高度に分散しているだけでなく、ＰｔとＢａが近接していることがわかる。
比較例３では、相関係数Ｒ_{Ｂａ／Ｐｔ}の値が０．７２０と、ＰｔとＢａの存在位置に強い相関が認められるが、Ｂａ溶出率が７０％であり、Ｂａを固定化することができなかった。

＜試験例４：Ｐｔ含有粉末材料のＨＣ浄化率測定＞
実施例１および比較例１で用いたＰｔ含有粉末材料のペレットを作製し、管状炉を用いてＲｉｃｈ／Ｌｅａｎ耐久を行った。その後、ベスト測機社製活性評価装置（ＣＡＴＡ５０００）を用いて空燃比をＬｅａｎからＲｉｃｈに切り替えてから３分後のＨＣ浄化率を測定した。結果を図７に示す。

図７が示すように、実施例１で用いたＰｔ含有粉末材料の方がはるかに高いＨＣ浄化率を示した。
実施例１では、Ｂａが担体二次粒子に高分散担持されており、ＰｔとＢａの存在位置に相関が認められるほどにＰｔとＢａが近接化されている。このため、Ｐｔに対するＢａの電子供与によりＨＣ被毒抑制が起こり、Ｒｉｃｈ雰囲気時のＨＣ浄化性能が向上したものと考えられる。

＜試験例５：Ｒｈ含有触媒層のＦＥ－ＥＰＭＡによる評価＞
実施例１で作製した排ガス浄化用触媒の上層触媒層と下層触媒層の積層部を切り出し、断面を研磨した。断面に市販のカーボンコーター（株式会社真空デバイス製品：ＶＣ－１００Ｗ）を使用して導電性物質としての炭素を蒸着した。この断面について、上記のＦＥ－ＥＰＭＡ装置（ＪＸＡ－８５３０Ｆ）を用いて、面分析を行った。測定条件は、
ピクセルサイズ：０．８５μｍ×０．８５μｍ、
測定ピクセル数：２５６×２５６、
加速電圧：２０ｋＶ、
照射電流：１００ｎＡ、
プローブ径：当該測定条件における最小に設定、
単位測定時間：５０ｍｓ／１ピクセル、
測定倍率：×４００
とした。そして、ピクセル毎にＢａ元素の特性Ｘ線の強度（α：ｃｐｓ）およびＲｈの特性Ｘ線の強度（β：ｃｐｓ）を測定した。
なお、かかる面分析において、１ピクセル（区域）あたりのＸ線強度の閾値をＢａでは１５ｃｐｓ、Ｒｈでは５ｃｐｓと設定し、閾値以下の強度を示したピクセルは、相関係数の算出のためのデータから除外した。
得られたデータを表計算ソフト「エクセル」のCORREL関数機能を用いて相関係数Ｒ_{Ｂａ／Ｒｈ}を求めた。
その結果、相関係数Ｒ_{Ｂａ／Ｒｈ}は、０．０２３であり、ＢａとＲｈの触媒中における存在位置に相関関係は認められなかった。このことから、実施例１の排ガス浄化用触媒では、Ｐｔを含有するアルカリ土類金属担持領域である上層においてＢａが固定化されていることにより、上層に存在するＢａと下層に存在するＲｈとの接触を防止できていることがわかる。

＜試験例６：排ガス浄化用触媒の浄化率測定＞
実施例１および比較例１で作製した排ガス浄化用触媒をエンジンの排気系に設置し、エンジンを稼働させ耐久を行った。
かかる耐久試験後、その触媒を用いてエンジンに供給する混合ガスの空燃比をＬｅａｎからＲｉｃｈに切り替えてから３分後のＨＣ浄化率およびＮＯ_ｘ浄化率を測定した。結果を図８および図９に示す。

図８および図９の結果が示すように、実施例１の排ガス浄化用触媒は、比較例１の排ガス浄化用触媒よりもはるかに高いＨＣ浄化率およびＮＯ_ｘ浄化率を示した。この理由は次のように考えられる。
実施例１では、Ｂａが担体二次粒子に高分散担持されているため、ＰｔとＢａの存在位置に相関が認められるほどにＰｔとＢａとが近接化されている。このため、Ｐｔに対するＢａの電子供与によりＨＣ被毒抑制が起こり、Ｒｉｃｈ雰囲気時のＨＣ浄化性能が向上する。さらにＢａが固定化されていることにより、ＢａとＲｈとの接触が防止されており、これにより、ＢａによるＲｈのメタル化抑制が防止されている。さらに、上流のＰｔ含有触媒層のＨＣ浄化作用が向上することによって下流のＲｈ含有触媒層へ流入するＨＣ量が減少することにより、Ｒｈの被毒が抑制される。以上のことから共存ＮＯ_ｘの浄化性能も向上する。

以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、請求の範囲を限定するものではない。請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。

１基材
２セル
４隔壁
６触媒層
６Ａ上層
６Ｂ下層
１０排ガス浄化用触媒

Claims

内燃機関の排気管に配置されて当該内燃機関から排出される排ガスの浄化を行う排ガス浄化用触媒であって、
基材と、
当該基材上に形成された触媒層と、
を備えており、
前記触媒層は、
無機化合物から構成される多孔質担体と、
前記多孔質担体に担持されたＰｔと、
前記多孔質担体に担持された、少なくとも一種のアルカリ土類金属の硫酸塩と、
を備えるアルカリ土類金属担持領域を有しており、
ここで、前記触媒層のアルカリ土類金属担持領域の断面について、
ピクセルサイズ０．３４μｍ×０．３４μｍ；
測定ピクセル数２５６×２５６；
測定倍率：×１０００；
の条件でＦＥ－ＥＰＭＡによる面分析を行い、前記アルカリ土類金属の元素（Ａｅ）の特性Ｘ線の強度（α：ｃｐｓ）およびＰｔの特性Ｘ線の強度（β：ｃｐｓ）を各ピクセルについて測定し、得られた各ピクセルにおけるαおよびβを用いて算出したピアソンの相関係数をＲ_{Ａｅ／Ｐｔ}としたとき、
当該Ｒ_{Ａｅ／Ｐｔ}の値が０．５以上であり、
前記無機化合物から構成される多孔質担体が、二次粒子であり、
前記二次粒子の外表面および内部に、前記アルカリ土類金属の硫酸塩が分散して担持されていることを特徴とする、排ガス浄化用触媒。
前記相関係数Ｒ_{Ａｅ／Ｐｔ}の値が０．７以上である、請求項１に記載の排ガス浄化用触媒。
前記多孔質担体に担持されたアルカリ土類金属硫酸塩のＸ線回折法に基づく平均粒径が、３０ｎｍ以下である、請求項１または２に記載の排ガス浄化用触媒。
前記触媒層の排ガスが流れる方向の下流側に、Ｒｈを触媒金属とする触媒層をさらに有する、請求項１～３のいずれか１項に記載の排ガス浄化用触媒。
前記アルカリ土類金属硫酸塩として少なくとも硫酸バリウム（ＢａＳＯ_４）を有している、請求項１～４のいずれか１項に記載の排ガス浄化用触媒。
内燃機関の排気管に配置されて当該内燃機関から排出される排ガスの浄化を行う排ガス浄化用触媒を製造する方法であって、
基材上に、
無機化合物から構成される多孔質担体と、
当該多孔質担体に担持されたＰｔと、
当該多孔質担体に担持された少なくとも一種のアルカリ土類金属の硫酸塩と、
を備えるアルカリ土類金属担持領域を少なくとも一部に有する触媒層を形成する工程、および
前記触媒層が形成された基材を焼成する工程、
を包含し、
ここで、前記触媒層の形成工程は、
以下の成分：
前記多孔質担体を構成する無機化合物粒子；
Ｐｔ粒子またはＰｔを析出させるための前駆物質；
前記アルカリ土類金属の水溶性化合物；および
構成元素としてＳを含有し、前記アルカリ土類金属の硫酸塩を生成可能なＳ含有水溶性有機化合物；
を水系溶媒と混合し、原料懸濁物を調製すること、
前記原料懸濁物を乾燥し、さらに焼成することによって、前記多孔質担体とＰｔとアルカリ土類金属の硫酸塩とが混在する粉末材料を調製すること、
少なくとも前記粉末材料と水系溶媒を含むアルカリ土類金属担持領域形成用スラリーを調製すること、および
前記スラリーを用いて前記基材上に前記アルカリ土類金属担持領域を形成すること、
を包含し、
前記Ｓ含有水溶性有機化合物が、スルホン酸基とアミノ基とを有する、排ガス浄化用触媒の製造方法。
前記アルカリ土類金属の水溶性化合物として、Ｂａ、ＳｒおよびＣａのうちから選択される何れかのアルカリ土類金属の酢酸塩、亜硝酸塩またはヨウ化物が使用される、請求項６に記載の排ガス浄化用触媒の製造方法。