WO2023234147A1 - 排ガス浄化用触媒 - Google Patents

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WO2023234147A1
WO2023234147A1 PCT/JP2023/019393 JP2023019393W WO2023234147A1 WO 2023234147 A1 WO2023234147 A1 WO 2023234147A1 JP 2023019393 W JP2023019393 W JP 2023019393W WO 2023234147 A1 WO2023234147 A1 WO 2023234147A1
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catalyst layer
exhaust gas
based oxide
mass
oxide
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PCT/JP2023/019393
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翼 今井
利春 守屋
亮 竹内
俊紀 浅越
Original Assignee
三井金属鉱業株式会社
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/92—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases
    • B01D53/94—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases by catalytic processes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/38—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
    • B01J23/54—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
    • B01J23/56—Platinum group metals
    • B01J23/63—Platinum group metals with rare earths or actinides
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/24—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
    • F01N3/28—Construction of catalytic reactors

Definitions

  • the present invention relates to an exhaust gas purifying catalyst.
  • Exhaust gas emitted from internal combustion engines such as automobiles and motorcycles contains harmful components such as hydrocarbons (HC), carbon monoxide (CO), and nitrogen oxides (NOx).
  • Three-way catalysts are used to purify these harmful components and render them harmless.
  • a catalyst containing noble metal elements such as Pt, Pd, and Rh is used. Pt and Pd are mainly involved in the oxidative purification of HC and CO, and Rh is mainly involved in the reductive purification of NOx.
  • Patent Document 1 discloses an exhaust gas purifying catalyst comprising a base material and a catalyst layer formed on the base material, the catalyst layer comprising a Rh-supported ZrLaY composite oxide, a Rh-supported ZrLa-activated alumina, Rh-supported ZrCe-based composite oxide, the amount of Rh supported in the Rh-supported ZrLa-activated alumina is greater than the amount of Rh supported in the Rh-supported ZrLaY composite oxide, and the amount of Rh supported in the Rh-supported ZrCe-based composite oxide is Rh-supported ZrLa -
  • a catalyst for exhaust gas purification is described in which the amount of Rh supported is larger than that in activated alumina.
  • the Rh-supported ZrLaY composite oxide is a ZrLaY composite oxide containing ZrO 2 as a main component, La 2 O 3 of 2% by mass or more and 10% by mass or less, and Y 2 O 3 of 2% by mass or more and 20% by mass or less. Rh is carried on objects.
  • the Rh-supported ZrLa-activated alumina is formed by supporting Rh on activated alumina on which a ZrLa composite oxide containing Zr and La is supported.
  • the Rh-supported ZrCe-based composite oxide is formed by supporting Rh on a ZrCe-based composite oxide containing Zr and Ce. Note that the ZrLa composite oxide does not contain Y and is different from the ZrLaY composite oxide.
  • an upper catalyst layer containing Rh-supported ZrCeNd composite oxide, Rh-supported ZrLaY composite oxide, La alumina, and optionally Rh-supported ZrLa alumina is formed on the lower catalyst layer.
  • the molar percentage of the molar amount of Ce in the upper catalyst layer based on the total molar amount of all metal elements in the upper catalyst layer is a
  • the molar percentage of the molar amount of Y in the upper catalyst layer is
  • the values of a/b are approximately 1.6 (Example 5A), approximately 3.3 (Example 5B), and approximately 3. .9 (Examples 4A and 4B), about 19.7 (Examples 11A, 11B, 12A and 12B), and about 2.0 (Examples 13A, 13B, 14A and 14B).
  • an object of the present invention is to provide an exhaust gas purification catalyst with improved exhaust gas purification performance.
  • the present invention provides the following exhaust gas purifying catalyst.
  • An exhaust gas purification catalyst comprising a base material and a first catalyst layer provided on the base material, the first catalyst layer contains Rh, Ce and Y, Let a be the molar percentage of the molar amount of Ce in the first catalyst layer based on the total molar amount of all metal elements in the first catalyst layer, and the molar amount of Y in the first catalyst layer, An exhaust gas purification catalyst, wherein the value of a/b is 0.010 or more and 0.400 or less, where b is a molar percentage based on the total molar amount of all metal elements in the first catalyst layer.
  • an exhaust gas purification catalyst with improved exhaust gas purification performance is provided.
  • FIG. 1 is a partial end view showing a state in which an exhaust gas purifying catalyst according to an embodiment of the present invention is arranged in an exhaust path of an internal combustion engine.
  • FIG. 2 is an end view taken along line AA in FIG. 1.
  • FIG. 3 is an enlarged view of the area indicated by the symbol R in FIG.
  • FIG. 4 is an end view taken along line BB in FIG. 1.
  • rare earth elements examples include Ce, Y, Pr, Sc, La, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, and Lu. Note that in this specification, rare earth elements may be expressed as "Ln".
  • the oxide of Al is Al 2 O 3
  • the oxide of Si is SiO 2
  • the oxide of B is B 2 O 3
  • the oxide of Zr is ZrO 2
  • the oxide of Cr is Cr 2 O 3
  • the oxide of Mg is MgO
  • Ca oxide is CaO
  • Sr oxide is SrO
  • Ba oxide is BaO
  • Fe oxide is Fe 3 O 4
  • Mn oxide is Mn 3 O 4
  • Ni oxide is NiO means.
  • Oxides of rare earth elements mean sesquioxides (Ln 2 O 3 ) excluding oxides of Ce, Pr and Tb, oxides of Ce are CeO 2 , oxides of Pr are Pr 6 O 11 , Tb oxide means Tb 4 O 7 .
  • Ce-based oxide means an oxide containing Ce.
  • oxides containing Ce and Y are Ce-based if the content of Ce in terms of oxides is the same as the content of Y in terms of oxides or greater than the content of Y in terms of oxides. If the content of Ce in terms of oxide is smaller than the content of Y in terms of oxide, it falls under Y-based oxide.
  • Ce-based if the content of Ce and Al in terms of oxide is the same as the content of Al in terms of oxide, or is larger than the content of Al in terms of oxide, Ce-based If the content of Ce in terms of oxide is smaller than the content of Al in terms of oxide, it falls under Al-based oxide.
  • the Ce-based oxide is, for example, particulate.
  • the Ce-based oxide is used as a carrier for the catalytically active component. From the viewpoint of improving the ability to support the catalytically active component, the Ce-based oxide is preferably porous.
  • Ce-based oxides have the ability to store oxygen when the oxygen concentration in the exhaust gas is high and release oxygen when the oxygen concentration in the exhaust gas is low (herein sometimes referred to as "oxygen storage capacity"). It also alleviates fluctuations in oxygen concentration in exhaust gas and expands the operating window of the catalytic active components. Therefore, when a Ce-based oxide is used, the exhaust gas purifying ability of the exhaust gas purifying catalyst is improved.
  • the Ce-based oxide may or may not contain one or more elements other than Ce and O.
  • One or more elements other than Ce and O include, for example, a rare earth element (Ln) other than Ce, an alkaline earth metal element (for example, Mg, Ca, Sr, Ba, etc.), Fe, Mn, Ni, It can be selected from Zr, Al, etc.
  • Ln rare earth element
  • alkaline earth metal element for example, Mg, Ca, Sr, Ba, etc.
  • the Ce-based oxide can contain, as Ln other than Ce, at least one selected from La, Nd, Y, Gd, and Sm, for example. Thereby, the heat resistance of the Ce-based oxide can be improved. From the viewpoint of improving the heat resistance of Ce-based oxides, Ln other than Ce is preferably selected from La, Nd, and Y.
  • the Ce-based oxide can contain, for example, Pr as Ln other than Ce. Thereby, the oxygen storage capacity of the Ce-based oxide can be improved.
  • Ce-based oxides examples include ceria (an oxide composed of Ce and O), oxides obtained by modifying the surface of ceria with elements other than Ce and O, and ceria containing elements other than Ce and O. Examples include oxides obtained by solid dissolving.
  • elements other than Ce and O may form a solid solution phase together with Ce and O, or a single phase that is a crystalline phase or an amorphous phase (for example, an element other than Ce and O oxide phase), or both a solid solution phase and a single phase.
  • the content of Ce in terms of oxide is preferably based on the mass of the first Ce-based oxide. It is more than 90% by mass, more preferably 95% by mass or more, even more preferably 99% by mass or more. The upper limit is 100% by mass.
  • the element other than Ce and O in the first Ce-based oxide is The content in terms of oxide is preferably more than 0% by mass and less than 10% by mass, more preferably more than 0% by mass and not more than 5% by mass, even more preferably 0% by mass, based on the mass of the first Ce-based oxide. % but not more than 1% by mass.
  • the content of elements other than Ce and O in terms of oxides may be, for example, 0.1% by mass or more, 0.2% by mass or more, 0.3% by mass or more. Each of these lower limits may be combined with any of the above-mentioned upper limits.
  • Constent of elements other than Ce and O in terms of oxide means, when the first Ce-based oxide contains one element other than Ce and O, the content of the one element in terms of oxide When the first Ce-based oxide contains two or more elements other than Ce and O, it means the total content of the two or more elements in terms of oxide.
  • the content of Ce in terms of oxide is preferably based on the mass of the second Ce-based oxide. is 1% by mass or more and 90% by mass or less, more preferably 2% by mass or more and 50% by mass or less, even more preferably 3% by mass or more and 45% by mass or less.
  • the content of elements other than Ce and O in the second Ce-based oxide is based on the mass of the second Ce-based oxide.
  • the content is preferably 10% by mass or more and 99% by mass or less, more preferably 50% by mass or more and 98% by mass or less, even more preferably 55% by mass or more and 97% by mass or less.
  • “Content of elements other than Ce and O in terms of oxide” means, when the second Ce-based oxide contains one element other than Ce and O, the content of the one element in terms of oxide When the second Ce-based oxide contains two or more elements other than Ce and O, it means the total content of the two or more elements in terms of oxide.
  • the Ce-Zr-based oxide is a type of Ce-based oxide (preferably a second type of Ce-based oxide), and means a composite oxide containing Ce and Zr.
  • an oxide containing Ce, Y, and Zr if the content of Ce in terms of oxide is the same as the content of Y in terms of oxide or larger than the content of Y in terms of oxide, If the content of Ce in terms of oxide is smaller than the content of Y in terms of oxide, it falls under the category of Y-Zr oxide.
  • the Ce-Zr-based oxide is, for example, in the form of particles.
  • the Ce-Zr oxide is used as a carrier for the catalytically active component.
  • the Ce--Zr-based oxide is preferably porous.
  • Ce may form a solid solution phase together with Zr and O, or may form a single phase that is a crystalline phase or an amorphous phase (for example, a CeO2 single phase).
  • Ce may form both a solid solution phase and a single phase, it is preferable that at least a portion of Ce forms a solid solution phase.
  • Zr may form a solid solution phase together with Ce and O, or may form a single phase that is a crystalline phase or an amorphous phase (for example, a ZrO2 single phase). Although Zr may form both a solid solution phase and a single phase, it is preferable that at least a portion of Zr forms a solid solution phase.
  • Ce--Zr-based oxides have oxygen storage ability, alleviate fluctuations in oxygen concentration in exhaust gas, and expand the operating window of the catalytic active component. Therefore, when Ce--Zr based oxide is used, the exhaust gas purifying ability of the exhaust gas purifying catalyst is improved.
  • Ce mainly contributes to improving the oxygen storage capacity of the Ce--Zr-based oxide
  • Zr mainly contributes to improving the heat resistance of the Ce--Zr-based oxide.
  • the total content of Ce and Zr in terms of oxides in Ce-Zr-based oxides is based on the mass of Ce-Zr-based oxides. , preferably 60% by mass or more, more preferably 70% by mass or more, even more preferably 80% by mass or more.
  • the upper limit is 100% by mass.
  • the content of Ce in terms of oxide in the Ce-Zr-based oxide is preferably 5% by mass based on the mass of the Ce-Zr-based oxide.
  • the content is 90% by mass or less, more preferably 7% by mass or more and 60% by mass or less, even more preferably 10% by mass or more and 50% by mass or less.
  • the content of Zr in the Ce-Zr-based oxide is preferably 10% by mass or more based on the mass of the Ce-Zr-based oxide. It is 95% by mass or less, more preferably 40% by mass or more and 95% by mass or less, even more preferably 50% by mass or more and 90% by mass or less.
  • the Ce-Zr-based oxide may or may not contain one or more elements other than Ce, Zr, and O.
  • One or more elements other than Ce, Zr, and O include, for example, rare earth elements other than Ce (Ln), alkaline earth metal elements (e.g., Mg, Ca, Sr, Ba, etc.), Fe, Mn, It can be selected from Ni, Al, etc.
  • the Ce--Zr-based oxide can contain, as Ln other than Ce, at least one selected from La, Nd, Y, Gd, and Sm, for example. Thereby, the heat resistance of the Ce--Zr-based oxide can be improved. From the viewpoint of improving the heat resistance of the Ce--Zr-based oxide, Ln other than Ce is preferably selected from La, Nd, and Y.
  • the Ce-Zr-based oxide can contain, for example, Pr as Ln other than Ce. Thereby, the oxygen storage capacity of the Ce--Zr-based oxide can be improved.
  • the Ln other than Ce may form a solid solution phase with Zr and/or Ce and O, or may form a solid solution phase alone in a crystalline phase or an amorphous phase. It may form a phase (for example, a single oxide phase of Ln other than Ce), or it may form both a solid solution phase and a single phase, but at least a part of Ln other than Ce may form a solid solution phase. It is preferable that the
  • the content of Ln other than Ce in the Ce-Zr-based oxide is as follows: Based on the mass of the Ce-Zr-based oxide, the content is preferably 1% by mass or more and 40% by mass or less, more preferably 3% by mass or more and 30% by mass or less, even more preferably 5% by mass or more and 20% by mass or less.
  • “Content of Ln other than Ce in terms of oxide” means, when the Ce-Zr-based oxide contains one type of Ln other than Ce, the content of that one type of Ln in terms of oxide.
  • the Ce-Zr-based oxide contains two or more types of Ln other than Ce, it means the total content of the two or more types of Ln in terms of oxide.
  • a Y-based oxide means an oxide containing Y. Note that oxides containing Y and Al are Y-based if the content of Y in terms of oxides is the same as the content of Al in terms of oxides or is greater than the content of Al in terms of oxides. If the content of Y in terms of oxide is smaller than the content of Al in terms of oxide, it falls under Al-based oxide.
  • the Y-based oxide is, for example, particulate.
  • the Y-based oxide is used as a carrier for the catalytically active component. From the viewpoint of improving the ability to support the catalytically active component, the Y-based oxide is preferably porous.
  • the Y-based oxide may or may not contain one or more elements other than Y and O.
  • One or more elements other than Y and O include, for example, a rare earth element (Ln) other than Y, an alkaline earth metal element (for example, Mg, Ca, Sr, Ba, etc.), Fe, Mn, Ni, It can be selected from Zr, Al, etc.
  • Ln rare earth element
  • alkaline earth metal element for example, Mg, Ca, Sr, Ba, etc.
  • Fe Fe
  • Mn Ni
  • It can be selected from Zr, Al, etc.
  • the Y-based oxide can contain, as Ln other than Y, at least one selected from La, Nd, Gd, and Sm, for example. Thereby, the heat resistance of the Y-based oxide can be improved. From the viewpoint of improving the heat resistance of the Y-based oxide, Ln other than Y is preferably selected from La and Nd.
  • the Y-based oxide can include, for example, Ce as Ln other than Y.
  • the Y-based oxide containing Ce has an oxygen storage ability, which alleviates fluctuations in oxygen concentration in exhaust gas and expands the operating window of the catalytic active component. Therefore, when a Y-based oxide containing Ce is used, the exhaust gas purifying ability of the exhaust gas purifying catalyst is improved.
  • the Y-based oxide containing Ce can contain, for example, Pr as Ln other than Y and Ce. Thereby, the oxygen storage capacity of the Y-based oxide containing Ce can be improved.
  • Y-based oxides examples include yttria (an oxide composed of Y and O), oxides obtained by modifying the surface of yttria with elements other than Y and O, and yttria containing elements other than Y and O. Examples include oxides obtained by solid dissolving.
  • elements other than Y and O may form a solid solution phase together with Y and O, or a single phase that is a crystalline phase or an amorphous phase (for example, an element other than Y and O oxide phase), or both a solid solution phase and a single phase.
  • the content of Y in terms of oxide is preferably based on the mass of the first Y-based oxide. It is more than 90% by mass, more preferably 95% by mass or more, even more preferably 99% by mass or more. The upper limit is 100% by mass.
  • the elements other than Y and O in the first Y-based oxide are converted into oxides.
  • the content is preferably more than 0% by mass and less than 10% by mass, more preferably more than 0% by mass and less than 5% by mass, even more preferably more than 0% by mass and 1% by mass, based on the mass of the first Y-based oxide. % by mass or less.
  • the content of elements other than Y and O in terms of oxide may be, for example, 0.1% by mass or more, 0.2% by mass or more, 0.3% by mass or more, etc. Each of these lower limits may be combined with any of the above-mentioned upper limits.
  • “Content of elements other than Y and O in terms of oxide” means, when the first Y-based oxide contains one element other than Y and O, the content of the one element in terms of oxide When the first Y-based oxide contains two or more elements other than Y and O, it means the total content of the two or more elements in terms of oxides.
  • the content of Y in terms of oxide is preferably based on the mass of the second Y-based oxide. is 1% by mass or more and 90% by mass or less, more preferably 2% by mass or more and 50% by mass or less, even more preferably 3% by mass or more and 45% by mass or less.
  • the content of elements other than Y and O in the second Y-based oxide is based on the mass of the second Y-based oxide.
  • the content is preferably 10% by mass or more and 99% by mass or less, more preferably 50% by mass or more and 98% by mass or less, even more preferably 55% by mass or more and 97% by mass or less.
  • “Content of elements other than Y and O in terms of oxide” means, when the second Y-based oxide contains one element other than Y and O, the content of the one element in terms of oxide.
  • the second Y-based oxide contains two or more elements other than Y and O, it means the total content of the two or more elements in terms of oxides.
  • the Y--Zr-based oxide is a type of Y-based oxide (preferably a second type of Y-based oxide), and means a composite oxide containing Y and Zr.
  • the Y—Zr-based oxide is, for example, in the form of particles.
  • the Y-Zr oxide is used as a carrier for the catalytically active component. From the viewpoint of improving the ability to support the catalytically active component, it is preferable that the Y--Zr-based oxide is porous.
  • Y may form a solid solution phase together with Zr and O, or may form a single phase that is a crystalline phase or an amorphous phase (for example, a single Y 2 O 3 phase). Although Y may form both a solid solution phase and a single phase, it is preferable that at least a portion of Y forms a solid solution phase.
  • Zr may form a solid solution phase together with Y and O, or may form a single phase that is a crystalline phase or an amorphous phase (for example, a ZrO2 single phase). Although Zr may form both a solid solution phase and a single phase, it is preferable that at least a portion of Zr forms a solid solution phase.
  • the total content of Y and Zr in terms of oxides in the Y-Zr-based oxide is preferably 60% based on the mass of the Y-Zr-based oxide.
  • the content is at least 70% by mass, more preferably at least 70% by mass, even more preferably at least 80% by mass.
  • the upper limit is 100% by mass.
  • the content of Y in terms of oxide in the Y-Zr-based oxide is preferably 5% by mass or more and 90% by mass based on the mass of the Y-Zr-based oxide.
  • Mass % or less more preferably 7 mass % or more and 80 mass % or less, even more preferably 10 mass % or more and 70 mass % or less, even more preferably 15 mass % or more and 60 mass % or less, particularly still more preferably 20 mass % or more It is 55% by mass or less.
  • the content of Zr in the Y-Zr-based oxide is preferably 10% by mass or more based on the mass of the Y-Zr-based oxide. It is 95% by mass or less, more preferably 30% by mass or more and 95% by mass or less, even more preferably 40% by mass or more and 90% by mass or less.
  • the Y--Zr-based oxide may or may not contain one or more elements other than Y, Zr, and O.
  • One or more elements other than Y, Zr, and O include, for example, rare earth elements other than Y (Ln), alkaline earth metal elements (e.g., Mg, Ca, Sr, Ba, etc.), Fe, Mn, It can be selected from Ni, Al, etc.
  • the Y--Zr-based oxide can contain, as Ln other than Y, at least one selected from La, Nd, Gd, and Sm, for example. This makes it possible to improve the heat resistance of the Y--Zr-based oxide. From the viewpoint of improving the heat resistance of the Y--Zr-based oxide, Ln other than Y is preferably selected from La and Nd.
  • the Y--Zr-based oxide can contain, for example, Ce as Ln other than Y.
  • the Y--Zr-based oxide containing Ce has an oxygen storage ability, alleviates fluctuations in oxygen concentration in exhaust gas, and expands the operating window of the catalytic active component. Therefore, when a Y--Zr-based oxide containing Ce is used, the exhaust gas purifying ability of the exhaust gas purifying catalyst is improved.
  • the Y--Zr-based oxide containing Ce can contain, for example, Pr as Ln other than Y and Ce. Thereby, the oxygen storage capacity of the Y--Zr-based oxide containing Ce can be improved.
  • the Ln other than Y may form a solid solution phase with Zr and/or Y and O, or may be formed alone in a crystalline phase or an amorphous phase. It may form a phase (for example, a single oxide phase of Ln other than Y), or it may form both a solid solution phase and a single phase, but at least a part of Ln other than Y may form a solid solution phase. It is preferable that the
  • the content of Ln other than Y in the Y-Zr based oxide is as follows: Based on the mass of the Y--Zr oxide, it is preferably 1% by mass or more and 40% by mass or less, more preferably 3% by mass or more and 30% by mass or less, even more preferably 5% by mass or more and 20% by mass or less.
  • “Content of Ln other than Y in terms of oxide” means, when the Y-Zr-based oxide contains one type of Ln other than Y, the content of that one type of Ln in terms of oxide. , when the Y-Zr-based oxide contains two or more types of Ln other than Y, it means the total content of the two or more types of Ln in terms of oxide.
  • Al-based oxide means an oxide containing Al.
  • the Al-based oxide is, for example, in the form of particles.
  • the Al-based oxide is used as a carrier for the catalytically active component.
  • the Al-based oxide is preferably porous.
  • the Al-based oxide may or may not contain one or more elements other than Al and O.
  • One or more elements other than Al and O include, for example, rare earth elements (e.g., Y, Ce, La, Nd, Pr, etc.), alkaline earth metal elements (e.g., Mg, Ca, Sr, Ba, etc.). ), B, Si, Zr, Cr, etc.
  • rare earth elements e.g., Y, Ce, La, Nd, Pr, etc.
  • alkaline earth metal elements e.g., Mg, Ca, Sr, Ba, etc.
  • B Si, Zr, Cr, etc.
  • the Al-based oxide can contain, as Ln, at least one selected from La, Nd, Y, Gd, and Sm, for example. Thereby, the heat resistance of the Al-based oxide can be improved. From the viewpoint of improving the heat resistance of the Al-based oxide, Ln is preferably selected from La, Nd, and Y.
  • the Al-based oxide can include, for example, Ce as Ln.
  • Al-based oxides containing Ce have an oxygen storage ability, which alleviates fluctuations in oxygen concentration in exhaust gas and expands the operating window of the catalytic active component. Therefore, when an Al-based oxide containing Ce is used, the exhaust gas purifying ability of the exhaust gas purifying catalyst is improved.
  • the Al-based oxide containing Ce can contain, for example, Pr as Ln other than Ce. Thereby, the oxygen storage capacity of the Al-based oxide containing Ce can be improved.
  • Al-based oxides examples include alumina (an oxide composed of Al and O), oxides obtained by modifying the surface of alumina with elements other than Al and O, and alumina containing elements other than Al and O. Examples include oxides obtained by solid dissolving. Specific examples of Al-based oxides containing elements other than Al and O include alumina-silica, alumina-silicate, alumina-zirconia, alumina-chromia, alumina-ceria, alumina-lanthana, and the like.
  • elements other than Al and O may form a solid solution phase together with Al and O, or may form a single phase that is a crystalline phase or an amorphous phase (for example, an element other than Al and O oxide phase), or both a solid solution phase and a single phase.
  • the content of Al in terms of oxide in the Al-based oxide is preferably 50% by mass or more, more preferably 60% by mass based on the mass of the Al-based oxide. % or more, even more preferably 70% by mass or more, even more preferably 80% by mass or more, even more preferably 90% by mass or more, even more preferably 95% by mass or more.
  • the upper limit is 100% by mass.
  • the content rate of the element other than Al and O in the Al-based oxide in terms of oxide is Based on the mass of the oxide, preferably from 0.1% by mass to 50% by mass, more preferably from 0.1% by mass to 40% by mass, even more preferably from 0.1% by mass to 30% by mass, Even more preferably 0.2% by mass or more and 20% by mass or less, even more preferably 0.3% by mass or more and 10% by mass or less, even more preferably 0.5% by mass or more and 5% by mass or less.
  • Constent of elements other than Al and O in terms of oxide means, when the Al-based oxide contains one element other than Al and O, the content of the one element in terms of oxide. When the Al-based oxide contains two or more elements other than Al and O, it means the total content of the two or more elements in terms of oxide.
  • the exhaust gas purifying catalyst 1 is arranged in an exhaust passage in an exhaust pipe P of an internal combustion engine.
  • the internal combustion engine is, for example, a gasoline engine.
  • Exhaust gas discharged from the internal combustion engine flows through an exhaust passage in the exhaust pipe P from one end of the exhaust pipe P to the other end, and is purified by the exhaust gas purifying catalyst 1 provided in the exhaust pipe P.
  • the exhaust gas flow direction is indicated by the symbol X.
  • the upstream side in the exhaust gas distribution direction X may be referred to as the "exhaust gas inflow side" or "upstream side”
  • the downstream side in the exhaust gas distribution direction X may be referred to as the "exhaust gas outflow side" or "downstream side.”
  • other exhaust gas purifying catalysts may be arranged upstream or downstream of the exhaust gas purifying catalyst 1.
  • the exhaust gas purifying catalyst 1 may be arranged on the upstream side of the exhaust passage in the exhaust pipe P, and other exhaust gas purifying catalysts may be arranged on the downstream side of the exhaust passage in the exhaust pipe P.
  • the exhaust gas purifying catalyst 1 includes a base material 10 and a first catalyst layer 20 provided on the base material 10.
  • the exhaust gas purification catalyst 1 may include a catalyst layer other than the first catalyst layer 20 at one or more positions selected from the lower side, the upper side, the downstream side, and the upstream side of the first catalyst layer 20. .
  • the exhaust gas purifying catalyst 1 further includes a second catalyst layer 30 provided on the base material 10.
  • the second catalyst layer 30 is a layer provided as necessary, and embodiments in which the second catalyst layer 30 is omitted are also included in the present invention.
  • the exhaust gas purification catalyst 1 includes the second catalyst layer 30.
  • the material constituting the base material 10 can be selected as appropriate.
  • the material constituting the base material 10 is preferably a material that can stably maintain the shape of the base material even when the base material is exposed to high-temperature exhaust gas.
  • the material constituting the base material 10 can be selected from, for example, ceramic materials, metal materials, and the like.
  • Ceramic materials include, for example, carbide ceramics such as silicon carbide, titanium carbide, tantalum carbide, and tungsten carbide, nitride ceramics such as aluminum nitride, silicon nitride, boron nitride, and titanium nitride, alumina, zirconia, cordierite, mullite, zircon, It can be selected from oxide ceramics such as aluminum titanate and magnesium titanate.
  • the metal material can be selected from, for example, alloys such as stainless steel.
  • high temperature preferably means a temperature of 850°C or higher, more preferably 900°C or higher.
  • the base material 10 has a cylindrical part 11, a partition part 12 provided within the cylindrical part 11, and cells 13 partitioned by the partition part 12. It is preferable that the base material 10 is a honeycomb structure.
  • the cylindrical part 11 defines the outer shape of the base material 10, and the axial direction of the cylindrical part 11 coincides with the axial direction of the base material 10.
  • the shape of the cylindrical portion 11 is cylindrical, but it may have other shapes such as an elliptical shape or a polygonal shape.
  • the partition wall portion 12 is provided within the cylindrical portion 11. As shown in FIGS. 2 to 4, a partition wall 12 exists between adjacent cells 13, and the adjacent cells 13 are partitioned by the partition wall 12.
  • the thickness of the partition wall portion 12 is, for example, 20 ⁇ m or more and 1500 ⁇ m or less.
  • the partition wall portion 12 may have a porous structure through which exhaust gas can pass.
  • the cell 13 extends in the exhaust gas flow direction X, and has an end on the exhaust gas inflow side and an end on the exhaust gas outflow side.
  • both the end of the exhaust gas inflow side and the end of the exhaust gas outflow side of the cell 13 are open. Therefore, the exhaust gas that has flowed in from the end (opening) of the cell 13 on the exhaust gas inflow side flows out from the end (opening) of the cell 13 on the exhaust gas outflow side.
  • Such a mode is called a flow-through type.
  • the end (opening) of the exhaust gas inflow side of the cell 13 has a rectangular shape in plan view, but may have other shapes such as hexagonal or octagonal.
  • the plan view shape of the end (opening) of the exhaust gas outflow side of the cell 13 is also similar.
  • the cell density per square inch of the base material 10 is, for example, 100 cells or more and 1000 cells or less. Note that the cell density per square inch of the base material 10 is the total number of cells 13 per square inch in a cross section obtained by cutting the base material 10 along a plane perpendicular to the exhaust gas flow direction X.
  • the volume of the base material 10 is, for example, 0.1 L or more and 20 L or less.
  • the volume of the base material 10 means the apparent volume of the base material 10.
  • the base material 10 includes a first sealing part that seals the ends of some of the cells 13 on the exhaust gas outflow side, and a second sealing part that seals the ends of the remaining cells 13 on the exhaust gas inflow side. may be provided.
  • some of the cells 13 become inflow-side cells in which the end on the exhaust gas inflow side is open and the end on the exhaust gas outflow side is closed with the first sealing part, and the remaining cells 13 are The end on the exhaust gas inflow side is closed by the second sealing part, and the end on the exhaust gas outflow side is open, forming an outflow side cell.
  • a plurality of (for example, four) outflow cells are arranged around one inflow cell, and the inflow cell and the outflow cells arranged around the inflow cell are separated by a porous partition wall. section 12.
  • the exhaust gas that has flowed in from the exhaust gas inflow side end (opening) of the inflow side cell passes through the porous partition wall 12 and flows out from the exhaust gas outflow side end (opening) of the outflow side cell 13b.
  • Such a style is called a wall flow type.
  • the partition wall 12 has a porous structure through which exhaust gas can pass.
  • the first catalyst layer 20 will be explained below.
  • the first catalyst layer 20 is provided above the second catalyst layer 30.
  • the first catalyst layer 20 is provided above the second catalyst layer 30” means that of the two main surfaces of the second catalyst layer 30, the main surface on the side opposite to the partition wall 12 side is This means that part or all of the first catalyst layer 20 is present on the main surface.
  • the main surface of the second catalyst layer 30 means the outer surface of the second catalyst layer 30 that extends in the exhaust gas flow direction X.
  • the first catalyst layer 20 may be provided to cover a part of the main surface of the second catalyst layer 30, or may be provided to cover the entire main surface of the second catalyst layer 30. It's okay.
  • the first catalyst layer 20 may be provided directly on the main surface of the second catalyst layer 30 or may be provided via another layer, but usually the second catalyst layer 30 directly on the main surface of the
  • the "first catalyst layer 20 provided on the base material 10" includes embodiments in which the first catalyst layer 20 is provided directly on the main surface of the second catalyst layer 30, and embodiments in which the first catalyst layer 20 is provided directly on the main surface of the second catalyst layer 30, and Any embodiment in which the layer 20 is provided on the main surface of the second catalyst layer 30 via another layer is included.
  • the first catalyst layer 20 is provided on the surface of the partition wall portion 12 on the cell 13 side.
  • the cell 13 side surface of the partition wall portion 12 means the outer surface of the partition wall portion 12 extending in the exhaust gas flow direction X.
  • the first catalyst layer 20 may be provided directly on the surface of the partition wall 12 on the cell 13 side, or may be provided via another layer, but usually, the first catalyst layer 20 is provided directly on the surface of the partition wall 12 on the cell 13 side. provided.
  • the first catalyst layer 20 is a portion of the partition wall part 12 that protrudes from the cell 13 side surface toward the cell 13 side (hereinafter referred to as " It may be composed of a portion existing inside the partition wall portion 12 (hereinafter referred to as an “internal portion”), or it may be composed of a portion existing inside the partition wall portion 12 (hereinafter referred to as an “internal portion”), or may have a raised portion and an internal portion. You can leave it there.
  • the "first catalyst layer 20 provided on the base material 10" includes an embodiment in which the first catalyst layer 20 is composed of a raised part, and an embodiment in which the first catalyst layer 20 is composed of an internal part. Both configurations and embodiments in which the first catalyst layer 20 has a raised portion and a recessed portion are included.
  • the first catalyst layer 20 extends along the exhaust gas flow direction X from the end of the partition wall 12 on the exhaust gas inflow side to the end of the partition wall 12 on the exhaust gas outflow side.
  • the first catalyst layer 20 may extend along the exhaust gas flow direction X from the end of the partition wall 12 on the exhaust gas inflow side so as not to reach the end of the partition wall 12 on the exhaust gas outflow side.
  • it may extend along the direction opposite to the exhaust gas distribution direction X from the end of the partition wall 12 on the exhaust gas outflow side so as not to reach the end of the partition wall 12 on the exhaust gas inflow side.
  • the mass of the first catalyst layer 20 per unit volume of the portion of the base material 10 where the first catalyst layer 20 is formed is preferably 30 g/L or more and 150 g/L or less, more preferably 40 g/L or more and 120 g/L or less, even more preferably 50 g/L or more and 100 g/L or less.
  • the mass of the first catalyst layer 20 per unit volume of the portion of the base material 10 where the first catalyst layer 20 is formed is calculated by the formula: (mass of the first catalyst layer 20)/((base material 10 It is calculated from (volume) x (average length L 20 of first catalyst layer 20 / length L 10 of base material 10 )).
  • the "mass of the first catalyst layer 20" refers to the mass of noble metal elements among all the metal elements contained in the first catalyst layer 20, and the mass of metal elements other than the noble metal elements. means the sum of the calculated mass in terms of oxide. That is, the “mass of the first catalyst layer 20” refers to the mass of the noble metal element contained in the first catalyst layer 20 in terms of metal, and the oxide of a metal element other than the noble metal element contained in the first catalyst layer 20. It means the calculated mass obtained by summing the converted mass and the converted mass.
  • metal element also includes metalloid elements such as Si and B.
  • non-noble metal element includes Pt, Pd, Rh, Au, Ag, Ru, Ir, and Os.
  • An example of a method for measuring the average length L 20 of the first catalyst layer 20 is as follows.
  • a sample extending in the axial direction of the base material 10 and having the same length as the length L10 of the base material 10 is cut out from the exhaust gas purifying catalyst 1.
  • the sample is, for example, cylindrical with a diameter of 25.4 mm. Note that the value of the diameter of the sample can be changed as necessary.
  • the sample was cut at intervals of 5 mm along a plane perpendicular to the axial direction of the base material 10, and the first cut piece, the second cut piece, ..., the nth cut piece were cut in order from the end of the sample on the exhaust gas inflow side. obtain.
  • the length of the cut piece is 5 mm.
  • the composition of the cut pieces was determined using an inductively coupled plasma optical emission spectrometer (ICP-OES), an X-ray fluorescence spectrometer (XRF), a scanning electron microscope-energy dispersive X-ray spectrometer (SEM-EDX), etc. Based on the composition of the cut piece, it is determined whether the cut piece includes a part of the first catalyst layer 20 or not.
  • ICP-OES inductively coupled plasma optical emission spectrometer
  • XRF X-ray fluorescence spectrometer
  • SEM-EDX scanning electron microscope-energy dispersive X-ray spectrometer
  • compositional analysis it is not necessarily necessary to perform a compositional analysis on a cut piece that clearly includes a part of the first catalyst layer 20.
  • SEM scanning electron microscope
  • EPMA electron beam microanalyzer
  • elemental mapping of the cut surface may be performed. Elemental mapping can be performed using, for example, a SEM-EDX, an electron beam microanalyzer (EPMA), a transmission type X-ray inspection device, or the like.
  • the sample The length of the first catalyst layer 20 included in is (5 ⁇ k) mm.
  • An example of a more detailed method for measuring the length of the first catalyst layer 20 included in the sample is as follows.
  • the length of the first catalyst layer 20 included in each sample is measured, and their average value is calculated as the average of the first catalyst layer 20.
  • the length L is 20 .
  • the unit volume of the portion of the base material 10 on which the first catalyst layer 20 is formed can be determined from information on the raw materials used for manufacturing the first catalyst layer 20.
  • the first catalyst layer 20 contains Rh, Ce, and Y.
  • the first catalyst layer 20 further contains Zr.
  • the heat resistance of the first catalyst layer 20 is improved.
  • a is the molar percentage of the molar amount of Ce in the first catalyst layer 20 based on the total molar amount of all metal elements in the first catalyst layer 20, and a is the molar percentage of the molar amount of Ce in the first catalyst layer 20, and b is the molar percentage based on the total molar amount of all metal elements in the first catalyst layer 20, and the molar amount of Rh in the first catalyst layer 20 is all the metal elements in the first catalyst layer 20.
  • c is the molar percentage based on the total molar amount of Zr in the first catalyst layer 20, and d is the molar percentage of the molar amount of Zr in the first catalyst layer 20, based on the total molar amount of all metal elements in the first catalyst layer 20.
  • the molar amount of Ce in the first catalyst layer 20 means, when the first catalyst layer 20 includes one type of Ce source, the molar amount of Ce derived from the one type of Ce source.
  • the first catalyst layer 20 includes two or more types of Ce sources, it means the total molar amount of Ce derived from the two or more types of Ce sources. The Ce source will be described later.
  • the molar amount of Y in the first catalyst layer 20 means, when the first catalyst layer 20 includes one type of Y source, the molar amount of Y derived from the one type of Y source.
  • the first catalyst layer 20 includes two or more Y sources, it means the total molar amount of Y derived from the two or more Y sources. The Y source will be described later.
  • the molar amount of Zr in the first catalyst layer 20 refers to the molar amount of Zr originating from the one type of Zr source when the first catalyst layer 20 includes one type of Zr source.
  • the first catalyst layer 20 includes two or more types of Zr sources, it means the total molar amount of Zr derived from the two or more types of Zr sources. The Zr source will be described later.
  • the air/fuel ratio (air-fuel ratio) supplied to the internal combustion engine be controlled near the stoichiometric air-fuel ratio (stoichiometric).
  • the actual air-fuel ratio varies from stoichiometric to rich (fuel-excess atmosphere) or lean (fuel-lean atmosphere) depending on vehicle driving conditions, etc., so the air-fuel ratio of exhaust gas is also rich or lean. It fluctuates.
  • OSC oxygen storage capacity
  • Ce-based oxides e.g., first Ce-based oxide, second Ce-based oxide, Ce-Zr-based oxide, etc.
  • Y-based oxide containing for example, first Y-based oxide containing Ce, second Y-based oxide containing Ce, Y-Zr-based oxide containing Ce, etc.
  • Al-based oxide containing Ce etc.
  • the value of a/b is preferably 0.010 or more and 0.400 or less, more preferably 0.020 or more and 0.300 or less, and even more preferably It is 0.040 or more and 0.200 or less.
  • the value of c/b is preferably 0.0010 or more and 0.0270 or less, more preferably 0.0030 or more and 0.0200 or less, and even more preferably is 0.0050 or more and 0.0120 or less.
  • a is preferably 0.5 mol% or more, more preferably 0.7 mol% or more, and even more preferably 1 .0 mol% or more. From the viewpoint of more effectively preventing a decrease in the exhaust gas purification performance of Rh due to promotion of oxidation of Rh, a is preferably 25 mol% or less, more preferably 20 mol% or less, and even more preferably 15 mol% or less. It is. Each of these upper limits may be combined with any of the lower limits described above.
  • b is preferably 11 mol% or more, more preferably 15 mol% or more, and even more preferably 19 mol%. It is at least mol %, even more preferably at least 25 mol %. From the viewpoint of more effectively preventing a decrease in heat resistance, b is preferably 50 mol% or less, more preferably 45 mol% or less, even more preferably 40 mol% or less. Each of these upper limits may be combined with any of the lower limits described above.
  • c is preferably 0.001 mol% or more and 10 mol% or less, more preferably 0.005 mol% or more and 5 mol% or less, and even more preferably 0.001 mol% or more and 5 mol% or less. 01 mol% or more and 1 mol% or less.
  • d is preferably 10 mol% or more and 80 mol% or less, more preferably 13 mol% or more and 70 mol% or less, and even more preferably 15 mol%. It is mol% or more and 60 mol% or less.
  • Rh is present in the first catalyst in the form of a catalytically active component containing Rh, such as a metal Rh, an alloy containing Rh, a compound containing Rh (e.g., an oxide of Rh), etc., which can function as a catalytically active component. Included in layer 20.
  • the catalytically active component containing Rh is, for example, in the form of particles.
  • the first catalyst layer 20 may contain one or more noble metal elements other than Rh.
  • the noble metal elements other than Rh can be selected from, for example, Au, Ag, Pt, Pd, Ir, Ru, Os, and the like.
  • the noble metal element other than Rh includes a noble metal element other than Rh in a form that can function as a catalytically active component, for example, a metal, an alloy containing a noble metal element, a compound containing a noble metal element (e.g., an oxide of a noble metal element), etc. It is contained in the first catalyst layer 20 in the form of a catalytically active component.
  • the catalytically active component containing a noble metal element other than Rh is, for example, in the form of particles.
  • the first catalyst layer 20 contains Rh and a noble metal element other than Rh, there is a risk that Rh and the noble metal element other than Rh may form an alloy and the active sites of Rh that are involved in exhaust gas purification performance may decrease. Therefore, the first catalyst layer 20 preferably does not substantially contain noble metal elements other than Rh.
  • the first catalyst layer 20 does not substantially contain noble metal elements other than Rh” means that the Rh in the first catalyst layer 20 is It means that the mass percentage based on the mass of metal is preferably 1.0% by mass or less, more preferably 0.5% by mass or less, even more preferably 0.1% by mass or less. The lower limit is zero.
  • the mass of the noble metal element other than Rh in the first catalyst layer 20 refers to the mass of the noble metal element other than Rh when the first catalyst layer 20 contains one noble metal element other than Rh. It means the converted mass, and when the first catalyst layer 20 contains two or more kinds of noble metal elements other than Rh, it means the total mass of the two or more kinds of noble metal elements in metal terms.
  • the first catalyst layer 20 contains one or more types of Ce sources.
  • the Ce source is an oxide containing Ce.
  • Ce sources are from the following groups: Ce-based oxide containing Y (for example, first Ce-based oxide containing Y, second Ce-based oxide containing Y, Ce-Zr-based oxide containing Y, etc.); Ce-based oxide that does not contain Y (for example, a first Ce-based oxide that does not contain Y, a second Ce-based oxide that does not contain Y, a Ce-Zr-based oxide that does not contain Y, etc.); Y-based oxide containing Ce (for example, first Y-based oxide containing Ce, second Y-based oxide containing Ce, Y-Zr-based oxide containing Ce, etc.); It is preferable to select from Al-based oxides containing Ce and Y; and Al-based oxides containing Ce but not containing Y.
  • the Ce source does not need to be a different oxide from the Y source, and may be the same oxide as the Y source.
  • a Ce-based oxide containing Y, a Y-based oxide containing Ce, and an Al-based oxide containing Ce and Y are each a Ce source and a Y source.
  • the first catalyst layer 20 contains one or more Y sources.
  • the Y source is an oxide containing Y.
  • the Y source is the following group: Y-based oxide containing Ce (for example, first Y-based oxide containing Ce, second Y-based oxide containing Ce, Y-Zr-based oxide containing Ce, etc.); A Y-based oxide that does not contain Ce (for example, a first Y-based oxide that does not contain Ce, a second Y-based oxide that does not contain Ce, a Y-Zr-based oxide that does not contain Ce, etc.); Ce-based oxide containing Y (for example, first Ce-based oxide containing Y, second Ce-based oxide containing Y, Ce-Zr-based oxide containing Y, etc.); It is preferable to select from Al-based oxides containing Y and Ce; and Al-based oxides containing Y but not containing Ce.
  • the Y source does not need to be a different oxide from the Ce source, and may be the same oxide as the Ce source.
  • the first catalyst layer 20 contains Zr
  • the first catalyst layer 20 contains one or more Zr sources.
  • the Zr source is an oxide containing Zr.
  • Zr sources are from the following groups: Ce-based oxide containing Zr (for example, first Ce-based oxide containing Zr, second Ce-based oxide containing Zr, Ce-Zr-based oxide, etc.); From a Y-based oxide containing Zr (for example, a first Y-based oxide containing Zr, a second Y-based oxide containing Zr, a Y-Zr-based oxide, etc.); and an Al-based oxide containing Zr. It is preferably selected from Ce-based oxides containing Zr and Y-based oxides containing Zr, and even more preferably selected from Ce-Zr-based oxides and Y-Zr-based oxides. .
  • the Zr source does not need to be a different oxide from the Ce source, and may be the same oxide as the Ce source.
  • a Ce-based oxide containing Zr, a Y-based oxide containing Ce and Zr, and an Al-based oxide containing Ce and Zr are each a Ce source and a Zr source.
  • the Zr source does not need to be a different oxide from the Y source, and may be the same oxide as the Y source.
  • a Ce-based oxide containing Y and Zr, a Y-based oxide containing Zr, and an Al-based oxide containing Y and Zr are each a Y source and a Zr source.
  • the Zr source may be the same oxide as the Ce source and Y source.
  • a Ce-based oxide containing Y and Zr, a Y-based oxide containing Ce and Zr, and an Al-based oxide containing Ce, Y, and Zr are a Ce source and a Y source, respectively, and a Zr source. It is.
  • the molar amount of Zr derived from the Ce-based oxide containing Zr and the Y-based oxide containing Zr accounts for preferably 80 mol% or more, more preferably is 90 mol% or more, more preferably 95 mol% or more. The upper limit is 100 mol%. "The molar amount of Zr derived from the Ce-based oxide containing Zr and the Y-based oxide containing Zr" means that the first catalyst layer 20 contains the Ce-based oxide containing Zr and the Y-based oxide containing Zr.
  • Zr it means the molar amount of Zr derived from a Ce-based oxide containing Zr
  • the first catalyst layer 20 contains a Y-based oxide containing Zr and a Ce-based oxide containing Zr. If it does not contain, it means the molar amount of Zr derived from a Y-based oxide containing Zr, and when the first catalyst layer 20 contains a Ce-based oxide containing Zr and a Y-based oxide containing Zr. means the sum of the molar amount of Zr derived from the Ce-based oxide containing Zr and the molar amount of Zr derived from the Y-based oxide containing Zr.
  • the first catalyst layer 20 contains two or more of the following groups: Ce source, Y source, and Zr source: Ce-based oxides containing Zr (for example, first Ce-based oxides containing Zr, second Ce-based oxides containing Zr, Ce-Zr-based oxides, etc.); and Y-based oxides containing Zr ( For example, a first Y-based oxide containing Zr, a second Y-based oxide containing Zr, a Y-Zr-based oxide, etc.) It is preferable to contain one or more selected from Ce--Zr oxides and Y--Zr oxides.
  • Ce-based oxides containing Zr for example, first Ce-based oxides containing Zr, second Ce-based oxides containing Zr, Ce-Zr-based oxides, etc.
  • Y-based oxides containing Zr for example, a first Y-based oxide containing Zr, a second Y-based oxide containing Zr, a Y-Zr-based oxide
  • the first catalyst layer 20 includes one or more of the following groups: Ce source, Y source, and Zr source: Ce-based oxide that does not contain Zr (for example, a first Ce-based oxide that does not contain Zr, a second Ce-based oxide that does not contain Zr, etc.); Y-based oxide that does not contain Zr (for example, a first Y-based oxide that does not contain Zr, a second Y-based oxide that does not contain Zr, etc.); It may further contain at least one selected from Al-based oxides containing one, two, or three selected from Ce, Y, and Zr.
  • the first catalyst layer 20 may further contain Al. When the first catalyst layer 20 contains Al, the heat resistance of the first catalyst layer 20 is improved.
  • the first catalyst layer 20 contains Al
  • the first catalyst layer 20 contains one or more types of Al sources.
  • the Al source is an oxide containing Al.
  • the oxide containing Al can be selected from, for example, an Al-based oxide, a Ce-based oxide containing Al, a Y-based oxide containing Al, and the like.
  • the first catalyst layer 20 preferably contains an Al-based oxide as an Al source.
  • the first catalyst layer 20 may further contain, as an Al source, at least one selected from a Ce-based oxide containing Al and a Y-based oxide containing Al.
  • e is the molar percentage of the molar amount of Al in the first catalyst layer 20 based on the total molar amount of all metal elements in the first catalyst layer 20, the improvement in heat resistance and the above-mentioned performance of Ce and Y
  • e is preferably 5 mol% or more and 90 mol% or less, more preferably 10 mol% or more and 85 mol% or less, even more preferably 20 mol% or more and 80 mol% or less.
  • the molar amount of Al in the first catalyst layer 20 means, when the first catalyst layer 20 includes one type of Al source, the molar amount of Al originating from the one type of Al source, When the first catalyst layer 20 contains two or more types of Al sources, it means the total molar amount of Al derived from the two or more types of Al sources.
  • the first catalyst layer 20 may further contain one or more types of Ln other than Ce and Y.
  • the first catalyst layer 20 can contain, as Ln other than Ce and Y, at least one selected from La, Nd, Gd, and Sm, for example. Thereby, the heat resistance of the first catalyst layer 20 can be improved.
  • Ln other than Ce and Y is preferably selected from La and Nd.
  • the first catalyst layer 20 can include, for example, Pr as Ln other than Ce and Y. Thereby, the oxygen storage capacity of the first catalyst layer 20 can be improved.
  • the first catalyst layer 20 contains Ln other than Ce and Y
  • the first catalyst layer 20 contains one or more Ln sources.
  • the Ln source is an oxide containing Ln other than Ce and Y.
  • oxides containing Ln other than Ce and Y include Al-based oxides containing Ln other than Ce and Y, Ce-based oxides containing Ln other than Ce and Y, and Y-based oxides containing Ln other than Ce and Y. It can be selected from oxides and the like.
  • the Ln source does not need to be a different oxide from the Ce source, and may be the same oxide as the Ce source.
  • a Ce-based oxide containing Ln other than Ce and Y a Y-based oxide containing Ln and Ce other than Ce and Y, and an Al-based oxide containing Ln and Ce other than Ce and Y, Each is an Ln source and a Ce source.
  • the Ln source does not need to be a different oxide from the Y source, and may be the same oxide as the Y source.
  • a Y-based oxide containing Ln other than Ce and Y a Ce-based oxide containing Ln and Y other than Ce and Y, and an Al-based oxide containing Ln and Y other than Ce and Y, Each is an Ln source and a Y source.
  • the Ln source may be the same oxide as the Ce source and Y source.
  • Ce-based oxides containing Ln and Y other than Ce and Y Ce-based oxides containing Ln and Ce other than Ce and Y
  • Y-based oxides containing Ln and Ce other than Ce and Y and Al containing Ln, Ce, and Y other than Ce and Y.
  • the system oxides are Ln sources, Ce sources, and Y sources, respectively.
  • f is the molar percentage of the molar amount of Ln other than Ce and Y in the first catalyst layer 20 based on the total molar amount of all metal elements in the first catalyst layer 20, then From the viewpoint of realizing the following in a well-balanced manner, f is preferably 0.5 mol% or more and 40 mol% or less, more preferably 1 mol% or more and 20 mol% or less, and even more preferably 2 mol% or more and 13 mol% or less. .
  • the molar amount of Ln other than Ce and Y in the first catalyst layer 20 means the molar amount of the one type of Ln when the first catalyst layer 20 contains one type of Ln; When one catalyst layer 20 contains two or more types of Ln, it means the total molar amount of the two or more types of Ln. Furthermore, when the first catalyst layer 20 includes one type of Ln source, the “molar amount of Ln other than Ce and Y in the first catalyst layer 20” refers to the amount of Ce and Y derived from the one type of Ln source. and the molar amount of Ln other than Y, and when the first catalyst layer 20 includes two or more types of Ln sources, the total molar amount of Ln other than Ce and Y derived from the two or more types of Ln sources. means quantity.
  • the ratio of the molar amount of Ln other than Ce and Y derived from Al-based oxides, Ce-based oxides, and Y-based oxides is as follows: Preferably it is 80 mol% or more, more preferably 90 mol% or more, even more preferably 95 mol% or more. The upper limit is 100 mol%.
  • Molar amount of Ln other than Ce and Y derived from Al-based oxide, Ce-based oxide, and Y-based oxide means that the first catalyst layer 20 is When the first catalyst layer 20 contains one type of Ln, it means the molar amount of Ln other than Ce and Y derived from the one type, and the first catalyst layer 20 contains Al-based oxide, Ce-based oxide, and Y-based When two or more types of oxides are included, it means the total molar amount of Ln other than Ce and Y derived from the two or more types.
  • the first catalyst layer 20 includes one or more types of carriers, and at least a part of the catalytically active component is supported on the one or more types of carriers. It is preferable.
  • One or more types of carriers can be selected from Ce-based oxides, Y-based oxides, and Al-based oxides.
  • At least a part of the catalytically active component is supported on the carrier means that at least a part of the catalytically active component is physically and/or chemically adsorbed on the outer surface and/or inner surface of the pores of the carrier. and/or a maintained state.
  • the fact that at least a portion of the catalytically active component is supported on the carrier can be determined by, for example, analyzing the first catalyst layer 20 with a scanning electron microscope-energy dispersive X-ray spectroscopy (SEM-EDX). This can be confirmed by the presence of at least a portion of the carrier and the carrier in the same area.
  • SEM-EDX scanning electron microscope-energy dispersive X-ray spectroscopy
  • the first catalyst layer 20 may contain a binder.
  • the binder can be selected from inorganic binders such as alumina, zirconia, titania, silica, ceria, and yttria. Note that when the binder contains one or more selected from the group consisting of Ce, Y, and Zr, the binder is also included in one or more of the above-mentioned Ce source, Zr source, and Y source.
  • the molar amount of each metal element in the first catalyst layer 20 is determined by the raw material used to form the first catalyst layer 20. It can be calculated from the composition of
  • the molar amount of each metal element in the first catalyst layer 20 is determined by scanning electron microscope-energy dispersive X-ray spectroscopy (SEM-EDX), electron beam microanalyzer (EPMA), ), inductively coupled plasma optical emission spectroscopy (ICP-AES), and other conventional methods. Specifically, it is as follows.
  • a test piece cut out from the exhaust gas purification catalyst 1 is pulverized and then analyzed by XRF or ICP-AES to identify 20 metal elements with the highest molar amount.
  • the 20 metal elements identified include Rh, Ce, and Y.
  • Zr Zr is included in the 20 types of metal elements specified.
  • the 20 types of metal elements specified include Al.
  • the test piece may include a portion derived from the base material 10 and/or a portion derived from the second catalyst layer 30, as long as it includes a portion derived from the first catalyst layer 20.
  • the 20 types of metal elements specified include the metal elements constituting the base material 10 and/or A metal element constituting the second catalyst layer 30 may be included.
  • the first catalyst layer 20 is analyzed by SEM-EDX or EPMA.
  • the average value of mol% of each metal element in 10 fields of view is defined as the molar amount of each metal element in the first catalyst layer 20.
  • the second catalyst layer 30 is provided on the surface of the partition wall 12 on the cell 13 side.
  • the cell 13 side surface of the partition wall portion 12 means the outer surface of the partition wall portion 12 extending in the exhaust gas flow direction X.
  • the second catalyst layer 30 may be provided directly on the cell 13 side surface of the partition wall portion 12 or may be provided via another layer, but usually, the second catalyst layer 30 may be provided on the cell 13 side surface of the partition wall portion 12. is located directly on the
  • the second catalyst layer 30 may be composed of a portion that is raised from the cell 13 side surface of the partition wall portion 12 toward the cell 13 side (hereinafter referred to as “raised portion”), or may be formed of a portion that is raised from the cell 13 side surface of the partition wall portion 12 (hereinafter referred to as “raised portion”), or It may be composed of an existing part (hereinafter referred to as an "internal part”), or it may have a raised part and an internal part.
  • the "second catalyst layer 30 provided on the base material 10" includes an embodiment in which the second catalyst layer 30 is composed of a raised part, and an embodiment in which the second catalyst layer 30 is composed of an internal part. Both configurations and embodiments in which the second catalyst layer 30 has a raised portion and a recessed portion are included.
  • the second catalyst layer 30 extends along the exhaust gas flow direction X from the end of the partition wall 12 on the exhaust gas inflow side to the end of the partition wall 12 on the exhaust gas outflow side.
  • the second catalyst layer 30 may extend along the exhaust gas flow direction X from the end of the partition wall 12 on the exhaust gas inflow side so as not to reach the end of the partition wall 12 on the exhaust gas outflow side. , it may extend along the direction opposite to the exhaust gas distribution direction X from the end of the partition wall 12 on the exhaust gas outflow side so as not to reach the end of the partition wall 12 on the exhaust gas inflow side.
  • the mass of the second catalyst layer 30 per unit volume of the portion of the base material 10 on which the second catalyst layer 30 is formed is preferably 30 g/L or more and 250 g/L or less, more preferably 40 g/L or more and 200 g/L or less, even more preferably 50 g/L or more and 150 g/L or less.
  • the mass of the second catalyst layer 30 per unit volume of the portion of the base material 10 where the second catalyst layer 30 is formed is calculated by the formula: (mass of the second catalyst layer 30)/((base material 10 It is calculated from (volume) x (average length L 30 of second catalyst layer 30 / length L 10 of base material 10 )).
  • first catalyst layer 20 is read as “second catalyst layer 30.”
  • the above description regarding the method for measuring the average length L 20 of the first catalyst layer 20 also applies to the method for measuring the average length L 30 of the second catalyst layer 30 .
  • the "first catalyst layer 20" is read as the "second catalyst layer 30”
  • the "average length L 20 " is read as "average length L 30 ".
  • the unit volume of the portion of the base material 10 on which the second catalyst layer 30 is formed can be determined from information on the raw materials used to manufacture the second catalyst layer 30.
  • the second catalyst layer 30 preferably contains Pd.
  • Pd phosphorus poisoning of Pd contained in the second catalyst layer 30
  • Pd is present in the second catalyst in a form that can function as a catalytically active component, such as a Pd-containing catalytically active component, such as metal Pd, a Pd-containing alloy, a Pd-containing compound (e.g., an oxide of Pd), etc. Included in layer 30.
  • the catalytically active component containing Pd is, for example, in the form of particles.
  • the content of Pd in the second catalyst layer 30 is set to the Pd content per unit volume of the portion of the base material 10 where the second catalyst layer 30 is formed.
  • content it is preferably 0.01 g/L or more and 10 g/L or less, more preferably 0.02 g/L or more and 7 g/L or less, and even more preferably 0.05 g/L or more and 5 g/L or less.
  • the content of Pd is the content in terms of metal.
  • the content of Pd in the second catalyst layer 30 can be measured in the same manner as the molar amount of each metal element in the first catalyst layer 20 described above.
  • the second catalyst layer 30 preferably includes a carrier, and at least a part of the catalytically active component is supported on the carrier.
  • the meaning and confirmation method of "at least a part of the catalytically active component is supported on the carrier" are the same as above.
  • the carrier can be selected from, for example, inorganic oxides.
  • the inorganic oxide is, for example, particulate.
  • the inorganic oxide can be selected from, for example, Al-based oxides, Ce-based oxides, Y-based oxides, and the like.
  • the second catalyst layer 30 may contain two or more types of carriers.
  • the second catalyst layer 30 may include at least one type of Al-based oxide, at least one type of Ce-based oxide, and/or at least one type of Y-based oxide.
  • the second catalyst layer 30 may contain a binder.
  • the binder can be selected from inorganic binders such as alumina, zirconia, titania, silica, ceria, and yttria.
  • the exhaust gas purifying catalyst 1 can be manufactured by forming the second catalyst layer 30 on the base material 10 and then forming the first catalyst layer 20 above the second catalyst layer 30.
  • the second catalyst layer 30 includes a supply source of a noble metal element (for example, Pd salt, etc.) and other components (for example, an inorganic oxide such as an Al-based oxide, a Ce-based oxide, a Y-based oxide, a binder, a solvent, etc.). etc.) to prepare a second catalyst layer slurry, apply the second catalyst layer slurry onto the partition wall portion 12 of the base material 10, dry it, and bake it.
  • a noble metal element for example, Pd salt, etc.
  • other components for example, an inorganic oxide such as an Al-based oxide, a Ce-based oxide, a Y-based oxide, a binder, a solvent, etc.
  • the first catalyst layer 20 includes a supply source of a noble metal element (for example, Rh salt, etc.) and other components (for example, an inorganic oxide such as an Al-based oxide, a Ce-based oxide, a Y-based oxide, a binder, a solvent, etc.). etc.) to prepare a first catalyst layer slurry, apply the first catalyst layer slurry onto the second catalyst layer 30, dry it, and bake it.
  • a noble metal element for example, Rh salt, etc.
  • other components for example, an inorganic oxide such as an Al-based oxide, a Ce-based oxide, a Y-based oxide, a binder, a solvent, etc.
  • the binder can be selected from metal oxide sols such as alumina sol, zirconia sol, titania sol, silica sol, ceria sol, and yttria sol.
  • the solvent can be selected from, for example, water, organic solvents, and the like.
  • the drying temperature is, for example, 60° C. or more and 150° C. or less, and the drying time is, for example, 0.1 hour or more and 1 hour or less.
  • the firing temperature is, for example, 300° C. or more and 700° C. or less, and the firing time is, for example, 1 hour or more and 10 hours or less. Firing can be performed, for example, in an air atmosphere.
  • Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 2 (1) Formation of lower layer A palladium nitrate solution, Ce--Zr oxide, alumina, and binder were added in this order to a container containing pure water, and thoroughly stirred and mixed to obtain a slurry for the lower layer.
  • a stainless steel metal honeycomb base material (diameter: 40 mm, length: 60 mm, cell density: 400 cells/in2, volume: 75 mL) is immersed in the slurry for the lower layer, excess slurry is removed, and the inner wall surface of the base material is immersed.
  • a slurry for the lower layer was applied on top.
  • the base material coated with the slurry for the lower layer was dried at 80°C for 1 hour and then fired at 500°C for 4 hours to form the lower layer on the inner wall surface of the base material.
  • the mass of the lower layer per unit volume of the portion of the base material where the lower layer was formed was 110 g/L.
  • the mass of Pd in the lower layer per unit volume of the portion of the base material where the lower layer was formed was 0.8 g/L in terms of metal.
  • a is the molar percentage of the molar amount of Ce in the upper layer based on the total molar amount of all metal elements in the upper layer
  • b is the molar percentage of the molar amount of Y in the upper layer, based on the total molar amount of all metal elements in the upper layer
  • c represents a molar percentage based on the total molar amount of metal elements
  • c represents a molar percentage of the molar amount of Rh in the upper layer based on the total molar amount of all metal elements in the upper layer.
  • the base material on which the lower layer was formed was immersed in the slurry for the upper layer, excess slurry was removed, and the slurry for the upper layer was coated on the lower layer.
  • the base material coated with the slurry for the upper layer was dried at 80° C. for 1 hour and then fired at 500° C. for 4 hours to form an upper layer on the lower layer to obtain an exhaust gas purifying catalyst.
  • the mass of the upper layer per unit volume of the portion of the base material where the upper layer was formed was 60 g/L.
  • thermocouple was inserted into the center of the honeycomb base material. Set this exhaust pipe to a gasoline engine (displacement: 2300cc, fuel: gasoline with engine oil added), and adjust engine speed/torque etc. so that the temperature of the thermocouple reaches a predetermined temperature of 850°C to 1000°C. A durability test was conducted for 40 hours.
  • the exhaust gas purifying catalysts of Examples 1 to 7 that satisfy the condition that the a/b value is 0.010 or more and 0.400 or less are different from those of Comparative Examples 1 to 7 that do not satisfy the condition.
  • the exhaust gas purification performance after the durability test was higher than that of the exhaust gas purification catalyst.
  • Exhaust gas purification catalyst 10 Base material 11
  • Cylindrical part 12 Internal wall part 13
  • Cell 20 External catalyst layer 30

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Abstract

本発明は、排ガス浄化性能が向上した排ガス浄化用触媒を提供することを目的とし、基材（１０）、基材（１０）に設けられた第１の触媒層（２０）とを備える排ガス用浄化触媒（１）であって、第１の触媒層（２０）が、Ｒｈ、Ｃｅ及びＹを含み、第１の触媒層（２０）におけるＣｅのモル量の、第１の触媒層（２０）における全金属元素の合計モル量を基準とするモル百分率をａとし、第１の触媒層（２０）におけるＹのモル量の、第１の触媒層（２０）における全金属元素の合計モル量を基準とするモル百分率をｂとしたとき、ａ／ｂの値が０．０１０以上０．４００以下である、排ガス用浄化触媒（１）を提供する。

Description

排ガス浄化用触媒
　本発明は、排ガス浄化用触媒に関する。
　自動車、バイク等の内燃機関から排出される排ガス中には、炭化水素（ＨＣ）、一酸化炭素（ＣＯ）、窒素酸化物（ＮＯｘ）等の有害成分が含まれている。これらの有害成分を浄化して無害化する目的で三元触媒が使用されている。三元触媒としては、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｈ等の貴金属元素を含む触媒が使用されている。Ｐｔ及びＰｄは主としてＨＣ及びＣＯの酸化浄化に関与し、Ｒｈは主としてＮＯｘの還元浄化に関与する。
　特許文献１には、基材と、基材上に形成された触媒層とを備える排ガス浄化用触媒であって、触媒層が、Ｒｈ担持ＺｒＬａＹ複合酸化物と、Ｒｈ担持ＺｒＬａ－活性アルミナと、Ｒｈ担持ＺｒＣｅ系複合酸化物とを含み、Ｒｈ担持ＺｒＬａ－活性アルミナにおけるＲｈ担持量が、Ｒｈ担持ＺｒＬａＹ複合酸化物におけるＲｈ担持量よりも大きく、Ｒｈ担持ＺｒＣｅ系複合酸化物におけるＲｈ担持量が、Ｒｈ担持ＺｒＬａ－活性アルミナにおけるＲｈ担持量よりも大きい、排ガス浄化用触媒が記載されている。Ｒｈ担持ＺｒＬａＹ複合酸化物は、主成分としてのＺｒＯ２と、２質量％以上１０質量％以下のＬａ２Ｏ３と、２質量％以上２０質量％以下のＹ２Ｏ３とを含むＺｒＬａＹ複合酸化物にＲｈが担持されてなる。Ｒｈ担持ＺｒＬａ－活性アルミナは、ＺｒとＬａとを含むＺｒＬａ複合酸化物が担持された活性アルミナにＲｈが担持されてなる。Ｒｈ担持ＺｒＣｅ系複合酸化物は、ＺｒとＣｅとを含むＺｒＣｅ系複合酸化物にＲｈが担持されてなる。なお、ＺｒＬａ複合酸化物はＹを含まないものであり、ＺｒＬａＹ複合酸化物とは異なるものである。
　特許文献１に記載の排ガス浄化用触媒によれば、高温の排ガスに曝露されることによってＲｈの一部がアルミナと固溶してＲｈが失活することを抑制することができ、これにより、排ガス浄化性能を向上させることができる。
　特許文献１の実施例では、Ｒｈ担持ＺｒＣｅＮｄ複合酸化物、Ｒｈ担持ＺｒＬａＹ複合酸化物、Ｌａアルミナ及び場合によりＲｈ担持ＺｒＬａアルミナを含む上側触媒層が下側触媒層の上に形成されている。特許文献１の実施例において、上側触媒層におけるＣｅのモル量の、上側触媒層における全金属元素の合計モル量を基準とするモル百分率をａとし、上側触媒層におけるＹのモル量の、上側触媒層における全金属元素の合計モル量を基準とするモル百分率をｂとすると、ａ／ｂの値は、約１．６（実施例５Ａ）、約３．３（実施例５Ｂ）、約３．９（実施例４Ａ及び４Ｂ）、約１９．７（実施例１１Ａ、１１Ｂ、１２Ａ及び１２Ｂ）、約２．０（実施例１３Ａ、１３Ｂ、１４Ａ及び１４Ｂ）と計算される。
特開２０１５－０７３９６１号公報
　排ガス浄化性能の向上が求められている。
　そこで、本発明は、排ガス浄化性能が向上した排ガス浄化用触媒を提供することを目的とする。
　本発明は、以下の排ガス浄化用触媒を提供する。
［１］基材と、前記基材に設けられた第１の触媒層とを備える排ガス用浄化触媒であって、
　前記第１の触媒層が、Ｒｈ、Ｃｅ及びＹを含み、
　前記第１の触媒層におけるＣｅのモル量の、前記第１の触媒層における全金属元素の合計モル量を基準とするモル百分率をａとし、前記第１の触媒層におけるＹのモル量の、前記第１の触媒層における全金属元素の合計モル量を基準とするモル百分率をｂとしたとき、ａ／ｂの値が０．０１０以上０．４００以下である、排ガス用浄化触媒。
［２］前記第１の触媒層がＺｒをさらに含む、［１］に記載の排ガス用浄化触媒。
［３］ｂが１１モル％以上である、［１］又は［２］に記載の排ガス用浄化触媒。
［４］ｂが１５モル％以上である、［１］又は［２］に記載の排ガス用浄化触媒。
［５］ｂが１９モル％以上である、［１］又は［２］に記載の排ガス用浄化触媒。
［６］前記第１の触媒層におけるＲｈのモル量の、前記第１の触媒層における全金属元素の合計モル量を基準とするモル百分率をｃとしたとき、ｃ／ｂの値が０．００１０以上０．０２７０以下である、［１］～［５］のいずれかに記載の排ガス用浄化触媒。
［７］前記基材に設けられた第２の触媒層をさらに備える、［１］～［６］のいずれかに記載の排ガス用浄化触媒。
［８］前記第１の触媒層が前記第２の触媒層の上側に設けられている、［７］に記載の排ガス用浄化触媒。
［９］前記第２の触媒層がＰｄを含む、［７］又は［８］に記載の排ガス用浄化触媒。
　本発明によれば、排ガス浄化性能が向上した排ガス浄化用触媒が提供される。
図１は、本発明の一実施形態に係る排ガス浄化用触媒が内燃機関の排気経路に配置されている状態を示す一部端面図である。 図２は、図１のＡ－Ａ線端面図である。 図３は、図２中の符号Ｒで示す領域の拡大図である。 図４は、図１のＢ－Ｂ線端面図である。
≪用語の説明≫
　以下、本明細書で使用される用語について説明する。
＜希土類元素＞
　希土類元素としては、例えば、Ｃｅ、Ｙ、Ｐｒ、Ｓｃ、Ｌａ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ等が挙げられる。なお、本明細書において、希土類元素を「Ｌｎ」と表記する場合がある。
＜酸化物＞
　Ａｌの酸化物はＡｌ２Ｏ３、Ｓｉの酸化物はＳｉＯ２、Ｂの酸化物はＢ２Ｏ３、Ｚｒの酸化物はＺｒＯ２、Ｃｒの酸化物はＣｒ２Ｏ３、Ｍｇの酸化物はＭｇＯ、Ｃａの酸化物はＣａＯ、Ｓｒの酸化物はＳｒＯ、Ｂａの酸化物はＢａＯ、Ｆｅの酸化物はＦｅ３Ｏ４、Ｍｎの酸化物はＭｎ３Ｏ４、Ｎｉの酸化物はＮｉＯを意味する。希土類元素の酸化物は、Ｃｅ、Ｐｒ及びＴｂの酸化物を除いてセスキ酸化物（Ｌｎ２Ｏ３）を意味し、Ｃｅの酸化物はＣｅＯ２、Ｐｒの酸化物はＰｒ６Ｏ１１、Ｔｂの酸化物はＴｂ４Ｏ７を意味する。
＜Ｃｅ系酸化物＞
　Ｃｅ系酸化物は、Ｃｅを含む酸化物を意味する。なお、Ｃｅ及びＹを含む酸化物は、Ｃｅの酸化物換算の含有率がＹの酸化物換算の含有率と同じであるか又はＹの酸化物換算の含有率よりも大きい場合は、Ｃｅ系酸化物に該当するものとし、Ｃｅの酸化物換算の含有率がＹの酸化物換算の含有率よりも小さい場合は、Ｙ系酸化物に該当するものとする。また、Ｃｅ及びＡｌを含む酸化物は、Ｃｅの酸化物換算の含有率がＡｌの酸化物換算の含有率と同じであるか又はＡｌの酸化物換算の含有率よりも大きい場合は、Ｃｅ系酸化物に該当するものとし、Ｃｅの酸化物換算の含有率がＡｌの酸化物換算の含有率よりも小さい場合は、Ａｌ系酸化物に該当するものとする。
　Ｃｅ系酸化物は、例えば、粒子状である。
　Ｃｅ系酸化物は、触媒活性成分の担体として使用される。触媒活性成分の担持性を向上させる観点から、Ｃｅ系酸化物は、多孔質であることが好ましい。
　Ｃｅ系酸化物は、排ガス中の酸素濃度が高い時には酸素を吸蔵し、排ガス中の酸素濃度が低い時には酸素を放出する能力（本明細書において「酸素貯蔵能」という場合がある。）を有し、排ガス中の酸素濃度の変動を緩和して触媒活性成分の作動ウインドウを拡大する。したがって、Ｃｅ系酸化物を使用すると、排ガス浄化用触媒の排ガス浄化能が向上する。
　Ｃｅ系酸化物は、Ｃｅ及びＯ以外の１種又は２種以上の元素を含んでいてもよいし、含まなくてもよい。
　Ｃｅ及びＯ以外の１種又は２種以上の元素は、例えば、Ｃｅ以外の希土類元素（Ｌｎ）、アルカリ土類金属元素（例えば、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ等）、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｚｒ、Ａｌ等から選択することができる。
　Ｃｅ系酸化物は、Ｃｅ以外のＬｎとして、例えば、Ｌａ、Ｎｄ、Ｙ、Ｇｄ及びＳｍから選択される少なくとも１種を含むことができる。これにより、Ｃｅ系酸化物の耐熱性を向上させることができる。Ｃｅ系酸化物の耐熱性を向上させる観点から、Ｃｅ以外のＬｎは、Ｌａ、Ｎｄ及びＹから選択することが好ましい。
　Ｃｅ系酸化物は、Ｃｅ以外のＬｎとして、例えば、Ｐｒを含むことができる。これにより、Ｃｅ系酸化物の酸素貯蔵能を向上させることができる。
　Ｃｅ系酸化物としては、例えば、セリア（Ｃｅ及びＯで構成される酸化物）、セリアの表面をＣｅ及びＯ以外の元素で修飾して得られる酸化物、セリア中にＣｅ及びＯ以外の元素を固溶して得られる酸化物等が挙げられる。
　Ｃｅ系酸化物において、Ｃｅ及びＯ以外の元素は、Ｃｅ及びＯとともに固溶体相を形成していてもよいし、結晶相又は非晶質相である単独相（例えば、Ｃｅ及びＯ以外の元素の酸化物相）を形成していてもよいし、固溶体相及び単独相の両方を形成していてもよい。
　一実施形態に係るＣｅ系酸化物（以下「第１のＣｅ系酸化物」という。）において、Ｃｅの酸化物換算の含有率は、第１のＣｅ系酸化物の質量を基準として、好ましくは９０質量％超、より好ましくは９５質量％以上、より一層好ましくは９９質量％以上である。上限値は１００質量％である。
　第１のＣｅ系酸化物がＣｅ及びＯ以外の元素を含む場合、第１のＣｅ系酸化物の酸素貯蔵能を向上させる観点から、第１のＣｅ系酸化物におけるＣｅ及びＯ以外の元素の酸化物換算の含有率は、第１のＣｅ系酸化物の質量を基準として、好ましくは０質量％超１０質量％未満、より好ましくは０質量％超５質量％以下、より一層好ましくは０質量％超１質量％以下である。Ｃｅ及びＯ以外の元素の酸化物換算の含有率は、例えば、０．１質量％以上、０．２質量％以上、０．３質量％以上等であってもよい。これらの下限値はそれぞれ、上述の上限値のいずれと組み合わせてもよい。「Ｃｅ及びＯ以外の元素の酸化物換算の含有率」は、第１のＣｅ系酸化物がＣｅ及びＯ以外の１種の元素を含む場合には、当該１種の元素の酸化物換算の含有率を意味し、第１のＣｅ系酸化物がＣｅ及びＯ以外の２種以上の元素を含む場合には、当該２種以上の元素の酸化物換算の合計含有率を意味する。
　別の実施形態に係るＣｅ系酸化物（以下「第２のＣｅ系酸化物」という。）において、Ｃｅの酸化物換算の含有率は、第２のＣｅ系酸化物の質量を基準として、好ましくは１質量％以上９０質量％以下、より好ましくは２質量％以上５０質量％以下、より一層好ましくは３質量％以上４５質量％以下である。
　第２のＣｅ系酸化物の耐熱性を向上させる観点から、第２のＣｅ系酸化物におけるＣｅ及びＯ以外の元素の酸化物換算の含有率は、第２のＣｅ系酸化物の質量を基準として、好ましくは１０質量％以上９９質量％以下、より好ましくは５０質量％以上９８質量％以下、より一層好ましくは５５質量％以上９７質量％以下である。「Ｃｅ及びＯ以外の元素の酸化物換算の含有率」は、第２のＣｅ系酸化物がＣｅ及びＯ以外の１種の元素を含む場合には、当該１種の元素の酸化物換算の含有率を意味し、第２のＣｅ系酸化物がＣｅ及びＯ以外の２種以上の元素を含む場合には、当該２種以上の元素の酸化物換算の合計含有率を意味する。
＜Ｃｅ－Ｚｒ系酸化物＞
　Ｃｅ－Ｚｒ系酸化物は、Ｃｅ系酸化物の一種（好ましくは第２のＣｅ系酸化物の一種）であり、Ｃｅ及びＺｒを含む複合酸化物を意味する。なお、Ｃｅ、Ｙ及びＺｒを含む酸化物は、Ｃｅの酸化物換算の含有率がＹの酸化物換算の含有率と同じであるか又はＹの酸化物換算の含有率よりも大きい場合は、Ｃｅ－Ｚｒ系酸化物に該当するものとし、Ｃｅの酸化物換算の含有率がＹの酸化物換算の含有率よりも小さい場合は、Ｙ－Ｚｒ系酸化物に該当するものとする。
　Ｃｅ－Ｚｒ系酸化物は、例えば、粒子状である。
　Ｃｅ－Ｚｒ系酸化物は、触媒活性成分の担体として使用される。触媒活性成分の担持性を向上させる観点から、Ｃｅ－Ｚｒ系酸化物は、多孔質であることが好ましい。
　Ｃｅ－Ｚｒ系酸化物において、Ｃｅは、Ｚｒ及びＯとともに固溶体相を形成していてもよいし、結晶相又は非晶質相である単独相（例えば、ＣｅＯ２単独相）を形成していてもよいし、固溶体相及び単独相の両方を形成していてもよいが、Ｃｅの少なくとも一部は固溶体相を形成していることが好ましい。
　Ｃｅ－Ｚｒ系酸化物において、Ｚｒは、Ｃｅ及びＯとともに固溶体相を形成していてもよいし、結晶相又は非晶質相である単独相（例えば、ＺｒＯ２単独相）を形成していてもよいし、固溶体相及び単独相の両方を形成していてもよいが、Ｚｒの少なくとも一部は固溶体相を形成していることが好ましい。
　Ｃｅ－Ｚｒ系酸化物は、酸素貯蔵能を有し、排ガス中の酸素濃度の変動を緩和して触媒活性成分の作動ウインドウを拡大する。したがって、Ｃｅ－Ｚｒ系酸化物を使用すると、排ガス浄化用触媒の排ガス浄化能が向上する。Ｃｅは、主として、Ｃｅ－Ｚｒ系酸化物の酸素貯蔵能の向上に寄与し、Ｚｒは、主として、Ｃｅ－Ｚｒ系酸化物の耐熱性の向上に寄与する。
　Ｃｅ－Ｚｒ系酸化物の耐熱性及び酸素貯蔵能を向上させる観点から、Ｃｅ－Ｚｒ系酸化物におけるＣｅ及びＺｒの酸化物換算の合計含有率は、Ｃｅ－Ｚｒ系酸化物の質量を基準として、好ましくは６０質量％以上、より好ましくは７０質量％以上、より一層好ましくは８０質量％以上である。上限値は１００質量％である。
　Ｃｅ－Ｚｒ系酸化物の酸素貯蔵能を向上させる観点から、Ｃｅ－Ｚｒ系酸化物におけるＣｅの酸化物換算の含有率は、Ｃｅ－Ｚｒ系酸化物の質量を基準として、好ましくは５質量％以上９０質量％以下、より好ましくは７質量％以上６０質量％以下、より一層好ましくは１０質量％以上５０質量％以下である。
　Ｃｅ－Ｚｒ系酸化物の耐熱性を向上させる観点から、Ｃｅ－Ｚｒ系酸化物におけるＺｒの酸化物換算の含有率は、Ｃｅ－Ｚｒ系酸化物の質量を基準として、好ましくは１０質量％以上９５質量％以下、より好ましくは４０質量％以上９５質量％以下、より一層好ましくは５０質量％以上９０質量％以下である。
　Ｃｅ－Ｚｒ系酸化物は、Ｃｅ、Ｚｒ及びＯ以外の１種又は２種以上の元素を含んでいてもよいし、含まなくてもよい。
　Ｃｅ、Ｚｒ及びＯ以外の１種又は２種以上の元素は、例えば、Ｃｅ以外の希土類元素（Ｌｎ）、アルカリ土類金属元素（例えば、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ等）、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ａｌ等から選択することができる。
　Ｃｅ－Ｚｒ系酸化物は、Ｃｅ以外のＬｎとして、例えば、Ｌａ、Ｎｄ、Ｙ、Ｇｄ及びＳｍから選択される少なくとも１種を含むことができる。これにより、Ｃｅ－Ｚｒ系酸化物の耐熱性を向上させることができる。Ｃｅ－Ｚｒ系酸化物の耐熱性を向上させる観点から、Ｃｅ以外のＬｎは、Ｌａ、Ｎｄ及びＹから選択することが好ましい。
　Ｃｅ－Ｚｒ系酸化物は、Ｃｅ以外のＬｎとして、例えば、Ｐｒを含むことができる。これにより、Ｃｅ－Ｚｒ系酸化物の酸素貯蔵能を向上させることができる。
　Ｃｅ－Ｚｒ系酸化物がＣｅ以外のＬｎを含む場合、Ｃｅ以外のＬｎは、Ｚｒ及び／又はＣｅとＯとともに固溶体相を形成していてもよいし、結晶相又は非晶質相である単独相（例えば、Ｃｅ以外のＬｎの酸化物単独相）を形成していてもよいし、固溶体相及び単独相の両方を形成していてもよいが、Ｃｅ以外のＬｎの少なくとも一部は固溶体相を形成していることが好ましい。
　Ｃｅ－Ｚｒ系酸化物がＣｅ以外のＬｎを含む場合、Ｃｅ－Ｚｒ系酸化物の耐熱性を向上させる観点から、Ｃｅ－Ｚｒ系酸化物におけるＣｅ以外のＬｎの酸化物換算の含有率は、Ｃｅ－Ｚｒ系酸化物の質量を基準として、好ましくは１質量％以上４０質量％以下、より好ましくは３質量％以上３０質量％以下、より一層好ましくは５質量％以上２０質量％以下である。「Ｃｅ以外のＬｎの酸化物換算の含有率」は、Ｃｅ－Ｚｒ系酸化物がＣｅ以外の１種のＬｎを含む場合には、当該１種のＬｎの酸化物換算の含有率を意味し、Ｃｅ－Ｚｒ系酸化物がＣｅ以外の２種以上のＬｎを含む場合には、当該２種以上のＬｎの酸化物換算の合計含有率を意味する。
＜Ｙ系酸化物＞
　Ｙ系酸化物は、Ｙを含む酸化物を意味する。なお、Ｙ及びＡｌを含む酸化物は、Ｙの酸化物換算の含有率がＡｌの酸化物換算の含有率と同じであるか又はＡｌの酸化物換算の含有率よりも大きい場合は、Ｙ系酸化物に該当するものとし、Ｙの酸化物換算の含有率がＡｌの酸化物換算の含有率よりも小さい場合は、Ａｌ系酸化物に該当するものとする。
　Ｙ系酸化物は、例えば、粒子状である。
　Ｙ系酸化物は、触媒活性成分の担体として使用される。触媒活性成分の担持性を向上させる観点から、Ｙ系酸化物は、多孔質であることが好ましい。
　Ｙ系酸化物は、Ｙ及びＯ以外の１種又は２種以上の元素を含んでいてもよいし、含まなくてもよい。
　Ｙ及びＯ以外の１種又は２種以上の元素は、例えば、Ｙ以外の希土類元素（Ｌｎ）、アルカリ土類金属元素（例えば、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ等）、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｚｒ、Ａｌ等から選択することができる。
　Ｙ系酸化物は、Ｙ以外のＬｎとして、例えば、Ｌａ、Ｎｄ、Ｇｄ及びＳｍから選択される少なくとも１種を含むことができる。これにより、Ｙ系酸化物の耐熱性を向上させることができる。Ｙ系酸化物の耐熱性を向上させる観点から、Ｙ以外のＬｎは、Ｌａ及びＮｄから選択することが好ましい。
　Ｙ系酸化物は、Ｙ以外のＬｎとして、例えば、Ｃｅを含むことができる。Ｃｅを含むＹ系酸化物は、酸素貯蔵能を有し、排ガス中の酸素濃度の変動を緩和して触媒活性成分の作動ウインドウを拡大する。したがって、Ｃｅを含むＹ系酸化物を使用すると、排ガス浄化用触媒の排ガス浄化能が向上する。
　Ｃｅを含むＹ系酸化物は、Ｙ及びＣｅ以外のＬｎとして、例えば、Ｐｒを含むことができる。これにより、Ｃｅを含むＹ系酸化物の酸素貯蔵能を向上させることができる。
　Ｙ系酸化物としては、例えば、イットリア（Ｙ及びＯで構成される酸化物）、イットリアの表面をＹ及びＯ以外の元素で修飾して得られる酸化物、イットリア中にＹ及びＯ以外の元素を固溶して得られる酸化物等が挙げられる。
　Ｙ系酸化物において、Ｙ及びＯ以外の元素は、Ｙ及びＯとともに固溶体相を形成していてもよいし、結晶相又は非晶質相である単独相（例えば、Ｙ及びＯ以外の元素の酸化物相）を形成していてもよいし、固溶体相及び単独相の両方を形成していてもよい。
　一実施形態に係るＹ系酸化物（以下「第１のＹ系酸化物」という。）において、Ｙの酸化物換算の含有率は、第１のＹ系酸化物の質量を基準として、好ましくは９０質量％超、より好ましくは９５質量％以上、より一層好ましくは９９質量％以上である。上限値は１００質量％である。
　第１のＹ系酸化物がＹ及びＯ以外の元素を含む場合、後述するＹの性能を効果的に発現させる観点から、第１のＹ系酸化物におけるＹ及びＯ以外の元素の酸化物換算の含有率は、第１のＹ系酸化物の質量を基準として、好ましくは０質量％超１０質量％未満、より好ましくは０質量％超５質量％以下、より一層好ましくは０質量％超１質量％以下である。Ｙ及びＯ以外の元素の酸化物換算の含有率は、例えば、０．１質量％以上、０．２質量％以上、０．３質量％以上等であってもよい。これらの下限値はそれぞれ、上述の上限値のいずれと組み合わせてもよい。「Ｙ及びＯ以外の元素の酸化物換算の含有率」は、第１のＹ系酸化物がＹ及びＯ以外の１種の元素を含む場合には、当該１種の元素の酸化物換算の含有率を意味し、第１のＹ系酸化物がＹ及びＯ以外の２種以上の元素を含む場合には、当該２種以上の元素の酸化物換算の合計含有率を意味する。
　別の実施形態に係るＹ系酸化物（以下「第２のＹ系酸化物」という。）において、Ｙの酸化物換算の含有率は、第２のＹ系酸化物の質量を基準として、好ましくは１質量％以上９０質量％以下、より好ましくは２質量％以上５０質量％以下、より一層好ましくは３質量％以上４５質量％以下である。
　第２のＹ系酸化物の耐熱性を向上させる観点から、第２のＹ系酸化物におけるＹ及びＯ以外の元素の酸化物換算の含有率は、第２のＹ系酸化物の質量を基準として、好ましくは１０質量％以上９９質量％以下、より好ましくは５０質量％以上９８質量％以下、より一層好ましくは５５質量％以上９７質量％以下である。「Ｙ及びＯ以外の元素の酸化物換算の含有率」は、第２のＹ系酸化物がＹ及びＯ以外の１種の元素を含む場合には、当該１種の元素の酸化物換算の含有率を意味し、第２のＹ系酸化物がＹ及びＯ以外の２種以上の元素を含む場合には、当該２種以上の元素の酸化物換算の合計含有率を意味する。
＜Ｙ－Ｚｒ系酸化物＞
　Ｙ－Ｚｒ系酸化物は、Ｙ系酸化物の一種（好ましくは第２のＹ系酸化物の一種）であり、Ｙ及びＺｒを含む複合酸化物を意味する。
　Ｙ－Ｚｒ系酸化物は、例えば、粒子状である。
　Ｙ－Ｚｒ系酸化物は、触媒活性成分の担体として使用される。触媒活性成分の担持性を向上させる観点から、Ｙ－Ｚｒ系酸化物は、多孔質であることが好ましい。
　Ｙ－Ｚｒ系酸化物において、Ｙは、Ｚｒ及びＯとともに固溶体相を形成していてもよいし、結晶相又は非晶質相である単独相（例えば、Ｙ２Ｏ３単独相）を形成していてもよいし、固溶体相及び単独相の両方を形成していてもよいが、Ｙの少なくとも一部は固溶体相を形成していることが好ましい。
　Ｙ－Ｚｒ系酸化物において、Ｚｒは、Ｙ及びＯとともに固溶体相を形成していてもよいし、結晶相又は非晶質相である単独相（例えば、ＺｒＯ２単独相）を形成していてもよいし、固溶体相及び単独相の両方を形成していてもよいが、Ｚｒの少なくとも一部は固溶体相を形成していることが好ましい。
　Ｙ－Ｚｒ系酸化物の耐熱性を向上させる観点から、Ｙ－Ｚｒ系酸化物におけるＹ及びＺｒの酸化物換算の合計含有率は、Ｙ－Ｚｒ系酸化物の質量を基準として、好ましくは６０質量％以上、より好ましくは７０質量％以上、より一層好ましくは８０質量％以上である。上限値は１００質量％である。
　後述するＹの性能を効果的に発現させる観点から、Ｙ－Ｚｒ系酸化物におけるＹの酸化物換算の含有率は、Ｙ－Ｚｒ系酸化物の質量を基準として、好ましくは５質量％以上９０質量％以下、より好ましくは７質量％以上８０質量％以下、より一層好ましくは１０質量％以上７０質量％以下、さらに一層好ましくは１５質量％以上６０質量％以下、特に一層好ましくは２０質量％以上５５質量％以下である。
　Ｙ－Ｚｒ系酸化物の耐熱性を向上させる観点から、Ｙ－Ｚｒ系酸化物におけるＺｒの酸化物換算の含有率は、Ｙ－Ｚｒ系酸化物の質量を基準として、好ましくは１０質量％以上９５質量％以下、より好ましくは３０質量％以上９５質量％以下、より一層好ましくは４０質量％以上９０質量％以下である。
　Ｙ－Ｚｒ系酸化物は、Ｙ、Ｚｒ及びＯ以外の１種又は２種以上の元素を含んでいてもよいし、含まなくてもよい。
　Ｙ、Ｚｒ及びＯ以外の１種又は２種以上の元素は、例えば、Ｙ以外の希土類元素（Ｌｎ）、アルカリ土類金属元素（例えば、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ等）、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ａｌ等から選択することができる。
　Ｙ－Ｚｒ系酸化物は、Ｙ以外のＬｎとして、例えば、Ｌａ、Ｎｄ、Ｇｄ及びＳｍから選択される少なくとも１種を含むことができる。これにより、Ｙ－Ｚｒ系酸化物の耐熱性を向上させることができる。Ｙ－Ｚｒ系酸化物の耐熱性を向上させる観点から、Ｙ以外のＬｎは、Ｌａ及びＮｄから選択することが好ましい。
　Ｙ－Ｚｒ系酸化物は、Ｙ以外のＬｎとして、例えば、Ｃｅを含むことができる。Ｃｅを含むＹ－Ｚｒ系酸化物は、酸素貯蔵能を有し、排ガス中の酸素濃度の変動を緩和して触媒活性成分の作動ウインドウを拡大する。したがって、Ｃｅを含むＹ－Ｚｒ系酸化物を使用すると、排ガス浄化用触媒の排ガス浄化能が向上する。
　Ｃｅを含むＹ－Ｚｒ系酸化物は、Ｙ及びＣｅ以外のＬｎとして、例えば、Ｐｒを含むことができる。これにより、Ｃｅを含むＹ－Ｚｒ系酸化物の酸素貯蔵能を向上させることができる。
　Ｙ－Ｚｒ系酸化物がＹ以外のＬｎを含む場合、Ｙ以外のＬｎは、Ｚｒ及び／又はＹとＯとともに固溶体相を形成していてもよいし、結晶相又は非晶質相である単独相（例えば、Ｙ以外のＬｎの酸化物単独相）を形成していてもよいし、固溶体相及び単独相の両方を形成していてもよいが、Ｙ以外のＬｎの少なくとも一部は固溶体相を形成していることが好ましい。
　Ｙ－Ｚｒ系酸化物がＹ以外のＬｎを含む場合、Ｙ－Ｚｒ系酸化物の耐熱性を向上させる観点から、Ｙ－Ｚｒ系酸化物におけるＹ以外のＬｎの酸化物換算の含有率は、Ｙ－Ｚｒ系酸化物の質量を基準として、好ましくは１質量％以上４０質量％以下、より好ましくは３質量％以上３０質量％以下、より一層好ましくは５質量％以上２０質量％以下である。「Ｙ以外のＬｎの酸化物換算の含有率」は、Ｙ－Ｚｒ系酸化物がＹ以外の１種のＬｎを含む場合には、当該１種のＬｎの酸化物換算の含有率を意味し、Ｙ－Ｚｒ系酸化物がＹ以外の２種以上のＬｎを含む場合には、当該２種以上のＬｎの酸化物換算の合計含有率を意味する。
＜Ａｌ系酸化物＞
　Ａｌ系酸化物は、Ａｌを含む酸化物を意味する。
　Ａｌ系酸化物は、例えば、粒子状である。
　Ａｌ系酸化物は、触媒活性成分の担体として使用される。触媒活性成分の担持性を向上させる観点から、Ａｌ系酸化物は、多孔質であることが好ましい。
　Ａｌ系酸化物は、Ａｌ及びＯ以外の１種又は２種以上の元素を含んでいてもよいし、含まなくてもよい。
　Ａｌ及びＯ以外の１種又は２種以上の元素は、例えば、希土類元素（例えば、Ｙ、Ｃｅ、Ｌａ、Ｎｄ、Ｐｒ等）、アルカリ土類金属元素（例えば、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ等）、Ｂ、Ｓｉ、Ｚｒ、Ｃｒ等から選択することができる。
　Ａｌ系酸化物は、Ｌｎとして、例えば、Ｌａ、Ｎｄ、Ｙ、Ｇｄ及びＳｍから選択される少なくとも１種を含むことができる。これにより、Ａｌ系酸化物の耐熱性を向上させることができる。Ａｌ系酸化物の耐熱性を向上させる観点から、Ｌｎは、Ｌａ、Ｎｄ及びＹから選択することが好ましい。
　Ａｌ系酸化物は、Ｌｎとして、例えば、Ｃｅを含むことができる。Ｃｅを含むＡｌ系酸化物は、酸素貯蔵能を有し、排ガス中の酸素濃度の変動を緩和して触媒活性成分の作動ウインドウを拡大する。したがって、Ｃｅを含むＡｌ系酸化物を使用すると、排ガス浄化用触媒の排ガス浄化能が向上する。
　Ｃｅを含むＡｌ系酸化物は、Ｃｅ以外のＬｎとして、例えば、Ｐｒを含むことができる。これにより、Ｃｅを含むＡｌ系酸化物の酸素貯蔵能を向上させることができる。
　Ａｌ系酸化物としては、例えば、アルミナ（Ａｌ及びＯで構成される酸化物）、アルミナの表面をＡｌ及びＯ以外の元素で修飾して得られる酸化物、アルミナ中にＡｌ及びＯ以外の元素を固溶して得られる酸化物等が挙げられる。Ａｌ及びＯ以外の元素を含むＡｌ系酸化物の具体例としては、アルミナ－シリカ、アルミナ－シリケート、アルミナ－ジルコニア、アルミナ－クロミア、アルミナ－セリア、アルミナ－ランタナ等が挙げられる。
　Ａｌ系酸化物において、Ａｌ及びＯ以外の元素は、Ａｌ及びＯとともに固溶体相を形成していてもよいし、結晶相又は非晶質相である単独相（例えば、Ａｌ及びＯ以外の元素の酸化物相）を形成していてもよいし、固溶体相及び単独相の両方を形成していてもよい。
　Ａｌ系酸化物の耐熱性を向上させる観点から、Ａｌ系酸化物におけるＡｌの酸化物換算の含有率は、Ａｌ系酸化物の質量を基準として、好ましくは５０質量％以上、より好ましくは６０質量％以上、より一層好ましくは７０質量％以上、より一層好ましくは８０質量％以上、より一層好ましくは９０質量％以上、より一層好ましくは９５質量％以上である。上限値は１００質量％である。
　Ａｌ系酸化物がＡｌ及びＯ以外の元素を含む場合、Ａｌ系酸化物の耐熱性を向上させる観点から、Ａｌ系酸化物におけるＡｌ及びＯ以外の元素の酸化物換算の含有率は、Ａｌ系酸化物の質量を基準として、好ましくは０．１質量％以上５０質量％以下、より好ましくは０．１質量％以上４０質量％以下、より一層好ましくは０．１質量％以上３０質量％以下、より一層好ましくは０．２質量％以上２０質量％以下、より一層好ましくは０．３質量％以上１０質量％以下、より一層好ましくは０．５質量％以上５質量％以下である。「Ａｌ及びＯ以外の元素の酸化物換算の含有率」は、Ａｌ系酸化物がＡｌ及びＯ以外の１種の元素を含む場合には、当該１種の元素の酸化物換算の含有率を意味し、Ａｌ系酸化物がＡｌ及びＯ以外の２種以上の元素を含む場合には、当該２種以上の元素の酸化物換算の合計含有率を意味する。
≪排ガス用浄化触媒≫
　以下、図１～４に基づいて、本発明の一実施形態に係る排ガス浄化用触媒１について説明する。
　図１に示すように、排ガス浄化用触媒１は、内燃機関の排気管Ｐ内の排気通路に配置されている。内燃機関は、例えば、ガソリンエンジン等である。内燃機関から排出された排ガスは、排気管Ｐの一端から他端に向けて排気管Ｐ内の排気通路を流通し、排気管Ｐ内に設けられた排ガス浄化用触媒１で浄化される。図面において、排ガス流通方向は、符号Ｘで示されている。本明細書において、排ガス流通方向Ｘの上流側を「排ガス流入側」又は「上流側」、排ガス流通方向Ｘの下流側を「排ガス流出側」又は「下流側」という場合がある。
　排気管Ｐ内の排気通路には、排ガス浄化用触媒１の上流側又は下流側に、その他の排ガス浄化用触媒が配置されていてもよい。例えば、排気管Ｐ内の排気通路の上流側に、排ガス浄化用触媒１が配置され、排気管Ｐ内の排気通路の下流側に、その他の排ガス浄化用触媒が配置されていてもよい。
　図２～４に示すように、排ガス浄化用触媒１は、基材１０と、基材１０に設けられた第１の触媒層２０とを備える。
　排ガス浄化用触媒１は、第１の触媒層２０の下側、上側、下流側及び上流側から選択された１以上の位置に、第１の触媒層２０以外の触媒層を備えていてもよい。本実施形態において、排ガス浄化用触媒１は、基材１０に設けられた第２の触媒層３０をさらに備える。第２の触媒層３０は必要に応じて設けられる層であり、第２の触媒層３０が省略された実施形態も本発明に包含される。但し、排ガス浄化性能を向上させる観点から、排ガス浄化用触媒１は、第２の触媒層３０を備えることが好ましい。
＜基材＞
　以下、基材１０について説明する。
　基材１０を構成する材料は、適宜選択することができる。基材１０を構成する材料は、基材が高温の排ガスに曝露された場合にも基材の形状を安定して維持し得る材料であることが好ましい。基材１０を構成する材料は、例えば、セラミックス材料、金属材料等から選択することができる。セラミックス材料は、例えば、炭化ケイ素、炭化チタン、炭化タンタル、炭化タングステン等の炭化物セラミックス、窒化アルミニウム、窒化ケイ素、窒化ホウ素、窒化チタン等の窒化物セラミックス、アルミナ、ジルコニア、コージェライト、ムライト、ジルコン、チタン酸アルミニウム、チタン酸マグネシウム等の酸化物セラミックス等から選択することができる。金属材料は、例えば、ステンレス鋼等の合金等から選択することができる。
　なお、本明細書において、「高温」は、好ましくは８５０℃以上、より好ましくは９００℃以上の温度を意味する。
　図２～４に示すように、基材１０は、筒状部１１と、筒状部１１内に設けられた隔壁部１２と、隔壁部１２によって仕切られたセル１３とを有する。基材１０は、ハニカム構造体であることが好ましい。
　図２及び３に示すように、筒状部１１は、基材１０の外形を規定し、筒状部１１の軸方向は、基材１０の軸方向と一致する。図２に示すように、筒状部１１の形状は、円筒状であるが、楕円筒状、多角筒状等のその他の形状であってもよい。
　図２及び３に示すように、隔壁部１２は、筒状部１１内に設けられている。図２～４に示すように、隣接するセル１３の間には隔壁部１２が存在し、隣接するセル１３は隔壁部１２によって仕切られている。隔壁部１２の厚みは、例えば２０μｍ以上１５００μｍ以下である。隔壁部１２は、排ガスが通過可能な多孔質構造を有していてもよい。
　図４に示すように、セル１３は、排ガス流通方向Ｘに延在しており、排ガス流入側の端部及び排ガス流出側の端部を有する。
　図４に示すように、セル１３の排ガス流入側の端部及び排ガス流出側の端部はともに開口している。したがって、セル１３の排ガス流入側の端部（開口部）から流入した排ガスは、セル１３の排ガス流出側の端部（開口部）から流出する。このような様式は、フロースルー型と呼ばれる。
　図２及び３に示すように、セル１３の排ガス流入側の端部（開口部）の平面視形状は、四角形であるが、六角形、八角形等のその他の形状であってもよい。セル１３の排ガス流出側の端部（開口部）の平面視形状も同様である。
　基材１０の１平方インチあたりのセル密度は、例えば１００セル以上１０００セル以下である。なお、基材１０の１平方インチあたりのセル密度は、基材１０を排ガス流通方向Ｘと垂直な平面で切断して得られた断面における１平方インチあたりのセル１３の合計個数である。
　基材１０の体積は、例えば０．１Ｌ以上２０Ｌ以下である。基材１０の体積は、基材１０の見かけの体積を意味する。基材１０が円柱状である場合、基材１０の外径を２ｒとし、基材１０の長さをＬとすると、基材１０の体積は、式：基材１０の体積＝π×ｒ２×Ｌで表される。
　基材１０には、一部のセル１３の排ガス流出側の端部を封止する第１封止部と、残りのセル１３の排ガス流入側の端部を封止する第２封止部とが設けられていてもよい。これにより、一部のセル１３は、排ガス流入側の端部が開口しており、排ガス流出側の端部が第１封止部で閉塞している流入側セルとなり、残りのセル１３は、排ガス流入側の端部が第２封止部で閉塞しており、排ガス流出側の端部が開口している流出側セルとなる。１個の流入側セルの周りには、複数（例えば４個）の流出側セルが配置され、流入側セルと、当該流入側セルに周りに配置された流出側セルとは、多孔質の隔壁部１２によって仕切られる。流入側セルの排ガス流入側の端部（開口部）から流入した排ガスは、多孔質の隔壁部１２を通過して流出側セル１３ｂの排ガス流出側の端部（開口部）から流出する。このような様式は、ウォールフロー型と呼ばれる。ウォールフロー型の場合、隔壁部１２は、排ガスが通過可能な多孔質構造を有する。
＜第１の触媒層＞
　以下、第１の触媒層２０について説明する。
　図３及び４に示すように、第１の触媒層２０は、第２の触媒層３０の上側に設けられている。
　「第１の触媒層２０が第２の触媒層３０の上側に設けられている」は、第２の触媒層３０の２つの主面のうち、隔壁部１２側の主面とは反対側の主面上に、第１の触媒層２０の一部又は全部が存在することを意味する。「第２の触媒層３０の主面」は、排ガス流通方向Ｘに延在する、第２の触媒層３０の外表面を意味する。第１の触媒層２０は、第２の触媒層３０の主面の一部を覆うように設けられていてもよいし、第２の触媒層３０の主面の全体を覆うように設けられていてもよい。第１の触媒層２０は、第２の触媒層３０の主面上に直接設けられていてもよいし、他の層を介して設けられていてもよいが、通常、第２の触媒層３０の主面上に直接設けられている。「基材１０に設けられた第１の触媒層２０」には、第１の触媒層２０が第２の触媒層３０の主面上に直接設けられている実施形態、及び、第１の触媒層２０が第２の触媒層３０の主面上に他の層を介して設けられている実施形態のいずれもが包含される。
　第２の触媒層３０が省略される場合、第１の触媒層２０は、隔壁部１２のセル１３側表面に設けられる。「隔壁部１２のセル１３側表面」は、排ガス流通方向Ｘに延在する、隔壁部１２の外表面を意味する。第１の触媒層２０は、隔壁部１２のセル１３側表面に直接設けられてもよいし、他の層を介して設けられてもよいが、通常、隔壁部１２のセル１３側表面に直接設けられる。
　第１の触媒層２０が隔壁部１２のセル１３側表面に直接設けられる場合、第１の触媒層２０は、隔壁部１２のセル１３側表面からセル１３側に隆起している部分（以下「隆起部分」という。）で構成されていてもよいし、隔壁部１２の内部に存在する部分（以下「内在部分」という。）で構成されていてもよいし、隆起部分及び内在部分を有していてもよい。「基材１０に設けられた第１の触媒層２０」には、第１の触媒層２０が隆起部分で構成されている実施形態、第１の触媒層２０が内在部分で構成されている実施形態、並びに、第１の触媒層２０が隆起部分及び内在部分を有する実施形態のいずれもが包含される。
　図４に示すように、第１の触媒層２０は、隔壁部１２の排ガス流入側の端部から隔壁部１２の排ガス流出側の端部まで排ガス流通方向Ｘに沿って延在している。第１の触媒層２０は、隔壁部１２の排ガス流出側の端部に至らないように、隔壁部１２の排ガス流入側の端部から排ガス流通方向Ｘに沿って延在していてもよいし、隔壁部１２の排ガス流入側の端部に至らないように、隔壁部１２の排ガス流出側の端部から排ガス流通方向Ｘとは反対の方向に沿って延在していてもよい。
　排ガス浄化性能とコストとをバランスよく実現する観点から、基材１０のうち第１の触媒層２０が形成されている部分の単位体積あたりの第１の触媒層２０の質量（乾燥及び焼成後の質量）は、好ましくは３０ｇ／Ｌ以上１５０ｇ／Ｌ以下、より好ましくは４０ｇ／Ｌ以上１２０ｇ／Ｌ以下、より一層好ましくは５０ｇ／Ｌ以上１００ｇ／Ｌ以下である。基材１０のうち第１の触媒層２０が形成されている部分の単位体積当たりの第１の触媒層２０の質量は、式：（第１の触媒層２０の質量）／（（基材１０の体積）×（第１の触媒層２０の平均長さＬ２０／基材１０の長さＬ１０））から算出される。
　本明細書において、「第１の触媒層２０の質量」は、第１の触媒層２０に含まれる全ての金属元素のうち、貴金属元素については金属換算の質量を、貴金属元素以外の金属元素については酸化物換算の質量を求め、これらを合計したものを意味する。すなわち、「第１の触媒層２０の質量」は、第１の触媒層２０に含まれる貴金属元素の金属換算の質量と、第１の触媒層２０に含まれる貴金属元素以外の金属元素の酸化物換算の質量とを合計することにより求められた計算質量を意味する。なお、「金属元素」には、Ｓｉ、Ｂ等の半金属元素も包含される。
　本明細書において、「貴金属元素」には、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｈ、Ａｕ、Ａｇ、Ｒｕ、Ｉｒ及びＯｓが包含される。
　「酸化物」の意義は、上記＜酸化物＞の欄に記載の通りである。
　第１の触媒層２０の平均長さＬ２０の測定方法の一例は、以下の通りである。
　排ガス浄化用触媒１から、基材１０の軸方向に延在し、基材１０の長さＬ１０と同一の長さを有するサンプルを切り出す。サンプルは、例えば、直径２５．４ｍｍの円柱状である。なお、サンプルの直径の値は必要に応じて変更することができる。サンプルを基材１０の軸方向と垂直な平面によって５ｍｍ間隔で切断し、サンプルの排ガス流入側の端部側から順に、第１切断片、第２切断片、・・・、第ｎ切断片を得る。切断片の長さは５ｍｍである。切断片の組成を、誘導結合プラズマ発光分光分析装置（ＩＣＰ－ＯＥＳ）、蛍光Ｘ線分析装置（ＸＲＦ）、走査型電子顕微鏡－エネルギー分散型Ｘ線分析法（ＳＥＭ－ＥＤＸ）等を使用して分析し、切断片の組成に基づいて、切断片が第１の触媒層２０の一部を含むか否かを確認する。
　第１の触媒層２０の一部を含むことが明らかである切断片に関しては、必ずしも組成分析を行う必要はない。例えば、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）、電子線マイクロアナライザー（ＥＰＭＡ）等を使用して切断面を観察し、切断片が第１の触媒層２０の一部を含むか否かを確認することができる。切断面の観察を行う際、切断面の元素マッピングを行ってもよい。元素マッピングは、例えば、ＳＥＭ－ＥＤＸ、電子線マイクロアナライザー（ＥＰＭＡ）、透過型Ｘ線検査装置等を使用して行うことができる。
　切断片が第１の触媒層２０の一部を含むか否かを確認した後、下記式に基づいて、サンプルに含まれる第１の触媒層２０の長さを算出する。
　サンプルに含まれる第１の触媒層２０の長さ＝５ｍｍ×（第１の触媒層２０の一部を含む切断片の数）
　例えば、第１切断片～第ｋ切断片は第１の触媒層２０の一部を含むが、第（ｋ＋１）～第ｎ切断片は第１の触媒層２０の一部を含まない場合、サンプルに含まれる第１の触媒層２０の長さは、（５×ｋ）ｍｍである。
　サンプルに含まれる第１の触媒層２０の長さのより詳細な測定方法の一例は、以下の通りである。
　第ｋ切断片（すなわち、第１の触媒層２０の一部を含む切断片のうち、サンプルの最も排ガス流出側から得られた切断片）を基材１０の軸方向で切断して、ＳＥＭ、ＥＰＭＡ等を使用して切断面に存在する第１の触媒層２０の一部を観察することにより、第ｋ切断片における第１の触媒層２０の一部の長さを測定する。そして、下記式に基づいて、サンプルに含まれる第１の触媒層２０の長さを算出する。
　サンプルに含まれる第１の触媒層２０の長さ＝（５ｍｍ×（ｋ－１））＋（第ｋ切断片に含まれる第１の触媒層２０の一部の長さ）
　排ガス浄化用触媒１から任意に切り出された８～１６個のサンプルに関して、各サンプルに含まれる第１の触媒層２０の長さを測定し、それらの平均値を第１の触媒層２０の平均長さＬ２０とする。
　第１の触媒層２０の製造に使用される原料の情報（例えば、組成、量等）が判明している場合、基材１０のうち第１の触媒層２０が形成されている部分の単位体積当たりの第１の触媒層２０の質量は、第１の触媒層２０の製造に使用される原料の情報から求めることができる。
　第１の触媒層２０は、Ｒｈ、Ｃｅ及びＹを含む。
　第１の触媒層２０は、Ｚｒをさらに含むことが好ましい。第１の触媒層２０がＺｒを含むことにより、第１の触媒層２０の耐熱性が向上する。
　本明細書において、第１の触媒層２０におけるＣｅのモル量の、第１の触媒層２０における全金属元素の合計モル量を基準とするモル百分率をａ、第１の触媒層２０におけるＹのモル量の、第１の触媒層２０における全金属元素の合計モル量を基準とするモル百分率をｂ、第１の触媒層２０におけるＲｈのモル量の、第１の触媒層２０における全金属元素の合計モル量を基準とするモル百分率をｃ、第１の触媒層２０におけるＺｒのモル量の、第１の触媒層２０における全金属元素の合計モル量を基準とするモル百分率をｄとする。
　本明細書において、「第１の触媒層２０におけるＣｅのモル量」は、第１の触媒層２０が１種のＣｅ源を含む場合には、当該１種のＣｅ源に由来するＣｅのモル量を意味し、第１の触媒層２０が２種以上のＣｅ源を含む場合には、当該２種以上のＣｅ源に由来するＣｅの合計モル量を意味する。Ｃｅ源については後述する。
　本明細書において、「第１の触媒層２０におけるＹのモル量」は、第１の触媒層２０が１種のＹ源を含む場合には、当該１種のＹ源に由来するＹのモル量を意味し、第１の触媒層２０が２種以上のＹ源を含む場合には、当該２種以上のＹ源に由来するＹの合計モル量を意味する。Ｙ源については後述する。
　本明細書において、「第１の触媒層２０におけるＺｒのモル量」は、第１の触媒層２０が１種のＺｒ源を含む場合には、当該１種のＺｒ源に由来するＺｒのモル量を意味し、第１の触媒層２０が２種以上のＺｒ源を含む場合には、当該２種以上のＺｒ源に由来するＺｒの合計モル量を意味する。Ｚｒ源については後述する。
　内燃機関に供給される空気／燃料比（空燃比）は、理論空燃比（ストイキ）近傍に制御されることが望ましい。しかしながら、実際の空燃比は、車両の走行条件等によってストイキを中心にリッチ（燃料過剰雰囲気）側又はリーン（燃料希薄雰囲気）側に変動するため、排ガスの空燃比も同様にリッチ側又はリーン側に変動する。酸素貯蔵能（ＯＳＣ：Ｏｘｙｇｅｎ　Ｓｔｏｒａｇｅ　Ｃａｐａｃｉｔｙ）を有する材料、例えば、Ｃｅ系酸化物（例えば、第１のＣｅ系酸化物、第２のＣｅ系酸化物、Ｃｅ－Ｚｒ系酸化物等）、Ｃｅを含むＹ系酸化物（例えば、Ｃｅを含む第１のＹ系酸化物、Ｃｅを含む第２のＹ系酸化物、Ｃｅを含むＹ－Ｚｒ系酸化物等）、Ｃｅを含むＡｌ系酸化物等を使用すれば、排ガス中の酸素濃度の変動が緩和され、Ｒｈの排ガス浄化能が向上する。Ｃｅは酸素貯蔵能に寄与するため、Ｃｅ量の増加に伴って、酸素貯蔵能が向上し、Ｒｈの排ガス浄化性能が向上する。しかしながら、ＣｅはＲｈの酸化を促進するため、Ｃｅ量が過剰であると、Ｒｈの酸化が促進され、Ｒｈの排ガス浄化性能が低下する。一方、Ｙは、酸化されたＲｈが再還元される温度を低くする性質を有するため、Ｙ量の増加に伴って、排ガスがリーン状態であるときに酸化されたＲｈが、排ガスがリッチ状態になったときに、より早期に再還元されるようになり、Ｒｈの排ガス浄化性能が向上する。しかしながら、Ｙ量が過剰であると、耐熱性が低下する。
　酸素貯蔵能の向上によるＲｈの排ガス浄化性能の向上と、Ｒｈの酸化促進によるＲｈの排ガス浄化性能の低下の防止と、酸化されたＲｈの早期の再還元によるＲｈの排ガス浄化性能の向上と、耐熱性の低下の防止とを効果的に実現する観点から、ａ／ｂの値は、好ましくは０．０１０以上０．４００以下、より好ましくは０．０２０以上０．３００以下、より一層好ましくは０．０４０以上０．２００以下である。
　酸素貯蔵能の向上によるＲｈの排ガス浄化性能の向上と、Ｒｈの酸化促進によるＲｈの排ガス浄化性能の低下の防止と、酸化されたＲｈの早期の再還元によるＲｈの排ガス浄化性能の向上と、耐熱性の低下の防止とをより効果的に実現する観点から、ｃ／ｂの値は、好ましくは０．００１０以上０．０２７０以下、より好ましくは０．００３０以上０．０２００以下、より一層好ましくは０．００５０以上０．０１２０以下である。
　酸素貯蔵能の向上によるＲｈの排ガス浄化性能の向上をより効果的に実現する観点から、ａは、好ましくは０．５モル％以上、より好ましくは０．７モル％以上、より一層好ましくは１．０モル％以上である。Ｒｈの酸化促進によるＲｈの排ガス浄化性能の低下の防止をより効果的に実現する観点から、ａは、好ましくは２５モル％以下、より好ましくは２０モル％以下、より一層好ましくは１５モル％以下である。これらの上限値はそれぞれ、上述の下限値のいずれと組み合わせてもよい。
　酸化されたＲｈの早期の再還元によるＲｈの排ガス浄化性能の向上をより効果的に実現する観点から、ｂは、好ましくは１１モル％以上、一層好ましくは１５モル％以上、より一層好ましくは１９モル％以上、さらに一層好ましくは２５モル％以上である。耐熱性の低下の防止をより効果的に実現する観点から、ｂは、好ましくは５０モル％以下、より好ましくは４５モル％以下、より一層好ましくは４０モル％以下である。これらの上限値はそれぞれ、上述の下限値のいずれと組み合わせてもよい。
　排ガス浄化性能とコストとをバランスよく実現する観点から、ｃは、好ましくは０．００１モル％以上１０モル％以下、より好ましくは０．００５モル％以上５モル％以下、より一層好ましくは０．０１モル％以上１モル％以下である。
　耐熱性の向上と排ガス浄化性能の向上とをバランスよく実現する観点から、ｄは、好ましくは１０モル％以上８０モル％以下、より好ましくは１３モル％以上７０モル％以下、より一層好ましくは１５モル％以上６０モル％以下である。
　Ｒｈは、触媒活性成分として機能し得る形態、例えば、金属Ｒｈ、Ｒｈを含む合金、Ｒｈを含む化合物（例えば、Ｒｈの酸化物）等の、Ｒｈを含む触媒活性成分の形態で第１の触媒層２０に含まれる。Ｒｈを含む触媒活性成分は、例えば、粒子状である。
　第１の触媒層２０は、Ｒｈ以外の１種又は２種以上の貴金属元素を含んでいてもよい。Ｒｈ以外の貴金属元素は、例えば、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｒｕ、Ｏｓ等から選択することができる。Ｒｈ以外の貴金属元素は、触媒活性成分として機能し得る形態、例えば、金属、貴金属元素を含む合金、貴金属元素を含む化合物（例えば、貴金属元素の酸化物）等の、Ｒｈ以外の貴金属元素を含む触媒活性成分の形態で第１の触媒層２０に含まれる。Ｒｈ以外の貴金属元素を含む触媒活性成分は、例えば、粒子状である。
　第１の触媒層２０がＲｈとＲｈ以外の貴金属元素とを含む場合、ＲｈとＲｈ以外の貴金属元素とが合金を形成し、排ガス浄化性能に関与するＲｈの活性点が減少するおそれがある。したがって、第１の触媒層２０は、Ｒｈ以外の貴金属元素を実質的に含まないことが好ましい。
　「第１の触媒層２０がＲｈ以外の貴金属元素を実質的に含まない」とは、第１の触媒層２０におけるＲｈ以外の貴金属元素の金属換算の質量の、第１の触媒層２０におけるＲｈの金属換算の質量を基準とする質量百分率が、好ましくは１．０質量％以下、より好ましくは０．５質量％以下、より一層好ましくは０．１質量％以下であることを意味する。下限はゼロである。「第１の触媒層２０におけるＲｈ以外の貴金属元素の金属換算の質量」は、第１の触媒層２０がＲｈ以外の１種の貴金属元素を含む場合には、当該１種の貴金属元素の金属換算の質量を意味し、第１の触媒層２０がＲｈ以外の２種以上の貴金属元素を含む場合には、当該２種以上の貴金属元素の金属換算の合計質量を意味する。
　第１の触媒層２０は、１種又は２種以上のＣｅ源を含む。
　Ｃｅ源は、Ｃｅを含む酸化物である。Ｃｅ源は、以下の群：
　Ｙを含むＣｅ系酸化物（例えば、Ｙを含む第１のＣｅ系酸化物、Ｙを含む第２のＣｅ系酸化物、Ｙを含むＣｅ－Ｚｒ系酸化物等）；
　Ｙを含まないＣｅ系酸化物（例えば、Ｙを含まない第１のＣｅ系酸化物、Ｙを含まない第２のＣｅ系酸化物、Ｙを含まないＣｅ－Ｚｒ系酸化物等）；
　Ｃｅを含むＹ系酸化物（例えば、Ｃｅを含む第１のＹ系酸化物、Ｃｅを含む第２のＹ系酸化物、Ｃｅを含むＹ－Ｚｒ系酸化物等）；
　Ｃｅ及びＹを含むＡｌ系酸化物；並びに
　Ｃｅを含みＹを含まないＡｌ系酸化物
から選択することが好ましい。
　Ｃｅ源は、Ｙ源とは異なる酸化物である必要はなく、Ｙ源と同じ酸化物であってもよい。例えば、Ｙを含むＣｅ系酸化物、Ｃｅを含むＹ系酸化物、並びに、Ｃｅ及びＹを含むＡｌ系酸化物は、それぞれ、Ｃｅ源であるとともに、Ｙ源である。
　第１の触媒層２０は、１種又は２種以上のＹ源を含む。
　Ｙ源は、Ｙを含む酸化物である。Ｙ源は、以下の群：
　Ｃｅを含むＹ系酸化物（例えば、Ｃｅを含む第１のＹ系酸化物、Ｃｅを含む第２のＹ系酸化物、Ｃｅを含むＹ－Ｚｒ系酸化物等）；
　Ｃｅを含まないＹ系酸化物（例えば、Ｃｅを含まない第１のＹ系酸化物、Ｃｅを含まない第２のＹ系酸化物、Ｃｅを含まないＹ－Ｚｒ系酸化物等）；
　Ｙを含むＣｅ系酸化物（例えば、Ｙを含む第１のＣｅ系酸化物、Ｙを含む第２のＣｅ系酸化物、Ｙを含むＣｅ－Ｚｒ系酸化物等）；
　Ｙ及びＣｅを含むＡｌ系酸化物；並びに
　Ｙを含みＣｅを含まないＡｌ系酸化物
から選択することが好ましい。
　Ｙ源は、Ｃｅ源とは異なる酸化物である必要はなく、Ｃｅ源と同じ酸化物であってもよい。
　第１の触媒層２０がＺｒを含む場合、第１の触媒層２０は、１種又は２種以上のＺｒ源を含む。
　Ｚｒ源は、Ｚｒを含む酸化物である。Ｚｒ源は、以下の群：
　Ｚｒを含むＣｅ系酸化物（例えば、Ｚｒを含む第１のＣｅ系酸化物、Ｚｒを含む第２のＣｅ系酸化物、Ｃｅ－Ｚｒ系酸化物等）；
　Ｚｒを含むＹ系酸化物（例えば、Ｚｒを含む第１のＹ系酸化物、Ｚｒを含む第２のＹ系酸化物、Ｙ－Ｚｒ系酸化物等）；並びに
　Ｚｒを含むＡｌ系酸化物
から選択することが好ましく、Ｚｒを含むＣｅ系酸化物及びＺｒを含むＹ系酸化物から選択することがより好ましく、Ｃｅ－Ｚｒ系酸化物及びＹ－Ｚｒ系酸化物から選択することがより一層好ましい。
　Ｚｒ源は、Ｃｅ源とは異なる酸化物である必要はなく、Ｃｅ源と同じ酸化物であってもよい。例えば、Ｚｒを含むＣｅ系酸化物、Ｃｅ及びＺｒを含むＹ系酸化物、並びに、Ｃｅ及びＺｒを含むＡｌ系酸化物は、それぞれ、Ｃｅ源であるとともに、Ｚｒ源である。
　Ｚｒ源は、Ｙ源とは異なる酸化物である必要はなく、Ｙ源と同じ酸化物であってもよい。例えば、Ｙ及びＺｒを含むＣｅ系酸化物、Ｚｒを含むＹ系酸化物、並びに、Ｙ及びＺｒを含むＡｌ系酸化物は、それぞれ、Ｙ源であるとともに、Ｚｒ源である。
　Ｚｒ源は、Ｃｅ源及びＹ源と同じ酸化物であってもよい。例えば、Ｙ及びＺｒを含むＣｅ系酸化物、Ｃｅ及びＺｒを含むＹ系酸化物、並びに、Ｃｅ、Ｙ及びＺｒを含むＡｌ系酸化物は、それぞれ、Ｃｅ源及びＹ源であるとともに、Ｚｒ源である。
　第１の触媒層２０におけるＺｒのモル量のうち、Ｚｒを含むＣｅ系酸化物及びＺｒを含むＹ系酸化物に由来するＺｒのモル量が占める割合は、好ましくは８０モル％以上、より好ましくは９０モル％以上、より一層好ましくは９５モル％以上である。上限値は１００モル％である。「Ｚｒを含むＣｅ系酸化物及びＺｒを含むＹ系酸化物に由来するＺｒのモル量」は、第１の触媒層２０がＺｒを含むＣｅ系酸化物を含み、Ｚｒを含むＹ系酸化物を含まない場合には、Ｚｒを含むＣｅ系酸化物に由来するＺｒのモル量を意味し、第１の触媒層２０がＺｒを含むＹ系酸化物を含み、Ｚｒを含むＣｅ系酸化物を含まない場合には、Ｚｒを含むＹ系酸化物に由来するＺｒのモル量を意味し、第１の触媒層２０がＺｒを含むＣｅ系酸化物とＺｒを含むＹ系酸化物とを含む場合には、Ｚｒを含むＣｅ系酸化物に由来するＺｒのモル量と、Ｚｒを含むＹ系酸化物に由来するＺｒのモル量との合計を意味する。
　第１の触媒層２０がＺｒを含む場合、第１の触媒層２０は、Ｃｅ源、Ｙ源及びＺｒ源のうちの２種以上として、以下の群：
　Ｚｒを含むＣｅ系酸化物（例えば、Ｚｒを含む第１のＣｅ系酸化物、Ｚｒを含む第２のＣｅ系酸化物、Ｃｅ－Ｚｒ系酸化物等）；並びに
　Ｚｒを含むＹ系酸化物（例えば、Ｚｒを含む第１のＹ系酸化物、Ｚｒを含む第２のＹ系酸化物、Ｙ－Ｚｒ系酸化物等）
から選択される１種以上を含むことが好ましく、Ｃｅ－Ｚｒ系酸化物及びＹ－Ｚｒ系酸化物から選択される１種以上を含むことがより好ましい。第１の触媒層２０は、Ｃｅ源、Ｙ源及びＺｒ源のうちの１種以上として、以下の群：
　Ｚｒを含まないＣｅ系酸化物（例えば、Ｚｒを含まない第１のＣｅ系酸化物、Ｚｒを含まない第２のＣｅ系酸化物等）；
　Ｚｒを含まないＹ系酸化物（例えば、Ｚｒを含まない第１のＹ系酸化物、Ｚｒを含まない第２のＹ系酸化物等）；
　Ｃｅ、Ｙ及びＺｒから選択される１種、２種又は３種を含むＡｌ系酸化物
から選択される少なくとも１種をさらに含んでいてもよい。
　第１の触媒層２０は、Ａｌをさらに含んでいてもよい。第１の触媒層２０がＡｌを含むことにより、第１の触媒層２０の耐熱性が向上する。
　第１の触媒層２０がＡｌを含む場合、第１の触媒層２０は、１種又は２種以上のＡｌ源を含む。
　Ａｌ源は、Ａｌを含む酸化物である。Ａｌを含む酸化物は、例えば、Ａｌ系酸化物、Ａｌを含むＣｅ系酸化物、Ａｌを含むＹ系酸化物等から選択することができる。
　第１の触媒層２０は、Ａｌ源として、Ａｌ系酸化物を含むことが好ましい。第１の触媒層２０は、Ａｌ源として、Ａｌを含むＣｅ系酸化物及びＡｌを含むＹ系酸化物から選択される少なくとも１種をさらに含んでいてもよい。
　第１の触媒層２０におけるＡｌのモル量の、第１の触媒層２０における全金属元素の合計モル量を基準とするモル百分率をｅとすると、耐熱性の向上と上述したＣｅ及びＹの性能発現とをバランスよく実現する観点から、ｅは、好ましくは５モル％以上９０モル％以下、より好ましくは１０モル％以上８５モル％以下、より一層好ましくは２０モル％以上８０モル％以下である。「第１の触媒層２０におけるＡｌのモル量」は、第１の触媒層２０が１種のＡｌ源を含む場合には、当該１種のＡｌ源に由来するＡｌのモル量を意味し、第１の触媒層２０が２種以上のＡｌ源を含む場合には、当該２種以上のＡｌ源に由来するＡｌの合計モル量を意味する。
　第１の触媒層２０は、Ｃｅ及びＹ以外の１種又は２種以上のＬｎをさらに含んでいてもよい。第１の触媒層２０は、Ｃｅ及びＹ以外のＬｎとして、例えば、Ｌａ、Ｎｄ、Ｇｄ及びＳｍから選択される少なくとも１種を含むことができる。これにより、第１の触媒層２０の耐熱性を向上させることができる。第１の触媒層２０の耐熱性を向上させる観点から、Ｃｅ及びＹ以外のＬｎは、Ｌａ及びＮｄから選択することが好ましい。第１の触媒層２０は、Ｃｅ及びＹ以外のＬｎとして、例えば、Ｐｒを含むことができる。これにより、第１の触媒層２０の酸素貯蔵能を向上させることができる。
　第１の触媒層２０がＣｅ及びＹ以外のＬｎを含む場合、第１の触媒層２０は、１種又は２種以上のＬｎ源を含む。
　Ｌｎ源は、Ｃｅ及びＹ以外のＬｎを含む酸化物である。Ｃｅ及びＹ以外のＬｎを含む酸化物は、例えば、Ｃｅ及びＹ以外のＬｎを含むＡｌ系酸化物、Ｃｅ及びＹ以外のＬｎを含むＣｅ系酸化物、Ｃｅ及びＹ以外のＬｎを含むＹ系酸化物等から選択することができる。
　Ｌｎ源は、Ｃｅ源とは異なる酸化物である必要はなく、Ｃｅ源と同じ酸化物であってもよい。例えば、Ｃｅ及びＹ以外のＬｎを含むＣｅ系酸化物、Ｃｅ及びＹ以外のＬｎとＣｅとを含むＹ系酸化物、並びに、Ｃｅ及びＹ以外のＬｎとＣｅとを含むＡｌ系酸化物は、それぞれ、Ｌｎ源であるとともに、Ｃｅ源である。
　Ｌｎ源は、Ｙ源とは異なる酸化物である必要はなく、Ｙ源と同じ酸化物であってもよい。例えば、Ｃｅ及びＹ以外のＬｎを含むＹ系酸化物、Ｃｅ及びＹ以外のＬｎとＹとを含むＣｅ系酸化物、並びに、Ｃｅ及びＹ以外のＬｎとＹとを含むＡｌ系酸化物は、それぞれ、Ｌｎ源であるとともに、Ｙ源である。
　Ｌｎ源は、Ｃｅ源及びＹ源と同じ酸化物であってもよい。例えば、Ｃｅ及びＹ以外のＬｎとＹとを含むＣｅ系酸化物、Ｃｅ及びＹ以外のＬｎとＣｅとを含むＹ系酸化物、並びに、Ｃｅ及びＹ以外のＬｎとＣｅとＹとを含むＡｌ系酸化物は、それぞれ、Ｌｎ源であるとともに、Ｃｅ源及びＹ源である。
　第１の触媒層２０におけるＣｅ及びＹ以外のＬｎのモル量の、第１の触媒層２０における全金属元素の合計モル量を基準とするモル百分率をｆとすると、耐熱性の向上とコストとをバランスよく実現する観点から、ｆは、好ましくは０．５モル％以上４０モル％以下、より好ましくは１モル％以上２０モル％以下、より一層好ましくは２モル％以上１３モル％以下である。「第１の触媒層２０におけるＣｅ及びＹ以外のＬｎのモル量」は、第１の触媒層２０が１種のＬｎを含む場合には、当該１種のＬｎのモル量を意味し、第１の触媒層２０が２種以上のＬｎを含む場合には、当該２種以上のＬｎの合計モル量を意味する。また、「第１の触媒層２０におけるＣｅ及びＹ以外のＬｎのモル量」は、第１の触媒層２０が１種のＬｎ源を含む場合には、当該１種のＬｎ源に由来するＣｅ及びＹ以外のＬｎのモル量を意味し、第１の触媒層２０が２種以上のＬｎ源を含む場合には、当該２種以上のＬｎ源に由来するＣｅ及びＹ以外のＬｎの合計モル量を意味する。
　第１の触媒層２０におけるＣｅ及びＹ以外のＬｎのモル量のうち、Ａｌ系酸化物、Ｃｅ系酸化物及びＹ系酸化物に由来するＣｅ及びＹ以外のＬｎのモル量が占める割合は、好ましくは８０モル％以上、より好ましくは９０モル％以上、より一層好ましくは９５モル％以上である。上限値は１００モル％である。「Ａｌ系酸化物、Ｃｅ系酸化物及びＹ系酸化物に由来するＣｅ及びＹ以外のＬｎのモル量」は、第１の触媒層２０がＡｌ系酸化物、Ｃｅ系酸化物及びＹ系酸化物のうちの１種を含む場合には、当該１種に由来するＣｅ及びＹ以外のＬｎのモル量を意味し、第１の触媒層２０がＡｌ系酸化物、Ｃｅ系酸化物及びＹ系酸化物のうちの２種以上を含む場合には、当該２種以上に由来するＣｅ及びＹ以外のＬｎの合計モル量を意味する。
　排ガス浄化性能を向上させる観点から、第１の触媒層２０は、１種又は２種以上の担体を含み、触媒活性成分の少なくとも一部は、１種又は２種以上の担体に担持されていることが好ましい。１種又は２種以上の担体は、Ｃｅ系酸化物、Ｙ系酸化物及びＡｌ系酸化物から選択することができる。
　「触媒活性成分の少なくとも一部が担体に担持されている」とは、担体の外表面及び／又は細孔内表面に、触媒活性成分の少なくとも一部が、物理的及び／又は化学的に吸着及び／又は保持されている状態を意味する。触媒活性成分の少なくとも一部が担体に担持されていることは、例えば、第１の触媒層２０を走査型電子顕微鏡－エネルギー分散型Ｘ線分析法（ＳＥＭ－ＥＤＸ）で分析し、触媒活性成分の少なくとも一部と担体とが同じ領域に存在していることにより確認することができる。
　第１の触媒層２０は、バインダを含んでいてもよい。バインダは、例えば、アルミナ、ジルコニア、チタニア、シリカ、セリア、イットリア等の無機バインダから選択することができる。なお、バインダがＣｅ、Ｙ及びＺｒからなる群から選択される１種以上を含む場合、バインダも、上述したＣｅ源、Ｚｒ源及びＹ源のうちの１種以上に含まれるものとする。
　第１の触媒層２０の形成に使用される原料の組成が判明している場合、第１の触媒層２０における各金属元素のモル量は、第１の触媒層２０の形成に使用される原料の組成から算出することができる。
　また、第１の触媒層２０における各金属元素のモル量は、走査型電子顕微鏡－エネルギー分散型Ｘ線分光法（ＳＥＭ－ＥＤＸ）、電子線マイクロアナライザー（ＥＰＭＡ）、蛍光Ｘ線分析法（ＸＲＦ）、誘導結合プラズマ発光分光分析法（ＩＣＰ－ＡＥＳ）等の常法を使用して測定することができる。具体的には、下記の通りである。
　まず、排ガス浄化用触媒１から切り出した試験片を粉砕処理した後、ＸＲＦ又はＩＣＰ－ＡＥＳで分析し、モル量が多い金属元素を、多い方から２０種特定する。特定された２０種の金属元素には、Ｒｈ、Ｃｅ及びＹが含まれている。第１の触媒層２０がＺｒを含む場合、特定された２０種の金属元素には、Ｚｒが含まれている。第１の触媒層２０がＡｌを含む場合、特定された２０種の金属元素には、Ａｌが含まれている。試験片は、第１の触媒層２０に由来する部分を含む限り、基材１０に由来する部分及び／又は第２の触媒層３０に由来する部分を含んでいてもよい。試験片が、基材１０に由来する部分及び／又は第２の触媒層３０に由来する部分を含む場合、特定された２０種の金属元素には、基材１０を構成する金属元素及び／又は第２の触媒層３０を構成する金属元素が含まれていてもよい。
　次いで、第１の触媒層２０をＳＥＭ－ＥＤＸ又はＥＰＭＡで分析する。ＳＥＭ－ＥＤＸ又はＥＰＭＡでは、上記で特定された２０種の金属元素を分析対象とし、ＳＥＭの１０視野の各々に関して、２０種の金属元素の合計モル％＝１００モル％とし、各金属元素のモル％を分析する。１０視野における各金属元素のモル％の平均値を、第１の触媒層２０における各金属元素のモル量とする。
＜第２の触媒層＞
　以下、第２の触媒層３０について説明する。
　図３及び４に示すように、第２の触媒層３０は、隔壁部１２のセル１３側表面に設けられている。「隔壁部１２のセル１３側表面」は、排ガス流通方向Ｘに延在する、隔壁部１２の外表面を意味する。第２の触媒層３０は、隔壁部１２のセル１３側表面に直接設けられていてもよいし、他の層を介して設けられていてもよいが、通常、隔壁部１２のセル１３側表面に直接設けられている。
　第２の触媒層３０は、隔壁部１２のセル１３側表面からセル１３側に隆起している部分（以下「隆起部分」という。）で構成されていてもよいし、隔壁部１２の内部に存在する部分（以下「内在部分」という。）で構成されていてもよいし、隆起部分及び内在部分を有していてもよい。「基材１０に設けられた第２の触媒層３０」には、第２の触媒層３０が隆起部分で構成されている実施形態、第２の触媒層３０が内在部分で構成されている実施形態、並びに、第２の触媒層３０が隆起部分及び内在部分を有する実施形態のいずれもが包含される。
　図４に示すように、第２の触媒層３０は、隔壁部１２の排ガス流入側の端部から隔壁部１２の排ガス流出側の端部まで排ガス流通方向Ｘに沿って延在している。第２の触媒層３０は、隔壁部１２の排ガス流出側の端部に至らないように、隔壁部１２の排ガス流入側の端部から排ガス流通方向Ｘに沿って延在していてもよいし、隔壁部１２の排ガス流入側の端部に至らないように、隔壁部１２の排ガス流出側の端部から排ガス流通方向Ｘとは反対の方向に沿って延在していてもよい。
　排ガス浄化性能とコストとをバランスよく実現する観点から、基材１０のうち第２の触媒層３０が形成されている部分の単位体積あたりの第２の触媒層３０の質量（乾燥及び焼成後の質量）は、好ましくは３０ｇ／Ｌ以上２５０ｇ／Ｌ以下、より好ましくは４０ｇ／Ｌ以上２００ｇ／Ｌ以下、より一層好ましくは５０ｇ／Ｌ以上１５０ｇ／Ｌ以下である。基材１０のうち第２の触媒層３０が形成されている部分の単位体積当たりの第２の触媒層３０の質量は、式：（第２の触媒層３０の質量）／（（基材１０の体積）×（第２の触媒層３０の平均長さＬ３０／基材１０の長さＬ１０））から算出される。
　「第１の触媒層２０の質量」に関する上記説明は、「第２の触媒層３０の質量」にも適用される。適用の際、「第１の触媒層２０」は「第２の触媒層３０」に読み替えられる。
　第１の触媒層２０の平均長さＬ２０の測定方法に関する上記説明は、第２の触媒層３０の平均長さＬ３０の測定方法にも適用される。適用の際、「第１の触媒層２０」は「第２の触媒層３０」に、「平均長さＬ２０」は「平均長さＬ３０」に読み替えられる。
　第２の触媒層３０の製造に使用される原料の情報（例えば、組成、量等）が判明している場合、基材１０のうち第２の触媒層３０が形成されている部分の単位体積当たりの第２の触媒層３０の質量は、第２の触媒層３０の製造に使用される原料の情報から求めることができる。
　排ガス浄化性能を向上させる観点から、第２の触媒層３０は、Ｐｄを含むことが好ましい。第１の触媒層２０が第２の触媒層３０の上側に設けられていることにより、第２の触媒層３０に含まれるＰｄのリン被毒を防止することができる。
　Ｐｄは、触媒活性成分として機能し得る形態、例えば、金属Ｐｄ、Ｐｄを含む合金、Ｐｄを含む化合物（例えば、Ｐｄの酸化物）等の、Ｐｄを含む触媒活性成分の形態で第２の触媒層３０に含まれる。Ｐｄを含む触媒活性成分は、例えば、粒子状である。
　排ガス浄化性能とコストとをバランスよく実現する観点から、第２の触媒層３０におけるＰｄの含有量は、基材１０のうち第２の触媒層３０が形成されている部分の単位体積あたりのＰｄの含有量換算で、好ましくは０．０１ｇ／Ｌ以上１０ｇ／Ｌ以下、より好ましくは０．０２ｇ／Ｌ以上７ｇ／Ｌ以下、より一層好ましくは０．０５ｇ／Ｌ以上５ｇ／Ｌ以下である。なお、Ｐｄの含有量は、金属換算の含有量である。
　第２の触媒層３０におけるＰｄの含有量は、上述した第１の触媒層２０における各金属元素のモル量と同様に測定することができる。
　排ガス浄化性能を向上させる観点から、第２の触媒層３０は、担体を含み、触媒活性成分の少なくとも一部は、担体に担持されていることが好ましい。「触媒活性成分の少なくとも一部が担体に担持されている」の意義及び確認方法は上記と同様である。
　担体は、例えば、無機酸化物等から選択することができる。無機酸化物は、例えば、粒子状である。無機酸化物は、例えば、Ａｌ系酸化物、Ｃｅ系酸化物、Ｙ系酸化物等から選択することができる。
　第２の触媒層３０は、２種以上の担体を含んでいてもよい。例えば、第２の触媒層３０は、少なくとも１種のＡｌ系酸化物と、少なくとも１種のＣｅ系酸化物及び／又は少なくとも１種のＹ系酸化物とを含んでいてもよい。
　第２の触媒層３０は、バインダを含んでいてもよい。バインダは、例えば、アルミナ、ジルコニア、チタニア、シリカ、セリア、イットリア等の無機バインダから選択することができる。
＜排ガス浄化用触媒の製造方法＞
　排ガス浄化用触媒１は、基材１０上に第２の触媒層３０を形成した後、第２の触媒層３０の上側に第１の触媒層２０を形成することにより製造することができる。
　第２の触媒層３０は、貴金属元素の供給源（例えば、Ｐｄ塩等）及びその他の成分（例えば、Ａｌ系酸化物、Ｃｅ系酸化物、Ｙ系酸化物等の無機酸化物、バインダ、溶媒等）を混合して第２の触媒層用スラリーを調製し、第２の触媒層用スラリーを基材１０の隔壁部１２上に塗布し、乾燥し、焼成することにより形成することができる。
　第１の触媒層２０は、貴金属元素の供給源（例えば、Ｒｈ塩等）及びその他の成分（例えば、Ａｌ系酸化物、Ｃｅ系酸化物、Ｙ系酸化物等の無機酸化物、バインダ、溶媒等）を混合して第１の触媒層用スラリーを調製し、第１の触媒層用スラリーを第２の触媒層３０上に塗布し、乾燥し、焼成することにより形成することができる。
　バインダは、例えば、アルミナゾル、ジルコニアゾル、チタニアゾル、シリカゾル、セリアゾル、イットリアゾル等の金属酸化物ゾルから選択することができる。溶媒は、例えば、水、有機溶媒等から選択することができる。
　乾燥温度は、例えば６０℃以上１５０℃以下であり、乾燥時間は、例えば０．１時間以上１時間以下である。焼成温度は、例えば３００℃以上７００℃以下であり、焼成時間は、例えば１時間以上１０時間以下である。焼成は、例えば、大気雰囲気下で行うことができる。
　以下、実施例を参照して、本発明の実施形態について具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
＜実施例１～７及び比較例１～２＞
（１）下層の形成
　純水の入った容器に、硝酸パラジウム溶液、Ｃｅ－Ｚｒ系酸化物、アルミナ及びバインダを順に添加し、十分に攪拌混合し、下層用スラリーを得た。
　下層用スラリーに、ステンレス製メタルハニカム基材（直径：４０ｍｍ，長さ：６０ｍｍ，セル密度：４００セル／平方インチ、体積：７５ｍＬ）を浸漬し、余分なスラリーを除去し、基材内部の壁面上に下層用スラリーを塗工した。下層用スラリーを塗工した基材を、８０℃で１時間乾燥させた後、５００℃で４時間焼成して、基材内部の壁面上に下層を形成した。基材のうち下層が形成されている部分の単位体積あたりの下層の質量（乾燥及び焼成後の質量）は１１０ｇ／Ｌであった。基材のうち下層が形成されている部分の単位体積あたりの下層中のＰｄの質量は、金属換算で、０．８ｇ／Ｌであった。
（２）上層の形成
　純水の入った容器に、硝酸ロジウム溶液と、Ｃｅ以外の１種又は２種以上のＬｎを含むＣｅ－Ｚｒ系酸化物及びＹ以外の１種又は２種以上のＬｎを含むＹ－Ｚｒ系酸化物から選択される１種以上と、酸化ランタン含有アルミナと、バインダとを順に添加し、十分に攪拌混合し、上層用スラリーを得た。上層用スラリーの組成は、上層用スラリーから形成される上層の組成が表１に示す組成となるように調整した。表１において、「ａ」は、上層におけるＣｅのモル量の、上層における全金属元素の合計モル量を基準とするモル百分率を、「ｂ」は、上層におけるＹのモル量の、上層における全金属元素の合計モル量を基準とするモル百分率を、「ｃ」は、上層におけるＲｈのモル量の、上層における全金属元素の合計モル量を基準とするモル百分率を表す。
　上層用スラリーに、下層が形成された基材を浸漬し、余分なスラリーを除去し、下層上に上層用スラリーを塗工した。上層用スラリーを塗工した基材を、８０℃で１時間乾燥させた後、５００℃で４時間焼成して、下層上に上層を形成し、排ガス浄化用触媒を得た。基材のうち上層が形成されている部分の単位体積あたりの上層の質量（乾燥及び焼成後の質量）は６０ｇ／Ｌであった。
（３）耐久試験
　上記（２）で得られた排ガス浄化用触媒を排気管に搭載し、ハニカム基材の中央に熱電対を差し込んだ。この排気管をガソリンエンジン（排気量：２３００ｃｃ、燃料：エンジンオイルを添加したガソリン）にセットし、熱電対の温度が８５０℃～１０００℃の所定温度になるようにエンジン回転数／トルク等を調整し、４０時間にわたり耐久試験を実施した。
（４）排ガス浄化性能の評価
　耐久試験後、排ガス浄化用触媒を自動二輪車のマフラーに組み込み、下記条件でＣＯ及びＮＯｘ排出量（ｍｇ／ｋｍ）を測定した。結果を表１に示す。
　使用車両：単気筒１１０ｃｃ自動二輪車
　燃料：無鉛ガソリン
　走行モード：ＷＭＴＣ
　測定方法：ＩＳＯ６４６０に準拠
　表１に示すように、ａ／ｂの値が０．０１０以上０．４００以下である、という条件を満たす実施例１～７の排ガス浄化用触媒は、当該条件を満たさない比較例１～２の排ガス浄化用触媒と比較して、耐久試験後の排ガス浄化性能が高かった。
１・・・排ガス浄化用触媒
１０・・・基材
１１・・・筒状部
１２・・・隔壁部
１３・・・セル
２０・・・第１の触媒層
３０・・・第２の触媒層

Claims (9)

  1. 　基材と、前記基材に設けられた第１の触媒層とを備える排ガス用浄化触媒であって、
    　前記第１の触媒層が、Ｒｈ、Ｃｅ及びＹを含み、
    　前記第１の触媒層におけるＣｅのモル量の、前記第１の触媒層における全金属元素の合計モル量を基準とするモル百分率をａとし、前記第１の触媒層におけるＹのモル量の、前記第１の触媒層における全金属元素の合計モル量を基準とするモル百分率をｂとしたとき、ａ／ｂの値が０．０１０以上０．４００以下である、排ガス用浄化触媒。
  2. 　前記第１の触媒層がＺｒをさらに含む、請求項１に記載の排ガス用浄化触媒。
  3. 　ｂが１１モル％以上である、請求項１又は２に記載の排ガス用浄化触媒。
  4. 　ｂが１５モル％以上である、請求項１又は２に記載の排ガス用浄化触媒。
  5. 　ｂが１９モル％以上である、請求項１又は２に記載の排ガス用浄化触媒。
  6. 　前記第１の触媒層におけるＲｈのモル量の、前記第１の触媒層における全金属元素の合計モル量を基準とするモル百分率をｃとしたとき、ｃ／ｂの値が０．００１０以上０．０２７０以下である、請求項１又は２に記載の排ガス用浄化触媒。
  7. 　前記基材に設けられた第２の触媒層をさらに備える、請求項１に記載の排ガス用浄化触媒。
  8. 　前記第１の触媒層が前記第２の触媒層の上側に設けられている、請求項７に記載の排ガス用浄化触媒。
  9. 　前記第２の触媒層がＰｄを含む、請求項７又は８に記載の排ガス用浄化触媒。
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