JP2009000648A

JP2009000648A - 排ガス浄化用触媒

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Publication number: JP2009000648A
Application number: JP2007165259A
Authority: JP
Inventors: Akemi Sato; あけみ佐藤; Yoshiteru Yazawa; 義輝矢沢; Masamichi Kuwashima; 正倫桑島
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2007-06-22
Filing date: 2007-06-22
Publication date: 2009-01-08
Also published as: WO2009001715A1

Abstract

【課題】Ptを用いることなく、Ptを用いた場合より耐久性に優れた触媒とする。
【解決手段】少なくともCe−Zr複合酸化物を含む担体にPdが担持された触媒粉末を含む下触媒コート層２と、ジルコニア及びCe−Zr複合酸化物の少なくとも一方からなる担体にRhが担持された触媒粉末を含む上触媒コート層３と、からなる二層構造の触媒とした。
Ce−Zr複合酸化物にPdを担持することで、酸素吸放出能によってPdからより活性の高いPdO が生成し、Ptに準じた高い酸化活性が発現される。またジルコニア及びCe−Zr複合酸化物の少なくとも一方からなる担体は耐熱性に優れ、それに担持されたRhは粒成長が抑制される。
【選択図】図１

Description

本発明は、三元触媒などの排ガス浄化用触媒に関する。

従来より自動車の排ガス浄化用触媒として、理論空燃比（ストイキ）において排ガス中のCO及びHCの酸化とNO_x の還元とを同時に行って浄化する三元触媒が用いられている。このような三元触媒としては、例えばコージェライトなどからなる耐熱性基材にγ−アルミナからなるコート層を形成し、そのコート層に白金（Pt）、ロジウム（Rh）、パラジウム（Pd）などの貴金属を担持させたものが広く知られている。また、酸素吸蔵能をもつセリアを併用し、浄化ウィンドウを拡げた三元触媒も知られている。

貴金属のうちPt及びPdは主としてCO及びHCの酸化浄化に寄与し、Rhは主としてNO_x の還元浄化に寄与するとともに、RhにはPt又はPdのシンタリングを防止する作用がある。したがってPt又はPdとRhとを併用することにより、シンタリングによる活性点の減少により活性が低下するという不具合が抑制され、耐熱性が向上することがわかっている。したがって三元触媒では、Pt又はPdとRhとを併用することが望ましいことが知られている。

ところで、近年の排ガス規制強化に対応するため、スタートアップ用触媒とアンダフロア用触媒からなる二触媒システムが数多く採用されている。ところが、この二触媒システムにおいて、スタートアップ触媒はエンジン直下に取り付けられるため、使用時の触媒の温度がアンダフロア用触媒に比べてかなり上昇し、RhによるPtやPdのシンタリング抑制効果が低減される。またPtとRhを併用すると、高温時にPtとRhとが合金化するため、Ptの酸化能及びRhの還元能が共に低下するという不具合があることも明らかとなった。

さらに、貴金属種と担体種の間には、使用条件により好ましくない組合せが存在する。例えばRhをアルミナに担持した触媒では、 900℃以上の高温酸化雰囲気においてRhがアルミナ中に固溶し、性能低下が著しいという不具合がある。

また、三元触媒には 900℃以上の高温耐久性が強く要請されている。そのためには触媒の劣化を抑制することが重要な課題である。さらにRhは資源的にきわめて稀少であり、Rhを効率よく活用するとともに、その劣化を抑制して耐熱性を高めることが望まれている。

そこで、ジルコニアにRhが担持された触媒粉末をアルミナと混合してコート層を形成することが行われている。このようにRhをジルコニアに担持することで、先に述べたRhのアルミナ中への固溶が防止され、Rhの劣化を抑制することができる。

さらに、コート層を二層構造とし、複数種の貴金属を分離担持した排ガス浄化用触媒が提案されている。例えば特開平05−293376号公報には、コート層の最表層にRhを担持し、その内側層にPt又はPdを担持した排ガス浄化用触媒が開示されている。また特開平06−063403号公報には、PtあるいはPdを含む第１コート層と、第１コート層の上層に設けられRhを含む第２コート層とからなり、第２コート層中にセリウム及びジルコニウムを主成分とする金属酸化物粉末を含有した排ガス浄化用触媒が提案されている。

また特開2004−298813号公報には、担体基材の表面に、アルミナにPtを担持してなるPt担持触媒とセリア−ジルコニア複合酸化物（以下、Ce−Zr複合酸化物という）とからなる下触媒層と、Ce−Zr複合酸化物又はアルミナにRhを担持してなるRh担持触媒とアルミナ及びCe−Zr複合酸化物の少なくとも一方とからなる上触媒層と、を形成した三元触媒が提案されている。

ところがエンジンが間欠的に停止されるような使用環境においては、リーン雰囲気となる頻度がきわめて高くなる。そのため、二層の触媒層を形成してPtとRhとを分離担持した三元触媒であっても、このような環境下にあっては貴金属の移動が促進され、結果的に耐久後の浄化性能が低下するという問題があった。

またPdは低温域における酸化活性に優れ、低温排ガス中の特にHCを効率よく酸化浄化する。そこでPdを主とする三元触媒も開発されている。しかしPdはRhと合金化し易いので、上記した方法によってそれぞれ分離して担持することが望ましい。そこで特開平11−151439号公報には、セリアリッチのCe−Zr複合酸化物にPdを担持した下被覆層と、ジルコニアリッチのCe−Zr複合酸化物にPtとRhを担持した上被覆層と、からなる三元触媒が提案されている。
特開平05−293376号公報特開平06−063403号公報特開2004−298813号公報特開平11−151439号公報

ところが従来の三元触媒では、高温耐久時の浄化性能の低下度合いがまだ大きく、耐久後の浄化性能をさらに高く維持することが求められている。そこで本願発明者らは鋭意研究した結果、RhばかりでなくPdについても、Ptが共存すると高温耐久時の活性が大きく低下することが明らかとなった。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、Ptを用いることなく、Ptを用いた場合より耐久性に優れた触媒とすることを解決すべき課題とする。

上記課題を解決する本発明の排ガス浄化用触媒の特徴は、担体基材と、担体基材の表面に形成された下触媒コート層と、下触媒コート層の表面に形成された上触媒コート層と、からなる排ガス浄化用触媒であって、下触媒コート層は少なくともCe−Zr複合酸化物を含む担体にPdが担持されてなる触媒粉末を含み、上触媒コート層はジルコニア及びCe−Zr複合酸化物の少なくとも一方からなる担体にRhが担持されてなる触媒粉末を含むことにある。

下触媒コート層中に含まれたCe−Zr複合酸化物は、Ce／Zr原子比が１より大きいことが好ましい。

また上触媒コート層中に含まれるCe−Zr複合酸化物は、Ce／Zr原子比が１より小さいことが好ましい。

本発明の排ガス浄化用触媒は、少なくともCe−Zr複合酸化物を含む担体にPdが担持された下触媒コート層を有している。担体に少なくともCe−Zr複合酸化物を含むことで、その酸素吸放出能によってPdからより活性の高いPdO が生成し、Ptに準じた高い酸化活性が発現される。またPdはRhに比べて耐熱性が低いが、PdO となること、及び排ガスの熱が伝わりにくい下層に担持したことで、Pdの粒成長が抑制される。したがって下触媒コート層によって、高温耐久後も高い酸化活性が発現される。

一方の上触媒コート層では、ジルコニア及びCe−Zr複合酸化物の少なくとも一方からなる担体にRhが担持されている。ジルコニア及びCe−Zr複合酸化物の少なくとも一方からなる担体は耐熱性に優れ、それに担持されたRhも粒成長が抑制されている。したがって、排ガスの熱が直接的に伝わる上触媒コート層においても、高温耐久時における浄化活性の低下の度合いが小さく、高温耐久後もRhの高い還元活性が発現される。

すなわち本発明の排ガス浄化用触媒によれば、Ptを用いずして高温耐久後にPtを用いた場合より高い浄化活性が発現される。

そして下触媒コート層にCe／Zr原子比が１より大きなCe−Zr複合酸化物を用いれば、酸素吸放出能がさらに高まるためにPdはよりPdO となり易い。したがってPdの粒成長がさらに抑制されるとともに、Pdによる酸化活性がさらに向上する。

また上触媒コート層にCe／Zr原子比が１より小さなCe−Zr複合酸化物を用いれば、浄化活性の耐久性がさらに向上する。これは、Rhの安定性がさらに向上するためと考えられている。

本発明の排ガス浄化用触媒は、担体基材と、担体基材の表面に形成された下触媒コート層と、下触媒コート層の表面に形成された上触媒コート層と、からなる。

担体基材としては、コージェライトなどの耐熱性酸化物から形成されたモノリスハニカム基材、メタルから形成されたメタルハニカム基材などを用いることができる。その形状は、ハニカム形状の他にフォーム形状、ペレット形状などとすることもできる。

担体基材の表面に形成された下触媒コート層は、少なくともCe−Zr複合酸化物を含む担体にPdが担持されてなる。この担体は少なくともCe−Zr複合酸化物を含むものであり、Ce−Zr複合酸化物のみから担体を構成することもできる。しかしCe−Zr複合酸化物は活性アルミナなどに比べて比表面積が小さいので、所望の量のPdを担持するのが困難となる場合が考えられる。このような場合には、活性アルミナなど比表面積の大きな多孔質酸化物を併用してもよい。

しかしながら活性アルミナなどの量が多くなるにつれて担体全体としての酸素吸放出能が低下するので、Ce−Zr複合化酸化物の量は担体の20重量％以上とすることが望ましい。またPdは全体の20質量％以上がCe−Zr複合化酸化物に担持されていることが望ましい。

下触媒コート層に用いられるCe−Zr複合酸化物は、Ce／Zr原子比が１より大きいことが好ましい。すなわち質量％に換算すれば、Ce−Zr複合酸化物中にセリアが58.3質量％を超える量で含まれていることが望ましい。このようにセリアが多いCe−Zr複合酸化物を用いることで、酸素吸放出能がより高まる。したがってPdからPdO がより生成し易くなり、Pdの酸化活性がさらに向上するとともに、高温耐久時のPdの粒成長がより抑制される。

下触媒コート層に用いられるCe−Zr複合酸化物中のセリアは、95質量％以下であることが望ましい。セリアが95質量％を超えるとCe−Zr複合酸化物の熱安定性が低下するため、担持されているPdの粒成長が生じ易くなり高温耐久性が低下する。またCe−Zr複合酸化物には、Nd、Ｙ、La、Prなどの希土類元素の酸化物が含まれていてもよい。このような酸化物を含むことで、Ce−Zr複合酸化物の熱安定性がさらに向上する。なお、この場合でも、セリアは55質量％以上含まれていることが望ましい。

下触媒コート層に担持されるPdの担持量は、触媒の見掛けの体積１Ｌ当たり 0.1〜20ｇの範囲とすることが好ましい。なお「見掛けの体積」とは、ペレット形状の担体基材の場合には真の体積をいい、ハニカム形状の担体基材の場合にはセル通路の容積も含めた体積をいう。Pdの担持量が 0.1ｇ／Ｌより少ないと初期の浄化活性が十分でなく、20ｇ／Ｌを超えて担持しても浄化性能が飽和して無駄なPdを担持することになる。

下触媒コート層の表面に形成された上触媒コート層は、ジルコニア及びCe−Zr複合酸化物の少なくとも一方からなる担体にRhが担持されてなる。ジルコニアのみあるいはCe−Zr複合酸化物のみからなる担体を用いてもよいし、ジルコニアとCe−Zr複合酸化物との混合物からなる担体を用いることもできる。少なくともジルコニアを含む担体を用いることで、Rhによる水蒸気改質反応の活性が向上し、NO_x の還元活性が向上する。なおアルミナなど他の多孔質酸化物を用いると、Rhの固溶によって活性が大幅に低下するので、他の多孔質酸化物は用いるべきでない。しかしバインダ成分として不可避に含まれるアルミナなどは、この限りではない。

上触媒コート層に用いられるCe−Zr複合酸化物は、Ce／Zr原子比が１より小さいことが好ましい。すなわち質量％に換算すれば、Ce−Zr複合酸化物中にジルコニアが41.7質量％を超える量で含まれていることが望ましい。このようにジルコニアが多いCe−Zr複合酸化物を用いることで、Rhによる水蒸気改質反応の活性が向上する。

また上触媒コート層のCe−Zr複合酸化物には、Nd、Ｙ、La、Prなどの希土類元素の酸化物が含まれていてもよい。このような酸化物を含むことで、Ce−Zr複合酸化物の熱安定性がさらに向上する。なお、この場合でも、ジルコニアは35質量％以上含まれていることが望ましい。

上触媒コート層に担持されるRhの担持量は、触媒の見掛けの体積１Ｌ当たり0.01〜５ｇの範囲とすることが好ましい。Rhの担持量が0.01ｇ／Ｌより少ないと初期の浄化活性が十分でなく、５ｇ／Ｌを超えて担持しても浄化性能が飽和して無駄なRhを担持することになる。

下触媒コート層及び上触媒コート層の形成量は特に制限されないが、例えばハニカム形状の担体基材の場合には、それぞれ担体基材の見掛けの体積１Ｌ当たり５〜 300ｇの範囲とし、下触媒コート層及び上触媒コート層の合計量が担体基材の見掛けの体積１Ｌ当たり 400ｇ以下の範囲とすることが好ましい。下触媒コート層及び上触媒コート層のそれぞれのコート量が上記範囲より少ないと担持された貴金属が粒成長する場合がある。また合計コート量が上記範囲を超えると、排気圧損の上昇を招く。

以下、実施例及び比較例により本発明を具体的に説明する。なお以下の記述では、Ce／Zr原子比が１より小さなCe−Zr複合酸化物をZr−Ce複合酸化物粉末と表記し、Ce／Zr原子比が１より大きなCe−Zr複合酸化物と区別する。

表１に、各実施例及び各比較例の触媒の構成をまとめて示す。

（実施例１）
市販のCe−Zr複合酸化物粉末（セリア：60重量％）の所定量に対し、所定濃度の硝酸パラジウム水溶液の所定量を含浸させ、 120℃で一晩乾燥後 500℃で２時間焼成してPdを担持したPd／CZ粉末を調製した。

このPd／CZ粉末70質量部と、活性アルミナ粉末70質量部と、バインダとしてのアルミナゾル及び蒸留水を混合し、下層用スラリーを調製した。

一方、市販のZr−Ce複合酸化物粉末（セリア：20質量％）の所定量に対し、所定濃度の硝酸ロジウム水溶液の所定量を含浸させ、 120℃で一晩乾燥後 500℃で２時間焼成してRhを担持したRh／ZC粉末を調製した。Rh／ZC粉末におけるRhの担持量は 0.4質量％である。

このRh／ZC粉末60質量部と、活性アルミナ粉末60質量部と、バインダとしてのアルミナゾル及び蒸留水を混合し、上層用スラリーを調製した。

次に、コージェライト製ハニカム形状の担体基材（直径 103mm、長さ 105mm、セル密度 600cpsi）を用意し、先ず下層用スラリーをウォッシュコートし 120℃で２時間乾燥後 500℃で２時間焼成して下触媒コート層を形成した。下触媒コート層は、担体基材の１Ｌあたり 150ｇ形成された。

次いで上層用スラリーをウォッシュコートし 120℃で２時間乾燥後 500℃で２時間焼成して、下触媒コート層の表面に上触媒コート層を形成した。上触媒コート層は、担体基材の１Ｌあたり 130ｇ形成された。

こうして得られた実施例１の三元触媒は、図１に示すように、担体基材１の表面にPdを担持した下触媒コート層２が形成され、下触媒コート層２の表面にRhを担持した上触媒コート層３が形成されている。Pdの担持量は担体基材の１Ｌあたり３ｇであり、Rhの担持量は担体基材の１Ｌあたり 0.4ｇである。

（比較例１）
市販のZr−Ce複合酸化物粉末（セリア：20質量％）の所定量に対し、所定濃度の硝酸ロジウム水溶液の所定量を含浸させ、 120℃で一晩乾燥後 500℃で２時間焼成してRhを担持したRh／ZC粉末を調製した。

次に、Rh／ZC粉末の所定量に対し、所定濃度の硝酸パラジウム水溶液の所定量を含浸させ、 120℃で一晩乾燥後 500℃で２時間焼成してPdを担持したPd−Rh／ZC粉末を調製した。

そしてこのPd−Rh／ZC粉末 130質量部と、活性アルミナ粉末 130質量部と、バインダとしてのアルミナゾル及び蒸留水を混合し、スラリーを調製した。

次いで実施例１と同様の担体基材にこのスラリーをウォッシュコートし、 120℃で２時間乾燥後 500℃で２時間焼成して、RhとPdが共存担持された触媒コート層を形成した。触媒コート層は、担体基材の１Ｌあたり 280ｇ形成された。Rh及びPdの担持量は、実施例１と同一である。

（比較例２）
下層用スラリー及び上層用スラリーに、それぞれさらにジニトロジアンミン白金硝酸水溶液を混合したこと以外は実施例１と同様にして、下触媒コート層及び上触媒コート層を同量形成した。Pdの担持量は担体基材の１Ｌあたり３ｇであり、Rhの担持量は担体基材の１Ｌあたり 0.4ｇであり、Ptの担持量は担体基材の１Ｌあたり 1.5ｇである。

＜試験例１＞
実施例１と比較例１−２の触媒をストイキ〜リーン雰囲気（A/F ≒15）で燃焼されるガソリンエンジンの排気系にそれぞれ設置し、触媒床温度 950℃で50時間保持する高温耐久試験を行った。次いで、耐久試験後の各触媒について、ストイキ雰囲気にて 200℃〜 450℃（昇温速度10℃／分）の昇温時におけるHC、CO及びNO_x の浄化率を連続的に測定し、それぞれの50％浄化温度を測定した。結果を図２に示す。

図２から、実施例１の触媒は比較例１−２の触媒に比べて高温耐久後の浄化性能が高いことが明らかである。つまり実施例１と比較例１との対比から、RhとPdを共存担持するより二層に分離して担持した方が高温耐久性に優れ、実施例１と比較例２との対比から、Ptを含まない方が高温耐久性に優れることが明らかである。

（実施例２）
Zr−Ce複合酸化物粉末（セリア：20質量％）に代えてジルコニア粉末を用いたこと以外は実施例１と同様にして、上層用スラリーを調製した。この上層用スラリーを用いたこと以外は実施例１と同様にして、三元触媒を調製した。Rh及びPdの担持量は、実施例１と同一である。

（実施例３）
Zr−Ce複合酸化物粉末（セリア：20質量％）に代えてZr−Ce複合酸化物粉末（セリア：10質量％）を用いたこと以外は実施例１と同様にして、上層用スラリーを調製した。この上層用スラリーを用いたこと以外は実施例１と同様にして、三元触媒を調製した。Rh及びPdの担持量は、実施例１と同一である。

（実施例４）
Zr−Ce複合酸化物粉末（セリア：20質量％）に代えてZr−Ce複合酸化物粉末（セリア：40質量％）を用いたこと以外は実施例１と同様にして、上層用スラリーを調製した。この上層用スラリーを用いたこと以外は実施例１と同様にして、三元触媒を調製した。Rh及びPdの担持量は、実施例１と同一である。

（実施例５）
Zr−Ce複合酸化物粉末（セリア：20質量％）に代えてZr−Ce複合酸化物粉末（セリア：50質量％）を用いたこと以外は実施例１と同様にして、上層用スラリーを調製した。この上層用スラリーを用いたこと以外は実施例１と同様にして、三元触媒を調製した。Rh及びPdの担持量は、実施例１と同一である。

（実施例６）
Ce−Zr複合酸化物粉末（セリア：60質量％）に代えてCe−Zr複合酸化物粉末（セリア：50質量％）を用いたこと以外は実施例１と同様にして、下層用スラリーを調製した。この下層用スラリーを用いたこと以外は実施例１と同様にして、三元触媒を調製した。Rh及びPdの担持量は、実施例１と同一である。

（実施例７）
Ce−Zr複合酸化物粉末（セリア：60質量％）に代えてCe−Zr複合酸化物粉末（セリア：70質量％）を用いたこと以外は実施例１と同様にして、下層用スラリーを調製した。この下層用スラリーを用いたこと以外は実施例１と同様にして、三元触媒を調製した。Rh及びPdの担持量は、実施例１と同一である。

（実施例８）
Ce−Zr複合酸化物粉末（セリア：60質量％）に代えてCe−Zr複合酸化物粉末（セリア：80質量％）を用いたこと以外は実施例１と同様にして、下層用スラリーを調製した。この下層用スラリーを用いたこと以外は実施例１と同様にして、三元触媒を調製した。Rh及びPdの担持量は、実施例１と同一である。

（実施例９）
Ce−Zr複合酸化物粉末（セリア：60質量％）に代えてCe−Zr複合酸化物粉末（セリア：90質量％）を用いたこと以外は実施例１と同様にして、下層用スラリーを調製した。この下層用スラリーを用いたこと以外は実施例１と同様にして、三元触媒を調製した。Rh及びPdの担持量は、実施例１と同一である。

（実施例10）
活性アルミナ粉末の所定量に所定濃度の硝酸パラジウム水溶液の所定量を含浸させ、 120℃で一晩乾燥後 500℃で２時間焼成して、Pdを担持したPd／Al₂O₃ 粉末を調製した。

次に実施例１と同様に調製されたPd／CZ粉末70質量部と、Pd／Al₂O₃ 粉末70質量部と、バインダとしてのアルミナゾル及び蒸留水を混合し、下層用スラリーを調製した。実施例１で用いた下層用スラリーに代えてこの下層用スラリーを用いたこと以外は実施例１と同様にして、三元触媒を調製した。

Rh及びPdの担持量は、実施例１と同一である。また下触媒コート層におけるPdは、Ce−Zr複合酸化物粉末と Al₂O₃粉末とに同量ずつ担持されている。

（実施例11）
実施例１と同様に調製されたPd／CZ粉末20質量部と、実施例８と同様に調製されたPd／Al₂O₃ 粉末80質量部と、バインダとしてのアルミナゾル及び蒸留水を混合し、下層用スラリーを調製した。実施例１で用いた下層用スラリーに代えてこの下層用スラリーを用いたこと以外は実施例１と同様にして、三元触媒を調製した。

Rh及びPdの担持量は、実施例１と同一である。また下触媒コート層におけるPdは、Ce−Zr複合酸化物粉末に20％が担持され、 Al₂O₃粉末に80％が担持されている。

（比較例３）
活性アルミナ粉末の所定量に所定濃度の硝酸ロジウム水溶液の所定量を含浸させ、 120℃で一晩乾燥後 500℃で２時間焼成して、Rhを担持したRh／Al₂O₃ 粉末を調製した。

次に実施例１と同様のZr−Ce複合酸化物粉末（セリア：20質量％）60質量部と、このRh／Al₂O₃ 粉末60質量部と、バインダとしてのアルミナゾル及び蒸留水を混合し、上層用スラリーを調製した。実施例１で用いた上層用スラリーに代えてこの上層用スラリーを用いたこと以外は実施例１と同様にして、三元触媒を調製した。

Rh及びPdの担持量は、実施例１と同一である。また上触媒コート層におけるRhは、全量が Al₂O₃粉末に担持されている。

（比較例４）
実施例１と同様に調製されたRh／ZC粉末60質量部と、比較例３と同様に調製されたRh／Al₂O₃ 粉末60質量部と、バインダとしてのアルミナゾル及び蒸留水を混合し、上層用スラリーを調製した。実施例１で用いた上層用スラリーに代えてこの上層用スラリーを用いたこと以外は実施例１と同様にして、三元触媒を調製した。

Rh及びPdの担持量は、実施例１と同一である。また上触媒コート層におけるRhは、Zr−Ce複合酸化物粉末と Al₂O₃粉末とに同量ずつ担持されている。

（比較例５）
実施例１と同様のCe−Zr複合酸化物粉末（セリア：60質量％）70質量部と、実施例10と同様に調製されたPd／Al₂O₃ 粉末70質量部と、バインダとしてのアルミナゾル及び蒸留水を混合し、下層用スラリーを調製した。実施例１で用いた下層用スラリーに代えてこの下層用スラリーを用いたこと以外は実施例１と同様にして、三元触媒を調製した。

Rh及びPdの担持量は、実施例１と同一である。また下触媒コート層におけるPdは、全量が Al₂O₃粉末に担持されている。

＜試験例２＞
実施例１〜11及び比較例３〜５の触媒について、それぞれ試験例１と同様にして高温耐久試験を行い、高温耐久後の各触媒について、試験例１と同様にして50％浄化温度を測定した。結果を図４〜図７に示す。

図４は実施例１〜５の結果を示し、上触媒コート層のZr−Ce複合酸化物中のセリア量と50％浄化温度との関係を示している。図４から、上触媒コート層のZr−Ce複合酸化物中のセリア量は、40質量％未満が好ましいこと、つまりジルコニア量が60質量％以上が好ましいことがわかる。

また図５は実施例１及び実施例６〜９の結果を示し、触媒コート層のCe−Zr複合酸化物中のセリア量と50％浄化温度との関係を示している。図５から、下触媒コート層のCe−Zr複合酸化物中のセリア量は、60質量％〜90質量％の範囲が望ましいことがわかる。

図６は、実施例１、実施例10〜11及び比較例５の結果を示し、Pdを担持した担体の種類による影響を示している。図６から、 Al₂O₃粉末に担持されたPdの割合が高くなるにつれて高温耐久後の活性が低下することがわかり、下触媒コート層におけるPdはCe−Zr複合酸化物粉末に担持するのが望ましいことがわかる。

本発明の一実施例に係る排ガス浄化用触媒の要部を拡大して示す模式的な断面図である。 50％浄化温度を示すグラフである。上触媒コート層におけるCeO₂量と50％浄化温度との関係を示すグラフである。下触媒コート層におけるCeO₂量と50％浄化温度との関係を示すグラフである。 50％浄化温度を示すグラフである。 50％浄化温度を示すグラフである。

符号の説明

１：担体基材２：下触媒コート層３：上触媒コート層

Claims

担体基材と、該担体基材の表面に形成された下触媒コート層と、該下触媒コート層の表面に形成された上触媒コート層と、からなる排ガス浄化用触媒であって、
該下触媒コート層は少なくともセリア−ジルコニア複合酸化物を含む担体にパラジウムが担持されてなる触媒粉末を含み、該上触媒コート層はジルコニア及びセリア−ジルコニア複合酸化物の少なくとも一方からなる担体にロジウムが担持されてなる触媒粉末を含むことを特徴とする排ガス浄化用触媒。
前記下触媒コート層中に含まれたセリア−ジルコニア複合酸化物はCe／Zr原子比が１より大きい請求項１に記載の排ガス浄化用触媒。
前記上触媒コート層中に含まれるセリア−ジルコニア複合酸化物はCe／Zr原子比が１より小さい請求項１に記載の排ガス浄化用触媒。