自動車排ガス浄化用触媒
【課題】高いＮＯＸ浄化性能を与え得る自動車排ガス浄化用触媒を提供する。
【解決手段】白金族金属および酸素放出材を含有する第１触媒層とその上の一部の領域にＲｈを含有する第２触媒層が形成されていて、前記第１触媒層が前段部と後段部とを有し、前記前段部と後段部との酸素放出材の量の比率（前段部／後段部）が１＜前段部／後段部＜９であり、且つ排ガスの流れ方向の第２触媒層の先端から両触媒層の後端までの長さと第１触媒層の先端から両触媒層の後端までの長さの比率（第２触媒層／第１触媒層）が５０％より大きく１００％未満である自動車排ガス浄化用触媒。
【解決手段】白金族金属および酸素放出材を含有する第１触媒層とその上の一部の領域にＲｈを含有する第２触媒層が形成されていて、前記第１触媒層が前段部と後段部とを有し、前記前段部と後段部との酸素放出材の量の比率（前段部／後段部）が１＜前段部／後段部＜９であり、且つ排ガスの流れ方向の第２触媒層の先端から両触媒層の後端までの長さと第１触媒層の先端から両触媒層の後端までの長さの比率（第２触媒層／第１触媒層）が５０％より大きく１００％未満である自動車排ガス浄化用触媒。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車排ガス浄化用触媒に関し、さらに詳しくは白金族金属を担持した酸素放出材を含有する第１触媒層とＲｈを含有する第２触媒層とが特定構造を有することによりＡ／Ｆ変動を緩和してＲｈ劣化を抑制して高いＮＯＸ浄化性能を与え得る自動車排ガス浄化用触媒に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車から排出される排ガス中には、ＨＣ、ＣＯ及びＮＯＸが含まれており、これらの物質は排ガス浄化用触媒によって浄化されてから大気中に放出されている。ここで用いられる排ガス浄化用触媒の代表的なものとしては、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、シリカ（ＳｉＯ２）、ジルコニア（ＺｒＯ２）、チタニア（ＴｉＯ２）などの多孔質酸化物担体に、白金（Ｐｔ）、ロジウム（Ｒｈ）、パラジウム（Ｐｄ）などの貴金属を胆持した三元触媒が広く用いられている。
【０００３】
この三元触媒は、エンジンの下流に排出される排ガス中のＨＣ及びＣＯを酸化して浄化するとともに、ＮＯＸを還元して浄化するものであり、理論空燃比近傍で燃焼されたストイキ雰囲気の排ガスにおいて最も高い効果が発現される。
しかし、近年は、燃費を向上させることが求められ、時には１０００℃にもなる高温でＦＣ回数を増やすなど、排ガス浄化用触媒にとっては、高温でＡ／Ｆ変動に基く酸化／還元など急激な雰囲気変動に晒される機会が増えている。こうした急激な雰囲気変動は、三元触媒中に貴金属成分が粒成長する触媒劣化を大幅に促進し、性能が低下する。
【０００４】
ところで、三元触媒の成分の中でもＲｈは必須成分であり、これまでもＲｈの粒成長を抑制するために、担体としてＺｒＯ２やＡｌ２Ｏ３などが用いられている。また、これらの担体の耐熱性を向上させる技術も知られている。しかし、担体の耐熱性を向上させることによりＲｈの粒成長を抑制する試みは熱劣化に対して効果は見られるが、雰囲気変動によるＲｈ劣化抑制という観点では効果は不十分である。
一方、従来の排ガス浄化用触媒の触媒性能を向上させるために基材に形成する触媒層の構造を変更させる試みがなされている。
【０００５】
例えば、特許文献１には、触媒基材と、触媒基材上に形成された触媒コート層を有し、前記触媒コート層が、排ガス流れ方向における上流に位置する上流部と、下流に位置する下流部とを有し、上流部は上流部内層及び上流部外層を含む層構造を有し、上流部内層はＣｅＯ２の組成比が５０〜９５ｗｔ％であるセリウム・ジルコニウム複合酸化物を含み、上流部外層及び下流部はＺｒＯ２の組成比が５０〜９５ｗｔ％であるセリウム・ジルコニウム複合酸化物を含む排ガス浄化用触媒が記載されている。
【０００６】
また、特許文献２には、排ガスと最初に接触する上流端を有する基材、基材に塗布され貴金属を含まないか又は低濃度で貴金属を含むベースコート、ベースコート又は基材上に設置され、ベースコートよりも高濃度の貴金属を含む貴金属含有第１触媒層、必要に応じて前記第１触媒層上に設置された少なくとも一層の貴金属含有追加触媒層を含み、前記貴金属含有触媒層の少なくとも１層が貴金属を含まない上流端から０．５〜５ｃｍの長さの毒捕捉領域を有する自動車排ガス処理触媒が記載されている。
【０００７】
さらに、特許文献３には、排ガスが流通する上流側に形成された上流側触媒層と、下流側触媒層とをもち、前記上流側触媒層及び下流側触媒層の少なくとも一方はＮＯＸ吸蔵材を担持していて、前記上流側触媒層は表層部にＰｔを担持する外Ｐｔ担持層と、該外Ｐｔ担持層より内部側にＲｈを担持する内Ｒｈ担持層とからなり、前記下流側触媒層は表層部にＲｈを担持する外Ｒｈ担持層をもつ排ガス浄化用触媒が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００７−０３８０７２号公報
【特許文献２】特表２００９−５０１０７９号公報
【特許文献３】特開２００９−２４８０５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、これら特許文献に記載された排ガス浄化用触媒は、触媒性能が十分でなくさらに高いＮＯＸ浄化性能を与え得る自動車排ガス浄化用触媒が求められている。
従って、本発明の目的は、高いＮＯＸ浄化性能を与え得る自動車排ガス浄化用触媒を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、白金族金属および酸素放出材を含有する第１触媒層とその上の一部の領域にＲｈを含有する第２触媒層が形成されていて、前記第１触媒層が前段部と後段部とを有し、前記前段部と後段部との酸素放出材の量の比率（前段部／後段部）が１＜前段部／後段部＜９であり、且つ排ガスの流れ方向の第２触媒層の先端から両触媒層の後端までの長さと第１触媒層の先端から両触媒層の後端までの長さの比率（第２触媒層／第１触媒層）が５０％より大きく１００％未満である自動車排ガス浄化用触媒に関する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、高いＮＯＸ浄化性能を与え得る自動車排ガス浄化用触媒を得ることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、本発明の１実施態様の自動車排ガス浄化用触媒の模式図である。
【図２】図２は、公知の自動車排ガス浄化用触媒の模式図である。
【図３】図３は、本発明の範囲外の自動車排ガス浄化用触媒の一例の模式図である。
【図４】図４は、本発明の実施態様の自動車排ガス浄化用触媒および本発明の範囲外の自動車排ガス浄化用触媒の第１触媒層の前段部と後段部との酸素放出材の量の比率（前段部／後段部）とＮＯＸ浄化性能との関係を示すグラフである。
【図５】図５は、公知の自動車排ガス浄化用触媒および本発明の範囲外の自動車排ガス浄化用触媒のＮＯＸ浄化性能を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明によれば、白金族金属および酸素放出材を含有する第１触媒層とその上の一部の領域にＲｈを含有する第２触媒層が形成されていて、前記第１触媒層が前段部と後段部とを有し、前記前段部と後段部との酸素放出材の量の比率（前段部／後段部）が１＜前段部／後段部＜９であり、且つ排ガスの流れ方向の第２触媒層の先端から両触媒層の後端までの長さと第１触媒層の先端から両触媒層の後端までの長さの比率（第２触媒層／第１触媒層）が５０％より大きく１００％未満である自動車排ガス浄化用触媒によれば、後述の実施例の欄に詳述する測定法により求めた耐久試験後のＮＯＸの５０％浄化温度が従来の自動車排ガス浄化用触媒に比べて大幅に低下し得る。
【００１４】
特に、本発明の自動車排ガス浄化用触媒において、以下の実施態様を挙げることができる。
１）前記第１触媒層の上の第２触媒層が形成されていない残部の領域が排ガスに露出してなる前記自動車排ガス浄化用触媒。
２）前記第１触媒層の前段部の上に前記第２触媒層の先端が位置している前記自動車排ガス浄化用触媒。
３）前記第１触媒層の、白金族金属がＰｔ又はＰｄであり、前段部に含まれる酸素放出材がパイロクロア相のＣｅＯ２−ＺｒＯ２複合酸化物を含む前記自動車排ガス浄化用触媒。
４）前記第２触媒層が、前記第１触媒層上に排ガスの流れ方向に６０〜９０％の長さの先端〜後端の領域に形成されてなる前記自動車排ガス浄化用触媒。
５）前記第１触媒層の、白金族金属がＰｔ又はＰｄであり、酸素放出材としてＣｅＯ２を含み、前段部に含まれるＣｅＯ２量（Ｘ）と後段部に含まれるＣｅＯ２量（Ｙ）との関係が１．１≦Ｘ／Ｙ≦８である前記自動車排ガス浄化用触媒。
６）前記第２触媒層が、ＣｅＯ２を含有しそのＣｅＯ２含有量が１５質量％以下である前記自動車排ガス浄化用触媒。
７）前記第１触媒層の前段部と後段部との排ガスの流れ方向の長さの比率（前段部／後段部）が１：９〜７：３の範囲内である前記自動車排ガス浄化用触媒。
これらの各実施態様は、１つのみが適用されてもよく任意の２つ以上を組み合わせて適用されてもよい。
【００１５】
以下、本発明について、図１〜５を参照して説明する。
図１に示すように、本発明の自動車排ガス浄化用触媒１は、基材（図示せず）に白金族金属および酸素放出材を含有する第１触媒層２とその上の一部の領域にＲｈを含有する第２触媒層３が形成されていて、前記第１触媒層２が酸素放出材の量の比率が異なる前段部４と後段部５とを有し、前記前段部と後段部との酸素放出材の量の比率（前段部／後段部）が１＜前段部／後段部＜９であり、且つ排ガスの流れ方向の第２触媒層４の先端６から両触媒層の後端８までの長さと第１触媒層２の先端７から両触媒層の後端８までの長さの比率（第２触媒層／第１触媒層）が５０％より大きく１００％未満である。
【００１６】
これに対して、従来技術の自動車排ガス浄化用触媒１０は、図２に示すように、白金族金属および酸素放出材を含有する第１触媒層２とその上の全領域にＲｈを含有する第２触媒層３が形成されていて、前記第１触媒層２の酸素放出材の量は均一である。
また、本発明の範囲外の一例の自動車排ガス浄化用触媒２０は、図３に示すように、白金族金属および酸素放出材を含有する第１触媒層２とその上の一部、例えば５０％の領域にＲｈを含有する第２触媒層３が形成されていて、前記第１触媒層２の酸素放出材の量は均一である。
【００１７】
本発明の実施態様の自動車排ガス浄化用触媒によれば、図４に示すように、後述の実施例の欄に詳述する測定法により求めた劣化処理後のＮＯＸの５０％浄化温度が３３０℃以下であり得る。これに対して、従来技術の自動車排ガス浄化用触媒および本発明の範囲外の自動車排ガス浄化用触媒によれば、図５に示すように、後述の実施例の欄に詳述する測定法により求めた劣化処理後のＮＯＸの５０％浄化温度が３５０℃以上であり得る。
【００１８】
本発明の実施態様の自動車排ガス浄化用触媒が前記の効果を奏し得る理論的な解明はなされていないが、１つには本発明の自動車排ガス浄化用触媒の排ガスの流れ方向の上流部の酸素吸蔵反応を促進することによりＲｈが曝される雰囲気変動を緩和することによりＲｈの劣化を抑制し得ることによると考えられ、また１つには従来公知の触媒においてＲｈ触媒層に含まれるＣｅＯ２の含有量が少ないほどＲｈ活性には有効であるがＣｅＯ２の含有量が少ないとＡ／Ｆ変動を吸収することが困難であったものが、本発明の前記構成により、触媒の排ガスの流れ方向の上流部でＡ／Ｆ変動が緩和された排ガスをＲｈを含有する第２触媒層に流入させることが可能となり、従来不可能であったＲｈ活性の向上とＡ／Ｆ変動の吸収とを両立することが可能となったことによると考えられる。
【００１９】
本発明の自動車排ガス浄化用触媒は、基材上に白金族金属および酸素放出材を含有する第１触媒層とその上の一部の領域にＲｈを含有する第２触媒層を、前記第１触媒層が前段部と後段部を有し、前記前段部と後段部との酸素放出材の量の比率（前段部／後段部）が１＜前段部／後段部＜９であり、且つ排ガスの流れ方向の第２触媒層の先端から両触媒層の後端までの長さと第１触媒層の先端から両触媒層の後端までの長さの比率（第２触媒層／第１触媒層）が５０％より大きく１００％未満である触媒層を形成して得られる。
【００２０】
前記基材としては、セラミックス材料、例えばコージェライトなどやメタル基材、例えばステンレス鋼などが挙げられる。
前記基材の形状はストレートフロー型、フィルター型、その他の形状が挙げられ、形状に限定されることなく本発明の効果を発揮し得る。
【００２１】
前記第１触媒層としては、白金族金属および酸素放出材を含有するものであればよく、通常はさらに担体基材が含まれる。
前記白金族金属としては、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｏｓ、ＩｒおよびＰｔの少なくとも１つ、好適にはＰｔ又はＰｄが挙げられる。
また、前記酸素放出材としては、Ｃｅを含む酸化物が挙げられる。前記のＣｅを含む酸化物として、セリア（ＣｅＯ２）が挙げられる。ＣｅＯ２はセリア複合酸化物、例えばセリア−ジルコニア（ＣｅＯ２−ＺｒＯ２）複合酸化物（ＣＺ）として用いられ得る。
また、前記のセリア複合酸化物としては、Ｃｅ、ＺｒおよびＯの３元素からなる固溶体の２次粒子、および前記３元素に加えて希土類元素、例えばＹ、Ｎｄを加えた４元素以上の元素からなる固溶体の２次粒子が挙げられる。
また、酸素放出材としてＣｅＯ２を含む物質が用いられる場合、前段部と後段部との酸素放出材の量の比率（前段部／後段部）は、ＣｅＯ２についての前段部／後段部の比率として求められる。
また、前記担体基材としては、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２のうち少なくとも１種が挙げられる。
前記の白金族金属は、通常０．１ｇ／Ｌ-第１触媒層以上、その中でも０．１〜２ｇ／Ｌ-第１触媒層の量を担持したものが好適である。
【００２２】
本発明における第１触媒層は、酸素放出材、例えばＣｅＯ２の量の比率が異なる前段部と後段部を有し、前記前段部と後段部との酸素放出材の量の比率（前段部／後段部）が１＜前段部／後段部＜９であることが必要であり、好適には白金族金属がＰｔ又はＰｄであり、酸素放出材としてＣｅＯ２を含み得る。また、前段部に含まれるＣｅＯ２量（Ｘ）と後段部に含まれるＣｅＯ２量（Ｙ）との関係が１．１≦Ｘ／Ｙ≦８であり得る。
このように前段部の酸素放出材、例えばＣｅＯ２の量を多くすることにより、自動車排ガス浄化用触媒の排ガスの流れ方向の上流部の酸素吸蔵反応を促進することによりＲｈが曝される雰囲気変動を緩和してＲｈの劣化を抑制し得ると考えられる。
前記の前段部と後段部との割合は、排ガス流れ方向の長さの比率（前段部／後段部）で１：９〜７：３の範囲内であることが好適である。
【００２３】
本発明においては、前記第１触媒層上の一部の領域、すなわち第２触媒層の長さ／第１触媒層の長さが、５０％より大きく１００％未満、好適には排ガスの流れ方向に６０〜９０％の長さの先端〜後端の領域にＲｈを含有する第２触媒層が形成されている。
本発明において、通常は前記第１触媒層の上の第２触媒層が形成されていない残部の領域が排ガスに露出している。また、前記第２触媒層は、前記第１触媒層の前段部の上に前記第２触媒層の先端が位置するように形成し得る。
【００２４】
前記の第２触媒層は、Ｒｈを含有するものであればよく、通常はさらに担体基材が含まれる。
前記の担体基材としては、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２、ＣｅＯ２のうち少なくとも１種が挙げられる。また、さらに２つ以上からなる複合酸化物を形成したものであり得る。
本発明におけるＲｈを含有する第２触媒層として、ＣｅＯ２を含有しそのＣｅＯ２含有量が１５質量％以下であるものが好適である。
前記のＲｈは、通常０．１ｇ／Ｌ-第２触媒層以上、その中でも０．１〜２ｇ／Ｌ-第１触媒層の量を担持したものが好適である。
【００２５】
本発明の自動車排ガス浄化用触媒は、前記第１触媒層および第２触媒層が前記の構成を有することによって高いＮＯＸ浄化性能を有し得る。
本発明の自動車排ガス浄化用触媒は、通常他の機能を有する部材、例えばＨＣ浄化用触媒層、ＣＯ酸化触媒層と組み合わせて用いられ得る。
【実施例】
【００２６】
以下、本発明の実施例を比較例とともに示す。
以下の実施例は単に説明するためのものであり、本発明を限定するものではない。
以下の各例において自動車排ガス浄化用触媒のＮＯＸの５０％浄化温度は以下に示す劣化処理および以下に示す触媒評価法によって行った。なお、自動車排ガス浄化用触媒の劣化処理および触媒評価法は以下に示す方法に限定されず当業者が同等と考える方法によって、同様に行い得ることは当然である。
【００２７】
１．劣化処理
触媒を実エンジンに装着し、触媒床温度９５０℃で５０時間の劣化処理を行った。
２．触媒評価法
実エンジンにて、入りガスＡ／Ｆを１４．６に固定し、１００℃から１０℃／分で昇温させＮＯＸの浄化率を測定した。
【００２８】
比較例１
セラミックハニカム（ｓｑｕａｒｅ ｃｅｌｌ、３．５ｍｉｌ／６００ｃｐｓｉ φ１０３ｘＬ１０５ｍｍ）に下記のように触媒コート層を形成した。上層のＲｈの下流からのコート長さを１００％とした。
触媒上層：
Ｒｈ ０．３ｇ／Ｌ
Ａｌ２Ｏ３ ３０ｇ／Ｌ
ＣｅＯ２−ＺｒＯ２ ３０ｇ／Ｌ
触媒下層：
Ｐｔ １ｇ／Ｌ
Ａｌ２Ｏ３ ２０ｇ／Ｌ
ＣｅＯ２−ＺｒＯ２ １００ｇ／Ｌ
得られた自動車排ガス浄化用触媒について、劣化処理および触媒評価を行った。結果を他の結果とまとめて図５に示す。
【００２９】
比較例２
上層のＲｈの下流からのコート長さを１００％から５０％に変えた他は比較例１と同様にして、自動車排ガス浄化用触媒を得た。
得られた自動車排ガス浄化用触媒について、劣化処理および触媒評価を行った。結果を他の結果とまとめて図５に示す。
【００３０】
実施例１
セラミックハニカム（ｓｑｕａｒｅ ｃｅｌｌ、３．５ｍｉｌ／６００ｃｐｓｉ φ１０３ｘＬ１０５ｍｍ）に下記のように触媒コート層を形成した。上層のＲｈの下流からのコート長さを７０％とした。触媒の全長の５０％を境にして、上流側下層（第１触媒層）に含まれるＣｅＯ２量（Ｘ）および下流側下層（第１触媒層）に含まれるＣｅＯ２量（Ｙ）を以下に示す量にした他は実施例１と同様にして、図１に模式図を示す構造の自動車排ガス浄化用触媒を得た。
上流ＣｅＯ２量（ｇ）（Ｘ） １８．０
下流ＣｅＯ２量（ｇ）（Ｙ） １２．０
Ｘ／Ｙ １．５
得られた自動車排ガス浄化用触媒について、劣化処理および触媒評価を行った。結果を他の結果とまとめて図４に示す。
【００３１】
実施例２
上流側下層（第１触媒層）に含まれるＣｅＯ２量（Ｘ）および下流側下層（第１触媒層）に含まれるＣｅＯ２量（Ｙ）を以下に示す量にした他は実施例１と同様にして、自動車排ガス浄化用触媒を得た。
上流ＣｅＯ２量（ｇ）（Ｘ） ２１．０
下流ＣｅＯ２量（ｇ）（Ｙ） ９．０
Ｘ／Ｙ ２．３
得られた自動車排ガス浄化用触媒について、劣化処理および触媒評価を行った。結果を他の結果とまとめて図４に示す。
【００３２】
実施例３
上流側下層（第１触媒層）に含まれるＣｅＯ２量（Ｘ）および下流側下層（第１触媒層）に含まれるＣｅＯ２量（Ｙ）を以下に示す量にした他は実施例１と同様にして、自動車排ガス浄化用触媒を得た。
上流ＣｅＯ２量（ｇ）（Ｘ） ２４．０
下流ＣｅＯ２量（ｇ）（Ｙ） ６．０
Ｘ／Ｙ ４．０
得られた自動車排ガス浄化用触媒について、劣化処理および触媒評価を行った。結果を他の結果とまとめて図４に示す。
【００３３】
実施例４
上流側下層（第１触媒層）に含まれるＣｅＯ２量（Ｘ）および下流側下層（第１触媒層）に含まれるＣｅＯ２量（Ｙ）を以下に示す量にした他は実施例１と同様にして、自動車排ガス浄化用触媒を得た。
上流ＣｅＯ２量（ｇ）（Ｘ） ２５．７
下流ＣｅＯ２量（ｇ）（Ｙ） ４．３
Ｘ／Ｙ ６．０
得られた自動車排ガス浄化用触媒について、劣化処理および触媒評価を行った。結果を他の結果とまとめて図４に示す。
【００３４】
比較例３
上流側下層（第１触媒層）に含まれるＣｅＯ２量（Ｘ）および下流側下層（第１触媒層）に含まれるＣｅＯ２量（Ｙ）を以下に示す量にした他は実施例１と同様にして、自動車排ガス浄化用触媒を得た。
上流ＣｅＯ２量（ｇ）（Ｘ） １５．０
下流ＣｅＯ２量（ｇ）（Ｙ） １５．０
Ｘ／Ｙ １．０
得られた自動車排ガス浄化用触媒について、劣化処理および触媒評価を行った。結果を他の結果とまとめて図４に示す。
【００３５】
比較例４
上流側下層（第１触媒層）に含まれるＣｅＯ２量（Ｘ）および下流側下層（第１触媒層）に含まれるＣｅＯ２量（Ｙ）を以下に示す量にした他は実施例１と同様にして、自動車排ガス浄化用触媒を得た。
上流ＣｅＯ２量（ｇ）（Ｘ） ２７．０
下流ＣｅＯ２量（ｇ）（Ｙ） ３．０
Ｘ／Ｙ ９．０
得られた自動車排ガス浄化用触媒について、劣化処理および触媒評価を行った。結果を他の結果とまとめて図４に示す。
【００３６】
図４および図５に示す結果は、同じ条件で劣化処理した自動車排ガス浄化用触媒であっても、実施例で得られたものは劣化処理後のＮＯＸの５０％浄化温度が３３０℃以下であるのに対して、従来の自動車排ガス浄化用触媒および本発明の範囲外の自動車排ガス浄化用触媒は劣化処理後のＮＯＸの５０％浄化温度が３５０℃以上であること、そして第１触媒層の前段部と後段部との酸素放出材（ＣｅＯ２）の量の比率（前段部／後段部）が１＜前段部／後段部＜９であることが必要で、１．０であっても９．０であっても好ましくなく、特に前段部に含まれるＣｅＯ２量（Ｘ）と後段部に含まれるＣｅＯ２量（Ｙ）との関係が１．１≦Ｘ／Ｙ≦８であることが好適であることを示している。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明によれば、Ａ／Ｆ変動を緩和してＲｈ劣化を抑制して高いＮＯＸ浄化性能を与え得る自動車排ガス浄化用触媒が得られる。
【符号の説明】
【００３８】
１ 本発明の自動車排ガス浄化用触媒
２ 白金族金属および酸素放出材を含有する第１触媒層
３ Ｒｈを含有する第２触媒層
４ 第１触媒層の前段部
５ 第１触媒層の後段部
６ 第２触媒層の先端
７ 第１触媒層の先端
８ 両触媒層の後端
１０ 従来技術の自動車排ガス浄化用触媒
２０ 本発明の範囲外の一例の自動車排ガス浄化用触媒
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車排ガス浄化用触媒に関し、さらに詳しくは白金族金属を担持した酸素放出材を含有する第１触媒層とＲｈを含有する第２触媒層とが特定構造を有することによりＡ／Ｆ変動を緩和してＲｈ劣化を抑制して高いＮＯＸ浄化性能を与え得る自動車排ガス浄化用触媒に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車から排出される排ガス中には、ＨＣ、ＣＯ及びＮＯＸが含まれており、これらの物質は排ガス浄化用触媒によって浄化されてから大気中に放出されている。ここで用いられる排ガス浄化用触媒の代表的なものとしては、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、シリカ（ＳｉＯ２）、ジルコニア（ＺｒＯ２）、チタニア（ＴｉＯ２）などの多孔質酸化物担体に、白金（Ｐｔ）、ロジウム（Ｒｈ）、パラジウム（Ｐｄ）などの貴金属を胆持した三元触媒が広く用いられている。
【０００３】
この三元触媒は、エンジンの下流に排出される排ガス中のＨＣ及びＣＯを酸化して浄化するとともに、ＮＯＸを還元して浄化するものであり、理論空燃比近傍で燃焼されたストイキ雰囲気の排ガスにおいて最も高い効果が発現される。
しかし、近年は、燃費を向上させることが求められ、時には１０００℃にもなる高温でＦＣ回数を増やすなど、排ガス浄化用触媒にとっては、高温でＡ／Ｆ変動に基く酸化／還元など急激な雰囲気変動に晒される機会が増えている。こうした急激な雰囲気変動は、三元触媒中に貴金属成分が粒成長する触媒劣化を大幅に促進し、性能が低下する。
【０００４】
ところで、三元触媒の成分の中でもＲｈは必須成分であり、これまでもＲｈの粒成長を抑制するために、担体としてＺｒＯ２やＡｌ２Ｏ３などが用いられている。また、これらの担体の耐熱性を向上させる技術も知られている。しかし、担体の耐熱性を向上させることによりＲｈの粒成長を抑制する試みは熱劣化に対して効果は見られるが、雰囲気変動によるＲｈ劣化抑制という観点では効果は不十分である。
一方、従来の排ガス浄化用触媒の触媒性能を向上させるために基材に形成する触媒層の構造を変更させる試みがなされている。
【０００５】
例えば、特許文献１には、触媒基材と、触媒基材上に形成された触媒コート層を有し、前記触媒コート層が、排ガス流れ方向における上流に位置する上流部と、下流に位置する下流部とを有し、上流部は上流部内層及び上流部外層を含む層構造を有し、上流部内層はＣｅＯ２の組成比が５０〜９５ｗｔ％であるセリウム・ジルコニウム複合酸化物を含み、上流部外層及び下流部はＺｒＯ２の組成比が５０〜９５ｗｔ％であるセリウム・ジルコニウム複合酸化物を含む排ガス浄化用触媒が記載されている。
【０００６】
また、特許文献２には、排ガスと最初に接触する上流端を有する基材、基材に塗布され貴金属を含まないか又は低濃度で貴金属を含むベースコート、ベースコート又は基材上に設置され、ベースコートよりも高濃度の貴金属を含む貴金属含有第１触媒層、必要に応じて前記第１触媒層上に設置された少なくとも一層の貴金属含有追加触媒層を含み、前記貴金属含有触媒層の少なくとも１層が貴金属を含まない上流端から０．５〜５ｃｍの長さの毒捕捉領域を有する自動車排ガス処理触媒が記載されている。
【０００７】
さらに、特許文献３には、排ガスが流通する上流側に形成された上流側触媒層と、下流側触媒層とをもち、前記上流側触媒層及び下流側触媒層の少なくとも一方はＮＯＸ吸蔵材を担持していて、前記上流側触媒層は表層部にＰｔを担持する外Ｐｔ担持層と、該外Ｐｔ担持層より内部側にＲｈを担持する内Ｒｈ担持層とからなり、前記下流側触媒層は表層部にＲｈを担持する外Ｒｈ担持層をもつ排ガス浄化用触媒が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００７−０３８０７２号公報
【特許文献２】特表２００９−５０１０７９号公報
【特許文献３】特開２００９−２４８０５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、これら特許文献に記載された排ガス浄化用触媒は、触媒性能が十分でなくさらに高いＮＯＸ浄化性能を与え得る自動車排ガス浄化用触媒が求められている。
従って、本発明の目的は、高いＮＯＸ浄化性能を与え得る自動車排ガス浄化用触媒を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、白金族金属および酸素放出材を含有する第１触媒層とその上の一部の領域にＲｈを含有する第２触媒層が形成されていて、前記第１触媒層が前段部と後段部とを有し、前記前段部と後段部との酸素放出材の量の比率（前段部／後段部）が１＜前段部／後段部＜９であり、且つ排ガスの流れ方向の第２触媒層の先端から両触媒層の後端までの長さと第１触媒層の先端から両触媒層の後端までの長さの比率（第２触媒層／第１触媒層）が５０％より大きく１００％未満である自動車排ガス浄化用触媒に関する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、高いＮＯＸ浄化性能を与え得る自動車排ガス浄化用触媒を得ることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、本発明の１実施態様の自動車排ガス浄化用触媒の模式図である。
【図２】図２は、公知の自動車排ガス浄化用触媒の模式図である。
【図３】図３は、本発明の範囲外の自動車排ガス浄化用触媒の一例の模式図である。
【図４】図４は、本発明の実施態様の自動車排ガス浄化用触媒および本発明の範囲外の自動車排ガス浄化用触媒の第１触媒層の前段部と後段部との酸素放出材の量の比率（前段部／後段部）とＮＯＸ浄化性能との関係を示すグラフである。
【図５】図５は、公知の自動車排ガス浄化用触媒および本発明の範囲外の自動車排ガス浄化用触媒のＮＯＸ浄化性能を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明によれば、白金族金属および酸素放出材を含有する第１触媒層とその上の一部の領域にＲｈを含有する第２触媒層が形成されていて、前記第１触媒層が前段部と後段部とを有し、前記前段部と後段部との酸素放出材の量の比率（前段部／後段部）が１＜前段部／後段部＜９であり、且つ排ガスの流れ方向の第２触媒層の先端から両触媒層の後端までの長さと第１触媒層の先端から両触媒層の後端までの長さの比率（第２触媒層／第１触媒層）が５０％より大きく１００％未満である自動車排ガス浄化用触媒によれば、後述の実施例の欄に詳述する測定法により求めた耐久試験後のＮＯＸの５０％浄化温度が従来の自動車排ガス浄化用触媒に比べて大幅に低下し得る。
【００１４】
特に、本発明の自動車排ガス浄化用触媒において、以下の実施態様を挙げることができる。
１）前記第１触媒層の上の第２触媒層が形成されていない残部の領域が排ガスに露出してなる前記自動車排ガス浄化用触媒。
２）前記第１触媒層の前段部の上に前記第２触媒層の先端が位置している前記自動車排ガス浄化用触媒。
３）前記第１触媒層の、白金族金属がＰｔ又はＰｄであり、前段部に含まれる酸素放出材がパイロクロア相のＣｅＯ２−ＺｒＯ２複合酸化物を含む前記自動車排ガス浄化用触媒。
４）前記第２触媒層が、前記第１触媒層上に排ガスの流れ方向に６０〜９０％の長さの先端〜後端の領域に形成されてなる前記自動車排ガス浄化用触媒。
５）前記第１触媒層の、白金族金属がＰｔ又はＰｄであり、酸素放出材としてＣｅＯ２を含み、前段部に含まれるＣｅＯ２量（Ｘ）と後段部に含まれるＣｅＯ２量（Ｙ）との関係が１．１≦Ｘ／Ｙ≦８である前記自動車排ガス浄化用触媒。
６）前記第２触媒層が、ＣｅＯ２を含有しそのＣｅＯ２含有量が１５質量％以下である前記自動車排ガス浄化用触媒。
７）前記第１触媒層の前段部と後段部との排ガスの流れ方向の長さの比率（前段部／後段部）が１：９〜７：３の範囲内である前記自動車排ガス浄化用触媒。
これらの各実施態様は、１つのみが適用されてもよく任意の２つ以上を組み合わせて適用されてもよい。
【００１５】
以下、本発明について、図１〜５を参照して説明する。
図１に示すように、本発明の自動車排ガス浄化用触媒１は、基材（図示せず）に白金族金属および酸素放出材を含有する第１触媒層２とその上の一部の領域にＲｈを含有する第２触媒層３が形成されていて、前記第１触媒層２が酸素放出材の量の比率が異なる前段部４と後段部５とを有し、前記前段部と後段部との酸素放出材の量の比率（前段部／後段部）が１＜前段部／後段部＜９であり、且つ排ガスの流れ方向の第２触媒層４の先端６から両触媒層の後端８までの長さと第１触媒層２の先端７から両触媒層の後端８までの長さの比率（第２触媒層／第１触媒層）が５０％より大きく１００％未満である。
【００１６】
これに対して、従来技術の自動車排ガス浄化用触媒１０は、図２に示すように、白金族金属および酸素放出材を含有する第１触媒層２とその上の全領域にＲｈを含有する第２触媒層３が形成されていて、前記第１触媒層２の酸素放出材の量は均一である。
また、本発明の範囲外の一例の自動車排ガス浄化用触媒２０は、図３に示すように、白金族金属および酸素放出材を含有する第１触媒層２とその上の一部、例えば５０％の領域にＲｈを含有する第２触媒層３が形成されていて、前記第１触媒層２の酸素放出材の量は均一である。
【００１７】
本発明の実施態様の自動車排ガス浄化用触媒によれば、図４に示すように、後述の実施例の欄に詳述する測定法により求めた劣化処理後のＮＯＸの５０％浄化温度が３３０℃以下であり得る。これに対して、従来技術の自動車排ガス浄化用触媒および本発明の範囲外の自動車排ガス浄化用触媒によれば、図５に示すように、後述の実施例の欄に詳述する測定法により求めた劣化処理後のＮＯＸの５０％浄化温度が３５０℃以上であり得る。
【００１８】
本発明の実施態様の自動車排ガス浄化用触媒が前記の効果を奏し得る理論的な解明はなされていないが、１つには本発明の自動車排ガス浄化用触媒の排ガスの流れ方向の上流部の酸素吸蔵反応を促進することによりＲｈが曝される雰囲気変動を緩和することによりＲｈの劣化を抑制し得ることによると考えられ、また１つには従来公知の触媒においてＲｈ触媒層に含まれるＣｅＯ２の含有量が少ないほどＲｈ活性には有効であるがＣｅＯ２の含有量が少ないとＡ／Ｆ変動を吸収することが困難であったものが、本発明の前記構成により、触媒の排ガスの流れ方向の上流部でＡ／Ｆ変動が緩和された排ガスをＲｈを含有する第２触媒層に流入させることが可能となり、従来不可能であったＲｈ活性の向上とＡ／Ｆ変動の吸収とを両立することが可能となったことによると考えられる。
【００１９】
本発明の自動車排ガス浄化用触媒は、基材上に白金族金属および酸素放出材を含有する第１触媒層とその上の一部の領域にＲｈを含有する第２触媒層を、前記第１触媒層が前段部と後段部を有し、前記前段部と後段部との酸素放出材の量の比率（前段部／後段部）が１＜前段部／後段部＜９であり、且つ排ガスの流れ方向の第２触媒層の先端から両触媒層の後端までの長さと第１触媒層の先端から両触媒層の後端までの長さの比率（第２触媒層／第１触媒層）が５０％より大きく１００％未満である触媒層を形成して得られる。
【００２０】
前記基材としては、セラミックス材料、例えばコージェライトなどやメタル基材、例えばステンレス鋼などが挙げられる。
前記基材の形状はストレートフロー型、フィルター型、その他の形状が挙げられ、形状に限定されることなく本発明の効果を発揮し得る。
【００２１】
前記第１触媒層としては、白金族金属および酸素放出材を含有するものであればよく、通常はさらに担体基材が含まれる。
前記白金族金属としては、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｏｓ、ＩｒおよびＰｔの少なくとも１つ、好適にはＰｔ又はＰｄが挙げられる。
また、前記酸素放出材としては、Ｃｅを含む酸化物が挙げられる。前記のＣｅを含む酸化物として、セリア（ＣｅＯ２）が挙げられる。ＣｅＯ２はセリア複合酸化物、例えばセリア−ジルコニア（ＣｅＯ２−ＺｒＯ２）複合酸化物（ＣＺ）として用いられ得る。
また、前記のセリア複合酸化物としては、Ｃｅ、ＺｒおよびＯの３元素からなる固溶体の２次粒子、および前記３元素に加えて希土類元素、例えばＹ、Ｎｄを加えた４元素以上の元素からなる固溶体の２次粒子が挙げられる。
また、酸素放出材としてＣｅＯ２を含む物質が用いられる場合、前段部と後段部との酸素放出材の量の比率（前段部／後段部）は、ＣｅＯ２についての前段部／後段部の比率として求められる。
また、前記担体基材としては、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２のうち少なくとも１種が挙げられる。
前記の白金族金属は、通常０．１ｇ／Ｌ-第１触媒層以上、その中でも０．１〜２ｇ／Ｌ-第１触媒層の量を担持したものが好適である。
【００２２】
本発明における第１触媒層は、酸素放出材、例えばＣｅＯ２の量の比率が異なる前段部と後段部を有し、前記前段部と後段部との酸素放出材の量の比率（前段部／後段部）が１＜前段部／後段部＜９であることが必要であり、好適には白金族金属がＰｔ又はＰｄであり、酸素放出材としてＣｅＯ２を含み得る。また、前段部に含まれるＣｅＯ２量（Ｘ）と後段部に含まれるＣｅＯ２量（Ｙ）との関係が１．１≦Ｘ／Ｙ≦８であり得る。
このように前段部の酸素放出材、例えばＣｅＯ２の量を多くすることにより、自動車排ガス浄化用触媒の排ガスの流れ方向の上流部の酸素吸蔵反応を促進することによりＲｈが曝される雰囲気変動を緩和してＲｈの劣化を抑制し得ると考えられる。
前記の前段部と後段部との割合は、排ガス流れ方向の長さの比率（前段部／後段部）で１：９〜７：３の範囲内であることが好適である。
【００２３】
本発明においては、前記第１触媒層上の一部の領域、すなわち第２触媒層の長さ／第１触媒層の長さが、５０％より大きく１００％未満、好適には排ガスの流れ方向に６０〜９０％の長さの先端〜後端の領域にＲｈを含有する第２触媒層が形成されている。
本発明において、通常は前記第１触媒層の上の第２触媒層が形成されていない残部の領域が排ガスに露出している。また、前記第２触媒層は、前記第１触媒層の前段部の上に前記第２触媒層の先端が位置するように形成し得る。
【００２４】
前記の第２触媒層は、Ｒｈを含有するものであればよく、通常はさらに担体基材が含まれる。
前記の担体基材としては、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２、ＣｅＯ２のうち少なくとも１種が挙げられる。また、さらに２つ以上からなる複合酸化物を形成したものであり得る。
本発明におけるＲｈを含有する第２触媒層として、ＣｅＯ２を含有しそのＣｅＯ２含有量が１５質量％以下であるものが好適である。
前記のＲｈは、通常０．１ｇ／Ｌ-第２触媒層以上、その中でも０．１〜２ｇ／Ｌ-第１触媒層の量を担持したものが好適である。
【００２５】
本発明の自動車排ガス浄化用触媒は、前記第１触媒層および第２触媒層が前記の構成を有することによって高いＮＯＸ浄化性能を有し得る。
本発明の自動車排ガス浄化用触媒は、通常他の機能を有する部材、例えばＨＣ浄化用触媒層、ＣＯ酸化触媒層と組み合わせて用いられ得る。
【実施例】
【００２６】
以下、本発明の実施例を比較例とともに示す。
以下の実施例は単に説明するためのものであり、本発明を限定するものではない。
以下の各例において自動車排ガス浄化用触媒のＮＯＸの５０％浄化温度は以下に示す劣化処理および以下に示す触媒評価法によって行った。なお、自動車排ガス浄化用触媒の劣化処理および触媒評価法は以下に示す方法に限定されず当業者が同等と考える方法によって、同様に行い得ることは当然である。
【００２７】
１．劣化処理
触媒を実エンジンに装着し、触媒床温度９５０℃で５０時間の劣化処理を行った。
２．触媒評価法
実エンジンにて、入りガスＡ／Ｆを１４．６に固定し、１００℃から１０℃／分で昇温させＮＯＸの浄化率を測定した。
【００２８】
比較例１
セラミックハニカム（ｓｑｕａｒｅ ｃｅｌｌ、３．５ｍｉｌ／６００ｃｐｓｉ φ１０３ｘＬ１０５ｍｍ）に下記のように触媒コート層を形成した。上層のＲｈの下流からのコート長さを１００％とした。
触媒上層：
Ｒｈ ０．３ｇ／Ｌ
Ａｌ２Ｏ３ ３０ｇ／Ｌ
ＣｅＯ２−ＺｒＯ２ ３０ｇ／Ｌ
触媒下層：
Ｐｔ １ｇ／Ｌ
Ａｌ２Ｏ３ ２０ｇ／Ｌ
ＣｅＯ２−ＺｒＯ２ １００ｇ／Ｌ
得られた自動車排ガス浄化用触媒について、劣化処理および触媒評価を行った。結果を他の結果とまとめて図５に示す。
【００２９】
比較例２
上層のＲｈの下流からのコート長さを１００％から５０％に変えた他は比較例１と同様にして、自動車排ガス浄化用触媒を得た。
得られた自動車排ガス浄化用触媒について、劣化処理および触媒評価を行った。結果を他の結果とまとめて図５に示す。
【００３０】
実施例１
セラミックハニカム（ｓｑｕａｒｅ ｃｅｌｌ、３．５ｍｉｌ／６００ｃｐｓｉ φ１０３ｘＬ１０５ｍｍ）に下記のように触媒コート層を形成した。上層のＲｈの下流からのコート長さを７０％とした。触媒の全長の５０％を境にして、上流側下層（第１触媒層）に含まれるＣｅＯ２量（Ｘ）および下流側下層（第１触媒層）に含まれるＣｅＯ２量（Ｙ）を以下に示す量にした他は実施例１と同様にして、図１に模式図を示す構造の自動車排ガス浄化用触媒を得た。
上流ＣｅＯ２量（ｇ）（Ｘ） １８．０
下流ＣｅＯ２量（ｇ）（Ｙ） １２．０
Ｘ／Ｙ １．５
得られた自動車排ガス浄化用触媒について、劣化処理および触媒評価を行った。結果を他の結果とまとめて図４に示す。
【００３１】
実施例２
上流側下層（第１触媒層）に含まれるＣｅＯ２量（Ｘ）および下流側下層（第１触媒層）に含まれるＣｅＯ２量（Ｙ）を以下に示す量にした他は実施例１と同様にして、自動車排ガス浄化用触媒を得た。
上流ＣｅＯ２量（ｇ）（Ｘ） ２１．０
下流ＣｅＯ２量（ｇ）（Ｙ） ９．０
Ｘ／Ｙ ２．３
得られた自動車排ガス浄化用触媒について、劣化処理および触媒評価を行った。結果を他の結果とまとめて図４に示す。
【００３２】
実施例３
上流側下層（第１触媒層）に含まれるＣｅＯ２量（Ｘ）および下流側下層（第１触媒層）に含まれるＣｅＯ２量（Ｙ）を以下に示す量にした他は実施例１と同様にして、自動車排ガス浄化用触媒を得た。
上流ＣｅＯ２量（ｇ）（Ｘ） ２４．０
下流ＣｅＯ２量（ｇ）（Ｙ） ６．０
Ｘ／Ｙ ４．０
得られた自動車排ガス浄化用触媒について、劣化処理および触媒評価を行った。結果を他の結果とまとめて図４に示す。
【００３３】
実施例４
上流側下層（第１触媒層）に含まれるＣｅＯ２量（Ｘ）および下流側下層（第１触媒層）に含まれるＣｅＯ２量（Ｙ）を以下に示す量にした他は実施例１と同様にして、自動車排ガス浄化用触媒を得た。
上流ＣｅＯ２量（ｇ）（Ｘ） ２５．７
下流ＣｅＯ２量（ｇ）（Ｙ） ４．３
Ｘ／Ｙ ６．０
得られた自動車排ガス浄化用触媒について、劣化処理および触媒評価を行った。結果を他の結果とまとめて図４に示す。
【００３４】
比較例３
上流側下層（第１触媒層）に含まれるＣｅＯ２量（Ｘ）および下流側下層（第１触媒層）に含まれるＣｅＯ２量（Ｙ）を以下に示す量にした他は実施例１と同様にして、自動車排ガス浄化用触媒を得た。
上流ＣｅＯ２量（ｇ）（Ｘ） １５．０
下流ＣｅＯ２量（ｇ）（Ｙ） １５．０
Ｘ／Ｙ １．０
得られた自動車排ガス浄化用触媒について、劣化処理および触媒評価を行った。結果を他の結果とまとめて図４に示す。
【００３５】
比較例４
上流側下層（第１触媒層）に含まれるＣｅＯ２量（Ｘ）および下流側下層（第１触媒層）に含まれるＣｅＯ２量（Ｙ）を以下に示す量にした他は実施例１と同様にして、自動車排ガス浄化用触媒を得た。
上流ＣｅＯ２量（ｇ）（Ｘ） ２７．０
下流ＣｅＯ２量（ｇ）（Ｙ） ３．０
Ｘ／Ｙ ９．０
得られた自動車排ガス浄化用触媒について、劣化処理および触媒評価を行った。結果を他の結果とまとめて図４に示す。
【００３６】
図４および図５に示す結果は、同じ条件で劣化処理した自動車排ガス浄化用触媒であっても、実施例で得られたものは劣化処理後のＮＯＸの５０％浄化温度が３３０℃以下であるのに対して、従来の自動車排ガス浄化用触媒および本発明の範囲外の自動車排ガス浄化用触媒は劣化処理後のＮＯＸの５０％浄化温度が３５０℃以上であること、そして第１触媒層の前段部と後段部との酸素放出材（ＣｅＯ２）の量の比率（前段部／後段部）が１＜前段部／後段部＜９であることが必要で、１．０であっても９．０であっても好ましくなく、特に前段部に含まれるＣｅＯ２量（Ｘ）と後段部に含まれるＣｅＯ２量（Ｙ）との関係が１．１≦Ｘ／Ｙ≦８であることが好適であることを示している。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明によれば、Ａ／Ｆ変動を緩和してＲｈ劣化を抑制して高いＮＯＸ浄化性能を与え得る自動車排ガス浄化用触媒が得られる。
【符号の説明】
【００３８】
１ 本発明の自動車排ガス浄化用触媒
２ 白金族金属および酸素放出材を含有する第１触媒層
３ Ｒｈを含有する第２触媒層
４ 第１触媒層の前段部
５ 第１触媒層の後段部
６ 第２触媒層の先端
７ 第１触媒層の先端
８ 両触媒層の後端
１０ 従来技術の自動車排ガス浄化用触媒
２０ 本発明の範囲外の一例の自動車排ガス浄化用触媒
【特許請求の範囲】
【請求項１】
白金族金属および酸素放出材を含有する第１触媒層とその上の一部の領域にＲｈを含有する第２触媒層が形成されていて、前記第１触媒層が前段部と後段部とを有し、前記前段部と後段部との酸素放出材の量の比率（前段部／後段部）が１＜前段部／後段部＜９であり、且つ排ガスの流れ方向の第２触媒層の先端から両触媒層の後端までの長さと第１触媒層の先端から両触媒層の後端までの長さの比率（第２触媒層／第１触媒層）が５０％より大きく１００％未満である自動車排ガス浄化用触媒。
【請求項２】
前記第１触媒層の上の第２触媒層が形成されていない残部の領域が排ガスに露出してなる請求項１に記載の自動車排ガス浄化用触媒。
【請求項３】
前記第１触媒層の前段部の上に前記第２触媒層の先端が位置している請求項１又は２に記載の自動車排ガス浄化用触媒。
【請求項４】
前記第１触媒層の、白金族金属がＰｔ又はＰｄであり、前段部に含まれる酸素放出材がパイロクロア相のＣｅＯ２−ＺｒＯ２複合酸化物を含む請求項１〜３のいずれか１項に記載の自動車排ガス浄化用触媒。
【請求項５】
前記第２触媒層が、前記第１触媒層上に排ガスの流れ方向に６０〜９０％の長さの先端〜後端の領域に形成されてなる請求項１〜４のいずれか１項に記載の自動車排ガス浄化用触媒。
【請求項６】
前記第１触媒層の、白金族金属がＰｔ又はＰｄであり、酸素放出材としてＣｅＯ２を含み、前段部に含まれるＣｅＯ２量（Ｘ）と後段部に含まれるＣｅＯ２量（Ｙ）との関係が１．１≦Ｘ／Ｙ≦８である請求項１〜５のいずれか１項に記載の自動車排ガス浄化用触媒。
【請求項７】
前記第２触媒層が、ＣｅＯ２を含有しそのＣｅＯ２含有量が１５質量％以下である請求項１〜６のいずれか１項に記載の自動車排ガス浄化用触媒。
【請求項８】
前記第１触媒層の前段部と後段部との排ガスの流れ方向の長さの比率（前段部／後段部）が１：９〜７：３の範囲内である請求項１〜７のいずれか１項に記載の自動車排ガス浄化用触媒。
【請求項１】
白金族金属および酸素放出材を含有する第１触媒層とその上の一部の領域にＲｈを含有する第２触媒層が形成されていて、前記第１触媒層が前段部と後段部とを有し、前記前段部と後段部との酸素放出材の量の比率（前段部／後段部）が１＜前段部／後段部＜９であり、且つ排ガスの流れ方向の第２触媒層の先端から両触媒層の後端までの長さと第１触媒層の先端から両触媒層の後端までの長さの比率（第２触媒層／第１触媒層）が５０％より大きく１００％未満である自動車排ガス浄化用触媒。
【請求項２】
前記第１触媒層の上の第２触媒層が形成されていない残部の領域が排ガスに露出してなる請求項１に記載の自動車排ガス浄化用触媒。
【請求項３】
前記第１触媒層の前段部の上に前記第２触媒層の先端が位置している請求項１又は２に記載の自動車排ガス浄化用触媒。
【請求項４】
前記第１触媒層の、白金族金属がＰｔ又はＰｄであり、前段部に含まれる酸素放出材がパイロクロア相のＣｅＯ２−ＺｒＯ２複合酸化物を含む請求項１〜３のいずれか１項に記載の自動車排ガス浄化用触媒。
【請求項５】
前記第２触媒層が、前記第１触媒層上に排ガスの流れ方向に６０〜９０％の長さの先端〜後端の領域に形成されてなる請求項１〜４のいずれか１項に記載の自動車排ガス浄化用触媒。
【請求項６】
前記第１触媒層の、白金族金属がＰｔ又はＰｄであり、酸素放出材としてＣｅＯ２を含み、前段部に含まれるＣｅＯ２量（Ｘ）と後段部に含まれるＣｅＯ２量（Ｙ）との関係が１．１≦Ｘ／Ｙ≦８である請求項１〜５のいずれか１項に記載の自動車排ガス浄化用触媒。
【請求項７】
前記第２触媒層が、ＣｅＯ２を含有しそのＣｅＯ２含有量が１５質量％以下である請求項１〜６のいずれか１項に記載の自動車排ガス浄化用触媒。
【請求項８】
前記第１触媒層の前段部と後段部との排ガスの流れ方向の長さの比率（前段部／後段部）が１：９〜７：３の範囲内である請求項１〜７のいずれか１項に記載の自動車排ガス浄化用触媒。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１１−２１２６３９（Ｐ２０１１−２１２６３９Ａ）
【公開日】平成２３年１０月２７日（２０１１．１０．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−８５９１９（Ｐ２０１０−８５９１９）
【出願日】平成２２年４月２日（２０１０．４．２）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１０月２７日（２０１１．１０．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年４月２日（２０１０．４．２）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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