JP7696531B1 - 排ガス浄化用触媒 - Google Patents

Abstract

本発明は、Ｒｈ含有層の排ガス浄化性能の向上と、Ｒｈ含有層よりも下側の部分の排ガス浄化性能の向上とを実現することができる排ガス浄化用触媒を提供することを目的とし、かかる目的を達成するために、基材（１０）と、基材（１０）上に設けられた第１触媒層（２０）と、第１触媒層（２０）上に設けられた第２触媒層（３０）と、第２触媒層（３０）上に設けられた第３触媒層（４０）とを備える排ガス浄化用触媒（１）であって、第１触媒層（２０）がＰｄを含み、第２触媒層（３０）がＲｈとＣｅとを含み、第３触媒層（４０）がＲｈとＡｌ及び／又はＺｒとを含み、第３触媒層（４０）中のＲｈの金属換算の含有率が、第２触媒層（３０）中のＲｈの金属換算の含有率よりも大きく、第２触媒層（３０）中のＣｅのＣｅＯ２換算の含有率７質量％以上であり、第３触媒層（４０）中のＣｅのＣｅＯ２換算の含有率が７質量％未満であり、第３触媒層（４０）の平均厚さが１０μｍ以下である、排ガス浄化用触媒（１）を提供する。

Description

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、排ガス浄化用触媒の触媒活性成分として、Ｐｄ、Ｒｈ等の貴金属元素が使用されている。

Ｐｄ及びＲｈは高価であるため、限られた量のＰｄ及びＲｈを使用しつつ、排ガス浄化性能を出来るだけ高めることが求められる。

そのような要求を満たす排ガス浄化用触媒の一例として、特許文献１には、基材と、基材上に設けられたＰｄを含む下層と、下層上に設けられた上層とを備える排ガス浄化用触媒であって、上層の表層部にＲｈ含有層が形成されている排ガス浄化用触媒が記載されている。特許文献１に記載の排ガス浄化用触媒では、排ガスと接触しやすい上層の表層部にＲｈ含有層が形成されているため、Ｒｈと排ガスとの接触性を向上させることができる。

Ｒｈ等の触媒活性成分は高温環境に曝露されると凝集して活性点が減少する。この現象は、触媒活性成分の濃度が高いほど生じやすい。なお、本明細書において、触媒層が高温環境に曝露された際の、触媒層に含まれる触媒活性成分の凝集の生じにくさを「触媒層の耐熱性」という。また、本明細書において、「高温」は、８５０℃以上、特に９００℃以上の温度を意味する。

特許文献１におけるＲｈ含有層は、Ｒｈ含有層の耐熱性を向上させる成分（以下「耐熱性成分」という場合がある。）であるＡｌ及びＺｒを含む。

特開２０２２－０３０６２７号公報

特許文献１におけるＲｈ含有層は、耐熱性成分を含むため、耐熱性の点では有利であるが、酸素貯蔵能（ＯＳＣ：Ｏｘｙｇｅｎ Ｓｔｏｒａｇｅ Ｃａｐａｃｉｔｙ）を有する成分であるＣｅを含まないため、ＯＳＣが低く、排ガス浄化性能が不十分という課題がある。

上記課題を解決するためにＣｅをＲｈ含有層に含有させる場合、次の課題が生じる。Ｒｈ含有層におけるＣｅ量を増加させ、その分、Ｒｈ含有層における耐熱性成分量を減少させると、Ｒｈ含有層のＯＳＣは向上するが、Ｒｈ含有層の耐熱性は低下し、Ｒｈ含有層の排ガス浄化性能（特に、高温環境に曝露された後のＲｈ含有層の排ガス浄化性能）は低下する。逆に、Ｒｈ含有層における耐熱性成分量を増加させ、その分、Ｒｈ含有層におけるＣｅ量を減少させると、Ｒｈ含有層の耐熱性は向上するが、Ｒｈ含有層のＯＳＣは低下し、Ｒｈ含有層の排ガス浄化性能は低下する。一方、Ｒｈ含有層におけるＣｅ量及び耐熱性成分量を増加させると、Ｒｈ含有層の耐熱性及びＯＳＣを向上させることができるが、Ｒｈ含有層が厚くなり、Ｒｈ含有層よりも下側の部分に含まれる触媒活性成分と排ガスとの接触性が悪化し、Ｒｈ含有層よりも下側の部分の排ガス浄化性能は低下する。

したがって、従来技術では、Ｒｈ含有層の排ガス浄化性能の向上と、Ｒｈ含有層よりも下側の部分の排ガス浄化性能の向上とを実現することが困難である。

そこで、本発明は、Ｒｈ含有層の排ガス浄化性能の向上と、Ｒｈ含有層よりも下側の部分の排ガス浄化性能の向上とを実現することができる排ガス浄化用触媒を提供することを目的とする。

本発明者は、基材と、基材上に設けられたＰｄ含有層（第１触媒層）と、Ｐｄ含有層上に設けられたＲｈ含有層とを備える排ガス浄化用触媒において、Ｒｈ含有層を下層（第２触媒層）及び上層（第３触媒層）に分け、第３触媒層におけるＲｈ濃度を第２触媒層におけるＲｈ濃度よりも高め、第２触媒層にＣｅを含有させ、第３触媒層にＡｌ及び／又はＺｒを含有させ、第２触媒層中のＣｅのＣｅＯ_２換算の質量の、第２触媒層の質量に対する百分率を７質量％以上に調整し、第３触媒層中のＣｅのＣｅＯ_２換算の質量の、第３触媒層の質量に対する百分率を７質量％未満に調整し、第３触媒層の平均厚さを１０μｍ以下に調整することにより、第３触媒層に含まれるＲｈと排ガスとの接触性の向上、第３触媒層の耐熱性の向上、第２触媒層のＯＳＣの向上、及び、第３触媒層よりも下側の部分に含まれる触媒活性成分と排ガスとの接触性の向上を実現することができ、これにより、第２触媒層の排ガス浄化性能の向上、第３触媒層の排ガス浄化性能の向上、及び、第３触媒層よりも下側の部分の排ガス浄化性能の向上を実現することができることを見出し、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明は、以下の排ガス浄化用触媒を提供する。
［１］基材と、前記基材上に設けられた第１触媒層と、前記第１触媒層上に設けられた第２触媒層と、前記第２触媒層上に設けられた第３触媒層とを備える排ガス浄化用触媒であって、
前記第１触媒層が、Ｐｄを含み、
前記第２触媒層が、Ｒｈと、Ｃｅとを含み、
前記第３触媒層が、Ｒｈと、Ａｌ及び／又はＺｒとを含み、
前記第２触媒層及び前記第３触媒層が、下記式：
ａ＞ｂ
［式中、ａは、前記第３触媒層中のＲｈの金属換算の質量の、前記第３触媒層の質量に対する百分率を表し、ｂは、前記第２触媒層中のＲｈの金属換算の質量の、前記第２触媒層の質量に対する百分率を表す。］
を満たし、
前記第２触媒層中のＣｅのＣｅＯ_２換算の質量の、前記第２触媒層の質量に対する百分率が、７質量％以上であり、
前記第３触媒層中のＣｅのＣｅＯ_２換算の質量の、前記第３触媒層の質量に対する百分率が、７質量％未満であり、
前記第３触媒層の平均厚さが、１０μｍ以下である、前記排ガス浄化用触媒。
［２］前記第３触媒層中のＡｌのＡｌ_２Ｏ_３換算の質量と前記第３触媒層中のＺｒのＺｒＯ_２換算の質量との合計の、前記第３触媒層の質量に対する百分率が、８０質量％以上である、［１］に記載の排ガス浄化用触媒。
［３］ａのｂに対する比ａ／ｂが、２以上１０以下である、［１］又は［２］に記載の排ガス浄化用触媒。
［４］ｂが、０．０１質量％以上５質量％以下である、［３］に記載の排ガス浄化用触媒。
［５］前記第３触媒層の平均厚さが、０．５μｍ以上５μｍ以下である、［１］～［４］のいずれか一項に記載の排ガス浄化用触媒。

本発明によれば、Ｒｈ含有層の排ガス浄化性能の向上と、Ｒｈ含有層よりも下側の部分の排ガス浄化性能の向上とを実現することができる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。 図５は、比較例２の排ガス浄化用触媒に関するＢＥＤ観察画像を示す図である。 図６は、比較例２の排ガス浄化用触媒に関する元素マッピング画像を示す図である。

≪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。以下の説明は、別段規定される場合を除き、本明細書の全体に適用される。

＜略語＞
「ＳＥＭ」は走査型電子顕微鏡を、「ＥＤＸ」はエネルギー分散型Ｘ線分光法を、「ＳＥＭ－ＥＤＸ」は走査型電子顕微鏡－エネルギー分散型Ｘ線分析法を、「ＥＰＭＡ」は電子線マイクロアナライザーを、「ＸＲＦ」は蛍光Ｘ線分析法を、「ＷＤＸ」は波長分散型Ｘ線分析法を、「ＩＣＰ－ＡＥＳ」は誘導結合プラズマ発光分光分析法を意味する。

＜金属元素＞
「金属元素」には、Ｓｉ、Ｂ等の半金属元素も包含される。

＜希土類元素＞
「希土類元素」には、Ｓｃ、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ及びＬｕが包含される。

＜貴金属元素＞
「貴金属元素」には、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ａｕ及びＡｇが包含される。

＜酸化物＞
「酸化物」の意義は、次の通りである。Ｃｅ、Ｐｒ及びＴｂを除く希土類元素の酸化物はセスキ酸化物（Ｍ_２Ｏ_３，ＭはＣｅ、Ｐｒ及びＴｂ以外の希土類元素を表す）を、Ｃｅの酸化物はＣｅＯ_２を、Ｐｒの酸化物はＰｒ_６Ｏ_１１を、Ｔｂの酸化物はＴｂ_４Ｏ_７を、Ａｌの酸化物はＡｌ_２Ｏ_３を、Ｚｒの酸化物はＺｒＯ_２を、Ｓｉの酸化物はＳｉＯ_２を、Ｂの酸化物はＢ_２Ｏ_３を、Ｃｒの酸化物はＣｒ_２Ｏ_３を、Ｍｇの酸化物はＭｇＯを、Ｃａの酸化物はＣａＯを、Ｓｒの酸化物はＳｒＯを、Ｂａの酸化物はＢａＯを、Ｆｅの酸化物はＦｅ_３Ｏ_４を、Ｍｎの酸化物はＭｎ_３Ｏ_４を、Ｎｉの酸化物はＮｉＯを、Ｔｉの酸化物はＴｉＯ_２を、Ｚｎの酸化物はＺｎＯを、Ｓｎの酸化物はＳｎＯ_２を意味する。

＜金属元素の金属換算の質量＞
「金属元素の金属換算の質量」は、金属元素が金属元素で構成される金属として存在すると仮定して求められる金属の質量を意味する。

＜金属元素の酸化物換算の質量＞
「金属元素の酸化物換算の質量」は、金属元素が金属元素の酸化物として存在すると仮定して求められる金属元素の酸化物の質量を意味する。

＜触媒層の質量＞
「触媒層の質量」は、触媒層に含まれる全ての金属元素を、貴金属元素と、貴金属元素以外の金属元素とに分類し、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、「触媒層の質量」は、触媒層に含まれる貴金属元素の金属換算の質量と、触媒層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。

触媒層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、触媒層の質量は、触媒層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。

＜触媒層中の金属元素の金属換算又は酸化物換算の含有率＞
「触媒層中の金属元素の金属換算の含有率」は、式：触媒層中の金属元素の金属換算の含有率（質量％）＝（触媒層中の金属元素の金属換算の質量）／（触媒層の質量）×１００により定義される。

「触媒層中の金属元素の酸化物換算の含有率」は、式：触媒層中の金属元素の酸化物換算の含有率（質量％）＝（触媒層中の金属元素の酸化物換算の質量）／（触媒層の質量）×１００により定義される。

触媒層の形成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、触媒層中の金属元素の金属換算又は酸化物換算の含有率（質量％）は、原料の情報から求めることができる。

触媒層の形成に使用される原料の情報が判明していない場合、触媒層中の金属元素の金属換算又は酸化物換算の含有率（質量％）は、ＳＥＭ－ＥＤＸ等の常法により求めることができる。具体的には、下記の通りである。

ＳＥＭ－ＥＤＸ等の常法を使用して触媒層の元素分析を行い、触媒層の構成元素の種類を特定するとともに、特定された各金属元素のモル％を求める。ＳＥＭの１０視野の各々に関して、各金属元素のモル％を求め、１０視野における各金属元素のモル％の平均値を、触媒層中の各金属元素のモル％とする。

下記式から、触媒層中の各貴金属元素のＶ値を求める。
各貴金属元素のＶ値＝（触媒層中の各貴金属元素のモル％）×（各貴金属元素のモル質量）

下記式から、触媒層中の貴金属元素以外の各金属元素のＷ値を求める。
各金属元素のＷ値＝（触媒層中の各金属元素のモル％）×（各金属元素の酸化物のモル質量）

下記式から、触媒層中の各貴金属元素の金属換算の含有率（質量％）を求める。
触媒層中の各貴金属元素の金属換算の含有率（質量％）＝（各貴金属元素のＶ値）／｛（全ての貴金属元素のＶ値の合計）＋（貴金属元素以外の全ての金属元素のＷ値の合計）｝×１００

下記式から、触媒層中の貴金属元素以外の各金属元素の酸化物換算の含有率（質量％）を求める。
触媒層中の貴金属元素以外の各金属元素の酸化物換算の含有率（質量％）＝（貴金属元素以外の各金属元素のＷ値）／｛（全ての貴金属元素のＶ値の合計）＋（貴金属元素以外の全ての金属元素のＷ値の合計）｝×１００

＜金属酸化物＞
「金属酸化物」は、１種又は２種以上の金属元素を含む酸化物を意味する。金属酸化物としては、例えば、Ａｌ系酸化物、Ｃｅ系酸化物、Ｚｒ系酸化物、Ｃｅ－Ｚｒ系複合酸化物等が挙げられる。

＜金属酸化物の質量＞
「金属酸化物の質量」は、金属酸化物中の金属元素がそれぞれ酸化物として存在すると仮定して求められる金属元素の酸化物の合計質量を意味する。

＜金属酸化物中の金属元素の酸化物換算の含有率＞
「金属酸化物中の金属元素の酸化物換算の含有率」は、式：金属酸化物中の金属元素の酸化物換算の含有率（質量％）＝（金属酸化物中の金属元素の酸化物換算の質量）／（金属酸化物の質量）×１００により定義される。

金属酸化物の組成が判明している場合、金属酸化物中の金属元素の酸化物換算の含有率（質量％）は、金属酸化物の組成から求めることができる。

金属酸化物の組成が判明していない場合、金属酸化物中の金属元素の酸化物換算の含有率（質量％）は、ＳＥＭ－ＥＤＸ等の常法により求めることができる。具体的には、下記の通りである。

ＳＥＭ－ＥＤＸ等の常法を使用して金属酸化物の元素分析を行い、金属酸化物の構成元素の種類を特定するとともに、特定された各金属元素の酸化物換算の含有率（質量％）を求める。

＜金属酸化物の平均粒子径＞
「金属酸化物の平均粒子径」は、金属酸化物を含む試料を走査型電子顕微鏡で観察し、視野内から任意に選択された１００個の金属酸化物の定方向径（フェレ径）を測定することにより求められる、１００個の金属酸化物の定方向径（フェレ径）の平均値を意味する。

＜Ａｌ系酸化物＞
「Ａｌ系酸化物」は、Ａｌを含む酸化物であって、酸化物を構成する金属元素のうち、質量基準で最も含有率が大きい金属元素がＡｌである酸化物を意味する。但し、Ｃｅ－Ｚｒ系複合酸化物に該当するものは、Ａｌ系酸化物に該当しないものとする。Ｃｅ－Ｚｒ系複合酸化物については後述する。Ａｌ系酸化物は、バインダとして使用されるアルミナとは区別される。本明細書において、バインダとして使用されるアルミナを「アルミナバインダ」という場合がある。

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系酸化物は耐熱性が高い。したがって、触媒層がＡｌ系酸化物を含むことにより、触媒層の耐熱性が向上し、触媒層の排ガス浄化性能が向上する。

Ａｌ系酸化物は、Ａｌ及びＯ以外の１種又は２種以上の金属元素（以下「追加元素Ｍ１」という。）を含んでいてもよい。追加元素Ｍ１は、例えば、希土類元素（例えば、Ｃｅ、Ｙ、Ｐｒ、Ｌａ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ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系酸化物において、追加元素Ｍ１は、固溶体相（例えば、Ａｌ_２Ｏ_３と追加元素Ｍ１の酸化物との固溶体相）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、追加元素Ｍ１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が、追加元素Ｍ１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。

Ａｌ系酸化物としては、例えば、アルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）、アルミナの表面を追加元素Ｍ１で修飾して得られる酸化物、アルミナ中に追加元素Ｍ１を固溶して得られる酸化物等が挙げられる。追加元素Ｍ１を含むＡｌ系酸化物としては、例えば、アルミナ－シリカ、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系酸化物の耐熱性を向上させる観点から、Ａｌ系酸化物中のＡｌのＡｌ_２Ｏ_３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７５質量％以上、より一層好ましくは９５質量％以上である。上限は１００質量％である。

＜Ｃｅ系酸化物＞
「Ｃｅ系酸化物」は、Ｃｅを含む酸化物であって、酸化物を構成する金属元素のうち、質量基準で最も含有率が大きい元素がＣｅである酸化物を意味する。但し、Ｃｅ－Ｚｒ系複合酸化物に該当するものは、Ｃｅ系酸化物に該当しないものとする。Ｃｅ－Ｚｒ系複合酸化物については後述する。Ｃｅ系酸化物は、バインダとして使用されるセリアとは区別される。本明細書において、バインダとして使用されるセリアを「セリアバインダ」という場合がある。

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、ＯＳＣ（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）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、触媒層がＣｅ系酸化物を含むことにより、触媒層の排ガス浄化性能が向上する。

Ｃｅ系酸化物は、Ｃｅ及びＯ以外の１種又は２種以上の金属元素（以下「追加元素Ｍ２」という。）を含んでいてもよい。追加元素Ｍ２は、例えば、Ｃｅ以外の希土類元素（例えば、Ｙ、Ｐｒ、Ｌａ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ等）、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系酸化物において、追加元素Ｍ２は、固溶体相（例えば、ＣｅＯ_２と追加元素Ｍ２の酸化物との固溶体相）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、追加元素Ｍ２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が、追加元素Ｍ２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系酸化物としては、例えば、セリア（ＣｅＯ_２）、セリアの表面を追加元素Ｍ２で修飾して得られる酸化物、セリア中に追加元素Ｍ２を固溶して得られる酸化物等が挙げられる。

Ｃｅ系酸化物のＯＳＣを向上させる観点から、Ｃｅ系酸化物中のＣｅのＣｅＯ_２換算の含有率は、Ｃｅ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７０質量％以上、より一層好ましくは９０質量％以上である。上限は１００質量％である。

＜Ｚｒ系酸化物＞
「Ｚｒ系酸化物」は、Ｚｒを含む酸化物であって、酸化物を構成する金属元素のうち、質量基準で最も含有率が大きい元素がＺｒである酸化物を意味する。但し、Ｃｅ－Ｚｒ系複合酸化物に該当するものは、Ｚｒ系酸化物に該当しないものとする。Ｃｅ－Ｚｒ系複合酸化物については後述する。Ｚｒ系酸化物は、バインダとして使用されるジルコニアとは区別される。本明細書において、バインダとして使用されるジルコニアを「ジルコニアバインダ」という場合がある。

Ｚｒ系酸化物は、例えば、粒子状である。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、Ｚｒ系酸化物は、多孔質であることが好ましい。

Ｚｒ系酸化物は耐熱性が高い。したがって、触媒層がＺｒ系酸化物を含むことにより、触媒層の耐熱性が向上し、触媒層の排ガス浄化性能が向上する。

Ｚｒ系酸化物は、Ｚｒ及びＯ以外の１種又は２種以上の金属元素（以下「追加元素Ｍ３」という。）を含んでいてもよい。追加元素Ｍ３は、例えば、希土類元素（例えば、Ｃｅ、Ｙ、Ｐｒ、Ｌａ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ等）、アルカリ土類金属元素（例えば、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ等）、Ｂ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｃｒ等から選択することができる。

Ｚｒ系酸化物において、追加元素Ｍ３は、固溶体相（例えば、ＺｒＯ_２と追加元素Ｍ３の酸化物との固溶体相）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、追加元素Ｍ３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が、追加元素Ｍ３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。

Ｚｒ系酸化物としては、例えば、ジルコニア（ＺｒＯ_２）、ジルコニアの表面を追加元素Ｍ３で修飾して得られる酸化物、ジルコニア中に追加元素Ｍ３を固溶して得られる酸化物等が挙げられる。

Ｚｒ系酸化物の耐熱性を向上させる観点から、Ｚｒ系酸化物中のＺｒのＺｒＯ_２換算の含有率は、Ｚｒ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６５質量％以上、より一層好ましくは８０質量％以上である。上限は１００質量％である。

＜Ｃｅ－Ｚｒ系複合酸化物＞
Ｃｅ－Ｚｒ系複合酸化物は、Ｃｅ及びＺｒを含む複合酸化物であって、複合酸化物中のＣｅのＣｅＯ_２換算の含有率が、複合酸化物の質量を基準として、５質量％以上９５質量％以下であり、且つ、複合酸化物中のＺｒのＺｒＯ_２換算の含有率が、複合酸化物の質量を基準として、５質量％以上９５質量％以下である酸化物を意味する。

Ｃｅ－Ｚｒ系複合酸化物は、例えば、粒子状である。Ｃｅ－Ｚｒ系複合酸化物は、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系複合酸化物は、多孔質であることが好ましい。

Ｃｅ－Ｚｒ系複合酸化物は、ＯＳＣ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、触媒層がＣｅ－Ｚｒ系複合酸化物を含むことにより、触媒層の排ガス浄化性能が向上する。

Ｃｅ－Ｚｒ系複合酸化物は、Ｃｅ、Ｚｒ及びＯ以外の１種又は２種以上の金属元素（以下「追加元素Ｍ４」という。）を含んでいてもよい。追加元素Ｍ４は、例えば、Ｃｅ以外の希土類元素（例えば、Ｙ、Ｐｒ、Ｌａ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ等）、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系複合酸化物において、Ｃｅは、固溶体相（例えば、ＣｅＯ_２とＺｒＯ_２との固溶体相等）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、ＣｅＯ_２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系複合酸化物において、Ｚｒは、固溶体相（例えば、ＣｅＯ_２とＺｒＯ_２との固溶体相等）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、ＺｒＯ_２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系複合酸化物が追加元素Ｍ４を含む場合、追加元素Ｍ４は、固溶体相（例えば、ＣｅＯ_２と追加元素Ｍ４の酸化物との固溶体相、ＺｒＯ_２と追加元素Ｍ４の酸化物との固溶体相、ＣｅＯ_２とＺｒＯ_２と追加元素Ｍ４の酸化物との固溶体相等）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、追加元素Ｍ４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、追加元素Ｍ４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系複合酸化物のＯＳＣを向上させる観点から、Ｃｅ－Ｚｒ系複合酸化物中のＣｅのＣｅＯ_２換算の含有率は、Ｃｅ－Ｚｒ系複合酸化物の質量を基準として、好ましくは７質量％以上、より好ましくは１０質量％以上、より一層好ましくは１３質量％以上である。上限は、耐熱性、構造安定性、他の成分の含有率等を考慮して適宜調整することができる。上限は、好ましくは７０質量％以下、より好ましくは６０質量％以下、より一層好ましくは５０質量％以下である。上記の下限はそれぞれ、上記の上限のいずれと組み合わせてもよい。

Ｃｅ－Ｚｒ系複合酸化物の耐熱性を向上させる観点から、Ｃｅ－Ｚｒ系複合酸化物中のＺｒのＺｒＯ_２換算の含有率は、Ｃｅ－Ｚｒ系複合酸化物の質量を基準として、好ましくは２５質量％以上、より好ましくは３０質量％以上、より一層好ましくは３５質量％以上である。上限は、酸素貯蔵能、構造安定性、他の成分の含有率等を考慮して適宜調整することができる。上限は、好ましくは８０質量％以下、より好ましくは７５質量％以下、より一層好ましくは７０質量％以下である。上記の下限はそれぞれ、上記の上限のいずれと組み合わせてもよい。

Ｃｅ－Ｚｒ系複合酸化物の耐熱性及びＯＳＣを向上させる観点から、Ｃｅ－Ｚｒ系複合酸化物中のＣｅのＣｅＯ_２換算の含有率及びＺｒのＺｒＯ_２換算の含有率の合計は、Ｃｅ－Ｚｒ系複合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６５質量％以上、より一層好ましくは８０質量％以上である。上限は１００質量％である。

Ｃｅ－Ｚｒ系複合酸化物の耐熱性を向上させる観点から、Ｃｅ－Ｚｒ系複合酸化物は、１種又は２種以上の希土類元素を含むことが好ましい。希土類元素は、例えば、Ｙ、Ｐｒ、Ｌａ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ等から選択することができる。

Ｃｅ－Ｚｒ系複合酸化物の耐熱性を向上させる観点から、Ｃｅ－Ｚｒ系複合酸化物中の希土類元素の酸化物換算の含有率は、Ｃｅ－Ｚｒ系複合酸化物の質量を基準として、好ましくは５質量％以上３０質量％以下、より好ましくは７質量％以上２５質量％以下、より一層好ましくは９質量％以上２０質量％以下である。上記の下限はそれぞれ、上記の上限のいずれと組み合わせてもよい。「Ｃｅ－Ｚｒ系複合酸化物中の希土類元素の酸化物換算の含有率」は、Ｃｅ－Ｚｒ系複合酸化物が１種の希土類元素を含む場合には、当該１種の希土類元素の酸化物換算の含有率を意味し、Ｃｅ－Ｚｒ系複合酸化物が２種以上の希土類元素を含む場合には、当該２種以上の希土類元素の酸化物換算の合計含有率を意味する。

≪排ガス浄化用触媒≫
以下、本発明の排ガス浄化用触媒について説明する。

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（以下「触媒１」という。）について説明する。

図１に示すように、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、触媒１の上流側及び／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。

図２～４に示すように、触媒１は、基材１０と、基材１０上に設けられた第１触媒層２０と、第１触媒層２０上に設けられた第２触媒層３０と、第２触媒層３０上に設けられた第３触媒層４０とを備える。

触媒１は、第１触媒層２０がＰｄを含み、第２触媒層３０がＲｈとＣｅとを含み、第３触媒層４０がＲｈとＡｌ及び／又はＺｒとを含み、第２触媒層３０及び第３触媒層４０が、下記式：
ａ＞ｂ
［式中、ａは、第３触媒層４０中のＲｈの金属換算の質量の、第３触媒層４０の質量に対する百分率を表し、ｂは、第２触媒層３０中のＲｈの金属換算の質量の、第２触媒層３０の質量に対する百分率を表す。］
を満たし、第２触媒層３０中のＣｅのＣｅＯ_２換算の質量の、第２触媒層３０の質量に対する百分率が７質量％以上であり、第３触媒層４０中のＣｅのＣｅＯ_２換算の質量の、第３触媒層４０の質量に対する百分率が７質量％未満であり、第３触媒層４０の平均厚さが１０μｍ以下であることを特徴とする。

以下、触媒１の効果について説明する。

第２触媒層３０及び第２触媒層３０上に設けられた第３触媒層４０は、式：ａ＞ｂを満たす。したがって、触媒１は、第３触媒層４０に含まれるＲｈと排ガスとの接触性の向上を実現することができ、これにより、第３触媒層４０の排ガス浄化性能の向上を実現することができる。

第３触媒層４０に含まれるＲｈと排ガスとの接触性の向上をより効果的に実現する観点から、ａのｂに対する比ａ／ｂは、好ましくは２以上１０以下、より好ましくは３以上６以下、より一層好ましくは４以上６以下である。上記の下限はそれぞれ、上記の上限のいずれと組み合わせてもよい。

第３触媒層４０はＡｌ及び／又はＺｒを含み、第３触媒層４０中のＣｅのＣｅＯ_２換算の質量の、第３触媒層４０の質量に対する百分率は７質量％未満である。したがって、触媒１は、第３触媒層４０の耐熱性の向上を実現することができ、これにより、第３触媒層４０の排ガス浄化性能（特に、高温環境に曝露された後の第３触媒層４０の排ガス浄化性能）の向上を実現することができる。

第２触媒層３０はＣｅを含み、第２触媒層３０中のＣｅのＣｅＯ_２換算の質量の、第２触媒層３０の質量に対する百分率は７質量％以上である。したがって、触媒１は、第２触媒層３０のＯＳＣの向上を実現することができ、これにより、第２触媒層３０の排ガス浄化性能の向上を実現することができる。

第３触媒層４０の平均厚さは１０μｍ以下である。したがって、触媒１は、第３触媒層４０よりも下側の部分に含まれる触媒活性成分（例えば、第１触媒層２０に含まれるＰｄ及び第２触媒層３０に含まれるＲｈ）と排ガスとの接触性の向上を実現することができ、これにより、第１触媒層２０及び第２触媒層３０の排ガス浄化性能の向上を実現することができる。

以上のように、触媒１は、第３触媒層４０に含まれるＲｈと排ガスとの接触性の向上、第３触媒層４０の耐熱性の向上、第２触媒層３０のＯＳＣの向上及び第３触媒層４０よりも下側の部分に含まれる触媒活性成分と排ガスとの接触性の向上を実現することができ、これらの効果が相俟って、優れた排ガス浄化性能を発揮することができる。

＜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、公知の材料から適宜選択することができる。基材１０を構成する材料としては、例えば、セラミックス材料、金属材料等が挙げられるが、セラミックス材料が好ましい。セラミックス材料としては、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が挙げられる。金属材料としては、例えば、ステンレス鋼等の合金等が挙げられる。

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２～４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は、排ガスが通過可能な多孔質構造を有していてもよい。隔壁部１２の厚さは、例えば２０μｍ以上１５００μｍ以下である。

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平方インチ当たりのセル密度は、例えば１００セル以上１２００セル以下である。基材１０の１平方インチ当たりのセル密度は、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平方インチ当たりのセル１３の合計個数を意味する。

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。例えば、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Ｌ１０とすると、基材１０の体積は、式：基材１０の体積＝π×ｒ^２×Ｌ１０で表される。本明細書において、「長さ」は、別段規定される場合を除き、基材１０の軸方向の寸法を意味する。

＜第１触媒層＞
以下、第１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触媒層２０は、基材１０上に設けられている。具体的には、第１触媒層２０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に延在し、セル１３と接する、隔壁部１２の外表面を意味する。第１触媒層２０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。「基材１０上に設けられた第１触媒層２０」には、第１触媒層２０が隔壁部１２のセル１３側表面に直接設けられている実施形態、及び、第１触媒層２０が隔壁部１２のセル１３側表面に他の層を介して設けられていている実施形態が包含される。

第１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上に設けられた第１触媒層２０」には、第１触媒層２０が隆起部分で構成されている実施形態、第１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触媒層２０が隆起部分及び内在部分を有する実施形態が包含される。

図４に示すように、第１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触媒層２０の質量は、好ましくは５０ｇ／Ｌ以上１６０ｇ／Ｌ以下、より好ましくは６０ｇ／Ｌ以上１４０ｇ／Ｌ以下、より一層好ましくは７０ｇ／Ｌ以上１２０ｇ／Ｌ以下である。上記の下限はそれぞれ、上記の上限のいずれと組み合わせてもよい。

基材１０のうち第１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触媒層２０の質量は、式：（第１触媒層２０の質量）／（（基材１０の体積）×（第１触媒層２０の平均長さＬ２０／基材１０の長さＬ１０））から算出される。

第１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。

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。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。第１触媒層２０が隔壁部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る場合、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。第１触媒層２０が隔壁部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る場合、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出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。いずれの場合も、切断片の長さは５ｍｍである。切断片の組成を、ＸＲＦ（例えば、ＥＤＸ、ＷＤＸ等）、ＩＣＰ－ＡＥＳ、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触媒層２０の一部を含むか否かを確認する。

第１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、ＳＥＭ、ＥＰＭＡ等を使用して切断面を観察し、切断片が第１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。

切断片が第１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触媒層２０の長さを算出する。
サンプルに含まれる第１触媒層２０の長さ＝５ｍｍ×（第１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触媒層２０の一部を含むが、第（ｋ＋１）～第ｎ切断片は第１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触媒層２０の長さを算出する。なお、第１触媒層２０が隔壁部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る場合、第ｋ切断片は、第１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であり、第１触媒層２０が隔壁部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る場合、第ｋ切断片は、第１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入側から得られた切断片である。
サンプルに含まれる第１触媒層２０の長さ＝（５ｍｍ×（ｋ－１））＋（第ｋ切断片に含まれる第１触媒層２０の一部の長さ）

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触媒層２０の長さを測定し、それらの平均値を第１触媒層２０の平均長さＬ２０とする。

第１触媒層２０は、Ｐｄを触媒活性成分として含む。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１触媒層２０に含まれる。排ガス浄化性能を向上させる観点から、Ｐｄを含む触媒活性成分は、粒子状であることが好ましい。

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、第１触媒層２０中のＰｄの金属換算の質量の、第１触媒層２０の質量に対する百分率（本明細書において「第１触媒層２０中のＰｄの金属換算の含有率」という。）は、好ましくは０．１質量％以上１０質量％以下、より好ましくは０．２質量％以上７質量％以下、より一層好ましくは０．３質量％以上５質量％以下である。上記の下限はそれぞれ、上記の上限のいずれと組み合わせてもよい。

第１触媒層２０は、Ｐｄ以外の１種又は２種以上の貴金属元素を触媒活性成分として含んでいてもよい。Ｐｄ以外の貴金属元素は、例えば、Ｐｔ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ａｕ、Ａｇ等から選択することができる。Ｐｄ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、Ｐｄ以外の貴金属元素を含む触媒活性成分の形態で第１触媒層２０に含まれる。排ガス浄化性能を向上させる観点から、Ｐｄ以外の貴金属元素を含む触媒活性成分は、粒子状であることが好ましい。

第１触媒層２０がＰｄとＰｄ以外の貴金属元素とを含む場合、ＰｄとＰｄ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Ｐｄの活性点が減少するおそれがある。したがって、第１触媒層２０中のＰｄ以外の貴金属元素の金属換算の質量の、第１触媒層２０の質量に対する百分率（本明細書において「第１触媒層２０中のＰｄ以外の貴金属元素の金属換算の含有率」という。）は小さいことが好ましい。具体的には、第１触媒層２０中のＰｄ以外の貴金属元素の金属換算の含有率は、好ましくは０．０５質量％以下、より好ましくは０．０３質量％以下、より一層好ましくは０．０１質量％以下である。下限は０質量％である。「第１触媒層２０中のＰｄ以外の貴金属元素の金属換算の含有率」は、第１触媒層２０がＰｄ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含有率を意味し、第１触媒層２０がＰｄ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含有率を意味する。

第１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。

「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、物理的又は化学的に吸着又は保持されている状態を意味する。この定義は、全ての触媒層（すなわち、第１触媒層２０、第２触媒層３０及び第３触媒層４０）に適用される。

ある触媒層において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、ＳＥＭ－ＥＤＸ等を使用して確認することができる。具体的には、触媒層の断面をＳＥＭ－ＥＤＸで分析して得られた元素マッピングにおいて、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場合、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判断することができる。

担体は、例えば、金属酸化物から選択することができる。金属酸化物は、例えば、粒子状である。触媒活性成分の担持性を向上させる観点から、金属酸化物は、多孔質であることが好ましい。金属酸化物は、ＯＳＣを有していてもよいし、有していなくてもよい。担体として使用される金属酸化物は、バインダとして使用される金属酸化物（例えば、アルミナバインダ、ジルコニアバインダ、チタニアバインダ、シリカバインダ等の金属酸化物系バインダ）とは区別される。

金属酸化物としては、例えば、Ａｌ系酸化物、Ｃｅ系酸化物、Ｚｒ系酸化物、Ｃｅ－Ｚｒ系複合酸化物、Ｃｅ以外の希土類元素の酸化物、シリカ（ＳｉＯ_２）、チタニア（ＴｉＯ_２）、ゼオライト（アルミノケイ酸塩）、ＭｇＯ、ＺｎＯ、ＳｎＯ_２等をベースとした酸化物等が挙げられる。

第１触媒層２０の耐熱性及び／又はＯＳＣを向上させ、これにより第１触媒層２０の排ガス浄化性能を向上させる観点から、担体は、Ａｌ系酸化物、Ｃｅ系酸化物及びＣｅ－Ｚｒ系複合酸化物から選択することが好ましく、Ａｌ系酸化物及びＣｅ－Ｚｒ系複合酸化物から選択することがより好ましい。一実施形態において、第１触媒層２０は、担体として、Ａｌ系酸化物及びＣｅ－Ｚｒ系複合酸化物を含む。

第１触媒層２０のＯＳＣを向上させ、これにより第１触媒層２０の排ガス浄化性能を向上させる観点から、第１触媒層２０は、Ｃｅを含むことが好ましい。

第１触媒層２０のＯＳＣを向上させ、これにより第１触媒層２０の排ガス浄化性能を向上させる観点から、第１触媒層２０中のＣｅのＣｅＯ_２換算の質量の、第１触媒層２０の質量に対する百分率（本明細書において「第１触媒層２０中のＣｅのＣｅＯ_２換算の含有率」という。）は、好ましくは３質量％以上、より好ましくは５質量％以上、より一層好ましくは１０質量％以上である。上限は、コストとのバランス、他の成分の含有率等を考慮して適宜調整することができる。上限は、好ましくは４５質量％以下、より好ましくは４０質量％以下、より一層好ましくは３５質量％以下である。上記の下限はそれぞれ、上記の上限のいずれと組み合わせてもよい。

ある触媒層に関し、「当該触媒層中のＣｅのＣｅＯ_２換算の含有率」は、当該触媒層が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ＣｅＯ_２換算の含有率を意味し、当該触媒層が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ＣｅＯ_２換算の合計含有率を意味する。この定義は、全ての触媒層（すなわち、第１触媒層２０、第２触媒層３０及び第３触媒層４０）に適用される。

第１触媒層２０がＣｅを含む場合、第１触媒層２０は、１種又は２種以上のＣｅ源を含む。

Ｃｅ源としては、例えば、Ｃｅを含む酸化物が挙げられる。Ｃｅを含む酸化物としては、例えば、Ｃｅを含むＡｌ系酸化物、Ｃｅ系酸化物、Ｃｅを含むＺｒ系酸化物、Ｃｅ－Ｚｒ系複合酸化物、セリアバインダ等が挙げられる。

第１触媒層２０の耐熱性及びＯＳＣを向上させ、これにより第１触媒層２０の排ガス浄化性能を向上させる観点から、第１触媒層２０は、Ｃｅ源として、Ｃｅ－Ｚｒ系複合酸化物を含むことが好ましい。第１触媒層２０は、Ｃｅ－Ｚｒ系複合酸化物に加えて、その他の１種又は２種以上のＣｅ源を含んでいてもよい。

第１触媒層２０の耐熱性及びＯＳＣを向上させ、これにより第１触媒層２０の排ガス浄化性能を向上させる観点から、第１触媒層２０中のＣｅ－Ｚｒ系複合酸化物の質量の、第１触媒層２０の質量に対する百分率（本明細書において「第１触媒層２０中のＣｅ－Ｚｒ系複合酸化物の含有率」という。）は、好ましくは１０質量％以上、より好ましくは１５質量％以上、より一層好ましくは２０質量％以上である。上限は、コストとのバランス、他の成分の含有率等を考慮して適宜調整することができる。上限は、好ましくは８０質量％以下、より好ましくは７５質量％以下、より一層好ましくは７０質量％以下である。上記の下限はそれぞれ、上記の上限のいずれと組み合わせてもよい。

第１触媒層２０の形成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、第１触媒層２０中のＣｅ－Ｚｒ系複合酸化物の含有率は、第１触媒層２０の形成に使用される原料の情報から求めることができる。

第１触媒層２０の形成に使用される原料の情報が判明していない場合、第１触媒層２０中のＣｅ－Ｚｒ系複合酸化物の含有率は、ＳＥＭ－ＥＤＸ等の常法により求めることができる。具体的には、下記の通りである。

（１）第１触媒層２０から得られた試料について、ＳＥＭ－ＥＤＸ等の常法を用いて元素分析を行い、試料全体の構成元素の種類を特定するとともに、特定された各金属元素の酸化物換算の含有率（質量％）を求める。
（２）第１触媒層２０から得られた試料について、ＳＥＭ－ＥＤＸ等の常法を用いて元素マッピングを行い、試料に含まれる粒子の種類（例えば、Ａｌ系酸化物、Ｃｅ系酸化物、Ｃｅ－Ｚｒ系複合酸化物等）を特定する。
（３）各種類の粒子について、任意に選択された複数個（例えば５０個）の粒子をＳＥＭ－ＥＤＸにて元素分析し、粒子の構成元素の種類を特定するとともに、特定された各金属元素の酸化物換算の含有率（質量％）を求める。各種類の粒子について、各金属元素の酸化物換算の含有率（質量％）の平均値を求め、これを、各種類の粒子における各金属元素の酸化物換算の含有率（質量％）とする。
（４）試料における各金属元素の酸化物換算の含有率（質量％）と、各種類の粒子における各金属元素の酸化物換算の含有率（質量％）と、試料における各種類の粒子の含有率（質量％）との関係を表す方程式を作成して解くことにより、試料における各種類の粒子の含有率（質量％）を算出し、これを、第１触媒層２０中の各種類の粒子の含有率（質量％）とする。

第１触媒層２０の耐熱性及びＯＳＣを向上させ、これにより第１触媒層２０の排ガス浄化性能を向上させる観点から、第１触媒層２０中のＣｅのＣｅＯ_２換算の質量のうち、Ｃｅ－Ｚｒ系複合酸化物に由来するＣｅのＣｅＯ_２換算の質量が占める割合は、好ましくは８０質量％以上、より好ましくは８５質量％以上、より一層好ましくは９０質量％以上である。上限は１００質量％である。

第１触媒層２０がＣｅ－Ｚｒ系複合酸化物を含む場合、第１触媒層２０に含まれるＣｅ－Ｚｒ系複合酸化物の平均粒子径は、好ましくは２μｍ以上２０μｍ以下、より好ましくは５μｍ以上１５μｍ以下である。上記の下限はそれぞれ、上記の上限のいずれと組み合わせてもよい。

第１触媒層２０の耐熱性を向上させ、これにより第１触媒層２０の排ガス浄化性能を向上させる観点から、第１触媒層２０は、Ａｌ及び／又はＺｒを含むことが好ましい。

第１触媒層２０の耐熱性を向上させ、これにより第１触媒層２０の排ガス浄化性能を向上させる観点から、第１触媒層２０中のＡｌのＡｌ_２Ｏ_３換算の質量と第１触媒層２０中のＺｒのＺｒＯ_２換算の質量との合計の、第１触媒層２０の質量に対する百分率は、好ましくは３０質量％以上、より好ましくは３５質量％以上、より一層好ましくは４０質量％以上である。上限は、コストとのバランス、他の成分の含有率等を考慮して適宜調整することができる。上限は、好ましくは８０質量％以下、より好ましくは７８質量％以下、より一層好ましくは７６質量％以下である。上記の下限はそれぞれ、上記の上限のいずれと組み合わせてもよい。

第１触媒層２０の耐熱性を向上させ、これにより第１触媒層２０の排ガス浄化性能を向上させる観点から、第１触媒層２０中のＡｌのＡｌ_２Ｏ_３換算の質量の、第１触媒層２０の質量に対する百分率（本明細書において「第１触媒層２０中のＡｌのＡｌ_２Ｏ_３換算の含有率」という。）は、好ましくは１５質量％以上、より好ましくは２０質量％以上、より一層好ましくは２５質量％以上である。上限は、コストとのバランス、他の成分の含有率等を考慮して適宜調整することができる。上限は、好ましくは７５質量％以下、より好ましくは７０質量％以下、より一層好ましくは６５質量％以下である。上記の下限はそれぞれ、上記の上限のいずれと組み合わせてもよい。

ある触媒層に関し、「当該触媒層中のＡｌのＡｌ_２Ｏ_３換算の含有率」は、当該触媒層が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Ａｌ_２Ｏ_３換算の含有率を意味し、当該触媒層が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Ａｌ_２Ｏ_３換算の合計含有率を意味する。この定義は、全ての触媒層（すなわち、第１触媒層２０、第２触媒層３０及び第３触媒層４０）に適用される。

第１触媒層２０がＡｌを含む場合、第１触媒層２０は、１種又は２種以上のＡｌ源を含む。

Ａｌ源としては、Ａｌを含む酸化物が挙げられる。Ａｌを含む酸化物としては、例えば、Ａｌ系酸化物、Ａｌを含むＣｅ系酸化物、Ａｌを含むＺｒ系酸化物、Ａｌを含むＣｅ－Ｚｒ系複合酸化物、アルミナバインダ等が挙げられる。

第１触媒層２０の耐熱性を向上させ、これにより第１触媒層２０の排ガス浄化性能を向上させる観点から、第１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触媒層２０は、Ａｌ源として、Ａｌ系酸化物に加えて、その他の１種又は２種以上のＡｌ源を含んでいてもよい。

第１触媒層２０の耐熱性を向上させ、これにより第１触媒層２０の排ガス浄化性能を向上させる観点から、第１触媒層２０中のＡｌ系酸化物の質量の、第１触媒層２０の質量に対する百分率（本明細書において「第１触媒層２０中のＡｌ系酸化物の含有率」という。）は、好ましくは１０質量％以上、より好ましくは１５質量％以上、より一層好ましくは２０質量％以上である。上限は、コストとのバランス、他の成分の含有率等を考慮して適宜調整することができる。上限は、好ましくは７０質量％以下、より好ましくは６５質量％以下、より一層好ましくは６０質量％以下である。上記の下限はそれぞれ、上記の上限のいずれと組み合わせてもよい。

第１触媒層２０中のＡｌ系酸化物の含有率は、第１触媒層２０中のＣｅ－Ｚｒ系複合酸化物の含有率と同様にして求めることができる。

第１触媒層２０の耐熱性を向上させ、これにより第１触媒層２０の排ガス浄化性能を向上させる観点から、第１触媒層２０中のＡｌのＡｌ_２Ｏ_３換算の質量のうち、Ａｌ系酸化物に由来するＡｌのＡｌ_２Ｏ_３換算の質量が占める割合は、好ましくは８０質量％以上、より好ましくは８５質量％以上、より一層好ましくは９０質量％以上である。上限は１００質量％である。

第１触媒層２０がＡｌ系酸化物を含む場合、第１触媒層２０に含まれるＡｌ系酸化物の平均粒子径は、好ましくは３μｍ以上２０μｍ以下、より好ましくは５μｍ以上１５μｍ以下である。上記の下限はそれぞれ、上記の上限のいずれと組み合わせてもよい。

第１触媒層２０の耐熱性を向上させ、これにより第１触媒層２０の排ガス浄化性能を向上させる観点から、第１触媒層２０中のＺｒのＺｒＯ_２換算の質量の、第１触媒層２０の質量に対する百分率（本明細書において「第１触媒層２０中のＺｒのＺｒＯ_２換算の含有率」という。）は、好ましくは５質量％以上、より好ましくは７質量％以上、より一層好ましくは１０質量％以上である。上限は、コストとのバランス、他の成分の含有率等を考慮して適宜調整することができる。上限は、好ましくは４０質量％以下、より好ましくは３５質量％以下、より一層好ましくは３０質量％以下である。上記の下限はそれぞれ、上記の上限のいずれと組み合わせてもよい。

ある触媒層に関し、「当該触媒層中のＺｒのＺｒＯ_２換算の含有率」は、当該触媒層が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ＺｒＯ_２換算の含有率を意味し、当該触媒層が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ＺｒＯ_２換算の合計含有率を意味する。この定義は、全ての触媒層（すなわち、第１触媒層２０、第２触媒層３０及び第３触媒層４０）に適用される。

第１触媒層２０がＺｒを含む場合、第１触媒層２０は、１種又は２種以上のＺｒ源を含む。

Ｚｒ源としては、Ｚｒを含む酸化物が挙げられる。Ｚｒを含む酸化物としては、例えば、Ｚｒを含むＡｌ系酸化物、Ｚｒを含むＣｅ系酸化物、Ｚｒ系酸化物、Ｃｅ－Ｚｒ系複合酸化物、ジルコニアバインダ等が挙げられる。

第１触媒層２０の耐熱性及びＯＳＣを向上させ、これにより第１触媒層２０の排ガス浄化性能を向上させる観点から、第１触媒層２０は、Ｚｒ源として、Ｃｅ－Ｚｒ系複合酸化物を含むことが好ましい。第１触媒層２０は、Ｚｒ源として、Ｃｅ－Ｚｒ系複合酸化物に加えて、その他の１種又は２種以上のＺｒ源を含んでいてもよい。

第１触媒層２０中のＣｅ－Ｚｒ系複合酸化物の含有率に関する説明は、上記と同様である。

第１触媒層２０の耐熱性及びＯＳＣを向上させ、これにより第１触媒層２０の排ガス浄化性能を向上させる観点から、第１触媒層２０中のＺｒのＺｒＯ_２換算の質量のうち、Ｃｅ－Ｚｒ系複合酸化物に由来するＺｒのＺｒＯ_２換算の質量が占める割合は、好ましくは８０質量％以上、より好ましくは８５質量％以上、より一層好ましくは９０質量％以上である。上限は１００質量％である。

第１触媒層２０は、バインダ、安定剤等のその他の成分を含んでいてもよい。バインダとしては、例えば、アルミナゾル、セリアゾル、ジルコニアゾル、チタニアゾル、シリカゾル等の金属酸化物系バインダが挙げられる。安定剤としては、例えば、アルカリ土類金属元素（例えば、Ｓｒ、Ｂａ等）の硝酸塩、炭酸塩、酸化物、硫酸塩等が挙げられる。

＜第２触媒層＞
以下、第２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触媒層３０は、第１触媒層２０上に設けられている。

「第２触媒層３０が第１触媒層２０上に設けられている」とは、第１触媒層２０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２触媒層３０の一部又は全部が存在することを意味する。「第１触媒層２０の主面」は、排ガス流通方向Ｘに延在する、第１触媒層２０の外表面を意味する。第２触媒層３０は、第１触媒層２０の主面上に、直接設けられていてもよいし、別の層を介して設けられていてもよいが、通常、第１触媒層２０の主面上に直接設けられている。第２触媒層３０は、第１触媒層２０の主面の一部を覆うように設けられていてもよいし、第１触媒層２０の主面の全体を覆うように設けられていてもよい。「第１触媒層２０上に設けられた第２触媒層３０」には、第２触媒層３０が第１触媒層２０の主面上に直接設けられている実施形態、及び、第２触媒層３０が第１触媒層２０の主面上に別の層を介して設けられている実施形態が包含される。

図４に示すように、第２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とともに、第２触媒層３０よりも下側の部分に含まれる触媒活性成分（例えば、第１触媒層２０に含まれるＰｄ）と排ガスとの接触性の向上を実現する観点から、基材１０のうち第２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触媒層３０の質量は、好ましくは３０ｇ／Ｌ以上１６０ｇ／Ｌ以下、より好ましくは４０ｇ／Ｌ以上１４０ｇ／Ｌ以下、より一層好ましくは５０ｇ／Ｌ以上１２０ｇ／Ｌ以下である。上記の下限はそれぞれ、上記の上限のいずれと組み合わせてもよい。

基材１０のうち第２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触媒層３０の質量は、式：（第２触媒層３０の質量）／（（基材１０の体積）×（第２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触媒層３０にも適用される。適用の際、「第１触媒層２０」は「第２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触媒層３０は、Ｒｈを触媒活性成分として含む。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２触媒層３０に含まれる。排ガス浄化性能を向上させる観点から、Ｒｈを含む触媒活性成分は、粒子状であることが好ましい。

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、第２触媒層３０中のＲｈの金属換算の質量の、第２触媒層３０の質量に対する百分率（すなわち、上記ｂ）は、好ましくは０．０１質量％以上５質量％以下、より好ましくは０．０２質量％以上４質量％以下、より一層好ましくは０．０３質量％以上３質量％以下である。上記の下限はそれぞれ、上記の上限のいずれと組み合わせてもよい。

第２触媒層３０は、Ｒｈ以外の１種又は２種以上の貴金属元素を触媒活性成分として含んでいてもよい。Ｒｈ以外の貴金属元素は、例えば、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｕ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ａｕ、Ａｇ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２触媒層３０に含まれる。排ガス浄化性能を向上させる観点から、Ｒｈ以外の貴金属元素を含む触媒活性成分は、粒子状であることが好ましい。

第２触媒層３０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２触媒層３０中のＲｈ以外の貴金属元素の金属換算の質量の、第２触媒層３０の質量に対する百分率（本明細書において「第２触媒層３０中のＲｈ以外の貴金属元素の金属換算の含有率」という。）は小さいことが好ましい。具体的には、第２触媒層３０中のＲｈ以外の貴金属元素の金属換算の含有率は、好ましくは０．０１質量％以下、より好ましくは０．００５質量％以下、より一層好ましくは０．００３質量％以下である。下限は０質量％である。「第２触媒層３０中のＲｈ以外の貴金属元素の金属換算の含有率」は、第２触媒層３０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含有率を意味し、第２触媒層３０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含有率を意味する。

第２触媒層３０中の所定の貴金属元素の金属換算の含有率は、第１触媒層２０中の所定の貴金属元素の金属換算の含有率と同様にして求めることができる。

第２触媒層３０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。担体は、例えば、金属酸化物から選択することができる。金属酸化物に関する説明は、上記と同様である。

第２触媒層３０の耐熱性及び／又はＯＳＣを向上させ、これにより第２触媒層３０の排ガス浄化性能を向上させる観点から、担体は、Ａｌ系酸化物、Ｃｅ系酸化物及びＣｅ－Ｚｒ系複合酸化物から選択することが好ましく、Ａｌ系酸化物及びＣｅ－Ｚｒ系複合酸化物から選択することがより好ましい。一実施形態において、第２触媒層３０は、担体として、Ａｌ系酸化物及びＣｅ－Ｚｒ系複合酸化物を含む。

第２触媒層３０はＣｅを含む。第２触媒層３０中のＣｅのＣｅＯ_２換算の質量の、第２触媒層３０の質量に対する百分率（本明細書において「第２触媒層３０中のＣｅのＣｅＯ_２換算の含有率」という。）は７質量％以上である。これにより、第２触媒層３０のＯＳＣを向上させ、第２触媒層３０の排ガス浄化性能を向上させることができる。

第２触媒層３０のＯＳＣをより効果的に向上させ、これにより第２触媒層３０の排ガス浄化性能をより効果的に向上させる観点から、第２触媒層３０中のＣｅのＣｅＯ_２換算の含有率は、好ましくは８質量％以上、より好ましくは１０質量％以上、より一層好ましくは１１質量％以上である。上限は、コストとのバランス、他の成分の含有率等を考慮して適宜調整することができる。上限は、好ましくは３０質量％以下、より好ましくは２５質量％以下、より一層好ましくは２０質量％以下である。上記の下限はそれぞれ、上記の上限のいずれと組み合わせてもよい。

第２触媒層３０は、１種又は２種以上のＣｅ源を含む。Ｃｅ源に関する説明は、上記と同様である。

第２触媒層３０のＯＳＣを向上させ、これにより第２触媒層３０の排ガス浄化性能を向上させる観点から、第２触媒層３０は、Ｃｅ源として、Ｃｅ－Ｚｒ系複合酸化物を含むことが好ましい。第２触媒層３０は、Ｃｅ－Ｚｒ系複合酸化物に加えて、その他の１種又は２種以上のＣｅ源を含んでいてもよい。

第２触媒層３０の耐熱性及びＯＳＣを向上させ、これにより第２触媒層３０の排ガス浄化性能を向上させる観点から、第２触媒層３０中のＣｅ－Ｚｒ系複合酸化物の質量の、第２触媒層３０の質量に対する百分率（本明細書において「第２触媒層３０中のＣｅ－Ｚｒ系複合酸化物の含有率」という。）は、好ましくは２０質量％以上、より好ましくは２５質量％以上、より一層好ましくは３０質量％以上である。上限は、コストとのバランス、他の成分の含有率等を考慮して適宜調整することができる。上限は、好ましくは８０質量％以下、より好ましくは７５質量％以下、より一層好ましくは７０質量％以下である。上記の下限はそれぞれ、上記の上限のいずれと組み合わせてもよい。

第２触媒層３０中のＣｅ－Ｚｒ系複合酸化物の含有率は、第１触媒層２０中のＣｅ－Ｚｒ系複合酸化物の含有率と同様にして求めることができる。

第２触媒層３０の耐熱性及びＯＳＣを向上させ、これにより第２触媒層３０の排ガス浄化性能を向上させる観点から、第２触媒層３０中のＣｅのＣｅＯ_２換算の質量のうち、Ｃｅ－Ｚｒ系複合酸化物に由来するＣｅのＣｅＯ_２換算の質量が占める割合は、好ましくは８０質量％以上、より好ましくは８５質量％以上、より一層好ましくは９０質量％以上である。上限は１００質量％である。

第２触媒層３０がＣｅ－Ｚｒ系複合酸化物を含む場合、第２触媒層３０に含まれるＣｅ－Ｚｒ系複合酸化物の平均粒子径は、好ましくは２μｍ以上２０μｍ以下、より好ましくは５μｍ以上１５μｍ以下である。上記の下限はそれぞれ、上記の上限のいずれと組み合わせてもよい。

第２触媒層３０の耐熱性を向上させ、これにより第２触媒層３０の排ガス浄化性能を向上させる観点から、第２触媒層３０は、Ａｌ及び／又はＺｒを含むことが好ましい。

第２触媒層３０の耐熱性を向上させ、これにより第２触媒層３０の排ガス浄化性能を向上させる観点から、第２触媒層３０中のＡｌのＡｌ_２Ｏ_３換算の質量と第２触媒層３０中のＺｒのＺｒＯ_２換算の質量との合計の、第２触媒層３０の質量に対する百分率は、好ましくは５０質量％以上、より好ましくは５５質量％以上、より一層好ましくは６５質量％以上である。上限は、コストとのバランス、他の成分の含有率等を考慮して適宜調整することができる。上限は、好ましくは９６質量％以下、より好ましくは９３質量％以下、より一層好ましくは９０質量％以下である。上記の下限はそれぞれ、上記の上限のいずれと組み合わせてもよい。

第２触媒層３０の耐熱性を向上させ、これにより第２触媒層３０の排ガス浄化性能を向上させる観点から、第２触媒層３０中のＡｌのＡｌ_２Ｏ_３換算の質量の、第２触媒層３０の質量に対する百分率（本明細書において「第２触媒層３０中のＡｌのＡｌ_２Ｏ_３換算の含有率」という。）は、好ましくは１５質量％以上、より好ましくは２０質量％以上、より一層好ましくは２５質量％以上である。上限は、コストとのバランス、他の成分の含有率等を考慮して適宜調整することができる。上限は、好ましくは５５質量％以下、より好ましくは５０質量％以下、より一層好ましくは４５質量％以下である。上記の下限はそれぞれ、上記の上限のいずれと組み合わせてもよい。

第２触媒層３０がＡｌを含む場合、第２触媒層３０は、１種又は２種以上のＡｌ源を含む。Ａｌ源に関する説明は、上記と同様である。

第２触媒層３０の耐熱性を向上させ、これにより第２触媒層３０の排ガス浄化性能を向上させる観点から、第２触媒層３０は、Ａｌ源として、Ａｌ系酸化物を含むことが好ましい。第２触媒層３０は、Ａｌ源として、Ａｌ系酸化物に加えて、その他の１種又は２種以上のＡｌ源を含んでいてもよい。

第２触媒層３０の耐熱性を向上させ、これにより第２触媒層３０の排ガス浄化性能を向上させる観点から、第２触媒層３０中のＡｌ系酸化物の質量の、第２触媒層３０の質量に対する百分率（本明細書において「第２触媒層３０中のＡｌ系酸化物の含有率」という。）は、好ましくは１０質量％以上、より好ましくは１５質量％以上、より一層好ましくは２０質量％以上である。上限は、コストとのバランス、他の成分の含有率等を考慮して適宜調整することができる。上限は、好ましくは４５質量％以下、より好ましくは４０質量％以下、より一層好ましくは３５質量％以下である。上記の下限はそれぞれ、上記の上限のいずれと組み合わせてもよい。

第２触媒層３０中のＡｌ系酸化物の含有率は、第１触媒層２０中のＣｅ－Ｚｒ系複合酸化物の含有率と同様にして求めることができる。

第２触媒層３０の耐熱性を向上させ、これにより第２触媒層３０の排ガス浄化性能を向上させる観点から、第２触媒層３０中のＡｌのＡｌ_２Ｏ_３換算の質量のうち、Ａｌ系酸化物に由来するＡｌのＡｌ_２Ｏ_３換算の質量が占める割合は、好ましくは８０質量％以上、より好ましくは８５質量％以上、より一層好ましくは９０質量％以上である。上限は１００質量％である。

第２触媒層３０がＡｌ系酸化物を含む場合、第２触媒層３０に含まれるＡｌ系酸化物の平均粒子径は、好ましくは３μｍ以上２０μｍ以下、より好ましくは５μｍ以上１５μｍ以下である。上記の下限はそれぞれ、上記の上限のいずれと組み合わせてもよい。

第２触媒層３０の耐熱性を向上させ、これにより第２触媒層３０の排ガス浄化性能を向上させる観点から、第２触媒層３０中のＺｒのＺｒＯ_２換算の質量の、第２触媒層３０の質量に対する百分率（本明細書において「第２触媒層３０中のＺｒのＺｒＯ_２換算の含有率」という。）は、好ましくは１５質量％以上、より好ましくは２０質量％以上、より一層好ましくは２５質量％以上である。上限は、コストとのバランス、他の成分の含有率等を考慮して適宜調整することができる。上限は、好ましくは６５質量％以下、より好ましくは６０質量％以下、より一層好ましくは５５質量％以下である。上記の下限はそれぞれ、上記の上限のいずれと組み合わせてもよい。

第２触媒層３０がＺｒを含む場合、第２触媒層３０は、１種又は２種以上のＺｒ源を含む。Ｚｒ源に関する説明は、上記と同様である。

第２触媒層３０の耐熱性及びＯＳＣを向上させ、これにより第２触媒層３０の排ガス浄化性能を向上させる観点から、第２触媒層３０は、Ｚｒ源として、Ｃｅ－Ｚｒ系複合酸化物を含むことが好ましい。第２触媒層３０は、Ｚｒ源として、Ｃｅ－Ｚｒ系複合酸化物に加えて、その他の１種又は２種以上のＺｒ源を含んでいてもよい。

第２触媒層３０中のＣｅ－Ｚｒ系複合酸化物の含有率に関する説明は、上記と同様である。

第２触媒層３０の耐熱性及びＯＳＣを向上させ、これにより第２触媒層３０の排ガス浄化性能を向上させる観点から、第２触媒層３０中のＺｒのＺｒＯ_２換算の質量のうち、Ｃｅ－Ｚｒ系複合酸化物に由来するＺｒのＺｒＯ_２換算の質量が占める割合は、好ましくは８０質量％以上、より好ましくは８５質量％以上、より一層好ましくは９０質量％以上である。上限は１００質量％である。

第２触媒層３０は、バインダ、安定剤等のその他の成分を含んでいてもよい。バインダ及び安定剤に関する説明は、上記と同様である。

第２触媒層３０よりも下側の部分に含まれる触媒活性成分（例えば、第１触媒層２０に含まれるＰｄ）と排ガスとの接触性を向上させ、これにより第１触媒層２０の排ガス浄化性能を向上させる観点から、第２触媒層３０の平均厚さは、好ましくは１００μｍ以下、より好ましくは８０μｍ以下、より一層好ましくは６０μｍ以下である。下限は、第２触媒層３０に必要なＯＳＣ等を考慮して適宜調整することができる。下限は、好ましくは２０μｍ以上、より好ましくは２５μｍ以上、より一層好ましくは３０μｍ以上である。上記の下限はそれぞれ、上記の上限のいずれと組み合わせてもよい。

第２触媒層３０の平均厚さの算出方法については後述する。

＜第３触媒層＞
以下、第３触媒層４０について説明する。

図３及び４に示すように、第３触媒層４０は、第２触媒層３０上に設けられている。

「第３触媒層４０が第２触媒層３０上に設けられている」とは、第２触媒層３０の２つの主面のうち、第１触媒層２０側の主面とは反対側の主面上に、第３触媒層４０の一部又は全部が存在することを意味する。「第２触媒層３０の主面」は、排ガス流通方向Ｘに延在する、第２触媒層３０の外表面を意味する。第３触媒層４０は、第２触媒層３０の主面上に、直接設けられていてもよいし、別の層を介して設けられていてもよいが、通常、第２触媒層３０の主面上に直接設けられている。第３触媒層４０は、第２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２触媒層３０上に設けられた第３触媒層４０」には、第３触媒層４０が第２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３触媒層４０が第２触媒層３０の主面上に別の層を介して設けられている実施形態が包含される。

第３触媒層４０上には別の触媒層が設けられていてもよいが、第３触媒層４０に含まれるＲｈと排ガスとの接触性の向上をより効果的に実現する観点から、第３触媒層４０上には別の触媒層が設けられていないことが好ましい。

図４に示すように、第３触媒層４０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３触媒層４０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とともに、第３触媒層４０よりも下側の部分に含まれる触媒活性成分（例えば、第１触媒層２０に含まれるＰｄ及び第２触媒層３０に含まれるＲｈ）と排ガスとの接触性の向上を実現する観点から、基材１０のうち第３触媒層４０が形成されている部分の単位体積当たりの第３触媒層４０の質量は、好ましくは１０ｇ／Ｌ以上７０ｇ／Ｌ以下、より好ましくは１２ｇ／Ｌ以上６０ｇ／Ｌ以下、より一層好ましくは１５ｇ／Ｌ以上５０ｇ／Ｌ以下である。上記の下限はそれぞれ、上記の上限のいずれと組み合わせてもよい。

基材１０のうち第３触媒層４０が形成されている部分の単位体積当たりの第３触媒層４０の質量は、式：（第３触媒層４０の質量）／（（基材１０の体積）×（第３触媒層４０の平均長さＬ４０／基材１０の長さＬ１０））から算出される。

第１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３触媒層４０にも適用される。適用の際、「第１触媒層２０」は「第３触媒層４０」に、「平均長さＬ２０」は「平均長さＬ４０」に読み替えられる。

第３触媒層４０は、Ｒｈを触媒活性成分として含む。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３触媒層４０に含まれる。排ガス浄化性能を向上させる観点から、Ｒｈを含む触媒活性成分は、粒子状であることが好ましい。

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、第３触媒層４０中のＲｈの金属換算の質量の、第３触媒層４０の質量に対する百分率（すなわち、上記ａ）は、好ましくは０．０２質量％以上１０質量％以下、より好ましくは０．０５質量％以上８質量％以下、より一層好ましくは０．１質量％以上６質量％以下である。上記の下限はそれぞれ、上記の上限のいずれと組み合わせてもよい。

第３触媒層４０は、Ｒｈ以外の１種又は２種以上の貴金属元素を触媒活性成分として含んでいてもよい。Ｒｈ以外の貴金属元素は、例えば、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｕ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ａｕ、Ａｇ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３触媒層４０に含まれる。排ガス浄化性能を向上させる観点から、Ｒｈ以外の貴金属元素を含む触媒活性成分は、粒子状であることが好ましい。

第３触媒層４０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３触媒層４０中のＲｈ以外の貴金属元素の金属換算の質量の、第３触媒層４０の質量に対する百分率（本明細書において「第３触媒層４０中のＲｈ以外の貴金属元素の金属換算の含有率」という。）は小さいことが好ましい。具体的には、第３触媒層４０中のＲｈ以外の貴金属元素の金属換算の含有率は、好ましくは０．０１質量％以下、より好ましくは０．００５質量％以下、より一層好ましくは０．００３質量％以下である。下限は０質量％である。「第３触媒層４０中のＲｈ以外の貴金属元素の金属換算の含有率」は、第３触媒層４０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含有率を意味し、第３触媒層４０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含有率を意味する。

第３触媒層４０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。担体は、例えば、金属酸化物から選択することができる。金属酸化物に関する説明は、上記と同様である。

第３触媒層４０の耐熱性及び／又はＯＳＣを向上させ、これにより第３触媒層４０の排ガス浄化性能を向上させる観点から、担体は、Ａｌ系酸化物、Ｃｅ系酸化物及びＣｅ－Ｚｒ系複合酸化物から選択することが好ましく、Ａｌ系酸化物及びＣｅ－Ｚｒ系複合酸化物から選択することがより好ましい。一実施形態において、第３触媒層４０は、担体として、Ａｌ系酸化物及びＣｅ－Ｚｒ系複合酸化物を含む。

第３触媒層４０は、Ａｌ及び／又はＺｒを含む。これにより第３触媒層４０の耐熱性を向上させ、第３触媒層４０の排ガス浄化性能を向上させることができる。

第３触媒層４０の耐熱性を向上させ、これにより第３触媒層４０の排ガス浄化性能を向上させる観点から、第３触媒層４０中のＡｌのＡｌ_２Ｏ_３換算の質量と第３触媒層４０中のＺｒのＺｒＯ_２換算の質量との合計の、第３触媒層４０の質量に対する百分率は、好ましくは８０質量％以上、より好ましくは８５質量％以上、より一層好ましくは９０質量％以上である。上限は、コストとのバランス、他の成分の含有率等を考慮して適宜調整することができる。上限は、好ましくは９９質量％以下、より好ましくは９７質量％以下、より一層好ましくは９５質量％以下である。上記の下限はそれぞれ、上記の上限のいずれと組み合わせてもよい。

第３触媒層４０の耐熱性を向上させ、これにより第３触媒層４０の排ガス浄化性能を向上させる観点から、第３触媒層４０中のＡｌのＡｌ_２Ｏ_３換算の質量の、第３触媒層４０の質量に対する百分率（本明細書において「第３触媒層４０中のＡｌのＡｌ_２Ｏ_３換算の含有率」という。）は、好ましくは６０質量％以上、より好ましくは６５質量％以上、より一層好ましくは７０質量％以上である。上限は、コストとのバランス、他の成分の含有率等を考慮して適宜調整することができる。上限は、好ましくは９５質量％以下、より好ましくは９０質量％以下、より一層好ましくは８５質量％以下である。上記の下限はそれぞれ、上記の上限のいずれと組み合わせてもよい。

第３触媒層４０がＡｌを含む場合、第３触媒層４０は、１種又は２種以上のＡｌ源を含む。Ａｌ源に関する説明は、上記と同様である。

第３触媒層４０の耐熱性を向上させ、これにより、第３触媒層４０の排ガス浄化性能を向上させる観点から、第３触媒層４０は、Ａｌ源として、Ａｌ系酸化物を含むことが好ましい。第３触媒層４０は、Ａｌ源として、Ａｌ系酸化物に加えて、その他の１種又は２種以上のＡｌ源を含んでいてもよい。

第３触媒層４０の耐熱性を向上させ、これにより第３触媒層４０の排ガス浄化性能を向上させる観点から、第３触媒層４０中のＡｌ系酸化物の質量の、第３触媒層４０の質量に対する百分率（本明細書において「第３触媒層４０中のＡｌ系酸化物の含有率」という。）は、好ましくは６５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７５質量％以上である。上限は、コストとのバランス、他の成分の含有率等を考慮して適宜調整することができる。上限は、好ましくは９９質量％以下、より好ましくは９５質量％以下、より一層好ましくは９３質量％以下である。上記の下限はそれぞれ、上記の上限のいずれと組み合わせてもよい。

第３触媒層４０中のＡｌ系酸化物の含有率は、第１触媒層２０中のＣｅ－Ｚｒ系複合酸化物の含有率と同様にして求めることができる。

第３触媒層４０の耐熱性を向上させ、これにより、第３触媒層４０の排ガス浄化性能を向上させる観点から、第３触媒層４０中のＡｌのＡｌ_２Ｏ_３換算の質量のうち、Ａｌ系酸化物に由来するＡｌのＡｌ_２Ｏ_３換算の質量が占める割合は、好ましくは８０質量％以上、より好ましくは８５質量％以上、より一層好ましくは９０質量％以上である。上限は１００質量％である。

第３触媒層４０がＡｌ系酸化物を含む場合、第３触媒層４０に含まれるＡｌ系酸化物の平均粒子径は、好ましくは０．１μｍ以上９μｍ以下、より好ましくは０．１μｍ以上７μｍ以下である。上記の下限はそれぞれ、上記の上限のいずれと組み合わせてもよい。

第３触媒層４０の耐熱性を向上させ、これにより、第３触媒層４０の排ガス浄化性能を向上させる観点から、第３触媒層４０中のＺｒのＺｒＯ_２換算の質量の、第３触媒層４０の質量に対する百分率（本明細書において「第３触媒層４０中のＺｒのＺｒＯ_２換算の含有率」という。）は、好ましくは１０質量％以上、より好ましくは１１質量％以上、より一層好ましくは１５質量％以上である。上限は、コストとのバランス、他の成分の含有率等を考慮して適宜調整することができる。上限は、好ましくは３０質量％以下、より好ましくは２７質量％以下、より一層好ましくは２５質量％以下である。上記の下限はそれぞれ、上記の上限のいずれと組み合わせてもよい。

第３触媒層４０がＺｒを含む場合、第３触媒層４０は、１種又は２種以上のＺｒ源を含む。Ｚｒ源に関する説明は、上記と同様である。一実施形態において、第３触媒層４０は、Ｚｒ源として、Ｃｅ－Ｚｒ系複合酸化物を含む。

第３触媒層４０中のＣｅのＣｅＯ_２換算の質量の、第３触媒層４０の質量に対する百分率（本明細書において「第３触媒層４０中のＣｅのＣｅＯ_２換算の含有率」という。）は７質量％未満である。これにより、第３触媒層４０の耐熱性を向上させ、第３触媒層４０の排ガス浄化性能を向上させることができる。

第３触媒層４０の耐熱性をより効果的に向上させ、これにより、第３触媒層４０の排ガス浄化性能をより効果的に向上させる観点から、第３触媒層４０中のＣｅのＣｅＯ_２換算の含有率は、好ましくは６質量％以下、より好ましくは５質量％以下、より一層好ましくは４質量％以下である。下限は０質量％である。

第３触媒層４０はＣｅを含んでいてもよい。第３触媒層４０がＣｅを含む場合、第３触媒層４０中のＣｅのＣｅＯ_２換算の含有率は、例えば、０．５質量％以上であってもよいし、１質量％以上であってもよいし、１．５質量％以上であってもよい。上記の下限はそれぞれ、上記の上限のいずれと組み合わせてもよい。

第３触媒層４０がＣｅを含む場合、第３触媒層４０は、１種又は２種以上のＣｅ源を含む。Ｃｅ源に関する説明は、上記と同様である。

第３触媒層４０がＣｅを含む場合、第３触媒層４０は、Ｃｅ源として、Ｃｅ－Ｚｒ系複合酸化物を含むことが好ましい。第３触媒層４０は、Ｃｅ－Ｚｒ系複合酸化物に加えて、その他の１種又は２種以上のＣｅ源を含んでいてもよい。

第３触媒層４０がＣｅを含む場合、第３触媒層４０中のＣｅ－Ｚｒ系複合酸化物の質量の、第３触媒層４０の質量に対する百分率（本明細書において「第３触媒層４０中のＣｅ－Ｚｒ系複合酸化物の含有率」という。）は、好ましくは５質量％以上、より好ましくは１０質量％以上、より一層好ましくは１５質量％以上である。上限は、コストとのバランス、他の成分の含有率等を考慮して適宜調整することができる。上限は、好ましくは４０質量％以下、より好ましくは３７質量％以下、より一層好ましくは３５質量％以下である。上記の下限はそれぞれ、上記の上限のいずれと組み合わせてもよい。

第３触媒層４０中のＣｅ－Ｚｒ系複合酸化物の含有率は、第１触媒層２０中のＣｅ－Ｚｒ系複合酸化物の含有率と同様にして求めることができる。

第３触媒層４０がＣｅを含む場合、第３触媒層４０中のＣｅのＣｅＯ_２換算の質量のうち、Ｃｅ－Ｚｒ系複合酸化物に由来するＣｅのＣｅＯ_２換算の質量が占める割合は、好ましくは８０質量％以上、より好ましくは８５質量％以上、より一層好ましくは９０質量％以上である。上限は１００質量％である。

第３触媒層４０がＣｅ－Ｚｒ系複合酸化物を含む場合、第３触媒層４０に含まれるＣｅ－Ｚｒ系複合酸化物の平均粒子径は、好ましくは０．１μｍ以上９μｍ以下、より好ましくは０．１μｍ以上７μｍ以下である。上記の下限はそれぞれ、上記の上限のいずれと組み合わせてもよい。

第３触媒層４０は、バインダ、安定剤等のその他の成分を含んでいてもよい。バインダ及び安定剤に関する説明は、上記と同様である。

第３触媒層４０の平均厚さは１０μｍ以下である。これにより、第３触媒層４０よりも下側の部分に含まれる触媒活性成分（例えば、第１触媒層２０に含まれるＰｄ及び第２触媒層３０に含まれるＲｈ）と排ガスとの接触性を向上させることができ、第３触媒層４０よりも下側の部分（例えば、第１触媒層２０及び第２触媒層３０）の排ガス浄化性能を向上させることができる。

第３触媒層４０よりも下側の部分に含まれる触媒活性成分と排ガスとの接触性の向上をより効果的に実現する観点から、第３触媒層４０の平均厚さは、好ましくは７μｍ以下、より好ましくは５μｍ以下、より一層好ましくは４μｍ以下である。下限は、第３触媒層４０において必要な耐熱性等を考慮して適宜調整することができる。下限は、好ましくは０．５μｍ以上、より好ましくは１μｍ以上、より一層好ましくは１．５μｍ以上である。上記の下限はそれぞれ、上記の上限のいずれと組み合わせてもよい。

第２触媒層３０の平均厚さ及び第３触媒層４０の平均厚さの算出方法の一例は、以下の通りである。

触媒１（第１触媒層２０が隔壁部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場合、例えば、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３０ｍｍ離れた箇所。第１触媒層２０が隔壁部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る場合、例えば、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１０ｍｍ離れた箇所。第１触媒層２０が隔壁部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る場合、例えば、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１０ｍｍ離れた箇所。）を、基材１０の軸方向と垂直な平面で切断し、ＳＥＭ又はＥＰＭＡにおける後方散乱電子検出器（ＢＥＤ）を使用して、切断面から任意に選択された１個のセル１３に存在する第１触媒層２０、第２触媒層３０及び第３触媒層４０の観察を行い、第１触媒層２０が存在する領域、第２触媒層３０が存在する領域及び第３触媒層４０が存在する領域を特定する。ＳＥＭ又はＢＥＤによる切断面の観察において、視野倍率は、例えば５００倍であり、視野幅（長さ）は、例えば１００～２００μｍである。ＳＥＭ又はＢＥＤによって観察する領域は、セル１３の角部が含まれないように設定される。セル１３の角部は、セル形状の影響を受けやすいからである。第１触媒層２０が存在する領域、第２触媒層３０が存在する領域及び第３触媒層４０が存在する領域は、第１触媒層２０、第２触媒層３０及び第３触媒層４０の間の形態、組成等の相違に基づいて特定することができる。この際、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又はＢＥＤによる切断面の観察と、切断面の組成分析とを併用して行うことができる。元素マッピングは、例えば、ＳＥＭ－ＥＤＸ、ＥＰＭＡ等を使用して行うことができる。切断面の元素マッピングにより、第１触媒層２０、第２触媒層３０及び第３触媒層４０の間の形態及び組成の相違に基づいて、第１触媒層２０が存在する領域、第２触媒層３０が存在する領域及び第３触媒層４０が存在する領域を特定することができる。

ＳＥＭ又はＢＥＤ観察画像において、左端側又は右端側から順に、基材１０の隔壁部１２の厚さ方向と平行な第１～第Ｎのグリッド線を１５μｍ間隔で描き、第１触媒層２０が存在する領域の輪郭線と各グリッド線との交点同士を直線で結び、第１触媒層２０の表面の位置を特定する。Ｎは、例えば、５～１０の整数である。同様に、第２触媒層３０が存在する領域の輪郭線と各グリッド線との交点同士を直線で結び、第２触媒層３０の表面の位置を特定する。同様に、第３触媒層４０が存在する領域の輪郭線と各グリッド線との交点同士を直線で結び、第３触媒層４０の表面の位置を特定する。ある交点Ｐ１から該交点Ｐ１に隣接する交点Ｐ２への厚さ方向の変化量がグリッド線の間隔（１５μｍ）を超える場合、交点Ｐ２を表面の位置の特定に使用しないこと（すなわち、直線で結ぶ交点から、交点Ｐ２を除くこと）が好ましい。ある交点Ｐ１から該交点Ｐ１に隣接する交点Ｐ２への厚さ方向の変化量は、交点Ｐ１を通り、基材１０の隔壁部１２の厚さ方向と垂直な直線と、交点Ｐ２を通り、基材１０の隔壁部１２の厚さ方向と垂直な直線との距離を意味する。交点Ｐ１から交点Ｐ１に隣接する交点Ｐ２への厚さ方向の変化量がグリッド線の間隔（１５μｍ）を超えるとともに、交点Ｐ１から、交点Ｐ２に隣接する交点Ｐ３への厚さ方向の変化量もグリッド線の間隔（１５μｍ）を超える場合、交点Ｐ２に加えて交点Ｐ３も表面の位置の特定に使用しないこと（すなわち、直線で結ぶ交点から、交点Ｐ２及び交点Ｐ３を除くこと）が好ましい。このように直線で結ぶ交点から連続して５つの交点を除く場合、当該ＳＥＭ又はＢＥＤ画像に対しては厚さの測定を行わないことが好ましい。

第１触媒層２０の表面の位置、第２触媒層３０の表面の位置及び第３触媒層４０の表面の位置を特定した後、画像解析ソフトウェアを使用して、第２のグリッド線と、第（Ｎ－１）のグリッド線と、第１触媒層２０の表面と、第２触媒層３０の表面とで囲まれた第１領域の面積を求める。同様に、第２のグリッド線と、第（Ｎ－１）のグリッド線と、第２触媒層３０の表面と、第３触媒層４０の表面とで囲まれた第２領域の面積を求める。画像解析ソフトウェアとしては、例えば、ＡｒｅａＱ（エステック株式会社製）、ＩｍａｇｅＪ（パブリックドメイン）、Ｐｈｏｔｏｓｈｏｐ（Ａｄｏｂｅ Ｓｙｓｔｅｍｓ株式会社）等を使用することができる。なお、画像の両端部は不鮮明になり易く、第１触媒層２０の表面の位置、第２触媒層３０の表面の位置及び第３触媒層４０の表面の位置を特定し難いため、第１のグリッド線及び第Ｎのグリッド線は使用しない。

第１領域及び第２領域の面積を求めた後、下記式に基づいて、各領域の厚さを算出する。
各領域の厚さ＝各領域の面積／（グリッド線の間隔×グリッド線の間隔の数）
なお、グリッド線の間隔は１５μｍであり、グリッド線の間隔の数は（Ｎ－３）である。

切断面から任意に選択された２０個のセル１３に関して、第１領域の厚さを算出し、それらの平均値を第２触媒層３０の平均厚さとする。切断面から任意に選択された２０個のセル１３に関して、第２領域の厚さを算出し、それらの平均値を第３触媒層４０の平均厚さとする。

＜触媒の製造＞
触媒１は、基材１０上に第１触媒層２０を形成し、次いで、第１触媒層２０上に第２触媒層３０を形成し、次いで、第２触媒層３０上に第３触媒層４０を形成することにより製造することができる。

第１触媒層２０は、Ｐｄの供給源（例えば、Ｐｄ塩）及び場合によりその他の成分（例えば、金属酸化物、バインダ、安定剤、溶媒等）を混合して第１スラリーを調製し、第１スラリーを基材１０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２触媒層３０は、Ｒｈの供給源（例えば、Ｒｈ塩）、Ｃｅの供給源（例えば、Ｃｅ－Ｚｒ系複合酸化物）及び場合によりその他の成分（例えば、Ｃｅの供給源以外の金属酸化物、バインダ、安定剤、溶媒等）を混合して第２スラリーを調製し、第２スラリーを第１触媒層２０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３触媒層４０は、Ｒｈの供給源（例えば、Ｒｈ塩）、Ａｌの供給源（例えば、Ａｌ系酸化物）及び／又はＺｒの供給源（例えば、Ｃｅ－Ｚｒ系複合酸化物）及び場合によりその他の成分（例えば、Ａｌの供給源及びＺｒの供給源以外の金属酸化物、バインダ、安定剤、溶媒等）を混合して第３スラリーを調製し、第３スラリーを第２触媒層３０層上に塗布し、乾燥し、焼成することにより形成することができる。

Ｐｄ塩及びＲｈ塩としては、例えば、硝酸塩、アンミン錯体塩、酢酸塩、塩化物等が挙げられる。バインダとしては、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、セリアゾル等が挙げられる。溶媒としては、例えば、水、有機溶媒等が挙げられる。

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。

〔実施例１〕
（１）下層形成用スラリーの調製
調合容器に、硝酸パラジウム水溶液、Ｃｅ－Ｚｒ系複合酸化物（ＣｅのＣｅＯ_２換算の含有率：１３質量％以上５０質量％以下，ＺｒのＺｒＯ_２換算の含有率：３５質量％以上７０質量％以下，Ｃｅ以外の１種又は２種以上の希土類元素の酸化物換算の含有率：９質量％以上２０質量％以下）、Ａｌ系酸化物（ＡｌのＡｌ_２Ｏ_３換算の含有率：９５質量％以上）、アルミナバインダ、ジルコニアバインダ及び水を加え、混合及び撹拌し、下層形成用スラリーを調製した。下層形成用スラリー中の各成分量は、焼成後の下層の質量を基準（１００質量％）として、Ｐｄが金属換算で２．０質量％、ＣｅがＣｅＯ_２換算で１８．０質量％、ＺｒがＺｒＯ_２換算で１８．０質量％、ＡｌがＡｌ_２Ｏ_３換算で５７．５質量％、Ｃｅ以外の希土類元素が酸化物換算で４．５質量％となるように調整した。

（２）下層の形成
フロースルー型基材として、厚さが５０～７０μｍの隔壁部で区画された軸方向に延びるセルを、軸方向と直交する面において６００セル／インチ^２の密度で有し、体積が１．０Ｌであるフロースルー型基材を用意した。

下層形成用スラリーにフロースルー型基材を浸漬し、下層形成用スラリーが塗布されたフロースルー型基材を１５０℃で０．５時間乾燥させた後、５００℃で１時間焼成して、フロースルー型基材上に下層を形成した。フロースルー型基材のうち下層が形成されている部分の単位体積当たりの下層の質量は、１００ｇ／Ｌであった。

（３）中層形成用スラリーの調製
調合容器に、硝酸ロジウム水溶液、Ｃｅ－Ｚｒ系複合酸化物（ＣｅのＣｅＯ_２換算の含有率：１３質量％以上５０質量％以下，ＺｒのＺｒＯ_２換算の含有率：３５質量％以上７０質量％以下，Ｃｅ以外の１種又は２種以上の希土類元素の酸化物換算の含有率：９質量％以上２０質量％以下）、Ａｌ系酸化物（ＡｌのＡｌ_２Ｏ_３換算の含有率：９５質量％以上）、アルミナバインダ、ジルコニアバインダ及び水を加え、混合及び撹拌し、中層形成用スラリーを調製した。中層形成用スラリー中の各成分量は、焼成後の中層の質量を基準（１００質量％）として、Ｒｈが金属換算で０．１質量％、ＣｅがＣｅＯ_２換算で１２．０質量％、ＺｒがＺｒＯ_２換算で４２．０質量％、ＡｌがＡｌ_２Ｏ_３換算で３９．６質量％、Ｃｅ以外の希土類元素が酸化物換算で６．３質量％となるように調整した。

（４）中層の形成
中層形成用スラリーに、下層が形成されたフロースルー型基材を浸漬し、中層形成用スラリーが塗布されたフロースルー型基材を１５０℃で０．５時間乾燥させた後、５００℃で１時間焼成して、下層上に中層を形成した。フロースルー型基材のうち中層が形成されている部分の単位体積当たりの中層の質量は、１００ｇ／Ｌであった。

（５）上層形成用スラリーの調製
調合容器に、硝酸ロジウム水溶液、Ｃｅ－Ｚｒ系複合酸化物（ＣｅのＣｅＯ_２換算の含有率：１３質量％以上５０質量％以下，ＺｒのＺｒＯ_２換算の含有率：３５質量％以上７０質量％以下，１種又は２種以上の希土類元素Ｃｅ以外の希土類元素の酸化物換算の含有率：９質量％以上２０質量％以下）、Ａｌ系酸化物（ＡｌのＡｌ_２Ｏ_３換算の含有率：９５質量％以上）、アルミナバインダ及び水を加え、混合及び撹拌し、上層形成用スラリーを調製した。上層形成用スラリー中の各成分量は、焼成後の上層の質量を基準（１００質量％）として、Ｒｈが金属換算で０．７質量％、ＣｅがＣｅＯ_２換算で６．７質量％、ＺｒがＺｒＯ_２換算で２３．３質量％、ＡｌがＡｌ_２Ｏ_３換算で６６．０質量％、Ｃｅ以外の希土類元素が酸化物換算で３．３質量％となるように調整した。

（６）上層の形成
上層形成用スラリーに、中層が形成されたフロースルー型基材を浸漬し、上層形成用スラリーが塗布されたフロースルー型基材を１５０℃で０．５時間乾燥させた後、５００℃で１時間焼成して、中層上に上層を形成した。フロースルー型基材のうち上層が形成されている部分の単位体積当たりの上層の質量は、１５ｇ／Ｌであった。

以上のようにして、フロースルー型基材に形成された下層と、下層上に形成された中層と、中層上に形成された上層とを備える、実施例１の排ガス浄化用触媒を製造した。実施例１の排ガス浄化用触媒における下層、中層及び上層は、それぞれ、第１触媒層、第２触媒層及び第３触媒層に相当する。

実施例１の排ガス浄化用触媒における第２触媒層の平均厚さ及び第３触媒層の平均厚さを上述の方法により算出した。具体的には、以下の通りである。

実施例１の排ガス浄化用触媒（基材の排ガス流入側の端部から基材の軸方向に３０ｍｍ離れた箇所）を、基材の軸方向と垂直な平面で切断し、ＥＰＭＡにおける後方散乱電子検出器（ＢＥＤ）を使用して、切断面から任意に選択された１個のセルに存在する第１触媒層、第２触媒層及び第３触媒層の観察を行い、第１触媒層が存在する領域、第２触媒層が存在する領域及び第３触媒層が存在する領域を特定した。ＢＥＤによる切断面の観察において、視野倍率は５００倍とし、視野幅は１００～２００μｍとした。ＢＥＤによって観察する領域は、セルの角部が含まれないように設定した。第１触媒層が存在する領域、第２触媒層が存在する領域及び第３触媒層が存在する領域は、ＥＰＭＡを使用した切断面の元素マッピングにより行った。

ＢＥＤ観察画像において、左端側から順に、基材の隔壁部の厚さ方向と平行な第１～第９のグリッド線を１５μｍ間隔で描き、第１触媒層が存在する領域の輪郭線と各グリッド線との交点同士を直線で結び、第１触媒層の表面の位置を特定した。同様に、第２触媒層が存在する領域の輪郭線と各グリッド線との交点同士を直線で結び、第２触媒層の表面の位置を特定した。同様に、第３触媒層が存在する領域の輪郭線と各グリッド線との交点同士を直線で結び、第３触媒層の表面の位置を特定した。ある交点Ｐ１から該交点Ｐ１に隣接する交点Ｐ２への厚さ方向の変化量がグリッド線の間隔（１５μｍ）を超える場合、交点Ｐ２を表面の位置の特定に使用しなかった（すなわち、直線で結ぶ交点から、交点Ｐ２を除いた）。また、交点Ｐ１から交点Ｐ１に隣接する交点Ｐ２への厚さ方向の変化量がグリッド線の間隔（１５μｍ）を超えるとともに、交点Ｐ１から、交点Ｐ２に隣接する交点Ｐ３への厚さ方向の変化量もグリッド線の間隔（１５μｍ）を超える場合、交点Ｐ２に加えて交点Ｐ３も表面の位置の特定に使用しなかった（すなわち、直線で結ぶ交点から、交点Ｐ２及び交点Ｐ３を除いた）。このように直線で結ぶ交点から連続して５つの交点を除く場合、当該ＢＥＤ画像は、厚さの測定に使用しなかった。

第１触媒層の表面の位置、第２触媒層の表面の位置及び第３触媒層の表面の位置を特定した後、画像解析ソフトウェアを使用して、第２のグリッド線と、第８のグリッド線と、第１触媒層の表面と、第２触媒層の表面とで囲まれた第１領域の面積を求めた。同様に、第２のグリッド線と、第８のグリッド線と、第２触媒層の表面と、第３触媒層の表面とで囲まれた第２領域の面積を求めた。画像解析ソフトウェアとしては、ＡｒｅａＱ（エステック株式会社製）を使用した。なお、画像の両端部は不鮮明になり易く、第１触媒層の表面の位置、第２触媒層の表面の位置及び第３触媒層の表面の位置を特定し難いため、第１のグリッド線及び第９のグリッド線は使用しなかった。

第１領域及び第２領域の面積を求めた後、下記式に基づいて、各領域の厚さを算出した。
各領域の厚さ＝各領域の面積／（グリッド線の間隔×グリッド線の間隔の数）
なお、グリッド線の間隔は１５μｍであり、グリッド線の間隔の数は６である。

切断面から任意に選択された２０個のセルに関して、第１領域の厚さを算出し、それらの平均値を第２触媒層の平均厚さとした。また、切断面から任意に選択された２０個のセルに関して、第２領域の厚さを算出し、それらの平均値を第３触媒層の平均厚さとした。

第２触媒層の平均厚さは４０μｍ、第３触媒層の平均厚さは３．３μｍであった。実施例１の排ガス浄化用触媒における第２触媒層及び第３触媒層の特徴を表１に示す。

表１中、「Ｒｈ」、「ＣｅＯ_２」、「Ａｌ_２Ｏ_３」、「ＺｒＯ_２」、「Ａｌ_２Ｏ_３＋ＺｒＯ_２」、「平均厚さ」及び「ａ／ｂ」の意義は、以下の通りである。

［第２触媒層］
Ｒｈ：第２触媒層中のＲｈの金属換算の質量の、第２触媒層の質量に対する百分率（質量％）
ＣｅＯ_２：第２触媒層中のＣｅのＣｅＯ_２換算の質量の、第２触媒層の質量に対する百分率（質量％）
Ａｌ_２Ｏ_３：第２触媒層中のＡｌのＡｌ_２Ｏ_３換算の質量の、第２触媒層の質量に対する百分率（質量％）
ＺｒＯ_２：第２触媒層中のＺｒのＺｒＯ_２換算の質量の、第２触媒層の質量に対する百分率（質量％）
Ａｌ_２Ｏ_３＋ＺｒＯ_２：第２触媒層中のＡｌのＡｌ_２Ｏ_３換算の質量と第２触媒層中のＺｒのＺｒＯ_２換算の質量との合計の、第２触媒層の質量に対する百分率（質量％）
平均厚さ：第２触媒層の平均厚さ（μｍ）

［第３触媒層］
Ｒｈ：第３触媒層中のＲｈの金属換算の質量の、第３触媒層の質量に対する百分率（質量％）
ＣｅＯ_２：第３触媒層中のＣｅのＣｅＯ_２換算の質量の、第３触媒層の質量に対する百分率（質量％）
Ａｌ_２Ｏ_３：第３触媒層中のＡｌのＡｌ_２Ｏ_３換算の質量の、第３触媒層の質量に対する百分率（質量％）
ＺｒＯ_２：第３触媒層中のＺｒのＺｒＯ_２換算の質量の、第３触媒層の質量に対する百分率（質量％）
Ａｌ_２Ｏ_３＋ＺｒＯ_２：第３触媒層中のＡｌのＡｌ_２Ｏ_３換算の質量と第３触媒層中のＺｒのＺｒＯ_２換算の質量との合計の、第３触媒層の質量に対する百分率（質量％）
平均厚さ：第３触媒層の平均厚さ（μｍ）

［ａ／ｂ］
ａ：第３触媒層中のＲｈの金属換算の質量の、第３触媒層の質量に対する百分率（質量％）
ｂ：第２触媒層中のＲｈの金属換算の質量の、第２触媒層の質量に対する百分率（質量％）

〔実施例２〕
上層形成用スラリー中の各成分量を、焼成後の上層の質量を基準（１００質量％）として、Ｒｈが金属換算で０．５質量％、ＣｅがＣｅＯ_２換算で５．０質量％、ＺｒがＺｒＯ_２換算で１７．５質量％、ＡｌがＡｌ_２Ｏ_３換算で７４．５質量％、Ｃｅ以外の希土類元素が酸化物換算で２．５質量％となるように調整した点、並びに、フロースルー型基材のうち上層が形成されている部分の単位体積当たりの上層の質量を２０ｇ／Ｌに変更した点を除き、実施例１と同様にして、実施例２の排ガス浄化用触媒を製造した。実施例２の排ガス浄化用触媒における下層、中層及び上層は、それぞれ、第１触媒層、第２触媒層及び第３触媒層に相当する。

実施例２の排ガス浄化用触媒における第２触媒層の平均厚さ及び第３触媒層の平均厚さを実施例１と同様にして算出したところ、第２触媒層の平均厚さは４０μｍ、第３触媒層の平均厚さは４．４μｍであった。実施例２の排ガス浄化用触媒における第２触媒層及び第３触媒層の特徴を表１に示す。

〔実施例３〕
上層形成用スラリー中の各成分量を、焼成後の上層の質量を基準（１００質量％）として、Ｒｈが金属換算で０．３質量％、ＣｅがＣｅＯ_２換算で３．３質量％、ＺｒがＺｒＯ_２換算で１１．７質量％、ＡｌがＡｌ_２Ｏ_３換算で８３．０質量％、Ｃｅ以外の希土類元素が酸化物換算で１．７質量％となるように調整した点、並びに、フロースルー型基材のうち上層が形成されている部分の単位体積当たりの上層の質量を３０ｇ／Ｌに変更した点を除き、実施例１と同様にして、実施例３の排ガス浄化用触媒を製造した。実施例３の排ガス浄化用触媒における下層、中層及び上層は、それぞれ、第１触媒層、第２触媒層及び第３触媒層に相当する。

実施例３の排ガス浄化用触媒における第２触媒層の平均厚さ及び第３触媒層の平均厚さを実施例１と同様にして算出したところ、第２触媒層の平均厚さは４０μｍ、第３触媒層の平均厚さは６．６μｍであった。実施例３の排ガス浄化用触媒における第２触媒層及び第３触媒層の特徴を表１に示す。

〔比較例１〕
中層形成用スラリー中の各成分量を、焼成後の中層の質量を基準（１００質量％）として、Ｒｈが金属換算で０．２質量％、ＣｅがＣｅＯ_２換算で６．０質量％、ＺｒがＺｒＯ_２換算で２１．０質量％、ＡｌがＡｌ_２Ｏ_３換算で６９．２質量％、Ｃｅ以外の希土類元素が酸化物換算で３．６質量％となるように調整した点、並びに、上層を形成しなかった点を除き、実施例１と同様にして、比較例１の排ガス浄化用触媒を製造した。比較例１の排ガス浄化用触媒における下層は第１触媒層に相当する。比較例１の排ガス浄化用触媒における中層を、同一組成を有する第２触媒層及び第３触媒層の積層体と見なした。比較例１の排ガス浄化用触媒における第２触媒層及び第３触媒層の特徴を表１に示す。

〔比較例２〕
中層形成用スラリー中の各成分量を、焼成後の中層の質量を基準（１００質量％）として、Ｒｈが金属換算で０．２質量％、ＣｅがＣｅＯ_２換算で１２．０質量％、ＺｒがＺｒＯ_２換算で４２．０質量％、ＡｌがＡｌ_２Ｏ_３換算で３９．５質量％、Ｃｅ以外の希土類元素が酸化物換算で６．３質量％となるように調整した点を除き、比較例１と同様にして、比較例２の排ガス浄化用触媒を製造した。比較例２の排ガス浄化用触媒における下層は第１触媒層に相当する。比較例２の排ガス浄化用触媒における中層を、同一組成を有する第２触媒層及び第３触媒層の積層体と見なした。比較例２の排ガス浄化用触媒における第２触媒層及び第３触媒層の特徴を表１に示す。

実施例１と同様の方法により得られた、比較例２の排ガス浄化用触媒に関するＢＥＤ観察画像及び元素マッピング画像をそれぞれ図５及び６に示す。なお、図６は、Ｐｄに関するマッピング画像である。

〔比較例３〕
硝酸ロジウム水溶液に、実施例１（４）で得られた下層及び中層が形成されたフロースルー型基材を２５℃で４８時間浸漬させた。浸漬後のフロースルー型基材を１５０℃で０．５時間乾燥させた後、５００℃で１時間焼成し、中層の表面部全面にＲｈを含む貴金属含有表層部を形成した。焼成後の中層には、中層の質量を基準（１００質量％）として、Ｒｈが金属換算で０．２質量％、ＣｅがＣｅＯ_２換算で１２．０質量％、ＺｒがＺｒＯ_２換算で４２．０質量％、ＡｌがＡｌ_２Ｏ_３換算で３９．５質量％、Ｃｅ以外の希土類元素が酸化物換算で６．３質量％含まれる。また、中層中のＲｈは、中層の厚さ方向に均一に存在するのではなく、中層の表面付近に偏在する。比較例３の排ガス浄化用触媒における下層は第１触媒層に相当する。比較例３の排ガス浄化用触媒における中層のうち、貴金属含有表層部以外の部分を第２触媒層と見なし、貴金属含有表層部を第３触媒層と見なした。比較例３の排ガス浄化用触媒における第２触媒層及び第３触媒層の特徴を表１に示す。なお、比較例３において、中層全体の「ＣｅＯ_２」、「Ａｌ_２Ｏ_３」、「ＺｒＯ_２」及び「Ａｌ_２Ｏ_３＋ＺｒＯ_２」を、第２触媒層及び第３触媒層の「ＣｅＯ_２」、「Ａｌ_２Ｏ_３」、「ＺｒＯ_２」及び「Ａｌ_２Ｏ_３＋ＺｒＯ_２」と見なした。

〔比較例４〕
上層形成用スラリー中の各成分量を、焼成後の上層の質量を基準（１００質量％）として、Ｒｈが金属換算で０．２質量％、ＣｅがＣｅＯ_２換算で１．７質量％、ＺｒがＺｒＯ_２換算で５．８質量％、ＡｌがＡｌ_２Ｏ_３換算で９１．５質量％、Ｃｅ以外の希土類元素が酸化物換算で０．８質量％となるように調整した点、並びに、フロースルー型基材のうち上層が形成されている部分の単位体積当たりの上層の質量を６０ｇ／Ｌとした点を除き、実施例１と同様にして、比較例４の排ガス浄化用触媒を製造した。比較例４の排ガス浄化用触媒における下層、中層及び上層は、それぞれ、第１触媒層、第２触媒層及び第３触媒層に相当する。比較例４の排ガス浄化用触媒における第２触媒層の平均厚さ及び第３触媒層の平均厚さを上述の方法により算出したところ、第２触媒層の平均厚さは４０μｍ、第３触媒層の平均厚さは１３．２μｍであった。比較例４の排ガス浄化用触媒における第２触媒層及び第３触媒層の特徴を表１に示す。

〔試験例〕
実施例１～３及び比較例１～４の排ガス浄化用触媒を耐久処理した後、排ガス浄化性能及びＯＳＣ性能を以下のようにして評価した。なお、耐久処理は、Ｏ_２ガスを０．５０％、水蒸気を１０％、バランスガスとしてＮ_２を流通させた雰囲気下、１０００℃で３０時間、熱処理することにより行った。

＜排ガス浄化性能試験＞
有害成分のうち、代表として炭化水素（ＨＣ）の浄化性能を測定した。耐久処理後の排ガス浄化触媒（触媒容積１５ｍＬ）に、Ａ／Ｆが１４．６である下記組成のモデルガスをＡ／Ｆが１４．４～１４．８の範囲で変動するようにＣＯ濃度及びＯ_２濃度を調整しつつ、３２Ｌ／分で流通させた。排ガス浄化触媒に流入するガス温度を常温から所定昇温速度で漸次上昇させていき、触媒を通過した排ガスに含まれるＨＣ量を下記装置にて求め、下記式に基づいてＨＣ浄化率を求めた。なお、Ｖは、触媒未設置のときの検出量、Ｗは、触媒設置後の検出量を表す。
ＨＣ浄化率（％）＝（Ｖ－Ｗ）／Ｖ×１００

［モデルガス（組成は体積基準）］
ＣＯ：０．３％、Ｃ_３Ｈ_６：１０００ｐｐｍＣ、ＮＯ：５００ｐｐｍ、Ｏ_２：０．２８％、ＣＯ_２：１４％、Ｈ_２Ｏ：１０％、Ｎ_２：残部
［昇温速度］１０℃／分
［評価装置］堀場製作所社製ＭＯＴＯＲ ＥＸＨＡＵＳＴ ＧＡＳ ＡＮＡＬＹＺＥＲ ＭＥＸＡ７１００

ＨＣ浄化率が５０％及び８０％に達したときの触媒の入口ガス温度（℃）を、それぞれ、ライトオフ温度Ｔ５０及びＴ８０として求めた。Ｔ５０及びＴ８０は、昇温時について測定した。Ｔ５０及びＴ８０の測定結果を表２に示す。Ｔ５０は、耐久処理による触媒の劣化状態の影響を大きく受けるため、耐熱性の指標となる。Ｔ５０が小さいほど、耐熱性が高い。Ｔ８０は、触媒の劣化状態よりも、触媒と排ガスとの接触性の影響を大きく受けるため、触媒と排ガスとの接触性の指標となる。Ｔ８０が小さいほど、触媒と排ガスとの接触性が高い。

＜ＯＳＣ性能試験＞
耐久処理後の排ガス浄化触媒（触媒容積１５ｍＬ）に、下記組成のモデルガス１及び２を３２Ｌ／分で１分毎に交互に流通させた。排ガス浄化触媒に流入するガス温度を５００℃に固定し、モデルガス１からモデルガス２に切り替えてから触媒を通過した排ガスに含まれるＣＯ濃度が０．２５％に達するまでの時間（以下「遅れ時間」という。）を下記装置にて求め、下記式に基づいて遅れ時間の差（秒）を求めた。なお、Ｘは、触媒未設置のときの遅れ時間、Ｙは、触媒設置後の遅れ時間を表す。
遅れ時間の差（秒）＝Ｙ－Ｘ

［モデルガス１（組成は体積基準）］
Ｏ_２：０．５％、Ｎ_２：残部
［モデルガス２（組成は体積基準）］
ＣＯ：０．５％、Ｎ_２：残部
［評価装置］堀場製作所社製ＭＯＴＯＲ ＥＸＨＡＵＳＴ ＧＡＳ ＡＮＡＬＹＺＥＲ ＭＥＸＡ７１００

遅れ時間の差は、ＯＳＣの指標となる。遅れ時間の差が大きいほど、ＯＳＣが大きい。そこで、遅れ時間の差を、比較例１の値を１００としたときの相対値として求め、これをＯＳＣとした。ＯＳＣの測定結果を表２に示す。

遅れ時間の差がＯＳＣの指標となる理由は、以下の通りである。
試験系には、モデルガス供給部、触媒設置部及びガス濃度計設置部が順に配置されている。モデルガス１が流通している間、ガス濃度計で検出されるＣＯ濃度はゼロである。触媒が設置されていない場合、モデルガス１からモデルガス２に切り替えられると、モデルガス２中のＣＯは消費されることなく、ガス濃度計で検出される。触媒が設置されている場合、モデルガス１からモデルガス２に切り替えられると、モデルガス２中のＣＯは、触媒に蓄えられた酸素により消費されるため、ガス濃度計で検出されるＣＯ濃度が低く保たれる。触媒に蓄えられた酸素が多いほど、ガス濃度計で検出されるＣＯ濃度が低く保たれる時間が長い。したがって、遅れ時間の差がＯＳＣ能の指標となる。

実施例１～３の排ガス浄化用触媒は、基材と、基材上に設けられた第１触媒層と、第１触媒層上に設けられた第２触媒層と、第２触媒層上に設けられた第３触媒層とを備え、第１触媒層がＰｄを含み、第２触媒層がＲｈとＣｅとを含み、第３触媒層がＲｈとＡｌ及び／又はＺｒとを含む排ガス浄化用触媒であって、以下の条件（１）～（４）を満たす排ガス浄化用触媒である。一方、比較例１～４の排ガス浄化用触媒は、基材と、基材上に設けられた第１触媒層と、第１触媒層上に設けられた第２触媒層と、第２触媒層上に設けられた第３触媒層とを備え、第１触媒層がＰｄを含み、第２触媒層がＲｈとＣｅとを含み、第３触媒層がＲｈとＡｌ及び／又はＺｒとを含む排ガス浄化用触媒であって、以下の条件（１）～（４）のいずれか１つ以上を満たさない排ガス浄化用触媒である。
（１）第２触媒層及び第３触媒層が、下記式：
ａ＞ｂ
［式中、ａは、第３触媒層中のＲｈの金属換算の質量の、第３触媒層の質量に対する百分率を表し、ｂは、第２触媒層中のＲｈの金属換算の質量の、第２触媒層の質量に対する百分率を表す。］
を満たす。
（２）第２触媒層中のＣｅのＣｅＯ_２換算の質量の、前記第２触媒層の質量に対する百分率が、７質量％以上である。
（３）第３触媒層中のＣｅのＣｅＯ_２換算の質量の、前記第３触媒層の質量に対する百分率が、７質量％未満である。
（４）第３触媒層の平均厚さが、１０μｍ以下である。

比較例１は、条件（１）を満たさないため、第３触媒層に含まれるＲｈと排ガスとの接触性の向上を実現できず、したがって、Ｔ８０が大きかった（すなわち、触媒と排ガスとの接触性が低かった）。また、比較例１は、条件（２）を満たさないため、第２触媒層のＯＳＣの向上を実現できず、したがって、ＯＳＣが低かった。

比較例２は、条件（１）を満たさないため、第３触媒層に含まれるＲｈと排ガスとの接触性の向上を実現できず、したがって、Ｔ８０が大きかった（すなわち、触媒と排ガスとの接触性が低かった）。また、比較例２は、条件（３）を満たさないため、第３触媒層の耐熱性の向上を実現できず、したがって、Ｔ５０が大きかった（すなわち、耐熱性が低かった）。

比較例３は、条件（３）を満たさないため、第３触媒層の耐熱性の向上を実現できず、したがって、Ｔ５０が大きかった（すなわち、耐熱性が低かった）。比較例３は、条件（１）及び（４）を満たすが、Ｔ８０が大きかった（すなわち、触媒と排ガスとの接触性が低かった）。比較例３は、条件（３）を満たさないことに起因して、第３触媒層中のＲｈの凝集が生じて活性点が減少したため、条件（１）及び（４）を満たすが、Ｔ８０が大きかったと考えられる。

比較例４は、条件（４）を満たさないため、第３触媒層よりも下側の部分に含まれる触媒活性成分と排ガスとの接触性の向上を実現できず、したがって、Ｔ８０が大きかった（すなわち、触媒と排ガスとの接触性が低かった）。

実施例１～３は、条件（１）を満たすため、第３触媒層に含まれるＲｈと排ガスとの接触性の向上を実現でき、したがって、Ｔ８０が小さかった（すなわち、触媒と排ガスとの接触性が高かった）。

実施例１～３は、条件（２）を満たすため、第２触媒層のＯＳＣの向上を実現でき、したがって、ＯＳＣが高かった。

実施例１～３は、条件（３）を満たすため、第３触媒層の耐熱性の向上を実現でき、したがって、Ｔ５０が小さかった（すなわち、耐熱性が高かった）。

実施例１～３は、条件（４）を満たすため、第３触媒層よりも下側の部分に含まれる触媒活性成分と排ガスとの接触性の向上を実現でき、したがって、Ｔ８０が小さかった（すなわち、触媒と排ガスとの接触性が高かった）。

Ｐ・・・内燃機関の排気管
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触媒層
３０・・・第２触媒層
４０・・・第３触媒層

Claims (5)

1. 基材と、前記基材上に設けられた第１触媒層と、前記第１触媒層上に設けられた第２触媒層と、前記第２触媒層上に設けられた第３触媒層とを備える排ガス浄化用触媒であって、
   前記第１触媒層が、Ｐｄを含み、
   前記第２触媒層が、Ｒｈと、Ｃｅとを含み、
   前記第３触媒層が、Ｒｈと、Ａｌ及び／又はＺｒとを含み、
   前記第２触媒層及び前記第３触媒層が、下記式：
   ａ＞ｂ
   ［式中、ａは、前記第３触媒層中のＲｈの金属換算の質量の、前記第３触媒層の質量に対する百分率を表し、ｂは、前記第２触媒層中のＲｈの金属換算の質量の、前記第２触媒層の質量に対する百分率を表す。］
   を満たし、
   前記第２触媒層中のＣｅのＣｅＯ_２換算の質量の、前記第２触媒層の質量に対する百分率が、７質量％以上であり、
   前記第３触媒層中のＣｅのＣｅＯ_２換算の質量の、前記第３触媒層の質量に対する百分率が、７質量％未満であり、
   前記第３触媒層の平均厚さが、１０μｍ以下である、前記排ガス浄化用触媒。
2. 前記第３触媒層中のＡｌのＡｌ_２Ｏ_３換算の質量と前記第３触媒層中のＺｒのＺｒＯ_２換算の質量との合計の、前記第３触媒層の質量に対する百分率が、８０質量％以上である、請求項１に記載の排ガス浄化用触媒。
3. ａのｂに対する比ａ／ｂが、２以上１０以下である、請求項１又は２に記載の排ガス浄化用触媒。
4. ｂが、０．０１質量％以上５質量％以下である、請求項３に記載の排ガス浄化用触媒。
5. 前記第３触媒層の平均厚さが、０．５μｍ以上５μｍ以下である、請求項１又は２に記載の排ガス浄化用触媒。