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WO2024143153A1 - 排ガス浄化用触媒 - Google Patents

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WO2024143153A1
WO2024143153A1 PCT/JP2023/045927 JP2023045927W WO2024143153A1 WO 2024143153 A1 WO2024143153 A1 WO 2024143153A1 JP 2023045927 W JP2023045927 W JP 2023045927W WO 2024143153 A1 WO2024143153 A1 WO 2024143153A1
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WO
WIPO (PCT)
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layer
mass
exhaust gas
oxide
content
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Pending
Application number
PCT/JP2023/045927
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English (en)
French (fr)
Inventor
翼 今井
利春 守屋
惇喜 富田
進介 今井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsui Mining and Smelting Co Ltd
Original Assignee
Mitsui Mining and Smelting Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Mitsui Mining and Smelting Co Ltd filed Critical Mitsui Mining and Smelting Co Ltd
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Priority to CN202380088689.5A priority patent/CN120529965A/zh
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Pending legal-status Critical Current

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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
    • 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
    • B01J33/00—Protection of catalysts, e.g. by coating
    • 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
    • B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
    • B01J35/50—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their shape or configuration
    • B01J35/56—Foraminous structures having flow-through passages or channels, e.g. grids or three-dimensional monoliths
    • B01J35/57—Honeycombs
    • 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

Definitions

  • Patent Document 2 describes an exhaust gas purification catalyst that includes a carrier, a lower catalytic layer provided on the carrier, and an upper catalytic layer provided on the lower catalytic layer, in which the lower catalytic layer contains zeolite, Ce-containing oxide, activated alumina, Pt, and Pd, and the upper catalytic layer contains activated alumina supporting Rh-doped Ce-containing oxide and NOx storage material.
  • a catalyst for purifying exhaust gas comprising a substrate, a first layer provided on the substrate, a second layer provided on the first layer, and a third layer provided on the second layer, the first layer includes a Pt and Ce-based oxide; a content of the Ce-based oxide in the first layer is 50 mass% or more based on a mass of the first layer; The content of Ce in the Ce-based oxide in terms of CeO2 is 85% by mass or more based on the mass of the Ce-based oxide; the second layer does not contain any platinum group element, or the content of the platinum group element having the highest content in the second layer, calculated as metal, is 0.5 mass% or less based on the mass of the second layer;
  • an exhaust gas purification catalyst that uses Pt as a catalytically active component and that can prevent a decrease in exhaust gas purification performance after exposure to high temperatures.
  • Prevention of a decrease in exhaust gas purification performance after exposure to high temperatures is significant when the temperature to which the exhaust gas purification catalyst of the present invention is exposed is 600°C or higher, more significant when it is 700°C or higher, and even more significant when it is 800°C or higher.
  • FIG. 1 is a partial end view showing a state in which an exhaust gas purifying catalyst according to one embodiment of the present invention is disposed in an exhaust passage of an internal combustion engine.
  • FIG. 2 is an end view taken along line AA of FIG.
  • 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 of FIG.
  • exhaust gas purification catalysts may be arranged upstream and/or downstream of catalyst 1 in the exhaust passage in exhaust pipe P.
  • the catalyst 1 includes a substrate 10, a first layer 20 provided on the substrate 10, a second layer 30 provided on the first layer 20, and a third layer 40 provided on the second layer 30.
  • the cell 13 extends in the exhaust gas flow direction X and has an end on the exhaust gas inlet side and an end on the exhaust gas outlet side.
  • the end (opening) of cell 13 on the exhaust gas inlet side has a rectangular shape in plan view, but may have other shapes such as a hexagon or octagon.
  • the end (opening) of cell 13 on the exhaust gas outlet side also has a similar shape in plan view.
  • the cell density per square inch of the substrate 10 is, for example, 100 cells or more and 1200 cells or less.
  • the cell density per square inch of the substrate 10 means the total number of cells 13 per square inch in a cross section obtained by cutting the substrate 10 along a plane perpendicular to the exhaust gas flow direction X.
  • the volume of the substrate 10 is, for example, 0.1 L or more and 20 L or less.
  • the volume of the substrate 10 means the apparent volume of the substrate 10.
  • the first layer 20 extends along the exhaust gas flow direction X from the end of the partition section 12 on the exhaust gas inlet side to the end of the partition section 12 on the exhaust gas outlet side.
  • the first layer 20 may extend along the exhaust gas flow direction X from the end of the partition section 12 on the exhaust gas inlet side so as not to reach the end of the partition section 12 on the exhaust gas outlet side, or may extend in the opposite direction to the exhaust gas flow direction X from the end of the partition section 12 on the exhaust gas outlet side so as not to reach the end of the partition section 12 on the exhaust gas inlet side.
  • platinum group elements includes Pt (platinum element), Pd (palladium element), Rh (rhodium element), Ru (ruthenium element), Os (osmium element), and Ir (iridium element).
  • a composition analysis For cut pieces that clearly contain a portion of the first layer 20, it is not necessary to perform a composition analysis.
  • a scanning electron microscope (SEM), an electron probe microanalyzer (EPMA), or the like can be used to observe the cut surface to confirm whether or not the cut piece contains a portion of the first layer 20.
  • SEM scanning electron microscope
  • EPMA electron probe microanalyzer
  • elemental mapping of the cut surface may also be performed.
  • the length of the first layer 20 contained in the sample is (5 x k) mm.
  • the content of Pt in the first layer 20 in terms of metal is preferably 0.1% by mass or more and 10% by mass or less, more preferably 0.15% by mass or more and 5% by mass or less, and even more preferably 0.2% by mass or more and 3% by mass or less, based on the mass of the first layer 20.
  • the first layer 20 contains Pt and a platinum group element other than Pt
  • the Pt and the platinum group element other than Pt may form an alloy, which may reduce the active sites of Pt that contribute to the exhaust gas purification performance. Therefore, it is preferable that the first layer 20 does not substantially contain any platinum group elements other than Pt.
  • the first layer 20 is substantially free of platinum group elements other than Pt
  • the content of platinum group elements other than Pt in the first layer 20 in terms of metal is preferably 0.05 mass% or less, more preferably 0.01 mass% or less, based on the mass of the first layer 20.
  • the lower limit is zero.
  • the content of platinum group elements other than Pt in the first layer 20 in terms of metal means the content of one platinum group element in terms of metal when the first layer 20 contains one platinum group element other than Pt, and means the total content of the two or more platinum group elements in terms of metal when the first layer 20 contains two or more platinum group elements other than Pt.
  • the metal-equivalent content of each metal element in the first layer 20 can be determined by standard methods such as scanning electron microscope-energy dispersive X-ray analysis (SEM-EDX). Specifically, this is as follows:
  • the first layer 20 contains a Ce-based oxide.
  • Ce-based oxide refers to an oxide in which, among the elements other than O that constitute the Ce-based oxide, the element with the highest content by mass is Ce.
  • the Ce-based oxide is, for example, particulate.
  • the Ce-based oxide is used as a carrier for catalytically active components. From the viewpoint of improving the supportability of the catalytically active components, the Ce-based oxide is preferably porous.
  • the Ce-based oxide is distinguished from ceria used as a binder. In this specification, ceria used as a binder may be referred to as "ceria binder.”
  • the Ce-based oxide may contain one or more elements other than Ce and O (hereinafter sometimes referred to as "other elements").
  • the other elements may be selected from, for example, rare earth elements other than Ce, alkaline earth metal elements (e.g., Mg, Ca, Sr, Ba, etc.), Fe, Mn, Ni, Zr, Al, etc.
  • rare earth elements other than Ce include Y, Pr, Sc, La, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu, etc.
  • Cerium-based oxides include, for example, ceria (an oxide composed of Ce and O), oxides obtained by modifying the surface of ceria with other elements, and oxides obtained by dissolving other elements in ceria.
  • the other elements may form a solid solution phase (e.g., a solid solution phase of CeO2 and an oxide of the other element, etc.), or may form a single phase that is a crystalline phase or an amorphous phase (e.g., an oxide phase of the other element), or may form both a solid solution phase and a single phase.
  • a solid solution phase e.g., a solid solution phase of CeO2 and an oxide of the other element, etc.
  • a single phase that is a crystalline phase or an amorphous phase (e.g., an oxide phase of the other element), or may form both a solid solution phase and a single phase.
  • An elemental analysis is performed on a sample obtained from the first layer 20 using a standard method such as SEM-EDX to identify the types of constituent elements of the entire sample and to determine the content (mass %) of each identified element.
  • Elemental mapping is performed on the sample obtained from the first layer 20 using a standard method such as SEM-EDX to identify the types of particles contained in the sample (e.g., Ce-based oxide particles and possibly other particles).
  • SEM-EDX e.g., Ce-based oxide particles and possibly other particles.
  • For each type of particle a number of arbitrarily selected particles (e.g., 50 particles) are subjected to elemental analysis by SEM-EDX to identify the types of constituent elements of the particles and to determine the content (mass%) of each identified element. The average content (mass%) of each element is calculated for each type of particle.
  • inorganic oxides used as supports include Al-based oxides, Ce-Zr-based composite oxides, Ce-Zr-Al-based composite oxides, oxides of rare earth elements other than Ce, oxides based on zirconia (ZrO 2 ), silica (SiO 2 ), titania (TiO 2 ), zeolite (aluminosilicate), MgO, ZnO, SnO 2 , etc.
  • the mass of the second layer 30 per unit volume of the portion of the substrate 10 on which the second layer 30 is formed is preferably 5 g/L or more and 100 g/L or less, more preferably 10 g/L or more and 90 g/L or less, even more preferably 15 g/L or more and 80 g/L or less, and even more preferably 20 g/L or more and 70 g/L or less.
  • first layer 20 should be read as “second layer 30.”
  • the second layer 30 does not contain any platinum group elements
  • the second layer 30 does not contain any platinum group elements selected from Pt, Pd, Rh, Ru, Os, and Ir.
  • the metal-equivalent content of the platinum group element having the highest concentration in the second layer 30 is preferably 0.4 mass% or less, and more preferably 0.3 mass% or less, based on the mass of the second layer 30.
  • the lower limit of the metal-equivalent content of the platinum group element having the highest concentration in the second layer 30 can be adjusted as appropriate.
  • the metal-equivalent content of the platinum group element having the highest concentration in the second layer 30 is, for example, 0.01 mass% or more, 0.02 mass% or more, or 0.05 mass% or more, based on the mass of the second layer 30. Each of these lower limits may be combined with any of the above-mentioned upper limits.
  • the total content of all platinum group elements in the second layer 30 in terms of metal is preferably 1.5 mass% or less, more preferably 1.0 mass% or less, and even more preferably 0.75 mass% or less, based on the mass of the second layer 30.
  • the lower limit of the total content of all platinum group elements in terms of metal in the second layer 30 can be adjusted as appropriate.
  • the total content of all platinum group elements in terms of metal in the second layer 30 is, for example, 0.02 mass% or more, 0.04 mass% or more, or 0.10 mass% or more, based on the mass of the second layer 30. Each of these lower limits may be combined with any of the upper limits described above.
  • the metal equivalent content of each metal element in the second layer 30 can be determined in the same manner as the metal equivalent content of each metal element in the first layer 20.
  • An elemental analysis is performed on the sample obtained from the second layer 30 using a standard method such as SEM-EDX to identify the types of constituent elements of the entire sample and to determine the Al content (mass%) in terms of Al2O3 .
  • the Al content (mass%) in terms of Al2O3 is determined for each of 10 SEM visual fields, and the average of the Al contents (mass%) in terms of Al2O3 for the 10 visual fields is taken as the Al content ( mass%) in terms of Al2O3 in the second layer 30.
  • the second layer 30 contains Al
  • the second layer 30 contains one or more Al sources.
  • the "content of Al in the second layer 30 in terms of Al2O3 means the content of Al derived from one Al source in terms of Al2O3 when the second layer 30 contains one Al source, and means the total content of Al derived from the two or more Al sources in terms of Al2O3 when the second layer 30 contains two or more Al sources.
  • the second layer 30 preferably contains an Al-based oxide as an Al source.
  • the second layer 30 may contain at least one selected from the group consisting of a Ce-based oxide containing Al, a Ce-Zr-based composite oxide containing Al, a Ce-Zr-Al-based composite oxide, an alumina binder, and the like as an Al source.
  • the second layer 30 contains an Al-based oxide and an alumina binder as an Al source.
  • the Al-based oxide is, for example, particulate.
  • the Al-based oxide is used as a capture material that captures Pt volatilized from the first layer 20.
  • the Al-based oxide is also used as a carrier for catalytically active components containing platinum group elements. From the viewpoint of effectively capturing Pt volatilized from the first layer 20, and from the viewpoint of improving the supportability of catalytically active components when the second layer 30 contains a platinum group element, it is preferable that the Al-based oxide is porous.
  • the Al-based oxide may contain one or more elements other than Al and O (hereinafter sometimes referred to as "other elements").
  • the other elements may be selected from, for example, rare earth elements (e.g., Ce, Y, Pr, La, Nd, Sm, Eu, Gd, etc.), alkaline earth metal elements (e.g., Mg, Ca, Sr, Ba, etc.), B, Si, Zr, Cr, etc.
  • Al-based oxides examples include alumina (an oxide composed of Al and O), oxides obtained by modifying the surface of alumina with other elements, and oxides obtained by dissolving other elements in alumina.
  • Al-based oxides containing other elements include alumina-silica, alumina-silicate, alumina-zirconia, alumina-chromia, alumina-ceria, and alumina-lanthana.
  • the other element may form a solid solution phase (e.g., a solid solution phase of Al2O3 and an oxide of the other element), or may form a single phase that is a crystalline phase or an amorphous phase (e.g., an oxide phase of the other element), or may form both a solid solution phase and a single phase.
  • a solid solution phase e.g., a solid solution phase of Al2O3 and an oxide of the other element
  • the content of Al in the Al-based oxide calculated as Al2O3 is preferably 70 mass% or more, more preferably 80 mass% or more, and even more preferably 90 mass% or more, based on the mass of the Al-based oxide.
  • the upper limit is 100 mass%.
  • the upper limit is preferably 99.9 mass% or less, more preferably 99.5 mass% or less, and even more preferably 99 mass% or less. Each of these upper limits may be combined with any of the above-mentioned lower limits.
  • the oxide-equivalent content of each element in Al-based oxides can be determined in the same way as the oxide-equivalent content of each element in Ce-based oxides.
  • the ratio of the mass of Al in the second layer 30, in terms of Al2O3 , to the mass of Pt in the first layer 20 , in terms of metal is preferably 1 or more and 1,000 or less, more preferably 5 or more and 900 or less, even more preferably 8 or more and 800 or less, and even more preferably 10 or more and 700 or less.
  • the second layer 30 may contain other components such as a binder and a stabilizer.
  • binders include inorganic oxide binders such as alumina sol, ceria sol, zirconia sol, titania sol, and silica sol.
  • stabilizers include carbonates, oxides, and sulfates of alkaline earth metal elements (e.g., Sr, Ba, etc.).
  • the third layer 40 is disposed on the second layer 30.
  • the third layer 40 is provided on the second layer 30 means that a part or all of the third layer 40 is present on the main surface opposite to the main surface on the first layer 20 side, out of the two main surfaces of the second layer 30.
  • "Main surface of the second layer 30” means the outer surface of the second layer 30 extending in the exhaust gas flow direction X.
  • the third layer 40 may be provided directly on the main surface of the second layer 30, or may be provided via another layer, but is usually provided directly on the main surface of the second layer 30.
  • the third layer 40 may be provided so as to cover a part of the main surface of the second layer 30, or may be provided so as to cover the entire main surface of the second layer 30.
  • "The third layer 40 provided on the second layer 30" includes both an embodiment in which the third layer 40 is provided directly on the main surface of the second layer 30, and an embodiment in which the third layer 40 is provided on the main surface of the second layer 30 via another layer.
  • the third layer 40 extends along the exhaust gas flow direction X from the end of the partition section 12 on the exhaust gas inlet side to the end of the partition section 12 on the exhaust gas outlet side.
  • the third layer 40 may extend along the exhaust gas flow direction X from the end of the partition section 12 on the exhaust gas inlet side so as not to reach the end of the partition section 12 on the exhaust gas outlet side, or may extend in the opposite direction to the exhaust gas flow direction X from the end of the partition section 12 on the exhaust gas outlet side so as not to reach the end of the partition section 12 on the exhaust gas inlet side.
  • the mass of the third layer 40 per unit volume of the portion of the substrate 10 on which the third layer 40 is formed is preferably 20 g/L to 200 g/L, more preferably 30 g/L to 150 g/L, even more preferably 40 g/L to 120 g/L, and even more preferably 50 g/L to 100 g/L.
  • the mass of the third layer 40 per unit volume of the portion of the substrate 10 on which the third layer 40 is formed is calculated from the formula: (mass of the third layer 40)/((volume of the substrate 10) ⁇ (average length L40 of the third layer 40 /length L10 of the substrate 10 )).
  • the third layer 40 contains Rh and/or Pd as catalytically active components.
  • Rh is contained in the third layer 40 in a form capable of functioning as a catalytically active component, for example, in the form of a catalytically active component containing Rh, such as metallic Rh, an alloy containing Rh, or a compound containing Rh (e.g., an oxide of Rh). From the viewpoint of improving exhaust gas purification performance, it is preferable that the catalytically active component containing Rh is in particulate form.
  • Pd is contained in the third layer 40 in the form of a catalytically active component that can function as a catalytically active component, such as metallic Pd, an alloy containing Pd, or a compound containing Pd (e.g., an oxide of Pd). From the viewpoint of improving exhaust gas purification performance, it is preferable that the catalytically active component containing Pd is in particulate form.
  • a catalytically active component that can function as a catalytically active component, such as metallic Pd, an alloy containing Pd, or a compound containing Pd (e.g., an oxide of Pd).
  • the catalytically active component containing Pd is in particulate form.
  • the content of Rh in the third layer 40 in terms of metal is preferably 0.01% by mass or more and 10% by mass or less, more preferably 0.015% by mass or more and 5% by mass or less, and even more preferably 0.02% by mass or more and 1% by mass or less, based on the mass of the third layer 40.
  • the metal-equivalent Pd content in the third layer 40 is preferably 0.1% by mass or more and 10% by mass or less, more preferably 0.15% by mass or more and 8% by mass or less, and even more preferably 0.2% by mass or more and 5% by mass or less, based on the mass of the third layer 40.
  • the third layer 40 may contain platinum group elements other than Rh and Pd as catalytically active components.
  • platinum group elements other than Rh and Pd include Pt, Ru, Os, and Ir.
  • the platinum group elements other than Rh and Pd are contained in the third layer 40 in a form capable of functioning as catalytically active components, such as metals, alloys containing platinum group elements, and compounds containing platinum group elements (e.g., oxides of platinum group elements), in the form of catalytically active components containing platinum group elements other than Rh and Pd. From the viewpoint of improving exhaust gas purification performance, it is preferable that the catalytically active components containing platinum group elements other than Rh and Pd are in particulate form.
  • the third layer 40 contains Rh and/or Pd and platinum group elements other than Rh and Pd, there is a risk that the Rh and/or Pd will form an alloy with the platinum group elements other than Rh and Pd, resulting in a decrease in the active sites of Rh and/or Pd that contribute to the exhaust gas purification performance. Therefore, it is preferable that the third layer 40 does not substantially contain platinum group elements other than Rh and Pd.
  • the metal equivalent content of each metal element in the third layer 40 can be determined in the same manner as the metal equivalent content of each metal element in the first layer 20.
  • the third layer 40 preferably contains one or more carriers.
  • the mechanism of action of the catalyst 1 is not entirely clear, but is thought to be as follows.
  • the catalyst 1 includes a third layer 40 containing Rh and/or Pd in addition to a first layer 20 containing Pt. Therefore, the catalyst 1 can purify harmful components such as carbon monoxide (CO), hydrocarbons (HC), non-methane hydrocarbons (NMHC), and nitrogen oxides (NOx) in a well-balanced manner.
  • harmful components such as carbon monoxide (CO), hydrocarbons (HC), non-methane hydrocarbons (NMHC), and nitrogen oxides (NOx) in a well-balanced manner.
  • the Pt in the first layer 20 may aggregate, and the active sites of Pt involved in the exhaust gas purification performance may decrease.
  • the first layer 20 contains a Ce-based oxide.
  • the second layer 30 between the first layer 20 and the third layer 40 it is possible to prevent the Pt that has volatilized from the first layer 20 from reaching the third layer 40 and the associated decrease in the exhaust gas purification performance and/or heat resistance of Rh and/or Pd in the third layer 40.
  • the first layer 20 can be formed by mixing a Pt source (e.g., Pt salt), a Ce-based oxide, and optionally other components (e.g., inorganic oxides other than Ce-based oxides, binders, stabilizers, solvents, etc.) to prepare a first slurry, applying the first slurry onto the substrate 10, drying, and firing.
  • a Pt source e.g., Pt salt
  • Ce-based oxide e.g., inorganic oxides other than Ce-based oxides, binders, stabilizers, solvents, etc.
  • the second layer 30 can be formed by mixing an Al source (e.g., Al-based oxides, Ce-based oxides containing Al, Ce-Zr-based composite oxides containing Al, Ce-Zr-Al-based composite oxides, alumina binders, etc.) and optionally other components (e.g., inorganic oxides other than the Al source, binders, stabilizers, solvents, etc.) to prepare a second slurry, applying the second slurry onto the first layer 20, drying, and firing.
  • Al source e.g., Al-based oxides, Ce-based oxides containing Al, Ce-Zr-based composite oxides containing Al, Ce-Zr-Al-based composite oxides, alumina binders, etc.
  • other components e.g., inorganic oxides other than the Al source, binders, stabilizers, solvents, etc.
  • the third layer 40 can be formed by mixing a source of Rh and/or Pd (e.g., an Rh salt and/or a Pd salt) and optionally other components (e.g., an inorganic oxide, a binder, a stabilizer, a solvent, etc.) to prepare a third slurry, applying the third slurry onto the second layer 30, drying, and firing.
  • a source of Rh and/or Pd e.g., an Rh salt and/or a Pd salt
  • other components e.g., an inorganic oxide, a binder, a stabilizer, a solvent, etc.
  • Pt salts, Rh salts, and Pd salts include nitrates, ammine complex salts, acetates, and chlorides.
  • binders include alumina sol, zirconia sol, titania sol, silica sol, and ceria sol.
  • solvents include water and organic solvents.
  • a stainless steel metal honeycomb substrate (diameter: 40 mm, length: 120 mm, cell density: 400 cells/square inch, volume: 151 mL) was immersed in the catalyst layer forming slurry, excess slurry was removed, and the catalyst layer forming slurry was applied to the inner wall surface of the substrate.
  • the substrate to which the catalyst layer forming slurry was applied was dried at 80°C for 1 hour and then fired at 500°C for 4 hours to form a catalyst layer on the inner wall surface of the substrate, and a catalyst for exhaust gas purification was obtained.
  • the mass of the catalyst layer per unit volume of the portion of the substrate on which the catalyst layer was formed was 100 g/L.
  • Reference Example 1 had a higher exhaust gas purification performance than Reference Example 2 due to the higher content of Ce-based oxide in the catalyst layer than Reference Example 2. Also, as shown in Table 1, Reference Example 2 had a higher exhaust gas purification performance than Reference Example 3 due to the higher content of Ce in the Ce-based oxide in terms of CeO2 than Reference Example 3. Since Ce-based oxides have a high affinity for Pt, the catalyst layer contains Ce-based oxides, which can suppress the aggregation of Pt that may occur at high temperatures and the associated decrease in active sites of Pt. As a result, Reference Example 1 had a higher exhaust gas purification performance than Reference Example 2, and Reference Example 2 had a higher exhaust gas purification performance than Reference Example 3.

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Abstract

本発明は、触媒活性成分としてＰｔを使用した排ガス浄化用触媒であって、高温に曝露された後の排ガス浄化性能の低下の防止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、基材（１０）と、基材（１０）上に設けられた第１層（２０）と、第１層（２０）上に設けられた第２層（３０）と、第２層（３０）上に設けられた第３層（４０）とを備える排ガス浄化用触媒（１）であって、第１層（２０）が、Ｐｔ及びＣｅ系酸化物を含み、第１層（２０）中のＣｅ系酸化物の含有率が、第１層（２０）の質量を基準として、５０質量％以上であり、Ｃｅ系酸化物中のＣｅのＣｅＯ２換算の含有率が、Ｃｅ系酸化物の質量を基準として、８５質量％以上であり、第２層（３０）が、いずれの白金族元素も含まないか、又は、第２層（３０）において最も含有率が大きい白金族元素の金属換算の含有率が、第２層（３０）の質量を基準として、０．５質量％以下であり、第３層（４０）が、Ｒｈ及び／又はＰｄを含む、排ガス浄化用触媒（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、一酸化炭素（ＣＯ）、炭化水素（ＨＣ）、非メタン炭化水素（ＮＭＨＣ）、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触媒、例えば、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｈ等の貴金属元素を含む触媒が使用されている。
　貴金属元素の中でＰｔは比較的安価であるため、触媒活性成分としてＰｔの活用が求められている。例えば、特許文献１には、担体と、担体上に設けられた第１触媒層と、第１触媒層上に設けられた第２触媒層とを備える排ガス浄化用触媒であって、第１触媒層がゼオライトを含み、第２触媒層が塩基性アルミナ及び該塩基性アルミナに担持されたＰｔを含む排ガス浄化用触媒が記載されている。また、特許文献２には、担体と、担体上に設けられた下側触媒層と、下側触媒層上に設けられた上側触媒層とを備える排ガス浄化用触媒であって、下側触媒層がゼオライト、Ｃｅ含有酸化物、活性アルミナ、Ｐｔ及びＰｄを含み、上側触媒層がＲｈドープＣｅ含有酸化物を担持した活性アルミナ及びＮＯｘ吸蔵材を含む排ガス浄化用触媒が記載されている。
特開２０１５－１００７８７号公報 特開２０１５－００６６６０号公報
　触媒活性成分としてＰｔを使用した排ガス浄化用触媒は、高温に曝露された後の排ガス浄化性能が低下しやすいため、高温に曝露された後の排ガス浄化性能の低下の防止が求められている。高温に曝露された後の排ガス浄化性能の低下は、排ガス浄化用触媒が曝露された温度が６００℃以上である場合に顕著であり、７００℃以上である場合により顕著であり、８００℃以上である場合により一層顕著である。
　本発明は、触媒活性成分としてＰｔを使用した排ガス浄化用触媒であって、高温に曝露された後の排ガス浄化性能の低下の防止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。
　本発明は、以下の発明を提供する。
［１］基材と、前記基材上に設けられた第１層と、前記第１層上に設けられた第２層と、前記第２層上に設けられた第３層とを備える排ガス浄化用触媒であって、
　前記第１層が、Ｐｔ及びＣｅ系酸化物を含み、
　前記第１層中の前記Ｃｅ系酸化物の含有率が、前記第１層の質量を基準として、５０質量％以上であり、
　前記Ｃｅ系酸化物中のＣｅのＣｅＯ２換算の含有率が、前記Ｃｅ系酸化物の質量を基準として、８５質量％以上であり、
　前記第２層が、いずれの白金族元素も含まないか、又は、前記第２層において最も含有率が大きい白金族元素の金属換算の含有率が、前記第２層の質量を基準として、０．５質量％以下であり、
　前記第３層が、Ｒｈ及び／又はＰｄを含む、前記排ガス浄化用触媒。
［２］前記第２層がＡｌを含み、前記第２層中のＡｌのＡｌ２Ｏ３換算の含有率が、前記第２層の質量を基準として、９０質量％以上である、［１］に記載の排ガス浄化用触媒。
［３］前記第１層中のＰｔの金属換算の質量に対する、前記第２層中のＡｌのＡｌ２Ｏ３換算の質量の比が、１以上１０００以下である、［１］又は［２］に記載の排ガス浄化用触媒。
［４］前記第１層中のＰｔの金属換算の含有率が、前記第１層の質量を基準として、０．１質量％以上である、［１］～［３］のいずれかに記載の排ガス浄化用触媒。
［５］前記第３層がＲｈを含み、前記第３層中のＲｈの金属換算の含有率が、前記第３層の質量を基準として、０．０１質量％以上である、［１］～［４］のいずれかに記載の排ガス浄化用触媒。
［６］前記第３層がＰｄを含み、前記第３層中のＰｄの金属換算の含有率が、前記第３層の質量を基準として、０．１質量％以上である、［１］～［５］のいずれかに記載の排ガス浄化用触媒。
　本発明によれば、触媒活性成分としてＰｔを使用した排ガス浄化用触媒であって、高温に曝露された後の排ガス浄化性能の低下の防止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。高温に曝露された後の排ガス浄化性能の低下の防止は、本発明の排ガス浄化用触媒が曝露された温度が６００℃以上である場合に顕著であり、７００℃以上である場合により顕著であり、８００℃以上である場合により一層顕著である。
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。
≪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」という場合がある。）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層２０と、第１層２０上に設けられた第２層３０と、第２層３０上に設けられた第３層４０とを備える。
＜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、金属材料、セラミックス材料等が挙げられるが、金属材料が好ましい。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。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。
　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の厚みは、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×ｒ２×Ｌ１０で表される。
＜第１層＞
　以下、第１層２０について説明する。
　図３及び４に示すように、第１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に延在する、隔壁部１２の外表面を意味する。第１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。
　第１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層２０」には、第１層２０が隆起部分で構成されている実施形態、第１層２０が内在部分で構成されている実施形態、並びに、第１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、基材のうち第１層２０が形成されている部分の単位体積あたりの第１層２０の質量（乾燥及び焼成後の質量）は、好ましくは２０ｇ／Ｌ以上３００ｇ／Ｌ以下、より好ましくは３０ｇ／Ｌ以上２５０ｇ／Ｌ以下、より一層好ましくは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１層２０が形成されている部分の単位体積当たりの第１層２０の質量は、式：（第１層２０の質量）／（（基材１０の体積）×（第１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、「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。
　本明細書において、「第１層２０の質量」は、第１層２０に含まれる全ての金属元素のうち、白金族元素については金属換算の質量を、白金族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層２０の質量」は、第１層２０に含まれる白金族元素の金属換算の質量と、第１層２０に含まれる白金族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、「白金族元素」には、Ｐｔ（白金元素）、Ｐｄ（パラジウム元素）、Ｒｈ（ロジウム元素）、Ｒｕ（ルテニウム元素）、Ｏｓ（オスミウム元素）及びＩｒ（イリジウム元素）が包含される。
　本明細書において、Ｃｅ、Ｐｒ及びＴｂを除く希土類元素の酸化物はセスキ酸化物（Ｍ２Ｏ３，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ＣｅＯ２を、Ｐｒの酸化物はＰｒ６Ｏ１１を、Ｔｂの酸化物はＴｂ４Ｏ７を、Ａｌの酸化物はＡｌ２Ｏ３を、Ｚｒの酸化物はＺｒＯ２を、Ｓｉの酸化物はＳｉＯ２を、Ｂの酸化物はＢ２Ｏ３を、Ｃｒの酸化物はＣｒ２Ｏ３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Ｆｅ３Ｏ４を、Ｍｎの酸化物はＭｎ３Ｏ４を、Ｎｉの酸化物はＮｉＯを、Ｔｉの酸化物はＴｉＯ２を、Ｚｎの酸化物はＺｎＯを、Ｓｎの酸化物はＳｎＯ２を意味する。
　第１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。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。第１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、蛍光Ｘ線分析装置（ＸＲＦ）（例えば、エネルギー分散型Ｘ線分析装置（ＥＤＸ）、波長分散型Ｘ線分析装置（ＷＤＸ）等）、誘導結合プラズマ発光分光分析装置（ＩＣＰ－ＡＥＳ）、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層２０の一部を含むか否かを確認する。
　第１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層２０の長さを算出する。
　サンプルに含まれる第１層２０の長さ＝５ｍｍ×（第１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層２０の一部を含むが、第（ｋ＋１）～第ｎ切断片は第１層２０の一部を含まない場合、サンプルに含まれる第１層２０の長さは、（５×ｋ）ｍｍである。
　サンプルに含まれる第１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（第１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１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１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）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層２０の長さを算出する。
　サンプルに含まれる第１層２０の長さ＝（５ｍｍ×（ｋ－１））＋（第ｋ切断片に含まれる第１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層２０の長さを測定し、それらの平均値を第１層２０の平均長さＬ２０とする。
　第１層２０は、Ｐｔを触媒活性成分として含む。Ｐｔは、触媒活性成分として機能し得る形態、例えば、金属Ｐｔ、Ｐｔを含む合金、Ｐｔを含む化合物（例えば、Ｐｔの酸化物）等の、Ｐｔを含む触媒活性成分の形態で第１層２０に含まれる。排ガス浄化性能を向上させる観点から、Ｐｔ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層２０中のＰｔの金属換算の含有率は、第１層２０の質量を基準として、好ましくは０．１質量％以上１０質量％以下、より好ましくは０．１５質量％以上５質量％以下、より一層好ましくは０．２質量％以上３質量％以下である。
　第１層２０は、Ｐｔ以外の白金族元素を触媒活性成分として含んでいてもよい。Ｐｔ以外の白金族元素としては、例えば、Ｐｄ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｏｓ、Ｉｒ等が挙げられる。Ｐｔ以外の白金族元素は、触媒活性成分として機能し得る形態、例えば、金属、白金族元素を含む合金、白金族元素を含む化合物（例えば、白金族元素の酸化物）等の、Ｐｔ以外の白金族元素を含む触媒活性成分の形態で第１層２０に含まれる。排ガス浄化性能を向上させる観点から、Ｐｔ以外の白金族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層２０がＰｔとＰｔ以外の白金族元素とを含む場合、ＰｔとＰｔ以外の白金族元素とが合金を形成し、排ガス浄化性能に関与するＰｔの活性点が減少するおそれがある。したがって、第１層２０は、Ｐｔ以外の白金族元素を実質的に含まないことが好ましい。
　「第１層２０がＰｔ以外の白金族元素を実質的に含まない」とは、第１層２０中のＰｔ以外の白金族元素の金属換算の含有率が、第１層２０の質量を基準として、好ましくは０．０５質量％以下、より好ましくは０．０１質量％以下であることを意味する。下限はゼロである。「第１層２０中のＰｔ以外の白金族元素の金属換算の含有率」は、第１層２０がＰｔ以外の１種の白金族元素を含む場合には、当該１種の白金族元素の金属換算の含有率を意味し、第１層２０がＰｔ以外の２種以上の白金族元素を含む場合には、当該２種以上の白金族元素の金属換算の合計含有率を意味する。
　第１層２０中の各金属元素の金属換算の含有率は、式：（第１層２０中の各金属元素の金属換算の質量）／（第１層２０の質量）から求められる。例えば、第１層２０中のＰｔの金属換算の含有率は、式：（第１層２０中のＰｔの金属換算の質量）／（第１層２０の質量）から求められる。
　第１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層２０中の各金属元素の金属換算の含有率は、第１層２０の形成に使用される原料の組成から求めることができる。
　第１層２０の形成に使用される原料の組成が判明していない場合、第１層２０中の各金属元素の金属換算の含有率は、走査型電子顕微鏡－エネルギー分散型Ｘ線分析法（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。
　第１層２０から得られた試料について、ＳＥＭ－ＥＤＸ等の常法を使用して元素分析を行い、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含有率（質量％）を求める。ＳＥＭの１０視野の各々について、各金属元素の含有率（質量％）を求め、１０視野における各金属元素の含有率（質量％）の平均値を、第１層２０中の各金属元素の含有率（質量％）とする。
　第１層２０は、Ｃｅ系酸化物を含む。
　本明細書において、Ｃｅ系酸化物は、Ｃｅ系酸化物を構成するＯ以外の元素のうち、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。
　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、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、Ｃｅ及びＯ以外の１種又は２種以上の元素（以下「その他の元素」という場合がある。）を含んでいてもよい。その他の元素は、例えば、Ｃｅ以外の希土類元素、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以外の希土類元素としては、例えば、Ｙ、Ｐｒ、Ｓｃ、Ｌａ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ等が挙げられる。
　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）、セリアの表面をその他の元素で修飾して得られる酸化物、セリア中にその他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、その他の元素は、固溶体相（例えば、ＣｅＯ２とその他の元素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、その他の元素の酸化物相）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。
　第１層２０が高温に曝露されると、第１層２０中のＰｔが凝集し、排ガス浄化性能に関与するＰｔの活性点が減少するおそれがある。しかしながら、第１層２０は、Ｃｅ系酸化物を含み、Ｃｅ系酸化物中のＣｅのＣｅＯ２換算の含有率は、Ｃｅ系酸化物の質量を基準として、８５質量％以上に調整されている。そのため、Ｐｔに対してアンカー効果のあるＰｔ－Ｏ－Ｃｅ結合が多く形成される。したがって、第１層２０がＣｅ系酸化物を含み、Ｃｅ系酸化物中のＣｅのＣｅＯ２換算の含有率が、Ｃｅ系酸化物の質量を基準として、８５質量％以上であることにより、高温下で生じ得る第１層２０中のＰｔの凝集及びそれに伴うＰｔの活性点の減少を抑制することができる。
　高温下で生じ得る第１層２０中のＰｔの凝集及びそれに伴うＰｔの活性点の減少をより効果的に抑制する観点から、Ｃｅ系酸化物中のＣｅのＣｅＯ２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９０質量％以上、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。上限は１００質量％である。
　高温下で生じ得る第１層２０中のＰｔの凝集及びそれに伴うＰｔの活性点の減少をより効果的に抑制する観点から、Ｃｅ系酸化物中のＺｒのＺｒＯ２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１０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３質量％以下、より一層好ましくは１質量％以下である。下限はゼロである。
　Ｃｅ系酸化物の組成が判明している場合、Ｃｅ系酸化物中の各元素の酸化物換算の含有率は、Ｃｅ系酸化物の組成から求めることができる。
　Ｃｅ系酸化物の組成が判明していない場合、Ｃｅ系酸化物中の各元素の酸化物換算の含有率は、第１層２０から得られた試料をエネルギー分散型Ｘ線分光法（ＥＤＸ）で分析し、得られた元素マッピングと、指定した粒子のＥＤＸ元素分析とから求めることができる。具体的には、元素マッピングにより定性的にＣｅ系酸化物粒子及びその他の粒子を識別（色分け）し、指定した粒子に対して組成分析（元素分析）することにより、指定した粒子中の各元素の酸化物換算の含有率を求めることができる。
　高温下で生じ得る第１層２０中のＰｔの凝集及びそれに伴うＰｔの活性点の減少をより効果的に抑制する観点から、第１層２０中のＣｅ系酸化物の含有率は、第１層２０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７５質量％以上である。第１層２０中のＣｅ系酸化物の含有率の上限は、第１層２０中の他の成分（例えば、Ｐｔ）の含有率を考慮して適宜調整することができる。第１層２０中のＣｅ系酸化物の含有率は、第１層２０の質量を基準として、好ましくは９９．９質量％以下、より好ましくは９９．８質量％以下、より一層好ましくは９９．５質量％以下である。これらの上限はそれぞれ、上述の下限のいずれと組み合わせてもよい。
　第１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層２０中のＣｅ系酸化物の含有率は、第１層２０の形成に使用される原料の組成から求めることができる。
　第１層２０の形成に使用される原料の組成が判明していない場合、第１層２０中のＣｅ系酸化物の含有率は、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、特定された各元素の含有率（質量％）を求める。
（２）第１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、Ｃｅ系酸化物粒子及び場合によりその他の粒子）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、特定された各元素の含有率（質量％）を求める。各種類の粒子について、各元素の含有率（質量％）の平均値を求める。
（４）試料における各元素の含有率（質量％）と、各種類の粒子における各元素の含有率（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層２０中の各種類の粒子の含有率（質量％）とする。
　第１層２０は、Ｃｅ系酸化物以外の１種又は２種以上の担体を含んでいてもよい。
　担体は、例えば、無機酸化物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。触媒活性成分の担持性を向上させる観点から、無機酸化物は、多孔質であることが好ましい。無機酸化物は、酸素貯蔵能（ＯＳＣ：Ｏｘｙｇｅｎ　Ｓｔｏｒａｇｅ　Ｃａｐａｃｉｔｙ）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無機酸化物は、バインダとして使用される無機酸化物（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無機酸化物系バインダ）とは区別される。
　担体として使用される無機酸化物としては、例えば、Ａｌ系酸化物、Ｃｅ－Ｚｒ系複合酸化物、Ｃｅ－Ｚｒ－Ａｌ系複合酸化物、Ｃｅ以外の希土類元素の酸化物、ジルコニア（ＺｒＯ２）、シリカ（ＳｉＯ２）、チタニア（ＴｉＯ２）、ゼオライト（アルミノケイ酸塩）、ＭｇＯ、ＺｎＯ、ＳｎＯ２等をベースとした酸化物等が挙げられる。
　本明細書において、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Ｏ以外の元素のうち、質量基準で最も含有率が大きい元素がＡｌである酸化物を意味する。但し、Ｃｅ－Ｚｒ系複合酸化物又はＣｅ－Ｚｒ－Ａｌ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系複合酸化物及びＣｅ－Ｚｒ－Ａｌ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。
　本明細書において、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ＣｅＯ２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ＺｒＯ２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ＡｌのＡｌ２Ｏ３換算の含有率が、複合酸化物の質量を基準として、５質量％未満である酸化物を意味する。但し、Ｃｅ系酸化物に該当するものは、Ｃｅ－Ｚｒ系複合酸化物に該当しないものとする。
　本明細書において、Ｃｅ－Ｚｒ－Ａｌ系複合酸化物は、Ｃｅ、Ｚｒ及びＡｌを含む複合酸化物であって、複合酸化物中のＣｅのＣｅＯ２換算の含有率が、複合酸化物の質量を基準として、１質量％以上９４質量％以下であり、且つ、複合酸化物中のＺｒのＺｒＯ２換算の含有率が、複合酸化物の質量を基準として、１質量％以上９４質量％以下であり、且つ、複合酸化物中のＡｌのＡｌ２Ｏ３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９８質量％以下である複合酸化物を意味する。但し、Ｃｅ系酸化物に該当するものは、Ｃｅ－Ｚｒ－Ａｌ系複合酸化物に該当しないものとする。
　Ａｌ系酸化物、Ｃｅ－Ｚｒ系複合酸化物又はＣｅ－Ｚｒ－Ａｌ系複合酸化物中の各元素の酸化物換算の含有率は、Ｃｅ系酸化物中の各元素の酸化物換算の含有率と同様にして求めることができる。
　高温下で生じ得る第１層２０中のＰｔの凝集及びそれに伴うＰｔの活性点の減少をより効果的に抑制する観点から、Ｐｔを含む触媒活性成分の少なくとも一部は、Ｃｅ系酸化物に担持されていることが好ましい。第１層２０がＣｅ系酸化物以外の１種又は２種以上の担体を含む場合、Ｐｔを含む触媒活性成分の少なくとも一部は、Ｃｅ系酸化物に加えて、Ｃｅ系酸化物以外の１種又は２種以上の担体に担持されていてもよい。
　本明細書において、「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」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。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、第１層２０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。
　第１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、シリカゾル等の無機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）の炭酸塩、酸化物、硫酸塩等が挙げられる。ただし、アルカリ土類金属元素は第１層２０中のＰｔの活性を低下させる場合がある。このため、第１層２０中のＰｔの活性低下を抑制する観点から、アルカリ土類金属元素の酸化物換算の含有率は、第１層２０の質量を基準として、好ましくは１０質量％以下、より好ましくは８質量％以下、より一層好ましくは６質量％以下である。下限値はゼロである。
＜第２層＞
　以下、第２層３０について説明する。
　図３及び４に示すように、第２層３０は、第１層２０上に設けられている。
　「第２層３０が第１層２０上に設けられている」とは、第１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層３０の一部又は全部が存在することを意味する。「第１層２０の主面」は、排ガス流通方向Ｘに延在する、第１層２０の外表面を意味する。第２層３０は、第１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層２０の主面上に直接設けられている。第２層３０は、第１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層２０の主面の全体を覆うように設けられていてもよい。但し、後述するように、第２層３０が第１層２０から揮散したＰｔを効果的に捕捉し、第１層２０から揮散したＰｔが第３層４０へ到達することを効果的に抑制する観点から、第２層３０は、第１層２０の主面の全体を覆うように設けられていることが好ましい。「第１層２０上に設けられた第２層３０」には、第２層３０が第１層２０の主面上に直接設けられている実施形態、及び、第２層３０が第１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のいずれもが包含される。
　図４に示すように、第２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。
　後述する第２層３０の、第１層２０から揮散したＰｔの捕捉性能と、第２層３０から第１層２０への排ガスの到達のしやすさとをバランスよく実現する観点から、基材１０のうち第２層３０が形成されている部分の単位体積当たりの第２層３０の質量（乾燥及び焼成後の質量）は、好ましくは５ｇ／Ｌ以上１００ｇ／Ｌ以下、より好ましくは１０ｇ／Ｌ以上９０ｇ／Ｌ以下、より一層好ましくは１５ｇ／Ｌ以上８０ｇ／Ｌ以下、より一層好ましくは２０ｇ／Ｌ以上７０ｇ／Ｌ以下である。基材１０のうち第２層３０が形成されている部分の単位体積当たりの第２層３０の質量は、式：（第２層３０の質量）／（（基材１０の体積）×（第２層３０の平均長さＬ３０／基材１０の長さＬ１０））から算出される。
　第１層２０の質量に関する上記説明は、第２層３０にも適用される。適用の際、「第１層２０」は「第２層３０」に読み替えられる。
　第１層２０の平均長さＬ２０の測定方法に関する上記説明は、第２層３０にも適用される。適用の際、「第１層２０」は「第２層３０」に、「平均長さＬ２０」は「平均長さＬ３０」に読み替えられる。
　第２層３０は、いずれの白金族元素も含まないか、又は、第２層３０において最も含有率が大きい白金族元素の金属換算の含有率は、第２層３０の質量を基準として、０．５質量％以下である。
　「第２層３０が、いずれの白金族元素も含まない」とは、第２層３０が、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｏｓ及びＩｒから選択されるいずれの白金族元素も含まないことを意味する。
　「第２層３０において最も含有率が大きい白金族元素の金属換算の含有率が、第２層３０の質量を基準として、０．５質量％以下である」とは、第２層３０が、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｏｓ及びＩｒから選択される１種又は２種以上の白金族元素を含むが、最も含有率が大きい白金族元素の金属換算の含有率が、第２層３０の質量を基準として、０．５質量％以下であることを意味する。第２層３０が、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｏｓ及びＩｒから選択される１種の白金族元素を含む場合、「最も含有率が大きい白金族元素の金属換算の含有率」は、当該１種の白金族元素の金属換算の含有率を意味する。第２層３０が２種以上の白金族元素を含む場合、１種の白金属元素が「最も含有率が大きい白金族元素」に該当してもよいし、含有率が等しい２種以上の白金属元素が「最も含有率が大きい白金族元素」に該当してもよい。
　第２層３０によって、第１層２０から揮散したＰｔの第３層４０への到達並びにそれに伴う第３層４０中のＲｈ及び／又はＰｄの排ガス浄化性能及び／又は耐熱性の低下を抑制できるメカニズムは必ずしも定かではないが、次のように考えられる。一酸化炭素（ＣＯ）、炭化水素（ＨＣ）、非メタン炭化水素（ＮＭＨＣ）、窒素酸化物（ＮＯｘ）等の有害成分をバランスよく浄化するために、触媒１は、Ｐｔを含む第１層２０に加えて、Ｒｈ及び／又はＰｄを含む第３層４０を備える。第３層４０については後述する。第１層２０が、酸化性雰囲気（例えば、大気等の、酸素を含む雰囲気）下、高温に曝露されると、第１層２０中のＰｔの一部が蒸気圧の低い酸化物に変化して揮散し、第１層２０から揮散したＰｔが第３層４０に到達して第３層４０中のＲｈ及び／又はＰｄと合金化し、第３層４０中のＲｈ及び／又はＰｄの排ガス浄化性能及び／又は耐熱性が合金化前と比較して低下するおそれがある。このような第１層２０からのＰｔの揮散は、第１層２０がＣｅ系酸化物を含む場合に顕著である。すなわち、第１層２０がＣｅ系酸化物を含むことは、高温下で生じ得る第１層２０中のＰｔの凝集及びそれに伴うＰｔの活性点の減少を抑制することができる点で有利であるが、第１層２０からのＰｔの揮散並びにそれに伴う第３層４０中のＲｈ及び／又はＰｄの排ガス浄化性能及び／又は耐熱性の低下という問題を生じるおそれがある。しかしながら、触媒１では、第１層２０と第３層４０との間に第２層３０が設けられている。第２層３０は、第１層２０から揮散したＰｔを捕捉し、第１層２０から揮散したＰｔが第３層４０へ到達することを抑制することができる。したがって、第１層２０と第３層４０との間に第２層３０が設けられていることにより、第１層２０から揮散したＰｔの第３層４０への到達並びにそれに伴う第３層４０中のＲｈ及び／又はＰｄの排ガス浄化性能及び／又は耐熱性の低下を抑制することができる。
　第２層３０が１種又は２種以上のＰｔ以外の白金族元素を含む場合、第２層３０中のＰｔ以外の白金族元素が、第１層２０から揮散したＰｔと合金化し、第２層３０中のＰｔ以外の白金族元素の排ガス浄化性能及び／又は耐熱性が合金化前と比較して低下するおそれがあるが、第２層３０において最も含有率が大きい白金族元素の金属換算の含有率は、第２層３０の質量を基準として、０．５質量％以下となっているため、問題とならない。また、第２層３０がＰｔを含む場合、第２層３０が酸化性雰囲気下、高温に曝露されると、第２層３０中のＰｔの一部が蒸気圧の低い酸化物に変化して揮散し、第２層３０から揮散したＰｔが第３層４０に到達して第３層４０中のＲｈ及び／又はＰｄと合金化し、第３層４０中のＲｈ及び／又はＰｄの排ガス浄化性能及び／又は耐熱性が合金化前と比較して低下するおそれがある。しかしながら、第２層３０において最も含有率が大きい白金族元素の金属換算の含有率は、第２層３０の質量を基準として、０．５質量％以下となっているため、問題とならない。
　第２層３０において最も含有率が大きい白金族元素の金属換算の含有率は、第２層３０の質量を基準として、好ましくは０．４質量％以下、より好ましくは０．３質量％以下である。第２層３０において最も含有率が大きい白金族元素の金属換算の含有率の下限は適宜調整することができる。第２層３０において最も含有率が大きい白金族元素の金属換算の含有率は、第２層３０の質量を基準として、例えば、０．０１質量％以上、０．０２質量％以上又は０．０５質量％以上である。これらの下限はそれぞれ、上述の上限のいずれと組み合わせてもよい。
　第２層３０中の全ての白金族元素の金属換算の合計含有率は、第２層３０の質量を基準として、好ましくは１．５質量％以下、より好ましくは１．０質量％以下、より一層好ましくは０．７５質量％以下である。第２層３０中の全ての白金族元素の金属換算の合計含有率の下限は適宜調整することができる。第２層３０中の全ての白金族元素の金属換算の合計含有率は、第２層３０の質量を基準として、例えば、０．０２質量％以上、０．０４質量％以上又は０．１０質量％以上である。これらの下限はそれぞれ、上述の上限のいずれと組み合わせてもよい。
　第２層３０中の各金属元素の金属換算の含有率は、第１層２０中の各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１層２０から揮散したＰｔの第３層４０への到達並びにそれに伴う第３層４０中のＲｈ及び／又はＰｄの排ガス浄化性能及び／又は耐熱性の低下をより効果的に抑制する観点から、第２層３０は、Ａｌを含むことが好ましい。
　第１層２０から揮散したＰｔの第３層４０への到達並びにそれに伴う第３層４０中のＲｈ及び／又はＰｄの排ガス浄化性能及び／又は耐熱性の低下をより効果的に抑制する観点から、第２層３０中のＡｌのＡｌ２Ｏ３換算の含有率は、第２層３０の質量を基準として、好ましくは９０質量％以上、より好ましくは９２質量％以上、より一層好ましくは９５質量％以上である。第２層３０がいずれの白金族元素も含まない場合、第２層３０中のＡｌのＡｌ２Ｏ３換算の含有率の上限は、１００質量％である。第２層３０が１種又は２種以上の白金族元素を含む場合、第２層３０中のＡｌのＡｌ２Ｏ３換算の含有率の上限は、第２層３０中の他の成分（例えば、１種又は２種以上の白金族元素）の含有率を考慮して適宜調整することができる。第２層３０が１種又は２種以上の白金族元素を含む場合、第２層３０中のＡｌのＡｌ２Ｏ３換算の含有率は、第２層３０の質量を基準として、例えば、９９．９質量％以下、９９．５質量％以下又は９９．０質量％以下である。これらの上限はそれぞれ、上述の下限のいずれと組み合わせてもよい。
　第２層３０の形成に使用される原料の組成が判明している場合、第２層３０中のＡｌのＡｌ２Ｏ３換算の含有率は、第２層３０の形成に使用される原料の組成から求めることができる。
　第２層３０の形成に使用される原料の組成が判明していない場合、第２層３０中のＡｌのＡｌ２Ｏ３換算の含有率は、走査型電子顕微鏡－エネルギー分散型Ｘ線分析法（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。
　第２層３０から得られた試料について、ＳＥＭ－ＥＤＸ等の常法を使用して元素分析を行い、試料全体の構成元素の種類を特定するとともに、ＡｌのＡｌ２Ｏ３換算の含有率（質量％）を求める。ＳＥＭの１０視野の各々について、ＡｌのＡｌ２Ｏ３換算の含有率（質量％）を求め、１０視野におけるＡｌのＡｌ２Ｏ３換算の含有率（質量％）の平均値を、第２層３０中のＡｌのＡｌ２Ｏ３換算の含有率（質量％）とする。
　第２層３０がＡｌを含む場合、第２層３０は、１種又は２種以上のＡｌ源を含む。「第２層３０中のＡｌのＡｌ２Ｏ３換算の含有率」は、第２層３０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Ａｌ２Ｏ３換算の含有率を意味し、第２層３０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Ａｌ２Ｏ３換算の合計含有率を意味する。
　Ａｌ源は、Ａｌを含む酸化物である限り特に限定されない。Ａｌ源は、例えば、Ａｌ系酸化物、Ａｌを含むＣｅ系酸化物、Ａｌを含むＣｅ－Ｚｒ系複合酸化物、Ｃｅ－Ｚｒ－Ａｌ系複合酸化物、アルミナバインダ等から選択することができる。Ａｌ系酸化物、Ｃｅ系酸化物、Ｃｅ－Ｚｒ系複合酸化物及びＣｅ－Ｚｒ－Ａｌ系複合酸化物に関する説明は、上記の通りである。第２層３０がアルミナバインダを含む場合、「第２層３０中のＡｌのＡｌ２Ｏ３換算の含有率」には、アルミナバインダに由来するＡｌのＡｌ２Ｏ３換算の含有率も含まれる。
　第２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層３０は、Ａｌ源として、Ａｌ系酸化物に加えて、Ａｌを含むＣｅ系酸化物、Ａｌを含むＣｅ－Ｚｒ系複合酸化物、Ｃｅ－Ｚｒ－Ａｌ系複合酸化物、アルミナバインダ等から選択される少なくとも１種を含んでいてもよい。一実施形態において、第２層３０は、Ａｌ源として、Ａｌ系酸化物及びアルミナバインダを含む。
　Ａｌ系酸化物は、例えば、粒子状である。Ａｌ系酸化物は、第１層２０から揮散したＰｔを捕捉する捕捉材として使用される。第２層３０が白金族元素を含む場合、Ａｌ系酸化物は、白金属元素を含む触媒活性成分の担体としても使用される。第１層２０から揮散したＰｔを効果的に捕捉する観点、及び、第２層３０が白金族元素を含む場合には、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（以下「その他の元素」という場合がある。）を含んでいてもよい。その他の元素は、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）、アルミナの表面をその他の元素で修飾して得られる酸化物、アルミナ中にその他の元素を固溶して得られる酸化物等が挙げられる。その他の元素を含むＡｌ系酸化物としては、例えば、アルミナ－シリカ、アルミナ－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、その他の元素は、固溶体相（例えば、Ａｌ２Ｏ３とその他の元素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、その他の元素の酸化物相）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。
　耐熱性を向上させる観点から、Ａｌ系酸化物中のＡｌのＡｌ２Ｏ３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７０質量％以上、より好ましくは８０質量％以上、より一層好ましくは９０質量％以上である。Ａｌ系酸化物がＡｌ及びＯ以外の元素を含まない場合、上限は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、上限は、好ましくは９９．９質量％以下、より好ましくは９９．５質量％以下、より一層好ましくは９９質量％以下である。これらの上限はそれぞれ、上述の下限のいずれと組み合わせてもよい。
　Ａｌ系酸化物中の各元素の酸化物換算の含有率は、Ｃｅ系酸化物中の各元素の酸化物換算の含有率と同様に求めることができる。
　第１層２０から揮散したＰｔの第３層４０への到達並びにそれに伴う第３層４０中のＲｈ及び／又はＰｄの排ガス浄化性能及び／又は耐熱性の低下をより効果的に抑制する観点から、第２層３０中のＡｌのＡｌ２Ｏ３換算の質量のうち、Ａｌ系酸化物に由来するＡｌのＡｌ２Ｏ３換算の質量が占める割合は、好ましくは７０質量％以上、より好ましくは８０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層２０から揮散したＰｔの第３層４０への到達並びにそれに伴う第３層４０中のＲｈ及び／又はＰｄの排ガス浄化性能及び／又は耐熱性の低下をより効果的に抑制する観点から、第１層２０中のＰｔの金属換算の質量に対する、第２層３０中のＡｌのＡｌ２Ｏ３換算の質量の比は、好ましくは１以上１０００以下、より好ましくは５以上９００以下、より一層好ましくは８以上８００以下、より一層好ましくは１０以上７００以下である。
　第２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、シリカゾル等の無機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）の炭酸塩、酸化物、硫酸塩等が挙げられる。
＜第３層＞
　以下、第３層４０について説明する。
　図３及び４に示すように、第３層４０は、第２層３０上に設けられている。
　「第３層４０が第２層３０上に設けられている」とは、第２層３０の２つの主面のうち、第１層２０側の主面とは反対側の主面上に、第３層４０の一部又は全部が存在することを意味する。「第２層３０の主面」は、排ガス流通方向Ｘに延在する、第２層３０の外表面を意味する。第３層４０は、第２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層３０の主面上に直接設けられている。第３層４０は、第２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層３０上に設けられた第３層４０」には、第３層４０が第２層３０の主面上に直接設けられている実施形態、及び、第３層４０が第２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のいずれもが包含される。
　図４に示すように、第３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観点から、基材１０のうち第３層４０が形成されている部分の単位体積当たりの第３層４０の質量（乾燥及び焼成後の質量）は、好ましくは２０ｇ／Ｌ以上２００ｇ／Ｌ以下、より好ましくは３０ｇ／Ｌ以上１５０ｇ／Ｌ以下、より一層好ましくは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３層４０が形成されている部分の単位体積当たりの第３層４０の質量は、式：（第３層４０の質量）／（（基材１０の体積）×（第３層４０の平均長さＬ４０／基材１０の長さＬ１０））から算出される。
　第１層２０の質量に関する上記説明は、第３層４０にも適用される。適用の際、「第１層２０」は「第３層４０」に読み替えられる。
　第１層２０の平均長さＬ２０の測定方法に関する上記説明は、第３層４０にも適用される。適用の際、「第１層２０」は「第３層４０」に、「平均長さＬ２０」は「平均長さＬ４０」に読み替えられる。
　第３層４０は、Ｒｈ及び／又はＰｄ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。
　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３層４０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。
　第３層４０がＲｈを含む場合、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層４０中のＲｈの金属換算の含有率は、第３層４０の質量を基準として、好ましくは０．０１質量％以上１０質量％以下、より好ましくは０．０１５質量％以上５質量％以下、より一層好ましくは０．０２質量％以上１質量％以下である。
　第３層４０がＰｄを含む場合、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層４０中のＰｄの金属換算の含有率は、第３層４０の質量を基準として、好ましくは０．１質量％以上１０質量％以下、より好ましくは０．１５質量％以上８質量％以下、より一層好ましくは０．２質量％以上５質量％以下である。
　第３層４０は、Ｒｈ及びＰｄ以外の白金族元素を触媒活性成分として含んでいてもよい。Ｒｈ及びＰｄ以外の白金族元素としては、例えば、Ｐｔ、Ｒｕ、Ｏｓ、Ｉｒ等が挙げられる。Ｒｈ及びＰｄ以外の白金族元素は、触媒活性成分として機能し得る形態、例えば、金属、白金族元素を含む合金、白金族元素を含む化合物（例えば、白金族元素の酸化物）等の、Ｒｈ及びＰｄ以外の白金族元素を含む触媒活性成分の形態で第３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及びＰｄ以外の白金族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層４０が、Ｒｈ及び／又はＰｄと、Ｒｈ及びＰｄ以外の白金族元素とを含む場合、Ｒｈ及び／又はＰｄと、Ｒｈ及びＰｄ以外の白金族元素とが合金を形成し、排ガス浄化性能に関与するＲｈ及び／又はＰｄの活性点が減少するおそれがある。したがって、第３層４０は、Ｒｈ及びＰｄ以外の白金族元素を実質的に含まないことが好ましい。
　「第３層４０がＲｈ及びＰｄ以外の白金族元素を実質的に含まない」とは、第３層４０中のＲｈ及びＰｄ以外の白金族元素の金属換算の含有率が、第３層４０の質量を基準として、好ましくは０．０５質量％以下、より好ましくは０．０１質量％以下であることを意味する。下限はゼロである。「第３層４０中のＲｈ及びＰｄ以外の白金族元素の金属換算の含有率」は、第３層４０がＲｈ及びＰｄ以外の１種の白金族元素を含む場合には、当該１種の白金族元素の金属換算の含有率を意味し、第３層４０がＲｈ及びＰｄ以外の２種以上の白金族元素を含む場合には、当該２種以上の白金族元素の金属換算の合計含有率を意味する。
　第３層４０中の各金属元素の金属換算の含有率は、式：（第３層４０中の各金属元素の金属換算の質量）／（第３層４０の質量）から求められる。例えば、第３層４０中のＲｈの金属換算の含有率は、式：（第３層４０中のＲｈの金属換算の質量）／（第３層４０の質量）から求められる。
　第３層４０中の各金属元素の金属換算の含有率は、第１層２０中の各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３層４０は、１種又は２種以上の担体を含むことが好ましい。
　担体は、例えば、無機酸化物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。触媒活性成分の担持性を向上させる観点から、無機酸化物は、多孔質であることが好ましい。無機酸化物は、酸素貯蔵能（ＯＳＣ：Ｏｘｙｇｅｎ　Ｓｔｏｒａｇｅ　Ｃａｐａｃｉｔｙ）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無機酸化物は、バインダとして使用される無機酸化物（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無機酸化物系バインダ）とは区別される。
　担体として使用される無機酸化物としては、例えば、Ａｌ系酸化物、Ｃｅ系酸化物、Ｃｅ－Ｚｒ系複合酸化物、Ｃｅ－Ｚｒ－Ａｌ系複合酸化物、Ｃｅ以外の希土類元素の酸化物、ジルコニア（ＺｒＯ２）、シリカ（ＳｉＯ２）、チタニア（ＴｉＯ２）、ゼオライト（アルミノケイ酸塩）、ＭｇＯ、ＺｎＯ、ＳｎＯ２等をベースとした酸化物等が挙げられる。Ａｌ系酸化物、Ｃｅ系酸化物、Ｃｅ－Ｚｒ系複合酸化物及びＣｅ－Ｚｒ－Ａｌ系複合酸化物に関する説明は、上記の通りである。
　Ｒｈを含む触媒活性成分の少なくとも一部及び／又はＰｄを含む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。担持の意義及び確認方法は、上記と同様である。
　第３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、シリカゾル等の無機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）の炭酸塩、酸化物、硫酸塩等が挙げられる。
＜触媒の作用＞
　触媒１の作用メカニズムは必ずしも定かではないが、次のように考えられる。
　触媒１は、Ｐｔを含む第１層２０に加えて、Ｒｈ及び／又はＰｄを含む第３層４０を備える。したがって、一酸化炭素（ＣＯ）、炭化水素（ＨＣ）、非メタン炭化水素（ＮＭＨＣ）、窒素酸化物（ＮＯｘ）等の有害成分をバランスよく浄化することができる。
　第１層２０が高温に曝露されると、第１層２０中のＰｔが凝集し、排ガス浄化性能に関与するＰｔの活性点が減少するおそれがある。しかしながら、第１層２０は、Ｃｅ系酸化物を含む。第１層２０がＣｅ系酸化物を含むことにより、高温下で生じ得る第１層２０中のＰｔの凝集及びそれに伴うＰｔの活性点の減少を抑制することができる。
　第１層２０が、酸化性雰囲気（例えば、大気等の、酸素を含む雰囲気）下、高温に曝露されると、第１層２０中のＰｔの一部が蒸気圧の低い酸化物に変化して揮散し、第１層２０から揮散したＰｔが第３層４０に到達して第３層４０中のＲｈ及び／又はＰｄと合金化し、第３層４０中のＲｈ及び／又はＰｄの排ガス浄化性能及び／又は耐熱性が合金化前と比較して低下するおそれがある。このような第１層２０からのＰｔの揮散は、第１層２０がＣｅ系酸化物を含む場合に顕著である。すなわち、第１層２０がＣｅ系酸化物を含むことは、高温下で生じ得る第１層２０中のＰｔの凝集及びそれに伴うＰｔの活性点の減少を抑制することができる点で有利であるが、第１層２０からのＰｔの揮散並びにそれに伴う第３層４０中のＲｈ及び／又はＰｄの排ガス浄化性能及び／又は耐熱性の低下という問題を生じるおそれがある。しかしながら、触媒１では、第１層２０と第３層４０との間に第２層３０が設けられている。第２層３０は、第１層２０から揮散したＰｔを捕捉し、第１層２０から揮散したＰｔが第３層４０へ到達することを抑制することができる。したがって、第１層２０と第３層４０との間に第２層３０が設けられていることにより、第１層２０から揮散したＰｔの第３層４０への到達並びにそれに伴う第３層４０中のＲｈ及び／又はＰｄの排ガス浄化性能及び／又は耐熱性の低下を抑制することができる。
＜触媒の製造＞
　触媒１は、基材１０上に第１層２０を形成し、次いで、第１層２０上に第２層３０を形成し、次いで、第２層３０上に第３層４０を形成することにより製造することができる。
　第１層２０は、Ｐｔの供給源（例えば、Ｐｔ塩）、Ｃｅ系酸化物及び場合によりその他の成分（例えば、Ｃｅ系酸化物以外の無機酸化物、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層３０は、Ａｌの供給源（例えば、Ａｌ系酸化物、Ａｌを含むＣｅ系酸化物、Ａｌを含むＣｅ－Ｚｒ系複合酸化物、Ｃｅ－Ｚｒ－Ａｌ系複合酸化物、アルミナバインダ等）及び場合によりその他の成分（例えば、Ａｌの供給源以外の無機酸化物、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層４０は、Ｒｈ及び／又はＰｄの供給源（例えば、Ｒｈ塩及び／又はＰｄ塩）及び場合によりその他の成分（例えば、無機酸化物、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。
　Ｐｔ塩、Ｒｈ塩及びＰｄ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。
〔参考例１〕
　純水の入った容器に、ジニトロジアミン白金（ＩＩ）溶液、Ｃｅ系酸化物、Ｌａ含有Ａｌ系酸化物及びバインダを添加し、十分に攪拌混合し、触媒層形成用スラリーを得た。触媒層形成用スラリー中の各成分の量は、焼成後の触媒層において、白金が金属換算で１質量％、Ｃｅ系酸化物が８０質量％、Ｌａ含有Ａｌ系酸化物が１０質量％、バインダが９質量％となるように調整した。Ｃｅ系酸化物中のＣｅのＣｅＯ２換算の含有率は、Ｃｅ系酸化物の質量を基準として、ほぼ１００質量％（＞９９質量％）であった。Ｌａ含有Ａｌ系酸化物中のＡｌのＡｌ２Ｏ３換算の含有率は、Ｌａ含有Ａｌ系酸化物の質量を基準として、９９質量％であった。
　触媒層形成用スラリーに、ステンレス製メタルハニカム基材（直径：４０ｍｍ，長さ：１２０ｍｍ，セル密度：４００セル／平方インチ、体積：１５１ｍＬ）を浸漬し、余分なスラリーを除去し、基材内部の壁面上に触媒層形成用スラリーを塗工した。触媒層形成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触媒層を形成し、排ガス浄化用触媒を得た。基材のうち触媒層が形成されている部分の単位体積当たりの触媒層の質量（乾燥及び焼成後の質量）は１００ｇ／Ｌであった。
〔参考例２〕
　純水の入った容器に、ジニトロジアミン白金（ＩＩ）溶液、Ｃｅ系酸化物、Ｌａ含有Ａｌ系酸化物、水酸化バリウム及びバインダを添加し、十分に攪拌混合し、触媒層形成用スラリーを得た。触媒層形成用スラリー中の各成分の量は、焼成後の触媒層において、白金が金属換算で１質量％、Ｃｅ系酸化物が４１質量％、Ｌａ含有Ａｌ系酸化物が４１質量％、酸化バリウムが８質量％、バインダが９質量％となるように調整した。Ｃｅ系酸化物及びＬａ含有Ａｌ系酸化物として、参考例１と同一のＣｅ系酸化物及びＬａ含有Ａｌ系酸化物を使用した。触媒層形成用スラリーを使用して、参考例１と同様にして、基材内部の壁面上に触媒層を形成し、排ガス浄化用触媒を得た。
〔参考例３〕
　Ｃｅ系酸化物として、Ｃｅ系酸化物中のＣｅのＣｅＯ２換算の含有率、ＺｒのＺｒＯ２換算の含有率及びＣｅ以外の希土類元素の酸化物換算の含有率が、それぞれ、Ｃｅ系酸化物の質量を基準として、６０質量％、３０質量％及び１０質量％であるＣｅ系酸化物を使用した点を除き、参考例２と同様にして、基材内部の壁面上に触媒層を形成し、排ガス浄化用触媒を得た。
〔実施例１〕
（１）第１層の形成
　純水の入った容器に、ジニトロジアミン白金（ＩＩ）溶液、Ｃｅ系酸化物、Ａｌ系酸化物及びバインダを添加し、十分に攪拌混合し、第１層形成用スラリーを得た。第１層形成用スラリー中の各成分の量は、焼成後の層において、白金が金属換算で０．９質量％、Ｃｅ系酸化物が８０質量％、Ｌａ含有アルミナが１０質量％、バインダが９．１質量％となるように調整した。Ｃｅ系酸化物中のＣｅのＣｅＯ２換算の含有率は、Ｃｅ系酸化物の質量を基準として、ほぼ１００質量％（＞９９質量％）であった。Ａｌ系酸化物中のＡｌのＡｌ２Ｏ３換算の含有率は、Ａｌ系酸化物の質量を基準として、ほぼ１００質量％（＞９９質量％）であった。
　第１層形成用スラリーに、ステンレス製メタルハニカム基材（直径：４０ｍｍ，長さ：１２０ｍｍ，セル密度：４００セル／平方インチ、体積：１５１ｍＬ）を浸漬し、余分なスラリーを除去し、基材内部の壁面上に第１層形成用スラリーを塗工した。第１層形成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第１層を形成した。基材のうち第１層が形成されている部分の単位体積当たりの第１層の質量（乾燥及び焼成後の質量）は８５ｇ／Ｌであった。
（２）第２層の形成
　Ａｌ系酸化物及びバインダを純水に分散させ、第２層形成用スラリーを得た。第２層形成用スラリー中の各成分の量は、焼成後の第２層において、Ａｌ系酸化物が９３質量％、アルミナバインダが２質量％、ジルコニアバインダが５質量％となるように調整した。Ａｌ系酸化物中のＡｌのＡｌ２Ｏ３換算の含有率は、Ａｌ系酸化物の質量を基準として、ほぼ１００質量％（＞９９質量％）であった。
　第２層形成用スラリーに、第１層が形成された基材を浸漬し、余分なスラリーを除去し、第１層上に第２層形成用スラリーを塗工した。第２層形成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、第１層上に第２層を形成した。基材のうち第２層が形成されている部分の単位体積当たりの第２層の質量（乾燥及び焼成後の質量）は３０ｇ／Ｌであった。
（３）第３層の形成
　純水の入った容器に、硝酸パラジウム溶液、硝酸ロジウム溶液、Ｃｅ－Ｚｒ系複合酸化物、Ｌａ含有Ａｌ系酸化物及びバインダを添加し、十分に攪拌混合し、第３層形成用スラリーを得た。第３層形成用スラリー中の各成分の量は、焼成後の第３層において、パラジウムが金属換算で１．０質量％、ロジウムが金属換算で０．１質量％となるように調整した。
　第３層形成用スラリーに、第１層及び第２層が形成された基材を浸漬し、余分なスラリーを除去し、第３層形成用スラリーを塗工した。第３層形成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、第２層上に第３層を形成し、排ガス浄化用触媒を得た。基材のうち第３層が形成されている部分の単位体積当たりの第３層の質量（乾燥及び焼成後の質量）は８５ｇ／Ｌであった。
〔比較例１〕
　第２層を形成しなかった点を除き、実施例１と同様にして排ガス浄化用触媒を得た。
〔試験例〕
（１）耐久試験
　上記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、排ガスが酸化性雰囲気となる条件、還元性雰囲気となる条件を繰り返しながら４０時間にわたり耐久試験を実施した。
（２）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、下記条件で一酸化炭素（ＣＯ）、炭化水素（ＨＣ）、非メタン炭化水素（ＮＭＨＣ）及び窒素酸化物（ＮＯｘ）の排出量（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、参考例１は、参考例２よりも触媒層中のＣｅ系酸化物の含有率が高いことに起因して、参考例２よりも排ガス浄化性能が高かった。また、表１に示すように、参考例２は、参考例３よりもＣｅ系酸化物中のＣｅのＣｅＯ２換算の含有率が高いことに起因して、参考例３よりも排ガス浄化性能が高かった。Ｃｅ系酸化物は、Ｐｔに対する親和性が高いため、触媒層がＣｅ系酸化物を含むことにより、高温下で生じ得るＰｔの凝集及びそれに伴うＰｔの活性点の減少を抑制することができ、その結果、参考例１は、参考例２よりも排ガス浄化性能が高く、参考例２は、参考例３よりも排ガス浄化性能が高かったと考えられる。
　表１に示すように、第１層と第３層との間に第２層を有する実施例１は、第１層と第３層との間に第２層を有しない比較例１よりも排ガス浄化性能が高かった。比較例１では、第１層が、酸化性雰囲気下、高温に曝露された結果、第１層中のＰｔの一部が蒸気圧の低い酸化物に変化して揮散し、第１層から揮散したＰｔが第３層に到達して第３層中のＲｈ及び／又はＰｄと合金化し、第３層中のＲｈ及び／又はＰｄの排ガス浄化性能が合金化前と比較して低下したと考えられる。これに対して、実施例１では、第１層と第３層との間に設けられている第２層が、第１層から揮散したＰｔを捕捉し、第１層から揮散したＰｔが第３層へ到達することを抑制し、第３層中のＲｈ及び／又はＰｄの排ガス浄化性能の低下を抑制したと考えられる。
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層
３０・・・第２層
４０・・・第３層

Claims (6)

  1. 　基材と、前記基材上に設けられた第１層と、前記第１層上に設けられた第２層と、前記第２層上に設けられた第３層とを備える排ガス浄化用触媒であって、
    　前記第１層が、Ｐｔ及びＣｅ系酸化物を含み、
    　前記第１層中の前記Ｃｅ系酸化物の含有率が、前記第１層の質量を基準として、５０質量％以上であり、
    　前記Ｃｅ系酸化物中のＣｅのＣｅＯ２換算の含有率が、前記Ｃｅ系酸化物の質量を基準として、８５質量％以上であり、
    　前記第２層が、いずれの白金族元素も含まないか、又は、前記第２層において最も含有率が大きい白金族元素の金属換算の含有率が、前記第２層の質量を基準として、０．５質量％以下であり、
    　前記第３層が、Ｒｈ及び／又はＰｄを含む、前記排ガス浄化用触媒。
  2. 　前記第２層がＡｌを含み、前記第２層中のＡｌのＡｌ２Ｏ３換算の含有率が、前記第２層の質量を基準として、９０質量％以上である、請求項１に記載の排ガス浄化用触媒。
  3. 　前記第１層中のＰｔの金属換算の質量に対する、前記第２層中のＡｌのＡｌ２Ｏ３換算の質量の比が、１以上１０００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. 　前記第１層中のＰｔの金属換算の含有率が、前記第１層の質量を基準として、０．１質量％以上である、請求項１又は２に記載の排ガス浄化用触媒。
  5. 　前記第３層がＲｈを含み、前記第３層中のＲｈの金属換算の含有率が、前記第３層の質量を基準として、０．０１質量％以上である、請求項１又は２に記載の排ガス浄化用触媒。
  6. 　前記第３層がＰｄを含み、前記第３層中のＰｄの金属換算の含有率が、前記第３層の質量を基準として、０．１質量％以上である、請求項１又は２に記載の排ガス浄化用触媒。
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