废气净化用催化剂的制作方法

1.本发明涉及一种废气净化用催化剂。


背景技术：

2.在自汽车、摩托车等的内燃机排出的废气中，含有烃(hc)、一氧化碳(co)、氮氧化物(nox)等有害成分。出于将这些有害成分净化而使其无害化的目的，使用了三元催化剂。作为三元催化剂，使用铂(pt)、钯(pd)、铑(rh)等贵金属催化剂，pt和pd主要参与hc和co的氧化净化，rh主要参与nox的还原净化。
3.已知的是：在废气中，含有hc、co、nox等有害成分，并且含有颗粒状物质(pm：particulate matter)，这导致大气污染。
4.另一方面，在搭载汽油发动机的车辆中，采用直喷发动机(gdi：gasoline direct injection engine)。已知gdi具有低燃料消耗和高输出，但与以往的进气道喷射式发动机相比，废气中的pm的排出量较大。为了应对与pm相关的环境规定，期望在搭载gdi等汽油发动机的车辆中，与搭载柴油发动机的车辆同样地，设置具有pm捕集功能的过滤器(gpf：gasoline particulate filter)。
5.作为gpf，例如，使用具备被称作壁流型的构造的基材。在壁流型基材中，在从小室入口流入的废气通过将小室隔开的多孔质的分隔壁部并自小室出口流出时，废气中的pm被捕集到分隔壁部内部的细孔内。
6.由于通常废气净化用催化剂的搭载空间有限，因此，正在研究在gpf上负载pt、pd、rh等贵金属催化剂从而在进行pm的捕集的同时进行hc、co、nox等有害成分的净化。
7.例如，在专利文献1中，记载有一种废气净化用催化剂：以含钯层和含铑层中的一者位于分隔壁部的内部且含钯层和含铑层中的另一者位于分隔壁部的表面的方式层叠有含钯层和含铑层。
8.另外，在专利文献2中记载了一种废气净化用催化剂，该废气净化用催化剂具备：壁流构造的基材，其具有仅废气流入侧的端部开口的入口侧小室、与入口侧小室相邻且仅废气流出侧的端部开口的出口侧小室、和将入口侧小室和出口侧小室分隔的多孔质的分隔壁部；上游侧催化剂层，其设于分隔壁部的内部；以及下游侧催化剂层，其设于分隔壁部的内部，其中，上游侧催化剂层和下游侧催化剂层分别含有载体、以及在载体上负载的铂(pt)、钯(pd)和铑(rh)中的至少一种贵金属，上游侧催化剂层所含有的贵金属和下游侧催化剂层所含有的贵金属不同。
9.现有技术文献
10.专利文献
11.专利文献1：日本特开2009-82915号公报
12.专利文献2：日本特开2016-78016号公报


技术实现要素：

13.发明要解决的问题
14.然而，当在壁流型基材形成催化剂层，并在捕集pm的同时进行hc、co、nox等有害成分的净化的情况下，有时无法充分地发挥废气净化性能。特别是，在高速运转时，燃烧室内的温度上升导致显著地产生nox，因此，高速运转时的nox净化性能的提升成为较大的课题。
15.因此，本发明的目的在于，提供一种废气净化用催化剂，其具备壁流型基材和催化剂层，并具有提升了的废气净化性能。
16.用于解决问题的方案
17.为了解决上述课题，本发明提供一种废气净化用催化剂，其沿废气流通方向延伸，其中，所述废气净化用催化剂具备基材、设于所述基材的第1催化剂层以及设于所述基材的第2催化剂层，所述基材具备：流入侧小室，其沿所述废气流通方向延伸，该流入侧小室的废气流入侧的端部开口，该流入侧小室的废气流出侧的端部封闭；流出侧小室，其沿所述废气流通方向延伸，该流出侧小室的废气流入侧的端部封闭，该流出侧小室的废气流出侧的端部开口；以及多孔质的分隔壁部，其将所述流入侧小室和所述流出侧小室隔开，所述第1催化剂层在所述分隔壁部的所述流入侧小室侧的表面上具有从所述分隔壁部的废气流入侧的端部沿着所述废气流通方向形成的部分，所述第2催化剂层在所述分隔壁部的所述流出侧小室侧的表面上具有从所述分隔壁部的废气流出侧的端部沿着与所述废气流通方向相反的方向形成的部分，所述第1催化剂层和所述第2催化剂层满足下述式(1)～式(3)：
18.l1＜l2...(1)
19.t1＜t2...(2)
20.wc1＞wc2...(3)
21.在式中，l1表示所述第1催化剂层的长度，l2表示所述第2催化剂层的长度，t1表示所述第1催化剂层的所述部分的厚度，t2表示所述第2催化剂层的所述部分的厚度，wc1表示所述基材中的设有所述第1催化剂层的部分的每单位体积的所述第1催化剂层的质量，wc2表示所述基材中的设有所述第2催化剂层的部分的每单位体积的所述第2催化剂层的质量。
22.发明的效果
23.根据本发明，能够提供一种具有pm的捕集性能且具有提升了的废气净化性能的废气净化用催化剂。
附图说明
24.图1是本发明的一个实施方式的废气净化用催化剂的截面立体图。
25.图2是图1中的区域r1的放大图。
26.图3是图2中的区域r2的放大图。
27.图4是图3中的区域r3的放大图。
28.图5是图3中的区域r4的放大图。
29.图6是用于说明图1所示的废气净化用催化剂中的废气的流动的剖视图。
30.图7是通过在与基材的轴线方向垂直的平面上切断由实施例1制得的废气净化用催化剂并使用扫描型电子显微镜(sem)来观察在切断面存在的第1催化剂层而得到的sem观察图像。
31.图8是通过在与基材的轴线方向垂直的平面上切断由实施例1制得的废气净化用催化剂并使用扫描型电子显微镜(sem)来观察在切断面存在的第2催化剂层而得到的sem观察图像。
具体实施方式
32.以下，根据附图来说明本发明的废气净化用催化剂的实施方式。
33.如图1～图6所示，本发明的一个实施方式的废气净化用催化剂10具备基材20、设于基材20的第1催化剂层30、以及设于基材20的第2催化剂层40。
34.废气净化用催化剂10配置于内燃机的排气路径中。废气净化用催化剂10例如配置于汽油发动机(例如gdi发动机等)的排气路径中，被用作汽油微粒过滤器(gpf)。在各附图中，内燃机的排气路径中的废气流通方向被用附图标记x表示。在本说明书中，有时将废气流通方向x的上游侧(例如图2的左侧)称作“废气流入侧”，将废气流通方向x的下游侧(例如图2的右侧)称作“废气流出侧”。
35.废气净化用催化剂10以基材20的轴线方向与废气流通方向x大致一致的方式配置在内燃机的排气路径中，废气净化用催化剂10沿废气流通方向x延伸。在本说明书中，对于“长度”，除了另有规定的情况之外，是指在基材20的轴线方向上的尺寸，对于“厚度”，除了另有规定的情况之外，是指在与基材20的轴线方向垂直的方向上的尺寸。
36.《基材》
37.以下，说明基材20。
38.对于构成基材20的材料，能够从作为废气净化用催化剂的基材的材料而通常使用的材料中适当选择。对于构成基材20的材料，优选是在基材20暴露于高温(例如400℃以上)的废气中的情况下也能够使基材20具有稳定的形状的材料。作为这样的材料，例如，可举出堇青石、碳化硅(sic)、钛酸铝等陶瓷、不锈钢等合金等。
39.如图1和图2所示，基材20具有筒状部21和形成在筒状部21内的多孔质的分隔壁部22。
40.基材20的轴线方向与筒状部21的轴线方向一致。在本实施方式中，筒状部21为圆筒状，但也可以为其他筒状。作为其他筒状，例如，可举出椭圆筒状、多边筒状等。
41.如图1和图2所示，基材20具有壁流构造。具体而言，基材20具有流入侧小室c1和流出侧小室c2，流入侧小室c1和流出侧小室c2被多孔质的分隔壁部22隔开。
42.如图1和图2所示，在基材20形成有废气流入侧开口的凹部(孔部)和废气流出侧开口的凹部(孔部)，废气流入侧开口的凹部内的空间是流入侧小室c1，废气流出侧开口的凹部内的空间是流出侧小室c2。
43.如图1和图2所示，流入侧小室c1沿废气流通方向x延伸，且具有废气流入侧的端部和废气流出侧的端部。如图1和图2所示，流入侧小室c1的废气流入侧的端部开口，流入侧小室c1的废气流出侧的端部封闭。此外，以下，有时将流入侧小室c1的废气流入侧的端部称作“流入侧小室c1的开口部”。
44.如图1和图2所示，在基材20设有将流入侧小室c1的废气流出侧的端部密封的第1密封部24，流入侧小室c1的废气流出侧的端部被第1密封部24封闭。
45.如图1所示，流入侧小室c1的开口部的俯视形状(从废气流通方向x俯视基材20时
的形状)为正方形，但流入侧小室c1的开口部的俯视形状也可以为其他形状。作为其他形状，例如，可举出平行四边形、长方形、梯形等矩形、三角形、六边形、八边形等多边形、圆形、椭圆形等各种几何形状。
46.如图1和图2所示，流出侧小室c2沿废气流通方向x延伸，且具有废气流入侧的端部和废气流出侧的端部。如图1和图2所示，流出侧小室c2的废气流入侧的端部封闭，流出侧小室c2的废气流出侧的端部开口。此外，以下，有时将流出侧小室c2的废气流出侧的端部称作“流出侧小室c2的开口部”。
47.如图1和图2所示，在基材20设有将流出侧小室c2的废气流入侧的端部密封的第2密封部25，流出侧小室c2的废气流入侧的端部被第2密封部25封闭。
48.如图1所示，流出侧小室c2的开口部的俯视形状(从与废气流通方向x相反的方向俯视基材20时的形状)为正方形，但流出侧小室c2的开口部的俯视形状也可以是其他形状。作为其他形状，例如，可举出平行四边形、长方形、梯形等矩形、三角形、六边形、八边形等多边形、圆形、椭圆形等各种几何形状。
49.流入侧小室c1的开口部的俯视形状的面积与流出侧小室c2的开口部的俯视形状的面积可以相同，也可以不同。
50.流入侧小室c1和流出侧小室c2以多个(在本实施方式中为4个)流出侧小室c2与1个流入侧小室c1相邻的方式配置在1个流入侧小室c1的周围，流入侧小室c1和与该流入侧小室c1相邻的流出侧小室c2被多孔质的分隔壁部22隔开。
51.分隔壁部22具有废气能够通过的多孔质构造。分隔壁部22的厚度例如为150μm以上且400μm以下。此外，分隔壁部22的厚度能够通过与后述的催化剂层的厚度的计算方法相同的计算方法来求出。
52.如图2所示，基材20具有长度l。基材20的长度l并未特别限定，能够进行适当调整。
53.基材20的每平方英寸的小室的个数并没有特别限定，例如为200小室/平方英寸以上且900小室/平方英寸以下。基材20的每平方英寸的小室的个数为在与废气流通方向x垂直的平面上切断基材20而得到的切断面中的每平方英寸的流入侧小室c1和流出侧小室c2的合计个数。
54.《催化剂层》
55.以下，说明第1催化剂层30和第2催化剂层40。
56.如图3和图4所示，第1催化剂层30形成于分隔壁部22的流入侧小室c1侧。
57.如图3和图4所示，第1催化剂层30在分隔壁部22的流入侧小室c1侧的表面上具有从分隔壁部22的废气流入侧的端部沿着废气流通方向x形成的部分31。“分隔壁部22的流入侧小室c1侧的表面”是指规定分隔壁部22的外形的流入侧小室c1侧的外表面，“在分隔壁部22的流入侧小室c1侧的表面上形成的部分”是指从分隔壁部22的流入侧小室c1侧的外表面向流入侧小室c1侧隆起的部分。
58.如图3和图4所示，第1催化剂层30具有部分31并且具有在分隔壁部22的内部存在的部分32。由于分隔壁部22为多孔质，因此，在形成第1催化剂层30时，通常，与部分31一起形成部分32。部分31存在的区域不与分隔壁部22存在的区域重叠，但部分32存在的区域与分隔壁部22存在的区域重叠。因而，在与基材20的轴线方向垂直的平面上切断废气净化用催化剂10，使用扫描型电子显微镜(sem)、电子射线显微分析仪(epma)等来观察存在于切断
面的第1催化剂层30，能够基于第1催化剂层30与基材20的分隔壁部22之间的形态的差异来确定部分31和部分32。在观察切断面时，可以进行切断面的元素映射。元素映射例如能够组合使用利用sem的切断面的观察和切断面的组成分析来进行。元素映射例如能够使用扫描型电子显微镜-能量色散型x射线分析仪(sem-edx)、电子射线显微分析仪(epma)、透射型x射线检查装置等进行。通过切断面的元素映射，能够基于第1催化剂层30与基材20的分隔壁部22之间的形态和组成的差异来确定部分31和部分32。
59.如图3和图5所示，第2催化剂层40形成于分隔壁部22的流出侧小室c2侧。
60.如图3和图5所示，第2催化剂层40在分隔壁部22的流出侧小室c2侧的表面上具有从分隔壁部22的废气流出侧的端部沿着与废气流通方向x相反的方向形成的部分41。“分隔壁部22的流出侧小室c2侧的表面”是指，规定分隔壁部22的外形的流出侧小室c2侧的外表面，“形成于分隔壁部22的流出侧小室c2侧的表面的部分”是指，从分隔壁部22的流出侧小室c2侧的外表面向流出侧小室c2侧隆起的部分。
61.如图3和图5所示，第2催化剂层40具有部分41并且具有在分隔壁部22的内部存在的部分42。由于分隔壁部22为多孔质，因此，在形成第2催化剂层40时，通常，与部分41一起形成部分42。部分41存在的区域不与分隔壁部22存在的区域重叠，但部分42存在的区域与分隔壁部22存在的区域重叠。因而，在与基材20的轴线方向垂直的平面上切断废气净化用催化剂10，使用扫描型电子显微镜(sem)、电子射线显微分析仪(epma)等来观察存在于切断面的第2催化剂层40，能够基于第2催化剂层40与基材20的分隔壁部22之间的形态的差异来确定部分41和部分42。在观察切断面时，可以进行切断面的元素映射。元素映射能够与上述同样地进行。通过切断面的元素映射，能够基于第2催化剂层40与基材20的分隔壁部22之间的形态和组成的差异来确定部分41和部分42。
62.在废气净化用催化剂10中，第1催化剂层30和第2催化剂层40满足下述式(1)：
63.l1＜l2...(1)。
64.在上述式(1)中，l1表示第1催化剂层30的长度(参照图2)，l2表示第2催化剂层40的长度(参照图2)。
65.第1催化剂层30的长度l1和第2催化剂层40的长度l2只要满足上述式(1)，就没有特别限定，但从更有效地实现后述的期望的废气的流动的观点和更有效地实现后述的期望的废气净化性能的观点出发，第2催化剂层40的长度l2相对于第1催化剂层30的长度l1的比(l2/l1)优选大于1.0且为2.3以下，进一步优选为1.1以上且2.2以下，更进一步优选为1.2以上且2.1以下，更进一步优选为1.3以上且2.0以下，更进一步优选为1.4以上且1.9以下，更进一步优选为1.5以上且1.8以下。
66.第1催化剂层30的长度l1只要满足上述式(1)，就没有特别限定，但从更有效地实现后述的期望的废气的流动的观点和更有效地实现后述的期望的废气净化性能的观点出发，第1催化剂层30的长度l1相对于基材20的长度l的百分率(l1/l
×
100)优选为10％以上且80％以下，进一步优选为20％以上且70％以下，更进一步优选为30％以上且60％以下，更进一步优选为40％以上且50％以下。
67.第2催化剂层40的长度l2只要满足上述式(1)，就没有特别限定，但从更有效地实现后述的期望的废气的流动的观点和更有效地实现后述的期望的废气净化性能的观点出发，第2催化剂层40的长度l2相对于基材20的长度l的百分率(l2/l
×
100)优选为30％以上
且90％以下，进一步优选为40％以上且85％以下，更进一步优选为50％以上且80％以下，更进一步优选为65％以上且75％以下。
68.第1催化剂层30的长度l1和第2催化剂层40的长度l2的合计长度相对于基材20的长度l的百分率((l1 l2)/l
×
100)只要满足上述式(1)，就没有特别限定，但从更有效地实现后述的期望的废气的流动的观点和更有效地实现后述的期望的废气净化性能的观点出发，优选为100％以上且150％以下，进一步优选为101％以上且145％以下，更进一步优选为102％以上且140％以下，更进一步优选为103％以上且135％以下，更进一步优选为104％以上且130％以下。
69.第1催化剂层30的长度l1和第2催化剂层40的长度l2的计算方法的一个例子如下所述。
70.从废气净化用催化剂10切取沿基材20的轴线方向延伸且具有与基材20的长度l相同的长度的样品。样品例如为直径为25.4mm的圆柱状。此外，样品的直径的值能够根据需要而变更。利用与基材20的轴线方向垂直的平面以5mm的间隔来切断样品，从样品的废气流入侧的端部侧起依次得到第1切片、第2切片、...、第n切片。切片的长度为5mm。使用荧光x射线分析仪(xrf)(例如能量色散型x射线分析仪(edx)、波长色散型x射线分析仪(wdx)等)、电感耦合等离子体发射光谱分析装置(icp-aes)等来分析切片的组成，基于切片的组成来确认切片是否包含第1催化剂层30。
71.对于明显包含第1催化剂层30的切片，并非一定需要进行组成分析。例如，能够使用扫描型电子显微镜(sem)、电子射线显微分析仪(epma)等来观察切断面，从而确认切片是否包含第1催化剂层30。在观察切断面时，可以进行切断面的元素映射。元素映射能够与上述同样地进行。
72.在确认了切片是否包含第1催化剂层30之后，基于下述式，算出样品所含有的第1催化剂层30的长度。
73.样品所含有的第1催化剂层30的长度＝5mm
×
(包含第1催化剂层30的切片的数量)
74.例如，在第1切片～第k切片包含第1催化剂层30，而在第(k 1)切片～第n切片不包含第1催化剂层30的情况下，样品所含有的第1催化剂层30的长度为(5
×
k)mm。
75.在更详细地测量第1催化剂层30的长度的情况下，如下那样进行计算。
76.在基材20的轴线方向上切断第k切片(即，包含第1催化剂层30的切片中的、从样品的最靠废气流出侧得到的切片)，使用扫描型电子显微镜(sem)、电子射线显微分析仪(epma)等来观察存在于切断面的第1催化剂层30，由此测量第k切片中的第1催化剂层30的长度。并且，基于下述式，算出样品所含有的第1催化剂层30的长度。
77.样品所含有的第1催化剂层30的长度＝(5mm
×
(k-1)) (第k切片中的第1催化剂层30的长度)
78.关于从废气净化用催化剂10任意切取的8个样品～16个样品，算出各样品所含有的第1催化剂层30的长度，将它们的平均值作为第1催化剂层30的长度l1。
79.第2催化剂层40的长度l2的计算方法的一个例子也与第1催化剂层30的长度l1的计算方法的一个例子相同。此外，在第2催化剂层40的长度l2的计算方法的一个例子中，利用与基材20的轴线方向垂直的平面以5mm的间隔来切断样品，从样品的废气流出侧的端部侧起依次得到第1切片、第2切片、...、第n切片。
80.在废气净化用催化剂10中，第1催化剂层30和第2催化剂层40满足下述式(2)：
81.t1＜t2...(2)。
82.在上述式(2)中，t1表示第1催化剂层30的部分31的厚度t1(参照图4)，t2表示第2催化剂层40的部分41的厚度(参照图5)。
83.第1催化剂层30的部分31的厚度t1和第2催化剂层40的部分41的厚度t2只要满足上述式(2)，就没有特别限定，但从更有效地实现后述的期望的废气的流动的观点和更有效地实现后述的期望的废气净化性能的观点出发，第2催化剂层40的部分41的厚度t2相对于第1催化剂层30的部分31的厚度t1的比(t2/t1)优选为大于1.0且为3.5以下，进一步优选为1.1以上且3.0以下，更进一步优选为1.2以上且2.5以下，更进一步优选为1.3以上且2.1以下。
84.第1催化剂层30的部分31的厚度t1只要满足上述式(2)，就没有特别限定，但从更有效地实现后述的期望的废气的流动的观点和更有效地实现后述的期望的废气净化性能的观点出发，优选为15μm以上且55μm以下，进一步优选为20μm以上且50μm以下，更进一步优选为25μm以上且45μm以下，更进一步优选为30μm以上且40μm以下。
85.第2催化剂层40的部分41的厚度t2只要满足上述式(2)，就没有特别限定，但从更有效地实现后述的期望的废气的流动的观点和更有效地实现后述的期望的废气净化性能的观点出发，优选为20μm以上且100μm以下，进一步优选为30μm以上且90μm以下，更进一步优选为40μm以上且80μm以下，更进一步优选为45μm以上且65μm以下。
86.第1催化剂层30的部分31的厚度t1和第2催化剂层40的部分41的厚度t2的计算方法的一个例子如下所述。
87.在与基材20的轴线方向垂直的平面上切断废气净化用催化剂10(例如在废气流通方向x上与基材20的废气流入侧的端部分开10mm的部位)，使用扫描型电子显微镜(sem)，观察在从切断面任意选择出的1个流入侧小室c1中存在的第1催化剂层30，确定基材20的分隔壁部22存在的区域和第1催化剂层30存在的区域。在利用sem观察切断面时，使视场倍率例如为300倍，使视场宽度(长度)例如为500μm～600μm。通过sem观察的区域被设定为不包含流入侧小室c1的角部。其原因在于，在流入侧小室c1的角部，废气透过性较低，对于后述的期望的废气的流动的实现的贡献度较小。基材20的分隔壁部22存在的区域和第1催化剂层30存在的区域能够基于第1催化剂层30与基材20的分隔壁部22之间的形态的差异来确定。此时，也可以进行切断面的元素映射。元素映射能够与上述同样地进行。通过切断面的元素映射，能够基于第1催化剂层30与基材20的分隔壁部22之间的形态和组成的差异来确定基材20的分隔壁部22存在的区域和第1催化剂层30存在的区域。
88.在sem观察图像中，从左端侧或右端侧起依次以15μm的间隔描绘出与基材20的分隔壁部22的厚度方向平行的第1网格线～第n网格线，用直线将基材20的分隔壁部22存在的区域的轮廓线与各网格线之间的交点彼此连结起来，确定基材20的分隔壁部22的表面的位置。n例如为30～50这样的整数。同样地，用直线将第1催化剂层30存在的区域的轮廓线与各网格线之间的交点彼此连结起来，确定第1催化剂层30的表面的位置。优选的是，在从某交点p1向与该交点p1相邻的交点p2去的厚度方向上的变化量超过网格线的间隔(15μm)的情况下，不将交点p2使用于确定表面的位置(即，从用直线连结的交点中去除交点p2)。从某交点p1向与该交点p1相邻的交点p2去的厚度方向上的变化量是指，通过交点p1且同基材20的
分隔壁部22的厚度方向垂直的直线与通过交点p2且同基材20的分隔壁部22的厚度方向垂直的直线之间的距离。优选的是，在从交点p1向与交点p1相邻的交点p2去的厚度方向上的变化量超过网格线的间隔(15μm)且从交点p1向与交点p2相邻的交点p3去的厚度方向上的变化量也超过网格线的间隔(15μm)的情况下，不仅不将交点p2使用于确定表面的位置，而且也不将交点p3使用于确定表面的位置(即，从用直线连结的交点中去除交点p2和交点p3)。优选的是，在如此从用直线连结的交点中连续地去除5个交点的情况下，不对该sem图像进行厚度测量。
89.在确定了基材20的分隔壁部22的表面的位置和第1催化剂层30的表面的位置之后，使用图像分析软件，求出由第2网格线、第(n-1)网格线、基材20的分隔壁部22的表面和第1催化剂层30的表面围成的区域的面积。作为图像分析软件，例如，能够使用areaq(estech公司制造)、imagej(公共域)、photoshop(adobe systems公司)等。此外，由于图像的两端部容易变得不清楚而难以确定分隔壁部22的表面的位置和第1催化剂层30的表面的位置，因此，不使用第1网格线和第n网格线。
90.在求出上述区域的面积之后，基于下述式，算出上述区域的厚度。
91.上述区域的厚度＝上述区域的面积/(网格线的间隔
×
网格线的间隔的数量)
92.此外，网格线的间隔为15μm，网格线的间隔的数量为(n-3)。
93.关于从切断面任意选择出的20个流入侧小室c1，算出上述区域的厚度，将它们的平均值作为第1催化剂层30的部分31的厚度t1。
94.第2催化剂层40的部分41的厚度t2的计算方法的一个例子也与第1催化剂层30的部分31的厚度t1的计算方法的一个例子相同。此外，在第2催化剂层40的部分41的厚度t2的计算方法的一个例子中，在与基材20的轴线方向垂直的平面上切断废气净化用催化剂10(例如在与废气流通方向x相反的方向上与基材20的废气流出侧的端部分开10mm的部位)，使用扫描型电子显微镜(sem)，观察在从切断面任意选择出的流出侧小室c2存在的第2催化剂层。
95.在废气净化用催化剂10中，第1催化剂层30和第2催化剂层40满足下述式(3)：
96.wc1＞wc2...(3)。
97.在上述式(3)中，wc1表示基材20中的设有第1催化剂层30的部分的每单位体积的第1催化剂层30的质量，wc2表示基材20中的设有第2催化剂层40的部分的每单位体积的第2催化剂层40的质量。
98.基材20中的设有第1催化剂层30的部分的每单位体积的第1催化剂层30的质量wc1和基材20中的设有第2催化剂层40的部分的每单位体积的第2催化剂层40的质量wc2只要满足上述式(3)，就没有特别限定，但从更有效地实现后述的期望的废气的流动的观点和更有效地实现后述的期望的废气净化性能的观点出发，wc1相对于wc2的比(wc1/wc2)优选大于1.0且为3.5以下，进一步优选为1.05以上且2.5以下，更进一步优选为1.10以上且2.0以下，更进一步优选为1.11以上且2.0以下，更进一步优选为1.12以上且1.5以下。
99.基材20中的设有第1催化剂层30的部分的每单位体积的第1催化剂层30的质量wc1只要满足上述式(3)，就没有特别限定，但从更有效地实现后述的期望的废气的流动的观点和更有效地实现后述的期望的废气净化性能的观点出发，优选为50g/l以上且90g/l以下，进一步优选为55g/l以上且80g/l以下，更进一步优选为60g/l以上且70g/l以下。
100.基材20中的设有第2催化剂层40的部分的每单位体积的第2催化剂层40的质量wc2只要满足上述式(3)，就没有特别限定，但从更有效地实现后述的期望的废气的流动的观点和更有效地实现后述的期望的废气净化性能的观点出发，优选为40g/l以上且90g/l以下，进一步优选为50g/l以上且80g/l以下，更进一步优选为55g/l以上且70g/l以下。
101.基材20中的设有第1催化剂层30的部分的每单位体积的第1催化剂层30的质量wc1和基材20中的设有第2催化剂层40的部分的每单位体积的第2催化剂层40的质量wc2的计算方法的一个例子如下所述。
102.以下，说明基材20中的设有第2催化剂层40的部分的每单位体积的第2催化剂层40的质量wc2的计算方法的一个例子。
103.从废气净化用催化剂10切取沿基材20的轴线方向延伸且具有与基材20的长度l相同的长度的样品，在与基材20的轴线方向垂直的平面上切断样品，准备包含第2催化剂层40、但不包含第1催化剂层30的废气净化用催化剂10的切片s2。切片s2例如为直径为25.4mm、长度为10mm的圆柱状。此外，切片s2的直径和长度的值能够根据需要变更。由于第1催化剂层30的长度l1小于第2催化剂层40的长度l2，因此，在废气净化用催化剂10的废气流出侧的端部附近，存在第2催化剂层40，但不存在第1催化剂层30。因而，能够从废气净化用催化剂10的废气流出侧的端部附近获得切片s2。切片s2所含有的第2催化剂层40的长度与切片s2的长度相等。
104.准备具有与切片s2相同的尺寸的基材20的切片。基材20的切片不包含第1催化剂层30和第2催化剂层40。
105.测量切片s2的质量和基材20的切片的质量，基于下述式，算出切片s2的每单位体积的第2催化剂层40的质量。
106.切片s2的每单位体积的第2催化剂层40的质量＝((切片s2的质量)-(基材20的切片的质量))/(切片s2的体积)
107.此外，切片s2的体积是切片s2的表观体积。例如，在切片s2为直径25.4mm、长度10mm的圆柱状的情况下，切片s2的体积为π
×
(12.7mm)2×
10mm。其他切片(后述的切片s1和s3)的体积也是同样的。
108.关于从废气净化用催化剂10的任意部位制作出的3个切片s2，算出切片s2的每单位体积的第2催化剂层40的质量，将它们的平均值作为基材20中的设有第2催化剂层40的部分的每单位体积的第2催化剂层40的质量wc2。
109.此外，在计算wc2时，也可以在不使用基材20的切片的情况下计算切片s2的每单位体积的第2催化剂层40的质量。这样的计算方法的一个例子如下所述。对切片s2的质量和体积进行测量。通过切片s2的切断面的元素映射等来确定切片s2所含有的基材20的组成。通过利用电感耦合等离子体发射光谱分析装置等进行分析来确定切片s2的组成。基于确定的基材20和切片s2的组成，算出第2催化剂层40的质量在切片s2的质量中所占的比例。基于下述式，算出切片s2的每单位体积的第2催化剂层40的质量。
110.切片s2的每单位体积的第2催化剂层40的质量＝(切片s2的质量)
×
(第2催化剂层40的质量在切片s2的质量中所占的比例)/(切片s2的体积)
111.以下，说明基材20中的设有第1催化剂层30的部分的每单位体积的第1催化剂层30的质量wc1的计算方法的一个例子。
112.在第2催化剂层40未延伸到分隔壁部22的废气流入侧的端部的情况下，从废气净化用催化剂10切取沿基材20的轴线方向延伸且具有与基材20的长度l相同的长度的样品，在与基材20的轴线方向垂直的平面上切断样品，准备包含第1催化剂层30，但不包含第2催化剂层40的废气净化用催化剂10的切片s1。切片s1例如为直径为25.4mm、长度为10mm的圆柱状。此外，切片s1的直径和长度的值能够根据需要变更。在第2催化剂层40未延伸到分隔壁部22的废气流入侧的端部的情况下，在废气净化用催化剂10的废气流入侧的端部附近，存在第1催化剂层30，但不存在第2催化剂层40。因而，能够从废气净化用催化剂10的废气流入侧的端部附近获得切片s1。切片s1所含有的第1催化剂层30的长度与切片s1的长度相等。
113.准备具有与切片s1相同的尺寸的基材20的切片。基材20的切片不包含第1催化剂层30和第2催化剂层40。
114.测量切片s1的质量和基材20的切片的质量，基于下述式，算出切片s1的每单位体积的第1催化剂层30的质量。
115.切片s1的每单位体积的第1催化剂层30的质量＝((切片s1的质量)-(基材20的切片的质量))/(切片s1的体积)
116.关于从废气净化用催化剂10的任意部位制作出的3个切片s1，算出切片s1的每单位体积的第1催化剂层30的质量，将它们的平均值作为基材20中的设有第1催化剂层30的部分的每单位体积的第1催化剂层30的质量wc1。
117.此外，在计算wc1时，也能够在不使用基材20的切片的情况下计算切片s1的每单位体积的第1催化剂层30的质量。这样的计算方法的一个例子与在不使用基材20的切片的情况下计算切片s2的每单位体积的第2催化剂层40的质量的方法的一个例子相同。
118.在第2催化剂层40延伸到分隔壁部22的废气流入侧的端部的情况下，从废气净化用催化剂10切取沿基材20的轴线方向延伸且具有与基材20的长度l相同的长度的样品，在与基材20的轴线方向垂直的平面上切断样品，准备同时包含第1催化剂层30和第2催化剂层40的废气净化用催化剂10的切片s3。切片s3例如为直径为25.4mm、长度为10mm的圆柱状。此外，切片s3的直径和长度的值能够根据需要变更。在第2催化剂层40延伸到分隔壁部22的废气流入侧的端部的情况下，在废气净化用催化剂10的废气流入侧的端部附近，存在第1催化剂层30和第2催化剂层40。因而，能够从废气净化用催化剂10的废气流入侧的端部附近获得切片s3。切片s3所含有的第1催化剂层30和第2催化剂层40的长度均与切片s3的长度相等。
119.准备具有与切片s3相同的尺寸的基材20的切片。基材20的切片不包含第1催化剂层30和第2催化剂层40。
120.测量切片s3的质量和基材20的切片的质量，基于下述式，算出切片s3的每单位体积的第1催化剂层30和第2催化剂层40的合计质量。
121.切片s3的每单位体积的第1催化剂层30和第2催化剂层40的合计质量＝((切片s3的质量)-(基材20的切片的质量))/(切片s3的体积)
122.关于从废气净化用催化剂10的任意部位制作出的3个切片s3，算出切片s3的每单位体积的第1催化剂层30和第2催化剂层40的合计质量，将从它们的平均值中减去基材20中的设有第2催化剂层40的部分的每单位体积的第2催化剂层40的质量wc2(即，切片s3所含有的第1催化剂层30和第2催化剂层40的合计质量的平均值-基材20中的设有第2催化剂层40的部分的每单位体积的第2催化剂层40的质量wc2)而得到的值作为基材20中的设有第1催
化剂层30的部分的每单位体积的第1催化剂层30的质量wc1。
123.此外，在计算wc1时，也能够在不使用基材20的切片的情况下计算切片s3的每单位体积的第1催化剂层30和第2催化剂层40的合计质量。这样的计算方法的一个例子与在不使用基材20的切片的情况下计算切片s2的每单位体积的第2催化剂层40的质量的方法的一个例子相同。
124.第1催化剂层30和第2催化剂层40分别含有催化剂活性成分。第1催化剂层30和第2催化剂层40分别可以含有一种催化剂活性成分，也可以含有两种以上的催化剂活性成分。从提高废气净化性能的观点出发，第2催化剂层40优选含有与第1催化剂层30所含有的催化剂活性成分不同的催化剂活性成分。作为催化剂活性成分，例如，可举出铂元素(pt)、钯元素(pd)、铑元素(rh)、钌元素(ru)、铱元素(ir)、锇元素(os)等贵金属元素。贵金属元素以能够作为催化剂活性成分发挥功能的形态、例如以贵金属、含有贵金属元素的合金、含有贵金属元素的化合物(例如贵金属元素的氧化物)等形态包含在第1催化剂层30和第2催化剂层40中。从提高废气净化性能的观点出发，催化剂活性成分优选为颗粒状。从提高废气净化性能的观点出发，优选的是，第1催化剂层30和第2催化剂层40分别独立地包含从铂元素(pt)、钯元素(pd)和铑元素(rh)中选择出的至少一种催化剂活性成分。从提高废气净化性能中的特别是nox净化性能的观点出发，优选的是，第1催化剂层30和第2催化剂层40中的至少一者含有铑元素(rh)，进一步优选的是，第1催化剂层30和第2催化剂层40这两者都含有铑元素(rh)。
125.第1催化剂层30和第2催化剂层40分别可以具有单层构造，也可以具有层叠构造。层叠构造例如为由下层和上层构成的两层构造。此外，下层是位于比上层靠分隔壁部22侧的位置的层。
126.在第1催化剂层30具有层叠构造的情况下，第1催化剂层30的部分31可以由1个层整体或1个层的一部分形成，也可以由1个以上的层整体和其他的1个层整体或1个层的一部分形成。例如，在第1催化剂层30具有两层构造的情况下，第1催化剂层30的部分31可以由上层整体或上层的一部分形成，也可以由上层整体和下层的一部分形成。
127.在第2催化剂层40具有层叠构造的情况下，第2催化剂层40的部分41可以由1个层整体或1个层的一部分形成，也可以由1个以上的层整体和其他的1个层整体或1个层的一部分形成。例如，在第2催化剂层40具有两层构造的情况下，第2催化剂层40的部分41可以由上层整体或上层的一部分形成，也可以由上层整体和下层的一部分形成。
128.在层叠构造中，某层所含有的催化剂活性成分和其他的层所含有的催化剂活性成分可以相同，也可以不同。在层叠构造中，在某层所含有的催化剂活性成分和其他的层所含有的催化剂活性成分不同的情况下，能够防止因多种催化剂活性成分包含在单层中而产生的催化剂性能的降低。
129.在一个实施方式中，第1催化剂层30具有单层构造，第2催化剂层40具有两层构造(下层和上层)。此外，下层是位于比上层靠分隔壁部22侧的位置的层。在该实施方式中，优选的是，第1催化剂层30含有铑元素(rh)，第2催化剂层40的下层含有除铑元素(rh)之外的贵金属元素(例如钯元素(pd))，第2催化剂层40的上层含有铑元素(rh)。由此，能够提高nox净化性能、特别是高速运转时的nox净化性能，能够减少nox排出量。
130.从提高废气净化性能的观点出发，第1催化剂层30和第2催化剂层40各自所含有的
催化剂活性成分的量以第1催化剂层30和第2催化剂层40各自的总质量为基准而优选为0.001质量％以上，进一步优选为0.01质量％以上，更进一步优选为0.05质量％以上。另一方面，考虑到废气净化性能和成本的平衡，第1催化剂层30和第2催化剂层40各自所含有的催化剂活性成分的量以第1催化剂层30和第2催化剂层40各自的总质量为基准而优选为25质量％以下，进一步优选为20质量％以下，更进一步优选为15质量％以下。催化剂活性成分的量能够使用电感耦合等离子体发射光谱分析法(icp-aes)等常用方法来测量。此外，贵金属元素的质量是以金属换算计的质量。
131.从提高废气净化性能的观点出发，在基材20的每1l体积中，第1催化剂层30和第2催化剂层40各自所含有的催化剂活性成分的量优选为0.01g以上，进一步优选为0.05g以上。另一方面，考虑到废气净化性能和成本的平衡，在基材20的每1l体积中，第1催化剂层30和第2催化剂层40各自所含有的催化剂活性成分的量优选为10g以下，根据情况能够为5g以下或3g以下。基材20的体积是基材20的表观体积。当将筒状部21的外径设为2r时，基材20的体积由式子：基材20的体积＝π
×
r2×
(基材20的长度l)表示。
132.基材20的每1l体积中的、第2催化剂层40所含有的催化剂活性成分的量的计算方法的一个例子如下所述。
133.与上述同样地制作切片s2，使用电感耦合等离子体发射光谱分析法(icp-aes)等常用方法来测量切片s2所含有的催化剂活性成分的量，算出切片s2的每单位体积的催化剂活性成分的量。关于从废气净化用催化剂10的任意部位制作出的3个切片s2，算出切片s2的每单位体积的催化剂活性成分的量，并算出它们的平均值。基于下述式，算出基材20的每1l体积中的、第2催化剂层40所含有的催化剂活性成分的量。
134.基材20的每1l体积中的、第2催化剂层40所含有的催化剂活性成分的量＝(切片s2的每单位体积的催化剂活性成分的量的平均值)
×
(第2催化剂层40的长度l2/基材20的长度l)
135.基材20的每1l体积中的、第1催化剂层30所含有的催化剂活性成分的量的计算方法的一个例子如下所述。
136.在第2催化剂层40未延伸到分隔壁部22的废气流入侧的端部的情况下，与上述同样地制作切片s1，使用电感耦合等离子体发射光谱分析法(icp-aes)等常用方法来测量切片s1所含有的催化剂活性成分的量，算出切片s1的每单位体积的催化剂活性成分的量。关于从废气净化用催化剂10的任意部位制作出的3个切片s1，算出切片s1的每单位体积的催化剂活性成分的量，并算出它们的平均值。基于下述式，算出基材20的每1l体积中的、第1催化剂层30所含有的催化剂活性成分的量。
137.基材20的每1l体积中的、第1催化剂层30所含有的催化剂活性成分的量＝(切片s1的每单位体积的催化剂活性成分的量的平均值)
×
(第1催化剂层30的长度l1/基材20的长度l)
138.在第2催化剂层40延伸到分隔壁部22的废气流入侧的端部的情况下，与上述同样地制作切片s3，使用电感耦合等离子体发射光谱分析法(icp-aes)等常用方法来测量切片s3所含有的催化剂活性成分的量，算出切片s3的每单位体积的催化剂活性成分的量。关于从废气净化用催化剂10的任意部位制作出的3个切片s3，算出切片s3的每单位体积的催化剂活性成分的量，并算出它们的平均值。基于下述式，算出基材20的每1l体积中的、第1催化
剂层30所含有的催化剂活性成分的量。
139.基材20的每1l体积中的、第1催化剂层30所含有的催化剂活性成分的量＝((切片s3的每单位体积的催化剂活性成分的量的平均值)-(切片s2的每单位体积的催化剂活性成分的量的平均值))
×
(第1催化剂层30的长度l1/基材20的长度l)
140.从高效地发挥基于催化剂活性成分的废气净化性能的观点出发，优选的是，第1催化剂层30和第2催化剂层40还分别含有负载催化剂活性成分的载体成分。作为载体成分，例如，可举出无机氧化物颗粒，作为构成无机氧化物颗粒的无机氧化物，例如，可举出储氧成分(也称作osc材料)、除储氧成分之外的无机氧化物等。从相对于空燃比的变动稳定地发挥较高的废气净化性能的观点出发，第1催化剂层30和第2催化剂层40优选分别含有储氧成分作为载体成分，进一步优选分别含有储氧成分和除储氧成分之外的无机氧化物。
[0141]“无机氧化物颗粒负载催化剂活性成分”是指在无机氧化物颗粒的外表面或细孔内表面物理性地或化学性地吸附或保持有催化剂活性成分的状态。例如，在利用eds(能量色散型分光器)对废气净化用催化剂10的截面进行分析而得到的元素映像中，在无机氧化物颗粒和催化剂活性成分存在于相同区域的情况下，能够判断无机氧化物颗粒负载有催化剂活性成分。另外，通过使用扫描型电子显微镜(sem)来测量粒径，能够确认无机氧化物颗粒负载有催化剂活性成分。存在于无机氧化物颗粒的表面上的催化剂活性成分的平均粒径相对于无机氧化物颗粒的平均粒径优选为10％以下，进一步优选为3％以下，更进一步优选为1％以下。在此所说的平均粒径是指，用sem进行观察时的30个以上的颗粒的费雷特直径(feret diameter)的平均值。
[0142]
作为储氧成分，只要是因废气净化催化剂的工作条件而发生构成元素的价数变化的金属氧化物，且具有贮藏氧的能力，就不特别限定。作为储氧成分，可举出含有铈元素(ce)的金属氧化物等，作为含有ce的金属氧化物，例如，可举出ceo2、ceo
2-zro2(例如含有ce和zr的氧化铈-氧化锆复合氧化物、ceo2和zro2的固溶体等)等。能够通过使用x射线衍射装置(xrd)，根据形成了源自ceo
2-zro2的单相来确认ceo2和zro2形成了固溶体。从易于负载催化剂活性成分的观点出发，储氧成分优选为多孔体。
[0143]
第1催化剂层30所能够含有的铈元素(ce)的以氧化物(ceo2)换算计的量以第1催化剂层30的总质量为基准而优选为5质量％以上且40质量％以下，进一步优选为10质量％以上且30质量％以下。第1催化剂层30所能够含有的锆元素(zr)的以氧化物(zro2)换算计的量以第1催化剂层30的总质量为基准而优选为10质量％以上且80质量％以下，进一步优选为25质量％以上且60质量％以下。能够使用电感耦合等离子体发射光谱分析法(icp-aes)等常用方法来测量铈元素(ce)的以氧化物(ceo2)换算计的量和锆元素(zr)的以氧化物(zro2)换算计的量。
[0144]
第2催化剂层40所能够含有的铈元素(ce)的以氧化物(ceo2)换算计的量以第2催化剂层40的总质量为基准而优选为5质量％以上且40质量％以下，进一步优选为10质量％以上且30质量％以下。第2催化剂层40所能够含有的锆元素(zr)的以氧化物(zro2)换算计的量以第2催化剂层40的总质量为基准而优选为10质量％以上且70质量％以下，进一步优选为30质量％以上且50质量％以下。能够使用电感耦合等离子体发射光谱分析法(icp-aes)等常用方法来测量铈元素(ce)的以氧化物(ceo2)换算计的量和锆元素(zr)的以氧化物(zro2)换算计的量。
[0145]
储氧成分可以含有除铈(ce)之外的稀土元素。作为除ce之外的稀土元素，例如，可举出钪元素(sc)、钇元素(y)、镧元素(la)、镨元素(pr)、钕元素(nd)、钐元素(sm)、铕元素(eu)、钆元素(gd)、铽元素(tb)、镝元素(dy)、钬元素(ho)、铒元素(er)、铥元素(tm)、镱元素(yb)和镥元素(lu)等。这些稀土元素例如以氧化物的形式添加至储氧成分中。稀土元素的氧化物除了镨元素(pr)、铽元素(tb)之外，以ln2o3(ln表示稀土元素)表示，镨元素的氧化物通常以pr6o
11
表示，铽元素的氧化物通常以tb4o7表示。稀土元素的氧化物可以与ceo
2-zro2形成固溶体，也可以不形成。对于稀土元素的氧化物与ceo
2-zro2形成固溶体，能够与上述同样地通过x射线衍射装置(xrd)来确认。
[0146]
作为其他储氧成分，可举出在催化剂的使用条件下容易发生价数状态变化的元素(例如mn、fe、cu等)的氧化物、含有这些元素的复合氧化物等。
[0147]
作为除储氧成分之外的无机氧化物，例如，可举出氧化铝、二氧化硅、二氧化硅-氧化铝、二氧化钛、铝硅酸盐类等。其中，从耐热性的观点出发，优选为氧化铝。从易于负载催化剂活性成分的观点出发，除储氧成分之外的无机氧化物优选为多孔体。
[0148]
第1催化剂层30所能够含有的除储氧成分之外的无机氧化物的量以第1催化剂层30的总质量为基准而优选为4质量％以上且50质量％以下，进一步优选为7质量％以上且30质量％以下。能够使用电感耦合等离子体发射光谱分析法(icp-aes)等常用方法来测量除储氧成分之外的无机氧化物的量。
[0149]
第2催化剂层40所能够含有的除储氧成分之外的无机氧化物的量以第2催化剂层40的总质量为基准而优选为5质量％以上且50质量％以下，进一步优选为10质量％以上且30质量％以下。能够使用电感耦合等离子体发射光谱分析法(icp-aes)等常用方法来测量除储氧成分之外的无机氧化物的量。
[0150]
除储氧成分之外的无机氧化物可以利用储氧成分进行修饰，或者也可以负载储氧成分。例如，氧化铝等的孔部的内表面或外表面可以利用储氧成分进行修饰。另外，储氧成分可以以分散的状态负载于氧化铝等的孔部的内表面或外表面。
[0151]
从抑制由磷中毒导致的催化活性降低、提高耐热性等观点出发，第1催化剂层30和第2催化剂层40可以分别含有碱土金属化合物。作为碱土金属元素，例如，可举出钡元素(ba)、锶元素(sr)、钙元素(ca)等，作为碱土金属化合物，可举出硝酸盐、碳酸盐、硫酸盐、氧化物等。
[0152]
《废气的流动》
[0153]
通过第1催化剂层30和第2催化剂层40满足上述式(1)～式(3)，从而废气净化用催化剂10具有提升了的废气净化性能(特别是内燃机的高速运转时的废气净化性能)。能够认为该作用效果与废气净化用催化剂10中的废气的流动有关。以下，基于图6说明废气净化用催化剂10中的废气的流动。
[0154]
如图6所示，在废气净化用催化剂10中的废气的流动中，可以存在路径f1和路径f2。在路径f1中，沿废气流通方向x流通的废气从流入侧小室c1的废气流入侧的端部c11流入废气净化用催化剂10内，依次通过分隔壁部22和第2催化剂层40，到达流出侧小室c2，并从流出侧小室c2的废气流出侧的端部c21向废气净化用催化剂10外流出。在路径f2中，沿废气流通方向x流通的废气从流入侧小室c1的废气流入侧的端部c11流入废气净化用催化剂10内，依次通过第1催化剂层30和分隔壁部22，到达流出侧小室c2，并从流出侧小室c2的废
气流出侧的端部c21向废气净化用催化剂10外流出。
[0155]
能够认为，通过使第1催化剂层30和第2催化剂层40满足上述式(1)～式(3)，从而在废气净化用催化剂10中的废气的流动中，路径f1占主导。作为其机理，能够推测如下那样的机理。由于第1催化剂层30的部分31的厚度t1小于第2催化剂层40的部分41的厚度t2，另一方面，基材20中的设有第1催化剂层30的部分的每单位体积的第1催化剂层30的质量wc1大于基材20中的设有第2催化剂层40的部分的每单位体积的第2催化剂层40的质量wc2，因此，第1催化剂层30的密度大于第2催化剂层40的密度。因而，从流入侧小室c1的废气流入侧的端部c11流入到废气净化用催化剂10内的废气比起第1催化剂层30容易通过第2催化剂层30。并且，容易通过的第2催化剂层40的长度l2大于不易通过的第1催化剂层30的长度l1。因此，能够认为，在废气净化用催化剂10中的废气的流动中，路径f1占主导。
[0156]
在路径f2占主导的情况下，沿废气流通方向x流通的废气从流入侧小室c1的废气流入侧的端部c11流入废气净化用催化剂10内，依次通过第1催化剂层30和分隔壁部22，到达流出侧小室c2，并从流出侧小室c2的废气流出侧的端部c21向废气净化用催化剂10外流出。在该情况下，废气中的颗粒状物质(pm)易于蓄积于第1催化剂层30。蓄积于第1催化剂层30的pm会阻碍第1催化剂层30所含有的催化剂活性成分与废气中的烃(hc)、一氧化碳(co)、氮氧化物(nox)等有害成分之间的接触，从而降低第1催化剂层30的废气净化性能。特别是，当在内燃机达到高速运转之前排出的废气中的pm蓄积于第1催化剂层30时，内燃机的高速运转时的废气净化性能显著降低。
[0157]
与此相对，在路径f1占主导的情况下，沿废气流通方向x流通的废气从流入侧小室c1的废气流入侧的端部c11流入废气净化用催化剂10内，依次通过分隔壁部22和第2催化剂层40，到达流出侧小室c2，并从流出侧小室c2的废气流出侧的端部c21向废气净化用催化剂10外流出。在该情况下，废气中的颗粒状物质(pm)容易蓄积于分隔壁部22，而不易蓄积于第1催化剂层30和第2催化剂层40。因而，第1催化剂层30和第2催化剂层40所含有的催化剂活性成分与废气中的烃(hc)、一氧化碳(co)、氮氧化物(nox)等有害成分之间的接触不易被pm阻碍，能够充分地发挥第1催化剂层30和第2催化剂层40的废气净化性能。因此，与路径f2占主导的情况下的废气净化性能相比，路径f1占主导的情况下的废气净化性能得到提升。特别是，内燃机的高速运转时的废气净化性能得到显著提升。
[0158]
在以提高废气净化性能中的nox净化性能(特别是，内燃机的高速运转时的nox净化性能)为目的的情况下，优选第1催化剂层30和第2催化剂层40中的至少一者含有铑元素(rh)。
[0159]
在路径f1占主导的情况下，废气中的颗粒状物质(pm)容易蓄积于分隔壁部22，而不易蓄积于第1催化剂层30和第2催化剂层40。因而，第1催化剂层30和/或第2催化剂层40所含有的铑元素(rh)与废气中的nox之间的接触不易被pm阻碍，能够充分地发挥第1催化剂层30和/或第2催化剂层40的nox净化性能。因此，与路径f2占主导的情况下的nox净化性能相比，路径f1占主导的情况下的nox净化性能得到提升。特别是，内燃机的高速运转时的nox净化性能得到显著提升。
[0160]
当对路径f1占主导的情况和路径f2占主导的情况进行比较时，第1催化剂层30所含有的铑元素(rh)的nox净化性能产生显著的差异。因而，在第1催化剂层30和第2催化剂层40中的至少第1催化剂层30含有铑元素(rh)的情况下，路径f1占主导的情况下的作用效果
很显著。
[0161]
在第2催化剂层40含有铑元素(rh)的情况下，从更有效地发挥第2催化剂层40所含有的铑元素(rh)的nox净化性能的观点出发，优选的是，第2催化剂层40具有两层构造(下层和上层)，第2催化剂层40的下层含有除铑元素(rh)之外的贵金属元素(例如钯元素(pd)等)，第2催化剂层40的上层含有铑元素(rh)。此外，下层是位于比上层靠分隔壁部22侧的位置的层。在路径f1占主导的情况下，废气依次通过分隔壁部22和第2催化剂层40，但此时，废气中的pm容易蓄积于第2催化剂层40的下层，而不易蓄积于第2催化剂层40的上层。因而，第2催化剂层40的上层所含有的铑元素(rh)的nox净化性能不易受到pm的影响。因此，在第2催化剂层40具有两层构造(下层和上层)、第2催化剂层40的下层含有除铑元素(rh)之外的贵金属(例如钯元素(pd)等)且第2催化剂层40的上层含有铑元素(rh)的情况下，能够更有效地发挥第2催化剂层40的nox净化性能。
[0162]
《制造方法》
[0163]
以下，说明废气净化用催化剂10的制造方法。
[0164]
准备基材20、用于形成第1催化剂层30的浆料和用于形成第2催化剂层40的浆料。在第1催化剂层30具有层叠构造的情况下，准备两种以上的浆料作为用于形成第1催化剂层30的浆料。在第2催化剂层40具有层叠构造的情况下，准备两种以上的浆料作为用于形成第2催化剂层40的浆料。
[0165]
根据第1催化剂层30的组成来调整用于形成第1催化剂层30的浆料的组成。根据第2催化剂层40的组成来调整用于形成第2催化剂层40的浆料的组成。浆料例如包含贵金属元素的供给源、无机氧化物颗粒、粘结剂、造孔剂、溶剂等。作为贵金属元素的供给源，例如，可举出贵金属元素的盐，作为贵金属元素的盐，例如，可举出硝酸盐、氨络合物盐、醋酸盐、氯化物等。作为无机氧化物颗粒，例如，可举出储氧成分、除储氧成分之外的无机氧化物等。与储氧成分和除储氧成分之外的无机氧化物相关的说明与上述相同。作为粘结剂，例如，可举出氧化铝溶胶、氧化锆溶胶、二氧化钛溶胶、二氧化硅溶胶等。作为造孔剂，例如，可举出交联聚(甲基)丙烯酸甲酯颗粒、交联聚(甲基)丙烯酸丁酯颗粒、交联聚苯乙烯颗粒、交联聚丙烯酸酯颗粒、三聚氰胺系树脂等。作为溶剂，例如，可举出水、有机溶剂等。作为有机溶剂，例如，可举出醇、丙酮、二甲基亚砜、二甲基甲酰胺等。溶剂可以是一种溶剂，也可以是两种以上的溶剂的混合物。作为两种以上的溶剂的混合物，例如，可举出水与一种或两种以上的有机溶剂的混合物、两种以上的有机溶剂的混合物等。
[0166]
将基材20的废气流入侧的端部浸渍于用于形成第1催化剂层30的浆料中，在从相反侧抽吸浆料之后，使抽吸的该浆料干燥。在第1催化剂层30具有层叠构造的情况下，重复该操作。由此，形成第1催化剂层30的前体层。通过调整浆料的固体成分浓度、粘度等，能够调整第1催化剂层30的前体层的长度(进而是第1催化剂层30的长度l1)。另外，通过调整浆料的涂覆量、构成浆料的材料的种类、浆料所含有的造孔剂的粒径等，能够调整第1催化剂层30的前体层的厚度(进而是第1催化剂层30的部分31的厚度t1)和基材20中的设有第1催化剂层30的前体层的部分的每单位体积的第1催化剂层30的前体层的质量(进而是基材20中的设有第1催化剂层30的部分的每单位体积的第1催化剂层30的质量wc1)。干燥温度通常为40℃以上且120℃以下。干燥时间能够根据干燥温度而相应地适当调整。
[0167]
将基材20的废气流出侧的端部浸渍于用于形成第2催化剂层40的浆料中，在从相
zro2固溶体粉末。
[0176]
将ceo
2-zro2固溶体粉末和氧化铝粉末混合，制备了混合粉末。混合粉末中的ceo
2-zro2固溶体粉末和氧化铝粉末的质量比(ceo
2-zro2固溶体粉末的质量：氧化铝粉末的质量)调整为84：8。混合粉末的d
90
为25μm。
[0177]
将混合粉末添加至硝酸铑水溶液中，得到了混合液。将得到的混合液、造孔剂(中值粒径d
50
为20μm的交联聚(甲基)丙烯酸甲酯颗粒)、氧化铝溶胶、氧化锆溶胶和作为溶剂的水混合，制备了第1浆料。
[0178]
对第1浆料中所含有的水分(硝酸铑水溶液所含有的水分、作为溶剂的水分、氧化铝溶胶所含有的水分和氧化锆溶胶所含有的水分等)的量进行了调整，使得其以第1浆料的质量为基准(100质量％)成为78质量％。
[0179]
对第1浆料中所含有的造孔剂、氧化铝溶胶、氧化锆溶胶和铑的量进行了调整，使得以通过第1浆料的干燥和焙烧而形成的催化剂层的质量为基准(100质量％)，造孔剂成为10质量％，氧化铝溶胶的固体成分成为3质量％，氧化锆溶胶的固体成分成为5质量％，铑以金属换算计成为0.3质量％。
[0180]
此外，对于通过第1浆料的干燥和焙烧形成的催化剂层的质量，其是通过自第1浆料的质量减去因第1浆料的干燥和焙烧而消失的成分(例如溶剂、造孔剂等)的质量而求出的。
[0181]
(2)第2浆料的制备
[0182]
准备了ceo
2-zro2固溶体粉末和氧化铝粉末。作为ceo
2-zro2固溶体粉末，使用了含有40质量％的ceo2、50质量％的zro2、10质量％的除ce之外的稀土元素的氧化物的ceo
2-zro2固溶体粉末。
[0183]
将ceo
2-zro2固溶体粉末和氧化铝粉末混合，制备了混合粉末。混合粉末中的ceo
2-zro2固溶体粉末和氧化铝粉末的质量比(ceo
2-zro2固溶体粉末的质量：氧化铝粉末的质量)调整为60：22。混合粉末的d
90
为30μm。
[0184]
将混合粉末添加至硝酸钯水溶液中，得到了混合液。将得到的混合液、造孔剂(中值粒径d
50
为20μm的交联聚(甲基)丙烯酸甲酯颗粒)、氢氧化钡、氧化铝溶胶、氧化锆溶胶和作为溶剂的水混合，制备了第2浆料。
[0185]
对第2浆料中所含有的水分(硝酸钯水溶液所含有的水分、作为溶剂的水分、氧化铝溶胶所含有的水分和氧化锆溶胶所含有的水分等)的量进行了调整，使得其以第2浆料的质量为基准(100质量％)成为85质量％。
[0186]
对第2浆料中所含有的造孔剂、氢氧化钡、氧化铝溶胶、氧化锆溶胶和钯的量进行了调整，使得以通过第2浆料的干燥和焙烧形成的催化剂层的质量为基准(100质量％)，造孔剂成为25质量％，氢氧化钡以碳酸钡换算计成为8.6质量％，氧化铝溶胶的固体成分成为3质量％，氧化锆溶胶的固体成分成为3质量％，钯以金属换算计成为3.8质量％。
[0187]
此外，对于通过第2浆料的干燥和焙烧形成的催化剂层的质量，其是通过自第2浆料的质量减去因第2浆料的干燥和焙烧而消失的成分(例如溶剂、造孔剂等)的质量而求出的。
[0188]
(3)废气净化用催化剂的制造
[0189]
准备了具有图1所示的构造的基材、即具备沿基材的轴线方向延伸的流入侧小室、
沿基材的轴线方向延伸的流出侧小室、以及将流入侧小室和流出侧小室隔开的多孔质的分隔壁部的基材。分隔壁部的厚度为254μm，相对于基材的轴线方向垂直的截面中的流入侧小室和流出侧小室的合计数量为每1平方英寸300小室，基材的体积为1.4l。基材的流入侧端面中的流入侧小室的开口部的面积与基材的流出侧端面中的流出侧小室的开口部的面积大致相同。
[0190]
将基材的废气流入侧的端部浸渍于第1浆料中，在从相反侧抽吸第1浆料之后，以70℃使其干燥10分钟。如此，在基材的分隔壁部的流入侧小室侧形成了由第1浆料的固体成分形成的前体层(焙烧前的第1催化剂层)。所形成的层从基材的废气流入侧的端部沿着废气流通方向延伸。
[0191]
在干燥后，将基材的废气流出侧的端部浸渍于第2浆料中，在从相反侧抽吸第2浆料之后，以70℃使其干燥10分钟。如此，在基材的分隔壁部的流出侧小室侧形成了由第2浆料的固体成分形成的前体层。所形成的层从基材的废气流出侧的端部沿着与废气流通方向相反的方向延伸。在干燥后，将基材的废气流出侧的端部浸渍于第1浆料中，从相反侧抽吸第1浆料之后，以70℃使其干燥10分钟。如此，在基材的分隔壁部的流出侧小室侧形成了具有由第2浆料的固体成分形成的下层和由第1浆料的固体成分形成的上层的层(焙烧前的第2催化剂层)。所形成的层从基材的废气流出侧的端部沿着与废气流通方向相反的方向延伸。
[0192]
之后，将基材以450℃焙烧1小时，在基材上形成了第1催化剂层和第2催化剂层。如此，得到了实施例1的废气净化用催化剂。第1催化剂层具有单层构造，第2催化剂层具有两层构造。
[0193]
在将基材的废气流入侧的端部浸渍于第1浆料中之际调整了浸渍条件，使得第1催化剂层的长度l1相对于基材的长度l的百分率的目标值成为45％，使基材中的设有第1催化剂层的部分的每单位体积的第1催化剂层的质量wc1的目标值成为55.6g/l。
[0194]
第1催化剂层的长度l1相对于基材的长度l的百分率的实测值为43.3％。
[0195]
基于下述式算出的wc1的实测值为57.2g/l。
[0196]
wc1的实测值＝((第1催化剂层形成后的基材的质量)-(第1催化剂层形成前的基材的质量))/((基材的体积)
×
(第1催化剂层的长度l1相对于基材的长度l的百分率的实测值))
[0197]
此外，形成于基材的第1催化剂层的数量与基材所具有的流入侧小室的数量相等。
[0198]
在将基材的废气流出侧的端部浸渍于第2浆料和第1浆料之际调整了浸渍条件，使得第2催化剂层的长度l2相对于基材的长度l的百分率的目标值成为70％，使基材中的设有第2催化剂层的部分的每单位体积的第2催化剂层的质量wc2的目标值成为50.0g/l。
[0199]
第2催化剂层的长度l2相对于基材的长度l的百分率的实测值为72.4％。
[0200]
基于下述式算出的wc2的实测值为48.0g/l。
[0201]
wc2的实测值＝((第2催化剂层形成后的基材的质量)-(第2催化剂层形成前的基材的质量))/((基材的体积)
×
(第2催化剂层的长度l2相对于基材的长度l的百分率的实测值))
[0202]
此外，形成于基材的第2催化剂层的数量与基材所具有的流出侧小室的数量相等。
[0203]
在与基材的轴线方向垂直的平面上切断实施例1的废气净化用催化剂，使用扫描
型电子显微镜(sem)来观察存在于切断面的第1催化剂层和第2催化剂层，确定了第1催化剂层和第2催化剂层的形态。在观察第1催化剂层时，在基材的轴线方向上与基材的废气流入侧的端部分开10mm的部位处切断了废气净化用催化剂，在观察第2催化剂层时，在基材的轴线方向上与基材的废气流出侧的端部分开10mm的部位处切断了废气净化用催化剂。
[0204]
在利用sem观察切断面时，使视场倍率为300倍，使视场全宽(与基材的轴线方向垂直的方向上的长度)为500μm～600μm。通过sem观察的区域被设定为不包含小室的角部。
[0205]
将sem观察图像示于图7和图8。如图7所示，基材的分隔壁部存在的区域和第1催化剂层存在的区域是基于第1催化剂层与基材的分隔壁部之间的形态的差异来确定的。如图8所示，基材的分隔壁部存在的区域和第2催化剂层存在的区域也同样地是基于第2催化剂层与基材的分隔壁部之间的形态的差异来确定的。
[0206]
第1催化剂层在分隔壁部的流入侧小室侧的表面上具有自分隔壁部的废气流入侧的端部沿着废气流通方向形成的部分。此外，分隔壁部的流入侧小室侧的表面是构成分隔壁部的外形的流入侧小室侧的外表面。在分隔壁部的流入侧小室侧的表面上形成的部分是从分隔壁部的流入侧小室侧的外表面向流入侧小室侧隆起的部分，以下有时称作“第1催化剂层的隆起部分”。
[0207]
第2催化剂层在分隔壁部的流出侧小室侧的表面上具有自分隔壁部的废气流出侧的端部沿着与废气流通方向相反的方向形成的部分。此外，分隔壁部的流出侧小室侧的表面是构成分隔壁部的外形的流出侧小室侧的外表面。在分隔壁部的流出侧小室侧的表面上形成的部分是从分隔壁部的流出侧小室侧的外表面向流出侧小室侧隆起的部分，以下有时称作“第2催化剂层的隆起部分”。
[0208]
如图7所示，在sem观察图像中，从左端侧起依次以15μm的间隔描绘出与基材的轴线方向垂直的第1网格线～第38网格线，用直线将基材的分隔壁部存在的区域的轮廓线与各网格线之间的交点彼此连结起来，确定了基材的分隔壁部的表面的位置。同样地，用直线将第1催化剂层存在的区域的轮廓线与各网格线之间的交点彼此连结起来，确定了第1催化剂层的表面的位置。在从某交点p1向与该交点p1相邻的交点p2去的厚度方向上的变化量超过网格线的间隔(15μm)的情况下，不将交点p2使用于确定表面的位置(即，从用直线连结的交点中去除交点p2)。另外，在从交点p1向与交点p1相邻的交点p2去的厚度方向上的变化量超过网格线的间隔(15μm)且从交点p1向与交点p2相邻的交点p3去的厚度方向上的变化量也超过网格线的间隔(15μm)的情况下，不仅不将交点p2使用于确定表面的位置，而且也不将交点p3使用于确定表面的位置(即，从用直线连结的交点中去除交点p2和交点p3)。在如此从用直线连结的交点中连续地去除5个交点的情况下，不将该sem图像使用于厚度的测量。
[0209]
在确定了基材的分隔壁部的表面的位置和第1催化剂层的表面的位置之后，使用图像分析软件，求出由第2网格线、第37网格线、基材的分隔壁部的表面、第1催化剂层的表面围成的区域的面积。作为图像分析软件，使用了areaq(estech公司制)。此外，由于图像的两端部容易变得不清楚而难以确定分隔壁部的表面的位置和第1催化剂层的表面的位置，因此，不使用第1网格线和第38网格线。
[0210]
在求出上述区域的面积之后，基于下述式，算出上述区域的厚度。
[0211]
上述区域的厚度＝上述区域的面积/(网格线的间隔
×
网格线的间隔的数量)
[0212]
此外，网格线的间隔为15μm，网格线的间隔的数量为35。
[0213]
关于从切断面任意选择出的20个第1催化剂层，计算上述区域的厚度，求出得到的算出值的平均值，结果为30.2μm。将该平均值作为第1催化剂层的隆起部分的厚度t1。第2催化剂层的隆起部分的厚度t2也同样地进行计算，结果为46.6μm。
[0214]
将实施例1的废气净化用催化剂的特征示于表1。
[0215]
(4)废气净化性能的评价
[0216]
关于实施例1的废气净化用催化剂，作为设想了行驶10万公里～20万公里的劣化处理，设定以下的耐久条件。
[0217]
＜耐久条件＞
[0218]
·
耐久用发动机：乘用na 2l汽油发动机
[0219]
·
使用汽油：市售常规汽油
[0220]
·
处理温度：900℃
[0221]
·
处理时间：100小时
[0222]
将实施例1的废气净化用催化剂配置在发动机的排气路径中，以上述条件进行了耐久试验。将耐久试验后的废气净化用催化剂设置于车辆(搭载1.5l直喷涡轮发动机的乘用车)，使该车辆按照国际调和废气试验模式(wltc)的运转条件进行运转。测量从开始运转起至589秒为止的低温运转时、从运转开始589秒起至1022秒为止的中速运转时、从运转开始1022秒起至1477秒为止的高速运转时、从运转开始1477秒起至1800秒为止的超高速运转时通过了废气净化用催化剂的废气中的氮氧化物(nox)的排出量，求出了每单位行驶距离的排出量(mg/km)。作为汽油，使用了认证试验用燃料，作为废气测量装置，使用了堀场制作所公司制的废气测量装置。将结果示于表2。在表2中，示出每单位行驶距离的wltc排出量(总计排出量)和每单位行驶距离的超高速运转时的排出量。
[0223]
＜实施例2＞
[0224]
除了将第1浆料和第2浆料中的造孔剂(交联聚(甲基)丙烯酸甲酯颗粒)的中值粒径d
50
变更为5μm这点之外，与实施例1同样地制造了废气净化用催化剂。
[0225]
第1催化剂层的长度l1相对于基材的长度l的百分率的实测值为44.1％，第2催化剂层的长度l2相对于基材的长度l的百分率的实测值为68.2％。
[0226]
wc1的实测值为56.4g/l，wc2的实测值为50.0g/l。
[0227]
第1催化剂层的隆起部分的厚度t1为25.3μm，第2催化剂层的隆起部分的厚度t2为40.9μm。
[0228]
将实施例2的废气净化用催化剂的特征示于表1，将与实施例1同样地进行评价后的实施例2的废气净化用催化剂的废气净化性能示于表2。
[0229]
＜实施例3＞
[0230]
除了将第1催化剂层的长度l1相对于基材的长度l的百分率的目标值变更为40％这点、将wc1的目标值变更为78.0g/l这点、以及将wc2的目标值变更为70g/l这点之外，与实施例1同样地制造了废气净化用催化剂。
[0231]
第1催化剂层的长度l1相对于基材的长度l的百分率的实测值为40.9％，第2催化剂层的长度l2相对于基材的长度l的百分率的实测值为71.2％。
[0232]
wc1的实测值为77.4g/l，wc2的实测值为69.4g/l。
[0233]
第1催化剂层的隆起部分的厚度t1为38.2μm，第2催化剂层的隆起部分的厚度t2为75.6μm。
[0234]
将实施例3的废气净化用催化剂的特征示于表1，将与实施例1同样地进行评价后的实施例3的废气净化用催化剂的废气净化性能示于表2。
[0235]
＜实施例4＞
[0236]
除了将第1催化剂层的长度l1相对于基材的长度l的百分率的目标值变更为35％这点和将wc1的目标值变更为71.4g/l这点之外，与实施例1同样地制造了废气净化用催化剂。
[0237]
第1催化剂层的长度l1相对于基材的长度l的百分率的实测值为32.0％，第2催化剂层的长度l2相对于基材的长度l的百分率的实测值为72.0％。
[0238]
wc1的实测值为78.1g/l，wc2的实测值为48.6g/l。
[0239]
第1催化剂层的隆起部分的厚度t1为40.2μm，第2催化剂层的隆起部分的厚度t2为47.4μm。
[0240]
将实施例4的废气净化用催化剂的特征示于表1，将与实施例1同样地进行评价后的实施例4的废气净化用催化剂的废气净化性能示于表2。
[0241]
＜实施例5＞
[0242]
除了将第2催化剂层的长度l2相对于基材的长度l的百分率的目标值变更为80％这点之外，与实施例1同样地制造了废气净化用催化剂。
[0243]
第1催化剂层的长度l1相对于基材的长度l的百分率的实测值为42.5％，第2催化剂层的长度l2相对于基材的长度l的百分率的实测值为82.0％。
[0244]
wc1的实测值为59.9g/l，wc2的实测值为44.3g/l。
[0245]
第1催化剂层的隆起部分的厚度t1为31.6μm，第2催化剂层的隆起部分的厚度t2为39.0μm。
[0246]
将实施例5的废气净化用催化剂的特征示于表1，将与实施例1同样地进行评价后的实施例5的废气净化用催化剂的废气净化性能示于表2。
[0247]
＜实施例6＞
[0248]
除了使wc1的目标值减少20％这点和使wc2的目标值减少20％这点之外，与实施例1同样地制造了废气净化用催化剂。
[0249]
第1催化剂层的长度l1相对于基材的长度l的百分率的实测值为44.1％，第2催化剂层的长度l2相对于基材的长度l的百分率的实测值为69.3％。
[0250]
wc1的实测值为45.4g/l，wc2的实测值为40.4g/l。
[0251]
第1催化剂层的隆起部分的厚度t1为24.9μm，第2催化剂层的隆起部分的厚度t2为37.2μm。
[0252]
将实施例6的废气净化用催化剂的特征示于表1，将与实施例1同样地进行评价后的实施例6的废气净化用催化剂的废气净化性能示于表2。
[0253]
＜实施例7＞
[0254]
除了将第1浆料中的混合粉末(ceo
2-zro2固溶体粉末和氧化铝粉末的混合物)的d
90
变更为15μm这点之外，与实施例1同样地制造了废气净化用催化剂。
[0255]
第1催化剂层的长度l1相对于基材的长度l的百分率的实测值为45.7％，第2催化
剂层的长度l2相对于基材的长度l的百分率的实测值为72.4％。
[0256]
wc1的实测值为54.5g/l，wc2的实测值为49.7g/l。
[0257]
第1催化剂层的隆起部分的厚度t1为12.9μm，第2催化剂层的隆起部分的厚度t2为43.0μm。
[0258]
将实施例7的废气净化用催化剂的特征示于表1，将与实施例1同样地进行评价后的实施例7的废气净化用催化剂的废气净化性能示于表2。
[0259]
＜实施例8＞
[0260]
除了使wc1的目标值增加60％这点和使wc2的目标值减少43％这点之外，与实施例1同样地制造了废气净化用催化剂。
[0261]
第1催化剂层的长度l1相对于基材的长度l的百分率的实测值为46.5％，第2催化剂层的长度l2相对于基材的长度l的百分率的实测值为72.4％。
[0262]
wc1的实测值为86.9g/l，wc2的实测值为28.6g/l。
[0263]
第1催化剂层的隆起部分的厚度t1为22.2μm，第2催化剂层的隆起部分的厚度t2为24.5μm。
[0264]
将实施例8的废气净化用催化剂的特征示于表1，将与实施例1同样地进行评价后的实施例8的废气净化用催化剂的废气净化性能示于表2。
[0265]
＜比较例1＞
[0266]
在使第1催化剂层为与第2催化剂层相同的两层构造且使第2催化剂层为与第1催化剂层相同的单层构造这点之外，与实施例1同样地制造了废气净化用催化剂。
[0267]
第1催化剂层的长度l1相对于基材的长度l的百分率的实测值为42.5％，第2催化剂层的长度l2相对于基材的长度l的百分率的实测值为69.3％。
[0268]
wc1的实测值为57.3g/l，wc2的实测值为49.6g/l。
[0269]
第1催化剂层的隆起部分的厚度t1为52.8μm，第2催化剂层的隆起部分的厚度t2为25.7μm。
[0270]
将比较例1的废气净化用催化剂的特征示于表1，将与实施例1同样地进行评价后的比较例1的废气净化用催化剂的废气净化性能示于表2。
[0271]
＜比较例2＞
[0272]
除了在第1浆料和第2浆料中均未添加造孔剂这点、使用第2浆料来形成具有单层构造的第1催化剂层这点、使用第1浆料来形成具有单层构造的第2催化剂层这点、将第1催化剂层的长度l1相对于基材的长度l的百分率的目标值变更为40％这点、将wc1的目标值变更为62.5g/l这点、以及将wc2的目标值变更为64.3g/l这点之外，与实施例1同样地制造了废气净化用催化剂。
[0273]
第1催化剂层的长度l1相对于基材的长度l的百分率的实测值为42.2％，第2催化剂层的长度l2相对于基材的长度l的百分率的实测值为66.0％。
[0274]
wc1的实测值为66.7g/l，wc2的实测值为68.2g/l。
[0275]
第1催化剂层的隆起部分的厚度t1为55.2μm，第2催化剂层的隆起部分的厚度t2为30.2μm。
[0276]
将比较例2的废气净化用催化剂的特征示于表1，将与实施例1同样地进行评价后的比较例2的废气净化用催化剂的废气净化性能示于表2。
[0277]
＜比较例3＞
[0278]
除了在第1浆料和第2浆料中均未添加造孔剂这点之外，与实施例1同样地制造了废气净化用催化剂。
[0279]
第1催化剂层的长度l1相对于基材的长度l的百分率的实测值为43.3％，第2催化剂层的长度l2相对于基材的长度l的百分率的实测值为71.3％。
[0280]
wc1的实测值为58.0g/l，wc2的实测值为49.5g/l。
[0281]
第1催化剂层的隆起部分的厚度t1为39.8μm，第2催化剂层的隆起部分的厚度t2为39.8μm。
[0282]
将比较例3的废气净化用催化剂的特征示于表1，将与实施例1同样地进行评价后的比较例3的废气净化用催化剂的废气净化性能示于表2。
[0283]
＜比较例4＞
[0284]
除了使第1催化剂层为与第2催化剂层相同的两层构造且使第2催化剂层为与第1催化剂层相同的单层构造这点、将第1催化剂层的长度l1相对于基材的长度l的百分率的目标值变更为70％这点、将wc1的目标值变更为64.3g/l这点、将第1催化剂层的长度l2相对于基材的长度l的百分率的目标值变更为40％这点、以及将wc2的目标值变更为62.5g/l这点之外，与实施例1同样地制造了废气净化用催化剂。
[0285]
第1催化剂层的长度l1相对于基材的长度l的百分率的实测值为71.2％，第2催化剂层的长度l2相对于基材的长度l的百分率的实测值为41.1％。
[0286]
wc1的实测值为65.2g/l，wc2的实测值为61.3g/l。
[0287]
第1催化剂层的隆起部分的厚度t1为48.0μm，第2催化剂层的隆起部分的厚度t2为35.0μm。
[0288]
将比较例4的废气净化用催化剂的特征示于表1，将与实施例1同样地进行评价后的比较例4的废气净化用催化剂的废气净化性能示于表2。
[0289]
＜比较例5＞
[0290]
除了使第1浆料的平均粒径较小(d
90
≤0.5μm)且使第1催化剂层仅形成于基材的分隔壁部的内部这点之外，与实施例1同样地制造了废气净化用催化剂。此外，d
90
是在通过激光衍射散射式粒度分布测量法测量的体积基准的粒度分布中累计体积成为90％的粒径。
[0291]
第1催化剂层的长度l1相对于基材的长度l的百分率的实测值为44.5％，第2催化剂层的长度l2相对于基材的长度l的百分率的实测值为70.5％。
[0292]
wc1的实测值为56.2g/l，wc2的实测值为49.6g/l。
[0293]
第1催化剂层在分隔壁部的流入侧小室侧的表面上不具有从分隔壁部的废气流入侧的端部沿着废气流通方向形成的部分(t1＝0)。第2催化剂层的隆起部分的厚度t2为45.2μm。
[0294]
将比较例5的废气净化用催化剂的特征示于表1，将与实施例1同样地进行评价后的比较例5的废气净化用催化剂的废气净化性能示于表2。
[0295]
＜比较例6＞
[0296]
除了使第1浆料和第2浆料的平均粒径较小(d
90
≤0.5μm)且使第1催化剂层和第2催化剂层都仅形成于基材的分隔壁部的内部这点之外，与实施例1同样地制造了废气净化用催化剂。
[0297]
第1催化剂层的长度l1相对于基材的长度l的百分率的实测值为46.1％，第2催化剂层的长度l2相对于基材的长度l的百分率的实测值为72.1％。
[0298]
wc1的实测值为54.2g/l，wc2的实测值为48.5g/l。
[0299]
第1催化剂层在分隔壁部的流入侧小室侧的表面上不具有从分隔壁部的废气流入侧的端部沿着废气流通方向形成的部分(t1＝0)。第2催化剂层在分隔壁部的流出侧小室侧的表面上不具有从分隔壁部的废气流出侧的端部沿着与废气流通方向相反的方向形成的部分(t2＝0)。
[0300]
将比较例6的废气净化用催化剂的特征示于表1，将与实施例1同样地进行评价后的比较例6的废气净化用催化剂的废气净化性能示于表2。
[0301]
[表1]
[0302][0303]
[表2]
[0304][0305]
如表1和表2所示，与不满足上述式(1)～式(3)中的任一个以上式子的比较例1～比较例6相比，在全部满足上述式(1)～式(3)的实施例1～实施例8中，nox排出量(特别是，超高速运转时的nox排出量)非偶然地降低。由此确认了，通过全部满足上述式(1)～式(3)，能够发挥提升了的废气净化性能(特别是，超高速运转时的废气净化性能)。
[0306]
附图标记说明
[0307]
10、废气净化用催化剂；20、基材；21、筒状部；22、分隔壁部；24、第1密封部；25、第2密封部；c1、流入侧小室；c2、流出侧小室；30、第1催化剂层；40、第2催化剂层。