废气净化用催化剂及其制造方法转让专利
申请号 : CN202080006589.X
文献号 : CN113164945B
文献日 : 2022-03-18
发明人 : 永井祐乔 , 秋田真吾 , 栗原广树 , 远藤庆德
申请人 : 三井金属矿业株式会社
摘要 :
废气净化用催化剂(10)的基材(11)具有流入侧室(21)、流出侧室(22)、以及对该流入侧室和该流出侧室加以分隔的多孔质的分隔壁(23)，在前述分隔壁中的面对前述流入侧室的面和/或面对前述流出侧室的面设置有催化剂部(14、15)，在与废气流通方向正交的截面中，相对于在分隔壁上存在的前述催化剂部的表观面积，满足式：L/{2(πS)1/2}≤1.1(L为前述截面中的前述空隙的周长，S为前述截面中的前述空隙的面积)的前述空隙的面积总和的比例为3％以上且10％以下。
权利要求 :
1.一种废气净化用催化剂，其具备基材和设置于该基材的催化剂部，所述催化剂部具有多个空隙，
所述基材具有：
流入侧室，其具有废气流通方向的流入侧开口且流出侧封闭的空间；
流出侧室，其具有废气流通方向的流入侧封闭且流出侧开口的空间；以及多孔质的分隔壁，其分隔该流入侧室和该流出侧室，在所述分隔壁中的面对所述流入侧室的面和/或面对所述流出侧室的面设置有所述催化剂部，
在与废气流通方向正交的截面中，相对于在所述分隔壁上存在的所述催化剂部的表观
1/2
面积，满足式：L/｛2（πS） ｝≤1.1的所述空隙的面积的总和的比例为3%以上且10%以下，其中，L为所述截面中的所述空隙的周长，S为所述截面中的所述空隙的面积。
2.根据权利要求1所述的废气净化用催化剂，其中，在所述分隔壁上存在且满足所述式的空隙的圆换算直径的平均值为1μm以上且60μm以下。
3.根据权利要求1或2所述的废气净化用催化剂，其中，在所述分隔壁上存在的所述催2
化剂部中，满足所述式的空隙的数量的平均值为如下值：相对于催化剂部的截面的每1mm表观面积为50个以上且500个以下。
4.根据权利要求1或2所述的废气净化用催化剂，其中，所述催化剂部中的以ZrO2量计的锆元素的氧化物换算的含量为60质量%以下。
5.根据权利要求1或2所述的废气净化用催化剂，其中，所述催化剂部中的以CeO2量计的铈元素的氧化物换算的含量相对于以ZrO2量计的锆元素的氧化物换算的含量的质量比为
0.2以上。
6.根据权利要求1或2所述的废气净化用催化剂，其中，所述催化剂部中的以ZrO2量计的锆元素的氧化物换算的含量相对于以Al2O3量计的铝元素的氧化物换算的含量的质量比为
4.0以下。
7.根据权利要求1或2所述的废气净化用催化剂，其中，所述催化剂部中的以ZrO2量计的锆元素的氧化物换算的含量和以CeO2量计的铈元素的氧化物换算的含量的总量相对于以Al2O3量计的铝元素的氧化物换算的含量的质量比为6.0以下。
8.根据权利要求1或2所述的废气净化用催化剂，其中，所述催化剂部在从废气流通方向的上游端起至向下游侧20mm为止的范围的至少一部分中具有第一催化剂部，所述第一催化剂部形成于所述分隔壁的面对所述流入侧室的面；
和/或
所述催化剂部在从废气流通方向的下游端起至向上游侧20mm为止的范围的至少一部分中具有第二催化剂部，所述第二催化剂部形成于所述分隔壁的面对所述流出侧室的面。
9.根据权利要求8所述的废气净化用催化剂，其中，所述第一催化剂部的废气流通方向上的长度为所述催化剂的总长度的10%以上且80%以下，
所述第二催化剂部的废气流通方向上的长度为所述催化剂的总长度的30%以上且90%以下。
10.一种废气净化用装置，其是沿着废气流通方向配置2个以上的废气净化用催化剂的废气净化用装置，作为从上游侧起第二个及以后的催化剂，使用权利要求1 9中任一项所述~
的废气净化用催化剂。
说明书 :
废气净化用催化剂及其制造方法
技术领域
[0001] 本发明涉及废气净化用催化剂。
背景技术
[0002] 针对汽油发动机等内燃机，为了应对逐年严格的燃料消耗率基准而广泛采用直喷发动机(Gasoline Direct Injection engine、以下也称为“GDI”)。已知的是：GDI的燃料消
耗率低且输出高，但与以往的端口喷射式发动机相比，废气中的颗粒状物质(Particulate
Matter、以下也称为“PM”。包含煤烟子)的排放量为5～10倍以上。为了应对与该PM排放有关
的环境管控，要求在搭载有GDI等汽油发动机的车辆中也如搭载有柴油发动机的车辆那样
地设置具有PM捕集能力的过滤器(Gasoline Particulate Filter、以下也称为“GPF”。)。
耗率低且输出高，但与以往的端口喷射式发动机相比，废气中的颗粒状物质(Particulate
Matter、以下也称为“PM”。包含煤烟子)的排放量为5～10倍以上。为了应对与该PM排放有关
的环境管控，要求在搭载有GDI等汽油发动机的车辆中也如搭载有柴油发动机的车辆那样
地设置具有PM捕集能力的过滤器(Gasoline Particulate Filter、以下也称为“GPF”。)。
[0003] 一般来说，废气净化用催化剂的搭载空间有限，因此，在近年来使用使上述过滤器负载Pd、Pt、Rh等贵金属三元催化剂，在捕集PM的同时进行氮氧化物(NOx)、一氧化碳(CO)、
烃(HC)等的净化的过滤器催化剂。
烃(HC)等的净化的过滤器催化剂。
[0004] 例如，专利文献1记载了一种废气净化过滤器，其是配置于内燃机的排气通路且捕集从该内燃机排放的废气中的颗粒状物质的废气净化过滤器，其具备基材和设置在该基材
上的催化剂层，前述催化剂层包含载体和金属催化剂，在前述催化剂层的截面的电子显微
镜观察图像中，将前述催化剂层设为 100％时，圆当量直径大于5μm的大细孔占据45％以
上。
上的催化剂层，前述催化剂层包含载体和金属催化剂，在前述催化剂层的截面的电子显微
镜观察图像中，将前述催化剂层设为 100％时，圆当量直径大于5μm的大细孔占据45％以
上。
[0005] 现有技术文献
[0006] 专利文献
[0007] 专利文献1：US2019/299139A1
发明内容
[0008] 发明要解决的问题
[0009] 以往，GPF存在将几乎整体的催化剂层形成在分隔壁内的情况(In‑wall) 和将至少一部分催化剂层形成在分隔壁上的情况(On‑wall)。On‑wall与 In‑wall相比PM捕集性能
优异，但GPF的过滤器基材由于分隔壁的气孔率高，因此与催化剂层形成在过滤器基材的分
隔壁内(In‑wall)相比，存在与催化剂层的密合性降低而容易剥离的倾向。进而，GPF无论是
In‑wall还是On‑wall 均存在PM捕集性能与抑制压力损失(压损)的性能之间的兼顾的课
题。
优异，但GPF的过滤器基材由于分隔壁的气孔率高，因此与催化剂层形成在过滤器基材的分
隔壁内(In‑wall)相比，存在与催化剂层的密合性降低而容易剥离的倾向。进而，GPF无论是
In‑wall还是On‑wall 均存在PM捕集性能与抑制压力损失(压损)的性能之间的兼顾的课
题。
[0010] 在前述现有技术中，通过在分隔壁上形成以高比例具有相对较大的细孔的催化剂层来解决PM捕集性能与抑制压损的性能之间的兼顾这一课题，但针对用于抑制催化剂层剥
离的构成尚未进行研究。
离的构成尚未进行研究。
[0011] 本发明的目的在于，解决前述现有技术所具有的问题点，其课题在于，提供在抑制催化剂层剥离和背压上升的同时，表现出高PM捕集性能的废气净化用催化剂。
[0012] 用于解决问题的方案
[0013] 本发明人针对用于既实现PM捕集性能且抑制压损又抑制催化剂层剥离的构成进行了深入研究。其结果获得如下见解：通过使催化剂层截面中的接近正圆的细孔的比例为
规定范围，能够解决前述课题。
规定范围，能够解决前述课题。
[0014] 本发明基于前述见解，
[0015] 提供一种废气净化用催化剂，其具备基材和设置于该基材的催化剂部，
[0016] 前述催化剂部具有多个空隙，
[0017] 前述基材具有：
[0018] 流入侧室，其具有废气流通方向的流入侧开口且流出侧封闭的空间；
[0019] 流出侧室，其具有废气流通方向的流入侧封闭且流出侧开口的空间；以及
[0020] 多孔质的分隔壁，其分隔该流入侧室和该流出侧室，
[0021] 在前述分隔壁中的面对前述流入侧室的面和/或面对前述流出侧室的面设置有前述催化剂部，
[0022] 在与废气流通方向正交的截面中，相对于在前述分隔壁上存在的前述催化剂部的1/2
表观面积，满足式：L/{2(πS) }≤1.1(L为前述截面中的前述空隙的周长，S为前述截面中
的前述空隙的面积)的前述空隙的面积总和的比例为3％以上且10％以下。
表观面积，满足式：L/{2(πS) }≤1.1(L为前述截面中的前述空隙的周长，S为前述截面中
的前述空隙的面积)的前述空隙的面积总和的比例为3％以上且10％以下。
[0023] 此外，本发明提供一种废气净化用催化剂的制造方法，其是具备基材和设置于该基材的催化剂部的废气净化用催化剂的制造方法，
[0024] 前述基材具有：
[0025] 流入侧室，其具有废气流通方向的流入侧开口且流出侧封闭的空间；
[0026] 流出侧室，其具有废气流通方向的流入侧封闭且流出侧开口的空间；以及
[0027] 多孔质的分隔壁，其分隔该流入侧室和该流出侧室，
[0028] 所述制造方法包括如下工序：
[0029] 第一工序，将包含造孔剂的浆料涂覆于前述分隔壁中的面对前述流入侧室的面1/2
和/或面对前述流出侧室的面，所述造孔剂的90％以上为L/{2(πS) }≤1.05的真圆度、且
热分解开始温度为200℃以上；以及
和/或面对前述流出侧室的面，所述造孔剂的90％以上为L/{2(πS) }≤1.05的真圆度、且
热分解开始温度为200℃以上；以及
[0030] 第二工序，对涂覆于前述基材的浆料进行焙烧而使前述造孔剂消失，形成具有多个空隙的前述催化剂部。
[0031] 发明的效果
[0032] 根据本发明，可提供在抑制催化剂层的剥离和压损的同时具有优异PM 捕集性能的具有壁流结构的废气净化用催化剂。此外，根据本发明，可提供能够利用产业上有利的方
法制造前述废气净化用催化剂的方法。
法制造前述废气净化用催化剂的方法。
附图说明
[0033] 图1示出作为本发明的一个实施方式的废气净化用催化剂的示意截面立体图。
[0034] 图2是针对图1中的被四方形包围的部分示出沿着基材的轴向的截面的图。
[0035] 图3是示出用于观察催化剂层的截面的取样方法的一例的图。
[0036] 图4是示出在分隔壁上的催化剂部的扫描型电子显微镜图像中画出暂定性边界线而得的例子的图。
[0037] 图5是示出画出分隔壁上的催化剂部的扫描型电子显微镜图像的分区线而得的其它例子的图。
[0038] 图6是用于说明近似正圆状的空隙率的测定方法的示意图。
[0039] 图7是将图2中的被四方形包围的部分放大并示出的图。
[0040] 图8是由图7部分变更催化剂层构成而得的图。
具体实施方式
[0041] 以下，基于其优选实施方式来说明本发明，但本发明不限定于下述实施方式。
[0042] 将本实施方式的废气净化用催化剂10的例子示于图1、图2、图7和图8。
[0043] 废气净化用催化剂10设置于汽油发动机、尤其是车辆的GDI发动机等内燃机的排气路径中。废气净化用催化剂10被用作例如GPF。
[0044] 如图1所示，废气净化用催化剂10具备具有所谓壁流结构的基材11。基材11可以使用各种材料的基材。例如，可以适合地采用由堇青石、碳化硅(SiC) 等陶瓷等形成的基材。
基材通常如图1所示那样地具有柱状，以柱状的轴向与废气流通方向X大致一致的方式配置
于内燃机的排气路径。图1例示出外形为圆柱形状的基材。其中，针对基材整体的外形，可以
采用椭圆柱形、多棱柱形来代替圆柱形。
基材通常如图1所示那样地具有柱状，以柱状的轴向与废气流通方向X大致一致的方式配置
于内燃机的排气路径。图1例示出外形为圆柱形状的基材。其中，针对基材整体的外形，可以
采用椭圆柱形、多棱柱形来代替圆柱形。
[0045] 如图1所示，基材11具有：流入侧室21，其沿着废气流通方向X延伸，并且具有该流通方向X的流入侧开口且流出侧封闭的空间；以及流出侧室22，其沿着该流通方向X延伸，并
且具有该流通方向X的流入侧封闭且流出侧开口的空间。
且具有该流通方向X的流入侧封闭且流出侧开口的空间。
[0046] 流入侧室21的位于废气流通方向X的下游侧端部R2的废气流出侧端部被密封部24封闭，位于上游侧端部R1的废气流入侧端部开口。流出侧室22 的位于上游侧端部R1的废气
流入侧端部被密封部25封闭，位于下游侧端部 R2的废气流出侧端部开口。流入侧室21和流
出侧室22能够从开口端部(以下也称为“开口部”)流通气体、液体等，在封闭的密封部24和
密封部25处，废气的流通被阻断。流入侧室21和流出侧室22是沿着基材11的轴向延伸的有
底筒状的空间。与基材11的轴向正交的截面中的流入侧室21和流出侧室22的截面形状可以
是正方形、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
形等各种几何学形状。
流入侧端部被密封部25封闭，位于下游侧端部 R2的废气流出侧端部开口。流入侧室21和流
出侧室22能够从开口端部(以下也称为“开口部”)流通气体、液体等，在封闭的密封部24和
密封部25处，废气的流通被阻断。流入侧室21和流出侧室22是沿着基材11的轴向延伸的有
底筒状的空间。与基材11的轴向正交的截面中的流入侧室21和流出侧室22的截面形状可以
是正方形、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
形等各种几何学形状。
[0047] 在流入侧室21与邻接的流出侧室22之间形成有对它们加以分隔的多孔质的分隔壁23。分隔壁23构成有底筒状的流入侧室21和流出侧室22的内侧壁。分隔壁23是废气等气
体能够通过的多孔质结构。作为分隔壁23的厚度，例如优选为150μm～400μm。流入侧室21与
流出侧室22之间的分隔壁23的厚度不固定的情况下，“厚度”是指最薄部分的厚度。
体能够通过的多孔质结构。作为分隔壁23的厚度，例如优选为150μm～400μm。流入侧室21与
流出侧室22之间的分隔壁23的厚度不固定的情况下，“厚度”是指最薄部分的厚度。
[0048] 基材11中的流入侧端部R1的一个流入侧室21的开口部面积与流出侧端部R2的一个流出侧室22的开口部的面积可以相同，也可以不同。“开口部的面积”是指与废气流通方
向正交的面体的面积。
向正交的面体的面积。
[0049] 基材11负载有具有催化活性成分的催化剂部。如图2所示，从PM捕集性能和废气净化性能的观点出发，催化剂部优选具有：层状的第一催化剂部14 (以下也称为“第一催化剂
层14”)，其至少设置于分隔壁23的面对流入侧室21的面之中的废气流通方向X的上游侧；以
及层状的第二催化剂部15(以下也称为“第二催化剂层15”)，其设置于分隔壁23的面对流出
侧室22的面之中的至少废气流通方向X的下游侧。从PM捕集性能、废气净化性能的观点出
发，第一催化剂层14优选形成于从废气流通方向的上游端起至向下游侧 20mm为止的范围
的至少一部分中。从PM捕集性能、废气净化性能的观点出发，第二催化剂层15优选形成于从
废气流通方向的下游端起至向上游侧 20mm为止的范围的至少一部分中。以下，也将催化剂
部记作“催化剂层”，但以下提及的“催化剂层”属于第一催化剂层14和第二催化剂层15中的
任意者均可。需要说明的是，废气净化用催化剂的废气流通方向X的长度通常为50mm以上且
200mm以下。
层14”)，其至少设置于分隔壁23的面对流入侧室21的面之中的废气流通方向X的上游侧；以
及层状的第二催化剂部15(以下也称为“第二催化剂层15”)，其设置于分隔壁23的面对流出
侧室22的面之中的至少废气流通方向X的下游侧。从PM捕集性能、废气净化性能的观点出
发，第一催化剂层14优选形成于从废气流通方向的上游端起至向下游侧 20mm为止的范围
的至少一部分中。从PM捕集性能、废气净化性能的观点出发，第二催化剂层15优选形成于从
废气流通方向的下游端起至向上游侧 20mm为止的范围的至少一部分中。以下，也将催化剂
部记作“催化剂层”，但以下提及的“催化剂层”属于第一催化剂层14和第二催化剂层15中的
任意者均可。需要说明的是，废气净化用催化剂的废气流通方向X的长度通常为50mm以上且
200mm以下。
[0050] 本发明人发现：对于分隔壁上的催化剂层而言，在催化剂10的与废气流通方向正交的截面中具有一定程度以上的圆状空隙时，能够高效地抑制催化剂层的剥离。作为其原
因，可以考虑以下的事项。
因，可以考虑以下的事项。
[0051] 催化剂层中的空隙通常通过向催化剂层形成用浆料中添加造孔剂，并利用焙烧去除造孔剂来获得。由于浆料中的造孔剂频繁使用具有比分隔壁细孔直径更大的直径的造孔
剂，因此，未进入分隔壁中的细孔内而是与分隔壁表面接触存在的情况较多。在催化剂10的
前述截面中，与针状、矩形状等其它形状的空隙相比，圆状空隙与分隔壁(基材)的接触点
少。此外，给催化剂 10的前述截面带来圆状空隙的球状造孔剂的每单位体积的表面积小，
与针状的造孔剂相比不易在浆料中聚集，因此，抑制在催化剂层中形成巨大的空隙。从这些
观点出发，在催化剂10的前述截面中存在一定量的圆形空隙有助于抑制催化剂层的剥离。
因此，在催化剂10的前述截面中存在一定量的圆状空隙的催化剂层既能够抑制压损，又能
够高效地抑制催化剂层与分隔壁(基材) 的剥离。即，本实施方式的催化剂10通过在催化剂
10的前述截面中存在空隙而发挥出抑制压损这一与以往的空隙相同的作用效果，并且，通
过使空隙的形状为圆形而进一步发挥出能够高效地抑制由空隙引起的催化剂层与分隔壁
(基材)的剥离这一作用效果。本发明的效果尤其在既维持高捕集性能又在催化剂层中设置
空隙来抑制压损的需求高的GPF用途中是有效的。
剂，因此，未进入分隔壁中的细孔内而是与分隔壁表面接触存在的情况较多。在催化剂10的
前述截面中，与针状、矩形状等其它形状的空隙相比，圆状空隙与分隔壁(基材)的接触点
少。此外，给催化剂 10的前述截面带来圆状空隙的球状造孔剂的每单位体积的表面积小，
与针状的造孔剂相比不易在浆料中聚集，因此，抑制在催化剂层中形成巨大的空隙。从这些
观点出发，在催化剂10的前述截面中存在一定量的圆形空隙有助于抑制催化剂层的剥离。
因此，在催化剂10的前述截面中存在一定量的圆状空隙的催化剂层既能够抑制压损，又能
够高效地抑制催化剂层与分隔壁(基材) 的剥离。即，本实施方式的催化剂10通过在催化剂
10的前述截面中存在空隙而发挥出抑制压损这一与以往的空隙相同的作用效果，并且，通
过使空隙的形状为圆形而进一步发挥出能够高效地抑制由空隙引起的催化剂层与分隔壁
(基材)的剥离这一作用效果。本发明的效果尤其在既维持高捕集性能又在催化剂层中设置
空隙来抑制压损的需求高的GPF用途中是有效的。
[0052] 具体而言，在废气净化用催化剂10的与废气流通方向(以下也称为“X 方向”或“废气流通方向X”)正交的截面中，相对于在分隔壁23上存在的催化剂层的表观面积，满足式：
1/2
L/{2(πS) }≤1.1(L为前述截面中的前述空隙的周长，S为前述截面中的前述空隙的面积)
的前述空隙的面积总和的比例(以下也称为“圆形空隙率”)优选为3％以上且10％以下。
1/2
L/{2(πS) }≤1.1(L为前述截面中的前述空隙的周长，S为前述截面中的前述空隙的面积)
的前述空隙的面积总和的比例(以下也称为“圆形空隙率”)优选为3％以上且10％以下。
[0053] 前述截面中的在分隔壁23上存在的催化剂层的表观面积是指前述截面中的在分隔壁23上存在的催化剂层的包括空隙在内的总体面积。
[0054] 式子L/{2(πS)1/2}的值越接近1则形状越接近正圆，最小值为1。因此，由前述式子导出的值为1.1以下的空隙形状近似正圆。以下，将满足前述式子的空隙称为近似正圆状的
空隙。需要说明的是，在基于图像处理来测定圆形空隙率的情况下，近似正圆状的空隙的圆
换算直径优选为1μm以上。因此，圆形空隙率具体优选为满足前述式子且圆换算直径为1μm
以上且60μm以下的空隙的面积总和的比例。此处，圆换算直径是指将空隙视作相同面积的
圆时的直径。
空隙。需要说明的是，在基于图像处理来测定圆形空隙率的情况下，近似正圆状的空隙的圆
换算直径优选为1μm以上。因此，圆形空隙率具体优选为满足前述式子且圆换算直径为1μm
以上且60μm以下的空隙的面积总和的比例。此处，圆换算直径是指将空隙视作相同面积的
圆时的直径。
[0055] 通过使圆形空隙率为3％以上，能够防止压损变得过大。此外，通过使圆形空隙率为10％以下，催化剂层不易从分隔壁剥离，能够抑制PM捕集性能的降低。从这些观点出发，
分隔壁上的催化剂层中的圆形空隙率优选为3％以上且10％以下、更优选为4％以上且8％
以下、进一步优选为5％以上且7％以下。
分隔壁上的催化剂层中的圆形空隙率优选为3％以上且10％以下、更优选为4％以上且8％
以下、进一步优选为5％以上且7％以下。
[0056] 圆形空隙率的测定方法优选基于扫描型电子显微镜观察来进行。供于扫描型电子显微镜观察的废气净化用催化剂10的截面的X方向位置没有限定，可以在任意部位的截面
中进行观察。例如，圆形空隙率的测定方法如下所示。
中进行观察。例如，圆形空隙率的测定方法如下所示。
[0057] (1)取样
[0058] 在废气净化用催化剂10中，如图3的(a)那样，穿通具有与废气流通方向平行的中心轴的直径为25.4mm的圆柱状样品S。该圆柱状样品S具有遍及废气净化用催化剂10的废气
流通方向X整体的长度。在与废气流通方向正交的平面(参照图3的(b))中，废气净化用催化
剂10中的圆柱状样品S的穿通位置没有特别限定。如图3的(b)那样，优选的是：在前述平面
中，前述穿通部分的中心轴位于从基材的中心C朝向径向外侧距离其径向长度为 10％～
70％的位置处时，能够从1个催化剂中采取多个圆柱状样品S，从这一点出发是优选的。需要
说明的是，前述平面中的基材的中心设为将横切前述平面中的基材外形的最大线段进行两
等分的点。此外，前述径向长度设为前述最大线段的二分之一。
流通方向X整体的长度。在与废气流通方向正交的平面(参照图3的(b))中，废气净化用催化
剂10中的圆柱状样品S的穿通位置没有特别限定。如图3的(b)那样，优选的是：在前述平面
中，前述穿通部分的中心轴位于从基材的中心C朝向径向外侧距离其径向长度为 10％～
70％的位置处时，能够从1个催化剂中采取多个圆柱状样品S，从这一点出发是优选的。需要
说明的是，前述平面中的基材的中心设为将横切前述平面中的基材外形的最大线段进行两
等分的点。此外，前述径向长度设为前述最大线段的二分之一。
[0059] 废气流通方向X上的废气净化用催化剂10的截面位置如上所述，没有限定。例如，若设为自前述圆柱状样品S的X方向的上游端起10mm以内且不与密封部25重叠的上游侧的
位置、或者自样品的X方向的下游端起10mm以内且不与密封部24重叠的下游侧的位置，则容
易观察第一催化剂层或第二催化剂层的截面。但是，可以将样品S的X方向中央部分用作观
察面。这些观察面通过用与X方向正交的截面切断而使其露出。对观察面进行树脂的包埋和
研磨。需要说明的是，从样品的处理容易度等出发，观察样品的厚度(X方向长度) 优选设为
10mm。图3的(c)中，示出获得用于对距离废气流通方向X上的上下游侧的各端部分别为10mm
的位置t和b进行观察的两个样品(图3的(c)的 T和B)、以及用于对废气流通方向X上的中心
位置m进行观察的样品(图3的 (c)的M)的例子。
位置、或者自样品的X方向的下游端起10mm以内且不与密封部24重叠的下游侧的位置，则容
易观察第一催化剂层或第二催化剂层的截面。但是，可以将样品S的X方向中央部分用作观
察面。这些观察面通过用与X方向正交的截面切断而使其露出。对观察面进行树脂的包埋和
研磨。需要说明的是，从样品的处理容易度等出发，观察样品的厚度(X方向长度) 优选设为
10mm。图3的(c)中，示出获得用于对距离废气流通方向X上的上下游侧的各端部分别为10mm
的位置t和b进行观察的两个样品(图3的(c)的 T和B)、以及用于对废气流通方向X上的中心
位置m进行观察的样品(图3的 (c)的M)的例子。
[0060] (2)与催化剂层接触的分隔壁外缘的确定
[0061] 针对前述观察面，通过EPMA(Electron Probe Micro Analyzer)映射分别观察分隔壁成分和催化剂层成分的分布，并进行判定。观察倍率设为 40～1000倍(加速电压为
15kV～25kV)。作为用于确定分隔壁上的催化剂层的范围的基材成分和催化剂层成分，只要
通过将废气净化用催化剂10中的基材和催化剂层分别供于荧光X射线分析等来进行确定即
可。例如，基材包含堇青石时，作为基材成分，观察Si或Mg的分布。作为催化剂层成分，可列
举出例如Al、Ce、Zr、Pt、Pd、Rh等。在与EPMA映射相同的倍率下，利用扫描型电子显微镜
(SEM)对同一样品的相同位置进行图像拍摄，且与之前的 EPMA映射图像进行对比，由此确
定SEM图像上的催化剂层成分的分布范围和分隔壁成分的分布范围。根据分隔壁成分的分
布范围的外缘，例如图4所示地确定分隔壁上的催化剂层的“暂定性边界线”。SEM观察的加
速电压优选设为10kV～15kV。
15kV～25kV)。作为用于确定分隔壁上的催化剂层的范围的基材成分和催化剂层成分，只要
通过将废气净化用催化剂10中的基材和催化剂层分别供于荧光X射线分析等来进行确定即
可。例如，基材包含堇青石时，作为基材成分，观察Si或Mg的分布。作为催化剂层成分，可列
举出例如Al、Ce、Zr、Pt、Pd、Rh等。在与EPMA映射相同的倍率下，利用扫描型电子显微镜
(SEM)对同一样品的相同位置进行图像拍摄，且与之前的 EPMA映射图像进行对比，由此确
定SEM图像上的催化剂层成分的分布范围和分隔壁成分的分布范围。根据分隔壁成分的分
布范围的外缘，例如图4所示地确定分隔壁上的催化剂层的“暂定性边界线”。SEM观察的加
速电压优选设为10kV～15kV。
[0062] 在SEM观察图像和EPMA观察图像中，优选观察图像的长度方向(观察图像为正方形时是其一边的方向)与催化剂层的厚度方向大致正交。催化剂层的SEM观察图像和EPMA观察
图像选择催化剂层的外缘(与分隔壁相反一侧的外缘)遍及观察图像的长度方向(观察图像
为正方形时是其一边的方向) 的整体且沿着该长度方向延伸的图像。不选择例如因催化剂
层的外缘在观察图像的长度方向的途中发生弯曲而仅在观察图像的长度方向的一部分存
在催化剂层的图像。这是因为：这种弯曲部位的废气透过性低，对压损的贡献小。
图像选择催化剂层的外缘(与分隔壁相反一侧的外缘)遍及观察图像的长度方向(观察图像
为正方形时是其一边的方向) 的整体且沿着该长度方向延伸的图像。不选择例如因催化剂
层的外缘在观察图像的长度方向的途中发生弯曲而仅在观察图像的长度方向的一部分存
在催化剂层的图像。这是因为：这种弯曲部位的废气透过性低，对压损的贡献小。
[0063] (3)分区宽度的确定
[0064] 上述EPMA映射中的分隔壁成分的分布范围的外缘在SEM像中被规定为分隔壁上的催化剂层中的分隔壁侧的外缘。此外，基于催化剂层和基材与除它们之外的部分的颜色差
异来规定催化剂层中的与分隔壁相反一侧的外缘。这些外缘例如图4所示，被规定为“暂定
性边界线”。作为颜色差异的例子，可列举出：催化剂层和基材为白色或灰色，与此相对，除
它们之外的部分呈现黑色的图4和图5的例子。“暂定性边界线”可利用后述边界线描绘用的
图像处理软件来规定，选择阈值的设定也可以设在与后述相同的范围内。“暂定性边界线”
用于规定后述分区宽度且暂定性地规定近似正圆状的空隙，不用于催化剂层面积的测定。
异来规定催化剂层中的与分隔壁相反一侧的外缘。这些外缘例如图4所示，被规定为“暂定
性边界线”。作为颜色差异的例子，可列举出：催化剂层和基材为白色或灰色，与此相对，除
它们之外的部分呈现黑色的图4和图5的例子。“暂定性边界线”可利用后述边界线描绘用的
图像处理软件来规定，选择阈值的设定也可以设在与后述相同的范围内。“暂定性边界线”
用于规定后述分区宽度且暂定性地规定近似正圆状的空隙，不用于催化剂层面积的测定。
[0065] 在利用“暂定性边界线”而分区的分隔壁上的催化剂层中，测定各空隙的S(空隙面1/2
积)和L(空隙的周长)，判断圆换算直径是否符合1μm以上且60μm以下和前述式子L/{2(πS) }
≤1.1。用于确定各空隙的形状的图像处理可以利用边界线描绘用的图像处理软件来进行，
作为边界线描绘用的图像处理软件，可以使用例如Pictbear(提供方：Fenrir公司)。作为选
择阈值，例如，以明确的空隙部位的颜色作为基准而优选为20以上且40以下。明确的空隙部
位的颜色是指除催化剂层的构成成分和基材之外的部分的颜色，如图 4和图5所示，通常为
黑色。各空隙的外周优选使用20个点以上来描绘。进行边界线描绘后的空隙的周长L和面积
S的计算可以使用图像分析软件，具体而言，可以使用Image J(公共域)、Photoshop(提供
方：Adobe Systems Incorporated)或Area Q(提供方：ESTECH公司)。在利用上述“暂定性边
1/2
界线”而分区的分隔壁上的催化剂层中，针对包含其整体且满足L/{2(πS) }≤1.1、且圆
换算直径为1μm以上且60μm以下的空隙各自的面积，利用20 个视野的量来进行测定。针对
它们的全部，分别测定圆换算直径。接着，例如图5所示，以与所得圆换算直径的中值粒径相
同的宽度(以下也称为“分区宽度”)，在催化剂截面的SEM像中划出多条与催化剂层的厚度
方向平行的直线(以下也称为“分区线”)。20个视野是指：在利用“暂定性边界线”而分区的
分隔壁上的催化剂层中具有至少一个包含其整体，并且圆换算直径为1μm以上且60μm以下、
1/2
并且满足L/{2(πS) }≤1.1的空隙的视野，不包括不具有这种空隙的视野。此外，在某一观
察图像中，假设在分隔壁的两面上分别形成有催化剂层，两个催化剂层均含有1个以上的圆
1/2
换算直径为 1μm以上且60μm以下并且满足L/{2(πS) }≤1.1的空隙时，使用两个催化剂层
之中的面积(被观察图像的端部边缘和暂定性边界线包围的面积)较大的催化剂层的相关
测定结果，针对另一个催化剂层，设为测定对象外。
积)和L(空隙的周长)，判断圆换算直径是否符合1μm以上且60μm以下和前述式子L/{2(πS) }
≤1.1。用于确定各空隙的形状的图像处理可以利用边界线描绘用的图像处理软件来进行，
作为边界线描绘用的图像处理软件，可以使用例如Pictbear(提供方：Fenrir公司)。作为选
择阈值，例如，以明确的空隙部位的颜色作为基准而优选为20以上且40以下。明确的空隙部
位的颜色是指除催化剂层的构成成分和基材之外的部分的颜色，如图 4和图5所示，通常为
黑色。各空隙的外周优选使用20个点以上来描绘。进行边界线描绘后的空隙的周长L和面积
S的计算可以使用图像分析软件，具体而言，可以使用Image J(公共域)、Photoshop(提供
方：Adobe Systems Incorporated)或Area Q(提供方：ESTECH公司)。在利用上述“暂定性边
1/2
界线”而分区的分隔壁上的催化剂层中，针对包含其整体且满足L/{2(πS) }≤1.1、且圆
换算直径为1μm以上且60μm以下的空隙各自的面积，利用20 个视野的量来进行测定。针对
它们的全部，分别测定圆换算直径。接着，例如图5所示，以与所得圆换算直径的中值粒径相
同的宽度(以下也称为“分区宽度”)，在催化剂截面的SEM像中划出多条与催化剂层的厚度
方向平行的直线(以下也称为“分区线”)。20个视野是指：在利用“暂定性边界线”而分区的
分隔壁上的催化剂层中具有至少一个包含其整体，并且圆换算直径为1μm以上且60μm以下、
1/2
并且满足L/{2(πS) }≤1.1的空隙的视野，不包括不具有这种空隙的视野。此外，在某一观
察图像中，假设在分隔壁的两面上分别形成有催化剂层，两个催化剂层均含有1个以上的圆
1/2
换算直径为 1μm以上且60μm以下并且满足L/{2(πS) }≤1.1的空隙时，使用两个催化剂层
之中的面积(被观察图像的端部边缘和暂定性边界线包围的面积)较大的催化剂层的相关
测定结果，针对另一个催化剂层，设为测定对象外。
[0066] (4)分隔壁上的催化剂层的表观面积的确定
[0067] SEM观察图像设为在基于前述分区宽度的分区线数为40条以下且30条以上的视野中进行测定的图像，不满足该情况时，变更倍率来进行以下的处理。如图5所示，将基于上述
EPMA映射的分隔壁成分的分布范围的外缘与分区线的交点用直线连结而得的选段设为用
于划分分隔壁与催化剂层的边界的线段(以下，与上述“暂定性边界线”加以分区，也称为
“分隔壁边界线”)。在与分隔壁相反的一侧，将根据上述颜色差异而判别的催化剂层的端部
边缘与分区线的交点用直线连结而得的选段设为用于划分催化剂层与其外部的边界的线
段(以下，与上述“暂定性边界线”加以区分，也称为“催化剂层边界线”)。
EPMA映射的分隔壁成分的分布范围的外缘与分区线的交点用直线连结而得的选段设为用
于划分分隔壁与催化剂层的边界的线段(以下，与上述“暂定性边界线”加以分区，也称为
“分隔壁边界线”)。在与分隔壁相反的一侧，将根据上述颜色差异而判别的催化剂层的端部
边缘与分区线的交点用直线连结而得的选段设为用于划分催化剂层与其外部的边界的线
段(以下，与上述“暂定性边界线”加以区分，也称为“催化剂层边界线”)。
[0068] 例如，如图5那样地操作，确定观察图像中的被分隔壁边界线、催化剂层边界线和长度方向的最外侧的2条分区线(图5中的粗体的分区线)包围的面积来作为催化剂层的表
观面积。
观面积。
[0069] (5)近似正圆状的空隙面积的确定
[0070] 接着，重新确定分隔壁上的催化剂层区域来作为被前述分隔壁边界线、前述催化剂层边界线和前述长度方向上的最外侧的2条分区线包围的区域 (以下也称为“表观面积”
的区域)。像这样，随着重新确定分隔壁上的催化剂层区域，代替在上述(2)中确定的“暂定
性边界线”内，重新确定包括在新的“表观面积”的区域内、圆换算直径为1μm以上且60μm以
1/2
下、并且满足前述式子L/{2(πS) }≤1.1的空隙及其面积。此时，进行在上述分区宽度的确
定处理中未进行的以下近似处理(参照图6)。
的区域)。像这样，随着重新确定分隔壁上的催化剂层区域，代替在上述(2)中确定的“暂定
性边界线”内，重新确定包括在新的“表观面积”的区域内、圆换算直径为1μm以上且60μm以
1/2
下、并且满足前述式子L/{2(πS) }≤1.1的空隙及其面积。此时，进行在上述分区宽度的确
定处理中未进行的以下近似处理(参照图6)。
[0071] 如图6的(a)的α和β那样，由于具有局部突起或缺损，因此，根据实际的周长和面1/2
积，针对不符合L/{2(πS) }≤1.1的大致圆状的空隙，如下那样地进行处理。相对于除突起
部分或缺损部分之外的周长(图6的(a)的实线长度)，将它们的两端连结而成的虚线长度
(图6的(a)的虚线长度) 的比率为30％以下时，将被该虚线和实线包围的范围视作空隙。针
1/2
对被虚线和实线包围的面积和这些线段的合计即周长，判断是否符合L/{2(πS) } ≤1.1，
在符合的情况下，将被该实线和虚线包围的部分视作该空隙的形状，代入圆形空隙率的计
算中。将针对α和β如上那样地观察得到的假设空隙形状示于图6的(b)。另一方面，前述比率
超过30％时，不进行上述处理，如以往那样地求出面积和周长，判定是否符合前述式子L/{2
1/2
(πS) }≤1.1。如图6的(a)的γ和δ那样，针对因分隔壁边界线、催化剂层边界线或前述长
度方向最外侧的2条分区线而部分缺损的空隙，根据空隙中的除边界线之外的周长(实线长
度)和空隙中的边界线部分(虚线长度)，进行与α和β相同的处理。此外，针对因分区线而部
分缺损的空隙，也进行与α和β相同的处理。
积，针对不符合L/{2(πS) }≤1.1的大致圆状的空隙，如下那样地进行处理。相对于除突起
部分或缺损部分之外的周长(图6的(a)的实线长度)，将它们的两端连结而成的虚线长度
(图6的(a)的虚线长度) 的比率为30％以下时，将被该虚线和实线包围的范围视作空隙。针
1/2
对被虚线和实线包围的面积和这些线段的合计即周长，判断是否符合L/{2(πS) } ≤1.1，
在符合的情况下，将被该实线和虚线包围的部分视作该空隙的形状，代入圆形空隙率的计
算中。将针对α和β如上那样地观察得到的假设空隙形状示于图6的(b)。另一方面，前述比率
超过30％时，不进行上述处理，如以往那样地求出面积和周长，判定是否符合前述式子L/{2
1/2
(πS) }≤1.1。如图6的(a)的γ和δ那样，针对因分隔壁边界线、催化剂层边界线或前述长
度方向最外侧的2条分区线而部分缺损的空隙，根据空隙中的除边界线之外的周长(实线长
度)和空隙中的边界线部分(虚线长度)，进行与α和β相同的处理。此外，针对因分区线而部
分缺损的空隙，也进行与α和β相同的处理。
[0072] 通过以上的处理，针对分隔壁上的催化剂层，求出在前述“表观面积”的区域内存在的具有1μm以上且60μm以下的圆换算直径的近似正圆状的空隙的面积总和，求出该总和
相对于分隔壁上的催化剂层的表观面积之比。在各视野中分别算出该比，以20个视野的量
的平均值的形式求出圆形空隙率。需要说明的是，随着上述区域的重新确定，在某个视野
中，在“表观面积”的区域内变得不存在具有1μm以上且60μm以下的圆换算直径的近似正圆
状的空隙时，针对新的其它视野，画出基于之前求出的分区宽度的分区线，且使用EPMA观察
图像并按照之前叙述的步骤来确定“表观面积”的区域。然后，求出在“表观面积”的区域中
存在1个以上的具有1μm以上且60μm以下的圆换算直径的近似正圆状的空隙的20个视野的
平均值。
相对于分隔壁上的催化剂层的表观面积之比。在各视野中分别算出该比，以20个视野的量
的平均值的形式求出圆形空隙率。需要说明的是，随着上述区域的重新确定，在某个视野
中，在“表观面积”的区域内变得不存在具有1μm以上且60μm以下的圆换算直径的近似正圆
状的空隙时，针对新的其它视野，画出基于之前求出的分区宽度的分区线，且使用EPMA观察
图像并按照之前叙述的步骤来确定“表观面积”的区域。然后，求出在“表观面积”的区域中
存在1个以上的具有1μm以上且60μm以下的圆换算直径的近似正圆状的空隙的20个视野的
平均值。
[0073] 本发明中，对一个样品S中的一个以上的观察面进行观察，并对由此得到的合计20个视野进行观察而得到的圆形空隙率只要满足前述范围即可。例如，分别在20个视野中观
察废气流通方向X上的不同位置的多个观察面时，在圆形空隙率因观察面而异的情况下，只
要某一观察面中的圆形空隙率满足前述范围，就视作符合本发明。这针对后述圆换算直径、
2
每1mm 的近似正圆状空隙数和相对于分隔壁厚度的催化剂部厚度也是同样的。进而，更优
选为以下的(A)或(B)的方式。
察废气流通方向X上的不同位置的多个观察面时，在圆形空隙率因观察面而异的情况下，只
要某一观察面中的圆形空隙率满足前述范围，就视作符合本发明。这针对后述圆换算直径、
2
每1mm 的近似正圆状空隙数和相对于分隔壁厚度的催化剂部厚度也是同样的。进而，更优
选为以下的(A)或(B)的方式。
[0074] (A)针对自上述样品S的X方向的上游端起10mm以内且不与密封部25 重叠的上游侧的位置的观察面以及自样品S的X方向的下游端起10mm以内且不与密封部24重叠的下游
侧的位置的观察面中任一者的20个视野进行观察时，圆形空隙率满足前述范围。
侧的位置的观察面中任一者的20个视野进行观察时，圆形空隙率满足前述范围。
[0075] (B)针对前述上游侧的位置的观察面的10个视野和前述下游侧的位置的观察面的10个视野的合计20个视野进行观察时，圆形空隙率满足前述范围。
[0076] 需要说明的是，在(B)方式的情况下，上游侧的10个视野的圆形空隙率的平均值和前述下游侧的10个视野的圆形空隙率的平均值也分别优选为3％以上且10％以下，更优选
为5％以上且8％以下。
为5％以上且8％以下。
[0077] 在利用“分隔壁边界线”和“催化剂层边界线”而分区的分隔壁上的催化剂层中，近似正圆状的空隙的圆换算直径的平均值为1μm以上且60μm以下，通过设为该范围，能够进行
抑制剥离、抑制压损、有助于PM捕集性能的圆形空隙率的测定。从抑制剥离、抑制压损、进一
步提高PM捕集性能的观点出发，前述圆换算直径的平均值优选为5μm以上且50μm以下、更优
选为10μm 以上且30μm以下。圆换算直径的平均值可如下获得：在每个视野中求出具有1μm
以上且60μm以下的圆换算直径的近似正圆状的各个空隙的圆换算直径的平均值，并将各视
野的平均值用最终用于求出圆形空隙率的20个视野的量加以平均。
抑制剥离、抑制压损、有助于PM捕集性能的圆形空隙率的测定。从抑制剥离、抑制压损、进一
步提高PM捕集性能的观点出发，前述圆换算直径的平均值优选为5μm以上且50μm以下、更优
选为10μm 以上且30μm以下。圆换算直径的平均值可如下获得：在每个视野中求出具有1μm
以上且60μm以下的圆换算直径的近似正圆状的各个空隙的圆换算直径的平均值，并将各视
野的平均值用最终用于求出圆形空隙率的20个视野的量加以平均。
[0078] 关于在分隔壁上存在的催化剂层的每1mm2表观面积中的具有1μm以上且60μm以下的圆换算直径的近似正圆状的空隙的平均数，从抑制压损的观点出发优选为50个以上，从
2
PM捕集性能和抑制剥离的观点出发优选为500个以下。从这些观点出发，前述每1mm表观面
积中的具有1μm以上且60μm以下的圆换算直径的近似正圆状的空隙的平均数更优选为100
2
个以上且400个以下、进一步优选为150个以上且350个以下。催化剂层的每1mm表观面积中
的具有1μm以上且60μm以下的圆换算直径的近似正圆状的空隙的平均数是最终用于求出圆
形空隙率的20个视野的量的平均值。
2
PM捕集性能和抑制剥离的观点出发优选为500个以下。从这些观点出发，前述每1mm表观面
积中的具有1μm以上且60μm以下的圆换算直径的近似正圆状的空隙的平均数更优选为100
2
个以上且400个以下、进一步优选为150个以上且350个以下。催化剂层的每1mm表观面积中
的具有1μm以上且60μm以下的圆换算直径的近似正圆状的空隙的平均数是最终用于求出圆
形空隙率的20个视野的量的平均值。
[0079] 关于分隔壁上的催化剂层的平均厚度，相对于分隔壁的平均厚度，从PM 捕集性能的观点出发优选为8％以上，从抑制压损的观点出发优选为25％以下。从这些观点出发，分
隔壁上的催化剂层的平均厚度相对于分隔壁的平均厚度更优选为10％以上且20％以下、进
一步优选为12％以上且20％以下。需要说明的是，分隔壁上的催化剂层的平均厚度通过一
个观察图像中的分隔壁上的催化剂层的表观面积除以该观察图像中的长度方向的最外侧
的2条分区线之间的距离来求出。此外，分隔壁的平均厚度通过一个观察图像中的被分隔壁
的一个外缘(上述分隔壁边界线)和分隔壁的另一个外缘(利用与上述分隔壁边界线相同的
方法来画出)以及观察图像中的长度方向的最外侧的2条分区线包围的部分的面积除以该
观察图像中的长度方向的最外侧的2条分区线之间的距离来求出。如此操作，求出各视野中
的分隔壁上的催化剂层的厚度相对于分隔壁的厚度的比率。针对各视野的厚度比率，求出
最终用于求出圆形空隙率的20个视野中的平均值，作为前述比率。此外，从PM捕集性能和抑
制压损的观点出发，分隔壁的厚度优选为200μm～270μm，更优选为 210μm～260μm。
隔壁上的催化剂层的平均厚度相对于分隔壁的平均厚度更优选为10％以上且20％以下、进
一步优选为12％以上且20％以下。需要说明的是，分隔壁上的催化剂层的平均厚度通过一
个观察图像中的分隔壁上的催化剂层的表观面积除以该观察图像中的长度方向的最外侧
的2条分区线之间的距离来求出。此外，分隔壁的平均厚度通过一个观察图像中的被分隔壁
的一个外缘(上述分隔壁边界线)和分隔壁的另一个外缘(利用与上述分隔壁边界线相同的
方法来画出)以及观察图像中的长度方向的最外侧的2条分区线包围的部分的面积除以该
观察图像中的长度方向的最外侧的2条分区线之间的距离来求出。如此操作，求出各视野中
的分隔壁上的催化剂层的厚度相对于分隔壁的厚度的比率。针对各视野的厚度比率，求出
最终用于求出圆形空隙率的20个视野中的平均值，作为前述比率。此外，从PM捕集性能和抑
制压损的观点出发，分隔壁的厚度优选为200μm～270μm，更优选为 210μm～260μm。
[0080] 为了获得上述圆形空隙率，在后述适合的废气净化用催化剂的制造方法中，作为造孔剂而使用具有确定的形状、热分解开始温度、粒度分布以及在溶剂中的溶胀度的造孔
剂，并适当调整造孔剂的量、造孔剂的粒径、浆料中的金属氧化物的颗粒的粒径、金属氧化
物的组成即可。近似正圆状空隙数也相同。
剂，并适当调整造孔剂的量、造孔剂的粒径、浆料中的金属氧化物的颗粒的粒径、金属氧化
物的组成即可。近似正圆状空隙数也相同。
[0081] 从进一步提高PM捕集率和抑制压损的效果的观点出发，催化剂部、例如第一催化剂部14的质量根据催化活性成分的量来控制即可，以干燥后的质量计，从PM捕集率提高等
观点出发，在形成有第一催化剂部14的部分的基材的每1L体积中优选为10g以上，尤其是更
优选为20g以上。关于第一催化剂部14的质量，以干燥后的质量计，从压力损失降低的观点
和高速运转时的废气净化性能的提高等观点出发，在形成有第一催化剂部14的部分的基材
的每 1L体积中优选为80g以下，更优选为60g以下。第二催化剂部15的质量根据催化活性成
分的量来控制即可，以干燥后的质量计，从PM捕集率提高等观点出发，在形成有第二催化剂
部15的部分的基材的每1L体积中优选为20g以上，更优选为30g以上。关于第二催化剂部15
的质量，以干燥后的质量计，从压力损失降低的观点和高速运转时的废气净化性能的提高
等观点出发，在形成有第二催化剂部15的部分的基材的每1L体积中优选为80g以下、更优选
为60g 以下。
观点出发，在形成有第一催化剂部14的部分的基材的每1L体积中优选为10g以上，尤其是更
优选为20g以上。关于第一催化剂部14的质量，以干燥后的质量计，从压力损失降低的观点
和高速运转时的废气净化性能的提高等观点出发，在形成有第一催化剂部14的部分的基材
的每 1L体积中优选为80g以下，更优选为60g以下。第二催化剂部15的质量根据催化活性成
分的量来控制即可，以干燥后的质量计，从PM捕集率提高等观点出发，在形成有第二催化剂
部15的部分的基材的每1L体积中优选为20g以上，更优选为30g以上。关于第二催化剂部15
的质量，以干燥后的质量计，从压力损失降低的观点和高速运转时的废气净化性能的提高
等观点出发，在形成有第二催化剂部15的部分的基材的每1L体积中优选为80g以下、更优选
为60g 以下。
[0082] 此处提及的基材的体积是包括基材的分隔壁23、第一催化剂部14、第二催化剂部15、分隔壁23中的孔隙、室21和22内的空间在内的表观体积。形成有第一催化剂部14的部分
中的基材的体积是指通过“基材的表观体积×第一催化剂部14的X方向的长度L1/基材11的
X方向的长度L”而求出的体积。同样地，形成有第二催化剂部15的部分中的基材的体积是指
通过“基材的表观体积×第二催化剂部15的X方向的长度L2/基材11的X方向的长度L”而求
出的体积(针对L、L1和L2的符号，参照图2)。
中的基材的体积是指通过“基材的表观体积×第一催化剂部14的X方向的长度L1/基材11的
X方向的长度L”而求出的体积。同样地，形成有第二催化剂部15的部分中的基材的体积是指
通过“基材的表观体积×第二催化剂部15的X方向的长度L2/基材11的X方向的长度L”而求
出的体积(针对L、L1和L2的符号，参照图2)。
[0083] 进而，从更高效地实现压损的抑制、剥离的抑制、PM捕集率的平衡的观点出发，催3 3
化剂层中的源自细孔的细孔直径为5～500nm的细孔容积优选在 0.020cm/g～0.20cm /g的
范围内。作为上述细孔容积的测定方法，可以使用例如基于JIS R 1655:2003的压汞法，作
为测定方法，可以使用株式会社岛津制作所制的AUTOPORE IV9520。
化剂层中的源自细孔的细孔直径为5～500nm的细孔容积优选在 0.020cm/g～0.20cm /g的
范围内。作为上述细孔容积的测定方法，可以使用例如基于JIS R 1655:2003的压汞法，作
为测定方法，可以使用株式会社岛津制作所制的AUTOPORE IV9520。
[0084] 催化剂部含有催化活性成分。作为催化活性成分，可列举出铂族金属，具体而言，可列举出铂(Pt)、钯(Pd)、铑(Rh)、钌(Ru)、铱(Ir)和锇(Os)中的任1种或2种以上。从废气净
化性能的观点出发，第一催化剂层14 和第二催化剂层15所包含的催化活性成分各自独立
地优选为选自铂(Pt)、钯(Pd)、铑(Rh)中的至少1种。催化剂部含有第一催化剂层14和第二
催化剂层15时，两个催化剂部的催化活性成分可以相同，也可以互不相同，第二催化剂层15
中，作为催化活性成分，优选含有除第一催化剂层14所含的催化活性成分之外的催化活性
成分。例如，第一催化剂层14含有选自铂(Pt)、钯(Pd)和铑(Rh)中的贵金属且第二催化剂层
15含有选自铂(Pt)、钯(Pd)、铑(Rh)中的除了第一催化剂层14所含有的贵金属之外的贵金
属时，从能够高效地净化NOx、CO、HC之类的废气有害成分的观点出发是特别优选的。尤其
是，从提高NOx净化性能的观点出发，更优选为第一催化剂层14和第二催化剂层15中的任一
者含有铑(Rh)，尤其是，进一步优选第一催化剂层14 含有铑(Rh)。
化性能的观点出发，第一催化剂层14 和第二催化剂层15所包含的催化活性成分各自独立
地优选为选自铂(Pt)、钯(Pd)、铑(Rh)中的至少1种。催化剂部含有第一催化剂层14和第二
催化剂层15时，两个催化剂部的催化活性成分可以相同，也可以互不相同，第二催化剂层15
中，作为催化活性成分，优选含有除第一催化剂层14所含的催化活性成分之外的催化活性
成分。例如，第一催化剂层14含有选自铂(Pt)、钯(Pd)和铑(Rh)中的贵金属且第二催化剂层
15含有选自铂(Pt)、钯(Pd)、铑(Rh)中的除了第一催化剂层14所含有的贵金属之外的贵金
属时，从能够高效地净化NOx、CO、HC之类的废气有害成分的观点出发是特别优选的。尤其
是，从提高NOx净化性能的观点出发，更优选为第一催化剂层14和第二催化剂层15中的任一
者含有铑(Rh)，尤其是，进一步优选第一催化剂层14 含有铑(Rh)。
[0085] 催化剂部具有第一催化剂层14和第二催化剂层15时，第一催化剂层14和第二催化剂层15之中的至少一者可以具有由上层和下层构成的层叠结构。此时，上层和下层可分别
包含相同的催化活性成分，也可以包含不同的催化活性成分，优选包含不同的催化活性成
分。若如此设置，则既能够避免在一层中含有多个催化活性成分的情况下发生的催化剂性
能的降低，又能够在提高 PM捕集率的同时实现NOx、HC、CO的平衡良好的净化。
包含相同的催化活性成分，也可以包含不同的催化活性成分，优选包含不同的催化活性成
分。若如此设置，则既能够避免在一层中含有多个催化活性成分的情况下发生的催化剂性
能的降低，又能够在提高 PM捕集率的同时实现NOx、HC、CO的平衡良好的净化。
[0086] 尤其是，从能够提高废气净化性能且提高PM捕集性能的观点出发，优选的是：废气净化用催化剂10如图8所示那样，第二催化剂层15具有存在下层15A和上层15B的构成，且这
些下层15A和上层15B彼此具有不同的催化活性成分。
些下层15A和上层15B彼此具有不同的催化活性成分。
[0087] 关于催化剂部、例如第一催化剂层14和/或第二催化剂层15中的催化活性成分的含有比例，从废气净化性能和成本的观点出发，在第一催化剂层14 和或第二催化剂层15
中，在全部成分量中分别优选为0.001质量％以上且25 质量％以下、更优选为0.01质量％
以上且20质量％以下、最优选为0.05质量％以上且15质量％以下。
中，在全部成分量中分别优选为0.001质量％以上且25 质量％以下、更优选为0.01质量％
以上且20质量％以下、最优选为0.05质量％以上且15质量％以下。
[0088] 催化活性成分的量可通过例如利用ICP‑AES来测定将催化剂层全部溶解而得到的溶液中的贵金属量来进行测定。
[0089] 需要说明的是，在基材的分隔壁内包含催化剂层时，可通过从将各催化剂层和基材全部溶解而得到的溶液中的贵金属量中减去仅将基材全部溶解而得到的溶液中的贵金
属量来进行测定。
属量来进行测定。
[0090] 针对催化剂部的优选组成，进一步进行说明。
[0091] 从利用催化活性成分高效地发挥出废气净化性能的观点出发，优选催化剂部含有负载催化活性成分的催化剂负载成分。作为此处提及的催化剂负载成分，可列举出金属氧
化物颗粒。作为构成金属氧化物颗粒的金属氧化物，具体而言，可列举出作为储氧成分(以
下也称为“OSC材料”)的无机氧化物、除储氧成分之外的无机氧化物。在催化剂部中，优选作
为储氧成分的无机氧化物的颗粒和除储氧成分之外的无机氧化物的颗粒这两者负载有催
化活性成分。
化物颗粒。作为构成金属氧化物颗粒的金属氧化物，具体而言，可列举出作为储氧成分(以
下也称为“OSC材料”)的无机氧化物、除储氧成分之外的无机氧化物。在催化剂部中，优选作
为储氧成分的无机氧化物的颗粒和除储氧成分之外的无机氧化物的颗粒这两者负载有催
化活性成分。
[0092] 需要说明的是，本说明书中，称为金属氧化物颗粒时，还包括通过焙烧使金属氧化物颗粒彼此结合而形成烧结体的颗粒。
[0093] 本说明书中，催化活性成分“负载于”金属氧化物颗粒是指：在金属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活性成分的状态。具体而言，
金属氧化物颗粒负载有催化活性成分可通过根据例如利用EDS对废气净化用催化剂10的截
面进行分析而得到的元素映射，确认金属氧化物成分和催化活性成分存在于相同区域，从
而判断金属氧化物颗粒“负载”有催化活性成分。
金属氧化物颗粒负载有催化活性成分可通过根据例如利用EDS对废气净化用催化剂10的截
面进行分析而得到的元素映射，确认金属氧化物成分和催化活性成分存在于相同区域，从
而判断金属氧化物颗粒“负载”有催化活性成分。
[0094] 作为属于储氧成分的无机氧化物，只要是具有多价状态的金属氧化物且具有储氧能力的物质即可，可列举出例如CeO2、CZ材料(含有Ce和Zr的氧化铈‑氧化锆复合氧化物、
CeO2与ZrO2的固溶体)、铁氧化物、铜氧化物。在它们的基础上，从热稳定性的观点等出发，优
选使用除Ce之外的稀土元素的氧化物。作为除Ce之外的稀土元素的氧化物，可列举出Sc2O3、
Y2O3、La2O3、 Pr6O11、Nd2O3、Sm2O3、Eu2O3、Gd2O3、Tb4O7、Dy2O3、Ho2O3、Er2O3、Tm2O3、Yb2O3和Lu2O3。
CeO2与ZrO2的固溶体)、铁氧化物、铜氧化物。在它们的基础上，从热稳定性的观点等出发，优
选使用除Ce之外的稀土元素的氧化物。作为除Ce之外的稀土元素的氧化物，可列举出Sc2O3、
Y2O3、La2O3、 Pr6O11、Nd2O3、Sm2O3、Eu2O3、Gd2O3、Tb4O7、Dy2O3、Ho2O3、Er2O3、Tm2O3、Yb2O3和Lu2O3。
[0095] CeO2‑ZrO2为CeO2与ZrO2的固溶体。CeO2与ZrO2形成了固溶体可通过使用X射线衍射装置(XRD)，根据是否形成源自CeO2‑ZrO2的单相来确认。 CeO2‑ZrO2中可以固溶有前述除Ce
之外的稀土元素的氧化物。
之外的稀土元素的氧化物。
[0096] 从耐热性与OSC的平衡的观点出发，催化剂部中的铈元素的氧化物换算的含量(CeO2量)优选为5质量％以上且40质量％以下、更优选为10质量％以上且30质量％以下。
[0097] 从耐热性与OSC的平衡的观点出发，前述催化剂部中的锆元素的氧化物换算的含量(ZrO2量)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70质
量％以下，特别优选为30质量％以上且65质量％以下。
量％以下，特别优选为30质量％以上且65质量％以下。
[0098] 本说明书中提及的优选的催化剂部中的锆元素的氧化物换算的含量 (ZrO2量)和铈元素的氧化物换算的含量(CeO2量)的量除了分别包含形成固溶体的CeO2、ZrO2的量之外，
还分别包含构成氧化铈‑氧化锆复合氧化物的Ce的CeO2换算量和构成该复合氧化物的Zr的
ZrO2换算量。这些CeO2量和 ZrO2量可通过例如利用ICP‑AES来测定将催化剂层全部溶解而
得到的溶液中的Ce和Zr的量，并进行氧化物换算来进行测定。
还分别包含构成氧化铈‑氧化锆复合氧化物的Ce的CeO2换算量和构成该复合氧化物的Zr的
ZrO2换算量。这些CeO2量和 ZrO2量可通过例如利用ICP‑AES来测定将催化剂层全部溶解而
得到的溶液中的Ce和Zr的量，并进行氧化物换算来进行测定。
[0099] 需要说明的是，在基材的分隔壁内包含催化剂层的情况下，可通过由将各催化剂层和基材全部溶解而得到的溶液中的Ce和Zr的量减去仅将基材全部溶解而得到的溶液中
的Ce和Zr的量来测定。
的Ce和Zr的量来测定。
[0100] 作为催化剂部可包含的除储氧成分之外的无机氧化物，可列举出除储氧成分之外的金属氧化物，可列举出氧化铝、二氧化硅、二氧化硅‑氧化铝、二氧化钛、硅酸铝类。尤其
是，从耐热性优异的观点出发，优选使用氧化铝。
是，从耐热性优异的观点出发，优选使用氧化铝。
[0101] 从耐热性与OSC的平衡的观点出发，催化剂部中的除储氧成分之外的无机氧化物的含量优选为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。
例如，铝元素的氧化物换算的含量(Al2O3量)可通过例如利用ICP‑AES来测定将催化剂层全
部溶解而得到的溶液中的铝的量，并进行氧化物换算来进行测定。
例如，铝元素的氧化物换算的含量(Al2O3量)可通过例如利用ICP‑AES来测定将催化剂层全
部溶解而得到的溶液中的铝的量，并进行氧化物换算来进行测定。
[0102] 需要说明的是，在基材的分隔壁内包含催化剂层的情况下，可通过由将各催化剂层和基材全部溶解而得到的溶液中的Al的量减去仅将基材全部溶解而得到的溶液中的Al
的量来测定。
的量来测定。
[0103] 催化剂部具有第一催化剂层14和第二催化剂层15时，优选第一催化剂层 14和第二催化剂部15这两者均符合上述说明的催化剂部的组成的相关构成。
[0104] 本发明中，从进一步提高OSC能力的观点出发，催化剂部优选具有与 ZrO2量、CeO2量和/或Al2O3量相关的以下构成。在催化剂部含有第一催化剂层14和第二催化剂层15的情
况下，可以是仅第一催化剂层14和第二催化剂层 15中的一者、例如仅第一催化剂层14或仅
第二催化剂层15符合以下构成，也可以是两者符合以下构成。优选的是：第一催化剂层14和
第二催化剂层15中的任一催化剂层中实现了以下的构成。此时，另一个催化剂层的组成可
以超过下述的各上限或小于下述的各下限。
况下，可以是仅第一催化剂层14和第二催化剂层 15中的一者、例如仅第一催化剂层14或仅
第二催化剂层15符合以下构成，也可以是两者符合以下构成。优选的是：第一催化剂层14和
第二催化剂层15中的任一催化剂层中实现了以下的构成。此时，另一个催化剂层的组成可
以超过下述的各上限或小于下述的各下限。
[0105] 例如，前述催化剂部中的锆元素的氧化物换算的含量(ZrO2量)优选为 60质量％以下、更优选为55质量％以下、特别优选为50质量％以下。
[0106] 前述催化剂部中的铈元素的氧化物换算的含量(CeO2量)相对于锆元素的氧化物换算的含量(ZrO2量)的质量比(CeO2量/ZrO2量)优选为0.2以上、更优选为0.3以上、最优选
为0.4以上。
为0.4以上。
[0107] 前述催化剂部中的锆元素的氧化物换算的含量(ZrO2量)相对于铝元素的氧化物换算的含量(Al2O3量)的质量比(ZrO2量/Al2O3量)优选为4.0以下、更优选为3.5以下、最优选
为3.0以下。
为3.0以下。
[0108] 前述催化剂部中的锆元素的氧化物换算的含量(ZrO2量)和铈元素的氧化物换算的含量(CeO2量)的总量相对于铝元素的氧化物换算的含量(Al2O3量)的质量比((ZrO2量+
CeO2量)/Al2O3量)优选为6.0以下、更优选为5.0 以下、最优选为4.0以下。
CeO2量)/Al2O3量)优选为6.0以下、更优选为5.0 以下、最优选为4.0以下。
[0109] 进而，针对废气净化用催化剂10的构成进行说明。
[0110] 从进一步提高PM捕集性能的观点、提高高速运转时的废气净化性能的观点出发，第一催化剂层14优选主要存在于分隔壁23的表面，而不是分隔壁23的内部。第一催化剂层
14主要存在于分隔壁23的表面是指：在设置有第一催化剂层14的基材11的截面中，存在于
基材11的分隔壁23表面的第一催化剂层14的质量多于存在于分隔壁23内部的第一催化剂
层14的质量。例如，通过针对设置有第一催化剂层14的分隔壁的截面，利用扫描型电子显微
镜(日本电子公司制的“JEM‑ARM200F”)进行观察，且利用能量色散型X射线分析 (EDS：
Energy dispersive X‑ray spectrometry)进行分析，对仅存在于基材的元素(例如Si、Mg
等)与仅存在于催化剂层的元素(例如Ce、Zr等)的边界进行线性分析；利用电子显微分析仪
(EPMA)进行分析的方法等，能够确认其主要存在于表面。同样地，第二催化剂层15优选主要
存在于分隔壁23的表面，而不是分隔壁23的内部。
14主要存在于分隔壁23的表面是指：在设置有第一催化剂层14的基材11的截面中，存在于
基材11的分隔壁23表面的第一催化剂层14的质量多于存在于分隔壁23内部的第一催化剂
层14的质量。例如，通过针对设置有第一催化剂层14的分隔壁的截面，利用扫描型电子显微
镜(日本电子公司制的“JEM‑ARM200F”)进行观察，且利用能量色散型X射线分析 (EDS：
Energy dispersive X‑ray spectrometry)进行分析，对仅存在于基材的元素(例如Si、Mg
等)与仅存在于催化剂层的元素(例如Ce、Zr等)的边界进行线性分析；利用电子显微分析仪
(EPMA)进行分析的方法等，能够确认其主要存在于表面。同样地，第二催化剂层15优选主要
存在于分隔壁23的表面，而不是分隔壁23的内部。
[0111] 从在降低压力损失的同时实现PM的适合捕集性能的观点出发，第一催化剂层14的X方向的长度L1(参照图2)优选为基材11的X方向的长度L(参照图2)的10％～80％，进一步
优选为30％～60％。此外，从在降低压力损失的同时提高PM的捕集性能的观点出发，第二催
化剂层15的X方向的长度L2(参照图2)优选为基材11的X方向的长度L的30％～90％，更优选
为50％～80％。需要说明的是，第一催化剂层14优选从废气流通方向的上游侧端部形成，第
二催化剂层15优选从下游侧端部形成。
优选为30％～60％。此外，从在降低压力损失的同时提高PM的捕集性能的观点出发，第二催
化剂层15的X方向的长度L2(参照图2)优选为基材11的X方向的长度L的30％～90％，更优选
为50％～80％。需要说明的是，第一催化剂层14优选从废气流通方向的上游侧端部形成，第
二催化剂层15优选从下游侧端部形成。
[0112] 从提高废气净化性能的观点出发，第一催化剂层14的X方向的长度L1与第二催化剂层15的X方向的长度L2的总长度L1+L2优选超过基材11的X方向的长度L，优选为(L1+L2)/
L＝1.05以上、更优选为1.10以上。
L＝1.05以上、更优选为1.10以上。
[0113] 第一催化剂层14和第二催化剂层15的长度可通过以下方法来测定。即，优选通过目视来观察废气净化用催化剂10，分别确定第一催化剂层14的边界和第二催化剂层15的边
界，并分别测量第一催化剂层14和第二催化剂层15的长度。此时，优选的是：针对例如废气
净化用催化剂10的任意10处，测量第一催化剂层14和第二催化剂层15的长度，求出其平均
值作为第一催化剂层14 和第二催化剂层15的长度。通过目视无法判断第一催化剂层14、第
二催化剂层15、下层15A和/或上层15B在废气流通方向上的边界时，可以分析废气净化用催
化剂中的沿着废气流通方向的多个(例如8～16处)位置的组成，并基于各部位的催化活性
成分的浓度来进行确定。各部位的催化活性成分的浓度可通过例如荧光X射线分析(XRF)、
ICP发射光谱分析(ICP‑AES)来求出。
界，并分别测量第一催化剂层14和第二催化剂层15的长度。此时，优选的是：针对例如废气
净化用催化剂10的任意10处，测量第一催化剂层14和第二催化剂层15的长度，求出其平均
值作为第一催化剂层14 和第二催化剂层15的长度。通过目视无法判断第一催化剂层14、第
二催化剂层15、下层15A和/或上层15B在废气流通方向上的边界时，可以分析废气净化用催
化剂中的沿着废气流通方向的多个(例如8～16处)位置的组成，并基于各部位的催化活性
成分的浓度来进行确定。各部位的催化活性成分的浓度可通过例如荧光X射线分析(XRF)、
ICP发射光谱分析(ICP‑AES)来求出。
[0114] 从兼顾制造容易性和废气净化性能的观点出发，第一催化剂层14优选从基材11的X方向的上游侧端部R1向下游侧延伸来形成，同样地，第二催化剂层15优选从基材11的X方
向的下游侧端部R2向上游侧延伸来形成。进而，第二催化剂层15如后所述，在第二催化剂层
15具有下层15A和上层15B的情况下，下层15A和上层15B优选从基材11的X方向的下游侧端
部R2向上游侧延伸来形成。
向的下游侧端部R2向上游侧延伸来形成。进而，第二催化剂层15如后所述，在第二催化剂层
15具有下层15A和上层15B的情况下，下层15A和上层15B优选从基材11的X方向的下游侧端
部R2向上游侧延伸来形成。
[0115] 接着，以下针对本发明的废气净化用催化剂的优选制造方法进行说明。
[0116] 本制造方法是具备基材和设置于该基材的催化剂部的废气净化用催化剂的制造方法，
[0117] 前述基材具有：
[0118] 流入侧室，其具有废气流通方向的流入侧开口且流出侧封闭的空间；
[0119] 流出侧室，其具有废气流通方向的流入侧封闭且流出侧开口的空间；以及
[0120] 多孔质的分隔壁，其分隔该流入侧室和该流出侧室，
[0121] 所述制造方法包括如下工序：
[0122] 第一工序，将包含造孔剂的浆料涂覆于前述分隔壁中的面对前述流入侧室的面1/2
和/或面对前述流出侧室的面，所述造孔剂的90％以上具有L/{2(πS) }≤1.05的真圆度、
且热分解开始温度为200℃以上；以及
和/或面对前述流出侧室的面，所述造孔剂的90％以上具有L/{2(πS) }≤1.05的真圆度、
且热分解开始温度为200℃以上；以及
[0123] 第二工序，对涂覆于前述基材的浆料进行焙烧而使前述造孔剂消失，形成具有多个空隙的前述催化剂部。
[0124] 本制造方法中，向用于形成催化剂部的浆料中添加的造孔剂之中，具有“L/{2(πS)1/2}≤1.05的真圆度”的造孔剂以个数基准计为90％以上。通过这种构成，容易获得具有前述圆
形空隙率的废气净化用催化剂10。此处提及的真圆度基于通过SEM进行的观察来测定。观察
样品如下获得：相对于粘贴有碳胶带的SEM样品台，使附着于棉棒的粉末样品从上部落下
后，用喷气枪吹落多余的粉末。作为喷气枪的吹附条件，可列举出从隔开10cm的位置吹附1
秒钟的5个大气压(表压)的空气，但不限定于此。
形空隙率的废气净化用催化剂10。此处提及的真圆度基于通过SEM进行的观察来测定。观察
样品如下获得：相对于粘贴有碳胶带的SEM样品台，使附着于棉棒的粉末样品从上部落下
后，用喷气枪吹落多余的粉末。作为喷气枪的吹附条件，可列举出从隔开10cm的位置吹附1
秒钟的5个大气压(表压)的空气，但不限定于此。
[0125] SEM观察优选设为5kV～15kV的加速电压且40倍～1000倍的观察倍率。观察任意501/2
个造孔剂的SEM像，求出SEM像的外形具有“L/{2(πS) }≤ 1.05的真圆度”的造孔剂的比
例。
个造孔剂的SEM像，求出SEM像的外形具有“L/{2(πS) }≤ 1.05的真圆度”的造孔剂的比
例。
[0126] 从更容易获得前述圆形空隙率的观点出发，在造孔剂之中，具有“L/{2 (πS)1/2}≤1.05的真圆度”的造孔剂的比例更优选为95％以上、特别优选为98％以上。
[0127] 本制造方法中使用的造孔剂在大气中的热分解开始温度优选为200℃以上。热分解温度高的造孔剂通常分子链的交联度高。出于该原因，在焙烧时形状不会崩损而真圆度
高的空隙能够残留在催化剂部中，能够顺利地制造具有前述圆形空隙率的废气净化用催化
剂10。造孔剂在大气中的热分解开始温度更优选为230℃以上、特别优选为250℃以上。从焙
烧时造孔剂可靠地消失的观点出发，热分解开始温度的上限优选为550℃以下，更优选为
500℃以下。关于热分解温度，例如在大气气氛下从室温升温至500℃为止，测定热分解行
为。升温速度可以设为例如5℃/分钟～20℃/分钟。热分解开始温度设为下述交点：经过试
验加热开始前的质量的与横轴平行的线与以分解曲线中的拐点间的斜率达到最大的方式
划出的切线之间的交点。在以下的实施例中，将大气中的热分解开始温度简写为“热分解开
始温度”。
高的空隙能够残留在催化剂部中，能够顺利地制造具有前述圆形空隙率的废气净化用催化
剂10。造孔剂在大气中的热分解开始温度更优选为230℃以上、特别优选为250℃以上。从焙
烧时造孔剂可靠地消失的观点出发，热分解开始温度的上限优选为550℃以下，更优选为
500℃以下。关于热分解温度，例如在大气气氛下从室温升温至500℃为止，测定热分解行
为。升温速度可以设为例如5℃/分钟～20℃/分钟。热分解开始温度设为下述交点：经过试
验加热开始前的质量的与横轴平行的线与以分解曲线中的拐点间的斜率达到最大的方式
划出的切线之间的交点。在以下的实施例中，将大气中的热分解开始温度简写为“热分解开
始温度”。
[0128] 关于造孔剂，将通过激光衍射式粒度分布法而测定的累积体积10％处的粒径设为D10，将累积体积50％处的粒径设为D50，并将累积体积90％处的粒径设为D90时，(D90‑
D10)/D50的值优选为0.1以上且1.1以下。(D90‑D10) /D50的值(以下也称为“单分散度”)成
为造孔剂的粒度分布的尺度，单分散度的值越小则粒度分布变得越集中。粒度分布集中的
造孔剂的交联度高，因此，从由热膨胀导致的焙烧时的造孔剂的变形少的观点出发更为优
异，容易获得上述圆形空隙率。从该观点出发，造孔剂的前述单分散度更优选为0.7 以下、
特别优选为0.3以下。从获得上述圆换算直径的空隙的观点出发，造孔剂的D50优选为5μm以
上且50μm以下、更优选为10μm以上且30μm以下。此外，从单分散度的观点出发，造孔剂的D90
优选为8μm以上且60μm以下、更优选为15μm以上且40μm以下。从相同的观点出发，D10优选为
2μm以上且 40μm以下、更优选为5μm以上且20μm以下。前述单分散度、粒径可使用激光衍射/
散射式粒径/粒度分布测定装置、例如MICROTRAC‑BEL公司制的 MICROTRAC HRA、
MICROTRAC3000系列等进行测定。例如，可如下那样地进行测定。即，使用激光衍射粒径分布
测定装置用自动试样供给机 (MICROTRAC‑BEL公司制的“Microtorac SDC”)，将造孔剂颗粒
投入至水性分散介质中，在40％的流速中照射360秒钟的40W超声波后，使用激光衍射散射
式粒度分布计(MICROTRAC‑BEL公司制的“MICROTRAC MT3300EXII”)进行测定。测定条件如
下：“颗粒折射率”设为1.5、“颗粒形状”设为真球形、“溶剂折射率”设为1.3、“置零”设为30
秒、“测定时间”设为30秒，作为两次测定的平均值来求出。作为水性分散介质而使用纯水。
D10)/D50的值优选为0.1以上且1.1以下。(D90‑D10) /D50的值(以下也称为“单分散度”)成
为造孔剂的粒度分布的尺度，单分散度的值越小则粒度分布变得越集中。粒度分布集中的
造孔剂的交联度高，因此，从由热膨胀导致的焙烧时的造孔剂的变形少的观点出发更为优
异，容易获得上述圆形空隙率。从该观点出发，造孔剂的前述单分散度更优选为0.7 以下、
特别优选为0.3以下。从获得上述圆换算直径的空隙的观点出发，造孔剂的D50优选为5μm以
上且50μm以下、更优选为10μm以上且30μm以下。此外，从单分散度的观点出发，造孔剂的D90
优选为8μm以上且60μm以下、更优选为15μm以上且40μm以下。从相同的观点出发，D10优选为
2μm以上且 40μm以下、更优选为5μm以上且20μm以下。前述单分散度、粒径可使用激光衍射/
散射式粒径/粒度分布测定装置、例如MICROTRAC‑BEL公司制的 MICROTRAC HRA、
MICROTRAC3000系列等进行测定。例如，可如下那样地进行测定。即，使用激光衍射粒径分布
测定装置用自动试样供给机 (MICROTRAC‑BEL公司制的“Microtorac SDC”)，将造孔剂颗粒
投入至水性分散介质中，在40％的流速中照射360秒钟的40W超声波后，使用激光衍射散射
式粒度分布计(MICROTRAC‑BEL公司制的“MICROTRAC MT3300EXII”)进行测定。测定条件如
下：“颗粒折射率”设为1.5、“颗粒形状”设为真球形、“溶剂折射率”设为1.3、“置零”设为30
秒、“测定时间”设为30秒，作为两次测定的平均值来求出。作为水性分散介质而使用纯水。
[0129] 本制造方法所使用的造孔剂还优选溶剂的溶胀度低。这是因为溶胀度低的造孔剂的交联度高。例如，以50℃浸渍48小时后的每1g聚合物的溶剂吸收量(g/g)以乙醇计优选为
0.05g/g以下、以丙酮计优选为0.7g/g以下、以2‑甲氧基乙醇计优选为0.15g/g以下、以甲苯
计优选为0.15g/g以下。
0.05g/g以下、以丙酮计优选为0.7g/g以下、以2‑甲氧基乙醇计优选为0.15g/g以下、以甲苯
计优选为0.15g/g以下。
[0130] 作为造孔剂的材质，可列举出包含交联性单体且具有烯属不饱和键的单体的聚合物，可以使用交联性的丙烯酸类树脂、交联性苯乙烯树脂，尤其可以使用交联聚苯乙烯颗
粒、交联聚(甲基)丙烯酸酯颗粒等。作为交联聚(甲基)丙烯酸酯颗粒，可列举出交联聚(甲
基)丙烯酸甲酯颗粒、交联聚(甲基)丙烯酸丁酯颗粒等。
粒、交联聚(甲基)丙烯酸酯颗粒等。作为交联聚(甲基)丙烯酸酯颗粒，可列举出交联聚(甲
基)丙烯酸甲酯颗粒、交联聚(甲基)丙烯酸丁酯颗粒等。
[0131] 相对于催化剂部形成用浆料的除了造孔剂之外的固体成分，造孔剂的量例如优选为5质量％以上且50质量％以下、更优选为10质量％以上且40质量％以下、特别优选为15质
量％以上且30质量％以下、最优选为10质量％以上且 25质量％以下。
量％以上且30质量％以下、最优选为10质量％以上且 25质量％以下。
[0132] 包含前述造孔剂的浆料优选还含有催化活性成分和负载催化活性成分的金属氧化物颗粒。作为金属氧化物颗粒，可列举出作为催化剂部的构成成分而如上所述的属于储
氧成分的无机氧化物的颗粒和除储氧成分之外的无机氧化物的颗粒。
氧成分的无机氧化物的颗粒和除储氧成分之外的无机氧化物的颗粒。
[0133] 从提高催化活性成分的分散性的观点、提高PM捕集性能的观点出发，催化剂部中的金属氧化物颗粒的粒径D50优选为1μm以上、D90优选为7μm以上，进而，D50更优选为2μm以
上、D90更优选为15μm以上。关于金属氧化物颗粒的粒径的上限，从提高催化活性成分的分
散性的观点出发，浆料中的金属氧化物颗粒的D50更优选为40μm以下、D90更优选为80μm以
下。
上、D90更优选为15μm以上。关于金属氧化物颗粒的粒径的上限，从提高催化活性成分的分
散性的观点出发，浆料中的金属氧化物颗粒的D50更优选为40μm以下、D90更优选为80μm以
下。
[0134] 金属氧化物颗粒的D50和D90可以是负载有催化活性成分的状态的粒径，也可以是负载催化活性成分前的状态的粒径，只要在负载催化活性成分后和负载催化活性成分前的
任意状态下是前述的优选下限以上或上限以下即可。金属氧化物颗粒的D50和D90可利用与
造孔剂的D50和D90相同的方法来测定。
任意状态下是前述的优选下限以上或上限以下即可。金属氧化物颗粒的D50和D90可利用与
造孔剂的D50和D90相同的方法来测定。
[0135] 催化活性成分可以在硝酸盐等水溶性盐的状态下与金属氧化物颗粒混合而得到浆料，将它们涂布于基材11后，进行干燥或焙烧。或者，也可以使催化活性成分预先负载于
金属氧化物颗粒，并将负载后的金属氧化物颗粒制成浆料。
金属氧化物颗粒，并将负载后的金属氧化物颗粒制成浆料。
[0136] 在第一工序中，将具有上述构成成分的浆料涂覆于前述分隔壁的前述面对流入侧室的面和/或前述面对流出侧室的面。为了将浆料涂布于分隔壁中的面对流入侧室的面，可
列举出使基材11的废气流通方向上游侧浸渍于该浆料的方法。或者，为了涂布于面对流出
侧室的面，可列举出使基材11的废气流通方向下游侧浸渍于该浆料的方法。可以在该浸渍
的同时，从相反侧抽吸浆料。
列举出使基材11的废气流通方向上游侧浸渍于该浆料的方法。或者，为了涂布于面对流出
侧室的面，可列举出使基材11的废气流通方向下游侧浸渍于该浆料的方法。可以在该浸渍
的同时，从相反侧抽吸浆料。
[0137] 在第二工序中，将涂覆于前述基材的浆料进行焙烧而使前述造孔剂消失，形成具有多个空隙的前述催化剂部。从防止催化活性降低、顺利地焙烧造孔剂的观点等出发，优选
焙烧温度为350～550℃。将浆料在焙烧前进行干燥时，干燥温度可优选地列举出40～120
℃。焙烧通常在大气中进行。
焙烧温度为350～550℃。将浆料在焙烧前进行干燥时，干燥温度可优选地列举出40～120
℃。焙烧通常在大气中进行。
[0138] 这样制造的废气净化用催化剂10可活用其防止剥离的性能、PM捕集性能和防止压损的性能，作为汽油发动机等以化石燃料作为动力源的内燃机的废气净化用催化剂而用于
各种用途。此外，根据本实施方式，也可提供使用了这种废气净化用催化剂10的废气净化方
法。例如，通过将废气净化用催化剂10设置于汽油发动机、尤其是车辆的GDI发动机等内燃
机的排气路径，并用作GPF等，能够良好地净化来自汽油发动机的废气。尤其是，废气净化用
催化剂10在沿着废气流通方向配置两个以上的废气净化用催化剂的废气净化用装置中使
用时，优选用作从上游侧起第二个及以后的催化剂。作为其理由，是因为：在过滤器催化剂
的特性方面，涂覆浆料量受到制约，因此，若用作热负担高的第一个催化剂，则劣化容易加
剧，另一方面，通过设为第二个及以后的催化剂，能够良好地维持高净化性能和PM捕集性
能。
各种用途。此外，根据本实施方式，也可提供使用了这种废气净化用催化剂10的废气净化方
法。例如，通过将废气净化用催化剂10设置于汽油发动机、尤其是车辆的GDI发动机等内燃
机的排气路径，并用作GPF等，能够良好地净化来自汽油发动机的废气。尤其是，废气净化用
催化剂10在沿着废气流通方向配置两个以上的废气净化用催化剂的废气净化用装置中使
用时，优选用作从上游侧起第二个及以后的催化剂。作为其理由，是因为：在过滤器催化剂
的特性方面，涂覆浆料量受到制约，因此，若用作热负担高的第一个催化剂，则劣化容易加
剧，另一方面，通过设为第二个及以后的催化剂，能够良好地维持高净化性能和PM捕集性
能。
[0139] 实施例
[0140] 以下，通过实施例更详细地说明本发明。然而，本发明的范围不限定于所述实施例。需要说明的是，干燥和焙烧均在大气中进行。此外，下述实施例的热分解开始温度均在
大气中测得。需要说明的是，以下提及的固体成分是不包括造孔剂在内的量。
大气中测得。需要说明的是，以下提及的固体成分是不包括造孔剂在内的量。
[0141] <实施例1>
[0142] 〔1.浆料的制备〕
[0143] (第一浆料)
[0144] 准备CeO2‑ZrO2固溶体粉末(在CeO2‑ZrO2固溶体中含有CeO2 15质量％、 ZrO2 70质量％、除Ce之外的稀土元素的氧化物15质量％)和氧化铝粉末。将 CeO2‑ZrO2固溶体粉末与
氧化铝粉末以10:1的质量比进行混合，并在硝酸铑水溶液中浸渍。
氧化铝粉末以10:1的质量比进行混合，并在硝酸铑水溶液中浸渍。
[0145] 接着，在该混合液中，将球状造孔剂(交联聚(甲基)丙烯酸甲酯颗粒、 D50＝20μm、D90＝22μm、D10＝18μm、单分散度＝0.165、热分解开始温度＝250℃、真圆度的比例：95％、
以50℃浸渍48小时后的每1g聚合物的溶剂吸收量(g/g) 以乙醇计为0.02g/g、以丙酮计为
0.24g/g、以2‑甲氧基乙醇计为0.05g/g、以甲苯计为0g/g)、氧化铝溶胶、氧化锆溶胶和作为
液体介质的水混合，制备第一浆料。需要说明的是，真圆度的比例表示球状造孔剂的颗粒之
1/2
中的满足L/{2 (πS) }≤1.05的颗粒的个数基准的比例。在浆料的固体成分中，氧化铝溶
胶为3质量％、氧化锆溶胶为5质量％、Rh以金属换算计为0.3质量％。相对于浆料的固体成
分，造孔剂为10质量％。浆料中的金属氧化物的D50为8μm、 D90为22μm。成为原料的造孔剂
在真圆度测定时的SEM观察设为15kV的加速电压且600倍的观察倍率。
以50℃浸渍48小时后的每1g聚合物的溶剂吸收量(g/g) 以乙醇计为0.02g/g、以丙酮计为
0.24g/g、以2‑甲氧基乙醇计为0.05g/g、以甲苯计为0g/g)、氧化铝溶胶、氧化锆溶胶和作为
液体介质的水混合，制备第一浆料。需要说明的是，真圆度的比例表示球状造孔剂的颗粒之
1/2
中的满足L/{2 (πS) }≤1.05的颗粒的个数基准的比例。在浆料的固体成分中，氧化铝溶
胶为3质量％、氧化锆溶胶为5质量％、Rh以金属换算计为0.3质量％。相对于浆料的固体成
分，造孔剂为10质量％。浆料中的金属氧化物的D50为8μm、 D90为22μm。成为原料的造孔剂
在真圆度测定时的SEM观察设为15kV的加速电压且600倍的观察倍率。
[0146] (第二浆料)
[0147] 将CeO2‑ZrO2固溶体粉末(在CeO2‑ZrO2固溶体中含有CeO2 40质量％、 ZrO2 50质量％、除Ce之外的稀土元素的氧化物10质量％)和氧化铝粉末以3:1 的质量比进行混合，并
浸渗至硝酸钯水溶液中。
浸渗至硝酸钯水溶液中。
[0148] 接着，在该混合液中，将球状造孔剂(交联聚(甲基)丙烯酸甲酯颗粒、 D50＝20μm、D90＝22μm、D10＝18μm、单分散度＝0.165、热分解开始温度＝250℃、真圆度的比例：95％、
以50℃浸渍48小时后的每1g聚合物的溶剂吸收量(g/g) 以乙醇计为0.02g/g、以丙酮计为
0.24g/g、以2‑甲氧基乙醇计为0.05g/g、以甲苯计为0g/g)、氧化铝溶胶、该氧化锆溶胶和作
为液体介质的水进行混合，制备第二浆料。在浆料的固体成分中，氧化铝溶胶为3质量％、氧
化锆溶胶为3 质量％、Pd以金属换算计为4.0质量％。相对于浆料的固体成分，造孔剂为25
质量％。浆料中的金属氧化物的D50为8μm、D90为22μm。
以50℃浸渍48小时后的每1g聚合物的溶剂吸收量(g/g) 以乙醇计为0.02g/g、以丙酮计为
0.24g/g、以2‑甲氧基乙醇计为0.05g/g、以甲苯计为0g/g)、氧化铝溶胶、该氧化锆溶胶和作
为液体介质的水进行混合，制备第二浆料。在浆料的固体成分中，氧化铝溶胶为3质量％、氧
化锆溶胶为3 质量％、Pd以金属换算计为4.0质量％。相对于浆料的固体成分，造孔剂为25
质量％。浆料中的金属氧化物的D50为8μm、D90为22μm。
[0149] 〔2.焙烧前的第一催化剂部的形成〕
[0150] 作为基材11，使用具有图1所示的结构且在与轴向正交的面上具有300室 /英寸2的被厚度为200～250μm的分隔壁分隔的在轴向上延伸的室、体积为 1.4L且总长度为127mm
的基材11。基材11中的流入侧端面的一个流入侧室21 的开口部的面积与流出侧端面的一
个流出侧室22的开口部的面积大致相同。
的基材11。基材11中的流入侧端面的一个流入侧室21 的开口部的面积与流出侧端面的一
个流出侧室22的开口部的面积大致相同。
[0151] 将基材11的废气流通方向的上游侧端部浸渍在第一浆料中，在从下游侧抽吸后，以70℃使其干燥10分钟。由此，在分隔壁23的面对流入侧室21的面设置由第一浆料的固体
成分形成的层(焙烧前的第一催化剂部)。
成分形成的层(焙烧前的第一催化剂部)。
[0152] 〔3.焙烧前的第二催化剂部的形成〕
[0153] 将干燥后的基材11的废气流通方向的下游侧端部浸渍在第二浆料中，从上游侧抽吸后，以70℃使其干燥10分钟。由此，在分隔壁23的面对流出侧室 22的面设置由第二浆料
的固体成分形成的下层。
的固体成分形成的下层。
[0154] 接着，将第二浆料干燥后的基材11中的废气流通方向的下游侧端部再浸渍于第一浆料，从上游侧抽吸后，以70℃使其干燥10分钟。由此，形成前述下层与由第一浆料固体成
分形成的上层的层叠体(焙烧前的第二催化剂部)。
分形成的上层的层叠体(焙烧前的第二催化剂部)。
[0155] 〔4.焙烧〕
[0156] 其后，将基材11以450℃耗时1小时进行焙烧。由此，得到在基材11上形成第一催化剂部14和第二催化剂部15而成的实施例1的废气净化用催化剂10。所得第一催化剂部14由
单层的还原性催化剂层构成。另一方面，第二催化剂部15由在作为氧化性催化剂层的下层
15A的外表面形成作为还原性催化剂层的上层15B而得的层状结构。
单层的还原性催化剂层构成。另一方面，第二催化剂部15由在作为氧化性催化剂层的下层
15A的外表面形成作为还原性催化剂层的上层15B而得的层状结构。
[0157] 在实施例1的废气净化用催化剂中，第一催化剂部14的从废气流通方向X 的上游侧端部R1起向下游侧至总长度L的45％为止的范围内形成于流入侧室 21侧的分隔壁23的
表面。相对于形成有第一催化剂部14的部分的基材的体积，第一催化剂部14的质量以干燥
后的质量计为55g/L。废气净化用催化剂10的第二催化剂部15中的下层15A和上层15B在从
废气流通方向X的下游侧端部 R2起向上游侧至总长度L的70％为止的范围内形成于流出侧
室22侧的分隔壁 23的表面。相对于形成有第二催化剂部15的部分的基材的体积，质量以干
燥后计，下层15A为33g/L、上层15B为17g/L。
表面。相对于形成有第一催化剂部14的部分的基材的体积，第一催化剂部14的质量以干燥
后的质量计为55g/L。废气净化用催化剂10的第二催化剂部15中的下层15A和上层15B在从
废气流通方向X的下游侧端部 R2起向上游侧至总长度L的70％为止的范围内形成于流出侧
室22侧的分隔壁 23的表面。相对于形成有第二催化剂部15的部分的基材的体积，质量以干
燥后计，下层15A为33g/L、上层15B为17g/L。
[0158] 在与通过实施例1得到的废气净化用催化剂10之中的样品S的穿通部分不同的部位，分别切出从下游侧端部R2起至催化剂10的总长度L的25％上游为止的范围和从上游侧
端部R1起至总长度L的25％下游为止的范围，并粉碎后，用硝酸和王水进行溶解。基于所得
样品，利用ICP‑AES(Thermo Fisher Scientific公司制的X系列)来测定第一催化剂层和第
二催化剂层的组成。其结果，第一催化剂层中的CeO2/ZrO2质量比为0.197、(CeO2+ZrO2)/
Al2O3质量比为5.03、ZrO2含有率为61.0(质量％)、ZrO2/Al2O3质量比为4.21。此外，第二催化
剂层中的CeO2/ZrO2质量比为0.51、(CeO2+ZrO2)/Al2O3质量比为3.25、 ZrO2含有率为43.6
(质量％)、ZrO2/Al2O3质量比为2.16。
端部R1起至总长度L的25％下游为止的范围，并粉碎后，用硝酸和王水进行溶解。基于所得
样品，利用ICP‑AES(Thermo Fisher Scientific公司制的X系列)来测定第一催化剂层和第
二催化剂层的组成。其结果，第一催化剂层中的CeO2/ZrO2质量比为0.197、(CeO2+ZrO2)/
Al2O3质量比为5.03、ZrO2含有率为61.0(质量％)、ZrO2/Al2O3质量比为4.21。此外，第二催化
剂层中的CeO2/ZrO2质量比为0.51、(CeO2+ZrO2)/Al2O3质量比为3.25、 ZrO2含有率为43.6
(质量％)、ZrO2/Al2O3质量比为2.16。
[0159] <实施例2>
[0160] 将向第一浆料中添加的造孔剂量相对于浆料的固体成分由10质量％变更为25质量％。除了这一点之外，与实施例1同样操作，得到废气净化用催化剂10。
[0161] <实施例3>
[0162] 将向第一浆料中添加的造孔剂量相对于浆料的固体成分由10质量％变更为5质量％。除了这一点之外，与实施例1同样操作，得到废气净化用催化剂10。
[0163] <实施例4>
[0164] 未向第二浆料中添加造孔剂。此外，第一浆料中的造孔剂的添加量相对于固体成分由10质量％变更为8质量％，除此之外，与第一浆料同样操作，制备第三浆料，使用第三浆
料而不使用第一浆料地制造第二催化剂部15的上层 15B。除了这些点之外，与实施例1同样
操作，得到废气净化用催化剂10。
料而不使用第一浆料地制造第二催化剂部15的上层 15B。除了这些点之外，与实施例1同样
操作，得到废气净化用催化剂10。
[0165] <实施例5>
[0166] 作为第一浆料和第二浆料所使用的造孔剂，使用了D50＝50μm的球状颗粒(材质：交联聚(甲基)丙烯酸甲酯颗粒、D90＝80μm、D10＝28μm、单分散度＝1.039、热分解开始温度
＝250℃、真圆度的比例：90％、以50℃浸渍48 小时后的每1g聚合物的溶剂吸收量(g/g)以
乙醇计为0.04g/g、以丙酮计为 0.66g/g、以2‑甲氧基乙醇计为0.12g/g、以甲苯计为0.12g/
g)。
＝250℃、真圆度的比例：90％、以50℃浸渍48 小时后的每1g聚合物的溶剂吸收量(g/g)以
乙醇计为0.04g/g、以丙酮计为 0.66g/g、以2‑甲氧基乙醇计为0.12g/g、以甲苯计为0.12g/
g)。
[0167] 除了这一点之外，与实施例1同样操作，得到废气净化用催化剂10。
[0168] <实施例6>
[0169] 作为第一浆料和第二浆料所使用的造孔剂，使用了D50＝5μm的球状颗粒 (材质：交联聚(甲基)丙烯酸甲酯颗粒、D90＝7μm、D10＝3μm、单分散度＝0.120、热分解开始温度＝
250℃、真圆度的比例：95％、以50℃浸渍48小时后的每1g聚合物的溶剂吸收量(g/g)以乙醇
计为0.03g/g、以丙酮计为0.43g/g、以2‑甲氧基乙醇计为0.08g/g、以甲苯计为0.02g/g)。此
外，将第一浆料和第二浆料中的造孔剂的量相对于固体成分设为50质量％。
250℃、真圆度的比例：95％、以50℃浸渍48小时后的每1g聚合物的溶剂吸收量(g/g)以乙醇
计为0.03g/g、以丙酮计为0.43g/g、以2‑甲氧基乙醇计为0.08g/g、以甲苯计为0.02g/g)。此
外，将第一浆料和第二浆料中的造孔剂的量相对于固体成分设为50质量％。
[0170] 除了这一点之外，与实施例1同样操作，得到废气净化用催化剂10。
[0171] <实施例7>
[0172] 作为第一浆料所使用的CeO2‑ZrO2固溶体粉末，将CeO2设为40质量％、将ZrO2设为50质量％、将除Ce之外的稀土元素的氧化物设为10质量％，将第一浆料的造孔剂添加量相
对于固体成分变更为30质量％。进而，在第二催化剂层的形成中，不使用第二浆料而仅使用
第一浆料。除了这一点之外，与实施例1同样操作，得到废气净化用催化剂10。第一催化剂层
和第二催化剂层的组成中，CeO2/ZrO2质量比为0.87、(CeO2+ZrO2)/Al2O3质量比为6.15、ZrO2
含有率为38.5(质量％)、ZrO2/Al2O3质量比为3.29。
对于固体成分变更为30质量％。进而，在第二催化剂层的形成中，不使用第二浆料而仅使用
第一浆料。除了这一点之外，与实施例1同样操作，得到废气净化用催化剂10。第一催化剂层
和第二催化剂层的组成中，CeO2/ZrO2质量比为0.87、(CeO2+ZrO2)/Al2O3质量比为6.15、ZrO2
含有率为38.5(质量％)、ZrO2/Al2O3质量比为3.29。
[0173] <实施例8>
[0174] 在第二催化剂层的形成中，作为第二浆料所使用的CeO2‑ZrO2固溶体粉末，将CeO2变更为15质量％、将ZrO2变更为70质量％、将除Ce之外的稀土元素的氧化物变更为15质
量％。进而，将第二浆料的造孔剂添加量相对于固体成分变更为10质量％。除了这一点之
外，与实施例1同样操作，得到废气净化用催化剂10。第二催化剂层的组成中，CeO2/ZrO2质量
比为0.20、 (CeO2+ZrO2)/Al2O3质量比为5.03、ZrO2含有率为61.0(质量％)、ZrO2/Al2O3质量
比为4.21。
量％。进而，将第二浆料的造孔剂添加量相对于固体成分变更为10质量％。除了这一点之
外，与实施例1同样操作，得到废气净化用催化剂10。第二催化剂层的组成中，CeO2/ZrO2质量
比为0.20、 (CeO2+ZrO2)/Al2O3质量比为5.03、ZrO2含有率为61.0(质量％)、ZrO2/Al2O3质量
比为4.21。
[0175] <实施例9>
[0176] 在第二催化剂层的形成中，将第二浆料所使用的CeO2‑ZrO2固溶体粉末和氧化铝粉末的质量比变更为3.3:0.7。除了这一点之外，与实施例1同样操作，得到废气净化用催化剂
10。第二催化剂层的组成中，CeO2/ZrO2质量比为0.53、 (CeO2+ZrO2)/Al2O3质量比为5.22、
ZrO2含有率为46.8(质量％)、ZrO2/Al2O3质量比为3.42。
10。第二催化剂层的组成中，CeO2/ZrO2质量比为0.53、 (CeO2+ZrO2)/Al2O3质量比为5.22、
ZrO2含有率为46.8(质量％)、ZrO2/Al2O3质量比为3.42。
[0177] <实施例10>
[0178] 在第二催化剂层的形成中，将第二浆料所使用的CeO2‑ZrO2固溶体粉末和氧化铝粉末的质量比变更为2.7:1.3。除了这一点之外，与实施例1同样操作，得到废气净化用催化剂
10。第二催化剂层的组成中，CeO2/ZrO2质量比为0.48、 (CeO2+ZrO2)/Al2O3质量比为2.23、
ZrO2含有率为40.3(质量％)、ZrO2/Al2O3质量比为1.50。
10。第二催化剂层的组成中，CeO2/ZrO2质量比为0.48、 (CeO2+ZrO2)/Al2O3质量比为2.23、
ZrO2含有率为40.3(质量％)、ZrO2/Al2O3质量比为1.50。
[0179] <实施例11>
[0180] 在第二催化剂层的形成中，将第二浆料所使用的CeO2‑ZrO2固溶体粉末全部置换成氧化铝粉末。除了这一点之外，与实施例1同样操作，得到废气净化用催化剂10。第二催化剂
层的组成中，CeO2/ZrO2质量比为0.24、 (CeO2+ZrO2)/Al2O3质量比为0.82、ZrO2含有率为
31.6(质量％)、ZrO2/Al2O3质量比为0.66。
层的组成中，CeO2/ZrO2质量比为0.24、 (CeO2+ZrO2)/Al2O3质量比为0.82、ZrO2含有率为
31.6(质量％)、ZrO2/Al2O3质量比为0.66。
[0181] <实施例12>
[0182] 在第二催化剂层的形成中，将第二浆料所使用的CeO2‑ZrO2固溶体粉末中的CeO2变更为15质量％、将ZrO2变更为70质量％、将除Ce之外的稀土元素的氧化物变更为15质量％。
除了这一点之外，与实施例1同样操作，得到废气净化用催化剂10。第二催化剂层的组成中，
CeO2/ZrO2质量比为0.24、 (CeO2+ZrO2)/Al2O3质量比为5.92、ZrO2含有率为56.1(质量％)、
ZrO2/Al2O3质量比为4.79。
除了这一点之外，与实施例1同样操作，得到废气净化用催化剂10。第二催化剂层的组成中，
CeO2/ZrO2质量比为0.24、 (CeO2+ZrO2)/Al2O3质量比为5.92、ZrO2含有率为56.1(质量％)、
ZrO2/Al2O3质量比为4.79。
[0183] <比较例1>
[0184] 未向浆料中添加造孔剂。除了这一点之外，与实施例1同样操作，得到废气净化用催化剂。
[0185] <比较例2>
[0186] 作为第一浆料和第二浆料中的造孔剂，与实施例6中使用的造孔剂相同，使用D50＝5μm的球状颗粒。除了这些点之外，与实施例1同样操作，得到废气净化用催化剂。
[0187] <比较例3>
[0188] 作为第一浆料和第二浆料中的造孔剂，使用平均直径为10μm的针状颗粒(材质：纤维素)。除了这些点之外，与实施例1同样操作，得到废气净化用催化剂。
[0189] <比较例4>
[0190] 作为第一浆料和第二浆料中的造孔剂，使用平均直径为28μm的针状颗粒(材质：纤维素)。除了这些点之外，与实施例1同样操作，得到废气净化用催化剂。
[0191] (圆形空隙率、近似正圆状空隙的圆换算直径、每1mm2的近似正圆状空隙数、相对于分隔壁厚度的催化剂部厚度)
[0192] 针对通过实施例1～12和比较例1～4得到的废气净化用催化剂10，利用将 20个视野中的近似正圆状空隙的圆换算直径的中值粒径作为分区宽度的前述方法，以圆形空隙率
为首测定表1所示的各种参数。取样方法与前述相同。样品观察面设为自废气流通方向X上
的上游侧端部和下游侧端部起分别为 10mm的位置，观察自上游侧端部起10mm的位置的观
察面中的10个视野和自下游侧端部起10mm的位置的观察面中的10个视野这合计20个视野。
样品与图3的(c)同样地设为自各观察面起朝向X方向内侧10mm的厚度部分。EPMA 映射的观
察倍率设为300倍、加速电压设为15kV(测定Al、Ba、Ce、La、 Mg、Si、Zr时)和25kV(测定Pd、
Rh、Pt时)。EPMA映射中的基材成分元素设为Si，催化剂层成分设为Ce和Zr。规定分区宽度时
的SEM的观察倍率设为与EPMA映射相同，加速电压设为15kV。边界线描绘软件使用
Pictbear，选择阈值以明确的空隙部位的颜色作为基准，设为30。将结果示于表1。需要说明
的是，在各实施例1～12中，第一催化剂部的10次圆形空隙率的平均值均为3.5％以上且
9.0％以下，第二催化剂部的10次圆形空隙率的平均值均为3.5％以上且8.0％以下。
为首测定表1所示的各种参数。取样方法与前述相同。样品观察面设为自废气流通方向X上
的上游侧端部和下游侧端部起分别为 10mm的位置，观察自上游侧端部起10mm的位置的观
察面中的10个视野和自下游侧端部起10mm的位置的观察面中的10个视野这合计20个视野。
样品与图3的(c)同样地设为自各观察面起朝向X方向内侧10mm的厚度部分。EPMA 映射的观
察倍率设为300倍、加速电压设为15kV(测定Al、Ba、Ce、La、 Mg、Si、Zr时)和25kV(测定Pd、
Rh、Pt时)。EPMA映射中的基材成分元素设为Si，催化剂层成分设为Ce和Zr。规定分区宽度时
的SEM的观察倍率设为与EPMA映射相同，加速电压设为15kV。边界线描绘软件使用
Pictbear，选择阈值以明确的空隙部位的颜色作为基准，设为30。将结果示于表1。需要说明
的是，在各实施例1～12中，第一催化剂部的10次圆形空隙率的平均值均为3.5％以上且
9.0％以下，第二催化剂部的10次圆形空隙率的平均值均为3.5％以上且8.0％以下。
[0193] 此外，利用上述方法测定各实施例中的催化剂层的源自细孔的细孔直径为5～3 3
500nm的细孔容积的结果，均在0.020cm/g～0.20cm/g的范围内。
500nm的细孔容积的结果，均在0.020cm/g～0.20cm/g的范围内。
[0194] 进而，利用下述方法来评价压力损失、催化剂层的剥离率、PM捕集率。将结果示于表1。
[0195] (剥离率)
[0196] 与求出圆形空隙率的情况同样地，使用将废气净化用催化剂10沿着其废气流通方向穿通而得的圆柱状样品。利用金属锯从所得圆柱状样品的长度方向(与废气流通方向X相
同)的两端部分别切掉10mm的部分，使上游侧和下游侧的测定面露出。切出从上游侧测定面
起至30mm为止的部分即上游侧测定面样品(以下也称为“样品T”)以及从下游侧测定面起至
30mm为止的部分即下游侧测定面样品(以下也称为“样品B”)。剥离试验中，朝向沿着废气流
通方向成为水平的方向设置的样品T的上游侧测定面，利用喷气枪从距离该上游侧测定面
为10cm的位置吹附10秒钟的6个大气压(表压)的空气。对于样品B的下游侧测定面也实施同
样的处理。求出样品T和样品B各自的重量减少率(＝(喷射前重量‑喷射后重量)/喷射前重
量×100(％))，并加以平均。若平均值小于3％则记作A，若为3％以上且小于6％则记作B，若
为6％以上且小于10％则记作C，若为10％以上则记作D。
同)的两端部分别切掉10mm的部分，使上游侧和下游侧的测定面露出。切出从上游侧测定面
起至30mm为止的部分即上游侧测定面样品(以下也称为“样品T”)以及从下游侧测定面起至
30mm为止的部分即下游侧测定面样品(以下也称为“样品B”)。剥离试验中，朝向沿着废气流
通方向成为水平的方向设置的样品T的上游侧测定面，利用喷气枪从距离该上游侧测定面
为10cm的位置吹附10秒钟的6个大气压(表压)的空气。对于样品B的下游侧测定面也实施同
样的处理。求出样品T和样品B各自的重量减少率(＝(喷射前重量‑喷射后重量)/喷射前重
量×100(％))，并加以平均。若平均值小于3％则记作A，若为3％以上且小于6％则记作B，若
为6％以上且小于10％则记作C，若为10％以上则记作D。
[0197] (压力损失)
[0198] 将废气净化用催化剂10以废气流通方向上游端面朝向上方的方式在支承其侧面的状态下进行固定。从废气净化用催化剂10的下方(下游侧端面的下方)以50L/秒的速度向
下侧抽吸空气。求出自开始抽吸起10秒后的样品T 的上游侧测定面的空气压力与样品T的
下游侧端面的空气压力的差值来作为压损。
下侧抽吸空气。求出自开始抽吸起10秒后的样品T 的上游侧测定面的空气压力与样品T的
下游侧端面的空气压力的差值来作为压损。
[0199] (PM捕集率)
[0200] 使应用了废气净化用催化剂10的汽油发动机车辆按照国际调和废气试验模式(WLTC)的运转条件进行运转。测定从开始运转起至589秒为止的低速运转时、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分别通过了废气净化用催化剂10的废
气中的PM颗粒数(PNcat)。进而，测定从发动机直接排放的PM颗粒数(PNall)，利用下述式来
求出PM 捕集率。
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分别通过了废气净化用催化剂10的废
气中的PM颗粒数(PNcat)。进而，测定从发动机直接排放的PM颗粒数(PNall)，利用下述式来
求出PM 捕集率。
[0201] PM捕集率(％)＝100‑(PNcat/PNall)×100
[0202] (PM捕集率测定条件)
[0203] ·评价车辆：1.5L直喷涡轮发动机
[0204] ·使用汽油：认证试验用燃料
[0205] ·PM测定装置：堀场制作所制
[0206] [表1]
[0207]
[0208] 如表1所示那样，圆形空隙率为3～10％的各实施例中的压损低，催化剂层的剥离率受到抑制，PM捕集率高。
[0209] 与此相对，不使用造孔剂且圆形空隙率为0％的比较例1中，剥离评价和 PM捕集率良好，但压损大。此外，圆形空隙率小于3％的比较例2中，剥离评价高且PM捕集性能高，但压
损大。进而，使用了针状造孔剂的比较例3和4 中，空隙呈现针状，即使具有与实施例1～12
同等的压力损失和PM捕集性能，也容易剥离。
损大。进而，使用了针状造孔剂的比较例3和4 中，空隙呈现针状，即使具有与实施例1～12
同等的压力损失和PM捕集性能，也容易剥离。
[0210] 附图标记说明
[0211] 10 废气净化用催化剂
[0212] 11 基材
[0213] 14 第一催化剂层
[0214] 15 第二催化剂层
[0215] 21 流入侧室
[0216] 22 流出侧室
[0217] 23 分隔壁。