JP2012215108A

JP2012215108A - 排ガス浄化システム

Info

Publication number: JP2012215108A
Application number: JP2011080441A
Authority: JP
Inventors: Isao Tan; 功丹; Kazuya Yasuda; 和也安田; Kosaku Ota; 浩策太田
Original assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Current assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Priority date: 2011-03-31
Filing date: 2011-03-31
Publication date: 2012-11-08

Abstract

【課題】内燃機関を冷機状態から始動（コールドスタート）しても、排気ガス中の炭化水素（ＨＣ）の浄化効率の向上を図ることができる排ガス浄化システムを提供すること。
【解決手段】
本発明の排ガス浄化システムは、内燃機関６から排出される排気ガスのガス流路２と、ガス流路２の途中に設けられ、触媒担体上に担持されるコート層を有する炭化水素浄化触媒３と、ガス流路２における炭化水素浄化触媒３よりも下流側に設けられる三元触媒４とを備え、炭化水素浄化触媒３に、貴金属としてＰｄのみを含有させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、排ガス浄化システム、詳しくは、内燃機関などから排出される排気ガスを浄化するための排ガス浄化システムに関する。

自動車などの内燃機関から排出される排気ガスには、炭化水素（ＨＣ）、一酸化炭素（ＣＯ）、窒素酸化物（ＮＯｘ）などが含まれている。

そのため、排気ガスのガス流路内に、排気ガスを浄化するための排ガス浄化触媒を設ける排ガス浄化システムが知られている。

しかし、内燃機関が冷機状態から始動（コールドスタート）される場合、内燃機関が暖機状態になるまでの間（暖機運転中）、比較的低温の排気ガスが排出される。このような低温の排気ガスには、多量の炭化水素（ＨＣ）が含まれ、上記の排ガス浄化システムでは、炭化水素（ＨＣ）を十分に浄化できない場合がある。

そこで、排気ガスのガス流路内に、さらに炭化水素（ＨＣ）の吸着材を設ける排ガス浄化システムが提案されている。

例えば、内燃機関の排気ガス流路の上流側にゼオライトを含有するＨＣ吸着材を配置し、その下流側に排気ガス浄化触媒を配置する排気ガス浄化システムが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

そして、そのような排気ガス浄化システムでは、低温の排気ガス中の炭化水素（ＨＣ）が、ＨＣ吸着材に吸着された後、排気ガス浄化触媒により浄化されるようにしている。

特開２００７−８３５号公報

しかしながら、特許文献１に記載の排気ガス浄化システムでは、排気ガス流路の上流側において、ＨＣ吸着材が配置されるのみであり、内燃機関が冷機状態から始動（コールドスタート）される場合の排気ガスに含有される炭化水素（ＨＣ）を十分に浄化できない場合がある。

そこで、本発明は、内燃機関を冷機状態から始動（コールドスタート）しても、排気ガス中の炭化水素（ＨＣ）の浄化効率の向上を図ることができる排ガス浄化システムを提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明の排ガス浄化システムは、内燃機関から排出される排気ガスのガス流路と、前記ガス流路の途中に設けられ、触媒担体上に担持されるコート層を有する炭化水素浄化触媒と、前記ガス流路における前記炭化水素浄化触媒よりも下流側に設けられる排ガス浄化触媒とを備え、前記コート層は、貴金属としてＰｄのみを含有することを特徴としている。

また、本発明の排ガス浄化システムでは、前記コート層が、Ｐｄを含有する層のみからなることが好適である。

また、本発明の排ガス浄化システムでは、さらに、前記ガス流路の途中に過給機が設けられ、前記炭化水素浄化触媒が、前記ガス流路における前記過給機よりも上流側に設けられ、前記排ガス浄化触媒が、前記ガス流路における前記過給機よりも下流側に設けられることが好適である。

本発明の排ガス浄化用触媒では、ガス流路において、排ガス浄化触媒よりも上流側に、触媒担体上に担持されるコート層を有する炭化水素浄化触媒が配置され、コート層は、貴金属としてＰｄのみを含有している。

そのため、内燃機関を冷機状態から始動（コールドスタート）した場合であっても、内燃機関の熱により、排ガス浄化触媒よりも早期に炭化水素浄化触媒の活性化を図ることができ、炭化水素（ＨＣ）排出量の低減を図ることができる。

したがって、本発明の排ガス浄化システムによれば、排気ガス中の炭化水素（ＨＣ）の浄化効率の向上を図ることができる。

本発明の排ガス浄化システムの一実施形態を示す概略構成図である。実施例および比較例の単位走行距離あたりのＮＭＨＣ（非メタン炭化水素）の排出量データである。実施例および比較例の炭化水素排出量データである。実施例および比較例の炭化水素排出量データである。

図１は、本発明の排ガス浄化システムの一実施形態を示す概略構成図である。

図１に示す排ガス浄化システム１は、例えば、自動車などに搭載され、自動車などの内燃機関６（後述）から排出される排気ガスを浄化するものである。

内燃機関６は、内部で燃料を爆発燃焼させ、その熱エネルギーによって仕事をする原動機であって、例えば、レシプロエンジン、ロータリーエンジンなどの、燃料としてガソリンを使用するエンジン（Ｅ／Ｇ）が挙げられる。

このような排ガス浄化システム１は、ガス流路２と、炭化水素浄化触媒３と、排ガス浄化触媒の一例としての三元触媒４とを備えている。

ガス流路２は、内燃機関６から排出される排気ガスの流路であって、エキゾーストマニホールド１０と、第１エキゾーストパイプ１２と、触媒収容部１１と、第２エキゾーストパイプ１３とから形成されている。

また、ガス流路２には、エキゾーストマニホールド１０と第１エキゾーストパイプ１２との間に、過給機の一例としてのターボチャージャー５（後述）が設けられている。

詳しくは、エキゾーストマニホールド１０は、内燃機関６から排出される排気ガスを整流するための部材であって、例えば、複数（３本）のパイプからなる分岐部１４と、１本のパイプからなる合流部１５とが一体的に形成される、いわゆる３ｉｎ１の形状で形成されている。

そして、エキゾーストマニホールド１０は、分岐部１４の上流側端部が内燃機関６に接続され、合流部１５の下流側端部がターボチャージャー５（後述）に接続されている。

ターボチャージャー５は、内燃機関６の排気ガスを利用する過給機であって、内燃機関６からの排気ガスが、その内部を通過可能に形成されている。

また、ターボチャージャー５は、回転可能なタービン（図示せず）を備えており、排気ガスがターボチャージャー５内を通過する際に、タービン（図示せず）を回転させる。そして、タービン（図示せず）の回転力によって遠心式圧縮機（図示せず）を駆動させ、圧縮した空気を内燃機関６に送り込むことができる。

第１エキゾーストパイプ１２は、ターボチャージャー５と触媒収容部１１とを連結するパイプであって、詳しくは、第１エキゾーストパイプ１２の上流側端部がターボチャージャー５に接続され、その下流側端部が触媒収容部１１（後述）の上流側端部に接続されている。

触媒収容部１１は、第１エキゾーストパイプ１２および第２エキゾーストパイプ１３（後述）より大径な略円筒形状に形成され、三元触媒４（後述）をその内部空間に収容する部材であって、その上流側端部が第１エキゾーストパイプ１２の下流側端部に接続され、その下流側端部が第２エキゾーストパイプ１３（後述）の上流側端部に接続されている。

第２エキゾーストパイプ１３は、排気ガスを外部に排出するためのパイプであって、その上流側端部が触媒収容部１１の下流側端部に接続され、その下流側端部が、例えば、大気に開放されている。

つまり、ガス流路２は、内燃機関６から排出される排気ガスを、エキゾーストマニホールド１０、ターボチャージャー５、第１エキゾーストパイプ１２、触媒収容部１１、および第２エキゾーストパイプ１３を、順次通過させ、外部に排出する。

炭化水素浄化触媒３は、触媒担体上に担持されるコート層を有している。

触媒担体としては、例えば、コージェライトなどからなるハニカム状のモノリス担体など、公知の触媒担体が挙げられる。

コート層は、貴金属としてＰｄのみを含有し、Ｐｄを含有する層（以下、Ｐｄ含有層とする。）を含んでいる。

Ｐｄ含有層は、貴金属としてＰｄのみを含有（担持、または、組成として含有）する複合酸化物を含有している。

複合酸化物としては、例えば、ペロブスカイト型複合酸化物、ジルコニア系複合酸化物、セリア系複合酸化物、アルミナなどの複合酸化物などが挙げられる。

このような複合酸化物は、単独で使用してもよく、あるいは、併用することもできる。

このような複合酸化物のなかでは、好ましくは、２種以上の複合酸化物の併用が挙げられる。

複合酸化物を２種類以上併用する場合には、複合酸化物は、第１複合酸化物と、第１複合酸化物とは種類の異なる第２複合酸化物とを含有する。

第１複合酸化物としては、上記の複合酸化物のいずれを用いてもよいが、好ましくは、アルミナが挙げられる。

第２複合酸化物としては、第１複合酸化物（好ましくは、アルミナ）と種類の異なる複合酸化物であれば、上記の複合酸化物のいずれを用いてもよいが、好ましくは、セリア系複合酸化物が挙げられる。

このようにセリア系複合酸化物を第２複合酸化物として用いれば、セリア系複合酸化物が酸素吸放出材として作用し、炭化水素浄化触媒３の酸素吸放出性能を調整し、使用初期から、安定した酸素ストレージ能を良好に維持できる。

また、複合酸化物が、第１複合酸化物と第２複合酸化物とを含有する場合には、Ｐｄは、第１複合酸化物または第２複合酸化物のいずれかに含有されていればよく、第１複合酸化物および第２複合酸化物の両方に含有されていてもよい。

このような複合酸化物のなかでは、好ましくは、第１複合酸化物としてアルミナと、第２複合酸化物としてセリア系複合酸化物とを含み、第１複合酸化物としてのアルミナがＰｄを担持する複合酸化物が挙げられる。

アルミナにＰｄを担持させることにより、炭化水素浄化触媒３の炭化水素浄化性能の向上を図ることができる。

複合酸化物全体としてのＰｄ含有量は、例えば、複合酸化物１００質量部に対して、例えば、０．０１〜２０質量部であり、好ましくは、０．１〜５質量部である。

第１複合酸化物がＰｄを含有する場合における、Ｐｄ含有量は、第１複合酸化物１００質量部に対して、例えば、０．０１〜２０質量部、好ましくは、０．１〜１０質量部である。

また、Ｐｄ含有層には、さらに、Ｂａ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｍｇ、Ｌａの硫酸塩、炭酸塩、硝酸塩および／または酢酸塩を含有させてもよい。硫酸塩、炭酸塩、硝酸塩および／または酢酸塩を含有させれば、Ｐｄの炭化水素（ＨＣ）などの被毒を抑制することができ、触媒活性の低下を防止することができる。

このような硫酸塩、炭酸塩、硝酸塩および／または酢酸塩のなかでは、好ましくは、硫酸バリウムが挙げられる。

また、このようなコート層は、炭化水素吸着層を含むこともできる。

炭化水素吸着層は、例えば、ゼオライトなどの公知の炭化水素吸着材を含有する。

このような炭化水素吸着層は、好ましくは、触媒担体とＰｄ含有層との間に形成される。つまり、コート層において、好ましくは、Ｐｄ含有層が表面に形成される外側層として形成され、炭化水素吸着層が、Ｐｄ含有層の内側に形成される内側層として形成される。

このようなコート層は、例えば、スラリーコート法などの公知の方法により、触媒担体上に形成される。

詳しくは、コート層がＰｄ含有層のみから形成される場合、例えば、スラリーコート法などの公知の方法により、触媒担体上にＰｄ含有層を形成する。

また、コート層が、Ｐｄ含有層および炭化水素吸着層を含んでいる場合、例えば、スラリーコート法などの公知の方法により、まず触媒担体上に、炭化水素吸着層を形成し、その後、触媒担体上に形成された炭化水素吸着層上に、Ｐｄ含有層を形成する。

これにより、触媒担体上に、Ｐｄ含有層を有する炭化水素浄化触媒３を得ることができる。

このように調製される炭化水素浄化触媒３のＰｄ担持量は、例えば、触媒担体１Ｌあたり、０．１〜１０ｇ、好ましくは、１〜５ｇである。

また、このような炭化水素浄化触媒３のコート層の担持量は、例えば、触媒担体１Ｌあたり、２０〜３００ｇ、好ましくは、３０〜２５０ｇである。

そして、炭化水素浄化触媒３は、例えば、エキゾーストマニホールド１０の合流部１５に収容されている。これにより、内燃機関６から排出された排気ガスが、エキゾーストマニホールド１０の合流部１５を通過する際に、排気ガス中の炭化水素（ＨＣ）が浄化される。

三元触媒４は、特に制限されず、公知の三元触媒でよいが、通常、触媒担体上に担持されるコート層を有している。

触媒担体としては、例えば、上記した触媒担体などが挙げられる。

コート層には、例えば、触媒担体表面に形成される内側層と、その内側層の外側に形成される外側層とが含まれている。

内側層は、例えば、貴金属としてＲｈのみを含有（担持、または、組成として含有）する複合酸化物を含有している。

複合酸化物としては、例えば、上記した複合酸化物などが挙げられる。

第２複合酸化物としては、第１複合酸化物（好ましくは、アルミナ）と種類の異なる複合酸化物であれば、上記の複合酸化物のいずれを用いてもよいが、好ましくは、ジルコニア系複合酸化物が挙げられる。

また、複合酸化物が、第１複合酸化物と第２複合酸化物とを含有する場合には、Ｒｈは、第１複合酸化物または第２複合酸化物のいずれかに含有されていればよく、第１複合酸化物および第２複合酸化物の両方に含有されていてもよい。

このような複合酸化物のなかでは、好ましくは、第１複合酸化物としてアルミナと、第２複合酸化物としてジルコニア系複合酸化物とを含み、アルミナおよびジルコニア系複合酸化物が、それぞれＲｈを担持する複合酸化物が挙げられる。

アルミナおよびジルコニア系複合酸化物にＲｈを担持させることにより、三元触媒４の排ガス浄化性能の向上を図ることができる。

複合酸化物全体としてのＲｈ含有量は、例えば、複合酸化物１００質量部に対して、例えば、０．０１〜２０質量部であり、好ましくは、０．１〜５質量部である。

第１複合酸化物がＲｈを含有する場合における、Ｒｈ含有量は、第１複合酸化物１００質量部に対して、例えば、０．０１〜２０質量部、好ましくは、０．１〜５質量部である。

また、第２複合酸化物がＲｈを含有する場合における、Ｒｈ含有量は、例えば、第２複合酸化物１００質量部に対して、例えば、０．０１〜２０質量部、好ましくは、０．１〜５質量部である。

このような内側層は、例えば、スラリーコート法などの公知の方法により、触媒担体上に形成される。

外側層は、例えば、貴金属としてＰｄのみを含有（担持、または、組成として含有）する複合酸化物を含有している。

また、外側層には、さらに、Ｂａ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｍｇ、Ｌａの硫酸塩、炭酸塩、硝酸塩および／または酢酸塩を含有させてもよい。硫酸塩、炭酸塩、硝酸塩および／または酢酸塩を含有させれば、Ｐｄの炭化水素（ＨＣ）などの被毒を抑制することができ、触媒活性の低下を防止することができる。

このような外側層は、例えば、スラリーコート法などの公知の方法により、触媒担体上に形成された内側層上に形成される。

これにより、触媒担体上に、コート層（内側層および外側層）が形成され、三元触媒４を得ることができる。

このように調製される三元触媒４のＲｈ担持量は、例えば、触媒担体１Ｌあたり、０．０１〜５ｇ、好ましくは、０．１〜３ｇである。

また、このような三元触媒４のＰｄ担持量は、例えば、触媒担体１Ｌあたり、０．１〜１０ｇ、好ましくは、１〜５ｇである。

また、このような三元触媒４のコート層の担持量は、例えば、触媒担体１Ｌあたり、１００〜３５０ｇ、好ましくは、１５０〜３００ｇである。

なお、このような三元触媒４において、内側層の担持量は、触媒担体１Ｌあたり、５０〜２００、好ましくは、１００〜１５０ｇであり、また、外側層の担持量は、触媒担体１Ｌあたり、５０〜２００ｇ、好ましくは、７０〜１２０ｇである。

そして、三元触媒４は、触媒収容部１１に収容されている。これにより、内燃機関６から排出された排気ガスが、触媒収容部１１を通過する際に、排気ガス中の炭化水素（ＨＣ）、一酸化炭素（ＣＯ）、窒素酸化物（ＮＯ_ｘ）などが浄化される。

次に、排ガス浄化システム１による排気ガスの浄化について説明する。

内燃機関６から排出される排気ガスは、内燃機関６に接続されるエキゾーストマニホールド１０の分岐部１４の内部空間を通過し、合流部１５の内部空間において合流される。

このとき、合流部１５の内部空間には、炭化水素浄化触媒３が配置されているため、炭化水素浄化触媒３により、排気ガス中の炭化水素（ＨＣ）が浄化される。詳しくは、炭化水素浄化触媒３は、三元触媒４よりもガス流路２において上流側に配置されているため、排気ガスの熱により相対的に早く暖められ、早期に活性化される。これによって、内燃機関６を冷機状態から始動（コールドスタート）した場合であっても、炭化水素（ＨＣ）を効率よく浄化することができる。

さらに、炭化水素浄化触媒３の活性化にともなって、排ガス浄化システム１全体の温度が上昇する。つまり、三元触媒４の温度を上昇させることができ、三元触媒４の活性化を図ることができる。

次いで、エキゾーストマニホールド１０の合流部１５を通過した排気ガスは、ターボチャージャー５に供給される。ターボチャージャー５に供給された排気ガスは、ターボチャージャー５に設けられるタービン（図示せず）を回転させた後、ターボチャージャー５の排気口（図示せず）から、第１エキゾーストパイプ１２に排出される。一方、ターボチャージャー５は、タービン（図示せず）の回転力により、遠心式圧縮機（図示せず）を駆動させて、圧縮した空気を内燃機関６に送り込む。これによって、内燃機関６の熱効率の向上を図ることができる。

そして、ターボチャージャー５を通過した排気ガスは、触媒収容部１１に供給され、触媒収容部１１の内部空間に収容される三元触媒４により、排気ガスが含有する炭化水素（ＨＣ）、一酸化炭素（ＣＯ）、窒素酸化物（ＮＯｘ）などが浄化される。

このような排ガス浄化システム１によれば、ガス流路２において、三元触媒４よりも上流側の第１エキゾーストパイプ１２の合流部１５に、貴金属としてＰｄのみを含有する層を有する炭化水素浄化触媒３が配置されている。そのため、内燃機関６を冷機状態から始動（コールドスタート）した場合であっても、内燃機関６の熱により、炭化水素浄化触媒３が三元触媒４よりも相対的に早く暖められ、炭化水素浄化触媒３が早期に活性化される。その結果、炭化水素（ＨＣ）排出量の低減を図ることができる。

したがって、排ガス浄化システム１によれば、内燃機関６を冷機状態から始動（コールドスタート）した場合であっても、排気ガス中の炭化水素（ＨＣ）の浄化効率の向上を図ることができる。

また、排ガス浄化システム１では、ガス流路２にターボチャージャー５が設けられており、内燃機関６の熱効率の向上を図ることができる。一方、このような場合、内燃機関６から排出される排気ガスの熱量がターボチャージャー５に奪われ、炭化水素浄化触媒３および三元触媒４の温度上昇、すなわち活性化を十分に図ることができない場合がある。

しかし、排ガス浄化システム１によれば、炭化水素浄化触媒３が、エキゾーストマニホールド１０の合流部１５に配置されている。つまり、炭化水素浄化触媒３は、ガス流路２におけるターボチャージャー５よりも上流側に配置されている。

そのため、内燃機関６から排出される排気ガスの熱量により、効率よく炭化水素浄化触媒３が暖められて、早期の活性化を図ることができる。

さらに、炭化水素浄化触媒３の活性化にともなって、排ガス浄化システム１全体の温度が上昇し、ひいては、触媒収容部１１に収容される三元触媒４の活性化を図ることができる。

また、排ガス浄化システム１は、以下の変形例で実施することもできる。

上記した排ガス浄化システム１では、炭化水素浄化触媒３は、エキゾーストマニホールド１０の合流部１５に配置されたが、図１の仮想線で示すように、第１エキゾーストパイプ１２や、触媒収容部１１における三元触媒４の上流側に設けることもできる。

触媒収容部１１に炭化水素浄化触媒３を設ける場合、合流部１５に炭化水素浄化触媒３を設ける場合と比較して、大容量の炭化水素浄化触媒３を設けることができる。

これによって、炭化水素（ＨＣ）のさらなる浄化効率の向上を図ることができる。

さらには、エキゾーストマニホールド１０の合流部１５、第１エキゾーストパイプ１２、触媒収容部１１のすべてに、炭化水素浄化触媒３を設けることもできる。

次に、製造例、実施例および比較例を挙げて、本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれらの製造例、実施例および比較例により限定されるものではない。
製造例１
（Ｐｄ／θ−Ａｌ_２Ｏ_３粉末の製造）
θアルミナに、ジニトロアンミンパラジウム硝酸水溶液を含浸させ、乾燥後、電気炉にて、６００℃で３時間熱処理（焼成）することにより、Ｐｄ担持θアルミナ粉末を得た。

この粉末のＰｄ担持量は、粉末４０ｇに対して、Ｐｄ３．００ｇであった。
製造例２
（１次焼成体（Ｃｅ_０．５０Ｚｒ_０．４５Ｙ_０．０５Ｏｘｉｄｅ粉末）の製造）
セリウムメトキシプロピレート［Ｃｅ（ＯＣＨ（ＣＨ_３）ＣＨ_２ＯＣＨ_３）_３］をＣｅ換算で０．１ｍｏｌと、ジルコニウムメトキシプロピレート［Ｚｒ（ＯＣＨ（ＣＨ_３）ＣＨ_２ＯＣＨ_３）_３］をＺｒ換算で０．０９０ｍｏｌと、イットリウムメトキシプロピレート［Ｙ（ＯＣＨ（ＣＨ_３）ＣＨ_２ＯＣＨ_３）_３］をＹ換算で０．０１ｍｏｌと、トルエン２００ｍＬとを配合して、撹拌溶解することにより、混合アルコキシド溶液を調製した。さらに、この混合アルコキシド溶液に、脱イオン水８０ｍＬを滴下して、加水分解した。

次いで、加水分解された溶液から、トルエンおよび脱イオン水を留去し、乾固させて、前駆体を得た。さらに、この前駆体を、６０℃で２４時間通風乾燥させた後、電気炉にて、４５０℃で３時間熱処理（焼成）することにより、Ｃｅ_０．５０Ｚｒ_０．４５Ｙ_０．０５Ｏｘｉｄｅで示される耐熱性酸化物（１次焼成体）の粉末を得た。
製造例３
（２次焼成体（Ｃｅ_０．５０Ｚｒ_０．４５Ｙ_０．０５Ｏｘｉｄｅ粉末）の製造）
製造例２で得られた耐熱性酸化物（１次焼成体）の粉末を、電気炉にて、１０００℃で５時間熱処理（焼成）することにより、Ｃｅ_０．５０Ｚｒ_０．４５Ｙ_０．０５Ｏｘｉｄｅで示される複合酸化物（２次焼成体）の粉末を得た。
製造例４
（Ｒｈ／θ−Ａｌ_２Ｏ_３粉末の製造）
θアルミナに、硝酸ロジウム水溶液を含浸させ、乾燥後、電気炉にて、６００℃で３時間熱処理（焼成）することにより、Ｒｈ担持θアルミナ粉末を得た。

この粉末のＲｈ担持量は、粉末４８ｇに対して、Ｒｈ０．２５ｇであった。
製造例５
（Ｚｒ_０．７８Ｃｅ_０．１６Ｌａ_０．０２Ｎｄ_０．０４Ｏｘｉｄｅ粉末の製造）
ジルコニウムメトキシプロピレートをＺｒ換算で０．１５６ｍｏｌと、セリウムメトキシプロピレートをＣｅ換算で０．０３２ｍｏｌと、ランタンメトキシプロピレート［Ｌａ（ＯＣＨ（ＣＨ_３）ＣＨ_２ＯＣＨ_３）_３］をＬａ換算で０．００４ｍｏｌと、ネオジムメトキシプロピレート［Ｎｄ（ＯＣＨ（ＣＨ_３）ＣＨ_２ＯＣＨ_３）_３］をＮｄ換算で０．００８ｍｏｌと、トルエン２００ｍＬとを配合して、撹拌溶解することにより、混合アルコキシド溶液を調製した。さらに、この混合アルコキシド溶液に、脱イオン水８０ｍＬを滴下して、加水分解した。

次いで、加水分解された溶液から、トルエンおよび脱イオン水を留去し、乾固させて、前駆体を得た。さらに、この前駆体を、６０℃で２４時間通風乾燥させた後、電気炉にて、４５０℃で３時間熱処理（焼成）することにより、Ｚｒ_０．７８Ｃｅ_０．１６Ｌａ_０．０２Ｎｄ_０．０４Ｏｘｉｄｅで示される耐熱性酸化物の粉末を得た。
製造例６
（Ｒｈ／Ｚｒ_{０．７７８}Ｃｅ_{０．１６０}Ｌａ_{０．０２０}Ｎｄ_{０．０４０}Ｒｈ_{０．００２}Ｏｘｉｄｅ粉末の製造）
製造例５で得られたＺｒ_０．７８Ｃｅ_０．１６Ｌａ_０．０２Ｎｄ_０．０４Ｏｘｉｄｅ粉末８９．７０ｇに、硝酸ロジウム水溶液（Ｒｈ換算で０．１２ｇ）を含浸させ、乾燥後、電気炉にて、８００℃で３時間熱処理（焼成）することにより、Ｚｒ_{０．７７８}Ｃｅ_{０．１６０}Ｌａ_{０．０２０}Ｎｄ_{０．０４０}Ｒｈ_{０．００２}Ｏｘｉｄｅ粉末を得た。

次いで、この粉末８９．８２ｇに硝酸ロジウム水溶液（Ｒｈ換算で０．１８ｇ）を含浸させ、乾燥後、電気炉にて、５００℃で３時間焼成することにより、Ｒｈ担持Ｚｒ_{０．７７８}Ｃｅ_{０．１６０}Ｌａ_{０．０２０}Ｎｄ_{０．０４０}Ｒｈ_{０．００２}Ｏｘｉｄｅ粉末を得た。

この粉末のＲｈ担持および含有量は、粉末７２ｇに対して、Ｒｈ０．３０ｇの割合であった。

実施例１
（炭化水素浄化触媒の調製）
製造例１で得られたＰｄ担持θ−Ａｌ_２Ｏ_３粉末、製造例３で得られたＣｅ_０．５０Ｚｒ_０．４５Ｙ_０．０５Ｏｘｉｄｅで示される複合酸化物（２次焼成体）の粉末、および、ＢａＳＯ_４を、ボールミルにて混合および粉砕し、これに蒸留水を加えてスラリーを調製した。このスラリーを、モノリス担体の各セルの内表面にコーティングして、乾燥させた後、６００℃で３時間焼成することにより、Ｐｄ含有層を形成した。

Ｐｄ含有層は、モノリス担体１Ｌあたり、Ｐｄ担持θ−Ａｌ_２Ｏ_３粉末を４０ｇ（Ｐｄ担持量３．００ｇ）、複合酸化物（２次焼成体）の粉末を３６ｇ、および、ＢａＳＯ_４を１６ｇ、それぞれ担持するように形成した。

これにより、１層のコート層（Ｐｄ含有層）のみからなる炭化水素浄化触媒を得た。炭化水素浄化触媒のＰｄ担持量は、３．００ｇ／Ｌであり、コート層の担持量は、モノリス担体１Ｌあたり、９２ｇ（容積：３０６ｍＬ）であった。
（三元触媒の調製）
製造例４で得られたＲｈ担持θアルミナ粉末、および、製造例６で得られたＲｈ担持Ｚｒ_{０．７７８}Ｃｅ_{０．１６０}Ｌａ_{０．０２０}Ｎｄ_{０．０４０}Ｒｈ_{０．００２}Ｏｘｉｄｅを、ボールミルにて混合および粉砕し、これに蒸留水を加えてスラリーを調製した。このスラリーを、モノリス担体の各セルの内表面にコーティングして、乾燥させた後、６００℃で３時間焼成することにより、内側層を形成した。

上記内側層は、モノリス担体１Ｌあたり、Ｒｈ担持θ−Ａｌ_２Ｏ_３粉末を４８ｇ（Ｒｈ担持量０．２５ｇ）、複合酸化物（２次焼成体）の粉末を７２ｇ（Ｒｈ担持量０．３０ｇ）、それぞれ担持するように形成した。

次いで、製造例１で得られたＰｄ担持θ−Ａｌ_２Ｏ_３粉末、製造例３で得られたＣｅ_０．５０Ｚｒ_０．４５Ｙ_０．０５Ｏｘｉｄｅで示される複合酸化物（２次焼成体）の粉末、および、ＢａＳＯ_４を、ボールミルにて混合および粉砕し、これに蒸留水を加えてスラリーを調製した。このスラリーを、上記モノリス担体の内側層の表面にコーティングして、乾燥させた後、６００℃で３時間焼成することにより、外側層を形成した。

上記外側層は、モノリス担体１Ｌあたり、Ｐｄ担持θアルミナ粉末を４０ｇ（Ｐｄ担持量３．００ｇ）、複合酸化物（２次焼成体）の粉末を３６ｇ、および、ＢａＳＯ_４を１６ｇ、それぞれ担持するように形成した。

これにより、２層コート（内側層および外側層）からなるコート層を有する三元触媒を得た。三元触媒全体でのＰｄおよびＲｈ担持量は、それぞれ、３．００ｇ／Ｌおよび０．５５ｇ／Ｌであり、コート層の担持量は、モノリス担体１Ｌあたり、２１２ｇ（内側層：１２０ｇ、外側層：９２ｇ）（容積：６１２ｍＬ）であった。
（排ガス浄化システムの作製）
炭化水素浄化触媒を、触媒収容部１１に収容し、三元触媒を、触媒収容部１１において炭化水素浄化触媒の下流側に収容した。

これによって、排ガス浄化システムが作製された。

実施例２
炭化水素浄化触媒を下記のように調製した以外は、実施例１と同様にして、排ガス浄化システムを作製した。
（炭化水素浄化触媒の調製）
β型ゼオライトおよびアルミナを、ボールミルにて混合および粉砕し、これに蒸留水を加えてスラリーを調製した。このスラリーを、モノリス担体の各セルの内表面にコーティングして、乾燥させた後、６００℃で３時間焼成することにより、炭化水素吸着層（内側層）を形成した。

炭化水素吸着層は、モノリス担体１Ｌあたり、β型ゼオライトを５０ｇ、および、アルミナを７０ｇ、それぞれ担持するように形成した。

次いで、製造例１で得られたＰｄ担持θ−Ａｌ_２Ｏ_３粉末、製造例３で得られたＣｅ_０．５０Ｚｒ_０．４５Ｙ_０．０５Ｏｘｉｄｅで示される複合酸化物（２次焼成体）の粉末、および、ＢａＳＯ_４を、ボールミルにて混合および粉砕し、これに蒸留水を加えてスラリーを調製した。このスラリーを、上記モノリス担体の炭化水素吸着層の表面にコーティングして、乾燥させた後、６００℃で３時間焼成することにより、Ｐｄ含有層（外側層）を形成した。

これにより、２層コートからなるコート層を有する炭化水素浄化触媒を得た。炭化水素浄化触媒のＰｄ担持量は、３．００ｇ／Ｌであり、コート層の担持量は、モノリス担体１Ｌあたり、２１２ｇ（容積：３０６ｍＬ）であった。
実施例３
炭化水素浄化触媒を、エキゾーストマニホールド１０の合流部１５に配置した点以外は、実施例１と同様にして、排ガス浄化システムを作製した。このとき、炭化水素浄化触媒のＰｄ担持量は、３ｇ／Ｌであり、コート層の担持量は、モノリス担体１Ｌあたり、３９ｇ（容積：１３ｍＬ）であった。
実施例４
炭化水素浄化触媒を、第１エキゾーストパイプ１２に配置した点以外は、実施例１と同様にして、排ガス浄化システムを作製した。このとき、炭化水素浄化触媒のＰｄ担持量は、３ｇ／Ｌであり、コート層の担持量は、モノリス担体１Ｌあたり、１５６ｇ（容積：５２ｍＬ）であった。
比較例１
炭化水素浄化触媒に代えて、下記の炭化水素吸着材を用いた点以外は、実施例１と同様にして、排ガス浄化システムを作製した。
（炭化水素吸着材の調製）
β型ゼオライトおよびアルミナを、ボールミルにて混合および粉砕し、これに蒸留水を加えてスラリーを調製した。このスラリーを、モノリス担体の各セルの内表面に塗布することにより、炭化水素吸着材を形成した。

炭化水素吸着材は、モノリス担体１Ｌあたり、β型ゼオライトを５０ｇ、および、アルミナを７０ｇ、それぞれ担持するように形成した。
比較例２
炭化水素浄化触媒に代えて、上記実施例１で調製した三元触媒を用いた点以外は、実施例１と同様にして、排ガス浄化システムを作製した。
比較例３
炭化水素浄化触媒を設けなかった点以外は、実施例１と同様にして、排ガス浄化システムを作製した。

評価試験
１．耐久試験
排気量４リッター・Ｖ型８気筒エンジンベンチの片バンク（４気筒）に、実施例１〜４および比較例１〜３の排ガス浄化システムを連結し、エンジンベンチを４０時間連続して運転することによって、市場での６万ｋｍに相当する耐久試験を実施した。
２．車両評価
排気量６６０ｃｃエンジンを実車に搭載し、このエンジンに、上記耐久試験を実施した各排ガス浄化システムをそれぞれ連結した。そして、実施例１，２および比較例１，２の排ガス浄化システムが搭載された実車を、冷機始動モードであるＪＣ０８Ｃモード（コールド）および暖機モードであるＪＣ０８Ｈモード（ホット）（道路運送車両の保安基準の細目を定める告示（平成１４年国土交通省告示第６１９号）別添４２に規定）で走行させ、単位走行距離あたりのＮＭＨＣ（非メタン炭化水素）の排出量（エミッション）を測定した。結果を図２に示す。

また、実施例３，４および比較例３の排ガス浄化システムが搭載された実車を、冷機始動モードであるＪＣ０８Ｃモード（コールド）で走行させ、始動からの時間に対する、ＮＭＨＣ（非メタン炭化水素）の排出量（エミッション）を測定した。結果を図３および図４に示す。

１排ガス浄化システム
２ガス流路
３炭化水素浄化触媒
４三元触媒
５ターボチャージャー
６内燃機関

Claims

内燃機関から排出される排気ガスのガス流路と、
前記ガス流路の途中に設けられ、触媒担体上に担持されるコート層を有する炭化水素浄化触媒と、
前記ガス流路における前記炭化水素浄化触媒よりも下流側に設けられる排ガス浄化触媒とを備え、
前記コート層は、貴金属としてＰｄのみを含有することを特徴とする、排ガス浄化システム。
前記コート層が、Ｐｄを含有する層のみからなることを特徴とする、請求項１に記載の排ガス浄化システム。
さらに、前記ガス流路の途中に過給機が設けられ、
前記炭化水素浄化触媒が、前記ガス流路における前記過給機よりも上流側に設けられ、
前記排ガス浄化触媒が、前記ガス流路における前記過給機よりも下流側に設けられることを特徴とする、請求項１または２に記載の排ガス浄化システム。