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WO2025183037A1 - 排ガス浄化用触媒 - Google Patents

排ガス浄化用触媒

Info

Publication number
WO2025183037A1
WO2025183037A1 PCT/JP2025/006758 JP2025006758W WO2025183037A1 WO 2025183037 A1 WO2025183037 A1 WO 2025183037A1 JP 2025006758 W JP2025006758 W JP 2025006758W WO 2025183037 A1 WO2025183037 A1 WO 2025183037A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
exhaust gas
catalyst
layer
catalyst layer
mass
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
PCT/JP2025/006758
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
力也 妙智
真吾 秋田
有希 永尾
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 Kinzoku 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.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsui Mining and Smelting Co Ltd filed Critical Mitsui Mining and Smelting Co Ltd
Publication of WO2025183037A1 publication Critical patent/WO2025183037A1/ja
Pending legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • 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
    • B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
    • B01J35/30—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their physical properties
    • 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
    • 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
    • B01J35/60—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their surface properties or porosity
    • B01J35/64—Pore diameter

Definitions

  • the present invention relates to a catalyst for purifying exhaust gas.
  • Exhaust gases emitted from internal combustion engines of automobiles, motorcycles, etc. contain harmful components such as hydrocarbons (HC), carbon monoxide (CO), and nitrogen oxides (NOx).
  • harmful components such as hydrocarbons (HC), carbon monoxide (CO), and nitrogen oxides (NOx).
  • Three-way catalysts are used to purify and neutralize these harmful components.
  • Three-way catalysts contain precious metal elements such as Pt, Pd, and Rh.
  • Exhaust gas contains particulate matter (PM) in addition to harmful components such as HC, CO, and NOx, and is known to cause air pollution.
  • PM particulate matter
  • a substrate with a structure known as a wall-flow type is used as a GPF.
  • a wall-flow type substrate has inlet cells that are open at the end on the exhaust gas inlet side and closed at the end on the exhaust gas outlet side, outlet cells that are closed at the end on the exhaust gas inlet side and open at the end on the exhaust gas outlet side, and a porous partition wall that separates the inlet and outlet cells.
  • a catalyst layer containing precious metal elements such as Pt, Pd, and Rh on a wall-flow substrate to capture PM and purify harmful components such as HC, CO, and NOx.
  • a catalyst comprising a wall-flow substrate and a catalyst layer
  • exhaust gas flows in from the end (opening) on the exhaust gas inlet side of the inlet cell, passes through the catalyst layer and partition walls, and flows out from the end (opening) on the exhaust gas outlet side of the outlet cell, whereupon PM in the exhaust gas is captured in the pores of the catalyst layer and partition walls.
  • materials with oxygen storage capacity which store oxygen when the oxygen concentration in exhaust gas is high and release oxygen when the oxygen concentration in exhaust gas is low, such as Zr-based oxides such as Ce-Zr composite oxides, are used as materials for the catalyst layer (see, for example, Patent Documents 1 and 2).
  • Zr-based oxides such as Ce-Zr composite oxides, which are conventionally used as materials for catalyst layers, undergo thermal shrinkage when exposed to high-temperature environments.
  • high temperature refers to temperatures of 800°C or higher, particularly 900°C or higher.
  • the inventors have discovered that in an exhaust gas purification catalyst comprising a wall-flow type substrate and a catalyst layer containing a Zr-based oxide, exposure to a high-temperature environment is likely to result in a decrease in PM capture performance. Specifically, the inventors have discovered that when an exhaust gas purification catalyst comprising a wall-flow type substrate and a catalyst layer containing a Zr-based oxide is exposed to a high-temperature environment, cracks form in the catalyst layer due to thermal contraction of the Zr-based oxide, which tends to cause a decrease in the PM capture performance of the catalyst layer.
  • the present invention therefore aims to provide an exhaust gas purification catalyst that includes a wall-flow substrate and a catalytic layer containing a Zr-based oxide, and that can suppress the deterioration of PM collection performance that occurs when exposed to high-temperature environments.
  • a catalyst for purifying exhaust gases comprising a substrate extending in an exhaust gas flow direction and at least one of a first catalytic layer and a second catalytic layer,
  • the substrate is an inlet-side cell extending in the exhaust gas flow direction, the inlet-side cell having an open end on the exhaust gas inlet side and a closed end on the exhaust gas outlet side; an outlet-side cell extending in the exhaust gas flow direction, the outlet-side cell having a closed end on an exhaust gas inlet side and an open end on an exhaust gas outlet side; a porous partition wall portion separating the inlet cell and the outlet cell; Equipped with the first catalytic layer has a portion that is formed on an outer surface of the partition wall portion on the inlet-side cell side, from an end of the partition wall portion on the exhaust gas inlet side along the exhaust gas flow direction, the second catalytic layer has a portion that is formed on an outer surface of the partition wall portion on the outlet-side
  • the exhaust gas purifying catalyst includes the first catalytic layer and does not include the second catalytic layer, the percentage of the length of the first catalytic layer relative to the length of the inlet-side cell is 100%; when the exhaust gas purifying catalyst includes the second catalyst layer but does not include the first catalyst layer, the percentage of the length of the second catalyst layer with respect to the length of the outlet-side cell is 100%; [1] The exhaust gas purifying catalyst according to [1], wherein, when the exhaust gas purifying catalyst includes the first catalytic layer and the second catalytic layer, a percentage of the total length of the first catalytic layer and the second catalytic layer relative to a length of the substrate is 100% or more.
  • the first catalyst layer contains a Ce-Zr-based composite oxide as the Zr-based oxide
  • the second catalyst layer contains a Ce—Zr-based composite oxide as the Zr-based oxide
  • the Ce—Zr-based composite oxide in the first catalyst layer has a structure represented by the following formula: R 12 /R 11 >0.8 [In the formula, R11 represents the Ce content (mass%) in the Ce—Zr-based composite oxide calculated as CeO2 , and R12 represents the Zr content (mass%) in the Ce—Zr-based composite oxide calculated as ZrO2 .] Fulfilling When the exhaust gas purifying catalyst satisfies the condition 1b, the Ce—Zr-based composite oxide in the second catalyst layer has a structure represented by the following formula: R 22 /R 21 >0.8 [In the formula, R21 represents the Ce content (mass%) in the Ce—Zr-based composite oxide calculated as CeO2 , and R22 represents the Zr content (mass%) in the Ce—Zr-based composite oxide calculated as ZrO2 .] The exhaust gas purifying catalyst according to [5] or [6], which satisfies the above.
  • the exhaust gas purifying catalyst When the exhaust gas purifying catalyst satisfies the condition 1a, the exhaust gas purifying catalyst also satisfies the following condition 2a: [Condition 2a] 1.30 ⁇ 10 ⁇ 3 ⁇ Ra [In the formula, Ra represents the gas permeability (cm 3 /(cm 2 ⁇ s ⁇ Pa)) of the first catalyst layer and the partition wall portion measured using a perm porometer before the exhaust gas purification catalyst is subjected to the heat treatment.] Further fulfilling In the case where the exhaust gas purifying catalyst satisfies the condition 1b, the exhaust gas purifying catalyst also satisfies the following condition 2b: [Condition 2b] 1.30 ⁇ 10 ⁇ 3 ⁇ Rb [In the formula, Rb represents the gas permeability (cm 3 /(cm 2 ⁇ s ⁇ Pa)) of the second catalyst layer and the partition wall portion measured using a perm porometer before the exhaust gas purification catalyst is subjected to the heat treatment.] [8] The exhaust gas purifying
  • the present invention provides an exhaust gas purification catalyst that includes a wall-flow type substrate and a catalytic layer containing a Zr-based oxide, and that can suppress the deterioration of PM collection performance that occurs when exposed to high-temperature environments.
  • FIG. 1 is a partial cross-sectional view showing a state in which an exhaust gas purifying catalyst according to one embodiment of the present invention is arranged 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 end view taken along line BB in FIG.
  • FIG. 4 is an enlarged view of the area indicated by the symbol R1 in FIG.
  • FIG. 5 is an enlarged view of the area indicated by the symbol R2 in FIG.
  • FIG. 6 is an end view taken along line CC of FIG.
  • FIG. 7A is a plan view of a cut piece cut out from the exhaust gas purifying catalyst (a plan view when viewed from the exhaust gas inflow side (upper side of FIG. 7B)).
  • FIG. 7B is a cross-sectional view taken along line D1-D1 in FIG. 7A.
  • FIG. 8A is a plan view of a cut piece used to measure the gas permeability of the first catalytic layer and the partition wall portion (a plan view when viewed from the exhaust gas inlet side (the upper side of FIG. 8C ), i.e., a plan view corresponding to FIG. 7A ).
  • FIG. 8B is a plan view (as viewed from the exhaust gas outflow side (the lower side of FIG. 8C )) of a cut piece used to measure the gas permeability of the first catalyst layer and the partition wall portion.
  • FIG. 8C is a cross-sectional view taken along line D2-D2 in FIG.
  • FIG. 9A is a plan view of a cut piece cut out from the exhaust gas purifying catalyst (a plan view when viewed from the exhaust gas inflow side (upper side of FIG. 9B)).
  • FIG. 9B is a cross-sectional view taken along line D3-D3 in FIG. 9A.
  • FIG. 10A is a plan view of a cut piece used to measure the gas permeability of the second catalyst layer and the partition wall portion (a plan view when viewed from the exhaust gas inlet side (the upper side of FIG. 10C ), i.e., a plan view corresponding to FIG. 9A ).
  • FIG. 10A is a plan view of a cut piece used to measure the gas permeability of the second catalyst layer and the partition wall portion (a plan view when viewed from the exhaust gas inlet side (the upper side of FIG. 10C ), i.e., a plan view corresponding to FIG. 9A ).
  • FIG. 10B is a plan view (as viewed from the exhaust gas outflow side (the lower side of FIG. 10C )) of the cut piece used to measure the gas permeability of the second catalyst layer and the partition wall portion.
  • FIG. 10C is a cross-sectional view taken along line D4-D4 in FIG. 10A (a cross-sectional view corresponding to FIG. 9B).
  • FIG. 11 is a plan view of a cut piece used to measure the gas permeability of the first catalyst layer and the partition wall portion (a plan view when viewed from the exhaust gas inlet side (upper side of FIG. 8C ), i.e., the same plan view as FIG. 8A ). Reference numerals are omitted for some elements (members, parts, etc.) in FIG. 11 .
  • FIG. 12 is a plan view of a cut piece used to measure the gas permeability of the second catalyst layer and the partition wall portion (a plan view when viewed from the exhaust gas outflow side (the lower side of FIG. 10C ), i.e., the same plan view as FIG. 10B ). Reference numerals are omitted for some elements (members, parts, etc.) in FIG. 12 .
  • the meanings of the elements (members, parts, etc.) in FIG. 12 can be understood by referring to FIGS. 10A to 10C .
  • SEM scanning electron microscope
  • EDX energy dispersive X-ray spectroscopy
  • SEM-EDX scanning electron microscope-energy dispersive X-ray analysis
  • EPMA electron probe microanalyzer
  • XRF X-ray fluorescence analysis
  • ICP-OES inductively coupled plasma optical emission spectroscopy
  • metal element also includes metalloid elements such as Si and B.
  • Rare earth elements includes Sc, Y, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, and Lu.
  • Precious metal elements include Pt, Pd, Rh, Ru, Os, Ir, Au, and Ag.
  • Oxides of rare earth elements other than Ce, Pr, and Tb are called sesquioxides ( M2O3 , where M represents a rare earth element other than Ce, Pr, and Tb), oxides of Ce are called CeO2 , oxides of Pr are called Pr6O11 , oxides of Tb are called Tb4O7 , oxides of Al are called Al2O3 , oxides of Zr are called ZrO2 , oxides of Si are called SiO2, oxides of B are called B2O3 , oxides of Cr are called Cr2O3 , oxides of Mg are called MgO , oxides of Ca are called CaO , oxides of Sr are called SrO, oxides of Ba are called BaO, oxides of Fe are called Fe3O4 , oxides of Mn are called Mn3O4 , oxides of Ni are called NiO , and oxides of Ti are called TiO. 2
  • the "metal-equivalent mass of a metal element” means the mass of a metal that is determined on the assumption that the metal element exists as a metal composed of the metal element.
  • the "mass of a metal element converted into an oxide” means the mass of an oxide of a metal element that is determined on the assumption that the metal element exists as an oxide of the metal element.
  • the "mass of the catalytic layer” refers to the sum of the mass of the precious metal elements contained in the catalytic layer, calculated by classifying all the metal elements contained in the catalytic layer into precious metal elements and non-precious metal elements, and the mass of the precious metal elements calculated in terms of metal and the mass of the non-precious metal elements calculated in terms of oxide.
  • the “mass of the catalytic layer” refers to the calculated mass calculated by summing the mass of the precious metal elements contained in the catalytic layer, calculated in terms of metal, and the mass of the metal elements contained in the catalytic layer, calculated in terms of oxide.
  • the mass of the catalyst layer can be determined from that information about the raw materials.
  • the metal or oxide content (mass %) of the metal elements in the catalyst layer can be determined from the raw material information.
  • the metal or oxide content (mass%) of the metal elements in the catalyst layer can be determined using standard methods such as SEM-EDX. Specifically, this is as follows:
  • Elemental analysis of the catalyst layer is performed using standard methods such as SEM-EDX to identify the types of constituent elements of the catalyst layer and determine the mole percentage of each identified metal element.
  • the mole percentage of each metal element is determined for each of 10 SEM fields of view, and the average mole percentage of each metal element in the 10 fields of view is used as the mole percentage of each metal element in the catalyst layer.
  • V value of each precious metal element in the catalyst layer is calculated from the following formula.
  • V value of each precious metal element (mol % of each precious metal element in the catalyst layer) x (molar mass of each precious metal element)
  • the metal-equivalent content (mass %) of each precious metal element in the catalyst layer is calculated using the following formula.
  • Metal-equivalent content (mass%) of each precious metal element in the catalyst layer (V value of each precious metal element)/ ⁇ (total V values of all precious metal elements)+(total W values of all metal elements other than precious metal elements) ⁇ 100
  • the oxide-equivalent content (mass %) of each metal element other than the noble metal element in the catalyst layer is calculated using the following formula.
  • Oxide-equivalent content (mass%) of each metal element other than precious metal elements in the catalyst layer (W value of each metal element other than precious metal elements)/ ⁇ (total V values of all precious metal elements)+(total W values of all metal elements other than precious metal elements) ⁇ 100
  • Metal oxide refers to an oxide containing one or more metal elements.
  • metal oxides include Al-based oxides, Ce-based oxides, Zr-based oxides, and Ce-Zr-based composite oxides.
  • Mass of metal oxide means the total mass of oxides of metal elements that can be determined by assuming that each metal element in the metal oxide exists as an oxide.
  • the oxide-equivalent content (mass %) of the metal element in the metal oxide can be calculated from the composition of the metal oxide.
  • the oxide-equivalent content (mass%) of the metal element in the metal oxide can be determined using standard methods such as SEM-EDX. Specifically, this is as follows:
  • Elemental analysis of metal oxides is performed using standard methods such as SEM-EDX to identify the types of constituent elements of the metal oxide and calculate the oxide-equivalent content (mass%) of each identified metal element.
  • Al-based oxides are used as supports for catalytically active components and are distinct from alumina (alumina binder), which is used as a binder.
  • Al-based oxides are, for example, particulate. From the perspective of improving the supportability of catalytically active components, it is preferable that the Al-based oxides be porous.
  • Al-based oxides generally have higher heat resistance than other inorganic oxides (e.g., Ce-based oxides, Zr-based oxides, etc.). Therefore, by including Al-based oxides in the catalyst layer, the heat resistance of the catalyst layer is improved, and the exhaust gas purification performance of the catalyst layer is improved.
  • other inorganic oxides e.g., Ce-based oxides, Zr-based oxides, etc.
  • the additional element M1 may form a solid solution phase (e.g., a solid solution phase of Al 2 O 3 and an oxide of the additional element M1), or may form a single phase that is a crystalline phase or an amorphous phase (e.g., an oxide phase of the additional element M1), or may form both a solid solution phase and a single phase.
  • a solid solution phase e.g., a solid solution phase of Al 2 O 3 and an oxide of the additional element M1
  • a single phase that is a crystalline phase or an amorphous phase (e.g., an oxide phase of the additional element M1), or may form both a solid solution phase and a single phase.
  • Al-based oxides examples include alumina (Al 2 O 3 ), oxides obtained by modifying the surface of alumina with the additional element M1 or its oxide, oxides obtained by dissolving the additional element M1 in alumina, etc.
  • Al-based oxides containing the additional element M1 include alumina-silica, alumina-zirconia, alumina-chromia, alumina-ceria, and alumina-lanthana.
  • 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, with the upper limit being 100 mass%.
  • the Ce-based oxide refers to an oxide containing Ce, in which Ce is the element with the highest content by mass among the metal elements constituting the oxide, provided that an oxide that falls under the category of Zr-based oxide does not fall under the category of Ce-based oxide.
  • Ce-based oxides are used as supports for catalytically active components and are distinct from ceria (ceria binders), which are used as binders. Ce-based oxides are, for example, particulate. From the perspective of improving the supportability of catalytically active components, it is preferable that the Ce-based oxides be porous.
  • Cerium-based oxides have oxygen storage capacity, mitigating fluctuations in oxygen concentration in exhaust gases and expanding the operating window of catalytically active components. Therefore, by including Ce-based oxides in the catalyst layer, the exhaust gas purification performance of the catalyst layer is improved.
  • the Ce-based oxide may contain one or more metal elements other than Ce (hereinafter referred to as "additional element M2").
  • the additional element M2 can be selected from, for example, rare earth elements other than Ce (e.g., Y, Pr, La, Nd, Sm, Eu, Gd, etc.), alkaline earth metal elements (e.g., Mg, Ca, Sr, Ba, etc.), Fe, Mn, Ni, Zr, Al, etc.
  • the additional element M2 may form a solid solution phase (e.g., a solid solution phase of CeO2 and an oxide of the additional element M2), or may form a single phase that is a crystalline phase or an amorphous phase (e.g., an oxide phase of the additional element M2), 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 additional element M2
  • a single phase that is a crystalline phase or an amorphous phase (e.g., an oxide phase of the additional element M2), or may form both a solid solution phase and a single phase.
  • Ce-based oxides examples include ceria (CeO 2 ), oxides obtained by modifying the surface of ceria with the additional element M2 or its oxide, and oxides obtained by dissolving the additional element M2 in ceria.
  • the Ce content in the Ce-based oxide is preferably 90 mass% or more, more preferably 95 mass% or more, and even more preferably 99 mass% or more, based on the mass of the Ce-based oxide, with the upper limit being 100 mass%.
  • the Zr-based oxide refers to an oxide containing Zr, in which the content of Zr in the oxide, calculated as ZrO2 , is 5 mass% or more based on the mass of the oxide.
  • the Zr-based oxide is distinguished from zirconia used as a binder. In this specification, zirconia used as a binder may be referred to as a "zirconia binder.”
  • the Zr-based oxide is, for example, in particulate form.
  • the Zr-based oxide is used as a support for catalytically active components. From the perspective of improving the supportability of catalytically active components, it is preferable that the Zr-based oxide be porous.
  • the Zr-based oxide may contain one or more metal elements other than Zr (hereinafter referred to as "additional element M3").
  • the additional element M3 can 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, Al, Cr, etc.
  • the additional element M3 may form a solid solution phase (e.g., a solid solution phase of ZrO2 and an oxide of the additional element M3), or may form a single phase that is a crystalline phase or an amorphous phase (e.g., an oxide phase of the additional element M3), or may form both a solid solution phase and a single phase, but it is preferable that at least a part of the additional element M3 forms a solid solution phase.
  • Zr-based oxides examples include zirconia (ZrO 2 ), oxides obtained by modifying the surface of zirconia with the additional element M3 or its oxide, and oxides obtained by dissolving the additional element M3 in zirconia.
  • the content of Zr in the Zr-based oxide in terms of ZrO2 is preferably 7 mass% or more, more preferably 10 mass% or more, and even more preferably 30 mass% or more, based on the mass of the Zr-based oxide, with the upper limit being 100 mass%.
  • a Ce-Zr-based composite oxide is a composite oxide containing Ce and Zr, in which the Ce content in the composite oxide, calculated as CeO2 , is 5% by mass or more and 95% by mass or less, based on the mass of the composite oxide, and the Zr content in the composite oxide, calculated as ZrO2 , is 5% by mass or more and 95% by mass or less, based on the mass of the composite oxide.
  • Ce-Zr-based composite oxides are a type of Zr-based oxide.
  • Ce-Zr composite oxides are used as carriers for catalytically active components.
  • the Ce-Zr composite oxides are, for example, particulate. From the perspective of improving the supportability of catalytically active components, it is preferable that the Ce-Zr composite oxides be porous.
  • Ce-Zr composite oxides have oxygen storage capacity, mitigating fluctuations in oxygen concentration in exhaust gases and expanding the operating window of catalytically active components. Therefore, by including Ce-Zr composite oxides in the catalyst layer, the catalyst layer's exhaust gas purification ability is improved.
  • the Ce-Zr composite oxide may contain one or more metal elements other than Ce and Zr (hereinafter referred to as "additional element M4").
  • Additional element M4 can be selected from, for example, rare earth elements other than Ce (e.g., Y, Pr, La, Nd, Sm, Eu, Gd, etc.), alkaline earth metal elements (e.g., Mg, Ca, Sr, Ba, etc.), Fe, Mn, Ni, Al, etc.
  • Ce may form a solid solution phase (e.g., a solid solution phase of CeO2 and ZrO2 ), or may form a single phase which is a crystalline phase or an amorphous phase (e.g., a CeO2 single phase), or may form both a solid solution phase and a single phase, but it is preferable that at least a part of Ce forms a solid solution phase.
  • a solid solution phase e.g., a solid solution phase of CeO2 and ZrO2
  • a single phase which is a crystalline phase or an amorphous phase
  • CeO2 single phase e.g., CeO2 single phase
  • Zr may form a solid solution phase (for example, a solid solution phase of CeO2 and ZrO2 ), or may form a single phase which is a crystalline phase or an amorphous phase (for example, a ZrO2 single phase), or may form both a solid solution phase and a single phase, but it is preferable that at least a part of Zr forms a solid solution phase.
  • the additional element M4 may form a solid solution phase (e.g., a solid solution phase of CeO 2 and an oxide of the additional element M4, a solid solution phase of ZrO 2 and an oxide of the additional element M4, a solid solution phase of CeO 2 , ZrO 2 and an oxide of the additional element M4, etc.), or may form a single phase which is a crystalline phase or an amorphous phase (e.g., a single phase of the oxide of the additional element M4), or may form both a solid solution phase and a single phase, but it is preferable that at least a part of the additional element M4 forms a solid solution phase.
  • a solid solution phase e.g., a solid solution phase of CeO 2 and an oxide of the additional element M4, a solid solution phase of ZrO 2 and an oxide of the additional element M4, etc.
  • a single phase which is a crystalline phase or an amorphous phase e.g., a single phase of the oxide of the additional element M4
  • Ce-Zr based composite oxides include CeO 2 -ZrO 2 solid solutions, oxides obtained by modifying the surface of CeO 2 -ZrO 2 solid solutions with additional element M4 or its oxide, and oxides obtained by dissolving additional element M4 in CeO 2 -ZrO 2 solid solutions.
  • the content of Ce in the Ce—Zr-based composite oxide in terms of CeO2 is preferably 5 % by mass or more and 90% by mass or less, more preferably 7% by mass or more and 90% by mass or less, and even more preferably 10% by mass or more and 85% by mass or less, based on the mass of the Ce—Zr-based composite oxide.
  • the content of Zr in the Ce—Zr-based composite oxide in terms of ZrO2 is preferably 5% by mass or more and 90% by mass or less, more preferably 7% by mass or more and 90% by mass or less, and even more preferably 10% by mass or more and 85% by mass or less, based on the mass of the Ce—Zr-based composite oxide.
  • the total content of Ce in terms of CeO2 and Zr in terms of ZrO2 in the Ce—Zr-based composite oxide is preferably 70 mass% or more, more preferably 75 mass% or more, even more preferably 80 mass% or more, and even more preferably 85 mass% or more, based on the mass of the Ce—Zr-based composite oxide, with the upper limit being 100 mass%.
  • the Ce-Zr-based composite oxide contains one or more rare earth elements other than Ce.
  • the rare earth elements other than Ce can be selected from, for example, Y, Pr, La, Nd, Sm, Eu, Gd, etc.
  • the content of the rare earth elements other than Ce in the Ce-Zr-based composite oxide, calculated as oxides, is preferably 5% by mass or more and 35% by mass or less, more preferably 7% by mass or more and 30% by mass or less, and even more preferably 9% by mass or more and 25% by mass or less, based on the mass of the Ce-Zr-based composite oxide.
  • the content of rare earth elements other than Ce in a Ce-Zr composite oxide, calculated as oxides refers to the content of one rare earth element other than Ce when the Ce-Zr composite oxide contains one rare earth element other than Ce, and refers to the total content of the two or more rare earth elements calculated as oxides when the Ce-Zr composite oxide contains two or more rare earth elements other than Ce.
  • an exhaust gas purification catalyst 1 (hereinafter referred to as "catalyst 1") according to one embodiment of the present invention is disposed in the exhaust path within the exhaust pipe P of an internal combustion engine.
  • the internal combustion engine may be, for example, a gasoline engine (e.g., a GDI engine), a diesel engine, etc.
  • the catalyst 1 is arranged in the exhaust path of the internal combustion engine so that the axial direction of the substrate 10 coincides or approximately coincides with the exhaust gas flow direction E.
  • the catalyst 1 comprises a substrate 10, a first catalyst layer 20, and a second catalyst layer 30.
  • One of the first catalytic layer 20 and the second catalytic layer 30 can be omitted. That is, the catalyst 1 only needs to include at least one of the first catalytic layer 20 and the second catalytic layer 30.
  • the present invention includes an embodiment in which the catalyst 1 includes the first catalytic layer 20 but not the second catalytic layer 30, an embodiment in which the catalyst 1 includes the second catalytic layer 30 but not the first catalytic layer 20, and an embodiment in which the catalyst 1 includes the first catalytic layer 20 and the second catalytic layer 30.
  • the catalyst 1 satisfies at least one of the following conditions 1a and 1b.
  • Xa represents the 10% flow diameter ( ⁇ m) of the first catalyst layer 20 and partition wall portion 12 measured by the bubble point method using a perm porometer after catalyst 1 is subjected to heat treatment at 950°C for 35 hours in an atmospheric environment
  • Ya represents the 10% flow diameter ( ⁇ m) of the first catalyst layer 20 and partition wall portion 12 measured by the bubble point method using a perm porometer before catalyst 1 is subjected to the above heat treatment
  • Xb represents the 10% flow diameter ( ⁇ m) of the second catalyst layer 30 and partition wall portion 12 measured by the bubble point method using a perm porometer after catalyst 1 is subjected to the above heat treatment
  • Yb represents the 10% flow diameter ( ⁇ m) of the second catalyst layer 30 and partition wall portion 12 measured by the bubble point method using a perm porometer before catalyst 1 is subjected to the above heat treatment.
  • partition wall section 12 in the “10% flow diameter of the first catalyst layer 20 and the partition wall section 12" refers to the portion of the partition wall section 12 where the first catalyst layer 20 is provided
  • partition wall section 12 in the “10% flow diameter of the second catalyst layer 30 and the partition wall section 12" refers to the portion of the partition wall section 12 where the second catalyst layer 30 is provided.
  • the present invention includes an embodiment in which catalyst 1 satisfies conditions 1a and 1b, an embodiment in which catalyst 1 satisfies condition 1a but not condition 1b, and an embodiment in which catalyst 1 satisfies condition 1b but not condition 1a.
  • the present invention includes the following embodiments.
  • catalyst 1 includes a first catalytic layer 20, does not include a second catalytic layer 30, and satisfies condition 1a (in this embodiment, catalyst 1 does not include a second catalytic layer 30, and therefore does not satisfy condition 1b).
  • catalyst 1 includes the second catalyst layer 30 but does not include the first catalyst layer 20, and condition 1b is satisfied (in this embodiment, catalyst 1 does not include the first catalyst layer 20, and therefore condition 1a is not satisfied).
  • the material constituting the substrate 10 can be appropriately selected from known materials.
  • materials constituting the substrate 10 include ceramic materials and metal materials, with ceramic materials being preferred.
  • ceramic materials include carbide ceramics such as silicon carbide, titanium carbide, tantalum carbide, and tungsten carbide; nitride ceramics such as aluminum nitride, silicon nitride, boron nitride, and titanium nitride; and oxide ceramics such as alumina, zirconia, cordierite, mullite, zircon, aluminum titanate, and magnesium titanate.
  • metal materials include alloys such as stainless steel.
  • the substrate 10 has a length L10 .
  • the length L10 of the substrate 10 can be adjusted as appropriate taking into consideration the exhaust gas purification performance, PM trapping performance, etc. From the viewpoint of improving the exhaust gas purification performance and PM trapping ability, the length L10 of the substrate 10 is preferably 50 mm or more and 160 mm or less, more preferably 80 mm or more and 130 mm or less. In this specification, "length" means the dimension in the axial direction of the substrate 10, unless otherwise specified.
  • Substrate 10 is a wall-flow type substrate.
  • the substrate 10 has cells 13 and porous partition walls 12 that separate the cells 13.
  • the substrate 10 is preferably a honeycomb structure.
  • the substrate 10 has a tubular portion 11, and the cells 13 and partition portions 12 are formed within the tubular portion 11.
  • the tubular portion 11 defines the outer shape of the substrate 10, and the axial direction of the tubular portion 11 coincides with the axial direction of the substrate 10.
  • the shape of the tubular portion 11 is, for example, cylindrical, but it may also be other shapes such as an elliptical cylinder or a polygonal cylinder.
  • each cell 13 extends in the exhaust gas flow direction E and has an end on the exhaust gas inlet side and an end on the exhaust gas outlet side.
  • the substrate 10 is provided with first sealing portions 14 that seal the exhaust gas outlet end of some of the cells 13, and second sealing portions 15 that seal the exhaust gas inlet end of the remaining cells 13.
  • some of the cells 13 have an open exhaust gas inlet end and an end on the exhaust gas outlet side that is blocked by the first sealing portion 14, forming inlet side cells 13a
  • the remaining cells 13 have an open exhaust gas inlet end and an end on the exhaust gas outlet side that is blocked by the second sealing portion 15, forming outlet side cells 13b.
  • the inlet-side cells 13a have a length L13a .
  • the "length of the first plugged portions 14" refers to the dimension of the first plugged portions 14 in the axial direction of the substrate 10.
  • the length L13a of the inlet-side cells 13a can be adjusted as appropriate, taking into account exhaust gas purification performance, PM trapping performance, and the like.
  • the percentage of the length L13a of the inlet-side cells 13a to the length L10 of the substrate 10 is preferably 80% or more, more preferably 85% or more.
  • the upper limit of this percentage can be adjusted as appropriate, taking into account the length of the first plugged portions 14.
  • the upper limit of this percentage may be, for example, 99% or less, or 98% or less. Each of these upper limits may be combined with any of the lower limits mentioned above.
  • the outlet-side cells 13b have a length L13b .
  • the "length of the second plugged portions 15" refers to the dimension of the second plugged portions 15 in the axial direction of the substrate 10.
  • the length L13b of the outlet-side cells 13b can be adjusted as appropriate, taking into account exhaust gas purification performance, PM trapping performance, and the like.
  • the percentage of the length L13b of the outlet-side cells 13b to the length L10 of the substrate 10 is preferably 80% or more, more preferably 85% or more.
  • the upper limit of this percentage can be adjusted as appropriate, taking into account the length of the second plugged portions 15.
  • the upper limit of this percentage may be, for example, 99% or less, or 98% or less. Each of these upper limits may be combined with any of the lower limits mentioned above.
  • the inlet cells 13a and outlet cells 13b are arranged alternately in the vertical direction and alternately in the horizontal direction, with adjacent inlet cells 13a and outlet cells 13b separated by partition walls 12.
  • a plurality of (four in this embodiment) outlet cells 13b are arranged around one inlet cell 13a, and the inlet cell 13a is separated from the outlet cells 13b arranged around the inlet cell 13a by a partition wall 12.
  • a plurality of (four in this embodiment) inlet cells 13a are arranged around one outlet cell 13b, and the outlet cells 13b are separated from the inlet cells 13a arranged around the outlet cell 13b by a partition wall 12.
  • planar shape of the end (opening) on the exhaust gas inlet side of each inlet cell 13a and the planar shape of the end (opening) on the exhaust gas outlet side of each outlet cell 13b are, for example, quadrilateral (preferably square or rectangular, more preferably square).
  • planar view areas of the exhaust gas inlet side end (opening) of each inlet cell 13a are the same or approximately the same. It is preferable that the planar view areas of the exhaust gas outlet side end (opening) of each outlet cell 13b are the same or approximately the same. It is preferable that the planar view areas of the exhaust gas inlet side end (opening) of each inlet cell 13a and the exhaust gas outlet side end (opening) of each outlet cell 13b are the same or approximately the same.
  • each inlet cell 13a is quadrilateral (preferably square or rectangular, more preferably square)
  • the lengths of the left sides (left sides in Figures 4 and 5) of each inlet cell 13a are the same or approximately the same
  • the lengths of the right sides (right sides in Figures 4 and 5) of each inlet cell 13a are the same or approximately the same
  • the lengths of the top sides (upper sides in Figures 4 and 5) of each inlet cell 13a are the same or approximately the same
  • the lengths of the bottom sides (lower sides in Figures 4 and 5) of each inlet cell 13a are the same or approximately the same.
  • each outlet cell 13b is quadrilateral (preferably square or rectangular, more preferably square)
  • the lengths of the left sides (left sides in Figures 4 and 5) of each outlet cell 13b are the same or approximately the same
  • the lengths of the right sides (right sides in Figures 4 and 5) of each outlet cell 13b are the same or approximately the same
  • the lengths of the top sides (upper sides in Figures 4 and 5) of each outlet cell 13b are the same or approximately the same
  • the lengths of the bottom sides (lower sides in Figures 4 and 5) of each outlet cell 13b are the same or approximately the same.
  • each outlet cell 13b is quadrilateral (preferably square or rectangular, more preferably square)
  • the length of the left side (left side in Figures 4 and 5) of each inlet cell 13a and the length of the left side (left side in Figures 4 and 5) of each outlet cell 13b are the same or approximately the same
  • the length of the right side (right side in Figures 4 and 5) of each inlet cell 13a It is also preferable that the lengths of the right sides (right sides in Figures 4 and 5) of each outlet cell 13b are the same or approximately the same, that the lengths of the top sides (upper sides in Figures 4 and 5) of each inlet cell 13a and the top sides (upper sides in Figures 4 and 5) of each outlet cell 13b are the same or approximately the same, and that the lengths of the bottom sides (lower sides in Figures 4 and 5) of
  • planar shape of the end (opening) on the exhaust gas inlet side of each inlet cell 13a and the planar shape of the end (opening) on the exhaust gas outlet side of each outlet cell 13b are quadrilateral (preferably square or rectangular, more preferably square), it is preferable that the left sides (left sides in Figures 4 and 5) of the vertically arranged inlet cells 13a and outlet cells 13b are aligned on the same line or approximately aligned on the same line, that the right sides (right sides in Figures 4 and 5) of the vertically arranged inlet cells 13a and outlet cells 13b are aligned on the same line or approximately aligned on the same line, that the top sides (upper sides in Figures 4 and 5) of the horizontally arranged inlet cells 13a and outlet cells 13b are aligned on the same line or approximately aligned on the same line, and that the bottom sides (lower sides in Figures 4 and 5) of the horizontally arranged inlet cells 13a and outlet cells 13b are aligned on the same line or
  • the cell density per square inch of the substrate 10 can be adjusted as appropriate, taking into consideration PM collection performance, pressure loss, etc. From the perspective of improving PM collection performance and suppressing an increase in pressure loss, the cell density per square inch of the substrate 10 is preferably 180 cells or more and 350 cells or less.
  • the cell density per square inch of the substrate 10 is the total number of inlet cells 13a and outlet cells 13b per square inch in a cross section obtained by cutting the substrate 10 along a plane perpendicular to the axial direction of the substrate 10.
  • the partition wall 12 has a porous structure that allows exhaust gas to pass through.
  • the partition wall portion 12 has an outer surface S1a on the inlet side cell 13a side and an outer surface S1b on the outlet side cell 13b side.
  • the outer surface S1a is the region of the outer surface that defines the outer shape of the partition wall portion 12 on the inlet side cell 13a side that extends in the exhaust gas flow direction E (i.e., the region that contacts the inlet side cell 13a).
  • the outer surface S1b is the region of the outer surface that defines the outer shape of the partition wall portion 12 on the outlet side cell 13b side that extends in the exhaust gas flow direction E (i.e., the region that contacts the outlet side cell 13b).
  • the thickness of the partition wall 12 can be adjusted as appropriate, taking into consideration PM collection performance, pressure loss, etc. From the perspective of improving PM collection performance and suppressing an increase in pressure loss, the thickness of the partition wall 12 is preferably 110 ⁇ m or more and 380 ⁇ m or less, more preferably 130 ⁇ m or more and 330 ⁇ m or less, and even more preferably 150 ⁇ m or more and 310 ⁇ m or less.
  • the first catalyst layer 20 is provided on the inlet cell 13 a side of the partition wall 12 .
  • the first catalyst layer 20 extends from the end of the partition section 12 on the exhaust gas inlet side along the exhaust gas flow direction E. In this embodiment, the first catalyst layer 20 does not reach the end of the partition section 12 on the exhaust gas outlet side, but it may reach the end of the partition section 12 on the exhaust gas outlet side.
  • the first catalyst layer 20 has a portion formed on the outer surface S1a of the partition section 12, extending from the end of the partition section 12 on the exhaust gas inlet side along the exhaust gas flow direction E. This portion protrudes from the outer surface S1a of the partition section 12 toward the inlet side cell 13a. Hereinafter, this portion will be referred to as the "protruding portion.”
  • the first catalyst layer 20 having the protruding portion improves contact between the first catalyst layer 20 and the exhaust gas and PM, improving exhaust gas purification performance and PM collection performance.
  • the first catalytic layer 20 may have a portion that exists inside the partition wall 12 (hereinafter referred to as the "internal portion") in addition to the raised portion. Because the partition wall 12 is porous, the internal portion may be formed along with the raised portion when the first catalytic layer 20 is formed. The raised portion and the internal portion may be continuous. "The first catalytic layer 20 is provided on the inlet cell 13a side of the partition wall 12" includes an embodiment in which the first catalytic layer 20 has a raised portion but no internal portion, as well as an embodiment in which the first catalytic layer 20 has a raised portion and an internal portion.
  • the region where the raised portion of the first catalyst layer 20 exists does not overlap with the region where the partition wall portions 12 exist, but the region where the internal portion of the first catalyst layer 20 exists overlaps with the region where the partition wall portions 12 exist. Therefore, by cutting the catalyst 1 along a plane perpendicular to the axial direction of the substrate 10 and observing the first catalyst layer 20 and partition wall portions 12 present on the cut surface, the raised portion and internal portion of the first catalyst layer 20 can be identified based on the differences in morphology between the first catalyst layer 20 and the partition wall portions 12.
  • elemental mapping of the cut surface may be performed. Elemental mapping can be performed, for example, by combining observation of the cut surface with an SEM and compositional analysis of the cut surface.
  • Elemental mapping can be performed, for example, using SEM-EDX, EPMA, or the like. Elemental mapping of the cut surface allows the raised portion and internal portion to be identified based on the differences in morphology and composition between the first catalyst layer 20 and the partition wall portions 12.
  • the second catalyst layer 30 is provided on the outlet cell 13b side of the partition wall 12.
  • the second catalyst layer 30 extends from the end of the partition section 12 on the exhaust gas outlet side in the direction opposite to the exhaust gas flow direction E.
  • the second catalyst layer 30 does not reach the end of the partition section 12 on the exhaust gas inlet side, but it may reach the end of the partition section 12 on the exhaust gas inlet side.
  • the second catalyst layer 30 has a portion formed on the outer surface S1b of the partition section 12, extending from the end of the partition section 12 on the exhaust gas outflow side in the direction opposite to the exhaust gas flow direction E. This portion protrudes from the outer surface S1b of the partition section 12 toward the outflow side cell 13b. Hereinafter, this portion will be referred to as the "protruding portion.”
  • the second catalyst layer 30 having the protruding portion improves contact between the second catalyst layer 30 and the exhaust gas and PM, improving exhaust gas purification performance and PM capture performance.
  • the second catalyst layer 30 may have a portion that exists inside the partition wall 12 (hereinafter referred to as the "internal portion") in addition to the raised portion. Because the partition wall 12 is porous, the internal portion may be formed along with the raised portion when the second catalyst layer 30 is formed. The raised portion and the internal portion may be continuous. "The second catalyst layer 30 is provided on the outlet cell 13b side of the partition wall 12" includes an embodiment in which the second catalyst layer 30 has a raised portion but no internal portion, as well as an embodiment in which the second catalyst layer 30 has a raised portion and an internal portion.
  • first catalytic layer 20 should be read as “second catalytic layer 30.”
  • Exhaust gas emitted from an internal combustion engine flows through an exhaust path in the exhaust pipe P from one end to the other end, and is purified by a catalyst 1 arranged in the exhaust pipe P. During this process, the exhaust gas flows in from the end (opening) on the exhaust gas inlet side of the inlet-side cell 13a, travels through a predetermined path, and flows out from the end (opening) on the exhaust gas outlet side of the outlet-side cell 13b.
  • This type of system is called a wall-flow type.
  • the predetermined paths include a path in which exhaust gas that has flowed in from the end (opening) on the exhaust gas inlet side of the inlet-side cell 13a passes through the first catalytic layer 20 and the partition wall 12 in this order, reaches the outlet-side cell 13b, and flows out from the end (opening) on the exhaust gas outlet side of the outlet-side cell 13b; a path in which exhaust gas that has flowed in from the end (opening) on the exhaust gas inlet side of the inlet-side cell 13a passes through the partition wall 12 and the second catalytic layer 30 in this order, reaches the outlet-side cell 13b, and flows out from the end (opening) on the exhaust gas outlet side of the outlet-side cell 13b; and a path in which exhaust gas that has flowed in from the end (opening) on the exhaust gas inlet side of the inlet-side cell 13a passes through the first catalytic layer 20, the partition wall 12, and the second catalytic layer 30 in this order, reaches the outlet-side cell 13b
  • catalyst 1 when exhaust gas flows in through the exhaust gas inlet end (opening) of inlet cell 13a, travels through a predetermined path, and flows out through the exhaust gas outlet end (opening) of outlet cell 13b, PM in the exhaust gas is trapped in the pores of partition wall 12, first catalyst layer 20, and second catalyst layer 30. Therefore, catalyst 1 is useful as a particulate filter for gasoline engines or a particulate filter for diesel engines.
  • the catalyst layer may have a single-layer structure or a laminated structure.
  • the catalyst layer When the catalyst layer has a laminated structure, it comprises two or more layers laminated in the thickness direction of the catalyst layer.
  • the two or more layers include a lower layer and an upper layer.
  • the lower layer is a layer located closer to the partition wall 12 than the upper layer.
  • a portion of the catalyst layer may be composed of either the lower layer or the upper layer. That is, in addition to the portion composed of the lower and upper layers, the portion composed of either the lower layer or the upper layer is also part of the catalyst layer.
  • An example of a laminated structure is a two-layer structure consisting of a lower layer and an upper layer disposed on top of the lower layer.
  • the raised portion of the catalyst layer may be formed from all or part of one layer, or may be formed from all of one or more layers and all or part of another layer.
  • the raised portion of the catalyst layer may be formed from all or part of the upper layer, or may be formed from the all of the upper layer and part of the lower layer.
  • the first catalyst layer 20 and the second catalyst layer 30 each have a single-layer structure.
  • the first catalyst layer 20 has a laminated structure (e.g., a two-layer structure)
  • the second catalyst layer 30 has a single-layer structure.
  • the first catalyst layer 20 has a single-layer structure
  • the second catalyst layer 30 has a laminated structure (e.g., a two-layer structure).
  • the first catalyst layer 20 and the second catalyst layer 30 each have a laminated structure (e.g., a two-layer structure).
  • composition of the catalyst layer will be described below.
  • the following description of the composition of the catalyst layer applies to both the first catalyst layer 20 and the second catalyst layer 30, unless otherwise specified.
  • the term “catalyst layer” is replaced with “first catalyst layer 20”
  • the term “catalyst layer” is replaced with “second catalyst layer 30.”
  • the following description of the composition of the catalyst layer applies to all of Embodiments A to E, unless otherwise specified.
  • the catalyst layer contains one or more precious metal elements as catalytically active components.
  • the precious metal element is preferably selected from Pt, Pd, and Rh.
  • the precious metal element is contained in the catalyst layer in a form that can function as a catalytically active component, such as a metal, an alloy containing the precious metal element, or a compound containing the precious metal element (e.g., an oxide of the precious metal element).
  • the catalytically active component containing the precious metal element is preferably in particulate form.
  • the first catalytic layer 20 may contain the same precious metal element as the precious metal element contained in the second catalytic layer 30, or it may contain a precious metal element different from the precious metal element contained in the second catalytic layer 30.
  • the second catalytic layer 30 may contain the same precious metal element as the precious metal element contained in the first catalytic layer 20, or it may contain a precious metal element different from the precious metal element contained in the first catalytic layer 20.
  • first catalytic layer 20 and the second catalytic layer 30 each contain Rh.
  • the first catalytic layer 20 and the second catalytic layer 30 may each contain, in addition to Rh, a precious metal element other than Rh.
  • the first catalytic layer 20 and the second catalytic layer 30 each contain Rh and no precious metal elements other than Rh. In another embodiment, one of the first catalytic layer 20 and the second catalytic layer 30 contains Rh and no precious metal elements other than Rh, and the other contains Rh and a precious metal element other than Rh (e.g., Pd or Pt). In yet another embodiment, the first catalytic layer 20 and the second catalytic layer 30 each contain Rh and a precious metal element other than Rh (e.g., Pd or Pt).
  • the precious metal element contained in the lower layer and the precious metal element contained in the upper layer may be the same or different.
  • the precious metal element contained in the lower layer and the precious metal element contained in the upper layer are different, it is possible to prevent a decrease in catalytic performance that occurs when these multiple precious metal elements are contained in a single layer.
  • the precious metal elements in the lower layer are less susceptible to phosphorus poisoning, while the precious metal elements in the upper layer are more susceptible to phosphorus poisoning.
  • Pd and Pt are both susceptible to performance degradation due to phosphorus poisoning, while Rh is less susceptible to performance degradation due to phosphorus poisoning. Therefore, Pd and Pt are suitable precious metal elements to be contained in the lower layer, and Rh is suitable precious metal element to be contained in the upper layer.
  • the first catalytic layer 20 and the second catalytic layer 30 each have a single-layer structure containing Rh.
  • the first catalytic layer 20 has a laminated structure (e.g., a two-layer structure) including a lower layer containing a precious metal element other than Rh (e.g., Pd or Pt) and an upper layer containing Rh, and the second catalytic layer 30 has a single-layer structure containing Rh.
  • the first catalytic layer 20 has a single-layer structure containing Rh
  • the second catalytic layer 30 has a laminated structure (e.g., a two-layer structure) including a lower layer containing a precious metal element other than Rh (e.g., Pd or Pt) and an upper layer containing Rh.
  • the first catalytic layer 20 and the second catalytic layer 30 each have a laminated structure (e.g., a two-layer structure) including a lower layer containing a precious metal element other than Rh (e.g., Pd or Pt) and an upper layer containing Rh.
  • the content of precious metal elements in the catalyst layer is preferably 0.01 mass% or more and 20 mass% or less, more preferably 0.05 mass% or more and 10 mass% or less, and even more preferably 0.1 mass% or more and 5 mass% or less, based on the mass of the catalyst layer.
  • the content of precious metal elements in terms of metal equivalent in the catalyst layer means the content of one precious metal element in terms of metal equivalent when the catalyst layer contains one type of precious metal element, or means the total content of two or more precious metal elements in terms of metal equivalent when the catalyst layer contains two or more types of precious metal elements.
  • the catalyst layer preferably contains one or more types of carriers, and at least a portion of the catalytically active component is supported on one or more types of carriers.
  • At least a portion of the catalytically active component is supported on the support means that at least a portion of the catalytically active component is physically or chemically adsorbed and/or retained on the outer surface and/or inner pore surfaces of the support. Support of at least a portion of the catalytically active component on the support can be confirmed, for example, using SEM-EDX. Specifically, if elemental mapping obtained by analyzing a cross section of the catalyst layer with SEM-EDX shows that at least a portion of the catalytically active component and the support are present in the same region, it can be determined that at least a portion of the catalytically active component is supported on the support.
  • the carrier can be selected from, for example, inorganic oxides.
  • the inorganic oxide is, for example, particulate. From the viewpoint of improving the supportability of the catalytically active component, the inorganic oxide is preferably porous.
  • the inorganic oxide may or may not have oxygen storage capacity (OSC).
  • OSC oxygen storage capacity
  • Inorganic oxides used as carriers are distinguished from inorganic oxides used as binders.
  • inorganic oxides include Al-based oxides, Ce-based oxides, Zr-based oxides, oxides of rare earth elements other than Ce, and oxides based on zirconia (ZrO 2 ), silica (SiO 2 ), titania (TiO 2 ), zeolite (aluminosilicate), MgO, ZnO, SnO 2, etc.
  • the support is preferably selected from Al-based oxides, Ce-based oxides, and Zr-based oxides, and more preferably Al-based oxides and Zr-based oxides.
  • the Zr-based oxide is preferably a Ce-Zr-based composite oxide.
  • the catalyst layer contains a Zr-based oxide.
  • the Zr-based oxide is preferably a Ce-Zr-based composite oxide.
  • the catalyst layer may further contain a carrier other than a Zr-based oxide (e.g., an Al-based oxide).
  • the content of Al-based oxides in the catalyst layer can be determined from the composition of those raw materials.
  • the Al-based oxide content in the catalyst layer can be determined using standard methods such as SEM-EDX. Specifically, this is as follows:
  • the sample obtained from the catalyst layer is subjected to elemental analysis using a conventional 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 metal element in terms of its oxide.
  • the sample obtained from the catalyst layer is subjected to elemental mapping using a standard method such as SEM-EDX to identify the types of particles contained in the sample (e.g., Al-based oxide particles, Zr-based oxide particles, etc.).
  • a number of arbitrarily selected particles for example, 50 particles
  • SEM-EDX for example, 50 particles
  • the average oxide-equivalent content (mass%) of each metal element is calculated, and this is defined as the oxide-equivalent content (mass%) of each metal element in each type of particle.
  • An equation is created and solved to represent the relationship between the oxide-equivalent content (mass%) of each metal element in the sample, the oxide-equivalent content (mass%) of each metal element in each type of particle, and the content (mass%) of each type of particle in the sample, thereby determining the content (mass%) of each type of particle in the sample, and this is the content (mass%) of each type of particle in the catalyst layer.
  • the content of Ce-based oxides in the catalyst layer can be determined in the same manner as the content of Al-based oxides in the catalyst layer.
  • the content of Zr-based oxide in the catalyst layer can be determined in the same manner as the content of Al-based oxide in the catalyst layer.
  • the catalyst layer may contain other components such as binders and stabilizers.
  • binders include inorganic oxide binders such as alumina binders, ceria binders, zirconia binders, titania binders, and silica binders.
  • stabilizers include nitrates, carbonates, oxides, and sulfates of alkaline earth metal elements (e.g., Sr, Ba, etc.).
  • Condition 1a is as follows: Xa/Ya ⁇ 1.40 and Ya ⁇ 5.00
  • the first catalytic layer 20 contains a Zr-based oxide
  • the first catalytic layer 20 when the first catalytic layer 20 is exposed to a high-temperature environment, cracks occur within the first catalytic layer 20 due to thermal contraction of the Zr-based oxide, and the PM capture performance of the first catalytic layer 20 is likely to deteriorate.
  • the deterioration in the PM capture performance of the first catalytic layer 20 due to thermal contraction of the Zr-based oxide is less likely to occur in the portions of the first catalytic layer 20 formed inside the partition wall portions 12, but is more likely to occur in the portions formed on the outer surface S1a of the partition wall portions 12 (i.e., the raised portions).
  • the 10% flow diameter ( ⁇ m) of the first catalytic layer 20 and the partition wall portions 12 is an index representing the larger through-pore diameter of the through-pore diameter distribution of the first catalytic layer 20 and the partition wall portions 12. Therefore, Ya being 5.00 ⁇ m or less means that the first catalytic layer 20 before exposure to a high-temperature environment is densely formed, crack-free, and has excellent PM capture performance. Therefore, when the first catalytic layer 20 contains a Zr-based oxide and Ya is 5.00 ⁇ m or less, there is a strong need to suppress a decrease in the PM trapping performance of the first catalytic layer 20 due to thermal shrinkage of the Zr-based oxide.
  • Ya is preferably 4.70 ⁇ m or less, more preferably 4.35 ⁇ m or less, and even more preferably 4.00 ⁇ m or less.
  • Ya is preferably 1.60 ⁇ m or more, more preferably 1.80 ⁇ m or more, and even more preferably 2.00 ⁇ m or more.
  • Each of these lower limit values may be combined with any of the above-mentioned upper limit values.
  • the 10% flow diameter ( ⁇ m) of the first catalytic layer 20 and the partition wall portion 12 is an index representing the larger through-pore diameter in the distribution of through-pore diameters of the first catalytic layer 20 and the partition wall portion 12. Therefore, an Xa/Ya ratio of 1.40 or less means that the occurrence of cracks due to thermal contraction of Zr-based oxides in the first catalytic layer 20 after exposure to a high-temperature environment is suppressed. Therefore, an Xa/Ya ratio of 1.40 or less can suppress a decrease in the PM capture performance of the first catalytic layer 20 due to thermal contraction of Zr-based oxides.
  • Xa/Ya is preferably 1.37 or less, more preferably 1.34 or less, and even more preferably 1.30 or less.
  • the lower limit of Xa/Ya is theoretically 1, but in reality it exceeds 1.
  • Xa/Ya may be, for example, 1.03 or more, 1.07 or more, or 1.10 or more. Each of these lower limit values may be combined with any of the upper limit values described above.
  • the catalyst 1 is subjected to a heat treatment at 950°C for 35 hours in an air atmosphere.
  • a sample extending in the axial direction of the substrate 10 and having the same length as the length L10 of the substrate 10 is cut out from the heat-treated catalyst 1.
  • the number of inlet-side cells 13a included in the sample is the same as the number of outlet-side cells 13b included in the sample.
  • the planar shape of the sample when viewed from the axial direction of the sample is, for example, a quadrangle (preferably a square or rectangle, more preferably a square).
  • the size of the planar shape when viewed from the axial direction of the sample is not particularly limited as long as the number of inlet-side cells 13a included in the sample is the same as the number of outlet-side cells 13b included in the sample, but for example, the vertical length is 10 mm and the horizontal length is 10 mm.
  • the inlet side cells 13a and the outlet side cells 13b are arranged alternately in the vertical direction and also alternately in the horizontal direction, if the total number of the inlet side cells 13a and the outlet side cells 13b arranged vertically in the sample is an even number, and the total number of the inlet side cells 13a and the outlet side cells 13b arranged horizontally in the sample is an even number, then the number of the inlet side cells 13a contained in the sample will be the same as the number of the outlet side cells 13b contained in the sample.
  • the sample is cut along a plane perpendicular to the axial direction of the sample to prepare a cut piece P1 that includes a portion of the first catalytic layer 20 but does not include a portion of the second catalytic layer 30.
  • the cut piece P1 can be obtained from near the end of the sample on the exhaust gas inlet side.
  • the axial length of the cut piece P1 is not particularly limited, but is, for example, 10 mm.
  • the length of the portion of the first catalytic layer 20 included in the cut piece P1 is equal to the axial length of the cut piece P1.
  • the cut piece P1 does not have the first sealing portion 14 or the second sealing portion 15.
  • FIG. 7A and 7B An example of a cut piece P1 is shown in Figures 7A and 7B.
  • the cut piece P1 is, for example, a cube with a length in the vertical direction (vertical direction in Figure 7A) of 10 mm, a length in the horizontal direction (horizontal direction in Figure 7A) of 10 mm, and a length in the axial direction (vertical direction in Figure 7B) of 10 mm.
  • the cut piece P1 shown in Figures 7A and 7B can be obtained, for example, by cutting the sample at two locations 10 mm and 20 mm away from the end of the exhaust gas inlet side in the axial direction of the sample along a plane perpendicular to the axial direction of the sample.
  • the length of the portion of the first catalyst layer 20 included in the cut piece P1 is equal to the axial length of the cut piece P1.
  • the cut piece P1 does not have a first sealing portion 14 or a second sealing portion 15.
  • a first sealing portion that seals the exhaust gas outlet end of the inlet cell 13a included in the cut piece P1, and a second sealing portion that seals the exhaust gas inlet end of the outlet cell 13b included in the cut piece P1 are formed on the cut piece P1, and a third sealing portion is formed on the outermost periphery of the cut piece P1, thereby obtaining a cut piece P1'.
  • the first sealing portion, second sealing portion, and third sealing portion can be formed by applying a weatherstripping material to predetermined locations on the cut piece P1.
  • An adhesive such as an epoxy resin adhesive can be used as the weatherstripping material.
  • a first sealing portion 14 that seals the end of the inlet cell 13a included in the cut piece P1 on the exhaust gas outlet side (lower side in Figure 8C) and a second sealing portion 15 that seals the end of the outlet cell 13b included in the cut piece P1 on the exhaust gas inlet side (upper side in Figure 8C) are formed on the cut piece P1, and a third sealing portion 16 is formed on the outermost periphery of the cut piece P1 to obtain a cut piece P1'.
  • the first sealing portion 14, second sealing portion 15, and third sealing portion 16 can be formed by applying a weatherstripping material to predetermined locations on the cut piece P1.
  • the thickness of the first sealing portion 14 and second sealing portion 15 is each set to be 1/10 or less of the length of the cut piece P1' in the axial direction (vertical direction in Figure 8C).
  • a cut piece P1' prepared from the heat-treated catalyst 1 is placed in a perm porometer holder, and gas is passed through the cut piece P1' at a rate of 1 to 200 L/min while varying the gas pressure, and the gas flow rate under pressure is measured (hereinafter referred to as "first measurement").
  • the gas passed through is air.
  • An example of a perm porometer that can be used is a perm porometer manufactured by Porous Materials Inc. (e.g., CFP-1100A). Gas is passed through the end (opening) on the exhaust gas inlet side (upper side in Figure 8C) of the inlet cell 13a included in the cut piece P1'.
  • the gas that flows in through the end (opening) on the exhaust gas inlet side (upper side in Figure 8C) of the inlet cell 13a passes through the first catalyst layer 20 and the partition wall 12 and flows out through the end (opening) on the exhaust gas outlet side (lower side in Figure 8C) of the outlet cell 13b.
  • the first measurement is performed on a dry cut piece P1' (i.e., a cut piece P1' that has not been impregnated with a non-volatile test liquid (Galwick reagent manufactured by Porous Materials Inc.)).
  • the first measurement provides a pressure-flow curve for the dry cut piece P1'.
  • Cut pieces P1' are prepared from the heat-treated catalyst 1 in the same manner as described above.
  • the cut pieces P1' are immersed in a non-volatile test solution (Galwick reagent manufactured by Porous Materials Inc.) and vacuum degassed to remove the air from the cut pieces P1'.
  • the test solution-impregnated cut pieces P1' are then placed in the holder of a perm porometer, and gas is passed through the cut pieces P1' at 1 to 200 L/min while varying the gas pressure, and the gas flow rate under pressure is measured (hereinafter referred to as "second measurement").
  • the gas passed is air.
  • the surface tension of Galwick reagent manufactured by Porous Materials Inc. is 15.9 dyne/cm.
  • a perm porometer manufactured by Porous Materials Inc. e.g., CFP-1100A
  • CFP-1100A a perm porometer manufactured by Porous Materials Inc.
  • the gas that flows in through the end (opening) on the exhaust gas inlet side (upper side in Figure 8C) of the inlet cell 13a passes through the first catalyst layer 20 and the partition wall 12, and flows out through the end (opening) on the exhaust gas outlet side (lower side in Figure 8C) of the outlet cell 13b.
  • the second measurement is performed on the cut piece P1' wetted with the test liquid.
  • the second measurement provides a pressure-flow curve for the cut piece P1' wetted with the test liquid.
  • the measurement software "Capwin” manufactured by Porous Materials Inc.
  • the detailed conditions for the first measurement are designated as “dry parameters”
  • the detailed conditions for the second measurement are designated as "wet parameters” as follows: ⁇ Dry parameters/wet parameters> ⁇ Bubble point test/integrity test> ⁇ Bublflow 15.00 (cc/m) ⁇ F/PT 200 (old bobltime) ⁇ Motor valve control> ⁇ v2incr 2 (cts*3) ⁇ Regulator control> ⁇ preginc 0.5 (cts*50) ⁇ Pulse delay 2 (sec) ⁇ Data confirmation routine> ⁇ Mineqtime 15 (sec) ⁇ presslew 50 (cts*3) ⁇ flowslew 50 (cts*3) ⁇ Equiter 30 (0.1sec) ⁇ aveiter 20 (0.1 sec) ⁇ maxpdif 0.10 (PSI) ⁇ maxfdif 30.0 (cc/m
  • the above measurement method makes it possible to measure the diameter of the narrowest part of the through hole (hereinafter referred to as the "through hole diameter").
  • the through hole diameter is the diameter of the narrowed part of the through hole.
  • the gas flow rate (L/min) at a certain gas pressure is determined from the pressure-flow rate curve obtained in the first measurement and is designated the "Dry flow rate.”
  • the gas flow rate (L/min) at the same gas pressure is determined from the pressure-flow rate curve obtained in the second measurement and is designated the "Wet flow rate.”
  • the through-hole diameter at which the percentage of the wet flow rate to the dry flow rate (wet flow rate / dry flow rate x 100) is 10% is determined. Note that in the second measurement, as the gas pressure is gradually increased, the liquid film breaks starting from the larger pores, increasing the gas flow rate. Therefore, the through-hole diameter ( ⁇ m) at which the above percentage is 10% is larger than the through-hole diameter ( ⁇ m) at which the above percentage is greater than 10%.
  • Cut pieces P1' are prepared from catalyst 1 before heat treatment in the same manner as above. Ya can be measured in the same manner as Xa, except that cut pieces P1' prepared from catalyst 1 before heat treatment are used instead of cut pieces P1' prepared from catalyst 1 after heat treatment.
  • Condition 1b is as follows: Xb/Yb ⁇ 1.40 and Yb ⁇ 5.00
  • the second catalytic layer 30 contains a Zr-based oxide
  • the second catalytic layer 30 when the second catalytic layer 30 is exposed to a high-temperature environment, cracks occur within the second catalytic layer 30 due to thermal contraction of the Zr-based oxide, and the PM capture performance of the second catalytic layer 30 is likely to deteriorate.
  • This deterioration in the PM capture performance of the second catalytic layer 30 due to thermal contraction of the Zr-based oxide is unlikely to occur in the portions of the second catalytic layer 30 formed inside the partition wall portions 12, but is likely to occur in the portions formed on the outer surfaces S1b of the partition wall portions 12 (i.e., the raised portions).
  • the 10% flow diameter ( ⁇ m) of the second catalytic layer 30 and the partition wall portions 12 is an index representing the larger through-pore diameter of the through-pore diameter distribution of the second catalytic layer 30 and the partition wall portions 12. Therefore, a Yb of 5.00 ⁇ m or less means that the second catalytic layer 30 before exposure to a high-temperature environment is densely formed, crack-free, and has excellent PM capture performance. Therefore, when the second catalytic layer 30 contains a Zr-based oxide and Yb is 5.00 ⁇ m or less, there is a strong need to suppress a decrease in the PM trapping performance of the second catalytic layer 30 due to thermal shrinkage of the Zr-based oxide.
  • Ce-Zr-based composite oxides undergo a large degree of thermal shrinkage when exposed to high-temperature environments, there is a strong need to suppress a decrease in the PM trapping performance of the second catalytic layer 30 due to thermal shrinkage of the Ce-Zr-based composite oxide when the second catalytic layer 30 contains a Ce-Zr-based composite oxide and Yb is 5.00 ⁇ m or less.
  • Yb is preferably 4.70 ⁇ m or less, more preferably 4.35 ⁇ m or less, and even more preferably 4.00 ⁇ m or less.
  • the smaller Yb the better the PM capture performance, but the higher the pressure loss.
  • Yb is preferably 1.60 ⁇ m or more, more preferably 1.80 ⁇ m or more, and even more preferably 2.00 ⁇ m or more.
  • Each of these lower limit values may be combined with any of the above-mentioned upper limit values.
  • the 10% flow diameter ( ⁇ m) of the second catalytic layer 30 and the partition wall portion 12 is an index representing the larger through-pore diameter in the distribution of through-pore diameters of the second catalytic layer 30 and the partition wall portion 12. Therefore, an Xb/Yb ratio of 1.40 or less means that the occurrence of cracks due to thermal contraction of Zr-based oxides in the second catalytic layer 30 after exposure to a high-temperature environment is suppressed. Therefore, an Xb/Yb ratio of 1.40 or less can suppress a decrease in the PM capture performance of the second catalytic layer 30 due to thermal contraction of Zr-based oxides.
  • Xb/Yb is preferably 1.37 or less, more preferably 1.34 or less, and even more preferably 1.30 or less.
  • the lower limit of Xb/Yb is theoretically 1, but in reality it exceeds 1.
  • Xb/Yb may be, for example, 1.03 or more, 1.07 or more, or 1.10 or more. Each of these lower limit values may be combined with any of the upper limit values described above.
  • the catalyst 1 is subjected to a heat treatment at 950°C for 35 hours in an air atmosphere.
  • a sample extending in the axial direction of the substrate 10 and having the same length as the length L10 of the substrate 10 is cut out from the heat-treated catalyst 1.
  • the number of inlet-side cells 13a included in the sample is the same as the number of outlet-side cells 13b included in the sample.
  • the planar shape of the sample when viewed from the axial direction of the sample is, for example, a quadrangle (preferably a square or rectangle, more preferably a square).
  • the size of the planar shape when viewed from the axial direction of the sample is not particularly limited as long as the number of inlet-side cells 13a included in the sample is the same as the number of outlet-side cells 13b included in the sample, but for example, the vertical length is 10 mm and the horizontal length is 10 mm.
  • the inlet side cells 13a and the outlet side cells 13b are arranged alternately in the vertical direction and also alternately in the horizontal direction, if the total number of the inlet side cells 13a and the outlet side cells 13b arranged vertically in the sample is an even number, and the total number of the inlet side cells 13a and the outlet side cells 13b arranged horizontally in the sample is an even number, then the number of the inlet side cells 13a contained in the sample will be the same as the number of the outlet side cells 13b contained in the sample.
  • the sample is cut along a plane perpendicular to the axial direction of the sample to prepare a cut piece P2 that includes a portion of the second catalytic layer 30 but does not include a portion of the first catalytic layer 20.
  • the cut piece P2 can be obtained from near the end of the sample on the exhaust gas outflow side.
  • the axial length of the cut piece P2 is not particularly limited, but is, for example, 10 mm.
  • the length of the portion of the second catalytic layer 30 included in the cut piece P2 is equal to the axial length of the cut piece P2.
  • the cut piece P2 does not have the first sealing portion 14 or the second sealing portion 15.
  • FIG. 9A and 9B An example of the cut piece P2 is shown in Figures 9A and 9B.
  • the cut piece P2 is, for example, a cube with a length in the vertical direction (vertical direction in Figure 9A) of 10 mm, a length in the horizontal direction (horizontal direction in Figure 9A) of 10 mm, and a length in the axial direction (vertical direction in Figure 9B) of 10 mm.
  • the cut piece P2 shown in Figures 9A and 9B can be obtained, for example, by cutting the sample at two locations 10 mm and 20 mm away from the end of the exhaust gas outlet side in the axial direction of the sample along a plane perpendicular to the axial direction of the sample.
  • the length of the portion of the second catalyst layer 30 included in the cut piece P2 is equal to the axial length of the cut piece P2.
  • the cut piece P2 does not have a first sealing portion 14 or a second sealing portion 15.
  • a first sealing portion that seals the exhaust gas outlet end of the inlet cell 13a included in the cut piece P2, and a second sealing portion that seals the exhaust gas inlet end of the outlet cell 13b included in the cut piece P2 are formed on the cut piece P2, and a third sealing portion is formed on the outermost periphery of the cut piece P2, thereby obtaining a cut piece P2'.
  • the first sealing portion, second sealing portion, and third sealing portion can be formed by applying a weatherstripping material to predetermined locations on the cut piece P2.
  • An adhesive such as an epoxy resin adhesive can be used as the weatherstripping material.
  • a first sealing portion 14 that seals the end of the inlet cell 13a included in the cut piece P2 on the exhaust gas outlet side (lower side in Figure 10C) and a second sealing portion 15 that seals the end of the outlet cell 13b included in the cut piece P2 on the exhaust gas inlet side (upper side in Figure 10C) are formed on the cut piece P2, and a third sealing portion 16 is formed on the outermost periphery of the cut piece P2, thereby obtaining a cut piece P2'.
  • the first sealing portion 14, second sealing portion 15, and third sealing portion 16 can be formed by applying a weatherstripping material to predetermined locations on the cut piece P2.
  • the thickness of the first sealing portion 14 and second sealing portion 15 is each set to be 1/10 or less of the length of the cut piece P2' in the axial direction (vertical direction in Figure 10C).
  • Xb can be measured in the same manner as Xa, except that cut piece P2' prepared from heat-treated catalyst 1 is used instead of cut piece P1' prepared from heat-treated catalyst 1.
  • gas is passed through the end (opening) on the exhaust gas inlet side (upper side in Figure 10C) of the inlet-side cell 13a included in cut piece P2'.
  • the gas that flows in from the end (opening) on the exhaust gas inlet side (upper side in Figure 10C) of the inlet-side cell 13a passes through the partition section 12 and the second catalyst layer 30, and flows out from the end (opening) on the exhaust gas outlet side (lower side in Figure 10C) of the outlet-side cell 13b.
  • the through-hole diameter at which the percentage of the wet flow rate to the dry flow rate (wet flow rate / dry flow rate x 100) is 10% is determined. Note that in the second measurement, as the gas pressure is gradually increased, the liquid film breaks starting from the larger pores, increasing the gas flow rate. Therefore, the through-hole diameter ( ⁇ m) at which the above percentage is 10% is larger than the through-hole diameter ( ⁇ m) at which the above percentage is greater than 10%.
  • first catalyst layer 20 contains a Zr-based oxide (preferably a Ce—Zr-based composite oxide)
  • second catalyst layer 30 contains a Zr-based oxide (preferably a Ce—Zr-based composite oxide).
  • the first catalytic layer 20 and the second catalytic layer 30 each contain a Zr-based oxide (preferably a Ce-Zr-based composite oxide).
  • the first catalytic layer 20 and the second catalytic layer 30 may each further contain a carrier other than a Zr-based oxide (for example, an Al-based oxide).
  • the first catalytic layer 20 contains a Zr-based oxide (preferably a Ce-Zr-based composite oxide).
  • the first catalytic layer 20 may further contain a carrier other than a Zr-based oxide (for example, an Al-based oxide).
  • the second catalytic layer 30 may or may not contain a Zr-based oxide (preferably a Ce-Zr-based composite oxide). If the second catalytic layer 30 contains a Zr-based oxide, the second catalytic layer 30 may further contain a carrier other than a Zr-based oxide (e.g., an Al-based oxide). If the second catalytic layer 30 does not contain a Zr-based oxide, it is preferable that the second catalytic layer 30 contain a carrier other than a Zr-based oxide (e.g., an Al-based oxide).
  • the second catalytic layer 30 contains a Zr-based oxide (preferably a Ce-Zr-based composite oxide).
  • the second catalytic layer 30 may further contain a carrier other than a Zr-based oxide (for example, an Al-based oxide).
  • the first catalytic layer 20 may or may not contain a Zr-based oxide (preferably a Ce-Zr-based composite oxide). If the first catalytic layer 20 contains a Zr-based oxide, the first catalytic layer 20 may further contain a carrier other than a Zr-based oxide (e.g., an Al-based oxide). If the first catalytic layer 20 does not contain a Zr-based oxide, it is preferable that the first catalytic layer 20 contain a carrier other than a Zr-based oxide (e.g., an Al-based oxide).
  • the first catalytic layer 20 contains a Zr-based oxide (preferably a Ce-Zr-based composite oxide).
  • the first catalytic layer 20 may further contain a carrier other than a Zr-based oxide (for example, an Al-based oxide).
  • the second catalytic layer 30 contains a Zr-based oxide (preferably a Ce-Zr-based composite oxide).
  • the second catalytic layer 30 may further contain a carrier other than a Zr-based oxide (for example, an Al-based oxide).
  • the upper limit of this content can be adjusted as appropriate, taking into account the contents of other components in first catalytic layer 20.
  • the content of the Ce—Zr-based composite oxide in the first catalytic layer 20 is preferably 95 mass % or less, more preferably 90 mass % or less, and even more preferably 85 mass % or less, based on the mass of the first catalytic layer 20. Each of these upper limits may be combined with any of the above-mentioned lower limits.
  • the upper limit of this content can be adjusted as appropriate, taking into account the contents of other components in the second catalyst layer 30.
  • the content of Ce-Zr composite oxide in the second catalytic layer 30 is preferably 95 mass% or less, more preferably 90 mass% or less, and even more preferably 85 mass% or less, based on the mass of the second catalytic layer 30.
  • Each of these upper limits may be combined with any of the above-mentioned lower limits.
  • first catalytic layer 20 preferably contains a Ce—Zr-based composite oxide
  • the Ce—Zr-based composite oxide in first catalytic layer 20 is represented by the following formula: R 12 /R 11 >0.8
  • R11 represents the Ce content (mass%) in the Ce—Zr-based composite oxide calculated as CeO2
  • R12 represents the Zr content (mass%) in the Ce—Zr-based composite oxide calculated as ZrO2 .
  • R 12 /R 11 is preferably 0.9 or more, more preferably 1.0 or more, and even more preferably 1.2 or more.
  • the upper limit of R 12 /R 11 can be adjusted appropriately in consideration of the balance between the heat resistance and oxygen storage capacity of the Ce—Zr-based composite oxide.
  • R 12 /R 11 is preferably 20.0 or less, more preferably 10.0 or less, and even more preferably 6.0 or less. Each of these upper limits may be combined with any of the above-mentioned lower limits.
  • second catalytic layer 30 preferably contains a Ce—Zr-based composite oxide
  • the Ce—Zr-based composite oxide in second catalytic layer 30 is represented by the following formula: R 22 /R 21 >0.8
  • R21 represents the Ce content (mass%) in the Ce—Zr-based composite oxide calculated as CeO2
  • R22 represents the Zr content (mass%) in the Ce—Zr-based composite oxide calculated as ZrO2 .
  • R 22 /R 21 is preferably 0.9 or more, more preferably 1.00 or more, and even more preferably 1.2 or more.
  • the upper limit of R 22 /R 21 can be adjusted appropriately in consideration of the balance between the heat resistance and oxygen storage capacity of the Ce—Zr-based composite oxide.
  • R 22 /R 21 is preferably 20.0 or less, more preferably 10.0 or less, and even more preferably 6.0 or less. Each of these upper limits may be combined with any of the above-mentioned lower limits.
  • exhaust gas path a portion of the exhaust gas path where neither the first catalyst layer 20 nor the second catalyst layer 30 is formed. Therefore, from the viewpoint of improving the PM trapping performance of the catalyst 1, it is preferable that at least one of the first catalyst layer 20 and the second catalyst layer 30 is formed at every portion of the exhaust gas path.
  • the percentage of the length L20 of the first catalytic layer 20 to the length L13a of the inlet-side cell 13a is preferably 100%.
  • the percentage of the length L30 of the second catalytic layer 30 to the length L13b of the outlet-side cell 13b is preferably 100%.
  • the percentage of the sum of the length L20 of the first catalytic layer 20 and the length L30 of the second catalytic layer 30 relative to the length L10 of the substrate 10 is preferably 100% or more, more preferably 105% or more, and even more preferably 115% or more.
  • the upper limit of this percentage can be adjusted as appropriate, taking into account the exhaust gas purification performance, PM trapping performance, etc.
  • the percentage is preferably 160% or less, more preferably 150% or less, and even more preferably 140% or less. Each of these upper limits may be combined with any of the above-mentioned lower limits.
  • the length L20 of the first catalytic layer 20 and the length L30 of the second catalytic layer 30 can be adjusted as appropriate, taking into account the exhaust gas purification performance, PM trapping performance, etc.
  • the percentage ( L20 / L10 x 100) of the length L20 of the first catalytic layer 20 to the length L10 of the substrate 10 is preferably 15% or more and 90% or less, more preferably 20% or more and 80% or less, and even more preferably 30% or more and 80% or less, and the percentage ( L30 / L10 x 100) of the length L30 of the second catalytic layer 30 to the length L10 of the substrate 10 is preferably 15% or more and 90% or less, more preferably 20% or more and 80% or less, and even more preferably 30% or more and 80% or less.
  • the percentage of the length L20 of the first catalytic layer 20 to the length L13a of the inlet-side cells 13a is preferably 100%.
  • the length L30 of the second catalytic layer 30 can be appropriately adjusted taking into consideration exhaust gas purification performance, PM capture performance, etc.
  • the percentage of the length L30 of the second catalytic layer 30 to the length L13b of the outlet-side cells 13b is preferably 15% or more and 100% or less, more preferably 20% or more and 90% or less, and even more preferably 30% or more and 80% or less.
  • the percentage of the length L30 of the second catalytic layer 30 to the length L13b of the outlet-side cells 13b is preferably 100%.
  • the length L20 of the first catalytic layer 20 can be appropriately adjusted taking into consideration exhaust gas purification performance, PM capture performance, etc.
  • the percentage of the length L20 of the first catalytic layer 20 to the length L13a of the inlet-side cells 13a is preferably 15% or more and 100% or less, more preferably 20% or more and 90% or less, and even more preferably 30% or more and 80% or less.
  • the percentage of the sum of the length L20 of the first catalytic layer 20 and the length L30 of the second catalytic layer 30 relative to the length L10 of the substrate 10 is preferably 100% or more, more preferably 105% or more, and even more preferably 115% or more.
  • the upper limit of this percentage can be adjusted as appropriate, taking into account exhaust gas purification performance, PM trapping performance, etc.
  • the percentage is preferably 160% or less, more preferably 150% or less, and even more preferably 140% or less. Each of these upper limits may be combined with any of the above-mentioned lower limits.
  • the length L20 of the first catalytic layer 20 and the length L30 of the second catalytic layer 30 can be adjusted as appropriate, taking into account exhaust gas purification performance, PM trapping performance, etc.
  • the percentage ( L20 / L10 x 100) of the length L20 of the first catalytic layer 20 to the length L10 of the substrate 10 is preferably 15% or more and 90% or less, more preferably 20% or more and 80% or less, and even more preferably 30% or more and 80% or less
  • the percentage ( L30 / L10 x 100) of the length L30 of the second catalytic layer 30 to the length L10 of the substrate 10 is preferably 15% or more and 90% or less, more preferably 20% or more and 80% or less, and even more preferably 30% or more and 80% or less.
  • An example of a method for measuring the length L20 of the first catalyst layer 20 is as follows.
  • a sample extending in the axial direction of the substrate 10 and having the same length as the length L10 of the substrate 10 is cut out from the catalyst 1.
  • the sample is, for example, cylindrical with a diameter of 25.4 mm. The diameter of the sample can be changed as needed.
  • the sample is cut at 5 mm intervals along a plane perpendicular to the axial direction of the substrate 10, and a first cut piece, a second cut piece, ..., nth cut piece are obtained in order from the end of the sample on the exhaust gas inlet side.
  • the length of each cut piece is 5 mm.
  • the composition of the cut pieces is analyzed using ICP-OES, XRF, SEM-EDX, etc., and it is confirmed whether the cut pieces contain a portion of the first catalyst layer 20 based on the composition of the cut pieces.
  • the cut surface can be observed using an SEM, EPMA, etc. to determine whether the cut piece contains a portion of the first catalytic layer 20.
  • elemental mapping of the cut surface may also be performed. Elemental mapping can be performed in the same manner as described above.
  • the length of the first catalytic layer 20 included in the sample is (5 x k) mm.
  • a more detailed example of a method for measuring the length of the first catalyst layer 20 included in the sample is as follows.
  • the kth cut piece i.e., the cut piece obtained from the exhaust gas outflow side of the sample among the cut pieces including a portion of the first catalytic layer 20
  • the kth cut piece is cut in the axial direction of the substrate 10, and the portion of the first catalytic layer 20 present on the cut surface is observed using an SEM, an EPMA, or the like, to measure the length of the portion of the first catalytic layer 20 in the kth cut piece.
  • the length of the first catalytic layer 20 contained in one sample may be used as the length L20 of the first catalytic layer 20, or the average value of the lengths of the first catalytic layer 20 contained in multiple samples may be used as the length L20 of the first catalytic layer 20.
  • the length of the first catalytic layer 20 contained in each of 8 to 16 samples arbitrarily cut out from the catalyst 1 may be measured, and the average value may be used as the length L20 of the first catalytic layer 20.
  • the above description of the method for measuring the length L20 of the first catalytic layer 20 also applies to the second catalytic layer 30.
  • the “first catalytic layer 20" is read as the "second catalytic layer 30.”
  • the sample is cut at 5 mm intervals along a plane perpendicular to the axial direction of the substrate 10, and a first cut piece, a second cut piece, ..., an n-th cut piece are obtained in order from the end of the sample on the exhaust gas outflow side.
  • the mass of first catalytic layer 20 per unit volume of the portion of substrate 10 on which first catalytic layer 20 is formed is preferably 20 g/L or more and 150 g/L or less, more preferably 30 g/L or more and 130 g/L or less, and even more preferably 35 g/L or more and 110 g/L or less.
  • the coating amount of first catalytic layer 20 is within the above range, it is easy to form a first catalytic layer 20 that satisfies condition 1a (preferably conditions 1a and 2a).
  • the mass of second catalyst layer 30 per unit volume of the portion of substrate 10 on which second catalyst layer 30 is formed (hereinafter referred to as the "coating amount of second catalyst layer 30") is preferably 20 g/L or more and 150 g/L or less, more preferably 30 g/L or more and 130 g/L or less, and even more preferably 35 g/L or more and 110 g/L or less.
  • the coating amount of second catalyst layer 30 is within the above range, it becomes easy to form a second catalyst layer 30 that satisfies condition 1b (preferably conditions 1b and 2b).
  • partition wall section 12 in "gas permeability of the first catalyst layer 20 and the partition wall section 12" refers to the portion of the partition wall section 12 where the first catalyst layer 20 is provided.
  • Ra is an index representing the exhaust gas permeability in the first catalyst layer 20 and the partition wall portions 12, and a larger Ra indicates higher exhaust gas permeability in the first catalyst layer 20 and the partition wall portions 12.
  • Ra 1.30 ⁇ 10 ⁇ 3 (cm 3 /(cm 2 ⁇ s ⁇ Pa)) or more, the exhaust gas permeability in the first catalyst layer 20 and the partition wall portions 12 is sufficient, which contributes to improving the PM collection performance and suppressing an increase in pressure drop.
  • Ra is preferably 1.50 ⁇ 10 -3 (cm 3 /(cm 2 ⁇ s ⁇ Pa)) or more, more preferably 1.70 ⁇ 10 -3 (cm 3 /(cm 2 ⁇ s ⁇ Pa)) or more, and even more preferably 1.90 ⁇ 10 -3 (cm 3 /(cm 2 ⁇ s ⁇ Pa)) or more.
  • Ra is preferably 2.00 ⁇ 10 ⁇ 2 (cm 3 /(cm 2 s Pa)) or less, more preferably 1.90 ⁇ 10 ⁇ 2 (cm 3 /(cm 2 s Pa)) or less, and even more preferably 1.80 ⁇ 10 ⁇ 2 (cm 3 /(cm 2 s Pa)) or less.
  • Each of these upper limit values may be combined with any of the above-mentioned lower limit values.
  • a cut piece P1' (e.g., cut piece P1' shown in Figures 8A to 8C) is prepared from catalyst 1 before heat treatment in the same manner as described above.
  • the cut piece P1' is set in a perm porometer holder, and gas is passed through the cut piece P1' at 1 to 200 L/min while changing the gas pressure, and the gas flow rate under pressure is measured.
  • the gas passed is air.
  • a perm porometer for example, a perm porometer manufactured by Porous Materials Inc. (e.g., CFP-1100A) can be used.
  • the gas is passed through the end (opening) on the exhaust gas inlet side (upper side in Figure 8C) of the inlet cell 13a included in the cut piece P1'.
  • Gas that flows in from the end (opening) on the exhaust gas inlet side (upper side in Figure 8C) of the inlet cell 13a passes through the first catalyst layer 20 and the partition wall 12, and flows out from the end (opening) on the exhaust gas outlet side (lower side in Figure 8C) of the outlet cell 13b.
  • the gas permeability is calculated from the following equation when the pressure difference between the upstream (upper side in Figure 8C) and downstream (lower side in Figure 8C) positions in the gas flow direction relative to the cut piece P1' during gas flow ((pressure at a position upstream in the gas flow direction relative to the cut piece P1' during gas flow) - (pressure at a position downstream in the gas flow direction relative to the cut piece P1' during gas flow)) is 10 kPa.
  • the pressure at the upstream position in the gas flow direction relative to the cut piece P1' during gas flow is controlled by a perm porometer.
  • R Q/A 1 M 1
  • R gas permeability (unit: cm 3 /(cm 2 ⁇ s ⁇ Pa))
  • Q represents the flow rate of the gas under pressure (unit: cm 3 /s)
  • A1 represents the effective filtration area (unit: cm2 ) of the cut piece P1'
  • M1 represents the pressure difference (unit: Pa) between the upstream and downstream positions in the gas flow direction relative to the cut piece P1' during gas flow.
  • the average distance D1 (unit: cm) can be calculated using the following method.
  • the side on the left side of Figure 11 is the "left side A1a”
  • the side on the right side of Figure 11 is the “right side A2a”
  • the side on the top side of Figure 11 is the “upper side A3a”
  • the side on the bottom side of Figure 11 is the “lower side A4a.”
  • the side on the left side of Figure 11 is the "left side A1a.”
  • 11 is referred to as "side B1b," one side on the right side in FIG.
  • FIG. 11 is referred to as "right side B2b," one side on the top side in FIG. 11 is referred to as “top side B3b,” and one side on the bottom side in FIG. 11 is referred to as “bottom side B4b.”
  • left side C1b the left side in FIG. 11
  • right side in FIG. 11 is referred to as “right side C2b”
  • top side in FIG. 11 is referred to as “top side C3b”
  • bottom side C4b The four sides that make up the opening of the above-mentioned inlet cell 13a are the sides formed by the outer surfaces S1a of the partition wall portions 12 of the substrate 10 in the cut piece P1' (see FIGS. 4 to 6), and the four sides that make up the opening of the above-mentioned outlet cell 13b are the sides formed by the outer surfaces S1b of the partition wall portions 12 of the substrate 10 in the cut piece P1' (see FIGS. 4 to 6).
  • the distance (unit: cm) between the left side A1a of the opening of the inlet cell 13a and the left side B1b of the opening of the outlet cell 13b is measured, and the measured distance is defined as distance D11.
  • the distance (unit: cm) between the right side A2a of the opening of the inlet cell 13a and the right side B2b of the opening of the outlet cell 13b may also be measured, and the measured distance is defined as distance D11.
  • Distance D11 can be considered to be the sum of the length of the upper side A3a or lower side A4a of the opening of the inlet cell 13a and the thickness of the partition wall portion 12.
  • the distance D11 is calculated in the same manner as above for 20 inlet cells 13a and their adjacent outlet cells 13b randomly selected from the plan view of the cut piece P1' shown in Figure 11, and the average value is taken as the average distance D11'.
  • the distance (unit: cm) between the bottom edge A4a of the opening of the inlet cell 13a and the bottom edge C4b of the opening of the outlet cell 13b is measured, and the measured distance is defined as distance D12.
  • the distance (unit: cm) between the top edge A3a of the opening of the inlet cell 13a and the top edge C3b of the opening of the outlet cell 13b may also be measured, and the measured distance is defined as distance D12.
  • Distance D12 can be considered to be the sum of the length of the left edge A1a or right edge A2a of the opening of the inlet cell 13a and the thickness of the partition wall portion 12.
  • the distance D12 is calculated in the same manner as above for 20 inlet cells 13a and their adjacent outlet cells 13b randomly selected from the plan view of the cut piece P1' shown in Figure 11, and the average value is taken as the average distance D12'.
  • the average thickness T (unit: cm) of the partition wall portion 12 can be determined by the following method.
  • a location of the catalyst 1 (e.g., a location 10 mm away from the end of the substrate 10 on the exhaust gas inlet side in the exhaust gas flow direction E) is cut along a plane perpendicular to the axial direction of the substrate 10, and the first catalyst layer 20 present in one inlet-side cell 13a arbitrarily selected from the cut surface is observed using an SEM to identify the region where the partition wall portion 12 of the substrate 10 is present and the region where the first catalyst layer 20 is present.
  • the field of view magnification is, for example, 300x
  • the field of view width (length) is, for example, 500 to 600 ⁇ m.
  • the region observed using the SEM be set so as not to include the corners of the inlet-side cell 13a.
  • the region where the partition wall portion 12 of the substrate 10 is present and the region where the first catalyst layer 20 is present can be identified based on the difference in shape between the first catalyst layer 20 and the partition wall portion 12 of the substrate 10.
  • elemental mapping of the cut surface may be performed. Elemental mapping can be performed in the same manner as described above. By elemental mapping of the cut surface, it is possible to identify the regions where the partition walls 12 of the substrate 10 exist and the regions where the first catalyst layer 20 exists, based on the differences in morphology and composition between the first catalyst layer 20 and the partition walls 12 of the substrate 10.
  • Nth grid lines parallel to the thickness direction of the partition wall portions 12 of the substrate 10 are drawn at 15 ⁇ m intervals, and the intersections of each grid line and the outline of the inlet cell side of the region where the partition wall portions 12 of the substrate 10 exist are connected by straight lines to identify the surface position of the inlet cell side of the partition wall portions 12 of the substrate 10.
  • N is an integer between 30 and 50, for example.
  • the intersections of each grid line and the outline of the outlet cell side of the region where the partition wall portions 12 of the substrate 10 exist are connected by straight lines to identify the surface position of the outlet cell side of the partition wall portions 12 of the substrate 10.
  • the change in thickness direction from a given intersection X1 to an adjacent intersection X2 refers to the distance between a line passing through intersection X1 and perpendicular to the thickness direction of the partition wall 12 of the substrate 10, and a line passing through intersection X2 and perpendicular to the thickness direction of the partition wall 12 of the substrate 10.
  • intersection X3 in addition to intersection X2 to identify the surface position (i.e., exclude intersections X2 and X3 from the intersections connected by straight lines). When five consecutive intersections are excluded from the intersections connected by straight lines in this way, it is preferable not to measure the thickness of the SEM image.
  • image analysis software is used to determine the area of the region surrounded by the second grid line, the (N-1)th grid line, the surfaces of the partition walls 12 of the substrate 10 on the inlet cell side, and the surfaces of the partition walls 12 of the substrate 10 on the outlet cell side.
  • image analysis software examples include AreaQ (manufactured by Estec Co., Ltd.), ImageJ (public domain), and Photoshop (Adobe Systems Inc.). Note that the first grid line and the Nth grid line are not used because the edges of the image tend to be blurred, making it difficult to identify the positions of the surfaces of the partition walls 12.
  • ⁇ 1 can be obtained by measuring the length of the cut piece P1' (the length of the cut piece P1' in the axial direction).
  • ⁇ 1 can be determined by the following method.
  • the planar shape of the end (opening) on the exhaust gas inlet side of the inlet cell 13a and the planar shape of the end (opening) on the exhaust gas outlet side of the outlet cell 13b are each quadrilateral (preferably square or rectangular, more preferably square). Therefore, as shown in Figures 4 and 5, the outer surface S1a of the partition section 12 in contact with one inlet cell 13a is composed of four faces, and the outer surface S1b of the partition section 12 in contact with one outlet cell 13b is composed of four faces.
  • the number of outer surfaces S1a (four faces) of the partition wall portion 12 that contact each inlet-side cell 13a and that are not adjacent to the third sealing portion 16 is determined, and the total number of these faces is defined as ⁇ 1 . Specifically, this is done as follows.
  • the three inlet cells 13a in the third row F3 are referred to as the "inlet cell F31,” “inlet cell F32,” and “inlet cell F33" from the left of Figure 11.
  • the three inlet side cells 13a in the fourth column F4 are referred to as "inlet side cell F41,” “inlet side cell F42,” and “inlet side cell F43” from the left side of Figure 11;
  • the three inlet side cells 13a in the fifth column F5 are referred to as "inlet side cell F51,” “inlet side cell F52,” and “inlet side cell F53” from the left side of Figure 11;
  • the three inlet side cells 13a in the sixth column F6 are referred to as "inlet side cell F61,” “inlet side cell F62,” and “inlet side cell F63” from the left side of Figure 11.
  • the left surface (the surface on the left in Figure 11) and the top surface (the surface on the top in Figure 11) are adjacent to the third sealing section 16. Therefore, of the outer surfaces S1a (four surfaces) of the partition section 12 that contact the inlet cell F11, the number of surfaces that are not adjacent to the third sealing section 16 is two.
  • the right surface (the surface on the right side in Figure 11) and the bottom surface (the surface on the bottom side in Figure 11) are adjacent to the third sealing section 16. Therefore, of the outer surfaces S1a (four surfaces) of the partition section 12 that contact the inlet cell F63, the number of surfaces that are not adjacent to the third sealing section 16 is two.
  • the upper face (the upper face in Figure 11) is adjacent to the third sealing section 16. Therefore, of the outer surfaces S1a (four faces) of the partition section 12 that contact the inlet cell F12 or F13, the number of faces that are not adjacent to the third sealing section 16 is three.
  • the right surface (the surface on the right side in Figure 11) is adjacent to the third sealing section 16. Therefore, of the four outer surfaces S1a of the partition section 12 that contact the inlet cell F23 or F43, the number of surfaces that are not adjacent to the third sealing section 16 is three.
  • the left surface (the surface on the left side in Figure 11) is adjacent to the third sealing section 16. Therefore, of the four outer surfaces S1a of the partition section 12 that contact the inlet cell F31 or F51, the number of surfaces that are not adjacent to the third sealing section 16 is three.
  • the lower face (the lower face in Figure 11) is adjacent to the third sealing section 16. Therefore, of the outer surfaces S1a (four faces) of the partition section 12 that contact the inlet cell F61 or F62, the number of faces that are not adjacent to the third sealing section 16 is three.
  • the gas permeability is measured three times in total using different cut pieces P1', and the average value thereof is taken as Ra (cm 3 /(cm 2 ⁇ s ⁇ Pa)).
  • the above measurement method allows for accurate measurement of the gas permeability of the first catalyst layer 20 and partition wall section 12.
  • condition 2b If catalyst 1 satisfies condition 1b (embodiments A, C, and E), catalyst 1 also satisfies condition 2b: 1.30 ⁇ 10 ⁇ 3 ⁇ Rb [In the formula, Rb represents the gas permeability (cm 3 /(cm 2 s Pa)) of the second catalyst layer 30 and the partition wall portion 12 measured using a perm porometer before the catalyst 1 was subjected to a heat treatment at 950°C for 35 hours in an air atmosphere.] It is preferable that the following conditions are further satisfied.
  • partition wall section 12 in "gas permeability of the second catalyst layer 30 and the partition wall section 12" refers to the portion of the partition wall section 12 where the second catalyst layer 30 is provided.
  • Rb is an index that represents the exhaust gas permeability in the second catalyst layer 30 and the partition wall portions 12, and a larger Rb indicates higher exhaust gas permeability in the second catalyst layer 30 and the partition wall portions 12.
  • Rb is 1.30 ⁇ 10 ⁇ 3 (cm 3 /(cm 2 ⁇ s ⁇ Pa)) or more, the exhaust gas permeability in the second catalyst layer 30 and the partition wall portions 12 is sufficient, which contributes to improving the PM trapping performance and suppressing an increase in pressure drop.
  • Rb is preferably 1.50 ⁇ 10 -3 (cm 3 /(cm 2 ⁇ s ⁇ Pa)) or more, more preferably 1.70 ⁇ 10 -3 (cm 3 /(cm 2 ⁇ s ⁇ Pa)) or more, and even more preferably 1.90 ⁇ 10 -3 (cm 3 /(cm 2 ⁇ s ⁇ Pa)) or more.
  • Rb is preferably 2.00 ⁇ 10 ⁇ 2 (cm 3 /(cm 2 s Pa)) or less, more preferably 1.90 ⁇ 10 ⁇ 2 (cm 3 /(cm 2 s Pa)) or less, and even more preferably 1.80 ⁇ 10 ⁇ 2 (cm 3 /(cm 2 s Pa)) or less.
  • Rb is preferably 2.00 ⁇ 10 ⁇ 2 (cm 3 /(cm 2 s Pa)) or less, more preferably 1.90 ⁇ 10 ⁇ 2 (cm 3 /(cm 2 s Pa)) or less, and even more preferably 1.80 ⁇ 10 ⁇ 2 (cm 3 /(cm 2 s Pa)) or less.
  • Each of these upper limit values may be combined with any of the above-mentioned lower limit values.
  • a cut piece P2' (for example, cut piece P2' shown in Figures 10A to 10C) is prepared from catalyst 1 before heat treatment in the same manner as described above. Cut piece P2' is set in the holder of a perm porometer, and gas is passed through cut piece P2' at 1 to 200 L/min while changing the gas pressure, and the gas flow rate under pressure is measured. The gas passed is air.
  • a perm porometer for example, a perm porometer manufactured by Porous Materials Inc. (for example, CFP-1100A) can be used. Gas is passed through the end (opening) on the exhaust gas inlet side (upper side in Figure 10C) of the inlet cell 13a included in cut piece P2'.
  • Gas that flows in from the end (opening) on the exhaust gas inlet side (upper side in Figure 10C) of the inlet cell 13a passes through the partition wall 12 and the second catalyst layer 30, and flows out from the end (opening) on the exhaust gas outlet side (lower side in Figure 10C) of the outlet cell 13b.
  • the gas permeability is calculated from the following equation when the pressure difference between the upstream (upper side of Figure 10C) and downstream (lower side of Figure 10C) positions in the gas flow direction relative to cut piece P2' during gas flow ((pressure at a position upstream in the gas flow direction relative to cut piece P2' during gas flow) - (pressure at a position downstream in the gas flow direction relative to cut piece P2' during gas flow)) is 10 kPa.
  • the pressure at the upstream position in the gas flow direction relative to cut piece P2' during gas flow is controlled by a perm porometer.
  • R Q / A2M2
  • Q gas permeability (unit: cm 3 /(cm 2 ⁇ s ⁇ Pa)
  • Q represents the flow rate of the gas under pressure (unit: cm 3 /s)
  • A2 represents the effective filtration area of the cut piece P2' (unit: cm2 )
  • M2 represents the pressure difference (unit: Pa) between the upstream and downstream positions in the gas flow direction relative to the cut piece P2' during gas flow.
  • the average distance D2 (unit: cm) can be calculated using the following method.
  • the left side of Figure 12 is the "left side A1b”
  • the right side of Figure 12 is the “right side A2b”
  • the upper side of Figure 12 is the “upper side A3b”
  • the lower side of Figure 12 is the “lower side A4b.”
  • the left side of Figure 12 is the "left side B 1a”
  • the right side of FIG. 12 is referred to as the "right side B2a”
  • the upper side of FIG. 12 is referred to as the "upper side B3a”
  • the lower side B4a Of the four sides that make up the opening of one inlet cell 13a adjacent to the upper or lower side of the outlet cell 13b, the left side of FIG. 12 is referred to as the “left side C1a,” the right side of FIG. 12 is referred to as the “right side C2a,” the upper side of FIG. 12 is referred to as the “upper side C3a,” and the lower side of FIG. 12 is referred to as the "lower side C4a.”
  • the four sides that make up the opening of the outlet cell 13b described above are the sides formed by the outer surfaces S1b (see FIGS.
  • the distance (unit: cm) between the left side A1b of the opening of the outlet cell 13b and the left side B1a of the opening of the inlet cell 13a is measured, and the measured distance is defined as distance D21.
  • the distance (unit: cm) between the right side A2b of the opening of the outlet cell 13b and the right side B2a of the opening of the inlet cell 13a may also be measured, and the measured distance is defined as distance D21.
  • Distance D21 can be considered to be the sum of the length of the upper side A3b or lower side A4b of the opening of the outlet cell 13b and the thickness of the partition wall portion 12.
  • the distance D21 is calculated in the same manner as above for 20 outlet cells 13b and their adjacent inlet cells 13a randomly selected from the plan view of the cut piece P2' shown in Figure 12, and the average value is taken as the average distance D21'.
  • the distance (unit: cm) between the bottom edge A4b of the opening of the outlet cell 13b and the bottom edge C4a of the opening of the inlet cell 13a is measured, and the measured distance is defined as distance D22.
  • the distance (unit: cm) between the top edge A3b of the opening of the outlet cell 13b and the top edge C3a of the opening of the inlet cell 13a may also be measured, and the measured distance is defined as distance D22.
  • Distance D22 can be considered to be the sum of the length of the left edge A1b or right edge A2b of the opening of the outlet cell 13b and the thickness of the partition wall portion 12.
  • the distance D22 is calculated in the same manner as above for 20 outlet cells 13b and their adjacent inlet cells 13a randomly selected from the plan view of the cut piece P2' shown in Figure 12, and the average value is taken as the average distance D22'.
  • the average thickness T (unit: cm) of the partition wall 12 can be determined in the same manner as above.
  • ⁇ 2 can be obtained by measuring the axial length of the cut piece P2'.
  • ⁇ 2 can be determined by the following method.
  • the outer surface S1a of the partition section 12 that contacts one inlet cell 13a is composed of four faces
  • the outer surface S1b of the partition section 12 that contacts one outlet cell 13b is composed of four faces
  • the number of the outer surfaces S1b (four faces) of the partition wall portion 12 that contact each of the outflow-side cells 13b and that are not adjacent to the third sealing portions 16 is calculated, and the total number of these faces is defined as ⁇ 2 . Specifically, this is done as follows.
  • the three outlet cells 13b in the third row G3 are referred to as the "outlet cell G31,” “outlet cell G32,” and “outlet cell G33" from the left side of Figure 12.
  • the three outflow side cells 13b in the fourth column G4 are referred to as "outflow side cell G41,” “outflow side cell G42,” and “outflow side cell G43” from the left side of FIG. 12;
  • the three outflow side cells 13b in the fifth column F5 are referred to as "outflow side cell G51,” “outflow side cell G52,” and “outflow side cell G53” from the left side of FIG. 12;
  • the three outflow side cells 13b in the sixth column F6 are referred to as "outflow side cell G61,” “outflow side cell G62,” and “outflow side cell G63” from the left side of FIG. 12.
  • the left surface (the surface on the left in Figure 12) and the top surface (the surface on the top in Figure 12) are adjacent to the third sealing section 16. Therefore, of the outer surfaces S1b (four surfaces) of the partition section 12 that contact the outflow cell G11, the number of surfaces that are not adjacent to the third sealing section 16 is two.
  • the right surface (the surface on the right side in Figure 12) and the bottom surface (the surface on the bottom side in Figure 12) are adjacent to the third sealing section 16. Therefore, of the outer surfaces S1b (four surfaces) of the partition section 12 that contact the outflow cell G63, the number of surfaces that are not adjacent to the third sealing section 16 is two.
  • the upper surface (the upper surface in Figure 12) is adjacent to the third sealing section 16. Therefore, of the outer surfaces S1b (four surfaces) of the partition section 12 that contact the outlet cell G12 or G13, the number of surfaces that are not adjacent to the third sealing section 16 is three.
  • the right surface (the surface on the right side in Figure 12) is adjacent to the third sealing section 16. Therefore, of the four outer surfaces S1b of the partition section 12 that contact the outlet cell G23 or G43, the number of surfaces that are not adjacent to the third sealing section 16 is three.
  • the left surface (the surface on the left side in Figure 12) is adjacent to the third sealing section 16. Therefore, of the four outer surfaces S1b of the partition section 12 that contact the outlet cell G31 or G51, the number of surfaces that are not adjacent to the third sealing section 16 is three.
  • the lower surface (the lower surface in Figure 12) is adjacent to the third sealing section 16. Therefore, of the outer surfaces S1b (four surfaces) of the partition section 12 that contact the outlet cell G61 or G62, the number of surfaces that are not adjacent to the third sealing section 16 is three.
  • the gas permeability is measured three times in total using different cut pieces P2', and the average value thereof is defined as Rb (cm 3 /(cm 2 ⁇ s ⁇ Pa)).
  • the above measurement method allows for accurate measurement of the gas permeability of the second catalyst layer 30 and partition wall section 12.
  • ⁇ 10% flow rate diameter of partition wall The 10% flow diameter ( ⁇ m) of the partition wall portion 12 measured by the bubble point method using a perm porometer after heat treatment of the substrate 10 at 950°C for 35 hours in an air atmosphere is defined as Xc ( ⁇ m), and the 10% flow diameter ( ⁇ m) of the partition wall portion 12 measured by the bubble point method using a perm porometer before the heat treatment of the substrate 10 is defined as Yc ( ⁇ m).
  • Xc is typically 5.00 ⁇ m or more and 20.00 ⁇ m or less
  • Yc is typically 5.00 ⁇ m or more and 20.00 ⁇ m or less
  • Xc/Yc is typically 1.1 or less.
  • Xc may be 5.50 ⁇ m or more and 18.00 ⁇ m or less, or 6.00 ⁇ m or more and 16.00 ⁇ m or less.
  • Yc may be 5.50 ⁇ m or more and 18.00 ⁇ m or less, or 6.00 ⁇ m or more and 16.00 ⁇ m or less.
  • Xc/Yc may be 1.05 or less, or 1.03 or less. Because the state of the substrate 10 changes little before and after the heat treatment, the lower limit of Xc/Yc is theoretically 1, but it may be less than 1 due to measurement errors or the influence of other slight changes.
  • Xc/Yc may be, for example, 0.98 or more, 0.99 or more, or 1.00 or more. Each of these lower limit values may be combined with any of the above-mentioned upper limit values.
  • the substrate 10 is subjected to a heat treatment at 950°C for 35 hours in an air atmosphere.
  • a sample extending in the axial direction of the substrate 10 and having the same length as the length L10 of the substrate 10 is cut out from the heat-treated substrate 10.
  • the number of inlet cells 13a included in the sample is the same as the number of outlet cells 13b included in the sample.
  • the planar shape of the sample when viewed from the axial direction of the sample is, for example, a quadrangle (preferably a square or rectangle, more preferably a square).
  • the size of the planar shape when viewed from the axial direction of the sample is not particularly limited as long as the number of inlet cells 13a included in the sample is the same as the number of outlet cells 13b included in the sample, but for example, the vertical length is 10 mm and the horizontal length is 10 mm.
  • the inlet side cells 13a and the outlet side cells 13b are arranged alternately in the vertical direction and also alternately in the horizontal direction, if the total number of the inlet side cells 13a and the outlet side cells 13b arranged vertically in the sample is an even number, and the total number of the inlet side cells 13a and the outlet side cells 13b arranged horizontally in the sample is an even number, then the number of the inlet side cells 13a contained in the sample will be the same as the number of the outlet side cells 13b contained in the sample.
  • the sample is cut along a plane perpendicular to the axial direction of the sample to prepare a cut piece P3 that does not include a portion of either the first catalyst layer 20 or the second catalyst layer 30.
  • the axial length of the cut piece P3 is not particularly limited, but is, for example, 10 mm.
  • the cut piece P3 does not have the first sealing portion 14 or the second sealing portion 15.
  • Cut piece P3 is similar to the example of cut piece P1 shown in Figures 7A and 7B, except that it does not include a portion of the first catalyst layer 20.
  • Cut piece P3 is, for example, cubic in shape, with a vertical length of 10 mm, a horizontal length of 10 mm, and an axial length of 10 mm.
  • a first sealing portion that seals the exhaust gas outlet end of the inlet cell 13a included in the cut piece P3, and a second sealing portion that seals the exhaust gas inlet end of the outlet cell 13b included in the cut piece P3 are formed on the cut piece P3, and a third sealing portion is formed on the outermost periphery of the cut piece P3, thereby obtaining a cut piece P3'.
  • the first sealing portion, second sealing portion, and third sealing portion can be formed by applying a weatherstripping material to predetermined locations on the cut piece P3.
  • an adhesive such as an epoxy resin adhesive can be used as the weatherstripping material.
  • the thickness of the first sealing portion 14 and second sealing portion 15 is each 1/10 or less of the axial length of the cut piece P3.
  • cut piece P3' is similar to the example of cut piece P1' shown in Figures 8A to 8C, except that it does not include a portion of the first catalyst layer 20.
  • Xc can be measured in the same manner as Xa, except that cut piece P3' prepared from heat-treated substrate 10 is used instead of cut piece P1' prepared from heat-treated catalyst 1.
  • cut piece P3' may be prepared from catalyst 1. If catalyst 1 does not have a portion that does not include a part of either the first catalytic layer 20 or the second catalytic layer 30, cut piece P3' may be prepared from catalyst 1. If catalyst 1 does not have a portion that does not include a part of either the first catalytic layer 20 or the second catalytic layer 30, a substrate with the same specifications as the substrate 10 used in catalyst 1 may be prepared, and the results of measurements on the prepared substrate may be estimated to be the measured values for substrate 10 of catalyst 1.
  • Cut piece P3' is prepared from substrate 10 before heat treatment in the same manner as above.
  • Yc can be measured in the same manner as Xc, except that cut piece P3' prepared from substrate 10 before heat treatment is used instead of cut piece P3' prepared from substrate 10 after heat treatment.
  • Rc may be 9.00 (cm 3 /(cm 2 s Pa)) or more and 18.00 (cm 3 /(cm 2 s Pa)) or less, or 11.00 (cm 3 /(cm 2 s Pa)) or more and 16.00 (cm 3 /(cm 2 s Pa)) or less.
  • Cut piece P3' is prepared from substrate 10 before heat treatment in the same manner as above.
  • Rc can be measured in the same manner as Ra, except that cut piece P3' prepared from substrate 10 before heat treatment is used instead of cut piece P1' prepared from catalyst 1 before heat treatment.
  • a method for forming a catalyst layer will be described below.
  • the following description of the method for forming a catalyst layer applies to both the first catalyst layer 20 and the second catalyst layer 30, unless otherwise specified.
  • the term “catalyst layer” is replaced with "first catalyst layer 20”
  • the term “catalyst layer” is replaced with "second catalyst layer 30.”
  • the following description of the method for forming a catalyst layer applies to all of Embodiments A to E, unless otherwise specified.
  • a slurry for forming the catalyst layer is applied to a predetermined portion of the substrate 10 and then dried to form a catalyst layer precursor. After the catalyst layer precursor is formed, it is fired. In this way, a catalyst layer with a single-layer structure can be formed.
  • a slurry for forming the lower layer is applied to a predetermined portion of the substrate 10 and then dried to form a precursor for the lower layer.
  • a slurry for forming the upper layer is applied onto the precursor for the lower layer and then dried to form a precursor for the upper layer.
  • the precursor for the lower layer and the precursor for the upper layer are formed, they are fired. In this way, a catalyst layer having a two-layer structure can be formed.
  • Catalyst layers having stacked structures other than a two-layer structure (for example, a three-layer structure) can also be formed in the same way.
  • the drying temperature is, for example, 40°C or higher and 150°C or lower, and the drying time is, for example, 5 minutes or higher and 1 hour or lower.
  • the firing temperature is, for example, 350°C or higher and 600°C or lower, and the firing time is, for example, 20 minutes or higher and 5 hours or lower.
  • the firing atmosphere is usually air.
  • each slurry contains, for example, a source of precious metal elements, inorganic oxide particles (e.g., Zr-based oxide particles), a binder, a pore-forming material, a solvent, etc.
  • sources of precious metal elements include salts of precious metal elements
  • salts of precious metal elements include nitrates, ammine complex salts, acetates, and chlorides.
  • the inorganic oxides that make up the inorganic oxide particles are as described above.
  • binders include alumina sol, zirconia sol, titania sol, silica sol, and ceria sol.
  • Examples of pore-forming materials include cross-linked polymethyl(meth)acrylate particles, cross-linked polybutyl(meth)acrylate particles, cross-linked polystyrene particles, cross-linked polyacrylic ester particles, and melamine-based resins.
  • Examples of solvents include water and organic solvents.
  • the amount of pore-forming material in each slurry is preferably 10% by mass or more and 60% by mass or less, more preferably 15% by mass or more and 55% by mass or less, and even more preferably 20% by mass or more and 50% by mass or less, based on the mass of the catalyst layer formed by drying and firing each slurry.
  • a catalyst layer that satisfies the desired conditions means, in the case of the first catalyst layer 20, a first catalyst layer 20 that satisfies condition 1a (preferably conditions 1a and 2a), and in the case of the second catalyst layer 30, a second catalyst layer 30 that satisfies condition 1b (preferably conditions 1b and 2b). The same applies below.
  • the D50 of the pore-forming material is preferably 1 ⁇ m or more and 10 ⁇ m or less, more preferably 2 ⁇ m or more and 9 ⁇ m or less, and even more preferably 3 ⁇ m or more and 8 ⁇ m or less. This makes it easier to form a catalyst layer that meets the desired conditions.
  • D50 is the particle size at which the cumulative volume is 50% in the volume-based particle size distribution measured using a laser diffraction/scattering particle size distribution measurement method.
  • the method for measuring D50 is as follows. Using an automatic sample feeder for laser diffraction particle size distribution measurement equipment ("Microtorac SDC” manufactured by Nikkiso Co., Ltd.), a powder sample is placed in an aqueous solvent and irradiated with 40W ultrasound for 360 seconds at a flow rate of 40%, after which a volumetric particle size distribution is measured using a laser diffraction particle size distribution measurement equipment "Microtrac MT3300II” manufactured by Nikkiso Co., Ltd., and the particle size ( ⁇ m) at which the cumulative volume reaches 50% is determined from the volumetric particle size distribution. Measurements are performed twice, and the average value of the particle size ( ⁇ m) at which the cumulative volume reaches 50% is taken as D50 ( ⁇ m). Measurement conditions are: particle refractive index 1.5, particle shape spherical, solvent refractive index 1.3, set zero 30 seconds, and measurement time 30 seconds.
  • ⁇ Burned Zr-based oxide> When forming a catalyst layer that satisfies desired conditions, it is preferable to use a Zr-based oxide that has been densified in advance as the Zr-based oxide contained in the slurry, and it is more preferable to use a Ce-Zr-based composite oxide that has been densified in advance. Since a Zr-based oxide that has been densified in advance is less likely to thermally shrink even when exposed to a high-temperature environment, using a Zr-based oxide that has been densified in advance as the Zr-based oxide contained in the slurry can suppress the occurrence of cracks in the catalyst layer that are caused by thermal shrinkage of the Zr-based oxide after exposure to a high-temperature environment. Therefore, using a Zr-based oxide that has been densified in advance as the Zr-based oxide contained in the slurry makes it easier to form a catalyst layer that satisfies desired conditions.
  • two or more slurries may contain sintered Zr-based oxide, or any one of the slurries (e.g., a slurry for forming the lower layer or a slurry for forming the upper layer) may contain sintered Zr-based oxide.
  • Pre-calcined means that the Zr-based oxide has been subjected to a calcination treatment before being used to prepare the slurry.
  • the Zr-based oxide to be calcined may be a commercially available product or may be one produced according to conventional methods.
  • the conditions for the calcination treatment of the Zr-based oxide are as follows:
  • the calcination temperature is preferably 850°C or higher and 1200°C or lower, more preferably 900°C or higher and 1150°C or lower, and even more preferably 950°C or higher and 1100°C or lower.
  • the calcination time is preferably 1 hour or higher and 10 hours or lower, more preferably 2 hours or higher and 8 hours or lower, and even more preferably 3 hours or higher and 6 hours or lower.
  • the atmosphere during calcination is preferably air or an inert atmosphere.
  • the specific surface area of the Zr-based oxide before firing is preferably 85 m 2 /g or more and 120 m 2 /g or less, more preferably 85 m 2 /g or more and 110 m 2 /g or less, and even more preferably 85 m 2 /g or more and 100 m 2 /g or less.
  • the specific surface area of the Zr-based oxide after firing is preferably 30 m 2 /g or more and 85 m 2 /g or less, more preferably 40 m 2 /g or more and 80 m 2 /g or less, and even more preferably 50 m 2 /g or more and 75 m 2 /g or less.
  • the percentage of the specific surface area of the Zr-based oxide after the calcination treatment relative to the specific surface area of the Zr-based oxide before the calcination treatment is preferably 25% or more and 100% or less, more preferably 40% or more and 90% or less, and even more preferably 55% or more and 85% or less.
  • the specific surface area can be measured by N 2 gas adsorption method using powdered Zr-based oxide and QUADRASORB SI manufactured by Quantachrome Corporation.
  • the Zr-based oxide contained in the slurry preferably satisfies one or more, and more preferably two or more, of the following conditions: This makes it possible to make the Zr-based oxide less susceptible to thermal shrinkage, and effectively suppresses the occurrence of cracks in the catalyst layer that are caused by thermal shrinkage of the Zr-based oxide after exposure to a high-temperature environment.
  • the specific surface area of the Zr-based oxide is preferably 85 m 2 /g or more and 120 m 2 /g or less.
  • the D50 of the Zr-based oxide is 2 ⁇ m or more and 15 ⁇ m or less.
  • the Zr-based oxide has a D10 of 1 ⁇ m or more.
  • the particle size distribution of the Zr-based oxide is unimodal, not multimodal.
  • D10 is the particle size at which the cumulative volume is 10% in the volume-based particle size distribution measured using a laser diffraction/scattering particle size distribution measurement method.
  • the measurement method for D10 is the same as that for D50.
  • Example 1 Preparation of Slurry Alumina powder and Ce—Zr-based composite oxide powder that had been previously subjected to a calcination treatment were added to an aqueous palladium nitrate solution, and then alumina sol, zirconia sol, a pore-forming material (crosslinked polymethyl(meth)acrylate particles having a D50 of 5 ⁇ m), and water as a solvent were added to prepare a first slurry.
  • alumina sol, zirconia sol, a pore-forming material crosslinked polymethyl(meth)acrylate particles having a D50 of 5 ⁇ m
  • the composition of the Ce—Zr-based composite oxide powder used to prepare the first slurry is as follows: Ce content in terms of CeO2 : 40% by mass Zr content in terms of ZrO2 : 50% by mass Content of one or more rare earth elements other than Ce in terms of oxide: 10% by mass
  • the first slurry was prepared using a Ce—Zr composite oxide powder that had been calcined under the following conditions.
  • the specific surface areas of the Ce—Zr composite oxide powder before and after the calcination treatment were measured by N2 gas adsorption using a QUADRASORB SI (manufactured by Quantachrome).
  • the specific surface area of the Ce—Zr composite oxide powder before the calcination treatment was 87.1 m2 /g, and the specific surface area of the Ce—Zr composite oxide powder after the calcination treatment was 70.8 m2 /g.
  • Firing treatment conditions Firing temperature: 950°C Firing time: 4 hours
  • Firing atmosphere air atmosphere
  • the amount of each component in the first slurry was adjusted so that, based on the mass of the catalyst layer formed by drying and firing the first slurry, palladium was 4 mass% in metal equivalent, alumina powder was 9 mass%, Ce-Zr composite oxide powder was 78 mass%, alumina sol was 3 mass% in solids equivalent, and zirconia sol was 6 mass% in solids equivalent.
  • the amount of pore-forming material in the first slurry was adjusted so that it was 40 mass% of the mass of the catalyst layer formed by drying and firing the first slurry.
  • Alumina powder and pre-calcined Ce-Zr composite oxide powder were added to an aqueous rhodium nitrate solution, followed by the addition of alumina sol, zirconia sol, a pore-forming agent (crosslinked polymethyl(meth)acrylate particles with a D50 of 3 ⁇ m), and water as a solvent to prepare a second slurry and a third slurry.
  • compositions of the Ce—Zr-based composite oxide powders used to prepare the second and third slurries are as follows: Ce content in terms of CeO2 : 15% by mass Zr content in terms of ZrO2 : 65% by mass Content of one or more rare earth elements other than Ce in terms of oxide: 20% by mass
  • the second and third slurries were prepared using Ce-Zr composite oxide powders that had been calcined under the following conditions:
  • the specific surface areas of the Ce-Zr composite oxide powders before and after the calcination treatment were measured by N2 gas adsorption using a QUADRASORB SI (Quantachrome Corp.).
  • the specific surface area of the Ce-Zr composite oxide powder before the calcination treatment was 90.1 m2 /g, and the specific surface area of the Ce-Zr composite oxide powder after the calcination treatment was 68.2 m2 /g.
  • the amount of each component in the second slurry was adjusted so that, based on the mass of the catalyst layer formed by drying and firing the second slurry, rhodium was 0.5 mass% in metal equivalent, alumina powder was 17.5 mass%, Ce-Zr composite oxide powder was 74 mass%, alumina sol was 3 mass% in solids equivalent, and zirconia sol was 5 mass% in solids equivalent.
  • the amount of pore-forming material in the second slurry was adjusted so that it was 40 mass% of the mass of the catalyst layer formed by drying and firing the second slurry.
  • the amount of each component in the third slurry was adjusted so that, based on the mass of the catalyst layer formed by drying and firing the third slurry, rhodium was 0.5 mass% in metal equivalent, alumina powder was 9.5 mass%, Ce-Zr composite oxide powder was 82 mass%, alumina sol was 3 mass% in solids equivalent, and zirconia sol was 5 mass% in solids equivalent.
  • the amount of pore-forming material in the third slurry was adjusted so that it was 30 mass% of the mass of the catalyst layer formed by drying and firing the third slurry.
  • the mass of the catalyst layer formed by drying and firing each slurry can be calculated by subtracting the mass of the components (e.g., solvent, pore-forming material, etc.) that are lost during drying and firing of each slurry from the mass of each slurry.
  • the components e.g., solvent, pore-forming material, etc.
  • a wall-flow type substrate having the structure shown in Figures 2 to 6 was prepared, i.e., a substrate including inlet cells extending in the axial direction of the substrate, outlet cells extending in the axial direction of the substrate, and porous partition walls separating the inlet and outlet cells.
  • the thickness of the partition walls was 200 ⁇ m
  • the total number of inlet and outlet cells in a cross section perpendicular to the axial direction of the substrate was 300 cells per square inch
  • the volume of the substrate was 0.79 L
  • the length of the substrate was 90 mm.
  • the first slurry was applied to the exhaust gas inlet side of the substrate and then dried at 90°C for 10 minutes to form a lower layer precursor.
  • the second slurry was applied to the lower layer precursor and then dried at 90°C for 10 minutes to form an upper layer precursor.
  • the substrate with the lower layer precursor and upper layer precursor formed was fired at 450°C for 1 hour to form a first catalyst layer on the substrate, comprising a lower layer and an upper layer formed on the lower layer.
  • the third slurry was applied to the exhaust gas outlet side of the substrate and dried at 90°C for 10 minutes to form a precursor for the second catalyst layer.
  • the substrate with the precursor for the second catalyst layer formed thereon was calcined at 450°C for 1 hour to form a second catalyst layer on the substrate. In this way, the exhaust gas purification catalyst of Example 1 was obtained.
  • the slurry was applied so that the percentage of the length of the first catalyst layer relative to the length of the substrate was 75%, the percentage of the length of the second catalyst layer relative to the length of the substrate was 50%, the mass of the first catalyst layer per unit volume of the portion of the substrate where the first catalyst layer was formed was 40 g/L, and the mass of the second catalyst layer per unit volume of the portion of the substrate where the second catalyst layer was formed was 40 g/L.
  • the exhaust gas purification catalyst of Example 1 was heat-treated in an air atmosphere at 950°C for 35 hours.
  • Xa and Xb were measured for the heat-treated exhaust gas purification catalyst according to the method described above.
  • Ya, Yb, Ra, and Rb were measured for the exhaust gas purification catalyst before heat treatment using the above method.
  • a cut piece P1' shown in FIGS. 8A to 8C was used, which was prepared from the exhaust gas purification catalyst before or after the heat treatment.
  • the cut piece P1' was prepared using the cut piece P1 shown in FIGS. 7A and 7B.
  • the cut piece P1 used was a cube with a length in the vertical direction (vertical direction in FIG. 7A) of 10 mm, a length in the horizontal direction (horizontal direction in FIG. 7A) of 10 mm, and a length in the axial direction (vertical direction in FIG. 7B) of 10 mm.
  • ⁇ 1 (average length of one side of the opening of the inlet-side cell 13a) was 0.121 cm
  • ⁇ 1 axial length of the cut piece P1' was 1 cm
  • ⁇ 1 number of effective filtration surfaces of the cut piece P1' was 60
  • a 1 (effective filtration area of the cut piece P1') was 7.26 cm 2 .
  • a cut piece P2' shown in FIGS. 10A to 10C was used, which was prepared from the exhaust gas purification catalyst before or after the heat treatment.
  • the cut piece P2' was prepared using the cut piece P2 shown in FIGS. 9A and 9B.
  • the cut piece P2 used was a cube with a length in the vertical direction (vertical direction in FIG. 9A) of 10 mm, a length in the horizontal direction (horizontal direction in FIG. 9A) of 10 mm, and a length in the axial direction (vertical direction in FIG. 9B) of 10 mm.
  • ⁇ 2 (average length of one side of the opening of the outlet cell 13b) was 0.121 cm
  • ⁇ 2 axial length of the cut piece P2' was 1 cm
  • ⁇ 2 number of effective filtration surfaces of the cut piece P2' was 6
  • a 2 (effective filtration area of the cut piece P2') was 7.26 cm 2 .
  • Xc i.e., the 10% flow diameter of the partition wall portion measured by the bubble point method using a perm porometer after the substrate was heat treated in an air atmosphere at 950°C for 35 hours, was 14.39 ⁇ m
  • Yc i.e., the 10% flow diameter of the partition wall portion measured by the bubble point method using a perm porometer before the substrate was heat treated, was 14.38 ⁇ m
  • Xc/Yc was 1.00.
  • Rc that is, the gas permeability of the partition wall portion measured using a perm porometer before the substrate was subjected to heat treatment at 950°C for 35 hours in an air atmosphere, was 12.64 (cm 3 /(cm 2 ⁇ s ⁇ Pa)).
  • the conditions for measuring the PM trapping performance were as follows. Evaluation vehicle: 1.5L direct injection turbo engine Gasoline used: Fuel for certification tests PM measurement device: Manufactured by Horiba Ltd.
  • a gasoline engine vehicle equipped with the exhaust gas purification catalyst of Example 1 before or after heat treatment a gasoline engine vehicle equipped with a substrate (with neither the first catalyst layer nor the second catalyst layer formed) was used, and the PM collection performance of the substrate was determined in the same manner as above.
  • PM collection performance ratio (%) was calculated based on the following formula.
  • PM collection performance ratio (PM collection performance of the exhaust gas purifying catalyst of Example 1 before or after heat treatment/PM collection performance of the substrate) ⁇ 100
  • Example 2 The same procedure as in Example 1 was carried out to prepare the second slurry, except that a Ce—Zr-based composite oxide powder that had not been subjected to a calcination treatment in advance was used instead of the Ce—Zr-based composite oxide powder that had been subjected to a calcination treatment in advance.
  • Example 3 The same procedure as in Example 1 was carried out to prepare the third slurry, except that a Ce—Zr-based composite oxide powder that had not been subjected to a calcination treatment in advance was used instead of the Ce—Zr-based composite oxide powder that had been subjected to a calcination treatment in advance.
  • Example 4 The same procedure as in Example 1 was carried out to prepare the first slurry, except that a Ce—Zr-based composite oxide powder that had not been subjected to a calcination treatment in advance was used instead of the Ce—Zr-based composite oxide powder that had been subjected to a calcination treatment in advance.
  • Example 5 The same procedure as in Example 1 was carried out to prepare the second and third slurries, except that the Ce—Zr-based composite oxide powder that had not been subjected to a calcination treatment in advance was used instead of the Ce—Zr-based composite oxide powder that had been subjected to a calcination treatment in advance.
  • Example 1 The same operations as in Example 1 were carried out to prepare the first, second, and third slurries, except that the Ce—Zr-based composite oxide powder that had not been subjected to a calcination treatment in advance was used instead of the Ce—Zr-based composite oxide powder that had been subjected to a calcination treatment in advance.
  • Example 1 The results of Examples 1 to 5 and Comparative Example 1 are shown in Table 1.
  • "Pre-calcined CZ” indicates whether or not a Ce-Zr composite oxide powder that had been pre-calcined was used in preparing the slurry ("Yes” if used, "No” if not).
  • the units of Xa, Ya, Xb, and Yb are ⁇ m, and the units of Ra and Rb are cm 3 /(cm 2 s Pa).

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Abstract

本発明は、高温環境への曝露により生じるＰＭ捕集性能の低下を抑制することができる排ガス浄化用触媒を提供することを課題とし、かかる課題を解決するために、ウォールフロー型基材（１０）と、第１触媒層（２０）及び第２触媒層（３０）の少なくとも一方とを備える排ガス浄化用触媒（１）であって、以下の条件１ａ及び１ｂ： ［条件１ａ］　Ｘａ／Ｙａ≦１．４０かつＹａ≦５．００ ［条件１ｂ］　Ｘｂ／Ｙｂ≦１．４０かつＹｂ≦５．００ の少なくとも一方を満たす、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、炭化水素（ＨＣ）、一酸化炭素（ＣＯ）、窒素酸化物（ＮＯｘ）等の有害成分が含まれている。これらの有害成分を浄化して無害化する目的で三元触媒が使用されている。三元触媒としては、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｈ等の貴金属元素を含む触媒が使用されている。
　排ガス中には、ＨＣ、ＣＯ、ＮＯｘ等の有害成分とともに、粒子状物質（ＰＭ：Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ　Ｍａｔｔｅｒ）が含まれており、大気汚染の原因となることが知られている。
　ＰＭに関する環境規制に対応するため、直噴エンジン（ＧＤＩ：Ｇａｓｏｌｉｎｅ　Ｄｉｒｅｃｔ　Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ　ｅｎｇｉｎｅ）等のガソリンエンジン搭載車両においても、ディーゼルエンジン搭載車両と同様、ＰＭ捕集機能を有するフィルター（ＧＰＦ：Ｇａｓｏｌｉｎｅ　Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ　Ｆｉｌｔｅｒ）の設置が求められている。
　ＧＰＦとしては、例えば、ウォールフロー型と呼ばれる構造を有する基材が使用されている。ウォールフロー型基材は、排ガス流入側の端部が開口しており、排ガス流出側の端部が閉塞している流入側セルと、排ガス流入側の端部が閉塞しており、排ガス流出側の端部が開口している流出側セルと、流入側セルと流出側セルとを仕切る多孔質の隔壁部とを備える。
　一般に排ガス浄化用触媒の搭載スペースは限られているため、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｈ等の貴金属元素を含む触媒層をウォールフロー型基材に設けて、ＰＭの捕集とともに、ＨＣ、ＣＯ、ＮＯｘ等の有害成分の浄化を行うことが検討されている。ウォールフロー型基材と触媒層とを備える触媒では、流入側セルの排ガス流入側の端部（開口部）から流入した排ガスが、触媒層及び隔壁部を通過して、流出側セルの排ガス流出側の端部（開口部）から流出する際、排ガス中のＰＭが触媒層及び隔壁部の細孔に捕集される。
　内燃機関に供給される空気／燃料比（空燃比Ａ／Ｆ）は、理論空燃比（ストイキ）近傍に制御されることが望ましい。しかしながら、実際の空燃比は、車両の走行条件等によってストイキを中心にリッチ（燃料過剰雰囲気）側又はリーン（燃料希薄雰囲気）側に変動するため、排ガスも同様にリッチ側又はリーン側に変動する。このため、排ガス中の酸素濃度の変動を緩和して、触媒の排ガス浄化能を向上させるために、排ガス中の酸素濃度が高い時には酸素を吸蔵し、排ガス中の酸素濃度が低い時には酸素を放出する能力、すなわち、酸素貯蔵能（ＯＳＣ：Ｏｘｙｇｅｎ　Ｓｔｏｒａｇｅ　Ｃａｐａｃｉｔｙ）を有する材料、例えば、Ｃｅ－Ｚｒ系複合酸化物等のＺｒ系酸化物が、触媒層の材料として使用されている（例えば、特許文献１及び２）。
　触媒層の材料として従来使用されているＣｅ－Ｚｒ系複合酸化物等のＺｒ系酸化物は、高温環境への曝露により熱収縮が生じる。なお、本明細書において、「高温」は、８００℃以上、特に９００℃以上の温度を意味する。
特開２０１８－１８７５９５号公報 特開２０２３－５１３９８９号公報
　本発明者は、ウォールフロー型基材と、Ｚｒ系酸化物を含む触媒層とを備える排ガス浄化用触媒において、高温環境への曝露によりＰＭ捕集性能の低下が生じやすいことを見出した。具体的には、本発明者は、ウォールフロー型基材と、Ｚｒ系酸化物を含む触媒層とを備える排ガス浄化用触媒が高温環境に曝露されると、Ｚｒ系酸化物の熱収縮に起因して触媒層内にクラックが生じることにより触媒層のＰＭ捕集性能が低下しやすいこと、並びに、Ｚｒ系酸化物の熱収縮に起因する触媒層のＰＭ捕集性能の低下は、触媒層のうち、隔壁部の内部に形成されている部分では生じにくいが、隔壁部の外表面上に形成された部分（すなわち、隔壁部の外表面から流入側セル側又は流出側セル側に隆起する部分）では生じやすいことを見出した。
　そこで、本発明は、ウォールフロー型基材と、Ｚｒ系酸化物を含む触媒層とを備える排ガス浄化用触媒であって、高温環境への曝露により生じるＰＭ捕集性能の低下を抑制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。
　上記課題を解決するために、本発明は、以下の排ガス浄化用触媒を提供する。
［１］排ガス流通方向に延在する基材と、第１触媒層及び第２触媒層の少なくとも一方とを備える排ガス浄化用触媒であって、
　前記基材は、
　前記排ガス流通方向に延在する流入側セルであって、排ガス流入側の端部が開口しており、排ガス流出側の端部が閉塞している前記流入側セルと、
　前記排ガス流通方向に延在する流出側セルであって、排ガス流入側の端部が閉塞しており、排ガス流出側の端部が開口している前記流出側セルと、
　前記流入側セルと前記流出側セルとを仕切る多孔質の隔壁部と、
を備え、
　前記第１触媒層は、前記隔壁部の前記流入側セル側の外表面上に、前記隔壁部の排ガス流入側の端部から前記排ガス流通方向に沿って形成されている部分を有し、
　前記第２触媒層は、前記隔壁部の前記流出側セル側の外表面上に、前記隔壁部の排ガス流出側の端部から前記排ガス流通方向とは反対の方向に沿って形成されている部分を有し、
　前記排ガス浄化用触媒は、下記条件１ａ及び１ｂ：
［条件１ａ］
　Ｘａ／Ｙａ≦１．４０かつＹａ≦５．００
［式中、Ｘａは、前記排ガス浄化用触媒に対して、大気雰囲気下、９５０℃で３５時間、熱処理を行った後に、パームポロメータを使用してバブルポイント法により測定される前記第１触媒層及び前記隔壁部の１０％流量径（μｍ）を表し、Ｙａは、前記排ガス浄化用触媒に対して前記熱処理を行う前に、パームポロメータを使用してバブルポイント法により測定される前記第１触媒層及び前記隔壁部の１０％流量径（μｍ）を表す。］
［条件１ｂ］
　Ｘｂ／Ｙｂ≦１．４０かつＹｂ≦５．００
［式中、Ｘｂは、前記排ガス浄化用触媒に対して前記熱処理を行った後に、パームポロメータを使用してバブルポイント法により測定される前記第２触媒層及び前記隔壁部の１０％流量径（μｍ）を表し、Ｙｂは、前記排ガス浄化用触媒に対して前記熱処理を行う前に、パームポロメータを使用してバブルポイント法により測定される前記第２触媒層及び前記隔壁部の１０％流量径（μｍ）を表す。］
の少なくとも一方を満たし、
　前記排ガス浄化用触媒が前記条件１ａを満たす場合、前記第１触媒層はＺｒ系酸化物を含み、
　前記排ガス浄化用触媒が前記条件１ｂを満たす場合、前記第２触媒層はＺｒ系酸化物を含む、前記排ガス浄化用触媒。
［２］前記排ガス浄化用触媒が前記第１触媒層を備え、前記第２触媒層を備えない場合、前記流入側セルの長さに対する前記第１触媒層の長さの百分率は１００％であり、
　前記排ガス浄化用触媒が前記第２触媒層を備え、前記第１触媒層を備えない場合、前記流出側セルの長さに対する前記第２触媒層の長さの百分率は１００％であり、
　前記排ガス浄化用触媒が前記第１触媒層及び前記第２触媒層を備える場合、前記基材の長さに対する、前記第１触媒層の長さと前記第２触媒層の長さとの合計の百分率は１００％以上である、［１］に記載の排ガス浄化用触媒。
［３］前記排ガス浄化用触媒が前記条件１ａを満たし、前記条件１ｂを満たさない場合、前記流入側セルの長さに対する前記第１触媒層の長さの百分率は１００％であり、
　前記排ガス浄化用触媒が前記条件１ｂを満たし、前記条件１ａを満たさない場合、前記流出側セルの長さに対する前記第２触媒層の長さの百分率は１００％であり、
　前記排ガス浄化用触媒が前記条件１ａ及び１ｂを満たす場合、前記基材の長さに対する、前記第１触媒層の長さと前記第２触媒層の長さとの合計の百分率は１００％以上である、［１］又は［２］に記載の排ガス浄化用触媒。
［４］前記排ガス浄化用触媒が前記条件１ａを満たす場合、前記基材のうち前記第１触媒層が形成されている部分の単位体積当たりの前記第１触媒層の質量は２０ｇ／Ｌ以上１５０ｇ／Ｌ以下であり、
　前記排ガス浄化用触媒が前記条件１ｂを満たす場合、前記基材のうち前記第２触媒層が形成されている部分の単位体積当たりの前記第２触媒層の質量は２０ｇ／Ｌ以上１５０ｇ／Ｌ以下である、［１］～［３］のいずれか一項に記載の排ガス浄化用触媒。
［５］前記排ガス浄化用触媒が前記条件１ａを満たす場合、前記第１触媒層は前記Ｚｒ系酸化物としてＣｅ－Ｚｒ系複合酸化物を含み、
　前記排ガス浄化用触媒が前記条件１ｂを満たす場合、前記第２触媒層は前記Ｚｒ系酸化物としてＣｅ－Ｚｒ系複合酸化物を含む、［１］～［４］のいずれか一項に記載の排ガス浄化用触媒。
［６］前記排ガス浄化用触媒が前記条件１ａを満たす場合、前記第１触媒層中のＣｅ－Ｚｒ系複合酸化物の含有率は、前記第１触媒層の質量を基準として、５０質量％以上であり、
　前記排ガス浄化用触媒が前記条件１ｂを満たす場合、前記第２触媒層中のＣｅ－Ｚｒ系複合酸化物の含有率は、前記第２触媒層の質量を基準として、５０質量％以上である、［５］に記載の排ガス浄化用触媒。
［７］前記排ガス浄化用触媒が前記条件１ａを満たす場合、前記第１触媒層中のＣｅ－Ｚｒ系複合酸化物は、下記式：
　Ｒ１２／Ｒ１１＞０．８
［式中、Ｒ１１は、前記Ｃｅ－Ｚｒ系複合酸化物中のＣｅのＣｅＯ２換算の含有率（質量％）を表し、Ｒ１２は、前記Ｃｅ－Ｚｒ系複合酸化物中のＺｒのＺｒＯ２換算の含有率（質量％）を表す。］
を満たし、
　前記排ガス浄化用触媒が前記条件１ｂを満たす場合、前記第２触媒層中のＣｅ－Ｚｒ系複合酸化物は、下記式：
　Ｒ２２／Ｒ２１＞０．８
［式中、Ｒ２１は、前記Ｃｅ－Ｚｒ系複合酸化物中のＣｅのＣｅＯ２換算の含有率（質量％）を表し、Ｒ２２は、前記Ｃｅ－Ｚｒ系複合酸化物中のＺｒのＺｒＯ２換算の含有率（質量％）を表す。］
を満たす、［５］又は［６］に記載の排ガス浄化用触媒。
［８］前記排ガス浄化用触媒が前記条件１ａを満たす場合、前記排ガス浄化用触媒は、下記条件２ａ：
［条件２ａ］
　１．３０×１０－３≦Ｒａ
［式中、Ｒａは、前記排ガス浄化用触媒に対して前記熱処理を行う前に、パームポロメータを使用して測定される前記第１触媒層及び前記隔壁部の気体透過度（ｃｍ３／（ｃｍ２・ｓ・Ｐａ））を表す。］
をさらに満たし、
　前記排ガス浄化用触媒が前記条件１ｂを満たす場合、前記排ガス浄化用触媒が、下記条件２ｂ：
［条件２ｂ］
　１．３０×１０－３≦Ｒｂ
［式中、Ｒｂは、前記排ガス浄化用触媒に対して前記熱処理を行う前に、パームポロメータを使用して測定される前記第２触媒層及び前記隔壁部の気体透過度（ｃｍ３／（ｃｍ２・ｓ・Ｐａ））を表す。］
をさらに満たす、［１］～［７］のいずれか一項に記載の排ガス浄化用触媒。
　本発明によれば、ウォールフロー型基材と、Ｚｒ系酸化物を含む触媒層とを備える排ガス浄化用触媒であって、高温環境への曝露により生じるＰＭ捕集性能の低下を抑制することができる排ガス浄化用触媒が提供される。
図１は、本発明の一実施形態に係る排ガス浄化用触媒が内燃機関の排気経路に配置されている状態を示す一部断面図である。 図２は、図１のＡ－Ａ線端面図である。 図３は、図１のＢ－Ｂ線端面図である。 図４は、図２中の符号Ｒ１で示す領域の拡大図である。 図５は、図３中の符号Ｒ２で示す領域の拡大図である。 図６は、図１のＣ－Ｃ線端面図である。 図７Ａは、排ガス浄化用触媒から切り出された切断片の平面図（排ガス流入側（図７Ｂの上側）から平面視したときの平面図）である。 図７Ｂは、図７ＡのＤ１－Ｄ１線断面図である。 図８Ａは、第１触媒層及び隔壁部の気体透過度の測定に使用される切断片の平面図（排ガス流入側（図８Ｃの上側）から平面視したときの平面図、すなわち、図７Ａに対応する平面図）である。 図８Ｂは、第１触媒層及び隔壁部の気体透過度の測定に使用される切断片の平面図（排ガス流出側（図８Ｃの下側）から平面視したときの平面図）である。 図８Ｃは、図８ＡのＤ２－Ｄ２線断面図（図７Ｂに対応する断面図）である。 図９Ａは、排ガス浄化用触媒から切り出された切断片の平面図（排ガス流入側（図９Ｂの上側）から平面視したときの平面図）である。 図９Ｂは、図９ＡのＤ３－Ｄ３線断面図である。 図１０Ａは、第２触媒層及び隔壁部の気体透過度の測定に使用される切断片の平面図（排ガス流入側（図１０Ｃの上側）から平面視したときの平面図、すなわち、図９Ａに対応する平面図）である。 図１０Ｂは、第２触媒層及び隔壁部の気体透過度の測定に使用される切断片の平面図（排ガス流出側（図１０Ｃの下側）から平面視したときの平面図）である。 図１０Ｃは、図１０ＡのＤ４－Ｄ４線断面図（図９Ｂに対応する断面図）である。 図１１は、第１触媒層及び隔壁部の気体透過度の測定に使用される切断片の平面図（排ガス流入側（図８Ｃの上側）から平面視したときの平面図、すなわち、図８Ａと同一の平面図）である。図１１中の一部の要素（部材、部分等）については符号が省略されている。図１１中の要素（部材、部分等）の意義は、図８Ａ～８Ｃを参照することにより理解することができる。 図１２は、第２触媒層及び隔壁部の気体透過度の測定に使用される切断片の平面図（排ガス流出側（図１０Ｃの下側）から平面視したときの平面図、すなわち、図１０Ｂと同一の平面図）である。図１２中の一部の要素（部材、部分等）については符号が省略されている。図１２中の要素（部材、部分等）の意義は、図１０Ａ～１０Ｃを参照することにより理解することができる。
≪用語の説明≫
　以下、本明細書で使用される用語について説明する。以下の説明は、別段規定される場合を除き、本明細書の全体に適用される。
＜略語＞
　「ＳＥＭ」は走査型電子顕微鏡を、「ＥＤＸ」はエネルギー分散型Ｘ線分光法を、「ＳＥＭ－ＥＤＸ」は走査型電子顕微鏡－エネルギー分散型Ｘ線分析法を、「ＥＰＭＡ」は電子線マイクロアナライザーを、「ＸＲＦ」は蛍光Ｘ線分析法を、「ＩＣＰ－ＯＥＳ」は誘導結合プラズマ発光分光分析法を意味する。
＜金属元素＞
　「金属元素」には、Ｓｉ、Ｂ等の半金属元素も包含される。
＜希土類元素＞
　「希土類元素」には、Ｓｃ、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ及びＬｕが包含される。
＜貴金属元素＞
　「貴金属元素」には、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ａｕ及びＡｇが包含される。
＜酸化物＞
　金属元素の「酸化物」の意義は、次の通りである。Ｃｅ、Ｐｒ及びＴｂを除く希土類元素の酸化物はセスキ酸化物（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。
＜金属元素の金属換算の質量＞
　「金属元素の金属換算の質量」は、金属元素が金属元素で構成される金属として存在すると仮定して求められる金属の質量を意味する。
＜金属元素の酸化物換算の質量＞
　「金属元素の酸化物換算の質量」は、金属元素が金属元素の酸化物として存在すると仮定して求められる金属元素の酸化物の質量を意味する。
＜触媒層の質量＞
　「触媒層の質量」は、触媒層に含まれる全ての金属元素を貴金属元素と貴金属元素以外の金属元素とに分類し、貴金属元素については金属換算の質量を、貴金属元素以外の金属元素については酸化物換算の質量を求め、これらを合計したものを意味する。すなわち、「触媒層の質量」は、触媒層に含まれる貴金属元素の金属換算の質量と、触媒層に含まれる貴金属元素以外の金属元素の酸化物換算の質量とを合計することにより求められた計算質量を意味する。
　触媒層の製造に使用される原料の情報（例えば、組成、量等）が判明している場合、触媒層の質量は、当該原料の情報から求めることができる。
＜触媒層中の金属元素の金属換算又は酸化物換算の含有率＞
　「触媒層中の金属元素の金属換算の含有率」は、式：触媒層中の金属元素の金属換算の含有率（質量％）＝（触媒層中の金属元素の金属換算の質量）／（触媒層の質量）×１００により定義される。
　「触媒層中の金属元素の酸化物換算の含有率」は、式：触媒層中の金属元素の酸化物換算の含有率（質量％）＝（触媒層中の金属元素の酸化物換算の質量）／（触媒層の質量）×１００により定義される。
　触媒層の形成に使用される原料の情報（例えば、組成、量等）が判明している場合、触媒層中の金属元素の金属換算又は酸化物換算の含有率（質量％）は、原料の情報から求めることができる。
　触媒層の形成に使用される原料の情報が判明していない場合、触媒層中の金属元素の金属換算又は酸化物換算の含有率（質量％）は、ＳＥＭ－ＥＤＸ等の常法により求めることができる。具体的には、下記の通りである。
　ＳＥＭ－ＥＤＸ等の常法を使用して触媒層の元素分析を行い、触媒層の構成元素の種類を特定するとともに、特定された各金属元素のモル％を求める。ＳＥＭの１０視野の各々に関して、各金属元素のモル％を求め、１０視野における各金属元素のモル％の平均値を、触媒層中の各金属元素のモル％とする。
　下記式から、触媒層中の各貴金属元素のＶ値を求める。
　各貴金属元素のＶ値＝（触媒層中の各貴金属元素のモル％）×（各貴金属元素のモル質量）
　下記式から、触媒層中の貴金属元素以外の各金属元素のＷ値を求める。
　各金属元素のＷ値＝（触媒層中の各金属元素のモル％）×（各金属元素の酸化物のモル質量）
　下記式から、触媒層中の各貴金属元素の金属換算の含有率（質量％）を求める。
　触媒層中の各貴金属元素の金属換算の含有率（質量％）＝（各貴金属元素のＶ値）／｛（全ての貴金属元素のＶ値の合計）＋（貴金属元素以外の全ての金属元素のＷ値の合計）｝×１００
　下記式から、触媒層中の貴金属元素以外の各金属元素の酸化物換算の含有率（質量％）を求める。
　触媒層中の貴金属元素以外の各金属元素の酸化物換算の含有率（質量％）＝（貴金属元素以外の各金属元素のＷ値）／｛（全ての貴金属元素のＶ値の合計）＋（貴金属元素以外の全ての金属元素のＷ値の合計）｝×１００
＜金属酸化物＞
　「金属酸化物」は、１種又は２種以上の金属元素を含む酸化物を意味する。金属酸化物としては、例えば、Ａｌ系酸化物、Ｃｅ系酸化物、Ｚｒ系酸化物、Ｃｅ－Ｚｒ系複合酸化物等が挙げられる。
＜金属酸化物の質量＞
　「金属酸化物の質量」は、金属酸化物中の金属元素がそれぞれ酸化物として存在すると仮定して求められる金属元素の酸化物の合計質量を意味する。
＜金属酸化物中の金属元素の酸化物換算の含有率＞
　「金属酸化物中の金属元素の酸化物換算の含有率」は、式：金属酸化物中の金属元素の酸化物換算の含有率（質量％）＝（金属酸化物中の金属元素の酸化物換算の質量）／（金属酸化物の質量）×１００により定義される。
　金属酸化物の組成が判明している場合、金属酸化物中の金属元素の酸化物換算の含有率（質量％）は、金属酸化物の組成から求めることができる。
　金属酸化物の組成が判明していない場合、金属酸化物中の金属元素の酸化物換算の含有率（質量％）は、ＳＥＭ－ＥＤＸ等の常法により求めることができる。具体的には、下記の通りである。
　ＳＥＭ－ＥＤＸ等の常法を使用して金属酸化物の元素分析を行い、金属酸化物の構成元素の種類を特定するとともに、特定された各金属元素の酸化物換算の含有率（質量％）を求める。
＜Ａｌ系酸化物＞
　Ａｌ系酸化物は、Ａｌを含む酸化物であって、酸化物を構成する金属元素のうち、質量基準で最も含有率が大きい元素がＡｌである酸化物を意味する。但し、Ｚｒ系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。
　Ａｌ系酸化物は、触媒活性成分の担体として使用され、バインダとして使用されるアルミナ（アルミナバインダ）とは区別される。Ａｌ系酸化物は、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、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、一般的に、その他の無機酸化物（例えば、Ｃｅ系酸化物、Ｚｒ系酸化物等）よりも、耐熱性が高い。したがって、触媒層がＡｌ系酸化物を含むことにより、触媒層の耐熱性が向上し、触媒層の排ガス浄化性能が向上する。
　Ａｌ系酸化物は、Ａｌ以外の１種又は２種以上の金属元素（以下「追加元素Ｍ１」という。）を含んでいてもよい。追加元素Ｍ１は、例えば、希土類元素（例えば、Ｃｅ、Ｙ、Ｐｒ、Ｌａ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ等）、アルカリ土類金属元素（例えば、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ等）、Ｂ、Ｓｉ、Ｚｒ、Ｃｒ等から選択することができる。
　Ａｌ系酸化物において、追加元素Ｍ１は、固溶体相（例えば、Ａｌ２Ｏ３と、追加元素Ｍ１の酸化物との固溶体相）を形成していてもよいし、結晶相又は非晶質相である単独相（例えば、追加元素Ｍ１の酸化物相）を形成していてもよいし、固溶体相及び単独相の両方を形成していてもよい。
　Ａｌ系酸化物としては、例えば、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、アルミナの表面を追加元素Ｍ１又はその酸化物で修飾して得られる酸化物、アルミナ中に追加元素Ｍ１を固溶して得られる酸化物等が挙げられる。追加元素Ｍ１を含むＡｌ系酸化物としては、例えば、アルミナ－シリカ、アルミナ－ジルコニア、アルミナ－クロミア、アルミナ－セリア、アルミナ－ランタナ等が挙げられる。
　Ａｌ系酸化物の耐熱性を向上させる観点から、Ａｌ系酸化物中のＡｌの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。上限値は１００質量％である。
＜Ｃｅ系酸化物＞
　Ｃｅ系酸化物は、Ｃｅを含む酸化物であって、酸化物を構成する金属元素のうち、質量基準で最も含有率が大きい元素がＣｅである酸化物を意味する。但し、Ｚｒ系酸化物に該当するものは、Ｃｅ系酸化物に該当しないものとする。
　Ｃｅ系酸化物は、触媒活性成分の担体として使用され、バインダとして使用されるセリア（セリアバインダ）とは区別される。Ｃｅ系酸化物は、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、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、酸素貯蔵能を有し、排ガス中の酸素濃度の変動を緩和して触媒活性成分の作動ウインドウを拡大する。したがって、触媒層がＣｅ系酸化物を含むことにより、触媒層の排ガス浄化性能が向上する。
　Ｃｅ系酸化物は、Ｃｅ以外の１種又は２種以上の金属元素（以下「追加元素Ｍ２」という。）を含んでいてもよい。追加元素Ｍ２は、例えば、Ｃｅ以外の希土類元素（例えば、Ｙ、Ｐｒ、Ｌａ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ等）、アルカリ土類金属元素（例えば、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ等）、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｚｒ、Ａｌ等から選択することができる。
　Ｃｅ系酸化物において、追加元素Ｍ２は、固溶体相（例えば、ＣｅＯ２と、追加元素Ｍ２の酸化物との固溶体相）を形成していてもよいし、結晶相又は非晶質相である単独相（例えば、追加元素Ｍ２の酸化物相）を形成していてもよいし、固溶体相及び単独相の両方を形成していてもよい。
　Ｃｅ系酸化物としては、例えば、セリア（ＣｅＯ２）、セリアの表面を追加元素Ｍ２又はその酸化物で修飾して得られる酸化物、セリア中に追加元素Ｍ２を固溶して得られる酸化物等が挙げられる。
　Ｃｅ系酸化物の酸素貯蔵能を向上させる観点から、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。上限値は１００質量％である。
＜Ｚｒ系酸化物＞
　Ｚｒ系酸化物は、Ｚｒを含む酸化物であって、酸化物中のＺｒのＺｒＯ２換算の含有率が、酸化物の質量を基準として、５質量％以上である酸化物を意味する。Ｚｒ系酸化物は、バインダとして使用されるジルコニアとは区別される。本明細書において、バインダとして使用されるジルコニアを「ジルコニアバインダ」という場合がある。
　Ｚｒ系酸化物は、例えば、粒子状である。Ｚｒ系酸化物は、触媒活性成分の担体として使用される。触媒活性成分の担持性を向上させる観点から、Ｚｒ系酸化物は、多孔質であることが好ましい。
　Ｚｒ系酸化物は、Ｚｒ以外の１種又は２種以上の金属元素（以下「追加元素Ｍ３」という。）を含んでいてもよい。追加元素Ｍ３は、例えば、希土類元素（例えば、Ｃｅ、Ｙ、Ｐｒ、Ｌａ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ等）、アルカリ土類金属元素（例えば、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ等）、Ｂ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｃｒ等から選択することができる。
　Ｚｒ系酸化物において、追加元素Ｍ３は、固溶体相（例えば、ＺｒＯ２と、追加元素Ｍ３の酸化物との固溶体相）を形成していてもよいし、結晶相又は非晶質相である単独相（例えば、追加元素Ｍ３の酸化物相）を形成していてもよいし、固溶体相及び単独相の両方を形成していてもよいが、追加元素Ｍ３の少なくとも一部は、固溶体相を形成していることが好ましい。
　Ｚｒ系酸化物としては、例えば、ジルコニア（ＺｒＯ２）、ジルコニアの表面を追加元素Ｍ３又はその酸化物で修飾して得られる酸化物、ジルコニア中に追加元素Ｍ３を固溶して得られる酸化物等が挙げられる。
　Ｚｒ系酸化物の耐熱性を向上させる観点から、Ｚｒ系酸化物中のＺｒのＺｒＯ２換算の含有率は、Ｚｒ系酸化物の質量を基準として、好ましくは７質量％以上、より好ましくは１０質量％以上、より一層好ましくは３０質量％以上である。上限値は１００質量％である。
＜Ｃｅ－Ｚｒ系複合酸化物＞
　Ｃｅ－Ｚｒ系複合酸化物は、Ｃｅ及びＺｒを含む複合酸化物であって、複合酸化物中のＣｅの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％以下である酸化物を意味する。Ｃｅ－Ｚｒ系複合酸化物は、Ｚｒ系酸化物の一種である。
　Ｃｅ－Ｚｒ系複合酸化物は、触媒活性成分の担体として使用される。Ｃｅ－Ｚｒ系複合酸化物は、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、Ｃｅ－Ｚｒ系複合酸化物は、多孔質であることが好ましい。
　Ｃｅ－Ｚｒ系複合酸化物は、酸素貯蔵能を有し、排ガス中の酸素濃度の変動を緩和して触媒活性成分の作動ウインドウを拡大する。したがって、触媒層がＣｅ－Ｚｒ系複合酸化物を含むことにより、触媒層の排ガス浄化能が向上する。
　Ｃｅ－Ｚｒ系複合酸化物は、Ｃｅ及びＺｒ以外の１種又は２種以上の金属元素（以下「追加元素Ｍ４」）を含んでいてもよい。追加元素Ｍ４は、例えば、Ｃｅ以外の希土類元素（例えば、Ｙ、Ｐｒ、Ｌａ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ等）、アルカリ土類金属元素（例えば、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ等）、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ａｌ等から選択することができる。
　Ｃｅ－Ｚｒ系複合酸化物において、Ｃｅは、固溶体相（例えば、ＣｅＯ２とＺｒＯ２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、ＣｅＯ２単独相）を形成していてもよいし、固溶体相及び単独相の両方を形成していてもよいが、Ｃｅの少なくとも一部は、固溶体相を形成していることが好ましい。
　Ｃｅ－Ｚｒ系複合酸化物において、Ｚｒは、固溶体相（例えば、ＣｅＯ２とＺｒＯ２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、ＺｒＯ２単独相）を形成していてもよいし、固溶体相及び単独相の両方を形成していてもよいが、Ｚｒの少なくとも一部は、固溶体相を形成していることが好ましい。
　Ｃｅ－Ｚｒ系複合酸化物が追加元素Ｍ４を含む場合、追加元素Ｍ４は、固溶体相（例えば、ＣｅＯ２と追加元素Ｍ４の酸化物との固溶体相、ＺｒＯ２と追加元素Ｍ４の酸化物との固溶体相、ＣｅＯ２とＺｒＯ２と追加元素Ｍ４の酸化物との固溶体相等）を形成していてもよいし、結晶相又は非晶質相である単独相（例えば、追加元素Ｍ４の酸化物単独相）を形成していてもよいし、固溶体相及び単独相の両方を形成していてもよいが、追加元素Ｍ４の少なくとも一部は、固溶体相を形成していることが好ましい。
　Ｃｅ－Ｚｒ系複合酸化物としては、例えば、ＣｅＯ２－ＺｒＯ２固溶体、ＣｅＯ２－ＺｒＯ２固溶体の表面を追加元素Ｍ４又はその酸化物で修飾して得られる酸化物、ＣｅＯ２－ＺｒＯ２固溶体中に追加元素Ｍ４を固溶して得られる酸化物等が挙げられる。
　Ｃｅ－Ｚｒ系複合酸化物の酸素貯蔵能を向上させる観点から、Ｃｅ－Ｚｒ系複合酸化物中のＣｅのＣｅＯ２換算の含有率は、Ｃｅ－Ｚｒ系複合酸化物の質量を基準として、好ましくは５質量％以上９０質量％以下、より好ましくは７質量％以上９０質量％以下、より一層好ましくは１０質量％以上８５質量％以下である。
　Ｃｅ－Ｚｒ系複合酸化物の耐熱性を向上させる観点から、Ｃｅ－Ｚｒ系複合酸化物中のＺｒのＺｒＯ２換算の含有率は、Ｃｅ－Ｚｒ系複合酸化物の質量を基準として、好ましくは５質量％以上９０質量％以下、より好ましくは７質量％以上９０質量％以下、より一層好ましくは１０質量％以上８５質量％以下である。
　Ｃｅ－Ｚｒ系複合酸化物の酸素貯蔵能及び耐熱性を向上させる観点から、Ｃｅ－Ｚｒ系複合酸化物中のＣｅのＣｅＯ２換算の含有率及びＺｒのＺｒＯ２換算の含有率の合計は、Ｃｅ－Ｚｒ系複合酸化物の質量を基準として、好ましくは７０質量％以上、より好ましくは７５質量％以上、より一層好ましくは８０質量％以上、より一層好ましくは８５質量％以上である。上限値は１００質量％である。
　Ｃｅ－Ｚｒ系複合酸化物の耐熱性を向上させる観点から、Ｃｅ－Ｚｒ系複合酸化物は、Ｃｅ以外の１種又は２種以上の希土類元素を含むことが好ましい。Ｃｅ以外の希土類元素は、例えば、Ｙ、Ｐｒ、Ｌａ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ等から選択することができる。Ｃｅ－Ｚｒ系複合酸化物中のＣｅ以外の希土類元素の酸化物換算の含有率は、Ｃｅ－Ｚｒ系複合酸化物の質量を基準として、好ましくは５質量％以上３５質量％以下、より好ましくは７質量％以上３０質量％以下、より一層好ましくは９質量％以上２５質量％以下である。「Ｃｅ－Ｚｒ系複合酸化物中のＣｅ以外の希土類元素の酸化物換算の含有率」は、Ｃｅ－Ｚｒ系複合酸化物がＣｅ以外の１種の希土類元素を含む場合には、当該１種の希土類元素の酸化物換算の含有率を意味し、Ｃｅ－Ｚｒ系複合酸化物がＣｅ以外の２種以上の希土類元素を含む場合には、当該２種以上の希土類元素の酸化物換算の合計含有率を意味する。
≪排ガス浄化用触媒≫
　以下、図面に基づいて、本発明の排ガス浄化用触媒の実施形態を説明する。なお、本明細書に記載の実施形態のうち、２以上の実施形態を組み合わせることができる場合、そのような２以上の実施形態の組み合わせも本発明に包含される。
　図１に示すように、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。）は、内燃機関の排気管Ｐ内の排気経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（例えば、ＧＤＩエンジン等）、ディーゼルエンジン等である。
　図１において、内燃機関の排気経路の排ガス流通方向は、符号Ｅで示されている。他の図においても同様である。本明細書において、排ガス流通方向Ｅの上流側（例えば、図１の左側）を「排ガス流入側」、「流入側」又は「上流側」、排ガス流通方向Ｅの下流側（例えば、図１の右側）を「排ガス流出側」、「流出側」又は「下流側」という場合がある。
　図１に示すように、触媒１は、基材１０の軸方向が排ガス流通方向Ｅと一致又は略一致するように、内燃機関の排気経路に配置されている。
　図１～図６に示すように、触媒１は、基材１０と、第１触媒層２０と、第２触媒層３０とを備える。
　第１触媒層２０及び第２触媒層３０の一方は省略可能である。すなわち、触媒１は、第１触媒層２０及び第２触媒層３０の少なくとも一方を備えればよい。本発明には、触媒１が第１触媒層２０を備え、第２触媒層３０を備えない実施形態、触媒１が第２触媒層３０を備え、第１触媒層２０を備えない実施形態、並びに、触媒１が第１触媒層２０及び第２触媒層３０を備える実施形態が包含される。
　触媒１は、は、下記条件１ａ及び１ｂの少なくとも一方を満たす。
［条件１ａ］
　Ｘａ／Ｙａ≦１．４０かつＹａ≦５．００
［条件１ｂ］
　Ｘｂ／Ｙｂ≦１．４０かつＹｂ≦５．００
　Ｘａは、触媒１に対して、大気雰囲気下、９５０℃で３５時間、熱処理を行った後に、パームポロメータを使用してバブルポイント法により測定される第１触媒層２０及び隔壁部１２の１０％流量径（μｍ）を表し、Ｙａは、触媒１に対して上記熱処理を行う前に、パームポロメータを使用してバブルポイント法により測定される第１触媒層２０及び隔壁部１２の１０％流量径（μｍ）を表し、Ｘｂは、触媒１に対して上記熱処理を行った後に、パームポロメータを使用してバブルポイント法により測定される第２触媒層３０及び隔壁部１２の１０％流量径（μｍ）を表し、Ｙｂは、触媒１に対して上記熱処理を行う前に、パームポロメータを使用してバブルポイント法により測定される第２触媒層３０及び隔壁部１２の１０％流量径（μｍ）を表す。
　「第１触媒層２０及び隔壁部１２の１０％流量径」における「隔壁部１２」は、隔壁部１２のうち第１触媒層２０が設けられている部分を意味し、「第２触媒層３０及び隔壁部１２の１０％流量径」における「隔壁部１２」は、隔壁部１２のうち第２触媒層３０が設けられている部分を意味する。
　本発明には、触媒１が条件１ａ及び条件１ｂを満たす実施形態、触媒１が条件１ａを満たし、条件１ｂを満たさない実施形態、並びに、触媒１が条件１ｂを満たし、条件１ａを満たさない実施形態が包含される。
　具体的には、本発明には、以下の実施形態が包含される。
［Ａ］触媒１が第１触媒層２０及び第２触媒層３０を備え、条件１ａ及び条件１ｂを満たす実施形態
［Ｂ］触媒１が第１触媒層２０及び第２触媒層３０を備え、条件１ａを満たし、条件１ｂを満たさない実施形態
［Ｃ］触媒１が第１触媒層２０及び第２触媒層３０を備え、条件１ｂを満たし、条件１ａを満たさない実施形態
［Ｄ］触媒１が第１触媒層２０を備え、第２触媒層３０を備えず、条件１ａを満たす実施形態（この実施形態において、触媒１は第２触媒層３０を備えないため、条件１ｂを満たさない）
［Ｅ］触媒１が第２触媒層３０を備え、第１触媒層２０を備えず、条件１ｂを満たす実施形態（この実施形態において、触媒１は第１触媒層２０を備えないため、条件１ａを満たさない）
　本明細書において、「触媒１が条件１ａを満たす場合」、「触媒１が条件１ｂを満たす場合」、「触媒１が条件１ａを満たし、条件１ｂを満たさない場合」、「触媒１が条件１ｂを満たし、条件１ａを満たさない場合」及び「触媒１が条件１ａ及び１ｂを満たす場合」という表現が使用される。「触媒１が条件１ａを満たす場合」は実施形態Ａ、Ｂ及びＤに対応し、「触媒１が条件１ｂを満たす場合」は実施形態Ａ、Ｃ及びＥに対応し、「触媒１が条件１ａを満たし、条件１ｂを満たさない場合」は実施形態Ｂ及びＤに対応し、「触媒１が条件１ｂを満たし、条件１ａを満たさない場合」は実施形態Ｃ及びＥに対応し、「触媒１が条件１ａ及び１ｂを満たす場合」は実施形態Ａに対応する。
＜基材＞
　基材１０を構成する材料は、公知の材料から適宜選択することができる。基材１０を構成する材料としては、例えば、セラミックス材料、金属材料等が挙げられるが、セラミックス材料が好ましい。セラミックス材料としては、例えば、炭化ケイ素、炭化チタン、炭化タンタル、炭化タングステン等の炭化物セラミックス、窒化アルミニウム、窒化ケイ素、窒化ホウ素、窒化チタン等の窒化物セラミックス、アルミナ、ジルコニア、コージェライト、ムライト、ジルコン、チタン酸アルミニウム、チタン酸マグネシウム等の酸化物セラミックス等が挙げられる。金属材料としては、例えば、ステンレス鋼等の合金等が挙げられる。
　基材１０は長さＬ１０を有する。基材１０の長さＬ１０は、排ガス浄化性能、ＰＭ捕集性能等を考慮して適宜調整することができる。排ガス浄化性能及びＰＭ捕集性を向上させる観点から、基材１０の長さＬ１０は、好ましくは５０ｍｍ以上１６０ｍｍ以下、より好ましくは８０ｍｍ以上１３０ｍｍ以下である。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。
　基材１０の体積は、排ガス浄化性能、ＰＭ捕集性能等を考慮して適宜調整することができる。排ガス浄化性能及びＰＭ捕集性を向上させる観点から、基材１０の体積は、好ましくは０．５Ｌ以上２．５Ｌ以下、より好ましくは０．５Ｌ以上２．０Ｌ以下、より一層好ましくは０．７Ｌ以上１．８Ｌ以下である。本明細書において、基材１０の体積は、基材１０の見かけの体積を意味する。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から求められる。
　基材１０は、ウォールフロー型基材である。
　図２及び３に示すように、基材１０は、セル１３と、セル１３を仕切る多孔質の隔壁部１２とを備える。基材１０は、ハニカム構造体であることが好ましい。
　図２及び３に示すように、基材１０は、筒状部１１を備え、セル１３及び隔壁部１２は、筒状部１１内に形成されている。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及び３に示すように、筒状部１１の形状は、例えば円筒状であるが、楕円筒状、多角筒状等のその他の形状であってもよい。
　図２～６に示すように、セル１３は、それぞれ、排ガス流通方向Ｅ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６に示すように、基材１０には、一部のセル１３の排ガス流出側の端部を封止する第１封止部１４と、残りのセル１３の排ガス流入側の端部を封止する第２封止部１５とが設けられている。これにより、一部のセル１３は、排ガス流入側の端部が開口しており、排ガス流出側の端部が第１封止部１４で閉塞している流入側セル１３ａとなっており、残りのセル１３は、排ガス流入側の端部が第２封止部１５で閉塞しており、排ガス流出側の端部が開口している流出側セル１３ｂとなっている。
　流入側セル１３ａは長さＬ１３ａを有する。流入側セル１３ａの長さＬ１３ａは、式：流入側セル１３ａの長さＬ１３ａ＝（基材１０の長さＬ１０）－（第１封止部１４の長さ）から求められる。「第１封止部１４の長さ」は、第１封止部１４の、基材１０の軸方向の寸法を意味する。流入側セル１３ａの長さＬ１３ａは、排ガス浄化性能、ＰＭ捕集性能等を考慮して適宜調整することができる。排ガス浄化性能及びＰＭ捕集性を向上させる観点から、基材１０の長さＬ１０に対する流入側セル１３ａの長さＬ１３ａの百分率（Ｌ１３ａ／Ｌ１０×１００）は、好ましくは８０％以上、より好ましくは８５％以上である。当該百分率の上限値は、第１封止部１４の長さを考慮して適宜調整することができる。当該百分率の上限値は、例えば、９９％以下であってもよいし、９８％以下であってもよい。これらの上限値はそれぞれ、上述の下限値のいずれと組み合わせてもよい。
　流出側セル１３ｂは長さＬ１３ｂを有する。流出側セル１３ｂの長さＬ１３ｂは、式：流出側セル１３ｂの長さＬ１３ｂ＝（基材１０の長さＬ１０）－（第２封止部１５の長さ）から求められる。「第２封止部１５の長さ」は、第２封止部１５の、基材１０の軸方向の寸法を意味する。流出側セル１３ｂの長さＬ１３ｂは、排ガス浄化性能、ＰＭ捕集性能等を考慮して適宜調整することができる。排ガス浄化性能及びＰＭ捕集性を向上させる観点から、基材１０の長さＬ１０に対する流出側セル１３ｂの長さＬ１３ｂの百分率（Ｌ１３ｂ／Ｌ１０×１００）は、好ましくは８０％以上、より好ましくは８５％以上である。当該百分率の上限値は、第２封止部１５の長さを考慮して適宜調整することができる。当該百分率の上限値は、例えば、９９％以下であってもよいし、９８％以下であってもよい。これらの上限値はそれぞれ、上述の下限値のいずれと組み合わせてもよい。
　図２～６に示すように、流入側セル１３ａ及び流出側セル１３ｂは、縦方向に交互に配置されているとともに、横方向に交互に配置されており、隣接する流入側セル１３ａ及び流出側セル１３ｂは、隔壁部１２によって仕切られている。
　図２～６に示すように、１個の流入側セル１３ａの周りには複数（本実施形態では４個）の流出側セル１３ｂが配置されており、流入側セル１３ａと、当該流入側セル１３ａに周りに配置された流出側セル１３ｂとは、隔壁部１２によって仕切られている。同様に、１個の流出側セル１３ｂの周りには複数（本実施形態では４個）の流入側セル１３ａが配置されており、流出側セル１３ｂと、当該流出側セル１３ｂに周りに配置された流入側セル１３ａとは、隔壁部１２によって仕切られている。
　図２～６に示すように、各流入側セル１３ａの排ガス流入側の端部（開口部）の平面視形状及び各流出側セル１３ｂの排ガス流出側の端部（開口部）の平面視形状は、例えば四角形（好ましくは正方形又は長方形、より好ましくは正方形）である。
　各流入側セル１３ａの排ガス流入側の端部（開口部）の平面視形状の面積は互いに同一又は略同一であることが好ましい。各流出側セル１３ｂの排ガス流出側の端部（開口部）の平面視形状の面積は互いに同一又は略同一であることが好ましい。各流入側セル１３ａの排ガス流入側の端部（開口部）の平面視形状の面積と各流出側セル１３ｂの排ガス流出側の端部（開口部）の平面視形状の面積は互いに同一又は略同一であることが好ましい。
　各流入側セル１３ａの排ガス流入側の端部（開口部）の平面視形状が、四角形（好ましくは正方形又は長方形、より好ましくは正方形）である場合、各流入側セル１３ａの左辺（図４及び５の左側の辺）の長さが互いに同一又は略同一であること、各流入側セル１３ａの右辺（図４及び５の右側の辺）の長さが互いに同一又は略同一であること、各流入側セル１３ａの上辺（図４及び５の上側の辺）の長さが互いに同一又は略同一であること、並びに、各流入側セル１３ａの下辺（図４及び５の下側の辺）の長さが互いに同一又は略同一であることが好ましい。
　各流出側セル１３ｂの排ガス流出側の端部（開口部）の平面視形状が、四角形（好ましくは正方形又は長方形、より好ましくは正方形）である場合、各流出側セル１３ｂの左辺（図４及び５の左側の辺）の長さが互いに同一又は略同一であること、各流出側セル１３ｂの右辺（図４及び５の右側の辺）の長さが互いに同一又は略同一であること、各流出側セル１３ｂの上辺（図４及び５の上側の辺）の長さが互いに同一又は略同一であること、並びに、各流出側セル１３ｂの下辺（図４及び５の下側の辺）の長さが互いに同一又は略同一であることが好ましい。
　各流入側セル１３ａの排ガス流入側の端部（開口部）の平面視形状及び各流出側セル１３ｂの排ガス流出側の端部（開口部）の平面視形状が、四角形（好ましくは正方形又は長方形、より好ましくは正方形）である場合、各流入側セル１３ａの左辺（図４及び５の左側の辺）の長さと各流出側セル１３ｂの左辺（図４及び５の左側の辺）の長さが互いに同一又は略同一であること、各流入側セル１３ａの右辺（図４及び５の右側の辺）の長さと各流出側セル１３ｂの右辺（図４及び５の右側の辺）の長さが互いに同一又は略同一であること、各流入側セル１３ａの上辺（図４及び５の上側の辺）の長さと各流出側セル１３ｂの上辺（図４及び５の上側の辺）の長さが互いに同一又は略同一であること、並びに、各流入側セル１３ａの下辺（図４及び５の下側の辺）の長さと各流出側セル１３ｂの下辺（図４及び５の下側の辺）の長さが互いに同一又は略同一であることが好ましい。
　各流入側セル１３ａの排ガス流入側の端部（開口部）の平面視形状及び各流出側セル１３ｂの排ガス流出側の端部（開口部）の平面視形状が、四角形（好ましくは正方形又は長方形、より好ましくは正方形）である場合、縦方向に配置されている流入側セル１３ａ及び流出側セル１３ｂの左辺（図４及び５の左側の辺）が同一直線上又は略同一直線上に位置すること、縦方向に配置されている流入側セル１３ａ及び流出側セル１３ｂの右辺（図４及び５の右側の辺）が同一直線上又は略同一直線上に位置すること、横方向に配置されている流入側セル１３ａ及び流出側セル１３ｂの上辺（図４及び５の上側の辺）が同一直線上又は略同一直線上に位置すること、並びに、横方向に配置されている流入側セル１３ａ及び流出側セル１３ｂの下辺（図４及び５の下側の辺）が同一直線上又は略同一直線上に位置することが好ましい。
　基材１０の１平方インチあたりのセル密度は、ＰＭ捕集性能、圧損等を考慮して適宜調整することができる。ＰＭ捕集性能を向上させるとともに圧損上昇を抑制する観点から、基材１０の１平方インチあたりのセル密度は、好ましくは１８０セル以上３５０セル以下である。基材１０の１平方インチあたりのセル密度は、基材１０を基材１０の軸方向と垂直な平面で切断して得られた断面における１平方インチあたりの流入側セル１３ａ及び流出側セル１３ｂの合計個数である。
　隔壁部１２は、排ガスが通過可能な多孔質構造を有する。
　図４～６に示すように、隔壁部１２は、流入側セル１３ａ側の外表面Ｓ１ａと、流出側セル１３ｂ側の外表面Ｓ１ｂとを有する。外表面Ｓ１ａは、隔壁部１２の外形を規定する外表面のうち、排ガス流通方向Ｅに延在する流入側セル１３ａ側の領域（すなわち、流入側セル１３ａと接する領域）である。外表面Ｓ１ｂは、隔壁部１２の外形を規定する外表面のうち、排ガス流通方向Ｅに延在する流出側セル１３ｂ側の領域（すなわち、流出側セル１３ｂと接する領域）である。
　隔壁部１２の厚みは、ＰＭ捕集性能、圧損等を考慮して適宜調整することができる。ＰＭ捕集性能を向上させるとともに圧損上昇を抑制する観点から、隔壁部１２の厚みは、好ましくは１１０μｍ以上３８０μｍ以下、より好ましくは１３０μｍ以上３３０μｍ以下、より一層好ましくは１５０μｍ以上３１０μｍ以下である。
＜第１触媒層＞
　図４及び６に示すように、第１触媒層２０は、隔壁部１２の流入側セル１３ａ側に設けられている。
　図６に示すように、第１触媒層２０は、隔壁部１２の排ガス流入側の端部から排ガス流通方向Ｅに沿って延在している。本実施形態において、第１触媒層２０は、隔壁部１２の排ガス流出側の端部に至っていないが、隔壁部１２の排ガス流出側の端部に至っていてもよい。
　図４及び６に示すように、第１触媒層２０は、隔壁部１２の外表面Ｓ１ａ上に、隔壁部１２の排ガス流入側の端部から排ガス流通方向Ｅに沿って形成されている部分を有する。当該部分は、隔壁部１２の外表面Ｓ１ａから流入側セル１３ａ側に隆起している。以下、当該部分を「隆起部分」という。第１触媒層２０が隆起部分を有することにより、第１触媒層２０と排ガス及びＰＭとの接触性が向上し、排ガス浄化性能及びＰＭ捕集性能が向上する。
　第１触媒層２０は、隆起部分とともに、隔壁部１２の内部に存在する部分（以下「内在部分」という。）を有していてもよい。隔壁部１２は多孔質であるため、第１触媒層２０を形成する際、隆起部分とともに内在部分が形成される場合がある。隆起部分と内在部分とは、連続していてもよい。「第１触媒層２０が、隔壁部１２の流入側セル１３ａ側に設けられている」には、第１触媒層２０が隆起部分を有し、内在部分を有しない実施形態、並びに、第１触媒層２０が隆起部分及び内在部分を有する実施形態が包含される。
　第１触媒層２０の隆起部分が存在する領域は、隔壁部１２が存在する領域と重ならないが、第１触媒層２０の内在部分が存在する領域は、隔壁部１２が存在する領域と重なる。したがって、触媒１を基材１０の軸方向と垂直な平面で切断し、切断面に存在する第１触媒層２０及び隔壁部１２を観察し、第１触媒層２０と隔壁部１２との間の形態の相違に基づいて、第１触媒層２０の隆起部分及び内在部分を特定することができる。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。元素マッピングは、例えば、ＳＥＭによる切断面の観察と、切断面の組成分析とを併用することにより行うことができる。元素マッピングは、例えば、ＳＥＭ－ＥＤＸ、ＥＰＭＡ等を使用して行うことができる。切断面の元素マッピングにより、第１触媒層２０と隔壁部１２との間の形態及び組成の相違に基づいて、隆起部分及び内在部分を特定することができる。
＜第２触媒層＞
　図５及び６に示すように、第２触媒層３０は、隔壁部１２の流出側セル１３ｂ側に設けられている。
　図６に示すように、第２触媒層３０は、隔壁部１２の排ガス流出側の端部から排ガス流通方向Ｅとは反対の方向に沿って延在している。本実施形態において、第２触媒層３０は、隔壁部１２の排ガス流入側の端部に至っていないが、隔壁部１２の排ガス流入側の端部に至っていてもよい。
　図５及び６に示すように、第２触媒層３０は、隔壁部１２の外表面Ｓ１ｂ上に、隔壁部１２の排ガス流出側の端部から排ガス流通方向Ｅとは反対の方向に沿って形成されている部分を有する。当該部分は、隔壁部１２の外表面Ｓ１ｂから流出側セル１３ｂ側に隆起している。以下、当該部分を「隆起部分」という。第２触媒層３０が隆起部分を有することにより、第２触媒層３０と排ガス及びＰＭとの接触性が向上し、排ガス浄化性能及びＰＭ捕集性能が向上する。
　第２触媒層３０は、隆起部分とともに、隔壁部１２の内部に存在する部分（以下「内在部分」という。）を有していてもよい。隔壁部１２は多孔質であるため、第２触媒層３０を形成する際、隆起部分とともに内在部分が形成される場合がある。隆起部分と内在部分とは、連続していてもよい。「第２触媒層３０が、隔壁部１２の流出側セル１３ｂ側に設けられている」には、第２触媒層３０が隆起部分を有し、内在部分を有しない実施形態、並びに、第２触媒層３０が隆起部分及び内在部分を有する実施形態が包含される。
　第１触媒層２０の隆起部分及び内在部分の特定方法に関する上記説明は、第２触媒層３０にも適用される。適用の際、「第１触媒層２０」は「第２触媒層３０」に読み替えられる。
＜触媒の作用＞
　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内の排気経路を流通し、排気管Ｐ内に配置された触媒１で浄化される。この際、流入側セル１３ａの排ガス流入側の端部（開口部）から流入した排ガスは、所定の経路を経て、流出側セル１３ｂ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、ウォールフロー型と呼ばれる。所定の経路には、流入側セル１３ａの排ガス流入側の端部（開口部）から流入した排ガスが第１触媒層２０及び隔壁部１２を順に通過して流出側セル１３ｂに到達し、流出側セル１３ｂの排ガス流出側の端部（開口部）から流出する経路、流入側セル１３ａの排ガス流入側の端部（開口部）から流入した排ガスが隔壁部１２及び第２触媒層３０を順に通過して流出側セル１３ｂに到達し、流出側セル１３ｂの排ガス流出側の端部（開口部）から流出する経路、並びに、流入側セル１３ａの排ガス流入側の端部（開口部）から流入した排ガスが第１触媒層２０、隔壁部１２及び第２触媒層３０を順に通過して流出側セル１３ｂに到達し、流出側セル１３ｂの排ガス流出側の端部（開口部）から流出する経路が包含される。
　触媒１において、流入側セル１３ａの排ガス流入側の端部（開口部）から流入した排ガスが、所定の経路を経て、流出側セル１３ｂの排ガス流出側の端部（開口部）から流出する際、排ガス中のＰＭは、隔壁部１２、第１触媒層２０及び第２触媒層３０の細孔に捕集される。したがって、触媒１は、ガソリンエンジン用のパティキュレートフィルタ（Ｇａｓｏｌｉｎｅ　Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ　Ｆｉｌｔｅｒ）又はディーゼルエンジン用のパティキュレートフィルタ（Ｄｉｅｓｅｌ　Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ　Ｆｉｌｔｅｒ）として有用である。
＜触媒層の構造＞
　以下、触媒層の構造について説明する。触媒層の構造に関する下記説明は、別段規定される場合を除き、第１触媒層２０及び第２触媒層３０のいずれにも適用される。第１触媒層２０への適用の際、「触媒層」は「第１触媒層２０」に読み替えられ、第２触媒層３０への適用の際、「触媒層」は「第２触媒層３０」に読み替えられる。また、触媒層の構造に関する下記説明は、別段規定される場合を除き、実施形態Ａ～Ｅのいずれにも適用される。
　触媒層は、単層構造を有していてもよいし、積層構造を有していてもよい。
　触媒層が積層構造を有する場合、触媒層は、触媒層の厚み方向に積層された２以上の層を含んでなる。２以上の層には、下層及び上層が含まれる。下層は、上層よりも隔壁部１２側に位置する層である。触媒層の一部は下層又は上層の一方で構成されていてもよい。すなわち、下層及び上層で構成されている部分に加えて、下層又は上層の一方で構成されている部分も、触媒層の一部である。
　積層構造としては、例えば、下層と、下層上に設けられた上層とからなる二層構造が挙げられる。
　触媒層が積層構造を有する場合、触媒層の隆起部分は、１の層の全体又は一部で形成されていてもよいし、１以上の層の全体と別の１の層の全体又は一部とで形成されていてもよい。例えば、触媒層が二層構造を有する場合、触媒層の隆起部分は、上層の全体又はその一部で形成されていてもよいし、上層の全体と下層の一部とで形成されていてもよい。
　一実施形態において、第１触媒層２０及び第２触媒層３０は、それぞれ、単層構造を有する。別の実施形態において、第１触媒層２０は積層構造（例えば、二層構造）を有し、第２触媒層３０は単層構造を有する。さらに別の実施形態において、第１触媒層２０は単層構造を有し、第２触媒層３０は積層構造（例えば、二層構造）を有する。さらに別の実施形態において、第１触媒層２０及び第２触媒層３０は、それぞれ、積層構造（例えば、二層構造）を有する。
＜触媒層の組成＞
　以下、触媒層の組成について説明する。触媒層の組成に関する下記説明は、別段規定される場合を除き、第１触媒層２０及び第２触媒層３０のいずれにも適用される。第１触媒層２０への適用の際、「触媒層」は「第１触媒層２０」に読み替えられ、第２触媒層３０への適用の際、「触媒層」は「第２触媒層３０」に読み替えられる。また、触媒層の組成に関する下記説明は、別段規定される場合を除き、実施形態Ａ～Ｅのいずれにも適用される。
　触媒層は、１種又は２種以上の貴金属元素を触媒活性成分として含む。
　排ガス浄化性能を高める観点から、貴金属元素は、Ｐｔ、Ｐｄ及びＲｈから選択することが好ましい。貴金属元素は、触媒活性成分として機能し得る形態、例えば、金属、貴金属元素を含む合金、貴金属元素を含む化合物（例えば、貴金属元素の酸化物）等の、貴金属元素を含む触媒活性成分の形態で触媒層に含まれる。排ガス浄化性能を高める観点から、貴金属元素を含む触媒活性成分は、粒子状であることが好ましい。
　第１触媒層２０は、第２触媒層３０に含まれる貴金属元素と同一の貴金属元素を含んでいてもよいし、第２触媒層３０に含まれる貴金属元素とは異なる貴金属元素を含んでいてもよい。
　第２触媒層３０は、第１触媒層２０に含まれる貴金属元素と同一の貴金属元素を含んでいてもよいし、第１触媒層２０に含まれる貴金属元素とは異なる貴金属元素を含んでいてもよい。
　一実施形態において、第１触媒層２０及び第２触媒層３０は、それぞれ、Ｒｈを含む。第１触媒層２０及び第２触媒層３０は、それぞれ、Ｒｈに加えて、Ｒｈ以外の貴金属元素を含んでいてもよい。
　一実施形態において、第１触媒層２０及び第２触媒層３０は、それぞれ、Ｒｈを含み、Ｒｈ以外の貴金属元素を含まない。別の実施形態において、第１触媒層２０及び第２触媒層３０の一方は、Ｒｈを含み、Ｒｈ以外の貴金属元素を含まず、他方は、Ｒｈと、Ｒｈ以外の貴金属元素（例えば、Ｐｄ又はＰｔ）とを含む。さらに別の実施形態において、第１触媒層２０及び第２触媒層３０は、それぞれ、Ｒｈと、Ｒｈ以外の貴金属元素（例えば、Ｐｄ又はＰｔ）とを含む。
　触媒層が積層構造を有する場合、下層に含まれる貴金属元素と、上層に含まれる貴金属元素とは、同一であってもよいし、異なっていてもよい。下層に含まれる貴金属元素と、上層に含まれる貴金属元素とが異なる場合、これら複数の貴金属元素が単層に含まれることにより生じる触媒性能の低下を防止することができる。
　下層は上層により被覆されているため、下層中の貴金属元素は、リン被毒を受けにくいのに対して、上層中の貴金属元素は、リン被毒を受けやすい。一方、Ｐｄ及びＰｔはそれぞれ、リン被毒による性能低下の影響を受けやすいのに対して、Ｒｈは、リン被毒による性能低下の影響を受けにくい。したがって、Ｐｄ及びＰｔはそれぞれ、下層に含まれる貴金属元素として適しており、Ｒｈは、上層に含まれる貴金属元素として適している。
　また、Ｐｄ及びＰｔはそれぞれ還元物質（ＣＯ及びＨＣ）の酸化反応に優れ、ＲｈはＮＯｘの還元反応に優れている。ＮＯｘの還元反応に使われる還元物質（ＣＯ及びＨＣ）が多く存在する上層にＲｈを含有させ、下層にＰｄ又はＰｔを含有させることにより、ＮＯｘの還元反応を効率的に進めることができる。したがって、Ｐｔ及びＰｄはそれぞれ、下層に含まれる貴金属元素として適しており、Ｒｈは、上層に含まれる貴金属元素として適している。
　一実施形態において、第１触媒層２０及び第２触媒層３０は、それぞれ、Ｒｈを含む単層構造を有する。別の実施形態において、第１触媒層２０は、Ｒｈ以外の貴金属元素（例えば、Ｐｄ又はＰｔ）を含む下層と、Ｒｈを含む上層とを含んでなる積層構造（例えば、二層構造）を有し、第２触媒層３０は、Ｒｈを含む単層構造を有する。さらに別の実施形態において、第１触媒層２０は、Ｒｈを含む単層構造を有し、第２触媒層３０は、Ｒｈ以外の貴金属元素（例えば、Ｐｄ又はＰｔ）を含む下層と、Ｒｈを含む上層とを含んでなる積層構造（例えば、二層構造）を有する。さらに別の実施形態において、第１触媒層２０及び第２触媒層３０は、それぞれ、Ｒｈ以外の貴金属元素（例えば、Ｐｄ又はＰｔ）を含む下層と、Ｒｈを含む上層とを含んでなる積層構造（例えば、二層構造）を有する。
　排ガス浄化性能とコストとのバランスの観点から、触媒層中の貴金属元素の金属換算の含有率は、触媒層の質量を基準として、好ましくは０．０１質量％以上２０質量％以下、より好ましくは０．０５質量％以上１０質量％以下、より一層好ましくは０．１質量％以上５質量％以下である。「触媒層中の貴金属元素の金属換算の含有率」は、触媒層が１種の貴金属元素を含む場合には当該１種の貴金属元素の金属換算の含有率を意味し、触媒層が２種以上の貴金属元素を含む場合には当該２種以上の貴金属元素の金属換算の合計含有率を意味する。
　触媒層は、１種又は２種以上の担体を含み、触媒活性成分の少なくとも一部は、１種又は２種以上の担体に担持されていることが好ましい。
　「触媒活性成分の少なくとも一部が担体に担持されている」とは、担体の外表面及び／又は細孔内表面に、触媒活性成分の少なくとも一部が、物理的又は化学的に吸着及び／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、触媒層の断面をＳＥＭ－ＥＤＸで分析して得られた元素マッピングにおいて、触媒活性成分の少なくとも一部と担体とが同じ領域に存在している場合、触媒活性成分の少なくとも一部が担体に担持されていると判断することができる。
　担体は、例えば、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とは区別される。
　無機酸化物としては、例えば、Ａｌ系酸化物、Ｃｅ系酸化物、Ｚｒ系酸化物、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。
　担体は、Ａｌ系酸化物、Ｃｅ系酸化物及びＺｒ系酸化物から選択することが好ましく、Ａｌ系酸化物及びＺｒ系酸化物から選択することがより好ましい。Ｚｒ系酸化物は、Ｃｅ－Ｚｒ系複合酸化物であることが好ましい。
　一実施形態において、触媒層は、Ｚｒ系酸化物を含む。Ｚｒ系酸化物は、Ｃｅ－Ｚｒ系複合酸化物であることが好ましい。触媒層は、Ｚｒ系酸化物以外の担体（例えば、Ａｌ系酸化物）をさらに含んでいてもよい。
　触媒層がＡｌ系酸化物を含む場合、排ガス浄化性能を向上させる観点から、触媒層中のＡｌ系酸化物の含有率（＝（触媒層中のＡｌ系酸化物の質量）／（触媒層の質量）×１００）は、触媒層の質量を基準として、好ましくは５質量％以上９５質量％以下、より好ましくは５質量％以上９０質量％以下、より一層好ましくは７質量％以上９０質量％以下である。
　触媒層の製造に使用される原料の組成が判明している場合、触媒層中のＡｌ系酸化物の含有率は、当該原料の組成から求めることができる。
　触媒層の製造に使用される原料の組成が判明していない場合、触媒層中のＡｌ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）触媒層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酸化物換算の含有率（質量％）を求める。
（２）触媒層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マッピングを行い、試料に含まれる粒子の種類（例えば、Ａｌ系酸化物粒子、Ｚｒ系酸化物粒子等）を特定する。
（３）各種類の粒子について、任意に選択された複数個（例えば５０個）の粒子をＳＥＭ－ＥＤＸにて元素分析し、粒子の構成元素の種類を特定するとともに、特定された各金属元素の酸化物換算の含有率（質量％）を求める。各種類の粒子について、各金属元素の酸化物換算の含有率（質量％）の平均値を求め、これを、各種類の粒子における各金属元素の酸化物換算の含有率（質量％）とするる。
（４）試料における各金属元素の酸化物換算の含有率（質量％）と、各種類の粒子における各金属元素の酸化物換算の含有率（質量％）と、試料における各種類の粒子の含有率（質量％）との関係を表す方程式を作成して解くことにより、試料における各種類の粒子の含有率（質量％）を求め、これを、触媒層における各種類の粒子の含有率（質量％）とする。
　触媒層がＣｅ系酸化物を含む場合、排ガス浄化性能を向上させる観点から、触媒層中のＣｅ系酸化物の含有率（＝（触媒層中のＣｅ系酸化物の質量）／（触媒層の質量）×１００）は、触媒層の質量を基準として、好ましくは２質量％以上３０質量％以下、より好ましくは３質量％以上３０質量％以下、より一層好ましくは３質量％以上２５質量％以下である。触媒層中のＣｅ系酸化物の含有率は、触媒層中のＡｌ系酸化物の含有率と同様にして求めることができる。
　触媒層がＺｒ系酸化物を含む場合、排ガス浄化性能を向上させる観点から、触媒層中のＺｒ系酸化物の含有率（＝（触媒層中のＺｒ系酸化物の質量）／（触媒層の質量）×１００）は、触媒層の質量を基準として、好ましくは５質量％以上９５質量％以下、より好ましくは１０質量％以上９０質量％以下、より一層好ましくは１５質量％以上８５質量％以下である。触媒層中のＺｒ系酸化物の含有率は、触媒層中のＡｌ系酸化物の含有率と同様にして求めることができる。
　触媒層は、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、アルミナバインダ、セリアバインダ、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が挙げられる。安定剤としては、例えば、アルカリ土類金属元素（例えば、Ｓｒ、Ｂａ等）の硝酸塩、炭酸塩、酸化物、硫酸塩等が挙げられる。
＜条件１ａ＞
　条件１ａは、以下の通りである。
　Ｘａ／Ｙａ≦１．４０かつＹａ≦５．００
　以下、Ｙａ≦５．００について説明する。
　第１触媒層２０がＺｒ系酸化物を含む場合、第１触媒層２０が高温環境に曝露されると、Ｚｒ系酸化物の熱収縮に起因して第１触媒層２０内にクラックが生じ、第１触媒層２０のＰＭ捕集性能が低下しやすい。Ｚｒ系酸化物の熱収縮に起因する第１触媒層２０のＰＭ捕集性能の低下は、第１触媒層２０のうち、隔壁部１２の内部に形成されている部分では生じにくいが、隔壁部１２の外表面Ｓ１ａ上に形成された部分（すなわち、隆起部分）では生じやすい。一方、第１触媒層２０及び隔壁部１２の１０％流量径（μｍ）は、第１触媒層２０及び隔壁部１２の貫通細孔径の分布のうち、大きい側の貫通細孔径を表す指標であることから、Ｙａが５．００μｍ以下であることは、高温環境に曝露される前の第１触媒層２０が緻密に形成されており、クラックが生じておらず、ＰＭ捕集性能に優れていることを意味する。したがって、第１触媒層２０がＺｒ系酸化物を含み、Ｙａが５．００μｍ以下である場合、Ｚｒ系酸化物の熱収縮に起因する第１触媒層２０のＰＭ捕集性能の低下を抑制する必要性が高い。特に、Ｃｅ－Ｚｒ系複合酸化物は、高温環境への曝露により生じる熱収縮の程度が大きいため、第１触媒層２０がＣｅ－Ｚｒ系複合酸化物を含み、Ｙａが５．００μｍ以下である場合、Ｃｅ－Ｚｒ系複合酸化物の熱収縮に起因する第１触媒層２０のＰＭ捕集性能の低下を抑制する必要性が高い。
　ＰＭ捕集性能を向上させる観点から、Ｙａは、好ましくは４．７０μｍ以下、より好ましくは４．３５μｍ以下、より一層好ましくは４．００μｍ以下である。Ｙａが小さいほど、ＰＭ捕集性能は向上するが、圧損が上昇する。ＰＭ捕集性能の向上と圧損上昇の抑制とを実現する観点から、Ｙａは、好ましくは１．６０μｍ以上、より好ましくは１．８０μｍ以上、より一層好ましくは２．００μｍ以上である。これらの下限値はそれぞれ、上述の上限値のいずれと組み合わせてもよい。
　以下、Ｘａ／Ｙａ≦１．４０について説明する。
　第１触媒層２０及び隔壁部１２の１０％流量径（μｍ）は、第１触媒層２０及び隔壁部１２の貫通細孔径の分布のうち、大きい側の貫通細孔径を表す指標であることから、Ｘａ／Ｙａが１．４０以下であることは、高温環境に曝露された後の第１触媒層２０においてＺｒ系酸化物の熱収縮に起因するクラックの発生が抑制されることを意味する。したがって、Ｘａ／Ｙａが１．４０以下であることにより、Ｚｒ系酸化物の熱収縮に起因する第１触媒層２０のＰＭ捕集性能の低下を抑制することができる。
　ＰＭ捕集性能の低下をより効果的に抑制する観点から、Ｘａ／Ｙａは、好ましくは１．３７以下、より好ましくは１．３４以下、より一層好ましくは１．３０以下である。Ｘａ／Ｙａの下限値は、理論的には１であるが、現実的には１を超える。Ｘａ／Ｙａは、例えば、１．０３以上であってもよいし、１．０７以上であってもよいし、１．１０以上であってもよい。これらの下限値はそれぞれ、上述の上限値のいずれと組み合わせてもよい。
　以下、Ｘａの測定方法について説明する。
　触媒１に対して、大気雰囲気下、９５０℃で３５時間、熱処理を行う。熱処理後の触媒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。サンプルに含まれる流入側セル１３ａの数と、サンプルに含まれる流出側セル１３ｂの数とは、同一とする。サンプルをサンプルの軸方向から平面視したときの平面視形状は、例えば四角形（好ましくは正方形又は長方形、より好ましくは正方形）である。サンプルを軸方向から平面視したときの平面視形状のサイズは、サンプルに含まれる流入側セル１３ａの数と、サンプルに含まれる流出側セル１３ｂの数とが同一である限り特に限定されないが、例えば、縦方向の長さは１０ｍｍ、横方向の長さは１０ｍｍである。流入側セル１３ａ及び流出側セル１３ｂが縦方向に交互に配置されているとともに、横方向に交互に配置されている場合、サンプルの縦方向に配置されている流入側セル１３ａ及び流出側セル１３ｂの合計数が偶数、かつ、サンプルの横方向に配置されている流入側セル１３ａ及び流出側セル１３ｂの合計数が偶数であれば、サンプルに含まれる流入側セル１３ａの数と、サンプルに含まれる流出側セル１３ｂの数とは同一となる。
　サンプルをサンプルの軸方向と垂直な平面で切断し、第１触媒層２０の一部は含むが、第２触媒層３０の一部は含まない切断片Ｐ１を調製する。切断片Ｐ１は、サンプルの排ガス流入側の端部近傍から得ることができる。切断片Ｐ１の軸方向の長さは特に限定されないが、例えば、１０ｍｍである。切断片Ｐ１に含まれる第１触媒層２０の一部の長さは、切断片Ｐ１の軸方向の長さと等しい。切断片Ｐ１は、第１封止部１４及び第２封止部１５を有しない。
　切断片Ｐ１の一例を図７Ａ及び７Ｂに示す。切断片Ｐ１は、例えば、縦方向（図７Ａの縦方向）の長さが１０ｍｍ、横方向（図７Ａの横方向）の長さが１０ｍｍ、軸方向（図７Ｂの縦方向）の長さが１０ｍｍの立方体状である。図７Ａ及び７Ｂに示す切断片Ｐ１は、例えば、サンプルの排ガス流入側の端部からサンプルの軸方向に１０ｍｍ及び２０ｍｍ離れた２箇所をサンプルの軸方向と垂直な平面で切断することにより得ることができる。図７Ｂに示すように、切断片Ｐ１に含まれる第１触媒層２０の一部の長さは、切断片Ｐ１の軸方向の長さと等しい。図７Ａ及び７Ｂに示すように、切断片Ｐ１は、第１封止部１４及び第２封止部１５を有しない。
　切断片Ｐ１に含まれる流入側セル１３ａの排ガス流出側の端部を封止する第１封止部と、切断片Ｐ１に含まれる流出側セル１３ｂの排ガス流入側の端部を封止する第２封止部とを切断片Ｐ１に形成するとともに、切断片Ｐ１の最外周部に第３封止部を形成し、切断片Ｐ１’を得る。第１封止部、第２封止部及び第３封止部は、切断片Ｐ１の所定の箇所に目詰め材を塗布することにより形成することができる。目詰め材としては、例えば、エポキシ樹脂系接着剤等の接着剤を使用することができる。
　図７Ａ及び７Ｂに示す切断片Ｐ１を使用する場合、図８Ａ～８Ｃに示すように、切断片Ｐ１に含まれる流入側セル１３ａの排ガス流出側（図８Ｃの下側）の端部を封止する第１封止部１４と、切断片Ｐ１に含まれる流出側セル１３ｂの排ガス流入側（図８Ｃの上側）の端部を封止する第２封止部１５とを切断片Ｐ１に形成するとともに、切断片Ｐ１の最外周部に第３封止部１６を形成し、切断片Ｐ１’を得る。第１封止部１４、第２封止部１５及び第３封止部１６は、切断片Ｐ１の所定の箇所に目詰め材を塗布することにより形成することができる。目詰め材としては、例えば、エポキシ樹脂系接着剤等の接着剤を使用することができる。第１封止部１４及び第２封止部１５の厚みは、それぞれ、切断片Ｐ１’の軸方向（図８Ｃの縦方向）の長さに対して１／１０以下の長さとする。
　以下、説明の簡便化の目的で、図８Ａ～８Ｃに示す切断片Ｐ１’を使用する場合を例として、Ｘａの測定方法について説明する。以下の説明は、その他の切断片Ｐ１’を使用する場合にも適用することができる。
　熱処理後の触媒１から調製された切断片Ｐ１’をパームポロメータのホルダにセットし、ガス圧力を変化させながら、１～２００Ｌ／ｍｉｎで切断片Ｐ１’にガスを流通させ、加圧下におけるガスの流量を測定する（以下「第１測定」という。）。流通させるガスは、空気である。パームポロメータとしては、例えば、Ｐｏｒｏｕｓ　Ｍａｔｅｒｉａｌｓ　Ｉｎｃ．製パームポロメータ（例えば、ＣＦＰ－１１００Ａ）を使用することができる。ガスは、切断片Ｐ１’に含まれる流入側セル１３ａの排ガス流入側（図８Ｃの上側）の端部（開口部）から流通させる。流入側セル１３ａの排ガス流入側（図８Ｃの上側）の端部（開口部）から流入したガスは、第１触媒層２０及び隔壁部１２を通過し、流出側セル１３ｂの排ガス流出側（図８Ｃの下側）の端部（開口部）から流出する。
　第１測定は、乾いた状態の切断片Ｐ１’（すなわち、非揮発性の試液（Ｐｏｒｏｕｓ　Ｍａｔｅｒｉａｌｓ　Ｉｎｃ．製Ｇａｌｗｉｃｋ試薬）を含浸させていない切断片Ｐ１’）に対して行う。第１測定により、乾いた状態の切断片Ｐ１’に関する圧力－流量曲線が得られる。
　熱処理後の触媒１から上記と同様にして切断片Ｐ１’を調製する。切断片Ｐ１’を非揮発性の試液（Ｐｏｒｏｕｓ　Ｍａｔｅｒｉａｌｓ　Ｉｎｃ．製Ｇａｌｗｉｃｋ試薬）に浸漬し、真空脱気を行って切断片Ｐ１’中の空気を抜く。その後、試液が含浸した切断片Ｐ１’をパームポロメータのホルダにセットし、ガス圧力を変化させながら、１～２００Ｌ／ｍｉｎで切断片Ｐ１’にガスを流通させ、加圧下におけるガスの流量を測定する（以下「第２測定」という。）。流通させるガスは、空気である。Ｐｏｒｏｕｓ　Ｍａｔｅｒｉａｌｓ　Ｉｎｃ．製Ｇａｌｗｉｃｋ試薬の表面張力は、１５．９ｄｙｎｅ／ｃｍである。パームポロメータとしては、例えば、Ｐｏｒｏｕｓ　Ｍａｔｅｒｉａｌｓ　Ｉｎｃ．製パームポロメータ（例えば、ＣＦＰ－１１００Ａ）を使用することができる。ガスは、切断片Ｐ１’に含まれる流入側セル１３ａの排ガス流入側（図８Ｃの上側）の端部（開口部）から流通させる。流入側セル１３ａの排ガス流入側（図８Ｃの上側）の端部（開口部）から流入したガスは、第１触媒層２０及び隔壁部１２を通過し、流出側セル１３ｂの排ガス流出側（図８Ｃの下側）の端部（開口部）から流出する。
　第２測定は、試液で濡れた切断片Ｐ１’に対して行う。第２測定により、試液で濡れた状態の切断片Ｐ１’に関する圧力－流量曲線が得られる。
　第２測定において、切断片Ｐ１’の全ての貫通孔は、測定開始時は試液で満たされているが、ガス圧力の増加に伴って、貫通孔を満たしていた試液は押し出され、ガスが透過できるようになる。
　なお、第１測定及び第２測定においては、測定ソフトウェア「Ｃａｐｗｉｎ」（Ｐｏｒｏｕｓ　Ｍａｔｅｒｉａｌｓ　Ｉｎｃ．製）を使用し、第１測定の詳細条件を「ドライパラメータ」として、第２測定の詳細条件を「ウェットパラメータ」として以下のように指定する。
≪ドライパラメータ／ウェットパラメータ≫
＜バブルポイント試験／インテグリティ試験＞
・ｂｕｂｌｆｌｏｗ　１５．００（ｃｃ／ｍ）
・Ｆ／ＰＴ　２００（ｏｌｄ　ｂｏｂｌｔｉｍｅ）
＜モータバルブ制御＞
・ｖ２ｉｎｃｒ　２（ｃｔｓ＊３）
＜レギュレータ制御＞
・ｐｒｅｇｉｎｃ　０．５（ｃｔｓ＊５０）
・ｐｕｌｓｅ　ｄｅｌａｙ　２（ｓｅｃ）
＜データ確定ルーチン＞
・ｍｉｎｅｑｔｉｍｅ　１５（ｓｅｃ）
・ｐｒｅｓｓｌｅｗ　５０（ｃｔｓ＊３）
・ｆｌｏｗｓｌｅｗ　５０（ｃｔｓ＊３）
・ｅｑｉｔｅｒ　３０（０．１ｓｅｃ）
・ａｖｅｉｔｅｒ　２０（０．１　ｓｅｃ）
・ｍａｘｐｄｉｆ　０．１０（ＰＳＩ）
・ｍａｘｆｄｉｆ　３０．０（ｃｃ／ｍ）
　上記測定方法によれば、貫通孔のうち最も細い部分の径（以下「貫通細孔径」という。）を測定することができる。例えば、貫通孔が、砂時計の管のような、途中がくびれた形状を有する場合、貫通細孔径は、貫通孔のくびれ部の径である。
　ガス圧力と貫通細孔径との関係は、下記の式で表される。なお、定数Ｃは、２８６０である。
　Ｄ＝Ｃ×γ／ΔＰ
［式中、Ｄは、貫通細孔径（単位：μｍ）を表し、γは、試液の表面張力（単位：ｄｙｎｅ／ｃｍ）を表し、Ｃは、定数を表し、ΔＰは、ガス流通時の切断片Ｐ１’に対してガス流通方向の上流側（図８Ｃの上側）及び下流側（図８Ｃの下側）の位置の圧力差（（ガス流通時の切断片Ｐ１’に対してガス流通方向の上流側の位置の圧力）－（ガス流通時の切断片Ｐ１’に対してガス流通方向の下流側の位置の圧力））（単位：Ｐａ）を表す。］
　あるガス圧力におけるガスの流量（Ｌ／ｍｉｎ）を、第１測定で得られた圧力－流量曲線から求め、これを「Ｄｒｙ流量」とし、同ガス圧力におけるガスの流量（Ｌ／ｍｉｎ）を、第２測定で得られた圧力－流量曲線から求め、これを「Ｗｅｔ流量」とする。
　Ｗｅｔ流量のＤｒｙ流量に対する百分率（Ｗｅｔ流量／Ｄｒｙ流量×１００）が１０％となる貫通細孔径を求める。なお、第２測定において、ガス圧力を徐々に上げていくと、大きい細孔から順に液膜が破れてガスの流量が上がっていくため、上記百分率が１０％となる貫通細孔径（μｍ）は、上記百分率が１０％超となる貫通細孔径（μｍ）よりも大きい。
　それぞれ異なる切断片Ｐ１’を使用して、上記百分率が１０％となる貫通細孔径（μｍ）の測定を合計３回行い、それらの平均値をＸａ（μｍ）とする。
　以下、Ｙａの測定方法について説明する。
　熱処理前の触媒１から上記と同様にして切断片Ｐ１’を調製する。Ｙａは、熱処理前の触媒１から調製された切断片Ｐ１’を、熱処理後の触媒１から調製された切断片Ｐ１’に代えて使用する点を除き、Ｘａと同様にして測定することができる。
＜条件１ｂ＞
　条件１ｂは、以下の通りである。
　Ｘｂ／Ｙｂ≦１．４０かつＹｂ≦５．００
　以下、Ｙｂ≦５．００について説明する。
　第２触媒層３０がＺｒ系酸化物を含む場合、第２触媒層３０が高温環境に曝露されると、Ｚｒ系酸化物の熱収縮に起因して第２触媒層３０内にクラックが生じ、第２触媒層３０のＰＭ捕集性能が低下しやすい。Ｚｒ系酸化物の熱収縮に起因する第２触媒層３０のＰＭ捕集性能の低下は、第２触媒層３０のうち、隔壁部１２の内部に形成されている部分では生じにくいが、隔壁部１２の外表面Ｓ１ｂ上に形成された部分（すなわち、隆起部分）では生じやすい。一方、第２触媒層３０及び隔壁部１２の１０％流量径（μｍ）は、第２触媒層３０及び隔壁部１２の貫通細孔径の分布のうち、大きい側の貫通細孔径を表す指標であることから、Ｙｂが５．００μｍ以下であることは、高温環境に曝露される前の第２触媒層３０が緻密に形成されており、クラックが生じておらず、ＰＭ捕集性能に優れていることを意味する。したがって、第２触媒層３０がＺｒ系酸化物を含み、Ｙｂが５．００μｍ以下である場合、Ｚｒ系酸化物の熱収縮に起因する第２触媒層３０のＰＭ捕集性能の低下を抑制する必要性が高い。特に、Ｃｅ－Ｚｒ系複合酸化物は、高温環境への曝露により生じる熱収縮の程度が大きいため、第２触媒層３０がＣｅ－Ｚｒ系複合酸化物を含み、Ｙｂが５．００μｍ以下である場合、Ｃｅ－Ｚｒ系複合酸化物の熱収縮に起因する第２触媒層３０のＰＭ捕集性能の低下を抑制する必要性が高い。
　ＰＭ捕集性能を向上させる観点から、Ｙｂは、好ましくは４．７０μｍ以下、より好ましくは４．３５μｍ以下、より一層好ましくは４．００μｍ以下である。Ｙｂが小さいほど、ＰＭ捕集性能は向上するが、圧損が上昇する。ＰＭ捕集性能の向上と圧損上昇の抑制とを実現する観点から、Ｙｂは、好ましくは１．６０μｍ以上、より好ましくは１．８０μｍ以上、より一層好ましくは２．００μｍ以上である。これらの下限値はそれぞれ、上述の上限値のいずれと組み合わせてもよい。
　以下、Ｘｂ／Ｙｂ≦１．４０について説明する。
　第２触媒層３０及び隔壁部１２の１０％流量径（μｍ）は、第２触媒層３０及び隔壁部１２の貫通細孔径の分布のうち、大きい側の貫通細孔径を表す指標であることから、Ｘｂ／Ｙｂが１．４０以下であることは、高温環境に曝露された後の第２触媒層３０においてＺｒ系酸化物の熱収縮に起因するクラックの発生が抑制されることを意味する。したがって、Ｘｂ／Ｙｂが１．４０以下であることにより、Ｚｒ系酸化物の熱収縮に起因する第２触媒層３０のＰＭ捕集性能の低下を抑制することができる。
　ＰＭ捕集性能の低下をより効果的に抑制する観点から、Ｘｂ／Ｙｂは、好ましくは１．３７以下、より好ましくは１．３４以下、より一層好ましくは１．３０以下である。Ｘｂ／Ｙｂの下限値は、理論的には１であるが、現実的には１を超える。Ｘｂ／Ｙｂは、例えば、１．０３以上であってもよいし、１．０７以上であってもよいし、１．１０以上であってもよい。これらの下限値はそれぞれ、上述の上限値のいずれと組み合わせてもよい。
　以下、Ｘｂの測定方法について説明する。
　触媒１に対して、大気雰囲気下、９５０℃で３５時間、熱処理を行う。熱処理後の触媒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。サンプルに含まれる流入側セル１３ａの数と、サンプルに含まれる流出側セル１３ｂの数とは、同一とする。サンプルをサンプルの軸方向から平面視したときの平面視形状は、例えば四角形（好ましくは正方形又は長方形、より好ましくは正方形）である。サンプルを軸方向から平面視したときの平面視形状のサイズは、サンプルに含まれる流入側セル１３ａの数と、サンプルに含まれる流出側セル１３ｂの数とが同一である限り特に限定されないが、例えば、縦方向の長さは１０ｍｍ、横方向の長さは１０ｍｍである。流入側セル１３ａ及び流出側セル１３ｂが縦方向に交互に配置されているとともに、横方向に交互に配置されている場合、サンプルの縦方向に配置されている流入側セル１３ａ及び流出側セル１３ｂの合計数が偶数、かつ、サンプルの横方向に配置されている流入側セル１３ａ及び流出側セル１３ｂの合計数が偶数であれば、サンプルに含まれる流入側セル１３ａの数と、サンプルに含まれる流出側セル１３ｂの数とは同一となる。
　サンプルをサンプルの軸方向と垂直な平面で切断し、第２触媒層３０の一部は含むが、第１触媒層２０の一部は含まない切断片Ｐ２を調製する。切断片Ｐ２は、サンプルの排ガス流出側の端部近傍から得ることができる。切断片Ｐ２の軸方向の長さは特に限定されないが、例えば、１０ｍｍである。切断片Ｐ２に含まれる第２触媒層３０の一部の長さは、切断片Ｐ２の軸方向の長さと等しい。切断片Ｐ２は、第１封止部１４及び第２封止部１５を有しない。
　切断片Ｐ２の一例を図９Ａ及び９Ｂに示す。図９Ａ及び９Ｂに示すように、切断片Ｐ２は、例えば、縦方向（図９Ａの縦方向）の長さが１０ｍｍ、横方向（図９Ａの横方向）の長さが１０ｍｍ、軸方向（図９Ｂの縦方向）の長さが１０ｍｍの立方体状である。図９Ａ及び９Ｂに示す切断片Ｐ２は、例えば、サンプルの排ガス流出側の端部からサンプルの軸方向に１０ｍｍ及び２０ｍｍ離れた２箇所をサンプルの軸方向と垂直な平面で切断することにより得ることができる。図９Ｂに示すように、切断片Ｐ２に含まれる第２触媒層３０の一部の長さは、切断片Ｐ２の軸方向の長さと等しい。図９Ａ及び９Ｂに示すように、切断片Ｐ２は、第１封止部１４及び第２封止部１５を有しない。
　切断片Ｐ２に含まれる流入側セル１３ａの排ガス流出側の端部を封止する第１封止部と、切断片Ｐ２に含まれる流出側セル１３ｂの排ガス流入側の端部を封止する第２封止部とを切断片Ｐ２に形成するとともに、切断片Ｐ２の最外周部に第３封止部を形成し、切断片Ｐ２’を得る。第１封止部、第２封止部及び第３封止部は、切断片Ｐ２の所定の箇所に目詰め材を塗布することにより形成することができる。目詰め材としては、例えば、エポキシ樹脂系接着剤等の接着剤を使用することができる。
　図９Ａ及び９Ｂに示す切断片Ｐ２を使用する場合、図１０Ａ～１０Ｃに示すように、切断片Ｐ２に含まれる流入側セル１３ａの排ガス流出側（図１０Ｃの下側）の端部を封止する第１封止部１４と、切断片Ｐ２に含まれる流出側セル１３ｂの排ガス流入側（図１０Ｃの上側）の端部を封止する第２封止部１５とを切断片Ｐ２に形成するとともに、切断片Ｐ２の最外周部に第３封止部１６を形成し、切断片Ｐ２’を得る。第１封止部１４、第２封止部１５及び第３封止部１６は、切断片Ｐ２の所定の箇所に目詰め材を塗布することにより形成することができる。目詰め材としては、例えば、エポキシ樹脂系接着剤等の接着剤を使用することができる。第１封止部１４及び第２封止部１５の厚みは、それぞれ、切断片Ｐ２’の軸方向（図１０Ｃの縦方向）の長さに対して１／１０以下の長さとする。
　以下、説明の簡便化の目的で、図１０Ａ～１０Ｃに示す切断片Ｐ２’を使用する場合を例として、Ｘｂの測定方法について説明する。以下の説明は、その他の切断片Ｐ２’を使用する場合にも適用することができる。
　Ｘｂは、熱処理後の触媒１から調製された切断片Ｐ２’を、熱処理後の触媒１から調製された切断片Ｐ１’に代えて使用する点を除き、Ｘａと同様にして測定することができる。第１測定及び第２測定において、ガスは、切断片Ｐ２’に含まれる流入側セル１３ａの排ガス流入側（図１０Ｃの上側）の端部（開口部）から流通させる。流入側セル１３ａの排ガス流入側（図１０Ｃの上側）の端部（開口部）から流入したガスは、隔壁部１２及び第２触媒層３０を通過し、流出側セル１３ｂの排ガス流出側（図１０Ｃの下側）の端部（開口部）から流出する。
　Ｗｅｔ流量のＤｒｙ流量に対する百分率（Ｗｅｔ流量／Ｄｒｙ流量×１００）が１０％となる貫通細孔径を求める。なお、第２測定において、ガス圧力を徐々に上げていくと、大きい細孔から順に液膜が破れてガスの流量が上がっていくため、上記百分率が１０％となる貫通細孔径（μｍ）は、上記百分率が１０％超となる貫通細孔径（μｍ）よりも大きい。
　それぞれ異なる切断片Ｐ２’を使用して、上記百分率が１０％となる貫通細孔径（μｍ）の測定を合計３回行い、それらの平均値をＸｂ（μｍ）とする。
　以下、Ｙｂの測定方法について説明する。
　熱処理前の触媒１から上記と同様にして切断片Ｐ２’を調製する。Ｙｂは、熱処理前の触媒１から調製された切断片Ｐ２’を、熱処理後の触媒１から調製された切断片Ｐ２’に代えて使用する点を除き、Ｘｂと同様にして測定することができる。
＜触媒層中のＺｒ系酸化物の有無＞
　触媒１が条件１ａを満たす場合（実施形態Ａ、Ｂ及びＤ）、第１触媒層２０はＺｒ系酸化物（好ましくはＣｅ－Ｚｒ系複合酸化物）を含み、触媒１が条件１ｂを満たす場合（実施形態Ａ、Ｃ及びＥ）、第２触媒層３０はＺｒ系酸化物（好ましくはＣｅ－Ｚｒ系複合酸化物）を含む。具体的には、以下の通りである。
　実施形態Ａにおいて、第１触媒層２０及び第２触媒層３０は、それぞれ、Ｚｒ系酸化物（好ましくはＣｅ－Ｚｒ系複合酸化物）を含む。第１触媒層２０及び第２触媒層３０は、それぞれ、Ｚｒ系酸化物以外の担体（例えば、Ａｌ系酸化物）をさらに含んでいてもよい。
　実施形態Ｂにおいて、第１触媒層２０は、Ｚｒ系酸化物（好ましくはＣｅ－Ｚｒ系複合酸化物）を含む。第１触媒層２０は、Ｚｒ系酸化物以外の担体（例えば、Ａｌ系酸化物）をさらに含んでいてもよい。
　実施形態Ｂにおいて、第２触媒層３０は、Ｚｒ系酸化物（好ましくはＣｅ－Ｚｒ系複合酸化物）を含んでいてもよいし、Ｚｒ系酸化物を含まなくてもよい。第２触媒層３０がＺｒ系酸化物を含む場合、第２触媒層３０は、Ｚｒ系酸化物以外の担体（例えば、Ａｌ系酸化物）をさらに含んでいてもよい。第２触媒層３０がＺｒ系酸化物を含まない場合、第２触媒層３０は、Ｚｒ系酸化物以外の担体（例えば、Ａｌ系酸化物）を含むことが好ましい。
　実施形態Ｃにおいて、第２触媒層３０は、Ｚｒ系酸化物（好ましくはＣｅ－Ｚｒ系複合酸化物）を含む。第２触媒層３０は、Ｚｒ系酸化物以外の担体（例えば、Ａｌ系酸化物）をさらに含んでいてもよい。
　実施形態Ｃにおいて、第１触媒層２０は、Ｚｒ系酸化物（好ましくはＣｅ－Ｚｒ系複合酸化物）を含んでいてもよいし、Ｚｒ系酸化物を含まなくてもよい。第１触媒層２０がＺｒ系酸化物を含む場合、第１触媒層２０は、Ｚｒ系酸化物以外の担体（例えば、Ａｌ系酸化物）をさらに含んでいてもよい。第１触媒層２０がＺｒ系酸化物を含まない場合、第１触媒層２０は、Ｚｒ系酸化物以外の担体（例えば、Ａｌ系酸化物）を含むことが好ましい。
　実施形態Ｄにおいて、第１触媒層２０は、Ｚｒ系酸化物（好ましくはＣｅ－Ｚｒ系複合酸化物）を含む。第１触媒層２０は、Ｚｒ系酸化物以外の担体（例えば、Ａｌ系酸化物）をさらに含んでいてもよい。
　実施形態Ｅにおいて、第２触媒層３０は、Ｚｒ系酸化物（好ましくはＣｅ－Ｚｒ系複合酸化物）を含む。第２触媒層３０は、Ｚｒ系酸化物以外の担体（例えば、Ａｌ系酸化物）をさらに含んでいてもよい。
＜触媒層中のＣｅ－Ｚｒ系複合酸化物の含有率＞
　触媒１が条件１ａを満たす場合（実施形態Ａ、Ｂ及びＤ）、第１触媒層２０はＣｅ－Ｚｒ系複合酸化物を含むことが好ましく、第１触媒層２０中のＣｅ－Ｚｒ系複合酸化物の含有率（＝（第１触媒層２０中のＣｅ－Ｚｒ系複合酸化物の質量）／（第１触媒層２０の質量）×１００）は、第１触媒層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％以上である。当該含有率が大きいほど、Ｃｅ－Ｚｒ系複合酸化物の熱収縮に起因する第１触媒層２０のＰＭ捕集性能の低下が生じやすい。したがって、当該含有率が上述の範囲である場合、触媒１が条件１ａを満たすことによる効果が顕著である。当該含有率の上限値は、第１触媒層２０中の他の成分の含有率を考慮して適宜調整することができる。第１触媒層２０中のＣｅ－Ｚｒ系複合酸化物の含有率は、第１触媒層２０の質量を基準として、好ましくは９５質量％以下、より好ましくは９０質量％以下、より一層好ましくは８５質量％以下である。これらの上限値はそれぞれ、上述の下限値のいずれと組み合わせてもよい。
　触媒１が条件１ｂを満たす場合（実施形態Ａ、Ｃ及びＥ）、第２触媒層３０はＣｅ－Ｚｒ系複合酸化物を含むことが好ましく、第２触媒層３０中のＣｅ－Ｚｒ系複合酸化物の含有率（＝（第２触媒層３０中のＣｅ－Ｚｒ系複合酸化物の質量）／（第２触媒層３０の質量）×１００）は、第２触媒層３０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％以上である。当該含有率が大きいほど、Ｃｅ－Ｚｒ系複合酸化物の熱収縮に起因する第２触媒層３０のＰＭ捕集性能の低下が生じやすい。したがって、当該含有率が上述の範囲である場合、触媒１が条件１ｂを満たすことによる効果が顕著である。当該含有率の上限値は、第２触媒層３０中の他の成分の含有率を考慮して適宜調整することができる。第２触媒層３０中のＣｅ－Ｚｒ系複合酸化物の含有率は、第２触媒層３０の質量を基準として、好ましくは９５質量％以下、より好ましくは９０質量％以下、より一層好ましくは８５質量％以下である。これらの上限値はそれぞれ、上述の下限値のいずれと組み合わせてもよい。
＜触媒層中のＣｅ－Ｚｒ系複合酸化物の組成＞
　触媒１が条件１ａを満たす場合（実施形態Ａ、Ｂ及びＤ）、第１触媒層２０はＣｅ－Ｚｒ系複合酸化物を含むことが好ましく、第１触媒層２０中のＣｅ－Ｚｒ系複合酸化物は、下記式：
　Ｒ１２／Ｒ１１＞０．８
［式中、Ｒ１１は、上記Ｃｅ－Ｚｒ系複合酸化物中のＣｅのＣｅＯ２換算の含有率（質量％）を表し、Ｒ１２は、上記Ｃｅ－Ｚｒ系複合酸化物中のＺｒのＺｒＯ２換算の含有率（質量％）を表す。］
を満たすことが好ましい。
　Ｒ１２／Ｒ１１が０．８超である場合、Ｃｅ－Ｚｒ系複合酸化物の耐熱性が向上する（すなわち、Ｃｅ－Ｚｒ系複合酸化物の熱収縮の程度が小さくなる）ため、条件１ａ（好ましくは条件１ａ及び２ａ）を満たす第１触媒層２０の形成が容易となる。
　Ｒ１２／Ｒ１１は、好ましくは０．９以上、より好ましくは１．０以上、より一層好ましくは１．２以上である。Ｒ１２／Ｒ１１の上限値は、Ｃｅ－Ｚｒ系複合酸化物の耐熱性と酸素貯蔵能とのバランスを考慮して適宜調整することができる。Ｒ１２／Ｒ１１は、好ましくは２０．０以下、より好ましくは１０．０以下、より一層好ましくは６．０以下である。これらの上限値はそれぞれ、上述の下限値のいずれと組み合わせてもよい。
　触媒１が条件１ｂを満たす場合（実施形態Ａ、Ｃ及びＥ）、第２触媒層３０はＣｅ－Ｚｒ系複合酸化物を含むことが好ましく、第２触媒層３０中のＣｅ－Ｚｒ系複合酸化物は、下記式：
　Ｒ２２／Ｒ２１＞０．８
［式中、Ｒ２１は、上記Ｃｅ－Ｚｒ系複合酸化物中のＣｅのＣｅＯ２換算の含有率（質量％）を表し、Ｒ２２は、上記Ｃｅ－Ｚｒ系複合酸化物中のＺｒのＺｒＯ２換算の含有率（質量％）を表す。］
を満たすことが好ましい。
　Ｒ２２／Ｒ２１が０．８超である場合、Ｃｅ－Ｚｒ系複合酸化物の耐熱性が向上する（すなわち、Ｃｅ－Ｚｒ系複合酸化物の熱収縮の程度が小さくなる）ため、条件１ｂ（好ましくは条件１ｂ及び２ｂ）を満たす第２触媒層３０の形成が容易となる。
　Ｒ２２／Ｒ２１は、好ましくは０．９以上、より好ましくは１．００以上、より一層好ましくは１．２以上である。Ｒ２２／Ｒ２１の上限値は、Ｃｅ－Ｚｒ系複合酸化物の耐熱性と酸素貯蔵能とのバランスを考慮して適宜調整することができる。Ｒ２２／Ｒ２１は、好ましくは２０．０以下、より好ましくは１０．０以下、より一層好ましくは６．０以下である。これらの上限値はそれぞれ、上述の下限値のいずれと組み合わせてもよい。
＜触媒層の長さ＞
　流入側セル１３ａの排ガス流入側の端部（開口部）から流入した排ガスが流出側セル１３ｂの排ガス流出側の端部（開口部）から流出する経路（以下「排ガス経路」という。）に、第１触媒層２０又は第２触媒層３０のいずれも形成されていない箇所が存在すると、排ガスが当該箇所を優先的に流れ、ＰＭ捕集性能が低下するおそれがある。したがって、触媒１のＰＭ捕集性能を向上させる観点から、排ガス経路のいずれの箇所にも、第１触媒層２０及び第２触媒層３０の少なくとも一方が形成されていることが好ましい。これにより、流入側セル１３ａの排ガス流入側の端部（開口部）から流入した排ガスは、第１触媒層２０及び第２触媒層３０の少なくとも一方を通過して、流出側セル１３ｂの排ガス流出側の端部（開口部）から流出するため、触媒１のＰＭ捕集性能を向上させることができる。具体的には、以下の通りである。
　触媒１が第１触媒層２０を備え、第２触媒層３０を備えない場合（実施形態Ｄ）、流入側セル１３ａの長さＬ１３ａに対する第１触媒層２０の長さＬ２０の百分率（Ｌ２０／Ｌ１３ａ×１００）は、好ましくは１００％である。
　触媒１が第２触媒層３０を備え、第１触媒層２０を備えない場合（実施形態Ｅ）、流出側セル１３ｂの長さＬ１３ｂに対する第２触媒層３０の長さＬ３０の百分率（Ｌ３０／Ｌ１３ｂ×１００）は、好ましくは１００％である。
　触媒１が第１触媒層２０及び第２触媒層３０を備える場合（実施形態Ａ～Ｃ）、基材１０の長さＬ１０に対する、第１触媒層２０の長さＬ２０と第２触媒層３０の長さＬ３０との合計の百分率（（Ｌ２０＋Ｌ３０）／Ｌ１０×１００）は、好ましくは１００％以上、より好ましくは１０５％以上、より一層好ましくは１１５％以上である。当該百分率の上限値は、排ガス浄化性能、ＰＭ捕集性能等を考慮して適宜調整することができる。当該百分率は、好ましくは１６０％以下、より好ましくは１５０％以下、より一層好ましくは１４０％以下である。これらの上限値はそれぞれ、上述の下限値のいずれと組み合わせてもよい。当該百分率が上述の範囲である限り、第１触媒層２０の長さＬ２０及び第２触媒層３０の長さＬ３０は、排ガス浄化性能、ＰＭ捕集性能等を考慮して適宜調整することができる。基材１０の長さＬ１０に対する第１触媒層２０の長さＬ２０の百分率（Ｌ２０／Ｌ１０×１００）は、好ましくは１５％以上９０％以下、より好ましくは２０％以上８０％以下、より一層好ましくは３０％以上８０％以下であり、基材１０の長さＬ１０に対する第２触媒層３０の長さＬ３０の百分率（Ｌ３０／Ｌ１０×１００）は、好ましくは１５％以上９０％以下、より好ましくは２０％以上８０％以下、より一層好ましくは３０％以上８０％以下である。
　触媒１のＰＭ捕集性能を向上させる観点から、排ガス経路のいずれの箇所にも、条件１ａを満たす第１触媒層２０及び条件１ｂを満たす第２触媒層３０の少なくとも一方が形成されていることが好ましい。これにより、流入側セル１３ａの排ガス流入側の端部（開口部）から流入した排ガスは、条件１ａを満たす第１触媒層２０及び条件１ｂを満たす第２触媒層３０の少なくとも一方を通過して、流出側セル１３ｂの排ガス流出側の端部（開口部）から流出するため、触媒１のＰＭ捕集性能を向上させることができる。具体的には、以下の通りである。
　触媒１が条件１ａを満たし、条件１ｂを満たさない場合（実施形態Ｂ及びＤ）、流入側セル１３ａの長さＬ１３ａに対する第１触媒層２０の長さＬ２０の百分率（Ｌ２０／Ｌ１３ａ×１００）は、好ましくは１００％である。触媒１が第２触媒層３０を備える場合（実施形態Ｂ）、第２触媒層３０の長さＬ３０は、排ガス浄化性能、ＰＭ捕集性能等を考慮して適宜調整することができる。流出側セル１３ｂの長さＬ１３ｂに対する第２触媒層３０の長さＬ３０の百分率（Ｌ３０／Ｌ１３ｂ×１００）は、好ましくは１５％以上１００％以下、より好ましくは２０％以上９０％以下、より一層好ましくは３０％以上８０％以下である。
　触媒１が条件１ｂを満たし、条件１ａを満たさない場合（実施形態Ｃ及びＥ）、流出側セル１３ｂの長さＬ１３ｂに対する第２触媒層３０の長さＬ３０の百分率（Ｌ３０／Ｌ１３ｂ×１００）は、好ましくは１００％である。触媒１が第１触媒層２０を備える場合（実施形態Ｃ）、第１触媒層２０の長さＬ２０は、排ガス浄化性能、ＰＭ捕集性能等を考慮して適宜調整することができる。流入側セル１３ａの長さＬ１３ａに対する第１触媒層２０の長さＬ２０の百分率（Ｌ２０／Ｌ１３ａ×１００）は、好ましくは１５％以上１００％以下、より好ましくは２０％以上９０％以下、より一層好ましくは３０％以上８０％以下である。
　触媒１が条件１ａ及び１ｂを満たす場合（実施形態Ａ）、基材１０の長さＬ１０に対する、第１触媒層２０の長さＬ２０と第２触媒層３０の長さＬ３０との合計の百分率（（Ｌ２０＋Ｌ３０）／Ｌ１０×１００）は、好ましくは１００％以上、より好ましくは１０５％以上、より一層好ましくは１１５％以上である。当該百分率の上限値は、排ガス浄化性能、ＰＭ捕集性能等を考慮して適宜調整することができる。当該百分率は、好ましくは１６０％以下、より好ましくは１５０％以下、より一層好ましくは１４０％以下である。これらの上限値はそれぞれ、上述の下限値のいずれと組み合わせてもよい。当該百分率が上述の範囲である限り、第１触媒層２０の長さＬ２０及び第２触媒層３０の長さＬ３０は、排ガス浄化性能、ＰＭ捕集性能等を考慮して適宜調整することができる。基材１０の長さＬ１０に対する第１触媒層２０の長さＬ２０の百分率（Ｌ２０／Ｌ１０×１００）は、好ましくは１５％以上９０％以下、より好ましくは２０％以上８０％以下、より一層好ましくは３０％以上８０％以下であり、基材１０の長さＬ１０に対する第２触媒層３０の長さＬ３０の百分率（Ｌ３０／Ｌ１０×１００）は、好ましくは１５％以上９０％以下、より好ましくは２０％以上８０％以下、より一層好ましくは３０％以上８０％以下である。
　第１触媒層２０の長さ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。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。切断片の長さは５ｍｍである。切断片の組成を、ＩＣＰ－ＯＥＳ、ＸＲＦ、ＳＥＭ－ＥＤＸ等を使用して分析し、切断片の組成に基づいて、切断片が第１触媒層２０の一部を含むか否かを確認する。
　第１触媒層２０の一部を含むことが明らかである切断片に関しては、必ずしも組成分析を行う必要はない。例えば、ＳＥＭ、ＥＰＭＡ等を使用して切断面を観察し、切断片が第１触媒層２０の一部を含むか否かを確認することができる。切断面の観察を行う際、切断面の元素マッピングを行ってもよい。元素マッピングは、上記と同様に行うことができる。
　切断片が第１触媒層２０の一部を含むか否かを確認した後、下記式に基づいて、サンプルに含まれる第１触媒層２０の長さを求める。
　サンプルに含まれる第１触媒層２０の長さ＝５ｍｍ×（第１触媒層２０の一部を含む切断片の数）
　例えば、第１切断片～第ｋ切断片は第１触媒層２０の一部を含むが、第（ｋ＋１）～第ｎ切断片は第１触媒層２０の一部を含まない場合、サンプルに含まれる第１触媒層２０の長さは、（５×ｋ）ｍｍである。
　サンプルに含まれる第１触媒層２０の長さのより詳細な測定方法の一例は、以下の通りである。
　第ｋ切断片（すなわち、第１触媒層２０の一部を含む切断片のうち、サンプルの最も排ガス流出側から得られた切断片）を基材１０の軸方向で切断して、ＳＥＭ、ＥＰＭＡ等を使用して切断面に存在する第１触媒層２０の一部を観察することにより、第ｋ切断片における第１触媒層２０の一部の長さを測定する。そして、下記式に基づいて、サンプルに含まれる第１触媒層２０の長さを求める。
　サンプルに含まれる第１触媒層２０の長さ＝（５ｍｍ×（ｋ－１））＋（第ｋ切断片に含まれる第１触媒層２０の一部の長さ）
　１個のサンプルに含まれる第１触媒層２０の長さを第１触媒層２０の長さＬ２０として採用してもよいし、複数個のサンプルに含まれる第１触媒層２０の長さの平均値を第１触媒層２０の長さＬ２０として採用してもよい。例えば、触媒１から任意に切り出された８～１６個のサンプルに関して、各サンプルに含まれる第１触媒層２０の長さを測定し、それらの平均値を第１触媒層２０の長さＬ２０として採用してもよい。
　第１触媒層２０の長さＬ２０の測定方法に関する上記説明は、第２触媒層３０にも適用される。適用の際、「第１触媒層２０」は「第２触媒層３０」に読み替えられる。但し、第２触媒層３０の長さＬ３０の測定方法では、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。
＜触媒層の質量＞
　触媒１が条件１ａを満たす場合（実施形態Ａ、Ｂ及びＤ）、基材１０のうち第１触媒層２０が形成されている部分の単位体積当たりの第１触媒層２０の質量（以下「第１触媒層２０のコート量」という。）は、好ましくは２０ｇ／Ｌ以上１５０ｇ／Ｌ以下、より好ましくは３０ｇ／Ｌ以上１３０ｇ／Ｌ以下、より一層好ましくは３５ｇ／Ｌ以上１１０ｇ／Ｌ以下である。第１触媒層２０のコート量が上記範囲である場合、条件１ａ（好ましくは条件１ａ及び２ａ）を満たす第１触媒層２０の形成が容易となる。
　触媒１が条件１ｂを満たす場合（実施形態Ａ、Ｃ及びＥ）、基材１０のうち第２触媒層３０が形成されている部分の単位体積当たりの第２触媒層３０の質量（以下「第２触媒層３０のコート量」という。）は、好ましくは２０ｇ／Ｌ以上１５０ｇ／Ｌ以下、より好ましくは３０ｇ／Ｌ以上１３０ｇ／Ｌ以下、より一層好ましくは３５ｇ／Ｌ以上１１０ｇ／Ｌ以下である。第２触媒層３０のコート量が上記範囲である場合、条件１ｂ（好ましくは条件１ｂ及び２ｂ）を満たす第２触媒層３０の形成が容易となる。
　第１触媒層２０のコート量は、式：第１触媒層２０のコート量＝（第１触媒層２０の質量）／（（基材１０の体積）×（第１触媒層２０の長さＬ２０／基材１０の長さＬ１０））から求められる。
　第２触媒層３０のコート量は、式：第２触媒層３０のコート量＝（第２触媒層３０の質量）／（（基材１０の体積）×（第２触媒層３０の長さＬ３０／基材１０の長さＬ１０））から求められる。
＜条件２ａ＞
　触媒１が条件１ａを満たす場合（実施形態Ａ、Ｂ及びＤ）、触媒１は、下記条件２ａ：
　１．３０×１０－３≦Ｒａ
［式中、Ｒａは、触媒１に対して、大気雰囲気下、９５０℃で３５時間、熱処理を行う前に、パームポロメータを使用して測定される第１触媒層２０及び隔壁部１２の気体透過度（ｃｍ３／（ｃｍ２・ｓ・Ｐａ））を表す。］
をさらに満たすことが好ましい。
　「第１触媒層２０及び隔壁部１２の気体透過度」における「隔壁部１２」は、隔壁部１２のうち第１触媒層２０が設けられている部分を意味する。
　Ｒａは、第１触媒層２０及び隔壁部１２における排ガスの通気性を表す指標であり、Ｒａが大きいほど第１触媒層２０及び隔壁部１２における排ガスの通気性が高いことを表す。Ｒａが１．３０×１０－３（ｃｍ３／（ｃｍ２・ｓ・Ｐａ））以上である場合、第１触媒層２０及び隔壁部１２における排ガスの通気性が十分なものとなり、これが、ＰＭ捕集性能の向上と圧損上昇の抑制との実現に寄与する。
　ＰＭ捕集性能の向上と圧損上昇の抑制とをより効果的に実現する観点から、Ｒａは、好ましくは１．５０×１０－３（ｃｍ３／（ｃｍ２・ｓ・Ｐａ））以上、より好ましくは１．７０×１０－３（ｃｍ３／（ｃｍ２・ｓ・Ｐａ））以上、より一層好ましくは１．９０×１０－３（ｃｍ３／（ｃｍ２・ｓ・Ｐａ））以上である。
　Ｒａが大きすぎると、排ガスが、第１触媒層２０及び隔壁部１２の内部において十分に拡散することなく、第１触媒層２０及び隔壁部１２を通り抜けてしまう場合がある。第１触媒層２０及び隔壁部１２の内部における排ガスの拡散性を向上させ、排ガス浄化性能及びＰＭ捕集性能を向上させる観点から、Ｒａは、好ましくは２．００×１０－２（ｃｍ３／（ｃｍ２・ｓ・Ｐａ））以下、より好ましくは１．９０×１０－２（ｃｍ３／（ｃｍ２・ｓ・Ｐａ））以下、より一層好ましくは１．８０×１０－２（ｃｍ３／（ｃｍ２・ｓ・Ｐａ））以下である。これらの上限値はそれぞれ、上述の下限値のいずれと組み合わせてもよい。
　以下、Ｒａの測定方法について説明する。
　熱処理前の触媒１から上記と同様にして切断片Ｐ１’（例えば、図８Ａ～８Ｃに示す切断片Ｐ１’）を調製する。切断片Ｐ１’をパームポロメータのホルダにセットし、ガス圧力を変化させながら、１～２００Ｌ／ｍｉｎで切断片Ｐ１’にガスを流通させ、加圧下におけるガスの流量を測定する。流通させるガスは、空気である。パームポロメータとしては、例えば、Ｐｏｒｏｕｓ　Ｍａｔｅｒｉａｌｓ　Ｉｎｃ．製パームポロメータ（例えば、ＣＦＰ－１１００Ａ）を使用することができる。ガスは、切断片Ｐ１’に含まれる流入側セル１３ａの排ガス流入側（図８Ｃの上側）の端部（開口部）から流通させる。流入側セル１３ａの排ガス流入側（図８Ｃの上側）の端部（開口部）から流入したガスは、第１触媒層２０及び隔壁部１２を通過し、流出側セル１３ｂの排ガス流出側（図８Ｃの下側）の端部（開口部）から流出する。
　下記の式から、ガス流通時の切断片Ｐ１’に対してガス流通方向の上流側（図８Ｃの上側）及び下流側（図８Ｃの下側）の位置の圧力差（（ガス流通時の切断片Ｐ１’に対してガス流通方向の上流側の位置の圧力）－（ガス流通時の切断片Ｐ１’に対してガス流通方向の下流側の位置の圧力））が１０ｋＰａのときの気体透過度を求める。ガス流通時の切断片Ｐ１’に対してガス流通方向の上流側の位置の圧力は、パームポロメータにより制御される。ガス流通時の切断片Ｐ１’に対してガス流通方向の下流側は、大気開放されているため、ガス流通時の切断片Ｐ１’に対してガス流通方向の下流側の位置の圧力は、大気圧と等しい。
　Ｒ＝Ｑ／Ａ１Ｍ１
［式中、
　Ｒは、気体透過度（単位：ｃｍ３／（ｃｍ２・ｓ・Ｐａ））を表し、
　Ｑは、加圧下におけるガスの流量（単位：ｃｍ３／ｓ）を表し、
　Ａ１は、切断片Ｐ１’の有効ろ過面積（単位：ｃｍ２）を表し、
　Ｍ１は、ガス流通時の切断片Ｐ１’に対してガス流通方向の上流側及び下流側の位置の圧力差（単位：Ｐａ）を表す。］
　Ａ１は、下記の式から求めることができる。
　Ａ１＝α１×β１×γ１
［式中、
　α１は、流入側セル１３ａの開口部の一辺の平均長さ（単位：ｃｍ）を表し、
　β１は、切断片Ｐ１’の軸方向の長さ（単位：ｃｍ）を表し、
　γ１は、切断片Ｐ１’の有効ろ過面数を表す。］
　α１は、下記の式から求めることができる。
　α１＝平均距離Ｄ１－隔壁部１２の平均厚みＴ
　平均距離Ｄ１（単位：ｃｍ）は、以下の方法により求めることができる。
　図１１に示す切断片Ｐ１’の平面図において、ある１個の流入側セル１３ａの開口部を構成する四辺のうち、図１１の左側の一辺を「左辺Ａ１ａ」、図１１の右側の一辺を「右辺Ａ２ａ」、図１１の上側の一辺を「上辺Ａ３ａ」、図１１の下側の一辺を「下辺Ａ４ａ」とし、当該流入側セル１３ａの右側又は左側に隣接する１個の流出側セル１３ｂの開口部を構成する四辺のうち、図１１の左側の一辺を「左辺Ｂ１ｂ」、図１１の右側の一辺を「右辺Ｂ２ｂ」、図１１の上側の一辺を「上辺Ｂ３ｂ」、図１１の下側の一辺を「下辺Ｂ４ｂ」とし、当該流入側セル１３ａの下側又は上側に隣接する１個の流出側セル１３ｂの開口部を構成する四辺のうち、図１１の左側の一辺を「左辺Ｃ１ｂ」、図１１の右側の一辺を「右辺Ｃ２ｂ」、図１１の上側の一辺を「上辺Ｃ３ｂ」、図１１の下側の一辺を「下辺Ｃ４ｂ」とする。上述した流入側セル１３ａの開口部を構成する四辺は、切断片Ｐ１’における基材１０の隔壁部１２の外表面Ｓ１ａ（図４～６参照）によって形成される辺であり、上述した流出側セル１３ｂの開口部を構成する四辺は、切断片Ｐ１’における基材１０の隔壁部１２の外表面Ｓ１ｂ（図４～６参照）によって形成される辺である。
　図１１に示す切断片Ｐ１’の平面図において、流入側セル１３ａの開口部の左辺Ａ１ａと、流出側セル１３ｂの開口部の左辺Ｂ１ｂとの距離（単位：ｃｍ）を計測し、計測された距離を距離Ｄ１１とする。流入側セル１３ａの開口部の右辺Ａ２ａと、流出側セル１３ｂの開口部の右辺Ｂ２ｂとの距離（単位：ｃｍ）を計測し、計測された距離を距離Ｄ１１としてもよい。距離Ｄ１１は、流入側セル１３ａの開口部の上辺Ａ３ａ又は下辺Ａ４ａの長さと、隔壁部１２の厚みとの合計と見なすことができる。
　図１１に示す切断片Ｐ１’の平面図から任意に選択された２０個の流入側セル１３ａ及びそれらに隣接する流出側セル１３ｂに関して上記と同様にして距離Ｄ１１を求め、それらの平均値を平均距離Ｄ１１’とする。
　図１１に示す切断片Ｐ１’の平面図において、流入側セル１３ａの開口部の下辺Ａ４ａと、流出側セル１３ｂの開口部の下辺Ｃ４ｂとの距離（単位：ｃｍ）を計測し、計測された距離を距離Ｄ１２とする。流入側セル１３ａの開口部の上辺Ａ３ａと、流出側セル１３ｂの開口部の上辺Ｃ３ｂとの距離（単位：ｃｍ）を計測し、計測された距離を距離Ｄ１２としてもよい。距離Ｄ１２は、流入側セル１３ａの開口部の左辺Ａ１ａ又は右辺Ａ２ａの長さと、隔壁部１２の厚みとの合計と見なすことができる。
　図１１に示す切断片Ｐ１’の平面図から任意に選択された２０個の流入側セル１３ａ及びそれらに隣接する流出側セル１３ｂに関して上記と同様にして距離Ｄ１２を求め、それらの平均値を平均距離Ｄ１２’とする。
　平均距離Ｄ１は、平均距離Ｄ１１’と平均距離Ｄ１２’との平均値として求めることができる（すなわち、Ｄ１＝（Ｄ１１’＋Ｄ１２’）／２）
　平均距離Ｄ１１’と平均距離Ｄ１２’とが等しい場合には、平均距離Ｄ１１’又は平均距離Ｄ１２’を平均距離Ｄ１と見なすことができる（すなわち、Ｄ１＝Ｄ１１’又はＤ１＝Ｄ１２’）。
　隔壁部１２の平均厚みＴ（単位：ｃｍ）は、以下の方法により求めることができる。
　触媒１のある箇所（例えば、基材１０の排ガス流入側の端部から排ガス流通方向Ｅに１０ｍｍ離れた箇所）を、基材１０の軸方向と垂直な平面で切断し、切断面から任意に選択された１個の流入側セル１３ａに存在する第１触媒層２０を、ＳＥＭで観察し、基材１０の隔壁部１２が存在する領域及び第１触媒層２０が存在する領域を特定する。ＳＥＭによる切断面の観察において、視野倍率は、例えば３００倍であり、視野幅（長さ）は、例えば５００～６００μｍである。ＳＥＭによって観察する領域は、流入側セル１３ａの角部が含まれないように設定することが好ましい。基材１０の隔壁部１２が存在する領域及び第１触媒層２０が存在する領域は、第１触媒層２０と基材１０の隔壁部１２との間の形態の相違に基づいて特定することができる。この際、切断面の元素マッピングを行ってもよい。元素マッピングは、上記と同様にして行うことができる。切断面の元素マッピングにより、第１触媒層２０と基材１０の隔壁部１２との間の形態及び組成の相違に基づいて、基材１０の隔壁部１２が存在する領域及び第１触媒層２０が存在する領域を特定することができる。
　ＳＥＭ画像において、左端側又は右端側から順に、基材１０の隔壁部１２の厚み方向と平行な第１～第Ｎのグリッド線を１５μｍ間隔で描き、基材１０の隔壁部１２が存在する領域の流入側セル側の輪郭線と各グリッド線との交点同士を直線で結び、基材１０の隔壁部１２の流入側セル側の表面の位置を特定する。Ｎは、例えば、３０～５０の整数である。同様に、基材１０の隔壁部１２が存在する領域の流出側セル側の輪郭線と各グリッド線との交点同士を直線で結び、基材１０の隔壁部１２の流出側セル側の表面の位置を特定する。ある交点Ｘ１から該交点Ｘ１に隣接する交点Ｘ２への厚み方向の変化量がグリッド線の間隔（１５μｍ）を超える場合、交点Ｘ２を表面の位置の特定に使用しないこと（すなわち、直線で結ぶ交点から、交点Ｘ２を除くこと）が好ましい。ある交点Ｘ１から該交点Ｘ１に隣接する交点Ｘ２への厚み方向の変化量は、交点Ｘ１を通り、基材１０の隔壁部１２の厚み方向と垂直な直線と、交点Ｘ２を通り、基材１０の隔壁部１２の厚み方向と垂直な直線との距離を意味する。交点Ｘ１から交点Ｘ１に隣接する交点Ｘ２への厚み方向の変化量がグリッド線の間隔（１５μｍ）を超えるとともに、交点Ｘ１から、交点Ｘ２に隣接する交点Ｘ３への厚み方向の変化量もグリッド線の間隔（１５μｍ）を超える場合、交点Ｘ２に加えて交点Ｘ３も表面の位置の特定に使用しないこと（すなわち、直線で結ぶ交点から、交点Ｘ２及び交点Ｘ３を除くこと）が好ましい。このように直線で結ぶ交点から連続して５つの交点を除く場合、当該ＳＥＭ画像に対しては厚みの測定を行わないことが好ましい。
　基材１０の隔壁部１２の流入側セル側の表面の位置及び基材１０の隔壁部１２の流出側セル側の表面の位置を特定した後、画像解析ソフトウェアを使用して、第２のグリッド線と、第（Ｎ－１）のグリッド線と、基材１０の隔壁部１２の流入側セル側の表面と、基材１０の隔壁部１２の流出側セル側の表面とで囲まれた領域の面積を求める。画像解析ソフトウェアとしては、例えば、ＡｒｅａＱ（エステック株式会社製）、ＩｍａｇｅＪ（パブリックドメイン）、Ｐｈｏｔｏｓｈｏｐ（Ａｄｏｂｅ　Ｓｙｓｔｅｍｓ株式会社）等を使用することができる。なお、画像の両端部は不鮮明になり易く、隔壁部１２の表面の位置を特定し難いため、第１のグリッド線及び第Ｎのグリッド線は使用しない。
　上記領域の面積を求めた後、下記式に基づいて、上記領域の厚みを求める。
　上記領域の厚み＝上記領域の面積／（グリッド線の間隔×グリッド線の間隔の数）
　なお、グリッド線の間隔は１５μｍであり、グリッド線の間隔の数は（Ｎ－３）である。
　切断面から任意に選択された２０個の流入側セル１３ａに関して、上記領域の厚みを求め、それらの平均値を隔壁部１２の平均厚みＴとする。
　β１は、切断片Ｐ１’の長さ（切断片Ｐ１’の軸方向の長さ）を計測することにより求めることができる。
　γ１は、以下の方法により求めることができる。
　図２～６に示すように、流入側セル１３ａの排ガス流入側の端部（開口部）の平面視形状及び流出側セル１３ｂの排ガス流出側の端部（開口部）の平面視形状は、それぞれ、四角形（好ましくは正方形又は長方形、より好ましくは正方形）である。したがって、図４及び５に示すように、１個の流入側セル１３ａと接する隔壁部１２の外表面Ｓ１ａは４つの面で構成され、１個の流出側セル１３ｂと接する隔壁部１２の外表面Ｓ１ｂは４つの面で構成される。
　切断片Ｐ１’に含まれる全ての流入側セル１３ａに関して、それぞれの流入側セル１３ａと接する隔壁部１２の外表面Ｓ１ａ（４つの面）のうち、第３封止部１６と隣接していない面の数を求め、それらの合計数をγ１とする。具体的には、以下の通りである。
　図１１に示す切断片Ｐ１’の平面図において、３個の流入側セル１３ａ及び３個の流出側セル１３ｂが、図１１の横方向に一列に配置されている。各列を、図１１の上側から順に、「第１列Ｆ１」、「第２列Ｆ２」、「第３列Ｆ３」、「第４列Ｆ４」、「第５列Ｆ５」、「第６列Ｆ６」という。第１列Ｆ１における３個の流入側セル１３ａを、図１１の左側から順に、「流入側セルＦ１１」、「流入側セルＦ１２」、「流入側セルＦ１３」といい、第２列Ｆ２における３個の流入側セル１３ａを、図１１の左側から順に、「流入側セルＦ２１」、「流入側セルＦ２２」、「流入側セルＦ２３」といい、第３列Ｆ３における３個の流入側セル１３ａを、図１１の左側から順に、「流入側セルＦ３１」、「流入側セルＦ３２」、「流入側セルＦ３３」といい、第４列Ｆ４における３個の流入側セル１３ａを、図１１の左側から順に、「流入側セルＦ４１」、「流入側セルＦ４２」、「流入側セルＦ４３」といい、第５列Ｆ５における３個の流入側セル１３ａを、図１１の左側から順に、「流入側セルＦ５１」、「流入側セルＦ５２」、「流入側セルＦ５３」といい、第６列Ｆ６における３個の流入側セル１３ａを、図１１の左側から順に、「流入側セルＦ６１」、「流入側セルＦ６２」、「流入側セルＦ６３」という。
　流入側セルＦ１１と接する隔壁部１２の外表面Ｓ１ａ（４つの面）のうち、左面（図１１の左側の面）及び上面（図１１の上側の面）は、第３封止部１６と隣接している。したがって、流入側セルＦ１１と接する隔壁部１２の外表面Ｓ１ａ（４つの面）のうち、第３封止部１６と隣接していない面の数は、２である。
　流入側セルＦ６３と接する隔壁部１２の外表面Ｓ１ａ（４つの面）のうち、右面（図１１の右側の面）及び下面（図１１の下側の面）は、第３封止部１６と隣接している。したがって、流入側セルＦ６３と接する隔壁部１２の外表面Ｓ１ａ（４つの面）のうち、第３封止部１６と隣接していない面の数は、２である。
　流入側セルＦ１２又はＦ１３と接する隔壁部１２の外表面Ｓ１ａ（４つの面）のうち、上面（図１１の上側の面）は、第３封止部１６と隣接している。したがって、流入側セルＦ１２又はＦ１３と接する隔壁部１２の外表面Ｓ１ａ（４つの面）のうち、第３封止部１６と隣接していない面の数は、３である。
　流入側セルＦ２３又はＦ４３と接する隔壁部１２の外表面Ｓ１ａ（４つの面）のうち、右面（図１１の右側の面）は、第３封止部１６と隣接している。したがって、流入側セルＦ２３又はＦ４３と接する隔壁部１２の外表面Ｓ１ａ（４つの面）のうち、第３封止部１６と隣接していない面の数は、３である。
　流入側セルＦ３１又はＦ５１と接する隔壁部１２の外表面Ｓ１ａ（４つの面）のうち、左面（図１１の左側の面）は、第３封止部１６と隣接している。したがって、流入側セルＦ３１又はＦ５１と接する隔壁部１２の外表面Ｓ１ａ（４つの面）のうち、第３封止部１６と隣接していない面の数は、３である。
　流入側セルＦ６１又はＦ６２と接する隔壁部１２の外表面Ｓ１ａ（４つの面）のうち、下面（図１１の下側の面）は、第３封止部１６と隣接している。したがって、流入側セルＦ６１又はＦ６２と接する隔壁部１２の外表面Ｓ１ａ（４つの面）のうち、第３封止部１６と隣接していない面の数は、３である。
　流入側セルＦ２１、Ｆ２２、Ｆ３２、Ｆ３３、Ｆ４１、Ｆ４２、Ｆ５２又はＦ５３と接する隔壁部１２の外表面Ｓ１ａ（４つの面）のうち、いずれの面も第３封止部１６と隣接していない。したがって、流入側セルＦ２１、Ｆ２２、Ｆ３２、Ｆ３３、Ｆ４１、Ｆ４２、Ｆ５２又はＦ５３と接する隔壁部１２の外表面Ｓ１ａ（４つの面）のうち、第３封止部１６と隣接していない面の数は、４である。
　以上より、切断片Ｐ１’の有効ろ過面数は、２×２（流入側セルＦ１１及びＦ６３）＋３×８（流入側セルＦ１２、Ｆ１３、Ｆ２３、Ｆ３１、Ｆ４３、Ｆ５１、Ｆ６１及びＦ６２）＋４×８（流入側セルＦ２１、Ｆ２２、Ｆ３２、Ｆ３３、Ｆ４１、Ｆ４２、Ｆ５２及びＦ５３）＝６０である。
　それぞれ異なる切断片Ｐ１’を使用して、気体透過度の測定を合計３回行い、それらの平均値をＲａ（ｃｍ３／（ｃｍ２・ｓ・Ｐａ））とする。
　上記測定方法では、貫通していない細孔は測定対象とならず、第１触媒層２０及び隔壁部１２の貫通孔のみが測定対象となる。したがって、上記測定方法によれば、第１触媒層２０及び隔壁部１２のガス透過性を精度よく測定することができる。
＜条件２ｂ＞
　触媒１が条件１ｂを満たす場合（実施形態Ａ、Ｃ及びＥ）、触媒１は、下記条件２ｂ：
　１．３０×１０－３≦Ｒｂ
［式中、Ｒｂは、触媒１に対して、大気雰囲気下、９５０℃で３５時間、熱処理を行う前に、パームポロメータを使用して測定される第２触媒層３０及び隔壁部１２の気体透過度（ｃｍ３／（ｃｍ２・ｓ・Ｐａ））を表す。］
をさらに満たすことが好ましい。
　「第２触媒層３０及び隔壁部１２の気体透過度」における「隔壁部１２」は、隔壁部１２のうち第２触媒層３０が設けられている部分を意味する。
　Ｒｂは、第２触媒層３０及び隔壁部１２における排ガスの通気性を表す指標であり、Ｒｂが大きいほど第２触媒層３０及び隔壁部１２における排ガスの通気性が高いことを表す。Ｒｂが１．３０×１０－３（ｃｍ３／（ｃｍ２・ｓ・Ｐａ））以上である場合、第２触媒層３０及び隔壁部１２における排ガスの通気性が十分なものとなり、これが、ＰＭ捕集性能の向上と圧損上昇の抑制との実現に寄与する。
　ＰＭ捕集性能の向上と圧損上昇の抑制とをより効果的に実現する観点から、Ｒｂは、好ましくは１．５０×１０－３（ｃｍ３／（ｃｍ２・ｓ・Ｐａ））以上、より好ましくは１．７０×１０－３（ｃｍ３／（ｃｍ２・ｓ・Ｐａ））以上、より一層好ましくは１．９０×１０－３（ｃｍ３／（ｃｍ２・ｓ・Ｐａ））以上である。
　Ｒｂが大きすぎると、排ガスが、第２触媒層３０及び隔壁部１２の内部において十分に拡散することなく、第２触媒層３０及び隔壁部１２を通り抜けてしまう場合がある。第２触媒層３０及び隔壁部１２の内部における排ガスの拡散性を向上させ、排ガス浄化性能及びＰＭ捕集性能を向上させる観点から、Ｒｂは、好ましくは２．００×１０－２（ｃｍ３／（ｃｍ２・ｓ・Ｐａ））以下、より好ましくは１．９０×１０－２（ｃｍ３／（ｃｍ２・ｓ・Ｐａ））以下、より一層好ましくは１．８０×１０－２（ｃｍ３／（ｃｍ２・ｓ・Ｐａ））以下である。これらの上限値はそれぞれ、上述の下限値のいずれと組み合わせてもよい。
　以下、Ｒｂの測定方法について説明する。
　熱処理前の触媒１から上記と同様にして切断片Ｐ２’（例えば、図１０Ａ～１０Ｃに示す切断片Ｐ２’）を調製する。切断片Ｐ２’をパームポロメータのホルダにセットし、ガス圧力を変化させながら、１～２００Ｌ／ｍｉｎで切断片Ｐ２’にガスを流通させ、加圧下におけるガスの流量を測定する。流通させるガスは、空気である。パームポロメータとしては、例えば、Ｐｏｒｏｕｓ　Ｍａｔｅｒｉａｌｓ　Ｉｎｃ．製パームポロメータ（例えば、ＣＦＰ－１１００Ａ）を使用することができる。ガスは、切断片Ｐ２’に含まれる流入側セル１３ａの排ガス流入側（図１０Ｃの上側）の端部（開口部）から流通させる。流入側セル１３ａの排ガス流入側（図１０Ｃの上側）の端部（開口部）から流入したガスは、隔壁部１２及び第２触媒層３０を通過し、流出側セル１３ｂの排ガス流出側（図１０Ｃの下側）の端部（開口部）から流出する。
　下記の式から、ガス流通時の切断片Ｐ２’に対してガス流通方向の上流側（図１０Ｃの上側）及び下流側（図１０Ｃの下側）の位置の圧力差（（ガス流通時の切断片Ｐ２’に対してガス流通方向の上流側の位置の圧力）－（ガス流通時の切断片Ｐ２’に対してガス流通方向の下流側の位置の圧力））が１０ｋＰａのときの気体透過度を求める。ガス流通時の切断片Ｐ２’に対してガス流通方向の上流側の位置の圧力は、パームポロメータにより制御される。ガス流通時の切断片Ｐ２’に対してガス流通方向の下流側は、大気開放されているため、ガス流通時の切断片Ｐ２’に対してガス流通方向の下流側の位置の圧力は、大気圧と等しい。
　Ｒ＝Ｑ／Ａ２Ｍ２
［式中、
　Ｒは、気体透過度（単位：ｃｍ３／（ｃｍ２・ｓ・Ｐａ））を表し、
　Ｑは、加圧下におけるガスの流量（単位：ｃｍ３／ｓ）を表し、
　Ａ２は、切断片Ｐ２’の有効ろ過面積（単位：ｃｍ２）を表し、
　Ｍ２は、ガス流通時の切断片Ｐ２’に対してガス流通方向の上流側及び下流側の位置の圧力差（単位：Ｐａ）を表す。］
　Ａ２は、下記の式から求めることができる。
　Ａ２＝α２×β２×γ２
［式中、
　α２は、流出側セル１３ｂの開口部の一辺の平均長さ（単位：ｃｍ）を表し、
　β２は、切断片Ｐ２’の軸方向の長さ（単位：ｃｍ）を表し、
　γ２は、切断片Ｐ２’の有効ろ過面数を表す。］
　α２は、下記の式から求めることができる。
　α２＝平均距離Ｄ２－隔壁部１２の平均厚みＴ
　平均距離Ｄ２（単位：ｃｍ）は、以下の方法により求めることができる。
　図１２に示す切断片Ｐ２’の平面図において、ある１個の流出側セル１３ｂの開口部を構成する四辺のうち、図１２の左側の一辺を「左辺Ａ１ｂ」、図１２の右側の一辺を「右辺Ａ２ｂ」、図１２の上側の一辺を「上辺Ａ３ｂ」、図１２の下側の一辺を「下辺Ａ４ｂ」とし、当該流出側セル１３ｂの右側又は左側に隣接する流入側セル１３ａの開口部を構成する四辺のうち、図１２の左側の一辺を「左辺Ｂ１ａ」、図１２の右側の一辺を「右辺Ｂ２ａ」、図１２の上側の一辺を「上辺Ｂ３ａ」、図１２の下側の一辺を「下辺Ｂ４ａ」とし、当該流出側セル１３ｂの下側又は上側に隣接する１個の流入側セル１３ａの開口部を構成する四辺のうち、図１２の左側の一辺を「左辺Ｃ１ａ」、図１２の右側の一辺を「右辺Ｃ２ａ」、図１２の上側の一辺を「上辺Ｃ３ａ」、図１２の下側の一辺を「下辺Ｃ４ａ」とする。上述した流出側セル１３ｂの開口部を構成する四辺は、切断片Ｐ２’における基材１０の隔壁部１２の外表面Ｓ１ｂ（図４～６参照）によって形成される辺であり、上述した流入側セル１３ａの開口部を構成する四辺は、切断片Ｐ２’における基材１０の隔壁部１２の外表面Ｓ１ａ（図４～６参照）によって形成される辺である。
　図１２に示す切断片Ｐ２’の平面図において、流出側セル１３ｂの開口部の左辺Ａ１ｂと、流入側セル１３ａの開口部の左辺Ｂ１ａとの距離（単位：ｃｍ）を計測し、計測された距離を距離Ｄ２１とする。流出側セル１３ｂの開口部の右辺Ａ２ｂと、流入側セル１３ａの開口部の右辺Ｂ２ａとの距離（単位：ｃｍ）を計測し、計測された距離を距離Ｄ２１としてもよい。距離Ｄ２１は、流出側セル１３ｂの開口部の上辺Ａ３ｂ又は下辺Ａ４ｂの長さと、隔壁部１２の厚みとの合計と見なすことができる。
　図１２に示す切断片Ｐ２’の平面図から任意に選択された２０個の流出側セル１３ｂ及びそれらに隣接する流入側セル１３ａに関して上記と同様にして距離Ｄ２１を求め、それらの平均値を平均距離Ｄ２１’とする。
　図１２に示す切断片Ｐ２’の平面図において、流出側セル１３ｂの開口部の下辺Ａ４ｂと、流入側セル１３ａの開口部の下辺Ｃ４ａとの距離（単位：ｃｍ）を計測し、計測された距離を距離Ｄ２２とする。流出側セル１３ｂの開口部の上辺Ａ３ｂと、流入側セル１３ａの開口部の上辺Ｃ３ａとの距離（単位：ｃｍ）を計測し、計測された距離を距離Ｄ２２としてもよい。距離Ｄ２２は、流出側セル１３ｂの開口部の左辺Ａ１ｂ又は右辺Ａ２ｂの長さと、隔壁部１２の厚みとの合計と見なすことができる。
　図１２に示す切断片Ｐ２’の平面図から任意に選択された２０個の流出側セル１３ｂ及びそれらに隣接する流入側セル１３ａに関して上記と同様にして距離Ｄ２２を求め、それらの平均値を平均距離Ｄ２２’とする。
　平均距離Ｄ２は、平均距離Ｄ２１’と平均距離Ｄ２２’との平均値として求めることができる（すなわち、Ｄ２＝（Ｄ２１’＋Ｄ２２’）／２）
　平均距離Ｄ２１’と平均距離Ｄ２２’とが等しい場合には、平均距離Ｄ２１’又は平均距離Ｄ２２’を平均距離Ｄ２と見なすことができる（すなわち、Ｄ２＝Ｄ２１’又はＤ２＝Ｄ２２’）。
　隔壁部１２の平均厚みＴ（単位：ｃｍ）は、上記と同様にして求めることができる。
　β２は、切断片Ｐ２’の軸方向の長さを計測することにより求めることができる。
　γ２は、以下の方法により求めることができる。
　図４及び５に示すように、１個の流入側セル１３ａと接する隔壁部１２の外表面Ｓ１ａは４つの面で構成され、１個の流出側セル１３ｂと接する隔壁部１２の外表面Ｓ１ｂは４つの面で構成される。
　切断片Ｐ２’に含まれる全ての流出側セル１３ｂに関して、それぞれの流出側セル１３ｂと接する隔壁部１２の外表面Ｓ１ｂ（４つの面）のうち、第３封止部１６と隣接していない面の数を求め、それらの合計数をγ２とする。具体的には、以下の通りである。
　図１２に示す切断片Ｐ２’の平面図において、３個の流入側セル１３ａ及び３個の流出側セル１３ｂが、図１２の横方向に一列に配置されている。各列を、図１２の上側から順に、「第１列Ｇ１」、「第２列Ｇ２」、「第３列Ｇ３」、「第４列Ｇ４」、「第５列Ｇ５」、「第６列Ｇ６」という。第１列Ｇ１における３個の流出側セル１３ｂを、図１２の左側から順に、「流出側セルＧ１１」、「流出側セルＧ１２」、「流出側セルＧ１３」といい、第２列Ｇ２における３個の流出側セル１３ｂを、図１２の左側から順に、「流出側セルＧ２１」、「流出側セルＧ２２」、「流出側セルＧ２３」といい、第３列Ｇ３における３個の流出側セル１３ｂを、図１２の左側から順に、「流出側セルＧ３１」、「流出側セルＧ３２」、「流出側セルＧ３３」といい、第４列Ｇ４における３個の流出側セル１３ｂを、図１２の左側から順に、「流出側セルＧ４１」、「流出側セルＧ４２」、「流出側セルＧ４３」といい、第５列Ｆ５における３個の流出側セル１３ｂを、図１２の左側から順に、「流出側セルＧ５１」、「流出側セルＧ５２」、「流出側セルＧ５３」といい、第６列Ｆ６における３個の流出側セル１３ｂを、図１２の左側から順に、「流出側セルＧ６１」、「流出側セルＧ６２」、「流出側セルＧ６３」という。
　流出側セルＧ１１と接する隔壁部１２の外表面Ｓ１ｂ（４つの面）のうち、左面（図１２の左側の面）及び上面（図１２の上側の面）は、第３封止部１６と隣接している。したがって、流出側セルＧ１１と接する隔壁部１２の外表面Ｓ１ｂ（４つの面）のうち、第３封止部１６と隣接していない面の数は、２である。
　流出側セルＧ６３と接する隔壁部１２の外表面Ｓ１ｂ（４つの面）のうち、右面（図１２の右側の面）及び下面（図１２の下側の面）は、第３封止部１６と隣接している。したがって、流出側セルＧ６３と接する隔壁部１２の外表面Ｓ１ｂ（４つの面）のうち、第３封止部１６と隣接していない面の数は、２である。
　流出側セルＧ１２又はＧ１３と接する隔壁部１２の外表面Ｓ１ｂ（４つの面）のうち、上面（図１２の上側の面）は、第３封止部１６と隣接している。したがって、流出側セルＧ１２又はＧ１３と接する隔壁部１２の外表面Ｓ１ｂ（４つの面）のうち、第３封止部１６と隣接していない面の数は、３である。
　流出側セルＧ２３又はＧ４３と接する隔壁部１２の外表面Ｓ１ｂ（４つの面）のうち、右面（図１２の右側の面）は、第３封止部１６と隣接している。したがって、流出側セルＧ２３又はＧ４３と接する隔壁部１２の外表面Ｓ１ｂ（４つの面）のうち、第３封止部１６と隣接していない面の数は、３である。
　流出側セルＧ３１又はＧ５１と接する隔壁部１２の外表面Ｓ１ｂ（４つの面）のうち、左面（図１２の左側の面）は、第３封止部１６と隣接している。したがって、流出側セルＧ３１又はＧ５１と接する隔壁部１２の外表面Ｓ１ｂ（４つの面）のうち、第３封止部１６と隣接していない面の数は、３である。
　流出側セルＧ６１又はＧ６２と接する隔壁部１２の外表面Ｓ１ｂ（４つの面）のうち、下面（図１２の下側の面）は、第３封止部１６と隣接している。したがって、流出側セルＧ６１又はＧ６２と接する隔壁部１２の外表面Ｓ１ｂ（４つの面）のうち、第３封止部１６と隣接していない面の数は、３である。
　流出側セルＧ２１、Ｇ２２、Ｇ３２、Ｇ３３、Ｇ４１、Ｇ４２、Ｇ５２又はＧ５３と接する隔壁部１２の外表面Ｓ１ｂ（４つの面）のうち、いずれの面も第３封止部１６と隣接していない。したがって、流出側セルＧ２１、Ｇ２２、Ｇ３２、Ｇ３３、Ｇ４１、Ｇ４２、Ｇ５２又はＧ５３と接する隔壁部１２の外表面Ｓ１ｂ（４つの面）のうち、第３封止部１６と隣接していない面の数は、４である。
　以上より、切断片Ｐ２’の有効ろ過面数は、２×２（流出側セルＧ１１及びＧ６３）＋３×８（流出側セルＧ１２、Ｇ１３、Ｇ２３、Ｇ３１、Ｇ４３、Ｇ５１、Ｇ６１及びＧ６２）＋４×８（流出側セルＧ２１、Ｇ２２、Ｇ３２、Ｇ３３、Ｇ４１、Ｇ４２、Ｇ５２及びＧ５３）＝６０である。
　それぞれ異なる切断片Ｐ２’を使用して、気体透過度の測定を合計３回行い、それらの平均値をＲｂ（ｃｍ３／（ｃｍ２・ｓ・Ｐａ））とする。
　上記測定方法では、貫通していない細孔は測定対象とならず、第２触媒層３０及び隔壁部１２の貫通孔のみが測定対象となる。したがって、上記測定方法によれば、第２触媒層３０及び隔壁部１２のガス透過性を精度よく測定することができる。
＜隔壁部の１０％流量径＞
　基材１０に対して、大気雰囲気下、９５０℃で３５時間、熱処理を行った後に、パームポロメータを使用してバブルポイント法により測定される隔壁部１２の１０％流量径（μｍ）をＸｃ（μｍ）とし、基材１０に対して上記熱処理を行う前に、パームポロメータを使用してバブルポイント法により測定される隔壁部１２の１０％流量径（μｍ）をＹｃ（μｍ）とすると、Ｘｃは、通常５．００μｍ以上２０．００μｍ以下であり、Ｙｃは、通常５．００μｍ以上２０．００μｍ以下であり、Ｘｃ／Ｙｃは、通常１．１以下である。Ｘｃは、５．５０μｍ以上１８．００μｍ以下であってもよいし、６．００μｍ以上１６．００μｍ以下であってもよい。Ｙｃは、５．５０μｍ以上１８．００μｍ以下であってもよいし、６．００μｍ以上１６．００μｍ以下であってもよい。Ｘｃ／Ｙｃは、１．０５以下であってもよいし、１．０３以下であってもよい。熱処理の前後で基材１０の状態はほとんど変化しないため、Ｘｃ／Ｙｃの下限値は、理論的には１であるが、測定誤差により、又はその他の僅かな変化の影響により、１を下回る場合もある。Ｘｃ／Ｙｃは、例えば、０．９８以上であってもよいし、０．９９以上であってもよいし、１．００以上であってもよい。これらの下限値はそれぞれ、上述の上限値のいずれと組み合わせてもよい。
　以下、Ｘｃの測定方法について説明する。
　基材１０に対して、大気雰囲気下、９５０℃で３５時間、熱処理を行う。熱処理後の基材１０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。サンプルに含まれる流入側セル１３ａの数と、サンプルに含まれる流出側セル１３ｂの数とは、同一とする。サンプルをサンプルの軸方向から平面視したときの平面視形状は、例えば四角形（好ましくは正方形又は長方形、より好ましくは正方形）である。サンプルを軸方向から平面視したときの平面視形状のサイズは、サンプルに含まれる流入側セル１３ａの数と、サンプルに含まれる流出側セル１３ｂの数とが同一である限り特に限定されないが、例えば、縦方向の長さは１０ｍｍ、横方向の長さは１０ｍｍである。流入側セル１３ａ及び流出側セル１３ｂが縦方向に交互に配置されているとともに、横方向に交互に配置されている場合、サンプルの縦方向に配置されている流入側セル１３ａ及び流出側セル１３ｂの合計数が偶数、かつ、サンプルの横方向に配置されている流入側セル１３ａ及び流出側セル１３ｂの合計数が偶数であれば、サンプルに含まれる流入側セル１３ａの数と、サンプルに含まれる流出側セル１３ｂの数とは同一となる。
　サンプルをサンプルの軸方向と垂直な平面で切断し、第１触媒層２０の一部及び第２触媒層３０の一部のいずれも含まない切断片Ｐ３を調製する。切断片Ｐ３の軸方向の長さは特に限定されないが、例えば、１０ｍｍである。切断片Ｐ３は、第１封止部１４及び第２封止部１５を有しない。
　切断片Ｐ３の一例は、第１触媒層２０の一部を含まない点を除き、図７Ａ及び７Ｂに示す切断片Ｐ１の一例と同様である。切断片Ｐ３は、例えば、縦方向の長さが１０ｍｍ、横方向の長さが１０ｍｍ、軸方向の長さが１０ｍｍの立方体状である。
　切断片Ｐ３に含まれる流入側セル１３ａの排ガス流出側の端部を封止する第１封止部と、切断片Ｐ３に含まれる流出側セル１３ｂの排ガス流入側の端部を封止する第２封止部とを切断片Ｐ３に形成するとともに、切断片Ｐ３の最外周部に第３封止部を形成し、切断片Ｐ３’を得る。第１封止部、第２封止部及び第３封止部は、切断片Ｐ３の所定の箇所に目詰め材を塗布することにより形成することができる。目詰め材としては、例えば、エポキシ樹脂系接着剤等の接着剤を使用することができる。第１封止部１４及び第２封止部１５の厚みは、それぞれ、切断片Ｐ３の軸方向の長さに対して１／１０以下の長さとする。
　切断片Ｐ３’の一例は、第１触媒層２０の一部を含まない点を除き、図８Ａ～８Ｃに示す切断片Ｐ１’の一例と同様である。
　Ｘｃは、熱処理後の基材１０から調製された切断片Ｐ３’を、熱処理後の触媒１から調製された切断片Ｐ１’に代えて使用する点を除き、Ｘａと同様にして測定することができる。
　触媒１に第１触媒層２０の一部及び第２触媒層３０の一部のいずれも含まない部位が存在する場合には、切断片Ｐ３’は、触媒１から調製してもよい。触媒１に第１触媒層２０の一部及び第２触媒層３０の一部のいずれも含まない部位が存在しない場合には、触媒１に使用している基材１０と同仕様の基材を準備し、準備した基材について測定した結果を、触媒１の基材１０の測定値と推定してもよい。
　以下、Ｙｃの測定方法について説明する。
　熱処理前の基材１０から上記と同様にして切断片Ｐ３’を調製する。Ｙｃは、熱処理前の基材１０から調製された切断片Ｐ３’を、熱処理後の基材１０から調製された切断片Ｐ３’に代えて使用する点を除き、Ｘｃと同様にして測定することができる。
＜隔壁部の気体透過度＞
　基材１０に対して、大気雰囲気下、９５０℃で３５時間、熱処理を行う前に、パームポロメータを使用して測定される隔壁部１２の気体透過度（ｃｍ３／（ｃｍ２・ｓ・Ｐａ））をＲｃ（ｃｍ３／（ｃｍ２・ｓ・Ｐａ））とすると、Ｒｃは、通常７．００（ｃｍ３／（ｃｍ２・ｓ・Ｐａ））以上２０．００（ｃｍ３／（ｃｍ２・ｓ・Ｐａ））以下である。Ｒｃは、９．００（ｃｍ３／（ｃｍ２・ｓ・Ｐａ））以上１８．００（ｃｍ３／（ｃｍ２・ｓ・Ｐａ））以下であってもよいし、１１．００（ｃｍ３／（ｃｍ２・ｓ・Ｐａ））以上１６．００（ｃｍ３／（ｃｍ２・ｓ・Ｐａ））以下であってもよい。
　以下、Ｒｃの測定方法について説明する。
　熱処理前の基材１０から上記と同様にして切断片Ｐ３’を調製する。Ｒｃは、熱処理前の基材１０から調製された切断片Ｐ３’を、熱処理前の触媒１から調製された切断片Ｐ１’に代えて使用する点を除き、Ｒａと同様にして測定することができる。
≪触媒層の形成方法≫
　以下、触媒層の形成方法について説明する。触媒層の形成方法に関する下記説明は、別段規定される場合を除き、第１触媒層２０及び第２触媒層３０のいずれにも適用される。第１触媒層２０への適用の際、「触媒層」は「第１触媒層２０」に読み替えられ、第２触媒層３０への適用の際、「触媒層」は「第２触媒層３０」に読み替えられる。また、触媒層の形成方法に関する下記説明は、別段規定される場合を除き、実施形態Ａ～Ｅのいずれにも適用される。
　触媒層が単層構造を有する場合、基材１０の所定部分に、触媒層を形成するためのスラリーを付着させた後、乾燥させ、触媒層の前駆体を形成する。触媒層の前駆体の形成後、焼成を行う。こうして、単層構造を有する触媒層を形成することができる。
　触媒層が二層構造を有する場合、基材１０の所定部分に、下層を形成するためのスラリーを付着させた後、乾燥させ、下層の前駆体を形成する。次いで、下層の前駆体上に、上層を形成するためのスラリーを付着させた後、乾燥させ、上層の前駆体を形成する。下層の前駆体及び上層の前駆体の形成後、焼成を行う。こうして、二層構造を有する触媒層を形成することができる。二層構造以外の積層構造（例えば、三層構造）を有する触媒層も同様に形成することができる。
　乾燥温度は、例えば４０℃以上１５０℃以下、乾燥時間は、例えば５分以上１時間以下である。焼成温度は、例えば３５０℃以上６００℃以下、焼成時間は、例えば２０分以上５時間以下である。焼成時の雰囲気は、通常、大気雰囲気である。
　各スラリーの組成は、触媒層の組成に応じて調整される。各スラリーは、例えば、貴金属元素の供給源、無機酸化物粒子（例えば、Ｚｒ系酸化物粒子等）、バインダ、造孔材、溶媒等を含む。貴金属元素の供給源としては、例えば、貴金属元素の塩が挙げられ、貴金属元素の塩としては、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。無機酸化物粒子を構成する無機酸化物に関する説明は、上記の通りである。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。造孔材としては、例えば、架橋ポリ（メタ）アクリル酸メチル粒子、架橋ポリ（メタ）アクリル酸ブチル粒子、架橋ポリスチレン粒子、架橋ポリアクリル酸エステル粒子、メラミン系樹脂等が挙げられる。溶媒としては、例えば、水、有機溶媒等が挙げられる。
　各スラリーを構成する材料の種類、各スラリーの固形分濃度（粘度）、各スラリーのコート量、各スラリーに含まれる造孔材の粒径、量等を調整することにより、触媒層の長さ、触媒層の隆起部分の厚み、触媒層のコート量、Ｘａ、Ｙａ、Ｒａ、Ｘｂ、Ｙｂ、Ｒｂ等を調整することができる。
　各スラリー中の造孔材の量は、各スラリーの乾燥及び焼成によって形成される触媒層の質量を基準として、好ましくは１０質量％以上６０質量％以下、より好ましくは１５質量％以上５５質量％以下、より一層好ましくは２０質量％以上５０質量％以下である。これにより、所望の条件を満たす触媒層の形成が容易となる。「所望の条件を満たす触媒層」は、第１触媒層２０に関しては条件１ａ（好ましくは条件１ａ及び２ａ）を満たす第１触媒層２０を意味し、第２触媒層３０に関しては条件１ｂ（好ましくは条件１ｂ及び２ｂ）を満たす第２触媒層３０を意味する。以下同様である。
　造孔材のＤ５０は、好ましくは１μｍ以上１０μｍ以下、より好ましくは２μｍ以上９μｍ以下、より一層好ましくは３μｍ以上８μｍ以下である。これにより、これにより、所望の条件を満たす触媒層の形成が容易となる。
　Ｄ５０は、レーザー回折散乱式粒度分布測定法によって測定される体積基準の粒度分布において、累積体積が５０％となる粒径である。
　Ｄ５０の測定方法は、以下の通りである。
　レーザー回折粒度分布測定装置用自動試料供給機（日機装株式会社製「Ｍｉｃｒｏｔｏｒａｃ ＳＤＣ」）を使用して、粉末サンプルを水溶性溶媒に投入し、４０％の流速中、４０Ｗの超音波を３６０秒間照射した後、日機装株式会社製レーザー回折粒度分布測定装置「マイクロトラックＭＴ３３００ＩＩ」を使用して、体積基準の粒度分布を測定し、体積基準の粒度分布から、累積体積が５０％となる粒径（μｍ）を測定する。測定を２回行い、累積体積が５０％となる粒径（μｍ）の平均値をＤ５０（μｍ）とする。測定条件は、粒子屈折率１．５、粒子形状真球形、溶媒屈折率１．３、セットゼロ３０秒、測定時間３０秒とする。
＜焼き締めされたＺｒ系酸化物＞
　所望の条件を満たす触媒層を形成する場合、スラリーに含まれるＺｒ系酸化物として、事前に焼き締めされたＺｒ系酸化物を使用することが好ましく、事前に焼き締めされたＣｅ－Ｚｒ系複合酸化物を使用することがより好ましい。事前に焼き締めされたＺｒ系酸化物は高温環境に曝露されても熱収縮しにくいため、スラリーに含まれるＺｒ系酸化物として、事前に焼き締めされたＺｒ系酸化物を使用することにより、高温環境に曝露された後の触媒層においてＺｒ系酸化物の熱収縮に起因するクラックの発生を抑制することができる。したがって、スラリーに含まれるＺｒ系酸化物として、事前に焼き締めされたＺｒ系酸化物を使用することにより、所望の条件を満たす触媒層の形成が容易となる。
　所望の条件を満たす触媒層が積層構造（例えば、二層構造）を有する場合、２以上のスラリー（例えば、下層を形成するためのスラリー及び上層を形成するためのスラリー）に、焼き締めされたＺｒ系酸化物が含まれていてもよいし、いずれか１のスラリー（例えば、下層を形成するためのスラリー又は上層を形成するためのスラリー）に、焼き締めされたＺｒ系酸化物が含まれていてもよい。
　「事前に焼き締めされた」とは、スラリーの調製に使用される前に、焼成処理が施されたことを意味する。焼成処理が施されるＺｒ系酸化物は、市販品であってもよいし、常法に従って製造したものであってもよい。Ｚｒ系酸化物に施される焼成処理の条件は、次の通りである。焼成温度は、好ましくは８５０℃以上１２００℃以下、より好ましくは９００℃以上１１５０℃以下、より一層好ましくは９５０℃以上１１００℃以下である。焼成時間は、好ましくは１時間以上１０時間以下、より好ましくは２時間以上８時間以下、より一層好ましくは３時間以上６時間以下である。焼成時の雰囲気は、好ましくは大気雰囲気又は不活性雰囲気である。
　焼成処理前のＺｒ系酸化物の比表面積は、好ましくは８５ｍ２／ｇ以上１２０ｍ２／ｇ以下、より好ましくは８５ｍ２／ｇ以上１１０ｍ２／ｇ以下、より一層好ましくは８５ｍ２／ｇ以上１００ｍ２／ｇ以下である。
　焼成処理後のＺｒ系酸化物の比表面積は、好ましくは３０ｍ２／ｇ以上８５ｍ２／ｇ以下、より好ましくは４０ｍ２／ｇ以上８０ｍ２／ｇ以下、より一層好ましくは５０ｍ２／ｇ以上７５ｍ２／ｇ以下である。
　焼成処理前のＺｒ系酸化物の比表面積に対する焼成処理後のＺｒ系酸化物の比表面積の百分率（焼成処理後のＺｒ系酸化物の比表面積／焼成処理前のＺｒ系酸化物の比表面積×１００）は、好ましくは２５％以上１００％以下、より好ましくは４０％以上９０％以下、より一層好ましくは５５％以上８５％以下である。
　比表面積は、粉末状のＺｒ系酸化物及びカンタクローム社製　ＱＵＡＤＲＡＳＯＲＢ　ＳＩを用いてＮ２ガス吸着法により測定することができる。
　所望の条件を満たす触媒層を形成する場合、スラリーに含まれるＺｒ系酸化物は、以下の条件のうち、１以上を満たすことが好ましく、２以上を満たすことがより好ましい。これにより、Ｚｒ系酸化物の熱収縮を生じにくくすることができ、高温環境に曝露された後の触媒層においてＺｒ系酸化物の熱収縮に起因するクラックの発生を効果的に抑制することができる。
（１）Ｚｒ系酸化物の比表面積は、好ましくは８５ｍ２／ｇ以上１２０ｍ２／ｇ以下である。
（２）Ｚｒ系酸化物のＤ５０は、２μｍ以上１５μｍ以下である。
（３）Ｚｒ系酸化物のＤ１０は、１μｍ以上である。
（４）Ｚｒ系酸化物の粒度分布は、多峰性ではなく、単峰性である。
　Ｄ５０の意義及び測定方法は上記の通りである。Ｄ１０は、レーザー回折散乱式粒度分布測定法によって測定される体積基準の粒度分布において、累積体積が１０％となる粒径である。Ｄ１０の測定方法は、Ｄ５０の測定方法と同様である。
　以下、実施例に基づいて、本発明を具体的に説明するが、本発明は実施例に限定されるものではない。
＜実施例１＞
（１）スラリーの調製
　硝酸パラジウム水溶液に、アルミナ粉末及び事前に焼成処理が施されたＣｅ－Ｚｒ系複合酸化物粉末を添加した後、アルミナゾル、ジルコニアゾル、造孔材（Ｄ５０が５μｍである架橋ポリ（メタ）アクリル酸メチル粒子）及び溶媒としての水を添加し、第１スラリーを調製した。
　第１スラリーの調製に使用したＣｅ－Ｚｒ系複合酸化物粉末の組成は、以下の通りである。
　ＣｅのＣｅＯ２換算の含有率：４０質量％
　ＺｒのＺｒＯ２換算の含有率：５０質量％
　Ｃｅ以外の１種又は２種以上の希土類元素の酸化物換算の含有率：１０質量％
　第１スラリーの調製には、以下の条件で事前に焼成処理が施されたＣｅ－Ｚｒ系複合酸化物粉末を使用した。カンタクローム社製　ＱＵＡＤＲＡＳＯＲＢ　ＳＩを用いたＮ２ガス吸着法により、焼成処理前及び焼成処理後のＣｅ－Ｚｒ系複合酸化物粉末の比表面積を測定した。焼成処理前のＣｅ－Ｚｒ系複合酸化物粉末の比表面積は８７．１ｍ２／ｇであり、焼成処理後のＣｅ－Ｚｒ系複合酸化物粉末の比表面積は７０．８ｍ２／ｇであった。
［焼成処理の条件］
　焼成温度：９５０℃
　焼成時間：４時間
　焼成雰囲気：大気雰囲気
　第１スラリー中の各成分の量は、第１スラリーの乾燥及び焼成によって形成される触媒層の質量を基準として、パラジウムが金属換算で４質量％、アルミナ粉末が９質量％、Ｃｅ－Ｚｒ系複合酸化物粉末が７８質量％、アルミナゾルが固形分換算で３質量％、ジルコニアゾルが固形分換算で６質量％となるように調整した。第１スラリー中の造孔材の量は、第１スラリーの乾燥及び焼成によって形成される触媒層の質量の４０質量％となるように調整した。
　硝酸ロジウム水溶液に、アルミナ粉末及び事前に焼成処理が施されたＣｅ－Ｚｒ系複合酸化物粉末を添加した後、アルミナゾル、ジルコニアゾル、造孔材（Ｄ５０が３μｍである架橋ポリ（メタ）アクリル酸メチル粒子）及び溶媒としての水を添加し、第２スラリー及び第３スラリーを調製した。
　第２スラリー及び第３スラリーの調製に使用したＣｅ－Ｚｒ系複合酸化物粉末の組成は、以下の通りである。
　ＣｅのＣｅＯ２換算の含有率：１５質量％
　ＺｒのＺｒＯ２換算の含有率：６５質量％
　Ｃｅ以外の１種又は２種以上の希土類元素の酸化物換算の含有率：２０質量％
　第２スラリー及び第３スラリーの調製には、以下の条件で事前に焼成処理が施されたＣｅ－Ｚｒ系複合酸化物粉末を使用した。カンタクローム社製　ＱＵＡＤＲＡＳＯＲＢ　ＳＩを用いたＮ２ガス吸着法により、焼成処理前及び焼成処理後のＣｅ－Ｚｒ系複合酸化物粉末の比表面積を測定した。焼成処理前のＣｅ－Ｚｒ系複合酸化物粉末の比表面積は９０．１ｍ２／ｇであり、焼成処理後のＣｅ－Ｚｒ系複合酸化物粉末の比表面積は６８．２ｍ２／ｇであった。
［焼成処理の条件］
　焼成温度：９５０℃
　焼成時間：４時間
　焼成雰囲気：大気雰囲気
　第２スラリー中の各成分の量は、第２スラリーの乾燥及び焼成によって形成される触媒層の質量を基準として、ロジウムが金属換算で０．５質量％、アルミナ粉末が１７．５質量％、Ｃｅ－Ｚｒ系複合酸化物粉末が７４質量％、アルミナゾルが固形分換算で３質量％、ジルコニアゾルが固形分換算で５質量％となるように調整した。第２スラリー中の造孔材の量は、第２スラリーの乾燥及び焼成によって形成される触媒層の質量の４０質量％となるように調整した。
　第３スラリー中の各成分の量は、第３スラリーの乾燥及び焼成によって形成される触媒層の質量を基準として、ロジウムが金属換算で０．５質量％、アルミナ粉末が９．５質量％、Ｃｅ－Ｚｒ系複合酸化物粉末が８２質量％、アルミナゾルが固形分換算で３質量％、ジルコニアゾルが固形分換算で５質量％となるように調整した。第３スラリー中の造孔材の量は、第３スラリーの乾燥及び焼成によって形成される触媒層の質量の３０質量％となるように調整した。
　なお、各スラリーの乾燥及び焼成によって形成される触媒層の質量は、各スラリーの質量から、各スラリーの乾燥及び焼成によって消失する成分（例えば、溶媒、造孔材等）の質量を差し引くことにより求められる。
（２）排ガス浄化用触媒の製造
　図２～図６に示す構造を有するウォールフロー型基材、すなわち、基材の軸方向に延びる流入側セルと、基材の軸方向に延びる流出側セルと、流入側セルと流出側セルとを仕切る多孔質の隔壁とを備える基材を準備した。隔壁の厚みは２００μｍであり、基材の軸方向に対して垂直な断面における流入側セル及び流出側セルの合計数は、１平方インチあたり３００セルであり、基材の体積は０．７９Ｌであり、基材の長さは９０ｍｍである。
　基材の排ガス流入側の部分に第１スラリーを付着させた後、９０℃で１０分間乾燥させ、下層の前駆体を形成した。下層の前駆体上に第２スラリーを付着させた後、９０℃で１０分間乾燥させ、上層の前駆体を形成した。下層の前駆体及び上層の前駆体が形成された基材を４５０℃で１時間焼成し、基材上に、下層と下層上に形成された上層とを備える第１触媒層を形成した。
　次いで、基材の排ガス流出側の部分に第３スラリーを付着させた後、９０℃で１０分間乾燥させ、第２触媒層の前駆体を形成した。第２触媒層の前駆体が形成された基材を４５０℃で１時間焼成し、基材上に第２触媒層を形成した。こうして、実施例１の排ガス浄化用触媒を得た。
　基材の排ガス流入側及び排ガス流出側の部分にスラリーを付着させる際、基材の長さに対する第１触媒層の長さの百分率が７５％、基材の長さに対する第２触媒層の長さの百分率が５０％、基材のうち第１触媒層が形成されている部分の単位体積当たりの第１触媒層の質量が４０ｇ／Ｌ、基材のうち第２触媒層が形成されている部分の単位体積当たりの第２触媒層の質量が４０ｇ／Ｌとなるように、スラリーを付着させた。
　実施例１の排ガス浄化触媒を、大気雰囲気下、９５０℃で３５時間、熱処理した。
　熱処理後の排ガス浄化用触媒について、上記方法に従って、Ｘａ及びＸｂを測定した。
　熱処理前の排ガス浄化用触媒について、上記方法に従って、Ｙａ、Ｙｂ、Ｒａ及びＲｂを測定した。
　Ｘａ、Ｙａ及びＲａの測定には、熱処理前又は熱処理後の排ガス浄化用触媒から調製された、図８Ａ～８Ｃに示す切断片Ｐ１’を使用した。切断片Ｐ１’の作製には、図７Ａ及び７Ｂに示す切断片Ｐ１を使用した。使用した切断片Ｐ１は、縦方向（図７Ａの縦方向）の長さが１０ｍｍ、横方向（図７Ａの横方向）の長さが１０ｍｍ、軸方向（図７Ｂの縦方向）の長さが１０ｍｍの立方体状であった。切断片Ｐ１’において、α１（流入側セル１３ａの開口部の一辺の平均長さ）は０．１２１ｃｍ、β１（切断片Ｐ１’の軸方向の長さ）は１ｃｍ、γ１（切断片Ｐ１’の有効ろ過面数）は６０、Ａ１（切断片Ｐ１’の有効ろ過面積）は７．２６ｃｍ２であった。
　Ｘｂ、Ｙｂ及びＲｂの測定には、熱処理前又は熱処理後の排ガス浄化用触媒から調製された、図１０Ａ～１０Ｃに示す切断片Ｐ２’を使用した。切断片Ｐ２’の作製には、図９Ａ及び図９Ｂに示す切断片Ｐ２を使用した。使用した切断片Ｐ２は、縦方向（図９Ａの縦方向）の長さが１０ｍｍ、横方向（図９Ａの横方向）の長さが１０ｍｍ、軸方向（図９Ｂの縦方向）の長さが１０ｍｍの立方体状であった。切断片Ｐ２’において、α２（流出側セル１３ｂの開口部の一辺の平均長さ）は０．１２１ｃｍ、β２（切断片Ｐ２’の軸方向の長さ）は１ｃｍ、γ２（切断片Ｐ２’の有効ろ過面数）は６、Ａ２（切断片Ｐ２’の有効ろ過面積）は７．２６ｃｍ２であった。
　Ｘｃ、すなわち、基材に対して、大気雰囲気下、９５０℃で３５時間、熱処理を行った後に、パームポロメータを使用してバブルポイント法により測定される隔壁部の１０％流量径は、１４．３９μｍであり、Ｙｃ、すなわち、基材に対して上記熱処理を行う前に、パームポロメータを使用してバブルポイント法により測定される隔壁部の１０％流量径は、１４．３８μｍであり、Ｘｃ／Ｙｃは、１．００であった。
　Ｒｃ、すなわち、基材に対して、大気雰囲気下、９５０℃で３５時間、熱処理を行う前に、パームポロメータを使用して測定される隔壁部の気体透過度は、１２．６４（ｃｍ３／（ｃｍ２・ｓ・Ｐａ））であった。
（３）ＰＭ捕集性能の評価
　熱処理前又は熱処理後の実施例１の排ガス浄化用触媒を搭載したガソリンエンジン車両を、国際調和排ガス試験モード（ＷＬＴＣ）の運転条件に従って運転した。運転開始から５８９秒までの低速運転時、運転開始５８９秒から１０２２秒までの中速運転時、運転開始１０２２秒から１４７７秒までの高速運転時、運転開始から１４７７秒から１８００秒までの超高速運転時のそれぞれにおいて、排ガス浄化用触媒を通過した排ガス中のＰＭ粒子数（ＰＮｃａｔ）を測定した。さらに、エンジンから直接排出されるＰＭ粒子数（ＰＮａｌｌ）を測定し、下記式により、熱処理前又は熱処理後の実施例１の排ガス浄化用触媒のＰＭ捕集性能を求めた。
　ＰＭ捕集性能＝１－（ＰＮｃａｔ／ＰＮａｌｌ）
　ＰＭ捕集性能の測定条件は、以下の通りとした。
　評価車両：１．５Ｌ直噴ターボエンジン
　使用ガソリン：認証試験用燃料
　ＰＭ測定装置：堀場製作所社製
　熱処理前又は熱処理後の実施例１の排ガス浄化用触媒を搭載したガソリンエンジン車両の代わりに、基材（第１触媒層及び第２触媒層のいずれも形成されていない）を搭載したガソリンエンジン車両を使用して、上記と同様にして、基材のＰＭ捕集性能を求めた。
　下記式に基づいて、ＰＭ捕集性能比率（％）を求めた。
　ＰＭ捕集性能比率＝（熱処理前又は熱処理後の実施例１の排ガス浄化用触媒のＰＭ捕集性能／基材のＰＭ捕集性能）×１００
＜実施例２＞
　第２スラリーの調製において、事前に焼成処理が施されたＣｅ－Ｚｒ系複合酸化物粉末に代えて、事前に焼成処理が施されていないＣｅ－Ｚｒ系複合酸化物粉末を使用した点を除き、実施例１と同様の操作を行った。
＜実施例３＞
　第３スラリーの調製において、事前に焼成処理が施されたＣｅ－Ｚｒ系複合酸化物粉末に代えて、事前に焼成処理が施されていないＣｅ－Ｚｒ系複合酸化物粉末を使用した点を除き、実施例１と同様の操作を行った。
＜実施例４＞
　第１スラリーの調製において、事前に焼成処理が施されたＣｅ－Ｚｒ系複合酸化物粉末に代えて、事前に焼成処理が施されていないＣｅ－Ｚｒ系複合酸化物粉末を使用した点を除き、実施例１と同様の操作を行った。
＜実施例５＞
　第２スラリー及び第３スラリーの調製において、事前に焼成処理が施されたＣｅ－Ｚｒ系複合酸化物粉末に代えて、事前に焼成処理が施されていないＣｅ－Ｚｒ系複合酸化物粉末を使用した点を除き、実施例１と同様の操作を行った。
＜比較例１＞
　第１スラリー、第２スラリー及び第３スラリーの調製において、事前に焼成処理が施されたＣｅ－Ｚｒ系複合酸化物粉末に代えて、事前に焼成処理が施されていないＣｅ－Ｚｒ系複合酸化物粉末を使用した点を除き、実施例１と同様の操作を行った。
　実施例１～５及び比較例１の結果を表１に示す。表１中、「事前焼成処理ＣＺの有無」は、スラリーの調製において、事前に焼成処理が施されたＣｅ－Ｚｒ系複合酸化物粉末が使用されたか否か（使用された場合には「有」、使用されなかった場合には「無」）を表す。表１中、Ｘａ、Ｙａ、Ｘｂ及びＹｂの単位はμｍ、Ｒａ及びＲｂの単位はｃｍ３／（ｃｍ２・ｓ・Ｐａ）である。
　以上の結果から、排ガス浄化用触媒が下記条件１ａ及び１ｂの少なくとも一方を満たすことにより、高温環境への曝露により生じるＰＭ捕集性能の低下を抑制できることが確認された。
［条件１ａ］
　Ｘａ／Ｙａ≦１．４０かつＹａ≦５．００
［条件１ｂ］
　Ｘｂ／Ｙｂ≦１．４０かつＹｂ≦５．００
１・・・排ガス浄化用触媒
１０・・・基材
１１・・・筒状部
１２・・・隔壁部
１３・・・セル
１３ａ・・・流入側セル
１３ｂ・・・流出側セル
１４・・・第１封止部
１５・・・第２封止部
２０・・・第１触媒層
３０・・・第２触媒層
Ｓ１ａ・・・隔壁部の流入側セル側の外表面
Ｓ１ｂ・・・隔壁部の流出側セル側の外表面

Claims (8)

  1. 　排ガス流通方向に延在する基材と、第１触媒層及び第２触媒層の少なくとも一方とを備える排ガス浄化用触媒であって、
    　前記基材は、
    　前記排ガス流通方向に延在する流入側セルであって、排ガス流入側の端部が開口しており、排ガス流出側の端部が閉塞している前記流入側セルと、
    　前記排ガス流通方向に延在する流出側セルであって、排ガス流入側の端部が閉塞しており、排ガス流出側の端部が開口している前記流出側セルと、
    　前記流入側セルと前記流出側セルとを仕切る多孔質の隔壁部と、
    を備え、
    　前記第１触媒層は、前記隔壁部の前記流入側セル側の外表面上に、前記隔壁部の排ガス流入側の端部から前記排ガス流通方向に沿って形成されている部分を有し、
    　前記第２触媒層は、前記隔壁部の前記流出側セル側の外表面上に、前記隔壁部の排ガス流出側の端部から前記排ガス流通方向とは反対の方向に沿って形成されている部分を有し、
    　前記排ガス浄化用触媒は、下記条件１ａ及び１ｂ：
    ［条件１ａ］
    　Ｘａ／Ｙａ≦１．４０かつＹａ≦５．００
    ［式中、Ｘａは、前記排ガス浄化用触媒に対して、大気雰囲気下、９５０℃で３５時間、熱処理を行った後に、パームポロメータを使用してバブルポイント法により測定される前記第１触媒層及び前記隔壁部の１０％流量径（μｍ）を表し、Ｙａは、前記排ガス浄化用触媒に対して前記熱処理を行う前に、パームポロメータを使用してバブルポイント法により測定される前記第１触媒層及び前記隔壁部の１０％流量径（μｍ）を表す。］
    ［条件１ｂ］
    　Ｘｂ／Ｙｂ≦１．４０かつＹｂ≦５．００
    ［式中、Ｘｂは、前記排ガス浄化用触媒に対して前記熱処理を行った後に、パームポロメータを使用してバブルポイント法により測定される前記第２触媒層及び前記隔壁部の１０％流量径（μｍ）を表し、Ｙｂは、前記排ガス浄化用触媒に対して前記熱処理を行う前に、パームポロメータを使用してバブルポイント法により測定される前記第２触媒層及び前記隔壁部の１０％流量径（μｍ）を表す。］
    の少なくとも一方を満たし、
    　前記排ガス浄化用触媒が前記条件１ａを満たす場合、前記第１触媒層はＺｒ系酸化物を含み、
    　前記排ガス浄化用触媒が前記条件１ｂを満たす場合、前記第２触媒層はＺｒ系酸化物を含む、前記排ガス浄化用触媒。
  2. 　前記排ガス浄化用触媒が前記第１触媒層を備え、前記第２触媒層を備えない場合、前記流入側セルの長さに対する前記第１触媒層の長さの百分率は１００％であり、
    　前記排ガス浄化用触媒が前記第２触媒層を備え、前記第１触媒層を備えない場合、前記流出側セルの長さに対する前記第２触媒層の長さの百分率は１００％であり、
    　前記排ガス浄化用触媒が前記第１触媒層及び前記第２触媒層を備える場合、前記基材の長さに対する、前記第１触媒層の長さと前記第２触媒層の長さとの合計の百分率は１００％以上である、請求項１に記載の排ガス浄化用触媒。
  3. 　前記排ガス浄化用触媒が前記条件１ａを満たし、前記条件１ｂを満たさない場合、前記流入側セルの長さに対する前記第１触媒層の長さの百分率は１００％であり、
    　前記排ガス浄化用触媒が前記条件１ｂを満たし、前記条件１ａを満たさない場合、前記流出側セルの長さに対する前記第２触媒層の長さの百分率は１００％であり、
    　前記排ガス浄化用触媒が前記条件１ａ及び１ｂを満たす場合、前記基材の長さに対する、前記第１触媒層の長さと前記第２触媒層の長さとの合計の百分率は１００％以上である、請求項１に記載の排ガス浄化用触媒。
  4. 　前記排ガス浄化用触媒が前記条件１ａを満たす場合、前記基材のうち前記第１触媒層が形成されている部分の単位体積当たりの前記第１触媒層の質量は２０ｇ／Ｌ以上１５０ｇ／Ｌ以下であり、
    　前記排ガス浄化用触媒が前記条件１ｂを満たす場合、前記基材のうち前記第２触媒層が形成されている部分の単位体積当たりの前記第２触媒層の質量は２０ｇ／Ｌ以上１５０ｇ／Ｌ以下である、請求項１～３のいずれか一項に記載の排ガス浄化用触媒。
  5. 　前記排ガス浄化用触媒が前記条件１ａを満たす場合、前記第１触媒層は前記Ｚｒ系酸化物としてＣｅ－Ｚｒ系複合酸化物を含み、
    　前記排ガス浄化用触媒が前記条件１ｂを満たす場合、前記第２触媒層は前記Ｚｒ系酸化物としてＣｅ－Ｚｒ系複合酸化物を含む、請求項１～３のいずれか一項に記載の排ガス浄化用触媒。
  6. 　前記排ガス浄化用触媒が前記条件１ａを満たす場合、前記第１触媒層中のＣｅ－Ｚｒ系複合酸化物の含有率は、前記第１触媒層の質量を基準として、５０質量％以上であり、
    　前記排ガス浄化用触媒が前記条件１ｂを満たす場合、前記第２触媒層中のＣｅ－Ｚｒ系複合酸化物の含有率は、前記第２触媒層の質量を基準として、５０質量％以上である、請求項５に記載の排ガス浄化用触媒。
  7. 　前記排ガス浄化用触媒が前記条件１ａを満たす場合、前記第１触媒層中のＣｅ－Ｚｒ系複合酸化物は、下記式：
    　Ｒ１２／Ｒ１１＞０．８
    ［式中、Ｒ１１は、前記Ｃｅ－Ｚｒ系複合酸化物中のＣｅのＣｅＯ２換算の含有率（質量％）を表し、Ｒ１２は、前記Ｃｅ－Ｚｒ系複合酸化物中のＺｒのＺｒＯ２換算の含有率（質量％）を表す。］
    を満たし、
    　前記排ガス浄化用触媒が前記条件１ｂを満たす場合、前記第２触媒層中のＣｅ－Ｚｒ系複合酸化物は、下記式：
    　Ｒ２２／Ｒ２１＞０．８
    ［式中、Ｒ２１は、前記Ｃｅ－Ｚｒ系複合酸化物中のＣｅのＣｅＯ２換算の含有率（質量％）を表し、Ｒ２２は、前記Ｃｅ－Ｚｒ系複合酸化物中のＺｒのＺｒＯ２換算の含有率（質量％）を表す。］
    を満たす、請求項５に記載の排ガス浄化用触媒。
  8. 　前記排ガス浄化用触媒が前記条件１ａを満たす場合、前記排ガス浄化用触媒は、下記条件２ａ：
    ［条件２ａ］
    　１．３０×１０－３≦Ｒａ
    ［式中、Ｒａは、前記排ガス浄化用触媒に対して前記熱処理を行う前に、パームポロメータを使用して測定される前記第１触媒層及び前記隔壁部の気体透過度（ｃｍ３／（ｃｍ２・ｓ・Ｐａ））を表す。］
    をさらに満たし、
    　前記排ガス浄化用触媒が前記条件１ｂを満たす場合、前記排ガス浄化用触媒が、下記条件２ｂ：
    ［条件２ｂ］
    　１．３０×１０－３≦Ｒｂ
    ［式中、Ｒｂは、前記排ガス浄化用触媒に対して前記熱処理を行う前に、パームポロメータを使用して測定される前記第２触媒層及び前記隔壁部の気体透過度（ｃｍ３／（ｃｍ２・ｓ・Ｐａ））を表す。］
    をさらに満たす、請求項１～３のいずれか一項に記載の排ガス浄化用触媒。
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