過去において、N₂Oは規制されていない車両排出物であった。しかしながら、近年の研究から、N₂Oが地球温暖化の大きな原因であり、その温暖化増大の可能性が100年間でCO₂よりも298倍大きいことが示されている。道路上の車両からの温室ガス排出物に対して、より厳しい制限を目的にする新たな規制はN₂O放出に対する法令を含むものである。1つの解決法は、より冷たい温度でエンジンを走行させることであった。より冷たい温度ではエンジンから排出されるNOxの大部分はNO₂として排出されるので、これは、ある特定のエンジン設計及び較正にとっては問題である。NO及びNO₂の混合物が、炭化水素(「HC」)の存在下で酸化触媒との接触する場合、白金族金属(「PGM」)塩上での結果として得られたHC−SCR反応は、主にN₂O形成をもたらし、該システムは排出を失敗する。

本発明の一部の実施態様によると、内燃機関のリーン排気ガスにおける不純物の含有量を低下させるための排気ガス精製システムは、組合せで及び順番で、窒素酸化物を含有する排気ガス流にアンモニア又はアンモニアに分解可能な化合物を供給する供給装置;約150℃から約400℃の温度範囲で及び約0.3から約0.9のNO₂/NOx比で、アンモニアを用いて窒素酸化物を触媒する、バナジウムを含む選択接触還元触媒(V−SCR触媒);並びにディーゼル酸化触媒を含む下流システムを含む。V−SCR触媒は、例えば、V−SCR触媒の上流に位置する加水分解触媒と、及び/又はV−SCR触媒の下流に位置するアンモニアスリップ触媒とカップリングさせることができる。一部の実施態様において、該システムは、供給装置の下流に及び/又はV−SCR触媒の下流に位置するターボチャージャーを含むことができる。一部の実施態様において、下流システムは、約150℃から約400℃の温度範囲で排気ガスから汚染物質を除去するのに有効である。一部の実施態様において、ディーゼル酸化触媒は、約150℃から約400℃の温度範囲で排気ガスからの汚染物質を酸化させる。下流システムは、アンモニアスリップ触媒、フィルター、NOx貯蔵触媒、三元触媒、一又は複数の追加のディーゼル酸化触媒、アンモニア若しくはアンモニアに分解可能な化合物のためのインジェクター及び/又は選択接触還元触媒の一又は複数を含むことができる。一部の実施態様において、下流システムは、ディーゼル酸化触媒の上流に二次燃料インジェクターを含む。下流システムは、触媒すすフィルターを含むことができる。特別な例において、下流システムは、順番に、アンモニアスリップ触媒、ディーゼル酸化触媒、触媒すすフィルター及び選択接触還元触媒を含む。特別な例において、下流システムは、順番に、アンモニアスリップ触媒、ディーゼル酸化触媒、SCRF及び選択接触還元触媒を含む。

本発明の一部の実施態様によると、内燃機関のリーン排気ガス、約0.3から約0.9のNO₂/NOx比を有する排気ガスにおける不純物の含有量を低下させるための排気ガス精製システムは、窒素酸化物を含有する排気ガス流にアンモニア又はアンモニアに分解可能な化合物を供給する供給装置;バナジウムを含む選択接触還元触媒(V−SCR触媒);供給装置及び/又はV−SCR触媒の下流のターボチャージャー;二次燃料インジェクター;並びにディーゼル酸化触媒を含む下流システムを含む。下流システムは、アンモニアスリップ触媒、フィルター、NOx貯蔵触媒、三元触媒、一又は複数の追加のディーゼル酸化触媒、アンモニア若しくはアンモニアに分解可能な化合物のためのインジェクター及び/又は選択接触還元触媒の一又は複数をさらに含むことができる。一部の実施態様において、下流システムは触媒すすフィルターを含む。特別な例において、下流システムは、順番に、アンモニアスリップ触媒、ディーゼル酸化触媒、触媒すすフィルター及び選択接触還元触媒を含む。特別な例において、下流システムは、順番に、アンモニアスリップ触媒、ディーゼル酸化触媒、SCRF及び選択接触還元触媒を含む。下流システムは、約150℃から約400℃の温度範囲で排気ガスからの汚染物質を除去するのに有効であり得る。一部の実施態様において、ディーゼル酸化触媒は、約150℃から約400℃の温度範囲で排気ガスからの汚染物質を酸化させる。V−SCR触媒は、V−SCR触媒の上流に位置する加水分解触媒と、及び/又はV−SCR触媒の下流に位置するアンモニアスリップ触媒とカップリングさせることができる。

本発明の一部の実施態様によると、内燃機関のリーン排気ガスにおける不純物の含有量を低下させるための排気ガス精製システムは、組合せで及び順番で、窒素酸化物を含有する排気ガス流にアンモニア又はアンモニアに分解可能な化合物を供給する第1の還元剤供給装置;約150℃から約400℃の温度範囲で及び約0.3から約0.9のNO₂/NOx比で、アンモニアを用いて窒素酸化物を触媒する、バナジウムを含む選択接触還元触媒(V−SCR触媒);並びにコールドスタート触媒を含む。排気ガス精製システムは、排気ガス流にアンモニア又はアンモニアに分解可能な化合物を供給する第2の下流還元剤供給装置をさらに含むことができる。一部の実施態様において、コールドスタート触媒は、受動的NOx吸収体、例えば、ゼオライト及びPdを含む受動的NOx吸収体を含む。コールドスタート触媒は、低温以下でNOx及び炭化水素(HC)を吸着するのに、並びに低温を超える温度で吸着NOx及び吸着HCを変換及び放出するのに有効であり得る。一部の実施態様において、コールドスタート触媒は、低温以下でNOxを吸着するのに、及び低温を超える温度で吸着NOxを放出するのに有効である。一部の実施態様において、低温は約200℃である。該システムは、アンモニアスリップ触媒、フィルター、酸化触媒、アンモニア若しくはアンモニアに分解可能な化合物のためのインジェクター及び/又は選択接触還元触媒の一又は複数を含む下流システムをさらに含むことができる。一部の実施態様において、下流システムは、約150℃から約400℃の温度範囲で排気ガスからの汚染物質を除去するのに有効である。該システムは、二次燃料インジェクターをさらに含むことができる。一部の実施態様において、V−SCR触媒は、V−SCR触媒の上流に位置する加水分解触媒と、及び/又はV−SCR触媒の下流に位置するアンモニアスリップ触媒とカップリングされる。

本発明の一部の実施態様によると、内燃機関のリーン排気ガス、約0.3から約0.9のNO₂/NOx比を有する排気ガスにおける不純物の含有量を低下させるための排気ガス精製システムは、窒素酸化物を含有する排気ガス流にアンモニア又はアンモニアに分解可能な化合物を供給する第1の還元剤供給装置;バナジウムを含む選択接触還元触媒(V−SCR触媒);及びコールドスタート触媒を含む。該システムは、窒素酸化物を含有する排気ガス流にアンモニア又はアンモニアに分解可能な化合物を供給する第2の還元剤供給装置をさらに含むことができる。該システムは、ディーゼル酸化触媒を含む下流システムを含むことができる。一部の実施態様において、該システムは、アンモニアスリップ触媒、フィルター、一又は複数の追加のディーゼル酸化触媒、アンモニア若しくはアンモニアに分解可能な化合物のためのインジェクター及び/又は選択接触還元触媒の一又は複数をさらに含む下流システムを含む。特別な実施態様において、該システムは二次燃料インジェクターを含む。コールドスタート触媒は、受動的NOx吸収体、例えばゼオライト及びPdを含む受動的NOx吸収体を含むことができる。一部の実施態様において、コールドスタート触媒は、低温以下でNOx及び炭化水素(HC)を吸着するのに、並びに低温を超える温度で吸着NOx及び吸着HCを変換及び放出するのに有効である。一部の実施態様において、コールドスタート触媒は、低温以下でNOxを吸着するのに、及び低温を超える温度で吸着NOxを放出するのに有効である。低温は約200℃であり得る。一部の実施態様において、下流システムは、約150℃から約400℃の温度範囲で排気ガスからの汚染物質を除去するのに有効である。V−SCR触媒は、V−SCR触媒の上流に位置する加水分解触媒とカップリングさせること、及び/又はV−SCR触媒の下流に位置するアンモニアスリップ触媒とカップリングさせることができる。

本発明の一部の実施態様によると、窒素酸化物を含有する排気システムにおけるディーゼルエンジン排気ガスを処理する方法は、(a)窒素酸化物を含有する排気ガス流にアンモニア又はアンモニアに分解可能な化合物を添加すること;(b)約150℃から約400℃の温度範囲でアンモニアを用いて窒素酸化物を触媒する、バナジウムを含む選択接触還元触媒(V−SCR触媒)上に、約0.3から約0.9のNO₂/NOx比で、窒素酸化物を含有する排気ガス流を通すこと;及び(c)ディーゼル酸化触媒を含む下流システムに排気ガスを通過させることを含む。一部の実施態様において、該方法は、工程(a)の後及び/又は工程(b)の後でターボチャージャーに排気ガス流を通過させることを含む。下流システムは、約150℃から約400℃の温度範囲で排気ガスからの汚染物質を除去することができ、及び/又はディーゼル酸化触媒は、約150℃から約400℃の温度範囲で排気ガスからの汚染物質を酸化させることができる。一部の実施態様において、下流システムは、アンモニアスリップ触媒、フィルター、NOx貯蔵触媒、三元触媒、一又は複数の追加のディーゼル酸化触媒、アンモニア若しくはアンモニアに分解可能な化合物のためのインジェクター、選択接触還元触媒及び/又は触媒すすフィルターの一又は複数を含む。該システムは、例えば、ディーゼル酸化触媒の上流に二次燃料インジェクターを含むことができる。特別な実施態様において、下流システムは、順番に、アンモニアスリップ触媒、ディーゼル酸化触媒、触媒すすフィルター及び選択接触還元触媒を含む。特別な実施態様において、下流システムは、順番に、アンモニアスリップ触媒、ディーゼル酸化触媒、SCRF及び選択接触還元触媒を含む。一部の実施態様において、(a)において排気ガス流に添加されるアンモニア又はアンモニアに分解可能な化合物の量は、排気ガス流が約0.1から約0.7のNH₃/NOx比を有するように選択される。V−SCR触媒は、V−SCR触媒の上流に位置する加水分解触媒とカップリングさせること及び/又はV−SCR触媒の下流に位置するアンモニアスリップ触媒とカップリングさせることができる。V−SCR触媒は、NH₃/NOx比に依存して約60%から約80%のNOx変換率を達成することができる。

本発明の実施態様によると、窒素酸化物を含有する排気システムにおけるディーゼルエンジン排気ガスを処理する方法は、(a)窒素酸化物を含有する排気ガス流にアンモニア又はアンモニアに分解可能な化合物を添加すること;(b)約150℃から約400℃の温度範囲でアンモニアを用いて窒素酸化物を触媒する、バナジウムを含む選択接触還元触媒(V−SCR触媒)上に、約0.3から約0.9のNO₂/NOx比で、窒素酸化物を含有する排気ガス流を通すこと;及び(c)コールドスタート触媒上に排気流を通すことを含む。一部の実施態様において、該方法は、工程(a)の後及び/又は工程(b)の後でターボチャージャーに排気ガス流を通過させることを含む。該方法は、アンモニアスリップ触媒、フィルター、酸化触媒、アンモニア若しくはアンモニアに分解可能な化合物のためのインジェクター及び/又は選択接触還元触媒の一又は複数を含む下流システムにガスを通過させることを含むこともできる。下流システムは、約150℃から約400℃の温度範囲で排気ガスからの汚染物質を除去するのに有効であり得る。下流システムは、約150℃から約400℃の温度範囲で排気ガスからの汚染物質を酸化させるディーゼル酸化触媒を含むことができる。下流システムは、ディーゼル酸化触媒の上流に二次燃料インジェクターを含むことができる。一部の実施態様において、工程(a)において排気ガス流に添加されるアンモニア又はアンモニアに分解可能な化合物の量は、排気ガス流が約0.1から約0.7のNH₃/NOx比を有するように選択される。一部の実施態様において、該方法は、排気ガス流が約0.8から約1のNH₃/NOx比を有するように、コールドスタート触媒の下流で、窒素酸化物を含有する排気ガス流にアンモニア又はアンモニアに分解可能な化合物を添加することを含む。該方法は、低温未満でコールドスタート触媒上にNOx及びHCを吸着させること、並びに低温を超える温度でコールドスタート触媒からのNOx及びHCを変換及び熱脱着させることを含むことができる。該方法は、低温未満でコールドスタート触媒上にNOxを吸着させること、及び低温を超える温度でコールドスタート触媒からのNOxを熱脱着させることを含むことができる。一部の実施態様において、低温は約200℃である。V−SCR触媒は、V−SCR触媒の上流に位置する加水分解触媒とカップリングさせること及び/又はV−SCR触媒の下流に位置するアンモニアスリップ触媒とカップリングさせることができる。一部の実施態様において、V−SCR触媒は、約60%から約80%のNOx変換率を達成する。

NOxの変動するレベルNO

₂%での、異なる触媒によるNOx変換率を示すグラフである。

本発明の方法及びシステムは、内燃機関からの排気ガスの精製に関する。本発明は、低温エンジン及び低温排気ガスシステムからスタートすることが多いディーゼルエンジン、特に、車両におけるエンジンからの排気ガスの清浄を特に対象とする。

本発明によるバナジウム選択接触還元(「SCR」)触媒(「V−SCR触媒」)の使用は、特にコールドスタート中の及び低温排気ガスシステムにおけるN₂O排出に関連した課題に取り組むとともに付加的な利益を提供することができることが見出された。バナジウム含有SCR触媒は、ヒト及び環境に対する潜在的に有害な影響並びにより高い排気ガス温度での揮発性の毒性バナジウム化合物の起こり得る排出のため、自動車両からの排気ガスを清浄することには歴史的に避けられてきた。したがって、バナジウム含有の車排気触媒に対する関心が低かった。

V−SCR触媒は、以前に、定置システムのための、しかし典型的にはNO₂の割合が40%未満であるの低NO₂流における上流触媒構成成分として提案された。高エンジンアウトNO₂システムのために適切に機能するために適当な触媒は、40%よりも大きいNO₂の割合及び低温で高い変換率を有することが必要とされる。これらの特徴は、下流触媒がHC−SCRに対して活性である条件下で下流ディーゼル酸化触媒(「DOC」)へのNO₂スリップを防止するのを助けるので、望ましい。驚くべきことに、Vベースの配合物は、これらの条件下で(高NO₂道路上エンジンアウト条件)、伝統的な最先端技術のFe又はCu SCR触媒よりも高い変換率を達成することが見出された。

V−SCR触媒は、その上、炭化水素をCOに部分酸化させる。これは、下流酸化触媒上を通る排気物中の炭化水素を低減する際に有益である。さらに、V−SCR上で生成されるCOは、存在するならばNOx貯蔵装置のNOx貯蔵を助ける。

SCR/V−SCR 選択接触還元(「SCR」)触媒は、窒素化合物(アンモニア又は尿素など)又は炭化水素(リーンNOx還元)との反応によってNOxをN₂に還元する触媒である。SCR触媒は、バナジウム−チタニア触媒、バナジウム−タングスタ−チタニア触媒、又は遷移金属/モレキュラーシーブ触媒を含むことができる。

バナジウムを含有するSCR触媒(V−SCR触媒)は、TiO₂担体上のバナジウム、又は配合物中にFe−ゼオライト若しくはそのままのゼオライト構成成分がブレンドされた、TiO₂上のバナジウムを含むハイブリッド触媒を含むことができる。

AV−SCR触媒は、遊離バナジウム、バナジウムイオン又はバナジウムの酸化物若しくはその誘導体としてのバナジウムを含むことができる。バナジウムに加えて、該触媒は、タングステンの酸化物、ニオブの酸化物及び/又はモリブデンの酸化物など、他の金属酸化物を含むことができる。本明細書で使用される場合、「触媒活性」金属酸化物は、NOxの接触還元及び/又はNH₃若しくは他の窒素ベースのSCR還元剤の酸化における分子構成成分として直接関与するものである。推論によると、「触媒不活性」金属酸化物は、NOxの接触還元及び/又はNH₃若しくは他の窒素ベースのSCR還元剤の酸化における分子構成成分として直接関与しないものである。ある特定の実施態様において、バナジウムの酸化物は、酸化タングステンなど他の触媒活性金属酸化物に対して大量で存在する。ある特定の他の実施態様において、バナジウムの酸化物は、酸化タングステンなど他の触媒金属酸化物に対して少量で存在する。

ある特定の実施態様において、バナジウム構成成分のための担体材料は、チタニア、或いは酸化タングステン(VI)、酸化モリブデン又は混合物として若しくは混合酸化物としてのシリカなど別の構成成分との組合せにおけるチタニアである。担体材料は、アルミノシリケート、アルミナ、シリカ、及び/又はシリカでドープされたチタニアであってよい。バナジウム及び担体の両方が両方とも金属酸化物であり得る一方で、2種の構成成分は、担体が個別の粒子として存在するとともに、バナジウムが、粒子に付着する相対的に薄い層又はコーティング中に存在するという点において、互いに構造的に区別される。したがって、バナジウム及びチタニアは、混合酸化物として存在しない。

担体材料の、粒子計数に基づく平均粒子サイズは、好ましくは約0.01−10μm、例えば約0.5−5μm、約0.1−1μm又は約5−10μmであり、好ましくは、これらの範囲の1つ内の粒子計数の大部分を有する。他の実施態様において、高表面積担体は、アルミノシリケート、シリコ−アルミノホスフェート又はアルミノホスフェートのモレキュラーシーブ、例えば、好ましくはBEA、MFI、CHA、AEI、LEV、KFI、MER、RHO若しくはERI又はこれらの2つ以上の連晶のフレームワークを有するゼオライトである。

遷移金属/モレキュラーシーブ触媒は、遷移金属及びモレキュラーシーブ、例えばアルミノシリケートゼオライト又はシリコアルミノフォスフェートを含む。遷移金属は、クロミウム、セリウム、マンガン、鉄、コバルト、ニッケル及び銅、並びにその混合物から選択することができる。鉄及び銅は特に好ましくあり得る。モレキュラーシーブは、ベータゼオライト、ホージャサイト(NaY及びUSYを含む、X−ゼオライト又はY−ゼオライトなど)、L−ゼオライト、ZSMゼオライト(例えば、ZSM−5、ZSM−48)、SSZ−ゼオライト(例えば、SSZ−13、SSZ−41、SSZ−33)、フェリエライト、モルデナイト、チャバザイト、オフレタイト、エリオナイト、クリノプチロライト、シリカライト、リン酸アルミニウムゼオライト(SAPO−34などのメタロアルミノフォスフェートを含む)、メソポーラスゼオライト(例えば、MCM−41、MCM−49、SBA−15)、又はその混合物を含むことができる。SCR触媒は、鉄/ベータゼオライト、銅/ベータゼオライト、銅/SSZ−13、銅/SAPO−34、Fe/ZSM−5又は銅/ZSM−5などの金属/ゼオライト触媒を含むことができる。好ましくは、モレキュラーシーブは、ベータゼオライト、フェリエライト又はチャバザイトを含むことができる。好ましいSCR触媒は、Fe−CHA、Fe−AEI、Mn−CHA、Mn−BEA、Mn−FER、Mn−MFI、Cu−CHA、例えばCu−SAPO−34、Cu−SSZ−13、及びFe−ベータゼオライトを含む。

選択接触還元触媒は、SCRFと称されるフィルターとともに使用することができる。選択接触還元フィルター(SCRF)は、SCR及びパティキュレートフィルターの機能性を組み合わせた単一基材装置である。それらが使用されることで、NOx並びに内燃機関からのパティキュレート排出を低減することができる。SCR触媒コーティングに加えて、パティキュレートフィルターは、フィルターによってトラップされたすすを破壊することに加えて炭化水素及び一酸化炭素を酸化させるために、他の金属及び金属酸化物構成成分(Pt、Pd、Fe、Mn、Cu及びセリアなど)を含むこともできる。本発明のシステムは、本明細書においてV−SCRF触媒と称される、バナジウム触媒を含むSCRF触媒を含むことができる。この願書の全体にわたってV−SCR触媒の使用への言及は、適用可能な場合、同様にV−SCRF触媒の使用を含むと理解される。

ディーゼル酸化触媒 本発明のシステムは、一又は複数のディーゼル酸化触媒を含むことができる。酸化触媒及び特にディーゼル酸化触媒(DOCS)は、当技術分野においてよく知られている。酸化触媒は、COをCO₂に、並びに気相炭化水素(HC)及びディーゼルパティキュレートの有機画分(可溶性有機画分)をCO₂及びH₂Oに酸化させるように設計されている。典型的な酸化触媒は、アルミナ、シリカ−アルミナ及びゼオライトなどの高表面積無機酸化物担体上に、白金及び任意選択的にパラジウムも含む。

NOx貯蔵触媒 本発明のシステムは、一又は複数のNOx貯蔵触媒を含むことができる。NOx貯蔵触媒は、一般に温度及び/又はリッチ/リーン排気条件に依存するある特定の条件に従ってNOxを吸着、放出及び/又は還元する装置を含むことができる。NOx貯蔵触媒は、例えば、受動的NOx吸着体、コールドスタート触媒及びNOxトラップなどを含むことができる。

受動的NOx吸着体 本発明のシステムは、一又は複数の受動的NOx吸着体を含むことができる。受動的NOx吸着体は、低温以下でNOxを吸着するとともに低温を超える温度で吸着NOxを放出するのに有効である装置である。受動的NOx吸着体は、貴金属及び小細孔モレキュラーシーブを含むことができる。貴金属は、好ましくはパラジウム、白金、ロジウム、金、銀、イリジウム、ルテニウム、オスミウム、又はその混合物である。好ましくは、低温は、約200℃、約250℃、又は約200℃から約250℃の間である。適当な受動的NOx吸着体の例は、それ全体で本明細書に出典明示により援用される米国特許出願公開第2015/0158019号に記載されている。

小細孔モレキュラーシーブは、ゼオライトを含む任意の天然又は合成モレキュラーシーブであってよく、好ましくはアルミニウム、ケイ素及び/又はリンから構成される。モレキュラーシーブは、典型的に、酸素原子の共有によって接合されているSiO₄、AIO₄及び/又はPO₄の3次元配列を有するが、同様に2次元構造であってもよい。モレキュラーシーブフレームワークは典型的にアニオン性であり、カチオン、典型的にアルカリ及びアルカリ土類元素(例えば、Na、K、Mg、Ca、Sr及びBa)、アンモニウムイオン、並びにその上プロトンを電荷補償することによって均衡される。他の金属(例えば、Fe、Ti及びGa)は、小細孔モレキュラーシーブのフレームワークに組み込まれることで、金属組み込みモレキュラーシーブを生成することができる。

好ましくは、小細孔モレキュラーシーブは、アルミノシリケートモレキュラーシーブ、金属置換アルミノシリケートモレキュラーシーブ、アルミノホスフェートモレキュラーシーブ、又は金属置換アルミノホスフェートモレキュラーシーブから選択される。より好ましくは、小細孔モレキュラーシーブは、ACO、AEI、AEN、AFN、AFT、AFX、ANA、APC、APD、ATT、CDO、CHA、DDR、DFT、EAB、EDI、EPI、ERI、GIS、GOO、IHW、ITE、ITW、LEV、KFI、MER、MON、NSI、OWE、PAU、PHI、RHO、RTH、SAT、SAV、SIV、THO、TSC、UEI、UFI、VNI、YUG及びZONのフレームワーク型、並びに任意の2つ以上の混合物又は連晶を有するモレキュラーシーブである。小細孔モレキュラーシーブの特に好ましい連晶は、KFI−SIV、ITE−RTH、AEW−UEI、AEI−CHA及びAEI−SAVを含む。最も好ましくは、小細孔モレキュラーシーブは、AEI若しくはCHA、又はAEI−CHA連晶である。

適当な受動的NOx吸着体は、任意の公知の手段によって調製することができる。例えば、貴金属は、任意の公知の手段によって受動的NOx吸着体を形成するために小細孔モレキュラーシーブに添加することができる。例えば、貴金属化合物(硝酸パラジウムなど)は、含浸、吸着、イオン交換、インシピエントウェットネス又は析出などによってモレキュラーシーブ上に担持される。他の金属も受動的NOx吸着体に添加することができる。好ましくは、受動的NOx吸着体における貴金属の一部(添加された合計貴金属の1パーセント超)は、小細孔モレキュラーシーブの細孔の内側に位置される。より好ましくは、貴金属の総量の5パーセント超は、小細孔モレキュラーシーブの細孔の内側に位置され、いっそう好ましくは小細孔モレキュラーシーブの細孔の内側に位置する貴金属の総量の10パーセント超又は25%超又は50パーセント超であり得る。

好ましくは、受動的NOx吸着体は、フロースルー基材又はフィルター基材をさらに含む。受動的NOx吸着体は、フロースルー基材又はフィルター基材上にコーティングされ、好ましくは、ウォッシュコート手順を使用してフロースルー基材又はフィルター基材上に堆積されることで、受動的NOx吸着体システムを生成する。

コールドスタート触媒 本発明のシステムは、一又は複数のコールドスタート触媒を含むことができる。コールドスタート触媒は、低温以下でNOx及び炭化水素(HC)を吸着するのに、並びに低温を超える温度で、吸着NOx及び吸着HCを変換及び放出するのに有効である装置である。好ましくは、低温は、約200℃、約250℃、又は約200℃から約250℃の間である。適当なコールドスタート触媒の例は、それ全体で本明細書に出典明示により援用される国際公開第2015085300号に記載されている。

コールドスタート触媒は、モレキュラーシーブ触媒及び担持白金族金属触媒を含むことができる。モレキュラーシーブ触媒は、貴金属及びモレキュラーシーブを含むことができる又はそれらから基本的になる。担持白金族金属触媒は、一又は複数の白金族金属、及び一又は複数の無機酸化物担体を含む。貴金属は、好ましくはパラジウム、白金、ロジウム、金、銀、イリジウム、ルテニウム、オスミウム、又はその混合物である。

モレキュラーシーブは、ゼオライトを含む任意の天然又は合成モレキュラーシーブであってよく、好ましくはアルミニウム、ケイ素及び/又はリンから構成される。モレキュラーシーブは、典型的に、酸素原子の共有によって接合されているSiO₄、AIO₄及び/又はPO₄の3次元配列を有するが、同様に2次元構造であってもよい。モレキュラーシーブフレームワークは、典型的にアニオン性であり、カチオン、典型的にアルカリ及びアルカリ土類元素(例えば、Na、K、Mg、Ca、Sr及びBa)、アンモニウムイオン、及びその上プロトンを電荷補償することによって均衡される。

モレキュラーシーブは、好ましくは、8個の四面体原子の最大環サイズを有する小細孔モレキュラーシーブ、10個の四面体原子の最大環サイズを有する中間細孔モレキュラーシーブ、又は12個の四面体原子の最大環サイズを有する大細孔モレキュラーシーブであり得る。より好ましくは、モレキュラーシーブは、AEI、MFI、EMT、ERI、MOR、FER、BEA、FAU、CHA、LEV、MWW、CON、EUO、又はその混合物のフレームワーク構造を有する。

担持白金族金属触媒は、一又は複数の白金族金属(「PGM」)、及び一又は複数の無機酸化物担体を含む。PGMは、白金、パラジウム、ロジウム、イリジウム、又はその組合せ、最も好ましくは白金及び/又はパラジウムであり得る。無機酸化物担体は、最も共通して、第2族、3族、4族、5族、13族及び14族の元素の酸化物を含む。有用な無機酸化物担体は、好ましくは、10mから700m²/gの範囲の表面積、0.1から4mL/gの範囲の細孔体積、及び約10から1000オングストロームの孔径を有する。無機酸化物担体は、好ましくは、アルミナ、シリカ、チタニア、ジルコニア、セリア、ニオビア、酸化タンタル、酸化モリブデン、酸化タングステン、又はそれらの任意の2種以上の混合酸化物若しくは複合酸化物、例えばシリカ−アルミナ、セリア−ジルコニア、又はアルミナ−セリア−ジルコニアである。アルミナ及びセリアが特に好ましい。

担持白金族金属触媒は、任意の公知の手段によって調製することができる。好ましくは、一又は複数の白金族金属が任意の公知の手段によって一又は複数の無機酸化物上に充填されることで、担持PGM触媒を形成し、添加の方式は特に重大であると考えられない。例えば、白金化合物(硝酸白金など)は、含浸、吸着、イオン交換、インシピエントウェットネス又は析出などによって無機酸化物上に担持され得る。鉄、マンガン、コバルト及びバリウムなど、他の金属も、担持PGM触媒に添加することができる。

本発明のコールドスタート触媒は、当技術分野においてよく知られているプロセスによって調製することができる。モレキュラーシーブ触媒及び担持白金族金属触媒は、物理的に混合されることでコールドスタート触媒を生成する。好ましくは、コールドスタート触媒は、フロースルー基材又はフィルター基材をさらに含む。一実施態様において、モレキュラーシーブ触媒及び担持白金族金属触媒は、フロースルー基材又はフィルター基材上にコーティングされ、好ましくは、ウォッシュコート手順を使用してフロースルー基材又はフィルター基材上に堆積されることで、コールドスタート触媒システムを生成する。

NOxトラップ 本発明のシステムは、一又は複数のNOxトラップを含むことができる。NOxトラップは、リーン排気条件下でNOxを吸着し、リッチ条件下で吸着NOxを放出し、放出NOxを還元することでN₂を形成する装置である。

本発明の実施態様のNOxトラップは、NOxの貯蔵のためのNOx吸着剤、及び酸化/還元触媒を含むことができる。典型的に、一酸化窒素は酸素と反応することで、酸化触媒の存在下でNO₂を生成する。次に、NO₂は、NOx吸着剤によって無機硝酸塩の形態で吸着される(例えば、BaO又はBaCO₃は、NOx吸着剤上でBa(NO₃)₂に変換される)。最後に、エンジンがリッチ条件下で走行する場合、貯蔵無機硝酸塩が分解することでNO又はNO₂を形成し、これらが次いで還元されることで、還元触媒の存在下で一酸化炭素、水素及び/又は炭化水素(又はNH_X中間体若しくはNCO中間体を介して)との反応によってN₂を形成する。典型的に、窒素酸化物は、排気流において熱、一酸化炭素及び炭化水素の存在下で窒素、二酸化炭素及び水に変換される。

NOx吸着剤構成成分は、好ましくは、アルカリ土類金属(Ba、Ca、Sr及びMgなど)、アルカリ金属(K、Na、Li及びCsなど)、希土類金属(La、Y、Pr及びNdなど)、又はその組合せである。これらの金属は、典型的に、酸化物の形態で見出される。酸化/還元触媒は、一又は複数の貴金属を含むことができる。適当な貴金属としては、白金、パラジウム及び/又はロジウムが挙げられる。好ましくは、白金は、酸化機能を行うために含まれ、ロジウムは、還元機能を行うために含まれる。酸化/還元触媒及びNOx吸着剤は、排気システムにおける使用のための無機酸化物などの担体材料上に充填することができる。

アンモニア酸化触媒 本発明のシステムは、アンモニアスリップ触媒(「ASC」)とも呼ばれる一又は複数のアンモニア酸化触媒を含むことができる。一又は複数のASCは、SCR触媒から下流に含まれることで、過剰のアンモニアを酸化させるとともにそれが大気に放出されることを防止することができる。ある特定の実施態様において、アンモニア酸化触媒材料は、NOx又はN₂Oの形成の代わりにアンモニアの酸化に有利なように選択することができる。好ましい触媒材料としては、白金、パラジウム、又はその組合せが挙げられ、白金又は白金/パラジウム組合せが好ましい。好ましくは、アンモニア酸化触媒は、金属酸化物上に担持された白金及び/又はパラジウムを含む。好ましくは、該触媒は、限定されないがアルミナを含む高表面積担体上に配置される。

三元触媒 本発明のシステムは、一又は複数の三元触媒(TWC)を含むことができる。TWCは、典型的に、単一の装置上でNOxをN₂に、一酸化炭素をCO₂に、及び炭化水素をCO₂及びH₂Oに変換するために、化学量論的条件下でガソリンエンジンに使用される。

フィルター 本発明のシステムは、一又は複数のパティキュレートフィルターを含むことができる。パティキュレートフィルターは、内燃機関の排気からのパティキュレートを低減する装置である。パティキュレートフィルターとしては、触媒パティキュレートフィルター及びそのままの(非触媒)パティキュレートフィルターが挙げられる。触媒すすフィルター(ディーゼル及びガソリン用途のため)とも呼ばれる触媒パティキュレートフィルターは、フィルターによってトラップされたすすを破壊することに加えて炭化水素及び一酸化炭素を酸化させるために金属及び金属酸化物構成成分(Pt、Pd、Fe、Mn、Cu及びセリアなど)を含む。

基材 本発明の触媒及び吸着体は各々、フロースルー基材又はフィルター基材をさらに含むことができる。一実施態様において、触媒/吸着体は、フロースルー基材又はフィルター基材上にコーティングすることができ、好ましくは、ウォッシュコート手順を使用してフロースルー基材又はフィルター基材上に堆積することができる。

SCR触媒及びフィルターの組合せは、選択接触還元フィルター(SCRF触媒)として知られている。SCRF触媒は、SCR及びパティキュレートフィルターの機能性を組み合わせる単一基材装置であり、所望される場合に本発明の実施態様に適当である。この願書の全体にわたるSCR触媒の記載及び言及は、適用可能な場合、同様にSCRF触媒を含むと理解される。

フロースルー基材又はフィルター基材は、触媒/吸着体構成成分を含有できる基材である。該基材は、好ましくは、セラミック基材又は金属基材である。セラミック基材は、任意の適当な耐火性材料、例えば、アルミナ、シリカ、チタニア、セリア、ジルコニア、マグネシア、ゼオライト、窒化ケイ素、炭化ケイ素、ケイ酸ジルコニウム、ケイ酸マグネシウム、アルミノシリケート、メタロアルミノシリケート(コーディエライト及びスポジュメン(spudomene)など)、又はそれらの任意の2種以上の混合物若しくは混合酸化物で作製することができる。コーディエライト、アルミノケイ酸マグネシウム及び炭化ケイ素が特に好ましい。

金属基材は、任意の適当な金属、特に耐熱性金属及び金属合金、例えばチタン及びステンレス鋼、並びに他の微量金属に加えて鉄、ニッケル、クロミウム及び/又はアルミニウムを含有するフェライト合金で作製することができる。

フロースルー基材は、好ましくは、基材を軸方向に通るとともに基材の流入口又は流出口から全体にわたって延びる多くの小さい平行薄壁チャネルを有するハニカム構造を有するフロースルーモノリスである。該基材のチャネル断面は任意の形状であってよいが、好ましくは、四角形、正弦形、三角形、長方形、六角形、台形、円形又は長円形である。フロースルー基材は、触媒が基材壁に浸透するのを可能にする高多孔性であってもよい。

フィルター基材は、好ましくはウォールフローモノリスフィルターである。ウォールフローフィルターのチャネルは交互に遮断されており、これは、排気ガス流が流入口からチャネルに進入し、次いでチャネル壁を通って流れ、流出口に至る異なるチャネルからフィルターを出るのを可能にする。排気ガス流中のパティキュレートは、したがって、フィルター中にトラップされる。

触媒/吸着体は、ウォッシュコート手順などの任意の公知の手段によってフロースルー基材又はフィルター基材に添加することができる。

還元剤/尿素インジェクター 本発明のシステムは、SCR触媒の上流で排気システムに窒素性還元剤を導入するための一又は複数の手段を含むことができる。排気システムに窒素性還元剤を導入するための手段は、SCR触媒の直上流にあることが好ましくあり得る(例えば、窒素性還元剤及びSCR触媒を導入するための手段間に、介在する触媒はない)。

還元剤は、排気ガスに還元剤を導入する任意の適当な手段によって、流れている排気ガスに添加される。適当な手段としては、インジェクター、スプレーヤー又はフィーダーが挙げられる。こうした手段は当技術分野においてよく知られている。

該システムにおける使用のための窒素性還元剤は、アンモニア自体、ヒドラジン、又はアンモニアに分解可能な化合物、例えば尿素、炭酸アンモニウム、カルバミン酸アンモニウム、炭酸水素アンモニウム及びギ酸アンモニウムであってよい。尿素が特に好ましい。

排気システムは、排気ガスへの還元剤の導入を制御するための手段を含むことで、そこのNOxを還元することもできる。好ましい制御手段は、電子制御ユニット、任意選択的にエンジン制御ユニットを含むことができ、追加として、NO還元触媒の下流に位置するNOxセンサーを含むことができる。

一部の実施態様において、ガス流に添加されるアンモニア又はアンモニアに分解可能な化合物の量は、V−SCR触媒上を通る排気ガス流が、1未満;約0.1から約0.9;約0.1から約0.8;約0.1から約0.7;約0.1から約0.6;約0.1から約0.5;約0.2から約0.9;約0.2から約0.8;約0.2から約0.7;約0.2から約0.6;約0.2から約0.5;約0.3から約0.8;約0.3から約0.9;又は約0.5から約0.9のNH₃/NOx比を有するように選択される。こうしたアンモニア投与は、NH₃が、NOxを作り出す下流酸化触媒上でスリップするのを防止することができる。

他の実施態様において、ガス流に添加されるアンモニア又はアンモニアに分解可能な化合物の量は、V−SCR触媒上を通る排気ガス流が約1のNH₃/NOx比を有するように選択される。

他の実施態様において、ガス流に添加されるアンモニア又はアンモニアに分解可能な化合物の量は、V−SCR触媒上を通る排気ガス流が、1超;約1.1から約1.9;約1.2から約1.8;約1.3から約1.7;又は約1.4から約1.6のNH₃/NOx比を有するように選択される。

所望される場合、一又は複数の二次還元剤インジェクターが含まれ得る。

燃料インジェクター 本発明のシステムは、一又は複数の燃料インジェクターを含むことができる。例えば、システムは、ディーゼル酸化触媒の上流に二次燃料インジェクターを含むことができる。本発明のシステムにおいて、燃料インジェクターの任意の適当な型が使用され得る。

実施態様/システム 本発明の一部の実施態様において、排気ガス精製システムは、上流区域及び下流区域を含むことができる。上流区域は、窒素酸化物を含有する排気ガス流にアンモニア又はアンモニアに分解可能な化合物、続いてV−SCR触媒を供給する少なくとも供給装置を含むことができる。

上流区域は、低温ゾーンを含むことができる。具体的に、上流区域は、約150℃から約400℃;約150℃から約350℃;約200℃から約400℃;約200℃から約350℃;約150℃から約300℃;約150℃から約250℃;又は約200℃から約300℃の温度を有することができる。一部の実施態様において、上流区域は、下流区域の温度に対して低温ゾーンを含む。高温ゾーン及び低温ゾーンの温度は、エンジンが温まった時点の排気の温度を指す。下流区域は、特に上流区域に関連して高温ゾーンを含むことができる。下流区域は、約200℃から約400℃;約150℃から約400℃;約150℃から約500℃;約150℃から約450℃;約200℃から約450℃;約200℃から約500℃;約250℃から約400℃;約250℃から約450℃;約250℃から約500℃;約300℃から約400℃;約300℃から約450℃;約300℃から約500℃;又は約350℃から約500℃の温度を有することができる。

ターボチャージャーは、供給装置及び/又はV−SCR触媒の下流に含まれ得る。ターボチャージャーは、排気ガス流内のアンモニア又はアンモニアに分解可能な化合物を分散させるのに特に有用であり得る混合機能性を提供することができる。追加として、ターボチャージャーは、排気ガス流がそれを通過する時に約80−100℃の温度低下を提供することができる。ターボチャージャーと関連したこの温度低下は、システムの上流区域のための低温ゾーンをもたらすことができる。V−SCR触媒の上流にターボチャージャーを有するシステムを構成することは、本明細書に記載されている通り、V−SCR触媒を低温ゾーンにおいて作動させる利益を可能にすることができる。しかしながら、構成に依存して、一部の実施態様において、ターボチャージャーの面前の温度はまだ相対的に低く、そのため、ターボチャージャーの上流に位置するV−SCR触媒が低温ゾーンにおいて作動していることもある。

V−SCR触媒は、所望される場合、追加構成成分とカップリングさせることができる。例えば、V−SCR触媒は、加水分解触媒とカップリングさせることができ、ここで加水分解触媒は、V−SCR触媒の上流に位置される。V−SCR触媒は、アンモニアスリップ触媒とカップリングさせることができ、ここでアンモニアスリップ触媒は、V−SCR触媒の下流に位置される。「カップリングさせる」という用語は、本明細書で使用される場合、構成成分が同基材内で組み合わせられ得る又は別々に設置されるが近くに置かれ得ることを意味すると理解される。

下流区域における構成成分は、下流システムと称され得る。ディーゼル酸化触媒又はアンモニアスリップ触媒などの発熱触媒は、温度を増加させることができ、下流区域の始まりを示す比喩的境界として作用することができる。発熱触媒は、該システムが高温ゾーンの上流で低温ゾーンを維持するのを可能にし、それによって、本明細書に記載されている通りのこのシステム構成と関連した利益を与えることができる。一部の実施態様において、発熱触媒は、約50℃から約150℃;約50℃から約100℃;又は約100℃から約150℃の温度増加を提供することができる。追加として、発熱触媒は、温度を上昇させるとともにそれによって下流フィルターを再生する利益を提供する。

下流システムは、ディーゼル酸化触媒、アンモニアスリップ触媒、粒子フィルター、例えば触媒すすフィルター、NOx貯蔵触媒、例えばNOx吸着体触媒、三元触媒、アンモニア若しくはアンモニアに分解可能な化合物のためのインジェクター及び/又はSCR触媒の一又は複数を含むことができる。下流システムは、所望であれば、構成成分の各型の1つ超を含むことができる。

例えばディーゼル酸化触媒を含む下流システムは、約150℃から約400℃;約150℃から約500℃;約200℃から約400℃;約250℃から約400℃;約250℃から約500℃;約300℃から約400℃;又は約300℃から約500℃の温度範囲で排気ガスからの汚染物質を除去するのに有効であり得る。システムは、ディーゼル酸化触媒の上流に二次燃料インジェクターを含むことができる。

一実施態様において、下流システムは、順番に、アンモニアスリップ触媒、ディーゼル酸化触媒、触媒すすフィルター及び選択接触還元触媒を含む。一実施態様において、下流システムは、順番に、アンモニアスリップ触媒、ディーゼル酸化触媒、SCRF及び選択接触還元触媒を含む。

システムは、V−SCR触媒の下流にコールドスタート触媒を含むことができる。コールドスタート触媒は、例えば、ゼオライト及びPdを含むことができる受動的NOx吸着体を含むことができる。コールドスタート触媒が受動的NOx吸着体を含む場合、コールドスタート触媒は、低温以下でNOxを吸着するのに、及び低温を超える温度で吸着NOxを放出するのに有効であり得る。コールドスタート触媒は、低温以下でNOx及び炭化水素を吸着するように、並びに低温より上で吸着NOx及び炭化水素を変換及び放出するように配合することもできる。一部の実施態様において、低温は、約200℃;約150℃;約250℃;約300℃;約150℃から約250℃;又は約175℃から約225℃である。一部の実施態様において、コールドスタート触媒は、V−SCR触媒の下流であるがシステムの上流区域内に位置される。コールドスタート触媒は低温ゾーンに位置することができる。一部の実施態様において、コールドスタート触媒は、V−SCR触媒の下流であるがシステムの下流区域内に位置される。コールドスタート触媒は、高温ゾーンに位置され得る。一部の実施態様において、システムは、V−SCR触媒、続いてコールドスタート触媒、続いて、ディーゼル酸化触媒を含む下流システムを含む。

本発明のシステムの例証的な実施態様は、限定されないが、 ・ [還元剤注入]−[ターボ]−[V−SCR][任意選択のASC]−[燃料インジェクター]−[任意選択のASC][DOC]−[CSF] ・ [還元剤注入]−[V−SCR]−[DOC又はNOx貯蔵触媒]−[還元剤注入]−[SCR]−[燃料インジェクター]−[DOC]−[CSF] ・ [還元剤注入]−[V−SCR]−[ASC]−[DOC]−[還元剤注入]−[SCRF]−[SCR]−[任意選択のASC] ・ [還元剤注入]−[V−SCR]−[ASC]−[DOC又はNOx貯蔵触媒]−[CSF]−[還元剤注入]−[SCR]−[任意選択のASC] ・ [還元剤注入]−[V−SCR]−[ASC]−[燃料インジェクター]−[DOC]−[CSF]−[還元剤注入]−[SCR]−[任意選択のASC] ・ [還元剤注入]−[V−SCR]−[燃料インジェクター]−[ASC]−[DOC]−[CSF]−[還元剤注入]−[SCR]−[任意選択のASC] ・ [還元剤注入]−[V−SCR]−[燃料インジェクター][DOC又はNOx貯蔵触媒]−[還元剤注入]−[SCRF]−[SCR/ASC] を含むことができる。

方法 本発明の方法は、窒素酸化物を含有する排気ガス流にアンモニア又はアンモニアに分解可能な化合物を添加すること;約150℃から約400℃の温度範囲でアンモニアを用いて窒素酸化物を触媒する、バナジウムを含む選択接触還元触媒(V−SCR)上に窒素酸化物を含有する排気ガス流を通すこと;及びディーゼル酸化触媒を含む下流システムに排気ガスを通過させることを含む、窒素酸化物を含有する排気システムにおけるディーゼルエンジン排気ガスの処理を含むことができる。V−SCR触媒は、約60%から約80%のNOx変換率を達成することができる。

本発明の方法は、窒素酸化物を含有する排気ガス流にアンモニア又はアンモニアに分解可能な化合物を添加すること;約150℃から約400℃の温度範囲でアンモニアを用いて窒素酸化物を触媒する、バナジウムを含む選択接触還元触媒(V−SCR触媒)上に、窒素酸化物を含有する排気ガス流を通すこと;及びコールドスタート触媒などのNOx貯蔵触媒上に排気流を通すことを含む、窒素酸化物を含有する排気システムにおけるディーゼルエンジン排気ガスの処理を含むことができる。V−SCR触媒は、約60%から約80%のNOx変換率を達成することができる。

利益 本発明のシステム及び方法は、特にコールドスタート中の及び低温排気ガスシステムにおけるN₂O排出に関連の利益を提供することができる。具体的には、本明細書における実施態様に記載されている通りのV−SCR触媒の使用は、V−SCR触媒が40%を超えるNO₂画分で及び低温をカバーする温度範囲で亜酸化窒素を触媒するので、高エンジンアウトNO₂システムのために特によく機能することができる。これらの特徴は、下流触媒がHC−SCRに対して活性である条件下で、下流ディーゼル酸化触媒(「DOC」)へのNO₂スリップを防止するのを助けるので、望ましい。驚くべきことに、Vベースの配合物が、これらの条件下で(高NO₂道路上エンジンアウト条件)、伝統的な最先端技術のFe又はCu SCR触媒よりも高い変換率を達成することが見出された。

V−SCR触媒は、約150℃から約450℃;約150℃から約400℃;約150℃から約350℃;約150℃から約300℃;約150℃から約250℃;約200℃から約400℃;約200℃から約350℃;又は約200℃から約300℃の温度範囲においてアンモニアを用いて亜酸化窒素を触媒することができる。

V−SCR触媒は、約0.05から約0.8;約0.05から約0.9;約0.07から約0.8;約0.07から約0.9;約0.1から約0.8;約0.1から約0.9;約0.2から約0.8;約0.2から約0.9;約0.3から約0.8;約0.3から約0.9;約0.3から約0.7;約0.3から約0.6;約0.3から約0.5;約0.5から約0.9;約0.4から約0.9;約0.4から約0.8;約0.4から約0.7;約0.4から約0.6;約0.5から約0.8;約0.5から約0.7;約0.5から約0.6;又は約0.6から約0.8のNO₂/NOx比で、アンモニアを用いて亜酸化窒素を触媒することができる。

こうしたNO₂/NOx比及び温度で、V−SCR触媒は、少なくとも60%;少なくとも65%;少なくとも70%;少なくとも75%;約60%から約80%;約65%から約75%;約65%から約80%;約70%から約75%;又は約70%から約80%のNOx変換率を提供することができる。高NO₂条件下でのこれらの変換率は、伝統的な最先端技術のFe又はCu SCR触媒よりも驚くほど高い。

排気システムの上流区域にV−SCR触媒を含むことによって、本発明のシステム構成は、本明細書に記載されているV−SCR触媒の利益を提供する一方で、より高い温度においてバナジウム触媒に関連した課題を回避することができる。こうした利益は、低温ゾーン、続いて高温ゾーンを含むという従来にはない設定に関連し得る。このシステムにおけるV−SCR触媒は、硫黄被毒に対する耐性、並びに排気システムにおける炭化水素の部分酸化を実証することができる。COへの炭化水素の部分酸化は、COがNOx貯蔵触媒のNOx貯蔵能力の増加を提供するので、コールドスタート触媒などのNOx貯蔵触媒と組み合わせた場合にさらなる利益を提供することができる。さらに、上流V−SCR触媒構成は、V−SCR触媒が下流構成成分の前に熱くなるので、該サイクルにおいてより早く(即ち、より低い温度で)NOx変換を可能にする。

いくつかの触媒のNOx変換を様々なNO₂/NOx比で測定した。試験触媒は、 ・ TiO₂上のV ・ ゼオライト構成成分が添加されたTiO₂上のV ・ AEI上のCu ・ BEA上のFe である。

該試験は、150℃でバナジウム及び鉄ベースのSCR配合物のフレッシュ性能を評価した。Cu参照として作用させるため、高Cu充填Cu/AEIを使用し、押出バナジウム触媒及びコーティング鉄配合物と比較した。50,000h⁻¹の空間速度で、1のアンモニア対NOx比、及びNO₂の供給なく、触媒をフレッシュと評価した。

結果は図1に示されている。データは、0.4以上のNO₂/NOx比で、バナジウム触媒が優れたNOx変換率を提供する一方、より高い比で、他の触媒が完全に失敗することを実証している。NO₂パーセントが増加されるのにつれて、バナジウム及び鉄ベースの触媒の変換は、40%のNO₂で75%の、バナジウム配合物についての最大変換率まで増加し続ける。Cu触媒は、NO₂が増加しても増加をほとんど示さない。