具有挥发的铂的捕获区域的用于压缩点火发动机的排气系统
阅读：91发布：2020-05-21
专利汇可以提供具有挥发的铂的捕获区域的用于压缩点火发动机的排气系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且用于处理由 压缩点火 发动机 产生的废气的 氧 化催化剂，其包括：基材；设置在所述基材上的催化材料，其中所述催化材料包括铂(Pt)；和包括捕获材料的区域，其中所述捕获材料包括设置或负载在难熔氧化物上的Pt 合金 化金属，其中所述难熔氧化物包括至少65重量％的氧化锆，其中布置所述区域以在所述废气已 接触 和/或穿过所述催化材料之后接触所述废气。，下面是具有挥发的铂的捕获区域的用于压缩点火发动机的排气系统专利的具体信息内容。
1.用于处理由压缩点火发动机产生的废气的氧化催化剂，其包括：
基材；
设置在所述基材上的催化材料，其中所述催化材料包括铂(Pt)；和
包括捕获材料的区域，其中所述捕获材料包括设置或负载在难熔氧化物上的Pt合金化金属，其中所述难熔氧化物包括至少65重量％的氧化锆，
其中布置所述区域以在所述废气已接触和/或穿过所述催化材料之后接触所述废气。
2.根据权利要求1所述的氧化催化剂，其中所述难熔氧化物包括小于20重量％的氧化铈。
3.根据权利要求1或2所述的氧化催化剂，其中所述捕获材料包括具有≥约50m2/g的平均比表面积的所述难熔氧化物的颗粒。
4.根据前述权利要求中任一项所述的氧化催化剂，其中所述Pt合金化金属包括金属和/或其氧化物，其中所述金属选自钯(Pd)；金(Au)；铜(Cu)；Pd和Au的混合物；Pd和Cu的混合物；Au和Cu的混合物；Pd、Au和Cu的混合物；Pd和Au的双金属合金；Pd和Cu的双金属合金；
Au和Cu的双金属合金；和Pd、Au和Cu的三金属合金。
5.根据权利要求4所述的氧化催化剂，其中所述金属选自钯(Pd)、Pd和Au的混合物以及Pd和Au的双金属合金。
6.根据前述权利要求中任一项所述的氧化催化剂，其中所述催化材料包括设置或负载在载体材料上的铂(Pt)。
7.根据前述权利要求中任一项所述的氧化催化剂，其中所述催化材料包括(i)铂(Pt)，和(ii)钯(Pd)和/或铑(Rh)。
8.根据前述权利要求中任一项所述的氧化催化剂，其中所述催化材料包括≥1:1的Pt比Pd的质量比例的Pt和Pd。
9.根据前述权利要求中任一项所述的氧化催化剂，其中所述催化材料包括≥1:1的Pt比Rh的质量比例的Pt和Rh。
10.根据前述权利要求中任一项所述的氧化催化剂，其中所述捕获区域设置或负载在所述催化区域上。
11.根据前述权利要求中任一项所述的氧化催化剂，其中所述捕获区域直接设置在所述基材上。
12.根据前述权利要求中任一项所述的氧化催化剂，其中所述捕获区域接触所述催化区域。
13.根据前述权利要求中任一项所述的氧化催化剂，其中所述捕获区域为捕获区，和所述催化区域设置或负载在所述捕获区的上游。
14.根据权利要求1至12中任一项所述的氧化催化剂，其中所述催化区域为催化层和所述捕获区域为捕获区，和其中所述捕获区设置或负载在所述催化层上。
15.根据权利要求1至12中任一项所述的氧化催化剂，其中所述基材具有入口端表面和出口端表面，和其中经布置以在所述废气已接触和/或穿过所述催化材料之后接触所述废气的所述包括捕获材料的区域是设置在所述基材的出口端表面上的捕获材料。
16.根据权利要求15所述的氧化催化剂，其进一步包括捕获区，其中所述捕获区包括设置或负载在所述基材内的多个通道壁上的所述捕获材料，和其中所述捕获区具有≤25mm的平均长度。
17.根据前述权利要求中任一项所述的氧化催化剂，其中所述基材为流通式整料基材。
18.根据权利要求1至17中任一项所述的氧化催化剂，其中所述基材为过滤式整料基材。
19.根据前述权利要求中任一项所述的氧化催化剂，其为柴油氧化催化剂(DOC)、催化烟灰过滤器(CSF)、NOx储存催化剂(NSC)、被动NOx吸附剂(PNA)或柴油放热催化剂(DEC)。
20.用于处理由压缩点火发动机产生的废气的排气系统，其中所述排气系统包括根据权利要求1至19中任一项所述的氧化催化剂，和排放控制装置。
21.用于捕获来自压缩点火发动机的排气系统中的包括铂(Pt)的催化材料的挥发的铂(Pt)的捕获砖，其中所述捕获砖包括：
基材；和
设置在所述基材上的捕获材料，其中所述捕获材料包括设置或负载在难熔氧化物上的Pt合金化金属，其中所述难熔氧化物包括至少65重量％的氧化锆。
22.根据权利要求21所述的捕获砖，其中所述难熔氧化物包括小于20重量％的氧化铈。
23.根据权利要求21或权利要求22所述的捕获砖，其中所述捕获材料包括具有≥约
2
50m/g的平均比表面积的所述难熔氧化物的颗粒。
24.根据权利要求21至23中任一项所述的捕获砖，其中所述Pt合金化金属包括金属和/或其氧化物，其中所述金属选自钯(Pd)；金(Au)；铜(Cu)；Pd和Au的混合物；Pd和Cu的混合物；Au和Cu的混合物；Pd、Au和Cu的混合物；Pd和Au的双金属合金；Pd和Cu的双金属合金；Au和Cu的双金属合金；和Pd、Au和Cu的三金属合金。
25.根据权利要求21至24中任一项所述的捕获砖，其中所述基材为流通式整料基材。
26.用于处理由压缩点火发动机产生的废气的排气系统，其中所述排气系统包括：
(i)用于处理所述废气的氧化催化剂，其中所述氧化催化剂包括第一基材和设置在所述第一基材上的催化材料，其中所述催化材料包括铂(Pt)；和
(ii)根据权利要求21至25中任一项所述的捕获砖；
其中布置所述捕获砖以在所述废气已穿过所述氧化催化剂之后接触所述废气。
27.根据权利要求26所述的排气系统，其中所述氧化催化剂是权利要求1至19任一项中所定义的。
具有挥发的铂的捕获区域的用于压缩点火发动机的排气系统
技术领域
[0001] 本发明涉及用于处理由压缩点火发动机产生的废气的氧化催化剂和排气系统。本发明另外涉及氧化催化剂、排气系统和用于捕获挥发的铂(Pt)的区域的方法和用途。本发明还涉及包括氧化催化剂或排气系统的车辆。
背景技术
[0003] 为了满足法规所设定的可以排放入大气的污染物的可容许水平，用于处理由压缩点火产生的废气的排气系统通常包含几个排放控制装置。在这样的排气系统中，通常将废气引导至第一排放控制装置，所述装置能够氧化气体中存在的一氧化碳(CO)和未燃烧烃(HC)。第一排放控制装置可以为例如柴油氧化催化剂(DOC)、催化烟灰过滤器(CSF)、NOx储存催化剂(NSC)、被动NOx吸附剂(PNA)、柴油放热催化剂(DEC)或冷启动概念(CSCTM)催化剂。
[0004] 对于NOx排放而言，用于压缩点火发动机的排气系统可以包含用于NOx的选择性催化还原的催化剂，如选择性催化还原(SCR)催化剂或选择性催化还原过滤器(SCRFTM)催化剂。NOx的选择性催化还原(SCR)主要通过以下三个反应发生：
[0005] (1)4NH3+4NO+O2→4N2+6H2O；
[0006] (2)4NH3+2NO+2NO2→4N2+6H2O；和
[0007] (3)8NH3+6NO→7N2+12H2O。
[0008] 在进入SCR催化剂或SCRFTM催化剂的废气中NO2:NO的比例可以影响其性能。通常，当NO2:NO的比例为约1:1时，SCR催化剂或SCRFTM催化剂显示最优性能。这可能有问题，因为由压缩点火发动机在正常使用期间产生的废气通常包含对于SCR催化剂或SCRFTM催化剂的最优性能而言不足的NO2(即NO2:NO的比例比1:1低得多)。为了补偿这样的低水平的NO2，第一排放控制装置往往包含已被配制成将一氧化氮(NO)氧化至二氧化氮(NO2)的催化材料，因此提高废气中NO2:NO的比例。SCR催化剂或SCRFTM催化剂通常布置在排气系统中第一排放控制装置的下游，使得废气将穿过第一排放控制装置然后穿过SCR催化剂或SCRFTM催化剂。
[0009] 用于将NO氧化至NO2的催化材料通常包括铂(Pt)。当第一排放控制装置暴露于相对高的温度足够长时段时，低水平的铂(Pt)可以从催化材料挥发并且可以变得捕集在SCR/SCRFTM催化剂上。这种相对高的温度可以在正常使用期间出现，尤其是在重型柴油应用中，或在过滤器再生期间，如当第一排放控制装置是CSF时或当存在上游柴油颗粒过滤器(DPF)TM时。捕集在SCR催化剂或SCRF 催化剂上的Pt可以具有对催化剂性能的高度有害影响，因为它可以氧化氨(NH3)。捕集的Pt可以消耗用于选择性催化还原NOx的NH3(因此降低NOx转化率)，并且可以产生不期望的二次排放。
[0010] Pt挥发的问题论述于我们的公开文件WO 2013/088133、WO 2013/088132、WO 2013/088128、WO 2013/050784以及国际专利申请号PCT/GB2016/050285中。
发明内容
[0011] 本发明提供了用于处理由压缩点火发动机产生的废气的氧化催化剂，其包括：基材；设置在基材上的催化材料，其中所述催化材料包括铂(Pt)；和包括捕获材料的区域，其中捕获材料包括设置或负载在难熔氧化物上的Pt合金化金属，和难熔氧化物包括至少65重量％的氧化锆，其中布置所述区域以在废气已接触和/或穿过催化材料之后接触废气。
[0012] 包括捕获材料的区域为用于捕获挥发的铂(Pt)的区域。在废气已与催化材料接触和/或穿过催化材料之后，废气可以含有挥发的Pt，尤其是当废气是相对热的时候，如当发动机已在重负载下长时段运行时或当发动机是重型发动机时。布置所述区域以在废气已接触或穿过催化材料之后接触废气。
[0013] 本领域中已发现在捕获挥发的Pt上有效的材料可以降低NO2的量(以及NO2:NO的比例)，特别是在对NO2:NO的比例敏感的下游排放控制装置的温度区域中，从而导致下游装置TM的性能的潜在降低，尤其是当所述装置是SCR催化剂或SCRF 催化剂时。现有捕获材料可以使在用于产生NO2的排放控制装置的催化材料中所包括的任何Pt的益处无效。
[0014] 本发明人已开发了不影响(即减少)废气中NO2的量(例如NO2:NO的比例)的用于捕集挥发的Pt的捕获材料。所述捕获材料将不会减少由氧化催化剂的催化材料中的Pt氧化NO所产生的任何NO2的量。因此，与一开始由压缩点火发动机产生的废气相比，已穿过氧化催化剂的催化材料和捕获材料二者的废气将含有更高比例的NO2:NO，从而使得可以获得下游SCR/SCRFTM催化剂的最优性能。
[0015] 用于捕集挥发的Pt的一些捕获材料描述于我们的国际专利申请号PCT/GB2016/050285中。这些捕获材料含有(a)Pt合金化金属的相对大的颗粒(例如具有≥约10nm的平均粒度和/或≤约10％的分散度)和(b)具有低表面积的难熔氧化物的颗粒(例如≤约50m2/g的平均比表面积)的至少一种。为了制造具有期望的性质的捕获材料，便利地热处理难熔氧化物和/或Pt合金化金属，然后分离粉末形式的所得的材料。然后可以使用常规载体涂布技术在氧化催化剂上形成包含捕获材料的区域，其中通过将粉末溶解或分散在溶液中而形成载体涂层。该制造方法的不利之处在于其是耗时和高成本的。
[0016] 可以以简单的成本有效的方法制造本发明的捕获材料。通常在载体涂层的制备期间由难熔氧化物和Pt合金化金属的一种或更多种盐原位形成捕获材料。通常将难熔氧化物和Pt合金化金属盐分散在载体涂料中，然后将所述载体涂料涂覆至基材的表面上并且粘合至基材的表面。然后通常干燥和煅烧经涂覆的基材，这将Pt合金化金属盐转变成Pt合金化金属或其氧化物，并且将其固定至难熔氧化物的表面上。
[0017] 本发明还提供捕获砖。所述捕获砖适合于捕获来自用于压缩点火发动机的排气系统中的包含铂(Pt)的催化材料的挥发的铂(Pt)。捕获砖包括：基材和设置在基材上的捕获材料，其中捕获材料包括设置或负载在难熔氧化物上的Pt合金化金属，其中难熔氧化物包括至少65重量％的氧化锆。
[0018] 本发明进一步提供用于处理由压缩点火发动机产生的废气的排气系统。所述排气系统包括：
[0019] (i)用于处理废气的氧化催化剂，其中所述氧化催化剂包括基材和设置在基材上的催化材料，其中所述催化材料包括铂(Pt)；和
[0020] (ii)包括捕获材料的区域，其中所述捕获材料包括设置或负载在难熔氧化物上的Pt合金化金属，和难熔氧化物包括至少65重量％的氧化锆；
[0021] 其中布置所述区域以在废气已接触和/或穿过催化材料之后接触废气。
[0022] 布置包含捕获材料的区域以在废气已接触和/或穿过催化材料之后接触废气。用于捕获挥发的铂(Pt)的区域可以为氧化催化剂的组成部分(integral part)。
[0023] 另外或替代地，用于捕获挥发的铂(Pt)的区域可以为捕获砖的部分。包含捕获材料的区域由捕获砖提供，其经布置以在废气已穿过氧化催化剂时，在废气已接触和/或穿过催化材料之后接触废气。
[0024] 本发明的排气系统可以包括：
[0025] (i)用于处理废气的氧化催化剂，其中所述氧化催化剂包括第一基材和设置在第一基材上的催化材料，其中所述催化材料包括铂(Pt)；和
[0026] (ii)用于捕获来自催化材料的挥发的铂(Pt)的捕获砖，其中所述捕获砖包括第二基材和设置在第二基材上的捕获材料，其中所述捕获材料包括设置或负载在难熔氧化物上的Pt合金化金属，和难熔氧化物包括至少65重量％的氧化锆；
[0027] 其中布置所述捕获砖以在废气已穿过氧化催化剂之后接触废气。
[0028] “第一”基材是与“第二”基材分开的(例如“第一”基材与“第二”基材在空间上分开)。在此情形下术语“第一”和“第二”仅为用于鉴别每种基材的标记并且它们不限制本发明的范围。
[0029] 在上述排气系统中，氧化催化剂可以为或可以不为本发明的氧化催化剂。
[0030] 本发明进一步提供车辆。所述车辆包括压缩点火发动机和本发明的氧化催化剂、排气系统或捕获砖。
[0031] 本发明的另一个方面涉及用于捕获挥发的铂(Pt)的区域在用于处理由压缩点火发动机产生的废气的排气系统中的用途。所述排气系统包括用于处理废气的氧化催化剂，所述氧化催化剂包括基材和设置在基材上的催化材料，其中所述催化材料包括铂(Pt)，和其中用于捕获挥发的铂(Pt)的区域包括捕获材料，所述捕获材料包括设置或负载在难熔氧化物上的Pt合金化金属，其中难熔氧化物包括至少65重量％的氧化锆，和其中布置所述区域以在废气已接触或穿过催化材料和/或氧化催化剂之后接触废气。
[0032] 本发明的另一个方面涉及捕获来自用于压缩点火发动机的排气系统中的催化材料的挥发的铂(Pt)的方法。
[0033] 本发明还涉及处理由压缩点火发动机产生的废气的方法。
[0034] 本发明的上述方法的每一种包括使由压缩点火发动机产生的废气穿过排气系统的步骤，所述排气系统包括：
[0035] (i)用于处理废气的氧化催化剂，其中所述氧化催化剂包括基材和设置在基材上的催化材料，其中所述催化材料包括铂(Pt)；和
[0036] (ii)包括捕获材料的区域，其中所述捕获材料包括设置或负载在难熔氧化物上的Pt合金化金属，和难熔氧化物包括至少65重量％的氧化锆；
[0037] 其中布置所述区域以在废气已接触和/或穿过催化材料之后接触废气。
[0039] 图1是用于测试Cu/CHA沸石SCR催化剂上的铂污染的实验室反应器的示意图。
[0040] 图2是显示本发明的排气系统实施方案的示意图。废气(20)穿过具有捕获区(3)的本发明的氧化催化剂(1)。在废气(20)已穿过氧化催化剂(1)之后，它穿过第二排放控制装置(10)，如选择性催化还原(SCR)催化剂或选择性催化还原过滤器(SCRFTM)催化剂。如果SCR将主动进行，则可以将氨源(30)引入废气。对于被动SCR，可以不存在氨源(30)。
[0041] 图3是本发明的氧化催化剂的示意图。氧化催化剂具有设置在基材(1)上的区域或区(2)，其包括包含Pt的催化材料。在氧化催化剂的出口端处或附近存在捕获区(3)，所述捕获区包括用于捕获挥发Pt的捕获材料。
[0042] 图4是本发明的氧化催化剂的示意图。氧化催化剂具有设置在基材(1)上的层(2)，所述层包括包含Pt的催化材料。在设置在催化材料的层(2)上的氧化催化剂的出口端处或附近存在捕获区(3)。捕获区(3)包括用于捕获挥发Pt的捕获材料。
[0043] 图5是本发明的氧化催化剂的示意图。氧化催化剂具有设置在基材上的区域或区(2)，所述区域或区包括包含Pt的催化材料。在氧化催化剂的出口端处或附近存在捕获区域(3)。捕获区域(3)重叠于包含催化材料的区域或区(2)。捕获区域(3)包括用于捕获挥发Pt的捕获材料。
[0044] 图6是显示本发明的排气系统实施方案的示意图。废气(20)穿过本发明的氧化催化剂(1)，其具有设置在基材的出口端表面处的捕获材料(3)。在废气(20)已穿过氧化催化剂(1)之后，它穿过第二排放控制装置(10)，如选择性催化还原(SCR)催化剂或选择性催化还原过滤器(SCRFTM)催化剂。如果SCR将主动进行，则可以将氨源(30)引入废气。对于被动SCR，可以不存在氨源(30)。
[0045] 图7是本发明的氧化催化剂的示意图。氧化催化剂具有设置在基材(1)上的催化材料(2)。在基材的出口端表面处设置或负载有捕获材料(3)。
[0046] 图8是本发明的氧化催化剂的示意图。氧化催化剂具有设置在基材(1)上的催化材料(2)。在基材的出口端表面处设置或负载有捕获材料(3)，其部分覆盖催化材料(2)。
[0047] 图9是显示本发明的排气系统实施方案的示意图。废气(20)穿过可以为或可以不为本发明的氧化催化剂的氧化催化剂(1)。在废气(20)已穿过氧化催化剂(1)之后，它穿过包括基材和用于捕获挥发Pt的区域(3)的捕获砖(4)。然后废气(20)流动至第二排放控制装置(10)，如选择性催化还原(SCR)催化剂或选择性催化还原过滤器(SCRFTM)催化剂上。如果SCR将主动进行，则在废气已穿过捕获砖(4)之后可以将氨源(30)引入废气。对于被动SCR，可以不存在氨源(30)。
具体实施方式
[0048] 本发明涉及用于捕获挥发的铂(Pt)的区域，所述区域包括捕获材料或基本上由捕获材料组成。可以以各种方式布置所述区域来捕集或捕获已穿过(通常为氧化催化剂的)上游催化材料的废气中的挥发的Pt。布置所述区域以阻止挥发的Pt在第二下游排放控制装TM置，如SCR催化剂或SCRF 催化剂上凝聚。
[0049] 捕获材料包括设置或负载在难熔氧化物上的Pt合金化金属或基本上由设置或负载在难熔氧化物上的Pt合金化金属组成，其中难熔氧化物包括至少65重量％的氧化锆。
[0050] 本发明人已发现，当以适当方式在排气系统内布置捕获材料时，使用根据本发明的捕获材料可以减少或阻止挥发的Pt变得沉积于下游SCR催化剂或SCRFTM催化剂上。本发明的捕获材料具有低催化活性，特别对CO和/或未燃烧HC的氧化，和尤其对NOx的氧化而言。大体而言，捕获材料还基本上对NO2的降解或还原无催化活性，特别是在发生Pt挥发的条件下和/或在下游SCR催化剂或SCRFTM催化剂对NO2:NO的比例敏感的温度区域中。
[0051] 通常，优选捕获材料(即在新的或未使用时)或捕获区域基本上不含铂和/或铑。更优选地，捕获材料不包括铂和/或铑。
[0052] 还可以优选捕获材料或捕获区域大体上不包括贱金属，如钡或钒。
[0053] 通常，用于捕获挥发的铂(Pt)的区域或其捕获材料包括0.1至3.5g in-3，优选0.2至2.5g in-3，还更优选0.3至2.0g in-3，且甚至更优选0.5至1.75g in-3(例如0.75至1.5g in-3)的难熔氧化物的负载量。
[0054] 捕获材料包括通常具有≥约50m2/g(>约50m2/g)，如≥约60m2/g(>约60m2/g)，优选≥约75m2/g(>约75m2/g)，更优选≥约90m2/g(>约90m2/g)，甚至更优选≥约100m2/g(>约100m2/g)的平均比表面积的难熔氧化物的颗粒。
[0055] 难熔氧化物的颗粒的平均比表面积(SSA)可以在-196℃使用容积法通过氮物理吸附测定。平均SSA使用BET吸附等温方程测定。
[0056] 难熔氧化物可以具有<100微米的d90。难熔氧化物可以优选具有<75微米，如<50微米(例如<30微米)，和更优选<20微米的d90。当难熔氧化物具有更小的d90时可以获得更好的填充和粘附。为了避免疑问，d90测量可以使用马尔文激光粒度仪(Malvern Mastersizer)2000通过激光衍射粒度分析获得，其为基于体积的技术(即D90也可以被称为DV90(或D(v,0.90))，并且应用数学米氏(Mie)理论模型来测定粒度分布。
[0057] 通常，难熔氧化物具有>0.1微米的d90。优选难熔氧化物具有>1.0微米，如>5.0微米的d90。
[0058] 难熔氧化物包括至少65重量％的氧化锆(ZrO2)，优选至少70重量％，且更优选至少80重量％的氧化锆(例如至少90重量％的氧化锆)。
[0059] 优选难熔氧化物包括小于20重量％的氧化铈(CeO2)，更优选小于15重量％的氧化铈，且甚至更优选小于10重量％的氧化铈。
[0060] 通常，难熔氧化物基本上不含氧化铈。更优选地，难熔氧化物不包括氧化铈。
[0061] 难熔氧化物可以进一步包括钕的氧化物(例如Nd2O3)、镧的氧化物(例如La2O3)、铪的氧化物(例如HfO2)、钇的氧化物(例如Y2O3)和/或镨的氧化物(例如Pr2O3、PrO2和/或Pr6O11)。这些氧化物可以对难熔氧化物提供稳定功能。这些氧化物的一些还可以作为杂质存在于难熔氧化物中。
[0062] 可以优选难熔氧化物进一步包括钕的氧化物(例如Nd2O3)。难熔氧化物可以进一步包括1至20重量％的钕的氧化物(例如Nd2O3)，优选2.5至15重量％(例如5至15重量％)，如5至10重量％。
[0063] 难熔氧化物可以基本上由氧化锆组成。
[0064] 通常，Pt合金化金属包括或基本上由金属和/或其氧化物组成。金属优选选自钯(Pd)；金(Au)；铜(Cu)；Pd和Au的混合物；Pd和Cu的混合物；Au和Cu的混合物；Pd、Au和Cu的混合物；Pd和Au的双金属合金；Pd和Cu的双金属合金；Au和Cu的双金属合金；和Pd、Au和Cu的三金属合金。优选金属选自钯(Pd)，Pd和Au的混合物，和Pd和Au的双金属合金。更优选地，金属是钯(Pd)。
[0065] 为了避免疑问，Pt合金化金属不包括铂(例如在新的或未使用时)。
[0066] 优选Pt合金化金属的颗粒具有≤约20nm(例如<约20nm)的平均粒度，如≤15nm(例如<约15nm)的平均粒度，更优选≤约10nm(例如<约10nm)的平均粒度，尤其≤8nm(例如<约8nm)的平均粒度。
[0067] Pt合金化金属颗粒的颗粒通常具有>约10％，优选≥15％(例如15至35％)，如≥20％(例如20至30％)的分散度。分散度的测量是指未使用的Pt合金化金属颗粒(即新鲜颗粒，其尚未经受重复或长时间的使用)。
[0068] 本文中关于Pt合金化金属，特别是当Pt合金化金属是钯时所使用的“平均粒度”和“分散度”可以通过如下所述CO化学吸附测定。Pt合金化金属含量可以通过电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-OES)测量。样品的CO吸收使用Micromeritics Autochem 2920仪器测量。在300℃用氢气预处理样品。在50℃通过脉冲化学吸附测量一氧化碳吸收。然后可以基于样品的CO吸收和S捕集性金属含量，使用Autochem 2920软件计算Pt合金化金属粒度。在计算中使用1:1的CO:Pd化学吸附比例。
[0069] Pt合金化金属的分散度是Pt合金化金属的粒度的度量。具有低表面积的大颗粒具有低分散度。
[0070] 通常，捕获材料或捕获区域具有1g ft-3至50g ft-3，优选4g ft-3至40g ft-3，甚至更优选8g ft-3至30g ft-3的Pt合金化金属的总负载量(例如Pt合金化金属的金属含量)。
[0071] Pt合金化金属设置或负载在难熔氧化物上。Pt合金化金属可以直接设置于难熔氧化物上或直接由难熔氧化物负载(例如Pt合金化金属与难熔氧化物之间不存在插入的载体材料)。例如，Pt合金化金属如钯可以分散在难熔氧化物的表面上和/或浸渍于难熔氧化物中。
[0072] 通常，难熔氧化物不是促进Pt合金化金属的催化活性的材料，特别是当Pt合金化金属包括钯时(例如钯在CO和/或未燃烧HC的氧化中的催化活性)。
[0073] Pt合金化金属的至少一个颗粒可以设置或负载在难熔氧化物的至少一个颗粒上。优选地，Pt合金化金属的多个颗粒设置或负载在难熔氧化物的至少一个颗粒上。更优选地，存在难熔氧化物的多个颗粒，其中Pt合金化金属的多个颗粒设置或负载在难熔氧化物的每个颗粒上。
[0074] 本发明包括捕获材料相对于包括(Pt)的催化材料的各种布置，所述催化材料是氧化催化剂的部分。原则上，捕获材料可以与包括这样的催化材料的氧化催化剂一起使用。
[0075] 当氧化催化剂自身包括捕获材料(即捕获材料设置或负载在与催化材料相同的基材上)时，则氧化催化剂是本发明的氧化催化剂。
[0076] 当捕获材料是捕获砖的部分时，则氧化催化剂可以为本发明的氧化催化剂或不具有包括捕获材料的区域的氧化催化剂。
[0077] 当氧化催化剂是本发明的氧化催化剂时，则它可以包括含有第一捕获材料的区域并且捕获砖可以包括第二捕获材料。第一捕获材料可以具有与第二捕获材料的组成相同或不同的组成。当第一捕获材料和第二捕获材料的组成不同时，每种捕获材料可以独立地具有如上文定义的组成。
[0078] 当氧化催化剂是不具有包括捕获材料的区域的氧化催化剂时，则氧化催化剂包括或基本上由设置在基材上的催化材料组成，其中所述催化材料包括铂(Pt)。
[0079] 除非上下文另外指明，否则下文关于氧化催化剂所描述的特征涉及本发明的氧化催化剂和/或不具有包括捕获材料的区域的氧化催化剂。
[0080] 氧化催化剂可以为柴油氧化催化剂(DOC)、催化烟灰过滤器(CSF)、NOx储存催化剂(NSC)、被动NOx吸附剂(PNA)、柴油放热催化剂(DEC)、冷启动概念(CSCTM)催化剂[参见WO 2012/166868和国际专利申请号PCT/US14/69079，其各自通过引用并入本文]或氨泄漏催化剂(ASC)。优选氧化催化剂是DOC、CSF、NSC、PNA或DEC。更优选地，氧化催化剂是DOC或CSF。
[0081] 为了避免疑问，捕获材料和催化材料具有不同的组成。
[0082] 通常，催化材料包括设置或负载在载体材料(本文中称为催化材料的载体材料或“CM载体材料”)上的铂(Pt)。铂可以直接设置于载体材料上或直接由载体材料负载(例如铂与载体材料之间不存在插入的载体材料)。例如，铂可以分散在载体材料的表面上方和/或浸渍于载体材料内。
[0083] CM载体材料包括或基本上由难熔氧化物(本文中称为催化材料的难熔氧化物)组成。难熔氧化物的颗粒通常具有≥75m2/g，如≥85m2/g，和优选≥100m2/g的平均比表面积。
[0084] CM载体材料的难熔氧化物通常选自氧化铝、二氧化硅、二氧化钛、氧化铈和其混合或复合氧化物。例如，难熔氧化物可以选自氧化铝、二氧化硅、二氧化钛、氧化铈、二氧化硅-氧化铝、二氧化钛-氧化铝、氧化锆-氧化铝、氧化铈-氧化铝、二氧化钛-二氧化硅、氧化锆-二氧化硅、氧化锆-二氧化钛、氧化铈-氧化锆和氧化铝-氧化镁。
[0085] 当CM载体材料或其难熔氧化物包括或基本上由氧化铝的混合或复合氧化物(例如二氧化硅-氧化铝、氧化铝-氧化镁或氧化铝和氧化铈的混合物)组成时，则优选氧化铝的混合或复合氧化物包括至少50至99重量％的氧化铝，更优选70至95重量％的氧化铝，甚至更优选75至90重量％的氧化铝。
[0086] 当CM载体材料或其难熔氧化物包括或基本上由氧化铈-氧化锆组成时，则氧化铈-氧化锆可以基本上由20至95重量％的氧化铈和5至80重量％的氧化锆(例如50至95重量％氧化铈和5至50重量％氧化锆)，优选35至80重量％的氧化铈和20至65重量％氧化锆(例如55至80重量％氧化铈和20至45重量％氧化锆)，甚至更优选45至75重量％的氧化铈和25至
55重量％氧化锆组成。
55重量％氧化锆组成。
[0087] CM载体材料或其难熔氧化物可以任选地被掺杂(例如掺杂有掺杂物)。掺杂物可以选自锆(Zr)、钛(Ti)、硅(Si)、钇(Y)、镧(La)、镨(Pr)、钐(Sm)、钕(Nd)和其氧化物。
[0088] 当CM载体材料或其难熔氧化物被掺杂时，掺杂物的总量是0.25至5重量％，优选0.5至3重量％(例如约1重量％)。
[0089] CM载体材料或其难熔氧化物可以包括或基本上由掺杂有掺杂物的氧化铝组成。当催化材料包括碱土金属时，优选当氧化催化剂是柴油氧化催化剂(DOC)或催化烟灰过滤器(CSF)时，特别优选CM载体材料或其难熔氧化物包括或基本上由掺杂有掺杂物的氧化铝组成。
[0090] 氧化铝可以掺杂有包括硅(Si)、镁(Mg)、钡(Ba)、镧(La)、铈(Ce)、钛(Ti)或锆(Zr)或其两种或更多种的组合的掺杂物。掺杂物可以包括或基本上由以下组成：硅的氧化物，镁的氧化物，钡的氧化物，镧的氧化物，铈的氧化物，钛的氧化物或锆的氧化物。优选地，掺杂物包括或基本上由硅、镁、钡、铈或其氧化物组成，特别是硅或铈或其氧化物。更优选地，掺杂物包括或基本上由硅、镁、钡或其氧化物组成；特别是硅、镁或其氧化物；尤其是硅或其氧化物。
[0091] 掺杂有掺杂物的氧化铝的实例包括掺杂有二氧化硅的氧化铝、掺杂有氧化镁的氧化铝、掺杂有钡或氧化钡的氧化铝、掺杂有氧化镧的氧化铝、或掺杂有氧化铈的氧化铝，特别是掺杂有二氧化硅的氧化铝、掺杂有氧化镧的氧化铝或掺杂有氧化铈的氧化铝。优选掺杂有掺杂物的氧化铝是掺杂有二氧化硅的氧化铝、掺杂有钡或氧化钡的氧化铝、或掺杂有氧化镁的氧化铝。更优选地，掺杂有掺杂物的氧化铝是掺杂有二氧化硅的氧化铝或掺杂有氧化镁的氧化铝。甚至更优选地，掺杂有掺杂物的氧化铝是掺杂有二氧化硅的氧化铝。
[0092] 当氧化铝是掺杂有二氧化硅的氧化铝时，氧化铝掺杂有0.5至45重量％(即氧化铝的重量％)，优选1至40重量％，更优选1.5至30重量％(例如1.5至10重量％)，特别是2.5至25重量％，更特别是3.5至20重量％(例如5至20重量％)，甚至更优选4.5至15重量％的总量的二氧化硅。
[0093] 当氧化铝是掺杂有氧化镁的氧化铝时，则氧化铝掺杂有如上文定义的量或1至40重量％(即氧化铝的重量％)，如5至28重量％的量的氧化镁。更优选地，氧化铝掺杂有10至25重量％的量的氧化镁。
[0094] 替代地或另外，CM载体材料或其难熔氧化物可以包括或基本上由碱土金属铝酸盐组成。术语“碱土金属铝酸盐”通常指具有式MAl2O4的化合物，其中“M”表示碱土金属，如Mg、Ca、Sr或Ba。这类化合物可以包括尖晶石结构。
[0095] 通常，碱土金属铝酸盐是铝酸镁(MgAl2O4)、铝酸钙(CaAl2O4)、铝酸锶(SrAl2O4)、铝酸钡(BaAl2O4)或其两种或更多种的混合物。优选地，碱土金属铝酸盐是铝酸镁(MgAl2O4)。
[0096] 在氧化催化剂中，催化材料可以包括单一铂族金属(PGM)，所述铂族金属是铂(例如催化材料包括铂作为仅有的铂族金属)。
[0097] 替代地，取决于氧化催化剂的应用，催化材料可以包括(i)铂(Pt)，和(ii)钯(Pd)和/或铑(Rh)。
[0098] 大体而言，当催化区域或其催化材料包括Pt和Pd(和任选的Rh)时，则通常Pt比Pd的质量比例≥1:1。催化材料可以包括Pt和任选的Pd，以使得Pt比Pd的质量比例为1:0至1:1。已发现当催化材料相对富含Pt时发生铂的挥发。
[0099] 优选当催化材料包括Pt和Pd(和任选的Rh)时，Pt比Pd的质量比例≥1.5:1，更优选≥2:1(例如≥3:1)，甚至更优选≥4:1，如≥10:1。Pt比Pd的质量比例(即质量比)优选为50:1至1:1，更优选30:1至2:1(例如25:1至4:1)，甚至更优选20:1至5:1，如15:1至7.5:1。
[0100] 通常，当催化材料包括Pt和Rh(和任选的Pd)时，则通常Pt比Rh的质量比例≥1:1。催化材料可以包括Pt和任选的Rh，以使得Pt比Rh的质量比例为1:0至1:1。当催化材料包括Pt和Rh(和任选的Pd)时，优选Pt比Rh的质量比例≥1.5:1，更优选≥2:1(例如≥3:1)，甚至更优选≥4:1，如≥10:1。Pt比Rh的质量比例(即质量比)优选为50:1至1:1，更优选30:1至2:
1(例如25:1至4:1)，甚至更优选20:1至5:1，如15:1至7.5:1。
1(例如25:1至4:1)，甚至更优选20:1至5:1，如15:1至7.5:1。
[0101] 如果催化材料包括Pd(和任选的Rh)，则催化材料可以包括设置或负载在CM载体材料上的Pd。如果还存在Rh，则催化材料可以包括设置或负载在CM载体材料上的Pd和Rh。
[0102] 通常，氧化催化剂具有5至500g ft-3的PGM总负载量。优选地，PGM总负载量为10至400g ft-3，更优选20至300g ft-3，还更优选25至250g ft-3，且甚至更优选30至200g ft-3。
[0103] 在第一氧化催化剂实施方案(具有或不具有捕获材料)中，氧化催化剂是柴油氧化催化剂(DOC)、柴油放热催化剂(DEC)或被动NOx吸附剂(PNA)。
[0104] 当氧化催化剂是柴油氧化催化剂(DOC)、柴油放热催化剂(DEC)、被动NOx吸附剂(PNA)、冷启动概念(CSCTM)催化剂或氨泄漏催化剂(ASC)时，通常氧化催化剂或其催化材料具有20至200g ft-3、更优选40至160g ft-3的PGM总负载量。
[0105] 在第二氧化催化剂实施方案(具有或不具有捕获材料)中，氧化催化剂是催化烟灰过滤器(CSF)。
[0106] 当氧化催化剂是催化烟灰过滤器(CSF)时，则优选氧化催化剂或其催化材料具有1至100g ft-3、更优选5至50g ft-3的PGM总负载量。
[0107] 当氧化催化剂是柴油氧化催化剂(DOC)、柴油放热催化剂(DEC)、被动NOx吸附剂TM(PNA)、冷启动概念(CSC )催化剂、氨泄漏催化剂(ASC)或催化烟灰过滤器(CSF)时，优选氧化催化剂或其催化材料不包括铑(Rh)。催化材料可以包括铂(Pt)或铂(Pt)和钯(Pd)，通常作为仅有的铂族金属(PGM)。
[0108] 当氧化催化剂是柴油氧化催化剂(DOC)、柴油放热催化剂(DEC)或催化烟灰过滤器(CSF)时，优选难熔氧化物包括氧化铝，如任选地掺杂有掺杂物的氧化铝(例如其中掺杂物包括硅或其氧化物，或掺杂物是二氧化硅)或氧化铝的混合或复合氧化物(例如二氧化硅-氧化铝)。替代地，难熔氧化物可以基本上由氧化铝组成。
[0109] 在第一和第二氧化催化剂实施方案中的催化材料可以进一步包括催化剂促进剂。所述催化剂促进剂可以包括或基本上由碱土金属组成。碱土金属可以选自镁(Mg)、钙(Ca)、锶(Sr)、钡(Ba)和其两种或更多种的组合。优选碱土金属是钙(Ca)、锶(Sr)或钡(Ba)，更优选锶(Sr)或钡(Ba)，并且最优选碱土金属是钡(Ba)。
[0110] 通常，催化材料包括10至500g ft-3(例如60至400g ft-3或10至450g ft-3)，特别是20至400g ft-3，更特别是35至350g ft-3，如50至300g ft-3，尤其是75至250g ft-3的碱土金属的总量。
[0111] 通常，催化剂促进剂(例如碱土金属)和铂(和任选的钯)负载在CM载体材料上。
[0112] 在第三氧化催化剂实施方案(具有或不具有捕获材料)中，氧化催化剂是NOx储存催化剂(NSC)。
[0113] 当氧化催化剂是NOx储存催化剂(NSC)时，优选氧化催化剂或其催化材料可以包括：
[0114] (a)铂(Pt)和钯(Pd)，优选Pt和Pd作为仅有的PGM；或
[0115] (b)铂(Pt)和铑(Rh)，优选Pt和Rh作为仅有的PGM；或
[0116] (c)铂(Pt)、钯(Pd)和铑(Rh)，优选Pt、Pd和Rh作为仅有的PGM。
[0117] 当氧化催化剂是NOx储存催化剂(NSC)时，则优选氧化催化剂或其催化材料具有20至200g ft-3、更优选40至160g ft-3的PGM总负载量。
[0118] 如果催化材料包括Pd，则Pd可以设置或负载在CM载体材料上。
[0119] 如果催化材料包括Pd，则Pd可以设置或负载在CM载体材料上。
[0120] 在第三氧化催化剂实施方案中，优选CM载体包括或基本上由难熔氧化物组成，所述难熔氧化物选自氧化铝-氧化镁(例如其混合或复合氧化物)、掺杂有氧化镁的氧化铝和铝酸镁(MgAl2O4)。更优选地，难熔氧化物选自氧化铝-氧化镁(例如其混合或复合氧化物)和掺杂有氧化镁的氧化铝。氧化铝-氧化镁或掺杂有氧化镁的氧化铝包括1至40重量％(即氧化铝的重量％)，如5至28重量％的量的氧化镁。更优选地，氧化铝掺杂有10至25重量％的量的氧化镁。
[0121] 当氧化催化剂是NOx储存催化剂(NSC)时，则通常氧化催化剂或其催化材料包括NOx储存组分。
[0122] NOx储存组分包括选自镁(Mg)、钙(Ca)、锶(Sr)、钡(Ba)和其两种或更多种的组合的碱土金属。优选碱土金属是钙(Ca)、锶(Sr)或钡(Ba)，更优选锶(Sr)或钡(Ba)，并且最优选碱土金属是钡(Ba)。
[0123] 通常，NOx储存组分由碱土金属的氧化物、碳酸盐或氢氧化物组成。
[0124] 当氧化催化剂是NOx储存催化剂(NSC)时，则通常氧化催化剂或其催化材料包括-3 -3 -3 -3100至6000g ft ，优选250至900g ft (例如250至500g ft )，特别是300至850g ft (例如
300至450g ft-3)，更特别是400至800g ft-3，如450至600g ft-3的NOx储存组分(例如碱土金属)的总量。在一些情况下，CM载体材料和/或NSC载体材料可以提供一些NOx储存活性，如当载体材料包括氧化铈时。为了避免疑问，NOx储存组分的总量通常不包括CM载体材料的量和/或NSC载体材料的量。
300至450g ft-3)，更特别是400至800g ft-3，如450至600g ft-3的NOx储存组分(例如碱土金属)的总量。在一些情况下，CM载体材料和/或NSC载体材料可以提供一些NOx储存活性，如当载体材料包括氧化铈时。为了避免疑问，NOx储存组分的总量通常不包括CM载体材料的量和/或NSC载体材料的量。
[0125] NOx储存组分可以设置或负载在CM载体材料上。
[0126] 氧化催化剂或其催化材料可以进一步包括NOx储存组分载体材料(本文中称为“NSC载体材料”)。另外或作为NOx储存组分设置或负载在CM载体材料上的替代，NOx储存组分可以设置或负载在NSC载体材料上。
[0127] NSC载体材料包括或基本上由难熔氧化物组成，如选自氧化铈和其混合或复合氧化物的难熔氧化物。氧化铈的混合或复合氧化物可以选自氧化铈-氧化铝和氧化铈-氧化锆。优选难熔氧化物选自氧化铈和氧化铈-氧化锆。
[0128] 当NSC载体材料或其难熔氧化物包括或基本上由氧化铈-氧化锆组成时，氧化铈-氧化锆可以基本上由20至95重量％的氧化铈和5至80重量％的氧化锆(例如50至95重量％氧化铈和5至50重量％氧化锆)，优选35至80重量％的氧化铈和20至65重量％氧化锆(例如55至80重量％氧化铈和20至45重量％氧化锆)，甚至更优选45至75重量％的氧化铈和25至
55重量％氧化锆组成。
55重量％氧化锆组成。
[0129] 氧化催化剂(包括第一至第三氧化催化剂实施方案)或其催化材料可以进一步包括沸石。优选沸石是中孔沸石(例如具有十个四面体原子的最大环尺寸的沸石)或大孔沸石(例如具有十二个四面体原子的最大环尺寸的沸石)。合适的沸石或沸石类型的实例包括八面沸石、斜发沸石、丝光沸石、硅沸石、镁碱沸石、沸石X、沸石Y、超稳定沸石Y、AEI沸石、ZSM-5沸石、ZSM-12沸石、ZSM-20沸石、ZSM-34沸石、CHA沸石、SSZ-3沸石、SAPO-5沸石、钾沸石、β沸石或铜CHA沸石。沸石优选为ZSM-5、β沸石或Y沸石。
[0130] 通常，沸石具有至少25:11，优选至少25:1的二氧化硅比氧化铝摩尔比，其中有用的范围是25:1至1000:1、50:1至500:1以及25:1至100:1、25:1至300:1、100:1至250:1。
[0131] 当氧化催化剂或其催化材料包括沸石时，则通常沸石的总负载量为0.05至3.00g in-3、特别是0.10至2.00g in-3、更特别是0.2至0.8g in-3。
[0132] 大体而言，氧化催化剂包括含有催化材料的区域。包括催化材料的区域在本文中称为“催化区域”。催化区域通常设置或负载在基材上。催化区域可以直接设置于基材上(即催化区域与基材的表面接触)。
[0133] 捕获区域可以：
[0134] (a)设置或负载在催化区域上；和/或
[0135] (b)直接设置于基材上[即捕获区域与基材的表面接触]；和/或
[0136] (c)与催化区域接触[即捕获区域相邻于或邻接催化区域]。
[0137] 大体而言，捕获区域设置或负载在基材的多个通道壁(即基材内的每个通道壁)上。
[0138] 本发明的氧化催化剂还包括含有捕获材料的区域，布置所述区域以在废气已接触和/或穿过催化材料之后接触废气。包括捕获材料的区域在本文中称为“捕获区域”。
[0139] 通常，布置捕获区域以在废气离开氧化催化剂时接触废气。可以布置或定向催化区域以在捕获区域之前接触废气。在本发明的氧化催化剂的第一至第三布置中，布置捕获区域以在废气离开氧化催化剂时接触废气，并且任选地布置或定向催化区域以在捕获区域之前接触废气。
[0140] 优选捕获区域是捕获区。更优选地，捕获区设置或负载在基材的出口端处或附近。
[0141] 大体而言，捕获区具有≥0.5英寸(≥12.7mm)，优选≥1英寸(≥25.4mm)的长度。捕获区的该长度独立于基材的长度。
[0142] 捕获区通常具有2.5至80％的基材长度(例如5至60％)，优选10至50％的基材长度(例如15至35％)，更优选15至30％的基材长度的长度。
[0143] 在本发明的氧化催化剂的第一布置(包括第一至第三氧化催化剂实施方案)中，催化区域设置或负载在捕获区的上游。优选地，催化区域是催化区。更优选地，催化区设置或负载在基材的入口端处或附近。
[0144] 通常，催化区具有10至90％的基材长度(例如50至90％)，优选15至80％的基材长度(例如55至80％)，更优选20至75％(例如30至65％)的基材长度，还更优选30至65％的基材长度。
[0145] 催化区可以毗连捕获区。优选地，催化区与捕获区接触。当催化区毗连捕获区或催化区与捕获区接触时，则催化区和捕获区可以以层的形式(例如单个层)设置或负载在基材上。因此，当催化区和捕获区相互毗连或接触时，层(例如单层)可以形成于基材上。这种布置可以避免背压的问题。
[0146] 催化区可以与捕获区分开。催化区与捕获区之间可以存在间隙(例如间隔)。
[0147] 捕获区可以重叠于催化区。捕获区的端部或部分可以设置或负载在催化区上。捕获区通常仅部分重叠于催化区。
[0148] 在本发明的第二氧化催化剂布置(包括第一至第三氧化催化剂实施方案)中，催化区域是催化层。优选催化层延伸基本上基材的全长，特别是整料基材的通道的全长。
[0149] 捕获区通常设置或负载在催化层上。优选捕获区直接设置于催化层上(即捕获区与催化层的表面接触)。
[0150] 当捕获区设置或负载在催化层上时，优选捕获区的全长设置或负载在催化层上。捕获区的长度小于催化层的长度。
[0151] 在第三氧化催化剂布置(包括第一至第三氧化催化剂实施方案)中，经布置以在废气已接触和/或穿过催化材料之后接触废气的捕获区域是设置或负载在(即基材的)出口端表面上的捕获材料。因此，氧化催化剂包括：具有入口端表面和出口端表面的基材；设置在基材上的催化材料；和捕获材料，其中所述捕获材料设置或负载在(即基材的)出口端表面上。
[0152] 第三氧化催化剂布置提供了减少或阻止挥发的铂逃逸含铂氧化催化剂的有成本效益的解决方案(其还可以避免减少已由催化剂产生的NO2的量)，因为它不需要使用大量昂贵的材料，如贵金属或稀土金属。
[0153] 捕获材料可以直接设置或负载于基材的出口端表面上(例如捕获材料与基材的出口端表面接触)。
[0154] 在第三氧化催化剂布置(包括第一至第三氧化催化剂实施方案)中，则优选氧化催化剂具有1g ft-3至500g ft-3(例如50至400g ft-3)，优选4g ft-3至250g ft-3(例如75至-3 -3 -3 -3250g ft )，甚至更优选8g ft 至150g ft (例如100至150g ft )的Pt合金化金属的总负载量(例如Pt合金化金属的金属含量)。捕获材料可以占据相对小体积的基材并且它可以对于存在Pt合金化金属的高负载量是必需的。
[0155] Pt合金化材料如钯可以设置或负载在基材的出口端表面上(例如Pt合金化金属直接涂覆于基材的出口端表面上)。
[0156] 捕获材料设置或负载在基材的出口端表面上(例如基材的下游、端面)。基材的出口端表面通常包括多个通道壁边缘。
[0157] 基材的出口端表面可以为平面(例如如在常规蜂窝体基材中)或非平面的。当基材的出口端表面为非平面时，则出口端表面可以具有三维形貌构造。具有非平面端表面的基材的实例描述于US 8,257,659中。具有非平面端表面的基材可以对捕获材料提供比具有平面端表面的基材更大的表面积来捕集挥发的铂。
[0158] 大体而言，优选基材的出口端表面是平面的。
[0159] 除了设置或负载在基材的出口端表面上以外，捕获材料可以设置或负载在基材内的多个通道壁上。在捕获材料的应用期间，一些捕获材料可以进入基材的通道，因此部分涂覆基材内的通道壁。
[0160] 当捕获材料设置或负载在基材内的多个通道壁上时，则氧化催化剂包括捕获区，其中所述捕获区包括或基本上由捕获材料组成。
[0161] 捕获区通常具有≤25mm，优选≤20mm，如≤15mm，更优选≤10mm(例如≤5mm)，且甚至更优选≤3mm(例如<3mm)的平均长度(例如从基材的出口端表面起)。为了避免疑问，平均长度是指在基材的轴向上的长度。
[0162] 大体而言，氧化催化剂包括设置在基材上的催化材料。催化材料设置或负载在基材内的多个通道壁上。
[0163] 在第三氧化催化剂布置(包括第一至第三氧化催化剂实施方案)中，当基材是过滤式整料基材时，催化材料可以设置或负载在入口通道的堵塞或密封端上。优选催化材料设置或负载在多个入口通道的堵塞或密封端上。入口通道的每个堵塞或密封端处在基材的下游端(即废气出口侧)。
[0164] 当本发明的氧化催化剂是柴油氧化催化剂(DOC)、柴油放热催化剂(DEC)、被动NOx吸附剂(PNA)、NOx储存催化剂(NSC)、CSCTM催化剂、ASC或催化烟灰过滤器(CSF)时，则氧化催化剂可以具有上述第一、第二或第三氧化催化剂布置。
[0165] 当本发明的氧化催化剂是催化烟灰过滤器(CSF)时，则催化区域(或催化层或催化区)和捕获区域(或捕获区)可以设置或负载在(i)基材的多个入口通道壁，和/或(ii)基材的多个出口通道壁上。
[0166] 替代地，优选当本发明的氧化催化剂是催化烟灰过滤器(CSF)时，则催化区域(或催化层或催化区)设置或负载在基材的多个入口通道壁上，并且捕获区域(或捕获区)设置或负载在基材的多个出口通道壁上。
[0167] 用于负载氧化催化剂的基材是本领域中公知的。用于制造载体涂料以将催化材料或捕获材料施加至基材上的方法和用于将载体涂料施加至基材上的方法也是本领域中已知的(参见，例如，我们的WO 99/47260、WO 2007/077462和WO 2011/080525)。
[0168] 基材通常具有多个通道(例如用于废气流动穿过)。通常，基材是陶瓷材料或金属材料。
[0170] 通常，基材是整料(本文中还称为整料基材)。这类整料基材是本领域中公知的。
[0171] 整料基材可以为流通式整料基材。替代地，整料基材可以为过滤式整料基材。
[0172] 流通式整料基材通常包括蜂窝体整料(例如金属或陶瓷蜂窝体整料)，所述蜂窝体整料具有多个延伸穿过其中的通道，所述通道在两端打开。当基材是流通式整料基材时，本发明的氧化催化剂通常是柴油氧化催化剂(DOC)、NOx储存催化剂(NSC)、被动NOx吸附剂(PNA)、柴油放热催化剂(DEC)、冷启动概念(CSCTM)催化剂或氨泄漏催化剂(ASC)。
[0173] 过滤式整料基材通常包括多个入口通道和多个出口通道，其中所述入口通道在上游端(即废气入口侧)打开并且在下游端(即废气出口侧)堵塞或密封，出口通道在上游端堵塞或密封并且在下游端打开，和其中每个入口通道通过多孔结构与出口通道分开。当基材是过滤式整料基材时，则本发明的氧化催化剂通常是催化烟灰过滤器(CSF)或过滤器上的NOx储存催化剂(NSC)，优选催化烟灰过滤器(CSF)。
[0174] 当整料基材是过滤式整料基材时，优选过滤式整料基材是壁流式过滤器。在壁流式过滤器中，每个入口通道通过多孔结构的壁与出口通道交替分开并且反之亦然。优选以蜂窝体布置来布置入口通道和出口通道。当存在蜂窝体布置时，优选垂直和横向相邻于入口通道的通道在上游端堵塞并且反之亦然(即垂直和横向相邻于出口通道的通道在下游端堵塞)。当从任一端观察时，通道的交替堵塞和打开端呈现棋盘的外观。
[0175] 原则上，基材可以具有任何形状或尺寸。然而，通常选择基材的形状和尺寸以使催化剂中的催化活性材料至废气的暴露最优化。基材可以例如具有管状、纤维状或粒状形式。合适的负载基材的实例包括整料式蜂窝体堇青石类型的基材、整料式蜂窝体SiC类型的基材、层状纤维或针织织物类型的基材、泡沫类型的基材、交叉流类型的基材、金属丝网类型的基材、金属多孔体类型的基材和陶瓷颗粒类型的基材。
[0176] 本发明还提供包括或基本上由基材和设置在基材上的捕获材料组成的捕获砖。捕获材料可以为如上文定义的捕获材料。
[0177] 通常，捕获砖包括层，所述层包括或基本上由捕获材料组成。该层设置或负载在基材上。优选该层延伸基本上基材的全长，特别是基材的通道的全长。
[0178] 捕获砖可以基本上由基材和层组成，所述层包括或基本上由捕获材料组成。
[0179] 捕获砖可以具有0.1至3.5g in-3，优选0.2至2.5g in-3，还更优选0.3至2.0g in-3，和甚至更优选0.5至1.75g in-3(例如0.75至1.5g in-3)的难熔氧化物负载量。
[0180] 捕获砖的基材通常是整料(本文中还称为整料基材)，如上文定义的。整料基材优选是流通式整料基材。
[0181] 通常，捕获砖的基材具有30mm至300mm(例如30mm至100mm)，优选40mm至200mm，如50mm至150mm的轴长度。
[0182] 本发明进一步提供用于处理由压缩点火发动机产生的废气的排气系统。通常，排气系统包括(i)本发明的氧化催化剂和/或本发明的捕获砖，和(ii)排放控制装置。
[0183] 排放控制装置的实例包括柴油颗粒过滤器(DPF)、NOx储存催化剂(NSC)、贫NOx催化剂(LNC)、选择性催化还原(SCR)催化剂、柴油氧化催化剂(DOC)、催化烟灰过滤器(CSF)、选TM择性催化还原过滤器(SCRF )催化剂、氨泄漏催化剂(ASC)和其两种或更多种的组合。这类排放控制装置全部是本领域中公知的。
[0184] 优选排气系统包括选自以下的排放控制装置：NOx储存催化剂(NSC)，氨泄漏催化剂(ASC)，柴油颗粒过滤器(DPF)，选择性催化还原(SCR)催化剂，催化烟灰过滤器(CSF)，选TM择性催化还原过滤器(SCRF )催化剂和其两种或更多种的组合。更优选地，排放控制装置选自柴油颗粒过滤器(DPF)、选择性催化还原(SCR)催化剂、催化烟灰过滤器(CSF)、选择性催化还原过滤器(SCRFTM)催化剂和其两种或更多种的组合。甚至更优选地，排放控制装置是选择性催化还原(SCR)催化剂或选择性催化还原过滤器(SCRFTM)催化剂。
[0185] 当本发明的排气系统包括SCR催化剂或SCRFTM催化剂时，则排气系统可以进一步包括用于将含氮还原剂如氨或者氨前体如尿素或甲酸铵，优选尿素注入SCR催化剂或SCRFTM催化剂的上游废气的注射器。通常，注射器在氧化催化剂和/或捕获砖的下游。这种注射器可以流体连接至含氮还原剂前体的来源(例如槽)。将前体阀控制计量添加至废气中可以通过合适程序化的发动机管理构件和由监测废气组成的传感器提供的闭环或开环反馈调控。氨还可以通过加热氨基甲酸铵(固体)产生并且可以将产生的氨注入废气。
[0186] 替代地或除注射器以外，氨可以原位产生(例如在设置在SCR催化剂或SCRFTM催化剂的上游的NSC的富再生期间)。因此，排气系统可以进一步包括用于用烃富集废气的发动机管理机构。
[0187] SCR催化剂或SCRFTM催化剂可以包括选自Cu、Hf、La、Au、In、V、镧系元素和第VIII族过渡金属(例如Fe)的至少一种的金属，其中所述金属负载在难熔氧化物或分子筛上。金属优选选自Ce、Fe、Cu和其任意两种或多种的组合，更优选金属是Fe或Cu。
[0188] 用于SCR催化剂或SCRFTM催化剂的难熔氧化物可以选自Al2O3、TiO2、CeO2、SiO2、ZrO2和包括其两种或更多种的混合氧化物。非沸石催化剂还可以包括钨氧化物(例如V2O5/WO3/TiO2、WOx/CeZrO2、WOx/ZrO2或Fe/WOx/ZrO2)。
[0189] 当SCR催化剂、SCRFTM催化剂或其载体涂料包括至少一种分子筛，如铝硅酸盐沸石或SAPO时是特别优选的。至少一种分子筛可以为小、中或大孔分子筛。本文中“小孔分子筛”意指包含8的最大环尺寸的分子筛，如CHA；本文中“中孔分子筛”意指包含10的最大环尺寸的分子筛，如ZSM-5；并且本文中“大孔分子筛”意指具有12的最大环尺寸的分子筛，如β。小孔分子筛潜在有利于在SCR催化剂中使用。
[0190] 在本发明的排气系统中，优选用于SCR催化剂或SCRFTM催化剂的分子筛是选自以下者并且具有约10至约50，如约15至约40的二氧化硅比氧化铝比例的合成铝硅酸盐沸石分子筛：AEI，ZSM-5，ZSM-20，ERI包括ZSM-34，丝光沸石，镁碱沸石，BEA包括β，Y，CHA，LEV包括Nu-3，MCM-22和EU-1，优选AEI或CHA。
[0191] 在第一排气系统布置中，排气系统包括本发明的氧化催化剂(例如包括含有捕获材料的区域的氧化催化剂)。
[0192] 在第一排气系统布置的第一实施方案中，排气系统包括本发明的氧化催化剂(例TM TM如作为DOC、DEC、NSC、PNA、CSC 催化剂或ASC)和选择性催化还原过滤器(SCRF )催化剂。本发明的氧化催化剂通常之后是选择性催化还原过滤器(SCRFTM)催化剂(例如在其上游)。含氮还原剂注射器可以布置在氧化催化剂与选择性催化还原过滤器(SCRFTM)催化剂之间。因此，氧化催化剂可以之后是含氮还原剂注射器(例如在其上游)，并且含氮还原剂注射器可TM
以之后是选择性催化还原过滤器(SCRF )催化剂(例如在其上游)。
以之后是选择性催化还原过滤器(SCRF )催化剂(例如在其上游)。
[0193] 在第一排气系统布置的第二实施方案中，排气系统包括本发明的氧化催化剂(例如作为CSF、DOC、DEC、NSC、PNA、CSCTM催化剂或ASC)和选择性催化还原(SCR)催化剂和任选的催化烟灰过滤器(CSF)或柴油颗粒过滤器(DPF)。
[0194] 在第一排气系统布置的第二实施方案中，本发明的氧化催化剂通常之后是选择性催化还原(SCR)催化剂(例如在其上游)。含氮还原剂注射器可以布置在氧化催化剂与选择性催化还原(SCR)催化剂之间。因此，氧化催化剂可以之后是含氮还原剂注射器(例如在其上游)，并且含氮还原剂注射器可以之后是选择性催化还原(SCR)催化剂(例如在其上游)。选择性催化还原(SCR)催化剂可以之后是催化烟灰过滤器(CSF)或柴油颗粒过滤器(DPF)(例如在其上游)。
[0195] 第一排气布置的第三实施方案涉及包括以下的排气系统：柴油氧化催化剂(DOC)，本发明的氧化催化剂，优选作为催化烟灰过滤器(CSF)，和选择性催化还原(SCR)催化剂。柴油氧化催化剂(DOC)通常之后是本发明的氧化催化剂(例如在其上游)。本发明的氧化催化剂通常之后是选择性催化还原(SCR)催化剂(例如在其上游)。含氮还原剂注射器可以布置在氧化催化剂与选择性催化还原(SCR)催化剂之间。因此，氧化催化剂可以之后是含氮还原剂注射器(例如在其上游)，并且含氮还原剂注射器可以之后是选择性催化还原(SCR)催化剂(例如在其上游)。
[0196] 在第二排气系统布置中，排气系统包括(i)用于处理废气的氧化催化剂，其中所述氧化催化剂包括第一基材和设置在第一基材上的催化材料，其中所述催化材料包括铂(Pt)；和(ii)本发明的捕获砖；其中布置所述捕获砖以在废气已穿过氧化催化剂之后接触废气。氧化催化剂可以为或可以不为本发明的氧化催化剂。
[0197] 在第二排气系统布置的第一实施方案中，排气系统包括氧化催化剂(例如作为DOC、DEC、NSC、PNA、CSCTM催化剂或ASC)，如上文定义的氧化催化剂或本发明的氧化催化剂，本发明的捕获砖和选择性催化还原过滤器(SCRFTM)催化剂。本发明的氧化催化剂通常之后是捕获砖(例如在其上游)。捕获砖通常之后是选择性催化还原过滤器(SCRFTM)催化剂。含氮TM还原剂注射器可以布置在氧化催化剂与选择性催化还原过滤器(SCRF )催化剂之间，优选在捕获砖与选择性催化还原过滤器(SCRFTM)催化剂之间。因此，氧化催化剂可以之后是捕获砖(例如在其上游)，捕获砖可以之后是含氮还原剂注射器(例如在其上游)，并且含氮还原剂注射器可以之后是选择性催化还原过滤器(SCRFTM)催化剂(例如在其上游)。
[0198] 在第二排气系统布置的第二实施方案中，排气系统包括氧化催化剂(例如作为CSF、DOC、DEC、NSC、PNA、CSCTM催化剂或ASC)，如上文所描述的氧化催化剂或本发明的氧化催化剂，本发明的捕获砖和选择性催化还原(SCR)催化剂和任选的催化烟灰过滤器(CSF)或柴油颗粒过滤器(DPF)。
[0199] 在第二排气系统布置的第二实施方案中，氧化催化剂通常之后是捕获砖(例如在其上游)，并且捕获砖通常之后是选择性催化还原(SCR)催化剂(例如在其上游)。含氮还原剂注射器可以布置在氧化催化剂与选择性催化还原(SCR)催化剂之间，优选含氮还原剂注射器布置在捕获砖与选择性催化还原(SCR)催化剂之间。因此，氧化催化剂可以之后是捕获砖(例如在其上游)，并且捕获砖可以之后是含氮还原剂注射器(例如在其上游)，并且含氮还原剂注射器可以之后是选择性催化还原(SCR)催化剂(例如在其上游)。选择性催化还原(SCR)催化剂可以之后是催化烟灰过滤器(CSF)或柴油颗粒过滤器(DPF)(例如在其上游)。
[0200] 第二排气系统布置的第三实施方案涉及包括以下的排气系统：柴油氧化催化剂(DOC)，氧化催化剂，如上文所描述的或本发明的氧化催化剂，作为催化烟灰过滤器(CSF)，捕获砖和选择性催化还原(SCR)催化剂。柴油氧化催化剂(DOC)通常之后是氧化催化剂(例如CSF)(例如在其上游)。本发明的氧化催化剂通常之后是捕获砖(例如在其上游)，并且捕获砖通常之后是选择性催化还原(SCR)催化剂(例如在其上游)。含氮还原剂注射器可以布置在氧化催化剂与选择性催化还原(SCR)催化剂之间，优选含氮还原剂注射器布置在捕获砖与选择性催化还原(SCR)催化剂之间。因此，氧化催化剂可以之后是捕获砖(例如在其上游)，并且捕获砖可以之后是含氮还原剂注射器(例如在其上游)，并且含氮还原剂注射器可以之后是选择性催化还原(SCR)催化剂(例如在其上游)。
[0201] 在上文中所描述的第一或第二排气系统布置的任何实施方案中，ASC催化剂可以设置在SCR催化剂或SCRFTM催化剂下游(即作为单独的基材整料)，或更优选作为包括SCR催化剂的基材整料的下游或后端上的区，所述基材整料可以用作ASC的载体。
[0202] 本发明进一步提供车辆。所述车辆包括压缩点火发动机和本发明的氧化催化剂、排气系统或捕获砖。压缩点火发动机优选是柴油发动机。柴油发动机可以为均质充量压缩点火(HCCI)发动机、预混合充量压缩点火(PCCI)发动机或低温燃烧(LTC)发动机。优选柴油发动机是常规(即传统)柴油发动机。
[0203] 车辆可以为轻型柴油车辆(LDV)，如美国或欧洲法规中所定义的。轻型柴油车辆通常具有<2840kg的重量，更优选<2610kg的重量。
[0204] 在美国，轻型柴油车辆(LDV)是指具有≤8,500磅(US lbs)的毛重的柴油车辆。在欧洲，术语轻型柴油车辆(LDV)是指(i)除驾驶员的座位以外包括不多于八个座位并且具有不超过5吨的最大质量的客运车辆，和(ii)具有不超过12吨的最大质量的用于运输货物的车辆。
[0205] 替代地，车辆可以为重型柴油车辆(HDV)，如具有>8,500磅(US lbs)的毛重的柴油车辆，如美国法规中定义的。
[0206] 具有过滤式基材的排放控制装置可以选自柴油颗粒过滤器(DPF)、催化烟灰过滤器(CSF)、选择性催化还原过滤器(SCRFTM)催化剂和其两种或更多种的组合。
[0207] 定义
[0208] 本文中所使用的术语“混合氧化物”通常是指呈单一相的氧化物的混合物，如本领域中通常已知的。本文中所使用的术语“复合氧化物”通常是指具有多于一个相的氧化物的组合物，如本领域中通常已知的。
[0209] 本文中所使用的首字母缩略词“PGM”是指“铂族金属”。术语“铂族金属”通常是指选自Ru、Rh、Pd、Os、Ir和Pt的金属，优选选自Ru、Rh、Pd、Ir和Pt的金属。大体而言，术语“PGM”优选是指选自Rh、Pt和Pd的金属。
[0210] 本文中所使用的术语“捕获区域”是“用于捕获挥发的铂(Pt)的区域”的同义词。
[0211] 本文中所使用的措辞“端表面”，特别是关于“入口端表面”或“出口端表面”，与措辞“端面”同义。基材的端表面或端面通常由界定或限制穿过基材的通道的壁边缘形成(例如在基材的外表面处)。
[0212] 本文中所使用的措辞“Pt合金化金属”是指能够与铂(即铂金属)形成合金的材料，优选当废气的温度<900℃、特别是<800℃，如<700℃时。
[0213] 本文中所使用的措辞“基本上由…组成”限制特征的范围以包括规定的材料和不实质上影响所述特征的基本特性的任何其它材料或步骤，如例如少量杂质。措辞“基本上由…组成”包括措辞“由...组成”。
[0214] 本文中通常在载体涂料区域、载体涂层或载体涂料区的内容的情形下关于材料所使用的措辞“基本上不含”意指所述材料呈少量，如≤5重量％，优选≤2重量％，更优选≤1重量％。措辞“基本上不含”包括措辞“不包含”。
[0215] 本文中关于数值范围的端点所使用的措辞“约”包括规定数值范围的准确端点。因此，例如，定义参数为至多“约0.2”的措辞包括参数为至多并包括0.2。
[0216] 本文中所使用的术语“选择性催化还原过滤器催化剂”包括已涂覆至柴油颗粒过滤器上的选择性催化还原制剂(SCR-DPF)，其为本领域中已知的。
[0217] 实施例
[0218] 现将借助以下非限制性实施例来阐释本发明。
[0219] 实施例1(参比SCR催化剂)
[0220] 涂覆有3重量％Cu/CHA沸石的基材的制备
[0221] 将可以商购获得的铝硅酸盐CHA沸石伴随搅拌添加至Cu(NO3)2的水溶液。将浆料过滤、然后洗涤并干燥。可以重复程序以实现期望的金属负载量。煅烧最终产物。在混合之后，添加粘结剂和流变改性剂以形成载体涂料组合物。
[0222] 使用WO 99/47260中所公开的方法用3重量％Cu/CHA沸石样品的含水浆料涂覆400cpsi堇青石流通式基材整料。将该经涂覆产物(仅从一端涂覆)干燥并随后煅烧并且从另一端重复该过程以使得基本上涂覆整个基材整料，在两个涂层之间的接合处在轴向上具有少量重叠。在空气中在500℃在炉中老化经涂覆的基材整料5小时。从成品切割1英寸(2.54cm)直径×3英寸长(7.62cm)的芯。
[0223] 实施例2(对比)
[0224] 将二氧化硅-氧化铝粉末在水中制浆并研磨至<20微米的d90。将乙酸钡添加至浆料，接着添加适当量的可溶性铂和钯盐。添加β沸石以使得浆料包括按质量计77％二氧化硅-氧化铝和23％沸石。然后搅拌浆料以均化。使用已建立的涂覆技术将所得载体涂料施加至具有400cpsi(孔/平方英寸)的堇青石流通式整料的入口通道。然后干燥所述部分。
[0225] 将二氧化硅-氧化铝的第二浆料研磨至<20微米的d90。添加硝酸铂溶液，然后添加硝酸锰溶液。搅拌混合物以均化。使用已建立的涂覆技术将浆料施加至基材的出口端。然后将所述部分干燥并在500℃煅烧。所得催化剂具有150g ft-3的总PGM负载量和3:1的Pt:Pd重量比。Mn负载量为130g ft-3。
[0226] 实施例3
[0227] 将二氧化硅-氧化铝粉末在水中制浆并研磨至<20微米的d90。将乙酸钡添加至浆料，接着添加适当量的可溶性铂和钯盐。添加β沸石以使得浆料包括按质量计77％二氧化硅-氧化铝和23％沸石。然后搅拌浆料以均化。使用已建立的涂覆技术将所得载体涂料施加至具有400cpsi(孔/平方英寸)的堇青石流通式整料的入口通道。然后干燥所述部分。
[0228] 将二氧化硅-氧化铝的第二浆料研磨至<20微米的d90。添加硝酸铂溶液，然后添加硝酸锰溶液。搅拌混合物以均化。使用已建立的涂覆技术将浆料施加至基材的出口端。然后-3将所述部分干燥并在500℃煅烧。所得催化剂具有150g ft 的总PGM负载量和3:1的Pt:Pd重量比。Mn负载量为130g ft-3。
[0229] 通过将稳定化的氧化锆(13.5重量％Nd2O3)添加至水来制备第三浆料。添加硝酸Pd并搅拌混合物以均化。添加10％氧化铝粘结剂并使用已建立的涂覆技术将浆料施加至基材的出口通道至1英寸的涂覆深度。将所述部分干燥并在500℃煅烧。稳定化的氧化锆负载量为2.0g in-3并且该第三涂层的Pd负载量为20g ft-3。
[0230] 实施例4
[0231] 将二氧化硅-氧化铝粉末在水中制浆并研磨至<20微米的d90。将乙酸钡添加至浆料，接着添加适当量的可溶性铂和钯盐。添加β沸石以使得浆料包括按质量计77％二氧化硅-氧化铝和23％沸石。然后搅拌浆料以均化。使用已建立的涂覆技术将所得载体涂料施加至具有400cpsi(孔/平方英寸)的堇青石流通式整料的入口通道。然后干燥所述部分。
[0232] 将二氧化硅-氧化铝的第二浆料研磨至<20微米的d90。添加硝酸铂溶液，然后添加硝酸锰溶液。搅拌混合物以均化。使用已建立的涂覆技术将浆料施加至基材的出口端。然后将所述部分干燥并在500℃煅烧。所得催化剂具有150g ft-3的总PGM负载量和3:1的Pt:Pd重量比。Mn负载量为130g ft-3。
[0233] 通过将稳定化的氧化锆(13.5重量％Nd2O3)添加至水来制备第三浆料。添加硝酸Pd并搅拌混合物以均化。以浆料的0.7质量％添加甲酸并将混合物搅拌1小时。在该时间期间，随着Pd盐减少，浆料从黄色转为灰色。添加10％氧化铝粘结剂并使用已建立的涂覆技术将浆料施加至基材的出口通道至1英寸的涂覆深度。将所述部分干燥并在500℃煅烧。稳定化的氧化锆负载量为2.0g in-3并且该第三涂层的Pd负载量为20g ft-3。
[0234] 实验结果
[0235] 系统测试
[0236] 在图1中图解的第一合成催化活性测试(SCAT)实验室反应器上进行测试，其中实施例1的经涂覆的Cu/CHA沸石SCR催化剂的老化的芯设置于实施例2、3或4的催化剂芯的下游导管中。合成气体混合物以每分钟6升的速率穿过导管。在稳态温度在950℃的催化剂出口温度使用炉来加热(或“老化”)氧化催化剂样品2小时。SCR催化剂设置在氧化催化剂样品的下游并且在老化过程期间通过调节炉出口与SCR入口之间管的长度保持在300℃的催化剂温度，但视适合可以使用水冷式热交换器护套。使用适当定位的热电偶测定温度(T1和T2)。在老化期间使用的气体混合物是40％空气、50％N2、10％H2O。
[0237] 测试参比“空白老化”样品，其中未将包括铂的氧化催化剂置于老化装置中SCR芯的上游。即，在不存在包括铂的催化剂的情况下进行空白老化并且因此不可能发生铂挥发。
[0238] 在氧化催化剂老化之后，将SCR催化剂从第一SCAT反应器移除并且插入第二SCAT反应器以特别用于测试老化的样品的NH3-SCR活性。然后在500℃使用合成气混合物(O2＝10％；H2O＝5％，CO2＝330ppm；NH3＝400ppm；NO＝500ppm；NO2＝0ppm；N2＝余量，即使用0.8的α值(NH3:NOx的比例)测试SCR催化剂的SCR活性。将NOx转化率结果归一化并且相对来自空白老化测试的SCR芯进行报告。归一化的NOx转化率结果示于表1中。
[0239] 表1
[0240]
[0241] 表1显示了在950℃用上游氧化催化剂芯老化2小时之后取自实施例1的老化的SCR催化剂芯的NOx转化活性。空白老化运行的在500℃的NOx转化率表示在老化之后在无铂挥发情况下实现的基线转化率。
[0242] 在上游位置中用来自实施例2的芯老化的SCR样品显示了NOx转化率上的明显降低。实施例2的催化剂不具有铂捕获材料。在上游位置中用来自实施例3的芯老化的SCR样品仅显示了与空白老化运行相比在NOx转化性能方面的轻微降低。实施例3的氧化催化剂包括含有氧化锆的捕获材料。不需要将材料分离为粉末而制备捕获材料涂料。在上游位置中用来自实施例4的芯老化的SCR样品显示了与在实施例3之后老化的SCR样品类似的NOx转化性能。实施例4包括含有氧化锆和已使用甲酸还原的Pd的捕获材料。不需要将材料分离为粉末而制备捕获材料涂料。
[0243] 测量催化活性
[0244] 从实施例2、3和4的催化剂提取芯样品。将芯在790℃使用10％的水来水热老化16小时。
[0245] 使用合成气工作台催化活性测试(SCAT)测定所有芯的催化活性。在表2中所示的模拟废气混合物中测试老化的芯。在每种情况下余量为氮气。在250℃作为百分比转化率测定NO的氧化活性。通过实现50％转化率的起燃温度(T50)测定CO和HC的氧化活性。
[0246] 表2
[0248] 结果
[0249] 来自SCAT的结果示于表3和4中。
[0250] 表3
[0251]实施例编号 T50CO(℃) T50HC(℃)
2 148 153
3 149 153
4 150 155
2 148 153
3 149 153
4 150 155
[0252] 表4
[0253]实施例编号 在250℃的NO氧化(％)
2 83
3 77
4 80
2 83
3 77
4 80
[0254] 表3中所示的结果显示了实施例2、3和4的催化剂的CO和HC起燃温度。所述实施例中的所有催化剂具有类似的CO和HC起燃活性。实施例3和4的催化剂包括含有氧化锆的捕获材料。包括所述捕获材料对CO和HC起燃没有负面影响。
[0255] 表4显示了在250℃的NO氧化活性。所述实施例的所有催化剂显示了类似的NO氧化活性。实施例3和4包括含有氧化锆的捕获材料。包括所述捕获材料对NO氧化活性没有负面影响。
[0256] 为了避免任何疑问，本文中引用的任何和所有文献的全部内容通过引用并入本申请。
| 标题 | 发布/更新时间 | 阅读量 |
|---|---|---|
| 用于均质充气压缩点火发动机的燃料 | 2020-05-15 | 770 |
| 运行压缩点火发动机的方法和压缩点火发动机 | 2020-05-11 | 54 |
| 氢气-生物柴油双燃料压缩点火发动机 | 2020-05-18 | 757 |
| 具有挥发的铂的捕获区域的用于压缩点火发动机的排气系统 | 2020-05-23 | 549 |
| 均质充量压缩点火发动机系统中传感器的诊断系统和方法 | 2020-05-26 | 974 |
| 用于均质充气压缩点火发动机的燃料 | 2020-05-15 | 392 |
| 带有优化燃烧控制的预混合充量压缩点火发动机 | 2020-05-23 | 865 |
| 用于处理压缩点火发动机废气的氧化催化剂 | 2020-05-20 | 345 |
| 均质充气压缩点火发动机 | 2020-05-15 | 45 |
| 均质充气压缩点火发动机 | 2020-05-16 | 646 |
高效检索全球专利专利汇是专利免费检索,专利查询,专利分析-国家发明专利查询检索分析平台，是提供专利分析，专利查询，专利检索等数据服务功能的知识产权数据服务商。
我们的产品包含105个国家的1.26亿组数据，免费查、免费专利分析。
分析报告
专利汇分析报告产品可以对行业情报数据进行梳理分析，涉及维度包括行业专利基本状况分析、地域分析、技术分析、发明人分析、申请人分析、专利权人分析、失效分析、核心专利分析、法律分析、研发重点分析、企业专利处境分析、技术处境分析、专利寿命分析、企业定位分析、引证分析等超过60个分析角度，系统通过AI智能系统对图表进行解读，只需1分钟，一键生成行业专利分析报告。
压缩点火发动机热门专利
QQ群二维码
意见反馈
意见反馈