BR112020009899A2 - artigo catalisador para o tratamento de gás de escape, sistema de tratamento de emissão para tratar um fluxo de um gás de escape de combustão, e, método de tratamento de um gás de escape de um motor de combustão interna. - Google Patents

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Abstract

Trata-se de um artigo catalisador de três vias, e de seu uso em um sistema de escape para motores de combustão interna. O artigo catalisador para tratamento de gás de escape compreendendo: um substrato que compreende uma extremidade de entrada, uma extremidade de saída com um comprimento axial L; uma primeira região catalítica que começa na extremidade de entrada e que se estende por menos que o comprimento axial L, sendo que a primeira região catalítica compreende um primeiro componente paládio; uma segunda região catalítica que começa na extremidade de saída e que se estende por menos que o comprimento axial L, sendo que a segunda região catalítica compreende um segundo componente paládio; uma terceira região catalítica que começa na extremidade de saída e que se estende por menos que o comprimento axial L, sendo que a terceira região catalítica compreende um terceiro componente ródio; e sendo que a terceira região catalítica se sobrepõe à segunda região catalítica.

Description

Emenda 1 - Em anexo, a Requerente apresenta nova via das reivindicações para melhor definir o escopo da presente invenção.
A Requerente também apresenta nova via das páginas 1/25 a 25/25 do relatório descritivo e 1/1 do resumo para conformar o título com o preâmbulo das reivindicações.
1 / 25
ARTIGO CATALISADOR PARA O TRATAMENTO DE GÁS DE ESCAPE CAMPO DA INVENÇÃO
[001] A presente invenção se refere a um artigo catalisado útil no tratamento de emissões de gás de escape proveniente de motores a gasolina.
ANTECEDENTES DA INVENÇÃO
[002] Os motores de combustão interna produzem gases de escape que contêm vários poluentes, incluindo hidrocarbonetos (HCs), monóxido de carbono (CO) e óxidos de nitrogênio ("NOx"). Sistemas de controle de emissões, incluindo catalisadores de conversão catalítica de gás de escape, são amplamente utilizados para reduzir a quantidade destes poluentes emitidos para a atmosfera. Um catalisador comumente utilizado para tratamentos de escape de motor a gasolina é o TWC (Three Way Catalyst, catalisador de três vias). Os TWCs realizam três funções principais: (1) oxidação de monóxido de carbono (CO); (2) oxidação de HCs não queimados e (3) redução de NOx.
[003] Na maioria dos conversores catalíticos, o TWC é revestido sobre um substrato de grande área superficial que pode suportar altas temperaturas, como substratos do tipo colmeia de fluxo passante. A grande área superficial destes substratos facilita o aprimoramento da eficiência das reações heterogêneas, mas pode contribuir também para o aumento da contrapressão de escape, isto é, restrições sobre o fluxo de gás de escape do motor para o tubo de exaustão. Não obstante os avanços na tecnologia de TWC, como aqueles descritos na patente US n° 6.022.825, na patente US n°
9.352.279, na patente US n° 9.040.003 e na publicação de patente US n° 2016/0228818, permanece uma necessidade de melhores conversores catalíticos para certas plataformas de motores que simultaneamente melhoram o desempenho no estágio de partida a frio e/ou proporcionam um melhor desempenho de ignição (light off performance). A presente invenção soluciona estes problemas dentre outros.
2 / 25
SUMÁRIO DA INVENÇÃO
[004] Um aspecto da presente revelação se refere a um catalisador para tratamento de gás de escape de motor a gasolina que compreende: um substrato que compreende uma extremidade de entrada, uma extremidade de saída com um comprimento axial L; uma primeira região catalítica que começa na extremidade de entrada e que se estende por menos que o comprimento axial L, sendo que a primeira região catalítica compreende um primeiro componente paládio; uma segunda região catalítica que começa na extremidade de saída e que se estende por menos que o comprimento axial L, sendo que a segunda região catalítica compreende um segundo componente paládio; uma terceira região catalítica que começa na extremidade de saída e que se estende por menos que o comprimento axial L, sendo que a terceira região catalítica compreende um terceiro componente ródio; e sendo que a terceira região catalítica se sobrepõe à segunda região catalítica.
[005] A invenção também abrange um sistema de escape para motores de combustão interna que compreende o componente de catalisador de três vias da invenção.
[006] A invenção também abrange o tratamento de um gás de escape de um motor de combustão interna, em particular para o tratamento de gás de escape de um motor a gasolina. O método compreende colocar o gás de escape em contato com o componente de catalisador de três vias da invenção.
BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS
[007] A Figura 1 mostra uma modalidade de acordo com a presente invenção, o comprimento total da segunda região catalítica e da primeira região catalítica é igual ao comprimento axial L do substrato.
[008] A Figura 2a e a Figura 2b mostram duas modalidades de acordo com a presente invenção, a segunda região catalítica sobrepõe-se à primeira região catalítica.
[009] A Figura 3 mostra uma modalidade de acordo com a presente
3 / 25 invenção, o comprimento total da segunda região catalítica e da primeira região catalítica é menor que o comprimento axial L do substrato.
[0010] As Figuras 4a, 4b e 4c mostram a emissão de saco diluída acumulada de THC, CO e NOx respectivamente de um teste em veículo do Catalisador A, do Catalisador Comparativo B e do Catalisador Comparativo C.
DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO
[0011] A presente invenção se refere ao tratamento catalítico de gás de escape de combustão, como aquele produzido por motores a gasolina e outros motores, e aos catalisadores e sistemas relacionados. Mais especificamente, a invenção se refere ao tratamento simultâneo de NOx, CO e HC em um sistema de exaustão veicular. Os inventores descobriram uma relação sinérgica entre certos metais cataliticamente ativos e suas formas de revestimento que surpreendentemente produz uma alta taxa de conversão para NOx, CO e HC; melhora o desempenho no estágio de partida a frio e fornece melhor desempenho de ignição. Os processos da presente invenção reduzem também os custos do catalisador.
[0012] Um aspecto da presente revelação se refere a um artigo de catalisador para tratamento de gás de escape que compreende: um substrato que compreende uma extremidade de entrada, uma extremidade de saída com um comprimento axial L; uma primeira região catalítica que começa na extremidade de entrada e que se estende por menos que o comprimento axial L, sendo que a primeira região catalítica compreende um primeiro componente paládio; uma segunda região catalítica que começa na extremidade de saída e que se estende por menos que o comprimento axial L, sendo que a segunda região catalítica compreende um segundo componente paládio; uma terceira região catalítica que começa na extremidade de saída e que se estende por menos que o comprimento axial L, sendo que a terceira região catalítica compreende um terceiro componente ródio; e sendo que a
4 / 25 terceira região catalítica se sobrepõe à segunda região catalítica.
[0013] Os inventores descobriram que estes catalisadores nesta forma de revestimento mostram melhor desempenho do catalisador que não é alcançado com o uso do catalisador separadamente ou sob formas convencionais de revestimento. Dentre os benefícios inesperados da presente invenção estão o desempenho de ignição aprimorado, durante o estágio de partida a frio do veículo, as emissões significativamente reduzidas de poluições de escape, e dessa forma os alvos de emissão mais facilmente alcançados em comparação com os catalisadores TWC convencionais de concentração similar (por exemplo, carregamentos de revestimento (washcoat)). A realização destes benefícios leva a quantidades de metais nobres utilizados nos catalisadores e custos mais baixos.
[0014] A primeira região catalítica pode se estender por 30 a 70 por cento do comprimento axial L. De preferência, a primeira região catalítica pode se estender por 40 a 60 por cento, com mais preferência, por 45 a 55 por cento do comprimento axial L.
[0015] A segunda região catalítica pode se estender por 30 a 70 por cento do comprimento axial L. De preferência, a segunda região catalítica pode se estender por 40 a 60 por cento, com mais preferência, por 45 a 55 por cento do comprimento axial L.
[0016] A segunda região catalítica pode sobrepor-se à primeira região catalítica em 0,1 a 15 por cento do comprimento axial L (por exemplo, veja a Figura 2a e a Figura 2b, a primeira região catalítica pode sobrepor-se à segunda região catalítica ou a segunda região catalítica pode sobrepor-se à primeira região catalítica). Alternativamente, o comprimento total da segunda região catalítica e da primeira região catalítica pode ser igual ao comprimento axial de L (por exemplo, veja a Figura 1). Em ainda outra alternativa, o comprimento total da segunda região catalítica e da primeira região catalítica pode ser menor que o comprimento axial L, por exemplo, não maior que 95%,
5 / 25 90%, 80%, ou 70% do comprimento axial L (por exemplo, veja a Figura 3)
[0017] A terceira região catalítica pode se estender por 50 a 99 por cento do comprimento axial L. De preferência, a terceira região catalítica pode se estender por 50 a 95 por cento, com mais preferência, por 60 a 95 por cento do comprimento axial L.
[0018] A primeira região catalítica pode estar essencialmente isenta de metais MGP diferentes do primeiro componente paládio.
[0019] A primeira camada de catalisador pode compreender metais MGP diferentes do primeiro componente paládio, como platina e/ou ródio. A primeira região catalítica pode compreender 0,1 a 300 g/pé3 do primeiro componente paládio ou platina-paládio. De preferência, a primeira região catalítica pode compreender 50 a 250 g/pé3 do primeiro componente paládio ou platina-paládio, com mais preferência, 100 a 220 g/pé3 do primeiro componente paládio ou platina-paládio, sendo que a razão entre o peso de platina e o peso de paládio pode ser de 60:1 a 1:60, de preferência de 30:1 a 1:30, com mais preferência de 10:1 a 1:10.
[0020] O carregamento do revestimento (washcoat) total da primeira região catalítica pode ser menor que 3,5 g/pol3, de preferência, menor que 3,0 g/pol3, 2,5 g/pol3, ou 1,5 g/pol3.
[0021] A primeira região catalítica pode compreender adicionalmente um primeiro material com capacidade de armazenamento de oxigênio (OSC, Oxygen Storage Capacity), um primeiro componente de metal alcalino ou metal alcalino-terroso e/ou um primeiro óxido inorgânico.
[0022] O primeiro material OSC é selecionado, de preferência, do grupo que consiste em óxido de cério, óxido de zircônio, um óxido misto de céria-zircônia e um óxido misto de alumina-céria-zircônia. Com mais preferência, o segundo material OSC compreende óxido misto de céria- zircônia. O óxido misto de céria-zircônia pode compreender adicionalmente alguns dopantes, como óxidos de lantânio, neodímio, praseodímio, ítrio etc.
6 / 25 Além disso, o primeiro material OSC pode funcionar como um material de suporte para o primeiro componente paládio.
[0023] O primeiro componente paládio pode ser suportado tanto sobre o primeiro óxido inorgânico quanto o primeiro material OSC.
[0024] O óxido misto de céria-zircônia pode ter uma razão entre mols de zircônia e mols de céria de pelo menos 50:50, de preferência, mais alta que 60:40, com mais preferência, mais alta que 75:25.
[0025] O primeiro material OSC (por exemplo, óxido misto de céria- zircônia) pode ser de 10 a 90%, em peso, de preferência, de 25 a 75%, em peso, com mais preferência, de 30 a 60%, em peso, com base no carregamento do revestimento (washcoat) total da primeira região catalítica.
[0026] O carregamento de primeiro material OSC na primeira região catalítica pode ser menor que 1,5 g/pol3. Em algumas modalidades, o carregamento do primeiro material OSC na primeira região catalítica não é maior que 1,2 g/pol3, 1,0 g/pol3, 0,9 g/pol3, 0,8 g/pol3, ou 0,7 g/pol3.
[0027] Em algumas modalidades, o primeiro metal alcalino ou metal alcalino-terroso pode ser depositado sobre o primeiro material OSC. Alternativamente, ou além disso, o primeiro metal alcalino ou metal alcalino- terroso pode ser depositado sobre o primeiro óxido inorgânico. Isto é, em algumas modalidades, o primeiro metal alcalino ou metal alcalino-terroso pode ser depositado sobre, isto é, pode estar presente sobre, tanto o primeiro material OSC quanto o primeiro óxido inorgânico.
[0028] O primeiro metal alcalino ou metal alcalino-terroso está em geral em contato com o primeiro óxido inorgânico. De preferência, o primeiro metal alcalino ou metal alcalino-terroso é suportado sobre o primeiro óxido inorgânico. Alternativamente, o primeiro metal alcalino ou metal alcalino- terroso pode estar em contato com o primeiro material OSC.
[0029] O primeiro metal alcalino ou metal alcalino-terroso é, de preferência, bário, ou estrôncio, e óxidos mistos ou óxidos compósitos do
7 / 25 mesmo. De preferência o bário ou o estrôncio, se presente, é carregado em uma quantidade de 0,1 a 15%, em peso, e com mais preferência de 3 a 10%, em peso, de bário ou de estrôncio, com base no peso total da primeira região catalítica.
[0030] É ainda mais preferencial que o primeiro metal alcalino ou metal alcalino-terroso seja estrôncio. O estrôncio, se presente, é de preferência carregado em uma quantidade de 0,1 a 15%, em peso, e com mais preferência de 3 a 10%, em peso, com base no peso total da primeira região catalítica.
[0031] É preferencial, também, que o primeiro metal alcalino ou metal alcalino-terroso seja óxido misto ou óxido compósito de bário e estrôncio. De preferência, os óxidos mistos ou óxido compósito de bário e estrôncio estão presentes em uma quantidade de 0,1 a 15%, em peso, e com mais preferência de 3 a 10%, em peso, com base no peso total da primeira região catalítica. É mais preferencial que o primeiro metal alcalino ou metal alcalino-terroso seja óxido compósito de bário e estrôncio.
[0032] De preferência o bário ou o estrôncio está presente como BaCO3 ou SrCO3. Um material pode ser produzido por qualquer método conhecido na técnica, por exemplo impregnação de umidade incipiente ou secagem por atomização.
[0033] O primeiro óxido inorgânico é de preferência um óxido de elementos dos Grupos 2, 3, 4, 5, 13 e 14. O primeiro óxido inorgânico é, de preferência, selecionado do grupo consistindo em óxidos de alumina, magnésia, sílica, céria, de bário, e óxidos mistos ou óxidos compósitos dos mesmos. De preferência, particularmente, o primeiro óxido inorgânico é alumina, lantânio-alumina ou um óxido compósito de magnésia/alumina. Um primeiro óxido inorgânico especialmente preferencial consiste em óxidos compósitos de alumina ou de lantânio-alumina.
[0034] O primeiro material OSC e o primeiro óxido inorgânico podem
8 / 25 ter uma razão em peso não maior que 10:1, de preferência, não maior que 8:1 ou 5:1, com mais preferência, não maior que 4:1 ou 3:1, com a máxima preferência, não maior que 2:1.
[0035] Alternativamente, o primeiro material OSC e o primeiro óxido inorgânico podem ter uma razão em peso de 10:1 a 1:10, de preferência, de 8:1 a 1:8 ou de 5:1 a 1:5; com mais preferência, de 4:1 a 1:4 ou de 3:1 a 1:3; e com a máxima preferência, de 2:1 a 1:2.
[0036] A segunda região catalítica pode estar essencialmente isenta de metais MGP diferentes do segundo componente paládio.
[0037] A segunda camada de catalisador pode compreender metais MGP diferentes do segundo componente paládio, como platina e/ou ródio. A segunda região catalítica pode compreender 0,1 a 100 g/pé3 do segundo componente paládio ou platina-paládio. De preferência, a segunda região catalítica pode compreender 5 a 60 g/pé3, com mais preferência, de 10 a 50 g/pé3 do segundo componente paládio ou platina-paládio, sendo que a razão entre o peso da platina e o peso de paládio pode ser de 60:1 a 1:60, de preferência de 1:30 a 1:30, com mais preferência de 10:1 a 1:10.
[0038] A segunda região catalítica pode compreender adicionalmente um segundo material com capacidade de armazenamento de oxigênio (OSC), um segundo componente de metal alcalino ou metal alcalino-terroso, e/ou um segundo óxido inorgânico.
[0039] O segundo material OSC é selecionado, de preferência, do grupo que consiste em óxido de cério, óxido de zircônio, um óxido misto de céria-zircônia e um óxido misto de alumina-céria-zircônia. Com mais preferência, o segundo material OSC compreende o óxido misto de céria- zircônia. Além disso, o segundo material OSC pode compreender adicionalmente um ou mais dentre os dopantes como lantânio, neodímio, praseodímio, ítrio etc. Além disso, o segundo material OSC pode ter a função como um material de suporte para o segundo componente paládio.
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[0040] O segundo componente paládio ou platina-paládio e pode ser suportado tanto sobre o segundo óxido inorgânico quanto o segundo material OSC.
[0041] O óxido misto de céria-zircônia pode ter uma razão entre mols de zircônia e mols de céria de ao menos 50:50, de preferência, mais alta que 60:40, com mais preferência, mais alta que 75:25.
[0042] O segundo material OSC (por exemplo, óxido misto de céria- zircônia) pode ser de 10 a 90%, em peso, de preferência, de 25 a 75%, em peso, com mais preferência, de 30 a 60%, em peso, com base no carregamento de revestimento (washcoat) total da segunda região catalítica.
[0043] O carregamento de segundo material OSC na segunda região catalítica pode ser menor que 1,5 g/pol3. Em algumas modalidades, o carregamento de segundo material OSC na segunda região catalítica é não maior que 1,2 g/pol3, 1,0 g/pol3, 0,9 g/pol3, 0,8 g/pol3, ou 0,7 g/pol3.
[0044] O carregamento de revestimento (washcoat) total da segunda região catalítica pode ser menor que 3,5 g/pol3, de preferência, menor que 3,0 g/pol3, 2,5 g/pol3, ou 1,5 g/pol3.
[0045] Em algumas modalidades, o segundo metal alcalino ou metal alcalino-terroso pode ser depositado sobre o segundo material OSC. Alternativamente, ou além disso, o segundo metal alcalino ou metal alcalino- terroso pode ser depositado sobre o segundo óxido inorgânico. Isto é, em algumas modalidades, o segundo metal alcalino ou metal alcalino-terroso pode ser depositado sobre, isto é, pode estar presente sobre, tanto o segundo material OSC quanto o segundo óxido inorgânico.
[0046] O metal alcalino ou o metal alcalino-terroso está em geral em contato com o segundo óxido inorgânico. De preferência, o metal alcalino ou o metal alcalino-terroso é suportado sobre o segundo óxido inorgânico. Em adição a, ou alternativamente a, estar em contato com o segundo óxido inorgânico, o segundo metal alcalino ou metal alcalino-terroso pode estar em
10 / 25 contato com o segundo material OSC.
[0047] O segundo metal alcalino ou metal alcalino-terroso é, de preferência, bário, estrôncio, óxidos mistos ou óxidos compósitos dos mesmos. De preferência o bário ou o estrôncio, se presente, está em uma quantidade de 0,1 a 15%, em peso, e com mais preferência de 3 a 10%, em peso, de bário ou de estrôncio, com base no peso total da segunda região catalítica.
[0048] É ainda mais preferencial que o segundo metal alcalino ou metal alcalino-terroso seja estrôncio. O estrôncio, se presente, está de preferência presente em uma quantidade de 0,1 a 15%, em peso, e com mais preferência de 3 a 10%, em peso, com base no peso total da segunda região catalítica.
[0049] É também preferencial que o segundo metal alcalino ou metal alcalino-terroso seja óxidos mistos ou óxido compósito de bário e estrôncio. De preferência, os óxidos mistos ou óxido compósito de bário e estrôncio está presente em uma quantidade de 0,1 a 15%, em peso, e com mais preferência de 3 a 10%, em peso, com base no peso total da segunda região catalítica. É mais preferencial que o segundo metal alcalino ou metal alcalino-terroso seja óxido compósito de bário e estrôncio.
[0050] De preferência, o bário ou o estrôncio está presente como BaCO3 ou SrCO3. Um material pode ser produzido por qualquer método conhecido na técnica, por exemplo impregnação de umidade incipiente ou secagem por atomização.
[0051] O segundo óxido inorgânico é de preferência um óxido de elementos dos Grupos 2, 3, 4, 5, 13 e 14. O segundo óxido inorgânico é de preferência selecionado do grupo consistindo em óxidos de alumina, magnésia, sílica, céria, bário, e óxidos mistos ou óxidos compósitos dos mesmos. Particularmente preferencial, o segundo óxido inorgânico é alumina, lantânio-alumina, céria, ou um óxido compósito de magnésia/alumina. Um
11 / 25 segundo óxido inorgânico especialmente preferencial é alumina ou óxidos compósitos de lantânio-alumina.
[0052] O segundo material OSC e o segundo óxido inorgânico pode ter uma razão em peso não maior que 10:1, de preferência, não maior que 8:1 ou 5:1, com mais preferência, não maior que 4:1 ou 3:1, com a máxima preferência, não maior que 2:1.
[0053] O segundo material OSC e o segundo óxido inorgânico pode ter uma razão em peso de 10:1 a 1:10, de preferência, de 8:1 a 1:8 ou de 5:1 a 1:5; com mais preferência, de 4:1 a 1:4 ou de 3:1 a 1:3, e com a máxima preferência de 2:1 a 1:2.
[0054] A terceira região catalítica pode estar essencialmente isenta de metais MGP diferentes do terceiro componente ródio.
[0055] A terceira região catalítica pode compreender de 0,1 a 20 g/pé3 do terceiro componente ródio ou platina-ródio. De preferência, a terceira região catalítica pode compreender de 3 a 15 g/pé3, com mais preferência, de 5 a 13 g/pé3 do terceiro componente ródio ou platina-ródio, sendo que a razão entre o peso de platina e o peso de ródio pode ser de 20:1 a 1:20, de preferência de 15:1 a 1:15, com mais preferência de 10:1 a 1:10.
[0056] O carregamento de revestimento (washcoat) total da segunda região catalítica pode ser menor que 3,5 g/pol3; de preferência, menor que 3,0 g/pol3 ou 2 g/pol3; com mais preferência, menor que 1,5 g/pol3 ou 1,0 g/pol3.
[0057] A terceira região catalítica pode compreender adicionalmente um terceiro material com capacidade de armazenamento de oxigênio (OSC), um terceiro componente de metal alcalino ou metal alcalino-terroso, e/ou um terceiro óxido inorgânico.
[0058] O terceiro material OSC é selecionado, de preferência, do grupo que consiste em óxido de cério, óxido de zircônio, um óxido misto de céria-zircônia, e um óxido misto de alumina-céria-zircônia. De preferência o terceiro material OSC compreende óxido misto de céria-zircônio, com um ou
12 / 25 mais dentre os dopantes de lantânio, neodímio, ítrio, praseodímio etc. Além disso, o terceiro material OSC que pode funcionar como um material de suporte para o terceiro componente ródio.
[0059] O óxido misto de céria-zircônia pode ter uma entre mols de zircônia e mols de céria de ao menos 50:50, de preferência, mais alta que 60:40, com mais preferência, mais alta que 80:20.
[0060] O terceiro material OSC pode ser de 10 a 90% em peso; de preferência, de 25 a 75% em peso; com mais preferência, de 35 a 65% em peso; com base no carregamento de revestimento (washcoat) total da terceira região catalítica.
[0061] O carregamento de terceiro material OSC na terceira região catalítica pode ser menor que 2 g/pol3. Em algumas modalidades, o carregamento de material de OSC na terceira região catalítica é não maior que 1,5 g/pol3, 1,2 g/pol3, 1,0 g/pol3, ou 0,5 g/pol3.
[0062] De preferência, a terceira região catalítica está substancialmente isenta do terceiro metal alcalino ou metal alcalino-terroso, com mais preferência está essencialmente isenta do terceiro metal alcalino ou metal alcalino-terroso.
[0063] O terceiro óxido inorgânico é, de preferência, um óxido de elementos dos Grupos 2, 3, 4, 5, 13 e 14. O terceiro óxido inorgânico é de preferência selecionado do grupo consistindo em óxidos de alumina, céria, magnésia, sílica, lantânio, zircônio, neodímio, praseodímio, e óxidos mistos ou óxidos compósitos dos mesmos. Particularmente preferencial, o terceiro óxido inorgânico é alumina, um óxido compósito de lantânio/alumina, e/ou um óxido compósito de zircônio/alumina. Um terceiro óxido inorgânico especialmente preferencial é um óxido compósito de lantânio/alumina ou um óxido compósito de zircônio/alumina. O terceiro óxido inorgânico pode ser um material de suporte para o terceiro componente ródio, e/ou para os terceiros materiais OSC.
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[0064] Os terceiros óxidos inorgânicos preferenciais têm, de preferência, uma área superficial nova maior que 80 m2/g, volumes de poro na faixa de 0,1 a 4 mL/g. Óxidos inorgânicos de grande área superficial, tendo uma área superficial maior que 100 m2/g, são particularmente preferenciais, por exemplo, alumina de grande área superficial. Outros terceiros óxidos inorgânicos preferenciais incluem óxidos compósitos de lantânio/alumina, opcionalmente compreendendo adicionalmente um componente contendo zircônio, por exemplo, zircônia. Em tais casos, o zircônio pode estar presente sobre a superfície do óxido composto de magnésia/alumina, por exemplo, como um revestimento.
[0065] O terceiro material OSC e o terceiro óxido inorgânico pode ter uma razão em peso de ao menos 1:1, de preferência, de ao menos 2:1, com mais preferência, de ao menos 3:1.
[0066] Alternativamente, o terceiro material OSC e o terceiro óxido inorgânico podem ter uma razão em peso de 10:1 a 1:10; de preferência, de 8:1 a 1:8 ou de 5:1 a 1:5; com mais preferência, de 4:1 a 1:4 ou de 3:1 a 1:3.
[0067] Em algumas modalidades, o primeiro componente paládio e o segundo componente paládio têm uma razão em peso de 50:1 a 1:50. Em algumas modalidades, o primeiro componente paládio e o segundo componente paládio têm uma razão em peso de 30:1 a 1:30. Em outra modalidade adicional, o primeiro componente paládio e o segundo componente paládio têm uma razão em peso de 10:1 a 1:10. Em ainda outra modalidade adicional, o primeiro componente paládio e o segundo componente paládio têm uma razão em peso de 5:1 a 1:5.
[0068] É preferencial que o primeiro componente paládio e o segundo componente paládio tenham uma razão em peso maior que 1:1, com mais preferência, de ao menos 3:1 ou 4:1; com mais preferência ainda, de ao menos 5:1.
[0069] Em algumas modalidades, o terceiro componente ródio e o
14 / 25 primeiro componente paládio têm uma razão em peso de 60:1 a 1:60. De preferência, o terceiro componente ródio e o primeiro componente paládio têm uma razão em peso de 40:1 a 1:40. Com mais preferência, o terceiro componente ródio e o primeiro componente paládio têm uma razão em peso de 30:1 a 1:30. Com mais preferência, o terceiro componente ródio e o primeiro componente paládio têm uma razão em peso de 10:1 a 1:10.
[0070] O artigo catalítico da invenção pode compreender componentes adicionais que são conhecidos pelo versado na técnica. Por exemplo, as composições da invenção podem compreender adicionalmente ao menos um aglutinante e/ou ao menos um tensoativo. Quando um aglutinante está presente, são preferenciais os aglutinantes de alumina dispersíveis.
[0071] De preferência, o substrato é um monólito de fluxo passante.
[0072] O substrato pode ter mais que 90 mm de comprimento.
[0073] O substrato monolítico de fluxo passante tem uma primeira face e uma segunda face definindo uma direção longitudinal entre si. O substrato monolítico de fluxo passante tem uma pluralidade de canais estendendo-se entre a primeira face e a segunda face. A pluralidade de canais se estende na direção longitudinal e fornece uma pluralidade de superfícies internas (por exemplo, as superfícies das paredes que definem cada canal). Cada um dentre a pluralidade de canais tem uma abertura na primeira face e uma abertura na segunda face. Para evitar dúvidas, o substrato monolítico de fluxo passante não é um filtro de fluxo de parede.
[0074] A primeira face está tipicamente em uma extremidade de entrada do substrato e a segunda face está em uma extremidade de saída do substrato.
[0075] Os canais podem ter uma largura constante e cada pluralidade de canais pode ter uma largura de canal uniforme.
[0076] De preferência, dentro de um plano ortogonal à direção longitudinal, o substrato monolítico tem de 300 a 900 canais por polegada
15 / 25 quadrada, de preferência, de 400 a 900. Por exemplo, na primeira face, a densidade de primeiros canais abertos e de segundos canais fechados é de 600 a 700 canais por polegada quadrada. Os canais podem ter seções transversais que são retangulares, quadradas, circulares, ovais, triangulares, hexagonais ou outros formatos poligonais.
[0077] O substrato monolítico age como um suporte para reter material catalítico. Os materiais adequados para a formação do substrato monolítico incluem materiais similares a cerâmica como cordierita, carbureto de silício, nitreto de silício, zircônia, mulita, espodumena, magnésia de sílica alumina ou silicato de zircônio, ou de metal refratário poroso. Tais materiais e seu uso na fabricação de substratos monolíticos porosos são bem conhecidos na técnica.
[0078] Deve ser observado que o substrato monolítico de fluxo passante aqui descrito é um componente simples (isto é, um único bloco). Contudo, durante a formação de um sistema de tratamento de emissão, o substrato utilizado pode ser formado pela adesão em conjunto de uma pluralidade de canais ou pela adesão em conjunto de uma pluralidade de substratos menores, conforme descrito aqui. Tais técnicas são bem conhecidas na técnica, assim como os envoltórios e as configurações adequados do sistema de tratamento de emissão.
[0079] Em modalidades nas quais o artigo catalisador da presente invenção compreende um substrato cerâmico, o substrato cerâmico pode ser produzido a partir de qualquer material refratário adequado, por exemplo, alumina, sílica, céria, zircônia, magnésia, zeólitas, nitreto de silício, carbeto de silício, silicatos de zircônio, silicatos de magnésio, aluminossilicatos e metalo-aluminossilicatos (como cordierita e espodumênio), ou uma mistura ou um óxido misto de quaisquer dois ou mais dos mesmos. Cordierita, um aluminossilicato de magnésio, e carbeto de silício, são particularmente preferenciais.
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[0080] Em modalidades nas quais o artigo catalisador da presente invenção compreende um substrato metálico, o substrato metálico pode ser produzido a partir de qualquer metal adequado, e em particular, de metais e ligas metálicas resistentes ao calor, como titânio e aço inoxidável, bem como ligas ferríticas contendo ferro, níquel, cromo e/ou alumínio em adição a outros metais-traço.
[0081] Em algumas modalidades, a primeira região catalítica pode ser suportada/depositada diretamente sobre o substrato. Em certas modalidades, a segunda região catalítica pode ser suportada/depositada diretamente sobre o substrato.
[0082] Outro aspecto da presente revelação se refere a um método para o tratamento de um gás de escape veicular contendo NOx, CO, e HC, com o uso do artigo catalisador aqui descrito. Os conversores catalíticos equipados com o TWC produzido de acordo com este método mostram-se aprimorados em comparação com o TWC convencional (com o mesmo carregamento de MGP), mostram também desempenho especialmente aprimorado no estágio de partida a frio e melhor desempenho de ignição de THC (por exemplo, consulte os Exemplos 1 e 2 e as Tabelas 1 e 2).
[0083] Um outro aspecto da presente revelação é direcionado a um sistema para o tratamento de gás de escape veicular que compreende o artigo de catalisador aqui descrito em conjunto com um conduto para transferir o gás de escape através do sistema. Definições
[0084] O termo "região", conforme utilizado aqui, se refere a uma área em um substrato, tipicamente obtida por secagem e/ou calcinação de um revestimento (washcoat). Uma "região" pode, por exemplo, ser disposta ou suportada sobre um substrato como uma "camada" ou uma "zona". A área ou disposição sobre um substrato é de modo geral controlada durante o processo de aplicação do washcoat ao substrato. A "região" tipicamente possui limites
17 / 25 ou bordas distintas (isto é, é possível distinguir uma região de outra região com o uso de técnicas analíticas convencionais).
[0085] Tipicamente, a "região" tem um comprimento substancialmente uniforme. A referência a um "comprimento substancialmente uniforme" neste contexto se refere a um comprimento que não desvia (por exemplo a diferença entre o comprimento máximo e mínimo) por mais de 10%, de preferência não desvia por mais de 5%, com mais preferência não desvia em mais de 1%, a partir de seu valor médio.
[0086] É preferencial que cada "região" tenha uma composição substancialmente uniforme (isto é, sem diferença substancial na composição do washcoat quando se compara uma parte da região com uma outra parte daquela região). A "composição substancialmente uniforme" neste contexto se refere a um material (por exemplo, região) no qual a diferença na composição, quando se compara uma parte da região com uma outra parte da região, é 5% ou menos, geralmente 2,5% ou menos, e mais comumente 1% ou menos.
[0087] O termo "zona" conforme utilizado aqui se refere a uma região que tem um comprimento que é menor que o comprimento total do substrato, como ≤ 75% do comprimento total do substrato. Uma "zona" tem, tipicamente, um comprimento (isto é, um comprimento substancialmente uniforme) de ao menos 5% (por exemplo, ≥ 5%) do comprimento total do substrato.
[0088] O comprimento total de um substrato é a distância entre a sua extremidade de entrada e sua extremidade de saída (por exemplo as extremidades opostas do substrato).
[0089] Qualquer referência a uma "zona disposta em uma extremidade de entrada do substrato" aqui utilizada se refere a uma zona disposta ou suportada sobre um substrato onde a zona está mais próxima de uma extremidade de entrada do substrato do que a zona está de uma
18 / 25 extremidade de saída do substrato. Dessa forma, o ponto médio da zona (isto é, na metade de seu comprimento) está mais próximo da extremidade de saída do substrato do que o ponto médio está da extremidade de entrada do substrato. De modo similar, qualquer referência a uma "zona disposta em uma extremidade de saída do substrato" aqui utilizada se refere a uma zona disposta ou suportada sobre um substrato onde a zona está mais próxima de uma extremidade de saída do substrato do que a zona está de uma extremidade de entrada do substrato. Dessa forma, o ponto médio da zona (isto é, na metade de seu comprimento) está mais próximo da extremidade de saída do substrato do que o ponto médio está da extremidade de entrada do substrato.
[0090] Quando o substrato é um filtro de fluxo de parede, geralmente qualquer referência a uma "zona disposta em uma extremidade de entrada do substrato" se refere a uma zona disposta ou suportada sobre o substrato que está: (a) mais próxima de uma extremidade de entrada (por exemplo, uma extremidade aberta) de um canal de entrada do substrato do que a zona está em uma extremidade fechada (por exemplo, extremidade bloqueada ou obstruída) do canal de entrada, e/ou (b) mais próxima de uma extremidade fechada (por exemplo, extremidade bloqueada ou obstruída) de um canal de saída do substrato do que a zona está em uma extremidade de saída (por exemplo, uma extremidade aberta) do canal de saída.
[0091] Dessa forma, o ponto médio da zona (isto é na metade de seu comprimento) está (a) mais próximo de uma extremidade de entrada de um canal de entrada do substrato do que o ponto médio está da extremidade fechada do canal de entrada, e/ou (b) mais perto de uma extremidade fechada de um canal de saída do substrato do que o ponto médio está de uma extremidade de saída do canal de saída.
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[0092] De modo similar, qualquer referência a uma "zona disposta em uma extremidade de saída do substrato" quando o substrato é um filtro de fluxo de parede se refere a uma zona disposta ou suportada sobre o substrato que está: (a) mais próxima de uma extremidade de saída (por exemplo, uma extremidade aberta) de um canal de saída do substrato do que a zona está de uma extremidade fechada (por exemplo, bloqueada ou obstruída) do canal de saída, e/ou (b) mais próxima de uma extremidade fechada (por exemplo, extremidade bloqueada ou obstruída) de um canal de entrada do substrato do que está de uma extremidade de entrada (por exemplo, uma extremidade aberta) do canal de entrada.
[0093] Dessa forma, o ponto médio da zona (isto é, na metade de seu comprimento) está (a) mais próximo de uma extremidade de saída de um canal de saída do substrato do que o ponto médio está da extremidade fechada do canal de saída, e/ou (b) mais próximo de uma extremidade fechada de um canal de entrada do substrato do que o ponto médio está de uma extremidade de entrada do canal de entrada.
[0094] Uma zona pode satisfazer ambos (a) e (b) e quando o revestimento washcoat está presente no filtro de fluxo de parede (isto é, a zona é na parede).
[0095] O termo revestimento washcoat é bem conhecido na técnica e se refere a um revestimento aderente que é aplicado a um substrato em geral durante a produção de um catalisador.
[0096] O acrônimo "MGP", conforme utilizado aqui, se refere a "metal do grupo da platina". O termo "metal do grupo de platina" se refere genericamente a um metal selecionado do grupo que consiste em Ru, Rh, Pd, Os, Ir e Pt, de preferência um metal selecionado do grupo que consiste em Ru, Rh, Pd, Ir e Pt. Em geral, o termo "MGP" refere-se, de preferência, a um
20 / 25 metal selecionado do grupo que consiste em Rh, Pt e Pd.
[0097] O termo "óxido misto" conforme usado na presente invenção se refere genericamente a uma mistura de óxidos em uma fase única, como é convencionalmente conhecido na técnica. O termo "óxido composto" como usado na presente invenção se refere genericamente a uma composição de óxidos que tem mais de uma fase, como é convencionalmente conhecido na técnica.
[0098] A expressão "consistir essencialmente em" conforme utilizada aqui limita o escopo de um recurso para incluir os materiais especificados ou as etapas especificadas, e quaisquer outros materiais ou etapas que não afetam materialmente as características básicas deste recurso, como por exemplo impurezas menores. A expressão "consiste essencialmente em" abrange a expressão "que consiste em".
[0099] A expressão "substancialmente isento de" conforme utilizada aqui com referência a um material, tipicamente no contexto do teor de uma região, uma camada ou uma zona, significa que o material está em uma quantidade pequena, como ≤ 5%, em peso, de preferência ≤ 2%, em peso, com mais preferência ≤ 1% em peso. A expressão "substancialmente isento de" abrange a expressão "não compreende."
[00100] A expressão "essencialmente isento de" conforme utilizada aqui com referência a um material, tipicamente no contexto do conteúdo de uma região, uma camada ou uma zona, significa que o material está em uma quantidade-traço, como ≤ 1%, em peso, de preferência ≤ 0,5%, em peso, com mais preferência ≤ 0,1% em peso. A expressão "essencialmente isento de" abrange a expressão "não compreende."
[00101] Qualquer referência a uma quantidade de dopante, particularmente uma quantidade total, expressa como um % em peso, como aqui usado, se refere ao peso do material de suporte ou do óxido de metal refratário do mesmo.
21 / 25
[00102] O termo "carregamento" conforme utilizado aqui se refere a uma medição em unidades de g/pé3 sobre uma base em peso de metal.
[00103] Os seguintes exemplos ilustram meramente a invenção. As pessoas versadas na técnica reconhecerão muitas variações que estão dentro do espírito da invenção e escopo das reivindicações. Exemplos Materiais
[00104] Todos os materiais estão disponíveis comercialmente e foram obtidos junto a fornecedores conhecidos, exceto onde especificado em contrário. Catalisador A: Primeira região catalítica:
[00105] A primeira região catalítica consiste em Pd suportado sobre um revestimento (washcoat) de um primeiro óxido misto de CeZr, alumina estabilizada com La e promotor de Ba. O carregamento de revestimento (washcoat) da primeira região catalítica foi de cerca de 1,7 g/pol3 com um carregamento de Pd de 200 g/pé3.
[00106] Este revestimento (washcoat) foi então revestido a partir da face de entrada de um substrato cerâmico (750 cpsi, espessura de parede de 2,5 mil) com o uso de procedimentos de revestimento padrão com uma profundidade de revestimento alvo de 50% do comprimento do substrato, submetido a secagem a 90 °C. Segunda região catalítica:
[00107] A segunda região catalítica consiste em Pd suportado sobre um revestimento (washcoat) de um segundo óxido misto de CeZr, alumina estabilizada com La e promotor de Ba. O carregamento de revestimento (washcoat) da segunda região catalítica foi de cerca de 1,7 g/pol3 com um carregamento de Pd de 34 g/pé3.
[00108] Este segundo revestimento (washcoat) foi então revestido a
22 / 25 partir da face de saída do substrato cerâmico contendo a primeira região catalítica acima, com o uso de procedimentos de revestimento padrão com uma profundidade de revestimento alvo de 50% do comprimento do substrato, submetido a secagem a 90 °C e calcinado a 500 °C durante 45 min. Terceira região catalítica:
[00109] A terceira região catalítica consiste em Rh suportado sobre um revestimento (washcoat) de um terceiro óxido misto de CeZr e alumina estabilizada com La. O carregamento de revestimento (washcoat) da terceira região catalítica foi de cerca de 1,3 g/pol3 com um carregamento de Rh de 8 g/pé3.
[00110] O terceiro revestimento (washcoat) foi então revestido a partir da face de saída do substrato cerâmico contendo a primeira região catalítica e a segunda região catalítica acima, com o uso de procedimentos de revestimento padrão com uma profundidade de revestimento alvo de 90% do comprimento do substrato, submetido a secagem a 90 °C e calcinado a 500 °C durante 45 min. Catalisador comparativo B:
[00111] O Catalisador Comparativo B é preparado de acordo com o procedimento similar ao do Catalisador A com a exceção de que a terceira região catalítica no Catalisador Comparativo B foi revestida ao longo do comprimento inteiro do substrato (isto é, 100%). O carregamento de Pd total foi de 117 g/pé3 e o carregamento de Rh total foi de 8 g/pé3. Catalisador comparativo C:
[00112] O Catalisador Comparativo 12 é um catalisador de três vias comercial (Pd-Rh) com uma estrutura em camadas duplas. A camada inferior consiste em Pd suportado sobre um revestimento (washcoat) de um primeiro óxido misto de CeZr, alumina estabilizada com La e promotor de Ba. O carregamento de revestimento (washcoat) da camada inferior foi de cerca de 1,7 g/pol3 com um carregamento de Pd de 117 g/pé3. A camada superior
23 / 25 consiste em Rh suportado sobre um revestimento (washcoat) de um segundo óxido misto de CeZr e alumina estabilizada com La. O carregamento de revestimento (washcoat) da camada superior foi de cerca de 1,3 g/pol3 com um carregamento de Rh de 8 g/pé3. O carregamento de revestimento (washcoat) total do Catalisador C foi de cerca de 3,0 g/pol3. Catalisador D
[00113] O Catalisador D é preparado de acordo com o procedimento similar ao do Catalisador A com a exceção de que 50% de promotor de Ba foi substituído por Sr na primeira região catalítica. Catalisador E
[00114] O Catalisador E é preparado de acordo com o procedimento similar ao do Catalisador A com a exceção de que 100% do promotor de Ba foi substituído por Sr na primeira região catalítica. Exemplo 1: Procedimentos e resultados de teste em veículo
[00115] Os desempenhos novos do Catalisador A e do Catalisador Comparativo B e do Catalisador Comparativo C foram testados em um motor de veículo de 1,5 litros com Novo Ciclo de Condução Europeia (NEDC, New European Driving Cycle). Os dados do saco do tubo de exaustão são mostrados na Tabela 1. O Catalisador A da presente invenção apresenta a emissão significativamente mais baixa de THC, CO e NOx em comparação com os Catalisadores Comparativos B e C. (Por exemplo, consulte o desempenho aprimorado relacionado com cerca de 20%, 10% e 24% de aprimoramento respectivamente na emissão de THC, CO e NOx, quando o Catalisador A é comparado com o Catalisador Comparativo B). Tabela 1 Resultados das emissões de escape pelos dados de saco diluídos do veículo Emissões de escape (g/km) THC NMHC CO/10 NOx
24 / 25 Catalisador A 0,040 0,033 0,027 0,014 Catalisador Comparativo B 0,050 0,041 0,030 0,025 Catalisador Comparativo C 0,070 0,060 0,047 0,024
[00116] Além disso, conforme mostrado nas Figuras 4a, 4b e 4c, o Catalisador A da presente invenção apresenta desempenho significativamente aprimorado de controle da emissão no estágio de partida a frio, em comparação com os Catalisadores Comparativos B e C. O resumo dos dados de emissões acumuladas dos primeiros 30s, 50s, 100s do ciclo de condução são mostrados na Tabela 2. Tabela 2 Resultados de emissões de escape acumuladas no estágio de partida a frio Emissões de Escape Acumuladas nos Primeiros 30s, 50s, 100s (g) THC CO NOx 30s 50s 100s 30s 50s 100s 30s 50s 100s Catalisador A 0,25 0,32 0,39 1,86 1,90 2,51 0,09 0,12 0,15 Catalisador 0,29 0,39 0,50 2,17 2,22 2,63 0,12 0,20 0,24 Comparativo B Catalisador 0,39 0,52 0,70 2,12 2,17 3,07 0,13 0,21 0,25 Comparativo C Exemplo 2: Teste de desempenho de ignição em teste de motor
[00117] O Catalisador A e o Catalisador Comparativo B foram testados separadamente em um motor a gasolina. O desempenho de ignição (light off) é uma condição típica com taxa de fluxo de escape de 80 kg/h, a rampa de temperatura é de 30 °C/min, o lambda de Razão de Ar e Combustível (AFR, Air and Fuel Ratio) em 14,55. A conversão de THC, CO e NOx foi calculada a partir da comparação da concentração do gás de alimentação e do gás nas saídas dos catalisadores. Antes do teste de ignição do motor. O Catalisador A e o Catalisador Comparativo B foram envelhecidos em bancada sob motor de 6,1 L na mesma operação durante 100 h com ciclo de envelhecimento de quatro modos, com pico de temperatura de leito de 980 °C dos catalisadores.
[00118] As temperaturas de ignição T50 de HC, CO e NOx do Catalisador A e do Catalisador Comparativo B são mostradas na Tabela 3. Os
25 / 25 dados indicam que, surpreendentemente, o Catalisador A com múltiplas regiões da presente invenção fornece desempenho de ignição significativamente aprimorado quando comparado ao exemplo de duas camadas de Catalisador Comparativo B, com T50 (T50 é a temperatura quando a conversão alcança 50%) cerca de 20 °C mais baixa. Tabela 3: Resultados de teste de ignição de motor em bancada T50 (°C) Poluente T50 (°C) Catalisador A Catalisador Comparativo B HC 302,5 323,5 CO 297,7 316,2 NOx 298,6 319,8 Exemplo 3: Procedimentos e resultados de teste em veículo
[00119] Amostras envelhecidas em bancada do Catalisador A, do Catalisador D e do Catalisador E foram testadas em um veículo de motor de 1,5 litros com Novo Ciclo de Condução Europeia (NEDC). O envelhecimento em bancada no motor de 6,1 L na mesma operação durante 150 h com ciclo de envelhecimento de quatro modos, com uma temperatura de leito de pico a cerca de 980 °C dos catalisadores. Os resultados dos dados de saco diluídos de escape de veículo são mostrados na Tabela 4. Os Catalisador D e o Catalisador E da presente invenção apresentam emissão ainda mais baixa de THC, CO e NOx, comparados ao Catalisador A (por exemplo, consulte o desempenho aprimorado relacionado com o aprimoramento de cerca de 26%, 18% e 14% respectivamente na emissão de THC, CO e NOx, quando o Catalisador E é comparado ao Catalisador A). Tabela 4 Resultados de emissões por dados de saco diluídos de veículo Emissões de escape (g/km) THC NMHC CO/10 NOx Catalisador A 0,098 0,083 0,049 0,084 Catalisador D 0,092 0,078 0,049 0,079 Catalisador E 0,072 0,061 0,04 0,072

Claims (40)

REIVINDICAÇÕES
1. Artigo catalisador para o tratamento de gás de escape, caracterizado pelo fato de que compreende: um substrato que compreende uma extremidade de entrada, uma extremidade de saída com um comprimento axial L; uma primeira região catalítica que começa na extremidade de entrada e que se estende por menos que o comprimento axial L, sendo que a primeira região catalítica compreende um primeiro componente paládio; uma segunda região catalítica que começa na extremidade de saída e que se estende por menos que o comprimento axial L, sendo que a segunda região catalítica compreende um segundo componente paládio; uma terceira região catalítica que começa na extremidade de saída e que se estende por menos que o comprimento axial L, sendo que a terceira região catalítica compreende um terceiro componente ródio; e sendo que a terceira região catalítica se sobrepõe à segunda região catalítica.
2. Artigo catalisador de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a primeira região catalítica se estende por 30 a 70 por cento do comprimento axial L.
3. Artigo catalisador de acordo com a reivindicação 1 ou a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a segunda região catalítica se estende por 30 a 70 por cento do comprimento axial L.
4. Artigo catalisador de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a segunda região catalítica se sobrepor à primeira região catalítica em 1 a 15 por cento do comprimento axial L.
5. Artigo catalisador de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que o comprimento total da segunda região catalítica e da primeira região catalítica ser igual ao comprimento axial L.
6. Artigo catalisador de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que o comprimento total da segunda região catalítica e da primeira região catalítica ser menor que o comprimento axial L.
7. Artigo catalisador de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a terceira região catalítica se estende por 50 a 95 por cento do comprimento axial L.
8. Artigo catalisador de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a primeira região catalítica ser essencialmente isenta de metais MGP diferentes do primeiro componente paládio.
9. Artigo catalisador de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a primeira região catalítica compreende de 0,1 a 300 g/pé3 do primeiro componente paládio.
10. Artigo catalisador de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a primeira região catalítica compreende adicionalmente um primeiro material com capacidade de armazenamento de oxigênio (OSC), um primeiro componente metal alcalino ou metal alcalino-terroso e/ou um primeiro óxido inorgânico.
11. Artigo catalisador de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que o material OSC ser selecionado do grupo que consiste em óxido de cério, óxido de zircônio, um óxido misto de céria- zircônia e um óxido misto de alumina-céria-zircônia.
12. Artigo catalisador de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o material OSC compreender o óxido misto de céria-zircônia.
13. Artigo catalisador de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 a 12, caracterizado pelo fato de que o primeiro metal alcalino ou metal alcalino-terroso ser bário, estrôncio, ou óxidos mistos ou óxido compósito de bário e de estrôncio.
14. Artigo catalisador de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que o primeiro metal alcalino ou metal alcalino- terroso ser carregado em uma quantidade de 0,1 a 15%, em peso, com base no peso de revestimento (washcoat) total da primeira região catalítica.
15. Artigo catalisador de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 a 14, caracterizado pelo fato de que o primeiro componente paládio ser suportado sobre o primeiro óxido inorgânico e o primeiro material OSC.
16. Artigo catalisador de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 a 15, caracterizado pelo fato de que o primeiro óxido inorgânico ser selecionado do grupo que consiste em óxidos de alumina, céria, magnésia, sílica, lantânio, neodímio, praseodímio, ítrio, e óxidos mistos ou óxidos compósitos dos mesmos.
17. Artigo catalisador de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que o óxido inorgânico ser alumina, um óxido compósito de lantana/alumina, ou um óxido compósito de magnésia/alumina.
18. Artigo catalisador de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a segunda região catalítica ser essencialmente isenta de metais MGP diferentes do segundo componente paládio.
19. Artigo catalisador, de qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a segunda região catalítica compreende de 0,1 a 50 g/pé3 do segundo componente paládio.
20. Artigo catalisador de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a segunda região catalítica compreende adicionalmente um segundo material com capacidade de armazenamento de oxigênio (OSC), um segundo componente metal alcalino ou metal alcalino-terroso e/ou um segundo óxido inorgânico.
21. Artigo catalisador de acordo com a reivindicação 20, caracterizado pelo fato de que o segundo material OSC ser selecionado do grupo que consiste em óxido de cério, óxido de zircônio, um óxido misto de céria-zircônia e um óxido misto de alumina-céria-zircônia.
22. Artigo catalisador de acordo com a reivindicação 21, caracterizado pelo fato de que o material OSC ser o óxido misto de céria- zircônia.
23. Artigo catalisador de acordo com qualquer uma das reivindicações 20 a 22, caracterizado pelo fato de que o segundo metal alcalino ou metal alcalino-terroso ser bário, estrôncio, ou óxidos mistos ou óxido compósito de bário e de estrôncio.
24. Artigo catalisador de acordo com a reivindicação 23, caracterizado pelo fato de que o segundo metal alcalino ou metal alcalino- terroso ser carregado em uma quantidade de 0,1 a 15%, em peso, com base no peso total da segunda região catalítica.
25. Artigo catalisador de acordo com qualquer uma das reivindicações 20 a 24, caracterizado pelo fato de que o segundo óxido inorgânico ser selecionado do grupo que consiste em óxidos de alumina, céria, magnésia, sílica, lantânio, neodímio, praseodímio, ítrio e óxidos mistos ou óxidos compósitos dos mesmos.
26. Artigo catalisador de acordo com a reivindicação 25, caracterizado pelo fato de que o segundo óxido inorgânico ser alumina, um óxido compósito de lantana/alumina, ou um óxido compósito de magnésia/alumina.
27. Artigo catalisador de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a terceira região catalítica compreende de 0,1 a 20 g/pé3 do terceiro componente ródio.
28. Artigo catalisador de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por a terceira região catalítica compreender adicionalmente um terceiro material com capacidade de armazenamento de oxigênio (OSC), um terceiro componente metal alcalino ou metal alcalino-terroso e/ou um terceiro óxido inorgânico.
29. Artigo catalisador de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o terceiro material OSC ser selecionado do grupo que consiste em óxido de cério, óxido de zircônio, um óxido misto de céria-zircônia e um óxido misto de alumina- céria-zircônia.
30. Artigo catalisador de acordo com a reivindicação 29, caracterizado pelo fato de que o terceiro material OSC compreende o óxido misto de céria-zircônia.
31. Artigo catalisador de acordo com qualquer uma das reivindicações 28 a 30, caracterizado pelo fato de que o terceiro componente ródio ser suportado sobre o terceiro material OSC.
32. Artigo catalisador de acordo com qualquer uma das reivindicações 28 a 31, caracterizado pelo fato de que o terceiro óxido inorgânico ser selecionado do grupo que consiste em óxidos de alumina, céria, magnésia, sílica, lantânio, neodímio, praseodímio, ítrio e óxidos mistos ou óxidos compósitos dos mesmos.
33. Artigo catalisador de acordo com qualquer uma das reivindicações 28 a 32, caracterizado pelo fato de que o terceiro óxido inorgânico ser alumina, um óxido compósito de lantana/alumina, ou um óxido compósito de magnésia/alumina.
34. Artigo catalisador de acordo com qualquer uma das reivindicações 28 a 33, caracterizado pelo fato de que a terceira região catalítica ser substancialmente isenta do terceiro metal alcalino ou metal alcalino-terroso.
35. Artigo catalisador de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o substrato é um monólito de fluxo passante.
36. Artigo catalisador de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o substrato ter o comprimento maior que 90 mm.
37. Artigo catalisador de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a primeira região catalítica ser suportada/depositada diretamente sobre o substrato.
38. Artigo catalisador de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a segunda região catalítica ser suportada/depositada diretamente sobre o substrato.
39. Sistema de tratamento de emissão para tratar um fluxo de um gás de escape de combustão, caracterizado por compreender o artigo catalisador, conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 38.
40. Método de tratamento de um gás de escape de um motor de combustão interna, caracterizado por compreender colocar o gás de escape em contato com o artigo catalisador, conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 39.
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