BRPI1008389A2 - artigo catalisador, e, métodos para tratar escapamento de motor e para fabricar um artigo catalisador - Google Patents
artigo catalisador, e, métodos para tratar escapamento de motor e para fabricar um artigo catalisador Download PDFInfo
- Publication number
- BRPI1008389A2 BRPI1008389A2 BRPI1008389-8A BRPI1008389A BRPI1008389A2 BR PI1008389 A2 BRPI1008389 A2 BR PI1008389A2 BR PI1008389 A BRPI1008389 A BR PI1008389A BR PI1008389 A2 BRPI1008389 A2 BR PI1008389A2
- Authority
- BR
- Brazil
- Prior art keywords
- impregnated
- palladium
- layer
- platinum
- article
- Prior art date
Links
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 title claims abstract description 119
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 40
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title abstract description 4
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 157
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 117
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 claims abstract description 113
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 82
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 74
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 58
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 52
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 50
- 239000010948 rhodium Substances 0.000 claims abstract description 46
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 44
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 claims abstract description 43
- 239000003870 refractory metal Substances 0.000 claims abstract description 42
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 40
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 40
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 40
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 40
- MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N rhodium atom Chemical compound [Rh] MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 40
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims abstract description 36
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 35
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 34
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 20
- RUDFQVOCFDJEEF-UHFFFAOYSA-N yttrium(III) oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Y+3].[Y+3] RUDFQVOCFDJEEF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 137
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N nitrogen oxide Inorganic materials O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 49
- 229910000422 cerium(IV) oxide Inorganic materials 0.000 claims description 25
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims description 24
- CETPSERCERDGAM-UHFFFAOYSA-N ceric oxide Chemical compound O=[Ce]=O CETPSERCERDGAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 23
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 claims description 19
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims description 15
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims description 11
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims description 11
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 7
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims description 6
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 230000032683 aging Effects 0.000 abstract description 15
- 230000009467 reduction Effects 0.000 abstract description 4
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 30
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 27
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 26
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 17
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 14
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 11
- 238000004049 embossing Methods 0.000 description 11
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 10
- QVQLCTNNEUAWMS-UHFFFAOYSA-N barium oxide Chemical compound [Ba]=O QVQLCTNNEUAWMS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 9
- 229910001404 rare earth metal oxide Inorganic materials 0.000 description 9
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 9
- -1 platinum group metals Chemical class 0.000 description 8
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 description 7
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 6
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 6
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 6
- 150000002910 rare earth metals Chemical class 0.000 description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 description 5
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 5
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 5
- GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N cerium Chemical compound [Ce] GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N lanthanum atom Chemical compound [La] FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 5
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 5
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 5
- 241000907788 Cordia gerascanthus Species 0.000 description 4
- 229910052779 Neodymium Inorganic materials 0.000 description 4
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 4
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 4
- PLDDOISOJJCEMH-UHFFFAOYSA-N neodymium(3+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Nd+3].[Nd+3] PLDDOISOJJCEMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 4
- 239000010970 precious metal Substances 0.000 description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 4
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 description 4
- VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N yttrium atom Chemical compound [Y] VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- GQPLMRYTRLFLPF-UHFFFAOYSA-N Nitrous Oxide Chemical compound [O-][N+]#N GQPLMRYTRLFLPF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 3
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 3
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 3
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 3
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 2
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N Magnesium oxide Chemical compound [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 description 2
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N Nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052777 Praseodymium Inorganic materials 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 2
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 2
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 2
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 229910001092 metal group alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005088 metallography Methods 0.000 description 2
- QEFYFXOXNSNQGX-UHFFFAOYSA-N neodymium atom Chemical compound [Nd] QEFYFXOXNSNQGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 2
- PUDIUYLPXJFUGB-UHFFFAOYSA-N praseodymium atom Chemical compound [Pr] PUDIUYLPXJFUGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 description 2
- 238000004626 scanning electron microscopy Methods 0.000 description 2
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 2
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 2
- GFQYVLUOOAAOGM-UHFFFAOYSA-N zirconium(iv) silicate Chemical compound [Zr+4].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] GFQYVLUOOAAOGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DUFCMRCMPHIFTR-UHFFFAOYSA-N 5-(dimethylsulfamoyl)-2-methylfuran-3-carboxylic acid Chemical compound CN(C)S(=O)(=O)C1=CC(C(O)=O)=C(C)O1 DUFCMRCMPHIFTR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001200 Ferrotitanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005033 Fourier transform infrared spectroscopy Methods 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910002637 Pr6O11 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002835 absorbance Methods 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000001464 adherent effect Effects 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 229910000287 alkaline earth metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000323 aluminium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- HEHRHMRHPUNLIR-UHFFFAOYSA-N aluminum;hydroxy-[hydroxy(oxo)silyl]oxy-oxosilane;lithium Chemical compound [Li].[Al].O[Si](=O)O[Si](O)=O.O[Si](=O)O[Si](O)=O HEHRHMRHPUNLIR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CNLWCVNCHLKFHK-UHFFFAOYSA-N aluminum;lithium;dioxido(oxo)silane Chemical compound [Li+].[Al+3].[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O CNLWCVNCHLKFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 description 1
- ITHZDDVSAWDQPZ-UHFFFAOYSA-L barium acetate Chemical compound [Ba+2].CC([O-])=O.CC([O-])=O ITHZDDVSAWDQPZ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N barium atom Chemical compound [Ba] DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RQPZNWPYLFFXCP-UHFFFAOYSA-L barium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ba+2] RQPZNWPYLFFXCP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910001863 barium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 1
- RCFVMJKOEJFGTM-UHFFFAOYSA-N cerium zirconium Chemical compound [Zr].[Ce] RCFVMJKOEJFGTM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 238000000975 co-precipitation Methods 0.000 description 1
- 239000008199 coating composition Substances 0.000 description 1
- 229940125898 compound 5 Drugs 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 229910052878 cordierite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000009849 deactivation Effects 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- JSKIRARMQDRGJZ-UHFFFAOYSA-N dimagnesium dioxido-bis[(1-oxido-3-oxo-2,4,6,8,9-pentaoxa-1,3-disila-5,7-dialuminabicyclo[3.3.1]nonan-7-yl)oxy]silane Chemical compound [Mg++].[Mg++].[O-][Si]([O-])(O[Al]1O[Al]2O[Si](=O)O[Si]([O-])(O1)O2)O[Al]1O[Al]2O[Si](=O)O[Si]([O-])(O1)O2 JSKIRARMQDRGJZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 229910052741 iridium Inorganic materials 0.000 description 1
- GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N iridium atom Chemical compound [Ir] GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- MRELNEQAGSRDBK-UHFFFAOYSA-N lanthanum oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[La+3].[La+3] MRELNEQAGSRDBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FYDKNKUEBJQCCN-UHFFFAOYSA-N lanthanum(3+);trinitrate Chemical compound [La+3].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O FYDKNKUEBJQCCN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 1
- 239000000391 magnesium silicate Substances 0.000 description 1
- 235000012243 magnesium silicates Nutrition 0.000 description 1
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000000386 microscopy Methods 0.000 description 1
- 150000007522 mineralic acids Chemical class 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 229910052863 mullite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 description 1
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- KTUFCUMIWABKDW-UHFFFAOYSA-N oxo(oxolanthaniooxy)lanthanum Chemical compound O=[La]O[La]=O KTUFCUMIWABKDW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GPNDARIEYHPYAY-UHFFFAOYSA-N palladium(ii) nitrate Chemical compound [Pd+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O GPNDARIEYHPYAY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052670 petalite Inorganic materials 0.000 description 1
- NWAHZABTSDUXMJ-UHFFFAOYSA-N platinum(2+);dinitrate Chemical compound [Pt+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O NWAHZABTSDUXMJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- XPGAWFIWCWKDDL-UHFFFAOYSA-N propan-1-olate;zirconium(4+) Chemical compound [Zr+4].CCC[O-].CCC[O-].CCC[O-].CCC[O-] XPGAWFIWCWKDDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 239000011214 refractory ceramic Substances 0.000 description 1
- 229910052702 rhenium Inorganic materials 0.000 description 1
- WUAPFZMCVAUBPE-UHFFFAOYSA-N rhenium atom Chemical compound [Re] WUAPFZMCVAUBPE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VXNYVYJABGOSBX-UHFFFAOYSA-N rhodium(3+);trinitrate Chemical compound [Rh+3].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O VXNYVYJABGOSBX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FKTOIHSPIPYAPE-UHFFFAOYSA-N samarium(III) oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Sm+3].[Sm+3] FKTOIHSPIPYAPE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 229910052642 spodumene Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 description 1
- CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N strontium atom Chemical compound [Sr] CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IATRAKWUXMZMIY-UHFFFAOYSA-N strontium oxide Inorganic materials [O-2].[Sr+2] IATRAKWUXMZMIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 238000003878 thermal aging Methods 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 238000004627 transmission electron microscopy Methods 0.000 description 1
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 1
- GPPXJZIENCGNKB-UHFFFAOYSA-N vanadium Chemical compound [V]#[V] GPPXJZIENCGNKB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
- 238000011179 visual inspection Methods 0.000 description 1
- 238000012800 visualization Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/92—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases
- B01D53/94—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases by catalytic processes
- B01D53/9445—Simultaneously removing carbon monoxide, hydrocarbons or nitrogen oxides making use of three-way catalysts [TWC] or four-way-catalysts [FWC]
- B01D53/945—Simultaneously removing carbon monoxide, hydrocarbons or nitrogen oxides making use of three-way catalysts [TWC] or four-way-catalysts [FWC] characterised by a specific catalyst
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
- B01J23/38—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
- B01J23/40—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals of the platinum group metals
- B01J23/44—Palladium
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
- B01J23/38—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
- B01J23/54—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
- B01J23/56—Platinum group metals
- B01J23/63—Platinum group metals with rare earths or actinides
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
- B01J35/50—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their shape or configuration
- B01J35/56—Foraminous structures having flow-through passages or channels, e.g. grids or three-dimensional monoliths
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
- B01J37/02—Impregnation, coating or precipitation
- B01J37/0201—Impregnation
- B01J37/0207—Pretreatment of the support
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
- B01J37/02—Impregnation, coating or precipitation
- B01J37/0215—Coating
- B01J37/0225—Coating of metal substrates
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
- B01J37/02—Impregnation, coating or precipitation
- B01J37/024—Multiple impregnation or coating
- B01J37/0242—Coating followed by impregnation
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
- B01J37/02—Impregnation, coating or precipitation
- B01J37/024—Multiple impregnation or coating
- B01J37/0244—Coatings comprising several layers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
- B01J37/02—Impregnation, coating or precipitation
- B01J37/024—Multiple impregnation or coating
- B01J37/0248—Coatings comprising impregnated particles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2255/00—Catalysts
- B01D2255/10—Noble metals or compounds thereof
- B01D2255/102—Platinum group metals
- B01D2255/1021—Platinum
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2255/00—Catalysts
- B01D2255/10—Noble metals or compounds thereof
- B01D2255/102—Platinum group metals
- B01D2255/1023—Palladium
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2255/00—Catalysts
- B01D2255/10—Noble metals or compounds thereof
- B01D2255/102—Platinum group metals
- B01D2255/1025—Rhodium
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2255/00—Catalysts
- B01D2255/20—Metals or compounds thereof
- B01D2255/206—Rare earth metals
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2255/00—Catalysts
- B01D2255/20—Metals or compounds thereof
- B01D2255/207—Transition metals
- B01D2255/20715—Zirconium
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2255/00—Catalysts
- B01D2255/90—Physical characteristics of catalysts
- B01D2255/902—Multilayered catalyst
- B01D2255/9022—Two layers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2255/00—Catalysts
- B01D2255/90—Physical characteristics of catalysts
- B01D2255/908—O2-storage component incorporated in the catalyst
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N2510/00—Surface coverings
- F01N2510/06—Surface coverings for exhaust purification, e.g. catalytic reaction
- F01N2510/068—Surface coverings for exhaust purification, e.g. catalytic reaction characterised by the distribution of the catalytic coatings
- F01N2510/0684—Surface coverings for exhaust purification, e.g. catalytic reaction characterised by the distribution of the catalytic coatings having more than one coating layer, e.g. multi-layered coatings
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N2570/00—Exhaust treating apparatus eliminating, absorbing or adsorbing specific elements or compounds
- F01N2570/14—Nitrogen oxides
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N2590/00—Exhaust or silencing apparatus adapted to particular use, e.g. for military applications, airplanes, submarines
- F01N2590/06—Exhaust or silencing apparatus adapted to particular use, e.g. for military applications, airplanes, submarines for hand-held tools or portables devices
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
- Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
Abstract
ARTIGO CATALISADOR, E, MÉTODO PARA TRATAR DESCARGA DE MOTOR E PARA E PARA FABRICAR UM ARTIGO CATALISADOR
Artigos de catalisador compreendendo paládio e método para preparação relacionados e uso são divulgados. Um artigo é divulgado compreendendo uma primeira camada catalítica formada em um substrato, em que a primeira camada catalítica compreende paládio impregnado em um componente de armazenamento de oxigênio isento de céria e platina impregnada em um óxido de metal refratário e uma segunda platina impregnada em um componente de armazenamento de oxigênio e ródio impregnado em uma alumina revestida com zircônia ou revestida com ítria. O componente de paládio do artigo catalisador está presente em uma proporção mais alta em relação aos outros componentes de metal do grupo da platina. Os artigos de catalisador fornecem reduções aperfeiçoadas em NOx em gases de escapamento, particularmente após envelhecimento pobre-rico.
Description
REFERÊNCIA CRUZADA A PEDIDOS RELACIONADOS 5 Este pedido reivindica o benefício de prioridade de acordo com 35 USC § 119(e) do Pedido Provisional US 61/154.053, depositado em 20 de fevereiro de 2009, que é incorporado neste documento por referência.
CAMPO TÉCNICO Esta invenção se refere a artigos de catalisador úteis para tratamento de correntes gasosas contendo hidrocarbonetos, monóxido de carbono e óxidos de nitrogênio, métodos para usar os artigos de catalisador para tratar as correntes gasosas e métodos para fazer os artigos de catalisador. Mais particularmente, a invenção fornece artigos de catalisador e métodos para tratamento de gases de escapamento produzidos por motores de combustão interna.
FUNDAMENTOS Os gases de escapamento de motores de combustão interna contêm poluentes tais como hidrocarbonetos, monóxido de carbono e óxidos de nitrogênio (NOx) que sujam o ar. Normas de emissão de hidrocarbonetos não queimados, monóxido de carbono e contaminantes de óxido de nitrogênio tem sido definida por vários governos e devem ser cumpridas pelos veículos mais velhos, assim como os veículos novos. A fim de cumprir essas normas, conversores catalíticos contendo um catalisador de três vias (TWC) podem ser localizados na linha de gás de escapamento de motores de combustão interna. O uso de catalisadores de gás de escapamento contribuiu para uma melhoria significativa na qualidade do ar. O TWC é o catalisador mais comumente utilizado e ele fornece as três funções de oxidação de CO, oxidação de hidrocarbonetos não queimados (HC’s) e redução de NOx para N2. Os TWCs tipicamente utilizam um ou mais metais do grupo da platina (PGM) para simultaneamente oxidar CO e HC e reduzir compostos de NOx. Os componentes catalíticos mais comuns de um TWC são platina (Pt), ródio (Rh) e paládio Os catalisadores TWC trabalham melhor quando o motor opera em, ou próximo a condições estequiométricas (razão ar/combustível, 5 λ=l). Na utilização real, no entanto, os motores devem operar em ambos os lados de λ=1 em vários estágios durante um ciclo de operação.
Por exemplo, em condições de operação ricas, tal como durante a aceleração, a composição do gás de escapamento é redutora e é mais difícil de realizar reações de oxidação na superfície do catalisador.
Por esta razão, os TWCs foram desenvolvidos para incorporar um componente que armazena oxigênio durante porções pobres do ciclo de operação e libera oxigênio durante porções ricas do ciclo de operação.
Este componente é baseado em céria maioria dos TWCs comerciais.
Infelizmente, quando céria é dopada com catalisadores de metais preciosos, tal como Pd, ela tende a perder área de superfície quando exposta a altas temperaturas, por exemplo, 800°C ou mais, e o desempenho global do catalisador é degradado.
Até aqui foram desenvolvidos TWCs que usam óxidos misturados de céria-zircônia como o componente de armazenamento de oxigênio, pois os óxidos misturados são mais estáveis à perda de área de superfície do que a céria sozinha.
Os catalisadores TWC são geralmente formulados como composições de revestimento de lavagem contendo suportes, componentes de armazenamento de oxigênio e PGMs.
Esses catalisadores são projetados para serem eficazes em uma faixa específica de condições de operação que são tanto pobres quanto ricas em comparação com condições estequiométricas.
Pequenos motores de combustão interna, geralmente motores de ignição por centelha de dois tempos e quatro tempos, são usados para fornecer energia a uma variedade de máquinas, por exemplo, cortadores de grama acionados por motor a gasolina, motosserras, sopradores de folhas, aparadores de fio, scooters motorizados, motocicletas, ciclomotores e similares.
Estes motores fornecem um ambiente particularmente severo para o tratamento de escapamento catalítico.
Isto porque os pequenos motores operam a altas temperaturas e o gás de escapamento contém uma alta concentração de combustível não queimado e oxigênio não consumido. 5 Os metais do grupo da platina nos catalisadores TWC (por exemplo, platina, paládio, ródio, rênio e irídio) são tipicamente dispostos em uma área de superfície alta, suporte de óxido metálico refratário, por exemplo, um revestimento de alumina de alta área de superfície, ou em um componente de armazenamento de oxigênio.
O suporte é carregado em um portador adequado, ou substrato, tal como um substrato monolítico compreendendo uma estrutura em colméia de cerâmica refratária ou metal, ou partículas refratárias, tal como esferas ou segmentos extrusados curtos de um material refratário adequado.
O substrato do catalisador TWC também pode ser uma malha de arame, tipicamente uma malha de arame de metal que é particularmente útil em motores pequenos.
Óxidos metálicos refratários, tal como alumina, céria em bruto, zircônia, alfa alumina e outros materiais, podem ser usados como suportes para os componentes catalíticos de um artigo catalisador.
Os materiais de suporte de alumina, também chamados de “gama alumina” ou “alumina ativada”, tipicamente exibem uma área de superfície BET acima de 60 metros quadrados por grama (“m2/g”), muitas vezes até cerca de 200 m2/g ou mais.
Essa alumina ativada é geralmente uma mistura das fases gama e delta de alumina, mas também pode conter quantidades substanciais de fases de alumina eta, kappa e teta.
Embora muitos dos outros suportes de óxido metálico refratário sofram da desvantagem de ter uma área de superfície BET consideravelmente menor do que a alumina ativada, essa desvantagem tende a ser compensada por uma maior durabilidade do catalisador resultante.
Componentes de armazenamento de oxigênio, tal como discutido acima, também podem ser usados como suportes para os componentes PGM do
Em um motor em funcionamento, as temperaturas do gás de escapamento podem alcançar 1000°C e tais temperaturas elevadas fazem com que a alumina ativada ou outro material de suporte sofra degradação térmica 5 causada por uma transição de fase com encolhimento volume acompanhante, especialmente na presença de vapor, pelo que o metal catalítico se torna ocluído no meio de suporte encolhido com uma perda de área de superfície de catalisador exposta e uma diminuição correspondente na atividade catalítica.
Suportes de alumina podem ser estabilizados contra essa degradação térmica pelo uso de materiais tais como zircônia, titânia, óxidos de metais alcalinos terrosos, tal como bária, cálcia ou estrôncia, ou óxidos de metais de terras raras, tal como céria, lantana e misturas de dois ou mais óxidos de metais de terras raras.
A estabilidade de catalisadores automotivos é testada no laboratório expondo o catalisador a envelhecimento acelerado em condições de laboratório em atmosferas diferentes.
Estes protocolos de testes simulam as condições de funcionamento do motor, incluindo alta temperatura e perturbações pobres/ricas no escapamento.
Tais testes tipicamente incluem alta temperatura na presença ou ausência de água.
Dois tipos de protocolos de envelhecimento acelerado são vapor/ar (envelhecimento hidrotérmico oxidativo simulando condições de operação pobres) ou envelhecimento em nitrogênio, argônio ou hidrogênio (envelhecimento inerte, simulando condições de operação ricas). Embora os testes em ambas as condições de envelhecimento do catalisador proporcionem melhor reprodução de desempenho do catalisador em uso real no ambiente do motor, mais atenção no campo tem sido dada ao desenvolvimento de catalisadores que sobrevivem a condições de envelhecimento vapor/água a alta temperatura.
Pouco trabalho foi feito para tratar da estabilidade do catalisador em envelhecimento rico a altas temperaturas.
A atual tecnologia de catalisadores apresenta desativação do catalisador significativa em condições de envelhecimento ricas, particularmente quando expostos em sequência a ambos os protocolos de vapor/ar e envelhecimento rico a alta temperatura. Há uma necessidade de um artigo catalisador contendo paládio 5 com proporções reduzidas de platina e/ou ródio em relação a paládio e desempenho e estabilidade aperfeiçoados sob ambas as condições de envelhecimento pobres e ricas. A presente invenção trata desta necessidade.
SUMÁRIO Uma modalidade da presente invenção é dirigida a um artigo catalisador de alto paládio e métodos de preparação relacionados e uso. O artigo catalisador pode compreender uma camada de revestimento gravada opcional formada em um substrato, em que a primeira camada compreende um óxido de metal refratário e tem uma superfície que é substancialmente uniforme. Uma primeira camada catalítica é formada na camada de revestimento de gravação (se houver) ou no substrato portador (se a camada de revestimento de gravação não estiver presente), em que a primeira camada catalítica compreende i) platina e paládio impregnados em um suporte de óxido de metal refratário e paládio impregnado em um componente de armazenamento de oxigênio isento de céria. O componente de armazenamento de oxigênio isento de céria pode ser um compósito de zircônia e um óxido de metal de terras raras que não céria, por exemplo prasiodímia, neodímia ou lantana. Uma segunda camada catalítica é formada na primeira camada catalítica, em que a segunda camada catalítica compreende platina e ródio e pelo menos o componente de ródio está impregnado em um suporte de óxido de metal refratário revestido de zircônia ou revestido de ítria. Um componente de armazenamento de oxigênio pode também estar presente na segunda camada catalítica. Em uma modalidade, o artigo catalisador apresenta durabilidade e desempenho aperfeiçoados em relação a artigos de catalisador TWC conhecidos, particularmente em sua estabilidade em condições de operação ricas.
O substrato do artigo catalisador pode ser tipicamente uma estrutura de colmeia.
Em outro aspecto da invenção, o artigo catalisador de alto paládio é feito opcionalmente revestindo em um substrato uma camada de 5 revestimento de gravação compreendendo um óxido de metal refratário em um sol ácido, secando a primeira camada usando calor e fluxo de ar, de modo que uma superfície substancialmente uniforme seja formada na camada de revestimento de gravação, depositando uma primeira camada catalítica na camada de revestimento de gravação revestindo uma pasta fluida na camada de revestimento de gravação (se houver) ou no substrato (se a camada de revestimento de gravação não estiver presente), a pasta fluida compreendendo 1) um componente de armazenamento de oxigênio isento de céria impregnado com paládio e 2) platina impregnada em um suporte de óxido de metal refratário, e secando a primeira camada catalítica.
Uma porção do paládio na primeira camada catalítica também pode ser impregnada no suporte de óxido de metal refratário.
O componente de armazenamento de oxigênio isento de céria da primeira camada catalítica pode ser um compósito de zircônia e um óxido de metal de terras raras que não céria, por exemplo, prasiodímia, neodímia ou lantana.
Uma segunda camada catalítica é depositada na primeira camada catalítica revestindo uma pasta fluida na primeira camada catalítica, a pasta fluida compreendendo um componente de armazenamento de oxigênio, platina e ródio, em que o componente de ródio é impregnado em um suporte de óxido de metal refratário revestido com zircônia ou revestido com ítrio, e secando a segunda camada catalítica.
Os artigos de catalisador da invenção são particularmente úteis para tratar escapamento produzido por motores de combustão interna, onde flutuações pobres/ricas nas condições de operação produzem alta variação nos contaminantes do escapamento que deve ser removidos.
Os artigos de catalisador da invenção apresentam substancialmente menos deterioração em relação ao desempenho do catalisador fresco sob essas condições de operação.
DESCRIÇÃO DOS DESENHOS A Fig. 1 é um gráfico de barras mostrando os resultados do Exemplo 2, comparando as emissões de NOx para um catalisador 5 convencional e um catalisador de acordo com a invenção em ciclos de acionamento diferentes. Os dados representam a média das duas passagens experimentais. A Fig. 2 é um gráfico que mostra os resultados do Exemplo 3, comparando catalisadores compreendendo diferentes níveis de céria com o catalisador da invenção com respeito à disponibilidade na superfície de metal Pd após envelhecimento.
DESCRIÇÃO DETALHADA A presente invenção se refere a artigos de catalisador, componentes de artigos de catalisador, métodos para usar os artigos de catalisador e métodos para fazer os artigos de catalisador geralmente denominados como um catalisador de conversão de três vias tendo a capacidade de, simultaneamente, catalisar a oxidação de hidrocarbonetos e monóxido de carbono e a redução de óxidos de nitrogênio. O artigo catalisador de acordo com uma modalidade da invenção compreende pelo menos duas camadas de revestimento de lavagem. Verificou-se que desempenho substancialmente aperfeiçoado em condições de operação ricas é alcançado fornecendo duas camadas contendo catalisador em um substrato, em que a primeira camada catalítica compreende um alto nível de paládio em relação à platina e ao ródio. Na primeira camada catalítica, o componente de paládio é suportado em um componente de armazenamento de oxigênio isento de céria. Uma porção do paládio também pode ser suportada em um óxido de metal refratário. O componente de platina da primeira camada catalítica é suportado em um óxido de metal refratário; no entanto, uma porção do componente de platina também pode ser suportada no componente de armazenamento de oxigênio isento de céria.
A segunda camada catalítica compreende ródio suportado em um óxido de metal refratário revestido com zircônia ou revestido com ítria e platina estabilizada com um componente de armazenamento de oxigênio. 5 Como usado aqui, o termo “alto paládio” com referência a um artigo catalisador ou uma camada de um artigo catalisador significa que o teor de paládio em peso no artigo ou camada é mais alto do que o teor em peso de componentes de metal do grupo da platina (PGM) não paládio no artigo ou na camada.
Preferencialmente, o teor de paládio é mais alto do que cada um dos componentes de PGM não paládio.
Mais preferencialmente, o teor de paládio é mais alto do que o teor total de todos os componentes PGM não paládio.
Em um aspecto, o conteúdo de paládio pode ser 10 a 30 vezes mais alto do que o teor de PGM não paládio total do artigo catalisador.
Tipicamente, o teor de PGM total do artigo catalisador é de 30 a 100 g/ft3 (1000 a 3333,3 g/m3), 50 a 80 g/ft3 (1666,7 a 2666,7 g/m3) ou cerca de 75 g/ft3 (2500 g/m3). Como usado aqui, o termo “substancialmente uniforme” com respeito a uma camada do artigo catalisador significa que a superfície da camada está isenta de defeitos em cerca de 90% da área de superfície total.
A superfície substancialmente uniforme apresenta não mais do que cerca de 10% da área de superfície total da camada de rachaduras, fissuras ou descamação da superfície da camada.
Em certos aspectos da invenção, a superfície da camada é pelo menos cerca de 95% isenta de defeitos e em um aspecto detalhado da invenção ela é 100% isenta de defeitos.
A avaliação da uniformidade da superfície da camada é prontamente executada utilizando procedimentos conhecidos na técnica, incluindo metalografia, microscopia eletrônica de varredura, microscopia eletrônica de transmissão (TEM) e inspeção visual direta da superfície da camada usando, por exemplo, um microscópio de luz convencional.
Como usado aqui, o termo “suporte” com respeito a uma camada catalítica se refere a um material que recebe metais do grupo da platina, estabilizadores, promotores, ligantes e similares por meio de associação, dispersão, impregnação ou outros métodos adequados.
Exemplos de suporte incluem, mas não estão limitados a, óxidos de metais refratários, 5 óxidos de metais refratários de alta área de superfície e materiais contendo componentes de armazenamento de oxigênio.
Uma ou mais modalidades da presente invenção incluem um suporte de óxido metálico refratário de alta área de superfície compreendendo um composto ativado selecionado do grupo consistindo em alumina, alumina-zircônia, alumina-céria-zircônia, lantana- alumina, lantana-zircônia-alumina, baria-alumina, baria lantana-alumina, baria lantana-neodímio alumina e alumina-céria.
Exemplos de materiais contendo componentes de armazenamento de oxigênio incluem, mas não estão limitados a, céria-zircônia, céria-zircônia-lantana, zircônia-prasiodímia, ítria-zircônia, zircônia-neodímio e zircônia-lantana.
A referência a um “compósito óxido de metal de terras raras-zircônia” significa um compósito compreendendo um óxido de metal de terras raras e zircônia, sem especificar a quantidade de cada componente.
Materiais de óxido de metal de terras raras- zircônia adequados incluem, mas não estão limitados a, materiais tendo, por exemplo, entre 5% e 95% de teor de metal de terras raras.
Em certas modalidades, o suporte compreende óxido de metal de terras raras em bruto tendo um teor de metal de terras raras nominal de 100% (isto é, >99% de pureza). Como usado aqui, o termo “componente de armazenamento de oxigênio” (OSC) se refere a uma entidade que tem estado de valência múltipla e pode reagir ativamente com oxidantes, tal como oxigênio ou óxidos nitrosos, em condições de oxidação ou com redutores, tal como monóxido de carbono (CO) ou hidrogênio, em condições de redução.
Exemplos de componentes de armazenamento de oxigênio adequados incluem céria e prasiodímia.
A liberação de um OSC para a camada pode ser alcançada pela utilização de, por exemplo, óxidos misturados.
Por exemplo, céria pode ser liberada por um óxido misturado de cério e zircônio e/ou um óxido misturado de cério, zircônio e neodímio.
Por exemplo, prasiodímia pode ser liberada por um óxido misturado de praseodímio e zircônio e/ou um óxido misturado de 5 praseodímio, cério, lantânio, ítrio, zircônio e neodímio.
Como usado aqui, o termo “componente de armazenamento de oxigênio isento de céria” ou “OSC isento de céria” se refere a um OSC que contém menos de 1% de céria, preferivelmente menos de 0,5% de céria e mais preferivelmente essencialmente 0% de céria.
Exemplos de OSCs isentos de céria incluem zircônia-prasiodímia, zircônia-neodímia, zircônia-ítria e zircônia-lantana.
Como usado aqui, o termo “impregnado” significa que uma solução contendo metal do grupo da platina é colocada em poros de um suporte.
Em modalidades detalhadas, a impregnação de metais do grupo da platina é conseguida por meio de umectação incipiente, onde um volume de metal do grupo da platina diluído é aproximadamente igual ao volume de poro dos corpos de suporte.
A impregnação por umectação incipiente geralmente leva a uma distribuição substancialmente uniforme da solução do precursor em todo o sistema de poros do suporte.
Como usado aqui, o termo “componente” em relação a um metal do grupo da platina significa qualquer composto, complexo ou similar que, mediante calcinação ou utilização do mesmo se decompõe ou de outra forma se converte em uma forma cataliticamente ativa do metal do grupo da platina, geralmente o metal ou o óxido de metal.
Compostos solúveis em água ou compostos dispersáveis em água ou complexos do componente de metal podem ser usados, desde que o meio líquido utilizado para impregnar ou depositar o componente de metal nas partículas do suporte de óxido de metal refratário não reajam adversamente com o metal ou seu composto ou seu complexo ou outros componentes que podem estar presentes na composição de catalisador e são capazes de ser removidos do componente de metal por volatilização ou decomposição mediante aquecimento e/ou aplicação de um vácuo.
Em alguns casos, a conclusão da remoção do líquido pode não ocorrer até o catalisador ser colocado em uso e submetido às altas temperaturas 5 encontradas durante a operação.
Geralmente, tanto do ponto de vista de aspectos econômicos e ambientais, soluções aquosas de compostos ou complexos solúveis dos metais do grupo da platina são utilizadas.
Por exemplo, compostos apropriados incluem nitrato de paládio.
Durante a etapa de calcinação, ou pelo menos durante a fase inicial de utilização do compósito, esses compostos são convertidos em uma forma cataliticamente ativa do metal ou um composto do mesmo.
Em um primeiro aspecto, o artigo catalisador da invenção é um artigo de alto paládio compreendendo: uma primeira camada catalítica em um substrato adequado, a camada catalítica compreendendo um alto nível de um paládio.
Todos os componentes de paládio presentes no artigo catalisador estão contidos na primeira camada catalítica.
Uma porção do componente de paládio na primeira camada catalítica pode ser suportada em um suporte de óxido de metal refratário, de preferência um suporte de óxido de metal refratário de alta área de superfície.
A porção remanescente do componente de paládio na primeira camada catalítica é suportada em um componente de armazenamento de oxigênio isento de céria, de preferência zircônia dopada com prasiodímia, lantana, neodímia, ítria ou uma mistura dos mesmos.
Alternativamente, todo o paládio pode ser suportado no componente de armazenamento de oxigênio isento de céria.
A primeira camada catalítica compreende ainda um componente de platina suportado em um óxido de metal refratário que pode ser um suporte contendo alumina.
A primeira camada catalítica é revestida com uma segunda camada catalítica compreendendo um componente de ródio suportado em um óxido de metal refratário revestido com zircônia ou revestido com ítria e um componente de platina estabilizado com um componente de armazenamento de oxigênio.
Não há nenhum componente de paládio na segunda camada catalítica.
Em outro aspecto, o OSC da primeira camada catalítica é um composto prasiodímia-zircônia, um composto ítria-zircônia, um composto 5 neodímia-zircônia ou um composto lantana-zircônia em que o componente de terras raras do compósito representa cerca de 1 a 40% em peso.
Na segunda camada catalítica o compósito pode compreender qualquer um dos óxidos de metal de terras raras em um compósito com zircônia.
O compósito pode ser preparado usando métodos conhecidos na arte, incluindo coprecipitação, sol gel e mistura do óxido de metal de terras raras com zircônia.
A presença do óxido de metal de terras raras no compósito confere estabilidade térmica aperfeiçoada ao componente de zircônia.
Um outro aspecto da invenção prevê que o componente de paládio do artigo catalisador está presente em quantidades em peso mais altas do que qualquer um ou ambos o componente de platina e o componente de ródio.
A razão de platina para paládio para ródio em peso pode ser 0,5 a 10/1 a 80/0,5 a 10, 1 a 5/30 a 50/1 a 5 ou cerca de 1/40/2,4, respectivamente.
Isto é, em uma modalidade específica, o teor de paládio do artigo catalisador é de cerca de 40 vezes o teor de platina e cerca de 16 a 20 vezes o teor de ródio.
Em uma modalidade específica adicional a razão Pt/Pd/Rh em peso é de 3/7/1, 2/14/1, 1/25/2, 1/40/2 ou 1/60/2. Outros aspectos da invenção determinam que a segunda camada catalítica compreenda um óxido de metal refratário, tal como um óxido de metal refratário de alta área de superfície, no qual os componentes de platina e ródio são suportados.
Em uma ou mais modalidades, o óxido de metal refratário compreende um composto ativado selecionado do grupo consistindo em alumina, alumina-zircônia, alumina-céria-zircônia, lantana- alumina, lantana-zircônia-alumina, baria-alumina, baria lantana-alumina, baria lantana-neodímia alumina e alumina-céria.
Na segunda camada catalítica, quando o óxido de metal refratário contém alumina e é usado como um suporte para o componente de ródio ele é revestido com zircônia ou ítria para inibir a reação da alumina com o componente de ródio e a formação de rodato de alumínio.
Pelo menos o componente de ródio é substancialmente 5 inteiramente suportado na alumina revestida.
No entanto, o componente de platina é, de preferência, suportado no e estabilizada pelo OSC que neste caso não precisa ser isento de céria, por exemplo, céria-zircônia.
Alumina revestida com zircônia para uso na presente invenção como um suporte para ródio na segunda camada catalítica pode ser preparada de acordo com qualquer um dos métodos conhecidos na arte.
Estes incluem, por exemplo, introdução de zircônio n-propóxido em n-proρanol a um suporte de alumina calcinada, tal como descrito por S.
Damyanova, et al.
Journal of Catalysis 168, 421-430 (1997), ou impregnação de pó de alumina utilizando uma solução de ácido nítrico de hidróxido de zircônio, tal como descrito por MMVM Souza, et al.
Phys.
Stat.
Sol. (A) 187, No. 1, 297-303 (2001). Em outro aspecto da invenção, ou a primeira camada catalítica ou a segunda camada catalítica ou ambas podem ainda compreender um promotor selecionado do grupo consistindo em BaO, SrO, La2O3, Nd2O3, Pr6O11, Y2O3, Sm2O3 e suas combinações.
Outros aspectos da invenção fornecem métodos para tratar um gás compreendendo hidrocarbonetos, monóxido de carbono e óxidos de nitrogênio, o método compreendendo: contatar o gás em uma corrente de escapamento de um motor a gasolina com um material catalítico em um substrato, o material catalítico compreendendo as duas camadas catalíticas descritas neste documento, com ou sem uma camada de revestimento de gravação opcional subjacente à primeira camada catalítica, de tal forma que hidrocarboneto, monóxido de carbono e NOx na corrente de escapamento são reduzidos.
Em particular, NOx na corrente de escapamento é substancialmente reduzido pelos artigos de catalisador da invenção em comparação com artigos de catalisador em que paládio é suportado em um OSC contendo céria.
Um aspecto da invenção fornece um artigo catalisador compreendendo: um material catalítico em um substrato, o material catalítico 5 compreendendo as duas camadas catalíticas descritas neste documento e o artigo catalisador compreendendo ainda uma camada de revestimento de gravação entre o substrato e a primeira camada catalítica.
A camada de revestimento de gravação compreende um óxido de metal refratário de alta área de superfície e é, de preferência, preparada de tal forma que a superfície é substancialmente uniforme.
Uma superfície substancialmente uniforme na camada de gravação fornece ligação aperfeiçoada da primeira camada catalítica ao substrato e é particularmente vantajosa quando o artigo catalisador é usado em ambientes de alta vibração, tal como motores de pequeno porte.
A secagem rápida e completa da camada de gravação facilita a produção da superfície substancialmente uniforme e pode ser obtida secando a camada a temperaturas mais baixas no ar em movimento.
A secagem completa do revestimento de gravação também contribui para a obtenção de uma distribuição uniforme do componente de paládio na primeira camada catalítica.
Em uma modalidade, melhoria significativa na redução de emissões de NOx a partir de um pequeno motor a gasolina pode ser obtida usando os artigos de catalisador da invenção.
Melhoria nas emissões de monóxido de carbono e hidrocarbonetos também pode ser alcançada.
Os artigos de catalisador da invenção também exibem desempenho substancialmente aperfeiçoado em protocolos de teste de envelhecimento pobre-rico sequenciais.
Em aspectos detalhados, o componente de armazenamento de oxigênio isento de céria está tipicamente presente na primeira camada catalítica em uma quantidade de 10 a 60%, 30 a 50% ou 40 a 50% em peso dos componentes da primeira camada catalítica.
O componente de armazenamento de oxigênio na segunda camada catalítica está tipicamente presente em uma quantidade de 20 a 80%, 30 a 70% ou 40 a 60% em peso dos componentes da segunda camada catalítica. 5 Uma ou mais modalidades admitem que os componentes de PGM estejam presentes em uma quantidade de cerca de 10 a 150 g/ft3 (333,3 a 5000 g/m3), cerca de 20 a 100 g/ft3 (666,7 a 3333,3 g/m3) ou cerca de 25 a 80 g/ft3 (833,3 a 2666,7 g/m3). Em uma modalidade específica, os componentes de PGM estão presentes em uma quantidade de cerca de 75 g/ft3 (2500 g/m3) no artigo catalisador.
Será entendido que o conteúdo de cada PGM no artigo catalisador e, portanto, suas razões em peso relativas, pode ser variado para atingir o conteúdo de PGM total desejado.
Em geral, é preferível que o paládio esteja presente em quantidades mais altas em relação à platina e ao ródio para reduzir o custo, no entanto, isto não é exigido para a função do artigo catalisador.
Tipicamente, a platina está presente em 10 a 90 g/ft3 (333,3 a 3000 g/m3), o paládio está presente em 10 a 90 g/ft3 (333,3 a 3000 g/m3) e o ródio está presente em 10 a 30 g/ft3 (333,3 a 1000 g/m3). Em uma modalidade específica a platina está presente em 1 a 2 g/ft3 (33,3 a 66,7 g/m3), o paládio está presente em 40 a 80 g/ft3 (1333 a 2666,7 g/m3) e o ródio está presente em 2 a 5 g/ft3 (66,7 a 166,7 g/m3). Em modalidades específicas adicionais, o PGM total é de 30 g/ft3 (1000 g/m3) com uma razão Pt/Pd/Rh de 3/7/1, o PGM total é de 40 g/f 3 (1333 g/m3) com uma razão Pt/Pd/Rh de 2/4/1 ou o PGM total é de 100 g/ft3 (3333,3 g/m3) com uma razão Pt/Pd/Rh de 1/25/2, 1/40/2 ou 1/60/2. Uma modalidade detalhada fornece duas camadas catalíticas no substrato.
Uma primeira camada catalítica é uma camada de alto paládio revestida no substrato e compreende paládio impregnado em zircônia dopada com prasiodímia e alumina, e platina impregnada em alumina.
A primeira camada catalítica é revestida no substrato e calcinada.
Uma segunda camada catalítica é revestida na primeira camada catalítica e compreende ródio impregnado em alumina revestida de zircônia e platina impregnada em um compósito céria-zircônia.
A segunda camada catalítica é também calcinada.
Uma segunda modalidade detalhada fornece três camadas no 5 substrato.
Uma primeira camada revestida no substrato é uma camada de revestimento de gravação compreendendo um óxido de metal refratário, tal como gama alumina.
A camada de revestimento de gravação é revestida e secada no substrato, de tal forma que sua superfície seja substancialmente uniforme, isto é, substancialmente livre de defeitos tais como rachaduras, fissuras e descamação.
Em um aspecto a superfície da camada de revestimento de gravação é pelo menos 90% livre de defeitos (ou cerca de 95% ou cerca de 100% livre de defeitos). A uniformidade substancial da camada de revestimento de gravação oferece excelente aderência a uma primeira camada catalítica que é revestida na camada de revestimento de gravação.
A primeira camada catalítica compreende um suporte OSC isento de céria, por exemplo, zircônia dopada com prasiodímia e um óxido de metal refratário de alta área de superfície, tal como gama alumina impregnada com paládio e paládio/platina, respectivamente.
Uma segunda camada catalítica revestida na primeira camada catalítica compreende platina e/ou ródio, mas não contém paládio.
A segunda camada catalítica compreende ródio impregnado em um suporte de alumina revestido de zircônia e platina impregnada em um suporte de óxido de compósito de céria-zircônia.
A razão em peso de platina/paládio/ródio é tipicamente de 0,5 a 10/1 a 80/0,5 a 10, 1 a 5/2 a 10/1 a 5, 1 a 5/20 a 60/1 a 5 ou cerca de 1/40/2,4. Em outro aspecto, é fornecido um método para tratar um gás compreendendo hidrocarbonetos, monóxido de carbono e óxidos de nitrogênio, o método compreendendo: contatar o gás em uma corrente de escapamento de um motor a gasolina com um material catalítico em um substrato, o material catalítico compreendendo duas camadas catalíticas como descrito neste documento.
Opcionalmente, o material catalítico pode ainda compreender uma camada de revestimento de gravação, conforme descrito neste documento, revestida no substrato antes da deposição da primeira camada catalítica.
Em outro aspecto, a primeira camada catalítica do material 5 catalítico é revestida em uma camada de gravação compreendendo um óxido de metal refratário de alta área de superfície, em que a superfície da camada de gravação é substancialmente uniforme.
De acordo com a invenção, este método é eficaz para remover significativamente mais NOx do gás de escapamento do que os materiais catalíticos, em que o paládio é impregnado em um OSC contendo céria.
Redução melhorada em hidrocarbonetos e monóxido de carbono no escapamento também pode ser conseguida usando os materiais de catalisador da invenção.
Um aspecto adicional fornece um método para fazer um artigo catalisador, o método compreendendo: opcionalmente formar um revestimento de gravação em um substrato revestindo um óxido de metal refratário, de preferência um óxido de metal refratário de alta área de superfície no substrato.
O revestimento pode ser realizado por qualquer um dos métodos de revestimento conhecidos na arte, tal como imersão manual ou pulverização com pistola de ar comprimido.
O revestimento de gravação é posteriormente secado usando calor e ar, de preferência selecionando a temperatura e o fluxo de ar de tal modo que uma superfície de revestimento de gravação substancialmente uniforme seja formada.
A temperatura de secagem pode estar na faixa de cerca de 60 a 140°C.
Em uma modalidade específica, a secagem da camada de revestimento de gravação é realizada na faixa de cerca de 70 a 110°C, mais especificamente na faixa de cerca de 80 a 90°C.
Um fluxo de ar de gentil a moderado é mantido através do substrato durante a secagem do revestimento de gravação, como pode ser fornecido por um ventilador convencional.
O fluxo de ar pode ser fornecido por qualquer meio adequado e será determinado pelo tamanho e/ou pela configuração do forno de secagem.
A camada de revestimento de gravação é, então, calcinada, tipicamente a 490 a 550°C por 1 a 2 horas.
A uniformidade da superfície desejada é determinada por métodos visuais ou microscópicos, tal como visualização direta por microscopia luminosa, microscopia eletrônica de 5 varredura, metalografia, etc.
Em um aspecto particular, o revestimento de gravação é, de preferência, fino, por exemplo, menos de 10 µm de espessura.
Em modalidades adicionais, o revestimento de gravação é de 1 a 8 µm de espessura, 1 a 5 µm de espessura, 1 a 3 µm de espessura ou cerca de 1 µm de espessura.
Um revestimento de gravação fino e uma superfície de revestimento de gravação substancialmente uniforme aumentam a aderência das camadas catalíticas ao revestimento de gravação e ao substrato.
A primeira camada catalítica é revestida no revestimento de gravação.
O revestimento da primeira camada catalítica é realizado depositando no revestimento de gravação um material catalítico de alto paládio compreendendo paládio impregnado em um suporte de zircônia dopado com terras raras isento de céria e platina impregnada em um suporte de óxido de metal refratário.
A primeira camada catalítica é, então, secada e calcinada, tipicamente a 490 a 550°C por 1 a 2 horas.
Uma segunda camada catalítica é revestida na a primeira camada catalítica.
A segunda camada catalítica compreende platina impregnada em um suporte de óxido de metal refratário e ródio impregnado em um suporte de alumina revestida com zircônia ou revestida com ítria e não contém paládio.
O componente de terras rara do OSC na primeira camada catalítica pode ser 10 a 40% em peso do compósito.
O OSC na segunda camada catalítica pode ser, por exemplo, céria- zircônia.
A razão de conteúdo de PGM do artigo catalisador é tipicamente de 0,5 a 10/1 a 80/0,5 a 10, 1 a 5/2 a 10/1 a 5, 1 a 5/20 a 60/1 a 5 ou cerca de 1/40/2,4 em peso (Pt / Pd / Rh). Detalhes dos componentes de um artigo catalisador de acordo com a invenção são fornecidos abaixo.
O substrato De acordo com uma ou mais modalidades, o substrato pode ser qualquer um dos materiais tipicamente utilizados para preparar catalisadores TWC e, de preferência, compreenderão uma estrutura metálica ou cerâmica. 5 Qualquer substrato adequado pode ser empregado, tal como um substrato monolítico do tipo tendo uma pluralidade de passagens de fluxo de gás paralelas finas se estendendo através do mesmo de uma entrada, ou uma face de saída do substrato, de modo que as passagens estejam abertas para o fluxo de fluido através das mesmas.
As passagens que são essencialmente caminhos retos de sua entrada do fluido para sua saída de fluido, são definidas por paredes nas quais o material catalítico é revestido como uma “camada de lavagem”, de modo que os gases que fluem através das passagens entrem em contato com o material catalítico.
As passagens de fluxo do substrato monolítico são canais de paredes finas que podem ser de qualquer formato de seção transversal e tamanho adequados, tal como trapezoidal, retangular, quadrado, senoidal, hexagonal, oval, circular e etc.
Tais estruturas podem conter de cerca de 60 a cerca de 600 ou mais aberturas de entrada de gás (isto é, “células”) por polegada quadrada (6,45 cm2) de seção transversal.
O substrato cerâmico pode ser feito de qualquer material refratário adequado, por exemplo, cordierita, cordierita-α alumina, nitreto de silício, zircônio mulita, espodumênio, alumina-sílica magnésia, silicato de zirconita, silimanita, silicatos de magnésio, zirconita, petalita, α -alumina, aluminossilicatos e similares.
Os substratos úteis para os compósitos de catalisador em camadas da presente invenção também podem ser metálicos na natureza e compostos por um ou mais metais ou ligas de metal.
Os substratos metálicos podem ser empregados em vários formatos, tal como formato de folha corrugada, chapa de metal, tela de arame ou monolítico.
Suportes metálicos preferidos incluem os metais e as ligas de metal resistentes ao calor, tal como titânio e aço inoxidável, bem como outras ligas nas quais ferro é um componente substancial ou importante.
Tais ligas podem conter um ou mais dentre níquel, cromo e/ou alumínio, e a quantidade total destes metais vantajosamente pode compreender pelo menos 15% em peso da liga, por 5 exemplo, 10 a 25% em peso de cromo, 3 a 8% em peso de alumínio e até 20% em peso de níquel.
As ligas também podem conter quantidades pequenas ou traços de um ou mais outros metais, tal como manganês, cobre, vanádio, titânio e similares.
A superfície ou os substratos de metal podem ser oxidados a altas temperaturas, por exemplo, 1000°C e superior, para melhorar a resistência à corrosão da liga formando uma camada de óxido na superfície do substrato.
Essa oxidação induzida por alta temperatura pode intensificar a aderência do suporte de óxido de metal refratário e dos componentes de metal cataliticamente promotores ao substrato.
Os Materiais Catalíticos Os materiais catalíticos da presente invenção são formados em duas camadas.
A composição para cada camada catalítica é preparada como uma pasta fluida do componente de PGM e esta pasta fluida é usada para formar as camadas no substrato.
Os materiais podem ser prontamente preparados por processos bem conhecidos no estado da técnica.
Um processo representativo é definido abaixo.
Como usado neste documento, o termo “revestimento de lavagem” tem o seu significado usual na arte de um revestimento fino e aderente de um material catalítico ou outro aplicado a um material portador de substrato, tal como um elemento de substrato tipo colméia ou malha de arame, que é suficientemente poroso para permitir a passagem através do mesmo da corrente de gás sendo tratada.
Para uma primeira camada de um revestimento de lavagem específico, partículas finamente divididas de um óxido de metal refratário de alta área de superfície, tal como gama alumina, ou um OSC, tal como prasiodímia-zircônia, são suspensos em pasta fluida em um veículo apropriado, por exemplo, água.
O substrato, então, pode ser mergulhado uma ou mais vezes nessa pasta fluida, ou a pasta fluida pode ser revestido no substrato, de modo que seja depositada no substrato a carga desejada do óxido de metal ou OSC, por exemplo, cerca de 0,5 a cerca de 2,5 g/cm3 por imersão. 5 Para incorporar componentes tais como metais do grupo da platina (por exemplo, paládio, ródio, platina e/ou combinações dos mesmos), estabilizadores e/ou promotores, esses componentes podem ser incorporados na pasta fluida como uma mistura de compostos ou complexos solúveis em água ou dispersáveis em água.
Após isso, o substrato revestido é calcinado por aquecimento, por exemplo, a 500 a 600°C por cerca de 1 a cerca de 3 horas.
Tipicamente, o componente de PGM é utilizado na forma de um composto ou complexo para alcançar dispersão do componente no suporte de óxido de metal refratário.
Um método adequado para preparar qualquer camada catalítica do artigo catalisador da invenção consiste em preparar uma mistura de uma solução de um componente de metal do grupo da platina desejado e pelo menos um suporte, tal como um suporte de óxido de metal refratário finamente dividido de alta área de superfície, por exemplo, gama alumina ou alumina revestida com zircônia, que é suficientemente seco para absorver substancialmente toda a solução para formar um sólido úmido que posteriormente é combinado com água para formar uma pasta fluida capaz de ser revestida.
Em uma ou mais modalidades, a pasta fluida é ácida tendo, por exemplo, um pH de cerca de 2 a menos de cerca de 7. O pH da pasta fluida pode ser reduzido pela adição de uma quantidade adequada de um ácido inorgânico ou um orgânico à pasta fluida.
Combinações de ambos podem ser usadas quando a compatibilidade de ácido e matérias-primas for considerada.
Ácidos inorgânicos incluem, mas não estão limitados a, ácido nítrico.
Ácidos orgânicos incluem, mas não estão limitados a, ácido acético, propiônico, oxálico, malônico, succínico, glutâmico, adípico, maléico, fumárico, ftálico, tartárico, e similares.
Depois disso, se desejado, compostos solúveis em água ou dispersáveis em água de componentes de armazenamento de oxigênio, por exemplo, compósito cério-zircônio, um estabilizador, por exemplo, acetato de bário, e um promotor, por exemplo, nitrato de lantânio, podem ser adicionados à pasta fluida.
Componentes de metais do grupo da platina 5 também podem ser impregnados no componente de armazenamento de oxigênio, por exemplo, céria-zircônia ou zircônia dopada com prasiodímia, de uma forma semelhante antes da adição à pasta fluida.
Em uma modalidade, a pasta fluida é depois disso cominuída para reduzir o tamanho de partícula do suporte.
A cominuição pode ser realizada em um moinho de esferas ou outros equipamentos similares, e o teor de sólidos da pasta fluida pode ser, por exemplo, de cerca de 20 a 60% em peso, mais particularmente cerca de 30 a 40% em peso.
Camadas adicionais, isto é, a segunda camada catalítica, podem ser preparadas e depositadas sobre a primeira camada catalítica da mesma forma como descrito acima para a deposição da primeira camada catalítica.
Antes de descrever várias modalidades exemplares da invenção, é preciso entender que a invenção não se limita aos detalhes de construção ou às etapas de processo estabelecidas na seguinte descrição.
A invenção é capaz de outras modalidades e de ser praticada de várias formas.
Os seguintes exemplos não limitantes se destinam a ilustrar certas modalidades da presente invenção.
Exemplo 1: Um catalisador foi preparado da seguinte maneira.
Um substrato em colméia metálico cilíndrico foi usado como o transportador.
O transportador tinha um diâmetro de 1,57 polegadas (0,04 m), um comprimento de 3,54 polegadas (0,09 m) e volume total de 6,9 polegadas cúbicas (0,20 m3). O conteúdo total de metal precioso do catalisador era de 75g/ft³ (2500 g/m3). O componente de metal precioso consistia em platina, paládio e ródio em uma razão de 1:40:2,4, respectivamente.
O transportador metálico foi pré-tratado a 930°C por 6 horas para formar uma fina camada de alumina na superfície.
A camada inferior (isto é, o revestimento de gravação) foi aplicada à superfície do transportador por imersão do transportador em uma 5 pasta fluida aquosa de conteúdo de sólidos de aproximadamente 32% contendo 408g de gama alumina, 55g de ligante de alumina e 36g de solução de acetato de zircônio e 25g de ácido acético.
O transportador revestido foi, então, calcinado a 550°C por 1 hora para obter um subrevestimento seco a aproximadamente 0,49g/pol3 (0,03 g/cm3). Uma camada média (isto é, a primeira camada catalítica) na forma de uma solução aquosa foi, então, aplicada à superfície do transportador revestido com o subrevestimento.
A pasta fluida utilizada para a camada média consistiu em um teor de sólidos de aproximadamente 40%, solução aquosa contendo 225g de alumina, 228g de zircônia dopada com Pd, 30g de hidróxido de bário, 12,2g de Pd impregnado em alumina e zircônia dopada com Pd como solução de nitrato de PD e 0,06 g de Pt impregnada como solução de nitrato de Pt.
O transportador revestido foi, então, calcinado a 550°C por 1 hora para obter um revestimento de lavagem seco a aproximadamente 1,64 g/in3 (0,1 g/cm3). A camada de cima (isto é, a segunda camada catalítica) na forma de solução aquosa foi, então, aplicada à superfície do transportador já revestido com a primeira camada catalítica.
A pasta fluida aquosa usada para o revestimento superior continha 0,3g de platina impregnada como solução de nitrato de platina e 0,9g de ródio impregnado como solução de nitrato de ródio por uma mistura planetária em 282g de compósito de armazenamento de oxigênio (óxido compósito Ce/Zr) e 200g de alumina revestida de zircônia.
O transportador resultante foi, então, calcinado a 550°C por 1 hora para obter um revestimento de lavagem a aproximadamente 1,33 g/in3 (0,08 g/cm3). Exemplo 2: O catalisador do Exemplo 1 foi avaliado em uma motocicleta 150 cm³ com injeção eletrônica de combustível de acordo com o protocolo de teste tipicamente seguido para testar uma motocicleta, ciclo de teste MVEG-MC.
Dados de emissão de NOx foram reunidos para três fases (partida a frio – CUDC, cruzeiro a quente – HUDC e ciclo de condução 5 urbana extra - EUDC), bem como para o ciclo de teste global seguido no Japão (JP II). Um catalisador convencional com carga e razão de metal precioso semelhantes, mas com o paládio impregnado em um OSC contendo céria na primeira camada catalítica foi preparado e usado para comparação.
Os resultados para as emissões de NOx são mostrados na Fig. 1. As barras brancas correspondem ao catalisador de referência original e as barras pretas correspondem ao catalisador da invenção.
Melhora significativa na emissão de NOx foi apresentada em todos os ciclos de condução em comparação ao catalisador convencional.
Exemplo 3: 10 gramas de cada um dos materiais OSC com diferente conteúdo de CeO2 foram utilizados para fazer catalisador OSC contendo 1% de Pd de acordo com a invenção.
A quantidade calculada de Pd como uma solução aquosa foi adicionada gota a gota no material OSC em pó através do método de umectação incipiente.
As amostras impregnadas foram, em seguida, secadas a 110°C em um forno de secagem.
Os catalisadores foram, então, submetidos a envelhecimento acelerado no protocolo a seguir: as amostras secas foram colocadas em um forno com câmaras e a temperatura foi aumentada até 110°C em 30 min., mantida a 110°C por 1 hora, aumentada até 550°C em 2 horas, mantida a 550°C por 3 horas e, então, o forno foi deixado esfriar até a temperatura ambiente.
Estes catalisadores OSC de l% Pd foram submetidos à quimissorção de NO seguida por caracterização espectroscópica FT-IR.
Os resultados são mostrados na Fig. 2. O pico de absorbância de óxido de nitrogênio a 1752 cm-1 é essencialmente ausente nos catalisadores envelhecidos contendo céria.
Em contraste, quando céria foi substituída por prasiodímia no OSC, boa correlação foi estabelecida entre intensidade de adsorção e desempenho de NOx do catalisador envelhecido.
Estes dados demonstram que a presença de céria no catalisador diminui a estabilidade térmica do paládio, mas essa substituição de outros metais das terras raras 5 estabiliza a superfície do paládio contra envelhecimento térmica pobre e rico.
Exemplo 4: O desempenho de um artigo catalisador de acordo com a invenção foi comparado a um artigo catalisador convencional de construção similar no qual o componente de paládio foi suportado em um OSC com conteúdo de céria de 45%. Em testes em reator de laboratório a 150 000/h de velocidade espacial (SV) e aumentos de temperatura de 50°C/min., o catalisador inventivo forneceu conversão de NO e CO substancialmente mais alta a temperaturas mais baixas.
Oitenta a noventa por cento de conversão de NO foram alcançados entre 250°C e 290°C usando o catalisador inventivo, enquanto que o catalisador contendo Ce-OSC alcançou 80 a 90% de conversão de NO entre 360°C e 390°C.
Da mesma forma, o catalisador inventivo foi capaz de converter 70% de CO a cerca de 270°C a 290°C, mas o catalisador convencional alcançou uma taxa de conversão máxima de cerca de 60% a temperaturas substancialmente mais altas.
Estes resultados demonstram que a presença de céria no suporte resulta em deterioração da área de superfície de paládio disponível.
Claims (15)
1. Artigo catalisador para uso em um motor de combustão interna, caracterizado pelo fato de que compreende: uma primeira camada catalítica formada em um substrato, em 5 que a primeira camada catalítica compreende paládio impregnado em um componente de armazenamento de oxigênio isento de céria e platina impregnada em um óxido de metal refratário; e uma segunda camada catalítica formada na primeira camada catalítica, a segunda camada catalítica compreendendo platina impregnada em um componente de armazenamento de oxigênio e ródio impregnado em alumina revestida com zircônia ou revestida com ítria, em que a segunda camada catalítica não contém paládio; em que o artigo catalisador é eficaz para reduzir óxidos de nitrogênio em gases de escapamento do motor de combustão interna.
2. Método para tratar escapamento de motor compreendendo hidrocarbonetos, monóxido de carbono e óxidos de nitrogênio, caracterizado pelo fato de que compreende: contatar o escapamento com um artigo catalisador, em que o artigo catalisador compreende i) uma primeira camada catalítica revestida em um substrato, em que a primeira camada compreende paládio impregnado em um componente de armazenamento de oxigênio isento de céria e platina impregnada em um óxido de metal refratário; e uma segunda camada catalítica formada na primeira camada catalítica, a segunda camada compreendendo platina impregnada em um componente de armazenamento de oxigênio e ródio impregnado em alumina revestida com zircônia ou revestida com ítria, em que a segunda camada catalítica não contém paládio; em que o método é eficaz para reduzir óxidos de nitrogênio no escapamento.
3. Artigo ou método, de acordo com as reivindicações 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o artigo catalisador compreende ainda uma camada de revestimento de gravação no substrato, em que a camada de revestimento de gravação é subjacente à primeira camada catalítica. 5
4. Artigo ou método, de acordo com as reivindicações 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o artigo catalisador compreende a) paládio impregnado em zircônia dopada com prasiodímio e platina impregnada em alumina na primeira camada catalítica e b) platina impregnada em céria- zircônia e ródio impregnado em alumina revestida com zircônia na segunda camada.
5. Artigo ou método, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que a razão de platina/paládio/ródio no artigo catalisador é de 0,5 a 10/1 a 80/0,5 a 10 em peso, respectivamente.
6. Artigo ou método, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o artigo catalisador compreende um total de 30 a 100 g/ft3 (1000 a 3333 g/m3) de metal do grupo da platina.
7. Artigo ou método, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o artigo catalisador compreende 1 a 90 g/ft3 (33,3 a 3000 g/m3) de platina, 1 a 90 g/ft3 (33,3 a 3000 g/m3) de paládio e 1 a 30 g/ft3 (33,3 a 1000 g/m3) de ródio.
8. Artigo ou método, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o artigo catalisador compreende 1 a 2 g/ft3 (33,3 a 66,7 g/m3) de platina, 40 a 80 g/ft3 (1333 a 2666,7 g/m3) de paládio e 2 a 5 g/ft3 (66,7 a 166,7 g/m3) de ródio.
9. Artigo ou método, de acordo com as reivindicações 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a primeira camada do artigo catalisador compreende paládio impregnado em zircônia-prasiodímio e platina impregnada em alumina.
10. Artigo ou método, de acordo com a reivindicação 9,
caracterizado pelo fato de que a primeira camada do artigo catalisador compreende ainda paládio impregnado na alumina.
11. Artigo ou método, de acordo com as reivindicações 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o componente de armazenamento de oxigênio 5 da segunda camada catalítica é um componente de armazenamento de oxigênio contendo céria.
12. Artigo ou método, de acordo com as reivindicações 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o paládio está presente no artigo catalisador em uma quantidade de cerca de 20 a 60 vezes uma quantidade de platina e 10 a 30 vezes uma quantidade de ródio em peso.
13. Método para fabricar um artigo catalisador, caracterizado pelo fato de que compreende: formar uma primeira camada em um substrato depositando uma pasta fluida no substrato, a pasta fluida compreendendo paládio impregnado em um componente de armazenamento de oxigênio isento de céria e platina impregnada em um óxido de metal refratário; secar a primeira camada; formar uma segunda camada na primeira camada depositando uma pasta fluida na primeira camada, a pasta fluida compreendendo platina impregnada em um componente de armazenamento de oxigênio e ródio impregnado em alumina revestida com zircônia ou revestida com ítria, em que a pasta fluida não contém paládio; e secar a segunda camada.
14. Método, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que 1 a 2 g/ft3 (33,3 a 66,7 g/m3) de platina, 20 a 80 g/ft3 (666,7 a 2666,7 g/m3) de paládio e 2 a 5 g/ft3 (66,7 a 166,7 g/m3) de ródio são formados no artigo catalisador.
15. Método, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que platina, paládio e ródio são depositados no artigo catalisador em uma razão de 0,5 a 10/1 a 80/0,5 a 10 em peso, respectivamente.
Applications Claiming Priority (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US15405309P | 2009-02-20 | 2009-02-20 | |
| US61/154053 | 2009-02-20 | ||
| US61/154,053 | 2009-02-20 | ||
| US12/706,742 | 2010-02-17 | ||
| US12/706742 | 2010-02-17 | ||
| US12/706,742 US10773209B2 (en) | 2009-02-20 | 2010-02-17 | Aging-resistant catalyst article for internal combustion engines |
| PCT/US2010/024659 WO2010096612A2 (en) | 2009-02-20 | 2010-02-19 | Aging-resistant catalyst article for internal combustion engines |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| BRPI1008389A2 true BRPI1008389A2 (pt) | 2020-07-28 |
| BRPI1008389B1 BRPI1008389B1 (pt) | 2021-06-22 |
Family
ID=42631131
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| BRPI1008389-8A BRPI1008389B1 (pt) | 2009-02-20 | 2010-02-19 | Artigo catalisador, e, métodos para tratar escapamento de motor e para fabricar um artigo catalisador |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US10773209B2 (pt) |
| EP (1) | EP2398586B1 (pt) |
| JP (1) | JP5499053B2 (pt) |
| KR (1) | KR101710979B1 (pt) |
| CN (1) | CN102405103B (pt) |
| BR (1) | BRPI1008389B1 (pt) |
| WO (1) | WO2010096612A2 (pt) |
Families Citing this family (45)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8833064B2 (en) * | 2009-11-06 | 2014-09-16 | Basf Corporation | Small engine layered catalyst article and method of making |
| JP2014522725A (ja) * | 2011-08-10 | 2014-09-08 | クリーン ディーゼル テクノロジーズ インコーポレーテッド | パラジウム固溶体触媒および製造方法 |
| JP5938819B2 (ja) | 2011-10-06 | 2016-06-22 | ジョンソン、マッセイ、パブリック、リミテッド、カンパニーＪｏｈｎｓｏｎ Ｍａｔｔｈｅｙ Ｐｕｂｌｉｃ Ｌｉｍｉｔｅｄ Ｃｏｍｐａｎｙ | 排気ガス処理用酸化触媒 |
| GB201200784D0 (en) | 2011-12-12 | 2012-02-29 | Johnson Matthey Plc | Exhaust system for a lean-burn internal combustion engine including SCR catalyst |
| GB2497597A (en) * | 2011-12-12 | 2013-06-19 | Johnson Matthey Plc | A Catalysed Substrate Monolith with Two Wash-Coats |
| GB201200781D0 (en) | 2011-12-12 | 2012-02-29 | Johnson Matthey Plc | Exhaust system for a lean-burn ic engine comprising a pgm component and a scr catalyst |
| GB201200783D0 (en) | 2011-12-12 | 2012-02-29 | Johnson Matthey Plc | Substrate monolith comprising SCR catalyst |
| EP2802408B1 (en) | 2011-12-22 | 2017-10-04 | Johnson Matthey Public Limited Company | Improved nox trap |
| JP5910275B2 (ja) * | 2012-04-18 | 2016-04-27 | マツダ株式会社 | 排気ガス浄化用触媒 |
| JP5910276B2 (ja) * | 2012-04-18 | 2016-04-27 | マツダ株式会社 | 排気ガス浄化用触媒 |
| JP6411358B2 (ja) * | 2012-11-30 | 2018-10-24 | ジョンソン、マッセイ、パブリック、リミテッド、カンパニーＪｏｈｎｓｏｎ Ｍａｔｔｈｅｙ Ｐｕｂｌｉｃ Ｌｉｍｉｔｅｄ Ｃｏｍｐａｎｙ | アンモニア酸化触媒 |
| EP3020473A4 (en) * | 2013-07-08 | 2017-05-03 | Umicore Shokubai Japan Co., Ltd. | Nitrogen oxide removal catalyst |
| EP2878368B1 (en) | 2013-11-29 | 2019-05-22 | Umicore Ag & Co. Kg | Oxygen storage materials |
| EP2878359B1 (en) | 2013-11-29 | 2016-04-13 | Umicore Ag & Co. Kg | Use of mixed oxides as oxygen storage components |
| US9675970B2 (en) * | 2013-12-13 | 2017-06-13 | Cataler Corporation | Exhaust cleaning catalyst |
| US9694348B2 (en) * | 2013-12-13 | 2017-07-04 | Cataler Corporation | Exhaust cleaning catalyst |
| US11130116B2 (en) * | 2015-09-22 | 2021-09-28 | Basf Corporation | Sulfur-tolerant catalytic system |
| CN108472641A (zh) * | 2015-12-16 | 2018-08-31 | 巴斯夫公司 | 用于贫汽油直喷式发动机的催化剂系统 |
| CN108883406A (zh) * | 2016-02-03 | 2018-11-23 | 巴斯夫公司 | 用于内燃机的多层催化剂组合物 |
| CN109641196B (zh) * | 2016-06-17 | 2022-04-05 | 巴斯夫公司 | 钯柴油机氧化催化剂 |
| KR20190025028A (ko) * | 2016-07-28 | 2019-03-08 | 바스프 코포레이션 | 바이메탈 백금족 금속 나노입자를 포함하는 촉매 |
| GB2553339A (en) * | 2016-09-02 | 2018-03-07 | Johnson Matthey Plc | Improved NOx trap |
| GB2557673A (en) * | 2016-12-15 | 2018-06-27 | Johnson Matthey Plc | NOx adsorber catalyst |
| GB2560939A (en) * | 2017-03-29 | 2018-10-03 | Johnson Matthey Plc | NOx Adsorber catalyst |
| CN110785230B (zh) * | 2017-04-28 | 2022-09-23 | 优美科触媒日本有限公司 | 废气净化用催化剂及使用其的废气净化方法 |
| EP3616790A4 (en) * | 2017-04-28 | 2021-01-13 | Umicore Shokubai Japan Co., Ltd. | EXHAUST GAS PURIFICATION CATALYZER AND EXHAUST GAS PURIFICATION METHOD USING IT |
| CN110013851B (zh) * | 2018-01-10 | 2022-01-28 | 北京林业大学 | 一种整体式催化剂及其制备方法 |
| JP2021528247A (ja) * | 2018-06-12 | 2021-10-21 | ビーエーエスエフ コーポレーション | 燃料カットＮＯｘ制御用ＴＷＣシステム |
| BR112020026268A2 (pt) * | 2018-07-27 | 2021-03-23 | Johnson Matthey Public Limited Company | composição catalisadora de três vias, artigo catalisador para tratamento de gás de escape, sistema de tratamento de emissões para tratar um fluxo de um gás de escape de combustão, e, método para tratamento de um gás de escape proveniente de um motor de combustão interna. |
| US20200030776A1 (en) * | 2018-07-27 | 2020-01-30 | Johnson Matthey Public Limited Company | Twc catalysts containing high dopant support |
| EP3843893A4 (en) * | 2018-08-27 | 2022-03-23 | BASF Corporation | METAL-DOPED ZIRCONIUM OXIDE CATALYST SUPPORT MATERIALS |
| US11331651B2 (en) * | 2018-09-06 | 2022-05-17 | Umicore Ag & Co. Kg | Three-way catalyst |
| KR102310673B1 (ko) * | 2018-09-06 | 2021-10-12 | (주)엘엑스하우시스 | 배기가스 정화용 촉매 |
| BR112021018516A2 (pt) * | 2019-03-18 | 2021-11-23 | Basf Corp | Artigo catalítico trimetálico, processo para a preparação de um artigo catalítico, sistema de escape para motores de combustão interna, métodos para tratar uma corrente de escape gasosa e para reduzir níveis de hidrocarbonetos e uso do artigo |
| EP3978115A4 (en) * | 2019-05-31 | 2023-07-12 | Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd. | EMISSION CONTROL CATALYST AND EMISSION CONTROL SYSTEM WITH THE EMISSION CONTROL CATALYST |
| CN113874108B (zh) * | 2019-06-27 | 2024-03-15 | 巴斯夫公司 | 层状催化制品和制造催化制品的方法 |
| CN110918092B (zh) * | 2019-11-14 | 2022-07-15 | 江门市大长江集团有限公司 | 一种分段式触媒及其制备方法 |
| JP2023502225A (ja) * | 2019-11-22 | 2023-01-23 | ビーエーエスエフ コーポレーション | 富化ｐｇｍゾーンを有する排気浄化触媒物品 |
| KR20220112258A (ko) * | 2019-12-19 | 2022-08-10 | 바스프 코포레이션 | 풍부화된 pgm 영역을 갖는 배출 제어 촉매 물품, 이의 제조를 위한 방법 및 장치 |
| EP3889404A1 (en) * | 2020-03-30 | 2021-10-06 | Johnson Matthey Public Limited Company | Multi-region twc catalysts for gasoline engine exhaust gas treatments with improved h2s attenuation |
| US11788450B2 (en) * | 2020-10-30 | 2023-10-17 | Johnson Matthey Public Limited Company | TWC catalysts for gasoline engine exhaust gas treatments |
| JP7355775B2 (ja) * | 2021-03-05 | 2023-10-03 | トヨタ自動車株式会社 | 排ガス浄化用触媒 |
| CN113417722B (zh) * | 2021-06-29 | 2022-10-28 | 江门市大长江集团有限公司 | 净化尾气的触媒及其制备方法与应用 |
| JP2023008520A (ja) * | 2021-07-06 | 2023-01-19 | トヨタ自動車株式会社 | 排ガス浄化用触媒 |
| WO2023085091A1 (ja) * | 2021-11-15 | 2023-05-19 | ユミコア日本触媒株式会社 | 排ガス浄化触媒、排ガスの浄化方法、及び排ガス浄化触媒の製造方法 |
Family Cites Families (29)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62136244A (ja) | 1985-12-09 | 1987-06-19 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 排ガス浄化用触媒およびその製造方法 |
| CA1319141C (en) | 1987-11-07 | 1993-06-15 | Makoto Horiuchi | Exhaust gas purification catalyst |
| US5232890A (en) | 1990-01-02 | 1993-08-03 | Ganguli Partha S | Precious metal catalysts with oxygen-ion conducting support |
| US5130109A (en) | 1990-02-22 | 1992-07-14 | Wan Chung Zong | Catalyst composition containing segregated platinum and rhodium components |
| US5116800A (en) | 1990-12-11 | 1992-05-26 | Allied-Signal Inc. | High durability and exhuast catalyst with low hydrogen sulfide emissions |
| EP0665047B1 (en) | 1994-01-28 | 1998-08-26 | Constantinos G. Vayenas | New three-way catalysts with PT, RH and PD, each supported on a separate support |
| AU1843795A (en) | 1994-06-17 | 1996-01-15 | Engelhard Corporation | Layered catalyst composite |
| US6087298A (en) | 1996-05-14 | 2000-07-11 | Engelhard Corporation | Exhaust gas treatment system |
| EP0808800A3 (en) | 1996-05-20 | 1998-11-18 | Ford Motor Company Limited | Praseodymium-zirconium-oxides for catalyst and washcoat |
| US5948723A (en) * | 1996-09-04 | 1999-09-07 | Engelhard Corporation | Layered catalyst composite |
| JP3799466B2 (ja) | 1999-01-14 | 2006-07-19 | 株式会社豊田中央研究所 | 排ガス浄化用触媒 |
| US20020032123A1 (en) * | 2000-02-23 | 2002-03-14 | Ford Global Technologies, Inc. | Exhaust gas catalyst and method of manufacturing same |
| US6777370B2 (en) | 2001-04-13 | 2004-08-17 | Engelhard Corporation | SOx tolerant NOx trap catalysts and methods of making and using the same |
| US7276212B2 (en) * | 2001-10-01 | 2007-10-02 | Engelhard Corporation | Exhaust articles for internal combustion engines |
| JP4217576B2 (ja) | 2003-09-30 | 2009-02-04 | 東京濾器株式会社 | 排気ガス浄化用触媒 |
| FR2866871B1 (fr) | 2004-02-26 | 2007-01-19 | Rhodia Chimie Sa | Composition a base d'oxydes de zirconium, de praseodyme, de lanthane ou de neodyme, procede de preparation et utilisation dans un systeme catalytique |
| US7374729B2 (en) | 2004-03-30 | 2008-05-20 | Basf Catalysts Llc | Exhaust gas treatment catalyst |
| FR2868768B1 (fr) | 2004-04-07 | 2007-07-20 | Rhodia Chimie Sa | Composition a base d'oxydes de zirconium et d'ytrium, procede de preparation et utilisation dans un systeme catalytique |
| JP2006068728A (ja) | 2004-08-03 | 2006-03-16 | Mazda Motor Corp | 排気ガス浄化触媒 |
| JP2006240974A (ja) | 2005-03-04 | 2006-09-14 | Daiichi Kigensokagaku Kogyo Co Ltd | 酸化プラセオジム−酸化ジルコニウム系複合酸化物およびその製造方法 |
| JP2006263581A (ja) | 2005-03-24 | 2006-10-05 | Mazda Motor Corp | 排気ガス浄化用触媒 |
| EP1704910B1 (en) * | 2005-03-24 | 2018-09-19 | Tokyo Roki Co., Ltd. | Exhaust gas purification catalyst |
| JP4807129B2 (ja) | 2005-08-23 | 2011-11-02 | マツダ株式会社 | ディーゼルパティキュレートフィルタ |
| JP2007209913A (ja) | 2006-02-10 | 2007-08-23 | Mazda Motor Corp | 触媒材およびその製造方法並びにディーゼルパティキュレートフィルタ |
| KR100781670B1 (ko) | 2006-08-16 | 2007-12-03 | 희성촉매 주식회사 | 극소량의 로듐 또는 로듐을 포함하지 않는 내연기관배기가스 정화용 촉매 |
| US20080072578A1 (en) * | 2006-09-21 | 2008-03-27 | Kumar Sanath V | Treatment Systems and Methods for Internal Combustion Engine Exhaust Streams |
| US8067330B2 (en) | 2007-02-15 | 2011-11-29 | Mazda Motor Corporation | Catalytic material and catalyst for purifying exhaust gas component |
| US8007750B2 (en) | 2007-07-19 | 2011-08-30 | Basf Corporation | Multilayered catalyst compositions |
| CN101362091B (zh) * | 2007-08-08 | 2012-05-30 | 比亚迪股份有限公司 | 一种汽车尾气净化催化剂及其制备方法 |
-
2010
- 2010-02-17 US US12/706,742 patent/US10773209B2/en active Active
- 2010-02-19 KR KR1020117021767A patent/KR101710979B1/ko active IP Right Grant
- 2010-02-19 EP EP10744333.5A patent/EP2398586B1/en active Active
- 2010-02-19 CN CN201080017048.3A patent/CN102405103B/zh active Active
- 2010-02-19 BR BRPI1008389-8A patent/BRPI1008389B1/pt active IP Right Grant
- 2010-02-19 JP JP2011551235A patent/JP5499053B2/ja active Active
- 2010-02-19 WO PCT/US2010/024659 patent/WO2010096612A2/en active Application Filing
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP5499053B2 (ja) | 2014-05-21 |
| CN102405103B (zh) | 2016-01-13 |
| US10773209B2 (en) | 2020-09-15 |
| WO2010096612A3 (en) | 2010-12-23 |
| EP2398586B1 (en) | 2015-12-02 |
| WO2010096612A2 (en) | 2010-08-26 |
| EP2398586A2 (en) | 2011-12-28 |
| US20100215557A1 (en) | 2010-08-26 |
| CN102405103A (zh) | 2012-04-04 |
| BRPI1008389B1 (pt) | 2021-06-22 |
| KR101710979B1 (ko) | 2017-03-02 |
| JP2012520163A (ja) | 2012-09-06 |
| EP2398586A4 (en) | 2012-11-14 |
| KR20110122194A (ko) | 2011-11-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| BRPI1008389A2 (pt) | artigo catalisador, e, métodos para tratar escapamento de motor e para fabricar um artigo catalisador | |
| KR101797252B1 (ko) | 소형 엔진 층상 촉매 물품 및 제조 방법 | |
| CA2792084C (en) | Carbon monoxide conversion catalyst | |
| EP0765189B1 (en) | Layered catalyst composite | |
| US6044644A (en) | Close coupled catalyst | |
| CA2696004C (en) | Catalyst compositions | |
| US7879755B2 (en) | Catalyst compositions | |
| WO1998045026A1 (en) | Layered catalyst composite | |
| ZA200302090B (en) | Catalyst composition for purifying exhaust gas. | |
| WO1992005861A1 (en) | Catalyst composition containing base metal oxide-promoted rhodium |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| B06F | Objections, documents and/or translations needed after an examination request according [chapter 6.6 patent gazette] | ||
| B06U | Preliminary requirement: requests with searches performed by other patent offices: procedure suspended [chapter 6.21 patent gazette] | ||
| B09A | Decision: intention to grant [chapter 9.1 patent gazette] | ||
| B16A | Patent or certificate of addition of invention granted [chapter 16.1 patent gazette] |
Free format text: PRAZO DE VALIDADE: 20 (VINTE) ANOS CONTADOS A PARTIR DE 19/02/2010, OBSERVADAS AS CONDICOES LEGAIS. PATENTE CONCEDIDA CONFORME ADI 5.529/DF, , QUE DETERMINA A ALTERACAO DO PRAZO DE CONCESSAO. |