CN107530623A - 具有提高的高温和低温性能的贫NOx捕集 - Google Patents

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Abstract

公开了用于处理废气排放的贫NOx阱组合物，例如未燃烧的碳氢化合物(HC)和一氧化碳(CO)的氧化，以及氮氧化物(NOx)的捕集和还原。贫NOx阱组合物可以具有在包括包含大于50重量％可还原金属氧化物的第一载体材料的载体基质上的洗涂层；10至30重量％的负载在包含耐熔金属氧化物和50重量％或更少可还原金属氧化物的第二载体材料上的碱土金属；以及负载在第一载体材料和/或第二载体材料中至少一个上的铂族金属组分。第一载体材料的一部分可以进一步包含0.5重量％至10重量％的碱土金属。

Description

具有提高的高温和低温性能的贫NOx捕集
技术领域
本发明涉及氮氧化物存储材料及使用它们的系统和方法。更具体地，本发明涉及具有改进的低温NOx存储和再生以及改进的老化稳定NOx存储的NOx存储材料以及使用该材料的方法。氮氧化物存储材料可以是用于处理废气流的催化阱的一部分，特别是从柴油发动机排出的废气流。
背景
作为燃料经济性考量，包括柴油发动机在内的发动机被设计成在贫条件下运行。这种未来的发动机被称为“稀燃发动机”。也就是说，提供给这种发动机的燃烧混合物中的空气燃料比保持显著高于化学计量比(例如，18:1的空气燃料重量比)，使得所得到的废气为“贫”的，即废气的氧含量相对较高。虽然稀燃发动机提供了提高的燃料经济性，但是它们的缺点是传统的三元催化转化器(TWC)由于废气中的氧气过多而无法有效地减少这种发动机的NOx排放。克服这个问题的尝试包括使用NOx阱。这种发动机的废气用在贫(富氧)运行期间存储NOx，并在富(富燃料))运行期间释放存储的NOx的催化剂/NOx吸着剂处理。在富(或化学计量)运行期间，催化剂/NOx吸着剂的催化剂组分通过NOx(包括从NOx吸着剂释放的NOx)与存在于废气中的碳氢化合物(HC)、一氧化碳(CO)和/或氢的反应促进NOx还原成氮。
柴油发动机比汽油发动机提供更好的燃料经济性，并且通常在贫条件下运行100％的时间，其中由于存在过量氧而难以还原NOx。在这种情况下，催化剂/NOx吸着剂对于存储NOx是有效的。在NOx存储模式之后，必须使用瞬时富条件来释放/还原存储的NOx至氮。
包括碱土金属氧化物如Mg，Ca，Sr和Ba的氧化物，碱金属氧化物如Li，Na，K，Rb和Cs的氧化物和稀土金属氧化物如Ce，La，Pr和Nd的氧化物与分散在氧化铝载体上的铂族金属催化剂如铂的组合的NOx存储(吸着剂)组分已被用于净化来自内燃机的废气。对于NOx存储，氧化钡通常是优选的，因为它在贫发动机运行时形成硝酸盐，并在富条件下相对容易地释放硝酸盐。然而，使用氧化钡用于NOx存储的催化剂在实际应用中表现出问题，特别是当催化剂由暴露于高温和贫运行条件而老化时。在这种暴露之后，这种催化剂显示出NOx还原的催化活性的显著降低，特别是在低温(200-350℃)运行条件下。
在还原环境中，贫NOx阱(LNT)通过促进碳氢化合物的蒸汽重整反应和水煤气轮换(WGS)反应来活化反应，以提供H2作为还原剂以减少NOx。水煤气轮换反应是其中一氧化碳与水蒸气反应形成二氧化碳和氢气的化学反应。LNT中二氧化铈的存在催化了WGS反应，改进了LNT对SO2失活的抵抗并稳定了PGM。已经报道了包含固定在二氧化铈(CeO2)上的钡(BaCO3)的NOx存储材料，并且这些NOx材料已经表现出改进的热老化性能。然而，二氧化铈在高温下水热老化时遭受严重的烧结。该烧结不仅导致低温NOx容量和WGS活性的降低，而且导致BaCO3和PGM被块状CeO2包封。当LNT置于车厢地板下的位置时，贫NOx阱产生较高的N2O排放，因为LNT中的N2O形成随着温度的降低而增加。使LNT更靠近发动机可以减少N2O排放，这需要高水热稳定性。因此，需要一种水热稳定的含有二氧化铈的LNT。
此外，计划于2017年生效的新的柴油Euro6c法规要求在真实驾驶条件下的NOx转化。因此，为了遵守新的柴油Euro6c法规，LNT必须在高(高速公路)和低(城市)温度条件下存储NOx。另外，存储的NOx的去除和在低温下转化为N2是一个挑战。然而，与现有的LNT催化剂相比，需要改进城市驾驶条件下存储的NOx的LNT脱NOx再生和NOx存储的老化稳定性。
概要
本发明的第一实施方案涉及一种贫NOx阱组合物，其包含在包括含有大于50重量％可还原金属氧化物的第一载体材料的载体基质上的洗涂层(washcoat layer)；10至30重量％的负载在包含耐熔金属氧化物和50重量％或更少的可还原金属氧化物的第二载体材料上的碱土金属；和负载在第一载体材料和第二载体材料中的至少一个上的铂族金属组分。
在第二实施方案中，可以修饰第一实施方案使得第一载体材料的一部分还包含0.5重量％至10重量％的碱土金属。
在第三实施方案中，可以修饰第一实施方案或第二实施方案使得第一载体材料的一部分还包含3重量％至6重量％的碱土金属。
在第四实施方案中，可以修饰第一至第三实施方案中的任一个，使得可还原金属氧化物是CeO2，MnO2，Mn2O3，Fe2O3，CuO或CoO及其混合物中的一种或多种。
在第五实施方案中，可以修饰第一至第四实施方案中的任一个，使得第一载体材料还包括氧化铝。
在第六实施方案中，可以修饰第一至第五实施方案中的任一个，使得第一载体材料还包含选自Y，Nd，Sm，La，Zr，Nb或Pr的氧化物中的一种或多种掺杂剂。
在第七实施方案中，可以修饰第一至第六实施方案中的任一个，使得碱土金属是钡。
在第八实施方案中，可以修饰第一至第七实施方案中的任一个，使得第一载体材料包含100重量％的二氧化铈。
在第九实施方案中，可以修饰第一至第八实施方案中的任一个，使得第二载体材料基本上由二氧化铈和氧化铝组成。
在第十实施方案中，可以修饰第一至第九实施方案中的任一个，使得第二载体材料包含20-50重量％的二氧化铈和50-80重量％的氧化铝。
在第十一实施方案中，可以修饰第一至第十实施方案中的任一个，使得二氧化铈和氧化铝以30:70的二氧化铈与氧化铝比存在。
在第十二实施方案中，可以修饰第一至第十实施方案中的任一个，使得二氧化铈和氧化铝以50:50的二氧化铈与氧化铝比为存在。
在第十三实施方案中，可以修饰第六至第十二实施方案中的任一个，使得1％至7重量％的氧化钡负载在第一载体的一部分上。
在第十四实施方案中，可以修饰第一至第十三实施方案中的任一个，使得铂族金属组分包括Rh，Pt和Pd中的一种或多种。
在第十五实施方案中，可以修饰第一至第十四实施方案中的任一个，进一步包括第三载体材料，其包含耐熔金属氧化物和50重量％或更少的可还原金属氧化物。
在第十六实施方案中，可以修饰第十五实施方案，使得耐熔金属氧化物是氧化铝。
在第十七实施方案中，可以修饰第一至第十六实施方案中的任一个，使得其中铂族金属组分包括Pt和Pd。
在第十八实施方案中，可以修饰第十四至第十七实施方案的任一个，使得Pt以20至200g/ft3的范围存在，Pd以1至50g/ft3的范围存在，且Pt与Pd的比为15:1至2:1。
在第十九实施方案中，可以修饰第十四至第十八实施方案中的任一个，使得其中Pt与Pd的比为10:1至4:1。
在第二十实施方案中，可以修饰第一至第十九实施方案中的任一个，使得100％的铂族金属组分在第二载体上，铂族金属组分包括Pt和Pd。
在第二十一实施方案中，可以修饰第一至第十九实施方案中的任一个，使得铂族金属组分包括Pt和Pd，并且其中50-100重量％的Pd在第一载体上。
在第二十二实施方案中，可以修饰第一至第十九实施方案中的任一个，使得铂族金属组分包含Pt和Pd，并且其中2-10重量％的Pt在第一载体上。
在第二十三实施方案中，可以修饰第一至第二十二实施方案中的任一个，使得铂族金属组分还包含存在于以1至20g/ft3第一载体的一部分上的铑。
在第二十四实施方案中，可以修饰第一至第二十三实施方案中的任一个，使得第二载体和第一载体以1:3至4:1的第二载体与第一载体比存在。
在第二十五实施方案中，可以修饰第一至第二十四实施方案中的任一个，使得第二载体和第一载体以1:2至3:1的第二载体与第一载体比存在。
在第二十六实施方案中，可以修饰第一至第二十五实施方案中的任一个，使得第二载体的耐熔金属氧化物掺杂有Mg，Mn和Zr的氧化物中的一种或多种。
在第二十七实施方案中，可以修饰第一到第二十六实施方案中的任一个，使得耐熔金属氧化物掺杂有Mg和Zr的氧化物。
在第二十八实施方案中，可以修饰第一至第七实施方案中的任一个，使得氧化钡和第二载体的负载以1至4g/in3的范围存在。
在第二十九实施方案中，可以修饰第一至第十三实施方案中的任一个，使得氧化钡和第一载体的负载以0.1至2g/in3的范围存在。
第三十实施方案涉及一种稀燃内燃机的废气系统，其包括第一至第二十九实施方案中任一项所述的贫NOx阱组合物，其修饰为使得该系统还包括下游选择性催化还原(SCR)催化剂。
在第三十一实施方案中，可以修饰第三十实施方案，使得贫NOx阱组合物作为洗涂层设置在基质上，SCR催化剂作为单独的洗涂层设置在单独的下游基质上。
在第三十二实施方案中，可以修饰第三十或第三十一实施方案中的任一个，使得贫NOx阱组合物在蜂窝流通基质上，且SCR催化剂在壁流基质上。
在第三十三实施方案中，可以修饰第三十或第三十一实施方案中的任一个，使得贫NOx阱组合物在壁流基质上，且SCR催化剂在蜂窝流通基质上。
第三十四实施方案涉及包含在载体基质上的洗涂层的贫NOx阱组合物，其载体基质包括：包含大于50重量％可还原金属氧化物的第一载体材料；10至20重量％的负载在包含耐熔金属氧化物和50重量％或更少的可还原金属氧化物的第二载体材料上的碱土金属；负载在包含大于50重量％可还原金属氧化物的第三载体材料上的铂族金属组分；和负载在包含耐熔金属氧化物和50重量％或更少的可还原金属氧化物的第四载体材料上的铂族金属组分。
在第三十五实施方案中，可以修饰第三十四实施方案，使得铂族金属存在于第一载体材料的一部分上。
在第三十六实施方案中，可以修饰第三十四和第五十五实施方案，使得第一载体材料的一部分上的铂族金属是铑。
在第三十七实施方案中，可以修饰第三十六实施方案，使得铑以1至20g/ft3的范围存在。
在第三十八实施方案中，可以修饰第三十四至第三十七实施方案，使得可还原金属氧化物是CeO2，MnO2，Mn2O3，Fe2O3，CuO或CoO中的一种或多种，以及它们的混合物。
在第三十九实施方案中，可以修饰第三十四和第三十八实施方案中的任一个，使得第一载体材料包括100重量％的二氧化铈。
在第四十实施方案中，可以修饰第三十四至第三十九实施方案中的任一个，使得负载在第二载体上的碱土金属是氧化钡。
在第四十一实施方案中，可以修饰第三十四至第四十实施方案中的任一个，使得负载在第三载体材料上的铂族金属组分是铑。
在第四十二实施方案中，可以修饰第四十一实施方案，使得铑以1至20g/ft3的范围存在。
在第四十三实施方案中，可以修饰第四十二实施方案，使得铑以3至7g/ft3的范围存在。
在第四十四实施方案中，可以修饰第三十四至第四十三实施方案中的任一个，使得第三载体包括CeO2，Al2O3，ZrO2及其混合物中的一种或多种。
在第四十五实施方案中，可以修饰第三十四至第四十四实施方案中的任一个，使得第四载体包括CeO2，Al2O3，ZrO2及其混合物中的一种或多种。
在第四十六实施方案中，可以修饰第三十四至第四十五实施方案中的任一个，使得负载在第四载体材料上的铂族金属组分包括Pt和Pd。
在第四十七实施方案中，可以修饰第三十一至第四十六实施方案中的任一个，使得第四载体的耐熔金属氧化物掺杂有Mg，Mn和Zr的氧化物中的一种或多种。
第四十八实施方案涉及一种处理来自稀燃内燃机的废气的方法，所述方法包括使含有氧化氮的贫废气与根据第一至第三十三实施方案中任一项的贫NOx阱组合物接触并且使贫NOx阱组合物与富废气间歇接触。
第四十九实施方案涉及一种处理来自稀燃内燃机的废气的方法，所述方法包括将含有氧化氮的贫废气与根据第三十四至第四十七实施方案中任一项的贫NOx阱组合物接触，并且使贫NOx阱组合物与富废气间歇接触。
附图说明
图1是在贫/富循环试验中本发明LNT与现有技术LNT的样品之间NOx存储的比较的图示。
详细说明
在描述本发明的几个示例性实施方案之前，应当理解，本发明不限于以下描述中阐述的构造或工艺步骤的细节。本发明能够具有其他实施方案并且能够以各种方式实践或执行。
根据本发明的一个或多个实施方案，提供了LNT催化剂材料，其表现出比传统LNT催化剂更好的水热稳定性，更高的NOx捕集能力和更高的NOx转化率。在一个或多个实施方案中，LNT催化剂材料包括低温存储材料和高温存储材料，低温存储材料包含第一载体材料，该第一载体材料包含大于50重量％的可还原金属氧化物，高温存储材料包含负载在第二载体材料上的较高碱土金属，第二载体材料包含耐熔金属氧化物和以50重量％或更少的量存在的还原性金属氧化物。
根据一个或多个实施方案，低温存储材料还包括负载在第一载体材料的一部分上的较低碱土金属。为了改进低温NOx存储和再生，以及老化稳定的NOx存储，确定在单一浆料技术中，100％二氧化铈上的5％BaO和Ce/Al＝50％/50％上的10-20％BaO的混合物作为下一代Euro6c LNT的NOx存储材料。与目前含有在Ce/Al＝90/10载体材料上的纯二氧化铈和Ba的混合物的Euro6b LNT相比，该材料表现出优异的性能。
关于本公开中使用的术语，提供以下定义。
关于催化剂洗涂层中的“载体”是指通过缔合，分散，浸渍或其它合适的方法接收铂族金属，稳定剂，促进剂，粘合剂等的材料。有用的高表面积载体包括一种或多种耐熔氧化物。这些氧化物包括例如氧化铝-二氧化铈，二氧化硅和氧化铝，二氧化钛和氧化锆包括混合氧化物形式如二氧化硅-氧化铝，铝硅酸盐(可以是无定形或结晶的)，氧化铝-氧化锆等和钛-氧化铝和锆-硅酸盐。
本文所用的术语“碱土金属”是指在元素周期表中定义的一种或多种化学元素，包括铍(Be)，镁(Mg)，钙(Ca)，锶(Sr)，钡(Ba)和镭(Ra)。在一个或多个实施方案中，碱土金属组分包含钡组分。碱土金属组分可以以约0.5％至40重量％(以氧化物计)的量存在于洗涂层中。在具体实施方案中，碱土金属组分包含钡组分，其以约0.5％至约40重量％(以氧化物计)的量存在。
在一个或多个实施方案中，LNT或氮氧化物存储催化剂可进一步包含至少一种铂族金属。如本文所用，术语“铂族金属”或“PGM”是指在元素周期表中定义的一种或多种化学元素，包括铂，钯，铑，锇，铱和钌，以及它们的混合物。在一个或多个实施方案中，铂族金属选自铂，钯，铑，铱及其混合物。在一个具体实施方案中，铂族金属选自铂，钯，铑及其混合物。
本发明的第一方面的实施方案涉及贫NOx阱组合物。在一个或多个实施方案中，贫NOx阱组合物包含在载体基质上的洗涂层，载体基质具有包含大于50重量％可还原金属氧化物的第一载体材料；10至30重量％的负载在包含耐熔金属氧化物和50重量％或更少可还原金属氧化物的第二载体材料上的碱土金属；以及负载在第一载体材料和第二载体材料中至少一个上的铂族金属组分。在一个或多个实施方案中，贫NOx阱组合物还包含在载体基质上的洗涂层，载体基质具有0.5重量％至10重量％的负载在第一载体材料的一部分上的碱土金属。在具体实施方案中，3重量％至6重量％的碱土金属负载在第一载体材料的一部分上。贫NOx阱组合物有效地存储NOx并在高于300°的温度下将存储的NOx热解吸。在一个或多个实施方案中，可还原金属氧化物是CeO2，MnO2，Mn2O3，Fe2O3，CuO或CoO。
在一个或多个具体实施方案中，第一载体材料包含大于50重量％的二氧化铈。在一个或多个具体实施方案中，第一载体材料包含100重量％的二氧化铈。在一个或多个非常具体的实施方案中，第一载体掺杂有Zr，Nb，La和Pr的氧化物中的一种或多种。在一个或多个实施方案中，第一载体材料还可以包括氧化铝和掺杂剂，包括但不限于Y，Nd，Sm，Zr，La，Nb，Pr的氧化物。
在具体实施方案中，第二载体材料包含20-50重量％的二氧化铈。在一个或多个非常具体的实施方案中，第二载体材料包含50重量％或更少的二氧化铈，10至30重量％的碱土金属负载在包含可还原金属氧化物和耐熔金属氧化物的第二载体材料上。在一个或多个实施方案中，第二载体材料基本上由二氧化铈和氧化铝组成。在一个或多个具体实施方案中，第二载体材料包含50-80重量％的氧化铝和20-50重量％的二氧化铈。在一个或多个实施方案中，二氧化铈和氧化铝以30:70的二氧化铈与氧化铝比存在。在一个或多个具体实施方案中，二氧化铈和氧化铝以50:50的氧化铈与氧化铝比存在。在一个或多个具体实施方案中，第二载体上的耐熔金属氧化物掺杂有Mg，Mn和Zr的氧化物中的一种或多种。在一个或多个非常具体的实施方案中，耐熔金属氧化物掺杂有Mg和Zr的氧化物中的一种或多种。
在一个或多个实施方案中，第二载体和第一载体以1:2至4:1的第二载体与第一载体的比存在。在一个或多个具体实施方案中，第二载体和第一载体以1:1至3:1的第二载体与第一载体的比存在。
在一个或多个实施方案中，存在第三载体材料，其可以具有与第二载体材料相同或不同的组成。在一个或多个实施方案中，第三载体材料可以包含耐熔金属氧化物和50重量％或更少的可还原金属氧化物。在具体实施方案中，第三载体材料可以包含100％的Al2O3。
在一个或多个实施方案中，碱土金属是氧化钡。在非常具体的实施方案中，1％至7％重量的氧化钡负载在第一载体的一部分上。在非常具体的实施方案中，氧化钡和第一载体的负载以0.1-2g/in3的范围存在。在其它非常具体的实施方案中，氧化钡和第二载体的负载以1至4g/in3的范围存在。
铂族金属可以选自铂，钯，铑，铱及其混合物。在一个具体实施方案中，铂族金属选自铂，钯及其混合物。在更具体的实施方案中，铂族金属选自铂，钯，铑及其混合物。在一个或多个实施方案中，铂族金属组分包括Pt和Pd中的一种或多种。在一个或多个具体实施方案中，铂族金属组分包括Pt和Pd。在非常具体的实施方案中，Pt以20至200g/ft3的范围存在，Pd以1至50g/ft3的范围存在，Pt与Pd的比在15:1至2:1的范围内。在一个或多个具体实施方案中，Pt与Pd的比在10:1至4:1的范围内。在非常具体的实施方案中，100％的铂族金属组分在第二载体上，铂族金属组分包括Pt和Pd。在其它非常具体的实施方案中，铂族金属组分包括Pt和Pd，其中50-100重量％的Pd在第一载体上。在其它具体实施方案中，铂族金属组分包括Pt和Pd，其中2-10重量％的Pt在第一载体上。在一个或多个实施方案中，铂族金属组分还包含以1至20g/ft3的范围存在的铑。在一个或多个实施方案中，铑存在于第一载体材料的一部分上。在一个具体的实施方案中，其中碱土金属和铑都负载在第一载体的一部分上，30-60％的第一载体材料负载铑，40-70％的第一载体材料负载碱土金属，例如氧化钡。在包括铑的一个或多个实施方案中，铑在第三载体材料上，其可以是如上所述的耐熔金属氧化物。在一个或多个实施方案中，第一载体材料和第二载体材料还包括负载在二氧化铈-氧化铝颗粒上的至少一种铂族金属。
在另一个实施方案中，贫NOx阱组合物包含在载体基质上的洗涂层，其具有包含大于50重量％可还原金属氧化物的第一载体材料；10至20重量％的负载在包含耐熔金属氧化物和50重量％或更少可还原金属氧化物的第二载体材料上的碱土金属；第三载体材料，其包含在可还原金属氧化物上的铂族金属组分；和第四载体材料，其包含负载在耐熔金属氧化物和50重量％或更少可还原金属氧化物上的铂族金属组分。
在一个或多个实施方案中，可还原金属氧化物是CeO2，MnO2，Mn2O3，Fe2O3，CuO，CoO及其混合物。在一个或多个具体实施方案中，第一载体材料包含大于50重量％的二氧化铈。在一个或多个具体实施方案中，第一载体材料包含100重量％的二氧化铈。
在一个或多个实施方案中，第一载体的一部分还可以包含铂族金属。在一个具体实施方案中，第一载体上的铂族金属是铑，第一载体的可还原金属氧化物是CeO2，MnO2，Mn2O3，Fe2O3，CuO，CoO及其混合物中的一种或多种及其混合物。在另一个非常具体的实施方案中，第一载体材料包含负载在纯二氧化铈颗粒上的铑。在非常具体的实施方案中，Rh以1至20g/ft3的范围存在于第一载体的一部分上。在另一个非常具体的实施方案中，Rh以3至7g/ft3的范围存在于第一载体的一部分上。
在一个或多个实施方案中，碱土金属是氧化钡。在一个或多个实施方案中，第二载体的耐熔金属氧化物包括氧化铝-二氧化铈。
在一个或多个实施方案中，第二载体材料可以具有与第四载体材料相同或不同的组成。在一个或多个实施方案中，第四载体材料可以包含耐熔金属氧化物和50重量％或更少的可还原金属氧化物。在具体实施方案中，耐熔金属氧化物为100％Al2O3。
在非常具体的实施方案中，第二载体材料包含10重量％至20重量％的负载在二氧化铈-氧化铝颗粒上的氧化钡。在一个或多个具体实施方案中，第二载体材料包含10-20重量％的氧化钡，40-45重量％的氧化铝和40-45重量％的二氧化铈。
铂族金属可以选自铂，钯，铑，铱及其混合物。在一个具体实施方案中，铂族金属选自铂，钯，铑及其混合物。在一个或多个实施方案中，铂族金属组分包括Pt，Pd和Rh中的一种或多种。
在非常具体的实施方案中，第三载体的铂族金属是铑，第三载体包括Al2O3和ZrO2中的一种或多种，并且其中可还原金属氧化物是CeO2，MnO2，Mn2O3，Fe2O3，CuO或CoO及其混合物中的一种或多种。在另一个非常具体的实施方案中，第三载体材料包含负载在纯二氧化铈颗粒上的铑。在非常具体的实施方案中，Rh以1至20g/ft3的范围存在于第三载体上。在另一个非常具体的实施方案中，Rh以3至7g/ft3的范围存在于第三载体上。
在一个或多个实施方案中，铂族金属组分负载在第四载体材料上，第四载体材料包含耐熔金属氧化物和50重量％或更少的可还原金属氧化物。在一个或多个实施方案中，第四载体包括Al2O3和ZrO2中的一种或多种，并且其中可还原金属氧化物是CeO2，MnO2，Mn2O3，Fe2O3，CuO或CoO中的一种或多种及其混合物。在一个或多个非常具体的实施方案中，第四载体包含负载在氧化铝(Al2O3)上的铑，铂和钯中的一种或多种。在非常具体的实施方案中，Pt以20至200g/ft3的范围存在于第四载体上，Pd以1至50g/ft3的范围存在于第四载体上。
在另一个非常具体的实施方案中，第四载体的耐熔金属氧化物包含氧化铝和50重量％或更少的可还原金属氧化物。在一个或多个非常具体的实施方案中，第四载体掺杂有Mg、Mn和Zr的氧化物中的一种或多种。
通常，将本发明的贫NOx阱组合物设置在基质上。基质可以是通常用于制备催化剂的那些材料中的任何一种，并且通常包含陶瓷或金属蜂窝结构。可以使用任何合适的基质，例如具有从基质的入口或出口面延伸通过的细小的平行的气流通道的整体基质，使得通道对于流过其的流体是开放的(这里称为流通基质)。从其流体入口到其流体出口基本上是直的路径的通道由其上涂覆有催化材料作为洗涂层的壁限定，使得流过通道的气体接触催化材料。整体基质的流道是薄壁通道，其可以具有任何合适的横截面形状和尺寸，例如梯形，矩形，正方形，正弦，六边形，椭圆形，圆形等。在一个或多个实施方案中，整体基质可以包括具有长度、横截面面积、入口端和出口端以及一定量装载在单元壁上的LNT的蜂窝状单元结构。在各种实施方案中，单元壁可以是多孔的，从而形成壁流基质和/或微粒过滤器。应当理解，术语“整体基质”旨在包括流通和壁流(例如，柴油微粒过滤器(DPF)，汽油微粒过滤器(GPF)，颗粒氧化催化剂(POC)，催化烟灰过滤器(CSF)等)基质类型，其中整体基质提供可负载一个或多个洗涂层和/或催化材料的表面。因此，为了简单和方便，在整个应用中使用术语“整体基质”而不意图缩小要求保护的发明的范围。
这种整体基质可以包含每平方英寸横截面多达约900个或更多个流道(或“单元”)，尽管可以使用更少。例如，基质可以具有约7至600个，更通常约100至400个单元/平方英寸(“cpsi”)。单元可以具有矩形，正方形，圆形，椭圆形，三角形，六边形或具有其他多边形形状的横截面。陶瓷基质可以由任何合适的耐熔材料制成，例如堇青石，堇青石-氧化铝，氮化硅或碳化硅，或者基质可由一种或多种金属或金属合金构成。
根据本发明实施方案的贫NOx阱洗涂料组合物可以通过本领域中任何已知的方法施加到基质表面。例如，催化剂洗涂料可以通过喷涂，粉末涂覆或刷涂或将表面浸入催化剂组合物中来施加。
本发明的另一方面涉及使用根据上述任何实施方案描述的LNT的排放处理系统。本发明的LNT可以用于综合排放处理系统，其包括用于处理废气排放的一个或多个附加组件。例如，排放处理系统可以包括一个或多个实施方案的氮氧化物存储催化剂上游的稀燃发动机，并且还可以包括催化剂和任选的微粒过滤器。在一个或多个实施方案中，催化剂选自三元催化剂(TWC)，柴油氧化催化剂和SCR催化剂。在一个或多个实施方案中，微粒过滤器可以选自汽油微粒过滤器，烟灰过滤器或SCROF。微粒过滤器可以用于特定的功能。LNT可以位于微粒过滤器的上游或下游。
在一个或多个实施方案中，排放处理系统可以包括在一个或多个实施方案的氮氧化物存储催化剂上游的稀燃发动机，并且还可以包括TWC。在一个或多个实施方案中，排放处理系统还可包括SCR/LNT。
在一个具体实施方案中，微粒过滤器是催化烟灰过滤器(CSF)。CSF可以包括涂覆有洗涂层的基质，洗涂层含有一种或多种用于烧掉捕获的烟灰和/或氧化废气流排放的催化剂。通常，烟灰燃烧催化剂可以是用于燃烧烟灰的任何已知的催化剂。例如，CSF可以涂覆有一种或多种高表面积耐熔氧化物(例如，氧化铝，二氧化硅，二氧化硅氧化铝，氧化锆和氧化锆氧化铝)和/或氧化催化剂(例如二氧化铈-氧化锆)用于燃烧未燃烧的碳氢化合物并至某种程度的颗粒物质。在一个或多个实施方案中，烟灰燃烧催化剂是包含一种或多种贵金属(PM)催化剂(铂，钯和/或铑)的氧化催化剂。
通常，可以使用本领域中任何已知的过滤器基质，包括例如蜂窝壁流过滤器，缠绕式或填充式纤维过滤器，开孔泡沫，烧结金属过滤器等，壁流过滤器是具体示例。可用于负载CSF组合物的壁流基质具有沿着基质的纵轴延伸的多个细小的基本平行的气流通道。通常，每个通道在基质体的一端被堵塞，交替的通道在相对的端面处被堵塞。这种整体基质可以每平方英寸的横截面含有多达约900个或更多个流道(或“单元”)，尽管可以使用更少的。例如，基质可以具有约7至600个，更通常约100至400个单元/平方英寸(“cpsi”)。在本发明的实施方案中使用的多孔壁流过滤器任选地被催化，因为所述元件的壁上具有一种或多种催化材料，或者壁中包含一种或多种催化材料，这种CSF催化剂组合物如上文所述。催化材料可以单独存在于元件壁的入口侧，单独的出口侧，入口侧和出口侧，或壁本身可以包括催化材料的全部或部分。在另一个实施方案中，本发明可以包括在元件的入口和/或出口壁上使用一个或多个催化材料的洗涂层和一个或多个催化材料的洗涂层的组合。
现在参照以下实施例描述本发明。在描述本发明的几个示例性实施方案之前，应当理解，本发明不限于以下描述中阐述的构造或工艺步骤的细节。本发明能够具有其他实施方案并且能够以各种方式实践或执行。
实施例
与现有技术LNT比较
如下表1所示，LNT A称为样品1.1，并且表示对比现有技术LNT的样品。LNT B称为样品1.2，表示本发明LNT的样品。
表1
基质4.5*5.4“300/600金属基质
样品1.1现有技术LNT
为了制备样品1.1的第一(底)层，首先用作为氨合物稳定的羟基Pt IV络合物的具有铂的铂溶液浸渍2.45g/in3的Ba/Ce/氧化铝(20/13/67)材料，得到130g/ft3的Pt干含量，其次用硝酸钯水溶液浸渍，得到15g/ft3的最终干Pd含量。将所得固含量为65-70％的粉末分散在水中。
向Pt/Pd/Ba/Ce/氧化铝浆料中加入纯的100％二氧化铈(2.45g/in3)，乙酸镁4水合物(0.3g/in3)和乙酸锆(0.05g/in3)。随后将浆料研磨至9μm的粒度d90。随后将最终的浆料涂覆到金属流通基质上。将涂覆的基质在110℃的空气中干燥并在590℃下在空气中煅烧。为了制备样品1.1的第二(顶)层，首先用作为氨合物稳定的羟基Pt IV络合物的具有铂的铂溶液浸渍0.7g/in3的高孔隙γ-氧化铝材料，得到40g/ft3的Pt干含量。将所得固含量为55-60％的粉末分散在水中。
对于Rh浸渍，将100％二氧化铈材料(0.5g/in3)分散在水中至固含量为43％。向二氧化铈浆料中加入硝酸Rh溶液，得到5g/ft3的最终干Rh含量。
将所得的Rh/二氧化铈浆料加入到Pt/Pd/氧化铝浆料中。随后将浆料研磨至8μm的粒度d90。随后将最终的浆料涂覆到金属流通基质上。将涂覆的基质在110℃的空气中干燥并在590℃下在空气中煅烧。
样品1.2LNT
为了制备本发明实施方案的样品1.2，用BaOAC水溶液(0.29g/in3)浸渍1.41g/in3的50％/50％二氧化铈/氧化铝材料。将所得粉末在590℃下煅烧2小时，得到具有17％BaO含量的Ba/二氧化铈材料。
首先用作为氨合物稳定的羟基Pt IV络合物的具有铂的铂溶液浸渍1g/in3的高孔隙γ-氧化铝，得到130g/ft3的Pt干含量，其次用硝酸钯水溶液浸渍，得到15g/ft3的最终干Pd含量。将所得固含量为55-65％的粉末分散在水中。
对于Rh浸渍，将纯的100％二氧化铈材料(0.4g/in3)分散在水中至固含量为43％。向二氧化铈浆料中加入硝酸Rh溶液，得到5g/ft3的最终干Rh含量。
对于在二氧化铈上的Ba(1.995g/in3)浸渍，用BaOAc(0.105g/in3)的水溶液浸渍纯的100％二氧化铈材料。将所得粉末在590℃下煅烧2小时，得到具有5％BaO含量的Ba/二氧化铈材料。
将所得Rh/二氧化铈浆料，Ba/二氧化铈材料(2.1g/in3)，Ba/Ce/Al材料(1.7g/in3)，乙酸镁4水合物(0.3g/in3)和乙酸锆(0.05g/in3)添加到Pt/Pd/氧化铝浆料中。随后将浆料研磨至9μm的粒度d90。随后将最终的浆料涂覆到金属流通基质上。将涂覆的基质在110℃的空气中干燥并在590℃下在空气中煅烧。
新的欧洲驾驶循环(NEDC)CO和HC性能评估
在装备有欧洲62L发动机的发动机试验单元上，用3个标准的新欧洲驾驶循环(NEDC)评价样品1.1和1.2。在测试之前，将样品在800℃，在具有10％水蒸气的空气流下老化16小时。在λ0.95处，在NEDC中在1075s点处施加7s的富发动机模式，以从存储的NOx再生LNT。测量样品1.1和1.2的NOx，CO和HC转化率。前4个ECE循环的平均温度为120℃。更高的转化率表现出更好的气体活性。本发明LNT(样品1.2)的NOx，CO和HC性能与现有技术LNT(样品1.1)相比显著更高，如表2所示。
表2NEDC发动机排放和第3次试验循环的转化率；排放上游催化剂系统：NOx＝0.16g/km；CO＝1.5g/km；HC＝0.210g/km)
样品 NOx转化率/％ CO转化率/％ HC转化率/％
1.1LNT A 40 77 71
1.2LNT B 54 87 78
贫/富循环试验用于DeNOx性能评估
对于DeNOx性能评估，使用贫/富循环试验。贫/富循环试验是由在190℃至500℃的7个不同预催化剂温度下进行的七个贫/富循环组成的发动机试验。对于测试开始时的每个温度，进行30秒的富运行以确保所有硝酸盐从LNT中解吸。在贫阶段，发动机输出的NOx存储在LNT催化剂上。在贫阶段之后，发动机进入富模式10-15秒。在富模式期间，催化剂上存储的大部分NOx转化为氮。监测和评估最后5个循环中的NOx存储。图1显示了在16h水热炉老化的样品1.1和1.2的第7个循环中的NOx存储。本发明LNT(样品1.2)显示出显著更高的NOx存储，相比于现有技术LNT(样品1.1)，其在二氧化铈上没有Ba用于低温NOx存储以及在13％Ce/氧化铝材料上具有Ba作为高温NOx存储材料。
低温/高温材料比
如下表3所示，LNT C称为样品1.3，表示现有技术LNT的样品。LNTs D-G分别称为样品1.4-1.7，表示本发明的不同LNT样品。
表3
陶瓷基质5.66*4.5“400/4
样品1.3现有技术LNT(对比)
为了制备样品1.3的第一(底)层，首先用作为氨合物稳定的羟基Pt IV络合物的具有铂的铂溶液浸渍3g/in3的Ba/Ce/氧化铝(20/13/67)，得到72g/ft3的Pt干含量，其次用硝酸钯水溶液浸渍，得到8g/ft3的最终干Pd含量。将所得固含量为65-70％的粉末分散在水中。
向Pt/Pd/Ba/Ce/氧化铝浆料中加入100％二氧化铈(0.9g/in3)，乙酸镁4水合物(0.24g/in3)和乙酸锆(0.1g/in3)。随后将浆料研磨至11μm的粒度d90。随后将最后的浆料涂覆到陶瓷流通基质上。将涂覆的基质在110℃的空气中干燥并在590℃下在空气中煅烧。
为了制备样品1.3的第二(顶)层，先将0.65g/in3的高孔隙γ-氧化铝材料用作为氨合物稳定的羟基Pt IV络合物的具有铂的铂溶液浸渍，得到10g/ft3的Pt干含量。将所得固含量为55-60％的粉末分散在水中。
对于Rh浸渍，将100％二氧化铈材料(1.4g/in3)分散在水中至固含量为43％。向二氧化铈浆料中加入硝酸Rh溶液，得到5g/ft3的最终干Rh含量。
将所得的Rh/二氧化铈浆料加入到Pt/Pd/氧化铝浆料中。随后将浆料研磨至8μm的粒度d90。随后将最后的浆料涂覆到陶瓷流通基质上。将涂覆的基质在110℃的空气中干燥并在590℃下在空气中煅烧。
样品1.4LNT(本发明)
为了制备本发明一个实施方案的样品1.4，用BaOAC水溶液(0.59g/in3)浸渍3.11g/in3的50％/50％二氧化铈/氧化铝材料。将所得粉末在590℃下煅烧2小时，得到具有16％BaO含量的Ba/二氧化铈/氧化铝材料。
Ba/二氧化铈/氧化铝材料首先用作为氨合物稳定的羟基Pt IV络合物的具有铂的铂溶液浸渍，得到72g/ft3的Pt干含量，其次用硝酸钯水溶液浸渍，得到8g/ft3的最终干Pd含量。将所得固含量为70-75％的粉末分散在水中。
对于Rh浸渍，将100％二氧化铈材料(0.7g/in3)分散在水中至固含量为43％。向二氧化铈浆料中加入硝酸Rh溶液，得到5g/ft3的最终干Rh含量。
对于在二氧化铈上的Ba(1.52g/in3)浸渍，用BaOAC水溶液(0.08g/in3)浸渍100％二氧化铈材料。将所得粉末在590℃下煅烧2小时，得到具有5％BaO含量的Ba/二氧化铈材料。
将所得的Rh/二氧化铈浆料，Ba/二氧化铈材料(1.6g/in3)，乙酸镁4水合物(0.3g/in3)和乙酸锆(0.05g/in3)加入到Pt/Pd/Ba/Ce/Al氧化铝浆料。随后将浆料研磨至9μm的粒度d90。随后将最后的浆料涂覆到陶瓷流通基质上。将涂覆的基质在110℃的空气中干燥并在590℃下在空气中煅烧。
样品1.5LNT(本发明)
为了制备本发明一个实施方案的样品1.5，用BaOAC水溶液(0.59g/in3)浸渍3.11g/in3的50％/50％二氧化铈/氧化铝材料。将所得粉末在590℃下煅烧2小时，得到具有16％BaO含量的Ba/二氧化铈/氧化铝材料。
Ba/二氧化铈/氧化铝材料首先用作为氨合物稳定的羟基Pt IV络合物的具有铂的铂溶液浸渍，得到72g/ft3的Pt干含量，其次用硝酸钯水溶液浸渍，得到8g/ft3的最终干Pd含量。将所得固含量为70-75％的粉末分散在水中。
对于Rh浸渍，将100％二氧化铈材料(0.7g/in3)分散在水中至固含量为43％。将Rh硝酸盐溶液加入到二氧化铈浆料中，得到5g/ft3的最终干Rh含量。
将所得的Rh/二氧化铈浆料，二氧化铈(1.6g/in3)，乙酸镁4水合物(0.3g/in3)和乙酸锆(0.05g/in3)加入到Pt/Pd/Ba/Ce/Al氧化铝浆料中。随后将浆料研磨至9μm的粒度d90。随后将最后的浆料涂覆到陶瓷流通基质上。将涂覆的基质在110℃的空气中干燥并在590℃下在空气中煅烧。
样品1.6LNT(本发明)
为了制备本发明一个实施方案的样品1.6，用BaOAC水溶液(0.7g/in3)浸渍3.7g/in3的50％/50％二氧化铈/氧化铝材料。将所得粉末在590℃下煅烧2小时，得到具有16％BaO含量的Ba/二氧化铈/氧化铝材料。
Ba/二氧化铈/氧化铝材料首先用作为氨合物稳定的羟基Pt IV络合物的具有铂的铂溶液浸渍，得到72g/ft3的Pt干含量，其次用硝酸钯水溶液浸渍，得到8g/ft3的最终干Pd含量。将所得固含量为70-75％的粉末分散在水中。
对于Rh浸渍，将100％二氧化铈材料(0.7g/in3)分散在水中至固含量为43％。向二氧化铈浆料中加入硝酸Rh溶液，得到5g/ft3的最终干Rh含量。
对于在二氧化铈上的Ba浸渍，用BaOAC水溶液(0.045g/in3)浸渍(0.855g/in3)100％二氧化铈材料。将所得粉末在590℃下煅烧2小时，得到具有5％BaO含量的Ba/二氧化铈材料。
将所得的Rh/二氧化铈浆料，Ba/二氧化铈材料(0.9g/in3)，乙酸镁4水合物(0.3g/in3)和乙酸锆(0.05g/in3)加入到Pt/Pd/Ba/Ce/Al氧化铝浆料中。随后将浆料研磨至9μm的粒度d90。随后将最后的浆料涂覆到陶瓷流通基质上。将涂覆的基质在110℃的空气中干燥并在590℃下在空气中煅烧。
样品1.7LNT(本发明)
为了制备本发明一个实施方案的样品1.7，用BaOAC水溶液(0.48g/in3)浸渍2.52g/in3的50％/50％二氧化铈/氧化铝材料。将所得粉末在590℃下煅烧2小时，得到具有16％BaO含量的Ba/二氧化铈/氧化铝材料。
Ba/二氧化铈/氧化铝材料首先用作为氨合物稳定的羟基Pt IV络合物的具有铂的铂溶液浸渍，得到72g/ft3的Pt干含量，其次用硝酸钯水溶液浸渍，得到8g/ft3的最终干Pd含量。将所得固含量为70-75％的粉末分散在水中。
对于Rh浸渍，将100％二氧化铈材料(0.7g/in3)分散在水中至固含量为43％。将Rh硝酸盐溶液加入到二氧化铈浆料中，得到5g/ft3的最终干Rh含量。
对于在二氧化铈上的Ba浸渍，用BaOAC水溶液(0.115g/in3)浸渍2.19g/in3的100％二氧化铈材料。将所得粉末在590℃下煅烧2小时，得到具有5％BaO含量的Ba/二氧化铈材料。
将所得的Rh/二氧化铈浆料，Ba/二氧化铈材料(2.3g/in3)，乙酸镁4水合物(0.3g/in3)和乙酸锆(0.05g/in3)加入到Pt/Pd/Ba/Ce/Al氧化铝浆料中。随后将浆料研磨至9μm的粒度d90。随后将最后的浆料涂覆到陶瓷流通基质上。将涂覆的基质在110℃的空气中干燥并在590℃下在空气中煅烧。
世界轻型谐和试验循环(WLTC)-DeNOx，CO和HC性能评估
在具有标准WLTC程序的发动机试验单元上测试样品1.3-1.7。试验单元配备Euro6 2L发动机。WLTC循环的前1000s的平均温度为240℃。在测试之前，将样品在烘箱中在800℃下在具有10％水蒸气的空气流下老化16小时。在WLTC期间在循环中的7个不同位置处在λ0.95施加富发动机模式，以便从存储的NOx再生LNT。测量了在LNT上的NOx，CO和HC转化率。更高的转化率表征更好的气体活性。本发明LNTs样品1.4-1.6下游的NOx转化率与现有技术LNT样品1.3相比显著更高，如表4所示。具有在低温和高温存储材料比为0.62(样品1.4和样品1.5)和0.36(样品1.6)的二氧化铈上浸渍5％Ba的LNT显示最高的转化率。
表4第二WLTC烘箱老化LNT后的下游排放量(排放上游催化剂：NOx＝0.36g/km；CO＝1.65g/km；HC＝0.215g/km)
样品 NOx转化率/％ CO转化率/％ HC转化率/％
1.3LNT C 58.1 96.2 78.1
1.4LNT D 81.9 98.4 83.7
1.5LNT E 73.1 98.7 83.7
1.6LNT F 81.4 98.4 81.9
1.7LNT G 70.0 98.5 83.3
与Ba/二氧化铈LNT相比
表5
基质5.66*4.5”400/4
样品1.8现有技术LNT
为了制备现有技术样品1.8，首先用铂作为氨基稳定的羟基Pt IV络合物浸渍掺杂有15％MgO和10％二氧化铈的2.6g/in3的高孔隙氧化铝，得到103g/ft3的Pt干含量，其次用硝酸钯水溶液浸渍，得到12g/ft3的最终干Pd含量。将所得固含量为60-65％的粉末分散在水中。
对于Rh浸渍，用硝酸Rh溶液(5g/ft3)浸渍掺杂有20％氧化锆(0.4g/in3)的高孔隙氧化铝。将所得粉末在590℃下煅烧2小时，得到具有5g/ft3Rh含量的Rh/Zr/氧化铝材料。
将所得的Rh/Zr/氧化铝材料，在100％二氧化铈材料(3.45g/in3)上含有20％BaO的材料和乙酸锆(0.08g/in3)加入到Pt/Pd/Mg/Ce/铝氧化铝浆料中。随后将浆料研磨至9μm的粒度d90。随后将最后的浆料涂覆到陶瓷流通基质上。将涂覆的基质在110℃的空气中干燥并在590℃下在空气中煅烧。
样品1.9LNT本发明
为了制备本发明示例性实施方案的样品1.9，用BaOAC水溶液(0.629g/in3)浸渍3.07g/in3的50％/50％二氧化铈/氧化铝材料。将所得粉末在590℃下煅烧2小时，得到具有17％BaO含量的Ba/二氧化铈/氧化铝材料。
然后首先用作为氨合物稳定的羟基Pt IV络合物的具有铂的铂溶液浸渍Ba/二氧化铈/氧化铝材料，得到103g/ft3的Pt干含量，其次用硝酸钯水溶液浸渍，得到12g/ft3的最终干Pd含量。将所得固含量为70-75％的粉末分散在水中。
对于Rh浸渍，将100％二氧化铈材料(0.7g/in3)分散在水中至固含量为43％。将Rh硝酸盐溶液加入到二氧化铈浆料中，得到5g/ft3的最终干Rh含量。
对于在二氧化铈上的Ba浸渍，用BaOAC水溶液(0.08g/in3)浸渍1.52g/in3的100％二氧化铈材料。将所得粉末在590℃下煅烧2小时，得到具有5％BaO含量的Ba/二氧化铈材料。
将所得的Rh/二氧化铈浆料，Ba/二氧化铈材料(1.6g/in3)，乙酸镁4水合物(0.3g/in3)和乙酸锆(0.05g/in3)加入到Pt/Pd/Ba/Ce/Al氧化铝浆料中。随后将浆料研磨至9μm的粒度d90。随后将最后的浆料涂覆到陶瓷流通基质上。将涂覆的基质在110℃的空气中干燥并在590℃下在空气中煅烧。
世界轻型谐和试验循环(WLTC)-DeNOx，CO和HC性能评估
在具有标准WLTC程序的发动机试验单元上测试样品1.8和1.9。测试电池配备Euro6 2L发动机。WLTC循环的前1000s的平均温度为230℃。在测试之前，样品1.8和1.9在具有10％水蒸气的空气流下在800℃下老化5小时。在WLTC期间在λ0.95下在循环中的6个不同位置处施加富发动机模式，以便从存储的NOx再生LNT。测量了在LNT上的NOx，CO和HC转化率。更高的转化率表征更好的气体活性。如表6所示本发明LNT(样品1.9)下游的NOx转化率显著高于现有技术LNT(样品1.8)，具有在二氧化铈上的20％BaO。
表6第二WLTC的烘箱老化LNT后的下游排放量(排放上游催化剂：NOx＝0.34g/km；CO＝1.68g/km；HC＝0.232g/km)
样品 NOx转化率/％ CO转化率/％ HC转化率/％
1.8LNT H 75.5 98.5 81
1.9LNT I 82.5 98.5 82
在本说明书中，“一个实施方案”，“某些实施方案”，“一个或多个实施方案”或“实施方案”是指与该实施方案相关的特定特征、结构、材料或特性包括在本发明至少一个实施方案中。因此，在整个说明书中的各个地方，短语如“在一个或多个实施方案中”，“在某些实施方案中”，“在一个实施方案中”或“在实施方案中”的出现不一定指代本发明相同的实施方案。此外，可以在一个或多个实施方案中以任何合适的方式组合特定特征、结构、材料或特性。上述方法的描述顺序不应被视为限制，方法可能会不按顺序或者省略或添加地使用所述操作。
应当理解，上述描述旨在是说明性的而不是限制性的。在阅读上述描述之后，许多其他实施方案对于本领域普通技术人员是显而易见的。因此，本发明的范围应参照所附权利要求以及这些权利要求的等同物的全部范围来确定。

Claims (49)

1.贫NOx阱组合物，包含：
在载体基质上的洗涂层，包括：
包含大于50重量％的可还原金属氧化物的第一载体材料；
10至30重量％的负载在包含耐熔金属氧化物和50重量％或更少可还原金属氧化物的第二载体材料上的碱土金属；和
负载在第一载体材料和第二载体材料中的至少一个上的铂族金属组分。
2.根据权利要求1的贫NOx阱组合物，其中0.5重量％至10重量％的碱土金属负载在第一载体材料的一部分上。
3.根据权利要求2的贫NOx阱组合物，其中3重量％至6重量％的碱土金属负载在第一载体材料的一部分上。
4.根据权利要求1的贫NOx阱组合物，其中可还原金属氧化物是CeO2、MnO2、Mn2O3、Fe2O3、CuO或CoO及其混合物中的一种或多种。
5.根据权利要求1的贫NOx阱组合物，其中第一载体材料还包含氧化铝。
6.根据权利要求1的贫NOx阱组合物，其中第一载体材料还包含一种或多种选自Y、Nd、Sm、La、Zr、Nb或Pr的氧化物的掺杂剂。
7.根据权利要求1的贫NOx阱组合物，其中碱土金属是氧化钡。
8.根据权利要求1的贫NOx阱组合物，其中第一载体材料包含100重量％的二氧化铈。
9.根据权利要求1的贫NOx阱组合物，其中第二载体材料基本上由二氧化铈和氧化铝组成。
10.根据权利要求9的贫NOx阱组合物，其中第二载体材料包含20-50重量％的二氧化铈和50-80重量％的氧化铝。
11.根据权利要求9的贫NOx阱组合物，其中二氧化铈和氧化铝以30:70的二氧化铈与氧化铝的比存在。
12.根据权利要求9的贫NOx阱组合物，其中二氧化铈和氧化铝以50:50的二氧化铈与氧化铝的比存在。
13.根据权利要求7的贫NOx阱组合物，其中，在第一载体上负载有1重量％至7重量％的氧化钡。
14.根据权利要求1的贫NOx阱组合物，其中铂族金属组分包括Rh、Pt和Pd中的一种或多种。
15.根据权利要求14的贫NOx阱组合物，还包括第三载体材料，其包含耐熔金属氧化物和50重量％或更少的可还原金属氧化物。
16.根据权利要求15的贫NOx阱组合物，其中耐熔金属氧化物是氧化铝。
17.根据权利要求14的贫NOx阱组合物，其中铂族金属组分包括Pt和Pd。
18.根据权利要求17的贫NOx阱组合物，其中Pt以20至200g/ft3的范围存在，Pd以1至50g/ft3的范围存在，并且Pt与Pd的比为15:1至2:1。
19.根据权利要求18的贫NOx阱组合物，其中Pt与Pd的比在10:1至4:1的范围内。
20.根据权利要求1的贫NOx阱组合物，其中100％的铂族金属组分在第二载体上，并且铂族金属组分包括Pt和Pd。
21.根据权利要求1的贫NOx阱组合物，其中铂族金属组分包括Pt和Pd，并且其中50-100重量％的Pd在第一载体上。
22.根据权利要求1的贫NOx阱组合物，其中铂族金属组分包括Pt和Pd，并且其中2-10重量％的Pt在第一载体上。
23.根据权利要求17的贫NOx阱组合物，其中铂族金属组分还包含以1-20g/ft3存在于第一载体的一部分上的的铑。
24.根据权利要求1的贫NOx阱组合物，其中第二载体和第一载体以1:3至4:1的第二载体与第一载体的比存在。
25.根据权利要求24的贫NOx阱组合物，其中第二载体和第一载体以1:2至3:1的第二载体与第一载体的比存在。
26.根据权利要求1的贫NOx阱组合物，其中第二载体的耐熔金属氧化物掺杂有Mg、Mn和Zr的氧化物中的一种或多种。
27.根据权利要求26的贫NOx阱组合物，其中耐熔金属氧化物掺杂有Mg和Zr的氧化物。
28.根据权利要求7的贫NOx阱组合物，其中氧化钡和第二载体的负载量以1至4g/in3的范围存在。
29.根据权利要求13的贫NOx阱组合物，其中氧化钡和第一载体的负载量以0.1至2g/in3的范围存在。
30.一种用于稀燃内燃机的废气系统，其包括权利要求1的贫NOx阱组合物，其中所述系统还包括下游选择性催化还原(SCR)催化剂。
31.根据权利要求30的废气系统，其中贫NOx阱组合物作为洗涂层设置在基质上，SCR催化剂作为单独的洗涂层设置在单独的下游基质上。
32.根据权利要求31的废气系统，其中贫NOx阱组合物位于蜂窝流通基质上，SCR催化剂在壁流基质上。
33.根据权利要求31的废气系统，其中贫NOx阱组合物位于壁流基质上，SCR催化剂在蜂窝流通基质上。
34.贫NOx阱组合物，包含：
在载体基质上的洗涂层，包括：
包含大于50重量％的可还原金属氧化物的第一载体材料；
10至20重量％的负载在包含耐熔金属氧化物和50重量％或更少可还原金属氧化物的第二载体材料上的碱土金属；
负载在包含大于50重量％可还原金属氧化物的第三载体材料上的铂族金属组分；和
负载在包含耐熔金属氧化物和50重量％或更少可还原金属氧化物的第四载体材料上的铂族金属组分。
35.根据权利要求34的贫NOx阱组合物，其中铂族金属存在于第一载体材料的一部分上。
36.根据权利要求35的贫NOx阱组合物，其中第一载体材料的一部分上的铂族金属是铑。
37.权利要求36的贫NOx阱组合物，其中铑以1至20g/ft3的范围存在。
38.根据权利要求34的贫NOx阱组合物，其中第三载体包含Al2O3和ZrO2中的一种或多种，并且其中可还原金属氧化物是CeO2、MnO2、Mn2O3、Fe2O3、CuO或CoO及其混合物中的一种或多种。
39.根据权利要求34的贫NOx阱组合物，其中第一载体材料包含100重量％的二氧化铈。
40.根据权利要求34的贫NOx阱组合物，其中负载在第二载体上的碱土金属是氧化钡。
41.根据权利要求34的贫NOx阱组合物，其中负载在第三载体材料上的铂族金属组分是铑。
42.根据权利要求41的贫NOx阱组合物，其中第三载体上的铑以1至20g/ft3的范围存在。
43.根据权利要求42的贫NOx阱组合物，其中铑以3至7g/ft3的范围存在。
44.根据权利要求38的贫NOx阱组合物，其中第三载体包含CeO2、Al2O3、ZrO2及其混合物中的一种或多种。
45.根据权利要求34的贫NOx阱组合物，其中第四载体包含CeO2、Al2O3、ZrO2及其混合物中的一种或多种。
46.权利要求45的贫NOx阱组合物，其中负载在第四载体材料上的铂族金属组分包括Pt和Pd。
47.根据权利要求34的贫NOx阱组合物，其中第四载体的耐熔金属氧化物掺杂有Mg、Mn和Zr的氧化物中的一种或多种。
48.处理来自稀燃内燃机的废气的方法，所述方法包括使含有氧化氮的贫废气与根据权利要求1的贫NOx阱组合物接触，并且使贫NOx阱组合物与富废气间歇接触。
49.处理来自稀燃内燃机的废气的方法，所述方法包括使含有氧化氮的贫废气与根据权利要求34的贫NOx阱组合物接触，并且使贫NOx阱组合物与富废气间歇接触。
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