CN107849962A - 用于钝化选择性催化还原的催化烟灰过滤器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种催化烟灰过滤器，其包括多孔壁流基材、用于选择性催化还原(SCR)的催化剂、钯组分和铂组分，所述壁流基材包括入口端，出口端，在入口端和出口端之间延伸的基材轴向长度以及由壁流基材的内壁限定的多个通道，其中多个通道包括具有开放入口端和封闭出口端的入口通道以及具有封闭入口端和开放出口端的出口通道；其中所述SCR催化剂提供于入口通道壁的整个表面上以及涂覆有SCR催化剂的通道壁的表面下方的通道壁内的孔的表面的至少一部分上。

Description

用于钝化选择性催化还原的催化烟灰过滤器
技术领域
本发明涉及一种用于处理来自内燃机的排放物的催化烟灰过滤器及其制备方法。此外，本发明还涉及一种可由该制备方法获得的催化烟灰过滤器以及一种用于处理来自内燃机的排放物的方法以及根据本发明的催化烟灰过滤器的用途。
引言
正如DiGiulio等在Catalysis Today 2014，231，第33-45页中所概述，稀燃发动机比传统化学计量燃烧发动机更具燃料效率并产生更少二氧化碳。然而，稀燃发动机的全面商业化实施需要开发能够在稀燃排放条件下满足目前排放物法规的成本有效的催化剂，这仍然是一个主要的技术挑战。自二十世纪七十年代后期以来，已经将三元催化剂(TWC)用于同时还原氮氧化物(NOx)和氧化化学计量燃烧发动机排气中存在的未燃烧的烃和一氧化碳(CO)。然而，如果在接近化学计量燃烧方案的非常窄的区域中操作，这些TWC仅能充分地处理污染物，并且如果在稀燃发动机排气中遇到的高得多的O2浓度下操作，则显示非常低的NOx转化率。在这种情况下，用于还原NOx的两种现有方案包括贫NOx捕集器(LNT)和NH3选择性催化还原(NH3-SCR)催化剂。然而，LNT和NH3-SCR技术均具有不同但显著的缺点。例如，LNT催化剂要求高铂族金属负载量，导致每催化剂的显著成本。NH3-SCR催化剂较便宜，但是将脲输送至排气料流所需的剂量体系增加了排气体系的总成本。
如DiGiuglio等在Catalysis Today 2014，231，第33-45页中所报道，近来已经论述称作“被动氨(passive-ammonia)”或“较少脲(urea-less)”SCR方法的新技术。如在LNT体系的情况下一样，被动NH3方法基于周期性贫富循环，但不包括LNT催化剂。而是将TWC用于在富操作期间产生NH3。随后将由此产生的NH3存储在下游底架下的SCR催化剂上。在储存了足量NH3后，发动机切换回贫燃操作，并且将储存的NH3用于还原由上游TWC泄露的未反应的NOx。
除了所述技术之外，已经努力将SCR催化剂技术结合到烟灰过滤器中以提高排气处理的效率，特别是在涉及使用柴油内燃机的应用中。因此，WO 2012/135871A1涉及用于排放物控制的多组分过滤器，尤其是催化制品，其包括具有透气性壁的壁流过滤器、水解催化剂和任选地烟灰氧化催化剂、渗透过壁的选择性催化还原催化剂、氨氧化催化剂和氧化催化剂以氧化CO和烃。另一方面，WO 2011/140251A2涉及集成的SCR和氨氧化(ANOX)催化剂体系，尤其是包括通过选择性催化还原来消除氮氧化物的第一区域、氧化氨的第二区域以及氧化一氧化碳和烃的第三区域的催化剂体系。WO 20011/041769A2涉及用于同时处理柴油发动机排气料流中存在的一氧化碳、氮氧化物、颗粒状物质和气态烃的四元柴油催化剂。
除此之外，在提供高效排气处理体系的尝试中，还提出了多组分体系。因此，WO2010/114873A2涉及一种排放物处理体系，其具有氨生成催化剂和SCR催化剂，例如NOx存储还原(NSR)催化剂或贫NOx捕集催化剂，以及设置于氨生成催化剂的下游的SCR催化剂。
尽管如此，仍然需要提供一种高效排放物处理体系，其分别使用最小可能数量的组分和少量的其中包含的铂族金属操作，但提供相对于还原排气中的NOx和CO的高效率。
详述
因此，本发明的目的是提供一种催化烟灰过滤器，其相对于其中所用的铂族金属的量，尤其是就铂量而言，除了过滤颗粒状物质之外，还提供排气中的NOx和CO的高转化率。此外，本发明的目的是提供一种催化烟灰过滤器，当用于被动SCR体系时，即当与位于其上游的原位产生用于将NOx转化为氮气的氨的组分组合时，其显现出优异的NOx转化效率。因此，令人惊讶地发现，通过在催化烟灰过滤器的分开部分中使用SCR催化剂、钯组分和铂组分的特殊设置，可以使用相对少量的铂族金属，尤其是铂获得高效的NOx转化率和CO氧化。此外，非常出乎意料地发现可以在其中在上述催化烟灰过滤器的上游原位产生氨的被动SCR体系中实现所述特别高效的NOx转化和CO氧化。
因此，本发明涉及一种催化烟灰过滤器，所述催化烟灰过滤器包括多孔壁流基材、用于选择性催化还原(SCR)的催化剂、钯组分和铂组分，
所述壁流基材包括入口端、出口端、在入口端和出口端之间延伸的基材轴向长度以及由壁流基材的内壁限定的多个通道，其中多个通道包括具有开放入口端和封闭出口端的入口通道以及具有封闭入口端和开放出口端的出口通道；
其中所述SCR催化剂提供于入口通道壁的整个表面上以及涂覆有SCR催化剂的通道壁的表面下方的通道壁内的孔的表面的至少一部分上，
其中所述钯组分提供于入口通道壁的表面的一部分上以及涂覆有钯组分的通道壁部分的表面下方的通道壁内的孔的表面的至少一部分上，其中涂覆有钯组分的入口通道壁部分由入口端延伸至基材轴向长度的x％，其中0<x<100，
其中所述铂组分提供于出口通道壁的表面的一部分上以及涂覆有铂组分的通道壁部分的表面内的通道壁内的孔的表面的至少一部分上，
其中涂覆有铂组分的出口通道壁部分由出口端延伸至基材轴向长度的100-x％。
对于在根据本发明的催化烟灰过滤器的相应入口和出口通道壁上提供相应的钯和铂组分的程度，没有特别的限制，使得原则上从入口端延伸至小于整个基材轴向长度的入口通道壁的任何部分可以提供有钯组分，且因此从出口端延伸至小于整个基材轴向长度的出口通道壁的任何部分可以提供有铂组分，只要从入口端开始提供的钯组分的长度和从出口端开始提供的铂组分的长度总计为基材轴向长度，即其100％。因此，例如x可以处于5-95的范围内，其中优选x处于15-85，更优选25-75，更优选35-65，更优选45-55的范围内。
对于催化烟灰过滤器中使用的多孔壁流基材，关于其形状和尺寸以及就制备其的材料而言，没有特别的限制。然而，根据本发明，优选多孔壁流基材是具有交替堵塞的入口端和出口端的蜂窝基材，使得壁流基材的各壁分别具有作为入口通道的表面的第一表面和作为出口通道的表面的第二表面。
相应地，同样适用于包含在催化烟灰过滤器中的壁流基材的壁的孔隙率，使得所述孔隙率可以处于40-85％，优选45-80％，更优选50-75％，更优选55-70％，更优选60-65％的范围内。对于如本申请中所定义的孔隙率，优选所述孔隙率通过压汞法获得，更优选根据ISO 15901-1:2005获得。
对于在本发明催化烟灰过滤器中使用的壁流基材的壁的平均孔尺寸，同样没有特别的限制，使得可以使用显示出任何合适的平均孔尺寸的壁流基材。因此，例如基材的壁的平均孔尺寸可以处于5-50μm的范围内，优选处于10-40nm，更优选13-35μm，更优选15-30μm，更优选17-25μm，更优选18-22μm的范围内。就孔隙率而言，应注意基材壁的平均孔尺寸是未涂覆的壁流基材，即在提供SCR催化剂和其上的钯和铂组分之前。此外，就基材的孔隙率而言，如本申请中所定义的壁的平均孔尺寸也优选是指通过水银孔隙率测定法，更优选根据ISO 15901-1:2005测定的平均孔尺寸。
如上所述，相对于构成壁流基材的材料没有特别的限制，使得例如其可以包含选自由金属、金属氧化物和陶瓷材料组成的组中的一种或多种，其中优选构成壁流过滤器的材料包含选自由堇青石、钛酸铝、碳化硅及其两种或更多种的混合物组成的组中的一种或多种，其中更优选壁流基材由堇青石、钛酸铝或碳化硅，优选碳化硅构成。
对于从入口端延伸的入口通道壁表面上提供的SCR催化剂和钯组分，就直接提供于通道壁表面上和由入口端开始涂覆有钯和SCR组分的通道壁的部分内的孔的表面上的何种组分而言，没有限制。然而，根据本发明，优选钯组分直接提供于通道壁的表面上并且直接提供于涂覆有第一涂层中的钯组分的通道壁的部分内的孔的表面上，并且所述SCR催化剂作为第二涂层提供于壁流基材的部分中的所述钯组分的第一涂层上，在所述壁流基材的部分中，钯组分直接提供于通道壁的表面上和涂覆有钯组分的通道壁的部分的孔的表面上。
根据本发明，SCR催化剂、钯组分和铂组分分别提供于壁流基材的通道壁的表面上以及用其涂覆的通道壁的表面下方的通道内的孔的表面的至少一部分上。因此，相应催化剂组分穿过其上分别提供有其的壁流基材的部分中的通道壁，使得包含在位于涂覆有相应催化组分的部分下方的壁流基材的壁内的孔的至少一部分同样用其涂覆。根据本发明，就位于涂覆部分下方的通道壁内的孔本身涂覆有催化剂组分的程度而言，没有特别的限制，使得本发明给出的可能性从仅涂覆位于其紧邻表面的通道壁内的孔至涂覆基本上所有位于处于涂覆有相应催化剂组分的表面下方的通道壁内的孔的表面变化。在本发明的含义内，通道壁内的孔的表面的涂层仅包括涂覆有相应催化剂组分的给定孔内的表面的一部分。因此，例如对于SCR催化剂，其可以提供于由涂覆有SCR催化剂的入口通道壁的表面延伸至未涂覆基材的壁厚度的10％或更大的深度的涂覆有SCR催化剂的通道壁的表面下方的通道壁内的孔的表面的至少一部分上。然而，根据本发明，优选将SCR催化剂提供于由涂覆有SCR催化剂的入口通道壁的表面延伸至未涂覆基材的壁厚度的15％或更大的深度，更优选20％或更大，更优选35％或更大，更优选40％或更大，更优选50％或更大的深度，更优选未涂覆基材的壁厚度的70％或更大的深度的涂覆有SCR催化剂的通道壁的表面下方的通道壁内的孔的表面的至少一部分上。
就钯组分而言，相应地同样适用，使得根据本发明，钯组分例如可以提供于由涂覆有钯组分的入口通道壁的表面延伸至未涂覆基材的壁厚度的10％或更大的深度的涂覆有钯组分的通道壁部分的表面下方的通道壁内的孔的表面的至少一部分上，其中优选钯组分提供于由涂覆有钯组分的通道壁部分的表面延伸至未涂覆基材的壁厚度的15％或更大，更优选20％或更大，更优选35％或更大，更优选40％或更大，更优选50％或更大，更优选70％或更大的深度的涂覆有钯组分的通道壁部分的表面下方的通道壁内的孔的表面的至少一部分上。
对于SCR催化剂和钯组分，铂组分可以相应地提供于例如由涂覆有铂组分的出口通道壁的表面延伸至未涂覆基材的壁的厚度的10％或更大的深度的涂覆有铂组分的通道壁的部分的表面下方的通道壁内的孔的表面的至少一部分上，其中优选铂组分提供于由涂覆有铂组分的通道壁部分的表面延伸至未涂覆基材的壁厚度的15％或更大的深度，更优选20％或更大，更优选35％或更大，更优选40％或更大，更优选50％或更大的深度，更优选70％或更大的深度的涂覆有铂组分的通道壁部分的表面下方的通道壁内的孔的表面的至少一部分上。
对于包含在根据本发明的催化烟灰过滤器中的SCR催化剂，相对于其中包含的材料，没有特别的限制，只要通过用氨还原将NOx选择性催化还原为N2可以由所述材料催化。因此，任何合适的SCR活性材料可以包含于SCR催化剂中。然而，根据本发明，优选SCR催化剂包含一种或多种沸石，更优选一种或多种具有选自由BEA、CHA、FAU、FER、HEU、LEV、MEI、MEL、MFI、MOR(包括其中两种或更多种的混合结构及组合)组成的组，更优选选自由BEA、CHA、LEV、MFI(包括其中两种或更多种的混合结构及组合)组成的组的结构类型的沸石，其中更优选一种或多种沸石具有BEA和/或CHA结构类型，优选CHA结构类型，其中更优选一种或多种沸石包含菱沸石，其中一种或多种沸石优选为菱沸石。
根据本发明，进一步优选地，由根据本发明的任何特定和优选实施方案的SCR催化剂所包含的一种或多种沸石含有一种或多种过渡金属。对于一种或多种优选包含在优选由SCR催化剂包含的一种或多种沸石中的过渡金属，没有特别的限制，使得原则上其中可以包含任何可能的过渡金属。然而，根据本发明，优选一种或多种沸石含有一种或多种选自由Pt、Pd、Rh、Cu、Co、Cr、Ni、Fe、V、Nb及其中两种或更多种的组合组成的组的过渡金属，更优选一种或多种选自由Cu、Co、Cr、Ni、Fe及其两种或更多种的组合的过渡金属，其中更优选一种或多种沸石含有Cu和/或Fe，优选Cu。
对于其中一种或多种优选包含在催化烟灰过滤器的SCR催化剂中的沸石含有一种或多种过渡金属的本发明的特定和优选实施方案，对其中相应过渡金属包含在一种或多种沸石中，以及特别是根据其将一种或多种过渡金属引入沸石中的方法，没有特别的限制。然而，根据本发明，优选的是将优选包含在SCR催化剂中的一种或多种沸石中包含的一种或多种过渡金属通过离子交换和/或浸渍引入沸石中，其中特别优选通过离子交换将一种或多种过渡金属引入其中。
对于在本发明催化烟灰过滤器中所包含的任选地含有一种或多种过渡金属的一种或多种优选沸石的量，没有特别的限制，使得这些可以以任何合适的量包含在其中。因此，例如任选地含有一种或多种过渡金属的一种或多种沸石可作为SCR催化剂以作为煅烧状态的任选地含有一种或多种过渡金属的一种或多种沸石的总重量计算并且基于催化烟灰过滤器的总体积为0.05-5g/in3的量包含在催化烟灰过滤器中。然而，根据本发明，优选任选地含有一种或多种过渡金属的一种或多种沸石以作为煅烧状态的任选地含有一种或多种过渡金属的一种或多种沸石的总重量计算并且基于催化烟灰过滤器的总体积为0.1-3.5g/in3，更优选0.3-2.5g/in3，更优选0.5-2g/in3，更优选0.7-1.7g/in3，更优选0.9-1.5g/in3，更优选1-1.3g/in3，更优选1.05-1.5g/in3的量包含在催化滤烟过滤器中。
在本发明的含义内，术语“煅烧状态”优选是指在450℃下在空气中煅烧1小时之后任选地含有一种或多种过渡金属的一种或多种沸石的状态。
对于提供于催化烟灰过滤器中的壁流基材上的SCR催化剂的颗粒的尺寸，没有特别的限制，只要颗粒不仅可以提供于入口通道壁的表面上，而且也可以提供于通道壁的表面下方的通道壁内的孔的表面的至少一部分上。为了达到该目的，优选SCR催化剂的平均粒度D90为基材的壁的平均孔尺寸的25％或更小。因此，例如SCR催化剂的平均粒度D90可以处于0.5-20μm的范围内，更优选平均粒度D90处于1-15μm，更优选3-10μm，更优选4-8μm，更优选5-7μm的范围内。
根据本发明，平均粒度D90是指由粒度分布(优选由激光衍射获得，更优选根据ISO13320:2009获得)计算的平均粒度。
根据本发明，对可以提供于催化烟灰过滤器上的钯组分或铂组分的量没有特别的限制。因此，就钯组分而言，其可以包含在催化烟灰过滤器中，特别是由入口延伸至基材轴向长度的x％的涂覆有钯组分的催化烟灰过滤器部分中，其量作为元素计算并且基于由入口端直至基材轴向长度的x％测量的催化烟灰过滤器的体积为0.5-20g/ft3的钯。然而，根据本发明，优选钯组分包含在由入口端延伸至基材轴向长度的x％的涂覆有钯组分的催化烟灰过滤器部分中，其量为1-15g/ft3，更优选2-10g/ft3，更优选2.5-8g/ft3，更优选3-7g/ft3，更优选3.5-6.5g/ft3，更优选4-6g/ft3，更优选4.5-5.5g/ft3。
相应地，同样适用于铂组分的量，使得其例如可以包含在催化烟灰过滤器中，特别是由出口端延伸至基材轴向长度的100-x％的涂覆有铂组分的催化烟灰过滤器部分中，其量作为元素计算并且基于由出口端直至基材轴向长度的100-x％测量的催化烟灰过滤器的体积为0.05-20g/ft3的铂。根据本发明，优选铂组分包含在由出口端延伸至基材轴向长度的100-x％的涂覆有铂组分的催化烟灰过滤器部分中，其量为0.1-15g/ft3，更优选0.2-10g/ft3，更优选0.4-7g/ft3，更优选0.6-5g/ft3，更优选0.8-4g/ft3，更优选1-3g/ft3，更优选1.5-2.5g/ft3。出于完整性，应注意在本申请的含义内，以克/立方英寸或克/立方英尺表示的催化烟灰过滤器和其它催化整料中的物质的量反映所述物质的负载量(以克(催化)组分/体积整料计)。为此，基于其横截面积和长度来计算整料或蜂窝体积。
根据本发明，催化烟灰过滤器中包含的钯和/或铂可以以任何合适的方式提供于壁流基材上，使得铂和/或钯可以直接包含在壁流基材上和/或可以包含在单独的载体材料上的催化烟灰过滤器中，该载体材料又提供于壁流基材上。然而，根据本发明，优选将铂和/或钯，优选铂和钯二者负载于载体材料上，特别是负载于颗粒状载体材料上(其又负载于催化烟灰过滤器的壁流基体上)。因此，根据本发明，优选钯组分包含负载于颗粒状载体材料上的钯和/或，优选和铂组分包含负载于颗粒状载体材料上的铂。对于根据所述特定和优选实施例可以采用的载体，没有特别的限制，使得可以将任何合适的颗粒状载体材料用于这些目的。因此，例如其上分别负载有钯和/或铂的颗粒状载体材料可相互独立地选自由氧化铝、二氧化硅、氧化铝-二氧化硅、二氧化钛、二氧化钛-氧化铝、氧化锆、氧化锆-氧化铝、氧化钡-氧化铝、二氧化铈、二氧化铈-氧化铝、氧化钡-二氧化铈-氧化铝、氧化镧-氧化铝、氧化镧-氧化锆-氧化铝、二氧化钛-氧化锆及其两种或更多种的混合物组成的组，更优选选自由氧化铝、二氧化硅、氧化铝-二氧化硅、二氧化钛、二氧化钛-氧化铝、氧化锆、氧化锆-氧化铝、氧化镧-氧化铝、二氧化钛-氧化锆以及其两种或更多种的混合物组成的组，更优选选自由氧化铝、二氧化硅、氧化铝-二氧化硅、氧化锆-氧化铝、氧化镧-氧化铝及其两种或更多种的混合物组成的组，其中更优选地颗粒状载体材料包含氧化铝-二氧化硅，其中氧化铝优选基于100重量％的氧化铝-二氧化硅掺杂有0.5-25重量％二氧化硅，更优选1-15重量％的二氧化硅，更优选2-10重量％的二氧化硅，更优选3-8重量％的二氧化硅，更优选4-6重量％的二氧化硅。
对于SCR催化剂，相对于其上负载有钯和/或铂的颗粒状载体材料的尺寸没有特别的限制，只要该颗粒不仅可以提供于相应的入口和出口通道壁的表面上，而且还可以提供于通道壁表面下方的通道壁内的孔的表面的至少一部分上。为此，优选其上负载有钯和/或铂的颗粒状载体材料的平均粒度D90是基材的壁的平均孔尺寸的25％或更小。因此，例如颗粒状载体材料的平均粒度D90可以处于0.5-20μm的范围内，更优选平均粒度D90处于1-15μm，更优选2-10μm，更优选3-8μm，更优选4-6μm的范围内。
根据本发明，对于根据本发明的任何特定和优选实施方案的颗粒状载体材料可以包含在钯组分中的量没有特别的限制。因此，例如钯组分可包含量基于由入口端直至基材轴向长度的x％测量的催化烟灰过滤器的体积为0.01-1g/in3的颗粒状载体材料，其中优选颗粒状载体材料以0.02-0.6g/in3，更优选0.04-0.4g/in3，更优选0.06-0.3g/in3，更优选0.08-0.25g/in3，更优选0.1-0.2g/in3，更优选0.12-0.18g/in3的量包含在钯组分中。根据本发明，特别优选钯组分以0.14-0.16g/in3的量包含颗粒状载体材料。
相应地，同样适用于铂组分中所包含的颗粒状载体材料。因此，对于在铂组分中可以包含根据本发明的任何特定和优选实施方案的颗粒状载体材料的量没有特别的限制。因此，例如铂组分可包含量基于由出口端直至基材轴向长度的100-x％测量的催化烟灰过滤器的体积为0.005-0.25g/in3的颗粒状载体材料，其中优选颗粒状载体材料以0.01-0.15g/in3，更优选0.02-0.1g/in3，更优选0.03-0.08g/in3，更优选0.04-0.06g/in3的量包含在铂组分中。根据本发明，特别优选铂组分以0.045-0.055g/in3的量包含颗粒状载体材料。
最后，对于可以在催化烟灰过滤器中包含的SCR催化剂的量，同样没有特别的限制，使得可以在其上提供任何合适的量。因此，例如SCR催化剂可以以基于催化烟灰过滤器的总体积为0.05-5g/in3的量包含在催化烟灰过滤器中。然而，根据本发明，优选SCR催化剂以0.1-3.5g/in3，更优选0.3-2.5g/in3，更优选0.5-2g/in3，更优选0.7-1.7g/in3，更优选0.9-1.5g/in3，更优选1-1.3g/in3，更优选1.05-1.15g/in3的量包含在催化烟灰过滤器中。
根据本发明，如上文所定义的根据其任何特定和优选实施方案的催化烟灰过滤器可直接或与一种或多种其他催化和/或非催化组分组合用于特别是排气管线等中。因此，本发明还涉及一种排放物处理体系，其中催化烟灰过滤器包含在所述排放物处理体系中，所述排放物处理体系进一步包括位于所述催化烟灰过滤器上游的内燃机，其中内燃机与催化烟灰过滤器流体连通，并且其中内燃机优选是柴油发动机。此外，优选排放物处理体系进一步包括与催化烟灰过滤器流体连通的贫NOx捕集器(LNT)，其中LNT位于催化烟灰过滤器的上游。
虽然本发明催化烟灰过滤器在利用被动SCR的排放物处理体系中非常有效，但是不排除根据本发明的排放物处理体系还可以包括将氨和/或一种或多种烃的来源注入内燃机的排气料流的装置，作为其中取决于在特定时间点实现NOx转化的具体需要，氨原位生成和/或有助于被动SCR体系的体系的替换。因此，根据本发明，优选排放物处理体系还包括将氨和/或一种或多种烃的来源注入来自内燃机的排气料流中的装置，其中所述注入装置位于催化烟灰过滤器的上游。
除提供催化烟灰过滤器之外，本发明还涉及一种制备催化烟灰过滤器的方法，尤其是一种制备如本申请所定义的根据其的任何特定和优选实施方案的本发明催化烟灰过滤器的方法。因此，本发明还涉及一种制备催化烟灰过滤器的方法，优选一种制备根据本申请的任何特定和优选实施方案的催化烟灰过滤器的方法，所述方法包括
(i)提供多孔壁流基材，所述多孔壁流基材包括入口端，出口端，在入口端和出口端之间延伸的基材轴向长度以及由所述壁流基材的内壁限定的多个通道，其中所述多个通道包括具有开放入口端和封闭出口端的入口通道以及具有封闭入口端和开放出口端的出口通道；
(ii)使颗粒状载体材料与蒸馏水混合并随后向其中加入钯化合物的水溶液，其中将所得混合物任选研磨以提供含有钯组分的第一浆料，其中所述第一浆料的平均粒度D90为所述多孔壁流基材的壁的平均孔尺寸的25％或更小；
(iii)使颗粒状载体材料与蒸馏水混合并随后向其中加入铂化合物的水溶液，其中将所得混合物任选研磨以提供含有铂组分的第二浆料，其中所述第二浆料的平均粒度D90为所述多孔壁流基材的壁的平均孔尺寸的25％或更小；
(iv)将固体SCR催化剂悬浮于蒸馏水中，并任选研磨所得混合物以提供第三浆料，其中所述第三浆料的平均粒度D90为多孔壁流基材的壁的平均孔尺寸的25％或更小；
(v)通过将壁流基材的入口端浸入第一浆料中直到由入口端延伸的基材轴向长度的x％来涂覆壁流基材的入口通道壁的一部分，其中0<x<100；
(vi)由第一浆料移除壁流基材，并由入口通道移除过量浆料，优选地通过将空气通过出口通道的壁吹入壁流基材的经涂覆的入口通道；
(vii)通过将壁流基材的出口端浸入第二浆料中直到由出口端延伸的基材轴向长度的100-x％来涂覆壁流基材的出口通道壁的一部分；
(viii)由第二浆料移除壁流基材，并由出口通道移除过量浆料，优选地通过将空气通过入口通道的壁吹入壁流基材的经涂覆的出口通道；
(ix)通过将壁流基材的入口端沿着基材的整个轴向长度浸入第三浆料而不使浆料接触壁流基材的出口端面来涂覆壁流基材的入口通道壁；
(x)由第三浆料移除壁流基材，并由入口通道移除过量浆料，优选地通过将空气通过出口通道的壁吹入壁流基材的经涂覆的入口通道；
(xi)任选地，干燥和/或煅烧经涂覆的壁流基材。
制备催化烟灰过滤器的本发明方法包括如(v)、(vii)和(ix)中所定义的涂覆多孔壁流过滤器基材的相应部分的三个步骤。在单独涂覆步骤之间，并且在完成多孔壁流基材的涂覆之后，在步骤(vi)、(viii)和(x)中分别移除来自单独涂覆步骤的过量浆料。最后，优选使涂覆的多孔壁流基材在任选的步骤(xi)中经受干燥和/或煅烧步骤。然而，为了确保在施加其他涂层之前将单独的涂层充分固定于壁流基材上，根据本发明方法，优选在步骤(vi)和(vii)之间和/或，优选和在步骤(viii)和(ix)之间，使经涂覆的壁流过滤器基材经受干燥和/或煅烧步骤。
对于可以在制备催化烟灰过滤器的本发明方法中使用的一个或多个优选的干燥和/或煅烧步骤中采用的温度，没有特别的限制，使得原则上可以使用任何温度分别来干燥和/或煅烧涂覆的多孔壁流基材。因此，对于干燥步骤，单独的步骤可以彼此独立地在50-200℃的干燥温度下进行，其中优选一个或多个干燥步骤中的干燥温度相互独立地处于70-180℃，更优选80-150℃，更优选90-130℃，更优选100-120℃的范围内。
相应地，同样适用于一个或多个煅烧步骤(其可以处于250-800℃范围内)中的煅烧温度，其中根据本发明方法优选在一个或多个煅烧步骤中的煅烧温度彼此独立地处于300-600℃，更优选350-550℃，更优选400-500℃，更优选430-480℃，更优选440-460℃的范围内。
就本发明方法所包含的一个或多个煅烧步骤的持续时间而言，同样没有特别的限制，只要可以获得煅烧的涂覆的多孔薄壁流基材。因此，例如一个或多个煅烧步骤中的煅烧持续时间可彼此独立地处于0.1-5小时的范围内，其中根据本发明方法优选在一个或多个煅烧步骤中的煅烧持续时间彼此独立地为0.3-3小时，更优选0.5-2小时，更优选0.7-1.5小时，更优选0.8-1.3小时，更优选0.9-1.1小时。
对于提供于根据本发明的催化烟灰过滤器的相应入口和出口通道壁上相应的第一和第二浆料的程度，没有特别的限制，使得原则上由入口端延伸至小于整个基材轴向长度的入口通道壁的任何部分可以用第一浆料涂覆，并且因此由出口端延伸至小于整个基材轴向长度的长度的出口通道壁的任何部分可以提供有第二浆料，只要由入口端提供的第一浆料的长度和由出口端提供的第二浆料的长度总计为基材轴向长度，即其100％。因此，例如x可以处于5-95的范围内，其中优选x处于15-85，更优选25-75，更优选35-65，更优选45-55的范围内。
对于可用于制备第一浆料的本发明方法的步骤(ii)中的钯化合物，为此可使用任何可能的钯化合物，其中优选在步骤(ii)中以水溶液形式添加的钯化合物为钯盐，更优选选自由如下组成的组的钯盐：硝酸钯，硫酸钯，氯化钯，四胺氯化钯，以及其两种或更多种的混合物，其中更优选钯盐是硝酸钯。
对于可用于制备第二浆料的本发明方法的步骤(iii)中的铂化合物，为此可使用任何可能的铂化合物，其中优选在步骤(iii)中以水溶液的形式添加的铂化合物为铂盐，更优选选自由如下组成的组的铂盐：硝酸铂，硫酸铂，氯化铂，四单乙醇胺氢氧化铂和其两种或更多种的混合物，其中更优选铂盐是四单乙醇胺氢氧化钯铂。
对于可用于本发明方法的步骤(i)中的多孔壁流基材，对其形状和尺寸以及制备其的材料没有特别的限制。然而，根据本发明，优选多孔壁流基材是具有交替堵塞的入口端和出口端的蜂窝基材，使得壁流基材的各壁分别具有作为入口通道的表面的第一表面和作为出口通道的表面的第二表面。
相应地，同样适用于本发明方法的步骤(i)中可以采用的壁流基材的壁的孔隙率，使得所述孔隙率可以处于40-85％，优选45-80％，更优选50-75％，更优选55-70％，更优选60-65％的范围内。对于如本申请中所定义的孔隙率，优选所述孔隙率通过压汞法获得，更优选根据ISO15901-1:2005获得。
对于步骤(i)中可用于本发明方法中的壁流基材的壁的平均孔尺寸，同样没有特别的限制，使得可以采用显示出任何合适的平均孔尺寸的壁流基材。因此，例如基材的壁的平均孔尺寸可以处于5-50μm的范围内，优选处于10-40μm，更优选13-35μm，更优选15-30μm，更优选17-25μm，更优选18-22μm的范围内。就孔隙率而言，应注意基材壁的平均孔尺寸为未涂覆的壁流基材，即在提供SCR催化剂和其上的钯和铂组分之前。此外，就基材的孔隙率而言，如本申请中所定义的壁的平均孔尺寸也优选是指通过压汞法测定的平均孔尺寸，更优选根据ISO 15901-1:2005获得的平均孔尺寸。
如上所述，相对于构成步骤(i)中提供的壁流基材的材料而言，没有特别的限制，使得例如其可以包含选自由金属，金属氧化物和陶瓷材料组成的组的一种或多种，其中优选构成壁流过滤器的材料包含选自由如下组成的组的一种或多种：堇青石，钛酸铝，碳化硅及其两种或更多种的混合物，其中更优选壁流基材由堇青石、钛酸铝或碳化硅，优选碳化硅制成。
对于在根据本发明的方法中使用的固体SCR催化剂，相对于其中包含的材料没有特别的限制，只要通过用氨还原将NOx催化还原成N2可由所述材料催化。因此，在固体SCR催化剂中可以包含任何合适的SCR活性材料。然而，根据本发明，优选固体SCR催化剂包含一种或多种沸石，更优选一种或多种具有选自由BEA、CHA、FAU、FER、HEU、LEV、MEI、MEL、MFI、MOR(包括其中两种或更多种的混合结构及组合)组成的组，更优选选自由BEA、CHA、LEV、MFI(包括其中两种或更多种的混合结构及组合)组成的组的结构类型的沸石，其中更优选一种或多种沸石具有BEA和/或CHA结构类型，优选CHA结构类型，其中更优选一种或多种沸石包含菱沸石，其中一种或多种沸石优选为菱沸石。
根据本发明，进一步优选根据本发明方法的任何特定和优选实施方案，由(iv)中使用的固体SCR催化剂所包含的一种或多种沸石含有一种或多种过渡金属。对于优选包含在一种或多种优选包含在固体SCR催化剂中的沸石中的一种或多种过渡金属，没有特别的限制，使得原则上可以在其中包含任何可能的过渡金属。然而，根据本发明，优选一种或多种沸石含有选自由Pt、Pd、Rh、Cu、Co、Cr、Ni、Fe、V、Nb及其两种或更多种的组合组成的组的一种或多种过渡金属，更优选选自由Cu、Co、Cr、Ni、Fe及其两种或更多种的组合组成的组的一种或多种过渡金属，其中更优选所述一种或多种沸石含有Cu和/或Fe，优选Cu。
对于其中优选包含在催化烟灰过滤器的固体SCR催化剂中的一种或多种沸石含有一种或多种过渡金属的本发明方法的特定和优选实施方案，就其中相应过渡金属包含在一种或多种沸石中的状态，并且特别是根据其将一种或多种过渡金属引入沸石中的方法而言，没有特别的限制。然而，根据本发明，优选的是优选包含在固体SCR催化剂中的一种或多种沸石中包含的一种或多种过渡金属通过离子交换和/或浸渍引入沸石中，其中特别优选通过离子交换将一种或多种过渡金属引入其中。
对于任选地含有一种或多种过渡金属的一种或多种优选沸石涂覆于壁流基材上的量，没有特别的限制，使得这些可以以任何合适的量涂覆于其上。因此，例如在步骤(ix)和(x)中，任选地含有一种或多种过渡金属的一种或多种沸石可以以作为煅烧状态的任选地包含一种或多种过渡金属的一种或多种沸石的总重量计算并基于催化烟灰过滤器的总体积为0.05-5g/in3，优选为0.1-3.5g/in3的量涂覆于壁流底材上。然而，根据本发明，优选将一种或多种任选含有一种或多种过渡金属的沸石以0.3-2.5g/in3，更优选0.5-2g/in3，更优选0.7-1.7g/in3，更优选0.9-1.5g/in3，更优选1-1.3g/in3的量涂覆于壁流底材上。根据本发明，特别优选在步骤(ix)和(x)中，一种或多种任选地含有一种或多种过渡金属的优选沸石以1.05-1.15g/in3的量涂覆于壁流基材上。
对于在步骤(iv)中获得的第三浆料中包含的固体SCR催化剂颗粒的尺寸，没有特别的限制，只要颗粒可以在(ix)和(x)中不仅涂覆于入口通道壁的表面上，而且涂覆于在通道壁表面下方的通道壁内的孔的表面的至少一部分上。为此，优选固体SCR催化剂的平均粒度D90为基材的壁的平均孔尺寸的25％或更小。因此，例如固体SCR催化剂的平均粒度D90可以处于0.5-20μm的范围内，其中更优选平均粒度D90处于1-15μm，更优选3-10μm，更优选4-8μm，更优选5-7μm的范围内。
根据本发明，对于分别在(v)和(vi)以及(vii)和(viii)中可能涂覆于壁流基材上的钯组分或铂组分的量没有特别的限制。因此，就钯组分而言，其可以在(v)和(vi)中由入口至基材轴向长度的x％涂覆于壁流基材上，其量作为元素计算并基于由入口端直至基材轴向长度的x％测量的催化烟灰过滤器的体积为0.5-20g/ft3钯。然而，根据本发明，优选将钯组分以1-15g/ft3，更优选2-10g/ft3，更优选2.5-8g/ft3，更优选3-7g/ft3，更优选3.5-6.5g/ft3，更优选4-6g/ft3，更优选4.5-5.5g/ft3的量涂覆于由入口端延伸至基材轴向长度的x％的壁流基材上。
相应地，同样适用于铂组分的量，使得其可以例如在(vii)和(viii)中由出口端延伸至基材轴向长度的100-x％涂覆于壁流基材上，其量作为元素计算并基于由出口端直至基材轴向长度的100-x％测量的催化烟灰过滤器的体积为0.05-20g/ft3的铂。根据本发明，优选将铂组分涂覆于由出口端延伸至基材轴向长度的100-x％的壁流基材上，其量为0.1-15g/ft3，更优选0.2-10g/ft3，更优选0.4-7g/ft3，更优选0.6-5g/ft3，更优选0.8-4g/ft3，更优选1-3g/ft3，更优选1.5-2.5g/ft3。
对于可以在步骤(ii)和(iii)中分别用于负载钯和铂的颗粒状载体材料，没有特别的限制，使得可以为此使用任何合适的颗粒状载体材料。因此，例如钯和/或铂分别负载于其上的颗粒状载体材料可以相互独立地选自由氧化铝、二氧化硅、氧化铝-二氧化硅、二氧化钛、二氧化钛-氧化铝、氧化锆、氧化锆-氧化铝、氧化钡-氧化铝、二氧化铈、二氧化铈-氧化铝、氧化钡-二氧化铈-氧化铝、氧化镧-氧化铝、氧化镧-氧化锆-氧化铝、二氧化钛-氧化锆及其两种或更多种的混合物组成的组，更优选选自由氧化铝、二氧化硅、氧化铝-二氧化硅、二氧化钛、二氧化钛-氧化铝、氧化锆、氧化锆-氧化铝、氧化镧-氧化铝、二氧化钛-氧化锆以及其两种或更多种的混合物组成的组，更优选选自由氧化铝、二氧化硅、氧化铝-二氧化硅、氧化锆-氧化铝、氧化镧-氧化铝及其两种或更多种的混合物组成的组，其中更优选地颗粒状载体材料包含氧化铝-二氧化硅，其中氧化铝优选基于100重量％的氧化铝-二氧化硅掺杂有0.5-25重量％二氧化硅，更优选1-15重量％的二氧化硅，更优选2-10重量％的二氧化硅，更优选3-8重量％的二氧化硅，更优选4-6重量％的二氧化硅。
对于SCR催化剂，相对于(ii)和(iii)中钯和/或铂负载于其上的颗粒状载体材料的尺寸，没有特别的限制，只要颗粒可以分别在(v)和(vi)以及(vii)和(viii)中不仅涂覆于入口和出口通道壁的表面上，而且涂覆于通道壁表面下方的通道壁内的孔的表面的至少一部分上。为此，优选钯和/或铂分别负载于其上的步骤(ii)和(iii)的颗粒状载体材料的平均粒度D90为基材壁的平均孔尺寸的25％或更小。因此，例如颗粒状相应载体材料的平均粒度D90可以处于0.5-20μm的范围内，更优选平均粒度D90处于1-15μm，更优选2-10μm，更优选3-8μm，更优选4-6μm的范围内。
根据本发明，对于根据本发明方法的任何特定和优选实施方案的颗粒状载体材料在步骤(v)和(vi)中可以涂覆于壁流基材的量，没有特别的限制。因此，例如在步骤(v)和(vi)中，颗粒状载体材料可以以基于由入口端直至基材轴向长度的x％测量的催化烟灰过滤器的体积为0.01-1g/in3的量涂覆于壁流基材上，其中优选颗粒状载体材料在(v)和(vi)中以0.02-0.6g/in3，更优选0.04-0.4g/in3，更优选0.06-0.3g/in3，更优选0.08-0.25g/in3，更优选0.1-0.2g/in3，更优选0.12-0.18g/in3的量涂覆。根据本发明，特别优选在步骤(v)和(vi)中颗粒状载体材料以0.14-0.16g/in3的量涂覆于壁流基材上。
相应地同样适用于步骤(vii)和(viii)中涂覆于壁流基材上的颗粒状载体材料。因此，对根据本发明方法的任何特定和优选实施方案的颗粒状载体材料可涂覆于壁流基材上的量没有特别的限制。因此，例如在步骤(vii)和(viii)中，颗粒状载体材料可以基于由出口端直至基材轴向长度的100-x％测量的催化烟灰过滤器的体积以0.005-0.25g/in3的量涂覆于壁流基材上，其中优选颗粒状载体材料在(vii)和(viii)中以0.01-0.15g/in3，更优选0.02-0.1g/in3，更优选0.03-0.08g/in3，更优选0.04-0.06g/in3的量涂覆。根据本发明，特别优选在步骤(vii)和(viii)中，颗粒状载体材料以0.045-0.055g/in3的量涂覆于壁流基材上。
最后，对于(ix)和(x)中固体SCR催化剂可以涂覆于壁流基材上的量，同样没有特别的限制，使得可以在其上提供任何合适的量。因此，例如固体SCR催化剂可以在(ix)和(x)中以基于催化烟灰过滤器总体积为0.05-5g/in3的量涂覆于壁流基材。然而，根据本发明，优选在(ix)和(x)中，固体SCR催化剂以0.1-3.5g/in3，更优选0.3-2.5g/in3，更优选0.5-2g/in3，更优选0.7-1.7g/in3，更优选0.9-1.5g/in3，更优选1-1.3g/in3的量涂覆于壁流基材。根据本发明，特别优选在步骤(ix)和(x)中，固体SCR催化剂以1.05-1.15g/in3的量涂覆于壁流基材上。
除提供根据本申请中所述的任何前述特定和优选实施方案的催化烟灰过滤器之外，本申请还涉及通过根据如在本申请中所定义的任何其特定和优选的实施方案制备催化烟灰过滤器的本发明方法获得和/或可获得的催化烟灰过滤器。特别地，本发明不仅涉及可以通过根据本发明任何特定和优选实施方案的本发明方法直接获得，即其直接产物的催化烟灰过滤器，而且还包括可以获得的任何催化烟灰过滤器，即如根据如本发明方法的任何特定和优选实施方案中所定义的本发明方法可获得的烟灰过滤器，与根据其获得催化烟灰过滤器的实际方法无关，只要它可以通过根据其的任何特定和优选实施方案的本发明方法获得。
此外，本发明还涉及一种用于处理来自内燃机的排放物的方法，其包括将来自内燃机的排气引导通过根据如在本申请中所定义的任何特定和优选实施方案的催化烟灰过滤器的入口通道。
根据本发明方法，对在将排气引导通过根据本申请的任何特定和优选的实施方案的催化烟灰过滤器的入口通道之前和/或在已经将排放物引导通过所述催化烟灰过滤器之后，可用于处理来自内燃机的排气的其他处理步骤，没有特别的限制。根据本发明，还进一步优选在将排气料流引导至催化烟灰过滤器之前，使排气料流与贫NOx捕集器(LNT)接触。此外，根据本发明，还进一步优选在本发明方法中，在将排气料流引导至催化烟灰过滤器之前，将氨和/或一种或多种烃的来源注入排气料流中，优选在LNT的下游。
最后，本发明涉及根据如本申请中所述的本发明的任何特定和优选实施方案的催化烟灰过滤器(包括如根据如本申请中所述的本发明方法的任何特定和优选实施方案获得的和/或可获得的催化烟灰过滤器)的用途。原则上相对于其中可以使用上述催化烟灰过滤器的应用没有任何限制，其中优选地将催化烟灰过滤器用于处理排气排放物，并且优选用于选择性催化还原来自内燃机的排气中的NOx。根据本发明，特别优选根据如本申请中所述的任何特定和优选实施方案的催化烟灰过滤器用于选择性催化还原来自柴油发动机的排气中的NOx。
本发明的进一步特征在于以下特定和优选实施方案，包括由相应从属关系指示的组合和实施方案：
1.一种催化烟灰过滤器，包括多孔壁流基材、用于选择性催化还原(SCR)的催化剂、钯组分和铂组分，
所述壁流基材包括入口端，出口端，在入口端和出口端之间延伸的基材轴向长度以及由壁流基材的内壁限定的多个通道，其中多个通道包括具有开放入口端和封闭出口端的入口通道以及具有封闭入口端和开放出口端的出口通道；
其中所述SCR催化剂提供于入口通道壁的整个表面上以及涂覆有SCR催化剂的通道壁的表面下方的通道壁内的孔的表面的至少一部分上，
其中所述钯组分提供于入口通道壁的表面的一部分上以及涂覆有钯组分的通道壁部分的表面下方的通道壁内的孔的表面的至少一部分上，
其中涂覆有钯组分的入口通道壁部分由入口端延伸至基材轴向长度的x％，其中0<x<100，
其中所述铂组分提供于出口通道壁的表面的一部分上以及涂覆有铂组分的通道壁部分的表面内的通道壁内的孔的表面的至少一部分上，
其中涂覆有铂组分的出口通道壁部分由出口端延伸至基材轴向长度的100-x％。
2.根据实施方案1的催化烟灰过滤器，其中x处于5-95，优选15-85，更优选25-75，更优选35-65，更优选45-55的范围内。
3.根据实施方案1或2的催化烟灰过滤器，其中所述多孔壁流基材是具有交替堵塞的入口端和出口端的蜂窝基材，使得所述壁流基材的各壁分别具有作为入口通道的表面的第一表面和作为出口通道的表面的第二表面。
4.根据实施方案1-3中任一项的催化烟灰过滤器，其中所述基材的壁显示出处于40-85％，优选45-80％，更优选50-75％，更优选55-70％，更优选60-65％的范围内的孔隙率。
5.根据实施方案1-4中任一项的催化烟灰过滤器，其中所述基材的壁的平均孔尺寸处于5-50μm，优选10-40μm，更优选13-35μm，更优选15-30μm，更优选17-25μm，更优选18-22μm的范围内。
6.根据实施方案1-5中任一项的催化烟灰过滤器，其中构成壁流基材的材料包含选自由金属、金属氧化物和陶瓷材料组成的组中的一种或多种，优选选自由如下组成的组中的一种或多种：堇青石，钛酸铝，碳化硅及其两种或更多种的混合物，其中更优选壁流基材由堇青石，钛酸铝或碳化硅，优选碳化硅制成。
7.根据实施方案1-6中任一项的催化烟灰过滤器，其中所述钯组分直接提供于通道壁的表面上并且直接提供于涂覆有第一涂层中的钯组分的通道壁的部分内的孔的表面上，且所述SCR催化剂作为第二涂层提供于壁流基材的部分中的所述钯组分的第一涂层上，在所述壁流基材的部分中，钯组分直接提供于通道壁的表面上和涂覆有钯组分的通道壁的部分的孔的表面上。
8.根据实施方案1-7中任一项的催化烟灰过滤器，其中所述SCR催化剂提供于涂覆有SCR催化剂的通道壁的表面下方的通道壁内的孔的表面的至少一部分上，其由涂覆有SCR催化剂的入口通道壁的表面延伸至未涂覆基材的壁厚的10％或更大的深度，优选15％或更大的深度，更优选20％或更大的深度，更优选35％或更大的深度，更优选40％或更大的深度，更优选50％或更大的深度，更优选未涂覆基材的壁厚的70％或更大的深度。
9.根据实施方案1-8中任一项的催化烟灰过滤器，其中所述钯组分提供于涂覆有钯组分的通道壁部分的表面下方的通道壁内的孔的表面的至少一部分上，其由涂覆有钯组分的入口通道壁的表面延伸至未涂覆基材的壁厚的10％或更大的深度，优选15％或更大的深度，更优选20％或更大的深度，更优选35％或更大的深度，更优选40％或更大的深度，更优选50％或更大的深度，更优选未涂覆基材的壁厚的70％或更大的深度。
10.根据实施方案1-9中任一项的催化烟灰过滤器，其中所述铂组分提供于涂覆有铂组分的通道壁部分的表面下方的通道壁内的孔的表面的至少一部分上，其由涂覆有铂组分的出口通道壁的表面延伸至未涂覆基材的壁厚的10％或更大的深度，优选15％或更大的深度，更优选20％或更大的深度，更优选35％或更大的深度，更优选40％或更大的深度，更优选50％或更大的深度，更优选未涂覆基材的壁厚的70％或更大的深度。
11.根据实施方案1-10中任一项的催化烟灰过滤器，其中所述SCR催化剂包含一种或多种沸石，优选具有选自由BEA、CHA、FAU、FER、HEU、LEV、MEI、MEL、MFI、MOR(包括其中两种或更多种的混合结构及组合)组成的组的结构类型的一种或多种沸石，更优选选自由BEA、CHA、LEV、MFI(包括其中两种或更多种的混合结构及组合)组成的组的结构类型的一种或多种沸石，其中更优选一种或多种沸石具有BEA和/或CHA结构类型，优选CHA结构类型，其中更优选一种或多种沸石包含菱沸石，其中一种或多种沸石优选为菱沸石。
12.根据实施方案11的催化烟灰过滤器，其中所述一种或多种沸石含有一种或多种过渡金属，优选一种或多种选自由Pt、Pd、Rh、Cu、Co、Cr、Ni、Fe、V、Nb及其中两种或更多种的组合组成的组的过渡金属，更优选一种或多种选自由Cu、Co、Cr、Ni、Fe及其两种或更多种的组合组成的组的过渡金属，其中更优选一种或多种沸石含有Cu和/或Fe，优选Cu。
13.根据实施方案12的催化烟灰过滤器，其中所述一种或多种过渡金属已经通过离子交换和/或浸渍，优选通过离子交换引入沸石中。
14.根据实施方案11-13中任一项的催化烟灰过滤器，其中所述一种或多种任选含有一种或多种过渡金属的沸石以作为煅烧状态的一种或多种任选地含有一种或多种过渡金属的沸石的总重量计算并基于催化烟灰过滤器的总体积为0.05-5g/in3，优选0.1-3.5g/in3，更优选0.3-2.5g/in3，更优选0.5-2g/in3，更优选0.7-1.7g/in3，更优选0.9-1.5g/in3，更优选1-1.3g/in3，更优选1.05-1.15g/in3的量包含在所述催化烟灰过滤器中。
15.根据实施方案1-13中任一项的催化烟灰过滤器，其中SCR催化剂的平均粒度D90为基材壁的平均孔尺寸的25％或更小，并且优选处于0.5-20μm，更优选1-15μm，更优选3-10μm，更优选4-8μm，更优选5-7μm的范围内。
16.根据实施方案1-14中任一项的催化烟灰过滤器，其中所述钯组分包含在由入口端延伸至基材轴向长度的x％的涂覆有钯组分的催化烟灰过滤器部分中，其量作为元素计算并基于由入口端直至基材轴向长度的x％测量的催化烟灰过滤器的体积为0.5-20g/ft3，优选1-15g/ft3，更优选2-10g/ft3，更优选2.5-8g/ft3，更优选3-7g/ft3，更优选3.5-6.5g/ft3，更优选4-6g/ft3，更优选4.5-5.5g/ft3钯。
17.根据实施方案1-15中任一项的催化烟灰过滤器，其中所述铂组分包含在由出口端延伸至基材轴向长度的100-x％的涂覆有铂组分的催化烟灰过滤器部分中，其量作为元素计算并基于由出口端直至基材轴向长度的100-x％测量的催化烟灰过滤器的体积为0.05-20g/ft3，优选0.1-15g/ft3，更优选0.2-10g/ft3，更优选0.4-7g/ft3，更优选0.6-5g/ft3，更优选0.8-4g/ft3，更优选1-3g/ft3，更优选1.5-2.5g/ft3铂。
18.根据实施方案1-16中任一项的催化烟灰过滤器，其中所述钯组分包含负载于颗粒状载体材料上的钯和/或，优选地和所述铂组分包含负载于颗粒状载体材料上的铂，其中所述颗粒载体材料相互独立地优选选自由氧化铝、二氧化硅、氧化铝-二氧化硅、二氧化钛、二氧化钛-氧化铝、氧化锆、氧化锆-氧化铝、氧化钡-氧化铝、二氧化铈、二氧化铈-氧化铝、氧化钡-二氧化铈-氧化铝、氧化镧-氧化铝、氧化镧-氧化锆-氧化铝、二氧化钛-氧化锆及其两种或更多种的混合物组成的组，更优选选自由氧化铝、二氧化硅、氧化铝-二氧化硅、二氧化钛、二氧化钛-氧化铝、氧化锆、氧化锆-氧化铝、氧化镧-氧化铝、二氧化钛-氧化锆以及其两种或更多种的混合物组成的组，更优选选自由氧化铝、二氧化硅、氧化铝-二氧化硅、氧化锆-氧化铝、氧化镧-氧化铝及其两种或更多种的混合物组成的组，其中更优选地颗粒状载体材料包含氧化铝-二氧化硅，其中氧化铝优选基于100重量％的氧化铝-二氧化硅掺杂有0.5-25重量％的二氧化硅，更优选1-15重量％的二氧化硅，更优选2-10重量％的二氧化硅，更优选3-8重量％的二氧化硅，更优选4-6重量％的二氧化硅。
19.根据实施方案17的催化烟灰过滤器，其中颗粒状载体材料的平均粒度D90相互独立地为基材的壁的平均孔尺寸的25％或更小，并且优选处于0.5-20μm，更优选1-15μm，更优选2-10μm，更优选3-8μm，更优选4-6μm的范围内。
20.根据实施方案17或18的催化烟灰过滤器，其中在由入口端延伸至基材轴向长度的x％的涂覆有钯组分的入口通道壁部分中，钯组分包含颗粒状载体材料，其量基于由入口端直至基材轴向长度的x％测量的催化烟灰过滤器的体积为0.01-1g/in3，优选0.02-0.6g/in3，更优选0.04-0.4g/in3，更优选0.06-0.3g/in3，更优选0.08-0.25g/in3，更优选0.1-0.2g/in3，更优选0.12-0.18g/in3，更优选0.14-0.16g/in3。
21.根据实施方案17-19中任一项的催化烟灰过滤器，其中在由出口端延伸至基材轴向长度的100-x％的涂覆有铂组分的入口通道壁部分中，铂组分包含颗粒状载体材料，其量基于由出口端直至基材轴向长度的100-x％测量的催化烟灰过滤器的体积为0.005-0.25g/in3，优选0.01-0.15g/in3，更优选0.02-0.1g/in3，更优选0.03-0.08g/in3，更优选0.04-0.06g/in3，更优选0.045-0.055g/in3。
22.根据实施方案1-20中任一项的催化烟灰过滤器，其中所述SCR催化剂基于所述催化烟灰过滤器的总体积以0.05-5g/in3，优选0.1-3.5g/in3，更优选0.3-2.5g/in3，更优选0.5-2g/in3，更优选0.7-1.7g/in3，更优选0.9-1.5g/in3，更优选1-1.3g/in3，更优选1.05-1.15g/in3的量包含在所述催化烟尘过滤器中。
23.根据实施方案1-22中任一项的催化烟灰过滤器，其中所述催化烟灰过滤器包含在排放物处理体系中，所述排放处理体系进一步包括位于所述催化烟灰过滤器上游的内燃机，其中所述内燃机与所述催化烟灰过滤器流体连通，并且其中内燃机优选是柴油发动机。
24.根据实施方案23的催化烟灰过滤器，其中所述排放物处理体系进一步包括与所述催化烟灰过滤器流体连通的贫NOx捕集器(LNT)，其中所述LNT位于所述催化烟灰过滤器的上游。
25.根据实施方案23或24的催化烟灰过滤器，其中所述排放物处理体系进一步包括将氨和/或一种或多种烃的来源注入来自内燃机的排气料流中的装置，其中所述喷射装置位于催化烟灰过滤器的上游，并且优选位于LNT的下游。
26.一种制备催化烟灰过滤器，优选根据实施方案1-22中任一项的催化烟灰过滤器的方法，包括：
(i)提供多孔壁流基材，所述多孔壁流基材包括入口端，出口端，在入口端和出口端之间延伸的基材轴向长度以及由壁流基材的内壁限定的多个通道，其中多个通道包括具有开放入口端和封闭出口端的入口通道以及具有封闭入口端和开放出口端的出口通道；
(ii)使颗粒状载体材料与蒸馏水混合并随后向其中加入钯化合物的水溶液，其中将所得混合物任选研磨以提供含有钯组分的第一浆料，其中所述第一浆料的平均粒度D90为多孔壁流基材的壁的平均孔尺寸的25％或更小；
(iii)使颗粒状载体材料与蒸馏水混合并随后向其中加入铂化合物的水溶液，其中将所得混合物任选研磨以提供含有铂组分的第二浆料，其中所述第二浆料的平均粒度D90为多孔壁流基材的壁的平均孔尺寸的25％或更小；
(iv)将固体SCR催化剂悬浮于蒸馏水中，并任选研磨所得混合物以提供第三浆料，其中所述第三浆料的平均粒度D90为多孔壁流基材的壁的平均孔尺寸的25％或更小；
(v)通过将壁流基材的入口端浸入第一浆料中直至由入口端延伸的基材轴向长度的x％来涂覆壁流基材的入口通道壁的一部分，其中0<x<100；
(vi)由第一浆料移除壁流基材，并由入口通道移除过量浆料，优选地通过将空气通过出口通道壁吹入壁流基材的经涂覆的入口通道；
(vii)通过将壁流基材的出口端浸入第二浆料中直至由出口端延伸的基材轴向长度的100-x％来涂覆壁流基材的出口通道壁的一部分；
(viii)由第二浆料移除壁流基材，并由出口通道移除过量浆料，优选地通过将空气通过入口通道壁吹入壁流基材的经涂覆的出口通道；
(ix)通过将壁流基材的入口端沿着基材的整个轴向长度浸入第三浆料而不使浆料接触壁流基材的出口端面来涂覆壁流基材的入口通道壁；
(x)由第三浆料移除壁流基材，并由入口通道移除过量浆料，优选地通过将空气通过出口通道壁吹入壁流基材的经涂覆的入口通道；
(xi)任选地，干燥和/或煅烧经涂覆的壁流基材。
27.根据实施方案26的方法，其中在步骤(vi)和(vii)之间和/或，优选和在步骤(viii)和(ix)之间，使经涂覆的壁流过滤器基材经受干燥和/或煅烧步骤。
28.根据实施方案26或27的方法，其中在一个或多个干燥步骤中的干燥温度相互独立地处于50-200℃，优选70-180℃，更优选80-150℃，更优选90-130℃，更优选100-120℃的范围内。
29.根据实施方案26-28中任一项的方法，其中在一个或多个煅烧步骤中的煅烧温度相互独立地处于250-800℃，优选300-600℃，更优选350-550℃，更优选400-500℃，更优选430-480℃，更优选440-460℃的范围内。
30.根据实施方案26-29中任一项的方法，其中在一个或多个煅烧步骤中的煅烧持续时间相互独立地处于0.1-5小时，优选0.3-3小时，更优选0.5-2小时，更优选0.7-1.5小时，更优选0.8-1.3小时，更优选0.9-1.1小时的范围内。
31.根据实施方案26-30中任一项的方法，其中x处于5-95，优选15-85，更优选25-75，更优选35-65，更优选45-55的范围内。
32.根据实施方案26-31中任一项的方法，其中在步骤(ii)中，所述钯化合物是钯盐，优选选自由如下组成的组的铂盐：硝酸钯，硫酸钯，氯化钯，四胺氯化钯，以及其两种或更多种的混合物，其中更优选钯盐是硝酸钯。
33.根据实施方案26-32中任一项的方法，其中在步骤(iii)中，铂化合物是铂盐，优选选自由如下组成的组的铂盐：硝酸铂，硫酸铂，氯化铂，四单乙醇胺氢氧化铂和其两种或更多种的混合物，其中更优选铂盐是四单乙醇胺氢氧化钯铂。
34.根据实施方案26-33中任一项的方法，其中步骤(i)中提供的多孔壁流基材是具有交替堵塞的入口端和出口端的蜂窝基材，使得壁流基材的各壁分别具有作为入口通道的表面的第一表面和作为出口通道的表面的第二表面。
35.根据实施方案26-34中任一项的方法，其中步骤(i)中提供的多孔壁流基材的壁的孔隙率处于40％-85％，优选45-80％，更优选50-75％，更优选55-70％，更优选60-65％的范围内。
36.根据实施方案26-35中任一项的方法，其中步骤(i)中提供的多孔壁流基材的壁的平均孔尺寸处于5-50μm，优选10-40μm，更优选13-35μm，更优选15-30μm，更优选17-25μm，更优选18-22μm的范围内。
37.根据实施方案26-36中任一项的方法，其中构成步骤(i)中提供的多孔壁流基材的材料包含选自由金属、金属氧化物和陶瓷材料组成的组中的一种或多种，优选选自由如下组成的组中的一种或多种：堇青石，钛酸铝，碳化硅及其两种或更多种的混合物，其中更优选壁流基材由堇青石、钛酸铝或碳化硅，优选碳化硅制成。
38.根据实施方案26-37中任一项的方法，其中所述固体SCR催化剂包含一种或多种沸石，优选一种或多种具有选自由BEA、CHA、FAU、FER、HEU、LEV、MEI、MEL、MFI、MOR(包括其中两种或更多种的混合结构及组合)组成的组的结构类型的沸石，更优选选自由BEA、CHA、LEV、MFI(包括其中两种或更多种的混合结构及组合)组成的组的结构类型的沸石，其中更优选一种或多种沸石具有BEA和/或CHA结构类型，优选CHA结构类型，其中更优选一种或多种沸石包含菱沸石，其中一种或多种沸石优选为菱沸石。
39.根据实施方案38的方法，其中所述一种或多种沸石含有一种或多种过渡金属，优选选自由Pt、Pd、Rh、Cu、Co、Cr、Ni、Fe、V、Nb及其两种或更多种的组合组成的组的一种或多种过渡金属，更优选选自由Cu、Co、Cr、Ni、Fe及其两种或更多种的组合组成的组的一种或多种过渡金属，其中更优选一种或多种沸石含有Cu和/或Fe，优选Cu。
40.根据实施方案39的方法，其中一种或多种过渡金属已经通过离子交换和/或浸渍，优选通过离子交换引入沸石中。
41.根据实施方案38-40中任一项的方法，其中在步骤(ix)和(x)中，所述一种或多种任选含有一种或多种过渡金属的沸石以煅烧状态的一种或多种任选含有一种或多种过渡金属的沸石的总重量且基于催化烟灰过滤器的总体积为0.05-5g/in3，优选0.1-3.5g/in3，更优选0.3-2.5g/in3，更优选0.5-2g/in3，更优选0.7-1.7g/in3，更优选0.9-1.5g/in3，更优选1-1.3g/in3，更优选1.05-1.15g/in3的量涂覆于壁流基材上。
42.根据实施方案26-41中任一项的方法，其中在步骤(iv)中，固体SCR催化剂的平均粒度D90包含在0.5-20μm，优选1-15μm，更优选3-10μm，更优选4-8μm，更优选5-7μm的范围内。
43.根据实施例26-42中任一项所述的方法，其中在步骤(v)和(vi)中，所述钯组分以作为元素计算并且基于由入口端直至基材轴向长度的x％测量的催化烟灰过滤器的体积为0.5-20g/ft3，优选1-15g/ft3，更优选2-10g/ft3更优选2.5-8g/ft3，更优选3-7g/ft3，更优选3.5-6.5g/ft3，更优选4-6g/ft3，更优选4.5-5.5g/ft3的量涂覆于壁流基材上。
44.根据实施方案26-43中任一项的方法，其中在步骤(vii)和(viii)中，将铂组分以作为元素计算并且基于由出口端直至基材轴向长度的100-x％测量的催化烟灰过滤器的体积为0.05-20g/ft3，优选0.1-15g/ft3，更优选0.2-10g/ft3，更优选0.4-7g/ft3，更优选0.6-5g/ft3，更优选0.8-4g/ft3，更优选1-3g/ft3，更优选1.5-2.5g/ft3的量涂覆于壁流基材上。
45.根据实施方案26-44中任一项的方法，其中步骤(ii)和(iii)中的颗粒状载体材料相互独立地选自由氧化铝、二氧化硅、氧化铝-二氧化硅、二氧化钛、二氧化钛-氧化铝、氧化锆、氧化锆-氧化铝、氧化钡-氧化铝、二氧化铈、二氧化铈-氧化铝、氧化钡-二氧化铈-氧化铝、氧化镧-氧化铝、氧化镧-氧化锆-氧化铝、二氧化钛-氧化锆及其两种或更多种的混合物组成的组，优选选自由氧化铝、二氧化硅、氧化铝-二氧化硅、二氧化钛、二氧化钛-氧化铝、氧化锆、氧化锆-氧化铝、氧化镧-氧化铝、二氧化钛-氧化锆以及其两种或更多种的混合物组成的组，更优选选自由氧化铝、二氧化硅、氧化铝-二氧化硅、氧化锆-氧化铝、氧化镧-氧化铝及其两种或更多种的混合物组成的组，其中更优选地颗粒状载体材料包含氧化铝-二氧化硅，其中氧化铝优选基于100重量％的氧化铝-二氧化硅掺杂有0.5-25重量％二氧化硅，更优选1-15重量％的二氧化硅，更优选2-10重量％的二氧化硅，更优选3-8重量％的二氧化硅，更优选4-6重量％的二氧化硅。
46.根据实施方案26-45中任一项的方法，其中步骤(ii)和(iii)的颗粒状载体材料的平均粒度D90相互独立地处于0.5-20μm，优选1-15μm，更优选2-10μm，更优选3-8μm，更优选4-6μm的范围内。
47.根据实施方案26-46中任一项的方法，其中在步骤(v)和(vi)中，所述颗粒状载体材料以基于由入口端直至基材轴向长度的x％测量的催化烟灰过滤器的体积为0.01-1g/in3，优选0.02-0.6g/in3，更优选0.04-0.4g/in3，更优选0.06-0.3g/in3，更优选0.08-0.25g/in3，更优选0.1-0.2g/in3，更优选0.12-0.18g/in3，更优选0.14-0.16g/in3的量涂覆于壁流基材上。
48.根据实施方案26-47中任一项的方法，其中在步骤(vii)和(viii)中，将颗粒状载体材料以基于由出口端直至基材轴向长度的100-x％测量的催化烟灰过滤器的体积为0.005-0.25g/in3，优选0.01-0.15g/in3，更优选0.02-0.1g/in3，更优选0.03-0.08g/in3，更优选0.04-0.06g/in3，更优选0.045-0.055g/in3的量涂覆于壁流基材上。
49.根据实施方案26-48中任一项的方法，其中在步骤(ix)和(x)中，所述SCR催化剂以基于催化烟灰过滤器的总体积为0.05-5g/in3，优选0.1-3.5g/in3，更优选0.3-2.5g/in3，更优选0.5-2g/in3，更优选0.7-1.7g/in3，更优选0.9-1.5g/in3，更优选1-1.3g/in3，更优选1.05-1.15g/in3的量涂覆于壁流基材。
50.一种催化烟灰过滤器，优选根据实施方案1-22中任一项的催化烟灰过滤器，其可根据实施方案26-49的方法获得和/或根据实施方案26-49的方法获得。
51.一种用于处理来自内燃机的排放物的方法，包括将来自内燃机的排气引导通过根据实施方案1-22或50中任一项的催化烟灰过滤器的入口通道。
52.根据实施方案51的方法，其中在将排气料流导至催化烟灰过滤器之前，使排气料流与贫NOx捕集器(LNT)接触。
53.根据实施方案51或52的方法，其中在将排气料流引入催化烟灰过滤器之前，将氨和/或一种或多种烃的来源注入排气料流中，优选在LNT的下游。
54.根据实施方案1-22或50中任一项的催化烟灰过滤器在处理排气排放物，优选在选择性催化还原来自内燃机的排气中的NOX，更优选在选择性催化还原来自柴油发动机的排气中的NOX中的用途。
实验部分
对比例1：涂覆有SCR的入口
将铜菱沸石(Cu-CHA)悬浮于水中以制备固体含量为39重量％的浆料，此后将浆料研磨至D90＝6μm。提供水银孔隙率测定法测定的孔隙率为63％、平均孔尺寸为20μm且体积为2.47升的碳化硅制成的壁流过滤器蜂窝载体。将CuCHA浆料由过滤器的入口侧开始涂覆。为此，将基材浸入浆料中，其中入口侧朝下，出口侧保持在浆料液面以上1/4英寸(2.54cm)。将基材由浆料中取出，并由通道的出口侧吹入空气气流，直到没有载体涂层浆料由入口侧流出。然后将涂覆的样品在110℃下干燥2小时，并在空气中在450℃下煅烧1小时，使得100％的过滤器入口侧涂覆有1.1g/in3(g/(2.54cm)3)Cu-CHA。
对比例2：涂覆有SCR的入口+涂覆有Pt的出口(100％)
将铜菱沸石(Cu-CHA：与以CuO计算为3.3重量％Cu进行离子交换的菱沸石；SiO2/Al2O3＝24.8)悬浮于水中以制备固体含量为39重量％的浆料，此后将浆料研磨至D90＝6μm。单独地，将掺杂有5％SiO2的预先研磨的Al2O3粉末(90％的颗粒小于5微米：D90＝5μm)悬浮于水中以达到15重量％的固体含量。将四单乙醇胺氢氧化铂溶液(18重量％的H2O溶液)在搅拌下滴加至悬浮液中，以在掺杂有5重量％二氧化硅的氧化铝粉末上负载1.1重量％的Pt。
提供孔隙率为63％、平均孔尺寸为20μm且体积为2.47升的碳化硅制成的壁流过滤器蜂窝基材。首先，由过滤器的出口侧开始涂覆Pt浆料。将基材浸入浆料中，其中出口侧向下，入口侧保持在浆料液面以上1/4英寸(2.54cm)。将基材由浆料中取出，并由通道的入口侧吹入空气气流，直到没有载体涂层浆料由出口侧流出。然后将涂覆的样品在110℃下干燥2小时，并在空气中在450℃下煅烧1小时，使得100％的过滤器出口侧涂覆有掺杂有5％SiO2的0.05g/in3(g/(2.54cm)3)Al2O3粉末上的1.0g/ft3(g/(30.48cm)3)Pt。
最后，通过将基材浸入入口侧的整个长度而由入口侧沿着过滤器的整个长度涂覆Cu-CHA浆料，其中出口侧保持在浆料液面以上1/4英寸(2.54cm)。在由出口侧吹出过量浆料之后，然后将涂覆的样品在110℃下干燥2小时，并在空气中在450℃下煅烧1小时，导致100％的过滤器入口侧涂覆有1.1g/in3(g/(2.54cm)3)Cu-CHA。
对比例3：涂覆有SCR的入口+涂覆有Pd的出口(100％)
将铜菱沸石(CuCHA)悬浮于水中以制备固体含量为39％的浆料，此后将该浆料研磨至D90＝6μm。单独地，将掺杂有5％SiO2的预先研磨的Al2O3粉末(90％的颗粒小于5微米：D90＝5μm)悬浮于水中以达到25％的固体含量。将硝酸钯溶液(20重量％的H2O溶液)在搅拌下滴加至悬浮液中，以在掺杂有5重量％二氧化硅的氧化铝粉末上负载0.95重量％的Pd。
提供孔隙率为63％、平均孔尺寸为20μm且体积为2.47升的碳化硅制成的壁流过滤器蜂窝基材。首先，由过滤器的出口侧开始涂覆Pd浆料。为此，将基材浸入浆料中，其中出口侧向下，入口侧保持在浆料液面以上1/4英寸(2.54cm)。将基材由浆料中取出，并由通道的入口侧吹入空气气流，直到没有载体涂层浆料由出口侧流出。然后将涂覆的样品在110℃下干燥2小时，并在空气中在450℃下煅烧1小时，使得100％的过滤器的出口侧涂覆有掺杂有5％SiO2的0.15g/in3(g/(2.54cm)3)Al2O3粉末上的2.5g/ft3(g/(30.48cm)3)Pd。
最后，通过将基材浸入入口侧的整个长度而由入口侧沿着过滤器的整个长度涂覆Cu-CHA浆料，其中出口侧保持在浆料液面以上1/4英寸(2.54cm)。在由出口侧吹出过量浆料之后，然后将涂覆的样品在110℃下干燥2小时，并在空气中在450℃下煅烧1小时，得到下述百分比的过滤器入口侧涂覆有1.1g/in3(g/(2.54cm)3)CuCHA。
对比例4：涂覆有SCR的入口+涂覆有Pd的出口(50％)
如对比例3所述获得涂覆的壁流过滤器蜂窝基材，其中Pd浆料以两倍于所述Pd的负载量仅涂覆于过滤器的出口侧的50％。为此，在搅拌下将硝酸钯溶液(20重量％的H2O溶液)滴加至掺杂5％SiO2的预先研磨的Al2O3粉末的悬浮液中，以在掺杂有5重量％二氧化硅的氧化铝粉末上负载1.9重量％的Pd。此外，在用含Pd浆料涂覆基材的步骤中，将基材的出口侧浸入浆料中直至基材轴向长度的50％，其中入口侧保持总基材长度的50％在浆料液面以上，导致在干燥之后得到的过滤器出口侧的50％涂覆有掺杂有5％SiO2的0.15g/in3(g/(2.54cm)3)Al2O3粉末上的5g/ft3(g/(30.48cm)3)Pd。
实施例1：涂覆有SCR的入口+涂覆有Pd(5g/ft3)的入口(50％)+涂覆有Pt(1g/in3)的出口(50％)
将铜菱沸石(Cu-CHA：与以CuO计算为3.3重量％Cu进行离子交换的菱沸石；SiO2/Al2O3＝24.8)悬浮于水中以制备固体含量为39重量％的浆料，此后将浆料研磨至D90＝6μm。单独地，将掺杂有5％SiO2的预先研磨的Al2O3粉末(90％的颗粒小于5微米：D90＝5μm)悬浮于水中以达到25重量％的固体含量。在搅拌下将硝酸钯溶液(20重量％的H2O溶液)滴加至悬浮液中，以在掺杂有5重量％二氧化硅的氧化铝粉末上负载1.9重量％的Pd。单独地，将掺杂有5重量％的SiO2的预先研磨的Al2O3粉末(90％的颗粒小于5微米：D90＝5μm)悬浮于水中以达到15％的固体含量。在搅拌下将四单乙醇胺氢氧化铂溶液(18重量％的H2O溶液)滴加至悬浮液中，以在掺杂有5重量％二氧化硅的氧化铝粉末上负载有1.1重量％Pt。
提供孔隙率为63％、平均孔尺寸为20μm且体积为2.47升的碳化硅制成的壁流过滤器蜂窝基材。首先，由过滤器的入口侧涂覆Pd浆料。为此，将基材的入口侧浸入浆料中直至基材的轴向长度的50％，其中出口侧保持总基材长度的50％在浆料液面以上，从而产生50％的入口覆盖率。然后将基材由浆料中取出，并由通道的出口侧吹入空气气流，直到没有载体涂层浆料由入口侧流出。然后将涂覆的样品在110℃下干燥2小时，并在空气中在450℃下煅烧1小时，使得过滤器入口侧的50％涂覆有掺杂有5％SiO2的0.15g/in3(g/(2.54cm)3)Al2O3粉末上的5g/ft3(g/(30.48cm)3)Pd。
然后，由过滤器的出口侧开始涂覆Pt浆料。为此，将基材的出口侧浸入浆料中直至基材轴向长度的50％，其中入口侧保持总基材长度的50％在浆料液面以上。然后将基材由浆料中取出，并由通道的入口侧吹入空气气流，直到没有载体涂层浆料由出口侧流出。然后将涂覆的样品在110℃下干燥2小时，并在空气中在450℃下煅烧1小时，导致过滤器的出口侧的50％涂覆有掺杂有5％SiO2的0.05g/in3(g/(2.54cm)3)Al2O3粉末上的1g/ft3Pt。
最后，CuCHA浆料由入口侧沿着过滤器的整个长度涂覆，其方式与在掺杂有二氧化硅的氧化铝粉末上的Pd在入口侧上涂覆的方式相同，然而通过将基材的入口侧的整个长度浸入，其中出口侧保持在浆料液面以上1/4英寸(2.54cm)。在由出口侧吹出过量浆料之后，将涂覆的样品在110℃下干燥2小时，并在空气中在450℃下煅烧1小时，导致100％的过滤器入口侧涂覆有1.1g/in3(g/(2.54cm)3)的Cu-CHA。
实施例2：涂覆有SCR的入口+涂覆有Pd(5g/ft3)的入口(50％)+涂覆有Pt(3g/in3)的出口(50％)
如实施例1中所述获得经涂覆的壁流过滤器蜂窝基材，其中将增加负载量的Pt负载于掺杂有5重量％二氧化硅的氧化铝粉末上，其涂覆于壁流过滤器蜂窝基材的出口侧。更具体地，在搅拌下将四单乙醇胺氢氧化铂溶液(18重量％的H2O溶液)滴加至悬浮液中，以在掺杂有5重量％的二氧化硅的氧化铝粉末上负载1.1重量％的Pt。因此，如实施例1所述获得经涂覆的壁流过滤器蜂窝基材，其中过滤器的出口侧的50％涂覆有3g/ft3Pt，而对根据实施例1涂覆的过滤器而言为1g/ft3。
实施例3：包括NH3泄露量测量的贫/富(L/R)测试中的被动SCR
贫/富循环测试是一个发动机测试，由在此在300℃(稀NOx捕集器(LNT)催化剂温度)下进行的7个贫/富循环构成。在测试开始时，进行30秒的富操作以确保所有硝酸盐由LNT中解吸。在循环稳定之后，将NOx转化率和NH3泄露量仅取值为贫相的平均值。LNT具有1.85dm3的体积和120g/ft3的PGM负载量，并且在柴油发动机上在750℃下陈化20小时。将根据实施例和对比例的催化烟灰过滤器置于用于测试的装置中的LNT的下游。
表1：在贫/富(L/R)SCR测试中使用的300℃下的发动机条件。
表2：关于NOx转化率和NH3泄露量的贫/富SCR测试中的实施例和对比例结果。
因此，由表2的SCR测试中的结果可以看出，可显著降低NH3泄露量，而基本上不降低催化烟灰过滤器的排气中所含的氮氧化物的选择性催化还原能力。特别是由对比例2和实施例1和2得到的结果中可以看出，通过将Pt浓缩在出口通道的下部，并且在本发明的催化剂的上部用Pd代替Pt，出乎意料地发现，可以显著地减少NH3泄露量，同时将NOx转化率保持在与其中相当量的Pt分布在出口通道的整个长度上的催化剂相当的水平。
实施例4：烟灰再生和测定CO泄露量
在烟灰氧化期间，产生大量的CO，其需要通过氧化催化剂在过滤器基材上氧化成CO2。在烟灰负载过滤器的有效过滤器再生(二次CO排放)期间，对实施例和对比例的过滤器基材进行CO氧化测试。在测试之前，样品在具有2L发动机排量的4缸轻型柴油发动机的排气料流中装载有11g/l烟灰。
对于有效再生测试，将各样品放置在具有2L排量的4缸轻型柴油发动机的排放管线中的标准柴油氧化催化剂(DOC)的下游。将催化烟灰过滤器前面的温度升高至620℃并保持10分钟，此后监测CO浓度。烟灰燃烧产生的CO2量由未涂覆的过滤器基材的CO排放物决定。
表3：关于CO泄露量的SCR测试中的实施例和对比例的结果。
Pd负载量[g/ft3] Pt负载量[g/ft3] CO泄露量[ppm]
对比例1 0 0 420
对比例2 0 1(100％) 100
对比例3 2.5(100％) 0 50
对比例4 5(50％) 0 180
实施例1 5(50％) 1(50％) 160
实施例2 5(50％) 3(50％) 38
由表3中显示的结果可以看出，与不含铂族金属的对比例1相比以及与含有出口通道中提供的Pd的对比例4相比，本发明催化剂显示出降低的CO泄露量。然而，在如在实施例2中所用的较高Pt负载量下，出乎意料地发现本发明催化剂显现出明显优于使用对比例得到的那些，特别是与其中相当量的Pt和Pd分别分布在出口通道的整个长度上的对比例2和3相比的CO泄露量。

Claims (14)

1.一种催化烟灰过滤器，包括多孔壁流基材、用于选择性催化还原(SCR)的催化剂、钯组分和铂组分，
所述壁流基材包括入口端，出口端，在入口端和出口端之间延伸的基材轴向长度以及由壁流基材的内壁限定的多个通道，其中多个通道包括具有开放入口端和封闭出口端的入口通道以及具有封闭入口端和开放出口端的出口通道；
其中所述SCR催化剂提供于入口通道壁的整个表面上以及涂覆有SCR催化剂的通道壁的表面下方的通道壁内的孔的表面的至少一部分上，
其中所述钯组分提供于入口通道壁的表面的一部分上以及涂覆有钯组分的通道壁部分的表面下方的通道壁内的孔的表面的至少一部分上，
其中涂覆有钯组分的入口通道壁部分由入口端延伸至基材轴向长度的x％，其中0<x<100，
其中所述铂组分提供于出口通道壁的表面的一部分上以及涂覆有铂组分的通道壁部分的表面内的通道壁内的孔的表面的至少一部分上，
其中涂覆有铂组分的出口通道壁部分由出口端延伸至基材轴向长度的100-x％。
2.根据权利要求1的催化烟灰过滤器，其中x处于5-95的范围内。
3.根据权利要求1或2的催化烟灰过滤器，其中所述多孔壁流基材是具有交替堵塞的入口端和出口端的蜂窝基材，使得所述壁流基材的各壁分别具有作为入口通道的表面的第一表面和作为出口通道的表面的第二表面。
4.根据权利要求1-3中任一项的催化烟灰过滤器，其中所述SCR催化剂包含一种或多种沸石。
5.根据权利要求4的催化烟灰过滤器，其中所述一种或多种沸石含有一种或多种过渡金属。
6.根据权利要求1-5中任一项的催化烟灰过滤器，其中所述SCR催化剂的平均粒度D90为所述基材的壁的平均孔尺寸的25％或更小。
7.根据权利要求1-6中任一项的催化烟灰过滤器，其中所述催化烟灰过滤器包含在排放物处理体系中，所述排放物处理体系进一步包括位于所述催化烟灰过滤器上游的内燃机，其中所述内燃机与所述催化烟灰过滤器流体连通。
8.根据权利要求7的催化烟灰过滤器，其中所述排放物处理体系进一步包括与所述催化烟灰过滤器流体连通的贫NOx捕集器(LNT)，其中所述LNT位于所述催化烟灰过滤器的上游。
9.一种制备催化烟灰过滤器的方法，包括
(i)提供多孔壁流基材，所述多孔壁流基材包括入口端，出口端，在入口端和出口端之间延伸的基材轴向长度以及由壁流基材的内壁限定的多个通道，其中多个通道包括具有开放入口端和封闭出口端的入口通道以及具有封闭入口端和开放出口端的出口通道；
(ii)使颗粒状载体材料与蒸馏水混合并随后向其中加入钯化合物的水溶液，其中将所得混合物任选研磨以提供含有钯组分的第一浆料，其中所述第一浆料的平均粒度D90为多孔壁流基材的壁的平均孔尺寸的25％或更小；
(iii)使颗粒状载体材料与蒸馏水混合并随后向其中加入铂化合物的水溶液，其中将所得混合物任选研磨以提供含有铂组分的第二浆料，其中所述第二浆料的平均粒度D90为多孔壁流基材的壁的平均孔尺寸的25％或更小；
(iv)将固体SCR催化剂悬浮于蒸馏水中，并任选研磨所得混合物以提供第三浆料，其中所述第三浆料的平均粒度D90为多孔壁流基材的壁的平均孔尺寸的25％或更小；
(v)通过将壁流基材的入口端浸入第一浆料中直至由入口端延伸的基材轴向长度的x％来涂覆壁流基材的入口通道壁的一部分，其中0<x<100；
(vi)由第一浆料移除壁流基材，并由入口通道移除过量浆料；
(vii)通过将壁流基材的出口端浸入第二浆料中直至由出口端延伸的基材轴向长度的100-x％来涂覆壁流基材的出口通道壁的一部分；
(viii)由第二浆料移除壁流基材，并由出口通道移除过量浆料；
(ix)通过将壁流基材的入口端沿着基材的整个轴向长度浸入第三浆料而不使浆料接触壁流基材的出口端面来涂覆壁流基材的入口通道壁；
(x)由第三浆料移除壁流基材，并由入口通道移除过量浆料；
(xi)任选地，干燥和/或煅烧经涂覆的壁流基材。
10.一种催化烟灰过滤器，优选根据权利要求1-6中任一项的催化烟灰过滤器，其可根据权利要求9的方法获得和/或根据权利要求9的方法获得。
11.一种用于处理来自内燃机的排放物的方法，包括将来自内燃机的排气引导通过根据权利要求1-6或10中任一项的催化烟灰过滤器的入口通道。
12.根据权利要求11的方法，其中在将所述排气料流引导至所述催化烟灰过滤器之前，所述排气料流与柴油氧化催化剂(DOC)接触。
13.根据权利要求12的方法，其中在将所述排气料流引导至所述催化烟灰过滤器之前，使所述排气料流与贫NOx捕集器(LNT)接触。
14.根据权利要求1-6或10中任一项的催化烟灰过滤器在处理排气排放物中的用途。
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