CN111565842A - 用于柴油机废气的氧化催化剂 - Google Patents

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Abstract

描述了一种用于处理由柴油机产生的废气的氧化催化剂，所述氧化催化剂包括催化区域和基底，其中所述催化区域包含催化材料，所述催化材料包含：铋(Bi)或其氧化物；碱金属或其氧化物；铂族金属(PGM)，其选自(i)铂(Pt)、(ii)钯(Pd)以及(iii)铂(Pt)和钯(Pd)；以及载体材料，所述载体材料包含氧化铝和二氧化硅的混合氧化物、二氧化硅和难熔氧化物的混合氧化物、氧化铝和二氧化硅的复合氧化物、二氧化硅和难熔氧化物的复合氧化物、掺杂有二氧化硅的氧化铝、或掺杂有难熔氧化物的二氧化硅。

Description

用于柴油机废气的氧化催化剂
技术领域
本发明涉及用于处理由柴油机产生的废气的氧化催化剂和排气系统。本发明还涉及包含氧化催化剂或排气系统的车辆。
背景技术
一般来讲，全世界有四类污染物受政府间组织立法制约：一氧化碳(CO)、未燃烧的烃(HC)、氮氧化物(NOx)和颗粒物(PM)。随着允许排放来自车辆发动机的废气中的污染物的排放标准逐渐变得越来越严格，需要提供能够满足这些标准并且成本有效的改善的催化剂。
对于柴油机而言，氧化催化剂(通常称为柴油机氧化催化剂(DOC))通常用于处理由此类发动机产生的废气。柴油机氧化催化剂通常催化(1)一氧化碳(CO)氧化成二氧化碳(CO2)，以及(2)HC氧化成二氧化碳(CO2)和水(H2O)。柴油机，具体地讲轻型柴油车的废气温度相对较低(例如，约400℃)，因此一个挑战是开发具有低“起燃”温度的耐用催化剂制剂。
氧化催化剂诸如DOC的活性通常以其“起燃”温度来测量，所述“起燃”温度是催化剂开始执行特定催化反应或将该反应执行至特定程度时的温度。通常，“起燃”温度根据反应物转化(诸如一氧化碳的转化)的特定程度给出。因此，T50温度通常被称为“起燃”温度，因为它表示催化剂以50％效率催化反应物的转化时的最低温度。
柴油机的排气系统可包含若干排放控制装置。每个排放控制装置具有专门功能，并且负责处理废气中的一类或多类污染物。上游排放控制装置诸如氧化催化剂的性能可影响下游排放控制装置的性能。这是因为来自上游排放控制装置的出口的废气进入下游排放控制装置的入口。排气系统中的每个排放控制装置之间的相互作用对于系统的总效率而言是重要的。
JP 2009-195891A公开了一种用于燃烧和去除柴油机废气中所含颗粒物的废气清洁材料(该废气清洁材料包含能够使颗粒物以低温燃烧的清洁催化剂组分)，以及一种用于通过吸附废气中的含硫酸性气体来改善废气清洁材料的硫耐受性的共存材料，以及一种废气清洁过滤器。除了别的以外，清洁催化剂组分可为铋，并且共存材料可为碱金属诸如钾或铯。
发明内容
发明人已经惊奇地发现，在载体材料上包含铋组分和碱金属组分与铂族金属的组合的催化材料对一氧化碳(CO)的氧化具有高度活性。有利的是，此类催化材料的CO起燃温度非常低，并且可获得优异的CO转化率。催化材料还可具有优异的烃(HC)转化活性。
本发明提供一种用于处理由柴油机产生的废气的氧化催化剂，所述氧化催化剂包括催化区域和基底，其中所述催化区域包含催化材料，所述催化材料包含：
铋(Bi)或其氧化物；
碱金属或其氧化物；
铂族金属(PGM)，其选自(i)铂(Pt)、(ii)钯(Pd)以及(iii)铂(Pt)和钯(Pd)；以及
载体材料，所述载体材料包含氧化铝和二氧化硅的混合氧化物、二氧化硅和难熔氧化物的混合氧化物、氧化铝和二氧化硅的复合氧化物、二氧化硅和难熔氧化物的复合氧化物、掺杂有二氧化硅的氧化铝、或掺杂有难熔氧化物的二氧化硅。
本发明涉及用于处理由柴油机产生的废气的排气系统。排气系统包含本发明的氧化催化剂以及任选地排放控制装置。
本发明还提供了一种车辆。该车辆包含柴油机以及本发明的氧化催化剂或排气系统。
本发明还涉及氧化催化剂用于处理由柴油机产生的废气的用途。该氧化催化剂为根据本发明的氧化催化剂。
本发明还提供了处理由柴油机产生的废气的方法。该方法包括使由柴油机产生的废气通过包含本发明的氧化催化剂的排气系统的步骤。
在本发明的用途和方法方面，优选废气由以燃料，优选地柴油燃料运行的柴油机产生，其包含≤50ppm的硫，更优选地≤15ppm的硫，诸如≤10ppm的硫，并且甚至更优选地≤5ppm的硫。
附图说明
图1至5为本发明的氧化催化剂的示例的示意图。在每个附图中，左手侧表示基底的入口端，并且右手侧表示基底的出口端。
图1示出具有第一催化层(2)的氧化催化剂，所述第一催化层含有铋或其氧化物以及碱金属或其氧化物。第一催化层(2)设置在第二催化层(3)上。第二催化层(3)设置在基底(1)上。
图2示出具有第一催化区(2)的氧化催化剂，所述第一催化区含有铋或其氧化物以及碱金属或其氧化物。还存在设置在基底(1)上的第二催化区(3)。
图3示出具有第一催化区(2)的氧化催化剂，所述第一催化区含有铋或其氧化物以及碱金属或其氧化物。第一催化区(2)设置或承载在基底(1)的入口端处或附近的第二催化层(3)上。第二催化层(3)设置在基底(1)上。
图4示出具有第一催化区(2)的氧化催化剂，所述第一催化区含有铋或其氧化物以及碱金属或其氧化物。第一催化区(2)设置在基底(1)和第二催化区(3)两者上。
图5示出具有第一催化层(2)的氧化催化剂，所述第一催化层含有铋或其氧化物以及碱金属或其氧化物。第一催化层(2)设置在基底(1)和第二催化区(3)两者上。
图6示出具有第一催化区(2)的氧化催化剂，所述第一催化区含有铋或其氧化物以及碱金属或其氧化物。第一催化区(2)和第二催化区(3)设置在第三催化层(4)上。第三催化层(4)设置在基底(1)上。
具体实施方式
本发明的氧化催化剂包括催化区域。催化区域包含或基本上由催化材料组成。
如本文所用，术语“区域”是指基底上的区域，其通常通过干燥和/或煅烧载体涂层来获得。例如，“区域”可以“层”或“区”的形式设置或承载在基底上。一般在将载体涂层施加到基底的过程中来控制基底上的区域或布置。“区域”通常具有不同的边界或边缘(即，可使用常规的分析技术将一个区域与另一个区域进行区分)。通常，“区域”具有均匀的长度。每个“区域”具有均匀的组成(即，当将区域的一部分与该区域的另一部分进行比较时，载体涂层的组成没有显著差异)。
如本文所用，表达“基本上由......组成”将特征的范围限制为包括指定的材料，以及不实质性影响该特征或受权利要求书保护的发明的一个或多个基本且新型特性的任何其他材料或步骤，例如微量杂质。本发明的基本且新型特性在于氧化催化剂表现出改善的柴油机废气中催化一氧化碳氧化，所述氧化催化剂包括催化区域和基底，其中所述催化区域包含催化材料，所述催化材料包含：铋(Bi)或其氧化物；碱金属或其氧化物；铂族金属(PGM)，其选自(i)铂(Pt)、(ii)钯(Pd)以及(iii)铂(Pt)和钯(Pd)；以及载体材料，所述载体材料包含氧化铝和二氧化硅的混合氧化物、二氧化硅和难熔氧化物的混合氧化物、氧化铝和二氧化硅的复合氧化物、二氧化硅和难熔氧化物的复合氧化物、掺杂有二氧化硅的氧化铝、或掺杂有难熔氧化物的二氧化硅。表达“基本由......组成”涵盖表达“由......组成”。
催化材料可包含或基本上由以下物质组成：(a)铋或其氧化物；(b)碱金属或其氧化物；(c)铂族金属(PGM)，其选自(i)铂(Pt)、(ii)钯(Pd)以及(iii)铂(Pt)和钯(Pd)；以及(d)载体材料。
与具有单个铋或碱金属促进剂的氧化催化剂或者不具有促进剂的氧化催化剂相比，在氧化催化剂中包含铋促进剂和碱金属促进剂两者可提供对一氧化碳(CO)的增强的氧化活性。对一氧化碳(CO)的增强的氧化活性在实施例中由CO氧化的起燃温度的降低来证明。CO氧化活性的增强可由氧化催化剂内不同促进剂之间的协同作用导致。本发明的氧化催化剂还具有良好的烃(HC)氧化活性。
铋或其氧化物通常直接设置到载体材料上或直接承载在载体材料上。
铋或其氧化物(例如铋或其氧化物的颗粒)通常承载在载体材料上，诸如通过分散在载体材料的表面上，更优选地通过分散在载体材料的表面上、固定至载体材料的表面上和/或浸渍在载体材料内。
铋的氧化物通常为氧化铋(III)(Bi2O3)。优选的是难熔氧化物包括铋的氧化物，优选地氧化铋(III)(Bi2O3)。
一般来讲，催化材料包含有效量的铋或其氧化物以促进CO氧化。所述有效量可能或可能不足以抑制SO2氧化成SO3。然而，优选柴油机以低含硫柴油燃料运行。当柴油机以低含硫柴油燃料运行时，铋或其氧化物对SO2氧化成SO3的影响可忽略不计。
催化材料还包含碱金属或其氧化物。碱金属可选自锂(Li)、钠(Na)、钾(K)、铯(Cs)、以及它们中两种或更多种的组合。优选的是碱金属选自钾(K)、铯(Cs)、以及它们中两种或更多种的组合。更优选地，碱金属为铯(Cs)。
一般优选的是催化材料包含单个碱金属或其氧化物。
碱金属或其氧化物(例如，碱金属或其氧化物的颗粒)通常设置或承载在载体材料上。碱金属或其氧化物通过分散在载体材料的表面上，更优选地通过分散在载体材料的表面上和/或固定在载体材料的表面上，而设置或承载在载体材料上。
碱金属或其氧化物通常直接设置在载体材料上或直接承载在载体材料上。
通常，载体材料为颗粒状载体材料。颗粒状载体材料一般包括颗粒，其中D90≤5.5μm，D50≤3.0μm并且D10≤1.5μm。D50通常为0.5至3.0μm。粒度测量可通过激光衍射粒度分析获得，诸如通过使用Malvern Mastersizer2000获得，其为基于体积的技术(即，D(v，0.1)、D(v，0.5)和D(v，0.9)也可分别称为DV10、DV50和DV90(或分别为D10、D50和D90)，并且应用米氏数学理论模型来确定粒度分布。
通常将(a)铋或其氧化物和(b)碱金属或其氧化物中的每一者分散在颗粒状载体材料的表面上(例如，承载在载体材料上)和/或铂族金属(PGM)的表面上。优选的是将(a)铋或其氧化物分散在颗粒状载体材料的表面和/或铂族金属(PGM)的表面上，并且将(b)碱金属或其氧化物分散在颗粒状载体材料的表面上。
催化材料通常包含如下总负载的铋：1至100g ft-3，诸如5至75g ft-3，优选地7.5至60g ft-3，更优选地10至50g ft-3，甚至更优选地15至40g ft-3。包含大量铋可对催化区域针对烃的氧化活性具有不利影响。
负载是指存在的铋的量，铋可以呈元素形式或作为化合物诸如氧化物的一部分。
通常，催化材料以如下量包含铋：0.1至5.0重量％(例如载体材料)，优选地0.2至3.0重量％(例如0.5至2.5重量％)，更优选地0.75至1.75重量％，并且甚至更优选地1.0至1.5重量％。这些范围是指铋(即使作为化合物诸如氧化物的一部分存在)相对于载体材料量的量。如上所述，铋与载体材料的相对比例可影响催化材料对烃的氧化活性。
催化材料通常包含如下总负载的碱金属：1至100g ft-3，诸如5至75gft-3，优选地7.5至60g ft-3，更优选地10至50g ft-3，甚至更优选地15至40gft-3。负载是指存在的碱金属的量，碱金属可以呈元素形式或作为化合物诸如氧化物的一部分。
通常，催化材料以如下总量包含碱金属：0.1至5.0重量％(例如载体材料)，优选地0.2至3.0重量％(例如0.5至2.5重量％)，更优选地0.75至1.75重量％，并且甚至更优选地1.0至1.5重量％。这些范围是指碱金属(即使作为化合物诸如氧化物的一部分存在)相对于载体材料量的量。碱金属与载体材料的相对比例可影响催化材料对烃的氧化活性。
通常，催化材料包含按重量计5∶1至1∶5，优选地2.5∶1至1∶2.5，更优选地2∶1至1∶2，诸如1.5∶1至1∶1.5的铋与碱金属(即，总的碱金属)的比率。
载体材料通常包含或基本上由下列组成：二氧化硅、氧化铝和二氧化硅的混合氧化物、二氧化硅和难熔氧化物的混合氧化物、氧化铝和二氧化硅的复合氧化物、二氧化硅和难熔氧化物的复合氧化物、或掺杂有二氧化硅的氧化铝、或掺杂有难熔氧化物的二氧化硅。为避免疑问，当载体材料包含(a)氧化铝时，则难熔氧化物不是氧化铝，并且当包含(b)二氧化硅时，则难熔氧化物不是二氧化硅。
如本文所用，术语“混合氧化物”一般是指呈单相形式的氧化物的混合物。这是本领域该术语的常规含义。
如本文所用，术语“复合氧化物”一般是指具有多于一个相的氧化物的组合物。这也是本领域该术语的常规含义。
难熔氧化物通常选自二氧化钛、氧化锆和二氧化铈。
应当理解，如本文所用，表达“掺杂有难熔氧化物”通常是指氧化铝或二氧化硅，其中氧化铝或二氧化硅的本体或主体晶格被取代掺杂或间隙掺杂有掺杂剂。在一些情况下，少量掺杂剂可存在于氧化铝或二氧化硅的表面处。然而，大多数掺杂剂一般将存在于氧化铝或二氧化硅的主体中。氧化铝或二氧化硅的化学和/或物理特性通常受掺杂剂的存在的影响。
一般来讲，当载体材料包含或基本上由下列组成时：(i)氧化铝或二氧化硅与难熔氧化物的混合氧化物或(ii)氧化铝或二氧化硅与难熔氧化物的复合氧化物，则优选地载体材料包含1至50重量％的难熔氧化物(例如，50至99重量％的氧化铝或二氧化硅)，优选地5至40重量％的难熔氧化物(例如，60至95重量％的氧化铝或二氧化硅)，并且更优选地10至30重量％的难熔氧化物(例如，70至90重量％的氧化铝或二氧化硅)。
当载体材料包含或基本上由下列组成时：掺杂有难熔氧化物的氧化铝或掺杂有难熔氧化物的二氧化硅，则优选地载体材料包含以如下总量掺杂有难熔氧化物的氧化铝或二氧化硅：0.1至35重量％(即重量％氧化铝或二氧化硅)，优选地0.5至30重量％，更优选地1.0至25重量％，具体地讲2.5至20重量％，甚至更优选地5.0至15重量％。难熔氧化物的重量％相对于氧化铝或二氧化硅的重量给出。
优选的是，载体材料包含或基本上由下列组成：氧化铝、氧化铝和难熔氧化物的混合氧化物、氧化铝和难熔氧化物的复合氧化物、或掺杂有难熔氧化物的氧化铝。更优选地，载体材料包含或基本上由掺杂有难熔氧化物的氧化铝组成。
当载体材料包含掺杂有二氧化硅的氧化铝时，则优选地载体材料包含以如下总量掺杂有二氧化硅的氧化铝：0.5至15重量％(即重量％氧化铝)，优选地1.0至10重量％，更优选地2.5至7.5重量％。
催化材料包含设置或承载在载体材料上的铂族金属(PGM)。PGM可直接设置到或直接承载在载体材料上(例如，PGM和载体材料之间不存在居间材料)。
通常，PGM分散在载体材料上(例如，PGM的颗粒分散在颗粒状难熔氧化物的表面上)。PGM优选不在载体材料的孔中，并且/或者载体材料不浸渍有PGM。
铂族金属(PGM)选自(i)铂(Pt)、(ii)钯(Pd)以及(iii)铂(Pt)和钯(Pd)。铂族金属(PGM)可以金属或其氧化物的形式存在于催化材料中。
通常，铂族金属(PGM)是存在于催化材料中的唯一铂族金属(PGM)(即，除指定的铂族金属之外，催化材料中可能不存在其他铂族金属)。如本文所定义的铂族金属(PGM)可以为催化材料中存在的唯一贵金属。为避免疑问，如本文所用，术语“贵金属”包括钌(Ru)、铑(Rh)、钯(Pd)、银(Ag)、锇(Os)、铱(Ir)、铂(Pt)和金(Au)。
催化材料可包含铂和钯(即，铂族金属(PGM)为铂和钯)。铂和钯两者均设置或承载在载体材料上。铂和钯的颗粒可分散在颗粒状难熔氧化物的表面上。
铂和钯可以呈合金，优选地双金属合金的形式。因此，铂族金属(PGM)可包含或基本上由铂和钯的合金组成。
当催化材料包含铂和钯时，则铂与钯的重量比通常为20∶1至1∶20(例如15∶1至1∶15)，优选地10∶1至1∶10(例如7.5∶1至1∶7.5)，更优选地5∶1至1∶5(例如3∶1至1∶3)。
可能优选的是，铂与钯的重量比≥1∶1，具体地讲＞1∶1。
通常，铂与钯的重量比为20∶1至1∶1优选地15∶1至1.5∶1，具体地讲10∶1至2∶1，并且还更优选地7.5∶1至2.5∶1。
当催化材料在载体材料上含有铂和钯两者与铋和碱金属的组合时，并且在催化材料是相对富含铂的情况下，可获得低CO起燃温度(T50)。添加相对少量的Pd可增强催化材料的烃(HC)和/或一氧化氮(NO)氧化性能，并改善催化材料的热稳定性。
优选的是，铂族金属(PGM)选自(i)铂(Pt)和(ii)铂(Pt)和钯(Pd)。更优选地，铂族金属(PGM)为铂。
催化材料可包含铂作为唯一的铂族金属(PGM)和/或唯一的贵金属。
令人惊讶的是，已经发现，当与载体材料组合使用时，铋或其氧化物、碱金属或其氧化物以及铂的存在可产生具有优异CO氧化的催化材料。包含Pt作为唯一PGM的催化材料的CO起燃温度可低于包含Pt和Pd两者(例如以2∶1的重量比)的一些催化材料。
一般来讲，催化材料可包含10∶1至1∶10，优选地5∶1至1∶5，更优选地2.5∶1至1∶2.5的铂族金属(PGM)与铋(Bi)的重量比。PGM与铋的相对比例可影响催化材料对烃的氧化活性。当铂族金属(PGM)包含铂，更优选地PGM为铂时，这些重量比是特别优选的。
优选的是，催化材料包含10∶1至1∶2，更优选地7.5∶1至1∶1，诸如5∶1至1.5∶1的铂族金属(PGM)与铋(Bi)的重量比。当铂族金属(PGM)为铂时，这些重量比是特别优选的。
催化区域还可包含烃吸附材料。烃吸附材料可以为沸石。
沸石可以为小孔沸石(例如具有八个四面体原子的最大环尺寸的沸石)、中孔沸石(例如具有十个四面体原子的最大环尺寸的沸石)或大孔沸石(例如具有十二个四面体原子的最大环尺寸的沸石)。优选的是，沸石为中孔沸石(例如具有十个四面体原子的最大环尺寸的沸石)或大孔沸石(例如具有十二个四面体原子的最大环尺寸的沸石)。
合适的沸石或沸石类型的示例包括八面沸石、斜发沸石、丝光沸石、硅沸石、镁碱沸石、沸石X、沸石Y、超稳定沸石Y、AEI沸石、ZSM-5沸石、ZSM-12沸石、ZSM-20沸石、ZSM-34沸石、CHA沸石、SSZ-3沸石、SAPO-5沸石、钾沸石、β沸石或铜CHA沸石。沸石优选为ZSM-5、β沸石或Y沸石。
当催化区域包含烃吸附剂时，烃吸附剂的总量为0.05至3.00g in-3，具体地讲0.10至2.00g in-3，更具体地讲0.2至1.0g in-3。例如，烃吸附剂的总量可以为0.8至1.75g in-3，诸如1.0至1.5g in-3。
通常，催化区域基本上不含锰。更优选地，催化区域不包含锰。
一般来讲，如本文所用，通常在区域、层或区的含量的上下文中，关于材料的表达“基本上不含”，意指微量，诸如≤5重量％，优选地≤2重量％，更优选地≤1重量％的材料。表达“基本上不含”涵盖表达“不包含”。
催化区域优选地基本上不含铑和/或NOx储存组分，所述NOx储存组分包含或基本上由下列组成：碱土金属和/或稀土金属(例如，氧化物、碳酸盐或氢氧化物)。更优选地，催化区域不包含铑和/或NOx储存组分，所述NOx储存组分包含或基本上由下列组成：碱土金属和/或稀土金属(例如，氧化物、碳酸盐或氢氧化物)。
催化区域通常具有总负载为5至300g ft-3的PGM。优选的是，催化区域具有如下总负载的PGM：10至250g ft-3(例如，75至175g ft-3)，更优选地15至200g ft-3(例如，50至150gft-3)，还更优选地20至150g ft-3。
一般来讲，催化区域包含总量为0.1至3.0g in-3，优选地0.2至2.5g in-3，还更优选地0.3至2.0g in-3，并且甚至更优选地0.5至1.75g in-3的载体材料。
催化区域可设置或承载在基底上。优选的是催化区域直接设置或直接承载在基底上(即，该区域与基底的表面直接接触)。
氧化催化剂可包含单个催化区域。催化区域可以为催化层(例如，单个催化层)。
另选地，氧化催化剂还可包括第二催化区域，诸如下述第二催化区域。上述催化区域(即，包含铋和碱金属的催化区域)在下文中被称为第一催化区域。
因此，氧化催化剂包括第一催化区域和第二催化区域。为避免疑义，第一催化区域与第二催化区域是不同的(即，不同组成)。优选的是，第二催化区域不包含铋和/或碱金属。
在第一布置中，第一催化区域为第一催化层，并且第二催化区域为第二催化层。第一催化层可设置或承载(例如，直接设置或承载)在第二催化层上。当第一催化层设置在第二催化层上时，优选的是第一催化层为氧化催化剂的最上层(即，第一催化层具有在废气通过氧化催化剂时暴露于废气的表面)。参见，例如，图1。
另选地，在第一布置中，第二催化层可设置或承载(例如，直接设置或承载)在第一催化层上。当第二催化层设置在第一催化层上时，优选的是第二催化层为氧化催化剂的最上层(即，第二催化层具有在废气通过氧化催化剂时暴露于废气的表面)。
优选的是，第一催化层设置或承载(例如，直接设置或承载)在第二催化层上。有利的是将第一催化层设置在第二催化层上。然后废气将首先与第一催化层接触以氧化一氧化碳。这将允许第二催化层在不与一氧化碳竞争的情况下氧化废气的任何剩余污染物组分。由于第一催化层还具有优异的低温CO氧化活性，因此由该层进行的氧化反应产生的热量将有助于使第二催化层达到其催化有效温度。
当第一催化层设置或承载(例如直接设置或承载)在第二催化层上时，则第二催化层可设置或承载(例如直接设置或承载)在基底上或第三催化区域上，优选地第三催化层上。优选的是，第二催化区域可设置或承载(例如，直接设置或承载)在基底上。
当第二催化层设置或承载(例如直接设置或承载)在第一催化层上时，则第一催化层可设置或承载(例如直接设置或承载)在基底上或第三催化区域上，优选地第三催化层上。优选的是，第一催化层可设置或承载(例如，直接设置或承载)在基底上。
第一催化层通常延伸基底的整个长度(即，基本上整个长度)，尤其是基底整料的通道的整个长度。
第二催化层通常延伸基底的整个长度(即，基本上整个长度)，尤其是基底整料的通道的整个长度。
在第一布置中，当氧化催化剂包含第三催化层时，则第三催化层通常延伸基底的整个长度(即，基本上整个长度)，具体地讲基底整料的通道的整个长度。
在第二布置中，第一催化区域为第一催化区，并且第二催化区域为第二催化区。第一催化区可设置在第二催化区的上游。优选的是，第一催化区为氧化催化剂的最前区(即，第一催化区具有当废气进入氧化催化剂的入口端时暴露于废气的表面)。参见，例如，图2。
一般来讲，如本文所用，术语“区”是指长度小于基底总长度(诸如≤75％的基底总长度)的“区域”。“区”通常具有至少5％(例如，≥5％)的基底总长度的长度(即，基本上均匀的长度)。基底的总长度为其入口端与其出口端(例如，基底的相对端)之间的距离。
另选地，在第二布置中，第二催化区可设置在第一催化区的上游。优选的是，第二催化区为氧化催化剂的最前区(即，第二催化区具有当废气进入氧化催化剂的入口端时暴露于废气的表面)。
优选的是，第一催化区设置在第二催化区的上游。有利的是，第一催化区设置在第二催化区的上游。然后废气将首先与第一催化区接触以氧化一氧化碳。这将允许第二催化区在不与一氧化碳竞争的情况下氧化废气的任何剩余污染物组分。由于第一催化区还具有优异的低温CO氧化活性，因此由该区进行的氧化反应产生的热量将有助于使第二催化区达到其催化有效温度。
作为第二布置的一般特征，第一催化区可邻接第二催化区，或者第一催化区和第二催化区之间可存在间隙(例如，空间)。优选地，第一催化区与第二催化区接触。当第一催化区邻接和/或与第二催化区接触时，则第一催化区和第二催化区的组合可作为一层(例如，单层)而设置或承载在基底上。因此，当第一催化区和第二催化区彼此邻接或接触时，可在基底上形成一层(例如，单层)。此类布置可避免背压的问题。
第一催化区的长度通常为基底长度的10％至90％(例如，10％至45％)，优选地为基底长度的15％至75％(例如，15％至40％)，更优选地为基底长度的20％至70％(例如，30％至65％，诸如25％至45％)，还更优选地为基底长度的25％至65％(例如，35％至50％)。
第二催化区的长度通常为基底长度的10％至90％(例如，10％至45％)，优选地为基底长度的15％至75％(例如，15％至40％)，更优选地为基底长度的20％至70％(例如，30％至65％，诸如25％至45％)，还更优选地为25％至65％(例如，35％至50％)。
第一催化区和第二催化区可设置或承载(例如，直接设置或承载)在基底上。另选地，第一催化区和第二催化区可设置或承载(例如，直接设置或承载)在第三催化区域上，优选地第三催化层上。参见，例如，图6。
在第二布置中，当氧化催化剂包含第三催化层时，则第三催化层通常延伸基底的整个长度(即，基本上整个长度)，具体地讲基底整料的通道的整个长度。
在第三布置中，第一催化区域设置或承载(例如，直接设置或承载)在第二催化区域上。
第二催化区域可设置或承载(例如，直接设置或承载)在基底上。另选地，第二催化区域可设置或承载(例如，直接设置或承载)在第三催化区域上，优选地第三催化层上。优选的是，第二催化区域设置或承载(例如，直接设置或承载)在基底上。
第一催化区域的整个长度(例如，全部)可设置或承载(例如，直接设置或承载)在第二催化区域上。当第一催化区域设置在第二催化区域上时，优选的是第一催化区域为氧化催化剂的最上区域(即，第一催化区域具有在废气通过氧化催化剂时暴露于废气的表面)。另外，优选的是，第一催化区域为氧化催化剂的最前区域(即，第一催化区域具有当废气进入氧化催化剂的入口端时暴露于废气的表面)。参见，例如，图3。
另选地，在第三布置中，第一催化区域的长度的一部分或部分可设置或承载(例如，直接设置或承载)在第二催化区域上。第一催化区域的长度的一部分或部分(例如，剩余的部分或剩余部分)可设置或承载(例如，直接设置或承载)在基底上(参见，例如，图4和5)或第三催化区域上，优选地第三催化层上当第一催化区域设置在第二催化区域上时，优选的是第一催化区域为氧化催化剂的最上区域和/或最前区域(即，第一催化区域具有当废气通过氧化催化剂时暴露于废气的一个或多个表面)。
第二催化区域可为第二催化层，并且第一催化区域可为第一催化区。第一催化区的整个长度优选地设置或承载在第二催化层上(例如，参见图3)。第二催化层可设置或承载(例如，直接设置或承载)在基底或第三催化层上。优选的是，第二催化层可设置或承载(例如，直接设置或承载)在基底上。
第二催化层通常延伸基底的整个长度(即，基本上整个长度)，尤其是基底整料的通道的整个长度。
第一催化区的长度通常为基底长度的10％至90％(例如，10％至45％)，优选地为基底长度的15％至75％(例如，15％至40％)，更优选地为基底长度的20％至70％(例如，30％至65％，诸如25％至45％)，还更优选地为基底长度的25％至65％(例如，35％至50％)。
第一催化区可设置在基底的入口端处或附近(例如，如图3所示)第二催化区可设置在基底的出口端处或附近。优选的是，第一催化区设置在基底的入口端处或附近。
在另选的第三布置中，第二催化区域为第二催化区，并且第一催化区域为第一催化区或第一催化层。第一催化区或第一催化层设置或承载(例如，直接设置或承载)在第二催化区上。参见，例如，图4和5。
第二催化区的长度通常为基底长度的10％至90％(例如，10％至45％)，优选地为基底长度的15％至75％(例如，15％至40％)，更优选地为基底长度的20％至70％(例如，30％至65％，诸如25％至45％)，还更优选地为25％至65％(例如，35％至50％)。
第二催化区的整个长度(例如，全部)可设置或承载(例如，直接设置或承载)在基底上。另选地，第二催化区的整个长度(例如，全部)可设置或承载(例如，直接设置或承载)在第三催化层上。
第二催化区可设置在基底的出口端处或附近(例如，如图4和5所示)第二催化区可设置在基底的入口端处或附近。优选的是，第二催化区设置在基底的出口端处或附近。
除了设置或承载在第二催化区上之外，第一催化区或第一催化层可设置或承载(例如，直接设置或承载)在基底或第三催化层上，优选地基底上。因此，第一催化区或第一催化层的长度的一部分或部分可设置或承载(例如，直接设置或承载)在第二催化区上，并且第一催化区或第一催化层的长度的一部分或部分(例如，剩余的部分或剩余部分)可设置或承载(例如，直接设置或承载)在基底或第三催化层上，优选地基底上。
在另选的第三布置中，当第一催化区域为第一催化区时(例如如图4所示)，则第一催化区的长度通常为基底长度的10％至90％(例如，10％至45％)，优选地为基底长度的15％至75％(例如，15％至40％)，更优选地为基底长度的20％至70％(例如，30％至65％，诸如25％至45％)，还更优选地为25％至65％(例如，35％至50％)。
第一催化区可设置在基底的入口端处或附近(例如，如图4所示)第二催化区可设置在基底的出口端处或附近。优选的是，第一催化区设置在基底的出口端处或附近。
在另选的第三布置中，当第一催化区域为第一催化层时(例如，如图5所示)，则第一催化层通常延伸基底的整个长度(即，基本上整个长度)，具体地讲基底整料的通道的整个长度。当第一催化区域为第一催化层时，则优选地，第二催化区设置在基底的出口端处或附近。
在第四布置中，第二催化区域设置或承载在第一催化区域上。
第一催化区域可设置或承载(例如，直接设置或承载)在基底上。另选地，第一催化区域可设置或承载(例如，直接设置或承载)在第三催化区域上，优选地第三催化层上。优选的是，第一催化区域设置或承载(例如，直接设置或承载)在基底上。
第二催化区域的整个长度(例如，全部)可设置或承载(例如，直接设置或承载)在第一催化区域上。另选地，第二催化区域的长度的一部分或部分可设置或承载(例如，直接设置或承载)在第一催化区域上。第二催化区域的长度的一部分或部分(例如，剩余的部分或剩余部分)可设置或承载(例如，直接设置或承载)在基底或第三催化区域上，优选地第三催化层上。
第一催化区域可为第一催化层，并且第二催化区域可为第二催化区。第二催化区的整个长度优选地设置或承载在第一催化层上。第一催化层可设置或承载(例如，直接设置或承载)在基底或第三催化层上。优选的是，第一催化层设置或承载(例如，直接设置或承载)在基底上。
第一催化层通常延伸基底的整个长度(即，基本上整个长度)，尤其是基底整料的通道的整个长度。
第二催化区的长度通常为基底长度的10％至90％(例如，10％至45％)，优选地为基底长度的15％至75％(例如，15％至40％)，更优选地为基底长度的20％至70％(例如，30％至65％，诸如25％至45％)，还更优选地为25％至65％(例如，35％至50％)。
第二催化区可设置在基底的入口端处或附近(例如，如图3所示)第二催化区可设置在基底的出口端处或附近。优选的是，第二催化区设置在基底的出口端处或附近。
在另选的第四布置中，第一催化区域为第一催化区，并且第二催化区域为第二催化区或第二催化层。第二催化区或第二催化层设置或承载(例如，直接设置或承载)在第一催化区域上。
第一催化区的长度通常为基底长度的10％至90％(例如，10％至45％)，优选地为基底长度的15％至75％(例如，15％至40％)，更优选地为基底长度的20％至70％(例如，30％至65％，诸如25％至45％)，还更优选地为基底长度的25％至65％(例如，35％至50％)。
第一催化区的整个长度(例如，全部)可设置或承载(例如，直接设置或承载)在基底上。另选地，第一催化区的整个长度(例如，全部)可设置或承载(例如，直接设置或承载)在第三催化层上。
第二催化区可设置在基底的出口端处或附近。第一催化区可设置在基底的入口端处或附近。优选的是，第一催化区设置在基底的入口端处或附近。
除了设置或承载在第一催化区上之外，第二催化区或第二催化层可设置或承载(例如，直接设置或承载)在基底或第三催化层上，优选地基底上。因此，第二催化区或第二催化层的长度的一部分或部分可设置或承载(例如，直接设置或承载)在第一催化区上，并且第二催化区或第二催化层的长度的一部分或部分(例如，剩余的部分或剩余部分)可设置或承载(例如，直接设置或承载)在基底或第三催化层上，优选地基底上。
在另选的第四布置中，当第二催化区域为第二催化区时，则第二催化区的长度通常为基底长度的10％至90％(例如，10％至45％)，优选地为基底长度的15％至75％(例如，15％至40％)，更优选地为基底长度的20％至70％(例如，30％至65％，诸如25％至45％)，还更优选地为25％至65％(例如，35％至50％)。
第二催化区可设置在基底的入口端处或附近。第二催化区可设置在基底的出口端处或附近。优选的是，第二催化区设置在基底的出口端处或附近。
在另选的第四布置中，当第二催化区域为第二催化层时，则第二催化层通常延伸基底的整个长度(即，基本上整个长度)，具体地讲基底整料的通道的整个长度。当第二催化区域为第二催化层时，则优选地，第一催化区设置在基底的入口端处或附近。
作为第三布置或第四布置的一般特征，当氧化催化剂包含第三催化层时，第三催化层通常延伸基底的整个长度(即，基本上整个长度)，具体地讲基底整料的通道的整个长度。
作为氧化催化剂的一般特征，当氧化催化剂还包括第三催化区域时，则第三催化区域与第一催化区域和第二催化区域两者不同(即，组成不同)。优选的是，第二催化区域和第三催化区域中的每一者均不包含铋。
在上述第一布置至第四布置中，第二催化区域、层或区可以具有DOC活性、PNA活性或LNT活性，如下所述。当氧化催化剂包括第三催化区域层或区时，优选的是(i)第二催化区域、层或区具有DOC活性并且第三催化区域、层或区具有PNA活性或LNT活性，或(ii)第二催化区域、层或区具有PNA活性或LNT活性并且第三催化区域、层或区具有DOC活性。更优选地，第二催化区域、层或区具有DOC活性，并且第三催化区域、层或区具有PNA活性或LNT活性。甚至更优选地，第二催化区域、层或区具有DOC活性，并且第三催化区域、层或区具有PNA活性。
上文所述的区域、区和层可使用常规方法并将载体涂层施加到基底上来制备，这也是本领域已知的(参见例如，我们的WO 99/47260、WO2007/077462和WO 2011/080525)。
第二催化区可被配制成提供具有附加功能的氧化催化剂。第一催化区域与第二催化区域的组合的存在可增强整体氧化催化剂的活性或第二催化区域的活性。这种活性的增强可由第一催化区域和第二催化区域之间的协同相互作用导致。第一催化区域的低CO起燃温度可产生能够快速使第二催化区域达到其起燃温度的放热。
第二催化区域可具有NOx储存活性，诸如稀NOx捕集器(LNT)活性或被动NOx吸收器(PNA)活性。除此之外或另选地，第二催化区域可用于氧化由柴油机产生的废气中的烃(HC)和/或一氧化氮(NO)(例如，第二催化区域为柴油机氧化催化区域)。
第二催化区域或第三催化区域可具有PNA活性。被动NOx吸收器(PNA)通常通过吸附能够在相对低的废气温度(例如，低于200℃)下储存或吸收NOx，并且在较高温度下释放NOx。与需要大量吹扫以释放储存的NOx的LNT的NOx储存和释放机制不同，PNA的NOx储存和释放机制是热控制的。
当第二催化区域或第三催化区域具有NOx储存活性(例如，PNA活性)时，则第二催化区域或第三催化区域包含或基本上由分子筛催化剂组成，所述分子筛催化剂包含贵金属和分子筛，其中所述分子筛含有贵金属。
贵金属通常选自钯(Pd)、铂(Pt)和(Rh)。更优选地，贵金属选自钯(Pd)、铂(Pt)以及它们的混合物。
一般来讲，优选的是贵金属包含或由下列组成：钯(Pd)和任选地第二金属，所述第二金属选自铂(Pt)、铑(Rh)、金(Au)、银(Ag)、铱(Ir)和钌(Ru)。优选地，贵金属包含或由下列组成：钯(Pd)和任选地第二金属，所述第二金属选自铂(Pt)和铑(Rh)。甚至更优选地，贵金属包含或由下列组成：钯(Pd)和任选的铂(Pt)。更优选地，分子筛催化剂包含钯作为唯一的贵金属。
当贵金属包含或由钯(Pd)和第二金属组成时，则钯(Pd)与第二金属的质量比＞1∶1。更优选地，钯(Pd)与第二金属的质量比＞1∶1并且钯(Pd)与第二金属的摩尔比＞1∶1。
分子筛催化剂可基本上不含或不包含碱金属，诸如选自铁(Fe)、铜(Cu)、锰(Mn)、铬(Cr)、钴(Co)、镍(Ni)、锌(Zn)和锡(Sn)的碱金属，以及它们中两种或更多种的混合物。
可能优选的是，分子筛催化剂基本上不含或不包含钡(Ba)，更优选地分子筛催化剂基本上不含碱土金属。
分子筛通常由铝、硅和/或磷构成。分子筛一般具有通过共享氧原子连接的SiO4、AlO4、和/或PO4的三维布置(例如骨架)。分子筛可具有阴离子骨架。阴离子骨架的电荷可通过阳离子，诸如通过碱金属和/或碱土金属元素(例如Na、K、Mg、Ca、Sr和Ba)的阳离子、铵阳离子和/或质子反向平衡。
通常，分子筛具有硅铝酸盐骨架、铝磷酸盐骨架或硅-铝磷酸盐骨架。分子筛可具有硅铝酸盐骨架或铝磷酸盐骨架。优选的是，分子筛具有硅铝酸盐骨架或硅-铝磷酸盐骨架。更优选地，分子筛具有硅铝酸盐骨架。
当分子筛具有硅铝酸盐骨架时，则所述分子筛优选为沸石。
分子筛含有贵金属。分子筛优选为包含贵金属的离子交换分子筛(即，贵金属作为阳离子进行离子交换)。
分子筛催化剂一般具有至少1重量％，优选地至少5重量％，更优选地至少10重量％，诸如至少25重量％，甚至更优选地至少50重量％(即，分子筛催化剂的贵金属量)的位于分子筛的孔内的贵金属(例如，通过离子交换)。
分子筛可选自小孔分子筛(即具有八个四面体原子的最大环尺寸的分子筛)、中孔分子筛(即具有十个四面体原子的最大环尺寸的分子筛)和大孔分子筛(即具有十二个四面体原子的最大环尺寸的分子筛)。更优选地，分子筛选自小孔分子筛和中孔分子筛。
在第一分子筛催化剂实施方案中，所述分子筛为小孔分子筛。小孔分子筛优选具有选自下列的骨架类型：ACO、AEI、AEN、AFN、AFT、AFX、ANA、APC、APD、ATT、CDO、CHA、DDR、DFT、EAB、EDI、EPI、ERI、GIS、GOO、IHW、ITE、ITW、LEV、KFI、MER、MON、NSI、OWE、PAU、PHI、RHO、RTH、SAT、SAV、SIV、THO、TSC、UEI、UFI、VNI、YUG和ZON，以及它们中任两种或更多种的混合物或共生物。共生物优选地选自KFI-SIV、ITE-RTH、AEW-UEI、AEI-CHA和AEI-SAV。更优选地，小孔分子筛具有为AEI、CHA或AEI-CHA共生物的骨架类型。甚至更优选地，小孔分子筛具有为AEI或CHA(具体地讲AEI)的骨架类型。
优选地，小孔分子筛具有硅铝酸盐骨架或硅-铝磷酸盐骨架。更优选地，小孔分子筛具有硅铝酸盐骨架(即，分子筛为沸石)，尤其是当小孔分子筛具有为AEI、CHA或AEI-CHA共生物(具体地讲AEI或CHA)的骨架类型时。
在第二分子筛催化剂实施方案中，分子筛具有选自下列的骨架类型：AEI、MFI、EMT、ERI、MOR、FER、BEA、FAU、CHA、LEV、MWW、CON和EUO、以及它们中任两种或更多种的混合物。
在第三分子筛催化剂实施方案中，所述分子筛为中孔分子筛。中孔分子筛优选具有选自下列的骨架类型：MFI、FER、MWW和EUO，更优选地MFI。
在第四分子筛催化剂实施方案中，所述分子筛为大孔分子筛。大孔分子筛优选具有选自下列的骨架类型：CON、BEA、FAU、MOR和EMT，更优选地BEA。
在第一至第四分子筛催化剂实施方案中的每一个中，所述分子筛优选具有硅铝酸盐骨架(例如，所述分子筛为沸石)。上述三字母代码中的每一个均表示根据“IUPAC沸石命名委员会”和/或“国际沸石协会结构委员会”的骨架类型。
分子筛通常具有10至200(例如10至40)，诸如10至100，更优选地15至80(例如15至30)的二氧化硅与氧化铝摩尔比(SAR)。SAR一般涉及具有硅铝酸盐骨架(例如沸石)或硅-铝磷酸盐骨架，优选地硅铝酸盐骨架(例如沸石)的分子。
已发现第一分子筛催化剂实施方案的分子筛催化剂具有有利的被动NOx吸附剂(PNA)活性。当废气温度相对较低时，诸如在稀燃发动机启动后不久，分子筛催化剂可用于储存NOx。通过分子筛催化剂的NOx储存在低温(例如低于200℃)下进行。随着稀燃发动机升温，废气温度升高，并且分子筛催化剂的温度也将升高。分子筛催化剂将在这些较高温度(例如200℃或以上)下释放吸附的NOx。
第二分子筛催化剂实施方案具有冷启动催化剂活性。此类活性可通过在相对低的废气温度(例如，低于200℃)下吸附NOx和烃(HC)来减少冷启动期期间的排放。当分子筛催化剂的温度接近或高于用于氧化NO和/或HC的其他催化剂组分或排放控制装置的有效温度时，可释放吸附的NOx和/或HC。
当第二催化区域或第三催化区域具有PNA活性时，则第二催化区域或第三催化区域通常包含如下总负载的贵金属：1至250g ft-3，优选地5至150g ft-3，更优选地10至100gft-3。
另选地，第二催化区域或第三催化区域可具有LNT活性。在正常操作期间，柴油机产生具有“稀”组成的废气。LNT包含NOx储存组分，该NOx储存组分能够通过形成无机硝酸盐来储存或捕集废气中的氮氧化物(NOx)。为了从NOx储存组分释放NOx，诸如当NOx储存组分即将达到其储存容量时，柴油机可在富条件下运行以产生具有“富”组成的废气。在这些条件下，NOx储存组分的无机硝酸盐分解并主要形成二氧化氮(NO2)和一些一氧化氮(NO)。LNT可含有铂族金属组分，所述铂族金属组分能够利用废气中存在的烃(HC)、一氧化碳(CO)或氢(H2)将释放的NOx催化还原为N2或NH3。
当第二催化区域或第三催化区域具有NOx储存活性(例如，LNT活性)时，则第二催化区域或第三催化区域包含或基本上由氮氧化物(NOx)储存材料组成。氮氧化物(NOx)储存材料包含或基本上由载体材料上的氮氧化物(NOx)储存组分组成。优选的是，第二催化区域还包含至少一种铂族金属(PGM)。所述至少一种铂族金属(PGM)可由下文所述的NOx处理材料提供。
NOx储存材料包含或可基本上由NOx储存组分和载体材料组成。NOx储存组分可承载在载体材料上并且/或者载体材料可掺杂有NOx储存组分。
NOx储存组分通常包含碱金属、碱土金属和/或稀土金属。NOx储存组分通常包含或基本上由下列组成：(i)碱金属的氧化物、碳酸盐或氢氧化物；(ii)碱土金属的氧化物、碳酸盐或氢氧化物；和/或(iii)稀土金属的氧化物、碳酸盐或氢氧化物。
当NOx储存组分包含碱金属(或其氧化物、碳酸盐或氢氧化物)时，则优选地碱金属选自钾(K)、钠(Na)、锂(Li)、铯(Cs)以及它们中两种或更多种的组合。优选的是，碱金属为钾(K)、钠(Na)或锂(Li)，更优选地碱金属为钾(K)或钠(Na)，并且最优选地碱金属为钾(K)。
当NOx储存组分包含碱土金属(或其氧化物、碳酸盐或氢氧化物)时，则优选碱土金属选自镁(Mg)、钙(Ca)、锶(Sr)、钡(Ba)以及它们中两种或更多种的组合。优选的是，碱土金属为钙(Ca)、锶(Sr)或钡(Ba)，更优选地锶(Sr)或钡(Ba)，并且最优选地碱土金属为钡(Ba)。
当NOx储存组分包含稀土金属(或其氧化物、碳酸盐或氢氧化物)时，则优选地稀土金属选自铈(Ce)、镧(La)、钇(Y)、钕(Nd)以及它们的组合。更优选地，稀土金属为钕(Nd)或镧(La)。
通常，NOx储存组分包含或基本上由下列组成：(i)稀土金属的氧化物、碳酸盐或氢氧化物，和/或(ii)碱土金属的氧化物、碳酸盐或氢氧化物。
优选的是，NOx储存组分包含钡(Ba)、镧(La)或钕(Nd)(例如，钡(Ba)、镧(La)或钕(Nd)的氧化物、碳酸盐或氢氧化物)。
通常，NOx储存组分设置或承载在载体材料上。NOx储存组分可直接设置在载体材料上或由载体材料直接承载(例如，在NOx储存组分和载体材料之间不存在居间的载体材料)。
载体材料通常包含或基本上由下列组成：铝的氧化物、镁和铝的氧化物或铈的氧化物。
当载体材料包含或基本上由铝的氧化物组成时，则载体材料通常包含或基本上由氧化铝组成。
当载体材料包含或基本上由镁和铝的氧化物组成时，则载体材料可包含氧化镁(MgO)和氧化铝(Al2O3)的混合氧化物。氧化镁(MgO)和氧化铝(Al2O3)的混合氧化物可包含或基本上由下列组成：1.0至40.0重量％的氧化镁(基于混合氧化物的总重量计)，诸如1.0至30.0重量％，优选地5.0至28.0重量％(例如，5.0至25.0重量％)，更优选地10.0至25.0重量％的氧化镁。
氧化镁(MgO)和氧化铝(Al2O3)的混合氧化物通常为氧化镁(MgO)和氧化铝(Al2O3)的均匀混合氧化物。在均匀混合氧化物中，镁离子占据铝离子晶格内的位置。
NTC载体材料包含或基本上由下列组成：二氧化铈或二氧化铈的混合氧化物或复合氧化物，诸如二氧化铈-氧化锆。
当载体材料包含或基本上由铈的氧化物组成时，则载体材料通常包含或基本上由二氧化铈组成。载体材料可以为二氧化铈或二氧化铈-氧化锆。二氧化铈-氧化锆可基本上由下列组成：20至95重量％的二氧化铈和5至80重量％的氧化锆(例如，50至95重量％的二氧化铈和5至50重量％的氧化锆)，优选地35至80重量％的二氧化铈和20至65重量％的氧化锆(例如，55至80重量％的二氧化铈和20至45重量％的氧化锆)，甚至更优选地45至75重量％的二氧化铈和25至55重量％的氧化锆。优选的是，载体材料为二氧化铈(即，载体材料由二氧化铈组成)。
NOx储存材料还可包含铂族金属(PGM)。PGM可选自铂、钯、铑以及它们中任两种或更多种的组合。优选地，PGM选自铂、钯以及铂和钯的组合。
当NOx储存材料包含PGM时，则一般来讲，PGM设置或承载在载体材料上。PGM优选地直接设置在载体材料上或由载体材料直接承载(例如，PGM与载体材料之间不存在居间的载体材料)。
另选地，第二催化区域或第三催化区域可用于氧化由柴油机产生的废气中的烃(HC)和/或一氧化氮(NO)(例如，第二催化区域或第三催化区域为柴油机氧化催化区域或具有柴油机氧化催化剂(DOC)活性)。
当第二催化区域或第三催化区域用于氧化由柴油机产生的废气中的烃(HC)和/或一氧化氮(NO)时，第二催化区域或第三催化区域包含铂(Pt)和载体材料。特别优选的是，第二催化区域或第三催化区域包含或基本上由下列组成：铂(Pt)、锰(Mn)和载体材料。第二催化区域或第三催化区域用于氧化由柴油机产生的废气中的烃(HC)和/或一氧化氮(NO)。
铂(Pt)通常设置或承载在载体材料上。铂可直接设置在载体材料上或由载体材料直接承载(例如，在铂和载体材料之间不存在居间的载体材料)。例如，铂可分散在载体材料上。
第二催化区域或第三催化区域还可包含钯，诸如设置或承载在载体材料上的钯。当第二催化区域或第三催化区域包含钯时，则铂与钯按总重量计的比率通常≥2∶1(例如，Pt∶Pd为1∶0至2∶1)，更优选地≥4∶1(例如，Pt∶Pd为1∶0至4∶1)。
通常优选的是，第二催化区域或第三催化区域基本上不含钯，具体地讲基本上不含设置或承载在载体材料上的钯(Pd)。更优选地，第二催化区域或第三催化区域不包含钯，具体地讲设置或承载在载体材料上的钯。第二催化区域中钯的存在，具体地讲大量钯的存在，可能不利于NO氧化活性。在柴油机氧化催化剂的典型使用条件下，钯的NO氧化活性一般较差。另外，存在的任何钯可与存在的铂中的一些反应以形成合金。这对于第二催化区域的NO氧化活性也可能是不利的，因为铂-钯合金对NO氧化的活性不如铂本身。
一般来讲，第二催化区域或第三催化区域包含铂(Pt)作为唯一的铂族金属和/或贵金属(如上所定义)。
第二催化区域或第三催化区域通常具有总负载为5至300g ft-3的铂。优选的是，第二催化区域或第三催化区域具有如下总负载的铂：10至250gft-3(例如，75至175g ft-3)，更优选地15至200g ft-3(例如，50至150g ft-3)，还更优选地20至150g ft-3。
优选的是，第二催化区域或第三催化区域的主要功能是将一氧化氮(NO)氧化成二氧化氮(NO2)。然而，应当理解，在氧化催化剂的一些实施方案中，第二催化区域或第三催化区域也将在使用期间氧化一些烃(HC)。
第二催化区域或第三催化区域也可包含锰(Mn)。锰可以元素形式或作为氧化物存在。第二催化区域或第三催化区域通常包含锰或其氧化物。
锰(Mn)通常设置或承载在载体材料上。锰(Mn)可直接设置到载体材料上或由载体材料直接承载(例如，在Mn和载体材料之间不存在居间的载体材料)。
第二催化区域或第三催化区域通常具有总负载为5至500g ft-3的锰(Mn)。优选的是，第二催化区域或第三催化区域具有如下总负载的锰(Mn)：10至250g ft-3(例如，75至175g ft-3)，更优选地15至200g ft-3(例如，50至150g ft-3)，还更优选地20至150g ft-3。
通常，第二催化区域或第三催化区域包含按重量计≤5∶1，更优选地<5∶1的Mn∶Pt比率。
一般来讲，第二催化区域或第三催化区域包含按重量计≥0.2∶1(例如，≥0.5∶1)，更优选地＞0.2∶1(例如，＞0.5∶1)的Mn∶Pt比率。
第二催化区域或第三催化区域可包含按总重量计5∶1至0.2∶1，诸如5∶1至0.5∶1(例如，5∶1至2∶3或5∶1至1∶2)，优选地4.5∶1至1∶1(例如，4∶1至1.1∶1)，更优选地4∶1至1.5∶1的锰(Mn)与铂的比率。Mn∶Pt的按重量计的比率对于获得有利的NO氧化活性可能是重要的。
通常，第二催化区域或第三催化区域中的载体材料包含或基本上由难熔氧化物组成。难熔氧化物通常选自氧化铝、二氧化硅、二氧化钛、氧化锆、二氧化铈以及它们的混合氧化物或复合氧化物，诸如它们中两种或更多种的混合氧化物或复合氧化物。例如，难熔氧化物可选自氧化铝、二氧化硅、二氧化钛、氧化锆、二氧化铈、二氧化硅-氧化铝、二氧化钛-氧化铝、氧化锆-氧化铝、二氧化铈-氧化铝、二氧化钛-二氧化硅、氧化锆-二氧化硅、氧化锆-二氧化钛、二氧化铈-氧化锆和氧化铝-氧化镁。优选难熔氧化物为氧化铝、二氧化硅和氧化铝的混合氧化物或二氧化硅和氧化铝的复合氧化物。
一般来讲，当载体材料或其难熔氧化物包含或基本上由二氧化硅和氧化铝的混合氧化物或复合氧化物组成时，则优选地氧化铝的混合氧化物或复合氧化物包含至少50至99重量％的氧化铝，更优选地70至95重量％的氧化铝，甚至更优选地75至90重量％的氧化铝。
载体材料或其难熔氧化物可任选地被掺杂(例如，掺杂有掺杂剂)。掺杂剂可选自锆(Zr)、钛(Ti)、硅(Si)、钇(Y)、镧(La)、镨(Pr)、钐(Sm)、钕(Nd)以及它们的氧化物。
当掺杂载体材料或其难熔氧化物时，掺杂剂的总量为0.25至5重量％，优选地0.5至3重量％(例如，约1重量％)。
优选的是，载体材料或其难熔氧化物可包含或基本上由掺杂有二氧化硅的氧化铝组成。当氧化铝为掺杂有二氧化硅的氧化铝时，则氧化铝以如下总量掺杂有二氧化硅：0.5至45重量％(即，重量％氧化铝)，优选地1至40重量％，更优选地1.5至30重量％(例如，1.5至10重量％)，具体地讲2.5至25重量％，更具体地讲3.5至20重量％(例如，5至20重量％)，甚至更优选地4.5至15重量％。
通常，第二催化区域或第三催化区域包含0.1至4.5g in-3(例如，0.25至4.0g in-3)，优选地0.5至3.0g in-3，更优选地0.6至2.5g in-3(例如，0.75至1.5g in-3)的载体材料量。
在一些应用中，通常可能优选的是，第二催化区域或第三催化区域基本上不含烃吸附材料(如上所定义)，具体地讲沸石(如上所定义)。因此，第二催化区域或第三催化区域可不包含烃吸附材料。
本发明的氧化催化剂包含基底。基底通常具有入口端和出口端。
一般来讲，基底具有多个通道(例如，用于废气流过)。一般来讲，基底为陶瓷材料或金属材料。
优选的是，基底由堇青石(SiO2-Al2O3-MgO)、碳化硅(SiC)、Fe-Cr-Al合金、Ni-Cr-Al合金或不锈钢合金制成或由其组成。
通常，基底为整料(在本文中也称为基底整料)。此类整料是本领域熟知的。
基底整料可以为流通式整料。另选地，基底可以为过滤式整料。
流通式整料通常包括具有延伸穿过其中的多个通道的蜂窝结构整料(例如，金属或陶瓷蜂窝结构整料)，所述每个通道在入口端和出口端处开口。
过滤式整料一般包括多个入口通道和多个出口通道，其中入口通道在上游端(即，废气入口侧)处开口并且在下游端(即，废气出口侧)处堵塞或密封，出口通道在上游端处堵塞或密封并且在下游端处开口，并且其中每个入口通道通过多孔结构与出口通道分开。
当整料为过滤式整料时，优选过滤式整料为壁流式过滤器。在壁流式过滤器中，每个入口通道通过多孔结构的壁与出口通道交替地分开，反之亦然。优选入口通道和出口通道以蜂窝状布置进行布置。当存在蜂窝状布置时，优选垂直且横向地邻近入口通道的通道在上游端处被堵塞，反之亦然(即，垂直且横向地邻近出口通道的通道在下游端处被堵塞)。当从任一端观察时，通道的交替堵塞端和开口端呈现棋盘的外观。
当基底为壁流式过滤器时，一般来讲，“设置在基底的入口端处的区”的任何提及是指设置或承载在基底上的区，该区：
(a)比靠近入口通道的封闭端(例如，封堵端或堵塞端)的区更靠近基底的入口通道的入口端(例如开口端)，和/或
(b)比靠近出口通道的出口端(例如开口端)的区更靠近基底的出口通道的封闭端(例如，封堵端或堵塞端)。
因此，该区的中点(即，在其一半长度处)(a)比靠近入口通道的封闭端的中点更靠近基底的入口通道的入口端，和/或(b)比靠近出口通道的出口端的中点更靠近基底的出口通道的封闭端。
类似地，当基底为壁流式过滤器时，“设置在基底的出口端处的区”的任何提及是指设置或承载在基底上的区，该区：
(a)比靠近出口通道的封闭端(例如，封闭端或堵塞端)的区更靠近基底的出口通道的出口端(例如，开口端)，和/或
(b)比靠近入口通道的入口端(例如，开口端)的区更靠近基底的入口通道的封闭端(例如，封堵端或堵塞端)。
因此，该区的中点(即，在其一半长度处)(a)比靠近出口通道的封闭端的中点更靠近基底的出口通道的出口端，和/或(b)比靠近入口通道的入口端的中点更靠近基底的入口通道的封闭端。
当载体涂层存在于壁流式过滤器的壁中(即，区在壁中)时，该区可同时满足(a)和(b)两者。
原则上，基底可具有任何形状或尺寸。然而，通常选择基底的形状和尺寸以优化催化剂中催化活性材料对废气的暴露。基底可例如具有管状、纤维状或颗粒形式。合适的承载基底的示例包括整体式蜂窝结构堇青石型基底、整体式蜂窝结构SiC型基底、层状纤维或针织织物型基底、泡沫型基底、横流型基底、金属丝网型基底、金属多孔体型基底和陶瓷颗粒型基底。
本发明还提供一种排气系统。排气系统包含本发明的氧化催化剂以及任选地排放控制装置。如本文所用，表达“排放控制装置”是指能够通常通过使废气穿过具有用于处理废气的材料的基底来直接处理废气中的污染物组分或从废气中去除污染物组分的装置。
通常，排气系统包括上游(即，入口)端，该上游端具有用于联接到发动机歧管的管道。排气系统还可包括下游(即，出口)端，该下游端具有用于将废气排放到大气中的尾管。
在本发明的排气系统中，氧化催化剂的入口或上游端通常联接到排气系统的上游(即，入口)端，该上游端具有用于联接到发动机歧管的管道。
排放控制装置的示例包括柴油颗粒过滤器(DPF)、稀NOx捕集器(LNT)、稀NOx催化剂(LNC)、选择性催化还原(SCR)催化剂、柴油机氧化催化剂(DOC)、催化烟尘过滤器(CSF)、选择性催化还原过滤器(SCRFTM)催化剂、氨滑流催化剂(ASC)以及它们中两种或更多种的组合。此类排放控制装置在本领域中全部为人们所熟知。如本文所用，术语“选择性催化还原过滤器催化剂”包括已涂覆到柴油颗粒过滤器上的选择性催化还原制剂(SCR-DPF)，这是本领域已知的。
前述排放控制装置中的一些具有过滤基底。具有过滤基底的排放控制装置可选自柴油颗粒过滤器(DPF)、催化烟尘过滤器(CSF)和选择性催化还原过滤器(SCRFTM)催化剂。
优选的是，排气系统包含排放控制装置，所述排放控制装置选自稀NOx捕集器(LNT)、氨滑流催化剂(ASC)、柴油颗粒过滤器(DPF)、选择性催化还原(SCR)催化剂、催化烟尘过滤器(CSF)、选择性催化还原过滤器(SCRFTM)催化剂、以及它们中两种或更多种的组合。更优选地，排放控制装置选自柴油颗粒过滤器(DPF)、选择性催化还原(SCR)催化剂、催化烟尘过滤器(CSF)、选择性催化还原过滤器(SCRFTM)催化剂、以及它们中两种或更多种的组合。甚至更优选地，排放控制装置是选择性催化还原(SCR)催化剂或选择性催化还原过滤器(SCRFTM)催化剂。
当本发明的排气系统包含SCR催化剂或SCRFTM催化剂时，则排气系统还可包含喷射器，所述喷射器用于将含氮还原剂诸如氨或氨前体(诸如尿素或甲酸铵，优选地尿素)喷射到氧化催化剂下游和SCR催化剂或SCRFTM催化剂上游的废气中。此类喷射器可与含氮还原剂前体源(例如槽)流体连接。可通过适当编程的发动机管理装置和由监测废气组成的传感器提供的闭环或开环反馈来调节前体到废气中的阀控制剂量。氨也可通过加热氨基甲酸铵(固体)来产生，并且所产生的氨可被喷射到废气中。
另选地，或除了喷射器之外，氨还可原位产生(例如，在设置在SCR催化剂或SCRFTM催化剂上游的LNT的富集再生期间)。因此，排气系统还可包含用于用烃富集废气的发动机管理装置。
SCR催化剂或SCRFTM催化剂可包含选自Cu、Hf、La、Au、In、V、镧系元素和第VIII族过渡金属(例如Fe)中的至少一种的金属，其中金属承载在难熔氧化物或分子筛上。所述金属优选地选自Ce、Fe、Cu以及它们中任两种或更多种的组合，更优选地所述金属为Fe或Cu。
SCR催化剂或SCRFTM催化剂的难熔氧化物可选自Al2O3、TiO2、CeO2、SiO2、ZrO2以及它们中两种或更多种的混合氧化物。非沸石催化剂还可包括氧化钨(例如，V2O5/WO3/TiO2、WOx/CeZrO2、WOx/ZrO2或Fe/WOx/ZrO2)。
特别优选的是，SCR催化剂、SCRFTM催化剂或其载体涂层包含分子筛，诸如硅铝酸盐沸石或SAPO。所述至少一个分子筛可为小孔分子筛、中孔分子筛或大孔分子筛。
优选的是，SCR催化剂、SCRFTM催化剂或其载体涂层包含分子筛，所述分子筛为硅铝酸盐沸石(优选地合成硅铝酸盐沸石)，诸如选自下列的硅铝酸盐沸石：AEI、ZSM-5、ZSM-20、ERI(包括ZSM-34)、丝光沸石、镁碱沸石、BEA(包括β)、Y、CHA、LEV(包括Nu-3)、MCM-22和EU-1，优选地AEI或CHA。
硅铝酸盐沸石优选地具有10比50，诸如15比40的二氧化硅与氧化铝比率。
在第一排气系统实施方案中，排气系统包含本发明的氧化催化剂和催化烟尘过滤器(CSF)。氧化催化剂可包含具有PNA、LNT和/或DOC活性的第二催化区域。氧化催化剂之后通常是催化烟尘过滤器(CSF)(例如，在其上游)。因此，例如，氧化催化剂的出口连接到催化烟尘过滤器的入口。
第二排气系统实施方案涉及排气系统，所述排气系统包含本发明的氧化催化剂、催化烟尘过滤器(CSF)和选择性催化还原(SCR)催化剂。氧化催化剂可包含具有PNA、LNT和/或DOC活性的第二催化区域。此类布置是用于轻型柴油车的优选的排气系统。
氧化催化剂之后通常是催化烟尘过滤器(CSF)(例如，在其上游)。催化烟尘过滤器之后通常是选择性催化还原(SCR)催化剂(例如，在其上游)。含氮还原剂喷射器可布置在催化烟尘过滤器(CSF)和选择性催化还原(SCR)催化剂之间。因此，催化烟尘过滤器(CSF)之后可以为含氮还原剂喷射器(例如，在其上游)，并且含氮还原剂喷射器之后可以为选择性催化还原(SCR)催化剂(例如，在其上游)。
在第三排气系统实施方案中，排气系统包含本发明的氧化催化剂、选择性催化还原(SCR)催化剂以及催化烟尘过滤器(CSF)或柴油颗粒过滤器(DPF)。氧化催化剂可包含具有PNA、LNT和/或DOC活性的第二催化区域。
在第三排气系统实施方案中，本发明的氧化催化剂之后通常是选择性催化还原(SCR)催化剂(例如，在其上游)。含氮还原剂喷射器可布置在氧化催化剂和选择性催化还原(SCR)催化剂之间。因此，氧化催化剂之后可以为含氮还原剂喷射器(例如，在其上游)，并且含氮还原剂喷射器之后可以为选择性催化还原(SCR)催化剂(例如，在其上游)。选择性催化还原(SCR)催化剂之后是催化烟尘过滤器(CSF)或柴油颗粒过滤器(DPF)(例如，在其上游)。
第四排气系统实施方案包含本发明的氧化催化剂和选择性催化还原过滤器(SCRFTM)催化剂。本发明的氧化催化剂之后通常为选择性催化还原过滤器(SCRFTM)催化剂(例如，在其上游)。氧化催化剂可包含具有PNA、LNT和/或DOC活性的第二催化区域。
含氮还原剂喷射器可布置在氧化催化剂和选择性催化还原过滤器(SCRFTM)催化剂之间。因此，氧化催化剂之后可以为含氮还原剂喷射器(例如，在其上游)，并且含氮还原剂喷射器之后可以为选择性催化还原过滤器(SCRFTM)催化剂(例如，在其上游)。
当排气系统包含选择性催化还原(SCR)催化剂或选择性催化还原过滤器(SCRFTM)催化剂时，诸如在上文所述的第二排气系统实施方案至第四排气系统实施方案中，ASC可设置在SCR催化剂或SCRFTM催化剂的下游(即，作为单独的基底整料)，或者更优选地，在包含SCR催化剂的基底整料的下游或尾端上的区可用作ASC的载体。
一般来讲，本发明的排气系统可包含烃供应设备(例如，用于产生富燃废气)，具体地讲当氧化催化剂的第二催化区域具有LNT活性时。烃供应设备可设置在本发明的催化剂的上游。烃供应设备通常设置在柴油机的排气出口的下游。
烃供应设备可电联接到发动机管理系统，所述发动机管理系统被构造成将烃喷射到废气中以从催化剂释放NOx(例如，储存的NOx)。
烃供应设备可以为喷射器。烃供应设备或喷射器适用于将燃料喷射到废气中。
另选地，或除了烃供应设备之外，柴油机还可包含发动机管理系统(例如，发动机控制单元[ECU])。发动机管理系统被构造用于缸内喷射烃(例如，燃料)以从催化剂释放NOx(例如，储存的NOx)。
一般来讲，发动机管理系统联接到排气系统中的传感器，所述传感器监测催化剂的状态。此类传感器可设置在催化剂的下游。传感器可监测催化剂出口处的废气的NOx组成。
一般来讲，烃为燃料，优选地柴油燃料。
本发明的另一方面涉及一种车辆。该车辆包含柴油机。柴油机联接到本发明的排气系统。
优选地，柴油机被构造成或适于以燃料(优选地柴油燃料)运行，其包含≤50ppm的硫，更优选地≤15ppm的硫，诸如≤10ppm的硫，并且甚至更优选地≤5ppm的硫。
车辆可以为轻型柴油车(LDV)，诸如在美国或欧盟法规中定义的。轻型柴油车通常具有<2840kg的重量，更优选地具有<2610kg的重量。
在美国，轻型柴油车(LDV)是指总重量≤8,500磅(US lbs)的柴油车。在欧洲，术语轻型柴油车(LDV)是指(i)除了驾驶员的座位之外还包括不超过八个座位并且具有不超过5吨的最大质量的客运车辆，以及(ii)具有不超过12吨的最大重量的货物运输车辆。
另选地，车辆可以为重型柴油车(HDV)，诸如具有＞8,500磅(USlbs)的总重量的柴油车，如美国法规中所定义的。
实施例
现在将通过以下非限制性实施例来说明本发明。
实施例1和2
氧化催化剂的制备
表2中所示的氧化催化剂通过形成掺杂有二氧化硅(5重量％)的氧化铝的浆液来制备，所述浆液已被研磨至小于20微米的d90。将硝酸铋溶液加入浆液中。当存在碱金属时，则将碳酸铯溶液加入浆液中。搅拌浆液以匀化，然后将其施加到堇青石流过式整料的通道中。将涂层在100℃下干燥，并且然后在500℃下煅烧。每个实施例中的铂负载为62.2g ft-3，并且掺杂有二氧化硅的氧化铝的负载为1.2g in-3。每种氧化催化剂的涂层组成的更多细节示于下表2中。
测试条件
芯样品取自实施例的催化剂。将芯在750℃下老化20小时。使用合成气体工作台催化活性测试(SCAT)测定所有芯的催化活性。在表1所示的模拟废气混合物中测试老化的芯。在每种情况下，余量为氮。
表1
CO 600ppm
HC(按C<sub>3</sub>H<sub>6</sub>计) 500ppm
NO 200ppm
CO<sub>2</sub> 5％
H<sub>2</sub>O 6％
O<sub>2</sub> 10％
空速 70000/小时
CO的氧化活性由达到50％的转化率(T50)的起燃温度确定。SCAT结果示于下表2中。
表2
Figure BDA0002501917510000311
*比较例
与包含铋作为唯一促进剂的氧化催化剂(实施例1)相比，包含铋和铯的氧化催化剂(实施例2)对于CO转化率％具有较低的起燃温度(T50℃)。
为了避免任何疑问，将本文引用的任何和所有文献的全部内容以引用方式并入本申请中。

Claims (36)

1.一种用于处理由柴油机产生的废气的氧化催化剂，所述氧化催化剂包括催化区域和基底，其中所述催化区域包含催化材料，所述催化材料包含：
铋(Bi)或其氧化物；
碱金属或其氧化物；
铂族金属(PGM)，其选自(i)铂(Pt)、(ii)钯(Pd)以及(iii)铂(Pt)和钯(Pd)；以及
载体材料，所述载体材料包含氧化铝和二氧化硅的混合氧化物、二氧化硅和难熔氧化物的混合氧化物、氧化铝和二氧化硅的复合氧化物、二氧化硅和难熔氧化物的复合氧化物、掺杂有二氧化硅的氧化铝、或掺杂有难熔氧化物的二氧化硅。
2.根据权利要求1所述的氧化催化剂，其中所述载体材料包含以0.5至15重量％氧化铝的总量掺杂有二氧化硅的氧化铝。
3.根据权利要求1或2所述的氧化催化剂，其中所述铋或其氧化物承载在所述载体材料上。
4.根据权利要求1、2或3所述的氧化催化剂，其中所述碱金属或其氧化物设置或承载在所述载体材料上。
5.根据前述权利要求中任一项所述的氧化催化剂，其中所述碱金属为铯(Cs)。
6.根据前述权利要求中任一项所述的氧化催化剂，其中所述催化材料包含总负载为15至40g ft-3的铋。
7.根据前述权利要求中任一项所述的氧化催化剂，其中所述催化材料以0.1至5.0重量％载体材料的量包含铋。
8.根据前述权利要求中任一项所述的氧化催化剂，其中所述催化材料包含总负载为15至40g ft-3的碱金属。
9.根据前述权利要求中任一项所述的氧化催化剂，其中所述催化材料以0.1至5.0重量％载体材料的总量包含碱金属。
10.根据前述权利要求中任一项所述的氧化催化剂，其中所述铂族金属(PGM)为铂(Pt)。
11.根据前述权利要求中任一项所述的氧化催化剂，其中所述催化区域还包含烃吸附材料，优选地所述烃吸附材料为沸石。
12.根据前述权利要求中任一项所述的氧化催化剂，其中所述催化区域设置在所述基底上。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的氧化催化剂，其中所述催化区域为第一催化区域，并且所述氧化催化剂还包括第二催化区域。
14.根据权利要求13所述的氧化催化剂，其中所述第一催化区域为第一催化层并且所述第二催化区域为第二催化层，并且所述第一催化层设置在所述第二催化层上。
15.根据权利要求13所述的氧化催化剂，其中所述第一催化区域为第一催化层并且所述第二催化区域为第二催化层，并且所述第二催化层设置在所述第一催化层上。
16.根据权利要求13所述的氧化催化剂，其中所述第一催化区域为第一催化区并且所述第二催化区域为第二催化区，并且其中所述第一催化区设置在所述第二催化区的上游。
17.根据权利要求13所述的氧化催化剂，其中所述第一催化区域为第一催化区并且所述第二催化区域为第二催化区，并且所述第二催化区设置在所述第一催化区的上游。
18.根据权利要求13所述的氧化催化剂，其中所述第一催化区域设置在所述第二催化区域上。
19.根据权利要求18所述的氧化催化剂，其中所述第二催化区域为第二催化层并且所述第一催化区域为第一催化区，并且其中所述第一催化区的整个长度设置在所述第二催化层上。
20.根据权利要求18所述的氧化催化剂，其中所述第二催化区域为第二催化区并且所述第一催化区域为第一催化区或第一催化层，并且其中所述第一催化区或所述第一催化层设置在所述第二催化区上。
21.根据权利要求13所述的氧化催化剂，其中所述第二催化区域设置在所述第一催化区域上。
22.根据权利要求21所述的氧化催化剂，其中所述第一催化区域为第一催化层并且所述第二催化区域为第二催化区，并且其中所述第二催化区的整个长度设置在所述第一催化层上。
23.根据权利要求21所述的氧化催化剂，其中所述第一催化区域为第一催化区并且所述第二催化区域为第二催化区或第二催化层，并且其中所述第二催化区或所述第二催化层设置在所述第一催化区上。
24.根据权利要求13至23中任一项所述的氧化催化剂，其中所述第二催化区域、层或区具有PNA活性并且优选地包含分子筛催化剂，所述分子筛催化剂包含贵金属和分子筛，其中所述分子筛含有所述贵金属。
25.根据权利要求13至23中任一项所述的氧化催化剂，其中所述第二催化区域、层或区具有LNT活性并且优选地包含氮氧化物(NOx)储存材料。
26.根据权利要求13至23中任一项所述的氧化催化剂，其中所述第二催化区域、层或区具有DOC活性并且优选地包含铂(Pt)、锰(Mn)和载体材料。
27.根据权利要求13至26中任一项所述的氧化催化剂，所述氧化催化剂还包括第三催化区域，其中所述第三催化区域为第三催化层。
28.根据权利要求27所述的氧化催化剂，其中所述第一催化区域、层或区设置在所述第三催化层上。
29.根据权利要求27或权利要求28所述的氧化催化剂，其中所述第二催化区域、层或区设置在所述第三催化层上。
30.根据权利要求27至29中任一项所述的氧化催化剂，其中所述第三催化区域、层或区具有PNA活性并且优选地包含分子筛催化剂，所述分子筛催化剂包含贵金属和分子筛，其中所述分子筛含有所述贵金属。
31.根据权利要求27至29中任一项所述的氧化催化剂，其中所述第三催化区域、层或区具有LNT活性并且优选地包含氮氧化物(NOx)储存材料。
32.根据权利要求27至29中任一项所述的氧化催化剂，其中所述第三催化区域、层或区具有DOC活性并且优选地包含铂(Pt)、锰(Mn)和载体材料。
33.根据前述权利要求中任一项所述的氧化催化剂，其中所述基底为流通式整料或过滤式整料。
34.一种用于处理由柴油机产生的废气的排气系统，其中所述排气系统包含根据前述权利要求中任一项所述的氧化催化剂以及任选地排放控制装置。
35.一种车辆，所述车辆包含柴油机以及根据权利要求1至33中任一项所述的氧化催化剂或根据权利要求34所述的排气系统。
36.一种处理由柴油机产生的废气的方法，其中所述方法包括使由柴油机产生的废气通过包含根据权利要求1至33中任一项所述的氧化催化剂的排气系统或通过根据权利要求34所述的排气系统的步骤。
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