CN112703054A - 汽油-天然气应用中的三效转化催化剂 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于处理包含NO、CO和HC的废气的三效转化催化剂，该催化剂包含：(i)基材，该基材包括入口端、出口端、从该入口端延伸到该出口端的基材轴向长度以及延伸穿过其中的由该基材的内壁限定的多个通道；(ii)第一涂层，该第一涂层包含负载于第一氧化组分上的铑；(iii)第二涂层，该第二涂层包含负载于非沸石氧化材料上的钯，其中该非沸石氧化材料包含锰和第二氧化组分，其中该第二涂层的0重量％至0.001重量％由铂组成；其中该第一涂层在x％的该基材轴向长度上置于该基材的内壁表面上，其中x在80至100的范围内；其中该第二涂层从该入口端到该出口端在y％的该基材轴向长度上延伸并置于该第一涂层上，其中y在20至x的范围内。

Description

汽油-天然气应用中的三效转化催化剂
本申请涉及一种用于处理包含NO、CO和HC的废气的三效转化催化剂，并且涉及一种制备所述催化剂的方法。本发明还涉及一种通过所述方法获得或能够通过所述方法获得的三效转化催化剂，涉及一种包含本发明的三效转化催化剂的废气处理系统，并且涉及所述三效转化催化剂的用途。
WO 2015/09058 A1公开了一种用于处理来自柴油机的废气排放物的氧化催化剂复合材料，该复合材料有效地减少碳氢化合物(HC)和碳氧化物(CO)并有效地氧化一氧化氮(NO)。所述复合材料包含在基材上的不同修补基面涂层(washcoat layer)，每层均包含铂族金属(优选铂)、负载材料和/或沸石材料。US 2015/202572 A1还描述了一种用于处理来自柴油发动机的废气排放物的氧化催化剂，该催化剂有效地减少碳氢化合物和碳氧化物并有效地氧化一氧化氮；该催化剂包含在基材上的不同修补基面涂层、铂族金属(优选铂)、负载材料和/或沸石材料。此外，US 2015/202600 A1和US2015/202611 A1公开了相同类型的用于处理来自柴油发动机的废气排放物的氧化催化剂。
在当前关于柴油内燃机的未来的讨论中，在一种汽车(汽油-天然气混合动力车辆)中汽油和压缩天然气模式的组合特别令人感兴趣。压缩天然气发动机的碳氢化合物排放物主要由甲烷组成，甲烷难以在传统催化剂上燃烧并且在这种情况下，这需要很高的贵金属载量(100-200g/ft3)，特别是钯。鉴于全球贵金属供应可能不是无限的；汽车行业需要开发新的催化剂，诸如三效转化催化剂或氧化催化剂，这些催化剂在较低的铂族金属载量下具有竞争性能，这尤其是对于可持续的铂族金属供应以及总体环境而言有利。
因此，本发明的一个目的是提供一种用于处理来自汽油发动机和/或汽油-天然气组合发动机的包含HC、CO和NO的废气的三效转化催化剂，该三效转化催化剂表现出改善的催化活性，诸如改善的HC转化率、CO转化率和NOx转化率。令人惊讶地，发现根据本发明用于处理包含HC、CO和NO的废气的三效转化催化剂容许实现改善的催化活性，诸如改善的HC转化率、CO转化率和NOx转化率。
因此，本发明涉及一种用于处理包含NO、CO和HC的废气的三效转化催化剂，所述催化剂包含：
(i)基材，所述基材包括入口端、出口端、从所述入口端延伸到所述出口端的基材轴向长度以及延伸穿过其中的由所述基材的内壁限定的多个通道；
(ii)第一涂层，所述第一涂层包含负载于第一氧化组分上的铑；
(iii)第二涂层，所述第二涂层包含负载于非沸石氧化材料上的钯，其中所述非沸石氧化材料包含锰和第二氧化组分，其中所述第二涂层的0重量％至0.001重量％由铂组成；
其中所述第一涂层在x％的所述基材轴向长度上置于所述基材的内壁表面上，其中x在80至100的范围内；
其中所述第二涂层从所述入口端到所述出口端在y％的所述基材轴向长度上延伸并置于所述第一涂层上，其中y在20至x的范围内。
关于x，优选的是，它在90至100的范围内，更优选在95至100的范围内，更优选在98至100的范围内，更优选在99至100的范围内。
关于y，优选的是，它在30至80的范围内，更优选在40至60的范围内，更优选在45至55的范围内。更优选的是，x在99至100的范围内，并且y在45至55的范围内。
替代性地，优选的是，y在70至x的范围内，更优选在80至x的范围内，更优选在90至x的范围内，更优选其中y为x。更优选的是，x在99至100的范围内并且y为x。
关于第一涂层中包含的铑的载量，没有特定限制。优选的是，第一涂层包含铑，以元素铑计算，其载量在2g/ft3至100g/ft3的范围内，更优选在3g/ft3至70g/ft3的范围内，更优选在4g/ft3至30g/ft3的范围内。
优选地，第一涂层中包含的第一氧化组分选自由以下组成的组：氧化铝、二氧化铈、二氧化硅、氧化锆、二氧化钛、它们中的两种或更多种的混合物和它们中的两种或更多种的混合氧化物，更优选地选自由以下组成的组：氧化铝、二氧化钛、氧化锆、它们中的两种或更多种的混合物和它们中的两种或更多种的混合氧化物，更优选地选自由以下组成的组：氧化铝、氧化锆、它们中的两种的混合物和它们中的两种的混合氧化物。第一涂层中包含的第一氧化组分更优选为氧化铝。
关于第一涂层的组成，没有特定限制，只要它包含负载于第一氧化组分上的铑即可。优选的是，第一涂层还包含除铑以外的铂族金属，其中除铑以外的铂族金属更优选地选自由以下组成的组：铂、锇、钯、铱以及它们中的两种或更多种的混合物，更优选地选自由以下组成的组：铂、锇、钯以及它们中的两种或更多种的混合物，更优选地选自由以下组成的组：铂、钯以及它们中的两种的混合物，更优选为钯。
更优选的是，第一涂层包含除铑以外的铂族金属，更优选包含钯，以元素铂族金属计算，其载量在2g/ft3至100g/ft3的范围内，更优选在30g/ft3至80g/ft3的范围内，更优选在40g/ft3至60g/ft3的范围内，更优选在45g/ft3至55g/ft3的范围内。
更优选的是，第一涂层包含以元素铂族金属计算的载量(l1)的除铑以外的铂族金属和以元素铑计算的载量(l2)的铑，其中(l1):(l2)的载量比在1:1至10:1的范围内，更优选在2:1至8:1的范围内，更优选在4:1至7:1的范围内，更优选在5:1至6:1的范围内。
因此，本发明优选涉及一种用于处理包含NO、CO和HC的废气的三效转化催化剂，所述催化剂包含：
(i)基材，所述基材包括入口端、出口端、从所述入口端延伸到所述出口端的基材轴向长度以及延伸穿过其中的由所述基材的内壁限定的多个通道；
(ii)第一涂层，所述第一涂层包含负载于第一氧化组分上的铑，所述第一氧化组分选自由以下组成的组：氧化铝、氧化锆、它们中的两种的混合物以及它们中的两种的混合氧化物，更优选为氧化铝；
(iii)第二涂层，所述第二涂层包含负载于非沸石氧化材料上的钯，其中所述非沸石氧化材料包含锰和第二氧化组分，其中所述第二涂层的0重量％至0.001重量％由铂组成；
其中所述第一涂层还包含钯；其中所述第一涂层包含以元素钯计算的载量(l1)的钯和以元素铑计算的载量(l2)的铑，其中(l1):(l2)的载量比在1:1至10:1的范围内，更优选在2:1至8:1的范围内，更优选在4:1至7:1的范围内，更优选在5:1至6:1的范围内；
其中所述第一涂层在x％的所述基材轴向长度上置于所述基材的内壁表面上，其中x在80至100的范围内，更优选在90至100的范围内；
其中所述第二涂层从所述入口端到所述出口端在y％的所述基材轴向长度上延伸并置于所述第一涂层上，其中y在20至x的范围内，更优选在80至x的范围内。
在本发明的上下文中，优选的是，除铑以外的铂族金属负载于第三氧化组分上。所述第三氧化组分选自由以下组成的组：氧化铝、二氧化硅、二氧化铈、氧化锆、二氧化钛、它们中的两种或更多种的混合物和它们中的两种或更多种的混合氧化物，更优选地选自由以下组成的组：氧化铝、氧化锆、二氧化钛、它们中的两种或更多种的混合物和它们中的两种或更多种的混合氧化物，更优选地选自由以下组成的组：氧化铝、氧化锆、它们中的两种的混合物和它们中的两种的混合氧化物。负载第一涂层中包含的除铑以外的铂族金属的第三氧化组分更优选为氧化铝。
关于除铑以外的铂族金属，更优选的是，将其进一步负载于第一储氧化合物上。所述第一储氧化合物更优选包含铈，更优选地包含以下一种或多种：氧化铈、包含氧化铈的氧化物混合物和包含铈的混合氧化物，其中所述包含铈的混合氧化物更优选另外包含以下一种或多种：锆、钇、钕、镧、铪、钐和镨，更优选地包含以下一种或多种：锆、钇、钕、镧和镨。更优选的是，除铑以外的铂族金属进一步负载于第一储氧化合物上，该第一储氧化合物包含以下物质，优选由以下物质组成：包含铈的混合氧化物以及另外锆、钇和镧中的一种或多种。
更优选的是，第一氧化合物包含含铈、锆、钇和镧的混合氧化物；其中第一储氧化合物的更优选95重量％至100重量％，更优选98重量％至100重量％，更优选99重量％至100重量％，更优选99.5重量％至100重量％由包含铈、锆、钇和镧的混合氧化物组成；其中第一储氧化合物的更优选10重量％至70重量％，更优选20重量％至50重量％，更优选25重量％至40重量％由以CeO2计算的铈组成，并且第一储氧化合物的更优选20重量％至80重量％，更优选30重量％至75重量％，更优选50重量％至70重量％由以ZrO2计算的锆组成。
关于第一储氧化合物，优选的是，第一涂层包含所述第一储氧化合物，其载量在0.3g/in3至5g/in3的范围内，更优选在0.4g/in3至2g/in3的范围内，更优选在0.5g/in3至1.5g/in3的范围内，更优选在0.5g/in3至1.0g/in3的范围内。
第一涂层中包含的除铑以外的铂族金属的优选95重量％至100重量％，更优选98重量％至100重量％，更优选99重量％至100重量％，更优选99.5重量％至100重量％负载于第三氧化组分和第一储氧化合物上；其中第一涂层中包含的除铑以外的铂族金属的更优选5重量％至70重量％，更优选10重量％至50重量％，更优选20重量％至40重量％负载于第三氧化组分上，并且第一涂层中包含的除铑以外的铂族金属的更优选30重量％至95重量％，更优选50重量％至90重量％，更优选60重量％至80重量％负载于第一储氧化合物上。
因此，本发明优选涉及一种用于处理包含NO、CO和HC的废气的三效转化催化剂，所述催化剂包含：
(i)基材，所述基材包括入口端、出口端、从所述入口端延伸到所述出口端的基材轴向长度以及延伸穿过其中的由所述基材的内壁限定的多个通道；
(ii)第一涂层，所述第一涂层包含负载于第一氧化组分上的铑，所述第一氧化组分选自由以下组成的组：氧化铝、氧化锆、它们中的两种的混合物以及它们中的两种的混合氧化物，更优选为氧化铝；
(iii)第二涂层，所述第二涂层包含负载于非沸石氧化材料上的钯，其中所述非沸石氧化材料包含锰和第二氧化组分，其中所述第二涂层的0重量％至0.001重量％由铂组成；
其中所述第一涂层还包含钯；其中钯负载于第三氧化组分上并且负载于第一储氧化合物上；
其中所述第一涂层在x％的所述基材轴向长度上置于所述基材的内壁表面上，其中x在80至100的范围内，更优选在90至100的范围内；
其中所述第二涂层从所述入口端到所述出口端在y％的所述基材轴向长度上延伸并置于所述第一涂层上，其中y在20至x的范围内，更优选在80至x的范围内。
在本发明的上下文中，优选的是，第一涂层包含第一氧化组分，并且更优选地包含如前述所定义的第三氧化组分，其载量在0.3g/in3至8g/in3的范围内，更优选在0.5g/in3至4g/in3的范围内，更优选在0.7g/in3至1.5g/in3的范围内。
优选的是，第一涂层还包含助催化剂，该助催化剂包含氧化钡、氧化锆、氧化锶和氧化镧中的一种或多种，更优选地包含氧化钡和氧化锆中的一种或多种。助催化剂更优选包含氧化钡和氧化锆，更优选由氧化钡和氧化锆组成。更优选的是，所述催化剂更优选包含助催化剂，其载量在0.02g/in3至0.2g/in3的范围内，更优选在0.05g/in3至0.12g/in3的范围内。
优选的是，所述三效转化催化剂包含第一涂层，其载量在0.5g/in3至10g/in3的范围内，更优选在0.75g/in3至5g/in3的范围内，更优选在1g/in3至3g/in3的范围内，更优选在1.25g/in3至2.5g/in3的范围内。
第一涂层的优选95重量％至100重量％，更优选98重量％至100重量％，更优选99重量％至100重量％由在第一氧化组分上(更优选在氧化铝上)的铑，负载于第三氧化组分上(更优选在氧化铝上)的除铑以外的铂族金属，负载于第一储氧化合物上的除铑以外的铂族金属以及更优选如前述所定义的助催化剂组成。更优选的是，第一涂层由在第一氧化组分上(更优选在氧化铝上)的铑，负载于第三氧化组分上(更优选在氧化铝上)的除铑以外的铂族金属，负载于第一储氧化合物上的除铑以外的铂族金属以及更优选如前述所定义的助催化剂组成。
第一涂层的优选0重量％至0.001重量％，更优选0重量％至0.0001重量％，更优选0.00001重量％由锰组成。
第一涂层的优选0重量％至0.001重量％，更优选0重量％至0.0001重量％，更优选0.00001重量％由沸石材料和含钒化合物中的一种或多种组成，更优选地由沸石材料和含钒化合物组成。
关于第二涂层，优选的是，第二涂层的非沸石氧化材料中包含的锰以锰的氧化物的形式存在，更优选以二氧化锰(MnO2)的形式存在，其中二氧化锰更优选负载于第二氧化组分上。
优选的是，第二涂层基于非沸石氧化材料的重量，以MnO2计算，包含在1重量％至10重量％的范围内，更优选在2重量％至9重量％的范围内，更优选在4重量％至9重量％的范围内的锰。
优选的是，第二涂层的非沸石氧化材料中包含的第二氧化组分选自由以下组成的组：氧化铝、二氧化硅、二氧化铈、氧化锆、二氧化钛、它们中的两种或更多种的混合物和它们中的两种或更多种的混合氧化物，更优选地选自由以下组成的组：氧化铝、二氧化铈、二氧化钛、它们中的两种或更多种的混合物和它们中的两种或更多种的混合氧化物，更优选地选自由以下组成的组：氧化铝、二氧化铈、它们中的两种的混合物和它们中的两种的混合氧化物。更优选的是，第二涂层的非沸石氧化材料中包含的第二氧化组分是氧化铝。
非沸石氧化材料的优选98重量％至100重量％，更优选99重量％至100重量％，更优选99.5重量％至100重量％由以MnO2计算的锰和第二氧化组分组成。
因此，本发明优选涉及一种用于处理包含NO、CO和HC的废气的三效转化催化剂，所述催化剂包含：
(i)基材，所述基材包括入口端、出口端、从所述入口端延伸到所述出口端的基材轴向长度以及延伸穿过其中的由所述基材的内壁限定的多个通道；
(ii)第一涂层，所述第一涂层包含负载于第一氧化组分上的铑，所述第一氧化组分选自由以下组成的组：氧化铝、氧化锆、它们中的两种的混合物以及它们中的两种的混合氧化物，更优选为氧化铝；
(iii)第二涂层，所述第二涂层包含负载于非沸石氧化材料上的钯，其中所述非沸石氧化材料包含锰和第二氧化组分，其中所述第二涂层的0重量％至0.001重量％由铂组成；
其中所述第一涂层还包含钯；其中钯负载于第三氧化组分上并且负载于第一储氧化合物上；
其中基于非沸石氧化材料的重量，以MnO2计算，第二涂层包含在1重量％至10重量％的范围内，更优选在2重量％至9重量％的范围内，更优选在4重量％至9重量％的范围内的锰；
其中第二氧化组分选自由以下组成的组：氧化铝、二氧化铈、它们中的两种的混合物以及它们中的两种的混合氧化物，更优选为氧化铝；
其中非沸石氧化材料的更优选98重量％至100重量％，更优选99重量％至100重量％，更优选99.5重量％至100重量％由以MnO2计算的锰和第二氧化组分组成；
其中所述第一涂层在x％的所述基材轴向长度上置于所述基材的内壁表面上，其中x在80至100的范围内，更优选在90至100的范围内；
其中所述第二涂层从所述入口端到所述出口端在y％的所述基材轴向长度上延伸并置于所述第一涂层上，其中y在20至x的范围内，更优选在80至x的范围内。
在本发明的上下文中，优选的是，第二涂层包含非沸石氧化材料，其载量在0.3g/in3至5g/in3的范围内，更优选在0.4g/in3至2g/in3的范围内，更优选在0.4g/in3至1.5g/in3的范围内，更优选在0.4g/in3至1.0g/in3的范围内。
优选的是，第二涂层包含钯，以元素钯计算，其载量在20g/ft3至200g/ft3的范围内，更优选在30g/ft3至150g/ft3的范围内，更优选在50g/ft3至120g/ft3的范围内，更优选在50g/ft3至80g/ft3的范围内。
关于第二涂层，优选的是，其进一步包含第二储氧化合物，其中第二储氧化合物更优选包含铈，更优选地包含以下一种或多种：氧化铈、包含氧化铈的氧化物混合物和包含铈的混合氧化物，其中所述包含铈的混合氧化物更优选另外包含以下一种或多种：锆、钇、钕、镧、铪、钐和镨，更优选地包含以下一种或多种：锆、钇、钕、镧和镨。更优选的是，第二涂层还包含第二储氧化合物，该第二储氧化合物以下物质，优选由以下物质组成：包含铈的混合氧化物以及另外锆、钇和镧中的一种或多种。
关于第二储氧化合物，优选的是，其包含含铈、锆、钇和镧的混合氧化物；其中第二储氧化合物的更优选95重量％至100重量％，更优选98重量％至100重量％，更优选99重量％至100重量％，更优选99.5重量％至100重量％由包含铈、锆、钇和镧的混合氧化物组成。关于第二储氧化合物，更优选的是，第二储氧化合物的10重量％至70重量％，更优选20重量％至50重量％，更优选25重量％至40重量％由以CeO2计算的铈组成，并且第二储氧化合物的20重量％至80重量％，更优选30重量％至75重量％，更优选50重量％至70重量％由以ZrO2计算的锆组成。
优选的是，第二涂层包含第二储氧化合物，其载量在0.3g/in3至5g/in3的范围内，更优选在0.4g/in3至3g/in3的范围内，更优选在0.6g/in3至1.75g/in3的范围内。
第二涂层中包含的钯的优选95重量％至100重量％，更优选98重量％至100重量％，更优选99重量％至100重量％，更优选99.5重量％至100重量％负载于非沸石氧化材料和第二储氧化合物上。更优选的是，第二涂层中包含的钯的30重量％至70重量％，更优选40重量％至60重量％，更优选45重量％至55重量％负载于非沸石氧化材料并且第二涂层中包含的钯的30重量％至70重量％，更优选40重量％至60重量％，更优选45重量％至55重量％负载于第二储氧化合物上。
关于第二涂层，优选的是，其还包含助催化剂，该助催化剂包含氧化钡、氧化锆、氧化锶和氧化镧中的一种或多种，更优选地包含氧化钡和氧化锆中的一种或多种，其中该助催化剂更优选包含氧化钡，更优选由氧化钡组成。更优选的是，第二涂层包含助催化剂，其载量在0.02g/in3至0.2g/in3的范围内，更优选在0.05g/in3至0.18g/in3的范围内。
第二涂层的优选95重量％至100重量％，更优选98重量％至100重量％，更优选99重量％至100重量％由负载于包含锰和第二氧化组分的非沸石氧化材料上的钯，和负载于第二储氧化合物上的钯，以及更优选如前述所定义的助催化剂组成。更优选的是，第二涂层由负载于包含锰和第二氧化组分的非沸石氧化材料上的钯，和负载于第二储氧化合物上的钯，以及更优选如前述所定义的助催化剂组成。
因此，本发明优选涉及一种用于处理包含NO、CO和HC的废气的三效转化催化剂，所述催化剂包含：
(i)基材，所述基材包括入口端、出口端、从所述入口端延伸到所述出口端的基材轴向长度以及延伸穿过其中的由所述基材的内壁限定的多个通道；
(ii)第一涂层，所述第一涂层包含负载于第一氧化组分上的铑，所述第一氧化组分选自由以下组成的组：氧化铝、氧化锆、它们中的两种的混合物以及它们中的两种的混合氧化物，更优选为氧化铝；
(iii)第二涂层，所述第二涂层包含负载于非沸石氧化材料上的钯，其中所述非沸石氧化材料包含锰和第二氧化组分，其中所述第二涂层的0重量％至0.001重量％由铂组成；
其中所述第一涂层还包含钯；其中钯负载于第三氧化组分上并且负载于第一储氧化合物上；
其中基于非沸石氧化材料的重量，以MnO2计算，第二涂层包含在1重量％至10重量％的范围内，更优选在2重量％至9重量％的范围内，更优选在4重量％至9重量％的范围内的锰；
其中第二氧化组分选自由以下组成的组：氧化铝、二氧化铈、它们中的两种的混合物以及它们中的两种的混合氧化物，更优选为氧化铝；其中第二涂层还包含第二储氧化合物；其中第二涂层中包含的钯负载于非沸石氧化材料和第二储氧材料上；
其中所述第一涂层在x％的所述基材轴向长度上置于所述基材的内壁表面上，其中x在80至100的范围内，更优选在90至100的范围内；
其中所述第二涂层从所述入口端到所述出口端在y％的所述基材轴向长度上延伸并置于所述第一涂层上，其中y在20至x的范围内，更优选在80至x的范围内。
在本发明的上下文中，优选的是，第二涂层的0重量％至0.0001重量％，更优选0重量％至0.00001重量％由铂组成。
第二涂层的优选0重量％至0.001重量％，更优选0重量％至0.0001重量％，更优选0重量％至0.00001重量％由铑组成，更优选由铑、铱和锇组成。
第二涂层的优选0重量％至0.001重量％，更优选0重量％至0.0001重量％，更优选0重量％至0.00001重量％由分子筛组成。
关于第一涂层和第二涂层，优选的是，第一涂层包含在第一氧化组分(更优选为氧化铝)上的铑，负载于第三氧化组分上并且更优选另外负载于第一储氧化合物上的除铑以外的铂族金属，更优选为钯，并且第二涂层包含负载于非沸石氧化材料上的钯，其中非沸石氧化材料包含锰和第二氧化组分，第二氧化组分更优选为氧化铝，并且负载于第二储氧材料上，其中第二涂层的0重量％至0.001重量％由铂组成。更优选的是，第二涂层基于非沸石氧化材料的重量，以MnO2计算，包含在1重量％至10重量％的范围内，更优选在2重量％至9重量％的范围内，更优选在4重量％至9重量％的范围内的锰。更优选的是，第一涂层包含如前述所定义的助催化剂。更优选的是，第二涂层包含如前述所定义的助催化剂，更优选地包含氧化钡。
优选的是，所述催化剂由基材、第一涂层和第二涂层组成。
优选的是，所述催化剂包含第一载量(L1)的第一涂层和第二载量(L2)的第二涂层，其中(L1):(L2)的载量比在4:1至1:4的范围内，更优选在3:1至1:3的范围内，更优选在2:1至1:2的范围内，更优选在1.5:1至1:1.5的范围内。更优选的是，(L1):(L2)的载量比在1.2:1至1:1.2的范围内。
关于催化剂的基材，优选的是，其包含陶瓷或金属材料。
更优选的是，催化剂的基材包含陶瓷材料，更优选由陶瓷材料组成，其中该陶瓷材料更优选包含以下物质，更优选由以下物质组成：氧化铝、二氧化硅、硅酸盐、铝硅酸盐(更优选堇青石或莫来石)、铝钛酸盐、碳化硅、氧化锆、氧化镁(更优选尖晶石)和二氧化钛中的一种或多种，更优选碳化硅和堇青石中的一种或多种。更优选的是，催化剂的基材包含堇青石，更优选由堇青石组成。
替代性地，更优选的是，催化剂的基材包含金属材料，更优选由金属材料组成，其中该金属材料更优选包含氧及铁、铬和铝中的一种或多种，更优选由氧及铁、铬和铝中的一种或多种组成。
在本发明的上下文中，优选的是，根据(i)的基材是流通式基材，更优选为堇青石流通式基材。
替代性地，优选的是，根据(i)的基材是壁流式过滤基材，更优选为堇青石壁流式过滤基材。
优选的是，本发明的三效转化催化剂是用于处理来自汽油发动机和汽油-天然气组合发动机中的一种或多种，更优选来自汽油-天然气组合发动机的包含NO、CO和HC的废气的三效转化催化剂。
本发明还涉及一种制备三效转化催化剂，优选根据本发明的三效转化催化剂的方法，该方法包括：
(a)提供基材，所述基材包括入口端、出口端、从所述入口端延伸到所述出口端的基材轴向长度以及延伸穿过其中的由所述基材的内壁限定的多个通道；
(b)制备浆料，所述浆料包含铑、第一氧化组分和水；从所述基材的入口端到出口端，或从所述基材的出口端到入口端，在x％的所述基材轴向长度上，将所述浆料置于所述基材的内壁表面上，其中x在80至100的范围内；煅烧所获得的经浆料处理的基材，获得涂布有第一涂层的基材；
(c)制备包含水、钯和非沸石氧化材料的浆料，所述非沸石氧化材料包含锰和第二氧化组分；从所述基材的所述入口端到所述出口端，在y％的所述基材轴向长度上，将所述浆料置于在(b)中获得的所述有涂层的基材的所述第一涂层上，其中y在20至x的范围内；煅烧所获得的经浆料处理的基材，获得涂布有第一涂层和第二涂层的基材，其中所述第二涂层的0重量％至0.001重量％由铂组成。
关于(b)，优选的是，其包括：
(b.1)将铑浸渗在第一氧化组分上；煅烧在第一氧化组分上的铑，更优选在温度在300℃至800℃的范围内，更优选在500℃至700℃的范围内的气体气氛中煅烧；
(b.2)更优选将如前述所定义的除铑以外的铂族金属浸渗在如前述所定义的第三氧化组分上；煅烧在第三氧化组分上的除铑以外的铂族金属，更优选在温度在300℃至800℃的范围内，更优选在500℃至700℃的范围内的气体气氛中煅烧；
(b.3)更优选将根据(b.2)的除铑以外的铂族金属浸渗在如前述所定义的第一储氧化合物上；煅烧在第一储氧化合物上的除铑以外的铂族金属，更优选在温度在300℃至800℃的范围内，更优选在500℃至700℃的范围内的气体气氛中煅烧；制备浆料，该浆料包含在第一储氧化合物上获得的除铑以外的煅烧铂族金属、水，以及更优选地醇和如前述所定义的助催化剂中的一种或多种；更优选研磨所获得的浆料，直至浆料颗粒的Dv90在1微米至20微米的范围内，更优选在3微米至10微米的范围内，Dv90是如参考例2中所述测定的；
(b.4)混合在(b.1)中获得的在第一氧化组分上的煅烧过的铑、水，更优选在(b.2)中获得的在第三氧化组分上的除铑以外的煅烧铂族金属，以及更优选醇和如前述所定义的助催化剂中的一种或多种，获得浆料；更优选研磨所获得的浆料，直至浆料颗粒的Dv90在5微米至30微米的范围内，更优选在10微米至20微米的范围内，Dv90是如参考例2中所述测定的；
(b.5)更优选掺和(b.3)中获得的浆料与(b.4)中获得的浆料；更优选研磨所获得的浆料，直至浆料颗粒的Dv90在5微米至30微米的范围内，更优选在10微米至15微米的范围内，Dv90是如参考例2中所述测定的；
(b.6)从基材的入口端到出口端，或从基材的出口端到入口端，在x％的基材轴向长度上，将(b.4)中获得的浆料，更优选(b.5)中获得的浆料置于基材的内壁表面上，其中x在80至100的范围内；
(b.7)任选地干燥(b.6)中获得的经获得的浆料处理的基材；
(b.8)煅烧在(b.6)中获得的经获得的浆料处理的基材或在(b.7)中获得的干燥的经浆料处理的基材。
关于(b)，更优选的是，其包括：
(b.1)将铑浸渗在第一氧化组分上；煅烧在第一氧化组分上的铑，更优选在温度在300℃至800℃的范围内，更优选在500℃至700℃的范围内的气体气氛中煅烧；
(b.2)将如前述所定义的除铑以外的铂族金属浸渗在如前述所定义的第三氧化组分上；煅烧在第三氧化组分上的除铑以外的铂族金属，更优选在温度在300℃至800℃的范围内，更优选在500℃至700℃的范围内的气体气氛中煅烧；
(b.3)将根据(b.2)的除铑以外的铂族金属浸渗在如前述所定义的第一储氧化合物上；煅烧在第一储氧化合物上的除铑以外的铂族金属，更优选在温度在300℃至800℃的范围内，更优选在500℃至700℃的范围内的气体气氛中煅烧；制备浆料，该浆料包含在第一储氧化合物上获得的除铑以外的煅烧铂族金属、水，以及更优选地醇和如前述所定义的助催化剂中的一种或多种；更优选研磨所获得的浆料，直至浆料颗粒的Dv90在1微米至20微米的范围内，更优选在3微米至10微米的范围内，Dv90是如参考例2中所述测定的；
(b.4)混合在(b.1)中获得的在第一氧化组分上的煅烧过的铑、水，在(b.2)中获得的在第三氧化组分上的除铑以外的煅烧铂族金属，以及更优选醇和如前述所定义的助催化剂中的一种或多种，获得浆料；更优选研磨所获得的浆料，直至浆料颗粒的Dv90在5微米至30微米的范围内，更优选在10微米至20微米的范围内，Dv90是如参考例2中所述测定的；
(b.5)掺和(b.3)中获得的浆料与(b.4)中获得的浆料；更优选研磨所获得的浆料，直至浆料颗粒的Dv90在5微米至30微米的范围内，更优选在10微米至15微米的范围内，Dv90是如参考例2中所述测定的；
(b.6)从基材的入口端到出口端，或从基材的出口端到入口端，在x％的基材轴向长度上，将(b.5)中获得的浆料置于基材的内壁表面上，其中x在80至100的范围内；
(b.7)任选地干燥(b.6)中获得的经获得的浆料处理的基材；
(b.8)煅烧在(b.6)中获得的经获得的浆料处理的基材或在(b.7)中获得的干燥的经浆料处理的基材。
优选的是，该方法包括更优选通过添加酸，更优选硝酸将(b.3)、(b.4)和(b.5)中的一步或多步中，更优选(b.3)和(b.4)和(b.5)中获得的浆料的水相的pH调节到在2至7的范围内，更优选在3至5的范围内的值；
优选的是，(b.3)和(b.4)中的一步或多步中使用的醇为正辛醇。更优选的是，(b.3)和(b.4)中使用的醇为正辛醇。
关于(b.7)，优选的是，在温度在90℃至200℃的范围内，更优选在130℃至150℃的范围内的气体气氛中进行干燥，该气体气氛更优选包含氧。
关于(b.7)，优选的是，在气体气氛中进行干燥，持续时间在10分钟至3小时的范围内，更优选在20分钟至40分钟的范围内，该气体气氛更优选包含氧。
关于(b.8)，优选的是，在温度在300℃至900℃的范围内，更优选在500℃至700℃的范围内的气体气氛中进行煅烧，该气体气氛更优选包含氧。
关于(b.8)，优选的是，在气体气氛中进行煅烧，持续时间在1小时至8小时的范围内，更优选在1.5小时至3小时的范围内，该气体气氛更优选包含氧。
关于(c)，优选的是，其包括：
(c.1)将钯浸渗在包含锰和第二氧化组分的非沸石氧化材料上；煅烧在非沸石氧化材料上的钯，更优选在温度在300℃至800℃的范围内，更优选在500℃至700℃的范围内的气体气氛中煅烧；
(c.2)制备浆料，该浆料包含(c.1)中获得的在非沸石氧化材料上的钯、水，以及更优选地醇和如前述所定义的助催化剂中的一种或多种；更优选研磨所获得的浆料，直至浆料颗粒的Dv90在5微米至30微米的范围内，更优选在10微米至20微米的范围内，Dv90是如参考例2中所述测定的；
(c.3)更优选地将钯浸渗在如前述所定义的第二储氧化合物上；煅烧在第二储氧化合物上的钯，更优选在温度在300℃至800℃的范围内，更优选在500℃至700℃的范围内的气体气氛中煅烧；制备浆料，该浆料包含在第二储氧化合物上获得的煅烧过的钯、水，以及更优选地醇和如前述所定义的助催化剂中的一种或多种；更优选研磨所获得的浆料，直至浆料颗粒的Dv90在1微米至20微米的范围内，更优选在3微米至10微米的范围内，Dv90是如参考例2中所述测定的；
(c.4)更优选掺和(c.2)中获得的浆料与(c.3)中获得的浆料；
(c.5)研磨(c.2)中获得的浆料，更优选(c.4)中获得的浆料，直至浆料颗粒的Dv90在2微米至20微米的范围内，Dv90是如参考例2中所述测定的；
(c.6)从基材的入口端到出口端在y％的基材轴向长度上将(c.5)中获得的浆料置于在(b)中获得的有涂层的基材的第一涂层上，其中y在20至x的范围内；
(c.7)任选地干燥(c.6)中获得的经获得的浆料处理的基材；
(c.8)煅烧在(c.6)中获得的经获得的浆料处理的基材或在(c.7)中获得的干燥的经浆料处理的基材。
关于(c)，更优选的是，其包括：
(c.1)将钯浸渗在包含锰和第二氧化组分的非沸石氧化材料上；煅烧在非沸石氧化材料上的钯，更优选在温度在300℃至800℃的范围内，更优选在500℃至700℃的范围内的气体气氛中煅烧；
(c.2)制备浆料，该浆料包含(c.1)中获得的在非沸石氧化材料上的钯、水，以及更优选地醇和如前述所定义的助催化剂中的一种或多种；更优选研磨所获得的浆料，直至浆料颗粒的Dv90在5微米至30微米的范围内，更优选在10微米至20微米的范围内，Dv90是如参考例2中所述测定的；
(c.3)将钯浸渗在如前述所定义的第二储氧化合物上；煅烧在第二储氧化合物上的钯，更优选在温度在300℃至800℃的范围内，更优选在500℃至700℃的范围内的气体气氛中煅烧；制备浆料，该浆料包含在第二储氧化合物上获得的煅烧过的钯、水，以及更优选地醇和如前述所定义的助催化剂中的一种或多种；更优选研磨所获得的浆料，直至浆料颗粒的Dv90在1微米至20微米的范围内，更优选在3微米至10微米的范围内，Dv90是如参考例2中所述测定的；
(c.4)掺和(c.2)中获得的浆料与(c.3)中获得的浆料；
(c.5)研磨(c.4)中获得的浆料，直至浆料颗粒的Dv90在2微米至20微米的范围内，Dv90是如参考例2中所述测定的；
(c.6)从基材的入口端到出口端在y％的基材轴向长度上将(c.5)中获得的浆料置于在(b)中获得的有涂层的基材的第一涂层上，其中y在20至x的范围内；
(c.7)任选地干燥(c.6)中获得的经获得的浆料处理的基材；
(c.8)煅烧在(c.6)中获得的经获得的浆料处理的基材或在(c.7)中获得的干燥的经浆料处理的基材。
关于在(b)和(c)中的一步或多步中，优选在(b)和(c)中的研磨，技术人员应当理解，如果要在所述(b)和(c)中研磨的浆料中的颗粒已经具有适当的Dv90，则(b)和(c)公开的不同研磨过程可以是任选的。
优选的是，该方法包括更优选通过添加酸，更优选硝酸将(c.2)、(c.3)和(c.4)中的一步或多步中，更优选(c.2)和(c.3)和(c.4)中获得的浆料的水相的pH调节到在2至7的范围内，更优选在3至5的范围内的值；
根据(c.5)，优选的是，进行研磨直至浆料颗粒的Dv90在5微米至18微米的范围内，更优选在10微米至15微米的范围内。
关于(c.7)，优选的是，在温度在90℃至200℃的范围内，更优选在130℃至150℃的范围内的气体气氛中进行干燥，该气体气氛更优选包含氧。
关于(c.7)，优选的是，在气体气氛中进行干燥，持续时间在10分钟至3小时的范围内，更优选在20分钟至40分钟的范围内，该气体气氛更优选包含氧。
关于(c.8)，优选的是，在温度在300℃至900℃的范围内，更优选在500℃至700℃的范围内的气体气氛中进行煅烧，该气体气氛更优选包含氧。
关于(c.8)，优选的是，在气体气氛中进行煅烧，持续时间在1小时至8小时的范围内，更优选在1.5小时至3小时的范围内，该气体气氛更优选包含氧。
优选的是，根据(b)放置浆料通过喷涂或浸渍基材来进行，更优选地通过浸渍基材来进行。
优选的是，根据(c)放置浆料通过喷涂或浸渍基材来进行，更优选地通过浸渍基材来进行。
优选的是，x在90至100的范围内，更优选在95至100的范围内，更优选在98至100的范围内，更优选在99至100的范围内。
优选的是，y在30至80的范围内，更优选在40至60的范围内，更优选在45至55的范围内
替代性地，优选的是，y在80至x的范围内，更优选在90至x的范围内，更优选其中y为x。更优选的是，x在99至100的范围内并且y为x。
优选的是，本发明的方法由(a)、(b)和(c)组成。
本发明还涉及通过根据本发明的方法获得的、或可通过根据本发明的方法获得的、或可通过根据本发明的方法制备的、或通过根据本发明的方法制备的三效转化催化剂，优选根据本发明的三效转化催化剂，更优选其中该方法由如前述所定义的(a)、(b)和(c)组成。
本发明还涉及一种处于发动机的下游并与发动机流体连通的废气处理系统，该系统包括根据本发明的三效转化催化剂。
优选的是，该发动机是汽油发动机和汽油-天然气组合发动机中的一种或多种，更优选是汽油-天然气组合发动机。
优选的是，该发动机的废气流包含碳氢化合物(HC)、一氧化碳(CO)和氮氧化物(NO)。
本发明还涉及根据本发明的三效转化催化剂用于处理包含HC、CO和NO的废气的用途，该废气优选来自汽油发动机，更优选来自汽油-天然气组合发动机。
本发明还涉及一种处理包含HC、CO和NO的废气的方法，该废气优选来自汽油发动机和汽油-天然气组合发动机中的一种或多种，更优选来自汽油-天然气组合发动机，该方法包括使用根据本发明的三效转化催化剂。
优选的是，根据(iii)的第二涂层是如下定义的涂层(ii)。
此外，本发明的另一个目的是提供一种用于处理来自汽油发动机和/或汽油-天然气组合发动机的包含HC、CO和NO的废气的催化剂，该催化剂表现出改善的催化活性，诸如改善的HC转化率、CO转化率和NO转化率。令人惊讶地，发现根据本发明用于处理包含HC、CO和NO的废气的催化剂容许实现改善的催化活性，诸如改善的HC转化率、CO转化率和NO转化率。
因此，本发明还涉及一种用于处理包含HC、CO和NO的废气的催化剂，该催化剂包含：
(i)基材，所述基材包括入口端、出口端、从所述入口端延伸到所述出口端的基材轴向长度以及延伸穿过其中的由所述基材的内壁限定的多个通道；
(ii)置于基材的内壁表面的涂层，其中该涂层包含负载于包含锰和氧化组分的非沸石氧化材料上的钯，该涂层还包含含钡的助催化剂；其中该涂层的0重量％至0.001重量％由铂组成。
优选的是，该涂层从基材的入口端到出口端或从基材的出口端到入口端在y1％的基材轴向长度上延伸，其中y1在80至100的范围内，更优选在90至100的范围内，更优选在95至100的范围内，更优选在98至100的范围内，更优选在99至100的范围内。
优选的是，该涂层的非沸石氧化材料中包含的锰以锰的氧化物的形式存在，更优选以二氧化锰(MnO2)的形式存在，其中二氧化锰更优选负载于第二氧化组分上。
优选的是，该涂层基于非沸石氧化材料的重量，以MnO2计算，包含在1重量％至10重量％的范围内，更优选在2重量％至9重量％的范围内，更优选在4重量％至9重量％的范围内的锰。
关于非沸石氧化材料中包含的氧化组分，优选的是，其选自由以下组成的组：氧化铝、二氧化铈、二氧化硅、氧化锆、二氧化钛、它们中的两种或更多种的混合物和它们中的两种或更多种的混合氧化物，更优选地选自由以下组成的组：氧化铝、二氧化铈、二氧化钛、它们中的两种或更多种的混合物和它们中的两种或更多种的混合氧化物，更优选地选自由以下组成的组：氧化铝、二氧化铈、它们中的两种的混合物和它们中的两种的混合氧化物，更优选为氧化铝。
非沸石氧化材料的优选98重量％至100重量％，更优选99重量％至100重量％，更优选99.5重量％至100重量％由以MnO2计算的锰和氧化组分组成。
优选的是，该涂层包含钯，以元素钯计算，其载量在20g/ft3至200g/ft3的范围内，更优选在30g/ft3至150g/ft3的范围内，更优选在50g/ft3至120g/ft3的范围内。
优选的是，该涂层包含非沸石氧化材料，其载量在0.5g/in3至4g/in3的范围内，更优选在1g/in3至3g/in3的范围内，更优选在1g/in3至1.8g/in3的范围内。
优选的是，该涂层中包含的助催化剂包含氧化钡，优选由氧化钡组成。更优选的是，该涂层包含以BaO计算的载量(lp)的作为助催化剂的氧化钡和载量(ln)的非沸石氧化材料，其中(lp):(ln)的载量比在0.02:1至0.2:1的范围内，更优选在0.04:1至0.08:1的范围内。
关于助催化剂，优选的是，该涂层包含所述助催化剂，其载量在0.02g/in3至0.2g/in3的范围内，更优选在0.05g/in3至0.1g/in3的范围内。
该涂层的优选95重量％至100重量％，更优选98重量％至100重量％，更优选99重量％至100重量％由负载于包含锰和氧化组分的非沸石氧化材料上的钯和包含钡的助催化剂组成。优选的是，该涂层由负载于包含锰和氧化组分的非沸石氧化材料上的钯和包含钡的助催化剂组成。
该涂层的优选0重量％至0.0001重量％，更优选0重量％至0.00001重量％由铂组成。
该涂层的优选0重量％至0.001重量％，更优选0重量％至0.0001重量％，更优选0重量％至0.00001重量％由铑组成，更优选由铑、铱和锇组成。
该涂层的优选0重量％至0.001重量％，更优选0重量％至0.0001重量％，更优选0重量％至0.00001重量％由分子筛组成。
优选的是，根据本发明的催化剂由基材和涂层组成。
优选的是，根据(i)的基材是流通式基材。优选的是，流通式基材更优选包含陶瓷材料，更优选由陶瓷材料组成，其中该陶瓷材料更优选包含以下物质，更优选由以下物质组成：氧化铝、二氧化硅、硅酸盐、铝硅酸盐(更优选堇青石或莫来石)、铝钛酸盐、碳化硅、氧化锆、氧化镁(更优选尖晶石)和二氧化钛中的一种或多种，更优选碳化硅和堇青石中的一种或多种，更优选堇青石。
替代性地，优选的是，根据(i)的基材是壁流式过滤基材。更优选的是，壁流式过滤基材更优选包含陶瓷材料，更优选由陶瓷材料组成，其中该陶瓷材料更优选包含以下物质，更优选由以下物质组成：氧化铝、二氧化硅、硅酸盐、铝硅酸盐(更优选堇青石或莫来石)、铝钛酸盐、碳化硅、氧化锆、氧化镁(更优选尖晶石)和二氧化钛中的一种或多种，更优选碳化硅和堇青石中的一种或多种，更优选堇青石。
优选的是，该催化剂是用于处理来自汽油发动机和汽油-天然气组合发动机中的一种或多种，更优选来自汽油-天然气组合发动机的包含HC、CO和NO的废气的催化剂。
本发明还涉及一种制备用于处理包含HC、CO和NO的废气的催化剂，优选根据本发明的催化剂的方法，该方法包括：
(A)提供基材，所述基材包括入口端、出口端、从所述入口端延伸到所述出口端的基材轴向长度以及延伸穿过其中的由所述基材的内壁限定的多个通道；
(B)制备催化浆料，该催化浆料包含水、钯、包含锰和氧化组分的非沸石氧化材料以及包含钡的助催化剂；
(C)将(B)中获得的浆料置于(A)中提供的基材的内壁表面上；煅烧所获得的经浆料处理的基材，获得涂布有涂层的基材，其中该涂层的0重量％至0.01重量％由铂组成。
关于(B)，优选的是，其包括：
(B.1)将钯浸渗在包含锰和氧化组分的非沸石氧化材料上；
(B.2)煅烧(B.1)中获得的在非沸石氧化材料上的钯，更优选在温度在300℃至800℃的范围内，更优选在500℃至700℃的范围内的气体气氛中煅烧；
(B.3)制备混合物，该混合物包含水、包含钡的助催化剂，并且更优选包含醇，更优选包含正辛醇；
(B.4)将(B.2)中获得的在非沸石氧化材料上的煅烧过的钯添加到(B.3)中获得的混合物中，获得中间浆料；
(B.5)更优选将(B.4)中获得的中间浆料的水相的pH调节到在2至7的范围内，更优选在3至5的范围内的值。
(B.6)研磨(B.4)中获得的中间浆料，更优选(B.5)中获得的浆料，直至浆料颗粒的Dv90在2微米至20微米的范围内，更优选在10微米至15微米的范围内，Dv90是如参考例2中所述测定的，获得催化浆料。
关于(B.6)，技术人员应当理解，如果(B.4)或(B.5)中获得的浆料颗粒的Dv90已经在2微米至20微米的范围内，更优选在10微米至15微米的范围内，则根据(B.6)的所述研磨可以是任选的。
关于(C)，优选的是，其包括：
(C.1)从基材的入口端到出口端，在y1％的基材轴向长度上，将(B)中获得的催化浆料置于(A)中提供的基材的内壁表面上，其中y1在80至100的范围内，更优选在90至100的范围内，更优选在95至100的范围内，更优选在98至100的范围内，更优选在99至100的范围内；
(C.2)任选地干燥(C.1)中获得的经获得的浆料处理的基材；
(C.3)煅烧在(C.1)中获得的经获得的浆料处理的基材或在(C.2)中获得的干燥的经浆料处理的基材；
其中根据(C.1)的放置通过喷涂或浸渍基材来进行，更优选地通过浸渍基材来进行。
关于(C.2)，优选的是，在温度在90℃至200℃的范围内，更优选在130℃至150℃的范围内的气体气氛中进行干燥，该气体气氛更优选包含氧。
关于(C.2)，优选的是，在气体气氛中进行干燥，持续时间在10分钟至3小时的范围内，更优选在20分钟至40分钟的范围内，该气体气氛更优选包含氧。
关于(C.3)，优选的是，在温度在300℃至900℃的范围内，更优选在500℃至700℃的范围内的气体气氛中进行煅烧，该气体气氛更优选包含氧。
关于(C.3)，优选的是，在气体气氛中进行煅烧，持续时间在1小时至8小时的范围内，更优选在1.5小时至3小时的范围内，该气体气氛更优选包含氧。
本发明还涉及可通过根据本发明的方法获得的、或通过根据本发明的方法获得的、或可通过根据本发明的方法制备的、或通过根据本发明的方法制备的用于处理包含HC、CO和NO的废气的催化剂，优选根据本发明的催化剂。
本发明还涉及根据本发明的催化剂用于处理包含HC、CO和NO的废气的用途，该废气优选来自汽油发动机和汽油-天然气组合发动机中的一种或多种，更优选来自汽油-天然气组合发动机。
本发明还涉及一种处理包含HC、CO和NO的废气的方法，该废气优选来自汽油发动机和汽油-天然气组合发动机中的一种或多种，更优选来自汽油-天然气组合发动机，该方法包括使用根据本发明的催化剂。
通过下面第一组实施方案和由所示的从属关系和反向引用产生的实施方案的组合来说明本发明。具体而言，应当指出的是在提及实施方案范围的每个示例下，例如在术语诸如“根据实施方案1至4中任一项所述的三效转化催化剂”的上下文中，该范围内的每个实施方案意在对于技术人员而言是明确公开的，即该术语的措词应被技术人员理解为与“根据实施方案1、2、3和4中任一项所述的三效转化催化剂”同义。此外，明确指出的是，下面多组实施方案不是确定保护范围的权利要求的组，而是表示说明书中针对本发明的总体方面和优选方面的适当结构化部分。
1.一种用于处理包含NO、CO和HC的废气的三效转化催化剂，所述催化剂包含：
(i)基材，所述基材包括入口端、出口端、从所述入口端延伸到所述出口端的基材轴向长度以及延伸穿过其中的由所述基材的内壁限定的多个通道；
(ii)第一涂层，所述第一涂层包含负载于第一氧化组分上的铑；
(iii)第二涂层，所述第二涂层包含负载于非沸石氧化材料上的钯，其中所述非沸石氧化材料包含锰和第二氧化组分，其中所述第二涂层的0重量％至0.001重量％由铂组成；
其中所述第一涂层在x％的所述基材轴向长度上置于所述基材的内壁表面上，其中x在80至100的范围内；
其中所述第二涂层从所述入口端到所述出口端在y％的所述基材轴向长度上延伸并置于所述第一涂层上，其中y在20至x的范围内。
2.根据实施方案1所述的三效转化催化剂，其中x在90至100的范围内，优选在95至100的范围内，更优选在98至100的范围内，更优选在99至100的范围内。
3.根据实施方案1或2所述的三效转化催化剂，其中y在30至80的范围内，优选在40至60的范围内，更优选在45至55的范围内。
4.根据实施方案1或2所述的三效转化催化剂，其中y在80至x的范围内，优选在90至x的范围内，更优选其中y为x。
5.根据实施方案1至4中任一项所述的三效转化催化剂，其中所述第二涂层包含铑，以元素铑计算，其载量在2g/ft3至100g/ft3的范围内，优选在3g/ft3至70g/ft3的范围内，更优选在4g/ft3至30g/ft3的范围内。
6.根据实施方案1至5中任一项所述的三效转化催化剂，其中所述第一涂层中包含的所述第一氧化组分选自由以下组成的组：氧化铝、二氧化铈、二氧化硅、氧化锆、二氧化钛、它们中的两种或更多种的混合物和它们中的两种或更多种的混合氧化物，优选地选自由以下组成的组：氧化铝、二氧化钛、氧化锆、它们中的两种或更多种的混合物和它们中的两种或更多种的混合氧化物，更优选地选自由以下组成的组：氧化铝、氧化锆、它们中的两种的混合物和它们中的两种的混合氧化物，更优选为氧化铝。
7.根据实施方案1至6中任一项所述的三效转化催化剂，其中所述第一涂层还包含除铑以外的铂族金属，其中除铑以外的铂族金属优选地选自由以下组成的组：铂、锇、钯、铱以及它们中的两种或更多种的混合物，更优选地选自由以下组成的组：铂、锇、钯以及它们中的两种或更多种的混合物，更优选地选自由以下组成的组：铂、钯以及它们中的两种的混合物，更优选为钯。
8.根据实施方案7所述的三效转化催化剂，其中所述第一涂层包含除铑以外的铂族金属，优选包含钯，以元素铂族金属计算，其载量在2g/ft3至100g/ft3的范围内，优选在30g/ft3至80g/ft3的范围内，更优选在40g/ft3至60g/ft3的范围内，更优选在45g/ft3至55g/ft3的范围内。
9.根据实施方案7或8所述的三效转化催化剂，其中所述第一涂层优选包含以元素铂族金属计算的载量(l1)的除铑以外的铂族金属和以元素铑计算的载量(l2)的铑，其中(l1):(l2)的载量比在1:1至10:1的范围内，优选在2:1至8:1的范围内，更优选在4:1至7:1的范围内，更优选在5:1至6:1的范围内。
10.根据实施方案7至9中任一项所述的三效转化催化剂，其中所述除铑以外的铂族金属负载于第三氧化组分上，其中所述第三氧化组分优选地选自由以下组成的组：氧化铝、二氧化硅、二氧化铈、氧化锆、二氧化钛、它们中的两种或更多种的混合物和它们中的两种或更多种的混合氧化物，更优选地选自由以下组成的组：氧化铝、氧化锆、二氧化钛、它们中的两种或更多种的混合物和它们中的两种或更多种的混合氧化物，更优选地选自由以下组成的组：氧化铝、氧化锆、它们中的两种的混合物和它们中的两种的混合氧化物，更优选为氧化铝。
11.根据实施方案10所述的三效转化催化剂，其中所述除铑以外的铂族金属还负载于第一储氧化合物上，其中所述第一储氧化合物优选地包含铈，更优选地包含以下一种或多种：氧化铈、包含氧化铈的氧化物混合物和包含铈的混合氧化物，其中所述包含铈的混合氧化物更优选另外包含以下一种或多种：锆、钇、钕、镧、铪、钐和镨，更优选地包含以下一种或多种：锆、钇、钕、镧和镨，更优选地包含以下一种或多种：锆、钇和镧。
12.根据实施方案11所述的三效转化催化剂，其中所述第一氧化合物包含含铈、锆、钇和镧的混合氧化物；
其中第一储氧化合物的优选95重量％至100重量％，更优选98重量％至100重量％，更优选99重量％至100重量％，更优选99.5重量％至100重量％由包含铈、锆、钇和镧的混合氧化物组成；
其中所述第一储氧化合物的更优选10重量％至70重量％，更优选20重量％至50重量％，更优选25重量％至40重量％由以CeO2计算的铈组成，并且所述第一储氧化合物的更优选20重量％至80重量％，更优选30重量％至75重量％，更优选50重量％至70重量％由以ZrO2计算的锆组成。
13.根据实施方案11或12所述的三效转化催化剂，其中所述第一涂层包含所述第一储氧化合物，其载量在0.3g/in3至5g/in3的范围内，优选在0.4g/in3至2g/in3的范围内，更优选在0.5g/in3至1.5g/in3的范围内，更优选在0.5g/in3至1.0g/in3的范围内。
14.根据实施方案11至13中任一项所述的三效转化催化剂，其中所述第一涂层中包含的除铑以外的铂族金属的95重量％至100重量％，优选98重量％至100重量％，更优选99重量％至100重量％，更优选99.5重量％至100重量％负载于所述第三氧化组分和所述第一储氧化合物上；
其中所述第一涂层中包含的除铑以外的铂族金属的优选5重量％至70重量％，更优选10重量％至50重量％，更优选20重量％至40重量％负载于所述第三氧化组分上，并且所述第一涂层中包含的除铑以外的铂族金属的优选30重量％至95重量％，更优选50重量％至90重量％，更优选60重量％至80重量％负载于所述第一储氧化合物上。
15.根据实施方案1至14中任一项所述的三效转化催化剂，其中所述第一涂层包含第一氧化组分，并且优选地包含如实施方案10中定义的第三氧化组分，其载量在0.3g/in3至8g/in3的范围内，优选在0.5g/in3至4g/in3的范围内，更优选在0.7g/in3至1.5g/in3的范围内。
16.根据实施方案1至15中任一项所述的三效转化催化剂，其中所述第一涂层还包含助催化剂，所述助催化剂包含氧化钡、氧化锆、氧化锶和氧化镧中的一种或多种，优选地包含氧化钡和氧化锆中的一种或多种，其中所述助催化剂更优选包含氧化钡和氧化锆，更优选由氧化钡和氧化锆组成；
其中所述催化剂更优选包含所述助催化剂，其载量在0.02g/in3至0.2g/in3的范围内，更优选在0.05g/in3至0.12g/in3的范围内。
17.根据实施方案1至16中任一项所述的三效转化催化剂，其中所述催化剂包含所述第一涂层，其载量在0.5g/in3至10g/in3的范围内，优选在0.75g/in3至5g/in3的范围内，更优选在1g/in3至3g/in3的范围内，更优选在1.25g/in3至2.5g/in3的范围内。
18.根据实施方案11至14中任一项所述的三效转化催化剂，其中所述第一涂层的95重量％至100重量％，优选98重量％至100重量％，更优选99重量％至100重量％由在所述第一氧化组分上(更优选在氧化铝上)的铑，负载于所述第三氧化组分上(更优选在氧化铝上)的除铑以外的铂族金属，负载于所述第一储氧化合物上的除铑以外的铂族金属以及更优选如实施方案16中定义的助催化剂组成。
19.根据实施方案1至18中任一项所述的三效转化催化剂，其中所述第一涂层的0重量％至0.001重量％，优选0重量％至0.0001重量％，更优选0.00001重量％由锰组成。
20.根据实施方案1至19中任一项所述的三效转化催化剂，其中所述第一涂层的0重量％至0.001重量％，优选0重量％至0.0001重量％，更优选0.00001重量％由沸石材料和含钒化合物中的一种或多种组成，优选地由沸石材料和含钒化合物组成。
21.根据实施方案1至20中任一项所述的三效转化催化剂，其中所述第二涂层的非沸石氧化材料中包含的锰以锰的氧化物的形式存在，更优选以二氧化锰(MnO2)的形式存在，其中二氧化锰更优选负载于所述第二氧化组分上。
22.根据实施方案1至21中任一项所述的三效转化催化剂，其中基于所述非沸石氧化材料的重量，以MnO2计算，所述第二涂层包含在1重量％至10重量％的范围内，优选在2重量％至9重量％的范围内，更优选在4重量％至9重量％的范围内的锰。
23.根据实施方案1至22中任一项所述的三效转化催化剂，其中所述第二涂层的非沸石氧化材料中包含的所述第二氧化组分选自由以下组成的组：氧化铝、二氧化硅、二氧化铈、氧化锆、二氧化钛、它们中的两种或更多种的混合物和它们中的两种或更多种的混合氧化物，优选地选自由以下组成的组：氧化铝、二氧化铈、二氧化钛、它们中的两种或更多种的混合物和它们中的两种或更多种的混合氧化物，更优选地选自由以下组成的组：氧化铝、二氧化铈、它们中的两种的混合物和它们中的两种的混合氧化物，更优选为氧化铝。
24.根据实施方案1至23中任一项所述的三效转化催化剂，其中所述非沸石氧化材料的98重量％至100重量％，优选99重量％至100重量％，更优选99.5重量％至100重量％由以MnO2计算的锰和所述第二氧化组分组成。
25.根据实施方案1至24中任一项所述的三效转化催化剂，其中所述第二涂层包含所述非沸石氧化材料，其载量在0.3g/in3至5g/in3的范围内，优选在0.4g/in3至2g/in3的范围内，更优选在0.4g/in3至1.5g/in3的范围内，更优选在0.4g/in3至1.0g/in3的范围内。
26.根据实施方案1至25中任一项所述的三效转化催化剂，其中所述第二涂层包含钯，以元素钯计算，其载量在20g/ft3至200g/ft3的范围内，优选在30g/ft3至150g/ft3的范围内，更优选在50g/ft3至120g/ft3的范围内，更优选在50g/ft3至80g/ft3的范围内。
27.根据实施方案1至26中任一项所述的三效转化催化剂，其中所述第二涂层还包含第二储氧化合物，其中所述第二储氧化合物优选包含铈，更优选地包含以下一种或多种：氧化铈、包含氧化铈的氧化物混合物和包含铈的混合氧化物，其中所述包含铈的混合氧化物更优选另外包含以下一种或多种：锆、钇、钕、镧、铪、钐和镨，更优选地包含以下一种或多种：锆、钇、钕、镧和镨，更优选地包含以下一种或多种：锆、钇和镧。
28.根据实施方案27所述的三效转化催化剂，其中所述第二储氧化合物包含含铈、锆、钇和镧的混合氧化物；
其中所述第二储氧化合物的优选95重量％至100重量％，更优选98重量％至100重量％，更优选99重量％至100重量％，更优选99.5重量％至100重量％由包含铈、锆、钇和镧的混合氧化物组成；
其中所述第二储氧化合物的更优选10重量％至70重量％，更优选20重量％至50重量％，更优选25重量％至40重量％由以CeO2计算的铈组成，并且所述第二储氧化合物的更优选20重量％至80重量％，更优选30重量％至75重量％，更优选50重量％至70重量％由以ZrO2计算的锆组成。
29.根据实施方案27或28所述的三效转化催化剂，其中所述第二涂层包含所述第二储氧化合物，其载量在0.3g/in3至5g/in3的范围内，优选在0.4g/in3至3g/in3的范围内，更优选在0.6g/in3至1.75g/in3的范围内。
30.根据实施方案27至29中任一项所述的三效转化催化剂，其中所述第二涂层中包含的钯的95重量％至100重量％，优选98重量％至100重量％，更优选99重量％至100重量％，更优选99.5重量％至100重量％负载所述非沸石氧化材料和所述第二储氧化合物上；
其中所述第二涂层中包含的钯的优选30重量％至70重量％，更优选40重量％至60重量％，更优选45重量％至55重量％负载于所述非沸石氧化材料并且所述第二涂层中包含的钯的优选30重量％至70重量％，更优选40重量％至60重量％，更优选45重量％至55重量％负载于所述第二储氧化合物上。
31.根据实施方案1至30中任一项所述的三效转化催化剂，其中所述第二涂层还包含助催化剂，所述助催化剂包含氧化钡、氧化锆、氧化锶和氧化镧中的一种或多种，优选地包含氧化钡和氧化锆中的一种或多种，其中所述助催化剂更优选包含氧化钡和氧化锆，更优选由氧化钡和氧化锆组成。
32.根据实施方案31所述的三效转化催化剂，其中所述第二涂层包含助催化剂，其载量在0.02g/in3至0.2g/in3的范围内，优选在0.05g/in3至0.18g/in3的范围内。
33.根据实施方案27至30中任一项所述的三效转化催化剂，其中所述第二涂层95重量％至100重量％，优选98重量％至100重量％，更优选99重量％至100重量％由负载于包含锰和所述第二氧化组分的所述非沸石氧化材料上的钯，和负载于所述第二储氧化合物上的钯，以及优选如实施方案31或32中定义的助催化剂组成。
34.根据实施方案1至33中任一项所述的三效转化催化剂，其中所述第二涂层的0重量％至0.0001重量％，优选0重量％至0.00001重量％由铂组成。
35.根据实施方案1至34中任一项所述的三效转化催化剂，其中所述第二涂层的0重量％至0.001重量％，优选0重量％至0.0001重量％，更优选0重量％至0.00001重量％由铑组成，优选由铑、铱和锇组成。
36.根据实施方案1至35中任一项所述的三效转化催化剂，其中所述第二涂层的0重量％至0.001重量％，优选0重量％至0.0001重量％，更优选0重量％至0.00001重量％由分子筛组成。
37.根据实施方案1至36中任一项所述的三效转化催化剂，其中所述催化剂由所述基材、所述第一涂层和所述第二涂层组成。
38.根据实施方案1至37中任一项所述的三效转化催化剂，其中所述催化剂包含第一载量(L1)的所述第一涂层和第二载量(L2)的所述第二涂层，其中(L1):(L2)的载量比在4:1至1:4的范围内，优选在3:1至1:3的范围内，更优选在2:1至1:2的范围内，更优选在1.5:1至1:1.5的范围内。
39.根据实施方案38所述的三效转化催化剂，其中(L1):(L2)的载量比在1.2:1至1:1.2的范围内。
40.根据实施方案1至39中任一项所述的三效转化催化剂，其中所述催化剂的基材包含陶瓷或金属材料。
41.根据实施方案1至40中任一项所述的三效转化催化剂，其中所述催化剂的基材包含陶瓷材料，优选由陶瓷材料组成，其中所述陶瓷材料优选包含以下物质，更优选由以下物质组成：氧化铝、二氧化硅、硅酸盐、铝硅酸盐(优选堇青石或莫来石)、铝钛酸盐、碳化硅、氧化锆、氧化镁(优选尖晶石)和二氧化钛中的一种或多种，更优选碳化硅和堇青石中的一种或多种，更优选堇青石。
42.根据实施方案1至40中任一项所述的三效转化催化剂，其中所述催化剂的基材包含金属材料，优选由金属材料组成，其中所述金属材料优选包含氧及铁、铬和铝中的一种或多种，更优选由氧及铁、铬和铝中的一种或多种组成。
43.根据实施方案1至42中任一项所述的三效转化催化剂，其中根据(i)的所述基材是流通式基材，优选堇青石流通式基材。
44.根据实施方案1至42中任一项所述的三效转化催化剂，其中根据(i)的所述基材是壁流式过滤基材，优选堇青石壁流式过滤基材。
45.一种制备三效转化催化剂，优选根据实施方案1至44中任一项所述的三效转化催化剂的方法，所述方法包括：
(a)提供基材，所述基材包括入口端、出口端、从所述入口端延伸到所述出口端的基材轴向长度以及延伸穿过其中的由所述基材的内壁限定的多个通道；
(b)制备浆料，所述浆料包含铑、第一氧化组分和水；从所述基材的所述入口端到所述出口端，或从所述基材的所述出口端到所述入口端，在x％的所述基材轴向长度上，将所述浆料置于所述基材的内壁表面上，其中x在80至100的范围内；煅烧所获得的经浆料处理的基材，获得涂布有第一涂层的基材；
(c)制备包含水、钯和非沸石氧化材料的浆料，所述非沸石氧化材料包含锰和第二氧化组分；从所述基材的所述入口端到所述出口端，在y％的所述基材轴向长度上，将所述浆料置于在(b)中获得的所述有涂层的基材的所述第一涂层上，其中y在20至x的范围内；煅烧所获得的经浆料处理的基材，获得涂布有第一涂层和第二涂层的基材，其中所述第二涂层的0重量％至0.001重量％由铂组成。
46.根据实施方案45所述的方法，其中(b)包括：
(b.1)将铑浸渗在第一氧化组分上；煅烧在第一氧化组分上的铑，优选在温度在300℃至800℃的范围内，更优选在500℃至700℃的范围内的气体气氛中煅烧；
(b.2)优选将如实施方案7至9中任一项定义的除铑以外的铂族金属浸渗在如实施方案10中定义的第三氧化组分上；煅烧在第三氧化组分上的除铑以外的铂族金属，优选在温度在300℃至800℃的范围内，更优选在500℃至700℃的范围内的气体气氛中煅烧；
(b.3)优选将根据(b.2)的除铑以外的铂族金属浸渗在如实施方案11或12中定义的第一储氧化合物上；煅烧在第一储氧化合物上的除铑以外的铂族金属，更优选在温度在300℃至800℃的范围内，更优选在500℃至700℃的范围内的气体气氛中煅烧；制备浆料，所述浆料包含在第一储氧化合物上获得的除铑以外的煅烧铂族金属、水，以及更优选地醇和如实施方案16中定义的助催化剂中的一种或多种；研磨所获得的浆料，直至浆料颗粒的Dv90在1微米至20微米的范围内，更优选在3微米至10微米的范围内，Dv90是如参考例2中所述测定的；
(b.4)混合在(b.1)中获得的在第一氧化组分上的煅烧过的铑、水，更优选在(b.2)中获得的在第三氧化组分上的除铑以外的煅烧铂族金属，以及优选醇和如实施方案16中定义的助催化剂中的一种或多种，获得浆料；研磨所获得的浆料，直至浆料颗粒的Dv90在5微米至30微米的范围内，优选在10微米至20微米的范围内，Dv90是如参考例2中所述测定的；
(b.5)优选掺和(b.3)中获得的浆料与(b.4)中获得的浆料；研磨所获得的浆料，直至浆料颗粒的Dv90在5微米至30微米的范围内，更优选在10微米至15微米的范围内，Dv90是如参考例2中所述测定的；
(b.6)从基材的入口端到出口端，或从基材的出口端到入口端，在x％的基材轴向长度上，将(b.4)中获得的浆料，更优选(b.5)中获得的浆料置于基材的内壁表面上，其中x在80至100的范围内；
(b.7)任选地干燥(b.6)中获得的经获得的浆料处理的基材；
(b.8)煅烧在(b.6)中获得的经获得的浆料处理的基材或在(b.7)中获得的干燥的经浆料处理的基材。
47.根据实施方案46所述的方法，所述方法包括更优选通过添加酸，更优选硝酸将(b.3)、(b.4)和(b.5)中的一步或多步中，优选(b.3)和(b.4)和(b.5)中获得的浆料的水相的pH调节到在2至7的范围内，优选在3至5的范围内的值。
48.根据实施方案46或47所述的方法，其中在(b.3)和(b.4)中的一步或多步中，优选在(b.3)和(b.4)中使用的所述醇为正辛醇。
49.根据实施方案46至48中任一项所述的方法，其中根据(b.7)的干燥在温度在90℃至200℃的范围内，优选在130℃至150℃的范围内的气体气氛中进行干燥，所述气体气氛优选包含氧。
50.根据实施方案46至49中任一项所述的方法，其中根据(b.7)的干燥在气体气氛中进行，持续时间在10分钟至3小时的范围内，优选在20分钟至40分钟的范围内，所述气体气氛优选包含氧。
51.根据实施方案46至50中任一项所述的方法，其中根据(b.8)的煅烧在温度在300℃至900℃的范围内，优选在500℃至700℃的范围内的气体气氛中进行煅烧，所述气体气氛优选包含氧。
52.据实施方案46至51中任一项所述的方法，其中根据(b.8)的煅烧在气体气氛中进行，持续时间在1小时至8小时的范围内，优选在1.5小时至3小时的范围内，所述气体气氛优选包含氧。
53.根据实施方案45至52中任一项所述的方法，其中(c)包括
(c.1)将钯浸渗在包含锰和第二氧化组分的非沸石氧化材料上；煅烧在非沸石氧化材料上的钯，优选在温度在300℃至800℃的范围内，更优选在500℃至700℃的范围内的气体气氛中煅烧；
(c.2)制备浆料，所述浆料包含(c.1)中获得的在所述非沸石氧化材料上的钯、水，以及优选地醇和如实施方案31或32中定义的助催化剂中的一种或多种；研磨所获得的浆料，直至浆料颗粒的Dv90在5微米至30微米的范围内，更优选在10微米至20微米的范围内，Dv90是如参考例2中所述测定的；
(c.3)优选将钯浸渗在如十四方案27至29中任一项中定义的第二储氧化合物上；煅烧在第二储氧化合物上的钯，更优选在温度在300℃至800℃的范围内，更优选在500℃至700℃的范围内的气体气氛中煅烧；制备浆料，所述浆料包含在所述第二储氧化合物上获得的煅烧过的钯、水，以及更优选地醇和如实施方案31或32中定义的助催化剂中的一种或多种；研磨所获得的浆料，直至浆料颗粒的Dv90在1微米至20微米的范围内，更优选在3微米至10微米的范围内，Dv90是如参考例2中所述测定的；
(c.4)优选掺和(c.2)中获得的浆料与(c.3)中获得的浆料；
(c.5)研磨(c.2)中获得的浆料，优选(c.4)中获得的浆料，直至所述浆料颗粒的Dv90在2微米至20微米的范围内，Dv90是如参考例2中所述测定的；
(c.6)从基材的入口端到出口端在y％的基材轴向长度上将(c.5)中获得的浆料置于在(b)中获得的有涂层的基材的第一涂层上，其中y在20至x的范围内；
(c.7)任选地干燥(c.6)中获得的经获得的浆料处理的基材；
(c.8)煅烧在(c.6)中获得的经获得的浆料处理的基材或在(c.7)中获得的干燥的经浆料处理的基材。
54.根据实施方案53所述的方法，所述方法包括更优选通过添加酸，更优选硝酸将(c.2)、(c.3)和(c.4)中的一步或多步中，优选(c.2)和(c.3)和(c.4)中获得的浆料的水相的pH调节到在2至7的范围内，优选在3至5的范围内的值。
55.根据实施方案53或54所述的方法，其中根据(c.5)的研磨进行到所述浆料颗粒的Dv90在5微米至18微米的范围内，优选在10微米至15微米的范围内。
56.根据实施方案53至55中任一项所述的方法，其中根据(c.7)的干燥在温度在90℃至200℃的范围内，优选在130℃至150℃的范围内的气体气氛中进行干燥，所述气体气氛优选包含氧。
57.根据实施方案53至56中任一项所述的方法，其中根据(c.7)的干燥在气体气氛中进行，持续时间在10分钟至3小时的范围内，优选在20分钟至40分钟的范围内，所述气体气氛优选包含氧。
58.根据实施方案53至57中任一项所述的方法，其中根据(c.8)的煅烧在温度在300℃至900℃的范围内，优选在500℃至700℃的范围内的气体气氛中进行煅烧，所述气体气氛优选包含氧。
59.据实施方案53至58中任一项所述的方法，其中根据(c.8)的煅烧在气体气氛中进行，持续时间在1小时至8小时的范围内，优选在1.5小时至3小时的范围内，所述气体气氛优选包含氧。
60.根据实施方案45至59中任一项所述的方法，其中根据(b)的放置所述浆料通过喷涂或浸渍所述基材进行，优选通过浸渍所述基材进行。
61.根据实施方案45至60中任一项所述的方法，其中根据(c)的放置所述浆料通过喷涂或浸渍所述基材进行，优选通过浸渍所述基材进行。
62.根据实施方案45至61中任一项所述的方法，其中x在90至100的范围内，优选在95至100的范围内，更优选在98至100的范围内，更优选在99至100的范围内。
63.根据实施方案45至62中任一项所述的方法，其中y在30至80的范围内，优选在40至60的范围内，更优选在45至55的范围内。
64.根据实施方案45至62中任一项所述的方法，其中y在80至x的范围内，优选在90至x的范围内，更优选其中y为x。
65.根据实施方案45至64中任一项所述的方法，所述方法由(a)、(b)和(c)组成。
66.一种三效转化催化剂，优选根据实施方案1至44中任一项所述的三效转化催化剂，其是通过根据实施方案45至65中任一项，优选实施方案65所述的方法获得的、或可通过所述方法获得的、或可通过所述方法制备的、或通过所述方法制备的。
67.一种处于发动机下游并与发动机流体连通的废气处理系统，所述系统包括根据实施方案1至44和66中任一项所述的三效转化催化剂。
68.根据实施方案67所述的气体处理系统，其中所述发动机是汽油发动机和汽油-天然气组合发动机中的一种或多种，优选是汽油-天然气组合发动机。
69.根据实施方案67或68所述的气体处理系统，其中所述发动机的废气流包含碳氢化合物(HC)、一氧化碳(CO)和氮氧化物(NO)。
70.根据实施方案1至44和66中任一项所述的三效转化催化剂用于处理包含HC、CO和NO/NOx的废气的用途，所述废气来自汽油发动机或汽油-天然气组合发动机。
71.一种处理包含HC、CO和NO/NOx的废气的方法，所述废气优选来自汽油发动机和汽油-天然气组合发动机中的一种或多种，更优选来自汽油-天然气组合发动机，所述方法包括使用根据实施方案1至44和66中任一项所述的三效转化催化剂。
72.根据实施方案1至44中任一项所述的三效转化催化剂，其中根据(iii)的所述第二涂层是实施方案1’至17’中任一项定义的涂层(ii)。
通过下面第二组实施方案和由所示的从属关系和反向引用产生的实施方案的组合来进一步说明本发明。第二组实施方案可以与上述第一组实施方案组合。
1’.一种用于处理包含HC、CO和NO的废气的催化剂，所述催化剂包含：
(i)基材，所述基材包括入口端、出口端、从所述入口端延伸到所述出口端的基材轴向长度以及延伸穿过其中的由所述基材的内壁限定的多个通道；
(ii)置于基材的内壁表面的涂层，其中该涂层包含负载于包含锰和氧化组分的非沸石氧化材料上的钯，该涂层还包含含钡的助催化剂；其中该涂层的0重量％至0.001重量％由铂组成。
2’.根据实施方案1’所述的催化剂，其中所述涂层从所述基材的入口端到出口端或从所述基材的出口端到入口端在y1％的基材轴向长度上延伸，其中y1在80至100的范围内，优选在90至100的范围内，更优选在95至100的范围内，更优选在98至100的范围内，更优选在99至100的范围内。
3’.根据实施方案1’或2’所述的催化剂，其中所述涂层的非沸石氧化材料中包含的锰以锰的氧化物的形式存在，更优选以二氧化锰(MnO2)的形式存在，其中二氧化锰更优选负载于所述氧化组分上。
4’.根据实施方案1’至3’中任一项所述的催化剂，其中基于所述非沸石氧化材料的重量，以MnO2计算，所述涂层包含在1重量％至10重量％的范围内，优选在2重量％至9重量％的范围内，更优选在4重量％至9重量％的范围内的锰。
5’.根据实施方案1’至4’中任一项所述的催化剂，其中所述非沸石氧化材料中包含的所述氧化组分选自由以下组成的组：氧化铝、二氧化铈、二氧化硅、氧化锆、二氧化钛、它们中的两种或更多种的混合物和它们中的两种或更多种的混合氧化物，优选地选自由以下组成的组：氧化铝、二氧化铈、二氧化钛、它们中的两种或更多种的混合物和它们中的两种或更多种的混合氧化物，更优选地选自由以下组成的组：氧化铝、二氧化铈、它们中的两种的混合物和它们中的两种的混合氧化物，更优选为氧化铝。
6’.根据实施方案1’至5’中任一项所述的催化剂，其中所述非沸石氧化材料的98重量％至100重量％，优选99重量％至100重量％，更优选99.5重量％至100重量％由以MnO2计算的锰和所述氧化组分组成。
7’.根据实施方案1’至6’中任一项所述的催化剂，其中所述涂层包含钯，以元素钯计算，其载量在20g/ft3至200g/ft3的范围内，优选在30g/ft3至150g/ft3的范围内，更优选在50g/ft3至120g/ft3的范围内。
8’.根据实施方案1至7’中任一项所述的催化剂，其中所述涂层包含所述非沸石氧化材料，其载量在0.5g/in3至4g/in3的范围内，优选在1g/in3至3g/in3的范围内，更优选在1g/in3至1.8g/in3的范围内。
9’.根据实施方案1'至8'中任一项所述的催化剂，其中所述涂层中包含的所述助催化剂包括氧化钡，优选由氧化钡组成。
10’.根据实施方案1’至9’中任一项所述的催化剂，其中所述涂层包含所述助催化剂，其载量在0.02g/in3至0.2g/in3的范围内，优选在0.05g/in3至0.1g/in3的范围内。
11’.根据实施方案1’至10’中任一项所述的催化剂，其中所述涂层的95重量％至100重量％，优选98重量％至100重量％，更优选99重量％至100重量％由负载于包含锰和所述氧化组分的所述非沸石氧化材料上的钯和包含钡的所述助催化剂组成。
12’.根据实施方案1’至11’中任一项所述的催化剂，其中所述涂层的0重量％至0.0001重量％，优选0重量％至0.00001重量％由铂组成。
13’.根据实施方案1’至12’中任一项所述的催化剂，其中所述涂层的0重量％至0.001重量％，优选0重量％至0.0001重量％，更优选0重量％至0.00001重量％由铑组成，优选由铑、铱和锇组成。
14’.根据实施方案1’至13’中任一项所述的催化剂，其中所述涂层的0重量％至0.001重量％，优选0重量％至0.0001重量％，更优选0重量％至0.00001重量％由分子筛组成。
15’.根据实施方案1’至14’中任一项所述的催化剂，其中所述催化剂由所述基材和所述涂层组成。
16’.根据实施方案1至15'中任一项所述的催化剂，其中根据(i)的所述基材是流通式基材；
其中所述流通式基材优选包含陶瓷材料，更优选由陶瓷材料组成，其中所述陶瓷材料更优选包含以下物质，更优选由以下物质组成：氧化铝、二氧化硅、硅酸盐、铝硅酸盐(优选堇青石或莫来石)、铝钛酸盐、碳化硅、氧化锆、氧化镁(优选尖晶石)和二氧化钛中的一种或多种，更优选碳化硅和堇青石中的一种或多种，更优选堇青石。
17’.根据实施方案1至15’中任一项所述的三效转化催化剂，其中根据(i)的所述基材是壁流式过滤基材；
其中所述壁流式过滤基材优选包含陶瓷材料，更优选由陶瓷材料组成，其中所述陶瓷材料更优选包含以下物质，更优选由以下物质组成：氧化铝、二氧化硅、硅酸盐、铝硅酸盐(优选堇青石或莫来石)、铝钛酸盐、碳化硅、氧化锆、氧化镁(优选尖晶石)和二氧化钛中的一种或多种，更优选碳化硅和堇青石中的一种或多种，更优选堇青石。
18’.一种制备用于处理包含HC、CO和NO的废气的催化剂，优选根据实施方案1’至17’中任一项的催化剂的方法，所述方法包括：
(A)提供基材，所述基材包括入口端、出口端、从所述入口端延伸到所述出口端的基材轴向长度以及延伸穿过其中的由所述基材的内壁限定的多个通道；
(B)制备催化浆料，该催化浆料包含水、钯、包含锰和氧化组分的非沸石氧化材料以及包含钡的助催化剂；
(C)将(B)中获得的浆料置于(A)中提供的基材的内壁表面上；煅烧所获得的经浆料处理的基材，获得涂布有涂层的基材，其中该涂层的0重量％至0.01重量％由铂组成。
19’.根据实施方案18’所述的方法，其中(B)包括
(B.1)将钯浸渗在包含锰和氧化组分的非沸石氧化材料上；
(B.2)煅烧(B.1)中获得的在非沸石氧化材料上的钯，优选在温度在300℃至800℃的范围内，更优选在500℃至700℃的范围内的气体气氛中煅烧；
(B.3)制备混合物，所述混合物包含水、包含钡的助催化剂，并且优选包含醇，更优选包含正辛醇；
(B.4)将(B.2)中获得的在非沸石氧化材料上的煅烧过的钯添加到(B.3)中获得的混合物中，获得中间浆料；
(B.5)优选将(B.4)中获得的中间浆料的水相的pH调节到在2至7的范围内，更优选在3至5的范围内的值；
(B.6)研磨(B.4)中获得的中间浆料，优选(B.5)中获得的浆料，直至浆料颗粒的Dv90在2微米至20微米的范围内，优选在10微米至15微米的范围内，Dv90是如参考例2中所述测定的，获得催化浆料。
20’.根据实施方案18’或19’所述的方法，其中(C)包括
(C.1)从基材的入口端到出口端，在y1％的基材轴向长度上，将(B)中获得的催化浆料置于(A)中提供的基材的内壁表面上，其中y1在80至100的范围内，优选在90至100的范围内，更优选在95至100的范围内，更优选在98至100的范围内，更优选在99至100的范围内；
(C.2)任选地干燥(C.1)中获得的经获得的浆料处理的基材；
(C.3)煅烧在(C.1)中获得的经获得的浆料处理的基材或在(C.2)中获得的干燥的经浆料处理的基材；
其中根据(C.1)的放置优选通过喷涂或浸渍基材来进行，更优选地通过浸渍基材来进行。
21’.根据实施方案20’所述的方法，其中根据(C.2)的干燥在温度在90℃至200℃的范围内，优选在130℃至150℃的范围内的气体气氛中进行干燥，所述气体气氛优选包含氧。
22’.根据实施方案20’或21’所述的方法，其中根据(C.2)的干燥在气体气氛中进行，持续时间在10分钟至3小时的范围内，优选在20分钟至40分钟的范围内，所述气体气氛优选包含氧。
23’.根据实施方案20’至22’中任一项所述的方法，其中根据(C.3)的煅烧在温度在300℃至900℃的范围内，优选在500℃至700℃的范围内的气体气氛中进行煅烧，所述气体气氛优选包含氧。
24’.据实施方案20’至23’中任一项所述的方法，其中根据(C.3)的煅烧在气体气氛中进行，持续时间在1小时至8小时的范围内，优选在1.5小时至3小时的范围内，所述气体气氛优选包含氧。
25’.一种用于处理包含HC、CO和NO的废气的催化剂，优选根据实施方案1’至17’中任一项所述的催化剂，其是可通过根据实施方案18’至24’中任一项所述的方法获得的、或通过所述方法获得的、或可通过所述方法制备的、或通过所述方法制备的。
26’.根据实施方案1’至16’和25’中任一项所述的催化剂用于处理包含HC、CO和NO的废气的用途，所述废气优选来自汽油发动机和汽油-天然气组合发动机中的一种或多种，更优选来自汽油-天然气组合发动机。
27’.一种处理包含HC、CO和NO的废气的方法，所述废气优选来自汽油发动机和汽油-天然气组合发动机中的一种或多种，更优选来自汽油-天然气组合发动机，所述方法包括使用根据实施方案1’至16’和25’中任一项所述的催化剂。
在本发明的上下文中，术语“内壁表面”应理解为壁的“裸露的”或“无遮蔽的”或“空白的”表面，即处于未处理状态的壁的表面，除了任何可能污染表面的不可避免的杂质外，该表面由壁的材料组成。
此外，在本发明的上下文中，术语“X是A、B和C中的一种或多种”，其中X是给定特征，并且A、B和C中的每一种均代表所述特征的具体实现，应理解为公开X是A或B或C，或A和B，或A和C，或B和C，或A 5和B和C。关于这一点，应注意技术人员能够将上述抽象术语转换为具体实例，例如其中X是化学元素而A、B和C是具体元素，诸如Li、Na和K，或者X是温度而A、B和C是具体温度，诸如10℃、20℃和30℃。关于这一点，还应注意技术人员能够将上述术语扩展到所述特征的不太具体的实现，例如10“X是A和B中的一种或多种”，公开X是A或B，或A和B，或者扩展到所述特征的更具体的实现，例如“X是A、B、C和D中的一种或多种”，公开X是A或B或C或D，或A和B，或A和C，或A和D，或B和C，或B和D，或C和D，或A和B和C，或A和B和D，或B和C和D，或A和B和C和D。
此外，在本发明的上下文中，术语“汽油-天然气组合发动机”代表具有双模式，即汽油模式和(压缩)天然气模式的发动机，其中来自(压缩)天然气模式的碳氢化合物排放物主要为甲烷(大于约80％)。这也可以称为汽油-天然气混合发动机。
此外，在本发明的上下文中，关于一种或多种组分的重量％术语“由......组成”表示基于所讨论的实体的100重量％，所述组分的重量％的量。例如，措辞“其中第二涂层的0重量％至0.001重量％由铂组成”表示在组成所述涂层的100重量％的组分中，0重量％至0.001重量％是铂。
通过以下参考例、比较例和实施例进一步说明本发明。
实施例
参考例1：氧化铝的BET比表面积的测定
氧化铝的BET比表面积根据DIN 66131或DIN-ISO 9277使用液氮测定。
参考例2：基于体积的粒度分布的测定
粒度分布通过静光散射法，使用Sympatec HELOS/BR-OM&QUIXEL湿分散设备测定，该设备配备有激光(HeNe)衍射传感器，具有31个通道的多元素检测范围，包括5个覆盖0.1微米-875微米的模块。
参考例3：一般涂布方法
为了使流通式基材涂上浆料，将流通式基材指定长度的基材垂直浸渍在一部分给定浆料中，引起目标长度的涂层被施加。以这种方式，修补基面涂层接触基材壁。将样品留在在浆料中特定的时间段，通常为1-15秒。然后将基材从浆料中取出，绕其垂直轴旋转180°，首先轻轻摇晃，随后剧烈摇晃以除去其多余的浆料，然后用压缩空气吹气(沿最初浆料吸收的方向)。
比较例1：非根据本发明的催化剂的制备(56g/ft3的Pd-无锰)
将氧化铝粉(Al2O3：约100重量％，BET比表面积为约150m2/g，Dv50为35微米，平均孔隙半径为11nm且总孔隙体积为0.9ml/g)用去离子水和硝酸钯的水性混合物浸渗，使得不能超过起始点。计算氧化铝的量，使得煅烧后催化剂中的氧化铝载量为1.40g/in3。将获得的Pd-氧化铝混合物(固体含量：65重量％)在煅烧炉中于590℃下煅烧2小时(热固着)。
用蒸馏水、正辛醇(0.3重量％，基于煅烧后修补基面涂层的重量)和硝酸钡制备混合物。计算硝酸钡的量，使得煅烧后催化剂中BaO的最终载量为0.068g/in3。计算辛醇的量，使其为最终修补基面涂层载量的0.3重量％。将所述混合物在容器中于室温下搅拌大约10分钟。
在搅拌的同时将煅烧过的Pd-氧化铝粉缓慢地添加到所获得的混合物中以获得浆料。浆料的固体含量设为约40重量％。在用硝酸将pH初始调节至3.8之后，研磨浆料直至浆料颗粒的Dv90(如参考例2所述测定)为12微米，将pH最终调节至3.5。使用参考例3中描述的涂布方法将获得的浆料置于无涂层的流通式堇青石蜂窝状基材(直径：2.54cm(1英寸)x长度：10.16cm(4英寸))，即具有400/(2.54)2个孔平方厘米且壁厚为0.1毫米(4密耳)的圆柱形基材)的整个长度上。之后，将有涂层的基材在140℃下于空气中干燥30分钟，并在590℃下于空气中煅烧2小时。煅烧后催化剂中的修补基面涂层载量为1.50g/in3，包括1.40g/in3的氧化铝，0.068g/in3的BaO和56g/ft3的Pd。
比较例2：非根据本发明的催化剂的制备(112g/ft3的Pd–无锰)
如比较例1的催化剂那样制备比较例2的催化剂，不同的是煅烧后催化剂中的修补基面涂层载量为1.53g/in3，包括1.40g/in3的氧化铝，0.068g/in3的BaO和112g/ft3的Pd。
比较例3：非根据本发明的催化剂的制备(167g/ft3的Pd–无锰)
如比较例1的催化剂那样制备比较例3的催化剂，不同的是煅烧后催化剂中的修补基面涂层载量为1.56g/in3，包括1.40g/in3的氧化铝，0.068g/in3的BaO和167g/ft3的Pd。
实施例1：催化剂的制备(56g/ft3的Pd-含锰)
如比较例1的催化剂那样制备实施例1的催化剂，不同的是将氧化铝粉用Mn-氧化铝粉(95重量％的Al2O3、5重量％的MnO2，其BET比表面积为约132m2/g，Dv50为37.5微米，平均孔隙半径为11.5nm且总孔隙体积为0.8ml/g)代替。煅烧后催化剂中的修补基面涂层载量为1.50g/in3，包括1.40g/in3的Mn-氧化铝，0.068g/in3的BaO和56g/ft3的Pd。
实施例2：实施例1和比较例1-3的催化剂的性能评价–CO、NO和HC转化率
将所有催化剂一起在900℃烘箱中水热(10％O2和10％蒸汽)老化4小时。烘箱老化是在配备有几条气体管线的烘箱中进行的，以便在控流条件下同时添加几种气体。
使用汽油系统模拟器(GSS)反应器对所有老化样品进行单独评价，一次一个，该反应器是使用真实车辆以压缩天然气(CNG)模式实施的新欧洲驾驶循环(NEDC)测试周期操作的。为了评价水热老化对各种技术的影响，在烘箱老化之前，以新制状态在相同反应器上评价相同的样品。结果展示于图1中。
CO转化率：正如从图1可以看出，实施例1的催化剂表现出约84.5％(新制)和约80％(老化)的CO转化率，而比较例1的催化剂表现出约76％(新制)和约71％(年化)的较低CO转化率。这显示与具有相同Pd载量但不含锰的催化剂相比，实施例1的催化剂在新制条件和老化条件下表现出改善的CO转化率。此外，使用实施例1的催化剂增强了老化后的CO转化率改善。此外，实施例1的催化剂表现出与比较例2的催化剂同等的CO转化率，比较例2的催化剂在新制条件下含有两倍于实施例1的钯载量。烘箱老化后，该趋势看似相同，但含锰催化剂有所改善。最后，实施例1的催化剂表现出与比较例3的催化剂同等的CO转化率，比较例3的催化剂在新制条件和老化条件下含有三倍于实施例1的钯载量。
NO转化率：正如从图1可以看出，实施例1的催化剂表现出约96％(新制)和约87％(老化)的NO转化率，而比较例1的催化剂表现出约87％(新制)和约81％(年化)的NO转化率。这显示与具有相同Pd载量但不含锰的催化剂相比，实施例1的催化剂在新制状态和老化状态下表现出改善的NO转化率。此外，实施例1的催化剂在新制条件下表现出与用比较例2和比较例3的催化剂所获得的NO转化率相比改善的NO转化率并且在老化后表现出与用比较例2和比较例3的催化剂所获得的NO转化率相比同等或略低的NO转化率。
HC转化率：正如从图1中可以看出，实施例1的催化剂表现出约83％(新制)和约60％(老化)的HC转化率。在新制条件下用实施例1的催化剂获得的HC转化率与比较例1的那些同等。用比较例2和比较例3的催化剂获得的HC转化率高于用实施例1的催化剂获得的HC转化率。不想受任何理论的束缚，可以用以下事实来解释：HC转化率直接与铂族金属(PGM)的量有关。这通过下面实施例4中概述的结果得以证实。
实施例2证明，根据本发明的催化剂提供了改善的CO和NO转化率，同时在新制条件和老化条件下保持具有竞争性的HC转化活性。该实施例进一步显示，通过使用有氧化锰(MnO2)置于其上的氧化铝，可以减少催化剂中铂族金属(尤其是钯)的量，以获得相似或甚至改善的催化活性，特别是CO和NOx。
比较例4：非根据本发明的催化剂的制备(112g/ft3的Pt–含锰)
将Mn-氧化铝粉(95重量％的Al2O3、5重量％的MnO2，其BET比表面积为约132m2/g，Dv50为37.5微米，平均孔隙半径为11.2nm且总孔隙体积为0.8ml/g)用硝酸钯和去离子水的水性混合物浸渗。计算Mn-氧化铝的量，使得煅烧后催化剂中的Mn-氧化铝载量为1.40g/in3。将获得的Pt-氧化铝混合物(固体含量：65重量％)在煅烧炉中于590℃下煅烧2小时(热固着)。
用蒸馏水、正辛醇(0.3重量％，基于煅烧后修补基面涂层的重量)和硝酸钡制备混合物。计算硝酸钡的量，使得煅烧后催化剂中BaO的最终载量为0.068g/in3。将所述混合物在容器中于室温下搅拌大约10分钟。
在搅拌的同时将煅烧过的Pt-氧化铝粉缓慢地添加到所获得的混合物中以便获得浆料。浆料的固体含量设为约40重量％。在用硝酸将pH初始调节至3.8之后，研磨浆料直至浆料颗粒的Dv90(如参考例2所述测定)为12微米，将pH最终调节至3.5。使用参考例3中描述的涂布方法将获得的浆料置于无涂层的流通式堇青石蜂窝状基材的整个长度上(直径：2.54cm(1英寸)x长度：10.16cm(4英寸))，该基材是具有600/(2.54)2个孔平方厘米且壁厚为0.1毫米(4密耳))的圆柱形基材。之后，将有涂层的基材在140℃下于空气中干燥20分钟，并在590℃下于空气中煅烧2小时。煅烧后催化剂中的修补基面涂层载量为1.53g/in3，包括1.40g/in3的Mn-氧化铝，0.068g/in3的BaO和112g/ft3的Pt。
比较例5：非根据本发明的催化剂的制备(112g/ft3的Pt–无锰)
如比较例4的催化剂那样制备比较例5的催化剂，不同的是用比较例1中使用的氧化铝粉代替Mn-氧化铝粉。煅烧后催化剂中的修补基面涂层载量为1.53g/in3，包括1.40g/in3的氧化铝，0.068g/in3的BaO和112g/ft3的Pt。
比较例6：非根据本发明的催化剂的制备(112g/ft3的Pd–无锰)
如比较例5的催化剂那样制备比较例6的催化剂，不同的是用硝酸钯代替硝酸铂。煅烧后催化剂中的修补基面涂层载量为1.53g/in3，包括1.40g/in3的氧化铝，0.068g/in3的BaO和112g/ft3的Pd。
实施例3：催化剂的制备(112g/ft3的Pd–含锰)
如比较例4的催化剂那样制备实施例3的催化剂，不同的是用硝酸钯代替硝酸铂。煅烧后催化剂中的修补基面涂层载量为1.53g/in3，包括1.40g/in3的Mn-氧化铝，0.068g/in3的BaO和112g/ft3的Pd。
实施例4：实施例3和比较例4、比较例5和比较例6的催化剂的性能评价–CO、NO和HC转化率
将所有催化剂一起在900℃烘箱中水热(10％O2和10％蒸汽)老化4小时。烘箱老化是在配备有几条气体管线的烘箱中进行的，以便在控流条件下同时添加几种气体。使用汽油系统模拟器(GSS)反应器对所有老化样品进行单独评价，一次一个，该反应器是使用真实车辆以压缩天然气(CNG)模式实施的新欧洲驾驶循环(NEDC)测试周期操作的。结果展示于图2中。
a)实施例3与比较例4和比较例5
正如从图2可以看出，实施例3的催化剂表现出约69.5％的HC转化率，约83％的CO转化率和约92％的NO转化率，而比较例4的催化剂表现出33％的较低HC转化率和类似于实施例3的那些的CO和NO转化率。此外，实施例3的催化剂表现出与比较例5的催化剂相比改善的HC、CO和NO转化率。实施例4证明，与包含铂(含或不含锰)的催化剂相比，包含钯和锰的本发明的催化剂容许获得改善的催化活性。这显示钯在此类催化剂配方中是必需的。因此，本发明的催化剂容许获得改善的HC转化率，这在压缩天然气(CNG)应用中特别重要，同时在老化条件下表现出高的NO和CO转化率。本质上，本发明的催化剂显示出优良的三效转化催化剂性能(HC、CO、NOx)。
b)实施例3与比较例6
正如从图2可以看出，与实施例3的催化剂相比，比较例6的催化剂表现出较低的HC、NO和CO转化率。实施例4进一步证明，与包含铂但不含锰的催化剂相比，包含钯和锰的本发明的催化剂容许获得改善的催化活性。因此，从所述实施例可以看出，关于HC、CO和NO氧化方面，钯和锰对用于处理废气的催化剂的催化活性具有协同作用。
比较例7：非根据本发明的三效转化催化剂的制备(不含锰)
第一涂层：
边搅拌边缓慢地将包含Ce(以CeO2计算为30重量％)和Zr(以ZrO2计算为60重量％)并且进一步包含镧和钇(各自以X2O3计算为5重量％)的储氧化合物的煅烧过的Pd粉(煅烧后第一涂层中钯总重量的70重量％)添加到容器中，该容器已装有蒸馏水、正辛醇(基于煅烧后第一涂层重量为0.3重量％)、硝酸钡和硝酸锆(预先搅拌10分钟)。将获得的浆料搅拌10分钟，然后将pH调节至3.8，并且固体含量为40重量％。将获得的浆料进行湿磨直至浆料颗粒的Dv90(如参考例2中所述测定)为7微米。
类似地，将氧化铝(Al2O3：约98.7重量％，其BET比表面积为约145m2/g，Dv50为7.2微米且总孔隙体积为0.537ml/g)上的第一煅烧Pd粉(煅烧后第一涂层中钯总重量的30重量％)和氧化铝(Al2O3：约98.7重量％，其BET比表面积为约145m2/g，Dv50为7.2微米且总孔隙体积为0.537ml/g)上的第二煅烧Rh粉(煅烧后第一涂层中铑总重量的100重量％)搅拌到具有蒸馏水、正辛醇(基于煅烧后第一涂层的重量为0.3重量％)、硝酸钡和硝酸锆的容器中。研磨获得的浆料，直至浆料颗粒的Dv90(如参考例2中所述测定)为15微米。在研磨之前和之后控制浆料水相的pH，并且在必要时使用硝酸将其调节至3.8。计算每种浆料中硝酸钡的量，使得煅烧后催化剂的第一涂层中BaO的最终载量为0.068g/in3，并且计算每种浆料中硝酸锆的量，使得催化剂的第一涂层中ZrO2的最终载量为0.021g/in3。
最后将两种浆料掺混成最终浆料。最终浆料的固体含量为38重量％，并将其搅拌10分钟。研磨最终浆料，直至浆料颗粒的Dv90(如参考例2中所述测定)为12微米。控制浆料水相的pH并用硝酸调节至3.5。使用参考例3中描述的涂布方法将获得的浆料置于无涂层的流通式堇青石蜂窝状基材(直径：11.84cm(4.66英寸)x长度：11.43cm(4.5英寸)，即具有600/(2.54)2个孔平方厘米且壁厚为0.1毫米(4密耳)的圆柱形基材)的整个长度上。之后，将有涂层的基材在140℃下于空气中干燥30分钟，并在590℃下于空气中煅烧2小时。煅烧后催化剂中第一涂层的修补基面涂层载量为1.63g/in3，包括0.825g/in3的氧化铝，0.680g/in3的二氧化铈-氧化锆，0.068g/in3的BaO，0.021g/in3的ZrO2，54g/ft3的Pd和10g/ft3的Rh。
第二涂层：
将氧化铝粉(Al2O3：约100重量％，BET比表面积为约150m2/g，Dv50为35微米，平均孔隙半径为11nm且总孔隙体积为0.9ml/g)用去离子水和硝酸钯的水性混合物浸渗。计算氧化铝的量，使得煅烧后催化剂中的氧化铝载量(在第二涂层中)为0.6g/in3。将氧化铝(固体含量：65重量％)上的Pd釉料(煅烧后第二涂层中钯总重量的50重量％)在煅烧炉中于590℃下煅烧2小时(热固着)。类似地，将剩余的钯(煅烧后第二涂层中钯总重量的50重量％)浸渗在包含Ce(以CeO2计算为30重量％)和Zr(以ZrO2计算为60重量％)并且进一步包含镧和钇(各自按X2O3计算为5重量％)的储氧化合物上，并在590℃下煅烧2小时(热固着)。
边搅拌边缓慢地将煅烧过的Pd/二氧化铈-氧化锆添加到容器中，该容器已装有蒸馏水、正辛醇(基于煅烧后第一涂层的重量为0.3重量％)和硝酸钡(预先搅拌10分钟)。将获得的浆料搅拌10分钟，并且固体含量为40重量％。用硝酸将pH调节至3.8后，研磨获得的浆料，直至浆料颗粒的Dv90(如参考例2中所述测定)为7微米。
类似地，缓慢地将煅烧过的Pd-氧化铝釉料添加到容器中，该容器已装有蒸馏水、正辛醇(基于煅烧后第一涂层的重量为0.3重量％)和硝酸钡(预先搅拌10分钟)。在用硝酸将pH初始调节至3.8之后，研磨获得的浆料直至浆料颗粒的Dv90(如参考例2所述测定)为15微米，如有必要使用硝酸将pH最终调节至3.8。计算每种浆料中硝酸钡的量，使得煅烧后催化剂的第二涂层中BaO的最终载量为0.12g/in3。最后将两种浆料掺混成最终浆料。将最终浆料搅拌10分钟，并且固体含量为38重量％。研磨最终浆料，直至浆料颗粒的Dv90(如参考例2中所述测定)为12微米。控制浆料水相的pH并使用硝酸调节至3.5。使用参考例3中描述的涂布方法，将获得的浆料置于涂布有第一涂层的基材的全长上。之后，将有涂层的基材在140℃下于空气中干燥30分钟，并在590℃下于空气中煅烧2小时。煅烧后在催化剂中第二涂层的修补基面涂层载量为1.55g/in3，包括0.8g/in3的二氧化铈-氧化锆，0.6g/in3的氧化铝，0.12g/in3的BaO和54g/ft3的Pd。煅烧后获得的催化剂的铂族金属总载量为118g/ft3，包括108g/ft3的Pd和10g/ft3的Rh。煅烧后催化剂的修补基面涂层总载量为约3.2g/in3。
实施例5：三效转化催化剂的制备(5重量％的MnO2)
第一涂层：
如同比较例7的第一涂层那样制备并涂布该涂层。煅烧后催化剂中第一涂层的修补基面涂层载量为1.63g/in3，包括0.825g/in3的氧化铝，0.680g/in3的二氧化铈-氧化锆，0.068g/in3的BaO，0.021g/in3的ZrO2，54g/ft3的Pd和10g/ft3的Rh。
第二涂层：
如比较例7的第二涂层那样制备第二涂层，不同的是将来自于氧化铝上的Pd的氧化铝粉用Mn-氧化铝粉(95重量％的Al2O3、5重量％的MnO2，其BET比表面积为约132m2/g，Dv50为37.5微米，平均孔隙半径为11.2nm且总孔隙体积为0.8ml/g)代替。使用参考例3中描述的涂布方法，将获得的浆料置于涂布有第一涂层的基材的全长上。之后，将有涂层的基材在140℃下于空气中干燥30分钟，并在590℃下于空气中煅烧2小时。煅烧后在催化剂中第二涂层的修补基面涂层载量为1.55g/in3，包括0.8g/in3的二氧化铈-氧化锆，0.6g/in3的Mn-氧化铝，0.12g/in3的BaO和54g/ft3的Pd。煅烧后获得的催化剂的铂族金属总载量为118g/ft3，包括108g/ft3的Pd和10g/ft3的Rh。煅烧后催化剂的修补基面涂层总载量为约3.2g/in3。
实施例6：三效转化催化剂的制备(8重量％的MnO2)
第一涂层：
如同比较例7的第一涂层那样制备并涂布该涂层。煅烧后催化剂中第一涂层的修补基面涂层载量为1.63g/in3，包括0.825g/in3的氧化铝，0.680g/in3的二氧化铈-氧化锆，0.068g/in3的BaO，0.021g/in3的ZrO2，54g/ft3的Pd和10g/ft3的Rh。
第二涂层：
如实施例5的第二涂层那样制备第二涂层，不同的是Mn-氧化铝粉中MnO2的含量基于Mn-氧化铝的总重量为8重量％)。使用参考例3中描述的涂布方法，将获得的浆料置于涂布有第一涂层的基材的全长上。之后，将有涂层的基材在140℃下于空气中干燥30分钟，并在590℃下于空气中煅烧2小时。煅烧后在催化剂中第二涂层的修补基面涂层载量为1.55g/in3，包括0.8g/in3的二氧化铈-氧化锆，0.6g/in3的Mn-氧化铝，0.12g/in3的BaO和54g/ft3的Pd。煅烧后获得的催化剂的铂族金属总载量为118g/ft3，包括108g/ft3的Pd和10g/ft3的Rh。煅烧后催化剂的修补基面涂层总载量为约3.2g/in3。
实施例7：实施例5和实施例6以及比较例7的催化剂的性能评价-CO转化率
根据ZDAKW老化周期，以850℃入口温度将实施例5和实施例6以及比较例7的催化剂进行100小时断油老化。在世界轻型测试周期(WLTC)下，在1.4l汽油-CNG双模式车辆上，在CNG模式的底盘测功机上，对老化催化剂的性能进行测量。结果展示于图3上。如图3所示，老化(ZDAKW，850℃，100小时，发动机)催化剂的WLTC结果表明，在整个周期中，从第一次加速开始，实施例5和实施例6的催化剂在CO转化率方面均优于比较例7的催化剂。该观察结果分别表明实施例5和实施例6的催化剂起燃较早。此外，在该周期的高速高流量段期间，实施例6的催化剂似乎比实施例5的催化剂更易接受，后者漏出更多的CO，这表明更多的锰是有益的。还记录了上述催化剂在同一周期中的HC和NOx转化率，结果显示所有三种配方的性能相似。
附图说明
图1示出了用新制的和烘箱老化后的实施例1和比较例1-3的催化剂获得的HC、CO和NO转化率。
图2示出了用烘箱老化后的实施例3和比较例4-6的催化剂获得的HC、CO和NO转化率。
图3示出了在发动机老化后由实施例5和实施例6以及比较例7的催化剂获得的CO转化率。
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-US2015/202572 A1
-US2015/202600 A1
-US2015/202611 A1

Claims (15)

1.一种用于处理包含NO、CO和HC的废气的三效转化催化剂，所述催化剂包含：
(i)基材，所述基材包括入口端、出口端、从所述入口端延伸到所述出口端的基材轴向长度以及延伸穿过其中的由所述基材的内壁限定的多个通道；
(ii)第一涂层，所述第一涂层包含负载于第一氧化组分上的铑；
(iii)第二涂层，所述第二涂层包含负载于非沸石氧化材料上的钯，其中所述非沸石氧化材料包含锰和第二氧化组分，其中所述第二涂层的0重量％至0.001重量％由铂组成；
其中所述第一涂层在x％的所述基材轴向长度上置于所述基材的内壁表面上，其中x在80至100的范围内；
其中所述第二涂层从所述入口端到所述出口端在y％的所述基材轴向长度上延伸并置于所述第一涂层上，其中y在20至x的范围内。
2.根据权利要求1所述的三效转化催化剂，其中x在90至100的范围内，优选在95至100的范围内，更优选在98至100的范围内，更优选在99至100的范围内，并且其中y在80至x的范围内，优选在90至x的范围内，更优选其中y为x。
3.根据权利要求1或2所述的三效转化催化剂，其中所述第一涂层中包含的所述第一氧化组分选自由以下组成的组：氧化铝、二氧化铈、二氧化硅、氧化锆、二氧化钛、它们中的两种或更多种的混合物和它们中的两种或更多种的混合氧化物，优选地选自由以下组成的组：氧化铝、二氧化钛、氧化锆、它们中的两种或更多种的混合物和它们中的两种或更多种的混合氧化物，更优选地选自由以下组成的组：氧化铝、氧化锆、它们中的两种的混合物和它们中的两种的混合氧化物，更优选为氧化铝。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的三效转化催化剂，其中所述第一涂层还包含除铑以外的铂族金属，其中所述除铑以外的铂族金属优选地选自由以下组成的组：铂、锇、钯及它们中的两种或更多种的混合物，更优选地选自由以下组成的组：铂、钯及它们中的两种的混合物，更优选为钯；
其中所述第一涂层优选包含以元素铂族金属计算的载量(l1)的所述除铑以外的铂族金属和以元素铑计算的载量(l2)的铑，其中(l1):(l2)的载量比在1:1至10:1的范围内，更优选在2:1至8:1的范围内，更优选在4:1至7:1的范围内，更优选在5:1至6:1的范围内。
5.根据权利要求4所述的三效转化催化剂，其中所述除铑以外的铂族金属负载于第三氧化组分上，其中所述第三氧化组分优选地选自由以下组成的组：氧化铝、二氧化硅、二氧化铈、氧化锆、二氧化钛、它们中的两种或更多种的混合物和它们中的两种或更多种的混合氧化物，更优选地选自由以下组成的组：氧化铝、氧化锆、二氧化钛、它们中的两种或更多种的混合物和它们中的两种或更多种的混合氧化物，更优选地选自由以下组成的组：氧化铝、氧化锆、它们中的两种的混合物和它们中的两种的混合氧化物，更优选为氧化铝。
6.根据权利要求5所述的三效转化催化剂，其中所述除铑以外的铂族金属还负载于第一储氧化合物上，其中所述第一储氧化合物优选地包含铈，更优选地包含以下一种或多种：氧化铈、包含氧化铈的氧化物混合物和包含铈的混合氧化物，其中所述包含铈的混合氧化物更优选另外包含以下一种或多种：锆、钇、钕、镧、铪、钐和镨，更优选地包含以下一种或多种：锆、钇、钕、镧和镨，更优选地包含以下一种或多种：锆、钇和镧。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的三效转化催化剂，其中所述第一涂层的0重量％至0.001重量％，优选0重量％至0.0001重量％，更优选0.00001重量％由锰组成。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的三效转化催化剂，其中基于所述非沸石氧化材料的重量，以MnO2计算，所述第二涂层包含在1重量％至10重量％的范围内，优选在2重量％至9重量％的范围内，更优选在4重量％至9重量％的范围内的锰。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的三效转化催化剂，其中所述第二涂层的所述非沸石氧化材料中包含的所述第二氧化组分选自由以下组成的组：氧化铝、二氧化硅、二氧化铈、氧化锆、二氧化钛、它们中的两种或更多种的混合物和它们中的两种或更多种的混合氧化物，优选地选自由以下组成的组：氧化铝、二氧化铈、二氧化钛、它们中的两种或更多种的混合物和它们中的两种或更多种的混合氧化物，更优选地选自由以下组成的组：氧化铝、二氧化铈、它们中的两种的混合物和它们中的两种的混合氧化物，更优选为氧化铝。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的三效转化催化剂，其中所述第二涂层包含钯，以元素钯计算，其载量在20g/ft3至200g/ft3的范围内，优选在30g/ft3至150g/ft3的范围内，更优选在50g/ft3至120g/ft3的范围内，更优选在50g/ft3至80g/ft3的范围内。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的三效转化催化剂，其中所述第二涂层还包含第二储氧化合物，其中所述第二储氧化合物优选包含铈，更优选地包含以下一种或多种：氧化铈、包含氧化铈的氧化物混合物和包含铈的混合氧化物，其中所述包含铈的混合氧化物更优选另外包含以下一种或多种：锆、钇、钕、镧、铪、钐和镨，更优选地包含以下一种或多种：锆、钇、钕、镧和镨，更优选地包含以下一种或多种：锆、钇和镧。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的三效转化催化剂，其中根据(i)的所述基材是流通式基材，优选堇青石流通式基材。
13.一种用于制备三效转化催化剂，优选根据权利要求1至12中任一项所述的三效转化催化剂的方法，所述方法包括：
(a)提供基材，所述基材包括入口端、出口端、从所述入口端延伸到所述出口端的基材轴向长度以及延伸穿过其中的由所述基材的内壁限定的多个通道；
(b)制备浆料，所述浆料包含铑、第一氧化组分和水；从所述基材的所述入口端到所述出口端，或从所述基材的所述出口端到所述入口端，在x％的所述基材轴向长度上，将所述浆料置于所述基材的内壁表面上，其中x在80至100的范围内；煅烧所获得的经浆料处理的基材，获得涂布有第一涂层的基材；
(c)制备包含水、钯和非沸石氧化材料的浆料，所述非沸石氧化材料包含锰和第二氧化组分；从所述基材的所述入口端到所述出口端，在y％的所述基材轴向长度上，将所述浆料置于在(b)中获得的所述有涂层的基材的所述第一涂层上，其中y在20至x的范围内；煅烧所获得的经浆料处理的基材，获得涂布有第一涂层和第二涂层的基材，其中所述第二涂层的0重量％至0.001重量％由铂组成。
14.一种处于发动机下游并与发动机流体连通的废气处理系统，所述系统包括根据权利要求1至12中任一项所述的三效转化催化剂。
15.根据权利要求1至12中任一项所述的三效转化催化剂用于处理包含HC、CO和NO的废气的用途，所述废气来自汽油发动机或汽油-天然气组合发动机。
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