CN117980059A - NOx吸附剂DOC（NA-DOC）催化剂 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于处理废气的NOx吸附剂柴油氧化催化剂，该催化剂包含：基底，该基底包括入口端、出口端、从该入口端延伸到该出口端的基底轴向长度和由这些基底的内壁限定的延伸穿过其中的多个通道；第一NOx吸附剂(NA)涂层，所述涂层包含承载在包含二氧化铈的第一非沸石氧化材料上的钯；第二NOx吸附剂(NA)涂层，所述涂层包含承载在载体材料上的碱土金属和承载在第二非沸石氧化材料上的铂族金属组分中的一者或多者；以及柴油氧化催化剂(DOC)涂层，所述涂层包含承载在第三非沸石氧化材料上的铂族金属组分。
Description
本发明涉及NOx吸附剂柴油氧化催化剂、用于制备所述催化剂的方法以及所述催化剂的用途。此外，本发明涉及包含所述催化剂的废气处理系统。
在汽车行业中，持续需要减少来自发动机的NOx排放，因为这些排放对人类有害。因此，应对当前对NOx排放设定限制的法规非常重要。因此，NOx吸附剂柴油氧化催化剂与选择性催化还原催化剂一起使用。
贫燃NOx捕集器(LNT)在发动机冷启动期间吸附NOx，以便在下游选择性催化还原(SCR)催化剂已达到起燃温度之前使排放最小化。LNT的再生通常通过暂时切换到富排气条件来完成，并且吸附的NOx在LNT上被还原成N2。根据现有技术，使用基于二氧化铈或钡的材料并且通过NO2进行吸附。通常，LNT的NOx吸附容量和NOx解吸温度较高。
WO 2016/141142 A1公开了一种包含钡和二氧化铈的贫燃NOx捕集器。WO 2020/236879 A1公开了一种用于烃和一氧化碳的氧化以及用于贫燃发动机的废气中的NOx减少的排放处理系统，该系统包括低温NOx吸附剂，该吸附剂包含浸渍有铂族金属的分子筛，该吸附剂与包含含锰载体材料的柴油氧化催化剂组合使用。然而，仍然需要提供一种用于处理废气的新颖NOx吸附剂柴油氧化催化剂(NA-DOC)，该催化剂尤其在其NOx吸附和/或解吸特性方面表现出改善的性能，尤其是在低温下，并且显示出良好的热贫燃脱硫行为和/或对重复贫燃/富燃脱硫的高稳定性。
因此，本发明的一目的是提供一种用于处理废气的NOx吸附剂柴油氧化催化剂(NA-DOC)，其中该催化剂尤其在其NOx吸附和/或解吸特性方面表现出改善的性能，尤其是在低温下，并且还提供贫燃或贫燃/富燃脱硫能力。
令人惊讶地，据发现，根据本发明的NOx吸附剂柴油氧化催化剂允许保持甚至在低温下高且持久的NOx吸附/解吸，并且允许防止由硫酸化/脱硫造成的不可逆转的损害。
因此，本发明涉及一种用于处理废气的NOx吸附剂柴油氧化催化剂(NA-DOC)，所述催化剂包含：
(i)基底，所述基底包括入口端、出口端、从所述入口端延伸到所述出口端的基底轴向长度和由所述基底的内壁限定的延伸穿过其中的多个通道；
(ii)第一NOx吸附剂(NA)涂层，所述涂层包含承载在包含二氧化铈的第一非沸石氧化材料上的钯；
(iii)第二NOx吸附剂(NA)涂层，所述涂层包含承载在载体材料上的碱土金属和承载在第二非沸石氧化材料上的铂族金属组分中的一者或多者；
(iv)柴油氧化催化剂(DOC)涂层，所述涂层包含承载在第三非沸石氧化材料上的铂族金属组分；
其中将所述第一NA涂层(ii)以从所述基底的所述出口端朝向所述入口端的所述基底轴向长度的x％设置在所述基底(i)的内壁的表面上，其中x在20至70的范围内；
其中将所述第二NA涂层(iii)以从所述基底的所述入口端朝向所述出口端的所述基底轴向长度的y％设置，其中y在20至70的范围内；
其中将所述DOC涂层以所述基底轴向长度的z％设置在所述第一NA涂层和所述第二NA涂层上，或设置在所述第一NA涂层、所述第二NA涂层和所述基底的内壁的表面上，其中z在50至100的范围内。
优选地，x在30至65的范围内，更优选在35至60的范围内，更优选在40至55的范围内，更优选在45至55的范围内。
优选地，y在30至65的范围内，更优选在35至60的范围内，更优选在40至55的范围内，更优选在45至55的范围内。更优选地，x在45至55的范围内，并且y在45至55的范围内。
优选地，y是100-x，其中更优选x在45至55的范围内。
优选地，z在70至100的范围内，更优选在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。
优选地，第一NA涂层(ii)中包含的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％、更优选99.9重量％至100重量％的第一非沸石氧化材料由以CeO2计算的二氧化铈组成。换句话说，优选的是，第一NA涂层(ii)中包含的第一非沸石氧化材料基本上由二氧化铈(以CeO2计算)组成，更优选由其组成。
优选地，第一NA涂层(iii)包含钯，负载量以元素Pd计算在5g/ft3至150g/ft3的范围内，更优选在10g/ft3至120g/ft3的范围内，更优选在30g/ft3至100g/ft3的范围内，更优选在40g/ft3至80g/ft3的范围内，更优选在45g/ft3至75g/ft3的范围内。
优选地，第一NA涂层(ii)包含第一非沸石氧化材料，负载量在1g/in3至6g/in3的范围内，更优选在2g/in3至5g/in3的范围内，更优选在2.5g/in3至4.5g/in3的范围内。
优选地，至多0.01重量％、更优选至多0.001重量％、更优选至多0.0001重量％的第一NA涂层由以BaO计算的钡组成。换句话说，优选的是，第一NA涂层(ii)基本上不含钡(以BaO计算)，更优选不含钡。
优选地，至多0.01重量％、更优选至多0.001重量％、更优选至多0.0001重量％的第一NA涂层由分子筛组成。换句话说，优选的是，第一NA涂层(ii)基本上不含分子筛，更优选不含分子筛。
优选地，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％、更优选99.9重量％至100重量％的第一NA涂层(ii)由第一非沸石氧化材料上的钯组成，优选由二氧化铈上的钯组成。换句话说，优选的是，第一NA涂层(ii)基本上由第一非沸石氧化材料上的钯组成，更优选由第一非沸石氧化材料上的钯组成，优选由二氧化铈上的钯组成。
在本发明的上下文中，发明人已发现，第一NA涂层(iii)防止由硫酸化/脱硫造成的不可逆转的损害并且充当贫燃NOx捕集器。
在本发明的上下文中，优选的是，催化剂包含第二NA涂层(iii)，负载量在1.5g/in3至8g/in3的范围内，更优选在2g/in3至7g/in3的范围内，更优选在3g/in3至6.5g/in3的范围内，更优选在3.5g/in3至5.5g/in3的范围内。
优选地，第二NA涂层(iii)包含铂族金属组分，其中铂族金属组分是Pt、Pd、Rh、Ir、Ru和Os中的一者或多者，更优选Pt、Pd和Rh中的一者或多者，更优选Pt和Pd中的一者或多者，更优选Pt和Pd。
优选地，铂相对于钯的重量比(以Pt:Pd计算)在5:1至15:1的范围内，更优选在7:1至12:1的范围内，更优选在8:1至10:1的范围内。
优选地，第二NA涂层(iii)包含铂族金属组分，负载量以元素铂族金属计算在5g/ft3至150g/ft3的范围内，更优选在10g/ft3至120g/ft3的范围内，更优选在30g/ft3至100g/ft3的范围内，更优选在40g/ft3至80g/ft3的范围内，更优选在45g/ft3至75g/ft3的范围内。
优选的是，在第二NA涂层(iii)中，承载铂族金属组分的第二非沸石氧化材料选自由以下组成的组：二氧化铈、氧化铝、氧化锆、二氧化硅、二氧化钛，包含Ce、Al、Zr、Si和Ti中的一者或多者的混合氧化物以及它们中的两者或更多者的混合物，更优选地选自由二氧化铈、氧化铝和包含Ce和Al中的一者或多者的混合氧化物组成的组，更优选地选自由二氧化铈和包含Ce和Al中的一者或多者的混合氧化物组成的组，更优选是包含Ce和Al的混合氧化物，更优选Ce和Al的混合氧化物。优选地，Ce:Al的重量比(以CeO2:Al2O3计算)更优选在10:90至90:10的范围内，更优选在20:80至50:50的范围内，更优选在25:75至50:50的范围内。
优选地，根据一个替代方案，至多0.01重量％、更优选至多0.001重量％、更优选至多0.0001重量％的第二NA涂层由以BaO计算的钡组成。换句话说，优选的是，第二NA涂层(iii)基本上不含钡(以BaO计算)，更优选不含钡。此替代方案例如由下文实施例2.2说明。
在本发明的上下文中，优选的是，第二NA涂层(iii)进一步包含氧化组分，其选自由以下组成的组：二氧化铈、氧化锆、氧化铝、二氧化硅、二氧化钛，包含Ce、Zr、Al、Si和Ti中的一者或多者的混合氧化物以及它们中的两者或更多者的混合物，更优选地选自由二氧化铈、氧化锆、氧化铝和二氧化钛组成的组，更优选地选自由二氧化铈、氧化锆和氧化铝组成的组，更优选是二氧化铈。
优选地，第二NA涂层(iii)中包含的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％、更优选99.9重量％至100重量％的氧化组分由以CeO2计算的二氧化铈组成。换句话说，优选的是，第二NA涂层中包含的氧化组分基本上由二氧化铈(以CeO2计算)组成，更优选由其组成。
优选地，第二NA涂层(iii)包含氧化组分，负载量在0.5g/in3至9g/in3的范围内，更优选在1g/in3至8g/in3的范围内，更优选在2g/in3至6g/in3的范围内，更优选在2.75g/in3至5g/in3的范围内。
在本发明的上下文中，根据另一替代方案，优选的是，第二NA涂层(iii)包含承载在载体材料上的碱土金属和承载在第二非沸石氧化材料上的铂族金属组分。这例如由下文实施例4说明。
更优选地，在第二NA涂层(iii)中，第二非沸石氧化材料相对于载体材料的重量比在0.05:1至0.9:1的范围内，更优选在0.1:1至0.7:1的范围内，更优选在0.15:1至0.5:1的范围内，更优选在0.17:1至0.25:1的范围内。
优选地，承载在第二NA涂层(iii)中包含的载体材料上的碱土金属选自由钡、锶、钙和镁组成的组，更优选地选自由钡、锶和镁组成的组，更优选是钡。更优选地，第二NA涂层(iii)中包含的碱土金属以氧化物、阳离子和/或碳酸盐的形式存在。
优选地，第二NA涂层(iii)包含碱土金属，基于第二NA涂层(iii)中包含的载体材料的重量，该碱土金属的量以氧化物计算在0.25重量％至10重量％的范围内，更优选在0.5重量％至8重量％的范围内，更优选在1重量％至6重量％的范围内，更优选在1.25重量％至4重量％的范围内，更优选在1.5重量％至3重量％的范围内。
优选地，第二NA涂层(iii)中承载碱土金属，更优选钡的载体材料选自由以下组成的组：二氧化铈、氧化锆、氧化铝、二氧化硅、二氧化钛，包含Ce、Zr、Al、Si和Ti中的一者或多者的混合氧化物以及它们中的两者或更多者的混合物，更优选地选自由二氧化铈、氧化锆、氧化铝和二氧化钛组成的组，更优选地选自由二氧化铈、氧化锆和氧化铝组成的组，更优选是二氧化铈。
优选地，第二NA涂层(iii)中包含的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％、更优选99.9重量％至100重量％的载体材料由以CeO2计算的二氧化铈组成。换句话说，优选的是，第二NA涂层(iii)中包含的载体材料基本上由二氧化铈组成，更优选由以CeO2计算的二氧化铈组成。更优选地，第二NA涂层(iii)中承载钡的载体材料是二氧化铈。
优选地，第二NA涂层(iii)包含承载碱土金属的载体材料，负载量在0.5g/in3至9g/in3的范围内，更优选在1g/in3至8g/in3的范围内，更优选在2g/in3至6g/in3的范围内，更优选在2.75g/in3至5g/in3的范围内。
在本发明的上下文中，第二NA涂层(iii)优选地进一步包含氧化材料，该氧化材料包含氧化锆、氧化铝、二氧化硅、氧化镁、氧化锶、氧化镧、氧化镨、氧化钕和二氧化钛中的一者或多者，更优选氧化锆、氧化铝、氧化镁和二氧化钛中的一者或多者，更优选地选自由氧化锆、氧化铝和氧化镁组成的组，更优选氧化锆和氧化镁中的一者或多者，更优选氧化锆和氧化镁。优选地，氧化锆相对于氧化镁的重量比在0.5:1至1:0.5的范围内，更优选在0.75:1至1:0.75的范围内，更优选在0.9:1至1:0.9的范围内。
优选地，第二NA涂层(iii)包含氧化材料，基于第二NA涂层(iii)的重量，该氧化材料的量在0.5重量％至5重量％的范围内，更优选在1重量％至4重量％的范围内，更优选在1.5重量％至3.5重量％的范围内。
优选地，将第二NA涂层(iii)设置在基底(i)的内壁的表面上。
优选地，第二NA涂层(iii)充当贫燃NOx捕集器。
优选地，至多0.1重量％、优选至多0.01重量％、更优选至多0.001重量％、更优选至多0.0001重量％的第二NA涂层(iii)由分子筛组成。换句话说，优选的是，第二NA涂层(iii)基本上不含分子筛，更优选不含分子筛。
优选地，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％、更优选99.9重量％至100重量％的第二NA涂层(iii)由承载在第二非沸石氧化材料、更优选如前述所定义的氧化组分和更优选如前述所定义的氧化材料上的铂族金属组分组成。换句话说，优选的是，第二NA涂层(iii)基本上由承载在第二非沸石氧化材料、更优选如前述所定义的氧化组分和更优选如前述所定义的氧化材料上的铂族金属组分组成，更优选由该铂族金属组分组成。
另选地，优选的是，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％、更优选99.9重量％至100重量％的第二NA涂层(iii)由承载在载体材料上的碱土金属、承载在第二非沸石氧化材料和优选如前述所定义的氧化材料上的铂族金属组分组成。换句话说，优选的是，第二NA涂层(iii)基本上由承载在载体材料上的碱土金属、承载在第二非沸石氧化材料和更优选如上文所定义的氧化材料上的铂族金属组分组成，更优选由该碱土金属、该铂族金属组分组成。
优选地，DOC涂层(iv)中包含的铂族金属组分是Pt、Pd、Rh、Ir、Ru和Os中的一者或多者，更优选Pt、Pd和Rh中的一者或多者，更优选Pt和Pd中的一者或多者，更优选Pt和Pd。优选地，以Pt:Pd计算的铂相对于钯的重量比在2:1至20:1的范围内，更优选在5:1至15:1的范围内，更优选在7:1至12:1的范围内，更优选在8:1至10:1的范围内。
优选地，DOC涂层(iv)进一步包含铂族金属组分，负载量以元素铂族金属计算在5g/ft3至150g/ft3的范围内，更优选在10g/ft3至120g/ft3的范围内，更优选在30g/ft3至100g/ft3的范围内，更优选在40g/ft3至80g/ft3的范围内，更优选在45g/ft3至75g/ft3的范围内。
优选地，DOC涂层(iv)中包含的第三非沸石氧化材料选自由以下组成的组：氧化铝、氧化锆、二氧化硅、二氧化钛，包含Al、Zr、Si和Ti中的一者或多者的混合氧化物以及它们中的两者或更多者的混合物，更优选地选自由二氧化硅、氧化铝和包含Si和Al中的一者或多者的混合氧化物组成的组，更优选地选自由氧化铝和包含Si和Al中的一者或多者的混合氧化物组成的组，更优选是包含Si和Al的混合氧化物，更优选是Si和Al的混合氧化物。优选地，DOC涂层(iv)中包含的90重量％至99重量％、更优选92重量％至98重量％、更优选93重量％至97重量％的第二非沸石材料由氧化铝组成，并且优选1重量％至10重量％、更优选2重量％至8重量％、更优选3重量％至7重量％的DOC涂层(iv)由二氧化硅组成。
优选地，DOC涂层(iv)包含第三非沸石氧化材料，负载量在0.5g/in3至3g/in3的范围内，优选在0.75g/in3至2.5g/in3的范围内，更优选在0.9g/in3至2g/in3的范围内。
优选地，DOC涂层(iv)进一步包含有包含铁和铜中的一者或多者的沸石材料，更优选包含铁的沸石材料。优选地，DOC涂层(iii)包含铁，基于DOC涂层(iv)中包含的包含铁的沸石材料的重量，该铁的量以Fe2O3计算在0.25重量％至4重量％的范围内，更优选在0.5重量％至3重量％的范围内，更优选在0.75重量％至2.5重量％的范围内。另选地，优选的是，DOC涂层(iv)进一步包含呈H-和/或NH4-形式的沸石材料。
优选地，DOC涂层(iv)中包含的沸石材料是12元环孔沸石材料，该沸石材料更优选具有选自由BEA、MOR、FAU、GME、OFF、它们中的两者或更多者的混合物以及它们中的两者或更多者的混合型组成的组，更优选地选自由BEA、MOR、FAU、它们中的两者或更多者的混合物以及它们中的两者或更多者的混合型组成的组，更优选地选自由BEA和FAU组成的组的骨架类型。更优选的是，DOC涂层(iv)中包含的12元环孔沸石材料具有骨架类型BEA。
优选地，DOC涂层(iv)中包含的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％的12元环孔沸石材料的骨架类型由Si、Al和O组成。
优选的是，在DOC涂层(iv)中包含的12元环孔沸石材料的骨架结构中，以摩尔SiO2:Al2O3计算的Si与Al的摩尔比在2:1至60:1的范围内，更优选在2:1至50:1的范围内，更优选在5:1至40:1的范围内，更优选在10:1至35:1的范围内，更优选在15:1至30:1的范围内，更优选在20:1至30:1的范围内，更优选在23:1至29:1的范围内。
优选地，DOC涂层(iv)包含沸石材料，基于DOC涂层(iv)中包含的第三非沸石氧化材料的重量，该沸石材料的量在15重量％至50重量％的范围内，更优选在20重量％至45重量％的范围内，更优选在25重量％至43重量％的范围内。
优选地，DOC涂层(iv)进一步包含有包含碱土金属的氧化材料，其中碱土金属更优选是Ba、Mg、Ca和Sr中的一者或多者，更优选Ba、Mg和Ca中的一者或多者，更优选Ba和Mg中的一者或多者，更优选Ba。更优选的是，包含碱土金属的氧化材料是BaO。
优选地，DOC涂层(iv)包含氧化材料，基于DOC涂层(iv)中包含的第三非沸石氧化材料的重量，该氧化材料的量在1重量％至15重量％的范围内，更优选在3重量％至10重量％的范围内，更优选在5重量％至9重量％的范围内。
优选地，催化剂包含DOC涂层(iv)，负载量在0.75g/in3至3.5g/in3的范围内，更优选在0.9g/in3至3g/in3的范围内，更优选在1g/in3至2.5g/in3的范围内。
优选地，至多0.1重量％、更优选至多0.01重量％、更优选至多0.001重量％、更优选至多0.0001重量％的第二NA涂层(iii)由二氧化铈组成。换句话说，优选的是，第二NA涂层(iii)基本上不含二氧化铈，更优选不含二氧化铈。
优选地，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％、更优选99.9重量％至100重量％的DOC涂层(iv)由承载在第三非沸石氧化材料、更优选如前述所定义的包含Fe和Cu中的一者或多者的沸石材料和更优选如前述所定义的包含碱土金属的氧化材料上的铂族金属组分组成。换句话说，优选的是，DOC涂层(iv)基本上由承载在第三非沸石氧化材料、更优选如前述所定义的包含Fe和Cu中的一者或多者的沸石材料和更优选如前述所定义的包含碱土金属的氧化材料上的铂族金属组分组成，更优选由该铂族金属组分组成。
关于基底(i)，优选的是流通式(flow-through)基底或壁流式(wall-flow)过滤基底，更优选的是流通式基底。
优选地，流通式基底(i)包含陶瓷物质，更优选由陶瓷物质组成。优选地，陶瓷物质包含以下、更优选由以下组成：氧化铝、二氧化硅、硅酸盐、铝硅酸盐中的一者或多者，更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，更优选碳化硅和堇青石中的一者或多者，更优选堇青石。
另选地，流通式基底(i)优选地包含金属物质，更优选地由金属物质组成。金属物质优选地包含氧以及铁、铬和铝中的一者或多者，更优选由氧以及铁、铬和铝中的一者或多者组成。
优选的是，本发明的且如前述所定义的催化剂由基底(i)、第一NA涂层(ii)、第二NA涂层(iii)和DOC涂层(iv)组成。
本发明进一步涉及一种用于制备根据本发明的NOx吸附剂柴油氧化催化剂(NA-DOC)的方法，该方法包括
(a)制备第一混合物，所述第一混合物包含有水、钯源和包含二氧化铈的第一非沸石氧化材料；
(b)将根据(a)获得的所述第一混合物以从所述基底的所述出口端朝向所述入口端的所述基底轴向长度的x％设置在基底的内壁的表面上，所述基底包括入口端、出口端、从所述入口端延伸至所述出口端的基底轴向长度和由所述基底的内壁限定的延伸穿过其中的多个通道，其中x在20至70的范围内；煅烧，从而获得其上具有第一NOx吸附剂(NA)涂层的基底；
(c)用所述碱土金属的载体材料制备包含水和一种或多种碱土金属的第二混合物，并且用承载所述铂族金属组分的第二非沸石氧化材料制备铂族金属组分源；
(d)将根据(c)获得的所述第二混合物以从所述基底的所述入口端朝向所述出口端的所述基底轴向长度的y％设置在所述基底上，所述基底在其上具有所述第一NA涂层，其中y在20至70的范围内；煅烧，从而获得其上具有第一NA涂层和第二NA涂层的基底；
(e)制备第三混合物，所述第三混合物包含水、铂族金属组分源和第三非沸石氧化材料；
(f)将根据(e)获得的所述第三混合物以所述基底轴向长度的z％设置在所述基底上，所述基底在其上具有所述第一NA涂层和所述第二NA涂层，其中z在50至100的范围内；
(g)煅烧根据(f)获得的所述基底，从而获得其上具有第一NA涂层、第二NA涂层和DOC涂层的基底。
优选地，x在30至65的范围内，更优选在35至60的范围内，更优选在40至55的范围内，更优选在45至55的范围内。
优选地，y在30至65的范围内，更优选在35至60的范围内，更优选在40至55的范围内，更优选在45至55的范围内。更优选地，x在45至55的范围内，并且y在45至55的范围内。
优选地，y是100-x，其中更优选x在45至55的范围内。
优选地，z在70至100的范围内，更优选在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。
关于(a)，优选的是其包含：
(a.1)将钯源，更优选钯盐，更优选硝酸钯浸渍到包含二氧化铈的第一非沸石氧化材料上；
(a.2)煅烧，更优选在煅烧之前干燥在(a.1)中获得的浸渍材料，获得粉末；
(a.3)将水混合到(a.2)中获得的粉末中。
关于(b)，优选的是，在煅烧之前进一步包括干燥，其中干燥在具有在90℃至160℃范围内、更优选在100℃至120℃范围内的温度的气体气氛中进行。优选地，气体气氛包含氧气。
优选地，根据(b)的煅烧在具有在300℃至800℃范围内、更优选在400℃至700℃范围内的温度的气体气氛中进行。优选地，气体气氛包含氧气。
关于(c)，优选的是其包括
(c.1)将铂族金属组分源，更优选铂和钯源浸渍到第二非沸石氧化材料上；
(c.2)煅烧，更优选在煅烧之前干燥在(c.1)中获得的浸渍材料，获得粉末；
(c.3)将水与(c.2)中获得的粉末混合；
(c.4)将氧化组分，更优选如前述所定义的氧化组分混合到(c.3)中获得的含水混合物中；
(c.5)优选地将氧化材料，优选如前述所定义的氧化材料添加到(c.4)中获得的含水混合物中。
另选地，优选的是(c)包括
(c.1’)将铂族金属组分源，更优选铂和钯源浸渍到第二非沸石氧化材料上；
(c.2’)煅烧，更优选在煅烧之前干燥在(c.1’)中获得的浸渍材料，获得粉末；
(c.3’)将碱土金属浸渍到载体材料上；
(c.4’)煅烧，更优选在煅烧之前干燥在(c.3’)中获得的浸渍材料，获得粉末；
(c.5’)将水与(c.2’)中获得的粉末和(c.4’)中获得的粉末混合；
(c.6’)更优选地将氧化材料，优选如前述所定义的氧化材料添加到(c.5’)中获得的含水混合物中。
关于(d)，优选的是，在煅烧之前进一步包括干燥，其中干燥在具有在90℃至160℃范围内、更优选在100℃至120℃范围内的温度的气体气氛中进行。优选地，气体气氛包含氧气。
优选地，根据(d)的煅烧在具有在300℃至800℃范围内、更优选在400℃至700℃范围内的温度的气体气氛中进行。优选地，气体气氛包含氧气。
关于(e)，优选的是其包括
(e.1)将铂族金属组分源，更优选铂和钯源浸渍到第三非沸石氧化材料上；
(e.2)用氢氧化钡浸渍在(e.1)中获得的材料；
(e.3)将水与在(e.2)中获得的浸渍材料混合；
(e.4)更优选地将如前述所定义的包含铁和铜中的一者或多者的沸石材料混合到(e.3)中获得的含水混合物中。
优选地，(f)进一步包括干燥其上设置有第三混合物的基底，其中干燥在具有在90℃至160℃范围内、更优选在100℃至120℃范围内的温度的气体气氛中进行。优选地，气体气氛包含氧气。
优选地，根据(g)煅烧基底在具有在300℃至800℃范围内、更优选在400℃至700℃范围内的温度的气体气氛中进行。优选地，气体气氛包含氧气。
优选的是，该方法由(a)、(b)、(c)、(d)、(e)、(f)和(g)组成。
本发明进一步涉及一种NOx吸附剂柴油氧化催化剂(NA-DOC)，该催化剂通过或可通过根据本发明并且如前述所定义的方法获得。
本发明还涉及根据本发明且如前述所定义的NOx吸附剂柴油氧化催化剂(NA-DOC)用于NOx吸附/解吸以及HC和CO转化的用途。
本发明进一步涉及一种用于处理废气的废气处理系统，该系统包含：
根据本发明并且如前述所定义的NOx吸附剂柴油氧化(NA-DOC)催化剂；
该系统优选地进一步包含选择性催化还原(SCR)催化剂、过滤器上的选择性催化还原催化剂(SCRoF)和氨氧化(AMOX)催化剂中的一者或多者。
优选地，NA-DOC催化剂位于选择性催化还原(SCR)催化剂、过滤器上的选择性催化还原催化剂(SCRoF)和氨氧化(AMOX)催化剂中一者或多者的上游。
优选地，该系统包含根据本发明且如前述所定义的NOx吸附剂柴油氧化(NA-DOC)催化剂、SCR催化剂和AMOX催化剂，
其中NA-DOC催化剂位于SCR催化剂的上游，并且SCR催化剂位于AMOX催化剂的上游。
优选地，该系统进一步包含SCRoF催化剂。更优选地，SCRoF催化剂位于SCR催化剂的上游和NA-DOC催化剂的下游；或SCRoF催化剂更优选地位于SCR催化剂的下游和AMOX催化剂的上游。
优选地，该系统进一步包含位于AMOX催化剂的上游的另一SCR催化剂。优选的是，当SCRoF催化剂位于SCR催化剂的上游和NA-DOC催化剂的下游时，另一SCR催化剂位于SCR催化剂的下游和AMOX催化剂的上游。另选地，优选的是，当SCRoF催化剂位于SCR催化剂的下游和AMOX催化剂的上游时，另一SCR催化剂位于SCRoF催化剂的下游和AMOX催化剂的上游。
另选地，优选的是，该系统包括根据本发明且如前述所定义的NOx吸附剂柴油氧化(NA-DOC)催化剂、SCRoF催化剂和AMOX催化剂，
其中NA-DOC催化剂位于SCRoF催化剂的上游，并且SCRoF催化剂位于AMOX催化剂的上游。
因此，该系统可优选如下：
-NA-DOC催化剂/SCR催化剂/AMOX催化剂；
-NA-DOC催化剂/SCR催化剂/SCRoF催化剂/AMOX催化剂；
-NA-DOC催化剂/SCR催化剂/SCRoF催化剂/SCR催化剂/AMOX催化剂；
-NA-DOC催化剂/SCRoF催化剂/AMOX催化剂；
-NA-DOC催化剂/SCRoF催化剂/SCR催化剂/AMOX催化剂；或
-NA-DOC催化剂/SCRoF催化剂/SCR催化剂/SCR催化剂/AMOX催化剂。
在本发明的上下文中，注意到SCR催化剂、SCRoF催化剂和AMOX催化剂可以如本领域中所定义。本领域技术人员知道哪种催化剂可用于这些目的。NA-DOC催化剂是本发明且如前述所定义的催化剂。
本发明进一步涉及一种用于处理废气的方法，该方法包括提供废气，优选来自内燃机，更优选来自柴油机；
使所述废气与根据本发明并且如前述所定义的NOx吸附剂柴油氧化催化剂接触。
通过由所指示的依赖性和反向引用中得到的以下一组实施方案和实施方案的组合来进一步说明本发明。特别地，在本发明的上下文中注意到，在提及一系列实施方案的每种情况下，例如在诸如“根据实施方案1至5中任一项所述的催化剂”的术语的上下文中，该范围内的每个实施方案旨在明确地向技术人员公开，即该术语的措辞应被技术人员理解为与“根据实施方案1、2、3、4和5中任一项所述的催化剂”同义。此外，明确注意，以下一组实施方案不是确定保护程度的一组权利要求，而是代表针对本发明的一般和优选方面的描述的适当结构化的部分。应注意，这也适用于第二实施方案组。
1.一种用于处理废气的NOx吸附剂柴油氧化催化剂(NA-DOC)，所述催化剂包含：
(i)基底，所述基底包括入口端、出口端、从所述入口端延伸到所述出口端的基底轴向长度和由所述基底的内壁限定的延伸穿过其中的多个通道；
(ii)第一NOx吸附剂(NA)涂层，所述涂层包含承载在包含二氧化铈的第一非沸石氧化材料上的钯；
(iii)第二NOx吸附剂(NA)涂层，所述涂层包含承载在载体材料上的碱土金属和承载在第二非沸石氧化材料上的铂族金属组分中的一者或多者；
(iv)柴油氧化催化剂(DOC)涂层，所述涂层包含承载在第三非沸石氧化材料上的铂族金属组分；
其中将所述第一NA涂层(ii)以从所述基底的所述出口端朝向所述入口端的所述基底轴向长度的x％设置在所述基底(i)的内壁的表面上，其中x在20至70的范围内；
其中将所述第二NA涂层(iii)以从所述基底的所述入口端朝向所述出口端的所述基底轴向长度的y％设置，其中y在20至70的范围内；
其中将所述DOC涂层以所述基底轴向长度的z％设置在所述第一NA涂层和所述第二NA涂层上，或设置在所述第一NA涂层、所述第二NA涂层和所述基底的内壁的表面上，其中z在50至100的范围内。
2.根据实施方案1所述的催化剂，其中x在30至65的范围内，优选在35至60的范围内，更优选在40至55的范围内，更优选在45至55的范围内。
3.根据实施方案1或2所述的催化剂，其中y在30至65的范围内，优选在35至60的范围内，更优选在40至55的范围内，更优选在45至55的范围内。
4.根据实施方案1至3中任一项所述的催化剂，其中y是100-x，其中x优选在45至55的范围内。
5.根据实施方案1至4中任一项所述的催化剂，其中z在70至100的范围内，优选在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。
6.根据实施方案1至5中任一项所述的催化剂，其中所述第一NA涂层(ii)中包含的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％、更优选99.9重量％至100重量％的所述第一非沸石氧化材料由以CeO2计算的二氧化铈组成。
7.根据实施方案1至6中任一项所述的催化剂，其中所述第一NA涂层(ii)包含钯，负载量以元素Pd计算在5g/ft3至150g/ft3的范围内，优选在10g/ft3至120g/ft3的范围内，更优选在30g/ft3至100g/ft3的范围内，更优选在40g/ft3至80g/ft3的范围内，更优选在45g/ft3至75g/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，其中所述第一NA涂层包含所述第一非沸石氧化材料，负载量在1g/in3至6g/in3的范围内，优选在2g/in3至5g/in3的范围内，更优选在2.5g/in3至4.5g/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，其中至多0.01重量％、优选至多0.001重量％、更优选至多0.0001重量％的所述第一NA涂层由以BaO计算的钡组成。
10.根据实施方案1至9中任一项所述的催化剂，其中至多0.01重量％、优选至多0.001重量％、更优选至多0.0001重量％的所述第一NA涂层由分子筛组成。
11.根据实施方案1至10中任一项所述的催化剂，其中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％、更优选99.9重量％至100重量％的所述第一NA涂层(ii)由所述第一非沸石氧化材料上的钯组成，优选由二氧化铈上的钯组成。
12.根据实施方案1至11中任一项所述的催化剂，其中所述第一NA涂层(iii)防止由硫酸化/脱硫造成的不可逆转的损害并且充当贫燃NOx捕集器。
13.根据实施方案1至12中任一项所述的催化剂，所述催化剂包含所述第二NA涂层，负载量在1.5g/in3至8g/in3的范围内，优选在2g/in3至7g/in3的范围内，更优选在3g/in3至6.5g/in3的范围内，更优选在3.5g/in3至5.5g/in3的范围内。
14.根据实施方案1至13中任一项所述的催化剂，其中所述第二NA涂层(iii)包含所述铂族金属组分，其中所述铂族金属组分是Pt、Pd、Rh、Ir、Ru和Os中的一者或多者，优选Pt、Pd和Rh中的一者或多者，更优选Pt和Pd中的一者或多者，更优选Pt和Pd；
其中以Pt:Pd计算的铂相对于钯的重量比优选在5:1至15:1的范围内，更优选在7:1至12:1的范围内，更优选在8:1至10:1的范围内。
15.根据实施方案1至14中任一项所述的催化剂，其中所述第二NA涂层(iii)包含所述铂族金属组分，负载量以元素铂族金属计算在5g/ft3至150g/ft3的范围内，优选在10g/ft3至120g/ft3的范围内，更优选在30g/ft3至100g/ft3的范围内，更优选在40g/ft3至80g/ft3的范围内，更优选在45g/ft3至75g/ft3的范围内。
16.根据实施方案1至15中任一项所述的催化剂，其中，在所述第二NA涂层(iii)中，承载所述铂族金属组分的所述第二非沸石氧化材料选自由以下组成的组：二氧化铈、氧化铝、氧化锆、二氧化硅、二氧化钛，包含Ce、Al、Zr、Si和Ti中的一者或多者的混合氧化物以及它们中的两者或更多者的混合物，优选地选自由二氧化铈、氧化铝和包含Ce和Al中的一者或多者的混合氧化物组成的组，更优选地选自由二氧化铈和包含Ce和Al中的一者或多者的混合氧化物组成的组，更优选是包含Ce和Al的混合氧化物，更优选Ce和Al的混合氧化物；
其中以CeO2:Al2O3计算的Ce:Al的重量比更优选在10:90至90:10的范围内，更优选在20:80至50:50的范围内，更优选在25:75至50:50的范围内。
17.根据实施方案1至16中任一项所述的催化剂，其中至多0.01重量％、优选至多0.001重量％、更优选至多0.0001重量％的所述第二NA涂层由以BaO计算的钡组成。
18.根据实施方案1至17中任一项所述的催化剂，其中所述第二NA涂层(iii)进一步包含氧化组分，所述氧化组分选自由以下组成的组：二氧化铈、氧化锆、氧化铝、二氧化硅、二氧化钛，包含Ce、Zr、Al、Si和Ti中的一者或多者的混合氧化物以及它们中的两者或更多者的混合物，更优选地选自由二氧化铈、氧化锆、氧化铝和二氧化钛组成的组，更优选地选自由二氧化铈、氧化锆和氧化铝组成的组，更优选是二氧化铈。
19.根据实施方案18所述的催化剂，其中所述第二NA涂层(iii)中包含的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％、更优选99.9重量％至100重量％的所述氧化组分由以CeO2计算的二氧化铈组成。
20.根据实施方案18或19所述的催化剂，其中所述第二NA涂层(iii)包含所述氧化组分，负载量在0.5g/in3至9g/in3的范围内，优选在1g/in3至8g/in3的范围内，更优选在2g/in3至6g/in3的范围内，更优选在2.75g/in3至5g/in3的范围内。
21.根据实施方案1至16中任一项所述的催化剂，其中所述第二NA涂层(iii)包含承载在载体材料上的所述碱土金属和承载在第二非沸石氧化材料上的所述铂族金属组分。
22.根据实施方案21所述的催化剂，其中，在所述第二NA涂层(iii)中，所述第二非沸石氧化材料相对于所述载体材料的重量比在0.05:1至0.9:1的范围内，优选在0.1:1至0.7:1的范围内，更优选在0.15:1至0.5:1的范围内，更优选在0.17:1至0.25:1的范围内。
23.根据实施方案1至16、21和22中任一项所述的催化剂，其中承载在所述第二NA涂层(iii)中包含的所述载体材料上的所述碱土金属选自由钡、锶、钙和镁组成的组，优选地选自由钡、锶和镁组成的组，更优选是钡；
其中所述第二NA涂层(iii)中包含的所述碱土金属优选地以氧化物、阳离子和/或碳酸盐的形式存在。
24.根据实施方案1至16和21至23中任一项所述的催化剂，其中所述第二NA涂层(iii)包含所述碱土金属，基于所述第二NA涂层(iii)中包含的所述载体材料的重量，所述碱土金属的量以氧化物计算在0.25重量％至10重量％的范围内，更优选在0.5重量％至8重量％的范围内，更优选在1重量％至6重量％的范围内，更优选在1.25重量％至4重量％的范围内，更优选在1.5重量％至3重量％的范围内。
25.根据实施方案1至16和21至24中任一项所述的催化剂，其中所述第二NA涂层(iii)中承载所述碱土金属，优选钡的所述载体材料选自由以下组成的组：二氧化铈、氧化锆、氧化铝、二氧化硅、二氧化钛，包含Ce、Zr、Al、Si和Ti中的一者或多者的混合氧化物以及它们中的两者或更多者的混合物，更优选地选自由二氧化铈、氧化锆、氧化铝和二氧化钛组成的组，更优选地选自由二氧化铈、氧化锆和氧化铝组成的组，更优选是二氧化铈。
26.根据实施方案25所述的催化剂，其中所述第二NA涂层(iii)中包含的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％、更优选99.9重量％至100重量％的所述载体材料由以CeO2计算的二氧化铈组成。
27.根据实施方案1至16和21至26中任一项所述的催化剂，其中所述第二NA涂层(iii)包含承载所述碱土金属的所述载体材料，负载量在0.5g/in3至9g/in3的范围内，优选在1g/in3至8g/in3的范围内，更优选在2g/in3至6g/in3的范围内，更优选在2.75g/in3至5g/in3的范围内。
28.根据实施方案1至27中任一项所述的催化剂，其中所述第二NA涂层(iii)进一步包含氧化材料，所述氧化材料包含氧化锆、氧化铝、二氧化硅、氧化镁、氧化锶、氧化镧、氧化镨、氧化钕和二氧化钛中的一者或多者，更优选氧化锆、氧化铝、氧化镁和二氧化钛中的一者或多者，更优选地选自由氧化锆、氧化铝和氧化镁组成的组，更优选氧化锆和氧化镁中的一者或多者，更优选氧化锆和氧化镁；
其中优选地，氧化锆相对于氧化镁的重量比在0.5:1至1:0.5的范围内，更优选在0.75:1至1:0.75的范围内，更优选在0.9:1至1:0.9的范围内。
29.根据实施方案28所述的催化剂，其中所述第二NA涂层(iii)包含所述氧化材料，基于所述第二NA涂层(iii)的重量，所述氧化材料的量在0.5重量％至5重量％的范围内，优选在1重量％至4重量％的范围内，更优选在1.5重量％至3.5重量％的范围内。
30.根据实施方案1至29中任一项所述的催化剂，其中将所述第二NA涂层(iii)设置在所述基底(i)的内壁的表面上。
31.根据实施方案1至30中任一项所述的催化剂，其中所述第二NA涂层(iii)充当贫燃NOx捕集器。
32.根据实施方案1至31中任一项所述的催化剂，其中至多0.1重量％、优选至多0.01重量％、更优选至多0.001重量％、更优选至多0.0001重量％的所述第二NA涂层(iii)由分子筛组成。
33.根据实施方案1至20和28至32中任一项所述的催化剂，其中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％、更优选99.9重量％至100重量％的所述第二NA涂层(iii)由承载在所述第二非沸石氧化材料、优选如实施方案18至20中任一项所定义的氧化组分和更优选如实施方案28或29所定义的氧化材料上的所述铂族金属组分组成。
34.根据实施方案1至16和21至32中任一项所述的催化剂，其中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％、更优选99.9重量％至100重量％的所述第二NA涂层(iii)由承载在所述载体材料上的所述碱土金属、承载在所述第二非沸石氧化材料和优选如实施方案28或29所定义的氧化材料上的所述铂族金属组分组成。
35.根据实施方案1至34中任一项所述的催化剂，其中所述DOC涂层(iv)中包含的所述铂族金属组分是Pt、Pd、Rh、Ir、Ru和Os中的一者或多者，优选Pt、Pd和Rh中的一者或多者，更优选Pt和Pd中的一者或多者，更优选Pt和Pd；
其中以Pt:Pd计算的铂相对于钯的重量比优选在2:1至20:1的范围内，更优选在5:1至15:1的范围内，更优选在7:1至12:1的范围内，更优选在8:1至10:1的范围内。
36.根据实施方案35所述的催化剂，其中所述DOC涂层(iv)进一步包含所述铂族金属组分，负载量以元素铂族金属计算在5g/ft3至150g/ft3的范围内，优选在10g/ft3至120g/ft3的范围内，更优选在30g/ft3至100g/ft3的范围内，更优选在40g/ft3至80g/ft3的范围内，更优选在45g/ft3至75g/ft3的范围内。
37.根据实施方案1至36中任一项所述的催化剂，其中所述DOC涂层(iv)中包含的所述第三非沸石氧化材料选自由以下组成的组：氧化铝、氧化锆、二氧化硅、二氧化钛，包含Al、Zr、Si和Ti中的一者或多者的混合氧化物以及它们中的两者或更多者的混合物，优选地选自由二氧化硅、氧化铝和包含Si和Al中的一者或多者的混合氧化物组成的组，更优选地选自由氧化铝和包含Si和Al中的一者或多者的混合氧化物组成的组，更优选是包含Si和Al的混合氧化物，更优选是Si和Al的混合氧化物；
其中所述DOC涂层(iv)中包含的优选90重量％至99重量％、更优选92重量％至98重量％、更优选93重量％至97重量％的所述第二非沸石材料由氧化铝组成，并且其中优选1重量％至10重量％、更优选2重量％至8重量％、更优选3重量％至7重量％的所述DOC涂层(iv)由二氧化硅组成。
38.根据实施方案1至37中任一项所述的催化剂，其中所述DOC涂层(iv)包含所述第三非沸石氧化材料，负载量在0.5g/in3至3g/in3的范围内，优选在0.75g/in3至2.5g/in3的范围内，更优选在0.9g/in3至2g/in3的范围内。
39.根据实施方案1至38中任一项所述的催化剂，其中所述DOC涂层(iv)进一步包含有包含铁和铜中的一者或多者的沸石材料，优选包含铁的沸石材料；
其中所述DOC涂层(iii)包含铁，基于所述DOC涂层(iv)中包含的包含铁的所述沸石材料的重量，所述铁的量以Fe2O3计算在0.25重量％至4重量％的范围内，更优选在0.5重量％至3重量％的范围内，更优选在0.75重量％至2.5重量％的范围内；或者其中所述DOC涂层(iv)进一步包含呈H-和/或NH4-形式的沸石材料。
40.根据实施方案39所述的催化剂，其中所述DOC涂层(iv)中包含的所述沸石材料是12元环孔沸石材料，其中所述沸石材料优选具有选自由BEA、MOR、FAU、GME、OFF、它们中的两者或更多者的混合物以及它们中的两者或更多者的混合型组成的组，更优选地选自由BEA、MOR、FAU、它们中的两者或更多者的混合物以及它们中的两者或更多者的混合型组成的组，更优选地选自由BEA和FAU组成的组的骨架类型，其中更优选地所述DOC涂层(iv)中包含的所述12元环孔沸石材料具有骨架类型BEA。
41.根据实施方案40所述的催化剂，其中所述DOC涂层(iv)中包含的所述12元环孔沸石材料的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％的所述骨架结构由Si、Al和O组成，其中在所述骨架结构中，以摩尔SiO2:Al2O3计算的Si与Al的摩尔比更优选在2:1至60:1的范围内，更优选在2:1至50:1的范围内，更优选在5:1至40:1的范围内，更优选在10:1至35:1的范围内，更优选在15:1至30:1的范围内，更优选在20:1至30:1的范围内，更优选在23:1至29:1的范围内。
42.根据实施方案39至41中任一项所述的催化剂，其中所述DOC涂层(iv)包含所述沸石材料，基于所述DOC涂层(iv)中包含的所述第三非沸石氧化材料的重量，所述沸石材料的量在15重量％至50重量％的范围内，优选在20重量％至45重量％的范围内，更优选在25重量％至43重量％的范围内。
43.根据实施方案1至42中任一项所述的催化剂，其中所述DOC涂层(iv)进一步包含有包含碱土金属的氧化材料，其中所述碱土金属优选是Ba、Mg、Ca和Sr中的一者或多者，更优选Ba、Mg和Ca中的一者或多者，更优选Ba和Mg中的一者或多者，更优选Ba；其中包含碱土金属的所述氧化材料更优选是BaO；
其中所述DOC涂层(iv)优选地包含所述氧化材料，基于所述DOC涂层(iv)中包含的所述第三非沸石氧化材料的重量，所述氧化材料的量在1重量％至15重量％的范围内，更优选在3重量％至10重量％的范围内，更优选在5重量％至9重量％的范围内。
44.根据实施方案1至43中任一项所述的催化剂，所述催化剂包含所述DOC涂层(iv)，负载量在0.75g/in3至3.5g/in3的范围内，优选在0.9g/in3至3g/in3的范围内，更优选在1g/in3至2.5g/in3的范围内。
45.根据实施方案1至44中任一项所述的催化剂，其中至多0.1重量％、优选至多0.01重量％、更优选至多0.001重量％、更优选至多0.0001重量％的所述第二NA涂层(iii)由二氧化铈组成。
46.根据实施方案1至45中任一项所述的催化剂，其中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％、更优选99.9重量％至100重量％的所述DOC涂层(iv)由承载在所述第三非沸石氧化材料、更优选如实施方案39至42中任一项所定义的包含Fe和Cu中的一者或多者的沸石材料和更优选如实施方案43所定义的包含碱土金属的氧化材料上的所述铂族金属组分组成。
47.根据实施方案1至46中任一项所述的催化剂，其中所述基底(i)是流通式基底或壁流式过滤基底，优选流通式基底。
48.根据实施方案47所述的催化剂，其中所述流通式基底(i)包含陶瓷物质，优选由所述陶瓷物质组成，其中所述陶瓷物质优选包含以下，更优选由以下组成：氧化铝、二氧化硅、硅酸盐、铝硅酸盐中的一者或多者，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，更优选碳化硅和堇青石中的一者或多者，更优选堇青石。
49.根据实施方案47所述的催化剂，其中所述流通式基底(i)包含金属物质，优选由所述金属物质组成，其中所述金属物质优选包含以下，更优选由以下组成：氧以及铁、铬和铝中的一者或多者。
50.根据实施方案1至49中任一项所述的催化剂，所述催化剂由所述基底(i)、所述第一NA涂层(ii)、所述第二NA涂层(iii)和所述DOC涂层(iv)组成。
51.一种用于制备根据实施方案1至50中任一项所述的NOx吸附剂柴油氧化催化剂(NA-DOC)的方法，所述方法包括
(a)制备第一混合物，所述第一混合物包含有水、钯源和包含二氧化铈的第一非沸石氧化材料；
(b)将根据(a)获得的所述第一混合物以从所述基底的所述出口端朝向所述入口端的所述基底轴向长度的x％设置在基底的内壁的表面上，所述基底包括入口端、出口端、从所述入口端延伸至所述出口端的基底轴向长度和由所述基底的内壁限定的延伸穿过其中的多个通道，其中x在20至70的范围内；煅烧，从而获得其上具有第一NOx吸附剂(NA)涂层的基底；
(c)制备第二混合物，所述第二混合物包含水和一种或多种碱土金属与所述碱土金属的载体材料以及铂族金属组分源与承载所述铂族金属组分的第二非沸石氧化材料；
(d)将根据(c)获得的所述第二混合物以从所述基底的所述入口端朝向所述出口端的所述基底轴向长度的y％设置在所述基底上，所述基底在其上具有所述第一NA涂层，其中y在20至70的范围内；煅烧，从而获得其上具有第一NA涂层和第二NA涂层的基底；
(e)制备第三混合物，所述第三混合物包含水、铂族金属组分源和第三非沸石氧化材料；
(f)将根据(e)获得的所述第三混合物以所述基底轴向长度的z％设置在所述基底上，所述基底在其上具有所述第一NA涂层和所述第二NA涂层，其中z在50至100的范围内；
(g)煅烧根据(f)获得的所述基底，从而获得其上具有第一NA涂层、第二NA涂层和DOC涂层的基底。
52.根据实施方案50所述的方法，其中(a)包括
(a.1)将钯源，优选钯盐，更优选硝酸钯浸渍到包含二氧化铈的第一非沸石氧化材料上；
(a.2)煅烧，优选在煅烧之前干燥在(a.1)中获得的浸渍材料，获得粉末；
(a.3)将水混合到(a.2)中获得的所述粉末中。
53.根据实施方案51或52中任一项所述的方法，其中(b)进一步包括在煅烧之前干燥，其中干燥在具有在90℃至160℃范围内、优选在100℃至120℃范围内的温度的气体气氛中进行，所述气体气氛优选包含氧气。
54.根据实施方案51至53中任一项所述的方法，其中根据(b)的煅烧在具有在300℃至800℃范围内、优选在400℃至700℃范围内的温度的气体气氛中进行，所述气体气氛优选包含氧气。
55.根据实施方案51至54中任一项所述的方法，其中(c)包括
(c.1)将铂族金属组分源，优选铂和钯源浸渍到第二非沸石氧化材料上；
(c.2)煅烧，优选在煅烧之前干燥在(c.1)中获得的浸渍材料，获得粉末；
(c.3)将水与(c.2)中获得的所述粉末混合；
(c.4)将氧化组分，优选如实施方案18至20中任一项所定义的氧化组分混合到(c.3)中获得的含水混合物中；
(c.5)优选地将氧化材料，优选如实施方案28或29中所定义的氧化材料添加到(c.4)中所获得的含水混合物中。
56.根据实施方案51至54中任一项所述的方法，其中(c)包括
(c.1’)将铂族金属组分源，优选铂和钯源浸渍到第二非沸石氧化材料上；
(c.2’)煅烧，优选在煅烧之前干燥在(c.1’)中获得的浸渍材料，获得粉末；
(c.3’)将碱土金属浸渍到载体材料上；
(c.4’)煅烧，优选在煅烧之前干燥在(c.3’)中获得的浸渍材料，获得粉末；
(c.5’)将水与(c.2’)中获得的所述粉末和(c.4’)中获得的所述粉末混合；
(c.6’)优选地将氧化材料，优选如实施方案28或29中所定义的氧化材料添加到(c.5’)中所获得的含水混合物中。
57.根据实施方案51至56中任一项所述的方法，其中(d)进一步包括在煅烧之前干燥，其中干燥在具有在90℃至160℃范围内、优选在100℃至120℃范围内的温度的气体气氛中进行，所述气体气氛优选包含氧气。
58.根据实施方案51至57中任一项所述的方法，其中根据(d)的煅烧在具有在300℃至800℃范围内、优选在400℃至700℃范围内的温度的气体气氛中进行，所述气体气氛优选包含氧气。
59.根据实施方案51至58中任一项所述的方法，其中(e)包括
(e.1)将铂族金属组分源，优选铂和钯源浸渍到第三非沸石氧化材料上；
(e.2)用氢氧化钡浸渍在(e.1)中获得的材料；
(e.3)将水与在(e.2)中获得的浸渍材料混合；
(e.4)优选地将如实施方案39至42中任一项所定义的包含铁和铜中的一者或多者的沸石材料混合到(e.3)中获得的含水混合物中。
60.根据实施方案51至59中任一项所述的方法，其中(f)进一步包括干燥其上设置有所述第三混合物的所述基底，其中干燥在具有在90℃至160℃范围内、优选在100℃至120℃范围内的温度的气体气氛中进行，所述气体气氛优选包含氧气。
61.根据实施方案51至60中任一项所述的方法，其中根据(g)煅烧所述基底在具有在300℃至800℃范围内、优选在400℃至700℃范围内的温度的气体气氛中进行，所述气体气氛优选包含氧气。
62.根据实施方案51至61中任一项所述的方法，所述方法由(a)、(b)、(c)、(d)、(e)、(f)和(g)组成。
63.一种NOx吸附剂柴油氧化催化剂(NA-DOC)，所述NOx吸附剂柴油氧化催化剂通过或能够通过根据实施方案51至62中任一项所述的方法获得。
64.根据实施方案1至50和63中任一项所述的NOx吸附剂柴油氧化催化剂(NA-DOC)用于NOx吸附/解吸以及HC和CO的转化的用途。
65.一种用于处理废气的废气处理系统，所述系统包含：
根据实施方案1至50和63中任一项所述的NOx吸附剂柴油氧化(NA-DOC)催化剂；
所述系统优选地进一步包含选择性催化还原(SCR)催化剂、过滤器上的选择性催化还原催化剂(SCRoF)和氨氧化(AMOX)催化剂中的一者或多者。
66根据实施方案65所述的系统，其中所述NA-DOC催化剂优选位于选择性催化还原(SCR)催化剂、过滤器上的选择性催化还原催化剂(SCRoF)和氨氧化(AMOX)催化剂中的所述一者或多者的上游。
67.根据实施方案65或66所述的系统，所述系统包括根据实施方案1至50和63中任一项所述的NOx吸附剂柴油氧化(NA-DOC)催化剂、SCR催化剂和AMOX催化剂，
其中所述NA-DOC催化剂位于所述SCR催化剂的上游，并且所述SCR催化剂位于所述AMOX催化剂的上游。
68.根据实施方案67所述的系统，所述系统进一步包括SCRoF催化剂，
其中所述SCRoF催化剂位于所述SCR催化剂的上游和所述NA-DOC催化剂的下游；或者
其中所述SCRoF催化剂位于所述SCR催化剂的下游和所述AMOX催化剂的上游。
69.根据实施方案68所述的系统，所述系统进一步包括位于所述AMOX催化剂的上游的另一SCR催化剂。
70.根据实施方案65或66所述的系统，所述系统包括根据实施方案1至50和63中任一项所述的NOx吸附剂柴油氧化(NA-DOC)催化剂、SCRoF催化剂和AMOX催化剂，
其中所述NA-DOC催化剂位于所述SCR催化剂的上游，并且所述SCRoF催化剂位于所述AMOX催化剂的上游。
71.一种用于处理废气的方法，所述方法包括
提供废气，优选来自内燃机，更优选来自柴油机；
使所述废气与根据实施方案1至50和63中任一项所述的NOx吸附剂柴油氧化催化剂接触。
在本发明的上下文中，术语“给定组分/涂层的负载量”
(以g/in3或g/ft3为单位)是指每单位体积基底的所述组分/涂层的质量，其中基底的体积是由基底的横截面乘以其上存在所述组分/涂层的基底的轴向长度所限定的体积。例如，如果提及延伸超过基底的轴向长度的x％并且具有X g/in3的负载量的涂层的负载量，则所述负载量将指整个基底的体积(以in3为单位)的每x％的X克涂层。
此外，在本发明的上下文中，术语“内壁的表面”应理解为壁的“裸露的”或“裸的”或“空白的”表面，即除了可能污染表面的任何不可避免的杂质之外由壁的材料组成的处于未处理的状态的壁的表面。
此外，在本发明的上下文中，术语“X为A、B和C中的一者或多者”，其中X为给定特征并且A、B和C中的每一者代表所述特征的具体实现，应当理解为公开X为A、或B、或C、或A和B、或A和C、或B和C、或A和B和C。就这一点而言，应注意，技术人员能够将上述抽象术语转化成具体示例，例如其中X为化学元素并且A、B和C为诸如Li、Na和K的具体元素，或者X为温度并且A、B和C为诸如10℃、20℃和30℃的具体温度。就这一点而言，还应当注意，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“X为A和B中的一者或多者”公开了X为A、或B、或A和B，或者扩展到所述特征的更具体实现，例如“X为A、B、C和D中的一者或多者”公开了X为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中的一者或多者。
通过以下实施例进一步说明本发明。
实施例
参考实施例1
1.1BET比表面积的测量
根据DIN 66131或DIN ISO 9277使用液氮测定BET比表面积。
1.2结晶度的测定
沸石的相对结晶度的测定是经由x射线衍射使用ASTM委员会D32关于催化剂，特别是小组委员会D32.05关于沸石的管辖下的测试方法进行的。现行版本于2001年3月10日批准并于2001年5月出版，其最初出版为D5758–95。
1.3总孔内容积的测定
总孔内容积是根据ISO 15901-2:2006测定的。
催化剂制备
如表1中所列制备总共4种催化剂。实施例2.2描述了根据本发明的NOx-吸附剂DOC催化剂的制备。证明了本发明实施例相比于比较实施例2.1的性能益处。为了证明附加特征2重量％钡对比较实施例2.1的二氧化铈的影响，制备了两个附加比较实施例1.1和1.2。
表1制备的催化剂的列表
比较实施例1.1：NOx吸附剂DOC(NA-DOC)的制备
底部涂层：
将载体材料(Ce和Al的混合氧化物，其中二氧化铈与氧化铝重量比为50:50，BET比表面积为140m2/g，且孔内容积为0.7ml/g)用铂(使用含有胺稳定的羟基Pt(IV)络合物的水性溶液，所述溶液具有15重量％之间的Pt含量)和钯(使用含有硝酸钯并且具有15重量％至23重量％范围内的浓度的水性溶液)以9:1的重量比(分别以元素计算)经由湿浸渍法浸渍。
制备浆料，其含有所得浸渍载体材料、二氧化铈、具有呈H-形式的骨架类型BEA的沸石材料(具有12.5:1的二氧化硅与氧化铝摩尔比SiO2:Al2O3和通过XRD测定>80％的结晶度)、使底部涂层中氧化锆的量以ZrO2计算为0.05g/in3的乙酸锆和使底部涂层中氧化镁的量以MgO计算为0.05g/in3的乙酸镁。并且将未涂覆的圆形流通式蜂窝结构基底堇青石(总体积1.9L，400cpsi和4密耳壁厚，直径：143.8mm×长度：114.3mm)用获得的浆料以所述基底的轴向长度的70％从基底的入口端朝向出口端涂覆。然后，将涂覆的基底在空气中在110℃下干燥1小时，并且在空气中在590℃下煅烧2小时。第一涂层(底部涂层)含有76.9g/ft3的铂和8.8g/ft3的钯、0.8g/in3的Ce/Al混合氧化物、3.9g/in3的二氧化铈、0.35g/in3的H-BEA、0.05g/in3的ZrO2和0.05g/in3的MgO。第一涂层的负载量是5.20g/in3。
入口顶部涂层：
将载体材料(掺杂有5重量％SiO2的氧化铝，具有170m2/g的BET比表面积和0.7ml/g的孔内容积)用铂(使用稳定的铂络合物的水性溶液)和钯(使用含有硝酸钯并且具有19重量％范围内的浓度的水性溶液)以1:1的重量比(分别以元素计算)经由湿浸渍法浸渍，随后使用氢氧化钡进行化学固定。然后，制备含有所得浸渍载体材料和具有呈H-形式的骨架类型BEA的沸石材料(具有12.5:1的二氧化硅与氧化铝摩尔比SiO2:Al2O3和通过XRD测定>80％的结晶度)的浆料。
然后将涂覆有底部涂层的基底用获得的浆料以所述基底的轴向长度的50％从基底的入口端朝向出口端涂覆，从而形成入口顶部涂层。然后，将涂覆的基底在空气中在110℃下干燥1小时，并且在空气中在590℃下煅烧2小时。入口顶部涂层包含14.0g/ft3的铂、14.0g/ft3的钯、0.7g/in3的Si-氧化铝、0.25g/in3的H-BEA和0.02g/in3的BaO。入口涂层的负载量是0.97g/in3。
出口顶部涂层：
将载体材料(掺杂有5重量％MnO2的氧化铝，具有120m2/g的BET比表面积和0.7ml/g的孔内容积)用铂(使用稳定的铂络合物的水性溶液)和钯(使用含有硝酸钯并且具有19重量％范围内的浓度的水性溶液)以9:1的重量比(分别以元素计算)经由湿浸渍法浸渍，随后使用氢氧化钡进行化学固定。
将具有底部涂层和其上入口涂层的基底进一步用含有所得浸渍载体材料的浆料以所述基底的轴向长度的50％从基底的出口端朝向入口端涂覆。然后，将涂覆的基底在空气中在110℃下干燥1小时，并且在空气中在590℃下煅烧2小时。出口顶部涂层含有82.8g/ft3的铂和9.2g/ft3的钯。出口顶部涂层的负载量是1.36g/in3。
第二涂层(入口涂层+出口涂层)的负载量约为1.16g/in3。
比较实施例1.2：含Ba/Ce的NOx吸附剂DOC(NA-DOC)的制备
底部涂层：
将载体材料(Ce和Al的混合氧化物，其中二氧化铈与氧化铝重量比为50:50，BET比表面积为140m2/g，且孔内容积为0.7ml/g)用铂(使用含有胺稳定的羟基Pt(IV)络合物的水性溶液，所述溶液具有15重量％之间的Pt含量)和钯(使用含有硝酸钯并且具有15重量％至23重量％范围内的浓度的水性溶液)以9:1的重量比(分别以元素计算)经由湿浸渍法浸渍。然后，将作为二氧化铈的氧化材料(具有120m2/g的BET比表面积)用乙酸钡经由湿浸渍法浸渍，使得以BaO计算的钡的量基于氧化材料(二氧化铈)的重量为2重量％，并且随后在590℃下煅烧2小时。制备用获得的Pt/Pd浸渍的载体材料、Ba浸渍的氧化材料和具有骨架类型BEA的沸石材料(具有12.5:1的二氧化硅与氧化铝摩尔比SiO2:Al2O3和通过XRD测定>80％的结晶度)、使底部涂层中氧化锆的量以ZrO2计算为0.05g/in3的乙酸锆和使底部涂层中氧化镁的量以MgO计算为0.05g/in3的乙酸镁来形成的浆料。并且将未涂覆的圆形流通式蜂窝结构基底堇青石(总体积1.9L，400cpsi和4密耳壁厚，直径：143.8mm×长度：114.3mm)用获得的浆料以所述基底的轴向长度的70％从基底的入口端朝向出口端涂覆。然后，将涂覆的基底在空气中在110℃下干燥1小时，并且在空气中在590℃下煅烧2小时。第一涂层(底部涂层)含有76.9g/ft3的铂和8.8g/ft3的钯、0.8g/in3的Ce/Al混合氧化物、3.9g/in3的Ba/二氧化铈、0.35g/in3的H-BEA、0.05g/in3的ZrO2和0.05g/in3的MgO。第一涂层的负载量是5.20g/in3。
顶部涂层：
所述实施例的入口顶部涂层和出口顶部涂层按照比较实施例1.1的入口涂层和出口涂层制备，并且以相同方式设置在涂覆有底部涂层的基底上。
比较实施例2.1：含Ba/Ce的NOx吸附剂DOC(NA-DOC)的制备
底部涂层：
将载体材料(Ce和Al的混合氧化物，其中二氧化铈与氧化铝重量比为50:50，BET比表面积为140m2/g，且孔内容积为0.7ml/g)用铂(使用含有胺稳定的羟基Pt(IV)络合物的水性溶液，所述溶液具有15重量％之间的Pt含量)和钯(使用含有硝酸钯并且具有15重量％至23重量％范围内的浓度的水性溶液)以9:1的重量比(分别以元素计算)经由湿浸渍法浸渍。
然后，将作为二氧化铈的氧化材料(具有高于120m2/g的BET比表面积)用乙酸钡经由湿浸渍法浸渍，使得以BaO计算的钡的量基于氧化材料(二氧化铈)的重量为2重量％，并且随后在590℃下煅烧2小时。制备用获得的Pt/Pd浸渍的载体材料、Ba浸渍的氧化材料和具有呈H-形式的骨架类型BEA的沸石材料(具有12.5:1的二氧化硅与氧化铝摩尔比SiO2:Al2O3和通过XRD测定>80％的结晶度)、使底部涂层中氧化锆的量以ZrO2计算为0.05g/in3的乙酸锆和使底部涂层中氧化镁的量以MgO计算为0.05g/in3的乙酸镁来形成的浆料。并且将未涂覆的圆形流通式蜂窝结构基底堇青石(总体积1.9L，400cpsi和4密耳壁厚，直径：143.8mm×长度：114.3mm)用获得的浆料以所述基底的轴向长度的100％从基底的入口端朝向出口端涂覆。然后，将涂覆的基底在空气中在110℃下干燥1小时，并且在空气中在590℃下煅烧2小时。第一涂层(底部涂层)含有53.8g/ft3的铂、6.2g/ft3的钯、0.8g/in3的Ce/Al混合氧化物、3.9g/in3的Ba/二氧化铈、0.5g/in3的H-BEA、0.05g/in3的ZrO2和0.05g/in3的MgO。第一涂层的负载量是5.35g/in3。
入口顶部涂层：
将载体材料(掺杂有5重量％SiO2的氧化铝，具有高于170m2/g的BET比表面积和高于0.7ml/g的孔内容积)用铂(使用稳定的铂络合物的水性溶液)和钯(使用含有硝酸钯并且具有15重量％至23重量％范围内的浓度的水性溶液)以1:1的重量比(分别以元素计算)经由湿浸渍法浸渍，随后使用氢氧化钡进行化学固定。然后，制备含有所得浸渍载体材料的浆料。然后将涂覆有底部涂层的基底用获得的浆料以所述基底的轴向长度的50％从基底的入口端朝向出口端涂覆，从而形成入口顶部涂层。然后，将涂覆的基底在空气中在110℃下干燥1小时，并且在空气中在590℃下煅烧2小时。入口顶部涂层包含30.0g/ft3的铂、30.0g/ft3的钯、0.7g/in3的Si-氧化铝和0.02g/in3的BaO。入口涂层的负载量是0.73g/in3。
出口顶部涂层：
将载体材料(掺杂有5重量％SiO2的氧化铝，具有高于170m2/g的BET比表面积和高于0.7ml/g的孔内容积)用铂(使用稳定的铂络合物的水性溶液)和钯(使用含有硝酸钯并且具有19重量％范围内的浓度的水性溶液)以9:1的重量比(分别以元素计算)经由湿浸渍法浸渍，随后使用氢氧化钡进行化学固定。将具有底部涂层和其上入口涂层的基底进一步用含有所得浸渍载体材料的浆料以所述基底的轴向长度的50％从基底的出口端朝向入口端涂覆。然后，将涂覆的基底在空气中在110℃下干燥1小时，并且在空气中在590℃下煅烧2小时。出口顶部涂层含有54.0g/ft3的铂、6.0g/ft3的钯、1.3g/in3的Si/氧化铝和0.01g/in3的BaO。出口顶部涂层的负载量是1.36g/in3。
实施例2.2：含Pd/Ce的NOx吸附剂DOC(NA-DOC)的制备
NA涂层(入口底部涂层)：
将载体材料(Ce/Al混合氧化物，其中二氧化铈与氧化铝重量比为30:70，BET比表面积为170m2/g，且孔内容积为0.8ml/g)用铂(使用含有胺稳定的羟基Pt(IV)络合物的水性溶液，所述溶液具有15重量％之间的Pt含量)和钯(使用含有硝酸钯并且具有15重量％至23重量％范围内的浓度的水性溶液)以9:1的重量比(分别以元素计算)经由湿浸渍法浸渍。
然后，将作为二氧化铈的氧化材料(具有120m2/g的BET比表面积)用乙酸钡经由湿浸渍法浸渍，使得以BaO计算的钡的量基于氧化材料(二氧化铈)的重量为2重量％，并且随后在590℃下煅烧2小时。用所得Pt/Pd浸渍的载体材料、作为二氧化铈的氧化材料(具有120m2/g的BET比表面积)、使底部涂层中氧化锆的量以ZrO2计算为0.05g/in3的乙酸锆和使底部涂层中氧化镁的量以MgO计算为0.05g/in3的乙酸镁来形成浆料。
并且将未涂覆的圆形流通式蜂窝结构基底堇青石(总体积1.9L，400cpsi和4密耳壁厚，直径：143.8mm×长度：114.3mm)用获得的浆料以所述基底的轴向长度的50％从基底的入口端朝向出口端涂覆，以形成入口底部涂层。然后，将涂覆的基底在空气中在110℃下干燥1小时，并且在空气中在590℃下煅烧2小时。入口底部涂层含有53.8g/ft3的铂、6.2g/ft3的钯、0.8g/in3的Ce/Al混合氧化物、3.9g/in3的二氧化铈、0.05g/in3的ZrO2和0.05g/in3的MgO。入口底部涂层的负载量是4.85g/in3。
NA涂层(出口底部涂层)：
将作为二氧化铈的氧化材料(具有120m2/g的BET比表面积)用钯(使用含有硝酸钯并且具有15重量％至23重量％范围内的浓度的水性溶液)浸渍。制备含有所得浸渍的氧化材料的浆料，然后将涂覆有入口底部涂层的基底以所述基底的轴向长度的50％从基底的出口端朝向入口端涂覆。然后，将涂覆的基底在空气中在110℃下干燥1小时，并且在空气中在590℃下煅烧2小时。出口底部涂层含有3.90g/in3的Pd/二氧化铈，包括60.0g/ft3的钯。出口涂层的负载量是3.93g/in3。
DOC涂层(顶部涂层)：
将载体材料(掺杂有5重量％SiO2的氧化铝，具有高于170m2/g的BET比表面积和高于0.7ml/g的孔内容积)用铂(使用稳定的铂络合物的水性溶液)和钯(使用含有硝酸钯并且具有15重量％至23重量％范围内的浓度的水性溶液)以9:1的重量比(分别以元素计算)经由湿浸渍法浸渍，随后使用氢氧化钡进行化学固定。
制备含有所得浸渍的载体材料和具有骨架类型BEA的沸石材料(具有26:1的二氧化硅与氧化铝摩尔比SiO2:Al2O3和通过XRD测定>90％的结晶度，并且通过XRD测定且以Fe2O3计算含有1.4重量％Fe)的浆料，并且将其以所述基底的轴向长度的100％从入口端朝向出口端涂覆在具有入口和出口底部涂层的堇青石流通式基底上。然后，将涂覆的基底在空气中在110℃下干燥1小时，并且在空气中在590℃下煅烧2小时。第二涂层(顶部涂层)含有54.0g/ft3的铂、6.0g/ft3的钯、1.2g/in3的Si/氧化铝、0.35g/in3的Fe-BEA和0.1g/in3的BaO。第二涂层的负载量约为1.70g/in3。
实施例3：比较实施例1.1、1.2和2.1以及实施例2.2的NA-DOC在柴油机上的WLTC评
估
比较实施例1.1、1.2和2.1以及实施例2.2的催化剂在800℃下在10％蒸汽(水)/空气中水热老化16小时以及随后的硫酸化和贫燃脱硫程序(50个循环)之后，在2L柴油机上以全球统一的轻型汽车测试循环(Worldwide Harmonized Light Vehicle Test Cycle；WLTC)进行测试。对报告的测试的预调节是10分钟650℃的温度处理以清除任何预吸附的NOx，以及具有280℃的最大温度的缩短WLTC，以用于NOx的受控预填充。
图1提供了在WLTC的冷启动区域中在NOx吸附剂DOC上累积的NOx储存量。所有制剂从排出发动机的废气中吸附NOx。对于任何样本都没有观察到在预调节期间吸附的NOx的净解吸。比较实施例1.1和1.2的比较显示了将钡添加到制剂中在NOx储存效率方面的益处。尽管事实上与比较实施例2.1相反，实施例2.2的催化剂不含有作为NOx储存材料的二氧化铈上的钡，但观察到NOx储存效率显著提高。不希望受任何理论的束缚，据信其可归因于实施例2.2的出口底部涂层中的Pd/Ce特征。此外，用此程序证明了针对硫酸化和贫燃脱硫的稳定性。
实施例4含Pd/Ce的NOx吸附剂DOC(NA-DOC)的制备
入口底部涂层：实施例4的入口底部涂层按照实施例2.2的入口底部涂层制备，不同的是铂族金属负载量增加并且氢氧化钡用于浸渍3.9g/in3的二氧化铈。因此，入口底部涂层的负载量含有63g/ft3的铂、7g/ft3的钯、0.8g/in3的Ce/Al混合氧化物、0.08g/in3的BaO、3.0g/in3的二氧化铈、0.05g/in3的MgO和0.05g/in3的ZrO2。4.92g/in3。
出口底部涂层：实施例的出口底部涂层按照实施例2.2的出口底部涂层制备，不同的是出口底部涂层含有3.90g/in3的Pd/二氧化铈和50.0g/ft3的钯。出口底部涂层的负载量是3.93g/in3。
顶部涂层：
实施例4的顶部涂层按照实施例2.2的顶部涂层制备，不同的是其含有54.0g/ft3的铂、6.0g/ft3的钯、1.2g/in3的Si/氧化铝、0.5g/in3的Fe-BEA和0.1g/in3的BaO。顶部涂层的负载量约为1.85g/in3。
实施例5实施例1.1和实施例4的催化剂的测试-HC和CO起燃温度
在800℃下在10％蒸汽(水)/空气中水热老化16小时后，在3L柴油机上测量比较实施例1.1和实施例4的催化剂的HC和CO起燃温度。在最高失活状态(650℃下10分钟贫燃过滤器再生模式)下测定起燃温度。空间速度约为30K h-1，浓度：830ppm至1270ppm的CO、160ppm至220ppm的THC和40ppm至80ppm的NOx。结果示于图2和图3中。
从图2和图3中可以得出，与比较实施例测量的温度，即187℃的CO T50(失活)相比，实施例4的催化剂表现出50％的CO被转化的较低温度，即167℃的CO T50(失活)。对于HC转化也是如此，即本发明的催化剂表现出与比较催化剂(187℃)相比较低的177℃的HC T70(70％的HC被转化的温度)。因此，已经证明本发明的催化剂表现出具有改善的CO和HC氧化性能。
实施例6：比较实施例1.1和实施例4的NA-DOC在柴油机上的WLTC评估
比较实施例1.1和实施例4的催化剂在800℃下在10％蒸汽(水)/空气中水热老化16小时后，在3L柴油机上以全球统一的轻型汽车测试循环(WLTC)进行测试。对报告的测试的预调节是10分钟650℃的温度处理以清除任何预吸附的NOx，以及具有350℃的最大温度的完整WLTC(图4)和具有320℃的最大温度的缩短WLTC(图5)，以用于NOx的受控预填充。
图4和图5提供了在WLTC的冷启动区域中在NOx吸附剂DOC上累积的NOx储存量。所有制剂从排出发动机的废气中吸附NOx。对于任何样本都没有观察到在预调节期间吸附的NOx的净解吸。比较实施例1.1与实施例4的比较显示了向制剂添加钡和Pd/Ce特征在NOx储存效率方面的益处。通过比较实施例1.1、1.2和2.1与实施例2.2的比较，NOx吸附的主要益处可归因于Pd/Ce特征。NOx预填充的不同条件证明了催化剂在所有冷启动条件下提供NOx储存效率的能力。
附图说明
图1显示了比较实施例1.1、1.2和2.1以及实施例2.2的催化剂在800℃下蒸汽老化16小时以及随后的硫酸化和贫燃脱硫(50个循环)之后在WLTC中累积的NOx储存量。
图2显示了比较实施例1.1和实施例4的催化剂在老化(失活)后的CO起燃温度(COT50)。
图3显示了比较实施例1.1和实施例4的催化剂在老化(失活)后的HC起燃温度(HCT70)。
图4显示了比较实施例1.1和实施例4的催化剂在800℃下蒸汽老化16小时后在WLTC中累积的NOx储存量。
图5显示了比较实施例1.1和实施例4的催化剂在800℃下蒸汽老化16小时后在WLTC中累积的NOx储存量。
引用文献
-WO 2016/141142 A1
-WO 2020/236879 A1
Claims (15)
1.一种用于处理废气的NOx吸附剂柴油氧化催化剂(NA-DOC)，所述催化剂包含：
(i)基底，所述基底包括入口端、出口端、从所述入口端延伸到所述出口端的基底轴向长度和由所述基底的内壁限定的延伸穿过其中的多个通道；
(ii)第一NOx吸附剂(NA)涂层，所述涂层包含承载在包含二氧化铈的第一非沸石氧化材料上的钯；
(iii)第二NOx吸附剂(NA)涂层，所述涂层包含承载在载体材料上的碱土金属和承载在第二非沸石氧化材料上的铂族金属组分中的一者或多者；
(iv)柴油氧化催化剂(DOC)涂层，所述涂层包含承载在第三非沸石氧化材料上的铂族金属组分；
其中将所述第一NA涂层(ii)以从所述基底的所述出口端朝向所述入口端的所述基底轴向长度的x％设置在所述基底(i)的内壁的表面上，其中x在20至70的范围内；
其中将所述第二NA涂层(iii)以从所述基底的所述入口端朝向所述出口端的所述基底轴向长度的y％设置，其中y在20至70的范围内；其中将所述DOC涂层以所述基底轴向长度的z％设置在所述第一NA涂层和所述第二NA涂层上，或设置在所述第一NA涂层、所述第二NA涂层和所述基底的内壁的表面上，其中z在50至100的范围内。
2.根据权利要求1所述的催化剂，其中所述第一NA涂层(ii)中包含的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％、更优选99.9重量％至100重量％的所述第一非沸石氧化材料由以CeO2计算的二氧化铈组成。
3.根据权利要求1或2所述的催化剂，其中所述第一NA涂层(ii)包含钯，负载量以元素Pd计算在5g/ft3至150g/ft3的范围内，优选在10g/ft3至120g/ft3的范围内，更优选在30g/ft3至100g/ft3的范围内，更优选在40g/ft3至80g/ft3的范围内，更优选在45g/ft3至75g/ft3的范围内。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的催化剂，其中所述第二NA涂层(iii)包含所述铂族金属组分，其中所述铂族金属组分是Pt、Pd、Rh、Ir、Ru和Os中的一者或多者，优选Pt、Pd和Rh中的一者或多者，更优选Pt和Pd中的一者或多者，更优选Pt和Pd；
其中以Pt:Pd计算的铂相对于钯的重量比优选在5:1至15:1的范围内，更优选在7:1至12:1的范围内，更优选在8:1至10:1的范围内；
其中所述第二NA涂层(iii)优选包含所述铂族金属组分，负载量以元素铂族金属计算在5g/ft3至150g/ft3的范围内，更优选在10g/ft3至120g/ft3的范围内，更优选在30g/ft3至100g/ft3的范围内，更优选在40g/ft3至80g/ft3的范围内，更优选在45g/ft3至75g/ft3的范围内。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的催化剂，其中，在所述第二NA涂层(iii)中，承载所述铂族金属组分的所述第二非沸石氧化材料选自由以下组成的组：二氧化铈、氧化铝、氧化锆、二氧化硅、二氧化钛，包含Ce、Al、Zr、Si和Ti中的一者或多者的混合氧化物以及它们中的两者或更多者的混合物，优选地选自由二氧化铈、氧化铝和包含Ce和Al中的一者或多者的混合氧化物组成的组，更优选地选自由二氧化铈和包含Ce和Al中的一者或多者的混合氧化物组成的组，更优选是包含Ce和Al的混合氧化物，更优选Ce和Al的混合氧化物；
其中以CeO2:Al2O3计算的Ce:Al的重量比更优选在10:90至90:10的范围内，更优选在20:80至50:50的范围内，更优选在25:75至50:50的范围内。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的催化剂，其中所述第二NA涂层(iii)进一步包含氧化组分，所述氧化组分选自由以下组成的组：二氧化铈、氧化锆、氧化铝、二氧化硅、二氧化钛，包含Ce、Zr、Al、Si和Ti中的一者或多者的混合氧化物以及它们中的两者或更多者的混合物，更优选地选自由二氧化铈、氧化锆、氧化铝和二氧化钛组成的组，更优选地选自由二氧化铈、氧化锆和氧化铝组成的组，更优选是二氧化铈。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的催化剂，其中至多0.01重量％、优选至多0.001重量％、更优选至多0.0001重量％的所述第二NA涂层由以BaO计算的钡组成。
8.根据权利要求1至5中任一项所述的催化剂，其中所述第二NA涂层(iii)包含承载在载体材料上的所述碱土金属和承载在第二非沸石氧化材料上的所述铂族金属组分；
其中，在所述第二NA涂层(iii)中，所述第二非沸石氧化材料相对于所述载体材料的重量比在0.05:1至0.9:1的范围内，更优选在0.1:1至0.7:1的范围内，更优选在0.15:1至0.5:1的范围内，更优选在0.17:1至0.25:1的范围内；
其中所述碱土金属优选地选自由钡、锶、钙和镁组成的组，更优选地选自由钡、锶和镁组成的组，更优选是钡；
其中优选地，所述第二NA涂层(iii)中承载所述碱土金属，更优选钡的所述载体材料选自由以下组成的组：二氧化铈、氧化锆、氧化铝、二氧化硅、二氧化钛，包含Ce、Zr、Al、Si和Ti中的一者或多者的混合氧化物以及它们中的两者或更多者的混合物，更优选地选自由二氧化铈、氧化锆、氧化铝和二氧化钛组成的组，更优选地选自由二氧化铈、氧化锆和氧化铝组成的组，更优选是二氧化铈。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的催化剂，其中所述DOC涂层(iv)中包含的所述铂族金属组分是Pt、Pd、Rh、Ir、Ru和Os中的一者或多者，优选Pt、Pd和Rh中的一者或多者，更优选Pt和Pd中的一者或多者，更优选Pt和Pd；
其中以Pt:Pd计算的铂相对于钯的重量比优选在2:1至20:1的范围内，更优选在5:1至15:1的范围内，更优选在7:1至12:1的范围内，更优选在8:1至10:1的范围内。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的催化剂，其中所述DOC涂层(iv)中包含的所述第三非沸石氧化材料选自由以下组成的组：氧化铝、氧化锆、二氧化硅、二氧化钛，包含Al、Zr、Si和Ti中的一者或多者的混合氧化物以及它们中的两者或更多者的混合物，优选地选自由二氧化硅、氧化铝和包含Si和Al中的一者或多者的混合氧化物组成的组，更优选地选自由氧化铝和包含Si和Al中的一者或多者的混合氧化物组成的组，更优选是包含Si和Al的混合氧化物，更优选Si和Al的混合氧化物；
其中所述DOC涂层(iv)中包含的优选90重量％至99重量％、更优选92重量％至98重量％、更优选93重量％至97重量％的所述第二非沸石材料由氧化铝组成，并且其中优选1重量％至10重量％、更优选2重量％至8重量％、更优选3重量％至7重量％的所述DOC涂层(iv)由二氧化硅组成。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的催化剂，其中所述DOC涂层(iv)进一步包含有包含铁和铜中的一者或多者的沸石材料，优选包含铁的沸石材料；
其中所述DOC涂层(iii)包含铁，基于所述DOC涂层(iv)中包含的包含铁的所述沸石材料的重量，所述铁的量以Fe2O3计算在0.25重量％至4重量％的范围内，更优选在0.5重量％至3重量％的范围内，更优选在0.75重量％至2.5重量％的范围内；或者
其中所述DOC涂层(iv)进一步包含呈H-和/或NH4-形式的沸石材料；其中所述DOC涂层(iv)中包含的所述沸石材料优选地是12元环孔沸石材料，其中所述沸石材料更优选具有选自由BEA、MOR、FAU、GME、OFF、它们中的两者或更多者的混合物以及它们中的两者或更多者的混合型组成的组，更优选地选自由BEA、MOR、FAU、它们中的两者或更多者的混合物以及它们中的两者或更多者的混合型组成的组，更优选地选自由BEA和FAU组成的组的骨架类型，其中更优选所述DOC涂层(iv)中包含的所述12元环孔沸石材料具有骨架类型BEA。
12.用于制备根据权利要求1至11中任一项所述的NOx吸附剂柴油氧化催化剂(NA-DOC)的方法，所述方法包括
(a)制备第一混合物，所述第一混合物包含有水、钯源和包含二氧化铈的第一非沸石氧化材料；
(b)将根据(a)获得的所述第一混合物以从所述基底的所述出口端朝向所述入口端的所述基底轴向长度的x％设置在基底的所述内壁的表面上，所述基底包括入口端、出口端、从所述入口端延伸至所述出口端的基底轴向长度和由所述基底的内壁限定的延伸穿过其中的多个通道，其中x在20至70的范围内；煅烧，从而获得其上具有第一NOx吸附剂(NA)涂层的基底；
(c)制备第二混合物，所述第二混合物包含水和一种或多种碱土金属与所述碱土金属的载体材料以及铂族金属组分源与承载所述铂族金属组分的第二非沸石氧化材料；
(d)将根据(c)获得的所述第二混合物以从所述基底的所述入口端朝向所述出口端的所述基底轴向长度的y％设置在所述基底上，所述基底在其上具有所述第一NA涂层，其中y在20至70的范围内；煅烧，从而获得其上具有第一NA涂层和第二NA涂层的基底；
(e)制备第三混合物，所述第三混合物包含水、铂族金属组分源和第三非沸石氧化材料；
(f)将根据(e)获得的所述第三混合物以所述基底轴向长度的z％设置在所述基底上，所述基底在其上具有所述第一NA涂层和所述第二NA涂层，其中z在50至100的范围内；
(g)煅烧根据(f)获得的所述基底，从而获得其上具有第一NA涂层、第二NA涂层和DOC涂层的基底。
13.一种NOx吸附剂柴油氧化催化剂(NA-DOC)，所述催化剂通过或能够通过根据权利要求12所述的方法获得。
14.根据权利要求1至11中任一项所述的NOx吸附剂柴油氧化催化剂(NA-DOC)用于NOx吸附/解吸以及HC和CO的转化的用途。
15.一种用于处理废气的废气处理系统，所述系统包含：
根据权利要求1至11中任一项所述的NOx吸附剂柴油氧化(NA-DOC)催化剂；
所述系统优选地进一步包含选择性催化还原(SCR)催化剂、过滤器上的选择性催化还原催化剂(SCRoF)和氨氧化(AMOX)催化剂中的一者或多者。
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