DE102014117672A1 - Wandstromfilter, das einen katalytischen washcoat umfasst - Google Patents

Wandstromfilter, das einen katalytischen washcoat umfasst Download PDF

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c/o Johnson Matthey PLC Arulraj Kaneshalingham
Guy Richard Chandler
Neil Robert Collins
Paul Richard Phillips
c/o Johnson Matthey PLC Prest David William
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Johnson Matthey PLC
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Abstract

Beschrieben wird ein katalysiertes Wabenwandstromfilter zum Behandeln eines Abgases, das aus einem Verbrennungsmotor emittierte Feststoffteilchen umfasst, wobei das Filter ein Wabensubstrat mit einem ersten Ende und einem zweiten Ende umfasst, das eine Anordnung von verbindenden porösen Wänden umfasst, die eine Anordnung von sich längs erstreckenden ersten Kanälen und zweiten Kanälen definieren, wobei die ersten Kanäle auf ihren Seiten durch die zweiten Kanäle begrenzt sind und einen größeren hydraulischen Durchmesser als die zweiten Kanäle aufweisen, wobei die ersten Kanäle an einem ersten Ende des Wabensubstrats endverstopft sind und die zweiten Kanäle an einem zweiten Ende des Wabensubstrats endverstopft sind, wobei die Kanalwandoberflächen der ersten Kanäle einen katalytischen Washcoat vom auf-der-Wand-Typ umfassen. Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Abgassystem, das das katalysierte Filter umfasst, und Verfahren zur Herstellung desselben.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein katalysiertes Filter zum Behandeln von Feststoffteilchen umfassendem Abgas, das aus einem Verbrennungsmotor, insbesondere einem Fahrzeugverbrennungsmotor, emittiert wird, wobei das Filter ein Wabenwandstromfiltersubstrat umfasst, das ein Anordnung von verbindenden porösen Wänden umfasst, die eine Anordnung von sich längs erstreckenden ersten Kanälen und zweiten Kanälen definieren, wobei die ersten Kanäle an ihren Seiten durch die zweiten Kanäle begrenzt sind, wobei Enden der ersten Kanäle an einem ersten Ende der Wabe verstopft sind und Enden der zweiten Kanäle an einem zweiten Ende der Wabe verstopft sind, wobei das Filter einen katalytischen Washcoat umfasst. Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen katalysierten Filters.
  • Die US 5,221,484 offenbart eine katalytische Filtrationsvorrichtung zum Trennen eines partikelhaltigen Einsatzmaterials in ein Filtrat und einen Partikel enthaltenden Filterkuchen, wobei die katalytische Filtrationsvorrichtung einen Monolith eines porösen Materials aufweist, der mehrere Durchgänge enthält, die sich längs von einer Einlassendfläche zu einer Auslassendfläche erstrecken, wobei der Monolith mehrere Verschlüsse in den Enden der Durchgänge an der Einlassendfläche und an der Auslassendfläche aufweist, um eine direkte Passage des Einsatzmaterials durch die Durchgänge von der Einlassendfläche zu der Auslassendfläche zu verhindern; sowie eine mikroporöse Membran, die ausgewählt ist, um das Einsatzmaterial in ein Filtrat und einen partikelhaltigen Filterkuchen zu trennen, wobei die Membran auf mindestens die Wandoberflächen der Durchgänge appliziert ist, die an der Einlassendfläche offen sind und eine mittlere Porengröße aufweisen, die kleiner als die mittlere Porengröße des porösen Materials ist; wobei die Vorrichtung durch Entnahme des Filterkuchens von der Einlassendfläche der Vorrichtung regenerierbar ist; sowie einen Katalysator, der auf die Vorrichtung appliziert ist, um eine Reaktion in dem Filtrat zu katalysieren, wenn es durch die Vorrichtung tritt.
  • Die in der US 5,221,484 offenbarte Vorrichtung ist zur Anwendung auf dem Gebiet der Steuerung der stationären Luftverschmutzung für Verbrennungsgase, aus denen Flugasche entfernt werden kann, während gleichzeitig gasförmige Verunreinigungen, wie beispielsweise Stickstoffoxide, Schwefeldioxid und flüchtige organische Dämpfe entfernt werden; der Kohlevergasung, bei der es wünschenswert ist, Feststoffteilchen zu entfernen, gefolgt von einem Katalysieren einer Reaktion einer oder mehrerer gasförmiger Spezies, die vorhanden sind; und von Oxidationsprozessen zur Entfernung von organischen Dämpfen aus einer Vielzahl von industriellen Quellen zur Entfernung verschiedener toxischer Bestandteile der Luft, die in dem Anpassungsgesetz von 1990 zu dem Reinluftgesetz der USA von 1970 aufgezählt sind, beschrieben.
  • In einem Beispiel wurde ein EX47-Cordierit-Monolith mit einer mittleren Porengröße von 12 μm und einer Porosität von 50% mit einer keramischen Membran beschichtet, worauf der beschichtete Monolith anschließend in einer Lösung eines Ammoniumvanadatkatalysatorvorläufers gesättigt wurde. Das Vanadat wurde anschließend in dem Monolith gefällt und der Monolith getrocknet und anschließend kalziniert, wodurch das ausgefällte Vanadat in Vanadiumpentoxid umgewandelt wurde. Die Monolithdurchgänge wurden anschließend mit einem sich bei niedriger Temperatur verfestigenden Zement (Adhesive Nr. 919, Cotronics Corp.) verstopft, um ein Dead-End-Filter zu bilden.
  • Unsere Erfinder haben Wege zur Beschichtung von modernen Filterausgestaltungen zur Verwendung beim Behandeln von Fahrzeugabgasen untersucht und in sehr überraschender Weise festgestellt, dass für bestimmte asymmetrische Filterausgestaltungen das erhaltene beschichtete Produkt eine Reihe von sehr geeigneten Vorteilen zur Verwendung in Abgassystemen als solches oder in Kombination mit einer oder mehreren zusätzlichen Abgasnachbehandlungskomponenten liefert.
  • Beispielsweise kann es wünschenswert sein, einen speziellen katalytischen Washcoat auf lediglich einer Seite (Auslass) eines Wandstromfilters anzuordnen. So wird in einer bevorzugten Anordnung eine katalytische Beschichtung eines selektiven katalytischen Reduktions(SCR)-Katalysators in porösen Kanalwänden des Wandstromfilters und lediglich auf den Auslasswänden angeordnet, da diese Ausgestaltung sowohl eine NOx-Entfernung als auch eine NO2-Rußentfernung von in den Einlasskanälen gesammeltem Ruß maximiert (wenn der SCR-Katalysator auf den Einlasswänden vorhanden wäre, könnte stromauf des auf den Einlasskanalwänden befindlichen SCR-Katalysators erzeugtes NO2 durch die Reaktion des SCR-Katalysators vor einer NO2 + Ruß-Reaktion (offenbart in unserer EP-Patentveröffentlichung Nr. 0 341 832 ) entfernt werden, das heißt die beiden Reaktionen würden miteinander konkurrieren).
  • Asymmetrische Wandstromfilterausgestaltungen sind beispielsweise aus der WO 2005/030365 bekannt, die ein Wabenfilter, das eine Anordnung von verbindenden porösen Wänden umfasst, offenbart, die eine Anordnung von ersten Kanälen und zweiten Kanälen definieren. Die ersten Kanäle sind auf ihren Seiten durch die zweiten Kanäle begrenzt und weisen einen größeren hydraulischen Durchmesser als die zweiten Kanäle auf. Die ersten Kanäle besitzen einer quadratischen Querschnitt, wobei die Ecken der ersten Kanäle eine derartige Form aufweisen, dass die Dicke der porösen Wände, die an die Ecken der ersten Kanäle angrenzen, vergleichbar mit der Dicke der porösen Wände ist, die an die Ecken der ersten und zweiten Kanäle angrenzen. Bei Verwendung sind die ersten Kanäle mit dem größeren hydraulischen Durchmesser zu der stromaufseitigen Seite hin ausgerichtet. Die Technical Paper Reihe 2007-01-0656 der Society of Automotive Engineers (SAE) erklärt: “Es gibt eine Druckabfallstrafe (für ein katalysiertes Wandstromfilter der asymmetrischen Zelltechnologie (ACT)) im reinen Zustand für die ACT-Ausgestaltung aufgrund der Kontraktion und Expansion von Gasen an dem Filterkanaleinlass und -auslass. Ein Filter verbringt jedoch sehr wenig Zeit in einem total reinen (vollständig regenerierten) Zustand, während es in einem Fahrzeug in Betrieb ist.“
  • Die WO 2005/030365 erklärt auch, dass die Vorteile der asymmetrischen Filterausgestaltung eine erhöhte effektive Oberfläche, die für ein Sammeln von Ruß und Aschepartikeln in dem Einlassteil des Wabenfilters verfügbar ist, umfassen, wodurch die Gesamtspeicherkapzität des Wabenfilters erhöht wird. Das allgemeines Fachwissen beschreibende Buch „Catalytic Air Polluction Control – Commercial Technology", 3. Ausgabe, Ronald M. Heck et al, John Wiley & Sons, Inc., Hoboken, New Jersey, USA (2009), Seiten 338–340 erklärt: „ Eine derartige Kanalausgestaltung (eines asymmetrischen Filters) ermöglicht eine höhere Aschespeicherkapazität in Kombination mit einem niedrigeren Gegendruck bei Aschebeladung aufgrund eines größeren hydraulischen Durchmessers und eines höheren offenen Volumens am Einlass. Die ACT-Ausgestaltung hilft auch dabei, die mechanische und thermische Haltbarkeit des Filters aufrecht zu erhalten.“
  • Beim Erforschen alternativer Wege zur Beschichtung von Filtern haben die Erfinder in sehr überraschender Weise festgestellt, dass bei Beschichten eines „asymmetrischen“ Wabensubstrats ohne Endverschlüsse an beiden Enden mit einem flüssigen Washcoat, der vorzugsweise dazu vorgesehen ist, Oberflächen auf den Wänden der Kanäle zu beschichten, und Reinigen der Kanäle des erhaltenden beschichteten Wabensubstrats durch Applikation von Druckluft oder Vakuum die Kanäle mit dem größeren hydraulischen Durchmesser vor einem Beschichten mit dem auf den Wänden vorgesehenen Washcoat beschichtet bleiben, während der auf den Wänden vorgesehene Washcoat auf den Kanälen mit dem kleineren hydraulischen Durchmesser vor einem Beschichten weggeblasen oder weggezogen wird. Die Menge der auf den Wandoberflächen der vorher hydraulisch größeren nicht beschichteten Kanäle verbliebenen Beschichtung war proportional zum Unterschied des hydraulischen Durchmessers zwischen dem nicht beschichteten, kleineren hydraulischen Durchmesser und dem nicht beschichteten, größeren hydraulischen Durchmesser, das heißt sobald sich der Gegendruck zwischen den Kanälen angleicht, entfernt der Luftstrom die restliche auf den Wänden befindliche Beschichtung nicht aus den Kanälen mit dem unbeschichteten, größeren hydraulischen Durchmesser und eine auf den Wänden befindliche Beschichtung bleibt zurück.
  • Verfahren zur Beschichtung von Wandstromfiltersubstraten, die asymmetrische Filterausgestaltungen umfassen, umfassen die in der WO 99/47260 der Anmelder offenbarten Verfahren, das heißt ein Verfahren zum Beschichten eines monolithischen Trägers, das die folgenden Stufen umfasst: (a) Anordnen eines Begrenzungsmittels oben auf einen Träger, (b) Eindosieren einer vorgegebenen Menge einer flüssigen Komponente in das Begrenzungsmittel entweder in der Reihenfolge (a) dann (b) oder (b) dann (a) und (c) Ziehen durch Anlegen von Druck oder Vakuum der flüssigen Komponente in mindestens einen Teil des Trägers und Halten von im Wesentlichen der gesamten gegebenen Menge in dem Träger; und das in der WO 2011/080525 offenbarte Verfahren, das heißt ein Verfahren eines Beschichten eines Wabenmonolithsubstrats, das mehrere Kanäle umfasst, mit einer Flüssigkeit, die eine Katalysatorkomponente umfasst, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: (i) im Wesentlichen vertikales Halten eines Wabenmonolithsubstrats; (ii) Einführen eines vorgegebenen Volumens der Flüssigkeit in das Substrat über offene Enden der Kanäle an einem unteren Ende des Substrats; (iii) verschließendes Halten der eingeführten Flüssigkeit in dem Substrat; (iv) Umdrehen des die festgehaltene Flüssigkeit enthaltenden Substrats und (v) Anlegen eines Vakuums an offene Enden der Kanäle des Substrats an dem umgekehrten unteren Ende des Substrats, um die Flüssigkeit entlang der Kanäle des Substrats und in die Kanalwände zu ziehen.
  • Die vorliegende Erfindung liefert die folgenden Ausführungsformen:
    • 1. Katalysiertes Wabenwandstromfilter zum Behandeln eines Feststoffteilchen umfassenden Abgases, das aus einem Verbrennungsmotor emittiert wird, wobei das Filter ein Wabensubstrat mit einem ersten Ende und einem zweiten Ende umfasst und eine Anordnung von verbindenden porösen Wänden umfasst, die eine Anordnung von sich längs erstreckenden ersten Kanälen und zweiten Kanälen definieren, wobei die ersten Kanäle an ihren Seiten durch die zweiten Kanäle begrenzt sind und einen größeren hydraulischen Durchmesser als die zweiten Kanäle aufweisen, wobei die ersten Kanäle an einem ersten Ende des Wabensubstrats endverstopft sind und die zweiten Kanäle an einem zweiten Ende des Wabensubstrats endverstopft sind, wobei die Kanalwandoberflächen der ersten Kanäle einen katalytischen Washcoat vom auf-der-Wand-Typ umfassen.
    • 2. Katalysiertes Filter gemäß Punkt 1, wobei der katalytische Washcoat auf den Kanalwandoberflächen der ersten Kanäle zusätzlich die verbindenden porösen Wände hiervon durchdringt.
    • 3. Katalysiertes Filter gemäß Punkt 1 oder 2, wobei ein katalytischer Washcoat auf Oberflächen auf den Wänden angeordnet ist, die verbindenden porösen Wände durchdringt oder sowohl auf Oberflächen auf den Wänden angeordnet ist als auch die verbindenden porösen Wände der zweiten Kanalwände durchdringt.
    • 4. Katalysiertes Wabensubstrat mit einem ersten Ende und einem zweiten Ende, das eine Anordnung von verbindenden porösen Wänden umfasst, die eine Anordnung von sich längs erstreckenden ersten Kanälen und zweiten Kanälen definieren, wobei die ersten Kanäle auf ihren Seiten durch die zweiten Kanäle definiert sind, wobei die ersten Kanäle des Wabensubstrats sowohl am ersten Ende als auch am zweiten Ende des Wabensubtrats offen sind und wobei die zweiten Kanäle am ersten Ende des Wabensubstrats offen sind, jedoch durch Endverschlüsse an dem zweiten Ende des Wabensubstrats blockiert sind, wobei ein erster katalytischer Washcoat auf Oberflächen der porösen Kanalwände der ersten Kanäle angeordnet ist, die porösen Kanalwände der ersten Kanäle durchdringt oder sowohl auf einer Oberfläche der porösen Kanalwände angeordnet ist als auch die porösen Kanalwände der ersten Kanäle durchdringt, wobei der erste katalytische Washcoat an einem Ende durch das zweite Ende des Wabensubstrats definiert ist.
    • 5. Katalytisches Wabenwandstromfilter, das das katalysierte Wabensubstrat gemäß Punkt 4 umfasst, das Endverschlüsse, die in erste Kanäle an einem ersten Ende des Wabensubstrats insertiert sind, und einen zweiten katalytischen Washcoat aufweist, der auf Oberflächen der porösen Kanalwände der zweiten Kanäle angeordnet ist, die porösen Kanalwände der zweiten Kanäle durchdringt oder sowohl auf einer Oberfläche der porösen Kanalwände angeordnet ist als auch die porösen Kanalwände der zweiten Kanäle durchdringt, wobei der zweite katalytische Washcoat an einem Ende durch das erste Ende des Wandstromfiltersubstrats definiert ist.
    • 6. Katalysiertes Wabensubstrat gemäß Punkt 4 oder katalysiertes Wabenwandstromfilter gemäß Punkt 5, wobei die ersten Kanäle einen größeren hydraulischen Durchmesser als die zweiten Kanäle aufweisen.
    • 7. Katalysiertes Wabensubstrat gemäß Punkt 4 oder katalysiertes Wabenwandstromfilter gemäß Punkt 5, wobei die ersten Kanäle und die zweiten Kanäle im Wesentlichen den gleichen hydraulischen Durchmesser aufweisen.
    • 8. Katalysiertes Wabensubstrat gemäß einem der vorhergehenden Punkte, wobei die Porosität des nicht beschichteten Filters 40–70% beträgt.
    • 9. Katalysiertes Wabensubstrat gemäß einem der vorhergehenden Punkte, wobei eine erste mittlere Porengröße der porösen Struktur des porösen Substrats 8 bis 45 μm beträgt.
    • 10. Katalysiertes Wabensubstrat gemäß einem der vorhergehenden Punkte, wobei die gesamte katalytische Washcoatbeladung auf dem Wandstromfiltersubstrat 0,50 g/Zoll3< 5,00 g/Zoll3 beträgt.
    • 11. Katalysiertes Wabensubstrat gemäß einem der vorhergehenden Punkte, wobei es keinen katalytischen Washcoat zwischen einem Endverschluss und der Kanalwand gibt.
    • 12. Katalysiertes Wabensubstrat gemäß einem der vorhergehenden Punkte, wobei der katalytische Washcoat in den ersten Kanälen oder den zweiten Kanälen jeweils aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus einer Kohlenwasserstofffalle, einem Dreiwegekatalysator, einem NOx-Absorber, einem Oxidationskatalysator, einem selektiven katalytischen Reduktions(SCR)-Katalysator, einer H2S-Falle, einem Ammoniak-Sperrkatalysator (ASC) und einem mageren NOx-Katalysator besteht.
    • 13. Katalysiertes Wabensubstrat gemäß einem der Punkte 1 bis 11, wobei der katalytische Washcoat der ersten Kanäle ein SCR-Katalysator ist.
    • 14. Katalysiertes Wabenwandstromfilter gemäß Punkt 12, wobei der katalytische Washcoat der ersten Kanäle von dem katalytischen Washcoat der zweiten Kanäle verschieden ist.
    • 15. Katalysiertes Wabenwandstromfilter gemäß einem der vorhergehenden Punkte mit einer axialen Länge „L“, wobei die ersten und die zweiten Kanäle mit einer ersten Zone eines ersten katalytischen Washcoats bis zu einer axialen Länge kleiner als „L“, die an einem Ende durch das erste Ende des Wabensubstrats definiert ist, und einer zweiten Zone eines zweiten katalytischen Washcoats, die an einem Ende durch das zweite Ende des Wabensubstrats definiert ist, beschichtet sind.
    • 16. Katalysiertes Wabensubstrat gemäß einem der Punkte 12 bis 15, wobei der oder jeder katalytische Washcoat ein oder mehrere Molekularsiebe umfasst.
    • 17. Katalysiertes Wabensubstrat gemäß Punkt 16, wobei das mindestens eine Molekularsieb ein kleinporiges, mittelporiges oder großporiges Molekularsieb ist.
    • 18. Katalysiertes Wabensubstrat gemäß Punkt 16 oder 17, wobei das mindestens eine Molekularsieb aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus AEI, ZSM-5, ZSM-20, ERI, LEV, Mordenit, BEA, Y, CHA, MCM-22 und EU-1 besteht.
    • 19. Katalysiertes Wabensubstrat gemäß Punkt 16, 17 oder 18, wobei das Molekularsieb nicht metallisiert oder mit mindestens einem Metall metallisiert ist, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Elementen der Gruppen IB, IIB, IIIA, IIIB, IVB, VB, VIB, VIB und VIII des Periodensystems der Elemente besteht.
    • 20. Katalysiertes Wabensubstrat gemäß Punkt 16, 17, 18 oder 19, wobei das Metall aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Cr, Co, Cu, Fe, Hf, La, Ce, In, V, Mn, Ni, Zn, Ga und den Edelmetallen Ag, Au, Pt, Pd und Rh besteht.
    • 21. Katalysiertes Wabensubstrat gemäß einem der Punkte 16 bis 20, wobei das Metall aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Cu, Pt, Mn, Fe, Co, Ni, Zn, Ag, Ce und Ga besteht.
    • 22. Katalysiertes Wabensubstrat gemäß einem der Punkte 16 bis 21, wobei der katalytische Washcoat ein katalytischer SCR-Washcoat ist und das Metall aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Ce, Fe und Cu besteht.
    • 23. Katalysiertes Wabensubstrat gemäß einem der vorhergehenden Punkte, wobei das Substrat aus Aluminiumtitantat besteht.
    • 24. Abgassystem für einen Verbrennungsmotor, wobei das System ein katalysiertes Wabensubstrat gemäß einem der vorhergehenden Punkte umfasst.
    • 25. Abgassystem gemäß Punkt 24, wobei die zweiten Kanäle zu der stromaufseitigen Seite hin orientiert sind.
    • 26. Abgassystem gemäß Punkt 24 oder 25, das Mittel zum Injizieren eines Reduktionsmittelfluidums in Abgas stromauf des Filters umfasst.
    • 27. Abgassystem gemäß Punkt 26, wobei ein katalytischer Washcoat ein SCR-Katalysator ist und das Reduktionsmittelfluidum eine stickstoffhaltige Verbindung ist.
    • 28. Verbrennungsmotor, der ein Abgassystem gemäß einem der Punkte 24 bis 27 umfasst.
    • 29. Fahrzeug, das einen Verbrennungsmotor gemäß Punkt 28 umfasst.
    • 30. Verfahren zur Herstellung eines katalysierten Wandstromfiltersubstrats zur Behandlung von Feststoffteilchen umfassendem Abgas, das aus einem Verbrennungsmotor emittiert wird, wobei das Verfahren ein Bereitstellen eines Wabendurchflusssubstratmonoliths mit einem ersten Ende und einem zweiten Ende, der physikalische Eigenschaften und Parameter aufweist, die zur Verwendung in einem Wabenwandstromfiltersubstrat vorausgewählt sind, und eine Anordnung von verbindenden porösen Wänden umfasst, die eine Anordnung von sich längs erstreckenden ersten und zweiten Kanälen definieren, die sowohl am ersten Ende als auch am zweiten Ende des Wabendurchflusssubstratmonoliths offen sind, wobei die ersten Kanäle auf ihren Seiten durch die zweiten Kanäle begrenzt sind und einen größeren hydraulischen Durchmesser als die zweiten Kanäle aufweisen, ein Inberührungbringen mindestens der Wandoberflächen der porösen Kanäle, die die ersten Kanäle des Wabendurchflusssubstratmonoliths definieren, mit einem flüssigen katalytischen Washcoat, wobei mindestens ein Parameter aus: dem Feststoffgehalt des flüssigen katalytischen Washcoats, der Rheologie des flüssigen katalytischen Washcoats, der Porosität des Durchflusssubstratmonoliths, der mittleren Porengröße des Durchflusssubstratmonoliths, der mittleren volumetrischen Partikelgröße des flüssigen katalytischen Washcoats und der D90 (Volumen) des flüssigen katalytischen Washcoats so vorausgewählt ist, dass der flüssige katalytische Washcoat auf der Oberfläche der porösen Kanalwände der ersten Kanäle verbleibt oder sowohl auf der Oberfläche der porösen Kanalwände verbleibt als auch die porösen Kanalwände der ersten Kanäle durchdringt; ein Trocknen und Calcinieren des beschichteten Wabendurchflusssubstratmonoliths; und ein Einfügen von Endverschlüssen ein offene Enden der ersten Kanäle an dem ersten Ende des Wabendurchflusssubstratmonoliths und in offene Enden der zweiten Kanäle an einem zweiten Ende des Wabendurchflusssubstratmonoliths unter Bildung des katalysierten Wandstromfiltersubstrats umfasst.
    • 31. Verfahren zur Herstellung eines katalysierten Wandstromfiltersubstrats zum Behandeln von Feststoffteilchen umfassendem Abgas, das aus einem Verbrennungsmotor emittiert wird, wobei das Verfahren ein Bereitstellen eines Wabensubstratmonoliths mit einem ersten Ende und einem zweiten Ende, der physikalische Eigenschaften und Parameter aufweist, die zur Verwendung in einem Wabenwandstromfiltersubstrat vorausgewählt sind, und eine Anordnung von verbindenden porösen Wänden umfasst, die eine Anordnung von sich längs erstreckenden ersten und zweiten Kanälen definieren, wobei die ersten Kanäle auf ihren Seiten durch die zweiten Kanäle begrenzt sind, wobei die ersten Kanäle sowohl am ersten Ende als auch am zweiten Ende des Wabensubstratmonoliths offen sind und die zweiten Kanäle an dem ersten Ende des Wabensubstratmonoliths offen sind, jedoch mit Endverschlüssen am zweiten Ende hiervon blockiert sind, ein Inberührungbringen der Wandoberflächen poröser Kanäle, die die ersten Kanäle des Wabensubstratmonoliths definieren, mit einem flüssigen katalytischen Washcoat zur Herstellung eines beschichteten Wabensubstratmonoliths, wobei mindestens ein Parameter aus: dem Feststoffgehalt des flüssigen katalytischen Washcoats; der Rheologie des flüssigen katalytischen Washcoats; der Porosität des Wabensubstratmonoliths; der mittleren Porengröße des Wabensubstratsmonoliths; der mittleren volumetrischen Partikelgröße des flüssigen katalytischen Washcoats und der D90 (Volumen) des flüssigen katalytischen Washcoats so vorausgewählt ist, dass mindestens ein Teil des flüssigen katalytischen Washcoats auf einer Oberfläche der porösen Kanalwände der ersten Kanäle verbleibt, die porösen Kanalwände der ersten Kanäle durchdringt oder sowohl auf der Oberfläche der porösen Kanalwände verbleibt als auch die porösen Kanalwände der ersten Kanäle durchdringt; ein Trocknen und Calcinieren des beschichteten Wabensubstratmonoliths; und ein Einfügen von Endverschlüssen in offene Enden der ersten Kanäle an dem ersten Ende des Wabensubstratmonoliths unter Bildung des katalysierten Wandstromfiltersubstrats umfasst.
    • 32. Verfahren gemäß Punkt 31, wobei die ersten Kanäle einen größeren hydraulischen Durchmesser als die zweiten Kanäle aufweisen.
    • 33. Verfahren gemäß Punkt 31, wobei die ersten Kanäle und die zweiten Kanäle im Wesentlichen den gleichen hydraulischen Durchmesser aufweisen.
    • 34. Verfahren gemäß einem der Punkte 30 bis 33, wobei die Stufe eines Inberührungbringens der porösen Kanalwände der ersten Kanäle durch Ausrichten des Wabensubstratmonoliths in einer derartigen Weise, dass die Kanäle hiervon im Wesentlichen vertikal sind, und Einführen des flüssigen katalytischen Washcoats in die Kanäle von einem unteren Ende hiervon erfolgt.
    • 35. Verfahren gemäß Punkt 34, wobei die Stufe eines Einführens des flüssigen katalytischen Washcoats von einem unteren Ende des Wabensubstratmonoliths durch Eintauchen des Wabensubstratmonoliths in ein Bad des flüssigen katalytischen Washcoats erfolgt.
    • 36. Verfahren gemäß Punkt 34, wobei die Stufe eines Einführens des flüssigen katalytischen Washcoats von einem unteren Ende des Wabensubstratmonoliths durch Drücken einer vorgegebenen Menge des flüssigen katalytischen Washcoats hinauf in den Wabensubstratmonolith erfolgt.
    • 37. Verfahren gemäß Punkt 34, wobei die Stufe eines Einführens des flüssigen katalytischen Washcoats von einem unteren Ende des Wabensubstrats durch Ziehen des flüssigen katalytischen Washcoats in die Kanäle durch Anlegen eines Vakuums an einem oberen Ende des Wabensubstratmonoliths erfolgt.
    • 38. Verfahren gemäß einem der Punkte 30 bis 33, wobei die Stufe eines Inberührungbringens der porösen Kanalwände der ersten Kanäle durch Ausrichten des Wabensubstratmonoliths in einer derartigen Weise, dass die Kanäle hiervon im Wesentlichen vertikal sind, und Einführen eines flüssigen katalytischen Washcoats auf die obere Endoberfläche des Wabensubstratmonoliths und Ziehen des flüssigen katalytischen Washcoats in die Kanäle durch Anlegen eines Vakuums an einem unteren Ende des Wabensubstratmonoliths erfolgt.
    • 39. Verfahren gemäß einem der Punkte 30 bis 38, wobei die beschichteten Kanäle des Wabensubstrats, die an beiden Enden nicht verstopft sind, durch Anlegen eines Vakuums oder Überdrucks von einem Ende hiervon gereinigt werden.
    • 40. Verfahren gemäß Punkt 31 und einem der Punkte 32 bis 99 bei Abhängigkeit von Punkt 31, wobei der flüssige katalytische Washcoat auf den ersten Kanalwänden von dem zweiten Ende des Wabensubstratsmonoliths her aufgetragen wird.
    • 41. Verfahren gemäß Punkt 40, das die Stufen eines Einführens von Endverschlüssen in Enden der ersten Kanäle an dem ersten Ende des Wabensubstratmonoliths; und eines Washcoatens der verbindenden porösen Wände und/oder der Oberflächen der zweiten Kanäle von der Richtung der offenen Enden der zweiten Kanäle her umfasst.
    • 42. Verfahren gemäß einem der Punkte 30 bis 41, wobei ein Bereich der Kanalwände, der mit Endverschlüssen in Berührung gebracht wurde, frei von katalytischem Washcoat ist.
    • 43. Verfahren gemäß einem der Punkte 30 bis 42, wobei eine Zementzusammensetzung zur Ausbildung der Endverschlüsse in der Stufe des Einführens der Verschlüsse in mindestens das erste Ende oder das zweite Ende des Wabensubstrats zur Bildung des Wandstromfilters ein sich bei niedriger Temperatur verfestigender Zement ist.
    • 44. Verfahren zur Herstellung eines Filters gemäß einem der Punkte 30 bis 43, wobei der katalytische Washcoat auf den Kanalwänden der ersten Kanäle, der in den verbindenden porösen Wänden angeordnet ist oder der auf den zweiten Kanalwänden angeordnet ist, jeweils aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus einer Kohlenwasserstofffalle, einem Dreiwegekatalysator, einem NOx-Absorber, einem Oxidationskatalysator, einem selektiven katalytischen Redukutions(SCR)-Katalysator, einer H2S-Falle, einem Ammoniak-Sperrkatalysator (ASC) und einem mageren NOx-Katalysator besteht.
    • 45. Verfahren zur Herstellung eines Filters gemäß einem der Punkte 30 bis 44, wobei der katalytische Washcoat auf den Kanalwänden der ersten Kanäle ein SCR-Katalysator ist.
    • 46. Verfahren zur Herstellung eines Filters gemäß einem der Punkte 30 bis 45, wobei der katalytische Washcoat der ersten Kanäle sich von dem katalytischen Washcoat der zweiten Kanäle unterscheidet.
    • 47. Katalysiertes Wabenwandstromfilter, erhältlich nach dem Verfahren gemäß einem der Punkte 30 bis 46.
    • 48. Verwendung eines katalysierten Wabensubstrats gemäß Punkt 4 bei der Herstellung eines katalysierten Wabenwandstromfilters.
  • Bevorzugte Ausführungsformen sind im Folgenden beschrieben:
  • In einer bevorzugten Ausführungsform gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird das Wandstromfilter lediglich nach Applikation eines katalytischen Washcoats (von katalytischen Washcoats) „hergestellt“, das heißt ein Wabendurchflusssubstrat (eines, in dem alle Kanäle offen sind ohne Endverschlüsse, die an einem beliebigen Ende eingefügt sind) mit der geforderten Porosität, mittleren Porengröße, Zelldichte usw. zur Verwendung in dem Wandstromfilter wird mit einem katalytischen Washcoat beschichtet und anschließend werden Endverschlüsse eingefügt, um ein Endprodukt mit der wohlbekannten Wandstromfilteranordnung herzustellen. In einer Ausführungsform wird ein Washcoat auf Kanäle eines Durchflusssubstrats ohne Endverschlüsse appliziert, wobei die Kanäle vorgesehen sind, Auslass (oder Einlass)-Kanäle des Wandstromfilters zu bilden, werden Enden dieser Kanäle (oder die Gruppe der nicht beschichteten Kanäle) verschlossen, anschließend werden die zuvor nicht beschichteten Kanäle beschichtet und die Enden dieser Kanäle werden anschließend verschlossen, um die wohlbekannte Wandstromfilteranordnung herzustellen.
  • Alternativ wird gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Wabendurchflusssubstrat gemäß obiger Beschreibung, wobei Endverschlüsse in ein erstes Ende hiervon eingefügt wurden, zuerst mit einem katalytischen Washcoat beschichtet und anschließend werden die Endverschlüsse in das zweite Ende hiervon eingefügt, um das Wandstromfilter herzustellen. Gemäß diesem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung können die ersten Kanäle des Wabendurchflusssubstrats, die auf ihren Seiten durch zweite Kanäle hiervon begrenzt sind, einen größeren hydraulischen Durchmesser als die zweiten Kanäle aufweisen oder der hydraulische Durchmesser der ersten Kanäle kann im Wesentlichen der gleiche wie der der zweiten Kanäle sein.
  • Folglich liefert die vorliegende Erfindung gemäß einem ersten Aspekt ein Verfahren zur Herstellung eines katalysierten Wandstromfiltersubstrats zum Behandeln eines Feststoffteilchen umfassenden Abgases, das aus einem Verbrennungsmotor emittiert wird, wobei das Verfahren ein Bereitstellen eines Wabendurchflusssubstratmonoliths mit einem ersten Ende und einem zweiten Ende, der physikalische Eigenschaften und Parameter aufweist, die zur Verwendung in einem Wabenwandstromfilterssubstrat vorausgewählt sind, und der eine Anordnung von verbindenden porösen Wänden umfasst, die eine Anordnung von sich längs erstreckenden ersten und zweiten Kanälen definieren, die sowohl am ersten Ende als auch am zweiten Ende des Wabendurchflusssubstratmonoliths offen sind, wobei die ersten Kanäle auf ihren Seiten durch die zweiten Kanäle begrenzt sind und einen größeren hydraulischen Durchmesser als die zweiten Kanäle aufweisen, ein Inberührungbringen mindestens der Wandoberflächen der porösen Kanäle, die die ersten Kanäle des Wabendurchflusssubstratmonoliths definieren, mit einem flüssigen katalytischen Washcoat, wobei mindestens ein Parameter aus: dem Feststoffgehalt des flüssigen katalytischen Washcoats, der Rheologie des flüssigen katalytischen Washcoats, der Porosität des Durchflusssubstratmonoliths, der mittleren Porengröße des Durchflusssubstratmonoliths, der mittleren volumetrischen Partikelgröße des flüssigen katalytischen Washcoats und der D90 (Volumen) des flüssigen katalytischen Washcoats so vorausgewählt ist, dass der flüssige katalytische Washcoat auf einer Oberfläche der porösen Kanalwände der ersten Kanäle verbleibt oder sowohl auf der Oberfläche der porösen Kanalwände verbleibt als auch die porösen Kanalwände der ersten Kanäle durchdringt; ein Trocknen und Calcinieren des beschichteten Wabendurchflusssubstratmonoliths und ein Einfügen von Endverschlüssen in offene Enden der ersten Kanäle an dem ersten Ende des Wabendurchflusssubstratmonoliths und in offene Enden der zweiten Kanäle an einem zweiten Ende des Wabendurchflusssubstratmonoliths unter Bildung des katalysierten Wandstromfiltersubstrats umfasst.
  • „D50“ oder „D90“ oder ähnliche Bezugnahmen auf die Teilchengröße einer teilchenförmigen Washcoatkomponente hierin beziehen sich auf eine Laserbeugungsteilchengrößenanalyse unter Verwendung einer Vorrichtung Malvern Mastersizer 2000, bei der es sich um eine volumenbasierte Technik handelt (das heißt D50 und D90 können auch als DV50 beziehungsweise DV90 (oder D(V, 0,50) und D(V, 0,90) bezeichnet werden) und die das mathematische Mie-Theoriemodell zur Bestimmung der Teilchengrößenverteilung anwendet. Verdünnte Washcoatproben sollten durch Beschallen in destilliertem Wasser ohne grenzflächenaktives Mittel während 30 Sekunden bei 35 Watt hergestellt werden.
  • Die Porengrößemessungen der porösen Substrate können unter Verwendung der Quecksilberintrusionsporosimetrietechnik durchgeführt werden.
  • Unter den „physikalischen Eigenschaften und Parametern, die zur Verwendung in einem Wabenwandstromfiltersubstrat vorausgewählt sind“ sollen ein oder mehrere der folgenden Parameter verstanden werden:
    Porosität, Porengrößenverteilung, offene Stirnfläche, spezielle Filtrationsfläche, Zelldichte, Filtervolumen, Gesamtfiltrationsfläche (TFA), Gegendruckindex (BPI), mechanischer Integritätsfaktor (MIF), Porosität, Porengrößenverteilung, Wärmeausdehnungskoeffizienz, Bruchfestigkeit, isostatische Festigkeit, Bruchmodul (MOR), Strukturmodul (oder E), dynamische Ermüdungskonstante, Wärmeleitfähigkeit, spezifische Wärmekapazität und Dichte.
  • Der Wabendurchflusssubstratmonolith mit physikalischen Eigenschaften und Parametern, die zur Verwendung in einem Wandstromfiltersubstrat vorausgewählt sind, kann aus einem beliebigen geeigneten Material hergestellt sein, besteht jedoch im Allgemeinen aus einem keramischen Material, wobei Cordierit, Siliciumcarbid (optional segmentiert), Aluminiumtitanat (AT), Zirconiumphosphat, Mullit oder Siliciumnitrid umfasst sind und wobei Cordierit, Siliciumcarbid und AT gegenwärtig bevorzugt sind.
  • Die Washcoatanordnung in einem Monolithsubstrat kann durch eine Reihe von Faktoren beeinflusst werden. Ein derartiger Faktor ist der Wassergehalt des Washcoats. Sehr allgemein gilt, das je höher des Feststoffgehalt in dem Washcoat ist, desto weniger ist das Trägermedium in der Lage, die Feststoffe zu transportieren und der Washcoat wird mit höherer Wahrscheinlichkeit linear aufgetragen, das heißt auf und entlang einer Wandoberfläche des Substratmonoliths, eher als in Form einer seitlichen Bewegung, das heißt in eine poröse Wand hinein.
  • Aus ähnlichen Gründen kann die Auswahl der Porosität für das Monolithsubstrat auch die Lage des Washcoats beeinflussen. Im Allgemeinen und für einen gegebenen Washcoat gilt, dass je höher die Porosität des Substratmonoliths ist, desto höher ist die Möglichkeit, dass der Washcoat in die porösen Wände eindringt.
  • Die Fähigkeit eines Washcoats, in eine poröse Wand einzudringen, kann auch durch Rheologiemodifizierungsmittel beeinflusst werden. Rheologiemodifizierungsmittel, das heißt Verdickungsmittel, wie beispielsweise Xanthangummi, beeinflussen, wie mobil ein Trägermedium während des Beschichtens ist. Ein realtiv stärker viskoser Washcoat, dessen Viskosität durch Zugabe eines Rheologiemodifizierungsmittels erhöht wurde, verbleibt mit höherer Wahrscheinlichkeit auf einer Wandoberfläche eines Monolithsubstrats, da das Trägermedium in stärker bevorzugter Weise in den Washcoat eingebunden ist und weniger verfügbar für einen Transport der Washcoatfeststoffe in eine poröse Wand ist.
  • Die Anordnung der Washcoatfeststoffe kann auch durch die Teilchengröße des Washcoats beeinflusst werden, die durch die mittlere Teilchengröße (bezogen auf das Volumen) (auch bekannt als D50) oder die D90 (die Teilchengröße, unterhalb derer 90% der Teilchen in dem Washcoat liegen) ausgedrückt wird: allgemein gilt für ein gegebenes Filter mit einer Porosität „x“ und einer mittleren Porengröße „y“, dass je kleiner die Teilchengröße des Washcoats ist, umso wahrscheinlicher die Washcoatfeststoffe in eine poröse Wand transportiert werden können.
  • Die Auswahl der Filtereigenschaften kann die Anordnung auch beeinflussen. So prädisponiert, wie oben erwähnt, eine abnehmende Porosität im Allgemeinen hin zu einer Beschichtung auf den Wänden als einer Beschichtung in den Wänden. Ferner wird es, wie oben erwähnt, für einen Washcoat mit einer mittleren volumetrischen Partikelgröße „a“, einer volumetrischen D90 „b“ und einer Rheologie „c“ wahrscheinlicher, dass der Washcoat in die porösen Wände hiervon eintritt, wenn die mittlere Porengröße des Monolithsubstrats zunimmt.
  • In einer alternativen Ausführungsform bezüglich eines Verfahrens zur Herstellung eines katalysierten Wandstromfiltersubstrats liefert gemäß einem zweiten Aspekt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines katalysierten Wandstromfiltersubstrats zum Behandeln eines Feststoffteilchen umfassenden Abgases, das aus einem Verbrennungsmotor emittiert wird, wobei das Verfahren ein Bereitstellen eines Wabensubstratmonoliths mit einem ersten Ende und einem zweiten Ende, der physikalische Eigenschaften und Parameter aufweist, die zur Verwendung in einem Wabenwandstromfiltersubstrat vorausgewählt sind, und der eine Anordnung von verbindenden porösen Wänden umfasst, die eine Anordnung von sich längs erstreckenden ersten und zweiten Kanälen definieren, wobei die ersten Kanäle auf ihren Seiten durch die zweiten Kanäle begrenzt sind, wobei die ersten Kanäle sowohl an dem ersten Ende als auch an dem zweiten Ende des Wabensubstratmonoliths offen sind und die zweiten Kanäle an dem ersten Ende des Wabensubstratmonoliths offen sind, jedoch mit Endverschlüssen an dem zweiten Ende hiervon blockiert sind, ein Inberührungbringen der Wandoberflächen der porösen Kanäle, die die ersten Kanäle des Wabensubstratmonoliths definieren, mit einem flüssigen katalytischen Washcoat zur Herstellung eines beschichteten Wabensubstratmonoliths, wobei mindestens ein Parameter aus: dem Feststoffgehalt des flüssigen katalytischen Washcoats, der Rheologie des flüssigen katalytischen Washcoats, der Porosität des Wabensubstratmonoliths, der mittleren Porengröße des Wabensubstratmonoliths, der mittleren volumetrischen Partikelgröße des flüssigen katalytischen Washcoats und der D90 (Volumen) des flüssigen katalytischen Washcoats so vor ausgewählt ist, dass mindestens ein Teil des flüssigen katalytischen Washcoats auf einer Oberfläche der porösen Kanalwände der ersten Kanäle verbleibt, in die porösen Kanalwände der ersten Kanäle eindringt oder sowohl auf der Oberfläche der porösen Kanalwände verbleibt als auch in die porösen Kanalwände der ersten Kanäle eindringt, ein Trocknen und Calcinieren des beschichteten Wabensubstratmonoliths und ein Einfügen von Endverschlüssen in offene Enden der ersten Kanäle am ersten Ende des Wabensubstratmonoliths unter Bildung des katalysierten Wandstromfiltersubstrats umfasst.
  • Gemäß einer Ausführungsform des zweiten Aspekts der vorliegenden Erfindung weisen die ersten Kanäle einen größeren hydraulischen Durchmesser als die zweiten Kanäle auf. Alternativ besitzen die ersten Kanäle und die zweiten Kanäle im Wesentlichen den gleichen hydraulischen Durchmesser.
  • Unter „mindestens ein Teil des flüssigen katalytischen Washcoats verbleibt auf einer Oberfläche der porösen Kanalwände“ verstehen wir hier, dass ein Teil des flüssigen katalytischen Washcoats in die verbindenden porösen Wände eintreten kann, dass aber mindestens ein Teil des flüssigen katalytischen Washcoats auf einer Oberfläche der verbindenden porösen Wände unter Bildung einer Schicht oder von Schichten, die auf eine Wandoberfläche der Kanäle geträgert ist bzw. sind und sich seitlich in einen Hohlabschnitt erstreckt bzw. erstrecken, der teilweise durch Wandoberflächen des nicht beschichteten Substrats definiert ist, wobei die Schicht(en) eine Dicke von > 5 µm, beispielsweise von 10 bis 300 µm, 20–250 µm, 25–200 µm, 30–150 µm, 35–100 µm oder 40–75 µm aufweist bzw. aufweisen.
  • Es ist in einer Variation des ersten und zweiten Aspekts der vorliegenden Erfindung auch möglich, einen Katalysatorwashcoat auf die ersten oder zweiten Kanäle eines asymmetrischen Durchflusswabensubstrats zu applizieren, zu trocknen und zu calcinieren, anschließend Endverschlüsse in diese Kanäle (entweder vor oder nach Trocknen und Calcinieren) an einem ersten Ende des Wabensubstrats einzufügen, bevor die nicht beschichteten Kanäle (entweder die zweiten oder die ersten Kanäle) gewashcoatet werden, und anschließend Endverschlüsse in die zweiten oder ersten gewashcoateten Kanäle am zweiten Ende des Wabensubstrats einzufügen. Es kann jedoch beobachtet werden, dass dieses Verfahren mehr Verfahrensstufen erfordert und so weniger bevorzugt ist.
  • Das Filter kann auch hergestellt werden, um einen katalytischen Washcoat bereit zu stellen, der über erste Kanäle appliziert wurde, wobei dieser von einem katalytischen Washcoat auf zweiten Kanälen verschieden ist. Beispielsweise wird ein Wabendurchflusssubstratmonolith mit einem ersten Ende und einem zweiten Ende, der physikalischen Eigenschaften und Parameter aufweist, die zur Verwendung in einem Wabenwandstromfiltersubstrat vorausgewählt sind, und der eine Anordnung von verbindenden porösen Wänden umfasst, die eine Anordnung von sich längs erstreckenden ersten und zweiten Kanälen definieren, wobei die ersten Kanäle auf ihren ersten Seiten durch die zweiten Kanäle begrenzt sind, entweder von der Richtung des ersten Endes oder des zweiten Endes her ohne Endverschlüsse in dem Substrat beschichtet, anschließend werden die ersten (oder zweiten) Kanäle des Substrats an einem Ende (dem ersten Ende oder dem zweiten Ende hiervon) in der üblichen Schachbrettanordnung verstopft, anschließend wird ein zweiter Überzug auf die verbliebenen zweiten (oder ersten) offenen Kanäle entweder von der Richtung des ersten Endes oder des zweiten Endes her appliziert, anschließend werden die Verschlüsse des finalen Endes in die Kanäle an dem zweiten (oder ersten) Ende insertiert. Beispielsweise kann eine in der Wand befindliche SCR-Beschichtung von der Richtung des ersten Endes des Substrats her zu den ersten (oder zweiten) Kanälen des nicht verschlossenen Substrats appliziert werden, anschließend können die Endverschlüsse an dem Ende des Substrats, das für das Auslassende des Filters vorgesehen ist, appliziert werden, dann kann ein Überzug eines Oxidationskatalysators auf den Wänden auf die zweiten (oder ersten) Kanäle (das heißt diese werden die Einlasskanäle) über das verstopfte Ende des Substrats appliziert werden, das heißt auch von der Richtung des ersten Endes des Substrats her, anschließend können die Endverschlüsse an dem Ende des Substrats, das für das Einlassende des Filters vorgesehen ist, insertiert werden, das heißt an dem zweiten Ende hiervon.
  • Die erfindungsgemäßen Verfahren liefern eine Reihe von sehr günstigen Vorteilen. Das Wichtigste möglicherweise ist, dass die gegenwärtigen Verfahren zur Herstellung von Produkten, wie beispielsweise denen, die unterschiedliche Beschichtungen in den ersten und zweiten Kanälen umfassen, mehrstufig sind. Beispielsweise wird eine Beschichtung in der Wand appliziert und anschließend eine nachfolgende Beschichtung appliziert, um eine Beschichtung auf den Wänden zu platzieren. Die mehreren Stufen zur Herstellung dieser Ausgestaltungen sind aufgrund des Einsatzes hoher Energie und von viel Ausrüstung unerwünscht. Des Weiteren beschichtet das nachfolgende Beschichten selektiv die kleineren Poren (aufgrund von Kapillarkräften) der ersten Beschichtung und ein höherer Gegendruck kann entstehen. Folglich ist es in hohem Maße wünschenswert, diese komplexen Ausgestaltungen durch ein Verfahren zu erreichen, das weniger Verfahrensstufen erfordert, um eine bessere Produktleistungsfähigkeit zu liefern. Weitere Vorteile hinsichtlich einer verringerten Recourcenverwendung können durch Verwenden eines bei niedriger Temperatur sich verfestigenden Zements für ein Einfügen von Verschlüssen nach dem Beschichten erreicht werden. Auf diese Weise kann eine bei geringerer Temperatur durchgeführte Härtung ohne die Notwendigkeit eines abermaligen Brennens des Teils bei Calcinierungstemperaturen von beispielsweise ≥ 500°C erreicht werden.
  • Gemäß Ausführungsformen gibt es eine Reihe von Wegen, gemäß denen die Stufe eines Inberührungbringens der porösen Kanalwände, die den Kanalwänden der ersten Kanäle des Wabensubstrats entsprechen, durchgeführt werden kann. Alle erfordern jedoch eine gewisse relative Bewegung zwischen Washcoat und Substrat. Beispielsweise wird in einer Ausführungsform der Wabensubstratmonolith so orientiert bzw. ausgerichtet, dass die Kanäle hiervon im Wesentlichen vertikal sind, und der flüssige katalytische Washcoat wird von einem unteren Ende hiervon in die Kanäle eingeführt. In einer Ausführungsform erfolgt diese Stufe eines Einführens des flüssigen katalytischen Washcoats von unten durch Tauchen des Wabensubstratmonoliths in ein Bad eines flüssigen katalytischen Washcoats. Vorzugsweise erfolgt diese Tauchstufe bis zu einer derartigen Tiefe, dass die Kanalwandoberflächen an einem oberen Ende des Wabensubstratmonoliths nicht beschichtet werden, das heißt das Eintauchen erfolgt so, dass weniger als die gesamte Länge der Kanäle beschichtet wird. Der Grund hierfür ist, dass die Erfinder der vorliegenden Erfindung festgestellt haben, dass eine katalysatorfreie Beschichtung eine konsistentere Haftung zwischen der später applizierten Verschlusszementzusammensetzung und dem Wabensubstratmonolith liefert. Nach einem Eintauchen kann der Wabensubstratmonolith aus dem Bad entfernt werden, verbliebener Washcoat kann unter Schwerkraft entfernt werden und offene Kanäle können durch Anlegen eines Vakuums oder Überdrucks, wie beispielsweise Druckluft, wie beispielsweise Druckmesser, gereinigt werden.
  • In einer weiteren Ausführungsform erfolgt die Stufe eines Einführens des flüssigen katalytischen Washcoats von unten durch Drücken einer vorgegebenen Menge eines flüssigen katalytischen Washcoats nach oben in den Wabensubstratmonolith gemäß Beschreibung in der internationalen Patentanmeldung WO 2011/080525 A der Anmelder. Vorzugsweise beträgt die vorgegebene Menge eines flüssigen katalytischen Washcoats weniger als die Menge, die zum Beschichten der gesamten Länge der Kanäle erforderlich ist, das heißt Kanalwände an einem oberen Ende des Wabensubstratmonoliths werden aus dem oben genannten gleichen Grund nicht beschichtet, das heißt um eine Haftung zwischen dem nicht beschichteten Substratmonolith und dem Verschlusszement zu fördern. Nach dem Hinaufdrücken des flüssigen katalytischen Washcoats können die offenen Kanäle durch Anlegen eines Vakuums oder Überdrucks gereinigt werden.
  • In einer weiteren Ausführungsform erfolgt die Stufe des Einführens des flüssigen katalytischen Washcoats von unten durch Ziehen eines flüssigen katalytischen Washcoats in die Kanäle durch Anlegen eines Vakuums an ein oberes Ende des Wabensubstrats. Nach einem Hinaufziehen des flüssigen katalytischen Washcoats kann der restliche Washcoat unter Schwerkraft entfernt werden und die Kanäle mit offenen Enden können durch Anlegen eines Vakuums oder Überdrucks gereinigt werden.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform erfolgt die Stufe eines Inberührungbringens der porösen Kanalwände, die den Kanalwänden der ersten Kanäle des Wabensubstrats entsprechen, durch Ausrichten des Wabensubstratmonoliths in einer derartigen Weise, dass seine Kanäle im Wesentlichen vertikal sind, und Einführen eines flüssigen katalytischen Washcoats auf ein obere Endoberfläche des Wabensubstratmonoliths und Ziehen des flüssigen katalytischen Washcoats in die Kanäle durch Anlegen eines Vakuums an einem unteren Ende des Wabensubstratmonoliths, wie es beispielsweise in der internationalen Patentanmeldung WO 99/47260 A der Anmelder beschrieben ist. Ein derartiges Verfahren kann die Verwendung eines Rheologiemodifizierungsmittels in dem Washcoat erfodern, um ein nicht gesteuertes Laufen des Washcoats in die Kanäle des Substrats zu verhindern. Das Anlegen eines Vakuums an den ein Rheologiemodifizierungsmittel umfassenden Washcoat verursacht ein Scherverdünnen des Washcoats und nachfolgendes Beschichten der Kanäle. Nach dem Hinunterziehen des flüssigen katalytischen Washcoats können offene Kanäle durch Anlegen eines Vakuums oder Überdrucks gereinigt werden.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann ein differenzielles Beschichten, das heißt ein auf Kanäle eines Durchflusssubstratmonoliths oder eines Durchflusssubstratmonoliths, der lediglich auf einem Ende hiervon, das nur zur Verwendung als Einlass (oder Auslass)-Kanäle vorgesehen ist, und nicht auf den entsprechenden Auslass (oder Einlass)-Kanälen beschichtet ist, applizierter Überzug, durch Insertieren einer Anordnung länglicher Leitungen mit einer Injektordüse, die an einem vorderen Ende hiervon angeordnet ist, in den zu beschichtenden Kanälen und Bereitstellen einer relativen Bewegung zwischen der Anordnung der Leitungen und dem Substrat, während Washcoat auf die Kanalwände über die Leitung/Injektoren injiziert wird, erreicht werden. Die durch überschüssigen Washcoat blockierten Kanäle können durch Vakuum oder Überdruck gereinigt werden. Ein derartiges Verfahren und eine derartige Vorrichtung sind in der US 5,543,181 offenbart.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein flüssiger katalytischer Washcoat auf erste Kanalwände von einer Richtung eines zweiten Endes des Wabensubstratmonoliths aufgetragen, wobei Endverschlüsse in die zweiten Kanäle an dem zweiten Ende des Wabensubstratmonoliths insertiert wurden. In einer weiteren Stufe dieser Ausführungsform werden nach der Stufe eines Endverschließens der ersten Kanäle an dem ersten Ende des Wabensubstratmonoliths die verbindenden porösen Wände und/oder Oberflächen der zweiten Kanalwände von der Richtung der offenen Enden der zweiten Kanäle her gewashcoatet, das heißt von der Richtung des ersten Endes des Wabensubstratmonoliths.
  • Aus oben in Verbindung mit einer Verschlusszementhaftung an den Kanalwänden diskutierten Gründen ist gemäß bevorzugten Ausführungsformen gemäß dem ersten und zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Bereich der Kanalwände, der mit den Endverschlüssen in Berührung steht, frei von katalytischem Washcoat.
  • Ferner bevorzugt für eine Zementzusammensetzung zur Bildung der Endverschlüsse in der Stufe des Einfügens von Verschlüssen in mindestens das erste Ende oder das zweite Ende des Wabensubstrats zur Bildung eines Wandstromfilters ist ein bei niedriger Temperatur sich verfestigender Zement aus den oben genannten Gründen.
  • Gemäß einem dritten oder vierten Aspekt liefert die vorliegende Erfindung ein durch das Verfahren des ersten oder zweiten Aspekts der vorliegenden Erfindung erhältliches katalysiertes Filter.
  • Gemäß einem fünften Aspekt liefert die vorliegende Erfindung ein katalysiertes Wabenwandstromfilter zum Behandeln von Abgas, das aus einem Verbrennungsmotor emittierte Feststoffteilchen umfasst, wobei das Filter ein Wabensubstrat mit einem ersten Ende und einem zweiten Ende umfasst, das eine Anordnung von verbindenden porösen Wänden, die eine Anordnung von sich längs erstreckenden ersten Kanälen und zweiten Kanälen definieren, umfasst, wobei die ersten Kanäle an ihren Seiten durch die zweiten Kanäle begrenzt sind und einen größeren hydraulischen Durchmesser als die zweiten Kanäle aufweisen, wobei die ersten Kanäle an einem ersten Ende des Wabensubstrats endverschlossen sind und die zweiten Kanäle an einem zweiten Ende des Wabensubstrats endverschlossen sind, wobei die Kanalwandoberflächen der ersten Kanäle einen katalytischen Washcoat vom auf-der-Wand-Typ umfassen.
  • In einer Ausführungsform durchdringt der katalytische Washcoat auf den Kanalwandoberflächen der ersten Kanäle zusätzlich die verbindenden porösen Wände hiervon.
  • Es ist selbstverständlich, dass die zweiten Kanalwände nicht mit irgendeinem Washcoat, einschließlich einem katalytischen Washcoat, beschichtet werden müssen. In weiteren Ausführungsformen ist ein katalytischer Washcoat jedoch an Oberflächen auf den Wänden angeordnet, durchdringt die verbindenden porösen Wände oder befindet sich sowohl auf den Oberflächen auf den Wänden als auch durchdringt er die verbindenden porösen Wände der zweiten Kanalwände.
  • Unter einer „katalytischen Beschichtung vom auf-der-Wand-Typ“ verstehen wir hier eine Washcoatschicht oder Washcoatschichten, die auf eine Wandoberfläche der ersten Kanäle geträgert ist bzw. sind und sich seitlich in einen hohlen Abschnitt erstreckt bzw. erstrecken, der teilweise durch Wandoberflächen des nicht beschichteten Substrats definiert ist, wobei die Schicht(en) eine Dicke von > 5 µm, beispielsweise 10 bis 400 µm, 15 bis 325 µm, 20–250 µm, 25–200 µm, 30–150 µm, 35–100 µm oder 40–75 µm aufweist bzw. aufweisen.
  • Asymmetrische Ausgestaltungen von Wandstromfiltern zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung umfassen Sechseck/Dreieck, Quadrat/Rechteck, Achteck/Quadrat, asymmetrisches Quadrat und eine so genannte „wellige Zelle“ (siehe SAE Technical Paper 2004-01-0950, S. Bardon et al.; 2004-01-0949, K. Ogyu et al.; und 2004-01-0948, D.M. Young et al.).
  • Gemäß einem sechsten Aspekt liefert die vorliegende Erfindung ein katalysiertes Wabensubstrat mit einem ersten Ende und einem zweiten Ende, das eine Anordnung von verbindenden porösen Wänden umfasst, die eine Anordnung von sich längs erstreckenden ersten Kanälen und zweiten Kanälen definieren, wobei die ersten Kanäle auf ihren Seiten durch die zweiten Kanäle begrenzt sind, wobei die ersten Kanäle des Wabensubstrats sowohl an dem ersten Ende als auch an dem zweiten Ende des Wabensubstrats offen sind und wobei die zweiten Kanäle an dem ersten Ende des Wabensubstrats offen sind, jedoch an dem zweiten Ende des Wabensubstrats mit Endverschlüssen blockiert sind, wobei ein erster katalytischer Washcoat auf Oberflächen der porösen Kanalwände der ersten Kanäle angeordnet ist, die porösen Kanalwände der ersten Kanäle durchdringt oder sowohl auf einer Oberfläche der porösen Kanalwände angeordnet ist als auch die porösen Kanalwände der ersten Kanäle durchdringt, wobei der erste katalytische Washcoat an einem Ende durch das zweite Ende des Wabensubstrats definiert ist.
  • In einer Ausführungsform gemäß dem sechsten Aspekt der vorliegenden Erfindung, wobei Endverschlüsse in ersten Kanälen an einem ersten Ende des Wabensubstrats insertiert sind, durchdringt ein zweiter katalytischer Washcoat, der auf Oberflächen der porösen Kanalwände der zweiten Kanäle angeordnet ist, die porösen Kanalwände der zweiten Kanäle oder ist sowohl auf einer Oberfläche der porösen Kanalwände angeordnet als auch durchdringt er die porösen Kanalwände der zweiten Kanäle, wobei der zweite katalytische Washcoat an einem Ende durch das erste Ende des Wandstromfiltersubstrats definiert ist.
  • In dem sechsten Aspekt der vorliegenden Erfindung können die ersten Kanäle einen größeren hydraulischen Durchmesser als die zweiten Kanäle aufweisen. Alternativ können die ersten Kanäle und die zweiten Kanäle im Wesentlichen den gleichen hydraulischen Durchmesser aufweisen.
  • Gemäß einem beliebigen Aspekt der vorliegenden Erfindung kann der katalytische Washcoat jeweils aus der Gruppe ausgewählt sein, die aus einer Kohlenwasserstofffalle, einem in Drei-Wege-Katalysator, einem NOX-Absorber, einem Oxidationskatalysator, einem selektiven katalytischen Reduktions(SCR)-Katalysator, einer H2S-Falle, einem Ammoniak-Sperrkatalysator (ASC) und einem mageren NOX-Katalysator und Kombinationen von beliebigen zwei oder mehr hiervon besteht. Beispielsweise sind in bevorzugten Ausführungsformen Einlassoberflächen mit einem TWC-Washcoat oder einer NOX-Absorberzusammensetzung beschichtet und die Auslassoberflächen sind mit einem SCR-Washcoat beschichtet. In dieser Anordnung kann ein intermittierendes fettes Laufenlassen des Motors, beispielsweise um die NOX-Absorptionskapazität des NOX-Absorbers zu regenerieren, in-situ Ammoniak auf dem TWC oder NOx-Absorber zur Verwendung beim Reduzieren von NOx auf einem SCR-Katalysator auf den Auslassoberflächen erzeugen. In ähnlicher Weise kann ein Oxidationskatalysator eine Kohlenwasserstofffallenfunktionalität umfassen. In einer Ausführungsform sind die Einlassoberflächen nicht mit einem SCR-Katalysator beschichtet. In dieser Ausführungsform sind vorzugsweise die Einlasskanäle mit einem Oxidationskatalysator zum Oxidieren von NO zu NO2 beschichtet und die Auslasskanäle sind mit einem SCR-Katalysator beschichtet.
  • In einer Ausführungsform ist eine auf den Wänden befindliche Oberflächenschicht, die dem katalytischen Washcoat auf den ersten Kanälen und/oder den zweiten Kanälen entspricht, kein Katalysator, der einen oder beide Bestandteile aus Platin und Palladium enthält und auch Aluminiumoxid, Ceroxid, Zirconiumoxid, Titanoxid und einen Zeolith umfasst.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform gemäß dem fünften oder sechsten Aspekt der vorliegenden Erfindung unterscheidet sich ein katalytischer Washcoat in den ersten Kanalwänden von einem beliebigen katalytischen Washcoat in den zweiten Kanalwänden.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Wabenwandstromfiltersubstrat eine axiale Länge „L“ und die ersten und zweiten Kanäle sind mit einer ersten Zone eines ersten katalytischen Washcoats bis zu einer axialen Länge von weniger als „L“, die an einem Ende durch ein erstes Ende des Wandstromfiltersubstrats definiert ist, beschichtet, wobei eine zweite Zone eines zweiten katalytischen Washcoats an einem Ende durch ein zweites Ende des Wandstromfiltersubstrats definiert ist.
  • Die folgenden Tabellen liefern Details von Kombinationen von Katalysatortypen, die auf erste und zweite Kanäle appliziert werden können, und für eine Orientierung zur stromaufseiten oder stromabseitigen Seite hin in einem Abgassystem für einen mager verbrennenden Verbrennungsmotor zusammen mit Kommentaren und verschiedenen Vorteilen, die angegeben sind. Tabelle 1
    Figure DE102014117672A1_0002
    Figure DE102014117672A1_0003
    Figure DE102014117672A1_0004
    Tabelle 2
    Figure DE102014117672A1_0005
    Figure DE102014117672A1_0006
    Figure DE102014117672A1_0007
  • Nicht beschichtete Wabensubstrate für erfindungsgemäße Wandstromfilter können eine Porosität von 40–70%, vorzugsweise von > 50% aufweisen. Eine mittlere Porengröße der verbindenden porösen Wände des Substrats beträgt 8 bis 45 μm, beispielsweise 10–30 µm. In einer Ausführungsform ist die Porosität des nicht beschichteten Wabensubstrats > 50% und die mittlere Porengröße liegt in einem Bereich von 10–30 µm.
  • Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass sie größere Designoptionen für Zonen aufweisende und überlappende Beschichtungsanordnungen liefert, wobei beide erfindungsgemäße Ausführungsformen sind. In der hier verwendeten Form ist eine Zonen aufweisende Anordnung eine, bei der zwei oder mehr getrennte und unterschiedliche Regionen oder Kombinationen von Schichten einer Katalysatorzusammensetzung angeordnet sind. So können beispielsweise Kanäle eines Durchflusssubstrats mit einer Länge „L“, das so gewählt ist, dass es die in einem Filter gewünschten Eigenschaften aufweist, nachdem die Endverschlüsse eingefügt wurden, mit einer ersten Katalysatorzusammensetzung beschichtet werden, die von einem ersten Ende des Durchflusssubstrats bis zu einer Länge von kleiner als „L“ eingeführt wurde. Dieses teilweise beschichtete Substrat kann anschließend getrocknet und optional auch gebrannt werden und anschließend kann eine zweite unterschiedliche Katalysatorzusammensetzung von dem entgegengesetzten Ende des Substrats eingeführt werden. Die zweite Katalysatorzusammensetzung kann nahe der beschichteten Zone der ersten Katalysatorzusammensetzung aufhören, sie kann an die beschichtete Zone der ersten Katalysatorzusammensetzung angrenzen oder sie kann die beschichtete Zone der ersten Katalysatorzusammensetzung überlappen. Wenn die zweite Katalysatorzusammensetzung nahe der beschichteten Zone der ersten Katalysatorzusammensetzung aufhört oder an diese angrenzt, können die mit der ersten und der zweiten Katalysatorzusammensetzung beschichteten Regionen als erste und zweite „Zone“ bezeichnet werden; wenn die zweite Katalysatorzusammensetzung die beschichtete Zone der ersten Katalysatorzusammensetzung überlappt, können drei eigenständige Zonen vorhanden sein: eine erste einschichtige Zone, die an einem Ende durch das erste Ende des Substrats definiert ist; eine zweite einschichtige Zone, die an einem Ende durch ein zweites Ende des Substrats definiert ist; und eine dazwischenliegende, zweischichtige Zone zwischen der ersten und der zweiten Zone. Jede Zone kann eine getrennte und unterschiedliche katalytische Funktionalität aufweisen. Endverschlüsse können anschließend, wie oben beschrieben, zur Ausbildung eines Zonen-beschichteten Wandstromfilters entweder vor oder nach Trocknen der zweiten Katalysatorbeschichtung oder sowohl Trocknen als auch Calcinieren der zweiten Katalysatorbeschichtung eingefügt werden.
  • In Ausführungsformen kann die Länge der ersten und der zweiten Zone zwischen 20:80 bis 80:20 relativ zu der Gesamtlänge des Substrats gespalten sein, beispielsweise 40:60, 30:70, 70:30, 50:50 oder 60:40.
  • Im Gegensatz dazu wird in einer überlappenden Anordnung ein Durchflusssubstrat mit Endverschlüssen, die in ein erstes Ende in einem Wandstromfilter (das heißt Schachbrett)-Muster eingeführt sind, wobei jedoch Kanalenden an einem zweiten Ende nicht verstopft sind (das heißt keine Endverschlüsse wurden bislang eingefügt), wobei das Durchflusssubstrat eine Länge „L“ aufweist, wobei das Substrat so gewählt wurde, dass es die in einem Filter gewünschten Eigenschaften nach Einfügen der Endverschlüsse in das zweite Ende aufweist, mit einer ersten Katalysatorzusammensetzung, die von dem ersten Ende des Durchflusssubstrats (das heißt von dem die Endverschlüsse umfassenden Ende) eingeführt wurde, bis zu einer Länge von kleiner als „L“ oder bis zu einer Länge „L“ beschichtet, beispielsweise 10%, 20%, 25%, 30%, 50%, 60%, 70%, 80% oder 90%. Danach werden Endverschlüsse in die beschichteten Kanäle an dem zweiten Ende des beschichteten Substrats eingefügt, um die bekannte Wandstromfilteranordnung herzustellen, entweder vor oder nach einer Trocknungsstufe und/oder sowohl einer Trocknungs- als auch einer Calcinierungsstufe; worauf eine zweite Katalysatorzusammensetzung auf an dem zweiten Ende des Substrats offene Kanäle aufgetragen wird, indem die zweite Katalysatorzusammensetzung in die an dem zweiten Ende des vollständig konstruierten Wandstromfiltersubstrats offenen Kanäle eingeführt wird. Die Länge der Beschichtung mit der zweiten Katalysatorzusammensetzung kann kleiner als „L“ oder „L“ betragen.
  • In dieser überlappenden Anordnung legt die Länge der von dem ersten und dem zweiten Ende eingeführten Katalysatorbeschichtung fest, ob die erste und die zweite Katalysatorbeschichtung im Querschnitt der porösen Wand interagieren. Wenn die erste Katalysatorbeschichtungslänge beispielsweise 80% von L beträgt und die zweite Katalysatorbeschichtungslänge auch 80% von L beträgt, gibt es somit eine dazwischenliegende 40% Überlappung zwischen der ersten und der zweiten Katalysatorbeschichtung in den porösen Wänden des Substrats.
  • In Ausführungsformen weist das Wabensubstrat eine axiale Länge L auf und die Summe der axialen Längen der Washcoatbeschichtung in den ersten Kanälen und der Washcoatbeschichtung in den zweiten Kanälen ist ≥L, beispielsweise 100%<130%. Alternativ kann die gesamte axiale Länge der Beschichtung kleiner als 100% sein, das heißt es gibt eine nicht beschichtete Region dazwischen. In einer weiteren Alternative kann eine in den Wänden vorgesehene Beschichtung eine Beschichtung mit 100%-Länge sein und auf den Wänden befindliche Beschichtungen in den ersten und zweiten Kanälen können sich zu weniger als 100% der axialen Länge L addieren, wobei die axiale Länge der Beschichtung in den ersten Kanälen von der axialen Länge der Beschichtung in den zweiten Kanälen verschieden sein kann. In der bevorzugten Anordnung ist die Summe der axialen Längen der Washcoatbeschichtung in den ersten Kanälen und der Washcoatbeschichtung in den zweiten Kanälen ≥L, beispielsweise 100% < 130%.
  • Beim Erreichen einer ≥ 100% axialen Beschichtung in Summe zwischen den ersten und den zweiten Kanälen kann diese 10:90 zu 90:10, beispielsweise 20:80 zu 80:20 betragen. Alternativ kann eine 1:1, das heißt 50:50-Beschichtungslänge verwendet werden. Derartige eine unterschiedliche axiale Länge aufweisende Beschichtungen können beim Verringern eines Gegendrucks und „Justieren“ eines relativen Aktivitätsniveaus auf eine gewünschte Menge zwischen Einlass- und Auslasskanälen günstig sein, beispielsweise um eine NO-Oxidation auf einem CSF-Überzug auf den Einlasskanälen für eine bessere SCR-Aktivität in den Auslasskanälen zu erhöhen. Ein weiterer Vorteil kann in einem Filter vorliegen, das einen TWC umfasst, wobei individuelle Komponenten der TWC-Zusammensetzung zwischen Einlassund Auslassbeschichtungen getrennt sind. So kann eine Einlassbeschichtung eine Komponente sein, beispielsweise ein auf Aluminiumoxid geträgertes Pt oder Pt-Pd/Aluminiumoxid des TWC; und die Auslassbeschichtung kann auf einer Sauerstoffspeicherkomponente geträgertes Rh oder auf sowohl Aluminiumoxid als auch eine Sauerstoffspeicherkomponente geträgertes Rh sein. Wenn es eine signifikante axiale Überlappung zwischen diesem ersten und zweiten Katalysatorüberzug gibt, kommt es zu einer günstigen „Rückdiffusion“ von Abgas in den porösen Wänden zwischen dem Einlassüberzug und dem Auslassüberzug, das heißt Gas wandert zwischen der ersten Katalysatorzusammensetzung in den porösen Wänden zu der zweiten Katalysatorzusammensetzung und anschließend zurück und so weiter. Diese Anordnung kann zu einer besseren Gesamtumwandlung von Schadstoffen führen.
  • Vorzugsweise liegt die Gesamtwashcoatbeladung auf dem Filter gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung, einschließlich Ausführungsformen, in denen lediglich die ersten Auslasskanäle beschichtet sind, oder Kombinationen von Beschichtungen auf den Auslasskanalwänden und in den porösen Kanalwänden und/oder auf den zweiten Einlasskanalwänden in einem Bereich von 0,50 bis 5,00 g/Zoll3, beispielsweise ≥ 1,00 g/Zoll3 oder ≥ 2,00 g/Zoll3.
  • Der katalytische Washcoat, wie beispielsweise ein TWC, NOx-Absorber, Oxidationskatalysator, eine Kohlenwasserstofffalle und der magere NOx-Katalysator, kann ein oder mehrere Platingruppenmetalle, insbesondere die, die aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus Platin, Palladium und Rhodium besteht, enthalten.
  • TWCs sind dazu vorgesehen, drei simultane Reaktionen zu katalysieren: (i) eine Oxidation von Kohlenmonoxid zu Kohlendioxid, (ii) eine Oxidation von nicht verbrannten Kohlenwasserstoffen zu Kohlendioxid und Wasser und (iii) eine Reduktion von Stickstoffoxiden zu Stickstoff und Sauerstoff. Diese drei Reaktionen laufen in wirksamster Weise ab, wenn der TWC Abgas von einem Motor empfängt, der bei oder um den stöchiometrischen Punkt herum läuft. Wie auf dem einschlägigen Fachgebiet gut bekannt ist, wird die Menge an Kohlenmonoxid (CO), nicht verbrannten Kohlenwasserstoffen (HC) und Stickstoffoxiden (NOx), die emittiert werden, wenn Benzin-Kraftstoff in einem Verbrennungsmotor mit positiver Zündung (beispielsweise Funkenzündung) verbrannt wird, überwiegend durch das Luft-zu-Kraftstoff-Verhältnis in dem Verbrennungszylinder beeinflusst. Ein Abgas mit einer stöchiometrisch ausgeglichenen Zusammensetzung ist eines, worin die Konzentrationen der oxidierenden Gase (NOx und O2) und reduzierenden Gase (HC und CO) im Wesentlichen angepasst sind. Das Luft-zu-Kraftstoff-Verhältnis, das die stöchiometrisch ausgeglichene Abgaszusammensetzung liefert, wird typischerweise als 14,7:1 angegeben.
  • Theoretisch sollte es möglich sein, eine vollständige Umwandlung von O2, NOx, CO und HC in einer stöchiometrisch ausgeglichenen Abgaszusammensetzung zu CO2, H2O und N2 zu erreichen, und dies ist die Pflicht des Drei-Wege-Katalysators. Idealerweise sollte der Motor folglich in einer derartigen Weise betrieben werden, dass das Luft-zu-Kraftstoff-Verhältnis des Verbrennungsgemisches die stöchiometrisch ausgeglichene Abgaszusammensetzung liefert.
  • Ein Weg zur Definition des Zusammensetzungsgleichgewichts zwischen oxidierenden Gasen und reduzierenden Gasen des Abgases ist der Lambda(λ)-Wert des Abgases, der gemäß einer Gleichung (1) definiert werden kann:
    Tatsächliches Luft-zu-Kraftstoff-Verhältnis des Motors/stöchiometrisches Luft-zu-Kraftstoff-Verhältnis des Motor (1),
    worin eine Lambda-Wert von 1 eine stöchiometrisch ausgeglichene (oder stöchiometrische) Abgaszusammensetzung darstellt, wobei eine Lambda-Wert von > 1 einen Überschuss von O2 und NOx darstellt und die Zusammensetzung als „mager“ beschrieben wird und wobei ein Lambda-Wert von < 1 ein Überschuss von HC und CO darstellt und die Zusammensetzung als „fett“ beschrieben wird. Auf dem einschlägigen Fachgebiet ist es auch üblich, auf das Luft-zu-Kraftstoff-Verhältnis Bezug zu nehmen, bei dem der Motor „stöchiometrisch“, „mager“ oder „fett“ in Abhängigkeit von der Abgaszusammensetzung, die das Luft-zu-Kraftstoff-Verhältnis erzeugt, arbeitet: Somit stöchiometrisch betriebener Benzinmotor oder mager verbrennender Benzinmotor.
  • Es sei darauf hingewiesen, dass die Reduktion von NOx zu N2 unter Verwendung eines TWC weniger wirksam ist, wenn die Abgaszusammensetzung mager bezüglich der Stöchiometrie ist. In gleicher Weise ist der TWC weniger in der Lage, CO und HC zu oxidieren, wenn die Abgaszusammensetzung fett ist. Die Herausforderung besteht folglich darin, die Zusammensetzung des in den TWC fließenden Abgases so nahe wie möglich bei der stöchiometrischen Zusammensetzung zu halten.
  • Selbstverständlich ist es, wenn der Motor sich in einem stationären Zustand befindet, relativ einfach sicherzustellen, dass das Luft-zu-Kraftstoff-Verhältnis stöchiometrisch ist. Wenn jedoch der Motor zum Antreiben eines Fahrzeugs verwendet wird, verändert sich die erforderliche Kraftstoffmenge vorübergehend in Abhängigkeit von der Lastanforderung, die vom Fahrer auf den Motor ausgeübt wird. Dies macht eine Steuerung des Luft-zu-Kraftstoff-Verhältnisses, so dass ein stöchiometrisches Abgas für die Drei-Wege-Umwandlung erzeugt wird, besonders schwierig. In der Praxis wird das Luft-zu-Kraftstoff-Verhältnis durch eine Motorsteuerungseinheit gesteuert, die Informationen über die Abgaszusammensetzung von einem Abgassauerstoff (EGO) (oder Lambda)-Sensor erhält: Ein sogenanntes Feedback-System mit geschlossenem Kreislauf. Ein Merkmal eines derartigen Systems ist es, dass das Luft-zu-Kraftstoff-Verhältnis zwischen leicht fett bezüglich des stöchiometrischen (oder Steuerungseinstell-)Punkts und leicht mager oszilliert (oder schwankt), da es eine Zeitverzögerung gibt, die mit dem Einstellen des Luft-zu-Kraftstoff-Verhältnisses verbunden ist. Diese Schwankung ist durch die Amplitude des Luft-zu-Kraftstoff-Verhältnisses und die Reaktionsfrequenz (Hz) charakterisiert.
  • Die aktiven Komponenten in einem typischen TWC umfassen einen oder beide Bestandteile aus Platin und Palladium in Kombination mit Rhodium, d. h. Pt/Rh, Pd/Rh oder Pt/Pd/Rh oder sogar lediglich Palladium (kein Rhodium) oder lediglich Rhodium (kein Platin oder Palladium), in einer auf ein eine große Oberfläche aufweisendes Oxid geträgerten Form und eine Sauerstoffspeicherkomponente.
  • Wenn die Abgaszusammensetzung leicht fett bezüglich des Einstellpunkts ist, gibt es einen Bedarf für eine kleine Menge an Sauerstoff, um das nicht umgesetzte CO und HC zu verbrauchen, d. h. um die Reaktion stöchiometrischer zu machen. Umgekehrt, wenn das Abgas leicht mager wird, muss überschüssiger Sauerstoff verbraucht werden. Dies wurde durch die Entwicklung der Sauerstoffspeicherkomponente erreicht, die Sauerstoff während der Schwankungen freisetzt oder absorbiert. Die in üblichster Weise verwendete Sauerstoffspeicherkomponente (OSC) in modernen TWCs ist Ceroxid (CeO2) oder ein Cer enthaltendes Mischoxid, beispielsweise Ce/Zr-Mischoxid. In jüngerer Zeit wurde jedoch damit begonnen, unterschiedliche Sauerstoffspeicherkomponenten zu verwenden, wie beispielsweise Ceroxid-Zirconiumoxid-Aluminiumoxid-Mischoxide (CZA). Seltenerdmetallelemente umfassende Dotiermittel, wie beispielsweise Praseodym und/oder Lanthan, können verwendet werden, um die thermische Haltbarkeit zu verbessern.
  • NOx-Absorberkatalysatoren (NACs) sind beispielsweise aus der US 5,473,887 bekannt und sie sind ausgestaltet, um Stickstoffoxide (NOx) aus magerem Abgas (Lambda > 1) zu adsorbieren und das NOx zu desorbieren, wenn die Sauerstoffkonzentration in dem Abgas verringert wird. Desorbiertes NOx kann mit einem geeigneten Reduktionsmittel, beispielsweise Benzin-Kraftstoff, unter Förderung durch eine Katalysatorkomponente, wie beispielsweise Rhodium, des NAC selbst oder in einer stromab des NAC angeordneten Form zu N2 reduziert werden. In der Praxis kann die Steuerung der Sauerstoffkonzentration intermittierend in Reaktion auf eine berechnete verbleibende NOx-Adsorptionskapazität des NAC, beispielsweise fetter als normaler Motorlaufbetrieb (jedoch noch mager bezüglich der stöchiometrischen Zusammensetzung oder Lambda = 1-Zusammensetzung), stöchiometrisch oder fett bezüglich der Stöchiometrie (Lambda < 1), auf eine gewünschte Redox-Zusammensetzung eingestellt werden. Die Sauerstoffkonzentration kann durch eine Reihe von Maßnahmen, beispielsweise durch Drosseln, Injektion von weiterem Kohlenwasserstoffkraftstoff in einen Motorzylinder beispielsweise während des Abgasstoßes oder ein Injizieren von Kohlenwasserstoffkraftstoff direkt in Abgas stromab eines Motorkrümmers, eingestellt werden.
  • Eine typische NAC-Formulierung umfasst eine katalytische Oxidationskomponente, wie beispielsweise Platin, eine signifikante Menge, d. h. signifikant mehr als zur Verwendung als Promotor, wie beispielsweise ein Promotor in einem TWC, erforderlich ist, einer NOx-Speicherkomponente, wie beispielsweise Barium, einen Reduktionskatalysator, wie beispielsweise Rhodium, ein reduzierbares Oxid, wie beispielsweise Ceroxid oder ein optional stabilisiertes Ceroxid-Zirconiumoxid, und ein Trägermaterial, wie beispielsweise Aluminiumoxid oder Magnesiumaluminat (MgAl2O4), vorzugsweise ein Magnesiumaluminat mit stöchiometrischen Mengen an MgO, d. h. unter 28,3 Gew.% MgO im Vergleich zu dem Spinell. Ein üblicherweise für die NOx-Speicherung aus magerem Abgas für diese Formulierung angegebener Mechanismus ist: NO + ½O2 → NO2 (2) und BaO + NO2 + ½O2 → Ba(NO3)2 (3), worin in Reaktion (2) das Stickstoffmonoxid mit Sauerstoff auf aktiven Oxidationsstellen auf dem Platin reagiert, um NO2 zu bilden. Die Reaktion (3) umfasst eine Adsorption des NO2 durch das Speichermaterial in Form eines anorganischen Nitrats.
  • Bei niedrigeren Sauerstoffkonzentrationen und/oder bei erhöhten Temperaturen wird die Nitratspezies thermodynamisch instabil und zersetzt sich unter Bildung von NO oder NO2 gemäß der folgenden Reaktion (4). In Gegenwart eines geeigneten Reduktionsmittels werden diese Stickstoffoxide nachfolgend durch Kohlenmonoxid, Wasserstoff und Kohlenwasserstoffe zu N2 reduziert, was über dem Reduktionskatalysator erfolgen kann (siehe Reaktion 5). Ba(NO3)2 → BaO + 2NO + 3/2O2 oder Ba(NO3)2 → BaO + 2NO2 + ½O2 (4) und NO + CO → ½ N2 + CO2 (5) (weitere Reaktionen umfassen Ba(NO3)2 + 8H2 → BaO + 2NH3 + 5H2O, gefolgt von NH3 + NOx → N2+ yH2O oder 2NH3 + 2O2 + CO → N2 + 3H2O + CO2 usw.).
  • In den obigen Reaktionen (2)–(5) ist die reaktive Bariumspezies als Oxid angegeben. Es ist jedoch selbstverständlich, dass in Gegenwart von Luft das meiste Barium in Form des Carbonats oder möglicherweise des Hydroxids vorliegt. Ein Fachmann auf dem einschlägigen Fachgebiet kann die obigen Reaktionsschemate folglich für von dem Oxid verschiedene Bariumspezies und eine Abfolge von katalytischen Beschichtungen in dem Abgasstrom anpassen.
  • Moderne NOx-Absorberkatalysatoren, die auf Wabendurchflussmonolithsubstrate aufgetragen sind, sind typischerweise in Schichtanordnungen angeordnet. Auf ein Filtersubstrat applizierte mehrere Schichten können jedoch Gegendruckprobleme erzeugen. Es ist folglich in hohem Maße bevorzugt, wenn der NOx-Absorberkatalysator zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung ein eine „einzelne Schicht“ umfassender NOx-Absorberkatalysator ist. Besonders bevorzugte eine „einzelne Schicht“ umfassende NOx-Absorberkatalysatoren umfassen eine erste Komponente von Rhodium, die auf ein Ceroxid-Zirconiumoxid-Mischoxid oder ein optional stabilisiertes Aluminiumoxid (beispielsweise stabilisiert mit Siliciumdioxid oder Lanthanoxid oder einem anderen Seltenerdmetallelement) geträgert ist, in Kombination mit zweiten Komponenten, die Platin und/oder Palladium tragen. Die zweiten Komponenten umfassen Platin und/oder Palladium, das auf einen eine große Oberfläche aufweisenden Träger auf Aluminiumoxidbasis und eine teilchenförmige „Bulk“-Ceroxid(CeO2)-Komponente geträgert ist, d. h. nicht ein lösliches Ceroxid, das auf einen teilchenförmigen Träger geträgert ist, wobei „Bulk“-Ceroxid in der Lage ist, das Pt und/oder Pd als solches zu tragen. Das teilchenförmige Ceroxid umfasst eine NOx-Absorberkomponente und trägt ein Erdalkalimetall und/oder ein Alkalimetall, vorzugsweise Barium, zusätzlich zu dem Platin und/oder Palladium. Der eine große Oberfläche aufweisende Träger auf Aluminiumoxidbasis kann beispielsweise Magnesiumaluminat, z. B. MgAl2O4, sein.
  • Die bevorzugte eine „einzelne Schicht“ umfassende NAC-Zusammensetzung umfasst ein Gemisch aus den Rhodium- und Platin- und/oder Palladium-Trägerkomponenten. Diese Komponenten können getrennt hergestellt werden, d.h. vor einem Kombinieren in einem Gemisch vorgeformt werden, oder Rhodiumsalze, Platinsalze und Palladiumsalze und die Träger und andere Komponente können vereinigt werden und die Rhodium-, Platin- und Palladium-Komponenten vorzugsweise hydrolysiert werden, um sie auf den gewünschten Träger abzuscheiden.
  • Oxidationskatalysatoren fördern die Oxidation von Kohlenmonoxid zu Kohlendioxid und von nicht verbrannten Kohlenwasserstoffen zu Kohlendioxid und Wasser. Wenn der Oxidationskatalysator zum Behandeln von Dieselabgasemissionen verwendet wird, wird der Oxidationskatalysator typischerweise als Dieseloxidationskatalysator oder DOC bezeichnet. Standardoxidationskatalysatoren umfassen Platin und/oder Palladium auf einem eine große Oberfläche aufweisenden Träger, typischerweise gamma-Aluminiumoxid, der optional dotiert ist, um die Schwefelverträglichkeit und/oder Katalysatorhaltbarkeit zu verbessern, und einen optionalen Zeolith, beispielsweise den Alumosilikatzeolith Beta, zum Einfangen von Kohlenwasserstoffen bei niedrigeren Temperaturen zur Freisetzung und Verbrennung bei höheren Temperaturen. Geeignete Aluminiumoxid-Dotiermittel umfassen Seltenerdmetalle, wie beispielsweise Lanthan und/oder Praseodym. Die Pflicht eines DOC besteht darin, Kohlenwasserstoffe (einschließlich einer sogenannten löslichen organischen Fraktion, die häufig auf feste Rußteilchen und Aerosoltröpfchen von nicht verbranntem Kraftstoff adsorbiert ist) und Kohlenmonoxid zu oxidieren und – entsprechend gewählten Ausgestaltung-Stickstoffmonoxid zu Stickstoffdioxid zu oxidieren, beispielsweise um die Verbrennung von eingefangenem Feststoffmaterial stromab in NO2 (der sogenannte CRT®-Effekt) zu fördern oder um das NO2/NOx-Verhältnis zu erhöhen, um eine NOx-Reduktion auf einem stromabseitigen SCR-Katalysator zu fördern.
  • Eine Variation auf dem Dieseloxidationskatalysator ist eine Zusammensetzung, die so ausgestaltet ist, dass sie nicht nur HC und CO oxidiert, sondern auch eine Feststoffmaterialverbrennung in-situ auf einem Filter durch eine Kombination einer direkten Kontaktoxidation und des CRT®-Effekts fördert. Entsprechend den Wünschen kann die Formulierung auch für eine NO-Oxidation angepasst sein, um die NOx-Umwandlung auf einem stromabseitigen SCR-Katalysator zu fördern, wie hier oben in Verbindung mit DOCs diskutiert wurde. Ein mit einer derartigen Katalysatorzusammensetzung beschichtetes Filter wird häufig als katalysiertes Rußfilter oder CSF bezeichnet. CSF-Katalysatorzusammensetzungen umfassen häufig auf Kombinationen von gamma-Aluminiumoxid und optional stabilisiertem Ceroxid geträgertes Platin und/oder Palladium und einen optionalen Zeolith, z. B. einen Alumosilikatzeolith Beta zum Einfangen von Kohlenwasserstoffen. Die optional stabilisierte Ceroxidkomponente ist enthalten, um die Rußverbrennungsaktivität zu fördern. Ein bevorzugter Ceroxidstabilisator ist Zirconium (in einem Mischoxid mit Ceroxid), kann jedoch auch ein mehrere Dotiermittel zur Verbesserung der thermischen Haltbarkeit, wie beispielsweise Lanthan und/oder Praseodym, umfassen. Alternative Edelmetalle zu Platingruppenmetallen, wie beispielsweise Silber, können auch verwendet werden. In einer Alternative zu Edelmetallen können die CSF-Zusammensetzungen jedoch unedle Metalle, wie beispielsweise Alkalimetalle, z. B. Kalium, Erdalkalimetalle, z. B. Ba und/oder Sr, oder Mangan umfassen.
  • Kohlenwasserstofffallen umfassen typischerweise Molekularsiebe und können auch beispielsweise mit einem Platingruppenmetall, z. B. Platin oder einer Kombination von sowohl Platin als auch Palladium, katalysiert sein. Es hat sich gezeigt, das Palladium und/oder Silber die Kohlenwasserstoffeinfangaktivität fördert.
  • SCR-Katalysatoren zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung fördern selektiv die Reaktionen 4NH3 + 4NO + O2 → 4N2 + 6H2O (das heißt 1:1 NH3:NO); 4NH3 + 2NO + 2NO2 → 4N2 + 6H2O (das heißt 1:1 NH3:NOx)i und 8NH3 + 6NO2 → 7N2 + 12H2O (das heißt; 4:3 NH3:NOx) bevorzugt gegenüber unerwünschten nicht selektiven Nebenreaktionen, wie beispielsweise 2NH3 + 2NO2 → N2O + 3H2O + N2 und können aus der Gruppe ausgewählt sein, die aus mindestens einem Bestandteil aus Cu, Hf, La, Au, In, V, Lanthaniden und Übergangsemetallen der Gruppe VIII, wie beispielsweise Fe, besteht, in einer auf ein feuerfestes Oxid oder ein Molekularsieb geträgerter Form. Besonders bevorzugte Metalle sind Ce, Fe und Cu und Kombination von beliebigen zwei oder mehr hiervon. Geeignete feuerfeste Oxide umfassen Al2O3, TiO2, CeO2, SiO2, ZrO2 und Mischoxide, die zwei oder mehr hiervon enthalten. Der Nicht-Zeolithkatalysator kann auch Wolframoxid umfassen, beispielsweise V2O5/WO3/TiO2, WOx/CeZrO2, WOx/ZrO2 oder Fe/WOx/ZrO2.
  • Eine H2S-Falle kann ein Oxid eines unedlen Metalls oder ein auf ein anorganisches Oxid geladenes unedles Metall umfassen, wobei das unedle Metall aus der Gruppe ausgewählt sein kann, die aus Eisen, Mangan, Kupfer, Nickel, Zink und Gemischen hiervon besteht, wobei das Oxid des unedlen Metalls aus der Gruppe ausgewählt sein kann, die aus Eisenoxid, Manganoxid, Kupferoxid, Nickeloxid, Zinkoxid und Gemischen hiervon besteht (siehe auch die Internationale Patentanmeldung WO 2012/175948 A und WO 2008/075111 A der Anmelder). Wenn der eine H2S-Falle umfassende Katalysator ein Platingruppenmetall umfasst, ist das unedle Metall vorzugsweise Mangan oder Zink, wobei das unedle Metalloxid Manganoxid oder Zinkoxid ist. Der Grund hierfür ist, das wir festgestellt haben, das Kupfer und Eisen die Aktivität des Platingruppenmetalls, z. B. Platin und/oder Palladium, im Hinblick auf eine Oxidation von CO und HC vergiften kann, sofern sie nicht von dem Platingruppenmetall getrennt sind, beispielsweise vor einer Hinzufügung zu einem Washcoat vorgeformt wurden. Zink und Mangan vergiftet eine CO- und HC-Oxidation durch das Platingruppenmetall nicht in dem selben Ausmaß wie Kupfer oder Eisen und liefert so dem Fachmann auf dem einschlägigen Fachgebiet eine größere Auswahl hinsichtlich der Herstellung, wobei beispielsweise kein Vorformen der Pulver des Platingruppenmetall-Washcoats erforderlich ist; Zinkoxid oder Manganoxid kann einem Washcoat, der gelöste Platingruppenmetallsalze enthält, als solches hinzugegeben werden. Es gibt ein freiwilliges Verbot in Europa bezüglich der Verwendung von Nickel und Nickeloxid in Abgasnachbehandlungsvorrichtungen aufgrund der Empfindlichkeit der Menschen gegenüber Nickel. Somit ist die Verwendung von Nickel als unedles Metall und von Nickeloxid als unedles Metalloxid weniger bevorzugt.
  • Magere NOx-Katalysatoren, die manchmal auch als Kohlenwasserstoff-SCR-Katalysatoren, DeNOx-Katalysatoren oder sogar als nicht selektive katalytische Reduktionskatalysatoren bezeichnet werden, umfassen Pt/Al2O3, Cu-, Pt-, Fe-, Co- oder Irausgetauschtes ZSM-5, protonierte Zeolithe, wie beispielsweise H-ZSM-5 oder H-Y-Zeolithe, Perovskite und Ag/Al2O3. In einer selektiven katalytischen Reduktion (SCR) durch Kohlenwasserstoffe (HC) reagieren Kohlenwasserstoffe mit NOx anstatt mit O2 unter Bildung von Stickstoff, CO2 und Wasser gemäß der Gleichung (6): {HC} + NOx → N2 + CO2 + H2O (6)
  • Die kompetitive, nicht selektive Reaktion mit Sauerstoff wird durch die Gleichung (7) wiedergegeben: {HC} + O2 → CO2 + H2O (7)
  • Folglich sind gute HC-SCR-Katalysatoren selektiver für die Reaktion (6) als für die Reaktion (7).
  • In einer oder mehreren Ausführungsformen umfasst der katalytische Washcoat auf den ersten Kanalwänden und/oder den zweiten Kanalwänden ein oder mehrere Molekularsiebe, wie beispielsweise einen Alumosilikatzeolith oder ein SAPO. Katalytische Washcoats, die Molekularsiebe umfassen können, umfassen Kohlenwasserstofffallen, Oxidationskatalysatoren, selektive katalytische Reduktions(SCR)-Katalysatoren (gemäß obiger Beschreibung) und magere NOx-Katalysatoren. TWCs und NOx-Fallen enthalten typischerweise keine Molekularsiebe aufgrund der höheren Temperaturen, die durch Verbrennungsmotoren mit positiver Zündung, beispielsweise Funkenzündung, erzeugt werden. Es ist jedoch möglich, dass in TWCs Molekularsiebe im Hinblick auf ihre Kohlenwasserstoffeinfangfunktion in Anwendungen enthalten sind, in denen das Filter an einer relativ kalten Position im Abgassystem, beispielsweise einer sogenannten „Unterboden“-Position angeordnet ist. Im Allgemeinen umfassen NOx-Fallen kein Molekularsieb, da Molekularsiebe allgemein eine saure Natur aufweisen, beispielsweise können aktive Stellen Brønstedsäure-Stellen enthalten, und eine derartige Aktivität kann mit basischen Materialien, wie beispielsweise Ceroxid oder Erdalkalimetallen, die dahingehend fungieren, dass sie schwach saures Stickstoffdioxid adsorbieren, in Konflikt stehen. In bestimmten Anwendungen, beispielsweise zur Behandlung von Abgas aus Kompressionszündungsmotoren, wie beispielsweise Dieselmotoren, können jedoch Molekularsiebe verwendet werden, wenn sie beispielsweise durch Anordnen des Molekularsiebs in einer unterschiedlichen Schicht von den basischen Komponenten getrennt sind, um beispielsweise relativ große Mengen von Kohlenwasserstoffen in Abgas, das während bestimmten Phasen eines Fahrzyklus emittiert wird, zu behandeln.
  • Im Falle der hier offenbarten Katalysatoren, z. B. TWCs, DOCs, CSFs und NOx-Fallen, kann es zu Verringerung des Gegendrucks günstig sein, hochporöse Trägermaterialien, wie beispielsweise die, die als weite Poren umfassendes Aluminiumoxid bekannt sind und in der WO 99/56876 A offenbart sind, zu verwenden.
  • In Ausführungsformen kann das Molekularsieb, beispielsweise ein Alumosilikatzeolith, ein sogenanntes kleinporiges, mittelporiges oder großporiges Molekularsieb sein. Kleinporige Molekularsiebe sind die mit einer maximalen Ringöffnung von 8 Atomen. Mittelporige Molekularsiebe weisen eine maximale Ringöffnung von 10 Atomen auf. Großporige Molekularsiebe weisen eine maximale Ringöffnung von 12 Atomen auf. Es ist sogar möglich, sogenannte meso-poröse Molekularsiebe mit einer maximalen Ringöffnung von > 12 Atomen zu verwenden. In den meisten Anwendungen besitzen jedoch kleinporige, mittelporige oder großporige Molekularsiebe die notwendigen Eigenschaften.
  • Kleinporige Molekularsiebe, beispielsweise Zeolithe, werden im Allgemeinen für eine Kohlenwasserstoffeinfangfunktionalität beispielsweise für Kohlenwasserstofffallen, Oxidationskatalysatoren, NOx-Fallen, TWCs und magere NOx-Katalysatoren nicht verwendet; mittelporige und großporige Molekularsiebe sind für diese Funktionalität bevorzugt. Eine bevorzugte Rolle kleinporiger Molekularsiebe ist die Verwendung als Komponente in selektiven katalytischen Reduktionskatalysatoren, beispielsweise Kupfer enthaltenden oder Eisen enthaltenden kleinporigen Alumosilikatzeolithen.
  • Bevorzugte Molekularsiebe zur Verwendung in SCR-Katalysatoren sind aus der Gruppe ausgewählt, die aus AEI, ZSM-5, ZSM-20, ERI, LEV, Mordenit, BEA, Y, CHA, MCM-22 und EU-1 besteht, wobei AEI, ERI, LEV, CHA und EU-1 kleinporige Zeolithe sind. AEI und CHA sind besonders bevorzugt. BEA ist ein bevorzugtes Molekularsieb zur Verwendung in Kohlenwasserstofffallen oder Oxidationskatalysatoren (für CSF-Katalysatoren).
  • In Ausführungsformen können die Molekularsiebe nicht metallisiert oder mit mindestens einem Metall metallisiert sein, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Elementen der Gruppen IB, IIB, IIIA, IIIB, IVB, VB, VIB, VIB und VIII des Periodensystems besteht. Wenn sie metallisiert sind, kann das Metall aus der Gruppe ausgewählt sein, die aus Cr, Co, Cu, Fe, Hf, La, Ce, In, V, Mn, Ni, Zn, Ga und den Edelmetallen Ag, Au, Pt, Pd und Rh besteht. Derartige metallisierte Molekularsiebe können in einem Verfahren zum selektiven Katalysieren der Reduktion von Stickstoffoxiden in einem Abgas eines Verbrennungsmotors unter Verwendung eines Reduktionsmittel verwendet werden. Unter „metallisiert“ verstehen wir hier, dass Molekularsiebe umfasst sein sollen, die ein oder mehrere Metalle umfassen, die in ein Gerüst des Molekularsiebs eingebaut sind, z. B. Fe im Gerüst Beta und Cu im Gerüst CHA. Wie oben erwähnt wird, wenn das Reduktionsmittel ein Kohlenwasserstoff ist, das Verfahren manchmal als „Kohlenwasserstoffe umfassende selektive katalytische Reduktion (HC-SCR)“, „magere NOx-Katalyse“ oder „DeNOx-Katalyse“ bezeichnet und spezielle Metalle für diese Anwendung umfassen Cu, Pt, Mn, Fe, Co, Ni, Zn, Ag, Ce, Ga. Kohlenwasserstoffreduktionsmittel können entweder durch Motormanagementtechniken, beispielsweise eine späte Nachinjektion oder frühe Nachinjektion (sogenannte „Nachinjektion“) in Abgas eingeführt werden.
  • Kleinporige Molekularsiebe sind möglicherweise zur Verwendung in SCR-Katalysatoren von Vorteil (siehe beispielsweise WO 2008/132452 A ). Wenn das Reduktionsmittel ein stickstoffhaltiges Reduktionsmittel ist (eine sogenannte „NH3-SCR“) sind die Metalle vom speziellen Interesse aus der Gruppe ausgewählt, die aus Ce, Fe, und Cu besteht. Geeignete stickstoffhaltige Reduktionsmittel umfassen Ammoniak. Ammoniak kann insitu beispielsweise während einer fetten Regeneration eines NAC, der stromauf des Filters angeordnet ist, oder durch Inberührungbringen eines TWC, einer katalytischen Oxidationskomponente oder einer NOx-Falle mit einem aus dem Motor stammenden fetten Abgas erzeugt werden (siehe die Alternativen zu den obigen Reaktionen (4) und (5)). Alternativ kann das stickstoffhaltige Reduktionsmittel oder ein Vorläufer hiervon direkt in das Abgas injiziert werden. Geeignete Vorläufer umfassen Ammoniumformiat, Harnstoff und Ammoniumcarbamat. Eine Zersetzung des Vorläufers zu Ammoniak und weiteren Nebenprodukten kann auf hydrothermalem Wege oder durch katalytische Hydrolyse erfolgen.
  • Ammoniak-Sperrkatalysatoren (oder ASCs) basieren typischerweise auf relativ niedrigen Beladungen, beispielsweise 0,1–10 g/Zoll3, beispielsweise 2,5–6 g/Zoll3, von Edelmetallen wie Platin, das auf einen eine relativ große Oberfläche aufweisenden Träger geträgert ist. In hohem Maße bevorzugte ASCs umfassen das geträgerte Edelmetall (z. B. Ag, Au, Pt, Pd, Rh, Ru oder Ir) in einer unteren Schicht mit einer oberen Schicht aus einem SCR-Katalysator, wie beispielsweise Fe-Beta oder Cu-CHA oder Cu-AEI. In diesem Zusammenhang kann eine geträgerte Edelmetall-„Schicht“ über die stromabseitigen Kanäle „in die Wände“ eingeführt werden und der SCR-Katalysator wird in Form einer auf der Wand befindlichen „Oberschicht“ appliziert. Um Gegendruckprobleme zu verringern, die mit mehreren Schichten in einem Filter verbunden sind, kann der Edelmetallträger ein weitporiges Material, wie beispielsweise weitporiges Aluminiumoxid (siehe oben) sein oder Katalysatorträger, wie beispielsweise Sole, können verwendet werden.
  • In weiteren speziellen Ausführungsformen wird die Oberflächenporosität des Washcoats durch Einarbeiten von Hohlräumen darin vergrößert. Abgaskatalysatoren mit derartigen Merkmalen sind beispielsweise in unserer WO 2006/040842 A und WO 2007/116881 A offenbart.
  • Unter „Hohlräumen“ in der Washcoatschicht verstehen wir hier, dass in der durch festes Washcoatmaterial definierten Schicht ein Raum existiert. Hohlräume können jeden beliebigen Freiraum, feine Poren, einen Tunnelzustand (Zylinder, prismatische Säule), einen Schlitz usw. umfassen und können durch Einarbeiten eines Materials, das während des Calcinierens eines beschichteten Filtersubstrats verbrannt wird, wie beispielsweise Baumwollschnitzel, Kunststoffkügelchen oder Materialien, die zu Poren führen, die durch Bildung von Gas bei Zersetzung oder Verbrennung gebildet werden, wie beispielsweise Essigsäure, Stärke oder andere organische Materialien, in eine Washcoatzusammensetzung zur Beschichtung des Filtersubstrats eingeführt werden. Wenn das erfindungsgemäße Verfahren ein Applizieren eines Washcoats auf ein partiell verstopftes Wabensubstrats umfasst, können feste Porenbildner, wie Polymerkügelchen und Baumwollschnitzel, in dem Filter entlang der axialen Länge der Wand herausgefiltert werden, so dass sich die Porenbildner an einem Ende des axialen Washcoats sammeln. In diesem Fall sind flüssige Porenbildner wie Zitronensäure bevorzugt.
  • Der mittlere Hohlraum des Washcoats kann 5 bis 80% betragen, während der mittlere Durchmesser der Hohlräume 0,2 bis 500 µm, beispielsweise 10 bis 250 µm betragen kann.
  • Die Zelldichte der Wandstromfilter kann eine Zelldichte von > 150 Zellen pro Quadratzoll (cpsi) aufweisen, vorzugsweise liegt sie jedoch in einem Bereich von 200 bis 400 cpsi.
  • Gemäß einem siebten Aspekt liefert die vorliegende Erfindung ein Abgassystem für einen Verbrennungsmotor, wobei das System ein Filter gemäß dem dritten, vierten, fünften oder sechsten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst. In bevorzugten Ausführungsformen sind die zweiten Kanäle zu der stromaufseitigen Seite hin ausgerichtet (siehe die Katalysatorkombinationen, die in Tabelle 2 angegeben sind). Alternativ sind in Ausführungsformen beispielsweise für die in Tabelle 1 dargestellten Katalysatorkombinationen die zweiten Kanäle des Filters gemäß dem dritten, vierten, fünften oder sechsten Aspekt der vorliegenden Erfindung zu der stromabseitigen Seite hin orientiert.
  • Bevorzugte Anordnungen des Abgassystems, worin ein oder mehrere katalytische Washcoats einen SCR-Katalysator oder einen mageren NOx-Katalysator umfassen, umfassen gemäß dem siebten Aspekt der vorliegenden Erfindung Mittel zum Injizieren eines Reduktionsmittelfluidums in Abgas stromauf des Filters. Wenn das Reduktionsmittel ein Kohlenwasserstoff, beispielsweise Motorkraftstoff ist, können derartige Injektionsmittel geeignet programmierte Motormanagementmittel, die Kraftstoffinjektoren für einen oder mehrere Motorzylinder steuern, zum Emittieren eines kohlenwasserstoffreichen (das heißt reicher als unter normalen Laufbedingungen) Abgases in das Abgassystem umfassen. Abgassysteme, in denen eine Kohlenwasserstoffinjektion erforderlich sein kann, sind die, in denen das System als Ganzes oder das Filter im speziellen eine magere NOx-Katalysatorkomponente, jedoch insbesondere eine NOx-Falle umfasst. Eine derartige Abgasanreicherung kann verwendet werden, um NOx zu reduzieren, um in-situ Ammoniak für eine Verwendung beim Reduzieren von NOx auf stromabseitigen SCR-Katalysatorkomponenten zu erzeugen.
  • In einer besonders bevorzugten Ausführungsform zur Verwendung in Kombination mit einem einen katalytischen SCR-Washcoat umfassenden Wandstromfilter ist das Reduktionsmittelfluidum jedoch eine stickstoffhaltige Verbindung, beispielsweise Ammoniak oder ein Vorläufer hiervon, beispielsweise Harnstoff. Derartige „Mittel zum Injizieren eines Reduktionsmittelfluidums“ können eine Quelle einer stickstoffhaltigen Verbindung, beispielsweise Harnstoff, z. B. ein Reservoir der stickstoffhaltigen Verbindung, umfassen. Wenn das Abgassystem als Ganzes einen SCR-Katalysator umfasst, kann der SCR-Katalysator auf dem Filter angeordnet sein (siehe beispielsweise Tabellen 1 und 2). Es ist jedoch auch möglich, dass der SCR-Katalysator auf einem getrennten und unterschiedlichen Monolithsubstrat stromab des Filters angeordnet wird, beispielsweise wenn das Filter eine NOx-Falle oder einen CSF umfasst. In diesem Fall kann der Reduktionsmittelinjektor in wünschenswerter Weise so angeordnet sein, dass er Reduktionsmittel oder einen Vorläufer hiervon zwischen dem Filter und dem stromabseitigen SCR-Katalysator injiziert.
  • Gemäß einem achten Aspekt wird ein Verbrennungsmotor bereitgestellt, der ein Abgassystem gemäß dem siebten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst. Der Verbrennungsmotor kann ein stöchiometrischer Motor mit positiver Zündung (beispielsweise Funkzündung) sein, vorzugsweise ist es jedoch ein mager verbrennender Kompressionszündungsmotor, beispielsweise ein Dieselmotor, oder ein mager verbrennender Motor mit positiver Zündung. Motoren mit positiver Zündung zur Verwendung in diesem Aspekt der vorliegenden Erfindung können durch Benzinkraftstoff, Benzinkraftstoff im Gemisch mit Oxygenaten, einschließlich Methanol und/oder Ethanol, Flüssiggas oder komprimiertes Erdgas als Kraftstoff angetrieben werden.
  • Gemäß einem neunten Aspekt liefert die vorliegende Erfindung ein Fahrzeug, das einen Verbrennungsmotor gemäß dem achten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst.
  • Gemäß einem zehnten Aspekt liefert die vorliegende Erfindung die Verwendung eines katalysierten Wabensubstrats gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung bei der Herstellung eines katalysierten Wabenwandstromfilters.
  • Um die vorliegende Erfindung vollständiger verstehen zu können, werden die folgenden Beispiele unter Bezugnahme auf eine oder mehrere begleitende Figuren bereitgestellt, worin zeigen:
  • 1 eine schematische Darstellung eines Wandstromfilters;
  • 2 ein schematisches Bild eines Wandstromfilters auf Basis einer asymmetrischen Anordnung der Einlasskanäle und Auslasskanäle, wie es in der WO 2005/030365 A offenbart ist;
  • 3 ein mittels Rasterelektronenmikroskopie (REM) aufgenommenes Querschnittsbild eines eine relativ hohe Porosität aufweisenden Filtersubstrats, das durch Eintauchen in eine Aufschlämmung bei einem Feststoffgehalt von 43% (G/G) beschichtet wurde;
  • 4 ein mittels REM aufgenommenes Querschnittsbild eines eine relativ hohe Porosität aufweisenden Filtersubstrats, das durch Eintauchen in eine Aufschlämmung bei einem Feststoffgehalt von 36% (G/G) beschichtet wurde;
  • 5 mittels REM aufgenommene Querschnittsbilder eines eine hohe Porosität aufweisenden beschichteten Filters, das mittels des in der WO 99/47260 A offenbarten Verfahrens bei einem Feststoffgehalt von 35% (G/G) mit erhöhter Viskosität (unter Verwendung von Rheologiemodifizierungsmitteln) beschichtet wurde; und
  • 6 mittels REM aufgenommene Querschnittsbilder eines eine hohe Porosität aufweisenden beschichteten Filters mit Verschlüssen, das mittels des Verfahrens und der Vorrichtung, die in der WO 2011/080525 A offenbart sind, beschichtet wurde.
  • 1 zeigt die allgemein bekannte Wandstromfilteranordnung, wobei eine Vielzahl von ersten Kanälen an einem stromaufseitigen Ende verstopft ist und eine Vielzahl von zweiten Kanälen an dem stromaufseitigen Ende nicht verstopft ist, aber an einem stromabseitigen Ende verstopft ist, wobei die Anordnung der ersten und zweiten Kanäle derart ist, dass seitlich und vertikal benachbarte Kanäle an entgegengesetzten Enden unter Ausbildung eines Schachbretts verstopft sind, indem im Wesentlichen gasundurchlässige Verschlüsse an den Enden der Kanäle in dem gewünschten Muster gemäß EP 1 837 063 insertiert wurden. Diese Filteranordnung ist auch in SAE 810114 offenbart.
  • 2 zeigt eine asymmetrische Wandstromfilteranordnung aus den Figuren der WO 2005/030365 A .
  • BEISPIELE
  • Beispiel 1
  • Ein einen Cu-Alumosilikatzeolith umfassender selektiver katalytischer Reduktions(SCR)-Katalysator wurde durch Vermahlen einer zuvor hergestellten Probe auf eine D90 (bezogen auf das Volumen) von ≤ 5 µm hergestellt. Unter Verwendung der SCR-Katalysatorprobe und von entionisiertem Wasser wurden zwei Washcoatproben hergestellt. Eine erste Probe war eine eine geringere Viskosität aufweisende Probe, die auf ein Feststoffgehalt von 36% (G/G), die ein Bindemittel in einer Menge von 10% (G/G) umfasst, eingestellt war. Eine zweite Probe war eine eine höhere Viskosität aufweisende Probe, die auf 43% (G/G) Feststoffe eingestellt war, die ein Bindemittel in einer Menge von 10% (G/G) umfasste. Weder die eine relativ hohe Viskosität aufweisende Probe noch die eine relativ niedrige Viskosität aufweisende Probe umfasste irgendein grenzflächenaktives Mittel oder ein die Rheologie modifizierendes Mittel. Die Viskosität beider Proben lag jedoch in einem Bereich von 10 bis 40 cP gemäß Messung mit einem Brookfield-Viskosimeter bei 50 1/min unter Verwendung der Spindel Nr. 1.
  • Ein unteres Ende (mit sich vertikal erstreckenden Kanälen) eines nicht beschichteten, asymmetrischen, eine relativ hohe Porosität (etwa 60% Porosität) aufweisenden Aluminiumtitanatfiltersubstrats (das Endverschlüsse an jedem Ende in einer „normalen“ Wandstromfilterkonfiguration umfasste) in einer asymmetrischen Quadratkonfiguration wurde in einen „Behälter“ eines Washcoats mit relativ niedrigem Feststoffgehalt eingetaucht. Das beschichtete Filter wurde aus der Washcoatprobe entfernt, überschüssige Washcoats unter Schwerkraft abtropfen gelassen, anschließend ein Vakuum von einer eine kontinuierliche Luftströmung liefernden Werkbank an das untere Ende des Filters angelegt (das gleiche Ende, in das die Washcoatprobe eingeführt wurde). Die erhaltenen Teile werden getrocknet, anschließend calciniert und der Querschnitt mittels REM inspiziert. Die Target-Washcoatbeladung betrug 2,2 g/Zoll3.
  • Die Ergebnisse sind in den 3 und 4 dargestellt, aus denen ersichtlich ist, dass die einen relativ hohen Feststoffgehalt aufweisende Washcoatprobe in den Wänden, auf den Wänden lediglich jedoch in alternierenden Kanälen (den Kanälen mit dem größeren hydraulischen Durchmesser vor einem Beschichten) vorhanden ist, während die einen relativ niedrigen Feststoffgehalt aufweisende Washcoatprobe lediglich in den Wänden vorhanden ist.
  • Aus diesen Ergebnissen kann geschlossen werden, dass durch richtige Auswahl der Washcoatfeststoffe die Menge der auf den Wänden befindlichen Beschichtung in den Kanälen, die den größeren hydraulischen Durchmesser ohne Beschichtung aufweisen, von 0 bis zu einer gewünschten Menge gesteuert werden kann.
  • Beispiel 2
  • Eine neue Washcoatprobe wurde unter Verwendung des gleichen Cu-Alumosilikatzeolith-SCR-Katalysators, wie er in Beispiel 1 beschrieben ist, von entionisiertem Wasser, einem Bindemittel mit 10% (G/G) Feststoffen (35% Feststoffe (G/G) insgesamt) und von 0,2 Gew.-% einer im Handel erhältlichen Hydroxymethylcellulose als die Rheologie modifizierendes Mittel hergestellt. Die Viskosität der neuen Washcoatprobe betrug 2000 cP gemäß Messung mit einem Brookfield-Viskosimeter bei 50 1/min Spindel Nr. 3. Diese neue Washcoatprobe wurde auf eine relativ hohe Porosität (etwa 60% Porosität) aufweisende, nicht beschichtete Aluminiumtitanatfiltersubstrate, die in Beispiel 2 verwendet wurden, unter Verwendung des Verfahrens und der Vorrichtung, die in der WO 99/47260 A der Anmelder beschrieben sind, das heißt ein Verfahren zum Beschichten eines monolithischen Filtersubstrats, das die Stufen umfasst: (a) Anordnen eines Begrenzungsmittels auf der Oberseite des monolithischen Filtersubstrats, (b) Eindosieren einer vorgegebenen Menge einer flüssigen Komponente in die Begrenzungsmittel in der Reihenfolge (a) dann (b) und (c) Ziehen der flüssigen Komponente durch Anlegen von Vakuum in mindestens einen Teil des Substrats und Halten im Wesentlichen der gesamten gegebenen Menge in dem Substrat, aufgetragen. Das erhaltene beschichtete Produkt wurde anschließend getrocknet und danach calciniert. Die Target-Washcoatbeschichtung betrug 2,2 g/Zoll3.
  • REM-Bilder des Endprodukts sind in 5 dargestellt, aus denen ersichtlich ist, dass der Washcoat in den Wänden, jedoch lediglich auf den Wänden in alternierenden Kanälen (Kanälen mit dem größeren hydraulischen Durchmesser vor einem Beschichten) vorhanden ist. Dieses Ergebnis zeigt, dass durch Erhöhen der Viskosität bei relativ niedrigen Washcoatfeststoffen (vergleiche mit den in Beispiel 1, 4 dargestellten Ergebnissen und den in Beispiel 3, 6 (siehe unten) dargestellten Ergebnissen) ein Washcoat auf einen Ort auf den Wänden in den Kanälen mit dem größeren hydraulischen Durchmesser vor einem Beschichten gesteuert werden kann.
  • Beispiel 3
  • Eine 35% (G/G) Feststoffe umfassende Probe von Beispiel 2, jedoch ohne ein die Rheologie modifizierendes Mittel wurde verwendet, um das gleiche, eine relativ hohe Porosität aufweisende Aluminiumtitanatfiltersubstrat, das im Beispiel 2 verwendet wurde, zu beschichten, wobei jedoch stattdessen das Verfahren und die Vorrichtung verwendet wurden, die in der WO 2011/080525 A offenbart sind, das heißt ein Verfahren, das die folgenden Stufen umfasst: (i) im Wesentlichen vertikales Halten eines Wabenmonolithsubstrats; (ii) Einführen einer vorgegebenen Menge der Flüssigkeit in das Substrat über offene Enden der Kanäle an einem unteren Ende des Substrats; (iii) verschließendes Halten der eingeführten Flüssigkeit in dem Substrat; (iv) Umkehren des Substrats, das die festgehaltene Flüssigkeit enthält, und (v) Anlegen eines Vakuums an offene Enden der Kanäle des Substrats an dem umgekehrten, unteren Ende des Substrats, um die Flüssigkeit entlang der Kanäle des Substrats zu ziehen. In diesem Beispiel wurde ein Washcoat in die offenen Kanäle eines ersten Endes des Filters eingeführt, gefolgt von einem Trocknen und einer anschließenden Calcinierungsstufe. Danach wurde das Produkt dieser Beschichtungsstufe des ersten „Durchgangs“ in einem zweiten „Durchgang“ beschichtet, um eine Beschichtung eines SCR-Katalysators in das Substrat von dem entgegengesetzten, das heißt, zweiten Ende des Substrats, einzuführen, gefolgt von einer Trocknungsstufe und einer anschließenden Calcinie-rungsstufe. Die Target-Washcoatbeladung betrug 2,2 g/Zoll3.
  • Die Ergebnisse sind in 6 dargestellt, woraus ersichtlich ist, dass die Washcoatfeststoffe alle durch das Verfahren in die Wände gelenkt wurden.
  • Zur Vermeidung von Zweifeln wird der gesamte Inhalt aller hier zitierten Dokumente durch Inbezugnahme aufgenommen.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • US 5221484 [0002, 0003]
    • EP 0341832 [0006]
    • WO 2005/030365 [0007, 0008]
    • WO 99/47260 [0010]
    • WO 2011/080525 [0010]
    • WO 2011/080525 A [0031, 0106, 0115]
    • WO 99/47260 A [0033, 0105, 0113]
    • US 5543181 [0034]
    • US 5473887 [0068]
    • WO 2012/175948 A [0078]
    • WO 2008/075111 A [0078]
    • WO 99/56876 A [0083]
    • WO 2008/132452 A [0088]
    • WO 2006/040842 A [0090]
    • WO 2007/116881 A [0090]
    • WO 2005/030365 A [0102, 0108]
    • EP 1837063 [0107]
  • Zitierte Nicht-Patentliteratur
    • Technical Paper Reihe 2007-01-0656 der Society of Automotive Engineers (SAE) [0007]
    • „Catalytic Air Polluction Control – Commercial Technology“, 3. Ausgabe, Ronald M. Heck et al, John Wiley & Sons, Inc., Hoboken, New Jersey, USA (2009), Seiten 338–340 [0008]
    • SAE Technical Paper 2004-01-0950, S. Bardon et al. [0043]
    • 2004-01-0949, K. Ogyu et al. [0043]
    • 2004-01-0948, D.M. Young et al. [0043]
    • SAE 810114 [0107]

Claims (22)

  1. Katalysiertes Wabenwandstromfilter zum Behandeln von Abgas, das aus einem Verbrennungsmotor emittierte Feststoffteilchen umfasst, wobei das Filter ein Wabensubstrat mit einem ersten Ende und einem zweiten Ende umfasst und eine Anordnung von verbindenden porösen Wänden umfasst, die eine Anordnung von sich längs erstreckenden ersten Kanälen und zweiten Kanälen definieren, wobei die ersten Kanäle auf ihren Seiten durch die zweiten Kanäle begrenzt sind und einen größeren hydraulischen Durchmesser als die zweiten Kanäle aufweisen, wobei die ersten Kanäle an einem ersten Ende des Wabensubstrats endverstopft sind und die zweiten Kanäle an einem zweiten Ende des Wabensubstrats endverstopft sind, wobei die Kanalwandoberflächen der ersten Kanäle einen katalytischen Washcoat vom auf-der-Wand-Typ umfassen.
  2. Katalysiertes Filter nach Anspruch 1, wobei der katalytische Washcoat auf Kanalwandoberflächen der ersten Kanäle zusätzlich die verbindenden porösen Wände hiervon durchdringt.
  3. Katalysiertes Filter nach Anspruch 1 oder 2, wobei ein katalytischer Washcoat auf Oberflächen auf den Wänden angeordnet ist, die verbindenden porösen Wände durchdringt oder sowohl auf Oberflächen auf den Wänden sich befindet als auch die verbindenden porösen Wände der zweiten Kanalwände durchdringt.
  4. Katalysiertes Wabensubstrat mit einem ersten Ende und einem zweiten Ende, das eine Anordnung von verbindenden porösen Wänden umfasst, die eine Anordnung von sich längs erstreckenden ersten Kanälen und zweiten Kanälen definieren, wobei die ersten Kanäle auf ihren Seiten durch die zweiten Kanäle begrenzt sind, wobei die ersten Kanäle des Wabensubstrats sowohl an dem ersten Ende als auch an dem zweiten Ende des Wabensubstrats offen sind, wobei die zweiten Kanäle an dem ersten Ende des Wabensubstrats offen sind, jedoch mit Endverschlüssen an dem zweiten Ende des Wabensubstrats blockiert sind, wobei ein erster katalytischer Washcoat auf Oberflächen der porösen Kanalwände der ersten Kanäle angeordnet ist, die porösen Kanalwände der ersten Kanäle durchdringt oder sowohl auf einer Oberfläche der porösen Kanalwände angeordnet ist, als auch die porösen Kanalwände der ersten Kanäle durchdringt, wobei der erste katalytische Washcoat an einem Ende durch das zweite Ende des Wabensubstrats definiert ist.
  5. Katalysiertes Wabenwandstromfilter, das das katalysierte Wabensubstrat nach Anspruch 4 umfasst, wobei Endverschlüsse in erste Kanäle an einem ersten Ende des Wabensubstrats insertiert sind und wobei ein zweiter katalytischer Washcoat, der auf Oberflächen der porösen Kanalwände der zweiten Kanäle angeordnet ist, die porösen Kanalwände der zweiten Kanäle durchdringt oder sowohl auf einer Oberfläche der porösen Kanalwände angeordnet ist als auch die porösen Kanalwände der zweiten Kanäle durchdringt, wobei der zweite katalytische Washcoat an einem Ende durch das erste Ende des Wandstromfiltersubstrats definiert ist.
  6. Katalysiertes Wabensubstrat nach Anspruch 4 oder katalysiertes Wabenwandstromfilter nach Anspruch 5, wobei die ersten Kanäle einen größeren hydraulischen Durchmesser als die zweiten Kanäle aufweisen.
  7. Katalysiertes Wabensubstrat nach Anspruch 4 oder katalysiertes Wabenwandstromfilter nach Anspruch 5, wobei die ersten Kanäle und die zweiten Kanäle im Wesentlichen den gleichen hydraulischen Durchmesser aufweisen.
  8. Katalysiertes Wabensubstrat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein katalytischer Washcoat in den ersten Kanälen oder den zweiten Kanälen jeweils aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus einer Kohlenwasserstofffalle, einem Drei-Wege-Katalysator, einem NOx-Absorber, einem Oxidationskatalysator, einem selektiven katalytischen Reduktions(SCR)-Katalysator, einer H2S-Falle, einem Ammoniak-Sperrkatalysator (ASC) und einem mageren NOx-Katalysator besteht.
  9. Katalysiertes Wabensubstrat nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der katalytische Washcoat der ersten Kanäle ein SCR-Katalysator ist.
  10. Katalysiertes Wabensubstrat nach einem der Ansprüche 8 oder 9, wobei der oder jeder katalytische Washcoat ein oder mehrere Molekularsiebe umfasst.
  11. Katalysiertes Wabensubstrat nach Anspruch 10, wobei das mindestens eine Molekularsieb ein kleinporiges, mittelporiges oder großporiges Molekularsieb ist.
  12. Katalysiertes Wabensubstrat nach Anspruch 10 oder 11, wobei das mindestens eine Molekularsieb aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus AEI, ZSM-5, ZSM-20, ERI, LEV, Mordenit, BEA, Y, CHA, MCM-22 und EU-1 besteht.
  13. Katalysiertes Wabensubstrat nach Anspruch 10 oder 11, wobei das Molekularsieb nicht metallisiert ist oder mit mindestens einem Metall metallisiert ist, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Elementen der Gruppen IB, IIB, IIIA, IIIB, IVB, VB, VIB, VIB und VIII des Periodensystems der Elemente besteht.
  14. Verfahren zur Herstellung eines katalysierten Wandstromfiltersubstrats zum Behandeln von Abgas, das aus einem Verbrennungsmotor emittierte Feststoffteilchen umfasst, wobei das Verfahren ein Bereitstellen eines Wabendurchflusssubstratmonoliths mit einem ersten Ende und einem zweiten Ende, der physikalische Eigenschaften und Parameter aufweist, die zur Verwendung in einem Wabenwandstromfiltersubstrat vorausgewählt wurden, und der eine Anordnung von verbindenden porösen Wänden umfasst, die eine Anordnung von sich längs erstreckenden ersten und zweiten Kanälen definieren, die sowohl an dem ersten Ende als auch an dem zweiten Ende des Wabendurchflusssubstratmonoliths offen sind, wobei die ersten Kanäle auf ihren Seiten durch die zweiten Kanäle begrenzt sind und einen größeren hydraulischen Durchmesser als die zweiten Kanäle aufweisen, ein Inberührungbringen mindestens der porösen Kanalwandoberflächen, die die ersten Kanäle des Wabendurchflusssubstratmonoliths definieren, mit einem flüssigen katalytischen Washcoat, wobei mindestens ein Parameter: aus dem Feststoffgehalt des flüssigen katalytischen Washcoats, der Rheologie des flüssigen katalytischen Washcoats, der Porosität des Durchflusssubstratmonoliths, der mittleren Porengröße des Durchflusssubstratmonoliths, der mittleren volumetrischen Teilchengröße des flüssigen katalytischen Washcoats und der D90 (bezogen auf das Volumen) des flüssigen katalytischen Washcoats so vorausgewählt ist, dass der flüssige katalytische Washcoat auf der Oberfläche der porösen Kanalwände der ersten Kanäle verbleibt oder sowohl auf der Oberfläche der porösen Kanalwände verbleibt als auch die porösen Kanalwände der ersten Kanäle durchdringt, Trocknen und Calcinieren des beschichteten Wabendurchflusssubstratmonoliths und Einfügen von Endverschlüssen in offene Enden der ersten Kanäle an dem ersten Ende des Wabendurchflusssubstratmonoliths und in offene Enden der zweiten Kanäle an einem zweiten Ende des Wabendurchflusssubstratmonoliths unter Bildung des katalysierten Wandstromfiltersubstrats umfasst.
  15. Verfahren zur Herstellung eines katalysierten Wandstromfiltersubstrats zum Behandeln von Abgas, das aus einem Verbrennungsmotor emittierte Feststoffteilchen umfasst, wobei das Verfahren ein Bereitstellen eines Wabensubstratmonoliths mit einem ersten Ende und einem zweiten Ende, der physikalische Eigenschaften und Parameter aufweist, die zur Verwendung in einem Wabenwandstromfiltersubstrat vorausgewählt sind, und eine Anordnung von verbindenden porösen Wänden umfasst, die eine Anordnung von sich längs erstreckenden ersten und zweiten Kanälen definieren, wobei die ersten Kanäle auf ihren Seiten durch die zweiten Kanäle begrenzt sind, wobei die ersten Kanäle sowohl an dem ersten Ende als auch an dem zweiten Ende des Wabensubstratmonoliths offen sind und die zweiten Kanäle an dem ersten Ende des Wabensubstratmonoliths offen sind, jedoch mit Endverschlüssen an dem zweiten Ende hiervon blockiert sind, Inberührungbringen der porösen Kanalwandoberflächen, die die ersten Kanäle des Wabensubstratmonoliths definieren, mit einem flüssigen katalytischen Washcoat zur Produktion eines beschichteten Wabensubstratmonoliths, wobei mindestens ein Parameter: aus dem Feststoffgehalt des flüssigen katalytischen Washcoats, der Rheologie des flüssigen katalytischen Washcoats, der Porosität des Wabensubstratmonoliths, der mittleren Porengröße des Wabensubstratmonoliths, der mittleren volumetrischen Partikelgröße des flüssigen katalytischen Washcoats und der D90 (bezogen auf das Volumen) des flüssigen katalytischen Washcoats so vorausgewählt ist, dass mindestens ein Teil des flüssigen katalytischen Washcoats auf einer Oberfläche der porösen Kanalwände der ersten Kanäle verbleibt, die porösen Kanalwände der ersten Kanäle durchdringt oder sowohl auf der Oberfläche der porösen Kanalwände verbleibt als auch die porösen Kanalwände der ersten Kanäle durchdringt, Trocknen und Calcinieren des beschichteten Wabensubstratmonoliths und Insertieren von Endverschlüssen in offene Enden der ersten Kanäle an dem ersten Ende des Wabensubstratmonoliths, um das katalysierte Wandstromfiltersubstrat herzustellen, umfasst.
  16. Verfahren nach Anspruch 15, wobei die ersten Kanäle einen größeren hydraulischen Durchmesser als die zweiten Kanäle aufweisen.
  17. Verfahren nach Anspruch 15, wobei die ersten Kanäle und die zweiten Kanäle im Wesentlichen den gleichen hydraulischen Durchmesser aufweisen.
  18. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 17, wobei die Stufe eines Inberühungbringens der porösen Kanalwände der ersten Kanäle durch Ausrichten des Wabensubstratmonoliths in einer derartigen Weise, dass die Kanäle hiervon im Wesentlichen vertikal sind, und Einführen eines flüssigen katalytischen Washcoats in die Kanäle von einem unteren Ende hiervon erfolgt.
  19. Verfahren nach Anspruch 18, wobei die Stufe eines Einführens des flüssigen katalytischen Washcoats von einem unteren Ende des Wabensubstratmonoliths durch Eintauchen des Wabensubstratmonoliths in ein Bad des flüssigen katalytischen Washcoats erfolgt.
  20. Verfahren nach Anspruch 18, wobei die Stufe des Einführens des flüssigen katalytischen Washcoats von einem unteren Ende des Wabensubstratmonoliths durch Drücken einer vordefinierten Menge eines flüssigen katalytischen Washcoats nach oben in den Wabensubstratmonolith erfolgt.
  21. Verfahren nach Anspruch 18, wobei die Stufe des Einführens des flüssigen katalytischen Washcoats von einem unteren Ende des Wabensubstrats durch Ziehen des flüssigen katalytischen Washcoats in die Kanäle durch Anlegen eines Vakuums an ein oberes Ende des Wabensubstratmonoliths erfolgt.
  22. Verwendung eines katalysierten Wabensubstrats nach Anspruch 4 bei der Herstellung eines katalysierten Wabenwandstromfilters.
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GB (1) GB2520776A (de)
WO (1) WO2015082892A2 (de)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3153226A1 (de) * 2015-10-05 2017-04-12 Cataler Corporation Abgasreinigungsvorrichtung
WO2018078559A1 (en) * 2016-10-28 2018-05-03 Johnson Matthey Public Limited Company Catalytic wall-flow filter with partial surface coating
RU2755135C2 (ru) * 2017-03-20 2021-09-13 Джонсон Мэтти Паблик Лимитед Компани Каталитический фильтр с проточными стенками с катализатором нейтрализации проскока аммиака
EP3885040A1 (de) * 2020-03-24 2021-09-29 UMICORE AG & Co. KG Ammoniakoxidationskatalysator

Families Citing this family (46)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10344655B2 (en) 2014-10-16 2019-07-09 Cataler Corporation Exhaust gas purification catalyst
WO2016133087A1 (ja) * 2015-02-17 2016-08-25 株式会社キャタラー 排ガス浄化用触媒
JP6472677B2 (ja) * 2015-02-17 2019-02-20 株式会社キャタラー 排ガス浄化用触媒
MX2017016112A (es) * 2015-06-12 2018-02-21 Basf Corp Sistema de tratamiento de gases de escape.
GB2564333B (en) 2015-06-28 2019-12-04 Johnson Matthey Plc Catalytic wall-flow filter having a membrane
CN105025560A (zh) * 2015-07-28 2015-11-04 广东欧珀移动通信有限公司 使用自拍杆锁定设备降低功耗的方法、移动终端及系统
GB2543849B (en) * 2015-11-02 2021-08-11 Johnson Matthey Plc Oxidation catalyst
KR101786698B1 (ko) * 2015-12-14 2017-10-18 현대자동차 주식회사 촉매가 코팅된 매연 필터
CN108698037B (zh) * 2016-03-24 2019-10-18 株式会社科特拉 排气净化装置
US20190060885A1 (en) * 2016-04-13 2019-02-28 Umicore Ag & Co. Kg Particle filter having scr-active coating
US20190105650A1 (en) * 2016-04-13 2019-04-11 Umicore Ag & Co. Kg Catalyst having scr-active coating
CN105833867B (zh) * 2016-04-22 2018-07-13 大连理工大学 一种应用于NO+CO反应的Au-Ce/AlTiOx的制备方法及其应用
KR20190003975A (ko) * 2016-04-29 2019-01-10 존슨 맛쎄이 퍼블릭 리미티드 컴파니 배기 시스템
DE102017109169A1 (de) * 2016-04-29 2017-11-02 Johnson Matthey Public Limited Company Abgassystem
CN106050372A (zh) * 2016-07-15 2016-10-26 上汽通用汽车有限公司 一种车用集成颗粒物捕集的三元催化器
KR102605787B1 (ko) * 2016-08-05 2023-11-24 바스프 코포레이션 가솔린 엔진 배출물 처리 시스템용 4원 전환 촉매
EP3296009B1 (de) * 2016-09-20 2019-03-27 Umicore AG & Co. KG Partikelfilter mit scr-aktiver beschichtung
GB2557323A (en) * 2016-12-07 2018-06-20 Gm Global Tech Operations Llc Catalyst and partially plugged gasoline particulate filter combination
EP3581272B1 (de) 2017-03-27 2021-05-05 Cataler Corporation Katalysator zur abgasreinigung
US10981113B2 (en) 2017-09-21 2021-04-20 Cataler Corporation Exhaust gas purification catalyst body
CN109745860A (zh) * 2017-11-02 2019-05-14 刘学成 一种新型耦合脱硫捕集器及其制备方法
CN107899566A (zh) * 2017-11-28 2018-04-13 国家电投集团远达环保催化剂有限公司 一种除尘脱硝一体化催化剂及其制备方法
CN107970917A (zh) * 2017-11-28 2018-05-01 国家电投集团远达环保催化剂有限公司 一种烟气脱硝除尘壁流式蜂窝陶瓷催化剂及其制备方法
CN107999054A (zh) * 2017-11-28 2018-05-08 国家电投集团远达环保催化剂有限公司 一种用于烟气治理的除尘脱硝一体化催化剂及其制备方法
EP3501648B1 (de) 2017-12-19 2023-10-04 Umicore Ag & Co. Kg Katalytisch aktives partikelfilter
EP3501646A1 (de) * 2017-12-19 2019-06-26 Umicore Ag & Co. Kg Katalytisch aktives partikelfilter
EP3505246B1 (de) 2017-12-19 2019-10-23 Umicore Ag & Co. Kg Katalytisch aktives partikelfilter
DE102018100833A1 (de) * 2018-01-16 2019-07-18 Umicore Ag & Co. Kg Verfahren zur Herstellung eines SCR-Katalysators
BR112020014491A2 (pt) * 2018-02-05 2021-02-17 Basf Corporation catalisador de conversão de quatro vias, processo para preparar o catalisador, sistema de tratamento de gás e uso de um catalisador de conversão de quatro vias
US10456746B2 (en) * 2018-02-12 2019-10-29 GM Global Technology Operations LLC Selective catalytic reduction filter for reducing nitrous oxide formation and methods of using the same
CN112423858A (zh) * 2018-05-04 2021-02-26 康宁股份有限公司 出口涂覆的陶瓷蜂窝体及其制造方法
WO2019213569A1 (en) * 2018-05-04 2019-11-07 Corning Incorporated High isostatic strength honeycomb structures and extrusion dies therefor
WO2020031434A1 (ja) * 2018-08-10 2020-02-13 日本碍子株式会社 ハニカム構造体、排気ガス浄化装置、排気システム及びハニカム構造体の製造方法
DE102018127955A1 (de) 2018-11-08 2020-05-14 Umicore Ag & Co. Kg Katalytisch aktiver Partikelfilter mit hoher Filtrationseffizienz
EP3880340A1 (de) * 2018-11-16 2021-09-22 Corning Incorporated Wabenkörper mit einer anordnung von kanälen mit unterschiedlichen hydraulischen durchmessern und verfahren zu ihrer herstellung
DE102019100097B4 (de) * 2019-01-04 2021-12-16 Umicore Ag & Co. Kg Verfahren zur Herstellung von katalytisch aktiven Wandflussfiltern
DE102019100099B4 (de) * 2019-01-04 2022-09-08 Umicore Ag & Co. Kg Verfahren zur Herstellung von katalytisch aktiven Wandflussfiltern, katalytisch aktiver Wandflussfilter und dessen Verwendung
DE102019103765B4 (de) * 2019-02-14 2023-01-12 Umicore Ag & Co. Kg Verfahren zur Herstellung von Autoabgaskatalysatoren
US11426754B2 (en) * 2019-03-28 2022-08-30 Johnson Matthey Public Limited Company Fluid feed ring and associated apparatus and method
KR102211944B1 (ko) * 2019-04-04 2021-02-03 희성촉매 주식회사 귀금속 박층을 최상층으로 포함하는 다층구조의 배기가스 정화용 촉매 및 이의 제조방법
KR20200134608A (ko) * 2019-05-22 2020-12-02 현대자동차주식회사 배기가스 후처리 장치
US11459509B2 (en) * 2019-07-26 2022-10-04 Alliance For Sustainable Energy, Llc Catalytic hot-gas filtration of biomass pyrolysis vapors
JP7367203B2 (ja) * 2019-10-16 2023-10-23 ジョンソン、マッセイ、パブリック、リミテッド、カンパニー 複合のゾーンコーティングされたデュアルユースアンモニア（ａｍｏｘ）及び一酸化窒素酸化触媒
KR102305448B1 (ko) * 2020-01-21 2021-09-24 희성촉매 주식회사 배기가스 정화용 촉매 담체에 대한 촉매 슬러리의 다층 코팅 방법
CN111744470B (zh) * 2020-07-08 2023-09-19 武汉理工大学 一种原位负载阵列式活性成分的碳纤维基脱硝催化剂及其制备方法
EP4066923A1 (de) * 2021-03-30 2022-10-05 UMICORE AG & Co. KG Katalysator zur entfernung von ammoniak aus dem abgas von benzinverbrennungsmotoren

Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0341832A2 (de) 1988-05-13 1989-11-15 Johnson Matthey Inc. Behandlung von Dieselabgas
US5221484A (en) 1991-01-10 1993-06-22 Ceramem Separations Limited Partnership Catalytic filtration device and method
US5473887A (en) 1991-10-03 1995-12-12 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Exhaust purification device of internal combustion engine
US5543181A (en) 1993-12-16 1996-08-06 Degussa Aktiengesellschaft Process and device for defined impregnation of honeycomb structures with parallel flow channels
WO1999047260A1 (en) 1998-03-19 1999-09-23 Johnson Matthey Public Limited Company Monolith coating apparatus and method therefor
WO1999056876A1 (en) 1998-05-07 1999-11-11 Engelhard Corporation Catalytic material having improved conversion performance
WO2005030365A1 (en) 2003-09-25 2005-04-07 Corning Incorporated Asymmetric honeycomb wall-flow filter having improved structural strength
WO2006040842A1 (ja) 2004-10-15 2006-04-20 Johnson Matthey Japan Incorporated 排気ガス触媒およびそれを用いた排気ガス処理装置
EP1837063A1 (de) 2004-12-22 2007-09-26 Hitachi Metals, Ltd. Verfahren zur herstellung eines wabenfilters und wabenfilter
WO2007116881A1 (ja) 2006-04-03 2007-10-18 Johnson Matthey Japan Incorporated 排気ガス触媒およびそれを用いた排気ガス処理装置
WO2008075111A1 (en) 2006-12-21 2008-06-26 Johnson Matthey Public Limited Company Apparatus comprising lean burn ic engine and an exhaust system therefor
WO2008132452A2 (en) 2007-04-26 2008-11-06 Johnson Matthey Public Limited Company Transition metal/zeolite scr catalysts
WO2011080525A1 (en) 2010-01-04 2011-07-07 Johnson Matthey Plc Method of coating a monolith substrate with catalyst component
WO2012175948A1 (en) 2011-06-21 2012-12-27 Johnson Matthey Plc Catalyzed substrate and exhaust system for internal combustion engines

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB9919013D0 (en) * 1999-08-13 1999-10-13 Johnson Matthey Plc Reactor
JP4369141B2 (ja) * 2003-02-18 2009-11-18 日本碍子株式会社 ハニカムフィルタ及び排ガス浄化システム
US7722829B2 (en) * 2004-09-14 2010-05-25 Basf Catalysts Llc Pressure-balanced, catalyzed soot filter
US20060251548A1 (en) * 2005-05-06 2006-11-09 Willey Ray L Exhaust aftertreatment device
JP5073303B2 (ja) * 2006-03-24 2012-11-14 日本碍子株式会社 触媒コンバータ及び触媒コンバータの製造方法
WO2008044269A1 (fr) * 2006-10-05 2008-04-17 Ibiden Co., Ltd. Structure en nid d'abeilles
JP5270879B2 (ja) * 2006-10-05 2013-08-21 イビデン株式会社 ハニカム構造体
US20080120968A1 (en) * 2006-11-29 2008-05-29 Douglas Munroe Beall Partial wall-flow filter and diesel exhaust system and method
EP2127719B1 (de) * 2007-02-02 2014-09-10 NGK Insulators, Ltd. Wabenstruktur
JP5770409B2 (ja) * 2007-11-01 2015-08-26 日野自動車株式会社 排ガス浄化装置
BRPI0908461B1 (pt) * 2008-02-05 2020-06-16 Basf Corporation Sistema de tratamento de emissão adequado para o tratamento de um sistema de descarga a jusante de um motor a gasolina de injeção direta
WO2009101683A1 (ja) * 2008-02-13 2009-08-20 Ibiden Co., Ltd. ハニカム構造体の製造方法
FR2928561B1 (fr) * 2008-03-11 2011-08-19 Saint Gobain Ct Recherches Structure de filtration de gaz
JP2009243274A (ja) * 2008-03-28 2009-10-22 Mazda Motor Corp パティキュレートフィルタ
GB0903262D0 (en) * 2009-02-26 2009-04-08 Johnson Matthey Plc Filter
JP5409070B2 (ja) * 2009-03-24 2014-02-05 日本碍子株式会社 排ガス浄化装置の製造方法及び排ガス浄化装置
WO2010138438A2 (en) * 2009-05-29 2010-12-02 Corning Incorporated Particulate filter with low soot loaded coating
FR2947735B1 (fr) * 2009-07-09 2011-08-12 Saint Gobain Ct Recherches Structure en nid d'abeille marquee
JP6023395B2 (ja) * 2009-10-06 2016-11-09 日本碍子株式会社 触媒担持フィルタ
JP5548470B2 (ja) * 2010-02-16 2014-07-16 日本碍子株式会社 ハニカム触媒体
JP2012036821A (ja) * 2010-08-06 2012-02-23 Mitsui Mining & Smelting Co Ltd 内燃機関の排気ガス浄化装置
CA2815712C (en) * 2010-11-02 2016-11-08 Haldor Topsoe A/S Method for the preparation of a catalysed particulate filter and catalysed particulate filter
US8845974B2 (en) * 2010-11-24 2014-09-30 Basf Corporation Advanced catalyzed soot filters and method of making and using the same
JP2012240007A (ja) * 2011-05-20 2012-12-10 Panasonic Corp 多管フィルタ
JP6130830B2 (ja) * 2011-07-13 2017-05-17 ハルドール・トプサー・アクチエゼルスカベット 触媒微粒子フィルター及び微粒子フィルターの製造方法
EP2623183B1 (de) * 2012-02-03 2015-08-26 Umicore AG & Co. KG Katalytisch aktives partikelfilter und dessen verwendung
US9347357B2 (en) * 2012-09-27 2016-05-24 Ngk Insulators, Ltd. Honeycomb catalyst body
MX2015008461A (es) * 2012-12-27 2015-09-23 Sumitomo Chemical Co Filtro en forma de panal y metodo para produccion para el mismo, y ceramica basada en titanato de aluminio y metodo de produccion para la misma.

Patent Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0341832A2 (de) 1988-05-13 1989-11-15 Johnson Matthey Inc. Behandlung von Dieselabgas
US5221484A (en) 1991-01-10 1993-06-22 Ceramem Separations Limited Partnership Catalytic filtration device and method
US5473887A (en) 1991-10-03 1995-12-12 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Exhaust purification device of internal combustion engine
US5543181A (en) 1993-12-16 1996-08-06 Degussa Aktiengesellschaft Process and device for defined impregnation of honeycomb structures with parallel flow channels
WO1999047260A1 (en) 1998-03-19 1999-09-23 Johnson Matthey Public Limited Company Monolith coating apparatus and method therefor
WO1999056876A1 (en) 1998-05-07 1999-11-11 Engelhard Corporation Catalytic material having improved conversion performance
WO2005030365A1 (en) 2003-09-25 2005-04-07 Corning Incorporated Asymmetric honeycomb wall-flow filter having improved structural strength
WO2006040842A1 (ja) 2004-10-15 2006-04-20 Johnson Matthey Japan Incorporated 排気ガス触媒およびそれを用いた排気ガス処理装置
EP1837063A1 (de) 2004-12-22 2007-09-26 Hitachi Metals, Ltd. Verfahren zur herstellung eines wabenfilters und wabenfilter
WO2007116881A1 (ja) 2006-04-03 2007-10-18 Johnson Matthey Japan Incorporated 排気ガス触媒およびそれを用いた排気ガス処理装置
WO2008075111A1 (en) 2006-12-21 2008-06-26 Johnson Matthey Public Limited Company Apparatus comprising lean burn ic engine and an exhaust system therefor
WO2008132452A2 (en) 2007-04-26 2008-11-06 Johnson Matthey Public Limited Company Transition metal/zeolite scr catalysts
WO2011080525A1 (en) 2010-01-04 2011-07-07 Johnson Matthey Plc Method of coating a monolith substrate with catalyst component
WO2012175948A1 (en) 2011-06-21 2012-12-27 Johnson Matthey Plc Catalyzed substrate and exhaust system for internal combustion engines

Non-Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
"Catalytic Air Polluction Control - Commercial Technology", 3. Ausgabe, Ronald M. Heck et al, John Wiley & Sons, Inc., Hoboken, New Jersey, USA (2009), Seiten 338-340
2004-01-0948, D.M. Young et al.
2004-01-0949, K. Ogyu et al.
SAE 810114
SAE Technical Paper 2004-01-0950, S. Bardon et al.
Technical Paper Reihe 2007-01-0656 der Society of Automotive Engineers (SAE)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3153226A1 (de) * 2015-10-05 2017-04-12 Cataler Corporation Abgasreinigungsvorrichtung
US10086363B2 (en) 2015-10-05 2018-10-02 Cataler Corporation Exhaust gas purification device
WO2018078559A1 (en) * 2016-10-28 2018-05-03 Johnson Matthey Public Limited Company Catalytic wall-flow filter with partial surface coating
US10808585B2 (en) 2016-10-28 2020-10-20 Johnson Matthey Public Limited Company Catalytic wall-flow filter with partial surface coating
RU2763909C2 (ru) * 2016-10-28 2022-01-11 Джонсон Мэтти Паблик Лимитед Компани Каталитический фильтр с пристеночным течением с частичным покрытием на поверхности
RU2755135C2 (ru) * 2017-03-20 2021-09-13 Джонсон Мэтти Паблик Лимитед Компани Каталитический фильтр с проточными стенками с катализатором нейтрализации проскока аммиака
EP3885040A1 (de) * 2020-03-24 2021-09-29 UMICORE AG & Co. KG Ammoniakoxidationskatalysator

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