DE102017116461A1

DE102017116461A1 - Katalysator-bindemittel für filtersubstrate

Info

Publication number: DE102017116461A1
Application number: DE102017116461.8A
Authority: DE
Inventors: Guy Richard Chandler; Keith Anthony Flanagan; David MARVELL; Alexander Green; Paul Richard Phillips
Original assignee: Johnson Matthey PLC
Current assignee: Johnson Matthey PLC
Priority date: 2016-07-22
Filing date: 2017-07-21
Publication date: 2018-01-25
Also published as: RU2019104306A; US10744496B2; KR20190036543A; GB2554517B; CN109475804A; KR102515969B1; BR112019000978B1; US20180021768A1; WO2018015930A1; JP2019529067A; RU2019104306A3; BR112019000978A2; GB2554517A; EP3487604A1; JP7378295B2; GB201711730D0

Abstract

Bereitgestellt wird ein Katalysatorwashcoat, umfassend: (i) ein Molekularsieb, das mit etwa 1 bis etwa 10 Gewichtsprozent mindestens eines Nicht-Aluminium-Promotormetalls beladen ist (wobei die Gewichtsprozent des Promotormetalls sich auf das Gewicht des Molekularsiebs beziehen), und (ii) etwa 1 bis etwa 30 Gewichtsprozent eines Bindemittels, das eine d90-Partikelgröße von weniger als 10 µm aufweist (wobei sich die Gewichtsprozent des Bindemittels auf das Gesamtgewicht des Washcoats beziehen). In einem weiteren Aspekt der Erfindung wird der Katalysatorwashcoat auf ein Wandstromfilter zur Bildung eines Katalysatorartikels appliziert. In einem weiteren Aspekt der Erfindung ist der Katalysatorartikel Teil eines Abgasbehandlungssystems. Und in einem noch weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Behandeln eines Abgases unter Verwendung des Katalysatorartikels bereitgestellt.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
A.) Verwendungsgebiet:
Die vorliegende Erfindung betrifft Bindemittel zur Verbesserung der Haftung von auf Wandstromfilter aufgetragenen Zeolithkatalysatoren.
B.) Beschreibung des Standes der Technik
Wenn Kraftstoffe, wie z.B. Erdgas, Benzin, Dieselkraftstoff oder Kohle in einer Kammer verbrannt werden, wird das erhaltene Abgas durch ein Abgasrohr, einen Abgaskamin oder dgl. in die Atmosphäre freigesetzt. Im Allgemeinen enthält das meiste Abgas große Mengen von relativ harmlosem Stickstoff (N₂), Wasserdampf (H₂O) und Kohlenstoffdioxid (CO₂), enthält jedoch typischerweise des Weiteren zu einem relativ geringen Teil schädliche und/oder toxische Substanzen, wie z.B. Kohlenstoffmonoxid (CO) aus einer unvollständigen Verbrennung, Kohlenwasserstoffe (HC) aus nicht verbranntem Kraftstoff, Stickstoffoxide (NO_X), die von überhöhten Verbrennungstemperaturen herrühren, sowie teilchenförmiges Material (hauptsächlich Ruß). Die Erzeugung von Ruß und Oxiden von Stickstoff (NO_X), welche Stickstoffmonoxid (NO), Stickstoffdioxid (NO₂) und Distickstoffoxid (N₂O) umfassen, ist insbesondere in Magergemischmotoren, wie z.B. Dieselmotoren für mobile Anwendungen, problematisch. Daher ist es wünschenswert, diese unerwünschten Komponenten aus einem Abgas, vorzugsweise durch ein Verfahren, das keine weiteren schädlichen oder toxischen Substanzen in dem Verfahrensprozess erzeugt, zu eliminieren.
Zeolithe und andere Molekularsiebe, die ein Promotormetall aufweisen, sind bekannte heterogene Katalysatoren zum Behandeln von Abgas, insbesondere mittels eines selektiven katalytischen Reduktions- (SCR)-Verfahrens. Bei Verwendung in einem Abgassystem sind auf Zeolith basierende SCR-Katalysatoren in Form eines Washcoats als eine Beschichtung auf ein eine hohe Oberfläche aufweisendes Substrat, wie z.B. ein Durchflusswabenfilter oder ein Wandstromfilter aufgetragen. Der Washcoat dient teilweise einer Verteilung des Katalysatormaterials über eine große Oberfläche. Katalysatorwashcoats umfassen typischerweise ein oder mehrere Bindemittel, wie z.B. Aluminiumoxid, Siliciumdioxid, Titanoxid, Ceroxid und Zirconiumoxid. Wie hier verwendet, bezieht sich der Begriff "Bindemittel" auf ein Material, das die Adhäsion bzw. Haftung eines katalytischen Washcoats oder von Komponenten hiervon aneinander und/oder an ein Substrat erleichtert.
Die Auswahl eines Bindemittels hängt von dessen beabsichtigtem Zweck ab. Wichtige Überlegungen umfassen die Wechselwirkungen mit der Oberfläche des Katalysators, die Oberflächenchemie des Substrats, die beabsichtigten Reaktionsbedingungen (Temperatur, Feuchtigkeitsgehalt u. dgl.) des Katalysatorwashcoats während eines normalen oder erwarteten Betriebs.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die Anmelder stellten unerwarteterweise fest, dass bestimmte Metalloxidbindemittel, wie z.B. Aluminiumoxid, die einen d₉₀-Partikelgrößenbereich von weniger als 10 Mikrometern (µm) aufweisen, die Leistungsfähigkeit von auf Molekularsieben basierenden Katalysatoren, die auf Wabenwandstromfilter aufgetragen sind, verbessern. Die Verbesserungen der Leistungsfähigkeit umfassen eine bessere Leistungsfähigkeit bei hohen Temperaturen, eine bessere Selektivität, einen verringerten Rückdruck und/oder eine verbesserte thermische Beständigkeit bei hohen Temperaturen.
Wie hier verwendet, bedeutet der Begriff "Washcoat" eine Zusammensetzung, die sowohl eine Katalysatorkomponente als auch ein Bindemittel umfasst und die auf ein Substrat appliziert wird oder die für eine Applikation auf ein Substrat konzipiert ist. Der Washcoat kann in verschiedenen Formen, einschließlich einer Aufschlämmung, einer Suspension oder einer Lösung (bevor er auf ein Substrat appliziert wird) oder in Form einer Beschichtung auf der Oberfläche und/oder in den Poren eines Substrats vorliegen. Weitere Formen eines Washcoats umfassen Beschichtungen, die getrocknet und/oder calciniert wurden. Im Allgemeinen dient der Washcoat als Träger für die Katalysatorkomponente, um die Applikation des Katalysators auf die Oberfläche und/oder die Poren eines Substrats zu erleichtern.
Demgemäß wird ein Katalysatorwashcoat bereitgestellt, der Folgendes umfasst: (i) ein Molekularsieb, das mit etwa 1 bis etwa 10 Gewichtsprozent mindestens eines Nicht-Aluminium-Promotormetalls beladen ist (wobei die Gewichtsprozent des Promotormetalls sich auf das Gewicht des Molekularsiebs beziehen), und (ii) etwa 1 bis etwa 30 Gewichtsprozent eines Bindemittels, das eine d₉₀-Partikelgröße von weniger als 10 µm aufweist (wobei die Gewichtsprozent des Bindemittels sich auf das Gesamtgewicht des Washcoats beziehen).
Die Erfindung betrifft ferner einen Katalysatorartikel, der den Katalysatorwashcoat umfasst. Der Katalysatorwashcoat ist auf ein Wandstromfilter zur Bildung eines Katalysatorartikels appliziert.
Die Erfindung betrifft ferner ein Abgasbehandlungssystem, das den Katalysatorartikel umfasst. Der Katalysatorartikel ist Teil eines Abgasbehandlungssystems.
In einem noch weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Behandeln von Abgas unter Verwendung des Katalysatorartikels bereitgestellt.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 zeigt einen Wabenwandstromfilter;
2 ist ein Querschnittsdiagramm, das eine Konfiguration der Erfindung zeigt, worin ein Katalysatorwashcoat auf ein Wabenwandstromfilter appliziert ist; und
3 ist ein Diagramm eines Systems, das ein katalysiertes Wandstromfilter enthält.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG VON BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft verbesserte Zusammensetzungen, katalytische Artikel und Verfahren zum Verringern von NO_X und Ruß in einem Abgas. Vorzugsweise umfasst die NO_X- und Rußverringerung einen auf ein Wabenwandstromfiltersubstrat applizierten katalytischen Washcoat, der zum Entfernen von Dieselpartikeln aus einem Abgasstrom geeignet ist. Vorzugsweise umfasst der katalytische Washcoat ein metallunterstütztes Molekularsieb und ein Bindemittel, das vorzugsweise die Haftung des Molekularsiebs an das Wandstromfiltersubstrat verbessert.
Die Molekularsiebe zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung können ein CHA-, AEI-, AFX-, AFT-, ERI-, LEV- oder KFI-Kristallgerüst gemäß Definition durch die Internationale Zeolithvereinigung aufweisen. Diese umfassen natürlich vorkommende (z.B. mineralische) und synthetische Molekularsiebe, sind jedoch vorzugweise synthetische Molekularsiebe, da die Molekularsiebe dazu neigen, ein einheitlicheres Siliciumdioxid-zu-Aluminiumoxid-Verhältnis (SAR), eine einheitlichere Kristallitgröße und eine einheitlichere Kristallitmorphologie zu besitzen, und weniger und geringer konzentrierte Verunreinigungen (z.B. Erdalkalimetalle) aufweisen. Die Unterscheidung zwischen natürlichen und synthetischen Molekularsieben ist nicht rein willkürlich, sondern spiegelt Unterschiede hinsichtlich der Eigenschaften zwischen den Materialien wieder, die wiederum zu Unterschieden hinsichtlich der Aktivität in dem Verfahren der vorliegenden Erfindung führen können.
Spezielle Molekularsiebe, die in der vorliegenden Patentanmeldung geeignet sind, umfassen, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein, SSZ-13, SSZ-62, SSZ-39, SAPO-34 und SAPO-18.
Weitere Molekularsiebe, die in der vorliegenden Erfindung geeignet sind, sind Alumosilicate, die eine Gerüststruktur von PAU, UFI oder DDR aufweisen. Solche Molekularsiebe sind im Handel erhältlich.
Ein besonders bevorzugtes Molekularsieb ist CHA.
Ein noch bevorzugteres Molekularsiebgerüst ist AEI.
Bevorzugte Alumosilicat-Molekularsiebe können ein Molverhältnis von Siliciumdioxid zu Aluminiumoxid von mehr als etwa 8, bevorzugter von etwa 10 bis etwa 50, wie z.B. von etwa 10 bis etwa 20 und etwa 10 bis etwa 15 und etwa 20 bis etwa 25, aufweisen. Das SAR der Molekularsiebe kann mittels herkömmlicher Analyse bestimmt werden. Dieses Verhältnis soll, so nahe wie möglich, das Siliciumdioxid-zu-Aluminiumoxid-Verhältnis in dem Atomgerüst des Molekularsiebkristalls darstellen und schließt vorzugsweise Aluminium in dem Bindemittel oder in kationischer oder anderer Form in den Kanälen aus. Es versteht sich, dass es äußerst schwierig sein kann, das Siliciumdioxid-zu-Aluminiumoxid-Verhältnis des Molekularsiebs, nachdem es mit einem Bindemittelmaterial kombiniert wurde, direkt zu messen. Dementsprechend ist das obige Siliciumdioxid-zu-Aluminiumdioxid-Verhältnis als das Siliciumdioxid-zu-Aluminiumoxid-Verhältnis des Ausgangsmolekularsiebs, d.h. des zur Herstellung des Katalysators verwendeten Molekularsiebs, gemäß Messung vor dem Einarbeiten des Molekularsiebs in den Washcoat angegeben worden.
Vorzugsweise kann das Molekularsieb ionenausgetauscht sein, um ein oder mehrere Promotormetalle in das Molekularsieb einzuarbeiten. Ein Promotormetall kann ein beliebiges, katalytisch aktives Nicht-Aluminium-Metall sein, das auf das Molekularsiebmaterial ausgetauscht und/oder in ein Molekularsiebgerüst eingearbeitet werden kann und das für ein katalytisches Verringern der Konzentration an unerwünschten Komponenten (z.B. CO, HC, NO_X, NH₃, Ruß) im Fahrzeugabgas geeignet ist.
Mindestens ein Promotormetall kann in Verbindung mit dem Molekularsieb verwendet werden, um die Leistungsfähigkeit des Katalysators zu erhöhen. Wie hier verwendet, bedeutet der Begriff "metallunterstütztes" bzw. "metallgefördertes" Molekularsieb ein Molekularsieb, zu dem ein oder mehrere, von Aluminium verschiedene Metalle durch Ionenaustausch (d.h. ein metallausgetauschtes Molekularsieb), Imprägnierung, isomorphe Substitution u. dgl. hinzugefügt wurde(n).
Metallausgetauschte Molekularsiebe unterscheiden sich von metallsubstituierten Molekularsieben dahingehend, dass das Erstere das Promotormetall nicht in das Molekularsiebgerüst per se einbaut, wohingegen das Letztere das Promotormetall direkt in das Molekularsiebgerüst einbaut. Diese Unterscheidung ist nicht willkürlich, sondern stellt einen wichtigen Unterschied hinsichtlich der katalytischen Leistungsfähigkeit dar. Der Ort des Metalls in dem Molekularsieb hat Auswirkungen auf dessen Verfügbarkeit als katalytisch aktive Stelle.
Promotormetalle umfassen Edelmetalle, wie z.B. Gold und Silber, Platingruppenmetalle (PGMs), wie z.B. Palladium (Pd), Platin (Pt), Rhodium (Rh) und Ruthenium (Ru), und Übergangsmetalle, wie z.B. Kupfer (Cu), Nickel (Ni), Zink (Zn), Eisen (Fe), Zinn (Sn), Wolfram (W), Molybdän (Mo), Cobalt (Co), Bismut (Bi), Titan (Ti), Zirconium (Zr), Antimon (Sb), Mangan (Mn), Chrom (Cr), Vanadium (V), Niob (Nb), sowie Kombinationen von zwei oder mehr von diesen. Bevorzugte Promotormetalle umfassen Cu, Fe, Pd, Pt, V, Ce, Nb, Ru, Rh, Mo und Mn. Ein besonders bevorzugtes Promotormetall ist Cu. Ein weiteres besonders bevorzugtes Promotormetall ist Fe. Ein noch weiteres besonders bevorzugtes Promotormetall ist Pd.
Zusätzlich können weitere Metalle in Verbindung mit dem Promotormetall verwendet werden, einschließlich Calcium und Seltenerdenmetalle, insbesondere Cer, Neodym, Europium und Gadolinium.
Das Molekularsieb und/oder der Washcoat können frei oder im Wesentlichen frei von einem beliebigen Promotormetall, mit Ausnahme von Übergangsmetallen, sein. Das Molekularsieb und/oder der Washcoat können frei oder im Wesentlichen frei von einem beliebigen Promotormetall, mit Ausnahme von PGMs, sein. Das Molekularsieb und/oder der Washcoat können frei oder im Wesentlichen frei von einem beliebigen Seltenerdmetall sein. Das Molekularsieb und/oder der Washcoat können frei oder im Wesentlichen frei von beliebigen PGMs sein. Das Molekularsieb und/oder der Washcoat können frei oder im Wesentlichen frei von beliebigem Nicht-Aluminium-Übergangsmetall, mit Ausnahme von Kupfer, sein. Das Molekularsieb und/oder der Washcoat können frei oder im Wesentlichen frei von einem beliebigen Nicht-Aluminium-Übergangsmetall, mit Ausnahme von Eisen, sein. Wie hier verwendet, bedeutet der Begriff "im Wesentlichen frei", dass, wenn das Metall in der Katalysatorzusammensetzung vorhanden ist, es in einer Konzentration vorhanden ist, die die gewünschte katalytische Umwandlungsleistungsfähigkeit des Katalysators relativ zu einem Katalysator ohne das Metall um weniger als 1 % verändern würde, oder dass das Metall in einer Menge von weniger als 0,1 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht des Molekularsiebs, vorhanden ist.
In einem Beispiel kann ein metallausgetauschtes Molekularsieb durch Einmischen des Molekularsiebs in eine Lösung, die lösliche Vorläufer des katalytisch aktiven Metalls enthält, gebildet werden. Der pH-Wert der Lösung kann beispielsweise durch die Zugabe von Ammoniumhydroxid eingestellt werden, um die Präzipitation der katalytisch aktiven Kationen auf oder in der Molekularsiebstruktur herbeizuführen. Beispielsweise kann ein Chabazit in eine Kupfernitrat enthaltende Lösung über einen Zeitraum, der für einen Einbau der katalytisch aktiven Kupferkationen in die Molekularsiebstruktur durch Ionenaustausch ausreichend ist, eingetaucht werden und anschließend wird das Ammoniumhydroxid zugegeben, um nichtausgetauschte Kupferionen in der Lösung in die Molekularsiebstruktur durch Präzipitation einzuarbeiten. Das metallunterstützte Molekularsieb kann anschließend gewaschen, getrocknet und calciniert werden. Wenn Eisen oder Kupfer als Metallkation verwendet wird, umfasst der gewichtsbezogene Metallgehalt des katalytischen Materials (bezogen auf das Molekularsiebmaterial) vorzugsweise von etwa 0,1 bis etwa 10 Gewichtsprozent, wie z.B. etwa 1 bis etwa 6 Gewichtsprozent, etwa 0,5 bis etwa 1 Gewichtsprozent und vorzugweise etwa 2,5 bis etwa 5 Gewichtsprozent.
Das erhaltene katalytische Molekularsiebmaterial kann bei etwa 100 bis 120 °C über Nacht getrocknet und bei einer Temperatur von mindestens etwa 550 °C calciniert werden.
Alumosilicat-Molekularsiebe mit Anwendung in der vorliegenden Erfindung können solche umfassen, die zur Verbesserung der hydrothermalen Stabilität behandelt wurden. Herkömmliche Verfahren zur Verbesserung der hydrothermalen Stabilität umfassen: (i) Dealuminierung durch Dampfbehandlung und Säureextraktion unter Verwendung einer Säure oder eines komplexbildenden Mittels (z.B. EDTA – Ethylendiamintetraessigsäure), Behandlung mit Säure und/oder Komplexbildner, Behandlung mit einem gasförmigen Strom von SiCl₄ (ersetzt Al in dem Molekularsiebgerüst durch Si); und (ii) Kationenaustausch – Verwendung von mehrwertigen Kationen, wie z.B. La.
Das Bindemittel kann Aluminiumoxid, Siliciumdioxid, Nicht-Zeolith-Siliciumdioxid-Aluminiumoxid, Ceroxid, Ceroxid-Zirconiumoxid, Titanoxid und Gemische hiervon sein. Aluminiumoxid ist bevorzugt und kann (eine von) verschiedenen kristallinen Strukturen aufweisen, einschließlich alpha(α)-, beta(β)-, gamma(ɣ)-, delta(δ)-, eta(η)-, theta(Θ) und chi(χ)-Aluminiumoxid, wobei gamma-Aluminiumoxid und theta-Aluminiumoxid am stärksten bevorzugt sind.
Vorzugsweise kann das Bindemittel eine spezifische Oberfläche von mehr als etwa 100 m²/g, wie z.B. mehr als etwa 200 m²/g, aufweisen, oder liegt in dem Bereich von etwa 100–400 m²/g.
Das Bindemittel kann eine mittlere Porengröße von mehr als etwa 10 Å, wie z.B. mehr als etwa 20 Å, aufweisen.
Vorzugsweise kann das Aluminiumoxidbindemittel eine d₉₀-Partikelgröße von weniger als 10 µm, bevorzugter weniger als 5 µm und noch bevorzugter weniger als 1 µm, insbesondere bei Dispergierung, aufweisen. Vorzugsweise beträgt die d₉₀-Partikelgröße weniger als etwa 10 µm und mehr als etwa 0,1 µm, vorzugsweise zwischen etwa 0,1 und etwa 1,0 µm. Hier bedeutet der Begriff "d₉₀", dass 90 Gewichtsprozent der Bindemittelpartikel eine Partikelgröße von weniger als dem angegebenen Wert aufweisen. Die Partikelgröße kann als die Länge eines Partikels oder als Durchmesser des Partikels gemessen werden. Bei Messung des Durchmessers kann ein Partikel als eine äquivalente Kugel, basierend auf einem äquivalenten Volumen, angenähert werden. Die d₉₀-Partikelgröße kann unter Verwendung beliebiger herkömmlicher Maßnahmen, die zum Messen von Aluminiumoxidpartikeln des in den Bindemitteln verwendeten Typs geeignet sind, bestimmt werden. Beispiele für Messtechniken umfassen eine Laserbeugung und Bildanalyse. Obwohl unterschiedliche Messtechniken zu geringfügig unterschiedlichen Werten für eine d₉₀-Partikelgröße führen können, werden alle herkömmlichen Techniken Im Rahmen der vorliegenden Erfindung in Betracht gezogen.
Zusätzlich zur mittleren Partikelgröße kann die Partikelgrößenverteilung des Aluminiumoxids vorzugsweise klein sein, so dass eine Probe der Partikel eine Varianz um den Mittelwert von 1 oder weniger aufweisen kann. Das Bindemittel kann eine mittlere kristalline Größe von etwa 5 nm bis 150 nm und/oder eine mittlere disperse Partikelgröße von etwa 15 Mikrometern (µm) bis etwa 500 nm und/oder eine mittlere disperse Partikelgröße mit einer relativen Standardabweichung von nicht mehr als 50 % aufweisen.
Die typische Menge von vorhandenem Bindemittel kann von etwa 1 bis etwa 35 Gewichtsprozent, vorzugsweise von etwa 5 bis etwa 25 Gewichtsprozent, noch bevorzugter von etwa 10 bis etwa 20 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht des Washcoats, betragen.
In einem Beispiel kann ein katalytischer Washcoat gebildet werden, indem das metallunterstützte Molekularsieb, vorzugsweise ein kupfer- oder eisenausgetauschtes Molekularsieb, mit einem Bindemittel, das vorzugsweise im Wesentlichen aus Aluminiumoxid besteht, zur Bildung einer Aufschlämmung, vorzugsweise einer wässrigen Aufschlämmung, vermengt wird.
Das Aluminiumoxidbindemittel kann Cu oder Fe in dem Washcoat immobilisieren, um dessen Wechselwirkung mit dem Gerüst-Aluminiumoxid des Molekularsiebs zu verhindern.
Der Washcoat kann ferner einen oder mehrere Stabilisator(en), wie z.B. Seltenerdmetalle einschließlich Lanthan, Porenbildner, oder die Zugabe von Ce und/oder Ca für eine Thermobeständigkeit bei Temperaturen von bis zu 900 °C umfassen.
Der Washcoat kann im Wesentlichen frei von eine katalytische Aktivität für eine NO_X-Verringerung verleihenden Substanzen, mit Ausnahme von metallausgetauschten Molekularsieben, sein. Der Washcoat kann im Wesentlichen frei von Lanthan oder anderen Seltenerd-stabilisatoren sein.
Der katalytische Washcoat kann auf ein Substrat aufgetragen werden. Bevorzugte Substrate zur Verwendung in mobilen Anwendungen sind Monolithe, die eine sogenannte Wabengeometrie aufweisen, welche eine Vielzahl von benachbarten, parallelen Kanälen umfasst, wobei jeder Kanal typischerweise einen viereckigen, runden, hexagonalen oder dreieckigen Querschnitt aufweist. Andere Substrate umfassen Lagen oder Siebe, die in einer beliebigen geeigneten Weise geschichtet sein können, beispielsweise durch Stapeln, Rollen oder Anordnen um eine zentrale Achse.
Die Wabenform liefert eine große katalytische Oberfläche bei minimaler Gesamtgröße und minimalem Druckabfall. Der Molekularsiebkatalysator kann auf einem Durchflussmonolithsubstrat (z.B. einer monolithischen wabenförmigen Katalysatorträgerstruktur mit zahlreichen kleinen, parallelen Kanälen, die axial durch das gesamte Teil hindurch verlaufen) oder auf einem Filtermonolithsubstrat, wie z.B. einem Wandstromfilter u. dgl., abgelagert sein. Der Molekularsiebkatalysator kann zu einem Katalysator vom extrudierten Typ ausgeformt sein. Vorzugsweise kann der Molekularsiebkatalysator auf ein Substrat in einer Menge, die zum Reduzieren des in dem durch das Substrat strömenden Abgasstrom enthaltenen NO_X ausreichend ist, beschichtet sein.
Das Substrat ist vorzugsweise aus einem oder mehreren Materialien aufgebaut, die als vorwiegende Phase Aluminiumtitanat, Cordierit, Siliciumcarbid, Siliciumnitrid, Zirconiumoxid, Mullit, Aluminiumoxid-Siliciumoxid-Magnesiumoxid, Zirconiumsilicat, Keramikfaserverbundstoff umfassen, wobei Aluminiumtitanat besonders bevorzugt ist. Das Filter kann passiviert oder nicht passiviert sein.
Die katalytischen Artikel und Abgasbehandlungssysteme der vorliegenden Erfindung können zur Verringerung des partikelförmigen Materials in einem Abgasstrom verwendet werden. Bevorzugte Filtersubstrate umfassen Dieselpartikelfilter und bevorzugter Dieselpartikelfilter zur Verwendung in mobilen Anwendungen. Zusätzlich zu Cordierit, Siliciumcarbid und keramischem Material umfassen weitere Materialien, die für das poröse Substrat verwendet werden können, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein, Aluminiumoxid-Siliciumdioxid, Aluminiumnitrid, Siliciumnitrid, Aluminiumtitanat, α-Aluminiumoxid, Mullit, Pollucit, Zircon, Zirconiumoxid, Spinell, Boride, Feldspat, Titanoxid, hochdisperses bzw. pyrogenes Siliciumdioxid, Boride, Keramikfaserverbundstoffe, Gemische von beliebigen von diesen oder Verbundstoffe, die Segmente von beliebigen zwei oder mehr hiervon umfassen. Besonders bevorzugte Substrate umfassen Cordierit, Siliciumcarbid und Aluminiumtitanat (AT), wobei AT die vorwiegende kristalline Phase ist.
Wandstromfiltersubstrate für Dieselmotoren enthalten typischerweise etwa 100 bis 800 cpsi (Kanäle pro Quadratzoll), beispielsweise etwa 100 bis etwa 400 cpsi, etwa 200 bis etwa 300 cpsi oder etwa 500 bis etwa 600 cpsi.
Die Wände können eine durchschnittliche Wanddicke von etwa 0,1 bis etwa 1,5 mm, beispielsweise etwa 0,15 bis etwa 0,25 mm, etwa 0,25 bis etwa 0,35 mm oder etwa 0,25 bis etwa 0,50 mm, aufweisen.
Wandstromfilter zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung weisen vorzugsweise eine Effizienz von mindestens 70 %, mindestens etwa 75 %, mindestens etwa 80 % oder mindestens etwa 90 % auf. Die Effizienz kann vorzugsweise von etwa 75 bis etwa 99 %, etwa 75 bis etwa 90 %, etwa 80 bis etwa 90 % oder etwa 85 bis etwa 95 % betragen. Im vorliegenden Fall bezieht sich die Effizienz auf Ruß und andere Partikel ähnlicher Größe und auf Partikelkonzentrationen, wie sie typischerweise in herkömmlichem Dieselabgas vorgefunden werden. Beispielsweise können Partikel im Dieselabgas eine Größe in einem Bereich von 0,5 µm bis 2,5 µm aufweisen. Somit kann die Effizienz auf diesen Bereich oder einen Unterbereich, wie z.B. 0,1 bis 0,25 µm, 0,25 bis 1,25 µm oder 1,25 bis 2,5 µm, bezogen sein.
Die geeigneten Bereiche von Porosität und mittlerer Porengröße des Filters sind nicht speziell eingeschränkt, stehen jedoch mit der Partikelgröße und der Viskosität der Katalysatorbeschichtung in Verbindung oder werden zu deren Bestimmung verwendet. Wie hierin beschrieben, werden die Porosität und die mittlere Porengröße des Filtersubstrats bezogen auf ein bloßes Filter (z.B. ohne eine Katalysatorbeschichtung) bestimmt. Im Allgemeinen beträgt die Porosität des Substrats mindestens etwa 40 %, bevorzugter mindestens etwa 50 %, beispielsweise etwa 50 bis etwa 80 %, etwa 50 bis etwa 70 % oder etwa 55 bis etwa 65 %. Die Porosität kann mittels beliebiger geeigneter Maßnahmen, einschließlich Quecksilberporosimetrie, bestimmt werden. Im Allgemeinen kann die mittlere Porengröße des Substrats etwa 8 bis etwa 40 µm, beispielsweise etwa 8 bis etwa 12 µm, etwa 12 bis etwa 20 µm oder etwa 15 bis etwa 25 µm, betragen. Mindestens etwa 50 % und bevorzugter mindestens etwa 75 % der Poren können innerhalb dieser Bereiche liegen, bezogen auf das gesamte Porenvolumen und/oder die Gesamtzahl der Poren. Die mittlere Porengröße kann mittels beliebiger akzeptabler Maßnahmen, einschließlich durch Quecksilberporosimetrie bestimmt werden. Das Filtersubstrat kann eine mittlere Porengröße von etwa 12 bis etwa 15 µm und eine Porosität von etwa 50 bis etwa 55 % aufweisen. Das Filtersubstrat kann eine mittlere Porengröße von etwa 18 bis etwa 20 µm und eine Porosität von etwa 55 bis etwa 65 % aufweisen.
Die Herstellung des Wabenwandstromfilters kann die Fertigung von extrudierten Wänden umfassen, die anschließend gebrannt werden. Nach dem Brennen werden alternierende Kanalöffnungen in geeigneter Weise mit einem Stopfenmaterial verschlossen, um die oben beschriebene Struktur zu liefern. Alternativ können die extrudierten Wände vor dem Brennen mit einem rückwärtigen Stopfenmaterial verschlossen werden. Das Stopfenmaterial sollte mit dem porösen Wandmaterial verträglich sein, eine gute physikalische und chemische Stabilität aufweisen und eine stabile, gut gebundene und dauerhafte Abdichtung mit den porösen Wänden liefern.
Wenn sich zu viel Ruß auf dem Filter ansammelt, muss das Filter entweder passiv oder aktiv regeneriert werden. Die Regeneration erfolgt durch Oxidieren von Ruß, der sich auf dem Filter angesammelt hat. Wie hier verwendet, sind die Begriffe "Ruß" und "Dieselpartikelmaterial" untereinander austauschbar verwendet. Ein Unterlassen einer regelmäßigen Regeneration des Filters verursacht eine Zunahme des akkumulierten Rußes, was dazu führt, dass ein Druckabfall über das Filter auf unannehmbare Niveaus ansteigt.
Bei einer passiven Regeneration wird die Oxidationstemperatur des Rußes auf ein Niveau abgesenkt, das eine Auto-Regeneration während des regulären Fahrzeugbetriebs ermöglicht – eine Aufgabe, die üblicherweise durch katalytische Aktivität erreicht wird. Der Katalysator auf dem Filter kann die Oxidation von Kohlenstoff durch zwei Mechanismen unterstützen: katalytische Oxidation von Kohlenstoff durch Sauerstoff oder katalytische Oxidation von NO zu NO₂, gefolgt von der Oxidation von Kohlenstoff durch Stickstoffdioxid. Eine aktive Regeneration umfasst ein Erhöhen der Temperatur des in dem Filter eingefangenen Rußes durch die Verwendung einer äußeren Energiequelle, wie z.B. der Verbrennung von direkt in den Abgasstrom injiziertem Kraftstoff, oder durch Motormanagementverfahren. Eine weitere äußere Energiequelle ist Elektrizität, die durch Heizelemente geliefert wird. Eine Kombination von aktiver und passiver Regeneration kann ebenfalls verwendet werden.
Eine Filterregeneration kann Temperaturen von mehr als 650 °C, beispielsweise 650 bis 950 °C, 750 bis 900 °C oder 800 bis 900 °C, umfassen. Die Auswahl des Bindemittels in Kombination mit dem metallunterstützten Molekularsieb der vorliegenden Erfindung führt in unerwarteter Weise zu einer höheren thermischen Stabilität (d.h. der Fähigkeit des Katalysators, hohen Temperaturen ohne irreversiblen Abbau zu widerstehen) und/oder einer verbesserten katalytischen Umwandlung bei höheren Temperaturen im Vergleich zu einem ähnlichen Katalysator, der Bindemittel mit einer d₉₀-Partikelgröße von mehr als 10 µm oder mit einer d₉₀-Partikelgröße von mehr als 5 µm verwendet.
Vorzugsweise erhöht die Applikation eines hier beschriebenen katalytischen Washcoats auf ein Wandstromfilter den Rückdruck des Filters im Vergleich zu einem bloßen Filter nicht in erheblicher Weise. Der hier beschriebene katalytische Artikel kann einen Rückdruck erreichen, der innerhalb von 15 %, bevorzugter innerhalb von 10 % des Rückdrucks eines ähnlichen bloßen Filters unter ähnlichen Betriebsbedingungen (z.B. Raumgeschwindigkeit und Rußbeladung) liegt. Der hier beschriebene katalytische Artikel kann einen Rückdruck erreichen, der weniger, vorzugsweise mindestens 5 % weniger oder mindestens 10 % weniger, als der Rückdruck beträgt, der von einem ähnlichen Wandstromfilter, der einen ähnlichen Katalysator und eine ähnliche Washcoatbeladung, außer dass der ähnliche Katalysator ein Bindemittel enthält, das eine d₉₀-Partikelgröße von mehr als 10 µm oder eine d₉₀-Partikelgröße von mehr als 5 µm aufweist, erreicht wird. Wie hier verwendet, bedeutet der Begriff "Rückdruck" den Druckabfall des Abgases über das katalysierte Filter.
Ein Einschränken des Rückdrucks ist ein wichtiges Merkmal von katalysierten Filtern in Abgassystemen. Bei erhöhten Rückdruckniveaus muss der Motor das Abgas auf einen höheren Druck komprimieren, was zusätzliche mechanische Arbeit und/oder weniger durch die Abgasturbine abgezogene Energie beinhaltet, was den Ansaugkrümmerladedruck beeinflussen kann. Dies kann zu einer Erhöhung des Kraftstoffverbrauchs, von PM- und CO-Emissionen und der Abgastemperatur führen.
Zusätzlich zur Entfernung von Dieselpartikeln ist der hier beschriebene Katalysatorartikel des Weiteren bei einem Verringern von NO_X und/oder NH₃ in einem Abgassystem entweder durch Einfangen/Adsorbieren des NO_X oder durch selektives katalytisches Reduzieren des NO_X zu N₂ und H₂O unter Verwendung eines Reduktionsmittels wirksam. Der Katalysatorartikel kann so formuliert sein, dass er die Reduktion von Stickstoffoxiden mit Ammoniak begünstigt (d.h. ein SCR-Katalysator). Der Katalysator kann so formuliert sein, dass er die Oxidation von Ammoniak mit Sauerstoff begünstigt (d.h. ein Ammoniakoxidations-(AMOX)-Katalysator). Ein SCR-Katalysator und ein AMOX-Katalysator können in Reihe verwendet werden, wobei beide Katalysatoren das hier beschriebene Metall enthaltende Molekularsieb umfassen und wobei sich der SCR-Katalysator stromauf des AMOX-Katalysators befindet. Der AMOX-Katalysator kann als eine obere Schicht auf einer oxidativen unteren Schicht angeordnet sein, wobei die untere Schicht einen Platingruppenmetall- (PGM)-Katalysator oder einen Nicht-PGM-Katalysator umfasst.
Das Reduktionsmittel (auch bekannt als ein reduzierendes Mittel) für SCR-Prozesse bedeutet im breiteren Sinne eine beliebige Verbindung, die die Reduktion von NO_X in einem Abgas unterstützt bzw. fördert. Beispiele für in der vorliegenden Erfindung geeignete Reduktionsmittel umfassen Ammoniak, Hydrazin oder einen beliebigen Ammoniakvorläufer, wie z.B. Harnstoff ((NH₂)₂CO), Ammoniumcarbonat, Ammoniumcarbamat, Ammoniumhydrogencarbonat oder Ammoniumformiat, sowie Kohlenwasserstoffe, wie z.B. Dieselkraftstoff u. dgl. Besonders bevorzugte Reduktionsmittel sind auf Stickstoff basierende (Reduktionsmittel), wobei Ammoniak besonders bevorzugt ist.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren für die Reduktion von NO_X-Verbindungen oder die Oxidation von NH₃ in einem Gas bereitgestellt, wobei das Verfahren ein In-Kontakt-bringen des Gases mit einer hier für die katalytische Reduktion von NO_X-Verbindungen beschriebenen Katalysatorzusammensetzung während eines Zeitraums, der zum Verringern des Niveaus von NO_X-Verbindungen in dem Gas ausreicht, umfasst. Stickstoffoxide können mit dem Reduktionsmittel bei einer Temperatur von mindestens 100 °C reduziert werden. Die Stickstoffoxide können mit dem Reduktionsmittel bei einer Temperatur von etwa 150 bis 750 °C reduziert werden. Der Temperaturbereich kann von 175 bis 650 °C betragen. Der Temperaturbereich kann von 175 bis 550 °C betragen. Der Temperaturbereich kann 450 bis 750 °C, vorzugsweise 450 bis 700 °C, 450 bis 650 °C, betragen. Temperaturen über 450 °C sind besonders geeignet zum Behandeln von Abgasen aus einem Schwer- und Leichtlastdieselmotor, der mit einem Abgassystem ausgestattet ist, das (optional katalysierte) Dieselpartikelfilter umfasst, die aktiv regeneriert werden, beispielsweise durch Injizieren von Kohlenwasserstoffen in das Abgassystem stromauf des Filters, wobei sich der Molekularsiebkatalysator zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung stromab des Filters befindet.
Die Reduktion von Stickstoffoxiden kann in Gegenwart von Sauerstoff durchgeführt werden.
Die Reduktion von Stickstoffoxiden kann in Abwesenheit von Sauerstoff durchgeführt werden.
Das Verfahren kann bei einem Abgas durchgeführt werden, das aus einem Verbrennungsprozess, z.B. von einem Verbrennungsmotor (mobil oder stationär), einer Gasturbine oder von kohle- oder ölbefeuerten Kraftwerken stammt. Das Verfahren kann auch verwendet werden, um Gas aus industriellen Prozessen, wie beispielsweise Raffinieren, aus Raffinerie-Heizvorrichtungen und -boilern, Öfen, der verarbeitenden Chemischen Industrie, Koksöfen, städtischen Abfallbehandlungsanlagen und Verbrennungsvorrichtungen, Kaffeeröstereien u. dgl. zu behandeln. Das Verfahren kann zum Behandeln von Abgas aus einem mager verbrennenden Fahrzeugverbrennungsmotor, wie beispielsweise einem Dieselmotor, einem mager verbrennenden Benzinmotor oder einem mit Flüssiggas oder Erdgas betriebenen Motor, verwendet werden.
Gemäß einem weiteren Aspekt liefert die Erfindung ein Abgassystem für einen mager verbrennenden Fahrzeugverbrennungsmotor, wobei das System eine Leitung zum Befördern eines strömenden Abgases, eine Quelle eines stickstoffhaltigen Reduktionsmittels und einen hier beschriebenen Molekularsiebkatalysator umfasst. Das System kann eine Vorrichtung umfassen, die im Einsatz die Zudosierungsvorrichtung in einer solchen Weise steuert, dass ein stickstoffhaltiges Reduktionsmittel nur dann in das strömende Abgas zudosiert werden kann, wenn festgestellt wird, dass der Molekularsiebkatalysator in der Lage ist, die NO_X-Reduktion bei oder oberhalb einer gewünschten Effizienz zu katalysieren, wie z.B. bei (einer Temperatur) oberhalb von 100 °C, oberhalb von 150 °C oder oberhalb von 175 °C. Die Bestimmung durch die Steuerungsvorrichtung kann durch einen oder mehrere geeignete Sensor-Inputs unterstützt werden, die einen Motorzustand anzeigen, der aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus: Abgastemperatur, Temperatur des Katalysatorbetts, Beschleunigerposition, Massenstrom des Abgases in dem System, Abgaskrümmervakuum, Zündzeitpunkt, Motorgeschwindigkeit, Lambda-Wert des Abgases, der Menge des in den Motor injizierten Kraftstoffs, der Position des Abgasrückführungs- (EGR)-Ventils und dadurch dem Umfang der EGR und dem Ladedruck besteht.
Ein Zudosieren kann in Reaktion auf die Menge an Stickstoffoxiden in dem Abgas gesteuert werden, wobei die Stickstoffoxidmenge entweder direkt (unter Verwendung eines geeigneten NO_X-Sensors) oder indirekt, wie z.B. unter Verwendung von – in der Steuerungsvorrichtung gespeicherten – vorkorrelierten Nachschlagtabellen oder -karten, die einen oder mehrere der oben genannten Inputs, die einen Zustand des Motors anzeigen, mit einem vorhergesagtem NO_X-Gehalt des Abgases korrelieren, bestimmt wird. Das Zudosieren des stickstoffhaltigen Reduktionsmittels kann so geregelt sein, dass 60 % bis 200 % des theoretischen Ammoniaks in dem in den SCR-Katalysator eintretenden Abgas bei einer Berechnung bei 1:1 NH₃/NO und 4:3 NH₃/NO₂ vorhanden sein können. Die Steuerungsvorrichtung kann einen vorprogrammierten Prozessor, wie beispielsweise eine elektronische Steuerungseinheit (ECU) umfassen.
Ein Oxidationskatalysator zum Oxidieren von Stickstoffmonoxid in dem Abgas zu Stickstoffdioxid kann sich stromauf eines Punkts zum Zudosieren des stickstoffhaltigen Reduktionsmittels in das Abgas befinden. Der Oxidationskatalysator kann so abgestimmt sein, dass er einen in den SCR-Molekularsiebkatalysator eintretenden Abgasstrom mit einem Verhältnis von NO zu NO₂ von etwa 4:1 bis etwa 1:3, bezogen auf das Volumen, z.B. bei einer Abgastemperatur am Oxidationskatalysatoreinlass von 250 bis 450 °C, liefert. Der Oxidationskatalysator kann mindestens ein Platingruppenmetall (oder eine Kombination von diesen), wie z.B. Platin, Palladium oder Rhodium, beschichtet auf ein Durchflussmonolithsubstrat, umfassen. Das mindestens eine Platingruppenmetall kann Platin, Palladium oder eine Kombination von sowohl Platin als auch Palladium sein. Das Platingruppenmetall kann auf einer eine hohe Oberfläche aufweisenden Washcoatkomponente, wie z.B. Aluminiumoxid, einem Molekularsieb, wie z.B. einem Alumosilicat-Molekularsieb, Siliciumdioxid, Nicht-Zeolith-Siliciumdioxid-Aluminiumoxid, Ceroxid, Zirconiumoxid, Titanoxid oder einem Misch- oder Verbundoxid, das sowohl Ceroxid als auch Zirconiumoxid umfasst, geträgert sein.
Der Molekularsiebkatalysator zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung kann auf ein Filter, das sich stromab des Oxidationskatalysators befindet, aufgetragen sein. Wenn das Filter den Molekularsiebkatalysator zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung umfasst, kann sich der Punkt zum Zudosieren des stickstoffhaltigen Reduktionsmittels vorzugsweise zwischen dem Oxidationskatalysator und dem Filter befinden.
In einem weiteren Aspekt wird ein mager verbrennender Fahrzeugmotor bereitgestellt, der ein Abgassystem gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst. Der mager verbrennende Fahrzeugverbrennungsmotor kann ein Dieselmotor, ein mager verbrennender Benzinmotor oder ein mit Flüssiggas oder Erdgas betriebener Motor sein.
In den 1 und 2 sind Ansichten eines Bereichs eines Wandstromfiltersubstrats 10 zur Verwendung in Fahrzeugabgassystemen dargestellt. Das Wandstromsubstrat weist mehrere Kanäle 11 auf, die annähernd parallel zueinander sind, und die sich von der vorderen Fläche 12 zu der hinteren Fläche 13 des Filters entlang einer Achse 17 der Gasströmung durch das Substrat (d.h. entlang der Richtung 28 des eintretenden Abgases und des austretenden gereinigten Gases) erstrecken. Wandstromfiltersubstrate für Dieselmotoren können 400 bis 800 Kanäle enthalten, jedoch sind aus Gründen der Vereinfachung lediglich einige wenige Kanäle in diesen Figuren dargestellt. Die Kanäle sind durch poröse Wände, die den katalytischen Washcoat 15 enthalten, definiert. Die porösen Wände besitzen eine stromaufseitige Seite 18 und eine stromabseitige Seite 19 relativ zu der Richtung des Gasstroms durch die Wände. Der Katalysatorwashcoat kann eine Oberflächenbeschichtung auf der gesamten oder einem Bereich der stromaufseitigen Seite der porösen Wand, eine Oberflächenbeschichtung auf der gesamten oder einem Bereich der stromabseitigen Seite der porösen Wand, vollständig oder teilweise in der porösen Wand (vorhanden) sein oder eine beliebige Kombination von zwei oder mehr von diesen sein.
Etwa die Hälfte der Kanäle weisen vordere Stopfen 14 an der Vorderseite des Filters auf und die andere Hälfte der Kanäle weisen hintere Stopfen 16 an der Hinterseite des Filters auf. Bei dieser Anordnung kann das Abgas nicht direkt durch einen vorgegebenen Einlasskanal strömen, sondern wird dazu gezwungen, durch die trennenden porösen Wände in einen benachbarten Auslasskanal zu strömen. Das Abgas wird somit filtriert, während es durch die porösen Wände zwischen benachbarten Kanälen strömt.
In 10 ist ein Abgasbehandlungssystem gezeigt, das einen Verbrennungsmotor 501, ein Abgasbehandlungssystem 502, eine Richtung des Abgasstroms durch das System 1, einen optionalen Dieseloxidationskatalysator (DOC) 510 und/oder einen optionalen NO_X-Adsorptionskatalysator (NAC) oder eine optionale Mager-NO_X-Falle (LNT) 502, einen optionalen exothermen Dieselkatalysator (DEC) 570, einen Wandstromfilter, der einen hier beschriebenen katalytischen Washcoat enthält 540, eine optionale externe Ammoniakquelle und Injektor 530, einen optionalen zusätzlichen SCR-Katalysator 550 und einen optionalen Ammoniak-Slip-Katalysator (ASC) 560 umfasst.

Claims

Katalytischer Artikel, umfassend: a. ein Wabenwandstromfilter, das poröse Wände aufweist; b. einen Katalysatorwashcoat, der auf und/oder in mindestens einem Teil der porösen Wände angeordnet ist, wobei der Katalysatorwashcoat (i) ein Molekularsieb, das etwa 1 bis etwa 10 Gewichtsprozent mindestens eines Nicht-Aluminium-Promotormetalls, bezogen auf das Gesamtgewicht des Molekularsiebs, aufweist, und ii) etwa 1 bis etwa 30 Gewichtsprozent eines Bindemittels, das eine d₉₀-Partikelgröße von weniger als 10 μm, bezogen auf das Gesamtgewicht des Washcoats aufweist, umfasst.
Katalysatorartikel nach Anspruch 1, wobei die d₉₀-Partikelgröße weniger als 5 μm beträgt.
Katalysatorartikel nach einem der Ansprüche 1 und 2, wobei die d₉₀-Partikelgröße größer als 1 μm ist.
Katalysatorartikel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Bindemittel aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Aluminiumoxid, Siliciumdioxid, Ceroxid, Titanoxid, Zirconiumoxid oder Kombinationen von zwei oder mehr von diesen besteht.
Katalysatorartikel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Bindemittel Aluminiumoxid ist.
Katalysatorartikel nach Anspruch 5, wobei das Aluminiumoxid aus gamma-Aluminiumoxid und theta-Aluminiumoxid ausgewählt ist.
Katalysatorartikel nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Wabenwandstromfilter ein keramischer Monolith ist.
Katalysatorartikel nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das Filter aus Aluminiumtitanat, Cordierit, Siliciumcarbid, Siliciumnitrid, Zirconiumoxid, Mullit, Aluminiumoxid-Siliciumdioxid-Magnesiumoxid, Zirconiumsilicat, Keramikfaserverbundstoff aufgebaut ist, und wobei optional das Filter passiviert oder nicht passiviert ist.
Katalysatorartikel nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das Molekularsieb ein Alumosilicat oder ein SAPO ist.
Katalysatorartikel nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei das Molekularsieb ein Alumosilicat ist, das ein aus CHA, AEI, AFX, AFT, ERI, LEV oder KFI ausgewähltes Gerüst aufweist.
Katalysatorartikel nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei das Molekularsieb ein Siliciumdioxid-zu-Aluminiumoxid-Verhältnis (SAR) von etwa 10 bis etwa 50 aufweist.
Katalysatorartikel nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei das Gerüst AEI ist.
Katalysatorartikel nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei das SAR etwa 10 bis etwa 20 beträgt.
Katalysatorartikel nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei das Promotormetall aus Cu, Fe, V, Ce, Pt, Pd, Ru, Rh und Ni ausgewählt ist.
Katalysatorartikel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Promotormetall Cu ist.