DE102017120288A1 - DIESELOXIDATIONSKATALYSATOR MIT NOx-ADSORBERAKTIVITÄT - Google Patents

DIESELOXIDATIONSKATALYSATOR MIT NOx-ADSORBERAKTIVITÄT Download PDF

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Andrew CHIFFEY
Francois Moreau
Yannick BIDAL
Matthew O'Brien
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Johnson Matthey PLC
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Abstract

Beschrieben wird ein Oxidationskatalysator zum Behandeln eines Abgases aus einem Dieselmotor und ein den Oxidationskatalysator umfassendes Abgassystem. Der Oxidationskatalysator umfasst eine auf einem Substrat angeordnete Washcoatregion, wobei die Washcoatregion Folgendes umfasst: Palladium (Pd), Gold (Au) und ein Trägermaterial, wobei das Palladium (Pd) und das Gold (Au) auf dem Trägermaterial geträgert sind, und einen Molekularsiebkatalysator, wobei der Molekularsiebkatalysator ein Edelmetall und ein Molekularsieb umfasst.

Description

  • GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Oxidationskatalysator für einen Dieselmotor und ein Abgassystem für einen Dieselmotor, das den Oxidationskatalysator umfasst. Die vorliegende Erfindung betrifft ferner Verfahren und Verwendungen des Oxidationskatalysators zum Behandeln eines Abgases aus einem Dieselmotor.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Dieselmotoren produzieren Abgasemissionen, die im Allgemeinen mindestens vier Klassen von Schadstoffen enthalten, gegen die durch zwischenstaatliche Organisationen weltweit Gesetze erlassen wurden: Kohlenstoffmonoxid (CO), nicht verbrannte Kohlenwasserstoffe (HCs), Stickstoffoxide (NOx) und partikelförmiges Material (PM).
  • Oxidationskatalysatoren, wie z.B. Dieseloxidationskatalysatoren (DOCs), werden typischerweise zum Oxidieren von Kohlenstoffmonoxid (CO) und Kohlenwasserstoffen (HCs) in einem durch einen Dieselmotor produzierten Abgas verwendet. Dieseloxidationskatalysatoren können ferner einen gewissen Teil des Stickstoffmonoxids (NO), das in dem Abgas vorhanden ist, zu Stickstoffdioxid (NO2) oxidieren.
  • Oxidationskatalysatoren und andere Typen von Emissionssteuerungsvorrichtungen erreichen typischerweise hohe Effizienzen hinsichtlich der Behandlung oder Entfernung von Schadstoffen, sobald sie ihre wirksame Betriebstemperatur erreicht haben. Jedoch können diese Katalysatoren oder Vorrichtungen unterhalb ihrer wirksamen Betriebstemperatur relativ ineffizient sein, beispielsweise wenn der Motor aus einem kalten Zustand gestartet wurde (die „Kaltstartperiode“) oder sich einen längeren Zeitraum im Leerlauf befunden hat. Da Emissionsstandards für Dieselmotoren, unabhängig ob es sich um stationäre oder mobile (z.B. Fahrzeugdieselmotoren) handelt, zunehmend verschärft werden, besteht ein Bedarf, die Menge der während der Kaltstartperiode produzierten Emissionen zu verringern.
  • Abgassysteme für Dieselmotoren können mehrere Emissionssteuerungsvorrichtungen umfassen. Jede Emissionssteuerungsvorrichtung besitzt eine spezialisierte Funktion und ist für eine Behandlung von einer oder mehreren Klassen von Schadstoffen in dem Abgas verantwortlich. Die Leistungsfähigkeit einer stromauf gelegenen Emissionssteuerungsvorrichtung kann die Leistungsfähigkeit einer stromab gelegenen Emissionssteuerungsvorrichtung beeinflussen. Der Grund hierfür ist, dass das Abgas aus dem Auslass der stromauf gelegenen Emissionssteuerungsvorrichtung in den Einlass der stromab gelegenen Emissionssteuerungsvorrichtung geführt wird. Die Wechselwirkung zwischen den jeweiligen Emissionssteuerungsvorrichtungen in dem Abgassystem ist für die Gesamteffizienz des Systems wichtig.
  • Oxidationskatalysatoren, wie z.B. Dieseloxidationskatalysatoren, umfassen häufig Platin, das in einer solchen Weise angeordnet ist, dass die Oxidation von Stickstoffmonoxid (NO) zu Stickstoffdioxid (NO2) erleichtert ist. Das produzierte NO2 kann verwendet werden zur Regeneration von partikelförmigem Material (PM), das beispielsweise von einem stromabseitigen Dieselpartikelfilter (DPF) oder einem stromabseitigen katalysierten Rußfilter (CSF) eingefangen wurde. Es kann ferner dazu verwendet werden, eine optimale Leistungsfähigkeit eines stromabseitigen SCR- oder SCRFTM-Katalysators sicherzustellen, da das Verhältnis von NO2:NO in dem direkt von einem Dieselmotor produzierten Abgas für eine derartige Leistungsfähigkeit zu niedrig sein kann.
  • Beliebiges Platin, das in einem Oxidationskatalysator zum Oxidieren von Stickstoffmonoxid (NO) zu Stickstoffdioxid (NO2) enthalten ist, kann auch Distickstoffoxid (N2O) durch Reduktion von NOX erzeugen (Catalysis Today 26 (1995) 185–206). Die derzeitige Gesetzgebung zur Regulierung von Motoremissionen begrenzt Distickstoffoxid (N2O) nicht, da es getrennt als Treibhausgas (GHG) reguliert ist. Nichtsdestotrotz ist es wünschenswert, dass Emissionen eine minimale Menge an Distickstoffoxid (N2O) enthalten. Die US-Umweltschutzbehörde hat festgestellt, dass die Auswirkung von 1 Pound Distickstoffoxid (N2O) beim Erwärmen der Atmosphäre mehr als 300-fach (höher) ist als die Auswirkung von 1 Pound Kohlenstoffdioxid (CO2). Distickstoffoxid (N2O) ist des Weiteren eine ozonabbauende Substanz (ODS). Es wurde geschätzt, dass Distickstoffoxid(N2O)-Moleküle in der Atmosphäre über einen Zeitraum von etwa 120 Jahren verbleiben, bevor sie entfernt oder zerstört werden.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Der Oxidationskatalysator der Erfindung ist in der Lage, NOX bei relativ niedrigen Abgastemperaturen (z.B. weniger als 200 °C), wie z.B. während der Kaltstartperiode eines Motors, zu adsorbieren. Bei höheren Abgastemperaturen, wenn eine stromabseitige Emissionssteuerungsvorrichtung sich bei einer zum Behandeln von NOX wirksamen Temperatur befindet, wird das adsorbierte NOX aus dem Oxidationskatalysator freigesetzt. Vorteilhafterweise kann der Oxidationskatalysator der Erfindung die Erzeugung von Distickstoffoxid (N2O) minimieren oder vermeiden.
  • Der Oxidationskatalysator kann auch in der Lage sein, Kohlenwasserstoffe (HCs) bei relativ niedrigen Temperaturen zu adsorbieren und anschließend beliebige adsorbierte HCs bei höheren Temperaturen freizusetzen und zu oxidieren. Die Kombination von Pd und Au in dem Oxidationskatalysator besitzt eine gute Aktivität bezüglich eines Oxidierens von Kohlenstoffmonoxid (CO) und Kohlenwasserstoffen (HCs), insbesondere bei Temperaturen in dem Abgassystem, wenn adsorbierte Kohlenwasserstoffe (HCs) freigesetzt wurden.
  • Die Erfindung liefert einen Oxidationskatalysator zum Behandeln eines Abgases aus einem Dieselmotor, wobei der Oxidationskatalysator eine auf einem Substrat angeordnete Washcoatregion umfasst, wobei die Washcoatregion Folgendes umfasst:
    Palladium (Pd), Gold (Au) und ein Trägermaterial und einen Molekularsiebkatalysator, wobei der Molekularsiebkatalysator ein Edelmetall und ein Molekularsieb umfasst.
  • Der Oxidationskatalysator der Erfindung umfasst einen Molekularsiebkatalysator, der eine Passiv-NOx-Adsorber(PNA)-Aktivität aufweist. Passiv-NOx-Adsorber(PNA)-Zusammensetzungen speichern oder adsorbieren NOx bei relativ niedrigen Abgastemperaturen, üblicherweise durch Adsorption, und setzen NOx bei höheren Temperaturen frei. Der Speichermechanismus von PNAs unterscheidet sich von Mager-NOx-Fallen (LNTs) [auf dem einschlägigen Fachgebiet auch als NOx-Adsorberkatalysatoren (NACs) oder NOx-Speicherkatalysatoren (NSCs) bezeichnet], die NOx unter „mageren“ Abgasbedingungen speichern und NOx unter „fetten“ Abgasbedingungen freisetzen.
  • Der Oxidationskatalysator der Erfindung umfasst des Weiteren Palladium und Gold, welcher in der Lage ist, Kohlenstoffmonoxid (CO) und Kohlenwasserstoffe (HCs) zu oxidieren, während er gleichzeitig die Erzeugung von Distickstoffoxid (N2O) vermeidet oder minimiert. Die Kombination von Palladium und Gold kann darüber hinaus Stickstoffmonoxid (NO) zu Stickstoffdioxid (NO2) oxidieren, insbesondere bei Temperaturen in dem Abgassystem, wenn adsorbiertes NO aus dem Molekularsiebkatalysator freigesetzt wurde.
  • Der Molekularsiebkatalysator des Oxidationskatalysators kann eine ausgezeichnete NOX-Speicheraktivität liefern und speichert NOX bis zu relativ hohen Temperaturen. Er kann NOX freisetzen, wenn eine stromabseitige Emissionssteuerungsvorrichtung sich nahe an ihrer wirksamen Temperatur zum Behandeln von NOX befindet oder ihre wirksame Temperatur zum Behandeln von NOX erreicht hat. Die vorliegende Erfindung liefert ferner ein Abgassystem für einen Dieselmotor. Das Abgassystem umfasst einen erfindungsgemäßen Oxidationskatalysator und eine Emissionssteuerungsvorrichtung.
  • Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Fahrzeug oder eine Vorrichtung (z.B. eine stationäre oder eine mobile Vorrichtung). Das Fahrzeug oder die Vorrichtung umfasst einen Dieselmotor und entweder den Oxidationskatalysator oder das Abgassystem gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft auch verschiedene Verwendungen und Verfahren. Ein erster Verfahrensaspekts der vorliegenden Erfindung betrifft ein Verfahren zur Behandlung eines Abgases aus einem Dieselmotor. Das Verfahren umfasst entweder ein In-Kontakt-bringen des Abgases mit einem erfindungsgemäßen Oxidationskatalysator oder ein Führen des Abgases durch ein erfindungsgemäßes Abgassystem. Der Ausdruck „Behandeln eines Abgases“ in diesem Kontext bezeichnet ein Oxidieren von Kohlenstoffmonoxid (CO), Kohlenwasserstoffen (HCs) und/oder Stickstoffmonoxid (NO) in einem Abgas aus einem Dieselmotor.
  • Ein erster Verwendungsaspekts der vorliegenden Erfindung betrifft die Verwendung eines Oxidationskatalysators zum Behandeln eines Abgases aus einem Dieselmotor, optional in Kombination mit einer Emissionssteuerungsvorrichtung. Allgemein wird der Oxidationskatalysator verwendet, um Kohlenstoffmonoxid (CO) und Kohlenwasserstoffe (HCs) in einem Abgas aus einem Dieselmotor zu behandeln (z.B. zu oxidieren).
  • Ein zweiter Verwendungsaspekt der Erfindung betrifft die Verwendung eines Oxidationskatalysators als einen passiven NOx-Absorber (PNA) in einem Abgas aus einem Dieselmotor, optional in Kombination mit einer Emissionssteuerungsvorrichtung.
  • In dem ersten und dem zweiten Verwendungsaspekt ist der Oxidationskatalysator ein Oxidationskatalysator gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
  • Die 1 bis 5 sind schematische Darstellungen von erfindungsgemäßen Oxidationskatalysatoren.
  • 1 zeigt einen Oxidationskatalysator, der eine erste Region (1) und eine zweite Region/Zone (2) umfasst, die auf einem Substrat (3) angeordnet sind.
  • 2 zeigt einen Oxidationskatalysator, der eine erste Region (1) und eine zweite Region/Zone (2) umfasst. Es gibt eine Überlappung zwischen der ersten Region (1) und der zweiten Region/Zone (2). Ein Teil der ersten Region (1) ist auf der zweiten Region/Zone (2) angeordnet. Sowohl die erste Region (1) als auch die zweite Region/Zone (2) sind auf dem Substrat (3) angeordnet.
  • 3 zeigt einen Oxidationskatalysator, der eine erste Region (1) und eine zweite Region/Zone (2) umfasst. Es gibt eine Überlappung zwischen der ersten Region (1) und der zweiten Region/Zone (2). Ein Teil der zweiten Region/Zone (2) ist auf der ersten Region (1) angeordnet. Sowohl die erste Region (1) als auch die zweite Region/Zone (2) sind auf dem Substrat (3) angeordnet.
  • 4 zeigt einen Oxidationskatalysator, der eine erste Schicht (1), die auf einem Substrat (3) angeordnet ist, umfasst. Die zweite Schicht (2) ist auf der ersten Schicht (1) angeordnet.
  • 5 zeigt einen Oxidationskatalysator, der eine zweite Schicht (2), die auf einem Substrat (3) angeordnet ist, umfasst. Die erste Schicht (1) ist auf der zweiten Schicht (2) angeordnet.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Der Oxidationskatalysator der Erfindung umfasst eine auf einem Substrat angeordnete Washcoatregion oder kann im Wesentlichen daraus bestehen. Die "Washcoatregion" wird hierin auch als die "erste Region" bezeichnet, insbesondere wenn der Oxidationskatalysator eine Mehrzahl von Regionen umfasst.
  • Die Washcoatregion umfasst einen Molekularsiebkatalysator, Palladium, Gold und ein Trägermaterial. Typischerweise umfasst die Washcoatregion ein Gemisch von (i) dem Molekularsiebkatalysator und (ii) dem Palladium und dem Gold, geträgert auf dem Trägermaterial, oder besteht im Wesentlichen daraus.
  • Die Kombination von Pd und Au ist bei der Oxidation von Kohlenstoffmonoxid und Kohlenwasserstoffen bei "mageren" Abgasbedingungen katalytisch aktiv. Diese Kombination kann auch Stickstoffmonoxid (NO) zu Stickstoffdioxid (NO2) katalytisch oxidieren (z.B. mit einer minimalen oder keiner Produktion von Distickstoffoxid (N2O)).
  • Typischerweise ist das Palladium auf dem Trägermaterial angeordnet oder geträgert. Das Pd kann direkt auf dem Trägermaterial angeordnet sein oder wird direkt von dem Trägermaterial geträgert (z.B. gibt es kein dazwischenliegendes Trägermaterial zwischen dem Pd und dem Trägermaterial). Beispielsweise kann Palladium auf dem Trägermaterial dispergiert bzw. verteilt sein.
  • Das Gold ist typischerweise auf dem Trägermaterial angeordnet oder geträgert. Das Au kann direkt auf dem Trägermaterial angeordnet sein oder wird direkt von dem Trägermaterial geträgert (z.B. gibt es kein dazwischenliegendes Trägermaterial zwischen dem Au und dem Trägermaterial). Beispielsweise kann Gold auf dem Trägermaterial dispergiert bzw. verteilt sein.
  • Es ist bevorzugt, dass das Palladium und das Gold auf dem Trägermaterial angeordnet oder geträgert sind.
  • Die Washcoatregion kann eine Palladium-Gold-Legierung umfassen. Die Palladium-Gold-Legierung ist vorzugsweise eine bimetallische Palladium-Gold-Legierung.
  • Im Allgemeinen umfasst die Washcoatregion ein Massenverhältnis von Palladium (Pd) zu Gold (Au) von 9:1 bis 1:9, vorzugsweise 5:1 bis 1:5 und bevorzugter von 2:1 bis 1:2. Dies ist das Massenverhältnis von Palladium zu Gold, das auf dem Trägermaterial geträgert ist. Es umfasst nicht beliebiges Palladium oder Gold, das in dem Molekularsiebkatalysator vorhanden sein kann.
  • Es ist bevorzugt, dass die Washcoatregion ein Massenverhältnis von Palladium (Pd) zu Gold (Au) von ≥ 1:1 (z.B. 9:1 bis 1:1), insbesondere > 1:1 (z.B. 5:1 bis 1,1:1) umfasst.
  • Die Washcoategion weist typischerweise eine Palladiumbeladung von 5 bis 300 g ft–3 auf. Es ist bevorzugt, dass die Washcoatregion eine Palladiumbeladung von 10 bis 250 g ft–3 (z.B. 75 bis 175 g ft–3), bevorzugter von 15 bis 200 g ft–3 (z.B. 50 bis 150 g ft–3), noch bevorzugter von 20 bis 150 g ft–3 aufweist. Die vorgenannten Palladiumbeladungen betreffen das Palladium, das auf dem Trägermaterial geträgert ist. Sie umfassen nicht beliebiges Palladium, das in dem Molekularsiebkatalysator vorhanden sein kann.
  • Die Washcoatregion kann eine Goldbeladung von 5 bis 300 g ft–3 aufweisen. Es ist bevorzugt, dass die Washcoatregion eine Goldbeladung von 10 bis 250 g ft–3 (z.B. 75 bis 175 g ft–3), bevorzugter von 15 bis 200 g ft–3 (z.B. 50 bis 150 g ft–3), noch bevorzugter von 20 bis 150 g ft–3 aufweist. Die vorgenannten Goldbeladungen betreffen das Gold, das auf dem Trägermaterial geträgert ist. Sie umfassen nicht beliebiges Gold, das in dem Molekularsiebkatalysator vorhanden sein kann.
  • Typischerweise umfasst das Trägermaterial ein hitzebeständiges Oxid oder besteht im Wesentlichen daraus. Hitzebeständige Oxide mit Eignung zur Verwendung als eine katalytische Komponente eines Oxidationskatalysators für einen Dieselmotor sind auf dem einschlägigen Fachgebiet gut bekannt.
  • Das hitzebeständige Oxid ist typischerweise aus der Gruppe ausgewählt, die aus Aluminiumoxid, Siliciumdioxid, Titanoxid, Zirconiumoxid, Cerdioxid und einem Mischoxid oder Verbundoxid hiervon, wie beispielsweise einem Mischoxid oder Verbundoxid von zwei oder mehr hiervon besteht. Beispielsweise kann das hitzebeständige Oxid aus der Gruppe ausgewählt sein, die aus Aluminiumoxid, Siliciumdioxid, Titanoxid, Zirconiumoxid, Cerdioxid, Siliciumdioxid-Aluminiumoxid, Titanoxid-Aluminiumoxid, Zirconiumoxid-Aluminiumoxid, Cerdioxid-Aluminiumoxid, Titanoxid-Siliciumdioxid, Zirconiumoxid-Siliciumdioxid, Zirconiumoxid-Titanoxid, Cerdioxid-Zirconiumoxid und Aluminiumoxid-Magnesiumoxid besteht.
  • Das hitzebeständige Oxid kann optional (z.B. mit einem Dotiermittel) dotiert sein. Das Dotiermittel kann aus der Gruppe ausgewählt sein, die aus Zirconium (Zr), Titan (Ti), Silicium (Si), Yttrium (Y), Lanthan (La), Praseodym (Pr), Samarium (Sm), Neodym (Nd) und einem Oxid hiervon besteht.
  • Es versteht sich, dass jede Bezugnahme auf „dotiert“ in diesem Kontext ein Material bezeichnet, worin das Volumen- oder Wirtsgitter des hitzebeständigen Oxids mit einem Dotiermittel substitutionsdotiert oder interstitiell dotiert ist. In einigen Fällen können kleine Mengen des Dotiermittels an einer Oberfläche des hitzebeständigen Oxids vorhanden sein. Der größte Teil des Dotiermittels ist jedoch allgemein im Körper des hitzebeständigen Oxids vorhanden.
  • Wenn das hitzebeständige Oxid dotiert ist, beträgt die Gesamtmenge des Dotiermittels 0,25 bis 5 Gew.-%, vorzugsweise 0,5 bis 3 Gew.-% (z.B. etwa 1 Gew.-%) des hitzebeständigen Oxids.
  • Es ist bevorzugt, dass das hitzebeständige Oxid Aluminiumoxid, Cerdioxid und/oder Cerdioxid-Zirconiumoxid umfasst oder im Wesentlichen daraus besteht. Bevorzugter umfasst das hitzebeständige Oxid Aluminiumoxid oder besteht im Wesentlichen daraus. Noch stärker bevorzugt ist das hitzebeständige Oxid Aluminiumoxid.
  • Wenn das hitzebeständige Oxid Cerdioxid-Zirconiumoxid umfasst oder im Wesentlichen daraus besteht, kann das Cerdioxid-Zirconiumoxid im Wesentlichen aus 20 bis 95 Gew.-% Cerdioxid und 5 bis 80 Gew.-% Zirconiumoxid (z.B. 50 bis 95 Gew.-% Cerdioxid und 5 bis 50 Gew.-% Zirconiumoxid), vorzugsweise 35 bis 80 Gew.-% Cerdioxid und 20 bis 65 Gew.-% Zirconiumoxid (z.B. 55 bis 80 Gew.-% Cerdioxid und 20 bis 45 Gew.-% Zirconiumoxid), noch stärker bevorzugt 45 bis 75 Gew.-% Cerdioxid und 25 bis 55 Gew.-% Zirconiumoxid bestehen.
  • Die Washcoatregion kann eine Gesamtbeladung von Trägermaterial von 0,1 bis 4,5 g Zoll (z.B. 0,25 bis 4,2 g Zoll–3), vorzugsweise 0,3 bis 3,8 g Zoll–3, noch bevorzugter 0,5 bis 3,0 g Zoll–3 (1 bis 2,75 g Zoll–3 oder 0,75 bis 1,5 g Zoll–3), und noch stärker bevorzugt 0,6 bis 2,5 g Zoll–3 (z.B. 0,75 bis 2,3 g Zoll–3) umfassen.
  • Die Washcoatregion umfasst auch einen Molekularsiebkatalysator.
  • Der Molekularsiebkatalysator umfasst ein Edelmetall und ein Molekularsieb. Der Molekularsiebkatalysator ist ein passiver NOX-Absorber(PNA)-Katalysator (d.h., er hat PNA-Aktivität). Der Molekularsiebkatalysator kann gemäß dem in WO 2012/166868 beschriebenen Verfahren hergestellt werden.
  • Das Edelmetall ist typischerweise aus der Gruppe ausgewählt, die aus Palladium (Pd), Platin (Pt), Rhodium (Rh), Gold (Au), Silber (Ag), Iridium (Ir), Ruthenium (Ru) und Gemischen von zwei oder mehr hiervon besteht. Vorzugsweise ist das Edelmetall aus der Gruppe ausgewählt, die aus Palladium (Pd), Platin (Pt) und Rhodium (Rh) besteht. Stärker bevorzugt ist das Edelmetall aus Palladium (Pd), Platin (Pt) und einem Gemisch hiervon ausgewählt.
  • Im Allgemeinen ist es bevorzugt, dass das Edelmetall Palladium (Pd) und optional ein zweites Metall, das aus der aus Platin (Pt), Rhodium (Rh), Gold (Au), Silber (Ag), Iridium (Ir) und Ruthenium (Ru) bestehenden Gruppe ausgewählt ist, umfasst oder daraus besteht. Vorzugsweise umfasst das Edelmetall Palladium (Pd) und optional ein zweites Metall, das aus der aus Platin (Pt) und Rhodium (Rh) bestehenden Gruppe ausgewählt ist, oder besteht daraus. Noch stärker bevorzugt umfasst das Edelmetall Palladium (Pd) und optional Platin (Pt) oder besteht daraus. Stärker bevorzugt umfasst der Molekularsiebkatalysator Palladium als das alleinige Edelmetall.
  • Wenn das Edelmetall Palladium (Pd) und ein zweites Metall umfasst oder daraus besteht, beträgt das Massenverhältnis von Palladium (Pd) zu dem zweiten Metall > 1:1. Stärker bevorzugt beträgt das Massenverhältnis von Palladium (Pd) zu dem zweiten Metall > 1:1 und das Molverhältnis von Palladium (Pd) zu dem zweiten Metall beträgt > 1:1. Das vorgenannte Verhältnis von Palladium betrifft die Menge an Palladium, die als Teil des Molekularsiebkatalysators vorhanden ist. Es umfasst nicht beliebiges Palladium, das auf dem Trägermaterial vorhanden sein kann.
  • Der Molekularsiebkatalysator kann des Weiteren ein unedles Metall (base metal) umfassen. Somit kann der Molekularsiebkatalysator ein Edelmetall, ein Molekularsieb und optional ein unedles Metall umfassen oder im Wesentlichen daraus bestehen. Das Molekularsieb enthält das Edelmetall und optional das unedle Metall.
  • Das unedle Metall kann aus der Gruppe ausgewählt sein, die aus Eisen (Fe), Kupfer (Cu), Mangan (Mn), Chrom (Cr), Cobalt (Co), Nickel (Ni), Zink (Zn) und Zinn (Sn) sowie Gemischen von zwei oder mehr hiervon besteht. Es ist bevorzugt, dass das unedle Metall aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Eisen, Kupfer und Cobalt, stärker bevorzugt Eisen und Kupfer besteht. Noch stärker bevorzugt ist das unedle Metall Eisen.
  • Alternativ kann der Molekularsiebkatalysator im Wesentlichen frei von einem unedlen Metall, wie einem unedlen Metall, das aus der aus Eisen (Fe), Kupfer (Cu), Mangan (Mn), Chrom (Cr), Cobalt (Co), Nickel (Ni), Zink (Zn) und Zinn (Sn) sowie Gemischen von zwei oder mehr hiervon bestehenden Gruppe ausgewählt ist, sein. Somit kann der Molekularsiebkatalysator ein unedles Metall nicht umfassen.
  • Im Allgemeinen ist bevorzugt, dass der Molekularsiebkatalysator kein unedles Metall umfasst.
  • Es kann bevorzugt sein, dass der Molekularsiebkatalysator im Wesentlichen frei von Barium (Ba) ist, stärker bevorzugt ist der Molekularsiebkatalysator im Wesentlichen frei von einem Erdalkalimetall. Somit kann der Molekularsiebkatalysator Barium nicht umfassen, vorzugsweise umfasst der Molekularsiebkatalysator kein Erdalkalimetall.
  • Das Molekularsieb ist typischerweise aus Aluminium, Silicium und/oder Phosphor zusammengesetzt. Das Molekularsieb weist im Allgemeinen eine dreidimensionale Anordnung (z.B. ein Gerüst) von SiO4, AlO4 und/oder PO4 auf, die durch gemeinsame Sauerstoffatome miteinander verbunden sind. Das Molekularsieb kann ein anionisches Gerüst aufweisen. Die Ladung des anionischen Gerüsts kann durch Kationen, wie beispielsweise durch Kationen der Alkali- und/oder Erdalkalielemente (z.B. Na, K, Mg, Ca, Sr und Ba), Ammoniumkationen und/oder Protonen, ausgeglichen werden.
  • Typischerweise weist das Molekularsieb ein Alumosilicatgerüst, ein Aluminophosphatgerüst oder ein Silicoaluminophosphatgerüst auf. Das Molekularsieb kann ein Alumosilicatgerüst oder ein Aluminophosphatgerüst aufweisen. Es ist bevorzugt, dass das Molekularsieb ein Alumosilicatgerüst oder ein Silicoaluminophosphatgerüst aufweist. Stärker bevorzugt weist das Molekularsieb ein Alumosilicatgerüst auf.
  • Wenn das Molekularsieb ein Alumosilicatgerüst aufweist, ist das Molekularsieb vorzugsweise ein Zeolith.
  • Das Molekularsieb enthält das Edelmetall. Das Edelmetall ist typischerweise auf dem Molekularsieb geträgert. Beispielsweise kann das Edelmetall auf das Molekularsieb geladen und auf das Molekularsieb geträgert sein, beispielsweise durch Ionenaustausch. Somit kann der Molekularsiebkatalysator ein Edelmetall und ein Molekularsieb umfassen oder im Wesentlichen daraus bestehen, wobei das Molekularsieb das Edelmetall enthält und wobei das Edelmetall durch Ionenaustausch auf das Molekularsieb geladen und/oder auf dem Molekularsieb geträgert ist.
  • Im Allgemeinen kann das Molekularsieb ein metallsubstituiertes Molekularsieb (z.B. ein metallsubstituiertes Molekularsieb mit einem Alumosilicat- oder einem Aluminophosphatgerüst) sein. Das Metall des metallsubstituierten Molekularsiebs kann das Edelmetall sein (z.B. ist das Molekularsieb ein mit einem Edelmetall substituiertes Molekularsieb). Somit kann das das Edelmetall enthaltende Molekularsieb ein mit einem Edelmetall substituiertes Molekularsieb sein. Wenn der Molekularsiebkatalysator ein unedles Metall umfasst, kann das Molekularsieb ein mit einem Edelmetall und einem unedlen Metall substituiertes Molekularsieb sein. Zur Vermeidung von Missverständnissen sei angemerkt, dass der Begriff "metallsubstituiert" bzw. „mit einem Metall substituiert“ den Begriff "ionenausgetauscht" einschließt.
  • Bei dem Molekularsiebkatalysator befinden sich im Allgemeinen mindestens 1 %, bezogen auf das Gewicht (d.h. der Menge des Edelmetalls des Molekularsiebkatalysators), vorzugsweise mindestens 5 Gew.-%, stärker bevorzugt mindestens 10 Gew.-%, wie beispielsweise mindestens 25 Gew.-% (z.B. mindestens 50 Gew.-%), noch stärker bevorzugt mindestens 75 Gew.-% (z.B. mindestens 95 Gew.-%) des Edelmetalls im Inneren der Poren des Molekularsiebs.
  • Das Molekularsieb kann aus einem kleinporigen Molekularsieb (d.h. einem Molekularsieb mit einer maximalen Ringgröße von acht tetraedrischen Atomen), einem mittelporigen Molekularsieb (d.h. einem Molekularsieb mit einer maximalen Ringgröße von zehn tetraedrischen Atomen) und einem großporigen Molekularsieb (d.h. einem Molekularsieb mit einer maximalen Ringgröße von zwölf tetraedrischen Atomen) ausgewählt sein. Stärker bevorzugt ist das Molekularsieb aus einem kleinporigen Molekularsieb und einem mittelporigen Molekularsieb ausgewählt.
  • In einer ersten Molekularsiebkatalysator-Ausführungsform ist das Molekularsieb ein kleinporiges Molekularsieb. Das kleinporige Molekularsieb weist vorzugsweise einen Gerüsttyp auf, der aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus ACO, AEI, AEN, AFN, AFT, AFX, ANA, APC, APD, ATT, CDO, CHA, DDR, DFT, EAB, EDI, EPI, ERI, GIS, GOO, IHW, ITE, ITW, LEV, KFI, MER, MON, NSI, OWE, PAU, PHI, RHO, RTH, SAT, SAV, SIV, THO, TSC, UEI, UFI, VNI, YUG und ZON sowie einem Gemisch oder einer Verwachsung von beliebigen zwei oder mehr hiervon besteht. Die Verwachsung ist vorzugsweise aus KFI-SIV, ITE-RTH, AEW-UEI, AEI-CHA und AEI-SAV ausgewählt. Stärker bevorzugt weist das kleinporige Molekularsieb einen Gerüsttyp auf, bei dem es sich um AEI, CHA oder eine AEI-CHA-Verwachsung handelt. Noch stärker bevorzugt weist das kleinporige Molekularsieb einen Gerüsttyp auf, bei dem es sich um AEI oder CHA, insbesondere AEI, handelt.
  • Vorzugsweise weist das kleinporige Molekularsieb ein Alumosilicatgerüst oder ein Silicoaluminophosphatgerüst auf. Stärker bevorzugt weist das kleinporige Molekularsieb ein Alumosilicatgerüst auf (d.h. das Molekularsieb ist ein Zeolith), insbesondere wenn das kleinporige Molekularsieb einen Gerüsttyp aufweist, bei dem es sich um AEI, CHA oder eine AEI-CHA-Verwachsung, insbesondere AEI oder CHA, handelt.
  • In einer zweiten Molekularsiebkatalysator-Ausführungsform weist das Molekularsieb einen Gerüsttyp auf, der aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus AEI, MFI, EMT, ERI, MOR, FER, BEA, FAU, CHA, LEV, MWW, CON und EUO sowie Gemischen von beliebigen zwei oder mehr hiervon besteht.
  • In einer dritten Molekularsiebkatalysator-Ausführungsform ist das Molekularsieb ein mittelporiges Molekularsieb. Das mittelporige Molekularsieb weist vorzugsweise einen Gerüsttyp auf, der aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus MFI, FER, MWW und EUO, stärker bevorzugt MFI, besteht.
  • In einer vierten Molekularsiebkatalysator-Ausführungsform ist das Molekularsieb ein großporiges Molekularsieb. Das großporige Molekularsieb weist vorzugsweise einen Gerüsttyp auf, der aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus CON, BEA, FAU, MOR und EMT, stärker bevorzugt BEA, besteht.
  • In jeder der ersten bis vierten Molekularsiebkatalysator-Ausführungsformen weist das Molekularsieb vorzugsweise ein Alumosilicatgerüst auf (z.B. ist das Molekularsieb ein Zeolith). Jeder der vorgenannten Drei-Buchstaben-Codes stellt einen Gerüsttyp in Übereinstimmung mit der "IUPAC Commission on Zeolite Nomenclature" und/oder der "Structure Commission of the International Zeolite Association" dar.
  • Das Molekularsieb weist typischerweise ein Siliciumdioxid-zu-Aluminiumoxid-Molverhältnis (SAR) von 10 bis 200 (z.B. 10 bis 40), wie beispielsweise 10 bis 100, stärker bevorzugt 15 bis 80 (z.B. 15 bis 30), auf. Das SAR bezieht sich im Allgemeinen auf ein Molekular(sieb) mit einem Alumosilicatgerüst (z.B. einen Zeolith) oder einem Silicoaluminophosphatgerüst, vorzugsweise einem Alumosilicatgerüst (z.B. einen Zeolith).
  • Der Molekularsiebkatalysator der ersten, dritten und vierten Molekularsiebkatalysator-Ausführungsformen (und auch für einige der Gerüsttypen der zweiten Molekularsiebkatalysator-Ausführungsform), insbesondere wenn das Molekularsieb ein Zeolith ist, kann ein Infrarotspektrum mit einem charakteristischen Absorptionspeak im Bereich von 750 cm–1 bis 1050 cm–1 (neben den Absorptionspeaks für das Molekularsieb selbst) aufweisen. Vorzugsweise liegt der charakteristische Absorptionspeak in einem Bereich von 800 cm–1 bis 1000 cm–1, bevorzugter in dem Bereich von 850 cm–1 bis 975 cm–1.
  • Es wurde festgestellt, dass der Molekularsiebkatalysator der ersten Molekularsiebkatalysator-Ausführungsform eine vorteilhafte Passiv-NOX-Adsorber (PNA)-Aktivität besitzt. Der Molekularsiebkatalysator kann dazu verwendet werden, NOX zu speichern, wenn die Abgastemperaturen relativ kühl sind, wie beispielsweise kurz nach dem Starten eines Magergemischmotors. Die NOX-Speicherung durch den Molekularsiebkatalysator erfolgt bei niederen Temperaturen (z.B. bei weniger als 200 °C). Beim Aufwärmen des Magergemischmotors steigt die Abgastemperatur und die Temperatur des Molekularsiebkatalysators steigt ebenfalls an. Der Molekularsiebkatalysator setzt adsorbiertes NOX bei diesen höheren Temperaturen (z.B. 200 °C oder darüber) frei.
  • Der Molekularsiebkatalysator, insbesondere der Molekularsiebkatalysator der zweiten Molekularsiebkatalysator-Ausführungsform, weist eine Kaltstart-Katalysatoraktivität auf. Eine solche Aktivität kann die Emissionen während der Kaltstartperiode durch Adsorbieren von NOX und Kohlenwasserstoffen (HCs) bei relativ niederen Abgastemperaturen (z.B. weniger als 200 °C) verringern. Das adsorbierte NOX und/oder die adsorbierten HCs kann bzw. können freigesetzt werden, wenn sich die Temperatur des Molekularsiebkatalysators in der Nähe oder oberhalb der wirksamen Temperatur der anderen Katalysatorkomponenten oder Emissionssteuerungsvorrichtungen zum Oxidieren von NO und/oder HCs befindet.
  • Die Washcoatregion umfasst typischerweise eine Edelmetallbeladung (d.h. des Molekularsiebkatalysators in der ersten Region) von 1 bis 250 g ft–3, vorzugsweise 5 bis 150 g fft–3, bevorzugter 10 bis 100 g ft–3. Die Menge des Edelmetalls in dem Molekularsiebkatalysator kann dessen NOX-Speicheraktivität beeinflussen. Die vorgenannten Beladungen an Edelmetall betreffen das Edelmetall, das Teil des Molekularsiebkatalysators ist. Sie umfassen nicht beliebiges Edelmetall, insbesondere Palladium und/oder Gold, das auf dem Trägermaterial geträgert ist.
  • Die Washcoatregion kann ein Sauerstoffspeichermaterial umfassen. Ein Sauerstoffspeichermaterial kann dazu verwendet werden, eine Deaktivierung des Molekularsiebkatalysators (d.h. eine Deaktivierung bezüglich einer NOX-Speicherung) zu verringern oder zu verhindern, insbesondere wenn der Molekularsiebkatalysator unbeabsichtigt fetten Abgasbedingungen ausgesetzt wird.
  • Typischerweise umfasst das Sauerstoffspeichermaterial ein Oxid von Cer und/oder eine Manganverbindung oder besteht im Wesentlichen daraus. Es ist bevorzugt, dass das Sauerstoffspeichermaterial ein Oxid von Cer umfasst oder im Wesentlichen daraus besteht.
  • Das Oxid von Cer ist vorzugsweise Cerdioxid (CeO2).
  • Das Sauerstoffspeichermaterial kann ein Misch- oder Verbundoxid des Oxids von Cer, insbesondere ein Misch- oder Verbundoxid von Cerdioxid, umfassen oder im Wesentlichen daraus bestehen.
  • Typischerweise besteht das Misch- oder Verbundoxid eines Oxids von Cer im Wesentlichen aus (a) 20 bis 95 Gew.-% des Oxids von Cer (z.B. CeO2) und 5 bis 80 Gew.-% eines zweiten Oxids, vorzugsweise eines zweiten Oxids, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Zirconiumoxid, Aluminiumoxid, Lanthan und einer Kombination von zwei oder mehr hiervon besteht. Es kann bevorzugt sein, dass das zweite Oxid Zirconiumoxid oder eine Kombination von Zirconiumoxid und Aluminiumoxid ist, insbesondere wenn das Sauerstoffspeichermaterial ein Oxid von Cer umfasst.
  • Die Manganverbindung kann ein Oxid von Mangan oder ein Manganaluminat umfassen oder im Wesentlichen daraus bestehen. Das Oxid von Mangan kann aus der Gruppe ausgewählt sein, die aus Mangan(II)-oxid (MnO), Mangan(III)-oxid (Mn2O3), Mangan(II, III)oxid (MnO∙Mn2O3 [manchmal geschrieben als Mn3O4]) und Mangan(IV)-oxid (MnO2) besteht. Das Manganaluminat ist MnAl2O4.
  • Alternativ ist die Washcoatregion im Wesentlichen frei von einem Sauerstoffspeichermaterial, wie es z.B. oben beschrieben ist, oder umfasst kein Sauerstoffspeichermaterial.
  • Im Allgemeinen ist es bevorzugt, dass die Washcoatregion im Wesentlichen frei von Platin, insbesondere Platin, das auf dem Trägermaterial geträgert ist, ist oder dieses nicht umfasst.
  • Es kann ferner bevorzugt sein, dass die Washcoatregion nicht eines oder mehrere von Ruthenium (Ru), Rhodium (Rh), Osmium (Os) oder Iridium (Ir), insbesondere eines oder mehrere von Ruthenium (Ru), Rhodium (Rh), Osmium (Os) oder Iridium (Ir), geträgert auf einem Trägermaterial, wie z.B. dem oben beschriebenen Trägermaterial, umfasst. Der Oxidationskatalysator der Erfindung kann des Weiteren eine zweite Region umfassen. Wenn der Oxidationskatalysator eine zweite Region umfasst, wird die oben beschriebene Washcoatregion nachfolgend als die "erste Region" bezeichnet. Das Trägermaterial der "Washcoatregion" oder der "ersten Region" kann auch als das "erste Trägermaterial" bezeichnet werden.
  • Zur Vermeidung von Missverständnissen sei angemerkt, dass die erste Region von der zweiten Region verschieden (d.h. eine verschiedene Zusammensetzung) ist.
  • Die zweite Region umfasst Platin und ein Trägermaterial oder besteht im Wesentlichen daraus.
  • Das Trägermaterial der zweiten Region wird hierin als das "zweite Trägermaterial" bezeichnet.
  • Das Platin (Pt) ist typischerweise auf dem zweiten Trägermaterial angeordnet oder geträgert. Das Platin kann direkt auf dem zweiten Trägermaterial geträgert sein oder ist direkt von dem zweiten Trägermaterial geträgert (z.B. ist kein dazwischenliegendes Trägermaterial zwischen dem Platin und dem zweiten Trägermaterial vorhanden). Beispielsweise kann Platin auf dem zweiten Trägermaterial verteilt bzw. dispergiert sein.
  • Die zweite Region kann (i) Platin (Pt), (ii) das zweite Trägermaterial und (iii) eine Komponente, die aus der aus Palladium (Pd), einem Promotor und einer Kombination von Palladium und einem Promotor bestehenden Gruppe ausgewählt ist, umfassen oder im Wesentlichen daraus bestehen.
  • Die zweite Region kann Platin (Pt), Palladium (Pd) und das zweite Trägermaterial umfassen oder im Wesentlichen daraus bestehen. Die zweite Region kann eine Platin-Palladium-Legierung und das zweite Trägermaterial umfassen oder im Wesentlichen daraus bestehen. Die Platin-Palladium-Legierung ist vorzugsweise eine bimetallische Platin-Palladium-Legierung. Jedoch kann es bevorzugt sein, dass die zweite Region keine Platin-Palladium-Legierung umfasst.
  • Das Palladium ist typischerweise auf dem zweiten Trägermaterial geträgert. Im Allgemeinen kann das Palladium direkt auf dem zweiten Trägermaterial angeordnet sein oder ist direkt von dem zweiten Trägermaterial geträgert (z.B. ist kein dazwischenliegendes Trägermaterial zwischen dem Palladium und dem zweiten Trägermaterial vorhanden).
  • Wenn die zweite Region Platin und Palladium umfasst, und vorzugsweise wenn die zweite Region keinen Promotor umfasst, beträgt das Massenverhältnis von Platin zu Palladium in der zweiten Region typischerweise 25:1 bis 1:10, vorzugsweise 10:1 bis 1:4, wie z.B. 5:1 bis 1:3 (z.B. 4:1 bis 1:2).
  • Es kann bevorzugt sein, dass das Massenverhältnis von Platin zu Palladium in der zweiten Region ≥ 1:1 beträgt. Das Massenverhältnis von Platin zu Palladium in der zweiten Region kann 25:1 bis 1,1:1, wie z.B. 10:1 bis 1,5:1, vorzugsweise 5:1 bis 2:1 betragen.
  • Die zweite Region kann Platin (Pt), einen Promotor und das zweite Trägermaterial umfassen oder im Wesentlichen daraus bestehen. Die zweite Region kann Platin (Pt), Palladium (Pd), einen Promotor und das zweite Trägermaterial umfassen oder im Wesentlichen daraus bestehen. Es ist bevorzugt, dass die zweite Region Platin (Pt), einen Promotor und das zweite Trägermaterial umfasst oder im Wesentlichen daraus besteht.
  • Wenn die zweite Region einen Promotor umfasst, ist der Promotor vorzugsweise auf dem zweiten Trägermaterial geträgert. Stärker bevorzugt ist der Promotor direkt auf dem zweiten Trägermaterial geträgert oder ist direkt durch das zweite Trägermaterial geträgert.
  • Der Promotor kann ein Erdalkalimetall oder ein Oxid, ein Hydroxid oder ein Carbonat hiervon oder (ii) Mangan oder ein Oxid hiervon umfassen oder im Wesentlichen daraus bestehen. Die Einbeziehung eines solchen Promotors kann die Aktivität der zweiten Region gegenüber der NO-Oxidation stabilisieren, beispielsweise wenn die Aktivität des Katalysators sich aufgrund einer längeren Verwendung verändert.
  • Der Promotor kann ein Erdalkalimetall oder ein Oxid, ein Hydroxid oder ein Carbonat hiervon umfassen oder im Wesentlichen daraus bestehen. Das Erdalkalimetall kann aus Magnesium (Mg), Calcium (Ca), Strontium (Sr), Barium (Ba) und einer Kombination von zwei oder mehr hiervon ausgewählt sein. Das Erdalkalimetall ist vorzugsweise Calcium (Ca), Strontium (Sr) oder Barium (Ba), bevorzugter Strontium (Sr) oder Barium (Ba), und am stärksten bevorzugt ist das Erdalkalimetall Barium (Ba).
  • Wenn der Promotor ein Erdalkalimetall oder ein Oxid, ein Hydroxid oder ein Carbonat hiervon ist, beträgt typischerweise das Verhältnis der Gesamtmasse des Erdalkalimetalls zu der Gesamtmasse des Platingruppenmetalls (z.B. Platin und optional Palladium [d.h. wenn vorhanden]) in der zweiten Region 0,25:1 bis 20:1 (z.B. 0,3:1 bis 20:1). Es ist bevorzugt, dass das Verhältnis der Gesamtmasse des Erdalkalimetalls zu der Gesamtmasse des Platingruppenmetalls in der zweiten Region 0,5:1 bis 17:1, bevorzugter 1:1 bis 15:1, insbesondere 1,5:1 bis 10:1, noch bevorzugter 2:1 bis 7,5:1, und noch bevorzugter 2,5:1 bis 5:1, beträgt. Es ist bevorzugt, dass die Gesamtmasse des Erdalkalimetalls größer als die Gesamtmasse des Platins (Pt) in der zweiten Region ist.
  • Wenn der Promotor ein Erdalkalimetall ist, beträgt im Allgemeinen das Verhältnis der Gesamtmasse des Erdalkalimetalls zu der Gesamtmasse des zweiten Trägermaterials 1:200 bis 1:5, vorzugsweise 1:150 bis 1:10, noch bevorzugter 1:100 bis 1:20.
  • Wenn die zweite Region sowohl Palladium als auch ein Erdalkalimetall oder ein Oxid, ein Hydroxid oder ein Carbonat hiervon als Promotor umfasst, beträgt typischerweise das Massenverhältnis von Platin zu Palladium in der zweiten Region ≥ 1:2, wie z.B. ≥ 35:65 (z.B. ≥ 7:13). Es ist bevorzugt, dass das Massenverhältnis von Platin zu Palladium in der zweiten Region ≥ 40:60 (z.B. ≥ 2:3), bevorzugter ≥ 42,5:57,5 (z.B. ≥ 17:23), insbesondere ≥ 45:55 (z.B. ≥ 9:11), wie z.B. ≥ 47,5:52,5 (z.B. ≥ 19:21) und noch bevorzugter ≥ 50:50 (z.B. ≥ 1:1) beträgt.
  • Im Allgemeinen, wenn die zweite Region Palladium und ein Erdalkalimetall oder ein Oxid, ein Hydroxid, oder ein Carbonat hiervon als Promoter umfasst, beträgt das Massenverhältnis von Platin zu Palladium in der zweiten Region typischerweise 10:1 bis 1:2. Es ist bevorzugt, dass das Massenverhältnis von Platin zu Palladium in der zweiten Region 8:1 bis 7:13, wie z.B. 80:20 bis 35:65 (z.B. 4:1 bis 7:13), bevorzugter 75:25 bis 40:60 (z.B. 3:1 bis 2:3), wie z.B. 70:30 bis 42,5:57,5 (z.B. 7:3 bis 17:23), noch bevorzugter 67,5:32,5 bis 45:55 (z.B. 27:13 bis 9:11), wie z.B. 65:35 bis 47,5:52,5 (z.B. 13:7 bis 19:21) und noch bevorzugter 60:40 bis 50:50 (z.B. 3:2 bis 1:1) beträgt.
  • Die zweite Region umfasst typischerweise eine Gesamtbeladung des Erdalkalimetalls von 10 bis 500 g ft–3 (z.B. 60 bis 400 g ft–3 oder 10 bis 450 g ft–3), insbesondere 20 bis 400 g ft–3, spezieller 35 bis 350 g ft–3, wie z.B. 50 bis 300 g ft–3, speziell 75 bis 250 g ft–3.
  • Wenn der Promotor Mangan oder ein Oxid hiervon umfasst, oder im Wesentlichen daraus besteht, umfasst die zweite Region typischerweise ein Massenverhältnis von Mn:Pt von ≤ 5:1, bevorzugter < 5:1.
  • Die zweite Region kann ein Massenverhältnis von Mn:Pt von ≥ 0,5:1, bevorzugter > 0,5:1 umfassen.
  • Die zweite Region umfasst typischerweise ein Massenverhältnis von Mangan (Mn) zu Platin (Pt) von 5:1 bis 0,5:1 (z.B. 5:1 bis 2:3), vorzugsweise 4,5:1 bis 1:1 (z.B. 4:1 bis 1,1:1), bevorzugter 4:1 bis 1,5:1.
  • Die zweite Region weist typischerweise eine Gesamtbeladung an Mangan (Mn) von 5 bis 500 g ft–3 auf. Es ist bevorzugt, dass die zweite Region eine Gesamtbeladung von Mangan (Mn) von 10 bis 250 g ft–3 (z.B. 75 bis 175 g ft–3), bevorzugter 15 bis 200 g ft–3 (z.B. 50 bis 150 g ft–3), noch bevorzugter 20 bis 150 g ft–3 aufweist.
  • Es ist allgemein bevorzugt, dass die zweite Region im Wesentlichen frei von Palladium, insbesondere im Wesentlichen frei von Palladium (Pd), das auf dem zweiten Trägermaterial angeordnet oder geträgert ist, ist. Bevorzugter umfasst die zweite Region kein Palladium, insbesondere Palladium, das auf dem zweiten Trägermaterial angeordnet oder geträgert ist.
  • Im Allgemeinen umfasst die zweite Region Platin (Pt) als das alleinige Platingruppenmetall. Die zweite Region umfasst vorzugsweise nicht ein oder mehrere von Ruthenium (Ru), Rhodium (Rh), Palladium (Pd), Osmium (Os) oder Iridium (Ir).
  • Die zweite Region weist typischerweise eine Gesamtbeladung von Platin von 5 bis 150 g ft–3 auf. Es ist bevorzugt, dass die zweite Region eine Gesamtbeladung von Platin von 10 bis 100 g ft–3 (z.B. 15 bis 50 g ft–3), bevorzugter 15 bis 75 g ft–3, aufweist. Die zweite Region enthält typischerweise eine relativ geringe Beladung an Platin, um die mögliche Bildung von N2O zu vermeiden oder zu minimieren.
  • Im Allgemeinen umfasst das zweite Trägermaterial ein hitzebeständiges Oxid oder besteht im Wesentlichen daraus. Das hitzebeständige Oxid umfasst Aluminiumoxid, Siliciumdioxid, Titanoxid, Zirconiumoxid oder Cerdioxid oder ein Misch- oder Verbundoxid hiervon, wie z.B. ein Misch- oder Verbundoxid von zwei oder mehr hiervon, oder besteht im Wesentlichen daraus. Beispielsweise kann das Misch- oder Verbundoxid aus der Gruppe ausgewählt sein, die aus Aluminiumoxid, Siliciumdioxid, Titanoxid, Zirconiumoxid, Cerdioxid, Siliciumdioxid-Aluminiumoxid, Titanoxid-Aluminiumoxid, Zirconiumoxid-Aluminiumoxid, Cerdioxid-Aluminiumoxid, Titanoxid-Silicumdioxid, Zirconiumoxid-Siliciumdioxid, Zirconiumoxid-Titanoxid, Cerdioxid-Zirconiumoxid und Aluminiumoxid-Magnesiumoxid besteht.
  • Es ist bevorzugt, dass das hitzebeständige Oxid aus Aluminiumoxid, Siliciumdioxid-Aluminiumoxid und einem Gemisch von Aluminiumoxid und Cerdioxid besteht. Noch bevorzugter ist das hitzebeständige Oxid aus Aluminiumoxid und Siliciumdioxid-Aluminiumoxid ausgewählt.
  • Wenn das hitzebeständige Oxid ein Misch- oder Verbundoxid von Siliciumdioxid-Aluminiumoxid ist, umfasst das hitzebeständige Oxid vorzugsweise 0,5 bis 45 Gew.-% Siliciumdioxid (d.h. 55 bis 99,5 Gew.-% Aluminiumoxid), vorzugsweise 1 bis 40 Gew.-% Siliciumdioxid, bevorzugter 1,5 bis 30 Gew.-% Siliciumdioxid (z.B. 1,5 bis 10 Gew.-% Siliciumdioxid), insbesondere 2,5 bis 25 Gew.-% Siliciumdioxid, spezieller 3,5 bis 20 Gew.-% Siliciumdioxid (z.B. 5 bis 20 Gew.-% Siliciumdioxid), noch bevorzugter 4,5 bis 15 Gew.-% Siliciumdioxid.
  • Wenn das hitzebeständige Oxid ein Misch- oder Verbundoxid von Aluminiumoxid und Cerdioxid ist, umfasst das hitzebeständige Oxid vorzugsweise mindestens 50 bis 99 Gew.-% Aluminiumoxid, bevorzugter 70 bis 95 Gew.-% Aluminiumoxid, noch bevorzugter 75 bis 90 Gew.-% Aluminiumoxid.´
  • Das hitzebeständige Oxid kann optional dotiert sein (z.B. mit einem Dotiermittel). Das Dotiermittel kann ein Element, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Cer (Ce), Zirconium (Zr), Titan (Ti), Silicium (Si), Yttrium (Y), Lanthan (La), Praseodym (Pr), Samarium (Sm), Neodym (Nd) und einem Oxid hiervon besteht, umfassen oder im Wesentlichen daraus bestehen.
  • Wenn das hitzebeständige Oxid dotiert ist, beträgt die Gesamtmenge des Dotiermittels 0,25 bis 5 Gew.-%, vorzugsweise 0,5 bis 3 Gew.-% (z.B. etwa 1 Gew.-%).
  • Es kann bevorzugt sein, dass das hitzebeständige Oxid nicht dotiert ist (z.B. mit einem Dotiermittel).
  • Wenn das hitzebeständige Oxid Aluminiumoxid umfasst oder im Wesentlichen daraus besteht, kann das Aluminiumoxid optional dotiert sein (z.B. mit einem Dotiermittel). Das Dotiermittel kann Silicium (Si) oder ein Oxid hiervon umfassen oder im Wesentlichen daraus bestehen.
  • Wenn das Aluminium mit einem Silicium oder ein Oxid hiervon umfassenden Dotiermittel dotiert ist, ist das Aluminiumoxid vorzugsweise mit Siliciumdioxid dotiert. Das Aluminiumoxid ist vorzugsweise mit Siliciumdioxid in einer Gesamtmenge von 0,5 bis 45 Gew.-% (d.h. Gew.-% des Aluminiumoxids), vorzugsweise 1 bis 40 Gew.-%, bevorzugter 1,5 bis 30 Gew.-% (z.B. 1,5 bis 10 Gew.-%), insbesondere 2,5 bis 25 Gew.-%, spezieller 3,5 bis 20 Gew.-% (z.B. 5 bis 20 Gew.-%), noch bevorzugter 4,5 bis 15 Gew.-%, dotiert.
  • Wenn die zweite Region einen Promotor umfasst, ist es bevorzugt, dass das hitzebeständige Oxid ein Misch- oder Verbundoxid von Siliciumdioxid-Aluminiumoxid, wie z.B. oben beschrieben, ist, oder ein Aluminiumoxid ist, das mit einem Silicium oder ein Oxid hiervon umfassenden Dotiermittel, wie z.B. oben beschrieben, dotiert ist.
  • Die zweite Region kann eine Gesamtbeladung des zweiten Trägermaterials von 0,1 bis 4,5 g Zoll–3 (z.B. 0,25 bis 4,2 g Zoll–3), vorzugsweise 0,3 bis 3,8 g Zoll–3, noch bevorzugter 0,5 bis 3,0 g Zoll–3 (1 bis 2,75 g Zoll–3 oder 0,75 bis 1,5 g Zoll–3), und noch bevorzugter 0,6 bis 2,5 g Zoll–3 (z.B. 0,75 bis 2,3 g Zoll–3) umfassen.
  • Die zweite Region kann des Weiteren ein Kohlenwasserstoffadsorptionsmittelmaterial, wie z.B. einen Zeolith, umfassen. Das Kohlenwasserstoffadsorptionsmittelmaterial ist vorzugsweise ein Zeolith.
  • Es ist bevorzugt, dass der Zeolith ein mittelporiger Zeolith (z.B. ein Zeolith mit einer maximalen Ringgröße von zehn tetraedrischen Atomen) oder ein großporiger Zeolith (z.B. ein Zeolith mit einer maximalen Ringgröße von zwölf tetraedrischen Atomen) ist. Es kann bevorzugt sein, dass der Zeolith kein kleinporiger Zeolith (z.B. ein Zeolith mit einer maximalen Ringgröße von acht tetraedrischen Atomen) ist.
  • Beispiele für geeignete Zeolithe oder Typen von Zeolithen umfassen Faujasit, Clinoptilolit, Mordenit, Silicalit, Ferrierit, Zeolith X, Zeolith Y, ultrastabilen Zeolith Y, AEI-Zeolith, ZSM-5-Zeolith, ZSM-12-Zeolith, ZSM-20-Zeolith, ZSM-34-Zeolith, CHA-Zeolith, SSZ-3-Zeolith, SAPO-5-Zeolith, Offretit, einen Beta-Zeolith oder einen Kupfer-CHA-Zeolith. Der Zeolith ist vorzugsweise ZSM-5, ein Beta-Zeolith oder ein Y-Zeolith.
  • Wenn das Kohlenwasserstoffadsorptionsmittel ein Zeolith ist, ist der Zeolith im Wesentlichen frei von einem Edelmetall, wie es z.B. oben beschrieben ist (z.B. Platin (Pt), Rhodium (Rh), Gold (Au), Silber (Ag), Iridium (Ir) und Ruthenium (Ru)). Bevorzugter umfasst der Zeolith nicht ein Edelmetall, wie es oben beschrieben ist.
  • Wenn die zweite Region ein Kohlenwasserstoffadsorptionsmittel umfasst, umfasst die zweite Region eine Gesamtbeladung an Kohlenwasserstoffadsorptionsmittel von 0,05 bis 3,00 g Zoll–3, insbesondere 0,10 bis 2,00 g Zoll–3, bevorzugter 0,2 bis 1,0 g Zoll–3. Beispielsweise weist die zweite Region eine Gesamtbeladung von Kohlenwasserstoffadsorptionsmittel von 0,8 bis 1,75 g Zoll–3, wie z.B. 1,0 bis 1,5 g Zoll–3, auf.
  • Alternativ kann es bevorzugt sein, dass die zweite Region im Wesentlichen frei von einem Kohlenwasserstoffadsorptionsmittelmaterial, vorzugsweise einem Zeolith, ist. Somit kann die zweite Region ein Kohlenwasserstoffadsorptionsmittelmaterial, wie z.B. einen Zeolith, nicht umfassen.
  • Es kann ferner bevorzugt sein, dass die zweite Region im Wesentlichen frei von einem Molekularsiebkatalysator, wie z.B. dem hierin oben beschriebenen Molekularsiebkatalysator, ist. Somit kann die zweite Region den Molekularsiebkatalysator nicht umfassen.
  • Es ist im Allgemeinen bevorzugt, dass die zweite Region nicht sowohl ein Erdalkalimetall als auch Mangan umfasst. Somit ist es bevorzugt, wenn die zweite Region Mangan umfasst, dass die zweite Region nicht ein Erdalkalimetall umfasst. Wenn die zweite Region ein Erdalkalimetall umfasst, ist es bevorzugt, dass die zweite Region Mangan nicht umfasst.
  • Zusätzlich oder alternativ kann die zweite Region im Wesentlichen frei von Rhodium und/oder einem Alkalimetall und/oder einem Erdalkalimetall, insbesondere einem Alkalimetall und/oder einem Erdalkalimetall, das auf dem zweiten Trägermaterial angeordnet oder geträgert ist, sein. Somit kann die zweite Region Rhodium und/oder ein Alkalimetall und/oder ein Erdalkalimetall, insbesondere ein Alkalimetall und/oder ein Erdalkalimetall, das auf dem zweiten Trägermaterial angeordnet oder geträgert ist, nicht umfassen.
  • Die erste Region und/oder die zweite Region kann auf dem Substrat angeordnet oder geträgert sein.
  • Die erste Region kann direkt auf dem Substrat angeordnet sein (d.h. die erste Region befindet sich in Kontakt mit einer Oberfläche des Substrats, siehe 1 bis 4). Die zweite Region kann:
    • a) auf der ersten Region angeordnet oder geträgert sein (siehe z.B. 2 bis 4); und/oder
    • b) direkt auf dem Substrat angeordnet sein [d.h. die zweite Region befindet sich in Kontakt mit einer Oberfläche des Substrats] (siehe z.B. 1 bis 3); und/oder
    • c) sich in Kontakt mit der ersten Region befinden [d.h. die zweite Region ist benachbart zu der ersten Region oder grenzt an sie an].
  • Wenn die zweite Region direkt auf dem Substrat angeordnet ist, kann ein Teil oder Bereich der zweiten Region sich in Kontakt mit der ersten Region befinden oder die erste Region und die zweite Region können getrennt sein (beispielsweise durch eine Lücke).
  • Wenn die zweite Region auf der ersten Region angeordnet oder geträgert ist, ist die gesamte zweite Region oder ein Teil der zweiten Region vorzugsweise direkt auf der ersten Region angeordnet (d.h. die zweite Region befindet sich in Kontakt mit einer Oberfläche der ersten Region). Die zweite Region kann eine zweite Schicht sein und die erste Region kann eine erste Schicht sein.
  • Es kann bevorzugt sein, dass lediglich ein Bereich oder Teil der zweiten Region auf der ersten Region angeordnet oder geträgert ist. So überlappt die zweite Region nicht vollständig mit der ersten Region oder bedeckt sie nicht vollständig.
  • Zusätzlich oder alternativ kann die zweite Region direkt auf dem Substrat angeordnet sein (d.h. die zweite Region befindet sich in Kontakt mit einer Oberfläche des Substrats; siehe 1 bis 3 und 5). Die erste Region kann:
    • i) auf der zweiten Region angeordnet oder geträgert sein (siehe z.B. 2, 3 und 5); und/oder
    • ii) direkt auf dem Substrat angeordnet sein [d.h. die erste Region befindet sich in Kontakt mit einer Oberfläche des Substrats] (siehe z.B. 1 bis 3); und/oder
    • iii) sich in Kontakt mit der zweiten Region befinden [d.h. die erste Region ist zu der zweiten Region benachbart oder grenzt an sie an].
  • Wenn die erste Region direkt auf dem Substrat angeordnet ist, kann ein Teil oder Bereich der ersten Region sich in Kontakt mit der zweiten Region befinden oder die erste Region und die zweite Region können getrennt sein (beispielsweise durch eine Lücke).
  • Wenn die erste Region auf der zweiten Region angeordnet oder geträgert ist, ist die gesamte oder ein Teil der ersten Region vorzugsweise direkt auf der zweiten Region angeordnet (d.h. die erste Region befindet sich in Kontakt mit einer Oberfläche der zweiten Region). Die erste Region kann eine erste Schicht sein und die zweite Region kann eine zweite Schicht sein.
  • Im Allgemeinen kann die erste Region kann eine erste Schicht oder eine erste Zone sein. Wenn die erste Region eine erste Schicht ist, ist es bevorzugt, dass die erste Schicht sich über eine gesamte Länge (d.h. im Wesentlichen eine gesamte Länge) des Substrats, speziell die gesamte Länge der Kanäle eines Substratmonoliths, erstreckt. Wenn die erste Region eine erste Zone ist, dann weist die erste Zone typischerweise eine Länge von 10 bis 90 % der Länge des Substrats (z.B. 10 bis 45 %) vorzugsweise 15 bis 75 % der Länge des Substrats (z.B. 15 bis 40 %), stärker bevorzugt 20 bis 70 % (z.B. 30 bis 65 %, wie 25 bis 45 %) der Länge des Substrats, noch stärker bevorzugt 25 bis 65 % (z.B. 35 bis 50 %) auf.
  • Die zweite Region kann allgemein eine zweite Schicht oder eine zweite Zone sein. Wenn die zweite Region eine zweite Schicht ist, ist es bevorzugt, dass die zweite Schicht sich über eine gesamte Länge (d.h. im Wesentlichen eine gesamte Länge) des Substrats, speziell die gesamte Länge der Kanäle eines Substratmonoliths, erstreckt. Wenn die zweite Region eine zweite Zone ist, dann weist die zweite Zone typischerweise eine Länge von 10 bis 90 % der Länge des Substrats (z.B. 10 bis 45 %) vorzugsweise 15 bis 75 % der Länge des Substrats (z.B. 15 bis 40 %), stärker bevorzugt 20 bis 70 % (z.B. 30 bis 65 %, wie 25 bis 45 %) der Länge des Substrats, noch stärker bevorzugt 25 bis 65 % (z.B. 35 bis 50 %) auf.
  • In einer ersten Ausführungsform des Oxidationskatalysators ist die erste Region so angeordnet, dass sie mit Abgas an oder nahe einem Auslassende des Substrats und nach einem Kontakt des Abgases mit der zweiten Region in Berührung gelangt.
  • Es gibt verschiedene Oxidationskatalysatoranordnungen, die den Kontakt des Abgases mit der ersten Region an einem Auslassende des Substrats und nachdem das Abgas mit der zweiten Region in Berührung gelangt ist, erleichtern. Die erste Region ist so angeordnet oder orientiert, dass sie mit dem Abgas in Berührung gelangt, nachdem dieses mit der zweiten Region in Berührung gelangt ist, wenn sie eine beliebige der ersten bis dritten Oxidationskatalysatoranordnungen aufweist.
  • Typischerweise ist die zweite Region so angeordnet oder orientiert, dass sie mit Abgas vor der ersten Region in Berührung gelangt. Somit kann die zweite Region so angeordnet sein, dass sie mit dem Abgas bei dessen Eintreten in den Oxidationskatalysator in Berührung gelangt, und die erste Region kann so angeordnet sein, dass sie mit dem Abgas beim Verlassen des Oxidationskatalysators in Berührung gelangt. Die zonierte Anordnung der ersten Oxidationskatalysatoranordnung ist in dieser Hinsicht besonders von Vorteil.
  • In einer ersten Oxidationskatalysatoranordnung ist die zweite Region stromauf der ersten Zone angeordnet oder geträgert. Vorzugsweise ist die erste Region eine erste Zone, die an oder nahe einem Auslassende des Substrats angeordnet ist, und die zweite Region ist eine zweite Zone, die an oder nahe einem Einlassende des Substrats angeordnet ist.
  • In einer zweiten Oxidationskatalysatoranordnung ist die zweite Region eine zweite Schicht und die erste Region ist eine erste Zone. Die erste Zone ist auf der zweiten Schicht an oder nahe einem Auslassende des Substrats angeordnet.
  • In einer dritten Oxidationskatalysatoranordnung ist die zweite Region eine zweite Schicht und die erste Region ist eine erste Schicht. Die zweite Schicht ist auf der ersten Schicht angeordnet.
  • In einer zweiten Ausführungsform des Oxidationskatalysators ist die zweite Region so angeordnet, dass sie mit dem Abgas an oder nahe dem Auslassende des Substrats und nach einem Kontakt des Abgases mit der ersten Region in Berührung gelangt.
  • Der Oxidationskatalysator der zweiten Oxidationskatalysatorausführungsform kann eine vorteilhafte Oxidationsaktivität, insbesondere gegenüber NO zeigen, wenn er sich in einer Anordnung befindet, die den Kontakt des Abgases mit der Platin (Pt) enthaltenden Region erleichtert, kurz bevor das Abgas den Katalysator verlässt und nachdem es mit der Washcoatregion, die den Molekularsiebkatalysator enthält, in Berührung gelangt ist.
  • Es gibt verschiedene Oxidationskatalysatoranordnungen, die den Kontakt des Abgases mit der zweiten Region an einem Auslassende des Substrats und nachdem das Abgas mit der ersten Region in Berührung gelangt ist, erleichtert. Die zweite Region ist so angeordnet oder orientiert, dass sie mit dem Abgas in Berührung gelangt, nachdem dieses mit der ersten Region in Berührung gelangt ist, wenn sie eine beliebige der vierten bis sechsten Oxidationskatalysatoranordnungen aufweist.
  • Typischerweise ist die erste Region so angeordnet oder orientiert, dass sie mit dem Abgas vor der zweiten Region in Berührung gelangt. Somit kann die erste Region so angeordnet sein, dass sie mit Abgas in Berührung gelangt, wenn es in den Oxidationskatalysator eintritt, und die zweite Region kann so angeordnet sein, dass sie mit dem Abgas in Berührung gelangt, wenn es den Oxidationskatalysator verlässt. Die Zonen aufweisende Anordnung der vierten Oxidationskatalysatoranordnung ist insofern besonders vorteilhaft.
  • In einer vierten Oxidationskatalysatoranordnung ist die erste Region stromauf der zweiten Zone angeordnet oder geträgert. Vorzugsweise ist die zweite Region eine zweite Zone, die an oder nahe einem Auslassende des Substrats angeordnet ist, und die erste Region ist eine erste Zone, die an oder nahe einem Einlassende des Substrats angeordnet ist. Wenn die zweite Region Mangan umfasst, kann der Oxidationskatalysator in dieser Anordnung eine gute Toleranz gegenüber Schwefel zeigen.
  • In einer fünften Oxidationskatalysatoranordnung ist die erste Region eine erste Schicht und die zweite Region ist eine zweite Zone. Die zweite Zone ist auf der ersten Schicht an oder nahe einem Auslassende des Substrats angeordnet.
  • In einer sechsten Oxidationskatalysatoranordnung ist die erste Region eine erste Schicht und die zweite Region ist eine zweite Schicht. Die erste Schicht ist auf der zweiten Schicht angeordnet.
  • In der ersten und vierten Oxidationskatalysatoranordnung kann die erste Zone an die zweite Zone angrenzen. Vorzugsweise befindet sich die erste Zone in Kontakt mit der zweiten Zone. Wenn die erste Zone an die zweite Zone angrenzt oder die erste Zone sich in Kontakt mit der zweiten Zone befindet, können die erste Zone und die zweite Zone auf dem Substrat in Form einer Schicht (beispielsweise einer einzelnen Schicht) angeordnet oder geträgert sein. So kann eine Schicht (beispielsweise eine einzelne Schicht) auf dem Substrat ausgebildet sein, wenn die erste Zone und die zweite Zone aneinander angrenzen oder sich in Kontakt miteinander befinden. Eine derartige Anordnung kann Probleme mit dem Rückdruck vermeiden.
  • Die erste Zone kann von der zweiten Zone getrennt sein. Es kann eine Lücke (beispielsweise einen Raum) zwischen der ersten Zone und der zweiten Zone geben.
  • Die erste Zone kann mit der zweiten Zone überlappen. So kann ein Endbereich oder Endteil der ersten Zone auf der zweiten Zone angeordnet oder geträgert sein. Die erste Zone kann vollständig oder teilweise mit der zweiten Zone überlappen. Wenn die erste Zone mit der zweiten Zone überlappt, ist bevorzugt, dass die erste Zone lediglich teilweise mit der zweiten Zone überlappt (d.h. die oberste, äußerste Oberfläche der zweiten Zone ist nicht vollständig durch die erste Zone bedeckt).
  • Alternativ kann die zweite Zone mit der ersten Zone überlappen. So kann ein Endbereich oder Endteil der zweiten Zone auf der ersten Zone angeordnet oder geträgert sein. Die zweite Zone überlappt im Allgemeinen lediglich teilweise mit der ersten Zone.
  • Es ist bevorzugt, dass die erste Zone und zweite Zone nicht wesentlich überlappen. In der zweiten und fünften Oxidationskatalysatoranordnung ist die Zone (d.h. die erste oder zweite Zone) typischerweise auf der Schicht (d.h. der ersten oder zweiten Schicht) angeordnet oder geträgert. Vorzugsweise ist die Zone direkt auf der Schicht angeordnet (d.h. die Zone befindet sich in Kontakt mit der Oberfläche der Schicht).
  • Wenn die Zone (d.h. die erste oder zweite Zone) auf der Schicht (d.h. der ersten oder zweiten Schicht) angeordnet oder geträgert ist, ist bevorzugt, dass die gesamte Länge der Zone auf der Schicht angeordnet oder geträgert ist. Die Länge der Zone ist geringer als die Länge der Schicht.
  • Im Allgemeinen ist es möglich, dass sowohl die erste Region als auch die zweite Region nicht direkt auf dem Substrat angeordnet sind (d.h. weder die erste Region noch die zweite Region befinden sich in Kontakt mit einer Oberfläche des Substrats).
  • Substrate zum Trägern von Oxidationskatalysatoren zum Behandeln eines Abgases aus einem Dieselmotor sind auf dem einschlägigen Fachgebiet gut bekannt. Verfahren zur Herstellung von Regionen, Zonen und Schichten unter Verwendung von Washcoats und zum Applizieren von Washcoats auf ein Substrat sind ebenfalls auf dem einschlägigen Fachgebiet bekannt (siehe z.B. unsere WO 99/47260 , WO 2007/077462 und WO 2011/080525 ).
  • Das Substrat weist typischerweise eine Vielzahl von Kanälen auf (z.B. zum Hindurchströmen des Abgases). Allgemein ist das Substrat ein keramisches Material oder ein metallisches Material.
  • Es ist bevorzugt, dass das Substrat aus Cordierit (SiO2-Al2O3-MgO), Siliciumcarbid (SiC), einer Fe-Cr-Al-Legierung, einer Ni-Cr-Al-Legierung oder einer Legierung eines nicht rostenden Stahls hergestellt ist oder daraus besteht.
  • Typischerweise ist das Substrat ein Monolith (hier auch als Substratmonolith bezeichnet). Derartige Monolithe sind auf dem einschlägigen Fachgebiet gut bekannt.
  • Der Substratmonolith kann ein Durchflussmonolith sein. Alternativ kann der Substratmonolith ein Filtermonolith sein.
  • Ein Durchflussmonolith umfasst typischerweise einen Wabenmonolith (z.B. einen metallischen oder keramischen Wabenmonolith) mit einer Vielzahl von Kanälen, die sich durch ihn hindurch erstrecken, wobei die Kanäle an beiden Enden offen sind. Wenn das Substrat ein Durchflussmonolith ist, ist der erfindungsgemäße Oxidationskatalysator typischerweise ein Dieseloxidationskatalysator (DOC) oder ist zur Verwendung als Dieseloxidationskatalysator (DOC) vorgesehen.
  • Ein Filtermonolith umfasst im Allgemeinen eine Vielzahl von Einlasskanälen und eine Vielzahl von Auslasskanälen, wobei die Einlasskanäle an einem stromaufseitigen Ende (d.h. der Abgaseinlassseite) offen sind und an einem stromabseitigen Ende (d.h. der Abgasauslassseite) verstopft oder verschlossen sind, die Auslasskanäle an einem stromaufseitigen Ende verstopft oder verschlossen sind und an einem stromabseitigen Ende offen sind und wobei jeder Einlasskanal von einem Auslasskanal durch eine poröse Struktur getrennt ist. Wenn das Substrat ein Filtermonolith ist, ist der erfindungsgemäße Oxidationskatalysator typischerweise ein katalysiertes Rußfilter (CSF) oder ist zur Verwendung als katalysiertes Rußfilter (CSF) vorgesehen.
  • Wenn der Monolith ein Filtermonolith ist, ist es bevorzugt, dass der Filtermonolith ein Wandstromfilter ist. In einem Wandstromfilter ist jeder Einlasskanal abwechselnd von einem Auslasskanal durch eine Wand der porösen Struktur getrennt und umgekehrt. Es ist bevorzugt, dass die Einlasskanäle und die Auslasskanäle in einer Wabenanordnung angeordnet sind. Wenn es eine Wabenanordnung gibt, ist es bevorzugt, dass die Kanäle, die vertikal und lateral zu einem Einlasskanal benachbart sind, an einem stromaufseitigen Ende verstopft sind und umgekehrt (d.h. die vertikal und lateral zu einem Auslasskanal benachbarten Kanäle sind an einem stromabseitigen Ende verstopft). Bei Betrachtung von einem Ende nehmen die abwechselnd verstopften und offenen Enden der Kanäle das Aussehen eines Schachbretts an.
  • Im Prinzip kann das Substrat eine beliebige Form oder Größe aufweisen. Die Form und Größe des Substrats wird jedoch üblicherweise in einer Weise gewählt, um die Einwirkung der katalytisch aktiven Materialien im Katalysator auf das Abgas zu optimieren. Das Substrat kann beispielsweise eine röhrenförmige, faserförmige oder partikuläre Form aufweisen. Beispiele für geeignete Trägersubstrate umfassen ein Substrat vom monolithischen Waben-Cordierit-Typ, ein Substrat vom monolithischen Waben-SiC-Typ, ein Substrat vom schichtförmigen Faser- oder Gewirketyp, ein Substrat vom Schaumtyp, ein Substrat vom Querstromtyp, ein Substrat vom Metalldrahtnetz-Typ, ein Substrat vom Typ metallischer poröser Körper und ein Substrat vom Typ keramischer Partikel.
  • Das Substrat kann ein elektrisch erwärmbares Substrat sein (d.h. das elektrisch erwärmbare Substrat ist ein gebräuchliches elektrisch sich erwärmendes Substrat). Wenn das Substrat ein elektrisch erwärmbares Substrat ist, umfasst der Oxidationskatalysator der Erfindung einen elektrischen Stromanschluss, vorzugsweise mindestens zwei elektrische Stromanschlüsse, noch stärker bevorzugt lediglich zwei elektrische Stromanschlüsse. Jeder elektrische Stromanschluss kann elektrisch mit einem elektrisch erwärmbaren Substrat und einer elektrischen Stromquelle verbunden sein. Der Oxidationskatalysator kann mittels Ohm’schem Erwärmen, bei dem ein elektrischer Strom durch einen Widerstand elektrische Energie in Wärmeenergie umwandelt, erwärmt werden.
  • Das elektrisch erwärmbare Substrat kann zur Freisetzung von jeglichem gespeicherten NOx aus der ersten Region verwendet werden. Somit wird, wenn das elektrisch erwärmbare Substrat angeschaltet ist, der Oxidationskatalysator erwärmt und die Temperatur der ersten Region kann auf ihre NOx-Freisetzungstemperatur gebracht werden. Beispiele für geeignete elektrisch erwärmbare Substrate sind in US 4 300 956 , US 5 146 743 und US 6 513 324 beschrieben.
  • Im Allgemeinen umfasst das elektrisch erwärmbare Substrat ein Metall. Das Metall kann mit dem elektrischen Stromanschluss oder den elektrischen Stromanschlüssen elektrisch verbunden sein.
  • Typischerweise ist das elektrisch erwärmbare Substrat ein elektrisch erwärmbares wabenförmiges Substrat. Das elektrisch erwärmbare Substrat kann ein gebräuchliches elektrisch erwärmbares wabenförmiges Substrat sein.
  • Das elektrisch erwärmbare Substrat kann einen elektrisch erwärmbaren Substratmonolith (z.B. einen Metallmonolith) umfassen. Der Monolith kann eine Lage oder Folie aus gewelltem Metall umfassen. Die Lage oder Folie aus gewelltem Metall kann aufgerollt, gewickelt oder gestapelt sein. Wenn die Lage aus gewelltem Metall aufgerollt oder gewickelt ist, kann sie zu einer gewickelten Form, einer Spiralform oder einem konzentrischen Muster aufgerollt oder gewickelt sein.
  • Das Metall des elektrisch erwärmbaren Substrats, der Metallmonolith und/oder die Lage oder Folie aus gewelltem Metall können einen ferritischen, Aluminium umfassenden Stahl, wie FecralloyTM, umfassen.
  • Im Allgemeinen ist der Oxidationskatalysator der Erfindung zur Verwendung als ein Dieseloxidationskatalysator (DOC) oder ein katalysiertes Rußfilter (CSF) vorgesehen. In der Praxis sind die in DOCs und CSFs verwendeten Katalysatorformulierungen ähnlich. Im Allgemeinen besteht ein prinzipieller Unterschied zwischen einem DOC und einem CSF hinsichtlich des Substrats, auf das die Katalysatorformulierung aufgetragen ist, und hinsichtlich der Gesamtmenge an Platin, Palladium und beliebigen weiteren katalytisch aktiven Metallen, die auf das Substrat aufgetragen sind.
  • Die vorliegende Erfindung liefert ferner ein Abgassystem, das den Oxidationskatalysator und eine Emissionssteuerungsvorrichtung umfasst. Beispiele für Emissionssteuerungsvorrichtungen umfassen ein Dieselpartikelfilter (DPF), eine Mager-NOx-Falle (LNT), einen Mager-NOx-Katalysator (LNC), einen selektiven katalytischen Reduktions(SCR)-Katalysator, einen Dieseloxidationskatalysator (DOC), ein katalysiertes Rußfilter (CSF), einen selektiven katalytischen Reduktions-Filter(SCRFTM)-Katalysator, einen Ammoniak-Slip-Katalysator (ASC) und Kombinationen von zwei oder mehr hiervon. Derartige Emissionssteuerungsvorrichtungen sind auf dem einschlägigen Fachgebiet alle gut bekannt.
  • Einige der oben genannten Emissionssteuerungsvorrichtungen weisen Filtersubstrate auf. Eine Emissionssteuerungsvorrichtung mit einem Filtersubstrat kann aus der Gruppe ausgewählt sein, die aus einem Dieselpartikelfilter (DPF), einem katalysierten Rußfilter (CSF) und einem selektiven katalytischen Reduktions-Filter(SCRFTM)-Katalysator besteht.
  • Es ist bevorzugt, dass das Abgassystem eine Emissionssteuerungsvorrichtung umfasst, die aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus einer Mager-NOx-Falle (LNT), einem Ammoniak-Slip-Katalysator (ASC), einem Dieselpartikelfilter (DPF), einem selektiven katalytischen Reduktions(SCR)-Katalysator, einem katalysierten Rußfilter (CSF), einem selektiven katalytischen Reduktions-Filter(SCRFTM)-Katalysator und Kombinationen von zwei oder mehr hiervon besteht. Stärker bevorzugt ist die Emissionssteuerungsvorrichtung aus der Gruppe ausgewählt, die aus einem Dieselpartikelfilter (DPF), einem selektiven katalytischen Reduktions(SCR)-Katalysator, einem katalysierten Rußfilter (CSF), einem selektiven katalytischen Reduktions-Filter(SCRFTM)-Katalysator und Kombinationen von zwei oder mehr hiervon besteht. Noch stärker bevorzugt ist die Emissionssteuerungsvorrichtung ein selektiver katalytischer Reduktions(SCR)-Katalysator oder ein selektiver katalytischer Reduktions-Filter(SCRFTM)-Katalysator.
  • Wenn das erfindungsgemäße Abgassystem einen SCR-Katalysator oder einen SCRFTM-Katalysator umfasst, kann das Abgassystem ferner einen Injektor zum Injizieren eines stickstoffhaltigen Reduktionsmittels, wie beispielsweise von Ammoniak, oder eines Ammoniakvorläufers, wie beispielsweise Harnstoff oder Ammoniumformiat, vorzugsweise Harnstoff, in das Abgas stromab des Oxidationskatalysators und stromauf des SCR-Katalysators oder des SCRFTM-Katalysators umfassen. Ein derartiger Injektor kann fluidisch mit einer Quelle (z.B. einem Tank) eines Vorläufers eines stickstoffhaltigen Reduktionsmittels verbunden sein. Ein ventilgesteuertes Zudosieren des Vorläufers in das Abgas kann durch geeignet programmierte Motormanagementmittel und eine einen geschlossenen Kreislauf oder offenen Kreislauf umfassende Rückkopplung, die durch Sensoren geliefert wird, die die Zusammensetzung des Abgases überwachen, gesteuert werden. Ammoniak kann auch durch Erwärmen von Ammoniumcarbamat (ein Feststoff) erzeugt werden und das erzeugte Ammoniak kann in das Abgas injiziert werden.
  • Alternativ oder zusätzlich zu dem Injektor kann Ammoniak in situ erzeugt werden (beispielsweise während einer fetten Regeneration einer LNT, die stromauf des SCR-Katalysators oder des SCRFTM-Katalysators angeordnet ist). So kann das Abgassystem ferner ein Motormanagementmittel zum Anreichern des Abgases mit Kohlenwasserstoffen umfassen.
  • Der SCR-Katalysator oder der SCRFTM-Katalysator kann ein Metall umfassen, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus mindestens einem von Cu, Hf, La, Au, In, V, Lanthaniden und Übergangsmetallen der Gruppe VIII (z.B. Fe) besteht, wobei das Metall auf ein hitzebeständiges Oxid oder ein Molekularsieb geträgert ist. Das Metall ist vorzugsweis aus Ce, Fe, Cu und Kombinationen von beliebigen zwei oder mehr hiervon ausgewählt, stärker bevorzugt ist das Metall Fe oder Cu.
  • Das hitzebeständige Oxid für den SCR-Katalysator oder den SCRFTM-Katalysator kann aus der Gruppe ausgewählt sein, die aus Al2O3, TiO2, CeO2, SiO2, ZrO2 und Mischoxiden, die zwei oder mehr hiervon enthalten, besteht. Der Nicht-Zeolith-Katalysator kann ferner Wolframoxid umfassen (z.B. V2O5/WO3/TiO2, WOx/CeZrO2, WOx/ZrO2 oder Fe/WOx/ZrO2).
  • Es ist insbesondere bevorzugt, wenn ein SCR-Katalysator, ein SCRFTM-Katalysator oder ein Washcoat hiervon mindestens ein Molekularsieb, wie beispielsweise einen Alumosilicatzeolith oder einen SAPO umfasst. Das mindestens eine Molekularsieb kann ein kleinporiges, mittelporiges oder großporiges Molekularsieb sein. Unter einem „kleinporigen Molekularsieb“ verstehen wir hier Molekularsiebe mit einer maximalen Ringgröße von 8, wie beispielsweise CHA; unter einem „mittelporigen Molekularsieb“ verstehen wir hier ein Molekularsieb mit einer maximalen Ringgröße von 10, wie beispielsweise ZSM-5; und unter einem „großporigen Molekularsieb“ verstehen wir hier ein Molekularsieb mit einer maximalen Ringgröße von 12, wie beispielsweise Beta. Kleinporige Molekularsiebe sind potenziell vorteilhaft für eine Verwendung in SCR-Katalysatoren.
  • In dem erfindungsgemäßen Abgassystem sind bevorzugte Molekularsiebe für einen SCR-Katalysator oder SCRFTM-Katalysator synthetische Alumosilicatzeolith-Molekularsiebe, die aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus AEI, ZSM-5, ZSM-20, ERI einschließlich ZSM-34, Mordenit, Ferrierit, BEA einschließlich Beta, Y, CHA, LEV einschließlich Nu-3, MCM-22 und EU-1, vorzugsweise aus AEI oder CHA besteht, die vorzugsweise ein Siliciumdioxid-zu-Aluminiumoxid-Verhältnis von etwa 10 bis etwa 50, beispielsweise von etwa 15 bis etwa 40 aufweisen.
  • In einer ersten Abgassystemausführungsform umfasst das Abgassystem den erfindungsgemäßen Oxidationskatalysator, vorzugsweise in Form eines DOC, und ein katalysiertes Rußfilter (CSF). Eine derartige Anordnung kann als ein DOC/CSF bezeichnet werden. Dem Oxidationskatalysator folgt typischerweise das katalysierte Rußfilter (CSF) (beispielsweise befindet sich der Oxidationskatalysator stromauf des katalysierten Rußfilters (CSF)).
  • So ist beispielsweise ein Auslass des Oxidationskatalysators mit einem Einlass des katalysierten Rußfilters verbunden.
  • In einer zweiten Abgassystemausführungsform umfasst das Abgassystem einen Dieseloxidationskatalysator und den erfindungsgemäßen Oxidationskatalysator, vorzugsweise in Form eines katalysierten Rußfilters (CSF). Eine derartige Anordnung kann auch als DOC/CSF bezeichnet werden. Dem Dieseloxidationskatalysator (DOC) folgt typischerweise der erfindungsgemäße Oxidationskatalysator (beispielsweise befindet sich der Dieseloxidationskatalysator stromauf des erfindungsgemäßen Oxidationskatalysators). So ist ein Auslass des Dieseloxidationskatalysators mit einem Einlass des erfindungsgemäßen Oxidationskatalysators verbunden.
  • Eine dritte Abgassystemausführungsform betrifft ein Abgassystem, das den erfindungsgemäßen Oxidationskatalysator, vorzugsweise in Form eines DOC, ein katalysiertes Rußfilter (CSF) und einen selektiven katalytischen Reduktions(SCR)-Katalysator umfasst. Dem Oxidationskatalysator folgt typischerweise das katalysierte Rußfilter (CSF) (beispielsweise befindet sich der Oxidationskatalysator stromauf des katalysierten Rußfilters (CSF)). Dem katalysierten Rußfilter folgt typischerweise der selektive katalytische Reduktions(SCR)-Katalysator (beispielsweise befindet sich das katalysierte Rußfilter stromauf des selektiven katalytischen Reduktions(SCR)-Katalysators). Ein Injektor eines stickstoffhaltigen Reduktionsmittels kann zwischen dem katalysierten Rußfilter (CSF) und dem selektiven katalytischen Reduktions(SCR)-Katalysator angeordnet sein. So kann dem katalysierten Rußfilter (CSF) ein Injektor eines stickstoffhaltigen Reduktionsmittels folgen (beispielsweise befindet sich ein katalysiertes Rußfilter (CSF) stromauf eines Injektors eines stickstoffhaltigen Reduktionsmittels) und dem Injektor eines stickstoffhaltigen Reduktionsmittels kann der selektive katalytische Reduktion(SCR)-Katalysator folgen (beispielsweise befindet sich der Injektor des stickstoffhaltigen Reduktionsmittels stromauf des selektiven katalytischen Reduktions(SCR)-Katalysators).
  • Eine vierte Abgassystemausführungsform betrifft ein Abgassystem, das einen Dieseloxidationskatalysator (DOC), den erfindungsgemäßen Oxidationskatalysator, vorzugweise in Form eines katalysierten Rußfilters (CSF) und einen selektiven katalytischen Reduktions(SCR)-Katalysator umfasst. Diese Anordnung ist auch eine DOC/CSF/SCR-Anordnung. Dem Dieseloxidationskatalysator (DOC) folgt typischerweise der erfindungsgemäße Oxidationskatalysator (beispielsweise befindet sich der Dieseloxidationskatalysator (DOC) stromauf des erfindungsgemäßen Oxidationskatalysators). Dem erfindungsgemäßen Oxidationskatalysator folgt typischerweise der selektive katalytische Reduktions(SCR)-Katalysator (beispielsweise befindet sich der erfindungsgemäße Oxidationskatalysator stromauf des selektiven katalytischen Reduktions(SCR)-Katalysators). Ein Injektor eines stickstoffhaltigen Reduktionsmittels kann zwischen dem Oxidationskatalysator und dem selektiven katalytischen Reduktions(SCR)-Katalysator angeordnet sein. So kann dem Oxidationskatalysator ein Injektor eines stickstoffhaltigen Reduktionsmittels folgen (beispielsweise befindet sich der Oxidationskatalysator stromauf des Injektors des stickstoffhaltigen Reduktionsmittels) und dem Injektor des stickstoffhaltigen Reduktionsmittels kann der selektive katalytische Reduktions(SCR)-Katalysator folgen (beispielsweise befindet sich der Injektor des stickstoffhaltigen Reduktionsmittels stromauf des selektiven katalytischen Reduktions(SCR)-Katalysators).
  • In einer fünften Abgassystemausführungsform umfasst das Abgassystem den erfindungsgemäßen Oxidationskatalysator, vorzugweise in Form eines DOC, einen selektiven katalytischen Reduktions(SCR)-Katalysator und entweder ein katalysiertes Rußfilter (CSF) oder ein Dieselpartikelfilter (DPF). Diese Anordnung ist entweder ein DOC/SCR/CSF oder ein DOC/SCR/DPF.
  • In der fünften Abgassystemausführungsform folgt dem erfindungsgemäßen Oxidationskatalysator typischerweise der selektive katalytische Reduktions(SCR)-Katalysator (beispielsweise befindet sich der erfindungsgemäße Oxidationskatalysator stromauf des selektiven katalytischen Reduktions(SCR)-Katalysators). Ein Injektor eines stickstoffhaltigen Reduktionsmittels kann zwischen dem Oxidationskatalysator und dem selektiven katalytischen Reduktions(SCR)-Katalysator angeordnet sein. So kann dem Oxidationskatalysator ein Injektor eines stickstoffhaltigen Reduktionsmittels folgen (beispielsweise befindet sich der Oxidationskatalysator stromauf des Injektors des stickstoffhaltigen Reduktionsmittels) und dem Injektor des stickstoffhaltigen Reduktionsmittels kann der selektive katalytische Reduktions(SCR)-Katalysator folgen (beispielsweise befindet sich der Injektor des stickstoffhaltigen Reduktionsmittels stromauf des selektiven katalytischen Reduktions(SCR)-Katalysators). Dem selektiven katalytischen Reduktions(SCR)-Katalysator folgt das katalysierte Rußfilter (CSF) oder das Dieselpartikelfilter (DPF) (beispielsweise befindet sich der selektive katalytische Reduktions(SCR)-Katalysator stromauf des katalysierten Rußfilters (CSF) oder des Dieselpartikelfilters (DPF)). Eine sechste Abgassystemausführungsform umfasst den erfindungsgemäßen Oxidationskatalysator, vorzugsweise in Form eines DOC, und einen selektiven katalytischen Reduktions-Filter(SCRFTM)-Katalysator. Eine derartige Anordnung kann als DOC/SCRFTM bezeichnet werden. Dem erfindungsgemäßen Oxidationskatalysator folgt typischerweise der selektive katalytische Reduktions-Filter(SCRFTM)-Katalysator (beispielsweise befindet sich der erfindungsgemäße Oxidationskatalysator stromauf des selektiven katalytischen Reduktions-Filter(SCRFTM)-Katalysators). Ein Injektor eines stickstoffhaltigen Reduktionsmittels kann zwischen dem Oxidationskatalysator und dem selektiven katalytischen Reduktions-Filter-(SCRFTM)-Katalysator angeordnet sein. So kann dem Oxidationskatalysator ein Injektor eines stickstoffhaltigen Reduktionsmittels folgen (beispielsweise befindet sich der Oxidationskatalysator stromauf des Injektors des stickstoffhaltigen Reduktionsmittels) und dem Injektor des stickstoffhaltigen Reduktionsmittels kann der selektive katalytische Reduktions-Filter(SCRFTM)-Katalysator folgen (beispielsweise befindet sich der Injektor des stickstoffhaltigen Reduktionsmittels stromauf des selektiven katalytischen Reduktions-Filter(SCRFTM)-Katalysators).
  • In jeder der dritten bis sechsten Abgassystemausführungsform gemäß obiger Beschreibung kann ein ASC-Katalysator stromab des SCR-Katalysators oder des SCRFTM-Katalysators (d.h. als ein getrennter Substratmonolith) angeordnet sein, oder stärker bevorzugt kann eine Zone auf einem stromabseitigen oder abschließenden Ende des Substratmonoliths, der den SCR-Katalysator umfasst, als Träger für den ASC verwendet werden.
  • Das erfindungsgemäße Abgassystem (einschließlich der ersten bis sechsten Abgassystemausführungsformen) kann des Weiteren Mittel zum Einführen von Kohlenwasserstoff (z.B. Kraftstoff) in das Abgas umfassen. Das Mittel zum Einführen von Kohlenwasserstoff in das Abgas kann ein Kohlenwasserstoffinjektor sein. Wenn das Abgassystem einen Kohlenwasserstoffinjektor umfasst, ist es bevorzugt, dass sich der Kohlenwasserstoffinjektor stromab des erfindungsgemäßen Oxidationskatalysators befindet.
  • Im Allgemeinen ist es vorzuziehen, ein Einwirken einer fetten Abgaszusammensetzung auf den erfindungsgemäßen Oxidationskatalysator zu vermeiden. Die Aktivität des Zeolithkatalysators kann durch die Einwirkung einer fetten Abgaszusammensetzung beeinträchtigt werden.
  • Es kann bevorzugt sein, dass das erfindungsgemäße Abgassystem nicht eine Mager-NOx-Falle (LNT), insbesondere eine Mager-NOx-Falle (LNT), die stromauf des Oxidationskatalysators angeordnet ist, beispielsweise direkt stromauf des Oxidationskatalysators angeordnet ist (z.B. ohne eine intervenierende Emissionssteuerungsvorrichtung), umfasst.
  • Der NOx-Gehalt eines Abgases direkt aus einem Dieselmotor hängt von einer Reihe von Faktoren ab, wie der Betriebsart des Motors, der Temperatur des Motors und der Geschwindigkeit, mit welcher der Motor läuft. Es ist jedoch üblich, dass ein Motor ein Abgas produziert, in dem das enthaltene NOx zu 85 bis 95 % (bezogen auf das Volumen) Stickstoffmonoxid (NO) und zu 5 bis 15 % (bezogen auf das Volumen) Stickstoffdioxid (NO2) ist. Das NO:NO2-Verhältnis beträgt typischerweise 19:1 bis 17:3. Es ist jedoch im Allgemeinen günstiger, dass der NO2-Gehalt für selektive katalytische Reduktions(SCR)-Katalysatoren für das Reduzieren von NOx oder für die Regeneration einer ein Filtersubstrat aufweisenden Emissionssteuerungsvorrichtung durch Verbrennen von partikelförmigem Material sehr viel höher ist. Die PNA-Aktivität des Oxidationskatalysators kann zum Modulieren des NOx-Gehalts eines Abgases aus einem Kompressionszündungsmotor verwendet werden.
  • Die PNA-Aktivität des Oxidationskatalysators der vorliegenden Erfindung ermöglicht eine Speicherung von NOx, insbesondere von NO, bei niedrigen Abgastemperaturen. Bei höheren Abgastemperaturen ist der Oxidationskatalysator in der Lage, NO zu NO2 zu oxidieren. Es ist daher vorteilhaft, den erfindungsgemäßen Oxidationskatalysator mit bestimmten Typen von Emissionssteuerungsvorrichtungen als Teil eines Abgassystems zu kombinieren.
  • Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Fahrzeug oder eine Vorrichtung. Das Fahrzeug oder die Vorrichtung umfasst einen Dieselmotor. Der Dieselmotor kann ein Motor mit homogener Kompressionszündung (HCCI), ein mit Vorgemisch betriebener Kompressionszündungs-(Pre-mixed charge compression ignition, PCCI)-Motor oder ein bei niedriger Temperatur verbrennender (LTC)-Motor sein. Es ist bevorzugt, dass der Dieselmotor ein herkömmlicher (d.h. traditioneller) Dieselmotor ist.
  • Das Fahrzeug kann ein Leichtlastdieselfahrzeug (LDV), beispielsweise gemäß Definition in der US-Gesetzgebung oder der europäischen Gesetzgebung sein. Ein Leichtlastdieselfahrzeug weist typischerweise ein Gewicht von < 2840 kg, stärker bevorzugt ein Gewicht von < 2610 kg auf.
  • In den USA bezeichnet ein Leichtlastdieselfahrzeug (LDV) ein Dieselfahrzeug mit einem Bruttogewicht von ≤ 8500 Pounds (US lbs). In Europa bezeichnet der Begriff Leichtlastdieselfahrzeug (LDV): (i) Personenfahrzeuge mit nicht mehr als acht Sitzen zusätzlich zum Fahrersitz und mit einer maximalen Masse von nicht mehr als 5 Tonnen, und (ii) Fahrzeuge zur Beförderung von Gütern mit einer maximalen Masse von nicht mehr als 12 Tonnen.
  • Alternativ kann das Fahrzeug ein Schwerlastdieselfahrzeug (HDV), wie beispielsweise ein Dieselfahrzeug mit einem Bruttogewicht von > 8500 Pounds (US lbs) gemäß Definition in der US-Gesetzgebung sein.
  • Wenn der Oxidationskatalysator als ein passiver NOx-Absorber (PNA) verwendet wird, absorbiert oder speichert der Oxidationskatalysator NOx aus dem Abgas bei einem ersten Temperaturbereich und setzt NOx bei einem zweiten Temperaturbereich frei, wobei der zweite Temperaturbereich höher ist als der erste Temperaturbereich (beispielsweise ist der Mittelpunkt des zweiten Temperaturbereichs höher als der Mittelpunkt des ersten Temperaturbereichs). Es ist bevorzugt, dass der zweite Temperaturbereich nicht mit dem ersten Temperaturbereich überlappt. Es kann eine Lücke zwischen der Obergrenze des ersten Temperaturbereichs und der Untergrenze des zweiten Temperaturbereichs vorhanden sein.
  • Typischerweise setzt der Oxidationskatalysator NOx bei einer Temperatur von höher als 200 °C frei. Dies ist die Untergrenze des zweiten Temperaturbereichs. Vorzugsweise setzt der Oxidationskatalysator NOx bei einer Temperatur von 220 °C oder mehr, wie beispielsweise 230 °C oder mehr, 240 °C oder mehr, 250 °C oder mehr oder 260 °C oder mehr frei.
  • Der Oxidationskatalysator absorbiert oder speichert NOx bei einer Temperatur von 200 °C oder weniger. Dies ist die Obergrenze des ersten Temperaturbereichs. Vorzugsweise absorbiert oder speichert der Oxidationskatalysator NOx bei einer Temperatur von 195 °C oder weniger, wie 190 °C oder weniger, 185 °C oder weniger, 180 °C oder weniger oder 175 °C oder weniger.
  • Der Oxidationskatalysator kann vorzugsweise Stickstoffmonoxid (NO) absorbieren oder speichern. Somit kann sich jegliche Bezugnahme auf ein Absorbieren, Speichern oder Freisetzen von NOx in diesem Kontext auf ein Absorbieren, Speichern oder Freisetzen von Stickstoffmonoxid (NO) beziehen. Eine bevorzugte Absorption oder Speicherung von NO verringert das Verhältnis von NO:NO2 in dem Abgas.
  • DEFINITIONEN
  • Der Begriff „Washcoat“ ist auf dem einschlägigen Fachgebiet gut bekannt und bezeichnet einen haftenden Überzug, der auf ein Substrat, üblicherweise während der Herstellung eines Katalysators appliziert wird.
  • Die Kennzeichnungen „erste“ und „zweite“, wie hier insbesondere im Kontext einer „ersten Region“, einer „zweiten“ Region, eines „ersten Trägermaterials“ und eines „zweiten Trägermaterials“ verwendet, werden hierin verwendet, um das Merkmal (d.h. die Region oder das Trägermaterial) von einem anderen Merkmal des gleichen Typs zu unterscheiden. Die Kennzeichnung bedeutet keine Einschränkung hinsichtlich der Anzahl oder der Anwesenheit dieser Merkmale. Somit erfordert beispielsweise jegliche Bezugnahme auf ein „zweites Trägermaterial“ nicht die Anwesenheit eines „ersten Trägermaterials“.
  • Die Begriffe „Region“ oder „Washcoatregion“, wie hier verwendet, beziehen sich auf ein Gebiet/einen Bereich auf einem Substrat, das/der typischerweise durch Trocknen und/oder Calcinieren eines Washcoats erhalten wird. Eine „Region“ oder eine „Washcoatregion“ kann beispielsweise auf einem Substrat in Form einer „Schicht“ oder einer „Zone“ angeordnet oder geträgert sein. Der Bereich oder die Anordnung auf einem Substrat wird allgemein während des Verfahrens des Applizierens des Washcoats auf das Substrat gesteuert. Die „Region“ weist typischerweise ausgeprägte Grenzen oder Kanten auf (d.h. es ist möglich, eine Region von einer anderen Region unter Verwendung herkömmlicher analytischer Techniken zu unterscheiden).
  • Typischerweise weist die „Region“ eine im Wesentlichen gleichförmige Länge auf. Die Bezugnahme auf eine „im Wesentlichen gleichförmige Länge“ in diesem Kontext bezeichnet eine Länge, die um nicht mehr als 10 % von ihrem Mittelwert abweicht (z.B. der Unterschied zwischen der maximalen und minimalen Länge), vorzugsweise um nicht mehr als 5 %, stärker bevorzugt um nicht mehr als 1 % von ihrem Mittelwert abweicht.
  • Jede Bezugnahme auf eine „an einem Einlassende des Substrats angeordnete Zone“, wie hier verwendet, bezeichnet eine Zone, die auf einem Substrat angeordnet oder geträgert ist, wobei sich die Zone näher an einem Einlassende des Substrats befindet als sich die Zone an einem Auslassende des Substrats befindet. So befindet sich der Mittelpunkt der Zone (d.h. an ihrer halben Länge) näher an dem Einlassende des Substrats als sich der Mittelpunkt zu dem Auslassende des Substrats befindet. In ähnlicher Weise bezeichnet jede Bezugnahme auf eine „an einem Auslassende des Substrats angeordnete Zone“, wie hier verwendet, eine Zone, die auf einem Substrat angeordnet oder geträgert ist, wobei sich die Zone näher an einem Auslassende des Substrats befindet als sich die Zone an einem Einlassende des Substrats befindet. Somit liegt der Mittelpunkt der Zone (d.h. an ihrer halben Länge) näher an dem Auslassende des Substrats als sich der Mittelpunkt zu dem Einlassende des Substrats befindet.
  • Wenn das Substrat ein Wandstromfilter ist, bezeichnet allgemein jede Bezugnahme auf eine „an einem Einlassende des Substrats angeordnete Zone“ eine Zone, die auf dem Substrat angeordnet oder geträgert ist, die:
    • a) sich näher an einem Einlassende (z.B. einem offenen Ende) eines Einlasskanals des Substrats befindet als sich die Zone zu einem geschlossenen Ende (z.B. einem blockierten oder verstopften Ende) des Einlasskanals befindet, und/oder
    • b) sich näher an einem geschlossenen Ende (z.B. einem blockierten oder verstopften Ende) eines Auslasskanals des Substrats befindet als sich die Zone zu einem Auslassende (z.B. einem offenen Ende) des Auslasskanals befindet.
  • Somit befindet sich der Mittelpunkt der Zone (d.h. an ihrer halben Länge) (a) näher an einem Einlassende eines Einlasskanals des Substrats als sich der Mittelpunkt zu dem verschlossenen Ende des Einlasskanals befindet, und/oder (b) befindet er sich näher an einem geschlossenen Ende eines Auslasskanals des Substrats als sich der Mittelpunkt zu einem Auslassende des Auslasskanals befindet.
  • In ähnlicher Weise bezeichnet jede Bezugnahme auf eine „an einem Auslassende des Substrats angeordnete Zone“, wenn das Substrat ein Wandstromfilter ist, eine auf dem Substrat angeordnete oder geträgerte Zone, die:
    • a) sich näher an einem Auslassende (z.B. einem offenen Ende) eines Auslasskanals des Substrats befindet, als sich die Zone zu einem verschlossenen Ende (z.B. einem blockierten oder verstopften Ende) des Auslasskanals befindet, und/oder
    • b) sich näher an einem verschlossenen Ende (z.B. blockierten oder verstopften Ende) eines Einlasskanals des Substrats befindet als sie sich zu einem Einlassende (z.B. einem offenen Ende) des Einlasskanals befindet.
  • Somit befindet sich der Mittelpunkt der Zone (d.h. an ihrer halben Länge) a) näher an einem Auslassende eines Auslasskanals des Substrats als sich der Mittelpunkt zu dem verschlossenen Ende des Auslasskanals befindet, und/oder b) näher an einem verschlossenen Ende eines Einlasskanals des Substrats als sich der Mittelpunkt zu einem Einlassende des Einlasskanals befindet.
  • Eine Zone kann sowohl a) als auch b) erfüllen, wenn der Washcoat in der Wand des Wandstromfilters vorhanden ist (d.h. die Zone befindet sich in der Wand bzw. in den Wänden).
  • Der Begriff „Adsorber“, wie er hier insbesondere im Zusammenhang mit NOx-Adsorber verwendet wird, sollte nicht dahingehend ausgelegt werden, dass er auf die Speicherung oder das Einfangen einer chemischen Einheit (z.B. von NOx) lediglich mittels Adsorption beschränkt ist. Der hier verwendete Begriff „Adsorber“ ist mit „Absorber“ bedeutungsgleich.
  • Der Begriff „Mischoxid“, wie hier verwendet, bezeichnet allgemein ein Gemisch von Oxiden in einer einzelnen Phase, wie es auf dem einschlägigen Fachgebiet üblicherweise bekannt ist. Der Begriff „Verbundoxid“, wie er hier verwendet wird, bezeichnet allgemein eine Zusammensetzung von Oxiden mit mehr als einer Phase, wie es auf dem einschlägigen Fachgebiet üblicherweise bekannt ist.
  • Jede Bezugnahme auf Zonen, die „im Wesentlichen nicht überlappen“, bezeichnet in der hier verwendeten Form eine Überlappung (d.h. zwischen den Enden der benachbarten Zonen auf einem Substrat) von weniger als 10 % der Länge des Substrats, vorzugsweise von weniger als 7,5 % der Länge des Substrats, stärker bevorzugt von weniger als 5 % der Länge des Substrats, insbesondere von weniger als 2,5 % der Länge des Substrats, noch stärker bevorzugt von weniger als 1 % der Länge des Substrats und am stärksten bevorzugter Weise liegt keine Überlappung vor.
  • Der Ausdruck „besteht im Wesentlichen aus“, wie er hier verwendet wird, beschränkt den Umfang eines Merkmals dahingehend, dass die angegebenen Materialien und beliebige weitere Materialien oder Stufen, die die grundlegenden Eigenschaften des Merkmals nicht wesentlich beeinflussen, wie beispielsweise geringfügige Verunreinigungen, umfasst sind. Der Ausdruck „besteht im Wesentlichen aus“ umfasst den Ausdruck „besteht aus“.
  • Der Ausdruck „im Wesentlichen frei von“, wie er hier unter Bezugnahme auf ein Material, typischerweise im Kontext des Gehalts einer Washcoatregion, einer Schicht oder einer Zone verwendet wird, bedeutet, dass das Material in einer geringfügen Menge, wie beispielsweise von ≤ 5 Gew.-%, vorzugsweise von ≤ 2 Gew.-%, stärker bevorzugt von ≤ 1 Gew.-% (enthalten) ist. Der Ausdruck „im Wesentlichen frei von“ umfasst den Ausdruck „umfasst nicht“.
  • Jegliche Bezugnahme auf eine Menge eines Dotiermittels, insbesondere eine Gesamtmenge, die als Gew.-% (bzw. %, bezogen auf das Gewicht) angegeben ist, bezeichnet in der hier verwendeten Form das Gewicht des Trägermaterials oder des hitzebeständigen Oxids hiervon.
  • BEISPIELE
  • Die vorliegende Erfindung wird nun anhand der folgenden nicht einschränkenden Beispiele veranschaulicht.
  • Beispiel 1 (Referenzbeispiel)
  • Pd-Nitrat wird zu einer Aufschlämmung eines kleinporigen Zeoliths mit CHA-Struktur zugegeben und wird verrührt. Aluminiumoxidbindemittel wird zugegeben und die Aufschlämmung wird auf einen Cordierit-Durchflussmonolith, der 400 Zellen pro Quadratzoll aufweist, unter Verwendung etablierter Beschichtungstechniken appliziert. Die Beschichtung wird getrocknet und bei 500 °C calciniert. Es wird eine Beschichtung erhalten, die einen Pdausgetauschten Zeolith umfasst.
  • Eine zweite Aufschlämmung wird unter Verwendung eines mit Mn dotierten Siliciumdioxid-Aluminiumoxid-Pulvers, das auf einen d90 < 20 Mikrometer (µm) vermahlen wurde, hergestellt. Lösliches Platinsalz wird zugegeben, gefolgt von Beta-Zeolith, so dass die Aufschlämmung 75 % Mn-dotiertes Siliciumdioxid-Aluminiumoxid und 25 % Zeolith, bezogen auf die Masse, umfasst. Die Aufschlämmung wird anschließend zum Homogenisieren verrührt. Der erhaltene Washcoat wird auf die Kanäle an dem Einlassende des Durchflussmonoliths unter Verwendung etablierter Beschichtungstechniken appliziert. Das Teil wird anschließend getrocknet.
  • Eine dritte Aufschlämmung wird unter Verwendung eines Mn-dotierten Siliciumdioxid-Aluminiumoxid-Pulvers, das auf einen d90 < 20 µm vermahlen war, hergestellt. Lösliches Platinsalz wird zugegeben und das Gemisch wird zum Homogenisieren verrührt. Die Aufschlämmung wird auf die Kanäle am Auslassende des Durchflussmonoliths unter Verwendung etablierter Beschichtungstechniken appliziert. Die Beschichtung wird anschließend getrocknet und bei 500 °C calciniert. Die Pt-Beladung dieser Beschichtung beträgt 68 g ft–3.
  • Beispiel 2
  • Pd-Nitrat wird zu einem kleinporigen Zeolith mit CHA-Struktur unter Verwendung einer Trockenimprägnierungstechnik hinzugefügt. Das Material wird getrocknet und bei 500 °C calciniert. Es wird ein Pulver erhalten, das Pd-ausgetauschten Zeolith umfasst.
  • Ein vorab gebildetes Pulver von Au und Pd wird durch Aufschlämmen von Aluminiumoxidpulver in Wasser und Erwärmen auf 55–60 °C hergestellt. Der pH-Wert der Aufschlämmung wird durch Zugabe von K2CO3-Lösung auf 8,5 erhöht. In einem gesonderten Gefäß werden eine Lösung von HAuCl4 und eine Lösung von Palladiumnitrat vermischt. Die kombinierten Au- und Pd-Lösungen werden der Aluminiumoxidaufschlämmung im Verlauf von 15 Minuten zugesetzt. Während der Zugabe wird der pH-Wert durch Zugabe von K2CO3 zwischen 6 und 7 gehalten. Nach 1 Stunde wird das Verrühren beendet und das Pulver wird auf dem Boden des Gefäßes absetzen gelassen. Der überwiegende Teil des Überstands (der einige lösliche Pd- und Au-Spezies enthält) wird durch Dekantieren aus dem Gefäß entfernt. Hydrazinlösung (1 %) wird zusammen mit zusätzlichem Wasser unter Rühren zu dem Gefäß zugegeben. Die Aufschlämmung wird 15 Minuten verrührt, anschließend filtriert und mit Wasser gewaschen. Das Material wird getrocknet und es wird ein Au/Pd-auf-Aluminiumoxid-Pulver erhalten.
  • Das Pd-ausgetauschte Zeolithpulver und das Au/Pd-auf-Aluminiumoxid-Pulver werden in Wasser aufgeschlämmt und auf einen d90 < 20 µm vermahlen. Die Aufschlämmung wird auf einen Cordierit-Durchflussmonolith mit 400 Zellen pro Quadratzoll unter Verwendung etablierter Beschichtungstechniken appliziert. Die Beschichtung wird getrocknet und bei 500 °C calciniert. Eine einen Pd-ausgetauschten Zeolith und Au/Pd-auf-Aluminiumoxid umfassende Beschichtung wird erhalten.
  • Eine dritte Aufschlämmung wird unter Verwendung eines Mn-dotierten Siliciumdioxid-Aluminiumoxid-Pulvers, das auf einen d90 < 20 µm vermahlen wurde, hergestellt. Lösliches Platinsalz wird zugegeben und das Gemisch wird zum Homogenisieren verrührt. Die Aufschlämmung wird auf die Kanäle am Auslassende des Durchflussmonoliths unter Verwendung etablierter Beschichtungstechniken appliziert. Die Beschichtung wird anschließend getrocknet und bei 500 °C calciniert.
  • Zur Vermeidung von Missverständnissen sei angemerkt, dass der gesamte Inhalt beliebiger und aller hier zitierten Dokumente durch Bezugnahme in die vorliegende Patentanmeldung aufgenommen ist.
  • 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.
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  • Zitierte Nicht-Patentliteratur
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Claims (19)

  1. Oxidationskatalysator zum Behandeln eines Abgases aus einem Dieselmotor, wobei der Oxidationskatalysator eine auf einem Substrat angeordnete Washcoatregion umfasst, wobei die Washcoatregion Folgendes umfasst: Palladium (Pd), Gold (Au) und ein Trägermaterial, wobei das Palladium (Pd) und das Gold (Au) auf dem Trägermaterial geträgert sind, und einen Molekularsiebkatalysator, wobei der Molekularsiebkatalysator ein Edelmetall und ein Molekularsieb umfasst.
  2. Oxidationskatalysator nach Anspruch 1, wobei die Washcoatregion ein Gemisch von (i) dem Molekularsiebkatalysator und (ii) dem Palladium und Gold, geträgert auf dem Trägermaterial, umfasst.
  3. Oxidationskatalysator nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei das Edelmetall Palladium umfasst.
  4. Oxidationskatalysator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Molekularsieb aus einem kleinporigen Molekularsieb, einem mittelporigen Molekularsieb und einem großporigen Molekularsieb ausgewählt ist.
  5. Oxidationskatalysator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Molekularsieb ein kleinporiges Molekularsieb mit einem Gerüsttyp ist, der aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus ACO, AEI, AEN, AFN, AFT, AFX, ANA, APC, APD, ATT, CDO, CHA, DDR, DFT, EAB, EDI, EPI, ERI, GIS, GOO, IHW, ITE, ITW, LEV, KFI, MER, MON, NSI, OWE, PAU, PHI, RHO, RTH, SAT, SAV, SIV, THO, TSC, UEI, UFI, VNI, YUG, ZON und einem Gemisch oder einer Verwachsung von beliebigen zwei oder mehr hiervon, besteht, wobei das kleinporige Molekularsieb vorzugsweise einen Gerüsttyp aufweist, der AEI oder CHA ist.
  6. Oxidationskatalysator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Molekularsieb ein Alumosilicatgerüst und ein Siliciumdioxid-zu-Aluminiumoxid-Molverhältnis von 10 bis 200 aufweist.
  7. Oxidationskatalysator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Washcoatregion eine Palladium-Gold-Legierung umfasst.
  8. Oxidationskatalysator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Washcoatregion ein Massenverhältnis von Palladium (Pd) zu Gold (Au) von 9:1 bis 1:9 aufweist.
  9. Oxidationskatalysator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Trägermaterial ein hitzebeständiges Oxid umfasst, das aus der aus Aluminiumoxid, Siliciumdioxid, Titanoxid, Zirconiumoxid, Cerdioxid und einem Misch- oder Verbundoxid von zwei oder mehr der hiervon bestehenden Gruppe ausgewählt ist.
  10. Oxidationskatalysator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, der ferner eine zweite Region umfasst, wobei die zweite Region Platin und ein zweites Trägermaterial umfasst und wobei die Washcoatregion eine erste Region ist.
  11. Oxidationskatalysator nach Anspruch 10, wobei die zweite Region (i) Platin (Pt), (ii) das zweite Trägermaterial und (iii) eine Komponente, die aus der aus Palladium (Pd), einem Promotor und einer Kombination von Palladium und einem Promotor bestehenden Gruppe ausgewählt ist, umfasst.
  12. Oxidationskatalysator nach Anspruch 10, wobei die zweite Region einen Promotor oder eine Kombination von Palladium und einem Promotor umfasst, und wobei der Promotor (a) ein Erdalkalimetall oder ein Oxid, ein Hydroxid oder ein Carbonat hiervon oder (b) Mangan oder ein Oxid hiervon umfasst.
  13. Oxidationskatalysator nach einem der Ansprüche 10 bis 12, wobei das zweite Trägermaterial ein hitzebeständiges Oxid umfasst, das ein Misch- oder Verbundoxid von Siliciumdioxid-Aluminiumoxid ist oder ein mit einem Silicium oder ein Oxid hiervon umfassenden Dotiermittel dotiertes Aluminiumoxid ist.
  14. Oxidationskatalysator nach einem der Ansprüche 10 bis 13, wobei die erste Region so angeordnet ist, dass sie mit dem Abgas an dem Auslassende des Substrats und nach einem Kontakt des Abgases mit der zweiten Region in Berührung gelangt.
  15. Oxidationskatalysator nach Anspruch 14, worin entweder: (a) die erste Region eine erste Zone ist, die an einem Auslassende des Substrats angeordnet ist, und die zweite Region eine zweite Zone ist, die an einem Einlassende des Substrats angeordnet ist; (b) die zweite Region eine zweite Schicht ist und die erste Region eine erste Zone ist, und wobei die erste Zone auf der zweiten Schicht an einem Auslassende des Substrats angeordnet ist; oder (c) die zweite Region eine zweite Schicht ist und die erste Region eine erste Schicht ist und wobei die zweite Schicht auf der ersten Schicht angeordnet ist.
  16. Oxidationskatalysator nach einem der Ansprüche 10 bis 13, wobei die zweite Region so angeordnet ist, dass sie mit dem Abgas an oder nahe dem Auslassende des Substrats und nach einem Kontakt des Abgases mit der ersten Region in Berührung gelangt.
  17. Oxidationskatalysator nach Anspruch 16, worin entweder: (a) die zweite Region eine zweite Zone ist, die an einem Auslassende des Substrats angeordnet ist, und die erste Region eine erste Zone ist, die an einem Einlassende des Substrats angeordnet ist; (b) die erste Region eine erste Schicht ist und die zweite Region eine zweite Zone ist und wobei die zweite Zone auf der ersten Schicht an einem Auslassende des Substrats angeordnet ist; oder (c) die erste Region eine erste Schicht ist und die zweite Region eine zweite Schicht ist und wobei die erste Schicht auf der zweiten Schicht angeordnet ist.
  18. Oxidationskatalysator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Substrat ein Durchflusssubstrat ist.
  19. Abgassystem, das einen Oxidationskatalysator gemäß Definition in einem der Ansprüche 1 bis 18 und optional eine Emissionssteuerungsvorrichtung umfasst.
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