ES2894823T3 - Motor de encendido positivo y sistema de escape que comprende filtro catalizado de tres vías - Google Patents
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Abstract
Un motor de encendido positivo que comprende un sistema de escape para un motor de combustión interna de encendido positivo de vehículo, cuyo sistema de escape comprende un filtro para filtrar material particulado del gas de escape emitido desde el motor de combustión interna de encendido positivo de vehículo, cuyo filtro comprende un sustrato poroso que tiene superficies de entrada y superficies de salida, en donde el sustrato poroso está revestido al menos en parte con un revestimiento del catalizador de tres vías que comprende un metal del grupo del platino y una pluralidad de partículas sólidas, en donde la pluralidad de partículas sólidas comprende al menos un óxido metálico base y un componente de almacenamiento de oxígeno que es un óxido mixto que comprende cerio y zirconio que tiene un tamaño medio de partícula inferior a 1 μm, óxido mixto que se deriva de una suspensión coloidal de partículas sólidas muy pequeñas en un medio líquido continuo, en donde el metal del grupo del platino se selecciona del grupo que consiste en: (a) platino y rodio; (b) paladio y rodio; (c) platino, paladio y rodio; (d) solo paladio; o (e) solo rodio.
Description
DESCRIPCIÓN
Motor de encendido positivo y sistema de escape que comprende filtro catalizado de tres vías
La presente invención se refiere a un filtro para filtrar material particulado del gas de escape emitido desde un motor de combustión interna de encendido positivo de vehículos, cuyo filtro está revestido al menos en parte con un revestimiento de catalizador de tres vías que comprende un metal del grupo de platino y una pluralidad de partículas sólidas. En particular, la invención se refiere a un filtro de este tipo donde la filtración de contrapresión baja es importante, pero se requiere al mismo tiempo una actividad del catalizador de tres vías.
Los motores de encendido positivo causan la combustión de una mezcla de hidrocarburos y aire utilizando encendido por chispa. Sin embargo, los motores de encendido por compresión causan la combustión de un hidrocarburo inyectando el hidrocarburo al aire comprimido. Los motores de encendido positivo pueden ser alimentados con combustible de gasolina, combustible de gasolina mezclado con oxigenatos que incluyen metanol y/o etanol, gas de petróleo líquido o gas natural comprimido. Los motores de encendido positivo pueden ser motores accionados estequiométricamente o motores accionados por combustión pobre.
Un three-way catalyst (catalizador de tres vías - TWC) contiene, de forma típica, uno o más metales del grupo de platino, especialmente los seleccionados del grupo que consiste en platino, paladio y rodio.
Los TWC están previstos para catalizar tres reacciones simultáneamente: (i) oxidación de monóxido de carbono a dióxido de carbono, (ii) oxidación de hidrocarburos no quemados a dióxido de carbono y agua; y (iii) reducción de óxidos de nitrógeno a nitrógeno y oxígeno. Estas tres reacciones ocurren de forma más eficiente cuando el TWC recibe gas de escape de un motor que funciona en o alrededor del punto estequiométrico. Como se conoce bien en la técnica, la cantidad de monóxido de carbono (CO), hidrocarburos no quemados (HC) y óxidos de nitrógeno (NOx) emitidos cuando el combustible de gasolina se quema en un motor de combustión interna de encendido positivo (por ejemplo, encendido por chispa) se ve influenciada predominantemente por la relación aire a combustible en el cilindro de combustión. Un gas de escape que tiene una composición estequiométricamente equilibrada es aquel en el que las concentraciones de gases oxidantes (NOx y O2) y gases reductores (HC y CO) se igualan sustancialmente. La relación aire a combustible que produce esta composición de gas de escape estequiométricamente equilibrada se da, de forma típica, como 14,7: 1.
Teóricamente, debería ser posible lograr una conversión completa de O2, NOx, CO y HC en una composición de gas de escape estequiométricamente equilibrada a CO2, H2O y N2 (y O2 residual) y esta es la función del TWC. Por lo tanto, de forma ideal, el motor debe funcionar de modo que la relación aire a combustible de la mezcla de combustión produzca la composición del gas de escape estequiométricamente equilibrada.
Una forma de definir el equilibrio composicional entre los gases oxidantes y reducir los gases del gas de escape es el valor lambda (A) del gas de escape, que puede definirse según la ecuación (1) como:
Relación aire a combustible real del motor/relación aire a combustible estequiométrica del motor, (1)
en donde un valor lambda de 1 representa una composición de gas de escape estequiométricamente equilibrada (o estequiométrica), en donde un valor lambda de >1 representa un exceso de O2 y NOx y la composición se describe como “pobre” y en donde un valor lambda de <1 representa un exceso de HC y CO y la composición se describe como “ rica” . También es común en la técnica referirse a la relación aire a combustible en el que el motor funciona como “estequiométrico” , “pobre” o “ rico” , dependiendo de la composición del gas de escape que genera la relación aire a combustible: por tanto, el motor de gasolina accionado estequiométricamente o el motor de gasolina de combustión pobre.
Debe apreciarse que la reducción de NOx a N2 utilizando un TWC es menos eficaz cuando la composición del gas de escape es pobre o estequiométrica. Igualmente, el TWC es menos capaz de oxidar CO y HC cuando la composición del gas de escape es rica. Por lo tanto, el desafío es mantener la composición del gas de escape que fluye hacia el TWC lo más cerca posible de la composición estequiométrica.
Por supuesto, cuando el motor está en estado estacionario, es relativamente fácil asegurar que la relación aire a combustible es estequiométrica. Sin embargo, cuando el motor se utiliza para impulsar un vehículo, la cantidad de combustible requerida cambia transitoriamente dependiendo de la demanda de carga impuesta sobre el motor por el conductor. Esto hace que el control de la relación aire a combustible de forma que se genere un gas de escape estequiométrico para la conversión de tres vías sea especialmente difícil. En la práctica, la relación aire a combustible se controla mediante una unidad de control del motor, que recibe información acerca de la composición del gas de escape de un sensor de exhaust gas oxygen (oxígeno de gas de escape - EGO) (o lambda): un denominado sistema de retroalimentación de circuito cerrado. Una característica de tal sistema es que la relación aire a combustible varía (o perturba) entre ligeramente rico del punto estequiométrico (o ajuste de control) y ligeramente pobre, porque existe un retardo temporal asociado al ajuste de la relación aire a combustible. Esta
perturbación está caracterizada por la amplitud de la relación aire a combustible y por la frecuencia de respuesta (Hz).
Los componentes activos en un TWC típico comprenden uno o ambos de platino y paladio en combinación con rodio, o incluso paladio solo (sin rodio), soportado sobre un óxido de área de superficie alta y un componente de almacenamiento de oxígeno.
Cuando la composición del gas de escape es ligeramente rica respecto al punto de ajuste, es necesaria una pequeña cantidad de oxígeno para consumir CO y HC sin reaccionar, es decir, para hacer la reacción más estequiométrica. Por el contrario, cuando el gas de escape es ligeramente pobre, es necesario consumir el exceso de oxígeno. Esto se logró mediante el desarrollo del componente de almacenamiento de oxígeno que libera o absorbe oxígeno durante las perturbaciones. El oxygen storage component (componente de almacenamiento de oxígeno - OSC) más comúnmente utilizado en TWC modernos es el óxido de cerio (CeO2) o un óxido mixto que contiene cerio, por ejemplo, un óxido mixto de Ce/Zr.
El MP ambiente es dividido, por la mayoría de los autores, en las siguientes categorías basándose en su diámetro aerodinámico (el diámetro aerodinámico se define como el diámetro de una esfera de densidad de 1 g/cm3 de la misma velocidad de sedimentación en el aire que la partícula medida):
(i) PM-10 - partículas de un diámetro aerodinámico inferior a 10 pm;
(ii) Partículas finas de diámetros inferiores a 2,5 pm (PM-2,5);
(iii) Partículas ultrafinas de diámetros inferiores a 0,1 pm (o 100 nm); y
(iv) Nanopartículas, caracterizadas por diámetros inferiores a 50 nm.
Desde mediados de la década de 1990, las distribuciones del tamaño de partícula de las partículas expulsadas de los motores de combustión interna han recibido una atención creciente debido a posibles efectos adversos para la salud de las partículas finas y ultrafinas. Las concentraciones de partículas PM-10 en el aire ambiente están reguladas por ley en los EE. UU. En los EE. UU. se introdujo en 1997 una nueva norma adicional de calidad del aire ambiental para PM-2,5 como resultado de estudios de salud que indicaban una fuerte correlación entre la mortalidad humana y la concentración de partículas finas por debajo de 2,5 pm.
Actualmente, el interés se ha desplazado a las nanopartículas generadas por motores de diésel y gasolina porque se entiende que penetran más profundamente en los pulmones humanos que en partículas de mayor tamaño y, por lo tanto, se cree que son más nocivas que las partículas más grandes, por extrapolación de los resultados de estudios sobre partículas en el intervalo de 2,5-10,0 pm.
Las distribuciones de tamaño de las partículas del diésel tienen un carácter bimodal bien establecido que corresponde a los mecanismos de nucleación y aglomeración de partículas, con los correspondientes tipos de partícula denominados modo de núcleos y modo de acumulación, respectivamente (véase la Figura 1). Como puede observarse en la Figura 1, en el modo de núcleos, el MP del diésel está compuesto de numerosas partículas pequeñas que tienen muy poca masa. Casi todas las partículas del diésel tienen tamaños significativamente inferiores a 1 pm, es decir, comprenden una mezcla de partículas finas, es decir, que caen dentro de la ley estadounidense de 1997, ultrafinas y nanopartículas.
Se cree que las partículas del modo de núcleos están compuestas principalmente de condensados volátiles (hidrocarburos, ácido sulfúrico, ácido nítrico, etc.) y contienen poco material sólido, tal como ceniza y carbono. Se entiende que las partículas del modo de acumulación comprenden sólidos (carbono, ceniza metálica etc.) entremezclados con condensados y material adsorbido (hidrocarburos pesados, especies de azufre, derivados de óxido de nitrógeno, etc.). No se cree que las partículas gruesas se generen en el proceso de combustión de diésel y puedan formarse a través de mecanismos tales como deposición y rearrastre posterior de material particulado procedente de las paredes de un cilindro del motor, sistema de escape o sistema de muestreo de partículas. La relación entre estos modos se muestra en la Figura 1.
La composición de partículas nucleantes puede cambiar con las condiciones de funcionamiento del motor, con las condiciones ambientales (especialmente temperatura y la humedad), y con las condiciones del sistema de dilución y muestreo. El trabajo de laboratorio y la teoría han demostrado que la mayor parte de la formación y crecimiento del modo de núcleos se produce en el intervalo de relación de dilución baja. En este intervalo, la conversión de gas a partículas de precursores de partículas volátiles, como los hidrocarburos pesados y el ácido sulfúrico, lleva a la nucleación y al crecimiento simultáneos del modo de núcleos y a la adsorción en las partículas existentes en el modo de acumulación. Los ensayos de laboratorio (véase, por ejemplo, SAE 980525 y SAE 2001-01-0201) han demostrado que la formación del modo de núcleos aumenta fuertemente con la disminución de la temperatura de dilución del aire, pero hay evidencia contradictoria sobre si la humedad influye.
De forma general, una temperatura baja, bajas relaciones de dilución, humedad alta y los tiempos prolongados de permanencia favorecen la formación y crecimiento de nanopartículas. Los estudios han demostrado que las nanopartículas consisten principalmente en material volátil como hidrocarburos pesados y ácido sulfúrico con evidencia de fracción sólida únicamente a cargas muy altas.
En cambio, las distribuciones de tamaño a la salida del motor de las partículas de gasolina en un funcionamiento en régimen constante muestran una distribución unimodal con un pico de aproximadamente 60-80 nm (véase, por ejemplo, la Figura 4 en SAE 1999-01-3530). En comparación con la distribución de tamaños del diésel, el MP de la gasolina es predominantemente ultrafina con modo de acumulación y grueso insignificantes.
La recolección de las partículas de diésel en un filtro de partículas de diésel se basa en el principio de separar las partículas transportadas por gas de la fase gaseosa utilizando una barrera porosa. Los filtros de diésel pueden definirse como filtros de lecho profundo y/o filtros tipo superficie. En los filtros de lecho profundo, el tamaño medio de poro del medio filtrante es más grande que el diámetro medio de las partículas recogidas. Las partículas se depositan en el medio a través de una combinación de mecanismos de filtración profunda, que incluyen depósito por difusión (movimiento browniano), depósito inercial (impacto) e intercepción de la línea de flujo (movimiento browniano o inercia).
En los filtros de tipo superficie, el diámetro de poro de los medios filtrantes es inferior al diámetro del MP, de forma que el MP se separa por tamizado. La separación se hace mediante una acumulación de PM del diésel recogido, cuya acumulación se denomina comúnmente “torta de filtración” y el proceso “filtración de torta” .
Se entiende que los filtros de partículas de diésel, tales como monolitos cerámicos de flujo de pared, pueden funcionar a través de una combinación de filtración profunda y de superficie: se produce una torta de filtración a cargas de hollín más altas cuando la capacidad de filtración profunda está saturada y una capa de partículas comienza a cubrir la superficie de filtración. La filtración profunda se caracteriza por una eficiencia de filtración algo menor y por una caída de presión inferior a la de la filtración de torta.
La legislación de emisiones en Europa desde el 1 de septiembre de 2014 (Euro 6) requiere el control del número de partículas emitidas por turismos diésel y gasolina (encendido positivo). Para los vehículos ligeros de gasolina de la UE, los límites permitidos son: 1000 mg/km de monóxido de carbono; 60 mg/km de óxidos de nitrógeno (NOx); 100 mg/km en total de hidrocarburos (de los que < 68 mg/km son hidrocarburos no metano); y 4,5 mg/km de material particulado [(MP) para motores de inyección directa únicamente]. Se ha establecido un límite estándar numérico de MP de 6,0 x 1011 por km para Euro 6, aunque un Fabricante de Equipamiento Original puede solicitar un límite de 6 x 1012 km-1 hasta 2017. En un sentido práctico, el intervalo de partículas legislados es de entre 23 nm y 3 pm.
En EE. UU., el 22 de marzo de 2012, la State of California Air Resources Board (CARB) adoptó las nuevas Normas de Escape del 2017 y los turismos “LEV III” del modelo del año posterior, camiones ligeros y vehículos medios, que incluyen un límite de emisión de 3 mg/milla, con una introducción posterior posible de 1 mg/milla, siempre que varias revisiones provisionales lo consideren factible.
La nueva norma de emisiones Euro 6 presenta una serie de problemas de diseño difíciles para el cumplimiento de las normas de emisión de gasolina. En particular, cómo diseñar un filtro o un sistema de escape que incluye un filtro para reducir el número de emisiones de MP de gasolina (encendido positivo) y, al mismo tiempo, cumplir con los estándares de emisión para contaminantes distintos de MP, tales como uno o más óxidos de nitrógeno (NOx), monóxido de carbono (CO) e hidrocarburos sin quemar (HC), todos a una contrapresión aceptable, por ejemplo, medida por la contrapresión en ciclo máxima en el ciclo de conducción de la UE.
El MP generado por los motores de encendido positivo tiene una proporción significativamente mayor de ultrafinos, con modo de acumulación y grueso insignificante en comparación con la producida por los motores diésel (encendido por compresión), y esto presenta desafíos para eliminarlo del gas de escape del motor de encendido positivo para impedir su emisión a la atmósfera. En particular, puesto que la mayoría de el MP derivado de un motor de encendido positivo es relativamente pequeña en comparación con la distribución de tamaño para el MP de diésel, no es prácticamente posible utilizar un sustrato de filtro que promueva la filtración de torta de tipo superficie del MP de encendido positivo porque el tamaño medio de poro relativamente bajo del sustrato de filtro que se requeriría produciría una contrapresión imprácticamente alta en el sistema.
Además, de forma general no es posible utilizar un filtro convencional de flujo de pared, diseñado para atrapar el MP del diésel, para promover la filtración de tipo de superficie del MP de un motor de encendido positivo para satisfacer las normas de emisión correspondientes debido a que generalmente hay menos PM en el gas de escape de encendido positivo, por lo que la formación de una torta de hollín es menos probable, siendo las temperaturas del gas de escape de encendido positivo de forma general más altas, lo que puede dar lugar a una eliminación más rápida del MP por oxidación, evitando por tanto una mayor eliminación del MP por filtración de torta. La filtración en profundidad del MP de encendido positivo en un filtro convencional de flujo de pared de diésel es difícil también porque el MP es significativamente más pequeño que el tamaño de poro del medio de filtro. Por lo tanto, en funcionamiento normal, un filtro convencional flujo de pared de diésel sin revestir tendrá una eficacia de filtración
inferior cuando se utiliza con un motor de encendido positivo en comparación con un motor de encendido por compresión.
Otra dificultad es combinar la eficacia de filtración con una carga de revestimiento, por ejemplo, del catalizador para cumplir los estándares de emisión para contaminantes distintos del MP, a contrapresiones aceptables. Los filtros de partículas con flujo de pared de diésel en vehículos comercialmente disponibles hoy día tienen un tamaño medio de poro de aproximadamente 13 pm. Sin embargo, se ha observado que el revestimiento de un filtro de este tipo a una carga de catalizador suficiente como se describe en US-2006/0133969 para lograr los estándares de emisión de gasolina (encendido positivo) requeridos puede causar una contrapresión inaceptable.
Para reducir la contrapresión del filtro, es posible reducir la longitud del sustrato. Sin embargo, existe un nivel finito por debajo del cual aumenta la contrapresión a medida que se reduce la longitud del filtro. Longitudes de filtro adecuadas para los filtros según la presente invención son de 5,1-30,5 cm de largo (2-12 pulgadas), preferiblemente de 7,6-15,2 cm (3-6 pulgadas) de largo. Las secciones transversales pueden ser circulares y en el trabajo de desarrollo se han utilizado filtros de 11,8 cm y 14,4 cm (4,66 y 5,66 pulgadas) de diámetro. Sin embargo, la sección transversal puede estar dictada también por el espacio en un vehículo en el que se requiera incorporar el filtro. Por tanto, para filtros situados en la denominada posición acoplada cercana, por ejemplo, dentro de los 50 cm del colector de escape del motor donde el espacio es limitado, pueden contemplarse secciones transversales de filtro elípticas u ovaladas. Como se esperaría, la contrapresión aumenta también con la carga de revestimiento y con la carga de hollín.
Ha habido una serie de intentos recientes de combinar TWC con filtros para satisfacer las normas de emisión Euro 6. US-2009/0193796 describe un sistema de tratamiento de emisiones corriente abajo de un motor de inyección directa de gasolina para el tratamiento de un gas de escape que comprende hidrocarburos, monóxido de carbono, óxidos de nitrógeno y partículas, comprendiendo el sistema de tratamiento de emisiones una trampa de partículas catalizada que comprende un catalizador de three-way conversion (conversión de tres vías - TWC) revestido sobre o dentro de una trampa de partículas. En la descripción y en los ejemplos proporcionados se prepara un revestimiento del catalizador (denominado también capa o compuesto catalizador estratificado) a partir de una mezcla en suspensión de una solución de compuestos de metales preciosos deseados y al menos un material de soporte, tal como óxido de metal refractario finamente dividido y superficie específica elevada. La mezcla en suspensión se tritura, por ejemplo, en un molino de bolas u otro equipo similar, para que prácticamente todos los sólidos tengan tamaños de partícula inferiores a aproximadamente 20 pm, es decir, aproximadamente 0,1-15 pm en un diámetro medio [conocido como “ D50” ]. En los ejemplos, la trituración mediante molienda de alúmina se realizó de forma que el tamaño de partícula del 90 % [conocido como “ D90”] de las partículas fue de 8-10 pm. La trituración de un compuesto de ceria-zirconia se realizó mediante la molienda hasta un tamaño de partícula D90 de <5 pm.
US-2011/252773 describe sistemas y componentes de escape adecuados para su uso en conjunto con motores de gasolina para capturar partículas además de reducir emisiones gaseosas tales como de hidrocarburos, óxidos de nitrógeno y monóxidos de carbono. Se describen sistemas de tratamiento de escape que comprenden un catalizador de three-way conversion (conversión de tres vías - TWC) revestido sobre filtros de partículas que tienen cargas de revestimiento en el intervalo de 0,03 a 0,14 g/l (1 a 4 g/pie3). También se incluyen oxygen storage components (componentes de almacenamiento de oxígeno - OSC) suficientes a altos niveles sobre y/o dentro del filtro. Los filtros tienen una porosidad revestida que es sustancialmente la misma que su porosidad no revestida. El material catalítico del TWC comprende una distribución de tamaños de partícula de modo que un primer conjunto de partículas tiene un primer tamaño de partículas d90 de 7,5 pm o inferior y un segundo conjunto de partículas tiene un segundo tamaño de partículas d90 superior a 7,5 pm.
Los inventores han considerado el uso de composiciones de revestimiento que comprenden óxidos mixtos de cerio/zirconio molidos para su uso en catalizadores de tres vías para revestir filtros, tales como los descritos en US-2009/0193796, para aplicaciones de baja contrapresión. De forma muy sorprendente, nuestros inventores han descubierto que moliendo los óxidos mixtos de cerio/zirconio, aunque la contrapresión disminuyó con la disminución de D50 del óxido mixto de cerio/zirconio, simultáneamente se redujo de forma significativa la actividad del catalizador de tres vías, especialmente para las emisiones de CO y NOx. Después de una investigación adicional, los inventores han descubierto que este problema podría resolverse utilizando un material de sol de cerio/zirconio en lugar de moler óxidos mixtos de cerio/zirconio hasta un tamaño de partícula deseado. La contrapresión puede reducirse también utilizando componentes de óxido de metal base submicrométricos mixtos de óxido no cerio/zirconio en combinación con componentes de óxido mixtos de cerio/zirconio submicrométricos y/u óxidos mixtos de cerio/zirconio que tienen un tamaño de partícula mediano >1 pm.
Por “sol” , en la presente memoria se entiende la suspensión coloidal de partículas sólidas muy pequeñas en un medio líquido continuo.
Por lo tanto, según un primer aspecto, la presente invención proporciona un motor de encendido positivo que comprende un sistema de escape para un motor de combustión interna de encendido positivo de vehículos, cuyo sistema de escape comprende un filtro para filtrar material particulado del gas de escape emitido desde el motor de
combustión interna de encendido positivo de vehículos, cuyo filtro comprende un sustrato poroso que tiene superficies de entrada y superficies de salida, en donde el sustrato poroso está revestido al menos en parte con un revestimiento del catalizador de tres vías que comprende un metal del grupo del platino y una pluralidad de partículas sólidas, en donde la pluralidad de partículas sólidas comprende al menos un óxido metálico base y un componente de almacenamiento de oxígeno que es un óxido mixto que comprende cerio y zirconio que tiene un tamaño de partícula mediano inferior a 1 pm, cuyo óxido mixto se obtiene de una suspensión coloidal de partículas sólidas muy pequeñas en un medio líquido continuo, en donde el metal del grupo del platino se selecciona del grupo que consiste en:
(a) platino y rodio;
(b) paladio y rodio;
(c) platino, paladio y rodio;
(d) solo paladio; o
(e) solo rodio.
El motor de encendido positivo puede ser un motor de encendido positivo accionado estequiométricamente o un motor de encendido positivo de combustión pobre.
“Óxido compuesto” , como se define en la presente memoria con referencia al al menos un óxido de metal base significa un material de óxido mayoritariamente amorfo que comprende óxidos de al menos dos elementos que no son óxidos mixtos verdaderos que consisten en los al menos dos elementos.
Para evitar dudas, las mediciones del tamaño de partícula mediano (D50) y D90 se obtuvieron mediante el análisis del tamaño de partícula por difracción láser utilizando un Malvern Mastersizer 2000, que es una técnica basada en el volumen (es decir, D50 y D90 también pueden denominarse Dv50 y Dv90 [o D(v,0,50) y D(v,0,90)]) y aplica un modelo matemático de la teoría de Mie para determinar una distribución del tamaños de partícula. Se prepararon muestras diluidas de revestimiento por sonicación en agua destilada sin tensioactivo durante 30 segundos a 35 vatios.
Se prevé que un mínimo de reducción de partículas para un filtro de partículas catalizado de tres vías que cumple con la norma de número de MP de Euro 6 con relación a un catalizador de flujo pasante equivalente sea >50 %. De forma adicional, si bien es inevitable cierto aumento de la contrapresión para un filtro de flujo de pared catalizado de tres vías con relación a un catalizador de flujo pasante equivalente, en nuestra experiencia, la contrapresión pico a lo largo del ciclo de impulso MVEG-B (promedio en tres pruebas desde “fresh” ) para la mayoría de los vehículos de pasajeros debe limitarse a <2000 Pa (<200 mbar), tal como <1800 Pa (<180 mbar), <1500 Pa (<150 mbar) y, preferiblemente, <1200 Pa (<120 mbar) por ejemplo, <1000 Pa (<100 mbar).
Una proporción de óxido de cerio presente en el óxido mixto que comprende óxido de cerio y óxido de zirconio puede ser de 20 % en peso a 60 % en peso, preferiblemente, de 20 % en peso a 40 % en peso, con máxima preferencia, de 25 a 35 % en peso. Es decir, el óxido mixto consiste en óxidos de cerio y zirconio. Una proporción de óxido de zirconio presente en el óxido mixto que comprende óxido de cerio y óxido de zirconio puede ser de 40 % en peso a 80 % en peso. Se prefiere incluir más óxido de zirconio que óxido de cerio en el óxido mixto que comprende óxido de cerio y óxido de zirconio porque se ha descubierto que la combinación resultante tiene actividad de almacenamiento de oxígeno cinéticamente más rápida, en donde el oxígeno es adsorbido del gas de escape ligeramente pobre de estequiométrico o se libera en contacto con el gas de escape levemente rico de estequiométrico.
El óxido mixto que comprende cerio puede formarse mediante técnicas tales como cogelificación, coprecipitación, rociado de plasma, pirólisis por aspersión con llama y similares. Puede utilizarse cualquier otra técnica adecuada para preparar el óxido mixto que comprende cerio, siempre que el producto resultante contenga el cerio y uno o más elementos adicionales distintos al cerio dispersos en la matriz de la partícula en el producto terminado. Tales técnicas se distinguen de aquellas que simplemente se dispersan, por ejemplo, zirconia, en la superficie de las partículas de ceria o solo dentro de una capa superficial, dejando de este modo un núcleo sustancial de la partícula de ceria sin zirconia dispersa en la misma. En US-5.057.483 y US-5.898.014 se describen técnicas adecuadas para formar ceria-zirconia coprecipitadas.
Según la invención, (i) el óxido mixto que comprende cerio y zirconio y al menos un óxido metálico base puede tener un tamaño medio de partícula (D50) inferior a 1 pm; o (ii) el óxido mixto que comprende cerio y zirconio puede tener un tamaño medio de partícula inferior a 1 pm y al menos un óxido metálico base puede tener un tamaño medio de partícula superior a 1 pm.
Cuando el tamaño medio de partícula (D50) del óxido mixto que comprende cerio y zirconio y, opcionalmente también el al menos un óxido metálico base, es inferior a 1 pm, está presente en forma de sol, aunque pueden utilizarse también como suspensión de partículas mantenida por agentes dispersantes adecuados (no según las reivindicaciones). Los tamaños medios de partícula (D50) de óxidos mixtos que comprenden cerio y zirconio pueden ser <500 nm, por ejemplo, de 100-300 nm, como <250 pm. Los valores de D90 son, de forma típica, <750 nm, como 250-500 nm, por ejemplo, <450 nm. Tales valores de D90 pueden ser independientes de los valores de D50 mencionados anteriormente o dependientes, es decir, los tamaños de partícula pueden tener ambos valores de D50 y D90 mencionados anteriormente, por ejemplo, un D50 de <500 nm y un D90 de <750 pm.
Las sales de cerio y zirconio son también útiles para formar los óxidos mixtos que comprenden cerio y zirconio, incluidos cloruros, sulfatos, nitratos, acetatos, etc. de cerio y zirconio. Cuando los óxidos mixtos se forman mediante una técnica de coprecipitación, los coprecipitados intermedios pueden, tras el lavado, secarse por aspersión o liofilizarse para eliminar el agua y a continuación en aire a aproximadamente 500 0C para formar los productos finales.
Dado que el óxido mixto comprende cerio y zirconio, el óxido mixto puede comprender elementos que no sean tierras raras distintos de cerio. Sin embargo, preferiblemente, el óxido mixto que comprende cerio y zirconio comprende óxidos de uno o más elementos metálicos de tierras raras distintos de cerio, en donde el uno o más elementos metálicos de tierras raras distintos del cerio pueden seleccionarse del grupo que consiste en lantano, praseodimio, itrio y neodimio. Los óxidos de los elementos metálicos de tierras raras distintos de cerio pueden formar de 0,1 a 20 % en peso del óxido mixto que comprende óxido de cerio y óxido de zirconio, tal como de 2,5 % en peso a 10 % en peso, por ejemplo de 3 % en peso a 7 % en peso, en donde una proporción de óxido de zirconio presente en el óxido mixto que comprende óxido de cerio y óxido de zirconio puede ser de 50 % en peso a 80 % en peso. Preferiblemente, una proporción de óxido de zirconio presente es superior a una proporción de óxido de cerio presente en el óxido mixto que comprende óxido de cerio, óxido de zirconio y óxidos de uno o más elementos metálicos de tierras raras distintos de cerio.
Un óxido mixto preferido para su uso en la presente invención contiene neodimio además de ceria y zirconia. Un óxido mixto de este tipo puede reducir las temperaturas a las que se queman las partículas y, especialmente, la fracción de hollín. Por lo tanto, la incorporación de estos óxidos mixtos que contienen neodimia puede ser beneficiosa en la regeneración de filtros de hollín que contienen partículas depositadas. Sin pretender imponer ninguna teoría, se cree que la neodimia contribuye al efecto catalítico mejorado de los óxidos mixtos debido a la relativa facilidad con la que la neodimia transfiere oxígeno activado al componente carbonáceo atrapado que comprende la fracción de hollín, respecto a los otros óxidos metálicos de tierras raras.
Como se ha descrito anteriormente, los óxidos mixtos de ceria-zirconia preferidos que contienen neodimia se forman preferiblemente mediante técnicas tales como cogelificación y coprecipitación de sales solubles de mezclas de cerio, neodimio y zirconio. Se prefiere que los tres componentes se mezclen mediante las técnicas antes mencionadas de forma que los tres componentes se dispersen uniformemente por toda la matriz compuesta; sin embargo, también es posible, pero con menor preferencia, impregnar un óxido mixto de ceria-zirconia con una solución de una sal soluble de neodimio, por ejemplo, nitrato de neodimio, para cargar el componente de neodimio. La impregnación de un óxido mixto de ceria-zirconia preformado se describe en la patente US-6.423.293.
El filtro para su uso en la invención comprende al menos un óxido metálico base como soporte para el, o para cada, metal del grupo del platino. El al menos un óxido de metal base puede comprender opcionalmente alúmina estabilizada, zirconia, sílice, titania, sílice-alúmina, óxido de magnesio, óxido de hafnio, óxido de lantano, óxido de itrio y combinaciones de dos o más de cualquiera de estos. Los óxidos de metal base se usan, de forma típica, en forma a granel y tienen, generalmente, un área de superficie de al menos 10 m2/g y, preferiblemente, un área de superficie de al menos 20 m2/g.
Como se utiliza en la presente descripción, el término “a granel” para referirse a óxidos metálicos base, tales como alúmina (o cualquier otro componente), significa que la alúmina está presente como partículas sólidas de la misma. Estas partículas de forma típica son muy finas, del orden de al menos 90 por ciento de las partículas (es decir, D90) siendo de aproximadamente 0,5 a 15 micrómetros de diámetro. El término “a granel” pretende distinguirse de la situación en la que la alúmina se “dispersa” sobre un material de soporte refractario, por ejemplo, impregnándose en el material de soporte de una solución o alguna otra dispersión líquida del componente y, a continuación secarse y calcinarse para convertir la sal de aluminio impregnada en una dispersión de partículas de alúmina sobre una superficie del soporte refractario. Por lo tanto, la alúmina resultante se “dispersa” sobre y, en mayor o menor medida, dentro de, una capa superficial del soporte refractario. La alúmina dispersa no está presente en forma a granel porque la alúmina a granel comprende partículas finas y sólidas de alúmina. La dispersión puede adoptar también la forma de un sol, es decir, partículas finamente divididas de, por ejemplo, alúmina en la escala nanométrica. Es decir, el óxido mixto que comprende cerio y zirconio y tiene un tamaño mediano de partículas inferior a 1 pm, no es un material “a granel” .
Con la máxima preferencia, el al menos un metal base comprende, opcionalmente, alúmina estabilizada (gamma).
Estabilizadores de alúmina adecuados incluyen lantano, itrio, cerio, bario, estroncio y praseodimio. Preferiblemente, cuando el tamaño mediano de partícula del al menos un óxido metálico base es >1 pm, es decir, material “a granel” , como se ha definido anteriormente en la presente memoria.
Preferiblemente, al menos parte del óxido mixto que comprende cerio y zirconio no actúa como soporte para el metal del grupo del platino. Esto puede lograrse preformando un metal del grupo del platino soportado en el componente de óxido metálico base o un metal del grupo del platino soportado en el componente de óxido metálico base y un metal del grupo del platino soportado en el óxido mixto que comprende el componente de cerio y zirconio y mezclándolo con el óxido mixto libre de metal del grupo de platino que comprende cerio y zirconio. Una ventaja de esta disposición es que los componentes de fósforo en fase gaseosa presentes en el gas de escape procedente del combustible de motor y/o del aceite lubricante pueden entrar en contacto con los componentes metálicos del grupo del platino soportados en óxidos metálicos base, tales como componentes de óxido metálico base basados en alúmina, y envenenar su actividad de catalizador. Se ha descubierto que el óxido mixto libre de metal del grupo del platino que comprende componentes de cerio y zirconio presentes en una composición catalizadora de tres vías une, preferiblemente, tales componentes de fósforo. Por lo tanto, la disposición preferida es más resistente a la intoxicación por fósforo durante su uso.
Se entenderá que un beneficio de los filtros para su uso en la invención es sustancialmente independiente de la porosidad del sustrato. La porosidad es una medida del porcentaje de espacio vacío en un sustrato poroso y se relaciona con la contrapresión en un sistema de escape: de forma general, cuanto menor es la porosidad, mayor es la contrapresión. Sin embargo, la porosidad de los filtros para su uso en la presente invención es, de forma típica, >40 % o >50 % y pueden utilizarse de forma ventajosa porosidades del 45-75 % tales como 50-65 % o 55-60 %. El tamaño medio de poro del sustrato poroso recubierto es importante para la filtración. Por lo tanto, es posible tener un sustrato poroso de porosidad relativamente alta que sea un mal filtro debido a que el tamaño medio de poro sea también relativamente alto.
El sustrato poroso puede ser un metal, tal como un metal sinterizado, o una cerámica, por ejemplo, carburo de silicio, cordierita, nitruro de aluminio, nitruro de silicio, titanato de aluminio, alúmina, mullita, por ejemplo, mullita acicular (véase WO 01/16050), polucita, un termet tal como Al2Ü3/Fe, Al2Ü3/Ni o B4C/Fe, o compuestos que comprenden segmentos de cualquiera de dos o más de los mismos. Preferiblemente, el filtro es un filtro de flujo de pared que comprende un sustrato de filtro poroso cerámico que tiene una pluralidad de canales de entrada y una pluralidad de canales de salida, en donde cada canal de entrada y cada canal de salida está definido, en parte, por una pared cerámica de estructura porosa, en donde cada canal de entrada está separado de un canal de salida por una pared cerámica de estructura porosa. Esta disposición de filtro se describe, además, en SAE 810114, y para más información puede consultarse este documento. De forma alternativa, el filtro puede ser una espuma, o lo que se conoce como filtro parcial, tales como los descritos en EP 1057519 o WO 01/080978.
Los motivos que impulsan el revestimiento de un filtro de flujo de pared para una aplicación diésel son, de forma típica, distintos de los de la presente invención. En aplicaciones diésel, se emplea un revestimiento para introducir componentes del catalizador al sustrato de filtro, por ejemplo, catalizadores para oxidar NO a NO2, pero un problema significativo es evitar problemas de contrapresión a medida que se acumula hollín. Por lo tanto, se obtiene un equilibrio entre la actividad del catalizador deseada y la contrapresión aceptable. Sin embargo, un factor de motivación principal para revestir un sustrato poroso para su uso en la presente invención es lograr tanto una eficiencia de filtración como una actividad del catalizador deseadas.
El primer tamaño medio de poro, por ejemplo, de los poros superficiales de la estructura porosa del sustrato de filtro poroso puede ser de 8 a 45 pm, por ejemplo, de 8 a 25 pm, de 10 a 20 pm o de 10 a 15 pm. De forma alternativa, el primer tamaño medio de poro es >18 pm, tal como de 15 a 45 pm, 20 a 45 pm, por ejemplo, 20 a 30 pm o 25 a 45 pm.
El filtro puede tener una carga de revestimiento de >15,26 g/l (>0,25 g pulgada-3), tal como 30,5 g/l (>0,5 g pulgada-3) o >48,8 g/l (>0,80 g pulgada-3), por ejemplo, de 48,8 a 183,1 g/l (0,80 a 3,00 g pulgada-3). Preferiblemente, la carga de revestimiento es >61,0 g/l (>1,00 g pulgada-3) tal como >73,2 g/l (>1,2 g pulgada-3), 91.5 g/l (>1,5 g pulgada-3), >97,6 g/l (>1,6 g pulgada-3) o >122,0 g/l (>2,00 g pulgada-3) o, por ejemplo, de 97,6 a 146.5 g/l (1,6 a 2,4 g pulgada-3). En combinaciones particulares de tamaño medio del poro del filtro y la carga del revestimiento, el filtro combina un nivel deseable de filtración de partículas y actividad del catalizador a contrapresión aceptable.
Según un segundo aspecto, la invención proporciona un vehículo que comprende un motor de encendido positivo según el primer aspecto de la invención.
Según un tercer aspecto, la presente invención proporciona el uso de un filtro que comprende un sustrato poroso que tiene superficies de entrada y superficies de salida, en donde el sustrato poroso está revestido al menos en parte con un revestimiento del catalizador de tres vías que comprende un metal del grupo del platino y una pluralidad de partículas sólidas, en donde la pluralidad de partículas sólidas comprende al menos un óxido metálico base y un
componente de almacenamiento de oxígeno que es un óxido mixto que comprende cerio y zirconio que tiene un tamaño medio de partícula inferior a 1 pm, cuyo óxido mixto se deriva de una suspensión coloidal de partículas sólidas muy pequeñas en un medio líquido continuo, en donde el metal del grupo del platino se selecciona del grupo que consiste en: (a) platino y rodio; (b) paladio y rodio; (c) platino, paladio y rodio; (d) solo paladio; o (e) solo rodio, para filtrar material particulado y convertir simultáneamente óxidos de nitrógeno en dinitrógeno, convertir hidrocarburos no quemados en dióxido de carbono y agua y convertir monóxido de carbono en dióxido de carbono, cuyo material particulado, óxidos de nitrógeno, monóxido de carbono e hidrocarburos no quemados están presentes en el gas de escape emitido desde un motor de combustión interna de encendido positivo de vehículo.
Para que la invención pueda entenderse más completamente, los ejemplos que siguen se proporcionan únicamente a título ilustrativo y con referencia a los dibujos adjuntos, en donde:
La Figura 1 es un gráfico que muestra las distribuciones de tamaño del MP en el gas de escape de un motor diésel. Como comparación, en la Figura 4 de SAE 1999-01 -3530 se muestra una distribución de tamaños de gasolina; y
la Figura 2 es un gráfico de barras que presenta los resultados de hidrocarburo no metano, monóxido de carbono y óxidos de actividad de conversión de nitrógeno (representados por las emisiones de cada contaminante en g/km) de cuatro catalizadores de tres vías completamente formulados con un tamaño medio de partícula variable de un componente de óxido mixto de ceria-zirconia.
Ejemplos
Ejemplo de referencia 1
Se prepararon cuatro revestimientos catalizadores de tres vías, comprendiendo cada uno de ellos alúmina particulada con un D50 de >1 pm, un óxido mixto de ceria-zirconia particulado que incluía un dopante de tierras raras como un componente de almacenamiento de oxígeno y disponible de una fuente comercial, y sales de paladio y rodio. Cada revestimiento se revistió sobre un sustrato de estructura tipo panal de abeja de dimensiones 132 x 101,6 mm, 62 celdas cm-2 (400 celdas por pulgada cuadrada) y un espesor de pared de 0,15 mm (6 milésimas de pulgada) utilizando las técnicas descritas en WO 99/47260. La cantidad de sales de paladio y de sales de rodio incluidas fue tal que la carga de paladio en el producto final era 0,25 g/l (7 g/pie3) y la carga de rodio era 0,07 g/l (2 g/pie3).
La diferencia entre cada revestimiento del catalizador de tres vías fue que el óxido mixto de ceria-zirconia particulado era “tal cual se había recibido” en el primer revestimiento del catalizador de tres vías (no según la invención), pero en el segundo, tercer y cuarto revestimientos la ceria-zirconia particulada se molió hasta diferentes grados de finura antes de combinarse con los otros componentes del revestimiento. En el primer revestimiento del catalizador de tres vías, el D50 de las partículas de ceria-zirconia fue 26,3 pm (no según la invención). El segundo revestimiento del catalizador de tres vías se molió rápidamente en húmedo en una sola pasada a través de un proceso de molienda suficiente para desaglomerar las partículas individuales de óxido mixto de ceria-zirconia. El D50 del óxido mixto de ceria-zirconia del segundo revestimiento del catalizador de tres vías fue 3,06 pm (no según la invención). El óxido mixto de ceria-zirconia del tercer y cuarto revestimientos catalizadores de tres vías se molieron en húmedo durante más tiempo, de modo que el D50 del óxido mixto de ceria-zirconia utilizado en el tercer revestimiento del catalizador de tres vías fue de 1,45 pm (no según la invención) y el del cuarto revestimiento del catalizador de tres vías fue de 1,03 pm (no según la invención). Los sustratos revestidos se insertaron por orden en el sistema de escape de un vehículo con motor de gasolinas de 1,6 litros accionado estequiométricamente certificado conforme a la Euro 4 y el vehículo se accionó en el ciclo de conducción europeo MVEG-B tres veces y se tomó un promedio de las tres carreras.
Los resultados se muestran en el gráfico de barras de la Figura 2, en donde las emisiones de hidrocarburos no metano (NMHC), monóxido de carbono (CO) y óxidos de nitrógeno (NOx) se representan en g/km (el ciclo de conducción MVEG-A es de hecho de aproximadamente 4 km de longitud). Cabe señalar que los valores para las emisiones de CO (la barra media de cada conjunto de datos) son correctos, pero la barra representa 1/10 (mostrado como “CO/10” en la leyenda) del valor determinado, de forma que los valores relativos para las emisiones de NMHC, CO y NOx puedan representarse más fácilmente en el mismo gráfico de barras. Como puede verse en estos resultados, las emisiones del primer y segundo catalizador de tres vías son similares, pero con una ligera mejora en las emisiones de CO. Sin embargo, la actividad del tercer y cuarto catalizador de tres vías se deteriora significativamente con la disminución del tamaño medio de partículas molidas del componente de óxido mixto de ceria-zirconia.
Ejemplo 2
Se prepararon dos revestimientos catalizadores de tres vías (TWC) a una carga de revestimiento de 97,6 g/l (1,6 g/pulgada3) y una carga de metales preciosos de 1,06 g/l (30 g/pie3) (Pt:Pd:Rh 0:9:1); un primer compuesto de alúmina particulada y un óxido mixto de ceria-zirconia molidos hasta un d90 <17 pm (no según la invención); y un segundo compuesto de alúmina particulada molida hasta un d90 <17 pm al que se agregó sol de óxido mixto de
ceria-zirconia (D50 <1 pm) en la misma proporción en peso que el primero (según la invención). En la Tabla que sigue, el segundo catalizador se denomina “ nanodispersión” . Los revestimientos se aplicaron a sustratos de filtro de flujo de pared de cordierita de 118,4 x 114,3 mm, 46,5 celdas cm-2 (300 celdas por pulgada cuadrada) con un espesor de pared de 0,3 mm (12 milésimas de una pulgada) (“300/12” ) con un tamaño de poro promedio nominal de 20 micrómetros (a continuación en la memoria “ micrómetros” ) (porosidad del 62 %). La composición catalizadora se aplicó como un revestimiento al sustrato y, después se secó y se calcinó del modo habitual. El filtro catalizado postcalcinado se denomina muestra “fresca” . Cada filtro se instaló en una posición acoplada cercana en un turismo Euro 5 accionado estequiométricamente con un motor de gasolina de inyección directa turbocargado de 2,0 litros. Las muestras frescas se evaluaron durante un mínimo de tres ciclos de conducción MVEG-B. El diferencial de contrapresión se determinó entre sensores montados corriente arriba y corriente abajo del filtro.
Los resultados se muestran en la Tabla 1 a continuación.
Tabla 1
En estos resultados puede verse que la muestra de filtro que comprende la nanodispersión da lugar a una contrapresión significativamente menor durante su uso.
Se determinó la actividad del catalizador de tres vías correspondiente (conversión simultánea de hidrocarburos, conversión de monóxido de carbono y óxidos de conversión de nitrógeno) para cada una de las muestras y los resultados se muestran en la Tabla 2 a continuación. Los valores dados son para la temperatura “T” para que la conversión del catalizador alcance un 50 % (denominada “T50” , también denominada “temperatura de activación”). Tabla 2
En estos resultados puede verse que tanto la muestra estándar como la muestra según la invención tienen las mismas temperaturas de activación.
Por lo tanto, este ejemplo muestra que los filtros para su uso en la presente invención muestran una actividad del catalizador de tres vías comparable a una contrapresión más baja.
Claims (15)
- REIVINDICACIONESi. Un motor de encendido positivo que comprende un sistema de escape para un motor de combustión interna de encendido positivo de vehículo, cuyo sistema de escape comprende un filtro para filtrar material particulado del gas de escape emitido desde el motor de combustión interna de encendido positivo de vehículo, cuyo filtro comprende un sustrato poroso que tiene superficies de entrada y superficies de salida, en donde el sustrato poroso está revestido al menos en parte con un revestimiento del catalizador de tres vías que comprende un metal del grupo del platino y una pluralidad de partículas sólidas, en donde la pluralidad de partículas sólidas comprende al menos un óxido metálico base y un componente de almacenamiento de oxígeno que es un óxido mixto que comprende cerio y zirconio que tiene un tamaño medio de partícula inferior a 1 pm, óxido mixto que se deriva de una suspensión coloidal de partículas sólidas muy pequeñas en un medio líquido continuo, en donde el metal del grupo del platino se selecciona del grupo que consiste en:(a) platino y rodio;(b) paladio y rodio;(c) platino, paladio y rodio;(d) solo paladio; o(e) solo rodio.
- 2. Un motor de encendido positivo según la reivindicación 1, en donde el óxido mixto que comprende cerio y zirconio tiene un tamaño medio de partícula <500 nm.
- 3. Un motor de encendido positivo según la reivindicación 1 o 2, en donde una proporción del óxido de cerio presente en el óxido mixto que comprende cerio y zirconio es de 20 % en peso a 60 % en peso y en donde una proporción del óxido de zirconio presente en el óxido mixto de cerio y zirconio es de 40 % en peso a 80 % en peso.
- 4. Un motor de encendido positivo según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el óxido mixto que comprende cerio y zirconio comprende uno o más elementos de metales de tierras raras distintos del cerio, que se seleccionan del grupo que consiste en lantano, praseodimio, itrio y neodimio.
- 5. Un motor de encendido positivo según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde los óxidos de los elementos de metales de tierras raras distintos del cerio forman de 0,1 a 20 % en peso del óxido mixto que comprende óxido de cerio y óxido de zirconio y en donde una proporción del óxido de circonio presente en el óxido mixto que comprende cerio y zirconio es de 50 % en peso a 80 % en peso.
- 6. Un motor de encendido positivo según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el al menos un óxido de metal base es alúmina opcionalmente estabilizada, zirconia, sílice, titania, sílicealúmina, óxido de magnesio, óxido de hafnio, óxido de lantano, óxido de itrio y mezclas, óxidos mezclados u óxidos compuestos de cualesquiera dos o más de los mismos.
- 7. Un motor de encendido positivo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el al menos un óxido de metal base comprende opcionalmente alúmina estabilizada.
- 8. Un motor de encendido positivo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el tamaño mediano de partícula del al menos un óxido de metal base es > 1 pm.
- 9. Un motor de encendido positivo según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el D90 del al menos un óxido de metal base es <20 pm.
- 10. Un motor de encendido positivo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en donde el D90 del óxido mixto que comprende cerio y zirconio es <750 nm.
- 11. Un motor de encendido positivo según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el filtro está en la forma de un filtro de flujo de pared.
- 12. Un motor de encendido positivo según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la carga de revestimiento del revestimiento del catalizador de tres vías en el sustrato poroso es >30,5 g/l (0,50 g pulgada-3).
- 13. Un vehículo que comprende un motor de encendido positivo según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores.
- 14. El uso de un filtro que comprende un sustrato poroso que tiene superficies de entrada y superficies de salida, en donde el sustrato poroso está revestido al menos en parte con un revestimiento de catalizador de tres vías que comprende un metal del grupo del platino y una pluralidad de partículas sólidas, en donde la pluralidad de partículas sólidas comprende al menos un óxido metálico base y un componente de almacenamiento de oxígeno que es un óxido mixto que comprende cerio y zirconio que tiene un tamaño medio de partícula inferior a 1 pm, cuyo óxido mixto se deriva de una suspensión coloidal de partículas sólidas muy pequeñas en un medio líquido continuo, en donde el metal del grupo del platino se selecciona del grupo que consiste en: (a) platino y rodio; (b) paladio y rodio; (c) platino, paladio y rodio; (d) solo paladio; o (e) solo rodio, para filtrar material particulado y convertir simultáneamente óxidos de nitrógeno en dinitrógeno, convertir hidrocarburos no quemados en dióxido de carbono y agua y convertir monóxido de carbono en dióxido de carbono, cuyo material particulado, óxidos de nitrógeno, monóxido de carbono e hidrocarburos no quemados están presentes en el gas de escape emitido desde un motor de combustión interna de encendido positivo de vehículo.
- 15. Uso según la reivindicación 13, en donde el tamaño medio de partícula del al menos un óxido de metal base es > 1 pm.
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| EP2905074B1 (de) * | 2014-02-06 | 2019-04-24 | Heraeus Deutschland GmbH & Co. KG | Katalytisch wirksame Zusammensetzung für einen Mehrschichtkatalysator zur Abgasnachbehandlung von Verbrennungsabgasen |
| EP3194736A1 (en) * | 2014-08-25 | 2017-07-26 | Haldor Topsøe A/S | Method and system for the removal of particulate matter and heavy metals from engine exhaust gas |
| CN107405571B (zh) * | 2015-01-16 | 2021-12-10 | 巴斯夫公司 | 纳米级功能粘合剂 |
| GB2546164A (en) | 2015-09-30 | 2017-07-12 | Johnson Matthey Plc | Gasoline particulate filter |
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| ES2656413T3 (es) * | 2015-12-08 | 2018-02-27 | Jumbomaw Technology Co., Ltd. | Convertidor catalítico |
| GB2545747A (en) * | 2015-12-24 | 2017-06-28 | Johnson Matthey Plc | Gasoline particulate filter |
| WO2018035434A1 (en) * | 2016-08-19 | 2018-02-22 | Kohler Co. | System and method for low co emission engine |
| US10058846B2 (en) * | 2016-09-05 | 2018-08-28 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Catalyst for purifying exhaust gas |
| JP2018143955A (ja) * | 2017-03-06 | 2018-09-20 | イビデン株式会社 | ハニカムフィルタ |
| KR102497884B1 (ko) * | 2017-03-23 | 2023-02-10 | 우미코레 아게 운트 코 카게 | 촉매 활성 미립자 필터 |
| CN111491726A (zh) * | 2017-09-27 | 2020-08-04 | 庄信万丰股份有限公司 | 用于汽油废气清洁应用的低表面涂层负载单层催化剂 |
| EP3501647A1 (de) | 2017-12-19 | 2019-06-26 | Umicore Ag & Co. Kg | Katalytisch aktives partikelfilter |
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| GB201901560D0 (en) * | 2019-02-05 | 2019-03-27 | Magnesium Elektron Ltd | Zirconium based dispersion for use in coating filters |
| GB2583581B (en) * | 2019-03-29 | 2022-06-15 | Johnson Matthey Plc | A catalyst article and the use thereof for filtering fine particles |
| US11285467B2 (en) | 2019-03-29 | 2022-03-29 | Johnson Matthey Public Limited Company | Catalyst article and the use thereof for filtering fine particles |
| US10926245B1 (en) * | 2019-08-21 | 2021-02-23 | GM Global Technology Operations LLC | Platinum-containing catalyst systems |
| RU2756178C2 (ru) * | 2019-12-06 | 2021-09-28 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" | Способ приготовления автомобильного трехмаршрутного катализатора |
| JP2023544487A (ja) | 2020-09-29 | 2023-10-24 | ジョンソン、マッセイ、パブリック、リミテッド、カンパニー | 微粒子を濾過するための触媒物品及びその使用 |
| EP4292709A1 (en) * | 2021-02-09 | 2023-12-20 | Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd. | Composite oxide and method for producing same |
| WO2024067618A1 (en) * | 2022-09-27 | 2024-04-04 | Basf Corporation | Catalyzed particulate filter |
Family Cites Families (35)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10020170C1 (de) | 2000-04-25 | 2001-09-06 | Emitec Emissionstechnologie | Verfahren zum Entfernen von Rußpartikeln aus einem Abgas und zugehöriges Auffangelement |
| US5057483A (en) | 1990-02-22 | 1991-10-15 | Engelhard Corporation | Catalyst composition containing segregated platinum and rhodium components |
| US6423293B1 (en) | 1996-09-06 | 2002-07-23 | Ford Global Technologies, Inc. | Oxygen storage material for automotive catalysts and process of using |
| US5898014A (en) | 1996-09-27 | 1999-04-27 | Engelhard Corporation | Catalyst composition containing oxygen storage components |
| US6107240A (en) * | 1997-03-26 | 2000-08-22 | Engelhard Corporation | Catalyst composition containing an intimately mixed oxide of cerium and praseodymium |
| CN1047540C (zh) * | 1997-10-31 | 1999-12-22 | 北京绿创环保科技有限责任公司 | 一种用于汽车排气净化的三元复合金属氧化物催化剂及其制备方法 |
| GB9805815D0 (en) | 1998-03-19 | 1998-05-13 | Johnson Matthey Plc | Manufacturing process |
| JP2002542015A (ja) * | 1999-04-19 | 2002-12-10 | エンゲルハード・コーポレーシヨン | セリアと白金族金属を含んで成る触媒組成物 |
| FI107828B (fi) | 1999-05-18 | 2001-10-15 | Kemira Metalkat Oy | Dieselmoottoreiden pakokaasujen puhdistusjärjestelmä ja menetelmä dieselmoottoreiden pakokaasujen puhdistamiseksi |
| US6306335B1 (en) | 1999-08-27 | 2001-10-23 | The Dow Chemical Company | Mullite bodies and methods of forming mullite bodies |
| BR0114205A (pt) * | 2000-09-29 | 2003-10-07 | Omg Ag & Co Kg | Filtro de fuligem catalìtico e seu uso no tratamento de gases de descarga pobres |
| US7832203B2 (en) | 2001-10-27 | 2010-11-16 | Johnson Matthey Public Limited Company | Exhaust system for a lean burn internal combustion engine |
| JP3528839B2 (ja) * | 2002-05-15 | 2004-05-24 | トヨタ自動車株式会社 | パティキュレート酸化材及び酸化触媒 |
| FR2875149B1 (fr) * | 2004-09-15 | 2006-12-15 | Rhodia Chimie Sa | Procede de fabrication d'un filtre a particules catalyse et filtre ainsi obtenu |
| US7389638B2 (en) * | 2005-07-12 | 2008-06-24 | Exxonmobil Research And Engineering Company | Sulfur oxide/nitrogen oxide trap system and method for the protection of nitrogen oxide storage reduction catalyst from sulfur poisoning |
| US7678347B2 (en) * | 2005-07-15 | 2010-03-16 | Basf Catalysts Llc | High phosphorous poisoning resistant catalysts for treating automobile exhaust |
| US8119075B2 (en) * | 2005-11-10 | 2012-02-21 | Basf Corporation | Diesel particulate filters having ultra-thin catalyzed oxidation coatings |
| WO2008011146A1 (en) * | 2006-07-21 | 2008-01-24 | Dow Global Technologies Inc. | Improved zone catalyzed soot filter |
| DE502007003465D1 (de) * | 2007-02-23 | 2010-05-27 | Umicore Ag & Co Kg | Katalytisch aktiviertes Dieselpartikelfilter mit Ammoniak-Sperrwirkung |
| ATE457813T1 (de) * | 2007-09-28 | 2010-03-15 | Umicore Ag & Co Kg | Entfernung von partikeln aus dem abgas von mit überwiegend stöchiometrischem luft/kraftstoff- gemisch betriebenen verbrennungsmotoren |
| KR101621983B1 (ko) * | 2008-02-05 | 2016-05-31 | 바스프 코포레이션 | 미립자 트랩을 갖는 가솔린 엔진 배출물 처리 시스템 |
| JP2010005565A (ja) * | 2008-06-27 | 2010-01-14 | Tokyo Roki Co Ltd | 排ガス浄化用触媒、及び排ガス浄化用触媒の製造方法 |
| US20100077727A1 (en) * | 2008-09-29 | 2010-04-01 | Southward Barry W L | Continuous diesel soot control with minimal back pressure penatly using conventional flow substrates and active direct soot oxidation catalyst disposed thereon |
| JP5528040B2 (ja) * | 2008-10-03 | 2014-06-25 | Ｄｏｗａエレクトロニクス株式会社 | 排ガス浄化触媒用複合酸化物とその製造方法および排ガス浄化触媒用塗料とディーゼル排ガス浄化用フィルタ |
| GB0903262D0 (en) * | 2009-02-26 | 2009-04-08 | Johnson Matthey Plc | Filter |
| US8512657B2 (en) * | 2009-02-26 | 2013-08-20 | Johnson Matthey Public Limited Company | Method and system using a filter for treating exhaust gas having particulate matter |
| DE102009010711A1 (de) * | 2009-02-27 | 2010-09-30 | Umicore Ag & Co. Kg | Stickoxid-Speicherkatalysator zum Einsatz im Kraftfahrzeug in motornaher Position |
| US8758695B2 (en) * | 2009-08-05 | 2014-06-24 | Basf Se | Treatment system for gasoline engine exhaust gas |
| EP3372301A1 (en) * | 2009-12-24 | 2018-09-12 | Johnson Matthey Public Limited Company | Exhaust system for a vehicular positive ignition internal combustion engine |
| US8815189B2 (en) * | 2010-04-19 | 2014-08-26 | Basf Corporation | Gasoline engine emissions treatment systems having particulate filters |
| GB201100595D0 (en) * | 2010-06-02 | 2011-03-02 | Johnson Matthey Plc | Filtration improvements |
| RU2564854C2 (ru) * | 2010-11-02 | 2015-10-10 | Хальдор Топсеэ А/С | Способ получения катализируемого сажевого фильтра |
| EP2640511A4 (en) * | 2010-11-16 | 2014-07-09 | Rhodia Operations | CLAY-CATALYST SUPPORT |
| EP2650042B2 (en) * | 2012-04-13 | 2020-09-02 | Umicore AG & Co. KG | Pollutant abatement system for gasoline vehicles |
| GB201207313D0 (en) * | 2012-04-24 | 2012-06-13 | Johnson Matthey Plc | Filter substrate comprising three-way catalyst |
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