JP2016536120A - ヘビーデューティディーゼルの燃焼機関のための触媒デザイン - Google Patents
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Abstract
ウォッシュコート、そのようなウォッシュコートから形成された被覆基材、およびヘビーデューティディーゼル用途などのディーゼル用途で使用される触媒コンバータが開示される。被覆基材を調製する方法も開示される。幾つかの実施形態において、被覆基材は、基材；基材に直接配置された任意選択の角充填層、第１のウォッシュコート層、および第２のウォッシュコート層を含む。幾つかの実施形態において、被覆基材は、ゼオライトを含まないか、またはゼオライトを実質的に含まない。
Description
（関連出願に対する相互参照）
本出願は、２０１３年１０月２２日に出願された米国仮特許出願第６１／８９４，３４１号および２０１４年７月２９日に出願された米国仮特許出願第６２／０３０，５５５号の優先権の利益を主張する。これらの明細書の全体の内容参考として本明細書により援用される。
本出願は、２０１３年１０月２２日に出願された米国仮特許出願第６１／８９４，３４１号および２０１４年７月２９日に出願された米国仮特許出願第６２／０３０，５５５号の優先権の利益を主張する。これらの明細書の全体の内容参考として本明細書により援用される。
本発明は触媒の分野に関する。より具体的には、本開示は、ウォッシュコート、そのようなウォッシュコートから形成された被覆基板、およびヘビーデューティディーゼル用途などのディーゼル用途のための触媒コンバータに関する。
化学的大気汚染物質の地球規模の懸念の高まりによって、幾つかの統治機関は燃焼機関からの排気についての排出基準を高めている。詳細には、ヘビーデューティディーゼルエンジンおよびヘビーデューティディーゼル車などのディーゼルエンジンおよびディーゼル車からの排出に対する排出基準は高まっている。米国環境保護庁（「Ｕ．Ｓ．ＥＰＡ」）は、「ヘビーデューティ車」を、１０，０００ポンド未満の重量の特定の乗用車以外の、８，５００ポンドを超える車両総重量等級の車両と定義している。Ｕ．Ｓ．ＥＰＡは、さらに「軽ヘビーデューティディーゼルエンジン」を、１０，０００ポンド未満の重量の特定の乗用車以外の、８，５００ポンドより重いが１９，５００ポンドより軽い車両に使用されるエンジンと定義している。Ｕ．Ｓ．ＥＰＡは、さらに「中位ヘビーデューティディーゼルエンジン」を、１９，５００ポンド以上で３３，０００ポンド以下の車両に使用されるエンジンと定義している。Ｕ．Ｓ．ＥＰＡは、さらに「重ヘビーデューティディーゼルエンジン」を、３３，０００ポンドを超える車両に使用されるエンジンと定義している。Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａでは、「軽ヘビーデューティディーゼルエンジン」は、１９９５年以降に製作された車両について１４，０００ポンドを超え１９，５００より軽い車両に使用されるエンジンと定義されている。欧州では、「ヘビーデューティディーゼルエンジン」は、３．５メートルトンを超える（７，７１６ポンドを超える）車両に使用されるエンジンであると考えられている。したがって、ヘビーデューティディーゼル車は、約７，７００ポンドを超える、または約８，５００ポンドを超える、または約１０，０００ポンドを超える、または約１４，０００ポンドを超える、または約１９，５００ポンドを超える、または約３３，０００ポンドを超える重量を有するディーゼル車であると考えてよく、ヘビーデューティディーゼルエンジンは、ヘビーデューティディーゼル車において使用されるエンジンである。
従来の市販の触媒コンバータは、一般に、白金イオンおよび／またはパラジウムイオンの溶液からの基材への沈殿などの湿式化学的方法のみを使用して基材に堆積した白金族金属（ＰＧＭ）触媒を使用する。これらのＰＧＭ触媒は触媒コンバータのコストの相当な部分になる。したがって、触媒コンバータを製造するために使用されるＰＧＭ触媒の量の何らかの削減が望ましい。市販の触媒コンバータは、また、一部には、ＰＧＭ触媒が凝集し、その結果、表面積が減少するために経時的にそれほど効果的でなくなる「経年変化」として知られる現象を示す。したがって、経年変化の影響の低減はまた、排出を制御するための触媒コンバータの有効性を引き延ばすために望ましい。
触媒コンバータにおいて発展途上の技術の多くが、触媒コンバータが、運転時間の多くの間、低温である「低温始動」排出での触媒効率の向上に関与する軽デューティ車と異なり、ヘビーデューティ車のエンジンはより長い期間運転中であるので触媒コンバータの平均運転温度が高くなる。さらに、多くの場合、軽デューティ車とヘビーデューティ車では排出基準が異なる。窒素酸化物（ＮＯｘ）の排出は特別の関心事であるが、しかし、一酸化炭素（ＣＯ）および炭化水素（ＨＣ）などの汚染物質の低減を含む他の高まる排出基準も同様に満たすために技術が開発されなければならない。しかしながら、ヘビーデューティ車の触媒コンバータの高い平均運転温度では、同じ触媒を使用する場合、ＮＯｘ排出およびＣＯまたはＨＣ排出の触媒は、必ずしも最大限に効率的とは限らない。したがって、経年変化の影響を減少させ、触媒コンバータを製造するのに必要とするＰＧＭの量を極小化しつつ、ヘビーデューティ車の燃焼機関の高まる排出基準を満たすことができる触媒コンバータウォッシュコート、およびそれらのウォッシュコートを使用する触媒コンバータを開発する必要がある。
ウォッシュコート、そのようなウォッシュコートから形成された被覆基材、およびヘビーデューティディーゼル用途などのディーゼル用途で使用される触媒コンバータが開示される。
幾つかの実施形態において、被覆基材は、基材；基材に直接配置された任意選択の角充填層、第１のウォッシュコート層、および第２のウォッシュコート層を含む。幾つかの実施形態において、被覆基材は、ゼオライトを含まないか、またはゼオライトを実質的に含まない。幾つかの実施形態において、被覆基材の触媒ウォッシュコート層は、ゼオライトを含まないか、またはゼオライトを実質的に含まず、ゼオライトは、場合によって、他のウォッシュコート層中に存在する。一実施形態において、任意選択の角充填層が存在し、ゼオライトを含む。第１のウォッシュコート層は、ベーマイト粒子と、１：１〜４：１のＰｔ：Ｐｄ、１：１〜２：１のＰｔ：Ｐｄ、または２：１〜４：１のＰｔ：Ｐｄなどの４：１もしくはそれ未満のＰｔ：Ｐｄの重量比の白金およびパラジウムを含む第１の触媒活性物質とを含む。一実施形態において、第２のウォッシュコート層は、ベーマイト粒子と、１０：１の白金：パラジウム〜１００：１の白金：パラジウムの重量比などの、４：１のＰｔ：Ｐｄを超え、第１の触媒活性物質のＰｔ：Ｐｄ比を超える重量比の白金およびパラジウムを含む第２の触媒活性物質とを含み；さらなる実施形態において、第２の触媒活性物質は白金を含みパラジウムは含まない。別の実施形態において、第２のウォッシュコート層は、ベーマイト粒子と、１：２の白金：パラジウム〜８：１の白金：パラジウムの重量比の白金およびパラジウムを一緒に含む２種またはそれを超える触媒活性物質とを含み；さらなる実施形態において、これらの２種またはそれを超える触媒活性物質は、白金：パラジウム合金（重量で約２０：１のＰｔ：Ｐｄ合金など）を含む触媒と、パラジウムを含む触媒とを、触媒の合計重量比が１：２の白金：パラジウム〜８：１の白金：パラジウムの重量比（例えば、重量で約３：１のＰｔ：Ｐｄ比、約３．８：１のＰｔ：Ｐｄ比、約４：１のＰｔ：Ｐｄ比、約５：１のＰｔ：Ｐｄ比、もしくは約５：１．２のＰｔ：Ｐｄ比；または約３：１のＰｔ：Ｐｄ比〜約５：１のＰｔ：Ｐｄ比の間）となるように含む。第１の触媒活性物質および第２の触媒活性物質、または、第２のウォッシュコートの２種またはそれを超える触媒活性物質は、以下からなる群から独立して選択される１種または複数の物質を含む。
ミクロンサイズ担体粒子に結合したプラズマ法複合ナノ粒子（複合ナノ粒子は、支持体ナノ粒子、および白金金属または白金パラジウム合金を含むことができる触媒ナノ粒子を含む）（本明細書において記載される場合、ミクロンサイズ担体粒子に結合したこれらのプラズマ法複合ナノ粒子はＮＮｍ粒子と称される）；
湿式化学的技法のみを使用して白金金属または白金パラジウム合金を含浸されたミクロンサイズ担体粒子；
ミクロンサイズ担体粒子に結合したプラズマ法複合ナノ粒子、またはミクロンサイズ担体粒子内に包埋されたプラズマ法ナノ粒子（ここで、多孔性ミクロンサイズ担体粒子は、プラズマ法ナノ粒子のまわりに形成された担体マトリックスを含み、複合ナノ粒子は、支持体ナノ粒子、および白金金属または白金パラジウム合金を含むことができる触媒ナノ粒子を含み、ミクロンサイズ担体粒子も湿式化学的技法を使用して白金金属または白金パラジウム合金を含浸される）（本明細書において記載される場合、これらの粒子はハイブリッドＮＮｍ／湿式化学粒子と称される）；および
多孔性ミクロンサイズ担体粒子内に包埋されたプラズマ法複合ナノ粒子（ここで、多孔性ミクロンサイズ担体粒子は、プラズマ法ナノ粒子のまわりに形成された担体マトリックスを含み、複合ナノ粒子は、支持体ナノ粒子と、白金金属または白金パラジウム合金を含むことができる触媒ナノ粒子とを含む）（プラズマ法ナノ粒子のまわりに形成された担体マトリックスを含む多孔性ミクロンサイズ担体粒子内に包埋されたこれらのプラズマ法複合ナノ粒子は、本明細書において記載される場合、ＮＮｉＭ粒子と称される）。
一実施形態において、第１のウォッシュコート層は、基材に直接、または基材すぐ上にある角充填層に直接配置され、第２のウォッシュコート層は、第１のウォッシュコート層に直接配置される。別の実施形態において、第２のウォッシュコート層は、基材に直接、または基材すぐ上にある角充填層に直接配置され、第１のウォッシュコート層は、第２のウォッシュコート層に直接配置される。すなわち、第１のウォッシュコート層および第２のウォッシュコート層は、いずれかの順序で基材に堆積することができる。
幾つかの実施形態において、被覆基材は、基材；およびウォッシュコート層を含む。幾つかの実施形態において、被覆基材は、ゼオライトを含まないか、またはゼオライトを実質的に含まない。幾つかの実施形態において、被覆基材の触媒ウォッシュコート層はゼオライトを含まないか、またはゼオライトを実質的に含まず、ゼオライトは、場合によって、他のウォッシュコート層中に存在する。ウォッシュコート層は、ベーマイト粒子、第１の触媒活性物質および第２の触媒活性物質を含む。第１の触媒活性物質は、１０：１の白金：パラジウム〜１００：１の白金：パラジウムの重量比の白金およびパラジウムを含み、または白金を含みパラジウムは含まない。第２の触媒活性物質は、１：２の白金：パラジウム〜８：１の白金：パラジウムの重量比の白金およびパラジウムを含み、またはパラジウムを含み白金は含まない。第２の触媒活性物質は、約２０：１の重量比の白金：パラジウムを含む触媒およびパラジウムを含む別の触媒を、組み合わせた触媒が１：２の白金：パラジウム〜８：１の重量比の白金：パラジウムを含むように含むことができる。第１の触媒活性物質は、ミクロンサイズ担体粒子に結合したプラズマ法複合ナノ粒子、またはミクロンサイズ担体粒子内に包埋されたプラズマ法ナノ粒子を含み、ここで、多孔性ミクロンサイズ担体粒子は、プラズマ法ナノ粒子のまわりに形成された担体マトリックスを含み、複合ナノ粒子は支持体ナノ粒子および触媒ナノ粒子を含む。他の実施形態において、第１の触媒活性物質は、湿式化学的方法のみによって製造された触媒粒子またはハイブリッドＮＮｍ／湿式化学粒子である。
幾つかの実施形態において、第２の触媒活性物質は、湿式化学的方法のみによって製造された触媒粒子、またはミクロンサイズ担体粒子に結合したプラズマ法複合ナノ粒子、またはミクロンサイズ担体粒子内に包埋されたプラズマ法ナノ粒子であり、ここで、多孔性ミクロンサイズ担体粒子は、プラズマ法ナノ粒子のまわりに形成された担体マトリックス、またはハイブリッドＮＮｍ／湿式化学粒子を含み、複合ナノ粒子は、支持体ナノ粒子および触媒ナノ粒子を含む。幾つかの実施形態において、第２の触媒活性物質は、約２０：１の重量比の白金：パラジウムを含む触媒、およびパラジウムを含む別の触媒を、組み合わせた触媒が１：２の白金：パラジウム〜８：１の重量比の白金：パラジウムを含むように含むことができ；これらの触媒は、湿式化学的方法のみによって製造された触媒粒子、またはミクロンサイズ担体粒子に結合したプラズマ法複合ナノ粒子、またはミクロンサイズ担体粒子内に包埋されたプラズマ法ナノ粒子から独立して選択することができ、ここで、多孔性ミクロンサイズ担体粒子は、プラズマ法ナノ粒子のまわりに形成された担体マトリックスまたはハイブリッドＮＮｍ／湿式化学粒子を含み、複合ナノ粒子は、支持体ナノ粒子および触媒ナノ粒子を含む。
幾つかの実施形態において、第２の触媒活性物質は、湿式化学的方法のみによって製造された触媒粒子である。幾つかの実施形態において、第２の触媒活性物質は、ミクロンサイズ担体粒子に結合したプラズマ法複合ナノ粒子、またはミクロンサイズ担体粒子内に包埋されたプラズマ法ナノ粒子であり、ここで、多孔性ミクロンサイズ担体粒子は、プラズマ法ナノ粒子のまわりに形成された担体マトリックス、またはハイブリッドＮＮｍ／湿式化学粒子を含み、複合ナノ粒子は、支持体ナノ粒子および触媒ナノ粒子を含む。幾つかの実施形態において、第２の触媒活性物質は、ハイブリッドＮＮｍ／湿式化学粒子である。第２の触媒活性物質が、約２０：１の白金：パラジウムの重量比を含む触媒、およびパラジウムを含む別の触媒を、組み合わせた触媒が１：２の白金：パラジウム〜８：１の白金：パラジウムの重量比を含むように含むことができる幾つかの実施形態において、白金：パラジウム触媒は、ナノ粒子支持体上にＰｔ：Ｐｄ合金ナノ粒子を含む、ミクロンサイズ担体粒子に結合した複合ナノ粒子を含むことができ；パラジウムを含む触媒は、湿式化学的方法によってミクロンサイズ粒子に堆積したパラジウムを含むことができる。
幾つかの実施形態において、被覆基材は、基材；およびウォッシュコート層を含む。幾つかの実施形態において、被覆基材はゼオライトを含まないか、またはゼオライトを実質的に含まない。幾つかの実施形態において、被覆基材の触媒ウォッシュコート層は、ゼオライトを含まないか、またはゼオライトを実質的に含まず、ゼオライトは、場合によって、他のウォッシュコート層中に存在する。ウォッシュコート層は、ベーマイト粒子と；１０：１の白金：パラジウム〜１００：１の白金：パラジウムの重量比の白金およびパラジウムを含む、または白金を含みパラジウムは含まない、湿式化学的方法のみによって製造された触媒粒子である第１の触媒活性物質と；１：２の白金：パラジウム〜８：１の白金：パラジウムの重量比の白金およびパラジウムを含む、またはパラジウムを含み白金は含まない第２の触媒活性物質とを含み、ここで、第２の触媒活性物質は、ミクロンサイズ担体粒子に結合したプラズマ法複合ナノ粒子、またはミクロンサイズ担体粒子内に包埋されたプラズマ法ナノ粒子を含み、ここで、多孔性ミクロンサイズ担体粒子は、プラズマ法ナノ粒子のまわりに形成された担体マトリックスまたはハイブリッドＮＮｍ／湿式化学粒子を含み、複合ナノ粒子は、支持体ナノ粒子および触媒ナノ粒子を含む。幾つかの実施形態において、第２の触媒活性物質は、約２０：１の重量比の白金：パラジウムを含む触媒、およびパラジウムを含む別の触媒を、組み合わせた触媒が１：２の白金：パラジウム〜８：１の白金：パラジウムの重量比を含むように含むことができる。第２の触媒活性物質が、約２０：１の白金：パラジウムの重量比を含む触媒およびパラジウムを含む別の触媒を、組み合わせた触媒が１：２の白金：パラジウム〜８：１の白金：パラジウムの重量比を含むように含むことができる幾つかの実施形態において、白金：パラジウム触媒は、ナノ粒子支持体上にＰｔ：Ｐｄ合金ナノ粒子を含む、ミクロンサイズ担体粒子に結合した複合ナノ粒子を含むことができ；パラジウムを含む触媒は、湿式化学的方法によってミクロンサイズ粒子に堆積したパラジウムを含むことができる。
幾つかの実施形態において、第１の触媒活性物質は、１５：１〜２５：１の白金：パラジウム比で白金およびパラジウムを含む。幾つかの実施形態において、第１の触媒活性物質は、白金を含みパラジウムは含まない。幾つかの実施形態において、第２の触媒活性物質は、１：２〜８：１の白金：パラジウム比で白金およびパラジウムを含む。幾つかの実施形態において、第２の触媒活性物質は、パラジウムを含み白金は含まない。幾つかの実施形態において、第２の触媒活性物質は、約２０：１の白金：パラジウムの重量比を含む触媒、およびパラジウムを含む別の触媒を、組み合わせた触媒が１：２の白金：パラジウム〜８：１の白金：パラジウムの重量比を含むように含むことができる。第２の触媒活性物質が、約２０：１の白金：パラジウムの重量比を含む触媒、およびパラジウムを含む別の触媒を、組み合わせた触媒が１：２の白金：パラジウム〜８：１の白金：パラジウムの重量比を含むように含むことができる幾つかの実施形態において、白金：パラジウム触媒は、ナノ粒子支持体上にＰｔ：Ｐｄ合金ナノ粒子を含む、ミクロンサイズ担体粒子に結合した複合ナノ粒子を含むことができ；パラジウムを含む触媒は、湿式化学的方法によってミクロンサイズ粒子に堆積したパラジウムを含むことができる。幾つかの実施形態において、ウォッシュコート層は、１重量％〜２０重量％のベーマイト粒子を含む。幾つかの実施形態において、ウォッシュコート層は、１重量％〜１０重量％のベーマイト粒子を含む。
幾つかの実施形態において、ウォッシュコート層は、１重量％〜５重量％のベーマイト粒子を含む。幾つかの実施形態において、ウォッシュコート層は充填剤粒子を含む。幾つかの実施形態において、充填剤粒子はアルミナ粒子である。
触媒コンバータは、先に記載されたウォッシュコート層の１つを含む被覆基材を含んでもよい。排気処理システムは、排気ガス用の導管および触媒コンバータを含んでもよい。ヘビーデューティディーゼル車は触媒コンバータを含んでもよい。
幾つかの実施形態において、被覆基材は、基材；ならびに第１のウォッシュコート層であって：ベーマイト粒子と；１０：１の白金：パラジウム〜１００：１の白金：パラジウムの重量比の白金およびパラジウムを含む、または白金を含みパラジウムは含まない第１の触媒活性物質（ここで、第１の触媒活性物質は、ミクロンサイズ担体粒子に結合した、プラズマ法複合ナノ粒子、またはミクロンサイズ担体粒子内に包埋されたプラズマ法ナノ粒子（多孔性ミクロンサイズ担体粒子は、プラズマ法ナノ粒子のまわりに形成された担体マトリックスを含む）を含む）、またはハイブリッドＮＮｍ／湿式化学粒子とを含む第１のウォッシュコート層（複合ナノ粒子は、支持体ナノ粒子および触媒ナノ粒子を含む）；ならびに第２のウォッシュコート層であって：ベーマイト粒子と；１：２の白金：パラジウム〜８：１の白金：パラジウムの重量比の白金およびパラジウムを含む、またはパラジウムを含み白金は含まない第２の触媒活性物質（または、第２の触媒活性物質は、約２０：１の重量比の白金：パラジウムを含む触媒、およびパラジウムを含む別の触媒を、組み合わせた触媒が１：２の白金：パラジウム〜８：１の重量比の白金：パラジウムを含むように含むことができ、ここで、第２の触媒活性物質は、ミクロンサイズ担体粒子に結合したプラズマ法複合ナノ粒子、またはミクロンサイズ担体粒子内に包埋されたプラズマ法ナノ粒子を含み、ここで、多孔性ミクロンサイズ担体粒子は、プラズマ法ナノ粒子のまわりに形成された担体マトリックスを含む）、またはハイブリッドＮＮｍ／湿式化学粒子とを含む第２のウォッシュコート層を含み（複合ナノ粒子は、支持体ナノ粒子および触媒ナノ粒子を含む）；第２の触媒物質が２種もしくはそれを超える触媒を含む実施形態において、触媒は、前述の構成のいずれからも独立して選択することができる。幾つかの実施形態において、被覆基材はゼオライトを含まないか、またはゼオライトを実質的に含まない。幾つかの実施形態において、被覆基材の触媒ウォッシュコート層は、ゼオライトを含まないか、またはゼオライトを実質的に含まず、ゼオライトは、場合によって、他のウォッシュコート層中に存在する。
幾つかの実施形態において、ヘビーデューティディーゼル車は、被覆基材において、基材；ならびにウォッシュコート層であって、ベーマイト粒子と；第１の触媒活性物質であって、１０：１の白金：パラジウム〜１００：１の白金：パラジウムの重量比の白金およびパラジウムを含む、または白金を含みパラジウムは含まない（ここで、第１の触媒活性物質は、ミクロンサイズ担体粒子に結合した、支持体ナノ粒子および触媒ナノ粒子を含むプラズマ法複合ナノ粒子、またはミクロンサイズ担体粒子内に包埋されたプラズマ法ナノ粒子（ここで、多孔性ミクロンサイズ担体粒子は、プラズマ法ナノ粒子のまわりに形成された担体マトリックスを含む）を含む）、またはハイブリッドＮＮｍ／湿式化学粒子を含む第１の触媒活性物質と；第２の触媒活性物質であって、１：２の白金：パラジウム〜８：１の白金：パラジウムの重量比の白金およびパラジウムを含む、またはパラジウムを含み白金は含まない第２の触媒活性物質（または、第２の触媒活性物質は、約２０：１の重量比の白金：パラジウム、およびパラジウムを含む別の触媒を、組み合わせた触媒が１：２の白金：パラジウム〜８：１の重量比の白金：パラジウムを含むように含む触媒を含むことができ、ここで、第２の触媒活性物質は、ミクロンサイズ担体粒子に結合したプラズマ法複合ナノ粒子、またはミクロンサイズ担体粒子内に包埋されたプラズマ法ナノ粒子を含み、ここで、多孔性ミクロンサイズ担体粒子は、プラズマ法ナノ粒子のまわりに形成された担体マトリックスを含む）、またはハイブリッドＮＮｍ／湿式化学粒子を含む第２の触媒活性物質とを含むウォッシュコート層を含む被覆基材を含み；第２の触媒物質が２種またはそれを超える触媒を含む実施形態において、触媒は、前述の構成のいずれからも独立して選択することができる。幾つかの実施形態において、被覆基材はゼオライトを含まないか、またはゼオライトを実質的に含まない。幾つかの実施形態において、被覆基材の触媒ウォッシュコート層は、ゼオライトを含まないか、またゼオライトを実質的に含まず、ゼオライトは、場合によって、他のウォッシュコート層中に存在する。
幾つかの実施形態において、ヘビーデューティディーゼル車は、被覆基材において、基材；ならびにウォッシュコート層であって、ベーマイト粒子と；第１の触媒活性物質であり、１０：１の白金：パラジウム〜１００：１の白金：パラジウムの重量比の白金およびパラジウムを含む、または白金を含みパラジウムは含まない、湿式化学的方法のみによって製造された触媒粒子である第１の触媒活性物質と；第２の触媒活性物質であり、１：２の白金：パラジウム〜８：１の白金：パラジウムの重量比の白金およびパラジウムを含む、またはパラジウムを含み白金は含まない第２の触媒活性物質（または、第２の触媒活性物質は、約２０：１の重量比の白金：パラジウムを含む触媒、およびパラジウムを含む別の触媒を、組み合わせた触媒が１：２の白金：パラジウム〜８：１の重量比の白金：パラジウムを含むように含むことができ、ここで、第２の触媒活性物質は、ミクロンサイズ担体粒子に結合した、支持体ナノ粒子および触媒ナノ粒子を含むプラズマ法複合ナノ粒子、またはミクロンサイズ担体粒子内に包埋されたプラズマ法ナノ粒子を含み、ここで、多孔性ミクロンサイズ担体粒子は、プラズマ法ナノ粒子のまわりに形成された担体マトリックスを含む）、またはハイブリッドＮＮｍ／湿式化学粒子を含む第２の触媒活性物質とを含むウォッシュコート層を含む被覆基材を含み；第２の触媒物質が２種またはそれを超える触媒を含む実施形態において、触媒は、前述の構成のいずれからも独立して選択することができる。幾つかの実施形態において、被覆基材はゼオライトを含まないか、またはゼオライトを実質的に含まない。幾つかの実施形態において、被覆基材の触媒ウォッシュコート層は、ゼオライトを含まないか、またゼオライトを実質的に含まず、ゼオライトは、場合によって、他のウォッシュコート層中に存在する。
幾つかの実施形態において、ヘビーデューティディーゼル車は、被覆基材において、基材；第１のウォッシュコート層であって、ベーマイト粒子と；第１の触媒活性物質であり、１０：１の白金：パラジウム〜１００：１の白金：パラジウムの重量比の白金およびパラジウムを含む、または白金を含みパラジウムは含まない（ここで、第１の触媒活性物質は、ミクロンサイズ担体粒子に結合した、支持体ナノ粒子および触媒ナノ粒子を含むプラズマ法複合ナノ粒子、またはミクロンサイズ担体粒子内に包埋されたプラズマ法ナノ粒子（ここで、多孔性ミクロンサイズ担体粒子は、プラズマ法ナノ粒子のまわりに形成された担体マトリックスを含む））、またはハイブリッドＮＮｍ／湿式化学粒子を含む第１の触媒活性物質とを含む第１のウォッシュコート層；ならびに第２のウォッシュコート層であって、ベーマイト粒子と；第２の触媒活性物質であり、１：２の白金：パラジウム〜８：１の白金：パラジウムの重量比の白金およびパラジウムを含む、またはパラジウムを含み白金は含まない第２の触媒活性物質（または、第２の触媒活性物質は、約２０：１の重量比の白金：パラジウム含む触媒、およびパラジウムを含む別の触媒を、組み合わせた触媒が１：２の白金：パラジウム〜８：１の重量比の白金：パラジウムを含むように含むことができ、ここで、第２の触媒活性物質は、ミクロンサイズ担体粒子に結合した、支持体ナノ粒子および触媒ナノ粒子を含むプラズマ法複合ナノ粒子、またはミクロンサイズ担体粒子内に包埋されたプラズマ法ナノ粒子を含み、ここで、多孔性ミクロンサイズ担体粒子は、プラズマ法ナノ粒子のまわりに形成された担体マトリックスを含む）、またはハイブリッドＮＮｍ／湿式化学粒子を含む第２の触媒活性物質とを含む第２のウォッシュコート層を含む被覆基材を含み；第２の触媒物質が２種またはそれを超える触媒を含む実施形態において、触媒は、前述の構成のいずれからも独立して選択することができる。幾つかの実施形態において、被覆基材はゼオライトを含まないか、またはゼオライトを実質的に含まない。幾つかの実施形態において、被覆基材の触媒ウォッシュコート層は、ゼオライトを含まないか、またゼオライトを実質的に含まず、ゼオライトは、場合によって、他のウォッシュコート層中に存在する。
幾つかの実施形態において、ヘビーデューティディーゼル車は、ヘビーデューティディーゼル車に対する欧州排出基準ユーロ５を満たす。幾つかの実施形態において、ヘビーデューティディーゼル車は、ヘビーデューティディーゼル車に対する欧州排出基準ユーロ６を満たす。幾つかの実施形態において、ヘビーデューティディーゼル車は、ヘビーデューティディーゼル車に対するＵ．Ｓ．ＥＰＡ基準を満たす。幾つかの実施形態において、ヘビーデューティディーゼル車は、ヘビーデューティディーゼル車に対するＵ．Ｓ．ＥＰＡ本質的低公害車（ＩＬＥＶ）基準を満たす。幾つかの実施形態において（Ｉｎ ｓｏｍｅ ｅｍｂｏｄｉｍｅｎｔｓ，Ｉｎ ｓｏｍｅ ｅｍｂｏｄｉｍｅｎｔｓ，）、ヘビーデューティディーゼル車は、ヘビーデューティディーゼル車に対するＵ．Ｓ．ＥＰＡ超低公害車（ＵＬＥＶ）基準を満たす。
幾つかの実施形態において、被覆基材を形成する方法は、ベーマイト粒子、第１の触媒活性物質および第２の触媒活性物質を含む触媒ウォッシュコート組成物で基材を被覆する工程を含み；ここで、第１の触媒活性物質は、１０：１の白金：パラジウム〜１００：１の白金：パラジウムの重量比の白金およびパラジウムを含み、または白金を含みパラジウムは含まず（ここで、第１の触媒活性物質は、ミクロンサイズ担体粒子に結合したプラズマ法複合ナノ粒子、またはミクロンサイズ担体粒子内に包埋されたプラズマ法ナノ粒子を含み、ここで、多孔性ミクロンサイズ担体粒子は、プラズマ法ナノ粒子のまわりに形成された担体マトリックスを含む）、またはハイブリッドＮＮｍ／湿式化学粒子を含み、複合ナノ粒子は、支持体ナノ粒子および触媒ナノ粒子を含み、ここで、第２の触媒活性物質は、ミクロンサイズ担体粒子に結合したプラズマ法複合ナノ粒子、またはミクロンサイズ担体粒子内に包埋されたプラズマ法ナノ粒子（ここで、多孔性ミクロンサイズ担体粒子は、プラズマ法ナノ粒子のまわりに形成された担体マトリックスを含む）、またはハイブリッドＮＮｍ／湿式化学粒子を含み、第２の触媒活性物質は、約１：２の白金：パラジウム〜約８：１の白金：パラジウムの重量比の白金およびパラジウムを含み、またはパラジウムを含み白金は含まず、または、第２の触媒活性物質は、約２０：１の重量比の白金：パラジウムを含む触媒、およびパラジウムを含む別の触媒を、組み合わせた触媒が１：２の白金：パラジウム〜８：１の白金：パラジウムの重量比を含むように含むことができ；第２の触媒物質が２種またはそれを超える触媒を含む実施形態において、触媒は、ナノ粒子および担体粒子の前述の構成のいずれからも独立して選択することができる。幾つかの実施形態において、被覆基材は、ゼオライトを含まないか、またはゼオライトを実質的に含まない。幾つかの実施形態において、被覆基材の触媒ウォッシュコート層は、ゼオライトを含まないか、またゼオライトを実質的に含まず、ゼオライトは、場合によって、他のウォッシュコート層中に存在する。
幾つかの実施形態において、被覆基材を形成する方法は、ベーマイト粒子と、第１の触媒活性物質と第２の触媒活性物質とを含む触媒ウォッシュコート組成物で基材を被覆する工程を含み；ここで、第１の触媒活性物質は、１０：１の白金：パラジウム〜１００：１の白金：パラジウムの重量比の白金およびパラジウムを含み、または白金を含みパラジウムは含まず、ここで、第１の触媒活性物質は、湿式化学的方法のみによって製造された触媒粒子であり、ここで、第２の触媒活性物質は、約１：２の白金：パラジウム〜約８：１の白金：パラジウム重量比の白金およびパラジウムを含み、またはパラジウムを含み白金は含まず、または、第２の触媒活性物質は、約２０：１の重量比の白金：パラジウムを含む触媒、およびパラジウムを含む別の触媒を、組み合わせた触媒が１：２の白金：パラジウム〜８：１の重量比の白金：パラジウムを含むように含むことができ、ここで、第２の触媒活性物質は、ミクロンサイズ担体粒子に結合したプラズマ法複合ナノ粒子、またはミクロンサイズ担体粒子内に包埋されたプラズマ法ナノ粒子（ここで、多孔性ミクロンサイズ担体粒子は、プラズマ法ナノ粒子のまわりに形成された担体マトリックスを含む）、またはハイブリッドＮＮｍ／湿式化学粒子を含み、複合ナノ粒子は、支持体ナノ粒子および触媒ナノ粒子を含み；第２の触媒物質が２種またはそれを超える触媒を含む実施形態において、触媒は、前述の構成のいずれからも独立して選択することができる。幾つかの実施形態において、被覆基材はゼオライトを含まないか、またはゼオライトを実質的に含まない。幾つかの実施形態において、被覆基材の触媒ウォッシュコート層は、ゼオライトを含まないか、またはゼオライトを実質的に含まず、ゼオライトは、場合によって、他のウォッシュコート層中に存在する。
幾つかの実施形態において、被覆基材を形成する方法は、（ａ）ベーマイト粒子および第１の触媒活性物質を含む第１の触媒ウォッシュコート組成物で基材を被覆する工程（ここで、第１の触媒活性物質は、１０：１の白金：パラジウム〜１００：１の白金：パラジウムの重量比の白金およびパラジウムを含む、または白金を含みパラジウムは含まない）；および（ｂ）ベーマイト粒子および第２の触媒活性物質を含む第２の触媒ウォッシュコート組成物で基材を被覆する工程（ここで、第２の触媒活性物質は、約１：２の白金：パラジウム〜約８：１の白金：パラジウムの重量比の白金およびパラジウムを含む、またはパラジウムを含み白金は含まない）を含み、ここで、第１の触媒活性物質および第２の触媒活性物質は、ミクロンサイズ担体粒子に結合したプラズマ法複合ナノ粒子、またはミクロンサイズ担体粒子内に包埋されたプラズマ法ナノ粒子（ここで、多孔性ミクロンサイズ担体粒子は、プラズマ法ナノ粒子のまわりに形成された担体マトリックスを含む）、またはハイブリッドＮＮｍ／湿式化学粒子を含み、複合ナノ粒子は、支持体ナノ粒子および触媒ナノ粒子を含む。幾つかの実施形態において、第２の触媒活性物質は、約２０：１の重量比の白金：パラジウムを含む触媒、およびパラジウムを含む別の触媒を、組み合わせた触媒が１：２の白金：パラジウム〜８：１の白金：パラジウムの重量比を含むように含むことができ、第２の触媒物質が２種またはそれを超える触媒を含む実施形態において、触媒は、ナノ粒子および担体粒子の前述の構成のいずれからも独立して選択することができる。幾つかの実施形態において、被覆基材はゼオライトを含まないか、またはゼオライトを実質的に含まない。幾つかの実施形態において、被覆基材の触媒ウォッシュコート層はゼオライトを含まないか、またゼオライトを実質的に含まず、ゼオライトは、場合によって、他のウォッシュコート層中に存在する。
幾つかの実施形態において、触媒ウォッシュコート組成物は、次の固形分を含む：１０：１の白金：パラジウム〜１００：１の白金：パラジウムの重量比の白金およびパラジウムを含む、または白金を含みパラジウムは含まない３５重量％〜９５重量％の第１の触媒活性物質（ここで、第１の触媒活性物質は、ミクロンサイズ担体粒子に結合したプラズマ法複合ナノ粒子、またはミクロンサイズ担体粒子内に包埋されたプラズマ法ナノ粒子を含み、ここで、多孔性ミクロンサイズ担体粒子は、プラズマ法ナノ粒子のまわりに形成された担体マトリックスまたはハイブリッドＮＮｍ／湿式化学粒子を含み、複合ナノ粒子は、支持体ナノ粒子および触媒ナノ粒子を含む）；および３５重量％〜９５重量％の第２の触媒活性物質（ここで、第２の触媒活性物質は、ミクロンサイズ担体粒子に結合したプラズマ法複合ナノ粒子、またはミクロンサイズ担体粒子内に包埋されたプラズマ法ナノ粒子（ここで多孔性ミクロンサイズ担体粒子は、プラズマ法ナノ粒子のまわりに形成された担体マトリックスを含む）、またはハイブリッドＮＮｍ／湿式化学粒子を含み、第２の触媒活性物質は、１：２の白金：パラジウム〜８：１の白金：パラジウムの重量比の白金およびパラジウムを含み、またはパラジウムを含み白金は含まず、または、第２の触媒活性物質は、約２０：１の重量比の白金：パラジウムを含む触媒、およびパラジウムを含む別の触媒を、組み合わせた触媒が１：２の白金：パラジウム〜８：１の白金：パラジウムの重量比を含むように含むことができ；第２の触媒物質が２種またはそれを超える触媒を含む実施形態において、触媒は、ナノ粒子および担体粒子の前述の構成のいずれからも独立して選択することができる）。幾つかの実施形態において、触媒ウォッシュコート組成物はゼオライトを含まないか、またはゼオライトを実質的に含まない。幾つかの実施形態において、被覆基材の触媒ウォッシュコート層はゼオライトを含まないか、またゼオライトを実質的に含まず、ゼオライトは、場合によって、他のウォッシュコート層中に存在する。
幾つかの実施形態において、触媒ウォッシュコート組成物は次の固形分を含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）：１０：１の白金：パラジウム〜１００：１の白金：パラジウムの重量比の白金およびパラジウムを含む、または白金を含みパラジウムは含まない３５重量％〜９５重量％の第１の触媒活性物質（ここで、第１の触媒活性物質は湿式化学的方法のみによって製造された触媒粒子である）；および１：２の白金：パラジウム〜８：１の白金：パラジウムの重量比の白金およびパラジウムを含む、またはパラジウムを含み白金は含まない３５重量％〜９５重量％の第２の触媒活性物質（または、第２の触媒活性物質は、約２０：１の重量比の白金：パラジウムを含む触媒、およびパラジウムを含む別の触媒を、組み合わせた触媒が１：２の白金：パラジウム〜８：１の白金：パラジウムの重量比を含むように含むことができ、ここで、第２の触媒活性物質は、ミクロンサイズ担体粒子に結合したプラズマ法複合ナノ粒子、またはミクロンサイズ担体粒子内に包埋されたプラズマ法ナノ粒子を含み、ここで、多孔性ミクロンサイズ担体粒子は、プラズマ法ナノ粒子のまわりに形成された担体マトリックスまたはハイブリッドＮＮｍ／湿式化学粒子を含み、複合ナノ粒子は、支持体ナノ粒子および触媒ナノ粒子を含み；第２の触媒物質が２種またはそれを超える触媒を含む実施形態において、触媒は、前述の構成のいずれからも独立して選択することができる）。幾つかの実施形態において、触媒ウォッシュコート組成物はゼオライトを含まないか、またはゼオライトを実質的に含まない。幾つかの実施形態において、被覆基材の触媒ウォッシュコート層はゼオライトを含まないか、またはゼオライトを実質的に含まず、ゼオライトは、場合によって、他のウォッシュコート層中に存在する。
幾つかの実施形態において、ウォッシュコート組成物の触媒固体は、３〜５の間のｐＨで水性媒体中で懸濁される。
本明細書において記載された実施形態のいずれにおいても、基材は、他のウォッシュコート層での被覆前に任意選択の角充填ウォッシュコート層で被覆することができる。
本明細書の開示から理解されるように、幾つかの実施形態において、本発明の被覆基材、または本発明の方法から作られた被覆基材は、ゼオライトを含まず、
基材；ならびに
ウォッシュコート層であって、
ベーマイト粒子と；
１０：１の白金：パラジウム〜１００：１の白金：パラジウム（ｐａｄｌａｄｉｕｍ）の重量比の白金およびパラジウムを含む、または白金を含みパラジウムは含まない第１の触媒活性物質と；
１：２の白金：パラジウム〜８：１の白金：パラジウムの重量比の白金およびパラジウムを含む、またはパラジウムを含み白金は含まない第２の触媒活性物質と
を含むウォッシュコート層を含んでよく；ここで、
Ａ．第１の触媒活性物質は、ミクロンサイズ担体粒子に結合または包埋された、支持体ナノ粒子および触媒ナノ粒子を含むプラズマ法複合ナノ粒子を含み；または
Ｂ．第１の触媒活性物質は、湿式化学的方法によって製造された触媒粒子であり、第２の触媒活性物質は、ミクロンサイズ担体粒子に結合または包埋された、支持体ナノ粒子および触媒ナノ粒子を含むプラズマ法複合ナノ粒子を含み、または
Ｃ．ＡにもＢにも当てはまらない。
基材；ならびに
ウォッシュコート層であって、
ベーマイト粒子と；
１０：１の白金：パラジウム〜１００：１の白金：パラジウム（ｐａｄｌａｄｉｕｍ）の重量比の白金およびパラジウムを含む、または白金を含みパラジウムは含まない第１の触媒活性物質と；
１：２の白金：パラジウム〜８：１の白金：パラジウムの重量比の白金およびパラジウムを含む、またはパラジウムを含み白金は含まない第２の触媒活性物質と
を含むウォッシュコート層を含んでよく；ここで、
Ａ．第１の触媒活性物質は、ミクロンサイズ担体粒子に結合または包埋された、支持体ナノ粒子および触媒ナノ粒子を含むプラズマ法複合ナノ粒子を含み；または
Ｂ．第１の触媒活性物質は、湿式化学的方法によって製造された触媒粒子であり、第２の触媒活性物質は、ミクロンサイズ担体粒子に結合または包埋された、支持体ナノ粒子および触媒ナノ粒子を含むプラズマ法複合ナノ粒子を含み、または
Ｃ．ＡにもＢにも当てはまらない。
また本明細書の開示から理解されるように、幾つかの実施形態において、本発明の被覆基材、または本発明の方法から作られた被覆基材は、ゼオライトを含まず、
基材；
第１のウォッシュコート層であって、
ベーマイト粒子と；
１０：１の白金：パラジウム〜１００：１の白金：パラジウム（ｐａｄｌａｄｉｕｍ）の重量比の白金およびパラジウムを含む、または白金を含みパラジウムは含まない第１の触媒活性物質と
を含む第１のウォッシュコート層；および
第２のウォッシュコート層であって、
ベーマイト粒子と；
１：２の白金：パラジウム〜８：１の白金：パラジウムの重量比の白金およびパラジウムを含む、またはパラジウムを含み白金は含まない第２の触媒活性物質とを含む第２のウォッシュコート層を含んでよく；ここで：
Ｄ．前記第１の触媒活性物質および／または第２の触媒活性物質は、ミクロンサイズ担体粒子に結合または包埋されたプラズマ法複合ナノ粒子を含み、複合ナノ粒子は、支持体ナノ粒子および触媒ナノ粒子を含み；または、
Ｅ．Ｄは当てはまらない。
基材；
第１のウォッシュコート層であって、
ベーマイト粒子と；
１０：１の白金：パラジウム〜１００：１の白金：パラジウム（ｐａｄｌａｄｉｕｍ）の重量比の白金およびパラジウムを含む、または白金を含みパラジウムは含まない第１の触媒活性物質と
を含む第１のウォッシュコート層；および
第２のウォッシュコート層であって、
ベーマイト粒子と；
１：２の白金：パラジウム〜８：１の白金：パラジウムの重量比の白金およびパラジウムを含む、またはパラジウムを含み白金は含まない第２の触媒活性物質とを含む第２のウォッシュコート層を含んでよく；ここで：
Ｄ．前記第１の触媒活性物質および／または第２の触媒活性物質は、ミクロンサイズ担体粒子に結合または包埋されたプラズマ法複合ナノ粒子を含み、複合ナノ粒子は、支持体ナノ粒子および触媒ナノ粒子を含み；または、
Ｅ．Ｄは当てはまらない。
幾つかの利点を有する、触媒コンバータで使用される本発明の触媒基材、製造の方法およびその使用。そのような１つの利点は、本発明の触媒基材および触媒コンバータが、先行技術の触媒基材および触媒コンバータより少ない白金族金属触媒を必要とし、先行技術の触媒基材および触媒コンバータと同じまたは類似の汚染制御パラメータを維持することができることである。別の利点は、本発明の触媒基材および触媒コンバータが、同じ量の白金族金属触媒を使用しながら、先行技術の触媒基材および触媒コンバータのものより良好な汚染制御パラメータを提供することができることである。幾つかの実施形態において、本発明の触媒基材および触媒コンバータは、先行技術のものより少ない白金族金属触媒を必要とし、同時に先行技術の触媒基材および触媒コンバータのものより良好な汚染制御パラメータを提供することができる。本発明は、被覆触媒基材の単一触媒ウォッシュコート層中の２種もしくはそれを超える種々の型の触媒活性物質を組み合わせることにより、または被覆基材上に種々の型の触媒活性物質を２種もしくはそれを超える種々の触媒ウォッシュコート層に設けることによってこれらの利点を達成する。本明細書において記載される触媒の特定の組み合わせは、排出の混合物の処理について触媒効率全体を上げる。例えば、ＮＯ排出を低下させるための触媒効率は、炭化水素（ＨＣ）または一酸化炭素（ＣＯ）排出を低下させるための触媒効率の有意な損傷を伴わずに改善することができる。
ヘビーデューティディーゼル用途のための複合ナノ粒子触媒、ウォッシュコートの配合、被覆基材および触媒コンバータが記載される。また、ヘビーデューティディーゼル用途のためのこれらの複合ナノ粒子触媒、ウォッシュコートの配合、被覆基材および触媒コンバータを作り使用する方法が記載される。幾つかの実施形態において、ヘビーデューティディーゼルの触媒コンバータは、ベーマイト、２種またはそれを超える種々の型の触媒活性物質の混合物を含むウォッシュコート層を使用して製造することができ、第１の型の触媒活性物質は約１０：１〜１００：１（重量／重量）の間の白金：パラジウム比を有し、第２の型の触媒活性物質は、約１：２〜約８：１の間の白金：パラジウム比を有し、またはパラジウムを含み白金は含まず、または、第２の型の触媒活性物質は、約２０：１の重量比の白金：パラジウムを含む触媒、およびパラジウムを含む別の触媒を、組み合わせた触媒が１：２の白金：パラジウム〜８：１の白金：パラジウムの重量比を含むように含むことができる。幾つかの実施形態において、ヘビーデューティディーゼルの触媒コンバータは、触媒活性物質を含む２つの異なるウォッシュコート層を使用して製造することができる。単一触媒として、または約１：２〜８：１の間の白金：パラジウム比を一緒に有する２種もしくはそれを超える触媒としてのどちらでも、第１の層は、約１０：１〜１００：１の間の白金：パラジウム比を有する触媒活性物質を含んでもよく、第２の層は、約１：２〜約８：１の間の白金：パラジウム比を有する触媒活性物質を含んでもよい。
本発明は、また、ヘビーデューティディーゼル用途のための触媒含有ウォッシュコート組成物、および種々の型の触媒活性物質を組み合わせることによりウォッシュコートを作る方法を包含する。被覆基材に２種またはそれを超える異なる型の触媒活性物質をもたらすことによって、単一型の触媒活性物質を使用する触媒コンバータと比較して、ヘビーデューティディーゼルエンジンまたはヘビーデューティディーゼル車で使用される触媒コンバータの性能の向上を可能にし得ることを見いだした。幾つかの実施形態において、２種またはそれを超える種々の型の触媒活性物質を単一触媒ウォッシュコート内で見ることができる。幾つかの実施形態において、２種またはそれを超える異なる型の触媒活性物質を、２種またはそれを超える異なる触媒ウォッシュコート内に見ることができる。例えば、幾つかの実施形態において、第１の型の触媒活性物質は第１の触媒ウォッシュコート中に見ることができ、第２の型の触媒活性物質は第２の触媒ウォッシュコート中に見ることができる。幾つかの実施形態において、異なる型の触媒活性物質が、異なる比のＰＧＭ材料、例えば白金およびパラジウムを含んでもよい。幾つかの実施形態において、異なる型の触媒活性物質は異なる方法、例えばプラズマまたは湿式化学によって作ることができ、および／または異なる支持体粒子を含む異なる構成を有していてもよい。
用語「触媒活性物質の型（複数可）」は、例えば、湿式化学的方法のみによって製造された触媒粒子、「ナノ−オン−ナノ−オン−ミクロン」（ＮＮｍ）粒子、「ナノ−オン−ナノ−イン−ミクロン」（ＮＮｉＭ）粒子、またはハイブリッドＮＮｍ／湿式化学粒子に限定されない触媒活性物質の構造を包含し；ならびにまた、例えば、約１０：１〜約１００：１（重量／重量）、約１０：１〜約４０：１（重量／重量）、もしくは約１０：１〜約３０：１（重量／重量）、もしくは約１５：１〜約２５：１（重量／重量）、もしくは約２０：１（重量／重量）の比の範囲を有する白金およびパラジウムの混合物を含む、または白金を含みパラジウムは含まない混合物を用いて湿式化学的方法のみによって製造された触媒粒子；ならびに約１：２〜約８：１（重量／重量）、もしくは約１：１〜約５：１、もしくは約２：１〜約４：１、もしくは約２：１〜約８：１の比の範囲を有する白金およびパラジウムの混合物を含む、またはパラジウムを含み白金は含まない混合物を用いて湿式化学的方法のみによって製造された触媒粒子に限定されない同じか異なる構造を有する触媒金属の異なる比の触媒活性物質を包含すると一般に理解される。別の実施例において、異なる型の触媒活性物質は、約１０：１〜約１００：１（重量／重量）、もしくは約１０：１〜約４０：１（重量／重量）、もしくは約１０：１〜約３０：１（重量／重量）、もしくは約１５：１〜約２５：１（重量／重量）、もしくは約２０：１（重量／重量）の比の範囲を有する白金およびパラジウムの混合物を含む、または白金を含みパラジウムは含まない混合物を用いて湿式化学的方法のみによって製造された触媒粒子；ならびに約１：２〜約８：１（重量／重量）、もしくは約１：１〜約５：１、もしくは約２：１〜約４：１、もしくは約２：１〜約８：１の比の範囲を有する白金およびパラジウムの混合物を含む、またはパラジウムを含み白金は含まないＮＮｉＭ粒子を含んでもよい。
本明細書において記載される被覆基材、本明細書において記載される被覆基材を使用する触媒コンバータ、および、本明細書において記載される被覆基材を使用する排気処理システムは、ヘビーデューティディーゼルエンジンおよびヘビーデューティディーゼル車にとりわけ有用であることを理解されたい。本明細書において記載される触媒コンバータを使用する車両は、ヘビーデューティディーゼル車に対するユーロ５、ユーロ６およびＵ．Ｓ．ＥＰＡ（２０１０年時点の）、Ｕ．Ｓ．ＥＰＡ本質的低公害車（ＩＬＥＶ）、および／またはＵ．Ｓ．ＥＰＡ超低公害車（ＵＬＥＶ）基準を満たすことができる。
触媒活性物質は、湿式化学的方法のみによって製造された触媒粒子、「ナノ−オン−ナノ−オン−ミクロン」すなわち「ＮＮｍ」粒子、「ナノ−オン−ナノ−イン−ミクロン」すなわち「ＮＮｉＭ」粒子、またはハイブリッドＮＮｍ／湿式化学粒子を含むことができるがこれらに限定されない。ＮＮｍ粒子は、多孔性担体粒子の表面および細孔中に結合した、触媒成分および支持体成分を有する複合ナノ粒子を含む。ＮＮｉＭ粒子は、多孔性担体粒子内に包埋された、触媒成分および支持体成分を有する複合ナノ粒子を含み、ここで、多孔性担体は複合ナノ粒子のまわりに形成されている。ハイブリッドＮＮｍ／湿式化学粒子は、ミクロンサイズ多孔性担体粒子が湿式化学的方法によって白金族金属を含浸されたＮＮｍ粒子である。
ウォッシュコート組成物は、触媒コンバータ基材などの触媒基材に１つまたは複数の層を設けるために調合されてもよい。幾つかの実施形態において、２種またはそれを超えるウォッシュコート配合は２種またはそれを超える層を設けることができ、ここで、第１の触媒層は第１の型の触媒活性物質を含み、第２の触媒層は第２の型の触媒活性物質を含み、ここで、第１の型の触媒活性物質は第２の型の触媒活性物質と異なる。幾つかの実施形態において、単一の触媒ウォッシュコートの配合は、第１の型の触媒活性物質および第２の型の触媒活性物質両方を含むことができ、ここで、第１の型の触媒活性物質は第２の型の触媒活性物質と異なる。
本開示の様々な態様は、流れ図の使用によって記載することができる。本開示の態様の単一の事例は頻繁に示される。しかし、当業者に認識されるように、本明細書において記載されるプロトコル、プロセスおよび手順は、間断なく、または本明細書において記載される必要性を満たすのに必要に応じて頻繁に繰り返すことができる。さらに、特定の方法の段階は、流れ図中で開示されるものの代替順序で遂行することができることが企図される。
数値が、本明細書において用語「約」または用語「およそ」を使用して表される場合、指定値のみならずその指定値に近い値の両方が合理的に含まれることは理解される。例えば、「約５０℃」または「およそ５０℃」という記載は、５０℃自体、ならびに５０℃に近い値の両方の開示を含む。したがって、語句「約Ｘ」または「およそＸ」は、値Ｘ自体の記載を含む。「およそ５０℃〜６０℃」などの範囲が示される場合、終点によって指定される値の両方が含まれ、各終点または両方の終点に近い値は、各終点または両方の終点に含まれ；すなわち、「およそ５０℃〜６０℃」は、「５０℃〜６０℃」および「およそ５０℃〜およそ６０℃」の両方の記述と同等であることが理解される。
「実質的に」という語は、「完全に」を除外しない。例えば、Ｙを「実質的に含まない」組成物は、Ｙを全く含まなくてもよい。「実質的に含まない」という用語は、痕跡量のまたは天然に存在する不純物を認める。製作中または作動中（特に長期間にわたる）に、１つのウォッシュコート層中に存在する少量の物質が、他のウォッシュコート層に拡散、移行するか、またはそうでなければ移動し得ることは認められるべきである。したがって、「実質な欠如」および「実質的に含まない」という用語の使用は、小量の参照物質を絶対的に除外すると解釈されるべきではない。必要な場合には、「実質的に」という語は本発明の定義から省略されてもよい。
製作中または作動中（特に長期間にわたる）に、１つのウォッシュコート層中に存在する少量の物質が、他のウォッシュコート層に拡散、移行するか、またはそうでなければ移動し得ることは認められるべきである。したがって、「実質な欠如」および「実質的に含まない」という用語の使用は、小量の参照物質を絶対的に除外すると解釈されるべきではない。本開示は幾つかの実施形態を提供する。任意の実施形態からの任意の特徴を任意の他の実施形態からの任意の特徴と組み合わせることができることが企図される。このように、本開示の特徴のハイブリッド構成は本発明の範囲内である。疑問を回避するために、本明細書の一般的な記載において、通常の方法で、「一」実施形態または「幾つかの」実施形態の一部として記載される特徴は、一般に、別の実施形態の特徴と、適合性がある限り、結合可能であることが確認される。
組成物中の相対重量百分率への言及が、組成物中のすべての成分の合計重量百分率が合わせて最大１００になることを想定していることは理解される。いずれの特定の成分もその重量パーセントがその成分について指定された範囲の制約から外れないことを条件に、組成物中の成分の重量パーセントが合わせて合計１００になるように１つまたは複数の成分の相対重量百分率を上方または下方調節し得ることは、さらに理解される。
「触媒活性物質」は、化学反応を触媒する物質を意味する。白金、パラジウム、白金およびパラジウムの組み合わせ、ならびに／または白金：パラジウム合金は、炭化水素（燃焼機関の排気流中の未燃焼炭化水素など）のＣＯ２およびＨ２Ｏへの酸化、ならびに／またはＣＯ（燃焼機関の排気流中に生じるような）のＣＯ２への酸化を触媒する。好適な作動条件（ディーゼルエンジンの典型的な燃料希薄の条件）下で（ここで、酸素は燃料に対して化学量論的に過剰にある）、白金、パラジウム、白金およびパラジウムの組み合わせまたは白金／パラジウム合金は、炭化水素のＣＯ２およびＨ２Ｏへの酸化、ならびに／またはＣＯのＣＯ２への酸化を触媒する。触媒物質は、またＮＯをＮＯ２へ酸化することができる。多種のヘビーデューティディーゼル触媒が、汚染源ＮＯｘをＮ２およびＨ２Ｏに変換する下流の選択接触還元（ＳＣＲ）ユニットと組み合わせて使用される。ＮＯ２とＮＯｘの比が約５０％である場合、市販のＳＣＲユニットは、通常、最適に機能する。しかし、ディーゼルエンジンからのＮＯｘは、通常、主にＮＯである。したがって、ヘビーデューティディーゼル触媒によって一部のＮＯをＮＯ２へ酸化すると、下流のＳＣＲユニットによるその後のＮＯおよびＮＯ２の還元の性能を実際に強めることができる（参照：例えば、Ｎｏｖａ，Ｉｓａｂｅｌｌａ ａｎｄ Ｅｎｒｉｃｏ Ｔｒｏｎｃｏｎｉ，ｅｄｉｔｏｒｓ，Ｕｒｅａ−ＳＣＲ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｆｏｒ ｄｅＮＯｘ Ａｆｔｅｒ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｄｉｅｓｅｌ Ｅｘｈａｕｓｔｓ．Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ：Ｓｐｒｉｎｇｅｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ＋Ｂｕｓｉｎｅｓｓ Ｍｅｄｉａ，２０１４，ａｔ ｓｅｃｔｉｏｎ ３．９，ｐａｇｅ ８１．）。
本開示は粒子および粉末の両方を指す。これらの２つの用語は、単数形の「粉末（ｐｏｗｄｅｒ）」が粒子の集合体を指すという注意を別にすれば、同等である。本発明は、種々様々の粉末および粒子に適用することができる。用語「ナノ粒子」および「ナノサイズ粒子」は、一般に当業者によって、通常約０．３ｎｍ〜５００ｎｍ、約１ｎｍ〜５００ｎｍ、約１ｎｍ〜１００ｎｍ、または約１ｎｍ〜５０ｎｍの間の直径ナノメートル台の粒子を包含すると理解される。好ましくは、ナノ粒子は、２５０ナノメートル未満の平均粒度を有する。幾つかの実施形態において、ナノ粒子は、約５０ｎｍもしくはそれ未満、約３０ｎｍもしくはそれ未満、または約２０ｎｍもしくはそれ未満の平均粒度を有する。さらなる実施形態において、ナノ粒子は、約５０ｎｍもしくはそれ未満、約３０ｎｍもしくはそれ未満、または約２０ｎｍもしくはそれ未満、約１０ｎｍもしくはそれ未満、または約５ｎｍもしくはそれ未満の平均直径を有する。粒子の最短寸法で除した粒子の最長寸法として定義される、粒子のアスペクト比は、好ましくは、１〜１０の間、より好ましくは１〜２の間、さらに好ましくは１〜１．２の間である。「粒度」は、ＡＳＴＭ（米国材料試験協会（Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｓｏｃｉｅｔｙ ｆｏｒ Ｔｅｓｔｉｎｇ ａｎｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ）規格を用いて測定される（ＡＳＴＭ Ｅ１１２−１０参照）。粒子の直径を計算するとき、その最長寸法と最短寸法の平均をとる；したがって、長軸２０ｎｍおよび短軸１０ｎｍを有する卵形粒子の直径は、１５ｎｍとなる。粒子集団の平均直径は、個々の粒子の直径の平均であり、当業者に公知の様々な技法によって測定することができる。
さらなる実施形態において、ナノ粒子は、約５０ｎｍもしくはそれ未満、約３０ｎｍもしくはそれ未満、または約２０ｎｍもしくはそれ未満、または約１０ｎｍもしくはそれ未満、または約５ｎｍもしくはそれ未満の粒度を有する。さらなる実施形態において、ナノ粒子は、約５０ｎｍもしくはそれ未満、約３０ｎｍもしくはそれ未満、約２０ｎｍもしくはそれ未満、または約１０ｎｍもしくはそれ未満、または約５ｎｍもしくはそれ未満の直径を有する。
用語「ミクロ粒子」、「マイクロサイズ粒子」、「ミクロン粒子」および「ミクロンサイズ粒子」は、一般に、通常約０．５μｍ〜１０００μｍ、約１μｍ〜１０００μｍ、約１μｍ〜１００μｍまたは約１μｍ〜５０μｍの間のマイクロメートル台の直径の粒子を包含すると理解される。さらに、本開示において使用される用語「白金族金属」（略して「ＰＧＭ」）は、周期表において一緒に群をなす６種の金属元素に使用される集合名を指す。６種の白金族金属は、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、オスミウム、イリジウムおよび白金である。
用語「被覆基材の触媒ウォッシュコート層」は、触媒物質を含む被覆基材のウォッシュコート層、すなわち白金またはパラジウムなどの白金族金属を含む層を指す。
触媒活性物質
触媒活性物質
触媒活性物質は、支持体に含浸された、または包埋された任意の触媒であってもよい。好ましい触媒は白金族金属（ＰＧＭ）を含む。白金族金属は、金属白金、パラジウム、ロジウム、ルテニウム、オスミウムおよびイリジウムである。他の触媒は、スカンジウム、チタン、クロム、バナジウム、マンガン、鉄、コバルト、ニッケル、銅、亜鉛、イットリウム、ジルコニウム、ニオブ、モリブデン、カドミウム、タンタル、タングステンおよび水銀などの遷移金属を含んでもよい。卑金属には、アルミニウム、ゲルマニウム、ガリウム、スズ、アンチモン、鉛、インジウム、テルル、ビスマスおよびポロニウムが含まれる。幾つかの実施形態において、単一金属の型は、触媒（単なるパラジウムまたは単なる白金など）として使用されてもよく、他の実施形態においては、触媒金属の様々な組み合わせが使用される。例えば、幾つかの実施形態において、触媒は、白金およびパラジウムの混合物を含んでもよい。幾つかの実施形態において、触媒は、約１：２〜約１００：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、１：２〜約８：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）または約１：１〜約５：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、または約２：１〜約４：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）または約２：１〜約８：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、または約１０：１〜約１００：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、または約１０：１〜約４０：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、または約１０：１〜約３０：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、または約１５：１〜約２５：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、または約２０：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）などの任意の比または任意の範囲の比の白金およびパラジウムの混合物を含んでもよい。
幾つかの実施形態において、触媒活性物質はミクロンサイズの粉末である。幾つかの実施形態において、触媒活性物質は湿式化学的方法のみによって調製された触媒粒子であってもよい。幾つかの実施形態において、触媒活性物質は、ナノ−オン−ナノ−オン−マイクロ（ＮＮｍ）粒子を含んでもよい。幾つかの実施形態において、触媒活性物質はナノ−オン−ナノ−イン−マイクロ（ＮＮｉＭ）粒子を含んでもよい。幾つかの実施形態において、触媒活性物質はハイブリッドＮＮｍ／湿式化学粒子を含んでもよい。
湿式化学的方法のみによって製造された触媒粒子
湿式化学的方法のみによって製造された触媒粒子
湿式化学的方法のみによって製造された触媒粒子は、一般に、多孔性支持体に含浸された、沈殿元素触媒金属を含む。幾つかの実施形態において、多孔性支持体はミクロンサイズ粒子である。幾つかの実施形態において、多孔性支持体は、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、またはシリカ（ＳｉＯ２）、またはジルコニア（ＺｒＯ２）、またはチタニア（ＴｉＯ２）、またはセリア（ＣｅＯ２）、またはバリア（ＢａＯ）、またはイットリア（Ｙ２Ｏ３）などの金属酸化物を含む。幾つかの実施形態において、単一金属の型が支持体に含浸されてもよく、他の実施形態において、様々な組み合わせの触媒金属が支持体に含浸されてもよい。例えば、幾つかの実施形態において、触媒は、白金およびパラジウムの混合物を含んでもよい。幾つかの実施形態において、触媒は、約１：２〜約１００：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、１：２〜約８：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、または約１：１〜約５：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、または約２：１〜約４：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、または約２：１〜約８：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、または約１０：１〜約１００：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、または約１０：１〜約４０：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、または約１０：１〜約３０：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、または約１５：１〜約２５：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、または約２０：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）などの任意の比または比の任意の範囲の白金およびパラジウムの混合物を含んでもよい。
湿式化学的方法のみによって製造された触媒粒子の製造は、一般に１種または複数の触媒金属イオンまたは金属塩の溶液の使用を伴い、これは、支持体（通常、ミクロンサイズ粒子）に含浸され、元素形態の白金族金属に還元される。例えば、幾つかの実施形態において、塩化白金酸（Ｈ２ＰｔＣｌ６）の溶液は、アルミナのマイクロ粒子（例えばＧｒａｃｅ Ｄａｖｉｓｏｎ，ＲｈｏｄｉａからのＭＩ−３８６物質など）に適用し、続いて乾燥およびか焼して、アルミナ上への白金の沈殿をもたらすことができる。幾つかの実施形態において、塩化白金酸（Ｈ２ＰｔＣｌ６）および塩化パラジウム酸（Ｈ２ＰｄＣｌ６）などの触媒金属イオンまたは金属塩の２種もしくはそれを超える異なる溶液の混合物は、アルミナマイクロ粒子に適用し、続いて乾燥およびか焼して、アルミナ上への白金およびパラジウムの両方の沈殿をもたらすことができる。触媒金属イオンまたは金属塩の２種もしくはそれを超える異なる溶液を使用する場合、溶液は、触媒金属の所望の比を得るのに必要な濃度または量であってもよい。
複合触媒を有する触媒活性物質
複合触媒を有する触媒活性物質
幾つかの実施形態において、触媒活性物質は、触媒粒子および支持体粒子を含む複合ナノ粒子を含んでもよい。幾つかの実施形態において、触媒活性物質は、その開示が参照によってその全体が本明細書に組み込まれる米国特許出願第１３／５８９，０２４号明細書に記載されているものなどのナノ−オン−ナノ−オン−マイクロ（ＮＮｍ）粒子であってもよい。ＮＮｍ粒子は、多孔性ミクロンサイズ支持体粒子のより大きな細孔の表面に、および細孔内に含浸された複合ナノ粒子を含む。幾つかの実施形態において、触媒活性物質は、その開示が参照によってその全体が本明細書に組み込まれる、２０１３年９月２３日に出願された米国特許仮出願第６１／８８１，３３７号明細書、２０１４年９月２３日に出願された米国特許出願第１４／４９４，１５６号明細書、および２０１４年９月２３日に出願された国際特許出願ＰＣＴ／ＵＳ２０１４／０５７０３６号明細書に記載されているものなどのナノ−オン−ナノ−イン−マイクロ（ＮＮｉＭ）粒子であってもよい。ＮＮｉＭ粒子は、多孔性ミクロンサイズ担体粒子内に包埋された複合ナノ粒子を含み、ここで、ミクロンサイズ担体粒子は、複合ナノ粒子のまわりに形成された担体物質を含む。幾つかの実施形態において、触媒活性物質はハイブリッドＮＮｍ／湿式化学粒子を含んでもよく、これはまた、ミクロンサイズ支持体が、湿式化学的技法によって１種または複数の白金族金属を含浸されたＮＮｍ粒子である。
複合ナノ粒子
複合ナノ粒子
幾つかの実施形態において、触媒はナノ粒子を含んでもよい。幾つかの実施形態において、ＮＮｍ粒子またはＮＮｉＭ粒子を使用するものなどの触媒は、複合ナノ粒子を含んでもよい。複合ナノ粒子の幾つかの実施形態において、１種または複数のナノサイズ触媒粒子は、ナノサイズの支持体粒子上に配置される。ナノサイズ支持体粒子上に配置された単一ナノサイズ触媒粒子を含む実施形態において、ナノサイズ触媒粒子は均質の金属であってもよく、または金属合金であってもよい。２種またはそれを超えるナノサイズ触媒粒子を含む実施形態において、各ナノサイズ触媒粒子は、均質の金属または合金であってもよく、ナノサイズ触媒粒子は、同じ均質の金属もしくは合金、または異なる均質の金属もしくは合金で構成されてもよい。幾つかの実施形態において、ナノサイズ触媒粒子は、白金またはパラジウムなどの白金族金属である。一般には白金族金属が記載されるが、すべての触媒金属が企図される。幾つかの実施形態において、ナノサイズ触媒粒子は、白金およびパラジウム合金などの２種またはそれを超える白金族金属を含む。ナノサイズ触媒粒子が白金およびパラジウムの両方を含むときなどの幾つかの実施形態において、金属は、約１：２〜約１００：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、１：２〜約８：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、または約１：１〜約５：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、または約２：１〜約４：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、または約２：１〜約８：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、または約１０：１〜約１００：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、または約１０：１〜約４０：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、または約１０：１〜約３０：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、または約１５：１〜約２５：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、または約２０：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）などの任意の比、または比の任意の範囲で見いだすことができる。
複合ナノ粒子の幾つかの実施形態において、ナノサイズ支持体粒子は酸化物であってもよい。例として、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、シリカ（ＳｉＯ２）、ジルコニア（ＺｒＯ２）、チタニア（ＴｉＯ２）、セリア（ＣｅＯ２）、バリア（ＢａＯ）およびイットリア（Ｙ２Ｏ３）などの酸化物が使用されてもよい。他の有用な酸化物は、当業者に明らかであろう。
幾つかの実施形態において、白金族金属と酸化アルミニウムなどの支持材の相対比率は、約０．００１重量％〜約６５重量％の白金族金属（複数可）および約９９．９９９重量％〜約３５重量％の金属酸化物の範囲であってもよい。ＮＮｍ粒子を使用する幾つかの実施形態などの幾つかの実施形態において、複合ナノ粒子は、好ましくは、約１０重量％〜約６５重量％の白金族金属（複数可）および約３５重量％〜約９０重量％の金属酸化物、ならびにさらにより好ましくは約３５重量％〜約４５重量％の白金族金属（複数可）および約５５重量％〜約６５重量％の金属酸化物の組成物の範囲を含む。幾つかの実施形態において、ＮＮｍ粒子に使用される複合ナノ粒子は、約０重量％〜約６５重量％の白金、約０重量％〜約６５重量％のパラジウム、および約３５重量％〜約９９．９９９重量％の酸化アルミニウム；幾つかの実施形態において、約３０重量％〜約４０重量％の白金、約２重量％〜約１０重量％のパラジウム、および約５０重量％〜約６８重量％の酸化アルミニウム；さらなる実施形態において、約３５重量％〜約４０重量％の白金、約２重量％〜約５重量％のパラジウムおよび約５５重量％〜約６３重量％の酸化アルミニウム；またはなおさらなる実施形態において、約０重量％〜約５重量％の白金、約３５重量％〜約５５重量％のパラジウムおよび約４０重量％〜約６５重量％の酸化アルミニウムを含んでもよい。ＮＮｍ粒子に使用される例示の複合ナノ−オン−ナノ粒子は、約３８．１重量％の白金、約１．９重量％のパラジウムおよび約６０重量％の酸化アルミニウム；または約３３．３重量％の白金、約６．７重量％のパラジウムおよび約６０重量％の酸化アルミニウム；または約４０重量％のパラジウムおよび６０％の酸化アルミニウムを含む。ＮＮｉＭ粒子を使用するような幾つかの実施形態において、複合ナノ粒子は、好ましくは約０．００１重量％〜約２０重量％の白金族金属、および約８０重量％〜約９９．９９９重量％の酸化アルミニウム、さらにより好ましくは約０．０４重量％〜約５重量％の白金族金属および約９５重量％〜約９９．９重量％の酸化アルミニウムの範囲を含む。ＮＮｉＭ粒子に使用される複合ナノ粒子の幾つかの実施形態において、物質は、約０重量％〜約２０重量％の白金、約０重量％〜約２０重量％のパラジウムおよび約８０重量％〜約９９．９９９重量％の酸化アルミニウム；さらなる実施形態において、約０．５重量％〜約１．５重量％の白金、約０．０１重量％〜約０．１重量％のパラジウムおよび約９７．９重量％〜約９９．１重量％の酸化アルミニウム；なおさらなる実施形態において、約．５重量％〜約１．５重量％の白金、約０．１重量％〜約０．３重量％のパラジウムおよび約９８．２重量％〜約９９．４重量％の酸化アルミニウムの範囲である。ＮＮｉＭ粒子に使用される例示の複合ナノ−オン−ナノ粒子は、約０．９５２重量％の白金、約０．０４８重量％のパラジウムおよび約９９重量％の酸化アルミニウム；または約０．８３重量％の白金、約０．１７重量％のパラジウム、および約９９重量％の酸化アルミニウム；または約１重量％のパラジウムおよび約９９重量％の酸化アルミニウムを含む。
幾つかの実施形態において、触媒ナノ粒子は、約１ｎｍ〜約５ｎｍの間、すなわち、約３ｎｍ＋／−２ｎｍなどの約０．３ｎｍ〜約１０ｎｍの間の平均直径または平均粒度を有する。幾つかの実施形態において、触媒ナノ粒子は、およそ０．３ｎｍ〜およそ１ｎｍの間の平均直径または平均粒度を有するが、他の実施形態においては、触媒ナノ粒子は、およそ１ｎｍ〜およそ５ｎｍの間の平均直径または平均粒度を有し、一方、他の実施形態において、触媒ナノ粒子は、およそ５ｎｍ〜およそ１０ｎｍの間の平均直径または平均粒度を有する。幾つかの実施形態において、金属酸化物、例えば酸化アルミニウムを含むものなどの支持体ナノ粒子は、約２０ｎｍもしくはそれ未満；または約１５ｎｍもしくはそれ未満；または約１０ｎｍもしくはそれ未満；または約５ｎｍもしくはそれ未満；または約２ｎｍもしくはそれ未満；または約２ｎｍ〜約５ｎｍの間、すなわち３．５ｎｍ＋／−１．５ｎｍ；または、２ｎｍ〜約１０ｎｍの間、すなわち６ｎｍ＋／−４ｎｍ；または約１０ｎｍ〜約２０ｎｍの間、すなわち約１５ｎｍ＋／−５ｎｍ；または約１０ｎｍ〜約１５ｎｍの間、すなわち約１２．５ｎｍ＋／−２．５ｎｍの平均直径を有する。幾つかの実施形態において、複合ナノ粒子は、約２ｎｍ〜約２０ｎｍ、すなわち１１ｎｍ＋／−９ｎｍ；または約４ｎｍ〜約１８ｎｍ、すなわち１１＋／−７ｎｍ；または約６ｎｍ〜約１６ｎｍ、すなわち１１＋／−５ｎｍ；または約８ｎｍ〜約１４ｎｍ、すなわち約１１ｎｍ＋／−３ｎｍ；または約１０ｎｍ〜約１２ｎｍ、すなわち約１１＋／−１ｎｍ；または約１０ｎｍ；または約１１ｎｍ；または約１２ｎｍの平均直径または平均粒度を有する。１つの好ましい組み合わせにおいて、触媒ナノ粒子は、およそ１ｎｍ〜およそ５ｎｍの間の平均直径を有し、支持体ナノ粒子は、およそ１０ｎｍ〜およそ２０ｎｍの間の平均直径を有する。別の組み合わせにおいて、触媒ナノ粒子は、およそ０．３ｎｍ〜およそ１０ｎｍの間の平均直径を有し、支持体ナノ粒子は、およそ１０ｎｍ〜およそ２０ｎｍの間の平均直径を有する。
複合ナノ粒子の製造
複合ナノ粒子の製造
複合ナノ粒子は、プラズマ反応器法によって１種または複数の触媒物質（１種または複数の白金族金属（複数可）など）、および１種または複数の支持材（金属酸化物など）をプラズマ銃に供給し、そこで物質を蒸発させることによって形成されてもよい。プラズマ銃、例えば、その開示が参照によってその全体が本明細書に組み込まれる米国特許出願公開第２０１１／０１４３０４１号明細書に開示されているものを使用することができ、ならびに技法、例えば、その全体開示が参照によって本明細書に組み込まれる米国特許第５，９８９，６４８号、米国特許第６，６８９，１９２号、米国特許第６，７５５，８８６号および米国特許出願公開第２００５／０２３３３８０号明細書に開示されているものを用いて、プラズマを発生させることができる。その全体開示が参照によって本明細書に組み込まれる米国特許出願公開第２０１４／０２６３１９０号明細書および国際特許出願ＰＣＴ／ＵＳ２０１４／０２４９３３号明細書（国際公開第２０１４／１５９７３６号パンフレットとして公開）に開示されている高生産性システムは、複合ナノ粒子を発生させるために使用することができる。アルゴンなどの作用ガスがプラズマ発生のためにプラズマ銃に供給され；一実施形態において、アルゴン／水素混合物（例えば１０：１ Ａｒ／Ｈ２または１０：２ Ａｒ／Ｈ２の比の）が作用ガスとして使用される。一実施形態において、一般に直径が約０．５〜６ミクロンの金属粒子の形態である１種または複数の白金族金属、例えば、白金またはパラジウムを、プラズマ反応器に、アルゴンなどのキャリアガス流中の流動粉末として導入することができる。幾つかの実施形態において、２種またはそれを超える白金族金属、例えば、約１：２〜約１００：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、１：２〜約８：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、または約１：１〜約５：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、または約２：１〜約４：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、または約２：１〜約８：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、または約１０：１〜約１００：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、または約１０：１〜約４０：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、または約１０：１〜約３０：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、または約１５：１〜約２５：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、または約２０：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）などの任意の比、または任意の範囲の比の白金およびパラジウムの混合物が添加されてもよい。支持材、例えば金属酸化物、典型的には、直径約１５〜２５ミクロンの粒径の酸化アルミニウムもキャリアガス中の流動粉末として導入される。ＮＮｍ粒子を使用する幾つかの実施形態などの幾つかの実施形態において、約１０重量％〜約６５重量％の白金族金属（複数可）および約９０重量％〜約３５重量％の金属酸化物の組成物が使用されてもよく、さらにより好ましくは、約３５重量％〜約４５重量％の白金族金属（複数可）および約６５重量％〜約５５重量％の金属酸化物の組成物が使用されてもよい。ＮＮｍ粒子に使用される複合ナノ粒子を形成するために用いることができる組成物の範囲の例は、約０重量％〜約６５重量％の白金、約０重量％〜約６５重量％のパラジウムおよび約３５重量％〜約９９．９９９重量％の酸化アルミニウムであり；幾つかの実施形態において、約３０重量％〜約４０重量％の白金および約２重量％〜約１０重量％のパラジウムおよび約５０重量％〜約６８重量％の酸化アルミニウムが使用され；さらなる実施形態において、約３５重量％〜約４０重量％の白金、約２重量％〜約５重量％のパラジウムおよび約５５重量％〜約６３重量％の酸化アルミニウムが使用され；または、なおさらなる実施形態において、約０重量％〜約５重量％の白金、約３５重量％〜約５５重量％のパラジウム、および約４０重量％〜約６５重量％の酸化アルミニウムが使用される。ＮＮｍ粒子に使用される複合ナノ−オン−ナノ粒子を形成するのに有用な例示の組成物は、約３８．１重量％の白金、約１．９重量％のパラジウムおよび約６０重量％の酸化アルミニウム；または約３３．３重量％の白金、約６．７重量％のパラジウムおよび約６０重量％の酸化アルミニウム；または約４０重量％のパラジウムおよび６０％の酸化アルミニウムを含む。ＮＮｉＭ粒子を使用する幾つかの実施形態などの幾つかの実施形態において、組成物は、好ましくは、約０．００１重量％〜約２０重量％の白金族金属および（ｍａｄ）約８０重量％〜約９９．９９９重量％の酸化アルミニウム、およびさらにより好ましくは約０．０４重量％〜約５重量％の白金族金属および約９５重量％〜約９９．９重量％の酸化アルミニウムの範囲を有する。ＮＮｉＭ粒子に使用される複合ナノ粒子を形成するために使用することができる物質の例示範囲は、約０重量％〜約２０重量％の白金、約０重量％〜約２０重量％のパラジウムおよび約８０重量％〜約９９．９９９重量％の酸化アルミニウム；幾つかの実施形態において、約０．５重量％〜約１．５重量％の白金、約０．０１重量％〜約０．１重量％のパラジウムおよび約９７．９重量％〜約９９．１重量％の酸化アルミニウム；さらなる実施形態において、約．５重量％〜約１．５重量％の白金、約０．１重量％〜約０．３重量％のパラジウムおよび約９８．２重量％〜約９９．４重量％の酸化アルミニウムである。ＮＮｉＭ粒子において使用される複合ナノ−オン−ナノ粒子を形成するのに有用な例示の組成物は、約０．９５２重量％の白金、約０．０４８重量％のパラジウム、および約９９重量％の酸化アルミニウム；または約０．８３重量％の白金、約０．１７重量％のパラジウム、および約９９重量％の酸化アルミニウム；または約１重量％のパラジウムおよび約９９重量％の酸化アルミニウムを含む。
反応器に材料を導入する、液体スラリー中などの他の方法を使用することができる。いかなる固体または液体材料も急速に蒸発させるか、プラズマに変えられる。２０，０００〜３０，０００ケルビンの温度に達することもある過熱された材料の運動エネルギーにより、すべての成分の極めて完全な混合が確保される。
その後、米国特許出願公開第２００８／０２７７２６７号明細書に開示されている乱流クエンチ槽のような方法を用いて、プラズマ流の過熱された材料は急速にクエンチされる。毎分２４００〜２６００リットルなどの高流量のアルゴンクエンチガスが過熱された材料に注入される。材料は冷却管でさらに冷却され、回収され、材料の適正なサイズ範囲を保証するために分析される。プラズマ合成に適切な設備は、米国特許出願公開第２００８／０２７７２６７号明細書、米国特許第８，６６３，５７１号明細書、米国特許出願第１４／２０７，０８７号明細書および国際特許出願ＰＣＴ／ＵＳ２０１４／０２４９３３号明細書に開示されている。
上記のプラズマ生成法は、複合ナノ粒子が支持体ナノ粒子上に配置された触媒ナノ粒子を含む一様な複合ナノ粒子を生成する。触媒ナノ粒子は、約１：２〜約１００：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、１：２〜約８：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、または約１：１〜約５：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、または約２：１〜約４：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、または約２：１〜約８：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、または約１０：１〜約１００：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、または約１０：１〜約４０：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、または約１０：１〜約３０：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、または約１５：１〜約２５：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、または約２０：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）で白金族金属（複数可）を含む。
ナノ−オン−ナノ−オン−マイクロすなわち「ＮＮｍ」粒子触媒活性物質
ナノ−オン−ナノ−オン−マイクロすなわち「ＮＮｍ」粒子触媒活性物質
幾つかの実施形態において、触媒活性物質は「ナノ−オン−ナノ−オン−ミクロン」すなわち「ＮＮｍ」粒子であってもよい。複合ナノ粒子（ナノ−オン−ナノ粒子）は、ミクロンサイズ担体粒子の表面および細孔内にさらに結合されて「ナノ−オン−ナノ−オン−ミクロン」粒子すなわち「ＮＮｍ」粒子を生成することができる。担体粒子は、典型的には、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）などの金属酸化物粒子である。ミクロンサイズ粒子は、約１ミクロン〜約１００ミクロンの間、約１ミクロン〜約２０ミクロンの間など、約１ミクロン〜約１０ミクロンの間など、約３ミクロン〜約７ミクロンの間、または約４ミクロン〜約６ミクロンの間の平均寸法を有することができる。好ましい一実施形態において、触媒ナノ粒子は、およそ１ｎｍ〜およそ５ｎｍの間の平均直径を有し、支持体ナノ粒子は、およそ１０ｎｍ〜およそ２０ｎｍの間の平均直径を有し、ミクロンサイズ粒子は、およそ１ミクロン〜１０ミクロンの間の平均直径を有する。別の実施形態において、触媒ナノ粒子は、およそ０．３ｎｍ〜およそ１０ｎｍの間の平均直径を有し、支持体ナノ粒子は、およそ１０ｎｍ〜およそ２０ｎｍの間の平均直径を有し、ミクロンサイズ粒子は、およそ１ミクロン〜１０ミクロンの間の平均直径を有する。
一般に、ＮＮｍ粒子は、水中で複合ナノ粒子（ナノ−オン−ナノ粒子）のコロイドを形成する工程、懸濁液のｐＨを約２〜約７の間、約３〜約５の間、または約４に調節する工程、懸濁液に界面活性剤を添加する（または、代替として水に複合ナノ粒子を懸濁させる前にその水に界面活性剤を添加する）工程、複合ナノ粒子懸濁液を超音波処理する工程、初期湿潤点まで懸濁液をミクロンサイズ金属酸化物粒子に適用し、それによってミクロンサイズ粒子に複合ナノ粒子を含浸させる工程、複合ナノ粒子が含浸されたミクロンサイズ金属酸化物粒子を乾燥する工程、および複合ナノ粒子を含浸されたミクロンサイズ金属酸化物粒子をか焼する工程というプロセスによって製造される。
典型的には、複合ナノ粒子は水に分散され、コロイドは、約２〜約７の間のｐＨ、好ましくは約３〜約５の間のｐＨ、さらに好ましくは約４のｐＨを有するように調節される（酢酸または別の有機酸でｐＨは調節される）。分散剤および／または界面活性剤が複合ナノ粒子に添加される。使用に適する界面活性剤としては、非イオン性高分子分散剤である、ＨｕｎｔｓｍａｎからのＪｅｆｆｓｐｅｒｓｅ（登録商標）Ｘ３２０２（ケミカルアブストラクト登録番号６８１２３−１８−２；ならびに２−（クロロメチル）オキシラン、２−メチルオキシランおよびオキシランを含む４，４’−（１−メチルエチリデン）ビス−フェノールポリマーと記載される）、Ｊｅｆｆｓｐｅｒｓｅ（登録商標）Ｘ３２０４、およびＪｅｆｆｓｐｅｒｓｅ（登録商標）Ｘ３５０３界面活性剤が挙げられる。（ＪＥＦＦＳＰＥＲＳＥは、分散剤および安定剤として使用するための化学物質についてのＨｕｎｔｓｍａｎ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ、Ｔｈｅ Ｗｏｏｄｌａｎｄｓ，Ｔｅｘａｓ，米国の登録商標である）。他の適する界面活性剤としては、ＬｕｂｒｉｚｏｌからのＳｏｌｓｐｅｒｓｅ（登録商標）２４０００およびＳｏｌｓｐｅｒｓｅ（登録商標）４６０００が挙げられる（ＳＯＬＳＰＥＲＳＥは、化学分散剤についてのＬｕｂｒｉｚｏｌ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ、Ｄｅｒｂｙｓｈｉｒｅ，英国の登録商標である）。Ｊｅｆｆｓｐｅｒｓｅ（登録商標）Ｘ３２０２界面活性剤、ケミカルアブストラクト登録番号６８１２３−１８−２（２−（クロロメチル）オキシラン、２−メチルオキシランおよびオキシランを含む４，４’−（１−メチルエチリデン）ビス−フェノールポリマーと記載される）が好ましい。界面活性剤は約０．５％〜約５％の範囲で添加されるが、約２％が典型的な値である。
水性界面活性剤と複合ナノ粒子の混合物は超音波処理され、複合ナノ粒子を分散させる。分散液中の複合ナノ粒子の量は、通常、約２％〜約１５％（質量）の範囲である。次いで、分散液は、ＲｈｏｄｉａまたはＳａｓｏｌなどの会社から購入されてもよい多孔性ミクロンサイズのＡｌ２Ｏ３に適用される。幾つかの実施形態において、多孔性ミクロンサイズのＡｌ２Ｏ３粉末は、小さい百分率のランタン（約２％〜約４％のＬａ）で安定させることができる。使用に適する１種の市販アルミナ粉末は、Ｇｒａｃｅ ＤａｖｉｓｏｎまたはＲｈｏｄｉａから購入されるＭＩ−３８６である。０．２８μｍを超える孔径によって定義されるこの粉末の使用可能な表面は、およそ２．８ｍ２／ｇである。さらに、多孔性ミクロンサイズのＡｌ２Ｏ３粉末は、ハイブリッド粒子の調製のための、湿式化学的方法によって酸化的ＰＧＭを含浸されてもよい。使用する複合ナノ粒子の使用するミクロンサイズ担体粒子に対する比は、（複合ナノ粒子の重量）：（ミクロン担体粒子の重量）として約３：１００〜約１０：１００、約５：１００〜約８：１００、または約６．５：１００であってもよい。幾つかの実施形態において、約８グラムの複合ナノ粒子を約１２２グラムの担体マイクロ粒子と共に使用することができる。複合ナノ粒子の水性分散液を少しずつ（例えば、浸漬または他の方法によって）ミクロンサイズ粉末に初期湿潤点まで適用して、湿った砂に類似した材料を生成する。
次いで、複合ナノ粒子を含浸されたミクロンサイズ担体粒子は乾燥することができる（例えば、約３０℃〜約９５℃、好ましくは約６０℃〜約７０℃で、大気圧で、または約１パスカル〜約９０，０００パスカルなどの減圧で）。乾燥の後、次いで、粒子はか焼されて（高温で、例えば、４００℃〜約７００℃、好ましくは約５００℃〜約６００℃、より好ましくは約５４０℃〜約５６０℃、なおより好ましくは約５５０℃〜約５６０℃、または約５５０℃で；大気圧で、または例えば約１パスカル〜約９０，０００パスカルなどの減圧で、周囲雰囲気中、または窒素またはアルゴンなどの不活性雰囲気中で）ナノ−オン−ナノ−オン−ミクロン粒子すなわちＮＮｍ粒子とも称される複合マイクロ／ナノ粒子を与える。乾燥段階はか焼段階の前に遂行して、より高いか焼温度での加熱前に水を除去してもよく；これにより、ミクロンサイズ担体の細孔内に留まる含浸ナノ粒子を分解することになる水の沸騰を回避する。
ＮＮｍ粒子は、ＮＮｍ粒子の合計質量の約０．００１重量％〜約１０重量％、例えば１重量％〜約８重量％、または約４重量％〜約８重量％、または約１重量％〜約４重量％の間のＰＧＭを含んでもよい。幾つかの実施形態において、ＮＮｍ粒子は、ＮＮｍ粒子の合計質量の約２重量％〜３重量％、または幾つかの実施形態において、約２．５重量％のＰＧＭを含んでもよい。幾つかの実施形態において、ＮＮｍ粒子は、ＮＮｍ粒子の合計質量の約５重量％〜７重量％、または幾つかの実施形態において、約６重量％のＰＧＭを含んでもよい。次いで、ＮＮｍ粒子を基材被覆用の配合に使用することができ、被覆基材を触媒コンバータに使用することができる。
ＮＮｍ物質の製造の例は、次の共有特許および特許出願に記載されている：米国特許出願公開第２００５／０２３３３８０号明細書、米国特許出願公開第２００６／００９６３９３号明細書、米国特許出願第１２／１５１，８１０号明細書、米国特許出願第１２／１５２，０８４号明細書、米国特許出願第１２／１５１，８０９号明細書、米国特許第７，９０５，９４２号明細書、米国特許出願第１２／１５２，１１１号明細書、米国特許出願公開第２００８／０２８０７５６号明細書、米国特許出願公開第２００８／０２７７２７０号明細書、米国特許出願第１２／００１，６４３号明細書、米国特許出願第１２／４７４，０８１号明細書、米国特許出願第１２／００１，６０２号明細書、米国特許出願第１２／００１，６４４号明細書、米国特許出願第１２／９６２，５１８号明細書、米国特許出願第１２／９６２，４７３号明細書、米国特許出願第１２／９６２，４９０号明細書、米国特許出願第１２／９６９，２６４号明細書、米国特許出願第１２／９６２，５０８号明細書、米国特許出願第１２／９６５，７４５号明細書、米国特許出願第１２／９６９，５０３号明細書、および米国特許出願第１３／０３３，５１４号明細書、国際公開第２０１１／０８１８３４号パンフレット（ＰＣＴ／ＵＳ２０１０／５９７６３）および米国特許出願公開第２０１１／０１４３９１５号明細書（米国特許出願第１２／９６２，４７３号明細書）、米国特許出願公開第２００８／０２７７２６７号明細書、米国特許第８，６６３，５７１号明細書、米国特許出願第１４／２０７，０８７号明細書および国際特許出願ＰＣＴ／ＵＳ２０１４／０２４９３３号明細書であり、その開示は参照によってその全体が本明細書に組み込まれる。
複合ナノ粒子（「ナノ−オン−ナノ−オン−マイクロ」粒子すなわち「ＮＮｍ」（商標）粒子）を有し、また、湿式化学的方法を使用して白金族金属（複数可）を含浸されたハイブリッドミクロンサイズ担体粒子の製造――「ハイブリッドＮＮｍ／湿式化学粒子」または「ハイブリッド複合／湿式化学粒子」
複合ナノ粒子（「ナノ−オン−ナノ−オン−マイクロ」粒子すなわち「ＮＮｍ」（商標）粒子）を有し、また、湿式化学的方法を使用して白金族金属（複数可）を含浸されたハイブリッドミクロンサイズ担体粒子の製造――「ハイブリッドＮＮｍ／湿式化学粒子」または「ハイブリッド複合／湿式化学粒子」
複合（ナノ−オン−ナノ）ナノ粒子を有するミクロンサイズ粒子は、ナノ−オン−ナノ複合ナノ粒子により、およびまた湿式化学を介する堆積によりミクロンサイズ粒子上にＰＧＭが存在するように、湿式化学的方法を使用して白金族金属をさらに含浸させることができる。複合ナノ粒子（ナノ−オン−ナノ）がミクロンサイズ粒子に結合される前または後に、ミクロンサイズ粒子はＰＧＭを含浸させることができる。ナノ−オン−ナノ粒子がミクロンサイズ担体粒子に添加される場合、ナノ−オン−ナノ粒子は大きすぎてミクロン粒子のより小さい細孔に浸透することができないので、ミクロン粒子の表面近くに留まる傾向がある。したがって、湿式化学的方法によってこれらのミクロンサイズ粒子を含浸させる工程は、対応するナノ−オン−ナノ粒子よりミクロンサイズ粒子に深くＰＧＭが浸透することを可能にする。さらに、これらのハイブリッドＮＮｍ／湿式化学粒子のナノ−オン−ナノ粒子がＰＧＭを含んでいるので、湿式化学によってより少量のＰＧＭをミクロンサイズ粒子に含浸させ、望まれる合計装填率を達成することができる。例えば、最終触媒に５ｇ／ＬのＰＧＭの最終装填率が望まれる場合、ナノ−オン−ナノ（ＮＮ）粒子としてのＰＧＭの装填率３ｇ／Ｌは、湿式化学的方法による２ｇ／ＬのＰＧＭの装填を必要とするにすぎない。より少量の湿式化学含浸されたＰＧＭは、触媒が長く高温に曝露されたとき凝集するＰＧＭがより少ないので、これらの湿式化学含浸された触媒粒子の凝集率を下げることができる。すなわち、可動性の湿式化学堆積ＰＧＭの衝突および凝集の率が、より低濃度の湿式化学堆積ＰＧＭに下がるので、触媒の経年変化の率は、ナノ−オン−ナノ粒子からのＰＧＭの寄与によりＰＧＭの全体装填率を低下させることなく下がる。したがって、ナノ−オン−ナノ−オン−マイクロ構成を用い湿式化学堆積させた白金族金属を有するミクロンサイズ粒子を使用すると、過剰の経年変化の率を回避しつつ触媒性能を高めることができる。
湿式化学的方法による担体の含浸および触媒の製造の方法は以下において論じられている。Ｈｅｃｋ，Ｒｏｎａｌｄ Ｍ．；Ｒｏｂｅｒｔ Ｊ．Ｆａｒｒａｕｔｏ；およびＳｕｒｅｓｈ Ｔ．Ｇｕｌａｔｉ，Ｃａｔａｌｙｔｉｃ Ａｉｒ Ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ：Ｃｏｍｍｅｒｃｉａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｔｈｉｒｄ Ｅｄｉｔｉｏｎ，Ｈｏｂｏｋｅｎ，Ｎｅｗ Ｊｅｒｓｅｙ：Ｊｏｈｎ Ｗｉｌｅｙ ＆ Ｓｏｎｓ，２００９，ａｔ Ｃｈａｐｔｅｒ ２，ｐａｇｅｓ ２４−４０（とりわけページ３０−３２参照）および本明細書において開示される参考文献、およびまたＭａｒｃｅａｕ，Ｅｒｉｃ；Ｘａｖｉｅｒ Ｃａｒｒｉｅｒ，ａｎｄ Ｍｉｃｈｅｌ Ｃｈｅ，“Ｉｍｐｒｅｇｎａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｄｒｙｉｎｇ，”Ｃｈａｐｔｅｒ ４ ｏｆ Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ｏｆ Ｓｏｌｉｄ Ｃａｔａｌｙｓｔｓ（Ｅｄｉｔｏｒ：ｄｅ Ｊｏｎｇ，Ｋｒｉｊｎ）Ｗｅｉｎｈｅｉｍ，Ｇｅｒｍａｎｙ：Ｗｉｌｅｙ−ＶＣＨ，２００９、ａｔ ｐａｇｅｓ ５９−８２および本明細書に開示される参考文献。
湿式化学含浸については、典型的には、白金族金属塩の溶液は、初期湿潤点までミクロンサイズ担体粒子に添加され、続いて乾燥、か焼され、必要に応じて元素金属に還元される。白金は、Ｐｔ塩（塩化白金酸Ｈ２ＰｔＣｌ６など）の使用により担体（アルミナ）に堆積し、続いて乾燥、か焼および元素金属へ還元することができる。パラジウムは、塩（硝酸パラジウム（Ｐｄ（ＮＯ３）２）、塩化パラジウム（ＰｄＣｌ２）、パラジウム（ＩＩ）アセチルアセトナート（Ｐｄ（ａｃａｃ）２）など）を使用して担体（アルミナ）に堆積させ、続いて乾燥、か焼および元素金属へ還元することができる（参照：例えばＴｏｅｂｅｓら、“Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ｏｆ ｓｕｐｐｏｒｔｅｄ ｐａｌｌａｄｉｕｍ ｃａｔａｌｙｓｔｓ，”Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｃａｔａｌｙｓｉｓ Ａ：Ｃｈｅｍｉｃａｌ １７３（２００１）７５−９８））還元は、高温で還元ガス（水素またはエチレンなど）への曝露によって実行することができる。
「ナノ−オン−ナノ−イン−マイクロ」すなわち「ＮＮｉＭ」粒子
「ナノ−オン−ナノ−イン−マイクロ」すなわち「ＮＮｉＭ」粒子
幾つかの実施形態において、触媒活性物質は、「ナノ−オン−ナノ−イン−ミクロン」すなわち「ＮＮｉＭ」粒子、例えば、２０１３年９月２３日に出願された米国特許仮出願第６１／８８１，３３７号明細書、２０１４年９月２３日に出願された米国特許出願第１４／４９４，１５６号明細書、および２０１４年９月２３日に出願された国際特許出願ＰＣＴ／ＵＳ２０１４／０５７０３６号明細書に開示されているものなどであってもよく、その開示は参照によってその全体が本明細書に組み込まれる。ＮＮｉＭ粒子は、上記のような複合ナノ粒子が多孔性ミクロンサイズ担体粒子内に包埋されたミクロンサイズ触媒粒子である。ＮＮｉＭ粒子は、複合ナノ粒子を多孔性担体の前駆体物質と混合することにより作られる。次いで、前駆体物質は多孔性担体物質に、典型的には固体ブロック形態に転換され（例えば化学反応および／または加熱によって）、ここで、多孔性担体物質はこの時点で多孔性担体マトリックスを形成する。次いで、包埋された複合ナノ粒子を有する多孔性担体物質の固体ブロックは、ミクロンサイズ担体粒子に粉砕または摩砕される。
多孔性ミクロンサイズ担体は、約１ｎｍ〜約２００ｎｍ、約１ｎｍ〜約１００ｎｍ、または約２ｎｍ〜約５０ｎｍまたは約３ｎｍ〜約２５ｎｍの範囲の平均細孔、孔、流路または穴幅（直径）を有する、多数の相互連結した細孔、孔、流路または穴を含む任意のミクロンサイズの物質であってもよい。幾つかの実施形態において、多孔性担体は、約１ｎｍ未満の平均値の細孔、孔、流路または穴幅（直径）を有するが、他の実施形態において、多孔性担体は、約１００ｎｍより大きい平均値の細孔、孔、流路または穴幅（直径）を有する。幾つかの実施形態において、多孔性担体は、約５０ｍ２／ｇ〜約５００ｍ２／ｇの範囲の平均細孔表面積を有する。幾つかの実施形態において、多孔性担体は、約１００ｍ２／ｇ〜約４００ｍ２／ｇの範囲の平均細孔表面積を有する。他の実施形態において、多孔性担体は、約１５０ｍ２／ｇ〜約３００ｍ２／ｇの範囲の平均細孔表面積を有する。幾つかの実施形態において、多孔性担体は、約５０ｍ２／ｇ未満の平均細孔表面積を有する。幾つかの実施形態において、多孔性担体は、約５００ｍ２／ｇより大きい平均細孔表面積を有する。幾つかの実施形態において、多孔性担体は、約２００ｍ２／ｇの平均細孔表面積を有する。
ナノ粒子を包埋された多孔性担体は、担体マトリックスとして任意の多孔性物質を使用して形成することができる。多孔性担体物質前駆体は、ゾル−ゲル法によって製造された任意のゲル、例えば、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）またはシリカエアロゲルを含み得るがこれらに限定されない。幾つかの実施形態において、多孔性担体前駆体は、多孔性金属酸化物（酸化アルミニウムなど）、または有機高分子（重合レゾルシノールなど）、非晶性炭素、またはシリカ、または多孔性セラミックで構成されてもよい。幾つかの実施形態において、多孔性担体前駆体は、２種またはそれを超える異なる型の散在した多孔性物質の混合物、例えば、酸化アルミニウムの混合物および重合レゾルシノールを含んでもよい。幾つかの実施形態において、スペーサ材料が前駆体から除去された後、多孔性担体は酸化アルミニウムを含んでもよい。例えば、幾つかの実施形態において、複合材料は、散在した酸化アルミニウムおよび重合レゾルシノールを用いて形成されてもよく、例えばか焼によって重合レゾルシノールは除去され、多孔性担体が得られる。別の実施形態において、複合材料は、散在した酸化アルミニウムおよびカーボンブラックを用いて形成されてもよく、例えば、か焼によってカーボンブラックは除去され、多孔性担体が得られる。
ＮＮｉＭ粒子において、触媒ナノ粒子または触媒複合ナノ粒子は、ナノ粒子のまわりに形成された多孔性担体内に包埋される。幾つかの実施形態において、触媒粒子は、多孔性担体の全体にわたって均一に分布する。他の実施形態において、触媒粒子は、多孔性担体の全体にわたってクラスター化される。幾つかの実施形態において、白金族金属は、全触媒物質（触媒粒子および多孔性担体）の約０．００１重量％〜約１０重量％を含む。例えば、白金族元素は、全触媒物質（触媒粒子および多孔性担体）の約１重量％〜約８重量％を含んでもよい。幾つかの実施形態において、白金族金属は、全触媒物質（触媒粒子および多孔性担体）の約１０重量％未満、約８重量％未満、約６重量％未満、約４重量％未満、約２重量％未満、約１重量％未満を含んでもよい。幾つかの実施形態において、白金族金属は、全触媒物質（触媒粒子および多孔性担体）の約１重量％、約２重量％、約３重量％、約４重量％、約５重量％、約６重量％、約７重量％、約８重量％、約９重量％または約１０重量％を含んでもよい。
幾つかの実施形態において、触媒ナノ粒子は１種または複数の白金族金属を含む。２種またはそれを超える白金族金属を含む実施形態において、金属は任意の比であってもよい。幾つかの実施形態において、触媒ナノ粒子は、約１：２〜約１００：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、１：２〜約８：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、または約１：１〜約５：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、または約２：１〜約４：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、または約２：１〜約８：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、または約１０：１〜約１００：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、または約１０：１〜約４０：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、約１０：１〜約３０：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、または約１５：１〜約２５：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、または約２０：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）などの白金族金属（複数可）を含む。
ミクロンサイズＮＮｉＭ粒子は、約１ミクロン〜約１０ミクロンの間、約３ミクロン〜約７ミクロンの間、または約４ミクロン〜約６ミクロンの間などの約１ミクロン〜約１００ミクロンの間の平均サイズを有することができる。幾つかの実施形態において、ＮＮｉＭ粒子は、被覆基材を触媒コンバータに使用することができる基材を被覆するための触媒ウォッシュコート配合に使用することができる。
ＮＮｉＭ粒子は、様々な異なる方法、例えば、その開示が参照によってその全体が本明細書に組み込まれる２０１３年９月２３日に出願された米国特許仮出願第６１／８８１，３３７号明細書、２０１４年９月２３日に出願された米国特許出願第１４／４９４，１５６号明細書、および２０１４年９月２３日に出願された国際特許出願ＰＣＴ／ＵＳ２０１４／０５７０３６号明細書に開示された方法によって製造されてもよい。幾つかの実施形態において、触媒ナノ粒子または複合ナノ粒子は、複合触媒ナノ粒子の懸濁液またはコロイドの形成により、複合触媒ナノ粒子の懸濁液またはコロイドを多孔性物質の前駆体溶液と混合することによって多孔性担体に包埋することができる。重合、沈殿または凍結乾燥などによる混合物を含む多孔性物質の固化で、多孔性物質はナノ粒子のまわりに形成し、多孔性担体に包埋されたナノ粒子を含む触媒物質が得られる。次いで、幾つかの実施形態において、触媒物質は、ミクロンサイズ粉末に粉砕または摩砕などによって加工され、ＮＮｉＭ粒子が得られる。
以下の詳細な記載は、多孔性アルミニウム酸化物担体を使用し、燃焼性有機ゲル成分および酸化アルミニウム成分を含む複合担体前駆体を使用し、続いて乾燥およびか焼して形成されるＮＮｉＭ粒子の製造を記載する。しかし、可溶性または懸濁性の前駆体から始まる多孔性担体の任意の方式が、ＮＮｉＭ粒子の形成に用いられてもよい。
燃焼性有機ゲル成分および酸化アルミニウム成分を含む複合材料を使用して形成される多孔性酸化アルミニウム担体を使用して製造される典型的なＮＮｉＭ粒子について、複合ナノ粒子は、初めにエタノール中に分散される。幾つかの実施形態において、少なくとも９５体積％のエタノールが使用される。他の実施形態において、少なくとも９９体積％のエタノールが使用される。さらに他の実施形態において、少なくとも９９．９体積％のエタノールが使用される。分散剤および／または界面活性剤は、通常、複合ナノ粒子の懸濁前にエタノールに添加される。適切な界面活性剤は、ＢＹＫ−Ｃｈｅｍｉｅ ＧｍｂＨ ＬＬＣ，ＷｅｓｅｌからのＤｉｓｐｅｒＢＹＫ（登録商標）−１４５（およびその群の他のもの）、（約２重量％〜約１２重量％の範囲、典型的な値では約７重量％を添加することができる）、およびドデシルアミン（約０．２５重量％〜約３重量％の範囲、典型的な値では約１重量％を添加することができる）を含む。好ましくは、ＤｉｓｐｅｒＢＹＫ（登録商標）−１４５およびドデシルアミンの両方が、それぞれ約７重量％および１重量％使用される。幾つかの実施形態において、エタノールおよび複合ナノ粒子および界面活性剤および／または分散剤の混合物が超音波処理されて複合ナノ粒子を一様に分散させる。分散液中の複合ナノ粒子の量は、通常、約５重量％〜約２０重量％の範囲である。
複合ナノ粒子懸濁液とは別に、ゲル活性化溶液は、ホルムアルデヒドおよびプロピレンオキシドの混合により調製される。ホルムアルデヒドは好ましくは水溶液中にある。幾つかの実施形態において、ホルムアルデヒド水溶液の濃度は、約５重量％〜約５０重量％のホルムアルデヒド、約２０重量％〜約４０重量％のホルムアルデヒド、または約３０重量％〜約４０重量％のホルムアルデヒドである。好ましくは、水性ホルムアルデヒドは約３７．５重量％のホルムアルデヒドである。幾つかの実施形態において、水性ホルムアルデヒドは、溶液中のホルムアルデヒドを安定させるために約５重量％〜約１５重量％のメタノールを含んでいてもよい。ホルムアルデヒド水溶液は、ゲル活性化溶液の最終重量の約２５％〜約５０％の範囲で添加することができ、その残りはプロピレンオキシドである。好ましくは、ゲル活性化溶液は３７．５重量％のホルムアルデヒド水溶液（それ自体、３７．５重量％のホルムアルデヒドを含む）および６２．５重量％のプロピレンオキシドを含み、約１４重量％の最終ホルムアルデヒド濃度の最終ゲル活性化溶液が得られる。
複合ナノ粒子懸濁液およびゲル活性化溶液とは別に、塩化アルミニウム溶液は、レゾルシノールおよびエタノールの混合物中での塩化アルミニウムの溶解により製造される。レゾルシノールは、約１０重量％〜約３０重量％の範囲、典型的な値では約２３重量％で添加することができる。塩化アルミニウムは、約２重量％〜約１２重量％の範囲、典型的な値では約７重量％で添加することができる。
複合ナノ粒子懸濁液、ゲル活性化溶液および塩化アルミニウム溶液は、（複合ナノ粒子懸濁液の重量）：（ゲル活性化溶液の重量）：（塩化アルミニウム溶液の重量）として約１００：１０：１０〜約１００：４０：４０、または約１００：２０：２０〜約１００：３０：３０、または約１００：２５：２５の比で一緒に混合することができる。最終混合物は複合ナノ粒子を包埋された多孔性ゲルに重合し始める。次いで、結果として得られたゲルは乾燥されてもよい（例えば約３０℃〜約９５℃、好ましくは約５０℃〜約６０℃で、大気圧、または約１パスカル〜約９０，０００パスカルなどの減圧で、約１日〜約５日、または約２日〜約３日の間）。乾燥後、次に、結果として得られたゲルはか焼されて（４００℃〜約７００℃などの高温で、好ましくは約５００℃〜約６００℃、より好ましくは約５４０℃〜約５６０℃で、なおより好ましくは約５５０℃〜約５６０℃、または約５５０℃で；大気圧、または減圧、例えば約１パスカル〜約９０，０００パスカルで、周囲雰囲気中、または不活性雰囲気（窒素またはアルゴンなど）下に）複合触媒ナノ粒子および非複合アルミナートナノ粒子を含むゲルを与えることができる。複合ゲルが周囲雰囲気または他の酸化条件下にか焼されると、有機材料（重合レゾルシノール、ホルムアルデヒドまたはプロピレンオキシドなど）は燃え切り、複合ナノ粒子を包埋された実質的に純粋な酸化アルミニウム多孔性担体が得られる。結果として得られたゲルは、ＮＮｉＭ粒子のマイクロサイズ粉末への粉砕または摩砕などによって加工することができる。
ＮＮｉＭ粒子を形成する別の方法において、複合触媒ナノ粒子は、金属酸化物ナノ粒子（酸化アルミニウムナノ粒子など）および非晶性炭素（カーボンブラックなど）を含む分散液と混合されてもよい。結果として得られた分散コロイドから分散した固体粒子は、共沈によって液体から分離され、乾燥され、か焼されてもよい。周囲または酸化環境中での固体材料のか焼で、非晶性炭素は排出される。同時に、か焼プロセスからの熱は、酸化アルミニウムナノ粒子を一緒に焼結させ、沈殿した酸化アルミニウムの全体にわたって細孔が得られる。
幾つかの実施形態において、酸化アルミニウムナノ粒子はエタノール、水、またはエタノールと水とのミックス中で懸濁することができる。約１ｎｍ〜約２００ｎｍ、または約２０ｎｍ〜約１００ｎｍ、または約２０ｎｍ〜約５０ｎｍまたは約３５ｎｍの範囲の平均粒度を有するカーボンブラックは、酸化アルミニウム懸濁液に添加されてもよい。幾つかの実施形態において、約５０ｍ２／ｇ、約１００ｍ２／ｇ、約１５０ｍ２／ｇ、約２００ｍ２／ｇ、約２５０ｍ２／ｇ、約３００ｍ２／ｇ、約３５０ｍ２／ｇ、約４００ｍ２／ｇ、約４５０ｍ２／ｇまたは約５００ｍ２／ｇなどの約５０ｍ２／ｇ〜約５００ｍ２／ｇの細孔表面積を得るのに十分なカーボンブラックが使用されるべきである。複合ナノ粒子は、酸化アルミニウムナノ粒子およびカーボンブラックを含む分散液に混合されてもよい。幾つかの実施形態において、複合ナノ粒子は、酸化アルミニウムナノ粒子およびカーボンブラックを含む分散液と混合される前に、場合によって分散剤または界面活性剤を用いて別のコロイド中で分散される。結果として得られた混合物のｐＨは、粒子の沈殿を可能にする、約３〜約５の間のｐＨ、好ましくは約４のｐＨなどの約２〜約７の範囲に調節することができる。沈殿物は乾燥することができる（例えば約３０℃〜約９５℃、好ましくは約５０℃〜約７０℃で、大気圧、または約１パスカル〜約９０，０００パスカルなどの減圧で、約１日〜約５日、または約２日〜約３日の間）。乾燥後、次に、担体はか焼されてもよい（４００℃〜約７００℃、好ましくは約５００℃〜約６００℃、より好ましくは約５４０℃〜約５６０℃、なおより好ましくは約５５０℃〜約５６０℃、または約５５０℃などの高温で；大気圧、または例えば約１パスカル〜約９０，０００パスカルの減圧で、周囲雰囲気中で）。か焼プロセスはカーボンブラックを実質的に燃え尽きさせ、酸化アルミニウムナノ粒子は一緒に焼結し、複合ナノ粒子を包埋された多孔性酸化アルミニウム担体を与える。
複合ナノ粒子を包埋された、得られた担体は、例えば、ミクロンサイズＮＮｉＭ粒子に粉砕または摩砕することによってさらに加工されてもよい。一般に、ＮＮｉＭ粒子を形成するために、ゲルは、複合ナノ粒子および前駆体ゲル担体の懸濁液を使用して形成される。ゲルの乾燥、熱分解またはか焼によって、内側に包埋され、複合材料の全体にわたって分布した複合ナノ粒子を含む多孔性担体が形成される。次いで、得られた複合材料は、マイクロサイズの粉末ＮＮｉＭ粒子に粉砕または摩砕することができる。
種々の型の触媒活性物質の排他的でない使用
種々の型の触媒活性物質の排他的でない使用
幾つかの実施形態において、２種またはそれを超える種々の型の触媒活性物質が使用される。幾つかの実施形態において、２種またはそれを超える異なる型の触媒活性物質が、同じ触媒ウォッシュコート組成物または触媒層に使用されてもよい。例えば、幾つかの実施形態において、湿式化学的方法のみによって製造された触媒粒子およびＮＮｍ粒子の両方が、単一の触媒ウォッシュコート組成物または触媒層に使用されてもよい。別の例では、幾つかの実施形態において、湿式化学的方法のみによって製造された触媒粒子およびＮＮｉＭ粒子の両方が、単一の触媒ウォッシュコート組成物または触媒層に使用されてもよい。幾つかの実施形態において、ＮＮｉＭ粒子およびＮＮｍ粒子の両方が、単一の触媒ウォッシュコート組成物または触媒層に使用されてもよい。別の例では、幾つかの実施形態において、湿式化学的方法のみによって製造された触媒粒子、ＮＮｍ粒子およびＮＮｉＭ粒子が、単一の触媒ウォッシュコート組成物または触媒層に使用されてもよい。幾つかの実施形態において、ＮＮｍ粒子およびハイブリッドＮＮｍ／湿式化学粒子が、単一の触媒ウォッシュコート組成物または触媒層に使用されてもよい。幾つかの実施形態において、湿式化学的方法のみによって製造された触媒粒子およびハイブリッドＮＮｍ／湿式化学粒子が、単一の触媒ウォッシュコート組成物または触媒層に使用されてもよい。幾つかの実施形態において、ＮＮｉＭ粒子およびハイブリッドＮＮｍ／湿式化学粒子が、単一の触媒ウォッシュコート組成物または触媒層に使用されてもよい。幾つかの実施形態において、ＮＮｍ粒子、湿式化学的方法のみによって製造された触媒粒子、およびハイブリッドＮＮｍ／湿式化学粒子が、単一の触媒ウォッシュコート組成物または触媒層に使用されてもよい。幾つかの実施形態において、ＮＮｉＭ粒子、湿式化学的方法のみによって製造された触媒粒子、およびハイブリッドＮＮｍ／湿式化学粒子が、単一の触媒ウォッシュコート組成物または触媒層に使用されてもよい。幾つかの実施形態において、ＮＮｍ粒子、ＮＮｉＭ粒子およびハイブリッドＮＮｍ／湿式化学粒子が、単一の触媒ウォッシュコート組成物または触媒層に使用されてもよい。幾つかの実施形態において、ＮＮｍ粒子、ＮＮｉＭ粒子、湿式化学的方法のみによって製造された触媒粒子、およびハイブリッドＮＮｍ／湿式化学粒子が、単一の触媒ウォッシュコート組成物または触媒層に使用されてもよい。
本発明の幾つかの実施形態において、異なる比の異なる触媒金属は、一酸化炭素（ＣＯ）、窒素酸化物（ＮＯｘ）または炭化水素（ＨＣ）などの様々な排出の触媒作用において多少効率的であり得る。例えば、幾つかの実施形態において、約１０：１〜約１００：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、または約１０：１〜約４０：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、または約１０：１〜約３０：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、または約１５：１〜約２５：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）の比で白金およびパラジウムの混合物を含む触媒活性物質は、１：２〜約８：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約１：１〜約５：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約２：１〜約４：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約２：１〜約８：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）の比の白金およびパラジウムの混合物を含む、またはパラジウムを含み白金は含まない触媒活性物質と比較したとき、使用した同等量の全ＰＧＭに対してＮＯｘ排出の触媒作用でより効率的であるがＨＣ排出の触媒作用ではそれほど効率的でない。したがって、本発明の幾つかの実施形態において、異なる比の触媒金属を有する異なる型の触媒活性物質（または金属の型の混合物を含む触媒活性物質および単一金属の型を含む触媒活性物質）を利用すること、およびそのような比が触媒の継続的な作動中に維持されることが好ましい。
幾つかの実施形態において、同じ構造の、しかし異なる触媒金属比を有する異なる型の触媒活性物質が、単一の触媒ウォッシュコート組成物または触媒層に使用される。例えば幾つかの実施形態において、約１０：１〜約１００：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、または約１０：１〜約４０：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、または約１０：１〜約３０：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、または約１５：１〜約２５：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）の比の白金およびパラジウムの混合物を用いて湿式化学的方法のみによって製造された触媒粒子は、単一の触媒ウォッシュコート組成物または触媒層中に約１：２〜約８：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約１：１〜約５：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約２：１〜約４：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約２：１〜約８：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）比の白金およびパラジウムの混合物を含む、またはパラジウムを含み白金は含まない湿式化学的方法のみによって製造された触媒粒子と混合されてもよい。幾つかの実施形態において、約１０：１〜約１００：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、または約１０：１〜約４０：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、または約１０：１〜約３０：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、または約１５：１〜約２５：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）の比の白金およびパラジウムの混合物を含むＮＮｍ粒子は、単一の触媒ウォッシュコート組成物または触媒層中に約１：２〜約８：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約１：１〜約５：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約２：１〜約４：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約２：１〜約８：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）の比の白金およびパラジウムの混合物を含む、またはパラジウムを含み白金は含まないＮＮｍ粒子と混合されてもよい。幾つかの実施形態において、約１０：１〜約１００：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、または約１０：１〜約４０：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、または約１０：１〜約３０：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、または約１５：１〜約２５：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）の比の白金およびパラジウムの混合物を含むＮＮｉＭ粒子は、単一の触媒ウォッシュコート組成物または触媒層中に約１：２〜約８：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約１：１〜約５：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約２：１〜約４：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約２：１〜約８：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）の比の白金およびパラジウムの混合物を含む、またはパラジウムを含み白金は含まないＮＮｉＭ粒子と混合されてもよい。幾つかの実施形態において、約１０：１〜約１００：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、または約１０：１〜約４０：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、または約１０：１〜約３０：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、または約１５：１〜約２５：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）の比の白金およびパラジウムの混合物を含むハイブリッドＮＮｍ／湿式化学粒子は、単一の触媒ウォッシュコート組成物または触媒層中に約１：２〜約８：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約１：１〜約５：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約２：１〜約４：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約２：１〜約８：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）の比の白金およびパラジウムの混合物を含む、またはパラジウムを含み白金は含まないハイブリッドＮＮｍ／湿式化学粒子と混合されてもよい。
幾つかの実施形態において、異なる構造および異なる触媒金属比を有する異なる型の触媒活性物質が、単一の触媒ウォッシュコート組成物または触媒層に使用される。例えば、幾つかの実施形態において、約１０：１〜約１００：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、または約１０：１〜約４０：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、または約１０：１〜約３０：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、または約１５：１〜約２５：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）の比の白金およびパラジウムの混合物を含む湿式化学的方法のみによって製造された触媒粒子は、単一の触媒ウォッシュコート組成物または触媒層中に約１：２〜約８：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約１：１〜約５：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約２：１〜約４：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約２：１〜約８：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）の比の白金およびパラジウムの混合物を含む、またはパラジウムを含み白金は含まないＮＮｍ粒子と混合されてもよい。幾つかの実施形態において、約１０：１〜約１００：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、または約１０：１〜約４０：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、または約１０：１〜約３０：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、または約１５：１〜約２５：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）の比の白金およびパラジウムの混合物を含む湿式化学的方法のみによって製造された触媒粒子は、単一の触媒ウォッシュコート組成物または触媒層中に約１：２〜約８：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約１：１〜約５：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約２：１〜約４：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約２：１〜約８：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）の比の白金およびパラジウムの混合物を含む、またはパラジウムを含み白金は含まないＮＮｉＭ粒子と混合されてもよい。幾つかの実施形態において、約１０：１〜約１００：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、または約１０：１〜約４０：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、または約１０：１〜約３０：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、または約１５：１〜約２５：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）の比の白金およびパラジウムの混合物を含むＮＮｉＭ粒子は、単一の触媒ウォッシュコート組成物または触媒層中に約１：２〜約８：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約１：１〜約５：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約２：１〜約４：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約２：１〜約８：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）の比の白金およびパラジウムの混合物を含む、またはパラジウムを含み白金は含まないＮＮｍ粒子と混合されてもよい。幾つかの実施形態において、約１０：１〜約１００：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、または約１０：１〜約４０：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、または約１０：１〜約３０：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、または約１５：１〜約２５：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）の比の白金およびパラジウムの混合物を含むＮＮｉＭ粒子は、単一の触媒ウォッシュコート組成物または触媒層中に約１：２〜約８：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約１：１〜約５：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約２：１〜約４：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約２：１〜約８：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）の比の白金およびパラジウムの混合物を含む、またはパラジウムを含み白金は含まない湿式化学的方法のみによって製造された触媒粒子と混合されてもよい。幾つかの実施形態において、約１０：１〜約１００：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、または約１０：１〜約４０：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、または約１０：１〜約３０：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、または約１５：１〜約２５：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）の比の白金およびパラジウムの混合物を含むＮＮｍ粒子は、単一の触媒ウォッシュコート組成物または触媒層中に約１：２〜約８：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約１：１〜約５：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約２：１〜約４：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約２：１〜約８：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）の比で白金およびパラジウムの混合物を含む、またはパラジウムを含み白金は含まない湿式化学的方法のみによって製造された触媒粒子と混合されてもよい。幾つかの実施形態において、約１０：１〜約１００：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、または約１０：１〜約４０：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、または約１０：１〜約３０：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、または約１５：１〜約２５：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）の比の白金およびパラジウムの混合物を含むＮＮｍ粒子は、単一の触媒ウォッシュコート組成物または触媒層中に約１：２〜約８：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約１：１〜約５：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約２：１〜約４：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約２：１〜約８：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）の比の白金およびパラジウムの混合物を含む、またはパラジウムを含み白金は含まないＮＮｉＭ粒子と混合されてもよい。幾つかの実施形態において、異なる構造および異なる触媒金属比を含む異なる型の触媒活性物質は、単一の触媒ウォッシュコート組成物または触媒層に使用される。例えば、幾つかの実施形態において、約１０：１〜約１００：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、または約１０：１〜約４０：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、または約１０：１〜約３０：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、または約１５：１〜約２５：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）の比の白金およびパラジウムの混合物を含む湿式化学的方法のみによって製造された触媒粒子は、単一の触媒ウォッシュコート組成物または触媒層中に約１：２〜約８：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約１：１〜約５：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約２：１〜約４：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約２：１〜約８：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）の比の白金およびパラジウムの混合物を含む、またはパラジウムを含み白金は含まないハイブリッドＮＮｍ／湿式化学粒子と混合されてもよい。幾つかの実施形態において、約１０：１〜約１００：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、または約１０：１〜約４０：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、または約１０：１〜約３０：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、または約１５：１〜約２５：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）の比の白金およびパラジウムの混合物を含むハイブリッドＮＮｍ／湿式化学粒子は、単一の触媒ウォッシュコート組成物または触媒層中に約１：２〜約８：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約１：１〜約５：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約２：１〜約４：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約２：１〜約８：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）の比の白金およびパラジウムの混合物を含む、またはパラジウムを含み白金は含まないＮＮｉＭ粒子と混合されてもよい。幾つかの実施形態において、約１０：１〜約１００：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、または約１０：１〜約４０：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、または約１０：１〜約３０：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、または約１５：１〜約２５：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）の比の白金およびパラジウムの混合物を含むＮＮｉＭ粒子は、単一の触媒ウォッシュコート組成物または触媒層中に約１：２〜約８：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約１：１〜約５：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約２：１〜約４：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約２：１〜約８：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）の比の白金およびパラジウムの混合物を含む、またはパラジウムを含み白金は含まないハイブリッドＮＮｍ／湿式化学粒子と混合されてもよい。幾つかの実施形態において、約１０：１〜約１００：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、または約１０：１〜約４０：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、または約１０：１〜約３０：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、または約１５：１〜約２５：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）の比の白金およびパラジウムの混合物を含むハイブリッドＮＮｍ／湿式化学粒子は、単一の触媒ウォッシュコート組成物または触媒層中に約１：２〜約８：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約１：１〜約５：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約２：１〜約４：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約２：１〜約８：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）の比の白金およびパラジウムの混合物を含む、またはパラジウムを含み白金は含まない湿式化学的方法のみによって製造された触媒粒子と混合されてもよい。幾つかの実施形態において、約１０：１〜約１００：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、または約１０：１〜約４０：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、または約１０：１〜約３０：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、または約１５：１〜約２５：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）の比の白金およびパラジウムの混合物を含むＮＮｍ粒子は、単一の触媒ウォッシュコート組成物または触媒層中に約１：２〜約８：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約１：１〜約５：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約２：１〜約４：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約２：１〜約８：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）の比の白金およびパラジウムの混合物を含む、またはパラジウムを含み白金は含まないハイブリッドＮＮｍ／湿式化学粒子と混合されてもよい。幾つかの実施形態において、約１０：１〜約１００：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、または約１０：１〜約４０：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、または約１０：１〜約３０：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、または約１５：１〜約２５：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）の比の白金およびパラジウムの混合物を含むハイブリッドＮＮｍ／湿式化学粒子は、単一の触媒ウォッシュコート組成物または触媒層中に約１：２〜約８：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約１：１〜約５：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約２：１〜約４：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約２：１〜約８：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）の比の白金およびパラジウムの混合物を含む、またはパラジウムを含み白金は含まないＮＮｍ粒子と混合されてもよい。
触媒金属の異なる構造または異なる比を有する触媒活性物質などの異なる型の触媒活性物質の組み合わせが本発明によって企図される。異なるまたは同じ触媒金属比であるが異なる構造を有する異なる型の触媒活性物質が、任意の比率で組み合わせられてもよい。異なるまたは同じ触媒構造であるが触媒比の異なる比を有する異なる型の触媒活性物質が、任意の比率で組み合わせられてもよい。幾つかの実施形態において、第１の型の触媒活性物質および第２の型の触媒活性物質は、重量で約９９．９：０．１〜約５０：５０、または重量で約９５：５、重量で約９０：１０、重量で約８０：２０、重量で約７０：３０、重量で約６５：３５、重量で約６０：４０、重量で約５５：４５、または重量で約５０：５０の比率で組み合わせられてもよい。
アルミナなどの金属酸化物支持体上に湿式化学的方法によって堆積した白金族金属は、高温、例えばヘビーデューティ車と共に使用されるときなどの触媒コンバータ中に生じる温度で可動性である。すなわち、高温では、白金族金属原子は、堆積した表面にわたって移行することができ、単一触媒層内の他のＰＧＭ原子と一緒に集合し得る。高温への曝露時間が増すにつれて、ＰＧＭの細かく分かれた部分は、混じり合ってだんだんと大きな白金族金属の凝集になる。この凝集で触媒表面積が減少し、触媒コンバータの性能が落ちる。この現象は触媒コンバータの「経年変化」と称される。異なる触媒金属比（異なるＰｔ／Ｐｄ比など）を含む湿式化学的方法によって製造された異なる触媒粒子が単一触媒層に使用される場合、触媒コンバータの経年変化が、ＰＧＭを混じり合わせ、湿式化学的方法によって製造された異なる触媒粒子間の比の差異を減少させるという、多少の懸念がある。したがって、異なる触媒金属比を含む湿式化学的方法によって製造された異なる型の触媒粒子を使用する場合、異なる触媒粒子が異なる触媒層中に位置することが好ましいが、これに限定して考えられるべきでない。しかし、限定して考えられるべきでないが、幾つかの実施形態におけるように、異なる触媒金属比を含む湿式化学的方法によって製造された異なる触媒粒子は、同じ触媒層中に位置する。
ＮＮｉＭ粒子またはＮＮｍ粒子などの複合ナノ粒子を使用する実施形態において、触媒白金族金属は、一般に、湿式化学的方法によって堆積した白金族金属よりはるかに低い易動度を有する。結果として得られるプラズマで製造された触媒は、湿式化学で製造された触媒よりはるかに遅い速度で経年変化する。したがって、プラズマで製造された触媒を使用する触媒コンバータは、エンジンが排出するガスに曝露される触媒のより大きな表面積をより長い期間にわたって維持することができる。Ｐｔ／Ｐｄアルミナ複合ナノ粒子は、アルゴン／水素作用ガスの使用などによって還元条件下に製造された場合、白金族金属触媒ナノ粒子が配置された、支持体ナノ粒子で部分還元されたアルミナ表面をもたらす。このことは、米国特許出願公開第２０１１／０１４３９１５号明細書段落００１４−００２２に記載されており、その開示は参照によってその全体が本明細書に組み込まれる。部分還元されたアルミナ表面、またはＡｌ２Ｏ（３−ｘ）［式中、ｘは０を超えるが３未満である。］は、アルミナ表面の白金族金属の高温での移行を阻止する。ヘビーデューティ車の触媒コンバータに見られるような高温に粒子が長く曝露されたとき、これは、次には白金族金属の凝集を制約する。したがって、第１の触媒金属比を含む湿式化学的方法によって製造した触媒粒子、または第１の触媒金属比を含むハイブリッドＮＮｍ／湿式化学粒子が、同じウォッシュコート層において第２の比の触媒金属を含む第２の型の触媒活性物質と混合される実施形態において、第２の比の触媒物質を含む第２の型の触媒活性物質が、複合ナノ粒子（ＮＮｍ粒子またはＮＮｉＭ粒子など）を使用する型であることは好ましいが、これに限定して考えられない。しかし、同じウォッシュコート層中に本明細書において開示されるありとあらゆる型の粒子の組み合わせを使用することができるので、限定して考えられるべきでない。
湿式化学的方法を使用するミクロンサイズ支持体などの支持体の含浸は、材料の全体にわたって、すなわち材料の内部に深く、材料を堆積させる傾向がある。例えば、ミクロンサイズ酸化アルミニウム粒子への塩化白金酸の溶液の適用は、粒子の全体にわたって溶液の浸透をもたらす。続いて乾燥およびか焼を行う場合、白金は、溶液から粒子の全量にわたって細かく分かれてアルミナ上へ沈殿する（通常、ナノメートルの１０分の１台、すなわち２、３原子のクラスター、またはナノメートル台）。したがって湿式化学的方法によって金属塩を含浸された支持体は、支持体の体積の全体にわたって、または最低限でも金属塩溶液に接近できる粒子の体積の全体にわたって実質的に均一に分布する材料を有する。
対照的に、複合ナノ粒子（「ナノ−オン−ナノ」すなわち「ＮＮ」粒子）を含むミクロンサイズ支持体などの支持体の含浸は、支持体粒子の表面に、またはその近くに主として分布した触媒物質をもたらす傾向がある。ナノ−オン−ナノ粒子が懸濁液中の支持体粒子に適用される場合、それらは、湿式化学的方法に使用される金属塩の溶液ほど支持体粒子の内部に深く浸透することができず、ここで、ＮＮ粒子の薄層が支持体の表面（および表面にもっとも近い細孔）を被覆した「卵殻」の分布をもたらす。したがって、大半のＮＮ粒子は、支持体の表面に、またはその近くに位置する傾向がある。ＮＮ粒子は、ＮＮ粒子を受け入れるほどは大きくない支持体の細孔に浸透することができず、外表面、およびＮＮ粒子に接近できる支持体粒子の内部の部分に限られる。ナノ−オン−ナノ−オン−マイクロ（「ＮＮｍ」）粒子は、このようにして外表面、およびミクロンサイズ支持体粒子のナノ−オン−ナノ接近できる内部表面に分布する複合ナノ粒子を有する。
本明細書において記載され、その開示が参照によってその全体が本明細書に組み込まれる、共有の２０１３年９月２３日に出願された米国特許仮出願第６１／８８１，３３７号明細書、２０１４年９月２３日に出願された米国特許出願第１４／４９４，１５６号明細書、および２０１４年９月２３日に出願された国際特許出願ＰＣＴ／ＵＳ２０１４／０５７０３６号明細書により詳細に記載されているナノ−オン−ナノ−イン−マイクロ（ＮＮｉＭ）粒子は、ミクロンサイズ支持体上の複合ナノ粒子の不均等分布を矯正するために設計された。複合ナノ粒子（ナノ−オン−ナノすなわち「ＮＮ」粒子）のまわりの支持材のマトリックスの形成によって、複合ナノ粒子は、支持材の全体にわたって実質的に均一に分布することができる。複合ナノ粒子を含む支持材は、所望のミクロンサイズ寸法に粉砕または摩砕し、それによりその全体量にわたって複合ナノ粒子の実質的に一様な分布を有するミクロンサイズ支持体粒子を作ることができる。このナノ−オン−ナノ−イン−マイクロ（ｎａｎｏ−ｏｎ−ｎａｎｏ−ＩＮ−ｍｉｃｒｏ）（ＮＮｉＭ）構成は、支持材の単位体積当たり（すなわちミクロンサイズ支持体粒子の単位体積当たり）、ナノ−オン−ナノ−オン−マイクロ（ｎａｎｏ−ｏｎ−ｎａｎｏ−ＯＮ−ｍｉｃｒｏ）（ＮＮｍ）構成よりはるかに多くの触媒の装填を可能にする。
本明細書において記載されるハイブリッド粒子は、また、支持体ミクロン粒子として湿式化学含浸された粒子をナノ−オン−ナノ−オン−ミクロン（ＮＮｍ）手順のために使用することによって触媒物質の不均等分布をある程度まで緩和する。ミクロン支持体にＰＧＭ塩溶液を含浸させ、次いで乾燥およびか焼することによって、次いで湿式化学含浸されたミクロン支持体へナノ−オン−ナノ粒子を添加することによって、支持体の体積の全体にわたって、または最低限金属塩溶液に接近できる粒子の体積の全体にわたって実質的に均一に分布した触媒を含むハイブリッド粒子、また、外表面、およびミクロンサイズ支持体粒子のナノ−オン−ナノ接近できる内部表面に分布する複合ナノ粒子を有するハイブリッド粒子を形成することができる。上で明記されたように、ナノ−オン−ナノ粒子の包含は湿式化学的方法によって含浸されなければならない触媒物質の濃度を低下させ、次には、湿式化学的方法によって堆積した触媒物質の経年変化の速度を遅らせる。
ウォッシュコート組成物および基材に塗布される層
ウォッシュコート組成物および基材に塗布される層
触媒コンバータは、触媒コンバータ基材などの基材に１種または複数のウォッシュコートを塗布することによって形成されてもよい。基材に塗布される少なくとも１種のウォッシュコートは触媒ウォッシュコートであり、触媒活性物質を含まなければならない。幾つかの実施形態において、１種の触媒ウォッシュコートが基材に塗布される。別の実施形態において、２種の触媒ウォッシュコートが基材に塗布される。幾つかの実施形態において、３種またはそれを超える触媒ウォッシュコートが基材に塗布される。
幾つかの実施形態において、触媒ウォッシュコートに加えて追加のウォッシュコートが基材に塗布されてもよい。例えば、幾つかの実施形態において、角充填ウォッシュコートが基材に塗布されてもよい。幾つかの実施形態において、ゼオライトを含むウォッシュコートが基材に塗布されてもよい。ゼオライトを含むウォッシュコートが、角充填ウォッシュコート（すなわち基材に塗布される第１のウォッシュコート）として、または基材上の他のウォッシュコートのいずれかの下または上で基材に塗布することができる。幾つかの実施形態において、ゼオライト粒子を含むウォッシュコートは存在しない。幾つかの実施形態において、ウォッシュコートは、ゼオライト粒子を実質的に含まない。幾つかの実施形態において、触媒活性物質を含むウォッシュコートは、ゼオライト粒子を実質的に含まない。幾つかの実施形態において、ナノ−オン−ナノ−オン−マイクロ（ＮＮｍ）粒子を含むウォッシュコートは、ゼオライト粒子を実質的に含まない。幾つかの実施形態において、ナノ−オン−ナノ−イン−マイクロ（ＮＮｉＭ）粒子を含むウォッシュコートは、ゼオライト粒子を実質的に含まない。幾つかの実施形態において、ナノ−オン−ナノ−オン−マイクロ（ＮＮｍ）粒子およびナノ−オン−ナノ−イン−マイクロ（ＮＮｉＭ）粒子を含むウォッシュコートは、ゼオライト粒子を実質的に含まない。
幾つかの実施形態において、被覆基材はゼオライトを含まない。幾つかの実施形態において、被覆基材は、ゼオライトを実質的に含まない。幾つかの実施形態において、被覆基材は、基材上のウォッシュコートすべての合計重量の約０．１重量％未満のゼオライト、約０．５重量％未満のゼオライト、約１重量％未満のゼオライト、約２重量％未満のゼオライト、または約５重量％未満のゼオライトを含む。
基材に塗布されるウォッシュコート層の幾つかの実施形態は以下のように構成されてもよい：
基材−触媒層（Ｓ−Ｃ）
基材−第１の触媒層−第２の触媒層（Ｓ−Ｃ１−Ｃ２）
基材−角充填層−触媒層（Ｓ−Ｆ−Ｃ）
基材−角充填層−第１の触媒層−第２の触媒層（Ｓ−Ｆ−Ｃ１−Ｃ２）
基材−触媒層（Ｓ−Ｃ）
基材−第１の触媒層−第２の触媒層（Ｓ−Ｃ１−Ｃ２）
基材−角充填層−触媒層（Ｓ−Ｆ−Ｃ）
基材−角充填層−第１の触媒層−第２の触媒層（Ｓ−Ｆ−Ｃ１−Ｃ２）
触媒層（または触媒含有層）は、基材に塗布され、乾燥、か焼された後の触媒ウォッシュコート組成物を指す。角充填層は、基材に塗布され、乾燥、か焼された後の角充填ウォッシュコート組成物を指す。同様に、他の言及された層は、基材に塗布され、乾燥、か焼された後のウォッシュコート組成物を指す。幾つかの実施形態において、追加のウォッシュコート層をこれらの基本的構成に示されるウォッシュコート層のいずれかの下に、覆ってまたは間に配置することができること；すなわち、さらなる層が、上記構成にリストされたものに加えて触媒コンバータ基材上に存在することができることが留意されるべきである。他の実施形態において、追加のウォッシュコート層は塗布されない；すなわち、上記構成にリストされたウォッシュコートは、触媒コンバータ基材上に存在する唯一のウォッシュコートである。
基材
基材
最初の基材は、好ましくは、耐熱衝撃性を含む良好な熱安定性を示す触媒コンバータ基材であって、記載のウォッシュコートを安定的に固着することができる基材である。適切な基材は、菫青石または他のセラミック材料から形成された基材、および金属から形成された基材を含むがこれらに限定されない。基材は、ハニカム構造を含んでよく、これは多数の流路を備え、結果として大きい表面積になる。触媒コンバータ内のウォッシュコートが塗布された被覆基材の大きい表面積は、触媒コンバータを通って流れる排気ガスの有効な処理を提供する。
一般的なウォッシュコート調製手順
一般的なウォッシュコート調製手順
指定材料を水溶液に懸濁させ、ｐＨを約２〜約７の間、約３〜約５の間、または約４に調節し、必要な場合、セルロース、コーンスターチまたは他の増粘剤を使用して粘度を約３００ｃＰ〜約１２００ｃＰの間の値に調節することによって、ウォッシュコートは調製される。
ウォッシュコートを、基材（先に塗布した１種または複数のウォッシュコートを既に有していてもよい）に、基材を水溶液で被覆し、基材から過剰なウォッシュコートを吹き飛ばし（場合により、基材から吹き飛ばされた過剰なウォッシュコートを回収およびリサイクルし）、基材を乾燥し、基材をか焼することによって適用する。
角充填ウォッシュコート組成物および層
角充填ウォッシュコート組成物および層
角充填ウォッシュコートおよび角充填ウォッシュコート層（Ｆ）は、有意な量の排気ガスが浸透する可能性が低い基材の「角」および他の領域を埋めるために基材に適用することができる、比較的安価な層であってもよい。好ましくは、この層はＰＧＭを含まない。幾つかの実施形態において、角充填ウォッシュコート層はゼオライト粒子を含んでもよい。幾つかの実施形態において、角充填ウォッシュコート層はゼオライト粒子を含まないか、またはゼオライト粒子を実質的に含まない。図２は、角充填ウォッシュコートが、Ｓ−Ｆ−Ｃ構成において矩形の基板流路２００に塗布された一実施形態の概略図を示す。基材流路２００の壁２１０は、角充填層２２０、次いで触媒層２３０で被覆されている。被覆基材が触媒コンバータ中で作動しているとき、排気ガスは流路の内腔２４０を通過する。基材流路の角２５０（矢印で示す）は、相対的に厚いウォッシュコート被膜を有し、排気ガスはその領域とそれほど接触しない。例えば、Ｓ−Ｃ構成では、層２２０および２３０は、単一層である触媒層であり、かなりの量の高価な白金族金属が、触媒作用に相対的に近づきにくい角（２５０など）に位置することになる。したがって、Ｓ−Ｃ構成は使用することができるが、それほどには費用効果的ではなくなり得る。
例証のために矩形形状を示すが、等価の分析が、多角形形状の流路を有する任意の基材、または本質的に円筒形でない流路を有する任意の基材に当てはまる。定義により角のない、本質的に円筒形の流路を有する基材については、角充填ウォッシュコートは、経済的理由で必要となり得ない（しかしそれでも、流路の直径を調節するためなどの他の理由で適用されることはある）。
幾つかの実施形態において、角充填ウォッシュコート組成物は、酸化アルミニウム粒子（すなわちアルミナ）などの充填剤粒子を含んでもよい。幾つかの実施形態において、角充填ウォッシュコート組成物はベーマイト粒子をさらに含む。幾つかの実施形態において、酸化アルミニウム粒子（Ｇｒａｃｅ ＤａｖｉｓｏｎなどからのＭＩ−３８６材料など）を使用することができる。酸化アルミニウム粒子の大きさは、一般に約０．２ミクロンを超え、好ましくは約１ミクロンを超える。幾つかの実施形態において、角充填ウォッシュコートの固形分は、約８０重量％〜約１００重量％の多孔性アルミナ（ＭＩ−３８６など）を含む。幾つかの実施形態において、角充填ウォッシュコートの固形分は、約９７重量％の多孔性アルミナおよび約３重量％のベーマイトを含む角充填ウォッシュコートなどの約９０重量％〜９９重量％のアルミナおよび約１０重量％〜１重量％のベーマイト、または約９５重量％〜９９重量％のアルミナおよび約５重量％〜約１重量％のベーマイトなどの約８０重量％〜約９９重量％の多孔性アルミナおよび約２０重量％〜約１重量％のベーマイトを含む。
幾つかの実施形態において、角充填ウォッシュコート組成物中の酸化アルミニウム粒子のそれぞれ、または酸化アルミニウム粒子の実質的にそれぞれは、約４ミクロン〜約６ミクロンなどの、およそ０．２ミクロン〜およそ８ミクロンの直径を有する。幾つかの実施形態において、角充填ウォッシュコート組成物中の酸化アルミニウム粒子は、約４ミクロン〜約６ミクロンなどの、およそ０．２ミクロン〜およそ８ミクロンの平均粒度を有する。幾つかの実施形態において、角充填ウォッシュコート組成物中の酸化アルミニウム粒子の少なくとも約７５重量％、少なくとも約８０重量％、少なくとも約９０重量％または少なくとも約９５重量％は、約４ミクロン〜約６ミクロンの範囲内などの、およそ０．２ミクロン〜およそ８ミクロンの範囲内にある粒径を有する。ウォッシュコート層が基材に塗布された後、基材上で乾燥、次いで、か焼されてもよい。角充填ウォッシュコートは、約３０ｇ／Ｌ〜約１００ｇ／Ｌまでの厚さで塗布されてもよく；典型的な値は約５０ｇ／Ｌであってもよい。
触媒ウォッシュコート組成物および層
触媒ウォッシュコート組成物および層
重ディーゼルシステムにおける用途に有用な基材上の触媒ウォッシュコート組成物および触媒層は、触媒活性物質を含み、様々な方法で形成することができる。幾つかの実施形態において、触媒活性物質は湿式化学的方法のみによって調製された触媒粒子であってもよい。幾つかの実施形態において、触媒活性物質はナノ−オン−ナノ−オン−ミクロン（ＮＮｍ）粒子を含んでもよい。幾つかの実施形態において、触媒活性物質はナノ−オン−ナノ−イン−ミクロン（ＮＮｉＭ）粒子を含んでもよい。幾つかの実施形態において、触媒活性物質はハイブリッドＮＮｍ／湿式化学粒子を含んでもよい。幾つかの実施形態において、触媒ウォッシュコートは、１種、１種またはそれを超える、２種、２種またはそれを超える、３種、３種またはそれを超える、４種、４種またはそれを超える異なる型の触媒活性物質を含んでもよい。例えば、幾つかの実施形態において、触媒ウォッシュコートは、ＮＮｍ粒子、および湿式化学的方法のみによって調製された触媒粒子を含んでもよい。幾つかの実施形態において、触媒ウォッシュコートは、ＮＮｉＭ粒子、および湿式化学的方法のみによって調製された触媒粒子を含んでもよい。幾つかの実施形態において、触媒ウォッシュコートは、ＮＮｍ粒子およびＮＮｉＭ粒子を含んでもよい。幾つかの実施形態において、触媒ウォッシュコートは、ハイブリッドＮＮｍ／湿式化学粒子、および湿式化学的方法のみによって調製された触媒粒子を含んでもよい。幾つかの実施形態において、触媒ウォッシュコートは、ハイブリッドＮＮｍ／湿式化学粒子およびＮＮｉＭ粒子を含んでもよい。幾つかの実施形態において、触媒ウォッシュコートは、ハイブリッドＮＮｍ／湿式化学粒子およびＮＮｍ粒子を含んでもよい。幾つかの実施形態において、触媒ウォッシュコートは、ＮＮｍ粒子、ＮＮｉＭ粒子、および湿式化学的方法のみによって調製された触媒粒子を含んでもよい。幾つかの実施形態において、触媒ウォッシュコートは、ＮＮｍ粒子、ハイブリッドＮＮｍ／湿式化学粒子、および湿式化学的方法のみによって調製された触媒粒子を含んでもよい。幾つかの実施形態において、触媒ウォッシュコートは、ＮＮｉＭ粒子、ハイブリッドＮＮｍ／湿式化学粒子、および湿式化学的方法のみによって調製された触媒粒子を含んでもよい。幾つかの実施形態において、触媒ウォッシュコートは、ＮＮｍ粒子、ハイブリッドＮＮｍ／湿式化学粒子およびＮＮｉＭ粒子を含んでもよい。幾つかの実施形態において、触媒ウォッシュコートは、ＮＮｍ粒子、ＮＮｉＭ粒子、ハイブリッドＮＮｍ／湿式化学粒子、および湿式化学的方法のみによって調製された触媒粒子を含んでもよい。
好ましい触媒活性物質は白金族金属（ＰＧＭ）を含む。白金族金属は、金属白金、パラジウム、ロジウム、ルテニウム、オスミウムおよびイリジウムである。幾つかの実施形態において、単一金属の型は、特定の触媒ウォッシュコートにおいて触媒として使用されてもよく（パラジウムのみまたは白金のみなど）、幾つかの実施形態において、ＰＧＭの様々な組み合わせが使用されてもよい。例えば、幾つかの実施形態において、触媒ウォッシュコートは、白金およびパラジウムの混合物を含んでもよい。幾つかの実施形態において、触媒ウォッシュコートは、約１：２〜約１００：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、１：２〜約８：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、または約１：１〜約５：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、または約２：１〜約４：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、または約２：１〜約８：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、または約１０：１〜約１００：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、または約１０：１〜約４０：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、または約１０：１〜約３０：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、または約１５：１〜約２５：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）などの任意の比または任意の範囲の比の白金およびパラジウムの混合物を含んでもよい。幾つかの実施形態において、異なるＰＧＭのそのような比は、異なる型のＰＧＭを含む触媒活性物質、または異なるＰＧＭの異なる比を含む触媒活性物質などの２種もしくはそれを超える異なる触媒活性物質から生じてもよい。
幾つかの実施形態において、触媒ウォッシュコートは、約１：２〜約１００：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、１：２〜約８：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約１：１〜約５：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約２：１〜約４：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約２：１〜約８：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約１０：１〜約１００：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約１０：１〜約４０：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約１０：１〜約３０：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約１５：１〜約２５：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）などの任意の比もしくは任意の範囲の比の白金およびパラジウムの混合物を含む、またはパラジウムを含み白金は含まない、または白金を含みパラジウムは含まない湿式化学的方法のみによって調製された触媒粒子を含んでもよい。幾つかの実施形態において、触媒ウォッシュコートは、約１：２〜約１００：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、１：２〜約８：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、または約１：１〜約５：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、または約２：１〜約４：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、または約２：１〜約８：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、または約１０：１〜約１００：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、または約１０：１〜約４０：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、または約１０：１〜約３０：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、または約１５：１〜約２５：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）などの任意の比または任意の範囲の比の白金およびパラジウムの混合物を含む、またはパラジウムを含み白金は含まないまたは白金を含みパラジウムは含まないＮＮｍ粒子を含んでもよい。幾つかの実施形態において、触媒ウォッシュコートは、約１：２〜約１００：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、１：２〜約８：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、または約１：１〜約５：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、または約２：１〜約４：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、または約２：１〜約８：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、または約１０：１〜約１００：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、または約１０：１〜約４０：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、または約１０：１〜約３０：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、または約１５：１〜約２５：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）などの任意の比または任意の範囲の比の白金およびパラジウムの混合物を含む、またはパラジウムを含み白金は含まないまたは白金を含みパラジウムは含まないＮＮｉＭ粒子を含んでもよい。幾つかの実施形態において、触媒ウォッシュコートは、約１：２〜約１００：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、１：２〜約８：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、または約１：１〜約５：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、または約２：１〜約４：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、または約２：１〜約８：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、または約１０：１〜約１００：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、または約１０：１〜約４０：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、または約１０：１〜約３０：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、または約１５：１〜約２５：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）などの任意の比または任意の範囲の比の白金およびパラジウムの混合物を含む、またはパラジウムを含み白金は含まないまたは白金を含みパラジウムは含まないハイブリッドＮＮｍ／湿式化学粒子を含んでもよい。幾つかの実施形態において、触媒ウォッシュコートは、約２０：１の重量比の白金：パラジウムを含む触媒およびパラジウムを含む別の触媒を、組み合わせた触媒が１：２の白金：パラジウム〜８：１の白金：パラジウムの重量比を含むように含むことができる。触媒ウォッシュコートが、約２０：１の重量比の白金：パラジウムを含む触媒およびパラジウムを含む別の触媒を、組み合わせた触媒が１：２の白金：パラジウム〜８：１の白金：パラジウムの重量比を含むように含む触媒を含むことができる幾つかの実施形態において、白金：パラジウム触媒は、ナノ粒子支持体上のＰｔ：Ｐｄ合金ナノ粒子を含む、ミクロンサイズ担体粒子に結合した複合ナノ粒子を含むことができ；パラジウムを含む触媒は、湿式化学的方法によってミクロンサイズ粒子上に堆積したパラジウムを含むことができる。
幾つかの実施形態において、触媒ウォッシュコートは、異なる比の異なる触媒金属を含む異なる型の触媒活性物質の混合物を含んでもよい。他の実施形態において、異なる型の触媒活性物質を異なるウォッシュコート中に入れることができる。幾つかの実施形態において、触媒ウォッシュコートは、約１０：１〜約１００：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、または約１０：１〜約４０：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、または約１０：１〜約３０：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、または約１５：１〜約２５：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）の比または範囲の比の白金およびパラジウムの混合物を含む、または白金を含みパラジウムは含まない触媒活性物質を含んでもよく、同じウォッシュコートまたは異なるウォッシュコートにおいて、約１：２〜約８：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、または約１：１〜約５：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、または約２：１〜約４：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、または約２：１〜約８：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）の比または範囲の比の白金およびパラジウムの混合物を含む、またはパラジウムを含み白金は含まない触媒活性物質を含んでよく、または約２０：１の重量比の白金：パラジウムを含む触媒およびパラジウムを含む別の触媒を、組み合わせた触媒が１：２の白金：パラジウム〜８：１の白金：パラジウムの重量比を含むように含んでもよい。
幾つかの実施形態において、触媒ウォッシュコートは、約１０：１〜約１００：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約１０：１〜約４０：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約１０：１〜約３０：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約１５：１〜約２５：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）の比もしくは範囲の比の白金およびパラジウムの混合物を含む、または白金を含みパラジウムは含まない湿式化学的方法のみによって調製された触媒粒子を含んでもよく、同じウォッシュコートまたは異なるウォッシュコートにおいて、約１：２〜約８：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約１：１〜約５：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約２：１〜約４：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約２：１〜約８：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）の比もしくは範囲の比の白金およびパラジウムの混合物を含む、またはパラジウムを含み白金は含まない湿式化学的方法のみによって調製された触媒粒子、または約２０：１の重量比の白金：パラジウムを含む触媒およびパラジウムを含む別の触媒を、組み合わせた触媒が１：２の白金：パラジウム〜８：１の白金：パラジウムの重量比を含むように含んでもよい。
幾つかの実施形態において、触媒ウォッシュコートは、約１０：１〜約１００：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約１０：１〜約４０：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約１０：１〜約３０：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約１５：１〜約２５：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）の比もしくは範囲の比の白金およびパラジウムの混合物を含む、または白金を含みパラジウムは含まないＮＮｍ粒子を含んでもよく、同じウォッシュコートまたは異なるウォッシュコートにおいて、約１：２〜約８：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約１：１〜約５：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約２：１〜約４：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約２：１〜約８：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）の比もしくは範囲の比の白金およびパラジウムの混合物を含む、またはパラジウムを含み白金は含まないＮＮｍ粒子、または約２０：１の重量比の白金：パラジウムを含む触媒およびパラジウムを含む別の触媒を、組み合わせた触媒が１：２の白金：パラジウム〜８：１の白金：パラジウムの重量比を含むように含んでもよい。
幾つかの実施形態において、触媒ウォッシュコートは、約１０：１〜約１００：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約１０：１〜約４０：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約１０：１〜約３０：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約１５：１〜約２５：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）の比もしくは範囲の比の白金およびパラジウムの混合物を含む、または白金を含みパラジウムは含まないＮＮｉＭ粒子を含んでもよく、同じウォッシュコートまたは異なるウォッシュコートにおいて、約１：２〜約８：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約１：１〜約５：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約２：１〜約４：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約２：１〜約８：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）の比もしくは範囲の比の白金およびパラジウムの混合物を含む、またはパラジウムを含み白金は含まないＮＮｉＭ粒子、または約２０：１の重量比の白金：パラジウムを含む触媒およびパラジウムを含む別の触媒を、組み合わせた触媒が１：２の白金：パラジウム〜８：１の白金：パラジウムの重量比を含むように含んでもよい。
幾つかの実施形態において、触媒ウォッシュコートは、約１０：１〜約１００：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約１０：１〜約４０：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約１０：１〜約３０：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約１５：１〜約２５：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）の比もしくは範囲の比の白金およびパラジウムの混合物を含む、または白金を含みパラジウムは含まないハイブリッドＮＮｍ／湿式化学粒子を含んでもよく、同じウォッシュコートまたは異なるウォッシュコートにおいて、約１：２〜約８：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約１：１〜約５：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約２：１〜約４：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約２：１〜約８：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）の比もしくは範囲の比の白金およびパラジウムの混合物を含む、またはパラジウムを含み白金は含まないハイブリッドＮＮｍ／湿式化学粒子、または約２０：１の重量比の白金：パラジウムを含む触媒およびパラジウムを含む別の触媒を、組み合わせた触媒が１：２の白金：パラジウム〜８：１の白金：パラジウムの重量比を含むように含んでもよい。
幾つかの実施形態において、触媒ウォッシュコートは、異なる型の触媒活性物質の混合物、例えば、異なる構造および異なる比の異なる触媒金属の触媒活性物質を含むがこれらに限定されない、異なる構造または異なる比の異なる触媒金属の触媒活性物質を含んでもよい。他の実施形態において、異なる型の触媒活性物質を異なるウォッシュコートに入れることができる。例えば、幾つかの実施形態において、触媒ウォッシュコートは、約１０：１〜約１００：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約１０：１〜約４０：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約１０：１〜約３０：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約１５：１〜約２５：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）の比もしくは範囲の比の白金およびパラジウムの混合物を含む、または白金を含みパラジウムは含まない湿式化学的方法のみによって調製された触媒粒子の混合物を含んでもよく、同じウォッシュコートまたは異なるウォッシュコートにおいて、約１：２〜約８：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約１：１〜約５：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約２：１〜約４：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約２：１〜約８：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）の比もしくは範囲の比の白金およびパラジウムの混合物を含む、またはパラジウムを含み白金は含まないＮＮｍ粒子、または約２０：１の重量比の白金：パラジウムを含む触媒およびパラジウムを含む別の触媒を、組み合わせた触媒が１：２の白金：パラジウム〜８：１の白金：パラジウムの重量比を含むように含んでもよい。
幾つかの実施形態において、触媒ウォッシュコートは、約１０：１〜約１００：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約１０：１〜約４０：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約１０：１〜約３０：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約１５：１〜約２５：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）の比もしくは範囲の比の白金およびパラジウムの混合物を含む、または白金を含みパラジウムは含まない湿式化学的方法のみによって調製された触媒粒子の混合物を含んでもよく、同じウォッシュコートまたは異なるウォッシュコートにおいて、約１：２〜約８：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約１：１〜約５：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約２：１〜約４：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約２：１〜約８：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）の比もしくは範囲の比の白金およびパラジウムの混合物を含む、またはパラジウムを含み白金は含まないＮＮｉＭ粒子、または約２０：１の重量比の白金：パラジウムを含む触媒およびパラジウムを含む別の触媒を、組み合わせた触媒が１：２の白金：パラジウム〜８：１の白金：パラジウムの重量比を含むように含んでもよい。
幾つかの実施形態において、触媒ウォッシュコートは、約１０：１〜約１００：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約１０：１〜約４０：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約１０：１〜約３０：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約１５：１〜約２５：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）の比もしくは範囲の比の白金およびパラジウムの混合物を含む、または白金を含みパラジウムは含まないＮＮｍ粒子の混合物を含んでもよく、同じウォッシュコートまたは異なるウォッシュコートにおいて、約１：２〜約８：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約１：１〜約５：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約２：１〜約４：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約２：１〜約８：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）の比もしくは範囲の比の白金およびパラジウムの混合物を含む、またはパラジウムを含み白金は含まない湿式化学的方法のみによって調製された触媒粒子、または約２０：１の重量比の白金：パラジウムを含む触媒およびパラジウムを含む別の触媒を、組み合わせた触媒が１：２の白金：パラジウム〜８：１の白金：パラジウムの重量比を含むように含んでもよい。
幾つかの実施形態において、触媒ウォッシュコートは、約１０：１〜約１００：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約１０：１〜約４０：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約１０：１〜約３０：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約１５：１〜約２５：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）の比もしくは範囲の比の白金およびパラジウムの混合物を含む、または白金を含みパラジウムは含まないＮＮｍ粒子の混合物を含んでもよく、同じウォッシュコートまたは異なるウォッシュコートにおいて、約１：２〜約８：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約１：１〜約５：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約２：１〜約４：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約２：１〜約８：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）の比もしくは範囲の比の白金およびパラジウムの混合物を含む、またはパラジウムを含み白金は含まないＮＮｉＭ粒子、または約２０：１の重量比の白金：パラジウムを含む触媒およびパラジウムを含む別の触媒を、組み合わせた触媒が１：２の白金：パラジウム〜８：１の白金：パラジウムの重量比を含むように含んでもよい。
幾つかの実施形態において、触媒ウォッシュコートは、約１０：１〜約１００：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約１０：１〜約４０：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約１０：１〜約３０：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約１５：１〜約２５：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）の比もしくは範囲の比の白金およびパラジウムの混合物を含む、または白金を含みパラジウムは含まないＮＮｉＭ粒子の混合物を含んでもよく、同じウォッシュコートまたは異なるウォッシュコートにおいて、約１：２〜約８：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約１：１〜約５：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約２：１〜約４：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約２：１〜約８：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）の比もしくは範囲の比の白金およびパラジウムの混合物を含む、またはパラジウムを含み白金は含まない湿式化学的方法のみによって調製された触媒粒子、または約２０：１の重量比の白金：パラジウムを含む触媒およびパラジウムを含む別の触媒を、組み合わせた触媒が１：２の白金：パラジウム〜８：１の白金：パラジウムの重量比を含むように含んでもよい。
幾つかの実施形態において、触媒ウォッシュコートは、約１０：１〜約１００：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約１０：１〜約４０：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約１０：１〜約３０：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約１５：１〜約２５：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）の比もしくは範囲の比の白金およびパラジウムの混合物を含む、または白金を含みパラジウムは含まないＮＮｉＭ粒子の混合物を含んでもよく、同じウォッシュコートまたは異なるウォッシュコートにおいて、約１：２〜約８：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約１：１〜約５：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約２：１〜約４：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約２：１〜約８：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）の比もしくは範囲の比の白金およびパラジウムの混合物を含む、またはパラジウムを含み白金は含まないＮＮｍ粒子、または約２０：１の重量比の白金：パラジウムを含む触媒およびパラジウムを含む別の触媒を、組み合わせた触媒が１：２の白金：パラジウム〜８：１の白金：パラジウムの重量比を含むように含んでもよい。
幾つかの実施形態において、触媒ウォッシュコートは、約１０：１〜約１００：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約１０：１〜約４０：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約１０：１〜約３０：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約１５：１〜約２５：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）の比もしくは範囲の比の白金およびパラジウムの混合物を含む、または白金を含みパラジウムは含まないハイブリッドＮＮｍ／湿式化学触媒粒子の混合物を含んでもよく、同じウォッシュコートまたは異なるウォッシュコートにおいて、約１：２〜約８：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約１：１〜約５：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約２：１〜約４：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約２：１〜約８：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）の比もしくは範囲の比の白金およびパラジウムの混合物を含む、またはパラジウムを含み白金は含まないＮＮｍ粒子、または約２０：１の重量比の白金：パラジウムを含む触媒およびパラジウムを含む別の触媒を、組み合わせた触媒が１：２の白金：パラジウム〜８：１の白金：パラジウムの重量比を含むように含んでもよい。
幾つかの実施形態において、触媒ウォッシュコートは、約１０：１〜約１００：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約１０：１〜約４０：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約１０：１〜約３０：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約１５：１〜約２５：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）の比もしくは範囲の比の白金およびパラジウムの混合物を含む、または白金を含みパラジウムは含まないハイブリッドＮＮｍ／湿式化学触媒粒子の混合物を含んでもよく、同じウォッシュコートまたは異なるウォッシュコートにおいて、約１：２〜約８：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約１：１〜約５：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約２：１〜約４：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約２：１〜約８：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）の比もしくは範囲の比の白金およびパラジウムの混合物を含む、またはパラジウムを含み白金は含まないＮＮｉＭ粒子、または約２０：１の重量比の白金：パラジウムを含む触媒およびパラジウムを含む別の触媒を、組み合わせた触媒が１：２の白金：パラジウム〜８：１の白金：パラジウムの重量比を含むように含んでもよい。
幾つかの実施形態において、触媒ウォッシュコートは、約１０：１〜約１００：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約１０：１〜約４０：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約１０：１〜約３０：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約１５：１〜約２５：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）の比もしくは範囲の比の白金およびパラジウムの混合物を含む、または白金を含みパラジウムは含まないＮＮｍ粒子の混合物を含んでもよく、同じウォッシュコートまたは異なるウォッシュコートにおいて、約１：２〜約８：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約１：１〜約５：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約２：１〜約４：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約２：１〜約８：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）の比もしくは範囲の比の白金およびパラジウムの混合物を含む、またはパラジウムを含み白金は含まないハイブリッドＮＮｍ／湿式化学触媒粒子、または約２０：１の重量比の白金：パラジウムを含む触媒およびパラジウムを含む別の触媒を、組み合わせた触媒が１：２の白金：パラジウム〜８：１の白金：パラジウムの重量比を含むように含んでもよい。
幾つかの実施形態において、触媒ウォッシュコートは、約１０：１〜約１００：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約１０：１〜約４０：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約１０：１〜約３０：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約１５：１〜約２５：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）の比もしくは範囲の比の白金およびパラジウムの混合物を含む、または白金を含みパラジウムは含まないＮＮｉＭ粒子の混合物を含んでもよく、同じウォッシュコートまたは異なるウォッシュコートにおいて、約１：２〜約８：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約１：１〜約５：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約２：１〜約４：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約２：１〜約８：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）の比もしくは範囲の比の白金およびパラジウムの混合物を含む、またはパラジウムを含み白金は含まないハイブリッドＮＮｍ／湿式化学触媒粒子、または約２０：１の重量比の白金：パラジウムを含む触媒およびパラジウムを含む別の触媒を、組み合わせた触媒が１：２の白金：パラジウム〜８：１の白金：パラジウムの重量比を含むように含んでもよい。
幾つかの実施形態において、触媒ウォッシュコートは、約１０：１〜約１００：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約１０：１〜約４０：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約１０：１〜約３０：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約１５：１〜約２５：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）の比もしくは範囲の比の白金およびパラジウムの混合物を含む、または白金を含みパラジウムは含まないハイブリッドＮＮｍ／湿式化学触媒粒子の混合物を含んでもよく、同じウォッシュコートまたは異なるウォッシュコートにおいて、約１：２〜約８：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約１：１〜約５：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約２：１〜約４：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約２：１〜約８：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）の比もしくは範囲の比の白金およびパラジウムの混合物を含む、またはパラジウムを含み白金は含まない湿式化学的方法のみによって調製された触媒粒子、または約２０：１の重量比の白金：パラジウムを含む触媒およびパラジウムを含む別の触媒を、組み合わせた触媒が１：２の白金：パラジウム〜８：１の白金：パラジウムの重量比を含むように含んでもよい。
幾つかの実施形態において、触媒ウォッシュコートは、約１０：１〜約１００：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約１０：１〜約４０：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約１０：１〜約３０：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約１５：１〜約２５：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）の比もしくは範囲の比の白金およびパラジウムの混合物を含む、または白金を含みパラジウムは含まない湿式化学的方法のみによって調製された触媒粒子の混合物を含んでもよく、同じウォッシュコートまたは異なるウォッシュコートにおいて、約１：２〜約８：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約１：１〜約５：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約２：１〜約４：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約２：１〜約８：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）の比もしくは範囲の比の白金およびパラジウムの混合物を含む、またはパラジウムを含み白金は含まないハイブリッドＮＮｍ／湿式化学触媒粒子、または約２０：１の重量比の白金：パラジウムを含む触媒およびパラジウムを含む別の触媒を、組み合わせた触媒が１：２の白金：パラジウム〜８：１の白金：パラジウムの重量比を含むように含んでもよい。
本発明は、触媒ウォッシュコート中の異なる型の触媒活性物質の任意の他の組み合わせを企図する。
以下の記載において、ウォッシュコート組成物の成分の百分率は、水性懸濁液においてウォッシュコート組成物または、幾つかの事例において乾燥粉末を与えることができるように、ウォッシュコート組成物中に存在する固体の量として与えられる。
幾つかの実施形態において、触媒ウォッシュコート組成物は「充填剤」粒子をさらに含み、ここで、充填剤粒子はセラミック、金属酸化物または金属の粒子であってもよい。幾つかの実施形態において、充填剤粒子は、シリカもしくは金属酸化物（アルミナ、例えばＭＩ−３８６など）、または任意の比率のシリカもしくは金属酸化物の粒子の任意の混合物であってもよい。幾つかの実施形態において、充填剤粒子はゼオライト粒子を含んでもよい。幾つかの実施形態において、触媒ウォッシュコート組成物中にゼオライト粒子は存在しないか、または、実質的に存在しない。
幾つかの実施形態において、触媒ウォッシュコート組成物および触媒層中の白金族金属の百分率は、約０．０１重量％〜約２０重量％、約０．１重量％〜約１５重量％、約０．５重量％〜約１２重量％、約１重量％〜約１０重量％、約２重量％〜約９重量％、約３重量％〜約８重量％、約４重量％〜約７重量％または約５重量％〜約７重量％の間の範囲である。
幾つかの実施形態において、触媒ウォッシュコート組成物および触媒層は、ベーマイト粒子、充填剤粒子および触媒活性物質（湿式化学的方法のみによって調製された触媒粒子、ＮＮｍ粒子またはＮＮｉＭ粒子など）を含み、本質的にこれからなり、またはこれらからなる。幾つかの実施形態において、触媒活性物質は、触媒ウォッシュコート組成物または触媒層において触媒活性物質、ベーマイト粒子および充填剤粒子の組み合わせの約３５重量％〜約９２重量％を構成する。幾つかの実施形態において、触媒活性物質は、触媒ウォッシュコート組成物または触媒層において触媒活性物質、ベーマイト粒子および充填剤粒子の組み合わせの約４０重量％〜約９２重量％を構成する。幾つかの実施形態において、触媒活性物質は、触媒ウォッシュコート組成物または触媒層において触媒活性物質、ベーマイト粒子および充填剤粒子の組み合わせの約６０重量％〜約９５重量％を構成する。幾つかの実施形態において、触媒活性物質は、触媒ウォッシュコート組成物または触媒層において触媒活性物質、ベーマイト粒子および充填剤粒子の組み合わせの約８０重量％〜約９５重量％を構成する。幾つかの実施形態において、触媒活性物質は、触媒ウォッシュコート組成物または触媒層において触媒活性物質、ベーマイト粒子および充填剤粒子の組み合わせの約８０重量％〜約９２重量％を構成する。幾つかの実施形態において、触媒活性物質は、触媒ウォッシュコート組成物または触媒層において触媒活性物質、ベーマイト粒子および充填剤粒子の組み合わせの約３５重量％〜約９５重量％を構成する。幾つかの実施形態において、触媒活性物質は、触媒ウォッシュコート組成物または触媒層において触媒活性物質、ベーマイト粒子および充填剤粒子の組み合わせの約９２重量％を構成する。幾つかの実施形態において、触媒活性物質は、触媒ウォッシュコート組成物または触媒層において触媒活性物質、ベーマイト粒子および充填剤粒子の組み合わせの約９５重量％を構成する。
幾つかの実施形態において、ベーマイト粒子は、触媒ウォッシュコート組成物または触媒層において触媒活性物質、ベーマイト粒子および充填剤粒子の組み合わせの約２０重量％もしくはそれ未満を構成する。幾つかの実施形態において、ベーマイト粒子は、触媒ウォッシュコート組成物または触媒層において触媒活性物質、ベーマイト粒子および充填剤粒子の組み合わせの約１０重量％もしくはそれ未満を構成する。幾つかの実施形態において、ベーマイト粒子は、触媒ウォッシュコート組成物または触媒層において触媒活性物質、ベーマイト粒子および充填剤粒子の組み合わせの約５重量％もしくはそれ未満を構成する。幾つかの実施形態において、ベーマイト粒子は、触媒ウォッシュコート組成物または触媒層において触媒活性物質、ベーマイト粒子および充填剤粒子の組み合わせの約１重量％もしくはそれ未満を構成する。様々な実施形態において、ベーマイト粒子は、触媒ウォッシュコート組成物または触媒層において触媒活性物質、ベーマイト粒子および充填剤粒子の組み合わせの約１重量％〜約２０重量％、または約１重量％〜約１０重量％、約１重量％〜約５重量％、または約２重量％〜約５重量％を構成する。幾つかの実施形態において、ベーマイト粒子は、触媒ウォッシュコート組成物または触媒層において触媒活性物質、ベーマイト粒子および充填剤粒子の組み合わせの約１重量％を構成する。幾つかの実施形態において、ベーマイト粒子は、触媒ウォッシュコート組成物または触媒層において触媒活性物質、ベーマイト粒子および充填剤粒子の組み合わせの約２重量％を構成する。幾つかの実施形態において、ベーマイト粒子は、触媒ウォッシュコート組成物または触媒層において触媒活性物質、ベーマイト粒子および充填剤粒子の組み合わせの約３重量％を構成する。幾つかの実施形態において、ベーマイト粒子は、触媒ウォッシュコート組成物または触媒層において触媒活性物質、ベーマイト粒子および充填剤粒子の組み合わせの約４重量％を構成する。幾つかの実施形態において、ベーマイト粒子は、触媒ウォッシュコート組成物または触媒層において触媒活性物質、ベーマイト粒子および充填剤粒子の組み合わせの約５重量％を構成する。
幾つかの実施形態において、アルミナ粒子（例えば、ＭＩ−３８６など）などの充填剤粒子は、触媒ウォッシュコート組成物または触媒層において触媒活性物質、ベーマイト粒子および充填剤粒子の組み合わせの約６５重量％もしくはそれ未満を構成する。幾つかの実施形態において、充填剤粒子、例えばアルミナ粒子（例えば、ＭＩ−３８６など）などの金属酸化物粒子またはシリカ粒子は、触媒ウォッシュコート組成物または触媒層において触媒活性物質、ベーマイト粒子および充填剤粒子の組み合わせの約６５重量％もしくはそれ未満、約６０重量％もしくはそれ未満、約５５重量％もしくはそれ未満、約５０重量％もしくはそれ未満、約４５重量％もしくはそれ未満、約４０重量％もしくはそれ未満、約３５重量％もしくはそれ未満、約３０重量％もしくはそれ未満、約２５重量％もしくはそれ未満、約２０重量％もしくはそれ未満、約１５重量％もしくはそれ未満、約１０重量％もしくはそれ未満、約８重量％もしくはそれ未満、約５重量％もしくはそれ未満または約３重量％もしくはそれ未満、または約２％もしくはそれ未満を構成する。幾つかの実施形態において、充填剤粒子は、約２％〜約６５％、または約２％〜約５５％、または約３％〜約４５％または約３％〜約３５％または約５％〜約２５％の範囲を構成してもよい。触媒ウォッシュコート組成物または触媒層において触媒活性物質、ベーマイト粒子および充填剤粒子について上で論じられた濃度範囲は、充填剤粒子の型の異なる組み合わせに適用することができることが企図される。
幾つかの実施形態において、触媒ウォッシュコート組成物は、触媒ウォッシュコート組成物での基材の被覆前に水および酸（酢酸など）と混合され、それによって触媒ウォッシュコート組成物、水および酸の水性混合物を形成する。次いで、触媒ウォッシュコート組成物、水および酸のこの水性混合物は、基材（基材に既に他のウォッシュコート層が塗布されても、されていなくてもよい）に塗布される。幾つかの実施形態において、この水性混合物のｐＨは、基材に塗布される前に、約２〜約７または約３〜約５または約４のｐＨ水準に調節される。幾つかの実施形態において、水性ウォッシュコートの粘度は、セルロース溶液、コーンスターチまたは類似した増粘剤と混合することにより調節される。幾つかの実施形態において、粘度は約３００ｃＰ〜約１２００ｃＰの間の値に調節される。
幾つかの実施形態において、触媒ウォッシュコート組成物は、約３０ｇ／Ｌ〜約１４０ｇ／Ｌ、または約３０ｇ／Ｌ〜約７０ｇ／Ｌ、または約３０ｇ／Ｌ〜約６０ｇ／Ｌ、または約４０ｇ／Ｌ〜約７０ｇ／Ｌ、または約４０ｇ／Ｌ〜約６０ｇ／Ｌ、または約４０ｇ／Ｌ〜約５０ｇ／Ｌ、または約５０ｇ／Ｌ〜約１４０ｇ／Ｌ、または約７０ｇ／Ｌ〜およそ１４０ｇ／Ｌ、または約９０ｇ／Ｌ〜約１４０ｇ／Ｌ、または約１１０ｇ／Ｌ〜約１３０ｇ／Ｌなどの約３０ｇ／Ｌ〜約２５０ｇ／Ｌ、または約５０ｇ／Ｌ〜約２５０ｇ／Ｌの厚さを含む。幾つかの実施形態において、触媒ウォッシュコート組成物は、約３０ｇ／Ｌ、約４０ｇ／Ｌ、約５０ｇ／Ｌ、約６０ｇ／Ｌ、約７０ｇ／Ｌ、およそ８０ｇ／Ｌ、約９０ｇ／Ｌ、約１００ｇ／Ｌ、約１１０ｇ／Ｌ、約１２０ｇ／Ｌ、およそ１３０ｇ／Ｌまたは約１４０ｇ／Ｌの厚さを含む。好ましくは、触媒ウォッシュコート組成物は、約４０ｇ／Ｌ、５０ｇ／Ｌ、６０ｇ／Ｌまたは１２０ｇ／Ｌの厚さを含む。
乾燥およびか焼条件
乾燥およびか焼条件
基材（前の基材を用いて既に被覆されていてもよく、されていなくてもよい）に各ウォッシュコートを塗布したら、過剰なウォッシュコートを吹き飛ばし、残留物を回収してリサイクルする。次に、ウォッシュコートを乾燥することができる。ウォッシュコートの乾燥は、室温または高温（例えば、約３０℃〜約９５℃、好ましくは約６０℃〜約７０℃）で、大気圧または減圧（例えば、約１パスカル〜９０，０００パスカル、または約７．５ミリトール〜約６７５トール）で、周囲雰囲気中または不活性雰囲気（例えば、窒素またはアルゴン）下で、基材上にガス（例えば、乾燥空気、乾燥窒素ガスまたは乾燥アルゴンガス）流を通しながらまたは通さずに実行することができる。幾つかの実施形態において、乾燥プロセスは高温乾燥プロセスである。高温乾燥プロセスは、室温より高い温度で、しかし標準的なか焼温度より低い温度で溶媒を除去するための任意の方法を含む。幾つかの実施形態において、乾燥プロセスは、フラッシュ乾燥プロセスであってもよく、これは、圧力を突然低下させることによるまたは温風の上昇気流中に基材を置くことによる基材からの水分の急速蒸発を含む。他の乾燥プロセスも使用できることが企図される。
基材上のウォッシュコートの乾燥後に、ウォッシュコートを基材上でか焼することができる。か焼は、高温、例えば、４００℃〜約７００℃、好ましくは約５００℃〜約６００℃で、さらに好ましくは約５４０℃〜約５６０℃で、または約５５０℃で行う。か焼は、大気圧または減圧（例えば、約１パスカル〜約９０，０００パスカル、または約７．５ミリトール〜約６７５トール）で、周囲雰囲気でまたは不活性雰囲気（例えば、窒素またはアルゴン）下で、基材上にガス（例えば、乾燥空気、乾燥窒素ガスまたは乾燥アルゴンガス）流を通しながらまたは通さずに行うことができる。
触媒コンバータおよび触媒コンバータを製造する方法
触媒コンバータおよび触媒コンバータを製造する方法
幾つかの実施形態において、本発明は、本明細書に記載されるウォッシュコート層およびウォッシュコート構成のいずれかを含み得る触媒コンバータを提供する。触媒コンバータは、様々な用途において、例えば、ディーゼル車において、例えばヘビーデューティディーゼル車において有用である。
図１は、幾つかの実施形態による触媒コンバータを図示する。触媒活性物質はウォッシュコート組成物中に含まれ、これは基材に被覆されて被覆基材を形成する。被覆基材１１４は、絶縁材１１２内に封入され、これはまた金属容器１１０（例えば、ステンレス鋼の）内に封入される。遮熱板１０８およびガスセンサー（例えば、酸素センサ）１０６が描かれている。触媒コンバータをフランジ１０４および１１８によって車両の排気システムに取り付けることができる。炭化水素、一酸化炭素および酸化窒素の粗排出物を含む排気ガスは、１０２から触媒コンバータに入る。粗排出物が触媒コンバータを通過するとき、これは被覆基材上の触媒活性物質と反応し、その結果、水、二酸化炭素および窒素の排気管排出物が生じ、１２０から出て行く。図１Ａは、被覆基材１１４の断片の拡大図であり、被覆基材のハニカム構造を示す。以下でさらに詳細に論ずる被覆基材は、車両排出制御システムにおいて使用するための触媒コンバータに組み込むことができる。
図３Ａは、本発明の幾つかの実施形態による被覆基材を形成する一方法３００を図示する。本方法は、触媒ウォッシュコート組成物が、高濃度の触媒活性粒子を含む触媒ウォッシュコート組成物で基材を被覆する工程を含む。好ましくは、乾燥プロセスおよびか焼プロセスは被覆段階後に遂行される。この構成はＳ−Ｃ（基材−触媒層）と名づける。
段階３１０では、ウォッシュコート組成物（触媒ウォッシュコート組成物）は基材に塗布される。好ましくは、基材は、菫青石を含み、本質的にこれからなり、またはこれからなり、ハニカム構造を含む。しかし、本明細書において論ずるように、他の材料からも他の構成でも基材を形成できることが企図される。Ｓ−Ｃ構成において使用される触媒ウォッシュコート組成物は、一般に、２種またはそれを超える異なる型の触媒活性物質、例えば、約１０：１〜約１００：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約１０：１〜約４０：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約１０：１〜約３０：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約１５：１〜約２５：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）の比もしくは範囲の比の白金およびパラジウムの混合物を含む、または白金を含みパラジウムは含まない第１の型の触媒活性物質、ならびに約１：２〜約８：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約１：１〜約５：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約２：１〜約４：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約２：１〜約８：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）の比もしくは範囲の比の白金およびパラジウムの混合物を含む、またはパラジウムを含み白金は含まない第２の型の触媒活性物質の混合物を含み、または、第２の型の触媒活性物質は、約２０：１の重量比の白金：パラジウムを含む触媒およびパラジウムを含む別の触媒を、組み合わせた触媒が１：２の白金：パラジウム〜８：１の白金：パラジウムの重量比を含むように含むことができる。幾つかの実施形態において、第１の型の触媒活性物質または第２の型の触媒活性物質は、湿式化学的方法のみによって形成された触媒粒子、または、ミクロンサイズ担体粒子に結合もしくは包埋されたプラズマ法複合粒子であってもよい。
段階３２０では、乾燥プロセスは基材上で遂行される。そのような乾燥プロセスの例は、高温乾燥プロセスまたはフラッシュ乾燥プロセスを含むがこれらに限定されない。
段階３３０では、か焼プロセスは基材上で遂行される。か焼プロセスの長さおよび温度は、特定の実施形態における成分の特徴に応じて様々であってもよいことが企図される。
か焼プロセスの後、被覆基材は、その表面に触媒層を含む。触媒層は触媒活性物質を含む。この方法は、追加のウォッシュコート層のない基材−触媒層（Ｓ−Ｃ）構成を製造する一方法を図示する；本方法は、図示した任意の段階の前または後に、要望に応じて追加のウォッシュコート層を塗布するために容易に修飾することができる。好ましくは、乾燥プロセスおよびか焼プロセスは各被覆段階間で遂行される。
図３Ｂは、触媒層（Ｓ−Ｃ構成）で被覆された基材の一実施形態を図示する。好ましくは、基材３５０は、菫青石を含み、本質的にこれからなり、またはこれらからなり、ハニカム構造を含む。しかし、本明細書において論ずるように、他の材料からも他の構成でも基材を形成できることが企図される。触媒層３６０は基材３５０を被覆する。Ｓ−Ｃ構成において使用される触媒層３６０は、一般に、２種もしくはそれを超える異なる型の触媒活性物質、例えば、約１０：１〜約１００：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約１０：１〜約４０：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約１０：１〜約３０：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約１５：１〜約２５：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）の比もしくは範囲の比の白金およびパラジウムの混合物を含む、または白金を含みパラジウムは含まない第１の型の触媒活性物質、ならびに約１：２〜約８：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約１：１〜約５：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約２：１〜約４：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約２：１〜約８：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）の比もしくは範囲の比の白金およびパラジウムの混合物を含む、またはパラジウムを含み白金は含まない第２の型の触媒活性物質の混合物を含み、または、第２の型の触媒活性物質は、約２０：１の重量比の白金：パラジウムを含む触媒およびパラジウムを含む別の触媒を、組み合わせた触媒が１：２の白金：パラジウム〜８：１の白金：パラジウムの重量比を含むように含むことができる。幾つかの実施形態において、第１の型の触媒活性物質または第２の型の触媒活性物質は、湿式化学的方法のみによって形成された触媒粒子、または、ミクロンサイズ担体粒子に結合もしくは包埋されたプラズマ法複合粒子であってもよい。
図４Ａは、本発明の幾つかの実施形態による被覆基材を形成する一方法を図示する。本方法は、第１の触媒ウォッシュコート組成物などの第１のウォッシュコート組成物で基材を被覆して、第１の触媒層などの第１のウォッシュコート組成物層を形成する工程、および第２の触媒ウォッシュコート組成物などの第２のウォッシュコート組成物で基材を被覆して、第２の触媒層などの第２のウォッシュコート組成物層を形成する工程を含む。この構成はＳ−Ｃ１−Ｃ２（基材−第１の触媒層−第２の触媒層）と名づける。幾つかの実施形態において、第１の触媒ウォッシュコート組成物および第２の触媒ウォッシュコート組成物は同じ組成であってもよい。他の実施形態において、第１の触媒ウォッシュコート組成物および第２の触媒ウォッシュコート組成物は異なる組成であってもよい。例えば、幾つかの実施形態において、第１の触媒ウォッシュコート組成物は、約１０：１〜約１００：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約１０：１〜約４０：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約１０：１〜約３０：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約１５：１〜約２５：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）の白金およびパラジウムの混合物を含む、または白金を含みパラジウムは含まない触媒活性物質を含んでもよく、第２の触媒ウォッシュコート組成物は、約１：２〜約８：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約１：１〜約５：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約２：１〜約４：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約２：１〜約８：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）の比の白金およびパラジウムの混合物を含む、またはパラジウムを含み白金は含まない触媒活性物質を含んでもよく、または第２の触媒ウォッシュコート組成物は、約２０：１の重量比の白金：パラジウムを含む触媒およびパラジウムを含む別の触媒を、組み合わせた触媒が１：２の白金：パラジウム〜８：１の白金：パラジウムの重量比を含むように含むことができる。幾つかの実施形態において、第１の触媒ウォッシュコート組成物は、約１：２〜約８：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約１：１〜約５：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約２：１〜約４：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約２：１〜約８：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）の比の白金およびパラジウムの混合物を含む、またはパラジウムを含み白金は含まない触媒活性物質を含んでもよく、または第１の触媒ウォッシュコート組成物は、約２０：１の重量比の白金：パラジウムを含む触媒およびパラジウムを含む別の触媒を、組み合わせた触媒が１：２の白金：パラジウム〜８：１の白金：パラジウムの重量比を含むように含むことができ、第２の触媒ウォッシュコート組成物は、約１０：１〜約１００：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約１０：１〜約４０：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約１０：１〜約３０：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約１５：１〜約２５：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）の比の白金およびパラジウムの混合物を含む、または白金を含みパラジウムは含まない触媒活性物質を含んでもよい。第１の触媒ウォッシュコート組成物および第２の触媒ウォッシュコート組成物中の触媒金属の他の比は、本発明によって企図される。
段階４０５では、第１のウォッシュコート組成物（第１の触媒ウォッシュコート組成物）は基材に塗布されて第１の触媒層を形成する。好ましくは、基材は、菫青石を含み、本質的にこれからなり、またはこれからなり、ハニカム構造を含む。しかし、本明細書において論ずるように、他の材料からも他の構成でも基材を形成できることが企図される。
段階４１０では、第１の乾燥プロセスは基材上で遂行される。そのような乾燥プロセスの例は、高温乾燥プロセスまたはフラッシュ乾燥プロセスを含むがこれらに限定されない。
段階４１５では、第１のか焼プロセスは基材上で遂行される。か焼プロセスの長さおよび温度は、特定の実施形態における成分の特徴に応じて様々であってもよいことが企図される。
段階４２０では、第２のウォッシュコート組成物（第２の触媒ウォッシュコート組成物）は、第１の触媒層を第２の層で被覆するために基材に塗布される。
段階４２５では、第２の乾燥プロセスは基材上で遂行される。そのような乾燥プロセスの例は、高温乾燥プロセスまたはフラッシュ乾燥プロセスを含むがこれらに限定されない。
段階４３０では、第２のか焼プロセスは基材上で遂行される。か焼プロセスの長さおよび温度は、特定の実施形態における成分の特徴に応じて様々であってもよいことが企図される。
第２のか焼プロセスの後、被覆基材は、第１の触媒層およびその表面の第２の触媒層を含む。両触媒層は、触媒活性物質を含むが、しかし、幾つかの実施形態において、触媒活性物質の組成は第１の触媒層と第２の触媒層の間で異なってもよい。この方法は追加のウォッシュコート層のない基材−第１の触媒層−第２の触媒層（Ｓ−Ｃ１−Ｃ２）構成を製造する一方法を図示する；本方法は、図示した任意の段階の前または後に、要望に応じて追加のウォッシュコート層を塗布するために容易に修飾することができる。好ましくは、乾燥プロセスおよびか焼プロセスは各被覆段階間で遂行される。
図４Ｂは、第１の触媒層および第２の触媒層（Ｓ−Ｃ１−Ｃ２構成）４３５で被覆された基材の一実施形態を図示する。好ましくは、基材４４０は、菫青石を含み、本質的にこれからなり、またはこれらからなり、ハニカム構造を含む。しかし、本明細書において論ずるように、他の材料からも他の構成でも基材を形成できることが企図される。第１の触媒層４４５は基材４４０を被覆し、第２の触媒層４５０は、第１の触媒層４４５の外側の基材４４０を被覆する。幾つかの実施形態において、第１の触媒層４４５および第２の触媒層４５０は同じ組成であってもよい。他の実施形態において、第１の触媒層４４５および第２の触媒層４５０は異なる組成であってもよい。例えば、幾つかの実施形態において、第１の触媒層４４５は、約１０：１〜約１００：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約１０：１〜約４０：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約１０：１〜約３０：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約１５：１〜約２５：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）の比の白金およびパラジウムの混合物を含む、または白金を含みパラジウムは含まない触媒活性物質を含んでもよく、第２の触媒層４５０は、約１：２〜約８：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約１：１〜約５：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約２：１〜約４：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約２：１〜約８：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）の比または範囲の比の白金およびパラジウムの混合物を含む、またはパラジウムを含み白金は含まない触媒活性物質を含んでもよく、または第２の触媒層は、約２０：１の重量比の白金：パラジウムを含む触媒およびパラジウムを含む別の触媒を、組み合わせた触媒が１：２の白金：パラジウム〜８：１の白金：パラジウムの重量比を含むように含むことができる。幾つかの実施形態において、第１の触媒層４４５は、約１：２〜約８：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約１：１〜約５：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約２：１〜約４：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約２：１〜約８：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）の比もしくは範囲の比の白金およびパラジウムの混合物を含む、またはパラジウムを含み白金は含まない触媒活性物質を含んでもよく、または、第１の触媒活性層は、約２０：１の重量比の白金：パラジウムを含む触媒およびパラジウムを含む別の触媒を、組み合わせた触媒が１：２の白金：パラジウム〜８：１の白金：パラジウムの重量比を含むように含むことができ、第２の触媒層４５０は、約１０：１〜約１００：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約１０：１〜約４０：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約１０：１〜約３０：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約１５：１〜約２５：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）の比もしくは範囲の比の白金およびパラジウムの混合物を含む、または白金を含みパラジウムは含まない触媒活性物質を含んでもよい。幾つかの実施形態において、第１の触媒層または第２の触媒層は追加の型の触媒活性物質を含んでもよい。第１の触媒層および第２の触媒層中の触媒金属の他の比は本発明によって企図される。
図５Ａは、本発明の幾つかの実施形態による被覆基材を形成する一方法を図示する。本方法は、角充填ウォッシュコート組成物などの第１のウォッシュコート組成物で基材を被覆して、角充填層などの第１のウォッシュコート組成物層を形成する工程、触媒ウォッシュコート組成物などの第２のウォッシュコート組成物で基材を被覆して、触媒層などの第２のウォッシュコート組成物層を形成する工程を含む。この構成は、Ｓ−Ｆ−Ｃ（基材−角充填層−触媒層）と名づける。
段階５０５では、第１のウォッシュコート組成物（角充填ウォッシュコート組成物）は、基材に塗布されて角充填層を形成する。好ましくは、基材は、菫青石を含み、本質的にこれからなり、またはこれらからなり、ハニカム構造を含む。しかし、本明細書において論ずるように、他の材料からも他の構成でも基材を形成できることが企図される。
段階５１０では、第１の乾燥プロセスは基材上で遂行される。そのような乾燥プロセスの例は、高温乾燥プロセス、またはフラッシュ乾燥プロセスを含むがこれらに限定されない。
段階５１５では、第１のか焼プロセスは基材上で遂行される。か焼プロセスの長さおよび温度は、特定の実施形態における成分の特徴に応じて様々であってもよいことが企図される。
段階５２０では、第２のウォッシュコート組成物（触媒ウォッシュコート組成物）は、第１のウォッシュコート層（角充填層）を第２のウォッシュコート層（触媒層）で被覆するために基材に塗布される。Ｓ−Ｆ−Ｃ構成において使用される触媒ウォッシュコート組成物は、一般に、２種もしくはそれを超える異なる型の触媒活性物質の混合物、例えば約１０：１〜約１００：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約１０：１〜約４０：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約１０：１〜約３０：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約１５：１〜約２５：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）の比の白金およびパラジウムの混合物を含む、または白金を含みパラジウムは含まない第１の型の触媒活性物質および約１：２〜約８：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約１：１〜約５：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約２：１〜約４：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約２：１〜約８：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）の比の白金およびパラジウムの混合物を含む、またはパラジウムを含み白金は含まない第２の型の触媒活性物質を含み、または第２の型の触媒活性物質は、約２０：１の重量比の白金：パラジウムを含む触媒およびパラジウムを含む別の触媒を、組み合わせた触媒が１：２の白金：パラジウム〜８：１の白金：パラジウムの重量比を含むように含むことができる。
段階５２５では、第２の乾燥プロセスが基材上で遂行される。そのような乾燥プロセスの例は、高温乾燥プロセスまたはフラッシュ乾燥プロセスを含むがこれらに限定されない。
段階５３０では、第２のか焼プロセスが基材上で遂行される。か焼プロセスの長さおよび温度は、特定の実施形態における成分の特徴に応じて様々であってもよいことが企図される。
第２のか焼プロセスの後、被覆基材は、角充填層およびその表面の触媒層を含む。好ましくは、角充填層は触媒活性物質を含まない。触媒層は、触媒活性物質を、好ましくは高濃度で含む。この方法は、追加のウォッシュコート層のない基材−角充填層−触媒層（Ｓ−Ｆ−Ｃ）構成を製造する一方法を図示する；本方法は、図示した任意の段階の前または後に、要望に応じて追加のウォッシュコート層を塗布するために容易に修飾することができる。好ましくは、乾燥プロセスおよびか焼プロセスは各被覆段階間で遂行される。
図５Ｂは、角充填層および触媒層（Ｓ−Ｆ−Ｃ構成）５３５で被覆された基材の一実施形態を図示する。好ましくは、基材５４０は、菫青石を含み、本質的にこれからなり、またはこれからなり、ハニカム構造を含む。しかし、本明細書において論ずるように、他の材料からも他の構成でも基材を形成できることが企図される。角充填層５４５は、基材５４０を被覆し、触媒層５５０は、角充填層５４５の外側の基材５４０を被覆する。Ｓ−Ｆ−Ｃ構成において使用される触媒層５５０は、一般に２種もしくはそれを超える異なる型の触媒活性物質の混合物、例えば約１０：１〜約１００：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約１０：１〜約４０：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約１０：１〜約３０：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約１５：１〜約２５：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）の比の白金およびパラジウムの混合物を含む、または白金を含みパラジウムは含まない第１の型の触媒活性物質および約１：２〜約８：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約１：１〜約５：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約２：１〜約４：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約２：１〜約８：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）の比の白金およびパラジウムの混合物を含む、またはパラジウムを含み白金は含まない第２の型の触媒活性物質を含み、または第２の型の触媒活性物質は、約２０：１の重量比の白金：パラジウムを含む触媒およびパラジウムを含む別の触媒を、組み合わせた触媒が１：２の白金：パラジウム〜８：１の白金：パラジウムの重量比を含むように含むことができる。
図６Ａは、本発明の幾つかの実施形態による被覆基材を形成する一方法を図示する。本方法は、角充填ウォッシュコート組成物などの第１のウォッシュコート組成物で基材を被覆して、角充填層などの第１のウォッシュコート組成物層を形成する工程、第１の触媒ウォッシュコート組成物などの第２のウォッシュコート組成物で基材を被覆して、第１の触媒層などの第２のウォッシュコート組成物層を形成する工程、および第２の触媒ウォッシュコート組成物などの第３のウォッシュコート組成物で基材を被覆して、第２の触媒層などの第３のウォッシュコート組成物層を形成する工程を含む。この構成はＳ−Ｆ−Ｃ１−Ｃ２（基材−角充填層−第１の触媒層−第２の触媒層）と名づける。幾つかの実施形態において、第１の触媒ウォッシュコート組成物および第２の触媒ウォッシュコート組成物は同じ組成であってもよい。他の実施形態において、第１の触媒ウォッシュコート組成物および第２の触媒ウォッシュコート組成物は異なる組成であってもよい。例えば、幾つかの実施形態において、第１の触媒ウォッシュコート組成物は、約１０：１〜約１００：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約１０：１〜約４０：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約１０：１〜約３０：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約１５：１〜約２５：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）の比の白金およびパラジウムの混合物を含む、または白金を含みパラジウムは含まない触媒活性物質を含んでもよく、第２の触媒ウォッシュコート組成物は、約１：２〜約８：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約１：１〜約５：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約２：１〜約４：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約２：１〜約８：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）の比の白金およびパラジウムの混合物を含む、またはパラジウムを含み白金は含まない触媒活性物質を含んでもよく、または第２のウォッシュコート組成物は、約２０：１の重量比の白金：パラジウムを含む触媒およびパラジウムを含む別の触媒を、組み合わせた触媒が１：２の白金：パラジウム〜８：１の白金：パラジウムの重量比を含むように含むことができる。幾つかの実施形態において、第１の触媒ウォッシュコート組成物は、約１：２〜約８：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約１：１〜約５：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約２：１〜約４：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約２：１〜約８：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）の比の白金およびパラジウムの混合物を含む、またはパラジウムを含み白金は含まない触媒活性物質を含んでもよく、または第１の触媒ウォッシュコート組成物は、約２０：１の重量比の白金：パラジウムを含む触媒およびパラジウムを含む別の触媒を、組み合わせた触媒が１：２の白金：パラジウム〜８：１の白金：パラジウムの重量比を含むように含むことができ、第２の触媒ウォッシュコート組成物は、約１０：１〜約１００：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約１０：１〜約４０：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約１０：１〜約３０：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約１５：１〜約２５：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）の比の白金およびパラジウムの混合物を含む、または白金を含みパラジウムは含まない触媒活性物質を含んでもよい。第１の触媒ウォッシュコート組成物および第２の触媒ウォッシュコート組成物中の触媒金属の他の比は、本発明によって企図される。
段階６０５では、第１のウォッシュコート組成物（角充填ウォッシュコート組成物）は角充填層を形成するために基材に塗布される。好ましくは、基材は、菫青石を含み、本質的にこれからなり、またはこれからなり、ハニカム構造を含む。しかし、本明細書において論ずるように、他の材料からも他の構成でも基材を形成できることが企図される。
段階６１０では、第１の乾燥プロセスは基材上で遂行される。そのような乾燥プロセスの例は、高温乾燥プロセスまたはフラッシュ乾燥プロセスを含むがこれらに限定されない。
段階６１５では、第１のか焼プロセスは基材上で遂行される。か焼プロセスの長さおよび温度は、特定の実施形態における成分の特徴に応じて様々であってもよいことが企図される。
段階６２０では、第２のウォッシュコート組成物（第１の触媒ウォッシュコート組成物）は、第１のウォッシュコート層（角充填層）、第２のウォッシュコート層（第１の触媒層）で被覆するために基材に塗布される。
段階６２５では、第２の乾燥プロセスは基材上で遂行される。そのような乾燥プロセスの例は、高温乾燥プロセスまたはフラッシュ乾燥プロセスを含むがこれらに限定されない。
段階６３０では、第２のか焼プロセスは基材上で遂行される。か焼プロセスの長さおよび温度は、特定の実施形態における成分の特徴に応じて様々であってもよいことが企図される。
段階６３５では、第３のウォッシュコート組成物（第２の触媒ウォッシュコート組成物）は、第２のウォッシュコート層（第１の触媒層）を第３のウォッシュコート層（第２の触媒層）で被覆するために基材に塗布される。
段階６４０では、第３の乾燥プロセスは基材上で遂行される。そのような乾燥プロセスの例は、高温乾燥プロセスまたはフラッシュ乾燥プロセスを含むがこれらに限定されない。
段階６４５では、第３のか焼プロセスは基材上で遂行される。か焼プロセスの長さおよび温度は、特定の実施形態における成分の特徴に応じて様々であってもよいことが企図される。
第３のか焼プロセスの後、被覆基材は、角充填層、第１の触媒層およびその表面の第２の触媒層を含む。両触媒層は触媒活性物質を含むが、しかし、幾つかの実施形態において、触媒活性物質の組成は第１の触媒層と第２の触媒層の間で異なってもよい。この方法は、追加のウォッシュコート層のない基材−角充填層−第１の触媒層−第２の触媒層（Ｓ−Ｆ−Ｃ１−Ｃ２）構成を製造する一方法を図示する；本方法は、図示した任意の段階の前または後に、要望に応じて追加のウォッシュコート層を塗布するために容易に修飾することができる。好ましくは、乾燥プロセスおよびか焼プロセスは各被覆段階間で遂行される。
図６Ｂは、角充填層、第１の触媒層、および第２の触媒層（Ｓ−Ｆ−Ｃ１−Ｃ２構成）６５０で被覆された基材の一実施形態を図示する。好ましくは、基材６５５は、菫青石を含み、本質的にこれからなり、またはこれからなり、ハニカム構造を含む。しかし、本明細書において論ずるように、他の材料からも他の構成でも基材を形成できることが企図される。角充填層６６０は基材６５０を被覆し、第１の触媒層６６５は、角充填層６６０の外側の基材６５５を被覆し、第２の触媒層６７０は、第１の触媒層６６５の外側の基材６５５を被覆する。幾つかの実施形態において、第１の触媒層６６５および第２の触媒層６７０は同じ組成であってもよい。他の実施形態において、第１の触媒層６６５および第２の触媒層６７０は異なる組成であってもよい。例えば、幾つかの実施形態において、第１の触媒層６６５は、約１０：１〜約１００：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約１０：１〜約４０：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約１０：１〜約３０：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約１５：１〜約２５：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）の比の白金およびパラジウムの混合物を含む、または白金を含みパラジウムは含まない触媒活性物質を含んでもよく、第２の触媒層６７０は、約１：２〜約８：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約１：１〜約５：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約２：１〜約４：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）、もしくは約２：１〜約８：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）の比の白金およびパラジウムの混合物を含む、またはパラジウムを含み白金は含まない触媒活性物質を含んでもよく、または第２の触媒層は、約２０：１の重量比の白金：パラジウムを含む触媒およびパラジウムを含む別の触媒を、組み合わせた触媒が１：２の白金：パラジウム〜８：１の白金：パラジウムの重量比を含むように含むことができる。幾つかの実施形態において、第１の触媒層６６５は、２０：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）の比の白金およびパラジウムの混合物を含む触媒活性物質を含んでもよく、第２の触媒層６７０は、パラジウムを含むが白金は含まない触媒活性物質を含んでもよい。第１の触媒層および第２の触媒層中の触媒金属の他の比は、本発明によって企図される。
排気システム、車両および排出性能
排気システム、車両および排出性能
本発明の幾つかの実施形態において、本明細書に開示される被覆基材は、内燃機関からの排気ガスを受け取るように構成された位置の、例えば内燃機関の排気システムの触媒コンバータ内に収容される。触媒コンバータは、ヘビーデューティディーゼルエンジンなどのディーゼルエンジンからの排気を用いて使用することができる。触媒コンバータは、ヘビーデューティディーゼルエンジンなどのディーゼルエンジンを有する車両に設置することができる。
被覆基材は、図１に示すものなどのハウジング内に配置され、これは、内燃機関の排気システム（排気処理システムとも称される）内に配置することができる。内燃機関は、ディーゼルエンジン、例えば、ヘビーデューティディーゼルエンジン、例えば、ヘビーデューティディーゼル車のエンジンであってもよい。内燃機関の排気システムは、エンジンからの排気ガスを、典型的には排気マニホールドに受け、排気ガスを排気処理システムに送達する。触媒コンバータは、排気システムの一部を形成し、多くの場合、ディーゼル酸化触媒（ＤＯＣ）と称される。排気システムは、また、ディーゼル粒子フィルタ（ＤＰＦ）および／または選択触媒還元ユニット（ＳＣＲユニット）および／または希薄ＮＯｘ捕集器（ＬＮＴ）を備えることができ；典型的な配置は、排気ガスをエンジンから受け取る順に、ＤＯＣ−ＤＰＦおよびＤＯＣ−ＤＰＦ−ＳＣＲである。排気システムは、他の構成要素、例えば、酸素センサ、ＨＥＧＯ（加熱型排気ガス酸素）センサ、ＵＥＧＯ（汎用排気ガス酸素）センサ、他のガス用のセンサ、および温度センサも備えることができる。排気システムは、排気処理システムに達する排気ガスの構成要素を最適化するために、車両における様々なパラメータ（燃料流量、燃料／空気比、燃料噴射、エンジンタイミング、バルブタイミングなど）を調節することができる制御装置、例えば、エンジン・コントロール・ユニット（ＥＣＵ）、マイクロプロセッサまたはエンジン管理コンピュータも備えて、環境に放出される排出物を管理することができる。
排気ガス、例えば、ヘビーデューティディーゼルエンジンなどのディーゼルエンジンからの排気ガスの「処理」は、環境への放出前に排気システム（排気処理システム）中に排気ガスを進ませることを指す。上で述べたように、典型的には、エンジンからの排気ガスは、環境への放出前に、ディーゼル酸化触媒とディーゼル粒子フィルタとを備える排気システム、またはディーゼル酸化触媒とディーゼル粒子フィルタと選択触媒還元ユニット（ＳＣＲ）とを備える排気システム中を流れる。
本明細書において記載される触媒コンバータおよび排気システムは、ヘビーデューティディーゼル車において用いることができる。米国環境保護庁（「Ｕ．Ｓ．ＥＰＡ」）は、「ヘビーデューティ車」を１０，０００ポンド未満の重量の特定の乗用車以外の、８，５００ポンドを超える車両総重量等級を有する車両と定義している。Ｕ．Ｓ．ＥＰＡはさらに、「軽ヘビーデューティディーゼルエンジン」を、１０，０００ポンド未満の重量の特定の乗用車以外の、８，５００ポンドより重いが１９，５００ポンドより軽い車両に使用されるエンジンと定義している。Ｕ．Ｓ．ＥＰＡはさらに、「中位ヘビーデューティディーゼルエンジン」を１９，５００ポンドまたはそれより重いが３３，０００ポンドまたはそれより軽い車両に使用されるエンジンと定義している。Ｕ．Ｓ．ＥＰＡはさらに、「重ヘビーデューティディーゼルエンジン」を３３，０００ポンドを超える車両に使用されるエンジンと定義している。Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａでは、「軽ヘビーデューティディーゼルエンジン」は、１９９５年またはその後に製作された車両に対し１４，０００ポンドより重いが１９，５００より軽い車両に使用されるエンジンと定義されている。欧州では、「ヘビーデューティディーゼルエンジン」は３．５メートルトンを超える（７，７１６ポンドを超える）車両に使用されるエンジンであると考えられている。本発明の幾つかの実施形態において、ヘビーデューティディーゼル車は、約７，７００ポンドを超える、または約８，５００ポンドを超える、または約１０，０００ポンドを超える、または約１４，０００ポンドを超える、または約１９，５００ポンドを超える、または約３３，０００ポンドを超える重量を有するディーゼル車であり、ヘビーデューティディーゼルエンジンはヘビーデューティディーゼル車に使用されるエンジンである。
触媒コンバータに使用されたとき、本明細書において開示される被覆基材は、ヘビーデューティ車と共に使用される他の触媒コンバータよりかなりの改善を提供することができる。異なる比の混合白金族金属は、ＨＣ、ＣＯおよびＮＯｘ排出の触媒効率に別々に作用することができる。例えば、幾つかの実施形態において、２０：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）の比の白金およびパラジウムの混合物を有する触媒活性物質は、使用されたＰＧＭ合計の同等量に対し、５：１のＰｔ／Ｐｄ（重量／重量）の比の白金およびパラジウムの混合物を含む触媒活性物質と比較したとき、ＮＯｘ排出の触媒作用により効率的で、ＨＣ排出の触媒作用にはそれほど効率的ではない。ヘビーデューティ車の触媒コンバータの高い平均運転温度で、ＨＣおよびＣＯ排出の効率的な触媒作用を失わずに、効率的にＮＯｘ排出を触媒することが重要である。本明細書において開示される触媒の組み合わせおよびウォッシュコートの構成様式は、ＮＯｘ排出の効果的な触媒作用ならびにＨＣおよびＣＯ排出の効率的な触媒作用の両方を提供する。本明細書において開示される被覆基材は、下流の選択接触還元（ＳＣＲ）ユニットと組み合わせて使用するのにうまく適している。ＳＣＲの触媒プロセスは、有害な窒素酸化物（ＮＯｘ）を無害な窒素ガス（Ｎ２）に還元する。ユニットに入るＮＯとＮＯ２の比（すなわち酸化窒素と二酸化窒素の比）が１：１であるとき、最適のＳＣＲ性能が生じる。ＳＣＲユニットの上流でＮＯのいくらかをＮＯ２に酸化させることによって、本明細書において開示される被覆基材は、ＮＯ：ＮＯ２の比をその最適な１：１比により近くに調節し、それにより窒素酸化物の排出を低下させる排出制御システムの全体性能を改善する。
２００８年１０月時点で有効なヘビーデューティ車排出に対するユーロ５の排出基準は、１５００ｍｇ／ｋＷｈのＣＯ排出、４６０ｍｇ／ｋＷｈのＨＣ排出、および２０００ｍｇ／ｋＷｈのＮＯｘ排出の限度を指定している（指令２００５／５５／ＥＣ）。２０１３年１２月に実施予定のヘビーデューティ車排出に対するユーロ６の排出基準は、１５００ｍｇ／ｋＷｈのＣＯ排出、１３０ｍｇ／ｋＷｈのＨＣ排出、および４００ｍｇ／ｋＷｈのＮＯｘ排出の限度を指定している（規制５９５／２００９／ＥＣ）。開示される触媒コンバータ基材は、これらの基準を満たすか超える排出システムに使用することができる。幾つかの実施形態において、被覆基材は、これらの基準を満たすか超える構成ＤＯＣ−ＤＰＦまたはＤＯＣ−ＤＰＦ−ＳＣＲ中の触媒コンバータ（ディーゼル酸化触媒）に使用される。
２０１０年より後に製作された車両に関して「ヘビーデューティハイウェイ圧縮点火エンジンおよび市内バス」に対するＵ．Ｓ．ＥＰＡ排出基準は、ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｅｐａ．ｇｏｖ／ｏｔａｑ／ｓｔａｎｄａｒｄｓ／ｈｅａｖｙ−ｄｕｔｙ／ｈｄｃｉ−ｅｘｈａｕｓｔ．ｈｔｍに要約され、ＥＰＡ過渡的試験手順および排出試験補足（ｔｈｅ ＥＰＡ Ｔｒａｎｓｉｅｎｔ Ｔｅｓｔ Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ ａｎｄ ｔｈｅ Ｓｕｐｐｌｅｍｅｎｔａｌ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｔｅｓｔ）として、１５．５ｇ／ｂｈｐ−ｈｒのＣＯ排出、１４０ｍｇ／ｂｈｐ−ｈｒの非メタン炭化水素（ＮＭＨＣ）排出および２００ｍｇ／ｂｈｐ−ｈｒのＮＯｘ排出の限度を指定している。２０１０年以後に製作された車両についての「ヘビーデューティハイウェイ圧縮点火エンジンおよび市内バス」に対するＵ．Ｓ．ＥＰＡ排出基準は、上限試験法（ｔｈｅ Ｎｏｔ ｔｏ Ｅｘｃｅｅｄ Ｔｅｓｔ ｍｅｔｈｏｄ）に関して、１５．５ｇ／ｂｈｐ−ｈｒのＣＯ排出、２１０ｍｇ／ｂｈｐ−ｈｒの非メタン炭化水素（ＮＭＨＣ）排出および３００ｍｇ／ｂｈｐ−ｈｒのＮＯｘの排出を制限している。
「ヘビーデューティハイウェイエンジン――清浄燃料のフリート排気排出基準」に対するＵ．Ｓ．ＥＰＡ排出基準はｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｅｐａ．ｇｏｖ／ｏｔａｑ／ｓｔａｎｄａｒｄｓ／ｈｅａｖｙ−ｄｕｔｙ／ｈｄ−ｃｆｆ．ｈｔｍに要約され、ヘビーデューティディーゼルエンジンの本質的低公害車（「ＩＬＥＶ」）に対する１４．４ｇ／ｂｈｐ−ｈｒのＣＯ排出およびヘビーデューティディーゼルエンジンの超低公害車（「ＵＬＥＶ」）に対する７．２ｇ／ｂｈｐ−ｈｒのＣＯ排出の追加限度を指定している。
Ｕ．Ｓ．ＥＰＡは、エンジンの「耐用年数」が、２００４年以後に製作された軽ヘビーデューティディーゼルエンジンについて、１０年または１１０，０００マイルより前、中位ヘビーデューティディーゼルエンジンについて１８５，０００マイル、および重ヘビーデューティディーゼルエンジンについて４３５，０００マイル（または２２，０００時間の運転時間）であると考える。
幾つかの実施形態において、ヘビーデューティディーゼルエンジンまたはヘビーデューティディーゼル車などのディーゼルエンジンまたはディーゼル車に用いられる本発明の被覆基材を用いて作られた触媒コンバータは、ＣＯ、ＨＣおよびＮＯｘ排出に対するユーロ５の要求事項を満たす。幾つかの実施形態において、ヘビーデューティディーゼルエンジンまたはヘビーデューティディーゼル車などのディーゼルエンジンまたはディーゼル車に用いられる本発明の被覆基材を用いて作られた触媒コンバータは、１５００ｍｇ／ｋＷｈ未満のＣＯ排出、４６０ｍｇ／ｋＷｈ未満のＨＣ排出および２０００ｍｇ／ｋＷｈ未満のＮＯｘ排出を排出する。幾つかの実施形態において、被覆基材は、これらの基準を満たすか超えるように構成ＤＯＣ−ＤＰＦまたはＤＯＣ−ＤＰＦ−ＳＣＲの触媒コンバータ（ディーゼル酸化触媒）に使用される。幾つかの実施形態において、本発明の被覆基材を用いて作られた触媒コンバータは、約５０，０００ｋｍ、約５０，０００マイル、約７５，０００ｋｍ、約７５，０００マイル、約１００，０００ｋｍ、約１００，０００マイル、１１０，００ ｋｍ、約１１０，０００マイル、約１２５，０００ｋｍ、約１２５，０００マイル、約１５０，０００ｋｍ、約１５０，０００マイル、約１８５，０００ｋｍ、約１８５，０００マイル、約２００，０００ｋｍ、約２００，０００マイル、約３００，０００ｋｍ、約３００，０００マイル、約４００，０００ｋｍ、約４００，０００マイル、約４３５，０００ｋｍ、または約４３５，０００マイルの作動の後に前述の性能基準のいずれかを示す。
幾つかの実施形態において、ヘビーデューティディーゼルエンジンまたはヘビーデューティディーゼル車などのディーゼルエンジンまたはディーゼル車に用いられる本発明の被覆基材を用いて作られた触媒コンバータは、ユーロ５の要求事項を満たし、単一型の触媒活性物質を使用して作られた触媒コンバータと比較して少なくとも約３０％少ない、最大約３０％少ない、少なくとも約４０％少ない、最大約４０％少ない、少なくとも約５０％少ない、または最大約５０％少ない白金族金属または白金族金属装填率を使用しつつ、ユーロ５の要求事項を満たす。幾つかの実施形態において、被覆基材は、これらの基準を満たすか超えるように構成ＤＯＣ−ＤＰＦまたはＤＯＣ−ＤＰＦ−ＳＣＲの触媒コンバータ（ディーゼル酸化触媒）に使用される。幾つかの実施形態において、本発明の被覆基材を用いて作られた触媒コンバータは、約５０，０００ｋｍ、約５０，０００マイル、約７５，０００ｋｍ、約７５，０００マイル、約１００，０００ｋｍ、約１００，０００マイル、１１０，００ ｋｍ、約１１０，０００マイル、約１２５，０００ｋｍ、約１２５，０００マイル、約１５０，０００ｋｍ、約１５０，０００マイル、約１８５，０００ｋｍ、約１８５，０００マイル、約２００，０００ｋｍ、約２００，０００マイル、約３００，０００ｋｍ、約３００，０００マイル、約４００，０００ｋｍ、約４００，０００マイル、約４３５，０００ｋｍまたは約４３５，０００マイルの作動の後に前述の性能基準のいずれかを示す（本発明の被覆基材を用いて作られた触媒コンバータおよび参照触媒コンバータの両方について）。
幾つかの実施形態において、ヘビーデューティディーゼルエンジンまたはヘビーデューティディーゼル車などのディーゼルエンジンまたはディーゼル車に用いられる本発明の被覆基材を用いて作られた触媒コンバータは、ＣＯ、ＨＣおよびＮＯｘ排出に対するユーロ６の要求事項を満たす。幾つかの実施形態において、ヘビーデューティディーゼルエンジンまたはヘビーデューティディーゼル車などのディーゼルエンジンまたはディーゼル車に用いられる本発明の被覆基材を用いて作られた触媒コンバータは、１５００ｍｇ／ｋＷｈ未満のＣＯ排出、１３０ｍｇ／ｋＷｈ未満のＨＣ排出および４００ｍｇ／ｋＷｈ未満のＮＯｘ排出を排出する。幾つかの実施形態において、被覆基材は、これらの基準を満たすか超えるように構成ＤＯＣ−ＤＰＦまたはＤＯＣ−ＤＰＦ−ＳＣＲの触媒コンバータ（ディーゼル酸化触媒）に使用される。幾つかの実施形態において、本発明の被覆基材を用いて作られた触媒コンバータは、約５０，０００ｋｍ、約５０，０００マイル、約７５，０００ｋｍ、約７５，０００マイル、約１００，０００ｋｍ、約１００，０００マイル、１１０，００ ｋｍ、約１１０，０００マイル、約１２５，０００ｋｍ、約１２５，０００マイル、約１５０，０００ｋｍ、約１５０，０００マイル、約１８５，０００ｋｍ、約１８５，０００マイル、約２００，０００ｋｍ、約２００，０００マイル、約３００，０００ｋｍ、約３００，０００マイル、約４００，０００ｋｍ、約４００，０００マイル、約４３５，０００ｋｍまたは約４３５，０００マイルの作動の後に前述の性能基準のいずれかを示す。
幾つかの実施形態において、ヘビーデューティディーゼルエンジンまたはヘビーデューティディーゼル車などのディーゼルエンジンまたはディーゼル車に用いられる本発明の被覆基材を用いて作られた触媒コンバータは、ユーロ６の要求事項を満たし、単一型の触媒活性物質を使用して作られた触媒コンバータと比較して少なくとも約３０％少ない、最大約３０％少ない、少なくとも約４０％少ない、最大約４０％少ない、少なくとも約５０％少ない、または最大約５０％少ない白金族金属または白金族金属装填率を使用しつつ、ユーロ６の要求事項を満たす。幾つかの実施形態において、被覆基材は、これらの基準を満たすか超えるように構成ＤＯＣ−ＤＰＦまたはＤＯＣ−ＤＰＦ−ＳＣＲの触媒コンバータ（ディーゼル酸化触媒）に使用される。幾つかの実施形態において、本発明の被覆基材を用いて作られた触媒コンバータは、約５０，０００ｋｍ、約５０，０００マイル、約７５，０００ｋｍ、約７５，０００マイル、約１００，０００ｋｍ、約１００，０００マイル、１１０，００ ｋｍ、約１１０，０００マイル、約１２５，０００ｋｍ、約１２５，０００マイル、約１５０，０００ｋｍ、約１５０，０００マイル、約１８５，０００ｋｍ、約１８５，０００マイル、約２００，０００ｋｍ、約２００，０００マイル、約３００，０００ｋｍ、約３００，０００マイル、約４００，０００ｋｍ、約４００，０００マイル、約４３５，０００ｋｍまたは約４３５，０００マイルの作動の後に前述の性能基準のいずれかを示す。（本発明の被覆基材を用いて作られた触媒コンバータおよび参照触媒コンバータの両方について）。
幾つかの実施形態において、ヘビーデューティディーゼルエンジンまたはヘビーデューティディーゼル車などのディーゼルエンジンまたはディーゼル車に用いられる本発明の被覆基材を用いて作られた触媒コンバータ（例えば、軽ヘビーデューティディーゼルエンジンもしくは軽ヘビーデューティディーゼル車、または中位ヘビーデューティディーゼルエンジンもしくは中位ヘビーデューティディーゼル車、または重ヘビーデューティディーゼルエンジンもしくは重ヘビーデューティディーゼル車）は、ＣＯ、ＨＣおよびＮＯｘ排出に対するＵ．Ｓ．ＥＰＡの「ヘビーデューティハイウェイ圧縮点火エンジンおよび市内バス」排出基準を満たす。幾つかの実施形態において、ヘビーデューティディーゼルエンジンまたはヘビーデューティディーゼル車などのディーゼルエンジンまたはディーゼル車に用いられる本発明の被覆基材を用いて作られた触媒コンバータは、１５．５ｇ／ｂｈｐ−ｈｒのＣＯ排出、１４０ｍｇ／ｂｈｐ−ｈｒの非メタン炭化水素（ＮＭＨＣ）排出および２００ｍｇ／ｂｈｐ−ｈｒのＮＯｘ排出より少なく排出する。幾つかの実施形態において、排出要求事項は完全な「耐用年数」要求事項である。幾つかの実施形態において、本発明の被覆基材を用いて作られた触媒コンバータは、約５０，０００ｋｍ、約５０，０００マイル、約７５，０００ｋｍ、約７５，０００マイル、約１００，０００ｋｍ、約１００，０００マイル、１１０，００ ｋｍ、約１１０，０００マイル、約１２５，０００ｋｍ、約１２５，０００マイル、約１５０，０００ｋｍ、約１５０，０００マイル、約１８５，０００ｋｍ、約１８５，０００マイル、約２００，０００ｋｍ、約２００，０００マイル、約３００，０００ｋｍ、約３００，０００マイル、約４００，０００ｋｍ、約４００，０００マイル、約４３５，０００ｋｍまたは約４３５，０００マイルの作動の後に前述の性能基準のいずれかを示す。
幾つかの実施形態において、ヘビーデューティディーゼルエンジンまたはヘビーデューティディーゼル車（例えば、軽ヘビーデューティディーゼルエンジンもしくは軽ヘビーデューティディーゼル車、または中位ヘビーデューティディーゼルエンジンもしくは中位ヘビーデューティディーゼル車、または重ヘビーデューティディーゼルエンジンもしくは重ヘビーデューティディーゼル車）などのディーゼルエンジンまたはディーゼル車に用いられる本発明の被覆基材を用いて作られた触媒コンバータは、Ｕ．Ｓ．ＥＰＡの「ヘビーデューティハイウェイ圧縮点火エンジンおよび市内バス」排出基準を満たし、単一型の触媒活性物質を使用して作られた触媒コンバータと比較して少なくとも約３０％少ない、最大約３０％少ない、少なくとも約４０％少ない、最大約４０％少ない、少なくとも約５０％少ない、または最大約５０％少ない白金族金属または白金族金属装填率を使用しつつ、Ｕ．Ｓ．ＥＰＡの「ヘビーデューティハイウェイ圧縮点火エンジンおよび市内バス」排出基準を満たす。幾つかの実施形態において、被覆基材は、これらの基準を満たすか超えるように構成ＤＯＣ−ＤＰＦまたはＤＯＣ−ＤＰＦ−ＳＣＲの触媒コンバータ（ディーゼル酸化触媒）に使用される。幾つかの実施形態において、本発明の被覆基材を用いて作られた触媒コンバータは、約５０，０００ｋｍ、約５０，０００マイル、約７５，０００ｋｍ、約７５，０００マイル、約１００，０００ｋｍ、約１００，０００マイル、１１０，００ ｋｍ、約１１０，０００マイル、約１２５，０００ｋｍ、約１２５，０００マイル、約１５０，０００ｋｍ、約１５０，０００マイル、約１８５，０００ｋｍ、約１８５，０００マイル、約２００，０００ｋｍ、約２００，０００マイル、約３００，０００ｋｍ、約３００，０００マイル、約４００，０００ｋｍ、約４００，０００マイル、約４３５，０００ｋｍ、または約４３５，０００マイルの作動の後に前述の性能基準のいずれかを示す。（本発明の被覆基材を用いて作られた触媒コンバータおよび参照触媒コンバータの両方について）。
幾つかの実施形態において、ヘビーデューティディーゼルエンジンまたはヘビーデューティディーゼル車などのディーゼルエンジンまたはディーゼル車に用いられる本発明の被覆基材を用いて作られた触媒コンバータ（例えば、軽ヘビーデューティディーゼルエンジンもしくは軽ヘビーデューティディーゼル車、または中位ヘビーデューティディーゼルエンジンもしくは中位ヘビーデューティディーゼル車、または重ヘビーデューティディーゼルエンジンもしくは重ヘビーデューティディーゼル車）は、ＣＯ、ＨＣおよびＮＯｘ排出に対するＵ．Ｓ．ＥＰＡの「ヘビーデューティハイウェイエンジン――清浄燃料フリート排気排出基準」ＩＬＥＶ排出基準を満たす。幾つかの実施形態において、ヘビーデューティディーゼルエンジンまたはヘビーデューティディーゼル車などのディーゼルエンジンまたはディーゼル車に用いられる本発明の被覆基材を用いて作られた触媒コンバータは、１４．４ｇ／ｂｈｐ−ｈｒのＣＯ排出、１４０ｍｇ／ｂｈｐ−ｈｒの非メタン炭化水素（ＮＭＨＣ）排出および２００ｍｇ／ｂｈｐ−ｈｒのＮＯｘ排出より少なく排出する。幾つかの実施形態において、排出要求事項は完全な「耐用年数」要求事項である。幾つかの実施形態において、本発明の被覆基材を用いて作られた触媒コンバータは、約５０，０００ｋｍ、約５０，０００マイル、約７５，０００ｋｍ、約７５，０００マイル、約１００，０００ｋｍ、約１００，０００マイル、１１０，００ ｋｍ、約１１０，０００マイル、約１２５，０００ｋｍ、約１２５，０００マイル、約１５０，０００ｋｍ、約１５０，０００マイル、約１８５，０００ｋｍ、約１８５，０００マイル、約２００，０００ｋｍ、約２００，０００マイル、約３００，０００ｋｍ、約３００，０００マイル、約４００，０００ｋｍ、約４００，０００マイル、約４３５，０００ｋｍまたは約４３５，０００マイルの作動の後に前述の性能基準のいずれかを示す。
幾つかの実施形態において、ヘビーデューティディーゼルエンジンまたはヘビーデューティディーゼル車（例えば、軽ヘビーデューティディーゼルエンジンもしくは軽ヘビーデューティディーゼル車、または中位ヘビーデューティディーゼルエンジンもしくは中位ヘビーデューティディーゼル車、または重ヘビーデューティディーゼルエンジンもしくは重ヘビーデューティディーゼル車）などのディーゼルエンジンまたはディーゼル車に用いられる本発明の被覆基材を用いて作られた触媒コンバータは、Ｕ．Ｓ．ＥＰＡの「ヘビーデューティハイウェイエンジン――清浄燃料フリート排気排出基準」ＩＬＥＶ排出基準を満たし、単一型の触媒活性物質を使用して作られた触媒コンバータと比較して少なくとも約３０％少ない、最大約３０％少ない、少なくとも約４０％少ない、最大約４０％少ない、少なくとも約５０％少ない、または最大約５０％少ない白金族金属または白金族金属装填率を使用しつつ、Ｕ．Ｓ．ＥＰＡの「ヘビーデューティハイウェイ圧縮点火エンジンおよび市内バス」排出基準を満たす。幾つかの実施形態において、被覆基材は、これらの基準を満たすか超えるように構成ＤＯＣ−ＤＰＦまたはＤＯＣ−ＤＰＦ−ＳＣＲの触媒コンバータ（ディーゼル酸化触媒）に使用される。幾つかの実施形態において、本発明の被覆基材を用いて作られた触媒コンバータは、約５０，０００ｋｍ、約５０，０００マイル、約７５，０００ｋｍ、約７５，０００マイル、約１００，０００ｋｍ、約１００，０００マイル、１１０，００ ｋｍ、約１１０，０００マイル、約１２５，０００ｋｍ、約１２５，０００マイル、約１５０，０００ｋｍ、約１５０，０００マイル、約１８５，０００ｋｍ、約１８５，０００マイル、約２００，０００ｋｍ、約２００，０００マイル、約３００，０００ｋｍ、約３００，０００マイル、約４００，０００ｋｍ、約４００，０００マイル、約４３５，０００ｋｍまたは約４３５，０００マイルの作動の後に前述の性能基準のいずれかを示す（本発明の被覆基材を用いて作られた触媒コンバータおよび参照触媒コンバータの両方について）。
幾つかの実施形態において、ヘビーデューティディーゼルエンジンまたはヘビーデューティディーゼル車などのディーゼルエンジンまたはディーゼル車に用いられる本発明の被覆基材を用いて作られた触媒コンバータ（例えば、軽ヘビーデューティディーゼルエンジンもしくは軽ヘビーデューティディーゼル車、または中位ヘビーデューティディーゼルエンジンもしくは中位ヘビーデューティディーゼル車、または重ヘビーデューティディーゼルエンジンもしくは重ヘビーデューティディーゼル車）は、ＣＯ、ＨＣおよびＮＯｘ排出に対するＵ．Ｓ．ＥＰＡの「ヘビーデューティハイウェイエンジン――清浄燃料フリート排気排出基準」ＵＬＥＶ排出基準を満たす。幾つかの実施形態において、ヘビーデューティディーゼルエンジンまたはヘビーデューティディーゼル車などのディーゼルエンジンまたはディーゼル車に用いられる本発明の被覆基材を用いて作られた触媒コンバータは、７．２ｇ／ｂｈｐ−ｈｒのＣＯ排出、１４０ｍｇ／ｂｈｐ−ｈｒの非メタン炭化水素（ＮＭＨＣ）排出および２００ｍｇ／ｂｈｐ−ｈｒのＮＯｘ排出より少なく排出する。幾つかの実施形態において、排出要求事項は完全な「耐用年数」要求事項である。幾つかの実施形態において、本発明の被覆基材を用いて作られた触媒コンバータは、約５０，０００ｋｍ、約５０，０００マイル、約７５，０００ｋｍ、約７５，０００マイル、約１００，０００ｋｍ、約１００，０００マイル、１１０，００ ｋｍ、約１１０，０００マイル、約１２５，０００ｋｍ、約１２５，０００マイル、約１５０，０００ｋｍ、約１５０，０００マイル、約１８５，０００ｋｍ、約１８５，０００マイル、約２００，０００ｋｍ、約２００，０００マイル、約３００，０００ｋｍ、約３００，０００マイル、約４００，０００ｋｍ、約４００，０００マイル、約４３５，０００ｋｍまたは約４３５，０００マイルの作動の後に前述の性能基準のいずれかを示す。
幾つかの実施形態において、ヘビーデューティディーゼルエンジンまたはヘビーデューティディーゼル車などのディーゼルエンジンまたはディーゼル車に用いられる本発明の被覆基材を用いて作られた触媒コンバータ（例えば、軽ヘビーデューティディーゼルエンジンもしくは軽ヘビーデューティディーゼル車、または中位ヘビーデューティディーゼルエンジンもしくは中位ヘビーデューティディーゼル車、または重ヘビーデューティディーゼルエンジンもしくは重ヘビーデューティディーゼル車）は、Ｕ．Ｓ．ＥＰＡの「ヘビーデューティハイウェイエンジン――清浄燃料フリート排気排出基準」ＵＬＥＶ排出基準を満たし、単一型の触媒活性物質を使用して作られた触媒コンバータと比較して少なくとも約３０％少ない、最大約３０％少ない、少なくとも約４０％少ない、最大約４０％少ない、少なくとも約５０％少ない、または最大約５０％少ない白金族金属または白金族金属装填率を使用しつつ、Ｕ．Ｓ．ＥＰＡの「ヘビーデューティハイウェイ圧縮点火エンジンおよび市内バス」排出基準を満たす。幾つかの実施形態において、被覆基材は、これらの基準を満たすか超えるように構成ＤＯＣ−ＤＰＦまたはＤＯＣ−ＤＰＦ−ＳＣＲの触媒コンバータ（ディーゼル酸化触媒）に使用される。幾つかの実施形態において、本発明の被覆基材を用いて作られた触媒コンバータは、約５０，０００ｋｍ、約５０，０００マイル、約７５，０００ｋｍ、約７５，０００マイル、約１００，０００ｋｍ、約１００，０００マイル、１１０，００ ｋｍ、約１１０，０００マイル、約１２５，０００ｋｍ、約１２５，０００マイル、約１５０，０００ｋｍ、約１５０，０００マイル、約１８５，０００ｋｍ、約１８５，０００マイル、約２００，０００ｋｍ、約２００，０００マイル、約３００，０００ｋｍ、約３００，０００マイル、約４００，０００ｋｍ、約４００，０００マイル、約４３５，０００ｋｍまたは約４３５，０００マイルの作動の後に前述の性能基準のいずれかを示す（本発明の被覆基材を用いて作られた触媒コンバータおよび比較触媒コンバータの両方について）。
幾つかの実施形態において、ヘビーデューティディーゼルエンジンまたはヘビーデューティディーゼル車（例えば、軽ヘビーデューティディーゼルエンジンもしくは軽ヘビーデューティディーゼル車、または中位ヘビーデューティディーゼルエンジンもしくは中位ヘビーデューティディーゼル車、または重ヘビーデューティディーゼルエンジンもしくは重ヘビーデューティディーゼル車）などのディーゼルエンジンまたはディーゼル車に用いられる本発明の被覆基材を用いて作られた触媒コンバータは、４０００ｍｇ／ｂｈｐ−ｈｒもしくはそれ未満、２４００ｍｇ／ｂｈｐ−ｈｒもしくはそれ未満、１２００ｍｇ／ｂｈｐ−ｈｒもしくはそれ未満、４００ｍｇ／ｂｈｐ−ｈｒもしくはそれ未満、２００ｍｇ／ｂｈｐ−ｈｒもしくはそれ未満、１５０ｍｇ／ｂｈｐ−ｈｒもしくはそれ未満、または１００ｍｇ／ｂｈｐ−ｈｒもしくはそれ未満のＮＯｘ排出を示す。幾つかの実施形態において、被覆基材は、これらの基準を満たすか超えるように構成ＤＯＣ−ＤＰＦまたはＤＯＣ−ＤＰＦ−ＳＣＲの触媒コンバータ（ディーゼル酸化触媒）に使用される。幾つかの実施形態において、本発明の被覆基材を用いて作られた触媒コンバータは、約５０，０００ｋｍ、約５０，０００マイル、約７５，０００ｋｍ、約７５，０００マイル、約１００，０００ｋｍ、約１００，０００マイル、１１０，００ ｋｍ、約１１０，０００マイル、約１２５，０００ｋｍ、約１２５，０００マイル、約１５０，０００ｋｍ、約１５０，０００マイル、約１８５，０００ｋｍ、約１８５，０００マイル、約２００，０００ｋｍ、約２００，０００マイル、約３００，０００ｋｍ、約３００，０００マイル、約４００，０００ｋｍ、約４００，０００マイル、約４３５，０００ｋｍまたは約４３５，０００マイルの作動の後に前述の性能基準のいずれかを示す。
幾つかの実施形態において、ヘビーデューティディーゼルエンジンまたはヘビーデューティディーゼル車（例えば、軽ヘビーデューティディーゼルエンジンもしくは軽ヘビーデューティディーゼル車、または中位ヘビーデューティディーゼルエンジンもしくは中位ヘビーデューティディーゼル車、または重ヘビーデューティディーゼルエンジンもしくは重ヘビーデューティディーゼル車）などのディーゼルエンジンまたはディーゼル車に用いられる本発明の被覆基材を用いて作られた触媒コンバータは、４０００ｍｇ／ｋＷｈもしくはそれ未満、３０００ｍｇ／ｋＷｈもしくはそれ未満、２０００ｍｇ／ｋＷｈもしくはそれ未満、１０００ｍｇ／ｋＷｈもしくはそれ未満、４００ｍｇ／ｋＷｈもしくはそれ未満、３００ｍｇ／ｋＷｈもしくはそれ未満、または２００ｍｇ／ｋＷｈもしくはそれ未満のＮＯｘ排出を示す。幾つかの実施形態において、被覆基材は、これらの基準を満たすか超えるように構成ＤＯＣ−ＤＰＦまたはＤＯＣ−ＤＰＦ−ＳＣＲの触媒コンバータ（ディーゼル酸化触媒）に使用される。幾つかの実施形態において、本発明の被覆基材を用いて作られた触媒コンバータは、約５０，０００ｋｍ、約５０，０００マイル、約７５，０００ｋｍ、約７５，０００マイル、約１００，０００ｋｍ、約１００，０００マイル、１１０，００ ｋｍ、約１１０，０００マイル、約１２５，０００ｋｍ、約１２５，０００マイル、約１５０，０００ｋｍ、約１５０，０００マイル、約１８５，０００ｋｍ、約１８５，０００マイル、約２００，０００ｋｍ、約２００，０００マイル、約３００，０００ｋｍ、約３００，０００マイル、約４００，０００ｋｍ、約４００，０００マイル、約４３５，０００ｋｍ、または約４３５，０００マイルの作動の後に前述の性能基準のいずれかを示す。
幾つかの実施形態において、ヘビーデューティディーゼルエンジンまたはヘビーデューティディーゼル車（例えば、軽ヘビーデューティディーゼルエンジンもしくは軽ヘビーデューティディーゼル車、または中位ヘビーデューティディーゼルエンジンもしくは中位ヘビーデューティディーゼル車、または重ヘビーデューティディーゼルエンジンもしくは重ヘビーデューティディーゼル車）などのディーゼルエンジンまたはディーゼル車に用いられる本発明の被覆基材を用いて作られた触媒コンバータは、４６．５ｇ／ｂｈｐ−ｈｒもしくはそれ未満、３１ｇ／ｂｈｐ−ｈｒもしくはそれ未満、１５．５ｇ／ｂｈｐ−ｈｒもしくはそれ未満、１４．４ｇ／ｂｈｐ−ｈｒもしくはそれ未満、７．２ｇ／ｂｈｐ−ｈｒもしくはそれ未満、または３．６ｇ／ｂｈｐ−ｈｒもしくはそれ未満の一酸化炭素排出を示す。幾つかの実施形態において、被覆基材は、これらの基準を満たすか超えるように構成ＤＯＣ−ＤＰＦまたはＤＯＣ−ＤＰＦ−ＳＣＲの触媒コンバータ（ディーゼル酸化触媒）に使用される。幾つかの実施形態において、本発明の被覆基材を用いて作られた触媒コンバータは、約５０，０００ｋｍ、約５０，０００マイル、約７５，０００ｋｍ、約７５，０００マイル、約１００，０００ｋｍ、約１００，０００マイル、１１０，００ ｋｍ、約１１０，０００マイル、約１２５，０００ｋｍ、約１２５，０００マイル、約１５０，０００ｋｍ、約１５０，０００マイル、約１８５，０００ｋｍ、約１８５，０００マイル、約２００，０００ｋｍ、約２００，０００マイル、約３００，０００ｋｍ、約３００，０００マイル、約４００，０００ｋｍ、約４００，０００マイル、約４３５，０００ｋｍまたは約４３５，０００マイルの作動の後に前述の性能基準のいずれかを示す。
幾つかの実施形態において、ヘビーデューティディーゼルエンジンまたはヘビーデューティディーゼル車（例えば、軽ヘビーデューティディーゼルエンジンもしくは軽ヘビーデューティディーゼル車、または中位ヘビーデューティディーゼルエンジンもしくは中位ヘビーデューティディーゼル車、または重ヘビーデューティディーゼルエンジンもしくは重ヘビーデューティディーゼル車）などのディーゼルエンジンまたはディーゼル車に用いられる本発明の被覆基材を用いて作られた触媒コンバータは、４５００ｍｇ／ｋＷｈもしくはそれ未満、３０００ｍｇ／ｋＷｈもしくはそれ未満、１５００ｍｇ／ｋＷｈもしくはそれ未満、１２００ｍｇ／ｋＷｈもしくはそれ未満、８００ｍｇ／ｋＷｈもしくはそれ未満または６００ｍｇ／ｋＷｈもしくはそれ未満の一酸化炭素排出を示す。幾つかの実施形態において、被覆基材は、これらの基準を満たすか超えるように構成ＤＯＣ−ＤＰＦまたはＤＯＣ−ＤＰＦ−ＳＣＲの触媒コンバータ（ディーゼル酸化触媒）に使用される。幾つかの実施形態において、本発明の被覆基材を用いて作られた触媒コンバータは、約５０，０００ｋｍ、約５０，０００マイル、約７５，０００ｋｍ、約７５，０００マイル、約１００，０００ｋｍ、約１００，０００マイル、１１０，００ ｋｍ、約１１０，０００マイル、約１２５，０００ｋｍ、約１２５，０００マイル、約１５０，０００ｋｍ、約１５０，０００マイル、約１８５，０００ｋｍ、約１８５，０００マイル、約２００，０００ｋｍ、約２００，０００マイル、約３００，０００ｋｍ、約３００，０００マイル、約４００，０００ｋｍ、約４００，０００マイル、約４３５，０００ｋｍ、または約４３５，０００マイルの作動の後に前述の性能基準のいずれかを示す。
幾つかの実施形態において、ヘビーデューティディーゼルエンジンまたはヘビーデューティディーゼル車（例えば、軽ヘビーデューティディーゼルエンジンもしくは軽ヘビーデューティディーゼル車、または中位ヘビーデューティディーゼルエンジンもしくは中位ヘビーデューティディーゼル車、または重ヘビーデューティディーゼルエンジンもしくは重ヘビーデューティディーゼル車）などのディーゼルエンジンまたはディーゼル車に用いられる本発明の被覆基材を用いて作られた触媒コンバータは、４６．５ｇ／ｂｈｐ−ｈｒ（ブレーキ馬力−時間当たりグラム）もしくはそれ未満、３１ｇ／ｂｈｐ−ｈｒもしくはそれ未満、１５．５ｇ／ｂｈｐ−ｈｒもしくはそれ未満、１４．４ｇ／ｂｈｐ−ｈｒもしくはそれ未満、７．２ｇ／ｂｈｐ−ｈｒもしくはそれ未満、３．６ｇ／ｂｈｐ−ｈｒもしくはそれ未満の一酸化炭素排出、および４０００ｍｇ／ｂｈｐ−ｈｒもしくはそれ未満、２４００ｍｇ／ｂｈｐ−ｈｒもしくはそれ未満、１２００ｍｇ／ｂｈｐ−ｈｒ、４００ｍｇ／ｂｈｐ−ｈｒもしくはそれ未満、２００ｍｇ／ｂｈｐ−ｈｒもしくはそれ未満、１５０ｍｇ／ｂｈｐ−ｈｒもしくはそれ未満、または１００ｍｇ／ｂｈｐ−ｈｒもしくはそれ未満のＮＯｘ排出を示す。幾つかの実施形態において、本発明の被覆基材を用いて作られた触媒コンバータは、約５０，０００ｋｍ、約５０，０００マイル、約７５，０００ｋｍ、約７５，０００マイル、約１００，０００ｋｍ、約１００，０００マイル、１１０，００ ｋｍ、約１１０，０００マイル、約１２５，０００ｋｍ、約１２５，０００マイル、約１５０，０００ｋｍ、約１５０，０００マイル、約１８５，０００ｋｍ、約１８５，０００マイル、約２００，０００ｋｍ、約２００，０００マイル、約３００，０００ｋｍ、約３００，０００マイル、約４００，０００ｋｍ、約４００，０００マイル、約４３５，０００ｋｍ、または約４３５，０００マイルの作動の後に前述の性能基準のいずれかを示す。
幾つかの実施形態において、ヘビーデューティディーゼルエンジンまたはヘビーデューティディーゼル車（例えば、軽ヘビーデューティディーゼルエンジンもしくは軽ヘビーデューティディーゼル車、または中位ヘビーデューティディーゼルエンジンもしくは中位ヘビーデューティディーゼル車、または重ヘビーデューティディーゼルエンジンもしくは重ヘビーデューティディーゼル車）などのディーゼルエンジンまたはディーゼル車に用いられる本発明の被覆基材を用いて作られた触媒コンバータは、４５００ｍｇ／ｋＷｈもしくはそれ未満、３０００ｍｇ／ｋＷｈもしくはそれ未満、１５００ｍｇ／ｋＷｈもしくはそれ未満、１２００ｍｇ／ｋＷｈもしくはそれ未満、８００ｍｇ／ｋＷｈもしくはそれ未満、または６００ｍｇ／ｋＷｈもしくはそれ未満の一酸化炭素排出、および４０００ｍｇ／ｋＷｈもしくはそれ未満、３０００ｍｇ／ｋＷｈもしくはそれ未満、２０００ｍｇ／ｋＷｈもしくはそれ未満、１０００ｍｇ／ｋＷｈもしくはそれ未満、４００ｍｇ／ｋＷｈもしくはそれ未満、３００ｍｇ／ｋＷｈもしくはそれ未満、または２００ｍｇ／ｋＷｈもしくはそれ未満のＮＯｘ排出を示す。幾つかの実施形態において、被覆基材は、これらの基準を満たすか超えるように構成ＤＯＣ−ＤＰＦまたはＤＯＣ−ＤＰＦ−ＳＣＲの触媒コンバータ（ディーゼル酸化触媒）に使用される。幾つかの実施形態において、本発明の被覆基材を用いて作られた触媒コンバータは、約５０，０００ｋｍ、約５０，０００マイル、約７５，０００ｋｍ、約７５，０００マイル、約１００，０００ｋｍ、約１００，０００マイル、１１０，００ ｋｍ、約１１０，０００マイル、約１２５，０００ｋｍ、約１２５，０００マイル、約１５０，０００ｋｍ、約１５０，０００マイル、約１８５，０００ｋｍ、約１８５，０００マイル、約２００，０００ｋｍ、約２００，０００マイル、約３００，０００ｋｍ、約３００，０００マイル、約４００，０００ｋｍ、約４００，０００マイル、約４３５，０００ｋｍ、または約４３５，０００マイルの作動の後に前述の性能基準のいずれかを示す。
幾つかの実施形態において、ヘビーデューティディーゼルエンジンまたはヘビーデューティディーゼル車などのディーゼルエンジンまたはディーゼル車に用いられる本発明の被覆基材を用いて作られた触媒コンバータ（例えば、軽ヘビーデューティディーゼルエンジンもしくは軽ヘビーデューティディーゼル車、または中位ヘビーデューティディーゼルエンジンもしくは中位ヘビーデューティディーゼル車、または重ヘビーデューティディーゼルエンジンもしくは重ヘビーデューティディーゼル車）は、２４００ｍｇ／ｂｈｐ−ｈｒもしくはそれ未満、１２００ｍｇ／ｂｈｐ−ｈｒもしくはそれ未満、６００ｍｇ／ｂｈｐ−ｈｒもしくはそれ未満、３００ｍｇ／ｂｈｐ−ｈｒもしくはそれ未満、１４０ｍｇ／ｂｈｐ−ｈｒもしくはそれ未満、１００ｍｇ／ｂｈｐ−ｈｒもしくはそれ未満または６０ｍｇ／ｂｈｐ−ｈｒもしくはそれ未満の非メタン炭化水素（ＮＭＨＣ）排出を示す。幾つかの実施形態において、被覆基材は、これらの基準を満たすか超えるように構成ＤＯＣ−ＤＰＦまたはＤＯＣ−ＤＰＦ−ＳＣＲの触媒コンバータ（ディーゼル酸化触媒）に使用される。幾つかの実施形態において、本発明の被覆基材を用いて作られた触媒コンバータは、約５０，０００ｋｍ、約５０，０００マイル、約７５，０００ｋｍ、約７５，０００マイル、約１００，０００ｋｍ、約１００，０００マイル、１１０，００ ｋｍ、約１１０，０００マイル、約１２５，０００ｋｍ、約１２５，０００マイル、約１５０，０００ｋｍ、約１５０，０００マイル、約１８５，０００ｋｍ、約１８５，０００マイル、約２００，０００ｋｍ、約２００，０００マイル、約３００，０００ｋｍ、約３００，０００マイル、約４００，０００ｋｍ、約４００，０００マイル、約４３５，０００ｋｍまたは約４３５，０００マイルの作動の後に前述の性能基準のいずれかを示す。
幾つかの実施形態において、ヘビーデューティディーゼルエンジンまたはヘビーデューティディーゼル車（例えば、軽ヘビーデューティディーゼルエンジンもしくは軽ヘビーデューティディーゼル車、または中位ヘビーデューティディーゼルエンジンもしくは中位ヘビーデューティディーゼル車、または重ヘビーデューティディーゼルエンジンもしくは重ヘビーデューティディーゼル車）などのディーゼルエンジンまたはディーゼル車に用いられる本発明の被覆基材を用いて作られた触媒コンバータは、２０００ｍｇ／ｋＷｈもしくはそれ未満、１０００ｍｇ／ｋＷｈもしくはそれ未満、９２０ｍｇ／ｋＷｈもしくはそれ未満、４６０ｍｇ／ｋＷｈもしくはそれ未満、２５０ｍｇ／ｋＷｈもしくはそれ未満、１３０ｍｇ／ｋＷｈもしくはそれ未満または６０ｍｇ／ｋＷｈもしくはそれ未満の炭化水素（ＨＣ）排出を示す。幾つかの実施形態において、被覆基材は、これらの基準を満たすか超えるように構成ＤＯＣ−ＤＰＦまたはＤＯＣ−ＤＰＦ−ＳＣＲの触媒コンバータ（ディーゼル酸化触媒）に使用される。幾つかの実施形態において、本発明の被覆基材を用いて作られた触媒コンバータは、約５０，０００ｋｍ、約５０，０００マイル、約７５，０００ｋｍ、約７５，０００マイル、約１００，０００ｋｍ、約１００，０００マイル、１１０，００ ｋｍ、約１１０，０００マイル、約１２５，０００ｋｍ、約１２５，０００マイル、約１５０，０００ｋｍ、約１５０，０００マイル、約１８５，０００ｋｍ、約１８５，０００マイル、約２００，０００ｋｍ、約２００，０００マイル、約３００，０００ｋｍ、約３００，０００マイル、約４００，０００ｋｍ、約４００，０００マイル、約４３５，０００ｋｍまたは約４３５，０００マイルの作動の後に前述の性能基準のいずれかを示す。
幾つかの実施形態において、ヘビーデューティディーゼルエンジンまたはヘビーデューティディーゼル車などのディーゼルエンジンまたはディーゼル車に用いられる本発明の被覆基材を用いて作られた触媒コンバータ（例えば、軽ヘビーデューティディーゼルエンジンもしくは軽ヘビーデューティディーゼル車、または中位ヘビーデューティディーゼルエンジンもしくは中位ヘビーデューティディーゼル車、または重ヘビーデューティディーゼルエンジンもしくは重ヘビーデューティディーゼル車）は、２４００ｍｇ／ｂｈｐ−ｈｒまたはそれ未満、１２００ｍｇ／ｂｈｐ−ｈｒまたはそれ未満、６００ｍｇ／ｂｈｐ−ｈｒまたはそれ未満、３００ｍｇ／ｂｈｐ−ｈｒまたはそれ未満、１４０ｍｇ／ｂｈｐ−ｈｒまたはそれ未満、１００ｍｇ／ｂｈｐ−ｈｒまたはそれ未満または６０ｍｇ／ｂｈｐ−ｈｒまたはそれ未満の非メタン炭化水素（ＮＭＨＣ）排出、および４０００ｍｇ／ｂｈｐ−ｈｒまたはそれ未満、２４００ｍｇ／ｂｈｐ−ｈｒまたはそれ未満、１２００ｍｇ／ｂｈｐ−ｈｒ、４００ｍｇ／ｂｈｐ−ｈｒまたはそれ未満、２００ｍｇ／ｂｈｐ−ｈｒまたはそれ未満、１５０ｍｇ／ｂｈｐ−ｈｒまたはそれ未満または１００ｍｇ／ｂｈｐ−ｈｒまたはそれ未満のＮＯｘ排出を示す。幾つかの実施形態において、被覆基材は、これらの基準を満たすか超えるように構成ＤＯＣ−ＤＰＦまたはＤＯＣ−ＤＰＦ−ＳＣＲの触媒コンバータ（ディーゼル酸化触媒）に使用される。幾つかの実施形態において、本発明の被覆基材を用いて作られた触媒コンバータは、約５０，０００ｋｍ、約５０，０００マイル、約７５，０００ｋｍ、約７５，０００マイル、約１００，０００ｋｍ、約１００，０００マイル、１１０，００ ｋｍ、約１１０，０００マイル、約１２５，０００ｋｍ、約１２５，０００マイル、約１５０，０００ｋｍ、約１５０，０００マイル、約１８５，０００ｋｍ、約１８５，０００マイル、約２００，０００ｋｍ、約２００，０００マイル、約３００，０００ｋｍ、約３００，０００マイル、約４００，０００ｋｍ、約４００，０００マイル、約４３５，０００ｋｍまたは約４３５，０００マイルの作動の後に前述の性能基準のいずれかを示す。
幾つかの実施形態において、ヘビーデューティディーゼルエンジンまたはヘビーデューティディーゼル車などのディーゼルエンジンまたはディーゼル車に用いられる本発明の被覆基材を用いて作られた触媒コンバータ（例えば、軽ヘビーデューティディーゼルエンジンもしくは軽ヘビーデューティディーゼル車、または中位ヘビーデューティディーゼルエンジンもしくは中位ヘビーデューティディーゼル車、または重ヘビーデューティディーゼルエンジンもしくは重ヘビーデューティディーゼル車）は、２０００ｍｇ／ｋＷｈもしくはそれ未満、１０００ｍｇ／ｋＷｈもしくはそれ未満、９２０ｍｇ／ｋＷｈもしくはそれ未満、４６０ｍｇ／ｋＷｈもしくはそれ未満、２５０ｍｇ／ｋＷｈもしくはそれ未満、１３０ｍｇ／ｋＷｈもしくはそれ未満または６０ｍｇ／ｋＷｈもしくはそれ未満の炭化水素（ＨＣ）排出、および４０００ｍｇ／ｋＷｈもしくはそれ未満、３０００ｍｇ／ｋＷｈもしくはそれ未満、２０００ｍｇ／ｋＷｈもしくはそれ未満、１０００ｍｇ／ｋＷｈもしくはそれ未満、４００ｍｇ／ｋＷｈもしくはそれ未満、３００ｍｇ／ｋＷｈもしくはそれ未満または２００ｍｇ／ｋＷｈもしくはそれ未満のＮＯｘ排出を示す。幾つかの実施形態において、被覆基材は、これらの基準を満たすか超えるように構成ＤＯＣ−ＤＰＦまたはＤＯＣ−ＤＰＦ−ＳＣＲの触媒コンバータ（ディーゼル酸化触媒）に使用される。幾つかの実施形態において、本発明の被覆基材を用いて作られた触媒コンバータは、約５０，０００ｋｍ、約５０，０００マイル、約７５，０００ｋｍ、約７５，０００マイル、約１００，０００ｋｍ、約１００，０００マイル、１１０，００ ｋｍ、約１１０，０００マイル、約１２５，０００ｋｍ、約１２５，０００マイル、約１５０，０００ｋｍ、約１５０，０００マイル、約１８５，０００ｋｍ、約１８５，０００マイル、約２００，０００ｋｍ、約２００，０００マイル、約３００，０００ｋｍ、約３００，０００マイル、約４００，０００ｋｍ、約４００，０００マイル、約４３５，０００ｋｍまたは約４３５，０００マイルの作動の後に前述の性能基準のいずれかを示す。
幾つかの実施形態において、本発明の被覆基材を用いて作られ、ヘビーデューティディーゼルエンジンまたはヘビーデューティディーゼル車（例えば、軽ヘビーデューティディーゼルエンジンもしくは軽ヘビーデューティディーゼル車、または中位ヘビーデューティディーゼルエンジンもしくは中位ヘビーデューティディーゼル車、または重ヘビーデューティディーゼルエンジンもしくは重ヘビーデューティディーゼル車）などのディーゼルエンジンまたはディーゼル車に用いられる触媒コンバータは、同じまたは類似した排出を示す単一の型の触媒活性物質を使用して作られた参照触媒コンバータと比較して少なくとも約３０％少ない、最大約３０％少ない、少なくとも約４０％少ない、最大約４０％少ない、少なくとも約５０％少ない、または最大約５０％少ない白金族金属または白金族金属装填率を使用しながら、４０００ｍｇ／ｂｈｐ−ｈｒもしくはそれ未満、２４００ｍｇ／ｂｈｐ−ｈｒもしくはそれ未満、１２００ｍｇ／ｂｈｐ−ｈｒもしくはそれ未満、４００ｍｇ／ｂｈｐ−ｈｒもしくはそれ未満、２００ｍｇ／ｂｈｐ−ｈｒもしくはそれ未満、１５０ｍｇ／ｂｈｐ−ｈｒもしくはそれ未満または１００ｍｇ／ｂｈｐ−ｈｒもしくはそれ未満のＮＯｘ排出を示す。幾つかの実施形態において、被覆基材は、これらの基準を満たすか超えるように構成ＤＯＣ−ＤＰＦまたはＤＯＣ−ＤＰＦ−ＳＣＲの触媒コンバータ（ディーゼル酸化触媒）に使用される。幾つかの実施形態において、本発明の被覆基材を用いて作られた触媒コンバータは、約５０，０００ｋｍ、約５０，０００マイル、約７５，０００ｋｍ、約７５，０００マイル、約１００，０００ｋｍ、約１００，０００マイル、１１０，００ ｋｍ、約１１０，０００マイル、約１２５，０００ｋｍ、約１２５，０００マイル、約１５０，０００ｋｍ、約１５０，０００マイル、約１８５，０００ｋｍ、約１８５，０００マイル、約２００，０００ｋｍ、約２００，０００マイル、約３００，０００ｋｍ、約３００，０００マイル、約４００，０００ｋｍ、約４００，０００マイル、約４３５，０００ｋｍ、または約４３５，０００マイルの作動の後に前述の性能基準のいずれかを示す（本発明の被覆基材を用いて作られた触媒コンバータおよび参照触媒コンバータの両方について）。
幾つかの実施形態において、本発明の被覆基材を用いて作られ、ヘビーデューティディーゼルエンジンまたはヘビーデューティディーゼル車などのディーゼルエンジンまたはディーゼル車に用いられる触媒コンバータは、同じまたは類似した排出を示す単一型の触媒活性物質を使用して作られた参照触媒コンバータと比較して少なくとも約３０％少ない、最大約３０％少ない、少なくとも約４０％少ない、最大約４０％少ない、少なくとも約５０％少ないまたは最大約５０％少ない白金族金属または白金族金属装填率を使用しつつ、４０００ｍｇ／ｋＷｈもしくはそれ未満、３０００ｍｇ／ｋＷｈもしくはそれ未満、１５００ｍｇ／ｋＷｈもしくはそれ未満、１２００ｍｇ／ｋＷｈもしくはそれ未満、８００ｍｇ／ｋＷｈもしくはそれ未満または６００ｍｇ／ｋＷｈもしくはそれ未満のＮＯｘ排出を示す。幾つかの実施形態において、被覆基材は、これらの基準を満たすか超えるように構成ＤＯＣ−ＤＰＦまたはＤＯＣ−ＤＰＦ−ＳＣＲの触媒コンバータ（ディーゼル酸化触媒）に使用される。幾つかの実施形態において、本発明の被覆基材を用いて作られた触媒コンバータは、約５０，０００ｋｍ、約５０，０００マイル、約７５，０００ｋｍ、約７５，０００マイル、約１００，０００ｋｍ、約１００，０００マイル、１１０，００ ｋｍ、約１１０，０００マイル、約１２５，０００ｋｍ、約１２５，０００マイル、約１５０，０００ｋｍ、約１５０，０００マイル、約１８５，０００ｋｍ、約１８５，０００マイル、約２００，０００ｋｍ、約２００，０００マイル、約３００，０００ｋｍ、約３００，０００マイル、約４００，０００ｋｍ、約４００，０００マイル、約４３５，０００ｋｍ、または約４３５，０００マイルの作動の後に前述の性能基準のいずれかを示す。（本発明の被覆基材を用いて作られた触媒コンバータおよび参照触媒コンバータの両方について）。
幾つかの実施形態において、本発明の被覆基材を用いて作られ、ヘビーデューティディーゼルエンジンまたはヘビーデューティディーゼル車（例えば、軽ヘビーデューティディーゼルエンジンもしくは軽ヘビーデューティディーゼル車、または中位ヘビーデューティディーゼルエンジンもしくは中位ヘビーデューティディーゼル車、または重ヘビーデューティディーゼルエンジンもしくは重ヘビーデューティディーゼル車）などのディーゼルエンジンまたはディーゼル車に用いられる触媒コンバータは、同じまたは類似した排出を示す単一型の触媒活性物質を使用して作られた触媒コンバータと比較して少なくとも約３０％少ない、最大約３０％少ない、少なくとも約４０％少ない、最大約４０％少ない、少なくとも約５０％少ない、または最大約５０％少ない白金族金属または白金族金属装填率を使用しつつ、４６．５ｇ／ｂｈｐ−ｈｒもしくはそれ未満、３１ｇ／ｂｈｐ−ｈｒもしくはそれ未満、１５．５ｇ／ｂｈｐ−ｈｒもしくはそれ未満、１４．４ｇ／ｂｈｐ−ｈｒもしくはそれ未満、７．２ｇ／ｂｈｐ−ｈｒもしくはそれ未満または３．６ｇ／ｂｈｐ−ｈｒもしくはそれ未満の一酸化炭素排出を示す。幾つかの実施形態において、被覆基材は、これらの基準を満たすか超えるように構成ＤＯＣ−ＤＰＦまたはＤＯＣ−ＤＰＦ−ＳＣＲの触媒コンバータ（ディーゼル酸化触媒）に使用される。幾つかの実施形態において、本発明の被覆基材を用いて作られた触媒コンバータは、約５０，０００ｋｍ、約５０，０００マイル、約７５，０００ｋｍ、約７５，０００マイル、約１００，０００ｋｍ、約１００，０００マイル、１１０，００ ｋｍ、約１１０，０００マイル、約１２５，０００ｋｍ、約１２５，０００マイル、約１５０，０００ｋｍ、約１５０，０００マイル、約１８５，０００ｋｍ、約１８５，０００マイル、約２００，０００ｋｍ、約２００，０００マイル、約３００，０００ｋｍ、約３００，０００マイル、約４００，０００ｋｍ、約４００，０００マイル、約４３５，０００ｋｍまたは約４３５，０００マイルの作動の後に前述の性能基準のいずれかを示す。（本発明の被覆基材を用いて作られた触媒コンバータおよび参照触媒コンバータの両方について）。
幾つかの実施形態において、本発明の被覆基材を用いて作られ、ヘビーデューティディーゼルエンジンまたはヘビーデューティディーゼル車などのディーゼルエンジンまたはディーゼル車に用いられる触媒コンバータは、同じまたは類似した排出を示す単一型の触媒活性物質を使用して作られた参照触媒コンバータと比較して少なくとも約３０％少ない、最大約３０％少ない、少なくとも約４０％少ない、最大約４０％少ない、少なくとも約５０％少ない、または最大約５０％少ない白金族金属または白金族金属装填率を使用しつつ、４５００ｍｇ／ｋＷｈもしくはそれ未満、３０００ｍｇ／ｋＷｈもしくはそれ未満、１５００ｍｇ／ｋＷｈもしくはそれ未満、１２００ｍｇ／ｋＷｈもしくはそれ未満、８００ｍｇ／ｋＷｈもしくはそれ未満または６００ｍｇ／ｋＷｈもしくはそれ未満の一酸化炭素排出を示す。幾つかの実施形態において、被覆基材は、これらの基準を満たすか超えるように構成ＤＯＣ−ＤＰＦまたはＤＯＣ−ＤＰＦ−ＳＣＲの触媒コンバータ（ディーゼル酸化触媒）に使用される。幾つかの実施形態において、本発明の被覆基材を用いて作られた触媒コンバータは、約５０，０００ｋｍ、約５０，０００マイル、約７５，０００ｋｍ、約７５，０００マイル、約１００，０００ｋｍ、約１００，０００マイル、１１０，００ ｋｍ、約１１０，０００マイル、約１２５，０００ｋｍ、約１２５，０００マイル、約１５０，０００ｋｍ、約１５０，０００マイル、約１８５，０００ｋｍ、約１８５，０００マイル、約２００，０００ｋｍ、約２００，０００マイル、約３００，０００ｋｍ、約３００，０００マイル、約４００，０００ｋｍ、約４００，０００マイル、約４３５，０００ｋｍまたは約４３５，０００マイルの作動の後に前述の性能基準のいずれかを示す。（本発明の被覆基材を用いて作られた触媒コンバータおよび参照触媒コンバータの両方について）。
幾つかの実施形態において、本発明の被覆基材を用いて作られ、ヘビーデューティディーゼルエンジンまたはヘビーデューティディーゼル車（例えば、軽ヘビーデューティディーゼルエンジンもしくは軽ヘビーデューティディーゼル車、または中位ヘビーデューティディーゼルエンジンもしくは中位ヘビーデューティディーゼル車、または重ヘビーデューティディーゼルエンジンもしくは重ヘビーデューティディーゼル車）などのディーゼルエンジンまたはディーゼル車に用いられる触媒コンバータは、同じまたは類似した排出を示す単一型の触媒活性物質を使用して作られた触媒コンバータと比較して少なくとも約３０％少ない、最大約３０％少ない、少なくとも約４０％少ない、最大約４０％少ない、少なくとも約５０％少ない、または最大約５０％少ない白金族金属または白金族金属装填率を使用しつつ、４６．５ｇ／ｂｈｐ−ｈｒもしくはそれ未満、３１ｇ／ｂｈｐ−ｈｒもしくはそれ未満、１５．５ｇ／ｂｈｐ−ｈｒもしくはそれ未満、１４．４ｇ／ｂｈｐ−ｈｒもしくはそれ未満、７．２ｇ／ｂｈｐ−ｈｒもしくはそれ未満または３．６ｇ／ｂｈｐ−ｈｒもしくはそれ未満の一酸化炭素排出、および４０００ｍｇ／ｂｈｐ−ｈｒもしくはそれ未満、２４００ｍｇ／ｂｈｐ−ｈｒもしくはそれ未満、１２００ｍｇ／ｂｈｐ−ｈｒ、４００ｍｇ／ｂｈｐ−ｈｒもしくはそれ未満、２００ｍｇ／ｂｈｐ−ｈｒもしくはそれ未満、１５０ｍｇ／ｂｈｐ−ｈｒもしくはそれ未満、または１００ｍｇ／ｂｈｐ−ｈｒもしくはそれ未満のＮＯｘ排出を示す。幾つかの実施形態において、被覆基材は、これらの基準を満たすか超えるように構成ＤＯＣ−ＤＰＦまたはＤＯＣ−ＤＰＦ−ＳＣＲの触媒コンバータ（ディーゼル酸化触媒）に使用される。幾つかの実施形態において、本発明の被覆基材を用いて作られた触媒コンバータは、約５０，０００ｋｍ、約５０，０００マイル、約７５，０００ｋｍ、約７５，０００マイル、約１００，０００ｋｍ、約１００，０００マイル、１１０，００ ｋｍ、約１１０，０００マイル、約１２５，０００ｋｍ、約１２５，０００マイル、約１５０，０００ｋｍ、約１５０，０００マイル、約１８５，０００ｋｍ、約１８５，０００マイル、約２００，０００ｋｍ、約２００，０００マイル、約３００，０００ｋｍ、約３００，０００マイル、約４００，０００ｋｍ、約４００，０００マイル、約４３５，０００ｋｍ、または約４３５，０００マイルの作動の後に前述の性能基準のいずれかを示す（本発明の被覆基材を用いて作られた触媒コンバータおよび比較触媒コンバータの両方について）。
幾つかの実施形態において、ヘビーデューティディーゼルエンジンまたはヘビーデューティディーゼル車などのディーゼルエンジンまたはディーゼル車に用いられる本発明の被覆基材を用いて作られた触媒コンバータは、同じまたは類似した排出を示す単一型の触媒活性物質を使用して作られた触媒コンバータと比較して少なくとも約３０％少ない、最大約３０％少ない、少なくとも約４０％少ない、最大約４０％少ない、少なくとも約５０％少ない、または最大約５０％少ない白金族金属または白金族金属装填率を使用しつつ、４５００ｍｇ／ｋＷｈもしくはそれ未満、３０００ｍｇ／ｋＷｈもしくはそれ未満、１５００ｍｇ／ｋＷｈもしくはそれ未満、１２００ｍｇ／ｋＷｈもしくはそれ未満、８００ｍｇ／ｋＷｈもしくはそれ未満、または６００ｍｇ／ｋＷｈもしくはそれ未満の一酸化炭素排出、および４０００ｍｇ／ｋＷｈもしくはそれ未満、３０００ｍｇ／ｋＷｈもしくはそれ未満、２０００ｍｇ／ｋＷｈもしくはそれ未満、１０００ｍｇ／ｋＷｈもしくはそれ未満、４００ｍｇ／ｋＷｈもしくはそれ未満、３００ｍｇ／ｋＷｈもしくはそれ未満または２００ｍｇ／ｋＷｈもしくはそれ未満のＮＯｘ排出を示す。幾つかの実施形態において、被覆基材は、これらの基準を満たすか超えるように構成ＤＯＣ−ＤＰＦまたはＤＯＣ−ＤＰＦ−ＳＣＲの触媒コンバータ（ディーゼル酸化触媒）に使用される。幾つかの実施形態において、本発明の被覆基材を用いて作られた触媒コンバータは、約５０，０００ｋｍ、約５０，０００マイル、約７５，０００ｋｍ、約７５，０００マイル、約１００，０００ｋｍ、約１００，０００マイル、１１０，００ ｋｍ、約１１０，０００マイル、約１２５，０００ｋｍ、約１２５，０００マイル、約１５０，０００ｋｍ、約１５０，０００マイル、約１８５，０００ｋｍ、約１８５，０００マイル、約２００，０００ｋｍ、約２００，０００マイル、約３００，０００ｋｍ、約３００，０００マイル、約４００，０００ｋｍ、約４００，０００マイル、約４３５，０００ｋｍ、または約４３５，０００マイルの作動の後に前述の性能基準のいずれかを示す（本発明の被覆基材を用いて作られた触媒コンバータおよび比較触媒コンバータの両方について）。
幾つかの実施形態において、本発明の被覆基材を用いて作られ、ヘビーデューティディーゼルエンジンまたはヘビーデューティディーゼル車（例えば、軽ヘビーデューティディーゼルエンジンもしくは軽ヘビーデューティディーゼル車、または中位ヘビーデューティディーゼルエンジンもしくは中位ヘビーデューティディーゼル車、または重ヘビーデューティディーゼルエンジンもしくは重ヘビーデューティディーゼル車）などのディーゼルエンジンまたはディーゼル車に用いられる触媒コンバータは、同じまたは類似した排出を示す単一型の触媒活性物質を使用して作られた参照触媒コンバータと比較して少なくとも約３０％少ない、最大約３０％少ない、少なくとも約４０％少ない、最大約４０％少ない、少なくとも約５０％少ない、または最大約５０％少ない白金族金属または白金族金属装填率を使用しつつ、２４００ｍｇ／ｂｈｐ−ｈｒもしくはそれ未満、１２００ｍｇ／ｂｈｐ−ｈｒもしくはそれ未満、６００ｍｇ／ｂｈｐ−ｈｒもしくはそれ未満、３００ｍｇ／ｂｈｐ−ｈｒもしくはそれ未満、１４０ｍｇ／ｂｈｐ−ｈｒもしくはそれ未満、１００ｍｇ／ｂｈｐ−ｈｒもしくはそれ未満、または６０ｍｇ／ｂｈｐ−ｈｒもしくはそれ未満の非メタン炭化水素（ＮＭＨＣ）排出を示す。幾つかの実施形態において、被覆基材は、これらの基準を満たすか超えるように構成ＤＯＣ−ＤＰＦまたはＤＯＣ−ＤＰＦ−ＳＣＲの触媒コンバータ（ディーゼル酸化触媒）に使用される。幾つかの実施形態において、本発明の被覆基材を用いて作られた触媒コンバータは、約５０，０００ｋｍ、約５０，０００マイル、約７５，０００ｋｍ、約７５，０００マイル、約１００，０００ｋｍ、約１００，０００マイル、１１０，００ ｋｍ、約１１０，０００マイル、約１２５，０００ｋｍ、約１２５，０００マイル、約１５０，０００ｋｍ、約１５０，０００マイル、約１８５，０００ｋｍ、約１８５，０００マイル、約２００，０００ｋｍ、約２００，０００マイル、約３００，０００ｋｍ、約３００，０００マイル、約４００，０００ｋｍ、約４００，０００マイル、約４３５，０００ｋｍ、または約４３５，０００マイルの作動の後に前述の性能基準のいずれかを示す。（本発明の被覆基材を用いて作られた触媒コンバータおよび参照触媒コンバータの両方について）。
幾つかの実施形態において、本発明の被覆基材を用いて作られ、ヘビーデューティディーゼルエンジンまたはヘビーデューティディーゼル車などのディーゼルエンジンまたはディーゼル車に用いられる触媒コンバータは、同じまたは類似した排出を示す単一型の触媒活性物質を使用して作られた参照触媒コンバータと比較して少なくとも約３０％少ない、最大約３０％少ない、少なくとも約４０％少ない、最大約４０％少ない、少なくとも約５０％少ない、または最大約５０％少ない白金族金属または白金族金属装填率を使用しつつ、２０００ｍｇ／ｋＷｈもしくはそれ未満、１０００ｍｇ／ｋＷｈもしくはそれ未満、９２０ｍｇ／ｋＷｈもしくはそれ未満、４６０ｍｇ／ｋＷｈもしくはそれ未満、２５０ｍｇ／ｋＷｈもしくはそれ未満、１３０ｍｇ／ｋＷｈもしくはそれ未満、または６０ｍｇ／ｋＷｈもしくはそれ未満の炭化水素（ＨＣ）排出を示す。幾つかの実施形態において、被覆基材は、これらの基準を満たすか超えるように構成ＤＯＣ−ＤＰＦまたはＤＯＣ−ＤＰＦ−ＳＣＲの触媒コンバータ（ディーゼル酸化触媒）に使用される。幾つかの実施形態において、本発明の被覆基材を用いて作られた触媒コンバータは、約５０，０００ｋｍ、約５０，０００マイル、約７５，０００ｋｍ、約７５，０００マイル、約１００，０００ｋｍ、約１００，０００マイル、１１０，００ ｋｍ、約１１０，０００マイル、約１２５，０００ｋｍ、約１２５，０００マイル、約１５０，０００ｋｍ、約１５０，０００マイル、約１８５，０００ｋｍ、約１８５，０００マイル、約２００，０００ｋｍ、約２００，０００マイル、約３００，０００ｋｍ、約３００，０００マイル、約４００，０００ｋｍ、約４００，０００マイル、約４３５，０００ｋｍ、または約４３５，０００マイルの作動の後に前述の性能基準のいずれかを示す。（本発明の被覆基材を用いて作られた触媒コンバータおよび比較触媒コンバータの両方について）。
幾つかの実施形態において、本発明の被覆基材を用いて作られ、ヘビーデューティディーゼルエンジンまたはヘビーデューティディーゼル車（例えば、軽ヘビーデューティディーゼルエンジンもしくは軽ヘビーデューティディーゼル車、または中位ヘビーデューティディーゼルエンジンもしくは中位ヘビーデューティディーゼル車、または重ヘビーデューティディーゼルエンジンもしくは重ヘビーデューティディーゼル車）などのディーゼルエンジンまたはディーゼル車に用いられる触媒コンバータは、同じまたは類似した排出を示す単一型の触媒活性物質を使用して作られた参照触媒コンバータと比較して少なくとも約３０％少ない、最大約３０％少ない、少なくとも約４０％少ない、最大約４０％少ない、少なくとも約５０％少ない、または最大約５０％少ない白金族金属または白金族金属装填率を使用しつつ、２４００ｍｇ／ｂｈｐ−ｈｒもしくはそれ未満、１２００ｍｇ／ｂｈｐ−ｈｒもしくはそれ未満、６００ｍｇ／ｂｈｐ−ｈｒもしくはそれ未満、３００ｍｇ／ｂｈｐ−ｈｒもしくはそれ未満、１４０ｍｇ／ｂｈｐ−ｈｒもしくはそれ未満、１００ｍｇ／ｂｈｐ−ｈｒもしくはそれ未満または６０ｍｇ／ｂｈｐ−ｈｒもしくはそれ未満の非メタン炭化水素（ＮＭＨＣ）排出、および４０００ｍｇ／ｂｈｐ−ｈｒもしくはそれ未満、２４００ｍｇ／ｂｈｐ−ｈｒもしくはそれ未満、１２００ｍｇ／ｂｈｐ−ｈｒ、４００ｍｇ／ｂｈｐ−ｈｒもしくはそれ未満、２００ｍｇ／ｂｈｐ−ｈｒもしくはそれ未満、１５０ｍｇ／ｂｈｐ−ｈｒもしくはそれ未満または１００ｍｇ／ｂｈｐ−ｈｒもしくはそれ未満のＮＯｘ排出を示す。幾つかの実施形態において、被覆基材は、これらの基準を満たすか超えるように構成ＤＯＣ−ＤＰＦまたはＤＯＣ−ＤＰＦ−ＳＣＲの触媒コンバータ（ディーゼル酸化触媒）に使用される。幾つかの実施形態において、本発明の被覆基材を用いて作られた触媒コンバータは、約５０，０００ｋｍ、約５０，０００マイル、約７５，０００ｋｍ、約７５，０００マイル、約１００，０００ｋｍ、約１００，０００マイル、１１０，００ ｋｍ、約１１０，０００マイル、約１２５，０００ｋｍ、約１２５，０００マイル、約１５０，０００ｋｍ、約１５０，０００マイル、約１８５，０００ｋｍ、約１８５，０００マイル、約２００，０００ｋｍ、約２００，０００マイル、約３００，０００ｋｍ、約３００，０００マイル、約４００，０００ｋｍ、約４００，０００マイル、約４３５，０００ｋｍ、または約４３５，０００マイルの作動の後に前述の性能基準のいずれかを示す。（本発明の被覆基材を用いて作られた触媒コンバータおよび参照触媒コンバータの両方について）。
幾つかの実施形態において、本発明の被覆基材を用いて作られ、ヘビーデューティディーゼルエンジンまたはヘビーデューティディーゼル車などのディーゼルエンジンまたはディーゼル車に用いられる触媒コンバータは、同じまたは類似した排出を示す単一型の触媒活性物質を使用して作られた触媒コンバータと比較して少なくとも約３０％少ない、最大約３０％少ない、少なくとも約４０％少ない、最大約４０％少ない、少なくとも約５０％少ない、または最大約５０％少ない白金族金属または白金族金属装填率を使用しつつ、２０００ｍｇ／ｋＷｈもしくはそれ未満、１０００ｍｇ／ｋＷｈもしくはそれ未満、９２０ｍｇ／ｋＷｈもしくはそれ未満、４６０ｍｇ／ｋＷｈもしくはそれ未満、２５０ｍｇ／ｋＷｈもしくはそれ未満、１３０ｍｇ／ｋＷｈもしくはそれ未満、または６０ｍｇ／ｋＷｈもしくはそれ未満の炭化水素（ＨＣ）排出、および４０００ｍｇ／ｋＷｈもしくはそれ未満、３０００ｍｇ／ｋＷｈもしくはそれ未満、２０００ｍｇ／ｋＷｈもしくはそれ未満、１０００ｍｇ／ｋＷｈもしくはそれ未満、４００ｍｇ／ｋＷｈもしくはそれ未満、３００ｍｇ／ｋＷｈもしくはそれ未満または２００ｍｇ／ｋＷｈもしくはそれ未満のＮＯｘ排出を示す。幾つかの実施形態において、被覆基材は、これらの基準を満たすか超えるように構成ＤＯＣ−ＤＰＦまたはＤＯＣ−ＤＰＦ−ＳＣＲの触媒コンバータ（ディーゼル酸化触媒）に使用される。幾つかの実施形態において、本発明の被覆基材を用いて作られた触媒コンバータは、約５０，０００ｋｍ、約５０，０００マイル、約７５，０００ｋｍ、約７５，０００マイル、約１００，０００ｋｍ、約１００，０００マイル、１１０，００ ｋｍ、約１１０，０００マイル、約１２５，０００ｋｍ、約１２５，０００マイル、約１５０，０００ｋｍ、約１５０，０００マイル、約１８５，０００ｋｍ、約１８５，０００マイル、約２００，０００ｋｍ、約２００，０００マイル、約３００，０００ｋｍ、約３００，０００マイル、約４００，０００ｋｍ、約４００，０００マイル、約４３５，０００ｋｍ、または約４３５，０００マイルの作動の後に前述の性能基準のいずれかを示す（本発明の被覆基材を用いて作られた触媒コンバータおよび比較触媒コンバータの両方について）。
幾つかの実施形態において、上記の比較のため、本発明の基材を用いて作られた触媒コンバータの白金族金属の節約（削減）を、１）開示される用途（例えばヘビーデューティディーゼルエンジンまたはヘビーデューティディーゼル車などのディーゼルエンジンまたはディーゼル車における使用）のために単一型の触媒活性物質を使用して作られた市販の触媒コンバータ、または２）示された性能基準を達成するために最小量の白金族金属を使用する単一型の触媒活性物質を使用して作られた触媒コンバータのいずれかと比較する。
幾つかの実施形態において、上記比較のために、本発明による被覆基材と、市販触媒コンバータに使用されている触媒または単一型の触媒活性物質を使用して調製された触媒の両方を、試験前に（同じ量で）経年変化させる。幾つかの実施形態において、本発明による被覆基材、市販触媒コンバータにおいて使用されている触媒基材または単一型の触媒活性物質を使用して調製された触媒基材の両方を、約（もしくは最大約）５０，０００ｋｍ、約（もしくは最大約）５０，０００マイル、約（もしくは最大約）７５，０００ｋｍ、約（もしくは最大約）７５，０００マイル、約（もしくは最大約）１００，０００ｋｍ、約（もしくは最大約）１００，０００マイル、約（もしくは最大約）１１０，０００ｋｍ（１１０，００ ｋｍ）、約（もしくは最大約）１１０，０００マイル、約（もしくは最大約）１２５，０００ｋｍ、約（もしくは最大約）１２５，０００マイル、約（もしくは最大約）１５０，０００ｋｍ、約（もしくは最大約）１５０，０００マイル、約（もしくは最大約）１８５，０００ｋｍ、約（もしくは最大約）１８５，０００マイル、約（もしくは最大約）２００，０００ｋｍ、約（もしくは最大約）２００，０００マイル、約（もしくは最大約）３００，０００ｋｍ、約（もしくは最大約）３００，０００マイル、約（もしくは最大約）４００，０００ｋｍ、約（もしくは最大約）４００，０００マイル、約（もしくは最大約）４３５，０００ｋｍ、または約（もしくは最大約）４３５，０００マイルの作動まで経年変化させる。幾つかの実施形態において、上記比較のために、本発明による被覆基材、および市販の触媒コンバータに使用される触媒基材または単一型の触媒活性物質を使用して調製された触媒基材の両方を、試験前に（同じ量で）人為的に経年変化させる。幾つかの実施形態において、これらは、約２００℃〜約１２００℃、例えば約４００℃、約５００℃、約６００℃、約７００℃、約８００℃、約９００℃、約１０００℃、約１１００℃または約１２００℃のいずれかに、約（もしくは最大約）１時間〜約（もしくは（ｏｕｒ）最大約）１０００時間のいずれか、例えば約（もしくは最大約）４時間、約（もしくは最大約）６時間、約（もしくは最大約）８時間、約（もしくは最大約）１０時間、約（もしくは最大約）１２時間、約（もしくは最大約）１４時間、約（もしくは最大約）１６時間、約（もしくは最大約）１８時間、約（もしくは最大約）２０時間、約（もしくは最大約）２２時間、約（もしくは最大約）２４時間、約（もしくは最大約）５０時間、約（もしくは最大約）１００時間、約（もしくは最大約）５００時間、または約（もしくは最大約）１０００時間で加熱することによって人為的に経年変化させる。幾つかの実施形態において、これらは、任意の雰囲気、例えば０％〜８０％の酸素、０−８０％の窒素および０−８０％の湿分の下に人為的に経年変化させることができる。幾つかの実施形態において、これらは、約２０％の酸素、７５％の窒素および約５％の湿分を含む雰囲気下に約７００℃に約１６時間加熱することによって人為的に経年変化させる。
幾つかの実施形態において、本発明の被覆基材を用いる触媒コンバータを使用する排気処理システム用の、およびこれらの触媒コンバータおよび排気処理システムを用いる車両用の本発明の被覆基材を用いる上記の触媒コンバータについて、触媒コンバータは、ディーゼル粒子フィルタと一緒にディーゼル酸化触媒として用いられ、または、触媒コンバータは、ディーゼル粒子フィルタおよび選択接触還元ユニットと一緒にディーゼル酸化触媒として用いられて、ＣＯおよび／またはＮＯｘ、および／または上記ＨＣの基準を満たすか、または超える。
例示の実施形態
例示の実施形態
本発明は、以下の実施形態によってさらに記載される。実施形態の各特徴は、好適で実際的な他の任意の実施形態と結合可能である。
実施形態１。ゼオライトを含まない被覆基材において：基材；ならびにウォッシュコート層であって：ベーマイト粒子と；１０：１の白金：パラジウム〜１００：１の白金：パラジウムの重量比の白金およびパラジウムを含む、または白金を含みパラジウムは含まない第１の触媒活性物質であって、ミクロンサイズ担体粒子に結合または包埋された、支持体ナノ粒子および触媒ナノ粒子を含むプラズマ法複合ナノ粒子を含む第１の触媒活性物質と；１：２の白金：パラジウム〜８：１の白金：パラジウムの重量比の白金およびパラジウムを含む、またはパラジウムを含み白金は含まない第２の触媒活性物質とを含むウォッシュコート層を含む被覆基材。
実施形態２。実施形態１の被覆基材において、該第２の触媒活性物質が、ミクロンサイズ担体粒子に結合または包埋された、湿式化学的方法によって製造された触媒粒子、または支持体ナノ粒子および触媒ナノ粒子を含むプラズマ法複合ナノ粒子である被覆基材。
実施形態３。実施形態１または２の被覆基材において、該第２の触媒活性物質が湿式化学的方法によって製造された触媒粒子である被覆基材。
実施形態４。実施形態１の被覆基材において、該第２の触媒活性物質が、ミクロンサイズ担体粒子に結合または包埋された、支持体ナノ粒子および触媒ナノ粒子を含むプラズマ法複合ナノ粒子である被覆基材。
実施形態５。ゼオライトを含まない被覆基材において：基材；ならびにウォッシュコート層であって：ベーマイト粒子と；１０：１の白金：パラジウム〜１００：１の白金：パラジウムの重量比の白金およびパラジウムを含む、または白金を含みパラジウムは含まない、湿式化学的方法によって製造された触媒粒子である第１の触媒活性物質と；１：２の白金：パラジウム〜８：１の白金：パラジウムの重量比の白金およびパラジウムを含む、またはパラジウムを含み白金は含まない第２の触媒活性物質であって、ミクロンサイズ担体粒子に結合または包埋された、支持体ナノ粒子および触媒ナノ粒子を含むプラズマ法複合ナノ粒子を含む第２の触媒活性物質とを含むウォッシュコート層を含む被覆基材。
実施形態６。実施形態１−５のいずれか一つの被覆基材において、該（ｔｈｅ ｔｈｅ）第１の触媒活性物質が１５：１〜２５：１の白金：パラジウム比で白金およびパラジウムを含む被覆基材。
実施形態７。実施形態１−５のいずれか一つの被覆基材において、該第１の触媒活性物質が白金を含みパラジウムは含まない被覆基材。
実施形態８。実施形態１−７のいずれか一つの被覆基材において、該第２の触媒活性物質が１：２〜８：１の白金：パラジウム比で白金およびパラジウムを含む被覆基材。
実施形態９。実施形態１−７のいずれか一つの被覆基材において、該第２の触媒活性物質がパラジウムを含み白金は含まない被覆基材。
実施形態１０。実施形態１−９のいずれか一つの被覆基材において、該ウォッシュコート層が１重量％〜２０重量％のベーマイト粒子を含む被覆基材。
実施形態１１。実施形態１−１０のいずれか一つの被覆基材において、該ウォッシュコート層が１重量％〜１０重量％のベーマイト粒子を含む被覆基材。
実施形態１２。実施形態１−１１のいずれか一つの被覆基材において、該ウォッシュコート層が１重量％〜５重量％のベーマイト粒子を含む被覆基材。
実施形態１３。実施形態１−１２のいずれか一つの被覆基材において、該ウォッシュコート層が充填剤粒子を含む被覆基材。
実施形態１４。実施形態１３の被覆基材において、該充填剤粒子がアルミナ粒子である被覆基材。
実施形態１５。実施形態１−１４のいずれか一つによる被覆基材を含む触媒コンバータ。
実施形態１６。排気ガス用の導管、および実施形態１５による触媒コンバータを含む排気処理システム。
実施形態１７。実施形態１６による該触媒コンバータを含むヘビーデューティディーゼル車。
実施形態１８。ゼオライトを含まない被覆基材において：基材；ベーマイト粒子と；１０：１の白金：パラジウム〜１００：１の白金：パラジウムの重量比の白金およびパラジウムを含む、または白金を含みパラジウムは含まない第１の触媒活性物質であって、ミクロンサイズ担体粒子に結合または包埋された、支持体ナノ粒子および触媒ナノ粒子を含むプラズマ法複合ナノ粒子を含む第１の触媒活性物質とを含む第１のウォッシュコート層；ならびに、ベーマイト粒子と；１：２の白金：パラジウム〜８：１の白金：パラジウムの重量比の白金およびパラジウムを含む、またはパラジウムを含み白金は含まない第２の触媒活性物質であって、ミクロンサイズ担体粒子に結合または包埋された、支持体ナノ粒子および触媒ナノ粒子を含むプラズマ法複合ナノ粒子を含む第２の触媒活性物質とを含む第２のウォッシュコート層を含む被覆基材。
実施形態１９。実施形態１８の被覆基材において、該第１の触媒活性物質が、１５：１〜２５：１の白金：パラジウム比で白金およびパラジウムを含む被覆基材。
実施形態２０。実施形態１８の被覆基材において、該第１の触媒活性物質が白金を含みパラジウムは含まない被覆基材。
実施形態２１。実施形態１８−２０のいずれか一つの被覆基材において、該第２の触媒活性物質が１：２〜８：１の白金：パラジウム比で白金およびパラジウムを含む被覆基材。
実施形態２２。実施形態１８−２０のいずれか一つの被覆基材において、該第２の触媒活性物質がパラジウムを含み白金は含まない被覆基材。
実施形態２３。実施形態１８−２２のいずれか一つの被覆基材において、該第１のウォッシュコート層が第３の触媒活性物質を含む被覆基材。
実施形態２４。実施形態２３の被覆基材において、該第３の触媒活性物質が、湿式化学的方法によって製造された触媒粒子、または、ミクロンサイズ担体粒子に結合または包埋された、支持体ナノ粒子および触媒ナノ粒子を含むプラズマ法複合ナノ粒子である被覆基材。
実施形態２５。実施形態２３または２４の被覆基材において、該第３の触媒活性物質が湿式化学的方法によって製造された触媒粒子である被覆基材。
実施形態２６。実施形態２３または２４の被覆基材において、該第３の触媒活性物質が、ミクロンサイズ担体粒子に結合または包埋された、支持体ナノ粒子および触媒ナノ粒子を含むプラズマ法複合ナノ粒子である被覆基材。
実施形態２７。実施形態２３−２６のいずれか一つの被覆基材において、該第３の触媒活性物質がパラジウムを含み白金は含まない被覆基材。
実施形態２８。実施形態２３−２６のいずれか一つの被覆基材において、該第３の触媒活性物質が１：２〜８：１の白金：パラジウム比で白金およびパラジウムを含む被覆基材。
実施形態２９。実施形態１８−２２のいずれか一つの被覆基材において、該第２のウォッシュコート層が第３の触媒活性物質を含む被覆基材。
実施形態３０。実施形態２９の被覆基材において、該第３の触媒活性物質が、湿式化学的方法によって製造された触媒粒子、またはミクロンサイズ担体粒子に結合または包埋された、支持体ナノ粒子および触媒ナノ粒子を含むプラズマ法複合ナノ粒子である被覆基材。
実施形態３１。実施形態２９または３０の被覆基材において、該第３の触媒活性物質が湿式化学的方法によって製造された触媒粒子である被覆基材。
実施形態３２。実施形態２９または３０の被覆基材において、該第３の触媒活性物質が、ミクロンサイズ担体粒子に結合または包埋された、支持体ナノ粒子および触媒ナノ粒子を含むプラズマ法複合ナノ粒子である被覆基材。
実施形態３３。実施形態２９−３２のいずれか一つの被覆基材において、該第３の触媒活性物質は白金を含みパラジウムは含まない被覆基材。
実施形態３４。実施形態２９−３２のいずれか一つの被覆基材において、該第３の触媒活性物質が１０：１〜１００：１の白金：パラジウム比で白金およびパラジウムを含む被覆基材。
実施形態３５。実施形態２９−３２または３４のいずれか一つの被覆基材において、該第３の触媒活性物質が１５：１〜２５：１の白金：パラジウム比で白金およびパラジウムを含む被覆基材。
実施形態３６。実施形態１８−３５のいずれか一つの被覆基材において、該ウォッシュコート層が１重量％〜２０重量％のベーマイト粒子を含む被覆基材。
実施形態３７。実施形態１８−３６のいずれか一つの被覆基材において、該ウォッシュコート層が１重量％〜１０重量％のベーマイト粒子を含む被覆基材。
実施形態３８。実施形態１８−３７のいずれか一つの被覆基材において、該ウォッシュコート層が１重量％〜５重量％のベーマイト粒子を含む被覆基材。
実施形態３９。実施形態１８−３８のいずれか一つの被覆基材において、該ウォッシュコート層が充填剤粒子を含む被覆基材。
実施形態４０。実施形態３９の被覆基材において、該充填剤粒子がアルミナ粒子である被覆基材。
実施形態４１。実施形態１８−４０のいずれか一つの被覆基材において、該第１のウォッシュコート層が該第２のウォッシュコート層に対して該基材に近い被覆基材。
実施形態４２。実施形態１８−４０のいずれか一つの被覆基材において、該第１のウォッシュコート層が該第２のウォッシュコート層に対して該基材から遠位にある被覆基材。
実施形態４３。実施形態１８−４２のいずれか一つによる被覆基材を含む触媒コンバータ。
実施形態４４。排気ガス用の導管、および実施形態４３による触媒コンバータを含む排気処理システム。
実施形態４５。実施形態４４の該排気処理システムを含むヘビーデューティディーゼル車。
実施形態４６。被覆基材を含むヘビーデューティディーゼル車において：該被覆基材が：基材；ならびにウォッシュコート層であって：ベーマイト粒子と；１０：１の白金：パラジウム〜１００：１の白金：パラジウムの重量比の白金およびパラジウムを含む、または白金を含みパラジウムは含まない第１の触媒活性物質であって、ミクロンサイズ担体粒子に結合または包埋された、支持体ナノ粒子および触媒ナノ粒子を含むプラズマ法複合ナノ粒子を含む第１の触媒活性物質と；１：２の白金：パラジウム〜８：１の重量比の白金：パラジウムを含む白金およびパラジウム、またはパラジウムを含み白金は含まない第２の触媒活性物質とを含むウォッシュコート層を含み、ここで、該被覆基材はゼオライトを含まないヘビーデューティディーゼル車。
実施形態４７。被覆基材を含むヘビーデューティディーゼル車において、該被覆基材（ｓｔｕｂｓｔｒａｔｅ）が：基材；ならびにウォッシュコート層であって：ベーマイト粒子と；１０：１の白金：パラジウム〜１００：１の白金：パラジウムの重量比の白金およびパラジウムを含む、または白金を含みパラジウムは含まない、湿式化学的方法によって製造された触媒粒子である第１の触媒活性物質と；１：２の白金：パラジウム〜８：１の白金：パラジウムの重量比の白金およびパラジウムを含む、またはパラジウムを含み白金は含まない第２の触媒活性物質とを含むウォッシュコート層を含み、ここで、該第２の触媒活性物質は、ミクロンサイズ担体粒子に結合または包埋された、支持体ナノ粒子および触媒ナノ粒子を含むプラズマ法複合ナノ粒子を含み、ここで、該被覆基材はゼオライトを含まないヘビーデューティディーゼル車。
実施形態４８。被覆基材を含むヘビーデューティディーゼル車において、該被覆基材（ｓｔｕｂｓｔｒａｔｅ）が：基材；第１のウォッシュコート層であって：ベーマイト粒子と；１０：１の白金：パラジウム〜１００：１の白金：パラジウムの重量比の白金およびパラジウムを含む、または白金を含みパラジウムは含まない第１の触媒活性物質であって、ミクロンサイズ担体粒子に結合または包埋された、支持体ナノ粒子および触媒ナノ粒子を含むプラズマ法複合ナノ粒子を含む第１の触媒活性物質とを含む第１のウォッシュコート層；ならびに第２のウォッシュコート層であって：ベーマイト粒子と；１：２の白金：パラジウム〜８：１の白金：パラジウムの重量比の白金およびパラジウムを含む、またはパラジウムを含み白金は含まない第２の触媒活性物質であって、ミクロンサイズ担体粒子に結合または包埋された、支持体ナノ粒子および触媒ナノ粒子を含むプラズマ法複合ナノ粒子を含む第２の触媒活性物質とを含む第２のウォッシュコート層を含み；ここで、該被覆基材はゼオライトを含まないヘビーデューティディーゼル車。
実施形態４９。実施形態４６−４８のいずれか一つのヘビーデューティディーゼル車において、ヘビーデューティディーゼル車用の欧州排出基準ユーロ５を満たすヘビーデューティディーゼル車。
実施形態５０。実施形態４６−４８のいずれか一つのヘビーデューティディーゼル車において、ヘビーデューティディーゼル車用の欧州排出基準ユーロ６を満たすヘビーデューティディーゼル車。
実施形態５１。実施形態４６−４８のいずれか一つのヘビーデューティディーゼル車において、ヘビーデューティディーゼル車用のＵ．Ｓ．ＥＰＡ基準を満たすヘビーデューティディーゼル車。
実施形態５２。実施形態４６−４８または５１のいずれか一つのヘビーデューティディーゼル車において、ヘビーデューティディーゼル車用のＵ．Ｓ．ＥＰＡ本質的低公害（Ｅｍｍｉｓｓｉｏｎｓ）車（ＩＬＥＶ）基準を満たすヘビーデューティディーゼル車。
実施形態５３。実施形態４６−４８または５１−５２のいずれか一つのヘビーデューティディーゼル車において、ヘビーデューティディーゼル車用のＵ．Ｓ．ＥＰＡ超低公害（Ｅｍｍｉｓｓｉｏｎｓ）車（ＵＬＥＶ）基準を満たすヘビーデューティディーゼル車。
実施形態５４。実施形態４６のヘビーデューティディーゼル車において、該第２の触媒活性物質が、湿式化学的方法によって製造された触媒粒子、またはミクロンサイズ担体粒子に結合もしくは包埋された、支持体ナノ粒子および触媒ナノ粒子を含むプラズマ法複合ナノ粒子であるヘビーデューティディーゼル車。
実施形態５５。実施形態４６または５４のヘビーデューティディーゼル車において、該第２の触媒活性物質が湿式化学的方法によって製造された触媒粒子であるヘビーデューティディーゼル車。
実施形態５６。実施形態４６または５４のヘビーデューティディーゼル車において、該第２の触媒活性物質が、ミクロンサイズ担体粒子に結合または包埋された、支持体ナノ粒子および触媒ナノ粒子を含むプラズマ法複合ナノ粒子であるヘビーデューティディーゼル車。
実施形態５７。実施形態４６−５６のいずれか一つのヘビーデューティディーゼル車において、該第１の触媒活性物質が１５：１〜２５：１の白金：パラジウム比で白金およびパラジウムを含むヘビーデューティディーゼル車。
実施形態５８。実施形態４６−５６のいずれか一つのヘビーデューティディーゼル車において、（ｗｈｅｒｉｎ）該第１の触媒活性物質が白金を含みパラジウムは含まないヘビーデューティディーゼル車。
実施形態５９。実施形態４６−５８のいずれか一つのヘビーデューティディーゼル車において、該第２の触媒活性物質が１：２〜８：１の白金：パラジウム比で白金およびパラジウムを含むヘビーデューティディーゼル車。
実施形態６０。実施形態４６−５８のいずれか一つのヘビーデューティディーゼル車において、該第２の触媒活性物質がパラジウムを含み白金は含まないヘビーデューティディーゼル車。
実施形態６１。実施形態４８のヘビーデューティディーゼル車において、該第１のウォッシュコート層が第３の触媒活性物質を含むヘビーデューティディーゼル車。
実施形態６２。実施形態６１のヘビーデューティディーゼル車において、該第３の触媒活性物質が、湿式化学的方法によって製造された触媒粒子、またはミクロンサイズ担体粒子に結合もしくは包埋された、支持体ナノ粒子および触媒ナノ粒子を含むプラズマ法複合ナノ粒子であるヘビーデューティディーゼル車。
実施形態６３。実施形態６１または６２のヘビーデューティディーゼル車において、該第３の触媒活性物質が湿式化学的方法によって製造された触媒粒子であるヘビーデューティディーゼル車。
実施形態６４。実施形態６１または６２のヘビーデューティディーゼル車において、該第３の触媒活性物質が、ミクロンサイズ担体粒子に結合したまたは包埋された、支持体ナノ粒子および触媒ナノ粒子を含むプラズマ法複合ナノ粒子であるヘビーデューティディーゼル車。
実施形態６５。実施形態６１−６３のいずれか一つのヘビーデューティディーゼル車において、該第３の触媒活性物質がパラジウムを含み白金は含まないヘビーデューティディーゼル車。
実施形態６６。実施形態６１−６３のいずれか一つのヘビーデューティディーゼル車において、該第３の触媒活性物質が１：２〜８：１の白金：パラジウム比で白金およびパラジウムを含むヘビーデューティディーゼル車。
実施形態６７。実施形態４８のヘビーデューティディーゼル車において、該第２のウォッシュコート層が第３の触媒活性物質を含むヘビーデューティディーゼル車。
実施形態６８。実施形態６７のヘビーデューティディーゼル車（Ｔｈｅ ｈｅａｖｙ−ｄｕｔｙ ｄｉｅｓｅｌ ｖｅｈｉｃｌｅ ６７）において、該第３の触媒活性物質が、湿式化学的方法によって製造された触媒粒子、またはミクロンサイズ担体粒子に結合もしくは包埋された、支持体ナノ粒子および触媒ナノ粒子を含むプラズマ法複合ナノ粒子であるヘビーデューティディーゼル車。
実施形態６９。６７または６８のヘビーデューティディーゼル車において、該第３の触媒活性物質が湿式化学的方法によって製造された触媒粒子であるヘビーデューティディーゼル車。
実施形態７０。６７または６８のヘビーデューティディーゼル車において、該第３の触媒活性物質が、ミクロンサイズ担体粒子に結合したまたは包埋された、支持体ナノ粒子および触媒ナノ粒子を含むプラズマ法複合ナノ粒子であるヘビーデューティディーゼル車。
実施形態７１。実施形態６７−７０のいずれか一つのヘビーデューティディーゼル車において、該第３の触媒活性物質が白金を含みパラジウムは含まないヘビーデューティディーゼル車。
実施形態７２。実施形態６７−７０のいずれか一つのヘビーデューティディーゼル車において、該第３の触媒活性物質が１０：１〜１００：１の白金：パラジウム比で白金およびパラジウムを含むヘビーデューティディーゼル車。
実施形態７３。実施形態６７−７０または７２のいずれか一つのヘビーデューティディーゼル車において、該第３の触媒活性物質が１５：１〜２５：１の白金：パラジウム比で白金およびパラジウムを含むヘビーデューティディーゼル車。
実施形態７４。実施形態４６−７３のいずれか一つのヘビーデューティディーゼル車において、該ウォッシュコート層が１重量％〜２０重量％のベーマイト粒子を含むヘビーデューティディーゼル車。
実施形態７５。実施形態４６−７４のいずれか一つのヘビーデューティディーゼル車において、該ウォッシュコート層が約１重量％〜約１０重量％のベーマイト粒子を含むヘビーデューティディーゼル車。
実施形態７６。実施形態４６−７５のいずれか一つのヘビーデューティディーゼル車において、該ウォッシュコート層が約１重量％〜約５重量％のベーマイト粒子を含むヘビーデューティディーゼル車。
実施形態７７。実施形態４６−７６のいずれか一つのヘビーデューティディーゼル車において、該ウォッシュコート層が充填剤粒子を含むヘビーデューティディーゼル車。
実施形態７８。実施形態７７のいずれか一つのヘビーデューティディーゼル車において、該充填剤粒子がアルミナ粒子であるヘビーデューティディーゼル車。
実施形態７９。実施形態４６−７８のいずれか一つのヘビーデューティディーゼル車において、該ヘビーデューティディーゼル車が軽ヘビーデューティディーゼル車であるヘビーデューティディーゼル車。
実施形態８０。実施形態４６−７８のいずれか一つのヘビーデューティディーゼル車において、該ヘビーデューティディーゼル車が中位ヘビーデューティディーゼル車であるヘビーデューティディーゼル車。
実施形態８１。実施形態４６−７８のいずれか一つのヘビーデューティディーゼル車において、該ヘビーデューティディーゼル車が重ヘビーデューティディーゼル車であるヘビーデューティディーゼル車。
実施形態８２。被覆基材を形成する方法であって：ベーマイト粒子、第１の触媒活性物質および第２の触媒活性物質を含む触媒ウォッシュコート組成物で基材を被覆する工程を含み；ここで、該第１の触媒活性物質は、１０：１の白金：パラジウム〜１００：１の白金：パラジウムの重量比の白金およびパラジウムを含み、または白金を含みパラジウムは含まず、ここで、該第１の触媒活性物質は、ミクロンサイズ担体粒子に結合または包埋された、支持体ナノ粒子および触媒ナノ粒子を含むプラズマ法複合ナノ粒子を含み、ここで、該第２の触媒活性物質は、約１：２の白金：パラジウム〜約８：１の白金：パラジウムの重量比の白金およびパラジウムを含み、またはパラジウムを含み白金は含まず、ここで、該触媒ウォッシュコート組成物はゼオライトを含まない方法。
実施形態８３。実施形態８２による方法において、該第２の触媒活性物質が、湿式化学的方法によって製造された触媒粒子、またはミクロンサイズ担体粒子に結合もしくは包埋された、支持体ナノ粒子および触媒ナノ粒子を含むプラズマ法複合ナノ粒子である方法。
実施形態８４。実施形態８２または８３による方法において、該第２の触媒活性物質が湿式化学的方法によって製造された触媒粒子である方法。
実施形態８５。実施形態８２または８３による方法において、該第２の触媒活性物質が、ミクロンサイズ担体粒子に結合または包埋された、支持体ナノ粒子および触媒ナノ粒子を含むプラズマ法複合ナノ粒子である方法。
実施形態８６。被覆基材を形成する方法において：ベーマイト粒子、第１の触媒活性物質および第２の触媒活性物質を含む触媒ウォッシュコート組成物で基材を被覆する工程を含み、ここで、該第１の触媒活性物質は、１０：１の白金：パラジウム〜１００：１の白金：パラジウムの重量比の白金およびパラジウムを含み、または白金を含みパラジウムは含まず、ここで、該第１の触媒活性物質は、湿式化学的方法によって製造された触媒粒子であり、ここで、該第２の触媒活性物質は、約１：２の白金：パラジウム〜約８：１の白金：パラジウムの重量比の白金およびパラジウムを含み、またはパラジウムを含み白金は含まず、ここで、該第２の触媒活性物質は、ミクロンサイズ担体粒子に結合または包埋された、支持体ナノ粒子および触媒ナノ粒子を含むプラズマ法複合ナノ粒子を含み、ここで、該触媒ウォッシュコート組成物はゼオライトを含まない方法。
実施形態８７。実施形態８２−８６のいずれか一つの方法において、該第１の触媒活性物質が１５：１〜２５：１の白金：パラジウム比で白金およびパラジウムを含む方法。
実施形態８８。実施形態８２−８６のいずれか一つの方法において、該第１の触媒活性物質が白金を含みパラジウムは含まない方法。
実施形態８９。実施形態８２−８８のいずれか一つの方法において、該第２の触媒活性物質が１：２〜８：１の白金：パラジウム比で白金およびパラジウムを含む方法。
実施形態９０。実施形態８２−８８のいずれか一つの方法において、該第２の触媒活性物質がパラジウムを含み白金は含まない方法。
実施形態９１。実施形態８２−９０のいずれか一つの方法において、該触媒ウォッシュコート組成物が１重量％〜２０重量％のベーマイト粒子を含む方法。
実施形態９２。実施形態８２−９１のいずれか一つの方法において、該触媒ウォッシュコート組成物が１重量％〜１０重量％のベーマイト粒子を含む方法。
実施形態９３。実施形態８２−９２のいずれか一つの方法において、該触媒ウォッシュコート組成物が１重量％〜５重量％のベーマイト粒子を含む方法。
実施形態９４。実施形態８２−９３のいずれか一つの方法において、該触媒ウォッシュコート組成物が充填剤粒子を含む方法。
実施形態９５。実施形態９４の方法において、該充填剤粒子がアルミナ粒子である方法。
実施形態９６。被覆基材を形成する方法において：（ａ）ベーマイト粒子と、１０：１の白金：パラジウム〜１００：１の白金：パラジウムの重量比の白金およびパラジウムを含む、または白金を含みパラジウムは含まない第１の触媒活性物質とを含む第１の触媒ウォッシュコート組成物で基材を被覆する工程；および（ｂ）ベーマイト粒子と、約１：２の白金：パラジウム〜約８：１の白金：パラジウムの重量比の白金およびパラジウムを含む、またはパラジウムを含み白金は含まない第２の触媒活性物質とを含む第２の触媒ウォッシュコート組成物で基材を被覆する工程を含み；ここで、該第１の触媒活性物質および該第２の触媒活性物質は、ミクロンサイズ担体粒子に結合または包埋された、支持体ナノ粒子および触媒ナノ粒子を含むプラズマ法複合ナノ粒子を含み、ここで、該触媒ウォッシュコート組成物はゼオライトを含まない方法。
実施形態９７。実施形態９６の方法において、該第１の触媒活性物質が１５：１〜２５：１の白金：パラジウム比で白金およびパラジウムを含む方法。
実施形態９８。実施形態９６の方法において、該第１の触媒活性物質が白金を含みパラジウムは含まない方法。
実施形態９９。実施形態９６−９８のいずれか一つの方法において、該第２の触媒活性物質が１：２〜８：１の白金：パラジウム比で白金およびパラジウムを含む方法。
実施形態１００。実施形態９６−９８のいずれか一つの方法において、該第２の触媒活性物質がパラジウムを含み白金は含まない方法。
実施形態１０１。実施形態９６−１００のいずれか一つの方法において、該第１の触媒ウォッシュコート組成物が第３の触媒活性物質を含む方法。
実施形態１０２。実施形態１０１の方法において、該第３の触媒活性物質が、湿式化学的方法によって製造された触媒粒子、またはミクロンサイズ担体粒子に結合もしくは包埋された支持体ナノ粒子および触媒ナノ粒子を含むプラズマ法複合ナノ粒子である方法。
実施形態１０３。実施形態１０１または１０２の方法において、該第３の触媒活性物質が湿式化学的方法によって製造された触媒粒子である方法。
実施形態１０４。実施形態１０１または１０２の方法において、該第３の触媒活性物質が、ミクロンサイズ担体粒子に結合または包埋された、支持体ナノ粒子および触媒ナノ粒子を含むプラズマ法複合ナノ粒子である方法。
実施形態１０５。実施形態１０１−１０４のいずれか一つの方法において、該第３の触媒活性物質がパラジウムを含み白金は含まない方法。
実施形態１０６。実施形態１０１−１０４のいずれか一つの方法において、該第３の触媒活性物質が１：２〜８：１の白金：パラジウム比で白金およびパラジウムを含む方法。
実施形態１０７。実施形態９６−１００のいずれか一つの方法において、該第２のウォッシュコート層が第３の触媒活性物質を含む方法。
実施形態１０８。実施形態１０７の方法において、該第３の触媒活性物質が、湿式化学的方法によって製造された触媒粒子、または、ミクロンサイズ担体粒子に結合もしくは包埋された、支持体ナノ粒子および触媒ナノ粒子を含むプラズマ法複合ナノ粒子である方法。
実施形態１０９。実施形態１０７または１０８の方法において、該第３の触媒活性物質が湿式化学的方法によって製造された触媒粒子である方法。
実施形態１１０。実施形態１０７または１０８の方法において、該第３の触媒活性物質が、ミクロンサイズ担体粒子に結合または包埋された、支持体ナノ粒子および触媒ナノ粒子を含むプラズマ法複合ナノ粒子である方法。
実施形態１１１。実施形態１０７−１１０のいずれか一つの方法において、該第３の触媒活性物質が白金を含みパラジウムは含まない方法。
実施形態１１２。実施形態１０７−１１０のいずれか一つの方法において、該第３の触媒活性物質が１０：１〜１００：１の白金：パラジウム比で白金およびパラジウムを含む方法。
実施形態１１３。実施形態１０７−１１０または１１２のいずれか一つの方法において、該第３の触媒活性物質が１５：１〜２５：１の白金：パラジウム比で白金およびパラジウムを含む方法。
実施形態１１４。実施形態９６−１１３のいずれか一つの方法において、該触媒ウォッシュコート組成物が１重量％〜２０重量％のベーマイト粒子を含む方法。
実施形態１１５。実施形態９６−１１４のいずれか一つの方法において、該触媒ウォッシュコート組成物が１重量％〜１０重量％のベーマイト粒子を含む方法。
実施形態１１６。実施形態９６−１１５のいずれか一つの方法において、該触媒ウォッシュコート組成物が１重量％〜５重量％のベーマイト粒子を含む方法。
実施形態１１７。実施形態９６−１１６のいずれか一つの方法において、該触媒ウォッシュコート組成物が充填剤粒子を含む方法。
実施形態１１８。実施形態１１７の方法において、該充填剤粒子がアルミナ粒子である方法。
実施形態１１９。実施形態９６−１１８のいずれか一つの方法において、該第１の触媒ウォッシュコート組成物が第２の触媒ウォッシュコート組成物の前に基材に塗布される方法。
実施形態１２０。実施形態９６−１１８のいずれか一つの方法において、該第２の触媒ウォッシュコート組成物が該第１の触媒ウォッシュコート組成物の前に該基材に塗布される方法。
実施形態１２１。実施形態８２−１２０のいずれか一つの方法において、該触媒ウォッシュコート組成物で該基材を被覆する前に角充填ウォッシュコート組成物で該基材を被覆する工程をさらに含む方法。
実施形態１２２。実施形態８２−１２１のいずれか一つの方法において、該ウォッシュコート組成物の塗布後、該被覆基材の乾燥およびか焼をさらに含む方法。
実施形態１２３。触媒ウォッシュコート組成物において：１０：１の白金：パラジウム〜１００：１の白金：パラジウムの重量比の白金およびパラジウムを含む、または白金を含みパラジウムは含まない第１の触媒活性物質であって、ミクロンサイズ担体粒子に結合または包埋された、支持体ナノ粒子および触媒ナノ粒子を含むプラズマ法複合ナノ粒子を含む、３５重量％〜９５重量％の第１の触媒活性物質；ならびに１：２の白金：パラジウム〜８：１の白金：パラジウムの重量比の白金およびパラジウムを含む、またはパラジウムを含み白金は含まない３５重量％〜９５重量％の第２の触媒活性物質の固形分を含む触媒ウォッシュコート組成物（ここで、該触媒ウォッシュコート組成物は、ゼオライトを含まない）。
実施形態１２４。実施形態１２３の触媒ウォッシュコート組成物において、該第２の触媒活性物質が、湿式化学的方法によって製造された触媒粒子、またはミクロンサイズ担体粒子に結合または包埋された、支持体ナノ粒子および触媒ナノ粒子を含むプラズマ法複合ナノ粒子である触媒ウォッシュコート組成物。
実施形態１２５。実施形態１２３または１２４の触媒ウォッシュコート組成物において、該第２の触媒活性物質が湿式化学的方法によって製造された触媒粒子である触媒ウォッシュコート組成物。
実施形態１２６。実施形態１２３または１２４の触媒ウォッシュコート組成物において、該第２の型の触媒活性物質が、ミクロンサイズ担体粒子に結合または包埋された、支持体ナノ粒子および触媒ナノ粒子を含む複合ナノ粒子を含む触媒ウォッシュコート組成物。
実施形態１２７。触媒ウォッシュコート組成物において：１０：１の白金：パラジウム〜１００：１の白金：パラジウムの重量比の白金およびパラジウムを含む、または白金を含みパラジウムは含まない、触媒粒子が湿式化学的方法によって製造された３５重量％〜９５重量％の第１の触媒活性物質；ならびに１：２の白金：パラジウム〜８：１の白金：パラジウムの重量比の白金およびパラジウムを含む、またはパラジウムを含み白金は含まない３５重量％〜９５重量％の第２の触媒活性物質の固形分を含み、ここで、該第２の触媒活性物質が、ミクロンサイズ担体粒子に結合または包埋された、支持体ナノ粒子および触媒ナノ粒子を含むプラズマ法複合ナノ粒子を含み、ここで、該触媒ウォッシュコート組成物はゼオライトを含まない触媒ウォッシュコート組成物。
実施形態１２８。実施形態１２３−１２７のいずれか一つの触媒ウォッシュコート組成物において、該第１の触媒活性物質が１５：１〜２５：１の白金：パラジウム比で白金およびパラジウムを含む触媒ウォッシュコート組成物。
実施形態１２９。実施形態１２３−１２７のいずれか一つの触媒ウォッシュコート組成物において、該第１の触媒活性物質が白金を含みパラジウムは含まない触媒ウォッシュコート組成物。
実施形態１３０。実施形態１２３−１２９のいずれか一つの触媒ウォッシュコート組成物において、該第２の触媒活性物質が１：２〜８：１の白金：パラジウム比で白金およびパラジウムを含む触媒ウォッシュコート組成物。
実施形態１３１。実施形態１２３−１２９のいずれか一つの触媒ウォッシュコート組成物において、該第２の触媒活性物質がパラジウムを含み白金は含まない触媒ウォッシュコート組成物。
実施形態１３２。実施形態１２３−１３１のいずれか一つのウォッシュコート組成物において、１重量％〜２０重量％のベーマイト粒子をさらに含む触媒ウォッシュコート組成物。
実施形態１３３。実施形態１２３−１３２のいずれか一つの触媒ウォッシュコート組成物において、１重量％〜１０重量％のベーマイト粒子をさらに含む触媒ウォッシュコート組成物。
実施形態１３４。実施形態１２３−１３５のいずれか一つの触媒ウォッシュコート組成物において、１重量％〜５重量％のベーマイト粒子をさらに含む触媒ウォッシュコート組成物。
実施形態１３５。実施形態１２３−１３４のいずれか一つの触媒ウォッシュコート組成物において、充填剤粒子をさらに含む触媒ウォッシュコート組成物。
実施形態１３６。実施形態１３５の触媒ウォッシュコート組成物において、該充填剤粒子がアルミナ粒子である触媒ウォッシュコート組成物。
実施形態１３７。実施形態１２３−１３６のいずれか一つの触媒ウォッシュコート組成物において、該固体が３〜５の間のｐＨで水性媒体中で懸濁される触媒ウォッシュコート組成物。
実施形態１３８。ゼオライトを含まない被覆基材において：基材；ならびにウォッシュコート層であって：ベーマイト粒子と；１０：１の白金：パラジウム〜１００：１の白金：パラジウムの重量比の白金およびパラジウムを含む、または白金を含みパラジウムは含まない第１の触媒活性物質と；１：２の白金：パラジウム〜８：１の白金：パラジウムの重量比の白金およびパラジウムを含む、またはパラジウムを含み白金は含まない第２の触媒活性物質とを含む該ウォッシュコート層を含む被覆基材。
実施形態１３９。実施形態１３８の被覆基材において、該第１の触媒活性物質が、予備形成されたミクロンサイズ担体粒子に結合した、支持体ナノ粒子および触媒ナノ粒子を含むプラズマ法複合ナノ粒子を含む被覆基材。
実施形態１４０。実施形態１３８の被覆基材において、該第１の触媒活性物質が、プラズマ法複合ナノ粒子を含むミクロンサイズ粒子、および該ナノ粒子のまわりに形成された担体マトリックスを含み、ここで、該複合ナノ粒子は、支持体ナノ粒子および触媒ナノ粒子を含む被覆基材。
実施形態１４１。実施形態１３８の被覆基材において、該第１の触媒活性物質が、予備形成されたミクロンサイズ担体粒子に結合したプラズマ法複合ナノ粒子を含むハイブリッド粒子を含み、ここで、該複合ナノ粒子は、支持体ナノ粒子および触媒ナノ粒子を含み、ここで、該ミクロンサイズ予備形成担体粒子は、湿式化学的方法によって白金または白金：パラジウム合金を含浸された被覆基材。
実施形態１４２。実施形態１３８の被覆基材において、該第１の触媒活性物質が、湿式化学的方法のみによって白金もしくは白金：パラジウム合金を含浸されたミクロンサイズ粒子を含む、湿式化学的方法のみによって製造された触媒粒子を含む被覆基材。
実施形態１４３。実施形態１３８−１４２のいずれか一つの被覆基材において、該第２の触媒活性物質が、予備形成されたミクロンサイズ担体粒子に結合したプラズマ法複合ナノ粒子を含み、ここで、該複合ナノ粒子は、支持体ナノ粒子および触媒ナノ粒子を含む被覆基材。
実施形態１４４。実施形態１３８−１４２のいずれか一つの被覆基材において、該第２の触媒活性物質が、プラズマ法複合ナノ粒子、および該ナノ粒子のまわりに形成された担体マトリックスを含むミクロンサイズ粒子を含み、ここで該複合ナノ粒子は、支持体ナノ粒子および触媒ナノ粒子を含む被覆基材。
実施形態１４５。実施形態１３８−１４２のいずれか一つの被覆基材において、該第２の触媒活性物質が、予備形成されたミクロンサイズ担体粒子に結合したプラズマ法複合ナノ粒子を含むハイブリッド粒子を含み、ここで、該複合ナノ粒子は、支持体ナノ粒子および触媒ナノ粒子を含み、ここで、該ミクロンサイズ予備形成担体粒子は、湿式化学的方法によってパラジウムまたは白金：パラジウム合金を含浸された被覆基材。
実施形態１４６。実施形態１３８−１４２のいずれか一つの被覆基材において、該第２の触媒活性物質が、湿式化学的方法のみによって製造された触媒粒子を含む、湿式化学的方法のみによってパラジウムまたは白金：パラジウム合金を含浸されたミクロンサイズ粒子を含む被覆基材。
実施形態１４７。ゼオライトを含まない被覆基材において：基材；第１のウォッシュコート層であって：ベーマイト粒子と；１０：１の白金：パラジウム〜１００：１の白金：パラジウムの重量比の白金およびパラジウムを含む、または白金を含みパラジウムは含まない第１の触媒活性物質とを含む第１のウォッシュコート層；および第２のウォッシュコート層であって：ベーマイト粒子と；１：２の白金：パラジウム〜８：１の白金：パラジウムの重量比の白金およびパラジウムを含む、またはパラジウムを含み白金は含まない第２の触媒活性物質とを含む第２のウォッシュコート層を含む被覆基材。
実施形態１４８。実施形態１４７の被覆基材において、該第１のウォッシュコート層が該第２のウォッシュコート層の被覆前に該基材に被覆される被覆基材。
実施形態１４９。実施形態１４７の被覆基材において、該第２のウォッシュコート層が該第１のウォッシュコート層の被覆前に該基材に被覆される被覆基材。
実施形態１５０。実施形態１４７−１４９のいずれか一つの被覆基材において、該第１の触媒活性物質が、予備形成されたミクロンサイズ担体粒子に結合した、支持体ナノ粒子および触媒ナノ粒子を含むプラズマ法複合ナノ粒子を含む被覆基材。
実施形態１５１。実施形態１４７−１４９のいずれか一つの被覆基材において、該第１の触媒活性物質が、支持体ナノ粒子および触媒ナノ粒子を含むプラズマ法複合ナノ粒子、ならびに該ナノ粒子のまわりに形成された担体マトリックスを含むミクロンサイズ粒子を含む被覆基材。
実施形態１５２。実施形態１４７−１４９のいずれか一つの被覆基材において、該第１の触媒活性物質が予備形成されたミクロンサイズ担体粒子に結合した、支持体ナノ粒子および触媒ナノ粒子を含むプラズマ法複合ナノ粒子を含むハイブリッド粒子を含み、ここで、該ミクロンサイズ予備形成担体粒子は、湿式化学的方法によって白金または白金：パラジウム合金を含浸された被覆基材。
実施形態１５３。実施形態１４７−１４９のいずれか一つの被覆基材において、該第１の触媒活性物質が、湿式化学的方法のみによって白金もしくは白金：パラジウム合金を含浸されたミクロンサイズ粒子を含む、湿式化学的方法のみによって製造された触媒粒子を含む被覆基材。
実施形態１５４。実施形態１４７−１５３のいずれか一つの被覆基材において、該第２の触媒活性物質が、予備形成されたミクロンサイズ担体粒子に結合した、支持体ナノ粒子および触媒ナノ粒子を含むプラズマ法複合ナノ粒子を含む被覆基材。
実施形態１５５。実施形態１４７−１５３のいずれか一つの被覆基材において、該第２の触媒活性物質が、支持体ナノ粒子および触媒ナノ粒子を含むプラズマ法複合ナノ粒子、ならびに該ナノ粒子のまわりに形成された担体マトリックスを含むミクロンサイズ粒子を含む被覆基材。
実施形態１５６。実施形態１４７−１５３のいずれか一つの被覆基材において、該第２の触媒活性物質が、予備形成されたミクロンサイズ担体粒子に結合した、支持体ナノ粒子および触媒ナノ粒子を含むプラズマ法複合ナノ粒子を含むハイブリッド粒子を含み、ここで、該ミクロンサイズ予備形成担体粒子は、湿式化学的方法によってパラジウムまたは白金：パラジウム合金を含浸された被覆基材。
実施形態１５７。実施形態１４７−１５３のいずれか一つの被覆基材において、該第２の触媒活性物質が、湿式化学的方法のみによってパラジウムまたは白金：パラジウム合金を含浸されたミクロンサイズ粒子を含む、湿式化学的方法のみによって製造された触媒粒子を含む被覆基材。
実施形態１５８。実施形態１３８−１５７のいずれか一つの被覆基材において、該第１の触媒活性物質が１５：１〜２５：１の白金：パラジウム比で白金およびパラジウムを含む被覆基材。
実施形態１５９。実施形態１３８−１５７のいずれか一つの被覆基材において、該第１の触媒活性物質が白金を含みパラジウムは含まない被覆基材。
実施形態１６０。実施形態１３８−１５７のいずれか一つの被覆基材において、該第２の触媒活性物質が、１：２〜８：１の白金：パラジウム比で白金およびパラジウムを含む被覆基材。
実施形態１６１。実施形態１３８−１５７のいずれか一つの被覆基材において、該第２の触媒活性物質がパラジウムを含み白金は含まない被覆基材。
実施形態１６２。実施形態１３８−１４６のいずれか一つの被覆基材において、該ウォッシュコート層が１重量％〜２０重量％のベーマイト粒子を含む被覆基材。
実施形態１６３。実施形態１３８−１４６のいずれか一つの被覆基材において、該ウォッシュコート層が１重量％〜１０重量％のベーマイト粒子を含む被覆基材。
実施形態１６４。実施形態１３８−１４６のいずれか一つの被覆基材において、該ウォッシュコート層が１重量％〜５重量％のベーマイト粒子を含む被覆基材。
実施形態１６５。実施形態１４７−１５７のいずれか一つの被覆基材において、該第１のウォッシュコート層が１重量％〜２０重量％のベーマイト粒子を含む被覆基材。
実施形態１６６。実施形態１４７−１５７のいずれか一つの被覆基材において、該第１のウォッシュコート層が１重量％〜１０重量％のベーマイト粒子を含む被覆基材。
実施形態１６７。実施形態１４７−１５７のいずれか一つの被覆基材において、該第１のウォッシュコート層が１重量％〜５重量％のベーマイト粒子を含む被覆基材。
実施形態１６８。実施形態１４７−１５７または１６５−１６７のいずれか一つの被覆基材において、該第２のウォッシュコート層が１重量％〜２０重量％のベーマイト粒子を含む被覆基材。
実施形態１６９。実施形態１０−２０または２８−３０のいずれか一つの被覆基材において、該第２のウォッシュコート層が１重量％〜１０重量％のベーマイト粒子を含む被覆基材。
実施形態１７０。実施形態１４７−１５７または１６５−１６７のいずれか一つの被覆基材において、該第２のウォッシュコート層が１重量％〜５重量％のベーマイト粒子を含む被覆基材。
実施形態１７１。実施形態１３８−１４６または１６２−１６４のいずれか一つの被覆基材において、該ウォッシュコート層が充填剤粒子をさらに含む被覆基材。
実施形態１７２。実施形態１４７−１５７または１６５−１７０のいずれか一つの被覆基材において、該第１のウォッシュコート層が充填剤粒子をさらに含む被覆基材。
実施形態１７３。実施形態１４７−１５７または１６５−１７０のいずれか一つの被覆基材において、該第２のウォッシュコート層が充填剤粒子をさらに含む被覆基材。
実施形態１７４。実施形態１７１−１７３のいずれか一つの被覆基材において、該充填剤粒子がアルミナを含む被覆基材。
実施形態１７５。実施形態１３８−１４６のいずれか一つの被覆基材において、該ウォッシュコート層が：予備形成されたミクロンサイズ担体粒子に結合した、支持体ナノ粒子および触媒ナノ粒子を含むプラズマ法複合ナノ粒子；支持体ナノ粒子および触媒ナノ粒子を含むプラズマ法複合ナノ粒子、ならびに該ナノ粒子のまわりに形成された担体マトリックス；予備形成されたミクロンサイズ担体粒子に結合したプラズマ法複合ナノ粒子を含むハイブリッド粒子であって、該複合ナノ粒子は、支持体ナノ粒子および触媒ナノ粒子を含み、該ミクロンサイズ予備形成担体粒子は、湿式化学的方法によって白金、パラジウムまたは白金：パラジウム合金を含浸されたハイブリッド粒子；ならびに湿式化学的方法のみによって白金、パラジウムまたは白金：パラジウム合金を含浸されたミクロンサイズ粒子を含む、湿式化学的方法のみによって製造された触媒粒子からなる群から選択される第３の触媒活性物質を含み、ここで、前記第３の触媒活性物質は該第２の触媒活性物質とは異なる被覆基材。
実施形態１７６。実施形態１４７−１５７または１６５−１７０のいずれか一つの被覆基材において、該第２のウォッシュコート層が：予備形成されたミクロンサイズ担体粒子に結合した、支持体ナノ粒子および触媒ナノ粒子を含むプラズマ法複合ナノ粒子；支持体ナノ粒子および触媒ナノ粒子を含むプラズマ法複合ナノ粒子、ならびに該ナノ粒子のまわりに形成された担体マトリックス；予備形成されたミクロンサイズ担体粒子に結合したプラズマ法複合ナノ粒子を含むハイブリッド粒子であって、該複合ナノ粒子は、支持体ナノ粒子および触媒ナノ粒子を含み、該ミクロンサイズ予備形成担体粒子は、湿式化学的方法によって白金、パラジウムまたは白金：パラジウム合金を含浸されたハイブリッド粒子；ならびに湿式化学的方法のみによって白金、パラジウムまたは白金：パラジウム合金を含浸されたミクロンサイズ粒子を含む、湿式化学的方法のみによって製造された触媒粒子からなる群から選択される第３の触媒活性物質を含み、ここで、前記第３の触媒活性物質は該第２の触媒活性物質とは異なる被覆基材。
実施形態１７７。実施形態１７５または実施形態１７６の被覆基材において、該第３の触媒活性物質が白金を含みパラジウムは含まない被覆基材。
実施形態１７８。実施形態１７５または実施形態１７６の被覆基材において、該第３の触媒活性物質が１０：１〜１００：１の白金：パラジウム比で白金およびパラジウムを含む被覆基材。
実施形態１７９。実施形態１７５または実施形態１７６の被覆基材において、該第３の触媒活性物質が１５：１〜２５：１の白金：パラジウム比で白金およびパラジウムを含む被覆基材。
実施形態１８０。実施形態１３８−１７９のいずれか一つによる被覆基材を含む触媒コンバータ。
実施形態１８１。排気ガス用の導管、および実施形態１８０による触媒コンバータを備える排気処理システム。
実施形態１８２。実施形態１８１の排気処理システムを備えるヘビーデューティディーゼル車。
実施形態１８３。ヘビーデューティディーゼル車に対する欧州排出基準ユーロ５を満たす実施形態１８２のヘビーデューティディーゼル車。
実施形態１８４。ヘビーデューティディーゼル車に対する欧州排出基準ユーロ６を満たす実施形態１８２のヘビーデューティディーゼル車。
実施形態１８５。ヘビーデューティディーゼル車に対する米国環境保護庁基準を満たす実施形態１８２のヘビーデューティディーゼル車。
実施形態１８６。ヘビーデューティディーゼル車に対する米国環境保護庁本質的低公害車（ＩＬＥＶ）基準を満たす実施形態１８２のヘビーデューティディーゼル車。
実施形態１８７。ヘビーデューティディーゼル車に対する米国環境保護庁超低公害車（ＵＬＥＶ）基準を満たす実施形態１８２のヘビーデューティディーゼル車。
実施形態１８８。ゼオライトを含まない被覆基材を形成する方法において、ベーマイト粒子と；１０：１の白金：パラジウム〜１００：１の白金：パラジウムの重量比の白金およびパラジウムを含む、または白金を含みパラジウムは含まない第１の触媒活性物質と；１：２の白金：パラジウム〜８：１の白金：パラジウムの重量比の白金およびパラジウムを含む、またはパラジウムを含み白金は含まない第２の触媒活性物質とを含むウォッシュコート層で基材を被覆する工程を含む方法。
実施形態１８９。実施形態１８８の方法において、該第１の触媒活性物質が、予備形成されたミクロンサイズ担体粒子に結合した、支持体ナノ粒子および触媒ナノ粒子を含むプラズマ法複合ナノ粒子を含む被覆基材。
実施形態１９０。実施形態１８８の方法において、該第１の触媒活性物質が、支持体ナノ粒子および触媒ナノ粒子を含むプラズマ法複合ナノ粒子、ならびに該ナノ粒子のまわりに形成された担体マトリックスを含むミクロンサイズ粒子を含む被覆基材。
実施形態１９１。実施形態１８８の方法において、該第１の触媒活性物質が、予備形成されたミクロンサイズ担体粒子に結合した、支持体ナノ粒子および触媒ナノ粒子を含むプラズマ法複合ナノ粒子を含むハイブリッド粒子を含み、ここで、該ミクロンサイズ予備形成担体粒子は、湿式化学的方法によって白金または白金：パラジウム合金を含浸された方法。
実施形態１９２。実施形態１８８の方法において、該第１の触媒活性物質が、湿式化学的方法のみによって白金または白金：パラジウム合金を含浸されたミクロンサイズ粒子を含む、湿式化学的方法のみによって製造された触媒粒子を含む方法。
実施形態１９３。実施形態１８８−１９２のいずれか一つの方法において、該第２の触媒活性物質が、予備形成されたミクロンサイズ担体粒子に結合した、支持体ナノ粒子および触媒ナノ粒子を含むプラズマ法複合ナノ粒子を含む方法。
実施形態１９４。実施形態１８８−１９２のいずれか一つの方法において、該第２の触媒活性物質が、支持体ナノ粒子および触媒ナノ粒子を含むプラズマ法複合ナノ粒子、ならびに該ナノ粒子のまわりに形成された担体マトリックスを含むミクロンサイズ粒子を含む方法。
実施形態１９５。実施形態１８８−１９２のいずれか一つの方法において、該第２の触媒活性物質が、予備形成されたミクロンサイズ担体粒子に結合したプラズマ法複合ナノ粒子を含むハイブリッド粒子を含み、ここで、該複合ナノ粒子は、支持体ナノ粒子および触媒ナノ粒子を含み、ここで、該ミクロンサイズ予備形成担体粒子は、湿式化学的方法によってパラジウムまたは白金：パラジウム合金を含浸された方法。
実施形態１９６。実施形態１８８−１９２のいずれか一つの方法において、該第２の触媒活性物質が、湿式化学的方法のみによってパラジウムまたは白金：パラジウム合金を含浸されたミクロンサイズ粒子を含む、湿式化学的方法のみによって製造された触媒粒子を含む方法。
実施形態１９７。ゼオライトを含まない被覆基材を形成する方法であって、いずれかの順序で：ベーマイト粒子と；１０：１の白金：パラジウム〜１００：１の白金：パラジウムの重量比の白金およびパラジウムを含む、または白金を含みパラジウムは含まない第１の触媒活性物質とを含む第１のウォッシュコート層で基材を被覆する工程；ならびに、ベーマイト粒子と；１：２の白金：パラジウム〜８：１の白金：パラジウムの重量比の白金およびパラジウムを含む、またはパラジウムを含み白金は含まない第２の触媒活性物質とを含む第２のウォッシュコート層で基材を被覆する工程を含む方法。
実施形態１９８。実施形態１９７の方法において、該第１のウォッシュコート層が該第２のウォッシュコート層の被覆前に該基材に被覆される方法。
実施形態１９９。実施形態１９７の方法において、該第２のウォッシュコート層が該第１ウォッシュコート層の被覆前に該基材に被覆される方法。
実施形態２００。実施形態１９７−１９９のいずれか一つの方法において、該第１の触媒活性物質が、予備形成されたミクロンサイズ担体粒子に結合したプラズマ法複合ナノ粒子を含み、ここで、該複合ナノ粒子は、支持体ナノ粒子および触媒ナノ粒子を含む方法。
実施形態２０１。実施形態１９７−１９９のいずれか一つの方法において、該第１の触媒活性物質が、プラズマ法複合ナノ粒子、および該ナノ粒子のまわりに形成された担体マトリックスを含むミクロンサイズ粒子を含み、ここで、該複合ナノ粒子は、支持体ナノ粒子および触媒ナノ粒子を含む方法。
実施形態２０２。実施形態１９７−１９９のいずれか一つの方法において、該第１の触媒活性物質が、予備形成されたミクロンサイズ担体粒子に結合したプラズマ法複合ナノ粒子を含むハイブリッド粒子を含み、ここで、該複合ナノ粒子は、支持体ナノ粒子および触媒ナノ粒子を含み、ここで、該ミクロンサイズ予備形成された担体粒子は、湿式化学的方法によって白金または白金：パラジウム合金を含浸された方法。
実施形態２０３。実施形態１９７−１９９のいずれか一つの方法において、該第１の触媒活性物質が、湿式化学的方法のみによって白金または白金：パラジウム合金を含浸されたミクロンサイズ粒子を含む、湿式化学的方法のみによって製造された触媒粒子を含む方法。
実施形態２０４。実施形態１９７−２０３のいずれか一つの方法において、該第２の触媒活性物質が、予備形成されたミクロンサイズ担体粒子に結合したプラズマ法複合ナノ粒子を含み、ここで、該複合ナノ粒子は、支持体ナノ粒子および触媒ナノ粒子を含む方法。
実施形態２０５。実施形態１９７−２０３のいずれか一つの方法において、該第２の触媒活性物質が、プラズマ法複合ナノ粒子、および該ナノ粒子のまわりに形成された担体マトリックスを含むミクロンサイズ粒子を含み、ここで、該複合ナノ粒子は、支持体ナノ粒子および触媒ナノ粒子を含む方法。
実施形態２０６。実施形態１９７−２０３のいずれか一つの方法において、該第２の触媒活性物質が、予備形成されたミクロンサイズ担体粒子に結合したプラズマ法複合ナノ粒子を含むハイブリッド粒子を含み、ここで、該複合ナノ粒子は、支持体ナノ粒子および触媒ナノ粒子を含み、ここで、該ミクロンサイズ予備形成担体粒子は、湿式化学的方法によってパラジウムまたは白金：パラジウム合金を含浸された方法。
実施形態２０７。実施形態１９７−２０３のいずれか一つの方法において、該第２の触媒活性物質が、湿式化学的方法のみによってパラジウムまたは白金：パラジウム合金を含浸されたミクロンサイズ粒子を含む、湿式化学的方法のみによって製造された触媒粒子を含む方法。
実施形態２０８。実施形態１８８−２０７のいずれか一つの方法において、該第１の触媒活性物質が１５：１〜２５：１の白金：パラジウム比で白金およびパラジウムを含む方法。
実施形態２０９。実施形態１８８−２０７のいずれか一つの方法において、該第１の触媒活性物質が白金を含みパラジウムは含まない方法。
実施形態２１０。実施形態１８８−２０７のいずれか一つの方法において、該第２の触媒活性物質が１：２〜８：１の白金：パラジウム比で白金およびパラジウムを含む方法。
実施形態２１１。実施形態１８８−２０７のいずれか一つの方法において、該第２の触媒活性物質がパラジウムを含み白金は含まない方法。
実施形態２１２。実施形態１８８−１９６のいずれか一つの方法において、該ウォッシュコート層が、１重量％〜２０重量％のベーマイト粒子を含む方法。
実施形態２１３。実施形態１８８−１９６のいずれか一つの方法において、該ウォッシュコート層が１重量％〜１０重量％のベーマイト粒子を含む方法。
実施形態２１４。実施形態１８８−１９６のいずれか一つの方法において、該ウォッシュコート層が１重量％〜５重量％のベーマイト粒子を含む方法。
実施形態２１５。実施形態１９７−２０７のいずれか一つの方法において、該第１のウォッシュコート層が１重量％〜２０重量％のベーマイト粒子を含む方法。
実施形態２１６。実施形態１９７−２０７のいずれか一つの方法において、該第１のウォッシュコート層が１重量％〜１０重量％のベーマイト粒子を含む方法。
実施形態２１７。実施形態１９７−２０７のいずれか一つの方法において、該第１のウォッシュコート層が１重量％〜５重量％のベーマイト粒子を含む方法。
実施形態２１８。実施形態１９７−２０７または２１５−２１７のいずれか一つの方法において、該第２のウォッシュコート層が１重量％〜２０重量％のベーマイト粒子を含む方法。
実施形態２１９。実施形態１９７−２０７または２１５−２１７のいずれか一つの方法において、該第２のウォッシュコート層が１重量％〜１０重量％のベーマイト粒子を含む方法。
実施形態２２０。実施形態１９７−２０７または２１５−２１７のいずれか一つの方法において、該第２のウォッシュコート層が１重量％〜５重量％のベーマイト粒子を含む方法。
実施形態２２１。実施形態１８８−１９６または２１２−２１４のいずれか一つの方法において、該ウォッシュコート層が充填剤粒子をさらに含む方法。
実施形態２２２。実施形態１９７−２０７または２１５−２２０のいずれか一つの方法において、該第１のウォッシュコート層が充填剤粒子をさらに含む方法。
実施形態２２３。実施形態１９７−２０７または２１５−２２０のいずれか一つの方法において、該第２のウォッシュコート層が充填剤粒子をさらに含む方法。
実施形態２２４。実施形態２２１−２２３のいずれか一つの方法において、該充填剤粒子がアルミナを含む方法。
実施形態２２５。実施形態１８８−１９６のいずれか一つの方法において、該ウォッシュコート層が：予備形成されたミクロンサイズ担体粒子に結合した、支持体ナノ粒子および触媒ナノ粒子を含むプラズマ法複合ナノ粒子；支持体ナノ粒子および触媒ナノ粒子を含むプラズマ法複合ナノ粒子、ならびに該ナノ粒子のまわりに形成された担体マトリックス；予備形成されたミクロンサイズ担体粒子に結合したプラズマ法複合ナノ粒子を含むハイブリッド粒子であって、該複合ナノ粒子は、支持体ナノ粒子および触媒ナノ粒子を含み、該ミクロンサイズ予備形成担体粒子は、湿式化学的方法によって白金、白金または白金：パラジウム合金を含浸されたハイブリッド粒子；湿式化学的方法のみによって白金、パラジウムまたは白金：パラジウム合金を含浸されたミクロンサイズ粒子を含む、湿式化学的方法のみによって製造された触媒粒子からなる群から選択される第３の触媒活性物質を含み、ここで、前記第３の触媒活性物質は第２の触媒活性物質とは異なる方法。
実施形態２２６。実施形態１９７−２０７または２１５−２２０のいずれか一つの方法において、該第２のウォッシュコート層が：
予備形成されたミクロンサイズ担体粒子に結合した、支持体ナノ粒子および触媒ナノ粒子を含むプラズマ法複合ナノ粒子；支持体ナノ粒子および触媒ナノ粒子を含むプラズマ法複合体ナノ粒子、ならびに該ナノ粒子のまわりに形成された担体マトリックス；予備形成されたミクロンサイズ担体粒子に結合したプラズマ法複合ナノ粒子を含むハイブリッド粒子であって、該複合ナノ粒子は、支持体ナノ粒子および触媒ナノ粒子を含み、該ミクロンサイズ予備形成担体粒子は、湿式化学的方法によって白金、白金または白金：パラジウム合金を含浸されたハイブリッド粒子；湿式化学的方法のみによって白金、パラジウムまたは白金：パラジウム合金を含浸されたミクロンサイズ粒子を含む、湿式化学的方法のみによって製造された触媒粒子からなる群から選択される第３の触媒活性物質を含み、ここで、前記第３の触媒活性物質は該第２の触媒活性物質とは異なる方法。
予備形成されたミクロンサイズ担体粒子に結合した、支持体ナノ粒子および触媒ナノ粒子を含むプラズマ法複合ナノ粒子；支持体ナノ粒子および触媒ナノ粒子を含むプラズマ法複合体ナノ粒子、ならびに該ナノ粒子のまわりに形成された担体マトリックス；予備形成されたミクロンサイズ担体粒子に結合したプラズマ法複合ナノ粒子を含むハイブリッド粒子であって、該複合ナノ粒子は、支持体ナノ粒子および触媒ナノ粒子を含み、該ミクロンサイズ予備形成担体粒子は、湿式化学的方法によって白金、白金または白金：パラジウム合金を含浸されたハイブリッド粒子；湿式化学的方法のみによって白金、パラジウムまたは白金：パラジウム合金を含浸されたミクロンサイズ粒子を含む、湿式化学的方法のみによって製造された触媒粒子からなる群から選択される第３の触媒活性物質を含み、ここで、前記第３の触媒活性物質は該第２の触媒活性物質とは異なる方法。
実施形態２２７。実施形態２２５または実施形態２２６の被覆基材において、該第３の触媒活性物質が白金を含みパラジウムは含まない被覆基材。
実施形態２２８。実施形態２２５または実施形態２２６の被覆基材において、該第３の触媒活性物質が１０：１〜１００：１の白金：パラジウム比で白金およびパラジウムを含む被覆基材。
実施形態２２９。実施形態２２５または実施形態２２６の被覆基材において、該第３の触媒活性物質は１５：１〜２５：１の白金：パラジウム比で白金およびパラジウムを含む被覆基材。
実施形態２３０。１０：１の白金：パラジウム〜１００：１の白金：パラジウムの重量比の白金およびパラジウムを含む、または白金を含みパラジウムは含まない３５重量％〜９５重量％の第１の触媒活性物質；ならびに１：２の白金：パラジウム〜８：１の白金：パラジウムの重量比の白金およびパラジウムを含む、またはパラジウムを含み白金は含まない３５重量％〜９５重量％の第２の触媒活性物質の固形分を含む触媒ウォッシュコート組成物（ここで、触媒ウォッシュコート組成物はゼオライトを含まない）。
実施形態２３１。実施形態２３０の触媒ウォッシュコート組成物において、該第１の触媒活性物質が、予備形成されたミクロンサイズ担体粒子に結合した、支持体ナノ粒子および触媒ナノ粒子を含むプラズマ法複合ナノ粒子を含む触媒ウォッシュコート組成物。
実施形態２３２。実施形態２３０の触媒ウォッシュコート組成物において、該第１の触媒活性物質が、プラズマ法複合ナノ粒子、および該ナノ粒子のまわりに形成された担体マトリックスを含むミクロンサイズ粒子を含み、ここで、該複合ナノ粒子は、支持体ナノ粒子および触媒ナノ粒子を含む触媒ウォッシュコート組成物。
実施形態２３３。実施形態２３０の触媒ウォッシュコート組成物において、該第１の触媒活性物質が、予備形成されたミクロンサイズ担体粒子に結合したプラズマ法複合ナノ粒子を含むハイブリッド粒子を含み、ここで、該複合ナノ粒子は支持体ナノ粒子および触媒ナノ粒子を含み、ここで、該ミクロンサイズ予備形成担体粒子は、湿式化学的方法によって白金または白金：パラジウム合金を含浸された触媒ウォッシュコート組成物。
実施形態２３４。実施形態２３０の触媒ウォッシュコート組成物において、該第１の触媒活性物質が、湿式化学的方法のみによって白金または白金：パラジウム合金を含浸されたミクロンサイズ粒子を含む、湿式化学的方法のみによって製造された触媒粒子を含む触媒ウォッシュコート組成物。
実施形態２３５。実施形態２３０−２３４のいずれか一つの組成物において、該第２の触媒活性物質が、予備形成されたミクロンサイズ担体粒子に結合したプラズマ法複合ナノ粒子を含み、ここで、該複合ナノ粒子は、支持体ナノ粒子および触媒ナノ粒子を含む触媒ウォッシュコート組成物。
実施形態２３６。実施形態２３０−２３４のいずれか一つの触媒ウォッシュコート組成物において、該第２の触媒活性物質が、プラズマ法複合ナノ粒子を含むミクロンサイズ粒子、および該ナノ粒子のまわりに形成された担体マトリックスを含み、ここで、該複合ナノ粒子は、支持体ナノ粒子および触媒ナノ粒子を含む触媒ウォッシュコート組成物。
実施形態２３７。実施形態２３０−２３４のいずれか一つの触媒ウォッシュコート組成物において、該第２の触媒活性物質が、予備形成されたミクロンサイズ担体粒子に結合したプラズマ法複合ナノ粒子を含むハイブリッド粒子を含み、ここで、該複合ナノ粒子は、支持体ナノ粒子および触媒ナノ粒子を含み、ここで、該ミクロンサイズ予備形成担体粒子は、湿式化学的方法によってパラジウムまたは白金：パラジウム合金を含浸された触媒ウォッシュコート組成物。
実施形態２３８。実施形態２３０−２３４のいずれか一つの触媒ウォッシュコート組成物において、該第２の触媒活性物質が、湿式化学的方法のみによってパラジウムまたは白金：パラジウム合金を含浸されたミクロンサイズ粒子を含む、湿式化学的方法のみによって製造された触媒粒子を含む触媒ウォッシュコート組成物。
実施形態２３９。実施形態２３０−２３８のいずれか一つの触媒ウォッシュコート組成物において、該第１の触媒活性物質が１５：１〜２５：１の白金：パラジウム比で白金およびパラジウムを含む触媒ウォッシュコート組成物。
実施形態２４０。実施形態２３０−２３８のいずれか一つの触媒ウォッシュコート組成物において、該第１の触媒活性物質が白金を含みパラジウムは含まない触媒ウォッシュコート組成物。
実施形態２４１。実施形態２３０−２４０のいずれか一つの触媒ウォッシュコート組成物において、該第２の触媒活性物質が１：２〜８：１の白金：パラジウム比で白金およびパラジウムを含む触媒ウォッシュコート組成物。
実施形態２４２。実施形態２３０−２４０のいずれか一つの触媒ウォッシュコート組成物において、該第２の触媒活性物質がパラジウムを含み白金は含まない触媒ウォッシュコート組成物。
実施形態２４３。実施形態２３０−２４２のいずれか一つの触媒ウォッシュコート組成物において、１重量％〜２０重量％のベーマイト粒子をさらに含む触媒ウォッシュコート組成物。
実施形態２４４。実施形態２３０−２４２のいずれか一つの触媒ウォッシュコート組成物において、１重量％〜１０重量％のベーマイト粒子をさらに含む触媒ウォッシュコート組成物。
実施形態２４５。実施形態２３０−２４２のいずれか一つの触媒ウォッシュコート組成物において、１重量％〜５重量％のベーマイト粒子をさらに含む触媒ウォッシュコート組成物。
実施形態２４６。実施形態２３０−２４５のいずれか一つの触媒ウォッシュコート組成物において、充填剤粒子をさらに含む触媒ウォッシュコート組成物。
実施形態２４７。実施形態２４６の触媒ウォッシュコート組成物において、該充填剤粒子がアルミナ粒子である触媒ウォッシュコート組成物。
実施形態２４８。実施形態２３０−２４７のいずれか一つの触媒ウォッシュコート組成物において、該固体が３〜５の間のｐＨで水性媒体中で懸濁される触媒ウォッシュコート組成物。
上で論じたように、本ウォッシュコート組成物は種々様々な方法で構成し適用することができる。この構成は、ウォッシュコートを用いて被覆された基材を調製する例を提供する。
ウォッシュコートの調製の一般手順
ウォッシュコートの調製の一般手順
固体原料（約３０重量％）を水（約７０重量％）と混合することによりウォッシュコートを作る。酢酸を添加してｐＨを約４に調節する。次いで、ウォッシュコートスラリーを約４μｍ〜約６μｍの平均粒径に達するように摩砕する。ウォッシュコートの粘度を、セルロース溶液とのまたはコーンスターチとの混合によって所望の粘度に、典型的には約３００ｃＰ〜約１２００ｃＰの間に調節する。セルロースまたはコーンスターチ添加後、ウォッシュコートを約２４時間〜約４８時間熟成させる。ウォッシュコートは浸漬被覆または真空被覆のいずれかによって基材に被覆する。被覆される部分（複数可）は、場合によって、被覆前に予備湿潤することができる。基材に被覆するウォッシュコート量は、約３０ｇ／Ｌ〜約２５０ｇ／Ｌ、または約５０ｇ／Ｌ〜約２５０ｇ／Ｌの範囲であってもよい。過剰なウォッシュコートは吹き飛ばし、リサイクルする。次いで、被覆部上に空気を流すことにより、約２５℃〜約９５℃で重量が横ばいになるまでウォッシュコート被覆基材を乾燥する。次いで、ウォッシュコート被覆基材を約４５０℃〜約６５０℃で約１時間〜約２時間か焼する。
実施例１：基材――触媒層（Ｓ――Ｃ）触媒層中に２種の型の触媒活性物質を有する構成
実施例１：基材――触媒層（Ｓ――Ｃ）触媒層中に２種の型の触媒活性物質を有する構成
一つの例示構成において、基材に塗布する触媒ウォッシュコート組成物は基材および触媒ウォッシュコート層を含む。触媒ウォッシュコート層は、約３重量％のベーマイト、２０：１の白金：パラジウム重量比を有する約４０重量％のＮＮｍ粒子、５：１の白金：パラジウム重量比を有する約４０重量％のＮＮｍ粒子、および約１７重量％の多孔性アルミナ（ＭＩ−３８６など）を含んでもよい。
触媒ウォッシュコート組成物について上で論じた原料は、水および酸（酢酸など）と混合し、ｐＨを約４に調節する。適当な水準に粘度を調節した後、この第１のウォッシュコートを基材に被覆する。過剰ウォッシュコートは吹き飛ばしリサイクルする。次いで、被覆基材を乾燥しか焼する。
実施例２：基材――第１の触媒層――第２の触媒層（Ｓ――Ｃ１――Ｃ２）それぞれが異なる型の触媒活性物質を含む２つの触媒層を有する構成
実施例２：基材――第１の触媒層――第２の触媒層（Ｓ――Ｃ１――Ｃ２）それぞれが異なる型の触媒活性物質を含む２つの触媒層を有する構成
一つの例示構成において、基材に適用された触媒ウォッシュコート組成物は、基材、第１の触媒ウォッシュコート層および第２の触媒ウォッシュコート層を含む。第１の触媒ウォッシュコート層は、約３重量％のベーマイト、２０：１の白金：パラジウム重量比を有する約８０重量％のＮＮｍ粒子、および約１７重量％の多孔性アルミナ（ＭＩ−３８６など）を含んでもよい。第２の触媒ウォッシュコート層は、約３重量％のベーマイト、５：１の白金：パラジウム重量比を有する約８０重量％のＮＮｍ粒子、および約１７重量％の多孔性アルミナ（ＭＩ−３８６など）を含んでもよい。
第１の触媒ウォッシュコート組成物について上で論じた原料は、水および酸（酢酸など）と混合し、ｐＨは約４に調節する。適当な水準に粘度を調節した後、この第１のウォッシュコートを基材に被覆する。過剰ウォッシュコートは吹き飛ばし、リサイクルする。次いで、この第１の触媒ウォッシュコート層を乾燥しか焼する。
この第１の被覆段階に従って、第２の被覆段階を適用し、第２のウォッシュコート組成物について上で論じた原料は、水および酸（酢酸など）と混合し、ｐＨを約４に調節する。適当な水準に粘度を調節した後、この第２のウォッシュコートを基材に被覆する。やはり、過剰ウォッシュコートは吹き飛ばし、リサイクルする。次いで、この第２のウォッシュコート層を乾燥しか焼する。
実施例３：基材――第１の触媒層――第２の触媒層（Ｓ――Ｃ１――Ｃ２）２つの触媒層を有する追加の構成
実施例３：基材――第１の触媒層――第２の触媒層（Ｓ――Ｃ１――Ｃ２）２つの触媒層を有する追加の構成
別の例示構成において、基材に適用する触媒ウォッシュコート組成物は、基材、任意選択の角充填層、第１の触媒ウォッシュコート層および第２の触媒ウォッシュコート層を含む。基材は、約０．８ｇ／Ｌの合計白金族金属装填率を含む。
任意選択の角充填層は、多孔性アルミナ（ＭＩ−３８６粒子など）および約３％のベーマイトで構成することができ、また場合によってゼオライトを含んでもよい。ゼオライトは、角充填層ウォッシュコートの固形分の２０重量％〜９０重量％の間、例えば約５０重量％の量で含めることができる。任意選択の角充填層は、使用する場合、約５０ｇ／Ｌ〜６０ｇ／Ｌの量で基材に塗布する。
第１の触媒ウォッシュコート層は、ベーマイト（約３重量％）、約２５ｇ／Ｌの量の２０：１の白金：パラジウム重量比（約０．３３ｇ／ＬのＰｔ：Ｐｄに対応する）を有するＮＮｍ粒子（ナノ白金：パラジウム合金／ナノアルミナ／マイクロアルミナ）；約１８ｇ／Ｌの量の湿式化学を介するパラジウム（約０．０７ｇ／ＬのＰｄに対応する）を含浸されたアルミナ粒子；および約１０〜１５ｇ／Ｌの多孔性アルミナ（ＭＩ−３８６など）を含んでもよい。第１の触媒ウォッシュコート層中の白金族金属装填率の合計は、約０．４ｇ／Ｌであり、約５対１の比の［２０：１のＰｔ：Ｐｄ合金］対［Ｐｄ］を有する。この第１の触媒ウォッシュコート層は、約５０ｇ／Ｌ〜６０ｇ／Ｌの量で基材に塗布する。
第２の触媒ウォッシュコート層は、約３重量％のベーマイト、２０：１の白金：パラジウム重量比を有する約４８．５重量％のＮＮｍ粒子、および約４８．５重量％の多孔性アルミナ（ＭＩ−３８６など）を含んでもよい。２０：１の白金：パラジウム重量比を有するＮＮｍ粒子の量は、約２５〜３０ｇ／Ｌであり、ウォッシュコート中の白金族金属の約１．２％〜１．５％に対応する。アルミナの量は約２５〜３０ｇ／Ｌである。第２の触媒ウォッシュコート層中の白金族金属装填率の合計は、２０：１のＰｔ：Ｐｄで構成された約０．４ｇ／Ｌである。この第２の触媒ウォッシュコート層は、約５０ｇ／Ｌ〜６０ｇ／Ｌの量で基材に塗布する。
任意選択の角充填層を使用する場合、角充填層ウォッシュコート組成物について上で論じた原料を水および酸（酢酸など）と混合し、ｐＨは約４に調節する。適当な水準に粘度を調節した後、角充填層ウォッシュコートを基材に被覆する。過剰ウォッシュコートは吹き飛ばし、リサイクルすることができる。次いで、この角充填ウォッシュコート層を乾燥しか焼する。
第１の触媒ウォッシュコート組成物について上で論じた原料は、水および酸（酢酸など）と混合し、ｐＨを約４に調節する。適当な水準に粘度を調節した後、この第１の触媒ウォッシュコートを基材に被覆する。過剰の触媒ウォッシュコートは吹き飛ばし、リサイクルする。次いで、この第１の触媒ウォッシュコート層を乾燥しか焼する。
この第１の被覆段階に従って、第２の被覆段階を適用し、ここで、第２の触媒ウォッシュコート組成物について上で論じた原料は、水および酸（酢酸など）と混合し、ｐＨを約４に調節する。適当な水準に粘度を調節した後、この第２の触媒ウォッシュコートを基材に被覆する。やはり、過剰の触媒ウォッシュコートは吹き飛ばし、リサイクルする。次いで、この第２の触媒ウォッシュコート層を乾燥しか焼する。
実施例４：基材――角充填層――第１の触媒層――第２の触媒層（Ｓ――Ｆ――Ｃ１――Ｃ２）
実施例４：基材――角充填層――第１の触媒層――第２の触媒層（Ｓ――Ｆ――Ｃ１――Ｃ２）
別の例示の構成において、基材に塗布する触媒ウォッシュコート組成物は、基材、角充填層、第１の触媒ウォッシュコート層および第２の触媒ウォッシュコート層を含む。触媒は、以下のウォッシュコートを用いて、実施例３のように調製した。
角充填層：５０ｇ／ＬのＡｌ２Ｏ３（ＭＩ−３８６）と〜５％のベーマイトで構成される。
第１の触媒層：２１ｇ／ＬのＮＮｍ、ナノ−２０：１のＰｔ：Ｐｄ／ナノ−Ａｌ２Ｏ３／マイクロ−Ａｌ２Ｏ３（およそ０．３３ｇ／Ｌの２０：１のＰｔ：Ｐｄ）、およびマイクロＡｌ２Ｏ３（ＭＩ−３８６）に含浸された８ｇ／Ｌの湿式化学Ｐｄ（およそ０．０７ｇ／ＬのＰｄ）、これらは合わせて３対１の比のＰｔ：Ｐｄを与える（合計０．４ｇ／ＬのＰＧＭ）；３０ｇ／ＬのＡｌ２Ｏ３（ＭＩ−３８６充填剤）；および５％のベーマイト。
第２の触媒層：２７ｇ／Ｌの２０：１のＮＮｍ＜ナノ−２０：１のＰｔ：Ｐｄ／ナノ−Ａｌ２Ｏ３／マイクロ−Ａｌ２Ｏ３（およそ０．４ｇ／Ｌの２０：１Ｐｔ：Ｐｄ）＞および２８ｇ／ＬのＡｌ２Ｏ３（ＭＩ−３８６充填剤）；および５％のベーマイト。
様々な温度（℃）でのＮＯｘからＮＯ２への酸化についてのこの触媒の性能データを、図７および表１に示す（データ点で円の点線としてプロットした；表１に実施例４の触媒の欄に記した）。これは、ＥＰＡ仕様を満たす市販の触媒の性能と一致する（データ点で四角の実線としてプロットした；表１に市販触媒の欄に記した）。得られた百分率は、存在するＮＯｘの合計に対するＮＯ２の百分率を表す。
特定する引用により本明細書中で言及するすべての刊行物、特許、特許出願および公開特許出願の開示は、参照によってその全体が本明細書に組み込まれる。
本発明の構築および動作の原理の理解を容易にするために詳細を含む特定の実施形態に関して本発明を記載した。特定の実施形態およびその詳細への本明細書でのそのような言及は、本明細書に添付される特許請求の範囲を限定することを意図したものではない。本発明の趣旨および範囲から逸脱することなく、例証のために選択した実施形態に他の様々な変更を加えることができることは、当業者には容易に理解されるであろう。したがって、本明細書および実施例は、本発明の範囲を限定するものと解釈してはならない。
Claims (96)
- ゼオライトを含まない被覆基材であって：
基材；
第１のウォッシュコート層であって、
ベーマイト粒子と；
１０：１の白金：パラジウム〜１００：１の白金：パラジウムの重量比の白金およびパラジウムを含む、または白金を含みパラジウムは含まない第１の触媒活性物質であって、該第１の触媒活性物質は、ミクロンサイズ担体粒子に結合または包埋された、プラズマ法複合ナノ粒子を含み、該複合ナノ粒子は、支持体ナノ粒子および触媒ナノ粒子を含む、第１の触媒活性物質と；
を含む第１のウォッシュコート層；ならびに、
第２のウォッシュコート層であって、
ベーマイト粒子と；
１：２の白金：パラジウム〜８：１の白金：パラジウムの重量比の白金およびパラジウムを含む、またはパラジウムを含み白金は含まない第２の触媒活性物質であって、該第２の触媒活性物質は、ミクロンサイズ担体粒子に結合または包埋された、プラズマ法複合ナノ粒子を含み、該複合ナノ粒子は、支持体ナノ粒子および触媒ナノ粒子を含むプラズマ法複合ナノ粒子を含む、第２の触媒活性物質と；
を含む第２のウォッシュコート層を含む被覆基材。 - ゼオライトを含まない被覆基材であって：
基材；
第１のウォッシュコート層であって、
ベーマイト粒子と；
１０：１の白金：パラジウム〜１００：１の白金：パラジウムの重量比の白金およびパラジウムを含む、または白金を含みパラジウムは含まない第１の触媒活性物質とを含む第１のウォッシュコート層；ならびに
第２のウォッシュコート層であって、
ベーマイト粒子と；
１：２の白金：パラジウム〜８：１の白金：パラジウムの重量比の白金およびパラジウムを含む、またはパラジウムを含み白金は含まない第２の触媒活性物質とを含む第２のウォッシュコート層を含む被覆基材。 - ゼオライトを含まない被覆基材であって：
基材；ならびに
ウォッシュコート層であって、
ベーマイト粒子と；
１０：１の白金：パラジウム〜１００：１の白金：パラジウムの重量比の白金およびパラジウムを含む、または白金を含みパラジウムは含まない第１の触媒活性物質であって、該第１の触媒活性物質は、ミクロンサイズ担体粒子に結合または包埋された、プラズマ法複合ナノ粒子を含み、該複合ナノ粒子は、支持体ナノ粒子および触媒ナノ粒子を含む、第１の触媒活性物質と；
１：２の白金：パラジウム〜８：１の白金：パラジウムの重量比の白金およびパラジウムを含む、またはパラジウムを含み白金は含まない第２の触媒活性物質とを含むウォッシュコート層を含む被覆基材。 - ゼオライトを含まない被覆基材であって：
基材；ならびに
ウォッシュコート層であって、
ベーマイト粒子と；
１０：１の白金：パラジウム〜１００：１の白金：パラジウムの重量比の白金およびパラジウムを含む、または白金を含みパラジウムは含まない第１の触媒活性物質と；
１：２の白金：パラジウム〜８：１の白金：パラジウムの重量比の白金およびパラジウムを含む、またはパラジウムを含み白金は含まない第２の触媒活性物質とを含むウォッシュコート層を含む被覆基材。 - 被覆基材において：
基材；
第１のウォッシュコート層であって：
ベーマイト粒子と；
１０：１の白金：パラジウム〜１００：１の白金：パラジウムの重量比の白金およびパラジウムを含む、または白金を含みパラジウムを含まない第１の触媒活性物質とを含む第１のウォッシュコート；ならびに
第２のウォッシュコート層であって：
ベーマイト粒子と；
１：２の白金：パラジウム〜８：１の白金：パラジウムの重量比の白金およびパラジウムを含む第２の触媒活性物質、または、１：２の白金：パラジウム〜８：１の白金：パラジウムの重量比の白金およびパラジウムを一緒に含む、またはパラジウムを含み白金は含まない２種もしくはそれを超える触媒活性物質とを含む第２のウォッシュコート層を含む被覆基材。 - 前記被覆基材は、ゼオライトを含まない、請求項５に記載の被覆基材。
- 前記被覆基材は、ゼオライトを実質的に含まない、請求項５に記載の被覆基材。
- 前記触媒ウォッシュコート層がゼオライトを含まない、請求項５に記載の被覆基材。
- 前記触媒ウォッシュコート層がゼオライトを実質的に含まない、請求項５に記載の被覆基材。
- 前記第１のウォッシュコート層が前記第２のウォッシュコート層の被覆前に前記基材に被覆される、請求項１、２または５〜９のいずれか一項に記載の被覆基材。
- 前記第２のウォッシュコート層が前記第１のウォッシュコート層の被覆前に前記基材に被覆される、請求項１、２または５〜９のいずれか一項に記載の被覆基材。
- 前記第１の触媒活性物質が、予備形成されたミクロンサイズ担体粒子に結合したプラズマ法複合ナノ粒子を含み、該複合ナノ粒子は支持体ナノ粒子および触媒ナノ粒子を含む、請求項２、４または５〜９のいずれか一項に記載の被覆基材。
- 前記第１の触媒活性物質が、プラズマ法複合ナノ粒子、および該ナノ粒子のまわりに形成された担体マトリックスを含むミクロンサイズ粒子を含み、ここで、該複合ナノ粒子は、支持体ナノ粒子および触媒ナノ粒子を含む、請求項２、４または５〜９のいずれか一項に記載の被覆基材。
- 前記第１の触媒活性物質が、予備形成ミクロンサイズ担体粒子に結合したプラズマ法複合ナノ粒子を含むハイブリッド粒子を含み、該複合ナノ粒子は、支持体ナノ粒子および触媒ナノ粒子を含み、ここで、該ミクロンサイズ予備形成担体粒子は、湿式化学的方法によって白金または白金：パラジウム合金を含浸される、請求項２、４または５〜９のいずれか一項に記載の被覆基材。
- 前記第１の触媒活性物質が、湿式化学的方法のみによって白金または白金：パラジウム合金を含浸させたミクロンサイズ粒子を含む、湿式化学的方法のみによって製造された触媒粒子を含む、請求項２、４または５〜９のいずれか一項に記載の被覆基材。
- 前記第２の触媒活性物質が、予備形成されたミクロンサイズ担体粒子に結合したプラズマ法複合ナノ粒子を含み、ここで、該複合ナノ粒子は、支持体ナノ粒子および触媒ナノ粒子を含む、請求項２〜９のいずれか一項に記載の被覆基材。
- 前記第２の触媒活性物質が、プラズマ法複合ナノ粒子、および該ナノ粒子のまわりに形成された担体マトリックスを含むミクロンサイズ粒子を含み、ここで、該複合ナノ粒子は、支持体ナノ粒子および触媒ナノ粒子を含む、請求項２〜９のいずれか一項に記載の被覆基材。
- 前記第２の触媒活性物質が、予備形成されたミクロンサイズ担体粒子に結合したプラズマ法複合ナノ粒子を含むハイブリッド粒子を含み、ここで、該複合ナノ粒子は、支持体ナノ粒子および触媒ナノ粒子を含み、該ミクロンサイズ予備形成担体粒子は、湿式化学的方法によってパラジウムまたは白金：パラジウム合金を含浸される、請求項２〜９のいずれか一項に記載の被覆基材。
- 前記第２の触媒活性物質が、湿式化学的方法のみによって製造された触媒粒子を含み、湿式化学的方法のみによってパラジウムまたは白金：パラジウム合金を含浸されたミクロンサイズ粒子を含む、請求項２〜９のいずれか一項に記載の被覆基材。
- 前記第２のウォッシュコート層が、１：２の白金：パラジウム〜８：１の白金：パラジウムの重量比の白金およびパラジウムを一緒に含む２種またはそれを超える触媒活性物質を含み；
１：２の白金：パラジウム〜８：１の白金：パラジウムの重量比の白金およびパラジウムを一緒に含む該２種またはそれを超える触媒活性物質が、
ｉ）約１５：１のＰｔ：Ｐｄ〜約２５：１のＰｔ：Ｐｄの比の白金：パラジウム合金を含む触媒；および
ｉｉ）パラジウムを含む触媒を含む、請求項５〜９のいずれか一項に記載の被覆基材。 - 前記第２のウォッシュコート層が、１：２の白金：パラジウム〜８：１の白金：パラジウムの重量比の白金およびパラジウムを一緒に含む２種またはそれを超える触媒活性物質を含み；
１：２の白金：パラジウム〜８：１の白金：パラジウムの重量比の白金およびパラジウムを一緒に含む該２種またはそれを超える触媒活性物質が、
ａ）予備形成されたミクロンサイズ担体粒子に結合したプラズマ法複合ナノ粒子；および
ｂ）パラジウムを含む触媒を含み、
ここで、該複合ナノ粒子は、支持体ナノ粒子および触媒ナノ粒子を含み、該触媒ナノ粒子は、約１５：１のＰｔ：Ｐｄ〜約２５：１のＰｔ：Ｐｄの比の白金：パラジウム合金を含む、請求項５〜９のいずれか一項に記載の被覆基材。 - １：２の白金：パラジウム〜８：１の白金：パラジウムの重量比の白金およびパラジウムを一緒に含む前記２種またはそれを超える触媒活性物質が、
ａ）プラズマ法複合ナノ粒子、および該ナノ粒子のまわりに形成された担体マトリックスを含むミクロンサイズ粒子；ならびに
ｂ）湿式化学的方法によってパラジウムを含浸されたミクロンサイズの担体粒子を含み、
ここで、該複合ナノ粒子は、支持体ナノ粒子および触媒ナノ粒子を含み、該触媒ナノ粒子は、約１５：１のＰｔ：Ｐｄ〜約２５：１のＰｔ：Ｐｄ比の白金：パラジウム合金を含む、請求項５〜９のいずれか一項に記載の被覆基材。 - １：２の白金：パラジウム〜８：１の白金：パラジウムの重量比の白金およびパラジウムを一緒に含む前記２種またはそれを超える触媒活性物質が、
ａ）予備形成されたミクロンサイズ担体粒子に結合したプラズマ法複合ナノ粒子を含むハイブリッド粒子；および
ｂ）湿式化学的方法によってパラジウムを含浸されたミクロンサイズ担体粒子を含み、
ここで、該複合ナノ粒子は、支持体ナノ粒子および触媒ナノ粒子を含み、ここで、該ミクロンサイズ予備形成担体粒子は、湿式化学的方法によってパラジウムまたは白金：パラジウム合金を含浸され、ここで、該ハイブリッド粒子は、約１５：１のＰｔ：Ｐｄ〜約２５：１のＰｔ：Ｐｄ比の合計含有率の白金：パラジウムを含む、請求項５〜９のいずれか一項に記載の被覆基材。 - 約１５：１のＰｔ：Ｐｄ〜約２５：１のＰｔ：Ｐｄの比が約２０：１のＰｔ：Ｐｄである、請求項２０〜２３のいずれか一項に記載の被覆基材。
- 被覆基材において：
基材；
およびウォッシュコート層であって：
ベーマイト粒子と；
１０：１の白金：パラジウム〜１００：１の白金：パラジウムの重量比の白金およびパラジウムを含む、または白金を含みパラジウムは含まない第１の触媒活性物質と；
１：２の白金：パラジウム〜８：１の白金：パラジウムの重量比の白金およびパラジウムを含む、またはパラジウムを含み白金は含まない第２の触媒活性物質とを含むウォッシュコート層を含む被覆基材。 - 前記基材が、ゼオライトを含まない、請求項１に記載の被覆基材。
- 前記基材が、ゼオライトを実質的に含まない、請求項１に記載の被覆基材。
- 前記第１の触媒活性物質および前記第２の触媒活性物質を含有する前記ウォッシュコート層が、ゼオライトを含まない、請求項１に記載の被覆基材。
- 前記第１の触媒活性物質および前記第２の触媒活性物質を含有する前記ウォッシュコート層が、ゼオライトを実質的に含まない、請求項１に記載の被覆基材。
- 前記第１の触媒活性物質が、
ａ）予備形成ミクロンサイズ担体粒子に結合した、プラズマ法複合ナノ粒子であって、該複合ナノ粒子は、支持体ナノ粒子および触媒ナノ粒子を含む、プラズマ法複合ナノ粒子；または
ｂ）プラズマ法複合ナノ粒子、および該ナノ粒子のまわりに形成された担体マトリックスを含むミクロンサイズ粒子であって、該複合ナノ粒子は、支持体ナノ粒子および触媒ナノ粒子を含む、ミクロンサイズ粒子；または
ｃ）予備形成ミクロンサイズ担体粒子に結合した、プラズマ法複合ナノ粒子を含むハイブリッド粒子であって、該複合ナノ粒子は、支持体ナノ粒子および触媒ナノ粒子を含み、該予備形成ミクロンサイズ担体粒子は、湿式化学的方法によって白金または白金：パラジウム合金を含浸される、プラズマ法複合ナノ粒子を含むハイブリッド粒子；または
ｄ）湿式化学的方法のみによって白金または白金：パラジウム合金を含浸されたミクロンサイズ粒子を含む、湿式化学的方法のみによって製造された触媒粒子
を含む、請求項２５〜２９のいずれか一項に記載の被覆基材。 - 該第２の触媒活性物質が、
ｅ）予備形成ミクロンサイズ担体粒子に結合した、プラズマ法複合ナノ粒子であって、該複合ナノ粒子は、支持体ナノ粒子および触媒ナノ粒子を含む、プラズマ法複合ナノ粒子；または
ｆ）プラズマ法複合ナノ粒子および該ナノ粒子のまわりに形成された担体マトリックスを含むミクロンサイズ粒子であって、該複合ナノ粒子は、支持体ナノ粒子および触媒ナノ粒子を含む、ミクロンサイズ粒子；または
ｇ）予備形成ミクロンサイズ担体粒子に結合した、プラズマ法複合ナノ粒子を含むハイブリッド粒子であって、該複合ナノ粒子は、支持体ナノ粒子および触媒ナノ粒子を含み、該予備形成ミクロンサイズ担体粒子は、湿式化学的方法によってパラジウムまたは白金：パラジウム合金を含浸される、ハイブリッド粒子；または
ｈ）湿式化学的方法のみによってパラジウムまたは白金：パラジウム合金を含浸されたミクロンサイズ粒子を含む、湿式化学的方法のみによって製造された触媒粒子
を含む、請求項２５〜３０のいずれか一項に記載の被覆基材。 - 前記第１の触媒活性物質が、１５：１〜２５：１の白金：パラジウム比で白金およびパラジウムを含む、請求項２５〜３１のいずれか一項に記載の被覆基材。
- 前記第１の触媒活性物質が白金を含みパラジウムは含まない、請求項２５〜３１のいずれか一項に記載の被覆基材。
- 前記第２の触媒活性物質が、１：２〜８：１の白金：パラジウム比で白金およびパラジウムを含む、請求項２５〜３３のいずれか一項に記載の被覆基材。
- 前記第２の触媒活性物質が、パラジウムを含み白金は含まない、請求項２５〜３３のいずれか一項に記載の被覆基材。
- 前記第２の触媒活性物質が、１：２の白金：パラジウム〜８：１の白金：パラジウムの重量比の白金およびパラジウムを一緒に含む２種またはそれを超える触媒活性物質を含む、請求項２５〜３３のいずれか一項に記載の被覆基材。
- 前記ウォッシュコート層（複数可）が１重量％〜２０重量％のベーマイト粒子を含む、請求項１〜３６のいずれか一項に記載の被覆基材。
- 前記ウォッシュコート層（複数可）が１重量％〜１０重量％のベーマイト粒子を含む、請求項１〜３６のいずれか一項に記載の被覆基材。
- 前記ウォッシュコート層（複数可）が１重量％〜５重量％のベーマイト粒子を含む、請求項１〜３６のいずれか一項に記載の被覆基材。
- 前記ウォッシュコート層（複数可）が充填剤粒子をさらに含む、請求項１〜３９のいずれか一項に記載の被覆基材。
- 前記充填剤粒子がアルミナを含む、請求項４０に記載の被覆基材。
- 前記第２の触媒活性物質を含む前記ウォッシュコート層が：
予備形成ミクロンサイズ担体粒子に結合した、プラズマ法複合ナノ粒子であって、該複合ナノ粒子は、支持体ナノ粒子および触媒ナノ粒子を含む、プラズマ法複合ナノ粒子；
プラズマ法複合ナノ粒子および該ナノ粒子のまわりに形成された担体マトリックスであって、該複合ナノ粒子は、支持体ナノ粒子および触媒ナノ粒子を含む、プラズマ法複合ナノ粒子および該ナノ粒子のまわりに形成された担体マトリックス；
予備形成ミクロンサイズ担体粒子に結合した、プラズマ法複合ナノ粒子を含むハイブリッド粒子であって、該複合ナノ粒子は、支持体ナノ粒子および触媒ナノ粒子を含み、該予備形成ミクロンサイズ担体粒子は、湿式化学的方法によって白金、パラジウムまたは白金：パラジウム合金を含浸される、ハイブリッド粒子；および、
湿式化学的方法のみによって白金、パラジウムまたは白金：パラジウム合金を含浸されたミクロンサイズ粒子を含む、湿式化学的方法のみによって製造された触媒粒子；
からなる群から選択される第３の触媒活性物質をさらに含み；
ここで、該第３の触媒活性物質は該第２の触媒活性物質とは異なる、
請求項１〜４１のいずれか一項に記載の被覆基材。 - 前記第３の触媒活性物質が白金を含みパラジウムは含まない、請求項４２に記載の被覆基材。
- 前記第３の触媒活性物質が、１０：１〜１００：１の白金：パラジウム比で白金およびパラジウムを含む、請求項４２に記載の被覆基材。
- 前記第３の触媒活性物質が、１５：１〜２５：１の白金：パラジウム比で白金およびパラジウムを含む、請求項４２に記載の被覆基材。
- 請求項１〜４５のいずれか一項に記載の被覆基材を含む触媒コンバータ。
- 排気ガス用導管および請求項４６に記載の触媒コンバータを含む排気処理システム。
- 請求項４７に記載の排気処理システムを含むヘビーデューティディーゼル車。
- 前記ヘビーデューティディーゼル車が、ヘビーデューティディーゼル車に対する欧州排出基準ユーロ５を満たす、請求項４８に記載のヘビーデューティディーゼル車。
- 前記ヘビーデューティディーゼル車が、ヘビーデューティディーゼル車に対する欧州排出基準ユーロ６を満たす、請求項４８に記載のヘビーデューティディーゼル車。
- 前記ヘビーデューティディーゼル車が、ヘビーデューティディーゼル車に対する米国環境保護庁基準を満たす、請求項４８に記載のヘビーデューティディーゼル車。
- 前記ヘビーデューティディーゼル車が、ヘビーデューティディーゼル車に対する米国環境保護庁の本質的低公害車（ＩＬＥＶ）基準を満たす、請求項４８に記載のヘビーデューティディーゼル車。
- 前記ヘビーデューティディーゼル車が、ヘビーデューティディーゼル車に対する米国環境保護庁の超低公害車（ＵＬＥＶ）基準を満たす、請求項４８に記載のヘビーデューティディーゼル車。
- 被覆基材を形成する方法であって、
ウォッシュコート層であって：
ベーマイト粒子と；
１０：１の白金：パラジウム〜１００：１の白金：パラジウムの重量比の白金およびパラジウムを含む、または白金を含みパラジウムは含まない第１の触媒活性物質と；
１：２の白金：パラジウム〜８：１の白金：パラジウムの重量比の白金およびパラジウムを含む、またはパラジウムを含み白金は含まない第２の触媒活性物質とを含むウォッシュコート層で基材を被覆する工程を含む方法。 - 前記被覆基材が、ゼオライトを含まないか、またはゼオライトを実質的に含まない、請求項５４に記載の方法。
- 前記被覆基材が、ゼオライトを含まないか、またはゼオライトを実質的に含まない、請求項５４に記載の方法。
- 前記第１の触媒活性物質が、
ａ）予備形成ミクロンサイズ担体粒子に結合した、プラズマ法複合ナノ粒子であって、該複合ナノ粒子は、支持体ナノ粒子および触媒ナノ粒子を含む、プラズマ法複合ナノ粒子；または
ｂ）プラズマ法複合ナノ粒子および該ナノ粒子のまわりに形成された担体マトリックスを含むミクロンサイズ粒子であって、該複合ナノ粒子は、支持体ナノ粒子および触媒ナノ粒子を含む、プラズマ法複合ナノ粒子；または
ｃ）予備形成されたミクロンサイズ担体粒子に結合したプラズマ法複合ナノ粒子を含むハイブリッド粒子であって、該複合ナノ粒子は、支持体ナノ粒子および触媒ナノ粒子を含み、該ミクロンサイズ予備形成担体粒子は、湿式化学的方法によって白金、または白金：パラジウム合金を含浸される、ハイブリッド粒子；または
ｄ）湿式化学的方法のみによって白金もしくは白金：パラジウム合金を含浸されたミクロンサイズ粒子を含む、湿式化学的方法のみによって製造された触媒粒子
を含む、請求項５４〜５６のいずれか一項に記載の方法。 - 前記第２の触媒活性物質が、
ｅ）予備形成ミクロンサイズ担体粒子に結合したプラズマ法複合ナノ粒子であって、該複合ナノ粒子は、支持体ナノ粒子および触媒ナノ粒子を含む、プラズマ法複合ナノ粒子；または
ｆ）プラズマ法複合ナノ粒子および該ナノ粒子のまわりに形成された担体マトリックスを含むミクロンサイズ粒子であって、該複合ナノ粒子は、支持体ナノ粒子および触媒ナノ粒子を含む、ミクロンサイズ粒子；または
ｇ）予備形成されたミクロンサイズ担体粒子に結合したプラズマ法複合ナノ粒子を含むハイブリッド粒子であって、該複合ナノ粒子は、支持体ナノ粒子および触媒ナノ粒子を含み、該ミクロンサイズ予備形成担体粒子は、湿式化学的方法によってパラジウム、または白金：パラジウム合金を含浸される、ハイブリッド粒子；または
ｈ）湿式化学的方法のみによってパラジウムもしくは白金：パラジウム合金を含浸されたミクロンサイズ粒子を含む、湿式化学的方法のみによって製造された触媒粒子
を含む、請求項５４〜５７のいずれか一項に記載の方法。 - 被覆基材を形成する方法であって、いずれかの順序で、
ベーマイト粒子と；
１０：１の白金：パラジウム〜１００：１の白金：パラジウムの重量比の白金およびパラジウムを含む、または白金を含みパラジウムは含まない第１の触媒活性物質とを含む第１のウォッシュコート層で基材を被覆する工程；ならびに、
ベーマイト粒子と；
１：２の白金：パラジウム〜８：１の白金：パラジウムの重量比の白金およびパラジウムを含む、またはパラジウムを含み白金は含まない第２の触媒活性物質とを含む第２のウォッシュコート層で基材を被覆する工程を含む方法。 - 前記被覆基材がゼオライトを含まない、請求項５９に記載の方法。
- 前記被覆基材がゼオライトを実質的に含まない、請求項５９に記載の方法。
- 前記第１のウォッシュコート層および前記第２のウォッシュコート層がゼオライトを含まない、請求項５９に記載の方法。
- 前記第１のウォッシュコート層および前記第２のウォッシュコート層がゼオライトを実質的に含まない、請求項５９に記載の方法。
- 前記第１のウォッシュコート層が、前記第２のウォッシュコート層の被覆前に前記基材に被覆される、請求項５９〜６３のいずれか一項に記載の方法。
- 前記第２のウォッシュコート層が、前記第１のウォッシュコート層の被膜前に前記基材に被覆される、請求項５９〜６３のいずれか一項に記載の方法。
- 前記第１の触媒活性物質が、
ａ）予備形成ミクロンサイズ担体粒子に結合した、プラズマ法複合ナノ粒子であって、該複合ナノ粒子は、支持体ナノ粒子および触媒ナノ粒子を含む、プラズマ法複合ナノ粒子；または
ｂ）プラズマ法複合ナノ粒子および該ナノ粒子のまわりに形成された担体マトリックスを含むミクロンサイズ粒子であって、該複合ナノ粒子は、支持体ナノ粒子および触媒ナノ粒子を含む、ミクロンサイズ粒子；または
ｃ）予備形成されたミクロンサイズ担体粒子に結合したプラズマ法複合ナノ粒子を含むハイブリッド粒子であって、該複合ナノ粒子は、支持体ナノ粒子および触媒ナノ粒子を含み、該ミクロンサイズ予備形成担体粒子は、湿式化学的方法によって白金、または白金：パラジウム合金を含浸される、ハイブリッド粒子；または
ｄ）湿式化学的方法のみによって白金もしくは白金：パラジウム合金を含浸されたミクロンサイズ粒子を含む、湿式化学的方法のみによって製造された触媒粒子
を含む、請求項５９〜６５のいずれか一項に記載の方法。 - 前記第２の触媒活性物質が、
ｅ）予備形成ミクロンサイズ担体粒子に結合したプラズマ法複合ナノ粒子であって、該複合ナノ粒子は、支持体ナノ粒子および触媒ナノ粒子を含む、プラズマ法複合ナノ粒子；または
ｆ）プラズマ法複合ナノ粒子および該ナノ粒子のまわりに形成された担体マトリックスを含むミクロンサイズ粒子であって、該複合ナノ粒子は、支持体ナノ粒子および触媒ナノ粒子を含む、ミクロンサイズ粒子；または
ｇ）予備形成されたミクロンサイズ担体粒子に結合したプラズマ法複合ナノ粒子を含むハイブリッド粒子であって、該複合ナノ粒子は、支持体ナノ粒子および触媒ナノ粒子を含み、該ミクロンサイズ予備形成担体粒子は、湿式化学的方法によってパラジウム、または白金：パラジウム合金を含浸される、ハイブリッド粒子；または
ｈ）湿式化学的方法のみによってパラジウムもしくは白金：パラジウム合金を含浸されたミクロンサイズ粒子を含む、湿式化学的方法のみによって製造された触媒粒子
を含む、請求項５９〜６６のいずれか一項に記載の方法。 - 前記第１の触媒活性物質が１５：１〜２５：１の白金：パラジウム比で白金およびパラジウムを含む、請求項５９〜６７のいずれか一項に記載の方法。
- 前記第１の触媒活性物質が白金を含みパラジウムは含まない、請求項５９〜６７のいずれか一項に記載の方法。
- 前記第２の触媒活性物質が白金およびパラジウムを１：２〜８：１の白金：パラジウム比で含む、請求項５９〜６９のいずれか一項に記載の方法。
- 前記第２の触媒活性物質が、１：２の白金：パラジウム〜８：１の白金：パラジウムの重量比の白金およびパラジウムを一緒に含む２種またはそれを超える触媒を含み、該２種またはそれを超える触媒は、
ｉ）約１５：１のＰｔ：Ｐｄ〜約２５：１のＰｔ：Ｐｄの比の白金：パラジウム合金を含む触媒；および
ｉｉ）パラジウムを含む触媒を含む、請求項５９〜７０のいずれか一項に記載の方法。 - 前記第２の触媒活性物質がパラジウムを含み白金は含まない、請求項５９〜６９のいずれか一項に記載の方法。
- 前記第１のウォッシュコート層および前記第２のウォッシュコート層が１重量％〜２０重量％のベーマイト粒子を含む、請求項５９〜７２のいずれか一項に記載の方法。
- 前記第１のウォッシュコート層および前記第２のウォッシュコート層が、１重量％〜１０重量％のベーマイト粒子を含む、請求項５９〜７２のいずれか一項に記載の方法。
- 前記第１のウォッシュコート層および前記第２のウォッシュコート層が、１重量％〜５重量％のベーマイト粒子を含む、請求項５９〜７２のいずれか一項に記載の方法。
- 前記第１のウォッシュコート層、前記第２のウォッシュコート層、または前記第１ウォッシュコート層と前記第２のウォッシュコート層とが、充填剤粒子をさらに含む、請求項５９〜７５のいずれか一項に記載の方法。
- 前記充填剤粒子がアルミナを含む、請求項７６に記載の方法。
- 前記第２のウォッシュコート層が：
予備形成ミクロンサイズ担体粒子に結合したプラズマ法複合ナノ粒子であって、該複合ナノ粒子は、支持体ナノ粒子および触媒ナノ粒子を含むプラズマ法複合ナノ粒子；
プラズマ法複合ナノ粒子および該ナノ粒子のまわりに形成された担体マトリックスであって、該複合ナノ粒子は、支持体ナノ粒子および触媒ナノ粒子を含む、プラズマ法複合ナノ粒子および該ナノ粒子のまわりに形成された担体マトリックス；
予備形成されたミクロンサイズ担体粒子に結合したプラズマ法複合ナノ粒子を含むハイブリッド粒子であって、該複合ナノ粒子は、支持体ナノ粒子および触媒ナノ粒子を含み、該ミクロンサイズ予備形成担体粒子は、湿式化学的方法によって白金、白金または白金：パラジウム合金を含浸される、ハイブリッド粒子；
湿式化学的方法のみによって白金、パラジウムもしくは白金：パラジウム合金を含浸されたミクロンサイズ粒子を含む、湿式化学的方法のみによって製造された触媒粒子
からなる群から選択される第３の触媒活性物質を含み；
ここで、該第３の触媒活性物質は該第２の触媒活性物質とは異なる、
請求項５９〜７７のいずれか一項に記載の方法。 - 前記第３の触媒活性物質が白金を含みパラジウムは含まない、請求項７８に記載の被覆基材。
- 前記第３の触媒活性物質が１０：１〜１００：１の白金：パラジウム比で白金およびパラジウムを含む、請求項７８に記載の被覆基材。
- 前記第３の触媒活性物質が１５：１〜２５：１の白金：パラジウム比で白金およびパラジウムを含む、請求項７８に記載の被覆基材。
- １０：１の白金：パラジウム〜１００：１の白金：パラジウムの重量比の白金およびパラジウムを含む、または白金を含みパラジウムは含まない３５重量％〜９５重量％の第１の触媒活性物質；ならびに
１：２の白金：パラジウム〜８：１の白金：パラジウムの重量比の白金およびパラジウムを含む、またはパラジウムを含み白金は含まない３５重量％〜９５重量％の第２の触媒活性物質の固形分を含む触媒ウォッシュコート組成物。 - 前記触媒ウォッシュコート組成物は、ゼオライトを含まない、請求項８２に記載の触媒ウォッシュコート組成物。
- 前記触媒ウォッシュコート組成物は、ゼオライトを実質的に含まない、請求項８２に記載の触媒ウォッシュコート組成物。
- 前記第１の触媒活性物質が、
ａ）予備形成ミクロンサイズ担体粒子に結合したプラズマ法複合ナノ粒子であって、該複合ナノ粒子は、支持体ナノ粒子および触媒ナノ粒子を含む、プラズマ法複合ナノ粒子；または
ｂ）プラズマ法複合ナノ粒子および該ナノ粒子のまわりに形成された担体マトリックスを含むミクロンサイズ粒子であって、該複合ナノ粒子は、支持体ナノ粒子および触媒ナノ粒子を含む、クロンサイズ粒子；または
ｃ）予備形成されたミクロンサイズ担体粒子に結合したプラズマ法複合ナノ粒子を含むハイブリッド粒子であって、該複合ナノ粒子は、支持体ナノ粒子および触媒ナノ粒子を含み、該ミクロンサイズ予備形成担体粒子は、湿式化学的方法によって白金または白金：パラジウム合金を含浸される、ハイブリッド粒子；または
ｄ）湿式化学的方法のみによって白金もしくは白金：パラジウム合金を含浸されたミクロンサイズ粒子を含む、湿式化学的方法のみによって製造された触媒粒子
を含む、請求項８２〜８４のいずれか一項に記載の触媒ウォッシュコート組成物。 - 前記第２の触媒活性物質が、
ｅ）予備形成ミクロンサイズ担体粒子に結合したプラズマ法複合ナノ粒子であって、該複合ナノ粒子は、支持体ナノ粒子および触媒ナノ粒子を含む、プラズマ法複合ナノ粒子；または
ｆ）プラズマ法複合ナノ粒子および該ナノ粒子のまわりに形成された担体マトリックスを含むミクロンサイズ粒子であって、該複合ナノ粒子は、支持体ナノ粒子および触媒ナノ粒子を含む、ミクロンサイズ粒子；または
ｇ）予備形成されたミクロンサイズ担体粒子に結合したプラズマ法複合ナノ粒子を含むハイブリッド粒子であって、該複合ナノ粒子は、支持体ナノ粒子および触媒ナノ粒子を含み、該ミクロンサイズ予備形成担体粒子は、湿式化学的方法によってパラジウム、または白金：パラジウム合金を含浸される、ハイブリッド粒子；または
ｈ）湿式化学的方法のみによってパラジウムもしくは白金：パラジウム合金を含浸されたミクロンサイズ粒子を含む、湿式化学的方法のみによって製造された触媒粒子
を含む、請求項８２〜８５のいずれか一項に記載の触媒ウォッシュコート組成物。 - 前記第１の触媒活性物質が１５：１〜２５：１の白金：パラジウム比で白金およびパラジウムを含む、請求項８２〜８６のいずれか一項に記載の触媒ウォッシュコート組成物。
- 前記第１の触媒活性物質が白金を含みパラジウムは含まない、請求項８２〜８６のいずれか一項に記載の触媒ウォッシュコート組成物。
- 前記第２の触媒活性物質が１：２〜８：１の白金：パラジウム比で白金およびパラジウムを含む、請求項８２〜８８のいずれか一項に記載の触媒ウォッシュコート組成物。
- 前記第２の触媒活性物質がパラジウムを含み白金は含まない、請求項８２〜８８のいずれか一項に記載の触媒ウォッシュコート組成物。
- １重量％〜２０重量％のベーマイト粒子をさらに含む、請求項８２〜９０のいずれか一項に記載の触媒ウォッシュコート組成物。
- １重量％〜１０重量％のベーマイト粒子をさらに含む、請求項８２〜９０のいずれか一項に記載の触媒ウォッシュコート組成物。
- １重量％〜５重量％のベーマイト粒子をさらに含む、請求項８２〜９０のいずれか一項に記載の触媒ウォッシュコート組成物。
- 充填剤粒子をさらに含む、請求項８２〜９３のいずれか一項に記載の触媒ウォッシュコート組成物。
- 前記充填剤粒子がアルミナ粒子である、請求項９４に記載の触媒ウォッシュコート組成物。
- 前記固体が３〜５の間のｐＨで水性媒体中で懸濁される、請求項８２〜９５のいずれか一項に記載の触媒ウォッシュコート組成物。
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