JP2018523044A - パッシブ選択触媒還元に使用するための触媒スートフィルタ - Google Patents
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Abstract
ウォールフロー基材は、入口端、出口端、入口端と出口端の間に延びる基材軸方向長さ、およびウォールフロー基材の内壁により画定されている複数のチャネルを含み、複数のチャネルは、開いた入口端および閉じた出口端を有する入口チャネル、ならびに閉じた入口端および開いた出口端を有する出口チャネルを含み、
SCR触媒は、入口チャネル壁の表面全体、およびSCR触媒でコーティングされているチャネル壁の表面下におけるチャネル壁内の細孔表面の少なくとも一部に付与され、
パラジウム成分は、入口チャネル壁の表面の一部、およびパラジウム成分でコーティングされているチャネル壁部分の表面下におけるチャネル壁内の細孔表面の少なくとも一部に付与され、
パラジウム成分でコーティングされている入口チャネル壁部分は、入口端から基材軸方向長さのx%まで延在し、0<x<100であり、
白金成分は、出口チャネル壁の表面の一部、および白金成分でコーティングされているチャネル壁部分の表面内におけるチャネル壁内の細孔表面の少なくとも一部に付与され、
白金成分でコーティングされている出口チャネル壁部分は、出口端から基材軸方向長さの100−x%まで延在する、触媒スートフィルタ
ならびに、触媒スートフィルタを製造するための方法、および、内燃機関からの排出物を処理するための方法を含むその使用にも関する。
Description
ウォールフロー基材は、入口端、出口端、入口端と出口端の間に延びる基材軸方向長さ、およびウォールフロー基材の内壁により画定されている複数のチャネルを含み、複数のチャネルは、開いた入口端および閉じた出口端を有する入口チャネル、ならびに閉じた入口端および開いた出口端を有する出口チャネルを含み、
SCR触媒は、入口チャネル壁の表面全体、およびSCR触媒でコーティングされているチャネル壁の表面下におけるチャネル壁内の細孔表面の少なくとも一部に付与され、
パラジウム成分は、入口チャネル壁の表面の一部、およびパラジウム成分でコーティングされているチャネル壁部分の表面下におけるチャネル壁内の細孔表面の少なくとも一部に付与され、パラジウム成分でコーティングされている入口チャネル壁部分は、入口端から基材軸方向長さのx%まで延在し、0<x<100であり、
白金成分は、出口チャネル壁の表面の一部、および白金成分でコーティングされているチャネル壁部分の表面内におけるチャネル壁内の細孔表面の少なくとも一部に付与され、白金成分でコーティングされている出口チャネル壁部分は、出口端から基材軸方向長さの100−x%まで延在する、
触媒スートフィルタに関する。
(i)入口端、出口端、入口端と出口端の間に延びる基材軸方向長さ、およびウォールフロー基材の内壁により画定されている複数のチャネルを含む多孔性ウォールフロー基材を用意する工程であり、複数のチャネルは、開いた入口端および閉じた出口端を有する入口チャネル、ならびに閉じた入口端および開いた出口端を有する出口チャネルを含む工程、
(ii)微粒子状担持材料と蒸留水を混合し、続いてパラジウム化合物の水溶液をそこに添加する工程であり、生じた混合物を、パラジウム成分を含有する第1のスラリーを得るために任意に粉砕し、前記第1のスラリーは、多孔性ウォールフロー基材の壁の平均細孔径の25%以下である平均粒径D90を示す、工程、
(iii)微粒子状担持材料と蒸留水を混合し、続いて白金化合物の水溶液をそこに添加する工程であり、生じた混合物を、白金成分を含有する第2のスラリーを得るために任意に粉砕し、前記第2のスラリーは、多孔性ウォールフロー基材の壁の平均細孔径の25%以下である平均粒径D90を示す、工程、
(iv)蒸留水中に固形SCR触媒を懸濁し、第3のスラリーを得るために、生じた混合物を任意に粉砕する工程であり、前記第3のスラリーは、多孔性ウォールフロー基材の壁の平均細孔径の25%以下である平均粒径D90を示す、工程、
(v)ウォールフロー基材の入口端を、入口端から延びる基材軸方向長さのx%まで第1のスラリーに浸すことにより、ウォールフロー基材の入口チャネル壁の一部をコーティングし、0<x<100である、工程、
(vi)第1のスラリーからウォールフロー基材を取り出し、好ましくは出口チャネルの壁からウォールフロー基材のコーティングされている入口チャネルへと空気を吹き込むことにより、入口チャネルから過剰なスラリーを除去する工程、
(vii)ウォールフロー基材の出口を、出口端から延びる基材軸方向長さの100−x%まで第2のスラリーに浸すことにより、ウォールフロー基材の出口チャネル壁の一部をコーティングする工程、
(viii)第2のスラリーからウォールフロー基材を取り出し、好ましくは入口チャネルの壁からウォールフロー基材のコーティングされている出口チャネルへと空気を吹き込むことにより、出口チャネルから過剰なスラリーを除去する工程
(ix)ウォールフロー基材の入口端を、基材軸方向全長に沿って第3のスラリーに浸すが、ウォールフロー基材の出口端の面にスラリーを接触させないことにより、ウォールフロー基材の入口チャネル壁をコーティングする工程、
(x)第3のスラリーからウォールフロー基材を取り出し、好ましくは出口チャネルの壁からウォールフロー基材のコーティングされている入口チャネルへと空気を吹き込むことにより、入口チャネルから過剰なスラリーを除去する工程、
(xi)コーティングされているウォールフロー基材を、任意に乾燥および/またはか焼する工程を含む。
ウォールフロー基材は、入口端、出口端、入口端と出口端の間の延びる基材軸方向長さ、およびウォールフロー基材の内壁により画定されている複数のチャネルを含み、複数のチャネルは、開いた入口端および閉じた出口端を有する入口チャネル、ならびに閉じた入口端および開いた出口端を有する出口チャネルを含み、
SCR触媒は、入口チャネル壁の表面全体、およびSCR触媒でコーティングされているチャネル壁の表面下におけるチャネル壁内の細孔表面の少なくとも一部に付与され、
パラジウム成分は、入口チャネル壁の表面の一部、およびパラジウム成分でコーティングされているチャネル壁部分の表面下におけるチャネル壁内の細孔表面の少なくとも一部に付与され、
パラジウム成分でコーティングされている入口チャネル壁部分は、入口端から基材軸方向長さのx%まで延在し、0<x<100であり、
白金成分は、出口チャネル壁の表面の一部、および白金成分でコーティングされているチャネル壁部分の表面内におけるチャネル壁内の細孔表面の少なくとも一部に付与され、
白金成分でコーティングされている出口チャネル壁部分は、出口端から基材軸方向長さの100−x%まで延在する、触媒スートフィルタ。
(ii)微粒子状担持材料と蒸留水を混合し、続いてパラジウム化合物の水溶液をそこに添加する工程であり、生じた混合物を、パラジウム成分を含有する第1のスラリーを得るために任意に粉砕し、前記第1のスラリーは、多孔性ウォールフロー基材の壁の平均細孔径の25%以下である平均粒径D90を示す、工程、
(iii)微粒子状担持材料と蒸留水を混合し、続いて白金化合物の水溶液をそこに添加する工程であり、生じた混合物を、白金成分を含有する第2のスラリーを得るために任意に粉砕し、前記第2のスラリーは、多孔性ウォールフロー基材の壁の平均細孔径の25%以下である平均粒径D90を示す、工程、
(iv)蒸留水中に固形SCR触媒を懸濁し、第3のスラリーを得るために、生じた混合物を任意に粉砕する工程であり、前記第3のスラリーは、多孔性ウォールフロー基材の壁の平均細孔径の25%以下である平均粒径D90を示す、工程、
(v)ウォールフロー基材の入口端を、入口端から延びる基材軸方向長さのx%まで第1のスラリーに浸すことにより、ウォールフロー基材の入口チャネル壁の一部をコーティングし、0<x<100である、工程、
(vi)第1のスラリーからウォールフロー基材を取り出し、好ましくは出口チャネルの壁からウォールフロー基材のコーティングされている入口チャネルへと空気を吹き込むことにより、入口チャネルから過剰なスラリーを除去する工程、
(vii)ウォールフロー基材の出口端を、出口端から延びる基材軸方向長さの100−x%まで第2のスラリーに浸すことにより、ウォールフロー基材の出口チャネル壁の一部をコーティングする工程、
(viii)第2のスラリーからウォールフロー基材を取り出し、好ましくは入口チャネルの壁からウォールフロー基材のコーティングされている出口チャネルへと空気を吹き込むことにより、出口チャネルから過剰なスラリーを除去する工程、
(ix)ウォールフロー基材の入口端を、基材軸方向全長に沿って第3のスラリーに浸すが、ウォールフロー基材の出口端の面にスラリーを接触させないことにより、ウォールフロー基材の入口チャネル壁をコーティングする工程、
(x)第3のスラリーからウォールフロー基材を取り出し、好ましくは出口チャネルの壁からウォールフロー基材のコーティングされている入口チャネルへと空気を吹き込むことにより、入口チャネルから過剰なスラリーを除去する工程、
(xi)コーティングされているウォールフロー基材を、任意に乾燥および/またはか焼する工程を含む、触媒スートフィルタ、好ましくは実施形態1から22のいずれかによる触媒スートフィルタを製造する方法。
比較例1:SCRでコーティングされている入口
銅菱沸石(Cu−CHA)を水中で懸濁して、固体含有量が39質量%のスラリーを作り、その後スラリーをD90=6μmに粉砕した。多孔率が63%、水銀ポロシメトリーにより判定される平均細孔径が20μmの炭化ケイ素でできており、体積が2.47リットルのウォールフローフィルタのハニカム基材を用意した。CuCHAスラリーをフィルタの入口面からコーティングした。このような趣旨で、基材は、入口面を下にしてスラリー中に浸し、出口面は、スラリーの高さの1/4インチ(2.54cm)上で保持した。基材をスラリーから引き出し、ウォッシュコートスラリーが入口面から出てこなくなるまで、チャネルの出口面から空気流を吹き込んだ。次いで、コーティングされている試料を、110℃にて2時間乾燥させ、空気中で450℃にて1時間か焼し、フィルタの入口面を、1.1g/in3(g/(2.54cm)3)のCu−CHAで100%コーティングする。
銅菱沸石(Cu−CHA:CuOとして計算して3.3質量%Cuでイオン交換した菱沸石;SiO2/Al2O3=24.8)を水中で懸濁して、固体含有量が39質量%のスラリーを作り、その後スラリーをD90=6μmに粉砕した。別途、5%SiO2(90%の粒子が5マイクロメートル未満:D90=5μm)ドープした、あらかじめ粉砕されているAl2O3粉末を水中で、15質量%の固体含有量に達するよう懸濁した。白金テトラモノエタノールアミン水酸化物溶液(H2O中18質量%)を、懸濁液中に滴下添加しながら撹拌して、5質量%シリカドープしたアルミナ粉末に、1.1質量%のPtを装填した。
銅菱沸石(CuCHA)を水中で懸濁して、固体含有量が39%のスラリーを作り、その後このスラリーをD90=6μmに粉砕した。別途、5%SiO2(90%の粒子が5マイクロメートル未満:D90=5μm)ドープした、あらかじめ粉砕されているAl2O3粉末を、25%の固体含有量に達するように水中で懸濁した。硝酸パラジウム溶液(H2O中20質量%)を、懸濁液中に滴下添加しながら、撹拌して、5質量%シリカドープしたアルミナ粉末に0.95質量%のPdを装填した。
コーティングされているウォールフローフィルタのハニカム基材を、比較例3のように得、ここで、Pdスラリーは、2回のPd装填で、フィルタの出口面に50%のみコーティングした。このような趣旨で、硝酸パラジウム溶液(H2O中20質量%)を、5%SiO2ドープした、あらかじめ粉砕されているAl2O3粉末の懸濁液中に滴下添加しながら撹拌して、5質量%シリカドープしたアルミナ粉末に1.9質量%のPdを装填した。さらに、Pdを含有するスラリーを用いて基材をコーティングする工程で、基材の出口面は、基材軸方向長さの50%までをスラリー中に浸し、入口面は、スラリーの高さより上で、基材全体の長さの50%で保持し、乾燥させた後で、フィルタの出口面を、5%SiO2ドープした0.15g/in3(g/(2.54cm)3)のAl2O3粉末上の5g/ft3(g/(30.48cm)3)のPdで50%コーティングした
銅菱沸石(Cu−CHA:CuOとして計算して3.3質量%のCuでイオン交換されている菱沸石;SiO2/Al2O3=24.8)を水中で懸濁して、固体含有量が39質量%のスラリーを作り、その後スラリーをD90=6μmに粉砕した。別途、5%SiO2(90%の粒子が5マイクロメートル未満:D90=5μm)ドープした、あらかじめ粉砕されているAl2O3粉末を、25質量%の固体含有量に達するように水中で懸濁した。硝酸パラジウム溶液(H2O中20質量%)を懸濁液中に滴下添加しながら、撹拌して、5質量%シリカドープしたアルミナ粉末に1.9質量%のPdを装填した。別途、5質量%SiO2(90%の粒子が5マイクロメートル未満:D90=5μm)ドープした、あらかじめ粉砕されているAl2O3粉末を、15%の固体含有量に達するように水中で懸濁した。白金テトラモノエタノールアミン水酸化物溶液(H2O中18質量%)を懸濁液に滴下添加しながら撹拌して、5質量%シリカドープしたアルミナ粉末に1.1質量%のPtを装填した。
コーティングされているウォールフローフィルタのハニカム基材を、実施例1のように得、ウォールフローフィルタのハニカム基材の出口面にコーティングされている、5質量%シリカドープしたアルミナ粉末に、装填増加したPtを装填した。より具体的には、白金テトラモノエタノールアミン水酸化物溶(H2O中18質量%)を懸濁液に滴下添加しながら撹拌して、5質量%シリカドープしたアルミナ粉末に1.1質量%のPtを装填した。したがって、コーティングされているウォールフローフィルタのハニカム基材を実施例1のように得、ここで、フィルタの出口面の50%を、実施例1による1g/ft3がコーティングされているフィルタと対照的に、3g/ft3のPtでコーティングした。
リーン/リッチサイクル試験は、ここでは300℃(リーンNOXトラップ(LNT)触媒温度)にて実施される、7回のリー
ン/リッチサイクルからなる機関試験である。試験の開始時、LNTからすべての硝酸塩を確実に脱離するために、30秒間のリッチ運転を実施する。サイクルを安定化した後で、NOXの変換およびNH3のスリップを、リーンフェーズのみからの平均値として得た。LNTは、1.85dm3の体積および120g/ft3のPGM装填を有し、ディーゼル機関において750℃にて20時間エージングした。実施例および比較例による触媒スートフィルタは、試験の準備の際にLNTの下流に置かれる。
スート酸化中、多量のCOが生成され、これは、酸化触媒によりフィルタ基材を通じてCO2に酸化されることが必要である。スート負荷フィルタの活性フィルタ再生中のCO酸化(副次的CO排出)に対する実施例および比較例のフィルタ基材を試験した。試験前に、試料に、機関排気量が2Lの4気筒軽ディーゼル機関の排気流における11g/lのスートを負荷した。
Claims (14)
- 多孔性ウォールフロー基材、選択触媒還元(SCR)のための触媒、パラジウム成分および白金成分を含む触媒スートフィルタであって、
ウォールフロー基材が、入口端、出口端、入口端と出口端の間に延びる基材軸方向長さ、およびウォールフロー基材の内壁により画定されている複数のチャネルを含み、複数のチャネルが、開いた入口端および閉じた出口端を有する入口チャネル、ならびに閉じた入口端および開いた出口端を有する出口チャネルを含み、
SCR触媒が、入口チャネル壁の表面全体、およびSCR触媒でコーティングされているチャネル壁の表面下におけるチャネル壁内の細孔表面の少なくとも一部に付与され、
パラジウム成分が、入口チャネル壁の表面の一部、およびパラジウム成分でコーティングされているチャネル壁部分の表面下におけるチャネル壁内の細孔表面の少なくとも一部に付与され、
パラジウム成分でコーティングされている入口チャネル壁部分が、入口端から基材軸方向長さのx%まで延在し、0<x<100であり
白金成分が、出口チャネル壁の表面の一部、および白金成分でコーティングされているチャネル壁部分の表面内におけるチャネル壁内の細孔表面の少なくとも一部に付与され、
白金成分でコーティングされている出口チャネル壁部分が、出口端から基材軸方向長さの100−x%まで延在する、触媒スートフィルタ。 - xが5から95の範囲である、請求項1に記載の触媒スートフィルタ。
- 多孔性ウォールフロー基材が、交互に塞がれた入口端および出口端を有するハニカム基材であり、その結果、ウォールフロー基材の各壁が、それぞれ、入口チャネルの表面である第1の表面および出口チャネルの表面である第2の表面を有する、実施形態1または2の触媒スートフィルタ。
- SCR触媒が、1種または複数のゼオライトを含む、請求項1から3のいずれか一項に記載の触媒スートフィルタ。
- 1種または複数のゼオライトが、1種または複数の遷移金属を含有する、請求項4に記載の触媒スートフィルタ。
- SCR触媒の平均粒径D90が、基材の壁の平均細孔径の25%以下である、請求項1から5のいずれか一項に記載の触媒スートフィルタ。
- 触媒スートフィルタが、触媒スートフィルタの上流に位置する内燃機関をさらに含む排出物処理系に含有され、内燃機関が触媒スートフィルタと流体連結している、請求項1から6のいずれか一項に記載の触媒スートフィルタ。
- 排出物処理系が、触媒スートフィルタと流体連結しているリーンNOXトラップ(LNT)をさらに含み、LNTが、触媒スートフィルタの上流に位置している、請求項7に記載の触媒スートフィルタ。
- (i)入口端、出口端、入口端と出口端の間に延びる基材軸方向長さ、およびウォールフロー基材の内壁により画定されている複数のチャネルを含む多孔性ウォールフロー基材を用意する工程であり、複数のチャネルが、開いた入口端および閉じた出口端を有する入口チャネル、ならびに閉じた入口端および開いた出口端を有する出口チャネルを含む、工程、
(ii)微粒子状担持材料と蒸留水を混合し、続いてパラジウム化合物の水溶液をそこに添加する工程であり、生じた混合物を、パラジウム成分を含有する第1のスラリーを得るために任意に粉砕し、前記第1のスラリーが、多孔性ウォールフロー基材の壁の平均細孔径の25%以下である平均粒径D90を示す、工程、
(iii)微粒子状担持材料と蒸留水を混合し、続いて白金化合物の水溶液をそこに添加する工程であり、生じた混合物を、白金成分を含有する第2のスラリーを得るために任意に粉砕し、前記第2のスラリーが、多孔性ウォールフロー基材の壁の平均細孔径の25%以下である平均粒径D90を示す、工程、
(iv)蒸留水中に固形SCR触媒を懸濁し、第3のスラリーを得るために、生じた混合物を任意に粉砕する工程であり、前記第3のスラリーが、多孔性ウォールフロー基材の壁の平均細孔径の25%以下である平均粒径D90を示す、工程、
(v)ウォールフロー基材の入口端を、入口端から延びる基材軸方向長さのx%まで第1のスラリーに浸すことにより、ウォールフロー基材の入口チャネル壁の一部をコーティングし、0<x<100である、工程、
(vi)第1のスラリーからウォールフロー基材を取り出し、入口チャネルから過剰なスラリーを除去する工程、
(vii)ウォールフロー基材の出口端を、出口端から延在する基材軸方向長さの100−x%まで第2のスラリーに浸すことにより、ウォールフロー基材の出口チャネル壁の一部をコーティングする工程、
(viii)第2のスラリーからウォールフロー基材を取り出し、出口チャネルから過剰なスラリーを除去する工程、
(ix)ウォールフロー基材の入口端を、基材軸方向全長に沿って第3のスラリーに浸すが、ウォールフロー基材の出口端の面にスラリーを接触させないことにより、ウォールフロー基材の入口チャネル壁をコーティングする工程、
(x)第3のスラリーからウォールフロー基材を取り出し、入口チャネルから過剰なスラリーを除去する工程、
(xi)コーティングされているウォールフロー基材を、任意に乾燥および/またはか焼する工程を含む、触媒スートフィルタを製造する方法。 - 請求項9に記載の方法に従って得ることが可能な、および/または得られる、好ましくは請求項1から6のいずれか一項に記載の、触媒スートフィルタ。
- 内燃機関からの排ガスを、請求項1から6、または10のいずれか一項に記載の触媒スートフィルタの入口チャネルに導き通す工程を含む、内燃機関からの排出物を処理するための方法。
- 排ガス流を触媒スートフィルタ中に導く前に、排ガス流をディーゼル酸化触媒(DOC)と接触させる、請求項11に記載の方法。
- 排ガス流を触媒スートフィルタ中に導く前に、排ガス流をリーンNOXトラップ(LNT)と接触させる、請求項12に記載の方法。
- 排ガス排出物を処理するために、請求項1から6、または10のいずれか一項に記載の触媒スートフィルタを使用する方法。
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US20220154612A1 (en) * | 2019-04-22 | 2022-05-19 | Basf Corporation | Catalyzed gasoline particulate filter |
US11187127B2 (en) * | 2019-06-28 | 2021-11-30 | Deere & Company | Exhaust gas treatment system and method with four-way catalyzed filter element |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014515445A (ja) * | 2011-03-29 | 2014-06-30 | ビーエーエスエフ コーポレーション | 排出物制御のための多構成要素フィルタ |
WO2014174279A2 (en) * | 2013-04-24 | 2014-10-30 | Johnson Matthey Public Limited Company | Filter substrate comprising zone-coated catalyst washcoat |
WO2014194229A1 (en) * | 2013-05-31 | 2014-12-04 | Johnson Matthey Public Limited Company | Catalyzed filter for treating exhaust gas |
JP2016523689A (ja) * | 2013-04-24 | 2016-08-12 | ジョンソン、マッセイ、パブリック、リミテッド、カンパニーJohnson Matthey Public Limited Company | ゾーンコートされた触媒ウォッシュコートを含むフィルタ基材 |
Family Cites Families (21)
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---|---|---|---|---|
GB9919013D0 (en) * | 1999-08-13 | 1999-10-13 | Johnson Matthey Plc | Reactor |
DE10046610C1 (de) * | 2000-09-20 | 2002-04-25 | Emitec Emissionstechnologie | Fest-Los-Lagerung eines Katalysator-Trägerkörpers |
WO2004067171A1 (en) * | 2003-01-31 | 2004-08-12 | Aktina Limited | Petrol engine exhaust catalyst |
EP3981502A1 (en) * | 2007-04-26 | 2022-04-13 | Johnson Matthey Public Limited Company | Transition metal/zeolite scr catalysts |
US8844274B2 (en) | 2009-01-09 | 2014-09-30 | Ford Global Technologies, Llc | Compact diesel engine exhaust treatment system |
GB0903262D0 (en) * | 2009-02-26 | 2009-04-08 | Johnson Matthey Plc | Filter |
US8512657B2 (en) | 2009-02-26 | 2013-08-20 | Johnson Matthey Public Limited Company | Method and system using a filter for treating exhaust gas having particulate matter |
US9662611B2 (en) | 2009-04-03 | 2017-05-30 | Basf Corporation | Emissions treatment system with ammonia-generating and SCR catalysts |
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CN102781544B (zh) * | 2010-02-23 | 2015-12-02 | 巴斯夫欧洲公司 | 改进的催化烟灰过滤器 |
US8293182B2 (en) | 2010-05-05 | 2012-10-23 | Basf Corporation | Integrated SCR and AMOx catalyst systems |
US9346018B2 (en) * | 2010-11-02 | 2016-05-24 | Haldor Topsoe A/S | Method for the preparation of a catalysed particulate filter and catalysed particulate filter |
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WO2012170421A1 (en) * | 2011-06-05 | 2012-12-13 | Johnson Matthey Public Limited Company | Platinum group metal (pgm) catalyst for treating exhaust gas |
US8789356B2 (en) * | 2011-07-28 | 2014-07-29 | Johnson Matthey Public Limited Company | Zoned catalytic filters for treatment of exhaust gas |
KR101338068B1 (ko) * | 2011-11-28 | 2013-12-06 | 현대자동차주식회사 | Sdpf 및 그 제조방법 |
KR102072063B1 (ko) * | 2012-03-29 | 2020-01-31 | 바스프 코포레이션 | 배출물 제어를 위한 다-성분 필터 |
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WO2014174279A2 (en) * | 2013-04-24 | 2014-10-30 | Johnson Matthey Public Limited Company | Filter substrate comprising zone-coated catalyst washcoat |
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WO2014194229A1 (en) * | 2013-05-31 | 2014-12-04 | Johnson Matthey Public Limited Company | Catalyzed filter for treating exhaust gas |
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