JP2018537267A - 受動的ｎｏｘ吸着体を含む排気システム - Google Patents

Abstract

リーンバーンエンジンにより生成された排気ガスを処理するための排気システムであって、（ｉ）貴金属と、貴金属を含有するモレキュラーシーブとを含む、基材上に配置されているモレキュラーシーブ触媒を含むＮＯ_ｘ吸収体触媒；（ｉｉ）炭化水素を排気ガス中へ導入するための手段；及び（ｉｉｉ）ＮＯ_ｘ吸収体触媒が、炭化水素を排気ガス中へ導入するための手段と、リーンＮＯｘの両方の上流にある、リーンＮＯ_ｘトラップを含む排気システム。
【選択図】図１

Description

本発明は、リーンバーンエンジン用の排気システムに関する。本発明はまた、リーンバーンエンジンにより生成される排気ガスを処理するための排気システムの使用方法にも関する。

ディーゼルエンジンなどのリーンバーンエンジンは、世界中の政府間機関によって禁止の立法措置が取られる少なくとも四分類の汚染物質、すなわち一酸化炭素（ＣＯ）、未燃炭化水素（ＨＣ）、窒素酸化物（ＮＯ_ｘ）、及び粒子状物質（ＰＭ）を一般に含有する排気物質を生じさせる。

様々な排出制御装置が、窒素酸化物（ＮＯ_ｘ）を処理するために、存在する。これらの装置には、例えば、選択的触媒還元（ＳＣＲ）選択的触媒還元触媒、選択的触媒還元フィルタ（ＳＣＲＦ^ＴＭ）触媒、リーンＮＯ_ｘ触媒（例えば炭化水素（ＨＣ）ＳＣＲ触媒）、リーンＮＯ_ｘトラップ（ＬＮＴ）（ＮＯ_ｘ貯蔵蔵触媒（ＮＳＣ）としても知られる。）及び受動的ＮＯ_ｘ吸着体（ＰＮＡ）が含まれる。

ＳＣＲ触媒又はＳＣＲＦ^ＴＭ触媒は、それらが一旦、有効動作温度に達すると、還元によるＮＯ_ｘの処理のための高い効率を達成する。しかしながら、これらの触媒又は装置は、エンジンが冷えた状態でスタートした場合（「コールドスタート」期間）又は長期間アイドリングしていた場合など、有効動作温度未満では比較的低効率でありうる。

ＮＯ_ｘの排出を低減又は防止するための排出制御装置の別の一般的な種類は、リーンＮＯ_ｘトラップ（ＬＮＴ）である。通常動作中、リーンバーンエンジンは、「リーン」組成を有する排気ガスを生成する。ＬＮＴはまた、「リーン」排気ガス中に存在する窒素酸化物（ＮＯ_ｘ）を貯蔵又は捕捉することができる。ＬＮＴは、ＮＯ_ｘとＬＮＴのＮＯ_ｘ貯蔵成分との間の化学反応により、排気ガス中に存在するＮＯ_ｘを貯蔵又は捕捉し、無機硝酸塩を形成する。ＬＮＴにより貯蔵されうるＮＯ_ｘの量は、存在するＮＯ_ｘ貯蔵成分の量により制限される。最終的には、理想的には下流ＳＣＲ又はＳＣＲＦ^ＴＭ触媒がその有効動作温度に達したときに、ＬＮＴのＮＯ_ｘ貯蔵成分からの貯蔵されたＮＯ_ｘの放出が必要であろう。ＬＮＴからの貯蔵されたＮＯ_ｘの放出は、典型的には、リッチ条件下でリーンバーンエンジンを運転し、「リッチ」組成を有する排気ガスを生成することにより、達成される。これらの条件下で、ＮＯ_ｘ貯蔵成分の無機硝酸塩は分解し、ＮＯ_ｘに改質する。リッチ排気ガス条件下で貯蔵されたＮＯ_ｘをＬＮＴから放出する工程は、ＬＮＴのパージング又は再生として知られている。ＬＮＴの欠点は、低温でＮＯ_ｘ貯蔵効率が悪くなる傾向があることである。

ＮＯ_ｘ用の比較的新しいタイプの排出制御装置は、受動的ＮＯ_ｘ吸着体（ＰＮＡ）である。ＰＮＡは、比較的低い排気ガス温度（例えば、２００℃未満）において、通常吸着によりＮＯ_ｘを貯蔵又は吸着し、より高い温度でＮＯ_ｘを放出する。ＰＮＡのＮＯ_ｘ貯蔵及び放出メカニズムは、貯蔵されたＮＯ_ｘを放出するのにリッチパージを要するＬＮＴのものとは異なり、熱的に制御されている。

本発明は、特定の種類の受動的ＮＯ_ｘ吸着体（ＰＮＡ）、すなわちモレキュラーシーブ触媒を含む受動的ＮＯ_ｘ吸着体（ＰＮＡ）を含む排気システムに関する。この種類のＰＮＡは、低温、典型的には、ＬＮＴのＮＯ_ｘ貯蔵温度よりはるかに低い温度で、ＮＯ_ｘを貯蔵することができる。そのような低温ＮＯ_ｘ貯蔵は、リーンバーンが冷えた状態から開始していた（「コールドスタート」期間）か、又は長期間アイドリングされていたときに有利である。排気システム中にＰＮＡとＬＮＴの両方を含むことにより、より広い温度ウィンドウにわたってＮＯ_ｘを貯蔵することが可能である。

しかしながら、モレキュラーシーブ触媒を含むＰＮＡのＮＯ_ｘ貯蔵活性は、ＰＮＡがリッチ排気ガス組成に曝露されるときに、破壊されうることが発見された。ＬＮＴからのＮＯ_ｘの放出をもたらすのに使用されるリッチパージは、ＰＮＡのＮＯ_ｘ貯蔵活性を破壊しうる。本発明は、この問題の認識に基づいており、それに対する解決策を提供する。

本発明は、リーンバーンエンジンにより生成された排気ガスを処理するための排気システムを提供する。排気システムは、
（ｉ）貴金属と、貴金属を含有するモレキュラーシーブとを含む、基材上に配置されているモレキュラーシーブ触媒を含む、ＮＯｘ吸収体触媒；
（ｉｉ）炭化水素を排気ガス中へ導入する手段；及び
（ｉｉｉ）リーンＮＯ_ｘトラップ
を含み、
ＮＯｘ吸収体触媒は、炭化水素を排気ガス中へ導入するための手段と、リーンＮＯｘトラップの両方の上流にある。

本発明は、自動車を更に提供する。自動車は、リーンバーンエンジン及び本発明の排気システムを備える。

本発明はまた、リーンバーンエンジンからの排気ガスの処理方法にも関する。典型的には、該方法は、リーンバーンエンジンにより生成された排気ガスに本発明の排気システムを通過させることを含む。

追加的に又は代替的に、本発明の方法は、
（ａ）リーンバーンエンジンにより生成された排気ガスを、貴金属と、貴金属を含有するモレキュラーシーブとを含む、基材上に配置されているモレキュラーシーブ触媒を含む、ＮＯｘ吸収体触媒と接触させること；
（ｂ）ＮＯ_ｘ吸収体触媒からの排気ガスを、リーンＮＯ_ｘトラップと接触させること；及び
（ｃ）ＮＯ_ｘ吸収体触媒後又はそれからの炭化水素を排気ガスに導入することにより、リーンＮＯ_ｘトラップを周期的に再生すること
を含む。

本発明による排気システムの全体像である。左側は基材の入口端を表し、右側は基材の出口端を表す。ＮＯｘ吸収体触媒（１０）、インジェクタ（２０）及びリーンＮＯｘトラップ（３０）を含む排気システムを示す。リーンバーンエンジンにより生成された排気ガス（１）は、ＮＯｘ吸収体触媒（１０）と接触している。ＮＯｘ吸収体触媒（１０）からの排気ガス（２）は、リーンＮＯｘトラップ（３０）と接触している。インジェクタ（２０）は、炭化水素を、ＮＯｘ吸収体触媒（１０）の通過後に、排気ガス（２）中に導入しうる。 本発明による排気システムの全体像である。左側は基材の入口端を表し、右側は基材の出口端を表す。ＮＯｘ吸収体触媒（１０）、インジェクタ（２０）、リーンＮＯｘトラップ（３０）及び選択的触媒還元（ＳＣＲ）触媒又は選択的触媒還元フィルタ（ＳＣＲＦＴＭ）触媒である排出制御装置（４０）を含む排気システムを示す。第２のインジェクタ（５０）は任意選択的に存在しうる。リーンバーンエンジンにより生成された排気ガス（１）は、ＮＯｘ吸収体触媒（１０）と接触している。ＮＯｘ吸収体触媒（１０）からの排気ガス（２）は、リーンＮＯｘトラップ（３０）と接触している。インジェクタ（２０）は、炭化水素を、ＮＯｘ吸収体触媒（１０）の通過後に、排気ガス（２）中に導入しうる。リーンＮＯｘトラップ（３０）からの排気ガス（３）は、排出制御装置（４０）と接触している。存在する場合、インジェクタ（５０）は、窒素還元剤を、リーンＮＯｘトラップ（３０）の通過後に、排気ガス（３）中に導入しうる。

本発明は、以下でさらに説明される。以下のセクションは、排気システムの異なる部分に関し、各部分をより詳細に定義する。そのように定義される本発明の各部分又は態様は、反対のことが明記されていない限り、本発明の任意の他の部分又は態様と組み合わせてもよい。特に、好ましい又は有利であるとして示される任意の特徴は、好ましい又は有利であるとして示される他の特徴と組み合わせてもよい。

ＮＯ_ｘ吸収体触媒
本発明の排気システム中のＮＯ_ｘ吸収体触媒は、受動的ＮＯ_ｘ吸収体（ＰＮＡ）としての使用を目的とする。

ＮＯ_ｘ吸収体触媒は、貴金属と、貴金属を含有するモレキュラーシーブとを含むモレキュラーシーブ；並びに入口端及び出口端を有する基材を含むか、又は本質的にそれらからなりうる。

モレキュラーシーブ触媒は貴金属とモレキュラーシーブを含む。モレキュラーシーブ触媒は、受動的ＮＯ_ｘ吸収体（ＰＮＡ）触媒である（すなわち、ＰＮＡ活性を有する）。モレキュラーシーブ触媒は、国際公開第２０１２／１６６８６８号に記載される方法に従って調製することができる。

貴金属は、典型的には、パラジウム（Ｐｄ）、白金（Ｐｔ）、ロジウム（Ｒｈ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、イリジウム（Ｉｒ）、ルテニウム（Ｒｕ）及びこれらの２種類以上の混合物から成る群より選択される。好ましくは、貴金属は、パラジウム（Ｐｄ）、白金（Ｐｔ）及びロジウム（Ｒｈ）から成る群より選択される。さらに好ましくは、貴金属は、パラジウム（Ｐｄ）、白金（Ｐｔ）及びそれらの混合物から選択される。

一般に、貴金属は、パラジウム（Ｐｄ）及び、任意選択的に、白金（Ｐｔ）、ロジウム（Ｒｈ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、イリジウム（Ｉｒ）及びルテニウム（Ｒｕ）から成る群より選択される第２の金属を含むか、又はこれらから成ることが好ましい。好ましくは、貴金属は、パラジウム（Ｐｄ）及び、任意選択的に白金（Ｐｔ）及びロジウム（Ｒｈ）から成る群より選択される第２の金属を含むか、又はこれらから成る。さらになお好ましくは、貴金属は、パラジウム（Ｐｄ）及び任意選択的に白金（Ｐｔ）を含むか、又はこれらから成る。さらに好ましくは、モレキュラーシーブ触媒は、パラジウムを唯一の貴金属として含む。

貴金属がパラジウム（Ｐｄ）及び第２の金属を含むか又はこれらから成る場合には、パラジウム（Ｐｄ）の第２の金属に対する質量比は＞１：１である。さらに好ましくは、パラジウム（Ｐｄ）の第２の金属に対する質量比は＞１：１であり、パラジウム（Ｐｄ）の第２の金属に対するモル比は＞１：１である。

モレキュラーシーブ触媒はさらに卑金属を含んでいてもよい。よって、モレキュラーシーブ触媒は、貴金属、モレキュラーシーブ及び任意選択的に卑金属を含みうるか、又は本質的にこれらからなりうる。モレキュラーシーブは、貴金属及び任意選択的に卑金属を含有する。

卑金属は、鉄（Ｆｅ）、銅（Ｃｕ）、マンガン（Ｍｎ）、クロム（Ｃｒ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、亜鉛（Ｚｎ）及びスズ（Ｓｎ）、並びにこれらの２種類以上の混合物から成る群より選択されうる。卑金属は、鉄、銅及びコバルトから成る群より選択されることが好ましく、さらに好ましくは鉄及び銅である。さらになお好ましくは、卑金属は鉄である。

あるいは、モレキュラーシーブ触媒は、卑金属、例えば、鉄（Ｆｅ）、銅（Ｃｕ）、マンガン（Ｍｎ）、クロム（Ｃｒ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、及びスズ（Ｓｎ）、並びにこれらの２種類以上の混合物から成る群より選択される卑金属を実質的に含有しないことがある。よって、モレキュラーシーブ触媒は卑金属を含まないことがありうる。

一般に、モレキュラーシーブ触媒は卑金属を含まないことが好ましい。

モレキュラーシーブ触媒はバリウム（Ｂａ）を実質的に含まないことが好ましい場合があり、さらに好ましくは、モレキュラーシーブ触媒はアルカリ土類金属を実質的に含まない。よって、モレキュラーシーブ触媒はバリウムを含まなくてもよく、好ましくは、モレキュラーシーブ触媒はアルカリ土類金属を含まなくてもよい。

典型的には、モレキュラーシーブはアルミニウム、ケイ素、及び／又はリンで構成される。モレキュラーシーブは、一般に、酸素原子の共有によって連結された、ＳｉＯ_４、ＡｌＯ_４、及び／又はＰＯ_４の三次元的配置（例えばフレームワーク）を有する。モレキュラーシーブはアニオン型フレームワークを有しうる。アニオン型フレームワークの電荷は、アルカリ及び／又はアルカリ土類元素（例えば、Ｎａ、Ｋ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、及びＢａ）のカチオン、アンモニウムのカチオン及び／又はプロトンなど、カチオンによって相殺されうる。

典型的には、モレキュラーシーブは、アルミノシリケートフレームワーク、アルミノホスフェートフレームワーク、又はシリコ−アルミノホスフェートフレームワークを有する。モレキュラーシーブはアルミノシリケートフレームワーク又はアルミノホスフェートフレームワークを有しうる。モレキュラーシーブは、アルミノシリケートフレームワーク又はシリコ−アルミノホスフェートフレームワークを有することが好ましい。より好ましくは、モレキュラーシーブは、アルミノシリケートフレームワークを有する。

モレキュラーシーブがアルミノシリケート骨格を有する場合、モレキュラーシーブは、好ましくはゼオライトである。

モレキュラーシーブは貴金属を含有する。貴金属は、典型的には、モレキュラーシーブに担持されている。例えば、貴金属は、イオン交換などによってモレキュラーシーブ上に充填され、担持されてもよい。よって、モレキュラーシーブ触媒は貴金属及びモレキュラーシーブを含むか、又は本質的にこれらからなっていてよく、ここで、モレキュラーシーブは貴金属を含有し、貴金属はイオン交換によってモレキュラーシーブ上にロード及び／又は担持される。

一般に、モレキュラーシーブは、金属置換されたモレキュラーシーブ（例えば、アルミノシリケート又はアルミノホスフェートフレームワークを有する金属置換されたモレキュラーシーブ）でありうる。金属置換されたモレキュラーシーブの金属は、貴金属でありうる（例えばモレキュラーシーブは貴金属置換されたモレキュラーシである）。よって、貴金属を含有するモレキュラーシーブは、貴金属置換されたモレキュラーシーブでありうる。モレキュラーシーブ触媒が卑金属を含むとき、モレキュラーシーブは貴金属及び卑金属で置換されたモレキュラーシーブでありうる。疑義を避けるために、用語「金属置換された」は、「イオン交換された」を包含する。

モレキュラーシーブ触媒は、一般に、モレキュラーシーブの細孔の内側に位置する貴金属を（すなわちモレキュラーシーブ触媒の貴金属の量を）少なくとも１重量％有し、好ましくは少なくとも５重量％、さらに好ましくは少なくとも１０重量％、例えば少なくとも２５重量％など、さらになお好ましくは少なくとも５０重量％有する。

モレキュラーシーブは、小細孔モレキュラーシーブ（すなわち最大環サイズが８つの四面体原子を有するモレキュラーシーブ）、中細孔モレキュラーシーブ（すなわち最大環サイズが１０の四面体原子を有するモレキュラーシーブ）、及び大細孔モレキュラーシーブ（すなわち最大環サイズが１２の四面体原子を有するモレキュラーシーブ）から選択され得る。さらに好ましくは、モレキュラーシーブは小細孔モレキュラーシーブ及び中細孔モレキュラーシーブから選択される。

第１のモレキュラーシーブ触媒の実施態様において、モレキュラーシーブは、小細孔モレキュラーシーブである。小細孔モレキュラーシーブは、好ましくは、ＡＣＯ、ＡＥＩ、ＡＥＮ、ＡＦＮ、ＡＦＴ、ＡＦＸ、ＡＮＡ、ＡＰＣ、ＡＰＤ、ＡＴＴ、ＣＤＯ、ＣＨＡ、ＤＤＲ、ＤＦＴ、ＥＡＢ、ＥＤＩ、ＥＰＩ、ＥＲＩ、ＧＩＳ、ＧＯＯ、ＩＨＷ、ＩＴＥ、ＩＴＷ、ＬＥＶ、ＫＦＩ、ＭＥＲ、ＭＯＮ、ＮＳＩ、ＯＷＥ、ＰＡＵ、ＰＨＩ、ＲＨＯ、ＲＴＨ、ＳＡＴ、ＳＡＶ、ＳＩＶ、ＴＨＯ、ＴＳＣ、ＵＥＩ、ＵＦＩ、ＶＮＩ、ＹＵＧ及びＺＯＮ、並びにこれらのいずれか２つ以上の混合又は連晶から成る群より選択されるフレームワークタイプを有する。連晶は、好ましくはＫＦＩ−ＳＩＶ、ＩＴＥ−ＲＴＨ、ＡＥＷ−ＵＥＩ、ＡＥＩ−ＣＨＡ、及びＡＥＩ−ＳＡＶから選択される。さらに好ましくは、小細孔モレキュラーシーブはＡＥＩ、ＣＨＡ又はＡＥＩ−ＣＨＡ連晶のフレームワークタイプを有する。さらになお好ましくは、小細孔モレキュラーシーブは、ＡＥＩ又はＣＨＡのフレームワークタイプ、特にＡＥＩのフレームワークタイプを有する。

好ましくは、小細孔モレキュラーシーブは、アルミノシリケートフレームワーク又はシリコ−アルミノホスフェートフレームワークを有する。さらに好ましくは、とりわけ小細孔モレキュラーシーブがＡＥＩ、ＣＨＡ又はＡＥＩ−ＣＨＡ連晶のフレームワークタイプ、特にＡＥＩ又はＣＨＡのフレームワークタイプを有するとき、小細孔モレキュラーシーブはアルミノシリケートフレームワークを有する（すなわち、モレキュラーシーブはゼオライトである）。

第２のモレキュラーシーブ触媒の実施態様では、モレキュラーシーブは、ＡＥＩ、ＭＦＩ、ＥＭＴ、ＥＲＩ、ＭＯＲ、ＦＥＲ、ＢＥＡ、ＦＡＵ、ＣＨＡ、ＬＥＶ、ＭＷＷ、ＣＯＮ及びＥＵＯ、並びにこれらの２つ以上の混合から成る群より選択されるフレームワークタイプを有する。

第３のモレキュラーシーブ触媒の実施態様において、モレキュラーシーブは、中細孔モレキュラーシーブである。中細孔モレキュラーシーブは、好ましくはＭＦＩ、ＦＥＲ、ＭＷＷ及びＥＵＯから成る群より選択されるフレームワークタイプ、さらに好ましくはＭＦＩのフレームワークタイプを有する。

第４のモレキュラーシーブ触媒の実施態様において、モレキュラーシーブは、大細孔モレキュラーシーブである。大細孔モレキュラーシーブは、好ましくはＣＯＮ、ＢＥＡ、ＦＡＵ、ＭＯＲ及びＥＭＴから成る群より選択されるフレームワークタイプを有し、さらに好ましくはＢＥＡのフレームワークタイプを有する。

第１から第４のモレキュラーシーブ触媒の実施態様のそれぞれにおいて、モレキュラーシーブは、好ましくは、アルミノシリケートフレームワークを有する（例えば、モレキュラーシーブはゼオライトである）。前述の三文字コードの各々は、「ゼオライト命名に関するＩＵＰＡＣ委員会」及び／又は「国際ゼオライト学会の構造委員会」に従った骨格ワークタイプを表す。

第１から第４のモレキュラーシーブ触媒の実施態様のいずれかにおいて、一般的に、モレキュラーシーブ（例えば、大細孔、中細孔又は小細孔）は、少なくとも二の異なるフレームワークタイプの連晶ではないフレームワークを有することが好ましい。

モレキュラーシーブは、典型的には、１０から２００（例えば１０から４０）、例えば１０から１００など、さらに好ましくは１５から８０（例えば１５から３０）のシリカのアルミナに対するモル比（ＳＡＲ）を有する。一般的に、ＳＡＲは、アルミノシリケートフレームワーク（例えばゼオライト）又はシリコ−アルミノホスフェートフレームワーク、好ましくはアルミノシリケートフレームワーク（例えばゼオライト）を有する分子に関する。

第１、第３及び第４のモレキュラーシーブ触媒の実施態様（及び、第２のモレキュラーシーブ触媒の実施態様のフレームワークタイプの一部について）のモレキュラーシーブ触媒は、特に、モレキュラーシーブがゼオライトであるとき、７５０ｃｍ^−１から１０５０ｃｍ^−１の範囲の特徴的な吸収ピークを（モレキュラーシーブ自体の吸収ピークに加えて）有する赤外線スペクトルを有しうる。好ましくは、特徴的な吸収ピークは、８００ｃｍ^−１から１０００ｃｍ^−１の範囲であり、さらに好ましくは８５０ｃｍ^−１から９７５ｃｍ^−１の範囲である。

第１のモレキュラーシーブ触媒の実施態様のモレキュラーシーブ触媒は、有利な受動的ＮＯ_ｘ吸着体（ＰＮＡ）活性を有することが発見されている。モレキュラーシーブ触媒は、排気ガス温度がリーンバーンエンジンのスタート直後などの比較的冷たい場合にＮＯ_ｘを貯蔵するのに使用することができる。モレキュラーシーブ触媒によるＮＯ_ｘ貯蔵は、低温（例えば２００℃未満）で起きる。リーンバーンエンジンが温められるにつれて、排気ガス温度は上昇し、モレキュラーシーブ触媒の温度もまた上昇する。モレキュラーシーブ触媒は、吸着したＮＯ_ｘを、より高い温度（例えば２００℃以上）で放出する。

また、モレキュラーシーブ触媒、特に第２のモレキュラーシーブ触媒の実施態様のモレキュラーシーブ触媒が、コールドスタート触媒活性を有することを予期せず発見した。このような活性は、比較的低い排ガス温度（例えば２００℃未満）においてＮＯ_ｘ及び炭化水素（ＨＣ）を吸着することにより、コールドスタート期間の間の排気を低減することができる。吸着したＮＯ_ｘ及び／又はＨＣは、モレキュラーシーブ触媒の温度がＮＯ及び／又はＨＣを酸化するための他の触媒成分又は排出制御装置の有効温度に近いかそれ以上のときに、放出されうる。

好ましくは、ＮＯ_ｘ吸収体触媒は、酸素貯蔵物質、特にセリウムの酸化物（例えばＣｅＯ_２）及び／又は、マンガンの酸化物（例えば、ＭｎＯ、Ｍｎ_２Ｏ_３、ＭｎＯ．Ｍｎ_２Ｏ_３（Ｍｎ_３Ｏ_４と表されるときもある。）及び／又はＭｎＯ_２）若しくはアルミン酸マンガン（ＭｎＡｌ_２Ｏ_４）を含むか又はそれから成るマンガン化合物を含むか、又は本質的にそれらから成る酸素貯蔵物質を含まない。

疑義を避けるために、ＮＯ_ｘ吸収体触媒はリーンＮＯ_ｘトラップではない。

典型的には、ＮＯ_ｘ吸収体触媒は、ロジウム並びに／又はアルカリ金属、アルカリ土類金属及び／若しくは希土類金属の酸化物、炭酸塩又は水酸化物を含むか又は本質的にそれから成るＮＯ_ｘ貯蔵成分を実質的に含まない。典型的には、ＮＯ_ｘ吸収体触媒は、ロジウム並びに／又はアルカリ金属、アルカリ土類金属及び／若しくは希土類金属の酸化物、炭酸塩又は水酸化物を含むか又は本質的にそれから成るＮＯ_ｘ貯蔵成分を含まない。

ＮＯ_ｘ吸収体触媒は実質的に白金を含まないことが好ましい。より好ましくは、ＮＯ_ｘ吸収体触媒は白金を含まない。

ＮＯ_ｘ吸収体触媒は、好ましくは、ＳＣＲ触媒（例えばＳＣＲ触媒を含む領域）、特に、セリウム（Ｃｅ）、クロム（Ｃｒ）、コバルト（Ｃｏ）、銅（Ｃｕ）、鉄（Ｆｅ）、マンガン（Ｍｎ）、モリブデン（Ｍｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、タングステン（Ｗ）、バナジウム（Ｖ）又はこれらの二つ以上の組合せから成る群より選択される金属を含むＳＣＲ触媒を含まない。

一般に、ＮＯ_ｘ吸収体触媒は、≧１ｇ ｆｔ^−３、好ましくは＞１ｇ ｆｔ^−３、さらに好ましくは＞２ｇ ｆｔ^−３の貴金属（すなわち、モレキュラーシーブ触媒の貴金属、特に、第一の領域におけるモレキュラーシーブの貴金属）の総ローディングを含む。

ＮＯ_ｘ吸収体触媒、好ましくは、ＮＯ_ｘ吸収体触媒の第１の領域は、典型的には、１から２５０ｇ ｆｔ^−３、好ましくは５から１５０ｇ ｆｔ^−３、より好ましくは１０から１００ｇ ｆｔ^−３の貴金属（すなわち、モレキュラーシーブ触媒の貴金属、特に第一の領域のモレキュラーシーブの貴金属）の総ローディングを含む。モレキュラーシーブ触媒中の貴金属の量は、ＮＯ_ｘ貯蔵活性に影響を与えうる。

ＮＯ_ｘ吸収体触媒は、一酸化炭素（ＣＯ）及び／又は未燃焼炭化水素（ＨＣ）を酸化するための機能性のような付加的な機能性を提供するための触媒物質を含有しうる。

一般に、ＮＯ_ｘ吸収体触媒は、モレキュラーシーブ触媒を含む第１の領域と、白金族金属（ＰＧＭ）及び担体材料を含む第２の領域とを含みうる。担体材料は、典型的には、非ゼオライト担持材料である。

本発明のＮＯ_ｘ吸収体触媒は、一酸化炭素（ＣＯ）及び／又は炭化水素（ＨＣ）及び／又は酸化窒素（ＮＯ）を酸化させるための第２の領域を含みうる。誤解を避けるために、第１の領域は、第２の領域とは異なっている（すなわち異なる組成物）。

第２の領域は、白金族金属（ＰＧＭ）及び担体材料を含むか、又は本質的にこれらから成る。白金族金属（ＰＧＭは、白金、パラジウム及び白金とパラジウムの組み合わせから成る群より選択されることが好ましい。より好ましくは、第２の領域は、白金又は白金又は白金とパラジウムの組合せのみを、白金族金属として含む。よって、第２の領域は、好ましくは、ルテニウム（Ｒｕ）、ロジウム（Ｒｈ）、オスミウム（Ｏｓ）及び／又はイリジウム（Ｉｒ）など、１種類以上の他の白金族金属を含まない。

第２の領域が白金及びパラジウムを含む場合には、白金及びパラジウムは白金−パラジウム合金、好ましくは白金−パラジウムのバイメタリック合金でありうる。

第２の領域は、典型的には５から３００ｇ ｆｔ^−３のＰＧＭ総ローディングを有する。第２の領域は、１０から２５０ｇ ｆｔ^−３（例えば７５から１７５ｇ ｆｔ^−３）のＰＧＭ総ローディングを有することが好ましく、さらに好ましくは１５から２００ｇ ｆｔ^−３（例えば５０から１５０ｇ ｆｔ^−３）、さらになお好ましくは２０から１５０ｇ ｆｔ^−３のＰＧＭ総ローディングを有する。

第２の領域が白金及びパラジウムを含む場合には、典型的には、第２の領域は、２０：１から１：２０（例えば１５：１から１：１５）、好ましくは１０：１から１：１０（例えば７．５：１から１：７．５）、さらに好ましくは６：１から１：６（例えば３：１から１：３）、及びさらになお好ましくは２．５：１から１：１の白金のパラジウムに対する比を有しうる。

第２の領域が白金及びパラジウムを含むとき、第２の領域は、白金の全重量がパラジウムの全重量以上である（例えばＰｔ：Ｐｄの重量比が≧１：１である）ことが好ましい。

よって、第２の領域は、２０：１から１：１（例えば１５．１：１から１．１：１）、さらに好ましくは１０：１から１．２５：１（例えば８：１から１．５：１）、及びさらになお好ましくは６：１から２：１の白金のパラジウムに対する比を有しうる。

第２の領域は、白金の全重量がパラジウムの全重量より大きいことが好ましい（例えばＰｔ：Ｐｄの重量比は＞１：１である）。全重量による白金のパラジウムに対する比は、一般に≧２：１（例えばＰｔ：Ｐｄ １：０から２：１）であり、さらに好ましくは≧４：１（例えばＰｔ：Ｐｄ １：０から４：１）である。有利なＮＯ酸化活性は、第１の領域において、白金の全重量がパラジウムの全重量以上である場合にもたらされうる。

典型的には、白金族金属（ＰＧＭ）は担体材料上に配置又は担持される。ＰＧＭは、担体材料上に直接配置されうる、又は担体材料に直接担持されうる（例えば、ＰＧＭと担体材料の間に介在する担体材料は存在しない）。例えば、ＰＧＭは担体材料上に分散させることができる。

第２の領域が白金及びパラジウムを含む場合には、白金は担体材料上に配置又は担持されうる、及び／又は、パラジウムは担体材料上に配置又は担持されうる。白金及びパラジウムは両方とも、担体材料上に配置又は担持される（すなわち同一の担体材料が白金とパラジウムの両方に用いられる）ことが好ましい。

第２の領域が白金及びパラジウムを含有する場合には、第２の領域は、白金担体材料（例えば白金を担持するための担体材料）及びパラジウム担体材料（例えば、パラジウムを担持するための担体材料）を含みうる。白金担持材料は、好ましくは、非ゼオライト担持材料である。パラジウム担持材料は、好ましくは、非ゼオライト担持材料である。

したがって、第２の領域は、白金、パラジウム、白金担体材料及びパラジウム担体材料を含んでいて差し支えなく、又は、本質的にこれらからなっていてもよい。白金は白金担体材料上に配置又は担持されて差し支えなく、パラジウムはパラジウム担体材料上に配置又は担持されて差し支えない。白金担体材料及びパラジウム担体材料は、好ましくは異なっている（例えば異なる組成物）。

第２の領域は、パラジウムを実質的に含まないことが一般的に好ましく、特に、担体材料上に配置又は担持されたパラジウム（Ｐｄ）を実質的に含まないことが好ましい。さらに好ましくは、第２の領域は、パラジウム、特に担体材料上に配置又は担持されたパラジウムを含まない。第２の領域におけるパラジウムの存在、特に大量のパラジウムの存在は、ＮＯ酸化活性に悪影響をもたらしうる。

担体物質は通常、耐火性酸化物を含むか又は本質的に耐火性金属酸化物から成る。リーンバーンエンジンのための酸化触媒の触媒成分としての使用に適した耐火性酸化物は、当技術分野でよく知られている。

耐火性酸化物は、典型的には、アルミナ、シリカ、チタニア、ジルコニア及びこれらの混合又は複合酸化物、例えばこれらの２つ以上の混合又は複合酸化物など、から成る群より選択される。例えば、耐火性酸化物は、アルミナ、シリカ、チタニア、ジルコニア、シリカ−アルミナ、チタニア−アルミナ、ジルコニア−アルミナ、チタニア−シリカ、ジルコニア−シリカ、ジルコニア−チタニア、及びアルミナ−酸化マグネシウムから成る群より選択されうる。

担体材料、又はこれらの耐火性酸化物は、任意選択的にドープされてもよい（例えばドーパントを用いて）。ドーパントは、ジルコニウム（Ｚｒ）、チタン（Ｔｉ）、ケイ素（Ｓｉ）、イットリウム（Ｙ）、ランタン（Ｌａ）、プラセオジム（Ｐｒ）、サマリウム（Ｓｍ）、ネオジム（Ｎｄ）、及びそれらの酸化物から成る群より選択することができる。

一般に、パラジウム担体材料は、耐火性酸化物を含むか、又は本質的にこれらから成る。パラジウム担体材料又はこれらの耐火性酸化物は、上記定義された担体材料又は耐火性酸化物でありうる。

典型的には、白金担体材料は、耐火性酸化物を含むか、又は本質的にこれらから成る。白金担体材料又はこれらの耐火性酸化物は、上記定義された担体材料又は耐火性酸化物でありうる。第２の領域が白金担体材料を含むとき、白金担体材料又はこれらの耐火性酸化物はアルミナを含むか、又は本質的にアルミナから成ることが好ましく、ここで、アルミナは任意選択的に上述のようなドーパントでドープされる。白金担体材料がドーパントをドープされたアルミナを含む場合、ドーパントは、ケイ素、マグネシウム、セリウム、ランタン又はこれらの酸化物、さらに好ましくはケイ素又はこれらの酸化物を含むか、又は本質的にこれらから成ることが好ましい。

第２の領域は、担体材料（例えば担体材料及び、存在する場合には、白金担体材料及びパラジウム担体材料の全重量）を、０．１から４．５ｇ ｉｎ^−３（例えば０．２５から４．２ｇ ｉｎ^−３）、好ましくは０．３から３．８ｇ ｉｎ^−３、さらになお好ましくは０．５から３．０ｇ ｉｎ^−３（１から２．７５ｇ ｉｎ^−３又は０．７５から１．５ｇ ｉｎ^−３）、さらになお好ましくは０．６から２．５ｇ ｉｎ^−３（例えば０．７５から２．３ｇ ｉｎ^−３）の量で含みうる。

第２の領域はさらに、炭化水素吸着剤材料を含みうる。

一般に、炭化水素吸着剤材料はゼオライトでありうる。ゼオライトは、中細孔ゼオライト（例えば最大環サイズが１０の四面体原子であるゼオライト）又は大細孔ゼオライト（例えば最大環サイズが１２の四面体原子であるゼオライト）であることが好ましい。ゼオライトは、小細孔ゼオライト（例えば最大環サイズが８の四面体原子であるゼオライト）ではないことが好ましい場合がありうる。

適切なゼオライト又はゼオライトの種類の例としては、フージャサイト、クリノプチロライト、モルデナイト、シリカライト、フェリエライト、Ｘ型ゼオライト、Ｙ型ゼオライト、超安定Ｙ型ゼオライト、ＡＥＩ型ゼオライト、ＺＳＭ−５型ゼオライト、ＺＳＭ−１２型ゼオライト、ＺＳＭ−２０型ゼオライト、ＺＳＭ−３４型ゼオライト、ＣＨＡ型ゼオライト、ＳＳＺ−３型ゼオライト、ＳＡＰＯ−５型ゼオライト、オフレタイト、ベータゼオライト又はＣＨＡ型銅ゼオライトが挙げられる。ゼオライトは、好ましくはＺＳＭ−５型、ベータゼオライト又はＹ型ゼオライトである。

第２の領域が炭化水素吸着剤を含有するとき、炭化水素吸着剤の全重量は０．０５から３．００ｇ ｉｎ^−３であり、特に０．１０から２．００ｇ ｉｎ^−３、さらに特には０．２から１．０ｇ ｉｎ^−３である。例えば、炭化水素吸着剤の全重量は、０．８から１．７５ｇ ｉｎ^−３であって差し支えなく、例えば１．０から１．５ｇ ｉｎ^−３でありうる。

一部の用途では、一般に、第２の領域は、炭化水素吸着剤材料、特にゼオライトを実質的に含まないことが好ましい場合がありうる。よって、第２の領域は炭化水素吸着剤材料を含まない場合がありうる。

さらに、第２の領域は、上述のモレキュラーシーブ触媒のようなモレキュラーシーブ触媒を実質的に含まないことも好ましい場合がありうる。よって、第２の領域はモレキュラーシーブ触媒を含まない場合がありうる。

追加的に又は代替的に、第２の領域はロジウム及び／又はアルカリ金属及び／又はアルカリ土類金属、特に、担体材料上に配置又は担持されたアルカリ金属及び／又はアルカリ土類金属を実質的に含まない場合がありうる。よって、第２の領域は、ロジウム及び／又はアルカリ金属及び／又はアルカリ土類金属、特に担体材料上に配置又は担持されたアルカリ金属及び／又はアルカリ土類金属を含まない場合がありうる。

第１の領域及び／又は第２の領域は、基材上に配置又は担持されうる。

第１の領域は、基材上に直接配置されてよい（すなわち第１の領域は基材の表面と接触している）。第二の領域は、
（ａ）第１の領域上に配置又は担持されうる；及び／又は
（ｂ）基材上に直接配置されうる［すなわち第２の領域は基材の表面と接触する］；及び／又は
（ｃ）第１の領域と接触されうる［すなわち第２の領域は第１のウオッシュコート領域に隣接又は当接する］。

第２の領域が基材上に直接配置される場合には、第２の領域の一部又は部分は第１の領域と接触しうるか、又は第１の領域と第２のウオッシュコート領域は分離されうる（例えば隔たりによって）。

第２の領域が第１の領域上に配置又は担持される場合、第２の領域のすべて又は一部は、好ましくは第１の領域上に直接配置される（すなわち第２の領域は第１の領域の表面にと接触している）。第２の領域は第２の層であって差し支えなく、第１の領域は第１の層でありうる。

第２の領域の部分又は一部のみが第１の領域上に配置又は担持されることが好ましい場合がありうる。よって、第２の領域は、完全には第１の領域と重ならない、又は第１の領域を覆わない。

加えて又は代替として、第２の領域は基材上に直接配置されうる（すなわち第２の領域は基材の表面と接触している）。第一の領域は、
（ｉ）第２の領域上に配置又は担持されうる；及び／又は
（ｉｉ）基材上に直接配置されうる［すなわち第１のウオッシュコート領域は基材の表面と接触する］；及び／又は
（ｉｉｉ）第２の領域と接触されうる［すなわち第１の領域は第２のウオッシュコート領域に隣接又は当接する］。

第１の領域が基材上に直接配置されるとき、第１の領域の一部又は部分は第２の領域と接触しうるか、又は第１の領域と第２のウオッシュコート領域は分離されうる（例えば隔たりによって）。

第１の領域が第２の領域上に配置又は担持される場合、第１の領域のすべて又は一部は、好ましくは第２の領域上に直接配置される（すなわち第１の領域は第２の領域の表面と接触している）。第１の領域は、第１の層であってよく、第２の領域は、第２の層であってよい。

一般に、第１の領域は、第１の層又は第１のゾーンであってもよい。第１の領域が第１の層である場合とき、第１の層は、基材の全長（すなわち実質的に全長）にわたって、特に基材モノリスのチャネルの全長にわたって延びることが好ましい。第１の領域が第１のゾーンである場合には、典型的には、第１のゾーンは、基材の長さの１０から９０％の長さ（例えば１０から４５％）、好ましくは基材の長さの１５から７５％（例えば１５から４０％）、さらに好ましくは基材の長さの２０から７０％（例えば３０から６５％、例えば２５から４５％など）、さらになお好ましくは２５から６５％（例えば３５から５０％）の長さを有する。

第２の領域は、一般的に、第２の層であってもよいし、第２のゾーンであってもよい。第２の領域が第２の層であるとき、第２の層は、基材の全長（すなわち実質的に全長）にわたって、特に基材モノリスのチャネルの全長にわたって延びることが好ましい。第２の領域が第２のゾーンである場合には、典型的には、第２のゾーンは、基材の長さの１０から９０％の長さ（例えば１０から４５％）、好ましくは基材の長さの１５から７５％（例えば１５から４０％）、さらに好ましくは基材の長さの２０から７０％（例えば３０から６５％、例えば２５から４５％など）、さらになお好ましくは２５から６５％（例えば３５から５０％）の長さを有する。

第１のＮＯ_ｘ吸収体触媒の実施態様では、第１の領域は、基材の出口端又はその近くで、かつ排気ガスが第２の領域に接触した後に、排気ガスと接触するように配置される。このような配置は、第１の領域がＣＯ及び／又はＨＣのための低い着火温度を有する場合に有利な場合があり、発熱を生じるのに用いることができる。

基材の出口端で、かつ排気ガスが第２の領域と接触した後に、排気ガスと第１の領域との接触を促進するいくつかのＮＯ_ｘ吸収体触媒配置が存在する。第１の領域は、第１から第３のＮＯ_ｘ吸収体触媒配置のいずれか一つを有する場合に、第２の領域と接触した後に、排気と接触するように配置又は配向される。

第２の領域は通常、第１の領域より先に排気ガスに接触するように配置又は配向される。よって、第２の領域は、排気ガスがＮＯ_ｘ吸収体触媒に入る際に排気ガスと接触するように配置されて差し支えなく、第１の領域は、排気ガスがＮＯ_ｘ吸収体触媒を離れる際に排気ガスと接触するように配置されうる。第１のＮＯ_ｘ吸収体触媒配置のゾーン化された配置は、この点において特に有利である。

第１のＮＯ_ｘ吸収体触媒配置では、第２の領域は第１のゾーンの上流に配置又は担持される。好ましくは、第１の領域は、基材の出口端又はその近くに配置された第１のゾーンであり、第２の領域は、基材の入口端又はその近くに配置された第２のゾーンである。

第２のＮＯ_ｘ吸収体触媒配置では、第２の領域は第２の層であり、第１の領域は第１のゾーンである。第１のゾーンは、基材の出口端又はその近くで第２の層上に配置される。

第３のＮＯ_ｘ吸収体触媒配置では、第２の領域は第２の層であり、第１の領域は第１の層である。第２の層は、第１の層上に配置される。

第２のＮＯ_ｘ吸収体触媒の実施態様では、第２の領域は、基材の出口端又はその近くで、かつ排気ガスが第１の領域に接触した後に、排気ガスと接触するように配置される。

第２の酸化触媒の実施態様のＮＯ_ｘ吸収体酸化触媒は、排気ガスが触媒を出る直前かつモレキュラーシーブ触媒を含む領域と接触した後に、排気ガスと、白金族金属、特に白金（Ｐｔ）を含む領域との接触を促進する配置を有する場合、特にＮＯに対し、有利な酸化活性を示しうる。このようなＮＯ_ｘ吸収体触媒の配置では、排気ガスは、触媒に入る際に、ＮＯ_ｘを吸着するための第１の領域と最初に接触する。これは、コールドスタート期間の間などの比較的低い排ガス温度において特に有利である。排気ガスは、第１の領域内又は上を通過した後、ＮＯ_ｘ吸収体触媒の出口を最終的に通過する前に、ＮＯを酸化するための第２の領域と接触する。第２の領域がＮＯをＮＯ_２に酸化するための有効温度に達すると、第１の領域から放出されたＮＯは第２の領域を通過し、ＮＯ_２へと酸化される。

基材の出口端で、かつ排気ガスが第１の領域と接触した後に、排気ガスと第２の領域との接触を促進するいくつかのＮＯ_ｘ吸収体触媒配置が存在する。第２の領域は、第４から第６の酸化触媒配置のいずれか１つを有する場合に、第１の領域と接触した後に、排気と接触するように配置又は配向される。

第１の領域は通常、第２の領域より先に排気ガスに接触するように配置又は配向される。よって、第１の領域は、排気ガスがＮＯ_ｘ吸収体触媒に入る際に排気ガスと接触するように配置されて差し支えなく、第２の領域は、排気ガスがＮＯ_ｘ吸収体触媒を離れる際に排気ガスと接触するように配置されうる。第４のＮＯ_ｘ吸収体触媒配置のゾーン化された配置は、この点において特に有利である。

第４のＮＯ_ｘ吸収体触媒配置では、第１の領域は第２のゾーンの上流に配置又は担持される。好ましくは、第２の領域は、基材の出口端又はその近くに配置された第２のゾーンであり、第１の領域は、基材の入口端又はその近くに配置された第１のゾーンである。第２の領域がマンガンを含む場合には、この配置の酸化触媒は硫黄に対する良好な耐性を示しうる。

第３のＮＯ_ｘ吸収体触媒配置において、第１の領域は第１の層であり、第２の領域は第２のゾーンである。第２のゾーンは、基材の出口端又はその近くで第１の層上に配置される。

第６のＮＯ_ｘ吸収体触媒配置において、第１の領域は第１の層であり、第２の領域は第２の層である。第２の層は、第１の層上に配置される。

第１及び第４のＮＯ_ｘ吸収体触媒配置では、第１のゾーンは第２のゾーンに隣接しうる。好ましくは、第１のゾーンは、第２のゾーンと接触している。第１のゾーンが第２のゾーンと隣接するか、又は第１のゾーンが第２のゾーンと接触しているとき、第１のゾーンと第２のゾーンは、層（例えば単層）として基材上に配置又は担持されうる。よって、層（例えば単層）は、第１及び第２のゾーンが互いに隣接するか、又は互いに接触している場合に、基材上に形成されうる。このような配置は背圧の問題を回避しうる。

第１のゾーンは、第２のゾーンと離間していてもよい。第１のゾーンと第２のゾーンの間には隔たり（例えば空間）が存在しうる。

第１のゾーンは、第２のゾーンと重なり合っていてもよい。よって、第１のゾーンの終端又は一部は、第２のゾーン上に配置又は担持されうる。第１のゾーンは、第２のゾーンと完全に又は部分的に重なり合っていてもよい。第１のゾーンが第２のゾーンと重なり合うとき、第１のゾーンは、第２のゾーンと部分的にのみ、重なり合うことが好ましい（すなわち第２のゾーンの最外表面は、第１のゾーンによって完全には覆われていない）。

あるいは、第２のゾーンは、第１のゾーンと重なり合っていてもよい。よって、第２のゾーンの終端又は一部は第１のゾーン上に配置又は担持されうる。第２のゾーンは、一般に、第１のゾーンと部分的にのみ重なり合う。

第１のゾーンと第２のゾーンは、実質的に重なり合っていないことが好ましい。

第２及び第５のＮＯ_ｘ吸収体触媒配置において、ゾーン（すなわち第１又は第２のゾーン）は、典型的には、層（すなわち第１又は第２の層）上に配置又は担持される。好ましくは、ゾーンは、層上に直接配置される（すなわちゾーンは層の表面と接触している）。

ゾーン（すなわち第１又は第２のゾーン）が層（すなわち第１又は第２の層）上に配置又は担持される場合、ゾーンの全長は、層上に配置又は担持されることが好ましい。ゾーンの長さは層の長さより短い。

上記の領域、ゾーン及び層は、作製のために従来の方法を使用して調製されてもよく、また、ウオッシュコートを基材に適用することは、当該技術分野で知られている（例えば、当社の国際公開第９９／４７２６０号、同第２００７／０７７４６２号、同第２０１１／０８０５２５号及び同第２０１４／１９５６８５号を参照のこと）。

ＮＯ_ｘ吸収体触媒は基材を含む。ＮＯ_ｘ吸収体触媒（ＮＡＣ）の基材は、本明細書では、簡略表現で、「ＮＡＣ基材」と称される。ＮＡＣ基材は、典型的には、入口端及び出口端を有する。

ＮＡＣ基材は、典型的には複数のチャネル（例えば内部に排気ガスを流すためのチャネル）を有する。一般に、ＮＡＣ基材は、セラミック材料又は金属材料である。

ＮＡＣ基材は、コーディエライト（ＳｉＯ_２−Ａｌ_２Ｏ_３−ＭｇＯ）、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、Ｆｅ−Ｃｒ−Ａｌ合金、Ｎｉ−Ｃｒ−Ａｌ合金、又はステンレス鋼合金でできているか、又はこれらで構成されることが好ましい。

ＮＡＣ基材は、典型的にはモノリスである（本明細書では基材モノリスとも称される）。このようなモノリスは当技術分野でよく知られている。基材モノリスは、フロースルーモノリス又はフィルタモノリスであり得る。

フロースルーモノリスは、ハニカムモノリス（例えば金属製又はセラミック製のハニカムモノリス）を典型的には含み、それを通って延びる、入口端及び出口端で開放されている複数のチャネルを有する。

フィルタモノリスは、複数の入口チャネルと複数の出口チャネルとを通常含み、入口チャネルは上流端（すなわち、排気ガスの入口側）で開放され、下流端（すなわち、排気ガスの出口側）で塞栓されるか封止され、出口チャネルは上流端で塞栓されるか封止され、下流端で開放されており、各入口チャネルは、多孔質構造によって出口チャネルから隔てられている。

モノリスがフィルタモノリスである場合、フィルタモノリスはウォールフロー型フィルタであることが好ましい。ウォールフロー型フィルタでは、各入口チャネルが、多孔質構造の壁によって出口チャネルから交互に隔てられ、逆もまた同様である。入口チャネルと出口チャネルは、ハニカム構造に配置されていることが好ましい。ハニカム構造が存在する場合、入口チャネルに垂直方向及び横方向に隣接するチャネルが上流端で塞栓され、逆もまた同じである（すなわち、出口チャネルに垂直方向及び横方向に隣接するチャネルは下流端で塞栓される）ことが好ましい。いずれの端から見ても、交互に塞栓及び開放されているチャネルの端は、チェス盤の外観を呈する。

ＮＡＣ基材は電気加熱可能な基材でありうる（すなわち電気加熱可能な基材は、使用の際に電気加熱式の基材である）。ＮＡＣ基材が電気加熱可能な基材である場合、本発明のＮＯ_ｘ吸収体触媒は、電力接続、好ましくは少なくとも２つの電力接続、さらに好ましくは２つのみの電力接続を有する。各電力接続は、電気加熱可能な基材及び電源に電気的に接続されうる。ＮＯ_ｘ吸収体触媒は、抵抗器を通った電流が電気エネルギーを熱エネルギーに変換する、ジュール加熱によって加熱されうる。

電気加熱可能な基材は、第１の領域から貯蔵ＮＯ_ｘを放出するのに用いることができる。よって、電気加熱可能な基材のスイッチをオンにすると、ＮＯ_ｘ吸収体触媒は加熱され、モレキュラーシーブ触媒の温度は、ＮＯ_ｘ放出温度まで上昇させることができる。適切な電気加熱可能な基材の例は、米国特許第４３００９５６号、米国特許第５１４６７４３号及び米国特許第６５１３３２４号に記載されている。

一般に、電気加熱可能な基材は金属を含む。金属は、電力接続又は電力接続に電気的に接続されうる。

典型的には、電気加熱可能な基材は、電気加熱可能なハニカム基材である。電気加熱可能な基材は、使用の際に、電気加熱式のハニカム基材でありうる。

電気加熱可能な基材は、電気加熱可能な基材モノリス（例えば金属モノリス）を含みうる。モノリスは波形の金属板又は金属箔を含みうる。波形の金属板又は金属箔は、圧延、巻回又は積層されうる。波形金属板が圧延又は巻回される場合には、波形金属板は、コイル、らせん形状又は同心円パターンへと圧延又は巻回されうる。

電気加熱可能な基材の金属、金属モノリス、及び／又は波形の金属板又は金属箔は、Ｆｅｃｒａｌｌｏｙ^ＴＭなどのアルミニウムフェライト鋼を含みうる。

炭化水素を排気ガス中へ導入するための手段
本発明の排気システムは、（ｉｉ）炭化水素（ＨＣ）を排気ガスに導入するための手段を含む。用語「炭化水素を排気ガス中へ導入するための手段」とは、「排気ガスのための炭化水素導入手段」と同義である。両用語は、本明細書では、簡略表現「ＨＣ手段」と称される。「炭化水素を排気ガスに導入する」という用語は、排気ガスに炭化水素を追加的に（すなわちリーンバーンエンジンからの、存在し得る炭化水素に加えて）含めることを指す。

一般に、ＨＣ手段は、ＮＯ_ｘ吸収体触媒の下流で、炭化水素を排気ガスに導入するように構成されている。ＨＣ手段は、ＮＯ_ｘ吸収体触媒の下流で、任意選択的に硫黄トラップの上流で制御可能に排気ガスに導入するように構成されることが好ましい。より好ましくは、ＨＣ手段は、ＮＯ_ｘ吸収体触媒の下流で、任意選択的に硫黄トラップの上流で制御可能に排気ガスに導入し、リーンＮＯ_ｘトラップ（ＬＮＴ）を再生するように構成されることが好ましい。よって、ＮＯ_ｘ吸収体触媒は、ＨＣ手段によって排気ガスに添加される炭化水素に曝露されていない。原則として、この機能を提供するために、当該技術分野で知られている任意のＨＣ手段を使用することができる。

ＨＣ手段は、ＮＯ_ｘ吸収体触媒の下流にある（例えば下流に位置する）（すなわち、ＮＯ_ｘ吸収体触媒はＨＣ手段の上流にある（例えば上流に位置する）。ＨＣ手段は、好ましくは、直接、ＮＯ_ｘ吸収体触媒の下流にある（例えば位置する）。よって、ＮＯ_ｘ吸収体触媒とＨＣ手段（下記の装置（例えば炭化水素供給装置）以外）との間に位置する排気制御装置はない。

典型的には、ＮＯ_ｘ吸収体触媒は、排気ガス導管により、リーンＮＯ_ｘトラップの入口（例えば、ＬＮＴ基材の入口端）に結合、好ましくは流体結合した出口（例えば、ＮＡＣ基材の出口端）を有する。ＨＣ手段は、好ましくは、ＮＯ_ｘ吸収体触媒の出口とリーンＮＯ_ｘトラップの入口との間に位置する。

ＨＣ手段は、インジェクタ又は炭化水素若しくは燃料を発生させるための改質触媒であってもよい。かかる改質触媒は、当該技術分野で知られている。ＨＣ手段は、インジェクタ、好ましくは燃料又は炭化水素を排気ガスに注入するのに適したインジェクタである。より好ましくは、インジェクタは、ある量の燃料又は炭化水素を排気ガスに制御可能に注入するように構成される。

ＨＣ手段がインジェクタであるとき、ＨＣ手段は、好ましくは、ＮＯ_ｘ吸収体触媒の出口とリーンＮＯ_ｘトラップの入口との間の排気ガス導管に接続している。

本発明の排気システム又は自動車は、炭化水素供給装置をさらに備えていてもよい。炭化水素供給装置は、好ましくは、インジェクタに連結されているか、又はインジェクタに接続されている。

炭化水素供給装置は、特にＨＣ手段がインジェクタである場合に、ＨＣ手段に炭化水素を供給するための炭化水素（ＨＣ）導管を備えていてもよい。ＨＣ導管は、エンジン又は燃料タンク（例えば自動車のエンジン又は燃料タンク）に接続、好ましくは流体接続されている。

ＨＣ手段及び／又は炭化水素供給装置は、特にＨＣ手段がインジェクタであり、かつ炭化水素供給装置が、エンジン又は燃料タンク、好ましくはエンジンに接続されたＨＣ導管を備える場合、エンジンマネージメントシステムに電子的に接続されてもよい。エンジンマネージメントステムは、好ましくはリーンＮＯ_ｘトラップをパージ又は再生するために、炭化水素を排気ガスに注入するＨＣ手段を動作させるように構成されてもよい。

本発明の排気システムは、排気ガスセンサをさらに備えていてもよい。排気ガスセンサは、好ましくはＬＮＴの下流（例えばＬＮＴの出口又はにその後ろ）に配置される。

一般に、エンジンマネージメントシステムは、排気システム内のセンサに接続されている。かかるセンサは、ＬＮＴの下流、好ましくはすぐ下流に配置されてもよい。センサは、ＬＮＴの状態をモニターするために使用することができる。センサは、（例えばＬＮＴの出口の排気ガスのＮＯ_ｘ含有量をモニターするための）ＮＯ_ｘセンサであってもよく、センサは、（例えばＬＮＴの出口の排気ガスの炭化水素（ＨＣ）の含有量をモニターするための）炭化水素（ＨＣ）センサであってもよい。

エンジンマネージメントシステムは、ＮＯ_ｘセンサとＨＣセンサとの両方に結合しうる。ＮＯ_ｘセンサとＨＣセンサとの両方が、ＬＮＴの下流、好ましくは直接下流配置されている。

一般に、炭化水素は燃料、好ましくはディーゼル燃料である。炭化水素が燃料、例えばディーゼル燃料であるとき、燃料は、≦５０ｐｐｍの硫黄、より好ましくは、≦１５ｐｐｍの硫黄、例えば≦１０ｐｐｍの硫黄、さらにより好ましくは≦５ｐｐｍの硫黄を含む。

ＨＣ手段がインジェクタであるとき、インジェクタはまた、窒素還元剤供給装置に結合していてもよい。炭化水素及び窒素還元剤、例えばアンモニア前駆体を注入するために、同じインジェクタが使用されてもよい。

リーンＮＯ_ｘトラップ（ＬＮＴ）
本発明の排気システムは、（ｉｉｉ）リーンＮＯ_ｘトラップ（ＬＮＴ）を含む。ＬＮＴは、ＮＯ_ｘ吸収体触媒の下流にある（例えば位置する）。

ＬＮＴは、典型的には、ＨＣ手段の下流、好ましくは直接下流にある（例えば位置する）（すなわち、ＬＮＴはＨＣ手段の上流にある（例えば位置する）。ＬＮＴはＮＯ_ｘ吸収体触媒とＨＣ手段の両方の下流にある（例えば位置する）。よって、ＬＮＴは、ＨＣ手段によって、排気ガス及びＮＯ_ｘ吸収体触媒からの排気ガスに添加される炭化水素に曝露されている。

ＨＣ手段とＬＮＴとの間に位置する排出制御装置はないことが好ましい。よって、ＬＮＴは、炭化水素がＨＣ手段によって排気ガスに添加された直後に、排気ガスに曝露される。

典型的には、排気ガス導管により、ＬＮＴは、ＮＯ_ｘ吸収体触媒の出口（例えば、ＮＡＣ基材の出口端）に結合、好ましくは流体結合した入口（例えば、ＮＡＣ基材の入口端）を有する。

主に、リーンＮＯ_ｘトラップ（ＬＮＴ）は、当該技術分野で知られる任意のリーンＮＯ_ｘトラップ（ＬＮＴ）でありうる。

典型的には、ＬＮＴは、窒素酸化物（ＮＯ_ｘ）貯蔵物質及び基材を含み、窒素酸化物（ＮＯ_ｘ）貯蔵物質は窒素酸化物（ＮＯ_ｘ）貯蔵成分を含む。ＬＮＴは少なくとも一の白金族金属（ＰＧＭ）を含むことが好ましい。少なくとも一の白金族金属（ＰＧＭ）は、下記のＮＯ_ｘ処理材料により提供されうる。

ＮＯ_ｘ貯蔵材料は、担体材料上のＮＯ_ｘ貯蔵成分を含むか、又は本質的にそれらから成りうる。

ＮＯ_ｘ貯蔵成分は、典型的には、アルカリ金属、アルカリ土類金属及び／又は希土類金属を含む。ＮＯ_ｘ貯蔵成分は、一般的には、（ｉ）アルカリ金属の酸化物、炭酸塩若しくは水酸化物；（ｉｉ）アルカリ土類金属の酸化物、炭酸塩若しくは水酸化物；及び／又は（ｉｉｉ）希土類金属の酸化物、炭酸塩若しくは水酸化物を含むか、又は本質的にそれらからなる。

ＮＯ_ｘ貯蔵成分が、アルカリ金属（又はその酸化物、炭酸塩若しくは水酸化物）を含むとき、アルカリ金属は、好ましくは、カリウム（Ｋ）、ナトリウム（Ｎａ）、リチウム（Ｌｉ）、セシウム（Ｃｓ）及びそれら二つ以上の組合せから成る群より選択される。アルカリ金属は、カリウム（Ｋ）、ナトリウム（Ｎａ）又はリチウム（Ｌｉ）であることが好ましく、より好ましくは、アルカリ金属は、カリウム（Ｋ）又はナトリウム（Ｎａ）であり、最も好ましくは、アルカリ金属はカリウム（Ｋ）である。

ＮＯ_ｘ貯蔵成分が、アルカリ土類金属（又はその酸化物、炭酸塩若しくは水酸化物）を含むとき、アルカリ土類金属は、好ましくは、マグネシウム（Ｍｇ）、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）、バリウム（Ｂａ）及びそれら二つ以上の組合せから成る群より選択される。アルカリ土類金属は、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）又はバリウム（Ｂａ）であることが好ましく、より好ましくはストロンチウム（Ｓｒ）又はバリウム（Ｂａ）であり、最も好ましくは、アルカリ土類金属はバリウム（Ｂａ）である。

ＮＯ_ｘ貯蔵成分が、希土類金属（又はその酸化物、炭酸塩若しくは水酸化物）を含むとき、希土類金属は、好ましくは、セリウム（Ｃｅ）、ランタン（Ｌａ）、イットリウム（Ｙ）及びそれらの組合せから成る群より選択される。より好ましくは、希土類金属はセリウム（Ｃｅ）である。

典型的には、ＮＯ_ｘ貯蔵成分は、（ｉ）希土類金属の酸化物、炭酸塩若しくは水酸化物；及び又は（ｉｉ）アルカリ土類金属の酸化物、炭酸塩若しくは水酸化物を含むか、又は本質的にそれらからなる。ＮＯ_ｘ貯蔵成分は、アルカリ土類金属の酸化物、炭酸塩若しくは水酸化物を含むか、又は本質的にそれらからなることが好ましい。

ＮＯ_ｘ貯蔵成分は、バリウム（Ｂａ）（例えば、バリウム（Ｂａ）の酸化物、炭酸塩又は水酸化物）を含むことが好ましい。より好ましくは、ＮＯ_ｘ貯蔵成分は、バリウム（例えば、バリウム（Ｂａ）の酸化物、炭酸塩又は水酸化物）及びセリウム（例えばセリウム（Ｃｅ）の酸化物、炭酸塩又は水酸化物）、好ましくはセリアを含む。

典型的には、ＮＯ_ｘ貯蔵成分は担体材料上に配置又は担持される。ＮＯ_ｘ貯蔵成分は、担体材料上に直接配置されうる、又は担体材料に直接担持されうる（例えば、ＮＯ_ｘ貯蔵成分と担体材料の間に介在する担体材料は存在しない）。

担体材料は、一般的に、アルミニウムの酸化物を含む。典型的には、担体材料はアルミナを含む。アルミナは、ドーパントをドープされていても、されていなくてもよい。この文脈において「ドープした」という表現は、アルミナのバルク又はホスト格子にドーパントを置換ドープ又は格子間ドープした場合を指すものと理解されるべきである。ドーパントをドープされたアルミナは、当技術分野で知られた方法によって調製することができる。

アルミナには、ケイ素（Ｓｉ）、マグネシウム（Ｍｇ）、バリウム（Ｂａ）、ランタン（Ｌａ）、セリウム（Ｃｅ）、チタン（Ｔｉ）、ジルコニウム（Ｚｒ）及びそれらの２つ以上の組合せからなる群より選択されるドーパントをドープすることができる。ドーパントは、ケイ素（Ｓｉ）、マグネシウム（Ｍｇ）、バリウム（Ｂａ）及びセリウム（Ｃｅ）から成る群より選択されることが好ましい。より好ましくは、ドーパントは、ケイ素（Ｓｉ）、マグネシウム（Ｍｇ）及びバリウム（Ｂａ）からなる群より選択される。さらになお好ましくは、ドーパントはマグネシウム（Ｍｇ）である。

アルミナがドープされる場合、ドーパントの全量は、０．２５から５重量％、好ましくは０．５から３重量％（例えば約１重量％）である。

一般に、担体材料は、マグネシウム及びアルミニウムの酸化物を含むか、又は本質的にそれから成る。マグネシウム及びアルミニウムの酸化物は、アルミン酸マグネシウム（ＭｇＡｌ_２Ｏ_４［例えばスピネル］）及び／又は酸化マグネシウム（ＭｇＯ）と酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）の混合酸化物を含みうるか、又は本質的にそれからなりうる。酸化マグネシウムと酸化アルミニウムの混合酸化物は、当該技術分野で知られている方法を使用して、例えば、米国特許第６２１７８３７号又はドイツ特許公開第１９５０３５２２号に記載の方法を使用することにより、調製することができる。

酸化マグネシウム（ＭｇＯ）と酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）の混合酸化物は、典型的には、（混合酸化物の総重量に基づき）１．０から４０．０重量％の酸化マグネシウム、例えば、１．０から３０．０重量％、好ましくは５．０から２８．０重量％（例えば５．０から２５．０重量％）、より好ましくは１０．０から２５．０重量％の酸化マグネシウムを含むか、又は本質的にそれから成る。

酸化マグネシウム（ＭｇＯ）と酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）の混合酸化物は、典型的には、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）と酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）の均一混合酸化物である。均一混合酸化物では、マグネシウムイオンは、アルミニウムイオンの格子内に位置を占める。

一般的に、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）と酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）の混合酸化物を含むか、又は本質的にそれから成る担体材料が好ましい。

ＮＯ_ｘ貯蔵材料は、白金族金属（ＰＧＭ）をさらに含みうる。ＰＧＭは、白金、パラジウム、ロジウム及びそれら二つ以上の組合せから成る群より選択されうる。好ましくは、ＰＧＭは、白金、パラジウム、及び白金とパラジウムの組み合わせから選択される。

ＮＯ_ｘ貯蔵物質がＰＧＭを含むとき、一般的に、ＰＧＭは担体材料上に配置又は担持される。ＰＧＭは、好ましくは、担体材料上に直接配置されうる、又は担体材料に直接担持されうる（例えば、ＰＧＭと担体材料の間に介在する担体材料は存在しない）。

典型的には、ＬＮＴは、ＮＯ_ｘ処理物質をさらに含む。疑義を避けるために、ＮＯ_ｘ処理材料は、ＮＯ_ｘ貯蔵材料とは異なる（例えば異なる組成物）。ＮＯ_ｘ処理材料は、（ａ）（例えばリーン条件下で）ＮＯ_ｘ貯蔵活性及び／若しくはＮＯ酸化活性；並びに／又は（ｂ）（例えばリッチ条件下で）ＮＯ_ｘ還元活性を有しうる。

ＮＯ_ｘ処理材料は、ＮＯ_ｘ処理成分を含むか、又は本質的にそれから成る。

典型的には、ＮＯ_ｘ処理成分（ＮＴＣ）は担体材料を含む。ＮＯ_ｘ処理成分（ＮＴＣ）の担体材料は、本明細書ではＮＴＣ担体材料と称される。

ＮＴＣ担体材料は、セリア、又はセリアの混合若しくは複合酸化物、例えばセリア−ジルコニアを含むか、又は本質的にそれから成る。

ＮＴＣ担体材料がセリア−ジルコニアを含むか又は本質的にそれから成る場合には、セリア−ジルコニアは、本質的に、２０から９５重量％のセリア及び５から８０重量％のジルコニア（例えば５０から９５重量％のセリア及び５から５０重量％のジルコニア）からなってよく、好ましくは３５から８０重量％のセリア及び２０から６５重量％のジルコニア（例えば５５から８０重量％のセリア及び２０から４５重量％のジルコニア）からなり、さらになお好ましくは４５から７５重量％のセリア及び２５から５５重量％のジルコニアからなりうる。

一般に、ＮＯ_ｘ処理成分は、白金族金属（ＰＧＭ）及び／又はＮＯ_ｘ貯蔵成分を含みうる。

ＮＯ_ｘ処理成分は、第１の担体材料上に配置又は担持された（例えば、直接配置又は担持された）白金族金属（ＰＧＭ）を含みうるか、又は本質的にそれから成りうる。ＰＧＭは、白金、パラジウム、ロジウム、白金とパラジウムの組合せ、白金とロジウムの組合せ、パラジウムとロジウムの組合せ、及び白金、パラジウム及びロジウムの組合せから成る群より選択されうる。ＰＧＭは、パラジウム、ロジウム及びパラジウムとロジウムの組合せより選択されることが好ましい。

ＰＧＭ（すなわち、ＮＯ_ｘ処理成分のＰＧＭ）はロジウムでありうる。ＰＧＭはパラジウムでありうる。好ましくは、ＰＧＭはパラジウムである。

追加的に、又は代替的に、ＮＯ_ｘ処理成分は、ＮＴＣ担体材料上に配置又は担持された（例えば、直接配置又は担持された）ＮＯ_ｘ貯蔵成分を含みうるか、又は本質的にそれから成りうる。ＮＯ_ｘ貯蔵成分は、一般的には、（ｉ）アルカリ金属の酸化物、炭酸塩若しくは水酸化物；（ｉｉ）アルカリ土類金属の酸化物、炭酸塩若しくは水酸化物；及び／又は（ｉｉｉ）希土類金属、好ましくはセリウム（Ｃｅ）以外の希土類金属の酸化物、炭酸塩若しくは水酸化物を含むか、又は本質的にそれらからなる。ＮＯ_ｘ貯蔵成分は、アルカリ土類金属の酸化物、炭酸塩若しくは水酸化物を含むか、又は本質的にそれらからなることが好ましい。アルカリ土類金属は、好ましくはバリウム（Ｂａ）である。

一般的に、ＬＮＴは、２５０から１０００ｇ ｆｔ^−３（例えば３００から９５０ｇ ｆｔ^−３）、好ましくは３５０から９００ｇ ｆｔ^−３（例えば４００から８５０ｇ ｆｔ^−３）、より具体的には４５０から８００ｇ ｆｔ^−３のＮＯ_ｘ貯蔵成分の濃度（すなわち、総ローディング）を有する。

一般に、ＬＮＴは基材上に配置されたＮＯ_ｘ貯蔵材料を含むことが好ましい。ＬＮＴがＮＯ_ｘ処理材料を含むとき、好ましくは、ＮＯ_ｘ処理材料は基材上に配置されている。

リーンＮＯ_ｘトラップ（ＬＮＴ）の基材は、本明細書では、簡略表現で、「ＬＮＴ基材」と称される。ＬＮＴ基材は、典型的には、入口端及び出口端を有する。

ＬＮＴ基材は、典型的には複数のチャネル（例えば内部に排気ガスを流すためのチャネル）を有する。一般に、ＬＮＴ基材は、セラミック材料又は金属材料である。

ＬＮＴ基材は、コーディエライト（ＳｉＯ_２−Ａｌ_２Ｏ_３−ＭｇＯ）、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、Ｆｅ−Ｃｒ−Ａｌ合金、Ｎｉ−Ｃｒ−Ａｌ合金、又はステンレス鋼合金でできているか、又はこれらで構成されることが好ましい。

ＬＮＴ基材は、典型的にはモノリスである（本明細書では基材モノリスとも称される）。基材モノリスは、フロースルーモノリス又はフィルタモノリスであり得る。

フロースルーモノリスは、ハニカムモノリス（例えば金属製又はセラミック製のハニカムモノリス）を典型的には含み、それを通って延びる、入口端及び出口端で開放されている複数のチャネルを有する。

フィルタモノリスは、複数の入口チャネルと複数の出口チャネルとを通常含み、入口チャネルは上流端（すなわち、排気ガスの入口側）で開放され、下流端（すなわち、排気ガスの出口側）で塞栓されるか封止され、出口チャネルは上流端で塞栓されるか封止され、下流端で開放されており、各入口チャネルは、多孔質構造によって出口チャネルから隔てられている。

モノリスがフィルタモノリスである場合、フィルタモノリスはウォールフロー型フィルタであることが好ましい。ウォールフロー型フィルタでは、各入口チャネルが、多孔質構造の壁によって出口チャネルから交互に隔てられ、逆もまた同様である。入口チャネルと出口チャネルは、ハニカム構造に配置されていることが好ましい。ハニカム構造が存在する場合、入口チャネルに垂直方向及び横方向に隣接するチャネルが上流端で塞栓され、逆もまた同じである（すなわち、出口チャネルに垂直方向及び横方向に隣接するチャネルは下流端で塞栓される）ことが好ましい。いずれの端から見ても、交互に塞栓及び開放されているチャネルの端は、チェス盤の外観を呈する。

排気システム
本発明の排気システムにおいて、ＮＯ_ｘ吸収体触媒は、炭化水素を排気ガス中へ導入するための手段と、リーンＮＯ_ｘトラップの両方の上流にある。

典型的には、ＮＯ_ｘ吸収体触媒はリーンバーンエンジンの排気出口に結合している。よって、排気ガスが接触する第１の排気制御装置は、ＮＯ_ｘ吸収体触媒である。

ＮＯ_ｘ吸収体触媒は、炭化水素を排気ガス中へ導入するための手段（「ＨＣ手段」）の上流にある（例えば、位置する）（例えば、ＨＣ手段は、ＮＯ_ｘ吸収体触媒の出口の後ろに位置する）。ＮＯ_ｘ吸収体触媒は、好ましくは、炭化水素を排気ガス中に導入するための手段の直接上流にある（例えば、位置する）。

ＨＣ手段は、ＬＮＴの上流にある（例えば、位置する）（例えば、ＨＣ手段はＬＮＴの入口の前に位置する）。ＨＣ手段は、好ましくは、直接、ＬＮＴの上流にある（例えば位置する）。

本発明の排気システムは、ＬＮＴの下流の排出制御装置をさらに含みうる。排出制御装置の例としては、ディーゼル微粒子フィルタ（ＤＰＦ）、リーンＮＯ_Ｘトラップ（ＬＮＴ）、リーンＮＯ_Ｘ触媒（ＬＮＣ）、選択的触媒還元（ＳＣＲ）触媒、ディーゼル酸化触媒（ＤＯＣ）、触媒化スートフィルタ（ＣＳＦ）、選択的触媒還元フィルタ（ＳＣＲＦＴＭ）触媒、アンモニアスリップ触媒（ＡＳＣ）及びこれらの２以上の組合せが挙げられる。このような排出制御装置は当技術分野でよく知られている。

本発明の第１の排気システムの実施態様では、排気システムは、選択的触媒還元（ＳＣＲ）触媒をさらに含む。選択的触媒還元（ＳＣＲ）触媒は、ＬＮＴの下流にある（例えば、位置する）。よって、例えば、ＬＮＴの出口は、選択的触媒還元（ＳＣＲ）触媒の入口に接続、好ましくは（例えば、排気制御装置は介在せずに）直接接続している。

ＬＮＴと選択的触媒還元（ＳＣＲ）触媒との間に窒素還元供給装置があってもよい。窒素還元供給装置は、窒素還元剤、例えばアンモニア、又はアンモニア前駆体、例えば尿素若しくはギ酸アンモニウム、好ましくは尿素を、ＬＮＴの下流且つＳＣＲ触媒の上流の排気ガスに注入するためのインジェクタを含みうる。このようなインジェクタは、窒素系還元剤前駆体の供給源（例えばタンク）に流体連結することができる。排気ガス中への前駆体のバルブ制御された投与量は、適切にプログラミングされたエンジン管理手段及び排気ガスの組成をモニタリングするセンサによって供給される閉ループ又は開ループフィードバックによって調整されうる。アンモニアはまた、カルバミン酸アンモニウム（固体）を加熱することによって生成されてもよく、生成されたアンモニアは排気ガス中に注入することができる。

窒素性還元剤を注入するためのインジェクタの代わりに、又はインジェクタに加えて、ｉｎ ｓｉｔｕで（例えばＳＣＲ触媒の上流に配置されたＬＮＴのリッチ再生の間に）アンモニアを発生させることができる。

本発明の第２の排気システムの実施態様では、排気システムは、選択的触媒還元フィルタ（ＳＣＲＦ^ＴＭ）触媒をさらに含む。選択的触媒還元フィルタ（ＳＣＲＦ^ＴＭ）触媒は、ＬＮＴの下流にある（例えば、位置する）。よって、例えば、ＬＮＴの出口は、選択的触媒還元フィルタ（ＳＣＲＦ^ＴＭ）触媒の入口に接続、好ましくは（例えば、排気制御装置は介在せずに）直接接続している。

ＬＮＴと選択的触媒還元フィルタ（ＳＣＲＦ^ＴＭ）触媒との間に窒素還元供給装置があってもよい。窒素還元供給装置は、窒素還元剤、例えばアンモニア、又はアンモニア前駆体、例えば尿素若しくはギ酸アンモニウム、好ましくは尿素を、ＬＮＴの下流且つＳＣＲＦ^ＴＭ触媒の上流の排気ガスに注入するためのインジェクタを含みうる。このようなインジェクタは、窒素系還元剤前駆体の供給源（例えばタンク）に流体連結することができる。排気ガス中への前駆体のバルブ制御された投与量は、適切にプログラミングされたエンジン管理手段及び排気ガスの組成をモニタリングするセンサによって供給される閉ループ又は開ループフィードバックによって調整されうる。アンモニアはまた、カルバミン酸アンモニウム（固体）を加熱することによって生成されてもよく、生成されたアンモニアは排気ガス中に注入することができる。

窒素性還元剤を注入するためのインジェクタの代わりに、又はインジェクタに加えて、ｉｎ ｓｉｔｕで（例えばＳＣＲＦ^ＴＭ触媒の上流に配置されたＬＮＴのリッチ再生の間に）アンモニアを発生させることができる。

第１又は第２の排気システムの実施態様では、ＳＣＲ触媒又はＳＣＲＦ^ＴＭ触媒は、Ｃｕ、Ｈｆ、Ｌａ、Ａｕ、Ｉｎ、Ｖ、ランタニド系及び第ＶＩＩＩ族遷移金属（例えばＦｅ）のうち少なくとも１種類から成る群より選択される金属を含んでいてもよく、この金属は耐火性酸化物又はモレキュラーシーブ上に担持される。前記金属は、好ましくはＣｅ、Ｆｅ、Ｃｕ、及びそれらの任意の２つ以上の組み合わせから選択され、より好ましくは、金属はＦｅ又はＣｕである。

ＳＣＲ触媒又はＳＣＲＦ^ＴＭ触媒用の耐火性酸化物は、Ａｌ_２Ｏ_３、ＴｉＯ_２、ＣｅＯ_２、ＳｉＯ_２、ＺｒＯ_２、及びそれらの２つ以上を含む混合酸化物から成る群より選択され得る。非ゼオライト触媒はまた、酸化タングステン、例えばＶ_２Ｏ_５／ＷＯ_３／ＴｉＯ_２、ＷＯ_ｘ／ＣｅＺｒＯ_２、ＷＯ_ｘ／ＺｒＯ_２又はＦｅ／ＷＯ_ｘ／ＺｒＯ_２も含み得る。

ＳＣＲ触媒、ＳＣＲＦ^ＴＭ触媒又はそれらのウオッシュコートがアルミノシリケートゼオライト又はＳＡＰＯなどの少なくとも１つのモレキュラーシーブを含む場合が、特に好ましい。少なくとも１つのモレキュラーシーブは、小細孔、中細孔又は大細孔のモレキュラーシーブでありうる。「小細孔モレキュラーシーブ」とは、本明細書では、最大環サイズ８を含む、ＣＨＡなどのモレキュラーシーブを意味し；「中細孔モレキュラーシーブ」とは、本明細書では、最大環サイズ１０を含む、ＺＳＭ−５などのモレキュラーシーブを意味し；「大細孔のモレキュラーシーブ」とは、本明細書では、最大環サイズ１２を有する、ベータなどのモレキュラーシーブを意味する。小細孔モレキュラーシーブはＳＣＲ触媒における使用にとって潜在的に有利である。

ＳＣＲ触媒又はＳＣＲＦ^ＴＭ触媒にとって好ましいモレキュラーシーブは、ＡＥＩ、ＺＳＭ−５、ＺＳＭ−２０、ＺＳＭ−３４を含むＥＲＩ、モルデナイト、フェリエライト、ベータを含むＢＥＡ、Ｙ、ＣＨＡ、Ｎｕ−３を含むＬＥＶ、ＭＣＭ−２２及びＥＵ−１から成る群より選択される合成アルミノシリケートゼオライトモレキュラーシーブであり、好ましくはＡＥＩ又はＣＨＡであり、シリカのアルミナに対する比が約１０から約５０、例えば約１５から約４０などである。

上述の第１及び第２の排気システムの実施態様の各々において、ＡＳＣ触媒は、ＳＣＲ触媒又はＳＣＲＦ^ＴＭ触媒の下流に（すなわち別個の基材モノリスとして）配置することができる、又は、さらに好ましくはＳＣＲ触媒を備えた基材モノリスの下流のゾーン又は終端はＡＳＣのための担体として使用することができる。

第３の排気システムの実施態様では、ＬＮＴ基材はフィルタモノリスである。より好ましくは、ＮＡＣ基材は、フロースルーモノリスである。

自動車
本発明の別の態様は自動車に関する。自動車は、リーンバーンエンジンを含む。リーンバーンエンジンは、本発明の排気システムに結合している。

好ましくは、リーンバーンエンジンは、ディーゼルエンジンである。

ディーゼルエンジンは、均質予混合圧縮着火（ＨＣＣＩ）エンジン、予混合圧縮着火（ＰＣＣＩ）エンジン又は低温燃焼（ＬＴＣ）エンジンであり得る。ディーゼルエンジンは通常の（すなわち従来からの）ディーゼルエンジンであることが好ましい。

リーンバーンエンジンは、≦５０ｐｐｍの硫黄、より好ましくは、≦１５ｐｐｍの硫黄、例えば≦１０ｐｐｍの硫黄、さらにより好ましくは≦５ｐｐｍの硫黄を含む燃料、好ましくはディーゼル燃料で動作するよう構成又は適合されている。

自動車は、米国又は欧州の法律で規定されている軽量ディーゼル車（ＬＤＶ）であってよい。軽量ディーゼル車は、典型的には＜２８４０ｋｇの重量を有し、より好ましくは＜２６１０ｋｇの重量を有する。

米国では、軽量ディーゼル車（ＬＤＶ）とは、≦８５００ポンド（米国ポンド）の総重量を有するディーゼル車を指す。欧州では、軽量ディーゼル車（ＬＤＶ）という用語は、（ｉ）運転席の他に８席以下の座席を備え、５トン以下の最大質量を有する乗用車、及び（ｉｉ）１２トン以下の最大質量を有する貨物輸送車を指す。

あるいは、自動車は、米国の法律で規定されている、＞８５００ポンド（米国ポンド）の総重量を有するディーゼル車のような大型ディーゼル車（ＨＤＶ）であってもよい。

方法
本発明の方法の工程（ａ）は、（ａ）（ｉ）リーンバーンエンジンにより生成された排気ガスを、ＮＯ_ｘを貯蔵するための第１の温度範囲で、ＮＯ_ｘ吸収体触媒と接触させること；及び（ｉｉ）第１の温度範囲より高い第２の温度範囲（例えば、第２の温度範囲の中点は、第１の温度範囲の中点より高い）で、ＮＯ_ｘ吸収体触媒からＮＯ_ｘを放出することを含みうる。

第２の温度範囲は、第１の温度範囲とは重複しないことが好ましい。第１の温度範囲の上限と第２の温度範囲の下限との間には隔たりが存在しうる。

典型的には、ＮＯ_ｘ吸収体触媒は、２００℃超の温度で放出する。これは、第２の温度範囲の下限である。好ましくは、ＮＯ_ｘ吸収体触媒は、２２０℃以上の温度、例えば２３０℃以上、２４０℃以上、２５０℃以上、又は２６０℃以上の温度でＮＯ_ｘを放出する。

ＮＯ_ｘ吸収体触媒は、典型的には、２５０℃以下の温度でＮＯ_ｘを吸収又は貯蔵する。これは、第１の温度範囲の上限である。好ましくは、ＮＯ_ｘ吸収体触媒は、２２０℃以下の温度、例えば２００℃以下、１９０℃以下、１８０℃以下、又は１７５℃以下の温度でＮＯ_ｘを吸収又は貯蔵する。

ＮＯ_ｘ吸収体触媒は、一酸化窒素（ＮＯ）を優先的に吸収又は貯蔵しうる。よって、この文脈においてＮＯ_ｘを吸収、貯蔵、又は放出することについての言及は一酸化窒素（ＮＯ）を吸収、貯蔵、又は放出することを指すことがある。ＮＯの優先的な吸収又は貯蔵は、排気ガス中のＮＯ：ＮＯ_２比を低下させる。

定義
本明細書で使用される場合の用語「領域」とは基材上の、典型的にはウオッシュコートを乾燥及び／又は焼成することにより得られる領域を指す。例えば、「領域」は、基材上に「層」又は「ゾーン」として配置又は担持され得る。基材上のエリア又は配置は一般に、基材にウオッシュコートを塗布する工程の間、制御される。一般に、「領域」は、明確な境界又は縁を有する（すなわち一般的な分析技術を用いて、１つの領域を別の領域から区別することが可能である）。

典型的には、「領域」は実質的に均一な長さを有する。この文脈において「実質的に均一な長さ」についての言及は、平均値から１０％を超えて逸脱しない長さ（例えば最長の長さと最短の長さの差）のことを指し、好ましくは５％を超えて逸脱しない長さ、さらに好ましくは１％を超えて逸脱しない長さのことを指す。

各「領域」は、実質的に均一な組成物を有する（すなわち領域の一部を領域の別の部分と比較した場合、ウオッシュコートの組成物に実質的な差がない）ことが好ましい。この文脈において実質的に均一な組成物とは、領域の一部を領域の別の部分と比較した場合に、組成の差異が５％以下、通常は２．５％以下、最も一般的には１％以下である物質（例えば領域）のことを指す。

本明細書で用いられる「ゾーン」という用語は、基材の全長未満の長さ、例えば基材の全長の７５％以下の長さを有する領域をいう。「ゾーン」は、典型的には、基材の全長の少なくとも５％（例えば５％以上）の長さ（すなわち実質的に均一な長さ）を有する。

基材の全長とは、入口端と出口端（例えば基材の対向端）の間の距離である。

本明細書で用いられる「基材の入口端に配置されたゾーン」とは、基材の出口端よりも基材の入口端に近い、基材に配置又は担持されたゾーンを指す。よって、ゾーンの中間点（すなわちゾーンの長さの半分の地点）は、基材の出口端よりも基材の入口端に近い。同様に、本明細書で用いられる「基材の出口端に配置されたゾーン」とは、基材の入口端よりも基材の出口端に近い、基材に配置又は担持されたゾーンを指す。よって、ゾーンの中間点（すなわちゾーンの長さの半分の地点）は、基材の入口端よりも基材の出口端に近い。

基材がウォールフロー型フィルタの場合には、「基材の入口端に配置されたゾーン」とは一般に、基材に配置又は担持された以下のゾーンを指す：
（ａ）基材の入口チャネルの閉塞端（例えば遮断端又は塞栓端）よりも入口チャネルの入口端（例えば開放端）に近いゾーン、及び／又は
（ｂ）基材の出口チャネルの出口端（例えば開放端）よりも出口チャネルの閉塞端（例えば遮断端又は塞栓端）に近いゾーン。

よって、ゾーンの中間点（すなわちゾーンの長さの半分の地点）は、（ａ）基材の入口チャネルの閉塞端よりも入口チャネルの入口端に近い、及び／又は（ｂ）基材の出口チャネルの出口端よりも出口チャネルの閉塞端に近い。

同様に、基材がウォールフロー型フィルタである場合の「基材の出口端に配置されたゾーン」とは、基材に配置又は担持された以下のゾーンを指す：
（ａ）基材の出口チャネルの（例えば遮断又は塞栓された）閉塞端よりも出口チャネルの出口端（例えば開放端）に近いゾーン、及び／又は
（ｂ）基材の入口チャネルの入口端（例えば開放端）よりも入口チャネルの閉塞端（例えば遮断又は塞栓端）に近いゾーン。

よって、ゾーンの中間点（すなわちゾーンの長さの半分の地点）は、（ａ）基材の出口チャネルの閉塞端よりも出口チャネルの出口端に近い、及び／又は（ｂ）基材の入口チャネルの入口端よりも入口チャネルの閉塞端に近い。

ゾーンがウォールフロー型フィルタの壁の中に存在する（すなわちゾーンがインウォールである）場合、ゾーンは、（ａ）と（ｂ）の両方を満たし得る。

本明細書で用いられる用語「吸着体」は、特にＮＯ_ｘ吸着体の文脈において、貯蔵に限られる、又は吸着によってのみ化学物質（例えばＮＯ_ｘ）を捕捉するように解釈されるべきではない。本明細書で用いられる用語「吸着体」は「吸収体」と同義である。

本明細書で用いられる「混合酸化物」という用語は通常、当該技術分野で従来から知られているような、単一相の酸化物の混合物を指す。本明細書で用いられる「複合酸化物」という用語は通常、当該技術分野で従来から知られているような、二相以上の相を有する酸化物の組成物を指す。

本明細書で用いられる「本質的になる」という表現は、特定した材料及び、発明の特徴の基本的特性に実質的に影響を及ぼさない任意の他の材料又は工程（例えば少量の不純物など）を含むように発明特徴の範囲を限定する。表現「本質的に〜から成る」は、表現「〜から成る」を包含する。

材料に関して、典型的には領域、層又は区域の含量の文脈において、本明細書で用いられる表現「実質的に含まない」とは、例えば≦５重量％、好ましくは≦２重量％、さらに好ましくは≦１重量％など、少量の材料を意味する。表現「〜を実質的に含まない」は、表現「〜を含まない」を包含する。

本明細書で用いられる重量％で表されるドーパントの量、特に全量についての言及は、担体材料又はその耐火性酸化物の重量のことを指す。

次に、以下の非限定的な実施例によって本発明を例証する。

実施例１
ＣＨＡ構造を有する小細孔ゼオライトのスラリーに硝酸Ｐｄを加え、攪拌した。アルミナ結合剤を添加し、その後、確立されたコーティング技術を用いて、構造１平方インチ当たり４００セルを有するコーディエライトフロースルーモノリスにスラリーを塗布した。コーティングを乾燥させ、５００℃で焼成した。Ｐｄ交換ゼオライトを含むコーティングが得られた。このコーティングのＰｄローディングは８０ｇ ｆｔ^−３であった。

実験結果
実施例１の触媒を、ディーゼルエンジンに取り付けた１．６リットルベンチにフィットさせた。エンジンに、乗用車等の国際調和排出ガス・燃費模擬試験法（ＷＬＴＣ）を実行させた。排出は、触媒の前後に測定した。触媒のＮＯ_ｘ吸収性能を、累積ＮＯ_ｘ排出触媒後と比較した累積ＮＯ_ｘ排出触媒後の間の差として決定した。触媒前及び触媒後累積ＮＯ_ｘ排出との間の差は、触媒により吸収されたＮＯ_ｘによる。第１の試験を、フレッシュ条件下で触媒を用いて行った。

実施例１の触媒を、その後、エンジン上３０サイクルのリーン／リッチサイクリンに曝露させた。各サイクルは、ラムダ０．９５で３００秒のリーン動作、その後１０秒のリッチ動作を含んだ。触媒入口の排気ガス温度は、リーン動作中２５０℃に制御した。その後、ＷＬＴＣサイクルを実施することにより、ＮＯ_ｘ吸収性能について再評価した。

以下の表１は、フレッシュ条件中及びリーン／リッチサイクルへの曝露後にＷＬＴＣ試験を５００秒行った実施例１の触媒についてのＮＯ_ｘ吸収性能を示す。

実施例１の触媒は、リーン／リッチサイクリングへの曝露後に（例えば、ＬＮＴの再生時に引き起こされた）、吸収されたＮＯ_ｘの量において著しい減少を示した。

疑義を避けるために、本明細書で引用したすべての文献の全内容は、参照により本願に援用される。

Claims (17)

1. リーンバーンエンジンにより生成された排気ガスを処理するための排気システムであって、
   （ｉ）貴金属と、貴金属を含有するモレキュラーシーブとを含む、基材上に配置されているモレキュラーシーブ触媒を含む、ＮＯｘ吸収体触媒；
   （ｉｉ）炭化水素を排気ガス中へ導入するための手段；及び
   （ｉｉｉ）リーンＮＯｘトラップ
   を含み、
   ＮＯ_ｘ吸収体触媒が、炭化水素を排気ガス中へ導入するための手段と、リーンＮＯ_ｘトラップの両方の上流にある、排気システム。
2. 貴金属がパラジウムを含む、請求項１に記載の排気システム。
3. モレキュラーシーブが、小細孔モレキュラーシーブ、中細孔モレキュラーシーブ及び大細孔モレキュラーシーブから選択される、請求項１又は２に記載の排気システム。
4. モレキュラーシーブが、ＡＣＯ、ＡＥＩ、ＡＥＮ、ＡＦＮ、ＡＦＴ、ＡＦＸ、ＡＮＡ、ＡＰＣ、ＡＰＤ、ＡＴＴ、ＣＤＯ、ＣＨＡ、ＤＤＲ、ＤＦＴ、ＥＡＢ、ＥＤＩ、ＥＰＩ、ＥＲＩ、ＧＩＳ、ＧＯＯ、ＩＨＷ、ＩＴＥ、ＩＴＷ、ＬＥＶ、ＫＦＩ、ＭＥＲ、ＭＯＮ、ＮＳＩ、ＯＷＥ、ＰＡＵ、ＰＨＩ、ＲＨＯ、ＲＴＨ、ＳＡＴ、ＳＡＶ、ＳＩＶ、ＴＨＯ、ＴＳＣ、ＵＥＩ、ＵＦＩ、ＶＮＩ、ＹＵＧ、ＺＯＮ及びこれらのいずれか２つ以上の混合又は連晶から成る群より選択されるフレームワークタイプを有する小細孔モレキュラーシーブである、請求項１から３のいずれか一項に記載の排気システム。
5. 小細孔モレキュラーシーブがＡＥＩ又はＣＨＡのフレームワークタイプを有する、請求項４に記載の排気システム。
6. モレキュラーシーブが、アルミノシリケートフレームワークと、１０から２００のシリカのアルミナに対するモル比とを有する、請求項１から５のいずれか一項に記載の排気システム。
7. 基材がフロースルーモノリス又はフィルタモノリスである、請求項１から６のいずれか一項に記載の排気システム。
8. 炭化水素を排気ガス中に導入するための手段が、ＮＯ_ｘ吸収体触媒の下流で排気ガス中に炭化水素の量を制御可能に導入するように構成されている、請求項１から７のいずれか一項に記載の排気システム。
9. 炭化水素を排気ガス中へ導入するための手段がインジェクタである、請求項１から８のいずれか一項に記載の排気システム。
10. リーンＮＯ_ｘトラップが、フロースルーモノリス又はフィルタモノリスである基材を含む、請求項１から９のいずれか一項に記載の排気システム。
11. リーンＮＯ_ｘトラップの下流にある選択的触媒還元（ＳＣＲ）触媒をさらに含む、請求項１から１０のいずれか一項に記載の排気システム。
12. リーンＮＯ_ｘトラップと選択的触媒還元（ＳＣＲ）触媒との間に、窒素還元剤供給装置をさらに含む、請求項１１に記載の排気システム。
13. 選択的触媒還元フィルタ触媒がリーンＮＯ_ｘトラップの下流にある、選択的触媒還元フィルタをさらに含む、請求項１から１０のいずれか一項に記載の排気システム。
14. リーンＮＯ_ｘトラップと選択的触媒還元フィルタ触媒との間に、窒素還元剤供給装置をさらに含む、請求項１３に記載の排気システム。
15. リーンバーンエンジンと、請求項１から１４のいずれか一項に記載の排気システムとを備える自動車。
16. リーンバーンエンジンからの排気ガスを処理する方法であって、リーンバーンエンジンにより生成された排気ガスを、請求項１から１５のいずれか一項に記載の排気システムに通すことを含む、方法。
17. リーンバーンエンジンが、≦５０ｐｐｍの硫黄を含むディーゼル燃料で運転される、請求項１６に記載の方法。
    

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