JP2020517456A - 受動的ＮＯｘ吸着体 - Google Patents

Abstract

ディーゼルエンジンからの排気ガスを処理するためのＮＯｘ吸収体触媒。ＮＯｘ吸収体触媒は、モレキュラーシーブ触媒を含むＮＯｘ吸収体材料を含む第１の領域、及び二酸化窒素還元材料を含む第２の領域；並びに入口端及び出口端を有する基材を含む。【選択図】図１

Description

本発明は、リーンバーンエンジンのためのＮＯ_ｘ吸収体、及びＮＯ_ｘ吸収体触媒を備えたリーンバーンエンジンのため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からの排気ガスを処理するための、ＮＯ_ｘ吸収体触媒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。

窒素酸化物（ＮＯ_ｘ）の処理のための様々な排出制御装置が存在する。これらの装置には、例えば、選択的触媒還元（ＳＣＲ）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貯蔵触媒（ＮＳＣ）又はＮＯ_ｘ吸着体触媒（ＮＡＣ）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、典型的には、それらが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得る。

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により貯蔵され得る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貯蔵成分から貯蔵されたＮＯ_ｘを放出することが必要であろう。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。リッチ条件下でＬＮＴをパージするこの要件は、追加の燃料の燃焼によって二酸化炭素（ＣＯ_２）の量を増加させるため、このタイプの排出制御装置の欠点である。ＬＮＴはまた、低温でのＮＯ_ｘ貯蔵効率が悪い傾向にある。

ＮＯ_ｘのため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）でＮＯ_ｘを貯蔵又は吸着（通常は吸着）することができ、比較的高い温度でＮＯ_ｘを放出する。ＰＮＡのＮＯ_ｘ貯蔵及び放出メカニズムは、熱的に制御され、貯蔵されたＮＯ_ｘを放出するためのリッチパージを要するＬＮＴのそれとは異なる。

本発明の第１の態様では、ディーゼルエンジンからの排気ガスを処理するためのＮＯ_ｘ吸収体触媒であって、
モレキュラーシーブ触媒を含むＮＯ_ｘ吸収体材料を含む第１の領域であって、モレキュラーシーブ触媒が貴金属と第１のモレキュラーシーブとを含み、第１のモレキュラーシーブが貴金属を含有する、第１の領域；
少なくとも一つの無機酸化物を含む二酸化窒素還元材料を含む第２の領域；及び
入口端と出口端とを有する基材；
を含み、
前記第２の領域が、実質的に白金族金属を含まない、
ＮＯ_ｘ吸収体触媒が提供される。

第２の態様では、本発明は、ディーゼルエンジンなどのリーンバーンエンジンのための排気システムをさらに提供する。この排気システムは、本発明のＮＯｘ吸収体触媒と、排出制御装置とを備える。

第３の態様では、本発明は、リーンバーンエンジンと、本発明のＮＯ_ｘ吸収体触媒又は排気システムのいずれかとを備える車両を提供する。

第４の態様では、本発明は、排気ガスを本発明のＮＯ_ｘ吸収体触媒と接触させることか、又は排気ガスを本発明の排気システムに通すことのいずれかを含む、リーンバーンエンジンからの排気ガスを処理する方法を提供する。

本発明のＮＯ_ｘ吸収体触媒の略図である。モレキュラーシーブ触媒を含むＮＯｘ吸収体材料を含む第１の領域（１）、及び二酸化窒素還元材料を含む第２の領域（２）を有し；第１の領域及び第２の領域がどちらも、入口端及び出口端を有する基材（３）上に配置されているＮＯｘ吸収体を示す。第２の領域（２）は、（使用時のガスの流れ方向において）第１の領域（１）の上流にある。 本発明のＮＯ_ｘ吸収体触媒の略図である。モレキュラーシーブ触媒を含むＮＯｘ吸収体材料を含む第１の領域（１）、及び二酸化窒素還元材料を含む第２の領域／ゾーン（２）を有するＮＯｘ吸収体を示す。第１の領域と第２の領域／ゾーンとの間には、重なる部分がある。第１の領域の一部は、第２の領域／ゾーン（２）の上に配置される。第１の領域と第２の領域／ゾーンの両方とも、基材（３）の上に配置される。 本発明のＮＯ_ｘ吸収体触媒の略図である。モレキュラーシーブ触媒を含むＮＯｘ吸収体材料を含む第１の領域（１）、及び二酸化窒素還元材料を含む第２の領域／ゾーン（２）を有するＮＯｘ吸収体を示す。第１の領域／ゾーンと第２の領域との間には、重なる部分がある。第２の領域の一部は、第１の領域／ゾーンの上に配置される。第１の領域／ゾーンと第２の領域の両方とも、基材（３）の上に配置される。 本発明のＮＯ_ｘ吸収体触媒の略図である。二酸化窒素還元材料を含む第２の層（２）上に配置されるモレキュラーシーブ触媒を含むＮＯｘ吸収体材料を含む第１の層（１）を有するＮＯｘ吸収体触媒を示す。第２の層は基材（３）の上に配置される。 本発明のＮＯ_ｘ吸収体触媒の略図である。モレキュラーシーブ触媒を含むＮＯｘ吸収体材料を含む第１の層（１）上に配置される二酸化窒素還元材料を含む第２の層（２）を有するＮＯｘ吸収体触媒を示す。第１の層は基材（３）の上に配置される。 本発明のＮＯ_ｘ吸収体触媒の略図である。第２の領域／層（２）上に配置されたディーゼル酸化触媒材料を含む層（４）を有するＮＯｘ吸収体触媒を示す。第２の領域／層（２）は、二酸化窒素還元材料を含む。第２の領域／層（２）は、モレキュラーシーブ触媒を含む第１の領域／層（１）上に配置される。第１の領域／層（１）は、基材（３）の上に配置される。 本発明のＮＯ_ｘ吸収体触媒の略図である。第１の層上に配置されるディーゼル酸化触媒材料を含む層（４）を有するＮＯｘ吸収体であって、第１の層が、第１の領域（１）及び第２の領域（２）を含む、ＮＯｘ吸収体を示す。第１の領域（１）は、モレキュラーシーブ触媒を含むＮＯ_ｘ吸収体材料を含む。第２の領域（２）は、二酸化窒素還元材料を含む。第１の領域（１）は、第２の領域（２）の下流に配置される。第１の領域（１）と第２の領域（２）の両方とも、基材（３）上に配置される。 本発明のＮＯ_ｘ吸収体触媒の略図である。第１の層上に配置されるディーゼル酸化触媒材料を含む層（４）を有するＮＯｘ吸収体であって、第１の層が、第１の領域（１）及び第２の領域（２）を含む、ＮＯｘ吸収体を示す。第１の領域（１）は、モレキュラーシーブ触媒を含むＮＯ_ｘ吸収体材料を含む。第２の領域（２）は、二酸化窒素還元材料を含む。第１の領域（１）は、第２の領域（２）の下流に配置される。第１の領域（１）と第２の領域（２）の両方とも、基材（３）上に配置される。

定義
本明細書で用いられる「領域」という用語は、基材上のウォッシュコートのエリアを指す。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。基材上のウォッシュコートのエリア又は配置は一般に、基材にウォ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、ウォ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％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％）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。

「ウォッシュコート」という用語は、当該技術分野ではよく知られており、通常は触媒の製造中に基材に塗布される接着性コーティングを指す。

本明細書で使用される用語「貴金属」とは、概して、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、銀、オスミウム、イリジウム、白金及び金からなる群より選択される金属を指す。概して、用語「貴金属」とは、好ましくは、ロジウム、白金、パラジウム及び金からなる群より選択される金属を指す。

本明細書で用いられる頭字語「ＰＧＭ」とは「白金族金属」のことを指す。用語「白金族金属」とは、概して、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｏｓ、Ｉｒ及びＰｔからなる群より選択される金属、好ましくはＲｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｉｒ及びＰｔからなる群より選択される金属のことを指す。一般に、用語「ＰＧＭ」とは、好ましくは、Ｒｈ、Ｐｔ及びＰｄからなる群より選択される金属のことを指す。

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、吸着のみによる化学物質（例えばＮＯ_ｘ）の貯蔵又は捕捉に限定して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、当技術分野で従来から知られているような、単一相における酸化物の混合物のことを指す。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のことを指す。

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〜からなる」は、表現「〜からなる」を包含する。

材料に関して、典型的には領域、層又はゾーン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％といった、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、特に総量についての言及は、担体材料又はその耐火性金属酸化物の重量のことを指す。

材料に関して本明細書で使用される表現「〜を実質的に含まない」とは、材料が、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％といった少量で存在し得ることを意味する。表現「〜を実質的に含まない」は、表現「〜を含まない」を包含する。

本明細書で使用される用語「ローディング」とは、金属重量ベースのｇ／ｆｔ^３の単位での測定値を指す。

本発明のＮＯ_ｘ吸収体触媒は、受動的ＮＯｘ吸収体（ＰＮＡ）としての使用のためのものである。ＮＯ_ｘ吸収体触媒は、ディーゼルエンジンからの排気ガスを処理するためのＮＯ_ｘ吸収体であって、
モレキュラーシーブ触媒を含むＮＯ_ｘ吸収体材料を含む第１の領域であって、モレキュラーシーブ触媒が貴金属と第１のモレキュラーシーブとを含み、第１のモレキュラーシーブが貴金属を含有する、第１の領域；
少なくとも一つの無機酸化物を含む二酸化窒素還元材料を含む第２の領域；及び
入口端と出口端とを有する基材；
を含み、
前記第２の領域が、実質的に白金族金属を含まない、
ＮＯ_ｘ吸収体を含むか、又は本質的にそれからなり得る。

一般に、ＮＯ_ｘ吸収体材料は、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）。

第１の領域は、ＮＯ_ｘ吸収体材料を含むか又は本質的にそれからなり得る。ＮＯ_ｘ吸収体材料は、モレキュラーシーブ触媒を含むか、又は本質的にそれからなる。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、本質的にそれらからなるか、又はそれらからなる。モレキュラーシーブは貴金属を含有する。モレキュラーシーブ触媒は、国際公開第２０１２／１６６８６８号に記載の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な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）からな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。特に好ましくは、貴金属はパラジウム（Ｐｄ）である。

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）からなる群より選択される第２の金属を含むか、又はこれらからなることが好ましい。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）からなる群より選択される第２の金属を含むか、又はこれらからなる。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、又はこれらからなる。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（Ｐｄ）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なる場合には、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卑金属をさらに含んでいてもよい。よって、モレキュラーシーブ触媒は、貴金属、第１のモレキュラーシーブ及び任意選択的に卑金属を含み得るか、又は本質的にこれらからなり得る。第１の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なる群より選択され得る。卑金属は、鉄、銅及びコバルトからな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な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得る。

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、第１の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（例えば骨格）を有する。モレキュラーシーブはアニオン型骨格を有し得る。アニオン型骨格の電荷は、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得る。

典型的には、第１のモレキュラーシーブは、アルミノシリケート骨格、アルミノホスフェート骨格、又はシリコ−アルミノホスフェートフ骨格を有する。第１のモレキュラーシーブはアルミノシリケート骨格又はアルミノホスフェート骨格を有し得る。第１のモレキュラーシーブは、アルミノシリケート骨格又はシリコ−アルミノホスフェート骨格を有することが好ましい。より好ましくは、第１のモレキュラーシーブは、アルミノシリケート骨格を有する。

第１の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。

第１の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、第１の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ロード及び担持され得る。よって、モレキュラーシーブ触媒は、貴金属及び第１のモレキュラーシーブを含むか、又は本質的にそれらからなっていてよく、この場合第１の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、第１の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骨格を有する金属置換されたモレキュラーシーブ）であり得る。金属置換されたモレキュラーシーブの金属は、貴金属であり得る（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ーブである）。よって、貴金属を含有する第１の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得る。モレキュラーシーブ触媒が卑金属を含むとき、第１の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得る。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、第１のモレキュラーシーブの細孔の内側に位置する貴金属を少なくとも１重量％、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％、さらにいっそう好ましくは少なくとも５０重量％有する（すなわちモレキュラーシーブ触媒の貴金属の量）。

第１の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、第１の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、第１の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、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種以上の混合物又は連晶からなる群より選択される骨格型を好ましくは有する。連晶は、ＫＦＩ−ＳＩＶ、ＩＴＥ−ＲＴＨ、ＡＥＷ−ＵＥＩ、ＡＥＩ−ＣＨＡ、及びＡＥＩ−ＳＡＶから好ましくは選択される。さらに好ましくは、小細孔モレキュラーシーブはＳＴＩ、ＡＥＩ、ＣＨＡ又はＡＥＩ−ＣＨＡ連晶の骨格型を有する。さらにいっそう好ましくは、小細孔モレキュラーシーブは、ＡＥＩ又はＣＨＡ、特にＡＥＩである骨格型を有する。

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骨格又はシリコ−アルミノホスフェート骨格を有する。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ＳＴＩ、ＡＥＩ、ＣＨＡ又はＡＥＩ−ＣＨＡ連晶の骨格型、特にＡＥＩ又はＣＨＡの骨格型を有するとき、小細孔モレキュラーシーブはアルミノシリケート骨格を有する（すなわち、第１の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、第１の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つ以上の混合からなる群より選択される骨格型を有する。

第３のモレキュラーシーブ触媒の実施態様において、第１の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からなる群より選択される骨格型、さらに好ましくはＭＦＩの骨格型を有する。

第４のモレキュラーシーブ触媒の実施態様において、第１の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からなる群より選択される骨格型を有し、さらに好ましくはＢＥＡの骨格型を有する。

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、第１のモレキュラーシーブは、好ましくは、アルミノシリケート骨格を有する（例えば、第１の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」に従った骨格型を表す。

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、第１のモレキュラーシーブ（例えば、大細孔、中細孔又は小細孔）は、少なくとも二つの異なる骨格型の連晶ではない骨格を有することが好ましい。

第１のモレキュラーシーブは、典型的には、１０対２００（例えば１０対４０）、例えば１０対１００、さらに好ましくは１５対８０（例えば１５対３０）のシリカ対アルミナのモル比（ＳＡＲ）を有する。一般的に、ＳＡＲは、アルミノシリケート骨格（例えばゼオライト）又はシリコ−アルミノホスフェート骨格、好ましくはアルミノシリケート骨格（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骨格型の一部について）のモレキュラーシーブ触媒は、特に、第１の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得る。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）で起こる。リーンバーンエンジンが温まるにつれて、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、放出され得る。

第２の領域は、少なくとも一つの無機酸化物を含む二酸化窒素還元材料を含む。少なくとも一つの無機酸化物は、最も一般的に、２、３、４、５、１３及び１４族の元素の酸化物を含む。少なくとも一つの無機酸化物は、好ましくは、アルミナ、セリア、マグネシア、シリカ、チタニア、ジルコニア、ニオビア、酸化タンタル、酸化モリブデン、酸化タングステン、及びそれらの混合酸化物又は複合酸化物からなる群より選択される。特に好ましくは、少なくとも一つの無機酸化物は、アルミナ、セリア、又はマグネシア／アルミナ複合酸化物である。特に好ましい無機酸化物の一つは、アルミナである。少なくとも一つの無機酸化物がアルミナを含む実施態様では、少なくとも一つの無機酸化物は、アルミナから本質的になってもよく、特に好ましくはアルミナからなる。

別の特に好ましい無機酸化物は、シリカとアルミナの混合物、特に、１：１０から１０：１の質量比、より好ましくは１：５から５：１の質量比、特に好ましくは１：２から２：１、例えば１：１の質量比の混合物である。

無機酸化物は、好ましくは、選択的触媒還元（ＳＣＲ）触媒としての活性を有しない。よって、無機酸化物は、好ましくは、ＮＯ_ｘ、例えばＮＯ_２の、アンモニア若しくはその前駆体等の窒素還元剤での、又は内燃機関からの燃料等の炭化水素還元剤での還元の触媒化において著しく触媒的に活性ではない。無機酸化物は、好ましくは、クロム（Ｃｒ）の酸化物、コバルト（Ｃｏ）の酸化物、銅（Ｃｕ）の酸化物、鉄（Ｆｅ）の酸化物、マンガン（Ｍｎ）の酸化物、モリブデン（Ｍｏ）の酸化物、ニッケル（Ｎｉ）の酸化物、チタン（Ｔｉ）の酸化物、タングステン（Ｗ）の酸化物、バナジウム（Ｖ）の酸化物、又はそれら二つ以上の組み合わせからなる群より選択されず、特に好ましくは、チタン（Ｔｉ）の酸化物、タングステン（Ｗ）の酸化物、バナジウム（Ｖ）の酸化物から選択されない。

少なくとも一つの無機酸化物はまた、追加的に又は代替的に、第２のモレキュラーシーブも含む。

典型的には、第２の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（例えば骨格）を有する。モレキュラーシーブはアニオン型骨格を有し得る。アニオン型骨格の電荷は、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得る。

典型的には、第２のモレキュラーシーブは、アルミノシリケート骨格、アルミノホスフェート骨格、又はシリコ−アルミノホスフェート骨格を有する。第２のモレキュラーシーブはアルミノシリケート骨格又はアルミノホスフェート骨格を有し得る。第２のモレキュラーシーブは、アルミノシリケート骨格又はシリコ−アルミノホスフェート骨格を有することが好ましい。より好ましくは、第２のモレキュラーシーブは、アルミノシリケート骨格を有する。

第２の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。

第２の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、第２の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。

好ましい一実施態様において、第２の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、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種以上の混合物又は連晶からなる群より選択される骨格型を好ましくは有する。連晶は、ＫＦＩ−ＳＩＶ、ＩＴＥ−ＲＴＨ、ＡＥＷ−ＵＥＩ、ＡＥＩ−ＣＨＡ、及びＡＥＩ−ＳＡＶから好ましくは選択される。さらに好ましくは、小細孔モレキュラーシーブはＳＴＩ、ＡＥＩ、ＣＨＡ又はＡＥＩ−ＣＨＡ連晶の骨格型を有する。さらにいっそう好ましくは、小細孔モレキュラーシーブは、ＡＥＩ又はＣＨＡ、特にＡＥＩである骨格型を有する。

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骨格又はシリコ−アルミノホスフェート骨格を有する。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ＳＴＩ、ＡＥＩ、ＣＨＡ又はＡＥＩ−ＣＨＡ連晶の骨格型、特にＡＥＩ又はＣＨＡの骨格型を有するとき、小細孔モレキュラーシーブはアルミノシリケート骨格を有する（すなわち、第２のモレキュラーシーブはゼオライトである）。

さらなる好ましい実施態様では、第２の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つ以上の混合からなる群より選択される骨格型を有する。

さらなる好ましい実施態様において、第２の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からなる群より選択される骨格型、さらに好ましくはＭＦＩの骨格型を有する。

さらなる好ましい実施態様において、第２の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からなる群より選択される骨格型を有し、さらに好ましくはＢＥＡの骨格型を有する。

これらの前述の実施態様のそれぞれにおいて、第２のモレキュラーシーブは、好ましくは、アルミノシリケート骨格を有する（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」に従った骨格型を表す。

これらの前述の実施態様のいずれかにおいて、一般的に、第２のモレキュラーシーブ（例えば、大細孔、中細孔又は小細孔）は、少なくとも二つの異なる骨格型の連晶ではない骨格を有することが好ましい。

第２のモレキュラーシーブは、典型的には、１０対２００（例えば１０対４０）、例えば１０対１００、さらに好ましくは１５対８０（例えば１５対３０）のシリカ対アルミナのモル比（ＳＡＲ）を有する。一般的に、ＳＡＲは、アルミノシリケート骨格（例えばゼオライト）又はシリコ−アルミノホスフェート骨格、好ましくはアルミノシリケート骨格（例えばゼオライト）を有する分子に関する。

第２のモレキュラーシーブは、好ましくは、銅（Ｃｕ）又は鉄（Ｆｅ）を含まない。第２のモレキュラーシーブは選択的触媒還元（ＳＣＲ）触媒としての活性を有しないことが、特に好ましい。よって、第２のモレキュラーシーブは、好ましくは、ＮＯ_ｘ、例えばＮＯ_２の、アンモニア若しくはその前駆体等の窒素還元剤での、又は内燃機関からの燃料等の炭化水素還元剤での還元の触媒化において著しく触媒的に活性ではない。

好ましい第１の無機酸化物は、好ましくは、１０から１５００ｍ^２／ｇの範囲内の表面積、０．１から４ｍＬ／ｇの範囲内の細孔容積、及び約１０から１０００オングストロームの細孔径を有する。８０ｍ^２／ｇを超える表面積を有する高表面積無機酸化物、例えば高表面積セリア又はアルミナが、特に好ましい。他の好ましい第１の無機酸化物には、マグネシア／アルミナ複合酸化物が含まれ、任意選択的にはセリウム含有成分、例えばセリアがさらに含まれる。そのような場合、セリアは、マグネシア／アルミナ複合酸化物の表面上に、例えばコーティングとして、存在し得る。

好ましくは、少なくとも一つの無機酸化物は、タングステン（Ｗ）、ケイ素（Ｓｉ）、チタン（Ｔｉ）、ランタン（Ｌａ）、プラセオジム（Ｐｒ）、ハフニウム（Ｈｆ）、イットリウム（Ｙ）、イッテルビウム（Ｙｂ）、サマリウム（Ｓｍ）、ネオジム（Ｎｄ）、及びこれらの二つ以上の組み合わせからなる群より選択される元素、又はその酸化物であるドーパントがドープされている無機酸化物を含む。

本発明のＮＯｘ吸収体触媒は、ＮＯｘの貯蔵及び放出を容易にするいくつかの配置のうちの一つを有し、それは、ＮＯｘ貯蔵及び放出のためのより広い温度ウィンドウを提供し得る。

第１の配置では、ＮＯｘ吸収体触媒は、第１の領域及び第２の領域を含むか、本質的にそれらからなるか、又はそれらからなる。

ＮＯｘ吸収体触媒の第１の配置の例を図１に示す。図１に図示される配置では、ＮＯｘ吸収体触媒は、第１のゾーン及び第２のゾーンを含む。

第１の領域（１）は、基材（３）上に配置又は担持され得る。第１の領域は、基材上に直接配置されているか又は直接担持されている（即ち、領域は、基材の表面と直接接触している）ことが好ましい。

第１の配置では、第１の領域は、第１のゾーンであり得る。第１のゾーンは、典型的には、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％）、より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％）の長さ、なお一層好ましくは２５から６５％（例えば３５から５０％）の長さを有する。

第１の配置では、第２の領域（２）は、第２のゾーンであり得る。第２のゾーンは、典型的には、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％）、より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％）の長さ、なお一層好ましくは２５から６５％（例えば３５から５０％）の長さを有する。

第１のゾーンは、第２のゾーンの上流に配置されてもよい。あるいは、第１のゾーンは、第２のゾーンの下流に配置されてもよい。第２のゾーンは、図１に図示されるように、第１のゾーンの上流に配置されるのが好ましい。

第１のゾーンは、モレキュラーシーブ触媒を含むＮＯｘ吸収体材料を含むか、又は本質的にそれからなる。第２のゾーンは、少なくとも一つの無機酸化物を含む二酸化窒素還元材料を含むか、又は本質的にそれからなる。

第１のゾーンが第２のゾーンの上流に配置されている場合、第１のゾーンを基材の入口端に配置し、かつ／又は第２のゾーンを基材の出口端に配置することができる。

第１のゾーンが第２のゾーンの下流に配置されている場合、第１のゾーンを基材の出口端に配置し、かつ／又は第２のゾーンを基材の入り口端に配置してもよい。

第１のゾーンは、第２のゾーンに隣接してもよい。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のゾーンに隣接する、かつ／又は接触している場合、第１のゾーンと第２のゾーンとの組み合わせは、層（例えば単層）として基材上に配置又は担持され得る。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、基材上に形成され得る。このような配置は、背圧の問題を回避し得る。

典型的には、第１のゾーン及び／又は第２のゾーンは、基材上に配置又は担持される。好ましくは、第１のゾーン及び／又は第２のゾーンは、基材上に直接配置される（すなわち第１のゾーン及び／又は第２のゾーンは基材の表面と接触している）。

第２の配置では、ＮＯ_ｘ吸収体触媒は、第１の領域及び第２の領域を含む。第１の領域は、モレキュラーシーブ触媒を含むＮＯｘ吸収体材料を含むか、又は本質的にそれからなる。第２の領域は、少なくとも一つの無機酸化物を含む二酸化窒素還元材料を含むか、又は本質的にそれからなる。第２の配置では、第１の領域が第２の領域と重なる（例えば図２参照）か、又は第２の領域が第１の領域と重なる（例えば図３参照）かのいずれかである。

第２の領域は、基材上に直接配置されてよい（すなわち第２の領域は基材の表面と接触している）。第１の領域は、
（ａ）第２の領域上に配置又は担持され、且つ／又は
（ｂ）基材上に直接配置され［すなわち第１の領域は基材の表面と接触し］、且つ／又は
（ｃ）第２の領域と接触している［すなわち第１の領域は第２の領域に隣接又は当接する］。

第１の領域の一部は、第２の領域上に配置又は担持され得る（例えば第１の領域は第２の領域と重なってよい）。例えば、図２に示す配置を参照されたい。第２の領域は第２のゾーンであってよく、第１の領域は第１の層又は第１のゾーンであってよい。

第１の領域が第２の領域上に配置又は担持される場合、好ましくは第１の領域の一部は、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）。

あるいは、第２の領域の一部は、第１の領域上に配置又は担持され得る（例えば第２の領域は第１の領域と重なってよい）。例えば、図３に示す配置を参照されたい。第１の領域は第１のゾーンであってよく、第２の領域は第２の層又は第２のゾーンであってよい。

第２の領域の一部が第１の領域上に配置又は担持される場合、好ましくは第２の領域の一部は、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の領域の表面と接触している）。

第２の配置では、第１の領域は、第２の領域の上流に配置されてもよい。例えば、第１の領域を基材の入口端に配置し、第２の領域を基材の出口端に配置することができる。

あるいは、第１の領域は、第２の領域の下流に配置されてもよい。例えば、第１の領域を基材の出口端に配置し、第２の領域を基材の入口端に配置してもよい。

第２の配置では、第２の領域は第２の層であってよく、第１の領域は第１のゾーンであってよく、ここで第１のゾーンは第２の層上に配置される。好ましくは、第１のゾーンは、第２の層上に直接配置される（すなわち第１のゾーンは第２の層の表面と接触している）。あるいは、第１の領域は第１の層であってよく、第２の領域は第２の層であってよく、ここで第２のゾーンは第１の層上に配置される。好ましくは、第２のゾーンは、第１の層上に直接配置される（すなわち第２のゾーンは第１の層の表面と接触している）。

第１のゾーンが第２の層上に配置又は担持される場合、第１のゾーンの全長が第２の層上に配置又は担持されることが好ましい。第１のゾーンの長さは、第２の層の長さより短い。第１のゾーンは、基材の出口端で第２の層上に配置されるのが好ましい。

第２のゾーンが第１の層上に配置又は担持される場合、第２のゾーンの全長が第１の層上に配置又は担持されることが好ましい。第２のゾーンの長さは、第１の層の長さより短い。第２のゾーンは、基材の入口端で第１の層上に配置されるのが好ましい。

第３の配置では、ＮＯ_ｘ吸収体触媒は、第１の層と第２の層とを含む。第１の層は、モレキュラーシーブ触媒を含むＮＯ_ｘ吸収体材料を含むか、又は本質的にそれからなる。第２の層は、少なくとも一つの無機酸化物を含む二酸化窒素還元材料を含むか、又は本質的にそれからなる。

第１の層は、第２の層上に、好ましくは直接配置される（例えば図４に示す配置を参照されたい）。第２の層は、基材上に配置される。好ましくは、第２の層は、基材上に、好ましくは直接配置される。

あるいは、第２の層は、第１の層上に、好ましくは直接配置される（例えば図５に示す配置を参照されたい）。第１の層は、基材上に配置される。好ましくは、第１の層は、基材上に直接配置される。第３の配置のこの例、すなわち図５に示される配置は、特に好ましい。

本発明のＮＯｘ吸収体触媒の第１から第３の配置は、少なくとも一つの無機酸化物を含む二酸化窒素還元材料が、モレキュラーシーブ触媒を含むＮＯ_ｘ吸収体材料の前の任意の入口排気ガスの全て又は大部分と接触するように配置されるとき（例えば、少なくとも一つの無機酸化物を含む二酸化窒素還元材料が、モレキュラーシーブ触媒を含むＮＯ_ｘ吸収体材料の上流にあり、且つ／又はモレキュラーシーブ触媒を含むＮＯ_ｘ吸収体材料より上の層にあるとき）に、有利であり得る。理論に縛られることを望むものではないが、二酸化窒素還元材料は、ＮＯ_２をＮＯに部分的に還元し、モレキュラーシーブ触媒を含むＮＯ_ｘ吸収体材料とのＮＯの親和性の強化によって第１の領域において驚くほど改善されたＮＯ_ｘ貯蔵効率をもたらすと考えられている。結果として、触媒全体は、改善されたＮＯｘ貯蔵特性と、より高いＮＯｘ放出温度とを有する。例えばＮＯのＮＯ_２への酸化により、ＮＯ_ｘ貯蔵効率が存在するＮＯ_２の量を増加させることによって改善されることは、当技術分野で一般的に考えられているため、この効果は驚くべきことである。

したがって、本発明のＮＯｘ吸収体触媒は、特定の用途において、例えばＮＯ_ｘ吸収体触媒がＳＣＲ又はＳＣＲＦ^ＴＭ触媒の上流に配置されているときに、有利であり得る。そのような配置では、本発明のＮＯ_ｘ吸着体触媒のＮＯ_ｘ放出温度が従来のＮＯ_ｘ吸収体触媒よりも高く、下流のＳＣＲ又はＳＣＲＦ^ＴＭ触媒が、ＮＯ_ｘのＮ_２への還元において触媒的に活性であるのに十分に高い温度であるまで、ＮＯ_ｘがＮＯ_ｘ吸収体触媒から放出されないことを確実にすることが有利であり得る。よって、本発明のＮＯｘ吸収体触媒は、排気流、例えば、ディーゼルエンジン（好ましくは軽量ディーゼルエンジン）等のリーンバーンエンジンの排気流からのＮＯｘ排出を削減することにおいて、特に有利であり得る。

疑義を避けるために、第１の領域は、第２の領域とは異なる（すなわち異なる組成物である）。

一般に、第１及び第２の配置に関して、第１の領域が第１のゾーンである場合、第１のゾーンは、典型的には基材の長さの１０から９０％（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）、なおさらに好ましくは２５から６５％（例えば３５から５０％）の長さを有する。

第２の領域が第２のゾーンである場合、第２のゾーンは一般に、基材の長さの１０から９０％（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）、なおさらに好ましくは２５から６５％（例えば３５から５０％）の長さを有する。

第１から第３の配置において、第１の領域が第１の層である場合、第１の層は典型的には、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。

一般に、第２の領域が第２の層である場合、第２の層は典型的に、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広がる。

第１から第３の配置において、第１の領域は好ましくは、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、又は本質的にそれらからなるＮＯ_ｘ貯蔵成分を実質的に含まない。さらに好ましくは、第１の領域は、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、又は本質的にそれらからなるＮＯｘ貯蔵成分を含まない。よって、第１の領域は好ましくは、リーンＮＯ_ｘトラップ（ＬＮＴ）領域（すなわちリーンＮＯ_ｘトラップ活性を有する領域）ではない。

追加的に又は代替的に、第１から第３の配置において、第２の領域は好ましくは、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（セリウムの酸化物（すなわち第２のＮＯｘ吸収体材料からのもの）を除く）を含むか、又は本質的にそれらからなるＮＯ_ｘ貯蔵成分を実質的に含まない。さらに好ましくは、第２の領域は、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（セリウムの酸化物（すなわち第２のＮＯｘ吸収体材料からのもの）を除く）を含むか、又は本質的にそれらからなるＮＯｘ貯蔵成分を含まない。よって、第２の領域は好ましくは、リーンＮＯｘトラップ（ＬＮＴ）領域（すなわちリーンＮＯｘトラップ活性を有する領域）ではない。

追加的に又は代替的に、第１から第３の配置では、第２の領域は、白金族金属（ＰＧＭ）を実質的に含まない。よって、第２の領域は、好ましくは、ＰＧＭ非含有領域、すなわちＰＧＭ非含有ゾーン又はＰＧＭ非含有層であり得る。理論に縛られることを望むものではないが、ＮＯのＮＯ_２への酸化を触媒化し得る触媒金属を排除することによって、第２の領域にＰＧＭがないことが、無機酸化物の二酸化窒素還元特性を促進すると考えられている。

本発明の第４の配置では、ＮＯｘ吸収体触媒は、上記第１から第３の配置のいずれか一つにおいて定義されている配置を有し、ディーゼル酸化触媒（ＤＯＣ）領域をさらに含む。ＤＯＣ領域は、ディーゼル酸化触媒活性を有する。よって、ＤＯＣ領域は、一酸化炭素（ＣＯ）及び／又は炭化水素（ＨＣ）、場合により一酸化窒素（ＮＯ）を酸化することができる。

ＤＯＣ領域は、ＤＯＣゾーンであり得る。ＤＯＣゾーンは、典型的には基材の長さの１０から９０％（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６０％（例えば３０から５５％、例えば２５から４５％など）、なおさらに好ましくは２５から５０％（例えば２５から４０％）の長さを有する。

ＤＯＣ領域は、好ましくは、第１の領域及び第２の領域の上流に配置される。ＤＯＣ領域は基材の入口端に配置されるのが好ましい。さらに好ましくは、ＤＯＣ領域は、基材の入口端に配置されているＤＯＣゾーンである。

あるいは、ＤＯＣ領域は、ＤＯＣ層であってもよい。ＤＯＣ層は、基材の全長（すなわち実質的に全長）、特に基材モノリスのチャネルの全長にわたって広がってもよい。

ＤＯＣ層は、好ましくは、第１の領域及び第２の領域に配置される。よって、ＤＯＣ層は、第１の領域及び第２の領域の前に、入口排気ガスと接触する。

第４の配置の特に好ましい例では、ＤＯＣ領域（４）は、少なくとも一つの無機酸化物を含む二酸化窒素還元材料を含む第２の層上に配置された（好ましくは直接配置された）ＤＯＣ層又はＤＯＣゾーン、好ましくはＤＯＣ層であり、第２の層は、モレキュラーシーブ触媒を含むＮＯ_ｘ吸収体材料を含む第１の層上に配置されている（好ましくは直接配置されている）。第１の層は、基材上に配置されている（好ましくは直接配置されている）。この好ましい配置を図６に示す。

第４の配置のさらに好ましい例では、ＤＯＣ領域（４）は、上記のような第１の領域及び第２の領域の両方の少なくとも一部又は一部分に配置されている（又は直接配置されている）ＤＯＣ層又はＤＯＣゾーン、好ましくはＤＯＣ層である。特に好ましい例では、ＤＯＣ領域は、第１の層上に配置されている（好ましくは直接配置されている）ＤＯＣ層であり、前記第１の層は、第１の領域及び第２の領域を含む。そのような配置では、第１の領域（すなわちモレキュラーシーブ触媒を含むＮＯ_ｘ吸収体材料を含む第１の領域）は、第２の領域（すなわち少なくとも一つの無機酸化物を含む二酸化窒素還元材料を含む第２の領域）の下流に配置されている。第１の領域及び第２の領域はどちらも、基材上に配置されている（好ましくは直接配置されている）。この好ましい配置を図７及び図８に示す。

疑義を避けるために、図７及び図８に示す配置では、ＤＯＣ領域は、上記のような層及び／又はゾーンであり得る。

第２の領域が第１の領域の上流に配置される図７に示す配置が、特に好ましい。

第１から第４の配置のいずれか一つを含む本発明のＮＯｘ吸収体触媒は、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２種以上の組み合わせからなる群より選択される金属を含むＳＣＲ触媒を好ましくは含まない。

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、ウォ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、及び同第２０１１／０８０５２５を参照のこと）。

第１から第４の配置の第１の領域は、典型的には、５から５５０ｇｆｔ^−３、好ましくは１５から４００ｇｆｔ^−３（例えば７５から３５０ｇｆｔ^−３）、さらに好ましくは２５から３００ｇｆｔ^−３（例えば５０から２５０ｇｆｔ^−３）、なおさらに好ましくは３０から１５０ｇｆｔ^−３の貴金属（すなわち、第１の領域のモレキュラーシーブ触媒の貴金属）の総ローディングを含む。

本発明のＮＯ_ｘ吸収体触媒は、入口端と出口端とを有する基材を含む。

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

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ていることが好ましい。

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）。該モノリスは、当該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（例えば金属又はセラミックハニカムモノリス）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。

フィルタリングモノリスは、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）で塞栓されるか又は封止され、出口チャネルは上流端で塞栓されるか又は封止され、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リングモノリスであるとき、フィルタリング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れる。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、ハニカム配列で配置されていることが好ましい。ハニカム配列が存在する場合、入口チャネルと垂直方向及び横方向に隣接するチャネルが上流端部で塞栓され、逆もまた同じである（すなわち、出口チャネルと垂直方向及び横方向に隣接するチャネルは下流端部で塞栓される）ことが好ましい。いずれの端部から見ても、交互に塞栓及び開放されているチャネルの端部は、チェス盤の外観を呈する。

原則として、基材は、任意の形状又は大きさであってもよい。しかしながら、基材の形状及び大きさは、通常、触媒中の触媒活性材料の排気ガスへの曝露を最適化するように選択される。基材は、例えば管、繊維又は粒子の形状を有してもよい。適切な担持基材の例としては、モノリスハニカムコーディエライト型の基材、モノリスハニカムＳｉＣ型の基材、層状繊維又は編地型の基材、発泡体型の基材、クロスフロー型の基材、金属ワイヤーメッシュ型の基材、金属多孔体型の基材、及びセラミック粒子型の基材が挙げられる。

基材は、電気加熱可能な基材であってもよい（すなわち、電気加熱可能な基材は、使用中に電気的に加熱する基材である）。基材が電気加熱可能な基材である場合、本発明のＮＯｘ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得る。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得る。

電気加熱可能な基材は、第１の領域から貯蔵された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の温度は、その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、一又は複数の電力接続に電気的に接続され得る。

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、電気加熱式のハニカム基材であり得る。

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）を含み得る。モノリスは波形の金属板又は金属箔を含み得る。波形の金属板又は金属箔は、圧延、巻回又は積層され得る。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得る。

電気加熱可能な基材の金属、金属モノリス、及び／又は波形の金属板若しくは箔は、Ｆｅｃｒａｌｌｏｙ^ＴＭなどのアルミニウムフェライト鋼を含み得る。

典型的には、ＮＯ_ｘ吸収体触媒は２００℃を超える温度でＮＯ_ｘを放出する。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得る。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。

本発明はまた、ＮＯ_ｘ吸収体触媒と排出制御装置とを備えた排気システムも提供する。排出制御装置の例には、ディーゼルパティキュレートフィルタ（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（ＳＣＲＦ^ＴＭ）触媒、アンモニアスリップ触媒（ＡＳＣ）及びこれらの２種以上の組み合わせが含まれる。このような排出制御装置は、当該技術分野でよく知られている。

排気システムは、リーンＮＯ_ｘトラップ（ＬＮＴ）、アンモニアスリップ触媒（ＡＳＣ）、ディーゼルパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ）、選択的触媒還元（ＳＣＲ）触媒、触媒化スートフィルタ（ＣＳＦ）、選択的触媒還元フィルタ（ＳＣＲＦ^ＴＭ）触媒、及びこれらの２種以上の組み合わせからなる群より選択される排出制御装置を備えることが好ましい。さらに好ましくは、排出制御装置は、リーンＮＯ_ｘトラップ（ＬＮＴ）、選択的触媒還元（ＳＣＲ）触媒、選択的触媒還元フィルタ（ＳＣＲＦ^ＴＭ）触媒、及びこれらの２種以上の組み合わせからなる群より選択される。

本発明の好ましい排気システムにおいて、排出制御装置はＬＮＴである。本発明のＮＯ_ｘ吸収体触媒のＮＯ_ｘ放出温度は、ＬＮＴのＮＯ_ｘ貯蔵と重なることがある。本発明のＮＯ_ｘ吸収体触媒は、ＮＯ_ｘの貯蔵及び処理のための広い温度ウィンドウを提供するために、ＬＮＴ及びＳＣＲ又はＳＣＲＦ^ＴＭ触媒（例えばＰＮＡ＋ＬＮＴ＋ＳＣＲ又はＳＣＲＦ^ＴＭをこの順序で備える排気システム）と併せて用いることもできる。

一般に、本発明の排気システムは、排気ガス中に炭化水素を導入するための手段をさらに備えていてもよい。

排気ガス中に炭化水素を導入するための手段は、（例えばリッチな排気ガスを生成するための）炭化水素供給装置を備えていてもよく、又はそれからなっていてもよい。炭化水素供給装置は、典型的にはＬＮＴからＮＯ_ｘ（例えば貯蔵ＮＯ_ｘ）を放出するために排気ガス中に炭化水素を噴射するように構成されたエンジンマネジメントシステムに電子的に接続されてもよい。

炭化水素供給装置はインジェクタであり得る。炭化水素供給装置又はインジェクタは、燃料を排気ガス中に注入するのに適している。炭化水素供給装置は典型的には、リーンバーンエンジンの排気出口の下流に配置される。炭化水素供給装置は、本発明のＮＯ_ｘ吸収体触媒の上流にあっても下流にあってもよい。

リーンバーンエンジンは、炭化水素供給装置の代わりに又はそれに加えて、エンジンマネジメントシステム（例えばエンジンコントロールユニット［ＥＣＵ］）を備えていてもよい。エンジンマネジメントシステムは、典型的にはＬＮＴからＮＯ_ｘ（例えば貯蔵ＮＯ_ｘ）を放出するための、炭化水素（例えば燃料）の筒内噴射用に構成され得る。

エンジンマネジメントシステムは一般に、排気システム内のセンサに接続されており、センサはＬＮＴの状態を監視する。このようなセンサは、ＬＮＴの下流に配置され得る。センサは、ＬＮＴの出口で排気ガスのＮＯ_ｘ組成を監視することができる。

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。

本発明のＮＯ_ｘ吸収体触媒の第１から第４の配置において、炭化水素供給装置は、本発明のＮＯ_ｘ吸収体触媒の上流に配置されてもよい。

本発明の排気システムがＳＣＲ触媒又はＳＣＲＦ^ＴＭ触媒を備える場合、排気システムは、窒素還元剤、例えばアンモニア又は尿素若しくはギ酸アンモニウムなどのアンモニア前駆体、好ましくは尿素を、酸化触媒の下流及びＳＣＲ触媒又はＳＣＲＦ^ＴＭ触媒の上流で排気ガスに噴射するためのインジェクタをさらに備えていてもよい。このようなインジェクタは、窒素還元剤前駆体の供給源（例えばタンク）に流体接続され得る。前駆体の排気ガスへのバルブ制御された投入は、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監視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節することができる。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噴射することができる。

窒素還元剤を噴射するためのインジェクタの代わりに又はそれに加えて、アンモニアは、ＬＮＴからＮＯ_ｘ（例えば貯蔵ＮＯ_ｘ）を放出するための炭化水素の筒内噴射のために構成されたエンジンマネジメントシステムなどの炭化水素供給装置を排気システムがさらに備える場合などに、ｉｎ ｓｉｔｕ（例えばＳＣＲ触媒又はＳＣＲＦ^ＴＭ触媒の上流に配されたＬＮＴのリッチ再生の間に）で生成され得る。

ＳＣＲ触媒又はＳＣＲＦ^ＴＭ触媒は、Ｃｕ、Ｈｆ、Ｌａ、Ａｕ、Ｉｎ、Ｖ、ランタニド及び第ＶＩＩＩ族遷移金属（例えばＦｅ）のうち少なくとも１種類からな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に担持される。金属は、好ましくはＣｅ、Ｆｅ、Ｃｕ及びこれらのいずれか２種以上の組み合わせから選択され、さらに好ましくは金属は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な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触媒又はこれらのウォ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種類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種類のモレキュラーシーブは、小細孔、中細孔又は大細孔モレキュラーシーブであり得る。本明細書において「小細孔モレキュラーシーブ」とは、ＣＨＡなど、最大環サイズ８を有するモレキュラーシーブを意味し；本明細書において「中細孔モレキュラーシーブ」とは、ＺＳＭ−５など、最大環サイズ１０を有するモレキュラーシーブを意味し；本明細書において「大細孔モレキュラーシーブ」とは、ベータなど、最大環サイズ１２を有する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からな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、約１０から約５０、例えば約１５から約４０のシリカ対アルミナ比を有する。

本発明の第１の排気システムの実施態様において、排気システムは、本発明のＮＯ_ｘ吸収体触媒（ＮＯ_ｘ吸収体触媒の第１から第４の配置のいずれか１つを含む）とリーンＮＯ_ｘトラップ（ＬＮＴ）［すなわちＮＯ_ｘ吸収体触媒とは別基材上のＬＮＴ］とを備える。このような配置は、ＰＮＡ／ＬＮＴと称される。典型的には、ＮＯ_ｘ吸収体触媒の後にリーンＮＯ_ｘトラップ（ＬＮＴ）が続く（例えば、ＮＯ_ｘ吸収体触媒がＬＮＴの上流にある）。よって、例えばＮＯ_ｘ吸収体触媒の出口は、リーンＮＯ_ｘトラップ（ＬＮＴ）の入口に接続されており、好ましくは（例えば介在する排出制御装置なしで）直接接続されている。ＮＯ_ｘ吸収体触媒とＬＮＴとの間に炭化水素供給装置があってもよい。

第２の排気システムの実施態様は、本発明のＮＯ_ｘ吸収体触媒（ＮＯ_ｘ吸収体触媒の第１から第４の配置のいずれか１つを含む）と選択的触媒還元（ＳＣＲ）触媒とを備える排気システムに関する。このような配置は、ＰＮＡ／ＳＣＲと称される。典型的には、ＮＯ_ｘ吸収体触媒の後に選択的触媒還元（ＳＣＲ）触媒が続く（例えば、ＮＯ_ｘ吸収体触媒がＳＣＲ触媒の上流にある）。よって、例えばＮＯ_ｘ吸収体触媒の出口は、ＳＣＲ触媒の入口に接続されており、好ましくは（例えば介在する排出制御装置なしで）直接接続されている。

窒素還元剤のインジェクタは、ＮＯｘ吸収体触媒と選択的触媒還元（ＳＣＲ）触媒との間に配置してもよい。よって、ＮＯｘ吸収体触媒の後に窒素還元剤のインジェクタが続いてもよく（例えば、ＮＯｘ吸収体触媒がインジェクタの上流にある）、窒素還元剤のインジェクタの後に選択的触媒還元（ＳＣＲ）触媒が続いてもよい（例えば、インジェクタがＳＣＲ触媒の上流にある）。

第２の排気システムの実施態様において、（例えばＮｏ_ｘ吸収体触媒の）基材はフィルタモノリスであることが好ましい場合がある。ＮＯ_ｘ吸収体触媒がＤＯＣ領域を含む場合、（例えばＮＯ_ｘ吸収体触媒の）基材はフィルタモノリスであることが特に好ましい。

第３の排気システムの実施態様は、本発明のＮＯ_ｘ吸収体触媒（ＮＯ_ｘ吸収体触媒の第１から第４の配置のいずれか１つを含む）と選択的触媒還元フィルタ（ＳＣＲＦ^ＴＭ）触媒とを含む。このような配置は、ＰＮＡ／ＳＣＲＦ^ＴＭと称される。典型的には、ＮＯ_ｘ吸収体触媒の後に選択的触媒還元フィルタ（ＳＣＲＦ^ＴＭ）触媒が続く（例えば、ＮＯ_ｘ吸収体触媒がＳＣＲＦ触媒の上流にある）。よって、例えばＮＯ_ｘ吸収体触媒の出口は、選択的触媒還元フィルタ（ＳＣＲＦ^ＴＭ）触媒の入口に接続されており、好ましくは（例えば介在する排出制御装置なしで）直接接続されている。

窒素還元剤のインジェクタは、ＮＯ_ｘ吸収体触媒と選択的触媒還元フィルタ（ＳＣＲＦ^ＴＭ）触媒との間に配置してもよい。よって、ＮＯ_ｘ吸収体触媒の後に窒素還元剤のインジェクタが続いてもよく（例えば、ＮＯ_ｘ吸収体触媒がインジェクタの上流にある）、窒素還元剤のインジェクタの後に選択的触媒還元フィルタ（ＳＣＲＦ^ＴＭ）触媒が続いてもよい（例えば、インジェクタがＳＣＲＦ触媒の上流にある）。

第４の排気システムの実施態様は、本発明のＮＯ_ｘ吸収体触媒（ＮＯ_ｘ吸収体触媒の第１から第４の配置のいずれか１つを含む）、リーンＮＯ_ｘトラップ（ＬＮＴ）、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（ＳＣＲＦ^ＴＭ）触媒のいずれかを備える排気システムに関する。これらの配置は、ＰＮＡ／ＬＮＴ／ＳＣＲ配置又はＰＮＡ／ＬＮＴ／ＳＣＲＦ^ＴＭ配置と称される。典型的には、ＮＯ_ｘ吸収体触媒の後にリーンＮＯ_ｘトラップ（ＬＮＴ）が続く（例えば、ＮＯ_ｘ吸収体触媒がＬＮＴの上流にある）。典型的には、リーンＮＯ_ｘトラップ（ＬＮＴ）の後に選択的触媒還元（ＳＣＲ）触媒又は選択的触媒還元フィルタ（ＳＣＲＦ^ＴＭ）触媒のいずれかが続く（例えば、ＬＮＴがＳＣＲＦ触媒又はＳＣＲＦ触媒の上流にある）。ＮＯ_ｘ吸収体触媒とＬＮＴとの間に炭化水素供給装置があってもよい。

窒素還元剤のインジェクタは、リーンＮＯ_ｘトラップ（ＬＮＴ）と選択的触媒還元（ＳＣＲ）触媒又は選択的触媒還元フィルタ（ＳＣＲＦ^ＴＭ）触媒のいずれかとの間に配置してもよい。よって、リーンＮＯｘトラップ（ＬＮＴ）の後に窒素還元剤のインジェクタが続いてもよく（例えば、ＬＮＴがインジェクタの上流にある）、窒素還元剤のインジェクタの後に選択的触媒還元（ＳＣＲ）触媒又は選択的触媒還元フィルタ（ＳＣＲＦ^ＴＭ）触媒のいずれかが続いてもよい（例えば、インジェクタがＳＣＲ触媒又はＳＣＲＦ触媒の上流にある）。

第５の排気システムの実施態様は、本発明のＮＯ_ｘ吸収体触媒（ＮＯ_ｘ吸収体触媒の第１から第４の配置のいずれか１つを含む）と、触媒化スートフィルタ（ＣＳＦ）と、選択的触媒還元（ＳＣＲ）触媒とを備える排気システムに関する。このような配置は、ＰＮＡ／ＣＳＦ／ＳＣＲと称される。典型的には、ＮＯ_ｘ吸収体触媒の後に触媒化スートフィルタ（ＣＳＦ）が続く（例えば、ＮＯ_ｘ吸収体触媒はＣＳＦの上流にある）。典型的には、触媒化スートフィルタの後に選択的触媒還元（ＳＣＲ）触媒が続く（例えば、ＣＳＦはＳＣＲ触媒の上流にある）。

窒素還元剤のインジェクタは、触媒化スートフィルタ（ＣＳＦ）と選択的触媒還元（ＳＣＲ）触媒との間に配置してもよい。よって、触媒化スートフィルタ（ＣＳＦ）の後に窒素還元剤のインジェクタが続いてもよく（例えば、ＣＳＦはインジェクタの上流にある）、窒素還元剤のインジェクタの後に選択的触媒還元（ＳＣＲ）触媒が続いてもよい（例えば、インジェクタはＳＣＲ触媒の上流にある）。

上述の第２から第５の排気システムの実施態様の各々において、ＡＳＣ触媒を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、又はさらに好ましくは、ＳＣＲ触媒を備える基材モノリスの下流又は終端のゾーンをＡＳＣ用の担体として使用することができる。

本発明の排気システム（第１から第５の排気システムの実施態様を含む）は、炭化水素（例えば燃料）を排気ガス中に導入するための手段もさらに備え得る。排気ガス中に炭化水素を導入するための手段が炭化水素供給装置である場合、炭化水素供給装置は、（上に別段の定めのない限り）本発明のＮＯ_ｘ吸収体触媒の下流にあることが一般に好ましい。

本発明の排気システムは、リーンＮＯ_ｘトラップ（ＬＮＴ）を、特にＮＯ_ｘ吸収体触媒の上流、例えばＮＯ_ｘ吸収体触媒のすぐ上流の（例えば介在する排出制御装置のない）リーンＮＯ_ｘトラップ（ＬＮＴ）を備えていないことが好ましい場合がある。

本発明のＮＯ_ｘ吸収体触媒のＰＮＡ活性により、ＮＯ_ｘ、特にＮＯを低い排気温度で貯蔵することが可能になる。ＮＯ_ｘ吸収体触媒は、比較的高い排気ガス温度でＮＯをＮＯ_２に酸化することが可能である。したがって、本発明のＮＯ_ｘ吸収体触媒を、排気システムの一部としてのある特定の種類の排出制御装置と組み合わせることは有利である。

本発明の別の態様は、車両又は装置に関する。車両又は装置は、リーンバーンエンジンを備える。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。

車両は、米国又は欧州の法律で規定されるような軽量ディーゼル車両（ＬＤＶ）であり得る。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、車両は、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。

本発明のさらなる態様は、排気ガスを上記のＮＯｘ吸収体触媒、又は上記の第１から第５の排気システムのいずれかと接触させることを含む、内燃機関からの排気ガスを処理する方法である。好ましい方法では、排気ガスはリッチガス混合物である。さらに好ましい方法では、排気ガスは、リッチガス混合物とリーンガス混合物との間で循環する。

内燃機関からの排気ガスを処理するいくつかの好ましい方法では、排気ガスは約１５０から３００℃の温度である。

内燃機関からの排気ガスを処理するさらに好ましい方法では、排気ガスは、上記のリーンＮＯ_ｘ吸収体触媒に加えて、一又は複数のさらなる排出制御装置と接触している。排出制御装置は、好ましくはＮＯ_ｘ吸収体触媒の下流にある。

さらなる排出制御装置の例には、ディーゼルパティキュレートフィルタ（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（ＳＣＲＦ^ＴＭ）触媒、アンモニアスリップ触媒（ＡＳＣ）、コールドスタート触媒（ｄＣＳＣ^ＴＭ）及びこれら二つ以上の組み合わせが含まれる。このような排出制御装置は当該技術分野でよく知られている。

前述の排出制御装置のいくつかは、フィルタリング基材を有する。フィルタリング基材を有する排出制御装置は、ディーゼルパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ）、触媒化スートフィルタ（ＣＳＦ）、及び選択的触媒還元フィルタ（ＳＣＲＦ^ＴＭ）触媒からなる群より選択され得る。

該方法は、排気ガスを、リーンＮＯ_ｘトラップ（ＬＮＴ）、アンモニアスリップ触媒（ＡＳＣ）、ディーゼルパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ）、選択的触媒還元（ＳＣＲ）触媒、触媒化スートフィルタ（ＣＳＦ）、選択的触媒還元フィルタ（ＳＣＲＦ^ＴＭ）触媒、及びこれら二つ以上の組み合わせからなる群より選択される排出制御装置と接触させることを含むことが好ましい。さらに好ましくは、排出制御装置は、ディーゼルパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ）、選択的触媒還元（ＳＣＲ）触媒、触媒化スートフィルタ（ＣＳＦ）、選択的触媒還元フィルタ（ＳＣＲＦ^ＴＭ）触媒、及びこれらの二つ以上の組み合わせからなる群より選択される。さらにより好ましくは、排出制御装置は、選択的触媒還元（ＳＣＲ）触媒又は選択的触媒還元フィルタ（ＳＣＲＦ^ＴＭ）触媒である。

本発明の方法が、排気ガスをＳＣＲ触媒又はＳＣＲＦ^ＴＭ触媒と接触させることを含む場合、該方法は、アンモニア、又は尿素若しくはギ酸アンモニウム、好ましくは尿素などのアンモニア前駆体などの窒素還元剤を、リーンＮＯ_ｘトラップ触媒の下流且つＳＣＲ触媒又はＳＣＲＦ^ＴＭ触媒の上流で排気ガスに噴射することをさらに含み得る。

そのような噴射は、インジェクタにより行われ得る。インジェクタは、窒素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。前駆体の排気ガスへのバルブ制御された投入は、適切にプログラミングされたエンジンマネジメント手段及び排気ガスの組成を監視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節することができる。

アンモニアは、さらに、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を排気ガス中に噴射してもよい。

インジェクタの代わりに、又はインジェクタに加えて、アンモニアは、ｉｎ ｓｉｔｕで（例えば、ＳＣＲ触媒又はＳＣＲＦ^ＴＭ触媒の上流に配置されているＬＮＴのリッチ再生の間に）生成され得る。よって、該方法は、排気ガスに炭化水素を混入することをさらに含み得る。

ＳＣＲ触媒又はＳＣＲＦ^ＴＭ触媒は、Ｃｕ、Ｈｆ、Ｌａ、Ａｕ、Ｉｎ、Ｖ、ランタニド、及びＶＩＩＩ族遷移金属（例えばＦｅ）のうち少なくとも一つからな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に担持される。金属は、好ましくはＣｅ、Ｆｅ、Ｃｕ及びこれらいずれか二つ以上の組み合わせから選択され、さらに好ましくは金属は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、及びそれら二つ以上を含有する混合酸化物からな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、又はそれらのウォッシュコートが、アルミノシリケートゼオライト又はＳＡＰＯなどの少なくとも一つのモレキュラーシーブを含む場合が特に好ましい。少なくとも一つのモレキュラーシーブは、小細孔、中細孔又は大細孔モレキュラーシーブであり得る。本明細書において「小細孔モレキュラーシーブ」とは、ＣＨＡなど、最大環サイズ８を有するモレキュラーシーブを意味し；本明細書において「中細孔モレキュラーシーブ」とは、ＺＳＭ−５など、最大環サイズ１０を有するモレキュラーシーブを意味し；本明細書において「大細孔モレキュラーシーブ」とは、ベータなど、最大環サイズ１２を有する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。

本発明の排気ガスを処理する方法において、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、ＥＲＩ（ＺＳＭ−３４を含む）、モルデナイト、フェリエライト、ＢＥＡ（ベータを含む）、Ｙ、ＣＨＡ、ＬＥＶ（Ｎｕ−３を含む）、ＭＣＭ−２２、及びＥＵ−１、好ましくはＡＥＩ又はＣＨＡからな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、約１０対約５０、例えば約１５対約４０のシリカ対アルミナ比を有する。

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。

材料
全ての材料は市販されており、別記しない限り、既知の供給業者から入手した。

実施例１
アルミナをｄ_９０＜２０ミクロンに破砕して、スラリーを調製した。アルミナ結合剤を加え、その後、確立されたコーティング技術を用いて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℃でか焼した。このコーティングは、１．０ｇｉｎ^−３のアルミナと、０．１ｇｉｎ^−３のアルミナ結合剤を含んだ。

実施例２
アルミナをｄ_９０＜２０ミクロンに破砕して、スラリーを調製した。コロイド状シリカ懸濁液を添加し、その後アルミナ結合剤を添加して、混合物を撹拌して均質にした。確立されたコーティング技術を用いて、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このスラリーを塗布した。コーティングを乾燥させ、５００℃でか焼した。このコーティングは、０．５ｇｉｎ^−３のシリカと、０．１ｇｉｎ^−３のアルミナ結合剤を含んだ。

実施例３
（ａ）ＡＥＩ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、撹拌した。アルミナ結合剤を加え、その後、確立されたコーティング技術を用いて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３０ｇｆｔ^−３であった。

（ｂ）ｄ_９０＜２０ミクロンまで粉砕したシリカ−アルミナ粉末を使用して第２のスラリーを調製した。可溶性の白金塩を添加し、続いて、スラリーが質量で７４％のシリカ−アルミナ及び２６％のゼオライトを含有するようにベータゼオライトを添加した。硝酸ビスマス溶液を添加し、スラリーを撹拌して均質化した。確立されたコーティング技術を用いて、得られたウォッシュコートをフロースルーモノリスの入口端のチャネルに塗布した。その後、この部分を乾燥させた。このコーティングのＰｔローディングは、３０ｇｆｔ^−３であった。Ｂｉローディングは、５０ｇ／ｆｔ^−３であった。

（ｃ）ｄ_９０＜２０ミクロンまで粉砕したＭｎドープシリカ−アルミナ粉末を使用して、第３のスラリーを調製した。可溶性白金塩を加え、混合物を撹拌して均質化した。確立されたコーティング技術を用いて、フロースルーモノリスの出口端のチャネルにスラリーを塗布した。その後、コーティングを乾燥させて５００℃でか焼した。このコーティングのＰｔローディングは３０ｇｆｔ^−３であった。

実施例４
実施例３（ａ）にあるように第１のスラリーを調製し、確立されたコーティング技術を用いて１平方インチ当たり４００個の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３０ｇｆｔ^−３であった。

アルミナをｄ_９０＜２０ミクロンに破砕して、第２のスラリーを調製した。確立されたコーティング技術を用いて、このスラリーをフロースルーモノリスに塗布した。コーティングを乾燥させ、５００℃でか焼した。このコーティングは、１．０ｇｉｎ^−３のアルミナを含んだ。

ｄ_９０＜２０ミクロンまで粉砕したシリカ−アルミナ粉末を使用して第３のスラリーを調製した。可溶性の白金塩を添加し、続いて、スラリーが質量で７４％のシリカ−アルミナ及び２６％のゼオライトを含有するようにベータゼオライトを添加した。硝酸ビスマス溶液を添加し、スラリーを撹拌して均質化した。確立されたコーティング技術を用いて、得られたウォッシュコートをフロースルーモノリスの入口端のチャネルに塗布した。その後、この部分を乾燥させた。このコーティングのＰｔローディングは、３０ｇｆｔ^−３であった。Ｂｉローディングは、５０ｇ／ｆｔ^−３であった。

ｄ_９０＜２０ミクロンまで粉砕したＭｎドープシリカ−アルミナ粉末を使用して、第４のスラリーを調製した。可溶性白金塩を加え、混合物を撹拌して均質化した。確立されたコーティング技術を用いて、フロースルーモノリスの出口端のチャネルにスラリーを塗布した。その後、コーティングを乾燥させて５００℃でか焼した。このコーティングのＰｔローディングは３０ｇｆｔ^−３であった。

実施例５
実施例３（ａ）にあるように第１のスラリーを調製し、確立されたコーティング技術を用いて１平方インチ当たり４００個の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３０ｇｆｔ^−３であった。

粒径ｄ_９０＜２０ミクロンを有するセリアを用いて、第２のスラリーを調製した。アルミナ結合剤を添加し、混合物を撹拌して均質化した。確立されたコーティング技術を用いて、スラリーをフロースルーモノリスに塗布した。コーティングを乾燥させ、５００℃でか焼した。この無機酸化物コーティングは、１．０ｇｉｎ^−３のセリア及び０．２ｇｉｎ^−３のアルミナ結合剤を含んだ。

実施例３（ｂ）にあるように第３のスラリーを調製し、確立されたコーティング技術を用いて、フロースルーモノリスの入口端のチャネルに塗布した。その後、この部分を乾燥させた。このコーティングのＰｔローディングは、３０ｇｆｔ^−３であった。Ｂｉローディングは、５０ｇ／ｆｔ^−３であった。

実施例３（ｃ）にあるように第４のスラリーを調製し、確立されたコーティング技術を用いて、フロースルーモノリスの出口端のチャネルに塗布した。その後、コーティングを乾燥させて５００℃でか焼した。このコーティングのＰｔローディングは３０ｇｆｔ^−３であった。

実施例６
実施例３（ａ）にあるように第１のスラリーを調製し、確立されたコーティング技術を用いて１平方インチ当たり４００個の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３０ｇｆｔ^−３であった。

粒径ｄ_９０＜２０ミクロンを有するセリアを用いて、第２のスラリーを調製した。アルミナ結合剤を添加し、その後、可溶性Ｐｔ塩を添加した。スラリーを撹拌して均質化し、確立されたコーティング技術を用いてフロースルーモノリスに塗布した。コーティングを乾燥させ、５００℃でか焼した。この無機酸化物コーティングは、１．０ｇｉｎ^−３のセリア、０．２ｇｉｎ^−３のアルミナ及び１０ｇｆｔ^−３のＰｔローディングを含んだ。

実施例３（ｂ）にあるように第３のスラリーを調製し、確立されたコーティング技術を用いて、フロースルーモノリスの入口端のチャネルに塗布した。その後、この部分を乾燥させた。このコーティングのＰｔローディングは、３０ｇｆｔ^−３であった。Ｂｉローディングは、５０ｇ／ｆｔ^−３であった。

実施例３（ｃ）にあるように第４のスラリーを調製し、確立されたコーティング技術を用いて、フロースルーモノリスの出口端のチャネルに塗布した。その後、コーティングを乾燥させて５００℃でか焼した。このコーティングのＰｔローディングは３０ｇｆｔ^−３であった。

実験結果
実施例１から６の触媒を、１０％水を用いて７５０℃１５時間、水熱的にエイジングした。軽量ベンチ搭載ディーゼルエンジンのターボチャージャーに近位連結した位置に触媒を取り付けた。排出は、プレ及びポスト触媒で測定した。模擬的な世界統一試験サイクル（ＷＬＴＣ）で、触媒実施例１及び２を試験した。実施例１及び２のＮＯ_２還元性能は、完全なＷＬＴＣ試験での、プレ触媒の累積ＮＯ_２排出量と、ポスト触媒の累積ＮＯ_２排出量との間の差により決定される。触媒実施例３から６は、模擬的な新欧州ドライビングサイクル試験（Ｎｅｗ Ｅｍｉｓｓｉｏｎｓ Ｄｒｉｖｅ Ｃｙｃｌｅ ｔｅｓｔ（ＮＥＤＣ））で試験が実施された。実施例３から６のＮＯ_ｘ吸着性能は、ＮＥＤＣ試験開始から１０００秒後のプレ触媒の累積ＮＯ_ｘ排出量とポスト触媒の累積ＮＯ_ｘ排出量との間の差として決定された。プレ触媒とポスト触媒との間の累積ＮＯ_ｘ排出量の差は、触媒によって吸着されたＮＯ_ｘに起因すると考えられる。

表１は、ＷＬＴＣ試験での触媒実施例１及び２のＮＯ_２還元性能を示す。

表１の結果は、触媒実施例１及び２について、ポスト触媒の累積ＮＯ_２排出量は、プレ触媒の累積ＮＯ_２排出量よりも少ないことを示す表１はまた、排気ガスが触媒を通過した後の累積ＮＯ_２の還元割合も示す。実施例１及び２は、本発明による無機酸化物担体（すなわち二酸化窒素還元材料）を含み、これは、無機酸化物がＮＯ_２還元に有効であることを示す。

表２は、触媒実施例３から６の、ＮＥＤＣ試験開始後１０００秒のＮＯ_ｘ吸着性能を示す。

表２の結果は、実施例４、５及び６が、ＮＥＤＣ試験開始後１０００秒で、実施例３よりも多くのＮＯｘを吸着及び保持することを示す。実施例４、５及び６は、本発明に従って作製された無機酸化物層を含む。実施例３は、本発明の無機酸化物層（すなわち二酸化窒素還元材料）を含む層を含まない。実施例６は、無機酸化物によるＰｔの低ローディングを含む。Ｐｔの低ローディングは、ＮＯをＮＯ_２に酸化するのに効果的ではなく、実施例３と比較して、改善されたＮＯｘの吸着が達成される。

実施例７
ＡＥＩ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、撹拌した。アルミナ結合剤を加え、その後、確立されたコーティング技術を用いて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℃でか焼した。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８０ｇｆｔ^−３であった。

ｄ_９０＜２０ミクロンまで粉砕したシリカ−アルミナ粉末を使用して第２のスラリーを調製した。可溶性の白金塩を添加し、続いて、スラリーが質量で７４％のシリカ−アルミナ及び２６％のゼオライトを含有するようにベータゼオライトを添加した。硝酸ビスマス溶液を添加し、スラリーを撹拌して均質化した。確立されたコーティング技術を用いて、得られたウォッシュコートをフロースルーモノリスの入口端のチャネルに塗布した。その後、この部分を乾燥させた。このコーティングのＰｔローディングは、６８ｇｆｔ^−３であった。Ｂｉローディングは、５０ｇ／ｆｔ^−３であった。

ｄ_９０＜２０ミクロンまで粉砕したＭｎドープシリカ−アルミナ粉末を使用して、第３のスラリーを調製した。可溶性白金塩を加え、混合物を撹拌して均質化した。確立されたコーティング技術を用いて、フロースルーモノリスの出口端のチャネルにスラリーを塗布した。コーティングを乾燥させて５００℃でか焼した。このコーティングのＰｔローディングは６８ｇｆｔ^−３であった。

実施例８
ＡＥＩ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、撹拌した。アルミナ結合剤を加え、その後、確立されたコーティング技術を用いて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℃でか焼した。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８０ｇｆｔ^−３であった。

アルミナをｄ_９０＜２０ミクロンに破砕して、第２のスラリーを調製した。コロイド状シリカ懸濁液を添加し、混合物を撹拌して均質にした。確立されたコーティング技術を用いて、このスラリーをフロースルーモノリスに塗布した。コーティングを乾燥させ、５００℃でか焼した。このコーティングは、０．５ｇｉｎ^−３のアルミナと、０．５ｇｉｎ^−３のシリカを含んだ。

ｄ_９０＜２０ミクロンまで粉砕したシリカ−アルミナ粉末を使用して第３のスラリーを調製した。可溶性の白金塩を添加し、続いて、スラリーが質量で７４％のシリカ−アルミナ及び２６％のゼオライトを含有するようにベータゼオライトを添加した。硝酸ビスマス溶液を添加し、スラリーを撹拌して均質化した。確立されたコーティング技術を用いて、得られたウォッシュコートをフロースルーモノリスの入口端のチャネルに塗布した。その後、この部分を乾燥させた。このコーティングのＰｔローディングは、６８ｇｆｔ^−３であった。Ｂｉローディングは、５０ｇ／ｆｔ^−３であった。

ｄ_９０＜２０ミクロンまで粉砕したＭｎドープシリカ−アルミナ粉末を使用して、第４のスラリーを調製した。可溶性白金塩を加え、混合物を撹拌して均質化した。確立されたコーティング技術を用いて、フロースルーモノリスの出口端のチャネルにスラリーを塗布した。コーティングを乾燥させて５００℃でか焼した。このコーティングのＰｔローディングは６８ｇｆｔ^−３であった。

実施例９
ＡＥＩ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、撹拌した。アルミナ結合剤を加え、その後、確立されたコーティング技術を用いて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℃でか焼した。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８０ｇｆｔ^−３であった。

アルミナをｄ_９０＜２０ミクロンに破砕して、第２のスラリーを調製した。コロイド状シリカ懸濁液を添加し、混合物を撹拌して均質にした。確立されたコーティング技術を用いて、このスラリーをフロースルーモノリスに塗布した。コーティングを乾燥させ、５００℃でか焼した。このコーティングは、１．０ｇｉｎ^−３のアルミナと、０．５ｇｉｎ^−３のシリカを含んだ。

ｄ_９０＜２０ミクロンまで粉砕したシリカ−アルミナ粉末を使用して第３のスラリーを調製した。可溶性の白金塩を添加し、続いて、スラリーが質量で７４％のシリカ−アルミナ及び２６％のゼオライトを含有するようにベータゼオライトを添加した。硝酸ビスマス溶液を添加し、スラリーを撹拌して均質化した。確立されたコーティング技術を用いて、得られたウォッシュコートをフロースルーモノリスの入口端のチャネルに塗布した。その後、この部分を乾燥させた。このコーティングのＰｔローディングは、６８ｇｆｔ^−３であった。Ｂｉローディングは、５０ｇ／ｆｔ^−３であった。

ｄ_９０＜２０ミクロンまで粉砕したＭｎドープシリカ−アルミナ粉末を使用して、第４のスラリーを調製した。可溶性白金塩を加え、混合物を撹拌して均質化した。確立されたコーティング技術を用いて、フロースルーモノリスの出口端のチャネルにスラリーを塗布した。コーティングを乾燥させて５００℃でか焼した。このコーティングのＰｔローディングは６８ｇｆｔ^−３であった。

実施例１０
ＡＥＩ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、撹拌した。アルミナ結合剤を加え、その後、確立されたコーティング技術を用いて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℃でか焼した。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８０ｇｆｔ^−３であった。

アルミナをｄ_９０＜２０ミクロンに破砕して、第２のスラリーを調製した。コロイド状シリカ懸濁液を添加し、混合物を撹拌して均質にした。確立されたコーティング技術を用いて、このスラリーをフロースルーモノリスに塗布した。コーティングを乾燥させ、５００℃でか焼した。このコーティングは、１．０ｇｉｎ^−３のシリカと、０．５ｇｉｎ^−３のアルミナを含んだ。

ｄ_９０＜２０ミクロンまで粉砕したシリカ−アルミナ粉末を使用して第３のスラリーを調製した。可溶性の白金塩を添加し、続いて、スラリーが質量で７４％のシリカ−アルミナ及び２６％のゼオライトを含有するようにベータゼオライトを添加した。硝酸ビスマス溶液を添加し、スラリーを撹拌して均質化した。確立されたコーティング技術を用いて、得られたウォッシュコートをフロースルーモノリスの入口端のチャネルに塗布した。その後、この部分を乾燥させた。このコーティングのＰｔローディングは、６８ｇｆｔ^−３であった。Ｂｉローディングは、５０ｇ／ｆｔ^−３であった。

ｄ_９０＜２０ミクロンまで粉砕したＭｎドープシリカ−アルミナ粉末を使用して、第４のスラリーを調製した。可溶性白金塩を加え、混合物を撹拌して均質化した。確立されたコーティング技術を用いて、フロースルーモノリスの出口端のチャネルにスラリーを塗布した。コーティングを乾燥させて５００℃でか焼した。このコーティングのＰｔローディングは６８ｇｆｔ^−３であった。

実験結果
実施例７、８、９及び１０の触媒を、１０％水を用いて７５０℃で１５時間、水熱的にエイジングした。模擬的な世界統一試験サイクル（ＷＬＴＣ）でそれらの性能を試験した。２．０リットルベンチ搭載ディーゼルエンジンのターボチャージャーに近位連結した位置に触媒を取り付けた。排出は、プレ及びポスト触媒で測定した。各触媒のＮＯ_ｘ吸着性能は、触媒前の累積ＮＯ_ｘ放出と触媒後の累積ＮＯ_ｘ排出との差として決定された。触媒前後の累積ＮＯ_ｘ排出量の差は、触媒によって吸着されたＮＯ_ｘに起因すると考えられる。ＣＯ及びＨＣ酸化性能は、１０００秒時点での試験サイクルでの累積変換効率として計算する。

表３は、触媒実施例７、８、９及び１０の、ＷＬＴＣ試験開始後１０００秒のＮＯ_ｘ吸着性能を示す。

表３の結果は、実施例８、９及び１０が、実施例７よりも多くのＮＯｘを吸着することを示す。実施例８、９及び１０は、本発明による二酸化窒素を還元するのに適切なシリカ及びアルミナ層を含む。

表４は、触媒実施例１、２、３及び４の、ＷＬＴＣ試験開始後１０００秒のＣＯ及びＨＣ酸化変換性能を示す。

表４の結果は、実施例８、９及び１０が、実施例７よりも高い割合のＣＯを変換することを示す。実施例８、９及び１０は、二酸化窒素を還元するのに適切なシリカ及びアルミナ層を含み、これはＣＯ酸化に有益である。実施例７、８、９及び１０の全ては、同様の割合のＨＣを変換する。

Claims (19)

1. ディーゼルエンジンからの排気ガスを処理するためのＮＯ_ｘ吸収体触媒であって、
   モレキュラーシーブ触媒を含むＮＯ_ｘ吸収体材料を含む第１の領域であって、モレキュラーシーブ触媒が貴金属と第１のモレキュラーシーブとを含み、第１のモレキュラーシーブが貴金属を含有する、第１の領域；
   少なくとも一つの無機酸化物を含む二酸化窒素還元材料を含む第２の領域；及び
   入口端と出口端とを有する基材；
   を含み、
   前記第２の領域が、実質的に白金族金属を含まない、
   ＮＯ_ｘ吸収体材料。
2. 貴金属がパラジウムを含む、請求項１に記載のＮＯ_ｘ吸収体触媒。
3. モレキュラーシーブが、アルミノシリケート骨格、アルミノホスフェート骨格又はシリコアルミノホスフェート骨格を有する、請求項１又は請求項２に記載のＮＯ_ｘ吸収体触媒。
4. 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から３のいずれか一項に記載のＮＯ_ｘ吸収体触媒。
5. 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、ＳＴＩ、ＴＨＯ、ＴＳＣ、ＵＥＩ、ＵＦＩ、ＶＮＩ、ＹＵＧ、ＺＯＮ、及びこれらのいずれか２つ以上の混合物又は連晶からなる群より選択される骨格型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４のいずれか一項に記載のＮＯ_ｘ吸収体触媒。
6. 小細孔モレキュラーシーブがＡＥＩ、ＣＨＡ又はＳＴＩである骨格型を有する、請求項４に記載のＮＯ_ｘ吸収体触媒。
7. モレキュラーシーブが、アルミノシリケート骨格及び１０対２００のシリカ対アルミナのモル比を有する、請求項１から６のいずれか一項に記載のＮＯ_ｘ吸収体触媒。
8. 少なくとも一つの無機酸化物が、アルミナ、セリア、マグネシア、シリカ、チタニア、ジルコニア、ニオビア、酸化タンタル、酸化モリブデン、酸化タングステン、及びそれらの混合酸化物又は複合酸化物からなる群より選択される、請求項１から７のいずれか一項に記載のＮＯ_ｘ吸収体触媒。
9. 少なくとも一つの無機酸化物が、アルミナ、シリカ、及びそれらの混合酸化物又は複合酸化物からなる群より選択される、請求項１から８のいずれか一項に記載のＮＯ_ｘ吸着体触媒。
10. 少なくとも一つの無機酸化物が、窒素還元剤でのＮＯ_ｘの選択的触媒還元（ＳＣＲ）において触媒的に活性ではない、請求項１から９のいずれか一項に記載のＮＯ_ｘ吸着体触媒。
11. 第２の領域がモレキュラーシーブを含む、請求項１から１０のいずれか一項に記載のＮＯ_ｘ吸収体触媒。
12. 少なくとも一つの無機酸化物が、ドーパントがドープされている無機酸化物を含み、ドーパントが、タングステン（Ｗ）、ケイ素（Ｓｉ）、チタン（Ｔｉ）、ランタン（Ｌａ）、プラセオジム（Ｐｒ）、ハフニウム（Ｈｆ）、イットリウム（Ｙ）、イッテルビウム（Ｙｂ）、サマリウム（Ｓｍ）、ネオジム（Ｎｄ）及びそれら２種以上の組み合わせからなる群より選択される元素、又はその酸化物である、請求項１から１１のいずれか一項に記載のＮＯ_ｘ吸収体触媒。
13. ディーゼル酸化触媒（ＤＯＣ）領域をさらに含む、請求項１から１２のいずれか一項に記載のＮＯ_ｘ吸収体触媒。
14. 基材がフロースルーモノリス又はフィルタリングモノリスである、請求項１から１３のいずれか一項に記載のＮＯ_ｘ吸収体触媒。
15. 請求項１から１４のいずれか一項に記載のＮＯ_ｘ吸収体触媒と排出制御装置とを備える排気システム。
16. 排出制御装置が、ディーゼルパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ）、リーンＮＯ_ｘトラップ（ＬＮＴ）、リーンＮＯ_ｘ触媒（ＬＮＣ）、受動的ＮＯｘ吸着体（ＰＮＡ）、コールドスタート触媒（ｄＣＳＣ）、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（ＳＣＲＦ^ＴＭ）触媒、アンモニアスリップ触媒（ＡＳＣ）及びそれら２種以上の組み合わせからなる群より選択される排出制御装置からなる群より選択される、請求項１５に記載の排気システム。
17. 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ＮＯ_ｘ吸収体触媒又は請求項１５若しくは請求項１６に記載の排気システムとを備える車両。
18. 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作動するように構成されている、請求項１７に記載の車両。
19. 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、排気ガスを請求項１から１４のいずれか一項に記載のＮＯ_ｘ吸収体触媒と接触させること、又は排気ガスを請求項１５又は請求項１６に記載の排気システムに通すことを含む、方法。

Images