JP2021523821A - NOの酸化、炭化水素の酸化、NH3の酸化およびNOxの選択的接触還元のための触媒 - Google Patents

NOの酸化、炭化水素の酸化、NH3の酸化およびNOxの選択的接触還元のための触媒 Download PDF

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Abstract

本発明は、NOの酸化、アンモニアの酸化、HCの酸化、およびNOxの選択的接触還元のための触媒であって、入口端と、出口端と、入口端から出口端に向かって延びる基材軸方向長さと、フロースルー基材を貫通すると共にフロースルー基材の内壁によって規定される複数の通路とを含むフロースルー基材、バナジウムオキシドのうちの1種以上と、銅および鉄のうちの1種以上を含むゼオライト材料とを含む第1のコーティング、非ゼオライトの第1の酸化物材料上に担持された第1の白金族金属成分を含み、さらに、バナジウムオキシドのうちの1種以上と銅および鉄のうちの1種以上を含むゼオライト材料とを含む、第2のコーティング、任意に、第2の酸化物材料上に担持された第2の白金族金属成分を含む第3のコーティングを含み、第3のコーティングが、内壁の表面上および第2のコーティングの下において、出口端から入口端に向かって基材の軸方向長さのうちのz%(なお、zは0〜100の範囲である)にわたって配置され、第2のコーティングが、入口端から出口端に向かって基材の軸方向長さのうちのy%(なお、yは95〜100の範囲である)にわたって延び、そして、内壁の表面上において、または内壁の表面および第3のコーティング上において、または第3のコーティング上において配置され、第1のコーティングが、入口端から出口端に向かって基材の軸方向長さのうちのx%(なお、xは20〜yの範囲である)にわたって延び、そして第2のコーティング上において配置されている触媒に関する。

Description

本発明は、NOの酸化、アンモニアの酸化、HCの酸化、およびNOxの選択的接触還元のための、第1および第2のコーティングを含む触媒に関する。本発明はさらに、ディーゼルエンジンを出る排気ガス流を処理するための、前記触媒を含む排気ガス処理システム、および前記触媒を製造するための方法に関する。さらに、本発明は、前述の触媒の使用、および前記触媒を使用した、NOxの選択的接触還元、アンモニアの酸化、一酸化窒素の酸化および炭化水素の酸化が同時に行われる方法に関する。
現在、多くの相手先商標製品の製造会社(OEM)は、差し迫る規制のために燃費を向上させる一方で、CO排出量/増加量を削減しようとするOEMの副作用である、エンジン出力NOx排出量の増加を検討している。このようなより高いエンジン出力NOx排出量は、排気ガス規制を維持する一方、標準的なEU VI/EPA13システムでは負担が大きすぎることがある。よって、新たな厳しい規制を満たすには、新たなレイアウトが必要となる。選択的触媒還元(SCR)のための近接結合触媒は、特にエンジン出力NOxが高い場合にNOx還元の負担増加を助けることができ、新たなレイアウトの可能性のうちのひとつである。しかしながら、任意の新しい後処理システムには、閉鎖型ディーゼル微粒子フィルタが依然として必要である。フィルタ内に回収された煤は、フィルタが目詰まりしないように適したプロセスを介してガス状物質(通常はCO)に転化しなければならない。このため、ディーゼル酸化触媒(DOC)は、通常、高価な白金族金属(PGM)を比較的大量に含有するフィルタの上流に設置される。DOCは、ディーゼル燃料を触媒的に燃焼させるために使用することができる。これにより、フィルタの再生が開始されるかまたは加速され、より効率的になる温度が生成される。しかしながら、触媒化煤フィルタ(CSF)上に温度を生成するために燃料が注入されない間隔の間、NOは、通常、CSF上の煤を酸化するための酸化剤として機能する。
エンジンで実行した試験中、WO2015/189680A1に開示されているように、バナジウム−SCR触媒はディーゼル燃料の触媒燃焼において比較的良好な特性を有することが判明した。この代替の解決策は、燃料燃焼DOCおよび上流SCRとして機能することができよう。さらに、このアプローチは、この構成要素上でエンジン出力NOxをアンモニアと反応させることにより、材料のDeNOx活性と組み合わせることができる。しかしながら、このようなアプローチの主な欠点の1つは、受動的な煤の再生のためのフィルタの上流でNO生成が失われ、NOに対する選択性が高まる可能性があることである。よって、特に亜酸化窒素の形成を減少させることによって、差し迫る規制を満たすことができる触媒を提供する必要がある。
US2016/0367973は、第1のSCR触媒を含有する第1のゾーン、およびアンモニアスリップ触媒を含有する第2のゾーンを有する触媒物品を開示しており、US2016/0367974は、アンモニアスリップ触媒および第2の触媒、例えばディーゼル酸化触媒、選択的接触還元/受動的NOx吸着剤または三元転化触媒を有する触媒物品を開示している。しかしながら、US2016/0367973に記載されている触媒は、CSFに入る排気ガスのNO部分を増加させるNO酸化に関して最適化されていない。さらに、SCRおよび酸化機能が混合されている場合、触媒は非選択的DeNOxを介して高いNOレベルを生成し得る。例えば、US2016/0367974に記載されているように、ディーゼル酸化触媒、選択的接触還元/受動的NOx吸着剤または三元転化触媒を有すると、上流のSCRからスリップし得るNHの非選択的酸化により、高いNO選択性がもたらされる。
WO2015/189680A1 US2016/0367973 US2016/0367974
従って、本発明の目的は、大きな触媒活性を示す一方で亜酸化窒素(NO)の形成を低減する、NOの酸化、アンモニアの酸化、HCの酸化、およびNOxの選択的接触還元(NH酸化、NO酸化、HC酸化およびNOx転化)のための触媒を提供することである。驚くべきことに、NOの酸化、アンモニアの酸化、HCの酸化、およびNOxの選択的接触還元のための本発明による触媒は、大きな触媒活性(NH酸化、NO酸化、HC酸化およびNOx転化)を得ることができる一方で亜酸化窒素(NO)の形成を低減することが見出された。
I. NOの酸化、アンモニアの酸化、HCの酸化、およびNOxの選択的接触還元のための第1の触媒
従って、本発明は、NOの酸化、アンモニアの酸化、HCの酸化、およびNOxの選択的接触還元のための触媒に関し、この触媒は、
(i) 入口端と、出口端と、入口端から出口端に向かって延びる基材軸方向長さと、フロースルー基材を貫通すると共にフロースルー基材の内壁によって規定される複数の通路とを含むフロースルー基材、
(ii) バナジウムオキシドのうちの1種以上と、銅および鉄のうちの1種以上を含むゼオライト材料とを含む第1のコーティング、
(iii) 非ゼオライトの第1の酸化物材料上に担持された第1の白金族金属成分を含み、さらに、バナジウムオキシドのうちの1種以上と銅および鉄のうちの1種以上を含むゼオライト材料とを含む、第2のコーティング、
(iv) 任意に、第2の酸化物材料上に担持された第2の白金族金属成分を含む第3のコーティング
を含み、
第3のコーティングが、内壁の表面上および第2のコーティングの下において、出口端から入口端に向かって基材の軸方向長さのうちのz%(なお、zは0〜100の範囲である)にわたって配置され、
第2のコーティングが、入口端から出口端に向かって基材の軸方向長さのうちのy%(なお、yは95〜100の範囲である)にわたって延び、そして、内壁の表面上において、または内壁の表面および第3のコーティング上において、または第3のコーティング上において配置され、
第1のコーティングが、入口端から出口端に向かって基材の軸方向長さのうちのx%(なお、xは20〜yの範囲である)にわたって延び、そして第2のコーティング上において配置されている。
図1aは本発明による多機能触媒1の概略図であり、図1bは本発明による多機能触媒11の描写であり、図1cは本発明による多機能触媒21の描写である。 図2は、比較例1、実施例1および3の触媒を用いて200〜450℃の温度で得られたアンモニアの非存在下におけるNO/NOx比を示す。 図3は、実施例1、3.1、9、10、および比較例1の新鮮な触媒を、様々な温度で使用したときに得られたNH酸化を百分率で示す。 図4は、実施例1、3.1、9、10、および比較例1の新鮮な触媒を、様々な温度で使用したときに得られたNO生成をppmで示す。 図5は、実施例1、3.1、9、10、および比較例1の新鮮な触媒を、様々な温度で使用したときに得られたNOx転化率を百分率で示す。 図6は、実施例1、3.1、9、10、および比較例1の新鮮な触媒を、様々な温度で使用したときに得られたNO生成をppmで示す。 図7は、本発明による多機能触媒の描写を示す。
好ましくは、xはyである。あるいは、xは、好ましくは20〜60の範囲、より好ましくは40〜60の範囲、より好ましくは45〜55の範囲、より好ましくは48〜52の範囲である。
好ましくは、yは95〜100の範囲、より好ましくは98〜100の範囲、より好ましくは99〜100の範囲であり、xはyである。あるいは、好ましくは、yは95〜100の範囲、より好ましくは98〜100の範囲、より好ましくは99〜100の範囲であり、およびxは20〜60の範囲、より好ましくは40〜60の範囲、より好ましくは45〜55の範囲、より好ましくは48〜52の範囲である。
zが0〜65の範囲、より好ましくは0〜60の範囲、より好ましくは0〜55の範囲であるか、またはzが80〜100の範囲、より好ましくは95〜100の範囲、より好ましくは98〜100の範囲であることが好ましい。
好ましくは、第1のコーティングは、銅および鉄のうちの1種以上を含むゼオライト材料を含む。
好ましくは、第1のコーティングに含まれるゼオライト材料は骨格型を有し、その骨格型は、ABW、ACO、AEI、AEL、AEN、AET、AFG、AFI、AFN、AFO、AFR、AFS、AFT、AFV、AFX、AFY、AHT、ANA、APC、APD、AST、ASV、ATN、ATO、ATS、ATT、ATV、AVL、AWO、AWW、BCT、BEA、BEC、BIK、BOF、BOG、BOZ、BPH、BRE、BSV、CAN、CAS、CDO、CFI、CGF、CGS、CHA、−CHI、−CLO、CON、CSV、CZP、DAC、DDR、DFO、DFT、DOH、DON、EAB、EDI、EEI、EMT、EON、EPI、ERI、ESV、ETR、EUO、−EWT、EZT、FAR、FAU、FER、FRA、GIS、GIU、GME、GON、GOO、HEU、IFO、IFR、−IFU、IFW、IFY、IHW、IMF、IRN、IRR、−IRY、ISV、ITE、ITG、ITH、−ITN、ITR、ITT、−ITV、ITW、IWR、IWS、IWV、IWW、JBW、JNT、JOZ、JRY、JSN、JSR、JST、JSW、KFI、LAU、LEV、LIO、−LIT、LOS、LOV、LTA、LTF、LTJ、LTL、LTN、MAR、MAZ、MEI、MEL、MEP、MER、MFI、MFS、MON、MOR、MOZ、MRE、MSE、MSO、MTF、MTN、MTT、MTW、MVY、MWF、MWW、NAB、NAT、NES、NON、NPO、NPT、NSI、OBW、OFF、OKO、OSI、OSO、OWE、−PAR、PAU、PCR、PHI、PON、POS、PSI、PUN、RHO、−RON、RRO、RSN、RTE、RTH、RUT、RWR、RWY、SAF、SAO、SAS、SAT、SAV、SBE、SBN、SBS、SBT、SEW、SFE、SFF、SFG、SFH、SFN、SFO、SFS、SFV、SFW、SGT、SIV、SOD、SOF、SOS、SSF、−SSO、SSY、STF、STI、STO、STT、STW、−SVR、SVV、SZR、TER、THO、TOL、TON、TSC、TUN、UEI、UFI、UOS、UOV、UOZ、USI、UTL、UWY、VET、VFI、VNI、VSV、WEI、−WEN、YUG、ZON、これらの2種以上の混合物およびこれらの2種以上の混合型からなる群から選択され、より好ましくはAEI、GME、CHA、MFI、BEA、FAU、MOR、これらの2種以上の混合物およびこれらの2種以上の混合型からなる群から選択され、より好ましくはAEI、GME、CHA、BEA、FAU、MOR、これらの2種以上の混合物およびこれらの2種以上の混合型からなる群から選択され、より好ましくはAEI、CHA、BEA、これらの2種以上の混合物およびこれらの2種以上の混合型からなる群から選択され、第1のコーティングに含まれるゼオライト材料は、より好ましくは骨格型CHAまたはAEI、より好ましくはCHAを有する。
ゼオライト材料の骨格構造の好ましくは95〜100質量%、より好ましくは98〜100質量%、より好ましくは99〜100質量%は、Si、Al、Oと、任意にHおよびPのうちの1種以上とからなり、骨格構造において、SiのAlに対するモル比は、モルSiO:Alとして計算され、より好ましくは2:1〜50:1の範囲、より好ましくは4:1〜40:1の範囲、より好ましくは10:1〜40:1の範囲、より好ましくは15:1〜40:1の範囲、より好ましくは15:1〜25:1か、またはより好ましくは30:1〜40:1の範囲である。
好ましくは、第1のコーティングに含まれるゼオライト材料は銅を含み、ゼオライト材料に含まれる銅の量は、CuOとして計算され、ゼオライト材料の総質量に基づいて、より好ましくは1〜10質量%の範囲、より好ましくは2〜8質量%の範囲、より好ましくは3〜6質量%の範囲である。より好ましくは、第1のコーティングのゼオライト材料に含まれる鉄の量は、Feとして計算され、ゼオライト材料の総質量に基づいて、0〜0.01質量%の範囲、より好ましくは0〜0.001質量%の範囲、より好ましくは0〜0.0001質量%の範囲である。
さらに、本発明において、Cu含有ゼオライト材料、好ましくはCu−CHAに加えて、好ましくは骨格型CHAを有する、H−型のゼオライト材料が、或る特定の量で存在することが考えられる。
好ましくは、第1のコーティングに含まれるゼオライト材料は鉄を含み、ゼオライト材料に含まれる鉄の量は、Feとして計算され、ゼオライト材料の総質量に基づいて、より好ましくは0.1〜10.0質量%の範囲、より好ましくは1.0〜7.0質量%の範囲、より好ましくは2.5〜5.5質量%の範囲であり、およびより好ましくはゼオライト材料の骨格構造の95〜100質量%、より好ましくは98〜100質量%、より好ましくは99〜100質量%は、Si、Al、Oと、任意にHおよびPのうちの1種以上とからなり、骨格構造において、SiのAlに対するモル比は、SiO:Alとして計算され、より好ましくは2:1〜50:1の範囲、より好ましくは4:1〜40:1の範囲、より好ましくは10:1〜40:1の範囲、より好ましくは15:1〜40:1の範囲、より好ましくは15:1〜25:1か、またはより好ましくは30:1〜40:1の範囲である。
好ましくは触媒において、第1のコーティングは、30.51〜183.07g/l(0.5〜3g/in)の範囲、より好ましくは45.77〜122.05g/l(0.75〜2g/in)の範囲、より好ましくは48.82〜97.64g/l(0.8〜1.6g/in)の範囲、より好ましくは48.82〜67.13g/l(0.8〜1.1g/in)の範囲か、またはより好ましくは73.23〜97.64g/l(1.2〜1.6g/in)の範囲の担持量でゼオライト材料を含む。
本発明において、第1のコーティングに含まれる、より好ましくは骨格型CHAを有するゼオライト材料は、走査型電子顕微鏡によって決定して、少なくとも0.5マイクロメートルの、好ましくは0.5〜1.5マイクロメートルの範囲、より好ましくは0.6〜1.0マイクロメートルの範囲、より好ましくは0.6〜0.8マイクロメートルの範囲の平均結晶子径を有することが好ましい。
第1のコーティングが金属オキシドバインダーをさらに含むことが好ましく、金属オキシドバインダーは、より好ましくは、ジルコニア、アルミナ、チタニア、シリカのうちの1種以上、並びにZr、Al、TiおよびSiのうちの2種以上を含む混合酸化物を含み、より好ましくはアルミナおよびジルコニアのうちの1種以上、より好ましくはジルコニアを含む。
好ましくは触媒において、第1のコーティングは、0.61〜12.20g/l(0.01〜0.2g/in)の範囲、より好ましくは1.22〜9.15g/l(0.02〜0.15g/in)の範囲、より好ましくは3.66〜7.32g/l(0.06〜0.12g/in)の範囲の担持量で金属オキシドバインダーを含む。
第1のコーティングの好ましくは95〜100質量%、より好ましくは98〜100質量%、より好ましくは99〜100質量%は、銅および鉄のうちの1種以上を含むゼオライト材料と、好ましくは上記に記載の金属オキシドバインダーとからなる。
従って、本発明は好ましくは、NOの酸化、アンモニアの酸化、HCの酸化、およびNOxの選択的接触還元のための触媒に関し、この触媒は、
(i) 入口端と、出口端と、入口端から出口端に向かって延びる基材軸方向長さと、フロースルー基材を貫通すると共にフロースルー基材の内壁によって規定される複数の通路とを含むフロースルー基材、
(ii) 銅を含むゼオライト材料を含む第1のコーティングであって、第1のコーティングに含まれるゼオライト材料が、AEI、CHA、BEA、これらの2種以上の混合物およびこれらの2種以上の混合型からなる群から選択される骨格型を有し、第1のコーティングに含まれるゼオライト材料が、より好ましくは骨格型CHAまたはAEI、より好ましくはCHAを有する、第1のコーティング、
(iii) 非ゼオライトの第1の酸化物材料上に担持された第1の白金族金属成分を含み、さらに、バナジウムオキシドのうちの1種以上と銅および鉄のうちの1種以上を含むゼオライト材料とを含む、第2のコーティング、
(iv) 任意に、第2の酸化物材料上に担持された第2の白金族金属成分を含む第3のコーティング
を含み、
第3のコーティングが、内壁の表面上および第2のコーティングの下において、出口端から入口端に向かって基材の軸方向長さのうちのz%(なお、zは0〜100の範囲である)にわたって配置され、
第2のコーティングが、入口端から出口端に向かって基材の軸方向長さのうちのy%(なお、yは95〜100の範囲である)にわたって延び、そして、内壁の表面上において、または内壁の表面および第3のコーティング上において、または第3のコーティング上において配置され、
第1のコーティングが、入口端から出口端に向かって基材の軸方向長さのうちのx%(なお、xは20〜yの範囲である)にわたって延び、そして第2のコーティング上において配置されている。
本発明において、第1のコーティングがバナジウムオキシドを含むことも好ましい場合があり、ここでバナジウムオキシドは、より好ましくはバナジウム(V)オキシドおよびバナジウム(IV)オキシドのうちの1種以上であり、バナジウムオキシドは、タングステン、鉄およびアンチモンのうちの1種以上を任意に含む。より好ましくは、バナジウムオキシドは、チタン、シリコンおよびジルコニウムのうちの1種以上を含む、より好ましくはチタンおよびシリコンのうちの1種以上を含む酸化物材料上に担持され、より好ましくは、酸化物材料は、チタニアおよびシリカのうちの1種以上、より好ましくはチタニアであり、チタニアは、タングステンおよびシリコンのうちの1種以上、好ましくはシリコンを任意に含む。
好ましくは触媒において、第1のコーティングは、Vとして計算されるバナジウムオキシドを、30.51〜244.09g/l(0.5〜4g/in)の範囲、より好ましくは61.02〜183.07g/l(1〜3g/in)の範囲、より好ましくは91.53〜152.56g/l(1.5〜2.5g/in)の範囲の担持量で含む。
第2のコーティングの好ましくは95〜100質量%、より好ましくは98〜100質量%、より好ましくは99〜100質量%は、バナジウムオキシドからなる。
従って、本発明は好ましくは、NOの酸化、アンモニアの酸化、HCの酸化、およびNOxの選択的接触還元のための触媒に関し、この触媒は、
(i) 入口端と、出口端と、入口端から出口端に向かって延びる基材軸方向長さと、フロースルー基材を貫通すると共にフロースルー基材の内壁によって規定される複数の通路とを含むフロースルー基材、
(ii) バナジウムオキシドを含む第1のコーティングであって、バナジウムオキシドが、より好ましくはバナジウム(V)オキシドおよびバナジウム(IV)オキシドのうちの1種以上であり、バナジウムオキシドが、タングステン、鉄およびアンチモンのうちの1種以上を任意に含む、第1のコーティング、
(iii) 非ゼオライトの第1の酸化物材料上に担持された第1の白金族金属成分を含み、さらに、バナジウムオキシドのうちの1種以上と銅および鉄のうちの1種以上を含むゼオライト材料とを含む、第2のコーティング、
(iv) 任意に、第2の酸化物材料上に担持された第2の白金族金属成分を含む第3のコーティング
を含み、
第3のコーティングが、内壁の表面上および第2のコーティングの下において、出口端から入口端に向かって基材の軸方向長さのうちのz%(なお、zは0〜100の範囲である)にわたって配置され、
第2のコーティングが、入口端から出口端に向かって基材の軸方向長さのうちのy%(なお、yは95〜100の範囲である)にわたって延び、そして、内壁の表面上において、または内壁の表面および第3のコーティング上において、または第3のコーティング上において配置され、
第1のコーティングが、入口端から出口端に向かって基材の軸方向長さのうちのx%(なお、xは20〜yの範囲である)にわたって延び、そして第2のコーティング上において配置されている。
本発明において、第1のコーティングの0〜0.0001質量%、より好ましくは0〜0.00001質量%がパラジウムからなり、好ましくはパラジウム、白金およびロジウムからなり、より好ましくはパラジウム、白金、ロジウム、オスミウムおよびイリジウムからなることが好ましい。
第2のコーティングに含まれる第1の白金族金属成分が、白金、パラジウムおよびロジウムのうちの1種以上、より好ましくは、白金およびパラジウムのうちの1種以上であることが好ましく、より好ましくは、第1の白金族金属成分が白金であるか、または第1の白金族金属がパラジウムおよび白金である。
好ましくは、第2のコーティングに含まれる第1の白金族金属成分を担持した非ゼオライトの第1の酸化物材料は、アルミナ、ジルコニア、チタニア、シリカ、セリアのうちの1種以上、並びにAl、Zr、Ti、SiおよびCeのうちの2種以上を含む混合酸化物、好ましくはアルミナ、ジルコニア、チタニアおよびシリカのうちの1種以上を含み、より好ましくはこれらからなる。
非ゼオライトの第1の酸化物材料のより好ましくは90〜100質量%、より好ましくは95〜100質量%、より好ましくは99〜100質量%がアルミナおよび任意にジルコニアからなり、非ゼオライトの第1の酸化物材料の60〜100質量%、より好ましくは70〜90質量%、より好ましくは75〜85質量%がアルミナからなり、および非ゼオライトの第1の酸化物材料の0〜40質量%、より好ましくは10〜30質量%、より好ましくは15〜25質量%がジルコニアからなる。あるいは、非ゼオライトの第1の酸化物材料のより好ましくは90〜100質量%、より好ましくは95〜100質量%、より好ましくは99〜100質量%がチタニアおよび任意にシリカからなり、非ゼオライトの第1の酸化物材料の60〜100質量%、より好ましくは80〜100質量%、より好ましくは85〜95質量%がチタニアからなり、非ゼオライトの第1の酸化物材料の0〜40質量%、より好ましくは0〜20質量%、より好ましくは5〜15質量%がシリカからなる。
好ましくは、第2のコーティングは、銅および鉄のうちの1種以上を含むゼオライト材料を含む。
好ましくは、第2のコーティングに含まれるゼオライト材料は骨格型を有し、その骨格型は、ABW、ACO、AEI、AEL、AEN、AET、AFG、AFI、AFN、AFO、AFR、AFS、AFT、AFV、AFX、AFY、AHT、ANA、APC、APD、AST、ASV、ATN、ATO、ATS、ATT、ATV、AVL、AWO、AWW、BCT、BEA、BEC、BIK、BOF、BOG、BOZ、BPH、BRE、BSV、CAN、CAS、CDO、CFI、CGF、CGS、CHA、−CHI、−CLO、CON、CSV、CZP、DAC、DDR、DFO、DFT、DOH、DON、EAB、EDI、EEI、EMT、EON、EPI、ERI、ESV、ETR、EUO、−EWT、EZT、FAR、FAU、FER、FRA、GIS、GIU、GME、GON、GOO、HEU、IFO、IFR、−IFU、IFW、IFY、IHW、IMF、IRN、IRR、−IRY、ISV、ITE、ITG、ITH、−ITN、ITR、ITT、−ITV、ITW、IWR、IWS、IWV、IWW、JBW、JNT、JOZ、JRY、JSN、JSR、JST、JSW、KFI、LAU、LEV、LIO、−LIT、LOS、LOV、LTA、LTF、LTJ、LTL、LTN、MAR、MAZ、MEI、MEL、MEP、MER、MFI、MFS、MON、MOR、MOZ、MRE、MSE、MSO、MTF、MTN、MTT、MTW、MVY、MWF、MWW、NAB、NAT、NES、NON、NPO、NPT、NSI、OBW、OFF、OKO、OSI、OSO、OWE、−PAR、PAU、PCR、PHI、PON、POS、PSI、PUN、RHO、−RON、RRO、RSN、RTE、RTH、RUT、RWR、RWY、SAF、SAO、SAS、SAT、SAV、SBE、SBN、SBS、SBT、SEW、SFE、SFF、SFG、SFH、SFN、SFO、SFS、SFV、SFW、SGT、SIV、SOD、SOF、SOS、SSF、−SSO、SSY、STF、STI、STO、STT、STW、−SVR、SVV、SZR、TER、THO、TOL、TON、TSC、TUN、UEI、UFI、UOS、UOV、UOZ、USI、UTL、UWY、VET、VFI、VNI、VSV、WEI、−WEN、YUG、ZON、これらの2種以上の混合物およびこれらの2種以上の混合型からなる群から選択され、より好ましくはAEI、GME、CHA、MFI、BEA、FAU、MOR、これらの2種以上の混合物およびこれらの2種以上の混合型からなる群から選択され、より好ましくはAEI、GME、CHA、BEA、FAU、MOR、これらの2種以上の混合物およびこれらの2種以上の混合型からなる群から選択され、より好ましくはAEI、CHA、BEA、これらの2種以上の混合物およびこれらの2種以上の混合型からなる群から選択され、第2のコーティングに含まれるゼオライト材料は、より好ましくは骨格型CHAまたはAEI、より好ましくはCHAを有する。
好ましくは、第2のコーティングに含まれるゼオライト材料は銅を含み、ゼオライト材料に含まれる銅の量は、CuOとして計算され、ゼオライト材料の総質量に基づいて、より好ましくは1〜10質量%の範囲、より好ましくは2〜8質量%の範囲、より好ましくは3〜6質量%の範囲である。より好ましくは、第2のコーティングのゼオライト材料に含まれる鉄の量は、Feとして計算され、ゼオライト材料の総質量に基づいて0〜0.01質量%の範囲、より好ましくは0〜0.001質量%の範囲、より好ましくは0〜0.0001質量%の範囲である。
ゼオライト材料の骨格構造の好ましくは95〜100質量%、より好ましくは98〜100質量%、より好ましくは99〜100質量%は、Si、Al、Oと、任意にHおよびPのうちの1種以上とからなり、骨格構造において、SiのAlに対するモル比は、SiO:Alとして計算され、より好ましくは2:1〜50:1の範囲、より好ましくは4:1〜40:1の範囲、より好ましくは10:1〜40:1の範囲、より好ましくは15:1〜40:1の範囲、より好ましくは15:1〜25:1か、またはより好ましくは30:1〜40:1の範囲である。
さらに、本発明において、Cu含有ゼオライト材料、好ましくはCu−CHAに加えて、好ましくは骨格型CHAを有する、H−型のゼオライト材料が、或る特定の量で存在することが考えられる。
好ましくは、第2のコーティングに含まれるゼオライト材料は鉄を含み、ゼオライト材料に含まれる鉄の量は、Feとして計算され、ゼオライト材料の総質量に基づいて、より好ましくは0.1〜10.0質量%の範囲、より好ましくは1.0〜7.0質量%の範囲、より好ましくは2.5〜5.5質量%の範囲であり、およびより好ましくはゼオライト材料の骨格構造の95〜100質量%、より好ましくは98〜100質量%、より好ましくは99〜100質量%は、Si、Al、Oと、任意にHおよびPのうちの1種以上とからなり、骨格構造において、SiのAlに対するモル比は、SiO:Alとして計算され、より好ましくは2:1〜50:1の範囲、より好ましくは4:1〜40:1の範囲、より好ましくは10:1〜40:1の範囲、より好ましくは15:1〜40:1の範囲、より好ましくは15:1〜25:1か、またはより好ましくは30:1〜40:1の範囲である。
好ましくは触媒において、第2のコーティングは、45.77〜305.12g/l(0.75〜5g/in)の範囲、より好ましくは61.02〜183.07g/l(1〜3g/in)の範囲、より好ましくは97.64〜158.66g/l(1.6〜2.6g/in)の範囲の担持量でゼオライト材料を含む。
本発明において、第2のコーティングに含まれる、より好ましくは骨格型CHAを有するゼオライト材料は、走査型電子顕微鏡によって決定して、少なくとも0.5マイクロメートルの、より好ましくは0.5〜1.5マイクロメートルの範囲、より好ましくは0.6〜1.0マイクロメートルの範囲、より好ましくは0.6〜0.8マイクロメートルの範囲の平均結晶子径を有することが好ましい。
第2のコーティングが金属オキシドバインダーをさらに含むことが好ましく、金属オキシドバインダーは、より好ましくは、ジルコニア、アルミナ、チタニア、シリカのうちの1種以上、並びにZr、Al、TiおよびSiのうちの2種以上を含む混合酸化物、より好ましくはアルミナおよびジルコニアのうちの1種以上、より好ましくはジルコニアを含む。
好ましくは触媒において、第2のコーティングは、1.22〜12.20g/l(0.02〜0.2g/in)の範囲、より好ましくは3.05〜9.15g/l(0.05〜0.15g/in)の範囲、より好ましくは4.88〜7.32g/l(0.08〜0.12g/in)の範囲の担持量で金属オキシドバインダーを含む。
第2のコーティングの好ましくは90〜100質量%、より好ましくは95〜100質量%、より好ましくは98〜100質量%は、非ゼオライトの第1の酸化物材料上に担持された第1の白金族金属成分と、銅および鉄のうちの1種以上を含むゼオライト材料と、好ましくは上記で定義した金属オキシドバインダーとからなる。
従って、本発明は好ましくは、NOの酸化、アンモニアの酸化、HCの酸化、およびNOxの選択的接触還元のための触媒に関し、この触媒は、
(i) 入口端と、出口端と、入口端から出口端に向かって延びる基材軸方向長さと、フロースルー基材を貫通すると共にフロースルー基材の内壁によって規定される複数の通路とを含むフロースルー基材、
(ii) 銅を含むゼオライト材料を含む第1のコーティングであって、第1のコーティングに含まれるゼオライト材料が、AEI、CHA、BEA、これらの2種以上の混合物およびこれらの2種以上の混合型からなる群から選択される骨格型、より好ましくは骨格型CHAまたはAEI、より好ましくはCHAを有する、第1のコーティングか、または、
バナジウムオキシドを含む第1のコーティングであって、バナジウムオキシドが、より好ましくはバナジウム(V)オキシドおよびバナジウム(IV)オキシドのうちの1種以上であり、バナジウムオキシドが、タングステン、鉄およびアンチモンのうちの1種以上を任意に含む、第1のコーティング、
(iii) 非ゼオライトの第1の酸化物材料上に担持された第1の白金族金属成分を含む第2のコーティングであって、第1の白金族金属成分が白金か、またはパラジウムと白金であり、非ゼオライトの第1の酸化物材料が、アルミナ、ジルコニア、チタニア、シリカ、セリアのうちの1種以上、並びにAl、Zr、Ti、SiおよびCeのうちの2種以上を含む混合酸化物、より好ましくはアルミナ、ジルコニア、チタニアおよびシリカのうちの1種以上を含み、より好ましくはこれらからなり、さらに銅を含むゼオライト材料を含み、第2のコーティングに含まれるゼオライト材料が、AEI、CHA、BEA、これらの2種以上の混合物およびこれらの2種以上の混合型からなる群から選択される骨格型、より好ましくは骨格型CHAまたはAEI、より好ましくはCHAを有する、第2のコーティング、
(iv) 任意に、第2の酸化物材料上に担持された第2の白金族金属成分を含む第3のコーティング
を含み、
第3のコーティングが、内壁の表面上および第2のコーティングの下において、出口端から入口端に向かって基材の軸方向長さのうちのz%(なお、zは0〜100の範囲である)にわたって配置され、
第2のコーティングが、入口端から出口端に向かって基材の軸方向長さのうちのy%(なお、yは95〜100の範囲である)にわたって延び、そして、内壁の表面上において、または内壁の表面および第3のコーティング上において、または第3のコーティング上において配置され、
第1のコーティングが、入口端から出口端に向かって基材の軸方向長さのうちのx%(なお、xは20〜yの範囲である)にわたって延び、そして第2のコーティング上において配置されている。
本発明において、第2のコーティングがバナジウムオキシドを含むことも好ましい場合があり、ここでバナジウムオキシドは、より好ましくはバナジウム(V)オキシドおよびバナジウム(IV)オキシドのうちの1種以上であり、バナジウムオキシドは、タングステン、鉄およびアンチモンのうちの1種以上を任意に含む。より好ましくは、バナジウムオキシドは、チタン、シリコンおよびジルコニウムのうちの1種以上を含む酸化物材料、より好ましくはチタンおよびシリコンのうちの1種以上を含む酸化物材料、より好ましくはチタニアおよびシリカ上に、より好ましくはチタニア上に担持され、チタニアはタングステンおよびシリコンのうちの1種以上、好ましくはシリコンを任意に含有する。
第2のコーティングの好ましくは90〜100質量%、より好ましくは95〜100質量%、より好ましくは98〜100質量%、より好ましくは99〜100質量%は、非ゼオライトの第1の酸化物材料上に担持された第1の白金族金属成分と、酸化物材料上に担持されたバナジウムオキシドとからなる。
好ましくは触媒において、第2のコーティングは、Vとして計算されるバナジウムオキシドを、30.51〜244.09g/l(0.5〜4g/in)の範囲、より好ましくは61.02〜183.07g/l(1〜3g/in)の範囲、より好ましくは91.53〜152.56g/l(1.5〜2.5g/in)の範囲の担持量で含む。
従って、本発明は好ましくは、NOの酸化、アンモニアの酸化、HCの酸化、およびNOxの選択的接触還元のための触媒に関し、この触媒は、
(i) 入口端と、出口端と、入口端から出口端に向かって延びる基材軸方向長さと、フロースルー基材を貫通すると共にフロースルー基材の内壁によって規定される複数の通路とを含むフロースルー基材、
(ii) 銅を含むゼオライト材料を含む第1のコーティングであって、第1のコーティングに含まれるゼオライト材料が、AEI、CHA、BEA、これらの2種以上の混合物およびこれらの2種以上の混合型からなる群から選択される骨格型、より好ましくは骨格型CHAまたはAEI、より好ましくはCHAを有する、第1のコーティングか、または、
バナジウムオキシドを含む第1のコーティングであって、バナジウムオキシドが、より好ましくはバナジウム(V)オキシドおよびバナジウム(IV)オキシドのうちの1種以上であり、バナジウムオキシドが、タングステン、鉄およびアンチモンのうちの1種以上を任意に含む、第1のコーティング、
(iii) 非ゼオライトの第1の酸化物材料上に担持された第1の白金族金属成分を含む第2のコーティングであって、第1の白金族金属成分が白金か、またはパラジウムと白金であり、非ゼオライトの第1の酸化物材料が、アルミナ、ジルコニア、チタニア、シリカ、セリアのうちの1種以上、並びにAl、Zr、Ti、SiおよびCeのうちの2種以上を含む混合酸化物、より好ましくはアルミナ、ジルコニア、チタニアおよびシリカのうちの1種以上を含み、より好ましくはこれらからなり、およびさらにバナジウムオキシドを含み、バナジウムオキシドが、より好ましくは、バナジウム(V)オキシドおよびバナジウム(IV)オキシドのうちの1種以上であり、バナジウムオキシドが、タングステン、鉄およびアンチモンのうちの1種以上を任意に含む、第2のコーティング、
(iv) 任意に、第2の酸化物材料上に担持された第2の白金族金属成分を含む第3のコーティング
を含み、
第3のコーティングが、内壁の表面上および第2のコーティングの下において、出口端から入口端に向かって基材の軸方向長さのうちのz%(なお、zは0〜100の範囲である)にわたって配置され、
第2のコーティングが、入口端から出口端に向かって基材の軸方向長さのうちのy%(なお、yは95〜100の範囲である)にわたって延び、そして、内壁の表面上において、または内壁の表面および第3のコーティング上において、または第3のコーティング上において配置され、
第1のコーティングが、入口端から出口端に向かって基材の軸方向長さのうちのx%(なお、xは20〜yの範囲である)にわたって延び、そして第2のコーティング上において配置されている。
本発明では、触媒において、第2のコーティングおよび任意の第3のコーティングが、共に合わせて、0.035〜1.41g/l(1〜40g/ft)の範囲、より好ましくは0.071〜0.53g/l(2〜15g/ft)の範囲、好ましくは0.11〜0.35g/l(3〜10g/ft)の範囲、より好ましくは0.16〜0.32g/l(4.5〜9.0g/ft)の範囲、より好ましくは0.26〜0.30g/l(7.5〜8.5g/ft)の範囲の、元素白金族金属として計算される、白金族金属成分の担持量を有することが好ましい。
好ましくは、触媒は、6.10〜183.07g/l(0.1〜3g/in)の範囲、好ましくは12.20〜122.05g/l(0.2〜2g/in)の範囲、より好ましくは24.41〜91.53g/l(0.4〜1.5g/in)の範囲、より好ましくは36.61〜73.23g/l(0.6〜1.2g/in)の範囲の、任意の第2の酸化物材料と共に合わせた第1の非ゼオライトの酸化物材料の担持量を有する。
本発明において、本発明による触媒が、(iv)による第3のコーティングを含まないことが好ましい。
好ましくは、触媒は、フロースルー基材、第1のコーティングおよび第2のコーティングからなり、第1のコーティングは第2のコーティングの上において配置され、第2のコーティングは内壁の表面上において配置される。
より好ましくは、本発明は、NOの酸化、アンモニアの酸化、HCの酸化、およびNOxの選択的接触還元のための触媒に関し、この触媒は、
(i) 入口端と、出口端と、入口端から出口端に向かって延びる基材軸方向長さと、フロースルー基材を貫通すると共にフロースルー基材の内壁によって規定される複数の通路とを含むフロースルー基材、
(ii) 銅を含むゼオライト材料を含む第1のコーティングであって、第1のコーティングに含まれるゼオライト材料が、AEI、CHA、BEA、これらの2種以上の混合物およびこれらの2種以上の混合型からなる群から選択される骨格型、より好ましくは骨格型CHAまたはAEI、より好ましくはCHAを有する、第1のコーティング、
(iii) 非ゼオライトの第1の酸化物材料上に担持された第1の白金族金属成分を含む第2のコーティングであって、第1の白金族金属成分が白金か、またはパラジウムと白金であり、非ゼオライトの第1の酸化物材料が、アルミナ、ジルコニア、チタニア、シリカ、セリアのうちの1種以上、並びにAl、Zr、Ti、SiおよびCeのうちの2種以上を含む混合酸化物、より好ましくはアルミナ、ジルコニア、チタニアおよびシリカのうちの1種以上を含み、より好ましくはこれらからなり、さらに銅を含むゼオライト材料を含み、第2のコーティングに含まれるゼオライト材料が、AEI、CHA、BEA、これらの2種以上の混合物およびこれらの2種以上の混合型からなる群から選択される骨格型、より好ましくは骨格型CHAまたはAEI、より好ましくはCHAを有する、第2のコーティング、
を含み、
第2のコーティングが、入口端から出口端に向かって基材の軸方向長さのうちのy%(なお、yは95〜100の範囲、より好ましくは95〜100の範囲、より好ましくは98〜100の範囲、より好ましくは99〜100の範囲である)にわたって延び、内壁の表面上において配置され、、
第1のコーティングが、入口端から出口端に向かって基材の軸方向長さのうちのx%(なお、xは20〜yの範囲であり、より好ましくはxはyであるか、またはxは20〜60の範囲である)にわたって延び、そして第2のコーティング上において配置されている。
本発明において、第2のコーティングが、
(A) 非ゼオライトの酸化物材料上に担持された白金族金属成分を含み、さらに、バナジウムオキシドのうちの1種以上と銅および鉄のうちの1種以上を含むゼオライト材料とを含む、入口コーティング、および
(B) 非ゼオライトの酸化物材料上に担持された白金族金属成分を含み、さらに、バナジウムオキシドのうちの1種以上と銅および鉄のうちの1種以上を含むゼオライト材料とを含む、出口コーティング
を含み、より好ましくはこれらからなり、
入口コーティングが、入口端から出口端に向かって基材の軸方向長さのうちのy1%にわたって延び、内壁の表面上において、または内壁の表面および第3のコーティング上において、または第3のコーティング上において配置され、
出口コーティングが、出口端から入口端に向かって基材の軸方向長さのうちのy2%にわたって延び、内壁の表面上において、または内壁の表面および第3のコーティング上において、または第3のコーティング上において配置され、
y1が45〜55の範囲、好ましくは48〜50の範囲であり、およびy2が45〜55の範囲、好ましくは48〜50の範囲であり、
入口コーティングが白金族金属成分を担持量(l1)で含み、そして出口コーティングが白金族金属成分を担持量(l2)で含み、(l1):(l2)の比が、0.2:1〜0.75:1の範囲、好ましくは0.3:1〜0.6:1の範囲、より好ましくは0.4:1〜0.5:1の範囲であり、
第1の白金族金属成分は、入口コーティングの白金族金属成分および出口コーティングの白金族金属成分を含み、好ましくはこれらからなり、
非ゼオライトの第1の酸化物材料は、入口コーティングの非ゼオライトの酸化物材料および出口コーティングの非ゼオライトの酸化物材料を含み、好ましくはこれらからなる。
第2のコーティングの入口コーティングについて、そこに含まれる白金族金属成分が、白金、パラジウムおよびロジウムのうちの1種以上、より好ましくは、白金およびパラジウムのうちの1種以上、より好ましくは白金か、またはパラジウムと白金であることが好ましい。
第2のコーティングの入口コーティングについて、白金族金属成分を担持する非ゼオライトの酸化物材料が、アルミナ、ジルコニア、チタニア、シリカ、セリアのうちの1種以上、並びにAl、Zr、Ti、SiおよびCeのうちの2種以上を含む混合酸化物、より好ましくはアルミナ、ジルコニア、チタニアおよびシリカのうちの1種以上を含む、より好ましくはこれらからなることが好ましい。より好ましくは、非ゼオライトの酸化物材料の90〜100質量%、より好ましくは95〜100質量%、より好ましくは99〜100質量%がアルミナおよび任意にジルコニアからなり、非ゼオライトの酸化物材料の60〜100質量%、より好ましくは70〜90質量%、より好ましくは75〜85質量%がアルミナからなり、および非ゼオライトの酸化物材料の0〜40質量%、より好ましくは10〜30質量%、より好ましくは15〜25質量%がジルコニアからなる。あるいは、非ゼオライトの酸化物材料のより好ましくは90〜100質量%、より好ましくは95〜100質量%、より好ましくは99〜100質量%がチタニアおよび任意にシリカからなり、非ゼオライトの酸化物材料の60〜100質量%、より好ましくは80〜100質量%、より好ましくは85〜95質量%がチタニアからなり、非ゼオライトの酸化物材料の0〜40質量%、より好ましくは0〜20質量%、より好ましくは5〜15質量%がシリカからなる。
好ましくは、第2のコーティングの入口コーティングは、銅および鉄のうちの1種以上を含むゼオライト材料を含む。
好ましくは、第2のコーティングの入口コーティングに含まれるゼオライト材料は骨格型を有し、その骨格型は、ABW、ACO、AEI、AEL、AEN、AET、AFG、AFI、AFN、AFO、AFR、AFS、AFT、AFV、AFX、AFY、AHT、ANA、APC、APD、AST、ASV、ATN、ATO、ATS、ATT、ATV、AVL、AWO、AWW、BCT、BEA、BEC、BIK、BOF、BOG、BOZ、BPH、BRE、BSV、CAN、CAS、CDO、CFI、CGF、CGS、CHA、−CHI、−CLO、CON、CSV、CZP、DAC、DDR、DFO、DFT、DOH、DON、EAB、EDI、EEI、EMT、EON、EPI、ERI、ESV、ETR、EUO、−EWT、EZT、FAR、FAU、FER、FRA、GIS、GIU、GME、GON、GOO、HEU、IFO、IFR、−IFU、IFW、IFY、IHW、IMF、IRN、IRR、−IRY、ISV、ITE、ITG、ITH、−ITN、ITR、ITT、−ITV、ITW、IWR、IWS、IWV、IWW、JBW、JNT、JOZ、JRY、JSN、JSR、JST、JSW、KFI、LAU、LEV、LIO、−LIT、LOS、LOV、LTA、LTF、LTJ、LTL、LTN、MAR、MAZ、MEI、MEL、MEP、MER、MFI、MFS、MON、MOR、MOZ、MRE、MSE、MSO、MTF、MTN、MTT、MTW、MVY、MWF、MWW、NAB、NAT、NES、NON、NPO、NPT、NSI、OBW、OFF、OKO、OSI、OSO、OWE、−PAR、PAU、PCR、PHI、PON、POS、PSI、PUN、RHO、−RON、RRO、RSN、RTE、RTH、RUT、RWR、RWY、SAF、SAO、SAS、SAT、SAV、SBE、SBN、SBS、SBT、SEW、SFE、SFF、SFG、SFH、SFN、SFO、SFS、SFV、SFW、SGT、SIV、SOD、SOF、SOS、SSF、−SSO、SSY、STF、STI、STO、STT、STW、−SVR、SVV、SZR、TER、THO、TOL、TON、TSC、TUN、UEI、UFI、UOS、UOV、UOZ、USI、UTL、UWY、VET、VFI、VNI、VSV、WEI、−WEN、YUG、ZON、これらの2種以上の混合物およびこれらの2種以上の混合型からなる群から選択され、より好ましくはAEI、GME、CHA、MFI、BEA、FAU、MOR、これらの2種以上の混合物およびこれらの2種以上の混合型からなる群から選択され、より好ましくはAEI、GME、CHA、BEA、FAU、MOR、これらの2種以上の混合物およびこれらの2種以上の混合型からなる群から選択され、より好ましくはAEI、CHA、BEA、これらの2種以上の混合物およびこれらの2種以上の混合型からなる群から選択され、入口コーティングに含まれるゼオライト材料は、より好ましくは骨格型CHAまたはAEI、より好ましくはCHAを有する。
好ましくは、第2のコーティングの入口コーティングに含まれるゼオライト材料は銅を含み、ゼオライト材料に含まれる銅の量は、CuOとして計算され、ゼオライト材料の総質量に基づいて、より好ましくは1〜10質量%の範囲、より好ましくは2〜8質量%の範囲、より好ましくは3〜6質量%の範囲である。より好ましくは、入口コーティングのゼオライト材料に含まれる鉄の量は、Feとして計算され、ゼオライト材料の総質量に基づいて、0〜0.01質量%の範囲、より好ましくは0〜0.001質量%の範囲、より好ましくは0〜0.0001質量%の範囲である。
入口コーティングのゼオライト材料の骨格構造の好ましくは95〜100質量%、より好ましくは98〜100質量%、より好ましくは99〜100質量%は、Si、Al、Oと、任意にHおよびPのうちの1種以上とからなり、骨格構造において、SiのAlに対するモル比は、SiO:Alとして計算され、より好ましくは2:1〜50:1の範囲、より好ましくは4:1〜40:1の範囲、より好ましくは10:1〜40:1の範囲、より好ましくは15:1〜40:1の範囲、より好ましくは15:1〜25:1か、またはより好ましくは30:1〜40:1の範囲である。
さらに、本発明において、Cu含有ゼオライト材料、好ましくはCu−CHAに加えて、好ましくは骨格型CHAを有する、H−型のゼオライト材料が、或る特定の量で存在することが考えられる。
好ましくは、第2のコーティングの入口コーティングに含まれるゼオライト材料が鉄を含み、ゼオライト材料に含まれる鉄の量は、Feとして計算され、ゼオライト材料の総質量に基づいて、より好ましくは0.1〜10.0質量%の範囲、より好ましくは1.0〜7.0質量%の範囲、より好ましくは2.5〜5.5質量%の範囲であり、およびより好ましくはゼオライト材料の骨格構造の95〜100質量%、より好ましくは98〜100質量%、より好ましくは99〜100質量%は、Si、Al、Oと、任意にHおよびPのうちの1種以上とからなり、骨格構造において、SiのAlに対するモル比は、SiO:Alとして計算され、より好ましくは2:1〜50:1の範囲、より好ましくは4:1〜40:1の範囲、より好ましくは10:1〜40:1の範囲、より好ましくは15:1〜40:1の範囲、より好ましくは15:1〜25:1か、またはより好ましくは30:1〜40:1の範囲である。
触媒において、第2のコーティングの入口コーティングは、45.77〜305.12g/l(0.75〜5g/in)の範囲、より好ましくは61.02〜183.07g/l(1〜3g/in)の範囲、より好ましくは97.64〜158.66g/l(1.6〜2.6g/in)の範囲の担持量でゼオライト材料を含むことが好ましい。
本発明において、第2のコーティングの入口コーティングに含まれる、より好ましくは骨格型CHAを有するゼオライト材料は、走査型電子顕微鏡によって決定して、少なくとも0.5マイクロメートルの、より好ましくは0.5〜1.5マイクロメートルの範囲、より好ましくは0.6〜1.0マイクロメートルの範囲、より好ましくは0.6〜0.8マイクロメートルの範囲の平均結晶子径を有することが好ましい。
好ましくは、第2のコーティングの入口コーティングが金属オキシドバインダーをさらに含み、金属オキシドバインダーは、より好ましくは、ジルコニア、アルミナ、チタニア、シリカのうちの1種以上、並びにZr、Al、TiおよびSiのうちの2種以上を含む混合酸化物、より好ましくはアルミナおよびジルコニアのうちの1種以上、より好ましくはジルコニアを含む。
好ましくは触媒において、第2のコーティングの入口コーティングは、1.22〜12.20g/l(0.02〜0.2g/in)の範囲、より好ましくは3.05〜9.15g/l(0.05〜0.15g/in)の範囲、より好ましくは4.88〜7.32g/l(0.08〜0.12g/in)の範囲の担持量で金属オキシドバインダーを含む。
第2のコーティングの入口コーティングの好ましくは90〜100質量%、より好ましくは95〜100質量%、より好ましくは98〜100質量%が、非ゼオライトの酸化物材料上に担持された白金族金属成分と、銅および鉄のうちの1種以上を含むゼオライト材料と、より好ましくは上記で定義した金属オキシドバインダーとからなる。
第2のコーティングの入口コーティングがバナジウムオキシドを含むことも好ましい場合があり、バナジウムオキシドは、好ましくはバナジウム(V)オキシドおよびバナジウム(IV)オキシドのうちの1種以上であり、バナジウムオキシドは、タングステン、鉄およびアンチモンを任意に含有する。
より好ましくは、バナジウムオキシドは、チタン、シリコンおよびジルコニウムのうちの1種以上を含む酸化物材料、より好ましくはチタンおよびシリコンのうちの1種以上を含む酸化物材料、より好ましくはチタニアおよびシリカ、より好ましくはチタニア上に担持され、チタニアは、タングステンおよびシリコンのうちの1種以上、好ましくはシリコンを任意に含有する。
第2のコーティングの入口コーティングの好ましくは90〜100質量%、より好ましくは95〜100質量%、より好ましくは98〜100質量%、より好ましくは99〜100質量%が、非ゼオライトの酸化物材料上に担持された白金族金属成分とバナジウムオキシドとからなる。
好ましくは触媒において、第2のコーティングの入口コーティングは、Vとして計算されるバナジウムオキシドを、30.51〜305.12g/l(0.5〜5g/in)の範囲、より好ましくは61.02〜244.09g/l(1〜4g/in)の範囲、より好ましくは122.05〜213.58g/l(2〜3.5g/in)の範囲の担持量で含む。
本発明において、触媒において、入口コーティングは、元素白金族金属として計算される白金族金属成分を、0.035〜0.28g/l(1〜8g/ft)の範囲、好ましくは0.11〜0.25g/l(3〜7g/ft)の範囲、より好ましくは0.14〜0.21g/l(4〜6g/ft)の範囲の担持量で含む。
第2のコーティングの出口コーティングについて、そこに含まれる白金族金属成分が、白金、パラジウムおよびロジウムのうちの1種以上、より好ましくは、白金およびパラジウムのうちの1種以上、より好ましくは白金か、またはより好ましくはパラジウムと白金であることが好ましい。
好ましくは、第2のコーティングの出口コーティングに含まれる白金族金属成分を担持する非ゼオライトの酸化物材料が、アルミナ、ジルコニア、チタニア、シリカ、セリアのうちの1種以上、およびAl、Zr、Ti、SiおよびCeのうちの1種以上を含む混合酸化物、より好ましくはアルミナ、ジルコニア、チタニアおよびシリカのうちの1種以上を含む、より好ましくはこれらからなる。より好ましくは、非ゼオライトの酸化物材料の90〜100質量%、より好ましくは95〜100質量%、より好ましくは99〜100質量%がアルミナおよび任意にジルコニアからなり、非ゼオライトの酸化物材料の60〜100質量%、より好ましくは70〜90質量%、より好ましくは75〜85質量%がアルミナからなり、および非ゼオライトの酸化物材料の0〜40質量%、より好ましくは10〜30質量%、より好ましくは15〜25質量%がジルコニアからなる。あるいは、非ゼオライトの酸化物材料のより好ましくは90〜100質量%、より好ましくは95〜100質量%、より好ましくは99〜100質量%がチタニアおよび任意にシリカからなり、非ゼオライトの酸化物材料の60〜100質量%、より好ましくは80〜100質量%、より好ましくは85〜95質量%がチタニアからなり、非ゼオライトの酸化物材料の0〜40質量%、より好ましくは0〜20質量%、より好ましくは5〜15質量%がシリカからなる。
好ましくは、第2のコーティングの出口コーティングは、銅および鉄のうちの1種以上を含むゼオライト材料を含む。
好ましくは、第2のコーティングの出口コーティングに含まれるゼオライト材料は骨格型を有し、その骨格型は、ABW、ACO、AEI、AEL、AEN、AET、AFG、AFI、AFN、AFO、AFR、AFS、AFT、AFV、AFX、AFY、AHT、ANA、APC、APD、AST、ASV、ATN、ATO、ATS、ATT、ATV、AVL、AWO、AWW、BCT、BEA、BEC、BIK、BOF、BOG、BOZ、BPH、BRE、BSV、CAN、CAS、CDO、CFI、CGF、CGS、CHA、−CHI、−CLO、CON、CSV、CZP、DAC、DDR、DFO、DFT、DOH、DON、EAB、EDI、EEI、EMT、EON、EPI、ERI、ESV、ETR、EUO、−EWT、EZT、FAR、FAU、FER、FRA、GIS、GIU、GME、GON、GOO、HEU、IFO、IFR、−IFU、IFW、IFY、IHW、IMF、IRN、IRR、−IRY、ISV、ITE、ITG、ITH、−ITN、ITR、ITT、−ITV、ITW、IWR、IWS、IWV、IWW、JBW、JNT、JOZ、JRY、JSN、JSR、JST、JSW、KFI、LAU、LEV、LIO、−LIT、LOS、LOV、LTA、LTF、LTJ、LTL、LTN、MAR、MAZ、MEI、MEL、MEP、MER、MFI、MFS、MON、MOR、MOZ、MRE、MSE、MSO、MTF、MTN、MTT、MTW、MVY、MWF、MWW、NAB、NAT、NES、NON、NPO、NPT、NSI、OBW、OFF、OKO、OSI、OSO、OWE、−PAR、PAU、PCR、PHI、PON、POS、PSI、PUN、RHO、−RON、RRO、RSN、RTE、RTH、RUT、RWR、RWY、SAF、SAO、SAS、SAT、SAV、SBE、SBN、SBS、SBT、SEW、SFE、SFF、SFG、SFH、SFN、SFO、SFS、SFV、SFW、SGT、SIV、SOD、SOF、SOS、SSF、−SSO、SSY、STF、STI、STO、STT、STW、−SVR、SVV、SZR、TER、THO、TOL、TON、TSC、TUN、UEI、UFI、UOS、UOV、UOZ、USI、UTL、UWY、VET、VFI、VNI、VSV、WEI、−WEN、YUG、ZON、これらの2種以上の混合物およびこれらの2種以上の混合型からなる群から選択され、より好ましくはAEI、GME、CHA、MFI、BEA、FAU、MOR、これらの2種以上の混合物およびこれらの2種以上の混合型からなる群から選択される。より好ましくは、第2のコーティングの出口コーティングに含まれるゼオライト材料は骨格型を有し、その骨格型は、AEI、GME、CHA、BEA、FAU、MOR、これらの2種以上の混合物およびこれらの2種以上の混合型からなる群から選択され、より好ましくはAEI、CHA、BEA、これらの2種以上の混合物およびこれらの2種以上の混合型からなる群から選択され、出口コーティングに含まれるゼオライト材料は、より好ましくは骨格型CHAまたはAEIを有する。より好ましくは、第2のコーティングの出口コーティングに含まれるゼオライト材料は、骨格型CHAを有する。
出口コーティングのゼオライト材料の骨格構造の好ましくは95〜100質量%、より好ましくは98〜100質量%、より好ましくは99〜100質量%は、Si、Al、Oと、任意にHおよびPのうちの1種以上とからなり、骨格構造において、SiのAlに対するモル比は、SiO:Alとして計算され、より好ましくは2:1〜50:1の範囲、より好ましくは4:1〜40:1の範囲、より好ましくは10:1〜40:1の範囲、より好ましくは15:1〜40:1の範囲の範囲である。より好ましくは、骨格構造において、SiのAlに対するモル比は、SiO:Alとして計算され、15:1〜25:1の範囲である。あるいは、より好ましくは、骨格構造において、SiのAlに対するモル比は、SiO:Alとして計算され、30:1〜40:1の範囲である。
好ましくは、第2のコーティングの出口コーティングに含まれるゼオライト材料は銅を含み、ゼオライト材料に含まれる銅の量は、CuOとして計算され、ゼオライト材料の総質量に基づいて、より好ましくは1〜10質量%の範囲、より好ましくは2〜8質量%の範囲、より好ましくは3〜6質量%の範囲である。より好ましくは、出口コーティングのゼオライト材料に含まれる鉄の量は、ゼオライト材料の総質量に基づいて、0〜0.01質量%の範囲、より好ましくは0〜0.001質量%の範囲、より好ましくは0〜0.0001質量%の範囲である。
さらに、本発明において、Cu含有ゼオライト材料、好ましくはCu−CHAに加えて、好ましくは骨格型CHAを有する、H−型のゼオライト材料が、或る特定の量で存在することが考えられる。
好ましくは、第2のコーティングの出口コーティング中に含まれるゼオライト材料は鉄を含み、ゼオライト材料中に含まれる鉄の量は、Feとして計算され、ゼオライト材料の総質量に基づいて、より好ましくは0.1〜10.0質量%の範囲、より好ましくは1.0〜7.0質量%の範囲、より好ましくは2.5〜5.5質量%の範囲であり、およびより好ましくはゼオライト材料の骨格構造の95〜100質量%、より好ましくは98〜100質量%、より好ましくは99〜100質量%は、Si、Al、Oと、任意にHおよびPのうちの1種以上とからなり、骨格構造において、SiのAlに対するモル比は、SiO:Alとして計算され、より好ましくは2:1〜50:1の範囲、より好ましくは4:1〜40:1の範囲、より好ましくは10:1〜40:1の範囲、より好ましくは15:1〜40:1の範囲、より好ましくは15:1〜25:1か、またはより好ましくは30:1〜40:1の範囲である。
好ましくは触媒において、第2のコーティングの出口コーティングは、45.77〜305.12g/l(0.75〜5g/in)の範囲、より好ましくは61.02〜183.07g/l(1〜3g/in)の範囲、より好ましくは97.64〜158.66g/l(1.6〜2.6g/in)の範囲の担持量でゼオライト材料を含む。
本発明において、第2のコーティングの出口コーティングに含まれる、より好ましくは骨格型CHAを有するゼオライト材料は、走査型電子顕微鏡によって決定して、少なくとも0.5マイクロメートルの、より好ましくは0.5〜1.5マイクロメートルの範囲、より好ましくは0.6〜1.0マイクロメートルの範囲、より好ましくは0.6〜0.8マイクロメートルの範囲の平均結晶子径を有することが好ましい。
好ましくは、第2のコーティングの出口コーティングは金属オキシドバインダーをさらに含み、金属オキシドバインダーは、より好ましくは、ジルコニア、アルミナ、チタニア、シリカのうちの1種以上、並びにZr、Al、TiおよびSiのうちの2種以上を含む混合酸化物、より好ましくはアルミナおよびジルコニアのうちの1種以上、より好ましくはジルコニアを含む。
好ましくは触媒において、第2のコーティングの出口コーティングは、1.22〜12.20g/l(0.02〜0.2g/in)の範囲、より好ましくは3.05〜9.15g/l(0.05〜0.15g/in)の範囲、より好ましくは4.88〜7.32g/l(0.08〜0.12g/in)の範囲の担持量で金属オキシドバインダーを含む。
第2のコーティングの出口コーティングの好ましくは90〜100質量%、より好ましくは95〜100質量%、より好ましくは98〜100質量%が、非ゼオライトの酸化物材料上に担持された白金族金属成分と、銅および鉄のうちの1種以上を含むゼオライト材料と、より好ましくは上記で定義した金属オキシドバインダーとからなる。
第2のコーティングの出口コーティングがバナジウムオキシドを含むことも好ましい場合があり、ここでバナジウムオキシドは、より好ましくはバナジウム(V)オキシドおよびバナジウム(IV)オキシドのうちの1種以上であり、バナジウムオキシドは、タングステン、鉄およびアンチモンのうちの1種以上を任意に含有する。より好ましくは、バナジウムオキシドは、チタン、シリコンおよびジルコニウムのうちの1種以上を含む酸化物材料、より好ましくはチタンおよびシリコンのうちの1種以上を含む酸化物材料、より好ましくはチタニアおよびシリカ上に、より好ましくはチタニア上に担持され、チタニアはタングステンおよびシリコンのうちの1種以上、好ましくはシリコンを任意に含有する。
第2のコーティングの出口コーティングの好ましくは90〜100質量%、より好ましくは95〜100質量%、より好ましくは98〜100質量%、より好ましくは99〜100質量%が、非ゼオライトの酸化物材料上に担持された白金族金属成分とバナジウムオキシドとからなり、バナジウムオキシドは、より好ましくは、バナジウム(V)オキシドおよびバナジウム(IV)オキシドのうちの1種以上であり、バナジウムオキシドは、タングステン、鉄およびアンチモンを任意に含有する。
好ましくは触媒において、第2のコーティングの出口コーティングは、Vとして計算されるバナジウムオキシドを、30.51〜305.12g/l(0.5〜5g/in)の範囲、より好ましくは61.02〜244.09g/l(1〜4g/in)の範囲、より好ましくは122.05〜213.58g/l(2〜3.5g/in)の範囲の担持量で含む。
好ましくは触媒において、出口コーティングは、元素白金族金属として計算される白金族金属成分を、0.07〜1.41g/l(2〜40g/ft)の範囲、より好ましくは0.11〜0.71g/l(3〜20g/ft)の範囲、より好ましくは0.21〜0.53g/l(6〜15g/ft)の範囲、より好ましくは0.32〜0.42g/l(9〜12g/ft)の範囲の担持量で含む。
従って、本発明は好ましくは、NOの酸化、アンモニアの酸化、HCの酸化、およびNOxの選択的接触還元のための触媒に関し、この触媒は、
(i) 入口端と、出口端と、入口端から出口端に向かって延びる基材軸方向長さと、フロースルー基材を貫通すると共にフロースルー基材の内壁によって規定される複数の通路とを含むフロースルー基材、
(ii) 銅を含むゼオライト材料を含む第1のコーティングであって、第1のコーティングに含まれるゼオライト材料が、AEI、CHA、BEA、これらの2種以上の混合物およびこれらの2種以上の混合型からなる群から選択される骨格型、より好ましくは骨格型CHAまたはAEI、より好ましくはCHAを有する、第1のコーティング、
(iii) (A) 非ゼオライトの酸化物材料上に担持された白金族金属成分を含み、さらに銅および鉄のうちの1種以上を含むゼオライト材料を含む、入口コーティング、および
(B) 非ゼオライトの酸化物材料上に担持された白金族金属成分を含み、さらに銅および鉄のうちの1種以上を含むゼオライト材料を含む、出口コーティング
を含む、より好ましくはこれらからなる、第2のコーティング
(ここで、入口コーティングが、入口端から出口端に向かって基材の軸方向長さのうちのy1%にわたって延び、内壁の表面上において、または内壁の表面および第3のコーティング上において、または第3のコーティング上において配置され、
出口コーティングが、出口端から入口端に向かって基材の軸方向長さのうちのy2%にわたって延び、内壁の表面上において、または内壁の表面および第3のコーティング上において、または第3のコーティング上において配置され、
y1が45〜55の範囲、好ましくは48〜50の範囲であり、およびy2が45〜55の範囲、好ましくは48〜50の範囲であり、
入口コーティングが白金族金属成分を担持量(l1)で含み、そして出口コーティングが白金族金属成分を担持量(l2)で含み、(l1):(l2)の比が、0.2:1〜0.75:1の範囲、好ましくは0.3:1〜0.6:1の範囲、より好ましくは0.4:1〜0.5:1の範囲であり、
第1の白金族金属成分は、入口コーティングの白金族金属成分および出口コーティングの白金族金属成分を含み、好ましくはこれらからなり、
非ゼオライトの第1の酸化物材料は、入口コーティングの非ゼオライトの酸化物材料および出口コーティングの非ゼオライトの酸化物材料を含み、好ましくはこれらからなる)、
(iv) 任意に、第2の酸化物材料上に担持された第2の白金族金属成分を含む第3のコーティング
を含み、
第3のコーティングが、内壁の表面上および第2のコーティングの下において、出口端から入口端に向かって基材の軸方向長さのうちのz%(なお、zは0〜100の範囲である)にわたって配置され、
第2のコーティングが、入口端から出口端に向かって基材の軸方向長さのうちのy%(なお、yは95〜100の範囲、より好ましくは95〜100の範囲、より好ましくは98〜100の範囲、より好ましくは99〜100の範囲である)にわたって延び、そして、内壁の表面上において、または内壁の表面および第3のコーティング上において、または第3のコーティング上において配置され、
第1のコーティングが、入口端から出口端に向かって基材の軸方向長さのうちのx%(なお、xは20〜yの範囲であり、より好ましくはxはyである)にわたって延び、そして第2のコーティング上において配置されている。
触媒が、(iv)による第3のコーティングを含まないことがより好ましい。本発明において、触媒が、フロースルー基材、第1のコーティング、第2のコーティングおよび第3のコーティングを含み、より好ましくはこれらからなり、
zが、20〜65の範囲、より好ましくは30〜60の範囲、より好ましくは40〜55の範囲であるか、または
zが、80〜100の範囲、より好ましくは95〜100の範囲、より好ましくは98〜100の範囲であることも好ましい。より好ましくは、zは20〜65の範囲、より好ましくは30〜60の範囲、より好ましくは40〜55の範囲である。
従って、本発明は好ましくは、NOの酸化、アンモニアの酸化、HCの酸化、およびNOxの選択的接触還元のための触媒に関し、この触媒は、
(i) 入口端と、出口端と、入口端から出口端に向かって延びる基材軸方向長さと、フロースルー基材を貫通すると共にフロースルー基材の内壁によって規定される複数の通路とを含むフロースルー基材、
(ii) バナジウムオキシドのうちの1種以上と、銅および鉄のうちの1種以上を含むゼオライト材料とを含む第1のコーティング、
(iii) 非ゼオライトの第1の酸化物材料上に担持された第1の白金族金属成分を含み、さらに、バナジウムオキシドのうちの1種以上と銅および鉄のうちの1種以上を含むゼオライト材料とを含む、第2のコーティング、
(iv) 第2の酸化物材料上に担持された第2の白金族金属成分を含む第3のコーティング
を含み、
第3のコーティングが、内壁の表面上および第2のコーティングの下において、出口端から入口端に向かって基材の軸方向長さのうちのz%(なお、zは20〜65の範囲、より好ましくは30〜60の範囲、より好ましくは40〜55の範囲であるか、またはzは80〜100の範囲、より好ましくは95〜100の範囲、より好ましくは98〜100〜100の範囲である)にわたって配置され、
第2のコーティングが、入口端から出口端に向かって基材の軸方向長さのうちのy%(なお、yは95〜100の範囲である)にわたって延び、内壁の表面および第3のコーティング上において、または第3のコーティング上において配置され、
第1のコーティングが、入口端から出口端に向かって基材の軸方向長さのうちのx%(なお、xは20〜yの範囲であり、より好ましくはxはyであるか、またはxは20〜60の範囲である)にわたって延び、そして第2のコーティング上において配置されている。
本発明において、第3のコーティングに含まれる第2の白金族金属成分が、白金、パラジウムおよびロジウムのうちの1種以上、より好ましくは、白金およびパラジウムのうちの1種以上、より好ましくは白金であることが好ましい。
好ましくは、第3のコーティングに含まれる第2の白金族金属成分を担持する第2の酸化物材料が、アルミナ、ジルコニア、チタニア、シリカ、セリアのうちの1種以上、並びにAl、Zr、Ti、SiおよびCeのうちの2種以上を含む混合酸化物、好ましくはアルミナ、ジルコニア、チタニアおよびシリカのうちの1種以上を含む、より好ましくはこれらからなる。より好ましくは、第2の酸化物材料の90〜100質量%、より好ましくは95〜100質量%、より好ましくは99〜100質量%がアルミナおよび任意にジルコニアからなり、第2の酸化物材料の60〜100質量%、より好ましくは70〜90質量%、より好ましくは75〜85質量%がアルミナからなり、および第2の酸化物材料の0〜40質量%、より好ましくは10〜30質量%、より好ましくは15〜25質量%がジルコニアからなる。あるいは、第2の酸化物材料のより好ましくは90〜100質量%、より好ましくは95〜100質量%、より好ましくは99〜100質量%がチタニアおよび任意にシリカからなり、第2の酸化物材料の60〜100質量%、より好ましくは80〜100質量%、より好ましくは85〜95質量%がチタニアからなり、第2の酸化物材料の0〜40質量%、より好ましくは0〜20質量%、より好ましくは5〜15質量%がシリカからなる。
第3のコーティングの90〜100質量%、より好ましくは95〜100質量%、より好ましくは99〜100質量%が、第2の酸化物材料上に担持された第2の白金族金属成分からなることが好ましい。
好ましくは触媒において、第2のコーティングは、元素白金族金属として計算される第1の白金族金属成分を、0.018〜0.21g/l(0.5〜6g/ft)の範囲、より好ましくは0.026〜0.14g/l(0.75〜4g/ft)の範囲、より好ましくは0.035〜0.123g/l(1〜3.5g/ft)の範囲、より好ましくは0.035〜0.07g/l(1〜2g/ft)の範囲か、またはより好ましくは0.088〜0.123g/l(2.5〜3.5g/ft)の範囲の担持量で含む。
触媒において、第3のコーティングは、元素白金族金属として計算される第2の白金族金属成分を、0.18〜0.71g/l(5〜20g/ft)の範囲、より好ましくは0.28〜0.53g/l(8〜15g/ft)の範囲、より好ましくは0.32〜0.49g/l(9〜14g/ft)の範囲、より好ましくは0.32〜0.39g/l(9〜11g/ft)か、またはより好ましくは0.42〜0.49g/l(12〜14g/ft)の範囲の担持量で含むことが好ましい。
好ましくは触媒において、第2のコーティングは、第1の白金族金属成分を担持する非ゼオライトの第1の酸化物材料を、3.05〜91.54g/l(0.05〜1.5g/in)の範囲、より好ましくは6.10〜61.02g/l(0.1〜1.0g/in)の範囲、より好ましくは12.20〜36.61g/l(0.2〜0.6g/in)の範囲の担持量で含む。
好ましくは触媒において、第3のコーティングは、第2の白金族金属成分を担持する第2の酸化物材料を、3.05〜91.54g/l(0.05〜1.5g/in)の範囲、より好ましくは6.10〜61.02g/l(0.1〜1.0g/in)の範囲、より好ましくは12.20〜36.61g/l(0.2〜0.6g/in)の範囲、より好ましくは24.41〜36.61g/l(0.4〜0.6g/in)の範囲の担持量で含む。
第3のコーティングの0〜0.001質量%、より好ましくは0〜0.0001質量%、より好ましくは0.00001質量%からがゼオライト材料からなることが好ましい。より好ましくは、第3のコーティングはゼオライト材料を含まず、ゼオライト材料はより好ましくは銅および鉄のうちの1種以上を含む。
第3のコーティングの0〜0.001質量%、より好ましくは0〜0.0001質量%、より好ましくは0.00001質量%からが1種以上のバナジウムオキシドからなることが好ましい。より好ましくは、第3のコーティングはバナジウムオキシドを含まない。
より好ましくは、本発明は、NOの酸化、アンモニアの酸化、HCの酸化、およびNOxの選択的接触還元のための触媒に関し、この触媒は、
(i) 入口端と、出口端と、入口端から出口端に向かって延びる基材軸方向長さと、フロースルー基材を貫通すると共にフロースルー基材の内壁によって規定される複数の通路とを含むフロースルー基材、
(ii) 銅を含むゼオライト材料を含む第1のコーティングであって、第1のコーティングに含まれるゼオライト材料が、AEI、CHA、BEA、これらの2種以上の混合物およびこれらの2種以上の混合型からなる群から選択される骨格型、より好ましくは骨格型CHAまたはAEI、より好ましくはCHAを有する、第1のコーティング、
(iii) 非ゼオライトの第1の酸化物材料上に担持された第1の白金族金属成分を含む第2のコーティングであって、第1の白金族金属成分が白金か、またはパラジウムと白金であり、非ゼオライトの第1の酸化物材料が、アルミナ、ジルコニア、チタニア、シリカ、セリアのうちの1種以上、並びにAl、Zr、Ti、SiおよびCeのうちの2種以上を含む混合酸化物、より好ましくはアルミナ、ジルコニア、チタニアおよびシリカのうちの1種以上を含み、より好ましくはこれらからなり、さらに銅を含むゼオライト材料を含み、第2のコーティングに含まれるゼオライト材料が、AEI、CHA、BEA、これらの2種以上の混合物およびこれらの2種以上の混合型からなる群から選択される骨格型、より好ましくは骨格型CHAまたはAEI、より好ましくはCHAを有する、第2のコーティング、
(iv) 第2の酸化物材料上に担持された第2の白金族金属成分を含む第3のコーティングであって、第3のコーティングに含まれる第2の白金族金属成分が、白金、パラジウムおよびロジウムのうちの1種以上、より好ましくは、白金およびパラジウムのうちの1種以上、より好ましくは白金であり、および第3のコーティングに含まれる第2の白金族金属成分を担持する第2の酸化物材料が、アルミナ、ジルコニア、チタニア、シリカ、セリアのうちの1種以上、並びにAl、Zr、Ti、SiおよびCeのうちの2種以上を含む混合酸化物、好ましくはアルミナ、ジルコニア、チタニアおよびシリカのうちの1種以上を含む、より好ましくはこれらからなる、第3のコーティング、
を含み、
第3のコーティングが、内壁の表面上および第2のコーティングの下において、出口端から入口端に向かって基材の軸方向長さのうちのz%(なお、zは20〜65の範囲、より好ましくは30〜60の範囲、より好ましくは40〜55の範囲である)にわたって配置され、
第2のコーティングが、基材の軸方向長さのうちのy%(なお、yは95〜100の範囲である)にわたって入口端から出口端に向かって延び、内壁の表面および第3のコーティングの上において配置され、
第1のコーティングが、入口端から出口端に向かって基材の軸方向長さのうちのx%(なお、xは20〜yの範囲であり、より好ましくはxはyであるか、またはxは20〜60の範囲である)にわたって延び、そして第2のコーティング上において配置されている。
好ましくは第3のコーティングはディーゼル酸化触媒成分を含み、より好ましくはディーゼル酸化触媒成分からなる。
第2のコーティングが、窒素酸化物(NOx)還元成分と、1種以上のアンモニア酸化(AMOx)成分とを含み、より好ましくはこれらからなることが好ましい。
第1のコーティングが、窒素酸化物(NOx)還元成分を含み、より好ましくは窒素酸化物(NOx)還元成分からなることが好ましい。
触媒のフロースルー基材について、前記基材がセラミックまたは金属物質を含むことが好ましい。より好ましくは、触媒のフロースルー基材はセラミック物質を含み、より好ましくはセラミック物質からなり、セラミック物質は、より好ましくは、アルミナ、シリカ、シリケート、アルミノシリケート、より好ましくはコーディエライトまたはムライト、アルミノチタネート、シリコンカーバイド、ジルコニア、マグネシア、より好ましくはスピネル、およびチタニアのうちの1種以上、より好ましくはシリコンカーバイドおよびコーディエライトのうちの1種以上、より好ましくはコーディエライトを含み、より好ましくはこれらからなる。あるいは、より好ましくは、触媒のフロースルー基材は、金属物質を含み、より好ましくは金属物質からなり、金属物質は、好ましくは、酸素と、鉄、クロムおよびアルミニウムのうちの1種以上とを含み、より好ましくはこれらからなる。
本発明はさらに、ディーゼルエンジンを出る排気ガス流を処理するための排気ガス処理システムに関し、前記排気ガス処理システムは、前記排気ガス流を前記排気ガス処理システムに導入するための上流端を有し、前記排気ガス処理システムは本発明による触媒と、ディーゼル酸化触媒、選択的接触還元触媒、および粒子フィルターのうちの1種以上とを含む。
第1の態様によれば、排気ガス処理システムは、基材上において配置されたコーティングを含むディーゼル酸化触媒と、基材上において配置されたコーティングを含む選択的接触還元触媒と、本発明による触媒とを含み、ディーゼル酸化触媒が排気ガス処理システムの上流端の下流に位置し、選択的接触還元触媒がディーゼル酸化触媒の下流に位置し、本発明による触媒が選択的接触還元触媒の下流に位置することが好ましい。
第2の態様によれば、排気ガス処理システムは、基材上において配置されたコーティングを含む選択的接触還元触媒と、本発明による触媒とを含み、選択的接触還元触媒は排気ガス処理システムの上流端の下流に位置し、本発明による触媒は選択的接触還元触媒の下流に位置することが好ましい。
第3の態様によれば、排気ガス処理システムは、基材上において配置されたコーティングを含む選択的接触還元触媒と、本発明による触媒とを含み、選択的接触還元触媒は排気ガス処理システムの上流端の下流に位置し、本発明による触媒は選択的接触還元触媒の下流に位置することが好ましい。前記態様によれば、選択的接触還元触媒のコーティングが単一の基材上に上流ゾーンを形成し、本発明による触媒のコーティングが前記単一の基材上に下流ゾーンを形成するように、選択的接触還元触媒の基材および本発明による触媒の基材が単一の基材であることが考えられる。
任意の態様によれば、排気ガス処理システムは、フィルター、より好ましくは微粒子フィルター、より好ましくは触媒化微粒子フィルターをさらに含み、前記フィルターは、本発明による触媒の下流に配置されることが好ましい。
このシステムに含まれるディーゼル酸化触媒について、このディーゼル酸化触媒が酸化物材料に担持された白金族金属を含むことが好ましい。
システムに含まれる選択的接触還元触媒について、この選択的接触還元触媒がバナジウムオキシドのうちの1種以上と、銅および鉄の1種以上を含むゼオライト材料とを含むことが好ましい。
第4の態様によれば、排気ガス処理システムは、本発明による触媒と、フィルター、より好ましくは微粒子フィルター、より好ましくは触媒化微粒子フィルターとを含み、本発明による触媒が排気ガス処理システムの上流端の下流に位置し、フィルターが本発明による触媒の下流に位置し、任意に排気ガス処理システムは、本発明による触媒の下流且つフィルターの上流に位置するディーゼル酸化触媒をさらに含むことが好ましい。
任意の態様によれば、排気ガス処理システムは、ディーゼルエンジンを出る排気ガス流に流体を注入するためのインジェクタをさらに含むことが好ましく、前記インジェクタが、第1の態様によるディーゼル酸化触媒か、または第2の態様による選択的接触還元触媒か、または第3の態様による触媒の上流且つ排気ガス処理システムの上流端の下流に位置し、流体がより好ましくは尿素水溶液である。
本発明はさらに、
(a) 入口端と、出口端と、入口端から出口端に向かって延びる基材軸方向長さと、基材を貫通すると共に基材の内壁によって規定される複数の通路とを含む基材の、コーティングされていないフロースルー基材を提供する工程、
(b) 任意に、第2の白金族金属成分および第2の酸化物材料を含むスラリーを提供し、前記スラリーを、基材の内壁の表面上において、出口端から入口端に向かって基材軸方向長さのうちのz%(なお、zは0〜100の範囲である)にわたって配置し、基材上において配置したスラリーをか焼し、基材上において配置された第3のコーティングを得る工程、
(c) 第1の白金族金属成分と、非ゼオライトの第1の酸化物材料および水並びにバナジウムオキシドのうちの1種以上と、銅および鉄のうちの1種以上を含むゼオライト材料と、溶媒とを含む1種以上のスラリーを提供し、前記1種以上のスラリーを内壁の表面上において、または内壁の表面および第3のコーティング上において、または第3のコーティング上において、基材軸方向長さのうちのy%(なお、yは95〜100の範囲である)にわたって配置し、基材上において配置した1種以上のスラリーをか焼し、基材上において配置された第2のコーティングを得る工程、
(d) バナジウムオキシドのうちの1種以上と、銅および鉄のうちの1種以上を含むゼオライト材料と、溶媒とを含むスラリーを提供し、前記スラリーを、入口端から出口端に向かって基材軸方向長さのうちのx%(なお、xは20〜yの範囲である)にわたって、第2のコーティング上において配置し、基材上において配置したスラリーをか焼し、NOの酸化、アンモニアの酸化、HCの酸化、およびNOxの選択的触媒還元のための触媒を得る工程
を含む、NOの酸化、アンモニアの酸化、HCの酸化、およびNOxの選択的接触還元のための触媒、好ましくは本発明による触媒を製造する方法に関する。
好ましくは、工程(c)は
(c.1) 第1の白金族金属前駆体の、より好ましくは白金前駆体の、非ゼオライトの第1の酸化物材料との水性混合物、およびジルコニルアセテートの、より好ましくは骨格型CHAを有し、銅および鉄のうちの1種以上を含むゼオライト材料との混合物、またはバナジウムオキサレート溶液を用いて、より好ましくは酸化物材料を添加し、より好ましくは分散剤を用いて、スラリーを形成する工程、
(c.2) 工程(c.1)で得たスラリーを、内壁の表面上において、または内壁の表面および第3のコーティング上において、または第3のコーティング上において、入口端から出口端に向かって基材軸方向長さのうちのy%にわたって配置する工程、
(c.3) 任意に、工程(c.2)で得た基材上において配置したスラリーを乾燥させ、乾燥したスラリー処理基材を得る工程、
(c.4) 工程(c.2)で得た基材上において配置したスラリー、または工程(c.3)で得た乾燥したスラリー処理基材を、より好ましくは400〜800℃の範囲、より好ましくは450〜700℃の範囲の温度を有するガス雰囲気中でか焼する工程
を含む。
あるいは、工程(c)は、好ましくは、
(c.1’) 第1の白金族金属前駆体の、好ましくは白金前駆体の、非ゼオライトの第1の酸化物材料との水性混合物、およびジルコニルアセテートの、より好ましくは骨格型CHAを有し、銅および鉄のうちの1種以上を含むゼオライト材料との混合物、またはバナジウムオキサレート溶液を混合して、より好ましくは酸化物材料を添加し、より好ましくは分散剤を用いて2つのスラリーを形成し、白金族金属成分担持量(l1)を有する第1のスラリーおよび白金族金属成分担持量(l2)を有する第2のスラリーを得る工程、
(c.2’) 工程(c.1’)で得た第1のスラリーを、内壁の表面上において、または内壁の表面および第3のコーティング上において、または第3のコーティング上において、入口端から出口端に向かって基材軸方向長さのうちのy1%(なお、y1は48〜50の範囲である)にわたって配置する工程、
(c.3’) 工程(c.1’)で得た第2のスラリーを、内壁の表面上において、または内壁の表面および第3のコーティング上において、または第3のコーティング上において、出口端から入口端に向かって基材軸方向長さのうちのy2%(なお、y2は48〜50の範囲である)にわたって配置する工程、
(c.4’) 任意に、工程(c.2’)および工程(c.3’)で得た基材上において配置したスラリーを乾燥させ、乾燥したスラリー処理基材を得る工程、
(c.5’) 工程(c.2’)および工程(c.3’)で得た基材上において配置したスラリー、または工程(c.4’)で得た乾燥したスラリー処理基材を、より好ましくは400〜800℃の範囲、より好ましくは450〜700℃の範囲の温度を有するガス雰囲気中でか焼する工程
を含む。
工程(c.3)および工程(c.4')により、乾燥は、90〜200℃の範囲、より好ましくは100〜190℃の範囲の温度を有するガス雰囲気中で行うことが好ましい。より好ましくは、工程(c.3)および工程(c.4')により、乾燥は、110〜180℃の範囲の温度を有するガス雰囲気中で行う。
工程(c.3)および工程(c.4')について、ガス雰囲気は、空気、希薄空気、および酸素のうちの1種以上、より好ましくは空気を含み、より好ましくは空気、希薄空気、および酸素のうちの1種以上、より好ましくは空気であることが好ましい。
工程(c.4)および工程(c.5')により、か焼は、550〜650℃の範囲の温度を有するガス雰囲気中で行うことが好ましい。
工程(c.4)および工程(c.5')により、ガス雰囲気は、空気、希薄空気、および酸素のうちの1種以上、より好ましくは空気を含み、より好ましくは空気、希薄空気、および酸素のうちの1種以上、より好ましくは空気であることが好ましい。
好ましくは、工程(d)は、
(d.1) ジルコニルアセテート混合物と、より好ましくは骨格型CHAを有し、銅および鉄のうちの1種以上を含むゼオライト材料とを、またはバナジウムオキサレート溶液とを混合して、より好ましくは酸化物材料を添加し、より好ましくは分散剤を用いて、スラリーを形成する工程、
(d.2) 前記スラリーを、入口端から出口端に向かって基材軸方向長さのうちのx%(なお、xはyであるか、またはxは20〜60の範囲、より好ましくは40〜60の範囲、より好ましくは45〜55の範囲、より好ましくは48〜52の範囲である)にわたって第2のコーティング上において配置する工程、
(d.3) 任意に、工程(d.2)で得た基材上において配置したスラリーを乾燥させ、乾燥したスラリー処理基材を得る工程、
(d.4) 工程(d.2)で得た基材上において配置したスラリー、または工程(d.3)で得た乾燥したスラリー処理基材を、より好ましくは300〜600℃の範囲、より好ましくは350〜550℃の範囲の温度を有するガス雰囲気中でか焼する工程
を含む。
工程(d.3)により、乾燥は、90〜200℃の範囲、より好ましくは100〜190℃の範囲の温度を有するガス雰囲気中で行うことが好ましい。より好ましくは、工程(d.3)により、乾燥は、110〜180℃の範囲の温度を有するガス雰囲気中で行う。
工程(d.3)により、ガス雰囲気は、空気、希薄空気、および酸素のうちの1種以上、より好ましくは空気を含み、より好ましくは空気、希薄空気、および酸素のうちの1種以上、より好ましくは空気であることが好ましい。
工程(d.4)により、か焼は、400〜500℃の範囲の温度を有するガス雰囲気中で行うことが好ましい。
工程(d.4)により、ガス雰囲気は、空気、希薄空気、および酸素のうちの1種以上、より好ましくは空気を含み、より好ましくは空気、希薄空気、および酸素のうちの1種以上、より好ましくは空気であることが好ましい。
好ましくは、工程(b)は、
(b.1) 第2の白金族金属前駆体の、より好ましくは白金前駆体の、第2の酸化物材料との水性混合物を用いてスラリーを形成する工程、
(b.2) 工程(b.1)で得たスラリーを、基材の内壁の表面上において、出口端から入口端に向かって基材軸方向長さのうちのz%にわたって配置する工程、
(b.3) 任意に、工程(b.2)で得た基材上において配置したスラリーを乾燥させ、乾燥したスラリー処理基材を得る工程、
(b.4) 工程(b.2)で得た基材上において配置したスラリー、または工程(b.3)で得た乾燥したスラリー処理基材を、好ましくは400〜800℃の範囲、より好ましくは450〜700℃の範囲の温度を有するガス雰囲気中でか焼する工程
を含み、
zは、20〜65の範囲、より好ましくは30〜60の範囲、より好ましくは40〜55の範囲であり、または
zは、80〜100の範囲、より好ましくは95〜100の範囲、より好ましくは98〜100の範囲である。
工程(b.3)により、乾燥は、90〜200℃の範囲、より好ましくは100〜190℃の範囲の温度を有するガス雰囲気中で行うことが好ましい。より好ましくは、工程(b.3)により、乾燥は、110〜180℃の範囲の温度を有するガス雰囲気中で行う。
工程(b.3)により、ガス雰囲気は、空気、希薄空気、および酸素のうちの1種以上、より好ましくは空気を含み、より好ましくは空気、希薄空気、および酸素のうちの1種以上、より好ましくは空気であることが好ましい。
工程(b.4)により、か焼は、550〜650℃の範囲の温度を有するガス雰囲気中で行うことが好ましい。
工程(b.4)により、ガス雰囲気は、空気、希薄空気、および酸素のうちの1種以上、より好ましくは空気を含み、より好ましくは空気、希薄空気、および酸素のうちの1種以上、より好ましくは空気であることが好ましい。
好ましくは、yは98〜100の範囲であり、より好ましくは99〜100の範囲である。
好ましくは、工程(b)、工程(c)および工程(d)のうちの1つ以上における配置は、湿潤含浸または初期湿潤含浸によって行う。
本発明の方法で使用する溶媒は、アルコールおよび水のうちの1種以上、好ましくは水であることが好ましい。
本発明において、Cu含有ゼオライト材料、好ましくはCu−CHAに加えて、好ましくは骨格型CHAを有する、H−型のゼオライト材料が、或る特定の量で工程(c.1)、工程(c.1’)および工程(d.1)のうちの1つ以上に添加されることが考えられる。
本発明はさらに、NOの酸化、アンモニアの酸化、HCの酸化、およびNOxの選択的接触還元のための触媒、好ましくは本発明の方法によって得ることができるまたは得られる、NOの酸化、アンモニアの酸化、HCの酸化、およびNOxの選択的接触還元のための本発明の触媒に関する。
本発明はさらに、NOの酸化、アンモニアの酸化、HCの酸化、およびNOxの選択的接触還元のための本発明の触媒を、NOxの選択的接触還元、アンモニアの酸化、一酸化窒素の酸化および炭化水素の酸化が同時に行われるために使用する方法に関する。
さらに、本発明は、NOxの選択的接触還元、アンモニアの酸化、一酸化窒素の酸化および炭化水素の酸化を同時に行う方法であって、
(1) NOx、アンモニア、一酸化窒素および炭化水素のうちの1種以上を含むガス流を提供する工程、
(2) 工程(1)で提供されたガス流を、NOの酸化、アンモニアの酸化、HCの酸化、およびNOxの選択的接触還元のための本発明による触媒と接触させる工程
を含む方法にさらに関する。
II. NOの酸化、アンモニアの酸化、HCの酸化、およびNOxの選択的接触還元のための第2の触媒
本発明はさらに、NOの酸化、アンモニアの酸化、HCの酸化、およびNOxの選択的接触還元のための触媒に関し、この触媒は、
(i) 入口端と、出口端と、入口端から出口端に向かって延びる基材軸方向長さと、フロースルー基材を貫通すると共にフロースルー基材の内壁によって規定される複数の通路とを含むフロースルー基材、
(ii) バナジウムオキシドのうちの1種以上と、銅および鉄のうちの1種以上を含むゼオライト材料とを含む第1のコーティング、
(iii) 非ゼオライトの第1の酸化物材料上に担持された第1の白金族金属成分を含み、さらに、バナジウムオキシドのうちの1種以上と銅および鉄のうちの1種以上を含むゼオライト材料とを含む、第2のコーティング、
(iv) 第2の酸化物材料上に担持された第2の白金族金属成分を含む第3のコーティング
を含み、
第3のコーティングが、内壁の表面上および第2のコーティングの下において、出口端から入口端に向かって基材の軸方向長さのうちのz%(なお、zは10〜80の範囲である)にわたって配置され、
第2のコーティングが、出口端から入口端に向かって基材の軸方向長さのうちのy%(なお、yは10〜80の範囲である)にわたって延び、第3のコーティングの上および内壁の表面上かまたは第3のコーティングの上において配置され、
第1のコーティングが、入口端から出口端に向かって基材の軸方向長さのうちのx%(なお、xは95〜100の範囲である)にわたって延び、内壁の表面上および第2のコーティング上において配置される。
xは、98〜100の範囲、より好ましくは99〜100の範囲であることが好ましい。
第2のコーティングは、第3のコーティングの上および内壁の表面上において配置することが好ましい。yが、30〜70の範囲、より好ましくは40〜60の範囲、より好ましくは45〜55の範囲であることがより好ましい。
zは、10〜60の範囲、より好ましくは15〜40の範囲、より好ましくは20〜30の範囲であることが好ましい。
xが98〜100の範囲、より好ましくは99〜100の範囲であり、第2のコーティングが第3のコーティングの上および内壁の表面上において配置され、yが30〜70の範囲、より好ましくは40〜60の範囲、より好ましくは45〜55の範囲であり、zが10〜60の範囲、より好ましくは15〜40の範囲、より好ましくは20〜30の範囲であることが好ましい。
第1のコーティングは、上記で定義したI.による本発明の触媒の第1のコーティングの化学組成を有することが好ましい。
第1のコーティングについて、これが銅および鉄のうちの1種以上を含むゼオライト材料を含むことが好ましく、第1のコーティングに含まれるゼオライト材料が、AEI、CHA、BEA、これらの2種以上の混合物およびこれらの2種以上の混合型からなる群から選択される骨格型を有することが好ましい。第1のコーティングに含まれるゼオライト材料が、骨格型CHAまたはAEI、より好ましくはCHAを有することがより好ましい。
第1のコーティング中のゼオライト材料の骨格構造の95〜100質量%、より好ましくは98〜100質量%、より好ましくは99〜100質量%が、Si、Al、Oと、任意にHおよびPのうちの1種以上とからなり、骨格構造において、SiのAlに対するモル比が、モルSiO:Alとして計算され、より好ましくは2:1〜50:1の範囲、より好ましくは4:1〜40:1の範囲、より好ましくは10:1〜40:1の範囲、より好ましくは15:1〜40:1の範囲、より好ましくは15:1〜25:1か、またはより好ましくは30:1〜40:1の範囲であることが好ましい。
第1のコーティングに含まれるゼオライト材料は銅を含むことが好ましく、ゼオライト材料に含まれる銅の量は、CuOとして計算され、ゼオライト材料の総質量に基づいて、より好ましくは1〜10質量%の範囲、より好ましくは2〜8質量%の範囲、より好ましくは3〜6質量%の範囲である。第1のコーティングのゼオライト材料に含まれる鉄の量は、Feとして計算され、ゼオライト材料の総質量に基づいて、0〜0.01質量%の範囲、より好ましくは0〜0.001質量%の範囲、より好ましくは0〜0.0001質量%の範囲であることがより好ましい。
第1のコーティングが金属オキシドバインダーをさらに含むことが好ましく、金属オキシドバインダーは、より好ましくは、ジルコニア、アルミナ、チタニア、シリカのうちの1種以上、並びにZr、Al、TiおよびSiのうちの2種以上を含む混合酸化物を含み、より好ましくはアルミナおよびジルコニアのうちの1種以上を含み、より好ましくはジルコニアを含む。第1のコーティングが、第1のコーティングのゼオライト材料の質量に基づいて、0.1〜7質量%の範囲、より好ましくは2〜6質量%の範囲の量で、金属オキシドバインダーを含むことがより好ましい。
第1のコーティングの95〜100質量%、より好ましくは98〜100質量%、より好ましくは99〜100質量%が、銅および鉄のうちの1種以上を含むゼオライト材料と、好ましくは上記で定義した金属オキシドバインダーとからなることが好ましい。
第1のコーティングがゼオライト材料を0.5〜3.5g/inの範囲、好ましくは2〜3g/inの範囲の担持量で含むことが好ましい。
触媒が第1のコーティングを1〜4g/in、好ましくは2.5〜3.5g/inの範囲の担持量で含むことが好ましい。
第2のコーティングが、上記で定義したI.による本発明の触媒の第2のコーティングの化学組成を有することが好ましい。
第2のコーティングについて、第2のコーティングに含まれる第1の白金族金属成分が、白金、パラジウムおよびロジウムのうちの1種以上、より好ましくは、白金およびパラジウムのうちの1種以上であることが好ましい。
第2のコーティングに含まれる第1の白金族金属成分を担持した非ゼオライトの第1の酸化物材料が、アルミナ、ジルコニア、チタニア、シリカ、セリアのうちの1種以上、並びにAl、Zr、Ti、SiおよびCeのうちの2種以上を含む混合酸化物、より好ましくはアルミナ、ジルコニア、チタニアおよびシリカのうちの1種以上を含み、より好ましくはこれらからなることが好ましい。
第2のコーティングが、銅および鉄のうちの1種以上を含むゼオライト材料を含み、第2のコーティングに含まれるゼオライト材料が、AEI、CHA、BEA、これらの2種以上の混合物およびこれらの2種以上の混合型からなる群から選択される骨格型を有することが好ましい。第2のコーティングに含まれるゼオライト材料が、骨格型CHAまたはAEI、より好ましくはCHAを有することがより好ましい。
第2のコーティングに含まれるゼオライト材料は銅を含むことが好ましく、ゼオライト材料に含まれる銅の量は、CuOとして計算され、ゼオライト材料の総質量に基づいて、より好ましくは1〜10質量%の範囲、より好ましくは2〜8質量%の範囲、より好ましくは3〜6質量%の範囲である。第2のコーティングのゼオライト材料に含まれる鉄の量は、Feとして計算され、ゼオライト材料の総質量に基づいて、0〜0.01質量%の範囲、より好ましくは0〜0.001質量%の範囲、より好ましくは0〜0.0001質量%の範囲であることがより好ましい。
第2のコーティングのゼオライト材料の骨格構造の95〜100質量%、より好ましくは98〜100質量%、より好ましくは99〜100質量%は、Si、Al、Oと、任意にHおよびPのうちの1種以上とからなることが好ましく、骨格構造において、SiのAlに対するモル比は、SiO:Alとして計算され、より好ましくは2:1〜50:1の範囲、より好ましくは4:1〜40:1の範囲、より好ましくは10:1〜40:1の範囲、より好ましくは15:1〜40:1の範囲、より好ましくは15:1〜25:1か、またはより好ましくは30:1〜40:1の範囲である。
第2のコーティングが金属オキシドバインダーをさらに含むことが好ましく、金属オキシドバインダーは、より好ましくは、ジルコニア、アルミナ、チタニア、シリカのうちの1種以上、並びにZr、Al、TiおよびSiのうちの2種以上を含む混合酸化物、より好ましくはアルミナおよびジルコニアのうちの1種以上、より好ましくはジルコニアを含む。第2のコーティングが、より好ましくは、第2のコーティングのゼオライト材料の質量に基づいて、0.1〜7質量%の範囲、より好ましくは2〜6質量%の範囲の量で、金属オキシドバインダーを含むことがより好ましい。
第2のコーティングの95〜100質量%、より好ましくは98〜100質量%、より好ましくは99〜100質量%が、非ゼオライトの第1の酸化物材料上に担持された第1の白金族金属成分と、バナジウムオキシドのうちの1種以上と、銅および鉄のうちの1種以上を含むゼオライト材料と、任意に上記で定義した金属オキシドバインダーとからなる。
第2のコーティングがゼオライト材料を1〜2.5g/inの範囲の担持量で含むことが好ましい。
第2のコーティングが第1の白金族金属成分を1〜10g/ftの範囲の担持量で含むことが好ましい。
第2のコーティングが非ゼオライトの第1の酸化物材料を0.1〜1g/inの範囲の担持量で含むことが好ましい。
触媒が第2のコーティングを1〜3g/inの範囲の担持量で含むことが好ましい。
第3のコーティングについて、これが上記で定義したI.による本発明の触媒の第3のコーティングの組成を有することが好ましい。
第3のコーティングについて、前記コーティングに含まれる第2の白金族金属成分が、白金、パラジウムおよびロジウムのうちの1種以上、より好ましくは、白金およびパラジウムのうちの1種以上、より好ましくは白金であることが好ましい。
第3のコーティングに含まれる第2の白金族金属成分を担持する第2の酸化物材料が、アルミナ、ジルコニア、チタニア、シリカ、セリアのうちの1種以上、並びにAl、Zr、Ti、SiおよびCeのうちの2種以上を含む混合酸化物、より好ましくはアルミナ、ジルコニア、チタニアおよびシリカのうちの1種以上を含み、より好ましくはこれらからなることが好ましい。第2の酸化物材料の95〜100質量%、より好ましくは98〜100質量%、より好ましくは99〜100質量%がアルミナおよび任意にジルコニアからなり、第2の酸化物材料の好ましくは60〜100質量%、より好ましくは70〜90質量%、より好ましくは75〜85質量%がアルミナからなり、および第2の酸化物材料の好ましくは0〜40質量%、より好ましくは10〜30質量%、より好ましくは15〜25質量%がジルコニアからなることがより好ましい。あるいは、第2の酸化物材料の95〜100質量%、より好ましくは98〜100質量%、より好ましくは99〜100質量%がチタニアおよび任意にシリカからなり、第2の酸化物材料の好ましくは60〜100質量%、より好ましくは80〜100質量%、より好ましくは85〜95質量%がチタニアからなり、第2の酸化物材料の好ましくは0〜40質量%、より好ましくは0〜20質量%、より好ましくは5〜15質量%がシリカからなる。
第3のコーティングの95〜100質量%、より好ましくは98〜100質量%、より好ましくは99〜100質量%が、第2の酸化物材料上に担持された第2の白金族金属成分からなることが好ましい。
第3のコーティングが5〜30g/ftの範囲、好ましくは10〜20g/ftの範囲の担持量で第2の白金族金属成分を含むことが好ましい。
第3のコーティングが0.1〜4g/inの範囲、好ましくは0.2〜2g/inの範囲、より好ましくは0.5〜1g/inの範囲の担持量で第2の酸化物材料を含むことが好ましい。
触媒は好ましくは、0.1〜4g/inの範囲、好ましくは0.2〜2g/inの範囲、より好ましくは0.5〜1g/inの範囲の担持量で第3のコーティングを含む。
フロースルー基材について、これが上記で定義したI.による触媒のフロースルー基材であることが好ましい。
触媒が、フロースルー基材、第1のコーティング、第2のコーティング、および第3のコーティングからなることが好ましい。
本発明を、以下の実施形態の最初の一連および示される従属項および後方参照から得られる実施形態の組み合わせによって例示する。この一連の実施形態は、以下に示す実施形態の2番目の一連と組み合わせてもよい。特に、実施形態の範囲に言及する各場合とも、例えば「実施形態1から4のいずれか一項に記載の触媒」などの用語において、この範囲のすべての実施形態が当業者に明示的に開示されることが意図されており、すなわち、この用語の文言は、「実施形態1、2、3、および4のいずれか一項に記載の触媒」と同義であると当業者に理解されることに留意されたい。さらに、以下の実施形態の一連は、保護の範囲を決定する特許請求の範囲の一連ではなく、本発明の一般的かつ好ましい側面に向けられた説明の好適に構成された部分を表すものであることに明示的に留意されたい。
1. NOの酸化、アンモニアの酸化、HCの酸化、およびNOxの選択的接触還元のための触媒であって、
(i) 入口端と、出口端と、入口端から出口端に向かって延びる基材軸方向長さと、フロースルー基材を貫通すると共にフロースルー基材の内壁によって規定される複数の通路とを含むフロースルー基材、
(ii) バナジウムオキシドのうちの1種以上と、銅および鉄のうちの1種以上を含むゼオライト材料とを含む第1のコーティング、
(iii) 非ゼオライトの第1の酸化物材料上に担持された第1の白金族金属成分を含み、さらに、バナジウムオキシドのうちの1種以上と銅および鉄のうちの1種以上を含むゼオライト材料とを含む、第2のコーティング、
(iv) 任意に、第2の酸化物材料上に担持された第2の白金族金属成分を含む第3のコーティング
を含み、
第3のコーティングが、内壁の表面上および第2のコーティングの下において、出口端から入口端に向かって基材の軸方向長さのうちのz%(なお、zは0〜100の範囲である)にわたって配置され、
第2のコーティングが、入口端から出口端に向かって基材の軸方向長さのうちのy%(なお、yは95〜100の範囲である)にわたって延び、そして、内壁の表面上において、または内壁の表面および第3のコーティング上において、または第3のコーティング上において配置され、
第1のコーティングが、入口端から出口端に向かって基材の軸方向長さのうちのx%(なお、xは20〜yの範囲である)にわたって延び、そして第2のコーティング上において配置されている、触媒。
2. yが95〜100の範囲、好ましくは98〜100の範囲、より好ましくは99〜100の範囲であり、xがyである、実施形態1に記載の触媒。
3. yが95〜100の範囲、好ましくは98〜100の範囲、より好ましくは99〜100の範囲であり、xが20〜60の範囲、好ましくは40〜60の範囲、より好ましくは45〜55の範囲、より好ましくは48〜52の範囲である、実施形態1に記載の触媒。
4. zが0〜65の範囲、好ましくは0〜60の範囲、より好ましくは0〜55の範囲であるか、またはzが80〜100の範囲、好ましくは95〜100の範囲、より好ましくは98〜100の範囲である、実施形態1から3のいずれか一項に記載の触媒。
5. 第1のコーティングが、銅および鉄のうちの1種以上を含むゼオライト材料を含む、実施形態1から4のいずれか一項に記載の触媒。
6. 第1のコーティングに含まれるゼオライト材料が骨格型を有し、その骨格型が、ABW、ACO、AEI、AEL、AEN、AET、AFG、AFI、AFN、AFO、AFR、AFS、AFT、AFV、AFX、AFY、AHT、ANA、APC、APD、AST、ASV、ATN、ATO、ATS、ATT、ATV、AVL、AWO、AWW、BCT、BEA、BEC、BIK、BOF、BOG、BOZ、BPH、BRE、BSV、CAN、CAS、CDO、CFI、CGF、CGS、CHA、−CHI、−CLO、CON、CSV、CZP、DAC、DDR、DFO、DFT、DOH、DON、EAB、EDI、EEI、EMT、EON、EPI、ERI、ESV、ETR、EUO、−EWT、EZT、FAR、FAU、FER、FRA、GIS、GIU、GME、GON、GOO、HEU、IFO、IFR、−IFU、IFW、IFY、IHW、IMF、IRN、IRR、−IRY、ISV、ITE、ITG、ITH、−ITN、ITR、ITT、−ITV、ITW、IWR、IWS、IWV、IWW、JBW、JNT、JOZ、JRY、JSN、JSR、JST、JSW、KFI、LAU、LEV、LIO、−LIT、LOS、LOV、LTA、LTF、LTJ、LTL、LTN、MAR、MAZ、MEI、MEL、MEP、MER、MFI、MFS、MON、MOR、MOZ、MRE、MSE、MSO、MTF、MTN、MTT、MTW、MVY、MWF、MWW、NAB、NAT、NES、NON、NPO、NPT、NSI、OBW、OFF、OKO、OSI、OSO、OWE、−PAR、PAU、PCR、PHI、PON、POS、PSI、PUN、RHO、−RON、RRO、RSN、RTE、RTH、RUT、RWR、RWY、SAF、SAO、SAS、SAT、SAV、SBE、SBN、SBS、SBT、SEW、SFE、SFF、SFG、SFH、SFN、SFO、SFS、SFV、SFW、SGT、SIV、SOD、SOF、SOS、SSF、−SSO、SSY、STF、STI、STO、STT、STW、−SVR、SVV、SZR、TER、THO、TOL、TON、TSC、TUN、UEI、UFI、UOS、UOV、UOZ、USI、UTL、UWY、VET、VFI、VNI、VSV、WEI、−WEN、YUG、ZON、これらの2種以上の混合物およびこれらの2種以上の混合型からなる群から選択され、好ましくはAEI、GME、CHA、MFI、BEA、FAU、MOR、これらの2種以上の混合物およびこれらの2種以上の混合型からなる群から選択され、より好ましくはAEI、GME、CHA、BEA、FAU、MOR、これらの2種以上の混合物およびこれらの2種以上の混合型からなる群から選択され、より好ましくはAEI、CHA、BEA、これらの2種以上の混合物およびこれらの2種以上の混合型からなる群から選択され、第1のコーティングに含まれるゼオライト材料が、より好ましくは骨格型CHAまたはAEI、より好ましくはCHAを有する、実施形態1から5のいずれか一項に記載の触媒。
7. ゼオライト材料の骨格構造の95〜100質量%、好ましくは98〜100質量%、より好ましくは99〜100質量%が、Si、Al、Oと、任意にHおよびPのうちの1種以上とからなり、骨格構造において、SiのAlに対するモル比が、モルSiO:Alとして計算され、好ましくは2:1〜50:1の範囲、より好ましくは4:1〜40:1の範囲、より好ましくは10:1〜40:1の範囲、より好ましくは15:1〜40:1の範囲、より好ましくは15:1〜25:1か、またはより好ましくは30:1〜40:1の範囲である、実施形態1から6のいずれか一項に記載の触媒。
8. 第1のコーティングに含まれるゼオライト材料が銅を含み、ゼオライト材料に含まれる銅の量が、CuOとして計算され、ゼオライト材料の総質量に基づいて、好ましくは1〜10質量%の範囲、より好ましくは2〜8質量%の範囲、より好ましくは3〜6質量%の範囲であり、第1のコーティングのゼオライト材料に含まれる鉄の量が、Feとして計算され、ゼオライト材料の総質量に基づいて、好ましくは0〜0.01質量%の範囲、より好ましくは0〜0.001質量%の範囲、より好ましくは0〜0.0001質量%の範囲である、実施形態1から7のいずれか一項に記載の触媒。
9. 第1のコーティングに含まれるゼオライト材料が鉄を含み、ゼオライト材料に含まれる鉄の量が、Feとして計算され、ゼオライト材料の総質量に基づいて、好ましくは0.1〜10.0質量%の範囲、より好ましくは1.0〜7.0質量%の範囲、より好ましくは2.5〜5.5質量%の範囲であり、および好ましくはゼオライト材料の骨格構造の95〜100質量%、より好ましくは98〜100質量%、より好ましくは99〜100質量%が、Si、Al、Oと、任意にHおよびPのうちの1種以上とからなり、骨格構造において、SiのAlに対するモル比が、SiO:Alとして計算され、好ましくは2:1〜50:1の範囲、より好ましくは4:1〜40:1の範囲、より好ましくは10:1〜40:1の範囲、より好ましくは15:1〜40:1の範囲、より好ましくは15:1〜25:1か、またはより好ましくは30:1〜40:1の範囲である、実施形態1から7のいずれか一項に記載の触媒。
10. 触媒において、第1のコーティングが、30.51〜183.07g/l(0.5〜3g/in)の範囲、好ましくは45.77〜122.05g/l(0.75〜2g/in)の範囲、より好ましくは48.82〜97.64g/l(0.8〜1.6g/in)の範囲、より好ましくは48.82〜67.13g/l(0.8〜1.1g/in)の範囲か、またはより好ましくは73.23〜97.64g/l(1.2〜1.6g/in)の範囲の担持量でゼオライト材料を含む、実施形態1から9のいずれか一項に記載の触媒。
11. 第1のコーティングに含まれる、好ましくは骨格型CHAを有するゼオライト材料が、走査型電子顕微鏡によって決定して、少なくとも0.5マイクロメートルの、好ましくは0.5〜1.5マイクロメートルの範囲、より好ましくは0.6〜1.0マイクロメートルの範囲、より好ましくは0.6〜0.8マイクロメートルの範囲の平均結晶子径を有する、実施形態5から10のいずれか一項に記載の触媒。
12. 第1のコーティングが金属オキシドバインダーをさらに含み、金属オキシドバインダーが、好ましくは、ジルコニア、アルミナ、チタニア、シリカのうちの1種以上、並びにZr、Al、TiおよびSiのうちの2種以上を含む混合酸化物を含み、より好ましくはアルミナおよびジルコニアのうちの1種以上、より好ましくはジルコニアを含み、触媒において、第1のコーティングがより好ましくは、0.61〜12.20g/l(0.01〜0.2g/in)の範囲、より好ましくは1.22〜9.15g/l(0.02〜0.15g/in)の範囲、より好ましくは3.66〜7.32g/l(0.06〜0.12g/in)の範囲の担持量で金属オキシドバインダーを含む、実施形態1から11のいずれか一項に記載の触媒。
13. 第1のコーティングの95〜100質量%、好ましくは98〜100質量%、より好ましくは99〜100質量%が、銅および鉄のうちの1種以上を含むゼオライト材料と、好ましくは実施形態12に記載の金属オキシドバインダーとからなる、実施形態1から12のいずれか一項に記載の触媒。
14. 第1のコーティングがバナジウムオキシドを含み、バナジウムオキシドが好ましくはバナジウム(V)オキシドおよびバナジウム(IV)オキシドのうちの1種以上であり、バナジウムオキシドが、タングステン、鉄およびアンチモンのうちの1種以上を任意に含む、実施形態1から13のいずれか一項に記載の触媒。
15. バナジウムオキシドが、チタン、シリコンおよびジルコニウムのうちの1種以上を含む、好ましくはチタンおよびシリコンのうちの1種以上を含む酸化物材料上に担持され、より好ましくは、酸化物材料が、チタニアおよびシリカのうちの1種以上、より好ましくはチタニアであり、チタニアが、タングステンおよびシリコンのうちの1種以上、好ましくはシリコンを任意に含む、実施形態14に記載の触媒。
16. 触媒において、第1のコーティングが、Vとして計算されるバナジウムオキシドを、30.51〜244.09g/l(0.5〜4g/in)の範囲、好ましくは61.02〜183.07g/l(1〜3g/in)の範囲、より好ましくは91.53〜152.56g/l(1.5〜2.5g/in)の範囲の担持量で含む、実施形態14または15に記載の触媒。
17. 第1のコーティングの95〜100質量%、好ましくは98〜100質量%、より好ましくは99〜100質量%が、酸化物材料上に担持されたバナジウムオキシドからなる、実施形態14または15に記載の触媒。
18. 第1のコーティングの0〜0.0001質量%、好ましくは0〜0.00001質量%がパラジウムからなり、好ましくはパラジウム、白金およびロジウムからなり、より好ましくはパラジウム、白金、ロジウム、オスミウムおよびイリジウムからなる、実施形態1から17のいずれか一項に記載の触媒。
19. 第2のコーティングに含まれる第1の白金族金属成分が、白金、パラジウムおよびロジウムのうちの1種以上、好ましくは白金およびパラジウムのうちの1種以上であり、より好ましくは、第1の白金族金属成分が白金であるか、または第1の白金族金属成分がパラジウムおよび白金である、実施形態1から18のいずれか一項に記載の触媒。
20. 第2のコーティングに含まれる第1の白金族金属成分を担持した非ゼオライトの第1の酸化物材料が、アルミナ、ジルコニア、チタニア、シリカ、セリアのうちの1種以上、並びにAl、Zr、Ti、SiおよびCeのうちの2種以上を含む混合酸化物、好ましくはアルミナ、ジルコニア、チタニアおよびシリカのうちの1種以上を含み、好ましくはこれらからなる、実施形態1から19のいずれか一項に記載の触媒。
21. 非ゼオライトの第1の酸化物材料の90〜100質量%、好ましくは95〜100質量%、より好ましくは99〜100質量%がアルミナおよび任意にジルコニアからなり、非ゼオライトの第1の酸化物材料の60〜100質量%、好ましくは70〜90質量%、より好ましくは75〜85質量%がアルミナからなり、および非ゼオライトの第1の酸化物材料の0〜40質量%、好ましくは10〜30質量%、より好ましくは15〜25質量%がジルコニアからなる、実施形態20に記載の触媒。
22. 非ゼオライトの第1の酸化物材料の90〜100質量%、好ましくは95〜100質量%、より好ましくは99〜100質量%がチタニアおよび任意にシリカからなり、非ゼオライトの第1の酸化物材料の60〜100質量%、好ましくは80〜100質量%、より好ましくは85〜95質量%がチタニアからなり、非ゼオライトの第1の酸化物材料の0〜40質量%、好ましくは0〜20質量%、より好ましくは5〜15質量%がシリカからなる、実施形態20に記載の触媒。
23. 第2のコーティングが、銅および鉄のうちの1種以上を含むゼオライト材料を含む、実施形態1から22のいずれか一項に記載の触媒。
24. 第2のコーティングに含まれるゼオライト材料が骨格型を有し、その骨格型が、ABW、ACO、AEI、AEL、AEN、AET、AFG、AFI、AFN、AFO、AFR、AFS、AFT、AFV、AFX、AFY、AHT、ANA、APC、APD、AST、ASV、ATN、ATO、ATS、ATT、ATV、AVL、AWO、AWW、BCT、BEA、BEC、BIK、BOF、BOG、BOZ、BPH、BRE、BSV、CAN、CAS、CDO、CFI、CGF、CGS、CHA、−CHI、−CLO、CON、CSV、CZP、DAC、DDR、DFO、DFT、DOH、DON、EAB、EDI、EEI、EMT、EON、EPI、ERI、ESV、ETR、EUO、−EWT、EZT、FAR、FAU、FER、FRA、GIS、GIU、GME、GON、GOO、HEU、IFO、IFR、−IFU、IFW、IFY、IHW、IMF、IRN、IRR、−IRY、ISV、ITE、ITG、ITH、−ITN、ITR、ITT、−ITV、ITW、IWR、IWS、IWV、IWW、JBW、JNT、JOZ、JRY、JSN、JSR、JST、JSW、KFI、LAU、LEV、LIO、−LIT、LOS、LOV、LTA、LTF、LTJ、LTL、LTN、MAR、MAZ、MEI、MEL、MEP、MER、MFI、MFS、MON、MOR、MOZ、MRE、MSE、MSO、MTF、MTN、MTT、MTW、MVY、MWF、MWW、NAB、NAT、NES、NON、NPO、NPT、NSI、OBW、OFF、OKO、OSI、OSO、OWE、−PAR、PAU、PCR、PHI、PON、POS、PSI、PUN、RHO、−RON、RRO、RSN、RTE、RTH、RUT、RWR、RWY、SAF、SAO、SAS、SAT、SAV、SBE、SBN、SBS、SBT、SEW、SFE、SFF、SFG、SFH、SFN、SFO、SFS、SFV、SFW、SGT、SIV、SOD、SOF、SOS、SSF、−SSO、SSY、STF、STI、STO、STT、STW、−SVR、SVV、SZR、TER、THO、TOL、TON、TSC、TUN、UEI、UFI、UOS、UOV、UOZ、USI、UTL、UWY、VET、VFI、VNI、VSV、WEI、−WEN、YUG、ZON、これらの2種以上の混合物およびこれらの2種以上の混合型からなる群から選択され、好ましくはAEI、GME、CHA、MFI、BEA、FAU、MOR、これらの2種以上の混合物およびこれらの2種以上の混合型からなる群から選択され、より好ましくはAEI、GME、CHA、BEA、FAU、MOR、これらの2種以上の混合物およびこれらの2種以上の混合型からなる群から選択され、より好ましくはAEI、CHA、BEA、これらの2種以上の混合物およびこれらの2種以上の混合型からなる群から選択され、第2のコーティングに含まれるゼオライト材料が、より好ましくは骨格型CHAまたはAEI、より好ましくはCHAを有する、実施形態1から23のいずれか一項に記載の触媒。
25. 第2のコーティングに含まれるゼオライト材料が銅を含み、ゼオライト材料に含まれる銅の量が、CuOとして計算され、ゼオライト材料の総質量に基づいて、好ましくは1〜10質量%の範囲、より好ましくは2〜8質量%の範囲、より好ましくは3〜6質量%の範囲である、実施形態1から24のいずれか一項に記載の触媒。
26. 第2のコーティングのゼオライト材料に含まれる鉄の量が、Feとして計算され、ゼオライト材料の総質量に基づいて、0〜0.01質量%の範囲、好ましくは0〜0.001質量%の範囲、より好ましくは0〜0.0001質量%の範囲である、実施形態25に記載の触媒。
27. 第2のコーティングのゼオライト材料の骨格構造の95〜100質量%、好ましくは98〜100質量%、より好ましくは99〜100質量%が、Si、Al、Oと、任意にHおよびPのうちの1種以上とからなり、骨格構造において、SiのAlに対するモル比が、SiO:Alとして計算され、好ましくは2:1〜50:1の範囲、より好ましくは4:1〜40:1の範囲、より好ましくは10:1〜40:1の範囲、より好ましくは15:1〜40:1の範囲、より好ましくは15:1〜25:1か、またはより好ましくは30:1〜40:1の範囲である、実施形態1から26のいずれか一項に記載の触媒。
28. 第2のコーティングに含まれるゼオライト材料が鉄を含み、ゼオライト材料に含まれる鉄の量が、Feとして計算され、ゼオライト材料の総質量に基づいて、好ましくは0.1〜10.0質量%の範囲、より好ましくは1.0〜7.0質量%の範囲、より好ましくは2.5〜5.5質量%の範囲であり、および好ましくはゼオライト材料の骨格構造の95〜100質量%、より好ましくは98〜100質量%、より好ましくは99〜100質量%が、Si、Al、Oと、任意にHおよびPのうちの1種以上とからなり、骨格構造において、SiのAlに対するモル比が、SiO:Alとして計算され、好ましくは2:1〜50:1の範囲、より好ましくは4:1〜40:1の範囲、より好ましくは10:1〜40:1の範囲、より好ましくは15:1〜40:1の範囲、より好ましくは15:1〜25:1か、またはより好ましくは30:1〜40:1の範囲である、実施形態1から27のいずれか一項に記載の触媒。
29. 触媒において、第2のコーティングが、45.77〜305.12g/l(0.75〜5g/in)の範囲、好ましくは61.02〜183.07g/l(1〜3g/in)の範囲、より好ましくは97.64〜158.66g/l(1.6〜2.6g/in)の範囲の担持量でゼオライト材料を含む、実施形態1から28のいずれか一項に記載の触媒。
30. 第2のコーティングに含まれるゼオライト材料、好ましくは骨格型CHAを有するゼオライト材料が、走査型電子顕微鏡によって決定して、少なくとも0.5マイクロメートルの、好ましくは0.5〜1.5マイクロメートルの範囲、より好ましくは0.6〜1.0マイクロメートルの範囲、より好ましくは0.6〜0.8マイクロメートルの範囲の平均結晶子径を有する、実施形態1から29のいずれか一項に記載の触媒。
31. 第2のコーティングが金属オキシドバインダーをさらに含み、金属オキシドバインダーが好ましくは、ジルコニア、アルミナ、チタニア、シリカのうちの1種以上、並びにZr、Al、TiおよびSiのうちの2種以上を含む混合酸化物、より好ましくはアルミナおよびジルコニアのうちの1種以上、より好ましくはジルコニアを含み、触媒において、第2のコーティングがより好ましくは、1.22〜12.20g/l(0.02〜0.2g/in)の範囲、より好ましくは3.05〜9.15g/l(0.05〜0.15g/in)の範囲、より好ましくは4.88〜7.32g/l(0.08〜0.12g/in)の範囲の担持量で金属オキシドバインダーを含む、実施形態1から30のいずれか一項に記載の触媒。
32. 第2のコーティングの90〜100質量%、好ましくは95〜100質量%、より好ましくは98〜100質量%が、非ゼオライトの第1の酸化物材料上に担持された第1の白金族金属成分と、銅および鉄のうちの1種以上を含むゼオライト材料と、好ましくは実施形態31に記載の金属オキシドバインダーとからなる、実施形態1から31のいずれか一項に記載の触媒。
33. 第2のコーティングがバナジウムオキシドを含み、バナジウムオキシドが好ましくはバナジウム(V)オキシドおよびバナジウム(IV)オキシドのうちの1種以上であり、バナジウムオキシドが、タングステン、鉄およびアンチモンのうちの1種以上を任意に含む、実施形態1から31のいずれか一項に記載の触媒。
34. バナジウムオキシドが、チタン、シリコンおよびジルコニウムのうちの1種以上を含む酸化物材料、好ましくはチタンおよびシリコンのうちの1種以上を含む酸化物材料、より好ましくはチタニアおよびシリカ、より好ましくはチタニア上に担持され、チタニアが、タングステンおよびシリコンのうちの1種以上、好ましくはシリコンを任意に含有する、実施形態33に記載の触媒。
35. 第2のコーティングの90〜100質量%、好ましくは95〜100質量%、より好ましくは98〜100質量%、より好ましくは99〜100質量%が、非ゼオライトの第1の酸化物材料上に担持された第1の白金族金属成分と、酸化物材料上に担持されたバナジウムオキシドとからなる、実施形態34に記載の触媒。
36. 触媒において、第2のコーティングが、Vとして計算されるバナジウムオキシドを、30.51〜244.09g/l(0.5〜4g/in)の範囲、好ましくは61.02〜183.07g/l(1〜3g/in)の範囲、より好ましくは91.53〜152.56g/l(1.5〜2.5g/in)の範囲の担持量で含む、実施形態33から35のいずれか一項に記載の触媒。
37. 触媒において、第2のコーティングおよび任意の第3のコーティングが、共に合わせて、0.035〜1.41g/l(1〜40g/ft)の範囲、好ましくは0.071〜0.53g/l(2〜15g/ft)の範囲、好ましくは0.11〜0.35g/l(3〜10g/ft)の範囲、より好ましくは0.16〜0.32g/l(4.5〜9.0g/ft)の範囲、より好ましくは0.26〜0.30g/l(7.5〜8.5g/ft)の範囲の、元素白金族金属として計算される、白金族金属成分の担持量を有する、実施形態1から36のいずれか一項に記載の触媒。
38. 触媒が、6.10〜183.07g/l(0.1〜3g/in)の範囲、好ましくは12.20〜122.05g/l(0.2〜2g/in)の範囲、より好ましくは24.41〜91.53g/l(0.4〜1.5g/in)の範囲、より好ましくは36.61〜73.23g/l(0.6〜1.2g/in)の範囲の、任意の第2の酸化物材料と共に合わせた第1の非ゼオライトの酸化物材料の担持量を有する、実施形態1から37のいずれか一項に記載の触媒。
39. 触媒が、フロースルー基材、第1のコーティングおよび第2のコーティングからなり、第1のコーティングが第2のコーティングの上において配置され、第2のコーティングが内壁の表面上において配置される、実施形態1から38のいずれか一項に記載の触媒。
40. 第2のコーティングが、
(A) 非ゼオライトの酸化物材料上に担持された白金族金属成分を含み、さらに、バナジウムオキシドのうちの1種以上と銅および鉄のうちの1種以上を含むゼオライト材料とを含む、入口コーティング、および
(B) 非ゼオライトの酸化物材料上に担持された白金族金属成分を含み、さらに、バナジウムオキシドのうちの1種以上と銅および鉄のうちの1種以上を含むゼオライト材料とを含む、出口コーティング
を含み、好ましくはこれらからなり、
入口コーティングが、入口端から出口端に向かって基材の軸方向長さのうちのy1%にわたって延び、内壁の表面上において、または内壁の表面および第3のコーティング上において、または第3のコーティング上において配置され、
出口コーティングが、出口端から入口端に向かって基材の軸方向長さのうちのy2%にわたって延び、内壁の表面上において、または内壁の表面および第3のコーティング上において、または第3のコーティング上において配置され、
y1が45〜55の範囲、好ましくは48〜50の範囲であり、およびy2が45〜55の範囲、好ましくは48〜50の範囲であり、
入口コーティングが白金族金属成分を担持量(l1)で含み、そして出口コーティングが白金族金属成分を担持量(l2)で含み、(l1):(l2)の比が、0.2:1〜0.75:1の範囲、好ましくは0.3:1〜0.6:1の範囲、より好ましくは0.4:1〜0.5:1の範囲であり、
第1の白金族金属成分は、入口コーティングの白金族金属成分および出口コーティングの白金族金属成分を含み、好ましくはこれらからなり、
非ゼオライトの第1の酸化物材料は、入口コーティングの非ゼオライトの酸化物材料および出口コーティングの非ゼオライトの酸化物材料を含み、好ましくはこれらからなる、実施形態1から39のいずれか一項に記載の触媒。
41. 第2のコーティングの入口コーティングに含まれる白金族金属成分が、白金、パラジウムおよびロジウムのうちの1種以上、好ましくは白金およびパラジウムのうちの1種以上、より好ましくは白金か、またはパラジウムと白金である、実施形態40に記載の触媒。
42. 入口コーティングに含まれる白金族金属成分を担持する非ゼオライトの酸化物材料が、アルミナ、ジルコニア、チタニア、シリカ、セリアのうちの1種以上、並びにAl、Zr、Ti、SiおよびCeのうちの2種以上を含む混合酸化物、好ましくはアルミナ、ジルコニア、チタニアおよびシリカのうちの1種以上を含み、好ましくはこれらからなる、実施形態40または41に記載の触媒。
43. 非ゼオライトの酸化物材料の90〜100質量%、好ましくは95〜100質量%、より好ましくは99〜100質量%がアルミナおよび任意にジルコニアからなり、非ゼオライトの酸化物材料の60〜100質量%、好ましくは70〜90質量%、より好ましくは75〜85質量%がアルミナからなり、および非ゼオライトの酸化物材料の0〜40質量%、好ましくは10〜30質量%、より好ましくは15〜25質量%がジルコニアからなる、実施形態42に記載の触媒。
44. 非ゼオライトの酸化物材料の90〜100質量%、好ましくは95〜100質量%、より好ましくは99〜100質量%がチタニアおよび任意にシリカからなり、非ゼオライトの酸化物材料の60〜100質量%、好ましくは80〜100質量%、より好ましくは85〜95質量%がチタニアからなり、非ゼオライトの酸化物材料の0〜40質量%、好ましくは0〜20質量%、より好ましくは5〜15質量%がシリカからなる、実施形態42に記載の触媒。
45. 第2のコーティングの入口コーティングが、銅および鉄のうちの1種以上を含むゼオライト材料を含む、実施形態40から44のいずれか一項に記載の触媒。
46. 第2のコーティングの入口コーティングに含まれるゼオライト材料が骨格型を有し、その骨格型が、ABW、ACO、AEI、AEL、AEN、AET、AFG、AFI、AFN、AFO、AFR、AFS、AFT、AFV、AFX、AFY、AHT、ANA、APC、APD、AST、ASV、ATN、ATO、ATS、ATT、ATV、AVL、AWO、AWW、BCT、BEA、BEC、BIK、BOF、BOG、BOZ、BPH、BRE、BSV、CAN、CAS、CDO、CFI、CGF、CGS、CHA、−CHI、−CLO、CON、CSV、CZP、DAC、DDR、DFO、DFT、DOH、DON、EAB、EDI、EEI、EMT、EON、EPI、ERI、ESV、ETR、EUO、−EWT、EZT、FAR、FAU、FER、FRA、GIS、GIU、GME、GON、GOO、HEU、IFO、IFR、−IFU、IFW、IFY、IHW、IMF、IRN、IRR、−IRY、ISV、ITE、ITG、ITH、−ITN、ITR、ITT、−ITV、ITW、IWR、IWS、IWV、IWW、JBW、JNT、JOZ、JRY、JSN、JSR、JST、JSW、KFI、LAU、LEV、LIO、−LIT、LOS、LOV、LTA、LTF、LTJ、LTL、LTN、MAR、MAZ、MEI、MEL、MEP、MER、MFI、MFS、MON、MOR、MOZ、MRE、MSE、MSO、MTF、MTN、MTT、MTW、MVY、MWF、MWW、NAB、NAT、NES、NON、NPO、NPT、NSI、OBW、OFF、OKO、OSI、OSO、OWE、−PAR、PAU、PCR、PHI、PON、POS、PSI、PUN、RHO、−RON、RRO、RSN、RTE、RTH、RUT、RWR、RWY、SAF、SAO、SAS、SAT、SAV、SBE、SBN、SBS、SBT、SEW、SFE、SFF、SFG、SFH、SFN、SFO、SFS、SFV、SFW、SGT、SIV、SOD、SOF、SOS、SSF、−SSO、SSY、STF、STI、STO、STT、STW、−SVR、SVV、SZR、TER、THO、TOL、TON、TSC、TUN、UEI、UFI、UOS、UOV、UOZ、USI、UTL、UWY、VET、VFI、VNI、VSV、WEI、−WEN、YUG、ZON、これらの2種以上の混合物およびこれらの2種以上の混合型からなる群から選択され、好ましくはAEI、GME、CHA、MFI、BEA、FAU、MOR、これらの2種以上の混合物およびこれらの2種以上の混合型からなる群から選択され、より好ましくはAEI、GME、CHA、BEA、FAU、MOR、これらの2種以上の混合物およびこれらの2種以上の混合型からなる群から選択され、より好ましくはAEI、CHA、BEA、これらの2種以上の混合物およびこれらの2種以上の混合型からなる群から選択され、入口コーティングに含まれるゼオライト材料が、より好ましくは骨格型CHAまたはAEI、より好ましくはCHAを有する、実施形態40から45のいずれか一項に記載の触媒。
47. 第2のコーティングの入口コーティングに含まれるゼオライト材料が銅を含み、ゼオライト材料に含まれる銅の量が、CuOとして計算され、ゼオライト材料の総質量に基づいて、好ましくは1〜10質量%の範囲、より好ましくは2〜8質量%の範囲、より好ましくは3〜6質量%の範囲である、実施形態40から46のいずれか一項に記載の触媒。
48. 入口コーティングのゼオライト材料に含まれる鉄の量が、Feとして計算され、ゼオライト材料の総質量に基づいて、0〜0.01質量%の範囲、好ましくは0〜0.001質量%の範囲、より好ましくは0〜0.0001質量%の範囲である、実施形態47に記載の触媒。
49. 入口コーティングのゼオライト材料の骨格構造の95〜100質量%、好ましくは98〜100質量%、より好ましくは99〜100質量%が、Si、Al、Oと、任意にHおよびPのうちの1種以上とからなり、骨格構造において、SiのAlに対するモル比が、SiO:Alとして計算され、好ましくは2:1〜50:1の範囲、より好ましくは4:1〜40:1の範囲、より好ましくは10:1〜40:1の範囲、より好ましくは15:1〜40:1の範囲、より好ましくは15:1〜25:1か、またはより好ましくは30:1〜40:1の範囲である、実施形態40から48のいずれか一項に記載の触媒。
50. 第2のコーティングの入口コーティングに含まれるゼオライト材料が鉄を含み、ゼオライト材料に含まれる鉄の量が、Feとして計算され、ゼオライト材料の総質量に基づいて、好ましくは0.1〜10.0質量%の範囲、より好ましくは1.0〜7.0質量%の範囲、より好ましくは2.5〜5.5質量%の範囲であり、および好ましくはゼオライト材料の骨格構造の95〜100質量%、より好ましくは98〜100質量%、より好ましくは99〜100質量%が、Si、Al、Oと、任意にHおよびPのうちの1種以上とからなり、骨格構造において、SiのAlに対するモル比が、SiO:Alとして計算され、好ましくは2:1〜50:1の範囲、より好ましくは4:1〜40:1の範囲、より好ましくは10:1〜40:1の範囲、より好ましくは15:1〜40:1の範囲、より好ましくは15:1〜25:1か、またはより好ましくは30:1〜40:1の範囲である、実施形態40から49のいずれか一項に記載の触媒。
51. 触媒において、第2のコーティングの入口コーティングが、45.77〜305.12g/l(0.75〜5g/in)の範囲、好ましくは61.02〜183.07g/l(1〜3g/in)の範囲、より好ましくは97.64〜158.66g/l(1.6〜2.6g/in)の範囲の担持量でゼオライト材料を含む、実施形態40から50のいずれか一項に記載の触媒。
52. 第2のコーティングの入口コーティングに含まれる、好ましくは骨格型CHAを有するゼオライト材料が、走査型電子顕微鏡によって決定して、少なくとも0.5マイクロメートルの、好ましくは0.5〜1.5マイクロメートルの範囲、より好ましくは0.6〜1.0マイクロメートルの範囲、より好ましくは0.6〜0.8マイクロメートルの範囲の平均結晶子径を有する、実施形態46から51のいずれか一項に記載の触媒。
53. 第2のコーティングの入口コーティングが金属オキシドバインダーをさらに含み、金属オキシドバインダーが好ましくは、ジルコニア、アルミナ、チタニア、シリカのうちの1種以上、並びにZr、Al、TiおよびSiのうちの2種以上を含む混合酸化物、より好ましくはアルミナおよびジルコニアのうちの1種以上、より好ましくはジルコニアを含み、触媒において、第2のコーティングの入口コーティングが、より好ましくは、1.22〜12.20g/l(0.02〜0.2g/in)の範囲、好ましくは3.05〜9.15g/l(0.05〜0.15g/in)の範囲、より好ましくは4.88〜7.32g/l(0.08〜0.12g/in)の範囲の担持量で金属オキシドバインダーを含む、実施形態40から52のいずれか一項に記載の触媒。
54. 第2のコーティングの入口コーティングの90〜100質量%、好ましくは95〜100質量%、より好ましくは98〜100質量%が、非ゼオライトの酸化物材料上に担持された白金族金属成分と、銅および鉄のうちの1種以上を含むゼオライト材料と、好ましくは実施形態53に記載の金属オキシドバインダーとからなる、実施形態40から53のいずれか一項に記載の触媒。
55. 第2のコーティングの入口コーティングがバナジウムオキシドを含み、バナジウムオキシドが好ましくはバナジウム(V)オキシドおよびバナジウム(IV)オキシドのうちの1種以上であり、バナジウムオキシドが、タングステン、鉄およびアンチモンを任意に含有する、実施形態40から54のいずれか一項に記載の触媒。
56. バナジウムオキシドが、チタン、シリコンおよびジルコニウムのうちの1種以上を含む酸化物材料、好ましくはチタンおよびシリコンのうちの1種以上を含む酸化物材料、より好ましくは、チタニアおよびシリカ、より好ましくはチタニア上に担持され、チタニアが、タングステンおよびシリコンのうちの1種以上、好ましくはシリコンを任意に含有する、実施形態55に記載の触媒。
57. 第2のコーティングの入口コーティングの90〜100質量%、好ましくは95〜100質量%、より好ましくは98〜100質量%、より好ましくは99〜100質量%が、非ゼオライトの酸化物材料上に担持された白金族金属成分とバナジウムオキシドとからなる、実施形態55または56に記載の触媒。
58. 触媒において、第2のコーティングの入口コーティングが、Vとして計算されるバナジウムオキシドを、30.51〜305.12g/l(0.5〜5g/in)の範囲、好ましくは61.02〜244.09g/l(1〜4g/in)の範囲、より好ましくは122.05〜213.58g/l(2〜3.5g/in)の範囲の担持量で含む、実施形態55から57のいずれか一項に記載の触媒。
59. 触媒において、入口コーティングが、元素白金族金属として計算される白金族金属成分を、0.035〜0.28g/l(1〜8g/ft)の範囲、好ましくは0.11〜0.25g/l(3〜7g/ft)の範囲、より好ましくは0.14〜0.21g/l(4〜6g/ft)の範囲の担持量で含む、実施形態40から58のいずれか一項に記載の触媒。
60. 第2のコーティングの出口コーティングに含まれる白金族金属成分が、白金、パラジウムおよびロジウムのうちの1種以上、好ましくは、白金およびパラジウムのうちの1種以上、より好ましくは白金か、またはより好ましくはパラジウムと白金である、実施形態40から59のいずれか一項に記載の触媒。
61. 第2のコーティングの出口コーティングに含まれる白金族金属成分を担持する非ゼオライトの酸化物材料が、アルミナ、ジルコニア、チタニア、シリカ、セリアのうちの1種以上、およびAl、Zr、Ti、SiおよびCeのうちの1種以上を含む混合酸化物、好ましくはアルミナ、ジルコニア、チタニアおよびシリカのうちの1種以上を含み、好ましくはこれらからなる、実施形態40から60のいずれか一項に記載の触媒。
62. 非ゼオライトの酸化物材料の90〜100質量%、好ましくは95〜100質量%、より好ましくは99〜100質量%がアルミナおよび任意にジルコニアからなり、非ゼオライトの酸化物材料の60〜100質量%、好ましくは70〜90質量%、より好ましくは75〜85質量%がアルミナからなり、および非ゼオライトの酸化物材料の0〜40質量%、好ましくは10〜30質量%、より好ましくは15〜25質量%がジルコニアからなる、実施形態61に記載の触媒。
63. 非ゼオライトの酸化物材料の90〜100質量%、好ましくは95〜100質量%、より好ましくは99〜100質量%がチタニアおよび任意にシリカからなり、非ゼオライトの酸化物材料の60〜100質量%、好ましくは80〜100質量%、より好ましくは85〜95質量%がチタニアからなり、および非ゼオライトの酸化物材料の0〜40質量%、好ましくは0〜20質量%、より好ましくは5〜15質量%がシリカからなる、実施形態61に記載の触媒。
64. 第2のコーティングの出口コーティングが、銅および鉄のうちの1種以上を含むゼオライト材料を含む、実施形態40から63のいずれか一項に記載の触媒。
65. 第2のコーティングの出口コーティングに含まれるゼオライト材料が骨格型を有し、その骨格型が、ABW、ACO、AEI、AEL、AEN、AET、AFG、AFI、AFN、AFO、AFR、AFS、AFT、AFV、AFX、AFY、AHT、ANA、APC、APD、AST、ASV、ATN、ATO、ATS、ATT、ATV、AVL、AWO、AWW、BCT、BEA、BEC、BIK、BOF、BOG、BOZ、BPH、BRE、BSV、CAN、CAS、CDO、CFI、CGF、CGS、CHA、−CHI、−CLO、CON、CSV、CZP、DAC、DDR、DFO、DFT、DOH、DON、EAB、EDI、EEI、EMT、EON、EPI、ERI、ESV、ETR、EUO、−EWT、EZT、FAR、FAU、FER、FRA、GIS、GIU、GME、GON、GOO、HEU、IFO、IFR、−IFU、IFW、IFY、IHW、IMF、IRN、IRR、−IRY、ISV、ITE、ITG、ITH、−ITN、ITR、ITT、−ITV、ITW、IWR、IWS、IWV、IWW、JBW、JNT、JOZ、JRY、JSN、JSR、JST、JSW、KFI、LAU、LEV、LIO、−LIT、LOS、LOV、LTA、LTF、LTJ、LTL、LTN、MAR、MAZ、MEI、MEL、MEP、MER、MFI、MFS、MON、MOR、MOZ、MRE、MSE、MSO、MTF、MTN、MTT、MTW、MVY、MWF、MWW、NAB、NAT、NES、NON、NPO、NPT、NSI、OBW、OFF、OKO、OSI、OSO、OWE、−PAR、PAU、PCR、PHI、PON、POS、PSI、PUN、RHO、−RON、RRO、RSN、RTE、RTH、RUT、RWR、RWY、SAF、SAO、SAS、SAT、SAV、SBE、SBN、SBS、SBT、SEW、SFE、SFF、SFG、SFH、SFN、SFO、SFS、SFV、SFW、SGT、SIV、SOD、SOF、SOS、SSF、−SSO、SSY、STF、STI、STO、STT、STW、−SVR、SVV、SZR、TER、THO、TOL、TON、TSC、TUN、UEI、UFI、UOS、UOV、UOZ、USI、UTL、UWY、VET、VFI、VNI、VSV、WEI、−WEN、YUG、ZON、これらの2種以上の混合物およびこれらの2種以上の混合型からなる群から選択され、好ましくはAEI、GME、CHA、MFI、BEA、FAU、MOR、これらの2種以上の混合物およびこれらの2種以上の混合型からなる群から選択され、より好ましくはAEI、GME、CHA、BEA、FAU、MOR、これらの2種以上の混合物およびこれらの2種以上の混合型からなる群から選択され、より好ましくはAEI、CHA、BEA、これらの2種以上の混合物およびこれらの2種以上の混合型からなる群から選択され、出口コーティングに含まれるゼオライト材料が、より好ましくは骨格型CHAまたはAEI、より好ましくはCHAを有する、実施形態40から64のいずれか一項に記載の触媒。
66. 出口コーティングのゼオライト材料の骨格構造の95〜100質量%、好ましくは98〜100質量%、より好ましくは99〜100質量%が、Si、Al、Oと、任意にHおよびPのうちの1種以上とからなり、骨格構造において、SiのAlに対するモル比が、SiO:Alとして計算され、好ましくは2:1〜50:1の範囲、より好ましくは4:1〜40:1の範囲、より好ましくは10:1〜40:1の範囲、より好ましくは15:1〜40:1の範囲、より好ましくは15:1〜25:1か、またはより好ましくは30:1〜40:1の範囲である、実施形態40から65のいずれか一項に記載の触媒。
67. 第2のコーティングの出口コーティングに含まれるゼオライト材料が銅を含み、ゼオライト材料に含まれる銅の量が、CuOとして計算され、ゼオライト材料の総質量に基づいて、好ましくは1〜10質量%の範囲、より好ましくは2〜8質量%の範囲、より好ましくは3〜6質量%の範囲である、実施形態40から66のいずれか一項に記載の触媒。
68. 出口コーティングのゼオライト材料に含まれる鉄の量が、ゼオライト材料の総質量に基づいて、0〜0.01質量%の範囲、好ましくは0〜0.001質量%の範囲、より好ましくは0〜0.0001質量%の範囲である、実施形態67に記載の触媒。
69. 第2のコーティングの出口コーティング中に含まれるゼオライト材料が鉄を含み、ゼオライト材料中に含まれる鉄の量が、Feとして計算され、ゼオライト材料の総質量に基づいて、好ましくは0.1〜10.0質量%の範囲、より好ましくは1.0〜7.0質量%の範囲、より好ましくは2.5〜5.5質量%の範囲であり、およびゼオライト材料の骨格構造の、好ましくは95〜100質量%、より好ましくは98〜100質量%、より好ましくは99〜100質量%が、Si、Al、Oと、任意にHおよびPのうちの1種以上とからなり、骨格構造において、SiのAlに対するモル比が、SiO:Alとして計算され、好ましくは2:1〜50:1の範囲、より好ましくは4:1〜40:1の範囲、より好ましくは10:1〜40:1の範囲、より好ましくは15:1〜40:1の範囲、より好ましくは15:1〜25:1か、またはより好ましくは30:1〜40:1の範囲である、実施形態40から67のいずれか一項に記載の触媒。
70. 触媒において、第2のコーティングの出口コーティングが、45.77〜305.12g/l(0.75〜5g/in)の範囲、好ましくは61.02〜183.07g/l(1〜3g/in)の範囲、より好ましくは97.64〜158.66g/l(1.6〜2.6g/in)の範囲の担持量でゼオライト材料を含む、実施形態40から69のいずれか一項に記載の触媒。
71. 第2のコーティングの出口コーティングに含まれる、好ましくは骨格型CHAを有するゼオライト材料が、走査型電子顕微鏡によって決定して、少なくとも0.5マイクロメートルの、好ましくは0.5〜1.5マイクロメートルの範囲、より好ましくは0.6〜1.0マイクロメートルの範囲、より好ましくは0.6〜0.8マイクロメートルの範囲の平均結晶子径を有する、実施形態65から70のいずれか一項に記載の触媒。
72. 第2のコーティングの出口コーティングが金属オキシドバインダーをさらに含み、金属オキシドバインダーが、好ましくは、ジルコニア、アルミナ、チタニア、シリカのうちの1種以上、並びにZr、Al、TiおよびSiのうちの2種以上を含む混合酸化物、より好ましくはアルミナおよびジルコニアのうちの1種以上、より好ましくはジルコニアを含み、触媒において、第2のコーティングの出口コーティングが、より好ましくは、1.22〜12.20g/l(0.02〜0.2g/in)の範囲、より好ましくは3.05〜9.15g/l(0.05〜0.15g/in)の範囲、より好ましくは4.88〜7.32g/l(0.08〜0.12g/in)の範囲の担持量で金属オキシドバインダーを含む、実施形態40から71のいずれか一項に記載の触媒。
73. 第2のコーティングの出口コーティングの90〜100質量%、好ましくは95〜100質量%、より好ましくは98〜100質量%が、非ゼオライトの酸化物材料上に担持された白金族金属成分と、銅および鉄のうちの1種以上を含むゼオライト材料と、好ましくは実施形態72に記載の金属オキシドバインダーとからなる、実施形態40から72のいずれか一項に記載の触媒。
74. 第2のコーティングの出口コーティングがバナジウムオキシドを含み、バナジウムオキシドが好ましくはバナジウム(V)オキシドおよびバナジウム(IV)オキシドのうちの1種以上であり、バナジウムオキシドが、タングステン、鉄およびアンチモンのうちの1種以上を任意に含有する、実施形態40から73のいずれか一項に記載の触媒。
75. バナジウムオキシドが、チタン、シリコンおよびジルコニウムのうちの1種以上を含む酸化物材料、好ましくはチタンおよびシリコンのうちの1種以上を含む酸化物材料、より好ましくは、チタニアおよびシリカ、より好ましくはチタニア上に担持され、チタニアが、タングステンおよびシリコンのうちの1種以上、好ましくはシリコンを任意に含む、実施形態74に記載の触媒。
76. 第2のコーティングの出口コーティングの90〜100質量%、好ましくは95〜100質量%、より好ましくは98〜100質量%、より好ましくは99〜100質量%が、非ゼオライトの酸化物材料上に担持された白金族金属成分とバナジウムオキシドとからなり、バナジウムオキシドが好ましくはバナジウム(V)オキシドおよびバナジウム(IV)オキシドのうちの1種以上であり、バナジウムオキシドが、タングステン、鉄およびアンチモンを任意に含有する、実施形態40から75のいずれか一項に記載の触媒。
77. 触媒において、第2のコーティングの出口コーティングが、Vとして計算されるバナジウムオキシドを、30.51〜305.12g/l(0.5〜5g/in)の範囲、好ましくは61.02〜244.09g/l(1〜4g/in)の範囲、より好ましくは122.05〜213.58g/l(2〜3.5g/in)の範囲の担持量で含む、実施形態40から76のいずれか一項に記載の触媒。
78. 触媒において、出口コーティングが、元素白金族金属として計算される白金族金属成分を、0.07〜1.41g/l(2〜40g/ft)の範囲、好ましくは0.11〜0.71g/l(3〜20g/ft)の範囲、より好ましくは0.21〜0.53g/l(6〜15g/ft)の範囲、より好ましくは0.32〜0.42g/l(9〜12g/ft)の範囲の担持量で含む、実施形態40から77のいずれか一項に記載の触媒。
79. 触媒が、フロースルー基材、第1のコーティング、第2のコーティングおよび第3のコーティングを含み、好ましくはこれらからなり、
zが、20〜65の範囲、好ましくは30〜60の範囲、より好ましくは40〜55の範囲であるか、または
zが、80〜100の範囲、好ましくは95〜100の範囲、より好ましくは98〜100の範囲である、実施形態1から39のいずれか一項に記載の触媒。
80. 第3のコーティングに含まれる第2の白金族金属成分が、白金、パラジウムおよびロジウムのうちの1種以上、好ましくは、白金およびパラジウムのうちの1種以上、より好ましくは白金である、実施形態79に記載の触媒。
81. 第3のコーティングに含まれる第2の白金族金属成分を担持する第2の酸化物材料が、アルミナ、ジルコニア、チタニア、シリカ、セリアのうちの1種以上、並びにAl、Zr、Ti、SiおよびCeのうちの2種以上を含む混合酸化物、好ましくはアルミナ、ジルコニア、チタニアおよびシリカのうちの1種以上を含み、好ましくはこれらからなる、実施形態79または80に記載の触媒。
82. 第2の酸化物材料の90〜100質量%、好ましくは95〜100質量%、より好ましくは99〜100質量%がアルミナおよび任意にジルコニアからなり、第2の酸化物材料の60〜100質量%、好ましくは70〜90質量%、より好ましくは75〜85質量%がアルミナからなり、および第2の酸化物材料の0〜40質量%、好ましくは10〜30質量%、より好ましくは15〜25質量%がジルコニアからなる、実施形態81に記載の触媒。
83. 第2の酸化物材料の90〜100質量%、好ましくは95〜100質量%、より好ましくは99〜100質量%がチタニアおよび任意にシリカからなり、第2の酸化物材料の60〜100質量%、好ましくは80〜100質量%、より好ましくは85〜95質量%がチタニアからなり、第2の酸化物材料の0〜40質量%、好ましくは0〜20質量%、より好ましくは5〜15質量%がシリカからなる、実施形態81に記載の触媒。
84. 第3のコーティングの90〜100質量%、好ましくは95〜100質量%、より好ましくは99〜100質量%が、第2の酸化物材料上に担持された第2の白金族金属成分からなる、実施形態79から83のいずれか一項に記載の触媒。
85. 触媒において、第2のコーティングが、元素白金族金属として計算される第1の白金族金属成分を、0.018〜0.21g/l(0.5〜6g/ft)の範囲、好ましくは0.026〜0.14g/l(0.75〜4g/ft)の範囲、より好ましくは0.035〜0.123g/l(1〜3.5g/ft)の範囲、より好ましくは0.035〜0.07g/l(1〜2g/ft)の範囲か、またはより好ましくは0.088〜0.123g/l(2.5〜3.5g/ft)の範囲の担持量で含む、実施形態79から84のいずれか一項に記載の触媒。
86. 触媒において、第3のコーティングが、元素白金族金属として計算される第2の白金族金属成分を、0.18〜0.71g/l(5〜20g/ft)の範囲、好ましくは0.28〜0.53g/l(8〜15g/ft)の範囲、より好ましくは0.32〜0.49g/l(9〜14g/ft)の範囲、より好ましくは0.32〜0.39g/l(9〜11g/ft)か、またはより好ましくは0.42〜0.49g/l(12〜14g/ft)の範囲の担持量で含む、実施形態79から85のいずれか一項に記載の触媒。
87. 触媒において、第2のコーティングが、第1の白金族金属成分を担持する非ゼオライトの第1の酸化物材料を、3.05〜91.54g/l(0.05〜1.5g/in)の範囲、好ましくは6.10〜61.02g/l(0.1〜1.0g/in)の範囲、より好ましくは12.20〜36.61g/l(0.2〜0.6g/in)の範囲の担持量で含む、実施形態79から86のいずれか一項に記載の触媒。
88. 触媒において、第3のコーティングが、第2の白金族金属成分を担持する第2の酸化物材料を、3.05〜91.54g/l(0.05〜1.5g/in)の範囲、好ましくは6.10〜61.02g/l(0.1〜1.0g/in)の範囲、より好ましくは12.20〜36.61g/l(0.2〜0.6g/in)の範囲、より好ましくは24.41〜36.61g/l(0.4〜0.6g/in)の範囲の担持量で含む、実施形態79から87のいずれか一項に記載の触媒。
89. 第3のコーティングの0〜0.001質量%、好ましくは0〜0.0001質量%、より好ましくは0.00001質量%からがゼオライト材料からなり、より好ましくは、第3のコーティングがゼオライト材料を含まない、実施形態79から88のいずれか一項に記載の触媒。
90. ゼオライト材料が銅および鉄のうちの1種以上を含む、実施形態89に記載の触媒。
91. 第3のコーティングの0〜0.001質量%、好ましくは0〜0.0001質量%、より好ましくは0.00001質量%からが1種以上のバナジウムオキシドからなり、より好ましくは、第3のコーティングはバナジウムオキシドを含まない、実施形態79から90のいずれか一項に記載の触媒。
92. 第3のコーティングがディーゼル酸化触媒成分を含み、好ましくはディーゼル酸化触媒成分からなる、実施形態79から91のいずれか一項に記載の触媒。
93. 第2のコーティングが、窒素酸化物(NOx)還元成分と、1種以上のアンモニア酸化(AMOx)成分とを含み、好ましくはこれらからなる、実施形態1から92のいずれか一項に記載の触媒。
94. 第1のコーティングが、窒素酸化物(NOx)還元成分を含み、好ましくは窒素酸化物(NOx)還元成分からなる、実施形態1から93のいずれか一項に記載の触媒。
95. 触媒のフロースルー基材がセラミックまたは金属物質を含む、実施形態1から94のいずれか一項に記載の触媒。
96. 触媒のフロースルー基材がセラミック物質を含み、好ましくはセラミック物質からなり、セラミック物質が、好ましくは、アルミナ、シリカ、シリケート、アルミノシリケート、好ましくはコーディエライトまたはムライト、アルミノチタネート、シリコンカーバイド、ジルコニア、マグネシア、好ましくはスピネル、およびチタニアのうちの1種以上、より好ましくはシリコンカーバイドおよびコーディエライトのうちの1種以上、より好ましくはコーディエライトを含み、より好ましくはこれらからなる、実施形態1から95のいずれか一項に記載の触媒。
97. 触媒のフロースルー基材が金属物質を含み、好ましくは金属物質からなり、金属物質が好ましくは、酸素と、鉄、クロムおよびアルミニウムのうちの1種以上とを含み、より好ましくはこれらからなる、実施形態1から95のいずれか一項に記載の触媒。
98. ディーゼルエンジンを出る排気ガス流を処理するための排気ガス処理システムであって、前記排気ガス処理システムが、前記排気ガス流を前記排気ガス処理システムに導入するための上流端を有し、前記排気ガス処理システムが実施形態1から97のいずれか一項に記載の触媒と、ディーゼル酸化触媒、選択的接触還元触媒、および粒子フィルターのうちの1種以上とを含む、排気ガス処理システム。
99. 基材上において配置されたコーティングを含むディーゼル酸化触媒と、基材上において配置されたコーティングを含む選択的接触還元触媒と、実施形態1から97のいずれか一項に記載の触媒とを含み、
ディーゼル酸化触媒が排気ガス処理システムの上流端の下流に位置し、選択的接触還元触媒がディーゼル酸化触媒の下流に位置し、実施形態1から97のいずれか一項に記載の触媒が選択的接触還元触媒の下流に位置する、実施形態98に記載の排気ガス処理システム。
100. 基材上において配置されたコーティングを含む選択的接触還元触媒と、実施形態1から97のいずれか一項に記載の触媒とを含み、
選択的接触還元触媒が排気ガス処理システムの上流端の下流に位置し、実施形態1から97のいずれか一項に記載の触媒が選択的接触還元触媒の下流に位置する、実施形態98に記載の排気ガス処理システム。
101. フィルター、好ましくは微粒子フィルター、より好ましくは触媒化微粒子フィルターをさらに含み、前記フィルターが、実施形態1から97のいずれか一項に記載の触媒の下流に位置する、実施形態99または100に記載の排気ガス処理システム。
102. ディーゼル酸化触媒が、酸化物材料上に担持された白金族金属を含む、実施形態98または99に記載の排気ガス処理システム。
103. 選択的接触還元触媒が、バナジウムオキシドのうちの1種以上と、銅および鉄の1種以上を含むゼオライト材料とを含む、実施形態98から102のいずれか一項に記載の排気ガス処理システム。
104. 実施形態1から97のいずれか一項に記載の触媒と、フィルター、好ましくは微粒子フィルター、より好ましくは触媒化微粒子フィルターとを含み、実施形態1から97のいずれか一項に記載の触媒が排気ガス処理システムの上流端の下流に位置し、フィルターが実施形態1から97のいずれか一項に記載の触媒の下流に位置し、任意に排気ガス処理システムが、実施形態1から97のいずれか一項に記載の触媒の下流且つフィルターの上流に位置するディーゼル酸化触媒を含む、実施形態98に記載の排気ガス処理システム。
105. ディーゼルエンジンを出る排気ガス流に流体を注入するためのインジェクタをさらに含み、前記インジェクタが、実施形態99のディーゼル酸化触媒か、または実施形態100の選択的接触還元触媒か、または実施形態104の触媒の上流且つ排気ガス処理システムの上流端の下流に位置し、流体が好ましくは尿素水溶液である、実施形態98から104に記載の排気ガス処理システム。
106. (a) 入口端と、出口端と、入口端から出口端に向かって延びる基材軸方向長さと、基材を貫通すると共に基材の内壁によって規定される複数の通路とを含む基材の、コーティングされていないフロースルー基材を提供する工程、
(b) 任意に、第2の白金族金属成分および第2の酸化物材料を含むスラリーを提供し、前記スラリーを、基材の内壁の表面上において、出口端から入口端に向かって基材軸方向長さのうちのz%(なお、zは0〜100の範囲である)にわたって配置し、基材上において配置したスラリーをか焼し、基材上において配置された第3のコーティングを得る工程、
(c) 第1の白金族金属成分と、非ゼオライトの第1の酸化物材料および水並びにバナジウムオキシドのうちの1種以上と、銅および鉄のうちの1種以上を含むゼオライト材料と、溶媒とを含む1種以上のスラリーを提供し、前記1種以上のスラリーを内壁の表面上において、または内壁の表面および第3のコーティング上において、または第3のコーティング上において、基材軸方向長さのうちのy%(なお、yは95〜100の範囲である)にわたって配置し、基材上において配置した1種以上のスラリーをか焼し、基材上において配置された第2のコーティングを得る工程、
(d) バナジウムオキシドのうちの1種以上と、銅および鉄のうちの1種以上を含むゼオライト材料と、溶媒とを含むスラリーを提供し、前記スラリーを、入口端から出口端に向かって基材軸方向長さのうちのx%(なお、xは20〜yの範囲である)にわたって、第2のコーティング上において配置し、基材上において配置したスラリーをか焼し、NOの酸化、アンモニアの酸化、HCの酸化、およびNOxの選択的触媒還元のための触媒を得る工程
を含む、NOの酸化、アンモニアの酸化、HCの酸化、およびNOxの選択的接触還元のための触媒、好ましくは実施形態1から97による触媒を製造する方法。
107. 工程(c)が、
(c.1) 第1の白金族金属前駆体の、好ましくは白金前駆体の、非ゼオライトの第1の酸化物材料との水性混合物、およびジルコニルアセテートの、好ましくは骨格型CHAを有し、銅および鉄のうちの1種以上を含むゼオライト材料との混合物、またはバナジウムオキサレート溶液を用いて、好ましくは酸化物材料を添加し、より好ましくは分散剤を用いて、スラリーを形成する工程、
(c.2) 工程(c.1)で得たスラリーを、内壁の表面上において、または内壁の表面および第3のコーティング上において、または第3のコーティング上において、入口端から出口端に向かって基材軸方向長さのうちのy%にわたって配置する工程、
(c.3) 任意に、工程(c.2)で得た基材上において配置したスラリーを乾燥させ、乾燥したスラリー処理基材を得る工程、
(c.4) 工程(c.2)で得た基材上において配置したスラリー、または工程(c.3)で得た乾燥したスラリー処理基材を、好ましくは400〜800℃の範囲、より好ましくは450〜700℃の範囲の温度を有するガス雰囲気中でか焼する工程
を含む、実施形態106に記載の方法。
108. 工程(c)が、
(c.1’) 第1の白金族金属前駆体の、好ましくは白金前駆体の、非ゼオライトの第1の酸化物材料との水性混合物、およびジルコニルアセテートの、好ましくは骨格型CHAを有し、銅および鉄のうちの1種以上を含むゼオライト材料との混合物、またはバナジウムオキサレート溶液を混合して、好ましくは酸化物材料を添加し、より好ましくは分散剤を用いて2つのスラリーを形成し、白金族金属成分担持量(l1)を有する第1のスラリーおよび白金族金属成分担持量(l2)を有する第2のスラリーを得る工程、
(c.2’) 工程(c.1’)で得た第1のスラリーを、内壁の表面上において、または内壁の表面および第3のコーティング上において、または第3のコーティング上において、入口端から出口端に向かって基材軸方向長さのうちのy1%(なお、y1は48〜50の範囲である)にわたって配置する工程、
(c.3’) 工程(c.1’)で得た第2のスラリーを、内壁の表面上において、または内壁の表面および第3のコーティング上において、または第3のコーティング上において、出口端から入口端に向かって基材軸方向長さのうちのy2%(なお、y2は48〜50の範囲である)にわたって配置する工程、
(c.4’) 任意に、工程(c.2’)および工程(c.3’)で得た基材上において配置したスラリーを乾燥させ、乾燥したスラリー処理基材を得る工程、
(c.5’) 工程(c.2’)および工程(c.3’)で得た基材上において配置したスラリー、または工程(c.4’)で得た乾燥したスラリー処理基材を、好ましくは400〜800℃の範囲、より好ましくは450〜700℃の範囲の温度を有するガス雰囲気中でか焼する工程
を含む、実施形態106に記載の方法。
109. 工程(c.3)および工程(c.4')により、乾燥を、90〜200℃の範囲、好ましくは100〜190℃の範囲の温度を有するガス雰囲気中で行う、実施形態107または108に記載の方法。
110. 工程(c.3)および工程(c.4')により、乾燥を、110〜180℃の範囲の温度を有するガス雰囲気中で行う、実施形態107から109のいずれか一項に記載の方法。
111. ガス雰囲気が、空気、希薄空気、および酸素のうちの1種以上、より好ましくは空気を含み、好ましくは空気、希薄空気、および酸素のうちの1種以上、より好ましくは空気である、実施形態109または110の記載の方法。
112. 工程(c.4)および工程(c.5')により、か焼を550〜650℃の範囲の温度を有するガス雰囲気中で行う、実施形態107から111のいずれか一項に記載の方法。
113. ガス雰囲気が、空気、希薄空気、および酸素のうちの1種以上、より好ましくは空気を含み、好ましくは空気、希薄空気、および酸素のうちの1種以上、より好ましくは空気である、実施形態107、108および112のいずれか一項に記載の方法。
114. 工程(d)が、
(d.1) ジルコニルアセテート混合物と、好ましくは骨格型CHAを有し、銅および鉄のうちの1種以上を含むゼオライト材料とを、またはバナジウムオキサレート溶液とを混合して、好ましくは酸化物材料を添加し、より好ましくは分散剤を用いて、スラリーを形成する工程、
(d.2) 前記スラリーを、入口端から出口端に向かって基材軸方向長さのうちのx%(なお、xはyであるか、またはxは20〜60の範囲、好ましくは40〜60の範囲、より好ましくは45〜55の範囲、より好ましくは48〜52の範囲である)にわたって第2のコーティング上において配置する工程、
(d.3) 任意に、工程(d.2)で得た基材上において配置したスラリーを乾燥させ、乾燥したスラリー処理基材を得る工程、
(d.4) 工程(d.2)で得た基材上において配置したスラリー、または工程(d.3)で得た乾燥したスラリー処理基材を、好ましくは300〜600℃の範囲、より好ましくは350〜550℃の範囲の温度を有するガス雰囲気中でか焼する工程
を含む、実施形態106から113のいずれか一項に記載の方法。
115. 工程(d.3)により、乾燥を、90〜200℃の範囲、好ましくは100〜190℃の範囲の温度を有するガス雰囲気中で行う、実施形態114に記載の方法。
116. 工程(d.3)により、乾燥を、110〜180℃の範囲の温度を有するガス雰囲気中で行う、実施形態114または115に記載の方法。
117. ガス雰囲気が、空気、希薄空気、および酸素のうちの1種以上、より好ましくは空気を含み、好ましくは空気、希薄空気、および酸素のうちの1種以上、より好ましくは空気である、実施形態115または116に記載の方法。
118. 工程(d.4)により、か焼を400〜500℃の範囲の温度を有するガス雰囲気中で行う、実施形態114から117のいずれか一項に記載の方法。
119. ガス雰囲気が、空気、希薄空気、および酸素のうちの1種以上、より好ましくは空気を含み、好ましくは空気、希薄空気、および酸素のうちの1種以上、より好ましくは空気である、実施形態114または118のいずれか一項に記載の方法。
120. 工程(b)が、
(b.1) 第2の白金族金属前駆体の、好ましくは白金前駆体の、第2の酸化物材料との水性混合物を用いてスラリーを形成する工程、
(b.2) 工程(b.1)で得たスラリーを、基材の内壁の表面上において、出口端から入口端に向かって基材軸方向長さのうちのz%にわたって配置する工程、
(b.3) 任意に、工程(b.2)で得た基材上において配置したスラリーを乾燥させ、乾燥したスラリー処理基材を得る工程、
(b.4) 工程(b.2)で得た基材上において配置したスラリー、または工程(b.3)で得た乾燥したスラリー処理基材を、好ましくは400〜800℃の範囲、より好ましくは450〜700℃の範囲の温度を有するガス雰囲気中でか焼する工程であって、ガス雰囲気が好ましくは、空気、希薄空気、および酸素のうちの1種以上、より好ましくは空気を含み、より好ましくは空気、希薄空気、および酸素のうちの1種以上、より好ましくは空気である工程、
を含み、
zが、20〜65の範囲、好ましくは30〜60の範囲、より好ましくは40〜55の範囲であり、または
zが、80〜100の範囲、好ましくは95〜100の範囲、より好ましくは98〜100の範囲である、実施形態106から119のいずれか一項に記載の方法。
121. 工程(b.3)により、乾燥を、90〜200℃の範囲、好ましくは100〜190℃の範囲の温度を有するガス雰囲気中で行う、実施形態120に記載の方法。
122. 工程(b.3)により、乾燥を、110〜180℃の範囲の温度を有するガス雰囲気中で行う、実施形態120または121に記載の方法。
123. ガス雰囲気が、空気、希薄空気、および酸素のうちの1種以上、より好ましくは空気を含み、好ましくは空気、希薄空気、および酸素のうちの1種以上、より好ましくは空気である、実施形態121または122のいずれか一項に記載の方法。
124. 工程(b.4)により、か焼を、550〜650℃の範囲の温度を有するガス雰囲気中で行い、ガス雰囲気が、好ましくは、空気、希薄空気、および酸素のうちの1種以上、より好ましくは空気を含み、より好ましくは空気、希薄空気、および酸素のうちの1種以上、より好ましくは空気である、実施形態120から123のいずれか一項に記載の方法。
125. yが98〜100の範囲、好ましくは99〜100の範囲である、実施形態106から124のいずれか一項に記載の方法。
126. 工程(b)、(c)および(d)のうちの1つ以上における配置を、湿潤含浸または初期湿潤含浸によって行う、実施形態106から125のいずれか一項に記載の方法。
127. 工程(a)、(c)および(d)からなるか、または工程(a)、(b)、(c)および(d)からなる、実施形態106から126のいずれか一項に記載の方法。
128. NOの酸化、アンモニアの酸化、HCの酸化、およびNOxの選択的接触還元のための触媒、好ましくは実施形態106から127に記載の方法によって得ることができるまたは得られる、NOの酸化、アンモニアの酸化、HCの酸化、およびNOxの選択的接触還元のための実施形態1から97のいずれか一項に記載の触媒。
129. NOの酸化、アンモニアの酸化、HCの酸化、およびNOxの選択的接触還元のための実施形態1から97のいずれか一項かまたは実施形態128に記載の触媒を、NOxの選択的接触還元、アンモニアの酸化、一酸化窒素の酸化および炭化水素の酸化が同時に行われるために使用する方法。
130. NOxの選択的接触還元、アンモニアの酸化、一酸化窒素の酸化および炭化水素の酸化が同時に行われる方法であって、
(1) NOx、アンモニア、一酸化窒素および炭化水素のうちの1種以上を含むガス流を提供する工程、
(2) 工程(1)で提供されたガス流を、NOの酸化、アンモニアの酸化、HCの酸化、およびNOxの選択的接触還元のための実施形態1から97のいずれか一項に記載の触媒と接触させる工程
を含む方法。
本発明を、以下の実施形態の2番目の一連および示される従属項および後方参照から得られる実施形態の組み合わせによってさらに例示する。この一連の実施形態は、以下に示すように実施形態の最初の一連と組み合わせてもよい。さらに、以下の実施形態の一連は、保護の範囲を決定する特許請求の範囲の一連ではなく、本発明の一般的かつ好ましい側面に向けられた説明の好適に構成された部分を表すものであることに明示的に留意されたい。
1’. NOの酸化、アンモニアの酸化、HCの酸化、およびNOxの選択的接触還元のための触媒であって、
(i) 入口端と、出口端と、入口端から出口端に向かって延びる基材軸方向長さと、フロースルー基材を貫通すると共にフロースルー基材の内壁によって規定される複数の通路とを含むフロースルー基材、
(ii) バナジウムオキシドのうちの1種以上と、銅および鉄のうちの1種以上を含むゼオライト材料とを含む第1のコーティング、
(iii) 非ゼオライトの第1の酸化物材料上に担持された第1の白金族金属成分を含み、さらに、バナジウムオキシドのうちの1種以上と銅および鉄のうちの1種以上を含むゼオライト材料とを含む、第2のコーティング、
(iv) 第2の酸化物材料上に担持された第2の白金族金属成分を含む第3のコーティング
を含み、
第3のコーティングが、内壁の表面上および第2のコーティングの下において、出口端から入口端に向かって基材の軸方向長さのうちのz%(なお、zは10〜80の範囲である)にわたって配置され、
第2のコーティングが、出口端から入口端に向かって基材の軸方向長さのうちのy%(なお、yは10〜80の範囲である)にわたって延び、第3のコーティングの上および内壁の表面上かまたは第3のコーティングの上において配置され、
第1のコーティングが、入口端から出口端に向かって基材の軸方向長さのうちのx%(なお、xは95〜100の範囲である)にわたって延び、内壁の表面上および第2のコーティング上において配置される、触媒。
2’. xが98〜100の範囲、好ましくは99〜100の範囲である、実施形態1’に記載の触媒。
3’. 第2のコーティングが、第3のコーティングの上および基材の内壁の表面上において配置され、yが、30〜70の範囲、より好ましくは40〜60の範囲、より好ましくは45〜55の範囲である、実施形態1’に記載の触媒。
4’. zが、10〜60の範囲、好ましくは15〜40の範囲、より好ましくは20〜30の範囲である、実施形態1’から3’のいずれか一項に記載の触媒。
5’. xが98〜100の範囲、好ましくは99〜100の範囲であり、第2のコーティングが第3のコーティングの上および基材の内壁の表面上において配置され、yが30〜70の範囲、より好ましくは40〜60の範囲、より好ましくは45〜55の範囲であり、zが10〜60の範囲、好ましくは15〜40の範囲、より好ましくは20〜30の範囲である、実施形態1’から4’のいずれか一項に記載の触媒。
6’. 第1のコーティングが、実施形態の最初の一連の実施形態5から9、11から15、17、18および94のいずれか一項で定義した実施形態の最初の一連の第1のコーティングの化学組成を有する、実施形態1’から5’のいずれか一項に記載の触媒。
7’. 第1のコーティングが0.5〜3.5g/inの範囲、好ましくは2〜3g/inの範囲の担持量でゼオライト材料を含む、実施形態1’から6’のいずれか一項に記載の触媒。
8’. 第1のコーティングを1〜4g/in、好ましくは2.5〜3.5g/inの範囲の担持量で含む、実施形態1’から7’のいずれか一項に記載の触媒。
9’. 第2のコーティングが、実施形態の最初の一連の実施形態19から28、30から35および93のいずれか一項で定義した実施形態の最初の一連の第2のコーティングの化学組成を有する、実施形態1’から8’のいずれか一項に記載の触媒。
10’. 第2のコーティングが1〜2.5g/inの範囲の担持量でゼオライト材料を含む、実施形態1’から9’のいずれか一項に記載の触媒。
11’. 第2のコーティングが1〜10g/ftの範囲の担持量で第1の白金族金属成分を含む、実施形態1’から10’のいずれか一項に記載の触媒。
12’. 第2のコーティングが0.1〜1g/inの範囲の担持量で非ゼオライトの第1の酸化物材料を含む、実施形態1’から11’のいずれか一項に記載の触媒。
13’. 第2のコーティングを1〜3g/inの範囲の担持量で含む、実施形態1’から12’のいずれか一項に記載の触媒。
14’. 第3のコーティングが、実施形態の最初の一連の実施形態80から84および89から92のいずれか一項で定義した実施形態の最初の一連の第3のコーティングの組成を有する、実施形態1’から13’のいずれか一項に記載の触媒。
15’. 第3のコーティングが5〜30g/ftの範囲、好ましくは10〜20g/ftの範囲の担持量で第2の白金族金属成分を含む、実施形態1’から14’のいずれか一項に記載の触媒。
16’. 第3のコーティングが0.1〜4g/inの範囲、好ましくは0.2〜2g/inの範囲、より好ましくは0.5〜1g/inの範囲の担持量で第2の酸化物材料を含む、実施形態1’から15’のいずれか一項に記載の触媒。
17’. 第3のコーティングを0.1〜4g/inの範囲、好ましくは0.2〜2g/inの範囲、より好ましくは0.5〜1g/inの範囲の担持量で含む、実施形態1’から16’のいずれか一項に記載の触媒。
18’. フロースルー基材が、実施形態95から97のいずれか一項で定義した実施形態の最初の一連のフロースルー基材である、実施形態1’から17’のいずれか一項に記載の触媒。
19’. フロースルー基材、第1のコーティング、第2のコーティング、および第3のコーティングからなる実施形態1’から18のいずれか一項に記載の触媒。
本発明において、「内壁の表面」という用語は、「露わな」または「むき出しの」または「空白の」壁の表面、すなわち、表面を汚染するおそれのあるあらゆる不可避な不純物とは別の、壁の材料からなる未処理状態の壁の表面として理解される。
さらに、本発明の好ましい実施形態を図1a、1bおよび1cに例示する。本発明を以下の実施例、参考例および比較例によってさらに例示する。
参考例1:Dv90値の決定
粒子径分布を、Sympatec HELOS装置を使用した静的光散乱法により決定したところ、試料の光学濃度は5〜10%の範囲であった。
参考例2:Cu−CHAゼオライトの調製
本明細書の実施例で使用したCuを含む骨格構造型CHAを有するゼオライト材料は、US8293199B2の教示に従い調製した。特に、US8293199B2、第15列目、第26〜52行目の発明例2を参照した。
参考例3:BET比表面積の測定
BET比表面積は液体窒素を使用してDIN66131またはDIN ISO9277に準拠して決定した。
参考例4:一般的なコーティング法
フロースルー基材を1種以上のコーティングで被覆するために、フロースルー基材を、適用するコーティングの目標長さと等しい特定の基材の長さで、所与のスラリーの一部に垂直方向で適切に浸漬し、真空を適用した。このようにして、スラリーを基材の壁と接触させた。試料を特定の時間、通常1〜10秒の間、スラリー中に放置した。次いで、基材をスラリーから取り除き、基材から余分なスラリーを排出させてから圧縮空気を(スラリーの浸透方向に逆らって)吹き付けることにより除去した。
参考例5:Cu−SCR触媒の製造
ジルコニル−アセテート水溶液を水中で希釈した(これにより、か焼の際に、溶液の元の質量に基づいて、水中3質量%のZrOとなるようにした)。ジルコニル−アセテートの量は、ZrOとして計算されるか焼後の触媒中のジルコニアの担持量が、6.10g/l(0.1g/in)となるように計算した。これに、ゼオライトを噴霧乾燥しことを除いて本明細書の参考例2により調製したCu−CHAゼオライトを添加した。Cu−CHAの量は、か焼後の触媒中のCu−CHAの担持量が、170.87g/l(2.8g/in)となるように計算した。次いで得られたスラリーを、本明細書の参考例1のように決定したDv90が10マイクロメートルになるまで粉砕した。
次いで最終スラリーを、コーティングされていないハニカムコーディエライトモノリス基材(直径:26.67cm(10.5インチ)×長さ:15.24cm(6インチ)の円筒形の基材で、1平方センチメートルあたり400/(2.54)セルおよび0.1ミリメートル(4ミル(mil))の壁厚を有する)の全長にわたって配置した。その後、コーティングした基材を120℃で10分間、および160℃で30分間乾燥させ、次いで450℃で30分間か焼した。か焼後のウォッシュコート担持量は189.17g/l(3.1g/in)であった。
比較例1:本発明によらない触媒の製造
白金前駆体、固形分17質量%のモノエタノールアミン(MEA)で錯体化した白金、および水の混合物を、触媒中の最終的なジルコニア−アルミナ担持量15.26g/l(0.25g/in)に対応するアルミナ(約20質量%のZrOでドープした、約200m/gのBET比面積、125マイクロメートルのDv90および0.325ml/gの全細孔容積を有するAl(約80質量%))中に、定常的に撹拌しながら滴下添加し、これによって初期の湿潤含浸を行った。添加した液体の量は、酸化物担体の細孔容積を満たすよう適切に計算した。初期湿潤後の最終的な固形分は約78質量%であった。初期湿潤含浸後に得られた混合物を、590℃で4時間予備か焼して水分を除去し、白金を金属酸化物担体物に固定させて、乾燥した白金含有量0.28g/l(8g/ft)を得た。その後、予備か焼したPt含侵アルミナをスラリーにした。まず、酒石酸(上記で使用した白金溶液の体積の5倍)を、モノエタノールアミン(MEA)と同様に、上記で使用した白金溶液の体積の1/10の比で水に添加した。次に、Pt含浸アルミナをこの溶液に添加して混合し、これによって固形分40質量%のPt含有スラリーを形成した。得られたスラリーを、参考例1のように決定したDv90が10マイクロメートルとなるまで粉砕した。
別途、触媒中の最終的なジルコニア担持量(ZrOとして計算される)が7.93g/l(0.13g/in)であるような、固形分30質量%のジルコニル−アセテート混合物を水に添加して、約3質量%の固形分を有する混合物を作成した。これに、参考例2のように調製し、触媒中の最終的なCu−CHA担持量158.66g/l(2.6g/in)に対応するCu−CHAゼオライト(CuOとして計算したCu3.25質量%およびSiO:Alのモル比32)を加えて混合し、Cu−CHAスラリーを形成した。得られたスラリーは固形分38質量%を有していた。得られたスラリー中の粒子は、参考例1のように決定して10マイクロメートルのDv90を有していた。Pt含有スラリーをCu−CHAスラリーに加えて攪拌し、最終スラリーを形成した。次いで最終スラリーを、参考例4に記載のコーティング法を使用して、コーティングされていないハニカムコーディエライトモノリス基材(直径:26.67cm(10.5インチ)×長さ:7.62cm(3インチ)の円筒形の基材で、1平方センチメートルあたり400/(2.54)セルおよび0.1ミリメートル(4ミル)の壁厚を有する)の全長にわたって配置した。その後、基材を120℃で15分間、次いで160℃で30分間乾燥させ(85〜95%の水分を除去した)、次いで590℃で30分間か焼した。か焼後のウォッシュコート担持量は182.13g/l(2.98g/in+8g/ft)であった。
実施例1:本発明によるテトラ官能性触媒の製造
第2のコーティング(底部コーティング)
白金前駆体、固形分17質量%のモノエタノールアミン(MEA)で錯体化した白金、および水の混合物を、触媒中の最終的なシリカ−チタニア担持量15.26g/l(0.25g/in)に対応するチタニア(200m/gのBET比面積および20マイクロメートルのDv90を有するTiO(90質量%)および10質量%のSiO)中に、定常的に撹拌しながら滴下添加し、これによって初期の湿潤含浸を行った。添加した液体の量は、シリカ―チタニア担体の細孔容積を満たすよう適切に計算した。初期湿潤後の最終的な固形分は約70質量%であった。その後、Pt含浸チタニアをスラリーにした。まず、酒石酸(上記で使用した白金溶液の体積の5倍)を、モノエタノールアミン(MEA)と同様に、上記で使用した白金溶液の体積の1/10の比で水に添加した。次に、Pt含浸チタニアをこの溶液に添加して混合し、これによって固形分40質量%のPt含有スラリーを形成した。得られたスラリーを、参考例1のように決定したDv90が10マイクロメートルとなるまで粉砕した。
別途、触媒中の最終的なジルコニア担持量(ZrOとして計算される)が6.1g/l(0.1g/in)となるような、固形分30質量%のジルコニル−アセテート混合物を水に添加して、約3質量%の固形分を有する混合物を作成した。これに、Cu−CHAゼオライト(CuOとして計算したCu5.1質量%およびSiO:Alのモル比19)を加えて混合した(触媒中の最終的なCHA担持量2.15g/in)。得られたスラリー中の粒子は、参考例1のように決定して10マイクロメートルのDv90を有していた。得られたスラリーは固形分38質量%を有していた。Pt含有スラリーをCu−CHAスラリーに加えて攪拌し、最終スラリーを形成した。次いで最終スラリーを、参考例5に記載のコーティング法を使用して、コーティングされていないハニカムコーディエライトモノリス基材(直径:26.67cm(10.5インチ)×長さ:7.62cm(3インチ)の円筒形の基材で、1平方センチメートルあたり400/(2.54)セルおよび0.1ミリメートル(4ミル)の壁厚を有する)の全長にわたって配置し、第2のコーティングを形成した。その後、基材を120℃で15分間、次いで160℃で30分間乾燥させ(85〜95%の水分を除去した)、590℃で30分間か焼した。か焼後の第2のコーティングのウォッシュコート担持量は、最終白金担持量0.28g/lを含み152.84g/l(2.5g/in+8g/ft)であった。
第1のコーティング(頂部コーティング)
触媒中の最終的なジルコニア担持量(ZrOとして計算される)が6.1g/l(0.1g/in)となるような、固形分30質量%のジルコニル−アセテート混合物を水に添加して、約3質量%の固形分を有する混合物を作成した。これに、触媒中の最終的なCu−CHA担持量57.97g/l(0.95g/in)に対応するCu−CHAゼオライト(CuOとして計算したCu5.1質量%およびSiO:Alのモル比19)を加えて混合した。得られたスラリーは固形分38.5質量%を有していた。次いで得られた最終スラリーを、参考例4に記載のコーティング法を使用して、第2のコーティングの全長にわたって配置した。その後、基材を120℃で15分間、次いで160℃で30分間乾燥させ(85〜95%の水分を除去した)、450℃で30分間か焼した。か焼後の第1のコーティングのウォッシュコート担持量は64.07g/l(1.05g/in)であった。
実施例2:本発明によるテトラ官能性触媒の製造
第2のコーティング(底部コーティング)
入口コート
白金前駆体、固形分17質量%のモノエタノールアミン(MEA)で錯体化した白金、および水の混合物を、触媒中の最終的なジルコニア−アルミナ担持量15.26g/l(0.25g/in)に対応するアルミナ(約20質量%のZrOでドープした、約200m/gのBET比面積、125マイクロメートルのDv90および0.425ml/gの全細孔容積を有するAl(約80質量%))中に、定常的に撹拌しながら滴下添加し、これによって初期の湿潤含浸を行った。添加した液体の量は、アルミナ担体の細孔容積を満たすよう適切に計算した。初期湿潤後の最終的な固形分は約78質量%であった。得られた混合物を、酒石酸(上記で使用した白金溶液の体積の5倍)およびモノエタノールアミン(MEA)と共に、上記で使用した白金溶液の体積の1/10の比で水溶液に添加し、Pt含浸担体添加後の得られたスラリーの最終的な固形分が40質量%となるようにした。その後、得られたスラリーを、Dv90が10マイクロメートルとなるまで粉砕した。
別途、触媒中の最終的なジルコニア担持量(ZrOとして計算される)が6.1g/l(0.1g/in)となるような、固形分30質量%のジルコニル−アセテート混合物を水に添加して、約3質量%の固形分を有する混合物を作成した。これに、Cu−CHAゼオライト(CuOとして計算したCu5.1質量%およびSiO:Alのモル比19)を加えて混合した(触媒中の最終的なCHA担持量131.20g/l(2.15g/in))。得られたスラリーは固形分38質量%を有していた。得られたスラリー中の粒子は、参考例1のように決定して10マイクロメートルのDv90を有していた。このCu−CHAスラリーに、Pt含有スラリーを加えて最終スラリーを形成し撹拌した。次いで最終スラリーを、参考例4に記載のコーティング法を使用して、コーティングされていないハニカムコーディエライトモノリス基材(直径:26.67cm(10.5インチ)×長さ:7.62cm(3インチ)の円筒形の基材で、1平方センチメートルあたり400/(2.54)セルおよび0.1ミリメートル(4ミル)の壁厚を有する)の入口側から出口側に向かい、基材の長さの半分未満にわたって配置した。その後、コーティングした基材を120℃で15分間、次いで160℃で30分間乾燥させて85〜95%の水分を除去し、590℃で30分間か焼した。か焼後の入口コーティングのウォッシュコート担持量は、入口コーティング中の最終白金担持量0.18g/lを含み152.74g/l(2.5g/in+5g/ft)であった。
出口コート
白金前駆体、固形分17質量%のモノエタノールアミン(MEA)で錯体化した白金、および水の混合物を、触媒中の最終的なジルコニア−アルミナ担持量15.26g/l(0.25g/in)に対応するアルミナ(約20質量%のZrOでドープした、約200m/gのBET比面積、125マイクロメートルのDv90および0.425ml/gの全細孔容積を有するAl(約80質量%))中に、定常的に撹拌しながら滴下添加し、これによって初期の湿潤含浸を行った。添加した液体の量は、アルミナ担体の細孔容積を満たすよう適切に計算した。初期湿潤後の最終的な固形分は約78質量%であった。得られた混合物を、酒石酸(上記で使用した白金溶液の5倍量)およびモノエタノールアミンと共に、上記で使用した白金溶液の体積の1/10の比で水溶液に添加し、Pt含浸担体添加後の得られたスラリーの最終的な固形分が40質量%となるようにした。その後、得られたスラリーを、Dv90が10マイクロメートルとなるまで粉砕した。
別途、触媒中の最終的なジルコニア担持量(ZrOとして計算される)が6.1g/l(0.1g/in)となるような、固形分30質量%のジルコニル−アセテート混合物を水に添加して、約3質量%の固形分を有する混合物を作成した。これに、Cu−CHAゼオライト(CuOとして計算したCu5.1質量%およびSiO:Alのモル比19)を加えて混合した(触媒中の最終的なCHA担持量131.20g/l(2.15g/in))。得られたスラリーは固形分38質量%を有していた。得られたスラリー中の粒子は、参考例1のように決定して10マイクロメートルのDv90を有していた。このCu−CHAスラリーに、Pt含有スラリーを加えて最終スラリーを形成し撹拌した。次いで最終スラリーを、参考例4に記載のコーティング法を使用して、ハニカムコーディエライトモノリス基材(直径:26.67cm(10.5インチ)×長さ:7.62cm(3インチ)の円筒形の基材で、1平方センチメートルあたり400/(2.54)セルおよび0.1ミリメートル(4ミル)の壁厚を有する)の出口側から入口側に向かい、基材の長さの半分未満にわたって配置し、入口コーティングと出口コーティングとの間に5〜8mmの間隙(gap)があるようにした。その後、コーティングした基材を120℃で15分間、次いで160℃で30分間乾燥させて85〜95%の水分を除去し、590℃で30分間か焼した。か焼後の出口コーティングのウォッシュコート担持量は、出口コーティング中の最終白金担持量0.39g/lを含み152.95g/l(2.5g/in+11g/ft)であった。触媒中の白金担持量合計は0.28g/l(8g/ft)であった。
第1のコーティング(頂部コーティング)
参考例1の第1コーティングのスラリーのように、第1のコーティングのスラリーを調製した。得られたスラリーを、参考例4に記載のコーティング法を使用して、基材の全長にわたって第2のコーティング(入口コーティングおよび出口コーティング)の上において配置した。その後、基材を120℃で15分間、次いで160℃で30分間乾燥させ(85〜95%の水分を除去した)、450℃で30分間か焼した。か焼後の第1のコーティングのウォッシュコート担持量は64.07g/l(1.05g/in)であった。
実施例3.1: 本発明によるテトラ官能性触媒の製造
第3のコーティング(出口底部コーティング)
白金前駆体、固形分17質量%のモノエタノールアミン(MEA)で錯体化した白金、および水の混合物を、触媒中の最終的なシリカ−チタニア担持量30.51g/l(0.5g/in)に対応するチタニア(200m/gのBET比面積および20マイクロメートルのDv90を有するTiO(90質量%)および10質量%のSiO)中に、定常的に撹拌しながら滴下添加し、これによって初期の湿潤含浸を行った。添加した液体の量は、チタニア担体の細孔容積を満たすよう適切に計算した。初期湿潤後の最終的な固形分は約70質量%であった。得られた混合物を、酒石酸(上記で使用した白金溶液の体積の5倍)およびモノエタノールアミンと共に、上記で使用した白金溶液の体積の1/10の比で水溶液に添加し、Pt含浸チタニア添加後の得られたスラリーの最終的な固形分が40質量%となるようにした。その後、得られたスラリーを、Dv90が10マイクロメートルとなるまで粉砕した。次いで得られたスラリーを、参考例4に記載のコーティング法を使用して、コーティングされていないハニカムコーディエライトモノリス基材(直径:26.67cm(10.5インチ)×長さ:7.62cm(3インチ)の円筒形の基材で、1平方センチメートルあたり400/(2.54)セルおよび0.1ミリメートル(4ミル)の壁厚を有する)の出口側から入口側に向かい、基材の長さの半分にわたって配置し、第3のコーティングを形成した。その後、コーティングした基材を120℃で15分間、次いで160℃で30分間乾燥させて85〜95%の水分を除去し、590℃で30分間か焼した。か焼後の触媒中の第3のコーティングのウォッシュコート担持量は、第3のコーティング中の最終白金担持量0.35g/lを含み30.86g/l(0.50g/in+10g/ft)であった。
第2のコーティング(中間コーティング)
白金前駆体、固形分17質量%のモノエタノールアミン(MEA)で錯体化した白金、および水の混合物を、触媒中の最終的なシリカ−チタニア担持量15.26g/l(0.25g/in)に対応するチタニア(200m/gのBET比面積および20マイクロメートルのDv90を有するTiO(90質量%)および10質量%のSiO)中に、定常的に撹拌しながら滴下添加し、これによって初期の湿潤含浸を行った。添加した液体の量は、酸化物担体の細孔容積を満たすよう適切に計算した。初期湿潤後の最終的な固形分は約70質量%であった。その後、予備か焼したPt含浸チタニアをスラリーにした。まず、酒石酸(上記で使用した白金溶液の体積の5倍)を、モノエタノールアミン(MEA)と同様に、上記で使用した白金溶液の体積の1/10の比で水に添加した。次に、Pt含浸チタニアをこの溶液に添加して混合し、これによって固形分40質量%のPt含有スラリーを形成した。得られたスラリーを、参考例1のように決定したDv90が10マイクロメートルとなるまで粉砕した。
別途、触媒中の最終的なジルコニア担持量(ZrOとして計算される)が6.1g/l(0.1g/in)となるような、固形分30質量%のジルコニル−アセテート混合物を水に添加して、約3質量%の固形分を有する混合物を作成した。これに、Cu−CHAゼオライト(CuOとして計算したCu5.1質量%およびSiO:Alのモル比19)を加えて混合しした(触媒中の最終的なCHA担持量131.20g/l(2.15g/in))。得られたスラリーは固形分38質量%を有していた。得られたスラリー中の粒子は、参考例1のように決定して10マイクロメートルのDv90を有していた。このCu−CHAスラリーに、Pt含有スラリーを加えて攪拌し、最終スラリーを作成した。次いで最終スラリーを、参考例4に記載のコーティング法を使用して、ハニカムコーディエライトモノリス基材(直径:26.67cm(10.5インチ)×長さ:7.62cm(3インチ)の円筒形の基材で、1平方センチメートルあたり400/(2.54)セルおよび0.1ミリメートル(4ミル)の壁厚を有する)の全長にわたって、基材の入口側から出口側に向かい、第3のコーティングを覆って配置した。その後、基材を120℃で15分間、次いで160℃で30分間乾燥させて85〜95%の水分を除去し、590℃で30分間か焼した。か焼後の第2のコーティングのウォッシュコート担持量は、最終白金担持量0.11g/lを含み152.67g/l(2.5g/in+3g/ft)であった。触媒中の白金担持量合計は0.28g/l(8g/ft)であった。
第1のコーティング(頂部コーティング)
実施例1のように、第1のコーティングのスラリーを調製した。次いで得られたスラリーを、参考例4に記載のコーティング法を使用して、第1のコーティングの全長にわたって配置した。その後、基材を120℃で15分間、次いで160℃で30分間乾燥させ(85〜95%の水分を除去した)、450℃で30分間か焼した。か焼後の第1のコーティングのウォッシュコート担持量は64.07g/l(1.05g/in)であった。
実施例3.2:本発明によるテトラ官能性触媒の製造
第3のコーティング(出口底部コーティング)
第3のコーティングのスラリーを調製し、最終的な白金担持量が0.46g/l(13g/ft)であったことを除いて、実施例3.1のようにコーティングした。
第2のコーティング(中間コーティング)
第2のコーティングのスラリーを調製し、最終的な白金担持量が0.05g/l(1.5g/ft)であったことを除いて、実施例3.1のようにコーティングした。触媒中の白金担持量合計は0.28g/l(8g/ft)であった。
第1のコーティング(頂部コーティング)
第1のコーティングのスラリーを調製し、実施例3.1のようにコーティングした。
実施例4:実施例1〜3.1および比較例1の触媒の使用−NH酸化/NO生成
実施例1〜3.1および比較例1の新鮮な触媒を試験するために、触媒の入口で様々な温度、すなわち250℃、300℃および350℃(空間速度:100000hr−1、515ppmのNH、7%のHO、7%のCO、8%のO)で、NH3の酸化およびNO生成を測定した。結果を以下の表1に示す。
Figure 2021523821
表1からわかるように、実施例1〜3.1の触媒は、300および350℃で94〜98%の大きなアンモニアの酸化を示すが、比較例1の触媒を用いた場合よりもわずかに低い。しかしながらそれらは、比較例1の触媒で生成された亜酸化窒素と比較すると少ない亜酸化窒素を生成した(2.5〜4.7倍少ない)。従って、本発明による触媒は、新鮮条件下高温でアンモニアの転化と亜酸化窒素の生成との間の大きな均衡を得ることができた。この例は、本発明による触媒の特定の組成が、亜酸化窒素の形成を大幅に低減させながら、アンモニアを大幅に酸化できることを示している。
実施例5: 実施例1〜3.1および比較例1の触媒の使用−DeNOx/NO生成
実施例1〜3.1および比較例1の新鮮な触媒を試験するために、触媒の入口で様々な温度、すなわち175℃、200℃、225℃、250℃および400℃(空間速度:60000hr−1、515ppmのNO、1.1のNH対NOx比、5%のHO、5%のCO及び10%のO)で、NOx転化率およびNO生成を測定した。結果を以下の表2に示す。
Figure 2021523821
表2からわかるように、実施例1〜実施例3.1の触媒は、広い温度範囲、すなわち175〜400℃にわたり、Pt/アルミナおよびCu−SCRの混合物を含む単一のコーティングを含む比較例1の触媒で得られたNOx転化率と比較して、改善されたNOx転化率を示す。さらに、本発明の実施例の触媒は、亜酸化窒素の生成も低減させた。特に、実施例1の触媒は、225℃で96%のNOx転化率および71ppmのNO生成を示し、実施例2の触媒は、225℃で97%のNOx転化率および45ppmのNO生成率を示し、実施例3.1の触媒は、96%のNOx転化率および50ppmのNO生成率を示した。
これとは対照的に、比較例1の触媒は同じ温度で、95%のNOx転化率および181ppmのNO生成を示した(本発明の触媒を用いた場合よりも2.5〜4倍多い)。
よってこの例は、本発明の触媒が、新鮮条件下高温でアンモニアの転化と亜酸化窒素の生成との間の大きな均衡を得ることに加え(実施例4参照)、広い温度範囲で亜酸化窒素生成を著しく低減させながら、改善されたNOx転化率を得ることができることを実証している。
実施例6: 実施例1および3.1の触媒および比較例1の触媒の使用−NO/NOx
比較例1および実施例1、3.1の触媒を用いて得られたアンモニアの非存在下において、200〜450℃の温度(空間速度:100k/h)で、NO/NOx比を測定した。結果を図2に示す。図2からわかるように、実施例1の触媒及び比較例1の触媒を使用した場合、NO酸化はほとんど変化しない。
実施例7: 実施例1〜3.1および比較例1の触媒の使用−NH酸化/NO生成
試験のために、実施例1、3.1および比較例1の触媒を、550℃で100時間エージングした。NH酸化およびNO生成を、エージングした触媒の入口で様々な温度、すなわち300℃および350℃(空間速度:100000hr−1、515ppmのNH、7%のHO、7%のCOおよび8%のO)で測定した。結果を以下の表3に示す。
Figure 2021523821
表3からわかるように、実施例1および3.1の触媒は、アンモニアの酸化と亜酸化窒素の生成との間の大きな均衡を得ることができた。特に、実施例1の触媒は、350℃で99%のNH酸化および12ppmのNO生成を示し、実施例3.1の触媒は、350℃で97%のNH酸化およびわずか7ppmのNO生成を示す。
これとは対照的に、比較例1の触媒は、同じ温度で同程度に99%のNO酸化およびより高い16ppmのNO生成を示した。
よってこの例は、本発明の触媒が、エージングした条件下でさえも、特に高温で、アンモニアの転化と亜酸化窒素の生成との間の大きな均衡を得られることを示している。このことはまた、本発明の触媒が熱的に安定であることを示す。
実施例8:実施例3.1および比較例1の触媒の使用−DeNOx/NO生成
試験のため、実施例3.1の触媒および比較例1の触媒を550℃で100時間エージングした。エージングした触媒の入口で様々な温度、すなわち200℃、225℃、250℃および400℃(空間速度:60000hr−1、515ppmのNO、1.1のNH対NOx比、5%のHO、5%のCO及び10%のO)で、NOx転化率およびNO生成を測定した。結果を以下の表4に示す。
Figure 2021523821
表4からわかるように、実施例3.1の触媒は、200〜400℃の広い温度範囲にわたり、比較例1の触媒と比較して、改善されたNOx転化率および低減されたNO生成を示した。よってこの例は、本発明の触媒が、エージングした条件下でさえも、DeNOxと亜酸化窒素との間の大きな均衡を得ることができることを実証している。このことはまた、本発明の触媒が熱的に安定であることを示す。
実施例9:本発明による触媒の製造
実施例9の触媒を実施例1の触媒のように製造したが、第1のコーティングを、第1のコーティングの長さの半分にわたって入口端から出口端に向かって向かって配置し、か焼後の第1のコーティングのウォッシュコート担持量が、最終的なCu−CHA担持量1.43g/inおよび最終的なジルコニア担持量0.07g/inを含み91.53g/l(1.5g/in)であったことを除く。
実施例10:本発明による触媒の製造
実施例10の触媒を実施例3.1の触媒のように製造したが、第1のコーティングを、第1のコーティングの長さの半分にわたって入口端から出口端に向かって向かって配置し、か焼後の第1のコーティングのウォッシュコート担持量が、最終的なCu−CHA担持量1.43g/inおよび最終的なジルコニア担持量0.07g/inを含み91.54g/l(1.5g/in)であったことを除く。
実施例11: 実施例1、3.1、9および10の触媒、および比較例1の触媒の使用−NH酸化/NO生成
実施例1、3.1、9および10、および比較例1の新鮮な触媒を試験するために、触媒の入口で様々な温度、すなわち250℃、300℃および350℃(空間速度:100000hr−1、515ppmのNH、7%のHO、7%のCOおよび8%のO)で、NHの酸化およびNO生成を測定した。結果を以下の図3および4に示す。
図3および4からわかるように、実施例1、3.1、9および10の触媒は、300℃および350℃で94〜98%の大きな、だが比較例1の触媒を用いた場合に得られるものよりもわずかに低いアンモニアの酸化を示した。しかしながらそれらは、比較例1の触媒で生成された亜酸化窒素と比較すると少ない亜酸化窒素を生成した。従って、本発明による触媒は、新鮮条件下高温でアンモニアの転化と亜酸化窒素の生成との間の大きな均衡を得ることができた。この例は、本発明による触媒の特定の組成が、亜酸化窒素の形成を大幅に低減させながら、アンモニアを大幅に酸化できることを示している。
実施例12:実施例1、3.1、9および10、および比較例1の触媒の使用−DeNOx/NO生成
実施例1、3.1、9および10、および比較例1の新鮮な触媒を試験するために触媒の入口で様々な温度、すなわち175℃、200℃、225℃、250℃および400℃(空間速度:60000hr−1、515ppmのNO、1.1のNH対NOx比、5%のHO、5%のCO及び10%のO)で、NOx転化率およびNO生成を測定した。結果を図5および6に示す。
図5および6からわかるように、実施例3.1、9および10の触媒は、広い温度範囲、すなわち175〜400℃にわたり、Pt/アルミナおよびCu−SCRの混合物を含む単一のコーティングを含む比較例1の触媒で得られたNOx転化率と比較して、改善されたNOx転化率を示す。さらに、本発明の実施例の触媒は、亜酸化窒素の生成も低減させた。特に、実施例1の触媒は、225℃で96%のNOx転化率および71ppmのNO生成を示し、実施例9の触媒(第2のコーティングが基材長さの半分にわたってのみ入口側に配置されている)は、225℃で97%のNOx転化率および43ppmのNO生成率を示し、実施例3.1の触媒は、96%のNOx転化率および50ppmのNO生成率を示し、実施例10の触媒(第2のコーティングが基材長さの半分のみにわたり入口側に配置されている)は、96%のNOx転化率および22ppmのNO生成率を示している。これとは対照的に、比較例1の触媒は同じ温度で、95%のNOx転化率および181ppmのNO生成を示した。よってこの例は、本発明の触媒が、広い温度範囲にわたって亜酸化窒素生成を著しく低減させながら、改善されたNOx転化率を得ることができることを実証している。さらにこの例は、本発明の触媒の第2のコーティングが、第1のコーティングの半分のみを覆う場合に、亜酸化窒素形成をさらにより低減させることを示している。
実施例13: 本発明による排気ガス処理システムの製造
本発明による排気ガス処理システムは、参考例5の触媒(「Cu−SCR触媒」)および実施例3.1の触媒(「多機能触媒(MFC)」)を組み合わせて製造し、参考例5の触媒の下流に実施例3.1の触媒を配置した。
実施例14:実施例13の排気ガス処理システムの試験−DeNOx/NO生成
試験は、13LのEuroVIエンジンで過渡的なWHTC条件下、250℃前後の平均温度(SCRin)(排気質量200〜2000kg/hr、アンモニア対NOx比0〜1、1〜10%のHO、1〜10%のCOおよび6〜20%のO)および10g前後のNOx/kWhのE.O.NOxレベルで行った。MFCの出口端で、様々なANR(アンモニア対NOx比)で、DeNOxおよびNO量を測定した。結果を以下の表1に示す。
Figure 2021523821
上流のCu−SCRは、システム内のSCR物質の量を増加させるので、排気ガス処理システム内のDeNOx活性を増加させる。よって本発明のMFCの出口端では、低いNO生成が示されながら、75〜91%のDeNOxが観察された。
図面の簡単な説明
図1a: (図1の上段)は、本発明による多機能触媒の概略図である。図1aの描写は、本発明による多機能触媒1であり、前記触媒はフロースルー基材2を含み、該基材は、入口端3、出口端4、入口端から出口端に向かって延びる基材軸方向長さ、およびフロースルー基材を貫通すると共にフロースルー基材の内壁によって規定される複数の通路(図示せず)を含む。さらに、触媒1は、基材の内壁の表面上に基材2の全長にわたって配置された第2のコーティング5と、第2のコーティング5上に基材2の全長にわたって配置された第1のコーティング6とを含む。あるいは、第1のコーティング6は、基材2の長さの約半分にわたって基材2の入口端から出口端に向かって第2のコーティング上において配置することができる。この代替案は、図1aには示していない。
図1b: (図1の中段)は、本発明による多機能触媒の描写を示す。図1bの描写は、本発明による多機能触媒11であり、前記触媒はフロースルー基材2を含み、該基材は、入口端3、出口端4、入口端から出口端に向かって延びる基材軸方向長さ、およびフロースルー基材を貫通すると共にフロースルー基材の内壁によって規定される複数の通路(図示せず)を含む。触媒11は、基材2の長さの半分にわたって基材2の入口端から出口端に向かって延びる入口コーティング15aと、基材2の長さの他方の半分にわたって基材2の出口端から入口端に向かって延びる出口コーティング15bとを含む第2のコーティングを含む。前記第2のコーティング(15a+15b)は、基材2の内壁の表面上において配置される。さらに、触媒11は、基材2の全長にわたって第2のコーティング5上において配置された第1のコーティング16を含む。
図1c: (図1の下段)は、本発明による多機能触媒の描写を示す。図1cの描写は、本発明による多機能触媒21であり、前記触媒はフロースルー基材2を含み、該基材は、入口端3、出口端4、入口端から出口端に向かって延びる基材軸方向長さ、およびフロースルー基材を貫通すると共にフロースルー基材の内壁によって規定される複数の通路(図示せず)を含む。触媒21は、基材2の内壁の表面上に基材2の長さの約半分にわたって出口端から入口端に向かって配置された第3のコーティング27を含む。さらに、触媒21は、基材2の内壁の表面上および第3のコーティングの上において配置された第2のコーティング25を含み、前記コーティングは基材2の全長にわたって延びる。最後に、触媒21は、基材2の全長にわたって第2のコーティング上において配置された第1のコーティング26をさらに含む。あるいは、第1のコーティング26は、第2のコーティング上に基材2の長さの約半分の長さにわたって基材2の入口端から出口端に向かって配置することができる。この代替案は、図1cには示していない。
図2: 比較例1、実施例1および3の触媒を用いて200〜450℃の温度で得られたアンモニアの非存在下におけるNO/NOx比を示す。
図3: 実施例1、3.1、9、10、および比較例1の新鮮な触媒を、様々な温度、すなわち250℃、300℃および350℃で使用したときに得られたNH酸化を百分率で示す。条件:空間速度:100000hr−1、515ppmのNH、7%のHO、7%のCOおよび8%のO
図4: 実施例1、3.1、9、10、および比較例1の新鮮な触媒を、様々な温度、すなわち250℃、300℃および350℃で使用したときに得られたNO生成をppmで示す。条件:空間速度:100000hr−1、515ppmのNH、7%のHO、7%のCOおよび8%のO
図5: 実施例1、3.1、9、10、および比較例1の新鮮な触媒を、様々な温度、すなわち175℃、200℃、225℃、250℃、および400℃で使用したときに得られたNOx転化率を百分率で示す。条件:空間速度:60000hr−1、515ppmのNO、NH対NOx比:1.1、5%のHO、5%のCOおよび10%のO
図6: 実施例1、3.1、9、10、および比較例1の新鮮な触媒を、様々な温度、すなわち175℃、200℃、225℃、250℃および400℃で使用したときに得られたNO生成をppmで示す。条件:空間速度:60000hr−1、515ppmのNO、NH対NOx比1.1、5%のHO、5%のCOおよび10%のO
図7: 本発明による多機能触媒の描写を示す。特に、触媒100は基材101、例えばフロースルー基材、コーティング102、II.による本発明の第3のコーティング、コーティング103、II.による本発明の第2のコーティング、およびコーティング104、II.による本発明の第1のコーティングを含む。これらのコーティングの組成は、前記で定義した通りである。
引用文献
− US2015/0037233A
− WO2015/189680A
− US2016/0367973A
− US2016/0367974A

Claims (21)

  1. NOの酸化、アンモニアの酸化、HCの酸化、およびNOxの選択的接触還元のための触媒であって、
    (i) 入口端と、出口端と、前記入口端から前記出口端に向かって延びる基材軸方向長さと、フロースルー基材を貫通すると共に前記フロースルー基材の内壁によって規定される複数の通路とを含むフロースルー基材、
    (ii) バナジウムオキシドのうちの1種以上と、銅および鉄のうちの1種以上を含むゼオライト材料とを含む第1のコーティング、
    (iii) 非ゼオライトの第1の酸化物材料上に担持された第1の白金族金属成分を含み、さらに、バナジウムオキシドのうちの1種以上と銅および鉄のうちの1種以上を含むゼオライト材料とを含む、第2のコーティング、
    (iv) 任意に、第2の酸化物材料上に担持された第2の白金族金属成分を含む第3のコーティング
    を含み、
    前記第3のコーティングが、前記内壁の表面上および前記第2のコーティングの下において、前記出口端から前記入口端に向かって基材の軸方向長さのうちのz%(なお、zは0〜100の範囲である)にわたって配置され、
    前記第2のコーティングが、前記入口端から前記出口端に向かって基材の軸方向長さのうちのy%(なお、yは95〜100の範囲である)にわたって延び、そして、前記内壁の表面上において、または前記内壁の表面および前記第3のコーティングの上において、または前記第3のコーティングの上において配置され、
    前記第1のコーティングが、前記入口端から前記出口端に向かって基材の軸方向長さのうちのx%(なお、xは20〜yの範囲である)にわたって延び、そして前記第2のコーティング上において配置されている、触媒。
  2. yが95〜100の範囲、好ましくは98〜100の範囲であり、xがyであるか、またはyが95〜100の範囲、好ましくは98〜100の範囲であり、xが20〜60の範囲、好ましくは40〜60の範囲である、請求項1に記載の触媒。
  3. zが0〜65の範囲、好ましくは0〜60の範囲の範囲であるか、またはzが80〜100の範囲、好ましくは95〜100の範囲である、請求項1または2に記載の触媒。
  4. 前記第1のコーティングに含まれる前記ゼオライト材料が骨格型を有し、その骨格型が、AEI、GME、CHA、MFI、BEA、FAU、MOR、これらの2種以上の混合物およびこれらの2種以上の混合型からなる群から選択され、好ましくはAEI、GME、CHA、BEA、FAU、MOR、これらの2種以上の混合物およびこれらの2種以上の混合型からなる群から選択され、より好ましくはAEI、CHA、BEA、これらの2種以上の混合物およびこれらの2種以上の混合型からなる群から選択され、前記第1のコーティングに含まれる前記ゼオライト材料が、より好ましくは骨格型CHAまたはAEI、より好ましくはCHAを有する、請求項1から3のいずれか一項に記載の触媒。
  5. 前記第1のコーティングに含まれる前記ゼオライト材料が銅を含み、前記ゼオライト材料に含まれる銅の量が、CuOとして計算され、前記ゼオライト材料の総質量に基づいて、好ましくは1〜10質量%の範囲、より好ましくは2〜8質量%の範囲である、請求項1から4のいずれか一項に記載の触媒。
  6. 前記第2のコーティングに含まれる前記第1の白金族金属成分が、白金、パラジウムおよびロジウムのうちの1種以上、好ましくは白金およびパラジウムのうちの1種以上であり、
    前記第2のコーティングに含まれる前記第1の白金族金属成分を担持した前記非ゼオライトの第1の酸化物材料が、好ましくはアルミナ、ジルコニア、チタニア、シリカ、セリアのうちの1種以上、並びにAl、Zr、Ti、SiおよびCeのうちの2種以上を含む混合酸化物、より好ましくはアルミナ、ジルコニア、チタニアおよびシリカのうちの1種以上を含む、請求項1から5のいずれか一項に記載の触媒。
  7. 前記第2のコーティングに含まれる前記ゼオライト材料が骨格型を有し、その骨格型が、AEI、GME、CHA、MFI、BEA、FAU、MOR、これらの2種以上の混合物およびこれらの2種以上の混合型からなる群から選択され、好ましくはAEI、GME、CHA、BEA、FAU、MOR、これらの2種以上の混合物およびこれらの2種以上の混合型からなる群から選択され、より好ましくはAEI、CHA、BEA、これらの2種以上の混合物およびこれらの2種以上の混合型からなる群から選択され、前記第1のコーティングに含まれる前記ゼオライト材料が、より好ましくは骨格型CHAまたはAEI、より好ましくはCHAを有する、請求項1から6のいずれか一項に記載の触媒。
  8. 前記第2のコーティングに含まれる前記ゼオライト材料が銅を含み、前記ゼオライト材料に含まれる銅の量が、CuOとして計算され、前記ゼオライト材料の総質量に基づいて、好ましくは1〜10質量%の範囲、より好ましくは2〜8質量%の範囲である、請求項1から7のいずれか一項に記載の触媒。
  9. 前記触媒において、前記第2のコーティングおよび前記任意の第3のコーティングが、共に合わせて、0.035〜1.41g/l(1〜40g/ft)の範囲、好ましくは0.071〜0.53g/l(2〜15g/ft)の範囲の、元素白金族金属として計算される、白金族金属成分担持量を有する、請求項1から8のいずれか一項に記載の触媒。
  10. 前記第2のコーティングが、
    (A) 非ゼオライトの酸化物材料上に担持された白金族金属成分を含み、さらに、バナジウムオキシドのうちの1種以上と銅および鉄のうちの1種以上を含むゼオライト材料とを含む、入口コーティング、および
    (B) 非ゼオライトの酸化物材料上に担持された白金族金属成分を含み、さらに、バナジウムオキシドのうちの1種以上と銅および鉄のうちの1種以上を含むゼオライト材料とを含む、出口コーティング
    を含み、
    前記入口コーティングが、前記入口端から前記出口端に向かって基材の軸方向長さのうちのy1%にわたって延び、前記内壁の表面上において、または前記内壁の表面および前記第3のコーティング上において、または前記第3のコーティング上において配置され、
    前記出口コーティングが、前記出口端から前記入口端に向かって基材の軸方向長さのうちのy2%にわたって延び、前記内壁の表面上において、または前記内壁の表面および前記第3のコーティング上において、または前記第3のコーティング上において配置され、
    y1が45〜55の範囲であり、およびy2が45〜55の範囲であり、
    前記入口コーティングが白金族金属成分を担持量(l1)で含み、そして前記出口コーティングが白金族金属成分を担持量(l2)で含み、(l1):(l2)の比が、0.2:1〜0.75:1の範囲、好ましくは0.3:1〜0.6:1の範囲であり、
    前記第1の白金族金属成分が、前記入口コーティングの白金族金属成分および前記出口コーティングの白金族金属成分を含み、
    前記非ゼオライトの第1の酸化物材料が、前記入口コーティングの前記非ゼオライトの酸化物材料および前記出口コーティングの前記非ゼオライトの酸化物材料を含む、請求項1から9のいずれか一項に記載の触媒。
  11. 前記第2のコーティングの前記入口コーティングに含まれる白金族金属成分が、白金、パラジウムおよびロジウムのうちの1種以上、好ましくは白金およびパラジウムのうちの1種以上であり、
    前記入口コーティングに含まれる白金族金属成分を担持する前記非ゼオライトの酸化物材料が、アルミナ、ジルコニア、チタニア、シリカ、セリアのうちの1種以上、並びにAl、Zr、Ti、SiおよびCeのうちの2種以上を含む混合酸化物、より好ましくはアルミナ、ジルコニア、チタニアおよびシリカのうちの1種以上を含み、および/または
    前記触媒において、前記入口コーティングが、元素白金族金属として計算される白金族金属成分を、0.035〜0.28g/l(1〜8g/ft)の範囲の担持量で含む、請求項10に記載の触媒。
  12. 前記第2のコーティングの前記入口コーティングに含まれる前記ゼオライト材料が骨格型を有し、その骨格型が、AEI、GME、CHA、MFI、BEA、FAU、MOR、これらの2種以上の混合物およびこれらの2種以上の混合型からなる群から選択され、好ましくはAEI、GME、CHA、BEA、FAU、MOR、これらの2種以上の混合物およびこれらの2種以上の混合型からなる群から選択され、より好ましくはAEI、CHA、BEA、これらの2種以上の混合物およびこれらの2種以上の混合型からなる群から選択され、前記入口コーティングに含まれる前記ゼオライト材料が、より好ましくは骨格型CHAまたはAEI、より好ましくはCHAを有する、請求項10または11に記載の触媒。
  13. 前記第2のコーティングの前記入口コーティングに含まれる前記ゼオライト材料が銅を含み、前記ゼオライト材料に含まれる銅の量が、CuOとして計算され、前記ゼオライト材料の総質量に基づいて、好ましくは1〜10質量%の範囲、より好ましくは2〜8質量%の範囲である、請求項10から12のいずれか一項に記載の触媒。
  14. 前記第2のコーティングの前記出口コーティングに含まれる白金族金属成分が、白金、パラジウムおよびロジウムのうちの1種以上、好ましくは、白金およびパラジウムのうちの1種以上であり、
    前記第2のコーティングの前記出口コーティングに含まれる白金族金属成分を担持する前記非ゼオライトの酸化物材料が、アルミナ、ジルコニア、チタニア、シリカ、セリアのうちの1種以上、およびAl、Zr、Ti、SiおよびCeのうちの1種以上を含む混合酸化物、より好ましくはアルミナ、ジルコニア、チタニアおよびシリカのうちの1種以上を含み、および/または
    前記触媒において、前記出口コーティングが、好ましくは、元素白金族金属として計算される白金族金属成分を、0.07〜1.41g/l(2〜40g/ft)の範囲の担持量で含む、請求項10から13のいずれか一項に記載の触媒。
  15. 前記第2のコーティングの前記出口コーティングに含まれる前記ゼオライト材料が骨格型を有し、その骨格型が、AEI、GME、CHA、MFI、BEA、FAU、MOR、これらの2種以上の混合物およびこれらの2種以上の混合型からなる群から選択され、好ましくはAEI、GME、CHA、BEA、FAU、MOR、これらの2種以上の混合物およびこれらの2種以上の混合型からなる群から選択され、より好ましくはAEI、CHA、BEA、これらの2種以上の混合物およびこれらの2種以上の混合型からなる群から選択され、前記出口コーティングに含まれる前記ゼオライト材料が、より好ましくは骨格型CHAまたはAEI、より好ましくはCHAを有する、請求項10から14のいずれか一項に記載の触媒。
  16. 前記第2のコーティングの前記出口コーティングに含まれる前記ゼオライト材料が銅を含み、ここで、前記ゼオライト材料に含まれる銅の量が、CuOとして計算され、前記ゼオライト材料の総質量に基づいて、好ましくは1〜10質量%の範囲、より好ましくは2〜8質量%の範囲である、請求項10から15のいずれか一項に記載の触媒。
  17. 前記触媒が、前記フロースルー基材、前記第1のコーティング、前記第2のコーティングおよび前記第3のコーティングを含み、
    zが、20〜65の範囲、好ましくは30〜60の範囲であるか、または
    zが、80〜100の範囲、好ましくは95〜100の範囲である、請求項1から16のいずれか一項に記載の触媒。
  18. 前記第3のコーティングに含まれる前記第2の白金族金属成分が、白金、パラジウムおよびロジウムのうちの1種以上、好ましくは、白金およびパラジウムのうちの1種以上、より好ましくは白金であり、
    前記第3のコーティングに含まれる前記第2の白金族金属成分を担持する前記第2の酸化物材料が、アルミナ、ジルコニア、チタニア、シリカ、セリアのうちの1種以上、およびAl、Zr、Ti、SiおよびCeのうちの2種以上を含む混合酸化物、より好ましくはアルミナ、ジルコニア、チタニアおよびシリカのうちの1種以上を含む、請求項17に記載の触媒。
  19. ディーゼルエンジンを出る排気ガス流を処理するための排気ガス処理システムであって、前記排気ガス処理システムが、前記排気ガス流を前記排気ガス処理システムに導入するための上流端を有し、前記排気ガス処理システムが請求項1から18のいずれか一項に記載の触媒と、ディーゼル酸化触媒、選択的接触還元触媒、および粒子フィルターのうちの1種以上とを含む、排気ガス処理システム。
  20. (a) 入口端と、出口端と、前記入口端から前記出口端に向かって延びる基材軸方向長さと、前記基材を貫通すると共に前記基材の内壁によって規定される複数の通路とを含む基材の、コーティングされていないフロースルー基材を提供する工程、
    (b) 任意に、第2の白金族金属成分および第2の酸化物材料を含むスラリーを提供し、前記スラリーを、前記基材の内壁の表面上において、前記出口端から前記入口端に向かって前記基材軸方向長さのうちのz%(なお、zは0〜100の範囲である)にわたって配置し、前記基材上において配置した前記スラリーをか焼し、前記基材上において配置された第3のコーティングを得る工程、
    (c) 第1の白金族金属成分と、非ゼオライトの第1の酸化物材料および水並びにバナジウムオキシドのうちの1種以上と、銅および鉄のうちの1種以上を含むゼオライト材料と、溶媒とを含む1種以上のスラリーを提供し、前記1種以上のスラリーを前記内壁の表面上において、または前記内壁の表面および前記第3のコーティング上において、または前記第3のコーティング上において、前記基材軸方向長さのうちのy%(なお、yは95〜100の範囲である)にわたって配置し、前記基材上において配置した1種以上のスラリーをか焼し、前記基材上において配置された第2のコーティングを得る工程、
    (d) バナジウムオキシドのうちの1種以上と、銅および鉄のうちの1種以上を含むゼオライト材料と、溶媒とを含むスラリーを提供し、前記スラリーを、前記入口端から前記出口端に向かって前記基材軸方向長さのうちのx%(なお、xは20〜yの範囲である)にわたって、前記第2のコーティング上において配置し、前記基材上において配置した前記スラリーをか焼し、NOの酸化、アンモニアの酸化、HCの酸化、およびNOxの選択的触媒還元のための触媒を得る工程
    を含む、NOの酸化、アンモニアの酸化、HCの酸化、およびNOxの選択的接触還元のための触媒、好ましくは請求項1から18のいずれか一項に記載の触媒を製造する方法。
  21. NOの酸化、アンモニアの酸化、HCの酸化、およびNOxの選択的接触還元のための触媒であって、
    (i) 入口端と、出口端と、前記入口端から前記出口端に向かって延びる基材軸方向長さと、フロースルー基材を貫通すると共に前記フロースルー基材の内壁によって規定される複数の通路とを含むフロースルー基材、
    (ii) バナジウムオキシドのうちの1種以上と、銅および鉄のうちの1種以上を含むゼオライト材料とを含む第1のコーティング、
    (iii) 非ゼオライトの第1の酸化物材料上に担持された第1の白金族金属成分を含み、さらに、バナジウムオキシドのうちの1種以上と銅および鉄のうちの1種以上を含むゼオライト材料とを含む、第2のコーティング、
    (iv) 第2の酸化物材料上に担持された第2の白金族金属成分を含む第3のコーティング
    を含み、
    前記第3のコーティングが、前記内壁の表面上および前記第2のコーティングの下において、前記出口端から前記入口端に向かって基材の軸方向長さのうちのz%(なお、zは10〜80の範囲である)にわたって配置され、
    前記第2のコーティングが、前記出口端から前記入口端に向かって前記基材の軸方向長さのy%(なお、yは10〜80の範囲である)にわたって延び、前記第3のコーティングの上および前記内壁の表面上かまたは前記第3のコーティングの上において配置され、
    前記第1のコーティングが、前記入口端から前記出口端に向かって前記基材の軸方向長さのうちのx%(なお、xは95〜100の範囲である)にわたって延び、そして前記内壁の表面上および前記第2のコーティング上において配置されている、触媒。
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