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
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- B01J37/02—Impregnation, coating or precipitation
- B01J37/0215—Coating
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
- B01J37/02—Impregnation, coating or precipitation
- B01J37/0215—Coating
- B01J37/0228—Coating in several steps
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
- F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
- F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
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Abstract
Description
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。
(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。
(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。
(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。
(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。
(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。
(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。
(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。
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。
(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。
(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。
(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。
(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。
(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。
(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。
(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。
(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。
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。
(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。
(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。
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。
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。
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。
(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。
(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。
(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。
(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。
(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。
(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。
(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。
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。
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。
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。
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。
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ZrO2となるようにした)。ジルコニル−アセテートの量は、ZrO2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/in3)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/in3)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。
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/in3)に対応するアルミナ(約20質量%のZrO2でドープした、約200m2/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Al2O3(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/ft3)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。
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/in3)に対応するチタニア(200m2/gのBET比面積および20マイクロメートルのDv90を有するTiO2(90質量%)および10質量%のSiO2)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。
触媒中の最終的なジルコニア担持量(ZrO2として計算される)が6.1g/l(0.1g/in3)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/in3)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SiO2:Al2O3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/in3)であった。
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/in3)に対応するアルミナ(約20質量%のZrO2でドープした、約200m2/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Al2O3(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。
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/in3)に対応するアルミナ(約20質量%のZrO2でドープした、約200m2/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Al2O3(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。
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/in3)であった。
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/in3)に対応するチタニア(200m2/gのBET比面積および20マイクロメートルのDv90を有するTiO2(90質量%)および10質量%のSiO2)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)2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/in3+10g/ft3)であった。
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/in3)に対応するチタニア(200m2/gのBET比面積および20マイクロメートルのDv90を有するTiO2(90質量%)および10質量%のSiO2)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。
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/in3)であった。
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/ft3)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のコーティングのスラリーを調製し、最終的な白金担持量が0.05g/l(1.5g/ft3)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/ft3)であった。
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NH3、7%のH2O、7%のCO2、8%のO2)で、NH3の酸化およびN2O生成を測定した。結果を以下の表1に示す。
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NH3対NOx比、5%のH2O、5%のCO2及び10%のO2)で、NOx転化率およびN2O生成を測定した。結果を以下の表2に示す。
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、NO2/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。
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。NH3酸化およびN2O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NH3、7%のH2O、7%のCO2および8%のO2)で測定した。結果を以下の表3に示す。
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NH3対NOx比、5%のH2O、5%のCO2及び10%のO2)で、NOx転化率およびN2O生成を測定した。結果を以下の表4に示す。
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/in3および最終的なジルコニア担持量0.07g/in3を含み91.53g/l(1.5g/in3)であったことを除く。
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/in3および最終的なジルコニア担持量0.07g/in3を含み91.54g/l(1.5g/in3)であったことを除く。
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NH3、7%のH2O、7%のCO2および8%のO2)で、NH3の酸化およびN2O生成を測定した。結果を以下の図3および4に示す。
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NH3対NOx比、5%のH2O、5%のCO2及び10%のO2)で、NOx転化率およびN2O生成を測定した。結果を図5および6に示す。
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。
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H2O、1〜10%のCO2および6〜20%のO2)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N2O量を測定した。結果を以下の表1に示す。
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NO2/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NH3酸化を百分率で示す。条件:空間速度:100000hr−1、515ppmのNH3、7%のH2O、7%のCO2および8%のO2。
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N2O生成をppmで示す。条件:空間速度:100000hr−1、515ppmのNH3、7%のH2O、7%のCO2および8%のO2。
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、NH3対NOx比:1.1、5%のH2O、5%のCO2および10%のO2。
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N2O生成をppmで示す。条件:空間速度:60000hr−1、515ppmのNO、NH3対NOx比1.1、5%のH2O、5%のCO2および10%のO2。
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。
− US2015/0037233A
− WO2015/189680A
− US2016/0367973A
− US2016/0367974A
Claims (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) 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。 - 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。 - 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。
- 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。
- 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/ft3)の範囲、好ましくは0.071〜0.53g/l(2〜15g/ft3)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。
- 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。 - 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/ft3)の範囲の担持量で含む、請求項10に記載の触媒。 - 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。
- 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。
- 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/ft3)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。 - 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。
- 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。
- 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。 - 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。 - 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。
- (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。 - 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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WO2022229237A1 (en) * | 2021-04-28 | 2022-11-03 | Basf Corporation | A catalyst for the selective catalytic reduction of nox and for the cracking and conversion of a hydrocarbon |
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CN114534776B (zh) * | 2022-01-19 | 2023-03-21 | 中自环保科技股份有限公司 | 一种抗硫柴油车氧化型催化剂及制备方法 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2012002052A1 (ja) * | 2010-06-30 | 2012-01-05 | エヌ・イー ケムキャット株式会社 | 選択還元型触媒を用いた排気ガス浄化装置及び排気ガス浄化方法 |
JP2015530921A (ja) * | 2012-08-17 | 2015-10-29 | ジョンソン、マッセイ、パブリック、リミテッド、カンパニーJohnson Matthey Publiclimited Company | ゼオライトで活性化されるV/TiW触媒 |
JP2016150277A (ja) * | 2015-02-16 | 2016-08-22 | イビデン株式会社 | ハニカム触媒 |
WO2016205509A1 (en) * | 2015-06-18 | 2016-12-22 | Johnson Matthey Public Limited Company | Ammonia slip catalyst with low n2o formation |
JP2017525554A (ja) * | 2014-08-15 | 2017-09-07 | ジョンソン、マッセイ、パブリック、リミテッド、カンパニーJohnson Matthey Public Limited Company | 排ガス処理のためのゾーン化触媒 |
US20180078926A1 (en) * | 2016-09-22 | 2018-03-22 | Johnson Matthey Public Limited Company | Ruthenium supported on supports having a rutile phase as stable catalysts for nh3-slip applications |
Family Cites Families (14)
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---|---|---|---|---|
US8524185B2 (en) * | 2008-11-03 | 2013-09-03 | Basf Corporation | Integrated SCR and AMOx catalyst systems |
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WO2011104666A1 (en) * | 2010-02-23 | 2011-09-01 | Basf Se | Improved catalyzed soot filter |
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KR101833865B1 (ko) * | 2013-09-30 | 2018-03-02 | 지멘스 악티엔게젤샤프트 | 스테이지의 효율 특징값을 결정하는 터보머신의 작동 방법, 및 상기 방법을 실행하기 위한 디바이스를 갖는 터보머신 |
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US11154815B2 (en) * | 2015-02-27 | 2021-10-26 | Basf Corporation | Exhaust gas treatment system |
CN107690352B9 (zh) * | 2015-03-30 | 2021-06-11 | 巴斯夫公司 | 用于柴油发动机排放控制的多功能过滤器 |
US9937489B2 (en) | 2015-06-18 | 2018-04-10 | Johnson Matthey Public Limited Company | Exhaust system without a DOC having an ASC acting as a DOC in a system with an SCR catalyst before the ASC |
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GB201705241D0 (en) * | 2017-03-31 | 2017-05-17 | Johnson Matthey Catalysts (Germany) Gmbh | Catalyst composition |
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Patent Citations (7)
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WO2012002052A1 (ja) * | 2010-06-30 | 2012-01-05 | エヌ・イー ケムキャット株式会社 | 選択還元型触媒を用いた排気ガス浄化装置及び排気ガス浄化方法 |
JP2015530921A (ja) * | 2012-08-17 | 2015-10-29 | ジョンソン、マッセイ、パブリック、リミテッド、カンパニーJohnson Matthey Publiclimited Company | ゼオライトで活性化されるV/TiW触媒 |
JP2017525554A (ja) * | 2014-08-15 | 2017-09-07 | ジョンソン、マッセイ、パブリック、リミテッド、カンパニーJohnson Matthey Public Limited Company | 排ガス処理のためのゾーン化触媒 |
JP2016150277A (ja) * | 2015-02-16 | 2016-08-22 | イビデン株式会社 | ハニカム触媒 |
WO2016205509A1 (en) * | 2015-06-18 | 2016-12-22 | Johnson Matthey Public Limited Company | Ammonia slip catalyst with low n2o formation |
JP2018526191A (ja) * | 2015-06-18 | 2018-09-13 | ジョンソン、マッセイ、パブリック、リミテッド、カンパニーJohnson Matthey Public Limited Company | 低n2o形成性を有するアンモニアスリップ触媒 |
US20180078926A1 (en) * | 2016-09-22 | 2018-03-22 | Johnson Matthey Public Limited Company | Ruthenium supported on supports having a rutile phase as stable catalysts for nh3-slip applications |
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