JP2022500240A - ガソリン・天然ガス用途の三元変換触媒 - Google Patents
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Abstract
Description
(i)入口端部と、出口端部と、入口端部から出口端部まで延在する基材軸長さと、内部を通って延在する基材の内壁によって画定された複数の通路と、を含む基材、
(ii)第1の酸化物成分上に担持されたロジウムを含む第1のコーティング、
(iii)非ゼオライト酸化物材料上に担持されたパラジウムを含む第2のコーティングであって、非ゼオライト酸化物材料がマンガンおよび第2の酸化物成分を含み、第2のコーティングの0〜0.001重量%が白金からなる、第2のコーティング、を含み、
第1のコーティングが、基材軸長さのx%(xは、80〜100の範囲にある)にわたって、基材の内壁の表面上に配置されており、
第2のコーティングが、入口端部から出口端部へと、基材軸長さのy%(yは、20〜xの範囲にある)にわたって延在し、かつ第1のコーティング上に配置されている、三元変換触媒に関する。
(i)入口端部と、出口端部と、入口端部から出口端部まで延在する基材軸長さと、内部を通って延在する基材の内壁によって画定された複数の通路と、を含む基材、
(ii)第1の酸化物成分上に担持されたロジウムを含む第1のコーティングであって、第1の酸化物成分が、アルミナ、ジルコニア、これらの2つの混合物、およびこれらの2つの混合酸化物からなる群から選択され、より好ましくはアルミナである、第1のコーティング、
(iii)非ゼオライト酸化物材料上に担持されたパラジウムを含む第2のコーティングであって、非ゼオライト酸化物材料がマンガンおよび第2の酸化物成分を含み、第2のコーティングの0〜0.001重量%が白金からなる、第2のコーティング、を含み、
第1のコーティングがパラジウムをさらに含み、第1のコーティングが、パラジウムを、元素のパラジウムとして計算して充填量(l1)で含み、かつロジウムを、元素のロジウムとして計算して充填量(l2)で含み、(l1):(l2)の充填量比が、1:1〜10:1の範囲、より好ましくは2:1〜8:1の範囲、より好ましくは4:1〜7:1の範囲、より好ましくは5:1〜6:1の範囲にあり、
第1のコーティングが、基材軸長さのx%(xは、80〜100の範囲、より好ましくは90〜100の範囲にある)にわたって、基材の内壁の表面上に配置されており、
第2のコーティングが、入口端部から出口端部へと、基材軸長さのy%(yは、20〜xの範囲、より好ましくは80〜xの範囲にある)にわたって延在し、かつ第1のコーティング上に配置されている、三元変換触媒に関する。
(i)入口端部と、出口端部と、入口端部から出口端部まで延在する基材軸長さと、内部を通って延在する基材の内壁によって画定された複数の通路と、を含む基材、
(ii)第1の酸化物成分上に担持されたロジウムを含む第1のコーティングであって、第1の酸化物成分が、アルミナ、ジルコニア、これらの2つの混合物、およびこれらの2つの混合酸化物からなる群から選択され、より好ましくはアルミナである、第1のコーティング、
(iii)非ゼオライト酸化物材料上に担持されたパラジウムを含む第2のコーティングであって、非ゼオライト酸化物材料がマンガンおよび第2の酸化物成分を含み、第2のコーティングの0〜0.001重量%が白金からなる、第2のコーティング、を含み、
第1のコーティングがパラジウムをさらに含み、パラジウムが、第3の酸化物成分上に担持されており、かつ第1の酸素貯蔵化合物上に担持されており、
第1のコーティングが、基材軸長さのx%(xは、80〜100の範囲、より好ましくは90〜100の範囲にある)にわたって、基材の内壁の表面上に配置されており、
第2のコーティングが、入口端部から出口端部へと、基材軸長さのy%(yは、20〜xの範囲、より好ましくは80〜xの範囲にある)にわたって延在し、かつ第1のコーティング上に配置されている、三元変換触媒に関する。
したがって、本発明は、好ましくは、NO、CO、およびHCを含む排気ガスを処理するための三元変換触媒であって、触媒が、
(i)入口端部と、出口端部と、入口端部から出口端部まで延在する基材軸長さと、内部を通って延在する基材の内壁によって画定された複数の通路と、を含む基材、
(ii)第1の酸化物成分上に担持されたロジウムを含む第1のコーティングであって、第1の酸化物成分が、アルミナ、ジルコニア、これらの2つの混合物、およびこれらの2つの混合酸化物からなる群から選択され、より好ましくはアルミナである、第1のコーティング、
(iii)非ゼオライト酸化物材料上に担持されたパラジウムを含む第2のコーティングであって、非ゼオライト酸化物材料がマンガンおよび第2の酸化物成分を含み、第2のコーティングの0〜0.001重量%が白金からなる、第2のコーティング、を含み、
第1のコーティングがパラジウムをさらに含み、パラジウムが、第3の酸化物成分上に担持されており、かつ第1の酸素貯蔵化合物上に担持されており、
第2のコーティングが、MnO2として計算した場合に、非ゼオライト酸化物材料の重量を基準として、1〜10重量%の範囲、より好ましくは2〜9重量%の範囲、より好ましくは4〜9重量%の範囲のマンガンを含み、
第2の酸化物成分が、アルミナ、セリア、これらの2つの混合物、およびこれらの2つの混合酸化物からなる群から選択され、より好ましくはアルミナであり、
非ゼオライト酸化物材料のより好ましくは98〜100重量%、より好ましくは99〜100重量%、より好ましくは99.5〜100重量%が、MnO2として計算されるマンガン、および第2の酸化物成分からなり、
第1のコーティングが、基材軸長さのx%(xは、80〜100の範囲、より好ましくは90〜100の範囲にある)にわたって、基材の内壁の表面上に配置されており、
第2のコーティングが、入口端部から出口端部へと、基材軸長さのy%(yは、20〜xの範囲、より好ましくは80〜xの範囲にある)にわたって延在し、かつ第1のコーティング上に配置されている、三元変換触媒に関する。
(i)入口端部と、出口端部と、入口端部から出口端部まで延在する基材軸長さと、内部を通って延在する基材の内壁によって画定された複数の通路と、を含む基材、
(ii)第1の酸化物成分上に担持されたロジウムを含む第1のコーティングであって、第1の酸化物成分が、アルミナ、ジルコニア、これらの2つの混合物、およびこれらの2つの混合酸化物からなる群から選択され、より好ましくはアルミナである、第1のコーティング、
(iii)非ゼオライト酸化物材料上に担持されたパラジウムを含む第2のコーティングであって、非ゼオライト酸化物材料がマンガンおよび第2の酸化物成分を含み、第2のコーティングの0〜0.001重量%が白金からなる、第2のコーティング、を含み、
第1のコーティングがパラジウムをさらに含み、パラジウムが、第3の酸化物成分上に担持されており、かつ第1の酸素貯蔵化合物上に担持されており、
第2のコーティングが、MnO2として計算した場合に、非ゼオライト酸化物材料の重量を基準として、1〜10重量%の範囲、より好ましくは2〜9重量%の範囲、より好ましくは4〜9重量%の範囲のマンガンを含み、
第2の酸化物成分が、アルミナ、セリア、これらの2つの混合物、およびこれらの2つの混合酸化物からなる群から選択され、より好ましくはアルミナであり、第2のコーティングが、第2の酸素貯蔵化合物をさらに含み、第2のコーティングに含まれるパラジウムが、非ゼオライト酸化物材料および第2の酸素貯蔵材料上に担持されており、
第1のコーティングが、基材軸長さのx%(xは、80〜100の範囲、より好ましくは90〜100の範囲にある)にわたって、基材の内壁の表面上に配置されており、
第2のコーティングが、入口端部から出口端部へと、基材軸長さのy%(yは、20〜xの範囲、より好ましくは80〜xの範囲にある)にわたって延在し、かつ第1のコーティング上に配置されている、三元変換触媒に関する。
(a)入口端部と、出口端部と、入口端部から出口端部まで延在する基材軸長さと、内部を通って延在する基材の内壁によって画定された複数の通路と、を含む基材を提供することと、
(b)ロジウムと、第1の酸化物成分と、水と、を含むスラリーを調製し、基材の入口端部から出口端部へと、または基材の出口端部から入口端部へと、基材軸長さのx%(xは、80〜100の範囲にある)にわたって、基材の内壁の表面上にスラリーを配置し、得られたスラリー処理後の基材を焼成し、第1のコーティングでコーティングされた基材を得ることと、
(c)水と、パラジウムと、マンガンおよび第2の酸化物成分を含む非ゼオライト酸化物材料と、を含むスラリーを調製し、基材の入口端部から出口端部へと、基材軸長さのy%(yは、20〜xの範囲にある)にわたって、(b)で得られたコーティングされた基材の第1のコーティング上にスラリーを配置し、得られたスラリー処理後の基材を焼成し、第1のコーティングおよび第2のコーティングでコーティングされた基材を得ることと、を含み、第2のコーティングの0〜0.001重量%が白金からなる、プロセスに関する。
(b.1)ロジウムを第1の酸化物成分上に含浸させ、第1の酸化物成分上にあるロジウムを、より好ましくは、300〜800℃の範囲、より好ましくは500〜700℃の範囲の温度を有するガス雰囲気中で焼成すること、
(b.2)より好ましくは、先に定義されたロジウム以外の白金族金属を、先に定義された第3の酸化物成分上に含浸させ、第3の酸化物成分上にあるロジウム以外の白金族金属を、より好ましくは、300〜800℃の範囲、より好ましくは500〜700℃の範囲の温度を有するガス雰囲気中で焼成すること、
(b.3)より好ましくは、(b.2)に記載のロジウム以外の白金族金属を、先に定義された第1の酸素貯蔵化合物上に含浸させ、第1の酸素貯蔵化合物上にあるロジウム以外の白金族金属を、より好ましくは、300〜800℃の範囲の温度、より好ましくは500〜700℃の範囲の温度を有するガス雰囲気中で焼成し、得られた第1の酸素貯蔵化合物上にあるロジウム以外の焼成された白金族金属と、水と、より好ましくはアルコールおよび先に定義された促進剤のうちの1つ以上と、を含むスラリーを調製し、より好ましくは、スラリーの粒子が、1〜20マイクロメートルの範囲、より好ましくは3〜10マイクロメートルの範囲のDv90(Dv90は、参照例2のように決定される)を有するまで、得られたスラリーを粉砕すること、
(b.4)(b.1)で得られた第1の酸化物成分上にある焼成されたロジウムと、水と、より好ましくは(b.2)で得られた第3の酸化物成分上にあるロジウム以外の焼成された白金族金属と、より好ましくはアルコールおよび先に定義された促進剤のうちの1つ以上と、を混合してスラリーを得て、より好ましくは、スラリーの粒子が、5〜30マイクロメートルの範囲、より好ましくは10〜20マイクロメートルの範囲のDv90(Dv90は、参照例2のように決定される)を有するまで、得られたスラリーを粉砕すること、
(b.5)より好ましくは、(b.3)で得られたスラリーと、(b.4)で得られたスラリーと、を混合し、より好ましくは、スラリーの粒子が、5〜30マイクロメートルの範囲、より好ましくは10〜15マイクロメートルの範囲のDv90(Dv90は、参照例2のように決定される)を有するまで、得られたスラリーを粉砕すること、
(b.6)基材の入口端部から出口端部へと、または基材の出口端部から入口端部へと、基材軸長さのx%(xは、80〜100の範囲にある)にわたって、基材の内壁の表面上に、(b.4)で得られたスラリー、より好ましくは(b.5)で得られたスラリーを配置すること、
(b.7)任意選択的に、(b.6)で得られたスラリー処理後の基材を乾燥させること、
(b.8)(b.6)で得られたスラリー処理後の基材または(b.7)で得られた乾燥されたスラリー処理後の基材を焼成すること。
(b.1)ロジウムを第1の酸化物成分上に含浸させ、第1の酸化物成分上にあるロジウムを、より好ましくは、300〜800℃の範囲、より好ましくは500〜700℃の範囲の温度を有するガス雰囲気中で焼成すること、
(b.2)先に定義されたロジウム以外の白金族金属を、先に定義された第3の酸化物成分上に含浸させ、第3の酸化物成分上にあるロジウム以外の白金族金属を、より好ましくは、300〜800℃の範囲、より好ましくは500〜700℃の範囲の温度を有するガス雰囲気中で焼成すること、
(b.3)(b.2)に記載のロジウム以外の白金族金属を、先に定義された第1の酸素貯蔵化合物上に含浸させ、第1の酸素貯蔵化合物上にあるロジウム以外の白金族金属を、より好ましくは、300〜800℃の範囲の温度、より好ましくは500〜700℃の範囲の温度を有するガス雰囲気中で焼成し、得られた第1の酸素貯蔵化合物上にあるロジウム以外の焼成された白金族金属と、水と、より好ましくはアルコールおよび先に定義された促進剤のうちの1つ以上と、を含むスラリーを調製し、より好ましくは、スラリーの粒子が、1〜20マイクロメートルの範囲、より好ましくは3〜10マイクロメートルの範囲のDv90(Dv90は、参照例2のように決定される)を有するまで、得られたスラリーを粉砕すること、
(b.4)(b.1)で得られた第1の酸化物成分上にある焼成されたロジウムと、水と、(b.2)で得られた第3の酸化物成分上にあるロジウム以外の焼成された白金族金属と、より好ましくはアルコールおよび先に定義された促進剤のうちの1つ以上と、を混合してスラリーを得て、より好ましくは、スラリーの粒子が、5〜30マイクロメートルの範囲、より好ましくは10〜20マイクロメートルの範囲のDv90(Dv90は、参照例2のように決定される)を有するまで、得られたスラリーを粉砕すること、
(b.5)(b.3)で得られたスラリーと、(b.4)で得られたスラリーと、を混合し、より好ましくは、スラリーの粒子が、5〜30マイクロメートルの範囲、より好ましくは10〜15マイクロメートルの範囲のDv90(Dv90は、参照例2のように決定される)を有するまで、得られたスラリーを粉砕すること、
(b.6)基材の入口端部から出口端部へと、または基材の出口端部から入口端部へと、基材軸長さのx%(xは、80〜100の範囲にある)にわたって、基材の内壁の表面上に、(b.5)で得られたスラリーを配置すること、
(b.7)任意選択的に、(b.6)で得られたスラリー処理後の基材を乾燥させること、
(b.8)(b.6)で得られたスラリー処理後の基材または(b.7)で得られた乾燥されたスラリー処理後の基材を焼成すること。
(c.1)パラジウムを、マンガンおよび第2の酸化物成分を含む非ゼオライト酸化物材料上に含浸させ、非ゼオライト酸化物材料上にあるパラジウムを、より好ましくは、300〜800℃の範囲、より好ましくは500〜700℃の範囲の温度を有するガス雰囲気中で焼成すること、
(c.2)(c.1)で得られた非ゼオライト材料上にある焼成されたパラジウムと、水と、より好ましくはアルコールおよび先に定義された促進剤のうちの1つ以上と、を含むスラリーを調製し、より好ましくは、スラリーの粒子が、5〜30マイクロメートルの範囲、より好ましくは10〜20マイクロメートルの範囲のDv90(Dv90は、参照例2のように決定される)を有するまで、得られたスラリーを粉砕すること、
(c.3)より好ましくは、パラジウムを、先に定義された第2の酸素貯蔵化合物上に含浸させ、第2の酸素貯蔵化合物上にあるパラジウムを、より好ましくは、300〜800℃の範囲、より好ましくは500〜700℃の範囲の温度を有するガス雰囲気中で焼成し、得られた第2の酸素貯蔵化合物上にある焼成されたパラジウムと、水と、より好ましくはアルコールおよび先に定義された促進剤のうちの1つ以上と、を含むスラリーを調製し、より好ましくは、スラリーの粒子が、1〜20マイクロメートルの範囲、より好ましくは3〜10マイクロメートルの範囲のDv90(Dv90は、参照例2のように決定される)を有するまで、得られたスラリーを粉砕すること、
(c.4)より好ましくは、(c.2)で得られたスラリーと、(c.3)で得られたスラリーと、を混合すること、
(c.5)(c.2)で得られたスラリー、より好ましくは(c.4)で得られたスラリーを、スラリーの粒子が、2〜20マイクロメートルの範囲のDv90(Dv90は、参照例2のように決定される)を有するまで粉砕すること、
(c.6)基材の入口端部から出口端部へと、第1のコーティングにおける基材軸長さのy%(yは、20〜xの範囲にある)にわたって、(b)で得られたコーティングされた基材の第1のコーティング上に、(c.5)で得られたスラリーを配置すること、
(c.7)任意選択的に、(c.6)で得られたスラリー処理後の基材を乾燥させること、
(c.8)(c.6)で得られたスラリー処理後の基材または(c.7)で得られた乾燥されたスラリー処理後の基材を焼成すること。
(c.1)パラジウムを、マンガンおよび第2の酸化物成分を含む非ゼオライト酸化物材料上に含浸させ、非ゼオライト酸化物材料上にあるパラジウムを、より好ましくは、300〜800℃の範囲、より好ましくは500〜700℃の範囲の温度を有するガス雰囲気中で焼成すること、
(c.2)(c.1)で得られた非ゼオライト材料上にある焼成されたパラジウムと、水と、より好ましくはアルコールおよび先に定義された促進剤のうちの1つ以上と、を含むスラリーを調製し、より好ましくは、スラリーの粒子が、5〜30マイクロメートルの範囲、より好ましくは10〜20マイクロメートルの範囲のDv90(Dv90は、参照例2のように決定される)を有するまで、得られたスラリーを粉砕すること、
(c.3)パラジウムを、先に定義された第2の酸素貯蔵化合物上に含浸させ、第2の酸素貯蔵化合物上にあるパラジウムを、より好ましくは、300〜800℃の範囲、より好ましくは500〜700℃の範囲の温度を有するガス雰囲気中で焼成し、得られた第2の酸素貯蔵化合物上にある焼成されたパラジウムと、水と、より好ましくはアルコールおよび先に定義された促進剤のうちの1つ以上と、を含むスラリーを調製し、より好ましくは、スラリーの粒子が、1〜20マイクロメートルの範囲、より好ましくは3〜10マイクロメートルの範囲のDv90(Dv90は、参照例2のように決定される)を有するまで、得られたスラリーを粉砕すること、
(c.4)(c.2)で得られたスラリーと、(c.3)で得られたスラリーと、を混合すること、
(c.5)(c.4)で得られたスラリーを、スラリーの粒子が、2〜20マイクロメートルの範囲のDv90(Dv90は、参照例2のように決定される)を有するまで粉砕すること、
(c.6)基材の入口端部から出口端部へと、第1のコーティングにおける基材軸長さのy%(yは、20〜xの範囲にある)にわたって、(b)で得られたコーティングされた基材の第1のコーティング上に、(c.5)で得られたスラリーを配置すること、
(c.7)任意選択的に、(c.6)で得られたスラリー処理後の基材を乾燥させること、
(c.8)(c.6)で得られたスラリー処理後の基材または(c.7)で得られた乾燥されたスラリー処理後の基材を焼成すること。
(i)入口端部と、出口端部と、入口端部から出口端部まで延在する基材軸長さと、内部を通って延在する基材の内壁によって画定された複数の通路と、を含む基材、
(ii)基材の内壁の表面上に配置されたコーティングであって、コーティングが、マンガンおよび酸化物成分を含む非ゼオライト酸化物材料上に担持されたパラジウムを含み、コーティングが、バリウムを含む促進剤をさらに含み、コーティングの0〜0.001重量%が白金からなる、コーティング、を含む、三元変換触媒に関する。
(A)入口端部と、出口端部と、入口端部から出口端部まで延在する基材軸長さと、内部を通って延在する基材の内壁によって画定された複数の通路と、を含む基材を提供することと、
(B)水と、パラジウムと、マンガンおよび酸化物成分を含む非ゼオライト酸化物材料と、バリウムを含む促進剤と、を含む触媒スラリーを調製することと、
(C)(B)で得られたスラリーを、(A)で提供された基材の内壁の表面上に配置し、得られたスラリー処理後の基材を焼成し、コーティングでコーティングされた基材を得ることと、を含み、コーティングの0〜0.01重量%が白金からなる、プロセスに関する。
(B.1)パラジウムを、マンガンおよび酸化物成分を含む非ゼオライト酸化物材料上に含浸させること、
(B.2)(B.1)で得られた非ゼオライト酸化物材料上にあるパラジウムを、より好ましくは、300〜800℃の範囲、より好ましくは500〜700℃の範囲の温度を有するガス雰囲気中で焼成すること、
(B.3)水と、バリウムを含む促進剤と、より好ましくはアルコール、より好ましくはn−オクタノールと、を含む混合物を調製すること、
(B.4)(B.2)で得られた非ゼオライト酸化物材料上にある焼成されたパラジウムを、(B.3)で得られた混合物に添加し、中間スラリーを得ること、
(B.5)より好ましくは、(B.4)で得られた中間スラリーの水相のpHを、2〜7の範囲、より好ましくは3〜5の範囲の値に調整すること、
(B.6)(B.4)で得られた中間スラリー、より好ましくは(B.5)で得られたスラリーを、スラリーの粒子が、2〜20マイクロメートルの範囲、より好ましくは10〜15マイクロメートルの範囲のDv90(Dv90は、参照例2のように決定される)を有するまで粉砕し、触媒スラリーを得ること。
(C.1)基材の入口端部から出口端部へと、基材軸長さのy1%(y1は、80〜100の範囲、より好ましくは90〜100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の範囲にある)にわたって、(A)で提供された基材の内壁の表面上に、(B)で得られた触媒スラリーを配置すること、
(C.2)任意選択的に、(C.1)で得られたスラリー処理後の基材を乾燥させること、
(C.3)(C.1)で得られたスラリー処理後の基材または(C.2)で得られた乾燥されたスラリー処理後の基材を焼成すること、
を含むことが好ましく、(C.1)に記載の配置を、基材を噴霧または浸漬することによって、より好ましくは基材を浸漬することによって実施する。
(i)入口端部と、出口端部と、入口端部から出口端部まで延在する基材軸長さと、内部を通って延在する基材の内壁によって画定された複数の通路と、を含む基材、
(ii)第1の酸化物成分上に担持されたロジウムを含む第1のコーティング、
(iii)非ゼオライト酸化物材料上に担持されたパラジウムを含む第2のコーティングであって、非ゼオライト酸化物材料がマンガンおよび第2の酸化物成分を含み、第2のコーティングの0〜0.001重量%が白金からなる、第2のコーティング、を含み、
第1のコーティングが、基材軸長さのx%(xは、80〜100の範囲にある)にわたって、基材の内壁の表面上に配置されており、
第2のコーティングが、入口端部から出口端部へと、基材軸長さのy%(yは、20〜xの範囲にある)にわたって延在し、かつ第1のコーティング上に配置されている、三元変換触媒。
第1の酸素貯蔵化合物の好ましくは95〜100重量%、より好ましくは98〜100重量%、より好ましくは99〜100重量%、より好ましくは99.5〜100重量%が、セリウム、ジルコニウム、イットリウム、およびランタンを含む混合酸化物からなり、
第1の酸素貯蔵化合物のより好ましくは10〜70重量%、より好ましくは20〜50重量%、より好ましくは25〜40重量%が、CeO2として計算されるセリウムからなり、第1の酸素貯蔵化合物のより好ましくは20〜80重量%、より好ましくは30〜75重量%、より好ましくは50〜70重量%が、ZrO2として計算されるジルコニウムからなる、実施形態11に記載の三元変換触媒。
第1のコーティングに含まれるロジウム以外の白金族金属の好ましくは5〜70重量%、より好ましくは10〜50重量%、より好ましくは20〜40重量%が、第3の酸化物上に担持されており、第1のコーティングに含まれるロジウム以外の白金族金属の好ましくは30〜95重量%、より好ましくは50〜90重量%、より好ましくは60〜80重量%が、 第1の酸素貯蔵化合物上に担持されている、実施形態11〜13のいずれか1つに記載の三元変換触媒。
触媒が、より好ましくは、促進剤を、0.02〜0.2g/in3の範囲、より好ましくは0.05〜0.12g/in3の範囲の充填量で含む、実施形態1〜15のいずれか1つに記載の三元変換触媒。
第2の酸素貯蔵化合物の好ましくは95〜100重量%、より好ましくは98〜100重量%、より好ましくは99〜100重量%、より好ましくは99.5〜100重量%が、セリウム、ジルコニウム、イットリウム、およびランタンを含む混合酸化物からなり、
第2の酸素貯蔵化合物のより好ましくは10〜70重量%、より好ましくは20〜50重量%、より好ましくは25〜40重量%が、CeO2として計算されるセリウムからなり、第2の酸素貯蔵化合物のより好ましくは20〜80重量%、より好ましくは30〜75重量%、より好ましくは50〜70重量%が、ZrO2として計算されるジルコニウムからなる、実施形態27に記載の三元変換触媒。
第2のコーティングに含まれるパラジウムの好ましくは30〜70重量%、より好ましくは40〜60重量%、より好ましくは45〜55重量%が、非ゼオライト酸化物材料上に担持されており、第2のコーティングに含まれるパラジウムの好ましくは30〜70重量%、より好ましくは40〜60重量%、より好ましくは45〜55重量%が、第2の酸素貯蔵化合物上に担持されている、実施形態27〜29のいずれか1つに記載の三元変換触媒。
(a)入口端部と、出口端部と、入口端部から出口端部まで延在する基材軸長さと、内部を通って延在する基材の内壁によって画定された複数の通路と、を含む基材を提供することと、
(b)ロジウムと、第1の酸化物成分と、水と、を含むスラリーを調製し、基材の入口端部から出口端部へと、または基材の出口端部から入口端部へと、基材軸長さのx%(xは、80〜100の範囲にある)にわたって、基材の内壁の表面上にスラリーを配置し、得られたスラリー処理後の基材を焼成し、第1のコーティングでコーティングされた基材を得ることと、
(c)水と、パラジウムと、マンガンおよび第2の酸化物成分を含む非ゼオライト酸化物材料と、を含むスラリーを調製し、基材の入口端部から出口端部へと、基材軸長さのy%(yは、20〜xの範囲にある)にわたって、(b)で得られたコーティングされた基材の第1のコーティング上にスラリーを配置し、得られたスラリー処理後の基材を焼成し、第1のコーティングおよび第2のコーティングでコーティングされた基材を得ることと、を含み、第2のコーティングの0〜0.001重量%が白金からなる、プロセス。
(b.1)ロジウムを第1の酸化物成分上に含浸させ、第1の酸化物成分上にあるロジウムを、好ましくは、300〜800℃の範囲、より好ましくは500〜700℃の範囲の温度を有するガス雰囲気中で焼成すること、
(b.2)好ましくは、実施形態7〜9のいずれか1つに定義されたロジウム以外の白金族金属を、実施形態10に定義された第3の酸化物成分上に含浸させ、第3の酸化物成分上にあるロジウム以外の白金族金属を、好ましくは、300〜800℃の範囲、より好ましくは500〜700℃の範囲の温度を有するガス雰囲気中で焼成すること、
(b.3)好ましくは、(b.2)に記載のロジウム以外の白金族金属を、実施形態11または12に定義された第1の酸素貯蔵化合物上に含浸させ、第1の酸素貯蔵化合物上にあるロジウム以外の白金族金属を、より好ましくは、300〜800℃の範囲の温度、より好ましくは500〜700℃の範囲の温度を有するガス雰囲気中で焼成し、得られた第1の酸素貯蔵化合物上にあるロジウム以外の焼成された白金族金属と、水と、より好ましくはアルコールおよび実施形態16に定義された促進剤のうちの1つ以上と、を含むスラリーを調製し、スラリーの粒子が、1〜20マイクロメートルの範囲、より好ましくは3〜10マイクロメートルの範囲のDv90(Dv90は、参照例2のように決定される)を有するまで、得られたスラリーを粉砕すること、
(b.4)(b.1)で得られた第1の酸化物成分上にある焼成されたロジウムと、水と、好ましくは(b.2)で得られた第3の酸化物成分上にあるロジウム以外の焼成された白金族金属と、好ましくはアルコールおよび実施形態16に定義された促進剤のうちの1つ以上と、を混合してスラリーを得て、スラリーの粒子が、5〜30マイクロメートルの範囲、好ましくは10〜20マイクロメートルの範囲のDv90(Dv90は、参照例2のように決定される)を有するまで、得られたスラリーを粉砕すること、
(b.5)好ましくは、(b.3)で得られたスラリーと、(b.4)で得られたスラリーと、を混合し、スラリーの粒子が、5〜30マイクロメートルの範囲、より好ましくは10〜15マイクロメートルの範囲のDv90(Dv90は、参照例2のように決定される)を有するまで、得られたスラリーを粉砕すること、
(b.6)基材の入口端部から出口端部へと、または基材の出口端部から入口端部へと、基材軸長さのx%(xは、80〜100の範囲にある)にわたって、基材の内壁の表面上に、(b.4)で得られたスラリー、より好ましくは(b.5)で得られたスラリーを配置すること、
(b.7)任意選択的に、(b.6)で得られたスラリー処理後の基材を乾燥させること、
(b.8)(b.6)で得られたスラリー処理後の基材または(b.7)で得られた乾燥されたスラリー処理後の基材を焼成すること、を含む、実施形態45に記載のプロセス。
(c.1)パラジウムを、マンガンおよび第2の酸化物成分を含む非ゼオライト酸化物材料上に含浸させ、非ゼオライト酸化物材料上にあるパラジウムを、好ましくは、300〜800℃の範囲、より好ましくは500〜700℃の範囲の温度を有するガス雰囲気中で焼成すること、
(c.2)(c.1)で得られた非ゼオライト材料上にある焼成されたパラジウムと、水と、好ましくはアルコールおよび実施形態31または32に定義された促進剤のうちの1つ以上と、を含むスラリーを調製し、スラリーの粒子が、5〜30マイクロメートルの範囲、より好ましくは10〜20マイクロメートルの範囲のDv90(Dv90は、参照例2のように決定される)を有するまで、得られたスラリーを粉砕すること、
(c.3)好ましくは、パラジウムを、実施形態27〜29のいずれか1つに定義された 第2の酸素貯蔵化合物上に含浸させ、第2の酸素貯蔵化合物上にあるパラジウムを、より好ましくは、300〜800℃の範囲、より好ましくは500〜700℃の範囲の温度を有するガス雰囲気中で焼成し、得られた第2の酸素貯蔵化合物上にある焼成されたパラジウムと、水と、より好ましくはアルコールおよび実施形態31または32に定義された促進剤のうちの1つ以上と、を含むスラリーを調製し、スラリーの粒子が、1〜20マイクロメートルの範囲、より好ましくは3〜10マイクロメートルの範囲のDv90(Dv90は、参照例2のように決定される)を有するまで、得られたスラリーを粉砕すること、
(c.4)好ましくは、(c.2)で得られたスラリーと、(c.3)で得られたスラリーと、を混合すること、
(c.5)(c.2)で得られたスラリー、好ましくは(c.4)で得られたスラリーを、スラリーの粒子が、2〜20マイクロメートルの範囲のDv90(Dv90は、参照例2のように決定される)を有するまで粉砕すること、
(c.6)基材の入口端部から出口端部へと、第1のコーティングにおける基材軸長さのy%(yは、20〜xの範囲にある)にわたって、(b)で得られたコーティングされた基材の第1のコーティング上に、(c.5)で得られたスラリーを配置すること、
(c.7)任意選択的に、(c.6)で得られたスラリー処理後の基材を乾燥させること、
(c.8)(c.6)で得られたスラリー処理後の基材または(c.7)で得られた乾燥されたスラリー処理後の基材を焼成すること、を含む、実施形態45〜52のいずれか1つに記載のプロセス。
(i)入口端部と、出口端部と、入口端部から出口端部まで延在する基材軸長さと、内部を通って延在する基材の内壁によって画定された複数の通路と、を含む基材、
(ii)基材の内壁の表面上に配置されたコーティングであって、コーティングが、マンガンおよび酸化物成分を含む非ゼオライト酸化物材料上に担持されたパラジウムを含み、コーティングが、バリウムを含む促進剤をさらに含み、コーティングの0〜0.001重量%が白金からなる、コーティング、を含む、触媒。
フロースルー基材が、好ましくは、セラミック材料を含み、より好ましくは、これからなり、セラミック材料が、より好ましくは、アルミナ、シリカ、ケイ酸塩、アルミノケイ酸塩、好ましくはコーディエライトまたはムライト、アルミノチタン酸塩、炭化ケイ素、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つ以上、より好ましくは炭化ケイ素およびコーディエライトのうちの1つ以上、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’〜15’のいずれか1つに記載の触媒。
ウォールフローフィルタ基材が、好ましくは、セラミック材料を含み、より好ましくは、これからなり、セラミック材料が、より好ましくは、アルミナ、シリカ、ケイ酸塩、アルミノケイ酸塩、好ましくはコーディエライトまたはムライト、アルミノチタン酸塩、炭化ケイ素、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つ以上、より好ましくは炭化ケイ素およびコーディエライトのうちの1つ以上、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’〜15’のいずれか1つに記載の触媒。
(A)入口端部と、出口端部と、入口端部から出口端部まで延在する基材軸長さと、内部を通って延在する基材の内壁によって画定された複数の通路と、を含む基材を提供することと、
(B)水と、パラジウムと、マンガンおよび酸化物成分を含む非ゼオライト酸化物材料と、バリウムを含む促進剤と、を含む触媒スラリーを調製することと、
(C)(B)で得られたスラリーを、(A)で提供された基材の内壁の表面上に配置し、得られたスラリー処理後の基材を焼成し、コーティングでコーティングされた基材を得ることと、を含み、コーティングの0〜0.01重量%が白金からなる、プロセス。
(B.1)パラジウムを、マンガンおよび酸化物成分を含む非ゼオライト酸化物材料上に含浸させること、
(B.2)(B.1)で得られた非ゼオライト酸化物材料上にあるパラジウムを、好ましくは、300〜800℃の範囲、より好ましくは500〜700℃の範囲の温度を有するガス雰囲気中で焼成すること、
(B.3)水と、バリウムを含む促進剤と、好ましくはアルコール、より好ましくはn−オクタノールと、を含む混合物を調製すること、
(B.4)(B.2)で得られた非ゼオライト酸化物材料上にある焼成されたパラジウムを、(B.3)で得られた混合物に添加し、中間スラリーを得ること、
(B.5)好ましくは、(B.4)で得られた中間スラリーの水相のpHを、2〜7の範囲、より好ましくは3〜5の範囲の値に調整すること、
(B.6)(B.4)で得られた中間スラリー、好ましくは(B.5)で得られたスラリーを、スラリーの粒子が、2〜20マイクロメートルの範囲、好ましくは10〜15マイクロメートルの範囲のDv90(Dv90は、参照例2のように決定される)を有するまで粉砕し、触媒スラリーを得ること、を含む、実施形態18’に記載のプロセス。
(C.1)基材の入口端部から出口端部へと、基材軸長さのy1%(y1は、80〜100の範囲、好ましくは90〜100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の範囲にある)にわたって、(A)で提供された基材の内壁の表面上に、(B)で得られた触媒スラリーを配置すること、
(C.2)任意選択的に、(C.1)で得られたスラリー処理後の基材を乾燥させること、
(C.3)(c.1)で得られたスラリー処理後の基材または(c.2)で得られた乾燥されたスラリー処理後の基材を焼成すること、
を含み、(C.1)に記載の配置を、好ましくは基材を噴霧または浸漬することによって、より好ましくは基材を浸漬することによって実施する、実施形態18’または19’に記載のプロセス。
アルミナの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。
粒径分布は、0.1〜875ミクロンをカバーする5つのモジュールを含む31チャネルの多元素検出範囲を有するレーザー(HeNe)回折センサを備えたSympatec HELOS/BR−OM&QUIXEL湿式分散装置を使用して、静的光散乱法によって決定した。
フロースルー基材をスラリーでコーティングするために、フロースルー基材を、塗布すべきコーティングの目標長さをもたらす基材の特定の長さにわたって、所与のスラリーの一部に垂直に浸漬した。このようにして、ウォッシュコートは、基材の壁に接触した。サンプルを、特定の時間、通常は1〜15秒にわたって、スラリー中に残した。次いで、基材をスラリーから取り出し、その垂直軸を中心として180°回転させ、まず穏やかに、その後激しく振とうして、余分なスラリーを取り除き、続いて、(最初のスラリー取り込みの方向で)圧縮空気を吹き付けた。
アルミナ粉末(Al2O3:約100重量%であり、約150m2/gのBET比表面積、35マイクロメートルのDv50、11nmの平均細孔半径、および0.9ml/gの総細孔容積を有する)を、初期点を超えないように、脱イオン水と硝酸パラジウムとの水性混合物に含浸させた。アルミナの量は、焼成後の触媒中のアルミナ充填量が1.40g/in3になるように計算した。得られたPd−アルミナ混合物(固形分:65重量%)を590℃で2時間にわたって焼成機内で焼成した(熱固定)。
焼成後の触媒におけるウォッシュコート充填量が、1.40g/in3のアルミナと、0.068g/in3のBaOと、112g/ft3のPdと、を含む1.53g/in3であったことを除いて、比較例2の触媒を比較例1の触媒のように調製した。
焼成後の触媒におけるウォッシュコート充填量が、1.40g/in3のアルミナと、0.068g/in3のBaOと、167g/ft3のPdと、を含む1.56g/in3であったことを除いて、比較例3の触媒を比較例1の触媒のように調製した。
アルミナ粉末をMn−アルミナ粉末(95重量%のAl2O3、5重量%のMnO2であり、約132m2/gのBET比表面積、37.5マイクロメートルのDv50、11.5nmの平均細孔半径、および0.8ml/gの総細孔容積を有する)に置き換えたことを除いて、実施例1の触媒を比較例1の触媒のように調製した。焼成後の触媒におけるウォッシュコート充填量は、1.40g/in3のMn−アルミナと、0.068g/in3のBaOと、56g/ft3のPdと、を含む1.50g/in3であった。
すべての触媒を、熱水的(10%のO2および10%の蒸気)に、900℃の1つのオーブン内で、4時間にわたってまとめてエージングした。オーブンエージングは、制御された流動条件下で幾つかのガスを同時に供給するために幾つかのガスラインを備えたオーブン内で行った。
Mn−アルミナ粉末(95重量%のAl2O3、5重量%のMnO2であり、約132m2/gのBET比表面積、37.5マイクロメートルのDv50、11.2nmの平均細孔半径、および0.8ml/gの総細孔容積を有する)を、硝酸白金と脱イオン水との水性混合物に含浸させた。Mn−アルミナの量は、焼成後の触媒中のMn−アルミナ充填量が1.40g/in3になるように計算した。得られたPt−アルミナ混合物(固形分:65重量%)を590℃で2時間にわたって焼成機内で焼成した(熱固定)。
Mn−アルミナ粉末を比較例1で使用されたアルミナ粉末と置き換えたことを除いて、比較例5の触媒を比較例4の触媒のように調製した。焼成後の触媒におけるウォッシュコート充填量は、1.40g/in3のアルミナと、0.068g/in3のBaOと、112g/ft3のPtと、を含む1.53g/in3であった。
硝酸白金を硝酸パラジウムと置き換えたことを除いて、比較例6の触媒を比較例5の触媒のように調製した。焼成後の触媒におけるウォッシュコート充填量は、1.40g/in3のアルミナと、0.068g/in3のBaOと、112g/ft3のPdと、を含む1.53g/in3であった。
硝酸白金を硝酸パラジウムと置き換えたことを除いて、実施例3の触媒を比較例4の触媒のように調製した。焼成後の触媒におけるウォッシュコート充填量は、1.40g/in3のMn−アルミナと、0.068g/in3のBaOと、112g/ft3のPdと、を含む1.53g/in3であった。
すべての触媒を、熱水的(10%のO2および10%の蒸気)に、900℃の1つのオーブン内で、4時間にわたってまとめてエージングした。オーブンエージングは、制御された流動条件下で幾つかのガスを同時に供給するために幾つかのガスラインを備えたオーブン内で行った。すべてのエージングされたサンプルを、圧縮天然ガス(CNG)モードの実車から実施されている新欧州ドライビングサイクル(NEDC)試験サイクルを使用して動作させるガソリンシステムシミュレーター(GSS)反応器を使用して、1回に1つずつ評価した。結果を図2に示す。
図2から分かるように、実施例3の触媒は、約69.5%のHC変換率、約83%のCO変換率、および約92%のNO変換率を呈し、比較例4の触媒は、33%のより低いHC変換率、ならびに実施例3と同様のCO変換率およびNO変換率を呈する。さらに、実施例3の触媒は、比較例5の触媒と比較して、改善されたHC変換率、CO変換率、およびNO変換率を呈する。実施例4は、パラジウムおよびマンガンを含む本発明の触媒が、マンガンを有するまたは有しない白金を含む触媒と比較して、改善された触媒活性を得ることを可能にすることを証明している。これは、パラジウムがそのような触媒配合物に必須であることを示す。したがって、本発明の触媒は、エージング後の状態で大きなNO変換率およびCO変換率を呈しながら、圧縮天然ガス(CNG)用途において特に重要な改善されたHC変換率を得ることを可能にする。本質的に、本発明の触媒は、優れた三元変換触媒性能(HC、CO、NOx)を示す。
図2から分かるように、比較例6の触媒は、実施例3の触媒と比較して、より低いHC変換率、NO変換率、およびCO変換率を呈する。実施例4はさらに、パラジウムおよびマンガンを含む本発明の触媒が、パラジウムは含むがマンガンは含まない白金を含む触媒と比較して、改善された触媒活性を得ることを可能にすることを証明している。したがって、該実施例から、パラジウムおよびマンガンが、HC、CO、およびNOの酸化について、排気ガスを処理するための触媒の触媒活性に対して相乗効果を有することが示される。
第1のコーティング:
Ce(CeO2として計算して30重量%)およびZr(ZrO2として計算して60重量%)を含み、さらにランタンおよびイットリウム(それぞれX2O3として計算して5重量%)を含む酸素貯蔵化合物のPd(焼成後の第1のコーティング中のパラジウムの総重量の70重量%)の焼成された粉末を、蒸留水、n−オクタノール(焼成後の第1のコーティングの重量を基準として0.3重量%)、硝酸バリウム、および硝酸ジルコニウムがすでに充填された容器(事前に10分間撹拌)に、撹拌しながらゆっくりと添加した。得られたスラリーを10分にわたって撹拌し、続いて、pHを3.8に調整し、固形分は40重量%であった。得られたスラリーを、スラリーの粒子が7マイクロメートルのDv90(参照例2のように決定)を有するまで湿式粉砕した。
アルミナ粉末(Al2O3:約100重量%であり、約150m2/gのBET比表面積、35マイクロメートルのDv50、11nmの平均細孔半径、および0.9ml/gの総細孔容積を有する)を、脱イオン水と硝酸パラジウムとの水性混合物に含浸させた。アルミナの量は、焼成後の触媒における(第2のコーティングにおける)アルミナ充填量が0.6g/in3になるように計算した。アルミナ上にあるPd(焼成後の第2のコーティング中のパラジウムの総重量の50重量%)のフリット(固形分:65重量%)を590℃で2時間にわたって焼成機内で焼成した(熱固定)。同様に、残りのパラジウム(焼成後の第2のコーティング中のパラジウムの総重量の50重量%)を、Ce(CeO2として計算して30重量%)およびZr(ZrO2として計算して60重量%)を含み、さらにランタンおよびイットリウム(それぞれX2O3として計算して5重量%)を含む酸素貯蔵化合物上に含浸させ、590℃で2時間にわたって焼成した(熱固定)。
第1のコーティング:
このコーティングは、比較例7の第1のコーティングのように調製およびコーティングした。第1のコーティングは、焼成後の触媒におけるウォッシュコート充填量が、0.825g/in3のアルミナと、0.680のセリア−ジルコニアと、0.068g/in3のBaOと、0.021のZrO2と、54g/ft3のPdと、10g/ft3のRhと、を含む1.63g/in3であった。
アルミナ上にあるPdからのアルミナ粉末をMn−アルミナ粉末(95重量%のAl2O3、5重量%のMnO2であり、約132m2/gのBET比表面積、37.5マイクロメートルのDv50、11.2nmの平均細孔半径、および0.8ml/gの総細孔容積を有する)に置き換えたことを除いて、第2のコーティングを比較例7のコーティングのように調製した。得られたスラリーを、参照例3に記載のコーティング法を使用して、第1のコーティングでコーティングされた基材の全長にわたって配置した。その後、コーティングされた基材を、空気中にて140℃で30分にわたって乾燥させ、空気中にて590℃で2時間にわたって焼成した。第2のコーティングは、焼成後の触媒におけるウォッシュコート充填量が、0.8g/in3のセリア−ジルコニアと、0.6g/in3のMn−アルミナと、0.12g/in3のBaOと、54g/ft3のPdと、を含む1.55g/in3であった。焼成後の得られた触媒は、108g/ft3のPdと、10g/ft3のRhと、を含む118g/ft3の総白金族金属充填量を有していた。焼成後の触媒の総ウォッシュコート充填量は、約3.2g/in3であった。
第1のコーティング:
このコーティングは、比較例7の第1のコーティングのように調製およびコーティングした。第1のコーティングは、焼成後の触媒におけるウォッシュコート充填量が、0.825g/in3のアルミナと、0.680g/in3のセリア−ジルコニアと、0.068g/in3のBaOと、0.021g/in3のZrO2と、54g/ft3のPdと、10g/ft3のRhと、を含む1.63g/in3であった。
Mn−アルミナ粉末中のMnO2の含有量がMn−アルミナの総重量を基準として8重量%であったことを除いて、第2のコーティングを実施例5の第2のコーティングのように調製した。得られたスラリーを、参照例3に記載のコーティング法を使用して、第1のコーティングでコーティングされた基材の全長にわたって配置した。その後、コーティングされた基材を、空気中にて140℃で30分にわたって乾燥させ、空気中にて590℃で2時間にわたって焼成した。第2のコーティングは、焼成後の触媒におけるウォッシュコート充填量が、0.8g/in3のセリア−ジルコニアと、0.6g/in3のMn−アルミナと、0.12g/in3のBaOと、54g/ft3のPdと、を含む1.55g/in3であった。焼成後の得られた触媒は、108g/ft3のPdと、10g/ft3のRhと、を含む118g/ft3の総白金族金属充填量を有していた。焼成後の触媒の総ウォッシュコート充填量は、約3.2g/in3であった。
実施例5および6、ならびに比較例7の触媒を、ZDAKWエージングサイクルに従って、850℃の入口温度で、100時間にわたって燃料カットエージングした。エージングされた触媒の性能を、CNGモードのシャシダイナモ上で、1.4lデュアルモードガソリンCNG車両において、世界軽量試験サイクル(WLTC)のもと測定した。結果を図3に示す。図3に示されるように、エージング(ZDAKW、850℃、100時間、エンジン)された触媒のWLTCの結果は、実施例5および6の触媒が、比較例7の触媒と比較して、最初の加速から始まって、サイクル全体を通じて、CO変換率の点で優れていることを示す。この観察から、それぞれ実施例5および6の触媒のライトオフがより早いことが示唆される。さらに、実施例6の触媒は、サイクルの高速高流量の部分において、実施例5の触媒に対しておそらくより受容的であり、後者は、より多くのCOをスリップさせ、このことは、より多くのマンガンが有益であることを示す。前述の触媒について、同じサイクル中のHC変換率およびNOx変換率も記録し、これらの結果は、3つの配合物すべてが同様に機能することを示す。
−WO2015/09058A1
−US2015/202572A1
−US2015/202600A1
−US2015/202611A1
Claims (15)
- NO、CO、およびHCを含む排気ガスを処理するための三元変換触媒であって、前記触媒が、
(i)入口端部と、出口端部と、前記入口端部から前記出口端部まで延在する基材軸長さと、内部を通って延在する基材の内壁によって画定された複数の通路と、を含む基材、
(ii)第1の酸化物成分上に担持されたロジウムを含む第1のコーティング、
(iii)非ゼオライト酸化物材料上に担持されたパラジウムを含む第2のコーティングであって、前記非ゼオライト酸化物材料がマンガンおよび第2の酸化物成分を含み、前記第2のコーティングの0〜0.001重量%が白金からなる、第2のコーティング、を含み、
前記第1のコーティングが、前記基材軸長さのx%(xは、80〜100の範囲にある)にわたって、前記基材の前記内壁の表面上に配置されており、
前記第2のコーティングが、前記入口端部から前記出口端部へと前記基材軸長さのy%(yは、20〜xの範囲にある)にわたって延在し、かつ前記第1のコーティング上に配置されている、三元変換触媒。 - xが、90〜100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、より好ましくは99〜100の範囲にあり、yが、80〜xの範囲、好ましくは90〜xの範囲にあり、より好ましくはyがxである、請求項1に記載の三元変換触媒。
- 前記第1のコーティングに含まれる前記第1の酸化物成分が、アルミナ、セリア、シリカ、ジルコニア、チタニア、これらの2つ以上の混合物、およびこれらの2つ以上の混合酸化物からなる群から選択され、好ましくは、アルミナ、チタニア、ジルコニア、これらの2つ以上の混合物、およびこれらの2つ以上の混合酸化物からなる群から選択され、より好ましくは、アルミナ、ジルコニア、これらの2つの混合物、およびこれらの2つの混合酸化物からなる群から選択され、より好ましくはアルミナである、請求項1または2に記載の三元変換触媒。
- 前記第1のコーティングが、ロジウム以外の白金族金属をさらに含み、ロジウム以外の前記白金族金属が、好ましくは、白金、オスミウム、パラジウム、およびこれらの2つ以上の混合物からなる群から選択され、より好ましくは、白金、パラジウム、およびこれらの2つの混合物からなる群から選択され、より好ましくはパラジウムであり、
前記第1のコーティングが、好ましくは、ロジウム以外の前記白金族金属を、元素の白金族金属として計算して充填量(l1)で含み、かつロジウムを、元素のロジウムとして計算して充填量(l2)で含み、(l1):(l2)の充填量比が、1:1〜10:1の範囲、より好ましくは2:1〜8:1の範囲、より好ましくは4:1〜7:1の範囲、より好ましくは5:1〜6:1の範囲にある、請求項1〜3のいずれか1項に記載の三元変換触媒。 - ロジウム以外の前記白金族金属が、第3の酸化物成分上に担持されており、前記第3の酸化物成分が、好ましくは、アルミナ、シリカ、セリア、ジルコニア、チタニア、これらの2つ以上の混合物、およびこれらの2つ以上の混合酸化物からなる群から選択され、より好ましくは、アルミナ、ジルコニア、チタニア、これらの2つ以上の混合物、およびこれらの2つ以上の混合酸化物からなる群から選択され、より好ましくは、アルミナ、ジルコニア、これらの2つの混合物、およびこれらの2つの混合酸化物からなる群から選択され、より好ましくはアルミナである、請求項4に記載の三元変換触媒。
- ロジウム以外の前記白金族金属が、第1の酸素貯蔵化合物上にさらに担持されており、前記第1の酸素貯蔵化合物が、好ましくは、セリウムを含み、より好ましくは、酸化セリウム、酸化セリウムを含む酸化物の混合物、およびセリウムを含む混合酸化物のうちの1つ以上を含み、セリウムを含む前記混合酸化物が、より好ましくは、ジルコニウム、イットリウム、ネオジム、ランタン、ハフニウム、サマリウム、およびプラセオジムのうちの1つ以上、より好ましくはジルコニウム、イットリウム、ネオジム、ランタン、およびプラセオジムのうちの1つ以上、より好ましくはジルコニウム、イットリウム、およびランタンのうちの1つ以上をさらに含む、請求項5に記載の三元変換触媒。
- 前記第1のコーティングの0〜0.001重量%、好ましくは0〜0.0001重量%、より好ましくは0.00001重量%がマンガンからなる、請求項1〜6のいずれか1項に記載の三元変換触媒。
- 前記第2のコーティングが、MnO2として計算した場合に、非ゼオライト酸化物材料の重量を基準として、1〜10重量%の範囲、好ましくは2〜9重量%の範囲、より好ましくは4〜9重量%の範囲のマンガンを含む、請求項1〜7のいずれか1項に記載の三元変換触媒。
- 前記第2のコーティングの前記非ゼオライト酸化物材料に含まれる前記第2の酸化物成分が、アルミナ、シリカ、セリア、ジルコニア、チタニア、これらの2つ以上の混合物、およびこれらの2つ以上の混合酸化物からなる群から選択され、好ましくは、アルミナ、セリア、チタニア、これらの2つ以上の混合物、およびこれらの2つ以上の混合酸化物からなる群から選択され、より好ましくは、アルミナ、セリア、これらの2つの混合物、およびこれらの2つの混合酸化物からなる群から選択され、より好ましくはアルミナである、請求項1〜8のいずれか1項に記載の三元変換触媒。
- 前記第2のコーティングが、パラジウムを、元素のパラジウムとして計算して、20〜200g/ft3の範囲、好ましくは30〜150g/ft3の範囲、より好ましくは50〜120g/ft3の範囲、より好ましくは50〜80g/ft3の範囲の充填量で含む、請求項1〜9のいずれか1項に記載の三元変換触媒。
- 前記第2のコーティングが、第2の酸素貯蔵化合物をさらに含み、前記第2の酸素貯蔵化合物が、好ましくは、セリウムを含み、より好ましくは、酸化セリウム、酸化セリウムを含む酸化物の混合物、およびセリウムを含む混合酸化物のうちの1つ以上を含み、セリウムを含む前記混合酸化物が、より好ましくは、ジルコニウム、イットリウム、ネオジム、ランタン、ハフニウム、サマリウム、およびプラセオジムのうちの1つ以上、より好ましくはジルコニウム、イットリウム、ネオジム、ランタン、およびプラセオジムのうちの1つ以上、より好ましくはジルコニウム、イットリウム、およびランタンのうちの1つ以上をさらに含む、請求項1〜10のいずれか1項に記載の三元変換触媒。
- (i)に記載の前記基材が、フロースルー基材、好ましくはコーディエライトフロースルー基材である、請求項1〜11のいずれか1項に記載の三元変換触媒。
- 三元変換触媒、好ましくは請求項1〜12のいずれか1項に記載の三元変換触媒を調製するためのプロセスであって、
(a)入口端部と、出口端部と、前記入口端部から前記出口端部まで延在する基材軸長さと、内部を通って延在する基材の内壁によって画定された複数の通路と、を含む基材を提供することと、
(b)ロジウムと、第1の酸化物成分と、水と、を含むスラリーを調製し、前記基材の前記入口端部から前記出口端部へと、または前記基材の前記出口端部から前記入口端部へと、前記基材軸長さのx%(xは、80〜100の範囲にある)にわたって、前記基材の前記内壁の表面上に前記スラリーを配置し、得られたスラリー処理後の基材を焼成し、第1のコーティングでコーティングされた基材を得ることと、
(c)水と、パラジウムと、マンガンおよび第2の酸化物成分を含む非ゼオライト酸化物材料と、を含むスラリーを調製し、前記基材の前記入口端部から前記出口端部へと、前記基材軸長さのy%(yは、20〜xの範囲にある)にわたって、(b)で得られた前記コーティングされた基材の前記第1のコーティング上に前記スラリーを配置し、得られたスラリー処理後の基材を焼成し、第1のコーティングおよび第2のコーティングでコーティングされた基材を得ることと、を含み、前記第2のコーティングの0〜0.001重量%が白金からなる、プロセス。 - エンジンの下流にあり、かつこれと流体連通している排気ガス処理システムであって、請求項1〜12のいずれか1項に記載の三元変換触媒を含む、排気ガス処理システム。
- ガソリンエンジンまたはガソリン・天然ガス複合エンジンからの、HC、CO、およびNOを含む排気ガスを処理するための、請求項1〜12のいずれか1項に記載の三元変換触媒の使用。
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