JP2022532115A - 炭酸銅を含む選択的触媒還元触媒 - Google Patents

Abstract

本開示は、エンジン排気中の窒素酸化物（ＮＯｘ）排出物を還元することができる触媒組成物、そのような組成物でコーティングされた触媒物品、ならびにそのような触媒組成物および物品を調製するためのプロセスを提供する。触媒組成物は、ＮＯｘの選択的触媒還元（ＳＣＲ）に有用な金属イオン交換ゼオライトを含む。さらに、そのような触媒性物品を含む排気ガス処理システム、およびそのような触媒性物品を使用して排気ガス流中のＮＯｘを還元するための方法が提供される。【選択図】図５

Description

関連出願の相互参照
本願は、２０１９年５月９日に出願された米国仮出願第６２／８４５，３６６号に対する優先権の利益をその全体について主張するものである。

本開示は、概して、排気ガス処理触媒、特に、エンジン排気中の窒素酸化物を選択的に還元することができる触媒組成物、そのような組成物でコーティングされた触媒物品、およびそのような触媒組成物を調製するためのプロセスの分野に関する。より具体的には、選択的触媒還元（ＳＣＲ）触媒として有用であり得る改善された金属促進ゼオライト、およびそれらを調製するためのプロセスが提供される。

長い年月にわたって、窒素酸化物（ＮＯ_ｘ）の有害な成分が大気汚染を引き起こしてきた。ＮＯ_ｘは、内燃機関（例えば、自動車およびトラック）、燃焼設備（例えば、天然ガス、石油、または石炭によって加熱を行う発電所）、ならびに硝酸生成プラントなどからの排気ガスに含有されている。

ＮＯ_ｘ含有ガス混合物を処理して、大気汚染を減少させるために、様々な処理方法が使用されてきた。１つの処理タイプは、窒素酸化物の接触還元を伴う。（１）一酸化炭素、水素、または低分子量炭化水素が還元剤として使用される非選択的還元プロセス、および（２）アンモニアまたはアンモニア前駆体が還元剤として使用される選択的還元プロセス、という２つのプロセスがある。選択的還元プロセスでは、化学量論量の還元剤を用いて高度な窒素酸化物除去を達成することができる。

選択的還元プロセスは、ＳＣＲ（選択的触媒還元）プロセスと称される。ＳＣＲプロセスは、大気中の酸素の存在下で還元剤（例えば、アンモニア）を用いて窒素酸化物の触媒還元を利用し、結果として、主に窒素および蒸気の形成をもたらす：
４ＮＯ＋４ＮＨ_３＋Ｏ_２→４Ｎ_２＋６Ｈ_２Ｏ（標準的なＳＣＲ反応）
２ＮＯ_２＋４ＮＨ_３＋Ｏ_２→３Ｎ_２＋６Ｈ_２Ｏ（低速のＳＣＲ反応）
ＮＯ＋ＮＯ_２＋２ＮＨ_３→２Ｎ_２＋３Ｈ_２Ｏ（高速のＳＣＲ反応）

ＳＣＲプロセスで用いられる触媒は、理想的には、水熱条件下で、広い使用温度条件範囲、例えば、２００℃～６００℃以上で良好な触媒活性を維持できる必要がある。ＳＣＲ触媒は、一般に、粒子の除去に使用される排気ガス処理システムの構成要素である煤フィルタの再生中などに、水熱条件で用いられる。

ＳＣＲプロセスで用いられている現在の触媒は、酸素の存在下でアンモニア、尿素、または炭化水素のような還元剤と共に窒素酸化物のＳＣＲで使用されている金属促進ゼオライトを含む。なかでも、鉄促進および銅促進ゼオライト触媒を含む金属促進ゼオライトＳＣＲ触媒が知られている。例えば、鉄促進ゼオライトベータは、アンモニアによる窒素酸化物の選択的還元のための効果的な市販の触媒であった。残念なことに、（例えば、局所的に７００℃を超える温度での煤フィルタの再生中に示されるような）過酷な水熱条件下では、多くの金属促進ゼオライトの活性が低下し始めることが見出されている。この低下は、ゼオライトの脱アルミニウムおよびその結果として起こるゼオライト中の金属含有活性中心の損失に起因する。

ＣＨＡ構造タイプを有する金属促進、具体的には銅促進アルミノシリケートゼオライトは、窒素性還元剤を使用するリーンバーンエンジンにおける窒素酸化物用のＳＣＲの触媒として、高い関心を集めている。これらの材料は、米国特許第７，６０１，６６２号に記載されているように、広い温度窓内で活性を呈し、かつ優れた水熱耐久性を呈する。

米国特許第７，６０１，６６２号に記載されている触媒は優れた特性を呈し、それによって、例えば、ＳＣＲ触媒作用の関連で有用になるが、拡張されたおよび／または異なる温度窓にわたる性能が改善されたＳＣＲ触媒が引き続き求められている。現在の政府のＮＯ_ｘ規制を満たすための課題のうちの１つは、金属促進ゼオライトをベースとするＳＣＲ触媒に改善された低温性能を提供することである。したがって、現在利用可能な金属促進ゼオライトＳＣＲおよびＳＣＲｏＦ触媒に比べて改善された低温および高温性能を有する金属促進ゼオライトＳＣＲおよびフィルタ上選択的触媒還元（ＳＣＲｏＦ）触媒を調製するためのさらに改善されたプロセスを提供する必要性がなおもある。

本開示は、概して、高度な選択的触媒還元（ＳＣＲ）触媒およびフィルタ上選択的触媒還元（ＳＣＲｏＦ）触媒を調製するためのプロセス、ならびに開示されているプロセスによって調製されたＳＣＲまたはＳＣＲｏＦ触媒を含む物品に関する。驚くべきことに、本開示のプロセスは、標準的なＣｕ－チャバサイト参照用ＳＣＲ触媒に比べて、任意の温度、特に低温で著しく増加したＮＯ_ｘ変換率のような高い触媒活性を達成するＳＣＲおよびＳＣＲｏＦ触媒を提供すると見出された。

したがって、一態様では、ＳＣＲ触媒またはＳＣＲｏＦ触媒を調製するためのプロセスであって、該ＳＣＲまたはＳＣＲｏＦ触媒が金属イオン交換ゼオライトを含み、このプロセスが、（ｉ）ゼオライトを、水と、銅、鉄またはそれらの混合物の炭酸塩を含む金属イオン源とを含む水性混合物と混合して、処理されたゼオライトを含むスラリーを形成することを含む、プロセスが提供される。

いくつかの実施形態では、このプロセスは、混合ステップ中にバインダーを添加することをさらに含む。

いくつかの実施形態では、このプロセスは、混合ステップを実施する前に水性混合物を粉砕することをさらに含む。いくつかの実施形態では、水性混合物は、約０．５～約２０マイクロメートルのＤ９０値を有する金属イオン源の粒子を含む。いくつかの実施形態では、水性混合物は、約１～約３マイクロメートルのＤ５０値および約４～約１０マイクロメートルのＤ９０値を有する金属イオン源の粒子を含む。いくつかの実施形態では、水性混合物は、糖、分散剤、表面張力低下剤、レオロジー調整剤、またはそれらの組み合わせのうちの１つ以上から選択される１つ以上の添加剤をさらに含む。

いくつかの実施形態では、ゼオライトは、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、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、およびそれらの混合物または連晶からなる群から選択される骨格タイプを有する。いくつかの実施形態では、ゼオライトは、ＣＨＡおよびＡＥＩからなる群から選択される骨格タイプを有する。いくつかの実施形態では、ゼオライトは、ＣＨＡ骨格タイプを有する。

いくつかの実施形態では、ゼオライトは、Ｓｉ、Ａｌ、およびＯからなる骨格を有し、骨格におけるＳｉ対Ａｌのモル比は、ＳｉＯ_２：Ａｌ_２Ｏ_３のモル比として計算して、約２：１～５０：１である。いくつかの実施形態では、ＳｉＯ_２：Ａｌ_２Ｏ_３のモル比は、約２５：１である。

いくつかの実施形態では、ゼオライトは、水性混合物との混合前に、ＣｕＯとして計算して、ゼオライトの重量に基づいて、約０重量％～約１．２５重量％の銅を含む。いくつかの実施形態では、ゼオライトは、第１の水性混合物との混合前に、ＮＨ_４ ^＋形態にある。

いくつかの実施形態では、ゼオライトは、約１～約５マイクロメートルのＤ５０値および約４～約１０マイクロメートルのＤ９０値を有する粒子を含む。いくつかの実施形態では、ゼオライトは、約２００～約１５００ｍ^２／ｇのＢＥＴ比表面積を有する。

いくつかの実施形態では、バインダーは、Ａｌ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｃｅ、またはそれらの２つ以上の混合物の酸化物を含む。いくつかの実施形態では、バインダーは、アルミナ、シリカ、ジルコニア、それらの混合物、またはＡｌ、Ｓｉおよび任意選択的にＺｒを含む混合酸化物を含む。いくつかの実施形態では、バインダーは、約２００～約１５００ｍ^２／ｇのＢＥＴ比表面積を有する。いくつかの実施形態では、バインダーは、約０．５～約２０マイクロメートルのＤ９０を有する。いくつかの実施形態では、バインダーは、約４～約８マイクロメートルのＤ９０を有する。

いくつかの実施形態では、処理されたゼオライトの粒子は、約０．５～約２０マイクロメートルのＤ９０値を有する。いくつかの実施形態では、スラリーは、該混合物の重量に基づいて、約１５～約４５重量％の固形物含有量を有する。

いくつかの実施形態では、処理されたゼオライト中に含まれる金属の量は、金属酸化物として計算して、金属イオン交換ゼオライトの重量に基づいて、約２～約１０重量％、約２．５～約５．５重量％、約３～約５重量％、または約３．５～約４重量％の範囲にある。

いくつかの実施形態では、金属イオン源は塩基性炭酸銅である。いくつかの実施形態では、金属イオン源は炭酸鉄である。いくつかの実施形態では、金属イオン源は、酸化銅、水酸化銅、硝酸銅、塩化銅、酢酸銅、アセチルアセトネート銅、シュウ酸銅、または硫酸銅のうちの１つ以上をさらに含む。

いくつかの実施形態では、このプロセスは、
（ｉｉ）任意選択的に、処理されたゼオライトを含むスラリーを粉砕することと、
（ｉｉｉ）基材を、処理されたゼオライトを含むスラリーと接触させて、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軸方向長さと、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、を含む基材上にコーティングを形成することと、
（ｉｖ）上部に配置されたスラリーを含む基材を乾燥させることと、
（ｖ）（ｉｖ）で得られた基材を焼成することと、
（ｖｉ）任意選択的に、（ｉｉｉ）から（ｖ）を１回以上繰り返すことと、をさらに含む。

いくつかの実施形態では、乾燥は、約１００～約１５０℃の温度で実施される。いくつかの実施形態では、焼成は、約４００～約６００℃の温度で実施される。

いくつかの実施形態では、基材は、フロースルーフィルタまたはウォールフローフィルタである。

別の態様では、処理されたゼオライトであって、該処理されたゼオライトが、本明細書に開示されているプロセスによって得られるか、または得ることが可能である、処理されたゼオライトが提供される。

いくつかの実施形態では、ゼオライトへの金属イオン交換の効率は、全ての金属イオンに対する交換された金属イオンの比率として定義した場合に、アンモニア逆交換（ａｍｍｏｎｉａ ｂａｃｋ－ｅｘｃｈａｎｇｅ）と誘導結合プラズマ発光分析（ＩＣＰ－ＯＥＳ）との組み合わせによって決定して、８０％超である。

いくつかの実施形態では、処理されたゼオライトの粉末サンプルは、４５０℃で２時間エージングした後に、金属イオン源が銅、鉄またはそれらの混合物の酢酸塩であるプロセスによって調製された処理されたゼオライトに比べて、３００℃未満でのより高いＨ_２消費と、より低い第１のＨ_２－ＴＰＲピークの開始温度とを呈する。

いくつかの実施形態では、処理されたゼオライトの粉末サンプルは、拡散反射赤外線フーリエ変換スペクトログラムのＴ－Ｏ－Ｔ結合からの金属イオン信号のピーク面積によって決定して、金属イオン源が銅の酢酸塩であるプロセスによって調製された処理されたゼオライトに比べて、交換された銅イオンの割合がより高いことを特徴とする。

さらなる態様では、基材とその少なくとも一部の上に配置された処理されたゼオライトとを含むＳＣＲまたはＳＣＲｏＦ触媒物品であって、基材が、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軸方向長さと、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、を含み、該ＳＣＲまたはＳＣＲｏＦ触媒物品が、本明細書に開示されているようなプロセスによって得られるか、または得ることが可能である、ＳＣＲまたはＳＣＲｏＦ触媒物品が提供される。

いくつかの実施形態では、処理されたゼオライトが金属イオン源が銅の酢酸塩であるプロセスによって調製されるＳＣＲまたはＳＣＲｏＦ触媒物品に比べて、ＳＣＲまたはＳＣＲｏＦ触媒物品の２５０℃での窒素へのＮＯ_ｘの変換が増強されている。

本発明の実施形態の理解を提供するために、添付図面が参照され、添付図面では、参照符号は、本発明の例示的な実施形態の構成要素を示す。図面は、単なる例であり、本発明を限定するものとして解釈されるべきではない。本明細書に記載されている開示は、添付の図において、限定としてではなく、例として示されている。図を簡潔かつ明確にするために、図に示されている特徴は必ずしも一定の縮尺で描かれているわけではない。例えば、一部の特徴の寸法は、分かりやすくするために他の特徴に対して誇張されている場合がある。さらに、適切であると考えられる場合、対応するまたは類似の要素を示すために、複数の図面で参照符号が繰り返し用いられる。
ウォールフローフィルタ基材の斜視図である。 ウォールフローフィルタ基材の一部の断面図である。 図１ａにおけるハニカムタイプ基材がウォールフローフィルタに相当する、図１ａに対して拡大された部分の切断図である。 ある特定の実施形態による３つの可能なコーティング構成の図である。 ある特定の実施形態による３つの可能なコーティング構成の図である。 ある特定の実施形態による３つの可能なコーティング構成の図である。 本発明のＳＣＲ触媒物品が利用されている排出物処理システムの実施形態の概略図を示す。 ある特定の実施形態の温度プログラム還元（ＴＰＲ）データのプロットである。

本開示は、概して、高度な選択的触媒還元（ＳＣＲ）触媒およびフィルタ上選択的触媒還元（ＳＣＲｏＦ）触媒を調製するためのプロセス、ならびに開示されたプロセスによって調製されたＳＣＲまたはＳＣＲｏＦ触媒を含む物品に関する。驚くべきことに、本明細書に開示されているインサイチュイオン交換プロセスは、ゼオライトへの金属イオン交換のより高い効率を提供し、これまでのイオン交換プロセスに比べて、より高い金属イオン導入を伴うＳＣＲおよびＳＣＲｏＦ触媒を提供すると見出された。そのように調製された金属イオン交換ゼオライトＳＣＲおよびＳＣＲｏＦ触媒によって、標準的なＣｕ－チャバサイト参照用ＳＣＲ触媒に比べて、任意の温度、特に低温で著しく増加したＮＯ_ｘ変換率のような高い触媒活性が達成される。

定義
本明細書における冠詞「１つの（ａ）」および「１つの（ａｎ）」は、１つまたは１つより多く（例えば、少なくとも１つ）の文法的目的語を指す。本明細書に引用される範囲は全て、包括的である。全体を通して使用される「約」という用語は、小さな変動を表し、それを説明するために使用される。例えば、「約」とは、数値が、±５％、±４％、±３％、±２％、±１％、±０．５％、±０．４％、±０．３％、±０．２％、±０．１％、または±０．０５％変わり得ることを意味し得る。全ての数値は、明示的に示されているかどうかに関係なく、「約」という用語で修飾される。「約」という用語によって修飾された数値は、特定の識別された値を含む。例えば、「約５．０」は、５．０を含む。本明細書における値の範囲の記載は、本明細書で別途指示がない限り、単に範囲内に含まれる各個別の値を個々に参照する簡略的な方法として機能することを意図しており、各個別の値は、本明細書で個別に記載されているかのように本明細書に組み込まれる。

「軽減」という用語は、何らかの手段によって引き起こされる量の減少を意味する。

「ＡＭＯｘ」とは、１つ以上の金属（典型的にはＰｔであるが、これに限定されることはない）とアンモニアを窒素に変換するのに好適なＳＣＲ触媒とを含有する触媒である、選択的アンモニア酸化触媒を指す。

「結合している（ａｓｓｏｃｉａｔｅｄ）」という用語は、例えば、「備えられている」、「接続されている」、または「通信している」、例えば、「電気的に接続されている」または「流体連通している」、あるいはある機能を実行するように他の手法で接続されていることを意味する。「関連する（ａｓｓｏｃｉａｔｅｄ）」という用語は、例えば、直接的に関連している、または１つ以上の他の物品もしくは要素を介して間接的に関連していることを意味し得る。

「平均粒径」はＤ５０と同義であり、すなわち、粒子の個数の半分がこれより大きなサイズを有し、かつ半分がこれより小さなサイズを有することを意味する。粒径は一次粒子を指す。粒径は、例えばＡＳＴＭ法Ｄ４４６４に従って、分散または乾燥粉末を用いてレーザー光散乱技術によって測定され得る。Ｄ９０の粒径分布は、サブミクロンサイズの粒子については走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）または透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）によって測定され、担体含有粒子（ミクロンサイズ）については粒径分析器によって測定されたときに、粒子の９０％（数による）が、ある特定のサイズより小さいフェレー径を有することを示す。

本明細書で使用される場合、「ＢＥＴ表面積」は、Ｎ_２吸着によって表面積を決定するためのＢｒｕｎａｕｅｒ、Ｅｍｍｅｔｔ、Ｔｅｌｌｅｒの方法に関連するその通常の意味を有する。細孔径および細孔容積は、ＢＥＴタイプのＮ_２吸着または脱着実験を使用して決定することもできる。

「触媒」という用語は、化学反応を促進する材料を指す。触媒活性種は、化学反応を促進することから、「促進剤」とも呼ばれる。

「触媒性物品（ｃａｔａｌｙｔｉｃ ａｒｔｉｃｌｅ）」または「触媒物品（ｃａｔａｌｙｓｔ ａｒｔｉｃｌｅ）」という用語は、所望の反応を促進するために使用される構成要素を指す。本触媒性物品は、少なくとも１つの触媒性コーティングが上部に配置された「基材」を含む。

本明細書において使用される「結晶サイズ」とは、結晶が針状でないという条件で、結晶の面の１つのエッジの長さ、好ましくは最長のエッジを意味する。結晶サイズの直接測定は、ＳＥＭおよびＴＥＭのような顕微鏡法を使用して実施され得る。例えば、ＳＥＭによる測定は、材料の形態を高倍率（典型的には１０００倍～１０，０００倍）で検査することを伴う。ＳＥＭ法は、ゼオライト粉末の代表的な部分を好適なマウント上に分配することによって実施することができ、それによって、個々の粒子は、１０００倍～１０，０００倍の倍率で視野全体に適度に均一に広がる。この個体数から、ランダムな個々の結晶の統計的に有意なサンプル（例えば、５０～２００個）が調べられ、直線的なエッジの水平線に対して平行な、個々の結晶の最長寸法が、測定および記録される。明らかに大きな多結晶凝集体である粒子は、測定には含まれない。これらの測定値に基づいて、サンプルの結晶サイズの算術平均が計算される。

「ＣＳＦ」とは、ウォールフローモノリスである触媒化煤フィルタを指す。ウォールフローフィルタは、交互に位置した入口チャネルと出口チャネルとからなり、入口チャネルは出口端部に差し込まれており、出口チャネルは入口端部に差し込まれている。入口チャネルに入る、煤を運搬する排気ガス流は、出口チャネルから出る前に、フィルタ壁に通過させられる。煤の濾過および再生に加えて、ＣＳＦは、下流のＳＣＲ触媒を加速させるために、またはより低い温度における煤粒子の酸化を促進するために、ＣＯおよびＨＣをＣＯ_２およびＨ_２Ｏに酸化させるための、またはＮＯをＮＯ_２に酸化させるための酸化触媒を運搬し得る。ＣＳＦは、ＬＮＴ触媒の後ろに位置する場合、Ｈ_２Ｓ酸化機能を有し、ＬＮＴ脱硫プロセスの間にＨ_２Ｓ排出を抑制することができる。ＳＣＲ触媒組成物は、ＳＣＲｏＦと呼ばれるウォールフローフィルタ上に直接コーティングすることもできる。

「ＤＯＣ」とは、ディーゼルエンジンの排気ガス中の炭化水素および一酸化炭素を変換するディーゼル酸化触媒を指す。典型的には、ＤＯＣは、１つ以上の白金族金属、例えば、パラジウムおよび／または白金；担体材料、例えば、アルミナ；ＨＣ貯蔵のためのゼオライト；ならびに任意選択的に促進剤および／または安定剤を含む。

一般に、「効果的」という用語は、画定された触媒活性または貯蔵／放出活性に関して、重量またはモルで、例えば約３５％～１００％、例えば、約４０％、約４５％、約５０％または約５５％～約６０％、約６５％、約７０％、約７５％、約８０％、約８５％、約９０％、または約９５％効果があることを意味する。

「排気流」または「排気ガス流」という用語は、固体または液体の微粒子状物質を含有し得る流動ガスのあらゆる組み合わせを指す。この流は、ガス状成分を含み、例えば、液滴、固体微粒子などのある特定の非ガス状成分を含有し得るリーンバーンエンジンの排気である。燃焼機関の排気ガス流は、典型的には、燃焼生成物（ＣＯ_２およびＨ_２Ｏ）、不完全燃焼生成物（一酸化炭素（ＣＯ）および炭化水素（ＨＣ））、窒素酸化物（ＮＯ_ｘ）、可燃性および／または炭素質微粒子状物質（煤）、ならびに未反応の酸素および窒素をさらに含む。

「ＧＤＩ」とは、リーンバーン条件下で動作するガソリン直噴ガソリンエンジンを指す。

「高表面積の耐火金属酸化物担体」という用語は、具体的には、２０Å超の細孔および広い細孔分布を有する担体粒子を指す。高表面積の耐火金属酸化物担体、例えば、「ガンマアルミナ」または「活性アルミナ」とも称されるアルミナ担体材料は、典型的には、１グラム当たり６０平方メートル（「ｍ^２／ｇ」）超の、多くの場合、最大約２００ｍ^２／ｇ以上の新品の材料のＢＥＴ表面積を呈する。そのような活性アルミナは、通常、アルミナのガンマ相とデルタ相との混合物であるが、相当量のエータ、カッパ、およびシータアルミナ相も含有し得る。

本明細書で使用される場合、「含浸された」または「含浸」とは、担体材料の細孔構造に触媒材料を浸透させることを指す。

「流体連通」という用語は、同じ排気ライン上に位置する物品を指すために使用され、すなわち、共通の排気流が、互いに流体連通した物品を通過する。流体連通した物品は、排気ラインにおいて互いに隣接していてもよい。あるいは、流体連通した物品は、「ウォッシュコートモノリス」とも呼ばれる１つ以上の物品によって分離されていてもよい。

本明細書で使用される場合、「細孔内部位」という用語は、ゼオライトの細孔構造内のカチオンに利用可能な部位を指す。ゼオライトとは、様々な寸法の細孔およびチャネルを含む多孔質固体である。多種多様なカチオンが、これらの細孔を占め得て、これらのチャネルを通って移動し得る。細孔内部位とは、例えば交換部位および／または欠陥部位のようなカチオンによって占められ得るゼオライトの細孔構造内の全ての内部空間を指す。「交換部位」とは、しばしば活性金属と呼ばれる、化学反応を促進するためにゼオライトに意図的に添加されるイオン交換された金属カチオンによって主に占められる、カチオンに利用可能な部位を指す。「欠陥部位」とは、ゼオライトのＳｉ－Ｏ－Ａｌ骨格の一部が損傷して、それによって、Ａｌ－Ｏ結合が切断され、シラノール官能基（例えば、少なくとも１個、ただし４個以下のシラノール基（Ｓｉ－ＯＨ））で置き換えられて、空の空間またはキャビティを生成する、細孔内部位を指す。これらの部位は、多くの場合、相互作用がはるかに弱い酸化銅分子によって占められており、加熱されると、これらのイオンは、容易に離れて金属酸化物クラスターを形成する。

「ＬＮＴ」とは、白金族金属、セリア、およびリーン条件中にＮＯ_ｘを吸着するのに好適なアルカリ土類金属トラップ材料（例えば、ＢａＯまたはＭｇＯ）を含有する触媒であるリーンＮＯ_ｘトラップを指す。リッチ条件下で、ＮＯ_ｘが放出され、窒素に還元される。

本明細書で使用される場合、「モレキュラーシーブ」という表現は、ゼオライトおよび他の骨格材料（例えば、同形置換材料）のような骨格材料を指し、これらは、微粒子形態で、１つ以上の促進剤金属と組み合わせて、触媒として使用され得る。モレキュラーシーブとは、一般的に四面体型のサイトを含み、かつ実質的に均一な細孔分布を有し、平均細孔径が２０Å以下の、広範な三次元網目構造の酸素イオンに基づく材料である。

モレキュラーシーブは、主に、（ＳｉＯ_４）／ＡｌＯ_４四面体の頑強な網目構造によって形成される空隙の形状に従って区別することができる。空隙への入口は、入口開口部を形成する原子について、６個、８個、１０個、または１２個の環原子から形成される。モレキュラーシーブとは、モレキュラーシーブのタイプ、ならびにモレキュラーシーブ格子に含まれるカチオンのタイプおよび量に応じて、直径が約３～１０Åの範囲にある、かなり均一な細孔径を有する結晶材料である。ＣＨＡは、八環細孔開口部および二重六環二次構造単位を有し、かつ４個の環接続による二重六環構造単位の接続から生じるケージ様構造を有する、「八環」モレキュラーシーブの例である。モレキュラーシーブは、小細孔、中細孔、および大細孔のモレキュラーシーブまたはそれらの組み合わせを含む。細孔径は最大環径によって定義される。

「ＮＯ_ｘ」という用語は、ＮＯ、ＮＯ_２、またはＮ_２Ｏのような窒素酸化物化合物を指す。

コーティング層に関連する「上」および「上方」という用語は、同義的に使用することができる。「上に直接」という用語は、直接接触していることを意味する。開示されている物品は、ある特定の実施形態では、第２のコーティング層の「上」に１つのコーティング層を含むと呼ばれるが、そのような言葉遣いは、コーティング層間の直接接触が必要とされない、介在層を有する実施形態を包含することが意図されている（すなわち、「上」は「上に直接」とは同等ではない）。

本明細書で使用される場合、「促進された」という用語は、ゼオライト中の固有の不純物とは対照的に、典型的にはイオン交換によって、例えばゼオライト材料に意図的に添加される成分を指す。ゼオライトは、例えば、銅（Ｃｕ）および／または鉄（Ｆｅ）で促進され得るが、マンガン、コバルト、ニッケル、セリウム、白金、パラジウム、ロジウム、またはそれらの組み合わせのような他の触媒性金属を使用することができる。

ゼオライトＳＣＲ触媒の関連での「促進剤金属」という用語は、修飾された「金属促進」モレキュラーシーブを生成するためにイオン交換ゼオライトに添加される１つ以上の金属を指す。促進剤金属をイオン交換ゼオライトに添加することで、促進剤金属を含有しないイオン交換ゼオライトと比較して、ゼオライト中の交換部位に存在する活性金属の触媒活性が増強され、例えば、「促進剤金属」としてアルミニウムまたはアルミナ酸化物を銅イオン交換ゼオライトに添加することで、触媒的に活性の低い酸化銅クラスターの形成を防止および／または低減することによって、銅の触媒活性が増強される。

本明細書で使用される場合、「選択的触媒還元」（ＳＣＲ）という用語は、窒素性還元剤を使用して、窒素酸化物を二窒素（Ｎ_２）に還元する触媒プロセスを指す。

「ＳＣＲｏＦ」とは、ウォールフローフィルタ上に直接コーティングされたＳＣＲ触媒組成物を指す。

「実質的に含まない」とは、「ほとんどまたは全くない」または「意図的に添加されていない」ことを意味し、微量および／または偶発的な量しか有しないことも意味する。例えば、ある特定の実施形態では、「実質的に含まない」とは、示される組成全体の重量に基づいて、２重量％（重量％）未満、１．５重量％未満、１．０重量％未満、０．５重量％未満、０．２５重量％、または０．０１重量％未満を意味する。

本明細書で使用される場合、「基材」という用語は、触媒組成物、すなわち触媒コーティングが、典型的にはウォッシュコートの形態でその上に配置されているモノリス材料を指す。１つ以上の実施形態では、基材は、フロースルーモノリスおよびモノリスウォールフローフィルタである。「モノリス基材」への言及は、入口から出口まで均質かつ連続的な単一構造を意味する。

本明細書で使用される場合、「担体」または「担体材料」という用語は、金属（例えば、ＰＧＭ、安定剤、促進剤、バインダーなど）が沈殿、会合、分散、含浸または他の好適な方法によって適用される任意の材料、典型的には高表面積材料、通常は耐火金属酸化物材料を指す。例示的な担体としては、本明細書で以下に記載されているような多孔質の耐火金属酸化物担体が挙げられる。「担持された」という用語は、「の上に分散された」、「の中に組み込まれた」、「の中に含浸された」、「の上に含浸された」、「に含浸された」、「の上に堆積された」、または他の手法で結合されたことを意味する。

本明細書で使用される場合、「上流」および「下流」という用語は、エンジンからテールパイプに向かうエンジン排気ガス流の流れに応じた相対的な方向を指し、エンジンが上流位置にあり、テールパイプならびにフィルタおよび触媒のような任意の汚染物軽減物品がエンジンの下流にある。基材の入口端部は、「上流」端部または「前」端部と同義である。出口端部は、「下流」端部または「後」端部と同義である。上流ゾーンは、下流ゾーンの上流にある。上流ゾーンはエンジンまたはマニホールドの近くにあってもよく、下流ゾーンはエンジンまたはマニホールドからさらに離れていてもよい。

「ウォッシュコート」は、「基材」、例えば、ハニカムフロースルーモノリス基材または処理されるガス流の通過を可能にするのに十分に多孔性であるフィルタ基材に適用される材料（例えば、触媒）の薄くて付着性のあるコーティングの当技術分野におけるその通常の意味を有する。本明細書において使用され、Ｈｅｃｋ，Ｒｏｎａｌｄ，ａｎｄ Ｆａｒｒａｕｔｏ，Ｒｏｂｅｒｔ，Ｃａｔａｌｙｔｉｃ Ａｉｒ Ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ，Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ：Ｗｉｌｅｙ－Ｉｎｔｅｒｓｃｉｅｎｃｅ，２００２，ｐｐ．１８－１９に記載されているように、ウォッシュコート層は、モノリス基材または下側のウォッシュコート層の表面に配置された材料の、組成的に区別される層を含む。ウォッシュコートは、液体中に特定の固形物含有量（例えば１０重量％～５０重量％）の触媒を含有するスラリーを調製し、それから、これを基材にコーティングし、乾燥させてウォッシュコート層を提供することによって形成される。基材は、１つ以上のウォッシュコート層を含有することができ、各ウォッシュコート層は、何らかの形で異なり得て（例えば、粒径または結晶子相のような、ウォッシュコートの物理的特性が異なり得る）、かつ／または化学触媒機能が異なり得る。

本明細書で使用される場合、「ゼオライト」という用語は、ケイ素およびアルミニウム原子をさらに含むモレキュラーシーブの特定の例を指す。一般に、ゼオライトは、角を共有するＴＯ_４四面体（Ｔは、ＡｌもしくはＳｉであるか、または任意選択的にＰである）で構成される開口三次元骨格構造を有するアルミノシリケートとして定義される。ゼオライトは、三次元網目構造を形成するように共通の酸素原子によって連結されたＳｉＯ_４／ＡｌＯ_４四面体を含み得る。アニオン性骨格の電荷のバランスをとるカチオンは、骨格酸素と緩く結合しており、残りの細孔容積は、水分子で満たされている。非骨格カチオンは一般に交換可能であり、水分子は除去可能である。アルミノシリケートゼオライト構造は、骨格において同形置換されたリンまたは他の金属を含まない。すなわち、「アルミノシリケートゼオライト」は、ＳＡＰＯ、ＡｌＰＯ、およびＭｅＡ１ＰＯ材料のようなアルミノホスフェート材料を除外し、その一方で、より広い用語である「ゼオライト」は、アルミノシリケートおよびアルミノホスフェートを含む。この開示について、ＳＡＰＯ、Ａ１ＰＯ、およびＭｅＡ１ＰＯ材料は、非ゼオライトモレキュラーシーブであるとみなす。

ゼオライトとは、様々な寸法の細孔およびチャネルを含む多孔質固体である。アニオン性骨格の電荷のバランスをとるカチオンは、骨格酸素と緩く結合しており、残りの細孔容積は、水分子で満たされている。非骨格カチオンは一般に交換可能であり、水分子は除去可能である。多種多様なカチオンが、これらの細孔を占め得て、これらのチャネルを通って移動し得る。本明細書で使用される場合、「細孔内部位」という用語は、ゼオライトの細孔構造内のカチオンに利用可能な部位を指す。細孔内部位とは、例えば交換部位および／または欠陥部位のようなカチオンによって占められ得るゼオライトの細孔構造内の全ての内部空間を指す。「交換部位」とは、吸着して化学反応を促進するためにゼオライトに意図的に添加されるイオン交換された金属カチオン（例えば、ＣｕまたはＦｅ）によって主に占められる、カチオンに利用可能な部位を指す。

特に明記しない限り、全ての部およびパーセントは、重量による。別途指示がない限り、「重量パーセント（重量％）」は、揮発性物質を含まない組成物全体、すなわち、乾燥固形物含有量に基づく。

本明細書に記載されている全ての方法は、本明細書で別途指示がない限り、または文脈によって明らかに矛盾しない限り、任意の適切な順序で実施することができる。本明細書で提供される任意および全ての例または例示的言語（例えば「のような」）の使用は、材料および方法をより良好に説明することのみを意図したものであり、別途請求されない限り、範囲を限定するものではない。本明細書中のいかなる言葉も、請求されていない要素を、開示された材料および方法の実施に必須であることを示すものと解釈されるべきではない。

本明細書で参照される全ての米国特許出願、公開特許出願および特許は、参照によって本明細書に組み込まれる。

Ｉ．ＳＣＲまたはＳＣＲｏＦ触媒を調製するためのプロセス、および開示されているプロセスによって調製されたＳＣＲまたはＳＣＲｏＦ触媒
本開示の一態様では、選択的触媒還元（ＳＣＲ）触媒またはフィルタ上選択的触媒還元（ＳＣＲｏＦ）触媒を調製するためのプロセスであって、該ＳＣＲまたはＳＣＲｏＦ触媒が金属イオン交換ゼオライトを含む、プロセスが提供される。このプロセスは、以下のことを含む：
（ｉ）ゼオライトを、水と、銅、鉄またはそれらの混合物の炭酸塩を含む金属イオン源とを含む水性混合物と混合して、処理されたゼオライトを含むスラリーを形成すること。

水性混合物
いくつかの実施形態では、水性混合物は、水と、銅、鉄またはそれらの混合物の炭酸塩を含む金属イオン源と、を含む。第１の水性混合物の成分は、本明細書で以下に詳細に記載されている。

金属イオン源
本明細書に開示されているように、ＳＣＲ触媒またはＳＣＲｏＦ触媒を調製するためのプロセスは、銅、鉄またはそれらの混合物の炭酸塩を含む金属イオン源を必要とする。いくつかの実施形態では、金属イオン源は炭酸銅である。いくつかの実施形態では、金属イオン源は炭酸銅である。いくつかの実施形態では、金属イオン源は塩基性炭酸銅（Ｃｕ（ＯＨ）_２Ｃｕ（ＣＯ_３））である。いくつかの実施形態では、金属イオン源は炭酸鉄（Ｆｅ（ＣＯ_３）またはＦｅ_２（ＣＯ_３）_３）である。いくつかの実施形態では、金属イオン源は、酸化銅、水酸化銅、硝酸銅、塩化銅、酢酸銅、アセチルアセトネート銅、シュウ酸銅、または硫酸銅のうちの１つ以上をさらに含む。

いくつかの実施形態では、この方法は、混合ステップを実施する前に水性混合物を粉砕することをさらに含む。いくつかの実施形態では、水性混合物は、約０．５～約２０マイクロメートルのＤ９０値を有する金属イオン源の粒子を含む。Ｄ９０は、粒子の９０％がより微細な粒径を有する粒径として定義される。いくつかの実施形態では、水性混合物は、約４～約１０マイクロメートルのＤ９０値を有する金属イオン源の粒子を含む。いくつかの実施形態では、水性混合物は、約１～約３マイクロメートルのＤ５０値を有する金属イオン源の粒子を含む。Ｄ５０は、粒子の５０％がより微細な粒径を有する粒径として定義される。

水性混合物の固形物含有量は、様々であり得、例えば約４～約３０重量％の範囲にあり得る。

いくつかの実施形態では、水性混合物は、糖、分散剤、表面張力低下剤、レオロジー調整剤、またはそれらの組み合わせのうちの１つ以上から選択される１つ以上の添加剤をさらに含む。

ゼオライト
本明細書で先に記載されているように、「ゼオライト」という用語は、ケイ素およびアルミニウム原子をさらに含むモレキュラーシーブの特定の例を指す。１つ以上の実施形態によると、ゼオライトは、構造を識別する骨格トポロジーに基づいていてもよい。典型的には、ゼオライトの任意の構造タイプ、例えば、ＡＢＷ、ＡＣＯ、ＡＥＩ、ＡＥＬ、ＡＥＮ、ＡＥＴ、ＡＦＧ、ＡＦＩ、ＡＦＮ、ＡＦＯ、ＡＦＲ、ＡＦＳ、ＡＦＴ、ＡＦＸ、ＡＦＹ、ＡＨＴ、ＡＮＡ、ＡＰＣ、ＡＰＤ、ＡＳＴ、ＡＳＶ、ＡＴＮ、ＡＴＯ、ＡＴＳ、ＡＴＴ、ＡＴＶ、ＡＷＯ、ＡＷＷ、ＢＣＴ、ＢＥＡ、ＢＥＣ、ＢＩＫ、ＢＯＧ、ＢＰＨ、ＢＲＥ、ＣＡＮ、ＣＡＳ、ＳＣＯ、ＣＦＩ、ＳＧＦ、ＣＧＳ、ＣＨＡ、ＣＨＩ、ＣＬＯ、ＣＯＮ、ＣＺＰ、ＤＡＣ、ＤＤＲ、ＤＦＯ、ＤＦＴ、ＤＯＨ、ＤＯＮ、ＥＡＢ、ＥＤＩ、ＥＭＴ、ＥＯＮ、ＥＰＩ、ＥＲＩ、ＥＳＶ、ＥＴＲ、ＥＵＯ、ＦＡＵ、ＦＥＲ、ＦＲＡ、ＧＩＳ、ＧＩＵ、ＧＭＥ、ＧＯＮ、ＧＯＯ、ＨＥＵ、ＩＦＲ、ＩＨＷ、ＩＳＶ、ＩＴＥ、ＩＴＨ、ＩＴＷ、ＩＷＲ、ＩＷＷ、ＪＢＷ、ＫＦＩ、ＬＡＵ、ＬＥＶ、ＬＩＯ、ＬＩＴ、ＬＯＳ、ＬＯＶ、ＬＴＡ、ＬＴＬ、ＬＴＮ、ＭＡＲ、ＭＡＺ、ＭＥＩ、ＭＥＬ、ＭＥＰ、ＭＥＲ、ＭＦＩ、ＭＦＳ、ＭＯＮ、ＭＯＲ、ＭＯＺ、ＭＳＯ、ＭＴＦ、ＭＴＮ、ＭＴＴ、ＭＴＷ、ＭＷＷ、ＮＡＢ、ＮＡＴ、ＮＥＳ、ＮＯＮ、ＮＰＯ、ＮＳＩ、ＯＢＷ、ＯＦＦ、ＯＳＩ、ＯＳＯ、ＯＷＥ、ＰＡＲ、ＰＡＵ、ＰＨＩ、ＰＯＮ、ＲＨＯ、ＲＯＮ、ＲＲＯ、ＲＳＮ、ＲＴＥ、ＲＴＨ、ＲＵＴ、ＲＷＲ、ＲＷＹ、ＳＡＯ、ＳＡＳ、ＳＡＴ、ＳＡＶ、ＳＢＥ、ＳＢＳ、ＳＢＴ、ＳＦＥ、ＳＦＦ、ＳＦＧ、ＳＦＨ、ＳＦＮ、ＳＦＯ、ＳＧＴ、ＳＯＤ、ＳＯＳ、ＳＳＹ、ＳＴＦ、ＳＴＩ、ＳＴＴ、ＴＥＲ、ＴＨＯ、ＴＯＮ、ＴＳＣ、ＵＥＩ、ＵＦＩ、ＵＯＺ、ＵＳＩ、ＵＴＬ、ＶＥＴ、ＶＦＩ、ＶＮＩ、ＶＳＶ、ＷＩＥ、ＷＥＮ、ＹＵＧ、ＺＯＮ、またはそれらの組み合わせの構造タイプを使用することができる。

本ゼオライトは、小細孔、中細孔、または大細孔のゼオライトであり得る。

小細孔ゼオライトは、最大８個の四面体原子によって画定されるチャネルを含有する。本明細書で使用されているように、「小細孔」という用語は、約５オングストロームよりも小さい細孔開口部、例えば約３．８オングストロームオーダーの細孔開口部を指す。例示的な小細孔モレキュラーシーブは、骨格タイプＡＣＯ、ＡＥＩ、ＡＥＮ、ＡＦＮ、ＡＦＴ、ＡＦＸ、ＡＮＡ、ＡＰＣ、ＡＰＤ、ＡＴＴ、ＣＤＯ、ＣＨＡ、ＤＤＲ、ＤＦＴ、ＥＡＢ、ＥＤＩ、ＥＰＩ、ＥＲＩ、ＧＩＳ、ＧＯＯ、ＩＨＷ、ＩＴＥ、ＩＴＷ、ＬＥＶ、ＫＦＩ、ＭＥＲ、ＭＯＮ、ＮＳＩ、ＯＷＥ、ＰＡＵ、ＰＨＩ、ＲＨＯ、ＲＴＨ、ＳＡＴ、ＳＡＶ、ＳＩＶ、ＴＨＯ、ＴＳＣ、ＵＥＩ、ＵＦＩ、ＶＮＩ、ＹＵＧ、ＺＯＮ、およびそれらの混合物または連晶を含む。

中細孔ゼオライトは、１０員環によって画定されるチャネルを含有する。例示的な中細孔ゼオライトは、骨格タイプＡＥＬ、ＡＦＯ、ＡＨＴ、ＢＯＦ、ＢＯＺ、ＣＧＦ、ＣＧＳ、ＣＨＩ、ＤＡＣ、ＥＵＯ、ＦＥＲ、ＨＥＵ、ＩＭＦ、ＩＴＨ、ＩＴＲ、ＪＲＹ、ＪＳＲ、ＪＳＴ、ＬＡＵ、ＬＯＶ、ＭＥＬ、ＭＦＩ、ＭＦＳ、ＭＲＥ、ＭＴＴ、ＭＶＹ、ＭＷＷ、ＮＡＢ、ＮＡＴ、ＮＥＳ、ＯＢＷ、ＰＡＲ、ＰＣＲ、ＰＯＮ、ＰＵＮ、ＲＲＯ、ＲＳＮ、ＳＦＦ、ＳＦＧ、ＳＴＦ、ＳＴＩ、ＳＴＴ、ＳＴＷ、ＳＶＲ、ＳＺＲ、ＴＥＲ、ＴＯＮ、ＴＵＮ、ＵＯＳ、ＶＳＶ、ＷＥＩ、ＷＥＮ、およびそれらの混合物または連晶を含む。

大細孔ゼオライトは、１２員環によって画定されるチャネルを含有する。例示的な大細孔ゼオライトは、骨格タイプＡＦＩ、ＡＦＲ、ＡＦＳ、ＡＦＹ、ＡＳＶ、ＡＴＯ、ＡＴＳ、ＢＥＡ、ＢＥＣ、ＢＯＧ、ＢＰＨ、ＢＳＶ、ＣＡＮ、ＣＯＮ、ＣＺＰ、ＤＦＯ、ＥＭＴ、ＥＯＮ、ＥＺＴ、ＦＡＵ、ＧＭＥ、ＧＯＮ、ＩＦＲ、ＩＳＶ、ＩＴＧ、ＩＷＲ、ＩＷＳ、ＩＷＶ、ＩＷＷ、ＪＳＲ、ＬＴＦ、ＬＴＬ、ＭＡＺ、ＭＥＩ、ＭＯＲ、ＭＯＺ、ＭＳＥ、ＭＴＷ、ＮＰＯ、ＯＦＦ、ＯＫＯ、ＯＳＩ、ＲＯＮ、ＲＷＹ、ＳＡＦ、ＳＡＯ、ＳＢＥ、ＳＢＳ、ＳＢＴ、ＳＥＷ、ＳＦＥ、ＳＦＯ、ＳＦＳ、ＳＦＶ、ＳＯＦ、ＳＯＳ、ＳＴＯ、ＳＳＦ、ＳＳＹ、ＵＳＩ、ＵＷＹ、ＶＥＴ、およびそれらの混合物または連晶を含む。

いくつかの実施形態では、ゼオライトは、ＣＨＡ、ＡＥＩ、ＲＴＨ、ＡＦＸ、それらの２つ以上の混合物、およびそれらの２つ以上の混合タイプからなる群から選択される骨格構造タイプを有する。いくつかの実施形態では、ゼオライトは、ＣＨＡおよびＡＥＩからなる群から選択される骨格構造タイプを有する。いくつかの実施形態では、ゼオライトは、骨格タイプＣＨＡを有する。いくつかの実施形態では、ゼオライトは、ＳＳＺ－１３である。

本ゼオライトのシリカ対アルミナのモル比（「ＳＡＲ」）は、広範囲にわたって変化し得るが、一般に２以上である。例えば、本ゼオライトは、約５～約１０００のＳＡＲを有し得る。１つ以上の実施形態では、ゼオライトは、５～２５０、５～２００、５～１００、および５～５０を含む、２～３００の範囲のシリカ対アルミナのモル比（ＳＡＲ）を有する。いくつかの実施形態では、ゼオライトは、１０～２００、１０～１００、１０～７５、１０～６０、および１０～５０、１５～１００、１５～７５、１５～６０、および１５～５０、２０～１００、２０～７５、２０～６０、および２０～５０の範囲のＳＡＲを有する。いくつかの実施形態では、シリカ対アルミナのモル比（ＳｉＯ_２：Ａｌ_２Ｏ_３）は、約２～約５０である。いくつかの実施形態では、ＳｉＯ_２対Ａｌ_２Ｏ_３のモル比は、約２５である。

いくつかの実施形態では、ゼオライトは、水性混合物との混合前に、Ｈ形態にある。いくつかの実施形態では、ゼオライトは、水性混合物との混合前に、ＮＨ_４ ^＋形態にある。いくつかの実施形態では、ゼオライトは、水性混合物との混合前に、ＣｕＯとして計算して、ゼオライトの重量に基づいて、例えば銅約０重量％～約１．２５重量％の銅の量を含む。言い換えるなら、ゼオライトは、混合ステップの前に、低レベルの銅と事前にイオン交換された可能性がある。

ゼオライトの粒径は様々であり得る。一般に、ゼオライトの粒径は、Ｄ９０粒径が、約１～約４０マイクロメートル、約１～約２０マイクロメートル、または約１～約１０マイクロメートルであることを特徴とし得る。いくつかの実施形態では、第２の水性混合物のゼオライトは、約１～約５マイクロメートルのＤ５０値および約４～約１０マイクロメートルのＤ９０値を有する粒子を含む。

本ゼオライトは、高表面積、例えば、ＤＩＮ６６１３１に従って決定して、少なくとも約２００ｍ^２／ｇ、少なくとも約４００ｍ^２／ｇ、少なくとも約５００ｍ^２／ｇ、または少なくとも約７５０、または少なくとも約１０００ｍ^２／ｇ、例えば、約２００～約１０００ｍ^２／ｇ、または約５００～約７５０ｍ^２／ｇのＢＥＴ表面積を呈し得る。「ＢＥＴ表面積」は、Ｎ_２吸着によって表面積を決定するＢｒｕｎａｕｅｒ、Ｅｍｍｅｔｔ、Ｔｅｌｌｅｒの方法に関連するその通常の意味を有する。１つ以上の実施形態では、ＢＥＴ表面積は、約５５０～約７００ｍ^２／ｇである。

バインダー
いくつかの実施形態では、混合ステップは、混合ステップ中にバインダーを添加することをさらに含む。バインダーは、例えば、触媒が、少なくとも約６００℃、例えば約８００℃以上の高温および約５％以上の高水蒸気環境に曝されたとき、熱エージング後に、均質かつ無傷なままの触媒を提供する。いくつかの実施形態では、バインダーは、Ａｌ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｃｅ、またはそれらの２つ以上の混合物の酸化物を含む。いくつかの実施形態では、バインダーは、アルミナ、シリカ、それらの混合物、またはＡｌおよびＳｉを含む混合酸化物を含む。いくつかの実施形態では、バインダーは、アルミナとシリカとの混合物である。アルミナバインダーとしては、酸化アルミニウム、水酸化アルミニウム、およびオキシ水酸化アルミニウムが挙げられる。アルミニウム塩およびコロイド形態のアルミナも使用され得る。シリカバインダーは、シリケートおよびコロイドシリカを含む、ＳｉＯ_２の様々な形態を含む。

バインダーの粒径は様々であり得る。一般に、バインダーの粒径は、Ｄ９０粒径が、約０．１～約４０マイクロメートル、約０．１～約３０マイクロメートル、または約０．１～約２５マイクロメートルであることを特徴とし得る。いくつかの実施形態では、バインダーは、約０．５～約２０マイクロメートルのＤ９０値を有する粒子を含む。

バインダーは、高表面積、例えば、ＤＩＮ６６１３１に従って決定して、少なくとも約２００ｍ^２／ｇ、少なくとも約４００ｍ^２／ｇ、少なくとも約５００ｍ^２／ｇ、少なくとも約７５０、または少なくとも約１０００ｍ^２／ｇ、例えば、約２００～約１０００ｍ^２／ｇ、または約５００～約７５０ｍ^２／ｇのＢＥＴ表面積を呈し得る。１つ以上の実施形態では、バインダーのＢＥＴ表面積は、約５５０～約７００ｍ^２／ｇである。

混合
本明細書に開示されているようなプロセスは、ゼオライトを、水と、銅、鉄またはそれらの混合物の炭酸塩を含む金属イオン源とを含む水性混合物と混合して、処理されたゼオライトを含むスラリーを形成することを含む。

混合ステップは、金属イオン源とゼオライトとのイオン交換反応を促進する。理論に束縛されることを望むものではないが、金属イオン源の炭酸塩の使用は、二酸化炭素（ＣＯ_２）を放出することによってゼオライトとのイオン交換反応を促進し得ると考えられている。提示されているイオン交換メカニズム（「インサイチュイオン交換」）を等式１に示す：
Ｈ－ゼオライト＋Ｍ_ｘ（ＣＯ_３）_ｙ→Ｍ－ゼオライト＋Ｈ_２Ｏ＋ＣＯ_２ （１）
式中、Ｈ－ゼオライトは、ゼオライトの水素イオン形態を表し、Ｍは、金属イオン（例えば、銅、鉄、またはその両方）を表し、ｘおよびｙは、金属イオンの原子価によって決定される金属イオン源の化学量論を表す。理論に束縛されることを望むものではないが、イオン交換プロセスは、少なくとも混合ステップ中に始まり、得られるスラリーは、本明細書で「処理されたゼオライト」と呼ばれるある量の金属イオン交換ゼオライトを含むと考えられている。しかしながら、混合ステップにおいて開始されるイオン交換プロセスは、例えば焼成またはその後の処理ステップの間にさらに進行する場合がある。

いくつかの実施形態では、ゼオライトは、銅とイオン交換され得る。いくつかの実施形態では、ゼオライトは、鉄とイオン交換され得る。いくつかの実施形態では、ゼオライトは、銅および鉄の両方とイオン交換され得る。両方の金属が金属イオン交換ゼオライト中に含まれるべき場合、複数の金属前駆体（例えば、銅および鉄前駆体）が同時にまたは別々にイオン交換され得る。ある特定の実施形態では、最初に銅で促進されたゼオライト材料中に鉄が交換され得る（例えば、鉄が銅促進ゼオライト材料中に交換され得る）。ある特定の実施形態では、最初に鉄で促進されたゼオライト材料中に銅が交換され得る（例えば、銅が鉄促進ゼオライト材料中に交換され得る）。いくつかの実施形態では、銅および鉄は、ゼオライト中に同時に交換される（すなわち、金属イオン源は、塩基性炭酸銅と炭酸鉄との混合物である）。

混合ステップは、イオン交換反応を促進するために、様々な温度で、例えば高温で実行され得る。いくつかの実施形態では、混合は、約１０℃より高く、かつ使用されている金属炭酸塩の分解温度よりも低い温度で実行される。より具体的には、混合は、約１０℃～約１５０℃、約２０℃～約１２０℃、または約３０℃～約１００℃の温度で実行され得る。ある特定の実施形態では、温度は、約１０℃～約３５℃、例えば、約２０℃であり得る。

好ましくは、混合は、上記の温度範囲で、約５分以上、約１０分以上、約１５分以上、約３０分以上、または約４５分以上、例えば、約５分～約２４０分、約１０分～約１８０分、約１５分～約１８０分、約２０分～約１２０分、または約３０分～約９０分の時間にわたって行われる。

いくつかの実施形態では、このプロセスは、さらなるステップを含み得る。例えば、混合ステップに続いて、任意選択的な粉砕ステップの前または後に、処理された（すなわち、金属イオン交換された）ゼオライトの粒子を含むスラリーは、単独でまたは洗浄と組み合わせて、１回以上の濾過ステップに供され得る。例えば、金属イオン交換ゼオライトを水性媒体から濾過して、最終生成物を提供することができる。いくつかの実施形態では、洗浄および濾過は、フィルタプレスを利用して実行することができる。そのような方法では、金属イオン交換ゼオライトスラリーがフィルタプレスユニットに圧送され、金属イオン交換ゼオライト固形物がフィルタウェブ上に集まる。固形物が集められるにつれてフィルタウェブにかかる圧力が増加することは、非固形物をウェブに通して押し込んで濾液にするのに有益である。必要に応じて、フィルタケーキに空気を強制的に通して、非固形物をさらに除去してもよい。１つ以上の実施形態では、濾過は、漏斗フィルタ（例えば、ブフナーフィルタ）および適切な濾紙を用いて実行することができ、濾過は、真空を適用することによって増強することができる。

金属イオン交換ゼオライトを有するフィルタケーキは、ウェブ上のフィルタケーキを通して水性溶媒を圧送することによって洗浄することができる。水性溶媒は、いくつかの実施形態では、脱塩水であり得る。いくつかの実施形態では、洗浄は、濾液が所望の導電率を有するまで実行され得る。濾液の導電率を測定するためのいずれかの認識された方法、例えば、ＡＳＴＭ Ｄ１１２５－１４のＳｔａｎｄａｒｄ Ｔｅｓｔ Ｍｅｔｈｏｄｓ ｆｏｒ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ ａｎｄ Ｒｅｓｉｓｔｉｖｉｔｙ ｏｆ Ｗａｔｅｒなどを本開示に従って利用することができる。導電率プローブを有するＶＷＲ（登録商標）Ｓｙｍｐｈｏｎｙ（商標）ハンドヘルドメータのような標準的な導電率測定デバイスを使用することができ、好ましくは、このデバイスを導電率標準で校正する。洗浄は、好ましくは、濾液が、約４００マイクロモー以下、約３００マイクロモー以下、約２５０マイクロモー以下、または約２００マイクロモー以下、より具体的には、約１０マイクロモー～約４００マイクロモー、約２５マイクロモー～約３００マイクロモー、または約５０マイクロモー～約２００マイクロモーの導電率測定値を有するまで実行され得る。いくつかの実施形態では、洗浄を特に使用して、ナトリウム、鉄、銅、アンモニウムなどのような様々なイオンを溶液から除去することができる。

いくつかの実施形態では、そのように得られた処理されたゼオライトの粒子を含むスラリーは、特定の粒径範囲を提供するために、粒子の混合を増強するために、または均質な材料を形成するために粉砕される。粉砕は、ボールミル、連続ミル、または他の同様の装置で達成することができる。いくつかの実施形態では、処理されたゼオライトの粒子は、約０．５～約２０マイクロメートルのＤ９０値を有する。

スラリーは、任意選択的に、様々な追加の成分を含有し得る。典型的な追加の成分としては、本明細書に記載されているようなバインダー、例えばスラリーのｐＨおよび粘度を制御するための添加剤が挙げられるが、これらに限定されることはない。追加の成分としては、炭化水素（ＨＣ）貯蔵成分（例えば、ゼオライト）、会合性増粘剤、および／または界面活性剤（アニオン性、カチオン性、非イオン性、または両性界面活性剤を含む）を挙げることができる。スラリーの典型的なｐＨ範囲は、約３～約６である。酸性または塩基性の種をスラリーに添加してｐＨを調整してもよい。例えば、いくつかの実施形態では、スラリーのｐＨは、酢酸水溶液の添加によって調整される。

処理されたゼオライトの粒子を含むスラリーの固形物含有量は、意図される使用法に応じて様々であり得る。いくつかの実施形態では、スラリーは、該混合物の重量に基づいて、約１５～約４５重量％の固形物含有量を有する。

処理されたゼオライト
別の態様では、処理されたゼオライトを含むＳＣＲまたはＳＣＲｏＦ触媒であって、処理されたゼオライトが、本明細書に開示されているプロセスによって調製される、ＳＣＲまたはＳＣＲｏＦ触媒が提供される。このプロセスによって調製された金属イオン交換ゼオライトは、ある特定の特徴に従って特徴付けされ得る。これらの機能のうちの多くは、特に低温で、ＮＯ_ｘ変換率について高い効率を有するＳＣＲまたはＳＣＲｏＦ触媒を提供するのに有利である。

様々な卑金属促進ゼオライトおよびそれらを調製する方法が周知である。一般に、卑金属（例えば、銅、鉄など）が、ゼオライト中にイオン交換される。そのような卑金属は、概して、アルカリ金属またはＮＨ_４ ^＋ゼオライト中にイオン交換される（これは、例えば、参照によって本明細書に組み込まれるＢｌｅｋｅｎ，Ｆ． ｅｔ ａｌ．，Ｔｏｐｉｃｓ ｉｎ Ｃａｔａｌｙｓｉｓ ２００９，５２，２１８－２２８に開示されているように、当技術分野で既知の方法によるアルカリ金属ゼオライトへのＮＨ_４ ^＋イオン交換によって調製され得る）。理論に束縛されることを望むものではないが、ここに開示されている方法は、炭酸塩を利用しない、例えば、金属の酢酸塩のような従来の金属イオン源を使用する同等のプロセスによって生成された金属イオン交換ゼオライトと比較して、より高い金属イオン濃度および／またはより高い割合のイオン交換された金属（すなわち、ゼオライト中のイオン交換部位に存在する金属イオン）を有する金属イオン交換ゼオライトを提供すると考えられている。

金属イオン交換ゼオライト中で交換される金属イオンの量は、様々であり得る。いくつかの実施形態では、金属イオン交換ゼオライト中に含まれる金属の量は、金属酸化物として計算して、金属イオン交換ゼオライトの重量に基づいて、約１～約１５重量％、約２～約１０重量％、約２．５～約５．５重量％、約３～約５重量％、または約３．５～約４重量％の範囲にある。１つ以上の特定の実施形態では、イオン交換された金属はＣｕを含み、ＣｕＯとして計算される金属イオン交換ゼオライトのＣｕ含有量は、酸化物ベースで、いずれの場合にも、最終的なイオン交換ゼオライトの重量に基づいて、かつ揮発性物質不含ベースで報告して、約９、約８、約７、約６、約５、約４、約３、約２、約１、約０．５、および約０．１重量％を含む、最大約１０重量％の範囲にある。

本明細書に開示されているようなある特定の実施形態において金属イオン交換ゼオライト中に存在する銅は、異なる種として存在し得、本明細書に記載されているように、異なって分布され得る。ゼオライトの構造内の交換部位に関連する銅のレベルを増加させるために交換される銅に加えて、塩形態の非交換銅が、いわゆる遊離銅としてゼオライト中に存在し得る。いくつかの実施形態では、遊離銅はゼオライト中に存在しない。驚くべきことに、本開示によると、全ての金属イオンに対する交換された金属イオンの比率として定義される、ゼオライトへの金属イオン交換の効率は、いくつかの実施形態では、従来の金属イオン源（例えば、酢酸塩、硝酸塩、酸化物、水酸化物）が利用される場合の金属イオン交換の効率以上であると見出された。いくつかの実施形態では、効率は８０％超である。金属イオン交換の効率は、例えば、アンモニア逆交換と誘導結合プラズマ発光分析（ＩＣＰ－ＯＥＳ）との組み合わせによって決定することができる。アンモニアの逆交換では、ゼオライト材料中のイオン交換された金属が除去され、交換されていない残留金属が金属酸化物の形態で残る。残留金属の量はＩＣＰ－ＯＥＳによって決定され、アンモニアの逆交換の前後の金属濃度の差が、イオン交換された金属の量である。いくつかの実施形態では、本明細書に開示されているような金属イオン交換ゼオライトは、１時間にわたって空気中にて４５０℃でゼオライトを焼成した後に測定して、少なくとも約１の金属酸化物に対するイオン交換された金属の重量比率を示す。いくつかの実施形態では、この比率は、少なくとも約１．５である。いくつかの実施形態では、この比率は、少なくとも約２である。いくつかの実施形態では、金属は銅であり、ＣｕＯに対するイオン交換されたＣｕの比率は、少なくとも約２である。

ゼオライト材料中に存在し得る銅種（例えば、酸化銅、金属、およびイオン交換された銅）は、拡散反射フーリエ変換赤外（ＤＲＩＦＴ）分光法によって摂動Ｔ－Ｏ－Ｔ結合（Ｓｉ－Ｏ－ＡｌおよびＳｉ－Ｏ－Ｓｉ）振動を監視することで識別することができる。このＦＴＩＲ技術の使用は、文献、例えば、Ｇｉａｍｅｌｌｏ ｅｔ ａｌ．，Ｊ．Ｃａｔａｌ．１３６，５１０－５２０（１９９２）で実証されている。ゼオライトにおけるＴ－Ｏ－Ｔ結合の構造振動は、非対称振動モードおよび対称振動モードについて、それぞれ１３００～１０００ｃｍ^－１および８５０～７５０ｃｍ^－１に吸収ピークを有する。酸素含有環の非対称Ｔ－Ｏ－Ｔ振動の周波数は、カチオンとの相互作用に敏感であるため、カチオンと相互作用すると、ＩＲ帯域は、通常の１０００～１３００ｃｍ^－１（摂動されていない環の位置特性）から約８５０～１０００ｃｍ^－１にシフトする。シフトした帯域は、Ｔ－Ｏ－Ｔ非対称振動および対称振動の２つの強い帯域間の透過窓に現れる。そのようなシフトした帯域の位置は、カチオンの特性に応じる。そのような摂動Ｔ－Ｏ－Ｔ結合振動は、骨格構造における銅イオンと隣接酸素原子との間の強い相互作用に基づいて、銅イオンがゼオライト骨格構造のカチオン交換位置に交換されるときに観察される。ピーク位置は、補償カチオンの状態およびゼオライト骨格の構造に応じる。ピーク強度は、交換部位における補償カチオンの量に応じる。いくつかの実施形態では、本明細書に開示されているような金属イオン交換ゼオライトの粉末サンプルは、ＤＲＩＦＴ分光法によって測定して、金属イオン源が例えば銅の酢酸塩であるプロセスによって調製された金属イオン交換ゼオライトに比べて、Ｔ－Ｏ－Ｔ結合からの金属イオン信号のより高いピーク面積を呈する。

驚くべきことに、本開示によると、本明細書に開示されているプロセスによって調製された処理された（すなわち、金属イオン交換された）ゼオライトは、いくつかの実施形態では、従来のプロセスによって調製された金属イオン交換ゼオライトに比べて、改善されたＳＣＲ触媒特性を呈することがさらに見出された。理論に縛られることを望むものではないが、ゼオライトのイオン交換部位内の金属イオンの濃度の向上が、この活性の向上に寄与すると考えられている。

温度プログラム還元（ＴＰＲ）は、水素消費による金属種含有化合物の還元性を定量的に特徴付けるための方法である。還元を受ける金属種としては、金属イオンおよび金属酸化物の両方が挙げられる（例えば、Ｃｕ^＋２、Ｃｕ^＋１、およびＣｕＯ）。一般に、還元ガス混合物（典型的には、アルゴンまたは窒素中で希釈された３％～１７％の水素）がサンプル上を流れる。熱伝導率検出器（ＴＣＤ）は、ガス流の熱伝導率における変化を測定して、時間および温度の関数としての水素消費データを提供するために使用される。金属含有ゼオライトを評価するためのこの技術の使用は、文献、例えば、Ｙａｎ ｅｔ ａｌ．，Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｃａｔａｌｙｓｉｓ，１６１，４３－５４（１９９６）で実証されている。より高い総水素消費、および水素吸収開始のためのより低い温度は、一般に、全体および低温の触媒活性の増加と相関関係にある。いくつかの実施形態では、本開示の金属イオン交換ゼオライトの粉末サンプルは、４５０℃で２時間エージングした後に、金属イオン源が銅の酢酸塩であるプロセスによって調製された金属イオン交換ゼオライトに比べて、３００℃未満でのより高いＨ_２消費と、より低い第１のＨ_２－ＴＰＲピークの開始温度とを呈する。

ＩＩ．ＳＣＲまたはＳＣＲｏＦ触媒性物品を調製するためのプロセス、および開示されているプロセスによって調製されたＳＣＲまたはＳＣＲｏＦ物品
いくつかの実施形態では、選択的触媒還元（ＳＣＲ）触媒またはフィルタ上選択的触媒還元（ＳＣＲｏＦ）触媒を調製するための本明細書に開示されているようなプロセスは、基材と本明細書に開示されているように調製された処理されたゼオライトとを含むＳＣＲまたはＳＣＲｏＦ触媒物品の調製に向けられたステップをさらに含む。いくつかの実施形態では、本明細書に開示されているプロセスによって調製されたＳＣＲまたはＳＣＲｏＦ触媒物品が提供される。

いくつかの実施形態では、本明細書に開示されているようなＳＣＲ触媒またはＳＣＲｏＦ触媒を調製するためのプロセスは、
（ｉｉ）任意選択的に、処理されたゼオライトを含むスラリーを粉砕することと、
（ｉｉｉ）基材を、処理されたゼオライトを含むスラリーと接触させて、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軸方向長さと、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、を含む基材上にコーティングを形成することと、
（ｉｖ）コーティングされた基材を乾燥させることと、
（ｖ）（ｉｖ）で得られたコーティングされた基材を焼成することと、
（ｖｉ）任意選択的に、（ｉｉｉ）から（ｖ）を１回以上繰り返すことと、をさらに含む。

そのようにして得られたＳＣＲ触媒またはＳＣＲｏＦ触媒のプロセスおよび成分は、本明細書で以下に詳細に記載されている。

基材
１つ以上の実施形態では、本ＳＣＲ触媒またはＳＣＲｏＦ触媒が、ＳＣＲ触媒またはＳＣＲｏＦ触媒性物品を形成するために基材上に配置されている。基材を含む触媒性物品は、一般に、排気ガス処理システムの一部として用いられる（例えば、触媒物品としては、本明細書に開示されているＳＣＲ触媒またはＳＣＲｏＦ触媒を含む物品が挙げられるが、これらに限定されることはない）。有用な基材は、三次元であり、円柱に似た長さ、直径、および体積を有する。形状は、必ずしも円柱に一致する必要はない。長さは、入口端部および出口端部によって画定された軸方向長さである。

１つ以上の実施形態によると、開示されている触媒のための基材は、自動車触媒を調製するために典型的に使用されるあらゆる材料から構成されてもよく、典型的には、金属またはセラミックのハニカム構造を含む。基材は、典型的には、触媒ウォッシュコートが適用および接着される複数の壁面を提供し、それによって触媒の基材として機能する。

セラミック基材は、任意の好適な耐火材料、例えば、コーディエライト、コーディエライト－α－アルミナ、チタン酸アルミニウム、チタン酸ケイ素、炭化ケイ素、窒化ケイ素、ジルコンムライト、リシア輝石、アルミナ－シリカ－マグネシア、ケイ酸ジルコン、シリマナイト、ケイ酸マグネシウム、ジルコン、ペタライト、α－アルミナ、アルミノシリケートなどから作製され得る。

基材はまた、金属であり得て、１つ以上の金属または金属合金を含む。金属基材は、チャネル壁に開口部または「パンチアウト」を有するような任意の金属基材を含み得る。金属性基材は、ペレット、圧縮金属性繊維、波形シート、またはモノリス形態のような様々な形状で用いられ得る。金属基材の具体例としては、耐熱性の卑金属合金、特に、鉄が実質的なまたは主要な成分である合金が挙げられる。そのような合金は、ニッケル、クロム、およびアルミニウムのうちの１つ以上を含有し得、これらの金属の合計は、有利には、いずれの場合も、基材の重量に基づいて、少なくとも約１５重量％（重量パーセント）の合金、例えば、約１０～約２５重量％のクロム、約１～約８重量％のアルミニウム、および０～約２０重量％のニッケルを含み得る。金属基材の例としては、直線的なチャネルを有するもの、ガス流を妨害し、チャネル間のガス流の連通を開くために軸方向チャネルに沿って突出したブレードを有するもの、ならびにブレードおよびモノリス全体にわたる半径方向のガス搬送を可能にする、チャネル間のガス搬送を向上させるための穴も有するもの、が挙げられる。

通流する流体流に対して通路が開放するように、基材の入口または出口の端面から貫通して延在する微細な平行ガス流路を有するタイプのモノリス基材（「フロースルー基材」）のような、本明細書に開示されている触媒性物品のための任意の好適な基材が用いられ得る。別の好適な基材は、基材の長手方向軸線に沿って延在する複数の微細な実質的に平行なガス流路を有するタイプのものであり、典型的には、各通路は、基材本体の一方の端部において遮断されており、１つおきに通路が、反対側の端面において遮断されている（「ウォールフローフィルタ」）。フロースルーおよびウォールフロー基材は、例えば、参照によってその全体が本明細書に組み込まれる国際出願第ＷＯ２０１６／０７００９０号にも開示されている。

いくつかの実施形態では、触媒基材は、ウォールフローフィルタまたはフロースルー基材の形態のハニカム基材を含む。いくつかの実施形態では、基材はウォールフローフィルタである。いくつかの実施形態では、基材はフロースルー基材である。フロースルー基材およびウォールフローフィルタについては、以下でさらに説明する。

フロースルー基材
いくつかの実施形態では、基材は、フロースルー基材（例えば、フロースルーハニカムモノリス基材を含むモノリス基材）である。フロースルー基材は、通路が流体流に対して開いているように、基材の入口端部から出口端部まで延在している微細で平行なガス流路を有する。流体の入口から流体の出口までの本質的に直線の経路である通路は、壁によって画定されており、壁の上または壁の中において、触媒性コーティングは、通路を通って流れるガスが触媒性材料と接触するように、配置されている。フロースルー基材の流路は、薄い壁のチャネルであり、台形、長方形、正方形、正弦波、六角形、楕円形、円形などのあらゆる好適な断面形状およびサイズであり得る。フロースルー基材は、上記のようにセラミックまたは金属であり得る。

フロースルー基材は、例えば、約５０ｉｎ^３～約１２００ｉｎ^３の体積と、約６０セル毎平方インチ（ｃｐｓｉ）～約５００ｃｐｓｉまたは最大で９００ｃｐｓｉ、例えば、約２００～約４００ｃｐｓｉのセル密度（入口開口部）と、約５０～約２００ミクロンまたは約４００ミクロンの壁厚とを有する。

ウォールフローフィルタ基材
いくつかの実施形態では、基材はウォールフローフィルタであり、これは、一般に、基材の長手方向軸線に沿って延在する複数の微細で実質的に平行なガス流路を有する。典型的には、各通路は、基材本体の一端で遮断されており、１つおきに通路が、反対の端面で遮断されている。そのようなモノリスウォールフローフィルタ基材は、断面の平方インチ当たり最大約９００以上の流路（または「セル」）を含有していてもよいが、はるかに少ない数が用いられてもよい。例えば、基材は、平方インチ当たり約７～６００個、より一般には約１００～４００個のセル（「ｃｐｓｉ」）を有し得る。セルは、長方形、正方形、円形、楕円形、三角形、六角形、または他の多角形の断面を有し得る。ウォールフローフィルタ基材は、上記のようにセラミックまたは金属性であってもよい。

図１ａを参照すると、例示的なウォールフローフィルタ基材は、円筒形であり、直径Ｄおよび軸方向長さＬを有する円筒形の外面を有する。図１ｂは、例示的なウォールフローフィルタの斜視図である。モノリスウォールフローフィルタ基材セクションの断面図が図１ｂに例示されており、交互になった閉塞通路および開放通路（セル）が示されている。遮断または閉塞された端部１００と、開放通路１０１とが交互に位置しており、それぞれの反対側の端部が、それぞれ開放および遮断されている。フィルタは、入口端部１０２および出口端部１０３を有する。多孔質セル壁１０４を横切る矢印は、排気ガス流が、開放されたセル端部に入り、多孔質セル壁１０４を通って拡散し、開放された出口セル端部から出ることを表す。閉塞された端部１００は、ガス流を妨げ、セル壁を通じた拡散を促進する。各セル壁は、入口側１０４ａおよび出口側１０４ｂを有する。通路は、セル壁によって包囲されている。

ウォールフローフィルタ物品基材は、例えば、約５０ｃｍ^３、約１００ｉｎ^３、約２００ｉｎ^３、約３００ｉｎ^３、約４００ｉｎ^３、約５００ｉｎ^３、約６００ｉｎ^３、約７００ｉｎ^３、約８００ｉｎ^３、約９００ｉｎ^３、または約１０００ｉｎ^３から、約１５００ｉｎ^３、約２０００ｉｎ^３、約２５００ｉｎ^３、約３０００ｉｎ^３、約３５００ｉｎ^３、約４０００ｉｎ^３、約４５００ｉｎ^３、または約５０００ｉｎ^３までの体積を有し得る。ウォールフローフィルタ基材は、典型的には、約５０ミクロン～約２０００ミクロン、例えば、約５０ミクロン～約４５０ミクロン、または約１５０ミクロン～約４００ミクロンの壁厚を有する。

ウォールフローフィルタの壁は、多孔質であり、一般に、機能性コーティングを配置する前に、少なくとも約４０％または少なくとも約５０％の壁多孔度を有し、平均細孔径は少なくとも約１０ミクロンである。例えば、いくつかの実施形態におけるウォールフローフィルタ物品基材は、≧４０％、≧５０％、≧６０％、≧６５％、または≧７０％の多孔度を有する。例えば、ウォールフローフィルタ物品基材は、触媒性コーティングを配置する前に、約５０％、約６０％、約６５％、または約７０％から、約７５％までの壁多孔度および約１０ミクロンまたは約２０ミクロンから、約３０ミクロンまたは約４０ミクロンまでの平均細孔径を有するであろう。「壁多孔度」および「基材多孔度」という用語は、同じ意味であり、置き換え可能である。多孔度は、空隙容量（または細孔容積）を基材材料の総体積で割った比率である。細孔径および細孔径分布は、典型的には、Ｈｇポロシメトリー測定によって決定される。

基材のコーティングプロセス
本開示のＳＣＲまたはＳＣＲｏＦ触媒性物品を製造するために、本明細書に記載されているような基材を本明細書に開示されているようなＳＣＲまたはＳＣＲｏＦ触媒と接触させてコーティングを提供する（すなわち、処理されたゼオライトの粒子を含むスラリーを基材上に配置する）。コーティングは、「触媒性コーティング組成物」または「触媒性コーティング」である。「触媒組成物」および「触媒性コーティング組成物」は同義である。

本ＳＣＲまたはＳＣＲｏＦ触媒は、典型的には、本明細書に開示されているようなＳＣＲまたはＳＣＲｏＦ触媒を含有する１つ以上のウォッシュコートの形態で適用され得る。ウォッシュコートは、液体ビヒクル中の触媒の特定の固形物含有量（例えば、約１０～約６０重量％）を含有するスラリーを調製することによって形成され、次いで、これを、当技術分野で知られている任意のウォッシュコート技術を使用して基材に適用し、乾燥および焼成してコーティング層を提供する。複数のコーティングが適用される場合、各ウォッシュコートが適用された後に、および／または所望の数の複数のウォッシュコートが適用された後に、基材は、乾燥および／または焼成される。１つ以上の実施形態では、触媒性材料は、ウォッシュコートとして基材に適用される。

いくつかの実施形態では、乾燥は、約１００～約１５０℃の温度で実施される。いくつかの実施形態では、乾燥は、ガス雰囲気中で実施される。いくつかの実施形態では、ガス雰囲気は、酸素を含む。いくつかの実施形態では、乾燥は、１０分～４時間の範囲、より好ましくは２０分～３時間の範囲、より好ましくは５０分～２．５時間の期間にわたって実施される。

いくつかの実施形態では、焼成は、約３００～９００℃、約４００～約６５０℃、または約４５０～約６００℃の温度で実施される。いくつかの実施形態では、焼成は、ガス雰囲気中で実施される。いくつかの実施形態では、ガス雰囲気は、酸素を含む。いくつかの実施形態では、焼成は、１０分～約８時間、約２０分～約３時間、または約３０分～約２．５時間の範囲の期間にわたって実施される。

焼成の後に、上記のウォッシュコート技術によって得られる触媒充填量は、基材のコーティングされた重量とコーティングされていない重量との差を計算することによって求めることが可能である。当業者に明らかであるように、触媒充填量は、スラリーのレオロジーを変えることによって修正することが可能である。さらに、ウォッシュコート層（コーティング層）を生成するためのコーティング／乾燥／焼成プロセスを必要に応じて繰り返して、コーティングを所望の充填水準または厚さに構築することができ、すなわち、１つより多くのウォッシュコートを適用することが可能である。いくつかの実施形態では、触媒ウォッシュコート充填量は、約０．８～２．６ｇ／ｉｎ^３、約１．２～２．２ｇ／ｉｎ^３、または約１．５～約２．２ｇ／ｉｎ^３の範囲にある。

本ＳＣＲまたはＳＣＲｏＦ触媒コーティングは、１つ以上のコーティング層を含み得て、少なくとも１つの層は、本ＳＣＲまたはＳＣＲｏＦ触媒を含む。触媒コーティングは、基材の少なくとも一部の上に配置されかつこれに付着している１つ以上の薄い付着性コーティング層を含み得る。コーティング全体は、個々の「コーティング層」を含む。

コーティングの構成
いくつかの実施形態では、本ＳＣＲまたはＳＣＲｏＦ触媒性物品は、１つ以上の触媒層および１つ以上の触媒層の組み合わせの使用を含み得る。触媒材料は、基材壁の入口側のみ、出口側のみ、入口側および出口側の両方に存在し得るか、または壁自体が全てもしくは部分的に触媒材料で構成され得る。触媒コーティングは、基材壁表面上および／または基材壁の細孔内、すなわち、基材壁の「中」および／または「上」にあってもよい。したがって、「基材上に配置されたウォッシュコート」という表現は、任意の表面上、例えば、壁表面上および／または細孔表面上を意味する。

ウォッシュコートは、異なるコーティング層が基材と直接接触するように適用され得る。あるいは、１つ以上の「アンダーコート」が存在していてもよく、それによって、触媒性コーティング層またはコーティング層の少なくとも一部は、基材と直接接触しない（むしろ、アンダーコートと接触する）。コーティング層の少なくとも一部がガス流または雰囲気に直接曝されないように（むしろ、オーバーコートと接触するように）、１つ以上の「オーバーコート」が存在していてもよい。

あるいは、本触媒組成物は、ボトムコーティング層の上を覆うトップコーティング層中に存在し得る。触媒組成物は、トップ層およびボトム層中に存在し得る。任意の１つの層は、基材の軸方向長さ全体に延在し得、例えば、ボトム層は、基材の軸方向長さ全体に延在し得、トップ層はまた、ボトム層の上方で基材の軸方向長さ全体に延在し得る。トップ層およびボトム層はそれぞれ、入口端部または出口端部のいずれかから延在し得る。

例えば、ボトムコーティング層およびトップコーティング層はどちらも、同じ基材端部から延在し得、トップ層は、部分的または完全にボトム層をオーバーレイしており、ボトム層は、基材の部分長または全長に延在しており、トップ層は、基材の部分長または全長に延在している。あるいは、トップ層が、ボトム層の一部をオーバーレイしていてもよい。例えば、ボトム層は、基材の全長に延在し得、トップ層は、入口端部または出口端部のいずれかから、基材の長さの約１０％、約２０％、約３０％、約４０％、約５０％、約６０％、約７０％、約８０％、または約９０％まで延在し得る。

あるいは、ボトム層は、入口端部または出口端部のいずれかから、基材の長さの約１０％、約１５％、約２５％、約３０％、約４０％、約４５％、約５０％、約５５％、約６０％、約６５％、約７０％、約７５％、約８０％、約８５％、または約９５％まで延在し得、トップ層は、入口端部または出口端部のいずれかから、基材長の約１０％、約１５％、約２５％、約３０％、約４０％、約４５％、約５０％、約５５％、約６０％、約６５％、約７０％、約７５％、約８０％、約８５％、または約９５％まで延在し得、トップ層の少なくとも一部は、ボトム層をオーバーレイしている。この「オーバーレイ」ゾーンは、例えば、基材の長さの約５％から、約８０％、例えば、約５％、約１０％、約２０％、約３０％、約４０％、約５０％、約６０、または約７０％まで延在し得る。

いくつかの実施形態では、本明細書に開示されているような基材上に配置された本明細書に開示されているようなＳＣＲまたはＳＣＲｏＦ触媒は、触媒基材の長さの少なくとも一部の上に配置された第１のウォッシュコートを含む。

いくつかの実施形態では、第１のウォッシュコートは、触媒基材上に直接配置されており、第２のウォッシュコート（同じであるか、または異なる触媒もしくは触媒成分を含む）は、第１のウォッシュコートの少なくとも一部の上に配置されている。いくつかの実施形態では、第２のウォッシュコートは、触媒基材上に直接配置されており、第１のウォッシュコートは、第２のウォッシュコートの少なくとも一部の上に配置されている。いくつかの実施形態では、第１のウォッシュコートは、入口端部から、全長の約１０％～約５０％の長さまで、触媒基材上に直接配置されており、第２のウォッシュコートは、第１のウォッシュコートの少なくとも一部の上に配置されている。いくつかの実施形態では、第２のウォッシュコートは、入口端部から、全長の約５０％～約１００％の長さまで、触媒基材上に直接配置されており、第１のウォッシュコートは、第２のウォッシュコートの少なくとも一部の上に配置されている。いくつかの実施形態では、第１のウォッシュコートは、入口端部から、全長の約２０％～約４０％の長さまで、触媒基材上に直接配置されており、第２のウォッシュコートは、入口端部から出口端部まで延在している。いくつかの実施形態では、第１のウォッシュコートは、出口端部から、全長の約１０％～約５０％の長さまで、触媒基材上に直接配置されており、第２のウォッシュコートは、第１のウォッシュコートの少なくとも一部の上に配置されている。いくつかの実施形態では、第１のウォッシュコートは、出口端部から、全長の約２０～約４０％の長さまで、触媒基材上に直接配置されており、第２のウォッシュコートは、入口端部から出口端部まで延在している。いくつかの実施形態では、第２のウォッシュコートは、出口端部から、全長の約５０％～約１００％の長さまで、触媒基材上に直接配置されており、第１のウォッシュコートは、第２のウォッシュコートの少なくとも一部の上に配置されている。いくつかの実施形態では、第１のウォッシュコートは、全長の１００％をカバーして触媒基材上に直接配置されており、第２のウォッシュコートは、全長の１００％をカバーして第１のウォッシュコート上に配置されている。いくつかの実施形態では、第２のウォッシュコートは、全長の１００％をカバーして触媒基材上に直接配置されており、第１のウォッシュコートは、全長の１００％をカバーして第２のウォッシュコート上に配置されている。

触媒性コーティングは、有利には、「ゾーン化」させることができ、ゾーン化された触媒性層を含み、すなわち、触媒性コーティングは、基材の軸方向長さにわたって様々な組成物を含有する。これは、「横方向にゾーン化させた」と記載することもできる。例えば、層は、入口端部から出口端部に向かって延在していてもよく、基材長の約１０％、約２０％、約３０％、約４０％、約５０％、約６０％、約７０％、約８０％、または約９０％にわたって延在していてもよい。別の層は、出口端部から入口端部に向かって延在していてもよく、基材長の約１０％、約２０％、約３０％、約４０％、約５０％、約６０％、約７０％、約８０％、または約９０％にわたって延在していてもよい。異なるコーティング層は、互いに隣接し、互いにオーバーレイしていなくてもよい。あるいは、異なる層が、互いの一部にオーバーレイして、第３の「中間」ゾーンを提供してもよい。中間ゾーンは、例えば、基材長の約５％～約８０％、例えば、基材長の約５％、約１０％、約２０％、約３０％、約４０％、約５０％、約６０％、または約７０％にわたって延在していてもよい。

本開示のゾーンは、コーティング層の関係によって定義される。異なるコーティング層に関しては、いくつかの可能なゾーニング構成がある。例えば、上流ゾーンおよび下流ゾーンが存在する場合、上流ゾーン、中間ゾーン、および下流ゾーンが存在する場合、４つの異なるゾーンが存在する場合などがある。２つの層が隣接していて重なり合っていない場合は、上流ゾーンおよび下流ゾーンが存在する。２つの層がある程度重なり合っている場合、上流、下流、および中間のゾーンが存在する。例えば、コーティング層が基材の全長にわたって延在しており、異なるコーティング層が出口端部からある長さまで延在しかつ第１のコーティング層の一部にオーバーレイしている場合、上流および下流ゾーンが存在する。

例えば、ＳＣＲまたはＳＣＲｏＦ物品は、第１のウォッシュコート層を含む上流ゾーンと、異なる触媒材料または成分を含む第２のウォッシュコート層を含む下流ゾーンと、を含み得る。あるいは、上流ゾーンは第２のウォッシュコート層を含み得て、下流ゾーンは第１のウォッシュコート層を含み得る。

いくつかの実施形態では、第１のウォッシュコートは、入口端部から、全長の約１０％～約５０％の長さまで、触媒基材上に配置されており、第２のウォッシュコートは、出口端部から、全長の約５０％～約９０％の長さまで、触媒基材上に配置されている。いくつかの実施形態では、第１のウォッシュコートは、出口端部から、全長の約１０％～約５０％の長さまで、触媒基材上に配置されており、第２のウォッシュコートは、入口端部から、全長の約５０％～約９０％の長さまで、触媒基材上に配置されている。

図３ａ、３ｂ、および３ｃは、２つのコーティング層を有するいくつかの可能なコーティング層構成を示す。コーティング層２０１（トップコート）および２０２（ボトムコート）が配置されている基材壁２００が示されている。これは簡略化された図であり、多孔質ウォールフロー基材の場合、細孔および細孔壁に付着したコーティングは示されておらず、閉塞された端部は示されていない。図３ａでは、ボトムコーティング層２０２は、出口から基材長の約５０％延在しており、トップコーティング層２０１は、入口から基材長の５０％を超えて延在しており、層２０２の一部をオーバーレイしており、上流ゾーン２０３、中間オーバーレイゾーン２０５、および下流ゾーン２０４を提供する。図３ｂでは、コーティング層２０１および２０２は、それぞれ、基材の全長に延在しており、トップ層２０１は、ボトム層２０２にオーバーレイしている。図３ｂの基材は、ゾーン化されたコーティング構成を含まない。図３ｃは、出口から基材長の約５０％延在して下流ゾーン２０４を形成するコーティング層２０２と、入口から基材長の約５０％延在して上流ゾーン２０３を提供するコーティング層２０１と、を有するゾーン化された構成を例示している。図３ａ、３ｂ、および３ｃは、ウォールスルー基材またはフロースルー基材上のＳＣＲまたはＳＣＲｏＦコーティングを例示するのに有用であり得る。

いくつかの実施形態では、本明細書に開示されているような基材と、基材の少なくとも一部の上に配置された本明細書に開示されているような処理されたゼオライトと、を含む、ＳＣＲまたはＳＣＲｏＦ触媒物品が提供される。基材は、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軸方向長さと、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。そのようなＳＣＲまたはＳＣＲｏＦ触媒物品は、本明細書に開示されているようなプロセスによって得られるか、または得ることが可能である。いくつかの実施形態では、本明細書に開示されているようなＳＣＲまたはＳＣＲｏＦ触媒物品は、改善されたＮＯ_ｘ変換率を呈する。いくつかの実施形態では、低温（＜３００℃）での窒素へのＮＯ_ｘの変換率は、例えば金属イオン源が銅の酢酸塩である従来のプロセスによって金属イオン交換ゼオライトが調製されるＳＣＲまたはＳＣＲｏＦ触媒物品に比べて改善されている。

ＩＩＩ．排気ガス処理システム
さらなる態様では、排気ガス流を生成するリーンバーンエンジンと、本明細書に開示されているようなＳＣＲまたはＳＣＲｏＦ物品と、を含む、排気ガス処理システムが提供される。エンジンは、例えば、化学量論的燃焼に必要とされる空気を超える空気を伴う燃焼条件、すなわちリーン条件で動作するディーゼルエンジンであり得る。他の実施形態では、エンジンは、固定源（例えば、発電機またはポンプ場）に関連したエンジンであってもよい。いくつかの実施形態では、排出物処理システムは、１つ以上の追加の触媒性構成要素をさらに含む。排出物処理システム内に存在する様々な触媒性構成要素の相対的な配置は、様々であり得る。

本排気ガス処理システムおよび方法では、排気ガス流は、上流端部に入って下流端部から出ることによって、物品または処理システムに受け取られる。基材または物品の入口端部は、「上流」端部または「前」端部と同義である。出口端部は、「下流」端部または「後」端部と同義である。処理システムは、一般に、内燃機関の下流にありかつ内燃機関と流体連通している。

本明細書に開示されているシステムは、本明細書に開示されているような触媒性物品を含み、１つ以上の追加の構成要素をさらに含み得る。いくつかの実施形態では、１つ以上の追加の構成要素は、ディーゼル酸化触媒（ＤＯＣ）、煤フィルタ（触媒化されていても、または触媒化されていなくてもよい）、選択的触媒還元（ＳＣＲ）触媒、尿素注入構成要素、アンモニア酸化触媒（ＡＭＯｘ）、低温ＮＯ_ｘ吸収剤（ＬＴ－ＮＡ）、リーンＮＯ_ｘトラップ（ＬＮＴ）、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される。システムは、例えば、本明細書に開示されているような選択的触媒性還元触媒（ＳＣＲ）と、ディーゼル酸化触媒（ＤＯＣ）と、還元剤注入器、煤フィルタ、アンモニア酸化触媒（ＡＭＯｘ）、またはリーンＮＯ_ｘトラップ（ＬＮＴ）を含む１つ以上の物品と、を含み得る。還元剤注入器を含む物品は還元物品である。還元システムは、還元剤注入器および／またはポンプおよび／またはリザーバなどを含む。本処理システムは、煤フィルタおよび／またはアンモニア酸化触媒をさらに含み得る。煤フィルタは、触媒化されていなくても、または触媒化（ＣＳＦ）されていてもよい。例えば、本処理システムは、上流から下流まで、ＤＯＣを含む物品、ＣＳＦ、尿素注入器、ＳＣＲ物品、およびＡＭＯｘを含む物品を備え得る。リーンＮＯ_ｘトラップ（ＬＮＴ）も含まれ得る。

排出物処理システム内に存在する様々な触媒性構成要素の相対的な配置は、様々であり得る。本排気ガス処理システムおよび方法では、排気ガス流は、上流端部に入り、下流端部を出ることによって、物品または処理システムに受け入れられる。基材または物品の入口端部は、「上流」端部または「前」端部と同義である。出口端部は、「下流」端部または「後」端部と同義である。処理システムは、一般に、内燃機関の下流にありかつ内燃機関と流体連通している。

１つの例示的な排出物処理システムが、排出物処理システム２０の概略図を図示する図４に例示されている。示されるように、排出物処理システムは、リーンバーンガソリンエンジンのようなエンジン２２の下流にある直列の複数の触媒構成要素を含み得る。触媒構成要素のうちの少なくとも１つは、本明細書に記載されているような本発明のＳＣＲ触媒であろう。本発明の触媒組成物は、多数の追加の触媒材料と組み合わせることができ、追加の触媒材料と比較して様々な位置に置くことができる。図４は、直列の５つの触媒構成要素２４、２６、２８、３０、３２を例示しているが、触媒構成要素の総数は、様々であり得て、５つの構成要素は単なる一例である。当業者であれば、各物品の相対位置を本明細書に例示されているものとは異なる順序で配置することが望ましい場合があると認識するであろう。そのような代替的な順序付けが、本開示によって企図される。

限定するものではないが、表１は、１つ以上の実施形態の様々な排気ガス処理システム構成を提示する。各触媒は、エンジンが触媒Ａの上流にあり、それが触媒Ｂの上流にあり、それが触媒Ｃの上流にあり、それが触媒Ｄの上流にあり、それが触媒Ｅの上流にある（存在する場合）ように排気導管を介して次の触媒に接続されることに留意されたい。表内の構成要素Ａ～Ｅに対する参照は、図４の同じ記号で相互参照され得る。

表１に記載されるＬＮＴ触媒は、ＮＯ_ｘトラップとして従来から使用されている任意の触媒であり得て、典型的には、卑金属酸化物（ＢａＯ、ＭｇＯ、ＣｅＯ_２など）および触媒によるＮＯの酸化および還元のための白金族金属（例えば、ＰｔおよびＲｈ）を含むＮＯ_ｘ吸着剤組成物を含む。

表１に記載されているＬＴ－ＮＡ触媒は、低温（＜２５０℃）でＮＯ_ｘ（例えば、ＮＯまたはＮＯ_２）を吸着し、高温（＞２５０℃）でそれをガス流に放出することができる任意の触媒であり得る。放出されたＮＯ_Ｘは、一般に、本明細書で開示されているように、下流のＳＣＲまたはＳＣＲｏＦ触媒上でＮ_２およびＨ_２Ｏに変換される。典型的には、ＬＴ－ＮＡ触媒は、Ｐｄ促進ゼオライトまたはＰｄ促進耐火金属酸化物を含む。

表中のＳＣＲへの言及は、本発明のＳＣＲ触媒組成物を含み得るＳＣＲ触媒を指す。ＳＣＲｏＦ（すなわち、フィルタ上のＳＣＲ）への言及は、本発明のＳＣＲ触媒組成物を含み得る微粒子または煤フィルタ（例えば、ウォールフローフィルタ）を指す。ＳＣＲおよびＳＣＲｏＦの両方が存在する場合、１つもしくは両方が本開示のＳＣＲ触媒を含み得るか、または触媒の一方が従来のＳＣＲ触媒を含み得る（例えば、ＳＣＲ触媒は、従来のイオン交換プロセスによって調製される）。

表中のＡＭＯｘへの言及は、本発明の１つ以上の実施形態の触媒の下流に提供されて、漏れたあらゆるアンモニアを排気ガス処理システムから除去することができるアンモニア酸化触媒を指す。特定の実施形態では、ＡＭＯｘ触媒は、ＰＧＭ構成要素を含み得る。１つ以上の実施形態では、ＡＭＯｘ触媒は、ＰＧＭを有するボトムコートと、ＳＣＲ機能を有するトップコートと、を含み得る。

当業者によって認識されるように、表１に列挙された構成では、構成要素Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、またはＥのうちの任意の１つ以上は、ウォールフローフィルタのような微粒子フィルタ上に、またはフロースルーハニカム基材上に配置することができる。１つ以上の実施形態では、エンジン排気システムは、エンジンの近くの位置（直結位置、ＣＣ）に取り付けられた１つ以上の触媒構成要素を備え、追加の触媒構成要素が、車体の下方の位置（床下位置、ＵＦ）にある。１つ以上の実施形態では、排気ガス処理システムは、尿素噴射構成要素をさらに備え得る。

ＩＶ．エンジン排気ガス流を処理する方法
本発明の別の態様は、リーンバーンエンジン、特に、リーンバーンガソリンエンジンまたはディーゼルエンジンの排気ガス流を処理する方法を対象とする。一般に、この方法は、排気ガス流を本開示の触媒性物品または本開示の排出物処理システムと接触させることを含む。この方法は、本発明の１つ以上の実施形態によるＳＣＲまたはＳＣＲｏＦ触媒物品をエンジンの下流に置くこと、およびエンジン排気ガス流を触媒上に流すことを含み得る。１つ以上の実施形態では、この方法は、上記のように、追加の触媒構成要素をエンジンの下流に置くことをさらに含む。いくつかの実施形態では、この方法は、排気ガス流中に存在し得る１つ以上のＮＯ_ｘ成分のレベルを減少させるのに十分な時間および温度で、排気ガス流を本開示の触媒性物品または排気ガス処理システムと接触させることを含む。

本触媒組成物、本物品、本システム、および本方法は、内燃機関、例えば、ガソリン、小型ディーゼルおよび大型ディーゼルエンジンの排気ガス流の処理に好適である。触媒組成物はまた、静止した工業プロセスからの排出の処理、室内空気からの有害または有毒物質の除去、または化学反応プロセスにおける触媒作用にも好適である。

本明細書に記載されている組成物、方法、および用途に対する好適な修正および適合が、任意の実施形態またはそれらの態様の範囲から逸脱することなく行われ得ることは、関連技術の当業者には容易に明らかであろう。提供される組成物および方法は例示的なものであり、特許請求される実施形態の範囲を限定することを意図するものではない。本明細書に開示されている様々な実施形態、態様、および選択肢の全てを、全ての変形例において組み合わせることができる。本明細書に記載される組成物、配合物、方法、およびプロセスの範囲には、本明細書の実施形態、態様、選択肢、例、および選好の全ての実際のまたは潜在的な組み合わせが含まれる。本明細書で引用された全ての特許および刊行物は、組み込まれた他の特定の記述が具体的に提供されない限り、記載されているように、それらの特定の教示について参照によって本明細書に組み込まれる。

本発明の態様は、以下の実施例によってさらに完全に例示され、これらは、本発明のある特定の態様を記載するために例示されるのであって、本発明を限定するものとして解釈されるべきではない。いくつかの例示的な実施形態を記載する前に、本発明は、以下の説明に記載されている構成またはプロセスステップの詳細に限定されず、また他の実施形態が可能であり、様々な手法で実践または実行することができると理解されたい。別段の定めがない限り、全ての部分およびパーセンテージは重量によるものであり、全ての重量パーセントは乾燥ベースで表され、すなわち、別途指示がない限り、含水量は除外される。

銅イオン交換ゼオライトの調製
インサイチュイオン交換（ＩＳＩＥ）を、１．２５重量％の銅（ＣｕＯベースで測定）で事前に交換されたＣＨＡゼオライトを使用して実行した。ＣＨＡは、シリカとアルミナとの比率（ＳｉＯ_２：Ａｌ_２Ｏ_３）が２５であり、一次粒径が約０．５マイクロメートル未満であり、ＢＥＴ比表面積が約６００ｍ^２／ｇであった。銅イオン源としては、酸化銅、酸化銅と酢酸、酸化銅と酢酸ジルコニウム、酢酸銅、硝酸銅、酸化銅と硝酸、水酸化銅、および塩基性炭酸銅を含む、様々な銅塩を使用した。

いずれの場合も、銅塩を、３．３１重量％の（ＣｕＯとしての）銅の目標充填量を達成する量で水に溶解または懸濁させた。得られた混合物を、粒子のＤ５０値が約２．５マイクロメートルであり、粒子のＤ９０値が約５マイクロメートルになるように粉砕した。このステップの後に、ＣＨＡゼオライトを銅含有スラリーに添加し、得られたスラリーを入念に混合した。得られたスラリーを、粒子のＤ９０値が約４．５マイクロメートルになるまで粉砕した。ＩＳＩＥプロセスの完了後に、サンプルを４５０℃で２時間にわたって焼成した。

銅交換効率
ＩＳＩＥプロセスの銅交換効率を、様々な銅塩を使用して生成されたサンプルについて評価した。交換効率は、全ての銅に対する交換された銅の比率として定義され、アンモニア逆交換および誘導結合プラズマ発光分析ＩＣＰ－ＯＥＳによって決定される。分析は、スラリーを１３０℃で１時間にわたって乾燥させ、乾燥された粉末を４５０℃で２時間にわたって焼成した後に実施した。

表１に示されるように、酢酸もしくは硝酸ありもしくはなしでのＣｕＯ、酢酸銅、硝酸銅、または塩基性炭酸銅のいずれかを使用してＩＳＩＥによって調製された銅イオン交換ゼオライトは全て、高レベルの交換効率（８４．６～８９．９％）を呈した。驚くべきことに、塩基性炭酸銅から調製された銅イオン交換ゼオライトは、ＤＲＩＦＴによって測定して、著しくより高い割合のＣｕ^２＋としてのイオン交換銅を呈した。

拡散反射赤外線フーリエ変換分光法（ＤＲＩＦＴＳ）測定を、ＭＣＴ（ＨｇＣｄＴｅ）検出器を備えたＴＨＥＲＭＯ ＮＩＣＯＬＥＴ機器、およびＺｎＳｅ窓を備えたＨａｒｒｉｃｋ環境チャンバにおいて実施した。銅イオン交換ゼオライト材料を乳鉢および乳棒によって微粉末に摩砕し、サンプルカップに入れた。粉末を、４００℃で１時間にわたって４０ｍＬ／分の流動Ａｒ中で脱水し、３０℃に冷却し、ＫＢｒを参照として使用してスペクトルを記録した。

ゼオライト材料中の銅種は、赤外線（ＩＲ）分光法によって摂動Ｔ－Ｏ－Ｔ結合（Ｓｉ－Ｏ－ＡｌおよびＳｉ－Ｏ－Ｓｉ）振動を監視することによって識別することができる。ゼオライトにおけるＴ－Ｏ－Ｔ結合の構造振動は、非対称振動モードおよび対称振動モードについて、それぞれ１３００～１０００ｃｍ－１および８５０～７５０ｃｍ－１に吸収ピークを有する。酸素環の非対称Ｔ－Ｏ－Ｔ振動の周波数は、カチオンとの相互作用に敏感であるため、カチオンと相互作用すると、ＩＲ帯域は、通常の１０００～１３００ｃｍ－１（摂動されていない環の位置特性）から約８５０～１０００ｃｍ－１にシフトする。シフトした帯域は、Ｔ－Ｏ－Ｔ非対称振動および対称振動の２つの強い帯域間の透過窓に現れる。そのようなシフトした帯域の位置は、カチオンの特性に応じる。そのような摂動Ｔ－Ｏ－Ｔ結合振動は、骨格構造における銅イオンと隣接酸素原子との間の強い相互作用に基づいて、銅イオンがゼオライト骨格構造のカチオン位置に交換されるときに観察される。ピーク位置は、補償カチオンの状態およびゼオライト骨格の構造に応じる。ピーク強度は、交換部位における補償カチオンの量に応じる。

ピークフィッティングをＯｒｉｇｉｎ ９．１ソフトウェアにおいて実行した。ピークフィッティングでは、ピークをガウスピークとしてモデル化し、１Ｅ－６のカイ２乗許容値に達するまでピークフィッティングの実行を実施した。摂動Ｔ－Ｏ－Ｔ結合振動吸収による９００～９５５ｃｍ－１の波長範囲でのＩＲ信号は、ゼオライト材料内の交換された銅イオンに起因していた。９００ｃｍ－１の波長で最大値を有する吸収ピークは、Ｃｕ^２＋による摂動Ｔ－Ｏ－Ｔ結合振動に起因しており、９５５ｃｍ－１の波長で最大値を有する吸収ピークは、Ｃｕ（ＯＨ）＋による摂動Ｔ－Ｏ－Ｔ結合振動に起因していた。ソフトウェアによるピークデコンボリューションを可能にするために、９３５ｃｍ－１の波長でのピーク位置が含まれていた。９５５～９００ｃｍ－１からのピーク面積の合計は、ＣｕＯＨ^＋およびＣｕ^２＋を含む、交換サイトにおける交換された銅イオンの合計を示す。

ＴＰＲによって測定された触媒活性
様々な銅源から調製された銅イオン交換ゼオライトの例を、触媒の反応性を決定するために水素ＴＰＲによって評価した。実験条件は以下の通りである：
前処理：Ｈｅ、５０ｃｃ／分、１１０℃で１時間。
Ｈ_２－ＴＰＲ：５％Ｈ_２／Ｎ_２、５０ｃｃ／分、８０℃～９００℃、１０℃／分。

同量の触媒粉末をＴＰＲ実験で使用した。第１のステップは、１１０℃で１時間にわたってＨｅ５０ｃｃ／分で前処理して、緩く結合している吸着剤を除去し、触媒表面を洗浄することであった。第２のステップは、１０℃／分の温度傾斜速度にて８０℃～９００℃でＮ_２中に入ったＨ_２の混合ガスを５０ｃｃ／分で供給することであった。得られたスペクトルを記録し、Ｈ_２消費の温度および量を決定するために使用した。

ここに開示されている方法の実施形態によって調製されたサンプル（塩基性炭酸銅を使用）、ならびに様々な銅源から生成された比較例からの結果が、表３および図５に記載されている。ここに開示されている方法によって調製された例（塩基性炭酸銅を使用）は、第１のＨ_２－ＴＰＲピークについてはより低い開始温度（低温ピーク、「ＬＴ」）を呈し、比較例に比べてより高いＨ_２の消費を呈した。これらの結果は、ここに開示されている方法によって調製された銅イオン交換ゼオライトがより還元性であり、したがって、より反応性の高い触媒であったことを実証している。

触媒性物品の調製
ＣｕＯ－酢酸ジルコニウム（比較）および塩基性炭酸銅（本発明）から調製された先に調製された銅イオン交換ゼオライトを、Ａｌベースの促進剤（Ａｌ_２Ｏ_３が９４重量％であり、ＳｉＯ_２が６重量％であり、１７３ｍ^２／ｇのＢＥＴ比表面積を有し、かつ約５マイクロメートルのＤｖ９０を有する）と混合し、該混合物の重量に基づいて３８重量％の固形物含有量を有する混合物を形成した。銅イオン交換ゼオライトの量は、焼成後のゼオライトの充填量が、焼成後の触媒中のコーティングの充填量の８７．８％であるように計算した。得られたスラリーを、粒子が約４．５マイクロメートルのＤｖ９０値に達するまで粉砕した。

多孔質のコーティングされていないウォールフローフィルタ基材（炭化ケイ素）を、最終的なスラリーで、入口端部から出口端部へと基材の軸方向長さの１００％にわたり２回コーティングした。そうするために、スラリーが基材の上部に到達するまで、基材を入口端部から最終的なスラリーに浸した。さらに、圧力パルスを入口端部に適用して、スラリーを基材において均一に分配した。コーティングされた基材を１３０℃で２時間にわたって乾燥させ、４５０℃で２時間にわたって焼成した。このプロセスを１回繰り返した。焼成後の最終的なコーティング充填量は１．９７ｇ／ｉｎ^３であり、これは、ＣｕＯとして計算して、銅イオン交換ゼオライトの重量に基づいて、約１．７９ｇ／ｉｎ^３の銅イオン交換ゼオライト、０．１８ｇ／ｉｎ^３のアルミナ＋シリカ、および３．６３重量％のＣｕを含む。

触媒性物品の評価－エンジン試験
本開示の実施形態によって調製された比較物品および本発明の物品をエンジン試験において評価した。開示されている方法によって調製された物品について達成された最大ＮＯ_ｘ変換率は、ＣｕＯ－酢酸ジルコニウムを銅イオン源として用いて調製された物品と比較して、約３００℃未満で有意により高いＮＯ_ｘ変換率を呈した（表４）。性能評価を、エンジン試験セルにおいて以下の定常状態条件下で行った：
（１）１９２℃、１２０ｍ^３／時、および１４０ｐｐｍのＮＯ_ｘ、ＮＯ_２／ＮＯｘ ＳＣＲｏＦ入口４％、
（２）２２１℃、１３０ｍ^３／時、および１９０ｐｐｍのＮＯ_ｘ、ＮＯ_２／ＮＯｘ ＳＣＲｏＦ入口４％、
（３）２８３℃、１４０ｍ^３／時、および４２０ｐｐｍのＮＯ_ｘ、ＮＯ_２／ＮＯｘ ＳＣＲｏＦ入口１１％、
（４）５９５℃、６０ｍ^３／時、および１８０ｐｐｍのＮＯ_ｘ、ＮＯ_２／ＮＯｘ ＳＣＲｏＦ入口１３％、ならびに
（５）６４２℃、１１０ｍ^３／時、および３５０ｐｐｍのＮＯ_ｘ、ＮＯ_２／ＮＯｘ ＳＣＲｏＦ入口１５％。

温度［℃］、体積流量［ｍ^３／時］、ＮＯ_ｘ排出量［ｐｐｍ］、およびＮＯ_２／ＮＯ_ｘ比率ＳＣＲｏＦ入口［％］の値を投与時間に対して平均化した。

開示されている方法によって調製された物品について達成された最大ＮＯ_ｘ変換率は、２０ｐｐｍのアンモニアスリップに限定される場合、ＣｕＯ－酢酸ジルコニウムを銅イオン源として用いて調製された物品と比較して、１９２℃および２２１℃で有意により高いＮＯ_ｘ変換率を呈した（表５）。

開示されている方法によって調製された物品のアンモニア貯蔵容量は、ＣｕＯ－酢酸ジルコニウム（インサイチュで酢酸銅を形成する）を銅イオン源として用いて調製された物品と比較して、２２１℃で有意により高かった（表６）。

まとめると、表１～６に提示されているデータは、ここに開示されているプロセスが、より高い銅充填量と増加したイオン交換銅とを有する銅イオン交換ゼオライトを提供すること、ならびにそのような銅イオン交換ゼオライトを含む物品が、比較例に比べて、増強されたＮＯ_ｘの低温変換率およびアンモニア貯蔵を呈することを実証している。

Claims (34)

1. 選択的触媒還元（ＳＣＲ）触媒またはフィルタ上選択的触媒還元（ＳＣＲｏＦ）触媒を調製するためのプロセスであって、前記ＳＣＲまたはＳＣＲｏＦ触媒が金属イオン交換ゼオライトを含み、前記プロセスが、
   （ｉ）ゼオライトを、水と、銅、鉄またはそれらの混合物の炭酸塩を含む金属イオン源とを含む水性混合物と混合して、処理されたゼオライトを含むスラリーを形成すること、を含む、プロセス。
2. 混合ステップが、前記混合ステップ中にバインダーを添加することをさらに含む、請求項１に記載のプロセス。
3. 前記混合ステップを実施する前に前記水性混合物を粉砕することをさらに含む、請求項１または２に記載のプロセス。
4. 前記スラリーが、約０．５～約２０マイクロメートルのＤ９０値を有する前記金属イオン源の粒子を含む、請求項１～３のいずれか一項に記載のプロセス。
5. 前記スラリーが、約１～約３マイクロメートルのＤ５０値および約４～約１０マイクロメートルのＤ９０値を有する前記金属イオン源の粒子を含む、請求項４に記載のプロセス。
6. 前記水性混合物が、糖、分散剤、表面張力低下剤、レオロジー調整剤、またはそれらの組み合わせのうちの１つ以上から選択される１つ以上の添加剤をさらに含む、請求項１～５のいずれか一項に記載のプロセス。
7. 前記ゼオライトが、ＡＢＷ、ＡＣＯ、ＡＥＩ、ＡＥＬ、ＡＥＮ、ＡＥＴ、ＡＦＧ、ＡＦＩ、ＡＦＮ、ＡＦＯ、ＡＦＲ、ＡＦＳ、ＡＦＴ、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、ＣＺＰ、ＤＡＣ、ＤＤＲ、ＤＦＯ、ＤＦＴ、ＤＯＨ、ＤＯＮ、ＥＡＢ、ＥＤＩ、ＥＥＩ、ＥＭＴ、ＥＯＮ、ＥＰＩ、ＥＲＩ、ＥＳＶ、ＥＴＲ、ＥＵＯ、ＥＺＴ、ＦＡＵ、ＦＥＲ、ＦＲＡ、ＧＩＳ、ＧＩＵ、ＧＭＥ、ＧＯＮ、ＧＯＯ、ＨＥＵ、ＩＦＲ、ＩＦＹ、ＩＨＷ、ＩＭＦ、ＩＲＮ、ＩＳＶ、ＩＴＥ、ＩＴＧ、ＩＴＨ、ＩＴＷ、ＩＷＲ、ＩＷＳ、ＩＷＶ、ＩＷＷ、ＪＢＷ、ＪＲＹ、ＪＳＲ、ＪＳＴ、ＫＦＩ、ＬＡＵ、ＬＥＶ、ＬＩＯ、ＬＩＴ、ＬＯＳ、ＬＯＶ、ＬＴＡ、ＬＴＦ、ＬＴＬ、ＬＴＮ、ＭＡＲ、ＭＡＺ、ＭＥＩ、ＭＥＬ、ＭＥＰ、ＭＥＲ、ＭＦＩ、ＭＦＳ、ＭＯＮ、ＭＯＲ、ＭＯＺ、ＭＲＥ、ＭＳＥ、ＭＳＯ、ＭＴＦ、ＭＴＮ、ＭＴＴ、ＭＶＹ、ＭＴＷ、ＭＷＦ、ＭＷＷ、ＮＡＢ、ＮＡＴ、ＮＥＳ、ＮＯＮ、ＮＰＯ、ＮＰＴ、ＮＳＩ、ＯＢＷ、ＯＦＦ、ＯＫＯ、ＯＳＩ、ＯＳＯ、ＯＷＥ、ＰＡＲ、ＰＡＵ、ＰＣＲ、ＰＨＩ、ＰＯＮ、ＰＵＮ、ＲＨＯ、ＲＯＮ、ＲＲＯ、ＲＳＮ、ＲＴＥ、ＲＴＨ、ＲＵＴ、ＲＷＲ、ＲＷＹ、ＳＡＦ、ＳＡＯ、ＳＡＳ、ＳＡＴ、ＳＡＶ、ＳＢＥ、ＳＢＳ、ＳＢＴ、ＳＣＯ、ＳＥＷ、ＳＦＥ、ＳＦＦ、ＳＦＧ、ＳＦＨ、ＳＦＮ、ＳＦＯ、ＳＦＳ、ＳＦＷ、ＳＧＦ、ＳＧＴ、ＳＩＶ、ＳＯＤ、ＳＯＦ、ＳＯＳ、ＳＳＦ、ＳＳＹ、ＳＴＦ、ＳＴＩ、ＳＴＯ、ＳＴＴ、ＳＴＷ、ＳＶＲ、ＳＺＲ、ＴＥＲ、ＴＨＯ、ＴＯＮ、ＴＳＣ、ＴＵＮ、ＵＥＩ、ＵＦＩ、ＵＯＳ、ＵＯＺ、ＵＳＩ、ＵＴＬ、ＵＷＹ、ＶＥＴ、ＶＦＩ、ＶＮＩ、ＶＳＶ、ＷＩＥ、ＷＥＮ、ＹＵＧ、ＺＯＮ、およびそれらの混合物または連晶からなる群から選択される骨格タイプを有する、請求項１～６のいずれか一項に記載のプロセス。
8. 前記ゼオライトが、ＣＨＡおよびＡＥＩからなる群から選択される骨格タイプを有する、請求項１～７のいずれか一項に記載のプロセス。
9. 前記ゼオライトがＣＨＡ骨格タイプを有する、請求項１～８のいずれか一項に記載のプロセス。
10. 前記ゼオライトが、Ｓｉ、Ａｌ、およびＯからなる骨格を有し、前記骨格におけるＳｉＯ_２：Ａｌ_２Ｏ_３のモル比が、約１～約１００、または約２～約５０である、請求項１～９のいずれか一項に記載のプロセス。
11. 前記ゼオライトが、前記水性混合物との混合前に、ＣｕＯとして計算して、前記ゼオライトの重量に基づいて、約０重量％～約１．２５重量％の銅を含む、請求項１～１０のいずれか一項に記載のプロセス。
12. 前記ゼオライトが、前記水性混合物との混合前に、約１～約５マイクロメートルのＤ５０値および約４～約１０マイクロメートルのＤ９０値を有する粒子を含む、請求項１～１１のいずれか一項に記載のプロセス。
13. 前記ゼオライトが、約２００～約１５００ｍ^２／ｇのＢＥＴ比表面積を有する、請求項１～１２のいずれか一項に記載のプロセス。
14. 前記バインダーが、Ａｌ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｃｅ、またはそれらの２つ以上の混合物の酸化物を含む、請求項２～１３のいずれか一項に記載のプロセス。
15. 前記バインダーが、アルミナ、シリカ、ジルコニア、それらの混合物、またはＡｌ、Ｓｉおよび任意選択的にＺｒを含む混合酸化物を含む、請求項２～１４のいずれか一項に記載のプロセス。
16. 前記バインダーが、約２００～約１０００ｍ^２／ｇのＢＥＴ比表面積を有する、請求項２～１５のいずれか一項に記載のプロセス。
17. 前記バインダーが、約０．５～約２０マイクロメートルのＤ９０を有する、請求項２～１６のいずれか一項に記載のプロセス。
18. 前記バインダーが、約４～約８マイクロメートルのＤ９０を有する、請求項２～１７のいずれか一項に記載のプロセス。
19. 前記処理されたゼオライトが、約０．５～約２０マイクロメートルのＤ９０値を有する粒子を含む、請求項１～１８のいずれか一項に記載のプロセス。
20. 前記スラリーが、前記混合物の重量に基づいて、約１５～約４５重量％の固形物含有量を有する、請求項１～１９のいずれか一項に記載のプロセス。
21. 前記処理されたゼオライト中に含まれる金属の量が、前記金属酸化物として計算して、前記金属イオン交換ゼオライトの重量に基づいて、約２～約１０重量％、約２．５～約５．５重量％、約３～約５重量％、または約３．５～約４重量％の範囲にある、請求項１～２０のいずれか一項に記載のプロセス。
22. 前記金属イオン源が塩基性炭酸銅である、請求項１～２１のいずれか一項に記載のプロセス。
23. 前記金属イオン源が炭酸鉄である、請求項１～２１のいずれか一項に記載のプロセス。
24. 前記金属イオン源が、酸化銅、水酸化銅、硝酸銅、塩化銅、酢酸銅、アセチルアセトネート銅、シュウ酸銅、または硫酸銅のうちの１つ以上をさらに含む、請求項２２または２３に記載のプロセス。
25. （ｉｉ）任意選択的に、前記処理されたゼオライトを含む前記スラリーを粉砕することと、
    （ｉｉｉ）基材を、前記処理されたゼオライトを含む前記スラリーと接触させて、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軸方向長さと、内部を通って延在する前記基材の内壁によって画定された複数の通路と、を含む前記基材上にコーティングを形成することと、
    （ｉｖ）前記コーティングされた基材を乾燥させることと、
    （ｖ）（ｉｖ）で得られた前記コーティングされた基材を焼成することと、
    （ｖｉ）任意選択的に、（ｉｉｉ）から（ｖ）を１回以上繰り返すことと、をさらに含む、請求項１～２４のいずれか一項に記載のプロセス。
26. 前記乾燥が、約１００～約１５０℃の温度で実施される、請求項２５に記載のプロセス。
27. 前記焼成が、約４００～約６００℃の温度で実施される、請求項２５または２６に記載のプロセス。
28. 前記基材が、フロースルーフィルタまたはウォールフローフィルタである、請求項２５～２７のいずれか一項に記載のプロセス。
29. 処理されたゼオライトであって、前記処理されたゼオライトが、請求項１～２４のいずれか一項に記載のプロセスによって得られるか、または得ることが可能である、処理されたゼオライト。
30. 前記ゼオライトへの金属イオン交換の効率が、全ての金属イオンに対する交換された金属イオンの比率として定義した場合に、アンモニア逆交換と誘導結合プラズマ発光分析（ＩＣＰ－ＯＥＳ）との組み合わせによって決定して、８０％超である、請求項２９に記載の処理されたゼオライト。
31. 前記処理されたゼオライトの粉末サンプルが、４５０℃で２時間エージングした後に、前記金属イオン源が銅、鉄またはそれらの混合物の酢酸塩であるプロセスによって調製された処理されたゼオライトに比べて、３００℃未満でのより高いＨ_２消費と、より低い第１のＨ_２－ＴＰＲピークの開始温度とを呈する、請求項２９に記載の処理されたゼオライト。
32. 前記処理されたゼオライトの粉末サンプルが、拡散反射赤外線フーリエ変換スペクトログラムのＴ－Ｏ－Ｔ結合からの金属イオン信号のピーク面積によって決定して、前記金属イオン源が銅の酢酸塩であるプロセスによって調製された処理されたゼオライトに比べて、交換された銅イオンの割合がより高いことを特徴とする、請求項２９に記載の処理されたゼオライト。
33. 基材とその少なくとも一部の上に配置された処理されたゼオライトとを含むＳＣＲまたはＳＣＲｏＦ触媒物品であって、前記基材が、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軸方向長さと、内部を通って延在する前記基材の内壁によって画定された複数の通路と、を含み、前記ＳＣＲまたはＳＣＲｏＦ触媒物品が、請求項２５～２８のいずれか一項に記載のプロセスによって得られるか、または得ることが可能である、ＳＣＲまたはＳＣＲｏＦ触媒物品。
34. 前記処理されたゼオライトが前記金属イオン源が銅の酢酸塩であるプロセスによって調製されるＳＣＲまたはＳＣＲｏＦ触媒物品に比べて、約３００℃未満の温度での窒素へのＮＯ_ｘの変換が改善されている、請求項３３に記載のＳＣＲまたはＳＣＲｏＦ触媒物品。

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