KR102337324B1 - 질소 산화물의 환원을 위한 촉매 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 지지체 위의 적어도 2개의 촉매 활성 워시코트 층들로 구성된 질소 산화물 저장 촉매에 관한 것으로, 이때 하부 워시코트 층 A은 산화세륨, 알칼리 토금속 화합물 및/또는 알칼리 금속 화합물, 및 백금과 팔라듐을 포함하고, 상기 워시코트 층 A 위에 배치된 상부 워시코트 층 B는 산화세륨, 백금 및 팔라듐을 포함하고 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속 화합물을 포함하지 않으며; 본 발명은 희박 연소 엔진에 의해 작동되는 자동차로부터의 배기 가스에서 NOx를 변환시키는 방법에 관한 것이다.
Description
본 발명은 희박 연소(lean-burn) 내연 기관의 배기 가스에 함유된 질소 산화물의 환원을 위한 촉매에 관한 것이다.
디젤 엔진과 같은 희박 연소 내연 기관에 의해 작동되는 자동차의 배기 가스는 일산화탄소(CO) 및 질소 산화물(NOx) 이외에도, 상기 실린더의 연소실 내의 연료의 불완전 연소로부터 유래되는 성분들을 또한 함유한다. 대체로 또한 주로 기체 형태로 존재하는 잔여 탄화수소(HC) 이외에도, 이들은 "디젤 그을음(diesel soot)" 또는 "그을음 입자(soot particles)"로도 불리는 입자 배출물을 포함한다. 이들은, 주로 탄소질인 미립자 물질(particulate matter), 및 더욱 장쇄인 탄화수소 응축물들로 대체로 우세하게 이루어진 부착성 액체 상(adhering liquid phase)으로부터의 복합 응집체들이다. 고형 성분들에 부착되어 있는 상기 액체 상은 "가용성 유기 분획(soluble organic fraction) SOF" 또는 "휘발성 유기 분획(volatile organic fraction) VOF"로도 지칭된다.
이들 배기 가스를 세정하기 위해, 상기 언급된 성분들은 무해한 화합물들로 되도록 가능한 한 완전히 변환되어야 한다. 이는 적합한 촉매를 사용하는 경우에만 가능하다.
질소 산화물을 제거하기 위해, 소위 질소 산화물 저장 촉매가 공지되어 있으며, 이를 위해 용어 "희박 NOx 트랩(lean NOx trap)" 또는 LNT가 통상적이다. 이의 세정 작용은, 상기 엔진의 희박 작동 단계(lean operating phase)에서 상기 질소 산화물이 상기 저장 촉매의 저장 물질에 의해 주로 질산염 형태로 저장되고, 이어지는 상기 엔진의 풍부 작동 단계(rich operating phase)에서 상기 수득된 질산염이 다시 파괴(break down)되고, 이에 따라 방출된 상기 질소 산화물이 상기 저장 촉매에서 환원 배기 가스 성분들에 의해 질소, 이산화탄소 및 물로 변환된다는 사실에 기반한다. 당해 작동 방식은 예를 들면 SAE 문서 SAE 950809에 기술되어 있다.
저장 물질로서는, 마그네슘, 칼슘, 스트론튬, 바륨, 알칼리 금속, 희토류 금속 또는 이들의 혼합물의 산화물, 탄산염 또는 수산화물이 특히 고려된다. 이들의 알칼리 특성들의 결과, 이들 화합물은 배기 가스의 산성 질소 산화물에 의해 질산염을 형성할 수 있으며 이들을 이러한 방식으로 저장할 수 있다. 이들은 적합한 기재 물질들 위에 가능한 고도로 분산된 형태로 침착되어, 상기 배기 가스와의 큰 상호작용면(large interaction surface)을 생성시킨다. 또한, 질소 산화물 저장 촉매는 일반적으로 백금, 팔라듐 및/또는 로듐과 같은 귀금속을 촉매 활성 성분들로서 함유한다. 이들은, 한편으로, 희박 조건하에 NO를 NO2로 그리고 CO 및 HC를 CO2로 산화시키는 것과, 다른 한편으로, 질소 산화물 저장 촉매가 재생되는 풍부 작동 단계 동안 방출된 NO2를 질소로 환원시키는 것이 목적이다.
유로 6(Euro 6)에 따르는 배기 가스 법안의 변화에 따라, 미래의 배기 가스 시스템은 시내 주행(urban cycle)에서의 저온 및 고부하량에서 발생하는 고온 둘 다에서 충분한 NOx 변환율을 가져야 할 것이다. 그러나, 공지된 질소 산화물 저장 촉매들은 저온에서 또는 고온에서 뚜렷한 NOx 저장을 나타내지 않는다. 미래의 배기 가스 법안의 이행에 있어서 필수적인, 200 내지 450℃의 넓은 온도 범위에 걸친 우수한 NOx 변환율은 아직 달성될 수 없다.
EP 0 885 650 A2에는 지지체 위에 2개의 촉매 활성 층들을 갖는, 내연 기관을 위한 배기 가스 정화 촉매가 기술되어 있다. 상기 지지체 위에 있는 층은, 하나 이상의 고도로 분산된 알칼리 토금속 산화물, 적어도 하나의 백금족 금속, 및 적어도 하나의 미세 입자 산소-저장 물질을 포함한다. 이 경우, 백금족 금속은 제1 층의 모든 성분들과 밀접하게 접촉한다. 제2 층은 배기 가스와 직접 접촉하며, 적어도 하나의 백금족 금속 및 적어도 하나의 미세 입자 산소-저장 물질을 함유한다. 제2 층의 미세 입자 미립자 물질의 일부만이 상기 백금족 금속에 대한 기재로서 사용된다. 상기 촉매는 화학양론적 조건하에, 즉 1의 공기/연료 비 λ에서 유해한 배기 가스 성분들을 실질적으로 변환시키는 3원 촉매이다.
US 2009/320457로부터, 지지 기재 위의 2개의 중첩된 촉매 층들을 포함하는 질소 산화물 저장 촉매가 기술되어 있다. 상기 지지 기재 바로 위의 하부 층은 하나 이상의 귀금속 및 하나 이상의 질소 산화물 저장 성분을 포함한다. 상부 층은 하나 이상의 귀금속 및 산화세륨을 포함하고, 알칼리 금속 성분 또는 알칼리 토금속 성분을 포함하지 않는다.
질소 산화물 저장 물질을 함유하고 2개 이상의 층들을 갖는 촉매 기재는 WO 2012/029050에도 기술되어 있다. 제1 층은 지지 기재 바로 위에 있으며 백금 및/또는 팔라듐을 포함하는 한편, 제2 층은 상기 제1 층 위에 있으며 백금을 포함한다. 상기 2개 층은 또한, 하나 이상의 알칼리 금속 및/또는 알칼리 토금속을 포함하는 하나 이상의 질소 산화물 저장 물질 및 하나 이상의 산소 저장 물질을 함유한다. 질소 산화물 저장 물질 중의 알칼리 금속 및 알칼리 토금속의 총량은, 알칼리 금속 산화물 M2O 및 알칼리 토금속 산화물 MO로서 계산하여, 11.25 내지 156.25kg/㎥(0.18 내지 2.5g/in3)이다.
WO 2014/108362에는 하부 층이 어떠한 알칼리 토금속 화합물도 함유하지 않으며 상부 층이 알칼리성 마그네슘-알루미늄 혼합된 산화물을 함유하는 2층 질소 산화물 저장 촉매가 또한 기재되어 있다.
본 발명은 지지체 위의 적어도 2개의 촉매 활성 워시코트(washcoat) 층들로 구성된 질소 산화물 저장 촉매에 관한 것으로, 여기서,
- 하부 워시코트 층 A는, 상기 지지체의 용적에 대해 110 내지 180kg/㎥(110 내지 180g/L)의 양의 산화세륨, 알칼리 토금속 화합물 및/또는 알칼리 금속 화합물, 및 백금과 팔라듐을 함유하고;
- 상기 워시코트 층 A 위에 배치된 상부 워시코트 층 B는 산화세륨, 및 백금과 팔라듐을 함유하고 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속 화합물을 함유하지 않고;
- 워시코트 층 A 내의 산화세륨 대 워시코트 층 B 내의 산화세륨의 비는, 상기 지지체의 용적에 대해 각각 kg/㎥(g/L)으로 계산하여, 1:1 내지 5:1이고, 워시코트 층 A 및 워시코트 층 B 내의 산화세륨의 총량은, 상기 지지체의 용적에 대해 kg/㎥(g/L)으로 계산하여, 132 내지 240kg/㎥(132 내지 240g/L)이고;
- 워시코트 층 A 및 워시코트 층 B 내의 Pt:Pd 비는, 상기 지지체의 용적에 대해 각각 kg/㎥(g/L)으로 계산하여, 동일하며 2:1 내지 20:1이고;
- 워시코트 층 A 및 워시코트 층 B 내의 백금과 팔라듐의 총량은, 상기 지지체의 용적에 대해 각각 kg/㎥(g/L)으로 계산하여, 동일하고;
- 각각 상기 각각의 워시코트 층의 총 질량에 대해, 워시코트 층 A 내의 백금과 팔라듐의 농도 대 워시코트 층 B 내의 백금과 팔라듐의 농도의 비는, 상기 지지체의 용적에 대해 각각 kg/㎥(g/L)으로 계산하여, 1:1 내지 1:5이다.
워시코트 층 A 및 B에서 사용되는 산화세륨은 상업적으로 이용가능한 품질일 수 있으며, 즉, 90 내지 100중량%의 산화세륨 함량을 가질 수 있다.
본 발명의 하나의 양태에서, 산화세륨은 워시코트 층 A에서 110 내지 160kg/㎥(110 내지 160g/L), 예를 들면, 125 내지 145kg/㎥(125 내지 145g/L)의 양으로 사용된다. 워시코트 층 B에서 산화세륨은 22 내지 120kg/㎥(22 내지 120g/L), 예를 들면, 40 내지 100kg/㎥(40 내지 100g/L) 또는 45 내지 65kg/㎥(45 내지 65g/L)의 양으로 사용된다.
본 발명의 양태에서, 상기 지지체의 워시코트 총 부하량은, 상기 지지체의 용적에 대해, 300 내지 600kg/㎥(300 내지 600g/L)이다. 그 결과, 각각 상기 지지체의 용적에 대해, 워시코트 층 A에 의한 부하량은 150 내지 500kg/㎥(150 내지 500g/L)이고 워시코트 층 B에 의한 부하량은 50 내지 300kg/㎥(50 내지 300g/L)이다. 본 발명의 추가의 양태에서, 각각 상기 지지체의 용적에 대해, 워시코트 층 A에 의한 부하량은 250 내지 300kg/㎥(250 내지 300g/L)이고 워시코트 층 B에 의한 부하량은 50 내지 150kg/㎥(50 내지 150g/L)이다.
본 발명의 양태에서, 백금 대 팔라듐의 비는 워시코트 층 A 및 워시코트 층 B에서 동일하며, 예를 들면, 4:1 내지 18:1, 또는 6:1 내지 16:1, 예를 들면, 8:1, 10:1, 12:1, 또는 14:1이다.
본 발명의 양태에서, 워시코트 층 A 및/또는 워시코트 층 B는 추가의 귀금속으로서 로듐을 함유한다. 이 경우, 로듐은, 특히, 상기 지지체의 용적에 대해, 0.003 내지 0.35kg/㎥(0.1 내지 10g/ft3(0.003 내지 0.35g/L에 해당됨))의 양으로 제공된다.
상기 워시코트 층 A 및 상기 워시코트 층 B 둘 다에서, 귀금속인 백금 및 팔라듐, 및 가능하게는 로듐은 일반적으로 적합한 기재 물질 상에 제공된다. 기재 물질로는 산화알루미늄, 이산화규소, 이산화티탄과 같은 대면적(large-surface) 고융점 산화물 뿐만 아니라 알루미늄-규소 혼합된 산화물 및 세륨-지르코늄 혼합된 산화물과 같은 혼합된 산화물이 사용된다. 본 발명의 양태에서, 산화알루미늄, 특히 1 내지 6중량%, 특히, 4중량%의 산화란탄에 의해 안정화된 산화알루미늄이 상기 귀금속에 대한 기재 물질로서 사용된다.
귀금속인 백금, 팔라듐, 또는 로듐이 상기 언급된 기재 물질들 중의 하나 이상에 의해서만 지지되며, 이에 따라 각각의 워시코트 층의 모든 성분들과 밀접하게 접촉하지 않는 것이 바람직하다. 워시코트 층 A 내의 알칼리 토금속 화합물로서, 마그네슘, 스트론튬, 및 바륨의 산화물, 탄산염, 또는 수산화물, 특히, 산화마그네슘, 산화바륨, 및 산화스트론튬이 특히 고려된다. 워시코트 층 A 내의 알칼리 금속 화합물로서, 리튬, 칼륨, 및 나트륨의 산화물, 탄산염, 또는 수산화물이 특히 고려된다.
본 발명의 양태에서, 알칼리 토금속 화합물 또는 알칼리 금속 화합물은, 알칼리 토금속 산화물 또는 알칼리 금속 산화물로서 계산하여, 10 내지 50kg/㎥(10 내지 50g/L), 특히, 15 내지 20kg/㎥(15 내지 20g/L)의 양으로 제공된다.
본 발명의 양태에서, 상기 질소 산화물 저장 촉매는 어떠한 알칼리성 마그네슘-알루미늄 혼합된 산화물도 함유하지 않는다.
바람직한 양태에서, 본 발명은 지지체 위의 적어도 2개의 촉매 활성 워시코트 층들로 구성된 질소 산화물 저장 촉매에 관한 것으로, 여기서,
- 하부 워시코트 층 A은
ｏ 110 내지 160kg/㎥(110 내지 160g/L)의 양의 산화세륨,
ｏ 10:1의 질량 비의 백금 및 팔라듐, 및
ｏ 산화마그네슘 및/또는 산화바륨
을 함유하고;
- 상기 워시코트 층 A 위에 배치된 상부 워시코트 층 B는
ｏ 알칼리 토금속 화합물 및 알칼리 금속 화합물을 함유하지 않고,
ｏ 10:1의 질량 비의 백금 및 팔라듐, 및
ｏ 45 내지 65kg/㎥(45 내지 65g/L)의 양의 산화세륨
을 함유하며;
워시코트 층 A는 250 내지 350kg/㎥(250 내지 350g/L)의 양으로 제공되고 워시코트 층 B는 80 내지 130kg/㎥(80 내지 130g/L)의 양으로 제공되며, 여기서 양 kg/㎥(g/L)의 설명은 각각 상기 지지체의 용적에 대한 것이다.
촉매 활성 워시코트 층 A 및 워시코트 층 B는, 후속의 열적 후처리(하소, 및 포밍 가스(forming gas) 또는 수소에 의한 임의의 환원)가 동반되는, 통상의 딥 코팅(dip coating)법 또는 펌프 및 흡입 코팅(pump and suck coating)법에 의해 상기 지지체에 도포된다. 이들 방법은 선행 기술로부터 충분히 공지되어 있다.
본 발명에 따르는 질소 산화물 저장 촉매는 디젤 엔진과 같인 희박 연소 엔진에 의해 작동되는 자동차의 배기 가스에서 NOx를 변환시키는데 매우 적합하다. 이는 대략 200 내지 450℃의 온도에서 우수한 NOx 변환을 달성하며, 상기 NOx 변환은 고온에서도 부정적인 영향을 받지 않는다. 놀랍게도, T < 300℃의 온도에서 이는 WO 2014/108362로부터 공지된 촉매보다 우수하다. 따라서, WO 2014/108362의 도 2a)는 250℃에서의 촉매 K1의 NOx 변환율이 50%인 반면, 아래의 실시예 1에 따라, 본 발명에 따르는 촉매 K1은 200℃보다 상당히 낮은 온도에서 당해 변환율을 이미 달성하며; 이는 도 1를 참조한다. 따라서 본 발명에 따르는 질소 산화물 저장 촉매는 유로 6 적용에 적합하다.
따라서, 본 발명은, 디젤 엔진과 같은 희박 연소 엔진에 의해 작동되는 자동차의 배기 가스에서 NOx를 변환시키는 방법에 관한 것으로, 상기 방법은, 상기 배기 가스가, 지지체 위의 적어도 2개의 촉매 활성 워시코트 층들로 구성된 질소 산화물 저장 촉매로 도입됨을 특징으로 하며, 여기서,
- 하부 워시코트 층 A는, 상기 지지체의 용적에 대해 110 내지 180kg/㎥(110 내지 180g/L)의 양의 산화세륨, 알칼리 토금속 화합물 및/또는 알칼리 금속 화합물, 및 백금과 팔라듐을 함유하고;
- 상기 워시코트 층 A 위에 배치된 상부 워시코트 층 B는 산화세륨, 및 백금과 팔라듐을 함유하고 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속 화합물을 함유하지 않고;
- 워시코트 층 A 내의 산화세륨 대 워시코트 층 B 내의 산화세륨의 비는, 상기 지지체의 용적에 대해 각각 kg/㎥(g/L)으로 계산하여, 1:1 내지 5:1이고, 워시코트 층 A 및 워시코트 층 B 내의 산화세륨의 총량은, 상기 지지체의 용적에 대해 kg/㎥(g/L)으로 계산하여, 132 내지 240kg/㎥(132 내지 240g/L)이고;
- 워시코트 층 A 및 워시코트 층 B 내의 Pt:Pd 비는, 상기 지지체의 용적에 대해 각각 kg/㎥(g/L)으로 계산하여, 동일하며 2:1 내지 20:1이고;
- 워시코트 층 A 및 워시코트 층 B 내의 백금과 팔라듐의 총량은, 상기 지지체의 용적에 대해 각각 kg/㎥(g/L)으로 계산하여, 동일하고;
- 각각 상기 각각의 워시코트 층의 총 질량에 대해, 워시코트 층 A 내의 백금과 팔라듐의 농도 대 워시코트 층 B 내의 백금과 팔라듐의 농도의 비는, 상기 지지체의 용적에 대해 각각 kg/㎥(g/L)으로 계산하여, 1:1 내지 1:5이다.
질소 산화물 저장 촉매에 관한 본 발명에 따르는 방법의 양태들은 상기 기재사항들에 상응한다.
본 발명은 이하의 실시예 및 도면에서 더 상세하게 설명된다.
도 1: 온도의 함수로서의 촉매 K1의 NOx 변환율.
실시예 1
본 발명에 따르는 촉매를 제조하기 위해, 허니컴(honeycomb) 세라믹 기재를, 란탄에 의해 안정화된 알루미나 상에 지지된 Pt, Pd, 및 Rh, 125kg/㎥(125g/L)의 산화세륨, 20kg/㎥(20g/L)의 산화바륨 및 15kg/㎥(15g/L)의 산화마그네슘을 함유하는 제1 워시코트 층 A로 코팅한다. 이 경우, Pt 및 Pd의 부하량은 1.766kg/㎥(1.766g/L(50g/cft)) 및 0.177kg/㎥(0.177g/L(5g/cft))이고, 상기 워시코트 층의 총 부하량은, 상기 세라믹 기재의 용적에 대해, 300kg/㎥(300g/L)이다. 란탄에 의해 안정화된 알루미나 상에 지지된 Pt, Pd 및 Rh를 또한 함유하는 또 다른 워시코트 층 B가 상기 제1 워시코트 층에 도포된다. 당해 워시코트 층 내의 Pt, Pd, 및 Rh의 부하량은 1.766kg/㎥(1.766g/L(50g/cft)), 0.177kg/㎥(0.177g/L(5g/cft)), 및 0.177kg/㎥(0.177g/L(5g/cft))이다. 워시코트 층 B는 55kg/㎥(55g/L)의 산화세륨을 추가로 함유하며, 한편 101kg/㎥(101g/L)의 층 B의 워시코트 부하량은 101kg/㎥(101g/L)이다.
이에 따라 수득된 촉매는 이하에서 K1로 칭한다.
실시예 2 내지 6
산화세륨 또는 귀금속의 양을 아래 표 1에 명시된 바와 같이 하는 것을 제외하고는 실시예 1을 반복하였다. 이에 따라 수득된 촉매는 이하에서 K2 내지 K6으로 칭한다.
K1의 NOx 변환율의 측정
a) K1을 우선 800℃에서 열수 분위기(hydrothermal atmosphere)에서 16시간 동안 에이징(aging)하였다.
b) 본 발명에 따른 촉매 K1의 온도 업스트림의 함수로서의 상기 촉매 K1의 NOx 변환율을, 소위 NOx 변환율 시험에서 모델 가스 반응기(model gas reactor)에서 측정하였다.
당해 시험에서, 500ppm의 일산화질소 농도, 각각 10용적%의 이산화탄소 및 물, (33ppm 프로펜 및 17ppm 프로판으로 이루어진) 50ppm의 단쇄 탄화수소 혼합물 농도, 및 7용적%의 잔류 산소 함량을 갖는 합성 배기 가스를 모델 가스 반응기에서 50k/h의 공간 속도로 각각의 촉매 샘플로 도입하며, 이때 상기 가스 혼합물은 80초 동안 교대로 과량을 산소를 함유하며(공기/연료 비 λ가 1.47인 "희박" 가스 혼합물), 그동안 질소 산화물은 저장되어, (동시에 잔류 산소 함량을 1용적%로 감소시키면서, 5.5용적%의 일산화탄소를 혼합함으로써) 상기 촉매 샘플의 재생을 위해 10초 동안 산소 결핍을 나타낸다(공기/연료 비 λ가 0.92인 "풍부" 가스 혼합물).
당해 공정에서, 온도는 7.5℃/min으로 600℃로부터 150℃로 감소하며, 각각의 90초 길이의 희박/풍부 사이클 동안의 전환율이 측정된다.
시내에서의 주행 거동을 모델링하기 위해서는 200℃에서의 NOx 재생 능력이 중요하고, 고속도로 주행을 위해서는 450℃에서의 NOx 재생 능력이 중요하다. 유로 6 배기 가스 표준을 충족시키기 위해, 이러한 점에 있어서 당해 전체 온도 범위에 걸쳐 고도의 NOx 재생 능력을 보여주는 것이 특히 중요하다.
도 1은 본 발명에 따른 촉매 1의 측정된 NOx 변환율을 보여준다. 따라서, 변환율은 200℃에서 54%이고 450℃에서 74%이다.
Claims (13)
- 지지체 위의 적어도 2개의 촉매 활성 워시코트(washcoat) 층들로 구성된 질소 산화물 저장 촉매로서, 여기서,
- 하부 워시코트 층 A는, 상기 지지체의 용적에 대해 110 내지 180kg/㎥(110 내지 180g/L)의 양의 산화세륨; 알칼리 토금속 화합물, 알칼리 금속 화합물, 또는 이들 둘 모두; 및 백금과 팔라듐을 함유하고;
- 상기 워시코트 층 A 위에 배치된 상부 워시코트 층 B는 산화세륨, 및 백금과 팔라듐을 함유하고 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속 화합물을 함유하지 않고;
- 워시코트 층 A 내의 산화세륨 대 워시코트 층 B 내의 산화세륨의 비는, 상기 지지체의 용적에 대해 각각 kg/㎥(g/L)으로 계산하여, 1:1 내지 5:1이고, 워시코트 층 A 및 워시코트 층 B 내의 산화세륨의 총량은, 상기 지지체의 용적에 대해 kg/㎥(g/L)으로 계산하여, 132 내지 240kg/㎥(132 내지 240g/L)이고;
- 워시코트 층 A 및 워시코트 층 B 내의 Pt:Pd 비는, 상기 지지체의 용적에 대해 각각 kg/㎥(g/L)으로 계산하여, 동일하며 2:1 내지 20:1이고;
- 워시코트 층 A 및 워시코트 층 B 내의 백금과 팔라듐의 총량은, 상기 지지체의 용적에 대해 각각 kg/㎥(g/L)으로 계산하여, 동일하고;
- 각각 상기 각각의 워시코트 층의 총 질량에 대해, 워시코트 층 A 내의 백금과 팔라듐의 농도 대 워시코트 층 B 내의 백금과 팔라듐의 농도의 비는, 상기 지지체의 용적에 대해 각각 kg/㎥(g/L)으로 계산하여, 1:1 내지 1:5인, 질소 산화물 저장 촉매. - 제1항에 있어서, 상기 워시코트 층 B가 산화세륨을 22 내지 120kg/㎥(22 내지 120g/L)의 양으로 함유함을 특징으로 하는, 질소 산화물 저장 촉매.
- 제1항에 있어서, 상기 워시코트 층 A가 산화세륨을 110 내지 160kg/㎥(110 내지 160g/L)의 양으로 함유함을 특징으로 하는, 질소 산화물 저장 촉매.
- 제1항 내지 제3항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 지지체의 워시코트 총 부하량이 상기 지지체의 용적에 대해 300 내지 600kg/㎥(300 내지 600g/L)임을 특징으로 하는, 질소 산화물 저장 촉매.
- 제4항에 있어서, 각각 상기 지지체의 용적에 대해, 워시코트 층 A에 의한 부하량이 150 내지 500kg/㎥(150 내지 500g/L)이고, 워시코트 층 B에 의한 부하량이 50 내지 300kg/㎥(50 내지 300g/L)임을 특징으로 하는, 질소 산화물 저장 촉매.
- 제4항에 있어서, 각각 상기 지지체의 용적에 대해, 워시코트 층 A에 의한 부하량이 250 내지 300kg/㎥(250 내지 300g/L)이고, 워시코트 층 B에 의한 부하량이 50 내지 150kg/㎥(50 내지 150g/L)임을 특징으로 하는, 질소 산화물 저장 촉매.
- 제1항 내지 제3항 중의 어느 한 항에 있어서, 백금 대 팔라듐의 비가 4:1 내지 18:1임을 특징으로 하는, 질소 산화물 저장 촉매.
- 제1항 내지 제3항 중의 어느 한 항에 있어서, 백금 대 팔라듐의 비가 6:1 내지 16:1임을 특징으로 하는, 질소 산화물 저장 촉매.
- 제1항 내지 제3항 중의 어느 한 항에 있어서, 워시코트 층 A, 워시코트 층 B, 또는 이들 둘 모두가 로듐을 함유함을 특징으로 하는, 질소 산화물 저장 촉매.
- 제9항에 있어서, 로듐이 상기 지지체의 용적에 대해 0.003 내지 0.35kg/㎥(0.003 내지 0.35g/L)의 양으로 제공됨을 특징으로 하는, 질소 산화물 저장 촉매.
- 제1항 내지 제3항 중의 어느 한 항에 있어서, 워시코트 층 A 내의 상기 알칼리 토금속 화합물이 산화마그네슘, 산화바륨, 산화스트론튬, 또는 이들의 조합물임을 특징으로 하는, 질소 산화물 저장 촉매.
- 제1항에 있어서, 상기 질소 산화물 저장 촉매가
- ｏ 110 내지 160kg/㎥(110 내지 160g/L)의 양의 산화세륨,
ｏ 10:1의 비의 백금 및 팔라듐, 및
ｏ 산화마그네슘, 산화바륨, 또는 이들 둘 모두
를 함유하는 하부 워시코트 층 A; 및
- 상기 워시코트 층 A 위에 배치되고
ｏ 알칼리 토금속 화합물 및 알칼리 금속 화합물을 함유하지 않고,
ｏ 10:1의 비의 백금 및 팔라듐, 및
ｏ 45 내지 65kg/㎥(45 내지 65g/L)의 양의 산화세륨
을 함유하는 상부 워시코트 층 B;
를 포함하며, 워시코트 층 A는 250 내지 350kg/㎥(250 내지 350g/L)의 양으로 제공되고 워시코트 층 B는 80 내지 130kg/㎥(80 내지 130g/L)의 양으로 제공되며, 여기서 양 kg/㎥(g/L)은 각각 상기 지지체의 용적에 대한 것임을 특징으로 하는, 질소 산화물 저장 촉매. - 희박 연소 엔진에 의해 작동되는 자동차의 배기 가스에서 NOx를 변환시키는 방법으로서, 상기 배기 가스가, 지지체 위의 적어도 2개의 촉매 활성 워시코트 층들로 구성된 질소 산화물 저장 촉매로 도입됨을 특징으로 하며, 여기서,
- 하부 워시코트 층 A는, 상기 지지체의 용적에 대해 110 내지 180kg/㎥(110 내지 180g/L)의 양의 산화세륨; 알칼리 토금속 화합물, 알칼리 금속 화합물, 또는 이들 둘 모두; 및 백금과 팔라듐을 함유하고;
- 상기 워시코트 층 A 위에 배치된 상부 워시코트 층 B는 산화세륨, 및 백금과 팔라듐을 함유하고 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속 화합물을 함유하지 않고;
- 워시코트 층 A 내의 산화세륨 대 워시코트 층 B 내의 산화세륨의 비는, 상기 지지체의 용적에 대해 각각 kg/㎥(g/L)으로 계산하여, 1:1 내지 5:1이고, 워시코트 층 A 및 워시코트 층 B 내의 산화세륨의 총량은, 상기 지지체의 용적에 대해 kg/㎥(g/L)으로 계산하여, 132 내지 240kg/㎥(132 내지 240g/L)이고;
- 워시코트 층 A 및 워시코트 층 B 내의 Pt:Pd 비는, 상기 지지체의 용적에 대해 각각 kg/㎥(g/L)으로 계산하여, 동일하며 2:1 내지 20:1이고;
- 워시코트 층 A 및 워시코트 층 B 내의 백금과 팔라듐의 총량은, 상기 지지체의 용적에 대해 각각 kg/㎥(g/L)으로 계산하여, 동일하고;
- 각각 상기 각각의 워시코트 층의 총 질량에 대해, 워시코트 층 A 내의 백금과 팔라듐의 농도 대 워시코트 층 B 내의 백금과 팔라듐의 농도의 비는, 상기 지지체의 용적에 대해 각각 kg/㎥(g/L)으로 계산하여, 1:1 내지 1:5인, 방법.
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