MXPA98000300A

MXPA98000300A - Catalizador de nox y metodo para utilizar el mismo

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Publication number: MXPA98000300A
Application number: MXPA/A/1998/000300A
Authority: MX
Inventors: J Farrauto Robert; Deeba Michel; S Feeley Jennifer
Original assignee: Engelhard Corporation
Priority date: 1995-07-12
Filing date: 1998-01-09
Publication date: 1998-11-09

Abstract

Una composición de disminución de Nox comprende un catalizador de reducción de NOx y un material sorbente de Nox los cuales son dispersados en proximidad a, pero segregados de, entre sísobre un miembro portador refractario común. El material sorbente de Nox comprende un compuesto metálico oxigenado básico y opcionalmente además comprendeóxido de cerio. El catalizador de reducción de Nox contiene un componente metálico catalítico que incluye un componente metálico catalítico de platino. El componente metálico catalítico es segregado del material sorbente de NOx, el cual puede ser uno o más de losóxidos metálicos, carbonatos metálicos, hidróxidos metálicos yóxidos metálicos mezclados. Al menos el componente metálico catalítico y el material sorbente de Nox deben estar sobre, o comprenden partículas separadas;las partículas pueden ser ya sea mezcladas o pueden estar dispuestas en capas separadas sobre el miembro portador. El método de disminución de NOx emplea la composición e incluye periódicamente ajustar el gas que es tratado entre los ciclos de operación estequiométrica/mezcla rica.

Description

CATALIZADOR DE NO»- Y MÉTODO PARA UTILIZAR EL MTSMO DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La presente invención se relaciona ampliamente con la reducción de NOx, especialmente con la reducción de NOx en el gas de escape de motores de combustión interna de quemado de mezcla pobre. Mas específicamente, la presente invención se relaciona con una composición nueva que comprende una combinación de una trampa de N0X (material sorbente) y un catalizador de reducción de N0X, y a un método para utilizar el mismo.

Es bien conocido en la técnica utilizar composiciones de catalizadores, tales como aquellos referidos comúnmente a catalizadores tridireccionales ("catalizadores TWC") para tratar los gases de escape de motores de combustión interna. Ha sido descubierto que tales catalizadores promueven con éxito tanto la oxidación de hidrocarburos no quemados ("HC") y monóxido de carbono ("CO") y la reducción de óxidos de nitrógeno ("NOx") en el gas de escape, con la condición que el motor sea operado en o cercano a las condiciones estequiométricas de aire/combustible. Sin embargo, muchos motores de hoy en dia, especialmente motores de combustible de gasolina utilizados para automóviles de pasajeros y similares, son diseñados para operar bajo condiciones de mezcla pobre por lo menos parte del tiempo como una medida de economizar el combustible. Esto es, la relación de aire a combustible en la mezcla de combustión suministrada al motor se mantiene arriba de la relación estequiométrica de tal forma que los gases de escape resultantes son "mezclas pobres", es decir, los gases de escape tienen contenidos relativamente altos de oxígeno y contenidos relativamente bajos de reductores, por ejemplo, HC, CO y/o hidrógeno.

Aunque los motores de quemado de mezcla pobre proporcionan economía de combustible mejorada, tienen la desventaja de que los catalizadores TWC convencionales no pueden disminuir adecuadamente el componente NOx de los contaminantes en la corriente gaseosa. La técnica ha dedicado algún esfuerzo para desarrollar catalizadores específicamente diseñados para tratar el escape de motores de quemado de mezcla pobre. Uno de tales esfuerzos se describe en la publicación Environmental CatalySJS For Z_ Better World £__.

Life, que procede del Primer Congreso Mundial en Pisa, Italia, 1-5 de Mayo, 1995, publicado por Societa Chimica Italiana de Roma, Italia. En las páginas 45-48 de la publicación, hay un artículo titulado "The New Concept 3 -Way Catalyst For Automovie Lean-Burn Engine Storage and Reduction Catalyst", por Takahashi et al (a continuación referido como "el documento de Takahashi et al"). Este artículo describe la preparación de catalizadores impregnando metales preciosos, principalmente platino, y varios óxidos de metales alcalinos y alcalino térreos, principalmente óxido de bario, y óxidos de tierras raras sobre soportes, principalmente óxido de aluminio. Estos catalizadores se emplean para purificar N0X de gases de escape reales y simulados. En la página 47 del artículo, se muestran ambos gráficamente en la Fig.5 y se discute en el párrafo 3.1.1., "Mecanismo de almacenamiento de N0X" , el concepto de emplear compuestos de almacenamiento de N0X junto con el componente catalítico (platino) , con ambos compuestos de almacenamiento de N0X y el componente catalítico dispersado sobre un material de soporte común. Se establece que "Cuando los metales preciosos son separados de los compuestos de almacenamiento de NOx sobre estos catalizadores, la cantidad de almacenamiento de NOx disminuye drásticamente". El párrafo 3.1.1. por lo tanto enseña que el compuesto de almacenamiento de NOx y el catalizador de platino deben estar mezclados íntimamente estando dispuestos sobre el mismo incremento de, por ejemplo, óxido de aluminio, soportado como se describe en el procedimiento de preparación del catalizador descrito en el párrafo 2 (página 45) e ilustrado en la Figura 5.

En el párrafo 3.1, página 46, se describe la prueba de los catalizadores como que es llevada a cabo con gases de escape simulados alternativamente bajo condiciones de oxidación y reducción. Se presenta la conclusión sobre la última sentencia sobre la página 46, de que el NOx se almacena en el catalizador bajo condiciones de oxidación y que el NOx almacenado es reducido entonces a nitrógeno bajo condiciones estequiométricas y de reducción.

El documento SAE 950809 publicado por la Society of Automotive Engineers, Inc., Warrendale, Pennsylvania, y titulado Development of New Concept Three-Way Catalyst for Automotive Lean-Burn Engines, por Naoto Miyoshi et al . fue entregado en el International Congress and Exposition, Detroit, Michigan, 27 de Febrero-2 de Marzo, de 1995. Este documento, referido abajo como "El documento SAE"), el cual tiene autores en común con el documento de Takahashi et al mencionado anteriormente, contiene una descripción la cual es substancialmente igual a, pero más detallada que, la del documento de Takahashi et al. En la página 123 del documento SAE se discute una correlación entre lo fundamental de los elementos utilizados como material de almacenamiento de NOx y se discute la capacidad de almacenamiento de NOx como que es la adsorción por óxidos complejos tales como YBa2Cu30y y CuO-BaO. Se hace la discusión de los óxidos mezclados con referencia a los párrafos 6 y 7 de las referencias citadas en el final del documento SAE. Las referencias son "Uptake of NO gas by YBa2Cu30y" por K. Tabata et al, Chem. Lett.. 1988, pág. 799-802 y "NO removal by adsorption into BaO-CuO binary oxides" por M. Machida et al, J . Chem. Soc . Chem. Commum. 1990, pág. 1165-1166. En la página 125 del documento SAE, hay una comparación de dos catalizadores. Un catalizador comprende (a) el metal noble impregnado sobre un incremento de óxido de aluminio, y el otro catalizador comprende (b) tanto el metal noble y el componente de almacenamiento impregnado sobre el mismo incremento del óxido de aluminio. El documento SAE establece que el catalizador (a) almacena una muy pequeña cantidad de N0X comparado con el catalizador (b) y concluye que la "cantidad de almacenamiento se incrementa cuando el metal noble esta en la proximidad del componente de almacenamiento" .

La Patente de los Estados Unidos 5,202,300, "Catalyst For Purification of Exhaust Gas", presentadal 13 de Abril, de 1993, a M. Funabiki et al, describe una composición de catalizador que comprende un soporte refractario que tiene depositado sobre el mismo una capa activa que contiene un componente de metal catalítico de paladio y rodio dispersado sobre óxido de aluminio, un compuesto de cerio, un compuesto de estroncio, y un compuesto de circonio. (Ver el Resumen de la Invención) . Esta patente describe la preparación del catalizador impregnando partículas de óxido de aluminio con paladio y rodio y combinando entonces el óxido de aluminio impregnado con compuestos tales como nitrato de cerio, acetato de estroncio hemihidratado y acetato de circonilo junto con ácido acético y agua deionizada en un molino de pelota y, comprimiendo y mezclando la mezcla para proporcionar una suspensión la cual se aplica a un portador monolítico, de cordierita cilindrico. Ver columnas 3-5 de la Patente de Funabiki et al, especialmente el Ejemplo 1 el cual describe que el compuesto de estroncio es solubilizado en el agua acidificada y es impregnado en las partículas del soporte de óxido de aluminio junto con los componentes de metales catalíticos de paladio y rodio. El Ejemplo 1 como en documentos de Funabiki et al, como de Takahashi et al y de SAE referidos anteriormente, impregna tanto el compuesto de metal alcalino terreo (un compuesto de estroncio en el caso de Funabiki et al), y los componentes de metales catalíticos de paladio y rodio en el mismo incremento del material de soporte (óxido de aluminio) . Sin embargo, el Ejemplo 2 de Funabiki et al substituye el hidróxido de estroncio por el acetato de estroncio y la solubilidad limitada del hidróxido de estroncio sugiere que este permanece en la forma voluminosa en el producto terminado, mezclado con el óxido de aluminio impregnado de paladio y rodio.

Generalmente, la presente invención proporciona una composición que contiene un material sorbente de N0X y un catalizador de reducción de NOx, el último que incluye uno o más componentes de metales catalíticos esencialmente que incluye un componente de metal catalítico de platino. El catalizador de reducción puede incluir opcionalmente uno o más de los otros componentes de metales del grupo del platino. La composición se caracteriza porque los componentes de metales catalíticos que son segregados del material sorbente de NOx al menos al grado que los componentes de metales catalíticos y el material sorbente de N0X no se dispersan sobre el mismo incremento del material de soporte. Preferiblemente, el material sorbente de N0X es un material voluminoso y éste está substancialmente libre de cualesquiera componentes de metales catalíticos dispersados sobre el mismo. Ya que el óxido de cerio no es efectivo para disminuir N0X no se considera para ser un componente de metal catalítico y en ciertas modalidades de la invención el óxido de cerio puede ser opcionalmente combinado con el material sorbente de N0X.

Específicamente, de acuerdo con la presente invención se proporciona una composición para disminución de NOx en la corriente gaseosa, la composición que comprende un catalizador de reducción de NOx y un material sorbente de NOx dispuesto en proximidad entre sí sobre un miembro portador refractario común. El catalizador de reducción de NOx comprende un componente de metal catalítico comprendido de un componente metálico catalítico de platino. El componente de metal catalítico se dispersa sobre un primer material de soporte refractario, por ejemplo, alúmina (óxido de aluminio) . El material sorbente de NOx comprende al menos un compuesto metálico oxigenado básico, por ejemplo, óxido de estroncio u hidróxido de estroncio, el cual es segregado del componente catalítico metálico del grupo del platino, al menos al siguiente grado. Cuando el material sorbente de NOx es dispersado sobre el material de soporte refractario, el componente metálico catalítico y el material sorbente de N0X no son dispersados sobre el mismo incremento del material de soporte refractario. Cuando el material sorbente de N0X está presente en la forma voluminosa, el componente de metal catalítico no es impregnado en el material sorbente de N0X voluminoso .

En un aspecto de la invención el componente metálico catalítico además comprende al menos otro componente catalítico metálico del grupo del platino además del componente de metal catalítico de platino.

En otro aspecto de la invención, el material sorbente de NOx es seleccionado del grupo que consiste de uno o más de los óxidos metálicos, carbonatos metálicos, hidróxidos metálicos y óxidos metálicos mezclados. Opcionalmente, el material 'sorbente de NOx puede comprender además óxido de cerio, por ejemplo, óxido de cerio voluminoso.

Aún otro aspecto de la invención proporciona que el material sorbente de NOx comprende un óxido metálico mezclado seleccionado del grupo que consiste de uno o más de tungstato de estroncio y bario, niobato de estroncio y bario, titanato de estroncio, circonato de bario, silicato de bario y titanato de estroncio y bario.

En otro aspecto de la invención, el material sorbente de NOx es seleccionado del grupo que consiste de uno o más de los óxidos metálicos, hidróxidos metálicos, carbonatos metálicos, y óxidos metálicos mezclados, en donde los metales de los óxidos metálicos, hidróxidos metálicos y carbonatos metálicos y al menos uno de los metales de los óxidos metálicos mezclados son seleccionados del grupo que consiste de litio, sodio, potasio, rubidio, cesio, magnesio, calcio, estroncio y bario .

Un aspecto de la presente invención proporciona que el catalizador de reducción de N0X es mezclado con el material sorbente de NOx; otro aspecto de la invención proporciona que el catalizador de reducción de NOx está dispuesto como una primera capa discreta sobre el miembro portador refractario y el material sorbente de NOx está dispuesto como una segunda capa discreta sobre el miembro portador refractario. Aún otro aspecto de la invención proporciona que la primera capa discreta (el catalizador de reducción del NOx) comprende una capa inferior dispuesta sobre el miembro portador y la segunda capa discreta (el material sorbente de NOx) comprende una sobre capa superpuesta sobre la capa inferior. En cualquier caso, las capas discretas pueden estar en contacto directo entre sí o una capa intermedia, por ejemplo, óxido de aluminio, puede estar interpuesta entre las dos capas discretas.

Todavía otros aspectos de la presente invención proporcionan una o más de las siguientes características: el catalizador de reducción de NOx puede comprender, además del componente de metal catalítico de platino, uno o más de otros componentes catalíticos metálicos del grupo del platino; el material de soporte refractario puede comprender un óxido de metal refractario; y el material sorbente de NOx puede comprender un óxido metálico seleccionado del grupo que consiste de óxidos de uno o más de magnesio, calcio, estroncio y bario.

Aún otro aspecto de la invención proporciona que el portador refractario, por ejemplo, hecho de cordierita, comprende un cuerpo que tiene una pluralidad de pasos de flujo de gas que se extienden a través del mismo, los pasos que están definidos por las paredes de paso, y el catalizador de reducción de NOx y el material sorbente de NOx , por ejemplo, la primera y segunda capas, están dispuestas sobre las paredes de paso.

Todavía otro aspecto de la invención proporciona que el portador refractario comprende un cuerpo de cuentas del portador retenidas dentro del un recipiente permeable a gas. En tal caso, el catalizador de reducción de NOx y el material sorbente de NOx_ por ejemplo, la primera y segunda capa pueden estar dispuestas de tal forma que la primera capa esté dispuesta sobre un incremento de las cuentas del portador y la segunda capa esté dispuesta sobre un segundo incremento de las cuentas del portador, con el primero y segundo incrementos de las cuentas del portador mezclados dentro del recipiente.

Alternativamente, la primera y segunda capas pueden estar dispuestas sobre el mismo incremento de las cuentas del portador o el catalizador de reducción de N0X y el material sorbente de N0X puede también estar mezclado sobre el mismo incremento de las cuentas del portador.

De acuerdo con el aspecto del método de la presente invención se proporciona un método de disminución de N0X que comprende poner en contacto una corriente gaseosa que contiene N0X con una composición de disminución de N0X como se define anteriormente. El método incluye ajustar periódicamente la composición de la corriente gaseosa entre condiciones mezcla rica/estequiómetrica y mezcla pobre para por lo mismo proporcionar períodos de condición de operación de mezcla pobre s y períodos de condición de operación mezcla rica/ estequiométrica alternantes, y mantener condiciones de disminución de N0X durante los períodos de condición de operación mezcla rica/ estequiométrica, por lo que durante los períodos de operación de mezcla pobre el catalizador de reducción de NOx promueve la sorción del NOx por el material sorbente de NOx y durante los períodos de operación mezcla rica el catalizador de reducción de NOx promueve la reducción de NOx a nitrógeno. Como se utiliza aquí y en las reivindicaciones, los términos siguientes, ya sea utilizados en forma singular o plural, tienen los significados indicados.

Con referencia aquí y en las reivindicaciones al catalizador de reducción de N0X y al material sorbente de N0X que está "en proximidad entre sí sobre un miembro portador refractario" significa que el catalizador de reducción de NO y el material sorbente de N0X son ya sea mezclados entre sí, o dispuestos en capas superpuestas respectivas, sobre el mismo miembro portador.

Cuando un componente, tal como óxido de cerio o el material sorbente de N0X, es descrito como un componente "voluminoso", esto significa que el componente está presente como partículas sólidas del mismo. Estas partículas son usualmente muy finas, o en el orden de al menos 90 por ciento de las partículas que son de aproximadamente 5 a 15 micrones en diámetro. El término "voluminoso" se propone para distinguir de la situación en la cual el componente es "dispersado" sobre un material de soporte refractario siendo impregnado en el material de soporte desde una solución u otra dispersión líquida del componente. Por ejemplo, es bien conocido en la técnica estabilizar el óxido de aluminio activado (predominantemente ?-alúmina) , el cual es utilizado como un material de soporte refractario, contra la degradación térmica en composiciones catalizadoras TWC y otras impregnando las partículas de alúmina con la solución de un compuesto de cerio soluble tal como una solución de nitrato de cerio. Después de la impregnación, las partículas de alúmina son secadas y calcinadas en aire para convertir el nitrato de cerio impregnado a óxido de cerio. El óxido de cerio resultante es de esta forma "dispersado" sobre y, a un mayor o menor grado, dentro de una capa superficial de las partículas sólidas de la alúmina. El óxido de cerio dispersado no está presente en forma voluminosa, ya que el óxido de cerio voluminoso comprende partículas finas, sólidas de óxido de cerio.

La referencia a componentes los cuales no están siendo dispersados sobre "el mismo incremento" o "incrementos" del material de soporte refractario significa simplemente que los componentes no son dispersados sobre las mismas partículas de los materiales de soporte refractarios. Por ejemplo, considerar una situación en la cual un componente metálico catalítico es dispersado sobre un lote de partículas de alúmina y un material sorbente de N0X es dispersado sobre un segundo, lote diferente de partículas de alúmina. Esta situación podría resultar en que el componente de metal catalítico y el material sorbente de NOx sean dispersados sobre "incrementos diferentes" de la alúmina. Esta situación difiere de aquella descrita, por ejemplo, en la Patente de los Estados Unidos 5,202,300 mencionada anteriormente de Funabiki et al en la que, siguiendo el procedimiento del Ejemplo 1 de la misma, los componentes metálicos catalíticos de paladio y rodio son dispersados sobre partículas de alúmina y después del mismo un compuesto de estroncio (así como también otros compuestos) es dispersado sobre las mismas partículas de alúmina sobre las cuales los compuestos catalíticos de paladio y rodio son dispersados. En ese caso, los compuestos de estroncio y platino/rodio son dispersados sobre el mismo incremento de la alúmina.

La referencia a un "componente metálico catalítico" significa un metal catalítico, tal como un metal del grupo del platino, ya sea si el metal está presente como el elemento, o aleación o un compuesto, por ejemplo, un óxido, y el cual es efectivo para catalizar la reducción del N0X en una corriente gaseosa.

El término "metales del grupo del platino" significa e incluye platino, rodio, paladio, rutenio, iridio y osmio.

El término "recubrimiento de lavado" tiene su significado usual en la técnica de un recubrimiento delgado, adherente de un material catalítico u otro material aplicado a un material portador refractario tal como un miembro portador tipo panal, y el cual es poroso para permitir el paso a su través de la corriente gaseosa que es tratada.

El término "estequiométrica/mezcla rica" es utilizado con referencia a la condición de la corriente gaseosa que es tratada y se refiere colectivamente a las condiciones de operación mezcla rica y estequiométricas de la corriente gaseosa. El término "corriente gaseosa" significa una corriente de constituyentes gaseosos, tales como el escape de un motor de combustión interna, la cual puede contener componentes no gaseosos de entrada tales como gotas de líquido, partículas sólidas y similares.

El término "óxido metálico mezclado" significa compuestos de oxígeno bimetálicos o multimetálicos , tales como Ba2SrWOs, los cuales son compuestos verdaderos y no se proponen para abarcar mezclas simples de dos o más óxidos metálicos individuales tales como una mezcla de SrO y BaO.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Figura 1 es una vista en perspectiva de una composición catalizadora/trampa que comprende un miembro portador refractario de tipo panal de acuerdo con una modalidad de la presente invención; Figura ÍA es una vista de sección transversal parcial alargada con relación a la Figura 1 y tomada a lo largo de un plano paralelo a las caras de extremo del portador de la Figura i; Figura IB es una vista alargada con relación a la Figura ÍA de uno de los pasos de flujo de gas mostrados en la Figura ÍA. Figura 1C es una vista parcial esquemática de sección transversal de un cuerpo portador que comprende un recipiente permeable a gas dentro del cual están dispuestas una pluralidad de cuentas del portador de acuerdo con una modalidad de la presente invención; y Figuras 2-12 muestran varias gráficas que representan datos de prueba que comprenden (excepto para la Figura 2A) eliminación de N0X contra la temperatura de la corriente gaseosa en la entrada para la composición a ser probada, para ciertas modalidades de la presente invención y para ciertas composiciones comparativas; Figura 2A representa la eliminación de N0X contra tiempo.

Contrario a algunas enseñanzas de la técnica anterior, por ejemplo, la discusión en los documentos de Takahashi et al y SAE mencionados anteriormente, se ha descubierto sorpresivamente que una composición excedente efectiva y durable para la reducción de N0X en una corriente gaseosa se proporciona por una composición que comprende un material sorbente de NOx y uno o más componentes de metal catalíticos, que incluyen esencialmente un componente de metal catalítico de platino, en el cual el material sorbente de NOx está en proximidad a pero segregado del componente o componentes metálicos catalíticos. En una modalidad de la invención, tanto el componente o componentes de metales catalíticos y el material o materiales sorbentes de NOx son dispersados sobre diferentes incrementos o lotes respectivos del material de soporte, tal como alúmina activada. En esta modalidad, el material sorbente de NOx es dispersado sobre un primer lote del material de soporte refractario para proporcionar un "material de reducción de N0X" y el componente metálico catalítico es dispersado sobre un segundo lote del material de soporte refractario. El óxido de cerio, ya sea dispersado o en forma voluminosa, es utilizado con frecuencia como un componente de almacenamiento de oxígeno de los catalizadores de conversión tridireccionales y por lo tanto puede ser un componente del catalizador de reducción del N0X, aunque el catalizador de reducción del N0X contendrá también en tal caso otros componentes metálicos catalíticos efectivos para la reducción del NOx.

En otra modalidad de la invención la cual es preferida ya que se cree que ésta proporciona una sorción de NOx y características de liberación mejoradas, se proporciona el material sorbente de NOx en la forma voluminosa, es decir, como partículas finas discretas del material sorbente de NOx, para proporcionar "un material sorbente de NOx voluminoso" . En esta modalidad, la composición comprende material de soporte refractario tal como partículas de alúmina impregnada con el componente metálico catalítico, y partículas del material sorbente de NOx, es decir, en forma voluminosa.

Se emplea cualquiera de las dos modalidades descritas anteriormente, ya sea la modalidad puede ser empleada como una mezcla del catalizador de reducción de NOx y el material sorbente de NOx o como capas discretas del catalizador de reducción de N0X y el material sorbente de N0X. Se logra el requisito de segregación del catalizador de reducción y el material sorbente en una mezcla del catalizador de reducción de N0X con ya sea el material sorbente de N0X soportado o el material sorbente de N0X voluminoso ya que en ambos casos el componente metálico catalítico es soportado sobre partículas del material de soporte el cual no soporta también el material sorbente de N0X y el material sorbente de N0X no soporta cualquier componente metálico catalítico. Por supuesto, cuando el material sorbente de NOx, ya sea soportado o en volumen, está dispuesto en una capa discreta separada de una segunda capa discreta del catalizador de reducción de NOx, se obtiene todavía un mayor grado de segregación. El grado de segregación puede ser mejorado además disponiendo una capa de recubrimiento de lavado intermedia entre las capas del catalizador de reducción y el material de soporte. Sin embargo, se ha encontrado que una grado excesivo de segregación del (1) catalizador de reducción de NOx y (2) el material sorbente de NOx, tal como se obtienen depositando (1) y (2) sobre miembros portadores separados, respectivos dispersados en una serie de flujo de gas, producen resultados muy deficientes. Los componentes segregados (1) y (2) están por lo tanto, de acuerdo con la presente invención, dispuestos sobre un miembro portador común en proximidad entre sí. En una modalidad específica, la composición de la presente invención puede comprender un miembro portador refractario tal como un miembro de tipo de panal que comprende un cuerpo unitario elaborado de un material adecuado tal como cordierita y que tiene una pluralidad de pasos de flujo de gas finos, paralelos que se extienden a través del mismo desde una superficie de entrada a una superficie de salida del miembro. Las paredes que definen estos pasos de flujo de gas finos pueden estar recubiertas en una forma bien conocida en la técnica con un recubrimiento de lavado que comprende ya sea una mezcla de partículas finas del catalizador de reducción de NOx y el material sorbente de NOx, o las paredes pueden estar recubiertas con una capa discreta respectiva del catalizador de reducción de NOx y una capa discreta respectiva del material sorbente de NOx. El catalizador de reducción de NOx está dispuesto preferiblemente como una primera o capa inferior sobre el portador con el material sorbente de NOx con el material sorbente de NOx que está dispuesto como una segunda sobre capa superpuesta sobre la capa inferior. Opcionalmente, las dos capas pueden estar separadas por una capa intermedia, tal como una capa intermedia de uno o más de alúmina, óxido de circonio, óxido de cerio, óxido de titanio, u otro óxido metálico refractario adecuado. Alternativamente, las dos capas pueden estar "en contacto directo" entre sí, lo cual se entiende que no hay una capa intermedia de otro material entre las capas del material sorbente y el catalizador respectivos.

La Figura 1 muestra generalmente en 10 un miembro portador refractario de una conformación generalmente cilindrico que tiene una superficie 12 externa cilindrica, una cara 14 de extremo y una cara de extremo opuesta, no visible en la Figura 1, la cual es idéntica a la cara 14 de extremo. La unión de la superficie 12 externa con la cara de extremo opuesta en su porción de borde periférica se indica en 14 'en la Figura 1. El miembro 10 portador tiene una pluralidad de pasos 16 de flujo de gas finos, paralelos formados en el mismo, observados mejor en la Figura ÍA alargada. Se forman los pasos 16 de flujo de gas por las paredes 18 y se extienden a través del portador 10 desde la cara 14 de extremo a la cara de extremo opuesta del mismo, los pasos 16 que no son obstruidos para permitir el flujo de un fluido, por ejemplo, una corriente gaseosa, longitudinalmente a través del portador 10 vía los pasos 16 de flujo de gas del mismo. Como se observará de las Figuras ÍA y IB las paredes 18 son por tanto dimensionadas y configuradas que los pasos 16 de flujo de gas tienen una conformación poligonal substancialmente regular, substancialmente cuadrada en la modalidad ilustrada, pero con esquinas redondeadas de acuerdo con la Patente de los Estados Unidos 4,335,023, presentada el 15 de Junio, de 1982 a J.C. Dettling et al. Una capa 20, la cual en la técnica y posteriormente algunas veces es referida como "recubrimiento de lavado", se adhiere a las paredes 18 y, como se muestra en la Figura IB, puede estar comprendida de una sola capa que comprende una mezcla del catalizador de reducción de N0X y el material sorbente de N0X. Alternativamente, como se ilustra en la Figura IB, la capa o recubrimiento de lavado 20 puede comprender una primera capa discreta o capa inferior 20a y una segunda capa discreta 20b o sobre capa superpuesta sobre la primera capa 20a. La primera capa o recubrimiento de lavado 20a está comprendida preferiblemente del catalizador de reducción de NOx y la segunda capa o recubrimiento de lavado 20b está comprendida preferiblemente del material sorbente de NOx y está superpuesta sobre la capa 20a. Sin embargo, la disposición de las capas puede ser inversa, con la primera capa 20a comprendida del material sorbente de NOx y la segunda capa 20b comprendida del catalizador de reducción de NOx. Para propósitos de ilustración, se exagera el espesor de las capas 20, 20a y 20b en las Figuras ÍA y IB.

Como se muestra en las Figuras 1-1B, los miembros portadores del tipo de panal incluyen espacios vacíos proporcionados por los pasos de flujo de gas, y el área transversal de estos pasos y el espesor de las paredes que definen los pasos variaran de un tipo de miembro portador a otro. Similarmente, el peso del recubrimiento de lavado aplicado a tales portadores variará de caso a caso. Consecuentemente, para describir la cantidad del recubrimiento de lavado o componente de metal catalítico u otro componente de la composición, es conveniente utilizar unidades de peso del componente por unidad de volumen del portador del catalizador. Por lo tanto, se utilizan las unidades de gramos por pulgada cúbica ("g/in3") y gramos por pie cúbico ("g/ft3") aquí para entenderlo como el peso de un componente por volumen del miembro portador, incluyendo el volumen de espacios vacíos del miembro portador.

La densidad de los pasos de flujo de gas por unidad de área superficial de las superficies de extremo del miembro portador se expresa aquí como el número de celdas (Pasos) por pulgada cuadrada, o "cpsi" .

Generalmente, el material sorbente de NOx comprende al menos un compuesto metálico oxigenado básico y, como se indica anteriormente, puede ya sea ser dispersado sobre un material de soporte refractario tal como óxido de aluminio activado, o puede estar presente en la forma voluminosa, es decir, como partículas finas del compuesto metálico oxigenado básico. Como se utiliza aquí y en las reivindicaciones, un "compuesto metálico oxigenado" significa un compuesto de metal y oxígeno el cual el cual puede o no contener otros elementos. Por ejemplo, el compuesto metálico oxigenado puede comprender uno o más de un óxido metálico, un carbonato metálico, un hidróxido metálico o un óxido metálico mezclado. El metal de tales compuestos (al menos uno de los metales en el caso de los óxidos mezclados) es seleccionado preferiblemente del grupo que consiste de uno o más del litio, sodio, potasio, rubidio, cesio, magnesio, calcio, estroncio y bario. Se ha encontrado que el óxido de estroncio es especialmente un material sorbente de N0X útil. El material sorbente de N0X estará presente en una cantidad calculada para proporcionar adecuada sorción para el uso propuesto. Una cantidad típica del compuesto oxigenado metálico básico será de aproximadamente 0.05 a 3 g/in3 (3.05xl0~3 a 0.18 g/cm3) .

El material sorbente de NOx puede incluir opcionalmente un sorbente de compuesto de azufre tal como óxido de cerio, ya sea como óxido de cerio voluminoso o como óxido de cerio dispersado en las partículas del material sorbente de NOx. En el último caso, el material sorbente de NOx puede ser impregnado con una solución de una sal de cerio soluble tal como nitrato de cerio y entonces secado y calentado en el aire para convertir el nitrato de cerio a óxido de cerio (ceria) . Se ha descubierto que cuando está presente en ya sea la forma voluminosa o dispersada, el óxido de cerio facilita el recubrimiento del miembro portador con un recubrimiento de lavado del material sorbente de NOx y también protege los compuestos metálicos oxigenados básicos que comprenden el material sorbente de NOx de daño por óxidos de azufre los cuales pueden estar presentes en la corriente gaseosa que es tratada en cuanto los óxidos de azufre son sorbidos preferentemente sobre el óxido de cerio. El material sorbente de N0X puede de esta forma contener ventajosamente óxido de cerio en una relación en peso del óxido de cerio a material sorbente de N0X de aproximadamente 0.1 a 100:1. Típicamente, el óxido de cerio puede estar presente en la composición en la cantidad de aproximadamente 0.05 a 1.0 g/in3 /3.05x10 a 0.6 g/cm3) , como Ce02. El material sorbente de N0X puede contener también un aglutinante tal como óxido de aluminio para mejorar la adherencia del material sorbente de NOx al miembro portador.

El catalizador de reducción de NOx puede comprender cualquier catalizador el cual catalizará la reducción del N0X en la presencia de un reductor adecuado, usualmente hidrocarburos o CO en el caso de tratar el escape de un motor de gasolina de combustión interna. Sin pretender ser ligado a ninguna teoría particular, se cree que el componente metálico catalítico de platino del catalizador de reducción de NOx de la presente invención sirve para una variedad de funciones, incluyendo promocionar la sorción de NOx por el material sorbente de NOx durante la operación de la fase de mezcla pobre . Además para catalizar la reducción del N0X durante la operación de la fase mezcla rica se cree también que el componente metálico catalítico de platino cataliza alguna reducción del N0X durante al menos una parte de la operación de la fase de mezcla pobre .

El catalizador de reducción de N0X puede comprender un catalizador adecuado que contiene un componente metálico catalítico de platino y, opcionalmente, uno o más de otros componentes catalíticos metálicos del grupo del platino. Típicamente, estos incluirán uno o más de rodio y paladio aunque pueden también ser empleados otros componentes catalíticos metálicos del grupo del platino. Un catalizador de reducción de N0X adecuado para utilizar de acuerdo con la presente invención es un catalizador TWC convencional el cual comprende usualmente uno o más de los componentes metálicos del grupo del platino incluyendo un componente de platino dispersado sobre un soporte refractario. El soporte refractario es típicamente un óxido metálico refractario tal como óxido de aluminio activado. Los catalizadores TWC puede incluir también un así llamado componente de almacenamiento de oxígeno el cual puede comprender óxido de cerio voluminoso o un óxido metálico básico tal como un óxido de níquel, fierro, manganeso o cobre. La técnica está repleta con composiciones TWC bien conocidas. En una composición típica de la presente invención, la cantidad del metal del grupo del platino presente será de aproximadamente 5 a 150, preferiblemente de aproximadamente 20 a 80 g/ft3. De esa cantidad, el platino comprenderá de aproximadamente 4 a 125 g/ft3, preferiblemente de aproximadamente 17 a 67 g/ft3. Un método típico para fabricar una composición de catalizador de acuerdo con la presente invención es proporcionar el catalizador de reducción de N0X como un primer recubrimiento o capa sobre las paredes de los pasos del flujo de gas de un miembro portador refractario adecuado tal como portador de panal de cordierita. Esto puede ser llevado a cabo, como es bien conocido en la técnica, impregnando alúmina activada de partícula fina con uno o más componentes de metales catalíticos tales como platino o platino y rodio, secando y calcinando las partículas de alúmina activada impregnadas y formando una suspensión acuosa de estas partículas junto con partículas de óxido de cerio voluminoso. (Como se utiliza aquí, el término "alúmina activada" tiene su significado usual en la técnica de una alúmina de área superficial relativamente grande, comparada, por ejemplo, a a-alúmina (alfa) , que comprende predominantemente ?-alúmina (gama) aunque también pueden estar presentes otras fases tales como ?-alúmina (eta) ) . La alúmina activada puede haber sido inicialmente estabilizada térmicamente, así como es bien conocido en la técnica, impregnándola con, por ejemplo, una solución de una sal de bario, de lantano, de metales de tierras raras u otro precursor estabilizador conocido soluble, y calcinando la alúmina activada impregnada para formar un óxido metálico estabilizador dispersado sobre la alúmina. Los catalizadores de metales básicos pueden también haber sido impregnados en la alúmina activada, por ejemplo, impregnando una solución de nitrato de níquel en las partículas de alúmina y calcinando para proporcionar el óxido de níquel dispersado en las partículas de alúmina.

El miembro portador puede entonces ser sumergido en la suspensión de alúmina activada impregnada y eliminar el exceso de suspensión para proporcionar un recubrimiento delgado de la suspensión sobre las paredes de los pasos de flujo del gas del portador. El portador recubierto es secado entonces y calcinado para proporcionar un recubrimiento adherente del catalizador de reducción de N0X a las paredes de los pasos del mismo. El portador puede entonces ser sumergido en la suspensión de partículas finas del compuesto de metal oxigenado básico, por ejemplo, en una suspensión acuosa de partículas finas del óxido de estroncio voluminoso, y una segunda o recubrimiento de sobre capa de un material sorbente de NOx es de esta forma depositado sobre la primera o capa inferior del catalizador de reducción de NOx. El miembro es secado entonces y calcinado para proporcionar una composición de catalizador terminado de acuerdo con una modalidad de la presente invención.

Alternativamente, las partículas de alúmina impregnadas con el componente catalítico pueden ser mezcladas con partículas soportadas o voluminosas del material sorbente de NOx en una suspensión acuosa, y esta suspensión mezclada de las partículas de catalizador de reducción de NOx y partículas del material sorbente de NOx puede ser aplicada como un recubrimiento a las paredes de los pasos de flujo de gas del miembro portador.

En otra modalidad de la presente invención, el miembro portador refractario puede comprender un cuerpo de cuentas, granulos o partículas (referidas colectivamente como "cuentas del portador") fabricadas de un material refractario adecuado tal como ?-alúmina, recubierta con el catalizador de reducción de N0X y el material sorbente de N0X. Un cuerpo de tales cuentas del portador puede estar contenido dentro de un recipiente perforado adecuado el cual permite el paso del gas de escape a través del mismo. La Figura 1C muestra tal modalidad de la invención en la cual el miembro portador 10 'comprende un recipiente 11 de metal perforado encerrado por todos lados por paredes 22 dentro de las cuales está formado un patrón regular de perforaciones 22a. El interior del recipiente 11 esta empacado con una pluralidad de cuentas 24 de portador sobre las cuales está dispuesto el catalizador de reducción de NOx y el material sorbente de NOx. El miembro 10 'ilustrado en la Figura 1C podría estar, como es bien conocido para aquellos expertos en la técnica, contenido dentro de una estructura (no mostrada) diseñada para dirigir el flujo de la corriente gaseosa que es tratada a través del miembro 10', como se indica en la Figura 1C por las flechas no numeradas. En una modalidad de la invención, una proporción, por ejemplo, aproximadamente la mitad, de las cuentas 24 del portador pueden tener el catalizador de reducción de NO recubriendo las mismas y el resto puede tener el material sorbente de N0X recubrimento las mismas. Los dos incrementos diferentes de las cuentas 24 del portador son totalmente mezcladas de tal forma que el catalizador de reducción de N0X y el material sorbente de N0X son distribuidos más o menos uniformemente a través del interior del recipiente 11. En otra modalidad, el mismo incremento de las cuentas del portador puede estar recubierto con ambos catalizador de reducción de NOx y el material sorbente de NOz, preferiblemente en capas respectivas discretas de los mismos, y más preferiblemente con la capa del material sorbente de NOx superpuesto sobre la capa del catalizador de reducción del NOx.

Sin desear ligarse a cualquier teoría particular de operación, se cree que cuando la corriente gaseosa, por ejemplo, el escape del motor, a ser tratada es mezcla rica, el NOx contenido en la corriente gaseosa es sorbido sobre el material sorbente de NOx, por lo que se elimina el NOx sorbido de la corriente descargada a la atmósfera. Se cree que el componente catalítico de platino promueve tal sorción. Esta sorción de mezcla pobre ocurre durante el período de operación de mezcla pobre el cual termina llevando a la corriente gaseosa a mezcla rica, así como puede ser obtenido disminuyendo la relación aire a combustible de la mezcla de combustible alimentada al motor que genera el escape, o introduciendo directamente un reductor adecuado tal como hidrocarburos en la corriente gaseosa de escape. Los hidrocarburos u otro reductor adecuado en la corriente gaseosa desplazarán el NOx sorbido del material sorbente de NOx, y el N0X desplazado contacta el catalizador de reducción de NOx en la presencia del reductor y condiciones inferiores diferentes (una temperatura elevada adecuada) de tal forma que el NOx es reducido. Alguno o todo el NOx puede ser reducido a nitrógeno o a nitrógeno y .N20.

De acuerdo con el aspecto del método de la presente invención, el gas de escape es ajustado alternativamente entre las condiciones de operación estequiométricas/mezcla rica y mezcla pobre para proporcionar períodos de operación de mezcla pobre y períodos estequiométricos/mezcla rica alternantes. Se entenderá que la corriente gaseosa, por ejemplo, de escape, que es tratada puede ser llevada selectivamente a mezcla pobre o estequiométrica/mezcla rica ya sea ajustando la relación de aire a combustible alimentada al motor que genera el escape o inyectando periódicamente un reductor en la corriente gaseosa corriente arriba del catalizador. Por ejemplo, la composición de la presente invención es bien adecuada para tratar el escape de los motores de diesel los cuales continuamente corren mezcla pobre. En tal caso, con el fin de establecer un período de operación estequiométrica/mezcla rica, puede ser rociado un reductor adecuado, tal como combustible diesel, en el escape de inmediatamente corriente arriba de la composición de catalizador de la presente invención. Tal introducción de combustible diesel será llevada a cabo periódicamente para alternar los períodos de mezcla pobre y estequiométricos/mezcla rica del escape. Inclusive sí la condición total del escape (u otra corriente gaseosa) que es tratada es mezcla pobre, las condiciones locales estequiométrica/mezcla rica pueden ser impuestas periódicamente en y dentro de la composición del catalizador.

Durante los períodos de operación de mezcla pobre el NOx es sorbido por el material sorbente de NOx y tal sorción puede tomar lugar a temperaturas de aproximadamente 150 °C a aproximadamente 600°C. El NOx sorbido es desorbido durante los períodos estequiométrica/mezcla rica y/o períodos de altas temperaturas. La reducción del NOx durante los períodos de operación estequiométrica/mezcla rica es promovida por el contacto de los reactantes con el catalizador de reducción de NOx bajo condiciones de reducción del NOx, típicamente a temperaturas de aproximadamente 200 °C a aproximadamente 800 °C. Para la gasolina, una relación en peso de aire a combustible estequiométrica ("A/F") es 14.6. Se utiliza Lambda (?) usualmente para simbolizar la relación de la A/F real a la A/F estequiométrica. Por lo tanto, ? =1 es una A/F estequiométrica, ? > 1 es mezcla pobre y ? < 1 es mezcla rica. La operación de mezcla pobre del motor de combustible gasolina es usualmente a ? = aproximadamente 1.03 a 1.30.

Los siguientes ejemplos ilustran la preparación y prueba de las modalidades específicas de la invención. Se indicará que los componentes catalíticos metálicos del grupo del platino son segregados de los materiales sorbentes del N0X, de acuerdo con las enseñanzas de la presente invención. Se emplea el siguiente procedimiento de prueba.

Procedimiento A de Prueba Se prueban los catalizadores como a continuación. Se hace fluir una corriente de alimentación que comprende 250" ppm de NO, 333 ppm de propileno (equivalente a 1000 ppm de C , 10% de vapor, 10% de 02, 50 ppm de S02 y nitrógeno balanceado, dando una relación de C. a NOx de 4 a 1, a través del catalizador, el cual ha sido calentado previamente al aire a 100 °C, en una velocidad espacial de 25,000/h. La temperatura es incrementada en rampas en una proporción de 10°C/min. hasta una temperatura de 600 °C y se prueban los gases de escape para contenido de NOx. En las Figuras que muestran las gráficas de eliminación de NOx contra temperatura, la cantidad de eliminación de NOx es la cantidad neta de (1) NOx convertido a gases inocuos (N2 y N20) y sorbido por el material sorbente de N0X, menos (2) el NOx desorbido del material sorbente de NOx. La cantidad de eliminación de NOx se expresa como un porcentaje del NOx total presente en el gas de entrada. Un porcentaje negativo indica una liberación neta del NOx del material sorbente en la corriente gaseosa.

Ejemplo 1 A. Se disuelven once gramos de una sal de platino soluble que contiene 18.2% de Pt en peso en 55 mL de agua deíonizada. Se utiliza la solución de sal de platino resultante para impregnar 100 g de ?-alúmina que tiene un área superficial BET (Brunnauer-Emmett-Teller) de 150 metros cuadrados por gramo (m2/g) • Se agrega la solución de sal de platino con mezclado continuo para dar una alúmina impregnada que contiene 2% en peso de Pt (Base seca) . La mezcla es molida por pelotas aproximadamente 30 minutos después de lo cual se agregan cinco gramos de ácido acético en la mezcla para fijar el Pt sobre la superficie de la alúmina. Se hace una suspensión con la mezcla con agua deionizada para formar una suspensión de 45% de sólidos y es triturada además en un molido de pelota para un tamaño de partícula del 90% de las partículas menor que 10 micrones en diámetro. La tira resultante es designada Tira A.

B. La tira A es recubierta sobre un miembro portador de cordierita cilindrico que mide 1.5 pulgadas (3.81 cm) en diámetro por 3 pulgadas (7.62 cm) en longitud y que contiene 400 celdas por pulgada cuadrada ("cpsi"). El miembro portador recubierto es secado entonces a 100 °C y calcinado a 550°C por dos horas para dar un recubrimiento de lavado del catalizador calcinado de 2 g/in3 y una carga de Pt de 70 g/ft3. El miembro catalizador resultante proporciona un catalizador de reducción que contiene platino comparativo y se designa como Catalizador C-1.

Ejemplo 2 A. Una cantidad de 250 g del mismo tipo de alúmina como se utiliza en la Parte A del Ejemplo 1 es mezclada totalmente con 750 g de polvo de óxido de estroncio (SrO) , es decir, SrO voluminoso. Se agrega lentamente la mezcla de SrO-Al203 a 2000 g de agua deionizada mezclando. Se mantiene la mezcla en un baño de hielo para prevenir que el agua deionizada haga ebullición, y se continúa el mezclado para llevar la mezcla de SrO-Al203 a temperatura ambiente. Entonces se agregan 150 g de ácido acético (5% en base al peso de la suspensión) a la mezcla seguidos por 150 g de aglutinante Nyacol Al-20 (5.1% en base al peso de los sólidos secos) . Se continúa el mezclado por 15 minutos adicionales. Se coloca la suspensión resultante en un envase del molino de pelota y se tritura con pelotas durante la noche para un tamaño de partícula del 90% de las partículas de menos de 10 micrones. Se ajusta el nivel de sólidos con agua deionizada a 36% de sólidos. La suspensión del material sorbente resultante (o trampa) es designada Tira T-l.

B. El miembro catalizador C-1 del Ejemplo 1 es recubierto con la Tira T-l obtenida en la Parte A de este Ejemplo 2. El miembro recubierto es secado entonces a 100°C y calcinado a 550 °C por 2 horas para proporcionar una sobre capa de recubrimiento de lavado de 1 g/in3 superpuesta sobre la capa de Pt/Al203 (ahora una capa inferior) del Catalizador C-1. La composición resultante proporciona una modalidad de la presente invención que comprende una sobre capa del material de sorción de óxido de estroncio voluminoso superpuesta sobre la capa inferior del catalizador de reducción que contiene platino y se designa Catalizador E-l.

C. Un catalizador tridireccional disponible comercialmente, convencional tiene una carga de metal precioso de 70 g/ft3 comprendido de Pt y Rh en una relación en peso de 5 a 1 de Pt:Rh. Los metales preciosos catalizadores son dispersados sobre la alúmina activada y el catalizador tiene una carga de recubrimiento de lavado (alúmina más Pt y Rh) de 2 g/in3. El catalizador se seca y calcina a 450°C. Se recubre con la suspensión T-l obtenida en la Parte A de este Ejemplo 2 al catalizador TWC para proporcionar, después de secar a 100°C y calcinando a 550 °C por dos horas, un recubrimiento de lavado de sobre capa de material sorbente de 1 g/in3 superpuesto sobre la capa inferior de Pt/Rh/Al203. La composición resultante proporciona una modalidad de la presente invención que comprende una sobre capa de material sorbente de óxido de estroncio voluminoso sobrepuesto sobre una capa inferior que comprende un catalizador TWC que contiene platino y rodio, y se designa Catalizador E-2. D. Los resultados de las pruebas de los Catalizadores C-1, E-l, y E-2 bajo el Procedimiento A de Prueba se comparan en la Figura 2, la cual muestra que el Catalizador C-1 comparativo no muestra ninguna sorción de N0X y muestra alguna conversión de N0X con una reducción máxima de NO a una temperatura de aproximadamente 200°C de la corriente gaseosa en la entrada para el catalizador de prueba. (Todas las temperaturas mostradas en las Figuras 2-12 (incluyendo la Figura 2A) son temperaturas de la corriente gaseosa de prueba a la entrada para el miembro catalizador a ser probado. La referencia en este y los siguientes ejemplos a las temperaturas a las cuales los eventos de sorción y liberación de Nox ocurren son para tales temperaturas de entrada de la corriente gaseosa, algunas veces referidas simplemente como "temperaturas de entrada" . En contraste al funcionamiento muy deficiente del Catalizador C-1 comparativo, el Catalizador E-l y el Catalizador E-2 que comprende modalidades de la presente invención muestran reducción de NOx en una temperatura de entrada de aproximadamente 200°C con 20% de sorción de NOx a temperaturas de entrada entre 100°C y 150°C, así como también alta eficiencia de sorción en la temperatura de entrada en el rango de 250°C a 400°C. La sorción máxima de N0X es aproximadamente 60% en una temperatura de entrada de 300°C. A temperaturas de entrada mayores a 400°C, es liberado el N0X como se indica por el pico negativo de N0X entre 400 y 550°C. La comparación del Catalizador C-1 (Pt/Al203) con el Catalizador E-l (SrO recubierto sobre Pt/Al203) y E-2 (SrO recubierto sobre un catalizador TWC) muestra claramente el incremento en la capacidad de sorción de N0X del SrO recubriendo los Catalizadores E-l y E-2 comparado con el Catalizador C-1 comparativo .

E. El Catalizador E-l es probado de acuerdo con el Procedimiento B de Prueba el cual comprende circular la composición de la alimentación en un reactor de laboratorio entre (1) mezcla rica y (2) mezcla pobre. El gas de prueba contiene 250 ppm de NO, 333 ppm de C3H6 (1000 ppm de Cl) , 50 ppm de S02, y 2% de vapor y se hace fluir a través del catalizador en una velocidad espacial de 25,000/hr mientras se varía la concentración' de oxígeno en la alimentación de cero (condiciones de mezcla rica) a 10% (condiciones de mezcla pobre) . Se realiza la prueba sobre un miembro portador de cordierita cilindrico que tiene 400 cpsi que mide 3Á pulgadas (1.91 cm) en diámetro y 1 pulgada (2.54 cm) en longitud pero de otra forma idéntico al Catalizador E-l y por tanto este ejemplo se designa también Catalizador E-l. Se repite el ciclo por dos ciclos en las temperaturas de entrada de 370°C y 390°C y un ciclo a temperaturas de entradas de 470-550°C. Se presentan los resultados en la Figura 2A la cual muestra que en condiciones de mezcla pobre y a temperaturas de entrada del catalizador de 370-390°C y 470-500°C, el N0X es sorbido durante los ciclos de mezcla pobre. Después de aproximadamente 10 minutos, se cambian las condiciones de mezcla pobre a mezcla rica reemplazando el flujo de 02 con N2 y manteniendo fija la velocidad espacial. Al momento la alimentación cambia a mezcla rica, una porción del N0X sorbido es liberado como N0X y se reduce una cantidad significativa a gases inocuos.

Ejemplo 3 Se disuelve la cantidad de 204 g de Sr(N03)2 en 226 mL de agua deionizada y se agrega la solución resultante a 500 g de polvo de ?-alúmina. El polvo impregnado de esta forma se seca a 100°C y se calcina a 550°C por dos horas y se permite enfriar. Se forma una suspensión de la cantidad de 200 g de la alúmina impregnada de SrO en 226 mL de agua deionizada con 10 g de ácido acético y se tritura con pelotas la mezcla a un tamaño de partícula del 90% menor a 10 micrones. La suspensión de SrO/Al203 resultante recubre una muestra del Catalizador de C-1 del Ejemplo 1. El catalizador recubierto es secado entonces a 100°C y calcinado a 550°C por dos horas para proporcionar una sobre capa de 1 g/in3. La composición resultante proporciona una modalidad de la presente invención que comprende una sobre capa del material de sorción de SrO (no voluminoso) sobrepuesta sobre una capa inferior del Catalizador C-1 y es designada Catalizador E-3.

Se prueba el Catalizador E-3 de acuerdo con el procedimiento A de prueba y los resultados se dan en la Figura 3, la cual muestra que la eliminación de NOx se logra con un pico a una temperatura de entrada de aproximadamente 240°C y una liberación del N0X desorbido a una temperatura de entrada de aproximadamente 420 °C.

Ejemplo 4 Se mezcla la cantidad de 198 g de Sr(0H)2 con 25 g del mismo tipo de alúmina como se utiliza en el Ejemplo 1 como un aglutinante y entonces se forma una suspensión con 100 mL de agua deionizada y triturada con pelotas a un tamaño de partícula del 90% de las partículas teniendo un diámetro de menos de 10 micrones. La suspensión es recubierta entonces sobre una muestra del Catalizador C-1 del Ejemplo 1.- La suspensión de Sr(0H)3 y Al203 recubre la capa inferior de Pt/Al203 del Catalizador C-1. La muestra es secada entonces a 100°C y calcinada a 550°C por dos horas para proporcionar una sobre capa de 0.7 g/in3. El catalizador resultante proporciona una modalidad de la presente invención que comprende una capa del material de sorción de hidróxido de estroncio voluminoso sobrepuesta sobre un catalizador de reducción que contiene platino, y es designado Catalizador E-4.

Se prueba el Catalizador E-4 de acuerdo al Procedimiento A de Prueba y los resultados se dan en la Figura 4. Es claro a partir de los resultados, los cuales muestran un pico de eliminación para N0X a una temperatura de entrada de aproximadamente 280 °C que la provisión de una sobre capa de Sr(OH)2 sobre la capa inferior de Pt/Al203 resulta en una sorción de NOx y la capacidad de reducción altas.

Ejemplo 5 Se mezclan doscientos gramos de una suspensión de 35% de sólidos de SrO en agua deionizada con 70 g de polvo de Ce02 y se agrega agua deionizada para formar una suspensión de 40% de sólidos. La mezcla resultantes es agregada a 300 mL de agua deíonizada y triturada con pelotas por 24 horas para proporcionar un tamaño de partícula del 90% de las partículas que es menor a 10 micrones en diámetro. La suspensión es recubierta sobre' una muestra del Catalizador C-1 del Ejemplo 1. El catalizador resultante es secado entonces a 100°C y calcinado a 550 °C por dos horas para proporcionar una carga de recubrimiento de lavado de sobre capa de 1.3 g/in3 sobre puesta sobre la capa inferior de Pt/Al203 del Catalizador C-1. La composición resultante proporciona una modalidad de la presente invención que comprende una sobre capa del material sorbente de una mezcla de óxido de estroncio y óxido de cerio voluminoso sobrepuesta sobre un catalizador de reducción que contiene platino, y es designado Catalizador E-5.

Se prueba el Catalizador E-5 utilizando la misma alimentación y flujo de gas como en el Procedimiento A de Prueba excepto que no se incluye el propileno, es decir, no se incluye ningún hidrocarburo en la alimentación. Los resultados se dan en la Figura 5. Es claro a partir de los resultados, que este material muestra excelente eliminación de NOx, logrando el máximo en temperaturas de entrada de aproximadamente 180°C y 400°C. La desorción de Nox inicia a una temperatura de entrada de aproximadamente 480°C.

Ejemplo 6 (Comparativo) Se agrega sal de platino soluble a un laminador de pelotas que contiene Tira T-l de la parte A del Ejemplo 2 (Tira T-l que contiene 75 % en peso de SrO y 25 % en peso de Al203) para dar 2% en peso de Pt dispersado sobre la Tira T-l. Esto proporciona 70 g/ft3 de Pt en el catalizador terminado. La muestra es triturada por pelotas aproximadamente treinta minutos, 5% en peso (en base al peso de la suspensión)- se agrega ácido acético y la tira es además triturada por pelotas a un tamaño de partícula del 90% de las partículas teniendo un diámetro de menos de 10 micrones. La tira resultante es recubierta sobre miembros portadores de cordierita de 400 cpsi que miden 0.75 pulgadas (1.91 cm) en longitud y 1.0 pulgadas (2.54 cm) en diámetro, secada y calcinada a 550°C por dos horas para dar 2 g/in3 de carga de recubrimiento de lavado. La muestra comparativa resultante proporciona un componente catalítico de platino dispersado sobre el material sorbente de óxido de estroncio, es decir, el componente catalítico metálico del grupo del platino no es segregado del material sorbente. El catalizador comparativo resultante es designado Catalizador C-2. Los resultados de prueba del catalizador utilizando el procedimiento A de Prueba sobre el Catalizador C-2 comparativo y el Catalizador E-l de la presente invención se muestran en la Figura 6. Es claro de estos resultados que la impregnación de Pt sobre SrO voluminoso (Como se sugiere por los documentos de Takahashi et al y SAE descritos anteriormente) no da el atrapamiento de N0X superior y funcionamiento de reducción el cual se obtiene con el Catalizador E-l. De hecho, se observa menos de 10% de eliminación de NOx sobre el Catalizador C-2 a temperaturas de entrada de aproximadamente 150-600°C, indicando que el mezclado de las funciones catalíticas y de atrapamiento soportando el componente catalítico metálico de platino sobre el material de sorción del óxido de estroncio resulta en una eficiencia muy deficiente para eliminación de NOx.

Ejemplo 7 (Comparativo) La alúmina activada que tiene. un área superficial BET de aproximadamente 150 g/m2 es impregnada con una solución acuosa de nitrato de estroncio. Se seca la muestra de polvo impregnado a 120°C durante la noche y entonces se calcina calentando de temperatura ambiente a 600°C sobre un período de dos horas y entonces mantenida a 600°C por unas cuatro horas adicionales para proporcionar alúmina que contiene 20% en peso (en base calcinada) de SrO. Se forma una tira acuosa de 35% de sólidos del polvo del material sorbente de NOx resultante agregando el polvo a agua deionizada a la cual se agrega suficiente platino utilizando una solución acuosa de una sal de paltino soluble para proporcionar 2% en peso de Pt en el producto calcinado. Se preparan las mezclas recubriendo miembros del portador de cordierita de 400 cpsi para dar 2 g/in3 de carga de recubrimiento de lavado después de la calcinación a 550°C por 2 horas (es decir, 70 g/ft3 de Pt) . El catalizador comparativo resultante tiene el componente metálico catalítico de platino impregnado sobre las mismas partículas de soporte (alúmina) sobre el cual el material sorbente de óxido de estroncio (vía calcinación de nitrato de estroncio) es dispersado. De esta forma, el componente metálico catalítico, en este caso un componente metálico catalítico de platino, no es segregado del material sorbente de NOx como se requiere por la presente invención. Este catalizador comparativo es designado Catalizador C-3.

Los resultados de la prueba de catalizadores utilizando el Procedimiento A de Prueba son llevados a cabo sobre el Catalizador C-3 comparativo, junto con el Catalizador E-l de la presente invención y los resultados se muestran en la Figura 7. Se observa el Catalizador E-l paraliminar el N0X sobre un rango amplio de temperatura de entrada de aproximadamente 150 -400 °C con liberación de NOx arriba de esta temperatura, mientras que el Catalizador C-3 muestra solamente menor, menos de 15%, eliminación de NOx a un rango de temperatura de entrada de aproximadamente 150-300°C y correspondientemente mucho menor liberación de NOx a mayores temperaturas. De esta forma, como se muestra también en el Ejemplo 6, falla para segregar el componente metálico catalítico de platino y el componente de material sorbente de N0X de óxido de estroncio en la forma requerida por las enseñanzas de la presente invención, en este caso soportando ambas especies sobre las mismas partículas de Al203, resulta en deficiente eficiencia de remoción de N0X. Como se indica en otra parte aquí, esto es contrario a las enseñanzas de documentos de Takahashi et al y SAE indicados anteriormente.

Ejemplo 8 A._E-1 mezclado Se mezclan totalmente en forma conjunta setenta y cinco mL de la Tira A de la Parte A del Ejemplo 1 diluido con agua deionizada a 37.2 % de sólidos, y 45.3 mL de Tira T-l de la Parte A del Ejemplo 2 diluido con agua deionizada a 30.8% de sólidos. Se utiliza la tira resultante para recubrir miembros portadores de cordierita de 400 cpsi para dar 3 g/in3 de carga de recubrimiento de lavado después de la calcinación a 550°C por 2 horas para proporcionar un catalizador que tiene 70 g/in3 de P . El resultando es una versión "mezclada" del Catalizador E-l en la cual el catalizador de reducción de N0X y el material de sorción de NOx no son capas discretas pero están mezclados en una capa. La muestra resultante es designada Catalizador E-1M, se encuentra M por mezclado.

B._E-1 inverso La Tira T-l de la Parte A del Ejemplo 2 se recubre como una capa inferior sobre los miembros portadores de cordierita de 400 cpsi para dar 1 g/in3 de recubrimiento de lavado después de la calcinación a 550°C por dos horas. El resultado es una versión del Catalizador E-l en la cual las capas son inversas con relación al Catalizador E-l, es decir, el material sorbente de NOx es la capa inferior y el catalizador de reducción de NOx es la sobre capa. La muestra resultante es designada Catalizador E-IR, se encuentre "R" por inverso.

La Figura 8 muestra los resultados de los Catalizadores E-l, E-1M y E-IR de prueba utilizando el Procedimiento A de Prueba. Claramente de estos resultados se prefiere una estructura estratificada con el componente de atrapamiento de NOx sobre la sobre capa y el catalizador de reducción de NOx sobre la capa inferior. Debe indicarse sin embargo que se observa el atrapamiento y conversión de NOx con también los otros dos materiales. Sin embargo, se prefiere tener el material sorbente de NOx y el catalizador de disminución de NOx dispuestos en la estructura estratificada ejemplificada por el Catalizador E-l, en donde el catalizador de reducción de NOx es la capa inferior.

Ejemplo 9 Se fabrica un material sorbente de N0X que contiene solamente el material sorbente de N0X, como sigue. Se recubre con la Tira T-l de la Parte A del Ejemplo 2 el miembro portador de cordierita de 400 cpsi el cual es calcinado entonces a 550°C por 2 horas para dar 1 g/in3 de recubrimiento de lavado. Se designa al material de comparación resultante Catalizador C-4.

En la Figura 9, la eliminación de NOx sobre el Catalizador E-l y el Catalizador E-4 de comparación es comparado utilizando condiciones de prueba similares a aquellas utilizadas en el Procedimiento A de Prueba excepto que no está presente el reductor. Debido a la ausencia de hidrocarburos (u otro reductor) en el gas de alimentación, las eliminaciones de N0X mostradas en esta Figura resultan de sólo el atrapamiento de NOx, sin haber conversión de N0X, es decir, reducción de NOx por un reductor. Se muestra claramente a partir de estos resultados que el componente metálico catalítico del grupo del platino en la capa inferior del Catalizador E-l, juega un papel en la promoción de sorción de NOx por el material sorbente de N0X, es decir, óxido de estroncio en este caso. Se observa muy poca eliminación de N0X por el Catalizador comparativo C-4, es decir, menos de 5% arriba de la temperatura de entrada de 150°C, mientras que los datos para el Catalizador E-l muestran dos picos de eliminación de NOx a temperaturas de entrada de aproximadamente 150°C y aproximadamente 360°C, cada uno con sobre eliminación de 30% de N0X. A temperaturas de entrada más altas, aproximadamente 400 - 575°C, se muestra un pico de desorción de NOx correspondientemente para el Catalizador E-l.

Ejemplo 10. Un núcleo de catalizador de cordierita calcinado, de 400 cpsi, tiene un recubrimiento de lavado de 2 g/in3 depositado sobre la Tira A de la Parte A del Ejemplo 1 como una capa inferior. Se aplica una sobre capa de 1 g/in3 utilizando una tira preparada con 150 g de Ba2Sr06, 50 g de Al203, 31 g de aglutinante de alúmina A-20 Nalco (20% de sólidos) y 180 g de agua deionizada. El material estratificado resultante es calcinado a 550°C por dos horas. El Catalizador resultante es designado Catalizador E-10.

Se prueba el Catalizador E-10 de acuerdo al Procedimiento A de Prueba para actividad de reducción y atrapamiento de NOx y los resultados de prueba se dan en la Figura 10. Claramente este material es activo para tanto la sorción y conversión de N0X sobre un rango de temperatura de entrada bastante amplio de 100-400°C y libera NOx arriba de una temperatura de entrada de aproximadamente 400°C. Ejemplo 11 Prueba mezcla pobre /mezcla rica Se prueban los catalizadores E-l y E-10 en un ambiente mezcla rica/mezcla pobre alternante bajo las siguientes condiciones a temperaturas de punto de datos mostrados en las Figuras HA y 11B. De esta forma, los datos graficados en la Figura HA son desarrollados a temperaturas de entrada en el rango de 200°C a 450°C en intervalos de 50°C y los datos graficados en la Figura 11B son desarrollados a temperaturas de entrada de 150°C a 500°C a intervalos de 50°C.

Velocidad espacial = 25 , 000/horas .

Las temperaturas de entrada se mantienen constantes por media hora a cada una de las temperaturas mostradas en las Figuras HA (200-450°C, a intervalos de 50°C) y 11B (150°C-500°e, a intervalos de 50°C) .

Composición de gas de entrada NO=250 ppm H2O=10% CO= 1,000 ppm C3H6=16.7 ppm SO2=50 ppm H2=330 ppm O2=0.07% (modos de mezcla rica) -- 6 . 0% (modos d mezcla pobres) La frecuencia de ciclización entre los modos de mezcla pobre y mezcla rica es 60 segundos en cada modo. El preacondicionamiento de los catalizadores de prueba se lleva cabo por aproximadamente 30 minutos sometiendo los catalizadores a los períodos de mezcla pobre y mezcla rica de 60 segundos en cada temperatura de prueba. Los resultados obtenidos para la prueba de mezcla pobre/mezcla rica de catalizadores preacondicionados E-l y E-10, son graficados en, respectivamente, en las Figuras HA y 11B. En estas figuras las longitudes verticales de las barras representan el rango de sorción de N0X observado durante los impulsos de mezcla pobre. Se muestra el procentaje de eliminación de N0X en el inicio de un ciclo de aire por la parte superior de cada barra vertical en las Figuras HA y 11B, y el porcentaje de eliminación de N0X en el final de cada ciclo de aire se muestra por la parte inferior de cada barra vertical. La forma cíclica en la cual se corre la prueba asegura que durante los periodos de operación mezcla rica el catalizador es limpiado de N0X almacenado de tal forma que la sorción de NOx puede ocurrir contra el siguiente periodo de operación de mezcla pobre. Claramente, tanto el Catalizador E-l y el Catalizador E-10 demuestran la capacidad para sorber el N0X sobre un rango de temperatura amplio para un período prolongado de tiempo con periodo alternantes de operación mezcla rica y mezcla pobre.

Ejemplo 12 A. Se prepara la muestra de catalizador idénticamente al Catalizador C-1 de la Parte B del Ejemplo 1, la sola diferencia que es que la carga de recubrimiento de lavado del catalizador calcinado es de 1.67 g/in3.

B. Se forma una suspensión de alúmina de alúmina activada y es triturada por pelotas para el 90% de las partículas que es menor de 10 micrones en diámetro utilizando 5% de ácido acético en la suspensión. La suspensión contiene 35% de sólidos en base al peso seco. La alúmina es recubierta entonces sobre el catalizador obtenido en la Parte A de este Ejemplo 12. El catalizador es secado entonces a 100°C y calcinado a 550 °C por dos horas para proporcionar 0.6 g/in3 de una capa de recubrimiento de lavado de alúmina en la muestra calcinada .

C. El catalizador calcinado obtenido de la parte B de este ejemplo 12 es recubierto entonces con la Tira T-l de la parte A del Ejemplo 2. El catalizador recubierto es secado entonces y calcinado a 550 °C por 2 horas para dar una sobre capa de material sorbente de NOx de 0.7 g/in3. La carga de recubrimiento de lavado total del catalizador de tres capas es 3 g/in3, teniendo un capa inferor del catalizador de reducción de NOx de platino dispersada sobre alúmina, una capa intermedia de alúmina, y una sobre capa del material sorbente de NOx comprendida de óxido de estroncio voluminoso y alúmina voluminosa. Este catalizador es designado Catalizador E-12.

Se prueba el Catalizador E-12 de acuerdo al Procedimiento A de Prueba. Los resultados son graficados en la figura 12 y muestran claramente que aún con una capa intermedia que separa la sobre capa de material sorbente de N0X de la capa inferior del catalizador de reducción de N0X, el catalizador E-12 demuestra buena eficiencia de sorción y conversión de NOx. Note la alta eliminación de NOx a temperaturas de entrada de aproximadamente 275°C a 350°C. El NOx sorbido es liberado a temperaturas mayores de 375°C.

Mientras que la invención ha sido descrita en detalle con respecto a modalidades específicas de la misma, se apreciará que numerosas variaciones para las modalidades específicas pueden ocurrir por aquellos expertos en la técnica después de leer y comprender lo mencionado anteriormente y se propone para abarcar tales variaciones dentro del alcance de las reivindicaciones anexas.

Claims

REIVINDTgAffTnwwa

1. Una composición para disminución de N0X en una corriente gaseosa, la composición caracterizada porque comprende un catalizador de reducción de N0X y un material sorbente de N0X dispuestos en proximidad entre sí sobre un miembro portador refractario común. El catalizador de reducción de N0X que comprende un componente metálico catalítico comprendido de un componente metálico catalítico de platino, el componente metálico catalítico que está dispersado sobre un material de soporte catalizador refractario; y El material sorbente de NOx que comprende al menos un compuesto metálico oxigenado básico el cual es segregado del componente metálico catalítico al menos al grado que (a) cuando el material sorbente de NOx es dispersado sobre un material de soporte refractario, el componente metálico catalítico y el material sorbente de NOx no son dispersados sobre el mismo incremento del material de soporte refractario, y (b) cuando el material sorbente de NOx está en la forma voluminosa, el componente metálico catalítico no está impregnado en el material sorbente de NOx voluminoso.

2. La composición de conformidad con la reivindicación 1 caracterizada porque el material sorbente de NOx es seleccionada del grupo que consiste de uno o más de los óxidos metálicos, carbonatos metálicos, hidróxidos metálicos y óxidos metálicos mezclados.

3. La composición de conformidad con la reivindicación 1 o reivindicación 2 caracterizada porque el material sorbente de N0X además comprende óxido de cerio.

4. La composición de conformidad con la reivindicación 1 o reivindicación 2 caracterizada porque el material sorbente de N0X además comprende óxido de cerio voluminoso.

5. La composición de conformidad con la reivindicación 1 o reivindicación 2 caracterizada porque el componente metálico catalítico además comprende al menos otro componente metálico catalítico además del componente metálico catalítico de platino.

6. La composición de conformidad con la reivindicación 1 o reivindicación 2 caracterizada porque el componente metálico catalítico además comprende al menos otro componente metálico catalítico del grupo del platino además del componente metálico catalítico de platino.

7. La composición de conformidad con la reivindicación 1 caracterizada porque el material sorbente de NOx comprende un óxido metálico mezclado seleccionado del grupo que consiste de uno o más de tungstato de estroncio y bario, niobato de estroncio y bario, titanato de estroncio, circonato de bario, silicato de bario y titanato de estroncio y bario.

8. La composición de conformidad con la reivindicación 1 caracterizada porque ' el material sorbente de N0X es seleccionado del grupo que consiste de uno o más de óxidos metálicos, hidróxidos metálicos, carbonatos metálicos, y óxidos metálicos mezclados, en donde los metales de los óxidos metálicos, hidróxidos metálicos y carbonatos metálicos y al menos uno de los metales de los óxidos metálicos mezclados son seleccionados del grupo que consiste de uno o más de litio, sodio, potasio, rubidio, cesio, magnesio, calcio, estroncio y bario.

9. La composición de conformidad con la reivindicación 1 caracterizada porque el material de soporte refractario comprende un óxido metálico refractario, y el material sorbente de NOx es seleccionado del grupo que consiste de uno o más de los óxidos e hidróxidos de uno o más de magnesio, calcio, estroncio y bario.

10. La composición de conformidad con la reivindicación 1 o reivindicación 2 caracterizada porque el catalizador de reducción de NOx es mezclada con el material sorbente de NOx.

11. La composición de conformidad con la reivindicación 1 o reivindicación 2 caracterizada porque el catalizador de reducción de NOx está dispuesto como una primera capa discreta sobre el miembro portador refractario y el material sorbente de NOx está dispuesto como una segunda capa discreta sobre el miembro portador refractario.

12. La composición de conformidad con la reivindicación 11 caracterizada porque la primera capa discreta comprende una capa inferior dispuesta sobre el miembro portador y la segunda capa discreta comprende una sobre capa sobre puesta sobre la capa inferior.

13. La composición de conformidad con la reivindicación 11 caracterizada porque la primera capa discreta y la segunda capa discreta están en contacto entre sí.

14. La composición de conformidad con la reivindicación 11 caracterizada porque la primera capa discreta y la segunda capa discreta están separadas por una capa intermedia del material.

15. La composición de conformidad con la reivindicación 11 caracterizada porque el portador refractario comprende un cuerpo que tiene una pluralidad de pasos de flujo de gas que se extiende a través del mismo, los pasos que son definidos por paredes de pasos, y la primera y segunda capa están dispuestas sobre las paredes de los pasos.

16. La composición de conformidad con la reivindicación 11 caracterizada porque el portador refractario comprende un cuerpo de cuentas del portador retenidas dentro del recipiento permeable a gases.

17. La composición de conformidad con la reivindicación 16 caracterizada porque la primera capa está dispuesta sobre un incremento de cuentas del portador y la segunda capa está dispuesta sobre un segundo incremento de cuentas del portador, y el primer y segundo incrementos de las cuentas del portador son mezclados dentro del recipiente.

18. La composición de conformidad con la reivindicación 16 caracterizada porque la primera y segunda capas están dispuestas sobre el mismo incremento de cuentas del portador.

19. La composición de conformidad con " la reivindicación 1 caracterizada porque el material sorbente de NOx comprende óxido de estroncio.

20. Una composición para disminución de NOx en una corriente gaseosa caracterizada porque comprende: El miembro portador refractario que comprende un cuerpo que tiene una pluralidad de pasos de flujo de gas que se extienden a través del mismo, los pasos que son definidos por paredes de paso; Un catalizador de reducción de NOx que comprende un componente catalítico metálico comprendido de un componente metálico catalítico de platino, el componente metálico catalítico que está dispersado sobre un soporte de óxido metálico refractario, el catalizador de reducción que está dispuesto sobre las paredes de paso como una primera capa discreta; y Un material sorbente de N0X que comprende un óxido voluminoso seleccionado del grupo que consiste de uno o más de los óxidos de magnesio, calcio, estroncio y bario, el material sorbente de N0X que está dispuesto sobre las paredes de paso como una segunda capa discreta.

21. La composición de conformidad con la reivindicación 20 caracterizada porque el catalizador de reducción de NOx además comprende al menos otro componente metálico del grupo del platino para el compuesto metálico catalítico de platino.

22. La composición de conformidad con la reivindicación 20 o reivindicación 21 caracterizada porque la primera capa discreta comprende una capa inferior dispuesta sobre el miembro portador y la segunda capa discreta comprende una sobre capa sobre puesta sobre la capa inferior.

23. La composición de conformidad con la reivindicación 20 caracterizada porque el material sorbente de NOx además comprende óxido de cerio.

24. La composición de conformidad con la reivindicación 20 o reivindicación 21 caracterizada porque el material sorbente de NOx comprende óxido de estroncio voluminoso .

25. La composición de conformidad con la reivindicación 20 o reivindicación 21 caracterizada porque el material sorbente de N0X comprende hidróxido de estroncio voluminoso .

26. Un método para disminución de N0X caracterizado porque comprende poner en contacto una corriente gaseosa que contienen N0X con una composición de disminución de N0X, la composición que comprende un catalizador de reducción de N0X y un material sorbente de N0X dispuesto en proximidad entre sí sobre un miembro portador refractario común, (i) el catalizador de reducción de N0X que comprende un componente metálico catalítico comprendido de un componente metálico catalítico de platino y, opcionalmente, al menos otro componente metálico catalítico del grupo del platino, el componente metálico catalítico que está dispersado sobre un primer soporte de óxido metálico refractario, (ii) el material sorbente de N0X que es opcionalmente un material voluminoso y que comprende al menos un material seleccionado del grupo que consiste de compuestos metálicos oxigenados básicos y, opcionalmente, además comprende óxido de cerio, y (iii) en donde el material sorbente de N0X es segregado del componente metálico catalítico, al menos al grado que (a) cuando el material sorbente de N0X es dispersado sobre un material de soporte refractario, el componente metálico catalítico y el material sorbente de NOx no son dispersados sobre el mismo incremento del material de soporte refractario, y (b) cuando el material sorbente de NOx comprende un material voluminoso, el componente metálico catalítico no es impregnado en el material sorbente de N0X voluminoso; El método que incluye ajustar periódicamente la composición de la corriente gaseosa entre las condiciones de mezcla pobre y estequiométrica/ mezcla rica para por lo mismo proporcionar períodos de condición de operación de mezcla pobre y períodos de condición de operación estequiométrica/ mezcla rica alternantes, y mantener condiciones de reducción de N0X durante las condiciones de operación estequiométrica/ mezcla rica, por lo que durante los períodos de operación de me-zcla pobre el NOx es sorbido por el material de sorción y durante los periodos de operación estequiométrica/ mezcla rica el catalizador de reducción de N0X promueve la reducción del NOx.

27. El método de conformidad con la reivindicación 26 caracterizado porque el material sorbente de NOx comprende un óxido metálico mezclado seleccionado del grupo que consiste de uno o más del tungstato de estroncio y bario, niobato de estroncio y bario, titanato de estroncio, circonato de bario, silicato de bario y titanato de estroncio y bario.

28. El método de conformidad con la reivindicación 26 caracterizado porque el material sorbente de NOx es seleccionado del grupo que consiste de uno o más de óxidos metálicos, hidróxidos metálicos, carbonatos metálicos, y óxidos metálicos mezclados, en donde los metales de los óxidos metálicos, hidróxidos metálicos y carbonatos metálicos y al menos uno de los metales de los óxidos metálicos mezclados son seleccionados del grupo que consiste de uno o más de litio, sodio, potasio, rubidio, cesio, magnesio, calcio, estroncio y bario .

29. El método de conformidad con la reivindicación 26 caracterizado porque el catalizador de reducción de NOx además comprende al menos otro componente metálico catalítico del grupo del plaino y el material sorbente de NOx es seleccionado del' grupo que consiste de uno o más de los óxidos de magnesio, calcio, estroncio y bario.

30. El método de conformidad con la reivindicación 26 caracterizado porque el material sorbente de NOx comprende óxido de estroncio.

31. El método de conformidad con la reivindicación 26 caracterizado porque el catalizador de reducción de NOx está dispuesto como una primera capa discreta sobre el miembro portador refractario y el material sorbente de NOx está dispuesto como una segunda capa discreta sobre el miembro portador.

32. El método de conformidad con la reivindicación 31 caracterizado porque la primera capa discreta comprende una capa inferior dispuesta sobre el miembro portador y la segunda capa discreta comprende una sobre capa sobre puesta sobre la capa inferior.