DE102017122000A1 - Oxidationskatalysator für ein Dieselmotorabgas - Google Patents

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Abstract

Beschrieben ist ein Oxidationskatalysator zum Behandeln eines von einem Dieselmotor produzierten Abgases, der eine katalytische Region und ein Substrat umfasst, wobei die katalytische Region ein katalytisches Material, das eine Kupfer(Cu)-Komponente, ein Platingruppenmetall (PGM), das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus (i) Platin (Pt), (ii) Palladium (Pd) und (iii) Platin (Pt) und Palladium (Pd) besteht, umfasst, sowie ein Trägermaterial, das ein Aluminiumoxid umfassendes hitzebeständiges Oxid ist, umfasst, wobei das Platingruppenmetall (PGM) und die Kupfer(Cu)-Komponente jeweils auf dem Trägermaterial geträgert sind.

Description

  • GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Oxidationskatalysator und ein Abgassystem zum Behandeln eines von einem Dieselmotor erzeugten Abgases. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Fahrzeug, das den Oxidationskatalysator oder das Abgassystem umfasst.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Allgemein gibt es vier Klassen von Schadstoffen, gegen die durch internationale Organisationen auf der ganzen Welt Gesetze erlassen wurden: Kohlenstoffmonoxid (CO), nicht verbrannte Kohlenwasserstoffe (HCs), Stickstoffoxide (NOx) und Feinstaub (PM). Da die Emissionsstandards für die zulässige Emission von Schadstoffen in Abgasen aus Fahrzeugmotoren zunehmend verschärft werden, besteht ein Bedarf, verbesserte Katalysatoren bereitzustellen, die in der Lage sind, diese Standards zu erfüllen, und die wirtschaftlich sind.
  • Für Dieselmotoren wird typischerweise ein Oxidationskatalysator (häufig als Dieseloxidationskatalysator (DOC) bezeichnet) verwendet, um das von derartigen Motoren erzeugte Abgas zu behandeln. Dieseloxidationskatalysatoren katalysieren allgemein die Oxidation von (1) Kohlenstoffmonoxid (CO) zu Kohlenstoffdioxid (CO2) und (2) Kohlenwasserstoffen (HCs) zu Kohlenstoffdioxid (CO2) und Wasser (H2O). Die Abgastemperaturen sind bei Dieselmotoren, speziell bei Leichtlastdieselfahrzeugen, relativ niedrig (beispielsweise etwa 400 °C) und so besteht eine Herausforderung darin, haltbare Katalysatorformulierungen mit niedrigen "Anspring"-Temperaturen zu entwickeln.
  • Die Aktivität von Oxidationskatalysatoren, wie DOCs, wird häufig in Bezug auf ihre "Anspring"-Temperatur gemessen, bei der es sich um die Temperatur handelt, bei der der Katalysator beginnt, eine spezielle katalytische Reaktion durchzuführen oder die Reaktion in einem bestimmten Grad durchführt. Normalerweise werden die "Anspring"-Temperaturen in Bezug auf einen spezifischen Grad der Umwandlung eines Reaktanden, wie beispielsweise der Umwandlung von Kohlenstoffmonoxid, angegeben. Somit wird eine T50-Temperatur häufig als "Anspring"-Temperatur bezeichnet, da sie die niedrigste Temperatur darstellt, bei der ein Katalysator die Umwandlung eines Reaktanden mit einer von 50 %igen Wirksamkeit katalysiert.
  • Abgassysteme für Dieselmotoren können mehrere Emissionssteuerungsvorrichtungen umfassen. Jede Emissionssteuerungsvorrichtung besitzt eine spezialisierte Funktion und ist für die Behandlung einer oder mehrerer Klassen von Schadstoffen in dem Abgas verantwortlich. Die Leistungsfähigkeit einer stromaufseitigen Emissionssteuerungsvorrichtung, wie eines Oxidationskatalysators, kann die Leistungsfähigkeit einer stromabseitigen Emissionssteuerungsvorrichtung beeinflussen. Das liegt daran, dass das Abgas aus dem Auslass der stromaufseitigen Emissionssteuerungsvorrichtung in den Einlass der stromabseitigen bzw. nachgeschalteten Emissionssteuerungsvorrichtung geführt wird. Die Wechselwirkung zwischen den jeweiligen Emissionssteuerungsvorrichtungen in dem Abgassystem ist für die Gesamteffizienz des Systems wichtig.
  • Oxidationskatalysatoren können auch zum Oxidieren einer bestimmten Menge des in dem Abgas vorhandenen Stickstoffmonoxids (NO) zu Stickstoffdioxid (NO2) formuliert sein. Obwohl Stickstoffdioxid (NO2) selbst ein Schadstoff ist, kann die Umwandlung von NO zu NO2' vorteilhaft sein. Das NO2, das produziert wird, kann zum Regenerieren von teilchenförmigem Material (PM) verwendet werden, das beispielsweise von einem stromabseitigen Dieselpartikelfilter (DPF) oder einem stromabseitigen katalysierten Rußfilter (CSF) eingefangen wurde. Allgemein erhöht das von dem Oxidationskatalysator erzeugte NO2 Verhältnis von NO2:NO in dem Abgas aus dem Auslass des Oxidationskatalysators im Vergleich zu dem Abgas an dem Einlass. Dieses erhöhte Verhältnis kann für Abgassysteme vorteilhaft sein, die einen stromabseitigen bzw. nachgeschalteten selektiven katalytischen Reduktions(SCR)-Katalysator oder einen selektiven katalytischen Reduktions-Filter(SCRFTM)-Katalysator umfassen. Das Verhältnis von NO2:NO in dem direkt von einem Dieselmotor produzierten Abgas kann für eine optimale Leistungsfähigkeit eines SCR-Katalysators oder eines SCRF-Katalysators zu niedrig sein.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Die Erfindung liefert einen Oxidationskatalysator zum Behandeln eines von einem Dieselmotor produzierten Abgases, der eine katalytische Region und ein Substrat umfasst, wobei die katalytische Region ein katalytisches Material, das umfasst: Eine Kupfer(Cu)-Komponente, ein Platingruppenmetall (PGM), das aus der aus (i) Platin (Pt), (ii) Palladium (Pd) und (iii) Platin (Pt) und Palladium (Pd) bestehenden Gruppe ausgewählt ist, und ein Trägermaterial, das ein Aluminiumoxid umfassendes hitzebeständiges Oxid ist, umfasst, wobei das Platingruppenmetall (PGM) und die Kupfer(Cu)-Komponente jeweils auf dem Trägermaterial geträgert sind.
  • Die Erfinder stellten überraschenderweise fest, dass die Anwesenheit von Kupfer in Kombination mit einem Platingruppenmetall auf bestimmten Trägermaterialien eine ausgezeichnete Kohlenstoffmonoxid(CO)- und Kohlenwasserstoff(HC)-Oxidationsaktivität liefern kann. Vorteilhafterweise sind die CO- und HC-Anspringtemperaturen für solche Oxidationskatalysatoren sehr niedrig.
  • Die Erfindung betrifft ferner ein Abgassystem zum Behandeln eines von einem Dieselmotor produzierten Abgases. Das Abgassystem umfasst den erfindungsgemäßen Oxidationskatalysator und optional eine Emissionssteuerungsvorrichtung.
  • Die Erfindung liefert des Weiteren ein Fahrzeug. Das Fahrzeug umfasst einen Dieselmotor und entweder einen erfindungsgemäßen Oxidationskatalysator oder ein Abgassystem der Erfindung.
  • Die Erfindung betrifft auch die Verwendung eines Oxidationskatalysators zum Behandeln eines von einem Dieselmotor produzierten Abgases. Der Oxidationskatalysator ist ein Oxidationskatalysator gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • Ferner wird von der Erfindung ein Verfahren zum Behandeln eines von einem Dieselmotor produzierten Abgases bereitgestellt. Das Verfahren umfasst die Stufe des Führens eines von einem Dieselmotor produzierten Abgases durch ein Abgassystem, das den erfindungsgemäßen Oxidationskatalysator umfasst.
  • Bei den Verwendungs- und Verfahrensaspekten der Erfindung ist es bevorzugt, dass das Abgas von einem Dieselmotor produziert wird, der mit Kraftstoff, vorzugsweise Dieselkraftstoff, betrieben wird, der ≤ 50 ppm Schwefel, stärker bevorzugt ≤ 15 ppm Schwefel, wie beispielsweise ≤ 10 ppm Schwefel und noch stärker bevorzugt ≤ 5 ppm Schwefel umfasst.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Die 1 bis 5 sind schematische Darstellungen von erfindungsgemäßen Oxidationskatalysatoren. In jeder dieser Figuren repräsentiert die linke Seite ein Einlassende des Substrats und die rechte Seite repräsentiert ein Auslassende des Substrats.
  • 1 zeigt einen Oxidationskatalysator mit einer ersten katalytischen Schicht (2), die Kupfer enthalt. Die erste katalytische Schicht (2) ist auf einer zweiten katalytischen Schicht (3) angeordnet. Die zweite katalytische Schicht (3) ist auf dem Substrat (1) angeordnet.
  • 2 zeigt einen Oxidationskatalysator mit einer ersten katalytischen Zone (2), die Kupfer enthält. Es ist auch eine zweite katalytische Zone (3) auf dem Substrat (1) angeordnet.
  • 3 zeigt einen Oxidationskatalysator mit einer ersten katalytischen Zone (2), die Kupfer enthält. Die erste katalytische Zone (2) ist auf einer zweiten katalytischen Schicht (3) an oder nahe einem Einlassende des Substrats (1) angeordnet oder geträgert. Die zweite katalytische Schicht (3) ist auf dem Substrat (1) angeordnet.
  • 4 zeigt einen Oxidationskatalysator mit einer ersten katalytischen Zone (2), die Kupfer enthält. Die erste katalytische Zone (2) ist sowohl auf einem Substrat (1) als auch auf einer zweiten katalytischen Zone (3) angeordnet.
  • 5 zeigt einen Oxidationskatalysator mit einer ersten katalytischen Schicht (2), die Kupfer enthält. Die erste katalytische Zone (2) ist sowohl auf einem Substrat (1) als auch auf einer zweiten katalytischen Zone (3) angeordnet.
  • 6 zeigt einen Oxidationskatalysator, der eine erste katalytische Zone (2), die Kupfer enthält, und eine zweite katalytische Zone (3) aufweist. Die erste katalytische Zone (2) und die zweite katalytische Zone (3) sind auf einer dritten katalytischen Schicht (4) angeordnet. Die dritte katalytische Schicht (4) ist auf einem Substrat (1) angeordnet.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung wird nun weiter beschrieben. Die nachfolgenden Abschnitte beziehen sich auf verschiedene Teile des erfindungsgemäßen Oxidationskatalysators und definieren jeden Teil detaillierter. Jeder Teil oder Aspekt des Oxidationskatalysators (z.B. die katalytische Region, die zweite katalytische Region, das Substrat usw.) kann mit einem beliebigen anderen Teil oder Aspekt des Oxidationskatalysators kombiniert werden, wenn nicht deutlich das Gegenteil angegeben ist. lnsbesondere kann ein beliebiges Merkmal, das als bevorzugt oder vorteilhaft angegeben ist, mit einem beliebigen weiteren Merkmal oder Merkmalen, das bzw. die als bevorzugt oder vorteilhaft angegeben ist bzw. sind, kombiniert werden.
  • (Erste) Katalytische Region
  • Der erfindungsgemäße Oxidationskatalysator umfasst eine katalytische Region. Bei Oxidationskatalysatoren, die zwei oder mehr katalytische Regionen umfassen, wird die katalytische Region, die das Kupfer umfasst, hierin als die "erste katalytische Region" bezeichnet.
  • Die katalytische Region kann ein katalytisches Material umfassen oder im Wesentlichen daraus bestehen. Das katalytische Material kann ein Platingruppenmetall (PGM) und ein Trägermaterial umfassen oder im Wesentlichen daraus bestehen, wobei das Platingruppenmetall (PGM) auf dem Trägermaterial geträgert ist.
  • Das Kupfer ist auf dem Trägermaterial, vorzugsweise dem hitzebeständigen Oxid hiervon, geträgert. Das hitzebeständige Oxid kann ebenfalls Kupfer umfassen. Kleine Mengen von Kupfer können in das hitzebeständige Oxid als Teil des Herstellungsverfahrens imprägniert werden. Es ist bevorzugt, dass die Masse des Kupfers auf der Oberfläche des Trägermaterials lokalisiert ist.
  • Das katalytische Material umfasst Kupfer. Typischerweise umfasst das katalytische Material Kupfer, eine Verbindung von Kupfer oder ein Gemisch hiervon. Es ist bevorzugt, dass die Verbindung von Kupfer ein Oxid von Kupfer ist. Das Oxid von Kupfer ist vorzugsweise ein binares Oxid von Kupfer. Das Kupfer oder die Kupferverbindung, einschließlich des Oxids von Kupfer, wird hierin durch den Ausdruck "die Kupferkomponente" bezeichnet.
  • Das Oxid von Kupfer kann Kupfer(I)-oxid (Cu2O) und/oder Kupfer(II)-oxid (CuO) sein.
  • Es ist bevorzugt, dass die Verbindung von Kupfer ein Oxid von Kupfer ist. Zur Vermeidung von Missverständnissen sei gesagt, dass, wenn das hitzebeständige Oxid eine Kupferkomponente umfasst, das Trägermaterial oder das hitzebeständige Oxid hiervon nicht eine Kupferkomponente ist (d.h., das Trägermaterial oder das hitzebeständige Oxid hiervon ist nicht allein Kupfer oder ein Oxid hiervon).
  • Typischerweise ist das Trägermaterial ein teilchenförmiges hitzebeständiges Oxid. Die Kupferkomponente ist typischerweise über eine Oberfläche des teilchenförmigen hitzebeständigen Oxids verteilt bzw. dispergiert (z.B. auf dem hitzebeständigen Oxid geträgert). Die Kupferkomponente kann auch in der teilchenförmigen Volumenstruktur des hitzebeständigen Oxids enthalten sein.
  • Partikel des hitzebeständigen Oxids weisen typischerweise eine mittlere spezifische Oberfläche von ≥ 50 m2/g, vorzugsweise etwa 60 m2/g, insbesondere ≥ 75 m2/g und bevorzugter ≥ 100 m2/g, auf. Die mittlere spezifische Oberfläche (SSA) der Partikel des hitzebeständigen Oxids können mittels Stickstoffphysisorption bei –196 °C unter Verwendung des volumetrischen Verfahrens bestimmt werden. Die mittlere SSA wird unter Verwendung der BET-Adsorptionsisothermengleichung bestimmt.
  • Die Kupferkomponente ist auf dem Trägermaterial geträgert. Es ist bevorzugt, dass die Kupferkomponente direkt auf dem Trägermaterial geträgert ist oder direkt von dem Trägermaterial geträgert wird. Die Kupferkomponente (z.B. Partikel der Kupferkomponente) ist typischerweise auf dem Trägermaterial geträgert, indem sie über eine Oberfläche des Trägermaterials verteilt bzw. dispergiert wird, bevorzugter indem sie über das Trägermaterial dispergiert bzw. verteilt, auf einer Oberfläche des Trägermaterials fixiert und/oder auf oder in das Trägermaterial imprägniert wird.
  • Das teilchenförmige hitzebeständige Oxid kann mit der Kupferkomponente imprägniert sein. Somit können beispielsweise Partikel von Aluminiumoxid mit der Kupferkomponente imprägniert sein. Ein teilchenförmiges hitzebeständiges Oxid kann mit einer Kupferkomponente unter Verwendung herkömmlicher Techniken, die auf dem einschlägigen Fachgebiet bekannt sind, imprägniert werden.
  • Im Allgemeinen umfasst die erste katalytische Region eine wirksame Menge (z.B. Beladung) der Kupferkomponente zum Fördern der Oxidation von Kohlenstoffmonoxid (CO) und Kohlenwasserstoffen (HCs), vorzugsweise in Kombination mit dem Platingruppenmetall (PGM).
  • Die erste katalytische Region umfasst typischerweise eine Gesamtbeladung von Kupfer von 1 bis 250 g ft–3, wie z.B. 5 bis 200 g ft–3. Die Beladung bezieht sich auf die Menge von Kupfer, die vorhanden ist, sei es in elementarer Form oder als Teil einer Verbindung, wie z.B. einem Oxid.
  • Es ist bevorzugt, dass die erste katalytische Region eine Gesamtbeladung von Kupfer von 25 bis 175 g ft–3, bevorzugter 50 bis 150 g ft–3 (z.B. 100 bis 150 g ft–3) umfasst.
  • Typischerweise umfasst die erste katalytische Region Kupfer (z.B. in Form eines Elements oder in Form einer Verbindung von Kupfer) in einer Menge von 0,1 bis 15,0 Gew.-% (z.B. des hitzebeständigen Oxids), vorzugsweise 0,5 bis 10,0 Gew.-% (z.B. 0,75 bis 7,5 Gew.-%), bevorzugter 1,0 bis 7,5 Gew.-%. Diese Bereiche beziehen sich auf die Menge von Kupfer in Relation zu der Menge des hitzebeständigen Oxids (d.h. das Teil des Trägermaterials ist).
  • Es wurde unerwarteterweise festgestellt, dass die Kombination einer Kupferkomponente mit einem hitzebeständigen Oxid gemäß nachfolgender Definition bei Verwendung in Verbindung mit einem PGM eine vorteilhafte CO- und HC-Oxidationsaktivität liefert.
  • Es ist bevorzugt, dass die erste katalytische Region Kupfer in einer Menge von 2,0 bis 8,0 Gew.-% (z.B. des hitzebeständigen Oxids), vorzugsweise 2,5 bis 7,5 Gew.-% (z.B. 3,0 bis 7,5 Gew.-%), bevorzugter 3,0 bis 7,0 Gew.-% (z.B. 3,5 bis 6,5 Gew.-%) umfasst. Die Beladung bezieht sich auf die Menge an Kupfer, die vorhanden ist, sei es in elementarer Form oder als Teil einer Verbindung, beispielsweise einem Oxid.
  • Das Trägermaterial ist ein hitzebeständiges Oxid, das Aluminiumoxid umfasst oder im Wesentlichen daraus besteht.
  • Das hitzebeständige Oxid kann ein Aluminiumoxid umfassendes Misch- oder Verbundoxid umfassen oder im Wesentlichen daraus bestehen. Das Aluminiumoxid umfassende Misch- oder Verbundoxid kann aus der Gruppe ausgewählt sein, die aus Siliciumdioxid-Aluminiumoxid, Cerdioxid-Aluminiumoxid, Titanoxid-Aluminiumoxid, Zirconiumoxid-Aluminiumoxid und Aluminiumoxid-Magnesiumoxid besteht.
  • Das Misch- oder Verbundoxid umfasst mindestens 50 Gew.-% Aluminiumoxid, wie z.B. mehr als 50 Gew.-% Aluminiumoxid (z.B. 55 bis 95 Gew.-% Aluminiumoxid), wie z.B. mindestens 70 Gew.-% Aluminiumoxid, insbesondere mindestens 80 Gew.-% Aluminiumoxid.
  • Das hitzebeständige Oxid kann optional dotiert sein (z.B. mit einem Dotiermittel). Bevorzugter kann das Aluminiumoxid optional dotiert sein.
  • Es versteht sich, dass jegliche Bezugnahme auf "dotiert" in diesem Kontext sich auf ein Material bezieht, bei dem das Volumen- oder Wirtsgitter des hitzebeständigen Oxids mit einem Dotiermittel substitutionsdotiert oder interstitiell dotiert ist. In manchen Fällen können kleine Mengen des Dotiermittels an einer Oberfläche des hitzebeständigen Oxids vorhanden sein. Jedoch ist im Allgemeinen der Hauptteil des Dotiermittels im Körper des hitzebeständigen Oxids vorhanden.
  • Wenn das hitzebeständige Oxid, vorzugsweise Aluminiumoxid, dotiert ist, beträgt die Gesamtmenge des Dotiermittels 0,25 bis 5 Gew.-%, vorzugsweise 0,5 bis 3 Gew.-% (z.B. etwa 1 Gew.-%) des hitzebeständigen Oxids oder des Aluminiumoxids.
  • Das hitzebeständige Oxid kann mit einem Dotiermittel dotiert sein, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Silicium (Si), Magnesium (Mg), Barium (Ba), Lanthan (La), Cer (Ce), Titan (Ti), Zirconium (Zr) und einer Kombination von zwei oder mehr hiervon besteht. Es ist bevorzugt, dass das Dotiermittel aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Silicium (Si), Magnesium (Mg), Barium (Ba) und Cer (Ce) besteht. Bevorzugter ist das Dotiermittel aus der Gruppe ausgewählt, die aus Silicium (Si), Magnesium (Mg) und Barium (Ba) besteht. Noch bevorzugter ist das Dotiermittel Silicium (Si).
  • Wenn das Aluminiumoxid mit einem Silicium umfassenden Dotiermittel dotiert ist, ist das Aluminiumoxid vorzugsweise mit Siliciumdioxid dotiert. Das Aluminiumoxid ist vorzugsweise mit Siliciumdioxid in einer Gesamtmenge von 0,1 bis 30 Gew.-% (d.h. %, bezogen auf das Gewicht des Aluminiumoxids), vorzugsweise 0,5 bis 20 Gew.-%, bevorzugter 0,75 bis 15 Gew.-% (z.B. 0,75 bis 10,0 Gew.-%), insbesondere 1,0 bis 7,5 Gew.-% (z.B. 1,0 bis 5,0 Gew.-%) dotiert.
  • Es ist im Allgemeinen bevorzugt, dass das hitzebeständige Oxid Aluminiumoxid, Siliciumdioxid-Aluminiumoxid oder mit Siliciumdioxid dotiertes Aluminiumoxid ist. Bevorzugter ist das hitzebeständige Oxid Aluminiumoxid.
  • Im Allgemeinen ist es bevorzugt, dass das hitzebeständige Oxid Aluminiumoxid (d.h., das hitzebeständige Oxid besteht im Wesentlichen aus Aluminiumoxid), insbesondere Aluminiumoxid, das nicht dotiert ist, ist.
  • Das katalytische Material umfasst ein Platingruppenmetall (PGM), das auf dem Trägermaterial angeordnet oder geträgert ist. Das PGM kann direkt auf dem Trägermaterial angeordnet sein oder wird direkt von dem Trägermaterial geträgert (d.h., es ist kein dazwischenliegendes Material zwischen dem PGM und dem Trägermaterial vorhanden).
  • Typischerweise ist das PGM auf dem Trägermaterial verteilt bzw. dispergiert (z.B. sind Partikel des PGM über der Oberfläche des teilchenförmigen hitzebeständigen Oxids verteilt bzw. dispergiert). Das PGM kann über Partikeln der Kupferkomponente auf dem Trägermaterial verteilt bzw. dispergiert sein.
  • Das Platingruppenmetall (PGM) ist aus der Gruppe ausgewählt, die aus (i) Platin (Pt), (ii) Palladium (Pd) und (iii) Platin (Pt) und Palladium (Pd) besteht. Das Platingruppenmetall (PGM) kann in dem katalytischen Material in metallischer Form oder als ein Oxid hiervon vorhanden sein.
  • Das Platingruppenmetall (PGM) kann vorzugsweise Platin sein. Das katalytische Material kann Platin als das alleinige Platingruppenmetall (PGM) und/oder das alleinige Edelmetall umfassen.
  • Es wurde festgestellt, dass eine vorteilhafte Oxidationsaktivität gegenüber Kohlenstoffmonoxid (CO) und Kohlenwasserstoffen (HCs), vor allem niedrige CO- und HC-Anspringtemperaturen (T50) erhalten werden können, wenn das PGM Platin ist oder reich an Platin ist.
  • Das katalytische Material kann Platin und Palladium umfassen (d.h., das Platingruppenmetall (PGM) ist Platin und Palladium). Sowohl das Platin als auch das Palladium sind auf dem Trägermaterial angeordnet oder geträgert. Partikel von Platin und Palladium können über einer Oberfläche des teilchenförmigen hitzebeständigen Oxids verteilt bzw. dispergiert sein.
  • Das Platin und das Palladium können in Form einer Legierung, vorzugsweise einer bimetallischen Legierung, vorhanden sein. Somit kann daher das Platingruppenmetall (PGM) eine Legierung von Platin und Palladium umfassen oder im Wesentlichen daraus bestehen. Wenn das katalytische Material Platin und Palladium umfasst, beträgt das Gewichtsverhältnis von Platin zu Palladium typischerweise 20:1 bis 1:20 (z.B. 15:1 bis 1:15), vorzugsweise 10:1 bis 1:10 (z.B. 7,5:1 bis 1:7,5), bevorzugter 5:1 bis 1:5 (z.B. 3:1 bis 1:3). Es kann bevorzugt sein, dass das Gewichtsverhältnis von Platin zu Palladium ≥ 1:1, insbesondere > 1:1, wie z.B. ≥ 2:1, beträgt.
  • Wenn das katalytische Material Platin und optional Palladium umfasst, betragt typischerweise das Gewichtsverhältnis von Platin zu Palladium ≥ 4:1 (z.B. 1:0 bis 4:1), vorzugsweise ≥ 6:1 (z.B. 1:0 bis 6:1), wie z.B. ≥ 10:1 (z.B. 1:0 bis 10:1). Es ist insbesondere bevorzugt, dass das Gewichtsverhältnis von Platin zu Palladium ≥ 4:1 (z.B. 1:0 bis 4:1), speziell ≥ 10:1 (z.B. 1:0 bis 10:1), beträgt.
  • Das Platingruppenmetall (PGM) kann vorzugsweise Palladium sein. Das katalytische Material kann Palladium als das alleinige Platingruppenmetall (PGM) und/oder das alleinige Edelmetall umfassen.
  • Es ist bevorzugt, dass das Platingruppenmetall (PGM) aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus (i) Platin (Pt) und (ii) Platin (Pt) und Palladium (Pd) besteht. Bevorzugter ist das Platingruppenmetall (PGM) Platin (Pt).
  • Das katalytische Material umfasst typischerweise ein Gewichtsverhältnis von Platingruppenmetall (PGM), insbesondere Platin, zu Kupfer (Cu) von 10:1 bis 1:10 (z.B. 1:1 bis 1:10), vorzugsweise 4:1 bis 1:7,5 (z.B. 1:1,5 bis 1:7,5), bevorzugter 2:1 bis 1:5, insbesondere 1:1 bis 1:4.
  • Es ist bevorzugt, dass das katalytische Material ein Gewichtsverhältnis von Platingruppenmetall (PGM), insbesondere Platin, zu Kupfer (Cu) von 5:1 bis 1:3, bevorzugter 4:1 bis 1:2,5 (z.B. 5:2 bis 1:2), wie z.B. 2:1 bis 1:2, umfasst.
  • Die katalytische Region kann des Weiteren ein Molekularsieb, insbesondere einen Zeolith, zum Adsorbieren von Kohlenwasserstoffen umfassen.
  • Der Zeolith ist vorzugsweise ein mittelporiger Zeolith (z.B. ein Zeolith mit einer maximalen Ringgröße von zehn tetraedrischen Atomen) oder ein großporiger Zeolith (z.B. ein Zeolith mit einer maximalen Ringgröße von zwölf tetraedrischen Atomen). Es kann bevorzugt sein, dass der Zeolith nicht ein kleinporiger Zeolith (z.B. ein Zeolith mit einer maximalen Ringgröße von acht tetraedrischen Atomen) ist.
  • Beispiele für geeignete Zeolithe oder Typen von Zeolithen umfassen Faujasit, Clinoptilolit, Mordenit, Silicalit, Ferrierit, Zeolith X, Zeolith Y, ultrastabilen Zeolith Y, AEI-Zeolith, ZSM-5-Zeolith, ZSM-12-Zeolith, ZSM-20-Zeolith, ZSM-34-Zeolith, CHA-Zeolith, SSZ-3-Zeolith, SAPO-5-Zeolith, Offretit, einen Beta-Zeolith oder einen Kupfer-CHA-Zeolith. Der Zeolith ist vorzugsweise ZSM-5, ein Beta-Zeolith oder ein Y-Zeolith.
  • Es ist bevorzugt, dass der Zeolith nicht ein Übergangsmetall-ausgetauschter Zeolith ist. Eine Definition von "Übergangsmetall" in diesem Zusammenhang umfasst die Gruppen 3 bis 12 des Periodensystems.
  • Wenn die katalytische Region ein Kohlenwasserstoffadsorptionsmittel umfasst, beträgt die Gesamtmenge des Kohlenwasserstoffadsorptionsmittels 0,05 bis 3,00 g Zoll–3, insbesondere 0,10 bis 2,00 g Zoll–3, spezieller 0,2 bis 1,0 g Zoll–3. Beispielsweise kann die Gesamtmenge des Kohlenwasserstoffadsorptionsmittels 0,8 bis 1,75 g Zoll–3, wie z.B. 1,0 bis 1,5 g Zoll–3, betragen.
  • Es kann jedoch bevorzugt sein, dass die katalytische Region nicht einen Zeolith, insbesondere einen Zeolith zum Adsorbieren von Kohlenwasserstoffen, umfasst. Dies kann potenzielle Probleme vermeiden, die mit Kupfer, das in den Zeolith während der Herstellung einwandert, verbunden sind.
  • lm Allgemeinen ist es bevorzugt, dass die katalytische Region ein Molekularsieb, insbesondere ein Molekularsieb, das für eine selektive katalytische Reduktion (SCR) von NOx geeignet ist, nicht umfasst.
  • lm Allgemeinen ist es bevorzugt, dass der Oxidationskatalysator der Erfindung oder die katalytische Region oder das katalytische Material im Wesentlichen frei von Gold ist. Bevorzugter umfasst der erfindungsgemäße Oxidationskatalysator oder die katalytische Region oder das katalytische Material kein Gold.
  • Zusätzlich oder alternativ ist die katalytische Region oder das katalytische Material im Wesentlichen frei von Mangan. Bevorzugter umfasst die katalytische Region oder das katalytische Material Mangan nicht.
  • Die katalytische Region ist vorzugsweise im Wesentlichen frei von Rhodium und/oder einer NOx-Speicherkomponente, die ein Oxid, ein Carbonat oder ein Hydroxid eines Alkalimetalls, eines Erdalkalimetalls und/oder eines Seltenerdmetalls (mit Ausnahme eines Oxids von Cer (d.h. aus dem Sauerstoffspeichermaterial)) umfasst oder im Wesentlichen daraus besteht. Bevorzugter umfasst die katalytische Region kein Rhodium und/oder keine NOx-Speicherkomponente, die ein Oxid, ein Carbonat oder ein Hydroxid eines Alkalimetalls, eines Erdalkalimetalls und/oder eines Seltenerdmetalls umfasst oder im Wesentlichen daraus besteht.
  • Die katalytische Region weist typischerweise eine Gesamtbeladung des PGM von 5 bis 300 g ft–3 auf. Es ist bevorzugt, dass die katalytische Region eine Gesamtbeladung des PGM von 10 bis 250 g ft–3 (z.B. 75 bis 175 g ft–3), bevorzugter 15 bis 200 g ft–3 (z.B. 50 bis 150 g ft–3), noch bevorzugter 20 bis 150 g ft–3, aufweist.
  • Im Allgemeinen umfasst die katalytische Region eine Gesamtmenge des Trägermaterials von 0,1 bis 3,0 g Zoll–3, vorzugsweise 0,2 bis 2,5 g Zoll–3, noch bevorzugter 0,3 bis 2,0 g Zoll und noch starker bevorzugt 0,5 bis 1,75 g Zoll–3.
  • Die katalytische Region kann auf dem Substrat angeordnet oder geträgert sein. Es ist bevorzugt, dass die katalytische Region direkt auf dem Substrat angeordnet ist oder direkt von dem Substrat geträgert wird (d.h., die Region befindet sich in direktem Kontakt mit einer Oberfläche des Substrats).
  • Der Oxidationskatalysator kann eine einzelne katalytische Region umfassen. Die katalytische Region kann eine katalytische Schicht (z.B. eine einzelne katalytische Schicht) sein.
  • Alternativ kann der Oxidationskatalysator des Weiteren eine zweite katalytische Region, wie z.B. eine zweite katalytische Region gemäß obiger Beschreibung, umfassen. Die oben beschriebene katalytische Region (d.h. die Kupfer umfassende katalytische Region) wird nachfolgend als die erste katalytische Region bezeichnet. Somit umfasst der Oxidationskatalysator eine erste katalytische Region und eine zweite katalytische Region. Zur Vermeidung von Missverständnissen sei gesagt, dass die erste katalytische Region verschieden (d.h. eine verschiedene Zusammensetzung) von der zweiten katalytischen Region ist.
  • Wenn der Oxidationskatalysator eine zweite katalytische Region umfasst, ist es im Allgemeinen bevorzugt, dass die erste katalytische Region so angeordnet ist, dass sie vor der zweiten katalytischen Region mit dem Abgas in Kontakt gelangt. Anordnungen, die den Kontakt der ersten katalytischen Region mit dem Abgas vor der zweiten katalytischen Region erleichtern, sind in den 1 bis 6 gezeigt.
  • Der Oxidationskatalysator kann des Weiteren eine dritte katalytische Region umfassen. Wenn der Oxidationskatalysator eine dritte katalytische Region umfasst, ist die dritte katalytische Region sowohl von der ersten katalytischen Region als auch von der zweiten katalytischen Region verschieden (d.h. eine verschiedene Zusammensetzung).
  • In einer ersten Anordnung ist die erste katalytische Region eine erste katalytische Schicht und die zweite katalytische Region ist eine zweite katalytische Schicht. Die erste katalytische Schicht kann auf der zweiten katalytischen Schicht angeordnet oder geträgert (z.B. direkt angeordnet oder geträgert) sein; siehe beispielsweise 1. Alternativ kann die zweite katalytische Schicht auf der ersten katalytischen Schicht angeordnet oder geträgert (z.B. direkt angeordnet oder geträgert) sein. Es ist bevorzugt, dass die erste katalytische Schicht auf der zweiten katalytischen Schicht angeordnet oder geträgert (z.B. direkt angeordnet oder geträgert) ist.
  • Wenn die erste katalytische Schicht auf der zweiten katalytischen Schicht angeordnet oder geträgert (z.B. direkt angeordnet oder geträgert) ist, kann die zweite katalytische Schicht auf dem Substrat oder auf einer dritten katalytischen Region, vorzugsweise einer dritten katalytischen Schicht, angeordnet oder geträgert (z.B. direkt angeordnet oder geträgert) sein. Es ist bevorzugt, dass die zweite katalytische Schicht auf dem Substrat angeordnet oder geträgert (z.B. direkt angeordnet oder geträgert) sein kann.
  • Wenn die zweite katalytische Schicht auf der ersten katalytischen Schicht angeordnet oder geträgert (z.B. direkt angeordnet oder geträgert) ist, kann die erste katalytische Schicht auf dem Substrat oder auf einer dritten katalytischen Region, vorzugsweise einer dritten katalytischen Schicht, angeordnet oder geträgert (z.B. direkt angeordnet oder geträgert) sein. Es ist bevorzugt, dass die erste katalytische Schicht auf dem Substrat angeordnet oder geträgert (z.B. direkt angeordnet oder geträgert) sein kann.
  • Die erste katalytische Schicht erstreckt sich typischerweise über eine gesamte Länge (d.h. im Wesentlichen eine gesamte Länge) des Substrats, insbesondere über die gesamte Länge der Kanäle eines Substratmonoliths.
  • Die zweite katalytische Schicht erstreckt sich typischerweise über eine gesamte Länge (z.B. im Wesentlichen eine gesamte Länge) des Substrats, insbesondere über die gesamte Länge der Kanäle eines Substratmonoliths.
  • In der ersten Anordnung, wenn der Oxidationskatalysator eine dritte katalytische Schicht umfasst, erstreckt sich typischerweise die dritte katalytische Schicht über eine gesamte Länge (d.h. im Wesentlichen eine gesamte Länge) des Substrats, insbesondere über die gesamte Länge der Kanäle eines Substratmonoliths.
  • In einer zweiten Anordnung ist die erste katalytische Region eine erste katalytische Zone und die zweite katalytische Region ist eine zweite katalytische Zone. Die erste katalytische Zone kann stromauf der zweiten katalytischen Zone angeordnet sein; siehe z.B. 2. Alternativ kann die zweite katalytische Zone stromauf der ersten katalytischen Zone angeordnet sein. Es ist bevorzugt, dass die erste katalytische Zone stromauf der zweiten katalytischen Zone angeordnet ist.
  • Die erste katalytische Zone kann neben der zweiten katalytischen Zone liegen bzw. an die zweite katalytische Zone angrenzen oder es kann eine Lücke (z.B. ein Abstand) zwischen der ersten katalytischen Zone und der zweiten katalytischen Zone vorhanden sein. Vorzugsweise befindet sich die erste katalytische Zone in Kontakt mit der zweiten katalytischen Zone. Wenn die erste katalytische Zone neben der zweiten katalytischen Zone liegt und/oder sich in Kontakt mit der zweiten katalytische Zone befindet, kann die Kombination der ersten katalytischen Zone und der zweite katalytischen Zone in Form einer Schicht (z.B. einer einzelnen Schicht) auf dem Substrat angeordnet oder geträgert sein. Somit kann eine Schicht (z.B. eine einzelne (Schicht)) auf dem Substrat gebildet sein, wenn die erste und die zweite katalytische Zone nebeneinanderliegen oder sich in Kontakt miteinander befinden. Eine solche Anordnung kann Probleme mit dem Rückdruck vermeiden.
  • Die erste katalytische Zone weist typischerweise eine Länge von 10 % bis 90 % der Länge des Substrats (z.B. 10 % bis 45 %), vorzugsweise 15 % bis 75 % der Länge des Substrats (z.B. 15 % bis 40 %), stärker bevorzugt 20 % bis 70 % (z.B. 30 % bis 65 %, wie beispielsweise 25 % bis 45 %), noch stärker bevorzugt 25 % bis 65 % (z.B. 35 % bis 50 %) der Länge des Substrats auf.
  • Die zweite katalytische Zone weist typischerweise eine Länge von 10 % bis 90 % der Länge des Substrats (z.B. 10 % bis 45 %), vorzugsweise 15 % bis 75 % der Länge des Substrats (z.B. 15 % bis 40 %), stärker bevorzugt 20 % bis 70 % (z.B. 30 % bis 65 %, wie beispielsweise 25 % bis 45 %), noch stärker bevorzugt 25 % bis 65 % (z.B. 35 % bis 50 %) der Länge des Substrats auf.
  • Die erste katalytische Zone und die zweite katalytische Zone können auf dem Substrat angeordnet oder geträgert (z.B. direkt angeordnet oder geträgert) sein. Alternativ können die erste katalytische Zone und die zweite katalytische Zone auf einer dritten katalytischen Region, vorzugsweise einer dritten katalytischen Schicht, angeordnet oder geträgert (z.B. direkt angeordnet oder geträgert) sein; siehe beispielsweise 6.
  • In der zweiten Anordnung, wenn der Oxidationskatalysator eine dritte katalytische Schicht umfasst, erstreckt sich die dritte katalytische Schicht typischerweise über eine gesamte Länge (d.h. im Wesentlichen eine gesamte Länge) des Substrats, insbesondere über die gesamte Länge der Kanäle eines Substratmonoliths.
  • In einer dritten Anordnung ist die erste katalytische Region auf der zweiten katalytischen Region angeordnet oder geträgert (z.B. direkt angeordnet oder geträgert).
  • Die zweite katalytische Region kann auf dem Substrat angeordnet oder geträgert (z.B. direkt angeordnet oder geträgert) sein. Alternativ kann die zweite katalytische Region auf einer dritten katalytischen Region, vorzugsweise einer dritten katalytischen Schicht, angeordnet oder geträgert (z.B. direkt angeordnet oder geträgert) sein. Es ist bevorzugt, dass die zweite katalytische Region auf dem Substrat angeordnet oder geträgert (z.B. direkt angeordnet oder geträgert) ist.
  • Eine gesamte Länge (z.B. die ganze) der ersten katalytischen Region kann auf der zweiten katalytischen Region angeordnet oder geträgert (z.B. direkt angeordnet oder geträgert) sein; siehe beispielsweise 3. Alternativ kann ein Teil oder ein Bereich der Länge der ersten katalytischen Region auf der zweiten katalytischen Region angeordnet oder geträgert (z.B. direkt angeordnet oder geträgert) sein. Ein Teil oder ein Bereich (z.B. der verbleibende Teil oder Bereich) der Länge der ersten katalytischen Region kann auf dem Substrat (siehe beispielsweise die 4 und 5) oder auf einer dritten katalytischen Region, vorzugsweise einer dritten katalytischen Schicht, angeordnet oder geträgert (z.B. direkt angeordnet oder geträgert) sein.
  • Die zweite katalytische Region kann eine zweite katalytische Schicht sein und die erste katalytische Region kann eine erste katalytische Zone sein. Die gesamte Länge der ersten katalytischen Zone ist vorzugsweise auf der zweiten katalytischen Schicht angeordnet oder geträgert (siehe z.B. 3). Die zweite katalytische Schicht kann auf dem Substrat oder einer dritten katalytischen Schicht angeordnet oder geträgert (z.B. direkt angeordnet oder geträgert) sein. Es ist bevorzugt, dass die zweite katalytische Schicht auf dem Substrat angeordnet oder geträgert (z.B. direkt angeordnet oder geträgert) ist.
  • Die zweite katalytische Schicht erstreckt sich typischerweise über eine gesamte Länge (z.B. im Wesentlichen eine gesamte Länge) des Substrats, insbesondere die gesamte Länge der Kanäle eines Substratmonoliths.
  • Die erste katalytische Zone weist typischerweise eine Länge von 10 % bis 90 % der Länge des Substrats (z.B. 10 % bis 45 %), vorzugsweise von 15 % bis 75 % (z.B. 15 % bis 40 %) der Länge des Substrats, stärker bevorzugt von 20 % bis 70 % (z.B. 30 % bis 65 %, wie beispielsweise 25 % bis 45 %), noch stärker bevorzugt von 25 % bis 65 % (z.B. 35 % bis 50 %) der Länge des Substrats auf.
  • Die erste katalytische Zone kann an oder nahe einem Einlassende des Substrats angeordnet sein (z.B. wie in 3 gezeigt). Die erste katalytische Zone kann an oder nahe einem Auslassende des Substrats angeordnet sein. Es ist bevorzugt, dass die erste katalytische Zone an oder nahe einem Einlassende des Substrats angeordnet ist.
  • In einer alternativen dritten Anordnung ist die zweite katalytische Region eine zweite katalytische Zone und die erste katalytische Region ist eine erste katalytische Zone oder eine erste katalytische Schicht. Die erste katalytische Zone oder die erste katalytische Schicht ist auf der zweiten katalytischen Zone angeordnet oder geträgert (z.B. direkt angeordnet oder geträgert); siehe beispielsweise die 4 und 5.
  • Die zweite katalytische Zone weist typischerweise eine Länge von 10 % bis 90 % der Länge des Substrats (z.B. 10 % bis 45 %), vorzugsweise von 15 % bis 75 % (z.B. 15 % bis 40 %) der Länge des Substrats, stärker bevorzugt von 20 % bis 70 % (z.B. 30 % bis 65 %, wie beispielsweise 25 % bis 45 %), noch stärker bevorzugt von 25 % bis 65 % (z.B. 35 % bis 50 %) der Länge des Substrats auf.
  • Eine gesamte Länge (z.B. die ganze) der zweiten katalytischen Zone kann auf dem Substrat angeordnet oder geträgert (z.B. direkt angeordnet oder geträgert) sein. Alternativ kann eine gesamte Länge (z.B. die ganze) der zweiten katalytischen Zone auf der dritten katalytischen Schicht angeordnet oder geträgert (z.B. direkt angeordnet oder geträgert) sein.
  • Die zweite katalytische Zone kann an oder nahe einem Auslassende des Substrats angeordnet sein (z.B. wie in den 4 und 5 gezeigt). Die zweite katalytische Zone kann an oder nahe einem Einlassende des Substrats angeordnet sein. Es ist bevorzugt, dass die zweite katalytische Zone an oder nahe einem Auslassende des Substrats angeordnet ist.
  • Außer dass sie auf der zweiten katalytischen Zone angeordnet oder geträgert ist, kann die erste katalytische Zone oder die erste katalytische Schicht auf dem Substrat oder einer dritten katalytischen Schicht, vorzugsweise dem Substrat, angeordnet oder geträgert (z.B. direkt angeordnet oder geträgert) sein. Somit kann ein Teil oder ein Bereich der Länge der ersten katalytischen Zone oder der ersten katalytischen Schicht auf der zweiten katalytischen Zone angeordnet oder geträgert (z.B. direkt angeordnet oder geträgert) sein und ein Teil oder ein Bereich (z.B. der verbleibende Teil oder Bereich) der Länge der ersten katalytischen Zone oder der ersten katalytischen Schicht kann auf dem Substrat oder der dritten katalytischen Schicht, vorzugsweise dem Substrat, angeordnet oder geträgert (z.B. direkt angeordnet oder geträgert) sein.
  • In der alternativen dritten Anordnung, wenn die erste katalytische Region eine erste katalytische Zone ist (z.B. wie in 4 gezeigt), weist die erste katalytische Zone typischerweise eine Länge von 10 % bis 90 % der Länge des Substrats (z.B. 10 % bis 45 %), vorzugsweise von 15 % bis 75 % der Länge des Substrats (z.B. 15 % bis 40 %), stärker bevorzugt von 20 % bis 70 % (z.B. 30 % bis 65 %, wie beispielsweise 25 % bis 45 %), noch stärker bevorzugt von 25 % bis 65 % (z.B. 35 % bis 50 %) der Länge des Substrats auf.
  • Die erste katalytische Zone kann an oder nahe einem Einlassende des Substrats angeordnet sein (z.B. wie in 4 gezeigt). Die erste katalytische Zone kann an oder nahe einem Auslassende des Substrats angeordnet sein. Es ist bevorzugt, dass die erste katalytische Zone an oder nahe einem Auslassende des Substrats angeordnet ist.
  • In der alternativen dritten Anordnung, wenn die erste katalytische Region eine erste katalytische Schicht ist (z.B. wie in 5 gezeigt), erstreckt sich die erste katalytische Schicht typischerweise über eine gesamte Länge (d.h. im Wesentlichen eine gesamte Länge) des Substrats, insbesondere über die gesamte Länge der Kanäle eines Substratmonoliths. Wenn die erste katalytische Region eine erste katalytische Schicht ist, ist vorzugsweise die zweite katalytische Zone an oder nahe einem Auslassende des Substrats angeordnet.
  • In einer vierten Anordnung ist die zweite katalytische Region auf der ersten katalytischen Region angeordnet oder geträgert.
  • Die erste katalytische Region kann auf dem Substrat angeordnet oder geträgert (z.B. direkt angeordnet oder geträgert) sein. Alternativ kann die erste katalytische Region auf einer dritten katalytischen Region, vorzugsweise einer dritten katalytischen Schicht, angeordnet oder geträgert (z.B. direkt angeordnet oder geträgert) sein. Es ist bevorzugt, dass die erste katalytische Region auf dem Substrat angeordnet oder geträgert (z.B. direkt angeordnet oder geträgert) ist.
  • Eine gesamte Länge (z.B. die ganze) der zweiten katalytischen Region kann auf der ersten katalytischen Region angeordnet oder geträgert (z.B. direkt angeordnet oder geträgert) sein. Alternativ kann ein Teil oder ein Bereich der Länge der zweiten katalytischen Region auf der ersten katalytischen Region angeordnet oder geträgert (z.B. direkt angeordnet oder geträgert) sein. Ein Teil oder ein Bereich (z.B. der verbleibende Teil oder Bereich) der Länge der zweiten katalytischen Region kann auf dem Substrat oder einer dritten katalytischen Region, vorzugsweise einer dritten katalytischen Schicht, angeordnet oder geträgert (z.B. direkt angeordnet oder geträgert) sein.
  • Die erste katalytische Region kann eine erste katalytische Schicht sein und die zweite katalytische Region kann eine zweite katalytische Zone sein. Die gesamte Länge der zweiten katalytischen Zone ist vorzugsweise auf der ersten katalytischen Schicht angeordnet oder geträgert. Die erste katalytische Schicht kann auf dem Substrat oder einer dritten katalytischen Schicht angeordnet oder geträgert (z.B. direkt angeordnet oder geträgert) sein. Es ist bevorzugt, dass die erste katalytische Schicht auf dem Substrat angeordnet oder geträgert (z.B. direkt angeordnet oder geträgert) ist.
  • Die erste katalytische Schicht erstreckt sich typischerweise über eine gesamte Länge (d.h. im Wesentlichen eine gesamte Länge) des Substrats, insbesondere die gesamte Länge der Kanäle eines Substratmonoliths.
  • Die zweite katalytische Zone weist typischerweise eine Länge von 10 % bis 90 % der Länge des Substrats (z.B. 10 % bis 45 %), vorzugsweise von 15 % bis 75 % der Länge des Substrats (z.B. 15 % bis 40 %), stärker bevorzugt von 20 % bis 70 % (z.B. 30 % bis 65 %, wie beispielsweise 25 % bis 45 %), noch stärker bevorzugt von 25 % bis 65 % (z.B. 35 % bis 50 %) der Länge des Substrats auf.
  • Die zweite katalytische Zone kann an oder nahe einem Einlassende des Substrats angeordnet sein (z.B. wie in 3 gezeigt). Die zweite katalytische Zone kann an oder nahe einem Auslassende des Substrats angeordnet sein. Es ist bevorzugt, dass die zweite katalytische Zone an oder nahe einem Auslassende des Substrats angeordnet ist.
  • In einer alternativen vierten Anordnung ist die erste katalytische Region eine erste katalytische Zone und die zweite katalytische Region ist eine zweite katalytische Zone oder eine zweite katalytische Schicht. Die zweite katalytische Zone oder die zweite katalytische Schicht ist auf der ersten katalytischen Zone angeordnet oder geträgert (z.B. direkt angeordnet oder geträgert).
  • Die erste katalytische Zone weist typischerweise eine Länge von 10 % bis 90 % der Länge des Substrats (z.B. 10 % bis 45 %), vorzugsweise von 15 % bis 75 % der Länge des Substrats (z.B. 15 % bis 40 %), stärker bevorzugt von 20 % bis 70 % (z.B. 30 % bis 65 %, wie beispielsweise 25 % bis 45 %), noch stärker bevorzugt von 25 % bis 65 % (z.B. 35 % bis 50 %) der Länge des Substrats auf.
  • Eine gesamte Länge (z.B. die ganze) der ersten katalytischen Zone kann auf dem Substrat angeordnet oder geträgert (z.B. direkt angeordnet oder geträgert) sein. Alternativ kann eine gesamte Länge (z.B. die ganze) der ersten katalytischen Zone auf der dritten katalytischen Schicht angeordnet oder geträgert (z.B. direkt angeordnet oder geträgert) sein.
  • Die erste katalytische Zone kann an oder nahe einem Auslassende des Substrats angeordnet sein. Die erste katalytische Zone kann an oder nahe einem Einlassende des Substrats angeordnet sein. Es ist bevorzugt, dass die erste katalytische Zone an oder nahe einem Einlassende des Substrats angeordnet ist.
  • Außer dass sie auf der ersten katalytischen Zone angeordnet oder geträgert ist, kann die zweite katalytische Zone oder die zweite katalytische Schicht auf dem Substrat oder einer dritten katalytischen Schicht, vorzugsweise dem Substrat, angeordnet oder geträgert (z.B. direkt angeordnet oder geträgert) sein. Somit kann ein Teil oder ein Bereich der Länge der zweiten katalytischen Zone oder der zweiten katalytischen Schicht auf der ersten katalytischen Zone angeordnet oder geträgert (z.B. direkt angeordnet oder geträgert) sein und ein Teil oder ein Bereich (z.B. der verbleibende Teil oder Bereich) der Länge der zweiten katalytischen Zone oder der zweiten katalytischen Schicht kann auf dem Substrat oder der dritten katalytischen Schicht, vorzugsweise dem Substrat, angeordnet oder geträgert (z.B. direkt angeordnet oder geträgert) sein.
  • In der alternativen vierten Anordnung, wenn die zweite katalytische Region eine zweite katalytische Zone ist, weist die zweite katalytische Zone typischerweise eine Länge von 10 % bis 90 % der Länge des Substrats (z.B. 10 % bis 45 %), vorzugsweise von 15 % bis 75 % der Länge des Substrats (z.B. 15 % bis 40 %), stärker bevorzugt von 20 % bis 70 % (z.B. 30 % bis 65 %, wie beispielsweise von 25 % bis 45 %), noch stärker bevorzugt von 25 % bis 65 % (z.B. 35 % bis 50 %) der Länge des Substrats auf.
  • Die zweite katalytische Zone kann an oder nahe einem Einlassende des Substrats angeordnet sein. Die zweite katalytische Zone kann an oder nahe einem Auslassende des Substrats angeordnet sein. Es ist bevorzugt, dass die zweite katalytische Zone an oder nahe einem Auslassende des Substrats angeordnet ist.
  • In der alternativen vierten Anordnung, wenn die zweite katalytische Region eine zweite katalytische Schicht ist, erstreckt sich die zweite katalytische Schicht typischerweise über eine gesamte Länge (d.h. im Wesentlichen eine gesamte Länge) des Substrats, insbesondere die gesamte Länge der Kanäle eines Substratmonoliths. Wenn die zweite katalytische Region eine zweite katalytische Schicht ist, ist die erste katalytische Zone vorzugsweise an oder nahe einem Einlassende des Substrats angeordnet.
  • Als allgemeines Merkmal der dritten Anordnung oder der vierten Anordnung, wenn der Oxidationskatalysator eine dritte katalytische Schicht umfasst, erstreckt sich die dritte katalytische Schicht typischerweise über eine gesamte Länge (d.h. im Wesentlichen eine gesamte Länge) des Substrats, insbesondere die gesamte Länge der Kanäle eines Substratmonoliths.
  • In den obigen ersten bis vierten Anordnungen kann die zweite katalytische Region, Schicht oder Zone eine DOC-Aktivität, eine PNA-Aktivität oder eine LNT-Aktivität aufweisen, wie nachfolgend beschrieben ist. Wenn der Oxidationskatalysator eine dritte katalytische Region, Schicht oder Zone umfasst, ist es bevorzugt, dass (i) die zweite katalytische Region, Schicht oder Zone eine DOC-Aktivität aufweist und die dritte katalytische Region, Schicht oder Zone entweder eine PNA-Aktivität oder eine LNT-Aktivität aufweist, oder (ii) die zweite katalytische Region, Schicht oder Zone entweder eine PNA-Aktivität oder eine LNT-Aktivität aufweist und die dritte katalytische Region, Schicht oder Zone eine DOC-Aktivität aufweist. Stärker bevorzugt weist die zweite katalytische Region, Schicht oder Zone eine DOC-Aktivität auf und die dritte katalytische Region, Schicht oder Zone weist entweder eine PNA-Aktivität oder eine LNT-Aktivität auf. Noch stärker bevorzugt weist die zweite katalytische Region, Schicht oder Zone eine DOC-Aktivität auf und die dritte katalytische Region, Schicht oder Zone weist eine PNA-Aktivität auf.
  • Die hier weiter oben beschriebenen Regionen, Zonen und Schichten können unter Verwendung herkömmlicher Verfahren zur Herstellung und Applikation von Washcoats auf ein Substrat, die auch in dem einschlägigen Fachgebiet bekannt sind (siehe beispielsweise unsere WO 99/47260 A , WO 2007/077462 A und WO 2011/080525 A ), hergestellt werden.
  • Zweite katalytische Region und/oder dritte katalytische Region
  • Die zweite katalytische Region kann für ein Ausstatten des Oxidationskatalysators mit zusätzlicher Funktionalität formuliert sein. Die Anwesenheit der ersten katalytischen Region in Kombination mit der zweiten katalytischen Region kann die Aktivität des Oxidationskatalysators als Ganzes oder die Aktivität der zweiten katalytischen Region steigern. Diese Aktivitätssteigerung kann aus einer synergistischen Wechselwirkung zwischen der ersten katalytischen Region und der zweiten katalytischen Region herrühren. Die niedere CO-Anspringtemperatur der ersten katalytischen Region kann eine Exotherme erzeugen, die in der Lage ist, die zweite katalytische Region schnell auf deren Anspringtemperatur zu bringen.
  • Die zweite katalytische Region kann eine NOX-Speicheraktivität, wie eine Mager-NOX-Fallen(LNT)-Aktivität oder eine Aktivität eines passiven NOX-Absorbers (PNA) aufweisen. Zusätzlich oder alternativ kann die zweite katalytische Region zum Oxidieren von Kohlenwasserstoffen (HCs) und/oder von Stickstoffmonoxid (NO) in dem von dem Dieselmotor erzeugten Abgas vorgesehen sein (beispielsweise ist die zweite katalytische Region eine katalytische Dieseloxidationsregion).
  • Katalytische Region mit PNA-Aktivität
  • Die zweite oder die dritte katalytische Region kann eine PNA-Aktivität aufweisen. Ein passiver NOX-Absorber (PNA) ist in der Lage, NOX bei relativ niederen Abgastemperaturen (z.B. von weniger als 200 °C) üblicherweise durch Adsorption zu speichern oder zu absorbieren und NOX bei höheren Temperaturen freizusetzen. Der NOX-Speicher- und -Freisetzungsmechanismus von PNAs ist thermisch gesteuert, anders als der von LNTs, die eine fette Spülung zur Freisetzung von gespeichertem NOX benötigen.
  • Wenn die zweite oder die dritte katalytische Region eine NOX-Speicheraktivität (z.B. PNA-Aktivität) aufweist, umfasst die zweite oder die dritte katalytische Region einen Molekularsiebkatalysator, der ein Edelmetall und ein Molekularsieb umfasst, worin das Molekularsieb das Edelmetall enthält, oder besteht im Wesentlichen daraus.
  • Das Edelmetall ist typischerweise aus der Gruppe ausgewählt, die aus Palladium (Pd), Platin (Pt) und Rhodium (Rh) besteht. Stärker bevorzugt ist das Edelmetall aus Palladium (Pd), Platin (Pt) und einem Gemisch hiervon ausgewählt.
  • Im Allgemeinen ist es bevorzugt, dass das Edelmetall Palladium (Pd) und optional ein zweites Metall, das aus der aus Platin (Pt), Rhodium (Rh), Gold (Au), Silber (Ag), Iridium (Ir) und Ruthenium (Ru) bestehenden Gruppe ausgewählt ist, umfasst oder daraus besteht. Vorzugsweise umfasst das Edelmetall Palladium (Pd) und optional ein zweites Metall, das aus der aus Platin (Pt) und Rhodium (Rh) bestehenden Gruppe ausgewählt ist, oder besteht daraus. Noch stärker bevorzugt umfasst das Edelmetall Palladium (Pd) und optional Platin (Pt) oder besteht daraus. Stärker bevorzugt umfasst der Molekularsiebkatalysator Palladium als alleiniges Edelmetall.
  • Wenn das Edelmetall Palladium (Pd) und ein zweites Metall umfasst oder daraus besteht, beträgt das Massenverhältnis von Palladium (Pd) zu dem zweiten Metall > 1:1. Stärker bevorzugt beträgt das Massenverhältnis von Palladium (Pd) zu dem zweiten Metall > 1:1 und das Molverhältnis von Palladium (Pd) zu dem zweiten Metall beträgt > 1:1.
  • Der Molekularsiebkatalysator kann des Weiteren ein unedles Metall umfassen. Somit kann der Molekularsiebkatalysator ein Edelmetall, ein Molekularsieb und optional ein unedles Metall umfassen oder im Wesentlichen daraus bestehen. Das Molekularsieb enthält das Edelmetall und optional das unedle Metall.
  • Das unedle Metall kann aus der Gruppe ausgewählt sein, die aus Eisen (Fe), Kupfer (Cu), Mangan (Mn), Chrom (Cr), Cobalt (Co), Nickel (Ni), Zink (Zn) und Zinn (Sn) sowie Gemischen von zwei oder mehr hiervon besteht. Es ist bevorzugt, dass das unedle Metall aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Eisen, Kupfer und Cobalt, stärker bevorzugt Eisen und Kupfer besteht. Noch stärker bevorzugt ist das unedle Metall Eisen.
  • Alternativ kann der Molekularsiebkatalysator im Wesentlichen frei von einem unedlen Metall, wie einem unedlen Metall, das aus der aus Eisen (Fe), Kupfer (Cu), Mangan (Mn), Chrom (Cr), Cobalt (Co), Nickel (Ni), Zink (Zn) und Zinn (Sn) sowie Gemischen von zwei oder mehr hiervon bestehenden Gruppe ausgewählt ist, sein. Somit kann der Molekularsiebkatalysator ein unedles Metall nicht umfassen.
  • Im Allgemeinen ist bevorzugt, dass der Molekularsiebkatalysator kein unedles Metall umfasst.
  • Es kann bevorzugt sein, dass der Molekularsiebkatalysator im Wesentlichen frei von Barium (Ba) ist, stärker bevorzugt ist der Molekularsiebkatalysator im Wesentlichen frei von einem Erdalkalimetall. Somit kann der Molekularsiebkatalysator Barium nicht umfassen, vorzugsweise umfasst der Molekularsiebkatalysator kein Erdalkalimetall.
  • Das Molekularsieb ist typischerweise aus Aluminium, Silicium und/oder Phosphor zusammengesetzt. Das Molekularsieb weist im Allgemeinen eine dreidimensionale Anordnung (z.B. ein Gerüst) von SiO4, AlO4 und/oder PO4 auf, die durch gemeinsame Sauerstoffatome miteinander verbunden sind. Das Molekularsieb kann ein anionisches Gerüst aufweisen. Die Ladung des anionischen Gerüsts kann durch Kationen, wie beispielsweise durch Kationen der Alkali- und/oder Erdalkalielemente (z.B. Na, K, Mg, Ca, Sr und Ba), Ammoniumkationen und/oder Protonen, ausgeglichen werden. Typischerweise weist das Molekularsieb ein Alumosilicatgerüst, ein Aluminophosphatgerüst oder ein Silicoaluminophosphatgerüst auf. Das Molekularsieb kann ein Alumosilicatgerüst oder ein Aluminophosphatgerüst aufweisen. Es ist bevorzugt, dass das Molekularsieb ein Alumosilicatgerüst oder ein Silicoaluminophosphatgerüst aufweist. Stärker bevorzugt weist das Molekularsieb ein Alumosilicatgerüst auf.
  • Wenn das Molekularsieb ein Alumosilicatgerüst aufweist, ist das Molekularsieb vorzugsweise ein Zeolith.
  • Das Molekularsieb enthält das Edelmetall. Das Edelmetall ist typischerweise auf dem Molekularsieb geträgert. Beispielsweise kann das Edelmetall auf das Molekularsieb geladen und auf dem Molekularsieb geträgert werden, beispielsweise durch Ionenaustausch. Somit kann der Molekularsiebkatalysator ein Edelmetall und ein Molekularsieb umfassen oder im Wesentlichen daraus bestehen, wobei das Molekularsieb das Edelmetall enthält und wobei das Edelmetall durch Ionenaustausch auf das Molekularsieb geladen und/oder auf dem Molekularsieb geträgert ist.
  • Im Allgemeinen kann das Molekularsieb ein metallsubstituiertes Molekularsieb (z.B. ein metallsubstituiertes Molekularsieb mit einem Alumosilicat- oder einem Aluminophosphatgerüst) sein. Das Metall des metallsubstituierten Molekularsiebs kann das Edelmetall sein (z.B. ist das Molekularsieb ein mit einem Edelmetall substituiertes Molekularsieb). Somit kann das das Edelmetall enthaltende Molekularsieb ein mit einem Edelmetall substituiertes Molekularsieb sein. Wenn der Molekularsiebkatalysator ein unedles Metall umfasst, kann das Molekularsieb ein mit einem Edelmetall und einem unedlen Metall substituiertes Molekularsieb sein. Zur Klarstellung sei angemerkt, dass der Begriff "metallsubstituiert" bzw. „mit einem Metall substituiert“ den Begriff "ionenausgetauscht" einschließt.
  • Bei dem Molekularsiebkatalysator befinden sich im Allgemeinen mindestens 1 %, bezogen auf das Gewicht (d.h. der Menge des Edelmetalls des Molekularsiebkatalysators), vorzugsweise mindestens 5 Gew.-%, stärker bevorzugt mindestens 10 Gew.-%, wie beispielsweise mindestens 25 Gew.-%, noch stärker bevorzugt mindestens 50 Gew.-% des Edelmetalls im Inneren der Poren des Molekularsiebs.
  • Das Molekularsieb kann aus einem kleinporigen Molekularsieb (d.h. einem Molekularsieb mit einer maximalen Ringgröße von acht tetraedrischen Atomen), einem mittelporigen Molekularsieb (d.h. einem Molekularsieb mit einer maximalen Ringgröße von zehn tetraedrischen Atomen) und einem großporigen Molekularsieb (d.h. einem Molekularsieb mit einer maximalen Ringgröße von zwölf tetraedrischen Atomen) ausgewählt sein. Stärker bevorzugt ist das Molekularsieb aus einem kleinporigen Molekularsieb und einem mittelporigen Molekularsieb ausgewählt.
  • In einer ersten Molekularsiebkatalysator-Ausführungsform ist das Molekularsieb ein kleinporiges Molekularsieb. Das kleinporige Molekularsieb weist vorzugsweise einen Gerüsttyp auf, der aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus ACO, AEI, AEN, AFN, AFT, AFX, ANA, APC, APD, ATT, CDO, CHA, DDR, DFT, EAB, EDI, EPI, ERI, GIS, GOO, IHW, ITE, ITW, LEV, KFI, MER, MON, NSI, OWE, PAU, PHI, RHO, RTH, SAT, SAV, SIV, THO, TSC, UEI, UFI, VNI, YUG und ZON sowie einem Gemisch oder einer Verwachsung von beliebigen zwei oder mehr hiervon besteht. Die Verwachsung ist vorzugsweise aus KFI-SIV, ITE-RTH, AEW-UEI, AEI-CHA und AEI-SAV ausgewählt. Stärker bevorzugt weist das kleinporige Molekularsieb einen Gerüsttyp auf, bei dem es sich um AEI, CHA oder eine AEI-CHA-Verwachsung handelt. Noch stärker bevorzugt weist das kleinporige Molekularsieb einen Gerüsttyp auf, bei dem es sich um AEI oder CHA, insbesondere AEI, handelt.
  • Vorzugsweise weist das kleinporige Molekularsieb ein Alumosilicatgerüst oder ein Silicoaluminophosphatgerüst auf. Stärker bevorzugt weist das kleinporige Molekularsieb ein Alumosilicatgerüst auf (d.h. das Molekularsieb ist ein Zeolith), insbesondere wenn das kleinporige Molekularsieb einen Gerüsttyp aufweist, bei dem es sich um AEI, CHA oder eine AEI-CHA-Verwachsung, insbesondere AEI oder CHA, handelt.
  • In einer zweiten Molekularsiebkatalysator-Ausführungsform weist das Molekularsieb einen Gerüsttyp auf, der aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus AEI, MFI, EMT, ERI, MOR, FER, BEA, FAU, CHA, LEV, MWW, CON und EUO sowie Gemischen von beliebigen zwei oder mehr hiervon besteht.
  • In einer dritten Molekularsiebkatalysator-Ausführungsform ist das Molekularsieb ein mittelporiges Molekularsieb. Das mittelporige Molekularsieb weist vorzugsweise einen Gerüsttyp auf, der aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus MFI, FER, MWW und EUO, stärker bevorzugt MFI, besteht.
  • In einer vierten Molekularsiebkatalysator-Ausführungsform ist das Molekularsieb ein großporiges Molekularsieb. Das großporige Molekularsieb weist vorzugsweise einen Gerüsttyp auf, der aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus CON, BEA, FAU, MOR und EMT, stärker bevorzugt BEA, besteht.
  • In jeder der ersten bis vierten Molekularsiebkatalysator-Ausführungsformen weist das Molekularsieb vorzugsweise ein Alumosilicatgerüst auf (z.B. ist das Molekularsieb ein Zeolith). Jeder der vorgenannten Drei-Buchstaben-Codes stellt einen Gerüsttyp in Übereinstimmung mit der "IUPAC Commission on Zeolite Nomenclature" und/oder der "Structure Commission of the International Zeolite Association" dar.
  • Das Molekularsieb weist typischerweise ein Siliciumdioxid-zu-Aluminiumoxid-Molverhältnis (SAR) von 10 bis 200 (z.B. 10 bis 40), wie beispielsweise 10 bis 100, stärker bevorzugt 15 bis 80 (z.B. 15 bis 30), auf. Das SAR bezieht sich im Allgemeinen auf ein Molekular(sieb) mit einem Alumosilicatgerüst (z.B. einen Zeolith) oder einem Silicoaluminophosphatgerüst, vorzugsweise einem Alumosilicatgerüst (z.B. einen Zeolith).
  • Es wurde festgestellt, dass der Molekularsiebkatalysator der ersten Molekularsiebkatalysator-Ausführungsform eine vorteilhafte Passiv-NOX-Adsorber(PNA)-Aktivität besitzt. Der Molekularsiebkatalysator kann dazu verwendet werden, NOX zu speichern, wenn die Abgastemperaturen relativ kühl sind, wie beispielsweise kurz nach dem Starten eines Magergemischmotors. Die NOX-Speicherung durch den Molekularsiebkatalysator erfolgt bei niederen Temperaturen (z.B. bei weniger als 200 °C). Beim Aufwärmen des Magergemischmotors steigt die Abgastemperatur und die Temperatur des Molekularsiebkatalysators steigt ebenfalls an. Der Molekularsiebkatalysator setzt adsorbiertes NOX bei diesen höheren Temperaturen (z.B. 200 °C oder darüber) frei.
  • Die zweite Molekularsiebkatalysator-Ausführungsform weist eine Kaltstart-Katalysatoraktivität auf. Eine solche Aktivität kann die Emissionen während der Kaltstartperiode durch Adsorbieren von NOX und Kohlenwasserstoffen (HCs) bei relativ niederen Abgastemperaturen (z.B. weniger als 200 °C) verringern. Das adsorbierte NOX und/oder die adsorbierten HCs kann bzw. können freigesetzt werden, wenn sich die Temperatur des Molekularsiebkatalysators in der Nähe oder oberhalb der wirksamen Temperatur der anderen Katalysatorkomponenten oder Emissionssteuerungsvorrichtungen zum Oxidieren von NO und/oder HCs befindet.
  • Wenn die zweite oder die dritte katalytische Region eine PNA-Aktivität besitzt, dann umfasst die zweite oder die dritte katalytische Region typischerweise eine Gesamtbeladung an Edelmetall von 1 bis 250 g∙ft–3, vorzugsweise von 5 bis 150 g∙ft–3, stärker bevorzugt von 10 bis 100 g∙ft–3.
  • Katalytische Region mit LNT-Aktivität
  • Die zweite oder die dritte katalytische Region kann eine LNT-Aktivität aufweisen. Während des normalen Betriebs produziert ein Dieselmotor ein Abgas mit einer "mageren" Zusammensetzung. Eine LNT umfasst eine NOX-Speicherkomponente, die in der Lage ist, Stickstoffoxide (NOX) aus dem Abgas durch Bildung von anorganischen Nitraten zu speichern oder einzufangen. Zur Freisetzung des NOX aus der NOX-Speicherkomponente, beispielsweise wenn das Erreichen der Speicherkapazität der NOX-Speicherkomponente unmittelbar bevorsteht, kann der Dieselmotor unter fetten Bedingungen betrieben werden, um ein Abgas mit einer "fetten" Zusammensetzung zu erzeugen. Unter diesen Bedingungen zersetzen sich die anorganischen Nitrate der NOX-Speicherkomponente und bilden hauptsächlich Stickstoffdioxid (NO2) und etwas Stickstoffmonoxid (NO). Die LNT kann eine Platingruppenmetallkomponente enthalten, die in der Lage ist, das freigesetzte NOX zu N2 oder NH3 mit in dem Abgas vorhandenen Kohlenwasserstoffen (HCs), Kohlenstoffmonoxid (CO) oder Wasserstoff (H2) katalytisch zu reduzieren.
  • Wenn die zweite oder die dritte katalytische Region eine NOX-Speicheraktivität (z.B. LNT-Aktivität) besitzt, umfasst die zweite oder die dritte katalytische Region ein Stickstoffoxid(NOX)-Speichermaterial oder besteht im Wesentlichen daraus. Das Stickstoffoxid(NOX)-Speichermaterial umfasst eine Stickstoffoxid(NOX)-Speicherkomponente auf einem Trägermaterial oder besteht im Wesentlichen daraus. Es ist bevorzugt, dass die zweite katalytische Region des Weiteren mindestens ein Platingruppenmetall (PGM) umfasst. Das mindestens eine Platingruppenmetall (PGM) kann durch das hier nachfolgend beschriebene NOX-Behandlungsmaterial bereitgestellt werden.
  • Das NOX-Speichermaterial umfasst eine NOX-Speicherkomponente auf einem Trägermaterial oder kann im Wesentlichen daraus bestehen.
  • Die NOX-Speicherkomponente umfasst typischerweise ein Alkalimetall, ein Erdalkalimetall und/oder ein Seltenerdmetall. Die NOX-Speicherkomponente umfasst im Allgemeinen oder besteht im Wesentlichen aus: (i) einem Oxid, einem Carbonat oder einem Hydroxid eines Alkalimetalls; (ii) einem Oxid, einem Carbonat oder einem Hydroxid eines Erdalkalimetalls; und/oder (iii) einem Oxid, einem Carbonat oder einem Hydroxid eines Seltenerdmetalls.
  • Wenn die NOX-Speicherkomponente ein Alkalimetall (oder ein Oxid, ein Carbonat oder ein Hydroxid hiervon) umfasst, ist das Alkalimetall vorzugsweise aus der Gruppe ausgewählt, die aus Kalium (K), Natrium (Na), Lithium (Li), Cäsium (Cs) und Kombinationen von zwei oder mehr hiervon besteht. Es ist bevorzugt, dass das Alkalimetall Kalium (K), Natrium (Na) oder Lithium (Li) ist, stärker bevorzugt ist das Alkalimetall Kalium (K) oder Natrium (Na) und am stärksten bevorzugt ist das Alkalimetall Kalium (K).
  • Wenn die NOX-Speicherkomponente ein Erdalkalimetall (oder ein Oxid, ein Carbonat oder ein Hydroxid hiervon) umfasst, ist das Erdalkalimetall vorzugsweise aus der Gruppe ausgewählt, die aus Magnesium (Mg), Calcium (Ca), Strontium (Sr), Barium (Ba) und einer Kombination von zwei oder mehr hiervon besteht. Es ist bevorzugt, dass das Erdalkalimetall Calcium (Ca), Strontium (Sr) oder Barium (Ba) ist, stärker bevorzugt Strontium (Sr) oder Barium (Ba) ist und am stärksten bevorzugt ist das Erdalkalimetall Barium (Ba).
  • Wenn die NOX-Speicherkomponente ein Seltenerdmetall (oder ein Oxid, ein Carbonat oder ein Hydroxid hiervon) umfasst, ist das Seltenerdmetall vorzugsweise aus der Gruppe ausgewählt, die aus Cer (Ce), Lanthan (La), Yttrium (Y) und einer Kombination hiervon besteht. Stärker bevorzugt ist das Seltenerdmetall Cer (Ce).
  • Typischerweise umfasst die NOX-Speicherkomponente oder besteht im Wesentlichen aus: (i) einem Oxid, einem Carbonat oder einem Hydroxid eines Seltenerdmetalls und/oder (ii) einem Oxid, einem Carbonat oder einem Hydroxid eines Erdalkalimetalls. Es ist bevorzugt, dass die NOX-Speicherkomponente ein Oxid, ein Carbonat oder ein Hydroxid eines Erdalkalimetalls umfasst oder im Wesentlichen daraus besteht.
  • Es ist bevorzugt, dass die NOX-Speicherkomponente Barium (Ba) umfasst (z.B. ein Oxid, ein Carbonat oder ein Hydroxid von Barium (Ba)). Stärker bevorzugt umfasst die NOX-Speicherkomponente Barium (z.B. ein Oxid, ein Carbonat oder ein Hydroxid von Barium (Ba)) und Cer (z.B. ein Oxid, ein Carbonat oder ein Hydroxid von Cer (Ce), vorzugsweise Cerdioxid).
  • Typischerweise ist die NOX-Speicherkomponente auf dem Trägermaterial angeordnet oder geträgert. Die NOX-Speicherkomponente kann direkt auf dem Trägermaterial angeordnet oder direkt von dem Trägermaterial geträgert sein (z.B. gibt es kein dazwischenliegendes Trägermaterial zwischen der NOX-Speicherkomponente und dem Trägermaterial).
  • Das Trägermaterial umfasst allgemein ein Oxid von Aluminium. Typischerweise umfasst das Trägermaterial Aluminiumoxid. Das Aluminiumoxid kann mit einem Dotiermittel dotiert sein oder kann nicht mit einem Dotiermittel dotiert sein.
  • Das Aluminiumoxid kann mit einem Dotiermittel dotiert sein, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Silicium (Si), Magnesium (Mg), Barium (Ba), Lanthan (La), Cer (Ce), Titan (Ti), Zirconium (Zr) und einer Kombination von zwei oder mehr hiervon besteht. Es ist bevorzugt, dass das Dotiermittel aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Silicium (Si), Magnesium (Mg), Barium (Ba) und Cer (Ce) besteht. Stärker bevorzugt ist das Dotiermittel aus der Gruppe ausgewählt, die aus Silicium (Si), Magnesium (Mg) und Barium (Ba) besteht. Noch stärker bevorzugt ist das Dotiermittel Magnesium (Mg).
  • Wenn das Aluminiumoxid dotiert ist, beträgt die Gesamtmenge des Dotiermittels 0,25 bis 5 Gew.-%, vorzugsweise 0,5 bis 3 Gew.-% (z.B. etwa 1 Gew.-%) des Aluminiumoxids.
  • Im Allgemeinen ist bevorzugt, dass das Trägermaterial ein Oxid von Magnesium und Aluminium umfasst oder im Wesentlichen daraus besteht. Das Oxid von Magnesium und Aluminium kann Magnesiumaluminat (MgAl2O4 [z.B. Spinell]) und/oder ein Mischoxid von Magnesiumoxid (MgO) und Aluminiumoxid (Al2O3) umfassen oder im Wesentlichen daraus bestehen. Ein Mischoxid von Magnesiumoxid und Aluminiumoxid kann unter Verwendung von auf dem einschlägigen Fachgebiet bekannten Verfahren, beispielsweise durch Verwendung des in US 6 217 837 oder DE 195 03 522 A1 beschriebenen Verfahrens, hergestellt werden.
  • Das Mischoxid von Magnesiumoxid (MgO) und Aluminiumoxid (A2O3) umfasst oder besteht im Wesentlichen typischerweise aus 1,0 bis 40,0 Gew.-% Magnesiumoxid (bezogen auf das Gesamtgewicht des Mischoxids), wie 1,0 bis 30,0 Gew.-%, vorzugsweise 5,0 bis 28,0 Gew.-% (z.B. 5,0 bis 25,0 Gew.-%), stärker bevorzugt 10,0 bis 25,0 Gew.-% Magnesiumoxid.
  • Das Mischoxid von Magnesiumoxid (MgO) und Aluminiumoxid (Al2O3) ist typischerweise ein homogenes Mischoxid von Magnesiumoxid (MgO) und Aluminiumoxid (Al2O3). In einem homogenen Mischoxid besetzen Magnesiumionen die Positionen in dem Gitter von Aluminiumionen.
  • Allgemein ist ein Trägermaterial bevorzugt, das ein Mischoxid von Magnesiumoxid (MgO) und Aluminiumoxid (Al2O3) umfasst oder im Wesentlichen daraus besteht.
  • Das NOX-Speichermaterial kann ferner ein Platingruppenmetall (PGM) umfassen. Das PGM kann aus der Gruppe ausgewählt sein, die aus Platin, Palladium, Rhodium und einer Kombination von zwei oder mehr hiervon besteht. Vorzugsweise ist das PGM aus Platin, Palladium und einer Kombination von Platin und Palladium ausgewählt.
  • Wenn das NOX-Speichermaterial ein PGM umfasst, ist das PGM allgemein auf dem Trägermaterial angeordnet oder geträgert. Das PGM ist vorzugsweise direkt auf dem Trägermaterial angeordnet oder ist direkt von dem Trägermaterial geträgert (z.B. gibt es kein dazwischenliegendes Trägermaterial zwischen dem PGM und dem Trägermaterial).
  • Typischerweise umfasst die zweite oder die dritte katalytische Region ferner ein NOX-Behandlungsmaterial. Zur Klarstellung sei angemerkt, dass das NOX-Behandlungsmaterial von dem NOX-Speichermaterial verschieden (z.B. eine verschiedene Zusammensetzung) ist. Das NOX-Behandlungsmaterial kann (a) eine NOX-Speicheraktivität und/oder eine NO-Oxidationsaktivität [z.B. unter mageren Bedingungen] und/oder (b) eine NOX-Reduktionsaktivität [z.B. unter fetten Bedingungen] aufweisen.
  • Das NOX-Behandlungsmaterial umfasst eine NOX-Behandlungskomponente oder besteht im Wesentlichen daraus.
  • Typischerweise umfasst die NOX-Behandlungskomponente (NTC) ein Trägermaterial. Das Trägermaterial der NOX-Behandlungskomponente (NTC) wird hier als NTC-Trägermaterial bezeichnet.
  • Das NTC-Trägermaterial umfasst oder besteht im Wesentlichen aus Cerdioxid oder einem Misch- oder Verbundoxid von Cerdioxid, wie Cerdioxid-Zirconiumoxid.
  • Wenn das NTC-Trägermaterial ein Cerdioxid-Zirconiumoxid umfasst oder im Wesentlichen daraus besteht, kann das Cerdioxid-Zirconiumoxid im Wesentlichen aus 20 bis 95 Gew.-% Cerdioxid und 5 bis 80 Gew.-% Zirconiumoxid (z.B. 50 bis 95 Gew.-% Cerdioxid und 5 bis 50 Gew.-% Zirconiumoxid), vorzugsweise 35 bis 80 Gew.-% Cerdioxid und 20 bis 65 Gew.-% Zirconiumoxid (z.B. 55 bis 80 Gew.-% Cerdioxid und 20 bis 45 Gew.-% Zirconiumoxid), noch stärker bevorzugt aus 45 bis 75 Gew.-% Cerdioxid und 25 bis 55 Gew.-% Zirconiumoxid bestehen.
  • Im Allgemeinen kann die NOX-Behandlungskomponente ein Platingruppenmetall (PGM) und/oder eine NOX-Speicherkomponente umfassen.
  • Die NOX-Behandlungskomponente kann ein Platingruppenmetall (PGM), das auf dem ersten Trägermaterial angeordnet oder geträgert (z.B. direkt angeordnet oder geträgert) ist, umfassen oder im Wesentlichen daraus bestehen. Das PGM kann aus der Gruppe ausgewählt sein, die aus Platin, Palladium, Rhodium, einer Kombination von Platin und Palladium, einer Kombination von Platin und Rhodium, einer Kombination von Palladium und Rhodium und einer Kombination von Platin, Palladium und Rhodium besteht. Es ist bevorzugt, dass das PGM aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Palladium, Rhodium und einer Kombination von Palladium und Rhodium besteht.
  • Das PGM (d.h. der NOX-Behandlungskomponente) kann Rhodium sein. Das PGM kann Palladium sein. Vorzugsweise ist das PGM Palladium.
  • Zusätzlich oder alternativ kann die NOX-Behandlungskomponente eine auf dem NTC-Trägermaterial angeordnete oder geträgerte (z.B. direkt angeordnete oder geträgerte) NOX-Speicherkomponente umfassen oder im Wesentlichen daraus bestehen. Die NOX-Speicherkomponente umfasst im Allgemeinen oder besteht im Wesentlichen aus: (i) einem Oxid, einem Carbonat oder einem Hydroxid eines Alkalimetalls; (ii) einem Oxid, einem Carbonat oder einem Hydroxid eines Erdalkalimetalls und/oder (iii) einem Oxid, einem Carbonat oder einem Hydroxid eines Seltenerdmetalls, vorzugsweise einem von Cer (Ce) verschiedenen Seltenerdmetall. Es ist bevorzugt, dass die NOX-Speicherkomponente ein Oxid, ein Carbonat oder ein Hydroxid eines Erdalkalimetalls umfasst oder im Wesentlichen daraus besteht. Das Erd-alkalimetall ist vorzugsweise Barium (Ba).
  • Katalytische Region mit DOC-Aktivität
  • Die zweite oder die dritte katalytische Region kann zum Oxidieren von Kohlenwasserstoffen (HCs) und/oder von Stickstoffmonoxid (NO) in dem von dem Dieselmotor erzeugten Abgas vorgesehen sein (beispielsweise ist die zweite oder die dritte katalytische Region eine katalytische Dieseloxidationsregion oder weist eine Dieseloxidationskatalysator(DOC)-Aktivität auf).
  • Wenn die zweite oder die dritte katalytische Region für ein Oxidieren von Kohlenwasserstoffen (HCs) und/oder Stickstoffmonoxid (NO) in dem von dem Dieselmotor erzeugten Abgas vorgesehen ist, umfasst die zweite oder die dritte katalytische Region Platin (Pt) und ein Trägermaterial. Es ist besonders bevorzugt, dass die zweite oder die dritte katalytische Region Platin (Pt), Mangan (Mn) und ein Trägermaterial umfasst oder im Wesentlichen daraus besteht. Die zweite oder die dritte katalytische Region ist für ein Oxidieren von Kohlenwasserstoffen (HCs) und/oder von Stickstoffmonoxid (NO) in dem von einem Dieselmotor erzeugten Abgas vorgesehen.
  • Das Platin (Pt) ist typischerweise auf dem Trägermaterial angeordnet oder geträgert. Das Platin kann direkt auf dem Trägermaterial angeordnet oder direkt von dem Trägermaterial geträgert sein (z.B. ist kein dazwischenliegendes Trägermaterial zwischen dem Platin und dem Trägermaterial vorhanden). Beispielsweise kann das Platin auf dem Trägermaterial verteilt bzw. dispergiert sein.
  • Die zweite oder die dritte katalytische Region kann des Weiteren Palladium umfassen, wie beispielsweise Palladium, das auf dem Trägermaterial angeordnet oder geträgert ist. Wenn die zweite oder die dritte katalytische Region Palladium umfasst, beträgt das Verhältnis von Platin zu Palladium, bezogen auf das Gesamtgewicht, im Allgemeinen ≥ 2:1 (z.B. Pt:Pd 1:0 bis 2:1), stärker bevorzugt ≥ 4:1 (z.B. Pt:Pd 1:0 bis 4:1).
  • Es ist allgemein bevorzugt, dass die zweite oder die dritte katalytische Region im Wesentlichen frei von Palladium, insbesondere im Wesentlichen frei von auf dem Trägermaterial angeordnetem oder geträgertem Palladium (Pd) ist. Stärker bevorzugt umfasst die zweite oder die dritte katalytische Region kein Palladium, insbesondere kein Palladium, das auf dem Trägermaterial angeordnet oder geträgert ist. Die Anwesenheit von Palladium, insbesondere in einer großen Menge, in der zweiten katalytischen Region kann für die NO-Oxidationsaktivität schädlich sein. Die NO-oxidierende Aktivität von Palladium ist unter den typischen Verwendungsbedingungen für einen Dieseloxidationskatalysator im Allgemeinen gering. Auch kann beliebiges vorhandenes Palladium mit einem gewissen Teil des vorhandenen Platins unter Bildung einer Legierung reagieren. Dies kann ebenfalls für die NO-Oxidationsaktivität der zweiten katalytischen Region nachteilig sein, da Platin-Palladium-Legierungen nicht so aktiv gegenüber einer NO-Oxidation sind, wie es Platin alleine ist.
  • Im Allgemeinen umfasst die zweite oder die dritte katalytische Region Platin (Pt) als alleiniges Platingruppenmetall. Die zweite oder die dritte katalytische Region umfasst vorzugsweise nicht ein oder mehrere weitere Platingruppenmetalle, wie Ruthenium (Ru), Rhodium (Rh), Palladium (Pd), Osmium (Os) und/oder Iridium (Ir).
  • Die zweite oder die dritte katalytische Region weist typischerweise eine Gesamtbeladung von Platin von 5 g∙ft–3 bis 300 g∙ft–3 auf. Es ist bevorzugt, dass die zweite oder die dritte katalytische Region eine Gesamtbeladung von Platin von 10 g∙ft–3 bis 250 g∙ft–3 (z.B. 75 g∙ft–3 bis 175 g∙ft–3), stärker bevorzugt von 15 g∙ft–3 bis 200 g∙ft–3 (z.B. 50 g∙ft–3 bis 150 g∙ft–3), noch stärker bevorzugt 20 g∙ft–3 bis 150 g∙ft–3 aufweist.
  • Es ist vorzuziehen, dass eine Primärfunktion der zweiten oder dritten katalytischen Region das Oxidieren von Stickstoffmonoxid (NO) zu Stickstoffdioxid (NO2) ist. Es wird jedoch geschätzt, dass in einigen Ausführungsformen des Oxidationskatalysators die zweite oder die dritte katalytische Region auch einige Kohlenwasserstoffe (HCs) während der Verwendung oxidiert.
  • Die zweite oder die dritte katalytische Region kann des Weiteren Mangan (Mn) umfassen. Das Mangan kann in elementarer Form oder in Form eines Oxids vorhanden sein. Die zweite oder die dritte katalytische Region umfasst typischerweise Mangan oder ein Oxid hiervon.
  • Das Mangan (Mn) ist typischerweise auf dem Trägermaterial angeordnet oder geträgert. Das Mangan (Mn) kann direkt auf dem Trägermaterial angeordnet sein oder ist direkt von dem Trägermaterial geträgert (z.B. gibt es kein dazwischenliegendes Trägermaterial zwischen dem Mn und dem Trägermaterial).
  • Die zweite oder die dritte katalytische Region weist typischerweise eine Gesamtbeladung von Mangan (Mn) von 5 g∙ft–3 bis 500 g∙ft–3 auf. Es ist bevorzugt, dass die zweite oder die dritte katalytische Region eine Gesamtbeladung von Mangan (Mn) von 10 g∙ft–3 bis 250 g∙ft–3 (z.B. 75 g∙ft–3 bis 175 g∙ft–3), stärker bevorzugt von 15 g∙ft–3 bis 200 g∙ft–3 (z.B. 50 g∙ft–3 bis 150 g∙ft–3), noch stärker bevorzugt von 20 g∙ft–3 bis 150 g∙ft–3 aufweist.
  • Typischerweise umfasst die zweite oder die dritte katalytische Region ein Verhältnis von Mn:Pt, bezogen auf das Gewicht, von ≤ 5:1, stärker bevorzugt von < 5:1.
  • Im Allgemeinen umfasst die zweite oder die dritte katalytische Region ein Gewichtsverhältnis von Mn:Pt von ≥ 0,2:1 (z.B. ≥ 0,5:1), stärker bevorzugt von > 0,2:1 (z.B. > 0,5:1).
  • Die zweite oder die dritte katalytische Region kann ein Verhältnis, bezogen auf das Gesamtgewicht, von Mangan (Mn) zu Platin (Pt) von 5:1 bis 0,2:1, wie beispielsweise von 5:1 bis 0,5:1 (z.B. 5:1 bis 2:3 oder 5:1 bis 1:2), vorzugsweise von 4,5:1 bis 1:1 (z.B. 4:1 bis 1,1:1), stärker bevorzugt von 4:1 bis 1,5:1 umfassen. Das Gewichtsverhältnis von Mn:Pt kann beim Erhalten einer vorteilhaften NO-Oxidationsaktivität maßgeblich sein.
  • Typischerweise umfasst das Trägermaterial ein hitzebeständiges Oxid oder besteht im Wesentlichen daraus. Das hitzebeständige Oxid ist typischerweise aus der Gruppe ausgewählt, die aus Aluminiumoxid, Siliciumdioxid, Titanoxid, Zirconiumoxid, Cerdioxid und einem Misch- oder Verbundoxid hiervon, wie einem Misch- oder Verbundoxid von zwei oder mehreren hiervon, besteht. Beispielsweise kann das hitzebeständige Oxid aus der Gruppe ausgewählt sein, die aus Aluminiumoxid, Siliciumdioxid, Titanoxid, Zirconiumoxid, Cerdioxid, Siliciumdioxid-Aluminiumoxid, Titanoxid-Aluminiumoxid, Zirconiumoxid-Aluminiumoxid, Cerdioxid-Aluminiumoxid, Titanoxid-Siliciumdioxid, Zirconiumoxid-Siliciumdioxid, Zirconiumoxid-Titanoxid, Cerdioxid-Zirconiumoxid und Aluminiumoxid-Magnesiumoxid besteht.
  • Das Trägermaterial oder das hitzebeständige Oxid hiervon kann optional dotiert sein (z.B. mit einem Dotiermittel). Das Dotiermittel kann aus der Gruppe ausgewählt sein, die aus Zirconium (Zr), Titan (Ti), Silicium (Si), Yttrium (Y), Lanthan (La), Praseodym (Pr), Samarium (Sm), Neodym (Nd) und einem Oxid hiervon besteht.
  • Wenn das Trägermaterial oder das hitzebeständige Oxid hiervon dotiert ist, beträgt die Gesamtmenge des Dotiermittels 0,25 Gew.-% bis 5 Gew.-%, vorzugsweise 0,5 Gew.-% bis 3 Gew.-% (z.B. etwa 1 Gew.-%).
  • Das Trägermaterial oder das hitzebeständige Oxid hiervon kann mit einem Dotiermittel dotiertes Aluminiumoxid umfassen oder im Wesentlichen daraus bestehen. Es ist besonders bevorzugt, dass das Trägermaterial oder das hitzebeständige Oxid hiervon mit einem Dotiermittel dotiertes Aluminiumoxid umfasst oder im Wesentlichen daraus besteht. Es wurde festgestellt, dass die Kombination von Mangan (Mn), Platin (Pt) und einem dotierten Aluminiumoxid-Trägermaterial, insbesondere einem mit Siliciumdioxid dotierten Aluminiumoxid-Trägermaterial eine ausgezeichnete NO-Oxidationsaktivität liefert und die NO-Oxidationsaktivität des Oxidationskatalysators über dessen Lebensdauer hinweg stabilisieren kann.
  • Das Aluminiumoxid kann mit einem Dotiermittel dotiert sein, das Silicium (Si), Magnesium (Mg), Barium (Ba), Lanthan (La), Cer (Ce), Titan (Ti) oder Zirconium (Zr) oder eine Kombination von zwei oder mehr hiervon umfasst. Das Dotiermittel kann ein Oxid von Silicium, ein Oxid von Magnesium, ein Oxid von Barium, ein Oxid von Lanthan, ein Oxid von Cer, ein Oxid von Titan oder ein Oxid von Zirconium umfassen oder im Wesentlichen daraus bestehen. Vorzugsweise umfasst das Dotiermittel oder besteht im Wesentlichen aus Silicium, Magnesium, Barium, Cer oder einem Oxid hiervon, insbesondere Silicium, Cer oder einem Oxid hiervon. Stärker bevorzugt umfasst das Dotiermittel Silicium, Magnesium, Barium oder ein Oxid hiervon, insbesondere Silicium, Magnesium oder ein Oxid hiervon, speziell Silicium oder ein Oxid hiervon, oder besteht im Wesentlichen daraus.
  • Beispiele für mit einem Dotiermittel dotiertes Aluminiumoxid umfassen mit Siliciumdioxid dotiertes Aluminiumoxid, mit Magnesiumoxid dotiertes Aluminiumoxid, mit Barium oder Bariumoxid dotiertes Aluminiumoxid, mit Lanthanoxid dotiertes Aluminiumoxid oder mit Cerdioxid dotiertes Aluminiumoxid, insbesondere mit Siliciumdioxid dotiertes Aluminiumoxid, mit Lanthanoxid dotiertes Aluminiumoxid oder mit Cerdioxid dotiertes Aluminiumoxid. Es ist bevorzugt, dass das mit einem Dotiermittel dotierte Aluminiumoxid mit Siliciumdioxid dotiertes Aluminiumoxid, mit Barium oder Bariumoxid dotiertes Aluminiumoxid oder mit Magnesiumoxid dotiertes Aluminiumoxid ist. Stärker bevorzugt ist das mit einem Dotiermittel dotierte Aluminiumoxid mit Siliciumdioxid dotiertes Aluminiumoxid oder mit Magnesiumoxid dotiertes Aluminiumoxid. Noch stärker bevorzugt ist das mit einem Dotiermittel dotierte Aluminiumoxid mit Siliciumdioxid dotiertes Aluminiumoxid.
  • Wenn das Aluminiumoxid mit Siliciumdioxid dotiertes Aluminiumoxid ist, ist das Aluminiumoxid mit Siliciumdioxid in einer Gesamtmenge von 0,5 Gew.-% bis 45 Gew.-% (d.h. %, bezogen auf das Gewicht des Aluminiumoxids), vorzugsweise von 1 Gew.-% bis 40 Gew.-%, stärker bevorzugt 1,5 Gew.-% bis 30 Gew.-% (z.B. 1,5 Gew.-% bis 10 Gew.-%), insbesondere 2,5 Gew.-% bis 25 Gew.-%, spezieller 3,5 Gew.-% bis 20 Gew.-% (z.B. 5 Gew.-% bis 20 Gew.-%), noch stärker bevorzugt 4,5 Gew.-% bis 15 Gew.-% dotiert.
  • Wenn das Aluminiumoxid mit Magnesiumoxid dotiertes Aluminiumoxid ist, ist das Aluminiumoxid mit Magnesium in einer Menge gemäß obiger Definition oder in einer Menge von 1 Gew.-% bis 30 Gew.-% (d.h. %, bezogen auf das Gewicht des Aluminiumoxids), vorzugsweise von 5 Gew.-% bis 25 Gew.-% dotiert.
  • Es ist bevorzugt, dass das Trägermaterial oder das hitzebeständige Oxid hiervon nicht mit einem Dotiermittel dotiert ist, das Mangan umfasst oder im Wesentlichen daraus besteht. So ist das Trägermaterial oder das hitzebeständige Oxid hiervon nicht mit einem Promotor, wie einem Promotor, der aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Zinn, Mangan, Indium, einem Metall der Gruppe VIII (z.B. Fe, Co, Ni, Ru, Rh, Pd, Os, Ir und Pt, insbesondere Ir) und Kombinationen der hiervon besteht, unterstützt bzw. gefördert.
  • Im Allgemeinen, wenn das Trägermaterial oder das hitzebeständige Oxid hiervon ein Misch- oder Verbundoxid von Aluminiumoxid umfasst oder im Wesentlichen daraus besteht (z.B. Siliciumdioxid-Aluminiumoxid, Aluminiumoxid-Magnesiumoxid oder ein Gemisch von Aluminiumoxid und Cerdioxid), umfasst vorzugsweise das Misch- oder Verbundoxid von Aluminiumoxid mindestens 50 Gew.-% bis 99 Gew.-% Aluminiumoxid, stärker bevorzugt 70 Gew.-% bis 95 Gew.-% Aluminiumoxid, noch stärker bevorzugt 75 Gew.-% bis 90 Gew.-% Aluminiumoxid.
  • Wenn das Trägermaterial oder das hitzebeständige Oxid hiervon Cerdioxid-Zirconiumoxid umfasst oder im Wesentlichen daraus besteht, kann das Cerdioxid-Zirconiumoxid im Wesentlichen aus 20 Gew.-% bis 95 Gew.-% Cerdioxid und 5 Gew.-% bis 80 Gew.-% Zirconiumoxid (z.B. 50 Gew.-% bis 95 Gew.-% Cerdioxid und 5 Gew.-% bis 50 Gew.-% Zirconiumoxid), vorzugsweise 35 Gew.-% bis 80 Gew.-% Cerdioxid und 20 Gew.-% bis 65 Gew.-% Zirconiumoxid (z.B. 55 Gew.-% bis 80 Gew.-% Cerdioxid und 20 Gew.-% bis 45 Gew.-% Zirconiumoxid), noch stärker bevorzugt 45 Gew.-% bis 75 Gew.-% Cerdioxid und 25 Gew.-% bis 55 Gew.-% Zirconiumoxid bestehen.
  • Typischerweise umfasst die zweite oder die dritte katalytische Region eine Menge des Trägermaterials von 0,1 g∙Zoll–3 bis 4,5 g∙Zoll–3 (z.B. 0,25 g∙Zoll–3 bis 4,0 g∙Zoll–3), vorzugsweise 0,5 g∙Zoll–3 bis 3,0 g∙Zoll–3, stärker bevorzugt 0,6 g∙Zoll–3 bis 2,5 g∙Zoll–3 (z.B. 0,75 g∙Zoll–3 bis 1,5 g∙Zoll–3).
  • Bei einigen Anwendungen kann es allgemein bevorzugt sein, dass die zweite oder die dritte katalytische Region im Wesentlichen frei von einem Kohlenwasserstoffadsorptionsmittelmaterial, insbesondere einem Zeolith, ist. Somit kann die zweite oder die dritte katalytische Region ein Kohlenwasserstoffadsorptionsmittelmaterial nicht umfassen.
  • Die zweite oder die dritte katalytische Region umfasst typischerweise nicht Indium und/oder Iridium. Stärker bevorzugt umfasst die zweite oder die dritte katalytische Region nicht Indium, Iridium und/oder Magnesium.
  • Es kann bevorzugt sein, dass die zweite oder die dritte katalytische Region Cerdioxid oder ein Misch- oder Verbundoxid hiervon, wie (i) ein Misch- oder Verbundoxid von Cerdioxid und Aluminiumoxid und/oder (ii) ein Misch- oder Verbundoxid von Cerdioxid und Zirconiumoxid nicht umfasst.
  • Zusätzlich oder alternativ kann die zweite oder die dritte katalytische Region im Wesentlichen frei von Rhodium, einem Alkalimetall und/oder einem Erdalkalimetall, insbesondere einem Alkalimetall und/oder einem Erdalkalimetall, das auf dem Trägermaterial angeordnet oder geträgert ist, sein. So kann die zweite oder die dritte katalytische Region Rhodium, ein Alkalimetall und/oder ein Erdalkalimetall, insbesondere ein Alkalimetall und/oder ein Erdalkalimetall, das auf dem Trägermaterial angeordnet oder geträgert ist, nicht umfassen.
  • Substrat
  • Der erfindungsgemäße Oxidationskatalysator umfasst ein Substrat. Das Substrat weist typischerweise ein Einlassende und ein Auslassende auf.
  • Im Allgemeinen weist das Substrat eine Vielzahl von Kanälen auf (z.B. zum Hindurchströmen des Abgases). Allgemein ist das Substrat ein keramisches Material oder ein metallisches Material.
  • Es ist bevorzugt, dass das Substrat aus Cordierit (SiO2-Al2O3-MgO), Siliciumcarbid (SiC), einer Fe-Cr-Al-Legierung, einer Ni-Cr-Al-Legierung oder einer Legierung eines nichtrostenden Stahls hergestellt oder zusammengesetzt ist.
  • Typischerweise ist das Substrat ein Monolith (der hier auch als Substratmonolith bezeichnet wird). Solche Monolithe sind auf dem einschlägigen Fachgebiet gut bekannt.
  • Der Substratmonolith kann ein Durchflussmonolith sein. Alternativ kann das Substrat ein Filtermonolith sein.
  • Ein Durchflussmonolith umfasst typischerweise einen Wabenmonolith (z.B. einen metallischen oder keramischen Wabenmonolith) mit einer Vielzahl von durch ihn hindurch verlaufenden Kanälen, wobei jeder Kanal an dem Einlassende und an dem Auslassende offen ist.
  • Ein Filtermonolith umfasst allgemein eine Vielzahl von Einlasskanälen und eine Vielzahl von Auslasskanälen, wobei die Einlasskanäle an einem stromaufseitigen Ende (d.h. an der Abgaseinlassseite) offen sind und an einem stromabseitigen Ende (d.h. an der Abgasauslassseite) verstopft oder verschlossen sind, die Auslasskanäle an einem stromaufseitigen Ende verstopft oder verschlossen sind und an einem stromabseitigen Ende offen sind und wobei jeder Einlasskanal durch eine poröse Struktur von einem Auslasskanal getrennt ist.
  • Wenn der Monolith ein Filtermonolith ist, ist es bevorzugt, dass der Filtermonolith ein Wandstromfilter ist. Bei einem Wandstromfilter ist jeder Einlasskanal abwechselnd von einem Auslasskanal durch eine Wand der porösen Struktur getrennt und umgekehrt. Es ist bevorzugt, dass die Einlasskanäle und die Auslasskanäle in einer Wabenanordnung angeordnet sind. Wenn eine Wabenanordnung vorliegt, ist es bevorzugt, dass die Kanäle, die vertikal und lateral zu einem Einlasskanal benachbart sind, an einem stromaufseitigen Ende verstopft sind und umgekehrt (d.h. die vertikal und lateral zu einem Auslasskanal benachbarten Kanäle sind an einem stromabseitigen Ende verstopft). Bei Betrachtung von einem der beiden Enden her haben die abwechselnd verschlossenen und offenen Enden der Kanäle das Aussehen eines Schachbretts.
  • Im Prinzip kann das Substrat eine beliebige Form oder Größe aufweisen. Jedoch sind die Form und die Größe des Substrats üblicherweise so ausgewählt, dass das Einwirken der katalytisch aktiven Materialien in dem Katalysator auf das Abgas optimiert ist. Das Substrat kann beispielsweise eine röhrenförmige, faserförmige oder partikelförmige Form aufweisen. Beispiele für geeignete Trägermaterialien umfassen ein Substrat des monolithischen Cordierit-Wabentyps, ein Substrat des monolithischen SiC-Wabentyps, ein Substrat des Schichtfasertyps oder des Gewirketyps, ein Substrat des Schaumtyps, ein Substrat des Querströmungstyps, ein Substrat des Metalldrahtgeflechttyps, ein Substrat des porösen Metallkörpertyps und ein Substrat vom Typ keramischer Partikel.
  • Abgassystem
  • Die Erfindung liefert auch ein Abgassystem, das den Oxidationskatalysator und eine Emissionssteuerungsvorrichtung umfasst. Beispiele für eine Emissionssteuerungsvorrichtung umfassen ein Dieselpartikelfilter (DPF), eine Mager-NOX-Falle (LNT), einen Mager-NOX-Katalysator (LNC), einen selektiven katalytischen Reduktions(SCR)-Katalysator, einen Dieseloxidationskatalysator (DOC), ein katalysiertes Rußfilter (CSF), einen selektiven katalytischen Reduktions-Filter(SCRFTM)-Katalysator, einen Ammoniak-Slip- bzw. Ammoniak-Sperrkatalysator (ASC) und Kombinationen von zwei oder mehr hiervon. Solche Emissionssteuerungsvorrichtungen sind alle auf dem einschlägigen Fachgebiet gut bekannt.
  • Einige der vorgenannten Emissionssteuerungsvorrichtungen weisen Filtersubstrate auf. Eine Emissionssteuerungsvorrichtung, die ein Filtersubstrat aufweist, kann aus der Gruppe ausgewählt sein, die aus einem Dieselpartikelfilter (DPF), einem katalysierten Rußfilter (CSF) und einen selektiven katalytischen Reduktions-Filter(SCRFTM)-Katalysator besteht.
  • Es ist bevorzugt, dass das Abgassystem eine Emissionsteuerungsvorrichtung umfasst, die aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus einer Mager-NOX-Falle (LNT), einem Ammoniak-Slip-Katalysator (ASC), einem Dieselpartikelfilter (DPF), einem selektiven katalytischen Reduktions(SCR)-Katalysator, einem katalysierten Rußfilter (CSF), einem selektiven katalytischen Reduktions-Filter(SCRFTM)-Katalysator und Kombinationen von zwei oder mehr hiervon besteht. Stärker bevorzugt ist die Emissionssteuerungsvorrichtung aus der Gruppe ausgewählt, die aus einem Dieselpartikelfilter (DPF), einem selektiven katalytischen Reduktions(SCR)-Katalysator, einem katalysierten Rußfilter (CSF), einem selektiven katalytischen Reduktions-Filter(SCRFTM)-Katalysator und Kombinationen von zwei oder mehr hiervon besteht. Noch stärker bevorzugt ist die Emissionssteuerungsvorrichtung ein selektiver katalytischer Reduktions(SCR)-Katalysator oder ein selektiver katalytischer Reduktions-Filter(SCRFTM)-Katalysator.
  • Wenn das erfindungsgemäße Abgassystem einen SCR-Katalysator oder einen SCRFTM-Katalysator umfasst, kann das Abgassystem ferner einen Injektor zum Injizieren eines stickstoffhaltigen Reduktionsmittels, wie beispielsweise Ammoniak, oder eines Ammoniakvorläufers, wie beispielsweise Harnstoff oder Ammoniumformiat, vorzugsweise Harnstoff, in das Abgas stromab des Oxidationskatalysators und stromauf des SCR-Katalysators oder des SCRFTM-Katalysators umfassen. Ein derartiger Injektor kann fluidisch mit einer Quelle (z.B. einem Tank) eines Vorläufers eines stickstoffhaltigen Reduktionsmittels verbunden sein. Ein ventilgesteuertes Zudosieren des Vorläufers in das Abgas kann durch geeignet programmierte Motormanagementmittel und eine einen geschlossenen Kreislauf oder offenen Kreislauf umfassende Rückkopplung, die durch Sensoren geliefert wird, die die Zusammensetzung des Abgases überwachen, gesteuert werden. Ammoniak kann auch durch Erwärmen von Ammoniumcarbamat (einem Feststoff) erzeugt werden und das erzeugte Ammoniak kann in das Abgas injiziert werden.
  • Alternativ oder zusätzlich zu dem Injektor kann Ammoniak in situ erzeugt werden (z.B. während der fetten Regeneration einer stromauf des SCR-Katalysators oder des SCRFTM-Katalysators angeordneten LNT). Somit kann das Abgassystem des Weiteren ein Motormanagementmittel zum Anreichern des Abgases mit Kohlenwasserstoffen umfassen.
  • Der SCR-Katalysator oder der SCRFTM-Katalysator kann ein Metall umfassen, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus mindestens einem (Metall) von Cu, Hf, La, Au, In, V, Lanthaniden sowie Übergangsmetallen der Gruppe VIII (z.B. Fe) besteht, wobei das Metall auf einem hitzebeständigen Oxid oder Molekularsieb geträgert ist. Das Metall ist vorzugsweise aus Ce, Fe, Cu und Kombinationen von beliebigen zwei oder mehr hiervon ausgewählt, stärker bevorzugt ist das Metall Fe oder Cu.
  • Das hitzebeständige Oxid für den SCR-Katalysator oder den SCRFTM-Katalysator kann aus der Gruppe ausgewählt sein, die aus Al2O3, TiO2, CeO2, SiO2, ZrO2 und Mischoxiden, die zwei oder mehr hiervon enthalten, besteht. Der Nicht-Zeolith-Katalysator kann ferner Wolframoxid (z.B. V2O5/WO3/TiO2, WOX/CeZrO2, WOX/ZrO2 oder Fe/WOX/ZrO2) umfassen.
  • Es ist besonders bevorzugt, wenn ein SCR-Katalysator, ein SCRFTM-Katalysator oder ein Washcoat hiervon mindestens ein Molekularsieb, wie einen Alumosilicatzeolith oder ein SAPO, umfasst. Das mindestens eine Molekularsieb kann ein kleinporiges, ein mittelporiges oder ein großporiges Molekularsieb sein. Mit "kleinporigem Molekularsieb" meinen wir hierin Molekularsiebe, die eine maximale Ringgröße von 8 enthalten, wie CHA, mit "mittelporigem Molekularsieb" meinen wir hierin ein Molekularsieb, das eine maximale Ringgröße von 10 enthält, wie ZSM-5, und mit "großporigem Molekularsieb" meinen wir hierin ein Molekularsieb, das eine maximale Ringgröße von 12 aufweist, wie beispielsweise Beta. Kleinporige Molekularsiebe sind möglicherweise vorteilhaft für eine Verwendung in SCR-Katalysatoren.
  • In dem Abgassystem der Erfindung sind bevorzugte Molekularsiebe für einen SCR-Katalysator oder einen SCRFTM-Katalysator synthetische Alumosilicatzeolith-Molekularsiebe, die aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus AEI, ZSM-5, ZSM-20, ERI einschließlich ZSM-34, Mordenit, Ferrierit, BEA einschließlich Beta, Y, CHA, LEV einschließlich Nu-3, MCM-22 und EU-1, vorzugsweise AEI oder CHA, besteht und die ein Siliciumdioxid-zu-Aluminiumoxid-Verhältnis von etwa 10 zu etwa 50, wie z.B. von etwa 15 zu etwa 40, aufweisen.
  • In einer ersten Abgassystem-Ausführungsform umfasst das Abgassystem den erfindungsgemäßen Oxidationskatalysator und ein katalysiertes Rußfilter (CSF). Der Oxidationskatalysator kann eine zweite katalytische Region, die eine PNA-, LNT- und/oder DOC-Aktivität aufweist, umfassen. Dem Oxidationskatalysator folgt typischerweise das katalysierte Rußfilter (CSF) (z.B. befindet sich der Oxidationskatalysator stromauf des katalysierten Rußfilters (CSF)). Somit ist beispielsweise ein Auslass des Oxidationskatalysators mit einem Einlass des katalysierten Rußfilters verbunden.
  • Eine zweite Abgassystem-Ausführungsform betrifft ein Abgassystem, das den erfindungsgemäßen Oxidationskatalysator, ein katalysiertes Rußfilter (CSF) und einen selektiven katalytischen Reduktions(SCR)-Katalysator umfasst. Der Oxidationskatalysator kann eine zweite katalytische Region mit PNA-, LNT- und/oder DOC-Aktivität umfassen. Eine solche Anordnung ist ein bevorzugtes Abgassystem für ein Leichtlastdieselfahrzeug.
  • Dem Oxidationskatalysator folgt typischerweise das katalysierte Rußfilter (CSF) (z.B. ist der Oxidationskatalysator stromauf des katalysierten Rußfilters). Dem katalysierten Rußfilter folgt typischerweise der selektive katalytische Reduktions(SCR)-Katalysator (z.B. befindet sich das katalysierte Rußfilter stromauf des selektiven katalytischen Reduktions(SCR)-Katalysators). Ein Injektor eines stickstoffhaltigen Reduktionsmittels kann zwischen dem katalysierten Rußfilter (CSF) und dem selektiven katalytischen Reduktions(SCR)-Katalysator angeordnet sein. Somit kann dem katalysierten Rußfilter (CSF) ein Injektor eines stickstoffhaltigen Reduktionsmittels folgen (z.B. befindet sich das katalysierte Rußfilter stromauf des Injektors seines stickstoffhaltigen Reduktionsmittels) und dem Injektor eines stickstoffhaltigen Injektionsmittels kann der selektive katalytische Reduktions(SCR)-Katalysator folgen (z.B. befindet sich der Injektor eines stickstoffhaltigen Reduktionsmittels stromauf eines selektiven katalytischen Reduktions(SCR)-Katalysators).
  • In einer dritten Abgassystem-Ausführungsform umfasst das Abgassystem den erfindungsgemäßen Oxidationskatalysator, einen selektiven katalytischen Reduktions(SCR)-Katalysator und entweder ein katalysiertes Rußfilter (CSF) oder ein Dieselpartikelfilter (DPF). Der Oxidationskatalysator kann eine zweite katalytische Region mit PNA-, LNT- und/oder DOC-Aktivität umfassen.
  • In der dritten Abgassystem-Ausführungsform folgt dem erfindungsgemäßen Oxidationskatalysator typischerweise der selektive katalytische Reduktions(SCR)-Katalysator (z.B. befindet sich der erfindungsgemäße Oxidationskatalysator stromauf des selektiven katalytischen Reduktions(SCR)-Katalysators). Ein Injektor eines stickstoffhaltigen Reduktionsmittels kann zwischen dem Oxidationskatalysator und dem selektiven katalytischen Reduktions-(SCR)-Katalysator angeordnet sein. Somit kann dem Oxidationskatalysator ein Injektor eines stickstoffhaltigen Reduktionsmittels folgen (z.B. befindet sich der Oxidationskatalysator stromauf des Injektors eines stickstoffhaltigen Reduktionsmittels) und dem Injektor eines stickstoffhaltigen Reduktionsmittels kann der selektive katalytische Reduktions(SCR)-Katalysator folgen (z.B. befindet sich der Injektor eines stickstoffhaltigen Reduktionsmittels stromauf des selektiven katalytischen Reduktions(SCR)-Katalysators). Dem selektiven katalytischen Reduktions(SCR)-Katalysator folgt das katalysierte Rußfilter (CSF) oder das Dieselpartikelfilter (DPF) (z.B. befindet sich der selektive katalytische Reduktions(SCR)-Katalysator stromauf des katalysierten Rußfilters (CSF) oder des Dieselpartikelfilters (DPF)).
  • Eine vierte Abgassystem-Ausführungsform umfasst den erfindungsgemäßen Oxidationskatalysator und einen selektiven katalytischen Reduktions-Filter(SCRFTM)-Katalysator. Dem Oxidationskatalysator der Erfindung folgt typischerweise der selektive katalytische Reduktions-Filter(SCRFTM)-Katalysator (z.B. befindet sich der Oxidationskatalysator der Erfindung stromauf des selektiven katalytischen Reduktions-Filter(SCRFTM)-Katalysators). Der Oxidationskatalysator kann eine zweite katalytische Region mit PNA-, LNT- und/oder DOC-Aktivität umfassen.
  • Ein Injektor eines stickstoffhaltigen Reduktionsmittels kann zwischen dem Oxidationskatalysator und dem selektiven katalytischen Reduktions-Filter(SCRFTM)-Katalysator angeordnet sein. Somit kann dem Oxidationskatalysator ein Injektor eines stickstoffhaltigen Reduktionsmittels folgen (z.B. befindet sich der Oxidationskatalysator stromauf eines Injektors eines stickstoffhaltigen Reduktionsmittels) und dem Injektor eines stickstoffhaltigen Reduktionsmittels kann ein selektiver katalytischer Reduktions-Filter(SCRFTM)-Katalysator folgen (z.B. befindet sich der Injektor eines stickstoffhaltigen Reduktionsmittels stromauf des selektiven katalytischen Reduktions-Filter(SCRFTM)-Katalysators).
  • Wenn das Abgassystem einen selektiven katalytischen Reduktions(SCR)-Katalysator oder einen selektiven katalytischen Reduktions-Filter(SCRFTM)-Katalysator umfasst, wie beispielsweise in den hier weiter oben beschriebenen zweiten bis vierten Abgassystem-Ausführungsformen, kann ein ASC stromab des SCR-Katalysators oder des SCRFTM-Katalysators angeordnet sein (d.h. in Form eines gesonderten Substratmonoliths), oder stärker bevorzugt kann eine Zone auf einem stromabseitigen oder hinteren Ende des den SCR-Katalysator umfassenden Substratmonoliths als Träger für den ASC verwendet werden.
  • Im Allgemeinen kann das erfindungsgemäße Abgassystem eine Kohlenwasserstoffzuspeisungsvorrichtung (z.B. zum Erzeugen eines fetten Abgases) umfassen, insbesondere wenn die zweite katalytische Region des Oxidationskatalysators eine LNT-Aktivität besitzt.
  • Die Kohlenwasserstoffzuspeisungsvorrichtung kann stromauf des erfindungsgemäßen Katalysators angeordnet sein. Die Kohlenwasserstoffzuspeisungsvorrichtung ist typischerweise stromab des Abgasauslasses des Dieselmotors angeordnet.
  • Die Kohlenwasserstoffzuspeisungsvorrichtung kann elektronisch mit einem Motormanagementsystem gekoppelt sein, das zum Injizieren bzw. Einspritzen von Kohlenwasserstoff in das Abgas für ein Freisetzen von NOX (z.B. von gespeichertem NOX) aus dem Katalysator konfiguriert ist.
  • Die Kohlenwasserstoffzuspeisungsvorrichtung kann ein Injektor sein. Die Kohlenwasserstoffzuspeisungsvorrichtung oder der Injektor ist zum Injizieren von Kraftstoff in das Abgas geeignet.
  • Alternativ oder zusätzlich zu der Kohlenwasserstoffzuspeisungsvorrichtung kann der Dieselmotor ein Motormanagementsystem (z.B. eine Motorsteuerungseinheit [ECU]) umfassen. Das Motormanagementsystem ist für eine Injektion des Kohlenwasserstoffs (z.B. des Kraftstoffs) in den Zylinder zum Freisetzen von NOX (z.B. von gespeichertem NOX) aus dem Katalysator konfiguriert.
  • Allgemein ist das Motormanagementsystem mit einem Sensor in dem Abgassystem, der den Status des Katalysators überwacht, gekoppelt. Ein solcher Sensor kann stromab des Katalysators angeordnet sein. Der Sensor kann die NOX-Zusammensetzung des Abgases am Auslass des Katalysators überwachen.
  • Im Allgemeinen ist der Kohlenwasserstoff ein Kraftstoff, vorzugsweise Dieselkraftstoff.
  • Fahrzeug
  • Einen weiteren Aspekt der Erfindung betrifft ein Fahrzeug. Das Fahrzeug umfasst einen Dieselmotor. Der Dieselmotor ist mit einem Abgassystem der Erfindung gekoppelt.
  • Es ist bevorzugt, dass der Dieselmotor für einen Betrieb mit Kraftstoff, vorzugsweise Dieselkraftstoff, konfiguriert oder angepasst ist, der ≤ 50 ppm Schwefel, stärker bevorzugt ≤ 15 ppm Schwefel, wie beispielsweise ≤ 10 ppm Schwefel und noch stärker bevorzugt ≤ 5 ppm Schwefel umfasst.
  • Das Fahrzeug kann ein Leichtlastdieselfahrzeug (LDV), beispielsweise gemäß Definition in der US-Gesetzgebung oder in der europäischen Gesetzgebung sein. Ein Leichtlastdieselfahrzeug weist typischerweise ein Gewicht von < 2840 kg, stärker bevorzugt ein Gewicht von < 2610 kg auf.
  • In den USA bezeichnet ein Leichtlastdieselfahrzeug (LDV) ein Dieselfahrzeug mit einem Bruttogewicht von ≤ 8500 Pounds (US lbs). In Europa bezeichnet der Begriff Leichtlastdieselfahrzeug (LDV): (i) Personenfahrzeuge mit nicht mehr als acht Sitzen zusätzlich zum Fahrersitz und mit einer maximalen Masse von nicht mehr als 5 Tonnen, und (ii) Fahrzeuge zur Beförderung von Gütern mit einer maximalen Masse von nicht mehr als 12 Tonnen.
  • Alternativ kann das Fahrzeug ein Schwerlastdieselfahrzeug (HDV), wie beispielsweise ein Dieselfahrzeug mit einem Bruttogewicht von > 8500 Pounds (US lbs) gemäß Definition in der US-Gesetzgebung sein.
  • DEFINITIONEN
  • Der Begriff "Region", wie hier verwendet, bezieht sich auf einen Bereich auf einem Substrat, der bzw. die typischerweise durch Trocknen und/oder Calcinieren eines Washcoats erhalten wird. Eine "Region" kann beispielsweise auf einem Substrat in Form einer „Schicht“ oder einer „Zone“ angeordnet oder geträgert sein. Der Bereich oder die Anordnung auf einem Substrat wird allgemein während des Applikationsprozesses des Washcoats auf das Substrat gesteuert. Die "Region" weist typischerweise ausgeprägte Grenzen oder Kanten auf (d.h. es ist möglich, eine Region von einer anderen Region unter Verwendung herkömmlicher Analysetechniken zu unterscheiden).
  • Typischerweise weist die "Region" eine im Wesentlichen gleichförmige Länge auf. Die Bezugnahme auf eine "im Wesentlichen gleichförmige Länge" bezieht sich in diesem Kontext auf eine Länge, die um nicht mehr als 10 % von ihrem Mittelwert abweicht (z.B. der Unterschied zwischen der maximalen und minimalen Länge), vorzugsweise um nicht mehr als 5 %, stärker bevorzugt um nicht mehr als 1 % von ihrem Mittelwert abweicht.
  • Es ist bevorzugt, dass jede "Region" eine im Wesentlichen gleichförmige bzw. einheitliche Zusammensetzung aufweist (d.h. es gibt keinen wesentlichen Unterschied hinsichtlich der Zusammensetzung des Washcoats, wenn ein Teil der Region mit einem anderen Teil dieser Region verglichen wird). Eine im Wesentlichen gleichförmige Zusammensetzung bezieht sich in diesem Kontext auf ein Material (z.B. eine Region), bei dem (bzw. bei der) der Unterschied hinsichtlich der Zusammensetzung bei einem Vergleich eines Teils der Region mit einem anderen Teil der Region 5 % oder weniger, üblicherweise 2,5 % oder weniger und am üblichsten 1 % oder weniger beträgt.
  • Der Begriff "Zone", wie hier verwendet, bezieht sich auf eine Region, die eine Länge aufweist, die weniger als die Gesamtlänge des Substrats, z.B. ≤ 75 % der Gesamtlänge des Substrats, beträgt. Eine "Zone" besitzt typischerweise eine Länge (d.h. eine im Wesentlichen gleichförmige Länge) von mindestens 5 % (z.B. ≥ 5 %) der Gesamtlänge des Substrats.
  • Die Gesamtlänge eines Substrats ist der Abstand zwischen dessen Einlassende und dessen Auslassende (z.B. den gegenüberliegenden Enden des Substrats).
  • Jede Bezugnahme auf eine „an einem Einlassende des Substrats angeordnete Zone“, wie hier verwendet, bezeichnet eine auf einem Substrat angeordnete oder geträgerte Zone, wobei die Zone sich näher an einem Einlassende des Substrats befindet als die Zone sich zu einem Auslassende des Substrats befindet. Somit liegt der Mittelpunkt der Zone (d.h. an der Hälfte ihrer Länge) näher zu dem Einlassende des Substrats als sich der Mittelpunkt zu dem Auslassende des Substrats befindet. In ähnlicher Weise bezeichnet jegliche hier verwendete Bezugnahme auf eine „an einem Auslassende des Substrats angeordnete Zone“ eine auf einem Substrat angeordnete oder geträgerte Zone, wobei die Zone sich näher an einem Auslassende des Substrats befindet als die Zone sich zu einem Einlassende des Substrats befindet. Somit liegt der Mittelpunkt der Zone (d.h. an der Hälfte ihrer Länge) näher zu dem Auslassende des Substrats als sich der Mittelpunkt zu dem Einlassende des Substrats befindet.
  • Wenn das Substrat ein Wandstromfilter ist, bezeichnet allgemein jegliche Bezugnahme auf eine „an einem Einlassende des Substrats angeordnete Zone“ eine auf dem Substrat angeordnete oder geträgerte Zone, die:
    • (a) sich näher zu einem Einlassende (z.B. einem offenen Ende) eines Einlasskanals des Substrats befindet als die Zone sich zu einem verschlossenen Ende (z.B. einem blockierten oder verstopften Ende) des Einlasskanals befindet, und/oder
    • (b) sich näher zu einem verschlossenen Ende (z.B. einem blockierten oder verstopften Ende) eines Auslasskanals des Substrats befindet als die Zone sich zu einem Auslassende (z.B. einem offenen Ende) des Auslasskanals befindet.
  • Somit befindet sich der Mittelpunkt der Zone (d.h. an der Hälfte ihrer Länge) (a) näher an einem Einlassende eines Einlasskanals des Substrats als sich der Mittelpunkt zu dem verschlossenen Ende des Einlasskanals befindet und/oder (b) näher zu einem verschlossenen Ende eines Auslasskanals des Substrats als sich der Mittelpunkt zu einem Auslassende des Auslasskanals befindet.
  • In ähnlicher Weise bezeichnet jede Bezugnahme auf eine „an einem Auslassende des Substrats angeordnete Zone“, wenn das Substrat ein Wandstromfilter ist, eine auf dem Substrat angeordnete oder geträgerte Zone, die:
    • (a) sich näher zu einem Auslassende (z.B. einem offenen Ende) eines Auslasskanals des Substrats befindet als die Zone sich zu einem verschlossenen Ende (z.B. einem blockierten oder verstopften Ende) des Auslasskanals befindet, und/oder
    • (b) sich näher zu einem verschlossenen Ende (z.B. einem blockierten oder verstopften Ende) eines Einlasskanals des Substrats befindet als sie sich zu einem Einlassende (z.B. einem offenen Ende) des Einlasskanals befindet.
  • Somit liegt der Mittelpunkt der Zone (d.h. an der Hälfte ihrer Länge) (a) näher zu einem Auslassende eines Auslasskanals des Substrats als sich der Mittelpunkt zu dem verschlossenen Ende des Auslasskanals befindet, und/oder (b) näher zu einem verschlossenen Ende eines Einlasskanals des Substrats als sich der Mittelpunkt zu einem Einlassende des Einlasskanals befindet.
  • Eine Zone kann sowohl (a) als auch (b) genügen, wenn der Washcoat in der Wand des Wandstromfilters vorhanden ist (d.h. die Zone ist in der Wand bzw. in den Wänden).
  • Der Begriff "Adsorber", wie hier verwendet, sollte insbesondere im Kontext eines NOX-Adsorbers nicht dahingehend ausgelegt werden, dass er auf das Speichern oder Einfangen einer chemischen Einheit (z.B. NOX) lediglich mittels Adsorption beschränkt ist. Der hier verwendete Begriff "Adsorber" ist synonym zu "Absorber".
  • Der Begriff "Mischoxid", wie hier verwendet, bezieht sich allgemein auf ein Gemisch von Oxiden in einer einzelnen Phase, wie herkömmlich auf dem einschlägigen Fachgebiet bekannt ist. Der Begriff "Verbundoxid", wie hier verwendet, bezieht sich allgemein auf eine Zusammensetzung von Oxiden mit mehr als einer Phase, wie herkömmlich auf dem einschlägigen Fachgebiet bekannt ist.
  • Das Akronym "PGM", wie hierin verwendet, bezieht sich auf "Platingruppenmetall". Der Begriff "Platingruppenmetall" bezeichnet allgemein ein Metall, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Ru, Rh, Pd, Os, Ir und Pt besteht, vorzugsweise auf ein Metall, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Ru, Rh, Pd, Ir und Pt besteht. Im Allgemeinen bezieht sich der Begriff "PGM" vorzugsweise auf ein Metall, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Rh, Pt und Pd besteht.
  • Der Ausdruck "besteht im Wesentlichen aus", wie hierin verwendet, beschränkt den Umfang eines Merkmals dahingehend, dass die angegebenen Materialien sowie beliebige weitere Materialien oder Stufen, die die grundlegenden Eigenschaften dieses Merkmals nicht wesentlich beeinflussen, wie beispielsweise geringfügige Verunreinigungen, umfasst sind. Der Ausdruck "besteht im Wesentlichen aus" schließt den Ausdruck "bestehend aus" ein.
  • Der Ausdruck „im Wesentlichen frei von“, wie er hier unter Bezugnahme auf ein Material, typischerweise im Zusammenhang mit dem Gehalt einer Washcoatregion, einer Washcoatschicht oder einer Washcoatzone verwendet wird, bedeutet, dass das Material in einer geringfügen Menge, wie beispielsweise ≤ 5 Gew.-%, vorzugsweise ≤ 2 Gew.-%, stärker bevorzugt ≤ 1 Gew.-%, vorhanden ist. Der Ausdruck „im Wesentlichen frei von“ umfasst den Ausdruck „umfasst nicht“.
  • Der Ausdruck "etwa", wie hier unter Bezugnahme auf einen Endpunkt eines numerischen Bereichs verwendet, umfasst den exakten Endpunkt des angegebenen numerischen Bereichs. Somit umfasst beispielsweise ein Ausdruck, der einen Parameter als einen Wert von bis zu "etwa 0,2" aufweisend definiert, den Parameter mit einem Wert von bis zu und einschließlich 0,2.
  • Jede Bezugnahme auf eine Menge eines Dotiermittels, insbesondere eine Gesamtmenge, die, wie hier verwendet, als %, bezogen auf das Gewicht, bzw. Gew.-% ausgedrückt ist, bezieht sich auf das Gewicht des Trägermaterials oder des hitzebeständigen Oxids hiervon.
  • Der Begriff "selektiver katalytischer Reduktions-Filter-Katalysator", wie hier verwendet, umfasst eine Formulierung zur selektiven katalytischen Reduktion, die auf ein Dieselpartikelfilter aufgetragen wurde (SCR-DPF), wie es auf dem einschlägigen Fachgebiet bekannt ist.
  • BEISPIELE
  • Die vorliegende Erfindung wird nun durch die nachfolgenden, nicht einschränkenden Beispiele veranschaulicht.
  • Beispiel 1
  • Kupfernitrat wurde in Wasser gelöst und auf ein Aluminiumoxidpulver unter Verwendung eines Trockenimprägnierungsverfahrens imprägniert. Das Material wurde bei 105 °C getrocknet und anschließend bei 500 °C calciniert. Das calcinierte Pulver wurde mit Platinnitrat- und Palladiumnitrat-Lösungen mittels eines Trockenimprägnierungsverfahrens coimprägniert. Das Material wurde bei 105 °C getrocknet, anschließend bei 500 °C calciniert. Das abschließende Katalysatorpulver wies eine PGM-Beladung von 2,5 Gew.-% in einem Pt:Pd-Verhältnis von 10:1 Gew./Gew. und eine Kupferbeladung von 5 Gew.-% auf.
  • Beispiel 2
  • Kupfernitrat wurde in Wasser gelöst und auf ein Aluminiumoxidpulver unter Verwendung eines Trockenimprägnierungsverfahrens imprägniert. Das Material wurde bei 105 °C getrocknet und anschließend bei 500 °C calciniert. Das calcinierte Pulver wurde mit Platinnitrat- und Palladiumnitrat-Lösungen mittels eines Trockenimprägnierungsverfahrens coimprägniert. Das Material wurde bei 105 °C getrocknet, anschließend bei 500 °C calciniert. Das abschließende Katalysatorpulver wies eine PGM-Beladung von 2,5 Gew.-% in einem Pt:Pd-Verhältnis von 4:1 Gew./Gew. und eine Kupferbeladung von 5 Gew.-% auf.
  • Beispiel 3 (Referenzbeispiel)
  • Aluminiumoxidpulver wurde mit Platinnitrat- und Palladiumnitrat-Lösungen mittels eines Trockenimprägnierungsverfahrens co-imprägniert. Das Material wurde bei 105 °C getrocknet, anschließend bei 500 °C calciniert. Das abschließende Katalysatorpulver wies eine PGM-Beladung von 2,5 Gew.-% in einem Pt:Pd-Verhältnis von 10:1 Gew./Gew. auf.
  • Beispiel 4 (Referenzbeispiel)
  • Aluminiumoxidpulver wurde mit Platinnitrat- und Palladiumnitrat-Lösungen mittels eines Trockenimprägnierungsverfahrens co-imprägniert. Das Material wurde bei 105 °C getrocknet, anschließend bei 500 °C calciniert. Das abschließende Katalysatorpulver wies eine PGM-Beladung von 2,5 Gew.-% in einem Pt:Pd-Verhältnis von 4:1 Gew./Gew. auf.
  • Experimentelle Ergebnisse
  • Die Katalysatoren der Beispiele 1 bis 4 wurden 15 Stunden in einem Ofen bei 750 °C unter Verwendung von 10 % Wasser hydrothermal gealtert. Die katalytische Aktivität wurde unter Verwendung eines Synthetikgas-Prüfstandtests zur katalytischen Aktivität (SCAT) bestimmt. 0,4 g des gealterten Katalysatorpulvers in der Größenfraktion von 255 bis 350 Mikrometern wurden in einem simulierten Abgasgemisch, das in Tabelle 1 gezeigt ist, getestet. In jedem Fall ist Stickstoff der Rest. Die Oxidationsaktivitäten für CO und HC werden mittels der Anspringtemperatur, durch die eine 50-%-Umwandlung erreicht wird (T50), bestimmt. Die SCAT-Ergebnisse sind in Tabelle 2 gezeigt. Tabelle 1
    CO 1500 ppm
    HC (als C1) 480 ppm
    NO 150 ppm
    CO2 5%
    H2O 5%
    02 14%
    Stündliche Raumgeschwindigkeit des Gases 28000 ml/html
    Tabelle 2
    Beispiel Nr. T50 CO (°C) gealterter Zustand T50 HC (°C) gealterter Zustand
    1 136 167
    2 158 177
    3 190 198
    4 172 178
  • Tabelle 2 zeigt die CO- und HC-T50-Anspringtemperaturen für die Beispiele 1 bis 4. Beispiel 1 weist eine niedrigere Anspringtemperatur als die Beispiele 2 und 3 auf. Beispiel 1 umfasst Pt/Pd/Cu (10:1 Gew./Gew.) und ein Trägermaterial eines hitzebeständigen Aluminiumoxids. Beispiel 3 ist gleich zu Beispiel 1, mit der Ausnahme, dass es kein Cu umfasst. Beispiel 2 ist gleich zu Beispiel 1, mit der Ausnahme, dass das Pt:Pd-Verhältnis 4:1 Gew./Gew. beträgt. Ohne die Anwesenheit von Cu zeigen die Ergebnisse für die Beispiele 3 und 4, dass ein Verhältnis von Pt:Pd von 4:1 niedrigere T50-Anspringtemperaturen für CO und HC aufweist als ein Verhältnis von Pt:Pd von 10:1. Jedoch kann bei einem Vergleich von Beispiel 2 mit Beispiel 1 gesehen werden, dass der fördernde Effekt von Cu verringert ist, wenn das Verhältnis von Pt:Pd von 10:1 auf 4:1 reduziert ist.
  • Zur Vermeidung von Missverständnissen sei angemerkt, dass der gesamte Inhalt jeglicher und aller hier zitierten Dokumente durch Bezugnahme in die vorliegende Patentanmeldung aufgenommen ist.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • WO 99/47260 A [0121]
    • WO 2007/077462 A [0121]
    • WO 2011/080525 A [0121]
    • US 6217837 [0163]
    • DE 19503522 A1 [0163]

Claims (20)

  1. Oxidationskatalysator zum Behandeln eines von einem Dieselmotor produzierten Abgases, der eine katalytische Region und ein Substrat umfasst, wobei die katalytische Region ein katalytisches Material umfasst, das folgende Bestandteile umfasst: eine Kupfer(Cu)-Komponente; ein Platingruppenmetall (PGM), das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus (i) Platin (Pt), (ii) Palladium (Pd) und (iii) Platin (Pt) und Palladium (Pd) besteht; und ein Trägermaterial, das ein Aluminiumoxid umfassendes hitzebeständiges Oxid ist; wobei das Platingruppenmetall (PGM) und die Kupfer(Cu)-Komponente jeweils auf dem Trägermaterial geträgert sind.
  2. Oxidationskatalysator nach Anspruch 1, wobei die Kupferkomponente Kupfer, eine Verbindung von Kupfer oder ein Gemisch hiervon ist, wobei die Verbindung von Kupfer ein Oxid von Kupfer ist.
  3. Oxidationskatalysator nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei das hitzebeständige Oxid ein ein Aluminiumoxid umfassendes Misch- oder Verbundoxid umfassen kann, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Siliciumdioxid-Aluminiumoxid, Cerdioxid-Aluminiumoxid, Titanoxid-Aluminiumoxid, Zirconiumoxid-Aluminiumoxid und Aluminiumoxid-Magnesiumoxid besteht.
  4. Oxidationskatalysator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das hitzebeständige Oxid Aluminiumoxid, Siliciumdioxid-Aluminiumoxid oder mit Siliciumdioxid dotiertes Aluminiumoxid ist, vorzugsweise ist das hitzebeständige Oxid Aluminiumoxid.
  5. Oxidationskatalysator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die katalytische Region Kupfer in einer Menge von 0,1 bis 15,0 Gew.-% umfasst.
  6. Oxidationskatalysator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die katalytische Region eine Gesamtbeladung von Kupfer von 1 bis 250 g ft–3, vorzugsweise 50 bis 150 g ft–3, aufweist.
  7. Oxidationskatalysator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Platingruppenmetall (PGM) Platin (Pt) ist.
  8. Oxidationskatalysator nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Platingruppenmetall (PGM) Platin (Pt) und Palladium (Pd) ist und das Gewichtsverhältnis von Platin zu Palladium vorzugsweise ≥ 10:1 ist.
  9. Oxidationskatalysator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das katalytische Material ein Gewichtsverhältnis des Platingruppenmetalls (PGM) zu Kupfer (Cu) von 10:1 bis 1:10 umfasst.
  10. Oxidationskatalysator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die katalytische Region des Weiteren einen Zeolith zum Adsorbieren von Kohlenwasserstoffen umfasst.
  11. Oxidationskatalysator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die katalytische Region auf dem Substrat angeordnet ist.
  12. Oxidationskatalysator nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die katalytische Region eine erste katalytische Region ist und der Oxidationskatalysator des Weiteren eine zweite katalytische Region umfasst, und wobei: (a) die erste katalytische Region eine erste katalytische Schicht ist und die zweite katalytische Region eine zweite katalytische Schicht ist und die erste katalytische Schicht auf der zweiten katalytischen Schicht angeordnet ist; (b) die erste katalytische Region eine erste katalytische Schicht ist und die zweite katalytische Region eine zweite katalytische Schicht ist und die zweite katalytische Schicht auf der ersten katalytischen Schicht angeordnet ist; (c) die erste katalytische Region eine erste katalytische Zone ist und die zweite katalytische Region eine zweite katalytische Zone ist, und wobei die erste katalytische Zone stromauf der zweiten katalytischen Zone angeordnet ist; (d) die erste katalytische Region eine erste katalytische Zone ist und die zweite katalytische Region eine zweite katalytische Zone ist und die zweite katalytische Zone stromauf der ersten katalytischen Zone angeordnet ist.
  13. Oxidationskatalysator nach Anspruch 12, wobei die zweite katalytische Region, Schicht oder Zone eine PNA-Aktivität aufweist und vorzugsweise einen Molekularsiebkatalysator umfasst, der ein Edelmetall und ein Molekularsieb umfasst, wobei das Molekularsieb das Edelmetall enthält.
  14. Oxidationskatalysator nach Anspruch 12 oder Anspruch 13, der des Weiteren eine dritte katalytische Region umfasst, wobei die dritte katalytische Region eine dritte katalytische Schicht ist.
  15. Oxidationskatalysator nach Anspruch 14, wobei die erste katalytische Region, Schicht oder Zone auf der dritten katalytischen Schicht angeordnet ist.
  16. Oxidationskatalysator nach Anspruch 14 oder Anspruch 15, wobei die zweite katalytische Region, Schicht oder Zone auf der dritten katalytischen Schicht angeordnet ist.
  17. Oxidationskatalysator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Substrat ein Durchflussmonolith oder ein Filtermonolith ist.
  18. Abgassystem zum Behandeln eines von einem Dieselmotor produzierten Abgases, wobei das Abgassystem den Oxidationskatalysator nach einem der vorhergehenden Ansprüche und optional eine Emissionssteuerungsvorrichtung umfasst.
  19. Fahrzeug, das einen Dieselmotor und entweder einen Oxidationskatalysator nach einem der Ansprüche 1 bis 17 oder ein Abgassystem nach Anspruch 18 umfasst.
  20. Verfahren zum Behandeln eines von einem Dieselmotor produzierten Abgases, wobei das Verfahren die Stufe des Führens eines von einem Dieselmotor produzierten Abgases durch ein Abgassystem, das den Oxidationskatalysator nach einem der Ansprüche 1 bis 17 umfasst, oder durch ein Abgassystem nach Anspruch 18 umfasst.
DE102017122000.3A 2016-09-26 2017-09-22 Oxidationskatalysator für ein Dieselmotorabgas Ceased DE102017122000A1 (de)

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GBGB1616269.5A GB201616269D0 (en) 2016-09-26 2016-09-26 Oxidation catalyst for a diesel engine exhaust
GB1616269.5 2016-09-26

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Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB201614677D0 (en) * 2016-08-30 2016-10-12 Johnson Matthey Plc Oxidation catalyst for a diesel engine exhaust
GB2554859A (en) * 2016-10-04 2018-04-18 Johnson Matthey Plc NOx adsorber catalyst
US12311338B2 (en) 2019-05-09 2025-05-27 Basf Mobile Emissions Catalysts Llc Low temperature NOx adsorber with enhanced hydrothermal stability
CN114127393A (zh) * 2019-08-08 2022-03-01 庄信万丰股份有限公司 包括车辆压缩点火发动机和包括可电加热元件的排放控制装置的系统
EP3782726A1 (de) * 2019-08-20 2021-02-24 Umicore Ag & Co. Kg Katalysator zur beseitigung von ammoniak und stickoxidemissionen aus abgasen von verbrennungsmotoren
CN114945422B (zh) * 2019-12-13 2025-01-17 巴斯夫公司 复合物中Cu和Pd共交换的沸石
EP3889404A1 (de) * 2020-03-30 2021-10-06 Johnson Matthey Public Limited Company Mehrbereichs-twc-katalysatoren für die abgasbehandlung von benzinmotoren mit verbesserter h2s-dämpfung
CN111530283B (zh) * 2020-04-13 2022-06-07 江门市大长江集团有限公司 一种触媒及其制备方法和应用
JP2023529934A (ja) * 2020-06-12 2023-07-12 ビーエーエスエフ コーポレーション 多機能触媒を備えた排ガス処理システム
US20230321636A1 (en) * 2020-08-28 2023-10-12 Basf Corporation Oxidation catalyst comprising a platinum group metal and a base metal or metalloid oxide
WO2022090689A1 (en) * 2020-10-30 2022-05-05 Johnson Matthey Public Limited Company Novel tri-metal pgm catalysts for gasoline engine exhaust gas treatments
US20240157348A1 (en) 2021-03-18 2024-05-16 Basf Corporation System for the treatment of an exhaust gas of a diesel combustion engine
JP2023135093A (ja) * 2022-03-15 2023-09-28 トヨタ自動車株式会社 排ガス浄化用触媒の製造方法
JP2025532745A (ja) * 2022-09-30 2025-10-03 ジョンソン、マッセイ、パブリック、リミテッド、カンパニー ガソリンエンジン排気ガス処理のための微量の遷移金属含有触媒
GB202307790D0 (en) * 2023-05-24 2023-07-05 Ucl Business Ltd Selective oxidation catalysts
CN117123207B (zh) * 2023-08-16 2025-09-26 东风汽车集团股份有限公司 一种尾气处理用改性氧化铝材料、制备方法及三元催化剂
EP4529976A1 (de) * 2023-09-26 2025-04-02 Johnson Matthey Public Limited Company Palladium und/oder platin enthaltende katalysatoren mit metall-promoter für die abgasbehandlung von benzinmotoren

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19503522A1 (de) 1995-02-03 1996-08-08 Rwe Dea Ag Herstellung gemischter schichtförmig aufgebauter Metallhydroxide sowie deren Metalloxide
WO1999047260A1 (en) 1998-03-19 1999-09-23 Johnson Matthey Public Limited Company Monolith coating apparatus and method therefor
US6217837B1 (en) 1998-11-02 2001-04-17 Ford Global Technologies, Inc. Use of sol-gel processed alumina-based metal oxides for absorbing nitrogen oxides in oxidizing exhaust gas
WO2007077462A1 (en) 2006-01-06 2007-07-12 Johnson Matthey Public Limited Company Exhaust system comprising zoned oxidation catalyst
WO2011080525A1 (en) 2010-01-04 2011-07-07 Johnson Matthey Plc Method of coating a monolith substrate with catalyst component

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3224981A (en) * 1961-12-29 1965-12-21 Ethyl Corp Supported copper oxide and palladium catalyst composition
US3428573A (en) * 1965-06-01 1969-02-18 Ethyl Corp Oxidation catalysts
US3540838A (en) * 1965-06-01 1970-11-17 Ethyl Corp Method of treating exhaust gases of internal combustion engines
US3914377A (en) * 1972-07-07 1975-10-21 Mobil Oil Corp Catalyst reactor for oxidizing carbon monoxide and hydrocarbons in gaseous stream
FR2495957B1 (fr) 1980-12-17 1986-09-12 Pro Catalyse Catalyseur et procede perfectionnes pour le traitement des gaz d'echappement des moteurs a combustion interne
CA1260909A (en) * 1985-07-02 1989-09-26 Koichi Saito Exhaust gas cleaning catalyst and process for production thereof
JPH08281107A (ja) * 1995-04-11 1996-10-29 Nissan Motor Co Ltd 排気ガス浄化用触媒
US20020061277A1 (en) * 2000-09-25 2002-05-23 Engelhard Corporation Non-pyrophoric water-gas shift reaction catalysts
CN1239258C (zh) * 2002-11-19 2006-02-01 南昌大学 汽车尾气净化催化剂及其制备方法
US8445402B2 (en) * 2005-06-01 2013-05-21 Basf Corporation Preferential oxidation catalyst containing platinum, copper and iron
KR100765413B1 (ko) * 2005-07-06 2007-10-09 희성촉매 주식회사 암모니아 산화촉매 및 이를 이용한 슬립 암모니아 또는폐암모니아 처리장치
KR101193163B1 (ko) * 2005-10-21 2012-10-19 삼성에스디아이 주식회사 일산화탄소 산화 촉매 및 그의 제조 방법
CN101357332B (zh) * 2007-07-31 2013-04-10 比亚迪股份有限公司 一种汽车尾气净化催化剂及其制备方法
DE102009033635B4 (de) * 2009-07-17 2020-11-05 Umicore Ag & Co. Kg Katalytisch aktives Partikelfilter mit Schwefelwasserstoff-Sperrfunktion, seine Verwendung und Verfahren zur Entfernung von Stickoxiden und Partikeln
DE102011100017A1 (de) 2011-04-29 2012-10-31 Süd-Chemie AG Verfahren zur Herstellung gezonter Katalysatoren
US8479493B2 (en) 2011-05-19 2013-07-09 GM Global Technology Operations LLC Oxidation catalysts for engines producing low temperature exhaust streams
GB2492175B (en) * 2011-06-21 2018-06-27 Johnson Matthey Plc Exhaust system for internal combustion engine comprising catalysed filter substrate
GB201200784D0 (en) * 2011-12-12 2012-02-29 Johnson Matthey Plc Exhaust system for a lean-burn internal combustion engine including SCR catalyst
GB201221025D0 (en) * 2012-11-22 2013-01-09 Johnson Matthey Plc Zoned catalysed substrate monolith
GB201401115D0 (en) * 2014-01-23 2014-03-12 Johnson Matthey Plc Diesel oxidation catalyst and exhaust system
WO2015136461A2 (en) * 2014-03-12 2015-09-17 Basf Se Improved catalyzed soot filter
BR112018009112A8 (pt) * 2015-11-06 2019-02-26 Basf Corp composição de catalisador de oxidação de diesel, artigo de catalisador, método para tratar uma corrente de escape, e, sistema para tratamento de emissão.
EP3357558B1 (de) * 2017-02-03 2019-06-26 Umicore Ag & Co. Kg Katalysator zur reinigung der abgase von dieselmotoren

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19503522A1 (de) 1995-02-03 1996-08-08 Rwe Dea Ag Herstellung gemischter schichtförmig aufgebauter Metallhydroxide sowie deren Metalloxide
WO1999047260A1 (en) 1998-03-19 1999-09-23 Johnson Matthey Public Limited Company Monolith coating apparatus and method therefor
US6217837B1 (en) 1998-11-02 2001-04-17 Ford Global Technologies, Inc. Use of sol-gel processed alumina-based metal oxides for absorbing nitrogen oxides in oxidizing exhaust gas
WO2007077462A1 (en) 2006-01-06 2007-07-12 Johnson Matthey Public Limited Company Exhaust system comprising zoned oxidation catalyst
WO2011080525A1 (en) 2010-01-04 2011-07-07 Johnson Matthey Plc Method of coating a monolith substrate with catalyst component

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Publication number Publication date
GB201715293D0 (en) 2017-11-08
US20180085707A1 (en) 2018-03-29
US10561985B2 (en) 2020-02-18
CN109789402A (zh) 2019-05-21
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GB2554556A (en) 2018-04-04

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