特開 2021-176633 低Ｎ２Ｏ形成性を有するアンモニアスリップ触媒

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2021-176633(P2021-176633A)

(43)【公開日】2021年11月11日

(54)【発明の名称】低Ｎ２Ｏ形成性を有するアンモニアスリップ触媒

(51)【国際特許分類】

   B01J 29/76 20060101AFI20211015BHJP

   B01J 29/80 20060101ALI20211015BHJP

   B01D 53/94 20060101ALI20211015BHJP

【ＦＩ】

   B01J29/76 AZAA

   B01J29/80 A

   B01D53/94 222

   B01D53/94 228

【審査請求】有

【請求項の数】71

【出願形態】ＯＬ

【外国語出願】

【全頁数】32

(21)【出願番号】特願2021-98485(P2021-98485)

(22)【出願日】2021年6月14日

(62)【分割の表示】特願2017-565187(P2017-565187)の分割

【原出願日】2016年6月16日

(31)【優先権主張番号】62/181,378

(32)【優先日】2015年6月18日

(33)【優先権主張国】US

(71)【出願人】

【識別番号】590004718

【氏名又は名称】ジョンソン、マッセイ、パブリック、リミテッド、カンパニー

【氏名又は名称原語表記】ＪＯＨＮＳＯＮ ＭＡＴＴＨＥＹ ＰＵＢＬＩＣ ＬＩＭＩＴＥＤ ＣＯＭＰＡＮＹ

(74)【代理人】

【識別番号】110002077

【氏名又は名称】園田・小林特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】ルー， ジン

(72)【発明者】

【氏名】フェデイコ， ジョセフ

(72)【発明者】

【氏名】チェン， ハイ−イン

(72)【発明者】

【氏名】アルールラジ， カネーシャリンガム

【テーマコード（参考）】

4D148

4G169

【Ｆターム（参考）】

4D148AA06

4D148AA08

4D148AB01

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4G169ZA41A

4G169ZC04

4G169ZD01

4G169ZF05A

4G169ZF05B

4G169ZF07B

(57)【要約】      （修正有）

【課題】アンモニアスリップ量が低減可能であり、ＮＨ_３からのＮ_２Ｏの形成を低減できる、ＳＣＲ触媒との組み合わせを含む触媒、及び本触媒を用いた触媒物品等を提供する。
【解決手段】低アンモニア貯蔵性を有する担体上の白金とＳＣＲ触媒とのブレンドを有する触媒。本触媒はまた、１つ又は２つの追加のＳＣＲ触媒も含有することができる。本触媒は、ブレンド、積層など、様々な構成のうちの１つで存在することができる。さらに、本触媒、基材、入口、出口を備えた触媒物品も提供できる。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

低アンモニア貯蔵性を有する担体上の白金と第１のＳＣＲ触媒との組合せを含む触媒。

【請求項2】

前記組合せが、低アンモニア貯蔵性を有する担体上の白金と第１のＳＣＲ触媒とのブレンドである、請求項１に記載の触媒。

【請求項3】

前記組合せが、第１のＳＣＲ触媒を含む上部層及び低アンモニア貯蔵性を有する担体上の白金を含む下部層を有する二層であり、下部層が、基材上、又は下部層と基材との間に位置している第３のＳＣＲ触媒上に配置されている、請求項１に記載の触媒。

【請求項4】

低アンモニア貯蔵性を有する担体がシリカ質担体である、請求項１に記載の触媒。

【請求項5】

前記シリカ質担体が、シリカ、又は≧１００、好ましくは≧５００のシリカ対アルミナ比を有するゼオライトを含む、請求項４に記載の触媒。

【請求項6】

前記シリカ質担体が、ＢＥＡ、ＣＤＯ、ＣＯＮ、ＦＡＵ、ＭＥＬ、ＭＦＩ又はＭＷＷを含む、請求項４に記載の触媒。

【請求項7】

第１のＳＣＲ触媒の量と低アンモニア貯蔵性を有する前記担体上の白金の量との比が、これらの構成成分の重量に基づいて、０：１から３００：１の範囲、好ましくは３：１から３００：１（両端を含む）の範囲にある、請求項２に記載の触媒。

【請求項8】

低アンモニア貯蔵性を有する担体上の白金と第１のＳＣＲ触媒とのブレンドが、パラジウム（Ｐｄ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、ルテニウム（Ｒｕ）又はロジウム（Ｒｈ）のうちの少なくとも１種をさらに含む、請求項２に記載の触媒。

【請求項9】

低アンモニア貯蔵性を有する担体上の白金を含む下部層が、金（Ａｕ）、イリジウム（Ｉｒ）、パラジウム（Ｐｄ）、ロジウム（Ｒｈ）、ルテニウム（Ｒｕ）又は銀（Ａｇ）のうちの少なくとも１つをさらに含む、請求項３に記載の触媒。

【請求項10】

第１のＳＣＲ触媒が、銅及びモレキュラーシーブを含むＣｕ−ＳＣＲ触媒又は鉄及びモレキュラーシーブを含むＦｅ−ＳＣＲ触媒である、請求項１に記載の触媒。

【請求項11】

前記モレキュラーシーブが、アルミノケイ酸塩、アルミノリン酸塩（ＡｌＰＯ）、シリコ−アルミノリン酸塩（ＳＡＰＯ）又はそれらの混合物である、請求項１０に記載の触媒。

【請求項12】

前記モレキュラーシーブが、ＡＣＯ、ＡＥＩ、ＡＥＮ、ＡＦＮ、ＡＦＴ、ＡＦＸ、ＡＮＡ、ＡＰＣ、ＡＰＤ、ＡＴＴ、ＢＥＡ、ＣＤＯ、ＣＨＡ、ＤＤＲ、ＤＦＴ、ＥＡＢ、ＥＤＩ、ＥＰＩ、ＥＲＩ、ＦＥＲ、ＧＩＳ、ＧＯＯ、ＩＨＷ、ＩＴＥ、ＩＴＷ、ＬＥＶ、ＫＦＩ、ＭＥＲ、ＭＦＩ、ＭＯＮ、ＮＳＩ、ＯＷＥ、ＰＡＵ、ＰＨＩ、ＲＨＯ、ＲＴＨ、ＳＡＴ、ＳＡＶ、ＳＩＶ、ＴＨＯ、ＴＳＣ、ＵＥＩ、ＵＦＩ、ＶＮＩ、ＹＵＧ及びＺＯＮ、並びにそれらの混合物及び／又は連晶からなるフレームワークタイプの群から選択される、請求項１０に記載の触媒。

【請求項13】

前記モレキュラーシーブが、ＡＥＩ、ＡＦＸ、ＢＥＡ、ＣＨＡ、ＤＤＲ、ＥＲＩ、ＦＥＲ、ＩＴＥ、ＫＦＩ、ＬＥＶ、ＭＦＩ及びＳＦＷ、並びにそれらの混合物及び／又は連晶からなるフレームワークタイプの群から選択される、請求項１０に記載の触媒。

【請求項14】

白金が、ブレンド中の白金の担体の重量＋白金の重量＋第１のＳＣＲ触媒の重量に対して、（ａ）０．０１−０．３重量％、（ｂ）０．０３−０．２重量％、（ｃ）０．０５−０．１７重量％、及び（ｄ）０．０７−０．１５重量％（両端を含む）の少なくとも１つで存在する、請求項２に記載の触媒。

【請求項15】

白金が、層の重量に対して、０．１重量％から２重量％（両端を含む）、好ましくは０．１から１重量％（両端を含む）、より好ましくは０．１重量％から０．５重量％（両端を含む）で存在する、請求項３に記載の触媒。

【請求項16】

低アンモニア貯蔵性を有する担体上の白金と第１のＳＣＲ触媒とのブレンドに隣接して位置しており、かつ低アンモニア貯蔵性を有する担体上の白金と第１のＳＣＲ触媒とのブレンドと少なくとも一部が重なり合っている、第２のＳＣＲ触媒をさらに含む、請求項２に記載の触媒。

【請求項17】

前記第２のＳＣＲ触媒が、卑金属、卑金属の酸化物、貴金属、モレキュラーシーブ、金属交換されているモレキュラーシーブ、混合酸化物又はそれらの混合物を含む、請求項１６に記載の触媒。

【請求項18】

卑金属が、バナジウム（Ｖ）、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）、クロム（Ｃｒ）、セリウム（Ｃｅ）、マンガン（Ｍｎ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）及び銅（Ｃｕ）、並びにそれらの混合物からなる群から選択される、請求項１７に記載の触媒。

【請求項19】

少なくとも１つの卑金属プロモーターをさらに含む、請求項１８に記載の触媒。

【請求項20】

前記卑金属プロモーターがＮｂである、請求項１９に記載の触媒。

【請求項21】

モレキュラーシーブ又は金属交換されているモレキュラーシーブが、小細孔、中細孔、大細孔又はそれらの混合物である、請求項１７に記載の触媒。

【請求項22】

前記第２のＳＣＲ触媒が、アルミノケイ酸塩モレキュラーシーブ、金属置換アルミノケイ酸塩モレキュラーシーブ、アルミノリン酸塩（ＡｌＰＯ）モレキュラーシーブ、金属置換アルミノリン酸塩（ＭｅＡｌＰＯ）モレキュラーシーブ、シリコ−アルミノリン酸塩（ＳＡＰＯ）モレキュラーシーブ及び金属置換シリコ−アルミノリン酸塩（ＭｅＡＰＳＯ）モレキュラーシーブ、並びにそれらの混合物からなる群から選択される、小細孔モレキュラーシーブを含む、請求項１７に記載の触媒。

【請求項23】

前記第２のＳＣＲ触媒が、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、及びＺＯＮ、並びにそれらの混合物及び／又は連晶からなるフレームワークタイプの群から選択される、小細孔モレキュラーシーブを含む、請求項１８に記載の触媒。

【請求項24】

前記第２のＳＣＲ触媒が、ＣＨＡ、ＬＥＶ、ＡＥＩ、ＡＦＸ、ＥＲＩ、ＳＦＷ、ＫＦＩ、ＤＤＲ及びＩＴＥからなるフレームワークタイプの群から選択される、小細孔モレキュラーシーブを含む、請求項１８に記載の触媒。

【請求項25】

前記第２のＳＣＲ触媒が、ＡＥＬ、ＡＦＯ、ＡＨＴ、ＢＯＦ、ＢＯＺ、ＣＧＦ、ＣＧＳ、ＣＨＩ、ＤＡＣ、ＥＵＯ、ＦＥＲ、ＨＥＵ、ＩＭＦ、ＩＴＨ、ＩＴＲ、ＪＲＹ、ＪＳＲ、ＪＳＴ、ＬＡＵ、ＬＯＶ、ＭＥＬ、ＭＦＩ、ＭＦＳ、ＭＲＥ、ＭＴＴ、ＭＶＹ、ＭＷＷ、ＮＡＢ、ＮＡＴ、ＮＥＳ、ＯＢＷ、ＰＡＲ、ＰＣＲ、ＰＯＮ、ＰＵＮ、ＲＲＯ、ＲＳＮ、ＳＦＦ、ＳＦＧ、ＳＴＦ、ＳＴＩ、ＳＴＴ、ＳＴＷ、ＳＶＲ、ＳＺＲ、ＴＥＲ、ＴＯＮ、ＴＵＮ、ＵＯＳ、ＶＳＶ、ＷＥＩ、及びＷＥＮ、並びにそれらの混合物及び／又は連晶からなるフレームワークタイプの群から選択される、中細孔モレキュラーシーブを含む、請求項１８に記載の触媒。

【請求項26】

前記第２のＳＣＲ触媒が、ＡＦＩ、ＡＦＲ、ＡＦＳ、ＡＦＹ、ＡＳＶ、ＡＴＯ、ＡＴＳ、ＢＥＡ、ＢＥＣ、ＢＯＧ、ＢＰＨ、ＢＳＶ、ＣＡＮ、ＣＯＮ、ＣＺＰ、ＤＦＯ、ＥＭＴ、ＥＯＮ、ＥＺＴ、ＦＡＵ、ＧＭＥ、ＧＯＮ、ＩＦＲ、ＩＳＶ、ＩＴＧ、ＩＷＲ、ＩＷＳ、ＩＷＶ、ＩＷＷ、ＪＳＲ、ＬＴＦ、ＬＴＬ、ＭＡＺ、ＭＥＩ、ＭＯＲ、ＭＯＺ、ＭＳＥ、ＭＴＷ、ＮＰＯ、ＯＦＦ、ＯＫＯ、ＯＳＩ、ＲＯＮ、ＲＷＹ、ＳＡＦ、ＳＡＯ、ＳＢＥ、ＳＢＳ、ＳＢＴ、ＳＥＷ、ＳＦＥ、ＳＦＯ、ＳＦＳ、ＳＦＶ、ＳＯＦ、ＳＯＳ、ＳＴＯ、ＳＳＦ、ＳＳＹ、ＵＳＩ、ＵＷＹ、及びＶＥＴ、並びにそれらの混合物及び／又は連晶からなるフレームワークタイプの群から選択される、大細孔モレキュラーシーブを含む、請求項１８に記載の触媒。

【請求項27】

前記第２のＳＣＲ触媒が、低アンモニア貯蔵性を有する担体上の白金と第１のＳＣＲ触媒とのブレンドと完全に重なり合っている、請求項１６に記載の触媒。

【請求項28】

前記第２のＳＣＲ触媒が、銅及びモレキュラーシーブを含むＣｕ−ＳＣＲ触媒、鉄及びモレキュラーシーブを含むＦｅ−ＳＣＲ触媒、バナジウムをベースとする触媒、プロモートされているＣｅ−Ｚｒ又はプロモートされているＭｎＯ_２である、請求項１６に記載の触媒。

【請求項29】

第３のＳＣＲ触媒をさらに含み、第３のＳＣＲ触媒は低アンモニア貯蔵性を有する担体上の白金と第１のＳＣＲ触媒とのブレンドに隣接して位置しており、低アンモニア貯蔵性を有する担体上の白金と第１のＳＣＲ触媒とのブレンドが、第３のＳＣＲ触媒と少なくとも一部が重なり合っている、請求項１６に記載の触媒。

【請求項30】

前記第３のＳＣＲ触媒が、卑金属、卑金属の酸化物、貴金属、モレキュラーシーブ、金属交換されているモレキュラーシーブ又はそれらの混合物である、請求項２９に記載の触媒。

【請求項31】

前記卑金属が、バナジウム（Ｖ）、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）、クロム（Ｃｒ）、セリウム（Ｃｅ）、マンガン（Ｍｎ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）及び銅（Ｃｕ）、並びにそれらの混合物からなる群から選択される、請求項３０に記載の触媒。

【請求項32】

少なくとも１つの卑金属プロモーターをさらに含む、請求項３０に記載の触媒。

【請求項33】

前記モレキュラーシーブ又は前記金属交換されているモレキュラーシーブが、小細孔、中細孔、大細孔又はそれらの混合物である、請求項３０に記載の触媒。

【請求項34】

前記第３のＳＣＲ触媒が、アルミノケイ酸塩モレキュラーシーブ、金属置換アルミノケイ酸塩モレキュラーシーブ、アルミノリン酸塩（ＡｌＰＯ）モレキュラーシーブ、金属置換アルミノリン酸塩（ＭｅＡｌＰＯ）モレキュラーシーブ、シリコ−アルミノリン酸塩（ＳＡＰＯ）モレキュラーシーブ及び金属置換シリコ−アルミノリン酸塩（ＭｅＡＰＳＯ）モレキュラーシーブ、並びにそれらの混合物からなる群から選択される、小細孔モレキュラーシーブを含む、請求項３０に記載の触媒。

【請求項35】

前記第３のＳＣＲ触媒が、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、及びＺＯＮ、並びにそれらの混合物及び／又は連晶からなるフレームワークタイプの群から選択される、小細孔モレキュラーシーブを含む、請求項３０に記載の触媒。

【請求項36】

前記第３のＳＣＲ触媒が、ＣＨＡ、ＬＥＶ、ＡＥＩ、ＡＦＸ、ＥＲＩ、ＳＦＷ、ＫＦＩ、ＤＤＲ及びＩＴＥからなるフレームワークタイプの群から選択される、小細孔モレキュラーシーブを含む、請求項３０に記載の触媒。

【請求項37】

前記第３のＳＣＲ触媒が、ＡＥＬ、ＡＦＯ、ＡＨＴ、ＢＯＦ、ＢＯＺ、ＣＧＦ、ＣＧＳ、ＣＨＩ、ＤＡＣ、ＥＵＯ、ＦＥＲ、ＨＥＵ、ＩＭＦ、ＩＴＨ、ＩＴＲ、ＪＲＹ、ＪＳＲ、ＪＳＴ、ＬＡＵ、ＬＯＶ、ＭＥＬ、ＭＦＩ、ＭＦＳ、ＭＲＥ、ＭＴＴ、ＭＶＹ、ＭＷＷ、ＮＡＢ、ＮＡＴ、ＮＥＳ、ＯＢＷ、ＰＡＲ、ＰＣＲ、ＰＯＮ、ＰＵＮ、ＲＲＯ、ＲＳＮ、ＳＦＦ、ＳＦＧ、ＳＴＦ、ＳＴＩ、ＳＴＴ、ＳＴＷ、ＳＶＲ、ＳＺＲ、ＴＥＲ、ＴＯＮ、ＴＵＮ、ＵＯＳ、ＶＳＶ、ＷＥＩ、及びＷＥＮ、並びにそれらの混合物及び／又は連晶からなるフレームワークタイプの群から選択される、中細孔モレキュラーシーブを含む、請求項３０に記載の触媒。

【請求項38】

前記第３のＳＣＲ触媒が、ＡＦＩ、ＡＦＲ、ＡＦＳ、ＡＦＹ、ＡＳＶ、ＡＴＯ、ＡＴＳ、ＢＥＡ、ＢＥＣ、ＢＯＧ、ＢＰＨ、ＢＳＶ、ＣＡＮ、ＣＯＮ、ＣＺＰ、ＤＦＯ、ＥＭＴ、ＥＯＮ、ＥＺＴ、ＦＡＵ、ＧＭＥ、ＧＯＮ、ＩＦＲ、ＩＳＶ、ＩＴＧ、ＩＷＲ、ＩＷＳ、ＩＷＶ、ＩＷＷ、ＪＳＲ、ＬＴＦ、ＬＴＬ、ＭＡＺ、ＭＥＩ、ＭＯＲ、ＭＯＺ、ＭＳＥ、ＭＴＷ、ＮＰＯ、ＯＦＦ、ＯＫＯ、ＯＳＩ、ＲＯＮ、ＲＷＹ、ＳＡＦ、ＳＡＯ、ＳＢＥ、ＳＢＳ、ＳＢＴ、ＳＥＷ、ＳＦＥ、ＳＦＯ、ＳＦＳ、ＳＦＶ、ＳＯＦ、ＳＯＳ、ＳＴＯ、ＳＳＦ、ＳＳＹ、ＵＳＩ、ＵＷＹ、及びＶＥＴ、並びにそれらの混合物及び／又は連晶からなるフレームワークタイプの群から選択される、大細孔モレキュラーシーブを含む、請求項３０に記載の触媒。

【請求項39】

前記第３のＳＣＲ触媒が、銅及びモレキュラーシーブを含むＣｕ−ＳＣＲ触媒、鉄及びモレキュラーシーブを含むＦｅ−ＳＣＲ触媒、バナジウムをベースとする触媒、プロモートされているＣｅ−Ｚｒ又はプロモートされているＭｎＯ_２である、請求項３０に記載の触媒。

【請求項40】

比較配合物を含む触媒と比べて、約２５０℃から約３５０℃の温度でのアンモニアからのＮ_２収率における改善を提供する触媒であって、第１のＳＣＲ触媒が第１の層として存在しており、担持されている白金が第２の層中に存在し、ＮＨ_３を含むガスが第２の層を通過する前に第１の層を通過する、請求項１に記載の触媒。

【請求項41】

比較配合物を含む触媒と比べて、約２５０℃から約３５０℃の温度でのアンモニアからのＮ_２収率における改善を提供する触媒であって、第１のＳＣＲ触媒が第１の層として存在しており、担持されている白金が第２の層中に存在し、ＮＨ_３を含むガスが第２の層を通過する前に第１の層を通過する、請求項２に記載の触媒。

【請求項42】

比較配合物を含む触媒と比べて、約２５０℃から約３５０℃の温度でのアンモニアからのＮ_２収率における改善を提供する触媒であって、第１のＳＣＲ触媒が第１の層として存在しており、担持されている白金が第２の層中に存在し、ＮＨ_３を含むガスが第２の層を通過する前に第１の層を通過する、請求項３に記載の触媒。

【請求項43】

比較配合物を含む触媒と比べて、（ａ）約３５０℃から約４５０℃の温度でのアンモニアからのＮ_２収率における改善、及び（ｂ）約３５０℃から約４５０℃の温度でのＮＯ_ｘの形成の低減のうちの少なくとも１つを提供する触媒であって、第１のＳＣＲ触媒が第１の層として存在しており、担持されている白金が第２の層中に存在し、ＮＨ_３を含むガスが第２の層を通過する前に第１の層を通過する、請求項１４に記載の触媒。

【請求項44】

比較配合物を含む触媒と比べて、（ａ）約３５０℃から約４５０℃の温度でのアンモニアからのＮ_２収率における改善、及び（ｂ）約３５０℃から約４５０℃の温度でのＮＯ_ｘの形成の低減のうちの少なくとも１つを提供する触媒であって、第１のＳＣＲ触媒が第１の層として存在しており、担持されている白金が第２の層中に存在し、ＮＨ_３を含むガスが第２の層を通過する前に第１の層を通過する、請求項２７に記載の触媒。

【請求項45】

比較配合物を含む触媒と比べて、（ａ）約３５０℃から約４５０℃の温度でのアンモニアからのＮ_２収率における改善、及び（ｂ）約３５０℃から約４５０℃の温度でのＮＯ_ｘの形成の低減のうちの少なくとも１つを提供する触媒であって、第１のＳＣＲ触媒が第１の層として存在しており、担持されている白金が第２の層中に存在し、ＮＨ_３を含むガスが第２の層を通過する前に第１の層を通過する、請求項２９に記載の触媒。

【請求項46】

比較配合物を含む触媒と比べて、ＮＨ_３からのＮ_２Ｏ形成の低減を提供する触媒であって、第１のＳＣＲ触媒が第１の層として存在しており、担持されている白金が第２の層中に存在し、ＮＨ_３を含むガスが第２の層を通過する前に第１の層を通過する、請求項１に記載の触媒。

【請求項47】

請求項１に記載の触媒、基材、入口及び出口を備えた、物品。

【請求項48】

前記基材が、コーディエライト、高多孔度コーディエライト、金属基材、押出成形されたＳＣＲ、ウォールフローフィルター、フィルター又はＳＣＲＦである、請求項４７に記載の物品。

【請求項49】

請求項１４に記載の触媒、基材、入口及び出口を備えた、物品。

【請求項50】

前記基材が、コーディエライト、高多孔度コーディエライト、金属基材、押出成形されたＳＣＲ、ウォールフローフィルター、フィルター又はＳＣＲＦである、請求項４９に記載の物品。

【請求項51】

前記第２のＳＣＲ触媒が、低アンモニア貯蔵性を有する担体上の白金と第１のＳＣＲ触媒とのブレンドを含む触媒の入口側に位置している、請求項４９に記載の物品。

【請求項52】

前記第２のＳＣＲ触媒が、低アンモニア貯蔵性を有する担体上の白金と第１のＳＣＲ触媒とのブレンドを含む触媒の出口側に位置している、請求項４９に記載の物品。

【請求項53】

請求項２９に記載の触媒、基材、入口及び出口を備えた、物品であって、第３のＳＣＲ触媒が、低アンモニア貯蔵性を有する担体上の白金と第１のＳＣＲ触媒とのブレンドを含む触媒の入口側に位置している、物品。

【請求項54】

前記基材が、コーディエライト、高多孔度コーディエライト、金属基材、押出成形されたＳＣＲ、ウォールフローフィルター、フィルター又はＳＣＲＦである、請求項５１に記載の物品。

【請求項55】

前記基材が、コーディエライト、高多孔度コーディエライト、金属基材、押出成形されたＳＣＲ、ウォールフローフィルター、フィルター又はＳＣＲＦである、請求項５２に記載の物品。

【請求項56】

請求項１に記載の触媒及び排気ガス中でＮＨ_３を形成する手段を備えた、排気システム。

【請求項57】

請求項１６に記載の触媒及び排気ガス中でＮＨ_３を形成する手段を備えた、排気システム。

【請求項58】

請求項２９に記載の触媒及び排気ガス中でＮＨ_３を形成する手段を備えた、排気システム。

【請求項59】

請求項２に記載の触媒を作製する方法であって、低アンモニア貯蔵性を有する担体上の白金を含む触媒と第１のＳＣＲ触媒とをブレンドすることを含む、方法。

【請求項60】

約２５０℃から約３５０℃の温度での排気ガス中のアンモニアからのＮ_２収率を改善する方法であって、アンモニアを含む排気ガスを請求項１に記載の触媒に接触させることを含む、方法。

【請求項61】

収率における改善が、比較配合物を含む触媒と比べて、約５％から約１０％であり、第１のＳＣＲ触媒が第１の層として存在しており、アンモニアを貯蔵する担体上の白金が第２の層中に存在し、ＮＨ_３を含むガスが第２の層を通過する前に第１の層を通過する、請求項６０に記載の方法。

【請求項62】

約２５０℃から約３５０℃の温度での排気ガス中のアンモニアからのＮ_２収率を改善する方法であって、アンモニアを含む排気ガスを請求項１２に記載の触媒に接触させることを含む、方法。

【請求項63】

収率における改善が、比較配合物を含む触媒と比べて、約１０％から約２０％であり、第１のＳＣＲ触媒が第１の層として存在しており、アンモニアを貯蔵する担体上の白金が第２の層中に存在し、ＮＨ_３を含むガスが第２の層を通過する前に第１の層を通過する、請求項６２に記載の方法。

【請求項64】

約２５０℃から約３５０℃の温度での排気ガス中のアンモニアからのＮ_２収率を改善する方法であって、アンモニアを含む排気ガスを請求項２５に記載の触媒に接触させることを含む、方法。

【請求項65】

収率における改善が、比較配合物を含む触媒と比べて、約１０％から約２０％であり、第１のＳＣＲ触媒が第１の層として存在しており、アンモニアを貯蔵する担体上の白金が第２の層中に存在し、ＮＨ_３を含むガスが第２の層を通過する前に第１の層を通過する、請求項６４に記載の方法。

【請求項66】

排気ガス中におけるＮＨ_３からのＮ_２Ｏ形成を低減する方法であって、アンモニアを含む排気ガスを請求項１に記載の触媒に接触させることを含む、方法。

【請求項67】

Ｎ_２Ｏ形成の前記低減が、比較配合物を含む触媒と比べて、約２０％から約４０％であり、第１のＳＣＲ触媒が第１の層として存在しており、アンモニアを貯蔵する担体上の白金が第２の層中に存在し、ＮＨ_３を含むガスが第２の層を通過する前に第１の層を通過する、請求項６６に記載の方法。

【請求項68】

排気ガス中におけるＮＨ_３からのＮ_２Ｏ形成を低減する方法であって、アンモニアを含む排気ガスを請求項１２に記載の触媒に接触させることを含む、方法。

【請求項69】

Ｎ_２Ｏ形成の前記低減が、比較配合物を含む触媒と比べて、約５０％から約８０％であり、第１のＳＣＲ触媒が第１の層として存在しており、アンモニアを貯蔵する担体上の白金が第２の層中に存在し、ＮＨ_３を含むガスが第２の層を通過する前に第１の層を通過する、請求項６８に記載の方法。

【請求項70】

排気ガス中におけるＮＨ_３からのＮ_２Ｏ形成を低減する方法であって、アンモニアを含む排気ガスを請求項２５に記載の触媒に接触させることを含む、方法。

【請求項71】

Ｎ_２Ｏ形成の前記低減が、比較配合物を含む触媒と比べて、約５０％から約８０％であり、第１のＳＣＲ触媒が第１の層として存在しており、アンモニアを貯蔵する担体上の白金が第２の層中に存在し、ＮＨ_３を含むガスが第２の層を通過する前に第１の層を通過する、請求項７０に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、アンモニアスリップ触媒（ａｍｍｏｎｉａ ｓｌｉｐ ｃａｔａｌｙｓｔ：ＡＳＣ）、アンモニアスリップ触媒を含有する物品、並びにアンモニアスリップを低減するためのこのような物品を製造及び使用する方法に関する。

【背景技術】

【0002】

ディーゼル機関における炭化水素燃焼、定置型ガスタービン及び他のシステムは、ＮＯ（一酸化窒素）及びＮＯ_２（二酸化窒素）を含む窒素酸化物（ＮＯ_ｘ）を除去するために処理されなければならない排気ガスを発生し、ＮＯが、形成されるＮＯ_ｘの大部分である。ＮＯ_ｘは、人間の健康問題をいくつか引き起こすこと、並びにスモッグ及び酸性雨の形成を含めた、いくつかの有害な環境的影響を引き起こすことが知られている。排気ガス中のＮＯ_Ｘからの人間及び環境への影響のどちらも軽減するためには、好ましくは他の有害物質又は有毒物質を発生しない方法により、こうした望ましくない構成成分を除去することが望ましい。

【0003】

リーンバーン及びディーゼル機関において発生する排気ガスは、一般的に酸化的である。ＮＯ_ｘは、ＮＯ_ｘを元素性窒素（Ｎ_２）及び水に変換する選択的触媒的還元（ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ ｃａｔａｌｙｔｉｃ ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ：ＳＣＲ）として知られる方法で、触媒及び還元剤を用いて選択的に還元される必要がある。ＳＣＲ法では、排気ガスが触媒に接触する前に、ガス状還元剤、通常、無水アンモニア、アンモニア水又は尿素が、排気ガス流に添加される。この還元剤は触媒上に吸収され、ＮＯ_Ｘは、上記のガスが触媒化基材を通過する際、又はこの基材上で還元される。ＮＯ_ｘの変換率を最大化するために、多くの場合、化学量論量を超えるアンモニアをこのガス流に添加する必要がある。しかし、大気中への過剰なアンモニアの放出は、人間の健康及び環境に有害であると思われる。さらに、アンモニアは、とりわけその水性形態では腐食性がある。排気触媒の排気ラインの下流領域でのアンモニア及び水の凝縮は、排気システムが損傷する恐れがある腐食性混合物を生じ得る。したがって、排気ガス中のアンモニアの放出は、なくすべきである。多数の従来的な排気システムでは、アンモニア酸化触媒（アンモニアスリップ触媒又は「ＡＳＣ」としても知られる）は、排気ガスを窒素に変換することによって、排気ガスからアンモニアを除去するために、ＳＣＲ触媒が下流に取り付けられている。アンモニアスリップ触媒の使用により、典型的なディーゼルの運転サイクルにわたり、９０％を上回るＮＯ_ｘ変換率が可能となる。

【0004】

ＳＣＲによるＮＯ_ｘ除去、及び窒素への選択的アンモニア変換の両方を提供する触媒であって、車両の運転サイクルにおける幅広い範囲の温度にわたってアンモニア変換が行われ、かつ窒素酸化物及び一酸化二窒素副生成物の形成が最小限となる、触媒を有することが望ましいと思われる。

【発明の概要】

【0005】

第１の態様では、本発明は、低アンモニア貯蔵性を有する担体上の白金と第１のＳＣＲ触媒との組合せを含む触媒、好ましくはＣｕ−ＳＣＲ触媒又はＦｅ−ＳＣＲ触媒に関する。低アンモニア貯蔵性を有する担体は、シリカ質担体とすることができる。シリカ質担体は、シリカ、又は少なくとも１００のシリカ対アルミナ比を有するゼオライトを含むことができる。低アンモニア貯蔵性を有する担体上の白金の組合せは、（１）低アンモニア貯蔵性を有する担体上の白金と第１のＳＣＲ触媒とのブレンド、又は（２）第１のＳＣＲ触媒を含む上部層及び低アンモニア貯蔵性を有する担体上の白金を含む下部層を有する二層のどちらか一方であり、下部層は、基材の上、又は下部層と第３のＳＣＲ触媒との間に位置している第３のＳＣＲ触媒上に配置されている。本触媒は、第２のＳＣＲ触媒をさらに含むことができ、該第２のＳＣＲ触媒は、低アンモニア貯蔵性を有する担体上の白金と第１のＳＣＲ触媒とのブレンドに隣接して位置しており、第２のＳＣＲ触媒は、低アンモニア貯蔵性を有する担体上の白金と第１のＳＣＲ触媒とのブレンドと少なくとも一部が重なり合っている。本触媒は、第３のＳＣＲ触媒をさらに含むことができ、該第３のＳＣＲ触媒は、低アンモニア貯蔵性を有する担体上の白金と第１のＳＣＲ触媒とのブレンドに隣接して位置しており、低アンモニア貯蔵性を有する担体上の白金と第１のＳＣＲ触媒とのブレンドは、第３のＳＣＲ触媒と少なくとも一部が重なり合っている。本触媒は、比較配合物を含む触媒と比べて、約２５０℃から約３５０℃の温度でのアンモニアからのＮ_２収率における改善を提供することができ、この場合、第１のＳＣＲ触媒は第１の層として存在しており、担持されている白金は第２の層中に存在し、ＮＨ_３を含むガスは第２の層を通過する前に第１の層を通過する。

【0006】

別の態様では、本発明は、低アンモニア貯蔵性を有する担体上の白金と第１のＳＣＲ触媒とのブレンドを含む触媒の作製方法であって、第１のＳＣＲ触媒が、好ましくはＣｕ−ＳＣＲ触媒又はＦｅ−ＳＣＲ触媒である、方法に関する。

【0007】

さらに別の態様では、本発明は、低アンモニア貯蔵性を有する担体上の白金と第１のＳＣＲ触媒とのブレンドを含む触媒を含む物品であって、第１のＳＣＲ触媒が、好ましくはＣｕ−ＳＣＲ触媒又はＦｅ−ＳＣＲ触媒である物品、及び約２５０℃から約３５０℃の温度において、アンモニアからのＮ_２収率における改善の提供に、このような物品を使用することに関する。

【0008】

さらに別の態様では、本発明は、低アンモニア貯蔵性を有する担体上の白金と第１のＳＣＲ触媒とのブレンドを含む触媒を備えた排気システムであって、第１のＳＣＲ触媒が、好ましくはＣｕ−ＳＣＲ触媒又はＦｅ−ＳＣＲ触媒である、排気システム、及びこれらの触媒を含有する物品に関する。

【0009】

さらに別の態様では、本発明は、アンモニアを含む排気ガスを低アンモニア貯蔵性を有する担体上の白金と第１のＳＣＲ触媒とのブレンドを含む触媒に接触させることにより、約２５０℃から約３５０℃の温度において、排気ガス中のアンモニアからＮ_２収率を改善する方法であって、第１のＳＣＲ触媒が、好ましくはＣｕ−ＳＣＲ触媒又はＦｅ−ＳＣＲ触媒である、方法に関する。

【0010】

さらに別の態様では、本発明は、アンモニアを含む排気ガスを低アンモニア貯蔵性を有する担体上の白金と第１のＳＣＲ触媒とのブレンドを含む触媒に接触させることを含む、排気ガス中におけるＮＨ_３からのＮ_２Ｏ形成を低減する方法であって、第１のＳＣＲ触媒が、好ましくはＣｕ−ＳＣＲ触媒又はＦｅ−ＳＣＲ触媒である、方法に関する。

【図面の簡単な説明】

【0011】

図１から図７は低アンモニア貯蔵性を有する担体上の白金と第１のＳＣＲ触媒とのブレンドを含む触媒の構成の略図である。低アンモニア貯蔵性を有する担体上の白金と第１のＳＣＲ触媒とのブレンドを含む触媒の一部は、これらの図において「ブレンド」と表示されている。

【0012】

【図1】第２のＳＣＲは、排気ガス流中、ブレンドの上に配置されており、第２のＳＣＲは、該ブレンド全体を被覆している、構成図である。

【図2】第２のＳＣＲは、排気ガス流中、ブレンドの前に配置されており、第２のＳＣＲは、該ブレンド全体を被覆している、構成図である。

【図3】第２のＳＣＲは、排気ガス流中、ブレンドの前に配置されており、第２のＳＣＲは、該ブレンド全体ではなく、その一部を被覆している、構成図である。

【図4】第２のＳＣＲは、ブレンド全体を被覆し、第２のＳＣＲの一部は、排気ガス流中、ブレンドの後に配置されている、構成図である。

【図5】第２のＳＣＲは、ブレンド全体ではなく、その一部を被覆し、第２のＳＣＲの一部は、排気ガス流中、ブレンドの後に配置されている、構成図である。

【図6】第３のＳＣＲ触媒が基材上の下部層であり、第２の層はブレンドを含んで、第３のＳＣＲ触媒の一部を被覆し、第３の層は、第２のＳＣＲを含んで、第２の層の上に配置され、ブレンド層のすべてを被覆している、構成図である。

【図7】第３のＳＣＲ触媒が基材上の下部層であり、第２の層はブレンドを含んで、第３のＳＣＲ触媒を完全にではなく一部を被覆し、第３の層は、第２のＳＣＲを含んで、第２の層の上に配置されて、ブレンド層のすべてを完全にではなく、一部を被覆している、構成図である。

【図8】ブレンドを含む単層が存在している、構成図である。

【図9】第２のＳＣＲは、排気ガス流中、担持されている白金の層の上に配置されており、第２のＳＣＲは、担持されている白金の層全体を被覆している、構成図である。

【図10】第２のＳＣＲは、排気ガス流中、ブレンドの前に配置されており、第２のＳＣＲは、担持されている白金の層全体を被覆している、構成図である。

【図11】第３のＳＣＲ触媒が基材上の下部層にあり、第２の層は担持されている白金の層を含んで、第３のＳＣＲ触媒の一部を被覆し、第３の層は、第２のＳＣＲを含んで、第２の層の上に配置されて、担持されている白金の層全体を被覆している、構成図である。

【図9-11】低アンモニア貯蔵性を有する担体上の白金は層中に存在しており、この層は、シリカ質担体上の白金のブレンドを第１のＳＣＲ触媒内に含まない、構成図である。低アンモニア貯蔵性を有する担体上の白金と第１のＳＣＲ触媒とのブレンドを含む触媒の一部は、これらの図において「担持されているＰｔ」と表示されている。

【発明を実施するための形態】

【0013】

本明細書及び添付の特許請求の範囲において使用する場合、単数形「ａ」、「ａｎ」及び「ｔｈｅ」は、文脈が特に明白に示さない限り、複数の指示物を含む。したがって、例えば、「触媒」に対する参照には、２種以上の触媒の混合物などが含まれる。

【0014】

本明細書で使用する場合、用語「アンモニアスリップ」は、ＳＣＲ触媒を通過する未反応アンモニアの量を意味する。

【0015】

用語「担体」は、触媒が固定される材料を意味する。

【0016】

用語「低アンモニア貯蔵性を有する担体」は、担体１ｍ^３あたり０．００１ｍｍｏｌ未満のＮＨ_３を貯蔵する担体を意味する。低アンモニア貯蔵性を有する担体は、好ましくは、ＡＥＩ、ＡＮＡ、ＡＴＳ、ＢＥＡ、ＣＤＯ、ＣＦＩ、ＣＨＡ、ＣＯＮ、ＤＤＲ、ＥＲＩ、ＦＡＵ、ＦＥＲ、ＧＯＮ、ＩＦＲ、ＩＦＷ、ＩＦＹ、ＩＨＷ、ＩＭＦ、ＩＲＮ、ＩＲＹ、ＩＳＶ、ＩＴＥ、ＩＴＧ、ＩＴＮ、ＩＴＲ、ＩＴＷ、ＩＷＲ、ＩＷＳ、ＩＷＶ、ＩＷＷ、ＪＯＺ、ＬＴＡ、ＬＴＦ、ＭＥＬ、ＭＥＰ、ＭＦＩ、ＭＲＥ、ＭＳＥ、ＭＴＦ、ＭＴＮ、ＭＴＴ、ＭＴＷ、ＭＶＹ、ＭＷＷ、ＮＯＮ、ＮＳＩ、ＲＲＯ、ＲＳＮ、ＲＴＥ、ＲＴＨ、ＲＵＴ、ＲＷＲ、ＳＥＷ、ＳＦＥ、ＳＦＦ、ＳＦＧ、ＳＦＨ、ＳＦＮ、ＳＦＳ、ＳＦＶ、ＳＧＴ、ＳＯＤ、ＳＳＦ、ＳＳＯ、ＳＳＹ、ＳＴＦ、ＳＴＯ、ＳＴＴ、ＳＶＲ、ＳＶＶ、ＴＯＮ、ＴＵＮ、ＵＯＳ、ＵＯＶ、ＵＴＬ、ＵＷＹ、ＶＥＴ、ＶＮＩからなる群から選択されるフレームワークタイプを有するモレキュラーシーブ又はゼオライトである。より好ましくは、低アンモニア貯蔵性を有する担体は、ＢＥＡ、ＣＤＯ、ＣＯＮ、ＦＡＵ、ＭＥＬ、ＭＦＩ及びＭＷＷからなる群から選択されるフレームワークタイプを有するモレキュラーシーブ又はゼオライトであり、さらにより好ましくは、フレームワークタイプは、ＢＥＡ及びＭＦＩからなる群から選択される。

【0017】

用語「焼成する」又は「焼成」は、空気又は酸素中で材料を加熱することを意味する。この定義は、焼成のＩＵＰＡＣの定義と一致する（ＩＵＰＡＣ． Ｃｏｍｐｅｎｄｉｕｍ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｔｅｒｍｉｎｏｌｏｇｙ、第２版（「Ｇｏｌｄ Ｂｏｏｋ」）。Ａ．Ｄ．ＭｃＮａｕｇｈｔ及びＡ．Ｗｉｌｋｉｎｓｏｎにより編集、Ｂｌａｃｋｗｅｌｌ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ Ｐｕｂｌｉｃａｔｉｏｎｓ、Ｏｘｆｏｒｄ（１９９７年）。ＸＭＬオンライン修正版ｈｔｔｐ：／／ｇｏｌｄｂｏｏｋ．ｉｕｐａｃ．ｏｒｇ（２００６年−）、Ｍ．Ｎｉｃ，Ｊ．Ｊｉｒａｔ、Ｂ．Ｋｏｓａｔａにより作製；Ａ．Ｊｅｎｋｉｎｓにより編集されて更新、ＩＳＢＮ０−９６７８５５０−９−８． ｄｏｉ：１０．１３５１／ｇｏｌｄｂｏｏｋ）。焼成は、金属塩を分解して、触媒内での金属イオンの交換を促進するために、やはりまた触媒を基材に付着させるために実施される。焼成に使用される温度は、焼成される材料中の構成成分に依存し、一般的に、約１から８時間、約４００℃から約９００℃の間である。一部の場合、焼成は、最高約１２００℃の温度で実施され得る。本明細書に記載されている方法を含む用途では、焼成は、一般的に、約１から８時間、約４００℃から約７００℃の温度において、好ましくは、約１から４時間、約４００℃から約６５０℃の温度において、実施される。

【0018】

用語「約（ａｂｏｕｔ）」は、およそ（ａｐｐｒｏｘｉｍａｔｅｌｙ）を意味し、この用語が関連する値の、任意選択的に±２５％、好ましくは±１０％、より好ましくは±５％、又は最も好ましくは±１％となる範囲を指す。

【0019】

様々な数の要素に関する範囲（一又は複数）が提示される場合、別段の指定がない限り、その範囲（一又は複数）はその値を含むことができる。

【0020】

用語「Ｎ_２選択性」は、アンモニアの窒素への変換率を意味する。

【0021】

本発明の第１の態様では、触媒は、低アンモニア貯蔵性を有する担体上の白金と第１のＳＣＲ触媒との組合せを含む。低アンモニア貯蔵性を有する担体上の白金と第１のＳＣＲ触媒との組合せは、（ａ）低アンモニア貯蔵性を有する担体上の白金と第１のＳＣＲ触媒とのブレンド、又は（ｂ）第１のＳＣＲ触媒を含む上部層及び低アンモニア貯蔵性を有する担体上の白金を含む下部層を有する二層のどちらか一方であり、下部層は、基材上に配置され得る。低アンモニア貯蔵性を有する担体は、シリカ質担体とすることができる。シリカ質担体は、シリカ、又は≧１００、好ましくは≧２００、より好ましくは≧２５０、さらにより好ましくは≧３００、とりわけ≧４００、さらにとりわけ≧５００、さらにとりわけ≧７５０、及び最も好ましくは≧１０００となるシリカ対アルミナ比を有するゼオライトを含むことができる。本発明の各態様では、第１のＳＣＲ触媒は、好ましくはＣｕ−ＳＣＲ触媒又はＦｅ−ＳＣＲ触媒であり、より好ましくは（ｍｏｒｅ）Ｃｕ−ＳＣＲ触媒である。

【0022】

ブレンド中の第１のＳＣＲ触媒の量と低アンモニア貯蔵性を有する担体上の白金の量との比は、これらの構成成分の重量に基づいて、０．１から３００：１（両端を含む）、好ましくは３：１から３００：１（両端を含む）、より好ましくは７：１から１００：１（両端を含む）の範囲、さらにより好ましくは１０：１から５０：１（両端を含む）の範囲にあることができる。

【0023】

用語「活性な構成成分の担持量」とは、ブレンド中の白金の担体の重量＋白金の重量＋第１のＳＣＲ触媒の重量を指す。白金は、約０．０１から約０．３重量％（両端を含む）、好ましくは約０．０３から０．２重量％（両端を含む）、より好ましくは約０．０５から０．１７重量％（両端を含む）、最も好ましくは約０．０７から０．１５重量％（両端を含む）の活性な構成成分の担持量で、触媒中に存在することができる。

【0024】

白金が、二層の下部層中に存在している場合、白金は、この層の重量に対して、約０．１重量％から２重量％（両端を含む）、好ましくは０．１から１重量％（両端を含む）、より好ましくは０．１重量％から０．５重量％（両端を含む）で存在することができる。パラジウム（Ｐｄ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、ルテニウム（Ｒｕ）又はロジウム（Ｒｈ）などのさらなる触媒が、Ｐｔと一緒に、好ましくはＰｔを含むブレンド中に存在することができる。

【0025】

ＳＣＲ触媒
様々な実施態様では、本組成物は１種、２種又は３種のＳＣＲ触媒を含むことができる。本組成物中に常に存在している、第１のＳＣＲ触媒は、（１）低アンモニア貯蔵性を有する担体に担持されているＰｔを含むブレンド中、又は（２）触媒が二層中に存在しており、かつＰｔが下部層中に存在している場合、上部層中のどちらか一方に存在することができる。第１のＳＣＲ触媒は、好ましくはＣｕ−ＳＣＲ触媒又はＦｅ−ＳＣＲ触媒であり、より好ましくはＣｕ−ＳＣＲ触媒である。Ｃｕ−ＳＣＲ触媒は、銅及びモレキュラーシーブを含む。Ｆｅ−ＳＣＲ触媒は、鉄及びモレキュラーシーブを含む。モレキュラーシーブは、以下にさらに記載されている。モレキュラーシーブは、アルミノケイ酸塩、アルミノリン酸塩（ＡｌＰＯ）、シリコ−アルミノリン酸塩（ＳＡＰＯ）又はそれらの混合物とすることができる。銅又は鉄は、モレキュラーシーブのフレームワーク内部、及び／又はモレキュラーシーブ内のフレームワーク外の（交換可能な）部位中に位置することができる。

【0026】

第２及び第３のＳＣＲ触媒は、同一又は異なることができる。第２及び第３のＳＣＲ触媒は、卑金属、卑金属の酸化物、貴金属、モレキュラーシーブ、金属交換されているモレキュラーシーブ又はそれらの混合物とすることができる。卑金属は、バナジウム（Ｖ）、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）、クロム（Ｃｒ）、セリウム（Ｃｅ）、マンガン（Ｍｎ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）及び銅（Ｃｕ）、並びにそれらの混合物からなる群から選択することができる。アルミナ、シリカ、ジルコニア、チタニア、酸化セリウム及びそれらの組合せなどの耐火性金属酸化物上に担持されているバナジウムからなるＳＣＲ組成物が周知であり、モバイル用途において商業的に広く使用されている。典型的な組成物は、米国特許第４０１０２３８号及び同第４０８５１９３号に記載され、それらの全内容が出典明示により本明細書に援用されている。とりわけ、モバイル用途において、商業的に使用されている組成物は、ＴｉＯ_２であって、その上にＷＯ_３及びＶ_２Ｏ_５がそれぞれ、５から２０重量％及び０．５から６重量％の範囲の濃度で分散されているＴｉＯ_２を含む。貴金属は、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、金（Ａｕ）銀（Ａｇ）、ルテニウム（Ｒｕ）若しくはロジウム（Ｒｈ）、又はそれらの混合物とすることができる。第２のＳＣＲ触媒は、プロモートされているＣｅ−Ｚｒ又はＭｎＯ_２を含むことができる。これらの触媒は、結合剤及びプロモーターとして働くＳｉＯ_２及びＺｒＯ_２などの他の無機物質を含有していてもよい。

【0027】

ＳＣＲ触媒が卑金属である場合、触媒物品は、少なくとも１つの卑金属プロモーターをさらに含むことができる。本明細書で使用する場合、「プロモーター」は、触媒に添加すると、該触媒の活性が向上する物質を意味することが理解される。卑金属プロモーターは、金属、金属の酸化物又はそれらの混合物の形態にあることができる。少なくとも１つの卑金属触媒プロモーターは、ネオジム（Ｎｄ）、バリウム（Ｂａ）、セリウム（Ｃｅ）、ランタン（Ｌａ）、プラセオジム（Ｐｒ）、マグネシウム（Ｍｇ）、カルシウム（Ｃａ）、マンガン（Ｍｎ）、亜鉛（Ｚｎ）、ニオブ（Ｎｂ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、スズ（Ｓｎ）、タンタル（Ｔａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）及びそれらの酸化物から選択されてもよい。少なくとも１つの卑金属触媒プロモーターは、好ましくは、ＭｎＯ_２、Ｍｎ_２Ｏ_３、Ｆｅ_２Ｏ_３、ＳｎＯ_２、ＣｕＯ、ＣｏＯ、ＣｅＯ_２及びそれらの混合物とすることができる。少なくとも１つの卑金属触媒プロモーターは、硝酸塩又は酢酸塩などの、水溶液中の塩の形態で触媒に添加されてもよい。少なくとも１つの卑金属触媒プロモーター及び少なくとも１つの卑金属触媒、例えば銅は、酸化物担体材料上に水溶液から含浸されてもよく、酸化物担体材料を含むウオッシュコートに添加されてもよく、又はウオッシュコートにより予めコーティングされている担体に含浸されてもよい。

【0028】

ＳＣＲ触媒は、モレキュラーシーブ又は金属交換されているモレキュラーシーブを含むことができる。本明細書において使用されている場合、「モレキュラーシーブ」は、気体又は液体のための吸着剤として使用され得る、精密かつ均一なサイズの小さな細孔を含有する準安定物質を意味すると理解される。細孔を通過するほど十分に小さい分子は吸着される一方、より大きな分子は吸着されない。モレキュラーシーブは、ゼオライト系モレキュラーシーブ、非ゼオライト系モレキュラーシーブ又はそれらの混合物とすることができる。

【0029】

ゼオライト系モレキュラーシーブは、国際ゼオライト学会（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｚｅｏｌｉｔｅ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）（ＩＺＡ）により出版されているＤａｔａｂａｓｅ ｏｆ Ｚｅｏｌｉｔｅ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓに列挙されているフレームワーク構造のうちのいずれか１つを有するマイクロ多孔質アルミノケイ酸塩である。フレームワーク構造には、以下に限定されないが、ＣＨＡ、ＦＡＵ、ＢＥＡ、ＭＦＩ、ＭＯＲタイプのものが含まれる。これらの構造を有するゼオライトの非限定例は、チャバサイト、フォージャサイト、ゼオライトＹ、超安定ゼオライトＹ、ベータゼオライト、モルデナイト、シリカライト、ゼオライトＸ及びＺＳＭ−５を含む。アルミノケイ酸塩ゼオライトは、約１０から２００までの有用な範囲を有する、少なくとも約５、好ましくは少なくとも約２０からの、ＳｉＯ_２／Ａｌ_２Ｏ_３として定義されるシリカ／アルミナモル比（ｓｉｌｉｃａ／ａｌｕｍｉｎａ ｍｏｌａｒ ｒａｔｉｏ：ＳＡＲ）を有することができる。

【0030】

ＳＣＲ触媒のいずれも、小細孔、中細孔若しくは大細孔モレキュラーシーブ、又はそれらの混合物を含むことができる。「小細孔モレキュラーシーブ」は、８個のテトラヘドラル原子の最大環サイズを含有するモレキュラーシーブである。「中細孔モレキュラーシーブ」は、１０個のテトラヘドラル原子の最大環サイズを含有するモレキュラーシーブである。「大細孔モレキュラーシーブ」は、１２個のテトラヘドラル原子の最大環サイズを有するモレキュラーシーブである。第２及び／又は第３のＳＣＲ触媒は、アルミノケイ酸塩モレキュラーシーブ、金属置換アルミノケイ酸塩モレキュラーシーブ、アルミノリン酸塩（ＡｌＰＯ）モレキュラーシーブ、金属置換アルミノリン酸塩（ＭｅＡｌＰＯ）モレキュラーシーブ、シリコ−アルミノリン酸塩（ＳＡＰＯ）モレキュラーシーブ及び金属置換シリコ−アルミノリン酸塩（ＭｅＡＰＳＯ）モレキュラーシーブ、並びにそれらの混合物からなる群から選択される、小細孔モレキュラーシーブを含むことができる。

【0031】

ＳＣＲ触媒のいずれも、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、ＳＦＷ、ＳＩＶ、ＴＨＯ、ＴＳＣ、ＵＥＩ、ＵＦＩ、ＶＮＩ、ＹＵＧ、及びＺＯＮ、並びにそれらの混合物及び／又は連晶からなるフレームワークタイプの群から選択される、小細孔モレキュラーシーブを含むことができる。好ましくは、小細孔モレキュラーシーブは、ＣＨＡ、ＬＥＶ、ＡＥＩ、ＡＦＸ、ＥＲＩ、ＳＦＷ、ＫＦＩ、ＤＤＲ及びＩＴＥからなるフレームワークタイプの群から選択される。

【0032】

ＳＣＲ触媒のいずれも、ＡＥＬ、ＡＦＯ、ＡＨＴ、ＢＯＦ、ＢＯＺ、ＣＧＦ、ＣＧＳ、ＣＨＩ、ＤＡＣ、ＥＵＯ、ＦＥＲ、ＨＥＵ、ＩＭＦ、ＩＴＨ、ＩＴＲ、ＪＲＹ、ＪＳＲ、ＪＳＴ、ＬＡＵ、ＬＯＶ、ＭＥＬ、ＭＦＩ、ＭＦＳ、ＭＲＥ、ＭＴＴ、ＭＶＹ、ＭＷＷ、ＮＡＢ、ＮＡＴ、ＮＥＳ、ＯＢＷ、ＰＡＲ、ＰＣＲ、ＰＯＮ、ＰＵＮ、ＲＲＯ、ＲＳＮ、ＳＦＦ、ＳＦＧ、ＳＴＦ、ＳＴＩ、ＳＴＴ、ＳＴＷ、−ＳＶＲ、ＳＺＲ、ＴＥＲ、ＴＯＮ、ＴＵＮ、ＵＯＳ、ＶＳＶ、ＷＥＩ、及びＷＥＮ、並びにそれらの混合物及び／又は連晶からなるフレームワークタイプの群から選択される、中細孔モレキュラーシーブを含むことができる。好ましくは、中細孔モレキュラーシーブは、ＭＦＩ、ＦＥＲ及びＳＴＴからなるフレームワークタイプの群から選択される。

【0033】

ＳＣＲ触媒のいずれも、ＡＦＩ、ＡＦＲ、ＡＦＳ、ＡＦＹ、ＡＳＶ、ＡＴＯ、ＡＴＳ、ＢＥＡ、ＢＥＣ、ＢＯＧ、ＢＰＨ、ＢＳＶ、ＣＡＮ、ＣＯＮ、ＣＺＰ、ＤＦＯ、ＥＭＴ、ＥＯＮ、ＥＺＴ、ＦＡＵ、ＧＭＥ、ＧＯＮ、ＩＦＲ、ＩＳＶ、ＩＴＧ、ＩＷＲ、ＩＷＳ、ＩＷＶ、ＩＷＷ、ＪＳＲ、ＬＴＦ、ＬＴＬ、ＭＡＺ、ＭＥＩ、ＭＯＲ、ＭＯＺ、ＭＳＥ、ＭＴＷ、ＮＰＯ、ＯＦＦ、ＯＫＯ、ＯＳＩ、ＲＯＮ、ＲＷＹ、ＳＡＦ、ＳＡＯ、ＳＢＥ、ＳＢＳ、ＳＢＴ、ＳＥＷ、ＳＦＥ、ＳＦＯ、ＳＦＳ、ＳＦＶ、ＳＯＦ、ＳＯＳ、ＳＴＯ、ＳＳＦ、ＳＳＹ、ＵＳＩ、ＵＷＹ、及びＶＥＴ、並びにそれらの混合物及び／又は連晶からなるフレームワークタイプの群から選択される、大細孔モレキュラーシーブを含むことができる。好ましくは、大細孔モレキュラーシーブは、ＭＯＲ、ＯＦＦ及びＢＥＡからなるフレームワークタイプの群から選択される。

【0034】

Ｃｕ−ＳＣＲ触媒及びＦｅ−ＳＣＲ触媒中のモレキュラーシーブは、ＡＣＯ、ＡＥＩ、ＡＥＮ、ＡＦＮ、ＡＦＴ、ＡＦＸ、ＡＮＡ、ＡＰＣ、ＡＰＤ、ＡＴＴ、ＣＤＯ、ＣＨＡ、ＤＤＲ、ＤＦＴ、ＥＡＢ、ＥＤＩ、ＥＰＩ、ＥＲＩ、ＧＩＳ、ＧＯＯ、ＩＨＷ、ＩＴＥ、ＩＴＷ、ＬＥＶ、ＫＦＩ、ＭＥＲ、ＭＯＮ、ＮＳＩ、ＯＷＥ、ＰＡＵ、ＰＨＩ、ＲＨＯ、ＲＴＨ、ＳＡＴ、ＳＡＶ、ＳＩＶ、ＴＨＯ、ＴＳＣ、ＵＥＩ、ＵＦＩ、ＶＮＩ、ＹＵＧ、ＺＯＮ、ＢＥＡ、ＭＦＩ及びＦＥＲ、並びにそれらの混合物及び／又は連晶からなる群から好ましくは選択される。より好ましくは、Ｃｕ−ＳＣＲ及びＦｅ−ＳＣＲ中のモレキュラーシーブは、ＡＥＩ、ＡＦＸ、ＣＨＡ、ＤＤＲ、ＥＲＩ、ＩＴＥ、ＫＦＩ、ＬＥＶ、ＳＦＷ、ＢＥＡ、ＭＦＩ及びＦＥＲ、並びにそれらの混合物及び／又は連晶からなる群から選択される。

【0035】

金属交換されているモレキュラーシーブは、モレキュラーシーブの外部表面、又はそのチャネル、空洞若しくはケージ内の余分のフレームワーク部位上に堆積される、周期表のＶＢ、ＶＩＢ、ＶＩＩＢ、ＶＩＩＩＢ、ＩＢ又はＩＩＢ族のうちの１つから少なくとも１つの金属を有することができる。金属は、以下に限定されないが、ゼロ価の金属原子若しくはクラスター、孤立陽イオン、単核若しくは多核オキシ陽イオンを含めたいくつかの形態の１つであってもよく、又は広がりある金属酸化物として存在してもよい。好ましくは、金属は、鉄、銅、及びそれらの混合物又は組合せとすることができる。

【0036】

金属は、適切な溶媒中で、金属前駆体の混合物又は溶液を使用して、ゼオライトと混合され得る。用語「金属前駆体」は、触媒的に活性な金属の構成成分をもたらすよう、ゼオライト上に分散され得る任意の化合物又は錯体を意味する。好ましくは、溶媒は、他の溶媒を使用する経済的及び環境的側面の両方のため、水である。好ましい金属である銅が使用される場合、好適な錯体又は化合物は、以下に限定されないが、硫酸銅、硝酸銅、酢酸銅、アセチル酢酸銅、酸化銅、水酸化銅及び銅アミンの塩（例えば、［Ｃｕ（ＮＨ_３）_４］^２＋）の無水物又は水和物を含む。本発明は、特定のタイプ、組成又は純度の金属前駆体に限定されない。モレキュラーシーブは、金属の構成成分の溶液に添加されて、懸濁液を形成することができ、次に、この懸濁液を反応させて、金属の構成成分をゼオライト上に分布させる。金属は、モレキュラーシーブの細孔チャネル中、及びその外面表面に分布させることができる。金属は、イオン形態で又は金属酸化物として分布され得る。例えば、銅は、銅（ＩＩ）イオン、銅（Ｉ）イオンとして、又は酸化銅として分布され得る。金属を含有するモレキュラーシーブは、懸濁液の液相から分離され、洗浄及び乾燥され得る。次に、得られた金属含有モレキュラーシーブは、焼成されて、モレキュラーシーブ中の金属を固定することができる。好ましくは、第２及び第３の触媒は、銅及びモレキュラーシーブを含むＣｕ−ＳＣＲ触媒、鉄及びモレキュラーシーブを含むＦｅ−ＳＣＲ触媒、バナジウムをベースとする触媒、プロモートされているＣｅ−Ｚｒ又はプロモートされているＭｎＯ_２を含む。

【0037】

金属交換されているモレキュラーシーブは、約０．１０重量％及び約１０重量％の範囲で、モレキュラーシーブの外部表面、又はそのチャネル、空洞若しくはケージ内の余分のフレームワーク部位上に位置する、ＶＢ、ＶＩＢ、ＶＩＩＢ、ＶＩＩＩＢ、ＩＢ又はＩＩＢ族金属を含有することができる。好ましくは、余分のフレームワーク金属は、約０．２重量％及び約５重量％の範囲の量で存在することができる。

【0038】

金属交換されているモレキュラーシーブは、触媒の総重量の約０．１から約２０．０重量％の銅又は鉄を有する、銅（Ｃｕ）又は鉄（Ｆｅ）が担持されているモレキュラーシーブとすることができる。より好ましくは、銅又は鉄は、触媒の総重量の約０．５重量％から約１５重量％で存在する。最も好ましくは、銅又は鉄は、触媒の総重量の約１重量％から約９重量％で存在する。

【0039】

組成物は、Ｐｔと混合された一又は複数の追加の金属を含むことができる。これらの一又は複数の追加の金属は、金（Ａｕ）、イリジウム（Ｉｒ）、パラジウム（Ｐｄ）、ロジウム（Ｒｈ）、ルテニウム（Ｒｕ）又は銀（Ａｇ）とすることができる。これらの金属は、約０．１重量％から約２０重量％（両端を含む）、好ましくは約０．３重量％から約１０重量％（両端を含む）で存在することができる。

【0040】

本発明の第１の態様では、低アンモニア貯蔵性を有する担体上の白金と第１のＳＣＲ触媒とのブレンドは、パラジウム（Ｐｄ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、ルテニウム（Ｒｕ）又はロジウム（Ｒｈ）のうちの少なくとも１種をさらに含むことができる。

【0041】

本発明の第１の態様では、低アンモニア貯蔵性を有する担体上の白金を含む下部層は、パラジウム（Ｐｄ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、ルテニウム（Ｒｕ）又はロジウム（Ｒｈ）のうちの少なくとも１種をさらに含むことができる。下部層は、アンモニア貯蔵性を有する混合酸化物触媒も含有することができる。この混合酸化物触媒は、好ましくは、プロモートされているＣｅＺｒ又はＭｎＯ_２である。

【0042】

本明細書に記載されている触媒は、様々なエンジンに由来する排気ガスのＳＣＲ処理に使用することができる。第１のＳＣＲ触媒がＣｕ−ＳＣＲ触媒又はＦｅ−ＳＣＲ触媒である、低アンモニア貯蔵性を有する担体上の白金と第１のＳＣＲ触媒とのブレンドを含む触媒の特性の１つは、比較配合物を含む触媒と比べて、約２５０℃から約３５０℃の温度でのアンモニアからのＮ_２収率における改善を提供することができることであり、この場合、第１のＳＣＲ触媒は第１の層として存在しており、白金はアンモニアを貯蔵する層上に担持されて、第２の層中に存在し、ＮＨ_３を含むガスは第２の層を通過する前に第１の層を通過する。第１のＳＣＲ触媒がＣｕ−ＳＣＲ触媒又はＦｅ−ＳＣＲ触媒である、低アンモニア貯蔵性を有する担体上の白金と第１のＳＣＲ触媒とのブレンドを含む触媒の別の特性は、比較配合物を含む触媒と比べて、ＮＨ_３からのＮ_２Ｏ形成の低減を提供することができることであり、この場合、第１のＳＣＲ触媒は第１の層として存在しており、白金はアンモニアを貯蔵する担体に担持されて、第２の層中に存在し、ＮＨ_３を含むガスは第２の層を通過する前に第１の層を通過する。

【0043】

本発明の別の態様では、第１のＳＣＲ触媒が、好ましくはＣｕ−ＳＣＲ触媒又はＦｅ−ＳＣＲ触媒である、低アンモニア貯蔵性を有する担体上の白金と第１のＳＣＲ触媒とのブレンドを含む触媒を作製する方法は、低アンモニア貯蔵性を有する担体上の白金を含む触媒を第１のＳＣＲ触媒とブレンドすることを含み、第１のＳＣＲ触媒は、好ましくはＣｕ−ＳＣＲ触媒又はＦｅ−ＳＣＲ触媒である。当業者であれば、これらの物質がブレンドされ得る方法を認識している。例えば、白金は、従来的なインシピエントウエットネス（ｉｎｃｉｐｉｅｎｔ ｗｅｔｎｅｓｓ）技法を使用して、低アンモニア貯蔵性を有する担体を白金塩、好ましくは硝酸白金の溶液に含浸することによって、低アンモニア貯蔵性を有する担体の上に調製することができる。浸漬後、この担体を、静電オーブン中の空気中、好ましくは約１００℃において、約５時間、乾燥し、次に、静電オーブン中の空気中、約５００℃で２時間、焼成することができる。低アンモニア貯蔵性を有する担体上の白金は、当業者には公知の様々な技法によって、第１のＳＣＲと混合され得る。例えば、低アンモニア貯蔵性を有する担体上の白金の混合物は、工業用ミキサーを使用して、アンモニアを担持しない担体上で、白金の粉末をＳＣＲ触媒の粉末と一緒にスラリーにすることにより、ウオッシュコート中の第１のＳＣＲ触媒とブレンドすることができる。アルミナなどの結合剤を加えることができる。次に、このスラリーは、ハニカム基材などの基材上にウオッシュコートとして塗布され得る。

【0044】

本発明の一態様では、低アンモニア貯蔵性を有する担体上の白金と第１のＳＣＲ触媒とのブレンドを含む触媒の様々な構成物が調製され得る。第１のＳＣＲ触媒内に低アンモニア貯蔵性を有する担体上の白金のブレンドを含む触媒の一部は、下記の図において「ブレンド」と表示されている。

【0045】

第１の構成では、触媒は、第１のＳＣＲ触媒が、好ましくはＣｕ−ＳＣＲ触媒又はＦｅ−ＳＣＲ触媒である、低アンモニア貯蔵性を有する担体上の白金と第１のＳＣＲ触媒とのブレンドを含む第１の層、及び第２のＳＣＲ触媒を含む第２の層を含むことができ、第２の層は、第１の層の上の層に位置しており、第２の層は第１の層のすべてを被覆している。図１は、第２のＳＣＲは、排気ガス流中、ブレンドの上に配置されており、第２のＳＣＲは該ブレンド全体を被覆している、構成を図示している。

【0046】

第２の構成では、触媒は、第１のＳＣＲ触媒が、好ましくはＣｕ−ＳＣＲ触媒又はＦｅ−ＳＣＲ触媒である、低アンモニア貯蔵性を有する担体上の白金と第１のＳＣＲ触媒とのブレンドを含む第１の層、及び第２のＳＣＲ触媒を含む第２の層を含むことができ、第２のＳＣＲ触媒の第１の部分は、第１の層の上流に位置しており、第２のＳＣＲ触媒の第２の部分は第２の層中に存在しており、第２の層は第１の層のすべてを被覆している。図２は、第２のＳＣＲは、排気ガス流中、ブレンドの前に配置されており、第２のＳＣＲは該ブレンド全体を被覆している、構成を図示している。

【0047】

第３の構成では、触媒は、第１のＳＣＲ触媒が、好ましくはＣｕ−ＳＣＲ触媒又はＦｅ−ＳＣＲ触媒である、低アンモニア貯蔵性を有する担体上の白金と第１のＳＣＲ触媒とのブレンドを含む第１の層、及び第２のＳＣＲ触媒を含む第２の層を含むことができ、第２のＳＣＲ触媒の第１の部分は、第１の層の上流に位置しており、第２のＳＣＲ触媒の第２の部分は第２の層中に存在しており、第２の層は第１の層のすべてではなく一部を被覆している。第２のＳＣＲ触媒は、低アンモニア貯蔵性を有する担体上の白金と第１のＳＣＲ触媒とのブレンドと、約１０％から９５％（両端を含む）、好ましくは５０％から９５％（両端を含む）の量で重なり合うことができる。図３は、第２のＳＣＲは、排気ガス流中、ブレンドの前に配置されており、第２のＳＣＲは、該ブレンドのすべてではなく、その一部を被覆している構成を図示している。図３では、第２のＳＣＲは、ブレンドの約４０％を被覆している。

【0048】

第４の構成では、触媒は、第１のＳＣＲ触媒が、好ましくはＣｕ−ＳＣＲ触媒又はＦｅ−ＳＣＲ触媒である、低アンモニア貯蔵性を有する担体上の白金と第１のＳＣＲ触媒とのブレンドを含む第１の層、及び第２のＳＣＲ触媒を含む第２の層を含むことができ、第２のＳＣＲ触媒の第１の部分は、第１の層の下流に位置しており、第２のＳＣＲ触媒の第２の部分は第２の層中に存在しており、第２の層は第１の層のすべてを被覆している。図４は、第２のＳＣＲは、ブレンド全体を被覆し、第２のＳＣＲの一部は、排気ガス流中、ブレンドの後に配置されている構成を図示している。

【0049】

第５の構成では、触媒は、第１のＳＣＲ触媒が、好ましくはＣｕ−ＳＣＲ触媒又はＦｅ−ＳＣＲ触媒である、低アンモニア貯蔵性を有する担体上の白金と第１のＳＣＲ触媒とのブレンドを含む第１の層、及び第２のＳＣＲ触媒を含む第２の層を含むことができ、第２のＳＣＲ触媒の第１の部分は、第１の層の下流に位置しており、第２のＳＣＲ触媒の第２の部分は第２の層中に存在しており、第２の層は第１の層のすべてではなく一部を被覆している。第２のＳＣＲ触媒は、低アンモニア貯蔵性を有する担体上の白金と第１のＳＣＲ触媒とのブレンドと、約１０％から９５％（両端を含む）、好ましくは５０％から９５％（両端を含む）の量で重なり合うことができる。図５は、第２のＳＣＲは、ブレンド全体ではなく、その一部を被覆し、第２のＳＣＲの一部は、排気ガス流中、ブレンドの後に配置されている構成を図示している。図５では、第２のＳＣＲは、ブレンドの約９５％を被覆している。

【0050】

第６の構成では、触媒は、第３のＳＣＲ触媒を含む第１の層を含むことができる。第１の層は、低アンモニア貯蔵性を有する担体上の白金と第１のＳＣＲ触媒とのブレンドによって、完全ではないが一部が被覆されており、第１のＳＣＲ触媒が、好ましくはＣｕ−ＳＣＲ触媒又はＦｅ−ＳＣＲ触媒である。ブレンドは、約１０％から９５％（両端を含む）、好ましくは５０％から９５％（両端を含む）の量で第３のＳＣＲ触媒を被覆することができる。第２の層は、第２のＳＣＲ触媒を含む第３の層によって被覆されており、この場合、第３の層は第２の層全体を被覆している。図６は、第３のＳＣＲ触媒が基材上の下部層であり、第２の層はブレンドを含んで、第３のＳＣＲ触媒の一部を被覆し、第３の層は、第２のＳＣＲを含んで、第２の層の上に配置されており、ブレンド層のすべてを被覆している構成を図示している。

【0051】

第７の構成では、触媒は、第３のＳＣＲ触媒を含む第１の層を含むことができる。第１の層は、低アンモニア貯蔵性を有する担体上の白金と第１のＳＣＲ触媒とのブレンドによって、完全ではないが一部が被覆されており、第１のＳＣＲ触媒が、好ましくはＣｕ−ＳＣＲ触媒又はＦｅ−ＳＣＲ触媒である。ブレンドは、約１０％から９５％（両端を含む）、好ましくは５０％から９５％の量で第３のＳＣＲ触媒を被覆することができる。第２の層は、第２のＳＣＲ触媒を含む第３の層によって被覆されており、この場合、第３の層は、第２の層を完全ではないが、一部を被覆しており、第２のＳＣＲ触媒の一部もまた、ブレンドの下流に位置しており、かつ第２の層から下流にある第３のＳＣＲ触媒の一部をやはり被覆している。第２のＳＣＲ触媒は、約１０％から９５％（両端を含む）、好ましくは５０％から９５％（両端を含む）の量で第３のＳＣＲ触媒を被覆することができる。図７は、第３のＳＣＲ触媒が基材上の下部層であり、第２の層はブレンドを含んで、第３のＳＣＲ触媒を完全にではなく一部を被覆し、第３の層は、第２のＳＣＲを含んで、第２の層の上に配置され、ブレンド層のすべてを完全にではなく、一部を被覆している構成を図示している。第２の層は第１の層の約６０％を被覆しており、第２のＳＣＲを含む層は第１の層の約２０％を被覆している。用語「被覆する」は、異なる層と直接、接触している層の一部を意味する。

【0052】

第８の構成では、触媒は、低アンモニア貯蔵性を有する担体上の白金を含む単層を含むことができる。図８は、低アンモニア貯蔵性を有する担体上の白金を含む単層が、排気ガス流中に配置されている構成を図示している。

【0053】

第９の構成では、触媒は、第１のＳＣＲ触媒を含む低アンモニア貯蔵性を有する担体上の白金を含む第１の層、及び第２のＳＣＲ触媒を含む第２の層を含むことができ、第２の層は、第１の層の上の層に位置しており、第２の層は第１の層のすべてを被覆している。図９は、第２のＳＣＲが、排気ガス流中、担持されている白金の上に配置されており、第２のＳＣＲは担持されている白金のすべてを被覆している、構成を図示している。

【0054】

第１０の構成では、触媒は、低アンモニア貯蔵性を有する担体上の白金を含む第１の層、及び第２のＳＣＲ触媒を含む第２の層を含むことができ、第２のＳＣＲ触媒の第１の部分は、第１の層の上流に位置しており、第２のＳＣＲ触媒の第２の部分は第２の層中に存在しており、第２の層は第１の層のすべてを被覆している。図１０は、第２のＳＣＲが、排気ガス流中、ブレンドの前に配置されており、第２のＳＣＲは担持されている白金のすべてを被覆している、構成を図示している。

【0055】

第１１の構成では、触媒は、第３のＳＣＲ触媒を含む第１の層を含むことができる。第１の層は、低アンモニア貯蔵性を有する担体上の白金を含む第２の層によって、完全にではないが、一部が被覆されている。担持されている白金を含む層は、約１０％から９５％（両端を含む）、好ましくは５０％から９５％（両端を含む）の量で第３のＳＣＲ触媒を被覆することができる。担持されている白金を含む第２の層は、第２のＳＣＲ触媒を含む第３の層によって被覆されており、この場合、第３の層は第２の層全体を被覆している。図１１は、第３のＳＣＲ触媒が基材上の下部層であり、第２の層は担持されているＰｔを含んで、第３のＳＣＲ触媒の一部を被覆し、第３の層は、第２のＳＣＲを含んで、第２の層の上に配置されており、担持されている白金のすべてを被覆している構成を図示している。

【0056】

本発明の一態様では、物品は、（１）本発明の第１の態様の触媒、（２）触媒がその上に位置している基材、（３）入口、及び（４）出口を備える。触媒は、上記の構成の１つを有することができる。

【0057】

触媒用の基材は、ハニカム構造、押出成形担体、金属基材又はＳＣＲＦなどのフロースルー構造又はフィルター構造を含む自動車用触媒を調製するために、通常、使用される任意の材料であってもよい。好ましくは、基材は、通路が開放されて流体が流れるよう、基材の入口面から出口面に延在している複数の平行した微細なガス流通路を有する。このようなモノリス担体は、断面積１平方インチあたり、最大約７００個又はそれ超の流通路（又は、「セル」）を含有することができるが、かなり少ないものが使用されてもよい。例えば、担体は、１平方インチあたり（「ｃｐｓｉ」）、約７から６００個、より一般には、約１００から４００個のセルを有してもよい。それらの流体入口からそれらの流体出口まで実質的に一直線の経路である通路は、壁であって、その上にＳＣＲ触媒が「ウオッシュコート」としてコーティングされ、その結果、該通路を流れるガスが触媒材料に接触する、上記の壁によって画定される。モノリス基材の流通路は、台形、矩形、四角形、三角形、シヌソイド、六角形、楕円、円などの任意の好適な断面形状となり得る、薄壁チャネルである。本発明は、特定の基材タイプ、材料又は形状に限定されない。

【0058】

セラミック基材は、コーディエライト、コーディエライト−αアルミナ、α−アルミナ、炭化ケイ素、窒化ケイ素、ジルコニア、ムライト、スポジュメン、アルミナ−シリカマグネシア、ケイ酸ジルコニウム、シリマナイト、ケイ酸マグネシウム、ジルコン、ペタライト、アルミノケイ酸塩及びそれらの混合物などの任意の好適な耐火材料から作製されてもよい。

【0059】

ウォールフロー基材も、コーディエライト及び炭化ケイ素から形成されるものなどの、セラミック繊維複合材料から形成されてもよい。このような材料は、排気流を処理する際に直面する環境、特に高温に耐えることが可能である。

【0060】

基材は、高多孔度基材とすることができる。用語「高多孔度基材」は、約４０％と約８０％との間の多孔率を有する基材を指す。高多孔度基材は、好ましくは少なくとも約４５％、より好ましくは少なくとも約５０％の多孔率を有することができる。高多孔度基材は、好ましくは約７５％未満、より好ましくは約７０％未満の多孔率を有することができる。多孔率という用語は、本明細書で使用する場合、好ましくは水銀ポロシメーターを用いて測定される、全多孔率を指す。

【0061】

好ましくは、基材は、コーディエライト、高多孔度コーディエライト、金属基材、押出成形されたＳＣＲ、ウォールフローフィルター、フィルター又はＳＣＲＦとすることができる。

【0062】

第１のＳＣＲ触媒が好ましくはＣｕ−ＳＣＲ触媒又はＦｅ−ＳＣＲ触媒である、シリカ質担体上の白金と第１のＳＣＲ触媒とからなるブレンドを含むウオッシュコートは、当分野において公知の方法を使用して、基材の入口側に塗布することができる。ウオッシュコートの塗布後、組成物は乾燥されて、焼結することができる。本組成物が第２のＳＣＲを含む場合、第２のＳＣＲは、上記の通り、別々のウオッシュコートで、下部層を有する焼成済み物品に塗布することができる。第２のウオッシュコートが塗布された後、第１の層に対して行われた通り、このウオッシュコートを乾燥して焼成することができる。

【0063】

層を含有している白金を有する基材は、３００℃から１２００℃、好ましくは４００℃から７００℃、及びより好ましくは４５０℃から６５０℃の範囲内の温度で、乾燥及び焼成が行われ得る。焼成は、乾燥条件下で好ましくは行われるが、熱水により、すなわちある程度の水分含有の存在下で行うこともできる。焼成は、約３０分と約４時間との間、好ましくは約３０分と約２時間との間、より好ましくは約３０分と約１時間との間の時間、行うことができる。

【0064】

触媒を備えることができる排気システムは、上記の１１の構成の１つ及び排気ガス中でＮＨ_３を形成する手段を有し、この場合、ＮＨ_３は、排気ガスが触媒に接触するようになる前に、排気ガス中に形成される。

【0065】

排気システムは、（１）低アンモニア貯蔵性を有する担体上の白金及び第１のＳＣＲ触媒を含む触媒であって、第１のＳＣＲ触媒が好ましくはＣｕ−ＳＣＲ触媒又はＦｅ−ＳＣＲ触媒であり、第１のＳＣＲ触媒が白金とのブレンドとして存在している上記触媒、及び（２）排気ガス中でＮＨ_３を形成する手段を備えることができ、この場合、排気ガスが触媒と接触するようになる前に、ＮＨ_３が排気ガス中に形成される。排気システムは、（１）低アンモニア貯蔵性を有する担体上の白金と第１のＳＣＲ触媒とのブレンドを含む触媒であって、第１のＳＣＲ触媒が好ましくはＣｕ−ＳＣＲ触媒又はＦｅ−ＳＣＲ触媒である上記触媒、（２）低アンモニア貯蔵性を有する担体上の白金と第１のＳＣＲ触媒とのブレンドに隣接して位置している第２のＳＣＲ触媒であって、低アンモニア貯蔵性を有する担体上の白金と第１のＳＣＲ触媒とのブレンドと少なくとも一部が重なり合っている第２のＳＣＲ触媒、及び（３）排気ガス中でＮＨ_３を形成する手段を備えることができ、この場合、排気ガスが触媒と接触するようになる前に、ＮＨ_３が排気ガス中に形成される。排気システムは、（１）低アンモニア貯蔵性を有する担体上の白金と第１のＳＣＲ触媒とのブレンドを含む触媒であって、第１のＳＣＲ触媒が好ましくはＣｕ−ＳＣＲ触媒又はＦｅ−ＳＣＲ触媒である上記触媒、（２）低アンモニア貯蔵性を有する担体上の白金と第１のＳＣＲ触媒とのブレンドに隣接して位置している第２のＳＣＲ触媒であって、低アンモニア貯蔵性を有する担体上の白金と第１のＳＣＲ触媒とのブレンドと少なくとも一部が重なり合っている第２のＳＣＲ触媒、（３）低アンモニア貯蔵性を有する担体上の白金と第１のＳＣＲ触媒とのブレンドに隣接して位置している第３のＳＣＲ触媒であって、低アンモニア貯蔵性を有する担体上の白金と第１のＳＣＲ触媒とのブレンドが、第３のＳＣＲ触媒と少なくとも一部が重なり合っている第３のＳＣＲ触媒、及び（４）排気ガス中でＮＨ_３を形成する手段を備えることができ、この場合、排気ガスが触媒と接触するようになる前に、ＮＨ_３が排気ガス中に形成される。

【0066】

本発明の別の態様では、約２５０℃から約３５０℃の温度での排気ガス中でアンモニアからのＮ_２収率を改善する方法は、アンモニアを含む排気ガスを本発明の第１の態様の触媒に接触させることを含む。収率における改善は、比較配合物を含む触媒と比べて、約２５０℃で約１０％から約２０％とすることが可能であり、この場合、第１のＳＣＲ触媒は第１の層として存在しており、担持されている白金は第２の層中に存在し、ＮＨ_３を含むガスは第２の層を通過する前に第１の層を通過する。

【0067】

本発明の別の態様では、約２５０℃から約３５０℃の温度での排気ガス中でアンモニアからのＮ_２収率を改善する方法は、アンモニアを含む排気ガスを、（１）低アンモニア貯蔵性を有する担体上の白金と第１のＳＣＲ触媒とのブレンドであって、第１のＳＣＲ触媒が、好ましくはＣｕ−ＳＣＲ触媒又はＦｅ−ＳＣＲ触媒であり、第１のＳＣＲ触媒が、白金を含むブレンドとして存在している、上記ブレンド、及び（２）低アンモニア貯蔵性を有する担体上の白金と第１のＳＣＲ触媒とのブレンドに隣接して位置している第２のＳＣＲ触媒であって、低アンモニア貯蔵性を有する担体上の白金と第１のＳＣＲ触媒とのブレンドと少なくとも一部が重なり合っている、第２のＳＣＲ触媒を含む触媒に接触させることを含む。収率における改善は、比較配合物を含む触媒と比べて、約２５０℃で約１０％から約２０％とすることが可能であり、この場合、第１のＳＣＲ触媒は第１の層として存在しており、担持されている白金は第２の層中に存在し、ＮＨ_３を含むガスは第２の層を通過する前に第１の層を通過する。

【0068】

本発明の別の態様では、約２５０℃から約３５０℃の温度での排気ガス中でアンモニアからのＮ_２収率を改善する方法は、アンモニアを含む排気ガスを、（１）低アンモニア貯蔵性を有する担体上の白金と第１のＳＣＲ触媒とのブレンドであって、第１のＳＣＲ触媒が、好ましくはＣｕ−ＳＣＲ触媒又はＦｅ−ＳＣＲ触媒であり、第１のＳＣＲ触媒が、白金を含むブレンドとして存在している、上記ブレンド、（２）低アンモニア貯蔵性を有する担体上の白金と第１のＳＣＲ触媒とのブレンドに隣接して位置している第２のＳＣＲ触媒であって、低アンモニア貯蔵性を有する担体上の白金と第１のＳＣＲ触媒とのブレンドと少なくとも一部が重なり合っている、第２のＳＣＲ触媒、及び（３）低アンモニア貯蔵性を有する担体上の白金と第１のＳＣＲ触媒とのブレンドに隣接して位置している第３のＳＣＲ触媒であって、低アンモニア貯蔵性を有する担体上の白金と第１のＳＣＲ触媒とのブレンドが、第３のＳＣＲ触媒と少なくとも一部が重なり合っている、第３のＳＣＲ触媒を含む触媒に接触させることを含む。収率における改善は、比較配合物を含む触媒と比べて、約２５０℃で約１０％から約２０％とすることが可能であり、この場合、第１のＳＣＲ触媒は第１の層として存在しており、担持されている白金は第２の層中に存在し、ＮＨ_３を含むガスは第２の層を通過する前に第１の層を通過する。

【0069】

本発明の別の態様では、排気ガス中におけるＮＨ_３からのＮ_２Ｏ形成を低減する方法は、アンモニアを含む排気ガスを低アンモニア貯蔵性を有する担体上の白金と第１のＳＣＲ触媒とのブレンドを含む触媒に接触させることを含み、第１のＳＣＲ触媒は、好ましくはＣｕ−ＳＣＲ触媒又はＦｅ−ＳＣＲ触媒である。Ｎ_２Ｏの還元収率は、比較配合物を含む触媒と比べて、約２５０℃で約４０％から約７０％とすることが可能であり、この場合、第１のＳＣＲ触媒は第１の層として存在しており、担持されている白金は第２の層中に存在し、ＮＨ_３を含むガスは第２の層を通過する前に第１の層を通過する。

【0070】

本発明の別の態様では、排気ガス中のＮＨ_３からのＮ_２Ｏ形成を低減する方法は、アンモニアを含む排気ガスを、（１）低アンモニア貯蔵性を有する担体上の白金と第１のＳＣＲ触媒とのブレンドであって、第１のＳＣＲ触媒、好ましくはＣｕ−ＳＣＲ触媒又はＦｅ−ＳＣＲ触媒が白金を含むブレンドとして存在している、上記ブレンド、及び（２）低アンモニア貯蔵性を有する担体上の白金と第１のＳＣＲ触媒とのブレンドに隣接して位置している第２のＳＣＲ触媒であって、低アンモニア貯蔵性を有する担体上の白金と第１のＳＣＲ触媒とのブレンドと少なくとも一部が重なり合っている、第２のＳＣＲ触媒を含む触媒に接触させることを含む。Ｎ_２Ｏの還元収率は、比較配合物を含む触媒と比べて、約２５０℃で約４０％から約７０％とすることが可能であり、この場合、第１のＳＣＲ触媒は第１の層として存在しており、担持されている白金は第２の層中に存在し、ＮＨ_３を含むガスは第２の層を通過する前に第１の層を通過する。

【0071】

本発明の別の態様では、排気ガス中のＮＨ_３からのＮ_２Ｏ形成を低減する方法は、アンモニアを含む排気ガスを、（１）低アンモニア貯蔵性を有する担体上の白金と第１のＳＣＲ触媒とのブレンドであって、第１のＳＣＲ触媒がＣｕ−ＳＣＲ触媒又はＦｅ−ＳＣＲ触媒であり、第１のＳＣＲ触媒が、白金を含むブレンドとして存在している、上記ブレンド、（２）低アンモニア貯蔵性を有する担体上の白金と第１のＳＣＲ触媒とのブレンドに隣接して位置している第２のＳＣＲ触媒であって、低アンモニア貯蔵性を有する担体上の白金と第１のＳＣＲ触媒とのブレンドと少なくとも一部が重なり合っている、第２のＳＣＲ触媒、及び（３）低アンモニア貯蔵性を有する担体上の白金と第１のＳＣＲ触媒とのブレンドに隣接して位置している第３のＳＣＲ触媒であって、低アンモニア貯蔵性を有する担体上の白金と第１のＳＣＲ触媒とのブレンドが、第３のＳＣＲ触媒と少なくとも一部が重なり合っている、第３のＳＣＲ触媒を含む触媒に接触させることを含む。Ｎ_２Ｏの還元収率は、比較配合物を含む触媒と比べて、約２５０℃で約４０％から約７０％とすることが可能であり、この場合、第１のＳＣＲ触媒は第１の層として存在しており、担持されている白金は第２の層中に存在し、ＮＨ_３を含むガスは第２の層を通過する前に第１の層を通過する。

【0072】

以下の実施例は、単に本発明を例示しているに過ぎない。当業者は、本発明の趣旨及び特許請求の範囲内にある、多数の変形を認識している。

【実施例】

【0073】

実施例１ − 下部層におけるＣｕ−ＣＨＡを含むＭＦＩゼオライト（ＳＡＲ＝２１００）担持Ｐｔ（１重量％）と上部層におけるＣｕ−ＣＨＡとの二層ブレンドであり、Ｐｔ下部層の全長がＣｕ−ＣＨＡ上部層により被覆されている。
ＺＳＭ−５（ＳＡＲ＝２１００を有するＭＦＩフレームワーク）担持Ｐｔ（１重量％）とＣｕ−ＣＨＡ（銅チャバサイト）とのブレンドを含むウオッシュコートを含む下部層をセラミック基材に塗布した。真空を使用して、このウオッシュコートをこの基材に定着させた（ｐｕｌｌｅｄ ｄｏｗｎ）。この物品を乾燥し、約５００℃で約１時間、焼成した。この物品上のＰｔ、高ＳＡＲゼオライト及びＣｕ−ＣＨＡの担持量は、それぞれ、３ｇ／ｆｔ^３、０．１８ｇ／ｉｎ^３及び１．８ｇ／ｉｎ^３であった。

【0074】

下部層によりコーティングされている基材に、Ｃｕ−ＣＨＡを含む第２のウオッシュコートを含む上部層を塗布し、次に、真空を使用して、この基材の長さの約５０％の距離まで基材にこのウオッシュコートを定着させた。この物品を乾燥し、約５００℃で約１時間、焼成した。上部層中のＣｕ−ＣＨＡの担持量は、１．８ｇ／ｉｎ^３であった。この物品の長さ方向に沿って、適切な位置でこの物品を裁断し、ブレンド下部層の１００％がＣｕ−ＣＨＡ上部層により被覆されている、新しいより小さな物品を形成させた。この材料は、実施例１である。実施例１の構成は、図１に示されている。

【0075】

実施例２ − 下部層におけるＣｕ−ＣＨＡを含むＭＦＩゼオライト（ＳＡＲ＝２１００）担持Ｐｔ（２重量％）と上部層におけるＣｕ−ＣＨＡとの二層ブレンドであり、Ｐｔ下部層の全長がＣｕ−ＣＨＡ上部層により被覆されている。
ＺＳＭ−５（ＳＡＲ＝２１００を有するＭＦＩフレームワーク）担持Ｐｔ（２重量％）とＣｕ−ＣＨＡとのブレンドを含むウオッシュコートを含む下部層をセラミック基材に塗布し、次に、真空を使用して、基材にウオッシュコートを定着させた。この物品を乾燥し、約５００℃で約１時間、焼成した。この物品上のＰｔ、高ＳＡＲゼオライト及びＣｕ−ＣＨＡの担持量は、それぞれ、３ｇ／ｆｔ^３、０．０９ｇ／ｉｎ^３及び０．９ｇ／ｉｎ^３であった。

【0076】

下部層によりコーティングされている基材に、Ｃｕ−ＣＨＡを含む第２のウオッシュコートを含む上部層を塗布し、次に、真空を使用して、この基材の長さの約５０％の距離まで基材にこのウオッシュコートを定着させた。この物品を乾燥し、約５００℃で約１時間、焼成した。上部層中のＣｕ−ＣＨＡの担持量は、１．８ｇ／ｉｎ^３であった。この物品の長さ方向に沿って、適切な位置でこの物品を裁断し、ブレンド下部層の１００％がＣｕ−ＣＨＡ上部層により被覆されている、新しいより小さな物品を形成させた。この材料は、実施例２である。実施例２の構成は、図１に示されている。

【0077】

実施例３ − 下部層におけるＣｕ−ＣＨＡを含むアモルファスシリカ担持Ｐｔ（２重量％）と上部層におけるＣｕ−ＣＨＡとの二層ブレンドであり、Ｐｔ下部層の全長がＣｕ−ＣＨＡ上部層により被覆されている。
アモルファスシリカ担持Ｐｔ（２重量％）とＣｕ−ＣＨＡとのブレンドを含むウオッシュコートを使用して、セラミック基材に下部層を塗布した。セラミック基材にウオッシュコートを塗布し、次に、真空を使用して、基材にウオッシュコートを定着させた。この物品を乾燥し、約５００℃で約１時間、焼成した。この物品上のＰｔ、高ＳＡＲゼオライト及びＣｕ−ＣＨＡの担持量は、それぞれ、３ｇ／ｆｔ^３、０．０９ｇ／ｉｎ^３及び０．９ｇ／ｉｎ^３であった。

【0078】

Ｃｕ−ＣＨＡを含む第２のウオッシュコートを使用して、下部層によりコーティングされている基材に上部層を塗布し、次に、真空を使用して、この基材の長さの約５０％の距離まで基材にこのウオッシュコートを定着させた。この物品を乾燥し、約５００℃で約１時間、焼成した。上部層中のＣｕ−ＣＨＡの担持量は、１．８ｇ／ｉｎ^３であった。この物品の長さ方向に沿って、適切な位置でこの物品を裁断し、ブレンド下部層の１００％がＣｕ−ＣＨＡ上部層により被覆されている、新しいより小さな物品を形成させた。この材料は、実施例３である。実施例３の構成は、図１に示されている。

【0079】

実施例４ − 下部層におけるＣｕ−ＣＨＡを含むアルミナ担持Ｐｔ（１重量％）と上部層におけるＣｕ−ＣＨＡとの二層ブレンドであり、Ｐｔ下部層の全長がＣｕ−ＣＨＡにより被覆されている。
アルミナ担持Ｐｔ（１重量％）とＣｕ−ＣＨＡとのブレンドを含むウオッシュコートを使用することを含む下部層をセラミック基材に塗布し、次に、真空を使用して、基材にウオッシュコートを定着させた。この物品を乾燥し、約５００℃で約１時間、焼成した。この物品上のＰｔ、高ＳＡＲゼオライト及びＣｕ−ＣＨＡの担持量は、それぞれ、３ｇ／ｆｔ^３、０．１８ｇ／ｉｎ^３及び１．８ｇ／ｉｎ^３であった。

【0080】

下部層によりコーティングされている基材に、Ｃｕ−ＣＨＡを含む第２のウオッシュコートを含む上部層を塗布し、次に、真空を使用して、この基材の長さの約５０％の距離まで基材にこのウオッシュコートを定着させた。この物品を乾燥し、約５００℃で約１時間、焼成した。上部層中のＣｕ−ＣＨＡの担持量は、１．８ｇ／ｉｎ^３であった。この物品の長さ方向に沿って、適切な位置でこの物品を裁断し、ブレンド下部層の１００％がＣｕ−ＣＨＡ上部層により被覆されている、新しいより小さな物品を形成させた。この材料は、実施例４である。実施例４の構成は、図１に示されている。

【0081】

実施例５ − 下部層におけるＣｕ−ＣＨＡを含むチタニア担持Ｐｔ（２重量％）と上部層におけるＣｕ−ＣＨＡとの二層ブレンドであり、Ｐｔ下部層の全長がＣｕ−ＣＨＡ上部層により被覆されている。
チタニア担持Ｐｔ（２重量％）とＣｕ−ＣＨＡとのブレンドを含むウオッシュコートを含む下部層をセラミック基材に塗布し、次に、真空を使用して、基材にウオッシュコートを定着させた。この物品を乾燥し、約５００℃で約１時間、焼成した。この物品上のＰｔ、高ＳＡＲゼオライト及びＣｕ−ＣＨＡの担持量は、それぞれ、３ｇ／ｆｔ^３、０．０９ｇ／ｉｎ^３及び０．９ｇ／ｉｎ^３であった。

【0082】

下部層によりコーティングされている基材に、Ｃｕ−ＣＨＡを含む第２のウオッシュコートを含む上部層を塗布し、次に、真空を使用して、この基材の長さの約５０％の距離まで基材にこのウオッシュコートを定着させた。この物品を乾燥し、約５００℃で約１時間、焼成した。上部層中のＣｕ−ＣＨＡの担持量は、１．８ｇ／ｉｎ^３であった。この物品の長さ方向に沿って、適切な位置でこの物品を裁断し、ブレンド下部層の１００％がＣｕ−ＣＨＡ上部層により被覆されている、新しいより小さな物品を形成させた。この材料は、実施例５である。実施例５の構成は、図１に示されている。

【0083】

実施例１−５は、下部層に類似したブレンド構成及び完全に被覆されているＣｕ−ＣＨＡ上部層を有する新しい触媒のＮＨ_３酸化活性を比較したものであり、このブレンドは、様々な担体材料：シリカゼオライト、シリカ、アルミナ及びチタニアに担持されているＰｔを含む（表１）。実施例１−２は、２５０℃において最高のＮＨ_３酸化活性をもたらし、変換率は８０％を超えた。対照的に、実施例３−５は、２５０℃において、実質的に一層低いＮＨ_３変換率をもたらした。これらの結果により、満足するＮＨ_３酸化活性を実現するためには、シリカ質担体（例えば、ゼオライト又はシリカ）などの低アンモニア貯蔵性を有する担体に担持したＰｔが必要であることが示唆される。

【0084】

実施例６ − 下部層におけるＣｕ−ＣＨＡを含むＭＦＩゼオライト（ＳＡＲ＝４０）担持Ｐｔ（４重量％）と上部層におけるＣｕ−ＣＨＡとの二層ブレンドであり、Ｐｔ下部層の全長がＣｕ−ＣＨＡ上部層により被覆されている。
ＺＳＭ−５（ＳＡＲ＝４０を有するＭＦＩフレームワーク）担持Ｐｔ（４重量％）とＣｕ−ＣＨＡとのブレンドを含むウオッシュコートを含む下部層をセラミック基材に塗布し、次に、真空を使用して、基材にウオッシュコートを定着させた。この物品を乾燥し、約５００℃で約１時間、焼成した。この物品上のＰｔ、高ＳＡＲゼオライト及びＣｕ−ＣＨＡの担持量は、それぞれ、３ｇ／ｆｔ^３、０．０４５ｇ／ｉｎ^３及び０．９ｇ／ｉｎ^３であった。

【0085】

下部層によりコーティングされている基材に、Ｃｕ−ＣＨＡを含む第２のウオッシュコートを含む上部層を塗布し、次に、真空を使用して、この基材の長さの約５０％の距離まで基材にこのウオッシュコートを定着させた。この物品を乾燥し、約５００℃で約１時間、焼成した。上部層中のＣｕ−ＣＨＡの担持量は、１．８ｇ／ｉｎ^３であった。この物品の長さ方向に沿って、適切な位置でこの物品を裁断し、ブレンド下部層の１００％がＣｕ−ＣＨＡ上部層により被覆されている、新しいより小さな物品を形成させた。この材料は、実施例６である。実施例６の構成は、図１に示されている。

【0086】

実施例７ − 下部層におけるＣｕ−ＣＨＡを含むＭＦＩゼオライト（ＳＡＲ＝８５０）担持Ｐｔ（４重量％）と上部層におけるＣｕ−ＣＨＡとの二層ブレンドであり、Ｐｔ下部層の全長がＣｕ−ＣＨＡ上部層により被覆されている。
ＺＳＭ−５（ＳＡＲ＝８５０を有するＭＦＩフレームワーク）担持Ｐｔ（４重量％）とＣｕ−ＣＨＡとのブレンドを含むウオッシュコートを含む下部層をセラミック基材に塗布し、次に、真空を使用して、基材にウオッシュコートを定着させた。この物品を乾燥し、約５００℃で約１時間、焼成した。この物品上のＰｔ、高ＳＡＲゼオライト及びＣｕ−ＣＨＡの担持量は、それぞれ、３ｇ／ｆｔ^３、０．０４５ｇ／ｉｎ^３及び０．９ｇ／ｉｎ^３であった。

【0087】

下部層によりコーティングされている基材に、Ｃｕ−ＣＨＡを含む第２のウオッシュコートを含む上部層を塗布し、次に、真空を使用して、この基材の長さの約５０％の距離まで基材にこのウオッシュコートを定着させた。この物品を乾燥し、約５００℃で約１時間、焼成した。上部層中のＣｕ−ＣＨＡの担持量は、１．８ｇ／ｉｎ^３であった。この物品の長さ方向に沿って、適切な位置でこの物品を裁断し、ブレンド下部層の１００％がＣｕ−ＣＨＡ上部層により被覆されている、新しいより小さな物品を形成させた。この材料は、実施例７である。実施例７の構成は、図１に示されている。

【0088】

実施例８ − 下部層におけるＣｕ−ＣＨＡを含むＭＦＩゼオライト（ＳＡＲ＝２１００）担持Ｐｔ（４重量％）と上部層におけるＣｕ−ＣＨＡとの二層ブレンドであり、Ｐｔ下部層の全長がＣｕ−ＣＨＡ上部層により被覆されている。
ＺＳＭ−５（ＳＡＲ＝２１００を有するＭＦＩフレームワーク）担持Ｐｔ（４重量％）とＣｕ−ＣＨＡとのブレンドを含むウオッシュコートを含む下部層をセラミック基材に塗布し、次に、真空を使用して、基材にウオッシュコートを定着させた。この物品を乾燥し、約５００℃で約１時間、焼成した。この物品上のＰｔ、高ＳＡＲゼオライト及びＣｕ−ＣＨＡの担持量は、それぞれ、３ｇ／ｆｔ^３、０．０４５ｇ／ｉｎ^３及び０．９ｇ／ｉｎ^３であった。

【0089】

下部層によりコーティングされている基材に、Ｃｕ−ＣＨＡを含む第２のウオッシュコートを含む上部層を塗布し、次に、真空を使用して、この基材の長さの約５０％の距離まで基材にこのウオッシュコートを定着させた。この物品を乾燥し、約５００℃で約１時間、焼成した。上部層中のＣｕ−ＣＨＡの担持量は、１．８ｇ／ｉｎ^３であった。この物品の長さ方向に沿って、適切な位置でこの物品を裁断し、ブレンド下部層の１００％がＣｕ−ＣＨＡ上部層により被覆されている、新しいより小さな物品を形成させた。この材料は、実施例８である。実施例８の構成は、図１に示されている。

【0090】

実施例６−８は、ブレンドされた下部層及び完全に被覆された上部層を有する触媒を比較したものであり、この場合、ブレンドは、様々なＳＡＲ値を有するゼオライトに担持されているＰｔを含む（表２）。実施例６−８における３つの触媒は、新しい場合、すべてが、２５０℃において類似したＮＨ_３変換率をもたらしたが、２５０℃におけるＮ_２Ｏ生成は、実施例６（ＳＡＲ＝４０）において最高となり、実施例８（ＳＡＲ＝２１００）において最低となった。これらの結果により、高シリカゼオライト（ＳＡＲ＞１０００を有するゼオライトなど）は、低いＮ_２Ｏ形成及び高い水熱耐久性を達成するのに、Ｐｔ担体として最も好適であることが示唆される。

【0091】

実施例９ − 二層配合物−Ｃｕ−ＳＣＲ上部層を有するアルミナ担持Ｐｔ−比較例
アルミナ担持Ｐｔ下部層及びＳＣＲ上部層を有する二層配合物を比較例として使用した。

【0092】

アルミナ担持Ｐｔ（０．３重量％）を含むウオッシュコートを含む下部層をセラミック基材に塗布し、次に、真空を使用して、基材にウオッシュコートを定着させた。この物品を乾燥し、約５００℃で約１時間、焼成した。この物品上のＰｔ担持量は、３ｇ／ｆｔ^３であった。

【0093】

下部層によりコーティングされている基材に、Ｃｕ−ＣＨＡを含む第２のウオッシュコートを含む上部層を塗布し、次に、真空を使用して、基材にウオッシュコートを定着させた。この物品を乾燥し、約５００℃で約１時間、焼成した。上部層中のＣｕ−ＣＨＡの担持量は、１．８ｇ／ｉｎ^３であった。この材料は実施例９である。エージングした試料は、実施例９の試料を、１０％のＨ_２Ｏを含有している雰囲気中、６２０℃で５０時間、エージングすることにより調製した。実施例９の構成は、図８に示されている。

【0094】

実施例１０： Ｃｕ−ＳＣＲ上部層しか含まないＭＦＩゼオライト（ＳＡＲ＝２１００）担持Ｐｔ
ＺＳＭ−５（ＳＡＲ＝２１００を有するＭＦＩフレームワーク）担持Ｐｔ（０．３重量％）の単層配合物を比較例として使用した。

【0095】

ＺＳＭ−５（ＳＡＲ＝２１００を有するＭＦＩフレームワーク）担持Ｐｔ（０．３重量％）を含むウオッシュコートスラリーを含む触媒物品をセラミック基材に塗布し、次に、真空を使用して、基材にウオッシュコートを定着させた。この物品上の白金担持量は、３ｇ／ｆｔ^３であった。この基材を乾燥して水分を除去し、次に、約５００℃で約１時間、焼成した。この材料は、実施例１０である。エージングした試料は、実施例１０の試料を、１０％のＨ_２Ｏを含有している雰囲気中、６２０℃で５０時間、エージングすることにより調製した。実施例１０の構成は、図８に示されている。

【0096】

実施例１１ − Ｃｕ−ＣＨＡ有するＭＦＩゼオライト（ＳＡＲ＝２１００）担持Ｐｔ（４重量％）の単層ブレンド
ＺＳＭ−５ゼオライト（ＳＡＲ１５００）担持Ｐｔ（４重量％）とＣｕ−ＣＨＡとのブレンドを含むウオッシュコートを調製した。このウオッシュコートをセラミック基材の入口側に塗布し、次に、真空を使用して、このウオッシュコートをこの基材に定着させた。この物品を乾燥し、約５００℃で約１時間、焼成した。Ｐｔ、ＺＳＭ−５及びＣｕ−ＣＨＡの担持量は、それぞれ、３ｇ／ｆｔ^３、０．０４５／ｉｎ^３及び０．９ｇ／ｉｎ^３であった。この材料は、実施例１１である。エージングした試料は、実施例１１の試料を、１０％のＨ_２Ｏを含有している雰囲気中、６２０℃で５０時間、エージングすることにより調製した。実施例１１の構成は、図９に示されている。

【0097】

実施例１２ − 下部層におけるＣｕ−ＣＨＡを含むＭＦＩゼオライト（ＳＡＲ＝２１００）担持Ｐｔ（４重量％）と上部層におけるＣｕ−ＣＨＡとの二層ブレンドであり、Ｐｔ下部層の５０％が入口からＣｕ−ＣＨＡ上部層により被覆されている。
下部層におけるＣｕ−ＣＨＡを含む高ＳＡＲゼオライト担持Ｐｔ（４重量％）と上部層におけるＣｕ−ＣＨＡ ＳＣＲ（５０％）とのブレンドを含む二層配合物を下記の通り調製した。

【0098】

ＺＳＭ−５（ＳＡＲ＝２１００を有するＭＦＩフレームワーク）担持Ｐｔ（４重量％）とＣｕ−ＣＨＡとのブレンドを含むウオッシュコートを含む下部層をセラミック基材に塗布し、次に、真空を使用して、基材にウオッシュコートを定着させた。この物品を乾燥し、約５００℃で約１時間、焼成した。この物品上のＰｔ、高ＳＡＲゼオライト及びＣｕ−ＣＨＡの担持量は、それぞれ、３ｇ／ｆｔ^３、０．０４５ｇ／ｉｎ^３及び０．９ｇ／ｉｎ^３であった。

【0099】

下部層によりコーティングされている基材に、Ｃｕ−ＣＨＡを含む第２のウオッシュコートを含む上部層を塗布し、次に、真空を使用して、この基材の長さの約５０％の距離まで基材にこのウオッシュコートを定着させた。この物品を乾燥し、約５００℃で約１時間、焼成した。上部層中のＣｕ−ＣＨＡの担持量は、１．８ｇ／ｉｎ^３であった。この物品の長さ方向に沿って、適切な位置でこの物品を裁断し、ブレンド下部層の５０％が入口からＣｕ−ＣＨＡ上部層により被覆されている、新しいより小さな物品を形成させた。この材料は、実施例１２である。エージングした試料は、実施例１２の試料を、１０％のＨ_２Ｏを含有している雰囲気中、６２０℃で５０時間、エージングすることにより調製した。実施例１２の構成は、図３に示されている。

【0100】

実施例１３ − 下部層におけるＣｕ−ＣＨＡを含むＭＦＩゼオライト（ＳＡＲ＝２１００）担持Ｐｔ（４重量％）と上部層におけるＣｕ−ＣＨＡとの二層ブレンドであり、Ｐｔ下部層の９０％が出口からＣｕ−ＣＨＡ上部層により被覆されている。
ＺＳＭ−５（ＳＡＲ＝２１００を有するＭＦＩフレームワーク）担持Ｐｔ（４重量％）とＣｕ−ＣＨＡとのブレンドを含むウオッシュコートを含む下部層をセラミック基材に塗布し、次に、真空を使用して、基材にウオッシュコートを定着させた。この物品を乾燥し、約５００℃で約１時間、焼成した。この物品上のＰｔ、高ＳＡＲゼオライト及びＣｕ−ＣＨＡの担持量は、それぞれ、３ｇ／ｆｔ^３、０．０４５ｇ／ｉｎ^３及び０．９ｇ／ｉｎ^３であった。

【0101】

下部層によりコーティングされている基材に、Ｃｕ−ＣＨＡを含む第２のウオッシュコートを含む上部層を塗布し、次に、真空を使用して、この基材の長さの約５０％の距離まで基材にこのウオッシュコートを定着させた。この物品を乾燥し、約５００℃で約１時間、焼成した。上部層中のＣｕ−ＣＨＡの担持量は、１．８ｇ／ｉｎ^３であった。この物品の長さ方向に沿って、適切な位置でこの物品を裁断し、ブレンド下部層の９０％が出口からＣｕ−ＣＨＡ上部層により被覆されている、新しいより小さな物品を形成させた。この材料は、実施例１２である。エージングした試料は、実施例１２の試料を、１０％のＨ_２Ｏを含有している雰囲気中、６２０℃で５０時間、エージングすることにより調製した。実施例１３の構成は、図１０に示されている。

【0102】

表３の実施例８−１３は、Ｃｕ−ＣＨＡ上部層全体を有する下部層として、アルミナ担持Ｐｔを有するＡＳＣ（実施例１）、上部層全体を有する下部層としてシリカゼオライト担持Ｐｔ（実施例１０）、及び様々な上部層構成を有するシリカゼオライト担持Ｐｔ＋Ｃｕ−ＣＨＡブレンドである下部層（実施例８、１１−１３）を比較したものである。

【0103】

実施例９対実施例１０：
実施例９及び１０の新しい触媒とエージング済み触媒のどちらも、２５０℃及び４５０℃において類似したＮＨ_３変換率をもたらした。新しい触媒である場合、実施例９及び１０は、２５０℃において類似量のＮ_２Ｏを生成した。しかし、エージング後、実施例１０は、実施例９と比べると、２５０℃において、約４０％少ないＮ_２Ｏを生成した。新しい触媒である場合、実施例９及び１０は、４５０℃において類似量のＮＯ_ｘを生成した。しかし、エージング後、実施例１０は、実施例９と比べると、２５０℃において、約２５％少ないＮＯ_ｘを生成した。新しい触媒の場合、実施例９及び１０は、２５０℃及び４５０℃のどちらにおいても、類似したＮ_２収率をもたらした。しかし、エージング後、実施例１０は、２５０℃及び４５０℃において、実施例９と比べると、それぞれ約２０％及び１０％高いＮ_２収率をもたらした。

【0104】

実施例９対実施例１１：
実施例９及び１１の新しい触媒とエージング済み触媒のどちらも、２５０℃及び４５０℃において類似したＮＨ_３変換率をもたらした。２５０℃では、実施例１１の新しい触媒及びエージング済み触媒は、実施例９の新しい触媒及びエージング済み触媒と比べて、それぞれ約５５％及び７５％少ないＮ_２Ｏを生成した。結果として、実施例１１の新しい触媒及びエージング済み触媒は、２５０℃において、実施例９の新しい触媒及びエージング済み触媒と比べて、それぞれ約３０％高い及び３０％高いＮ_２収率をもたらした。４５０℃では、実施例１１の新しい触媒及びエージング済み触媒は、実施例９の新しい触媒及びエージング済み触媒と比べて、それぞれ約１４０％多い及び７０％多いＮＯ_ｘを生成した。結果として、実施例１１の新しい触媒及びエージング済み触媒は、４５０℃において、実施例９の新しい触媒及びエージング済み触媒と比べて、それぞれ約５％低い及び２０％低いＮ_２収率をもたらした。

【0105】

実施例９対実施例１２：
実施例１及び１２の新しい触媒とエージング済み触媒のどちらも、２５０℃及び４５０℃において類似したＮＨ_３変換率をもたらした。２５０℃では、実施例１２の新しい触媒及びエージング済み触媒は、実施例９の新しい触媒及びエージング済み触媒と比べて、それぞれ約６０％少ない及び７５％少ないＮ_２Ｏを生成した。結果として、実施例１２の新しい触媒及びエージング済み触媒は、２５０℃において、実施例９の新しい触媒及びエージング済み触媒と比べて、それぞれ約３０％高い及び４０％高いＮ_２収率をもたらした。４５０℃では、実施例１２の新しい触媒及びエージング済み触媒は、実施例９の新しい触媒及びエージング済み触媒と比べて、それぞれ類似した量、及び３５％少ないＮＯ_ｘを生成した。結果として、実施例１２の新しい触媒及びエージング済み触媒は、４５０℃において、実施例９の新しい触媒及びエージング済み触媒と比べて、それぞれ類似レベル及び１０％高いＮ_２収率をもたらした。

【0106】

実施例９対実施例１３：
実施例１３のエージング済み触媒は、実施例９のエージング済み触媒と比べて、２５０℃において約１０％低いＮＨ_３変換率、及び４５０℃において類似レベルのＮＨ_３変換率をもたらした。２５０℃では、実施例１３のエージング済み触媒は、実施例９のエージング済み触媒と比べて、８０％少ないＮ_２Ｏを生成した。結果として、実施例１３のエージング済み触媒は、２５０℃において、実施例９のエージング済み触媒と比べて、約３０％高いＮ_２収率をもたらした。４５０℃では、実施例１３のエージング済み触媒は、実施例９のエージング済み触媒と比べて、約３５％少ないＮＯ_ｘを生成した。結果として、実施例１３のエージング済み触媒は、４５０℃において、実施例９のエージング済み触媒と比べて、約１０％高いＮ_２収率をもたらした。

【0107】

実施例９対実施例８：
実施例９及び８の新しい触媒は、２５０℃及び４５０℃において、類似したＮＨ_３変換率をもたらした。実施例８のエージング済み触媒は、実施例９と比べて、２５０℃において１０％低いＮＨ_３変換率、及び４５０℃において類似レベルのＮＨ_３変換率をもたらした。２５０℃では、実施例８の新しい触媒及びエージング済み触媒は、実施例９の新しい触媒及びエージング済み触媒と比べて、それぞれ約６５％少ない及び８５％少ないＮ_２Ｏを生成した。結果として、実施例８の新しい触媒及びエージング済み触媒は、２５０℃において、実施例９の新しい触媒及びエージング済み触媒と比べて、それぞれ約３０％高い及び３０％高いＮ_２収率をもたらした。４５０℃では、実施例８の新しい触媒及びエージング済み触媒は、実施例９の新しい触媒及びエージング済み触媒と比べて、それぞれ８０％少ない及び７０％少ないＮＯ_ｘを生成した。結果として、実施例８の新しい触媒及びエージング済み触媒は、４５０℃において、実施例９の新しい触媒及びエージング済み触媒と比べて、それぞれ４％高い及び２０％高いＮ_２収率をもたらした。

【0108】

上述の実施例は、例示として意図されているに過ぎない。以下の特許請求の範囲は、本発明の範囲を定義する。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図9-11】

【外国語明細書】

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