特許 6895891 向上した高温及び低温性能を有するリーンＮＯｘトラップ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6895891

(24)【登録日】2021年6月10日

(45)【発行日】2021年6月30日

(54)【発明の名称】向上した高温及び低温性能を有するリーンＮＯｘトラップ

(51)【国際特許分類】

   B01D 53/92 20060101AFI20210621BHJP

   B01J 23/63 20060101ALI20210621BHJP

   B01D 53/94 20060101ALI20210621BHJP

   B01D 53/96 20060101ALI20210621BHJP

   B01J 20/34 20060101ALI20210621BHJP

   B01J 20/06 20060101ALI20210621BHJP

   B01J 20/08 20060101ALI20210621BHJP

   B01J 20/28 20060101ALI20210621BHJP

   F01N 3/08 20060101ALI20210621BHJP

   F01N 3/10 20060101ALI20210621BHJP

   F01N 3/28 20060101ALI20210621BHJP

   F01N 3/022 20060101ALI20210621BHJP

   F01N 3/035 20060101ALI20210621BHJP

【ＦＩ】

   B01D53/92 223

   B01J23/63 AZAB

   B01D53/94 222

   B01D53/94 245

   B01D53/94 280

   B01D53/92 352

   B01D53/96

   B01J20/34 F

   B01J20/06 C

   B01J20/08 C

   B01J20/28 A

   F01N3/08 A

   F01N3/10 A

   F01N3/08 B

   F01N3/28 301C

   F01N3/28 301G

   F01N3/28 301P

   F01N3/022 C

   F01N3/035 A

【請求項の数】33

【全頁数】24

(21)【出願番号】特願2017-546633(P2017-546633)

(86)(22)【出願日】2016年3月3日

(65)【公表番号】特表2018-513776(P2018-513776A)

(43)【公表日】2018年5月31日

(86)【国際出願番号】US2016020607

(87)【国際公開番号】WO2016141142

(87)【国際公開日】20160909

【審査請求日】2019年2月28日

(31)【優先権主張番号】62/127,437

(32)【優先日】2015年3月3日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】505470786

【氏名又は名称】ビーエーエスエフ コーポレーション

(74)【代理人】

【識別番号】100100354

【弁理士】

【氏名又は名称】江藤 聡明

(72)【発明者】

【氏名】グルーベルト，ゲルト

(72)【発明者】

【氏名】ノイバオアー，トルシュテン

(72)【発明者】

【氏名】プンケ，アルフレート ハー．

(72)【発明者】

【氏名】ヒルゲンドルフ，マルクス

(72)【発明者】

【氏名】コードル，マシュー

(72)【発明者】

【氏名】ブーフホルツ，マルコ

【審査官】 佐々木 典子

(56)【参考文献】

【文献】 特表２０１４−５０１６１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１３−５２８１１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１１／１５４９１３（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ０１Ｄ ５３／３４−５３／９６、

３９／００−４１／０４

Ｆ０１Ｎ ３／００−１１／００

Ｂ０１Ｊ ２１／００−３８／７４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

リーンＮＯ_ｘトラップ組成物であって、
５０質量％を超えるセリアを含む第１の担体材料と、
耐火性金属酸化物および５０質量％以下のセリアを含む第２の担体材料に担持された１０〜３０質量％のアルカリ土類金属と、
第１の担体材料および第２の担体材料のうちの少なくとも一方に担持された白金族金属成分と、
を含む担体基材上のウォッシュコート層を含む、組成物。

【請求項2】

０．５質量％〜１０質量％のアルカリ土類金属が、第１の担体材料の一部に担持されている、請求項１に記載のリーンＮＯ_ｘトラップ組成物。

【請求項3】

３質量％〜６質量％のアルカリ土類金属が、第１の担体材料の一部に担持されている、請求項２に記載のリーンＮＯ_ｘトラップ組成物。

【請求項4】

第１の担体材料はアルミナを更に含む、請求項１に記載のリーンＮＯ_ｘトラップ組成物。

【請求項5】

第１の担体材料は、Ｙ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｌａ、Ｚｒ、ＮｂまたはＰｒの酸化物から選択される１種以上のドーパントを更に含む、請求項１に記載のリーンＮＯ_ｘトラップ組成物。

【請求項6】

前記アルカリ土類金属は酸化バリウムである、請求項１に記載のリーンＮＯ_ｘトラップ組成物。

【請求項7】

第１の担体材料は１００質量％のセリアからなる、請求項１に記載のリーンＮＯ_ｘトラップ組成物。

【請求項8】

第２の担体材料は本質的にセリア及びアルミナからなる、請求項１に記載のリーンＮＯ_ｘトラップ組成物。

【請求項9】

第２の担体材料は２０〜５０質量％のセリア及び５０〜８０質量％のアルミナを含む、請求項８に記載のリーンＮＯ_ｘトラップ組成物。

【請求項10】

前記セリア及びアルミナは、３０：７０のアルミナに対するセリアの比で存在する、請求項８に記載のリーンＮＯ_ｘトラップ組成物。

【請求項11】

前記セリア及びアルミナは、５０：５０のアルミナに対するセリアの比で存在する、請求項８に記載のリーンＮＯ_ｘトラップ組成物。

【請求項12】

１質量％〜７質量％の酸化バリウムが、第１の担体に担持されている、請求項６に記載のリーンＮＯ_ｘトラップ組成物。

【請求項13】

前記白金族金属成分は、Ｒｈ、Ｐｔ及びＰｄのうちの１つ以上を含む、請求項１に記載のリーンＮＯ_ｘトラップ組成物。

【請求項14】

耐火性金属酸化物及び５０質量％以下の還元性金属酸化物を含む第３の担体材料を更に含む、請求項１３に記載のリーンＮＯ_ｘトラップ組成物。

【請求項15】

前記耐火性金属酸化物はアルミナである、請求項１４に記載のリーンＮＯ_ｘトラップ組成物。

【請求項16】

前記白金族金属成分はＰｔ及びＰｄを含む、請求項１３に記載のリーンＮＯ_ｘトラップ組成物。

【請求項17】

Ｐｔは２０／０．３０４８³ｇ／ｍ³〜２００／０．３０４８³ｇ／ｍ³（２０〜２００ｇ／ｆｔ^３）の範囲で存在し、Ｐｄは１／０．３０４８³ｇ／ｍ³〜５０／０．３０４８³ｇ／ｍ³（１〜５０ｇ／ｆｔ^３）の範囲で存在し、Ｐｄに対するＰｔの比は１５：１〜２：１の範囲である、請求項１６に記載のリーンＮＯ_ｘトラップ組成物。

【請求項18】

前記Ｐｄに対するＰｔの比は１０：１〜４：１の範囲である、請求項１７に記載のリーンＮＯ_ｘトラップ組成物。

【請求項19】

前記白金族金属成分の１００％が第２の担体上にあり、前記白金族金属成分はＰｔ及びＰｄを含む、請求項１に記載のリーンＮＯ_ｘトラップ組成物。

【請求項20】

前記白金族金属成分はＰｔ及びＰｄを含み、そのＰｄの５０〜１００質量％は第１の担体上にある、請求項１に記載のリーンＮＯ_ｘトラップ組成物。

【請求項21】

前記白金族金属成分はＰｔ及びＰｄを含み、そのＰｔの２〜１０質量％は第１の担体上にある、請求項１に記載のリーンＮＯ_ｘトラップ組成物。

【請求項22】

前記白金族金属成分は、第１の担体の一部上に、１／０．３０４８³ｇ／ｍ³〜２０／０．３０４８³ｇ／ｍ³（１〜２０ｇ／ｆｔ^３）の範囲で存在するロジウムを更に含む、請求項１６に記載のリーンＮＯ_ｘトラップ組成物。

【請求項23】

第２の担体及び第１の担体は、１：３〜４：１の第１の担体に対する第２の担体の比で存在する、請求項１に記載のリーンＮＯ_ｘトラップ組成物。

【請求項24】

第２の担体及び第１の担体は、１：２〜３：１の第１の担体に対する第２の担体の比で存在する、請求項２３に記載のリーンＮＯ_ｘトラップ組成物。

【請求項25】

第２の担体の前記耐火性金属酸化物は、Ｍｇ、ＭｎおよびＺｒの酸化物のうちの１つ以上でドープされている、請求項１に記載のリーンＮＯ_ｘトラップ組成物。

【請求項26】

前記耐火性金属酸化物は、ＭｇおよびＺｒの酸化物でドープされている、請求項２５に記載のリーンＮＯ_ｘトラップ組成物。

【請求項27】

酸化バリウム及び第２の担体の装填量は、１／２５．４^３ｇ／ ｍｍ^３〜４／２５．４^３ｇ／ ｍｍ^３（１〜４ｇ／ｉｎ^３）の範囲に存在する、請求項６に記載のリーンＮＯ_ｘトラップ組成物。

【請求項28】

酸化バリウム及び第１の担体の装填量は、０．１／２５．４^３ｇ／ ｍｍ^３〜２／２５．４^３ｇ／ ｍｍ^３（０．１〜２ｇ／ｉｎ^３）の範囲で存在する、請求項１２に記載のリーンＮＯ_ｘトラップ組成物。

【請求項29】

請求項１に記載のリーンＮＯ_ｘトラップ組成物を含むリーンバーン内燃エンジン用の排気ガスシステムであって、下流の選択触媒還元（ＳＣＲ）触媒を更に含む、システム。

【請求項30】

前記リーンＮＯ_ｘトラップ組成物は、基材上にウォッシュコートとして配置され、前記ＳＣＲ触媒は、別の下流基材上に別のウォッシュコート層として配置される、請求項２９に記載の排気ガスシステム。

【請求項31】

リーンＮＯ_ｘトラップ組成物はハニカムフロースルー基材上にあり、前記ＳＣＲ触媒はウォールフロー基材上にある、請求項３０に記載の排気ガスシステム。

【請求項32】

リーンＮＯ_ｘトラップ組成物はウォールフロー基材上にあり、前記ＳＣＲ触媒はハニカムフロースルー基材上にある、請求項３０に記載の排気ガスシステム。

【請求項33】

リーンバーン内燃エンジンからの排気ガスを処理する方法であって、窒素酸化物を含有するリーン排気ガスを請求項１に記載のリーンＮＯ_ｘトラップ組成物と接触させることと、リーンＮＯ_ｘトラップ組成物を濃縮された排気ガスと断続的に接触させることと、を含む方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、窒素酸化物貯蔵材料及びそれらの使用のためのシステム及び方法に関する。より詳細には、本発明は、改善された低温ＮＯ_ｘ貯蔵及び再生、及び改善された老化安定ＮＯ_ｘ貯蔵を有するＮＯ_ｘ貯蔵材料、及びその材料の使用方法に関する。その窒素酸化物貯蔵材料は、排気ガス流、特にディーゼルエンジンから発生する排気ガス流を処理するために使用される触媒トラップの一部であってよい。

【背景技術】

【0002】

ディーゼルエンジンを含むエンジンは、燃費対策としてリーン条件下で動作するように設計されている。そのような将来のエンジンは、「リーンバーンエンジン」と呼ばれる。すなわち、そのようなエンジンに供給される燃焼混合物中の燃料に対する空気の比は化学量論比よりもはるかに高く維持され（例えば、空気対燃料重量比が１８：１）、これにより生じる排気ガスが「リーン」である、すなわち、排気ガスが酸素含有量が比較的高くなる。リーンバーンエンジンは、高度な燃料経済性を提供するものの、従来の三元触媒コンバータ（ＴＷＣ）が、排気中の過剰な酸素のために、そのようなエンジンからのＮＯ_ｘ放出を減少させるには有効でないという欠点を有する。この問題を克服しようとする試みには、ＮＯ_ｘトラップの使用が含まれてきた。そのようなエンジンの排気は、リーン（酸素リッチ）動作の期間中にＮＯ_ｘを貯蔵し、リッチ（燃料リッチ）動作の期間中に貯蔵されたＮＯ_ｘを放出する触媒／ＮＯ_ｘ吸着剤で処理される。リッチ（または化学量論的）動作の期間の間は、触媒／ＮＯ_ｘ吸着剤の触媒成分は、ＮＯ_ｘ（ＮＯ_ｘ吸着剤から放出されるＮＯ_ｘを含む）と排気中に存在する炭化水素（ＨＣ）、一酸化炭素（ＣＯ）、および／または水素との反応によってＮＯ_ｘの窒素への還元を促進する。

【0003】

ディーゼルエンジンは、ガソリンエンジンよりも優れた燃料経済性を提供し、過剰酸素の存在によりＮＯ_ｘの減少が困難なリーン条件下で通常は常に動作する。この場合、触媒／ＮＯ_ｘ吸着剤はＮＯ_ｘを貯蔵するのに有効である。ＮＯ_ｘ貯蔵モードの後、一時的なリッチ状態を利用して、貯蔵されたＮＯ_ｘを放出及び／または窒素に還元しなければならない。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、及びＢａの酸化物などのアルカリ土類金属酸化物、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ及びＣｓの酸化物などのアルカリ金属酸化物、ならびにＣｅ、Ｌａ、ＰｒおよびＮｄの酸化物などの希土類金属酸化物を、アルミナ担体に分散された白金などの白金族金属触媒と組み合わせて含むＮＯ_ｘ貯蔵（吸蔵）成分は、内燃エンジンからの排気ガスの浄化に使用されてきた。ＮＯ_ｘ貯蔵のために、酸化バリウムは、リーンエンジン動作で硝酸塩を生成し、リッチ条件下で比較的容易に硝酸塩を放出するので、通常は好ましい。しかしながら、ＮＯ_ｘ貯蔵のために酸化バリウムを使用する触媒は、特に触媒が高温およびリーン動作条件に曝されることによってエージングする場合に、実用上用途における問題を示す。そのような曝露の後、そのような触媒は、特に低温（２００〜３５０℃）の動作条件において、ＮＯ_ｘ低減のための触媒活性の著しい低下を示す。

【0005】

還元性環境では、リーンＮＯ_ｘトラップ（ＬＮＴ）は、炭化水素の水蒸気改質反応及び水性ガスシフト（ＷＧＳ）反応を促進して還元剤としてのＨ_２を提供することによって反応を活性化させ、ＮＯ_ｘを減少させる。水性ガスシフト反応は、一酸化炭素が水蒸気と反応して二酸化炭素および水素を形成する化学反応である。ＬＮＴにおけるセリアの存在は、ＷＧＳ反応を触媒し、ＬＮＴのＳＯ_２不活性化に対する耐性を改善し、ＰＧＭを安定化させる。アリア（ＣｅＯ_２）に固定されたバリウム（ＢａＣＯ_３）を含むＮＯ_ｘ貯蔵材料が報告されており、これらのＮＯ_ｘ材料は改善された熱的エージング特性を示している。しかしながら、セリアは、高温での熱水的エージングの際に深刻な焼結を被る。焼結は、低温ＮＯ_ｘ容量およびＷＧＳ活性を低下させるだけでなく、バルクＣｅＯ_２によるＢａＣＯ_３およびＰＧＭの封入もたらす。リーンＮＯ_ｘトラップは、ＬＮＴが床下位置に置かれた場合に、ＬＮＴ内のＮ_２Ｏ形成が温度の低下と共に増加するため、高いＮ_２Ｏ放出を発生させる。ＬＮＴをエンジンにより近づけて配置することにより、Ｎ_２Ｏ放出量を減らすことができるが、これは高い水熱安定性を必要とする。それ故、水熱的に安定であるセリア含有ＬＮＴの必要性が存在する。

【0006】

また、２０１７年に発効する予定の新しいＤｉｅｓｅｌ Ｅｕｒｏ６ｃ法は、実際の運転条件でＮＯ_ｘ転化が必要である。それ故、新しいＤｉｅｓｅｌ Ｅｕｒｏ６ｃ法を遵守するために、ＬＮＴは高温条件（高速道路）及び低温条件（市街地）でＮＯ_ｘを貯蔵しなければならない。また、貯蔵されたＮＯ_ｘの除去および低温でのＮ_２への転化が課題である。しかしながら、市街地走行条件下での貯蔵されたＮＯ_ｘのＬＮＴのＤｅＮＯ_ｘ再生およびＮＯ_ｘ貯蔵のエージング安定性は、既存のＬＮＴ触媒と比較して改善する必要がある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の第１の実施形態は、５０質量％を超える還元性金属酸化物を含む第１の担体材料；耐火性金属酸化物および５０質量％以下の還元性金属酸化物を含む第２の担体材料に担持された１０〜３０質量％のアルカリ土類金属；及び第１の担体材料及び第２の担体材料のうちの少なくとも一方に担持された白金族金属成分を含む担体基材上のウォッシュコート層を含むリーンＮＯ_ｘトラップ組成物に関する。

【0008】

第２の実施形態では、第１の担体材料の一部が０．５質量％〜１０質量％のアルカリ土類金属を更に含むように第１の実施形態が変更され得る。

【0009】

第３の実施形態では、第１の担体材料の一部が３質量％〜６質量％のアルカリ土類金属を更に含むように第１の実施形態または第２の実施形態が変更され得る。

【0010】

第４の実施形態では、還元性金属酸化物は、ＣｅＯ_２、ＭｎＯ_２、Ｍｎ_２Ｏ_３、Ｆｅ_２Ｏ_３、ＣｕＯ、またはＣｏＯ、及びこれらの混合物のうちの１つ以上であるように第１〜第３の実施形態のいずれかが変更され得る。

【0011】

第５の実施形態では、第１の担体材料がアルミナを更に含むように第１〜第４の実施形態のいずれかが変更され得る。

【0012】

第６の実施形態では、第１の担体材料は、Ｙ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｌａ、Ｚｒ、ＮｂまたはＰｒの酸化物から選択される１種以上のドーパントを更に含むように第１〜第５の実施形態のいずれかが変更され得る。

【0013】

第７の実施形態では、アルカリ土類金属がバリウムであるように第１〜第６の実施形態のいずれかが変更され得る。

【0014】

第８の実施形態では、第１の担体材料が１００質量％のセリアからなるように第１〜第７の実施形態のいずれかが変更され得る。

【0015】

第９の実施形態では、第２の担体材料が本質的にセリア及びアルミナからなるように第１〜第８の実施形態のいずれかが変更され得る。

【0016】

第１０の実施形態では、第２の担体材料が２０〜５０質量％のセリア及び５０〜８０質量％のアルミナを含むように第１〜第９の実施形態のいずれかが変更され得る。

【0017】

第１１の実施形態では、セリア及びアルミナが３０：７０のアルミナに対するセリアの比で存在するように第１〜第１０の実施形態のいずれかが変更され得る。

【0018】

第１２の実施形態では、セリア及びアルミナが５０：５０のアルミナに対するセリアの比で存在するように第１〜第１０の実施形態のいずれかが変更され得る。

【0019】

第１３の実施形態では、１質量％〜７質量％の酸化バリウムが第１の担体の一部に担持されるように第６〜第１２の実施形態のいずれかが変更され得る。

【0020】

第１４の実施形態では、白金族金属成分がＲｈ、Ｐｔ及びＰｄのうちの１つ以上を含むように第１〜第１３の実施形態のいずれかが変更され得る。

【0021】

第１５の実施形態では、耐火性金属酸化物及び５０質量％以下の還元性金属酸化物を含む第３の担体材料を更に含むように第１〜第１４の実施形態のいずれかが変更され得る。

【0022】

第１６の実施形態では、耐火性金属酸化物がアルミナであるように第１５の実施形態が変更され得る。
第１７の実施形態では、白金族金属成分がＰｔ及びＰｄを含むように第１〜第１６の実施形態のいずれかが変更され得る。

【0023】

第１８の実施形態では、Ｐｔが２０／０．３０４８³ｇ／ｍ³〜２００／０．３０４８³ｇ／ｍ³（２０〜２００ｇ／ｆｔ^３）の範囲で存在し、Ｐｄが１／０．３０４８³ｇ／ｍ³〜５０／０．３０４８³ｇ／ｍ³（１〜５０ｇ／ｆｔ^３）の範囲で存在し、Ｐｄに対するＰｔの比が１５：１〜２：１の範囲であるように第１４〜第１７の実施形態のいずれかが変更され得る。

【0024】

第１９の実施形態では、Ｐｄに対するＰｔの比が１０：１〜４：１の範囲であるように第１４〜第１８の実施形態のいずれかが変更され得る。

【0025】

第２０の実施形態では、白金族金属成分の１００％が第２の担体上にあり、その白金族金属成分がＰｔ及びＰｄを含むように第１〜第１９の実施形態のいずれかが変更され得る。

【0026】

第２１の実施形態では、白金族金属成分がＰｔ及びＰｄを含み、そのＰｄの５０〜１００質量％は第１の担体上にあるように第１〜第１９の実施形態のいずれかが変更され得る。

【0027】

第２２の実施形態では、白金族金属成分がＰｔ及びＰｄを含み、そのＰｄの２〜１０質量％は第１の担体上にあるように第１〜第１９の実施形態のいずれかが変更され得る。

【0028】

第２３の実施形態では、白金族金属成分が、第１の担体の一部上に、１／０．３０４８³ｇ／ｍ³〜２０／０．３０４８³ｇ／ｍ³（１〜２０ｇ／ｆｔ^３）の範囲で存在するロジウムを含むように第１〜第２２の実施形態のいずれかが変更され得る。

【0029】

第２４の実施形態では、第２の担体及び第１の担体が、１：３〜４：１の第１の担体に対する第２の担体の比で存在するように第１〜第２３の実施形態のいずれかが変更され得る。

【0030】

第２５の実施形態では、第２の担体及び第１の担体が、１：２〜３：１の第１の担体に対する第２の担体の比で存在するように第１〜第２４の実施形態のいずれかが変更され得る。

【0031】

第２６の実施形態では、第２の担体の前記耐火性金属酸化物が、Ｍｇ、ＭｎおよびＺｒの酸化物のうちの１つ以上でドープされているように第１〜第２５の実施形態のいずれかが変更され得る。

【0032】

第２７の実施形態では、耐火性金属酸化物が、ＭｇおよびＺｒの酸化物でドープされているように第１〜第２６の実施形態のいずれかが変更され得る。

【0033】

第２８の実施形態では、酸化バリウム及び第２の担体の装填量が、１／２５．４^３ｇ／ ｍｍ^３〜４／２５．４^３ｇ／ ｍｍ^３（１〜４ｇ／ｉｎ^３）の範囲に存在するように第１〜第７の実施形態のいずれかが変更され得る。

【0034】

第２９の実施形態では、酸化バリウム及び第１の担体の装填量が、０．１／２５．４^３ｇ／ ｍｍ^３〜２／２５．４^３ｇ／ ｍｍ^３（０．１〜２ｇ／ｉｎ^３）の範囲で存在するように第１〜第１３の実施形態のいずれかが変更され得る。

【0035】

第３０の実施形態は、第１〜第２９の実施形態のいずれかのリーンＮＯ_ｘトラップ組成物を含むリーンバーン内燃エンジン用の排気ガスシステムであって、下流の選択触媒還元（ＳＣＲ）触媒を更に含むように変更されたシステムに関する。

【0036】

第３１の実施形態では、リーンＮＯ_ｘトラップ組成物が、基材上にウォッシュコートとして配置され、ＳＣＲ触媒が、別個の下流基材上に別個のウォッシュコート層として配置されるように第３０の実施形態が変更され得る。

【0037】

第３２の実施形態では、リーンＮＯ_ｘトラップ組成物がハニカムフロースルー基材上にあり、ＳＣＲ触媒がウォールフロー基材上にあるように第３０または第３１の実施形態が変更され得る。

【0038】

第３３の実施形態では、リーンＮＯ_ｘトラップ組成物がウォールフロー基材上にあり、ＳＣＲ触媒がハニカムフロースルー基材上にあるように第３０または第３１の実施形態が変更され得る。

【0039】

第３４の実施形態は、リーンＮＯ_ｘトラップ組成物であって、５０質量％を超える還元性金属酸化物を含む第１の担体材料と；耐火性金属酸化物および５０質量％以下の還元性金属酸化物を含む第２の担体材料に担持された１０〜２０質量％のアルカリ土類金属と；５０質量％を超える還元性金属酸化物を含む第３の担体材料に担持された白金族金属成分と；耐火性金属酸化物および５０質量％以下の還元性金属酸化物を含む第４の担体材料に担持された白金族金属成分と；を含む担体基材上のウォッシュコート層を含む、組成物に関する。

【0040】

第３５の実施形態では、白金族金属が第１の担体材料の一部に存在しているように第３４の実施形態が変更され得る。

【0041】

第３６の実施形態では、第１の担体材料の一部上の白金族金属がロジウムであるように第３４及び第３５の実施形態が変更され得る。

【0042】

第３７の実施形態では、ロジウムが１／０．３０４８³ｇ／ｍ³〜２０／０．３０４８³ｇ／ｍ³（１〜２０ｇ／ｆｔ^３）の範囲で存在するように第３６の実施形態が変更され得る。

【0043】

第３８の実施形態では、還元性金属酸化物が、ＣｅＯ_２、ＭｎＯ_２、Ｍｎ_２Ｏ_３、Ｆｅ_２Ｏ_３、ＣｕＯ、またはＣｏＯ、及びこれらの混合物のうちの１つ以上であるように第３４〜第３７の実施形態のいずれかが変更され得る。

【0044】

第３９の実施形態では、第１の担体材料は１００質量％のセリアからなるように第３４〜第３８の実施形態のいずれかが変更され得る。

【0045】

第４０の実施形態では、第２の担体に担持されたアルカリ土類金属が酸化バリウムであるように第３４〜第３９の実施形態のいずれかが変更され得る。

【0046】

第４１の実施形態では、第３の担体材料に担持された白金族金属成分がロジウムであるように第３４〜第４０の実施形態が変更され得る。

【0047】

第４２の実施形態では、ロジウムが１／０．３０４８³ｇ／ｍ³〜２０／０．３０４８³ｇ／ｍ³（１〜２０ｇ／ｆｔ^３）の範囲で存在するように第４１の実施形態が変更され得る。

【0048】

第４３の実施形態では、ロジウムが３／０．３０４８³ｇ／ｍ³〜７／０．３０４８³ｇ／ｍ³（３〜７ｇ／ｆｔ^３）の範囲で存在するように第４２の実施形態が変更され得る。

【0049】

第４４の実施形態では、第３の担体が、ＣｅＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、ＺｒＯ_２、及びこれらの混合物のうちの１つ以上を含むように第３４〜第４３の実施形態のいずれかが変更され得る。

【0050】

第４５の実施形態では、第４の担体が、ＣｅＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、ＺｒＯ_２、及びこれらの混合物のうちの１つ以上を含むように第３４〜第４４の実施形態のいずれかが変更され得る。

【0051】

第４６の実施形態では、第４の担体材料に担持された白金族金属がＰｔ及びＰｄを含むように第３４〜第４５の実施形態が変更され得る。

【0052】

第４７の実施形態では、第４の担体の耐火性金属酸化物が、Ｍｇ、ＭｎおよびＺｒの酸化物のうちの１つ以上でドープされているように第３１〜第４６の実施形態のいずれかが変更され得る。

【0053】

第４８の実施形態は、リーンバーン内燃エンジンからの排気ガスを処理する方法であって、酸化窒素を含有するリーン排気ガスを第１〜第３３の実施形態のいずれかのリーンＮＯ_ｘトラップ組成物と接触させることと、リーンＮＯ_ｘトラップ組成物を濃縮された（ｅｎｒｉｃｈｅｄ）排気ガスと断続的に接触させることと、を含む方法に関する。

【0054】

第４９の実施形態は、リーンバーン内燃エンジンからの排気ガスを処理する方法であって、酸化窒素を含有するリーン排気ガスを第３４〜第４７の実施形態のいずれかのリーンＮＯ_ｘトラップ組成物と接触させることと、リーンＮＯ_ｘトラップ組成物を濃縮された排気ガスと断続的に接触させることと、を含む方法に関する。

【図面の簡単な説明】

【0055】

【図1】リーン／リッチサイクル試験における本発明のＬＮＴのサンプルと先行技術のＬＮＴとの間のＮＯ_ｘの貯蔵の比較を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0056】

本発明のいくつかの例示的な実施形態を説明する前に、本発明は、以下の説明に記載された構成またはプロセス工程の詳細に限定されないことを理解されたい。本発明は、他の実施形態が可能であり、様々な方法で実施または実行されることが可能である。
本発明の１つ以上の実施形態によれば、従来のＬＮＴ触媒と比較して、改善された水熱安定性、より高いＮＯ_ｘトラップ容量、およびより高いＮＯ_ｘ転化率を示すＬＮＴ触媒材料が提供される。１つ以上の実施形態では、ＬＮＴ触媒材料は、５０質量％を超える還元性金属酸化物を含む第１の担体材料を含む低温貯蔵材料と、耐火性金属酸化物及び５０質量％以下の量で存在する還元性金属酸化物を含む第２の担体材料上に比較的高いアルカリ土類装填量を含む高温貯蔵材料とを含む。

【0057】

１つ以上の実施形態によれば、低温貯蔵材料は、第１の支持材料の一部上に比較的低いアルカリ土類装填量を更に含む。改善された低温ＮＯ_ｘ貯蔵および再生ならびにエージング安定性ＮＯ_ｘ貯蔵のため、単一のスラリー技術において１００％セリア上の５％ＢａＯおよびＣｅ／Ａｌ＝５０％／５０％上の１０〜２０％ＢａＯの混合物が、次世代のＥｕｒｏ６ｃＬＮＴ用のＮＯ_ｘ貯蔵材料として特定された。この材料は、Ｃｅ／Ａｌ＝９０／１０担体材料上に純粋なセリアとＢａの混合物を含む最近のＥｕｒｏ６ｂのＬＮＴと比較して優れた性能を示す。

【0058】

本開示において使用される用語に関して、以下の定義が提供される。

【0059】

ウォッシュコート層における「担体」への言及は、白金族金属、安定剤、促進剤、バインダーなどを会合、分散、含浸、または他の好適な方法によって受け取る材料を指す。有用な高い表面積の担体は、１つ以上の耐火性酸化物を含む。これらの酸化物には、例えば、アルミナ−シリカ、シリカ及びアルミナ、チタニア、及びジルコニアが含まれ、これらには、シリカ−アルミナ、非晶性または結晶性であり得るアルミノシリケート、アルミナ−ジルコニアなどの混合酸化物形態、及びチタン−アルミナ及びジルコニウム−シリケートが含まれる。

【0060】

本明細書で使用される場合、「アルカリ土類金属」という用語は、ベリリウム（Ｂｅ）、マグネシウム（Ｍｇ）、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）、バリウム（Ｂａ）、及びラジウム（Ｒａ）を含む元素の周期表で定義される１種以上の化学元素を指す。１つ以上の実施形態では、アルカリ土類金属成分はバリウム成分を含む。アルカリ土類金属成分は、酸化物基準で約０．５質量％〜４０質量％の範囲の量でウォッシュコート中に存在し得る。特定の実施形態では、アルカリ土類金属成分は、酸化物基準で約０．５質量％〜約４０質量％の範囲の量で存在するバリウム成分を含む。

【0061】

１つ以上の実施形態では、ＬＮＴまたは窒素酸化物貯蔵触媒は、少なくとも１種の白金族金属を更に含み得る。本明細書で使用される場合、「白金族金属」または「ＰＧＭ」という用語は、白金、パラジウム、ロジウム、オスミウム、イリジウム、およびルテニウムならびにこれらの混合物を含む元素の周期表に定義される１種以上の化学元素を指す。１つ以上の実施形態では、白金族金属は、白金、パラジウム、ロジウム、イリジウム、およびこれらの混合物からなる群から選択される。特定の実施形態では、白金族金属は、白金、パラジウム、ロジウム、およびこれらの混合物から選択される。

【0062】

本発明の第１の態様の実施形態は、リーンＮＯ_ｘトラップ組成物に関する。１つ以上の実施形態では、リーンＮＯ_ｘトラップ組成物は、５０質量％を超える還元性金属酸化物を含む第１の担体材料と；耐火性金属酸化物および５０質量％以下の還元性金属酸化物を含む第２の担体材料に担持された１０〜３０質量％のアルカリ土類金属と；第１の担体材料及び第２の担体材料のうちの少なくとも一方に担持された白金族金属成分とを含む担体基材上のウォッシュコート層を含む。１つ以上の実施形態では、リーンＮＯ_ｘトラップ組成物は、第１の担体材料の一部に担持された０．５質量％〜１０質量％のアルカリ土類金属を有する担体基材上のウォッシュコート層を更に含む。特定の実施形態では、３質量％〜６質量％のアルカリ土類金属が、第１の担体材料の一部に担持されている。リーンＮＯ_ｘトラップ組成物は、ＮＯ_ｘを貯蔵し、３００°を超える温度で貯蔵されたＮＯ_ｘを熱的に脱着するのに有効である。１つ以上の実施形態では、還元性金属酸化物は、ＣｅＯ_２、ＭｎＯ_２、Ｍｎ_２Ｏ_３、Ｆｅ_２Ｏ_３、ＣｕＯ、またはＣｏＯである。

【0063】

１つ以上の特定の実施形態では、第１の担体材料は５０質量％を超えるセリアを含む。１つ以上の特定の実施形態では、第１の担体材料は１００質量％のセリアからなる。１つ以上の非常に特定の実施形態では、第１の担体は、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｌａ、およびＰｒの酸化物のうちの１つ以上でドープされている。１つ以上の実施形態では、第１の担体材料はまた、アルミナと、Ｙ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｚｒ、Ｌａ、ＮｂおよびＰｒの酸化物を含むがこれに限定されないドーパントとを含み得る。

【0064】

１つ以上の特定の実施形態では、第２の担体材料は２０〜５０質量％のセリアを含む。１つ以上の非常に特定の実施形態では、第２の担体材料は５０質量％以下のセリアを含み、１０〜３０質量％のアルカリ土類金属が還元性金属酸化物および耐火性金属酸化物を含む第２の担体材料上に担持されている。１つ以上の実施形態では、第２の担体材料は本質的にセリア及びアルミナからなる。１つ以上の特定の実施形態では、第２の担体材料は、５０〜８０質量％のアルミナ及び２０〜５０質量％のセリアを含む。１つ以上の実施形態では、セリア及びアルミナは、３０：７０のアルミナに対するセリアの比で存在する。１つ以上の実施形態では、セリア及びアルミナは、５０：５０のアルミナに対するセリアの比で存在する。１つ以上の特定の実施形態では、第２の担体上の耐火性金属酸化物は、Ｍｇ、ＭｎおよびＺｒの酸化物のうちの１つ以上でドープされる。１つ以上の非常に特定の実施形態では、耐火性金属酸化物は、ＭｇおよびＺｒの酸化物のうちの１つ以上でドープされている。

【0065】

１つ以上の実施形態では、第２の担体及び第１の担体は、１：２〜４：１の第１の担体に対する第２の担体の比で存在する。１つ以上の特定の実施形態では、第２の担体及び第１の担体は、１：１〜３：１の第１の担体に対する第２の担体の比で存在する。

【0066】

１つ以上の実施形態では、第２の担体材料と同じかまたは異なる組成を有し得る第３の担体材料が存在する。１つ以上の実施形態では、第３の担体材料は、耐火性金属酸化物及び５０質量％以下の還元性金属酸化物を含み得る。特定の実施形態では、第３の担体材料は１００％のＡｌ_２Ｏ_３を含み得る。

【0067】

１つ以上の実施形態では、アルカリ土類金属は酸化バリウムである。非常に特定の実施形態では、１質量％〜７質量％の酸化バリウムが第１の担体の一部に担持されている。非常に特定の実施形態では、酸化バリウムおよび第１の担体の装填量は、０．１／２５．４^３ｇ／ ｍｍ^３〜２／２５．４^３ｇ／ ｍｍ^３（０．１〜２ｇ／ｉｎ^３）の範囲に存在する。非常に特定の実施形態では、酸化バリウムおよび第２の担体の装填量は、１〜４ｇ／ｉｎ^３の範囲に存在する。

【0068】

白金族金属は、白金、パラジウム、ロジウム、イリジウム、およびこれらの混合物からなる群から選択することができる。特定の実施形態では、白金族金属は、白金、パラジウム、およびそれらの混合物から選択される。特定の実施形態では、白金族金属は、白金、パラジウム、ロジウム、およびそれらの混合物から選択される。１つ以上の実施形態では、白金族金属成分は、ＰｔおよびＰｄのうちの１つ以上を含む。１つ以上の実施形態では、白金族金属成分は、ＰｔおよびＰｄのうちの１つ以上を含む。非常に特定の実施形態では、Ｐｔは２０／０．３０４８³ｇ／ｍ³〜２００／０．３０４８³ｇ／ｍ³（２０〜２００ｇ／ｆｔ^３）の範囲で存在し、Ｐｄは１／０．３０４８³ｇ／ｍ³〜５０／０．３０４８³ｇ／ｍ³（１〜５０ｇ／ｆｔ^３）の範囲で存在し、Ｐｄに対するＰｔの比は１５：１〜２：１の範囲である。１つ以上の特定の実施形態では、Ｐｄに対するＰｔの比は１０：１〜４：１の範囲である。非常に特定の実施形態では、白金族金属成分の１００％が第２の担体上にあり、白金族金属成分はＰｔ及びＰｄを含む。他の非常に特定の実施形態では、白金族金属成分はＰｔ及びＰｄを含み、そのＰｄの５０〜１００質量％は第１の担体上にある。他の非常に特定の実施形態では、白金族金属成分はＰｔ及びＰｄを含み、そのＰｔの２〜１０質量％は第１の担体上にある。１つ以上の実施形態では、白金族金属成分は、１／０．３０４８³ｇ／ｍ³〜２０／０．３０４８³ｇ／ｍ³（１〜２０ｇ／ｆｔ^３）の範囲で存在するロジウムを更に含む。１つ以上の実施形態では、第１の担体材料の一部にロジウムが存在する。アルカリ土類金属およびロジウムがいずれとも第１の担体の一部に担持されている特定の実施形態では、第１の担体材料の３０〜６０％がロジウムを担持し、第１の担体材料の４０〜７０％がアルカリ土類金属、例えば、酸化バリウムを担持する。ロジウムを含む１つ以上の実施形態では、上述したように耐火性金属酸化物を含み得る第３の担体材料上にロジウムが存在する。１つ以上の実施形態では、第１の担体材料および第２の担体材料は、セリア−アルミナ粒子上に担持された少なくとも１種の白金族金属を更に含む。

【0069】

更に別の実施形態では、リーンＮＯ_ｘトラップ組成物は、５０質量％を超える還元性金属酸化物を含む第１の担体材料；耐火性金属酸化物および５０質量％以下の還元性金属酸化物を含む第２の担体材料に担持された１０〜２０質量％のアルカリ土類金属；還元性金属酸化物上に白金族金属成分を含む第３の担体材料；耐火性金属酸化物及び５０質量％以下の還元性金属酸化物上に白金族金属成分を含む第４の担体材料を有する担体材料上のウォッシュコート層を含む。

【0070】

１つ以上の実施形態では、還元性金属酸化物は、ＣｅＯ_２、ＭｎＯ_２、Ｍｎ_２Ｏ_３、Ｆｅ_２Ｏ_３、ＣｕＯ、ＣｏＯ及びこれらの混合物である。１つ以上の特定の実施形態では、第１の担体材料は５０質量％を超えるセリアを含む。１つ以上の特定の実施形態では、第１の担体材料は１００質量％のセリアからなる。

【0071】

１つ以上の実施形態では、第１の担体の一部は白金族金属を更に含み得る。特定の実施形態では、第１の担体上の白金族金属はロジウムであり、第１の担体の還元性金属酸化物は、ＣｅＯ_２、ＭｎＯ_２、Ｍｎ_２Ｏ_３、Ｆｅ_２Ｏ_３、ＣｕＯ、ＣｏＯおよびこれらの混合物及びこれらの混合物のうちの１つ以上である。別の非常に特定の実施形態では、第１の担体材料は、純粋なセリア粒子に担持されたロジウムを含む。非常に特定の実施形態では、第１の担体上にＲｈが１／０．３０４８³ｇ／ｍ³〜２０／０．３０４８³ｇ／ｍ³（１〜２０ｇ／ｆｔ^３）の範囲で存在する。別の非常に特定の実施形態では、第１の担体の一部上にＲｈが３／０．３０４８³ｇ／ｍ³〜７／０．３０４８³ｇ／ｍ³（３〜７ｇ／ｆｔ^３）の範囲で存在する。

【0072】

１つ以上の実施形態では、アルカリ土類金属は酸化バリウムである。１つ以上の実施形態では、第２の担体の耐火性金属酸化物はアルミナ−セリアを含む。

【0073】

１つ以上の実施形態では、第２の担体材料は、第４の担体材料と同じかまたは異なる組成を有し得る。１つ以上の実施形態では、第４の担体材料は、耐火性金属酸化物及び５０質量％以下の還元性金属酸化物を含み得る。特定の実施形態では、耐火性金属酸化物は１００％のＡｌ_２Ｏ_３である。

【0074】

非常に特定の実施形態では、第２の担体材料は、セリア−アルミナ粒子に担持された１０〜２０質量％の酸化バリウムを含む。１つ以上の特定の実施形態では、第２の担体材料は、１０〜２０質量％の酸化バリウム、４０〜４５質量％のアルミナ及び４０〜４５質量％のセリアを含む。

【0075】

白金族金属は、白金、パラジウム、ロジウム、イリジウム、およびこれらの混合物からなる群から選択することができる。特定の実施形態では、白金族金属は、白金、パラジウム、ロジウム、およびこれらの混合物から選択される。１つ以上の実施形態では、白金族金属成分は、Ｐｔ、Ｐｄ及びＲｈのうちの１つ以上を含む。

【0076】

非常に特定の実施形態では、第３の担体の白金族金属はロジウムであり、第３の担体は、Ａｌ_２Ｏ_３及びＺｒＯ_２のうちの１つ以上を含み、還元性金属酸化物は、ＣｅＯ_２、ＭｎＯ_２、Ｍｎ_２Ｏ_３、Ｆｅ_２Ｏ_３、ＣｕＯ、またはＣｏＯ、及びこれらの混合物のうちの１つ以上である。別の非常に特定の実施形態では、第３の担体材料は、純粋なセリア粒子に担持されたロジウムを含む。非常に特定の実施形態では、第３の担体上にＲｈが１／０．３０４８³ｇ／ｍ³〜２０／０．３０４８³ｇ／ｍ³（１〜２０ｇ／ｆｔ^３）の範囲で存在する。非常に特定の実施形態では、第３の担体上にＲｈが３／０．３０４８³ｇ／ｍ³〜７／０．３０４８³ｇ／ｍ³（３〜７ｇ／ｆｔ^３）の範囲で存在する。

【0077】

１つ以上の実施形態では、白金族金属成分が第４の担体材料に担持され、第４の担体材料は、耐火性金属酸化物および５０質量％以下の還元性金属酸化物を含む。１つ以上の実施形態では、第４の担体はＡｌ_２Ｏ_３及びＺｒＯ_２のうちの１つ以上を含み、還元性金属酸化物は、ＣｅＯ_２、ＭｎＯ_２、Ｍｎ_２Ｏ_３、Ｆｅ_２Ｏ_３、ＣｕＯ、またはＣｏＯ、及びこれらの混合物のうちの１つ以上である。１つ以上の非常に特定の実施形態では、第４の担体は、アルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）に担持されたロジウム、白金およびパラジウムの１つ以上を含む。非常に特定の実施形態では、Ｐｔは２０／０．３０４８³ｇ／ｍ³〜２００／０．３０４８³ｇ／ｍ³（２０〜２００ｇ／ｆｔ^３）の範囲で第４の担体上に存在し、Ｐｄは１／０．３０４８³ｇ／ｍ³〜５０／０．３０４８³ｇ／ｍ³（１〜５０ｇ／ｆｔ^３）の範囲で第４の担体上に存在する。

【0078】

別の非常に特定の実施形態では、第４の担体の耐火性金属酸化物は、アルミナ及び５０質量％以下の還元性金属酸化物を含む。１つ以上の非常に特定の実施形態では、第４の担体は、Ｍｇ、Ｍｎ及びＺｒの酸化物のうちの１つ以上でドープされている。

【0079】

典型的には、本発明のリーンＮＯ_ｘトラップ組成物は、基材上に配置される。基材は、触媒を調製するために典型的に使用される材料のいずれかであってよく、典型的にはセラミックまたは金属のハニカム構造を含む。例えば、細かい平行なガス流通路を有するタイプのモノリス基材であって、その通路は基材の入り口または出口面からそれを通って伸び、これによって通路はそれを通って流体流に解放である、基材などの任意の好適な基材を採用することができる。それらの流体入口からそれらの流体出口への本質的に真っ直ぐな経路である通路は、通路を通って流れるガスが触媒材料と接触するように触媒材料がウォッシュコートとして被覆された壁によって画定される。モノリス基材の流通路は、台形、長方形、正方形、正弦波状、六角形、楕円形、円形などの任意の好適な断面形状およびサイズとすることができる薄壁チャネルである。１つ以上の実施形態では、モノリス基材は、長さ、断面積、入口端及び出口端、ならびにセル壁に装填されたある量のＬＮＴを有するハニカムセル構造を含んでよい。様々な実施形態では、セル壁は多孔質であることによって、ウォールフロー基材および/または微粒子フィルタを形成してよい。「モノリス基材」という用語は、フロースルーおよびウォールフロー（例えば、ディーゼル微粒子フィルタ（ＤＰＦ）、ガソリン微粒子フィルタ（ＧＰＦ）、粒子酸化触媒（ＰＯＣ）、触媒されたすすフィルタ（ＣＳＦ）など）基材のタイプであり、モノリス基材は、１つ以上のウォッシュコート層および／または触媒材料を支持することができる表面を提供する。そのため、「モノリス基材」という用語は、特許請求された発明の範囲を狭めることを意図することなく、簡潔さ及び簡便さのために本出願を通して使用される。

【0080】

そのようなモノリス基材は、断面積１平方インチ（２５．４^２ｍｍ^２）当たり最大で約９００以上の流通路（または「セル」）を含んでよいが、はるかに少ないものを使用してよい。例えば、基板は、約７〜６００、より通常には約１００〜４００のセル／平方インチ（「ｃｐｓｉ」）（１００〜４００セル／２５．４^２ｍｍ^２）を有してよい。セルは、長方形、正方形、円形、楕円形、三角形、六角形、または他の多角形の断面を有し得る。セラミック基材は、任意の好適な耐火性材料、例えば、コージライト、コージライト−アルミナ、窒化ケイ素、または炭化ケイ素から作製されてよく、または基材は１つ以上の金属または金属合金から構成されてよい。

【0081】

本発明の実施形態によるリーンＮＯ_ｘトラップウォッシュコート組成物は、その技術における任意の既知の手段によって基材表面に適用され得る。例えば、触媒ウォッシュコートは、噴霧コーティング、粉末コーティング、もしくははけ塗り、または表面を触媒組成物に浸漬することによって適用され得る。

【0082】

本発明の別の態様は、上記実施形態のいずれかに従って記載されたＬＮＴを使用する放出処理システムに関する。本発明のＬＮＴは、排気ガス放出物の処理のための１つ以上の追加の成分を含む統合された放出物処理システムに使用することができる。例えば、放出物処理システムは、１つ以上の実施形態の窒素酸化物貯蔵触媒の上流にリーンバーンエンジンを含んでよく、更に触媒および任意に微粒子フィルタを含んでよい。１つ以上の実施形態では、触媒は、三元触媒（ＴＷＣ）、ディーゼル酸化触媒、およびＳＣＲ触媒から選択される。１つ以上の実施形態では、微粒子フィルタは、ガソリン微粒子フィルタ、すすフィルタ、またはＳＣＲＯＦから選択することができる。微粒子フィルタは、特定の機能のために触媒され得る。ＬＮＴは、微粒子フィルタの上流または下流に配置することができる。

【0083】

１つ以上の実施形態では、放出物処理システムは、１つ以上の実施形態の窒素酸化物貯蔵触媒の上流にリーンバーンエンジンを含んでよく、更にＴＷＣを含んでよい。１つ以上の実施形態では、放出処理システムはＳＣＲ／ＬＮＴを更に含み得る。

【0084】

特定の実施形態では、微微粒子フィルタは触媒化煤煙フィルタ（ＣＳＦ）である。ＣＳＦは、トラップされた煤を燃焼させるための１つ以上の触媒を含有するウォッシュコート層で被覆された基材および／または酸化ガス流放出物を含むことができる。一般に、すす燃焼触媒は、すすの燃焼のための任意の公知の触媒であり得る。例えば、ＣＳＦは、未燃焼の炭化水素の燃焼のため及びある程度の粒子物質に対して１つ以上の高表面積耐火性酸化物（例えば、アルミナ、シリカ、シリカアルミナ、ジルコニア、およびジルコニアアルミナ）および／または酸化触媒（例えば、セリア−ジルコニア）でコーティングされ得る。１つ以上の実施形態では、すす燃焼触媒は、１つ以上の貴金属（ＰＭ）触媒（白金、パラジウムおよび／またはロジウム）を含む酸化触媒である。

【0085】

一般に、例えば、ハニカムウォールフローフィルタ、巻かれたまたは包まれた繊維フィルタ、連続気泡フォーム、焼結金属フィルタなどを含む、その技術における任意の既知のフィルタ基材を使用することができ、ウォールフローフィルタが具体的に例示される。ＣＳＦ組成物を支持するのに有用なウォールフロー基材は、基材の長手方向軸に沿って延びる複数の微細で実質的に平行なガス流通路を有する。典型的には、各通路は、基材本体の一端で塞がれ、対向する端面で塞がれた交互の通路が設けられている。そのようなモノリス基材は、断面積１平方インチ（２５．４^２ｍｍ^２）当たり最大で約９００以上の流通路（または「セル」）を含んでよいが、はるかに少ないものを使用してよい。例えば、基板は、約７〜６００、より通常には約１００〜４００のセル／平方インチ（「ｃｐｓｉ」）（１００〜４００セル／２５．４^２ｍｍ^２）を有してよい。本発明の実施形態で使用される多孔質ウォールフローフィルタは任意に触媒作用を及ぼされ、前記要素の壁が、１つ以上の触媒物質をその上に有するかまたはその中に含有し、そのようなＣＳＦ触媒組成物は上記に記載されている。触媒材料は、要素壁の入口側に単独で、出口側に単独で、入口側及び出口側の両方に存在してよく、または壁自体の全てまたは一部が触媒材料からなってよい。別の実施形態では、本発明は、触媒材料の１つ以上のウォッシュコート層の使用、および要素の入口および／または出口壁上での触媒材料の１つ以上のウォッシュコート層の組み合わせを含み得る。

【0086】

これより本発明を以下の実施例を参照して説明する。本発明のいくつかの例示的な実施形態を説明する前に、本発明は、以下の説明に記載された構成またはプロセス工程の詳細に限定されないことを理解されたい。本発明は、他の実施形態が可能であり、様々な方法で実施または実行されることが可能である。

【実施例】

【0087】

先行技術のＬＮＴとの比較
以下の表１に示されるように、ＬＮＴ Ａはサンプル１．１と称され、比較の先行技術のＬＮＴサンプルを表している。ＬＮＴ Ｂは、サンプル１．２と称され、本発明のＬＮＴのサンプルを表している。

【0088】

【表1】

【0089】

サンプル１．１先行技術のＬＮＴ
サンプル１．１の第１（底部）層を調製するために、２．４５／２５．４^３ｇ／ ｍｍ^３（（２．４５ｇ／ｉｎ^３）のＢａ／Ｃｅ／アルミナ（２０／１３／６７）材料にまずアンミン安定化ヒドロキソＰｔＩＶ錯体として白金を有する白金溶液を含浸してＰｔ１３０／０．３０４８³ｇ／ｍ³（１３０ｇ／ｆｔ^３）の乾燥含有量を得、次に、硝酸パラジウムの水溶液を含浸して１５／０．３０４８³ｇ／ｍ³（１５ｇ／ｆｔ^３）の最終乾燥Ｐｄ含有量を得た。６５〜７０％の固形分含有量を有する得られた粉末を水に分散させた。

【0090】

純粋な１００％セリア（２．４５ｇ／２５．４^３ｇ／ ｍｍ^３（２．４５ｇ／ｉｎ^３））、酢酸マグネシウム４水和物（０．３ｇ／２５．４^３ｍｍ^３（０．３ｇ／ｉｎ^３））および酢酸ジルコニウム（０．０５ｇ／２５．４^３ｍｍ^３（０．０５ｇ／ｉｎ^３））をＰｔ／Ｐｄ／Ｂａ／Ｃｅ／アルミナスラリーに添加した。その後のスラリーを粉砕して９μｍの粒子径ｄ９０とした。次に、最終的なスラリーを金属フロースルー基材上にコーティングされる。コーティングされた基材を１１０℃の空気で乾燥させ、空気中で５９０℃で焼成する。サンプル１．１の第２の（頂部）層を調製するために、０．７ｇ／２５．４^３ｍｍ^３（０．７ｇ／ｉｎ^３）の高多孔質アルミナ材料にまずアンミン安定化ヒドロキソＰｔＩＶ錯体として白金を有する白金溶液を含浸してＰｔ４０／０．３０４８³ｇ／ｍ³（４０ｇ／ｆｔ^３）の乾燥含有量を得た。５５〜６０％の固形分含有量を有する得られた粉末を水に分散させた。

【0091】

Ｒｈ含浸のために、１００％セリア材料（０．５ｇ／２５．４^３ｍｍ^３（０．５ｇ／ｉｎ^３））を水に分散させて固形分含有量を４３％とした。硝酸Ｒｈの溶液をセリアスラリーに添加し、５／０．３０４８³ｇ／ｍ³（５ｇ／ｆｔ^３）の最終乾燥Ｒｈ含有量を得た。

【0092】

得られたＲｈ／セリアスラリーをＰｔ／Ｐｄ／アルミナスラリーに添加した。その後のスラリーを粉砕して８μｍの粒子径ｄ９０とした。次に、最終的なスラリーを金属フロースルー基材上にコーティングされる。コーティングされた基材を１１０℃の空気で乾燥させ、空気中で５９０℃で焼成する。

【0093】

サンプル１．２ ＬＮＴ
本発明の実施例であるサンプル１．２を調製するために、１．４１ｇ／２５．４^３ｍｍ^３（１．４１ｇ／ｉｎ^３）の５０％／５０％のセリア／アルミナ材料にＢａＯＡＣの水溶液（０．２９ｇ／２５．４^３ｍｍ^３（０．２９ｇ／ｉｎ^３））を含浸した。得られた粉末を５９０℃で２時間焼成して、１７％のＢａＯ含有量を有するＢａ／セリア材料を得た。

【0094】

１ｇ／２５．４^３ｍｍ^３（１ｇ／ｉｎ^３）の多孔質アルミナにまずアンミン安定化ヒドロキソＰｔＩＶ錯体として白金を有する白金溶液を含浸してＰｔ１３０／０．３０４８³ｇ／ｍ³（１３０ｇ／ｆｔ^３）の乾燥含有量を得、次に、硝酸パラジウムの水溶液を含浸して１５／０．３０４８³ｇ／ｍ³（１５ｇ／ｆｔ^３）の最終乾燥Ｐｄ含有量を得た。５５〜６５％の固形分含有量を有する得られた粉末を水に分散させた。

【0095】

Ｒｈ含浸のために、１００％セリア材料（０．４ｇ／２５．４^３ｍｍ^３（０．４ｇ／ｉｎ^３））を水に分散させて固形分含有量を４３％とした。硝酸Ｒｈの溶液をセリアスラリーに添加し、５／０．３０４８³ｇ／ｍ³（５ｇ／ｆｔ^３）の最終乾燥Ｒｈ含有量を得た。

【0096】

セリア（１．９９５ｇ／２５．４^３ｍｍ^３（１．９９５ｇ／ｉｎ^３））へのＢａ含浸のため、純粋な１００％セリア材料にＢａＯＡｃの水溶液（０．１０５ｇ／２５．４^３ｍｍ^３（０．１０５ｇ／ｉｎ^３））を含浸させた。得られた粉末を５９０℃で２時間焼成して、５％のＢａＯ含有量を有するＢａ／セリア材料を得た。
得られたＲｈ／セリアスラリー、Ｂａ／セリア材料（２．１ｇ／２５．４^３ｍｍ^３（２．１ｇ／ｉｎ^３））、Ｂａ／Ｃｅ／Ａｌ材料（１．７ｇ／２５．４^３ｍｍ^３（１．７ｇ／ｉｎ^３））、酢酸マグネシウム４水和物（０．３ｇ／２５．４^３ｍｍ^３（０．３ｇ／ｉｎ^３））および酢酸ジルコニウム（０．０５ｇ／２５．４^３ｍｍ^３（０．０５ｇ／ｉｎ^３））をＰｔ／Ｐｄ／アルミナスラリーに添加した。その後のスラリーを粉砕して９μｍの粒子径ｄ９０とした。次に、最終的なスラリーを金属フロースルー基材上にコーティングされる。コーティングされた基材を１１０℃の空気で乾燥させ、空気中で５９０℃で焼成する。

【0097】

Ｎｅｗ Ｅｕｒｏｐｅａｎ Ｄｒｉｖｉｎｇ Ｃｙｃｌｅ（ＮＥＤＣ）のＣＯ及びＨＣの性能評価
サンプル１．１および１．２を、Ｅｕｒｏ６ ２Ｌエンジンを装備したエンジン試験セルで、３つの標準的なＮｅｗ Ｅｕｒｏｐｅａｎ Ｄｒｉｖｉｎｇ Ｃｙｃｌｅｓ（ＮＥＤＣ）で評価した。試験前に、サンプルを１０％水蒸気を有する空気流下で８００℃で１６時間エージングさせた。リッチエンジンモードをＬａｍｂｄａ０．９５で７秒間、ＮＥＤＣにおける１０７５ｓポイントで適用して、貯蔵されたＮＯ_ｘからＬＮＴを再生させた。サンプル１．１および１．２のＮＯ_ｘ、ＣＯおよびＨＣ転化率を測定した。最初の４ＥＣＥサイクルにわたる平均温度は１２０℃であった。より高い転化率は、より良好なガス活性を特徴付ける。本発明のＬＮＴ（サンプル１．２）のＮＯ_ｘ、ＣＯ及びＨＣ性能は、表２に示すように、先行技術のＬＮＴ（サンプル１．１）と比較して有意に高い。

【0098】

【表2】

【0099】

ＤｅＮＯ_ｘ性能評価のためのリーン／リッチサイクル試験
ＤｅＮＯ_ｘ性能評価のために、リーン／リッチサイクル試験を使用した。リーン／リッチサイクル試験は、１９０℃〜５００℃の７つの異なるプレ触媒温度で実施される７回のリーン／リッチサイクルからなるエンジン試験である。試験開始時の各温度について、全ての硝酸塩がＬＮＴから脱着されることを保証するために３０秒のリッチ動作が実施される。リーン段階では、エンジンから出たＮＯ_ｘはＬＮＴ触媒上に貯蔵される。リーン段階の後、エンジンは１０〜１５秒間のリッチモードに入る。リッチモードの間、触媒上に貯蔵されたＮＯ_ｘ大部分は窒素に転化される。最後の５サイクルにおけるＮＯ_ｘの貯蔵を監視し、評価する。図１は、サンプル１．１および１．２の１６時間の水熱炉オーブンでエージングされた７回目のサイクルにおけるＮＯ_ｘの貯蔵を示している。本発明のＬＮＴ（サンプル１．２）は、低温ＮＯ_ｘ貯蔵のためのセリア上のＢａを有さず、高温ＮＯ_ｘ貯蔵材料としての１３％Ｃｅ／アルミナ材料上のＢａを有する先行技術のＬＮＴ（サンプル１．１）と比較して著しく高いＮＯ_ｘ貯蔵を示す。

【0100】

低Ｔ／高Ｔ材料比
以下の表３に示されるように、ＬＮＴ Ｃはサンプル１．３と称され、先行技術のＬＮＴサンプルを表している。ＬＮＴ Ｄ〜Ｇは、サンプル１．４〜１．７と称され、本発明のＬＮＴの異なるサンプルを表している。

【0101】

【表3】

【0102】

サンプル１．３ 先行技術のＬＮＴ（比較）
サンプル１．３の第１（底部）層を調製するために、３ｇ／２５．４^３ｍｍ^３（３ｇ／ｉｎ^３）のＢａ／Ｃｅ／アルミナ（２０／１３／６７）にまずアンミン安定化ヒドロキソＰｔＩＶ錯体として白金を有する白金溶液を含浸してＰｔ７２ｇ／０．３０４８³ｍ³（７２ｇ／ｆｔ^３）の乾燥含有量を得、次に、硝酸パラジウムの水溶液を含浸して８ｇ／０．３０４８³ｍ³（８ｇ／ｆｔ^３）の最終乾燥Ｐｄ含有量を得た。６５〜７０％の固形分含有量を有する得られた粉末を水に分散させた。

【0103】

１００％セリア（０．９ｇ／２５．４^３ｍｍ^３（０．９ｇ／ｉｎ^３））、酢酸マグネシウム４水和物（０．２４ｇ／２５．４^３ｍｍ^３（０．２４ｇ／ｉｎ^３））および酢酸ジルコニウム（０．１ｇ／２５．４^３ｍｍ^３（０．１ｇ／ｉｎ^３））をＰｔ／Ｐｄ／Ｂａ／Ｃｅ／アルミナスラリーに添加した。その後のスラリーを粉砕して１１μｍの粒子径ｄ９０とした。次に、最終的なスラリーをセラミックフロースルー基材上にコーティングする。コーティングされた基材を１１０℃の空気で乾燥させ、空気中で５９０℃で焼成する。

【0104】

サンプル１．３の第２の（頂部）層を調製するために、０．６５ｇ／２５．４^３ｍｍ^３（０．６５ｇ／ｉｎ^３）の高多孔質γ−アルミナ材料にまずアンミン安定化ヒドロキソＰｔＩＶ錯体として白金を有する白金溶液を含浸してＰｔ１０ｇ／０．３０４８³ｍ³（１０ｇ／ｆｔ^３）の乾燥含有量を得た。５５〜６０％の固形分含有量を有する得られた粉末を水に分散させた。

【0105】

Ｒｈ含浸のために、１００％セリア材料（１．４ｇ／２５．４^３ｍｍ^３（０．６５ｇ／ｉｎ^３））を水に分散させて固形分含有量を４３％とした。硝酸Ｒｈの溶液をセリアスラリーに添加し、５ｇ／０．３０４８ｍ³（５ｇ／ｆｔ^３）の最終乾燥Ｒｈ含有量を得た。

【0106】

得られたＲｈ／セリアスラリーをＰｔ／Ｐｄ／アルミナスラリーに添加した。その後のスラリーを粉砕して８μｍの粒子径ｄ９０とした。次に、最終的なスラリーをセラミックフロースルー基材上にコーティングする。コーティングされた基材を１１０℃の空気で乾燥させ、空気中で５９０℃で焼成する。

【0107】

サンプル１．４ ＬＮＴ（本発明）
本発明の実施例であるサンプル１．４を調製するために、３．１１ｇ／２５．４^３ｍｍ^３（３．１１ｇ／ｉｎ^３）の５０％／５０％のセリア／アルミナ材料にＢａＯＡＣの水溶液（０．５９ｇ／２５．４^３ｍｍ^３（０．５９ｇ／ｉｎ^３））を含浸した。得られた粉末を５９０℃で２時間焼成して、１６％のＢａＯ含有量を有するＢａ／セリア／アルミナ材料を得た。

【0108】

そのＢａ／セリア／アルミナ材料にまずアンミン安定化ヒドロキソＰｔＩＶ錯体として白金を有する白金溶液を含浸してＰｔ７２ｇ／０．３０４８³ｍ³（７２ｇ／ｆｔ^３）の乾燥含有量を得、次に、硝酸パラジウムの水溶液を含浸して８ｇ／０．３０４８³ｍ³（８ｇ／ｆｔ^３）の最終乾燥Ｐｄ含有量を得た。７０〜７５％の固形分含有量を有する得られた粉末を水に分散させた。

【0109】

Ｒｈ含浸のために、１００％セリア材料（０．７ｇ／２５．４^３ｍｍ^３（０．７ｇ／ｉｎ^３））を水に分散させて固形分含有量を４３％とした。硝酸Ｒｈの溶液をセリアスラリーに添加し、５ｇ／０．３０４８³ｍ³（５ｇ／ｆｔ^３）の最終乾燥Ｒｈ含有量を得た。

【0110】

セリアへのＢａ含浸のため、（１．５２ｇ／２５．４^３ｍｍ^３（１．５２ｇ／ｉｎ^３））の１００％セリア材料にＢａＯＡｃの水溶液（０．０８ｇ／２５．４^３ｍｍ^３（０．０８ｇ／ｉｎ^３））を含浸させた。得られた粉末を５９０℃で２時間焼成して、５％のＢａＯ含有量を有するＢａ／セリア材料を得た。

【0111】

得られたＲｈ／セリアスラリー、Ｂａ／セリア材料（１．６ｇ／２５．４^３ｍｍ^３（１．６ｇ／ｉｎ^３））、酢酸マグネシウム４水和物（０．３ｇ／２５．４^３ｍｍ^３（０．３ｇ／ｉｎ^３））、および酢酸ジルコニウム（（０．０５ｇ／２５．４^３ｍｍ^３（０．０５ｇ／ｉｎ^３））をＰｔ／Ｐｄ／Ｂａ／Ｃｅ／Ａｌアルミナスラリーに添加した。その後のスラリーを粉砕して９μｍの粒子径ｄ９０とした。次に、最終的なスラリーをセラミックフロースルー基材上にコーティングする。コーティングされた基材を１１０℃の空気で乾燥させ、空気中で５９０℃で焼成する。

【0112】

サンプル１．５ ＬＮＴ（本発明）
本発明の実施例であるサンプル１．５を調製するために、３．１１ｇ／２５．４^３ｍｍ^３（３．１１ｇ／ｉｎ^３）の５０％／５０％のセリア／アルミナ材料にＢａＯＡＣの水溶液（０．５９ｇ／２５．４^３ｍｍ^３（０．５９ｇ／ｉｎ^３））を含浸した。得られた粉末を５９０℃で２時間焼成して、１６％のＢａＯ含有量を有するＢａ／セリア／アルミナ材料を得た。

【0113】

そのＢａ／セリア／アルミナ材料にまずアンミン安定化ヒドロキソＰｔＩＶ錯体として白金を有する白金溶液を含浸してＰｔ７２ｇ／０．３０４８³ｍ³（７２ｇ／ｆｔ^３）の乾燥含有量を得、次に、硝酸パラジウムの水溶液を含浸して８／０．３０４８³ｇ／ｍ³（８ｇ／ｆｔ^３）の最終乾燥Ｐｄ含有量を得た。７０〜７５％の固形分含有量を有する得られた粉末を水に分散させた。

【0114】

Ｒｈ含浸のために、１００％セリア材料（０．７ｇ／２５．４^３ｍｍ^３（０．７ｇ／ｉｎ^３））を水に分散させて固形分含有量を４３％とした。硝酸Ｒｈの溶液をセリアスラリーに添加し、５ｇ／０．３０４８³ｍ³（５ｇ／ｆｔ^３）の最終乾燥Ｒｈ含有量を得た。

【0115】

得られたＲｈ／セリアスラリー、セリア材料（１．６ｇ／２５．４^３ｍｍ^３（１．６ｇ／ｉｎ^３））、酢酸マグネシウム４水和物（０．３ｇ／２５．４^３ｍｍ^３（０．３ｇ／ｉｎ^３））、および酢酸ジルコニウム（０．０５ｇ／２５．４^３ｍｍ^３（０．０５ｇ／ｉｎ^３））をＰｔ／Ｐｄ／Ｂａ／Ｃｅ／Ａｌアルミナスラリーに添加した。その後のスラリーを粉砕して９μｍの粒子径ｄ９０とした。次に、最終的なスラリーをセラミックフロースルー基材上にコーティングする。コーティングされた基材を１１０℃の空気で乾燥させ、空気中で５９０℃で焼成する。

【0116】

サンプル１．６ ＬＮＴ（本発明）
本発明の実施例であるサンプル１．６を調製するために、３．７ｇ／２５．４^３ｍｍ^３（３．７ｇ／ｉｎ^３）の５０％／５０％のセリア／アルミナ材料にＢａＯＡＣの水溶液（０．７ｇ／２５．４^３ｍｍ^３（０．７ｇ／ｉｎ^３））を含浸した。得られた粉末を５９０℃で２時間焼成して、１６％のＢａＯ含有量を有するＢａ／セリア／アルミナ材料を得た。

【0117】

そのＢａ／セリア／アルミナ材料にまずアンミン安定化ヒドロキソＰｔＩＶ錯体として白金を有する白金溶液を含浸してＰｔ７２ｇ／０．３０４８³ｍ³（７２ｇ／ｆｔ^３）の乾燥含有量を得、次に、硝酸パラジウムの水溶液を含浸して８／０．３０４８³ｇ／ｍ³（８ｇ／ｆｔ^３）の最終乾燥Ｐｄ含有量を得た。７０〜７５％の固形分含有量を有する得られた粉末を水に分散させた。

【0118】

Ｒｈ含浸のために、１００％セリア材料（０．７ｇ／２５．４^３ｍｍ^３（０．７ｇ／ｉｎ^３））を水に分散させて固形分含有量を４３％とした。硝酸Ｒｈの溶液をセリアスラリーに添加し、５ｇ／０．３０４８³ｍ³（５ｇ／ｆｔ^３）の最終乾燥Ｒｈ含有量を得た。

【0119】

セリアへのＢａ含浸のため、（０．８５５ｇ／２５．４^３ｍｍ^３（０．８５５ｇ／ｉｎ^３））の１００％セリア材料にＢａＯＡｃの水溶液（０．０４５ｇ／２５．４^３ｍｍ^３（０．０４５ｇ／ｉｎ^３））を含浸させた。得られた粉末を５９０℃で２時間焼成して、５％のＢａＯ含有量を有するＢａ／セリア材料を得た。

【0120】

得られたＲｈ／セリアスラリー、Ｂａ／セリア材料（０．９ｇ／２５．４^３ｍｍ^３（０．９ｇ／ｉｎ^３））、酢酸マグネシウム４水和物（０．３ｇ／２５．４^３ｍｍ^３（０．３ｇ／ｉｎ^３））、および酢酸ジルコニウム（０．０５ｇ／２５．４^３ｍｍ^３（０．０５ｇ／ｉｎ^３））をＰｔ／Ｐｄ／Ｂａ／Ｃｅ／Ａｌアルミナスラリーに添加した。その後のスラリーを粉砕して９μｍの粒子径ｄ９０とした。次に、最終的なスラリーをセラミックフロースルー基材上にコーティングする。コーティングされた基材を１１０℃の空気で乾燥させ、空気中で５９０℃で焼成する。

【0121】

サンプル１．７ ＬＮＴ（本発明）
本発明の実施例であるサンプル１．７を調製するために、２．５２ｇ／２５．４^３ｍｍ^３（２．５２ｇ／ｉｎ^３）の５０％／５０％のセリア／アルミナ材料にＢａＯＡＣの水溶液（０．４８ｇ／２５．４^３ｍｍ^３（０．４８ｇ／ｉｎ^３））を含浸した。得られた粉末を５９０℃で２時間焼成して、１６％のＢａＯ含有量を有するＢａ／セリア／アルミナ材料を得た。

【0122】

そのＢａ／セリア／アルミナ材料にまずアンミン安定化ヒドロキソＰｔＩＶ錯体として白金を有する白金溶液を含浸してＰｔ７２ｇ／０．３０４８³ｍ³（７２ｇ／ｆｔ^３）の乾燥含有量を得、次に、硝酸パラジウムの水溶液を含浸して８／０．３０４８³ｇ／ｍ³（８ｇ／ｆｔ^３）の最終乾燥Ｐｄ含有量を得た。７０〜７５％の固形分含有量を有する得られた粉末を水に分散させた。

【0123】

Ｒｈ含浸のために、１００％セリア材料（０．７ｇ／２５．４^３ｍｍ^３（０．７ｇ／ｉｎ^３））を水に分散させて固形分含有量を４３％とした。硝酸Ｒｈの溶液をセリアスラリーに添加し、５ｇ／０．３０４８³ｍ³（５ｇ／ｆｔ^３）の最終乾燥Ｒｈ含有量を得た。

【0124】

セリアへのＢａ含浸のため、２．１９ｇ／２５．４^３ｍｍ^３（２．１９ｇ／ｉｎ^３）の１００％セリア材料にＢａＯＡｃの水溶液（０．１１５ｇ／２５．４^３ｍｍ^３（０．１１５ｇ／ｉｎ^３））を含浸させた。得られた粉末を５９０℃で２時間焼成して、５％のＢａＯ含有量を有するＢａ／セリア材料を得た。

【0125】

得られたＲｈ／セリアスラリー、Ｂａ／セリア材料（２．３ｇ／２５．４^３ｍｍ^３（２．３ｇ／ｉｎ^３））、酢酸マグネシウム４水和物（０．３ｇ／２５．４^３ｍｍ^３（０．３ｇ／ｉｎ^３））、および酢酸ジルコニウム（０．０５ｇ／２５．４^３ｍｍ^３（０．０５ｇ／ｉｎ^３））をＰｔ／Ｐｄ／Ｂａ／Ｃｅ／Ａｌアルミナスラリーに添加した。その後のスラリーを粉砕して９μｍの粒子径ｄ９０とした。次に、最終的なスラリーをセラミックフロースルー基材上にコーティングする。コーティングされた基材を１１０℃の空気で乾燥させ、空気中で５９０℃で焼成する。

【0126】

世界軽量調和試験サイクル（ＷＬＴＣ）−ＤｅＮＯ_ｘ、ＣＯ、およびＨＣ性能評価
サンプル１．３〜１．７は、標準的なＷＬＴＣ手順を用いてエンジン試験セルで試験した。試験セルはユーロ６ ２Ｌエンジンを装備していた。ＷＬＴＣサイクルの最初の１０００秒における平均温度は２４０℃であった。試験前に、サンプルを１０％水蒸気を有する空気流下で８００℃で１６時間オーブン内でエージングさせた。貯蔵されたＮＯ_ｘからＬＮＴを再生するために、リッチエンジンモードをＬａｍｂｄａ０．９５でサイクルにおける７つの異なる箇所で、ＷＬＴＣの間に適用した。ＬＮＴについてのＮＯ_ｘ、ＣＯおよびＨＣ転化率を測定した。より高い転化率は、より良好なガス活性を特徴付ける。本発明のＬＮＴ（サンプル１．４〜１．６）の下流のＮＯ_ｘ転化率は、表４に示されているように、先行技術のＬＮＴ（サンプル１．３）と比較して有意に高い。の低温及び高温貯蔵材料の比を０．６２（サンプル１．５およびサンプル１．５）および０．３６（サンプル１．６）としてセリアに含浸された５％のＢａを有するＬＮＴは、最も高い転化率を示す。

【0127】

【表4】

【0128】

Ｂａ／セリアＴとの比較

【0129】

【表5】

【0130】

サンプル１．８先行技術のＬＮＴ
先行技術のサンプル１．８を調製するために、１５％のＭｇＯ及び１０％のセリアでドープされた多孔質アルミナ２．６ｇ／２５．４^３ｍｍ^３（２．６ｇ／ｉｎ^３）にまずアンミン安定化ヒドロキソＰｔＩＶ錯体として白金を有する白金溶液を含浸してＰｔ１０３ｇ／０．３０４８³ｍ³（１０３ｇ／ｆｔ^３）の乾燥含有量を得、次に、硝酸パラジウムの水溶液を含浸して１２ｇ／０．３０４８³ｍ³（１２ｇ／ｆｔ^３）の最終乾燥Ｐｄ含有量を得た。６０〜６５％の固形分含有量を有する得られた粉末を水に分散させた。

【0131】

Ｒｈ含浸のために、２０％ジルコニア（０．４ｇ／２５．４^３ｍｍ^３（０．４ｇ／ｉｎ^３））でドープされた高多孔質アルミナに硝酸Ｒｈの溶液（５ｇ／０．３０４８³ｍ³（５ｇ／ｆｔ^３））を含浸させた。得られた粉末を５９０℃で２時間焼成して、５ｇ／０．３０４８³ｍ³（５ｇ／ｆｔ^３）のＲｈ含有量を有するＲｈ／Ｚｒ／アルミナ材料を得た。

【0132】

得られたＲｈ／Ｚｒ／アルミナ材料、１００％のセリア材料（３．４５ｇ／２５．４^３ｍｍ^３（３．４５ｇ／ｉｎ^３））に２０％のＢａＯを含有する材料、及び酢酸ジルコニウム（０．０８ｇ／２５．４^３ｍｍ^３（０．０８ｇ／ｉｎ^３））をＰｔ／Ｐｄ／Ｍｇ／Ｃｅ／Ａｌアルミナスラリーに添加した。その後のスラリーを粉砕して９μｍの粒子径ｄ９０とした。次に、最終的なスラリーをセラミックフロースルー基材上にコーティングする。コーティングされた基材を１１０℃の空気で乾燥させ、空気中で５９０℃で焼成する。

【0133】

サンプル１．９ ＬＮＴ（本発明）
本発明の実施例であるサンプル１．９を調製するために、３．０７ｇ／２５．４^３ｍｍ^３（３．０７ｇ／ｉｎ^３の５０％／５０％のセリア／アルミナ材料にＢａＯＡＣの水溶液（０．６２９ｇ／２５．４^３ｍｍ^３（０．６２９ｇ／ｉｎ^３））を含浸した。得られた粉末を５９０℃で２時間焼成して、１７％のＢａＯ含有量を有するＢａ／セリア／アルミナ材料を得た。

【0134】

そのＢａ／セリア／アルミナ材料にまずアンミン安定化ヒドロキソＰｔＩＶ錯体として白金を有する白金溶液を含浸してＰｔ１０３ｇ／０．３０４８³ｍ³（１０３ｇ／ｆｔ^３）の乾燥含有量を得、次に、硝酸パラジウムの水溶液を含浸して１２ｇ／０．３０４８³ｍ³（１２ｇ／ｆｔ^３）の最終乾燥Ｐｄ含有量を得た。７０〜７５％の固形分含有量を有する得られた粉末を水に分散させた。

【0135】

Ｒｈ含浸のために、１００％セリア材料（０．７ｇ／２５．４^３ｍｍ^３（０．７ｇ／ｉｎ^３））を水に分散させて固形分含有量を４３％とした。硝酸Ｒｈの溶液をセリアスラリーに添加し、５ｇ／０．３０４８³ｍ³（５ｇ／ｆｔ^３）の最終乾燥Ｒｈ含有量を得た。

【0136】

セリアへのＢａ含浸のため、１．５２ｇ／２５．４^３ｍｍ^３（１．５２ｇ／ｉｎ^３の１００％セリア材料にＢａＯＡｃの水溶液（０．０８ｇ／２５．４^３ｍｍ^３（０．０８ｇ／ｉｎ^３））を含浸させた。得られた粉末を５９０℃で２時間焼成して、５％のＢａＯ含有量を有するＢａ／セリア材料を得た。

【0137】

得られたＲｈ／セリアスラリー、Ｂａ／セリア材料（１．６ｇ／２５．４^３ｍｍ^３（１．６ｇ／ｉｎ^３））、酢酸マグネシウム４水和物（０．３ｇ／２５．４^３ｍｍ^３（０．３ｇ／ｉｎ^３））、および酢酸ジルコニウム（０．０５ｇ／２５．４^３ｍｍ^３（０．０５ｇ／ｉｎ^３））をＰｔ／Ｐｄ／Ｂａ／Ｃｅ／Ａｌアルミナスラリーに添加した。その後のスラリーを粉砕して９μｍの粒子径ｄ９０とした。次に、最終的なスラリーをセラミックフロースルー基材上にコーティングする。コーティングされた基材を１１０℃の空気で乾燥させ、空気中で５９０℃で焼成する。

【0138】

世界軽量調和試験サイクル（ＷＬＴＣ）−ＤｅＮＯ_ｘ、ＣＯ、およびＨＣ性能評価
サンプル１．８及び１．９は、標準的なＷＬＴＣ手順を用いてエンジン試験セルで試験した。試験セルはユーロ６ ２Ｌエンジンを装備していた。ＷＬＴＣサイクルの最初の１０００秒における平均温度は２３０℃であった。試験前に、サンプル１．８及び１．９を１０％水蒸気を有する空気流下で８００℃で５時間エージングさせた。貯蔵されたＮＯ_ｘからＬＮＴを再生するために、リッチエンジンモードをＬａｍｂｄａ０．９５でサイクルにおける６つの異なる箇所で、ＷＬＴＣの間に適用した。ＬＮＴについてのＮＯ_ｘ、ＣＯおよびＨＣ転化率を測定した。より高い転化率は、より良好なガス活性を特徴付ける。本発明のＬＮＴ（サンプル１．９）の下流のＮＯ_ｘ転化率は、表６に示されているように、セリアに２０％のＢａＯを有する先行技術のＬＮＴ（サンプル１．８）と比較して有意に高い。

【0139】

【表6】

【0140】

本明細書を通して、「一実施形態」、「所定の実施形態」、「１つ以上の実施形態」または「ある実施形態」についての言及は、実施形態に関連して説明された特定の特徴、構造、材料または特性が、本発明の少なくとも１つの実施形態に含まれることを意味する。それ故、本明細書を通して様々な箇所における「１つ以上の実施形態では」、「所定の実施形態では」、「１つの実施形態では」または「ある実施形態では」という語句の出現は、必ずしも本発明の同じ実施形態について言及しているわけではない。さらに、特定の特徴、構造、材料、または特性は、１つ以上の実施形態において任意の好適な手法で組み合わせてよい。上記の方法の記載の順序は限定的であるとみなされるべきではなく、方法は、記載された動作を順不同で、または省略または追加にを伴って使用してよい。

【0141】

上記の説明は例示的なものであり、限定的なものではないことが意図されていることを理解されたい。多くの他の実施形態は、上記の説明を検討することにより当業者に明らかであろう。そのため、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲を参照して、そのような特許請求の範囲が権利を与えられる均等物の全範囲とともに決定されるべきである。

【図1】