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特開2023-75084ターボを有するＳＣＲ及びＡＳＣ／ＤＯＣ近位連結システム

書誌要約請求の範囲詳細な説明課題実施例実施するための形態図面の説明

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(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】P2023075084

(43)【公開日】2023-05-30

(54)【発明の名称】ターボを有するＳＣＲ及びＡＳＣ／ＤＯＣ近位連結システム

(51)【国際特許分類】

F01N 3/08 20060101AFI20230523BHJP

F01N 3/10 20060101ALI20230523BHJP

F01N 3/24 20060101ALI20230523BHJP

B01J 29/072 20060101ALI20230523BHJP

B01J 35/04 20060101ALI20230523BHJP

B01J 23/42 20060101ALI20230523BHJP

B01D 53/94 20060101ALI20230523BHJP

【ＦＩ】

F01N3/08 B ZAB

F01N3/10 A

F01N3/24 C

B01J29/072 A

B01J35/04 301L

B01J23/42 A

B01D53/94 228

B01D53/94 222

B01D53/94 245

B01D53/94 280

B01D53/94 400

【審査請求】有

【請求項の数】1

【出願形態】ＯＬ

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2023018166

(22)【出願日】2023-02-09

(62)【分割の表示】P 2019553375の分割

【原出願日】2018-03-29

(31)【優先権主張番号】62/478,813

(32)【優先日】2017-03-30

(33)【優先権主張国・地域又は機関】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】ＪＯＨＮＳＯＮＭＡＴＴＨＥＹＰＵＢＬＩＣＬＩＭＩＴＥＤＣＯＭＰＡＮＹ

(74)【代理人】

【識別番号】110002077

【氏名又は名称】園田・小林弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】チェン，ハイ－イン

(72)【発明者】

【氏名】フェデイコ，ジョセフ

(72)【発明者】

【氏名】グリーナム，ニール

(72)【発明者】

【氏名】ラーション，ミーケル

(72)【発明者】

【氏名】ルー，ジン

(72)【発明者】

【氏名】マーシュ，ペール

(72)【発明者】

【氏名】ミカレフ，デーヴィッド

(72)【発明者】

【氏名】ニューマン，アンドリュー

(57)【要約】（修正有）

【課題】排気ガス中のＮＯｘ等を、他の有害又は毒性物質を生成しないプロセスによって、排除することができる排ガス処理システムを提供する。
【解決手段】触媒物品は、入口端及び出口端を有する基材、第１のゾーン並びに第２のゾーンを含み、第１のゾーンは、ａ）担体上の白金族金属を含むアンモニアスリップ触媒（ＡＳＣ）最下層と；ｂ）ＡＳＣ最下層より上に位置する、第２のＳＣＲ触媒を含むＳＣＲ層とを含み；第２のゾーンは、ディーゼル酸化触媒（ＤＯＣ）及びディーゼル発熱触媒（ＤＥＣ）からなる群より選択される触媒（「第２のゾーンの触媒」）を含み；ＡＳＣ最下層は第２のゾーンへ延び；第１のゾーンは第２のゾーンの上流に位置している。ＡＳＣ最下層は、（１）担体上の白金族金属と（２）第１のＳＣＲ触媒のブレンドを含み得る。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

入口端及び出口端を含む基材、第１のゾーン並びに第２のゾーンを含む触媒物品であって、
第１のゾーンが、
ａ．担体上の白金族金属を含むアンモニアスリップ触媒（ＡＳＣ）最下層；及び
ｂ．ＡＳＣ最下層より上に位置する、第２のＳＣＲ触媒を含むＳＣＲ層
を含み、
第２のゾーンが、ディーゼル酸化触媒（ＤＯＣ）及びディーゼル発熱触媒（ＤＥＣ）からなる群より選択される触媒（「第２のゾーン触媒」）を含み；
ＡＳＣ最下層が第２のゾーンへ延び；且つ
第１のゾーンが第２のゾーンの上流に位置する、
触媒物品。

【請求項2】

ＡＳＣ最下層が（１）担体上の白金族金属と（２）第１のＳＣＲ触媒のブレンドを含む、請求項１に記載の触媒物品。

【請求項3】

第２のＳＣＲ触媒が、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｃｕ、又はこれらの組み合わせを含む、請求項１に記載の触媒物品。

【請求項4】

第１のＳＣＲ触媒が、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｃｕ、又はこれらの組み合わせを含む、請求項２に記載の触媒物品。

【請求項5】

ＡＳＣ最下層が、出口端から基材の全長未満にわたって延び；
ＳＣＲ層が、入口端から基材の全長未満にわたって延び、少なくとも部分的にＡＳＣ最下層に重なり；且つ
第２のゾーン触媒が、出口端から基材の全長未満にわたって延びる第２の層に含まれ、第２の層が、ＡＳＣ最下層の最上部に位置し、ＡＳＣ最下層よりも長さが短い、
請求項１に記載の触媒物品。

【請求項6】

ＡＳＣ最下層が、入口端から基材の全長未満にわたって延び；
ＳＣＲ層が、入口端から基材の全長未満にわたって延び、ＳＣＲ層が、ＡＳＣ最下層の最上部に位置し、ＡＳＣ最下層よりも出口端へ向かってさらに延びず；且つ
第２のゾーン触媒が、出口端から基材の全長未満にわたって延びる第２の層に含まれ、第２の層が少なくとも部分的にＡＳＣ最下層に重なる、
請求項１に記載の触媒物品。

【請求項7】

ＡＳＣ最下層が、入口端から基材の全長未満にわたって延び；
ＳＣＲ層が、入口端から基材の全長未満にわたって延び、ＳＣＲ層が、ＡＳＣ最下層の最上部に位置し、ＡＳＣ最下層よりも出口端へ向かってさらに延び；且つ
第２のゾーン触媒が、出口端から基材の全長未満にわたって延びる層に含まれる、
請求項１に記載の触媒物品。

【請求項8】

ＡＳＣ最下層が基材の全長を覆い；
ＳＣＲ層が、入口端から基材の全長未満にわたって延び、ＳＣＲ層がＡＳＣ最下層の最上部に位置し；且つ
第２のゾーン触媒が、出口端から基材の全長未満にわたって延びる第２の層に含まれ、第２の層がＡＳＣ最下層の最上部に位置する、
請求項１に記載の触媒物品。

【請求項9】

第２のゾーン触媒が基材内に位置している、請求項１に記載の触媒物品。

【請求項10】

担体がケイ質材料を含む、請求項１に記載の触媒物品。

【請求項11】

ケイ質材料が、（１）シリカ；（２）２００より高いシリカ対アルミナ比を有するゼオライト；及び（３）≧４０％のＳｉＯ_２含有量を有する非晶質のシリカドープアルミナからなる群より選択される材料を含む、請求項１０に記載の触媒物品。

【請求項12】

白金族金属が、白金族金属及び担体の総重量の約０．１ｗｔ％から約１０ｗｔ％の量で担体上に存在する、請求項１に記載の触媒物品。

【請求項13】

白金族金属が、白金族金属及び担体の総重量の約１ｗｔ％から約６ｗｔ％の量で担体上に存在する、請求項１に記載の触媒物品。

【請求項14】

白金族金属が、白金族金属及び担体の総重量の約１．５ｗｔ％から約４ｗｔ％の量で担体上に存在する、請求項１に記載の触媒物品。

【請求項15】

白金族金属が、白金、パラジウム又は白金とパラジウムとの組み合わせを含む、請求項１に記載の触媒物品。

【請求項16】

白金族金属が白金を含む、請求項１に記載の触媒物品。

【請求項17】

ブレンド内で、第１のＳＣＲ触媒の、担体上の白金族金属に対する重量比が約３：１から約３００：１である、請求項２に記載の触媒物品。

【請求項18】

ブレンド内で、第１のＳＣＲ触媒の、担体上の白金族金属に対する重量比が約５：１から約１００：１である、請求項２に記載の触媒物品。

【請求項19】

ブレンド内で、第１のＳＣＲ触媒の、担体上の白金族金属に対する重量比が約１０：１から約５０：１である、請求項２に記載の触媒物品。

【請求項20】

第１のＳＣＲ触媒が、卑金属、卑金属の酸化物、モレキュラーシーブ、金属交換モレキュラーシーブ又はこれらの混合物である、請求項２に記載の触媒物品。

【請求項21】

第１のＳＣＲ触媒が銅を含む、請求項２に記載の触媒物品。

【請求項22】

第１のゾーン及び第２のゾーンが単一基材上に位置しており、第１のゾーンが基材の入口側に位置しており、第２のゾーンが基材の出口側に位置している、請求項１に記載の触媒物品。

【請求項23】

基材が第１の基材及び第２の基材を含み、第１のゾーンが第１の基材上に位置しており、第２のゾーンが第２の基材上に位置しており、第１の基材が第２の基材の上流に位置している、請求項１に記載の触媒物品。

【請求項24】

第２のＳＣＲ触媒が、卑金属、卑金属の酸化物、モレキュラーシーブ、金属交換モレキュラーシーブ又はこれらの混合物である、請求項１に記載の触媒物品。

【請求項25】

排気流からの排出を減少させる方法であって、排気流を、入口側及び出口側を含む基材、第１のゾーン並びに第２のゾーンを含む触媒物品と接触させることを含み、
第１のゾーンが、
ａ．担体上の白金族金属を含むアンモニアスリップ触媒（ＡＳＣ）最下層；及び
ｂ．ＡＳＣ最下層より上に位置する、第２のＳＣＲ触媒を含むＳＣＲ層
を含み、
第２のゾーンが、ディーゼル酸化触媒（ＤＯＣ）及びディーゼル発熱触媒（ＤＥＣ）からなる群より選択される触媒（「第２のゾーン触媒」）を含み；
ＡＳＣ最下層が第２のゾーンへ延び；且つ
第１のゾーンが第２のゾーンの上流に位置する、
方法。

【請求項26】

ＡＳＣ最下層が（１）担体上の白金族金属と（２）第１のＳＣＲ触媒のブレンドを含む、請求項２５に記載の方法。

【請求項27】

第２のＳＣＲ触媒が、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｃｕ、又はこれらの組み合わせを含む、請求項２５に記載の方法。

【請求項28】

第１のＳＣＲ触媒が、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｃｕ、又はこれらの組み合わせを含む、請求項２６に記載の方法。

【請求項29】

ＡＳＣ最下層が、出口端から基材の全長未満にわたって延び；
ＳＣＲ層が、入口端から基材の全長未満にわたって延び、少なくとも部分的にＡＳＣ最下層に重なり；且つ
第２のゾーン触媒が、出口端から基材の全長未満にわたって延びる第２の層に含まれ、第２の層がＡＳＣ最下層の最上部に位置し、ＡＳＣ最下層よりも長さが短い、
請求項２５に記載の方法。

【請求項30】

【請求項31】

ＡＳＣ最下層が、入口端から基材の全長未満にわたって延び；
ＳＣＲ層が、入口端から基材の全長未満にわたって延び、ＳＣＲ層が、ＡＳＣ最下層の最上部に位置し、ＡＳＣ最下層よりも出口端へ向かってさらに延び；且つ
第２のゾーン触媒が、出口端から基材の全長未満にわたって延びる層に含まれる、
請求項２５に記載の方法。

【請求項32】

ＡＳＣ最下層が基材の全長を覆い；
ＳＣＲ層が、入口端から基材の全長未満にわたって延び、ＳＣＲ層がＡＳＣ最下層の最上部に位置し；且つ
第２のゾーン触媒が、出口端から基材の全長未満にわたって延びる第２の層に含まれ、第２の層がＡＳＣ最下層の最上部に位置する、
請求項２５に記載の方法。

【請求項33】

第２のゾーン触媒が基材内に位置している、請求項２５に記載の方法。

【請求項34】

担体がケイ質材料を含む、請求項２５に記載の方法。

【請求項35】

ケイ質材料が、（１）シリカ；（２）２００より高いシリカ対アルミナ比を有するゼオライト；及び（３）≧４０％のＳｉＯ２含有量を有する非晶質のシリカドープアルミナからなる群より選択される材料を含む、請求項３４に記載の方法。

【請求項36】

白金族金属が、白金族金属及び担体の総重量の約０．１ｗｔ％から約１０ｗｔ％の量で担体上に存在する、請求項２５に記載の方法。

【請求項37】

白金族金属が、白金族金属及び担体の総重量の約１ｗｔ％から約６ｗｔ％の量で担体上に存在する、請求項２５に記載の方法。

【請求項38】

白金族金属が、白金族金属及び担体の総重量の約１．５ｗｔ％から約４ｗｔ％の量で担体上に存在する、請求項２５に記載の方法。

【請求項39】

白金族金属が、白金、パラジウム又は白金とパラジウムとの組み合わせを含む、請求項２５に記載の方法。

【請求項40】

白金族金属が白金を含む、請求項２５に記載の方法。

【請求項41】

ブレンド内で、第１のＳＣＲ触媒の、担体上の白金族金属に対する重量比が約３：１から約３００：１である、請求項２６に記載の方法。

【請求項42】

ブレンド内で、第１のＳＣＲ触媒の、担体上の白金族金属に対する重量比が約５：１から約１００：１である、請求項２６に記載の方法。

【請求項43】

ブレンド内で、第１のＳＣＲ触媒の、担体上の白金族金属に対する重量比が約１０：１から約５０：１である、請求項２６に記載の方法。

【請求項44】

第１のＳＣＲ触媒が、卑金属、卑金属の酸化物、モレキュラーシーブ、金属交換モレキュラーシーブ又はこれらの混合物である、請求項２６に記載の方法。

【請求項45】

第１のＳＣＲ触媒が銅を含む、請求項２６に記載の方法。

【請求項46】

第１のゾーン及び第２のゾーンが単一基材上に位置しており、第１のゾーンが基材の入口側に位置しており、第２のゾーンが基材の出口側に位置している、請求項２５に記載の方法。

【請求項47】

基材が第１の基材及び第２の基材を含み、第１のゾーンが第１の基材上に位置しており、第２のゾーンが第２の基材上に位置しており、第１の基材が第２の基材の上流に位置している、請求項２５に記載の方法。

【請求項48】

第２のＳＣＲ触媒が、卑金属、卑金属の酸化物、モレキュラーシーブ、金属交換モレキュラーシーブ又はこれらの混合物である、請求項２５に記載の方法。

【請求項49】

ａ．ターボチャージャ；
ｂ．第３のＳＣＲ触媒；
ｃ．入口端及び出口端を含む基材、第１のゾーン並びに第２のゾーンを含む触媒物品
を含む排気流からの排出を減少させるための排気浄化システムであって、
第１のゾーンが、
ｉ．担体上の白金族金属を含むアンモニアスリップ触媒（ＡＳＣ）最下層；及び
ｉｉ．ＡＳＣ最下層より上に位置する、第２のＳＣＲ触媒を含むＳＣＲ層
を含み、
第２のゾーンが、ディーゼル酸化触媒（ＤＯＣ）及びディーゼル発熱触媒（ＤＥＣ）からなる群より選択される触媒（「第２のゾーン触媒」）を含み；
ＡＳＣ最下層が第２のゾーンへ延び；且つ
第１のゾーンが第２のゾーンの上流に位置する、
システム。

【請求項50】

第３のＳＣＲ触媒が、ターボチャージャの上流に位置している、請求項４９に記載のシステム。

【請求項51】

第３のＳＣＲ触媒が、ターボチャージャの下流に位置している、請求項４９に記載のシステム。

【請求項52】

ＡＳＣ最下層が（１）担体上の白金族金属と（２）第１のＳＣＲ触媒のブレンドを含む、請求項４９に記載のシステム。

【請求項53】

第２のＳＣＲ触媒が、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｃｕ、又はこれらの組み合わせを含む、請求項４９に記載のシステム。

【請求項54】

第１のＳＣＲ触媒が、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｃｕ、又はこれらの組み合わせを含む、請求項５２に記載のシステム。

【請求項55】

第３のＳＣＲ触媒が、Ｖ、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｃｕ、又はこれらの組み合わせを含む、請求項５２に記載のシステム。

【請求項56】

第３のＳＣＲ触媒及び触媒物品が、単一基材上に位置しており、第３のＳＣＲ触媒が、第１のゾーン及び第２のゾーンの上流に位置している、請求項４９に記載のシステム。

【請求項57】

第３のＳＣＲ触媒が、触媒物品基材の上流の基材上に位置している、請求項４９に記載のシステム。

【請求項58】

第３のＳＣＲ触媒が触媒物品と近位連結している、請求項４９に記載のシステム。

【請求項59】

フィルタをさらに含む、請求項４９に記載のシステム。

【請求項60】

触媒物品の下流に位置する下流ＳＣＲ触媒をさらに含む、請求項４９に記載のシステム。

【請求項61】

ターボチャージャの上流に位置するプレターボＳＣＲ触媒をさらに含む、請求項４９に記載のシステム。

【請求項62】

第３のＳＣＲ触媒の上流に位置する還元剤インジェクタをさらに含む、請求項４９に記載のシステム。

【請求項63】

下流ＳＣＲ触媒の上流に位置する還元剤インジェクタをさらに含む、請求項６０に記載のシステム。

【請求項64】

プレターボＳＣＲ触媒の上流に位置する還元剤インジェクタをさらに含む、請求項６１に記載のシステム。

【請求項65】

【請求項66】

【請求項67】

ＡＳＣ最下層が、入口端から基材の全長未満にわたって延び；
ＳＣＲ層が、入口端から基材の全長未満にわたって延び、ＳＣＲ層が、ＡＳＣ最下層の最上部に位置し、ＡＳＣ最下層よりも出口端へ向かってさらに延び；且つ
第２のゾーン触媒が、出口端から基材の全長未満にわたって延びる層に含まれる、
請求項４９に記載のシステム。

【請求項68】

ＡＳＣ最下層が基材の全長を覆い；
ＳＣＲ層が、入口端から基材の全長未満にわたって延び、ＳＣＲ層がＡＳＣ最下層の最上部に位置し；且つ
第２のゾーン触媒が、出口端から基材の全長未満にわたって延びる第２の層に含まれ、第２の層がＡＳＣ最下層の最上部に位置する、
請求項４９に記載のシステム。

【請求項69】

第２のゾーン触媒が基材内に位置している、請求項４９に記載のシステム。

【請求項70】

担体がケイ質材料を含む、請求項４９に記載のシステム。

【請求項71】

ケイ質材料が、（１）シリカ；（２）２００より高いシリカ対アルミナ比を有するゼオライト；及び（３）≧４０％のＳｉＯ２含有量を有する非晶質のシリカドープアルミナからなる群より選択される材料を含む、請求項７０に記載のシステム。

【請求項72】

白金族金属が、白金族金属及び担体の総重量の約０．１ｗｔ％から約１０ｗｔ％の量で担体上に存在する、請求項４９に記載のシステム。

【請求項73】

白金族金属が、白金族金属及び担体の総重量の約１ｗｔ％から約６ｗｔ％の量で担体上に存在する、請求項４９に記載のシステム。

【請求項74】

白金族金属が、白金族金属及び担体の総重量の約１．５ｗｔ％から約４ｗｔ％の量で担体上に存在する、請求項４９に記載のシステム。

【請求項75】

白金族金属が、白金、パラジウム又は白金とパラジウムとの組み合わせを含む、請求項４９に記載のシステム。

【請求項76】

白金族金属が白金を含む、請求項４９に記載のシステム。

【請求項77】

ブレンド内で、第１のＳＣＲ触媒の、担体上の白金族金属に対する重量比が約３：１から約３００：１である、請求項５２に記載のシステム。

【請求項78】

ブレンド内で、第１のＳＣＲ触媒の、担体上の白金族金属に対する重量比が約５：１から約１００：１である、請求項５２に記載のシステム。

【請求項79】

ブレンド内で、第１のＳＣＲ触媒の、担体上の白金族金属に対する重量比が約１０：１から約５０：１である、請求項５２に記載のシステム。

【請求項80】

第１のＳＣＲ触媒が、卑金属、卑金属の酸化物、モレキュラーシーブ、金属交換モレキュラーシーブ又はこれらの混合物を含む、請求項５２に記載のシステム。

【請求項81】

第１のＳＣＲ触媒が銅を含む、請求項５２に記載のシステム。

【請求項82】

第１のゾーン及び第２のゾーンが単一基材上に位置しており、第１のゾーンが基材の入口側に位置しており、第２のゾーンが基材の出口側に位置している、請求項４９に記載のシステム。

【請求項83】

基材が第１の基材及び第２の基材を含み、第１のゾーンが第１の基材上に位置しており、第２のゾーンが第２の基材上に位置しており、第１の基材が第２の基材の上流に位置している、請求項４９に記載のシステム。

【請求項84】

第２のＳＣＲ触媒が、卑金属、卑金属の酸化物、モレキュラーシーブ、金属交換モレキュラーシーブ又はこれらの混合物を含む、請求項４９に記載のシステム。

【請求項85】

ａ．ターボチャージャ；
ｂ．第３のＳＣＲ触媒；
ｃ．入口端及び出口端を含む基材、第１のゾーン並びに第２のゾーンを含む触媒物品
を含む排気流からの排出を減少させるための排気浄化システムであって、
第１のゾーンが、担体上の白金族金属と第１のＳＣＲ触媒とを含むアンモニアスリップ触媒（ＡＳＣ）を含み、
第２のゾーンが、ディーゼル酸化触媒（ＤＯＣ）及びディーゼル発熱触媒（ＤＥＣ）からなる群より選択される触媒を含み、且つ
第１のゾーンが第２のゾーンの上流に位置する、
システム。

【請求項86】

第３のＳＣＲ触媒が、ターボチャージャの上流に位置している、請求項８５に記載のシステム。

【請求項87】

第３のＳＣＲ触媒が、ターボチャージャの下流に位置している、請求項８５に記載のシステム。

【請求項88】

第３のＳＣＲ触媒が、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｃｕ、又はこれらの組み合わせを含む、請求項８５に記載のシステム。

【請求項89】

第３のＳＣＲ触媒及び触媒物品が、単一基材上に位置しており、第３のＳＣＲ触媒が、第１のゾーン及び第２のゾーンの上流に位置している、請求項８５に記載のシステム。

【請求項90】

第３のＳＣＲ触媒が、触媒物品基材の上流の基材上に位置している、請求項８５に記載のシステム。

【請求項91】

第３のＳＣＲ触媒が触媒物品と近位連結している、請求項８５に記載のシステム。

【請求項92】

フィルタをさらに含む、請求項８５に記載のシステム。

【請求項93】

触媒物品の下流に位置する下流ＳＣＲ触媒をさらに含む、請求項８５に記載のシステム。

【請求項94】

ターボチャージャの上流に位置するプレターボＳＣＲ触媒をさらに含む、請求項８５に記載のシステム。

【請求項95】

第３のＳＣＲ触媒の上流に位置する還元剤インジェクタをさらに含む、請求項８５に記載のシステム。

【請求項96】

下流ＳＣＲ触媒の上流に位置する還元剤インジェクタをさらに含む、請求項９３に記載のシステム。

【請求項97】

プレターボＳＣＲ触媒の上流に位置する還元剤インジェクタをさらに含む、請求項９４に記載のシステム。

【請求項98】

第１のゾーンが、
ａ．（１）担体上の白金族金属と（２）第１のＳＣＲ触媒のブレンドを含む最下層；
ｂ．最下層より上に位置する、第２のＳＣＲ触媒を含む最上層
を含む、請求項８５に記載のシステム。

【請求項99】

担体がケイ質材料を含む、請求項８５に記載のシステム。

【請求項100】

ケイ質材料が、（１）シリカ；（２）２００より高いシリカ対アルミナ比を有するゼオライト；及び（３）≧４０％のＳｉＯ２含有量を有する非晶質のシリカドープアルミナからなる群より選択される材料を含む、請求項９９に記載のシステム。

【請求項101】

白金族金属が、白金族金属及び担体の総重量の約０．１ｗｔ％から約１０ｗｔ％の量で担体上に存在する、請求項８５に記載のシステム。

【請求項102】

白金族金属が、白金族金属及び担体の総重量の約１ｗｔ％から約６ｗｔ％の量で担体上に存在する、請求項８５に記載のシステム。

【請求項103】

白金族金属が、白金族金属及び担体の総重量の約１．５ｗｔ％から約４ｗｔ％の量で担体上に存在する、請求項８５に記載のシステム。

【請求項104】

白金族金属が、白金、パラジウム又は白金とパラジウムとの組み合わせを含む、請求項８５に記載のシステム。

【請求項105】

白金族金属が白金を含む、請求項８５に記載のシステム。

【請求項106】

ブレンド内で、第１のＳＣＲ触媒の、担体上の白金族金属に対する重量比が約３：１から約３００：１である、請求項９８に記載のシステム。

【請求項107】

ブレンド内で、第１のＳＣＲ触媒の、担体上の白金族金属に対する重量比が約５：１から約１００：１である、請求項９８に記載のシステム。

【請求項108】

ブレンド内で、第１のＳＣＲ触媒の、担体上の白金族金属に対する重量比が約１０：１から約５０：１である、請求項９８に記載のシステム。

【請求項109】

第１のＳＣＲ触媒が、卑金属、卑金属の酸化物、モレキュラーシーブ、金属交換モレキュラーシーブ又はこれらの混合物を含む、請求項８５に記載のシステム。

【請求項110】

第１のＳＣＲ触媒が銅を含む、請求項８５に記載のシステム。

【請求項111】

第１のゾーン及び第２のゾーンが単一基材上に位置しており、第１のゾーンが基材の入口側に位置しており、第２のゾーンが基材の出口側に位置している、請求項８５に記載のシステム。

【請求項112】

基材が第１の基材及び第２の基材を含み、第１のゾーンが第１の基材上に位置しており、第２のゾーンが第２の基材上に位置しており、第１の基材が第２の基材の上流に位置している、請求項８５に記載のシステム。

【請求項113】

第２のＳＣＲ触媒が、卑金属、卑金属の酸化物、モレキュラーシーブ、金属交換モレキュラーシーブ又はこれらの混合物を含む、請求項８５に記載のシステム。

【請求項114】

ａ．ターボチャージャ；
ｂ．第３のＳＣＲ触媒；
ｃ．入口端及び出口端を含む基材、第１のゾーン、第２のゾーン並びに第３のゾーンを含む触媒物品
を含む排気流からの排出を減少させるための排気浄化システムであって、
第１のゾーンが、第２のＳＣＲ触媒を含み、
第２のゾーンが、（１）担体上の白金族金属と（２）第１のＳＣＲ触媒のブレンドを含むアンモニアスリップ触媒（ＡＳＣ）を含み、
第３のゾーンが、ディーゼル酸化触媒（ＤＯＣ）及びディーゼル発熱触媒（ＤＥＣ）からなる群より選択される触媒（「第３のゾーン触媒」）を含み、且つ
第１のゾーンが第２のゾーンの上流に位置し、第２のゾーンは第３のゾーンの上流に位置している、
システム。

【請求項115】

第３のＳＣＲ触媒が、ターボチャージャの上流に位置している、請求項１１４に記載のシステム。

【請求項116】

第３のＳＣＲ触媒が、ターボチャージャの下流に位置している、請求項１１４に記載のシステム。

【請求項117】

第３のＳＣＲ触媒が、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｃｕ、又はこれらの組み合わせを含む、請求項１１４に記載のシステム。

【請求項118】

第３のＳＣＲ触媒及び触媒物品が、単一基材上に位置しており、第３のＳＣＲ触媒が、第１のゾーン及び第２のゾーンの上流に位置している、請求項１１４に記載のシステム。

【請求項119】

第３のＳＣＲ触媒が、触媒物品基材の上流の基材上に位置している、請求項１１４に記載のシステム。

【請求項120】

第３のＳＣＲ触媒が触媒物品と近位連結している、請求項１１４に記載のシステム。

【請求項121】

フィルタをさらに含む、請求項１１４に記載のシステム。

【請求項122】

触媒物品の下流に位置する下流ＳＣＲ触媒をさらに含む、請求項１１４に記載のシステム。

【請求項123】

ターボチャージャの上流に位置するプレターボＳＣＲ触媒をさらに含む、請求項１１４に記載のシステム。

【請求項124】

第３のＳＣＲ触媒の上流に位置する還元剤インジェクタをさらに含む、請求項１１４に記載のシステム。

【請求項125】

下流ＳＣＲ触媒の上流に位置する還元剤インジェクタをさらに含む、請求項１２２に記載のシステム。

【請求項126】

プレターボＳＣＲ触媒の上流に位置する還元剤インジェクタをさらに含む、請求項１２３に記載のシステム。

【請求項127】

ＡＳＣが第１の層に含まれており、
第３のゾーン触媒が、出口端から基材の全長未満まで延びる第２の層に含まれ、第２の層が第１の層の最上部に位置し、第１の層よりも長さが短く、且つ
第２のＳＣＲ触媒が、入口端から基材の全長未満まで延び、第１の層と少なくとも部分的に重なる層に含まれている、
請求項１１４に記載のシステム。

【請求項128】

第１の層が出口端から基材の全長未満にわたって延びている、請求項１２７に記載のシステム。

【請求項129】

第１の層が入口端から基材の全長未満にわたって延びている、請求項１２７に記載のシステム。

【請求項130】

担体がケイ質材料を含む、請求項１１４に記載のシステム。

【請求項131】

ケイ質材料が、（１）シリカ；（２）２００より高いシリカ対アルミナ比を有するゼオライト；及び（３）≧４０％のＳｉＯ２含有量を有する非晶質のシリカドープアルミナからなる群より選択される材料を含む、請求項１３０に記載のシステム。

【請求項132】

白金族金属が、白金族金属及び担体の総重量の約０．１ｗｔ％から約１０ｗｔ％の量で担体上に存在する、請求項１１４に記載のシステム。

【請求項133】

白金族金属が、白金族金属及び担体の総重量の約１ｗｔ％から約６ｗｔ％の量で担体上に存在する、請求項１１４に記載のシステム。

【請求項134】

白金族金属が、白金族金属及び担体の総重量の約１．５ｗｔ％から約４ｗｔ％の量で担体上に存在する、請求項１１４に記載のシステム。

【請求項135】

白金族金属が、白金、パラジウム又は白金とパラジウムとの組み合わせを含む、請求項１１４に記載のシステム。

【請求項136】

白金族金属が白金を含む、請求項１１４に記載のシステム。

【請求項137】

ブレンド内で、第１のＳＣＲ触媒の、担体上の白金族金属に対する重量比が約３：１から約３００：１である、請求項１１４に記載のシステム。

【請求項138】

ブレンド内で、第１のＳＣＲ触媒の、担体上の白金族金属に対する重量比が約５：１から約１００：１である、請求項１１４に記載のシステム。

【請求項139】

ブレンド内で、第１のＳＣＲ触媒の、担体上の白金族金属に対する重量比が約１０：１から約５０：１である、請求項１１４に記載のシステム。

【請求項140】

第１のＳＣＲ触媒が、卑金属、卑金属の酸化物、モレキュラーシーブ、金属交換モレキュラーシーブ又はこれらの混合物である、請求項１１４に記載のシステム。

【請求項141】

第１のＳＣＲ触媒が銅を含む、請求項１１４に記載のシステム。

【請求項142】

第１のゾーン、第２のゾーン及び第３のゾーンが単一基材上に位置しており、第１のゾーンが基材の入口側に位置しており、第２のゾーンが基材の出口側に位置している、請求項１１４に記載の方法。

【請求項143】

基材が第１の基材及び第２の基材を含み、第１のゾーン及び第２のゾーンが第１の基材上に位置しており、第３のゾーンが第２の基材上に位置しており、第１の基材が第２の基材の上流に位置している、請求項１１４に記載のシステム。

【請求項144】

基材が、第１の基材、第２の基材及び第３の基材を含み、第１のゾーンが第１の基材上に位置し、第２のゾーンが第２の基材上に位置し、第３のゾーンが第３の基材上に位置し、第１の基材が第２の基材の上流に位置し、第２の基材が第３の基材の上流に位置している、請求項１１４に記載のシステム。

【請求項145】

第２のＳＣＲ触媒が、卑金属、卑金属の酸化物、モレキュラーシーブ、金属交換モレキュラーシーブ又はこれらの混合物である、請求項１１４に記載のシステム。

【発明の詳細な説明】

【背景技術】

【0001】

ディーゼルエンジン、固定ガスタービン及びその他のシステムにおける炭化水素の燃焼は、ＮＯ（一酸化窒素）及びＮＯ_２（二酸化窒素）を含む窒素酸化物（ＮＯｘ）を除去するために処理しなければならない排気ガスを生成する（生成するＮＯｘの大部分はＮＯである）。ＮＯｘは、人々の健康問題を多く引き起こすだけでなく、スモッグや酸性雨の形成を含む多くの有害な環境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のヒト及び環境への影響を軽減するためには、これらの望ましくない成分を、好ましくは他の有害又は毒性物質を生成しないプロセスによって、排除することが望ましい。

【0002】

リーンバーン及びディーゼルエンジンで発生する排気ガスは、一般に酸化性である。ＮＯｘを元素窒素（Ｎ_２）と水に変換する選択的触媒還元（ＳＣＲ）として知られている方法において、触媒及び還元剤を用いてＮＯｘを選択的に還元する必要がある。ＳＣＲプロセスでは、ガス状還元剤、典型的には無水アンモニア、アンモニア水又は尿素が、排気ガスが触媒と接触する前に排気ガス流に添加される。還元剤は触媒上に吸着され、ＮＯ_ｘは触媒された基材の中又は上を通過する際に還元される。ＮＯｘの変換を最大にするためには、化学量論量より多いアンモニアをガス流に添加することがしばしば必要である。しかし、過剰のアンモニアを大気中に放出することは、人々の健康及び環境に有害であろう。さらに、アンモニアは、特に水溶液形態で苛性である。排気管下流の排気管の領域におけるアンモニア及び水の凝縮は、排気システムを損傷し得る腐食性の混合物を生じる可能性がある。したがって、排気ガス中のアンモニアの放出は止めるべきである。従来型の排気システムの多くでは、アンモニア酸化触媒（アンモニアスリップ触媒又は「ＡＳＣ」としても知られている）がＳＣＲ触媒の下流に設置されており、排気ガス中のアンモニアを窒素に変換することによってアンモニアを除去する。アンモニアスリップ触媒の使用は、典型的なディーゼル走行サイクルにわたって９０％を超えるＮＯ_ｘ変換を可能にし得る。

【0003】

触媒と、ＳＣＲによるＮＯｘ除去と窒素への選択的アンモニア変換の両方を提供する触媒を含むシステムとを有することが望ましく、アンモニア変換は車両の駆動サイクル中に広い温度範囲にわたって起こり、最小の窒素酸化物及び亜酸化窒素副生成物が形成される。

【発明の概要】

【0004】

本発明のいくつかの実施態様によれば、触媒物品は、入口端及び出口端を有する基材、第１のゾーン並びに第２のゾーンを含み、第１のゾーンは、ａ）担体上の白金族金属を含むアンモニアスリップ触媒（ＡＳＣ）最下層と；ｂ）ＡＳＣ最下層より上に位置する、第２のＳＣＲ触媒を含むＳＣＲ層とを含み；第２のゾーンは、ディーゼル酸化触媒（ＤＯＣ）及びディーゼル発熱触媒（ＤＥＣ）からなる群より選択される触媒（「第２のゾーンの触媒」）を含み；ＡＳＣ最下層は第２のゾーンへ延び；第１のゾーンは第２のゾーンの上流に位置している。ＡＳＣ最下層は、（１）担体上の白金族金属と（２）第１のＳＣＲ触媒のブレンドを含み得る。いくつかの実施態様では、第１のＳＣＲ及び／又は第２のＳＣＲ触媒は、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｃｕ、又はそれらの組み合わせを含む。

【0005】

いくつかの実施態様では、ＡＳＣ最下層は、出口端から基材の全長未満にわたって延び；ＳＣＲ層は、入口端から基材の全長未満にわたって延び、少なくとも部分的にＡＳＣ最下層に重なり；第２のゾーン触媒は、出口端から基材の全長未満にわたって延びる第２の層に含まれ、第２の層は、ＡＳＣ最下層の最上部に位置し、ＡＳＣ最下層よりも長さが短い。

【0006】

いくつかの実施態様では、ＡＳＣ最下層は、入口端から基材の全長未満にわたって延び；ＳＣＲ層は、入口端から基材の全長未満にわたって延び、ＳＣＲ層は、ＡＳＣ最下層の最上部に位置し、ＡＳＣ最下層よりも出口端へ向かってさらに延びず；第２のゾーン触媒は、出口端から基材の全長未満にわたって延びる第２の層に含まれ、第２の層は、少なくとも部分的にＡＳＣ最下層に重なる。

【0007】

いくつかの実施態様では、ＡＳＣ最下層は、入口端から基材の全長未満にわたって延び；ＳＣＲ層は、入口端から基材の全長未満にわたって延び、ＳＣＲ層は、ＡＳＣ最下層の最上部に位置し、ＡＳＣ最下層よりも出口端へ向かってさらに延び；第２のゾーン触媒は、出口端から基材の全長未満にわたって延びる層に含まれる。

【0008】

いくつかの実施態様では、ＡＳＣ最下層は、基材の全長を覆い；ＳＣＲ層は、入口端から基材の全長未満にわたって延び、ＳＣＲ層は、ＡＳＣ最下層の最上部に位置し；第２のゾーン触媒は、出口端から基材の全長未満にわたって延びる第２の層に含まれ、第２の層は、ＡＳＣ最下層の最上部に位置する。

【0009】

いくつかの実施態様では、第２のゾーン触媒は、基材内に位置する。担体は、例えば、（１）シリカ；（２）２００より高いシリカ対アルミナ比を有するゼオライト；及び（３）≧４０％のＳｉＯ_２含有量を有する非晶質のシリカドープアルミナからなる群より選択される材料などのケイ質材料を含み得る。

【0010】

いくつかの実施態様では、白金族金属は、白金族金属及び担体の総重量の約０．１ｗｔ％から約１０ｗｔ％；約０．５ｗｔ％から約１０ｗｔ％；約１ｗｔ％から約６ｗｔ％、又は約１．５ｗｔ％から約４ｗｔ％の量で担体上に存在する。一実施態様では、白金族金属は、白金、パラジウム、又は白金とパラジウムの組み合わせを含む。いくつかの実施態様では、白金族金属は白金を含む。ブレンド内で、第１のＳＣＲ触媒の、担体上の白金族金属に対する重量比は、約３：１から約３００：１；約５：１から約１００：１；又は約１０：１から約５０：１である。いくつかの実施態様では、第１のＳＣＲ触媒は、卑金属、卑金属の酸化物、モレキュラーシーブ、金属交換モレキュラーシーブ又はそれらの混合物を含む。いくつかの実施態様では、第１のＳＣＲ触媒は銅を含む。いくつかの実施態様では、第２のＳＣＲ触媒は、卑金属、卑金属の酸化物、モレキュラーシーブ、金属交換モレキュラーシーブ又はそれらの混合物を含む。

【0011】

本発明のいくつかの態様では、第１のゾーン及び第２のゾーンは、単一基材上に位置し、第１のゾーンは基材の入口側に位置し、第２のゾーンは基材の出口側に位置する。いくつかの実施態様では、基材は、第１の基材及び第２の基材を含み、第１のゾーンは第１の基材上に位置し、第２のゾーンは第２の基材上に位置し、第１の基材は第２の基材の上流に位置する。

【0012】

本発明のいくつかの実施態様によれば、排気流からの排出を減少させる方法は、排気流を、入口端及び出口端を有する基材、第１のゾーン並びに第２のゾーンを含む触媒物品と接触させることを含み、第１のゾーンは、ａ）担体上の白金族金属を含むアンモニアスリップ触媒（ＡＳＣ）最下層と；ｂ）ＡＳＣ最下層より上に位置する、第２のＳＣＲ触媒を含むＳＣＲ層とを含み；第２のゾーンは、ディーゼル酸化触媒（ＤＯＣ）及びディーゼル発熱触媒（ＤＥＣ）からなる群より選択される触媒（「第２のゾーンの触媒」）を含み；ＡＳＣ最下層は第２のゾーンへ延び；第１のゾーンは第２のゾーンの上流に位置している。いくつかの実施態様では、ＡＳＣ最下層は、（１）担体上の白金族金属と（２）第１のＳＣＲ触媒のブレンドを含む。第１のＳＣＲ触媒及び／又は第２のＳＣＲ触媒は、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｃｕ、又はそれらの組み合わせを含み得る。

【0013】

本発明のいくつかの実施態様によれば、排気流からの排出を減少させるための排気浄化システムは、（ａ）ターボチャージャ；（ｂ）第３のＳＣＲ触媒；並びに（ｃ）入口端及び出口端を有する基材、第１のゾーン並びに第２のゾーンを含む触媒物品を含み、第１のゾーンは、（ｉ）担体上の白金族金属を含むアンモニアスリップ触媒（ＡＳＣ）最下層と；（ｉｉ）ＡＳＣ最下層より上に位置する、第２のＳＣＲ触媒を含むＳＣＲ層とを含み；第２のゾーンは、ディーゼル酸化触媒（ＤＯＣ）及びディーゼル発熱触媒（ＤＥＣ）からなる群より選択される触媒（「第２のゾーンの触媒」）を含み；ＡＳＣ最下層は第２のゾーンへ延び；第１のゾーンは第２のゾーンの上流に位置している。いくつかの実施態様では、第３のＳＣＲ触媒は、ターボチャージャの上流に位置している。いくつかの実施態様では、第３のＳＣＲ触媒は、ターボチャージャの下流に位置している。いくつかの実施態様では、ＡＳＣ最下層は、（１）担体上の白金族金属と（２）第１のＳＣＲ触媒のブレンドを含む。第１のＳＣＲ触媒及び／又は第２のＳＣＲ触媒は、例えば、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｃｕ、又はそれらの組み合わせを含み得る。

【0014】

いくつかの実施態様では、第３のＳＣＲ触媒及び触媒物品は、単一基材上に位置しており、第３のＳＣＲ触媒は、第１のゾーン及び第２のゾーンの上流に位置している。いくつかの実施態様では、第３のＳＣＲ触媒は、触媒物品基材の上流の基材上に位置している。いくつかの実施態様では、第３のＳＣＲ触媒は、触媒物品と近位連結している。

【0015】

いくつかの実施態様では、該システムは、フィルタ、触媒物品から下流に位置する下流ＳＣＲ触媒、ターボチャージャの上流に位置するプレターボＳＣＲ触媒、第３のＳＣＲ触媒の上流に位置する還元剤インジェクタ、及び／又はプレターボＳＣＲ触媒の上流に位置する還元剤インジェクタをさらに含み得る。

【0016】

いくつかの態様では、ＡＳＣ最下層は、出口端から基材の全長未満にわたって延び；ＳＣＲ層は、入口端から基材の全長未満にわたって延び、少なくとも部分的にＡＳＣ最下層に重なり；第２のゾーン触媒は、出口端から基材の全長未満にわたって延びる第２の層に含まれ、第２の層は、ＡＳＣ最下層の最上部に位置し、ＡＳＣ最下層よりも長さが短い。

【0017】

【0018】

【0019】

【0020】

いくつかの実施態様では、第２のゾーン触媒は、基材内に位置する。いくつかの実施態様では、担体は、例えば、（１）シリカ；（２）２００より高いシリカ対アルミナ比を有するゼオライト；及び（３）≧４０％のＳｉＯ２含有量を有する非晶質のシリカドープアルミナからなる群より選択される材料などのケイ質材料を含む。

【0021】

【0022】

ブレンド内で、第１のＳＣＲ触媒の、担体上の白金族金属に対する重量比は、約３：１から約３００：１；約５：１から約１００：１；又は約１０：１から約５０：１であり得る。いくつかの実施態様では、第１のＳＣＲ触媒は、卑金属、卑金属の酸化物、モレキュラーシーブ、金属交換モレキュラーシーブ又はそれらの混合物を含む。いくつかの実施態様では、第１のＳＣＲ触媒は銅を含む。いくつかの実施態様では、第２のＳＣＲ触媒は、卑金属、卑金属の酸化物、モレキュラーシーブ、金属交換モレキュラーシーブ又はそれらの混合物を含む。

【0023】

【0024】

本発明のいくつかの実施態様によれば、排気流からの排出を減少させるための排気浄化システムは、（ａ）ターボチャージャ；（ｂ）第３のＳＣＲ触媒；並びに（ｃ）入口側及び出口側を有する基材、第１のゾーン並びに第２のゾーンを含む触媒物品を含み、第１のゾーンは、担体上の白金族金属及び第１のＳＣＲ触媒を含むアンモニアスリップ触媒（ＡＳＣ）を含み；第２のゾーンは、ディーゼル酸化触媒（ＤＯＣ）及びディーゼル発熱触媒（ＤＥＣ）からなる群より選択される触媒を含み；第１のゾーンは第２のゾーンの上流に位置している。いくつかの実施態様では、第３のＳＣＲ触媒は、ターボチャージャの上流に位置している。いくつかの実施態様では、第３のＳＣＲ触媒は、ターボチャージャの下流に位置している。第３のＳＣＲ触媒は、例えば、Ｖ、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｃｕ、又はそれらの組み合わせを含み得る。いくつかの実施態様では、第３のＳＣＲ触媒及び触媒物品は、単一基材上に位置しており、第３のＳＣＲ触媒は、第１のゾーン及び第２のゾーンの上流に位置している。いくつかの実施態様では、第３のＳＣＲ触媒は、触媒物品基材の上流の基材上に位置している。いくつかの実施態様では、第３のＳＣＲ触媒は、触媒物品と近位連結している。

【0025】

【0026】

いくつかの実施態様では、第１のゾーンは、（１）担体上の白金族金属と（２）第１のＳＣＲ触媒とのブレンドを含む最下層（ａ）；及び第２のＳＣＲ触媒を含む、最下層より上に位置する最上層を含む。

【0027】

いくつかの実施態様では、担体は、例えば、（１）シリカ；（２）２００より高いシリカ対アルミナ比を有するゼオライト；及び（３）≧４０％のＳｉＯ２含有量を有する非晶質のシリカドープアルミナからなる群より選択される材料などのケイ質材料を含む。

【0028】

【0029】

【0030】

【0031】

本発明のいくつかの実施態様によれば、排気流からの排出を減少させるための排気浄化システムは、（ａ）ターボチャージャ；（ｂ）第３のＳＣＲ触媒；並びに（ｃ）入口端及び出口端を有する基材、第１のゾーン、第２のゾーン、並びに第３のゾーンを含む触媒物品を含み、第１のゾーンは、第２のＳＣＲ触媒を含み；第２のゾーンは（１）担体上の白金族金属と（２）第１のＳＣＲ触媒のブレンドを含むアンモニアスリップ触媒（ＡＳＣ）を含み；第３のゾーンは、ディーゼル酸化触媒（ＤＯＣ）及びディーゼル発熱触媒（ＤＥＣ）からなる群より選択される触媒（「第３のゾーン触媒」）を含み；第１のゾーンは第２のゾーンの上流に位置し、第２のゾーンは第３のゾーンの上流に位置している。いくつかの実施態様では、第３のＳＣＲ触媒は、ターボチャージャの上流に位置している。いくつかの実施態様では、第３のＳＣＲ触媒は、ターボチャージャの下流に位置している。第３のＳＣＲ触媒は、例えば、Ｖ、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｃｕ、又はそれらの組み合わせを含み得る。いくつかの実施態様では、第３のＳＣＲ触媒及び触媒物品は、単一基材上に位置しており、第３のＳＣＲ触媒は、第１のゾーン及び第２のゾーンの上流に位置している。いくつかの実施態様では、第３のＳＣＲ触媒は、触媒物品基材の上流の基材上に位置している。いくつかの実施態様では、第３のＳＣＲ触媒は、触媒物品と近位連結している。

【0032】

【0033】

いくつかの実施態様では、ＡＳＣは第１の層に含まれ、第３のゾーン触媒は、出口端から基材の全長未満まで延びる第２のＳＣＲ触媒に含まれ、第２の層は第１の層の最上部に位置し、第１の層よりも長さが短く、第２のＳＣＲ触媒は、入口端から基材の全長未満まで延びる層に含まれ、第１の層と少なくとも部分的に重なる。いくつかの実施態様では、第１の層は、出口端から基材の全長未満まで延びる。いくつかの実施態様では、第１の層は、入口端から基材の全長未満まで延びる。

【0034】

【0035】

【0036】

【0037】

いくつかの実施態様では、第１のゾーン、第２のゾーン及び第３のゾーンは、単一基材上に位置し、第１のゾーンは基材の入口側に位置し、第３のゾーンは基材の出口側に位置する。いくつかの実施態様では、基材は、第１の基材及び第２の基材を含み、第１のゾーン及び第２のゾーンは第１の基材上に位置し、第３のゾーンは第２の基材上に位置し、第１の基材は第２の基材の上流に位置する。いくつかの実施態様では、基材は、第１の基材、第２の基材及び第３の基材を含み、第１のゾーンは第１の基材上に位置し、第２のゾーンは第２の基材上に位置し、第３のゾーンは第３の基材上に位置し、第１の基材は第２の基材の上流に位置し、第２の基材は第３の基材の上流に位置する。

【図面の簡単な説明】

【0038】

【図1】プレターボ及びポストターボ近位連結触媒を含む、本発明の実施態様のシステム構成を図示する。

【図2】ポストターボ近位連結ＳＣＲ／ＡＳＣ／ＤＯＣ触媒を含む、本発明の実施態様のシステム構成を図示する。

【図3】ポストターボ近位連結ＳＣＲ触媒と、後に続くＡＳＣ／ＤＯＣ触媒とを含む、本発明の実施態様のシステム構成を図示する。

【図4】プレターボ近位連結ＳＣＲ触媒と、後に続くポストターボＡＳＣ／ＤＯＣ触媒とを含む、本発明の実施態様のシステム構成を図示する。

【図5】体系的に多様な機能：（１）ＳＣＲ単独、（２）ＳＣＲ／ＤＯＣ、（３）ＡＳＣ／ＤＯＣ及び（４）ＳＣＲ／ＡＳＣ／ＤＯＣを有する模擬エンジン出力条件下で試験した触媒構成を図示する。

【図6】発明の触媒と参照触媒のＮＨ_３変換を示す。

【図7】発明の触媒と参照触媒のＮＨ_３スリップを示す。

【図8】発明の触媒と参照触媒のＮＯ変換を示す。

【図9】発明の触媒と参照触媒のＣＯ変換を示す。

【図10】発明の触媒と参照触媒のＨＣ変換を示す。

【図11】発明の触媒と参照触媒のＮ_２Ｏ形成を示す。

【図12】発明の触媒と参照触媒のＮ_２収率を示す。

【図13】発明の触媒と参照触媒の出口温度を示す。

【発明を実施するための形態】

【0039】

本発明の触媒は、ＳＣＲ触媒、ＡＳＣ、及びＤＯＣ又はＤＥＣの様々な構成を含む触媒物品に関する。触媒及び特定の構成は、以下でさらに詳述される。本発明のシステムは、ターボチャージャを有する様々なシステム構成におけるそのようなＳＣＲ／ＡＳＣ／ＤＯＣ又はＤＥＣ触媒に関する。システム及び特定の構成は、以下でさらに詳述される。

【0040】

２ゾーン構成
本発明の実施態様は、入口端及び出口端を有する基材、第１のゾーン及び第２のゾーンを含む触媒物品に関し、第１のゾーンは第２のゾーンの上流に位置する。第１のゾーンは、担体上の白金族金属を有するアンモニアスリップ触媒（ＡＳＣ）最下層と；ＡＳＣ最下層より上に位置する、ＳＣＲ触媒を有するＳＣＲ層とを含み得る。第２のゾーンは、ディーゼル酸化触媒（ＤＯＣ）又はディーゼル発熱触媒（ＤＥＣ）を含み得る。そのような触媒物品では、ＡＳＣ最下層は第２のゾーンへ延びてもよい。いくつかの実施態様では、ＡＳＣ最下層は、（１）担体上の白金族金属と（２）第１のＳＣＲ触媒のブレンドを含む。

【0041】

いくつかの実施態様では、ＡＳＣ最下層は、出口端から基材の全長未満にわたって延び；ＳＣＲ層は、入口端から基材の全長未満にわたって延び、少なくとも部分的にＡＳＣ最下層に重なり；第２のゾーン触媒（ＤＯＣ又はＤＥＣ）は、出口端から基材の全長未満にわたって延びる第２の層に含まれ、第２の層は、ＡＳＣ最下層の最上部に位置し、ＡＳＣ最下層よりも長さが短い。

【0042】

いくつかの実施態様では、ＡＳＣ最下層は、入口端から基材の全長未満にわたって延び、ＳＣＲ層は、入口端から基材の全長未満にわたって延びる。いくつかの実施態様では、ＳＣＲ層は、ＡＳＣ最下層の最上部に位置してもよく、ＡＳＣ最下層より出口端へ向かってさらに延びない。第２のゾーン触媒（ＤＯＣ又はＤＥＣ）は、出口端から基材の全長未満にわたって延びる第２の層に含まれ、第２の層は少なくとも部分的にＡＳＣ最下層に重なる。

【0043】

いくつかの実施態様では、ＡＳＣ最下層は、入口端から基材の全長未満にわたって延び、ＳＣＲ層は、入口端から基材の全長未満にわたって延びる。いくつかの実施態様では、ＳＣＲ層は、ＡＳＣ最下層の最上部に位置してもよく、ＡＳＣ最下層より出口端へ向かってさらに延びる。第２のゾーン触媒（ＤＯＣ又はＤＥＣ）は、出口端から基材の全長未満にわたって延びる層に含まれ得る。

【0044】

いくつかの実施態様では、ＡＳＣ最下層は、基材の全長を覆い、ＳＣＲ層は、入口端から基材の全長未満にわたって延びる。ＳＣＲ層は、ＡＳＣ最下層の最上部に位置してもよく、第２のゾーン触媒（ＤＯＣ又はＤＥＣ）は、出口端から基材の全長未満にわたって延びる第２の層に含まれてもよく、第２の層はＡＳＣ最下層の最上部に位置する。

【0045】

いくつかの実施態様では、第２のゾーン触媒は、基材内に位置する。

【0046】

いくつかの実施態様では、第１及び第２のゾーンは、単一基材上に位置し、第１のゾーンは基材の入口側に位置し、第２のゾーンは基材の出口側に位置する。別の実施態様では、第１のゾーンは第１の基材上に位置し、第２のゾーンは第２の基材上に位置し、第１の基材が第２の基材の上流に位置する。第１及び第２の基材は、近位連結されていてもよい。第１及び第２の基材が近位連結されているとき、第２の基材は、第１の基材の近くに、且つ／又はその下流に直接置かれてもよい。

【0047】

本発明の実施態様は、第１のゾーン及び第２のゾーンを有する触媒物品に関し、第１のゾーンは、担体上の白金族金属及び第１のＳＣＲ触媒を含むアンモニアスリップ触媒（ＡＳＣ）を含み；第２のゾーンは、ディーゼル酸化触媒（ＤＯＣ）又はディーゼル発熱触媒（ＤＥＣ）を含む。第１のゾーンは、（１）担体上の白金族金属と（２）第１のＳＣＲ触媒とのブレンドを有する最下層、及び第２のＳＣＲ触媒を含む、最下層より上に位置する最上層を含みよう構成され得る。いくつかの実施態様では、第１及び第２のゾーンは、単一基材上に位置し、第１のゾーンは基材の入口側に位置し、第２のゾーンは基材の出口側に位置する。別の実施態様では、第１のゾーンは第１の基材上に位置し、第２のゾーンは第２の基材上に位置し、第１の基材が第２の基材の上流に位置する。第１及び第２の基材は、近位連結されていてもよい。第１及び第２の基材が近位連結されているとき、第２の基材は、第１の基材の近くに、且つ／又はその下流に直接置かれてもよい。

【0048】

排気流からの排出を減少させる方法は、排気流を本明細書に記載の触媒物品と接触させることを含み得る。

【0049】

３ゾーン構成
本発明の実施態様は、第１のゾーン、第２のゾーン及び第３のゾーンを有する触媒物品に関する。第１のゾーンは、ＳＣＲ触媒を含み得る。第２のゾーンは、担体上の白金族金属と第１のＳＣＲ触媒とのブレンドを有するＡＳＣを含み得る。第３のゾーンは、ＤＯＣ又はＤＥＣなどの触媒（「第３のゾーン触媒」）を含み得る。第１のゾーンは第２のゾーンの上流に位置し、第２のゾーンは第３のゾーンの上流に位置する。

【0050】

いくつかの実施態様では、ＡＳＣは第１のゾーンに含まれる。第３のゾーン触媒は、出口端から基材の全長未満にわたって延びる第２の層に位置してもよく、第２の層は第１の層の最上部に位置し、第１の層よりも長さが短い。第２のＳＣＲ触媒は、入口端から基材の全長未満にわたって延び、第１の層と少なくとも部分的に重なる層に含まれ得る。いくつかの実施態様では、第１の層は、出口端から基材の全長未満まで延びる。いくつかの実施態様では、第１の層は、入口端から基材の全長未満まで延びる。

【0051】

いくつかの実施態様では、第１のゾーン、第２のゾーン及び第３のゾーンは、単一基材上に位置し、第１のゾーンは基材の入口側に位置し、第３のゾーンは基材の出口側に位置する。いくつかの実施態様では、第１のゾーン及び第２のゾーンは第１の基材上に位置し、第３のゾーンは第２の基材上に位置し、第１の基材は第２の基材の上流に位置する。第１及び第２の基材は、近位連結されていてもよい。第１及び第２の基材が近位連結されているとき、第２の基材は、第１の基材の近くに、且つ／又はその下流に直接置かれてもよい。

【0052】

いくつかの実施態様では、第１のゾーンは第１の基材上に位置し、第２のゾーンは第２の基材上に位置し、第３のゾーンは第３の基材上に位置し、第１の基材は第２の基材の上流に位置し、第２の基材は第３の基材の上流に位置する。第１、第２及び第３の基材は、近位連結されていてもよい。第１、第２及び／又は第３の基材は近位連結されているとき、第２の基材は、第１の基材の近くに、且つ／又はその下流に直接置かれてもよく、第３の基材は、第２の基材の近くに、且つ／又はその下流に直接置かれてもよい。

【0053】

排気流からの排出を減少させる方法は、排気流を本明細書に記載の触媒物品と接触させることを含み得る。

【0054】

システム構成
本発明のシステム構成は、ターボチャージャ、上流ＳＣＲ触媒、及び前項に記載される２ゾーン又は３ゾーン構成を有する触媒物品を含み得る。上流ＳＣＲ触媒は、前項に記載される２ゾーン又は３ゾーン構成を有する触媒物品の上流に位置してもよく、いくつかの実施態様では、上流ＳＣＲ触媒及び触媒物品は近位連結されてもよい。いくつかの実施態様では、上流ＳＣＲ触媒及び触媒物品は単一基材上に位置しており、上流ＳＣＲ触媒は、触媒物品の第１及び第２（及び存在する場合は第３）のゾーンの上流に位置する。いくつかの実施態様では、上流ＳＣＲ触媒は、ターボチャージャの上流に位置している。上流ＳＣＲ触媒がターボチャージャの上流に位置するとき、上流ＳＣＲ触媒はＡＳＣと組み合わされる。いくつかの実施態様では、上流ＳＣＲ触媒は、ターボチャージャの下流に位置している。

【0055】

上記の２ゾーン又は３ゾーン構成を有する触媒物品は、ターボチャージャの下流に位置し得る。いくつかの実施態様では、システムは、上記の２ゾーン又は３ゾーン構成を有する触媒物品の下流に位置するＳＣＲ触媒を含む。いくつかの実施態様では、システムはフィルタも含み得る。

【0056】

システムは、一又は複数の還元剤インジェクタを、例えばシステム中の任意のＳＣＲ触媒の上流に含み得る。いくつかの実施態様では、システムは、ＳＣＲ触媒及び／又は上記の２ゾーン若しくは３ゾーン構成を有する触媒物品の下流の還元剤インジェクタを含む。下流ＳＣＲ触媒を有するシステムでは、還元剤インジェクタは、下流ＳＣＲ触媒の上流に含まれ得る。

【0057】

図１を参照すると、本発明のシステムは、触媒成分の多くの組み合わせを含み得る。概して、システムは、プレターボ及びポストターボ近位連結触媒を含んでもよく、図１に図示される触媒の任意の組み合わせを含み得る。図１に示す通り、システムはプレターボ触媒を含んでもよく、それは、ＳＣＲ触媒、ＡＳＣ、又は様々な構成のＳＣＲ／ＡＳＣを含んでもよい。ＳＣＲ／ＡＳＣプレターボ触媒構成は、ＡＳＣを含む最下層及びＳＣＲ触媒を含む最上層を含み得る。ＡＳＣ最下層は、基材の全長にわたって延びてもよく、又は出口端から入口端へ向かって延び、基材の全長未満を覆ってもよい。最上層ＳＣＲ触媒は、基材の入口端から出口端へ向かって延びてもよく、少なくとも部分的にＡＳＣ最下層に重なってもよい。最上層ＳＣＲ触媒は、基材の全長にわたって延びてもよく、又は入口端から延び、基材の全長未満を覆ってもよい。

【0058】

図１に図示する通り、システムは、プレターボ触媒の上流の尿素インジェクタを含み得る。ポストターボ触媒は、ＳＣＲ触媒、ＡＳＣ、及び／又は本明細書に記載され、且つ図１に図示されるようなＤＯＣを含み得る。ポストターボ触媒は、１）ＤＯＣのみ、２）ＡＳＣ及びＤＯＣ、又は３）ＳＣＲ、ＡＳＣ及びＤＯＣの組み合わせを含むように構成され得る。ポストターボ触媒は、ＡＳＣを含む最下層及びＳＣＲ触媒を含む最上層を含み得る。ＡＳＣ最下層は、基材の全長にわたって延びてもよく、又は出口端から入口端へ向かって延び、基材の全長未満を覆ってもよい。最上層ＳＣＲ触媒は、基材の入口端から出口端へ向かって延びてもよく、少なくとも部分的にＡＳＣ最下層に重なってもよい。最上層ＳＣＲ触媒は、基材の全長にわたって延びてもよく、又は入口端から延び、基材の全長未満を覆ってもよい。ＤＯＣは、基材の出口端から入口端へ向かって延びる最上層に含まれてもよく、基材の全長未満を覆ってもよく、ＡＳＣ最下層の最上部に位置してもよい。ＤＯＣには、硝酸白金又は硝酸パラジウム又は硝酸白金と硝酸パラジウムの混合物の溶液が含浸されていてもよい。

【0059】

図１に示されるＡＳＣセクションは、上記のブレンドを含み得る。下流触媒は、フィルタ及び／又はＳＣＲ／ＡＳＣを含んでもよく、別の尿素／ＮＨ_３注入がＳＣＲ／ＡＳＣの前に含まれる。

【0060】

図２を参照すると、本発明のシステムは、ターボチャージャ、及び尿素インジェクタ、近位連結ＳＣＲ／ＡＳＣ／ＤＯＣ触媒、フィルタ、別の尿素インジェクタ、及びＳＣＲ／ＡＳＣ触媒を含み得る。図２を参照すると、ＳＣＲ／ＡＳＣ／ＤＯＣ触媒は、基材の出口端から入口端へ向かって延び、基材の全長未満を覆うＡＳＣ最下層、基材の出口端から入口端へ向かって延び、基材の全長未満を覆い、ＡＳＣ最下層の最上部に位置するＤＯＣ層、及び入口端から基材の出口端へ向かって延び、少なくとも部分的にＡＳＣ最下層に重なるＳＣＲ触媒層を含み得る。図２に示されるＡＳＣセクションは、上記のブレンドを含み得る。

【0061】

図３を参照すると、本発明の実施態様のシステム構成は、ポストターボ近位連結ＳＣＲ触媒と、後に続くＡＳＣ／ＤＯＣ触媒とを含み得る。システムは、ターボチャージャ、尿素インジェクタ、ＳＣＲ触媒及びＡＳＣ／ＤＯＣ触媒、フィルタ、別の尿素インジェクタ、並びにＳＣＲ／ＡＳＣ触媒を含み得る。ＡＳＣ／ＤＯＣ触媒はＡＳＣ最下層を含んでもよく、それは、基材の入口端から出口端へ向かって延びる。一構成では、ＡＳＣ最下層は、基材の全長にわたって延び、ＳＣＲ最上層は、入口端から出口端へ向かって延び、基材の全長未満を覆い、ＤＯＣ最上層は、出口端から入口端へ向かって延び、基材の全長未満を覆い、ＳＣＲ最上層及びＤＯＣ最上層は、ＡＳＣ最下層の最上部に位置する。別の構成では、ＡＳＣ最下層は、入口端から出口端へ向かって延び、基材の全長未満を覆い、ＳＣＲ最上層はＡＳＣ最下層の最上部に位置しており、入口端から出口端へ向かって延び、基材の全長未満を覆い、ＤＯＣ層は、出口端から入口端へ向かって延び、基材の全長未満を覆う。ＤＯＣ層は、部分的にＡＳＣ最下層に重なってもよい。図３に示されるＡＳＣセクションは、上記のブレンドを含み得る。

【0062】

図４は、プレターボ近位連結ＳＣＲ触媒と、後に続くポストターボＡＳＣ／ＤＯＣ触媒とを含む、本発明の実施態様のシステム構成を図示する。システムは、ＳＣＲ触媒の上流の尿素インジェクタ、後に続くターボチャージャ、ＡＳＣ／ＤＯＣ触媒、フィルタ、別の尿素インジェクタ、及びＳＣＲ／ＡＳＣ触媒を含み得る。ＡＳＣ／ＤＯＣ触媒はＡＳＣ最下層を含んでもよく、それは、基材の入口端から出口端へ向かって延びる。一構成では、ＡＳＣ最下層は、基材の全長にわたって延び、ＳＣＲ最上層は、入口端から出口端へ向かって延び、基材の全長未満を覆い、ＤＯＣ最上層は、出口端から入口端へ向かって延び、基材の全長未満を覆い、ＳＣＲ最上層及びＤＯＣ最上層は、ＡＳＣ最下層の最上部に位置する。別の構成では、ＡＳＣ最下層は、入口端から出口端へ向かって延び、基材の全長未満を覆い、ＳＣＲ最上層はＡＳＣ最下層の最上部に位置しており、入口端から出口端へ向かって延び、基材の全長未満を覆い、ＤＯＣ層は、出口端から入口端へ向かって延び、基材の全長未満を覆う。ＤＯＣ層は、部分的にＡＳＣ最下層に重なってもよい。図４に示されるＡＳＣセクションは、上記のブレンドを含み得る。

【0063】

アンモニア酸化触媒
触媒物品は、一又は複数の、アンモニアスリップ触媒（「ＡＳＣ」）とも呼ばれる、アンモニア酸化触媒を含み得る。一又は複数のＡＳＣは、ＳＣＲ触媒に又はその下流に含まれて、余剰のアンモニアを酸化させ、且つそれが大気中へ放出されるのを妨げ得る。いくつかの実施態様では、ＡＳＣは、ＳＣＲ触媒と同じ基材上に含まれ得るか、又はＳＣＲ触媒とブレンドされ得る。特定の実施態様では、アンモニア酸化触媒材料は、ＮＯ_ｘ又はＮ_２Ｏの形成の代わりにアンモニアの酸化を有利にするよう選択され得る。好ましい触媒材料には、白金、パラジウム、又はそれらの組み合わせが含まれる。アンモニア酸化触媒は、金属酸化物に担持された白金及び／又はパラジウムを含む。いくつかの実施態様では、触媒は、高表面積の担体上に配置され、アルミナを含むが、それらに限定されない。

【0064】

いくつかの実施態様では、アンモニア酸化触媒は、ケイ質担体上の白金族金属を含む。ケイ質材料材料は、（１）シリカ；（２）少なくとも２００のシリカ対アルミナ比を有するゼオライト；及び（３）≧４０％のＳｉＯ２含有量を有する非晶質のシリカドープしたアルミナ等の材料を含み得る。いくつかの実施態様では、ケイ質材料は、少なくとも２００；少なくとも２５０；少なくとも３００；少なくとも４００；少なくとも５００；少なくとも６００；少なくとも７５０；少なくとも８００；又は少なくとも１０００のシリカ対アルミナ比を有するゼオライトなどの材料を含み得る。いくつかの実施態様では、白金族金属は、白金族金属及び担体の総重量の約０．１ｗｔ％から約１０ｗｔ％；白金族金属及び担体の総重量の約０．５ｗｔ％から約１０ｗｔ％；白金族金属及び担体の総重量の約１ｗｔ％から約６ｗｔ％；白金族金属及び担体の総重量の約１．５ｗｔ％から約４ｗｔ％；白金族金属及び担体の総重量の約１０ｗｔ％；白金族金属及び担体の総重量の約０．１ｗｔ％；白金族金属及び担体の総重量の約０．５ｗｔ％；白金族金属及び担体の総重量の約１ｗｔ％；白金族金属及び担体の総重量の約２ｗｔ％；白金族金属及び担体の総重量の約３ｗｔ％；白金族金属及び担体の総重量の約４ｗｔ％；白金族金属及び担体の総重量の約５ｗｔ％；白金族金属及び担体の総重量の約６ｗｔ％；白金族金属及び担体の総重量の約７ｗｔ％；白金族金属及び担体の総重量の約８ｗｔ％；白金族金属及び担体の総重量の約９ｗｔ％；又は白金族金属及び担体の総重量の約１０ｗｔ％の量で担体上に存在する。

【0065】

いくつかの実施態様では、ケイ質担体は、ＢＥＡ、ＣＤＯ、ＣＯＮ、ＦＡＵ、ＭＥＬ、ＭＦＩ又はＭＷＷ骨格型を有するモレキュラーシーブを含み得る。

【0066】

ＳＣＲ触媒
本発明のシステムは、一又は複数のＳＣＲ触媒を含み得る。いくつかの実施態様では、触媒物品は、第１のＳＣＲ触媒及び第２のＳＣＲ触媒を含み得る。いくつかの実施態様では、第１のＳＣＲ触媒及び第２のＳＣＲ触媒は、互いに同一の配合物を含み得る。いくつかの実施態様では、第１のＳＣＲ触媒及び第２のＳＣＲ触媒は、互いに異なる配合物を含み得る。

【0067】

本発明の排気システムは、アンモニア又はアンモニアに分解可能な化合物を排気ガスに導入するためのインジェクタの下流に位置するＳＣＲ触媒を含み得る。ＳＣＲ触媒は、アンモニア又はアンモニアに分解可能な化合物を注入するためのインジェクタのすぐ下流に位置し得る（例えば、インジェクタとＳＣＲ触媒との間に介在する触媒はない）。

【0068】

ＳＣＲ触媒は、基材及び触媒組成物を含む。基材は、フロースルー基材又はフィルタリング基材であり得る。ＳＣＲ触媒がフロースルー基材を有するとき、基材はＳＣＲ触媒組成物を含み得る（すなわち、ＳＣＲ触媒は押出により得られる）か、又はＳＣＲ触媒は基材上に配置若しくは担持され得る（すなわち、ＳＣＲ触媒組成物はウォッシュコート法により基材上に塗布される）。

【0069】

ＳＣＲ触媒がフィルタリング基材を有するとき、該触媒は選択的触媒還元フィルタ触媒であり、これは本明細書中では略語「ＳＣＲＦ」で称される。ＳＣＲＦは、フィルタリング基材及び選択的触媒還元（ＳＣＲ）組成物を含む。本出願を通じたＳＣＲ触媒の使用についての言及は、必要に応じてＳＣＲＦ触媒の使用も含むと理解される。

【0070】

選択的触媒還元組成物は、金属酸化物系ＳＣＲ触媒配合物、モレキュラーシーブ系ＳＣＲ触媒配合物、又はそれらの混合物を含み得るか、又は本質的にそれからなる。そのようなＳＣＲ触媒配合物は、当該技術分野で知られている。

【0071】

選択的触媒還元組成物は、金属酸化物系ＳＣＲ触媒配合物を含み得るか、又は本質的にそれからなる。金属酸化物系ＳＣＲ触媒配合物は、耐火性酸化物に担持されたバナジウム又はタングステン又はそれらの混合物を含む。耐火性酸化物は、アルミナ、シリカ、チタニア、ジルコニア、セリア及びそれらの組み合わせからなる群より選択され得る。

【0072】

金属酸化物系ＳＣＲ触媒配合物は、チタニア（例えばＴｉＯ_２）、セリア（例えばＣｅＯ_２）、及びセリウムとジルコニウムの混合又は複合酸化物（例えばＣｅ_ｘＺｒ_（１-
_ｘ）Ｏ_２、ここでｘ＝０．１から０．９、好ましくはｘ＝０．２から０．５）からなる群より選択される耐火性酸化物に担持されるバナジウムの酸化物（例えばＶ_２Ｏ_５）及び／又はタングステンの酸化物（例えばＷＯ_３）を含み得るか、又は本質的にそれらからなる。

【0073】

耐火性酸化物がチタニア（例えばＴｉＯ_２）であるとき、好ましくは、バナジウムの酸化物の濃度は、（例えば金属酸化物系ＳＣＲ配合物の）０．５から６ｗｔ％であり、且つ／又はタングステンの酸化物（例えばＷＯ_３）の濃度は５から２０ｗｔ％である。より好ましくは、バナジウムの酸化物（例えばＶ_２Ｏ_５）及びタングステンの酸化物（例えばＷＯ_３）は、チタニア（例えばＴｉＯ_２）に担持される。

【0074】

耐火性酸化物がセリア（例えばＣｅＯ_２）であるとき、好ましくは、バナジウムの酸化物の濃度は、（例えば金属酸化物系ＳＣＲ配合物の）０．１から９ｗｔ％であり、且つ／又はタングステンの酸化物（例えばＷＯ_３）の濃度は０．１から９ｗｔ％である。

【0075】

金属酸化物系ＳＣＲ触媒配合物は、チタニア（例えばＴｉＯ_２）に担持されるバナジウムの酸化物（例えばＶ_２Ｏ_５）及び任意選択的にタングステンの酸化物（例えばＷＯ_３）を含み得るか、又は本質的にそれらからなる。

【0076】

選択的触媒還元組成物は、モレキュラーシーブ系ＳＣＲ触媒配合物を含み得るか、又は本質的にそれからなる。モレキュラーシーブ系ＳＣＲ触媒配合物は、モレキュラーシーブを含み、それは任意選択的には遷移金属交換モレキュラーシーブである。ＳＣＲ触媒配合物は遷移金属交換モレキュラーシーブを含むことが好ましい。

【0077】

一般に、モレキュラーシーブ系ＳＣＲ触媒配合物は、アルミノシリケート骨格（例えばゼオライト）、アルミノホスフェート骨格（例えばＡｌＰＯ）、シリコアルミノホスフェート骨格（例えばＳＡＰＯ）、又はヘテロ原子含有シリコアルミノホスフェート骨格（例えばＭｅが金属であるＭｅＡＰＳＯ）を有するモレキュラーシーブを含み得る。ヘテロ原子（すなわちヘテロ原子含有骨格中のもの）は、ホウ素（Ｂ）、ガリウム（Ｇａ）、チタン（Ｔｉ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、亜鉛（Ｚｎ）、鉄（Ｆｅ）、バナジウム（Ｖ）及びそれら二つ以上の組み合わせからなる群より選択され得る。ヘテロ原子は金属であることが好ましい（例えば、上記のヘテロ原子含有骨格のそれぞれは、金属含有骨格であり得る）。

【0078】

モレキュラーシーブ系ＳＣＲ触媒配合物は、アルミノシリケート骨格（例えばゼオライト）又はシリコアルミノホスフェート骨格（例えばＳＡＰＯ）を有するモレキュラーシーブを含むか、又は本質的にそれからなる。

【0079】

モレキュラーシーブがアルミノシリケート骨格を有する（例えば、モレキュラーシーブがゼオライトである）とき、典型的には、モレキュラーシーブは、５から２００（例えば１０から２００）、好ましくは１０から１００（例えば１０から３０、又は２０から８０）、例えば１２から４０、又は１５から３０のシリカ対アルミナのモル比（ＳＡＲ）を有する。いくつかの実施態様では、適切なモレキュラーシーブは、＞２００；＞６００；又は＞１２００のＳＡＲを有する。いくつかの実施態様では、モレキュラーシーブは、約１５００から約２１００のＳＡＲを有する。

【0080】

典型的には、モレキュラーシーブは微多孔質である。微多孔質モレキュラーシーブは、２ｎｍ未満の直径を有する細孔を有する（例えば、ＩＵＰＡＣの「微多孔質（ｍｉｃｒｏｐｏｒｏｕｓ）の定義による［Pure & Appl. Chem., 66(8), (1994), 1739-1758)を参照］）。

【0081】

モレキュラーシーブ系ＳＣＲ触媒配合物は、小細孔モレキュラーシーブ（例えば８つの四面体原子の最大環サイズを有するモレキュラーシーブ）、中細孔モレキュラーシーブ（例えば１０の四面体原子の最大環サイズを有するモレキュラーシーブ）、及び大細孔モレキュラーシーブ（すなわち１２の四面体原子の最大環サイズを有するモレキュラーシーブ）を含み得る。

【0082】

モレキュラーシーブが、小細孔モレキュラーシーブであるとき、小細孔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、ＬＴＡ、ＫＦＩ、ＭＥＲ、ＭＯＮ、ＮＳＩ、ＯＷＥ、ＰＡＵ、ＰＨＩ、ＲＨＯ、ＲＴＨ、ＳＡＴ、ＳＡＶ、ＳＦＷ、ＳＩＶ、ＴＨＯ、ＴＳＣ、ＵＥＩ、ＵＦＩ、ＶＮＩ、ＹＵＧ及びＺＯＮ、又はこれらのいずれか二つ以上の混合及び／又は連晶から成る群より選択される骨格型コード（ＦＴＣ）により表される骨格構造を有し得る。好ましくは、小細孔モレキュラーシーブは、ＣＨＡ、ＬＥＶ、ＡＥＩ、ＡＦＸ、ＥＲＩ、ＬＴＡ、ＳＦＷ、ＫＦＩ、ＤＤＲ及びＩＴＥからなる群より選択されるＦＴＣにより表される骨格構造を有する。より好ましくは、小細孔モレキュラーシーブは、ＣＨＡ及びＡＥＩからなる群より選択されるＦＴＣにより表される骨格構造を有する。小細孔モレキュラーシーブは、ＦＴＣＣＨＡにより表される骨格構造を有し得る。小細孔モレキュラーシーブは、ＦＴＣＡＥＩにより表される骨格構造を有し得る。小細孔モレキュラーシーブがゼオライトであり、ＦＴＣＣＨＡにより表される骨格を有するとき、ゼオライトはチャバザイトであり得る。

【0083】

モレキュラーシーブが中細孔モレキュラーシーブであるとき、中細孔モレキュラーシーブは、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、又はそれら二つ以上の混合及び／又は連晶からなる群より選択される骨格型コード（ＦＴＣ）により表される骨格構造を有し得る。好ましくは、中細孔モレキュラーシーブは、ＦＥＲ、ＭＥＬ、ＭＦＩ及びＳＴＴからなる群より選択されるＦＴＣにより表される骨格構造を有する。より好ましくは、中細孔モレキュラーシーブは、ＦＥＲ及びＭＦＩからなる群より選択されるＦＴＣ、特にＭＦＩにより表される骨格構造を有する。中細孔モレキュラーシーブがゼオライトであり、ＦＴＣＦＥＲ又はＭＦＩにより表される骨格を有するとき、ゼオライトは、フェリエライト、シリカライト又はＺＳＭ－５であり得る。

【0084】

モレキュラーシーブが大細孔モレキュラーシーブであるとき、大細孔モレキュラーシーブは、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、又はこれら二つ以上の混合及び／又は連晶からなる群より選択される骨格型コード（ＦＴＣ）により表される骨格構造を有し得る。好ましくは、大細孔モレキュラーシーブは、ＡＦＩ、ＢＥＡ、ＭＡＺ、ＭＯＲ及びＯＦＦからなる群より選択されるＦＴＣにより表される骨格構造を有する。より好ましくは、大細孔モレキュラーシーブは、ＢＥＡ、ＭＯＲ及びＭＦＩからなる群より選択されるＦＴＣにより表される骨格構造を有する。大細孔モレキュラーシーブがゼオライトであり、ＦＴＣＢＥＡ、ＦＡＵ又はＭＯＲにより表される骨格を有するとき、ゼオライトは、ベータゼオライト、フォージャサイト、ゼオライトＹ、ゼオライトＸ又はモルデナイトであり得る。

【0085】

一般に、モレキュラーシーブは小細孔モレキュラーシーブであることが好ましい。

【0086】

モレキュラーシーブ系ＳＣＲ触媒配合物は、好ましくは、遷移金属交換モレキュラーシーブを含む。遷移金属は、コバルト、銅、鉄、マンガン、ニッケル、パラジウム、白金、ルテニウム及びレニウムからなる群より選択され得る。

【0087】

遷移金属は銅であり得る。銅交換モレキュラーシーブを含有するＳＣＲ触媒配合物の利点は、そのような配合物が優れた低温ＮＯ_ｘ還元活性（例えば、それは、鉄交換モレキュラーシーブの低温ＮＯ_ｘ還元活性よりも良好であることがある）を有することである。本発明のシステム及び方法は、あらゆる種類のＳＣＲ触媒を含み得るが、銅を含有するＳＣＲ触媒（「Ｃｕ－ＳＣＲ触媒」）は、それらが硫酸化の影響に対して特に脆弱であるため、本発明のシステムからより著しい利益を受けることができる。Ｃｕ－ＳＣＲ触媒配合物は、例えば、Ｃｕ交換ＳＡＰＯ－３４、Ｃｕ交換ＣＨＡゼオライト、Ｃｕ交換ＡＥＩゼオライト又はそれらの組み合わせを含み得る。

【0088】

遷移金属は、モレキュラーシーブの外面上の骨格外部位、又はモレキュラーシーブのチャネル、空洞若しくはケージ内に存在し得る。

【0089】

典型的には、遷移金属交換モレキュラーシーブは、遷移金属交換モレキュラーシーブの０．１０から１０重量％の量、好ましくは０．２から５重量％の量を含む。

【0090】

一般に、選択的触媒還元触媒は、０．５から４．０ｇｉｎ^-３、好ましくは１．０から３．０４．０ｇｉｎ^-３の総濃度で選択的触媒還元組成物を含む。

【0091】

ＳＣＲ触媒組成物は、金属酸化物系ＳＣＲ触媒配合物とモレキュラーシーブ系ＳＣＲ触媒配合物との混合物を含み得る。（ａ）金属酸化物系ＳＣＲ触媒配合物は、チタニア（例えばＴｉＯ_２）に担持されるバナジウムの酸化物（例えばＶ_２Ｏ_５）及び任意選択的にタングステンの酸化物（例えばＷＯ_３）を含み得るか、又は本質的にそれらからなり、且つ（ｂ）モレキュラーシーブ系ＳＣＲ触媒配合物は、遷移金属交換モレキュラーシーブを含み得る。

【0092】

ＳＣＲ触媒がＳＣＲＦであるとき、フィルタリング基材は、好ましくは、ウォールフロー型フィルタ基材モノリスであり得る。ウォールフロー型フィルタ基材モノリス（例えばＳＣＲ－ＤＰＦのもの）は、典型的には、１平方インチ当たり（ｃｐｓｉ）６０から４００セルのセル密度を有する。ウォールフロー型フィルタ基材モノリスは、１００から３５０ｃｐｓｉのセル密度を有することが好ましく、より好ましくは２００から３００ｃｐｓｉのセル密度を有することが好ましい。

【0093】

ウォールフロー型フィルタ基材モノリスは、０．２０から０．５０ｍｍ、好ましくは０．２５から０．３５ｍｍ（例えば約０．３０ｍｍ）の壁厚（例えば平均内部壁厚）を有し得る。

【0094】

一般的に、コーティングされていないウォールフロー型フィルタ基材モノリスは、５０から８０％、好ましくは５５から７５％、より好ましくは６０から７０％の多孔率を有する。

【0095】

コーティングされていないウォールフロー型フィルタ基材モノリスは、典型的には少なくとも５μｍの平均細孔サイズを有する。平均細孔サイズは、１０から４０μｍ、例えば１５から３５μｍ、より好ましくは２０から３０μｍであることが好ましい。

【0096】

ウォールフロー型フィルタ基材モノリスは、対称的なセル設計又は非対称的なセル設計を有し得る。

【0097】

一般にＳＣＲＦに関しては、選択的触媒還元組成物は、ウォールフロー型フィルタ基材モノリスの壁内に配置される。加えて、選択的触媒還元組成物は、入口チャネルの壁上及び／又は出口チャネルの壁上に配置され得る。

【0098】

ブレンド
本発明の実施態様は、（１）担体上の白金族金属と（２）ＳＣＲ触媒とのブレンドを含み得る。いくつかの実施態様では、ブレンド内で、ＳＣＲ触媒の担体上の白金族金属に対する重量比は、約３：１から約３００：１；約３：１から約２５０：１；約３：１から約２００：１；約４：１から約１５０：１；約５：１から約１００：１；約６：１から約９０：１；約７：１から約８０：１；約８：１から約７０：１；約９：１から約６０：１；約１０：１から約５０：１；約３：１；約４：１；約５：１；約６：１；約７：１；約８：１；約９：１；約１０：１；約１５：１；約２０：１；約２５：１；約３０：１；約４０：１；約５０：１；約７５：１；約１００：１；約１２５：１；約１５０：１；約１７５：１；約２００：１；約２２５：１；約２５０：１；約２７５：１；又は約３００：１である。

【0099】

ＤＯＣ
本発明の触媒物品及びシステムは、一又は複数のディーゼル酸化触媒を含み得る。酸化触媒、及び特にディーゼル酸化触媒（ＤＯＣ）が、当該技術分野でよく知られている。酸化触媒は、ＣＯをＣＯ_２に酸化し、気相炭化水素（ＨＣ）及びディーゼル微粒子の有機フラクション（可溶性有機成分）をＣＯ_２とＨ_２Ｏに酸化するように設計されている。典型的な酸化触媒は、アルミナ、シリカ－アルミナ、及びゼオライトなどの高表面積の無機酸化物担体上白金及び任意選択的にパラジウムも含む。

【0100】

基材
本発明の触媒はそれぞれ、フロースルー基材又はフィルタ基材をさらに含み得る。一実施態様では、触媒は、フロースルー又はフィルタ基材上にコーティングされてもよく、好ましくは、ウォッシュコート法を使用して、フロースルー又はフィルタ基材上に堆積される。

【0101】

ＳＣＲ触媒とフィルタの組み合わせは、選択的触媒還元フィルタ（ＳＣＲＦ触媒）として知られている。ＳＣＲＦ触媒は、ＳＣＲ及びパーティキュレートフィルタの機能性を組み合わせた単一基材装置であり、所望の本発明の実施態様に適している。本出願を通じたＳＣＲ触媒についての記載及び言及は、必要に応じて、ＳＣＲＦ触媒も含むと理解される。

【0102】

フロースルー又はフィルタ基材は、触媒／吸着体成分を含有することができる基材である。好ましくは、基材は、セラミック基材又は金属基材である。セラミック基材は、任意の好適な耐火材料、例えばアルミナ、シリカ、チタニア、セリア、ジルコニア、マグネシア、ゼオライト、窒化ケイ素、炭化ケイ素、ケイ酸ジルコニウム、ケイ酸マグネシウム、アルミノケイ酸塩、及びメタロアルミノケイ酸塩（コーディエライト及びスポジュメンなど）又はそれらの任意の２種以上の混合物若しくは混合酸化物から作られていてもよい。コーディエライト、ケイ酸アルミン酸マグネシウム及び炭化ケイ素が特に好ましい。

【0103】

金属基材はいかなる好適な金属から作られてもよく、特に、チタンとステンレス鋼のような耐熱性の金属及び金属合金でも、他の微量金属に加えて、鉄、ニッケル、クロム、及び／又はアルミニウムを含むフェライト合金でもよい。

【0104】

フロースルー基材は、好ましくは基材を軸方向に通り、基材の入口又は出口から基材全体に延びる多くの小さな平行する薄壁で囲まれたチャネルのあるハニカム構造を有するフロースルーモノリスである。基材のチャンネル断面は、いかなる形状でもよいが、好ましくは正方形、シヌソイド形、三角形、長方形、六角形、台形、円形又は楕円形である。フロースルー基材は、多孔度が高い場合があり、これにより、触媒が基材壁内を貫通することが可能になる。

【0105】

好ましくは、フィルタ基材は、ウォールフロー型モノリスフィルタである。ウォールフロー型フィルタのチャネルは交互に閉塞しており、それによって、排気ガス流が、入口からチャネルに入り、その後チャネルを貫流して、出口につながる異なるチャネルからフィルタを出ることが可能になる。排気ガス流内の粒子は、ゆえに、フィルタに捕捉される。

【0106】

触媒／吸着体は、ウォッシュコート法等の任意の既知の手段によって、フロースルー又はフィルタ基材に添加され得る。

【0107】

還元剤／尿素インジェクタ
システムは、ＳＣＲ及び／又はＳＣＲＦ触媒の上流の排気システムに窒素還元剤を導入するための手段を備え得る。排気システム中へ窒素還元剤を導入するための手段はＳＣＲ又はＳＣＲＦ触媒のすぐ上流にある（例えば、窒素還元剤を導入するための手段とＳＣＲ又はＳＣＲＦ触媒との間に介在する触媒は存在しない）ことが好ましい場合がある。

【0108】

還元剤は、排気ガスの中へ還元剤を導入するための、いずれかの好適な手段によって、流れている排気ガスに加えられる。適切な手段には、インジェクタ、噴霧器、又は供給装置が含まれる。そのような手段は当該技術分野でよく知られている。

【0109】

システムにおける使用のための窒素還元剤は、尿素、炭酸アンモニウム、カルバミン酸アンモニウム、炭酸水素アンモニウム、及びギ酸アンモニウムからなる群より選択されるアンモニア自体、ヒドラジン、又はアンモニア前駆体であり得る。尿素が特に好ましい。

【0110】

排気システムはまた、その中のＮＯｘを還元するための、排気ガスの中への還元剤の導入を制御する手段も備えうる。好ましい制御手段は、電子制御装置、任意選択的にエンジン制御装置を含み、ＮＯ還元触媒の下流に位置するＮＯｘセンサを更に備え得る。

【0111】

有益性
本発明の触媒物品は、より高い触媒活性及び選択性を提供し得る。さらに、いくつかの実施態様では、ＨＣ酸化及び発熱生成は、後部ゾーンに集中し得るため、熱水分解から前部のＡＳＣゾーンを保護し得る。

【0112】

いくつかの実施態様では、本発明の触媒物品は、最下層にＳＣＲを含まないことを除いては同等の触媒物品と比較して、同等又は増強したＮＯｘ変換を有し得る。いくつかの実施態様では、本発明の触媒物品は、第１のＳＣＲ触媒を含まないことを除いては同等の触媒物品と比較して、増強したＮＯｘ変換を有することがあり、発明の触媒物品は、約４０％から約５０％のＮＯｘ変換の改善を示す。

【0113】

いくつかの実施態様では、本発明の触媒物品は、ＡＳＣ最下層にＳＣＲを含まないことを除いては同等の触媒物品と比較して、約３５０℃を下回る温度でＮ_２Ｏ形成についての減少した活性を有し得る。いくつかの実施態様では、本発明の触媒物品は、第１のＳＣＲ触媒を含まないことを除いては同等の触媒物品と比較して、約３５０℃を下回る温度でＮ_２Ｏ形成についての減少した活性を有してもよく、発明の触媒は、約６０％超のＮ_２Ｏ形成の減少を示す。

【0114】

本明細書及び添付の特許請求の範囲で使用される場合、単数形「ある（ａ）」、「ある（ａｎ）」及び「その（ｔｈｅ）」は、文脈に相反することが明記されていない限り、複数の指示対象を含む。したがって、例えば「触媒（ａｃａｔａｌｙｓｔ）」についての言及は、２つ以上の触媒の混合物などを含む。

【0115】

「アンモニアスリップ」という用語は、ＳＣＲ触媒を通過する未反応アンモニアの量を意味する。

【0116】

用語「担体」とは、触媒が固定されている材料を意味する。

【0117】

用語「か焼する」又は「か焼」とは、空気中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、ＩＵＰＡＣのか焼の定義と一致するものである（IUPAC. Compendium of Chemical Terminoology, 2nd ed. (the 「Gold Book」). Compiled by A. D. McNaught and A. Wilkinson. Blackwell Scientific Publications, Oxford (1997)．ＸＭＬオンライン修正バージョン： http://goldbook.iupac. org(2006-)、創作者M. Nic、J. Jirat、B. Kosata；改訂者A. Jenkins. ISBN 0-9678550-9-8. doi:10.1351/ goldbook.）。金属塩を分解し、触媒内の金属イオンの交換を促進し、触媒を基材に接着させるために、焼成が行われる。焼成に用いられる温度は、焼成される材料中の成分に応じて決まり、一般に、約４００℃から約９００℃の間でおよそ１から８時間の間である。いくつかの場合、か焼は、約１２００℃の温度まで実施されうる。本明細書に記載の方法を含む用途では、か焼は、一般に、約４００℃から約７００℃の温度でおよそ１から８時間の間、好ましくは約４００℃から約６５０℃の温度でおよそ１から４時間の間、行われる。

【0118】

さまざまな数値要素の１つ又は複数の範囲が提供される場合、その一つ又は複数の範囲は、別記されない限り、その値を含めることができる。

【0119】

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。

【0120】

「ディーゼル酸化触媒」（ＤＯＣ）、「ディーゼル発熱触媒」（ＤＥＣ）、「ＮＯｘ吸収体」、「ＳＣＲ／ＰＮＡ」（選択的触媒還元／受動的ＮＯｘ吸着体）、コールドスタート触媒」（ＣＳＣ）、及び「三元触媒」（ＴＷＣ）という用語は、燃焼プロセスからの排気ガスを処理するために使用されるさまざまなタイプの触媒を記載するために使用される、当該技術分野において周知の用語である。

【0121】

用語「白金族金属」又は「ＰＧＭ」は、白金、パラジウム、ルテニウム、ロジウム、オスミウム、及びイリジウムを指す。白金族金属は好ましくは、白金、パラジウム、ルテニウム又はロジウムである。

【0122】

用語「下流」及び「上流」は、排気ガスの流れが基材又は物品の入口端から出口端に向かう触媒又は基材の配向を表す。

【0123】

以下の実施例は本発明の単なる例示であり、当業者は本発明の精神及び特許請求の範囲内にある多くのバリエーションを認識するであろう。

【実施例0124】

この実施例では、体系的に多様な機能：（１）ＳＣＲ単独、（２）ＳＣＲ／ＤＯＣ、（３）ＡＳＣ／ＤＯＣ及び（４）ＳＣＲ／ＡＳＣ／ＤＯＣを有する模擬エンジン出力条件下で、三つの近位連結触媒構成を試験した。さらに、システム全体のパフォーマンスにおけるＮＨ_３スリップ及びＡＳＣの機能の影響を理解するために、ＡＮＲ＜１及びＡＮＲ＞１の両方で試験を実施した。

【0125】

試験した構成を図５に示す。試験条件：６００／１２００ｐｐｍのＮＨ_３、１０００ｐｐｍのＮＯ、５００ｐｐｍの（Ｃ１ベースの）Ｃ_１０Ｈ_２２、２００ｐｐｍのＣＯ、１０％のＯ_２、４．５％のＣＯ_２、４．５％のＨ_２Ｏ、ＳＣＲ／ＤＯＣ、ＳＣＲ／ＡＳＣ／ＤＯＣ及びＳＣＲ触媒それぞれについて、合計ＳＶ＝３０，０００ｈ－１、４０，０００ｈ－１及び５０，０００ｈ－１。結果を図６から図１３に示す。

【0126】

ＳＣＲ触媒のみを有する構成（１）では、システムは、最高のＮＯｘ変換及び最低のＮ_２Ｏ形成を有するが、特にＡＮＲ＞１のとき、非常に劣ったＨＣ／ＣＯ変換を有し、ＮＨ_３スリップのコントロールを欠く。構成（２）に示すように、ＳＣＲ触媒からスリップしたＮＨ_３は、後部ＤＯＣゾーンで酸化し、低温（Ｔ≦３５０℃）で非常に高いＮ_２Ｏ選択性を有し；さらに、より高温（Ｔ≧３５０℃）では、ＤＯＣでのＮＨ_３酸化は、ＮＯｘの形成に対して高い選択性を有し、これは、システムの総ＮＯｘ変換を減少させる。

【0127】

下流のＤＯＣへのＮＨ_３スリップを最小限に抑えるために、ＡＳＣ／ＤＯＣ有する構成（３）を、ブレンドＡＳＣ又は従来のＰｔ／アルミナタイプＡＳＣの両方で３ｇ／ｆｔ^３Ｐｔローディングで評価した。図１１に示すように、構成（３）は前部ゾーンに従来のＡＳＣを有し、システムは、構成（２）よりもさらに多くのＮ_２Ｏを生成するが、これは、ＳＣＲ機能が不十分であり、ＡＳＣからのＰｔでの非選択的なＮＯ＋ＮＨ_３反応が原因である。反対に、構成（３）をブレンドＡＳＣで試験すると、Ｎ_２Ｏ形成は、３５０℃を下回る温度で＞６０％減少する。実際、２５０℃から３５０℃の最も関連性の高い温度では、このシステムからのＮ_２Ｏは、構成（２）よりもさらに３０－５０％低い。同様に、ブレンドＡＳＣを有する構成（３）は、従来のＡＳＣと比較して、より高温度で高い選択性を示し、総ＮＯｘ変換で４０－５０％の増加をもたらした。（図８参照）。それらの結果は、発明のＡＳＣが、Ｃｕ－ＳＣＲ触媒により触媒化される選択的ＮＯ＋ＮＨ_３反応を優先的に促進するが、Ｐｔにより触媒化される非選択的ＮＯ＋ＮＨ_３反応及びＮＨ_３酸化を最小化し、近位連結の用途に非常に適するようにすることを示唆している。

【0128】

システムのパフォーマンスをさらに改善するために、追加の前部ＳＣＲゾーンを有する３ゾーン構成（構成（４））を評価した。図８及び１２に示すように、中間ゾーンにブレンドＡＳＣを有する３ゾーン構成は、前部にブレンドＡＳＣを有する２ゾーン構成と比較して、さらに改善されたＮＯ変換及びＮ_２選択性を示した。構成（４）の全体的なパフォーマンスは、構成（１）（つまりＳＣＲのみ）と同様のＮＯｘ変換及びＮ_２Ｏ形成を有し、構成（２）及び（３）（つまりＳＣＲ／ＤＯＣ及びＡＳＣ／ＤＯＣ）と同様のＮＨ_３、ＨＣ及びＣＯ変換を有する。（図８、１１、６、１０、及び９を参照）。

【0129】

上記の構成では、各ゾーン／機能は、単一基材又は別個の基材上にコーティングすることができ；ターボチャージャを搭載するエンジンシステムでは、それらの機能はプレターボ触媒とポストターボ触媒とに分けることができる。

【図1】