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氮氧化物(NOx)储存催化剂

阅读：450发布：2020-05-13

IPRDB可以提供氮氧化物(NOx)储存催化剂专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种用于储存贫燃发动机废气中的氮氧化物(NOx)的催化剂，其包含NOx储存材料和基底，其中该NOx储存材料包含在载体材料上的NOx储存组分和NO氧化促进剂，其中该NO氧化促进剂是锰或其氧化物、氢氧化物或碳酸盐。，下面是氮氧化物(NOx)储存催化剂专利的具体信息内容。

权利要求

1.用于储存贫燃发动机废气中的氮氧化物(NOx)的催化剂，其包含NOx储存材料和基底，其中该NOx储存材料包含在载体材料上的NOx储存组分和NO氧化促进剂，其中该NO氧化促进剂是锰或其氧化物、氢氧化物或碳酸盐。

2.根据权利要求1所述的催化剂，其中该储存材料包含氧化镁(MgO)和氧化铝(Al2O3)的混合氧化物，优选基于该混合氧化物的总重量计1.0-40.0重量％的氧化镁。

3.根据权利要求1或2所述的催化剂，其中该NOx储存组分包含(i)碱金属的氧化物、碳酸盐或氢氧化物；(ii)碱土金属的氧化物、碳酸盐或氢氧化物；和/或(iii)稀土金属的氧化物、碳酸盐或氢氧化物，优选该NOx储存组分包含钡(Ba)的氧化物、碳酸盐或氢氧化物。

4.根据前述权利要求中任一项所述的催化剂，其中该NOx储存材料进一步包含铂族金属(PGM)，优选该PGM选自铂，钯，和铂与钯的组合。

5.根据权利要求1-3中任一项所述的催化剂，其中该NOx储存材料不包含铂和/或钯。

6.根据前述权利要求中任一项的催化剂，其包含位于该基底上的NOx储存区，其中该NOx储存区包含该NOx储存材料。

7.根据权利要求6所述的催化剂，其中该NOx储存区进一步包含NOx处理材料，其中该NOx处理材料包含第一NOx处理组分和/或第二NOx处理组分。

8.根据权利要求7所述的催化剂，其中第一NOx处理组分包含第一载体材料，优选其中第一载体材料包含二氧化铈或二氧化铈-氧化锆。

9.根据权利要求7或8所述的催化剂，其中第一NOx处理组分包含位于或负载于第一载体材料上的NO氧化促进剂，其中该NO氧化促进剂是锰或其氧化物、氢氧化物或碳酸盐。

10.根据权利要求7-9中任一项所述的催化剂，其中第一NOx处理组分包含位于或负载于第一载体材料上的铂族金属(PGM)，其中该PGM选自钯，铑，和钯与铑的组合。

11.根据权利要求7-10中任一项所述的催化剂，其中第一NOx处理组分包含位于或负载于第一载体材料上的NOx储存组分，优选其中该NOx储存组分包含钡(Ba)的氧化物、碳酸盐或氢氧化物。

12.根据权利要求7-11中任一项所述的催化剂，其中第二NOx处理组分包含第二载体材料，优选第二载体材料包含氧化镁(MgO)和氧化铝(Al2O3)的混合氧化物。

13.根据权利要求12所述的催化剂，其中第二NOx处理组分包含位于或负载于第二载体材料上的NO氧化促进剂，其中该NO氧化促进剂是锰或其氧化物、氢氧化物或碳酸盐。

14.根据权利要求12所述的催化剂，其中第二NOx处理组分包含位于或负载于第二载体材料上的NOx储存组分，优选其中该NOx储存组分包含钡(Ba)的氧化物、碳酸盐或氢氧化物。

15.根据权利要求12-14中任一项所述的催化剂，其中第二NOx处理组分包含位于或负载于第二载体材料上的铂族金属(PGM)，优选其中该PGM选自铂，钯，和铂与钯的组合。

16.根据权利要求6-15中任一项的催化剂，其进一步包含位于或负载于该NOx储存区上的NOx还原区。

17.根据权利要求16所述的催化剂，其中该NOx还原区包含NOx还原组分，其中该NOx还原组分包含位于或负载于载体材料上的铑。

18.根据权利要求17所述的催化剂，其中该载体材料包含铝的氧化物和/或铈的氧化物。

19.根据权利要求16-18中任一项的催化剂，其进一步包含第三NOx处理组分。

20.根据权利要求19所述的催化剂，其中第三NOx处理组分包含位于或负载于载体材料上的铂族金属(PGM)。

21.根据权利要求20所述的催化剂，其中该PGM选自铂、钯、铑及其任意两种或更多种的组合。

22.根据权利要求20或21所述的催化剂，其中该载体材料包含二氧化铈或二氧化铈-氧化锆。

23.根据前述权利要求中任一项的催化剂，其进一步包含位于或负载于该NOx储存区和/或该NOx还原区上的氧化区。

24.根据权利要求23所述的催化剂，其中该氧化区包含(i)位于或负载于载体材料上的铂族金属(PGM)，和任选地(ii)烃吸收剂。

25.根据权利要求24所述的催化剂，其中该PGM选自铂，和铂与钯的组合。

26.根据权利要求24或25所述的催化剂，其中该载体材料包含选自以下的难熔氧化物：氧化铝、二氧化硅、二氧化钛、氧化锆、二氧化铈及其混合氧化物或复合氧化物。

27.根据权利要求26所述的催化剂，其中该难熔氧化物包括掺杂有二氧化硅的氧化铝。

28.根据权利要求27所述的催化剂，其中该氧化区可以进一步包含位于或负载于该载体材料上的碱土金属，优选其中该碱土金属是钡(Ba)。

29.根据权利要求23-28中任一项所述的催化剂，其中该氧化区包含烃吸收剂，该烃吸收剂是沸石。

30.根据前述权利要求中任一项所述的催化剂，其中该基底是流通式基底。

31.排气系统，其包含根据权利要求1-30中任一项所述的催化剂，和排放物控制装置。

32.根据权利要求31所述的排气系统，其中该排放物控制装置选自以下排放物控制装置：柴油颗粒过滤器(DPF)、NOx储存催化剂(NSC)、贫燃NOx催化剂(LNC)、选择性催化还原(SCR)催化剂、柴油氧化催化剂(DOC)、催化型烟灰过滤器(CSF)、选择性催化还原过滤器(SCRFTM)催化剂、氨泄漏催化剂(ASC)，及其两种或更多种的组合。

33.车辆或设施，其包含贫燃发动机，和根据权利要求1-30中任一项所述的催化剂，或者根据权利要求31或32所述的排气系统。

说明书全文

氮氧化物(NOx)储存催化剂

发明领域

[0001] 本发明涉及一种用于储存贫燃发动机废气中的氮氧化物(NOx)的催化剂。本发明进一步涉及包含该催化剂的用于贫燃发动机的排气系统，和涉及包含该排气系统的车辆。本发明还涉及一种处理贫燃发动机废气的方法。

[0002] 发明背景

[0003] 贫燃发动机例如柴油发动机通常以高于化学计量的空气:燃料质量比运行，来改进燃料燃烧效率和提供良好的燃料经济性。这样的发动机所产生的废气排放物通常包含由全球政府间组织立法反对的至少四类污染物：一氧化碳(CO)、未燃烧的烃(HC)、氮氧化物(NOx)和颗粒物质(PM)。用于贫燃发动机的排放标准，无论是固定的还是移动的(例如车辆发动机)，正日益收紧。需要提供能够满足这些标准的改进的排放控制装置。一种这样的排放控制装置是氮氧化物(NOx)储存催化剂(NSC)。NSC在本领域中也被称作NOx吸附剂催化剂(NAC)、贫燃NOx阱(LNT)、脱NOx阱(DNT)或NOx储存/还原(NSR)催化剂。

[0004] 在正常运行过程中，贫燃发动机产生具有“贫”组成的废气排放物。NSC用于储存或捕集存在的氮氧化物(NOx)。废气排放物中存在的二氧化氮(NO2)典型地被NSC的NOx储存组分吸附，该组分通过形成无机硝酸盐来储存NO2。废气排放物中NOx的一氧化氮(NO)组分通常被NSC催化氧化成二氧化氮(NO2)。形成的另外的NO2然后可以由NSC的NOx储存组分储存。

[0005] 为了从NOx储存组分中释放NOx，例如当NOx储存组分将达到它的储存容量时，贫燃发动机可以在富条件下运行来产生具有“富”组成的废气排放物。在这些条件下，NOx储存组分的无机硝酸盐分解并主要形成二氧化氮(NO2)和一些一氧化氮(NO)。NSC可以包含铂族金属组分，其能够用废气排放物中存在的烃(HC)、一氧化碳(CO)或氢气(H2)将释放的NOx催化还原成N2或NH3。

发明内容

[0006] 本发明提供一种用于储存贫燃发动机废气中的氮氧化物(NOx)的催化剂。催化剂包含氮氧化物(NOx)储存材料和基底，其中该氮氧化物(NOx)储存材料包含在载体材料上的氮氧化物(NOx)储存组分和一氧化氮(NO)氧化促进剂，其中该NO氧化促进剂是锰或其氧化物、氢氧化物或碳酸盐。

[0007] 本发明人已经令人惊讶地发现，当氮氧化物(NOx)储存组分与锰组合时，可以获得具有优异NOx储存能力的材料。据信，锰组分氧化或者促进废气中的一氧化氮(NO)氧化成二氧化氮(NO2)。该NO2然后被NOx储存组分储存为无机硝酸盐。

[0008] 一些NOx储存催化剂配制物包含铂来将一氧化氮(NO)氧化成二氧化氮(NO2)。至少当使用铂特定地将NO氧化成NO2时，包含锰或其氧化物、氢氧化物或碳酸盐可以允许还原NOx储存催化剂配制物中所包含的铂量。

[0009] 当锰或其氧化物、氢氧化物或碳酸盐与铂在某些氧化铝基载体材料上组合使用时，已经发现可以获得有利的NO氧化活性。可以使用这种有利的活性来通过将废气中的NO转化成NO2以促进NOx储存，从而可以更容易地形成无机硝酸盐。它可以进一步有助于将从NOx储存材料释放或者经过的任何NO转化成NO2。

[0010] 有利地，本发明的催化剂可以在它的寿命期表现出相对稳定的NO氧化活性。因此，处于新鲜状态(即当它是”新的”并且没有经历反复的、长时间的使用)和老化态的催化剂的NO氧化活性的差异典型地小。

[0011] 本发明的另一优点是当锰与铂组合，优选作为相同的催化材料的一部分使用时，可以获得有利的CO氧化活性，特别是优异的低温CO氧化活性。这样的组合可以有效转化贫燃发动机产生的废气中相对高水平的CO，特别是在低于250℃的温度时。含有这样的组合的催化剂也表现出对于HC良好的氧化活性。

[0012] 本发明还涉及一种用于贫燃发动机的排气系统。该排气系统包含本发明的催化剂，和任选地排放物控制装置。

[0013] 当NOx从NOx储存材料释放或者当废气经过催化剂时，可以使用本发明的催化剂将NO转化成NO2。生产的另外的NO2可以有助于再生下游柴油颗粒过滤器(DPF)或下游催化型烟灰过滤器(CSF)。通常，催化剂产生的NO2使催化剂出口处废气中的NO2:NO之比高于催化剂入口处的废气。该增大的比会有利于包含下游选择性催化还原(SCR)催化剂或选择性催化还原过滤器(SCRFTM)催化剂的排气系统。由柴油发动机直接产生的废气中的NO2:NO之比对于TM最佳的SCR或SCRF 催化剂性能来说可能过低。

[0014] 催化剂还可以经配制来产生氨(NH3)，用作下游SCR催化剂或SCRFTM催化剂的还原剂(例如在富条件下)。产生的NH3允许发生被动选择性催化还原，而无需主动引入NH3。

[0015] 本发明进一步涉及一种车辆。该车辆包含贫燃发动机，和本发明的催化剂或本发明的排气系统。

[0016] 本发明的另一方面涉及一种处理贫燃发动机废气的方法。该方法包括将贫燃发动机产生的废气与本发明的催化剂接触。

具体实施方式

[0017] 本发明的催化剂包含NOx储存材料和基底，其中该NOx储存材料包含在载体材料上的NOx储存组分和NO氧化促进剂。典型地，该催化剂进一步包含至少一种铂族金属(PGM)。

[0018] NOx储存材料包含在载体材料上的NOx储存组分和NO氧化促进剂，或者可以基本上由其组成。

[0019] 典型地，NOx储存组分包含碱金属、碱土金属和/或稀土金属。NOx储存组分通常包含(i)碱金属的氧化物、碳酸盐或氢氧化物；(ii)碱土金属的氧化物、碳酸盐或氢氧化物；和/或(iii)稀土金属的氧化物、碳酸盐或氢氧化物，或者主要由其组成。

[0020] 当NOx储存组分包含碱金属(或其氧化物、碳酸盐或氢氧化物)时，则优选该碱金属选自钾(K)、钠(Na)、锂(Li)、铯(Cs)及其两种或更多种的组合。优选该碱金属是钾(K)、钠(Na)或锂(Li)，更优选该碱金属是钾(K)或钠(Na)，最优选该碱金属是钾(K)。

[0021] 当NOx储存组分包含碱土金属(或其氧化物、碳酸盐或氢氧化物)时，则优选该碱土金属选自镁(Mg)、钙(Ca)、锶(Sr)、钡(Ba)及其两种或更多种的组合。优选该碱土金属是钙(Ca)、锶(Sr)或钡(Ba)，更优选锶(Sr)或钡(Ba)，最优选该碱土金属是钡(Ba)。

[0022] 当NOx储存组分包含稀土金属(或其氧化物、碳酸盐或氢氧化物)时，则优选该稀土金属选自铈(Ce)、镧(La)、钇(Y)及其组合。更优选地，该稀土金属是铈(Ce)。

[0023] 典型地，NOx储存组分包含(i)稀土金属的氧化物、碳酸盐或氢氧化物，和/或(ii)碱土金属的氧化物、碳酸盐或氢氧化物，或者主要由其组成。优选NOx储存组分包含碱土金属的氧化物、碳酸盐或氢氧化物，或者主要由其组成。

[0024] 优选NOx储存组分包含钡(Ba)(例如钡(Ba)的氧化物、碳酸盐或氢氧化物)。更优选地，NOx储存组分包含钡(例如钡(Ba)的氧化物、碳酸盐或氢氧化物)和铈(例如铈(Ce)的氧化物、碳酸盐或氢氧化物，优选二氧化铈)。

[0025] 典型地，NOx储存组分位于或负载于载体材料上。NOx储存组分可以直接位于载体材料上或者由载体材料直接负载(例如在NOx储存组分和载体材料之间不存在插入的载体材料)。

[0026] NO氧化促进剂是锰或其氧化物、氢氧化物(例如Mn(OH)2)或碳酸盐(例如MnCO3)。合适的锰氧化物的例子可以包括MnO、Mn3O4、Mn2O3、MnO2和/或Mn2O7。NOx储存材料的锰组分的化学组成将取决于废气的组成(例如“富”或“贫”废气)和催化剂的温度。

[0027] 当NO氧化促进剂是锰的氧化物时，该锰的氧化物是二元化合物(例如仅包含元素氧(O)和锰(Mn)的化合物)。

[0028] 为了避免疑义，NO氧化促进剂不是包含二氧化铈(CeO2)、氧化锆(ZrO2)或氧化钇(Y2O3)的混合氧化物。具体地，NO氧化促进剂不是包含稀土金属或非锰的过渡金属的混合氧化物。有利的NO氧化可以无需将锰组分与另一氧化物例如二氧化铈(CeO2)、氧化锆(ZrO2)或氧化钇(Y2O3)混合来获得。

[0029] 典型地，NO氧化促进剂位于或负载于载体材料上。NO氧化促进剂可以直接位于载体材料上或者由载体材料直接负载(例如在NO氧化促进剂和载体材料之间不存在插入的载体材料)。

[0030] 载体材料通常包含铝的氧化物。典型地，载体材料包括氧化铝。氧化铝可以或可以不用掺杂剂掺杂。应理解的是，在本文上下文中，任何提及“掺杂的”指的是这样的材料，其中氧化铝的本体或主晶格用掺杂剂取代掺杂或空隙掺杂。掺杂有掺杂剂的氧化铝可以使用本领域已知的方法来制备。

[0031] 氧化铝可以用选自硅(Si)、镁(Mg)、钡(Ba)、镧(La)、铈(Ce)、钛(Ti)、锆(Zr)及其两种或更多种的组合的掺杂剂掺杂。优选掺杂剂选自硅(Si)、镁(Mg)、钡(Ba)和铈(Ce)。更优选地，掺杂剂选自硅(Si)、镁(Mg)和钡(Ba)。甚至更优选地，掺杂剂是镁(Mg)。

[0032] 当氧化铝是掺杂的时，掺杂剂总量是氧化铝的0.25-5重量％，优选0.5-3重量％(例如约1重量％)。

[0033] 通常，优选载体材料包含镁和铝的氧化物，或者主要由其组成。镁和铝的氧化物可以包含铝酸镁(MgAl2O4[例如尖晶石])和/或氧化镁(MgO)和氧化铝(Al2O3)的混合氧化物，或者主要由其组成。氧化镁和氧化铝的混合氧化物可以使用本领域已知的方法制备，例如使用US6,217,837或DE19503522A1中所述的方法。

[0034] 氧化镁(MgO)和氧化铝(Al2O3)的混合氧化物典型地包含1.0-40.0重量％的氧化镁(基于混合氧化物的总重量计)，例如1.0-30.0重量％，优选5.0-28.0重量％(例如5.0-25.0重量％)，更优选10.0-25.0重量％的氧化镁，或者主要由其组成。

[0035] 氧化镁(MgO)和氧化铝(Al2O3)的混合氧化物典型地是氧化镁(MgO)和氧化铝(Al2O3)的均匀混合氧化物。在均匀混合氧化物中，镁离子占据铝离子晶格中的位置。难以将这样的均匀混合氧化物材料的X射线结构与纯氧化铝的X射线结构区分开。

[0036] 通常，优选这样的载体材料，其包含氧化镁(MgO)和氧化铝(Al2O3)的混合氧化物，或者主要由其组成。

[0037] 在氧化铝基载体材料中存在镁或其氧化物可以改进形成的材料相比于氧化铝本身的热稳定性。载体材料中的镁或其氧化物也会减少或防止与氧化铝形成含锰尖晶石。

[0038] 为了避免疑义，载体材料、其铝的氧化物或其镁和铝的氧化物不用包含锰的掺杂剂掺杂。具体地，载体材料、其铝的氧化物或其镁和铝的氧化物不用促进剂促进，例如选自锡、锰、铟、第VIII族金属(例如Fe、Co、Ni、Ru、Rh、Pd、Os、Ir和Pt，特别是Ir)及其组合的促进剂。

[0039] NOx储存组分和NO氧化促进剂位于或负载于相同的载体材料上。当NOx储存组分和NO氧化促进剂密切相邻时，则可以获得有利的NOx储存活性。锰组分促进一氧化氮(NO)氧化成二氧化氮(NO2)，其可以当NOx储存组分在附近时容易地以无机硝酸盐形式储存。

[0040] 通常，本发明的催化剂包含多个NOx储存材料颗粒。每个NOx储存材料颗粒包含位于或负载于载体材料颗粒上的NOx储存组分颗粒，和位于或负载于该载体材料颗粒(即相同的载体材料颗粒，NOx储存组分位于或负载于其上)的NO氧化促进剂颗粒。典型地，每个NOx储存材料颗粒包含位于或负载于载体材料颗粒上的NOx储存组分的一个或多个颗粒，和位于或负载于该载体材料颗粒上的NO氧化促进剂的一个或多个颗粒，或者主要由其组成。

[0041] 在第一NOx储存材料实施方案中，NOx储存材料不包含铂和/或钯。更优选地，NOx储存材料不包含选自铂、钯、铑及其任意两种或更多种的组合的铂族金属(PGM)。已经发现，可以获得优异的NOx储存结果，而无需包含昂贵的铂族金属作为NOx储存材料的一部分。当本发明的催化剂经配制来将NOx还原成N2或NH3时，则当PGM不是NOx储存材料的一部分和在别处引入催化剂时，可以获得优异的催化活性。

[0042] 在第二NOx储存材料实施方案中，NOx储存材料进一步包含铂族金属(PGM)。PGM可以选自铂、钯、铑及其任意两种或更多种的组合。优选地，PGM选自铂，钯，和铂与钯的组合。更优选地，PGM是铂。

[0043] 将PGM包含在NOx储存材料中可以增强它的活性。例如，当Pt与Mn组合使用时，会存在协同效应，这增强该材料的一氧化氮(NO)氧化活性。当包含钯(Pd)作为NOx储存材料的一部分时，可以改进该材料的NOx储存能力。

[0044] 当NOx储存材料包含PGM时，则通常该PGM位于或负载于载体材料上。PGM优选直接位于载体材料上或者由该载体材料直接负载(例如在PGM和载体材料之间不存在插入的载体材料)。

[0045] 在第二NOx储存材料实施方案中，每个NOx储存材料颗粒典型地包含负载于载体材料颗粒上的NOx储存组分颗粒，负载于该载体材料颗粒上的NO氧化促进剂颗粒，和负载于该载体材料颗粒上的PGM颗粒(即NOx储存组分、NO氧化促进剂和PGM负载在相同的载体材料颗粒上)。典型地，每个NOx储存材料颗粒包含负载于载体材料颗粒上的NOx储存组分的一个或多个颗粒，负载于该载体颗粒上的NO氧化促进剂的一个或多个颗粒，和负载于该载体材料颗粒上的PGM的一个或多个颗粒，或者主要由其组成。

[0046] 本发明的催化剂包含NOx储存材料(例如第一或第二NOx储存材料实施方案的NOx储存材料)和基底。NOx储存材料可以分散在基底中(例如NOx储存材料是用于形成基底的挤出物的一部分)。基底可以是包含NOx储存材料的挤出的实心体。

[0047] 当基底是挤出的实心体时，则该基底可以包含NOx储存区。下面任何提及位于或负载于NOx储存区上的NOx还原区和/或氧化区，因而涉及位于或负载于基底(其包含NOx储存材料或区)上的NOx还原区和/或氧化区。

[0048] 挤出的实心体典型地包含5-95重量％的NOx储存材料和5-95％的粘结剂/基质组分，优选15-85重量％的NOx储存材料和15-85％的粘结剂/基质组分，更优选25-75重量％(例如25-50重量％)的NOx储存材料和25-75重量％(例如25-50重量％)的粘结剂/基质组分，或者主要由其组成。

[0049] 粘结剂/基质组分可以选自堇青石、氮化物、碳化物、硼化物、尖晶石、难熔氧化物、铝硅酸锂、锆石及其任意两种或更多种的混合物。该难熔氧化物可以选自任选掺杂的氧化铝、二氧化硅、二氧化钛、氧化锆及其任意两种或更多种的混合物。

[0050] 通常，优选本发明的催化剂包含位于基底上的NOx储存材料。催化剂典型地包含NOx储存区，其包含位于基底上的NOx储存材料，或者主要由其组成。更优选地，NOx储存区直接位于基底上(即NOx储存区与基底表面接触)。

[0051] NOx储存区可以或可以不包含铂族金属。NOx储存材料的Mn组分可以避免在NOx储存区中包含铂族金属(例如用于NO氧化)的需要，同时保持优异的NOx储存活性。但是，当NOx储存区中包含铂族金属时，则可以获得增强的NO氧化和/或CO氧化活性。

[0052] 典型地，NOx储存区进一步包含NOx处理材料。NOx储存区因此可以包含NOx储存材料和NOx处理材料，或者主要由其组成。为了避免疑义，NOx处理材料不同于(例如组成不同)NOx储存材料。NOx处理材料可以具有(a)NOx储存活性和/或NO氧化活性[例如在贫条件下]；和/或(b)NOx还原活性[例如在富条件下]。

[0053] NOx处理材料包含第一NOx处理组分和/或第二NOx处理组分，或者主要由其组成。

[0054] 作为本文使用的，术语“第一”和“第二”是区别NOx处理组分的标识，以使得它们可以彼此区分。将NOx处理组分标识为“第二”组分不应当解释为需要存在“第一”NOx处理组分。

[0055] 典型地，第一NOx处理组分包含第一载体材料。第一载体材料包含二氧化铈，或者二氧化铈的混合或复合氧化物，例如二氧化铈-氧化锆，或者主要由其组成。

[0056] 当第一载体材料包含二氧化铈-氧化锆，或者主要由其组成时，则二氧化铈-氧化锆可以主要由20-95重量％的二氧化铈和5-80重量％的氧化锆(例如50-95重量％二氧化铈和5-50重量％氧化锆)，优选35-80重量％的二氧化铈和20-65重量％氧化锆(例如55-80重量％二氧化铈和20-45重量％氧化锆)，甚至更优选45-75重量％的二氧化铈和25-55重量％氧化锆组成。

[0057] 通常，第一NOx处理组分可以包含NO氧化促进剂和/或铂族金属(PGM)和/或NOx储存组分。

[0058] 第一NOx处理组分可以包含位于或负载于(例如直接位于或负载于)第一载体材料上的NO氧化促进剂，或者主要由其组成。NO氧化促进剂如上文所定义(例如NO氧化促进剂是锰或其氧化物(例如MnO、Mn3O4、Mn2O3、MnO2和/或Mn2O7)、氢氧化物(例如Mn(OH)2)或碳酸盐(例如MnCO3))。但是，在一些情况中，可以优选第一NOx处理组分不包含NO氧化促进剂。

[0059] 另外地或替代地，第一NOx处理组分可以包含位于或负载于(例如直接位于或负载于)第一载体材料上的铂族金属(PGM)，或者主要由其组成。PGM可以选自铂，钯，铑，铂与钯的组合，铂与铑的组合，钯与铑的组合，和铂、钯与铑的组合。优选PGM选自钯，铑，和钯与铑的组合。

[0060] PGM可以是铑。PGM可以是钯。优选地，PGM是钯。

[0061] 另外地或替代地，第一NOx处理组分可以包含位于或负载于(例如直接位于或负载于)第一载体材料上的NOx储存组分，或者主要由其组成。NOx储存组分如上文所定义。因此，NOx储存组分通常包含(i)碱金属的氧化物、碳酸盐或氢氧化物；(ii)碱土金属的氧化物、碳酸盐或氢氧化物；和/或(iii)稀土金属的氧化物、碳酸盐或氢氧化物，优选非铈(Ce)的稀土金属，或者主要由其组成。优选NOx储存组分包含碱土金属的氧化物、碳酸盐或氢氧化物，或者主要由其组成。该碱土金属优选是钡(Ba)。

[0062] 第二NOx处理组分典型地包含第二载体材料。第二载体材料通常包括铝的氧化物。典型地，载体材料包括氧化铝。

[0063] 氧化铝可以或可以不用掺杂剂掺杂。掺杂剂可以选自硅(Si)、镁(Mg)、钡(Ba)、镧(La)、铈(Ce)、钛(Ti)、锆(Zr)及其两种或更多种的组合。优选掺杂剂选自硅(Si)、镁(Mg)、钡(Ba)和铈(Ce)。更优选地，掺杂剂选自硅、镁和钡。甚至更优选地，掺杂剂是镁。

[0064] 当氧化铝是掺杂的时，掺杂剂总量是0.25-5重量％，优选0.5-3重量％(例如约1重量％)的氧化铝。

[0065] 通常，优选第二载体材料包含镁和铝的氧化物，或者主要由其组成。镁和铝的氧化物可以包含铝酸镁(MgAl2O4[例如尖晶石])和/或氧化镁(MgO)和氧化铝(Al2O3)的混合氧化物，或者主要由其组成。氧化镁(MgO)和氧化铝(Al2O3)的混合氧化物典型地是氧化镁(MgO)和氧化铝(Al2O3)的均匀混合氧化物。

[0066] 氧化镁(MgO)和氧化铝(Al2O3)的混合氧化物典型地包含1.0-40.0重量％的氧化镁(基于混合氧化物总重量计)，例如1.0-30.0重量％，优选5.0-28.0重量％(例如5.0-25.0重量％)，更优选10.0-25.0重量％的氧化镁，或者主要由其组成。

[0067] 通常，优选第二载体材料包含氧化镁(MgO)和氧化铝(Al2O3)的混合氧化物，或者主要由其组成。

[0068] 第二NOx处理组分可以包含，或者主要由以下组成：

[0069] (i)如上文所定义的NO氧化促进剂；或者

[0070] (ii)如上文所定义的NOx储存组分；和任选地

[0071] (iii)铂族金属(PGM)；

[0072] 其中NO氧化促进剂或NOx储存组分位于或负载于(例如直接位于或负载于)第二载体材料上。当存在铂族金属时，则该铂族金属位于或负载于(例如直接位于或负载于)第二载体材料上。

[0073] 为了避免疑义，第二NOx处理组分不同于(例如组成不同于)NOx储存材料。第二NOx处理组分不包含(i)NO氧化促进剂和(ii)NOx储存组分。

[0074] 当第二NOx处理组分包含NO氧化促进剂，则NO氧化促进剂是锰或其氧化物(例如MnO、Mn3O4、Mn2O3、MnO2和/或Mn2O7)、氢氧化物(例如Mn(OH)2)或碳酸盐(例如MnCO3)。

[0075] 当第二NOx处理组分包含NOx储存组分时，则NOx储存组分优选包含碱土金属，优选钡(Ba)的氧化物、碳酸盐或氢氧化物，和任选地稀土金属(优选铈(Ce))的氧化物、碳酸盐或氢氧化物，或者主要由其组成。更优选地，NOx储存组分优选包含钡(Ba)的氧化物、碳酸盐或氢氧化物，和二氧化铈，或者主要由其组成。

[0076] 当第二NOx处理组分包含铂族金属(PGM)时，则该PGM可以选自铂、钯、铑及其任意两种或更多种的组合。优选地，PGM选自铂，钯，和铂与钯的组合。更优选地，PGM是铂。

[0077] 如果NOx处理材料包含第一NOx处理组分和第二NOx处理组分，或者主要由其组成，则优选NOx处理材料包含≥50重量％的第一NOx处理组分和≤50重量％的第二NOx处理组分，更优选≥70重量％的第一NOx处理组分和≤30重量％的第二NOx处理组分。

[0078] 典型地，NOx储存区的锰(Mn)浓度(即总负载量)是50-600g ft-3。优选NOx储存区的-3 -3 -3锰(Mn)浓度是75-500g ft (例如100-400g ft )，更优选125-350g ft (例如150-350g ft-3)，仍然更优选200-350g ft-3。

[0079] NOx储存区通常的NOx储存组分浓度(即总负载量)是250-1000g ft-3(例如300-950g ft-3)，特别是350-900g ft-3(例如400-850g ft-3)，更特别是450-800g ft-3。

[0080] 通常，当NOx储存区包含NOx处理材料时，则优选NOx储存区包含≥50重量％的NOx储存材料和≤50重量％的NOx处理材料，更优选≥70重量％的NOx储存材料和≤30重量％的NOx处理材料。

[0081] 催化剂可以进一步包含NOx还原区。NOx还原区典型地包含NOx还原组分，或者主要由其组成。NOx还原组分包含位于或负载于(例如直接位于或负载于)载体材料上的铑，或者主要由其组成。

[0082] 用于NOx还原组分的载体材料典型地包含铝的氧化物和/或铈的氧化物，或者主要由其组成。

[0083] 当用于NOx还原组分的载体材料包含铝的氧化物时，则典型地该载体材料包括氧化铝。氧化铝可以或可以不用掺杂剂掺杂。

[0084] 氧化铝可以用选自硅(Si)、镁(Mg)、钡(Ba)、镧(La)、铈(Ce)、钛(Ti)、锆(Zr)及其两种或更多种组合的掺杂剂来掺杂。优选掺杂剂选自硅、镁、钡和铈。更优选地，掺杂剂选自硅、镁和钡。甚至更优选地，掺杂剂是镁。

[0085] 当氧化铝是掺杂的时，掺杂剂的总量是0.25-5重量％，优选0.5-3重量％(例如约1重量％)的氧化铝。

[0086] 通常，优选用于NOx还原组分的载体材料包含镁和铝的氧化物，或者主要由其组成。镁和铝的氧化物可以包含铝酸镁(MgAl2O4[例如尖晶石])和/或氧化镁(MgO)和氧化铝(Al2O3)的混合氧化物，或者主要由其组成。氧化镁(MgO)和氧化铝(Al2O3)的混合氧化物典型地是氧化镁(MgO)和氧化铝(Al2O3)的均匀混合氧化物。

[0087] 氧化镁(MgO)和氧化铝(Al2O3)的混合氧化物典型地包含1.0-40.0重量％的氧化镁(基于混合氧化物的总重量计)，例如1.0-30.0重量％，优选5.0-28.0重量％(例如5.0-25.0重量％)，更优选10.0-25.0重量％的氧化镁，或者主要由其组成。

[0088] 通常，优选这样的载体材料，其包含氧化镁(MgO)和氧化铝(Al2O3)的混合氧化物，或者主要由其组成。

[0089] 当用于NOx还原组分的载体材料包含铈的氧化物，或者主要由其组成，则该铈的氧化物可以是二氧化铈或者二氧化铈的混合或复合氧化物，例如二氧化铈-氧化锆。二氧化铈-氧化锆可以主要由20-95重量％二氧化铈和5-80重量％氧化锆(例如50-95重量％二氧化铈和5-50重量％的氧化锆)，优选35-80重量％二氧化铈和20-65重量％氧化锆(例如55-80重量％二氧化铈和20-45重量％氧化锆)，甚至更优选45-75重量％二氧化铈和25-55重量％氧化锆组成。

[0090] 通常，优选用于NOx还原组分的载体材料包含铈的氧化物，或者主要由其组成。

[0091] 为了避免疑义，NOx还原组分不同于(即组成不同于)NOx储存组分。优选NOx还原组分不包含锰或其氧化物(例如MnO、Mn3O4、Mn2O3、MnO2和/或Mn2O7)、氢氧化物(例如Mn(OH)2)或碳酸盐(例如MnCO3)。

[0092] 典型地，NOx还原区的铑浓度(例如总负载量)(即作为NOx还原组分的一部分)是1--3 -3 -3 -350g ft ，优选2-25g ft (例如2.5-22.5g ft )，更优选3-20g ft ，仍然更优选4-15g ft-3。

[0093] NOx还原区的用于NOx还原组分的载体材料的浓度(例如总负载量)是0.1-3.5g in-3(例如0.1-1.0g in-3)，优选0.15-3.0g in-3(例如0.15-0.75g in-3)，仍然更优选0.2--3 -3 -3 -32.75g in (0.2-0.5g in 或0.75-2.5g in )，甚至更优选0.5-2.5g in (例如1.0-2.5g in-3)。

[0094] NOx还原区可以进一步包含第三NOx处理组分。因此，NOx还原区可以包含NOx还原组分和第三NOx处理组分，或者主要由其组成。

[0095] 术语“第三”在本文上下文中用于将NOx还原区的NOx处理组分与NOx处理材料的NOx处理组分(标识为“第一”和“第二”NOx处理组分)进行区分。术语“第三”不需要存在“第一”和“第二”NOx处理组分。

[0096] 第三NOx处理组分典型地包含位于或负载于(例如直接位于或负载于)载体材料上的铂族金属(PGM)。为了避免疑义，第三NOx处理组分不同于(i)第一NOx处理组分和/或(ii)第二NOx处理组分。

[0097] 第三NOx处理组分的PGM可以选自铂、钯、铑及其任意两种或更多种的组合。优选地，PGM选自铂，钯，和铂与钯的组合。PGM可以是铂。PGM可以是钯。PGM可以是铂和钯。

[0098] 用于第三NOx处理组分的载体材料包含二氧化铈，或者二氧化铈的混合或复合氧化物，例如二氧化铈-氧化锆，或者主要由其组成。二氧化铈-氧化锆可以主要由20-95重量％二氧化铈和5-80重量％氧化锆(例如50-95重量％二氧化铈和5-50重量％氧化锆)，优选35-80重量％二氧化铈和20-65重量％氧化锆(例如55-80重量％二氧化铈和20-45重量％氧化锆)，甚至更优选45-75重量％二氧化铈和25-55重量％氧化锆组成。

[0099] 优选第三NOx处理组分不包含如上文所定义的NO氧化促进剂(例如NO氧化促进剂是锰或其氧化物(例如MnO、Mn3O4、Mn2O3、MnO2和/或Mn2O7)、氢氧化物(例如Mn(OH)2)或碳酸盐(例如MnCO3))。

[0100] 另外地或替代地，优选第三NOx处理组分不包含如上文所定义的NOx储存组分(例如碱金属、碱土金属和/或稀土金属(优选除了铈)的氧化物、碳酸盐或氢氧化物)。

[0101] 典型地，NOx还原区包含以下浓度(例如总负载量)的第三NOx处理组分的PGM(即作为第三NOx处理组分的一部分)：5-200g ft-3，优选10-175g ft-3(例如15-150g ft-3)，更优选20-150g ft-3(例如50-125g ft-3)，仍然更优选25-100g ft-3。

[0102] 当第三NOx处理组分的PGM是铂与钯的组合时，则典型地第三NOx处理组分包括20:1-1:20(例如15:1-1:15)，优选10:1-1:10(例如7.5:1-1:7.5)，更优选5:1-1:5(例如3:1-1:
3)，甚至更优选2.5:1-1:1铂与钯重量比。

[0103] 优选当第三NOx处理组分的PGM是铂与钯的组合时，则第三NOx处理组分包含的铂的总重量大于或等于钯的总重量(例如Pt:Pd重量比≥1:1)。更优选地，第三NOx处理组分包含的铂的总重量大于钯的总重量(例如Pt:Pd重量比>1:1)。

[0104] 优选第三NOx处理组分包括20:1-1:1(例如15.1:1-1.1:1)，更优选10:1-1.25:1(例如7.5:1-1.5:1)，仍然更优选5:1-2:1的铂与钯重量比。

[0105] NOx还原区可以包含以下浓度(例如总负载量)的第三NOx处理组分的载体材料(即作为第三NOx处理组分的一部分)：0.1-3.5g in-3(例如0.1-1.0g in-3)，优选0.15-3.0g in-3 -3 -3 -3 -3(例如0.15-0.75g in )，仍然更优选0.2-2.75g in (0.2-0.75g in 或0.5-2.5g in )，甚至更优选0.75-2.5g in-3。

[0106] 本发明的催化剂可以进一步包含氧化区。氧化区用于氧化一氧化碳(CO)、烃(HC)和任选地一氧化氮(NO)。为了避免疑义，氧化区不同于(即组成不同于)NOx还原区。

[0107] 氧化区可以位于或负载于NOx储存区和/或NOx还原区上。

[0108] 氧化区典型地包含(i)位于或负载于载体材料的铂族金属(PGM)，和任选地(ii)烃吸收剂，或者主要由其组成。

[0109] 用于氧化区的PGM可以选自铂、钯、铑及其任意两种或更多种的组合。优选PGM选自铂，钯，和铂与钯的组合。更优选地，PGM选自铂，和铂与钯的组合。

[0110] 氧化区可以包含用于氧化区的PGM作为唯一的铂族金属。因此，存在于氧化区中的唯一PGM定义为用于氧化区的PGM。

[0111] 氧化区典型地PGM浓度(即总负载量)是5-300g ft-3，优选10-250g ft-3(例如75-175g ft-3)，更优选15-200g ft-3(例如50-150g ft-3)，仍然更优选20-150g ft-3。

[0112] 当氧化区的PGM是铂与钯的组合时，则典型地氧化区包括20:1-1:20(例如15:1-1:15)，优选10:1-1:10(例如7.5:1-1:7.5)，更优选5:1-1:5(例如3:1-1:3)，甚至更优选2.5:
1-1:1的铂与钯重量比。

[0113] 优选当氧化区的PGM是铂与钯的组合时，则氧化区包含的铂的总重量大于或等于钯的总重量(例如Pt:Pd重量比≥1:1)。更优选地，氧化区包含的铂的总重量大于钯的总重量(例如Pt:Pd重量比>1:1)。当氧化区中铂的总重量大于或等于钯的总重量时，可以获得有利的CO和/或HC起燃活性。

[0114] 通常优选氧化区包括20:1-1:1(例如15.1:1-1.1:1)，更优选10:1-1.25:1(例如7.5:1-1.5:1)，仍然更优选5:1-2:1的铂与钯重量比。

[0115] 典型地，氧化区的PGM可以直接位于载体材料上或者由或该载体材料直接负载(例如在PGM和载体材料之间不存在插入的载体材料)。例如，铂和/或钯可以分散在载体材料上。

[0116] 氧化区的载体材料可以包含难熔氧化物，或者主要由其组成。适于用作贫燃发动机的催化组分的难熔氧化物是本领域公知的。

[0117] 难熔氧化物典型地选自氧化铝、二氧化硅、二氧化钛、氧化锆、二氧化铈及其混合或复合氧化物，例如其两种或更多种的混合或复合氧化物。例如，难熔金属氧化物可以选自氧化铝、二氧化硅、二氧化钛、氧化锆、二氧化铈、二氧化硅-氧化铝、二氧化钛-氧化铝、氧化锆-氧化铝、二氧化铈-氧化铝、二氧化钛-二氧化硅、氧化锆-二氧化硅、氧化锆-二氧化钛、二氧化铈-氧化锆和氧化铝-氧化镁。

[0118] 难熔氧化物可以任选地是掺杂的(例如用掺杂剂)。掺杂剂可以选自锆(Zr)、钛(Ti)、硅(Si)、钇(Y)、镧(La)、镨(Pr)、钐(Sm)、钕(Nd)及其氧化物。

[0119] 当难熔氧化物是掺杂的时，掺杂剂的总量是0.25-5重量％(即基于难熔氧化物计)，优选0.5-3重量％(例如约1重量％)。

[0120] 难熔氧化物可以包含掺杂有掺杂剂的氧化铝，或者主要由其组成。特别优选难熔氧化物包含掺杂有掺杂剂的氧化铝，或者主要由其组成，特别是当氧化区包含碱土金属时。

[0121] 氧化铝可以用包含硅(Si)、镁(Mg)、钡(Ba)、镧(La)、铈(Ce)、钛(Ti)、或锆(Zr)或其两种或更多种的组合的掺杂剂掺杂。掺杂剂可以包含硅的氧化物、镁的氧化物、钡的氧化物、镧的氧化物、铈的氧化物、钛的氧化物或锆的氧化物，或者主要由其组成。优选地，掺杂剂包含硅、镁、钡、铈或其氧化物，特别是硅或铈或其氧化物，或者主要由其组成。更优选地，掺杂剂包含硅、镁、钡或其氧化物；特别是硅、镁或其氧化物；特别是硅或其氧化物，或者主要由其组成。

[0122] 掺杂有掺杂剂的氧化铝的例子包括掺杂有二氧化硅的氧化铝，掺杂有氧化镁的氧化铝，掺杂有钡或氧化钡的氧化铝，掺杂有氧化镧的氧化铝或掺杂有二氧化铈的氧化铝，特别是掺杂有二氧化硅的氧化铝、掺杂有氧化镧的氧化铝或掺杂有二氧化铈的氧化铝。优选掺杂有掺杂剂的氧化铝是掺杂有二氧化硅的氧化铝、掺杂有钡或氧化钡的氧化铝或掺杂有氧化镁的氧化铝。更优选地，掺杂有掺杂剂的氧化铝是掺杂有二氧化硅的氧化铝或掺杂有氧化镁的氧化铝。甚至更优选地，掺杂有掺杂剂的氧化铝是掺杂有二氧化硅的氧化铝。

[0123] 当氧化铝是掺杂有二氧化硅的氧化铝时，则氧化铝用总量为0.5-45重量％(即氧化铝的重量％)，优选1-40重量％，更优选1.5-30重量％(例如1.5-10重量％)，特别是2.5-25重量％，更特别是3.5-20重量％(例如5-20重量％)，甚至更优选4.5-15重量％的二氧化硅掺杂。

[0124] 优选难熔氧化物没有用包含锰的掺杂剂掺杂。氧化区的载体材料或其难熔氧化物没有用选自锡、锰、铟、第VIII族金属(例如Fe、Co、Ni、Ru、Rh、Pd、Os、Ir和Pt，特别是Ir)及其组合的促进剂促进。

[0125] 通常，当难熔氧化物包含铝的混合或复合氧化物(例如二氧化硅-氧化铝、氧化铝-氧化镁或氧化铝和二氧化铈的混合物)，或者主要由其组成时，则优选铝的混合或复合氧化物包含至少50-99重量％的氧化铝，更优选70-95重量％的氧化铝，甚至更优选75-90重量％的氧化铝。

[0126] 氧化区可以包含以下浓度(例如总负载量)的载体材料：0.25-2.5g in-3(例如0.4-2.25g in-3)，优选0.5-2.0g in-3(例如0.6-2.0g in-3)，仍然更优选0.75-1.75g in-3(0.75-
1.5g in-3)，甚至更优选1.0-1.5g in-3。

[0127] 氧化区可以进一步包含位于或负载于(例如直接位于或负载于)载体材料上的碱土金属，特别是当载体材料包含含有掺杂有二氧化硅的氧化铝的难熔氧化物时。

[0128] 碱土金属可以选自镁(Mg)、钙(Ca)、锶(Sr)、钡(Ba)及其两种或更多种的组合。碱土金属优选是钙(Ca)、锶(Sr)或钡(Ba)，更优选锶(Sr)或钡(Ba)，最优选碱土金属是钡(Ba)。

[0129] 通常，氧化区包含以下浓度的碱土金属：10-350g ft-3(例如20-200g ft-3或100-300g ft-3)，特别是25-250g ft-3，更特别是50-200g ft-3，例如75-175ft-3。

[0130] 当氧化区包含碱土金属时，则典型地氧化区还包含铂。优选氧化区包括0.25:1-20:1(例如0.3:1-20:1)，更优选0.5:1-17:1，例如1:1-15:1，特别是1.5:1-10:1，仍然更优选2:1-7.5:1，甚至更优选2.5:1-5:1的碱土金属与铂重量比。

[0131] 氧化区可以进一步包含烃吸收剂。烃吸收剂可以是沸石。

[0132] 优选沸石是中孔沸石(例如具有10个四面体原子的最大环尺寸的沸石)或大孔沸石(例如具有12个四面体原子的最大环尺寸的沸石)。可以优选沸石不是小孔沸石(例如具有8个四面体原子的最大环尺寸的沸石)。

[0133] 合适的沸石或沸石类型的例子包括八面沸石、斜发沸石、丝光沸石、硅质岩、镁碱沸石、X沸石、Y沸石、超稳定Y沸石、AEI沸石、ZSM-5沸石、ZSM-12沸石、ZSM-20沸石、ZSM-34沸石、CHA沸石、SSZ-3沸石、SAPO-5沸石、硅铝钾沸石、β沸石或铜CHA沸石。沸石优选是ZSM-5、β沸石或Y沸石。

[0134] 当氧化区包含烃吸收剂时，烃吸收剂的浓度(例如总负载量)是0.05-1.5g in-3，特别是0.10-1.25g in-3，更特别是0.15-1.0g in-3。例如，烃吸收剂的总量可以是0.2-0.75g in-3。

[0135] 但是，可以优选氧化区不包含烃吸收剂。

[0136] 但是，可以优选氧化区不包含铑和/或碱金属。因此，氧化区可以不包含铑和/或碱金属，特别是位于或负载于载体材料上的碱金属。

[0137] 为了避免疑义，氧化区的通用特征(即在任何或全部上述实施方案中)是氧化区基本上没有锰。氧化区优选不包含锰。

[0138] NOx储存区和/或NOx还原区可以位于或负载于基底上。

[0139] NOx储存区可以直接位于基底上(即NOx储存区与基底表面接触)。NOx还原区可以：

[0140] (a)位于或负载于NOx储存区上；和/或

[0141] (b)直接位于基底上[即NOx还原区与基底表面接触]；和/或

[0142] (c)与NOx储存区接触[即NOx还原区与NOx储存区相邻或邻接]。

[0143] 当NOx还原区直接位于基底上时，则NOx还原区的一部分或局部可以与NOx储存区接触。

[0144] 当NOx还原区位于或负载于NOx储存区上时，NOx还原区的全部或一部分优选直接位于NOx储存区上(即NOx还原区与NOx储存区表面接触)。NOx还原区可以是NOx还原层，和NOx储存区可以是NOx储存层。

[0145] 典型地，在本发明的催化剂中：

[0146] (a)NOx还原区是位于基底出口端处的NOx还原带，和NOx储存区是位于基底入口端处的NOx储存带；或者

[0147] (b)NOx还原区是位于基底入口端处的NOx还原带，和NOx储存区是位于基底出口端处的NOx储存带；或者

[0148] (b)NOx储存区是NOx储存层，和NOx还原区是NOx还原带，其中NOx还原带位于基底出口端处的NOx储存层上；或者

[0149] (c)NOx储存区是NOx储存层，和NOx还原区是NOx还原层，其中NOx还原层位于NOx储存层上。

[0150] NOx储存层可以在基底整个长度(即基本上整个长度)上延伸。

[0151] 典型地，NOx还原层在基底整个长度(即基本上整个长度)上延伸。

[0152] 可以优选NOx储存区是NOx储存带。更优选地，NOx储存带位于或负载于基底入口端处或附近。在这样的布置中，催化剂可以表现出有利的氧化活性(例如对CO和HC)。

[0153] 在第一催化剂布置中，NOx储存区位于或负载于NOx还原带上游。优选地，NOx储存区是NOx储存带。更优选地，NOx储存区位于或负载于基底入口端处或附近。

[0154] 典型地，NOx储存区的长度是基底长度的10-90％(例如10-45％)，优选基底长度的15-75％(例如15-40％)，更优选基底长度的20-70％(例如30-65％，例如25-45％)，仍然更优选25-65％(例如35-50％)。

[0155] NOx还原区典型地长度是基底长度的10-90％(例如10-45％)，优选基底长度的15-75％(例如15-40％)，更优选基底长度的20-70％(例如30-65％，例如25-45％)，仍然更优选
25-65％(例如35-50％)。

[0156] NOx储存区可以与NOx还原区相邻。优选地，NOx储存带与NOx还原带接触。当NOx储存带与NOx还原区相邻，或者NOx储存带与NOx还原带接触时，则NOx储存带和NOx还原带可以作为层(例如单层)位于或负载于基底上。因此，当NOx储存和NOx还原带彼此相邻或接触时，在基底上可以形成层(例如单层)。这样的布置可以避免背压问题。

[0157] 在第二催化剂布置中，NOx储存区是NOx储存层。优选NOx储存层在基底整个长度(即基本上整个长度)，特别是基底整料的通道的整个长度上延伸。

[0158] NOx还原带典型地位于或负载于NOx储存层上。优选地，NOx还原带直接位于NOx储存层上(即NOx还原带与NOx储存层表面接触)。

[0159] 当NOx还原带位于或负载于NOx储存层上时，优选NOx还原带的整个长度位于或负载于NOx储存层上。NOx还原带的长度小于NOx储存层的长度。

[0160] 在第三催化剂布置中，NOx储存区是NOx储存层。优选NOx储存层在基底整个长度(即基本上整个长度)，特别是基底整料的通道的整个长度上延伸。

[0161] NOx还原区是NOx还原层。优选NOx还原层在基底整个长度(即基本上整个长度)，特别是基底整料的通道的整个长度上延伸。

[0162] NOx还原层位于或负载于NOx储存层上。优选地，NOx还原层直接位于NOx储存层上(即NOx还原层与NOx储存层表面接触)。

[0163] 通常，催化剂包含位于或负载于以下之上的氧化区：

[0164] (a)NOx储存区；和/或

[0165] (b)NOx还原区。

[0166] 氧化区可以是氧化层。氧化层可以在基底整个长度(即基本上整个长度)上延伸。

[0167] 氧化层可以与NOx还原层重叠。因此，氧化层的端部或一部分可以位于或负载于NOx还原层上。氧化层可以与NOx还原层完全地或部分地重叠。

[0168] 当NOx储存层被NOx还原层和/或氧化层覆盖时，可以减少或防止Mn组分的硫中毒。

[0169] 氧化区可以是氧化带。当氧化区是氧化带时，则典型地氧化带的长度是基底长度的10-90％(例如10-45％)，优选基底长度的15-75％(例如15-40％)，更优选基底长度的20-70％(例如30-65％，例如25-45％)，仍然更优选25-65％(例如35-50％)。

[0170] 上文所述的区、带和层可以使用用于制造和将载体涂层(washcoat)施用到基底上的常规方法来制备，这是本领域已知的(参见例如申请人的WO99/47260，WO2007/077462和WO2011/080525)。

[0171] 可以优选预先形成NOx储存材料来确保负载组分的正确布置，然后制造含有预先形成的材料的载体涂层。

[0172] 用来负载用于处理贫燃发动机废气的催化剂的基底是本领域公知的。

[0173] 基底典型地具有多个通道(例如用于废气流过)。通常，基底是陶瓷材料或金属材料。

[0174] 优选基底由堇青石(SiO2-Al2O3-MgO)、碳化硅(SiC)、Fe-Cr-Al合金、Ni-Cr-Al合金或不锈钢合金制成或组成。

[0175] 典型地，基底是整料(在本文中也称作基底整料)。这样的整料是本领域公知的。基底整料可以是流通式整料或滤过式整料。

[0176] 流通式整料典型地包括具有多个延伸过其中的通道的蜂窝体整料(例如金属或陶瓷蜂窝体整料)，该通道两端开口。

[0177] 滤过式整料通常包含多个入口通道和多个出口通道，其中入口通道在上游端(即废气入口侧)开口，在下游端(即废气出口侧)堵塞或密封，出口通道在上游端堵塞或密封和在下游端开口，和其中每个入口通道通过多孔结构与出口通道分隔。

[0178] 当整料是滤过式整料时，优选该滤过式整料是壁流式过滤器。在壁流式过滤器中，每个入口通道通过多孔结构的壁与出口通道交替分隔，反之亦然。优选入口通道和出口通道以蜂窝体布置来排列。当存在蜂窝体布置时，优选与入口通道垂直和横向相邻的通道在上游端堵塞，反之亦然(即与出口通道垂直和横向相邻的通道在下游端堵塞)。当从任一端观察时，交替堵塞和开口的通道端呈现棋盘外观。

[0179] 优选基底是壁流式整料。

[0180] 原则上，基底可以是任何形状或尺寸。但是，通常选择基底的形状和尺寸，来优化催化剂中的催化活性材料向废气的暴露。基底可以例如具有管状、纤维或颗粒形式。合适的负载基底的例子包括整料蜂窝体堇青石型基底、整料蜂窝体SiC型基底、分层纤维或编织织物型基底、发泡体型基底、交叉流型基底、金属丝网型基底、金属多孔体型基底和陶瓷颗粒型基底。

[0181] 本发明还提供一种排气系统，其包含催化剂和排放物控制装置。排放物控制装置优选在催化剂下游。

[0182] 排放物控制装置的例子包括柴油颗粒过滤器(DPF)、NOx储存催化剂(NSC)、贫燃NOx催化剂(LNC)、选择性催化还原(SCR)催化剂、柴油氧化催化剂(DOC)、催化型烟灰过滤器(CSF)、选择性催化还原过滤器(SCRFTM)催化剂、氨泄漏催化剂(ASC)，及其两种或更多种的组合。这样的排放物控制装置全部是本领域公知的。优选排放物控制装置是选择性催化还TM原(SCR)催化剂或选择性催化还原过滤器(SCRF )催化剂。

[0183] 前述排放物控制装置中的一些具有滤过式基底。具有滤过式基底的排放物控制装置可以选自柴油颗粒过滤器(DPF)、催化型烟灰过滤器(CSF)和选择性催化还原过滤器(SCRFTM)催化剂。

[0184] 优选排气系统包含选自以下的排放物控制装置：氨泄漏催化剂(ASC)、柴油颗粒过滤器(DPF)、选择性催化还原(SCR)催化剂、催化型烟灰过滤器(CSF)、选择性催化还原过滤器(SCRFTM)催化剂，及其两种或更多种的组合。更优选地，排放物控制装置选自柴油颗粒过滤器(DPF)、选择性催化还原(SCR)催化剂、催化型烟灰过滤器(CSF)、选择性催化还原过滤器(SCRFTM)催化剂，及其两种或更多种的组合。甚至更优选地，排放物控制装置是选择性催化还原(SCR)催化剂或选择性催化还原过滤器(SCRFTM)催化剂。

[0185] 当本发明的排气系统包含SCR催化剂或SCRFTM催化剂时，则排气系统可以进一步包含注射器，其用于将含氮还原剂例如氨或者氨前体如尿素或甲酸铵，优选尿素，注入到氧化催化剂下游和SCR催化剂或SCRFTM催化剂上游的废气中。这样的注射器可以流动连接到含氮还原剂前体的源(例如槽)。将前体阀控制加料到废气中可以通过合适地编程发动机管理装置和监控废气组成的传感器提供的闭路或开路反馈来调控。氨也可以通过加热氨基甲酸铵(固体)来产生，产生的氨可以注入废气中。

[0186] 对于注射器替代地或另外地，氨可以原位产生(例如在位于SCR催化剂或SCRFTM催化剂上游的本发明催化剂的富再生过程中)。因此，排气系统可以进一步包含用于用烃来富化废气的发动机管理装置。

[0187] SCR催化剂或SCRFTM催化剂可以包含选自Cu、Hf、La、Au、In、V、镧系元素和第VIII族过渡金属(例如Fe)的至少一种金属，其中该金属负载在难熔氧化物或分子筛上。该金属优选选自Ce、Fe、Cu及其任意两种或更多种的组合，更优选该金属是Fe或Cu。

[0188] 用于SCR催化剂或SCRFTM催化剂的难熔氧化物可以选自Al2O3、TiO2、CeO2、SiO2、ZrO2和含有其两种或更多种的混合氧化物。非沸石催化剂还可以包括钨氧化物(例如V2O5/WO3/TiO2、WOx/CeZrO2、WOx/ZrO2或Fe/WOx/ZrO2)。

[0189] 当SCR催化剂、SCRFTM催化剂或其载体涂层包含至少一种分子筛例如铝硅酸盐沸石或SAPO时，则它是特别优选的。该至少一种分子筛可以是小孔、中孔或大孔分子筛。本文中“小孔分子筛”表示含有最大环尺寸为8的分子筛，例如CHA；本文中“中孔分子筛”表示含有最大环尺寸为10的分子筛，例如ZSM-5；和本文中“大孔分子筛”表示具有最大环尺寸为12的分子筛，例如β分子筛。小孔分子筛对于用于SCR催化剂来说是潜在有利的。

[0190] 在本发明的排气系统中，用于SCR催化剂或SCRFTM催化剂的优选的分子筛是合成铝硅酸盐沸石分子筛，其选自AEI、ZSM-5、ZSM-20、ERI(包括ZSM-34)、丝光沸石、镁碱沸石、BEA(包括β)、Y、CHA、LEV(包括Nu-3)、MCM-22和EU-1，优选AEI或CHA，和具有约10-约50，例如约15-约40的二氧化硅与氧化铝之比。

[0191] 在第一排气系统实施方案中，排气系统包含本发明的催化剂和催化型烟灰过滤器(CSF)。催化剂典型地随后是(例如在其上游)催化型烟灰过滤器(CSF)。因此，例如，氧化催化剂的出口连接到催化型烟灰过滤器的入口。

[0192] 在第二排气系统实施方案中，排气系统包含本发明的催化剂、催化型烟灰过滤器(CSF)和选择性催化还原(SCR)催化剂。催化剂典型地随后是(例如在其上游)催化型烟灰过滤器(CSF)。催化型烟灰过滤器典型地随后是(例如在其上游)选择性催化还原(SCR)催化剂。含氮还原剂注射器可以布置在催化型烟灰过滤器(CSF)和选择性催化还原(SCR)催化剂之间。因此，催化型烟灰过滤器(CSF)可以随后是(例如在其上游)含氮还原剂注射器，和含氮还原剂注射器可以随后是(例如在其上游)选择性催化还原(SCR)催化剂。

[0193] 在第三排气系统实施方案中，排气系统包含本发明的催化剂、选择性催化还原(SCR)催化剂和催化型烟灰过滤器(CSF)或柴油颗粒过滤器(DPF)。

[0194] 在第三排气系统实施方案中，本发明的催化剂典型地随后是(例如在其上游)选择性催化还原(SCR)催化剂。含氮还原剂注射器可以布置在催化剂和选择性催化还原(SCR)催化剂之间。因此，催化剂可以随后是(例如在其上游)含氮还原剂注射器，和含氮还原剂注射器可以随后是(例如在其上游)选择性催化还原(SCR)催化剂。选择性催化还原(SCR)催化剂随后是(例如在其上游)催化型烟灰过滤器(CSF)或柴油颗粒过滤器(DPF)。

[0195] 第四排气系统实施方案包含本发明的催化剂和选择性催化还原过滤器(SCRFTM)催化剂。本发明的催化剂典型地随后是(例如在其上游)选择性催化还原过滤器(SCRFTM)催化剂。含氮还原剂注射器可以布置在催化剂和选择性催化还原过滤器(SCRFTM)催化剂之间。因此，催化剂可以随后是(例如在其上游)含氮还原剂注射器，和含氮还原剂注射器可以随后是(例如在其上游)选择性催化还原过滤器(SCRFTM)催化剂。

[0196] 当排气系统包含选择性催化还原(SCR)催化剂或选择性催化还原过滤器(SCRFTM)催化剂时，例如在上文所述的第二到第四排气系统实施方案中，ASC可以位于SCR催化剂或TMSCRF 催化剂下游(即作为单独的基底整料)，或者更优选包含SCR催化剂的基底整料的下游或后端上的带可以用作ASC的载体。

[0197] 通常，本发明的排气系统可以包含烃供给设备(例如用于产生富废气)。烃供给设备可以位于本发明催化剂的上游。烃供给设备典型地位于贫燃发动机的排气出口下游。

[0198] 烃供给设备可以电连接到发动机管理系统，其经配置来将烃注入废气中以从催化剂释放NOx(例如储存的NOx)。

[0199] 烃供给设备可以是注射器。烃供给设备或注射器适于将燃料注入废气中。

[0200] 对于烃供给设备替代地或另外地，贫燃发动机可以包含发动机管理系统(例如发动机控制单元[ECU])。发动机管理系统经配置来汽缸内注入烃(例如燃料)，用于从催化剂释放NOx(例如储存的NOx)。

[0201] 通常，发动机管理系统连接到排气系统中的传感器，其监测催化剂的状态。这样的传感器可以位于催化剂下游。传感器可以监测催化剂出口处的废气的NOx组成。

[0202] 通常，烃是燃料，优选柴油燃料。

[0203] 本发明另一方面涉及一种车辆或设备。该车辆或设备包含贫燃发动机。该贫燃发动机典型地是柴油发动机。

[0204] 车辆可以是轻型车辆(LDV)，例如美国或欧洲法律所定义的。轻型车辆典型地重量<2840kg，更优选重量<2610kg。

[0205] 在美国，轻型柴油车辆(LDV)指的是毛重≤8,500磅(US lbs)的柴油车辆。在欧洲，术语轻型车辆(LDV)指的是(i)客车，其包含除了驾驶员座位之外不多于8个座位，并且具有不超过5吨的最大质量，和(ii)载货车辆，其具有不超过12吨的最大质量。

[0206] 替代地，车辆可以是重型车辆(HDV)，例如毛重>8,500磅(US lbs)的柴油车辆，如美国法律所定义的。

[0207] 本发明另一方面涉及一种处理贫燃发动机废气的方法。该方法包括使贫燃发动机产生的废气与本发明的催化剂接触。

[0208] 使贫燃发动机产生的废气与催化剂接触的步骤典型地是使该废气经过该催化剂的步骤。

[0209] 在本文上下文中，表述“处理废气”指的是将贫燃发动机废气中的氮氧化物(NOx)转化成氮，并且氧化一氧化碳(CO)、烃(HC)和一氧化氮(NO)。

[0210] 定义

[0211] 本文中提及“区”，例如NOx储存区、NOx还原区或氧化区。典型地，每个“区”具有基本上均匀的长度。在本文上下文中，提及“基本上均匀的长度”指的是这样的长度，其与它的平均值的偏差(例如最大与最小长度之间的差值)不大于10％，优选偏差不大于5％，更优选偏差不大于1％。

[0212] 优选每个“区”具有基本均匀的组成(即当区的一部分与该区另一部分相比时，在该区的组成上不存在明显的差异)。在本文上下文中，基本上均匀的组成指的是这样的材料，其中当区的一部分与该区的另一部分相比时，组成相差是5％或更小，通常2.5％或更小，最通常1％或更小。

[0213] 作为本文使用的，术语“带”指的是长度小于基底总长度，例如≤基底总长度的75％的区。“带”典型地长度(即基本上均匀的长度)是基底总长度的至少5％(例如≥5％)。

[0214] 基底总长度是它的入口端和它的出口端(例如基底的相对端)之间的距离。

[0215] 作为本文使用的，任何提及“位于基底入口端处的带”指的是位于或负载于基底上的带，其中与该带到基底的出口端相比，该带更接近于基底的入口端。因此，与该带的中点(即在它长度的一半处)到基底的出口端相比，该中点更接近于基底的入口端。类似地，作为本文使用的，任何提及“位于基底出口端处的带”指的是位于或负载于基底上的带，其中与该带到基底的入口端相比，该带更接近于基底出口端。因此，与该带的中点(即在它长度的一半处)到基底的入口端相比，该中点更接近于基底的出口端。

[0216] 当基底是壁流式过滤器时，则通常任何提及“位于基底入口端处的带”指的是位于或负载于基底上的带，其：

[0217] (a)与该带到基底的入口通道的封闭端(例如闭塞或堵塞的端)相比，更接近于该入口通道的入口端(例如开口端)，和/或

[0218] (b)与该带到基底的出口通道的出口端(例如开口端)相比，更接近于该出口通道的封闭端(例如闭塞或堵塞的端)。

[0219] 因此，带的中点(即它长度的一半处)(a)与该中点到基底的入口通道的封闭端相比，更接近于该入口通道的入口端，和/或(b)与该中点到基底的出口通道的出口端相比，更接近于该出口通道的封闭端。

[0220] 类似地，任何提及“位于基底出口端处的带”指的是当基底是壁流式过滤器时，位于或负载于该基底上的带，其：

[0221] (a)与该带到基底的出口通道的封闭端(例如闭塞或堵塞的端)相比，更接近于该出口通道的出口端(例如开口端)，和/或

[0222] (b)与它到基底的入口通道的入口端(例如开口端)相比，更接近于该入口通道的封闭端(例如闭塞或堵塞的端)。

[0223] 因此，带的中点(即它长度的一半处)(a)与该中点到基底的出口通道的封闭端相比，更接近于该出口通道的出口端，和/或(b)与该中点到基底的入口通道的入口端相比，更接近于该入口通道的封闭端。

[0224] 当壁流式过滤器的壁中存在载体涂层(即带处于壁内)时，带可以满足(a)和(b)二者。

[0225] 作为本文使用的，术语“混合氧化物”通常指的是单相的氧化物的混合物，如本领域公知的。作为本文使用的，术语“复合氧化物”通常指的是具有多于一相的氧化物的组合物，如本领域公知的。

[0226] 作为本文使用的，表述“主要由……组成”限制特征的范围包括规定的材料，和不实质性影响该特征的基本特性的任何其他材料或步骤，例如少量杂质。表述“主要由……组成”囊括表述“由……组成”。

[0227] 作为本文使用的，涉及材料的表述“基本上没有”，典型地在区、层或带的含量的上下文中，表示少量的该材料，例如≤5重量％，优选≤2重量％，更优选≤1重量％。表述“基本上没有”囊括表述“不包含”。

[0228] 作为本文使用的，任何提及掺杂剂的量，特别是总量，表述为重量％，指的是载体材料或其难熔氧化物的重量。

[0229] 实施例

[0230] 现在将通过下面的非限定性实施例来说明本发明。

[0231] 对比例1

[0232] 将二氧化铈/铝酸镁尖晶石与钡一起喷雾干燥，并且将粉末在水中制浆和研磨到d90小于20微米。将适量的可溶性铂和钯盐添加到浆料中，随后添加32％颗粒二氧化铈和4％氧化铝粘结剂。将浆料搅拌均化，然后使用公知的涂覆技术施涂到具有400个孔腔/平方英寸的堇青石流通式整料。将该部件干燥和在500℃煅烧。最终的催化剂的PGM负载量是20g ft-3，Ba负载量是800g ft-3。

[0233] 实施例1

[0234] 将二氧化铈/铝酸镁尖晶石与钡一起喷雾干燥，并且将粉末在水中制浆和研磨到d90小于20微米。将适量的可溶性铂和钯盐添加到浆料中，随后添加硝酸Mn和32％颗粒二氧化铈和4％氧化铝粘结剂。将浆料搅拌均化，然后使用公知的涂覆技术施涂到具有400个孔腔/平方英寸的堇青石流通式整料。将该部件干燥和在500℃煅烧。最终的催化剂的PGM负载量是20g ft-3，Mn负载量是150g ft-3，Ba负载量是800g ft-3。

[0235] 实验结果

[0236] 储存的NO的测量

[0237] 芯样品取自上面的对比例1和实施例1的催化剂。将两个芯在800℃的烘箱中水热老化(用水)5小时。使用合成气台架活性测试(SCAT)来测定催化活性。在模拟催化剂活性测试(SCAT)气体设备中使用表1中的入口气体混合物测试老化的芯。

[0238] 表1

[0239]CO 1500ppm
HC(作为C1) 430ppm
NO 100ppm
CO2 4％
H2O 4％
O2 14％
空速 55000/小时

[0240] 结果

[0241] 在贫燃条件下测量催化活性。获得了两种结果：(1)在富预处理之后测量第一活性，以使得催化剂处于活化态，和(2)在贫条件下升温到600℃后，在催化剂钝化后测量第二活性。第二活性(失活态)显示在表2中。

[0242] 表2

[0243]

[0244] 表2中的结果显示，具有Mn的催化剂(实施例1)在老化条件在350、400和450℃储存了比没有Mn的催化剂(对比例1)更多的NOx。

[0245] 对比例2

[0246] 制备NOx储存层

[0247] 将二氧化铈/铝酸镁尖晶石与钡一起喷雾干燥，并且将粉末在水中制浆和研磨到d90小于20微米。将适量的可溶性铂和钯盐添加到浆料中，随后添加33％颗粒二氧化铈和4％氧化铝粘结剂。将浆料搅拌均化，然后使用公知的涂覆技术施涂到具有400个孔腔/平方英寸的堇青石流通式整料。将该部件干燥和在500℃煅烧。施涂的催化剂涂层的PGM负载量是11.3g ft-3，Ba负载量是800g ft-3。

[0248] 制备NOx还原层

[0249] 通过将氧化铈悬浮在水中，随后添加适量的可溶性铂和钯盐来制备第一浆料。通过将氧化铈悬浮在水中，随后添加适量的可溶性铑盐来制备第二浆料。将第二浆料的pH升高到7，然后将第一和第二浆料合并。将氧化铝粘结剂(30％)添加到合并的浆料中。将浆料搅拌均化，然后使用公知的涂覆技术施涂为第二涂层。将该部件干燥和在500℃煅烧。施涂-3的催化剂涂层的PGM负载量是55.9g ft 。

[0250] 制备氧化层

[0251] 将醋酸钡悬浮在水中，并且添加到二氧化硅-氧化铝粉末中。钡含量是二氧化硅-氧化铝的4.8质量％。将适量的可溶性铂和钯盐添加到该浆料中，随后添加β沸石，以使得浆料固体包含20重量％的沸石。将浆料搅拌均化。使用公知的涂覆技术将浆料施涂到基底的入口通道作为层。将该部件干燥和在500℃煅烧。施涂的催化剂涂层的PGM负载量是50.9g ft-3。

[0252] 最终催化剂的总PGM负载量是118g ft-3。

[0253] 实施例2

[0254] 制备NOx储存层

[0255] 将二氧化铈/铝酸镁尖晶石与钡一起喷雾干燥，并且将粉末在水中制浆和研磨到d90小于20微米。将适量的可溶性铂和钯盐添加到浆料中，随后添加硝酸Mn和32％颗粒二氧化铈和4％氧化铝粘结剂。将浆料搅拌均化，然后使用公知的涂覆技术施涂到具有400个孔腔/平方英寸的堇青石流通式整料。将该部件干燥和在500℃煅烧。施涂的催化剂涂层的PGM负载量是11.3g ft-3，Mn负载量是150g ft-3，Ba负载量是800g ft-3。

[0256] 制备NOx还原层

[0257] 通过将氧化铈悬浮在水中，随后添加适量的可溶性铂和钯盐来制备第一浆料。通过将氧化铈悬浮在水中，随后添加适量的可溶性铑盐来制备第二浆料。将第二浆料的pH升高到7，然后将第一和第二浆料合并。将氧化铝粘结剂(30％)添加到合并的浆料中。将浆料搅拌均化，然后使用公知的涂覆技术施涂为第二涂层。将该部件干燥和在500℃煅烧。施涂的催化剂涂层的PGM负载量是55.9g ft-3。

[0258] 制备氧化层

[0259] 将醋酸钡悬浮在水中，并且添加到二氧化硅-氧化铝粉末中。钡含量是二氧化硅-氧化铝的4.8质量％。将适量的可溶性铂和钯盐添加到该浆料中，随后添加β沸石，以使得浆料固体包含20重量％的沸石。将浆料搅拌均化。使用公知的涂覆技术将浆料施涂到基底的入口通道作为层。将该部件干燥和在500℃煅烧。施涂的催化剂涂层的PGM负载量是50.9g ft-3。

[0260] 最终催化剂的总PGM负载量是118g ft-3。

[0261] 实施例3

[0262] 制备NOx储存层

[0263] 将二氧化铈/铝酸镁尖晶石与钡一起喷雾干燥，并且将粉末在水中制浆和研磨到d90小于20微米。没有向浆料添加可溶性铂和钯盐。向浆料添加硝酸Mn，随后添加32％颗粒二氧化铈和4％氧化铝粘结剂。将浆料搅拌均化，然后使用公知的涂覆技术施涂到具有400个孔腔/平方英寸的堇青石流通式整料。将该部件干燥和在500℃煅烧。施涂的催化剂涂层的Mn负载量是150g ft-3，Ba负载量是800g ft-3。

[0264] 制备NOx还原层

[0265] 通过将氧化铈悬浮在水中，随后添加适量的可溶性铂和钯盐来制备第一浆料。通过将氧化铈悬浮在水中，随后添加适量的可溶性铑盐来制备第二浆料。将第二浆料的pH升高到7，然后将第一和第二浆料合并。将氧化铝粘结剂(30％)添加到合并的浆料中。将浆料搅拌均化，然后使用公知的涂覆技术施涂为第二涂层。将该部件干燥和在500℃煅烧。施涂的催化剂涂层的PGM负载量是55.9g ft-3。

[0266] 制备氧化层

[0267] 将醋酸钡悬浮在水中，并且添加到二氧化硅-氧化铝粉末中。钡含量是二氧化硅-氧化铝的4.8质量％。将适量的可溶性铂和钯盐添加到该浆料中，随后添加β沸石，以使得浆料固体包含20重量％的沸石。将浆料搅拌均化。使用公知的涂覆技术将浆料施涂到基底的入口通道作为层。将该部件干燥和在500℃煅烧。施涂的催化剂涂层的PGM负载量是50.9g ft-3。

[0268] 最终催化剂的总PGM负载量是107g ft-3。

[0269] 实施例4

[0270] 制备NOx储存层

[0271] 将二氧化铈/铝酸镁尖晶石与钡一起喷雾干燥，并且将粉末在水中制浆和研磨到d90小于20微米。没有向浆料添加可溶性铂和钯盐。向浆料添加硝酸Mn，随后添加32％颗粒二氧化铈和4％氧化铝粘结剂。将浆料搅拌均化，然后使用公知的涂覆技术施涂到具有400个孔腔/平方英寸的堇青石流通式整料。将该部件干燥和在500℃煅烧。施涂的催化剂涂层的Mn负载量是300g ft-3，Ba负载量是800g ft-3。

[0272] 制备NOx还原层

[0273] 通过将氧化铈悬浮在水中，随后添加适量的可溶性铂和钯盐来制备第一浆料。通过将氧化铈悬浮在水中，随后添加适量的可溶性铑盐来制备第二浆料。将第二浆料的pH升高到7，然后将第一和第二浆料合并。将氧化铝粘结剂(30％)添加到合并的浆料中。将浆料搅拌均化，然后使用公知的涂覆技术施涂为第二涂层。将该部件干燥和在500℃煅烧。施涂的催化剂涂层的PGM负载量是55.9g ft-3。

[0274] 制备氧化层

[0275] 将醋酸钡悬浮在水中，并且添加到二氧化硅-氧化铝粉末中。钡含量是二氧化硅-氧化铝的4.8质量％。将适量的可溶性铂和钯盐添加到该浆料中，随后添加β沸石，以使得浆料固体包含20重量％的沸石。将浆料搅拌均化。使用公知的涂覆技术将浆料施涂到基底的入口通道作为层。将该部件干燥和在500℃煅烧。施涂的催化剂涂层的PGM负载量是50.9g -3ft 。

[0276] 最终催化剂的总PGM负载量是107g ft-3。

[0277] 实验结果

[0278] CO/HC起燃和储存的NOx的测量

[0279] 两个芯样品取自上述每个催化剂。第一芯保持在它们的初始态(即它们在“新鲜”条件测试)。将第二芯在800℃的烘箱中水热老化(用水)5小时。使用合成气台架活性测试(SCAT)来测定催化活性。在模拟催化剂活性测试(SCAT)气体设备中使用表1中的入口气体混合物测试全部芯。

[0280] 结果

[0281] 在贫燃条件下测量催化活性。获得了两种结果：(1)在富预处理之后测量第一活性，以使得催化剂处于活化态，和(2)在贫条件下升温到600℃后，在催化剂钝化后测量第二活性。第二活性(失活态)显示在表3和4中。表3中所示的CO和HC氧化活性针对老化条件，并且作为实现50％转化率(T50)的起燃温度来测量。

[0282] 表3

[0283]催化剂 T50 CO起燃(℃) T50 HC起燃(℃)
对比例2 159 170
实施例2 158 164
实施例3 158 164
实施例4 157 164

[0284] 表3中的结果显示，老化的含Mn催化剂的起燃温度低于不含Mn的催化剂(对比例2)。表4中的结果显示，含Mn的催化剂在新鲜和老化条件二者中储存的NOx均多于不含Mn的催化剂(对比例2)。

[0285] 表4

[0286]

[0287] 对柴油台架安装的发动机进行另外的活性测试。测试使用模拟的世界通用轻型测试循环(WLTC)来进行。结果显示在表5中。测试程序由CSF(催化型烟灰过滤器)再生预处理步骤，随后三个WLTC组成。每个WLTC包含在循环过程中在固定点的4个富脱NOx吹扫，通过λ传感器反馈来控制它们的持续期。对每个催化剂进行三个WLTC测试来稳定活性。表5中报告了来自第三循环的累计排放结果。

[0288] 表5

[0289]

[0290] 表5中的结果显示，含Mn的催化剂产生了比不含Mn的催化剂(对比例2)更低的累计NOx排放物。实施例2的催化剂(其包含Mn)与对比例2的催化剂(其具有相同的PGM负载量且不含Mn)相比，也可见更低的累计CO和HC排放物。

[0291] 为了避免任何疑义，本文所引用的任何和全部文献的整个内容通过参考引入本申请中。

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具有改进的水热稳定性和NOX转化率的NOX储存催化剂-专利编号CN105188920B	2020-05-14	932
NOx储存催化剂的脱硫-专利编号CN105142759A	2020-05-11	437
氮氧化物(NOx)储存催化剂-专利编号CN107847912A	2020-05-13	449
具有改进的水热稳定性和NOX转化率的NOX储存催化剂-专利编号CN105188920A	2020-05-13	585
NOx储存和还原催化剂、其制备方法以及包含其的NOx去除体系-专利编号CN102371152A	2020-05-14	1007
一种净化内燃机尾气的NOx储存－还原催化剂-专利编号CN1868585A	2020-05-15	589
NOx储存催化剂的脱硫-专利编号CN105142759B	2020-05-11	935
NOx储存和还原催化剂、其制备方法以及包含其的NOx去除体系-专利编号CN102371152B	2020-05-15	279
吸收储存还原型NOx净化用催化剂-专利编号CN1218779C	2020-05-12	697
吸收储存还原型NOx净化用催化剂-专利编号CN1460545A	2020-05-12	859

氮氧化物(NOx)储存催化剂

氮氧化物(NOx)储存催化剂

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