性和熱穩(wěn)定的氨氧化功能。負(fù)載在沸石上的第二金屬提供通過選擇性催化還原反應(yīng)消耗 順 3和NOx的額外途徑，其用于提高該催化劑對生成N2的選擇性。該金屬/沸石組分也可以 被設(shè)計成將N20(其由NH3在低溫下被鉑/耐高溫金屬氧化物組分氧化而生成）分解成N2， 進(jìn)一步提高N2選擇性。該氧化催化劑可以在低于大約300°C、優(yōu)選低于250°C的溫度有效 去除氨。該氧化催化劑可以在空氣中大約10%水蒸氣存在下在高達(dá)大約700°C、優(yōu)選高達(dá) 大約800°C的溫度老化最多50小時后不表現(xiàn)出氨去除效率的顯著下降。根據(jù)一個或多個實 施方案，該第二金屬是銅，以與沸石上的離子交換位點結(jié)合的銅（II)離子形式存在。
[0066] 進(jìn)一步的實施方案是用于含N0X的廢氣流的處理系統(tǒng)。在一個實施方案中，該處理 系統(tǒng)包含有效減少上游催化劑；和有效將氨氧化的下游氧化催化劑。該氧化催化劑包 含鉑、來自周期表第VB、VIB、VIIB、VIIIB、IB或IIB族之一的第二金屬、耐高溫金屬氧化物 和沸石。該氧化催化劑可以在低于大約300°C、優(yōu)選低于250°C的溫度有效去除氨。該氧化 催化劑可以在空氣中大約10%水蒸氣存在下在最高達(dá)大約700°C、優(yōu)選最高達(dá)大約800°C 的溫度老化最多50小時后不表現(xiàn)出氨去除效率的顯著下降。
[0067] 根據(jù)一個或多個實施方案的該發(fā)動機(jī)處理系統(tǒng)包括計量系統(tǒng)，用于將氨或氨前體 或不同氨前體的混合物連續(xù)或定期地計量加入廢氣流中。
[0068] 本發(fā)明的排放物處理系統(tǒng)的一個實施方案示意性描繪在圖1中。在圖1中可以看 出，將含氣態(tài)污染物（包括未燃烴、一氧化碳和N0X)和顆粒物的廢氣送過標(biāo)作11A的排放物 處理系統(tǒng)。將所述含氣態(tài)污染物（包括未燃烴、一氧化碳和N0X)和顆粒物的廢氣從發(fā)動機(jī) 19送往排氣系統(tǒng)下游的位置，在此向廢氣流中加入還原劑，即氨或氨前體。經(jīng)由噴嘴（未顯 示）將還原劑以噴霧形式噴入廢氣流。顯示在一個管道25上的脲的水溶液可以充當(dāng)氨前 體，其可以與另一管道26上的空氣在混合站24中混合。閥23可用于計量加入精確量的脲 的水溶液，其在廢氣流中轉(zhuǎn)化成氨。
[0069] 將具有所述添加的氨的廢氣流送往根據(jù)一個或多個實施方案含有CuCHA的SCR催 化劑基底12(在本文中，包括在權(quán)利要求中，也稱作"第一基底"）。在經(jīng)過第一基底12時， 通過用氨將^，選擇性催化還原，使廢氣流的NOx組分轉(zhuǎn)化成N2和Η20。此外，離開入口區(qū) 的過量見13可以通過氧化被也含有CuCHA的下游氨氧化催化劑（未顯示）轉(zhuǎn)化，使氨轉(zhuǎn)化為 NjPH20。該第一基底通常是流通型整料基底。可以認(rèn)識到，在其進(jìn)入SCR催化劑之前的混 合距離后，與廢氣流垂直的徑向氨濃度可能均勻或可能不均勻。在SCR催化劑16中，借助 順3將NOx轉(zhuǎn)化成N2和Η20。殘留順3從SCR催化劑16逸出到下游NH3氧化催化劑16。在 ΝΗ3氧化催化劑中，殘留ΝΗ3被轉(zhuǎn)化成Ν2和Η20。
[0070] 基底
[0071] 根據(jù)一個或多個實施方案，所述氨氧化催化劑的基底可以是常用于制備汽車催化 劑的任何材料，通常包括金屬或陶瓷蜂窩結(jié)構(gòu)?？梢允褂萌魏魏线m的基底，例如整料流通型 基底，并具有從基底的入口延伸到出口面的多個細(xì)的平行氣流通道，以使得通道對流體流 開放。這些通道從其流體入口到其流體出口基本是直的路徑，由涂有"洗涂層"形式的催化 材料的壁限定，使得流經(jīng)通道的氣體與該催化材料接觸。該整料基底的流道是薄壁通道，它 們可以具有任何合適的橫截面形狀，例如梯形、矩形、正方形、正弦形、六邊形、橢圓形、圓形 等。這類結(jié)構(gòu)可以含有每平方英寸橫截面大約60至大約1200個或更多的氣體入口（即小 室）（cpsi)。代表性的市售流通型基底是Corning400/6堇青石材料，其由堇青石構(gòu)成，并 具有400cpsi和6密耳的壁厚。但是，要理解的是，本發(fā)明不限于特定基底類型、材料或幾 何。
[0072] 所述陶瓷基底可以由任何合適的耐高溫材料制成，例如堇青石、堇青石-α氧化 鋁、氮化硅、鋯莫來石、鋰輝石、氧化鋁-二氧化硅氧化鎂、硅酸鋯、硅線石、硅酸鎂、鋯、透鋰 長石、α氧化鋁、硅鋁酸鹽等。
[0073] 可用于本發(fā)明實施方案的雙功能催化劑復(fù)合材料的基底也可以是金屬性質(zhì)的，并 由一種或多種金屬或金屬合金構(gòu)成。示例性的金屬載體包括耐熱金屬和金屬合金，例如鈦 和不銹鋼，以及以鐵為基本或主要組分的其它合金。這類合金可以含有鎳、鉻和/或鋁中的 一種或多種，并且這些金屬的總量可以占該合金的至少15重量％，例如10至25重量％的 絡(luò)、3至8重量％的錯和最多達(dá)20重量％的鎳。該合金也可以含有少量或痕量的一種或多 種其它金屬，如猛、銅、銀、鈦等。金屬基底可以以各種形狀形式使用，例如波紋板或整料。代 表性的市售金屬基底由Emitec制造。但是，要理解的是，本發(fā)明不限于特定基底類型、材料 或幾何。金屬基底的表面可以在例如l〇〇〇°C和更高的高溫氧化，以在基底表面上形成氧化 層，從而提高合金的耐腐蝕性。這種高溫誘發(fā)的氧化也可以增強耐高溫金屬氧化物載體和 助催化金屬組分與基底的粘合。
[0074] 催化劑載體
[0075] 根據(jù)一個或多個實施方案，使鉑沉積在高表面積耐高溫金屬氧化物載體上。高表 面積耐高溫金屬氧化物的實例包括但不限于氧化鋁、二氧化娃、二氧化鈦、二氧化鋪和氧化 鋯，以及它們的物理混合物或化學(xué)組合，包括原子摻雜組合。該耐高溫金屬氧化物可以由混 合氧化物構(gòu)成或含有它們，例如二氧化硅-氧化鋁、硅鋁酸鹽（其可以是非晶或結(jié)晶的）、氧 化鋁-氧化錯、氧化鋁-氧化鑭、氧化鋁-氧化鋇-氧化鑭-氧化釹、氧化鋁-氧化絡(luò)、氧化 鋁-氧化鋇、氧化鋁-二氧化鈰等。示例性耐高溫金屬氧化物包含比表面積為大約50至大 約300平方米/克的γ氧化鋁。
[0076] -些實施方案的沸石組分包含多孔硅鋁酸鹽，其上沉積有來自周期表第VB、VIB、 VIIB、VIIIB、IB或IIB族之一的金屬。這些金屬的實例包括鐵和銅。沸石組分可具有 InternationalZeoliteAssociation(IZA)出版的theDatabaseofZeoliteStructures 中列舉的任一骨架結(jié)構(gòu)。骨架結(jié)構(gòu)包括但不限于CHA、FAU、BEA、MFI和MOR類型的那些。
[0077] -些實施方案的鉬組分可負(fù)載在可以具有International Zeolite Association (IZA)出版的the Database of Zeolite Structures中列舉的任一骨架結(jié)構(gòu) 的沸石上。骨架結(jié)構(gòu)包括但不限于CHA、FAU、BEA、MFI和M0R類型的那些。
[0078] 洗涂層
[0079] 根據(jù)一個或多個實施方案，以洗涂層的形式施加催化劑，其沉積在即涂布在基底 上并粘附在基底上。合適的制備鉑組分的方法是制備鉑前體在合的適溶劑（例如水）中 的混合物或溶液。通常，考慮到經(jīng)濟(jì)和環(huán)境因素，鉑的可溶化合物或絡(luò)合物的水溶液是優(yōu) 選的。通常，以化合物或絡(luò)合物形式利用鉑前體，以實現(xiàn)該前體在載體上的分散。對本 發(fā)明而言，術(shù)語"鉑前體"是指任何化合物、絡(luò)合物等，其在煅燒或其使用的初始階段中分 解或以其它方式轉(zhuǎn)化成催化活性形式。合適的鉑絡(luò)合物或化合物包括但不限于鉑氯化 物（例如[PtClJ2、[PtCl6]2的鹽）、鉑氫氧化物（例如[Pt(0H) 6]2的鹽）、氨絡(luò)鉑（例 如[Pt(NH3)4]2+、Pt(NH3) 4)4+的鹽）、水合鉑（例如[Pt(0H2) 4]+的鹽）、雙（乙酰丙酮） 合鉑，和混合化合物或絡(luò)合物（例如[Pt(NH3)2(Cl)2])。代表性市售鉑源是來自Strem Chemicals,Inc.的99%六氯鉬酸銨，其可能含有痕量的其它貴金屬。但是，要理解的是， 本發(fā)明不限于特定類型、組成或純度的鉑前體。通過數(shù)種化學(xué)手段之一將鉑前體的混合物 或溶液添加到載體中。這些包括將鉑前體溶液浸漬到載體上，然后可以進(jìn)行并入酸性組分 (例如乙酸）或堿性組分（例如氫氧化銨）的固定步驟。這種濕固體可以被化學(xué)還原或煅 燒或原樣使用?；蛘撸梢詫⑤d體懸浮在合適的賦形劑（例如水）中，并與在溶液中的鉑前 體反應(yīng)。當(dāng)載體是沸石且希望將鉑前體固定到沸石骨架中的離子交換位點上時，后一方法 更常用。附加加工步驟可包括通過酸性組分（例如乙酸）或堿性組分（例如氫氧化銨）固 定、化學(xué)還原或煅燒。
[0080] 在一個或多個實施方案中，該洗涂層含有沸石，該沸石上已分布著來自周期表第 VB、VIB、VIIB、VIIIB、IB或IIB族之一的金屬。示例性沸石包括但不限于具有下述晶體結(jié) 構(gòu)CHA、BEA、FAU、M0R、MFI之一的沸石。這一系列的示例性金屬是銅。合適的將該金屬分 布在沸石上的方法是首先制備金屬前體在合適溶劑（例如水）中的混合物或溶液。通常， 考慮到經(jīng)濟(jì)和環(huán)境因素，該金屬的可溶化合物或絡(luò)合物的水溶液是優(yōu)選的。對本發(fā)明而言， 術(shù)語"金屬前體"是指可分散在沸石載體上以產(chǎn)生催化活性金屬組分的任何化合物、絡(luò)合物 等。對示例性第IB族金屬銅而言，合適的絡(luò)合物或化合物包括但不限于無水和水合的硫酸 銅、硝酸銅、乙酸銅、乙酰丙酮合銅、氧化銅、氫氧化銅和氨絡(luò)銅鹽（例如[Cu(NH3)4]+)。代表 性的市售銅源是來自StremChemicals,Inc.的97%乙酸銅，其可能含有痕量的其它金屬， 特別是鐵和鎳。但是，要理解的是，本發(fā)明不限于特定類型、組成或純度的金