二氧化鈦、氧化鋯、二氧化鈰中的一種或多種。 在某些實(shí)施方案中，載體涂層包含孔形成劑，例如石墨、纖維素、淀粉、聚丙烯酸酯和聚乙烯 等等。這些額外的組分并非必然催化催化所需反應(yīng)，而是，例如通過(guò)增加其工作溫度范圍、 增加催化劑的接觸表面面積、增加催化劑至基材的粘附、改變流變以更好地處理等等來(lái)改 善催化材料的有效性。通常，可基于粒度來(lái)區(qū)分用作粘合劑的金屬氧化物顆粒與用作載體 的金屬氧化物顆粒，其中粘合劑顆粒相對(duì)于載體顆粒而言顯著更大。
[0055] 在某些實(shí)施方案中，用于第一氧化催化劑的載體與其他組分(例如填充劑、粘合劑 和增強(qiáng)劑)一起捏和成可擠出的糊劑，然后將所述糊劑穿過(guò)模具擠出以形成蜂窩磚。在干燥 和/或煅燒蜂窩磚之前或之后，將第一氧化催化劑的貴金屬組分添加至磚的任一個(gè)或多個(gè) 部分或添加至整個(gè)磚以便形成第一氧化催化劑。在其他實(shí)施方案中，在擠壓之前使含有負(fù) 載的貴金屬的第一氧化催化劑并入至可擠出的糊劑中。然后將SCR催化劑和第二氧化催化 劑作為涂層施加在擠出的第一氧化催化劑磚上。
[0056] 用于本發(fā)明的兩個(gè)基材設(shè)計(jì)是板式和蜂窩式。板型催化劑具有相對(duì)較低的壓降， 并且比蜂窩式更不易堵塞和弄臟，但板構(gòu)造更大并且更昂貴。板通常由金屬或波紋金屬構(gòu) 成。
[0057]蜂窩基材包括多個(gè)鄰近的并行通道，所述通道一般從基材的入口面延伸至基材的 出口面，并且兩端開(kāi)放(流通式基材)或以棋盤型方式來(lái)封閉交替的端(壁-流動(dòng)過(guò)濾器）。此 幾何形狀產(chǎn)生高表面積比體積之比。蜂窩構(gòu)造比板類型更緊湊，但具有更高的壓降并且更 易堵塞。然而，對(duì)于大多數(shù)可移動(dòng)應(yīng)用，優(yōu)選的基材是蜂窩。
[0058] 對(duì)于某些應(yīng)用，蜂窩流動(dòng)即使整料具有高孔隙密度，例如每平方英寸約600至800 個(gè)孔隙，和/或約〇. 18-0.35mm、優(yōu)選約0.20-0.25_的平均內(nèi)壁厚度。對(duì)于某些其他應(yīng)用，蜂 窩流通式整料優(yōu)選地具有每平方英寸約150-600個(gè)孔隙，更優(yōu)選地每平方英寸約200-400個(gè) 孔隙的低孔隙密度。優(yōu)選地，蜂窩整料是多孔的。除堇青石、碳化硅、氮化硅、陶瓷和金屬之 外，可用于基材的其他材料包括氮化鋁、氮化硅、鈦酸鋁、氧化鋁、莫來(lái)石(mul 1 i te)(例如 針狀莫來(lái)石）、銫植石(口〇11此；!^)、1：1161'11161：(例如412〇82?6、412〇3/附或1^^6)或包含它們 中任何兩種或更多種的段的復(fù)合物。優(yōu)選的材料包括堇青石、碳化硅和氧化鋁鈦酸鹽。在某 些實(shí)施方案中，基材是惰性的。
[0059] 蜂窩的基材壁優(yōu)選地具有有利于載體涂層的孔隙率和孔徑?？紫堵适菍?duì)多孔基材 中的空隙空間百分比的量度。優(yōu)選地，多孔基材具有約30至約80%的孔隙率，例如約40至約 75%、約40至約65 %或從約50至約60%。作為基材的總空隙體積百分比來(lái)測(cè)量的孔連通性 是將孔、空隙和/或通道接合起來(lái)形成穿過(guò)多孔基材（即，從過(guò)濾器的入口面向過(guò)濾器的出 口面）的連續(xù)通路的程度。優(yōu)選地，多孔基材具有至少約30%，更優(yōu)選地至少約40%的孔連 通性體積。
[0060] 基材壁的平均孔徑可以通過(guò)任何可接受的方式(包括通過(guò)水銀孔率法)來(lái)測(cè)定。優(yōu) 選的多孔基材具有約10至約40μπι的平均孔徑，例如約20至約30μπι，約10至約25μπι，約10至約 20ym，約20至約25μηι，約10至約15μηι和約15至約20ym。
[0061] 轉(zhuǎn)到圖1Α，示出本發(fā)明的實(shí)施方案，其具有:載體壁（14);第一層，其具有第一氧化 催化劑12;和第二層，其具有第二氧化催化劑和SCR催化劑的混合物。一般而言，本發(fā)明的催 化劑層滲透基材;滲透基材的一部分，例如大多數(shù)部分;涂覆基材的表面;或它們的一些組 合。此處，第一層12直接設(shè)置在基材14上作為下層，并且第二層10設(shè)置在第一層12上作為覆 蓋層。優(yōu)選地，第一層12和第二層10是物理上不同且單獨(dú)但連續(xù)的層。如本文使用，關(guān)于層 的術(shù)語(yǔ)"連續(xù)的"是指每一層與其鄰近的一層或多層接觸，并且所述層以一個(gè)在另一個(gè)之上 的方式作為整體布置在基材上。如本文使用，術(shù)語(yǔ)"第一層"和"第二層"用于描述催化劑制 品中的催化劑層的相對(duì)于流動(dòng)穿過(guò)催化劑制品、流動(dòng)通過(guò)催化劑制品和/或在催化劑制品 之上流動(dòng)的排氣的垂直方向的相對(duì)定位。在正常排氣流動(dòng)條件下，排氣在接觸第一層之前 接觸第二層并且至少部分地滲透第二層，并且隨后返回穿過(guò)第二層以離開(kāi)催化劑組分。
[0062] 在圖1Α中，第一層和第二層設(shè)置在基材的整個(gè)軸向長(zhǎng)度之上。然而，在其他實(shí)施方 案中，一種或多種催化劑層僅覆蓋基材的一部分(參見(jiàn)圖1D)。例如，可以從基材的前方46或 基材的尾部48相對(duì)于排氣流50穿過(guò)基材的總方向?qū)⒋呋瘎邮┘又粱牡拈L(zhǎng)度的約10%。 在某些實(shí)施方案中，至少第一氧化催化劑層涂覆在基材尾部48的部分上。在其他實(shí)施方案 中，催化劑層優(yōu)選地從基材的尾部48或基材的前方46覆蓋基材的約25%、約50 %或約75 %。 可以將催化劑涂層施加至基材的相同或不同的部分，但優(yōu)選地，含有SCR催化劑的涂層完全 覆蓋含有第一氧化催化劑的涂層，以使得由催化劑層處理的所有排氣將在能夠到達(dá)第一層 之前首先通過(guò)第二層。
[0063] 優(yōu)選地，含有第二氧化催化劑的涂層優(yōu)選地處于含有第一氧化催化劑的涂層或?qū)?之上頂部和/或在其上游。優(yōu)選地，第二層完全覆蓋第一層，以使得由催化劑層處理的所有 排氣將在能夠到達(dá)第一層之前首先通過(guò)第二層。
[0064]在圖1Β中，示出本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案，其中第一氧化催化劑設(shè)置在高度多孔的 基材壁25內(nèi)。涂覆基材覆蓋有含有SCR催化劑和第二氧化催化劑二者的混合物的層。此實(shí)施 方案的實(shí)例包括滲透進(jìn)高孔隙率基材(優(yōu)選流通式基材)的壁中或涂覆在其內(nèi)的Pt。然后用 SCR催化劑和第二氧化催化劑的混合物涂覆含有Pt的基材。或者，含有Pt的基材可以含有單 獨(dú)的SCR催化劑層和第二氧化催化劑層。在另一實(shí)施方案中，含有Pt的基材是擠壓催化劑， 然后用SCR/第二氧化混合層或單獨(dú)的SCR和第二氧化催化劑層涂覆。
[0065] 圖1C示出本發(fā)明的實(shí)施方案，其中第二氧化催化劑30在SCR催化劑層31之上形成 單獨(dú)且不同但連續(xù)的層。此處，第二氧化催化劑和SCR催化劑并未混合且未作為單個(gè)載體涂 層施加，而是，作為單獨(dú)層形成在基材上。重要的是，SCR催化劑層設(shè)置在整個(gè)第一氧化催化 劑層32之上，并且第二氧化催化劑層設(shè)置在SCR層之上。SCR層覆蓋整個(gè)第一氧化催化劑層 以防止經(jīng)由下層中的氨氧化形成的未處理次級(jí)N0 X離開(kāi)系統(tǒng)而不接觸SCR催化劑。在某些實(shí) 施方案中，例如圖1C中見(jiàn)到的一個(gè)實(shí)施方案，第一氧化催化劑設(shè)置在基材的僅一部分上，優(yōu) 選的是在尾部部分上，而SCR催化劑層覆蓋整個(gè)基材。在其他實(shí)施方案中，將第一氧化催化 劑施加至基材的整個(gè)長(zhǎng)度。
[0066] 重要的是，第二氧化催化劑設(shè)置在SCR催化劑層之上和/或其上游。在圖1D中，第二 氧化催化劑40直接涂覆在SCR和第一氧化催化劑上游的基材上，其中與"下游"相對(duì)的"上 游"是相對(duì)于穿過(guò)基材或在基材之上的排氣流50的垂直方向。在某些實(shí)施方案中，將第二氧 化催化劑并入至基材壁的部分或區(qū)域中，其處于含有SCR和第一氧化催化劑的基材的下游 部分或區(qū)域的上游。
[0067] 替代于被涂覆在基材壁上，第二氧化催化劑可以被并入至高孔隙率基材壁中，例 如作為滲透該壁或可以被并入至形成基材的可擠出的糊劑中的內(nèi)部涂層。第二氧化催化劑 可以限制在上游區(qū)域或可以被并入至基材的整個(gè)長(zhǎng)度，前提條件是SCR和第一氧化催化劑 設(shè)置在下游部分或區(qū)域。在某些實(shí)施方案中，可以將第二氧化催化劑并入至基材的整個(gè)長(zhǎng) 度，可以將第一氧化催化劑涂覆或浸漬在第二氧化催化劑之上的壁內(nèi)，前提條件是將第一 氧化催化劑限制在基材尾部的區(qū)域，并且可以將SCR催化劑涂覆在含有第一氧化催化劑的 區(qū)域之上。圖1E示出高孔隙率基材壁64，所述高孔隙率基材壁64具有:從前端66到尾端68沿 基材的整個(gè)長(zhǎng)度的壁中的第二氧化催化劑60;壁內(nèi)尾部區(qū)域上的第一氧化催化劑62,其中 在尾部區(qū)域也含有第一氧化催化劑60;和至少覆蓋尾部區(qū)域的SCR涂層61。在這種實(shí)施方案 中，尾部區(qū)域含有除Pd之外的貴金屬，例如Pt。
[0068] 在某些實(shí)施方案中，用于每一層或用于兩層或更多層的組合的基材上和/或內(nèi)的 載體涂層或浸漬負(fù)載量是0.1至8g/in3，更優(yōu)選地0.5至6g/in 3，并且甚至更優(yōu)選地1至4g/ in3。在某些實(shí)施方案中，用于每一層或用于兩層或更多層的組合的基材上和/或基材內(nèi)的 載體涂層或浸漬負(fù)載量>1. 〇〇g/in3，例如>1.2g/in3、>1.5g/in3、>l. 7g/in3或>2.00g/in3或 例如 1.5-2.5g/in3。
[0069] 在某些實(shí)施方案中，第二氧化催化劑以足夠產(chǎn)生約0.1至約50gPd/ft3,更優(yōu)選地 約0.5至約20g Pd/ft3,并且甚至更優(yōu)選地約1至約10g Pd/ft3的Pd負(fù)載量的量存在。
[0070] 在某些實(shí)施方案中，第一氧化催化劑以足夠產(chǎn)生約0.1至約75g貴金屬/ft3,更優(yōu) 選地約0.5至約20g貴金屬/ft 3或約30-50g貴金屬/ft3,并且甚至更優(yōu)選地約1至約10g貴金 屬/ft3的催化劑負(fù)載量的量存在，雖然一些應(yīng)用(其中催化劑用于產(chǎn)生放熱)可以含有第一 氧化催化劑，所述第一氧化催化劑具有至多75g/ft 3,例如至多約50g/ft3的貴金屬負(fù)載量。 當(dāng)貴金屬是Pt時(shí)，上述貴金屬范圍尤其相關(guān)。
[0071]在某些實(shí)施方案中，SCR催化劑含有基于促進(jìn)劑金屬和載體的總重量計(jì)的約0.1至 約10重量％，更優(yōu)選地約1至約7重量％，并且甚至更優(yōu)選地約2.5至約5重量％的促進(jìn)劑金 屬。在本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施方案中，SCR催化劑層與第一氧化催化劑層的重量比為從約 0.5:1至約10:1，并且更優(yōu)選地從約2:1至約7:1。
[0072]在某些實(shí)施方案中，本發(fā)明是后處理排氣系統(tǒng)，所述后處理排氣系統(tǒng)被調(diào)適以處 理由稀燃燃燒過(guò)程產(chǎn)生的N0x、C0、NH3和/或HC，例如來(lái)自柴油發(fā)動(dòng)機(jī)或固定式燃?xì)廨啓C(jī)的排 氣。在圖2A中，示出該系統(tǒng)的實(shí)施方案，所述系統(tǒng)包括:排氣歧管500;排氣歧管500下游的 SCR催化劑520;含氮還原劑510的任選來(lái)源，其在歧管500和SCR催化劑520之間的點(diǎn)515處被 引入排氣流中（