(57)【要約】      （修正有）【課題】ディーゼル酸化触媒を含む圧縮着火機関のための排気システムにおいて、低い「ライトオフ（ｌｉｇｈｔ−ｏｆｆ）」温度で耐久性のある費用効果の高い改善された触媒を提供する。【解決手段】酸化触媒が、白金（Ｐｔ）成分、パラジウム（Ｐｄ）成分、及びそれらの組み合わせからなる群から選択される白金族金属（ＰＧＭ）成分、アルカリ土類金属成分、並びにシリカでドープされたアルミナを含む担体材料を含む第一層と、前記白金族金属成分を含む第二層と、フロースルーモノリスである基材と、を含み、第一層が基材上に配され、第二層が第一層上に配され、第一層が第二層と組成において異なる、ディーゼル酸化触媒。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮着火機関からの排気ガス中の一酸化炭素（ＣＯ）及び炭化水素（ＨＣ）を処理するための酸化触媒を含む圧縮着火機関のための排気システムであって、前記酸化触媒は、
白金（Ｐｔ）成分、パラジウム（Ｐｄ）成分、及びその組み合わせからなる群から選択される白金族金属（ＰＧＭ）成分、
アルカリ土類金属成分、
ヘテロ原子成分を取り込んでいる改質アルミナを含む担体材料、及び
基材
を含み、
前記白金族金属（ＰＧＭ）成分、前記アルカリ土類金属成分及び前記担体材料は、前記基材上に配され、且つ任意選択的に前記アルカリ土類金属成分の総量が１０−５００ｇ／ｆｔ３である、排気システム。
【請求項２】
ヘテロ原子成分を取り込んでいる前記改質アルミナが、ヘテロ原子成分でドープされたアルミナ、アルミン酸のアルカリ土類金属塩又はその混合物である、請求項１に記載の排気システム。
【請求項３】
前記ヘテロ原子成分が、ケイ素、マグネシウム、バリウム、ランタン、セリウム、チタン、ジルコニウム又はそれらの２つ以上の組み合わせを含む、請求項１又は２に記載の排気システム。
【請求項４】
ヘテロ原子成分を取り込んでいる前記改質アルミナが、シリカでドープされたアルミナであり、且つ任意選択的に、前記アルミナが、０．５−４５重量％の量のシリカでドープされる、請求項１から３のいずれか一項に記載の排気システム。
【請求項５】
ヘテロ原子成分を取り込んでいる前記改質アルミナがアルミン酸のアルカリ土類金属塩であり、且つ任意選択的に、前記アルミン酸のアルカリ土類金属塩がアルミン酸マグネシウムである、請求項１から３のいずれか一項に記載の排気システム。
【請求項６】
前記アルカリ土類金属成分が、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）又はそれらの２つ以上の組み合わせを含む、請求項１から５のいずれか一項に記載の排気システム。
【請求項７】
前記アルカリ土類金属成分が、ストロンチウム（Ｓｒ）又はバリウム（Ｂａ）、好ましくはバリウム（Ｂａ）を含む、請求項６に記載の排気システム。
【請求項８】
前記アルカリ土類金属成分が前記担体材料上に担持される、請求項１から７のいずれか一項に記載の排気システム。
【請求項９】
少なくとも１つの白金族金属（ＰＧＭ）成分が前記担体材料上に担持される、請求項１から８のいずれか一項に記載の排気システム。
【請求項１０】
前記酸化触媒が、前記基材上に配される単一層を含み、前記単一層が、白金（Ｐｔ）成分、パラジウム（Ｐｄ）成分、及びその組み合わせからなる群から選択される前記白金族金属（ＰＧＭ）成分、前記アルカリ土類金属成分、並びに前記担体材料を含む、請求項１から９のいずれか一項に記載の排気システム。
【請求項１１】
前記酸化触媒が２層を含み、第一層が前記基材上に配され、且つ第二層が、前記第一層の上に配される、請求項１から９のいずれか一項に記載の排気システム。
【請求項１２】
前記第一層が、白金（Ｐｔ）成分とパラジウム（Ｐｄ）成分の組み合わせからなる白金族金属（ＰＧＭ）成分を含み、且つ前記第二層が、パラジウム（Ｐｄ）成分と白金（Ｐｔ）成分の組み合わせからなる白金族金属（ＰＧＭ）成分を含み、前記第一層内の前記白金（Ｐｔ）成分と前記パラジウム（Ｐｄ）成分の質量比が、前記第二層内の前記白金（Ｐｔ）成分と前記パラジウム（Ｐｄ）成分の質量比とは異なる、請求項１１に記載の排気システム。
【請求項１３】
前記第一層が、Ｐｄ成分、及びパラジウム（Ｐｄ）成分と白金（Ｐｔ）成分の組み合わせからなる群から選択される白金族金属（ＰＧＭ）成分を含み、前記第二層が、Ｐｔ成分からなる白金族金属（ＰＧＭ）成分を含む、請求項１１に記載の排気システム。
【請求項１４】
前記第一層が、白金（Ｐｔ）成分、及びパラジウム（Ｐｄ）成分と白金（Ｐｔ）成分の組み合わせからなる群から選択される白金族金属（ＰＧＭ）成分を含み、且つ前記第二層が、パラジウム（Ｐｄ）成分からなる白金族（ＰＧＭ）成分を含む、請求項１１に記載の排気システム。
【請求項１５】
前記第一層が、白金（Ｐｔ）成分及びパラジウム（Ｐｄ）成分からなる群から選択される白金族（ＰＧＭ）成分を含み、且つ前記第二層が、パラジウム（Ｐｄ）成分と白金（Ｐｔ）成分の組み合わせからなる白金族金属（ＰＧＭ）成分を含む、請求項１１に記載の排気システム。
【請求項１６】
前記第一層及び／又は前記第二層が、それぞれ、アルカリ土類金属成分を含む、請求項１１から１５のいずれか一項に記載の排気システム。
【請求項１７】
前記第一層が、ヘテロ原子成分を取り込んでいる改質アルミナを含む前記担体材料を含む、請求項１１から１６のいずれか一項に記載の排気システム。
【請求項１８】
前記第一層が第２の担体材料を含む、請求項１１から１７のいずれか一項に記載の排気システム。
【請求項１９】
前記第二層が第２の担体材料を含む、請求項１１から１８のいずれか一項に記載の排気システム。
【請求項２０】
前記第二層が、ヘテロ原子成分を取り込んでいる改質アルミナを含む前記担体材料を含む、請求項１１から１９のいずれか一項に記載の排気システム。
【請求項２１】
前記酸化触媒が、第一ゾーン及び第二ゾーンを前記基材上に横に並んだ配置で含む、請求項１から９のいずれか一項に記載の排気システム。
【請求項２２】
前記第一ゾーンが、白金（Ｐｔ）成分とパラジウム（Ｐｄ）成分の組み合わせからなる白金族金属（ＰＧＭ）成分を含み、且つ前記第二ゾーンが、パラジウム（Ｐｄ）成分と。白金（Ｐｔ）成分の組み合わせからなる白金族金属（ＰＧＭ）成分を含み、前記第一ゾーン内の前記白金（Ｐｔ）成分と前記パラジウム（Ｐｄ）成分の質量比が、前記第二ゾーン内の前記白金（Ｐｔ）成分と前記パラジウム（Ｐｄ）成分の質量比とは異なる、請求項２１に記載の排気システム。
【請求項２３】
前記第一ゾーンが、Ｐｄ成分、及びパラジウム（Ｐｄ）成分と白金（Ｐｔ）成分の組み合わせからなる群から選択される白金族金属（ＰＧＭ）成分を含み、前記第二ゾーンが、Ｐｔ成分からなる白金族金属（ＰＧＭ）成分を含む、請求項２１に記載の排気システム。
【請求項２４】
前記第一ゾーンが、白金（Ｐｔ）成分、及びパラジウム（Ｐｄ）成分と白金（Ｐｔ）成分の組み合わせからなる群から選択される白金族金属（ＰＧＭ）成分を含み、且つ前記第二ゾーンが、パラジウム（Ｐｄ）成分からなる白金族（ＰＧＭ）成分を含む、請求項２１に記載の排気システム。
【請求項２５】
前記第一ゾーンが、白金（Ｐｔ）成分及びパラジウム（Ｐｄ）成分からなる群から選択される白金族（ＰＧＭ）成分を含み、且つ前記第二ゾーンが、パラジウム（Ｐｄ）成分と白金（Ｐｔ）成分の組み合わせからなる白金族金属（ＰＧＭ）成分を含む、請求項２１に記載の排気システム。
【請求項２６】
前記第一ゾーン及び／又は前記第二ゾーンが、それぞれ、アルカリ土類金属成分を含む、請求項２１から２５のいずれか一項に記載の排気システム。
【請求項２７】
前記第一ゾーンが、ヘテロ原子成分を取り込んでいる改質アルミナを含む前記担体材料を含む、請求項２１から２６のいずれか一項に記載の排気システム。
【請求項２８】
前記第一ゾーンが第２の担体材料を含む、請求項２１から２７のいずれか一項に記載の排気システム。
【請求項２９】
前記第二ゾーンが第２の担体材料を含む、請求項２１から２８のいずれか一項に記載の排気システム。
【請求項３０】
前記第二ゾーンが、ヘテロ原子成分を取り込んでいる改質アルミナを含む前記担体材料を含む、請求項２１から２９のいずれか一項に記載の排気システム。
【請求項３１】
前記第一ゾーンが前記第二ゾーンの上流にある、請求項２１から３０のいずれか一項に記載の排気システム。
【請求項３２】
前記第二ゾーンが前記第一ゾーンの上流にある、請求項２１から３０のいずれか一項に記載の排気システム。
【請求項３３】
圧縮着火機関及び請求項１から３２のいずれか一項に記載の前記排気システムを含む車両。
【請求項３４】
圧縮着火機関からの排気ガス中の一酸化炭素（ＣＯ）及び炭化水素（ＨＣ）を酸化する酸化触媒の使用であって、前記酸化触媒は、
白金（Ｐｔ）成分、パラジウム（Ｐｄ）成分、及びその組み合わせからなる群から選択される白金族金属（ＰＧＭ）成分、
アルカリ土類金属成分、
ヘテロ原子成分を取り込んでいる改質アルミナを含む担体材料、及び
基材
を含み、
前記白金族金属（ＰＧＭ）成分、前記アルカリ土類金属成分及び前記担体材料が前記基材上に配され、且つ任意選択的に前記アルカリ土類金属成分の総量が１０−５００ｇ／ｆｔ３であり、且つ更に任意選択的に、前記酸化触媒が請求項２から３２のいずれか一項に定義された通りである、酸化触媒の使用。
【請求項３５】
排気ガスを酸化触媒と接触させる工程を含む、圧縮着火機関からの排気ガス中の一酸化炭素（ＣＯ）及び炭化水素（ＨＣ）を処理する方法であって、前記酸化触媒が、
白金（Ｐｔ）成分、パラジウム（Ｐｄ）成分、及びその組み合わせからなる群から選択される白金族金属（ＰＧＭ）成分、
アルカリ土類金属成分、
ヘテロ原子成分を取り込んでいる改質アルミナを含む担体材料、及び
基材
を含み、
前記白金族金属（ＰＧＭ）成分、前記アルカリ土類金属成分及び前記担体材料が前記基材上に配され、且つ任意選択的に前記アルカリ土類金属成分の総量が１０−５００ｇ／ｆｔ３であり、且つ更に任意選択的に、前記酸化触媒が請求項２から３２のいずれか一項に定義された通りである、方法。
【請求項３６】
白金族金属（ＰＧＭ）成分、アルカリ土類金属成分、及び担体材料を基材上に配する工程を含む、請求項１から３２のいずれか一項に定義された酸化触媒を調製するプロセスであって、前記白金族金属（ＰＧＭ）成分が、白金（Ｐｔ）成分、パラジウム（Ｐｄ）成分、及びその組み合わせからなる群から選択され、且つ前記担体材料が、ヘテロ原子成分を取り込んでいる改質アルミナを含む、プロセス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、酸化触媒、特にディーゼル酸化触媒を含む圧縮着火機関のための排気システム、及び排気システムを含む車両に関する。また本発明は、酸化触媒を調製するプロセス、酸化触媒自体及びその使用に関する。本発明は、更に、圧縮着火機関からの排気ガスを処理する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、全世界の政府間機関により規制するための法律が定められている４種の汚染物質、一酸化炭素（ＣＯ）、未燃炭化水素（ＨＣ）、窒素の酸化物（ＮＯｘ）及び粒子状物質（ＰＭ）、がある。車両のエンジンからの排気ガス中の汚染物質が許容される排出に関する排出基準は徐々に厳しくなっており、それらの基準を満たすことができる費用効果の高い改善された触媒が必要とされている。
【０００３】
ディーゼルエンジン等の圧縮着火機関について、酸化触媒（ディーゼル酸化触媒（ＤＯＣ）として知られる）が、このようなエンジンにより発生する排気ガスを処理するために通常用いられる。ディーゼル酸化触媒は、一般に、（１）一酸化炭素（ＣＯ）から二酸化炭素（ＣＯ２）、及び（２）ＨＣから二酸化炭素（ＣＯ２）と水（Ｈ２Ｏ）への酸化を触媒する。ディーゼルエンジン、特に軽負荷ディーゼル車両用等の圧縮着火機関の排気ガス温度は、比較的低く（例えば、約４００℃）、従って、課題の１つは、低い「ライトオフ（ｌｉｇｈｔ−ｏｆｆ）」温度で耐久性のある触媒組成物を開発することである。
【０００４】
ＤＯＣ等の酸化触媒の活性は、しばしば、その「ライトオフ」温度に関して測定され、これは、触媒が特定の触媒反応を開始する温度、又はその反応をある一定のレベルまで起こす温度である。通常、「ライトオフ」温度は、一酸化炭素の転換等、反応物の転換の特定のレベルに関して表される。従って、Ｔ５０温度は、触媒が効率５０％で反応物の転換を触媒する最低温度を表すため、しばしば「ライトオフ」温度として見積もられる。
【０００５】
欧州特許出願公開第２０００６３９号は、内燃機関、特にディーゼルエンジンからの排気ガスの温度を高めるための方法を記載する。欧州特許出願公開第２０００６３９号は、排気ガスの温度の上昇に関係があるが、その理由は、温度の上昇が触媒の下流に配されるパティキュレートフィルターの再生に役立ち得るためである。欧州特許出願公開第２０００６３９号に記載される方法は、メタンに換算して体積で１，０００−４０，０００ｐｐｍの量の炭化水素（ＨＣ）を、触媒の上流で排気ガスに導入する工程を含む。触媒は、（ａ）白金、（ｂ）マグネシウム、アルカリ土類金属及びアルカリ金属からなる群から選択される少なくとも１つの金属の酸化物、並びに（ｃ）パラジウム及びロジウムの群から選択される少なくとも１つの構成成分からなる触媒活性のある成分（Ａ）を耐熱無機酸化物粉末（Ｂ）上に担持し、無機酸化物を耐熱三次元構造体上に担持することにより得られる。
【発明の概要】
【０００６】
圧縮着火機関から排出される排気ガス中の一酸化炭素（ＣＯ）、炭化水素（ＨＣ）、及び、時に窒素の酸化物（ＮＯｘ）も酸化するために用いられる触媒は、通常、白金又はパラジウム等の少なくとも１つの白金族金属を含む。圧縮着火機関からの排気ガス中のＣＯ及びＨＣの酸化を触媒することにおいて、白金はパラジウムよりも活性があり、このような触媒において、パラジウムは硫黄による被毒を受けやすいため、パラジウムの包含は一般に避けられた。しかし、超低硫黄燃料の使用、パラジウムの白金に対する相対的なコスト、及びパラジウムの包含により得られうる触媒の耐久性の向上により、パラジウム、特にパラジウムと白金の両方を含む組成物を含む触媒組成物が好まれる結果となっている。
【０００７】
通常、パラジウムのコストは、歴史的に白金のコストよりも低いが、パラジウムと白金は何れも高価な金属である。白金とパラジウムの総量を増やすことなく改善された触媒活性を示す酸化触媒、又は、より少ない量の白金とパラジウムで既存の酸化触媒と同様の触媒活性を示す酸化触媒が望ましい。
【０００８】
第１の態様において、本発明は、圧縮着火機関からの排気ガス中の一酸化炭素（ＣＯ）及び炭化水素（ＨＣ）を概して処理するための酸化触媒を含む圧縮着火機関のための排気システムを提供し、酸化触媒は、白金（Ｐｔ）成分、パラジウム（Ｐｄ）成分、及びその組み合わせからなる群から選択される白金族金属（ＰＧＭ）成分、アルカリ土類金属成分、ヘテロ原子成分を取り込んでいる改質アルミナを含む担体材料、並びに、白金族金属（ＰＧＭ）成分、アルカリ土類金属成分及び担体材料が上に配される基材を含む。
【０００９】
驚くべきことに本発明者らは、（ｉ）アルカリ土類金属成分と、（ｉｉ）ヘテロ原子成分を含むように改質されたアルミナ担体材料との組み合わせが、白金及びパラジウムのうちの少なくとも１つを含む触媒組成物中に含まれる場合、有利な活性を有する酸化触媒が得られうることを見出した。このような触媒は、優れた低温ＣＯ酸化活性を有することが明らかになっている。この触媒は、特に、圧縮着火機関により発生する排気ガス中の比較的高いレベルのＣＯを、特に２５０℃未満の温度で転換するのに効果的である。また、この触媒は、ＨＣ、特にアルケン等の不飽和ＨＣに対して低温で良好な酸化活性を示し得る。触媒の比較的低温での酸化活性により、排気システム内の他の排出制御装置と組み合わせた使用に特に適切なものになる。特に、酸化触媒は、酸化窒素（ＮＯ）を二酸化窒素（ＮＯ２）に酸化することができて、このことは、酸化触媒が、選択的触媒還元（ＳＣＲ）触媒、又は選択的触媒還元フィルター（ＳＣＲＦ）触媒の上流にある場合に有利である可能性がある。
【００１０】
新たに調製された酸化触媒の初期の酸化活性は、しばしば、触媒が熟成した状態に達するまで悪化する。酸化触媒を高温の排気ガスに繰り返し暴露すると、触媒の白金族金属（ＰＧＭ）成分が熟成した状態に達するまで、これらの成分の焼結及び／又は合金化が引き起こされ得る。この活性の悪化は、特に、酸化触媒と、排気システム内の１つ以上の他の排出制御装置の２つを組み合わせる場合、問題となる可能性がある。本発明の酸化触媒は、酸化窒素（ＮＯ）の二酸化窒素（ＮＯ２）への酸化に対して安定な活性を有することがある（すなわち、触媒のＮＯに対する「新鮮な」酸化活性が、触媒の「熟成された」酸化活性と同じか、又は同様である）。このことは、ＮＯ酸化の量が比較的少ない可能性がある場合でさえも、酸化触媒が、選択的触媒還元（ＳＣＲ）触媒、又は選択的触媒還元フィルター（ＳＣＲＦ）触媒と組み合わせられている場合に、排気システムに特に有利であり、その理由は、安定なＮＯ：ＮＯ２比を有する排気ガスが、ＳＣＲ又はＳＣＲＦ触媒内に送られ得るためである。
【００１１】
本発明の第２の態様は、圧縮着火機関、及び圧縮着火機関のための排気システムを含む車両に関し、ここで、排気システムは酸化触媒を含み、酸化触媒は、白金（Ｐｔ）成分、パラジウム（Ｐｄ）成分、及びその組み合わせからなる群から選択される白金族金属（ＰＧＭ）成分、アルカリ土類金属成分、ヘテロ原子成分を取り込んでいる改質アルミナを含む担体材料、並びに、白金族金属（ＰＧＭ）成分、アルカリ土類金属成分及び担体材料が上に配される基材を含む。
【００１２】
第３の態様において、本発明は、酸化触媒及びディーゼルエンジン等の圧縮着火機関からの排気ガスを処理するためのその使用に関する。酸化触媒は、白金（Ｐｔ）成分、パラジウム（Ｐｄ）成分、及びその組み合わせからなる群から選択される白金族金属（ＰＧＭ）成分、アルカリ土類金属成分、ヘテロ原子成分を取り込んでいる改質アルミナを含む担体材料、並びに、白金族金属（ＰＧＭ）成分、アルカリ土類金属成分及び担体材料が上に配される基材を含む。本発明は、通常、圧縮着火機関からの排気ガス中の一酸化炭素（ＣＯ）を酸化する酸化触媒の使用に関する。特に、本発明は、圧縮着火機関からの排気ガス中の一酸化炭素（ＣＯ）、炭化水素（ＨＣ）、及び任意選択的に酸化窒素（ＮＯ）等の窒素の酸化物（ＮＯｘ）を酸化する酸化触媒の使用に関する。
【００１３】
第４の態様において、本発明は、圧縮着火機関からの排気ガスを処理する方法を提供し、この方法は、排気ガスを酸化触媒と接触させる工程を含み、酸化触媒は、白金（Ｐｔ）成分、パラジウム（Ｐｄ）成分、及びその組み合わせからなる群から選択される白金族金属（ＰＧＭ）成分、アルカリ土類金属成分、ヘテロ原子成分を取り込んでいる改質アルミナを含む担体材料、並びに、白金族金属（ＰＧＭ）成分、アルカリ土類金属成分及び担体材料が上に配される基材を含む。この方法は、通常、圧縮着火機関からの排気ガス中の一酸化炭素（ＣＯ）を処理する方法、好ましくは、一酸化炭素（ＣＯ）、炭化水素（ＨＣ）、及び任意選択的に酸化窒素（ＮＯ）等の窒素の酸化物（ＮＯｘ）を処理する方法である。
【００１４】
本発明の第５の態様は、酸化触媒を調製するプロセスに関し、このプロセスは、白金族金属（ＰＧＭ）成分、アルカリ土類金属成分、及び担体材料を基材上に配する工程を含み、白金族金属（ＰＧＭ）成分は、白金（Ｐｔ）成分、パラジウム（Ｐｄ）成分、及びその組み合わせからなる群から選択され、担体材料は、ヘテロ原子成分を取り込んでいる改質アルミナを含む。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】様々な量の白金及びパラジウムを含む触媒組成物における５０％転換（ＣＯ  Ｔ５０）時の一酸化炭素「ライトオフ」温度（℃）の測定値を示す棒グラフである。ｘ軸は、組成物中の白金族金属の総含有量に対する白金の重量％を示す。ｘ軸上の各点において、（左から）１番目の棒は、標準的なアルミナを含み、バリウムを含まない試料を表し、２番目の棒は、アルミナとバリウムを含む試料を表し、３番目の棒は、改質アルミナを含み、バリウムを含まない試料を表し、４番目の棒は、改質アルミナとバリウムを含む試料を表す。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明は、アルカリ土類金属成分を含む酸化触媒に関する。驚くべきことに、有利な酸化活性、特に低ＣＯ  Ｔ５０を有する触媒が、アルカリ土類金属成分、及びヘテロ原子成分を取り込んでいる改質アルミナを含む触媒組成物について得られうることが明らかになった。
【００１７】
通常、アルカリ土類金属成分は、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）又はそれらの２つ以上の組み合わせを含む。アルカリ土類金属成分は、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）又はバリウム（Ｂａ）、より好ましくはストロンチウム（Ｓｒ）又はバリウム（Ｂａ）を含むことが好ましく、最も好ましくは、アルカリ土類金属成分は、バリウム（Ｂａ）を含む。
【００１８】
通常、アルカリ土類金属成分は、マグネシウム（Ｍｇ）、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）及びバリウム（Ｂａ）からなる群から選択される単一のアルカリ土類金属を含む。好ましくは、アルカリ土類金属成分は、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）及びバリウム（Ｂａ）、より好ましくはストロンチウム（Ｓｒ）及びバリウム（Ｂａ）からなる群から選択される単一のアルカリ土類金属を含み、最も好ましくは、アルカリ土類金属成分は、バリウム（Ｂａ）である単一のアルカリ土類金属を含む。
【００１９】
通常、アルカリ土類金属成分の量は、０．０７−３．７５ｍｏｌ／ｆｔ３、特に０．１−３．０ｍｏｌ／ｆｔ３、とりわけ０．２−２．５ｍｏｌ／ｆｔ３（例えば、０．２５−１．０ｍｏｌ／ｆｔ３）、０．３−２．２５ｍｏｌ／ｆｔ３等、特に０．３５−１．８５ｍｏｌ／ｆｔ３、好ましくは０．４−１．５ｍｏｌ／ｆｔ３、更により好ましくは０．５−１．２５ｍｏｌ／ｆｔ３である。理論により制限されることは本意ではないが、存在するアルカリ土類金属原子の数は、触媒の有利な活性に寄与し、アルカリ土類金属原子の数がある一定の量に達すると、この活性は「横ばいになる」と考えられる。あまりにも多くのアルカリ土類金属成分があると、ＨＣ及びＮＯを酸化する触媒の性能に影響を与えることがある。アルカリ土類金属原子が不足している場合は、有利な活性が得られないことがある。
【００２０】
通常、アルカリ土類金属成分の総量は、１０−５００ｇ／ｆｔ３（例えば、６０−４００ｇ／ｆｔ３又は１０−４５０ｇ／ｆｔ３）、特に２０−４００ｇ／ｆｔ３、とりわけ３５−３５０ｇ／ｆｔ３、５０−３００ｇ／ｆｔ３等、特に７５−２５０ｇ／ｆｔ３である。
【００２１】
酸化触媒は、通常、０．１−２０重量％、好ましくは０．５−１７．５重量％、より好ましくは１−１５重量％、更により好ましくは１．５−１２．５重量％のアルカリ土類金属成分の量を含む。アルカリ土類金属成分の量は、１．０−８．０重量％、１．５−７．５重量％等、特に２．０−７．０重量％でもよい（例えば、２．５−６．５重量％又は２．０−５．０重量％）。アルカリ土類金属成分の量は、５．０−１７．５重量％、７．５−１５重量％等、特に８．０−１４重量％でもよい（例えば、８．５−１２．５重量％又は９．０−１３．５重量％）。
【００２２】
通常、アルカリ土類金属成分の総質量と白金族金属（ＰＧＭ）成分の総質量の比は、０．２５：１−２０：１（例えば、０．３：１−２０：１）である。アルカリ土類金属成分の総質量と白金族金属（ＰＧＭ）成分の総質量の比は、０．５：１−１７：１、より好ましくは１：１−１５：１、特に１．５：１−１０：１、更により好ましくは２：１−７．５：１、更により好ましくは２．５：１−５：１であることが好ましい。白金（Ｐｔ）成分が存在する場合は、好ましくは、アルカリ土類成分の総質量は、白金（Ｐｔ）成分の総質量よりも大きい。
【００２３】
担体材料は、通常、ヘテロ原子成分を取り込んでいる改質アルミナを含み、又は、実質的にヘテロ原子成分を取り込んでいる改質アルミナからなる。アルミナに取り込まれたヘテロ原子成分は、アルミナ自体と比較して、また、通常、アルミナとヘテロ原子成分の混合物と比較しても、材料の化学的特性、物理的構造及び／又は物理特性を通常変化させる。ヘテロ原子成分の存在が、アルミナとアルカリ土類成分の相互作用を変化させると考えられる。改質アルミナは、通常、ガンマ型（すなわち、γ−アルミナ）で存在するか、又はガンマ型に由来する。
【００２４】
通常、ヘテロ原子成分は、ランタニド及び周期表の第１−１４族のいずれか１つからなる群から選択される元素を含む（本明細書において、第１族はアルカリ金属を含み、第４族はＴｉ、Ｚｒ等を含み、第１４族はＣ、Ｓｉ等を含むように、周期表の族の番号付けには、ＩＵＰＡＣ命名法を用いる）。好ましくは、ヘテロ原子成分は、周期表の第４族（例えば、Ｔｉ又はＺｒ）、第１４族（例えば、Ｓｉ）及びランタニド（例えば、Ｌａ又はＣｅ）から選択される元素等、周期表の第２族（例えば、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ又はＢａ）、第４族（例えば、Ｔｉ又はＺｒ）、第１４族（例えば、Ｓｉ）及びランタニド（例えば、Ｌａ又はＣｅ）から選択される元素を含む。ヘテロ原子成分は、元素、イオン又は化合物であり得るが、ヘテロ原子成分はアルミナではなく、好ましくは、構成元素、又はアルミナのイオン（例えば、酸素、Ｏ２−、アルミニウム又はＡｌ３＋）ではない。
【００２５】
ヘテロ原子成分を取り込んでいる改質アルミナは、通常、ヘテロ原子成分でドープされたアルミナ、アルミン酸のアルカリ土類金属塩又はその混合物を含み、又は、実質的にヘテロ原子成分でドープされたアルミナ、アルミン酸のアルカリ土類金属塩又はその混合物からなる。ヘテロ原子成分を取り込んでいる改質アルミナは、ヘテロ原子成分でドープされたアルミナ又はアルミン酸のアルカリ土類金属塩を含み、又は、実質的にヘテロ原子成分でドープされたアルミナ又はアルミン酸のアルカリ土類金属塩からなることが好ましい。
【００２６】
ヘテロ原子成分を取り込んでいる改質アルミナが、ヘテロ原子成分でドープされたアルミナである場合、通常、ヘテロ原子成分は、ケイ素、マグネシウム、バリウム、ランタン、セリウム、チタン又はジルコニウムあるいはその２つ以上の組み合わせを含む。ヘテロ原子成分は、ケイ素の酸化物、マグネシウムの酸化物、バリウムの酸化物、ランタンの酸化物、セリウムの酸化物、チタンの酸化物又はジルコニウムの酸化物を含んでもよく、又は、実質的にケイ素の酸化物、マグネシウムの酸化物、バリウムの酸化物、ランタンの酸化物、セリウムの酸化物、チタンの酸化物又はジルコニウムの酸化物からなってもよい。好ましくは、ヘテロ原子成分は、ケイ素、マグネシウム、バリウム又はセリウムあるいはその酸化物、特にケイ素又はセリウムあるいはその酸化物を含み、又は、実質的にケイ素、マグネシウム、バリウム又はセリウムあるいはその酸化物、特にケイ素又はセリウムあるいはその酸化物からなる。より好ましくは、ヘテロ原子成分は、ケイ素、マグネシウム又はバリウムあるいはその酸化物、特にケイ素又はマグネシウムあるいはその酸化物、特にケイ素又はその酸化物を含み、又は、実質的にケイ素、マグネシウム又はバリウムあるいはその酸化物、特にケイ素又はマグネシウムあるいはその酸化物、特にケイ素又はその酸化物からなる。
【００２７】
ヘテロ原子成分でドープされたアルミナの例は、シリカでドープされたアルミナ、酸化マグネシウムでドープされたアルミナ、バリウム又は酸化バリウムでドープされたアルミナ、酸化ランタンでドープされたアルミナ、あるいはセリアでドープされたアルミナ、特にシリカでドープされたアルミナ、酸化ランタンでドープされたアルミナ、あるいはセリアでドープされたアルミナを含む。ヘテロ原子成分でドープされたアルミナは、シリカでドープされたアルミナ、バリウム又は酸化バリウムでドープされたアルミナ、あるいは酸化マグネシウムでドープされたアルミナであることが好ましい。より好ましくは、ヘテロ原子成分でドープされたアルミナは、シリカでドープされたアルミナ、又は酸化マグネシウムでドープされたアルミナである。更により好ましくは、ヘテロ原子成分でドープされたアルミナは、シリカでドープされたアルミナである。ヘテロ原子成分でドープされたアルミナは、当技術分野において知られるの方法を用いて、すなわち、例えば、米国特許第５０４５５１９号に記載の方法により調製され得る。
【００２８】
通常、ヘテロ原子成分でドープされたアルミナは、０．５−４５重量％のヘテロ原子成分、好ましくは１−４０重量％のヘテロ原子成分、より好ましくは１．５−３０重量％のヘテロ原子成分、特に２．５−２５重量％のヘテロ原子成分を含む。
【００２９】
ヘテロ原子成分でドープされたアルミナが、シリカでドープされたアルミナを含む場合、又は、実質的にシリカでドープされたアルミナからなる場合、アルミナは、０．５−４５重量％、好ましくは１−４０重量％、より好ましくは１．５−３０重量％（例えば、１．５−１０重量％）、特に２．５−２５重量％、とりわけ３．５−２０重量％（例えば、５−２０重量％）、更により好ましくは４．５−１５重量％の量のシリカでドープされる。
【００３０】
ヘテロ原子成分でドープされたアルミナが、酸化マグネシウムでドープされたアルミナを含む場合、又は、実質的に酸化マグネシウムでドープされたアルミナからなる場合は、アルミナは、上で定めた量のマグネシウム、又は、５−３０重量％、好ましくは１０−２５重量％の量のマグネシウムでドープされる。
【００３１】
ヘテロ原子成分がアルカリ土類金属を含む場合、又は、実質的にアルカリ土類金属からなる場合、通常、酸化触媒は、ヘテロ原子成分を取り込んでいる改質アルミナとは分離した、又はヘテロ原子成分を取り込んでいる改質アルミナの一部ではないアルカリ土類金属成分を含む。従って、酸化触媒は、改質アルミナ中に存在してもよい任意のアルカリ土類金属に加えて、アルカリ土類金属成分を含む。
【００３２】
通常、ヘテロ原子成分が、アルカリ土類金属を含む場合、又は、実質的にアルカリ土類金属からなる場合、好ましくは、アルカリ土類金属成分はヘテロ原子成分とは異なる。ヘテロ原子成分及びアルカリ土類金属成分が異なるアルカリ土類金属を含むことは好ましい。
【００３３】
改質アルミナのヘテロ原子成分が、ヘテロ原子成分でドープされたアルミナ中のドーパントである場合、又はアルミン酸のアルカリ土類金属塩の一部である場合等、アルカリ土類金属を含む場合は、「アルカリ土類金属成分」の量は、改質アルミナの一部として存在するいかなるアルカリ土類金属の量も含まない。同様に、ヘテロ原子成分の量は、存在するアルカリ土類金属成分の量は含まない。酸化触媒の製造中に各成分の量を制御することが可能である。
【００３４】
用語「アルミン酸のアルカリ土類金属塩」は、通常、式ＭＡｌ２Ｏ４（式中、「Ｍ」は、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ又はＢａ等のアルカリ土類金属を表す）の化合物を指す。このような化合物は、通常、スピネル構造を含む。これらの化合物は、当技術分野において周知の従来の方法を用いて、すなわち、例えば、欧州特許第０９４５１６５号、米国特許第６２１７８３７号又は米国特許第６５１７７９５号に記載の方法を用いることにより調製され得る。
【００３５】
通常、アルミン酸のアルカリ土類金属塩は、アルミン酸マグネシウム（ＭｇＡｌ２Ｏ４）、アルミン酸カルシウム（ＣａＡｌ２Ｏ４）、アルミン酸ストロンチウム（ＳｒＡｌ２Ｏ４）又はアルミン酸バリウム（ＢａＡｌ２Ｏ４）あるいはその２つ以上の混合物である。好ましくは、アルミン酸のアルカリ土類金属塩は、アルミン酸マグネシウム（ＭｇＡｌ２Ｏ４）である。
【００３６】
通常、担体材料がアルミン酸のアルカリ土類金属塩を含む場合、アルミン酸のアルカリ土類金属塩のアルカリ土類金属（「Ｍ」）は、アルカリ土類金属成分とは異なる。アルミン酸のアルカリ土類金属塩及びアルカリ土類金属成分は、異なるアルカリ土類金属を含むことが好ましい。
【００３７】
本発明の酸化触媒は、通常、０．１−５ｇ／ｉｎ３、好ましくは０．２−４ｇ／ｉｎ３（例えば、０．５−３．５ｇ／ｉｎ３）の担体材料の総量を含む。酸化触媒が、改質アルミナを含む担体材料に加えて、第２の担体材料を含む場合、総量は、第２の担体材料、及び改質アルミナを含む担体材料の両方の量を指す。
【００３８】
酸化触媒がディーゼル酸化触媒として用いられる場合、通常、担体材料の総量は１−２．５ｇ／ｉｎ３である。酸化触媒がキャタライズド・スート・フィルターとして用いられる場合は、担体材料の総量は、通常、０．２−４ｇ／ｉｎ３である。
【００３９】
酸化触媒が第２の担体材料を含む場合、通常、改質アルミナを含む担体材料の量は、０．１−３．０ｇ／ｉｎ３、好ましくは０．２−２．５ｇ／ｉｎ３、更により好ましくは０．３−２．０ｇ／ｉｎ３、更により好ましくは０．５−１．７５ｇ／ｉｎ３である。
【００４０】
通常、アルカリ土類金属成分の総質量と、改質アルミナを含む担体材料の総質量の比は、１：２００−１：５、好ましくは１：１５０−１：１０、更により好ましくは１：１００−１：２０である。
【００４１】
通常、担体材料、特にヘテロ原子成分でドープされたアルミナは粒子状である。担体材料は、（従来のレーザー回折技術により求められる）２０μｍ以下のｄ９０粒径を有してもよい。担体材料の粒径分布は、基材への接着を助けるよう選択される。粒子は、通常、粉砕により得られる。
【００４２】
通常、担体材料は、５０−５００ｍ２／ｇの比表面積を有する（ＤＩＮ６６１３１に従って、又は５５０℃で３時間の活性化後にＢＥＴにより測定される）。担体材料は、５０−３００ｍ２／ｇ、より好ましくは１００−２５０ｍ２／ｇの比表面積を有することが好ましい。
【００４３】
酸化触媒は、更に第２の担体材料を含んでいてもよい。通常、アルカリ土類金属成分は、改質アルミナ及び／又は第２の担体材料を含む担体材料上に配され又は担持される。酸化触媒が複数の層を含む場合、第２の担体材料、及び改質アルミナを含む担体材料は、好ましくは異なる層内にある。
【００４４】
通常、アルカリ土類金属成分は、ヘテロ原子成分を取り込んでいる改質アルミナを含むか、又は、実質的にヘテロ原子成分を取り込んでいる改質アルミナからなる少なくとも１つの担体材料上に配され又は担持される。通常、本発明の触媒は、単一の担体材料を含み、この担体材料は、ヘテロ原子成分を取り込んでいる改質アルミナを含むか、又は、実質的にヘテロ原子成分を取り込んでいる改質アルミナからなる。
【００４５】
第２の担体材料が存在する場合、特に第２の担体材料が第１の担体材料と同じ層内にある場合、アルカリ土類金属成分は、改質アルミナを含む担体材料上に実質的に配され又は担持されることが好ましい（この文脈において、用語「実質的に」は、通常、層内に存在し、その他の場合は、改質アルミナを含む担体材料上に配されるアルカリ土類成分の質量の少なくとも９０％、好ましくは少なくとも９９％、より好ましくは少なくとも９９％を指す）。アルカリ土類金属成分は、改質アルミナを含む担体材料上に配され又は担持されるのみであることが更に好ましい。同じ層内における担体材料のいくつかの組み合わせについては、アルカリ土類金属成分の溶解度により、その正確な位置の制御が難しいことがあり、アルカリ土類金属成分は、すべての担体材料上に配され又は担持されてもよい。
【００４６】
また、酸化触媒は、白金（Ｐｔ）成分、パラジウム（Ｐｄ）成分、及びその組み合わせからなる群から選択される白金族金属（ＰＧＭ）成分を含む。本発明の酸化触媒は、単一の白金族金属（ＰＧＭ）成分を含んでもよく、これは、白金（Ｐｔ）成分又はパラジウム（Ｐｄ）成分のいずれかである。
【００４７】
通常、酸化触媒は、白金（Ｐｔ）成分及びパラジウム（Ｐｄ）成分を含むことが好ましい（すなわち、白金族金属（ＰＧＭ）成分は、白金（Ｐｔ）成分及びパラジウム（Ｐｄ）成分である）。白金（Ｐｔ）成分の総質量とパラジウム（Ｐｄ）成分の総質量の比は、特に、酸化触媒が複数の層を含む場合（ただし、これに限定されない）、通常、３：１−１：３、好ましくは２：１−１：２、より好ましくは１．５：１−１：１．５である。
【００４８】
通常、白金族金属（ＰＧＭ）成分の総量（例えば、白金（Ｐｔ）成分及び／又はパラジウム（Ｐｄ）成分の総量）は、５−５００ｇ／ｆｔ３である。好ましくは、ＰＧＭ成分の総量は、１０−４００ｇ／ｆｔ３、より好ましくは２０−３００ｇ／ｆｔ３、更により好ましくは２５−２５０ｇ／ｆｔ３、更により好ましくは３５−２００ｇ／ｆｔ３である。
【００４９】
酸化触媒がディーゼル酸化触媒として用いられる場合、通常、白金族金属（ＰＧＭ）成分の総量は、２５−２００ｇ／ｆｔ３、より好ましくは４０−１６０ｇ／ｆｔ３である。酸化触媒がキャタライズド・スート・フィルターとして用いられる場合、白金族金属（ＰＧＭ）成分の総量は、５−１００ｇ／ｆｔ３、より好ましくは１０−４０ｇ／ｆｔ３である。
【００５０】
通常、酸化触媒は、質量で２．０−８．０ｇの白金族金属（ＰＧＭ）成分の総量を含む。用いられるＰＧＭ成分の総量は、とりわけ、基材のサイズ、及び酸化触媒の所期の用途に左右される。
【００５１】
白金族金属（ＰＧＭ）成分に加えて、本発明の酸化触媒は、更に貴金属成分を含んでもよい。貴金属成分は、ルテニウム（Ｒｕ）、ロジウム（Ｒｈ）、イリジウム（Ｉｒ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）及びその２つ以上の組み合わせからなる群から選択される貴金属を含む。貴金属成分は、金、銀及びその組み合わせからなる群から選択される貴金属を含むことが好ましい。より好ましくは、貴金属成分は、金を含むか、又は、金からなる。触媒が金（Ａｕ）を含む場合、白金族金属（ＰＧＭ）成分、好ましくはパラジウム（Ｐｄ）成分は、金（Ａｕ）との合金（例えば、パラジウム−金合金）として存在する。金（Ａｕ）を含む触媒は、本出願人による国際公開第２０１２／１２０２９２号に記載の方法を用いて調製され得る。
【００５２】
本発明の酸化触媒は、更に炭化水素吸着剤を含んでもよい。炭化水素吸着剤は、ゼオライト、活性炭、多孔質グラファイト及びその２つ以上の組み合わせから選択されてもよい。炭化水素吸着剤はゼオライトであることが好ましい。より好ましくは、ゼオライトは、中細孔ゼオライト（例えば、８個の四面体原子の最大環サイズを有するゼオライト）、又は大細孔ゼオライト（例えば、１０個の四面体原子の最大環サイズを有するゼオライト）である。適切なゼオライト、又はゼオライトのタイプの例は、フォージャサイト、クリノプチロル沸石、モルデン沸石、シリカライト、フェリエライト、ゼオライトＸ、ゼオライトＹ、超安定性ゼオライトＹ、ＡＥＩゼオライト、ＺＳＭ−５ゼオライト、ＺＳＭ−１２ゼオライト、ＺＳＭ−２０ゼオライト、ＺＳＭ−３４ゼオライト、ＣＨＡゼオライト、ＳＳＺ−３ゼオライト、ＳＡＰＯ−５ゼオライト、オフレタイト、ベータゼオライト又は銅ＣＨＡゼオライトを含む。ゼオライトは、好ましくはＺＳＭ−５、ベータゼオライト又はＹゼオライトである。
【００５３】
通常、ゼオライトは、少なくとも２５：１、好ましくは少なくとも２５：１のシリカとアルミナのモル比を有し、有用な範囲は、２５：１−１０００：１、５０：１−５００：１、並びに２５：１−１００：１、２５：１−３００：１、１００：１−２５０：１である。シリカとアルミナのモル比が高いゼオライトは、改善された水熱安定性を示す。
【００５４】
触媒が、炭化水素吸着剤を含む場合、通常、炭化水素吸着剤の総量は、０．０５−３．００ｇ／ｉｎ３、特に０．１０−２．００ｇ／ｉｎ３、とりわけ０．２−０．８ｇ／ｉｎ３である。
【００５５】
本発明の触媒は、更に酸素貯蔵材料を含んでもよい。このような材料は、当技術分野においてよく知られている。酸素貯蔵材料は、セリア（ＣｅＯ２）、及びセリア−ジルコニア固溶体等のセリア−ジルコニア（ＣｅＯ２−ＺｒＯ２）から選択されてもよい。
【００５６】
通常、少なくとも１つの白金族金属（ＰＧＭ）成分は、ヘテロ原子成分を取り込んでいる改質アルミナを含む担体材料上に担持される。従って、白金（Ｐｔ）成分又はパラジウム（Ｐｄ）成分、あるいは白金（Ｐｔ）成分とパラジウム（Ｐｄ）成分の両方は、担体材料上に担持される。
【００５７】
通常、アルカリ土類金属成分及び少なくとも１つの白金族金属（ＰＧＭ）成分は、ヘテロ原子成分を取り込んでいる改質アルミナを含む担体材料上に担持される。従って、本発明の酸化触媒は、パラジウム（Ｐｄ）成分及び／又は白金（Ｐｔ）成分、並びに同じ担体材料、すなわち、ヘテロ原子成分を取り込んでいる改質アルミナを含む担体材料上に担持されたアルカリ土類金属成分を含んでもよい。パラジウム（Ｐｄ）成分、白金（Ｐｔ）成分及びアルカリ土類金属成分は、ヘテロ原子成分を取り込んでいる改質アルミナを含む担体材料上に担持されることが好ましい。
【００５８】
前述のように、酸化触媒は、第２の担体材料を更に含んでいても、含んでいなくてもよい。第２の担体材料は、アルミナ、シリカ、アルミナ−シリカ、ジルコニア、チタニア、セリア及びその２つ以上の混合物からなる群から選択されてもよい。第２の担体材料は、好ましくは、アルミナ、シリカ、ジルコニア、チタニア及びその２つ以上の混合物、特にアルミナ、シリカ、チタニア及びその２つ以上の混合物からなる群から選択される。より好ましくは、第２の担体材料は、アルミナを含むか、又は、アルミナからなる。
【００５９】
酸化触媒が第２の担体材料を含む場合、好ましくは少なくとも１つの白金族金属（ＰＧＭ）成分が第２の担体材料上に担持される。白金（Ｐｔ）成分、パラジウム（Ｐｄ）成分、又は白金（Ｐｔ）成分とパラジウム（Ｐｄ）成分の両方は、第２の担体材料上に担持されてもよい。
【００６０】
改質アルミナを含む担体材料上に担持されることに加えて、又は代替として、アルカリ土類金属成分は、第２の担体材料上に担持されてもよい。しかし、アルカリ土類金属成分は、改質アルミナを含む担体材料上に担持されるのみである（すなわち、アルカリ土類金属成分は、第２の担体材料上に担持されない）ことが好ましい。
【００６１】
酸化触媒が、貴金属成分及び／又は酸素貯蔵材料を含む場合、貴金属成分及び／又は酸素貯蔵材料は、改質アルミナを含む担体材料及び／又は、存在する場合、第２の担体材料上に担持されてもよい。酸化触媒が、酸素貯蔵材料と第２の担体材料を更に含む場合は、酸素貯蔵材料と第２の担体材料は異なる（例えば、酸素貯蔵材料と第２の担体材料は、ともにセリア又はセリア−ジルコニアではない）。
【００６２】
通常、白金族金属（ＰＧＭ）成分（一又は複数）、アルカリ土類金属成分、担体材料といかなる任意の貴金属成分、酸素貯蔵材料、炭化水素吸着剤及び／又は第２の貯蔵材料は、基材上に配され又は担持される。
【００６３】
本発明の酸化触媒は基材を含む。酸化触媒は、複数の基材（例えば、２つ、３つ又は４つの基材）、より好ましくは２つの基材（すなわち、２つの基材のみ）を含んでもよい。２つの基材がある場合は、第１の基材は、第２の基材と接触していても、分離していてもよい。第１の基材が第２の基材から分離している場合、好ましくは、第１の基材の出口端部（例えば、出口端部での面）と第２の基材の入口端部（例えば、入口端部での面）との間の距離（例えば、面間の垂直距離）は、０．５ｍｍ−５０ｍｍ、好ましくは１ｍｍ−４０ｍｍ、より好ましくは１．５ｍｍ−３０ｍｍ（例えば、１．７５ｍｍ−２５ｍｍ）、２ｍｍ−２０ｍｍ（例えば、３ｍｍ−１５ｍｍ）等、更により好ましくは５ｍｍ−１０ｍｍである。
【００６４】
通常、酸化触媒が単一の基材（すなわち、ただ１つの基材）を含むことは好ましい。
【００６５】
圧縮着火機関の排気ガスを処理するための酸化触媒を担持するための基材は、当技術分野においてよく知られている。通常、基材は、セラミック材料又は金属材料である。
【００６６】
基材は、コーディエライト（ＳｉＯ２−Ａｌ２Ｏ３−ＭｇＯ）、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、Ｆｅ−Ｃｒ−Ａｌ合金、Ｎｉ−Ｃｒ−Ａｌ合金又はステンレス鋼合金から作られるか、又は構成されることが好ましい。
【００６７】
通常、基材はモノリスである。モノリスは、フロースルーモノリス又は濾過モノリスであることが好ましい。
【００６８】
通常、本発明の酸化触媒は、キャタライズド・スート・フィルター（ＣＳＦ）として使用するためのものであるか、又はディーゼル酸化触媒（ＤＯＣ）である。実際には、ＤＯＣ及びＣＳＦにおいて用いられる触媒組成物は類似している。しかし、通常、ＤＯＣとＣＳＦの主要な違いは、触媒組成物が上に被膜される基材、及び被膜中のＰＧＭ成分の量である。
【００６９】
フロースルーモノリスは、通常、それを通じて延びる複数のチャンネルを有するハニカムモノリス（例えば、金属又はセラミックハニカムモノリス）を含み、これらのチャンネルは、両端部が開いている。基材がフロースルーモノリスである場合は、本発明の酸化触媒は、通常、ディーゼル酸化触媒（ＤＯＣ）であるか、又は、ディーゼル酸化触媒（ＤＯＣ）として使用するためのものである。
【００７０】
濾過モノリスは、通常、複数の入口チャンネル及び複数の出口チャンネルを含み、ここで、入口チャンネルは、上流端部（すなわち、排気ガス入口側）が開いており、且つ下流端部（すなわち、排気ガス出口側）が塞がれ、又は密封されており、出口チャンネルは、上流端部が塞がれ、又は密封されており、且つ下流端部が開いており、ここで、各入口チャンネルは、多孔質構造により出口チャンネルから分離されている。基材が濾過モノリスである場合、本発明の酸化触媒は、通常、キャタライズド・スート・フィルター（ＣＳＦ）であるか、又は、キャタライズド・スート・フィルター（ＣＳＦ）として使用するためのものである。
【００７１】
モノリスが濾過モノリスである場合、濾過モノリスはウォールフローフィルターであることが好ましい。ウォールフローフィルター内において、各入口チャンネルは、多孔質構造の壁により出口チャンネルから交互に分離され、逆も同様である。入口チャンネル及び出口チャンネルは、ハニカム状の配置を有することが好ましい。ハニカム状の配置になっている場合、入口チャンネルに垂直及び横に隣接するチャンネルは上流端部が塞がれ、逆も同様である（すなわち、出口チャンネルに垂直及び横に隣接するチャンネルは下流端部が塞がれている）ことが好ましい。いずれかの端部から見た場合、チャンネルの交互に塞がれた端部及び開いた端部は、チェス盤のような外観になる。
【００７２】
原則的に、基材は、どのような形状又はサイズでもよい。しかし、基材の形状及びサイズは、通常、触媒中の触媒活性のある材料が、排気ガスに最適に暴露されるよう選択される。基材は、例えば、管状、繊維状又は粒子状でもよい。適切な担持基材の例は、モノリシックハニカムコーディエライトタイプの基材、モノリシックハニカムＳｉＣタイプの基材、層状繊維又は編地タイプの基材、発泡タイプの基材、クロスフロータイプの基材、金網タイプの基材、金属多孔質体タイプの基材、及びセラミック粒子タイプの基材を含む。
【００７３】
通常、本発明の酸化触媒は、基材上に配される単一層又は複数の層（例えば、２層、３層又は４層）を含む。通常、各層は、ウォッシュコート被膜を基材に塗布することにより形成される。
【００７４】
本発明の酸化触媒は、基材、及び基材上に配される単一層を含んでもよく、又は、基材、及び基材上に配される単一層からなってもよく、単一層は、白金（Ｐｔ）成分、パラジウム（Ｐｄ）成分、及びその組み合わせからなる群から選択される白金族金属（ＰＧＭ）成分、アルカリ土類金属成分、並びにヘテロ原子成分を取り込んでいる改質アルミナを含む担体材料を含む。単一層は、更に、貴金属成分、及び／又は酸素貯蔵材料、及び／又は炭化水素吸着剤、及び／又は第２の貯蔵材料を含んでもよい。単一層は、更に炭化水素吸着剤、及び任意選択的に酸素貯蔵材料を含むことが好ましい。
【００７５】
酸化触媒が、基材、及び基材上に配される単一層を含むか、又は、基材、及び基材上に配される単一層からなる場合、好ましくは、単一層は、白金（Ｐｔ）成分及びパラジウム（Ｐｄ）成分を含む（すなわち、白金族金属（ＰＧＭ）成分は、白金（Ｐｔ）成分及びパラジウム（Ｐｄ）成分である）。単一層が、白金（Ｐｔ）成分及びパラジウム（Ｐｄ）成分を含む場合は、白金（Ｐｔ）成分のパラジウム（Ｐｄ）成分に対する相対量は変え得る。
【００７６】
通常、白金（Ｐｔ）成分とパラジウム（Ｐｄ）成分の質量比は、≧３５：６５（例えば、≧７：１３）である。白金（Ｐｔ）成分とパラジウム（Ｐｄ）成分の質量比は、≧４０：６０（例えば、≧２：３）、より好ましくは≧４２．５：５７．５（例えば、≧１７：２３）、特に≧４５：５５（例えば、≧９：１１）、≧４７．５：５２．５（例えば、≧１９：２１）等、更により好ましくは≧５０：５０（例えば、≧１：１）であることが好ましい。質量による白金（Ｐｔ）成分とパラジウム（Ｐｄ）成分の比（すなわち、質量比）は、通常、８０：２０−３５：６５（例えば、４：１−７：１３）である。白金（Ｐｔ）成分とパラジウム（Ｐｄ）成分の質量比は、７５：２５−４０：６０（例えば、３：１−２：３）、より好ましくは７０：３０−４２．５：５７．５（例えば、７：３−１７：２３）、更により好ましくは６７．５：３２．５−４５：５５（例えば、２７：１３−９：１１）、６５：３５−４７．５：５２．５（例えば、１３：７−１９：２１）等、更により好ましくは６０：４０−５０：５０（例えば、３：２−１：１）であることが好ましい。
【００７７】
パラジウム（Ｐｄ）成分の質量が白金（Ｐｔ）成分の質量よりも小さい場合、酸化触媒は有利な活性を有すると考えられる。従って、本発明の触媒は、好ましくは、６５：３５−５２．５：４７．５（例えば、１３：７−２１：１９）、より好ましくは６０：４０−５５：４５（例えば、３：２−１１：９）の質量比の白金（Ｐｔ）成分及びパラジウム（Ｐｄ）成分を含む。
【００７８】
通常、質量によるアルカリ土類金属成分と白金族金属（ＰＧＭ）成分の比（すなわち、質量比）は０．２５：１−２０：１である。アルカリ土類金属成分と白金族金属（ＰＧＭ）成分の質量比は、０．５：１−１７：１、より好ましくは１：１−１５：１、特に１．５：１−１０：１、更により好ましくは２：１−７．５：１、更により好ましくは２．５：１−５：１であることが好ましい。
【００７９】
酸化触媒は、好ましくは、２層、３層又は４層等、複数の層を含む。
【００８０】
複数の層がある場合、酸化触媒は、複数の基材、好ましくは２つの基材を含んでもよい。複数の基材（例えば、２つの基材）がある場合、好ましくは、第一層は第１の基材上に配され、第二層は第２の基材上に配される。従って、基材上に配される第一層への以下のどのような言及も、第１の基材上に配される第一層を指してもよい。同様に、第２の基材上に配される第二層への以下のどのような言及も、第２の基材上に配される第二層を指してもよい。
【００８１】
複数の基材がある場合、第１の基材は、第２の基材の上流にあってもよい。あるいは、第２の基材は、第１の基材の上流にあってもよい。
【００８２】
通常、酸化触媒は、特に酸化触媒が複数の層を含む場合、単一の基材を含むことが好ましい。
【００８３】
複数の層がある場合、通常、第一層は、基材上に配される（例えば、第一層は、好ましくは、第一層が基材の表面と接触するように、基材上に直接配される）。第一層は、第三層又は第四層の上に配されてもよい。第一層が基材上に直接配されるのが好ましい。
【００８４】
第二層は、（例えば、以下で説明する、第一層から分離しているか、又は第一層と部分的に重なっているゾーンを形成するために）基材上に配されてもよく、又は、第二層は、第一層の上に配されてもよい。
【００８５】
第二層が第一層の上に配される場合、第二層は、第一層と完全に、又は部分的に重なっても（すなわち、第一層を覆っても）よい。触媒が第三層を含む場合、第三層は、第二層及び／又は第一層の上に配されてもよく、好ましくは、第三層は、第一層の上に配される。触媒が第四層を含む場合、第四層は、第三層及び／又は第二層の上に配されてもよい。
【００８６】
第二層が、（例えば、ゾーンを形成するために）基材上に配される場合は、第二層は、基材の上に直接配されてもよく（すなわち、第二層は、基材の表面と接触している）、又は第二層は、第三層又は第四層の上に配されてもよい。
【００８７】
第一層はゾーン（例えば、第一ゾーン）であってもよく、且つ／又は第二層はゾーン（例えば、第２のゾーン）でもよい。誤解を避けるために、「第一層」及び「第二層」、特に「第一層」及び「第二層」の組成に関する本明細書に記述される特徴は、それぞれ「第一ゾーン」及び「第二ゾーン」にも関する。
【００８８】
第一ゾーンと第二ゾーンが、同じ基材上に横に並んでいるか、又は第一ゾーンが第１の基材上に配され、且つ第二ゾーンが第２の基材上に配され（すなわち、第１の基材と第２の基材が異なる）、並びに第１の基材と第２の基材が横に並んでいる場合等、第一層は第一ゾーンであってもよく、第二層は第二ゾーンであってもよい。好ましくは、第一ゾーンと第二ゾーンは、同じ基材上に配される。
【００８９】
第一ゾーンは、第二ゾーンの上流にあってもよい。第一ゾーンが第二ゾーンの上流にある場合、入口排気ガスは、第二ゾーンの前に第一ゾーンに接触する。
【００９０】
あるいは、第二ゾーンは、第一ゾーンの上流にあってもよい。同様に、第二ゾーンが第一ゾーンの上流にある場合、入口排気ガスは、第一ゾーンの前に第二ゾーンに接触する。
【００９１】
第一ゾーンと第二ゾーンが同じ基材上に配される場合、第一ゾーンは、第二ゾーンに隣接してもよく、又は第一ゾーンは、第二ゾーンから分離していてもよい。
第一ゾーンが第二ゾーンに隣接する場合、好ましくは、第一ゾーンは第二ゾーンに接触する。第一ゾーンが第二ゾーンから分離している場合、通常、第一ゾーンと第二ゾーンの間に隙間又は空間がある。
【００９２】
通常、第一ゾーンは、基材の長さの１０−８０％（例えば、１０−４５％）、好ましくは基材の長さの１５−７５％（例えば、１５−４０％）、より好ましくは基材の長さの２０−６０％（例えば、２５−４５％）、更により好ましくは２５−５０％の長さを有する。
【００９３】
第二ゾーンは、通常、基材の長さの１０−８０％（例えば、１０−４５％）、好ましくは基材の長さの１５−７５％（例えば、１５−４０％）、より好ましくは基材の長さの２０−６０％（例えば、２５−４５％）、更により好ましくは２５−５０％の長さを有する。
【００９４】
好ましい酸化触媒は、２層（例えば、２層のみ）を含み、第一層は基材上に配され、第二層は、第一層の上に配される。
【００９５】
通常、第二層は、第一層と完全に、又は部分的に重なる。
【００９６】
第一層と第二層は、異なる長さを有してもよく、又は第一層と第二層は、ほぼ同じ長さを有してもよい。通常、第一層の長さと第二層の長さは、それぞれ実質的に均一である。
【００９７】
第一層は、通常、特に基材がモノリスの場合、実質的に基材内のチャンネルの全長にわたって延びる。
【００９８】
複数の層を含む酸化触媒中において、第二層は、基材の下流端部の実質的に均一な長さのゾーン内に配置されてもよい。下流端部のゾーンは、入口端部よりも基材の出口端部に近いことが好ましい。長さに差がある層状被膜の製造方法は、当技術分野においてよく知られている（例えば、本出願人による国際公開第９９／４７２６０号を参照）。
【００９９】
酸化触媒が複数の層を含む場合、白金族金属（ＰＧＭ）成分、アルカリ土類金属成分、及び改質アルミナを含む担体材料は、様々な方法で層間に分布され得る。
【０１００】
通常、第一層（又は第一ゾーン）は、白金（Ｐｔ）成分、パラジウム（Ｐｄ）成分、及びその組み合わせからなる群から選択される白金族金属（ＰＧＭ）成分を含み、第二層（又は第二ゾーン）は、白金（Ｐｔ）成分、パラジウム（Ｐｄ）成分、及びその組み合わせからなる群から選択される白金族金属（ＰＧＭ）成分を含む。第一の層／ゾーンは、（例えば、組成において）第二の層／ゾーンとは異なることが好ましい。例えば、第一及び第二の層／ゾーンは、異なる白金族金属（ＰＧＭ）成分を含んでもよく、且つ／又は第一及び第二の層／ゾーンは、異なる総量の白金族金属（ＰＧＭ）成分を含んでもよい。
【０１０１】
第１の実施態様において、第一層（又は第一ゾーン）は、Ｐｄ成分及びＰｄ成分とＰｔ成分の組み合わせ（すなわち両方）からなる群から選択されるＰＧＭ成分を含み、第二層（又は第二ゾーン）は、Ｐｔ成分からなるＰＧＭ成分を含む。これは、第一層／ゾーンが、Ｐｄ成分、及び唯一のＰＧＭ成分として任意選択的にＰｔ成分を含み、第二の層／ゾーンが、唯一のＰＧＭ成分としてＰｔ成分を含むことを意味する。好ましくは、第一の層／ゾーンは、Ｐｄ成分とＰｔ成分の組み合わせ（すなわち両方）からなるＰＧＭ成分を含む。従って、第一の層／ゾーンは、Ｐｔ成分と、唯一のＰＧＭ成分としてＰｄ成分の両方を含み、第二の層／ゾーンは、唯一のＰＧＭ成分としてＰｔ成分を含むことが好ましい。
【０１０２】
通常、第１の実施態様において、第一層（又は第一ゾーン）は、更に、アルカリ土類金属成分、及びヘテロ原子成分を取り込んでいる改質アルミナを含む担体材料を含み、且つ／又は第二層（又は第二ゾーン）は、更に、アルカリ土類金属成分、及びヘテロ原子成分を取り込んでいる改質アルミナを含む担体材料を含む。第一の層／ゾーンは、更に、アルカリ土類金属成分、及びヘテロ原子成分を取り込んでいる改質アルミナを含む担体材料を含むことが好ましい。
【０１０３】
第一の層／ゾーンが、唯一のＰＧＭ成分としてＰｄ成分を含む場合、第一の層／ゾーンは、第２の担体材料を含んでもよい。好ましくは、第２の担体材料は、セリア、セリア−ジルコニア、アルミナ又はシリカ−アルミナである。第２の担体材料はセリアでもよい。第２の担体材料はセリア−ジルコニアでもよい。第２の担体材料はアルミナでもよい。第２の担体材料はシリカ−アルミナでもよい。より好ましくは、第一の層／ゾーンは、Ｐｄ成分及び第２の担体材料からなる群から選択されるＰＧＭ成分を含み、第２の担体材料はセリアである。
【０１０４】
第２の実施態様において、第一層（又は第一ゾーン）は、Ｐｔ成分及びＰｄ成分とＰｔ成分の組み合わせ（すなわち両方）からなる群から選択されるＰＧＭ成分を含み、第二層（又は第二ゾーン）は、Ｐｄ成分からなるＰＧＭ成分を含む。これは、第一の層／ゾーンが、Ｐｔ成分、及び唯一のＰＧＭ成分として任意選択的にＰｄ成分を含み、第二の層／ゾーンが、唯一のＰＧＭ成分としてＰｄ成分を含むことを意味する。好ましくは、第一の層／ゾーンは、Ｐｄ成分とＰｔ成分の組み合わせ（すなわち両方）からなるＰＧＭ成分を含む。従って、第一の層／ゾーンは、Ｐｔ成分と、唯一のＰＧＭ成分としてＰｄ成分の両方を含み、第二の層／ゾーンは、唯一のＰＧＭ成分としてＰｄ成分を含むことが好ましい。通常、第一の層／ゾーン内のＰｔ成分の量は、第一の層／ゾーン内のＰｄ成分の量よりも多い（量は、ｇ／ｆｔ３で、又はモル量として測定される）。
【０１０５】
第２の実施態様において、第一層（又は第一ゾーン）は、更に、アルカリ土類金属成分、及びヘテロ原子成分を取り込んでいる改質アルミナを含む担体材料を含んでもよく、且つ／又は第二層（又は第二ゾーン）は、更に、アルカリ土類金属成分、及びヘテロ原子成分を取り込んでいる改質アルミナを含む担体材料を含んでもよい。第一の層／ゾーンは、更に、アルカリ土類金属成分、及びヘテロ原子成分を取り込んでいる改質アルミナを含む担体材料を含むことが好ましい。
【０１０６】
第２の実施態様において、第二の層／ゾーンは、通常、第２の担体材料を含む。好ましくは、第２の担体材料は、セリア、セリア−ジルコニア、アルミナ又はシリカ−アルミナである。第２の担体材料はセリアでもよい。第２の担体材料はセリア−ジルコニアでもよい。第２の担体材料はアルミナでもよい。第２の担体材料はシリカ−アルミナでもよい。
【０１０７】
第３の実施態様において、第一層（又は第一ゾーン）は、Ｐｔ成分及びＰｄ成分からなる群から選択されるＰＧＭ成分を含み、第二層（又は第二ゾーン）は、Ｐｄ成分とＰｔ成分の組み合わせ（すなわち両方）からなるＰＧＭ成分を含む。これは、第一の層／ゾーンが、Ｐｔ成分、又は唯一のＰＧＭ成分としてＰｄ成分を含み、第二の層／ゾーンが、Ｐｔ成分、及び唯一のＰＧＭ成分としてＰｄ成分を含むことを意味する。好ましくは、第一の層／ゾーンは、Ｐｔ成分からなるＰＧＭ成分を含む。従って、第一の層／ゾーンは、唯一のＰＧＭ成分としてＰｔ成分を含み、第二の層／ゾーンは、Ｐｔ成分、及び唯一のＰＧＭ成分としてＰｄ成分を含むことが好ましい。
【０１０８】
第３の実施態様において、第一の層／ゾーンが唯一のＰＧＭ成分としてＰｔ成分を含む場合は、通常、第二の層／ゾーン内のＰｔ成分と第二の層／ゾーン内のＰｄ成分の質量比は、≦２：１、好ましくは≦２：１である。第１の層／ゾーンが、唯一のＰＧＭ成分としてＰｄ成分を含む場合は、通常、第二の層／ゾーン内のＰｄ成分の量は、第二の層／ゾーン内のＰｔ成分の量よりも少ない（量は、ｇ／ｆｔ３で測定されるか、又はモル量である）。
【０１０９】
通常、第３の実施態様において、第一層（又は第一ゾーン）は、更に、アルカリ土類金属成分、及びヘテロ原子成分を取り込んでいる改質アルミナを含む担体材料を含み、且つ／又は第二層（又は第二ゾーン）は、更に、アルカリ土類金属成分、及びヘテロ原子成分を取り込んでいる改質アルミナを含む担体材料を含む。第一の層／ゾーンが唯一のＰＧＭ成分としてＰｔ成分を含む場合は、第一の層／ゾーンは、更に、アルカリ土類金属成分、及びヘテロ原子成分を取り込んでいる改質アルミナを含む担体材料を含むことが好ましい。第一の層／ゾーンが、唯一のＰＧＭ成分としてＰｄ成分を含む場合は、第二の層／ゾーンは、更に、アルカリ土類金属成分、及びヘテロ原子成分を取り込んでいる改質アルミナを含む担体材料を含むことが好ましい。
【０１１０】
第３の実施態様において、第一の層／ゾーンが、唯一のＰＧＭ成分としてＰｄ成分を含む場合、第一の層／ゾーンは、第２の担体材料を含んでもよい。好ましくは、第２の担体材料は、セリア、セリア−ジルコニア、アルミナ又はシリカ−アルミナである。第２の担体材料はセリアでもよい。第２の担体材料はセリア−ジルコニアでもよい。第２の担体材料はアルミナでもよい。第２の担体材料はシリカ−アルミナでもよい。
【０１１１】
第４の実施態様において、第一層（又は第一ゾーン）は、Ｐｔ成分とＰｄ成分の組み合わせ（すなわち両方）からなるＰＧＭ成分を含み、第二層（又は第二ゾーン）は、Ｐｄ成分とＰｔ成分の組み合わせ（すなわち両方）からなるＰＧＭ成分を含む。これは、第一の層／ゾーンが、Ｐｔ成分、及び唯一のＰＧＭ成分としてＰｄ成分を含み、第二の層／ゾーンが、Ｐｔ成分、又は唯一のＰＧＭ成分としてＰｄ成分を含むことを意味する。第４の実施態様において、第一の層／ゾーン及び第二の層／ゾーンは、通常、Ｐｔ成分とＰｄ成分の異なる質量比を含む。従って、第一の層／ゾーン内のＰｔ成分とＰｄ成分の質量比は、第二のゾーン／層内のＰｔ成分とＰｄ成分の質量比とは異なる。
【０１１２】
第４の実施態様において、第一の層／ゾーン内のＰｄ成分の量が、第一の層／ゾーン内のＰｔ成分の量よりも少ない場合（量は、ｇ／ｆｔ３で測定されるか、又はモル量である）、好ましくは、第二の層／ゾーン内のＰｄ成分の量は、第二の層／ゾーン内のＰｔ成分の量よりも多い。あるいは、第一の層／ゾーン内のＰｄ成分の量が、第一の層／ゾーン内のＰｔ成分の量よりも多い場合（量は、ｇ／ｆｔ３で測定されるか、又はモル量である）、好ましくは、第二の層／ゾーン内のＰｄ成分の量は、第二の層／ゾーン内のＰｔ成分の量よりも少ない。
【０１１３】
通常、白金（Ｐｔ）成分とパラジウム（Ｐｄ）成分の質量比は、特に第１又は第２の実施態様の第一の層／ゾーン、第３の実施態様の第二の層／ゾーン、あるいは第４の実施態様の第一の層／ゾーン及び／又は第二の層／ゾーン、好ましくは第４の実施態様の第二の層／ゾーンにおいて、≧３５：６５（例えば、≧７：１３）である。白金（Ｐｔ）成分とパラジウム（Ｐｄ）成分の質量比は、≧４０：６０（例えば、≧２：３）、より好ましくは≧４２．５：５７．５（例えば、≧１７：２３）、特に≧４５：５５（例えば、≧９：１１）、≧４７．５：５２．５（例えば、≧１９：２１）等、更により好ましくは≧５０：５０（例えば、≧１：１）であることが好ましい。
【０１１４】
特に第１又は第２の実施態様の第一の層／ゾーン、第３の実施態様の第二の層／ゾーン、あるいは第４の実施態様の第一の層／ゾーン及び／又は第二の層／ゾーン、好ましくは第４の実施態様の第二の層／ゾーンにおける白金（Ｐｔ）成分とパラジウム（Ｐｄ）成分の質量比は、８０：２０−３５：６５（例えば、４：１−７：１３）、特に７５：２５−４０：６０（例えば、３：１−２：３）、より好ましくは７０：３０−４２．５：５７．５（例えば、７：３−１７：２３）、更により好ましくは６７．５：３２．５−４５：５５（例えば、２７：１３−９：１１）、６５：３５−４７．５：５２．５（例えば、１３：７−１９：２１）等、更により好ましくは６０：４０−５０：５０（例えば、３：２−１：１）であることが好ましい。第３の実施態様の第二層については、白金（Ｐｔ）成分とパラジウム（Ｐｄ）成分の質量比は、２：１−７：１３、特に１３：７−２：３、より好ましくは６０：４０−５０：５０（例えば、３：２−１：１）であることが特に好ましい。
【０１１５】
パラジウム（Ｐｄ）成分の質量が白金（Ｐｔ）成分の質量よりも小さい場合、特に白金（Ｐｔ）成分とパラジウム（Ｐｄ）成分の両方、及びアルカリ土類金属成分が同じ層／ゾーン内に存在する場合、酸化触媒は有利な活性を有すると考えられる。従って、第１の実施態様の第一の層／ゾーン、第２の実施態様の第一の層／ゾーン、第３の実施態様の第二の層／ゾーン、あるいは第４の実施態様の第一の層／ゾーン及び／又は第二の層／ゾーン、好ましくは第４の実施態様の第二の層／ゾーンにおいて、本発明の酸化触媒は、好ましくは、６５：３５−５２．５：４７．５（例えば、１３：７−２１：１９）、より好ましくは６０：４０−５５：４５（例えば、３：２−１１：９）の質量比の白金（Ｐｔ）成分及びパラジウム（Ｐｄ）成分を含む。
【０１１６】
第５の実施態様において、第一層（又は第一ゾーン）は、Ｐｔ成分及びＰｄ成分からなる群から選択されるＰＧＭ成分を含み、第二層（又は第二ゾーン）は、Ｐｄ成分及びＰｔ成分からなる群から選択されるＰＧＭ成分を含み、第一及び第二の層／ゾーンは、それぞれ、同じＰＧＭ成分を含む。これは、第一の層／ゾーン及び第二の層／ゾーンはそれぞれ、唯一のＰＧＭ成分としてＰｔ成分又はＰｄ成分を含むことを意味する。通常、第一の層／ゾーン内のＰＧＭ成分の総量は、第二の層／ゾーン内のＰＧＭ成分の総量とは異なる。
【０１１７】
第一の層／ゾーンと第二の層／ゾーンの両方がそれぞれ唯一のＰＧＭ成分としてＰｄ成分を含む場合、好ましくは第一の層／ゾーンは、第２の担体材料を含み、且つ／又は第二の層／ゾーンは、第２の担体材料を含む。第２の担体材料は、セリア、セリア−ジルコニア、アルミナ又はシリカ−アルミナであることが好ましい。第２の担体材料はセリアでもよい。第２の担体材料はセリア−ジルコニアでもよい。第２の担体材料はアルミナでもよい。第２の担体材料はシリカ−アルミナでもよい。
【０１１８】
第１から第５の実施態様において、第一の層／ゾーンは、アルカリ土類金属成分を含んでもよく、且つ／又は第二の層／ゾーンは、アルカリ土類金属成分を含んでもよい。第一の層／ゾーンがアルカリ土類金属成分を含む場合、第二の層／ゾーンは、アルカリ土類金属成分を含んでいなくてもよい。あるいは、第二の層／ゾーンがアルカリ土類金属成分を含む場合、第一の層／ゾーンは、アルカリ土類金属成分を含んでいなくてもよい。
【０１１９】
第１から第５の実施態様において、第一の層／ゾーンは、改質アルミナを含む担体材料を含んでもよく、且つ／又は第二の層／ゾーンは、改質アルミナを含む担体材料を含んでもよい。通常、白金（Ｐｔ）成分を含む層又はゾーンは、改質アルミナを含む担体材料も含むことが好ましい。
【０１２０】
第１から第５の実施態様において、第一の層／ゾーンは、第２の担体材料を含んでもよく、且つ／又は第二の層／ゾーンは、第２の担体材料を含んでもよい。第一の層／ゾーン及び第二の層／ゾーンは、異なる担体材料を含んでもよい。第２の担体材料、及び改質アルミナを含む担体材料は、異なる層／ゾーン内にあることが好ましい。
【０１２１】
通常、アルカリ土類金属成分、及び改質アルミナを含む担体材料は、同じ層／ゾーンのうちの少なくとも１つにおいて存在する。
【０１２２】
第一の層／ゾーンがアルカリ土類金属成分を含む場合、通常、第一層内のアルカリ土類金属成分の質量と白金族金属（ＰＧＭ）成分の質量の比は、０．２５：１−２０：１、好ましくは０．５：１−１７：１、より好ましくは１：１−１５：１、特に１．５：１−１０：１、更により好ましくは２：１−７．５：１、更により好ましくは２．５：１−５：１である。
【０１２３】
第二の層／ゾーンがアルカリ土類金属成分を含む場合、通常、第二層内のアルカリ土類金属成分の質量と白金族金属（ＰＧＭ）成分の質量の比は、０．２５：１−２０：１、好ましくは０．５：１−１７：１、より好ましくは１：１−１５：１、特に１．５：１−１０：１、更により好ましくは２：１−７．５：１、更により好ましくは２．５：１−５：１である。
【０１２４】
第１から第５の実施態様において、第一の層／ゾーンは、更に貴金属成分、及び／又は酸素貯蔵材料、及び／又は炭化水素吸着剤を含んでもよい。好ましくは、第一の層／ゾーンは、更に炭化水素吸着剤を含む。
【０１２５】
第１から第５の実施態様において、第二の層／ゾーンは、更に貴金属成分、及び／又は酸素貯蔵材料、及び／又は炭化水素吸着剤を含んでもよい。好ましくは、第二の層／ゾーンは、更に炭化水素吸着剤を含む。
【０１２６】
第１の実施態様の１つの態様において、第一の層／ゾーンは、通常、Ｐｄ成分、Ｐｔ成分、アルカリ土類金属成分、及び改質アルミナを含む担体材料を含み、第二の層／ゾーンは、Ｐｔ成分、及び第２の担体材料、又は改質アルミナを含む担体材料のいずれか、及び任意選択的にアルカリ土類金属成分を含む。第二の層／ゾーンが第２の担体材料を含む場合、好ましくは第２の担体材料はアルミナである。
【０１２７】
第４の実施態様の１つの態様において、第一の層／ゾーンは、Ｐｔ成分、Ｐｄ成分、アルカリ土類金属成分、及び改質アルミナを含む担体材料を含み、第二の層／ゾーンは、Ｐｔ成分、Ｐｄ成分、及び第２の担体材料、又は改質アルミナを含む担体材料のいずれか、及び任意選択的にアルカリ土類金属成分を含む。第二の層／ゾーン内のＰｔ成分と第二層内のＰｄ成分の質量比は、≦１０：１（例えば、１０：１−１：２）、より好ましくは≦１５：２（例えば、７．５：１−１：１．５）、更により好ましくは≦５：１（例えば、５：１−１．５：１）であることが好ましい。第二の層／ゾーンが第２の担体材料を含む場合は、好ましくは第２の担体材料はアルミナである。
【０１２８】
第一層が第一ゾーン、第二層が第二ゾーンである場合、（ａ）第１及び第３の実施態様において、第一の層／ゾーンは、第二の層／ゾーンの上流にあることが好ましく、（ｂ）第２の実施態様において、第二の層／ゾーンは、第一の層／ゾーンの上流にあることが好ましく、（ｃ）第５の実施態様において、第２の担体材料を含む層／ゾーンは、改質アルミナを含む担体材料を含む層／ゾーンの上流にあることが好ましい。
【０１２９】
実施態様において、第２の担体材料がある場合、特に第２の担体材料がセリア又はセリア−ジルコニアのいずれかである場合、第２の担体材料を含む層又はゾーンを、他の層又はゾーンの後に排気ガスと接触するよう配することが有利なことがある。従って、第２の担体材料がある場合、特に第２の担体材料がセリア又はセリア−ジルコニアである場合、（ａ）第１及び第３の実施態様において、第一の層／ゾーンは、第二の層／ゾーンの下流にあることが好ましく、（ｂ）第２の実施態様において、第二の層／ゾーンは、第一の層／ゾーンの下流にあることが好ましく、（ｃ）第５の実施態様において、第２の担体材料を含む層／ゾーンは、改質アルミナを含む担体材料を含む層／ゾーンの下流にあることが好ましい。
【０１３０】
通常、本発明の酸化触媒は、ロジウムを含んでも、含んでいなくてもよい。酸化触媒は、ルテニウム、ロジウム及びイリジウムを含まないことが好ましい。
【０１３１】
本発明の酸化触媒の別の一般的な特徴は、セリウム又はセリアが存在する場合、通常、担体材料のヘテロ原子成分のみがセリウム又はセリアを含むということである。本発明の酸化触媒は、特に担体材料として、又は酸素貯蔵材料としてセリアを含まないことが更に好ましい。
【０１３２】
本発明の酸化触媒の更に一般的な特徴は、アルカリ金属、特にナトリウム又はカリウム、特にカリウムが存在する場合、好ましくは炭化水素吸着剤のみが、特に炭化水素吸着剤がゼオライトである場合、アルカリ金属を含むということである。本発明の酸化触媒は、アルカリ金属、特にナトリウム又はカリウムを含まないことが更に好ましい。
【０１３３】
本発明の別の一般的な特徴は、本発明の酸化触媒は、ＮＯｘ吸着組成物を含まないということである。従って、本発明の酸化触媒は、ＮＯｘ吸着触媒（ＮＯｘトラップとしても知られる）でないか、又はＮＯｘ吸着触媒として使用するためのものでないことが好ましい。
【０１３４】
通常、酸化触媒は、ディーゼル酸化触媒（ＤＯＣ）又はキャタライズド・スート・フィルター（ＣＳＦ）として使用するためのものである。
【０１３５】
本発明の第１の態様は、ディーゼルエンジン等の圧縮着火機関のための排気システムに関し、このシステムは、上で定義した酸化触媒を含む。本発明の第３の態様は、酸化触媒の使用に関する。本発明の酸化触媒の有利な活性、特に、その低ＣＯ「ライトオフ」温度により、特定の他の排出制御装置と組み合わせた使用に特に適切なものになる。
【０１３６】
通常、排気システムは、更に、少なくとも１つの排出制御装置を含んでもよく、又は、酸化触媒は、少なくとも１つの排出制御装置と組み合わせた使用のためのものである。排出制御装置は、ディーゼルパティキュレートフィルター（ＤＰＦ）、ＮＯｘ吸着触媒（ＮＡＣ）、リーンＮＯｘ触媒（ＬＮＣ）、選択的触媒還元（ＳＣＲ）触媒、ディーゼル酸化触媒（ＤＯＣ）、キャタライズド・スート・フィルター（ＣＳＦ）、選択的触媒還元フィルター（ＳＣＲＦ）触媒及びその２つ以上の組み合わせから選択されてもよい。ディーゼルパティキュレートフィルター（ＤＰＦ）、ＮＯｘ吸着触媒（ＮＡＣ）、リーンＮＯｘ触媒（ＬＮＣ）、選択的触媒還元（ＳＣＲ）触媒、ディーゼル酸化触媒（ＤＯＣ）、キャタライズド・スート・フィルター（ＣＳＦ）及び選択的触媒還元フィルター（ＳＣＲＦ）触媒の用語で表される排出制御装置は、すべて当技術分野においてよく知られている。
【０１３７】
本発明の酸化触媒と共に使用するための排出制御装置、又は本発明の排気システム内に含むための排出制御装置の例は、以下に記載している。
【０１３８】
ディーゼルパティキュレートフィルターは、好ましくは基材を含み、基材は上で定義した濾過モノリスである。基材は、触媒組成物で被膜されてもよい。
【０１３９】
ディーゼルパティキュレートフィルターの触媒組成物は、（ｉ）粒子状物質（ＰＭ）及び／又は（ｉｉ）一酸化炭素（ＣＯ）と炭化水素（ＨＣ）の酸化に適している可能性がある。触媒組成物がＰＭの酸化に適している場合、得られる排出制御装置は、キャタライズド・スート・フィルター（ＣＳＦ）として知られる。通常、触媒組成物は、上で定義した貴金属、及び／又は白金、及び／又はパラジウムを含む。
【０１４０】
ディーゼルパティキュレートフィルターの触媒組成物は、ＮＯｘ吸着組成物であってもよい。触媒組成物がＮＯｘ吸着組成物である場合、排出制御装置はＮＯｘ吸着触媒（ＮＡＣ）の一例である。触媒組成物がＮＯｘ吸着組成物である排出制御装置が記述されてきた（例えば、欧州特許第０７６６９９３号を参照）。ＮＯｘ吸着組成物は当技術分野においてよく知られている（例えば、欧州特許第０７６６９９３号及び米国特許第５４７３８８７号を参照）。ＮＯｘ吸着組成物は、希薄な排気ガス（ラムダ＞１）からＮＯｘを吸着し、排気ガス中の酸素濃度が低下した場合にＮＯｘを脱着するよう設計されている。次いで、脱着されたＮＯｘは、ロジウム等のＮＯｘ吸着組成物自体の触媒成分、又はＮＯｘ吸着組成物の下流に位置する触媒成分により促進されて、適切な還元剤（例えば、エンジン燃料）でＮ２に還元されてもよい。
【０１４１】
ハニカムフロースルーモノリス基材上に被膜された最近のＮＯｘ吸収剤触媒は、通常、層状配置で配置されている。しかし、フィルター基材上に施された複数の層は、背圧の問題を生み出すおそれがある。従って、本発明における使用のためのＮＯｘ吸収剤触媒が「単一層」ＮＯｘ吸収剤触媒であると非常に好ましい。特に好ましい「単一層」ＮＯｘ吸収剤触媒は、セリア−ジルコニア混合酸化物上、又は任意選択的に安定化した（例えば、シリカ又はランタナ又は別の希土類元素を用いて安定化した）アルミナ上に担持されたロジウムの第１の成分を、白金及び／又はパラジウムを担持する第２の成分と組み合わせて含む。第２の成分は、アルミナベースの高表面積担体上に担持された白金及び／又はパラジウム、並びに粒子状「バルク」セリア（ＣｅＯ２）成分、すなわち、粒子状担体上に担持された可溶なセリアではなく、従って、Ｐｔ及び／又はＰｄを担持可能な「バルク」セリアを含む。粒子状セリアは、ＮＯｘ吸収剤成分を含み、且つ、白金及び／又はパラジウムに加えて、アルカリ土類金属及び／又はアルカリ金属、好ましくはバリウムを担持する。アルミナベースの高表面積担体は、例えば、アルミン酸マグネシウム、例えば、ＭｇＡｌ２Ｏ４であり得る。
【０１４２】
好ましい「単一層」ＮＡＣ組成物は、ロジウム、並びに白金及び／又はパラジウム担体成分の混合物を含む。これらの成分は、混合物に合わせる前に、別々に調製され得、すなわち、事前に生成され得、又はロジウム、白金塩とパラジウム塩及び担体及び他の成分を合わせて、ロジウム、白金及びパラジウム成分を優先的に加水分解し、所望の担体上に担持され得る。
【０１４３】
通常、ＮＯｘ吸着組成物は、アルカリ金属成分、アルカリ土類金属成分又は希土類金属成分、あるいはその２つ以上の成分の組み合わせを含み、希土類金属成分は、ランタン又はイットリウムを含む。アルカリ金属成分は、カリウム又はナトリウム、より好ましくはカリウムを含むことが好ましい。アルカリ土類金属成分は、バリウム又はストロンチウム、より好ましくはバリウムを含むことが好ましい。
【０１４４】
ＮＯｘ吸着組成物は、更に、担体材料及び／又は触媒金属成分を含んでもよい。担体材料は、アルミナ、セリア、チタニア、ジルコニア及びその混合物から選択されてもよい。触媒金属成分は、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、ロジウム（Ｒｈ）及びその２つ以上の組み合わせから選択される金属を含んでもよい。
【０１４５】
リーンＮＯｘ触媒（ＬＮＣ）は、当技術分野においてよく知られている。好ましいリーンＮＯｘ触媒（ＬＮＣ）は、（ａ）アルミナ上に担持された白金（Ｐｔ）、又は（ｂ）銅交換ゼオライト、特に銅交換ＺＳＭ−５のいずれかを含む。
【０１４６】
また、ＳＣＲ触媒も当技術分野においてよく知られている。本発明の排気システムがＳＣＲ触媒を含む場合、排気システムは、更に、アンモニア等の含窒素還元剤、あるいは尿素又はギ酸アンモニウム等のアンモニア前駆体、好ましくは尿素を、一酸化炭素（ＣＯ）及び炭化水素（ＨＣ）を酸化するための触媒の下流、且つＳＣＲ触媒の上流で排気ガス中に注入するためのインジェクターを含んでもよい。このようなインジェクターは、このような含窒素還元剤前駆体の供給源、例えば、そのタンクと流体的に接続しており、排気流中への弁で制御された前駆体の投入は、適切にプログラムされたエンジン管理手段、及び関連する排気ガス組成物のセンサー監視によりもたらされる閉ループ又は開ループフィードバックにより調節される。また、アンモニアはカルバミン酸アンモニウム（固体）を加熱することにより生成され得、生成したアンモニアは排気ガス中に注入され得る。
【０１４７】
インジェクターの代わりに、又はインジェクターに加えて、アンモニアは、例えば、フィルターの上流に配されるＮＡＣのリッチ再生中に、又は、フィルターの上流に配されるＤＯＣをエンジン由来のリッチな排気ガスと接触させることにより、その場で生成され得る。従って、排気システムは、更に、排気ガスの炭化水素を高めるためのエンジン管理手段を含んでもよい。
【０１４８】
本発明における使用のためのＳＣＲ触媒は、２ＮＨ３＋２ＮＯ２→Ｎ２Ｏ＋３Ｈ２Ｏ＋Ｎ２等の望ましくない非選択的な副反応に優先して、４ＮＨ３＋４ＮＯ＋Ｏ２→４Ｎ２＋６Ｈ２Ｏ（すなわち、ＮＨ３：ＮＯは１：１）、４ＮＨ３＋２ＮＯ＋２ＮＯ２→４Ｎ２＋６Ｈ２Ｏ（すなわち、ＮＨ３：ＮＯｘは１：１）、及び８ＮＨ３＋６ＮＯ２→７Ｎ２＋１２Ｈ２Ｏ（すなわち、ＮＨ３：ＮＯｘは４：３）の反応を選択的に促進する。
【０１４９】
ＳＣＲ触媒は、Ｃｕ、Ｈｆ、Ｌａ、Ａｕ、Ｉｎ、Ｖ、ランタニド、及びＦｅ等の第ＶＩＩＩ族遷移金属のうち少なくとも１つからなる群から選択される金属を含んでもよく、この金属は、耐熱酸化物又はモレキュラーシーブ上に担持される。特に好ましい金属は、Ｃｅ、Ｆｅ及びＣｕ並びにその任意の２つ以上の組み合わせである。
【０１５０】
耐熱酸化物は、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２、ＣｅＯ２、ＳｉＯ２、ＺｒＯ２及びその２つ以上を含む混合酸化物からなる群から選択されてもよい。非ゼオライト触媒は、酸化タングステン、例えば、Ｖ２Ｏ５／ＷＯ３／ＴｉＯ２、ＷＯｘ／ＣｅＺｒＯ２、ＷＯｘ／ＺｒＯ２又はＦｅ／ＷＯｘ／ＺｒＯ２も含み得る。
【０１５１】
ＳＣＲ触媒又はそのウォッシュコートが、アルミノケイ酸ゼオライト又はＳＡＰＯ等の少なくとも１つのモレキュラーシーブを含むことは、特に好ましい。少なくとも１つのモレキュラーシーブは、例えば、小細孔、中細孔又は大細孔モレキュラーシーブであり得る。本発明者らは、本明細書において、「小細孔モレキュラーシーブ」により、ＣＨＡ等、８個の最大環サイズを含むモレキュラーシーブを意味し、本明細書において、「中細孔モレキュラーシーブ」により、ＺＳＭ−５等、１０個の最大環サイズを含むモレキュラーシーブを意味し、本明細書において、「大細孔モレキュラーシーブ」により、ｂｅｔａ等、１２個の最大環サイズを有するモレキュラーシーブを意味する。小細孔モレキュラーシーブは、ＳＣＲ触媒における使用に潜在的に有利である（例えば、国際公開第２００８／１３２４５２号を参照）。
【０１５２】
本発明におけるＳＣＲ触媒としての用途を持つ好ましいモレキュラーシーブは、ＡＥＩ、ＺＳＭ−５、ＺＳＭ−２０、ＺＳＭ−３４を含むＥＲＩ、モルデン沸石、フェリエライト、Ｂｅｔａを含むＢＥＡ、Ｙ、ＣＨＡ、Ｎｕ−３を含むＬＥＶ、ＭＣＭ−２２及びＥＵ−１からなる群から選択される合成アルミノケイ酸ゼオライトのモレキュラーシーブであり、好ましくはＡＥＩ又はＣＨＡであり、約１５−約４０等、約１０−約５０のシリカ対アルミナ比を有する。
【０１５３】
その最も基本的なもので、アンモニアスリップ触媒（ＡＳＣ）は、上流ＳＣＲ又は未反応のＳＣＲＦ触媒を通過するアンモニアを酸化するための酸化触媒であり得る。望ましい（簡略化された）反応は、４ＮＯ＋４ＮＨ３＋Ｏ２→４Ｎ２＋６Ｈ２Ｏと表され得る。アンモニアは臭いの強い化合物で、動物の粘膜表面、例えば、眼及び呼吸器経路を刺激する可能性があるため、その大気への排出は、可能な限り制限されるべきである。可能性のあるアンモニアスリップ触媒は、好ましくはＰｔを、例えば１−１５ｇ／ｆｔ３含む比較的低添加量の白金族金属を、適切な比較的高表面積の酸化物担体、例えば、適切な基材モノリス上に被膜されたアルミナ上に含む。
【０１５４】
しかし、特に好ましい配置において、白金族金属及び担体材料（例えば、ヘテロ原子成分を取り込んでいる改質アルミナを含む）は、第一層を覆っている上部の第二層の下の第一層内の基材（すなわち、基材モノリス）上に配される。第二層は、本明細書で先に述べたＳＣＲ触媒のいずれか、特に、Ｃｕ又はＦｅ等の遷移金属を含むモレキュラーシーブから選択されるＳＣＲ触媒である。層状配置の特に好ましいＡＳＣは、第二層、すなわち上部の層内にＣｕＣＨＡを含む。
【０１５５】
第１の排気システムの実施態様において、排気システムは、本発明の酸化触媒を好ましくはＤＯＣとして含み、且つキャタライズド・スート・フィルター（ＣＳＦ）を含む。このような配置は、ＤＯＣ／ＣＳＦと呼ばれ得る。この実施態様は、キャタライズド・スート・フィルターと組み合わせた圧縮着火機関からの排気ガスを処理するための酸化触媒の使用にも関し、好ましくは、酸化触媒は、ディーゼル酸化触媒であるか、又は、ディーゼル酸化触媒として使用するためのものである。酸化触媒の後に、通常、キャタライズド・スート・フィルター（ＣＳＦ）が続く（例えば、キャタライズド・スート・フィルター（ＣＳＦ）の上流にある）。従って、例えば、酸化触媒の出口は、キャタライズド・スート・フィルターの入口に接続される。
【０１５６】
第１の排気システムの実施態様は、更に、ＮＯｘ吸着触媒（ＮＡＣ）を含んでもよい。従って、該実施態様は、更に、ＮＯｘ吸着触媒（ＮＡＣ）及びキャタライズド・スート・フィルター（ＣＳＦ）と組み合わせた圧縮着火機関からの排気ガスを処理するための酸化触媒の使用に関し、好ましくは、酸化触媒は、ディーゼル酸化触媒であるか、又は、ディーゼル酸化触媒として使用するためのものである。通常、酸化触媒の後に、ＮＯｘ吸着触媒（ＮＡＣ）が続き（例えば、ＮＯｘ吸着触媒（ＮＡＣ）の上流にある）、ＮＯｘ吸着触媒（ＮＡＣ）の後に、キャタライズド・スート・フィルター（ＣＳＦ）が続く（例えば、キャタライズド・スート・フィルター（ＣＳＦ）の上流にある）。通常、酸化触媒、ＮＯｘ吸着触媒（ＮＡＣ）及びキャタライズド・スート・フィルター（ＣＳＦ）は、直列に接続される。従って、例えば、酸化触媒の出口は、ＮＯｘ吸着触媒（ＮＡＣ）の入口に接続され、ＮＯｘ吸着触媒（ＮＡＣ）の出口は、キャタライズド・スート・フィルター（ＣＳＦ）の入口に接続される。このような配置は、ＤＯＣ／ＮＡＣ／ＣＳＦと呼ばれ得る。
【０１５７】
第２の排気システムの実施態様において、排気システムは、ディーゼル酸化触媒及び本発明の酸化触媒を含み、好ましくはキャタライズド・スート・フィルター（ＣＳＦ）として含む。この配置は、ＤＯＣ／ＣＳＦ配置とも呼ばれ得る。該実施態様は、更に、ディーゼル酸化触媒（ＤＯＣ）と組み合わせた圧縮着火機関からの排気ガスを処理するための酸化触媒の使用に関し、好ましくは、酸化触媒は、キャタライズド・スート・フィルターであり、又はキャタライズド・スート・フィルターとして使用するためのものである。通常、ディーゼル酸化触媒（ＤＯＣ）の後に、本発明の酸化触媒が続く（例えば、本発明の酸化触媒の上流にある）。従って、ディーゼル酸化触媒の出口は、本発明の酸化触媒の入口に接続される。
【０１５８】
第３の排気システムの実施態様は、本発明の酸化触媒を好ましくはＤＯＣとして含み、キャタライズド・スート・フィルター（ＣＳＦ）及び選択的触媒還元（ＳＣＲ）触媒を含む排気システムに関する。このような配置は、ＤＯＣ／ＣＳＦ／ＳＣＲと呼ばれ得て、軽負荷ディーゼル車両用に好ましい排気システムである。この実施態様は、キャタライズド・スート・フィルター（ＣＳＦ）及び選択的触媒還元（ＳＣＲ）触媒と組み合わせた圧縮着火機関からの排気ガスを処理するための酸化触媒の使用にも関し、好ましくは、酸化触媒は、ディーゼル酸化触媒であるか、又は、ディーゼル酸化触媒として使用するためのものである。酸化触媒の後に、通常、キャタライズド・スート・フィルター（ＣＳＦ）が続く（例えば、キャタライズド・スート・フィルター（ＣＳＦ）の上流にある）。キャタライズド・スート・フィルターの後に、通常、選択的触媒還元（ＳＣＲ）触媒が続く（例えば、選択的触媒還元（ＳＣＲ）触媒の上流にある）。含窒素還元剤インジェクターは、キャタライズド・スート・フィルター（ＣＳＦ）と選択的触媒還元（ＳＣＲ）触媒の間に配置されてもよい。従って、キャタライズド・スート・フィルター（ＣＳＦ）の後に、含窒素還元剤インジェクターが続いてもよく（例えば、含窒素還元剤インジェクターの上流にある）、含窒素還元剤インジェクターの後に、選択的触媒還元（ＳＣＲ）触媒が続いてもよい（例えば、選択的触媒還元（ＳＣＲ）触媒の上流にある）。
【０１５９】
第４の排気システムの実施態様は、ディーゼル酸化触媒（ＤＯＣ）を含み、本発明の酸化触媒を好ましくはキャタライズド・スート・フィルター（ＣＳＦ）として含み、選択的触媒還元（ＳＣＲ）触媒を含む排気システムに関する。これもＤＯＣ／ＣＳＦ／ＳＣＲ配置である。この実施態様の別の態様は、ディーゼル酸化触媒（ＤＯＣ）及び選択的触媒還元（ＳＣＲ）触媒と組み合わせた圧縮着火機関からの排気ガスを処理するための酸化触媒の使用に関し、好ましくは、酸化触媒は、キャタライズド・スート・フィルター（ＣＳＦ）であるか、又は、キャタライズド・スート・フィルター（ＣＳＦ）として使用するためのものである。ディーゼル酸化触媒（ＤＯＣ）の後に、通常、本発明の酸化触媒が続く（例えば、本発明の酸化触媒の上流にある）。本発明の酸化触媒の後に、通常、選択的触媒還元（ＳＣＲ）触媒が続く（例えば、選択的触媒還元（ＳＣＲ）触媒の上流にある）。含窒素還元剤インジェクターは、酸化触媒と選択的触媒還元（ＳＣＲ）触媒の間に配置されてもよい。従って、酸化触媒は、含窒素還元剤インジェクターが続いてもよく（例えば、含窒素還元剤インジェクターの上流にある）、含窒素還元剤インジェクターは、選択的触媒還元（ＳＣＲ）触媒が続いてもよい（例えば、選択的触媒還元（ＳＣＲ）触媒の上流にある）。
【０１６０】
第５の排気システムの実施態様において、排気システムは、本発明の酸化触媒を好ましくはＤＯＣとして含み、選択的触媒還元（ＳＣＲ）触媒、及びキャタライズド・スート・フィルター（ＣＳＦ）又はディーゼルパティキュレートフィルター（ＤＰＦ）のいずれかを含む。配置は、ＤＯＣ／ＳＣＲ／ＣＳＦ又はＤＯＣ／ＳＣＲ／ＤＰＦのいずれかである。この実施態様は、選択的触媒還元（ＳＣＲ）触媒、及びキャタライズド・スート・フィルター（ＣＳＦ）又はディーゼルパティキュレートフィルター（ＤＰＦ）のいずれかと組み合わせた圧縮着火機関からの排気ガスを処理するための酸化触媒の使用にも関し、好ましくは、酸化触媒は、ディーゼル酸化触媒であるか、又はディーゼル酸化触媒として使用するためのものである。
【０１６１】
第５の排気システムの実施態様において、本発明の酸化触媒の後に、通常、選択的触媒還元（ＳＣＲ）触媒が続く（例えば、選択的触媒還元（ＳＣＲ）触媒の上流にある）。含窒素還元剤インジェクターは、酸化触媒と選択的触媒還元（ＳＣＲ）触媒の間に配置されてもよい。従って、酸化触媒の後に、含窒素還元剤インジェクターが続いてもよく（例えば、含窒素還元剤インジェクターの上流にある）、含窒素還元剤インジェクターは、選択的触媒還元（ＳＣＲ）触媒が続いてもよい（例えば、選択的触媒還元（ＳＣＲ）触媒の上流にある）。選択的触媒還元（ＳＣＲ）触媒の後に、キャタライズド・スート・フィルター（ＣＳＦ）又はディーゼルパティキュレートフィルター（ＤＰＦ）が続く（例えば、キャタライズド・スート・フィルター（ＣＳＦ）又はディーゼルパティキュレートフィルター（ＤＰＦ）の上流にある）。
【０１６２】
第６の排気システムの実施態様は、本発明の酸化触媒を好ましくはＤＯＣとして含み、選択的触媒還元フィルター（ＳＣＲＦ）触媒を含む。このような配置は、ＤＯＣ／ＳＣＲＦと呼ばれ得る。この実施態様は、選択的触媒還元フィルター（ＳＣＲＦ）触媒と組み合わせた圧縮着火機関からの排気ガスを処理するための酸化触媒の使用にも関し、好ましくは、酸化触媒は、ディーゼル酸化触媒であるか、又は、ディーゼル酸化触媒として使用するためのものである。本発明の酸化触媒の後に、通常、選択的触媒還元フィルター（ＳＣＲＦ）触媒が続く（例えば、選択的触媒還元フィルター（ＳＣＲＦ）触媒の上流にある）。含窒素還元剤インジェクターは、酸化触媒と選択的触媒還元フィルター（ＳＣＲＦ）触媒の間に配置されてもよい。従って、酸化触媒の後に、含窒素還元剤インジェクターが続いてもよく（例えば、含窒素還元剤インジェクターの上流にある）、含窒素還元剤インジェクターの後に、選択的触媒還元フィルター（ＳＣＲＦ）触媒が続いてもよい（例えば、選択的触媒還元フィルター（ＳＣＲＦ）触媒の上流にある）。
【０１６３】
第７の排気システムの実施態様において、排気システムは、ＮＯｘ吸着触媒（ＮＡＣ）を含み、本発明の酸化触媒を好ましくはキャタライズド・スート・フィルター（ＣＳＦ）として含む。この配置は、ＮＡＣ／ＣＳＦ配置とも呼ばれ得る。該実施態様は、更に、ＮＯｘ吸着触媒（ＮＡＣ）と組み合わせた圧縮着火機関からの排気ガスを処理するための酸化触媒の使用にも関し、好ましくは、酸化触媒は、キャタライズド・スート・フィルターであるか、又は、キャタライズド・スート・フィルターとして使用するためのものである。通常、キャタライズド・スート・フィルター（ＣＳＦ）は、ＮＯｘ吸着触媒（ＮＡＣ）の下流にある。従って、ＮＯｘ吸着触媒（ＮＡＣ）の出口は、本発明の酸化触媒の入口に接続される。
【０１６４】
第７の排気システムの実施態様は、更に、選択的触媒還元（ＳＣＲ）触媒を含んでもよい。従って、該実施態様は、更に、ＮＯｘ吸着触媒（ＮＡＣ）及び選択的触媒還元（ＳＣＲ）触媒と組み合わせた圧縮着火機関からの排気ガスを処理するための酸化触媒の使用に関し、好ましくは、酸化触媒は、キャタライズド・スート・フィルター（ＣＳＦ）であるか、又は、キャタライズド・スート・フィルター（ＣＳＦ）として使用するためのものである。通常、ＮＯｘ吸着触媒（ＮＡＣ）の後に、本発明の酸化触媒が続き（例えば、本発明の酸化触媒の上流にある）、本発明の酸化触媒の後に、選択的触媒還元（ＳＣＲ）触媒が続く（例えば、選択的触媒還元（ＳＣＲ）触媒の上流にある）。このような配置は、ＮＡＣ／ＣＳＦ／ＳＣＲと呼ばれ得る。含窒素還元剤インジェクターは、酸化触媒と選択的触媒還元（ＳＣＲ）触媒の間に配置されてもよい。従って、酸化触媒の後に、含窒素還元剤インジェクターが続いてもよく（例えば、含窒素還元剤インジェクターの上流にある）、含窒素還元剤インジェクターの後に、選択的触媒還元（ＳＣＲ）触媒が続いてもよい（例えば、選択的触媒還元（ＳＣＲ）触媒の上流にある）。含窒素還元剤インジェクターの代わりに、又は含窒素還元剤インジェクターに加えて、アンモニアは、例えば、フィルターの上流に配されるＮＡＣのリッチ再生中その場で生成され得る。
【０１６５】
ＳＣＲ触媒を用いる第７の排気システムの実施態様において、ＮＯｘ吸着触媒（ＮＡＣ）、酸化触媒及び選択的触媒還元（ＳＣＲ）触媒は、通常、酸化触媒と選択的触媒還元（ＳＣＲ）触媒の間で接続される任意選択の含窒素還元剤インジェクターと直列に接続される。従って、例えば、ＮＯｘ吸着触媒（ＮＡＣ）の出口は、酸化触媒の入口に接続され、酸化触媒の出口は、選択的触媒還元（ＳＣＲ）触媒の入口に接続される。
【０１６６】
ＳＣＲ触媒を含む先に記述した第１から第７のいずれか１つの排気システムの実施態様（ＳＣＲＦ触媒を含む）において、ＡＳＣ触媒は、ＳＣＲ触媒又はＳＣＲＦ触媒から下流に（すなわち、分離した基材モノリスとして）配され得、あるいは、より好ましくは、下流のゾーン、又はＳＣＲ触媒を含む基材モノリスの後端部は、ＡＳＣのための担体として使用され得る。
【０１６７】
本発明の第２の態様は、圧縮着火機関、及び圧縮着火機関のための排気システムを含む車両に関する。
【０１６８】
本発明は、本発明の排気システムを含む圧縮着火機関も提供する。
【０１６９】
圧縮着火機関は、均一予混合圧縮着火（ＨＣＣＩ）エンジン又は予混合圧縮着火機関（ＰＣＣＩ）（ＤｉｅｓｅｌＮｅｔ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  Ｇｕｉｄｅ  “Ｅｎｇｉｎｅ  Ｄｅｓｉｇｎ  ｆｏｒ  Ｌｏｗ  Ｅｍｉｓｓｉｏｎｓ”，  Ｒｅｖｉｓｉｏｎ  ２０１０．１２ａを参照）、あるいは更に通常のポート燃料噴射タイプの圧縮着火機関であり得る。
【０１７０】
通常、圧縮着火機関はディーゼルエンジンである。
【０１７１】
車両は、米国又は欧州の規制で定義されるような軽負荷ディーゼル車両（ＬＤＶ）であってもよい。軽負荷ディーゼル車両は、通常、２８４０ｋｇ未満の重量、より好ましくは２６１０ｋｇ未満の重量を有する。
【０１７２】
米国において、軽負荷ディーゼル車両（ＬＤＶ）は、８５００ポンド（ＵＳポンド）以下の総重量を有するディーゼル車両を指す。欧州において、軽負荷ディーゼル車両（ＬＤＶ）という用語は、（ｉ）運転席の他に８席を超えない座席を含み、５トンを超えない最大質量を有する乗用車両、及び（ｉｉ）１２トンを超えない最大質量を有する物品を輸送するための車両を指す。
【０１７３】
あるいは、車両は、８５００ポンド（ＵＳポンド）を超える総重量を有するディーゼル車両等、米国の規制において定義されている高負荷ディーゼル車両（ＨＤＶ）であってもよい。
【０１７４】
本発明の第４の態様は、圧縮着火機関からの排気ガスを処理する方法に関し、この方法は、排気ガスを酸化触媒と接触させる工程を含み、該酸化触媒は、白金（Ｐｔ）成分、パラジウム（Ｐｄ）成分、及びその組み合わせからなる群から選択される白金族金属（ＰＧＭ）成分、アルカリ土類金属成分、ヘテロ原子成分を取り込んでいる改質アルミナを含む担体材料、並びに、白金族金属（ＰＧＭ）成分、アルカリ土類金属成分及び担体材料が上に配される基材を含む。
【０１７５】
通常、この方法は、圧縮着火機関から直接の排気ガスを酸化触媒と接触させる工程を含む。従って、排気ガスを酸化触媒と接触させる前に、別の炭化水素（ＨＣ）を、通常、排気ガスに注入しないことが好ましい。排気ガス中の炭化水素の量は、通常、排気ガスを酸化触媒と接触させる前に、メタンに換算して、好ましくは体積で１０００ｐｐｍ未満、より好ましくは体積で９５０ｐｐｍ未満、更により好ましくは７５０ｐｐｍ未満である。
【０１７６】
本発明の第５の態様は、酸化触媒を調製するプロセスに関する。本発明は、プロセスにより得られた又は得ることができる酸化触媒にも関する。このプロセスは、白金族金属（ＰＧＭ）成分、アルカリ土類金属成分、及び担体材料を基材上に配する工程を含み、白金族金属（ＰＧＭ）成分は、白金（Ｐｔ）成分、パラジウム（Ｐｄ）成分、及びその組み合わせからなる群から選択され、担体材料は、ヘテロ原子成分を取り込んでいる改質アルミナを含む。
【０１７７】
触媒の各層／ゾーンは、ウォッシュコート被膜を基材に塗布することにより基材上に形成されてもよい。通常、各ウォッシュコート被膜は、触媒の関連する層を構成するそれぞれの成分を含む水性分散剤である。ウォッシュコート被膜を構成する成分は、事前に生成され得る。
【０１７８】
通常、白金族金属（ＰＧＭ）成分、アルカリ土類金属成分、及び担体材料を基材上に配する工程は、ウォッシュコート被膜を基材に塗布し被膜した基材を生成する工程を含む。酸化触媒が複数の層を含む場合、該プロセスは、複数のウォッシュコート被膜を基材上に塗布して複数の層を形成する工程を含む。各ウォッシュコート被膜を塗布した後、又は複数のウォッシュコート被膜を塗布した後、４００−８００℃、好ましくは４５０−６００℃の温度で、被膜した基材をか焼する工程が通常実施される。
【０１７９】
２層を含む酸化触媒について、白金族金属（ＰＧＭ）成分、アルカリ土類金属成分、及び担体材料を基材上に配する工程は、第一層を形成するために第１のウォッシュコート被膜を基材に塗布する工程、次いで第二層を形成するために第２のウォッシュコート被膜を基材に塗布する工程を含む。少なくとも第１のウォッシュコート被膜を塗布した後、好ましくは第１のウォッシュコート被膜及び第２のウォッシュコート被膜を塗布した後、被膜した基材が得られる。次いで、４００−８００℃、好ましくは４５０−６００℃の温度で、被膜した基材をか焼する工程を含むプロセスが通常実施される。第１及び第２の被膜はそれぞれ、触媒の第一及び第二層を形成する。
【０１８０】
通常、各ウォッシュコート被膜は、白金族金属（ＰＧＭ）塩、担体材料、及び任意選択的にアルカリ土類金属塩の水性分散剤を独立して含んでもよい。か焼中、白金族金属（ＰＧＭ）塩は白金族金属（ＰＧＭ）成分を生成し、アルカリ土類金属塩はアルカリ土類金属成分を生成する。
【０１８１】
適切な白金族金属（ＰＧＭ）塩は当技術分野においてよく知られており、例えば、硝酸白金及び硝酸パラジウムを含む。適切なアルカリ土類金属塩の例は、硝酸のアルカリ土類金属塩及び酢酸のアルカリ土類金属塩を含む。使用される各塩の量及び同一性は、形成される層の所望の組成により決定される。
【０１８２】
担体材料は、上で定義した第２の担体材料、改質アルミナを含む担体材料及びその組み合わせからなる群から選択される。担体材料が改質アルミナを含む担体材料であることは好ましい。
【０１８３】
各ウォッシュコート被膜は、更に、貴金属塩、及び／又は酸素貯蔵材料、及び／又は炭化水素吸着剤を含んでもよい。少なくとも１つのウォッシュコート被膜、又は各ウォッシュコート被膜が炭化水素吸着剤を含むことは好ましい。
【０１８４】
酸化触媒を調製するプロセスの第１の実施態様は、ウォッシュコート被膜を基材に塗布し被膜した基材を生成する工程を含み、ウォッシュコート被膜は、白金族金属（ＰＧＭ）塩、アルカリ土類金属塩、改質アルミナを含む担体材料、及び任意選択的に炭化水素吸着剤、及び／又は酸素貯蔵材料、及び／又は貴金属塩を含み、４００−８００℃、好ましくは４５０−６００℃の温度で、被膜した基材をか焼する工程を含む。
【０１８５】
酸化触媒を調製するプロセスの第２の実施態様は、第１のウォッシュコート被膜を基材上に塗布して第１の被膜を生成する工程、第２のウォッシュコート被膜を基材上に塗布する工程、並びに第１の被膜及び／又は第２の被膜を塗布した後、基材を４００−８００℃、好ましくは４５０−６００℃の温度でか焼する工程を含む。
【０１８６】
通常、第１のウォッシュコート被膜は、白金族金属（ＰＧＭ）塩、アルカリ土類金属塩、担体材料、及び任意選択的に炭化水素吸着剤、及び／又は酸素貯蔵材料、及び／又は貴金属塩、及び／又は第２の貯蔵材料を含む。第１のウォッシュコート被膜の組成は、上で定義した第一層を形成するように選択される。第２のウォッシュコート被膜は、白金族金属（ＰＧＭ）塩、アルカリ土類金属塩、担体材料、及び任意選択的に炭化水素吸着剤、及び／又は酸素貯蔵材料、及び／又は貴金属塩、及び／又は第２の貯蔵材料を含む。第２のウォッシュコート被膜の組成は、上で定義した第二層を形成するように選択される。
【０１８７】
ウォッシュコート被膜を調製する方法はいくつかあり、しばしば利用される方法は、形成しようとする触媒層により決定される。
【０１８８】
ウォッシュコート被膜、好ましくは第１のウォッシュコート被膜及び／又は第２のウォッシュコート被膜を調製する１つの方法は、白金族金属（ＰＧＭ）塩、アルカリ土類金属塩、担体材料、及び任意選択的に炭化水素吸着剤、及び／又は酸素貯蔵材料、及び／又は貴金属塩、及び／又は第２の貯蔵材料を水溶液中に分散させる工程による。
【０１８９】
ウォッシュコート被膜、好ましくは第１のウォッシュコート被膜及び／又は第２のウォッシュコート被膜を調製する別の方法は、担体材料にアルカリ土類金属塩又はアルカリ土類金属成分のいずれかを含浸させて含浸担体材料を生成する工程、次いで、含浸担体材料、白金族金属（ＰＧＭ）塩、及び任意選択的に炭化水素吸着剤、及び／又は酸素貯蔵材料、及び／又は貴金属塩、及び／又は第２の貯蔵材料を水溶液中に分散させる工程による。担体材料を含浸させる工程は、（ａ）アルカリ土類金属塩又はアルカリ土類金属成分を担体材料上に噴霧乾燥する工程、又は（ｂ）水溶液中にアルカリ土類金属塩を溶解させ、次いで担体材料を加えて担体材料及びアルカリ土類金属塩を含む溶液を生成する工程のいずれかを含んでもよい。工程（ｂ）で担体材料を加えた後、担体材料及びアルカリ土類金属塩を含む溶液を撹拌し、好ましくは、溶液のｐＨを調整してアルカリ土類金属塩又は成分を沈殿させる。
【０１９０】
ウォッシュコート被膜、好ましくは第１のウォッシュコート被膜及び／又は第２のウォッシュコート被膜を調製する別の方法は、担体材料に白金族金属（ＰＧＭ）塩を含浸させてＰＧＭ含浸担体材料を生成する工程、次いで、ＰＧＭ含浸担体材料、アルカリ土類金属塩、及び任意選択的に炭化水素吸着剤、及び／又は酸素貯蔵材料、及び／又は貴金属塩、及び／又は第２の貯蔵材料を水溶液中に分散させる工程による。アルミナ担体材料にＰＧＭを含浸させるための方法は当技術分野においてよく知られている。
定義
【０１９１】
誤解を避けるために、用語「ヘテロ原子成分を取り込んでいる改質アルミナ」は、「純粋な」アルミナ（すなわち、純度≧９９．９％のアルミナ）、シリカとアルミナの混合物又はゼオライト等のアルミナとヘテロ原子成分の混合物を包含しない。「ヘテロ原子成分を取り込んでいる改質アルミナ」の文脈において、重量％での任意の量は、元素、イオン又は化合物に関わらず、アルミナのホスト格子内に存在するヘテロ原子成分の量を指し、残りの部分は実質的にアルミナからなる。
【０１９２】
用語「ヘテロ原子成分でドープされたアルミナ」は、通常、ヘテロ原子成分でドープされた置換であるか、又は格子間でドープされた置換であるアルミナのホスト格子を含む材料を指す。いくつかの例において、アルミナの表面に少量のヘテロ原子成分が（すなわち、ドーパントとして）存在してもよい。しかし、大部分のドーパントは、通常、アルミナのホスト格子体内に存在することになる。ヘテロ原子成分でドープされたアルミナは、通常、市販されており、あるいは当技術分野においてよく知られている通常の方法、又は米国特許第５０４５５１９号に記載されている方法を用いることにより調製され得る。
【０１９３】
本明細書において用いられる用語「アルカリ土類金属成分」は、通常、別段の指定がない限り、周期表の第２族元素又はイオン、周期表の第２族元素又はイオンを含む化合物、あるいは周期表の第２族元素を含む金属合金を指す。用語「アルカリ土類金属成分」は、通常、「ヘテロ原子成分を取り込んでいる改質アルミナ」を含まない。「アルカリ土類金属成分」は、本明細書に記述される「ヘテロ原子成分でドープされたアルミナ」又は「アルミン酸のアルカリ土類金属塩」ではない。
【０１９４】
通常、「アルカリ土類金属成分」は、（ｉ）アルカリ土類金属を含む化合物、及び／又は（ｉｉ）アルカリ土類金属を含む金属合金である。アルカリ土類金属を含む化合物において、アルカリ土類金属は、通常、カチオンとして存在する。化合物は、例えば、アルカリ土類金属の酸化物、硝酸のアルカリ土類金属塩、炭酸のアルカリ土類金属塩又はアルカリ土類金属の水酸化物であってもよい。金属合金において、アルカリ土類金属は、通常、元素の形態で（すなわち、金属として）存在する。アルカリ土類金属成分は、好ましくはアルカリ土類金属を含む化合物、より好ましくは単一のアルカリ土類金属を含む化合物である。
【０１９５】
本明細書において用いられる用語「白金族金属（ＰＧＭ）」は、通常、別段の指定がない限り、白金又はパラジウムを指す。誤解を避けるために、この用語は、通常、ロジウムを含まない。
【０１９６】
本明細書において用いられる用語「白金族金属（ＰＧＭ）成分」は、元素のＰＧＭ（例えば、ＰＧＭ金属）、ＰＧＭイオン（例えば、Ｐｔ２＋等のカチオン）、ＰＧＭを含む化合物（例えば、ＰＧＭ塩、又はＰＧＭの酸化物）、又はＰＧＭを含む合金（例えば、白金−パラジウム合金）等、白金族金属（ＰＧＭ）を含む任意の部分を指す。本明細書において用いられる用語「白金（Ｐｔ）成分」は、元素の白金（例えば、白金金属）、白金イオン（例えば、Ｐｔ２＋等のカチオン）、白金の化合物（例えば、白金塩、又は白金の酸化物）、又は白金を含む合金（例えば、白金−パラジウム合金）等、白金を含む任意の部分を指す。本明細書において用いられる用語「パラジウム（Ｐｄ）成分」は、元素のパラジウム（例えば、パラジウム金属）、パラジウムイオン（例えば、Ｐｄ２＋等のカチオン）、パラジウムの化合物（例えば、パラジウム塩、又はパラジウムの酸化物）、又はパラジウムを含む合金（例えば、白金−パラジウム合金）等、パラジウムを含む任意の部分を指す。
【０１９７】
「白金（Ｐｔ）成分」は、通常、白金金属、又は白金を含む合金、特に白金−パラジウム合金である。好ましくは、「白金（Ｐｔ）成分」は白金金属である。
【０１９８】
「パラジウム（Ｐｄ）成分」は、通常、パラジウム金属、酸化パラジウム、又はパラジウムを含む合金、特に白金−パラジウム合金である。好ましくは、「パラジウム（Ｐｄ）成分」はパラジウム金属である。
【０１９９】
本明細書において用いられる用語「貴金属成分」は、貴金属の元素の形態、貴金属のイオン、貴金属の化合物、又は貴金属を含む合金（例えば、貴金属−白金合金又は貴金属−パラジウム合金）等、貴金属を含む任意の部分を指す。「貴金属成分」は、貴金属自体（すなわち、元素の形態）、又は貴金属を含む合金であることが好ましい。より好ましくは、「貴金属成分」は、貴金属自体（すなわち、元素の形態）である。
【０２００】
本明細書において用いられる「白金族金属（ＰＧＭ）成分」、「白金（Ｐｔ）成分」、「パラジウム（Ｐｄ）成分」、「アルカリ土類金属成分」又は「貴金属成分」の量についてのいかなる言及も、通常、それぞれ、存在するＰＧＭ、白金、パラジウム、アルカリ土類金属又は貴金属の量を指す。従って、例えば、「白金族金属（ＰＧＭ）成分」、「白金（Ｐｔ）成分」、「パラジウム（Ｐｄ）成分」、「アルカリ土類金属成分」又は「貴金属成分」が、それぞれ、ＰＧＭ、白金、パラジウム、アルカリ土類金属又は貴金属を含む化合物である場合、記載した量は、存在する上記金属の総量を指すのみであり、化合物の他の成分を含まない。
【０２０１】
ｇ／ｆｔ３又はｇ／ｉｎ３の単位で記載された量は、通常、用いられる基材の体積に関する。
【０２０２】
アルカリ土類金属成分の量に関するもの等、重量％での材料の量へのどのような言及も、通常、材料を含む層／ゾーン（例えば、ウォッシュコート被膜）の全体の重量のパーセントを指す。
【０２０３】
本明細書において用いられる用語「実質的に覆う」は、第二層による第一層の表面積の少なくとも９０％の被覆、好ましくは少なくとも９５％の被覆、より好ましくは少なくとも９９％の被覆を指す。
【０２０４】
本明細書において用いられる用語「実質的に均一な長さ」は、層の長さの平均値から１０％を超えて外れず、好ましくは５％を超えて外れず、より好ましくは１％を超えて外れない層の長さを指す。
【０２０５】
本明細書において用いられる表現「実質的に〜なる（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ  ｅｓｓｅｎｔｉａｌｌｙ）」は、特定の材料又は工程を含むために特徴の範囲を制限し、例えば少量の不純物等、その特徴の基本特性に実質的に影響を与えない任意の他の材料又は工程を制限する。表現「実質的に〜からなる（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ  ｅｓｓｅｎｔｉａｌｌｙ  ｏｆ）」は、表現「からなる（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ  ｏｆ）」を包含する。
【０２０６】
本明細書において用いられる用語「ゾーン」は、基材の全長よりも短い長さを有するウォッシュコート領域又は層を指す。通常、「ゾーン」は実質的に均一な長さを有する。この用語は、通常、２つ以上のウォッシュコート領域又は層が、同じ基材上に横に並んだ配置を指す。
【実施例】
【０２０７】
これから本発明を以下の非限定的な例により説明する。
【０２０８】
実施例１
調製方法
アルカリ土類金属成分、及び担体材料としてヘテロ原子成分でドープされたアルミナを含む試料を以下の通り調製した。
【０２０９】
シリカでドープされたアルミナ粉末は、水中でスラリーにされ、ｄ９０が２０ミクロン未満になるまで粉砕した。酢酸バリウムはスラリーに加えられ、次いで、適量の可溶な白金塩及びパラジウム塩が加えられた。次に、スラリーを撹拌して均質化した。生じたウォッシュコートは、確立された被膜技術を用いて、１平方インチ当たり４００セルを有するコーディエライトフロースルーモノリスに塗布された。部品は乾燥され、５００℃でか焼された。
【０２１０】
比較の目的で、担体材料としてヘテロ原子成分でドープされるが、アルカリ土類金属成分のないアルミナを含有する試料も調製された。上述の方法は、酢酸バリウムを添加する工程が省略されたことを除いて、試料を調製するために使用された。
【０２１１】
更なる比較例として、アルカリ土類金属成分の有無両方の担体材料として通常のアルミナを含有する試料が、以下の通り調製された。
【０２１２】
アルミナ粉末は水中でスラリーにされ、ｄ９０が２０ミクロン未満になるまで粉砕された。酢酸バリウムはスラリーに加えられ、次いで、適量の可溶な白金塩及びパラジウム塩が加えられた。次に、スラリーを撹拌して均質化した。生じたウォッシュコートは、確立された被膜技術を用いて、１平方インチ当たり４００セルを有するコーディエライトフロースルーモノリスに塗布された。部品は乾燥され、５００℃でか焼された。
【０２１３】
アルカリ土類金属成分のない類似のアルミナ試料を、酢酸バリウムの添加工程を省略することにより調製された。
【０２１４】
組成物は、総担持量５０ｇ／ｆｔ３の白金族金属を含有した。バリウムを含有する試料は、１５０ｇ／ｆｔ３の担持量を供して調製された。５％シリカでドープされたアルミナは、改質アルミナとして使用された。
【０２１５】
ＣＯ  Ｔ５０の測定
触媒活性は、合成ガスベンチ活性試験（ＳＣＡＴ）を用いて求めた。試験される部品は、まずコアドリルを用いて中心を取り除かれ、水熱条件（水１０％）を適用してオーブン内で７５０℃で５時間熟成された。熟成された中心部は、模擬触媒活性試験（ＳＣＡＴ）ガス装置内で表１の入口ガス混合物を用いて試験された。それぞれの場合において、残余分は窒素である。
2018122297.tif 000003
【０２１６】
結果
測定の結果を図１に示す。図１は本発明の触媒の改善された活性を示しており、これらは、担持量１５０ｇ／ｆｔ３で改質アルミナとバリウムの両方を含む。本発明の触媒は、バリウムを含まない比較例の触媒よりも低いＣＯ  Ｔ５０ライトオフ温度を有する。これは、Ｐｔ：Ｐｄの質量比が１：２−２：１の範囲の場合に特に顕著である。担体材料としての通常のアルミナ及びバリウムを含む触媒は、通常のアルミナを含みバリウムのない触媒と比べて、改善されたＣＯ  Ｔ５０ライトオフ温度を示さない。
【０２１７】
実施例２
５％シリカでドープされたアルミナ、５０ｇ／ｆｔ３の総ＰＧＭ担持量１：１の質量比のＰｔ：Ｐｄ、及び様々な量のバリウムを含有する試料は、上述の方法を用いて調製された。ＣＯ  Ｔ５０ライトオフ温度も上述の同じ手順を用いて測定された。
【０２１８】
結果
ＣＯ「ライトオフ」測定の結果を下の表２に示す。
2018122297.tif 000004
【０２１９】
実施例３
調製方法
シリカでをドープしされたアルミナ粉末は、水中でスラリーにされ、ｄ９０が２０ミクロン未満になるまで粉砕した。酢酸ストロンチウムがスラリーに加えられ、次いで、適量の可溶な白金塩及びパラジウム塩が加えられた。Ｐｔ：Ｐｄの質量比は、５０ｇ／ｆｔ３の総ＰＧＭ添加量で１：１であった。次に、スラリーを撹拌して均質化した。生じたウォッシュコートは、確立された被膜技術を用いて、１平方インチ当たり４００セルを有するコーディエライトフロースルーモノリスに塗布された。部品は乾燥され、５００℃でか焼された。ＣＯ  Ｔ５０ライトオフ温度も上述の同一の方法を用いて測定された。
【０２２０】
結果
ＣＯ「ライトオフ」測定の結果を下の表３に示す。
2018122297.tif 000005
【０２２１】
ストロンチウムを含む触媒は、ストロンチウムのない比較例の触媒よりも低いＣＯ  Ｔ５０ライトオフ温度を示す（表２の試料２−１参照）。試料３−１及び３−２は、ＣＯ  Ｔ５０ライトオフ温度の低下が２種類の異なるヘテロ原子がドープされたアルミナを用いて達成されることを示す。担体Ａ１は、５％シリカでドープされたアルミナであり、担体Ａ２は、１０％シリカでドープされたアルミナである。
【０２２２】
実施例４
調製方法
マグネシウムでドープされたアルミナ粉末は、水中でスラリーにされ、ｄ９０が２０ミクロン未満になるまで粉砕した。酢酸バリウムがスラリーに加えられ、次いで、適量の可溶な白金塩及びパラジウム塩が加えられた。Ｐｔ：Ｐｄの質量比は、５０ｇ／ｆｔ３の総ＰＧＭ添加量で２：１であった。次に、スラリーを撹拌して均質化した。生じたウォッシュコートは、確立された被膜技術を用いて、１平方インチ当たり４００セルのコーディエライトフロースルーモノリスに塗布された。部品は乾燥され、５００℃でか焼された。
【０２２３】
比較の目的で、担体材料としてマグネシウムがドープされアルカリ土類金属のないアルミナを含有する触媒は、酢酸バリウムの添加工程を省略されたことを除き、同一の方法で調製された。
【０２２４】
ＣＯ  Ｔ５０ライトオフ温度も上述の方法を用いて測定された。
【０２２５】
結果
ＣＯ「ライトオフ」測定の結果を下の表４に示す。
2018122297.tif 000006
Ａ３＝２０重量％のマグネシウムを有するアルミン酸マグネシウム。
【０２２６】
アルミン酸マグネシウムを含む担体材料を含む試料は、バリウムが組成物に含まれる場合、バリウムなしで調製された試料よりも低いＣＯ  Ｔ５０ライトオフ温度を示す。ライトオフ温度は１９℃低下する。
【０２２７】
実施例５
調製方法
触媒（５−１）は、酢酸バリウム溶液のインシピエントウェットネス含浸（により調製された。材料は１０５℃で乾燥された。次に、白金塩及びパラジウム塩の第２の溶液がインシピエントウェットネス含浸により加えられた。生じた材料は１０５℃で乾燥され、次いで５００℃でか焼された。最終的な組成は、Ｐｔ０．６５重量％、Ｐｄ０．３５重量％、Ｂａ１０重量％であった。
【０２２８】
比較例の触媒（５−２）は、同一の方法を用いるが、アルミナ担体にドープされたシリカ上に酢酸バリウムの含浸なしに調製された。最終的な組成は、Ｐｔ０．６５重量％、Ｐｄ０．３５重量％であった。
【０２２９】
各触媒の温度に対するＮＯ酸化活性％は、触媒を新たに調製した場合（例えば、「新鮮な」触媒）、及び各触媒を７５０℃で４８時間水熱熟成された後（例えば、「熟成された」触媒）に試験された。試験ガス混合物は表５に記載される。それぞれの場合において、残余分は窒素である。
2018122297.tif 000007
【０２３０】
結果
各触媒の「新鮮な」変種と「熟成された」変種との間の活性の違いを下の表６に示す。
2018122297.tif 000008
【０２３１】
表６の結果は、触媒５−１が触媒５−２よりも「新鮮な」及び「熟成された」変形の間のＮＯ酸化性能における％の違いが小さいことを示す。この違いは、下流排出制御装置、特にＳＣＲ又はＳＣＲＦ触媒がある排気システムにとって重要であり、その理由は、このような下流排出制御装置の活性は、排気ガスのＮＯｘ分、特にＮＯ：ＮＯ２比により作用され得るためである。
【０２３２】
どのような誤解も避けるために、本明細書において引用したあらゆるすべての文書の内容の全体が、出典明示により本願に援用される。
【図１】
2018122297.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成30年3月22日(2018.3.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディーゼルエンジンからの排気ガスを処理するためのディーゼル酸化触媒であって、
白金（Ｐｔ）成分、パラジウム（Ｐｄ）成分、及びそれらの組み合わせからなる群から選択される白金族金属（ＰＧＭ）成分、アルカリ土類金属成分、並びにシリカでドープされたアルミナを含む担体材料を含む第一層と、
白金（Ｐｔ）成分、パラジウム（Ｐｄ）成分、及びそれらの組み合わせからなる群から選択される白金族金属（ＰＧＭ）成分を含む第二層と、
フロースルーモノリスである基材と、
を含み、
前記第一層が基材上に配され、前記第二層が前記第一層上に配され、前記第一層が前記第二層と組成において異なり、かつ、前記アルカリ土類金属成分の総量が１０−５００ｇ／ｆｔ３である、ディーゼル酸化触媒。
【請求項２】
前記アルミナが、０．５−４５重量％の量のシリカでドープされる、請求項１に記載のディーゼル酸化触媒。
【請求項３】
前記アルカリ土類金属成分が、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）又はそれらの２つ以上の組み合わせを含む、請求項１又は２に記載のディーゼル酸化触媒。
【請求項４】
前記アルカリ土類金属成分が、ストロンチウム（Ｓｒ）又はバリウム（Ｂａ）、好ましくはバリウム（Ｂａ）を含む、請求項３に記載のディーゼル酸化触媒。
【請求項５】
前記アルカリ土類金属成分が前記担体材料上に担持される、請求項１から４のいずれか一項に記載のディーゼル酸化触媒。
【請求項６】
少なくとも１つの白金族金属（ＰＧＭ）成分が前記担体材料上に担持される、請求項１から５のいずれか一項に記載のディーゼル酸化触媒。
【請求項７】
前記第一層が、白金（Ｐｔ）成分とパラジウム（Ｐｄ）成分の組み合わせからなる白金族金属（ＰＧＭ）成分を含み、且つ前記第二層が、パラジウム（Ｐｄ）成分と白金（Ｐｔ）成分の組み合わせからなる白金族金属（ＰＧＭ）成分を含み、前記第一層内の前記白金（Ｐｔ）成分と前記パラジウム（Ｐｄ）成分の質量比が、前記第二層内の前記白金（Ｐｔ）成分と前記パラジウム（Ｐｄ）成分の質量比とは異なる、請求項１から６のいずれか一項に記載のディーゼル酸化触媒。
【請求項８】
前記第一層が、Ｐｄ成分、及びパラジウム（Ｐｄ）成分と白金（Ｐｔ）成分の組み合わせからなる群から選択される白金族金属（ＰＧＭ）成分を含み、前記第二層が、Ｐｔ成分からなる白金族金属（ＰＧＭ）成分を含む、請求項１から６のいずれか一項に記載のディーゼル酸化触媒。
【請求項９】
前記第一層が、白金（Ｐｔ）成分、及びパラジウム（Ｐｄ）成分と白金（Ｐｔ）成分の組み合わせからなる群から選択される白金族金属（ＰＧＭ）成分を含み、且つ前記第二層が、パラジウム（Ｐｄ）成分からなる白金族（ＰＧＭ）成分を含む、請求項８に記載のディーゼル酸化触媒。
【請求項１０】
前記第一層が、白金（Ｐｔ）成分とパラジウム（Ｐｄ）成分の組み合わせを含み、かつ前記第一層が、＞２：３の白金（Ｐｔ）成分中の白金（Ｐｔ）対パラジウム（Ｐｄ）成分中のパラジウム（Ｐｄ）の質量比を含む、請求項１から９のいずれか一項に記載のディーゼル酸化触媒。
【請求項１１】
前記第一層が、白金（Ｐｔ）成分及びパラジウム（Ｐｄ）成分からなる群から選択される白金族（ＰＧＭ）成分を含み、且つ前記第二層が、パラジウム（Ｐｄ）成分と白金（Ｐｔ）成分の組み合わせからなる白金族金属（ＰＧＭ）成分を含む、請求項１から６のいずれか一項に記載のディーゼル酸化触媒。
【請求項１２】
前記第二層が第２の担体材料を含む、請求項１から１１のいずれか一項に記載のディーゼル酸化触媒。
【請求項１３】
ロジウムを含まない請求項１から１２のいずれか一項に記載のディーゼル酸化触媒。
【請求項１４】
請求項１から１３のいずれか一項に記載のディーゼル酸化触媒及び少なくとも１つの排出制御装置を含む、ディーゼルエンジンのための排気システム。
【請求項１５】
前記排出制御装置が、ディーゼルパティキュレートフィルター（ＤＰＦ）、ＮＯｘ吸着触媒（ＮＡＣ）、リーンＮＯｘ触媒（ＬＮＣ）、選択的触媒還元（ＳＣＲ）触媒、ディーゼル酸化触媒（ＤＯＣ）、キャタライズド・スート・フィルター（ＣＳＦ）、選択的触媒還元フィルター（ＳＣＲＦ）触媒及びそれらの２つ以上の組み合わせから選択される、請求項１４に記載の排気システム。
【請求項１６】
ディーゼルエンジン及び請求項１４又は１５に記載の前記排気システムを含む車両。
【外国語明細書】
2018122297000001.pdf