(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮点火エンジンによって生成される排気ガスを処理するための酸化触媒であって：  基材；
基材の上に配置された、白金（Ｐｔ）を含む触媒材料；及び
捕獲材料を含む領域
を含み、前記領域が、排気ガスが触媒材料と接触した及び／又は触媒材料を通過した後で排気ガスと接触するように配置され、捕獲材料が、≧約１０ｎｍの平均粒子径及び／又は≦約１０％の分散度を有するＰｔ合金化金属の粒子を含み、捕獲材料が、≦約５０ｍ２／ｇの平均比表面積を有する耐火性酸化物の粒子を含む、酸化触媒。
【請求項２】
Ｐｔ合金化材料が金属及び／又はその酸化物を含み、前記金属が、パラジウム（Ｐｄ）；金（Ａｕ）；銅（Ｃｕ）；ＰｄとＡｕの混合物；ＰｄとＣｕの混合物；ＡｕとＣｕの混合物；Ｐｄ、Ａｕ及びＣｕの混合物；ＰｄとＡｕのバイメタル合金；ＰｄとＣｕのバイメタル合金；ＡｕとＣｕのバイメタル合金；並びにＰｄ、Ａｕ及びＣｕのトリメタル合金からなる群より選択される、請求項１に記載の酸化触媒。
【請求項３】
前記金属が、パラジウム（Ｐｄ）、ＰｄとＡｕの混合物、及びＰｄとＡｕのバイメタル合金からなる群より選択される、請求項２に記載の酸化触媒。
【請求項４】
耐火性酸化物が、アルミナ、シリカ、チタニア、ジルコニア、セリア及びこれらの混合又は複合酸化物からなる群より選択され、前記混合又は複合酸化物が、アルミナ、シリカ、チタニア、ジルコニア、セリア、シリカ−アルミナ、チタニア−アルミナ、ジルコニア−アルミナ、セリア−アルミナ、チタニア−シリカ、ジルコニア−シリカ、ジルコニア−チタニア、セリア−ジルコニア及びアルミナ−酸化マグネシウムからなる群より選択される、請求項１から３のいずれか一項に記載の酸化触媒。
【請求項５】
触媒材料が、支持材料の上に配置又は支持された白金（Ｐｔ）を含む、請求項１から４のいずれか一項に記載の酸化触媒。
【請求項６】
触媒材料が、（ｉ）白金（Ｐｔ）と、（ｉｉ）パラジウム（Ｐｄ）及び／又はロジウム（Ｒｈ）とを含む、請求項１から５のいずれか一項に記載の酸化触媒。
【請求項７】
触媒材料が、≧１：１のＰｔ：Ｐｄの質量比でＰｔ及びＰｄを含む、請求項１から６のいずれか一項に記載の酸化触媒。
【請求項８】
触媒材料が、≧１：１のＰｔ：Ｒｈの質量比でＰｔ及びＲｈを含む、請求項１から７のいずれか一項に記載の酸化触媒。
【請求項９】
捕獲領域が触媒領域の上に配置又は支持されている、請求項１から８のいずれか一項に記載の酸化触媒。
【請求項１０】
捕獲領域が基材の上に直接配置されている、請求項１から９のいずれか一項に記載の酸化触媒。
【請求項１１】
捕獲領域が触媒領域と接触している、請求項１から１０のいずれか一項に記載の酸化触媒。
【請求項１２】
捕獲領域が捕獲ゾーンであり、触媒領域が捕獲ゾーンの上流に配置又は支持されている、請求項１から１１のいずれか一項に記載の酸化触媒。
【請求項１３】
触媒領域が触媒層であり、捕獲領域が捕獲ゾーンであり、捕獲ゾーンが触媒層の上に配置又は支持されている、請求項１から１１のいずれか一項に記載の酸化触媒。
【請求項１４】
基材が入口端表面及び出口端表面を有し、排気ガスが触媒材料と接触した及び／又は触媒材料を通過した後で排気ガスと接触するように配置された捕獲材料を含む領域が、基材の出口端表面の上に配置された捕獲材料である、請求項１から１１のいずれか一項に記載の酸化触媒。
【請求項１５】
さらに捕獲ゾーンを備え、前記捕獲ゾーンが、基材内部の複数の流路壁の上に配置又は支持された捕獲材料を含み、且つ≦２５ｍｍの平均長を有する、請求項１４に記載の酸化触媒。
【請求項１６】
基材がフロースルーモノリス基材である、請求項１から１５のいずれか一項に記載の酸化触媒。
【請求項１７】
基材がフィルタモノリス基材である、請求項１から１５のいずれか一項に記載の酸化触媒。
【請求項１８】
ディーゼル酸化触媒（ＤＯＣ）、触媒化スートフィルタ（ＣＳＦ）、ＮＯｘ吸蔵触媒（ＮＳＣ）、受動的ＮＯｘ吸着還元触媒（ＰＮＡ）又はディーゼル発熱触媒（ＤＥＣ）である、請求項１から１７のいずれか一項に記載の酸化触媒。
【請求項１９】
圧縮点火エンジンによって生成される排気ガスを処理するための排気システムであって、請求項１から１８のいずれか一項に記載の酸化触媒と、排ガス制御装置とを備える排気システム。
【請求項２０】
圧縮点火エンジンの排気システム内において白金（Ｐｔ）を含む触媒材料から揮発性白金（Ｐｔ）を捕獲するための捕獲ブリックであって：
基材；及び
前記基材の上に配置される捕獲材料を含み、捕獲材料が、≧約１０ｎｍの平均粒子径及び／又は≦約１０％の分散度を有するＰｔ合金化金属の粒子を含み、捕獲材料が、≦約５０ｍ２／ｇの平均比表面積を有する耐火性酸化物の粒子を含む、捕獲ブリック。
【請求項２１】
Ｐｔ合金化材料が金属及び／又はその酸化物を含み、前記金属が、パラジウム（Ｐｄ）；金（Ａｕ）；銅（Ｃｕ）；ＰｄとＡｕの混合物；ＰｄとＣｕの混合物；ＡｕとＣｕの混合物；Ｐｄ、Ａｕ及びＣｕの混合物；ＰｄとＡｕのバイメタル合金；ＰｄとＣｕのバイメタル合金；ＡｕとＣｕのバイメタル合金；並びにＰｄ、Ａｕ及びＣｕのトリメタル合金からなる群より選択される、請求項２０に記載の捕獲ブリック。
【請求項２２】
前記金属が、パラジウム（Ｐｄ）、ＰｄとＡｕの混合物、及びＰｄとＡｕのバイメタル合金からなる群より選択される、請求項２１に記載の捕獲ブリック。
【請求項２３】
耐火性酸化物が、アルミナ、シリカ、チタニア、ジルコニア、セリア及びこれらの混合又は複合酸化物からなる群より選択され、前記混合又は複合酸化物が、アルミナ、シリカ、チタニア、ジルコニア、セリア、シリカ−アルミナ、チタニア−アルミナ、ジルコニア−アルミナ、セリア−アルミナ、チタニア−シリカ、ジルコニア−シリカ、ジルコニア−チタニア、セリア−ジルコニア及びアルミナ−酸化マグネシウムからなる群より選択される、請求項２０から２２のいずれか一項に記載の捕獲ブリック。
【請求項２４】
基材がフロースルーモノリス基材である、請求項２０から２３のいずれか一項のいずれか一項に記載の捕獲ブリック。
【請求項２５】
圧縮点火エンジンによって生成される排気ガスを処理するための排気システムであって：
（ｉ）排気ガスを処理するための酸化触媒であって、第１の基材と、前記第１の基材の上に配置された、白金（Ｐｔ）を含む触媒材料とを含む酸化触媒；及び
（ｉｉ）請求項２０から２４のいずれか一項に記載の捕獲ブリックを備え、前記捕獲ブリックは、排気ガスが酸化触媒を通過した後で排気ガスと接触するように配置される、排気システム。
【請求項２６】
酸化触媒が、請求項１から１８のいずれか一項において定義されるものである、請求項２５に記載の排気システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧縮点火エンジンにより生成される排気ガスを処理するための酸化触媒と排気システムに関する。本発明はさらに、揮発性白金（Ｐｔ）を捕獲するための方法と酸化触媒、排気システム及び領域の使用に関する。本発明は、本酸化触媒又は本排気システムを備えた車両にも関する。
【背景技術】
【０００２】
圧縮点火エンジンは、世界中で環境規制の対象となっている様々な汚染物質を含有する排気ガスを生成する。このような汚染物質には、一酸化炭素（ＣＯ）、未燃炭化水素（ＨＣ）、窒素の酸化物（ＮＯｘ）及びパティキュレートマター（ＰＭ）が含まれる。
【０００３】
規制により設定された大気中に排出されてよい汚染物質の許容限度を満たすために、圧縮点火により生成される排気ガスを処理するための排気システムは、一般に複数の排ガス制御装置を含む。このような排気システムでは、排気ガスは通常、ガス中に存在する一酸化炭素（ＣＯ）及び未燃炭化水素（ＨＣ）を酸化させることのできる第１の排ガス制御装置に送られる。第１の排ガス制御装置は、例えば、ディーゼル酸化触媒（ＤＯＣ），触媒化スートフィルタ（ＣＳＦ）、ＮＯｘ  吸蔵触媒（ＮＳＣ）、受動的ＮＯｘ吸蔵還元触媒（ＰＮＡ）、ディーゼル発熱触媒（ＤＥＣ）、又はコールドスタートコンセプト（ＣＳＣＴＭ）触媒である。
【０００４】
ＮＯｘの排出のために、圧縮点火エンジン用の排気システムは、ＮＯｘの選択的触媒還元のための触媒、例えば選択的触媒還元（ＳＣＲ）触媒又は選択的触媒還元フィルタ（ＳＣＲＦＴＭ）触媒を含むことができる。ＮＯｘの選択的触媒還元（ＳＣＲ）は、主に以下の三の反応：
（１）４ＮＨ２  ＋  ４ＮＯ３  ＋  Ｏ２  →  ４Ｎ２  ＋  ６Ｈ２Ｏ
（２）４ＮＨ３  ＋  ２ＮＯ  ＋  ２ＮＯ２  →  ４Ｎ２  ＋  ６Ｈ２Ｏ；及び
（３）８ＮＨ３  ＋  ６ＮＯ  →  ７Ｎ２  ＋  １２Ｈ２Ｏ
により起こる。
【０００５】
ＳＣＲ触媒又はＳＣＲＦＴＭ触媒に進入する排気ガス中のＮＯ２：ＮＯの比は、その性能に影響を及ぼしうる。一般に、ＳＣＲ触媒又はＳＣＲＦＴＭ触媒は、ＮＯ２：ＮＯの比が約１：１であるときに最適な性能を示す。これは、通常使用の間に圧縮点火エンジンによって生成される排気ガスが、典型的には、ＳＣＲ触媒又はＳＣＲＦＴＭ触媒の最適性能のために不十分なＮＯ２を含むため（即ちＮＯ２：ＮＯの比が１：１よりはるかに低い）、問題となりうる。このような低レベルのＮＯ２を補償するために、第１の排ガス制御装置は多くの場合、一酸化窒素（ＮＯ）を二酸化窒素（ＮＯ２）に酸化し、それにより排気ガス中のＮＯ２：ＮＯの比を上昇させるように配合された触媒材料を含む。ＳＣＲ触媒又はＳＣＲＦＴＭ触媒は通常、排気ガスがＳＣＲ触媒又はＳＣＲＦＴＭ触媒を通過する前に第１の排ガス制御装置を通過するように、排気システム内において第１の排ガス制御装置の下流に配置される。
【０００６】
ＮＯをＮＯ２に酸化するための触媒材料は、典型的に白金（Ｐｔ）を含む。第１の排ガス制御装置が比較的高い温度に十分な期間にわたって曝されると、低レベルの白金（Ｐｔ）が触媒材料から揮発してＳＣＲ／ＳＣＲＦＴＭ触媒に捕獲される。このような比較的高い温度は、特に大型ディーゼルの用途において通常使用の間に、又はフィルタ再生の間に、例えば第１の排ガス制御装置がＣＳＦであるとき又は上流にディーゼルパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ）が存在するときに発生する。ＳＣＲ触媒又はＳＣＲＦＴＭ触媒に捕獲されたＰｔは、アンモニア（ＮＨ３）を酸化しうるため、触媒の性能に対して高い有害効果を有しうる。捕獲されたＰｔは、ＮＯｘの選択的触媒還元のために意図されたＮＨ３を消費する可能性があり（それによりＮＯｘの変換を低減させる）、望ましくない二次排出が生成されうる。
【０００７】
Ｐｔ揮発の問題は、本出願人による国際公開第２０１３／０８８１３３号、国際公開第２０１３／０８８１３２号、国際公開第２０１３／０８８１２８号及び国際公開第２０１３／０５０７８４において議論されている。
【発明の概要】
【０００８】
本発明は、基材と、基材の上に配置された、白金（Ｐｔ）を含む触媒材料と、排気ガスが触媒材料と接触した及び／又は触媒材料を通過した後で排気ガスと接触するように配置された、捕獲材料を含む領域とを備える圧縮点火エンジンによって生成される排気ガスを処理するための酸化触媒を提供する。
【０００９】
捕獲材料を含む領域は、揮発性白金（Ｐｔ）を捕獲するための領域である。排気ガスが触媒材料と接触した及び／又は接触材料を通過した後、排気ガスは、エンジンが重荷重下において長時間動作しているとき、又はエンジンが高馬力エンジンであるときなど、特に排気ガスが比較的高温であるとき、揮発性Ｐｔを含むことがある。この領域は、排気ガスが触媒材料と接触した又は触媒材料を通過した後で排気ガスと接触するように配置される。
【００１０】
揮発性Ｐｔの捕獲に効果的であることが分かっている従来技術の材料は、特にＮＯ２：ＮＯの比に感受性の下流排ガス制御装置の温度領域において、ＮＯ２の量を減少させる（且つＮＯ２：ＮＯの比を低下させる）場合があり、それにより、特にそれがＳＣＲ触媒又はＳＣＲＦＴＭ触媒であるとき、下流装置の性能を低下させる可能性がある。既存の捕獲材料は、ＮＯ２の生成のための排ガス制御装置の触媒材料に含まれるＰｔの恩恵を打ち消しうる。
【００１１】
本発明は、排気ガス中のＮＯ２の量（例えばＮＯ２：ＮＯの比）に影響しない（即ち減少させない）、揮発性Ｐｔを捕獲するための捕獲材料を開発した。この捕獲材料は、酸化触媒の触媒材料中のＰｔによるＮＯの酸化から生じるＮＯ２の量を減少させないであろう。酸化触媒の触媒材料及び捕獲材料の両方を通過した排気ガスは、圧縮点火エンジンにより始めに生成された排気ガスと比較して、結果としてより高いＮＯ２：ＮＯ比を有し、下流のＳＣＲ／ＳＣＲＦＴＭ触媒の最適性能が得られる。
【００１２】
本発明は捕獲ブリックも提供する。捕獲ブリックは、圧縮点火エンジンの排気システムにおいて白金（Ｐｔ）を含む触媒材料から揮発性白金（Ｐｔ）を捕獲するために適している。捕獲ブリックは、基材と、基材上に配置された捕獲材料とを含んでいる。
【００１３】
本発明はさらに、圧縮点火エンジンにより生成される排気ガスを処理するための排気システムを提供する。この排気システムは：
（ｉ）排気ガスを処理するための酸化触媒であって、基材と、基材の上に配置された、白金（Ｐｔ）を含む触媒材料とを含む酸化触媒；及び
（ｉｉ）捕獲材料を含む領域；
を備え、前記領域は、排気ガスが触媒材料と接触した及び／又は触媒材料を通過した後で排気ガスと接触するように配置される。
【００１４】
捕獲材料を含む領域は、排気ガスが触媒材料と接触した及び／又は触媒材料を通過した後で排気ガスと接触するように配置される。揮発性白金（Ｐｔ）を捕獲するための領域は、酸化触媒の一体部分としてもよい。
【００１５】
これに加えて又は代えて、揮発性白金（Ｐｔ）を捕獲するための領域は、捕獲ブリックの一部としてもよい。捕獲材料を含む領域は、捕獲ブリックにより提供され、この捕獲ブリックは、排気ガスが酸化触媒を通過したとき排気ガスが触媒材料と接触した及び／又は触媒材料を通過した後で排気ガスと接触するように配置される。
【００１６】
本発明の排気システムは：
（ｉ）排気ガスを処理するための酸化触媒であって、第１の基材と、第１の基材の上に配置された、白金（Ｐｔ）を含む触媒材料とを含む酸化触媒；及び
（ｉｉ）触媒材料からの揮発性白金（Ｐｔ）を捕獲するための捕獲ブリックであって、第２の基材と、第２の基材の上に配置された捕獲材料とを含む捕獲ブリック
を備え、捕獲ブリックは、排気ガスが酸化触媒を通過した後で排気ガスと接触するように配置される。
【００１７】
「第１の」基材は、「第２の」基材とは分離している（例えば「第１の」基材は「第２の」基材から空間的に分離している）。この文脈において用語「第１の」及び「第２の」は、単に各基材を同定するためのラベルであり、本発明の範囲を限定するものではない。
【００１８】
上記排気システムにおいて、酸化触媒は、本発明の酸化触媒でもよく、又はそうでなくともよい。
【００１９】
本発明はさらに、車両を提供する。この車両は、圧縮点火エンジンと、本発明の酸化触媒、排気システム又は捕獲ブリックとを備える。
【００２０】
本発明の別の態様は、圧縮点火エンジンによって生成される排気ガスを処理するための排気システムにおける揮発性白金（Ｐｔ）を捕獲するための領域の使用に関する。排気システムは、排気ガスを処理するための酸化触媒であって、基材と、基材の上に配置された触媒材料とを含む酸化触媒を備え、触媒材料は白金（Ｐｔ）を含み、揮発性白金（Ｐｔ）を捕獲するための領域は捕獲材料を含み、前記領域は、排気ガスが触媒材料及び／又は酸化触媒と接触した或いは触媒材料及び／又は酸化触媒を通過した後で排気ガスと接触するように配置されている。
【００２１】
本発明のさらなる態様は、圧縮点火エンジンの排気システムにおいて触媒材料から揮発性白金（Ｐｔ）を捕獲する方法に関する。
【００２２】
本発明は、圧縮点火エンジンによって生成される排気ガスを処理する方法にも関する。
【００２３】
本発明の上記方法の各々は、圧縮点火エンジンによって生成される排気ガスを、
（ｉ）排気ガスを処理するための酸化触媒であって、基材と、基材の上に配置された、白金（Ｐｔ）を含む触媒材料とを含む酸化触媒；及び
（ｉｉ）捕獲材料を含む領域；
を備える排気システムに通過させることを含み、前記領域は、排気ガスが触媒材料と接触した又は触媒材料を通過した後で排気ガスと接触するように配置される。
【００２４】
通常、揮発性白金は、排気ガスの温度が≧７００℃、例えば≧８００℃、好ましくは≧９００℃であるときに排気ガス中に（即ち排気システム内に）存在しうる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】Ｃｕ／ＣＨＡゼオライトＳＣＲ触媒上の白金汚染を試験するために使用される実験室規模反応器の概略図である。
【図２】本発明の排気システムの一実施態様を示す概略図である。排気ガス（２０）は、捕獲ゾーン（３）を有する本発明の酸化触媒（１）を通過する。排気ガス（２０）は、酸化触媒（１）を通過した後、選択的触媒還元（ＳＣＲ）触媒又は選択的触媒還元フィルタ（ＳＣＲＦＴＭ）触媒などの第２の排ガス制御装置（１０）を通過する。ＳＣＲが能動的に実施される場合、アンモニア源（３０）が排気ガスに導入されうる。受動的ＳＣＲの場合、アンモニア源（３０）は存在しなくてもよい。
【図３】本発明の酸化触媒の概略図である。酸化触媒は、基材（１）の上に配置された領域又はゾーン（２）を有し、この領域又はゾーン（２）はＰｔを含有する触媒材料を含む。酸化触媒の出口端又は同出口端近傍には捕獲ゾーン（３）が存在し、この捕獲ゾーンは揮発性Ｐｔを捕獲するための捕獲材料を含む。
【図４】本発明の酸化触媒の概略図である。酸化触媒は、基材（１）の上に配置された層（２）を有し、この層は、Ｐｔを含有する触媒材料を含む。触媒材料の層（２）の上に配置された酸化触媒の出口端又は同出口端近傍には捕獲ゾーン（３）が存在する。捕獲ゾーン（３）は、揮発性Ｐｔを捕獲するための捕獲材料を含む。
【図５】本発明の酸化触媒の概略図である。酸化触媒は、基材（１）の上に配置された領域又はゾーン（２）を有し、この領域又はゾーンはＰｔを含有する触媒材料を含む。酸化触媒の出口端又は同出口端近傍には捕獲領域（３）が存在する。捕獲領域（３）は、触媒材料を含有する領域又はゾーン（２）と重複する。捕獲領域（３）は、揮発性Ｐｔを捕獲するための捕獲材料を含む。
【図６】本発明の排気システムの一実施態様を示す概略図である。排気ガス（２０）は、基材の出口端表面に配置された捕獲材料（３）を含む、本発明の酸化触媒（１）を通過する。排気ガス（２０）は、酸化触媒（１）を通過した後、選択的触媒還元（ＳＣＲ）触媒又は選択的触媒還元フィルタ（ＳＣＲＦＴＭ）触媒などの第２の排ガス制御装置（１０）を通過する。ＳＣＲが能動的に実施される場合、アンモニア源（３０）が排気ガスに導入されうる。受動的ＳＣＲの場合、アンモニア源（３０）は存在しなくてもよい。
【図７】本発明の酸化触媒の概略図である。酸化触媒は、基材（１）の上に配置された触媒材料（２）を有する。基材の出口端表面に配置又は支持された捕獲材料（３）が存在する。
【図８】本発明の酸化触媒の概略図である。酸化触媒は、基材（１）の上に配置された触媒材料（２）を有する。基材の出口端表面に配置又は支持された捕獲材料（３）が存在し、この捕獲材料（３）の一部は触媒材料の上に位置する。
【図９】本発明の排気システムの一実施態様を示す概略図である。排気ガス（２０）は酸化触媒（１）を通過する。この酸化触媒は本発明の酸化触媒でもよく、又はそうでなくともよい。排気ガス（２０）は、酸化触媒（１）を通過した後、基材と揮発性Ｐｔを捕獲するための領域（３）とを含む捕獲ブリック（４）を通過する。次いで排気ガス（２０）は、選択的触媒還元（ＳＣＲ）触媒又は選択的触媒還元フィルタ（ＳＣＲＦＴＭ）触媒などの第２の排ガス制御装置（１０）へと流れる。ＳＣＲが能動的に実施される場合、排気ガスが捕獲ブリック（４）を通過した後アンモニア源（３０）が排気ガスに導入されうる。受動的ＳＣＲの場合、アンモニア源（３０）は存在しなくてもよい。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
本発明は、揮発性白金（Ｐｔ）を捕獲するための領域に関し、この領域は、捕獲材料を含むか、又は捕獲材料から本質的になる。この領域は、典型的には酸化触媒の、上流の触媒材料を通過した排気ガス中の揮発性Ｐｔを捕捉又は捕獲するために、様々な方法で配置することができる。この領域は、揮発性Ｐｔが、ＳＣＲ触媒又はＳＣＲＦＴＭ触媒などの第２の下流の排ガス制御装置上で凝縮することを防ぐために配置される。
【００２７】
捕獲材料は：
（ａ）≦約５０ｍ２／ｇの平均比表面積を有する耐火性酸化物の粒子、及び／又は
（ｂ）≧約１０ｎｍの平均粒子径及び／又は≦約１０％の分散度を有するＰｔ合金化金属の粒子
を含むか、又はそのような粒子から本質的になる。
【００２８】
本発明者らは、本発明による捕獲材料の使用が、捕獲材料が適切な方法で排気システム内部に配置されたとき、揮発性Ｐｔが下流のＳＣＲ触媒又はＳＣＲＦＴＭ触媒上に堆積することを低減又は防止できることを見出した。本発明の捕獲材料は、特にＣＯ及び／又は未燃焼ＨＣの酸化に対して、及び特にＮＯｘの酸化に対して、低い触媒活性を有する。一般に、捕獲材料は、特に、Ｐｔの揮発が起こる条件下において及び／又は下流のＳＣＲ触媒又はＳＣＲＦＴＭ触媒がＮＯ２：ＮＯの比に感受性である温度領域において、ＮＯ２の劣化又は減少に対しても実質的に触媒的に不活性である。
【００２９】
通常、捕獲材料（即ち新規又は未使用時）が実質的に白金を含まない、又は捕獲材料が白金を含まないことが好ましい。
【００３０】
また、捕獲材料が、一般に、バリウム又はバナジウムといった卑金属を含まないことが好ましい。
【００３１】
典型的には、揮発性白金（Ｐｔ）を捕獲するための領域又はその捕獲材料は、０．１から３．５ｇ  ｉｎ−３、好ましくは０．２から２．５ｇ  ｉｎ−３、さらに好ましくは０．３から２．０ｇ  ｉｎ−３、それよりもさらに好ましくは０．５から１．７５ｇ  ｉｎ−３（例えば０．７５から１．５ｇ  ｉｎ−３）の耐火性酸化物の負荷量を含む。
【００３２】
捕獲材料は、≦約５０ｍ２／ｇ（＜約５０ｍ２／ｇ）、例えば≦約４０ｍ２／ｇ（＜約４０ｍ２／ｇ）、好ましくは≦約３０ｍ２／ｇ（＜約３０ｍ２／ｇ）、さらに好ましくは≦約２０ｍ２／ｇ（＜約２０ｍ２／ｇ）、それよりもさらに好ましくは≦約１０ｍ２／ｇ（＜約１０ｍ２／ｇ）の平均比表面積を有する耐火性酸化物の粒子を含むか、又はそのような粒子から本質的になる。
【００３３】
耐火性酸化物の粒子の平均比表面積（ＳＳＡ）は、容積法を用いた−１９６℃における窒素物理吸着により決定することができる。平均ＳＳＡは、ＢＥＴ吸着等温式を用いて決定される。
【００３４】
耐火性酸化物は、＜１００ミクロンのｄ９０を有しうる。耐火性酸化物は、好ましくは＜７５ミクロン、例えば＜５０ミクロン（例えば＜３０ミクロン）、さらに好ましくは＜２０ミクロンのｄ９０を有する。耐火性酸化物のｄ９０が小さい程、良好なパッキング性及び接着性が得られることが見出された。疑義が生じることを避けるため、ｄ９０の測定値は、体積をベースとし（即ちＤ９０はＤＶ９０（又はＤ（ｖ，０．９０）とも呼ばれる）、数学的なミーの理論モデルを応用して粒度分布を決定する技法である、Ｍａｌｖｅｒｎ  Ｍａｓｔｅｒｓｉｚｅｒ  ２０００を使用するレーザ回折粒子径解析（Ｌａｓｅｒ  Ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ  Ｐａｒｔｉｃｌｅ  Ｓｉｚｅ  Ａｎａｌｙｓｉｓ）により得られた。
【００３５】
典型的には、耐火性酸化物は＞０．１ミクロンのｄ９０を有する。耐火性酸化物が＞１．０ミクロン、例えば＞５．０ミクロンのｄ９０を有することが好ましい。
【００３６】
本発明により使用される耐火性酸化物の粒子は、従来技術の排ガス制御装置（例えばＤＯＣ、ＣＳＦ又はＮＳＣ）において支持材料（例えば白金族金属のような触媒的に活性な金属の）として使用される同じ耐火性酸化物の粒子の平均比表面積と比較して、比較的低い平均比表面積を有する。一般に、大きな平均比表面積を有する小さな耐火性酸化物粒子が、触媒活性を最大化するために使用される。対照的に、本発明により使用される耐火性酸化物の粒子は、比較的大きい（即ち従来技術の排ガス制御装置において支持材料として使用されるときより通常かなり大きい）。
【００３７】
≦約５０ｍ２／ｇの平均比表面積を有する耐火性酸化物は、従来技術に既知であり、市販されている。このような耐火性酸化物は、＞５０ｍ２／ｇの平均比表面積を有する耐火性酸化物を、高温に、普通は通常使用の間に車両の排気システムにおいて耐火性酸化物が遭遇する温度より有意に高い温度（例えば１２００℃以上）に加熱することによっても調製することができる。したがって、耐火性酸化物（即ち低表面積を有する）は、酸化触媒の使用中にｉｎ  ｓｉｔｕでは形成されない。
【００３８】
耐火性酸化物は、アルミナ、シリカ、チタニア、ジルコニア、セリア及びこれらの混合又は複合酸化物、例えばこれらの２つ以上の混合又は複合酸化物からなる群より選択されうる。例えば、耐火性酸化物は、アルミナ、シリカ、チタニア、ジルコニア、セリア、シリカ−アルミナ、チタニア−アルミナ、ジルコニア−アルミナ、セリア−アルミナ、チタニア−シリカ、ジルコニア−シリカ、ジルコニア−チタニア、セリア−ジルコニア及びアルミナ−酸化マグネシウムからなる群より選択されうる。
【００３９】
耐火性酸化物は、任意選択的にドープされてもよい（例えばドーパントで）。ドーパントは、ジルコニウム（Ｚｒ）、チタン（Ｔｉ）、ケイ素（Ｓｉ）、イットリウム（Ｙ）、ランタン（Ｌａ）、プラセオジム（Ｐｒ）、サマリウム（Ｓｍ）、ネオジム（Ｎｄ）及びこれらの酸化物からなる群より選択されうる。ドーパントを含めることで、耐火性酸化物を熱的に安定させることができる。この文脈において「ドープされた」とは、耐火性酸化物のバルク又はホスト格子が、ドーパントで置換ドープ格子間ドープされている材料を指すものと理解されるべきである。場合によっては、少量のドーパントが耐火性酸化物の表面に存在しうる。しかしながら、ほとんどのドーパントは、通常耐火性酸化物の本体内に存在するであろう。
【００４０】
耐火性酸化物がドープされるとき、ドーパントの総量は、耐火性酸化物の０．２５から５重量％、好ましくは０．５から３重量％（例えば約１重量％）である。
【００４１】
耐火性酸化物がセリア−ジルコニアを含むか又は本質的にセリア−ジルコニアからなるとき、セリア−ジルコニアは、２０から９５重量％のセリア及び５から８０重量％のジルコニア（例えば５０から９５重量％のセリア及び５から５０重量％のジルコニア）から、好ましくは３５から８０重量％のセリア及び２０から６５重量％のジルコニア（例えば５５から８０重量％のセリア及び２０から４５重量％のジルコニア）から、さらに好ましくは４５から７５重量％のセリア及び２５から５５重量％のジルコニアから本質的になりうる。
【００４２】
耐火性酸化物が、アルミナ、シリカ、セリア、シリカ−アルミナ、セリア−アルミナ、セリア−ジルコニア及びアルミナ−酸化マグネシウムからなる群より選択されることが好ましい。さらに好ましくは、耐火性酸化物は、アルミナ、セリア、シリカ−アルミナ及びセリア−ジルコニアからなる群より選択される。耐火性酸化物は、アルミナ又はシリカ−アルミナとすることができる。
【００４３】
一実施態様では、捕獲材料は、特にＰｔ合金化材料がパラジウムを含むとき、Ｐｔ合金化材料（ＰＡＭ）を含まない。この実施態様を、本明細書では「無ＰＡＭ実施態様」と呼ぶ。さらに好ましくは、捕獲材料は、パラジウム及び白金を含まない。捕獲材料が一又は複数の白金族金属（ＰＧＭ）及び／又は一又は複数の貨幣金属金（Ａｕ）及び／又は銀（Ａｇ）を含まないことがさらに好ましい。それよりもさらに好ましくは、捕獲材料は、一又は複数の遷移金属（即ちジルコニアなどの耐火性酸化物の一部でありうる遷移金属は除く）を含まない。このような状況では、≦５０ｍ２／ｇの平均比表面積を有する耐火性酸化物の粒子が、捕獲材料として主に又は単独で使用されうる。
【００４４】
無ＰＡＭ実施態様では、耐火性酸化物は好ましくはセリア、セリア−アルミナ又はセリア−ジルコニアである。さらに好ましくは、耐火性酸化物は、セリアを含むか、又はセリアから本質的になる。それよりもさらに好ましくは、耐火性酸化物はセリアから本質的になる。
【００４５】
これに加えて又は代えて、捕獲材料は、パラジウム（Ｐｄ）といったＰｔ合金化材料（ＰＡＭ）の粒子を含むか、又はそのような粒子から本質的になりうる。Ｐｔ合金化材料が捕獲材料に含まれる本発明の実施態様を、本明細書では「ＰＡＭ含有実施態様」と呼ぶ。
【００４６】
捕獲材料にＰｔ合金化材料（ＰＡＭ）を含めることは、揮発性Ｐｔとの合金を容易に形成できることから有利であることが判明した。捕獲材料中におけるＰｔとＰｔ合金化材料との合金（例えばＰｔ−Ｐｄ合金）の形成は、合金の安定性ゆえに揮発性Ｐｔを効果的に捕捉する。
【００４７】
典型的には、Ｐｔ合金化材料は、金属及び／又はその酸化物を含むか、又は金属及び／又はその酸化物から本質的になる。金属は、好ましくは、パラジウム（Ｐｄ）；金（Ａｕ）；銅（Ｃｕ）；ＰｄとＡｕの混合物；ＰｄとＣｕの混合物；ＡｕとＣｕの混合物；Ｐｄ、Ａｕ及びＣｕの混合物；ＰｄとＡｕのバイメタル合金；ＰｄとＣｕのバイメタル合金；ＡｕとＣｕのバイメタル合金；並びにＰｄ、Ａｕ及びＣｕのトリメタル合金からなる群より選択される。金属が、パラジウム（Ｐｄ）、ＰｄとＡｕの混合物、及びＰｄとＡｕのバイメタル合金からなる群より選択されることが好ましい。さらに好ましくは、金属はパラジウム（Ｐｄ）である。
【００４８】
疑義が生じることを避けるため、Ｐｔ合金化材料は、（例えば新規又は未使用のとき）白金を含まない。
【００４９】
Ｐｔ合金化材料の粒子は、≧約１０ｎｍ、例えば＞約１０ｎｍの平均粒子径を有することが好ましい。さらに好ましくは、Ｐｔ合金化材料の粒子は、≧約１５ｎｍ、例えば≧約２０ｎｍ、さらに好ましくは≧約５０ｎｍ、例えば≧約７５ｎｍの平均粒子径を有する。
【００５０】
通常、Ｐｔ合金化材料として働くことのできる金属が、その触媒活性のために酸化触媒に含まれている。従来の排ガス制御装置におけるこのような金属（例えばパラジウム）の平均粒子径は、１０ｎｍよりずっと小さい。本発明による捕獲材料に使用されるＰｔ合金化材料の粒子は比較的大きい。驚くべきことに、Ｐｔ合金化材料のこのような大きな粒子は、触媒的には比較的に不活性であるものの揮発性Ｐｔを補足又は捕獲できることが分かった。
【００５１】
典型的には、Ｐｔ合金化材料は１０ｎｍから１０００ミクロンの平均粒子径を有する。Ｐｔ合金化材料が、１５ｎｍから１００ミクロン、さらに好ましくは２０ｎｍから２０ミクロン、特に５０ｎｍから５ミクロン、例えば７５ｎｍから３ミクロンの平均粒子径を有することが好ましい。
【００５２】
Ｐｔ合金化材料の粒子は、典型的に、≦約１０％（例えば＜約１０％）、好ましくは≦約７．５％、例えば≦約５％、さらに好ましくは≦約２．５％の分散度を有する。分散度の測定値は、未使用のＰｔ合金化材料粒子（即ち、繰り返し又は長期間使用されていない新鮮な粒子）を示す。
【００５３】
特にＰｔ合金化材料がパラジウムであるとき、Ｐｔ合金化材料に関して本明細書で使用される「平均粒子径」及び「分散度」は、以下のように、ＣＯ化学吸着により決定された。Ｐｔ合金化材料含有量は、Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｐｌａｓｍａ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｅｍｉｓｓｉｏｎ  Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ（ＩＣＰ−ＯＥＳ）により測定された。試料のＣＯ吸尽は、Ｍｉｃｒｏｍｅｒｉｔｉｃｓ  Ａｕｔｏｃｈｅｍ  ２９２０機器を用いて測定された。試料は３００℃の水素ガスによって前処理された。一酸化炭素吸尽は５０℃でのパルス化学吸着により測定した。次いでＰｔ合金化材料の分散度及び粒子径を、試料のＣＯ吸尽及びＰｔ合金化材料含有量に基づき、Ａｕｔｏｃｈｅｍ  ２９２０ソフトウエアを用いて計算した。計算にはＣＯ：Ｐｄの化学吸着比１：１を用いた。
【００５４】
Ｐｔ合金化材料の分散度は、Ｐｔ合金化材料の粒子径の測定値である。低表面積を有する大きな粒子は低分散度を有している。パラジウム又は金などの材料がそれらの触媒活性のために組成物中に含まれているとき、高表面積が望ましいため、粒子は高い分散度を有する。触媒組成物中におけるパラジウム、又は他のそのような材料の分散度は、通常１０％よりはるかに大きい。
【００５５】
通常、捕獲材料又は捕獲領域は、１ｇ  ｆｔ−３から５０ｇ  ｆｔ−３、好ましくは４ｇ  ｆｔ−３から４０ｇ  ｆｔ−３、さらに好ましくは８ｇ  ｆｔ−３から３０ｇ  ｆｔ−３のＰｔ合金化材料の総負荷量（例えばＰｔ合金化材料の金属含有量）を有する。
【００５６】
パラジウムなどのＰｔ合金化材料は、酸化触媒又は捕獲ブリックの基材といった基材の上に配置又は支持されうる（例えば、Ｐｔ合金化材料は基材上に直接コーティングされる）。
【００５７】
Ｐｔ合金化材料が支持材料（例えば微粒子支持材料）の上に配置又は支持されることが好ましい。Ｐｔ合金化材料は、支持材料上に直接配置されるか又は支持材料によって直接支持されうる（例えば、Ｐｔ合金化材料と支持材料の間に介在する支持材料は存在しない）。例えば、パラジウムなどのＰｔ合金化材料は、支持材料の表面上に分散される、及び／又は支持材料中に含浸される。
【００５８】
通常、支持材料は、耐火性酸化物を含むか、又は耐火性酸化物から本質的になる。典型的には、耐火性酸化物は、特にＰｔ合金化材料がパラジウムを含むときにＰｔ合金化材料の触媒活性（例えばＣＯ及び／又は未燃焼ＨＣの酸化におけるパラジウムの触媒活性）を促進する材料ではない。
【００５９】
Ｐｔ合金化材料の少なくとも一の粒子は、耐火性酸化物の少なくとも一の粒子上に配置又は支持されうる。好ましくは、Ｐｔ合金化材料の複数の粒子が、耐火性酸化物の少なくとも一の粒子の上に配置又は支持される。さらに好ましくは、耐火性酸化物の複数の粒子が存在し、Ｐｔ合金化材料の複数の粒子は耐火性酸化物の各粒子の上に配置又は支持される。
【００６０】
耐火性酸化物は上記のように定義されうる。したがって、耐火性金属酸化物は、アルミナ、シリカ、チタニア、ジルコニア、セリア及びこれらの混合又は複合酸化物、例えばこれらの二以上の混合又は複合酸化物からなる群より選択されうる。例えば、耐火性酸化物は、アルミナ、シリカ、チタニア、ジルコニア、セリア、シリカ−アルミナ、チタニア−アルミナ、ジルコニア−アルミナ、セリア−アルミナ、チタニア−シリカ、ジルコニア−シリカ、ジルコニア−チタニア、セリア−ジルコニア及びアルミナ−酸化マグネシウムからなる群より選択されうる。
【００６１】
耐火性酸化物は、任意選択的にドープされてもよい（例えばドーパントで）。ドーパントは、ジルコニウム（Ｚｒ）、チタン（Ｔｉ）、ケイ素（Ｓｉ）、イットリウム（Ｙ）、ランタン（Ｌａ）、プラセオジム（Ｐｒ）、サマリウム（Ｓｍ）、ネオジム（Ｎｄ）及びこれらの酸化物からなる群より選択されうる。
【００６２】
耐火性酸化物がドープされるとき、ドーパントの総量は、耐火性酸化物の０．２５から５重量％、好ましくは０．５から３重量％（例えば約１重量％）である。
【００６３】
耐火性酸化物がセリア−ジルコニアを含むか又は本質的にセリア−ジルコニアからなるとき、セリア−ジルコニアは、２０から９５重量％のセリア及び５から８０重量％のジルコニア（例えば５０から９５重量％のセリア及び５から５０重量％のジルコニア）から、好ましくは３５から８０重量％のセリア及び２０から６５重量％のジルコニア（例えば５５から８０重量％のセリア及び２０から４５重量％のジルコニア）から、さらに好ましくは４５から７５重量％のセリア及び２５から５５重量％のジルコニアから本質的になりうる。
【００６４】
耐火性酸化物が、アルミナ、シリカ、セリア、シリカ−アルミナ、セリア−アルミナ、セリア−ジルコニア及びアルミナ−酸化マグネシウムからなる群より選択されることが好ましい。さらに好ましくは、耐火性酸化物は、アルミナ、セリア、シリカ−アルミナ及びセリア−ジルコニアからなる群より選択される。それよりもさらに好ましくは、耐火性酸化物は、アルミナ又はシリカ−アルミナ、特にシリカ−アルミナである。
【００６５】
第１のＰＡＭ含有実施態様では、耐火性酸化物の粒子は、触媒材料の支持材料として使用される種類のものである（例えば比較的小さく、高表面積を有する）。
【００６６】
第１のＰＡＭ含有実施態様では、耐火性酸化物の粒子は、典型的には＞約５０ｍ２／ｇ、好ましくは≧約６０ｍ２／ｇ、例えば≧約１００ｍ２／ｇの平均比表面積を有する。
【００６７】
第１のＰＡＭ含有実施態様では、耐火性酸化物が、アルミナ、シリカ、チタニア、ジルコニア、シリカ−アルミナ、チタニア−アルミナ、ジルコニア−アルミナ、チタニア−シリカ、ジルコニア−シリカ、ジルコニア−チタニア、及びアルミナ−酸化マグネシウムからなる群より選択されることが好ましい。さらに好ましくは、耐火性酸化物は、アルミナ、シリカ、シリカ−アルミナ及びアルミナ−酸化マグネシウムからなる群より選択される。
【００６８】
第２のＰＡＭ含有実施態様では、耐火性酸化物は、比較的低い平均比表面積を有し、比較的大きな粒子を有する、上記種類のものである。
【００６９】
第２のＰＡＭ含有実施態様は：
（ａ）≦約５０ｍ２／ｇの平均比表面積を有するか、又は上記に別途定義される耐火性酸化物の粒子、及び
（ｂ）上記に定義されたＰｔ合金化材料の粒子
を含むか又はこれら粒子から本質的になる捕獲材料に関する。
【００７０】
本明細書において上述したように、Ｐｔ合金化材料は、典型的には、支持材料（例えば微粒子支持材料）の上に配置又は支持され、この支持材料は、≦約５０ｍ２／ｇの平均比表面積を有するか、又は上記に別途定義される耐火性酸化物を含むか又はそのような耐火性酸化物から本質的になる。Ｐｔ合金化材料は、支持材料上に直接配置されるか又は支持材料により直接支持されうる（例えば、Ｐｔ合金化材料と支持材料の間に介在する支持材料は存在しない）。例えば、パラジウムなどのＰｔ合金化材料は、支持材料の表面上に分散される、及び／又は支持材料中に含浸される。
【００７１】
Ｐｔ合金化材料の少なくとも一の粒子は、耐火性酸化物の少なくとも一の粒子上に配置又は支持される。好ましくは、Ｐｔ合金化材料の複数の粒子が、耐火性酸化物の少なくとも一の粒子の上に配置又は支持される。さらに好ましくは、耐火性酸化物の複数の粒子が存在し、Ｐｔ合金化材料の複数の粒子は耐火性酸化物の各粒子の上に配置又は支持される。
【００７２】
本発明は、酸化触媒の一部である（Ｐｔ）を含む触媒材料に関して捕獲材料の様々な構成を含む。原則として、捕獲材料は、そのような触媒材料を含む酸化触媒に使用される。
【００７３】
酸化触媒自体が捕獲材料を含むとき（即ち捕獲材料が触媒材料と同じ基材上に配置又は支持されるとき）、酸化触媒は本発明の酸化触媒である。
【００７４】
捕獲材料が捕獲ブリックの一部であるとき、酸化触媒は本発明の酸化触媒であるか、又は捕獲材料を含む領域を持たない酸化触媒である。
【００７５】
酸化触媒が本発明の酸化触媒であるとき、酸化触媒は第１の捕獲材料を含む領域を含むことができ、捕獲ブリックは第２の捕獲材料を含むことができる。第１の捕獲材料は、第２の捕獲材料の組成物と同じ又は第２の捕獲材料の組成物とは異なる組成物を有することができる。第１の捕獲材料の組成物と第２の捕獲材料の組成物が異なるとき、各捕獲材料は、独立して上記に定義された組成物を有する。
【００７６】
酸化触媒が捕獲材料を含む領域を持たない酸化触媒であるとき、酸化触媒は、基材の上に配置された触媒材料を含むか又はそのような触媒材料から本質的になり、この触媒材料は白金（Ｐｔ）を含む。
【００７７】
酸化触媒に関して後述する特徴は、文脈が別途指示しない限り、本発明の酸化触媒及び／又は捕獲材料を含む領域を有さない酸化触媒に関する。
【００７８】
酸化触媒は、ディーゼル酸化触媒（ＤＯＣ）、触媒化スートフィルタ（ＣＳＦ）、ＮＯｘ吸蔵触媒（ＮＳＣ）、受動的ＮＯｘ吸蔵還元触媒（ＰＮＡ）、ディーゼル発熱触媒（ＤＥＣ）、コールドスタートコンセプト（ＣＳＣＴＭ）触媒［国際公開第２０１２／１６６８６８号及び国際出願ＰＣＴ／ＵＳ１４／６９０７９参照；これらの各々は参照により本明細書に組み込まれる］又はアンモニアスリップ触媒（ＡＳＣ）とすることができる。酸化触媒がＤＯＣ、ＣＳＦ、ＮＳＣ、ＰＮＡ又はＤＥＣであることが好ましい。さらに好ましくは、酸化触媒はＤＯＣ又はＣＳＦである。
【００７９】
疑義が生じることを避けるため、捕獲材料及び触媒材料は異なる組成物を有する。
【００８０】
通常、触媒材料は、支持材料（本明細書では、触媒材料の支持材料又は「ＣＭ支持材料」と呼ぶ）の上に配置又は支持される白金（Ｐｔ）を含む。白金は、支持材料上に直接配置されうる、又は支持材料により直接支持されうる（例えば、白金と担体材料の間に介在する担体材料は存在しない）。例えば、白金は、支持材料の表面の上に分散される、及び／又は支持材料内部に含浸される。
【００８１】
ＣＭ支持材料は、耐火性酸化物（本明細書では、触媒材料の耐火性酸化物と呼ぶ）を含むか、又は耐火性酸化物から本質的になる。耐火性酸化物の粒子は、典型的には、≧７５ｍ２／ｇ、例えば≧１００ｍ２／ｇ、好ましくは≧１００ｍ２／ｇの平均比表面積を有する。
【００８２】
ＣＭ支持材料の耐火性酸化物は、典型的には、アルミナ、シリカ、チタニア、ジルコニア、セリア及びこれらの混合又は複合酸化物、例えばこれらの二以上の混合又は複合酸化物からなる群より選択される。例えば、耐火性酸化物は、アルミナ、シリカ、チタニア、ジルコニア、セリア、シリカ−アルミナ、チタニア−アルミナ、ジルコニア−アルミナ、セリア−アルミナ、チタニア−シリカ、ジルコニア−シリカ、ジルコニア−チタニア、セリア−ジルコニア及びアルミナ−酸化マグネシウムからなる群より選択されうる。
【００８３】
ＣＭ支持材料、又はその耐火性酸化物が、アルミナの混合又は複合酸化物（例えばシリカ−アルミナ、アルミナ−酸化マグネシウム又はアルミナとセリアの混合物）を含むか又はそのような混合又は複合酸化物から本質的になるとき、好ましくは、アルミナの混合又は複合酸化物は、少なくとも５０〜９９重量％のアルミナ、好ましくは７０〜９５重量％のアルミナ、さらに好ましくは７５〜９０重量％のアルミナを含む。
【００８４】
ＣＭ支持材料又はその耐火性酸化物がセリア−ジルコニアを含むか又はセリア−ジルコニアから本質的になるとき、セリア−ジルコニアは、２０から９５重量％のセリア及び５から８０重量％のジルコニア（例えば５０から９５重量％のセリア及び５から５０重量％のジルコニア）から、好ましくは３５から８０重量％のセリア及び２０から６５重量％のジルコニア（例えば５５から８０重量％のセリア及び２０から４５重量％のジルコニア）から、さらに好ましくは４５から７５重量％のセリア及び２５から５５重量％のジルコニアから本質的になりうる。
【００８５】
ＣＭ支持材料、又はその耐火性酸化物は、任意選択的にドープされてもよい（例えばドーパントで）。ドーパントは、ジルコニウム（Ｚｒ）、チタン（Ｔｉ）、ケイ素（Ｓｉ）、イットリウム（Ｙ）、ランタン（Ｌａ）、プラセオジム（Ｐｒ）、サマリウム（Ｓｍ）、ネオジム（Ｎｄ）及びこれらの酸化物からなる群より選択されうる。
【００８６】
ＣＭ支持材料又はその耐火性酸化物がドープされるとき、ドーパントの総量は、０．２５から５重量％、好ましくは０．５から３重量％（例えば約１重量％）である。
【００８７】
ＣＭ支持材料又はその耐火性酸化物は、ドーパントでドープされたアルミナを含むか、又はそのようなアルミナから本質的になりうる。触媒材料がアルカリ土類金属を含むとき、好ましくは酸化触媒がディーゼル酸化触媒（ＤＯＣ）又は触媒化スートフィルタ（ＣＳＦ）であるとき、ＣＭ支持材料又はその耐火性酸化物が、ドーパントでドープされたアルミナを含むか、又はそのようなアルミナから本質的になることが特に好ましい。
【００８８】
アルミナは、ケイ素（Ｓｉ）、マグネシウム（Ｍｇ）、バリウム（Ｂａ）、ランタン（Ｌａ）、セリウム（Ｃｅ）、チタン（Ｔｉ）、又はジルコニウム（Ｚｒ）、又はこれらの二以上の組み合わせを含むドーパントでドープされうる。ドーパントは、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むか、又はそのような酸化物から本質的になりうる。好ましくは、ドーパントは、ケイ素、マグネシウム、バリウム、セリウム、又はこれらの酸化物、特に、ケイ素、又はセリウム、又はこれらの酸化物を含むか、又はそれから本質的なる。さらに好ましくは、ドーパントは、ケイ素、マグネシウム、バリウム、又はこれらの酸化物、特にケイ素、マグネシウム、又はこれらの酸化物、特にケイ素又はその酸化物を含むか、又はそれから本質的になる。
【００８９】
ドーパントでドープされたアルミナの例としては、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、バリウム若しくは酸化バリウムでドープされたアルミナ、ランタン酸化物でドープされたアルミナ、又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、ランタン酸化物でドープされたアルミナ、又はセリアでドープされたアルミナが挙げられる。ドーパント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、バリウム若しくは酸化バリウム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ことが好ましい。さらに好ましくは、ドーパント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。それよりもさらに好ましくは、ドーパント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。
【００９０】
アルミナがシリカでドープされたアルミナであるとき、このアルミナは、０．５から４５重量％（即ちアルミナの重量による％）、好ましくは１から４０重量％、さらに好ましくは１．５から３０重量％（例えば１．５から１０重量％）、特に２．５から２５重量％、具体的には３．５から２０重量％（例えば５から２０重量％）、それよりもさらに好ましくは４．５から１５重量％の総量のシリカでドープされる。
【００９１】
アルミナが酸化マグネシウムでドープされたアルミナであるとき、アルミナは、上記に定義された量又は１から４０重量％（即ちアルミナの重量による％）、例えば５から２８重量％の量のマグネシウムでドープされる。さらに好ましくは、アルミナは、１０〜２５重量％の量の酸化マグネシウムでドープされる。
【００９２】
これに代えて又は加えて、ＣＭ支持材料又はその耐火性酸化物は、アルミン酸アルカリ土類金属を含むか、又はアルミン酸アルカリ土類金属から本質的になりうる。用語「アルミン酸アルカリ土類金属」は、一般に式ＭＡｌ２Ｏ４の化合物を指し、ここで「Ｍ」は、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ又はＢａなどのアルカリ土類金属を表す。このような化合物はスピネル型構造を含みうる。
【００９３】
典型的には、アルミン酸アルカリ土類金属は、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）、アルミン酸バリウム（ＢａＡｌ２Ｏ４）、又はこれらの二以上の混合物である。好ましくは、アルミン酸アルカリ土類金属はアルミン酸マグネシウム（ＭｇＡｌ２Ｏ４）である。
【００９４】
酸化触媒において、触媒材料は、白金である、単一の白金族金属（ＰＧＭ）を含むことができる（例えば触媒材料は唯一の白金族金属として白金を含む）。
【００９５】
代替的に、酸化触媒の用途に応じて、触媒材料は、（ｉ）白金（Ｐｔ）、及び（ｉｉ）パラジウム（Ｐｄ）及び／又はロジウム（Ｒｈ）を含むことができる。
【００９６】
触媒材料がパラジウム（Ｐｄ）を含む場合、典型的には、触媒材料は、＜１０ｎｍ、好ましくは≦ ８ ｎｍの平均粒子径を有するパラジウム（Ｐｄ）の粒子を含む。
【００９７】
触媒材料がパラジウム（Ｐｄ）を含む場合、典型的には、触媒材料は、＞１０％、好ましくは≧１５％（例えば１５から３５％）、例えば≧２０％（例えば２０から３０％）の分散度を有するパラジウム（Ｐｄ）の粒子を含む。
【００９８】
一般に、触媒領域又はその触媒材料がＰｔ及びＰｄ（及び任意選択的にＲｈ）を含むとき、典型的には、Ｐｔ：Ｐｄの質量による比は≧１：１である。触媒材料は、Ｐｔ：Ｐｄの質量による比が１：０から１：１であるように、Ｐｔ及び任意選択的にＰｄを含むことができる。触媒材料が比較的Ｐｔに富むとき、白金の揮発が起こることが分かった。
【００９９】
触媒材料がＰｔ及びＰｄ（及び任意選択的にＲｈ）を含むとき、Ｐｔ：Ｐｄの質量による比が≧１．５：１、好ましくは≧２：１（例えば≧３：１）、さらに好ましくは≧４：１、例えば≧１０：１であることが好ましい。Ｐｔ：Ｐｄの質量による比（即ち質量比）は、好ましくは５０：１から１：１、さらに好ましくは３０：１から２：１（例えば２５：１から４：１）、それよりもさらに好ましくは２０：１から５：１、例えば１５：１から７．５：１である。
【０１００】
通常、触媒材料がＰｔ及びＲｈ（並びに任意選択的にＰｄ）を含むとき、典型的には、Ｐｔ：Ｒｈの質量による比は≧１：１である。触媒材料は、Ｐｔ：Ｒｈの質量による比が１：０から１：１であるように、Ｐｔ及び任意選択的にＲｈを含むことができる。触媒材料がＰｔ及びＲｈ（及び任意選択的にＰｄ）を含むとき、好ましくは、Ｐｔ：Ｒｈの質量による比は、≧１．５：１、好ましくは≧２：１（例えば≧３：１）、さらに好ましくは≧４：１、例えば≧１０：１である。Ｐｔ：Ｒｈの質量による比（即ち質量比）は、好ましくは５０：１から１：１、さらに好ましくは３０：１から２：１（例えば２５：１から４：１）、それよりもさらに好ましくは２０：１から５：１、例えば１５：１から７．５：１である。
【０１０１】
触媒材料がＰｄ（及び任意選択的にＲｈ）を含む場合、触媒材料は、ＣＭ支持材料の上に配置又は支持されたＰｄを含むことができる。Ｒｈも存在する場合、触媒材料は、ＣＭ支持材料の上に配置又は支持されたＰｄ及びＲｈを含むことができる。
【０１０２】
典型的には、酸化触媒は、５から５００ｇ  ｆｔ−３のＰＧＭの総負荷量を有する。好ましくは、ＰＧＭの総負荷量は、１０から４００ｇ  ｆｔ−３、好ましくは２０から３００ｇ  ｆｔ−３、さらに好ましくは２５から２５０ｇ  ｆｔ−３、それよりもさらに好ましくは３０から２００ｇ  ｆｔ−３である。
【０１０３】
第１の酸化触媒の実施態様（捕獲材料を含む又は含まない）では、酸化触媒は、ディーゼル酸化触媒（ＤＯＣ）、ディーゼル発熱触媒（ＤＥＣ）又は受動的ＮＯｘ吸蔵還元触媒（ＰＮＡ）である。
【０１０４】
酸化触媒がディーゼル酸化触媒（ＤＯＣ）、ディーゼル発熱触媒（ＤＥＣ）、受動的ＮＯｘ吸蔵還元触媒（ＰＮＡ）、コールドスタートコンセプト（ＣＳＣＴＭ）触媒又はアンモニアスリップ触媒（ＡＳＣ）であるとき、典型的には、酸化触媒又はその触媒材料は、２０から２００ｇ  ｆｔ−３、さらに好ましくは４０から１６０ｇ  ｆｔ−３のＰＧＭの総負荷量を有する。
【０１０５】
第２の酸化触媒の実施態様（捕獲材料を含む又は含まない）では、酸化触媒は触媒化スートフィルタ（ＣＳＦ）である。
【０１０６】
酸化触媒が触媒化スートフィルタ（ＣＳＦ）であるとき、好ましくは酸化触媒又はその触媒材料は、１から１００ｇ  ｆｔ−３、さらに好ましくは５から５０ｇ  ｆｔ−３のＰＧＭの総負荷量を有する。
【０１０７】
酸化触媒がディーゼル酸化触媒（ＤＯＣ）、ディーゼル発熱触媒（ＤＥＣ）、受動的ＮＯｘ吸蔵還元触媒（ＰＮＡ）、コールドスタートコンセプト（ＣＳＣＴＭ）触媒、アンモニアスリップ触媒（ＡＳＣ）又は触媒化スートフィルタ（ＣＳＦ）であるとき、好ましくは酸化触媒又はその触媒材料はロジウム（Ｒｈ）を含まない。触媒材料は、典型的には唯一の白金族金属（ＰＧＭ）として、白金（Ｐｔ）又は白金（Ｐｔ）とパラジウム（Ｐｄ）を含むことができる。
【０１０８】
酸化触媒がディーゼル酸化触媒（ＤＯＣ）、ディーゼル発熱触媒（ＤＥＣ）又は触媒化スートフィルタ（ＣＳＦ）であるとき、耐火性酸化物が、アルミナ、例えば任意選択的にドーパントでドープされたアルミナ（例えばドーパントがケイ素又はその酸化物を含むか、又はドーパントがシリカである場合）又はアルミナの混合若しくは複合酸化物（例えばシリカ−アルミナ）を含むことが好ましい。代替的に、耐火性酸化物はアルミナから本質的になってもよい。
【０１０９】
第１及び第２の酸化触媒の実施態様における触媒材料は、さらに触媒促進剤を含む。触媒促進剤は、アルカリ土類金属を含むか、又はアルカリ土類金属から本質的になる。アルカリ土類金属は、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）及びこれらの二以上の組み合わせからなる群より選択されうる。アルカリ土類金属が、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）、又はバリウム（Ｂａ）であることが好ましく、さらに好ましくはストロンチウム（Ｓｒ）又はバリウム（Ｂａ）であり、最も好ましくはアルカリ土類金属はバリウム（Ｂａ）である。
【０１１０】
通常、触媒材料は、１０〜５００ｇ  ｆｔ−３（例えば６０〜４００ｇ  ｆｔ−３又は１０〜４５０ｇ  ｆｔ−３）、特に２０〜４００ｇ  ｆｔ−３、具体的には３５〜３５０ｇ  ｆｔ−３、例えば５０〜３００ｇ  ｆｔ−３、特に７５〜２５０ｇ  ｆｔ−３のアルカリ土類金属の総量を含む。
【０１１１】
典型的には、触媒促進剤（例えばアルカリ土類金属）及び白金（及び任意選択的にパラジウム）は、ＣＭ支持材料の上に支持される。
【０１１２】
第３の酸化触媒の実施態様（捕獲材料を含む又は含まない）では、酸化触媒はＮＯｘ吸蔵触媒（ＮＳＣ）である。
【０１１３】
酸化触媒がＮＯｘ吸蔵触媒（ＮＳＣ）であるとき、好ましくは酸化触媒又はその触媒材料は：
（ａ）白金（Ｐｔ）及びパラジウム（Ｐｄ）、好ましくは唯一のＰＧＭとしてのＰｔ及びＰｄ；又は
（ｂ）白金（Ｐｔ）及びロジウム（Ｒｈ）、好ましくは唯一のＰＧＭとしてのＰｔ及びＲｈ；又は
（ｃ）白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）及びロジウム（Ｒｈ）、好ましくは唯一のＰＧＭとしてのＰｔ、Ｐｄ及びＲｈ
を含みうる。
【０１１４】
酸化触媒がＮＯｘ吸蔵触媒（ＮＳＣ）であるとき、好ましくは酸化触媒又はその触媒材料は、２０から２００ｇ  ｆｔ−３、さらに好ましくは４０から１６０ｇ  ｆｔ−３のＰＧＭの総負荷量を有する。
【０１１５】
触媒材料がＰｄを含む場合、ＰｄはＣＭ支持材料の上に配置又は支持されうる。
【０１１６】
触媒材料がＰｄを含む場合、ＰｄはＣＭ支持材料の上に配置又は支持されうる。
【０１１７】
第３の酸化触媒の実施態様では、ＣＭ支持体が、アルミナ−酸化マグネシウム（例えばその混合又は複合酸化物）、酸化マグネシウム及びアルミン酸マグネシウムでドープされたアルミナ（ＭｇＡｌ２Ｏ４）からなる群より選択される耐火性酸化物を含むか、又はそのような耐火性酸化物から本質的になることが好ましい。さらに好ましくは、耐火性酸化物は、アルミナ−酸化マグネシウム（例えばその混合又は複合酸化物）及び酸化マグネシウムでドープされたアルミナからなる群より選択される。アルミナ−酸化マグネシウム又は酸化マグネシウムでドープされたアルミナは、１から４０重量％（即ちアルミナの重量による％）、例えば５から２８重量％の量の酸化マグネシウムを含む。さらに好ましくは、アルミナは、１０〜２５重量％の量の酸化マグネシウムでドープされる。
【０１１８】
酸化触媒がＮＯｘ吸蔵触媒（ＮＳＣ）であるとき、典型的には、酸化触媒又はその触媒材料は、ＮＯｘ吸蔵成分を含む。
【０１１９】
ＮＯｘ吸蔵成分は、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）及びこれらの二以上の組み合わせからなる群より選択されるアルカリ土類金属を含む。アルカリ土類金属が、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）、又はバリウム（Ｂａ）であることが好ましく、さらに好ましくはストロンチウム（Ｓｒ）又はバリウム（Ｂａ）であり、最も好ましくはアルカリ土類金属はバリウム（Ｂａ）である。
【０１２０】
典型的には、ＮＯｘ吸蔵成分は、アルカリ土類金属の酸化物、炭化物又は水酸化物からなる。
【０１２１】
酸化触媒がＮＯｘ吸蔵触媒（ＮＳＣ）であるとき、典型的には、酸化触媒又はその触媒材料は、１００から６０００ｇ  ｆｔ−３、好ましくは２５０から９００ｇ  ｆｔ−３（例えば２５０から５００ｇ ｆｔ−３）、特に３００から８５０ｇ  ｆｔ−３（例えば３００から４５０ｇ  ｆｔ−３）、具体的には４００から８００ｇ  ｆｔ−３、例えば４５０から６００ｇ  ｆｔ−３のＮＯｘ吸蔵成分（例えばアルカリ土類金属）の総量を含む。場合によっては、ＣＭ支持材料及び／又はＮＳＣ支持材料は、支持材料がセリアを含むときなど、何らかのＮＯｘ吸蔵活性を提供する。疑義が生じることを避けるため、ＮＯｘ吸蔵成分の総量は、典型的には、ＣＭ支持材料の量及び／又はＮＳＣ支持材料の量を含まない。
【０１２２】
ＮＯｘ吸蔵成分は、ＣＭ支持材料の上に配置又は支持されてよい。
【０１２３】
酸化触媒又はその触媒材料は、さらにＮＯｘ吸蔵成分支持材料（本明細書で「ＮＳＣ支持材料」と呼ぶ）を含むことができる。ＮＯｘ吸蔵成分をＣＭ支持材料の上に配置又は支持することに加えて又は代えて、ＮＯｘ吸蔵成分はＮＳＣ支持材料の上に配置又は支持されてよい。
【０１２４】
ＮＳＣ支持材料は、耐火性酸化物、例えばセリア及びその混合又は複合酸化物からなる群より選択される耐火性酸化物を含むか、又はそのような耐火性酸化物から本質的になる。セリアの混合又は複合酸化物は、セリア−アルミナ及びセリア−ジルコニアからなる群より選択されうる。耐火性酸化物がセリア及びセリア−ジルコニアからなる群より選択されることが好ましい。
【０１２５】
ＮＳＣ支持材料又はその耐火性酸化物がセリア−ジルコニアを含むか又はセリア−ジルコニアから本質的になるとき、セリア−ジルコニアは、２０から９５重量％のセリア及び５から８０重量％のジルコニア（例えば５０から９５重量％のセリア及び５から５０重量％のジルコニア）から、好ましくは３５から８０重量％のセリア及び２０から６５重量％のジルコニア（例えば５５から８０重量％のセリア及び２０から４５重量％のジルコニア）から、さらに好ましくは４５から７５重量％のセリア及び２５から５５重量％のジルコニアから本質的になりうる。
【０１２６】
酸化触媒（第１から第３の酸化触媒の実施態様を含む）又はその触媒材料は、さらにゼオライトを含みうる。ゼオライトは、中細孔ゼオライト（例えば最大環サイズが１０の四面体原子であるゼオライト）又は大細孔ゼオライト（例えば最大環サイズが１２の四面体原子であるゼオライト）であることが好ましい。適切なゼオライト又はゼオライトの種類の例としては、フージャサイト、クリノプチロライト、モルデナイト、シリカライト、フェリエライト、Ｘ型ゼオライト、Ｙ型ゼオライト、超安定化Ｙ型ゼオライト、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ゼオライトが挙げられる。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。
【０１２７】
典型的には、ゼオライトは、少なくとも２５：１１、好ましくは少なくとも２５  ：１のシリカ：アルミナのモル比を有し、その有効範囲は２５：１から１０００：１、５０：１から５００：１並びに２５：１から１００：１、２５：１から３００：１、１００：１から２５０：１である。
【０１２８】
酸化触媒又はその触媒材料がゼオライトを含むとき、典型的には、ゼオライトの総負荷量は、０．０５から３．００ｇ  ｉｎ−３、特に０．１０から２．００ｇ  ｉｎ−３、具体的には０．２から０．８ｇ  ｉｎ−３である。
【０１２９】
一般に、酸化触媒は、触媒材料を含む領域を含む。触媒材料を含む領域は、本明細書では「触媒領域」と呼ばれる。触媒領域は、典型的には、基材の上に配置又は支持される。触媒領域は、基材上に直接配置されうる（すなわち触媒領域は基材の表面と接触する）。
【０１３０】
捕獲領域は：
（ａ）触媒領域の上に配置又は支持されうる；及び／又は
（ｂ）基材の上に直接配置されうる［即ち捕獲領域は基材の表面と接触する］；及び／又は
（ｃ）触媒領域と接触しうる［即ち捕獲領域は触媒領域に隣接するか又は接する］。
【０１３１】
一般に、捕獲領域は、基材の複数の流路壁（即ち基材内部の各流路壁）の上に配置又は支持される。
【０１３２】
また、本発明の酸化触媒は、捕獲材料を含む領域を含み、この領域は、排気ガスが触媒材料と接触した及び／又は触媒材料を通過した後で排気ガスと接触するように配置される。捕獲材料を含む領域は、本明細書では「捕獲領域」と呼ばれる。
【０１３３】
通常、捕獲領域は、排気ガスが酸化触媒を出るときに排気ガスと接触するように配置される。触媒領域は、捕獲領域の前に排気ガスと接触するように配置又は配向することができる。本発明の酸化触媒の第１から第３の実施態様では、捕獲領域は、排気ガスが酸化触媒を出るときに排気ガスと接触するように配置され、任意選択的に触媒領域は、捕獲領域の前に排気ガスと接触するように配置又は配向される。
【０１３４】
捕獲領域が捕獲ゾーンであることが好ましい。さらに好ましくは、捕獲ゾーンは、基材の出口端又は出口端近傍に配置又は支持される。
【０１３５】
一般に、捕獲ゾーンは、≧１インチ（≧２５．４ｍｍ）の長さを有する。この捕獲ゾーンの長さは、基材の長さとは無関係である。
【０１３６】
捕獲ゾーンは、典型的には、基材の長さの２．５から５０％（例えば５から４５％）、好ましくは基材の長さの１０から４０％（例えば１５から３５％）、さらに好ましくは基材の長さの１５から３０％の長さを有する。
【０１３７】
本発明の酸化触媒の第１の構成（第１から第３の酸化触媒の実施態様を含む）では、触媒領域は、捕獲ゾーンの上流に配置又は支持される。好ましくは、触媒領域は触媒ゾーンである。さらに好ましくは、触媒ゾーンは、基材の入口端又は入口端近傍に配置又は支持される。
【０１３８】
典型的には、触媒ゾーンは基材の長さの１０から９０％（例えば５０から９０％）、好ましくは基材の長さの１５から８０％（例えば５５から８０％）、さらに好ましくは基材の長さの２０から７５％（例えば３０から６５％）、それよりもさらに好ましくは３０から６５％の長さを有する。
【０１３９】
触媒ゾーンは捕獲ゾーンに隣接してもよい。好ましくは、触媒ゾーンは捕獲ゾーンと接触する。触媒ゾーンが捕獲ゾーンに隣接するとき又は触媒ゾーンが捕獲ゾーンと接触するとき、触媒ゾーン及び捕獲ゾーンは基材の上に層（例えば単一層）として配置又は支持されうる。よって、触媒ゾーンと捕獲ゾーンが互いに隣接又は接触するとき、層（例えば単層）が基材上に形成されうる。このような構成は背圧の問題を回避することができる。
【０１４０】
触媒ゾーンは、捕獲ゾーンから分離していてもよい。触媒ゾーンと捕獲ゾーンの間にはギャップ（例えばスペース）があってよい。
【０１４１】
捕獲ゾーンは触媒ゾーンと重なり合ってもよい。捕獲ゾーンの端部又は一部が触媒ゾーンの上に配置又は支持されてもよい。捕獲ゾーンは通常、部分的にのみ触媒ゾーンと重なり合う。
【０１４２】
本発明の第２の酸化触媒の構成（第１から第３の酸化触媒の実施態様を含む）では、触媒領域は触媒層である。触媒層が実質的に基材の全長、特にモノリス基材の流路の全長にわたって延びることが好ましい。
【０１４３】
捕獲ゾーンは、典型的には、触媒層の上に配置又は支持される。好ましくは、捕獲ゾーンは、触媒層の上に直接配置される（即ち捕獲ゾーンは触媒層の表面と接触する）。
【０１４４】
捕獲ゾーンが触媒層の上に配置又は支持されるとき、捕獲ゾーンの全長が触媒層の上に配置又は支持されることが好ましい。捕獲ゾーンの長さは触媒層の長さより短い。
【０１４５】
第３の酸化触媒の構成（第１から第３の酸化触媒の実施態様を含む）では、排気ガスが触媒材料と接触した及び／又は触媒材料を通過した後で排気ガスと接触するように配置される捕獲領域は、出口端表面（即ち基材の）の上に配置又は支持される捕獲材料である。したがって、酸化触媒は：入口端表面及び出口端表面を有する基材；基材の上に配置された触媒材料；並びに出口端表面（即ち基材の）の上に配置又は支持される捕獲材料を含む。
【０１４６】
第３の酸化触媒の構成は、貴金属又は希土類金属といった高価な材料を大量に使用する必要がないため、揮発性白金が白金含有酸化触媒から逃散することを低減又は防止する費用効率的な解決法を提供する（この解決法は、触媒によって生成されたＮＯ２の量の減少を回避することもできる）。
【０１４７】
捕獲材料は、基材の出口端表面の上に直接配置又は支持されてよい（例えば捕獲材料は基材の出口端表面と接触する）。
【０１４８】
第３の酸化触媒の構成（第１から第３の酸化触媒の実施態様を含む）では、捕獲材料がＰｔ合金化材料を含むか又はＰｔ合金化材料から本質的になるとき、好ましくは酸化触媒は、１ｇ  ｆｔ−３から５００ｇ  ｆｔ−３（例えば５０から４００ｇ  ｆｔ−３）、好ましくは４ｇ  ｆｔ−３から２５０ｇ ｆｔ−３（例えば７５から２５０ｇ  ｆｔ−３）、それよりもさらに好ましくは８ｇ  ｆｔ−３から１５０ｇ ｆｔ−３（例えば１００から１５０ｇ  ｆｔ−３）のＰｔ合金化材料の総負荷量（例えばＰｔ合金化材料の金属含有量）を有する。捕獲材料は、基材の比較的小さな体積を占めることができ、また高い負荷量のＰｔ合金化材料が存在することが必要であろう。
【０１４９】
パラジウムなどのＰｔ合金化材料は、基材の出口端表面の上に配置又は支持されうる（例えばＰｔ合金化材料は基材の出口端表面の上に直接コーティングされる）。
【０１５０】
捕獲材料は、基材の出口端表面（例えば基材の下流の端面）の上に配置又は支持される。基材の出口端表面は、典型的には複数の流路壁の縁を含む。
【０１５１】
基材の出口端表面は、平坦（例えば従来のハニカム基材と同様に）又は非平坦とすることができる。基材の出口端表面が非平坦であるとき、出口端表面は三次元の形状構成を有しうる。非平坦な端表面を有する基材の例は、米国特許第８２５７６５９号に記載されている。非平坦な端表面を有する基材は、揮発性白金を捕捉するために、捕獲材料に対し、平坦な端表面を有する基材より大きな表面積を提供しうる。
【０１５２】
一般に、基材の出口端表面は平坦であることが好ましい。
【０１５３】
基材の出口端表面の上に配置又は支持されることに加えて、捕獲材料は、基材内部の複数の流路壁の上に配置又は支持されてもよい。捕獲材料を塗布する間、捕獲材料の一部が基材の流路に進入し、それにより基材内部の流路壁を部分的にコーティングすることがある。
【０１５４】
捕獲材料が基材内部の複数の流路壁の上に配置又は支持されるとき、酸化触媒は捕獲ゾーンを含み、この捕獲ゾーンは捕獲材料を含むか又は捕獲材料から本質的になる。
【０１５５】
捕獲ゾーンは、典型的には、≦２５ｍｍ、好ましくは≦２０ｍｍ、例えば≦１５ｍｍ、さらに好ましくは≦１０ｍｍ（例えば≦５ｍｍ）、それよりもさらに好ましくは≦３ｍｍ（例えば＜３ｍｍ）の平均長（例えば基材の出口端表面からの）を有する。疑義が生じることを避けるため、平均長は、基材の軸方法の長さに言及する。
【０１５６】
一般に、酸化触媒は、基材の上に配置された触媒材料を含む。触媒材料は、基材内部の複数の流路壁の上に配置又は支持される。
【０１５７】
第３の酸化触媒の構成（第１から第３の酸化触媒の実施態様を含む）では、基材がフィルタモノリス基材であるとき、触媒材料は、入口流路の閉塞又は封止された端部の上に配置又は支持されうる。触媒材料が、複数の入口流路の閉塞又は封止された端部の上に配置又は支持されることが好ましい。入口流路の閉塞又は封止された各端部は、基材の下流端（即ち排気ガスの出口側）にある。
【０１５８】
本発明の酸化触媒が、ディーゼル酸化触媒（ＤＯＣ）、ディーゼル発熱触媒（ＤＥＣ）、受動的ＮＯｘ吸蔵還元触媒（ＰＮＡ）、ＮＯｘ吸蔵触媒（ＮＳＣ）、ＣＳＣＴＭ触媒、ＡＳＣ又は触媒化スートフィルタ（ＣＳＦ）であるとき、酸化触媒は、上記第１、第２又は第３の酸化触媒構成を有しうる。
【０１５９】
本発明の酸化触媒が触媒化スートフィルタ（ＣＳＦ）であるとき、触媒領域（又は触媒層又は触媒ゾーン）及び捕獲領域（又は捕獲ゾーン）の両方は、（ｉ）基材複数の入口流路壁，及び／又は（ｉｉ）基材の複数の出口流路壁の上に配置又は支持されうる。
【０１６０】
代替的には、本発明の酸化触媒が触媒化スートフィルタ（ＣＳＦ）であるとき、触媒領域（又は触媒層又は触媒ゾーン）が基材の複数の入口流路壁の上に配置又は支持され、捕獲領域（又は捕獲ゾーン）が基材の複数の出口流路壁の上に配置又は支持されることが好ましい。
【０１６１】
酸化触媒を支持する基材は従来技術に周知である。触媒材料又は捕獲材料を基材上に塗布するためのウォッシュコートの作製方法及び基材上へのウォッシュコートの塗布方法も従来技術に既知である（例えば、本出願人による国際公開第９９／４７２６０号、国際公開第２００７／０７７４６２号及び国際公開第２０１１／０８０５２５号参照）。
【０１６２】
基材は、典型的には複数の流路（例えば排気ガスを通すための流路）を有する。通常、基材はセラミック材料又は金属材料である。
【０１６３】
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製されるか、又はそれからなることが好ましい。
【０１６４】
典型的には、基材はモノリスである（本明細書ではモノリス基材とも呼ぶ）。このようなモノリス基材は当技術分野で周知である。モノリス基材はフロースルーモノリス基材又はフィルタモノリス基材でもよい。
【０１６５】
フロースルーモノリス基材は、典型的には、両端が開口した、中に複数の流路が通っているハニカム型モノリス（例えば、金属製又はセラミック製のハニカム型モノリス）を備える。基材がフロースルーモノリス基材であるとき、本発明の酸化触媒は、典型的には、ディーゼル酸化触媒（ＤＯＣ）、ＮＯｘ吸蔵触媒（ＮＳＣ）、受動的ＮＯｘ吸蔵還元触媒（ＰＮＡ）、ディーゼル発熱触媒（ＤＥＣ）、コールドスタートコンセプト（ＣＳＣＴＭ）触媒又はアンモニアスリップ触媒（ＡＳＣ）である。
【０１６６】
フィルタモノリス基材は、通常複数の入口流路と複数の出口流路を含み、入口流路は、上流端（即ち、排気ガスの入口側）で開口し、下流端（即ち、排気ガスの出口側）で閉塞又は封止され、出口流路は、上流端で閉塞又は封止され、下流端で開口されており、各入口流路は、多孔質構造により出口流路とは分離している。基材がフィルタモノリス基材であるとき、本発明の酸化触媒は、典型的には、フィルタ上の触媒化スートフィルタ（ＣＳＦ）又はＮＯｘ吸蔵触媒（ＮＳＣ）、好ましくは触媒化スートフィルタ（ＣＳＦ）である。
【０１６７】
モノリス基材がフィルタモノリス基材である場合、フィルタモノリス基材はウォールフロー型フィルタであることが好ましい。ウォールフロー型フィルタでは、各入口流路が、多孔質構造の壁により出口流路と交互に分離されており、逆もまた同じである。入口流路と出口流路はハニカム型の配置で配置されていることが好ましい。ハニカム型の配置が存在する場合、入口流路に垂直方向及び横方向に隣接する流路が上流端で閉塞され、逆もまた同じである（即ち、出口流路に垂直方向及び横方向に隣接する流路は下流端で閉塞される）ことが好ましい。いずれの端部から見ても、交互に閉塞及び開口される流路の端部は、チェス盤の外観を呈する。
【０１６８】
原理上、基材は、いかなる形状又は大きさであってもよい。しかしながら、基材の形状及び大きさは、通常、触媒中の触媒活性材料の排気ガスへの曝露を最適化するように選択される。基材は、例えば、管状、繊維状、又は粒子状の形状を有しうる。適切な支持基材の例としては、モノリスハニカムコーディエライト型の基材、モノリスハニカムＳｉＣ型の基材、層状の繊維又は編地型の基材、発泡体型の基材、クロスフロー型の基材、金属ワイヤーメッシュ型の基材、金属多孔体型の基材、及びセラミック粒子型の基材が挙げられる。
【０１６９】
本発明はまた、基材と、基材の上に配置された捕獲材料とを含むか又はそれらから本質的になる捕獲ブリックを提供する。捕獲材料は、上記に定義された捕獲材料とすることができる。
【０１７０】
典型的には、捕獲ブリックは、捕獲材料を含むか又は捕獲材料から本質的になる層を含む。この層は、基材の上に配置又は支持される。層が実質的に基材の全長、特に基材の流路の全長にわたって延びることが好ましい。
【０１７１】
捕獲ブリックは、基材と、捕獲材料を含むか又は捕獲材料から本質的になる層とから本質的になる。
【０１７２】
捕獲材料が耐火性酸化物の粒子を含むとき、捕獲ブリックは、０．１から３．５ｇ  ｉｎ−３、好ましくは０．２から２．５ｇ  ｉｎ−３、さらに好ましくは０．３から２．０ｇ  ｉｎ−３、それよりもさらに好ましくは０．５から１．７５ｇ  ｉｎ−３（例えば０．７５から１．５ｇ  ｉｎ−３）の耐火性酸化物の負荷量を有しうる。
【０１７３】
捕獲ブリックの基材は、通常上記に定義したようなモノリス（本明細書ではモノリス基材とも呼ぶ）である。モノリス基材は好ましくはフロースルーモノリス基材である。
【０１７４】
典型的には、捕獲ブリックの基材は３０ｍｍから３００ｍｍ（例えば３０ｍｍから１００ｍｍ）、好ましくは４０ｍｍから２００ｍｍ、例えば５０ｍｍから１５０ｍｍの軸方向長さを有する。
【０１７５】
本発明はさらに、圧縮点火エンジンにより生成される排気ガスを処理するための排気システムに関する。典型的には、排気システムは、（ｉ）本発明の酸化触媒及び／又は本発明の捕獲ブリック、及び（ｉｉ）排ガス制御装置を備える。
【０１７６】
排ガス制御装置の例としては、ディーゼルパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ）、ＮＯＸ吸蔵触媒（ＮＳＣ）、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）、触媒化スートフィルタ（ＣＳＦ）、選択的触媒還元フィルタ（ＳＣＲＦＴＭ）触媒、アンモニアスリップ触媒（ＡＳＣ）及びこれらの二以上の組合せが挙げられる。このような排ガス制御装置は当技術分野で周知である。
【０１７７】
排気システムは、ＮＯｘ吸蔵触媒（ＮＳＣ）、アンモニアスリップ触媒（ＡＳＣ）、ディーゼルパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ）、選択的触媒還元（ＳＣＲ）触媒、触媒化スートフィルタ（ＣＳＦ）、選択的触媒還元フィルタ（ＳＣＲＦＴＭ）触媒、及びこれらの二以上の組み合わせからなる群より選択される排ガス制御装置を備えることが好ましい。さらに好ましくは、排ガス制御装置は、ディーゼルパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ）、選択的触媒還元（ＳＣＲ）触媒、触媒化スートフィルタ（ＣＳＦ）、選択的触媒還元フィルタ（ＳＣＲＦＴＭ）触媒、及びこれらの二以上の組み合わせからなる群より選択される。それよりもさらに好ましくは、排ガス制御装置は、選択的触媒還元（ＳＣＲ）触媒又は選択的触媒還元フィルタ（ＳＣＲＦＴＭ）触媒である。
【０１７８】
本発明の排気システムがＳＣＲ触媒又はＳＣＲＦＴＭ触媒を備えるとき、排気システムはさらに、窒素性還元剤、例えばアンモニア、又は尿素若しくはギ酸アンモニウムなどのアンモニア前駆体、好ましくは尿素を、ＳＣＲ触媒又はＳＣＲＦＴＭ触媒の上流で排気ガス内に注入するためのインジェクタを備えていてもよい。典型的には、インジェクタは酸化触媒及び／又は捕獲ブリックの下流にある。このようなインジェクタは、窒素性還元剤前駆体の供給源（例えばタンク）に流体連結されうる。排気ガス中への前駆体のバルブ制御された投与量は、適切にプログラミングされたエンジン管理手段及び排気ガスの組成をモニタリングするセンサによって供給される閉ループ又は開ループフィードバックによって調整されうる。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って生成されてもよく、生成されたアンモニアは排気ガス中に注入することができる。
【０１７９】
インジェクタの代わりに、又はインジェクタに加えて、アンモニアはｉｎ  ｓｉｔｕで（例えばＳＣＲ触媒又はＳＣＲＦＴＭ触媒の上流に配置されたＮＳＣのリッチ再生の間に）生成されうる。よって、排気システムはさらに、排気ガスを炭化水素で富化するためのエンジン管理手段を備えていてもよい。
【０１８０】
ＳＣＲ触媒又はＳＣＲＦＴＭ触媒は、Ｃｕ、Ｈｆ、Ｌａ、Ａｕ、Ｉｎ、Ｖ、ランタニド系及び第ＶＩＩＩ族遷移金属（例えばＦｅ）のうち少なくとも一からなる群より選択される金属を含んでいてもよく、この金属は耐火性酸化物又はモレキュラーシーブ上に支持される。金属は、好ましくはＣｅ、Ｆｅ、Ｃｕ及びこれらのいずれか二以上の組み合わせから選択され、さらに好ましくは金属はＦｅ又はＣｕである。
【０１８１】
ＳＣＲ触媒又はＳＣＲＦＴＭ触媒のための耐火性酸化物は、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２、ＣｅＯ２、ＳｉＯ２、ＺｒＯ２及びこれらの二以上を含む混合酸化物からなる群より選択されうる。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）も含みうる。
【０１８２】
ＳＣＲ触媒、ＳＣＲＦＴＭ触媒又はこれらのウォッシュコートが、アルミノシリケートゼオライト又はＳＡＰＯなどの少なくとも一のモレキュラーシーブを含むことが特に好ましい。少なくとも一のモレキュラーシーブは、小細孔、中細孔又は大細孔のモレキュラーシーブでありうる。「小細孔モレキュラーシーブ」は、本明細書では、最大環サイズ８を含む、ＣＨＡなどのモレキュラーシーブを意味し；「中細孔モレキュラーシーブ」は、本明細書では、最大環サイズ１０を含む、ＺＳＭ−５などのモレキュラーシーブを意味し；「大細孔のモレキュラーシーブ」は、本明細書では、最大環サイズ１２を有する、ベータなどの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とって潜在的に有利である。
【０１８３】
本発明の排気系統において、ＳＣＲ触媒又はＳＣＲＦＴＭ触媒のために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、モルデナイト、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からなる群より選択される合成アルミノシリケートゼオライト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１０〜約５０、例えば約１５〜約４０のシリカ対アルミナ比を有する。
【０１８４】
第１の排気システムの構成では、排気システムは、本発明の酸化触媒を備える（例えば酸化触媒は捕獲材料を含む領域を含む）。
【０１８５】
第１の排気システムの構成の第１の実施態様では、排気システムは本発明の酸化触媒（例えばＤＯＣ、ＤＥＣ、ＮＳＣ、ＰＮＡ、ＣＳＣＴＭ触媒又はＡＳＣとして）と、選択的触媒還元フィルタ（ＳＣＲＦＴＭ）触媒を備える。典型的には、本発明の酸化触媒の後に選択的接触還元フィルタ（ＳＣＲＦＴＭ）触媒が続く（例えば、本酸化触媒がＳＣＲＦの上流にある）。窒素系還元剤のインジェクタは、酸化触媒と選択的接触還元フィルタ（ＳＣＲＦＴＭ）触媒の間に配置することができる。したがって、酸化触媒の後に、窒素系還元剤のインジェクタが続いてもよく（例えば、酸化触媒がインジェクタの上流にある）、窒素系還元剤のインジェクタの後に、選択的接触還元フィルタ（ＳＣＲＦＴＭ）触媒が続いてもよい（例えば、インジェクタがＳＣＲＦＴＭの上流にある）。
【０１８６】
第１の排気システムの構成の第２の実施態様では、排気システムは、本発明の酸化触媒（例えばＣＳＦ、ＤＯＣ、ＤＥＣ、ＮＳＣ、ＰＮＡ、ＣＳＣＴＭ触媒又はＡＳＣとして）及び選択的触媒還元（ＳＣＲ）触媒と、任意選択的に触媒化スートフィルタ（ＣＳＦ）又はディーゼルパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ）を備える。
【０１８７】
第１の排気システムの構成の第２の実施態様では、典型的には、本発明の酸化触媒の後に選択的触媒還元（ＳＣＲ）触媒が続く（例えば本発明の酸化触媒はＳＣＲの上流にある）。窒素系還元剤のインジェクタは、酸化触媒と選択的触媒還元（ＳＣＲ）触媒の間に配置されうる。よって、酸化触媒の後に窒素系還元剤のインジェクタが続いてもよく（例えば、酸化触媒はインジェクタの上流にある）、窒素系還元剤のインジェクタの後に選択的触媒還元（ＳＣＲ）触媒が続いてもよい（例えば、インジェクタはＳＣＲの上流にある）。選択的触媒還元（ＳＣＲ）触媒の後に、触媒化スートフィルタ（ＣＳＦ）又はディーゼルパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ）が続いてもよい（例えば、ＳＣＲ触媒はＣＳＦ又はＤＰＦの上流にある）。
【０１８８】
第１の排気構成の第３の実施態様は、ディーゼル酸化触媒（ＤＯＣ）、好ましくは触媒化スートフィルタ（ＣＳＦ）としての本発明の酸化触媒、及び選択的触媒還元（ＳＣＲ）触媒を備える排気システムに関する。典型的には、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、ＤＯＣは本発明の酸化触媒の上流にある）。典型的には、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、酸化触媒はＳＣＲの上流にある）。窒素系還元剤のインジェクタは、酸化触媒と選択的触媒還元（ＳＣＲ）触媒の間に配置されうる。よって、酸化触媒の後に窒素系還元剤のインジェクタが続いてもよく（例えば、酸化触媒はインジェクタの上流にある）、窒素系還元剤のインジェクタの後に選択的触媒還元（ＳＣＲ）触媒が続いてもよい（例えば、インジェクタはＳＣＲの上流にある）。
【０１８９】
第２の排気システム構成では、排気システムは、（ｉ）排気ガスを処理するための酸化触媒であって、第１の基材と、第１の基材の上に配置された、白金（Ｐｔ）を含む触媒材料とを含む酸化触媒；並びに（ｉｉ）本発明の捕獲ブリックを備え、捕獲ブリックは、排気ガスが酸化触媒を通過した後で排気ガスと接触するように配置されている。酸化触媒は、本発明の酸化触媒でもよく、又はそうでなくともよい。
【０１９０】
第２の排気システム構成の第１の実施態様では、排気システムは、酸化触媒（例えばＤＯＣ、ＤＥＣ、ＮＳＣ、ＰＮＡ、ＣＳＣＴＭ触媒又はＡＳＣとして）、例えば上記に定義された酸化触媒又は本発明の酸化触媒と、本発明の捕獲ブリックと、選択的触媒還元フィルタ（ＳＣＲＦＴＭ）触媒とを備える。典型的には、本発明の酸化触媒の後に捕獲ブリックが続く（例えば、本発明の酸化触媒は捕獲ブリックの上流にある）。典型的には、捕獲ブリックの後に選択的触媒還元フィルタ（ＳＣＲＦＴＭ）触媒が続く。窒素系還元剤のインジェクタは、酸化触媒と選択的触媒還元フィルタ（ＳＣＲＦＴＭ）触媒の間、好ましくは捕獲ブリックと選択的触媒還元フィルタ（ＳＣＲＦＴＭ）触媒の間に配置されうる。したがって、酸化触媒の後に捕獲ブリックが続いてもよく（例えば酸化触媒は捕獲ブリックの上流にある）、捕獲ブリックの後に窒素系還元剤のインジェクタが続いてもよく（例えば捕獲ブリックはインジェクタの上流にある）、窒素系還元剤のインジェクタの後に選択的触媒還元フィルタ（ＳＣＲＦＴＭ）触媒が続いてもよい（例えばインジェクタはＳＣＲＦＴＭの上流にある）。
【０１９１】
第２の排気システムの構成の第２の実施態様では、排気システムは、酸化触媒（例えばＣＳＦ、ＤＯＣ、ＤＥＣ、ＮＳＣ、ＰＮＡ、ＣＳＣＴＭ触媒又はＡＳＣとして）、例えば上記に定義された酸化触媒又は本発明の酸化触媒と、本発明の捕獲ブリックと、選択的触媒還元（ＳＣＲ）触媒と、任意選択的に触媒化スートフィルタ（ＣＳＦ）又はディーゼルパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ）とを備える。
【０１９２】
第２の排気システムの構成の第２の実施態様では、酸化触媒の後には典型的に捕獲ブリックが続き（例えば酸化触媒は捕獲ブリックの上流にある）、捕獲ブリックの後には典型的に選択的触媒還元（ＳＣＲ）触媒が続く（例えば捕獲ブリックはＳＣＲの上流にある）。窒素系還元剤のインジェクタは、酸化触媒と選択的触媒還元（ＳＣＲ）触媒の間に配置することができ、好ましくは窒素系還元剤のインジェクタは、捕獲ブリックと選択的触媒還元（ＳＣＲ）触媒の間に配置される。したがって、酸化触媒の後に捕獲ブリックが続いてもよく（例えば酸化触媒は捕獲ブリックの上流にある）、捕獲ブリックの後に窒素系還元剤のインジェクタが続いてもよく（例えば捕獲ブリックはインジェクタの上流にある）、窒素系還元剤のインジェクタの後に選択的触媒還元（ＳＣＲ）触媒が続いてもよい（例えばインジェクタはＳＣＲの上流にある）。選択的触媒還元（ＳＣＲ）触媒の後に、触媒化スートフィルタ（ＣＳＦ）又はディーゼルパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ）が続いてもよい。
【０１９３】
第２の排気システムの構成の第３の実施態様は、ディーゼル酸化触媒（ＤＯＣ）と、酸化触媒、例えば触媒化スートフィルタ（ＣＳＦ）としての、上述のような酸化触媒又は本発明の酸化触媒と、捕獲ブリックと、選択的触媒還元（ＳＣＲ）触媒を備える排気システムに関する。典型的には、ディーゼル酸化触媒（ＤＯＣ）の後に酸化触媒（例えばＣＳＦ）が続く（例えば、ＤＯＣは酸化触媒の上流にある）。典型的には、本発明の酸化触媒の後に捕獲ブリックが続き（例えば本発明の酸化触媒は捕獲ブリックの上流にある）、捕獲ブリックの後には典型的に選択的触媒還元（ＳＣＲ）触媒が続く（例えば捕獲ブリックはＳＣＲの上流にある）。窒素系還元剤のインジェクタは、酸化触媒と選択的触媒還元（ＳＣＲ）触媒の間に配置することができ、好ましくは窒素系還元剤のインジェクタは、捕獲ブリックと選択的触媒還元（ＳＣＲ）触媒の間に配置される。したがって、酸化触媒の後に捕獲ブリックが続いてもよく（例えば酸化触媒は捕獲ブリックの上流にある）、捕獲ブリックの後に窒素系還元剤のインジェクタが続いてもよく（例えば捕獲ブリックはインジェクタの上流にある）、窒素系還元剤のインジェクタの後に選択的触媒還元（ＳＣＲ）触媒が続いてもよい（例えばインジェクタはＳＣＲの上流にある）。
【０１９４】
上記第１又は第２の排気システムの構成の実施態様のいずれにおいても、ＡＳＣ触媒は、ＳＣＲ触媒又はＳＣＲＦＴＭ触媒の下流に（即ち別個の基材モノリスとして）配置することができるか、又は、さらに好ましくはＳＣＲ触媒を備えた基材モノリスの下流の区域又終端をＡＳＣのための支持体として使用することができる。
【０１９５】
本発明はさらに、車両を提供する。この車両は、圧縮点火エンジンと、本発明の酸化触媒、排気システム又は捕獲ブリックとを備える。圧縮点火エンジンは、好ましくはディーゼルエンジンである。ディーゼルエンジンは、均質混合圧縮点火（ＨＣＣＩ）エンジン、予混合圧縮点火（ＰＣＣＩ）エンジン又は低温燃焼（ＬＴＣ）エンジンでありうる。ディーゼルエンジンは、通常の（即ち従来からの）ディーゼルエンジンであることが好ましい。
【０１９６】
車両は、米国又は欧州の法律で規定されるような軽量ディーゼル車両（ＬＤＶ）でありうる。軽量ディーゼル車両は、典型的には＜２８４０ｋｇの重量を有し、さらに好ましくは＜２６１０ｋｇの重量を有する。
【０１９７】
米国では、軽量ディーゼル車両（ＬＤＶ）は、≦８５００ポンド（米国ポンド）の総重量を有するディーゼル車両を指す。欧州では、軽量ディーゼル車両（ＬＤＶ）という用語は、（ｉ）運転者の座席以外に８席以下の座席を含み、５トンを超えない最大質量を有する乗用車、及び（ｉｉ）１２トンを超えない最大質量を有する、物品運送のための車両を指す。
【０１９８】
代替的に、車両は、米国の法律で規定されている大型ディーゼル車両（ＨＤＶ）、例えば＞８，５００ポンド（米国ポンド）の総重量を有するディーゼル車両でもよい。
【０１９９】
濾過基材を有する排ガス制御装置は、ディーゼルパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ）、触媒化スートフィルタ（ＣＳＦ）、選択的触媒還元フィルタ（ＳＣＲＦＴＭ）触媒及びこれらの二以上の組み合わせからなる群より選択されうる。
【０２００】
定義
本明細書において用いられる「混合酸化物」という用語は通常、当技術分野で従来既知のように、単一相の酸化物の混合物を指す。本明細書において用いられる「複合酸化物」という用語は通常、当技術分野で従来既知のように、二以上の相を有する酸化物の組成物を指す。
【０２０１】
本明細書で用いられる頭字語「ＰＧＭ」は「白金族金属」を指す。用語「白金族金属」は通常、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｏｓ、Ｉｒ及びＰｔからなる群より選択される金属、好ましくはＲｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｉｒ及びＰｔからなる群より選択される金属を指す。一般に、用語「ＰＧＭ」は、好ましくは、Ｒｈ、Ｐｔ及びＰｄからなる群より選択される金属を指す。
【０２０２】
本明細書で用いられる表現「貨幣金属」は、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）及び金（Ａｕ）といった金属を指す。
【０２０３】
本明細書で用いられる用語「捕獲領域」は、「揮発性白金（Ｐｔ）を捕獲するための領域」と同義である。
【０２０４】
特に「入口端表面」又は「出口端表面」に関して本明細書で用いられる表現「端表面」は、表現「端面」と同義である。基材の端表面又は端面は、典型的には、基材を通る流路を規定又は画定する壁の縁（例えば基材の外表面の）により形成される。
【０２０５】
本明細書において用いられる表現「Ｐｔ合金化材料」は、好ましくは排気ガスの温度が＜９００℃、特に＜８００℃、例えば＜７００℃であるとき、白金（即ち白金金属）と共に合金を形成することのできる材料を指す。
【０２０６】
本明細書において用いられる表現「本質的になる」は、例えば少量の不純物など、その技術的特徴の基本的特徴に重大な影響を及ぼさない、特定の材料、及び任意の他の材料又は工程を含むように技術的特徴の範囲を限定する。表現「〜から本質的になる」は、表現「〜からなる」を包含する。
【０２０７】
材料に関して、典型的にはウォッシュコート領域、ウォッシュコート層又はウォッシュコートゾーンの含量の文脈において、本明細書において用いられる表現「実質的に含まない」とは、例えば≦５重量％、好ましくは≦２重量％、さらに好ましくは≦１重量％など、材料が少量であることを意味する。表現「〜を実質的に含まない」は、表現「〜を含まない」を包含する。
【０２０８】
本明細書において数値範囲の終点に言及して用いられる表現「約」は、具体的な数値範囲の正確な終点を含む。したがって、例えば、パラメータを最大「約０．２」と定義する表現は、０．２までの及び０．２を含むパラメータを含む。
【０２０９】
本明細書において用いられる用語「選択的触媒還元フィルタ触媒」は、従来技術に既知の、ディーゼルパティキュレートフィルタ（ＳＣＲ−ＤＰＦ）上にコーティングされた選択的触媒還元の配合組成を含む。
【実施例】
【０２１０】
本発明は、次の非限定的な実施例によって例証される。
【０２１１】
実施例１
Ｐｔ及びＰｄ塩の適量を、２０ミクロン未満のｄ９０に粉砕したシリカ−アルミナを含むウォッシュコートスラリーに加えた。ウォッシュコートを、従来コーティング技術を用いて、１平方インチ当たり６００個のセル（ｃｐｓｉ）を有する１．９リットルのセラミック製フロースルー基材に塗布した。その結果得られたコーティング部品を、乾燥させ、５００℃でか焼して、酸化触媒を生成した。その結果得られた酸化触媒は、ＰＧＭの総負荷量が１５０ｇ  ｆｔ−３であり、Ｐｔ：Ｐｄの重量比が３：１であった。
【０２１２】
実施例２
Ｐｔ及びＰｄ塩の適量を、２０ミクロン未満のｄ９０に粉砕したシリカ−アルミナを含むウォッシュコートスラリーに加えた。ウォッシュコートを、従来のコーティング技術を用いて、６００ｃｐｓｉを有する１．９リットルのセラミック製フロースルー基材に塗布した。その結果得られたコーティング部品を、乾燥させ、５００℃でか焼して、酸化触媒を生成した。その結果得られた酸化触媒は、ＰＧＭの総負荷量が１５０ｇ  ｆｔ−３であり、Ｐｔ：Ｐｄの重量比が３：１であった。
【０２１３】
＜１０ｍ２／ｇの比表面積（ＳＳＡ）を有するアルファアルミナにＰｄ塩及びギ酸を含浸させた。混合物を、乾燥させ、５００℃でか焼した。その結果得られた粉末は、ＣＯ化学吸着により、１％のＰｄ分散度測定値を有していた。粉末を２０ミクロン未満のｄ９０に粉砕し、部品の出口端に深さ１”まで塗布した。コーティングを乾燥させ、５００℃でか焼した。深さ１インチのＰｄ負荷量は２０ｇ  ｆｔ−３であった。
【０２１４】
実施例３
Ｐｔ及びＰｄ塩の適量を、２０ミクロン未満のｄ９０に粉砕したシリカ−アルミナを含むウォッシュコートスラリーに加えた。ウォッシュコートを、従来のコーティング技術を用いて、６００ｃｐｓｉを有する１．９リットルのセラミック製フロースルー基材に塗布した。その結果得られたコーティング部品を、乾燥させ、５００℃でか焼して、酸化触媒を生成した。その結果得られた酸化触媒は、ＰＧＭの総負荷量が１５０ｇ  ｆｔ−３であり、Ｐｔ：Ｐｄの重量比が３：１であった。
【０２１５】
ＳＳＡ＜１０ｍ２／ｇを有するアルファアルミナに、ギ酸なしでＰｄ塩を含浸させた。混合物を、乾燥させ、５００℃でか焼した。その結果得られた粉末は、ＣＯ化学吸着により、１３％の分散度測定値を有していた。粉末を２０ミクロン未満のｄ９０に粉砕し、部品の出口端に深さ１”まで塗布した。コーティングを乾燥させ、５００℃でか焼した。深さ１インチのＰｄ負荷量は２０ｇ  ｆｔ−３であった。
【０２１６】
実験結果
エイジング
実施例１、２及び３の触媒を、２．４リットルのベンチに搭載された、＜１０ｐｐｍの硫黄燃料を用いるエンジン上で各々発熱エイジングさせた。発熱サイクルを、燃料の事後注入により実行し、２５０ｋｇ／時の排気流量で２０分間７５０℃のブリック内温度を生成した。各触媒に対し、１６００分のエイジングに相当する８０の発熱サイクルを完了させた。
【０２１７】
評価
実施例１、２及び３のエイジングさせた触媒を、１２００ ｒｐｍのエンジン速度で運転される２．４リットルのベンチ搭載型エンジン上で試験することにより、ＮＯ酸化性能について評価した。結果は、２５０℃の触媒入口温度で記録され、表１に示される。表１の結果は、２５０℃における、実施例１、２及び３のＮＯ酸化性能を示している。
【０２１８】
0006803843.tif 000002
【０２１９】
実施例１と２のＮＯ酸化性能は極めて類似している。実施例１は、捕獲材料を含まない触媒である。実施例２は、本発明による捕獲材料を含む触媒であり、＜１０％のＰｄ分散度を有している。実施例１と２のＮＯ酸化性能は極めて類似しているので、実施例２の捕獲材料は、触媒の他の成分のＮＯ酸化性能に有意な影響を有さない。実施例３のＮＯ酸化性能は、実施例１及び２の両方より有意に低い。実施例３に用いられる捕獲材料は、＞１０％のＰｄ分散度を有する。表１の結果は、実施例３の捕獲材料が触媒の他の成分のＮＯ酸化性能に有意な影響を有することを示している。
【０２２０】
実施例４
３ｗｔ％のＣｕ／ＣＨＡゼオライトでコーティングされた基材の調製
市販のアルミノシリケートＣＨＡゼオライトを、撹拌しながらＣｕ（ＮＯ３）２の水溶液に加えた。スラリーを濾過し、次いで洗浄して乾燥させた。この手順は、所望の金属負荷量が達成されるまで繰り返すことができる。最終生成物をか焼した。混合後、バインダー及びレオロジー調節剤を加えてウォッシュコート組成物を形成した。
【０２２１】
４００ｃｐｓｉのコーディエライトフロースルー基材モノリスを、国際公開第９９／４７２６０号に開示される方法を用いて、３ｗｔ％のＣｕ／ＣＨＡゼオライト試料の水性スラリーでコーティングした。コーティングされたこの生成物（一端のみからコーティングしたもの）を乾燥させた後か焼し、後で、二つのコーティングが接合部において軸方向に少し重なる形で基材モノリス全体がコーティングされるように、この方法を他端から繰り返す。コーティングされた基材モノリスを、炉内において、５００℃の空気中で５時間エイジングさせた。直径１インチ（２．５４ｃｍ）×長さ３インチ（７．６２ｃｍ）のコアを、完成品から切り出した。
【０２２２】
実施例５
シリカ−アルミナ粉末を、水中においてスラリー化し、ｄ９０＜２０ミクロンまで粉砕した。酢酸バリウムをスラリーに加え、その後、適量の可溶性の白金とパラジウムの塩を加えた。スラリーが質量で７７％のシリカ−アルミナと２３％のゼオライトを含むように、ベータゼオライトを加えた。次いでスラリーを撹拌して均質にした。その結果得られたウォッシュコートを、従来のコーティング技術を用いて、４００ｃｐｓｉを有するコーディエライトフロースルー  モノリスの入口流路に塗布した。この部品を次いで乾燥させた。
【０２２３】
シリカ−アルミナの第２のスラリーをｄ９０＜２０ミクロンに粉砕した。可溶性の白金塩を加え、混合物を攪拌して均質化した。スラリーを、確立されたコーティング技術を用いて基材の出口端に塗布した。次いでこの部品を乾燥させて５００℃でか焼した。その結果得られた触媒のＰＧＭの総負荷量は１５０ｇ  ｆｔ−３であり、Ｐｔ：Ｐｄの重量比は３：１であった。
【０２２４】
実施例６
約１５０ｍ２／ｇの表面積を有するシリカ−アルミナ粉末を、水中においてスラリー化し、ｄ９０＜２０ミクロンに粉砕した。可溶性のパラジウム塩を加え、混合物を攪拌して均質化した。このスラリーを、従来のコーティング技術を用いて、実施例５により作製された触媒の出口端に、１インチのコーティング深さまで塗布した。この１インチの捕獲コーティングのＰｄ負荷量は２０ｇ  ｆｔ−３であった。
【０２２５】
実施例７
＜１０ｍ２／ｇの比表面積（ＳＳＡ）を有するアルファアルミナにＰｄ塩及びギ酸を含浸させた。混合物を、乾燥させ、５００℃でか焼した。その結果得られた粉末は、ＣＯ化学吸着により、１％のＰｄ分散度測定値を有していた。この粉末を、２０ミクロンのｄ９０に粉砕し、従来のコーティング技術を用いて、実施例５により作製された触媒の出口端に、１インチのコーティング深さまで塗布した。コーティングを乾燥させ、５００℃でか焼した。深さ１インチのＰｄ負荷量は２０ｇ  ｆｔ−３であった。
【０２２６】
実験結果
システム試験
図１に示す第１の合成触媒活性試験（ＳＣＡＴ）の実験室規模反応器において試験を実施した。図中、実施例４のコーティングされたＣｕ／ＣＨＡゼオライトＳＣＲ触媒のエイジングしたコアが、コンジット内において、実施例５、６又は７の触媒コアの下流に配置された。合成ガス混合物を、１分間に６リットルのレートでコンジットに通過させた。炉を使用して、９００℃の触媒出口温度における定常温度で２時間、酸化触媒試料を加熱した（即ち「エイジング」させた）。ＳＣＲ触媒を、酸化触媒試料の下流に配置し、炉の出口とＳＣＲ入口の間の管の長さを調整することにより、エイジングプロセスの間３００℃の触媒温度に保持した。但し水冷熱交換器ジャケットが適宜使用できた。温度は、適切に配置された熱電対（Ｔ１及びＴ２）を用いて決定された。エイジングの間に使用されるガス混合物は、４０％が空気、５０％がＮ２、１０％がＨ２Ｏであった。
【０２２７】
酸化触媒のエイジングに続いて、ＳＣＲ触媒を、第１のＳＣＡＴ反応器から取り除き、エイジングさせた試料のＮＨ３−ＳＣＲ活性を特に試験するための第２のＳＣＡＴ反応器に挿入した。次いでＳＣＲ触媒を、５００℃において、合成ガス混合物（Ｏ２＝１０％；Ｈ２Ｏ＝５％、ＣＯ２＝３３０ｐｐｍ；ＮＨ３＝４００ｐｐｍ；ＮＯ＝５００ｐｐｍ；ＮＯ２＝０ｐｐｍ；Ｎ２＝残部、即ち、利用できる最大限可能なＮＯｘ変換が８０％であるように、０．８のアルファ値を使用した（ＮＨ３：ＮＯｘの比））を用いて、ＳＣＲ活性（ＮＯｘ変換）について試験した。その結果得られたＮＯｘ変換を表２に示す。
【０２２８】
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【０２２９】
表２は、９００℃で２時間上流の酸化触媒コアを用いてエイジングさせた後、実施例４から得られたエイジングＳＣＲ触媒コアのＮＯｘ変換活性を示す。「ブランク」試料は、白金を含有しない酸化触媒がエイジング装置内でＳＣＲの上流に配置された標準試料である。即ち、ブランクエイジングは白金含有触媒の非存在下において実施されたため、白金の揮発は起こりえなかった。５００℃におけるＮＯｘ変換は６０％であり、白金の揮発なしでエイジングさせた後に達成されたベースライン変換を表す。
【０２３０】
上流位置における実施例５由来のコアでエイジングされたＳＣＲ試料は、ＮＯｘ変換に有意な減少を示した。実施例５の触媒は、白金捕獲材料を有さない。上流位置における実施例６由来のコアでエイジングされたＳＣＲ試料は、ブランク回と類似のＮＯｘ変換性能を示す。実施例６は、高表面積の酸化物支持体を用いる捕獲材料を含む。上流位置における実施例７由来のコアでエイジングされたＳＣＲ試料は、ブランク回と類似のＮＯｘ変換性能を示す。実施例７は、低表面積の酸化物支持体と＜１％のＰｄ分散度を用いる捕獲材料を含む。低表面積の支持体を有するパラジウムの使用も、揮発白金を捕獲するための捕獲材料として有効である。
【０２３１】
疑義が生じることを避けるために、本明細書において引用されたすべての文献の内容全体が、参照により本出願に組み込まれる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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