(57)【要約】  ガソリンエンジン排ガス流を処理するための排ガス処理システムが記載される。前記排ガス処理システムは、アンモニア生成・炭化水素酸化触媒、ＴＷＣ触媒、該ＴＷＣ触媒の下流のアンモニア選択的接触還元（ＳＣＲ）触媒を含む。前記アンモニア生成・炭化水素酸化触媒は、耐火性金属酸化物担体、白金成分およびパラジウム成分を含む。前記アンモニア生成・炭化水素酸化触媒は、セリアを実質的に含まず、かつＮＯｘ吸蔵成分を実質的に含まない。前記白金成分と前記パラジウム成分とは、約１：１よりも高い白金：パラジウム比で存在する。
2018524507.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガソリンエンジン排ガス処理システムであって、
耐火性金属酸化物担体、白金成分およびパラジウム成分を含むアンモニア生成・炭化水素酸化触媒と、
三元変換触媒（ＴＷＣ）と、
該三元変換触媒の下流のアンモニア選択的接触還元（ＳＣＲ）触媒と
を含み、前記アンモニア生成・炭化水素酸化触媒において、前記白金成分と前記パラジウム成分とは、１：１よりも高い白金：パラジウム（Ｐｔ／Ｐｄ）比で存在し、前記アンモニア生成・炭化水素酸化触媒は、セリアを実質的に含まず、かつＮＯｘ吸蔵成分を実質的に含まない、ガソリンエンジン排ガス処理システム。
【請求項２】
前記耐火性金属酸化物担体が、アルミナ、シリカ、チタニア、ジルコニアおよびそれらの組合せから選択される、請求項１記載のガソリンエンジン排ガス処理システム。
【請求項３】
前記Ｐｔ／Ｐｄ比が、約２／１〜約１００／１である、請求項１記載のガソリンエンジン排ガス処理システム。
【請求項４】
前記Ｐｔ／Ｐｄ比が、約４／１〜約２０／１である、請求項３記載のガソリンエンジン排ガス処理システム。
【請求項５】
前記ＴＷＣ触媒が、前記アンモニア生成・炭化水素酸化触媒の下流にある、請求項１記載のガソリンエンジン排ガス処理システム。
【請求項６】
前記アンモニア生成・炭化水素酸化触媒と前記ＴＷＣ触媒とが、別個の基材上にある、請求項１記載のガソリンエンジン排ガス処理システム。
【請求項７】
前記アンモニア生成・炭化水素酸化触媒と前記ＴＷＣ触媒とが、単一の基材上にある、請求項１記載のガソリンエンジン排ガス処理システム。
【請求項８】
前記ＳＣＲ触媒が、モレキュラーシーブ材料および混合酸化物のうちの１つ以上を含む、請求項１記載のガソリンエンジン排ガス処理システム。
【請求項９】
前記モレキュラーシーブ材料が、二重６員環（ｄ６ｒ）単位を有する、請求項８記載のガソリンエンジン排ガス処理システム。
【請求項１０】
前記モレキュラーシーブ材料が、ＡＥＩ、ＣＨＡおよびＡＦＸからなる群から選択される骨格タイプを有する、請求項９記載のガソリンエンジン排ガス処理システム。
【請求項１１】
前記モレキュラーシーブ材料が、ＣＨＡ骨格タイプを有する、請求項１０記載のガソリンエンジン排ガス処理システム。
【請求項１２】
前記モレキュラーシーブ材料が、約２〜約１００の範囲のシリカ対アルミナの比を有する、請求項８記載のガソリンエンジン排ガス処理システム。
【請求項１３】
前記モレキュラーシーブ材料が、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｍｎ、Ｖ、Ａｇおよびそれらの組合せからなる群から選択される金属で促進される、請求項８記載のガソリンエンジン排ガス処理システム。
【請求項１４】
前記ＳＣＲ触媒が、ウォールフロー型フィルター上に配置される、請求項１記載のガソリンエンジン排ガス処理システム。
【請求項１５】
前記ＳＣＲ触媒が、フロースルー型基材上に配置される、請求項１記載のガソリンエンジン排ガス処理システム。
【請求項１６】
ウォールフロー型フィルターが、前記ＳＣＲ触媒の上流に配置され、ここで、前記フィルターは、前記三元変換（ＴＷＣ）触媒をその上に有する、請求項１記載のガソリンエンジン排ガス処理システム。
【請求項１７】
ウォールフロー型フィルターが、前記ＳＣＲ触媒の上流に配置され、ここで、前記フィルターは、前記アンモニア生成・炭化水素酸化触媒をその上に有する、請求項１記載のガソリンエンジン排ガス処理システム。
【請求項１８】
前記ＳＣＲ触媒の下流にアンモニア酸化触媒をさらに含む、請求項１記載のガソリンエンジン排ガス処理システム。
【請求項１９】
前記ＴＷＣ触媒が、白金族金属、酸素吸蔵成分および耐火性金属酸化物担体うちの１つ以上を含む、請求項１記載のガソリンエンジン排ガス処理システム。
【請求項２０】
排ガス処理システムであって、
セリアを実質的に含まず、かつＮＯｘ吸蔵成分を実質的に含まないアンモニア生成・炭化水素酸化触媒と、
三元変換（ＴＷＣ）触媒と、
前記アンモニア生成・炭化水素酸化触媒および前記ＴＷＣ触媒の下流に二重６員環（ｄ６ｒ）単位を有するモレキュラーシーブ材料を含むアンモニア選択的接触還元（ＳＣＲ）触媒と
を含み、ここで、前記アンモニア生成・炭化水素酸化触媒は、耐火性金属酸化物担体、白金成分およびパラジウム成分を含み、前記白金成分と前記パラジウム成分とは、約２：１よりも高い白金：パラジウム比で存在する、排ガス処理システム。
【請求項２１】
前記ＴＷＣ触媒が、前記アンモニア生成・炭化水素酸化触媒の下流にある、請求項２０記載の排ガス処理システム。
【請求項２２】
ガソリンエンジンのエンジン排ガス流を処理する方法であって、該方法が、
該エンジン排ガス流をアンモニア生成・炭化水素酸化触媒上に流すことと、
前記排ガス流を、前記アンモニア生成・炭化水素酸化触媒の下流の三元変換（ＴＷＣ）触媒と、前記ＴＷＣ触媒の下流の選択的接触還元（ＳＣＲ）触媒とに導くこととを含み、  ここで、前記アンモニア生成・炭化水素酸化触媒は、セリアを実質的に含まず、かつＮＯｘ吸蔵成分を実質的に含まず、前記アンモニア生成・炭化水素酸化触媒は、耐火性金属酸化物担体、白金成分およびパラジウム成分を含み、ここで、前記白金成分と前記パラジウム成分とは、約１：１よりも高い白金：パラジウム比で存在する、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的に、ガソリンエンジン排気後処理システムの分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガソリンエンジンで駆動される乗り物の排ガスは、典型的には、化学量論的または近化学量論的な空気／燃料条件で運転されるエンジンの排ガス中の窒素酸化物（ＮＯｘ）、一酸化炭素（ＣＯ）および炭化水素（ＨＣ）汚染物質を除去するのに有効である１つ以上の三元変換（ＴＷＣ）自動車触媒により処理される。化学量論的条件をもたらす空気対燃料の正確な割合は、燃料中の炭素と水素の相対的な割合により変化する。空気対燃料（Ａ／Ｆ）比が化学量論比になるのは、炭化水素燃料、例えばガソリンが完全に燃焼して二酸化炭素（ＣＯ２）と水になるときである。記号λは、特定のＡ／Ｆ比を、所与の燃料の化学量論的なＡ／Ｆ比で除算した結果を表すために用いられ、λ＝１は、化学量論的混合物であり、λ＞１は、燃料リーン（希薄）混合物であり、λ＜１は、燃料リッチ（濃厚）混合物である。
【０００３】
電子燃料噴射システムを有するガソリンエンジンは、リーン排気とリッチ排気との間で迅速かつ継続的に循環して常に変化する混合気を提供する。近年、燃費を改善するために、ガソリン燃料エンジンがリーン条件下で運転されるように設計されつつある。リーン条件とは、そのようなエンジンに供給される燃焼混合物中の空気対燃料の比を化学量論比より高く維持することで、得られる排ガスが「リーン」、すなわち、排ガス中の酸素含有量が比較的高いことを指す。リーンバーンガソリン直噴（ＧＤＩ）エンジンは、温室効果ガス排出量の低減に寄与し、過剰空気中での燃料燃焼を行うことができる燃料効率の利点を提供する。リーン燃焼の主たる副生成物はＮＯｘであり、その後処理は、大きな課題であり続けている。
【０００４】
排気ガス規制基準を満たすためには、窒素酸化物（ＮＯｘ）の排出量を低減しなければならない。ＴＷＣ触媒は、典型的には、酸素吸蔵成分および／または耐火性金属酸化物担体に担持された白金族金属と、任意に第２の耐火性金属酸化物担体または第２の酸素吸蔵成分に担持された追加の白金族金属成分とを含む。しかしながら、ＴＷＣ触媒は、ガソリンエンジンが排ガス中での過剰な酸素に基づきリーン運転されるときは、ＮＯｘ排出量を低減するのに有効でない。酸素リッチな環境下でＮＯｘを還元するための最も有望な技術の２つが、尿素選択的接触還元（ＳＣＲ）およびリーンＮＯｘトラップ（ＬＮＴ）である。尿素ＳＣＲシステムは、噴射システムを備えた二次流体タンクを必要とするため、システムの煩雑性が増すことになる。尿素ＳＣＲについて他に懸念されることとして、尿素インフラ、尿素溶液の潜在的な凍結、および尿素溶液タンクを周期的に満たすドライバーの必要性が挙げられる。
【０００５】
ガソリンエンジン、特にリーンバーンガソリンエンジンは、燃料効率の改善およびＣＯ２排出量の低減に大きな潜在的可能性を有している。リーン条件下で作動する三元変換触媒（ＴＷＣ）は、一般的にＨＣ酸化を行うことができるが、ライトオフ温度は、一般的に３００℃よりも高い。リーンエクスカーション中のエンジンアウト温度は、化学量論的な運転中よりもはるかに低くあり得、炭化水素（ＨＣ）変換の課題をもたらす。ＴＷＣ触媒は、低温（例えば２５０℃未満）では炭化水素を効率的に変換しない。さらに、リーンバーンガソリンエンジンでは、ＮＯｘ還元が課題であり、なぜなら、ＴＷＣ触媒は、ＮＯｘをリーン条件下で変換することができないからである。リーンガソリン用途のための排気構造の１つが、受動的（パッシブ型）ＮＨ３−ＳＣＲシステムであり、このシステムは、上流の触媒を使用することで、ＮＯｘ還元のために下流のＮＨ３−ＳＣＲによって用いられるアンモニア（ＮＨ３）を（燃料リッチな条件中に）生成することを伴う。上流の触媒上でのＮＨ３の生成が、受動的ＮＨ３アプローチの最も重要な側面であり、エンジンアウトＮＯｘをＮＨ３に変換する効率を高めることが、ＮＯｘ還元効率を改善するための主要な要因である。ＮＨ３生成は燃料を消費することから、燃料効率を改善するために、エンジンアウトＮＯｘのＮＨ３への変換を最大にすることが非常に重要である。
【０００６】
現在の政府の排気ガス規制を満たすためには、ガソリンエンジン用途において、低温でのリーン条件下における炭化水素（ＨＣ）変換およびＮＯｘ排出量の両方に対処し、かつＮＨ３形成に悪影響を与えない技術が必要である。
【０００７】
発明の概要
本発明の第１の態様は、ガソリン排ガス処理システムに関する。第１の実施形態では、ガソリンエンジン排ガス処理システムは、耐火性金属酸化物担体、白金成分およびパラジウム成分を含むアンモニア生成・炭化水素酸化触媒(an ammonia generating and hydrocarbon oxidation catalyst)と、アンモニア生成・炭化水素酸化触媒の下流の三元変換触媒（ＴＷＣ）と、三元変換触媒の下流のアンモニア選択的接触還元（ＳＣＲ）触媒とを含み、ここで、白金成分とパラジウム成分とは、約１：１よりも高い白金：パラジウム（Ｐｔ／Ｐｄ）比で存在し、アンモニア生成・炭化水素酸化触媒は、セリアを実質的に含まず、かつＮＯｘ吸蔵成分を実質的に含まない。
【０００８】
第２の実施形態では、第１の実施形態のシステムが変更され、耐火性金属酸化物担体は、アルミナ、シリカ、チタニア、ジルコニアおよびそれらの組合せからなる群から選択される。
【０００９】
第３の実施形態では、第１および第２の実施形態のシステムが変更され、Ｐｔ／Ｐｄ比は、約２／１〜約１００／１である。
【００１０】
第４の実施形態では、第１〜第３の実施形態のシステムが変更され、Ｐｔ／Ｐｄ比は、約４／１〜約２０／１である。
【００１１】
第５の実施形態では、第１〜第４の実施形態のシステムが変更され、ＴＷＣ触媒は、アンモニア生成・炭化水素酸化触媒の下流にある。
【００１２】
第６の実施形態では、第１〜第５の実施形態のシステムが変更され、アンモニア生成・炭化水素酸化触媒とＴＷＣ触媒とは、別個の基材上にある。
【００１３】
第７の実施形態では、第１〜第６の実施形態のシステムが変更され、アンモニア生成・炭化水素酸化触媒とＴＷＣ触媒とは、単一の基材上にある。
【００１４】
第８の実施形態では、第１〜第７の実施形態のシステムが変更され、ＳＣＲ触媒は、モレキュラーシーブ材料および混合酸化物のうちの１つ以上を含む。
【００１５】
第９の実施形態では、第８の実施形態のシステムが変更され、モレキュラーシーブ材料は、二重６員環（ｄ６ｒ）単位を有する。
【００１６】
第１０の実施形態では、第６および第７の実施形態のシステムが変更され、モレキュラーシーブ材料は、ＡＥＩ、ＣＨＡおよびＡＦＸからなる群から選択される骨格タイプを有する。
【００１７】
第１１の実施形態では、第６〜第１０の実施形態のシステムが変更され、モレキュラーシーブ材料は、ＣＨＡ骨格タイプを有する。
【００１８】
第１２の実施形態では、第６〜第１１の実施形態のシステムが変更され、モレキュラーシーブ材料は、約２〜約１００のシリカ対アルミナの比を有する。
【００１９】
第１３の実施形態では、第６〜第１２の実施形態のシステムが変更され、モレキュラーシーブ材料は、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｍｎ、Ｖ、Ａｇおよびそれらの組合せからなる群から選択される金属で促進される。
【００２０】
第１４の実施形態では、第１〜第１３の実施形態のシステムが変更され、ＳＣＲ触媒は、ウォールフロー型フィルター上に配置される。
【００２１】
第１５の実施形態では、第１〜第１３の実施形態のシステムが変更され、ＳＣＲ触媒は、フロースルー型基材上に配置される。
【００２２】
第１６の実施形態では、第１〜第１５の実施形態のシステムが変更され、ウォールフロー型フィルターが、ＳＣＲ触媒の上流に配置され、ここで、該ウォールフロー型フィルターは、三元変換（ＴＷＣ）触媒をその上に有する。
【００２３】
第１７の実施形態では、第１〜第１６の実施形態のシステムが変更され、ウォールフロー型フィルターが、ＳＣＲ触媒の上流に配置され、ここで、該ウォールフロー型フィルターは、アンモニア生成・炭化水素酸化触媒をその上に有する。
【００２４】
第１８の実施形態では、第１〜第１７の実施形態のシステムが変更され、ＳＣＲ触媒の下流にアンモニア酸化触媒をさらに含む。
【００２５】
第１９の実施形態では、第１〜第１８の実施形態のシステムが変更され、ＴＷＣ触媒が、白金族金属、酸素吸蔵成分および耐火性金属酸化物担体のうちの１つ以上を含む。
【００２６】
本発明の第２の態様は、排ガス処理システムに関する。第２０の実施形態では、排ガス処理システムは、セリアを実質的に含まず、かつＮＯｘ吸蔵成分を実質的に含まないアンモニア生成・炭化水素酸化触媒と、三元変換（ＴＷＣ）触媒と、アンモニア生成・炭化水素酸化触媒およびＴＷＣ触媒の下流に二重６員環（ｄ６ｒ）単位を有するモレキュラーシーブ材料を含むアンモニア選択的接触還元（ＳＣＲ）触媒とを含み、ここで、アンモニア生成・炭化水素酸化触媒は、耐火性金属酸化物担体、白金成分およびパラジウム成分を含み、白金成分とパラジウム成分とは、約２：１よりも高い白金：パラジウム比で存在する。
【００２７】
第２１の実施形態では、第２０の実施形態の排ガス処理システムが変更され、ＴＷＣ触媒が、アンモニア生成・炭化水素酸化触媒の下流にある。
【００２８】
本発明の第３の態様は、ガソリンエンジンのエンジン排ガス流を処理する方法に関する。第２２の実施形態では、ガソリンエンジンのエンジン排ガス流を処理する方法は、エンジン排ガス流をアンモニア生成・炭化水素酸化触媒上に流すことと、排ガス流を、アンモニア生成・炭化水素酸化触媒の下流の三元変換（ＴＷＣ）触媒と、ＴＷＣ触媒の下流の選択的接触還元（ＳＣＲ）触媒とに導くこととを含み、ここで、アンモニア生成・炭化水素酸化触媒は、セリアを実質的に含まず、かつＮＯｘ吸蔵成分を実質的に含まず、アンモニア生成・炭化水素酸化触媒は、耐火性金属酸化物担体、白金成分およびパラジウム成分を含み、ここで、白金成分とパラジウム成分とは、約１：１よりも高い白金：パラジウム比で存在する。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】１つ以上の実施形態によるガソリンエンジンで用いられる排ガスシステム構成の図である。
【図２】ウォールフロー型フィルター基材の一部の横断面図である。
【図３】１つ以上の実施形態による触媒物品システムの部分横断面図である。
【図４Ａ】１つ以上の実施形態による触媒物品システムの部分横断面図である。
【図４Ｂ】１つ以上の実施形態による触媒物品システムの部分横断面図である。
【図４Ｃ】１つ以上の実施形態による触媒物品システムの部分横断面図である。
【図４Ｄ】１つ以上の実施形態による触媒物品システムの部分横断面図である。
【図４Ｅ】１つ以上の実施形態による触媒物品システムの部分横断面図である。
【図４Ｆ】１つ以上の実施形態による触媒物品システムの部分横断面図である。
【図５】本発明の１つ以上の実施形態によるガソリンエンジンで用いられる例示的な排ガスシステム構成の図である。
【図６】本発明の１つ以上の実施形態によるガソリンエンジンで用いられる例示的な排ガスシステム構成の図である。
【図７】実施例により調製されたサンプルのＨＣ変換を示すグラフである。
【図８】実施例により調製されたサンプルのＨＣ変換を示すグラフである。
【図９】実施例により調製されたサンプルの入口ＮＯｘおよび出口ＮＨ３濃度を示すグラフである。
【図１０】実施例により調製されたサンプルの入口ＮＯｘおよび出口ＮＨ３濃度を示すグラフである。
【図１１Ａ】実施例により調製されたサンプルの１グラム当たりのＨ２消費量を示す棒グラフである。
【図１１Ｂ】実施例により調製されたサンプルの１グラム当たりのＨ２消費量を示す棒グラフである。
【００３０】
発明の詳細な説明
本発明のいくつかの例示的な実施形態を説明する前に、本発明は、以下の説明に記載される構成またはプロセスステップの詳細に限定されないことを理解されたい。本発明は、他の実施形態が可能であり、かつ様々な手法で実行または実施されることが可能である。
【００３１】
図１は、１つ以上の実施形態によるガソリンエンジンで用いられるエンジン排気システム構成を示す。具体的に、図１は、ガソリンエンジン１１０の下流に排気導管１１５を介してアンモニア生成・炭化水素酸化触媒１２０と、アンモニア生成・炭化水素酸化触媒１２０の下流に排気導管１２５を介して三元変換（ＴＷＣ）触媒１３０と、ＴＷＣ触媒１３０の下流に排気導管１３５を介してＳＣＲ触媒物品１４０とを含むエンジン排気システム１００を示す。
【００３２】
ガソリンエンジンで駆動される乗り物の排ガスは、典型的には、化学量論的または近化学量論的な空気／燃料条件で運転されるエンジンの排ガス中のＮＯｘ、一酸化炭素ＣＯおよび炭化水素ＨＣ汚染物質を除去するのに有効である１つ以上のＴＷＣ触媒により処理される。しかしながら、燃費を改善するために、ガソリン燃料エンジンがリーン条件下で運転されるように設計されつつある。リーン条件下では、温度は、一般的に２５０℃以下であり、ＴＷＣ触媒の使用は、非常に多量のＰｄを用いた場合でさえ、ＨＣブレークスルー（すなわち触媒破損）をもたらす。したがって、非常に低温（例えば２５０℃）で炭化水素を酸化する必要がある。当初、非常に高い触媒負荷量が、リーン条件下で低温にて炭化水素を酸化するのに必要であると考えられていた。驚くべきことに、セリアを実質的に含まず、かつＮＯｘ吸蔵成分を実質的に含まないアンモニア生成・炭化水素酸化触媒の使用が、リーン条件時に低温での炭化水素の高い変換効率と、リッチ運転時にはＮＯｘからＮＨ３への高い変換効率とを示すことが見出された。
【００３３】
したがって、本発明の実施形態によれば、耐火性金属酸化物担体、白金成分およびパラジウム成分を含むアンモニア生成・炭化水素酸化触媒と、三元変換（ＴＷＣ）触媒と、該三元変換触媒の下流にアンモニア選択的接触還元（ＳＣＲ）触媒とを含むガソリンエンジン排ガスを処理するための排ガスシステムが提供され、ここで、白金成分とパラジウム成分とは、約１：１よりも高い白金：パラジウム比で存在し、アンモニア生成・炭化水素酸化触媒は、セリアを実質的に含まず、かつＮＯｘ吸蔵成分を実質的に含まない。
【００３４】
本開示において用いられる用語に関して、以下の定義が規定される。
【００３５】
本明細書で用いられる「触媒」または「触媒材料(catalyst material, catalytic material)」という用語は、反応を促進する材料を指す。
【００３６】
本明細書で用いられる「触媒物品」という用語は、所望の反応を促進するために用いられる要素を指す。例えば、触媒物品は、基材、例えばハニカム基材上に、触媒種、例えば触媒組成物を含有するウォッシュコートを含み得る。
【００３７】
本明細書で用いられる「層」および「層状化された」という用語は、表面、例えば基材に担持された構造を指す。
【００３８】
本明細書で用いられる「ガソリンエンジン」という用語は、ガソリンで動作するように設計された任意の火花点火内燃機関を指す。１つ以上の具体的な実施形態では、エンジンは、リーンガソリン直噴エンジンである。ガソリン直噴（ＧＤＩ）エンジンは、リーンバーン状態および成層燃焼を含むため、微粒子の生成を招く可能性がある。ディーゼルリーンバーンエンジンによって生成される微粒子とは対照的に、ＧＤＩエンジンによって生成される微粒子は、より微細で、量がより少ない傾向がある。
【００３９】
本明細書で用いられる「ウォッシュコート」という用語は、処理されるガス流の通過を可能にするのに十分多孔質であるキャリア基材材料、例えばハニカム型のキャリア部材に適用された触媒材料または他の材料の薄くて粘着性のコーティングの技術におけるその通常の意味を有する。当該技術分野では理解されているように、ウォッシュコートは、スラリー中の粒子の分散液から、これを基材に適用し、乾燥し、焼成して多孔質ウォッシュコートを提供することにより得られる。
【００４０】
本明細書で用いられる「流」という用語は、固体または液体の粒子状物質を含有し得る流動ガスの任意の組合せを大まかに指す。「ガス流」または「排ガス流」という用語は、非ガス状の同伴成分、例えば液滴、固体微粒子等を含有し得るガス状成分の流、例えばエンジンの排気ガスを意味する。典型的には、エンジンの排ガス流は、燃焼生成物、不完全燃焼生成物、窒素の酸化物、可燃性および／または炭素質の粒子状物質（すす）、ならびに未反応の酸素および窒素をさらに含む。
【００４１】
アンモニア生成・炭化水素酸化触媒：
１つ以上の実施形態では、アンモニア生成・炭化水素酸化触媒は、耐火性金属酸化物担体、白金成分およびパラジウム成分を含み、ここで、白金成分とパラジウム成分とは、約１：１よりも高い白金：パラジウム比で存在し、アンモニア生成・炭化水素酸化触媒は、セリアを実質的に含まず、かつＮＯｘ吸蔵成分を実質的に含まない。
【００４２】
本明細書で用いられる「耐火性金属酸化物担体」および「担体」という用語は、追加の化合物または元素が担持された基礎となる高表面積材料を指す。担体粒子は、２０Åよりも大きい細孔と幅広い細孔分布とを有する。本明細書で定義するように、そのような担体、例えば金属酸化物担体は、モレキュラーシーブ、具体的にはゼオライトを除外する。特定の実施形態では、高表面積の耐火性金属酸化物担体、例えば、「ガンマアルミナ」または「活性アルミナ」とも呼ばれ、典型的には６０平方メートル／グラム（「ｍ２／ｇ」）を上回り、しばしば約２００ｍ２／ｇまでまたはそれより高いＢＥＴ表面積を示すアルミナ担体材料を利用することができる。そのような活性アルミナは、通常はアルミナのγ相とδ相との混合物であるが、相当量のη、κおよびθアルミナ相も含有していてよい。活性アルミナ以外の耐火性金属酸化物は、所与の触媒における少なくともいくつかの触媒成分のための担体として用いることができる。例えば、バルクセリア、ジルコニア、アルファアルミナ、シリカ、チタニアおよび他の材料が、そのような使用のために知られている。
【００４３】
本発明の１つ以上の実施形態は、アルミナ、ジルコニア、アルミナ−ジルコニア、ランタナ−アルミナ、ランタナ−ジルコニア−アルミナ、バリア−アルミナ、バリア−ランタナ−アルミナ、バリア−ランタナ−ネオジミア−アルミナ、アルミナ−クロミアおよびそれらの組合せからなる群から選択される活性化合物を含む耐火性金属酸化物担体を含む。これらの材料の多くは、活性アルミナよりもかなり低いＢＥＴ表面積を有するという欠点があるが、その欠点は、得られる触媒のより高い耐久性または性能向上によって相殺される傾向がある。本明細書で用いられる「ＢＥＴ表面積」という用語は、Ｎ２吸着によって表面積を測定するためのブルナウアー・エメット・テラーの方法を参照するその通常の意味を有する。細孔径と細孔容積も、ＢＥＴ型のＮ２吸着または脱着実験を用いて測定することができる。
【００４４】
１つ以上の実施形態では、耐火性金属酸化物担体は、独立して、アルミナ、ジルコニア、アルミナ−ジルコニア、ランタナ−アルミナ、ランタナ−ジルコニア−アルミナ、バリア−アルミナ、バリア−ランタナ−アルミナ、バリア−ランタナ−ネオジミア−アルミナ、アルミナ−クロミアおよびそれらの組合せからなる群から選択される、活性化、安定化またはその両方が行われている化合物を含む。耐火性金属酸化物担体がセリアで安定化される場合、セリア安定化剤は、アンモニア生成・炭化水素酸化触媒の重量に対して１重量％未満の量で存在することに留意されたい。１つ以上の実施形態では、耐火性金属酸化物担体は、１重量％未満のセリア安定化剤を含み、この範囲には、０．７５重量％未満、０．５重量％未満、０．２５重量％未満および０．１重量％未満が含まれる。１つ以上の具体的な実施形態では、耐火性金属酸化物担体は、アルミナを含む。
【００４５】
本明細書で用いられる「酸素吸蔵成分」（ＯＳＣ）という用語は、多価状態を有し、かつ還元条件下で一酸化炭素（ＣＯ）または水素といった還元剤と活発に反応し、次いで酸素または酸化窒素といった酸化剤と酸化条件下で反応する存在物を指す。酸素吸蔵成分の例には、希土類酸化物、特にセリア、セリアに加えて、ランタナ、プラセオジミア、ネオジミア、ニオビア、ユーロピア、サマリア、イッテルビア、イットリア、ジルコニアおよびそれらの混合物が含まれる。
【００４６】
１つ以上の実施形態によれば、アンモニア生成・炭化水素酸化触媒は、セリアを実質的に含まない。本明細書で用いられる「セリアを実質的に含まない」という用語は、一般的に、アンモニア生成・炭化水素酸化触媒中に約１重量％未満のセリアが存在することを意味し、この範囲には、約０．７５重量％未満、約０．５重量％未満、約０．２５重量％未満または約０．１重量％未満が含まれる。いくつかの実施形態では、セリアは、アンモニア生成・炭化水素酸化触媒に意図的に添加されていない。いくつかの実施形態では、「セリアを実質的に含まない」ことは、「セリアを含まない」ことを含む。しかしながら、当業者であれば、負荷（ローディング）／コーティング中に微量のセリアが１つのウォッシュコート成分から別のウォッシュコート成分に移る可能性があり、そのため微量のセリアがアンモニア生成・炭化水素酸化触媒中に存在し得ることを理解するであろう。
【００４７】
本明細書で用いられる「ＮＯｘ吸蔵成分」という用語は、アルカリ土類金属の酸化物または炭酸塩、例えばＭｇ、Ｃａ、ＳｒおよびＢａの酸化物または炭酸塩、ならびにアルカリ金属の酸化物または炭酸塩、例えばＬｉ、Ｎａ、Ｋ、ＲｂおよびＣｓの酸化物または炭酸塩を指す。より具体的には、「ＮＯｘ吸蔵成分」という用語は、セシウム、バリウム、マグネシウム、カルシウムおよびストロンチウムのうちの１つ以上の酸化物または炭酸塩を指す。ＮＯｘ吸蔵のために、通常は酸化バリウムが好ましく、なぜなら、それはリーンエンジン運転で硝酸塩を生成し、かつリッチ条件下で比較的容易に硝酸塩を放出するからである。したがって、１つ以上の実施形態では、「ＮＯｘ吸蔵成分」という用語は、バリウムの酸化物または炭酸塩を指す。
【００４８】
１つ以上の実施形態によれば、アンモニア生成・炭化水素酸化触媒は、ＮＯｘ吸蔵成分を実質的に含まない。本明細書で用いられる「ＮＯｘ吸蔵成分を実質的に含まない」という用語は、一般的に、アンモニア生成・炭化水素酸化触媒中に約５重量％未満のＮＯｘ吸蔵成分が存在することを意味し、この範囲には、約２重量％未満、約１重量％未満、約０．７５重量％未満、約０．５重量％未満、約０．２５重量％未満および約０．１重量％未満が含まれる。いくつかの実施形態では、ＮＯｘ吸蔵成分は、アンモニア生成・炭化水素酸化触媒に意図的に添加されていない。いくつかの実施形態では、「ＮＯｘ吸蔵成分を実質的に含まない」ことは、「ＮＯｘ吸蔵成分を含まない」ことを含む。しかしながら、当業者であれば、負荷／コーティング中に微量のＮＯｘ吸蔵成分が、一方のウォッシュコート成分から他方のウォッシュコート成分に移る可能性があり、そのため微量のＮＯｘ吸蔵成分がアンモニア生成・炭化水素酸化触媒中に存在し得ることを理解するであろう。
【００４９】
１つ以上の実施形態によれば、アンモニア生成・炭化水素酸化触媒は、バリウムを実質的に含まない。本明細書で用いられる「バリウムを実質的に含まない」という用語は、一般的に、アンモニア生成・炭化水素酸化触媒中に約５重量％未満のバリウムが存在することを意味し、この範囲には、約２重量％未満、約１重量％未満、約０．７５重量％未満、約０．５重量％未満、約０．２５重量％未満または約０．１重量％未満が含まれる。いくつかの実施形態では、バリウムは、アンモニア生成・炭化水素酸化触媒に意図的に添加されていない。いくつかの実施形態では、「バリウムを実質的に含まない」ことは、「バリウムを含まない」ことを含む。しかしながら、当業者であれば、負荷／コーティング中に微量のバリウムが、一方のウォッシュコート成分から他方のウォッシュコート成分に移る可能性があり、そのため微量のバリウムがアンモニア生成・炭化水素酸化触媒中に存在し得ることを理解するであろう。
【００５０】
本明細書で用いられる「白金族金属」または「ＰＧＭ」という用語は、白金（Ｐｔ）、パラジウム、ロジウム、オスミウム、イリジウムおよびルテニウムならびにそれらの混合物を含む、元素周期律表に定義された１つ以上の化学元素を指す。
【００５１】
本明細書において用いられる、「白金族金属成分」、「白金成分」、「ロジウム成分」、「パラジウム成分」、「イリジウム成分」等は、各々の白金族金属化合物、錯体等を指し、これらは、触媒が焼成または使用されると、触媒活性形態、通常は金属または金属酸化物に分解あるいは変換する。
【００５２】
１つ以上の実施形態では、アンモニア生成・炭化水素酸化触媒は、耐火性金属酸化物担体に担持された白金成分とパラジウム成分とを含む。当初、低温で炭化水素を変換するためには、ＰＧＭの非常に高い負荷量、特に２００ｇ／ｆｔ３、２５０ｇ／ｆｔ３または２７５ｇ／ｆｔ３を超えるＰＧＭの負荷量が必要であると考えられていた。しかしながら、驚くべきことに、非常に高いＰＧＭ負荷量は必要でないことが見出された。１つ以上の実施形態では、全ＰＧＭ負荷量は、約５０ｇ／ｆｔ３〜約４００ｇ／ｆｔ３の範囲にあり、この範囲には、約５０ｇ／ｆｔ３〜約３００ｇ／ｆｔ３、約５０ｇ／ｆｔ３〜約２５０ｇ／ｆｔ３、約５０ｇ／ｆｔ３〜約１５０ｇ／ｆｔ３、約５０ｇ／ｆｔ３〜約１００ｇ／ｆｔ３および約５０ｇ／ｆｔ３〜約７５ｇ／ｆｔ３が含まれる。１つ以上の特定の実施形態では、全ＰＧＭ負荷量は、約２５０ｇ／ｆｔ３〜約３００ｇ／ｆｔ３（例えば約２７０ｇ／ｆｔ３）、約１７５ｇ／ｆｔ３〜約２００ｇ／ｆｔ３（例えば約１９８ｇ／ｆｔ３）、約１２５ｇ／ｆｔ３〜約１５０ｇ／ｆｔ３（例えば約１３２ｇ／ｆｔ３）および約１００ｇ／ｆｔ３〜約１２５ｇ／ｆｔ３（例えば約１２０ｇ／ｆｔ３）である。
【００５３】
一般的に、アンモニア生成・炭化水素酸化触媒のパラジウムと白金の含有量に関する限り、特に制限はない。１つ以上の実施形態では、白金負荷量は、約１ｇ／ｆｔ３〜約３００ｇ／ｆｔ３の範囲にあり、この範囲には、約１０ｇ／ｆｔ３〜約３００ｇ／ｆｔ３および約１０ｇ／ｆｔ３〜約１００ｇ／ｆｔ３が含まれ、かつパラジウム負荷量は、０ｇ／ｆｔ３〜約１５０ｇ／ｆｔ３の範囲にあり、この範囲には、約１ｇ／ｆｔ３〜約１００ｇ／ｆｔ３および０ｇ／ｆｔ３〜約３０ｇ／ｆｔ３が含まれる。
【００５４】
１つ以上の実施形態によれば、白金成分とパラジウム成分とは、１：１よりも高い白金：パラジウム比で存在する。いくつかの実施形態では、パラジウムは存在しない。当業者であれば理解するように、白金および／またはパラジウムは、合金形態であってよい。１つ以上の実施形態では、Ｐｔ／Ｐｄ比は、約２／１〜約１００／１の範囲にあり、この範囲には、約２／１〜約５０／１、約２／１〜約２５／１、約２／１〜約２０／１、約３／１〜約１００／１、約３／１〜約５０／１、約３／１〜約２５／１、約３／１〜約２０／１、約４／１〜約１００／１、約４／１〜約５０／１、約４／１〜約２５／１、約４／１〜約２０／１、約５／１〜約１００／１、約５／１〜約５０／１、約５／１〜約２５／１、約５／１〜約２０／１、約６／１〜約１００／１、約６／１〜約５０／１、約６／１〜約２５／１、約７／１〜約１００／１、約７／１〜約５０／１、約７／１〜約２５／１、約８／１〜約１００／１、約８／１〜約５０／１、約８／１〜約２５／１、約９／１〜約１００／１、約９／１〜約５０／１、約９／１〜約２５／１、約１０／１〜約１００／１、約１０／１〜約５０／１および約１０／１〜約２５／１が含まれる。
【００５５】
ＴＷＣ触媒：
１つ以上の実施形態では、アンモニア生成・炭化水素酸化触媒は、三元変換（ＴＷＣ）触媒の上流にある。他の実施形態では、アンモニア生成・炭化水素酸化触媒は、三元変換（ＴＷＣ）触媒の下流にある。本明細書で用いられる「上流」および「下流」という用語は、エンジンから排気管に向かうエンジン排ガス流の流れに応じた相対的な方向を指し、ここで、エンジンは、上流位置にあり、排気管と、フィルターといった任意の汚染低減物品と、触媒とは、エンジンの下流にある。触媒または触媒ゾーンが、別の触媒またはゾーンの「下流」または「上流」にある場合、それは異なる基材もしくはブリックにまたは同じ基材もしくはブリックの異なる範囲にあってもよい。１つ以上の実施形態では、アンモニア生成・炭化水素酸化触媒とＴＷＣ触媒との間に１つ以上の追加の触媒材料が設置される。他の実施形態では、アンモニア生成・炭化水素酸化触媒は、ＴＷＣ触媒のすぐ上流にある。本明細書で用いられる「すぐ上流」という用語は、エンジンから排気管に向かうエンジン排ガス流の流れに応じた相対的な方向を指し、かつアンモニア生成・炭化水素酸化触媒とＴＷＣ触媒との間に他の触媒材料が存在しないことを意味する。
【００５６】
１つ以上の実施形態では、ＴＷＣ触媒に関して特に要件はない。当該技術分野で知られている任意のＴＷＣ触媒を利用することができる。１つ以上の実施形態では、ＴＷＣ触媒は、酸素吸蔵成分および／または耐火性金属酸化物担体に担持された白金族金属と、任意に第２の耐火性金属酸化物担体または第２の酸素吸蔵成分に担持された追加の白金族金属成分とを含む。
【００５７】
ＴＷＣ触媒のための適切な酸素吸蔵成分の例には、希土類酸化物、特にセリアが含まれる。ＯＳＣは、セリアに加えて、ランタナ、プラセオジミア、ネオジミア、ニオビア、ユーロピア、サマリア、イッテルビア、イットリア、ジルコニアおよびそれらの混合物のうちの１つ以上を含むこともできる。希土類酸化物は、バルク（例えば粒子状）形態であってもよい。酸素吸蔵成分は、酸素吸蔵特性を示す形態の酸化セリウム（セリア、ＣｅＯ２）を含むことができる。セリアの格子酸素は、リッチＡ／Ｆ条件下で、一酸化炭素、水素または炭化水素と反応することができる。１つ以上の実施形態では、ＴＷＣ触媒のための酸素吸蔵成分は、セリア−ジルコニア複合体または希土類安定化セリア−ジルコニアを含む。
【００５８】
１つ以上の実施形態では、ＴＷＣ触媒のための耐火性金属酸化物担体は、独立して、アルミナ、ジルコニア、アルミナ−ジルコニア、ランタナ−アルミナ、ランタナ−ジルコニア−アルミナ、アルミナ−クロミア、セリア、アルミナ−セリアおよびそれらの組合せからなる群から選択される、活性化、安定化またはその両方が行われている化合物を含む。
【００５９】
１つ以上の実施形態では、ＴＷＣ触媒の白金族金属成分は、白金、パラジウム、ロジウムまたはそれらの混合物から選択される。特定の実施形態では、ＴＷＣ触媒の白金族金属成分は、パラジウムを含む。一般的に、ＴＷＣ触媒のパラジウム含有量に関する限り、特に制限はない。
【００６０】
１つ以上の実施形態では、ＴＷＣ触媒は、追加の白金族金属を含まない（すなわち、ＴＷＣ触媒は、１つの白金族金属のみを含む）。他の実施形態では、ＴＷＣ触媒は、追加の白金族金属を含む。１つ以上の実施形態では、存在する場合、追加の白金族金属は、白金、ロジウムおよびそれらの混合物から選択される。特定の実施形態では、追加の白金族金属は、ロジウムを含む。一般的に、ＴＷＣ触媒のロジウム含有量に関する限り、特に制限はない。１つ以上の特定の実施形態では、ＴＷＣ触媒は、パラジウムとロジウムとの混合物を含む。別の実施形態では、ＴＷＣ触媒は、白金、パラジウムおよびロジウムの混合物を含む。
【００６１】
ＳＣＲ触媒：
１つ以上の実施形態では、アンモニア生成・炭化水素酸化触媒は、選択的接触還元（ＳＣＲ）触媒の上流にある。他の実施形態では、アンモニア生成・炭化水素酸化触媒は、ＴＷＣ触媒の上流および選択的接触還元（ＳＣＲ）触媒の上流にある。１つ以上の実施形態では、ＴＷＣ触媒とＳＣＲ触媒との間に１つ以上の追加の触媒材料が設置される。他の実施形態では、ＴＷＣ触媒は、ＳＣＲ触媒のすぐ上流にある。本明細書で用いられる「すぐ上流」という用語は、エンジンから排気管に向かうエンジン排ガス流の流れに応じた相対的な方向を指す。すぐ上流とは、ＴＷＣ触媒とＳＣＲ触媒との間に他の触媒材料が存在しないことを意味する。
【００６２】
本明細書で用いられる「選択的接触還元」（ＳＣＲ）という用語は、窒素含有還元剤を用いて窒素の酸化物を二窒素（Ｎ２）に還元する触媒プロセスを指す。本明細書で用いられる「窒素酸化物」および「ＮＯｘ」という用語は、窒素の酸化物を示す。
【００６３】
ＳＣＲ触媒は、混合酸化物、モレキュラーシーブまたはそれらの組合せであり得る。本明細書で用いられる「混合酸化物」という用語は、２つ以上の化学元素のカチオンまたは複数の酸化状態の単元素のカチオンを含有する酸化物を指す。１つ以上の実施形態では、混合酸化物は、Ｆｅ／チタニア（例えばＦｅＴｉＯ３）、Ｆｅ／アルミナ（例えばＦｅＡｌ２Ｏ３）、Ｍｇ／チタニア（例えばＭｇＴｉＯ３）、Ｍｇ／アルミナ（例えばＭｇＡｌ２Ｏ３）、Ｍｎ／アルミナ、Ｍｎ／チタニア（例えばＭｎＯｘ／ＴｉＯ３）（例えばＭｎＯｘ／Ａｌ２Ｏ３）、Ｃｕ／チタニア（例えばＣｕＴｉＯ３）、Ｃｅ／Ｚｒ（例えばＣｅＺｒＯ２）、Ｔｉ／Ｚｒ（例えばＴｉＺｒＯ２）、バナジア／チタニア（例えばＶ２Ｏ５／ＴｉＯ２）およびそれらの混合物から選択される。具体的な実施形態では、混合酸化物は、バナジア／チタニアを含む。バナジア／チタニア酸化物は、タングステン（例えばＷＯ３）で活性化または安定化されてＶ２Ｏ５／ＴｉＯ２／ＷＯ３を提供することができる。
【００６４】
本明細書で用いられる「モレキュラーシーブ」という用語は、骨格材料、例えばゼオライトおよび他の骨格材料（例えば同形置換材料）を指し、該材料は、触媒として１つ以上の助触媒金属と組み合わせて粒子形状で用いることができる。モレキュラーシーブは、一般的に四面体型サイトを含有し、かつ平均細孔径が２０Å以下である実質的に均一な細孔分布を有する酸素イオンの広範な三次元ネットワークに基づく材料である。細孔径は、リングサイズによって画定される。本明細書で用いられる「ゼオライト」という用語は、ケイ素原子とアルミニウム原子とを含むモレキュラーシーブの具体例を指す。１つ以上の実施形態によれば、モレキュラーシーブをその骨格タイプにより定義するということは、ゼオライト材料と同じ骨格タイプを有する骨格タイプと、任意のすべての同形の骨格材料、例えばＳＡＰＯ、ＡＬＰＯおよびＭｅＡＰＯ材料とを含めることを意図していると理解されるであろう。
【００６５】
より具体的な実施形態では、アルミノシリケートゼオライト骨格タイプに言及するとき、骨格中で置換されたリンまたは他の金属を含まないモレキュラーシーブに材料が限定される。しかしながら、明確化のために、本明細書で用いられる「アルミノシリケートゼオライト」は、アルミノホスフェート材料、例えばＳＡＰＯ、ＡＬＰＯおよびＭｅＡＰＯ材料を除外し、より広義の「ゼオライト」という用語は、アルミノシリケートおよびアルミノホスフェートを含むことが意図される。ゼオライトは、ゼオライトの種類およびゼオライト格子中に含まれるカチオンの種類と量に応じて、直径が約３〜約１０オングストロームの範囲にある相当均一な細孔径を有する結晶性材料である。ゼオライトは、一般的に、２以上のシリカ対アルミナ（ＳＡＲ）のモル比を含む。
【００６６】
「アルミノホスフェート」という用語は、アルミニウム原子とリン酸原子とを含むモレキュラーシーブの別の具体例を指す。アルミノホスフェートは、相当均一な細孔径を有する結晶性材料である。
【００６７】
一般的に、モレキュラーシーブ、例えばゼオライトは、頂点共有したＴＯ４四面体（ここで、Ｔは、ＡｌまたはＳｉ、または任意にＰである）から構成される開放三次元骨格構造を有するアルミノシリケートとして定義される。アニオン骨格の電荷を釣り合わせるカチオンは、骨格酸素と緩く会合し、残りの細孔容積は、水分子で満たされる。非骨格カチオンは、一般的に交換可能であり、水分子は、除去可能である。
【００６８】
１つ以上の実施形態では、モレキュラーシーブ材料は、独立して、ＳｉＯ４／ＡｌＯ４四面体を含み、かつ共通の酸素原子により連結されて三次元ネットワークを形成する。他の実施形態では、モレキュラーシーブ材料は、ＳｉＯ４／ＡｌＯ４／ＰＯ４四面体を含む。１つ以上の実施形態のモレキュラーシーブ材料は、（ＳｉＯ４）／ＡｌＯ４、またはＳｉＯ４／ＡｌＯ４／ＰＯ４四面体の剛性ネットワークにより形成される空隙の形状に応じて主に区別されることができる。空隙への入口は、入口開口部を形成する原子に関して６、８、１０または１２個の環原子から形成される。１つ以上の実施形態では、モレキュラーシーブ材料は、６、８、１０、および１２を含む１２以下の環サイズを含む。
【００６９】
１つ以上の実施形態によれば、モレキュラーシーブ材料は、構造が同定される骨格トポロジーに基づくことができる。典型的には、ゼオライトの任意の骨格タイプ、例えばＡＢＷ、ＡＣＯ、ＡＥＩ、ＡＥＬ、ＡＥＮ、ＡＥＴ、ＡＦＧ、ＡＦＩ、ＡＦＮ、ＡＦＯ、ＡＦＲ、ＡＦＳ、ＡＦＴ、ＡＦＸ、ＡＦＹ、ＡＨＴ、ＡＮＡ、ＡＰＣ、ＡＰＤ、ＡＳＴ、ＡＳＶ、ＡＴＮ、ＡＴＯ、ＡＴＳ、ＡＴＴ、ＡＴＶ、ＡＷＯ、ＡＷＷ、ＢＣＴ、ＢＥＡ、ＢＥＣ、ＢＩＫ、ＢＯＧ、ＢＰＨ、ＢＲＥ、ＣＡＮ、ＳＣＯ、ＣＦＩ、ＳＧＦ、ＣＧＳ、ＣＨＡ、ＣＨＩ、ＣＬＯ、ＣＯＮ、ＣＺＰ、ＤＡＣ、ＤＤＲ、ＤＦＯ、ＤＦＴ、ＤＯＨ、ＤＯＮ、ＥＡＢ、ＥＤＩ、ＥＭＴ、ＥＯＮ、ＥＰＩ、ＥＲＩ、ＥＳＶ、ＥＴＲ、ＥＵＯ、ＦＡＵ、ＦＥＲ、ＦＲＡ、ＧＩＳ、ＧＩＵ、ＧＭＥ、ＧＯＮ、ＧＯＯ、ＨＥＵ、ＩＦＲ、ＩＨＷ、ＩＳＶ、ＩＴＥ、ＩＴＨ、ＩＴＷ、ＩＷＲ、ＩＷＷ、ＪＢＷ、ＫＦＩ、ＬＡＵ、ＬＥＶ、ＬＩＯ、ＬＩＴ、ＬＯＳ、ＬＯＶ、ＬＴＡ、ＬＴＬ、ＬＴＮ、ＭＡＲ、ＭＡＺ、ＭＥＩ、ＭＥＬ、ＭＥＰ、ＭＥＲ、ＭＦＩ、ＭＦＳ、ＭＯＮ、ＭＯＲ、ＭＯＺ、ＭＳＯ、ＭＴＦ、ＭＴＮ、ＭＴＴ、ＭＴＷ、ＭＷＷ、ＮＡＢ、ＮＡＴ、ＮＥＳ、ＮＯＮ、ＮＰＯ、ＮＳＩ、ＯＢＷ、ＯＦＦ、ＯＳＩ、ＯＳＯ、ＯＷＥ、ＰＡＲ、ＰＡＵ、ＰＨＩ、ＰＯＮ、ＲＨＯ、ＲＯＮ、ＲＲＯ、ＲＳＮ、ＲＴＥ、ＲＴＨ、ＲＵＴ、ＲＷＲ、ＲＷＹ、ＳＡＯ、ＳＡＳ、ＳＡＴ、ＳＡＶ、ＳＢＥ、ＳＢＳ、ＳＢＴ、ＳＦＥ、ＳＦＦ、ＳＦＧ、ＳＦＨ、ＳＦＮ、ＳＦＯ、ＳＧＴ、ＳＯＤ、ＳＯＳ、ＳＳＹ、ＳＴＦ、ＳＴＩ、ＳＴＴ、ＴＥＲ、ＴＨＯ、ＴＯＮ、ＴＳＣ、ＵＥＩ、ＵＦＩ、ＵＯＺ、ＵＳＩ、ＵＴＬ、ＶＥＴ、ＶＦＩ、ＶＮＩ、ＶＳＶ、ＷＩＥ、ＷＥＮ、ＹＵＧ、ＺＯＮの骨格タイプまたはそれらの組合せを用いることができる。
【００７０】
１つ以上の実施形態では、モレキュラーシーブ材料は、８員環小細孔アルミノシリケートゼオライトを含む。本明細書で用いられる「小細孔」という用語は、約５オングストロームより小さく、例えば約３．８オングストロームのオーダーの細孔開口部を指す。「８員環」ゼオライトという文言は、８員環細孔開口部および二重６員環二次構造単位を有し、かつ４員環による二重６員環構造単位の連結により生じるかご状構造を有するゼオライトを指す。ゼオライトは、二次構造単位（ＳＢＵ）と複合構造単位（ＣＢＵ）とから構成されており、多くの異なる骨格構造として現れる。二次構造単位は、１６個までの四面体原子を含有し、かつアキラルである。複合構造単位は、アキラルである必要はなく、必ずしも骨格全体を構築するのに用いることができるというわけではない。例えば、ゼオライトの一群は、それらの骨格構造中に単４員環（ｓ４ｒ）複合構造単位を有する。４員環において、「４」は、四面体ケイ素原子とアルミニウム原子との位置を示し、酸素原子は、四面体原子の間に位置する。他の複合構造単位は、例えば、単６員環（ｓ６ｒ）単位、二重４員環（ｄ４ｒ）単位および二重６員環（ｄ６ｒ）単位を含む。ｄ４ｒ単位は、２個のｓ４ｒ単位をつなぎ合わせることによって作り出される。ｄ６ｒ単位は、２個のｓ６ｒ単位をつなぎ合わせることによって作り出される。ｄ６ｒ単位には、１２個の四面体原子が存在する。ｄ６ｒ二次構造単位を有するゼオライト骨格タイプは、ＡＥＩ、ＡＦＴ、ＡＦＸ、ＣＨＡ、ＥＡＢ、ＥＭＴ、ＥＲＩ、ＦＡＵ、ＧＭＥ、ＪＳＲ、ＫＦＩ、ＬＥＶ、ＬＴＬ、ＬＴＮ、ＭＯＺ、ＭＳＯ、ＭＷＷ、ＯＦＦ、ＳＡＳ、ＳＡＴ、ＳＡＶ、ＳＢＳ、ＳＢＴ、ＳＦＷ、ＳＳＦ、ＳＺＲ、ＴＳＣおよびＷＥＮを含む。
【００７１】
１つ以上の実施形態では、モレキュラーシーブ材料は、ｄ６ｒ単位を含む。したがって、１つ以上の実施形態では、モレキュラーシーブ材料は、ＡＥＩ、ＡＦＴ、ＡＦＸ、ＣＨＡ、ＥＡＢ、ＥＭＴ、ＥＲＩ、ＦＡＵ、ＧＭＥ、ＪＳＲ、ＫＦＩ、ＬＥＶ、ＬＴＬ、ＬＴＮ、ＭＯＺ、ＭＳＯ、ＭＷＷ、ＯＦＦ、ＳＡＳ、ＳＡＴ、ＳＡＶ、ＳＢＳ、ＳＢＴ、ＳＦＷ、ＳＳＦ、ＳＺＲ、ＴＳＣ、ＷＥＮおよびそれらの組合せから選択される骨格タイプを有する。他の具体的な実施形態では、モレキュラーシーブ材料は、ＣＨＡ、ＡＥＩ、ＡＦＸ、ＥＲＩ、ＫＦＩ、ＬＥＶおよびそれらの組合せからなる群から選択される骨格タイプを有する。さらに別の具体的な実施形態では、モレキュラーシーブ材料は、ＣＨＡ、ＡＥＩおよびＡＦＸから選択される骨格タイプを有する。１つ以上の非常に特定の実施形態では、モレキュラーシーブ材料は、ＣＨＡ骨格タイプを有する。
【００７２】
ＣＨＡ骨格タイプのゼオライトモレキュラーシーブは、近似式：（Ｃａ，Ｎａ２，Ｋ２，Ｍｇ）Ａｌ２Ｓｉ４Ｏ１２・６Ｈ２Ｏ（例えば水和カルシウムアルミニウムシリケート）を有するゼオライト群の天然に存在するテクトシリケート鉱物を含む。ＣＨＡ骨格タイプのゼオライトモレキュラーシーブの３つの合成形態が、Ｊｏｈｎ  Ｗｉｌｅｙ  ＆  Ｓｏｎｓから１９７３年に刊行されたＤ．Ｗ．Ｂｒｅｃｋ著「Ｚｅｏｌｉｔｅ  Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  Ｓｉｅｖｅｓ」に記載されており、これを参照によって組み込む。Ｂｒｅｃｋによって報告された３つの合成形態は、Ｊ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，ｐ．２８２２（１９５６），Ｂａｒｒｅｒ  ｅｔ  ａｌに記載されるゼオライトＫ−Ｇ；英国特許出願公開第８６８８４６号明細書(British Patent No. 868,846)（１９６１）に記載されるゼオライトＤ；および米国特許第３０３０１８１号明細書(U.S. Patent No. 3,030,181)に記載されるゼオライトＲであり、これらを参照によって組み込む。ＣＨＡ骨格タイプのゼオライトＳＳＺ−１３の別の合成形態の合成は、米国特許第４５４４５３８号明細書(U.S. Pat. No. 4,544,538)に記載されており、これを参照によって組み込む。ＣＨＡ骨格タイプのシリコアルミノホスフェート３４（ＳＡＰＯ−３４）を有するモレキュラーシーブの合成形態の合成は、米国特許第４４４０８７１号明細書(U.S. Patent 4,440,871)および米国特許第７２６４７８９号明細書(U.S. Patent No. 7,264,789)に記載されており、これらを参照によって組み込む。ＣＨＡ骨格タイプのＳＡＰＯ−４４を有するさらに別の合成モレキュラーシーブを製造する方法が、米国特許第６１６２４１５号明細書(U.S. Patent No. 6,162,415)に記載されており、これを参照によって本明細書に組み込む。
【００７３】
１つ以上の実施形態では、モレキュラーシーブ材料は、すべてのアルミノシリケート、ボロシリケート、ガロシリケート、ＭｅＡＰＳＯ、およびＭｅＡＰＯ組成物を含み得る。これらには、ＳＳＺ−１３、ＳＳＺ−６２、天然チャバサイト、ゼオライトＫ−Ｇ、リンデＤ、リンデＲ、ＬＺ−２１８、ＬＺ−２３５、ＬＺ−２３６、ＺＫ−１４、ＳＡＰＯ−３４、ＳＡＰＯ−４４、ＳＡＰＯ−４７、ＺＹＴ−６、ＣｕＳＡＰＯ−３４、ＣｕＳＡＰＯ−４４およびＣｕＳＡＰＯ−４７が含まれるが、これらに限定されない。
【００７４】
アルミノシリケートモレキュラーシーブ成分のシリカ対アルミナの比は、幅広い範囲にわたって変化し得る。１つ以上の実施形態では、モレキュラーシーブ材料は、２〜３００の範囲のシリカ対アルミナのモル比（ＳＡＲ）を有し、この範囲には、５〜２５０；５〜２００；５〜１００；および５〜５０が含まれる。１つ以上の具体的な実施形態では、モレキュラーシーブ材料は、１０〜２００、１０〜１００、１０〜７５、１０〜６０および１０〜５０；１５〜１００、１５〜７５、１５〜６０および１５〜５０；２０〜１００、２０〜７５、２０〜６０および２０〜５０の範囲のシリカ対アルミナのモル比（ＳＡＲ）を有する。
【００７５】
本明細書で用いられる「促進される」という用語は、モレキュラーシーブ固有の不純物とは対照的に、モレキュラーシーブ材料に意図的に添加される成分を指す。したがって、促進剤は、意図的に促進剤が添加されていない触媒と比較して触媒の活性を高めるために意図的に添加される。１つ以上の実施形態では、窒素の酸化物のＳＣＲを促進するために、適切な金属が、独立してモレキュラーシーブ中に交換導入される。１つ以上の実施形態によれば、モレキュラーシーブは、銅（Ｃｕ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、ランタン（Ｌａ）、セリウム（Ｃｅ）、マンガン（Ｍｎ）、バナジウム（Ｖ）または銀（Ａｇ）のうちの１つ以上で促進される。具体的な実施形態では、モレキュラーシーブは、銅（Ｃｕ）または鉄（Ｆｅ）のうちの１つ以上で促進される。非常に特定の実施形態では、モレキュラーシーブは、Ｃｕで促進される。
【００７６】
酸化物として計算される触媒の助触媒金属含有量は、１つ以上の実施形態では、揮発性物質不含に基づく報告で、少なくとも約０．１重量％である。具体的な実施形態では、酸化物として計算される促進剤金属含有量は、焼成されたモレキュラーシーブの全重量に対してそのつど、揮発性不含に基づく報告で、０．１重量％〜約１０重量％までの範囲にあり、この範囲には、９、８、７、６、５、４、３、２、１、０．５、０．２５および０．１重量％が含まれる。
【００７７】
具体的な実施形態では、促進剤金属は、Ｃｕを含み、ＣｕＯとして計算されるＣｕ含有量は、焼成されたモレキュラーシーブの全重量に対してそのつど、揮発性不含に基づく報告で、約０．１重量％〜約５重量％までの範囲にあり、この範囲には、約５、約４、約３、約２、約１、約０．５、約０．２５および約０．１重量％が含まれる。具体的な実施形態では、ＣｕＯとして計算されるモレキュラーシーブのＣｕ含有量は、約２〜約５重量％の範囲にある。
【００７８】
１つ以上の実施形態では、排ガス処理システムは、ＳＣＲ触媒の下流にアンモニア酸化（ＡＭＯｘ）触媒をさらに含む。アンモニア酸化触媒は、ＳＣＲ触媒の下流に設けられて、排ガス処理システムの上流成分から任意にスリップしたアンモニアを除去することができる。１つ以上の実施形態では、ＳＣＲ触媒は、入口および出口を有する基材上にあり、出口にアンモニア酸化（ＡＭＯｘ）触媒を含む。特定の実施形態では、ＡＭＯｘ触媒は、白金族金属、白金、パラジウム、ロジウムまたはそれらの組合せを含み得る。１つ以上の実施形態では、ＡＭＯｘ触媒は、１つ以上のＰＧＭ成分を有するボトムコートと、ＳＣＲ機能を有するトップコートとを含み得る。
【００７９】
そのようなＡＭＯｘ触媒は、ＳＣＲ触媒を含む排ガス処理システムにおいて有用である。その全体の内容が参照によって組み込まれる、本出願の譲受人に譲渡された米国特許第５５１６４９７号明細書(United States Patent No. 5,516,497)で議論されているように、酸素、窒素酸化物およびアンモニアを含有するガス流を、第１および第２の触媒に順次通過させることができ、ここで、第１の触媒は、窒素酸化物の還元を助長し、第２の触媒は、過剰のアンモニアの酸化または分解を助長する。したがって、第１の触媒は、ＳＣＲ触媒であってよく、かつ第２の触媒は、任意にゼオライトを含むＡＭＯｘ触媒および／またはＳＣＲ＋ＡＭＯｘの一体型触媒であってよい。
【００８０】
ＡＭＯｘ触媒組成物は、フロースルー型基材またはウォールフロー型フィルター基材上にコーティングすることができる。ウォールフロー型フィルター基材が利用される場合、得られるシステムは、ガス状汚染物質と一緒に粒子状物質を除去することができる。ウォールフロー型フィルター基材は、コージエライト、チタン酸アルミニウムまたは炭化ケイ素といった当該技術分野で一般に知られている材料でできていてよい。ウォールフロー型フィルター基材上への触媒組成物の負荷量は、気孔率および壁厚といった基材特性に依存し、典型的にはフロースルー型基材上への負荷量よりも低くなることが理解されるであろう。
【００８１】
１つ以上の実施形態では、アンモニア生成・炭化水素酸化触媒、ＴＷＣ触媒およびＳＣＲ触媒は、別個の基材上に設置される。本明細書で用いられる「基材」という用語は、触媒材料が、典型的にはウォッシュコートの形態で置かれるモノリス材料を指す。ウォッシュコートは、触媒の特定の固体含有量（例えば３０〜９０重量％）を液体中に含有するスラリーを調製し、次いでこれを基材上にコーティングし、乾燥してウォッシュコート層を提供することによって形成される。本明細書で用いられる「ウォッシュコート」という用語は、処理されるガス流の通過を可能にするのに十分多孔質である基材材料、例えばハニカム型のキャリア部材に適用された触媒材料または他の材料の薄くて粘着性のコーティングの技術におけるその通常の意味を有する。
【００８２】
１つ以上の実施形態では、基材は、フロースルー型ハニカムモノリスまたはパティキュレートフィルターのうちの１つ以上から選択され、触媒材料は、ウォッシュコートとして基材に適用される。
【００８３】
１つ以上の実施形態では、基材は、ハニカム構造を有するセラミック基材または金属基材である。任意の適切な基材、例えば、通路を流体が流通することができるように基材の入口面または出口面から貫通して延在する微細で平行なガス流路を有するタイプのモノリス基材を用いることができる。流体入口から流体出口への本質的に真っ直ぐな経路である通路の画定は、この通路を流れるガスが触媒材料と接触するように触媒材料がウォッシュコートとしてコーティングされている壁によって行われる。モノリス基材の流路は、薄壁チャネルであり、これらは、台形、長方形、正方形、正弦波形、六角形、楕円形、円形等といった任意の適切な断面形状およびサイズを有していてよい。そのような構造は、断面積１平方インチ当たり約６０〜約９００以上のガス入口開口部（すなわちセル）を含むことができる。
【００８４】
金属基材は、チャネル壁に開口部または「打抜き部(punch-outs)」を有するものといった任意の金属基材を含むことができる。セラミック基材は、任意の適切な耐火性材料、例えばコージエライト、コージエライト−α−アルミナ、窒化ケイ素、ジルコン−ムライト、スポジュメン、アルミナ−シリカ−マグネシア、ケイ酸ジルコン、シリマナイト、ケイ酸マグネシウム、ジルコン、ペタライト、α−アルミナ、アルミノシリケート等でできていてよい。
【００８５】
本発明の実施形態の触媒材料に有用な基材は、実際は金属製であってもよく、１つ以上の金属または金属合金で構成されていてもよい。金属製基材は、ペレット、波形シートまたはモノリス形態といった様々な形状で用いてもよい。金属製基材の具体例には、耐熱性の卑金属合金、特に、鉄が実質的なまたは主要な成分であるものが含まれる。そのような合金は、ニッケル、クロムおよびアルミニウムのうちの１つ以上を含有していてよく、これらの金属の合計は、有利には少なくとも約１５重量％の合金、例えば、約１０〜２５重量％のクロム、約１〜８重量％のアルミニウムおよび約０〜２０重量％のニッケルからなり得る。
【００８６】
基材がパティキュレートフィルターである１つ以上の実施形態では、パティキュレートフィルターは、ガソリンパティキュレートフィルターおよびスートフィルターから選択されることができる。本明細書で用いられる「パティキュレートフィルター」および「スートフィルター」という用語は、排ガス流、例えばスートから粒子状物質を除去するように設計されたフィルターを指す。パティキュレートフィルターには、ハニカムウォールフロー型フィルター、部分濾過フィルター、ワイヤメッシュフィルター、巻回ファイバーフィルター、焼結金属フィルターおよびフォームフィルターが含まれるが、これらに限定されない。
【００８７】
具体的な実施形態では、パティキュレートフィルターは、触媒付スートフィルター（ＣＳＦ）である。触媒付ＣＳＦは、トラップされたスートを燃焼および／またはＮＯをＮＯ２に酸化するための白金族金属を含有するウォッシュコート層でコーティングされた基材を含む。触媒付ＣＳＦは、未燃炭化水素と、ある程度の粒子状物質とを燃焼するために、白金族金属および１つ以上の高表面積の耐火性金属酸化物担体（例えばアルミナ、シリカ、シリカアルミナ、ジルコニア、ジルコニアアルミナおよびセリア−ジルコニア）でコーティングされる。
【００８８】
１つ以上の実施形態の触媒材料を担持するのに有用なウォールフロー型基材は、基材の長手方向軸に沿って延在する複数の微細で実質的に平行なガス流路を有する。典型的には、各通路は、基材本体の一端で塞がれ、反対側の端面で塞がれた通路が交互に備わっている。そのようなモノリス基材は、断面積１平方インチ当たり約９００までまたはそれより多い流路（または「セル」）を含むことができるが、それよりもはるかに少ない基材を用いてもよい。例えば、基材は、１平方インチ当たり約７〜６００、より一般的には約１００〜４００のセル数（「ｃｐｓｉ」）を有することができる。本発明の実施形態で用いられる多孔質ウォールフロー型フィルターは、前記要素の壁がその上に白金族金属を有するかまたはその中に含めるという点で触媒の働きをすることができる。触媒材料は、要素壁の入口側のみ、出口側のみ、入口側と出口側の両方に存在してもよく、または壁自体が触媒材料のすべてもしくは一部からなっていてもよい。別の実施形態では、本発明は、１つ以上のウォッシュコート層の触媒材料の使用と、要素の入口壁および／または出口壁の１つ以上の触媒材料のウォッシュコート層の組合せの使用とを含むことができる。
【００８９】
図２は、複数の通路５２を有するウォールフロー型フィルター基材５０を示す。通路は、フィルター基材のチャネル壁５３によって管状に囲まれている。基材は、入口端部５４および出口端部５６を有する。通路は交互に、入口端部では入口プラグ５８により塞がれ、かつ出口端部では出口プラグ６０によりにより塞がれて、入口端部５４と出口端部５６とで対向するチェッカーボードパターンを形成する。ガス流６２が、塞がれていないチャネル入口６４を通って入り、出口プラグ６０によって止められて、チャネル壁５３（これらは多孔質である）を通じて出口側６６に向かって拡散する。ガスは、入口プラグ５８があるために壁の入口側に戻ることはできない。
【００９０】
１つ以上の実施形態では、アンモニア生成・炭化水素酸化触媒、ＴＷＣ触媒およびＳＣＲ触媒は、別個の基材上に設置される。例えば、そのような実施形態では、アンモニア生成・炭化水素酸化触媒は、フロースルー型基材上に設置してよく、ＴＷＣ触媒は、第２の別個のフロースルー型基材上に設置してよく、かつＳＣＲ触媒は、第３の別個のフロースルー型基材上に設置してよい。他の実施形態では、アンモニア生成・炭化水素酸化触媒は、フロースルー型基材上に設置してよく、ＴＷＣ触媒は、第２の別個のフロースルー型基材上に設置してよく、かつＳＣＲ触媒は、ウォールフロー型フィルター上に設置してよい（すなわちフィルター上のＳＣＲ）。さらに別の実施形態では、アンモニア生成・炭化水素酸化触媒は、パティキュレートフィルター上に設置してよく、ＴＷＣ触媒は、フロースルー型基材上に設置してよく、かつＳＣＲ触媒は、第２の別個のフロースルー型基材上に設置してよい。１つ以上の実施形態では、ＴＷＣ触媒は、パティキュレートフィルター上に設置してよい。
【００９１】
１つ以上の実施形態では、ＳＣＲ触媒は、ウォールフロー型フィルター上に配置される。他の実施形態では、ＳＣＲ触媒は、フロースルー型基材上に配置される。
【００９２】
アンモニア生成・炭化水素酸化触媒、ＴＷＣ触媒およびＳＣＲ触媒が別個の基材上にある実施形態が、より具体的に図３に示される。図３を参照すると、図示される排ガス処理システム３００の一部は、軸方向にゾーン化された配置であって、ここで、アンモニア生成・炭化水素酸化触媒３１０は、ＴＷＣ触媒３２０の上流に位置し、これはＳＣＲ触媒３４０の上流に位置し、これらの触媒は、別個の基材、第１の基材３０５、第２の基材３２５および第３の基材３３５上にある。アンモニア生成・炭化水素酸化触媒３１０は、第１の基材３０５上に配置され、ＴＷＣ触媒３２０は、別個の第２の基材３２５上に配置され、かつＳＣＲ触媒３４０は、別個の第３の基材３３５上に配置される。第１の基材３０５、第２の基材３２５および第３の基材３３５のそれぞれは、同じ材料または異なる材料から構成されていてよい。第１の基材３０５は、軸長さＬ１を画定する入口端部３１５と出口端部３１６とを有する。第２の基材３２５は、軸長さＬ２を画定する入口端部３３２と出口端部３３４とを有する。第３の基材３３５は、軸長さＬ３を画定する入口端部３４５と出口端部３４６とを有する。１つ以上の実施形態では、第１の基材３０５、第２の基材３２５および第３の基材３３５のそれぞれは、一般的に、ハニカム基材の複数のチャネル３５０を含み、そのうちの１つのチャネルのみが、明確にするために横断面図で示される。アンモニア生成・炭化水素酸化触媒３１０は、第１の基材３０５の入口端部３１５から第１の基材３０５の軸長さ全体Ｌ１にわたり出口端部３１６まで延在する。アンモニア生成・炭化水素酸化触媒３１０の長さは、図３の第１のゾーン長さ３０５ａとして示される。ＴＷＣ触媒３２０は、第２の基材３２５の入口端部３３２から第２の基材３２５の軸長さ全体Ｌ２にわたり出口端部３３４まで延在する。ＳＣＲ触媒３４０は、第３の基材３３５の出口端部３４６から第３の基材３３５の軸長さ全体Ｌ３にわたり入口端部３４４まで延在する。ＳＣＲ触媒３４０は、図３の第３のゾーン長さ３３５ａを画定する。基材のゾーン長さ３０５ａ、第２の基材のゾーン長さ３２５ａおよび第３の基材のゾーン長さ３３５ａは変更可能であることが理解されるであろう。
【００９３】
１つ以上の実施形態では、アンモニア生成・炭化水素酸化触媒、ＴＷＣ触媒およびＳＣＲ触媒は、単一の基材上に設置されることができる。単一の基材上では、ゾーン化されたシステムおよび層状化されたシステムのデザインが含まれ得る。
【００９４】
他の実施形態では、アンモニア生成・炭化水素酸化触媒とＴＷＣ触媒とは、第１の基材上にあり、かつＳＣＲ触媒は、第１の基材の下流の別個の基材上にある。１つ以上の実施形態では、アンモニア生成・炭化水素酸化触媒は、同じ基材上のＴＷＣ触媒の上流で軸方向にゾーン化されるとともに、ＳＣＲ触媒は、別個の下流の基材上にある。
【００９５】
１つ以上の実施形態では、アンモニア生成・炭化水素酸化触媒、ＴＷＣ触媒およびＳＣＲ触媒は、軸方向にゾーン化された構成で単一の基材上に配列される。本明細書で用いられる「軸方向にゾーン化された」という用語は、上流ゾーンと下流ゾーンとの相対する位置を指す。軸方向とは、上流ゾーンと下流ゾーンとが互いに隣接して位置するように並んでいることを意味する。そのような実施形態は、図４Ａ〜４Ｆを参照することによって、より容易に理解され得る。
【００９６】
図４Ａを参照すると、軸方向にゾーン化されたシステム４００の例示的な実施形態が示される。アンモニア生成・炭化水素酸化触媒４１０は、共通の基材４６０上でＳＣＲ触媒４３０の上流に位置するＴＷＣ触媒４２０の上流に位置する。基材４６０は、軸長さＬを画定する入口端部４４０と出口端部４７０とを有する。１つの以上の実施形態では、基材４６０は、一般的に、ハニカム基材の複数のチャネル４５０を含み、そのうちの１つのチャネルのみが、明確にするために横断面図で示される。アンモニア生成・炭化水素酸化触媒４１０は、基材４６０の入口端部４４０から基材４６０の軸長さ全体Ｌに満たない長さで延在する。アンモニア生成・炭化水素酸化触媒４１０の長さは、図４の第１のゾーン長さ４１０ａとして示される。ＴＷＣ触媒４２０は、アンモニア生成・炭化水素酸化触媒４１０とＳＣＲ触媒４３０との間で基材４６０の軸長さ全体Ｌに満たない長さで延在する。ＴＷＣ触媒４２０の長さは、図４Ａの第２のゾーン長さ４２０ａとして示される。ＳＣＲ触媒４３０は、基材４６０の出口端部４７０から基材４６０の軸長さ全体Ｌに満たない長さで延在する。ＳＣＲ触媒４３０の長さは、図４の第３のゾーン長さ４３０ａとして示される。１つ以上の実施形態では、図４Ａに示されるように、アンモニア生成・炭化水素酸化触媒４１０は、ＴＷＣ触媒４２０に直接接触しており、これはＳＣＲ触媒４３０に直接隣接している。
【００９７】
さらに別の実施形態では、図４Ｂに示されるように、アンモニア生成・炭化水素酸化触媒、ＴＷＣ触媒および／またはＳＣＲ触媒の間にギャップ（空間ギャップ）が存在する。図４Ｂを参照すると、軸方向にゾーン化されたシステム４０１の例示的な実施形態が示される。アンモニア生成・炭化水素酸化触媒４１１は、共通の基材４６１上でＳＣＲ触媒４３１の上流に位置するＴＷＣ触媒４２１の上流に位置する。基材４６１は、軸長さＬ１を画定する入口端部４４１と出口端部４７１とを有する。１つの以上の実施形態では、基材４６１は、一般的に、ハニカム基材の複数のチャネル４５１を含み、そのうちの１つのチャネルのみが、明確にするために横断面図で示される。アンモニア生成・炭化水素酸化触媒４１１は、基材４６１の入口端部４４１から基材４６１の軸長さ全体Ｌ１に満たない長さで延在する。アンモニア生成・炭化水素酸化触媒４１１の長さは、図４Ｂの第１のゾーン長さ４１１ａとして示される。ＴＷＣ触媒４２１は、アンモニア生成・炭化水素酸化触媒４１１とＳＣＲ触媒４３１との間で基材４６１の軸長さ全体Ｌ１に満たない長さで延在する。ＴＷＣ触媒４２１の長さは、図４Ｂの第２のゾーン長さ４２１ａとして示される。図示されるように、アンモニア生成・炭化水素酸化触媒４１１とＴＷＣ触媒４２１との間にはギャップｇ１が存在する。ＳＣＲ触媒４３１は、基材４６１の出口端部４７１から基材４６１の軸長さ全体Ｌに満たない長さで延在する。ＳＣＲ触媒４３１の長さは、図４Ａの第２のゾーン長さ４３１ａとして示される。図示されるように、ＴＷＣ触媒４２１とＳＣＲ触媒４３１との間にはギャップｇ２が存在する。
【００９８】
他の実施形態では、図４Ｃ〜４Ｆに示されるように、当業者であれば、アンモニア生成・炭化水素酸化触媒、ＴＷＣ触媒および／またはＳＣＲ触媒が、少なくとも部分的に重なってもよいことを理解するであろう。例えば、図４Ｃに示されるように、１つ以上の実施形態では、アンモニア生成・炭化水素酸化触媒４１２は、ＴＷＣ触媒４２２と少なくとも部分的に重なっている。より具体的には、図４Ｃを参照すると、軸方向にゾーン化されたシステム４０２の例示的な実施形態が示される。アンモニア生成・炭化水素酸化触媒４１２は、共通の基材４６２上でＳＣＲ触媒４３２の上流に位置するＴＷＣ触媒４２２の上流に位置する。基材４６２は、軸長さＬ２を画定する入口端部４４２と出口端部４７２とを有する。１つの以上の実施形態では、基材４６２は、一般的に、ハニカム基材の複数のチャネル４５２を含み、そのうちの１つのチャネルのみが、明確にするために横断面図で示される。アンモニア生成・炭化水素酸化触媒４１２は、基材４６２の入口端部４４２から基材４６２の軸長さ全体Ｌ２に満たない長さで延在する。アンモニア生成・炭化水素酸化触媒４１２の長さは、図４Ｃの第１のゾーン長さ４１２ａとして示される。ＴＷＣ触媒４２２は、アンモニア生成・炭化水素酸化触媒４１２とＳＣＲ触媒４３２との間で基材４６２の軸長さ全体Ｌ２に満たない長さで延在する。ＴＷＣ触媒４２２の長さは、図４Ｂの第２のゾーン長さ４２２ａとして示される。図示されるように、アンモニア生成・炭化水素酸化触媒４１２は、ＴＷＣ触媒４２２と少なくとも部分的に重なっている。重なっている部分ｏ１の長さは変化してよい。ＳＣＲ触媒４３２は、基材４６２の出口端部４７２から基材４６２の軸長さ全体Ｌ２に満たない長さで延在する。ＳＣＲ触媒４３２の長さは、図４Ｃの第２のゾーン長さ４３２ａとして示される。
【００９９】
他の実施形態では、図４Ｄに示されるにように、ＴＷＣ触媒４２３は、アンモニア生成・炭化水素酸化触媒４１３と少なくとも部分的に重なっている。より具体的には、図４Ｄを参照すると、軸方向にゾーン化されたシステム４０３の例示的な実施形態が示される。アンモニア生成・炭化水素酸化触媒４１３は、共通の基材４６３上でＳＣＲ触媒４３３の上流に位置するＴＷＣ触媒４２３の上流に位置する。基材４６３は、軸長さＬ３を画定する入口端部４４３と出口端部４７３とを有する。１つの以上の実施形態では、基材４６３は、一般的に、ハニカム基材の複数のチャネル４５３を含み、そのうちの１つのチャネルのみが、明確にするために横断面図で示される。アンモニア生成・炭化水素酸化触媒４１３は、基材４６３の入口端部４４３から基材４６３の軸長さ全体Ｌ３に満たない長さで延在する。アンモニア生成・炭化水素酸化触媒４１３の長さは、図４Ｄの第１のゾーン長さ４１３ａとして示される。ＴＷＣ触媒４２３は、アンモニア生成・炭化水素酸化触媒４１３とＳＣＲ触媒４３３との間で基材４６３の軸長さ全体Ｌ３に満たない長さで延在する。ＴＷＣ触媒４２３の長さは、図４Ｄの第２のゾーン長さ４２３ａとして示される。図示されるように、ＴＷＣ触媒４２３は、アンモニア生成・炭化水素酸化触媒４１３と少なくとも部分的に重なっている。重なっている部分ｏ２の長さは変化してよい。ＳＣＲ触媒４３３は、基材４６３の出口端部４７３から基材４６３の軸長さ全体Ｌ３に満たない長さで延在する。ＳＣＲ触媒４３３の長さは、図４Ｄの第２のゾーン長さ４３３ａとして示される。
【０１００】
さらに別の実施形態では、図４Ｅに示されるにように、ＴＷＣ触媒４２４は、ＳＣＲ触媒４３４と少なくとも部分的に重なっている。より具体的には、図４Ｅを参照すると、軸方向にゾーン化されたシステム４０４の例示的な実施形態が示される。アンモニア生成・炭化水素酸化触媒４１４は、共通の基材４６４上でＳＣＲ触媒４３４の上流に位置するＴＷＣ触媒４２４の上流に位置する。基材４６４は、軸長さＬ４を画定する入口端部４４４と出口端部４７４とを有する。１つの以上の実施形態では、基材４６４は、一般的に、ハニカム基材の複数のチャネル４５４を含み、そのうちの１つのチャネルのみが、明確にするために横断面図で示される。アンモニア生成・炭化水素酸化触媒４１４は、基材４６４の入口端部４４４から基材４６４の軸長さ全体Ｌ４に満たない長さで延在する。アンモニア生成・炭化水素酸化触媒４１４の長さは、図４Ｅの第１のゾーン長さ４１４ａとして示される。ＴＷＣ触媒４２４は、アンモニア生成・炭化水素酸化触媒４１４とＳＣＲ触媒４３４との間で基材４６４の軸長さ全体Ｌ４に満たない長さで延在する。ＴＷＣ触媒４２４の長さは、図４Ｅの第２のゾーン長さ４２４ａとして示される。図示されるように、ＴＷＣ触媒４２４は、ＳＣＲ触媒４３４と少なくとも部分的に重なっている。重なっている部分ｏ３の長さは変化してよい。ＳＣＲ触媒４３４は、基材４６４の出口端部４７４から基材４０９の軸長さ全体Ｌ４に満たない長さで延在する。ＳＣＲ触媒４３４の長さは、図４Ｅの第２のゾーン長さ４３４ａとして示される。
【０１０１】
さらに別の実施形態では、図４Ｆに示されるにように、ＳＣＲ触媒４３５は、ＴＷＣ触媒４２５と少なくとも部分的に重なっている。より具体的には、図４Ｆを参照すると、軸方向にゾーン化されたシステム４０５の例示的な実施形態が示される。アンモニア生成・炭化水素酸化触媒４１５は、共通の基材４６５上でＳＣＲ触媒４３５の上流に位置するＴＷＣ触媒４２５の上流に位置する。基材４６５は、軸長さＬ５を画定する入口端部４４５と出口端部４７５とを有する。１つの以上の実施形態では、基材４６５は、一般的に、ハニカム基材の複数のチャネル４５５を含み、そのうちの１つのチャネルのみが、明確にするために横断面図で示される。アンモニア生成・炭化水素酸化触媒４１５は、基材４６５の入口端部４４５から基材４６５の軸長さ全体Ｌ５に満たない長さで延在する。アンモニア生成・炭化水素酸化触媒４１５の長さは、図４Ｆの第１のゾーン長さ４１５ａとして示される。ＴＷＣ触媒４２５は、アンモニア生成・炭化水素酸化触媒４１５とＳＣＲ触媒４３５との間で基材４６５の軸長さ全体Ｌ５に満たない長さで延在する。ＴＷＣ触媒４２５の長さは、図４Ｆの第２のゾーン長さ４２５ａとして示される。図示されるように、ＳＣＲ触媒４３５は、ＴＷＣ触媒４２５と少なくとも部分的に重なっている。重なっている部分ｏ４の長さは変化してよい。ＳＣＲ触媒４３５は、基材４６５の出口端部４７５から基材４６５の軸長さ全体Ｌ５に満たない長さで延在する。ＳＣＲ触媒４３５の長さは、図４Ｆの第２のゾーン長さ４３５ａとして示される。
【０１０２】
１つ以上の実施形態では、アンモニア生成・炭化水素酸化触媒、ＴＷＣ触媒およびＳＣＲ触媒は、ウォールフロー型フィルターを含む単一の基材上にある。１つ以上の実施形態では、アンモニア生成・炭化水素酸化触媒は、ウォールフロー型フィルターの入口通路にコーティングされ、ＴＷＣ触媒とＳＣＲ触媒とは、ウォールフロー型フィルターの出口通路にコーティングされる。
【０１０３】
図５を参照すると、１つ以上の実施形態のエンジン排気システムは、任意にスリップしたアンモニアに対処するために、ＳＣＲ触媒の下流に配置されたアンモニア酸化触媒をさらに含むことができる。具体的には、図５は、エンジン排気システム５００を示し、これは、ガソリンエンジン５１０の下流に排気導管５１５を介してアンモニア生成・炭化水素酸化触媒５２０と、アンモニア生成・炭化水素酸化触媒５２０の下流に排気導管５２５を介してＴＷＣ触媒５３０と、アンモニア生成・炭化水素酸化触媒５２０およびＴＷＣ触媒５３０の下流に排気導管５３５を介してＳＣＲ触媒物品５４０とを含む。１つ以上の実施形態では、排ガスシステム５００は、ＳＣＲ触媒５４０の下流に排気導管５４５を介して配置された任意の触媒５５０（例えば、アンモニア酸化触媒、ＣＯ酸化触媒等）をさらに含む。当業者であれば、アンモニア生成・炭化水素酸化触媒５２０、ＴＷＣ触媒５３０およびＳＣＲ５４０のうちの１つ以上がフィルター上にあってよいことを理解するであろう。
【０１０４】
図６を参照すると、１つ以上の実施形態のエンジン排ガス処理システムは、ＳＣＲ触媒の上流に配置されたウォールフロー型フィルターをさらに含むことができる。具体的には、図６は、エンジン排気システム６００を示し、これは、ガソリンエンジン６１０の下流に排気導管６１５を介してアンモニア生成・炭化水素酸化触媒６２０と、アンモニア生成・炭化水素酸化触媒６２０の下流に任意の排気導管６２５を介して任意のウォールフロー型フィルター６５０と、アンモニア生成・炭化水素酸化触媒６２０の下流に排気導管６３５を介してＴＷＣ触媒６３０と、ＴＷＣ触媒６３０の下流に排気導管６４５を介してＳＣＲ触媒６４０とを含む。１つ以上の実施形態では、ウォールフロー型フィルター６５０は、その上に配置された第２の三元変換（ＴＷＣ）触媒を有する。他の実施形態では、ウォールフロー型フィルター６５０は、その上に配置されたＴＷＣ触媒６３０ならびにその上に配置されたアンモニア生成・炭化水素酸化触媒６２０を有する。そのような実施形態では、任意の排気導管６２５ならびに排気導管６３５は、エンジン排気システム６００には存在しない。
【０１０５】
限定するものではないが、表１は、１つ以上の実施形態の様々なシステム構成を提示する。エンジンが成分Ａの上流にあり、成分Ａは成分Ｂの上流にあり、成分Ｂは成分Ｃの上流にあり、成分Ｃは成分Ｄの上流にあり、成分Ｄは成分Ｅの上流にあるように（存在する場合）、各成分は、排気導管を介して隣の成分に接続されていることに留置されたい。
【０１０６】
【表１】
2018524507.tif 000003
【０１０７】
当業者であれば認識するように、表１に列記される構成について、成分Ａ、Ｂ、Ｃ、ＤまたはＥは、パティキュレートフィルター上に配置することができる。
【０１０８】
エンジン排気を処理する方法：
本発明の別の態様は、エンジンの排ガス流を処理する方法に関する。１つ以上の実施形態では、ガソリンエンジンのエンジン排ガス流を処理する方法は、エンジン排ガス流を、１つ以上の実施形態のアンモニア生成・炭化水素酸化触媒の上に流すことと、排ガス流を、アンモニア生成・炭化水素酸化触媒の下流の三元変換触媒（ＴＷＣ）と、ＴＷＣ触媒の下流の選択的接触還元（ＳＣＲ）触媒とに導くこととを含む。
【０１０９】
本発明のさらに別の態様は、エンジンの排ガス流を処理する方法に関する。１つ以上の実施形態では、ガソリンエンジンのエンジン排ガス流を処理する方法は、エンジン排ガス流を、アンモニア生成・炭化水素酸化触媒上に流すことと、排ガス流を、アンモニア生成触媒の下流の三元変換（ＴＷＣ）触媒に導くことと、排ガス流を、ＴＷＣ触媒の下流の１つ以上の実施形態のアンモニア生成・炭化水素酸化触媒に導き、次いでＴＷＣ触媒の下流の選択的接触還元（ＳＣＲ）触媒に導くこととを含む。
【０１１０】
ここから、本発明を以下の実施例を参照して説明する。本発明のいくつかの例示的な実施形態を説明する前に、本発明は、以下の説明に記載される構成またはプロセスステップの詳細に限定されないことを理解されたい。本発明は、他の実施形態が可能であり、かつ様々な手法で実行または実施されることが可能である。
【０１１１】
実施例
実施例１−触媒１Ａ〜１Ｅ、３Ｂ、３Ｃの調製
触媒は、活性γ−アルミナ、白金およびパラジウムを、表２に規定される異なる白金およびパラジウム負荷量で含有していた。硝酸パラジウムの形態のＰｄと、白金アミン溶液の形態のＰｔとを、従来の初期湿式技術によってγ−Ａｌ２Ｏ３上に含浸させた。この触媒を、９００セル／平方インチ（ｃｐｓｉ）のセル密度および２．５ミルの壁厚を有するフロースルー型モノリス基材キャリア上にコーティングした。空気中で５５０℃にて１時間焼成した後の全ウォッシュコート負荷量は、約１．８ｇ／ｉｎ３であった。
【０１１２】
実施例２−比較例１Ｆの調製
触媒は、活性γ−アルミナ、ジルコニア、ランタナ、ネオジミア、ストロンチアおよびパラジウムを、触媒の焼成重量に対して、それぞれ約６７％、５％、１０％、９％、５％および３．８％の濃度で含有していた。硝酸パラジウムの形態のＰｄを、従来の初期湿式技術によってγ−Ａｌ２Ｏ３上に含浸させた。この触媒を、９００セル／平方インチ（ｃｐｓｉ）のセル密度および２．５ミルの壁厚を有するフロースルー型モノリス基材キャリア上にコーティングした。空気中で５５０℃にて１時間焼成した後の全ウォッシュコート負荷量は、約１．８ｇ／ｉｎ３であった。
【０１１３】
【表２】
2018524507.tif 000004
【０１１４】
実施例３−ＨＣ変換効率
実施例１のサンプル１Ａ〜１ＦのＨＣ変換効率を、９５０℃で４０時間エージングした後に試験した。２１５〜２７５℃の温度でのリーン条件におけるＨＣ変換効率を測定し、結果を図７に提示する。Ｐｔ／Ｐｄ比が増加するにつれて、ＨＣ変換率が増加した。Ｐｄ単独のサンプルは、最も低いＨＣ変換率を示した。約１０／１のＰｔ／Ｐｄの実施例１Ａおよび４／１のＰｔ／Ｐｄの実施例１Ｂは、最も高いＨＣ変換率を示した。両サンプルは、２１５℃で９９．５％のＨＣ変換率を達成した。
【０１１５】
実施例２のようなリーン条件におけるＨＣ変換効率を、下記表３に提示される、２７０、１９８または１３２ｇ／ｆｔ３の様々な全ＰＧＭ負荷量および約１０／１のＰｔ／Ｐｄ比を有するサンプルについて測定した。
【０１１６】
【表３】
2018524507.tif 000005
【０１１７】
実施例１のサンプル１Ａ、３Ｂ、３Ｃおよび１ＦのＨＣ変換効率を、９５０℃にて４０時間エージングした後に試験した。図８に示されるように、約１０／１のＰｔ／Ｐｄ比を維持しながら、全ＰＧＭ負荷量を２７０から１９８ｇ／ｆｔ３または１３２ｇ／ｆｔ３に低下させても、ＨＣ変換率は僅かしか減少しなかった。２１５℃で、１９８ｇ／ｆｔ３の実施例３Ｂは、ＨＣを９８．７％変換し、１３２ｇ／ｆｔ３の実施例３Ｃは、ＨＣを９７．６％変換した。これらのサンプルによって示されるＨＣ変換率は、白金を有さない比較例１Ｆの変換率よりもはるかに高かった。
【０１１８】
実施例４−ＮＯｘからＮＨ３への変換効率
実施例１Ａ〜１ＦのＮＯｘからＮＨ３への変換効率を、７５０℃にて２．５時間デグリーニングした後、そして９５０℃にて４０時間エージングした後に評価した。触媒は、ＦＴＩＲ分析機器を備えた反応器試験装置で評価した。評価は、６０秒間のリーンガス曝露に続いて６０秒間のリッチガス曝露のサイクルにより行った。フィードガスは、ＮＯ、炭化水素、ＣＯ、ＣＯ２、Ｈ２ＯおよびＮ２を含有していた。リッチガスのλ値は、０．９７であった。温度は、リーン運転時は３５５℃であり、リッチ運転時は４５０℃であった。
【０１１９】
２７０ｇ／ｆｔ３の同じ全ＰＧＭ負荷量で、Ｐｔ／Ｐｄ比が増加するにつれて、ＮＯｘからＮＨ３への変換効率が増加した。９５０℃でエージングした後、実施例１Ａ（約１０／１のＰｔ／Ｐｄ）および実施例１Ｂ（４／１のＰｔ／Ｐｄ）の両方は、リッチλ値が０．９７に等しくなったときにＮＯｘをＮＨ３にほぼ１００％変換した（図９）。７５０℃でデグリーニングした後、実施例１Ａ（約１０／１のＰｔ／Ｐｄ）および実施例１Ｂ（４／１のＰｔ／Ｐｄ）の両方は、λ値０．９７でＮＯｘをＮＨ３にほぼ１００％変換した（図１０）。ＰｄまたはＰｄのみの触媒に富んだＰｔ／Ｐｄ／Ａｌ２Ｏ３触媒が示したのは、ＮＯｘからＮＨ３への変換効率が劣るだけでなく、ＰｄＯが還元剤（Ｈ２／ＣＯ）を消費することに基づきリーンからリッチへの移行中にＮＨ３形成に遅延が生まれたことである。
【０１２０】
実施例５−Ｐｔ／Ａｌ２Ｏ３、Ｐｄ／Ａｌ２Ｏ３およびＰｔ，Ｐｄ／Ａｌ２Ｏ３粉末サンプルの調製
表４に列記される量に従った、白金アミン溶液の形態のＰｔと、硝酸パラジウムの形態のＰｄとを、従来の初期湿式技術によってγ−Ａｌ２Ｏ３上に含浸させた。サンプルを１２０℃で８時間乾燥し、続いて５５０℃で４時間焼成した。
【０１２１】
【表４】
2018524507.tif 000006
【０１２２】
実施例６−Ｈ２昇温還元（ＴＰＲ）測定
実施例５のサンプルの還元可能性を、Ｈ２−ＴＰＲによって測定した。測定前にサンプルを、４％のＯ２／Ｈｅ中で４５０℃にて２０分間処理し、次いでＨｅ（ｇ）中で−５０℃まで冷却した。ＴＰＲを、１％のＨ２／Ｎ２の存在下に１０℃／分の速度で−５０〜７００℃までの上昇温度で測定した。各サンプルの１グラム当たりの還元に消費されたＨ２量を、図１１Ａおよび１１Ｂにプロットした。各サンプルを、７５０℃で２．５時間デグリーニングした後（図１１Ａ）、さらにはＮ２で平衡をとった２％のＯ２および１０％のＨ２Ｏ中で９５０℃にて４０時間エージングした後（図１１Ｂ）に測定した。
【０１２３】
図１１Ａおよび１１Ｂに示されるように、様々なＰｔ／Ｐｄ比での実施例５のサンプルに関するＨ２−ＴＰＲ研究により、Ｐｔ／Ａｌ２Ｏ３およびＰｔ／Ｐｄ／Ａｌ２Ｏ３のサンプル（該サンプルはＰｔに富んでいる）（１０／１および４／１のＰｔ／Ｐｄ比）が、最少量のＨ２を消費することが実証された。他方で、Ｐｄ／Ａｌ２Ｏ３およびＰｄに富んでいるＰｔ／Ｐｄ／Ａｌ２Ｏ３（１／１および１／４のＰｔ／Ｐｄ比）は、多量のＨ２を消費した。デグリーニングされたＰｄ／Ａｌ２Ｏ３、１／１および１／４のＰｔ／Ｐｄ／Ａｌ２Ｏ３によるＨ２消費量は、すべてのＰｄＯがＰｄに還元されたという仮定に基づき計算されたＨ２消費量に類似していた。エージングされたＰｄ／Ａｌ２Ｏ３および１／４のＰｔ／Ｐｄ／Ａｌ２Ｏ３によるＨ２消費量は、計算値よりも低いが、それらの値は、Ｐｔに富んでいるＰｔ／Ｐｄ／Ａｌ２Ｏ３の値よりも有意に高く、かつＨ２消費は、Ｐｄ負荷量が増加するにつれて線形に増加する。異なるＰｔ／Ｐｄ比におけるＰｔ／Ｐｄ／Ａｌ２Ｏ３によるＨ２消費は、ＮＯｘからＮＨ３への変換試験において観察されるＮＨ３形成の遅延と一致していた。
【０１２４】
本明細書全体を通して、「１つの実施形態」、「特定の実施形態」、「１つ以上の実施形態」または「（ある）実施形態」への言及は、実施形態に関連して記載された特定の特徴、構造、材料または特性が、本発明の少なくとも１つの実施形態に含まれることを意味する。したがって、本明細書全体を通しての様々な箇所における「１つ以上の実施形態では」、「特定の実施形態では」、「１つの実施形態では」または「（ある）実施形態では」などの文言が出現しても、必ずしも本発明の同じ実施形態を指しているとは限らない。さらに、個別の特徴、構造、材料または特性は、１つ以上の実施形態において任意の適切な形で組み合わせることができる。
【０１２５】
特定の実施形態を参照して本発明を説明してきたが、これらの実施形態は、本発明の原理および用途の単なる例示であることを理解されたい。本発明の精神および範囲から逸脱することなく、本発明の方法および装置に対して様々な変形および変更が可能であることは、当業者には明らかである。したがって、本発明は、添付の特許請求の範囲およびそれらの等価物の範囲内にある変形および変更を含むことが意図される。
【符号の説明】
【０１２６】
１００  エンジン排気システム、  １１０  ガソリンエンジン、  １１５  排気導管、  １２０  アンモニア生成・炭化水素酸化触媒、  １２５  排気導管、  １３０  ＴＷＣ触媒、  １３５  排気導管、  １４０  ＳＣＲ触媒物品、  ５０  ウォールフロー型フィルター基材、  ５２  複数の通路、  ５３  チャネル壁、  ５４  入口端部、  ５６  出口端部、  ５８  入口プラグ、  ６０  出口プラグ、  ６２  ガス流、  ６４  チャネル入口、  ６６  出口側、  ３００  排ガス処理システム、  ３０５  第１の基材、  ３０５ａ  第１のゾーン長さ、  ３１０  アンモニア生成・炭化水素酸化触媒、  ３１５  入口端部、  ３１６  出口端部、  ３２０  ＴＷＣ触媒、  ３２５  第２の基材、  ３２５ａ  第２のゾーン長さ、  ３３２  入口端部、  ３３４  出口端部、  ３３５  第３の基材、  ３３５ａ  第３のゾーン長さ、  ３４０  ＳＣＲ触媒、  ３４４  入口端部、  ３４６  出口端部、  ３５０  複数のチャネル、  Ｌ１  軸長さ全体、  Ｌ２  軸長さ全体、  Ｌ３  軸長さ全体、  ４００  軸方向にゾーン化されたシステム、  ４１０  アンモニア生成・炭化水素酸化触媒、  ４１０ａ  第１のゾーン長さ、  ４２０  ＴＷＣ触媒、  ４２０ａ  第２のゾーン長さ、  ４３０  ＳＣＲ触媒、  ４３０ａ  第３のゾーン長さ、  ４４０  入口端部、  ４５０  複数のチャネル、  ４６０  基材、  ４７０  出口端部、  Ｌ  軸長さ全体、  ４０１  軸方向にゾーン化されたシステム、  ４１１  アンモニア生成・炭化水素酸化触媒、  ４１１ａ  第１のゾーン長さ、  ４２１  ＴＷＣ触媒、  ４２１ａ  第２のゾーン長さ、  ４３１  ＳＣＲ触媒、  ４３１ａ  第２のゾーン長さ、  ４４１  入口端部、  ４５１  複数のチャネル、  ４６１  基材、  ４７１  出口端部、  ｇ１  ギャップ、  ｇ２  ギャップ、  Ｌ１  軸長さ全体、  ４０２  軸方向にゾーン化されたシステム、  ４１２  アンモニア生成・炭化水素酸化触媒、  ４１２ａ  第１のゾーン長さ、  ４２２  ＴＷＣ触媒、  ４２２ａ  第２のゾーン長さ、  ４３２  ＳＣＲ触媒、  ４３２ａ  第２のゾーン長さ、  ４４２  入口端部、  ４５２  複数のチャネル、  ４６２  基材、  ４７２  出口端部、  ｏ１  重なっている部分、  Ｌ２  軸長さ全体、  ４０３  軸方向にゾーン化されたシステム、  ４１３  アンモニア生成・炭化水素酸化触媒、  ４１３ａ  第１のゾーン長さ、  ４２３  ＴＷＣ触媒、  ４２３ａ  第２のゾーン長さ、  ４３３  ＳＣＲ触媒、  ４３３ａ  第２のゾーン長さ、  ４４３  入口端部、  ４５３  複数のチャネル、  ４６３  基材、  ４７３  出口端部、  ｏ２  重なっている部分、  Ｌ３  軸長さ全体、  ４０４  軸方向にゾーン化されたシステム、  ４１４  アンモニア生成・炭化水素酸化触媒、  ４１４ａ  第１のゾーン長さ、  ４２４  ＴＷＣ触媒、  ４２４ａ  第２のゾーン長さ、  ４３４  ＳＣＲ触媒、  ４３４ａ  第２のゾーン長さ、  ４４４  入口端部、  ４５４  複数のチャネル、  ４６４  基材、  ４７４  出口端部、  ｏ３  重なっている部分、  Ｌ４  軸長さ全体、  ４０５  軸方向にゾーン化されたシステム、  ４１５  アンモニア生成・炭化水素酸化触媒、  ４１５ａ  第１のゾーン長さ、  ４２５  ＴＷＣ触媒、  ４２５ａ  第２のゾーン長さ、  ４３５  ＳＣＲ触媒、  ４３５ａ  第２のゾーン長さ、  ４４５  入口端部、  ４５５  複数の���ャネル、  ４６５  基材、  ４７５  出口端部、  ｏ４  重なっている部分、  Ｌ５  軸長さ全体、  ５００  エンジン排気システム、  ５１０  ガソリンエンジン、  ５１５  排気導管、  ５２０  アンモニア生成・炭化水素酸化触媒、  ５２５  排気導管、  ５３０  ＴＷＣ触媒、  ５３５  排気導管、  ５４０  ＳＣＲ触媒、  ５４５  排気導管、  ５５０  任意の触媒、  ６００  エンジン排気システム、  ６１０  ガソリンエンジン、  ６１５  排気導管、  ６２０  アンモニア生成・炭化水素酸化触媒、  ６２５  排気導管、  ６３０  ＴＷＣ触媒、  ６３５  排気導管、  ６４０  ＳＣＲ触媒、  ６４５  排気導管、  ６５０  任意のウォールフロー型フィルター
【図１】
2018524507.tif 000007
【図２】
2018524507.tif 000008
【図３】
2018524507.tif 000009
【図４Ａ】
2018524507.tif 000010
【図４Ｂ】
2018524507.tif 000011
【図４Ｃ】
2018524507.tif 000012
【図４Ｄ】
2018524507.tif 000013
【図４Ｅ】
2018524507.tif 000014
【図４Ｆ】
2018524507.tif 000015
【図５】
2018524507.tif 000016
【図６】
2018524507.tif 000017
【図７】
2018524507.tif 000018
【図８】
2018524507.tif 000019
【図９】
2018524507.tif 000020
【図１０】
2018524507.tif 000021
【図１１Ａ】
2018524507.tif 000022
【図１１Ｂ】
2018524507.tif 000023
【国際調査報告】
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2018524507.tif 000025