(57)【要約】ゾーン化排気システム  入口、出口及び軸長を有するフロースルー基材と；第１のＳＣＲ触媒を含むＳＣＲゾーンと；（ａ）ＡＳＣゾーン及びＤＯＣゾーン又は（ｂ）ＡＳＣとＤＯＣの混合ゾーンを含む酸化ゾーンとを有し、酸化ゾーンがアンモニア酸化触媒とＤＯＣ触媒とを含み、ＳＣＲゾーンが基材の入口端から基材上に配置され、かつ、入口から基材の軸長未満の長さまで延在しており、ＤＯＣゾーン、又はＡＳＣとＤＯＣの混合ゾーンが出口端から基材上に配置されており、ＤＯＣゾーンが存在する場合、ＡＳＣゾーンがＳＣＲゾーンとＤＯＣゾーンの間に配置されている触媒物品。他の触媒製品において、ＡＳＣゾーンは、ＤＥＣ触媒をさらに含む。アンモニアスリップの量が減少するＳＣＲプロセスにおいて触媒物品を使用する方法も記載されている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
以下を含む触媒物品：
ｉ．        入口と、出口と、軸長とを有するフロースルー基材；
ｉｉ．      第１のＳＣＲ触媒を有し、基材の入口から軸長未満の長さまでの基材上に配置されているＳＣＲゾーン；及び
ｉｉｉ．    ＤＯＣ触媒がアンモニア酸化触媒と比較して高いＰＧＭ濃度（グラム／立方リットル）を有することを条件とする、ＰＧＭ含有アンモニア酸化触媒とＰＧＭ含有ＤＯＣ触媒とを含む酸化ゾーンであって、ＰＧＭ含有アンモニア酸化触媒及びＰＧＭ含有ＤＯＣ触媒が、（ａ）ＡＳＣゾーン及び別個のＤＯＣゾーン又は（ｂ）ＡＳＣとＤＯＣとの混合ゾーン内に配置され、ＤＯＣゾーン又はＡＳＣとＤＯＣとの混合ゾーンが基材の出口端から軸長未満の長さまでの基材上に配置されており、別個のＤＯＣゾーンが存在する場合、ＡＳＣゾーンがＳＣＲゾーンとＤＯＣゾーンとの間に配置される、酸化ゾーン。
【請求項２】
第１のＳＣＲ触媒がＡＳＣゾーン又は混合ＡＳＣ／ＤＯＣゾーンの一部と重なる、請求項１に記載の触媒物品。
【請求項３】
（ａ）ＡＳＣゾーンがアンモニア酸化触媒を含む最下層と、第１のＳＣＲ触媒を含む最上層とを含み、第１のＳＣＲ触媒がＡＳＣゾーンにあるアンモニア酸化触媒の全体を覆い、かつ、（ｂ）ＤＯＣゾーンがアンモニア酸化触媒を含む最下層と、ＤＯＣ触媒を含む最上層とを含み、ＤＯＣ触媒がＤＯＣゾーンにあるアンモニア酸化触媒の全体を覆う、請求項１又は２に記載の触媒物品。
【請求項４】
ＡＳＣゾーンがアンモニア酸化触媒とＤＯＣとの混合物を含む最下層を含み、第１のＳＣＲの一部がまた、ＡＳＣゾーンにあるアンモニア酸化触媒とＤＯＣとの混合物の全体を覆う最上層を形成し、ＤＯＣゾーンがアンモニア酸化触媒とＤＯＣとの混合物を含み、該混合物がＡＳＣゾーン及びＤＯＣゾーン内の基材上に配置されている、請求項１又は２に記載の触媒物品。
【請求項５】
ＡＳＣゾーンがアンモニア酸化触媒とＤＯＣとの混合物を含む最下層を含み、該最下層が基材上に配置されており、第１のＳＣＲの一部がＡＳＣゾーンにある最下層の全体を覆う最上層を形成し、ＤＯＣゾーンがアンモニア酸化触媒とＤＥＣとの混合物を含み、ＤＯＣゾーンにあるアンモニア酸化触媒とＤＯＣとの混合物が基材上に配置されている、請求項１又は２に記載の触媒物品。
【請求項６】
酸化ゾーンがアンモニア酸化触媒とＤＯＣとの混合物を含む最下層と、第１のＳＣＲを含む最上層とを含む混合ＡＳＣ／ＤＯＣゾーンを含み、最上層が最下層全体を覆い、最下層が基材上に配置されている、請求項１又は２に記載の触媒物品。
【請求項７】
第２のＳＣＲ触媒が第１のＳＣＲ触媒の一部を覆い、第２のＳＣＲ触媒が第１のＳＣＲ触媒と同じであるか又は異なっている、請求項１から６のいずれか一項に記載の触媒物品。
【請求項８】
第１のＳＣＲ触媒が第２のＳＣＲ触媒の一部を覆い、第２のＳＣＲ触媒が第１のＳＣＲ触媒と同じであるか又は異なっている、請求項１から６のいずれか一項に記載の触媒物品。
【請求項９】
第２のＳＣＲ触媒が第１のＳＣＲ触媒とは異なる活性触媒を含む、請求項７又は８に記載の触媒物品。
【請求項１０】
第２のＳＣＲ触媒が第１のＳＣＲ触媒とは異なる担持量を有する、請求項７又は８に記載の触媒物品。
【請求項１１】
ＡＳＣゾーンが第１のＳＣＲ触媒、第２のＳＣＲ触媒、及びアンモニア酸化触媒を含む、請求項７、８、９又は１０に記載の触媒物品。
【請求項１２】
ＡＳＣゾーンがアンモニア酸化触媒を含む最下層、第１の酸化触媒を含む中間層、及び第２のＳＣＲ触媒を含む第３の層を含む、請求項７から１１のいずれか一項に記載の触媒物品。
【請求項１３】
ＡＳＣゾーンがアンモニア酸化触媒とＤＯＣとの混合物を含む最下層、第１の酸化触媒を含む中間層、及び第２のＳＣＲ触媒を含む第３の層を含む、請求項７から１１のいずれか一項に記載の触媒物品。
【請求項１４】
ＳＣＲゾーンが第１のＳＣＲ触媒と第２のＳＣＲ触媒とを含み、第２のＳＣＲ触媒がＳＣＲゾーンにある第１のＳＣＲ触媒の一部と重なり、混合ＡＳＣ／ＤＯＣゾーンが、アンモニア酸化触媒とＤＯＣとの混合物を含む最下層であって基材上に配置されている最下層と、混合ＡＳＣ／ＤＯＣゾーンにある最下層の全体を覆う第２のＳＣＲを含む最上層とを含む、請求項７から１３のいずれか一項に記載の触媒物品。
【請求項１５】
ＡＳＣがアンモニア酸化触媒を含む下層とＳＣＲ触媒を含む上層とを含む二重層を含む、請求項１から１４のいずれか一項に記載の触媒物品。
【請求項１６】
請求項１から１５のいずれか一項に記載の触媒物品と、好ましくは触媒物品の上流に、排気ガス中にＮＨ３を生成するか又は排気ガスにＮＨ３を導入する手段とを備える排気システム。
【請求項１７】
ディーゼルエンジンからの排気ガスを請求項１から１６のいずれか一項に記載の触媒物品と接触させることを含む、該エンジンからの排気におけるＡＳＣ選択性及びＤＯＣ能力を伴う低温ＮＯｘ制御を提供する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＳＣＲ、アンモニアスリップ触媒（ＡＳＣ）及びディーゼル酸化触媒（ＤＯＣ）又はディーゼル発熱触媒（ＤＥＣ）活性を併せ持つようにゾーン化された基材に関する。
【背景技術】
【０００２】
ディーゼルエンジン、固定ガスタービン及びその他のシステムにおける炭化水素の燃焼は、ＮＯ（一酸化窒素）及びＮＯ２（二酸化窒素）を含む窒素酸化物（ＮＯｘ）を除去するために処理しなければならない排気ガスを生成する（生成されるＮＯｘの大部分はＮＯである）。
【０００３】
ＮＯｘは、人々の健康問題を多く引き起こすだけでなく、スモッグや酸性雨の形成を含む多くの有害な環境影響を引き起こすことが知られている。排気ガス中のＮＯｘのヒト及び環境への影響を軽減するためには、これらの望ましくない成分を、好ましくは他の有害又は毒性物質を生成しないプロセスによって、排除することが望ましい。
【０００４】
リーンバーン及びディーゼルエンジンで発生する排気ガスは、一般に酸化性である。ＮＯｘを元素窒素（Ｎ２）と水に変換する選択的触媒還元（ＳＣＲ）として知られている方法において、触媒及び還元剤を用いてＮＯｘを選択的に還元する必要がある。ＳＣＲプロセスでは、ガス状還元剤、典型的には無水アンモニア、アンモニア水又は尿素が、排気ガスが触媒と接触する前に排気ガス流に添加される。還元剤は触媒上に吸着され、ＮＯｘは触媒された基材の中又は上を通過する際に還元される。ＮＯｘの変換を最大にするためには、化学量論量より多いアンモニアをガス流に添加することがしばしば必要である。しかし、過剰のアンモニアを大気中に放出することは、人々の健康及び環境に有害であろう。さらに、アンモニアは、特に水溶液形態で苛性である。排気管下流の排気管の領域におけるアンモニア及び水の凝縮は、排気システムを損傷し得る腐食性の混合物を生じる可能性がある。したがって、排気ガス中のアンモニアの放出は止めるべきである。従来型の排気システムの多くでは、アンモニア酸化触媒（アンモニアスリップ触媒又は「ＡＳＣ」としても知られている）がＳＣＲ触媒の下流に設置されており、排気ガス中のアンモニアを窒素に変換することによってアンモニアを除去する。アンモニアスリップ触媒の使用は、典型的なディーゼル駆動サイクルにわたって９０％を超えるＮＯｘ変換を可能にし得る。
【０００５】
ＳＣＲによるＮＯｘ除去と窒素への選択的アンモニア変換の両方を提供する触媒を有することが望ましく、アンモニア変換は車両の駆動サイクル中に広い温度範囲にわたって起こり、最小の窒素酸化物及び亜酸化窒素副生成物が形成される。
【発明の概要】
【０００６】
第１の態様では、本発明は、入口及び出口を含む基材と、第１のＳＣＲ触媒を含む第１のゾーンと、ディーゼル酸化触媒（ＤＯＣ）を含む第２のゾーンとを含む触媒物品に関し、この場合、第１のゾーンは基材の入口側に配置され、第２のゾーンは基材の出口側に配置されている。触媒物品は、アンモニアスリップ触媒（ＡＳＣ）を含む第３のゾーンをさらに含み、この場合、第３のゾーンは、第１のゾーンと第２のゾーンの間に配置されている。アンモニアスリップ触媒（ＡＳＣ）は、（ａ）第１のＳＣＲ触媒又は第２のＳＣＲ触媒と、（ｂ）アンモニア酸化触媒とを含む。触媒物品は、第１のゾーンにおいて尿素又はアンモニアに対し非常に速い反応をもたらし得る。触媒物品は、第１のゾーンにおいて非常に少ないＮＨ３貯蔵量を有することができる。
【０００７】
第２の態様では、本発明は、入口及び出口を含む基材と、第１のＳＣＲ触媒を含む第１のゾーンと、アンモニアスリップ触媒（ＡＳＣ）を含む第２のゾーンとを含む触媒物品に関し、この場合、第１のゾーンは基材の入口側に配置され、第２のゾーンは第１のゾーンのすぐ下流に配置されている。アンモニアスリップ触媒（ＡＳＣ）は、（ａ）第１のＳＣＲ触媒又は第２のＳＣＲ触媒と、（ｂ）アンモニア酸化触媒とを含み得る。触媒物品は、第１のゾーンにおいて尿素又はアンモニアに対し非常に速い反応をもたらし得る。触媒物品は、第１のゾーンにおいて非常に少ないＮＨ３貯蔵量を有することができる。
【０００８】
別の態様では、本発明は、本発明の第１の態様の触媒物品と、ＮＨ３を排気ガスに導入するか又はＮＨ３を排気ガス中に生成するための手段とを含む排気システムに関し、この場合、ＮＨ３を排気ガスに導入するか又はＮＨ３を排気ガス中に生成するための手段は、触媒物品の前に配置されている。
【０００９】
さらに別の態様では、本発明は、本発明の第１の態様の触媒物品と、ＮＨ３を排気ガスに導入するか又はＮＨ３を排気ガス中に生成するための手段とを含む排気システムを含む燃焼源に関し、この場合、ＮＨ３を排気ガスに導入するか又はＮＨ３を排気ガス中に生成するための手段は、触媒物品の前に配置されている。
【００１０】
なお別の態様では、本発明は、アンモニアを含む排気ガスを本発明の第１の態様の触媒物品と接触させることを含む、排気ガス中のＮＨ３からのＮ２Ｏの生成を低減する方法に関する。
【００１１】
別の態様では、本発明は、アンモニアを含む排気ガスを本発明の第１の態様の触媒物品と接触させることを含む、排気ガス中のＮＯｘ生成を低減する方法に関する。
【００１２】
さらに別の態様では、本発明は、炭化水素を含む排気ガスを本発明の第１の態様の触媒物品と接触させることを含む、排気ガス中の炭化水素の生成を低減する方法に関する。
【００１３】
別の態様では、本発明は、入口、出口及び軸長を有するフロースルー基材と；第１のＳＣＲ触媒を含むＳＣＲゾーンと；（ａ）ＡＳＣゾーン及びＤＯＣゾーン又は（ｂ）ＡＳＣとＤＯＣの混合ゾーンを含む酸化ゾーンとを含む触媒物品に関し、この場合、酸化ゾーンはアンモニア酸化触媒とＤＯＣ触媒とを含み、ＳＣＲゾーンは基材の入口端から基材上に配置され、入口から基材の軸長未満の長さまで延在しており、ＤＯＣゾーン、又はＡＳＣとＤＯＣの混合ゾーンは出口端から基材上に配置されており、ＤＯＣゾーンが存在する場合、ＡＳＣゾーンはＳＣＲゾーンとＤＯＣゾーンの間に配置されている。触媒物品は、第２のＳＣＲ触媒をさらに含むことができ、第２のＳＣＲ触媒は酸化ゾーンに配置される。
【００１４】
いくつかの構成では、第１のＳＣＲ触媒の一部は、第２のＳＣＲ触媒の全部又は一部を覆うことができる。他の構成では、第２のＳＣＲ触媒の一部は、第１のＳＣＲ触媒の全部又は一部を覆うことができる。第１と第２のＳＣＲ触媒は、異なる成分を含むことにより、異なる触媒担持量を有することにより、又はその両方により、異なり得る。ＤＯＣは、ＤＥＣでもよい。酸化ゾーンは、アンモニア酸化触媒とＤＯＣ触媒とを含むＡＳＣ／ＤＯＣ組み合わせゾーンを含むことができ、この場合、ＳＣＲゾーンは入口から延在して、ＡＳＣ／ＤＯＣ組み合わせゾーンの一部を覆い、ＡＳＣ／ＤＯＣ組み合わせゾーンは出口から軸長未満の長さまで延在している。ＤＯＣ触媒は、発熱を生じることができ、下流フィルターの受動再生のためのＮＯ２を生成することができる。
【００１５】
別の態様では、本発明は、本発明の第１の態様の触媒物品と、ＮＨ３を排気ガス中に生成するか又はＮＨ３を排気ガスに導入するための手段とを含む排気システムに関する。
【００１６】
なお別の態様では、本発明は、ディーゼルエンジンからの排気における優れたＡＳＣ選択性及びＤＯＣ能力を伴う低温ＮＯｘ制御を提供する方法に関し、この方法は、該エンジンからの排気ガスを本発明の第１の態様の触媒物品と接触させることを含む。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】第１のＳＣＲ触媒がＤＯＣの前の排気ガス流中に配置されている構成を示す。
【図２】第１のＳＣＲ触媒がＡＳＣの前の排気ガス流中に配置され、ＤＯＣがＡＳＣの下流に配置されている一般的な構成を示す。
【図３】第１のＳＣＲ触媒がＡＳＣの前の排気ガス流中に配置され、ＤＯＣがＡＳＣの下流に配置され、ＡＳＣがＳＣＲと酸化触媒とのブレンドである構成を示す。
【図４】第１のＳＣＲ触媒がＡＳＣの前の排気ガス流中に配置され、ＤＯＣがＡＳＣの下流に配置され、ＡＳＣが酸化触媒を含む最下層を有する二重層であり、最上層がＳＣＲ触媒を含んでいる構成を示す。
【図５】第１のＳＣＲ触媒がＡＳＣの前の排気ガス流中に配置され、ＤＯＣがＡＳＣの下流に配置され、ＡＳＣが、酸化触媒を含む最下層の上の最上層にも第１のＳＣＲ触媒の一部が存在する二重層である構成を示す。
【図６】第１のＳＣＲ触媒がＡＳＣの前の排気ガス流中に配置されている構成を示す。
【図７】第１のＳＣＲ触媒がＡＳＣの前の排気ガス流中に配置され、ＡＳＣがＳＣＲと酸化触媒とのブレンドである構成を示す。
【図８】第１のＳＣＲ触媒がＡＳＣの前の排気ガス流中に配置され、ＡＳＣが酸化触媒を含む最下層を有する二重層であり、最上層はＳＣＲ触媒を含んでいる構成を示す。
【図９】第１のＳＣＲ触媒がＡＳＣの前の排気ガス流中に配置され、ＡＳＣが、酸化触媒を含む最下層の上の最上層にも第１のＳＣＲ触媒の一部が存在する二重層である構成を示す。
【図１０】３種類のＳＣＲ触媒について、アンモニア担持レベルに対するＮＯｘ変換量を示すグラフである。
【図１１】第１のＳＣＲ触媒がアンモニア酸化触媒の前の排気ガス流中に配置され、アンモニア酸化触媒の全長ではないが一部を覆っている構成を示す。ＤＯＣは、第１のＳＣＲ触媒によって覆われていないアンモニア酸化触媒の残りの最上部の上方に配置されている。
【図１２】第１のＳＣＲ触媒がアンモニア酸化触媒とＤＯＣとの混合物の前の排気ガス流中に配置され、アンモニア酸化触媒とＤＯＣとの混合物が二段部分を含んでいる構成を示す。
【図１３】第１のＳＣＲ触媒が、アンモニア酸化触媒とＤＯＣとの混合物の前の排気ガス流中に配置されている構成を示す。アンモニア酸化触媒とＤＯＣとの混合物は、ＡＳＣゾーンにある第１のＳＣＲ触媒によって覆われている。
【図１４】第１のＳＣＲ触媒がアンモニア酸化触媒とＤＯＣとの混合物の前の排気ガス流中に配置されている構成を示す。アンモニア酸化触媒とＤＯＣとの混合物は、ＡＳＣ／ＤＯＣ混合ゾーンにある第１のＳＣＲ触媒によって完全に覆われている。
【図１５】第１のＳＣＲ触媒が２つの酸化層の前の排気ガス流中に配置され、第２のＳＣＲ層がこれらの酸化層の上に存在し、かつ、第１のＳＣＲ層の一部を覆っている構成を示す。
【図１６】第１のＳＣＲ触媒が２つの酸化層の前の排気ガス流中に配置され、第２のＳＣＲ層がこれらの酸化層の上に存在し、第１のＳＣＲ層の一部を覆っている構成を示す。
【図１７】第１のＳＣＲ触媒が２つの酸化層の前の排気ガス流中に配置され、第２のＳＣＲ層がこれらの酸化層の上に存在し、かつ、第１のＳＣＲ層が第２のＳＣＲ層の一部を覆っている構成を示す。
【図１８】第１のＳＣＲ触媒が、２段形状を有する混合酸化層の前の排気ガス流中に配置され、第２のＳＣＲ層がこれらの酸化層の上に存在し、かつ、第１のＳＣＲ層の一部を覆っている構成を示す。
【図１９】第１のＳＣＲ触媒が２段形状を有する混合酸化層の前の排気ガス流中に配置され、第２のＳＣＲ層がこれらの酸化層の上に存在し、かつ、第１のＳＣＲ層の一部を覆っている構成を示す。
【図２０】第１のＳＣＲ触媒が２段形状を有する混合酸化層の前の排気ガス流中に配置され、第２のＳＣＲ層がこれらの酸化層の上に存在し、かつ、第１のＳＣＲ層が第２のＳＣＲ層の一部を覆っている構成を示す。
【図２１】第１のＳＣＲ触媒が混合酸化層の前の排気ガス流中に配置され、第２のＳＣＲ層が酸化層の上方に存在し、かつ、ＳＣＲゾーンにある第１のＳＣＲ層の一部を覆っている構成を示す。
【図２２】第１のＳＣＲ触媒が２段形状を有する混合酸化層の前の排気ガス流中に配置され、第２のＳＣＲ層がこれらの酸化層の上方に存在し、かつ、ＡＳＣゾーンにある第１のＳＣＲ層を覆っている構成を示す。
【図２３】第１のＳＣＲ触媒が混合酸化層の前の排気ガス流中に配置され、第２のＳＣＲ層がこれらの酸化層の上に存在し、かつ、第１のＳＣＲ層が混合酸化ゾーンの第２のＳＣＲ層を全部ではなく部分的に覆っている構成を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本明細書及び添付の特許請求の範囲で使用される場合、単数形「ａ」、「ａｎ」及び「ｔｈｅ」は、文脈から判断して明らかにそうでないと分かる以外は、複数の指示物を含む。したがって、例えば「触媒(a catalyst)」と言えば、２つ以上の触媒の混合物などを含む。
【００１９】
本明細書で使用される「アンモニアスリップ」という用語は、ＳＣＲ触媒を通過する未反応アンモニアの量を意味する。
【００２０】
用語「担体」とは、触媒が固定されている材料を意味する。
【００２１】
用語「低アンモニア貯蔵を有する担体」とは、担体１ｍ３当たり０．００１ｍｍｏｌ未満のＮＨ３を貯蔵する担体を意味する。低アンモニア貯蔵を有する担体は好ましくは、ＡＥＩ、ＡＮＡ、ＡＴＳ、ＢＥＡ、ＣＤＯ、ＣＦＩ、ＣＨＡ、ＣＯＮ、ＤＤＲ、ＥＲＩ、ＦＡＵ、ＦＥＲ、ＧＯＮ、ＩＦＲ、ＩＦＷ、ＩＦＹ、ＩＨＷ、ＩＭＦ、ＩＲＮ、ＩＲＹ、ＩＳＶ、ＩＴＥ、ＩＴＧ、ＩＴＮ、ＩＴＲ、ＩＴＷ、ＩＷＲ、ＩＷＳ、ＩＷＶ、ＩＷＷ、ＪＯＺ、ＬＴＡ、ＬＴＦ、ＭＥＬ、ＭＥＰ、ＭＦＩ、ＭＲＥ、ＭＳＥ、ＭＴＦ、ＭＴＮ、ＭＴＴ、ＭＴＷ、ＭＶＹ、ＭＷＷ、ＮＯＮ、ＮＳＩ、ＲＲＯ、ＲＳＮ、ＲＴＥ、ＲＴＨ、ＲＵＴ、ＲＷＲ、ＳＥＷ、ＳＦＥ、ＳＦＦ、ＳＦＧ、ＳＦＨ、ＳＦＮ、ＳＦＳ、ＳＦＶ、ＳＧＴ、ＳＯＤ、ＳＳＦ、ＳＳＯ、ＳＳＹ、ＳＴＦ、ＳＴＯ、ＳＴＴ、ＳＶＲ、ＳＶＶ、ＴＯＮ、ＴＵＮ、ＵＯＳ、ＵＯＶ、ＵＴＬ、ＵＷＹ、ＶＥＴ、ＶＮＩからなる群より選択される骨格型を有するゼオライトである。モレキュラーシーブ又はゼオライトは、より好ましくはＢＥＡ、ＣＤＯ、ＣＯＮ、ＦＡＵ、ＭＥＬ、ＭＦＩ、及びＭＷＷからなる群より選択される骨格型を、さらに一層好ましくはＢＥＡ及びＭＦＩからなる群より選択される骨格型を有する。
【００２２】
用語「か焼する」又は「か焼」とは、空気中又は酸素中で材料を加熱することを意味する。この定義は、ＩＵＰＡＣのか焼の定義と一致するものである。(IUPAC. Compendium of Chemical Terminology, 第2版(「Gold Book」).  A. D. McNaught及びA. Wilkinsonによる編纂。Blackwell Scientific Publications, Oxford (1997). XMLオンライン改訂版: http://goldbook.iupac.org (2006-)、M. Nic, J. Jirat, B. Kosataにより作成; A. Jenkinsにより更新版が編纂される。ISBN 0-9678550-9-8. doi:10.1351/ goldbook.)金属塩を分解し、触媒内の金属イオンの交換を促進し、触媒を基材に接着させるために、か焼が行われる。か焼に用いられる温度は、か焼する材料中の成分によって決まり、通常、およそ１から８時間で約４００℃から約９００℃の間である。場合によっては、か焼は、約１２００℃までの温度で実施することができる。本明細書に記載の方法を含む用途では、か焼は、通常約４００℃から約７００℃の温度でおよそ１から８時間、好ましくは約４００℃から約６５０℃の温度でおよそ１から４時間実施される。
【００２３】
本明細書で用いられる場合、用語「約」は、おおよそを意味し、この用語が結び付けられている値の、任意選択的に±２５％、好ましくは±１０％、さらに好ましくは±５％、又は最も好ましくは±１％の範囲を指す。
【００２４】
さまざまな数値要素の１つ又は複数の範囲が提供される場合、その１つ又は複数の範囲は、別記されない限り、その値を含めることができる。
【００２５】
「ＡＳＣ選択性」という用語は、ＮＯｘの変換率を意味する。ＡＳＣ選択性が高いということは、アンモニアから窒素への変換率が最大になる一方で、アンモニアからＮＯｘ及びＮ２Ｏへの変換が最小限であることを意味する。目標は、１５０ＫのＳＶで５００ｐｐｍのＮＨ３と１２％のＯ２を含有するガス中で試験した場合、２５０℃〜５００℃の温度で３０％未満のＮ２Ｏ選択性と３０％未満のＮＯｘ選択性を有することである。
【００２６】
用語「白金族金属」又は「ＰＧＭ」は、白金、パラジウム、ルテニウム、ロジウム、オスミウム、及びイリジウムを指す。白金族金属は好ましくは、白金、パラジウム、ルテニウム又はロジウムである。
【００２７】
用語「ＤＯＣ」は、ディーゼル酸化触媒を意味し、これはディーゼル微粒子中のＣＯ、炭化水素及び有機物質を二酸化炭素と水に酸化するように設計されている。本明細書で使用される場合、この用語は、発熱を生じるＤＥＣ（ディーゼル発熱触媒）を含む。
【００２８】
用語「軸長」は、入口端から出口端までの長さである。
【００２９】
「速い反応」という用語は、触媒が＜０．５ｇ／Ｌ、好ましくは＜０．４ｇ／Ｌ、より好ましくは＜０．３ｇ／ＬのＮＨ３担持レベルで５００ｐｐｍのＮＯ及び７５０ｐｐｍのＮＨ３中で最大限可能な変換である９０％を達成することを意味する。
【００３０】
用語「活性成分担持量」は、白金の担体の重量＋白金の重量＋ブレンド中の第１のＳＣＲ触媒の重量を指す。白金は、約０．０１〜約０．２５重量％（境界値も含む）の活性成分担持量の触媒中に存在し得る。好ましくは、白金は、０．０４〜０．２重量％（境界値も含む）の活性成分担持量の触媒中に存在し得る。より好ましくは、白金は、０．０７〜０．１７重量％（境界値も含む）の活性成分担持量の触媒中に存在し得る。最も好ましくは、白金は、０．０５〜０．１５重量％（境界値も含む）の活性成分担持量の触媒中に存在し得る。
【００３１】
本発明の第１の態様では、触媒物品は、入口、出口及び軸長を有するフロースルー基材と；第１のＳＣＲ触媒を含むＳＣＲゾーンと；（ａ）ＡＳＣゾーン及びＤＯＣゾーン又は（ｂ）ＡＳＣとＤＯＣの混合ゾーンを含む酸化ゾーンとを含み、この場合、酸化ゾーンはアンモニア酸化触媒とＤＯＣ触媒とを含み、ＳＣＲゾーンは基材の入口端から基材上に配置され、入口から基材の軸長未満の長さまで延在しており、ＤＯＣゾーン、又はＡＳＣとＤＯＣの混合ゾーンは出口端から基材上に配置されており、ＤＯＣゾーンが存在する場合、ＡＳＣゾーンはＳＣＲゾーンとＤＯＣゾーンの間に配置されている。
【００３２】
触媒物品における触媒のさまざまな構成が提供される。
【００３３】
一構成において、触媒物品は、入口及び出口を有する基材と、ＳＣＲ触媒を含む第１のゾーンと、ディーゼル酸化触媒を含む第２のゾーンとを含み、この場合、ＳＣＲは排気ガス流内で基材の入口に配置されており、ＤＯＣは基材の出口に配置されている。（図１参照）。
【００３４】
別の構成では、触媒物品は、入口及び出口を有する基材と、ＳＣＲ触媒を含む第１のゾーンと、アンモニアスリップ触媒（ＡＳＣ）を含む第２のゾーンと、ディーゼル酸化触媒を含む第３のゾーンとを含む。図２は、ＳＣＲが排気ガス流内で基材の入口に配置され、ＡＳＣがＳＣＲ触媒の下流に配置され、ＤＯＣが基材の出口でＡＳＣの下流に配置されている構成を示す。
【００３５】
別の構成では、触媒物品は、入口及び出口を有する基材と、ＳＣＲ触媒を含む第１のゾーンと、第１又は第２のＳＣＲ触媒とアンモニア酸化触媒とのブレンドを含むアンモニアスリップ触媒（ＡＳＣ）を含む第２のゾーンと、ディーゼル酸化触媒を含む第３のゾーンとを含む。図３は、ＡＳＣが低アンモニア貯蔵を有する担体上の、ＳＣＲ触媒と白金とのブレンドである構成を示す。全体的な構成は、図２で説明したとおりである。
【００３６】
別の構成では、触媒物品は、入口及び出口を有する基材と、ＳＣＲ触媒を含む第１のゾーンと、アンモニア酸化触媒を含む最下層と第１又は第２のＳＣＲ触媒を含む最上層とを有する二重層を含むアンモニアスリップ触媒（ＡＳＣ）を含む第２のゾーンと、ディーゼル酸化触媒を含む第３のゾーンとを含む。図４は、ＡＳＣがアンモニア酸化触媒を含む最下層と第１又は第２のＳＣＲ触媒を含む最上層とを有する二重層である構成を示す。全体的な構成は、図２で説明したとおりである。
【００３７】
別の構成では、触媒物品は、入口及び出口を有する基材と、ＳＣＲ触媒を含む第１のゾーンと、アンモニア酸化触媒を含む最下層と、ＳＣＲゾーン内に存在する第１のＳＣＲ触媒の一部を含む最上層とを有する二重層を含むアンモニアスリップ触媒（ＡＳＣ）を含む第２のゾーンと、ディーゼル酸化触媒を含む第３のゾーンとを含む。図５は、ＡＳＣがアンモニア酸化触媒を含む最下層と第１のＳＣＲ触媒を含む最上層とを有する二重層である構成を示す。全体的な構成は、図２で説明したとおりである。
【００３８】
上記構成の各々において、各ゾーンは同じ基材上に配置することができ、又は各基材上に１つ以上のゾーンを有する２つ以上の基材があってもよい。排気システムにおいて、２つ以上の基材が使用される場合、１つ以上の基材が１つのハウジング又はケーシング内に、又は異なるハウジング又はケーシング内に配置され得る。
【００３９】
別の態様では、本発明は、入口及び出口を含む基材と、尿素とアンモニアに対して速い反応を有する第１のＳＣＲ触媒を含む第１のゾーンと、アンモニアスリップ触媒（ＡＳＣ）を含む第２のゾーンとを含む触媒物品に関し、この場合、第１のゾーンは基材の入口側に配置され、第２のゾーンは第１のゾーンのすぐ下流に配置されている。アンモニアスリップ触媒（ＡＳＣ）は、第１又は第２のＳＣＲ触媒とアンモニア酸化触媒とのブレンドを含んでもよく、この場合、ＡＳＣは、低アンモニア貯蔵を有する担体上の、ＳＣＲ触媒と白金とのブレンドである。（図７参照）全体的な構成は、図６で説明したとおりである。第２のゾーンは、アンモニア酸化触媒を含む最下層と第１又は第２のＳＣＲ触媒を含む最上層とを有する二重層を含むアンモニアスリップ触媒（ＡＳＣ）を含んでもよい。（図８参照）。全体的な構成は、図６で説明したとおりである。触媒物品は、入口及び出口を有する基材と、ＳＣＲ触媒を含む第１のゾーンと、アンモニアスリップ触媒（ＡＳＣ）を含む第２のゾーンとをふくんでもよく、この場合、ＡＳＣは、アンモニア酸化触媒を含む最下層と、ＳＣＲゾーン内に存在する第１のＳＣＲ触媒の一部を含む最上層とを有する二重層である。（図９参照）全体的な構成は、図６で説明したとおりである。
【００４０】
別の構成では、触媒物品は、第１のＳＣＲ触媒、アンモニア酸化触媒、及びＤＯＣ触媒を含んでもよく、この場合、アンモニア酸化触媒と、ＳＣＲ触媒の一部は基材上に配置されている。
第１のＳＣＲ触媒は、アンモニア酸化触媒の前の排気ガス流中に配置され、基材の入口端及びアンモニア酸化触媒の最上部の一部を覆う。（図１）ＤＯＣ触媒は、アンモニア酸化触媒の残りの最上部の上方に配置されている。ＡＳＣ層は、基材の長さの約１０％〜約５０％、好ましくは約１５％〜約４０％を覆うことができる。第１のＳＣＲ層は、アンモニア酸化触媒の最上部の長さの約０％〜約７５％を覆うことができる。
【００４１】
別の構成では、触媒物品は、第１のＳＣＲ触媒と酸化層とを含んでもよく、この場合、第１のＳＣＲ触媒と酸化層は基材上に配置されている。酸化層は、アンモニア酸化触媒とＤＯＣとの混合物を含み、下段と上段の２つの段を有するように構成することができ、上段は基材の出口端にある。第１のＳＣＲ触媒は、酸化触媒の前の排気ガス流中に配置され、両方の段の入口端と、第１の段、すなわち低い方の段の最上部とを覆う。（図１２）酸化触媒における第２の（高い方の）段は、第１のＳＣＲ触媒を含む層とほぼ同じ厚さを有し得る。酸化層は、基材の長さの約１５％〜約４０％を覆うことができる。
【００４２】
別の構成では、触媒物品は、第１のＳＣＲ触媒と酸化層とを含んでもよく、この場合、第１のＳＣＲ触媒と酸化層は基材上に配置されている。酸化層は、アンモニア酸化触媒とＤＯＣとの混合物を含む。第１のＳＣＲ触媒は、酸化触媒の前の排気ガス流中に配置され、ＡＳＣゾーンにある酸化層の入口端と最上部とを覆う。ＤＯＣゾーンは、アンモニア酸化触媒とＤＯＣとの混合物の一部を含むが、酸化層上にＳＣＲ触媒は有しない。（図１３）酸化層は、基材の長さの約１５％〜約４０％を覆うことができる。
【００４３】
別の構成では、触媒物品は、第１のＳＣＲ触媒と酸化層とを含んでもよく、この場合、第１のＳＣＲ触媒と酸化層は基材上に配置されている。酸化層は、アンモニア酸化触媒とＤＯＣとの混合物を含む。第１のＳＣＲ触媒は、酸化触媒の前の排気ガス流中に配置され、混合酸化ＡＳＣ／ＤＯＣゾーンにある酸化層の入口端と最上部とを覆う。（図１４）酸化層は、基材の長さの約１５％〜約４０％を覆うことができる。
【００４４】
別の構成では、触媒物品は、第１のＳＣＲ触媒、第２のＳＣＲ触媒、アンモニア酸化触媒、及びＤＯＣを含んでもよく、この場合、第１のＳＣＲ触媒とアンモニア酸化触媒は、基材上に配置されている。第１のＳＣＲ触媒は、アンモニア酸化触媒の前の排気ガス流中に配置され、アンモニア酸化触媒の入口端と、最上部の一部とを覆う。（図１５）ＤＯＣは、アンモニア酸化触媒の残りの最上部の上方に配置され、第２のＳＣＲ触媒は、ＤＯＣ触媒の入口側及び最上部と第１のＳＣＲ触媒の一部とを覆う。第２のＳＣＲ触媒は、ＤＯＣ触媒の入口側及び最上部と、ＡＳＣゾーンにある第１のＳＣＲ触媒の一部とを覆う。図１５では、第１及び第２のＳＣＲ触媒の接合部を線で示している。階段状又は曲線状などの他の形状を有する接合部も使用することができる。ＡＳＣ層は、基材の長さの約１５％〜約４０％を覆うことができる。ＤＯＣ又はＤＥＣ層は、アンモニア酸化触媒の長さの約１０％〜約３０％を覆うことができる。第２のＳＣＲ触媒は、ＤＯＣの入口側及び最上部を覆うが、第１のＳＣＲ触媒の一部は覆わない。この構成は、図面に示されていない。
【００４５】
別の構成では、触媒物品は、第１のＳＣＲ触媒、第２のＳＣＲ触媒、アンモニア酸化触媒、及びＤＯＣを含んでもよく、この場合、第１のＳＣＲ触媒とアンモニア酸化触媒は、基材上に配置されている。第１のＳＣＲ触媒は、アンモニア酸化触媒の前の排気ガス流中に配置され、アンモニア酸化触媒の入口端と、最上部の一部とを覆う。（図１６）ＤＯＣは、アンモニア酸化触媒の残りの最上部の上方に配置され、第２のＳＣＲ触媒は、ＤＯＣ触媒の最上部及びＡＳＣゾーンにある第１のＳＣＲ触媒の一部の上方に配置されている。ＡＳＣ層は、基材の長さの約１５％〜約４０％を覆うことができる。ＤＯＣ層は、アンモニア酸化触媒の長さの約１０％〜約３０％を覆うことができる。
【００４６】
別の構成では、触媒物品は、第１のＳＣＲ触媒、第２のＳＣＲ触媒、アンモニア酸化触媒、及びＤＯＣを含んでもよく、この場合、第１のＳＣＲ触媒とアンモニア酸化触媒は、基材上に配置されている。第１のＳＣＲ触媒は、アンモニア酸化触媒の前の排気ガス流中に配置され、アンモニア酸化触媒の入口端と、第２のＳＣＲ触媒の入口端及び最上部とを覆う。（図１７）ＤＯＣは、アンモニア酸化触媒の残りの最上部の上方に配置され、ＤＯＣゾーンにのみ存在する。第２のＳＣＲ触媒、ＤＯＣ触媒の最上部とＤＯＣ触媒の入口端とを覆う。ＡＳＣ層は、基材の長さの約１５％〜約４０％を覆うことができる。ＤＯＣ層は、アンモニア酸化触媒の長さの約１０％〜約３０％を覆うことができる。
【００４７】
別の構成では、触媒物品は、第１のＳＣＲ触媒、第２のＳＣＲ触媒、及びアンモニア酸化触媒とＤＯＣとの組み合わせを含んでもよく、この場合、第１のＳＣＲ触媒及びアンモニア酸化触媒とＤＯＣとの組み合わせは、基材上に配置されている。アンモニア酸化触媒とＤＯＣとの組み合わせは、下段と上段の２つの段を有するように構成することができ、上段は基材の出口端にある。第１のＳＣＲ触媒は、アンモニア酸化触媒とＤＯＣとの組み合わせの前の排気ガス流中に配置され、アンモニア酸化触媒とＤＯＣとの組み合わせの入口端及び最上部の一部を覆う（図１８）。第２のＳＣＲ触媒は、アンモニア酸化触媒とＤＯＣとの組み合わせの一番高い段の入口側と、アンモニア酸化触媒とＤＯＣとの組み合わせの最上部と、ＡＳＣゾーンにある第１のＳＣＲ触媒の一部とを覆う。図１８では、第１及び第２のＳＣＲ触媒の接合部を線で示している。階段状又は曲線状などの他の形状を有する接合部も使用することができる。ＡＳＣ層は、基材の長さの約１５％〜約４０％を覆うことができる。ＤＯＣ層は、アンモニア酸化触媒の長さの約１０％〜約３０％を覆うことができる。
【００４８】
別の構成では、触媒物品は、第１のＳＣＲ触媒、第２のＳＣＲ触媒、アンモニア酸化触媒とＤＯＣとの組み合わせを含んでもよく、この場合、第１のＳＣＲ触媒及びアンモニア酸化触媒とＤＯＣとの組み合わせは、基材上に配置されている。第１のＳＣＲ触媒は、アンモニア酸化触媒の前の排気ガス流中に配置され、アンモニア酸化触媒とＤＯＣとの組み合わせの入口端を覆う。（図１９）第２のＳＣＲ触媒は、アンモニア酸化触媒とＤＯＣとの組み合わせの最上部と、ＳＣＲゾーンにある第１のＳＣＲ触媒の一部とを覆う。ＡＳＣ層は、基材の長さの約１５％〜約４０％を覆うことができる。ＤＯＣ層は、アンモニア酸化触媒の長さの約１０％〜約３０％を覆うことができる。
【００４９】
別の構成では、触媒物品は、第１のＳＣＲ触媒、第２のＳＣＲ触媒、及びアンモニア酸化触媒とＤＯＣとの組み合わせを含んでもよく、この場合、第１のＳＣＲ触媒とアンモニア酸化触媒は、基材上に配置されている。アンモニア酸化触媒とＤＯＣとの組み合わせは、下段と上段の２つの段を有するように構成することができ、上段は基材の出口端にある。第１のＳＣＲ触媒は、アンモニア酸化触媒とＤＯＣとの組み合わせの前の排気ガス流中に配置され、アンモニア酸化触媒とＤＯＣとの組み合わせの入口端と、第２のＳＣＲ触媒の入口端及び最上部とを覆う。（図２０）第２のＳＣＲ触媒は、組み合わされたアンモニア酸化触媒の最上部を覆い、ＤＯＣは、下段と上段の２つの段を有するように構成することができ、上段は基材の出口端にある。アンモニア酸化触媒とＤＯＣとの組み合わせを含む層は、基材の長さの約１５％〜約４０％を覆うことができる。
【００５０】
別の構成では、触媒物品は、第１のＳＣＲ触媒、第２のＳＣＲ触媒、及びアンモニア酸化触媒とＤＯＣとの組み合わせを含んでもよく、この場合、第１のＳＣＲ触媒及びアンモニア酸化触媒とＤＯＣとの組み合わせは、基材上に配置されている。アンモニア酸化触媒とＤＯＣとの組み合わせは、下段と上段の２つの段を有するように構成することができ、上段は基材の出口端にある。第１のＳＣＲ触媒は、アンモニア酸化触媒とＤＯＣとの組み合わせの前の排気ガス流中に配置され、アンモニア酸化触媒とＤＯＣとの組み合わせの入口端を覆う。（図２１）第２のＳＣＲ触媒は、組み合わされたアンモニア酸化触媒の最上部と、ＳＣＲゾーンにある第１のＳＣＲ触媒の一部とを覆う。図２１では、第１及び第２のＳＣＲ触媒の接合部を線で示している。階段状又は曲線状などの他の形状を有する接合部も使用することができる。ＡＳＣ層は、基材の長さの約１５％〜約４０％を覆うことができる。アンモニア酸化触媒とＤＯＣ層との組み合わせは、アンモニア酸化触媒の長さの約１０％〜約３０％を覆うことができる。
【００５１】
別の構成では、触媒物品は、第１のＳＣＲ触媒、第２のＳＣＲ触媒、及びアンモニア酸化触媒とＤＯＣとの組み合わせを含んでもよく、この場合、第１のＳＣＲ触媒及びアンモニア酸化触媒とＤＯＣとの組み合わせは、基材上に配置されている。アンモニア酸化触媒とＤＯＣとの組み合わせは、下段と上段の２つの段を有するように構成することができ、上段は基材の出口端にある。第１のＳＣＲ触媒は、アンモニア酸化触媒とＤＯＣとの組み合わせの前の排気ガス流中に配置され、アンモニア酸化触媒とＤＯＣとの組み合わせの入口端と、ＡＳＣゾーンにあるアンモニア酸化触媒とＤＯＣとの組み合わせの最上部とを覆う。（図２２）第２のＳＣＲ触媒は、ＤＯＣゾーンにあるアンモニア酸化触媒とＤＯＣとの組み合わせの最上部と、ＳＣＲゾーンにある第１のＳＣＲ触媒の一部とを覆う。ＡＳＣ層は、基材の長さの約１５％〜約４０％を覆うことができる。ＤＯＣ層は、アンモニア酸化触媒の長さの約１０％〜約３０％を覆うことができる。
【００５２】
別の構成では、触媒物品は、第１のＳＣＲ触媒、第２のＳＣＲ触媒、及びアンモニア酸化触媒とＤＯＣとの組み合わせを含んでもよく、この場合、第１のＳＣＲ触媒及びアンモニア酸化触媒とＤＯＣとの組み合わせは、基材上に配置されている。第１のＳＣＲ触媒は、アンモニア酸化触媒とＤＯＣとの組み合わせの前の排気ガス流中に配置され、アンモニア酸化触媒とＤＯＣとの組み合わせの入口端と、第２のＳＣＲ触媒の入口端及び最上部とを覆う。（図２３）第２のＳＣＲ触媒は、組み合わされたアンモニア酸化触媒の最上部を覆う。アンモニア酸化触媒とＤＯＣとの組み合わせを含む層は、基材の長さの約１５％〜約４０％を覆うことができる。
【００５３】
上及び図に示すように、第１のＳＣＲ触媒は、ＡＳＣゾーン又は混合ＡＳＣＤＯＣゾーンの一部と重なり合ってもよい。触媒物品は、（ａ）アンモニア酸化触媒を含む最下層と、第１のＳＣＲ触媒を含む最上層とを含むＡＳＣゾーンであって、第１のＳＣＲ触媒がＡＳＣゾーンにあるアンモニア酸化触媒の全部を覆うＡＳＣゾーンと、（ｂ）アンモニア酸化触媒を含む最下層と、ＤＯＣ触媒を含む最上層とを含むＤＯＣゾーンであって、ＤＯＣ触媒がＤＯＣゾーンにあるアンモニア酸化触媒の全体を覆うＤＯＣゾーンとを有し得る。
【００５４】
ＡＳＣゾーンは、アンモニア酸化触媒とＤＯＣとの混合物を含む最下層を含んでもよく、第１のＳＣＲの一部はまた、ＡＳＣゾーンにあるアンモニア酸化触媒とＤＯＣとの混合物の全体を覆う最上層を形成し、ＤＯＣゾーンはアンモニア酸化触媒とＤＯＣとの混合物を含み、この混合物はＡＳＣゾーン及びＤＯＣゾーン内の基材上に配置されている。
【００５５】
ＡＳＣゾーンは、アンモニア酸化触媒とＤＯＣとの混合物を含む最下層を含んでもよく、この最下層は基材上に配置されており、第１のＳＣＲの一部は、ＡＳＣゾーンにある最下層の全体を覆う最上層を形成し、ＤＯＣゾーンは、アンモニア酸化触媒とＤＥＣとの混合物を含み、この場合、ＤＯＣゾーンにあるアンモニア酸化触媒とＤＯＣとの混合物は基材上に配置されている。
【００５６】
酸化ゾーンは、アンモニア酸化触媒とＤＯＣとの混合物を含む最下層と、第１のＳＣＲを含む最上層とを含む混合ＡＳＣ／ＤＯＣゾーンを含んでもよく、この場合、最上層は最下層全体を覆い、最下層は基材上に配置されている。
【００５７】
いくつかの構成では、触媒物品は、第２のＳＣＲ触媒をさらに含んでもよく、この場合、第２のＳＣＲ触媒は第１のＳＣＲ触媒の一部を覆い、第２のＳＣＲ触媒は第１のＳＣＲ触媒と同じであるか、又は異なっている。
【００５８】
触媒物品は、第２のＳＣＲ触媒をさらに含んでもよく、この場合、第１のＳＣＲ触媒は第２のＳＣＲ触媒の一部を覆い、第２のＳＣＲ触媒は第１のＳＣＲ触媒と同じであるか、又は異なっている。ＡＳＣゾーンは、第１のＳＣＲ触媒、第２のＳＣＲ触媒、及びアンモニア酸化触媒を含み得る。
ＡＳＣゾーンは、アンモニア酸化触媒を含む最下層と、第１のＳＣＲ触媒を含む中間層と、第２のＳＣＲ触媒を含む第３の層とを含んでもよい。中間層の厚さは、ＡＳＣゾーンの入口側からＡＳＣゾーンの出口側に向かって減らすことができ、第２のＳＣＲ触媒の厚さは、ＡＳＣゾーンの入口側からＡＳＣゾーンの出口側に向かって増やすことができ、ＤＯＣゾーンは、アンモニア酸化触媒を含む最下層と、ＤＯＣを含む中間層と、第２のＳＣＲを含む最上層とを含み、ＡＳＣゾーン及びＤＯＣゾーンにある最下層は基材上に配置され、ＤＯＣはＤＯＣゾーン内にのみ配置される。
【００５９】
触媒が第２のＳＣＲ触媒を含む場合、第２のＳＣＲ触媒は第１のＳＣＲ触媒の一部を覆ってもよく、第２のＳＣＲ触媒は第１のＳＣＲ触媒と同じであっても、異なっていてもよい。
【００６０】
触媒が第２のＳＣＲ触媒を含む場合、ＡＳＣゾーンは、アンモニア酸化触媒とＤＯＣとの混合物を含む最下層、第１の酸化触媒を含む中間層、及び第２のＳＣＲ触媒を含む第３の層を含んでもよい。中間層の厚さは、ＡＳＣゾーンの入口側からＡＳＣゾーンの出口側に向かって減らすことができ、第２のＳＣＲ触媒の厚さは、ＡＳＣゾーンの入口側からＡＳＣゾーンの出口側に向かって増やすことができ、ＤＯＣゾーンは、アンモニア酸化触媒とＤＯＣとの混合物を含む最下層と、第２のＳＣＲを含む最上層とを含み、ＡＳＣゾーン及びＤＯＣゾーンにある最下層は基材上に配置される。
【００６１】
触媒が第２のＳＣＲ触媒を含む場合、ＳＣＲゾーンは、第１のＳＣＲ触媒及び第２のＳＣＲ触媒を含んでもよく、第２のＳＣＲ触媒はＳＣＲゾーンにある第１のＳＣＲ触媒の一部と重なり、混合ＡＳＣ／ＤＯＣゾーンは、アンモニア酸化触媒とＤＯＣとの混合物を含む最下層であって基材上に配置されている最下層と、混合ＡＳＣ／ＤＯＣゾーンにある最下層の全体を覆う第２のＳＣＲを含む最上層とを含む。
【００６２】
ＳＣＲ触媒
様々な実施態様において、組成物は、１つ又は２つのＳＣＲ触媒を含むことができる。第１のＳＣＲ触媒は、常に組成物中に存在する。第２のＳＣＲ触媒は、第１のＳＣＲと同じであっても、異なっていてもよい。好ましくは、第２のＳＣＲ触媒は、第１のＳＣＲ触媒とは異なる。第１のＳＣＲ触媒は、後述するような異なる活性成分を含むことにより、異なる担持量の活性成分を含むことにより、又はその両方により第２のＳＣＲ触媒とは異なるものであり得る。
【００６３】
触媒物品は、第２のＳＣＲ触媒をさらに含んでもよく、この場合、第２のＳＣＲ触媒は第１のＳＣＲ触媒の一部及びＤＯＣ層の全部を覆い、第２のＳＣＲ触媒コーティングは第１のＳＣＲ触媒と同じであるか又は異なっている第２のＣＲ触媒を含む。
【００６４】
触媒物品の特性の１つは、触媒が、ＡＳＣ及びＤＯＣゾーンによるＮＨ３酸化で生成されたＮＯｘの約９０％を窒素と水に変換することにより、ＮＨ３スリップコントロール選択性を提供できることである。
【００６５】
第１のＳＣＲ触媒、また、第２のＳＣＲ触媒が存在する場合には第１及び第２のＳＣＲ触媒は、卑金属、卑金属の酸化物、モレキュラーシーブ、金属交換モレキュラーシーブ又はこれらの混合物からなる群より独立に選択される活性成分を含む。卑金属は、バナジウム（Ｖ）、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）、クロム（Ｃｒ）、セリウム（Ｃｅ）、マンガン（Ｍｎ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）及び銅（Ｃｕ）、並びにこれらの混合物からなる群より選択することができる。アルミナ、シリカ、ジルコニア、チタニア、セリア及びそれらの組み合わせなどの耐火性金属酸化物上に担持されたバナジウムからなるＳＣＲ組成物は、周知であり、自動車用途で商業的に広く使用されている。典型的な組成物は、米国特許第４０１０２３８号及び第４０８５１９３号に記載されており、これらの特許の全内容は参照により本明細書に援用される。商業的に、特に自動車用途において使用される組成物は、ＴｉＯ２であってその上にＷＯ３及びＶ２Ｏ５が各々５〜２０重量％及び０．５〜６重量％の範囲の濃度で分散されているＴｉＯ２を含む。ＳＣＲ触媒は、ＭｎＯ２上にＮｂ−Ｃｅ−Ｚｒ又はＮｂを含んでもよい。これらの触媒は、結合剤及び促進剤として作用する、ＳｉＯ２及びＺｒＯ２などの他の無機材料を含んでもよい。
【００６６】
ＳＣＲ触媒が卑金属である場合、触媒物品は、少なくとも１種の卑金属促進剤をさらに含んでもよい。本明細書で使用される場合、「促進剤」は、触媒に添加されたときに触媒の活性を増加させる物質を意味すると理解される。卑金属促進剤は、金属、金属の酸化物、又はこれらの混合物の形態であってもよい。少なくとも１種の卑金属触媒促進剤は、ネオジム（Ｎｄ）、バリウム（Ｂａ）、セリウム（Ｃｅ）、ランタン（Ｌａ）、プラセオジム（Ｐｒ）、マグネシウム（Ｍｇ）、カルシウム（Ｃａ）、マンガン（Ｍｎ）、亜鉛（Ｚｎ）、ニオブ（Ｎｂ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、スズ（Ｓｎ）、タンタル（Ｔａ）、ストロンチウム（Ｓｒ））、及びこれらの酸化物から選択することができる。少なくとも１種の卑金属触媒促進剤は、好ましくは、ＭｎＯ２、Ｍｎ２Ｏ３、Ｆｅ２Ｏ３、ＳｎＯ２、ＣｕＯ、ＣｏＯ、ＣｅＯ２、及びこれらの混合物である。少なくとも１種の卑金属触媒促進剤は、水溶液中の塩、例えば硝酸塩又は酢酸塩などの形態で触媒に添加してもよい。少なくとも１種の卑金属触媒促進剤及び少なくとも１種の卑金属触媒（例えば銅）は、酸化物担体材料上に水溶液から含浸されてもよく、酸化物担体材料を含むウオッシュコートに添加されてもよく、ウオッシュコートで予めコーティングされた担体に含浸されてもよい。
【００６７】
ＳＣＲ触媒は、モレキュラーシーブ又は金属交換モレキュラーシーブを含んでもよい。本明細書で使用されるように、「モレキュラーシーブ」とは、ガス又は液体の吸着剤として使用することができる、適切かつ均一なサイズの小さな細孔を含む準安定物質を意味すると理解される。細孔を通過するのに十分小さい分子は吸着され、大きい分子は吸着されない。モレキュラーシーブは、ゼオライトモレキュラーシーブ、非ゼオライトモレキュラーシーブ、又はこれらの混合物であってもよい。
【００６８】
ゼオライトモレキュラーシーブは、国際ゼオライト協会(International Zeolite Association(IZA))が発表しているＤａｔａｂａｓｅ  ｏｆ  Ｚｅｏｌｉｔｅ  Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ（ゼオライト構造のデータベース）に列挙されている骨格構造のいずれか１つを有する微多孔アルミノシリケートである。骨格構造には、ＣＨＡ、ＦＡＵ、ＢＥＡ、ＭＦＩ、ＭＯＲ型のものが含まれるが、これらに限定されない。これらの構造を有するゼオライトの非限定的な例には、チャバサイト、フージャサイト、ゼオライトＹ、超安定Ｙ型ゼオライト、ベータゼオライト、モルデナイト、シリカライト、Ｘ型ゼオライト、及びＺＳＭ−５が含まれる。アルミノシリケートゼオライトは、少なくとも約５、好ましくは少なくとも約２０のシリカ／アルミナモル比（ＳＡＲ）（ＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３と定義される）を有することができ、有効測定範囲は約１０〜２００である。
【００６９】
ＳＣＲ触媒は、小細孔、中細孔又は大細孔モレキュラーシーブ又はこれらの組み合わせを含んでもよい。「小細孔モレキュラーシーブ」は、四面体原子８個の最大環サイズを含むモレキュラーシーブである。「中細孔モレキュラーシーブ」は、四面体原子１０個の最大環サイズを含むモレキュラーシーブである。「大細孔モレキュラーシーブ」は、四面体原子１２個の最大環サイズを有するモレキュラーシーブである。
ＳＣＲ触媒は、アルミノシリケートモレキュラーシーブ、金属置換アルミノシリケートモレキュラーシーブ、アルミノホスフェート（ＡｌＰＯ）モレキュラーシーブ、金属置換アルミノホスフェート（ＭｅＡｌＰＯ）モレキュラーシーブ、シリコアルミノホスフェート（ＳＡＰＯ）モレキュラーシーブ及び金属置換シリコアルミノホスフェート（ＭｅＡＰＳＯ）モレキュラーシーブ、並びにこれらの混合物からなる群より選択される小細孔モレキュラーシーブを含んでもよい。
【００７０】
ＳＣＲ触媒は、ＡＣＯ、ＡＥＩ、ＡＥＮ、ＡＦＮ、ＡＦＴ、ＡＦＸ、ＡＮＡ、ＡＰＣ、ＡＰＤ、ＡＴＴ、ＣＤＯ、ＣＨＡ、ＤＤＲ、ＤＦＴ、ＥＡＢ、ＥＤＩ、ＥＰＩ、ＥＲＩ、ＧＩＳ、ＧＯＯ、ＩＨＷ、ＩＴＥ、ＩＴＷ、ＬＥＶ、ＫＦＩ、ＭＥＲ、ＭＯＮ、ＮＳＩ、ＯＷＥ、ＰＡＵ、ＰＨＩ、ＲＨＯ、ＲＴＨ、ＳＡＴ、ＳＡＶ、ＳＩＶ、ＴＨＯ、ＴＳＣ、ＵＥＩ、ＵＦＩ、ＶＮＩ、ＹＵＧ及びＺＯＮ、並びにこれらの混合物及び／又は連晶からなる骨格型の群より選択される小細孔モレキュラーシーブを含んでもよい。好ましくは、小細孔モレキュラーシーブは、ＣＨＡ、ＬＥＶ、ＡＥＩ、ＡＦＸ、ＥＲＩ、ＳＦＷ、ＫＦＩ、ＤＤＲ、及びＩＴＥからなる骨格型の群より選択される。
【００７１】
ＳＣＲ触媒は、ＡＥＬ、ＡＦＯ、ＡＨＴ、ＢＯＦ、ＢＯＺ、ＣＧＦ、ＣＧＳ、ＣＨＩ、ＤＡＣ、ＥＵＯ、ＦＥＲ、ＨＥＵ、ＩＭＦ、ＩＴＨ、ＩＴＲ、ＪＲＹ、ＪＳＲ、ＪＳＴ、ＬＡＵ、ＬＯＶ、ＭＥＬ、ＭＦＩ、ＭＦＳ、ＭＲＥ、ＭＴＴ、ＭＶＹ、ＭＷＷ、ＮＡＢ、ＮＡＴ、ＮＥＳ、ＯＢＷ、ＰＡＲ、ＰＣＲ、ＰＯＮ、ＰＵＮ、ＲＲＯ、ＲＳＮ、ＳＦＦ、ＳＦＧ、ＳＴＦ、ＳＴＩ、ＳＴＴ、ＳＴＷ、ＳＶＲ、ＳＺＲ、ＴＥＲ、ＴＯＮ、ＴＵＮ、ＵＯＳ、ＶＳＶ、ＷＥＩ及びＷＥＮ、並びにこれらの混合物及び／又は連晶からなる骨格型の群より選択される中細孔モレキュラーシーブを含んでもよい。好ましくは、中細孔モレキュラーシーブは、ＭＦＩ、ＦＥＲ及びＳＴＴからなる骨格型の群より選択される。
【００７２】
ＳＣＲ触媒は、ＡＦＩ、ＡＦＲ、ＡＦＳ、ＡＦＹ、ＡＳＶ、ＡＴＯ、ＡＴＳ、ＢＥＡ、ＢＥＣ、ＢＯＧ、ＢＰＨ、ＢＳＶ、ＣＡＮ、ＣＯＮ、ＣＺＰ、ＤＦＯ、ＥＭＴ、ＥＯＮ、ＥＺＴ、ＦＡＵ、ＧＭＥ、ＧＯＮ、ＩＦＲ、ＩＳＶ、ＩＴＧ、ＩＷＲ、ＩＷＳ、ＩＷＶ、ＩＷＷ、ＪＳＲ、ＬＴＦ、ＬＴＬ、ＭＡＺ、ＭＥＩ、ＭＯＲ、ＭＯＺ、ＭＳＥ、ＭＴＷ、ＮＰＯ、ＯＦＦ、ＯＫＯ、ＯＳＩ、ＲＯＮ、ＲＷＹ、ＳＡＦ、ＳＡＯ、ＳＢＥ、ＳＢＳ、ＳＢＴ、ＳＥＷ、ＳＦＥ、ＳＦＯ、ＳＦＳ、ＳＦＶ、ＳＯＦ、ＳＯＳ、ＳＴＯ、ＳＳＦ、ＳＳＹ、ＵＳＩ、ＵＷＹ及びＶＥＴ、並びにこれらの混合物及び／又は連晶からなる骨格型の群より選択される大細孔モレキュラーシーブを含んでもよい。好ましくは、大細孔モレキュラーシーブは、ＭＯＲ、ＯＦＦ及びＢＥＡからなる骨格型の群より選択される。
【００７３】
金属交換モレキュラーシーブは、モレキュラーシーブの外面又はチャネル、キャビティ若しくはケージ内の余分な骨格部位に堆積した、周期表のＶＢ、ＶＩＢ、ＶＩＩＢ、ＶＩＩＩＢ、ＩＢ又はＩＩＢ族のうちの１つからの少なくとも１種の金属を有してもよい。金属は、０価の金属原子又はクラスター、単離されたカチオン、単核又は多核オキシカチオンを含むがこれらに限定されないいくつかの形態のうちの１つの形態で存在しても、又は拡大された（extended）金属酸化物として存在してもよい。好ましくは、金属は、鉄、銅、及びこれらの混合物又は組み合わせである。
【００７４】
金属は、適切な溶媒中の金属前駆体の混合物又は溶液を用いて、ゼオライトと組み合わせることができる。用語「金属前駆体」は、ゼオライト上に分散されて触媒活性金属成分をもたらすことができる任意の化合物又は錯体を意味する。溶媒は、他の溶媒を使用することの経済面及び環境面の双方に因り、好ましくは水である。好ましい金属である銅を使用する場合、好適な錯体又は化合物には、限定されないが、無水及び水和硫酸銅、硝酸銅、酢酸銅、銅アセチルアセトネート、酸化銅、水酸化銅、及び銅アミンの塩（例えば［Ｃｕ（ＮＨ３）４］２＋）が含まれる。本発明は、特定の種類、組成又は純度の金属前駆体に限定されない。モレキュラーシーブを金属成分の溶液に添加して懸濁液を形成し、その後これを反応させて金属成分をゼオライト上に分散させることができる。金属は、モレキュラーシーブの外面だけでなく細孔チャネルにも分散されてもよい。金属は、イオン形態で、又は金属酸化物として分散されてもよい。例えば、銅は、銅（ＩＩ）イオン、銅（Ｉ）イオン又は酸化銅として分散されてもよい。金属を含有するモレキュラーシーブを、懸濁液の液相から分離し、洗浄し、乾燥させることができる。その後、得られた金属含有モレキュラーシーブをか焼して、モレキュラーシーブ中に金属を固定することができる。好ましくは、第１及び第２の触媒は、Ｃｕ−ＳＣＲ、Ｆｅ−ＳＣＲ、バナジウム、促進Ｃｅ−Ｚｒ又は促進ＭｎＯ２を含み得る。
【００７５】
第２のＳＣＲ触媒は、好ましくはＣｕ−ＳＣＲ触媒又はＦｅ−ＳＣＲ触媒、より好ましくはＣｕ−ＳＣＲ触媒である。Ｃｕ−ＳＣＲ触媒は、銅及び小細孔モレキュラーシーブを含む。Ｆｅ−ＳＣＲ触媒は、鉄及びモレキュラーシーブ、好ましくはＢＥＡなどの大細孔モレキュラーシーブを含む。銅又は鉄は、モレキュラーシーブの骨格内及び／又はモレキュラーシーブ内の（交換可能な）余分な骨格部位に配置されていてもよい。
【００７６】
金属交換モレキュラーシーブは、モレキュラーシーブの外面又はチャネル、キャビティ若しくはケージ内の余分な骨格部位に配置されている、周期表のＶＢ、ＶＩＢ、ＶＩＩＢ、ＶＩＩＩＢ、ＩＢ又はＩＩＢ族を約０．１０重量％〜約１０重量％の範囲で含有してもよい。好ましくは、余分な骨格金属は、約０．２重量％〜約５重量％の範囲の量で存在し得る。
【００７７】
金属交換モレキュラーシーブは、触媒の総重量の約０．１〜約２０．０％の銅（Ｃｕ）又は鉄（Ｆｅ）を有する、銅又は鉄担持モレキュラーシーブであってもよい。より好ましくは、銅又は鉄は、触媒の総重量の約０．５％〜約１５％存在する。最も好ましくは、銅又は鉄は、触媒の総重量の約１％〜約９％存在する。
【００７８】
上述の様々な構成において、パラジウムは、ＡＳＣ選択性に影響を及ぼすことなく触媒によって生成される発熱の増加を助けるために、後部のＳＣＲ触媒中に存在してもよい。
【００７９】
ディーゼル酸化触媒
ディーゼル酸化触媒（ＤＯＣ）は、貴金属、卑金属又はゼオライト、好ましくは白金族金属又はその混合物を含み得る。好ましくは、ディーゼル酸化触媒は、白金、パラジウム、又は白金とパラジウムとの組み合わせを含む。白金族金属は、約５ｇ／ｆｔ３〜約７５ｇ／ｆｔ３、好ましくは約８ｇ／ｆｔ３〜約５０ｇ／ｆｔ３、より好ましくは約１０ｇ／ｆｔ３〜約３０ｇ／ｆｔ３の量で存在し得る。ディーゼル酸化触媒は、白金（Ｐｔ）とパラジウム（Ｐｄ）の組み合わせを含んでもよく、ＰｔとＰｄは、端点を含めて１：０〜０：１の比で存在する。
ＰｔとＰｄの組み合わせは、ＤＯＣ触媒に発熱をもたらし得る。ＤＯＣは、担体の長さの約１０％〜約４０％、好ましくは担体の長さの約１０％〜約３０％、より好ましくは担体の長さの約０％〜約２５％を覆うことができる。
【００８０】
ＤＯＣは、ＤＥＣであってもよい。ＤＥＣは、貴金属、卑金属又はゼオライト、好ましくは白金族金属、より好ましくは白金、パラジウム、又は白金とパラジウムの組み合わせを含み得る。ＤＯＣがＤＥＣの場合、ＤＥＣは、発熱を生じ、下流のフィルターの受動再生のためのＮＯ２を生成することができる。ＤＥＣは、Ｐｔ：Ｐｄの重量比が１：０〜０：１（端点は含まない）である白金とパラジウムの組み合わせを含んでもよい。ＤＥＣ触媒は、約５〜約７５ｇ／ｆｔ３（境界値も含む）、好ましくは約１０〜約４０ｇ／ｆｔ３（境界値も含む）の担持量で存在し得る。
【００８１】
アンモニアスリップ触媒
アンモニアスリップ触媒は、酸化触媒を含む最下層の上部にＳＣＲ触媒を含む最上層を含み得る。アンモニア酸化触媒は、白金族金属、好ましくは白金若しくはパラジウム又はその混合物を含んでもよい。白金族金属は、モレキュラーシーブ、低アンモニア貯蔵を有する担体上の金属交換モレキュラーシーブ、好ましくは低アンモニア貯蔵を有する担体上に存在し得る。アンモニアスリップ触媒は、低アンモニア貯蔵を有する担体上の白金とＳＣＲ触媒とのブレンドを含み得る。アンモニア酸化触媒中の白金族金属担持量は、約０．５〜約１０ｇ／ｆｔ３（境界値も含む）、好ましくは約１〜約５ｇ／ｆｔ３（境界値も含む）の範囲であり得る。アンモニア酸化触媒は、担体の長さの約１０％〜約４０％、好ましくは担体の長さの約１５％〜約３０％を覆うことができる。ＡＳＣは、担体上のＰＧＭに加えて、ゼオライト又は金属交換ゼオライトを含有することができる。
【００８２】
アンモニアスリップ触媒は、アンモニア酸化触媒を含む最下層とＳＣＲ触媒を含む最上層とを有する二重層であってよい。アンモニア酸化触媒は、好ましくは白金族金属、好ましくは白金、パラジウム、ルテニウム又はこれらの混合物である。二重層アンモニアスリップ触媒は、白金又は白金とパラジウムとの混合物を含む最下層と、銅ゼオライト、好ましくは銅チャバザイトと担体上のパラジウムとのブレンドを含む最上層とを好ましくは含む。これらの組成物は、触媒の発熱性能を改善するのに役立ち得る。アンモニアスリップ触媒は、酸化触媒とＳＣＲ触媒とのブレンドを含む単一層であってもよい。
【００８３】
また、いくつかの実施態様では、アンモニア酸化触媒は、白金族金属、好ましくは白金、パラジウム、ルテニウム又はこれらの混合物を含んでもよい。白金族金属は、約０．５ｇ／ｆｔ３〜約５０ｇ／ｆｔ３、好ましくは約１ｇ／ｆｔ３〜約３０ｇ／ｆｔ３の量で存在し得る。酸化触媒は、白金（Ｐｔ）とパラジウム（Ｐｄ）の組み合わせを含んでもよく、ＰｔとＰｄは、１０：１〜１：１００、好ましくは５：１〜１：１０の重量比で存在する。
【００８４】
アンモニア酸化触媒は、低アンモニア貯蔵を有する担体上の白金を含み得る。低アンモニア貯蔵を有する担体は、珪酸質担体であり得る。珪酸質担体は、（ａ）少なくとも１００、（ｂ）少なくとも２００、（ｃ）少なくとも２５０、（ｄ）少なくとも３００、（ｅ）少なくとも４００、（ｆ）少なくとも５００、（ｇ）少なくとも７５０、及び（ｈ）少なくとも１０００のうちの少なくとも１つのシリカ対アルミナ比を有するシリカ又はゼオライトを含み得る。珪酸質担体は、ＢＥＡ、ＣＤＯ、ＣＯＮ、ＦＡＵ、ＭＥＬ、ＭＦＩ又はＭＷＷ骨格型を有するモレキュラーシーブを含み得る。低アンモニア貯蔵を有する担体上の白金の量に対するＳＣＲ触媒の量の比は、これらの成分の重量に基づいて、０：１〜３００：１、好ましくは３：１〜３００：１、より好ましくは７：１〜１００：１、最も好ましくは１０：１〜５０：１の範囲（比の各端点を含む）であってよい。
【００８５】
アンモニアスリップ触媒がＳＣＲ触媒と酸化触媒との混合物を含む単一層である場合、ブレンドは、ＭｎＯ２上にＰｄ、Ｎｂ−Ｃｅ−Ｚｒ又はＮｂをさらに含み得る。
【００８６】
本明細書に記載の触媒は、様々なエンジンからの排気ガスのＳＣＲ処理において使用することができる。珪酸質担体上の白金と第１のＳＣＲ触媒とのブレンドを含む触媒の特性の１つは、第１のＳＣＲ触媒がＣｕ−ＳＣＲ触媒である場合、第１のＳＣＲ触媒が第１の層として存在し、アンモニアを貯蔵する層に担持された白金が第２の層に存在し、ＮＨ３を含むガスが第２の層を通過する前に第１の層を通過する比較構成を含む触媒と比較して、約２５０℃から約３５０℃の温度でのアンモニアからのＮ２収率の改善をもたらし得ることである。珪酸質担体上の白金と第１のＳＣＲ触媒とのブレンドを含む触媒の別の特性は、第１のＳＣＲ触媒がＣｕ−ＳＣＲ触媒である場合、第１のＳＣＲ触媒が第１の層として存在し、担持された白金が第２の層として存在し、ＮＨ３を含むガスが第２の層を通過する前に第１の層を通過する比較構成を含む触媒と比較して、ＮＨ３からのＮ２Ｏ生成を低減し得ることである。低アンモニア貯蔵を有する担体上の白金と第１のＳＣＲ触媒とのブレンドを含む触媒の別の特性は、第１のＳＣＲ触媒がＣｕ−ＳＣＲ触媒又はＦｅ−ＳＣＲ触媒である場合、第１のＳＣＲ触媒が第１の層として存在し、アンモニアを貯蔵する担体に担持された白金が第２のコーティングに存在し、ＮＨ３を含むガスが第２のコーティングを通過する前に第１の層を通過する比較構成を含む触媒と比較して、ＮＨ３からのＮ２Ｏ生成を低減し得ることである。
【００８７】
触媒物品は、入口及び出口を含む基材と、第１のＳＣＲ触媒を含む第１のゾーンと、酸化触媒を含む第２のゾーンとを含んでもよく、この場合、第１のゾーンは基材の入口側に配置され、第２のゾーンは基材の出口側に配置されている。触媒物品は、第１の基材と第２の基材とを含む基材を含んでもよく、この場合、各基材は入口端と出口端を備え、第１のゾーンの少なくとも一部は第１の基材上に配置されており、第２のゾーンの一部は第２の基材上に配置されており、ここで、第１のゾーンは第１の基材の入口側に配置され、第２のゾーンは第２の基材の出口側に配置されている。触媒物品は、第１の基材と第２の基材とを含む基材を含んでもよく、各基材は入口端と出口端を備え、第１のゾーン及び第３のゾーンは第１の基材上に配置されており、ここで、第１のゾーンは第１の基材の入口側に配置され、第３のゾーンは第１の基材の出口側に配置され、第２のゾーンは第２の基材上に配置されている。触媒物品は、第１の基材と第２の基材とを含む基材を含んでもよく、各基材は入口端と出口端を備え、第１のゾーンは第１の基材上に配置されており、第２のゾーンは第２の基材上に配置されており、ここで、第２のゾーンは第２の基材の入口側に配置され、第３のゾーンは第２の基材の出口側に配置されている。
【００８８】
本発明の一態様では、ＡＳＣの所望の構成に応じて、様々な構成の触媒を調製することができる。アンモニアを貯蔵しない担体上の白金と第１のＳＣＲ触媒とのブレンドを含む触媒の部分は、以下に説明する図において「ブレンド」と表示される。
【００８９】
触媒のための基材は、ハニカム構造、押出担体、金属基材又はＳＣＲＦなど、フロースルー又はフィルター構造を含む自動車用触媒を調製するために典型的に使用される任意の材料であってよい。好ましくは、基材は、不活性基材である。基材は好ましくは、流路が流体の流れに対して開いているようにするため、基材の入口から出口面まで延在する微細で平行な複数のガス流路を有する。このようなモノリス担体は、断面積１平方インチ当たり約７００以上の流路（又は「セル」）を含むことができるが、これよりはるかに少ないものを使用してもよい。例えば、担体は、約７〜６００、より通常では約１００〜４００個のセル／平方インチ（「ｃｐｓｉ」）を有することができる。通路（流体入口から流体出口への実質的に真っ直ぐな通路）は、通路を流れるガスが触媒材料と接触するようにＳＣＲ触媒が「ウオッシュコート」としてコーティングされている壁によって画定される。モノリス基材の流路は、台形、長方形、正方形、三角形、正弦曲線、六角形、楕円形、円形等の任意の適切な断面形状とすることができる薄壁チャンネルである。本発明は、特定の基材の種類、材質又は形状に限定されない。
【００９０】
セラミック基材は、例えばコーディエライト、コーディエライト−αアルミナ、α−アルミナ、炭化ケイ素、窒化ケイ素、ジルコニア、ムライト、スポジュメン、アルミナ−シリカマグネシア、ケイ酸ジルコニウム、シリマナイト、ケイ酸マグネシウム、ジルコン、ペタライト、アルミノシリケート、及びこれらの混合物等の任意の適切な耐火材料で作られていてもよい。
【００９１】
ウォールフロー基材は、例えばコーディエライト及び炭化ケイ素から形成されるものなど、セラミック繊維複合材料から形成することもできる。このような材料は、排気流を処理する際に遭遇する環境、特に高温に耐えることができる。
【００９２】
基材は、高多孔性基材であってもよい。「高多孔性基材」という用語は、約４０から約８０％の空隙率を有する基材を指す。高多孔性基材は、好ましくは少なくとも約４５％、より好ましくは少なくとも約５０％の空隙率を有し得る。高多孔性基材は、好ましくは約５％未満、より好ましくは約７０％未満の空隙率を有し得る。本明細書で使用される用語「空隙率」は、好ましくは水銀ポロシメトリーで測定した場合の、総空隙率を指す。
【００９３】
好ましくは、基材は、コーディエライト、高多孔性コーディエライト、金属基材、押出ＳＣＲ、フィルター、ＳＣＲ又は押出触媒である。
【００９４】
１以上の触媒を含むウオッシュコートを、当該技術分野で既知の方法を用いて基材に適用することができる。ウオッシュコートの適用後、組成物を乾燥させ、任意選択的にか焼することができる。各ゾーンに対して少なくとも１のウオッシュコートの適用が必要である。２以上のウオッシュコートが１つの基材に適用される場合、ウオッシュコートは、追加のウオッシュコートが基材に適用される前に、好ましくは乾燥される。最後のウオッシュコートを基材に適用した後に、ウオッシュコート層を有する基材を乾燥及びか焼してもよい。ウオッシュコートされた基材をか焼するための時間、温度及び条件は、用いる触媒、担体及び基材によって決まる。か焼は、乾燥条件下で実施されても、水熱的に、すなわち、ある程度の水分含量の存在下で実施されてもよい。か焼は、約３０分〜約４時間、好ましくは約３０分〜約２時間、より好ましくは約３０分〜約１時間実施することができる。
【００９５】
珪酸質担体上の白金と第１のＳＣＲ触媒とのブレンドを含むウオッシュコート（ここで、第１のＳＣＲ触媒はＣｕ−ＳＣＲ触媒である）を、当該技術分野で既知の方法を用いて基材の入口側に適用することができる。ウオッシュコートの適用後、組成物を乾燥及びか焼してもよい。組成物が第２のＳＣＲを含む場合、上述のように、別個のウオッシュコート中で、最下層を有する乾燥物品又はか焼物品のいずれかに第２のＳＣＲを適用することができる。第２のウオッシュコートを適用した後、それを第１の層に使うために乾燥及びか焼してもよい。
【００９６】
白金含有層を有する基材は、４００℃〜１２００℃、好ましくは４５０℃〜７００℃、より好ましくは５００℃〜６５０℃の範囲内の温度で乾燥及びか焼し得る。か焼は、好ましくは乾燥条件下で行われるが、水熱的に、すなわち、ある程度の水分含量の存在下で実施されてもよい。か焼は、約３０分〜約４時間、好ましくは約３０分〜約２時間、より好ましくは約３０分〜約１時間実施することができる。
【００９７】
触媒物品は、複数の片部で存在してもよい。触媒物品は、第１、第２、第３のゾーンを含む単一の基材を含む単一の片部、又は各々が１以上のゾーンを含有する１以上の基材をそれぞれ含む複数の片部であってもよい。エンジンの排気システムに配置されたときに、これらの片部は、連結又は接合することができる。連結は、溶接などの永久的なものであってもよいし、ナット及びボルトなどの締結具の使用によるものなど、取り外し可能なものであってもよい。触媒物品は、第１の片部と第２の片部とを含むことができ、第１の片部は第１のゾーンと第２のゾーンとを含み、第２の片部は第３のゾーンを含む。触媒物品は、第１の片部と第２の片部とを含むことができ、第１の片部は第１のゾーンと第２の片部とを含み、第２の片部は第２のゾーンと第３のゾーンとを含む。触媒物品は、第１の片部、第２の片部及び第３の片部を含むことができ、第１の片部は第１のゾーンを含み、第２の片部は第２のゾーンを含み、第３の片部は第３のゾーンを含む。
【００９８】
ＳＣＲ触媒は、機能するためにアンモニアのような還元剤の存在を必要とする。通常、尿素などのアンモニア前駆体が排気ガス流中に注入され、そこでアンモニアに変換される。排気システムは、本発明の第１の態様の触媒物品と、排気ガスにＮＨ３を導入するか又は排気ガス中にＮＨ３を生成するための第１の手段とを備えることができ、ここで、排気ガスにＮＨ３を導入するか又は排気ガス中にＮＨ３を生成するための第１の手段は、触媒物品の前に配置されている。排気システムは、ＣＳＦ（触媒化スートフィルター）、ＤＰＦ（ディーゼル・パティキュレート・フィルター）又はＳＣＲＦ（フィルター上のＳＣＲ）をさらに備えることができ、ＣＳＦ、ＤＰＦ又はＳＣＲＦは、ＤＯＣの下流に配置される。通常、ＣＳＦ、ＤＰＦ又はＳＣＲＦは、触媒物品の下流に配置される。ＣＳＦ又はＤＰＦの後ろにはＳＣＲが続き、その後ろにＡＳＣが続く。システムがＤＯＣの後ろにＳＣＲ又はＳＣＲＦを備える場合、排気ガスにＮＨ３を導入するか又は排気ガス中にＮＨ３を生成するための第２の手段は、触媒物品とＳＣＲ又はＳＣＲＦとの間に配置され得る。排気システムは、ＣＳＦ又はＳＣＲＦをさらに備えることができ、この場合、ＣＳＦ又はＳＣＲＦは触媒物品の下流に配置され、システムがＳＣＲＦを備える場合、ＮＨ３を排気ガスに導入するか又はＮＨ３を排気ガス中に生成する第２の手段は、触媒物品とＳＣＲＦとの間に配置される。
【００９９】
本発明の別の態様では、エンジンは、本発明の第１の態様の触媒物品と、排気ガスにＮＨ３を導入するか又は排気ガス中にＮＨ３を生成するための手段とを備える排気システムを含み、この場合、排気ガスにＮＨ３を導入するか又は排気ガス中にＮＨ３を生成するための第１の手段は、触媒物品の前に配置され得る。エンジンは、車両のディーゼルエンジン、固定発生源のディーゼルエンジン、又は船などの船舶のディーゼルエンジンであり得る。
【０１００】
上記の触媒物品の使用は、コールド・スタートサイクルの初期に高いＮＯｘ変換を可能にする。触媒は低温で活性であれは十分であるから、高Ｖ担持量(high V loading)を有する触媒を使用することができる。ＮＯｘは、貯蔵されずに直ちに変換される。これにより、ＡＳＣによって変換される必要があるアンモニアスリップの量を低減することができ、始動時にＡＳＣが低温で良好に機能する必要性を減ずる。アンモニア貯蔵の必要性が少ないので、尿素の注入を制御することがより容易であり得る。より高温では、追加のＳＣＲシステムが触媒物品の下流に配置されている場合、ＮＨ３を注入する必要はない。
【０１０１】
本明細書に記載の触媒物品は、触媒物品の下流に配置されているフィルターの受動再生を促進するために、通常運転中にいくらかのＮＯ２を好ましくは生成することができる。好ましくは、触媒物品は、発熱を生じるか、又は受動再生を促進することができる。より好ましくは、触媒物品は、発熱を生じ、かつ、受動再生を促進することができる。「発熱を生じることができる」という用語は、触媒物品が３００°Ｃの触媒入口温度でＵＬＳＤ又は同等の燃料を燃焼させ、全エンジン動作点にわたってＨＣスリップ＜１５００ｐｐｍＣ１で、触媒全面に＞１５０°Ｃの温度上昇を発生させることができることを意味する。
【０１０２】
排気システムは、本発明の第１の態様の触媒物品と、排気ガス中にＮＨ３を生成するか又は排気ガスにＮＨ３を導入する手段とを備え得る。この排気システムは、優れたＡＳＣ選択性を伴う低温ＮＯｘ制御を提供することができる。
本発明の第１の態様の触媒物品は、エンジンに緊密に連結されていてもよい。
【０１０３】
ディーゼルエンジンからの排気ガスを本発明の第１の態様の触媒物品と接触させることを含む、該エンジンからの排気における優れたＡＳＣ選択性及びＤＯＣ能力を伴う低温ＮＯｘ制御を提供する方法。
【０１０４】
本発明はまた、以下の定義のうちの１つによっても定義され得る。
１．以下を含む触媒物品。
ｉ．        入口と、出口と、軸長とを有するフロースルー基材；
ｉｉ．      第１のＳＣＲ触媒を有し、基材の入口から軸長未満の長さまでの基材上に配置されているＳＣＲゾーン；及び
ｉｉｉ．    ＰＧＭ含有アンモニア酸化触媒及びＰＧＭ含有ＤＯＣ触媒が（ａ）ＡＳＣゾーン及び別個のＤＯＣゾーン又は（ｂ）ＡＳＣとＤＯＣとの混合ゾーン内に配置され、ＤＯＣゾーン又はＡＳＣとＤＯＣとの混合ゾーンが基材の出口端から軸長未満の長さまでの基材上に配置されており、別個のＤＯＣゾーンが存在する場合、ＡＳＣゾーンがＳＣＲゾーンとＤＯＣゾーンとの間に配置される（但し、ＤＯＣ触媒がアンモニア酸化触媒と比較して高いＰＧＭ濃度（グラム／立方リットル）を有することを条件とする）、ＰＧＭ含有アンモニア酸化触媒とＰＧＭ含有ＤＯＣ触媒とを含む酸化ゾーン。
２．第１のＳＣＲ触媒がＡＳＣゾーン又は混合ＡＳＣ／ＤＯＣゾーンの一部と重なる、１の触媒物品。
３．（ａ）ＡＳＣゾーンが、アンモニア酸化触媒を含む最下層と、第１のＳＣＲ触媒を含む最上層とを含み、第１のＳＣＲ触媒がＡＳＣゾーンにあるアンモニア酸化触媒の全体を覆い、かつ、（ｂ）ＤＯＣゾーンが、アンモニア酸化触媒を含む最下層と、ＤＯＣ触媒を含む最上層とを含み、ＤＯＣ触媒がＤＯＣゾーンにあるアンモニア酸化触媒の全体を覆う、１の触媒物品。
４．ＡＳＣゾーンが、アンモニア酸化触媒とＤＯＣとの混合物を含む最下層を含み、第１のＳＣＲの一部がまた、ＡＳＣゾーンにあるアンモニア酸化触媒とＤＯＣとの混合物の全体を覆う最上層を形成し、ＤＯＣゾーンがアンモニア酸化触媒とＤＯＣとの混合物を含み、この混合物がＡＳＣゾーン及びＤＯＣゾーン内の基材上に配置されている、１の触媒物品。
５．ＡＳＣゾーンがアンモニア酸化触媒とＤＯＣとの混合物を含む最下層を含み、この最下層が基材上に配置されており、第１のＳＣＲの一部がＡＳＣゾーンにある最下層の全体を覆う最上層を形成し、ＤＯＣゾーンがアンモニア酸化触媒とＤＥＣとの混合物を含み、ＤＯＣゾーンにあるアンモニア酸化触媒とＤＯＣとの混合物が基材上に配置されている、１の触媒物品。
６．酸化ゾーンが、アンモニア酸化触媒とＤＯＣとの混合物を含む最下層と、第１のＳＣＲを含む最上層とを含む混合ＡＳＣ／ＤＯＣゾーンを含み、最上層が最下層全体を覆い、最下層が基材上に配置されている、１の触媒物品。
７．第２のＳＣＲ触媒をさらに含む１の触媒物品であって、第２のＳＣＲ触媒が第１のＳＣＲ触媒の一部を覆い、第２のＳＣＲ触媒が第１のＳＣＲ触媒と同じか又は異なる、１の触媒物品。
８．第２のＳＣＲ触媒をさらに含む１の触媒物品であって、第１のＳＣＲ触媒が第２のＳＣＲ触媒の一部を覆い、第２のＳＣＲ触媒が第１のＳＣＲ触媒と同じか又は異なる、１の触媒物品。
９．第２のＳＣＲ触媒が、第１のＳＣＲ触媒とは異なる活性触媒を含む、７の触媒物品。
１０．第２のＳＣＲ触媒が、第１のＳＣＲ触媒とは異なる担持量を有する、８の触媒物品。
１１．ＡＳＣゾーンが第１のＳＣＲ触媒、第２のＳＣＲ触媒、及びアンモニア酸化触媒を含む、７の触媒物品。
１２．ＡＳＣゾーンが、アンモニア酸化触媒を含む最下層、第１の酸化触媒を含む中間層、及び第２のＳＣＲ触媒を含む第３の層を含む、７の触媒物品。
１３．ＡＳＣゾーンが、アンモニア酸化触媒とＤＯＣとの混合物を含む最下層、第１の酸化触媒を含む中間層、及び第２のＳＣＲ触媒を含む第３の層を含む、７の触媒物品。
１４．ＳＣＲゾーンが第１のＳＣＲ触媒と第２のＳＣＲ触媒とを含み、第２のＳＣＲ触媒がＳＣＲゾーンにある第１のＳＣＲ触媒の一部と重なり、混合ＡＳＣ／ＤＯＣゾーンが、アンモニア酸化触媒とＤＯＣとの混合物を含む最下層であって基材上に配置されている最下層と、混合ＡＳＣ／ＤＯＣゾーンにある最下層の全体を覆う第２のＳＣＲを含む最上層とを含む、７の触媒物品。
１５．  ＡＳＣが、アンモニア酸化触媒を含む下層とＳＣＲ触媒を含む上層とを有する二重層を含む、１の触媒製品。
１６．  １の触媒物品と、排気ガス中にＮＨ３を生成するか又は排気ガスにＮＨ３を導入する手段とを備える排気システム。
１７．  ディーゼルエンジンからの排気ガスを１の触媒物品と接触させることを含む、該エンジンからの排気における優れたＡＳＣ選択性及びＤＯＣ能力を伴う低温ＮＯｘ制御を提供する方法。
１８．  入口、出口及び軸長を有するフロースルー基材と；第１のＳＣＲ触媒を含むＳＣＲゾーンと；（ａ）ＡＳＣゾーン及びＤＯＣゾーン又は（ｂ）ＡＳＣとＤＯＣの混合ゾーンを含む酸化ゾーンとを含み、酸化ゾーンがアンモニア酸化触媒とＤＯＣ触媒とを含み、ＳＣＲゾーンが基材の入口端から基材上に配置され、かつ、入口から基材の軸長未満の長さまで延在しており、ＤＯＣゾーン、又はＡＳＣとＤＯＣの混合ゾーンが出口端から基材上に配置されており、ＤＯＣゾーンが存在する場合、ＡＳＣゾーンがＳＣＲゾーンとＤＯＣゾーンの間に配置されている触媒物品。
１９．第１のＳＣＲ触媒がＡＳＣゾーン又は混合ＡＳＣ／ＤＯＣゾーンの一部と重なる、１８の触媒物品。
２０．（ａ）ＡＳＣゾーンが、アンモニア酸化触媒を含む最下層と、第１のＳＣＲ触媒を含む最上層とを含み、第１のＳＣＲ触媒がＡＳＣゾーンにあるアンモニア酸化触媒の全体を覆い、かつ、（ｂ）ＤＯＣゾーンが、アンモニア酸化触媒を含む最下層と、ＤＯＣ触媒を含む最上層とを含み、ＤＯＣ触媒がＤＯＣゾーンにあるアンモニア酸化触媒の全体を覆う、１８の触媒物品。
２１．ＡＳＣゾーンが、アンモニア酸化触媒とＤＯＣとの混合物を含む最下層を含み、第１のＳＣＲの一部がまた、ＡＳＣゾーンにあるアンモニア酸化触媒とＤＯＣとの混合物の全体を覆う最上層を形成し、ＤＯＣゾーンがアンモニア酸化触媒とＤＯＣとの混合物を含み、この混合物がＡＳＣゾーン及びＤＯＣゾーン内の基材上に配置されている、１８の触媒物品。
２２．ＡＳＣゾーンが、アンモニア酸化触媒とＤＯＣとの混合物を含む最下層を含み、この最下層が基材上に配置されており、第１のＳＣＲの一部がＡＳＣゾーンにある最下層の全体を覆う最上層を形成し、ＤＯＣゾーンがアンモニア酸化触媒とＤＥＣとの混合物を含み、ＤＯＣゾーンにあるアンモニア酸化触媒とＤＯＣとの混合物が基材上に配置されている、１８の触媒物品。
２３．酸化ゾーンが、アンモニア酸化触媒とＤＯＣとの混合物を含む最下層と、第１のＳＣＲを含む最上層とを含む混合ＡＳＣ／ＤＯＣゾーンを含み、最上層が最下層全体を覆い、最下層が基材上に配置されている、１８の触媒物品。
２４．第２のＳＣＲ触媒をさらに含む１８の触媒物品であって、第１のＳＣＲ触媒が第２のＳＣＲ触媒の一部を覆い、第２のＳＣＲ触媒が第１のＳＣＲ触媒と同じか又は異なる、１８の触媒物品。
２５．第２のＳＣＲ触媒をさらに含む１８の触媒物品であって、第１のＳＣＲ触媒が第２のＳＣＲ触媒の一部を覆い、第２のＳＣＲ触媒が第１のＳＣＲ触媒と同じか又は異なる、１８の触媒物品。
２６．第２のＳＣＲ触媒が、第１のＳＣＲ触媒とは異なる活性触媒を含む、２０の触媒物品。
２７．第２のＳＣＲ触媒が、第１のＳＣＲ触媒とは異なる担持量を有する、２０の触媒物品。
２８．ＡＳＣゾーンが第１のＳＣＲ触媒、第２のＳＣＲ触媒、及びアンモニア酸化触媒を含む、２４の触媒物品。
２９．ＡＳＣゾーンが、アンモニア酸化触媒を含む最下層、第１の酸化触媒を含む中間層、及び第２のＳＣＲ触媒を含む第３の層を含む、２４の触媒物品。
３０．中間層の厚さがＡＳＣゾーンの入口側からＡＳＣゾーンの出口側に向かって減っており、第２のＳＣＲ触媒の厚さがＡＳＣゾーンの入口側からＡＳＣゾーンの出口側に向かって増えており、ＤＯＣゾーンが、アンモニア酸化触媒を含む最下層と、ＤＯＣを含む中間層と、第２のＳＣＲを含む最上層とを含み、ＡＳＣゾーン及びＤＯＣゾーンにある最下層が基材上に配置され、ＤＯＣがＤＯＣゾーン内にのみ配置されている、２９の触媒物品。
３１．ＡＳＣゾーンが、アンモニア酸化触媒とＤＯＣとの混合物を含む最下層、第１の酸化触媒を含む中間層、及び第２のＳＣＲ触媒を含む第３の層を含む、２４の触媒物品。
３２．中間層の厚さがＡＳＣゾーンの入口側からＡＳＣゾーンの出口側に向かって減っており、第２のＳＣＲ触媒の厚さがＡＳＣゾーンの入口側からＡＳＣゾーンの出口側に向かって増えており、ＤＯＣゾーンがアンモニア酸化触媒とＤＯＣとの混合物を含む最下層と、第２のＳＣＲを含む最上層とを含み、ＡＳＣゾーン及びＤＯＣゾーンにある最下層が基材上に配置されている、３１の触媒物品。
３３．  ＳＣＲゾーンが第１のＳＣＲ触媒と第２のＳＣＲ触媒とを含み、第２のＳＣＲ触媒がＳＣＲゾーンにある第１のＳＣＲ触媒の一部と重なり、混合ＡＳＣ／ＤＯＣゾーンが、アンモニア酸化触媒とＤＯＣとの混合物を含む最下層であって基材上に配置されている最下層と、混合ＡＳＣ／ＤＯＣゾーンにある最下層の全体を覆う第２のＳＣＲを含む最上層とを含む、２４の触媒物品。
３４．第１のＳＣＲ触媒、また、第２のＳＣＲ触媒が存在する場合には第１及び第２のＳＣＲ触媒が、卑金属、卑金属の酸化物、モレキュラーシーブ、金属交換モレキュラーシーブ又はこれらの混合物からなる群より独立に選択される活性成分を含む、１８から３４の触媒物品。
３５．卑金属が、バナジウム（Ｖ）、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）、クロム（Ｃｒ）、セリウム（Ｃｅ）、マンガン（Ｍｎ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）及び銅（Ｃｕ）、並びにこれらの混合物からなる群より選択される、３１の触媒物品。
３６．少なくとも１種の卑金属促進剤をさらに含む、３１の触媒物品。
３７．モレキュラーシーブ又は金属交換モレキュラーシーブが小細孔、中細孔、大細孔又はこれらの混合物である、３１の触媒物品。
３８．ＳＣＲ触媒が、アルミノシリケートモレキュラーシーブ、金属置換アルミノシリケートモレキュラーシーブ、アルミノホスフェート（ＡｌＰＯ）モレキュラーシーブ、金属置換アルミノホスフェート（ＭｅＡｌＰＯ）モレキュラーシーブ、シリコアルミノホスフェート（ＳＡＰＯ）モレキュラーシーブ及び金属置換シリコアルミノホスフェート（ＭｅＡＰＳＯ）モレキュラーシーブ、並びにこれらの混合物からなる群より選択される小細孔モレキュラーシーブを含む、３１の触媒物品。
３９．ＳＣＲ触媒が、ＡＣＯ、ＡＥＩ、ＡＥＮ、ＡＦＮ、ＡＦＴ、ＡＦＸ、ＡＮＡ、ＡＰＣ、ＡＰＤ、ＡＴＴ、ＣＤＯ、ＣＨＡ、ＤＤＲ、ＤＦＴ、ＥＡＢ、ＥＤＩ、ＥＰＩ、ＥＲＩ、ＧＩＳ、ＧＯＯ、ＩＨＷ、ＩＴＥ、ＩＴＷ、ＬＥＶ、ＫＦＩ、ＭＥＲ、ＭＯＮ、ＮＳＩ、ＯＷＥ、ＰＡＵ、ＰＨＩ、ＲＨＯ、ＲＴＨ、ＳＡＴ、ＳＡＶ、ＳＩＶ、ＴＨＯ、ＴＳＣ、ＵＥＩ、ＵＦＩ、ＶＮＩ、ＹＵＧ及びＺＯＮ、並びにこれらの混合物及び／又は連晶からなる骨格型の群より選択される小細孔モレキュラーシーブを含む、３１の触媒物品。
４０．ＳＣＲ触媒が、ＡＥＩ、ＡＦＸ、ＣＨＡ、ＤＤＲ、ＥＲＩ、ＩＴＥ、ＫＦＩ、ＬＥＶ及びＳＦＷからなる骨格型の群より選択される小細孔モレキュラーシーブを含む、３１の触媒物品。
４１．ＳＣＲ触媒が、ＡＥＬ、ＡＦＯ、ＡＨＴ、ＢＯＦ、ＢＯＺ、ＣＧＦ、ＣＧＳ、ＣＨＩ、ＤＡＣ、ＥＵＯ、ＦＥＲ、ＨＥＵ、ＩＭＦ、ＩＴＨ、ＩＴＲ、ＪＲＹ、ＪＳＲ、ＪＳＴ、ＬＡＵ、ＬＯＶ、ＭＥＬ、ＭＦＩ、ＭＦＳ、ＭＲＥ、ＭＴＴ、ＭＶＹ、ＭＷＷ、ＮＡＢ、ＮＡＴ、ＮＥＳ、ＯＢＷ、ＰＡＲ、ＰＣＲ、ＰＯＮ、ＰＵＮ、ＲＲＯ、ＲＳＮ、ＳＦＦ、ＳＦＧ、ＳＴＦ、ＳＴＩ、ＳＴＴ、ＳＴＷ、ＳＶＲ、ＳＺＲ、ＴＥＲ、ＴＯＮ、ＴＵＮ、ＵＯＳ、ＶＳＶ、ＷＥＩ及びＷＥＮ、並びにこれらの混合物及び／又は連晶からなる骨格型の群より選択される中細孔モレキュラーシーブを含む、３１の触媒物品。
４２．ＳＣＲ触媒が、ＡＦＩ、ＡＦＲ、ＡＦＳ、ＡＦＹ、ＡＳＶ、ＡＴＯ、ＡＴＳ、ＢＥＡ、ＢＥＣ、ＢＯＧ、ＢＰＨ、ＢＳＶ、ＣＡＮ、ＣＯＮ、ＣＺＰ、ＤＦＯ、ＥＭＴ、ＥＯＮ、ＥＺＴ、ＦＡＵ、ＧＭＥ、ＧＯＮ、ＩＦＲ、ＩＳＶ、ＩＴＧ、ＩＷＲ、ＩＷＳ、ＩＷＶ、ＩＷＷ、ＪＳＲ、ＬＴＦ、ＬＴＬ、ＭＡＺ、ＭＥＩ、ＭＯＲ、ＭＯＺ、ＭＳＥ、ＭＴＷ、ＮＰＯ、ＯＦＦ、ＯＫＯ、ＯＳＩ、ＲＯＮ、ＲＷＹ、ＳＡＦ、ＳＡＯ、ＳＢＥ、ＳＢＳ、ＳＢＴ、ＳＥＷ、ＳＦＥ、ＳＦＯ、ＳＦＳ、ＳＦＶ、ＳＯＦ、ＳＯＳ、ＳＴＯ、ＳＳＦ、ＳＳＹ、ＵＳＩ、ＵＷＹ及びＶＥＴ、並びにこれらの混合物及び／又は連晶からなる骨格型の群より選択される大細孔モレキュラーシーブを含む、３１の触媒物品。
４３．第１のＳＣＲ層が基材の軸長の約５０〜約９０％、好ましくは約６０〜約８０％、より好ましくは約７０〜約８０％を覆う、１８の触媒物品。
４４．ＡＳＣが、アンモニア酸化触媒を含む下層とＳＣＲ触媒を含む上層とを有する二重層を含む、１８の触媒物品。
４５．アンモニア酸化触媒が白金族金属を含む、１８の触媒物品。
４６．アンモニア酸化触媒中の白金族金属担持量が０．５ｇ／ｆｔ３〜５０ｇ／ｆｔ３の範囲である、４５の触媒物品。
４７．アンモニア酸化触媒が白金、パラジウム又はそれらの組合せを含む、１８の触媒物品。
４８．アンモニア酸化触媒又はアンモニア酸化触媒とＤＯＣとの混合物が担体の長さの約１０％〜約５０％を覆う、１８の触媒物品。
４９．アンモニア酸化触媒又はアンモニア酸化触媒とＤＯＣとの混合物が担体の長さの約１０％〜約４０％（境界値も含む）を覆う、１８の触媒物品。
５０．アンモニア酸化触媒が担体の長さの約１０％〜約４０％、好ましくは担体の長さの約１５％〜約３０％を覆う、１８の触媒物品。
５１．ＤＯＣ触媒が貴金属、卑金属又はゼオライトを含む、１８の触媒物品。
５２．ＤＯＣ触媒が約５〜約７５ｇ／ｆｔ３、好ましくは約１０〜約４０ｇ／ｆｔ３の担持量で存在する、１８の触媒物品。
５３．ＤＯＣが白金又はパラジウムを含む、１８の触媒物品。
５４．ＤＯＣが白金とパラジウムとを含み、Ｐｔ：Ｐｄの重量比が１：０〜０：１（端点は含まない）である、１８の触媒物品。
５５．ＤＯＣが担体の長さの約１０％〜約３０％、好ましくは担体の長さの約１０％〜約２５％を覆う、１８の触媒物品。
５６．触媒がＡＳＣ及びＤＯＣゾーンによるＮＨ３酸化で生成されたＮＯｘの約９０％を窒素と水に変換することにより、ＮＨ３スリップコントロール選択性を提供する、１８の触媒物品。
５７．ＤＯＣがＤＥＣの場合、ＤＥＣ触媒が発熱を生じ、下流のフィルターの受動再生のためのＮＯ２を生成する、１８の触媒物品。
５８．ＤＥＣ触媒が貴金属、卑金属又はゼオライトを含む、５７の触媒物品。
５９．ＤＥＣ触媒が約５ｇ／ｆｔ３〜約７５ｇ／ｆｔ３、好ましくは約１０ｇ／ｆｔ３〜約４０ｇ／ｆｔ３の担持量で存在する、５８の触媒物品。
６０．ＤＥＣが白金、パラジウム、又は白金とパラジウムとの組み合わせを含む、５８の触媒物品。
６１．ＤＥＣが白金とパラジウムとを含み、Ｐｔ：Ｐｄの重量比が１：０〜０：１（端点は含まない）である、５８の触媒物品。
６２．基材がコーディエライト、高多孔性コーディエライト、金属基材、押出ＳＣＲ、フィルター、ＳＣＲ又は押出触媒である、１８の触媒物品。
６３．基材が不活性基材である、１８の触媒物品。
６４．１８の触媒物品と、排気ガス中にＮＨ３を生成するか又は排気ガスにＮＨ３を導入する手段とを備える排気システム。
６５．１８の触媒物品がエンジンと緊密に連結されている、６４の排気システム。
６６．ディーゼルエンジンからの排気ガスを１８の触媒物品と接触させることを含む、該エンジンからの排気における優れたＡＳＣ選択性及びＤＯＣ能力を伴う低温ＮＯｘ制御を提供する方法。
６７．入口及び出口を含む基材と、第１のＳＣＲ触媒を含む第１のゾーンと、酸化触媒を含む第２のゾーンとを含み、第１のゾーンが基材の入口側に配置され、第２のゾーンが基材の出口側に配置されている触媒物品。
６８．第１のゾーンが尿素又はアンモニアに対して非常に速い反応をもたらす、６７の触媒物品。
６９．第１のゾーンが非常に少ないＮＨ３貯蔵を有する、６７の触媒物品。
７０．基材が第１の基材と第２の基材とを含み、各基材が入口端と出口端とを備え、第１のゾーンの少なくとも一部が第１の基材上に配置されており、第２のゾーンの一部が第２の基材上に配置されており、第１のゾーンは第１の基材の入口側に配置され、第２のゾーンは第２の基材の出口側に配置されている、６７の触媒物品。
７１．基材が第１の基材と第２の基材とを含み、第１のゾーンが第１の基材上に配置され、第２のゾーンが第２の基材上に配置されている、６７の触媒物品。
７２．（ａ）第１のＳＣＲ触媒又は第２のＳＣＲ触媒及び（ｂ）アンモニア酸化触媒含むアンモニアスリップ触媒（ＡＳＣ）を含む第３のゾーンをさらに含む６７の触媒物品であって、第３のゾーンが第１のゾーンと第２のゾーンとの間に配置されている、６７の触媒物品。
７３．アンモニアスリップ触媒が、（ａ）第１のＳＣＲ触媒又は第２のＳＣＲ触媒と（ｂ）アンモニア酸化触媒との混合物を含む単一の層である、７２の触媒物品。
７４．アンモニアスリップ触媒が、アンモニア酸化触媒を含む最下層と、第１のＳＣＲ触媒又は第２のＳＣＲ触媒を含む最上層とを含む二重層である、７２の触媒物品。
７５．基材が第１の基材と第２の基材とを含み、各基材が入口端と出口端を備え、第１のゾーン及び第３のゾーンが第１の基材上に配置されており、第１のゾーンは第１の基材の入口側に配置され、第３のゾーンは第１の基材の出口側に配置され、第２のゾーンは第２の基材上に配置されている、７２の触媒物品。
７６．基材が第１の基材と第２の基材とを含み、各基材が入口端と出口端とを備え、第１のゾーンが第１の基材上に配置されており、第２のゾーン及び第３のゾーンが第２の基材上に配置されており、第３のゾーンは第２の基材の入口側に配置され、第２のゾーンは第２の基材の出口側に配置されている、７２の触媒物品。
７７．基材が第１の基材、第２の基材及び第３の基材を含み、第１のゾーンが第１の基材上に配置され、第３のゾーンが第２の基材上に配置され、第２のゾーンが第３の基材上に配置されており、第３のゾーンは第１のゾーンの下流に配置され、第２のゾーンは第３のゾーンの下流に配置されている、７２の触媒物品。
７８．第１のＳＣＲ触媒及び第２のＳＣＲ触媒が、卑金属、卑金属の酸化物、モレキュラーシーブ、金属交換モレキュラーシーブ、及びこれらの混合物からなる群より独立に選択される活性成分を含む、６７又は７２の触媒物品。
７９．卑金属が、バナジウム（Ｖ）、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）、クロム（Ｃｒ）、セリウム（Ｃｅ）、マンガン（Ｍｎ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）及びジルコニウム（Ｚｒ）、並びにこれらの混合物からなる群より選択される、７８の触媒物品。
８０．少なくとも１つの卑金属促進剤をさらに含む、７９の触媒製品。
８１．モレキュラーシーブ又は金属交換モレキュラーシーブが小細孔、中細孔、大細孔又はこれらの混合物である、７８の触媒物品。
８２．モレキュラーシーブが、アルミノシリケートモレキュラーシーブ、金属置換アルミノシリケートモレキュラーシーブ、アルミノホスフェート（ＡｌＰＯ）モレキュラーシーブ、金属置換アルミノホスフェート（ＭｅＡｌＰＯ）モレキュラーシーブ、シリコアルミノホスフェート（ＳＡＰＯ）モレキュラーシーブ及び金属置換シリコアルミノホスフェート（ＭｅＡＰＳＯ）モレキュラーシーブ、並びにこれらの混合物からなる群より選択される、７８の触媒物品。
８３．モレキュラーシーブが、ＡＣＯ、ＡＥＩ、ＡＥＮ、ＡＦＮ、ＡＦＴ、ＡＦＸ、ＡＮＡ、ＡＰＣ、ＡＰＤ、ＡＴＴ、ＣＤＯ、ＣＨＡ、ＤＤＲ、ＤＦＴ、ＥＡＢ、ＥＤＩ、ＥＰＩ、ＥＲＩ、ＧＩＳ、ＧＯＯ、ＩＨＷ、ＩＴＥ、ＩＴＷ、ＬＥＶ、ＫＦＩ、ＭＥＲ、ＭＯＮ、ＮＳＩ、ＯＷＥ、ＰＡＵ、ＰＨＩ、ＲＨＯ、ＲＴＨ、ＳＡＴ、ＳＡＶ、ＳＩＶ、ＴＨＯ、ＴＳＣ、ＵＥＩ、ＵＦＩ、ＶＮＩ、ＹＵＧ及びＺＯＮ、並びにこれらの混合物及び／又は連晶からなる骨格型の群より選択される小細孔モレキュラーシーブを含む、７８の触媒物品。
８４．モレキュラーシーブが、ＡＥＩ、ＡＦＸ、ＣＨＡ、ＤＤＲ、ＥＲＩ、ＩＴＥ、ＫＦＩ、ＬＥＶ及びＳＦＷからなる骨格型の群より選択される小細孔モレキュラーシーブを含む、７８の触媒物品。
８４．モレキュラーシーブが、ＡＥＬ、ＡＦＯ、ＡＨＴ、ＢＯＦ、ＢＯＺ、ＣＧＦ、ＣＧＳ、ＣＨＩ、ＤＡＣ、ＥＵＯ、ＦＥＲ、ＨＥＵ、ＩＭＦ、ＩＴＨ、ＩＴＲ、ＪＲＹ、ＪＳＲ、ＪＳＴ、ＬＡＵ、ＬＯＶ、ＭＥＬ、ＭＦＩ、ＭＦＳ、ＭＲＥ、ＭＴＴ、ＭＶＹ、ＭＷＷ、ＮＡＢ、ＮＡＴ、ＮＥＳ、ＯＢＷ、ＰＡＲ、ＰＣＲ、ＰＯＮ、ＰＵＮ、ＲＲＯ、ＲＳＮ、ＳＦＦ、ＳＦＧ、ＳＴＦ、ＳＴＩ、ＳＴＴ、ＳＴＷ、ＳＶＲ、ＳＺＲ、ＴＥＲ、ＴＯＮ、ＴＵＮ、ＵＯＳ、ＶＳＶ、ＷＥＩ及びＷＥＮ、並びにこれらの混合物及び／又は連晶からなる骨格型の群より、好ましくはＦＲＥ、ＭＦＩ及びＳＴＴより選択される中細孔モレキュラーシーブを含む、７８の触媒物品。
８５．モレキュラーシーブが、ＡＦＩ、ＡＦＲ、ＡＦＳ、ＡＦＹ、ＡＳＶ、ＡＴＯ、ＡＴＳ、ＢＥＡ、ＢＥＣ、ＢＯＧ、ＢＰＨ、ＢＳＶ、ＣＡＮ、ＣＯＮ、ＣＺＰ、ＤＦＯ、ＥＭＴ、ＥＯＮ、ＥＺＴ、ＦＡＵ、ＧＭＥ、ＧＯＮ、ＩＦＲ、ＩＳＶ、ＩＴＧ、ＩＷＲ、ＩＷＳ、ＩＷＶ、ＩＷＷ、ＪＳＲ、ＬＴＦ、ＬＴＬ、ＭＡＺ、ＭＥＩ、ＭＯＲ、ＭＯＺ、ＭＳＥ、ＭＴＷ、ＮＰＯ、ＯＦＦ、ＯＫＯ、ＯＳＩ、ＲＯＮ、ＲＷＹ、ＳＡＦ、ＳＡＯ、ＳＢＥ、ＳＢＳ、ＳＢＴ、ＳＥＷ、ＳＦＥ、ＳＦＯ、ＳＦＳ、ＳＦＶ、ＳＯＦ、ＳＯＳ、ＳＴＯ、ＳＳＦ、ＳＳＹ、ＵＳＩ、ＵＷＹ及びＶＥＴ、並びにこれらの混合物及び／又は連晶からなる骨格型の群より選択される大細孔モレキュラーシーブを含む、７８の触媒物品。
８６．第１のＳＣＲ触媒がＣｕ−ＳＣＲ、Ｆｅ−ＳＣＲ、バナジウム、混合酸化物、促進Ｃｅ−Ｚｒ又は促進ＭｎＯ２を含む、６７の触媒物品。
８７．ＤＯＣ触媒が白金族金属又はその混合物を含む、６７の触媒物品。
８８．ＤＯＣが白金、パラジウム、又は白金とパラジウムとの組み合わせを含む、６７の触媒物品。
８９．ＤＯＣ触媒が約５〜約７５ｇ／ｆｔ３、好ましくは約８〜約５０ｇ／ｆｔ３の担持量で存在する、６７の触媒物品。
９０．ＤＯＣが白金とパラジウムとを含み、ＰｔとＰｄが１０：１〜１：１００、好ましくは５：１〜１：１０の重量比で存在する、６７の触媒物品。
９１．アンモニア酸化触媒が白金族金属を含む、７２の触媒物品。
９２．アンモニア酸化触媒が白金、パラジウム、ルテニウム又はそれらの組み合わせを含む、７２の触媒物品。
９３．アンモニア酸化触媒中の白金族金属担持量が０．１ｇ／ｆｔ３〜２０ｇ／ｆｔ３、好ましくは１ｇ／ｆｔ３〜１０ｇ／ｆｔ３の範囲である、９１の触媒物品。
９４．混合物がＭｎＯ２上にＰｄ、Ｎｂ−Ｃｅ−Ｚｒ又はＮｂをさらに含む、７３の触媒物品。
９５．アンモニア酸化触媒が低アンモニア貯蔵を有する担体上に白金を含む、７２の触媒物品。
９６．低アンモニア貯蔵を有する担体が珪酸質担体である、９５の触媒物品。
９７．珪酸質担体が（ａ）少なくとも１００、（ｂ）少なくとも２００、（ｃ）少なくとも２５０、（ｄ）少なくとも３００、（ｅ）少なくとも４００、（ｆ）少なくとも５００、（ｇ）少なくとも７５０、及び（ｈ）少なくとも１０００のうちの少なくとも１つのシリカ対アルミナ比を有するシリカ又はゼオライトを含む、９６の触媒物品。
９８．珪酸質担体がＢＥＡ、ＣＤＯ、ＣＯＮ、ＦＡＵ、ＭＥＬ、ＭＦＩ又はＭＷＷ骨格型を有するモレキュラーシーブを含む、９６の触媒物品。
９９．低アンモニア貯蔵を有する担体上の白金の量に対するＳＣＲ触媒の量の比が、これらの成分の重量に基づいて、（ａ）０：１〜３００：１、（ｂ）３：１〜３００：１、（ｃ）７：１〜１００：１、及び（ｄ）１０：１〜５０：１（比の各端点を含む）のうちの少なくとも１つの範囲内にある、９５の触媒物品。
１００．基材がコーディエライト、高多孔性コーディエライト、金属基材、押出ＳＣＲ、ウォールフロー型フィルター、フィルター又はＳＣＲＦである、６７から９９の触媒物品。
１０１．物品が第１の片部と第２の片部とを含み、第１の片部は第１のゾーンと第２のゾーンとを含み、第２の片部は第３のゾーンを含む、７２の触媒物品。
１０２．物品が第１の片部と第２の片部とを含み、第１の片部は第１のゾーンを含み、第２の片部は第２のゾーンと第３のゾーンとを含む、７２の触媒物品。
１０３．物品が第１の片部、第２の片部及び第３の片部を含み、第１の片部は第１のゾーンを含み、第２の片部は第３のゾーンを含み、第３の片部は第２のゾーンを含む、７２の触媒物品。
１０４．６７から１０３のいずれかの触媒物品と、排気ガスにＮＨ３を導入するか又は排気ガス中にＮＨ３を生成するための第１の手段とを備える排気システムであって、排気ガスにＮＨ３を導入するか又は排気ガス中にＮＨ３を生成するための第１の手段が触媒物品の前に配置されている排気システム。
１０５．ＣＳＦ又はＳＣＲＦをさらに備える排気システムであって、ＣＳＦ又はＳＣＲＦが触媒物品の下流に配置され、システムがＳＣＲＦを備える場合、ＮＨ３を排気ガスに導入するか又はＮＨ３を排気ガス中に生成する第２の手段が触媒物品とＳＣＲＦとの間に配置される排気システム。
１０６．６７から１０３の触媒物品と、ＮＨ３を排気ガスに導入するか又はＮＨ３を排気ガス中に生成する手段とを備える排気システムを含むエンジン。
１０７．アンモニアを含む排気ガスを６７から１０３の触媒物品と接触させることを含む、排気ガス中のＮＨ３からのＮ２Ｏ生成を低減する方法。
１０８．アンモニアを含む排気ガスを６７から１０３のいずれかの触媒物品と接触させることを含む、排気ガス中のＮＯｘ生成を低減する方法。
１０９．炭化水素を含む排気ガスを６７から１０３のいずれかの触媒物品と接触させることを含む、排気ガス中の炭化水素生成を低減する方法。
【０１０５】
以下の実施例は本発明の単なる例示であり、当業者は本発明の精神及び特許請求の範囲内にある多くのバリエーションを認識するであろう。
【実施例】
【０１０６】
以下の実施例は、本明細書に記載の本発明を実施する際に行うことができる種々の触媒物品を説明する。
当業者であれば、本明細書に記載の実施例に施すことができる種々の変更及び／又は置換を理解するであろう。
【０１０７】
実施例１
触媒物品を、押出ハニカム基材上の以下のアンモニア酸化触媒のいずれか１つを含むウオッシュコートを出口端から入口端に向かって配置することでアンモニア酸化触媒を含む層を最初に形成することにより調製し、この場合、ウオッシュコートは基材の長さの５０％を覆う。アンモニア酸化触媒の量は、以下に記載のとおりである。
【０１０８】
2018527162.tif 000003
【０１０９】
その後、前記層を高温で乾燥させる。
【０１１０】
その後、アンモニア酸化を含む層の上方の、以下のＤＯＣのうちの１つを含むウオッシュコートを出口端から入口端に向かって配置することにより、アンモニア酸化触媒を含む層の一部の上方に、ＤＯＣを含む層を配置する。
【０１１１】
2018527162.tif 000004
【０１１２】
その後、前記層を高温で乾燥させる。
【０１１３】
その後、２．０７ｇ／ｉｎ３の担持量で３．３重量％のＣｕ／ＣＨＡを含有する基材上のウオッシュコートを入口端から出口端に向かって配置することにより、基材の残りのコーティングされていない部分及びアンモニア酸化触媒を含む層のコーティングされていない部分の上方に、ＳＣＲ触媒を含む層を配置する。その後、ウオッシュコートを高温で乾燥させ、次いでか焼する。
【０１１４】
結果として得られる物品は、３つのゾーン、すなわち第１のＳＣＲ触媒を含むＳＣＲゾーン、続いてアンモニア酸化触媒を含む最下層と第１のＳＣＲ触媒を含む最上層とを有する二重層を含むＡＳＣゾーン、次いでアンモニア酸化触媒を含む最下層と、ＤＯＣを含む最上層とを有する二重層を含む酸化ゾーンを有する。
【０１１５】
実施例２
触媒物品を、実施例１に記載のアンモニア酸化触媒の１つを含むウオッシュコートを、押出ハニカム基材上の実施例１に記載のＤＯＣと共に出口端から入口端に向かって配置することで、アンモニア酸化触媒とＤＯＣとの混合物を含む第１の層を形成することにより調製する。この場合、ウオッシュコートは基材の長さの５０％を覆う。その後、前記層を高温で乾燥させる。その後、アンモニア酸化触媒とＤＯＣとの混合物を含む第２の層は、第１の層の全部ではなく一部の上方の、アンモニア酸化触媒とＤＯＣとの混合物を含むウオッシュコートによって形成される。アンモニア酸化触媒とＤＯＣとの混合物の形成の結果、出口に最も近いところに位置する２段目が１段目より厚い２段構造になる。その後、前記層を高温で乾燥させる。
【０１１６】
その後、２．０７ｇ／ｉｎ３の担持量で３．３重量％のＣｕ／ＣＨＡを含有する基材上のウオッシュコートを入口端から出口端に向かって配置することにより、基材の残りのコーティングされていない部分及びアンモニア酸化触媒を含む層のコーティングされていない部分の上方に、ＳＣＲ触媒を含む層を配置する。その後、実施例１に記載のように、ウオッシュコートを高温で乾燥させ、次いでか焼する。
【０１１７】
結果として得られる物品は、３つのゾーン、すなわち第１のＳＣＲ触媒を含むＳＣＲゾーン、続いてアンモニア酸化触媒とＤＯＣとの混合物を含む最下層と、第１のＳＣＲ触媒を含む最上層とを有する二重層を含むＡＳＣゾーン、次いでアンモニア酸化触媒とＤＯＣとの混合物を含む酸化ゾーンを有する。
【０１１８】
実施例３
触媒物品を、実施例１に記載の、押出ハニカム基材上のアンモニア酸化触媒のいずれか１つを含むウオッシュコートを出口端から入口端に向かって配置することでアンモニア酸化触媒を含む第１の層を形成することにより調製する。この場合、ウオッシュコートは基材の長さの５０％を覆う。その後、前記層を高温で乾燥させる。その後、ＤＯＣを含むウオッシュコートを第１の層の全部ではなく一部の上方に配置することによって、ＤＯＣを含む第２の層を形成する。その後、前記層を高温で乾燥させる。
【０１１９】
その後、２．０７ｇ／ｉｎ３の担持量で３．３重量％のＣｕ／ＣＨＡを含有する基材上のウオッシュコートを入口端から出口端に向かって配置することにより、基材の残りのコーティングされていない部分及びアンモニア酸化触媒を含む層のコーティングされていない部分の上方に、第１のＳＣＲ触媒を含む層を配置する。ＤＯＣの入口側でＤＯＣがアンモニア酸化触媒と接する場所であるアンモニア酸化触媒をウオッシュコートの一部がぴったり覆うように、ウオッシュコートをアンモニア酸化触媒を含む層の上方に配置する。アンモニア酸化触媒上方の第１のＳＣＲ触媒の層の厚さは、アンモニア酸化触媒の入口側端部のほぼ上方の点から、ＤＯＣがＤＯＣの入口側でアンモニア酸化触媒と接する点に向かって減少する。その後、実施例１に記載のように、ウオッシュコートを高温で乾燥させ、次いでか焼する。
【０１２０】
第２のＳＣＲ触媒を含むウオッシュコートをＤＯＣ上に、かつ、第１のＳＣＲ触媒の一部をアンモニア酸化触媒が最も入口端に向かって延在する第１のＳＣＲ層のほぼ上の位置にまで配置することによって、第２のＳＣＲ触媒を含む層を形成する。
【０１２１】
結果として得られる物品は、３つのゾーン、すなわち第１のＳＣＲ触媒が基材上のアンモニア酸化触媒と接するまでの第１のＳＣＲ触媒の一部を含むＳＣＲゾーン、続いてアンモニア酸化触媒を含む最下層と、第１のＳＣＲ触媒を含む中間層と、第２のＳＣＲ触媒を含む最上層とを有する三重層を含むＡＳＣゾーンを有する。
【０１２２】
実施例４
触媒物品を、実施例１に記載のアンモニア酸化触媒の１つを含むウオッシュコートを、押出ハニカム基材上の実施例１に記載のＤＯＣと共に出口端から入口端に向かって配置することで、アンモニア酸化触媒とＤＯＣとの混合物を含む第１の層を形成することにより調製する。この場合、ウオッシュコートは基材の長さの５０％を覆う。その後、前記層を高温で乾燥させる。その後、アンモニア酸化触媒とＤＯＣとの混合物を含む第２の層は、第１の層の全部ではなく一部の上方の、アンモニア酸化触媒とＤＯＣとの混合物を含むウオッシュコートによって形成される。アンモニア酸化触媒とＤＯＣとの混合物の形成の結果、出口に最も近いところに位置する２段目が１段目より厚い、２段構造を有する。その後、前記層を高温で乾燥させる。
【０１２３】
その後、２．０７ｇ／ｉｎ３の担持量で３．３重量％のＣｕ／ＣＨＡを含有する基材上のウオッシュコートを入口端から出口端に向かって配置することにより、基材の残りのコーティングされていない部分及びアンモニア酸化触媒とＤＯＣとの混合物を含む層のコーティングされていない部分の上方に、第１のＳＣＲ触媒を含む層を配置する。ウオッシュコートの一部がアンモニア酸化触媒とＤＯＣとの混合物の１段目をぴったり多い、かつ、ＤＯＣがアンモニア酸化触媒とＤＯＣとの混合物の２段目先頭と接するように、ウオッシュコートをアンモニア酸化触媒を含む層の上方に配置する。アンモニア酸化触媒上方の第１のＳＣＲ触媒の層の厚さは、アンモニア酸化触媒の入口側端部のほぼ上方の点から、ＤＯＣがＤＯＣの入口側でアンモニア酸化触媒と接する点に向かって減少する。その後、実施例１に記載のように、ウオッシュコートを高温で乾燥させ、次いでか焼する。
【０１２４】
第２のＳＣＲ触媒を含むウオッシュコートをアンモニア酸化触媒とＤＯＣとの混合物の上に、かつ、アンモニア酸化触媒とＤＯＣとの混合物が最も入口端に向かって延在する第１のＳＣＲ層のほぼ上の位置まで第１のＳＣＲ触媒の一部を配置することによって、第２のＳＣＲ触媒を含む層を形成する。
【０１２５】
結果として得られる物品は、３つゾーン、すなわち第１のＳＣＲ触媒が基材上のアンモニア酸化触媒とＤＯＣとの混合物と接するまでの第１のＳＣＲ触媒の一部を含むＳＣＲゾーン、続いてアンモニア酸化触媒とＤＯＣとの混合物を含む最下層と、第１のＳＣＲ触媒を含む中間層と、第２のＳＣＲ触媒を含む最上層とを有する三重層を含むＡＳＣゾーンを有する。
【０１２６】
実施例５
触媒物品を、実施例１に記載のアンモニア酸化触媒の１つを含むウオッシュコートを、押出ハニカム基材上の実施例１に記載のＤＯＣと共に出口端から入口端に向かって配置することで、アンモニア酸化触媒とＤＯＣとの混合物を含む第１の層を形成することにより調製する。この場合、ウオッシュコートは基材の長さの５０％を覆う。その後、前記層を高温で乾燥させる。
【０１２７】
その後、２．０７ｇ／ｉｎ３の担持量で３．３重量％のＣｕ／ＣＨＡを含有する、基材上のウオッシュコートを入口端から出口端に向かって配置することにより、基材の残りのコーティングされていない部分及びアンモニア酸化触媒とＤＯＣとの混合物を含む第１の層の全部ではなく一部の上方に、ＳＣＲ触媒を含む層を配置する。その後、実施例１に記載のように、ウオッシュコートを高温で乾燥させ、次いでか焼する。
【０１２８】
結果として得られる物品は、３つのゾーン、すなわち第１のＳＣＲ触媒を含むＳＣＲゾーン、続いてアンモニア酸化触媒とＤＯＣとの混合物を含む最下層と、第１のＳＣＲ触媒を含む最上層とを有する二重層を含むＡＳＣゾーン、次いでアンモニア酸化触媒とＤＯＣとの混合物を含む酸化ゾーンを有する。
【０１２９】
実施例６
触媒物品を、実施例１に記載のアンモニア酸化触媒の１つを含むウオッシュコートを、押出ハニカム基材上の、３ｇ／ｆｔ３の担持量のＰｔ及び１０ｇ／ｆｔ３の担持量のＰｄを含むＤＥＣと共に出口端から入口端に向かって配置することで、アンモニア酸化触媒とＤＥＣとの混合物を含む第１の層を形成することにより調製する。この場合、ウオッシュコートは基材の長さの４０％を覆う。その後、前記層を高温で乾燥させる。
【０１３０】
その後、２．０７ｇ／ｉｎ３の担持量で３．３重量％のＣｕ／ＣＨＡを含有する、基材上のウオッシュコートを入口端から出口端に向かって配置することにより、アンモニア酸化触媒とＤＯＣとの混合物を含む第１の層の上の、基材の残りのコーティングされていない部分の上方に、第１のＳＣＲ触媒を含む層を配置する。第１のＳＣＲ触媒を有する層が第１の層と接する場合に、第１のＳＣＲ触媒を含むウオッシュコートは、アンモニア酸化触媒とＤＯＣとの混合物を含む第１の層の前の点における最大厚さから、アンモニア酸化触媒とＤＯＣとの混合物を含む第１の層の厚さとほぼ同じ厚さまで、厚さが減少する。その後、ウオッシュコートを高温で乾燥させる。
【０１３１】
第２のＳＣＲを含むウオッシュコートは、アンモニア酸化触媒とＤＯＣとの混合物を含む第１の層の上に適用され、かつ、第１のＳＣＲ触媒を含む層の一部の上方にも、好ましくは第１のＳＣＲ触媒を含む層がアンモニア酸化触媒とＤＯＣとの混合物を含む第１の層に近づくにつれてその厚さが減り始める位置に配置される。第２のＳＣＲ触媒は、実施例１に記載の第１のＳＣＲ触媒のいずれでもよく、好ましくはアルミナ上のＰｄをさらに含む。
【０１３２】
結果として得られる物品は、２つのゾーン、すなわち第１のＳＣＲ触媒を含むＳＣＲゾーン、続いてアンモニア酸化触媒とＤＯＣ又はＤＥＣとの混合物を含む最下層と、第２のＳＣＲ触媒を含む最上層とを有する二重層を含む混合ＡＳＣ／ＤＯＣゾーンを有する。
【０１３３】
実施例７
触媒物品を、実施例１に記載のアンモニア酸化触媒の１つを含むウオッシュコートを、押出ハニカム基材上の、３ｇ／ｆｔ３の担持量のＰｔ及び１０ｇ／ｆｔ３の担持量のＰｄを含むＤＥＣと共に出口端から入口端に向かって配置することで、アンモニア酸化触媒とＤＥＣとの混合物を含む第１の層を形成することにより調製する。この場合、ウオッシュコートは基材の長さの４０％を覆う。その後、前記層を高温で乾燥させる。
【０１３４】
その後、２．０７ｇ／ｉｎ３の担持量で３．３重量％のＣｕ／ＣＨＡを含有する、基材上のウオッシュコートを入口端から出口端に向かって配置することにより、第１のＳＣＲ触媒を含む層を基材の残りのコーティングされていない部分の上方に配置し、アンモニア酸化触媒とＤＥＣとの混合物を含む第１の層を完全に覆う。
第１のＳＣＲ触媒を含むウオッシュコートは、アンモニア酸化触媒とＤＥＣとの混合物を含む第１の層を覆う場合、厚さが減少する。その後、ウオッシュコートを高温で乾燥させる。
【０１３５】
結果として得られる物品は、２つのゾーン、すなわち第１のＳＣＲ触媒を含むＳＣＲゾーン、続いてアンモニア酸化触媒とＤＥＣとの混合物を含む最下層と、第１のＳＣＲ触媒を含む最上層とを有する二重層を含む混合ＡＳＣ／ＤＯＣゾーンを有する。
【０１３６】
アンモニア酸化触媒とＤＯＣ又はＤＥＣとの混合物を含む層は、ＤＯＣとしてＰｔとＰｄの混合物を含むことができ、ここでＰｔとＰｄはこれらの各金属の硝酸塩としてウオッシュコート中に存在し、金属硝酸塩はＰｔ−硝酸塩３ｇ／ｆｔ３とＰｄ−硝酸塩１５ｇ／ｆｔ３、又はＰｔ−硝酸塩１２ｇ／ｆｔ３、Ｐｄ−硝酸塩６ｇ／ｆｔ３の担持量で存在する。
【０１３７】
実施例８触媒によるアンモニア取り込み
３種のＳＣＲ触媒を分析して、ＮＯｘ変換量対アンモニア充填レベルを決定した。３種のＳＣＲ触媒は、Ｗドープチタニアジオキシド(titania dioxide)上の金属ゼオライト（Ｃｕ−ＣＨＡ）、混合酸化物（Ｃｅ−Ｚｒ（１：１））及びバナジウムであった。
【０１３８】
金属ゼオライトの試料は、４００ｃｐｓｉセラミック基材上のチャバザイト上のＣｕ３．３重量％を含むウオッシュコートを配置することにより調製した。チャバザイトの担体への担持量は、２ｇ／ｉｎ３であった。バナジウムの試料は、４００ｃｐｓｉセラミック基板上にバナジア活性相を有するＷドープ酸化チタンを含むウオッシュコートを配置することによって調製した。担体上のバナジウムを含むＷドープ酸化チタンの担持量は、４．８６ｇ／ｉｎ３であった。ＣｅとＺｒとの混合物を１：１のモル比で押出すことにより、混合酸化物の試料を調製した。金属酸化物は、全押出成形物の５５％であった。コアをか焼し、各触媒からの１”ｘ ３”コアを使用して、触媒のアンモニア取り込みを評価した。
【０１３９】
１”ｘ ３”触媒コアの試料を、５００ｐｐｍのＮＯ、１２％のＯ２、５％のＣＯ２、３００ｐｐｍのＣＯ、４．５％のＨ２Ｏ、及び試料の上を６０ＫＳＶで流れる残りの窒素を含むガスを用いて２５０℃で定常状態に保持した。７５０ｐｐｍのＮＨ３をガス流に導入し、２０ｐｐｍのＮＨ３スリップがあるまで、システムを出るガスをＦＴＩＲで分析した。ＮＨ３充填レベルを次式を用いて算出した。
【０１４０】
正味のＮＨ３取り込み＝［ＮＨ３入口］-［ＮＨ３スリップ］-［ＮＨ３反応（ＮＯＸ＋２×Ｎ２Ｏ）］
【０１４１】
結果は、ピーク充填、ピーク充填の９０％でのレベル、及びピーク充填の９０％に達するのに必要な時間と共に、図１０に示す。銅ゼオライトは、約０．６ｇ／Ｌでそのピーク充填の９０％を有し、一方、混合酸化物及びバナジウム−チタニアの両者は、約０．２ｇ／Ｌでそれらのピーク充填を有した。これは、いくつかのＳＣＲ触媒が他のＳＣＲ触媒と比較して非常に速い過渡反応を有することを実証する。上述のように、この特性は、上記の触媒物品において使用することができる。
【０１４２】
先の実施例は単に例示として意図されており、以下の特許請求の範囲により本発明の範囲が規定されるものである。
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【国際調査報告】
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