專利名稱：具有改進NH₃形成活性的汽油稀燃發(fā)動機用催化劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有改進NH3形成活性的催化劑，以及處理汽車廢氣的方法和汽車廢氣流的處理體系。特別是，本發(fā)明涉及可與選擇性催化還原(SCR)催化劑一起使用的三效催化劑(TWC)。
背景技術(shù)：
汽車廢氣，特別是來自稀燃發(fā)動機如柴油廢氣和稀燃汽油機的廢氣處理中遭遇的問題之一涉及其中所含氮氧化物的處理。為此，在稀燃條件下運行的汽車中所用的許多廢氣處理體系結(jié)合了位于SCR催化劑上游的NOx儲存催化劑組合。特別是，將廢氣流中所含氮氧化物在較低溫度下儲存在NOx儲存催化劑中，以在可在SCR裝置中實現(xiàn)其有效還原的較高操作溫度下釋放。至此，通常需要使用在NOx儲存催化劑下游且在SCR裝置以前將還原劑注入氣流中以使氮氧化物SCR反應成氮氣的工具。為實現(xiàn)最佳SCR活性，即為保持氮氧化物和/或還原劑如氨和/或脲的排放盡可能低，提出大量解決方法以配合NOx儲存催化劑的各個組分的活性、位于其下游的還原劑注入工具，和用于使還原劑和氮氧化物取決于入口溫度在理想化學計量下反應的SCR裝置。DE100 11 612A1例如公開了燃機的廢氣處理體系，其含有一序列NOx儲存催化齊U、脲注入裝置和提供于廢氣導管中的SCR催化劑，其中傳感器體系取決于廢氣的氧含量調(diào)整脲的注入。另一方面，W02008/022751公開了具有相同序列的組件的廢氣處理體系，其中在SCR裝置上游的氨侵染取決于廢氣入口溫度而具體控制。這類廢氣處理體系的主要缺點涉及對用于將還原劑引入廢氣流中的工具的顯著依賴性，其必然涉及用于容許將適量還原劑在適當時間弓I入廢氣中以容許其在SCR裝置中與氮氧化物轉(zhuǎn)化成氮氣的最佳轉(zhuǎn)化率的高精密設備。特別是，這類體系需要常規(guī)維護以使功能最佳化，且對氣候條件敏感，尤其是在冬季，當?shù)蜏乜赡軅€別地妨礙正確操作模式時。因此，努力提供不顯示與前述體系一樣明顯的依賴性的廢氣處理體系，其甚至在很大程度上不依賴于在SCR裝置中使用還原劑的外部來源處理氮氧化物排放。就這點而言，W02009/134831公開了用于處理氮氧化物排放的廢氣處理體系，其含有位于SCR裝置上游的三效催化裝置組合，且不包含將還原劑引入處理體系中的外部工具。特別是，所述體系依賴于氨在三效催化裝置中的就地產(chǎn)生，其中其產(chǎn)生通過控制燃料注射工具使得廢氣流的組成而適于SCR裝置的氨需求，并因此調(diào)整三效催化劑上氨制備所需的組分的化學計量。另一方面，DElOl 52 187通過將取決于廢氣流中氮氧化物含量的氨化學計量控制轉(zhuǎn)向廢氣體系本身，通過使用位于其中的氮氧化物和氨捕集器組合，并通過調(diào)整一系列平行通道中的料流的排放體系控制廢氣流而提供可選路線。不取決于在這類體系中實現(xiàn)就地氨產(chǎn)生的方式，仍需要用于產(chǎn)生氨的改進三效催化劑。特別是，鑒于進一步降低總廢氣排放，需要具有關(guān)于富廢氣相中氨形成的高活性催化劑以降低所述相的必然性和持續(xù)時間。此外，這類改進催化劑的開發(fā)中的挑戰(zhàn)性問題涉及這一事實:氨收率的改進通常與三效催化劑的其它功能，特別是關(guān)于它對烴的氧化能力的惡化密切相關(guān)。因此，本發(fā)明的目的是提供新的三效催化劑，所述催化劑具有改進的NH3生成活性，仍保持關(guān)于烴處理的高轉(zhuǎn)化率，在富烴廢氣相期間特別如此。

發(fā)明內(nèi)容
因此，令人驚訝地發(fā)現(xiàn)本發(fā)明催化劑提供對NH3形成的高活性而不妨礙催化劑提供高烴氧化活性的能力，在富烴廢氣相期間特別如此。因此，本發(fā)明催化劑可有利地用于缺乏用于引入還原劑以容許將其中所含SCR裝置的氮氧化物選擇性催化還原的外部工具的廢氣處理體系中，特別是由于提供烴(HC)排放的優(yōu)異處理，在廢氣處理的富相中特別如此。由于本發(fā)明催化劑的這些組合效果，富相的持續(xù)時間可降低而不會同時犧牲HC排放處理的效率，在稀燃應用如柴油和稀燃汽油機中特別如此。因此，本發(fā)明催化劑在用于廢氣處理體系中時容許總排放的有效降低，其中該結(jié)果在處理來自稀燃發(fā)動機如來自汽油直接噴射發(fā)動機的廢氣中特別明顯。因此，本發(fā)明涉及包含基材和催化劑涂層的催化劑，催化劑涂層包含三層或更多層，所述層:(a)提供在基材上的第一層,所述第一層包含Pd和Rh ;和(b)提供在第一層上的第二層，所述第二層包含Pt和/或Pd，優(yōu)選Pt和Pd ；第一和第二層各自進一步包含:—種或多種顆粒載體材料，其中優(yōu)選一種或多種鉬族金屬中的至少一部分負載于一種或多種顆粒載體材料；一種或多種儲氧組分(OSC)材料；和一種或多種包含一種或多種選自堿和/或堿土金屬的元素的氮氧化物儲存材料，其中催化劑中所含一種或多種氮氧化物儲存材料中包含的堿和堿土金屬總量以各自的堿金屬氧化物M2O和堿土金屬氧化物MO計為0.18-2.0g/in3，優(yōu)選0.2-1.5g/in3，更優(yōu)選 0.3-1.0g/in3,更優(yōu)選 0.4-0.8g/in3，更優(yōu)選 0.45-0.6g/in3，甚至更優(yōu)選 0.5-0.55g/in3。在本發(fā)明含義內(nèi)，除非另外說明，術(shù)語“氮氧化物儲存材料”，特別是“一種或多種氮氧化物儲存材料”優(yōu)選分別指氮氧化物儲存材料和一種或多種氮氧化物儲存材料，其中所述材料包含根據(jù)如本發(fā)明所定義的所述氮氧化物儲存材料或一種或多種氮氧化物儲存材料的實施方案和優(yōu)選實施方案的一種或多種選自堿和/或堿土金屬的兀素。作為基材，可使用任何材料，條件是它可負載催化劑的層且它對廢氣處理方法期間占優(yōu)勢的條件具有耐受性。本發(fā)明基材可以具有任何可能的形狀，條件是它容許與其上存在的至少一部分層流體接觸。優(yōu)選基材為單塊的，其中更優(yōu)選單塊為流通單塊。合適的基材包括常用于制備催化劑的那些材料中的任一種，且通常包含陶瓷或金屬蜂窩結(jié)構(gòu)。因此，單塊基材含有從基材的入口延伸至出口面的細、平行氣流通道，使得通道對流體流動開放(稱為蜂窩型流過基材)。從其流體入口至其流體出口基本為直線路徑的通道受其上配置層的壁限定，使得流過通道的氣流接觸催化材料。單塊基材的液流通道為薄壁通道，其可以具有任何合適的截面形狀和尺寸，例如梯形、矩形、正方形、正弦曲線、六角形、橢圓形或圓形。這類結(jié)構(gòu)可含有至多900個氣體入口(即孔)/平方英寸橫截面，其中根據(jù)本發(fā)明，結(jié)構(gòu)優(yōu)選具有50-600個開口 /平方英寸，更優(yōu)選300-500個開口 /平方英寸，甚至更優(yōu)選350-400個開口 /平方英寸。因此，根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施方案，催化劑包含為單塊，優(yōu)選流通單塊，更優(yōu)選具有蜂窩結(jié)構(gòu)的流通單塊的基材。一般而言，基材可由本領(lǐng)域通常已知的材料構(gòu)成。為此，多孔材料優(yōu)選用作基材材料，特別是陶瓷和類陶瓷材料，例如堇青石、α -氧化鋁、鋁硅酸鹽、堇青石-氧化鋁、碳化硅、鈦酸鋁、氮化硅、氧化鋯、莫來石、鋯石、鋯莫來石、硅酸鋯、硅線石、硅酸鎂、透鋰長石、鋰輝石、氧化鋁-二氧化硅-氧化鎂和硅酸鋯，以及多孔耐熔金屬及其氧化物。根據(jù)本發(fā)明，“耐熔金屬”指一種或多種選自T1、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W和Re的金屬?；囊部捎商沾衫w維復合材料形成。根據(jù)本發(fā)明，基材優(yōu)選由堇青石、碳化硅和/或鈦酸鋁形成。一般而言，優(yōu)選能夠經(jīng)得住催化劑所暴露的高溫的催化劑，當用于處理汽車廢氣時特別如此。此夕卜，應當理解壁流基材上催化組合物的負載取決于基材性能如孔隙率和壁厚度。用于本發(fā)明實施方案的催化劑的基材在性質(zhì)上也可以為金屬，并由一種或多種金屬或金屬合金組成。金屬基材可以以各種形狀使用，例如波紋板或單塊形式。合適的金屬載體包括耐熱金屬和金屬合金，例如鈦和不銹鋼，以及其中鐵為實質(zhì)或主要組分的其它合金。這類合金可含有鎳、鉻和/或鋁中的一種或多種，且這些金屬的總量可有利地包含至少15重量％合金，例如10-25重量％鉻、3-8重量％鋁和至多20重量％鎳。合金還可含有少量或痕量的一種或多種其它金屬如錳、銅、釩、鈦等。金屬基材的表面可在高溫，例如1000°C和更高下氧化，以通過在基材表面上形成氧化物層而改進合金的耐腐蝕性。這種高溫引發(fā)的氧化可增強隨后組合物在基材上的附著。根據(jù)本發(fā)明，第一和第二層包含一種或多種儲氧組分(OSC)材料。原則上可使用任何儲氧組分材料，條件是它可以可逆地儲存氧。優(yōu)選所述儲氧組分材料包含一種或多種選自氧化鋯、二氧化鈰、氧化鑭、氧化鐠、氧化釹及其混合物的化合物，其中一種或多種OSC材料優(yōu)選包含二氧化鈰和/或氧化鋯.根據(jù)特別優(yōu)選的實施方案，OSC材料包含二氧化鈰-氧化鋯復合物和/或混合氧化物。

在本發(fā)明含義內(nèi)，除非另外說明，以％表示的值通常指重量％。此外，如本發(fā)明所用術(shù)語“包含”通常表示組分含在特定組分中，然而不排除所述組分中其它材料或化合物的存在。然而，根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選含義，術(shù)語“包含”以“由…組成”的含義使用，使得排除除具體指定那些外的其它組分的存在。根據(jù)本發(fā)明，催化劑涂層的第一和第二層中所含一種或多種OSC材料可以彼此相同或不同。根據(jù)優(yōu)選實施方案，第一和第二層都含有一種或多種包含二氧化鈰-氧化鋯復合物和/或混合氧化物的OSC材料，其中更優(yōu)選二氧化鈰-氧化鋯復合物和/或混合氧化物含有30-85重量％Ce02，優(yōu)選35-70重量％，更優(yōu)選40-55重量％，甚至更優(yōu)選43-47重量％ 二氧化鈰。根據(jù)特別優(yōu)選的實施方案，第二層包含含有10-39重量％Ce02，優(yōu)選15-34重量％，更優(yōu)選20-32重量％，甚至更優(yōu)選25-30重量％ 二氧化鈰的二氧化鈰-氧化鋯復合物和/或混合氧化物。原則上，可選擇催化劑中一種或多種OSC材料的任何可能負載，條件是提供足夠的儲氧水平，且催化劑的儲氧能力不妨礙它提供高水平的NH3形成和HC氧化活性的能力。一般而言，催化劑中所含一種或多種OSC材料的總負載可以為0.1-5.0g/in3，優(yōu)選 0.5-3.0g/in3,更優(yōu)選 0.7-2.0g/in3,更優(yōu)選 0.8-1.5g/in3,甚至更優(yōu)選 0.9-1.4g/in3。根據(jù)本發(fā)明，尤其含在第一層中的一種或多種OSC材料的負載可以為0.05-3.0g/in3,優(yōu)選0.10-2.0g/in3,更優(yōu)選 0.50-1.5g/in3，更優(yōu)選 0.80-1.0g/in3,更優(yōu)選 0.85-0.90g/in3，甚至更優(yōu)選0.87-0.89g/in3。此外或者作為選擇，尤其含在第二層中的一種或多種OSC材料的負載可以為 0.001-0.50g/in3，優(yōu)選 0.005-0.10g/in3，更優(yōu)選 0.010-0.050g/in3，更優(yōu)選0.020-0.035g/in3,甚至更優(yōu)選0.025-0.030g/in3。根據(jù)另一優(yōu)選實施方案，尤其含在第二層中的一種或多種OSC材料的負載可以為0.01-5.0g/in3,優(yōu)選0.05-2.0g/in3,更優(yōu)選
0.10-1.0g/in3,更優(yōu)選 0.30-0.80g/in3，更優(yōu)選 0.40-0.60g/in3，甚至更優(yōu)選 0.45-0.55g/in3。根據(jù)本發(fā)明，催化劑涂層中的第一層包含Pd和Rh。此外，催化劑涂層中的第二層包含Pt和/或Pd，優(yōu)選Pt和Pd。原則上,任何可能負載的這些鉬族金屬可包含在催化劑涂層，優(yōu)選其中所含第一和第二層中。因此，催化劑可包含20-200g/ft3，優(yōu)選50-150g/ft3，更優(yōu)選80-110g/ft3，甚至更優(yōu)選負載為90-100g/ft3的Pd。此外或者作為選擇，催化劑可包含 0.5-50g/ft3,優(yōu)選 l-30g/ft3，更優(yōu)選 2-20g/ft3，更優(yōu)選 3_15g/ft3，更優(yōu)選 5-10g/ft3，甚至更優(yōu)選負載為7-9g/ft3的Pt。此外或者作為選擇，催化劑可包含負載為0.l-10g/ft3,優(yōu)選 0.5-5g/ft3,更優(yōu)選 0.75-4g/ft3,更優(yōu)選 1.0-3.5g/ft3,更優(yōu)選 1.25_3g/ft3，甚至更優(yōu)選 1.5-2.5g/ft3 的 Rh。一般而言，這些鉬族金屬的負載指它們在催化劑中的含量，其中這些鉬族金屬優(yōu)選包含在其負載含量分別優(yōu)選涉及的催化劑涂層，更優(yōu)選所述涂層中所含第一和第二層中。根據(jù)其中Pd包含在第二層中的本發(fā)明優(yōu)選實施方案，優(yōu)選除Pt外，所述層中Pd的負載可以為 0.l-150g/ft3,優(yōu)選 0.5-100g/ft3,更優(yōu)選 l-50g/ft3,更優(yōu)選 5_20g/ft3，更優(yōu)選7-15g/ft3，甚至更優(yōu)選9-10g/ft3。此外或者作為選擇，第一層中所含Pd的負載可以為 l-250g/ft3，優(yōu)選 5-200g/ft3，更優(yōu)選 10-150g/ft3，更優(yōu)選 50_100g/ft3，甚至更優(yōu)選85-90g/ft3。根據(jù)本發(fā)明，關(guān)于催化劑中其它鉬族金屬的存在，一般不存在限制，條件是所述金屬不妨礙催化劑處理廢氣，特別是提供高水平的HC氧化和NH3形成活性的能力。在本發(fā)明含義內(nèi)，除非另外明確指出，術(shù)語“鉬族金屬”指元素Ru、Rh、Pd、Os、Ir和Pt。根據(jù)本發(fā)明的具體實施方案，優(yōu)選第一層包含小于500p pm的Pt，更優(yōu)選小于500ppm的除Rh和Pd外的其它鉬族金屬。根據(jù)所述優(yōu)選實施方案，進一步優(yōu)選第一層含有小于50ppm所述金屬，更優(yōu)選小于IOppm,更優(yōu)選小于Ippm,甚至更優(yōu)選小于0.1ppm所述金屬。此外或者作為選擇，根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選第二層包含小于500ppm的Rh，更優(yōu)選小于500ppm的除Pt和/或Pd外的其它鉬族金屬，甚至更優(yōu)選小于500ppm的除Pt和Pd外的其它鉬族金屬。根據(jù)所述優(yōu)選實施方案，還進一步優(yōu)選第一層含有小于50ppm所述金屬，更優(yōu)選小于IOppm,更優(yōu)選小于Ippm,甚至更優(yōu)選小于0.1ppm所述金屬。一般而言，根據(jù)本發(fā)明，在包含Pt和Pd的催化劑的實施方案中，對其中所含Pt與Pd的重量比不存在具體限制。應當指出，除非另外說明，根據(jù)本發(fā)明的元素和/或化合物的比通常指其重量比。因此，催化劑中的Pt:Pd重量比可以為1:100-10:1，更優(yōu)選1:70-5:1，更優(yōu)選1:50-2:1，更優(yōu)選1:30-1:1，更優(yōu)選1:20-1:2，更優(yōu)選1:15-1:5，甚至更優(yōu)選1:13-1:10的任何范圍。一般而言，催化劑的鉬族金屬組分，特別是Pt、Pd和Rh可以以任何合適的形式和方式含在其中，條件是催化劑在處理廢氣中顯示出高水平的HC氧化和NH3形成活性。因此，鉬族金屬組分可直接含在其中和/或可負載于一種或多種催化劑組分，優(yōu)選催化劑涂層的第一和第二層中所含一種或多種其它組分上。因此，鉬族金屬組分可至少部分或完全負載于一種或多種顆粒載體材料、一種或多種OSC材料，和/或一種或多種氮氧化物儲存材料中的任一種上。同此，應當指出，如本發(fā)明所用術(shù)語“氮氧化物”通常指氮和氧的二元化合物，優(yōu)選指NO、NO2和N2O,甚至更優(yōu)選指NO和NO2。此外，在本發(fā)明含義內(nèi)，術(shù)語“NO/指化合物NO和NO2。在本發(fā)明催化劑的優(yōu)選實施方案中，鉬族金屬，特別是Pt、Pd和/或Rh至少部分，優(yōu)選完全負載于一種或多種顆粒載體材料上。在其中多于一種鉬族金屬，特別是Pd和Rh含在催化劑涂層的第一層中的實施方案中，所述鉬族金屬優(yōu)選至少部分地負載于不同的顆粒載體材料上，其中更優(yōu)選鉬族金屬分別負載于第一和/或第二層中所含一種或多種顆粒載體材料和/或一種或多種其它組分上。因此，根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施方案，第一層中所含Pd和Rh至少部分地負載于單獨的顆粒載體材料上，優(yōu)選其中Pd和Rh負載于單獨的顆粒載體材料上。一般而言，任何可能的顆粒載體材料可包含在催化劑中，條件是它可經(jīng)得起廢氣處理方法中所遭遇的條件，且它可適當?shù)刎撦d一種或多種其它催化劑組分，特別是一種或多種鉬族金屬，優(yōu)選Pd和/或Pt。根據(jù)優(yōu)選實施方案，顆粒載體材料包含一種或多種氧化物，更優(yōu)選一種或多種金屬氧化物。優(yōu)選使用高表面積耐熔金屬氧化物載體如氧化鋁載體材料，也稱為“Y氧化鋁”或“活性氧化鋁”。所述材料通常顯示出60-200m2/g或更高的BET表面積。這類活性氧化鋁通常為Y和S相氧化鋁的混合物，但還可含有實質(zhì)量的H、K和Θ氧化鋁相。不同于活性氧化鋁的耐熔金屬氧化物可用作至少一些催化組分的載體。例如，已知本體二氧化鈰、氧化鋯、α氧化鋁和其它材料用作這種用途。盡管這些材料中許多遭遇具有比活性氧化鋁相當更低的BET表面積的缺點，該缺點傾向于被所得催化劑的較大耐久性抵消?！癇ET表面積”具有其涉及用于通過N2吸附測定表面積的Brunauer, Emmett,Teller方法的常用意義?？讖胶涂左w積也可使用BET型N2吸附測定。優(yōu)選活性氧化鋁具有60-350m2/g，通常90-250m2/g的比表面積。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施方案，金屬氧化物，特別是金屬氧化物載體顆粒，優(yōu)選一種或多種顆粒載體材料中所含的，優(yōu)選包含至少一種選自氧化鋁、二氧化鈦、二氧化鈦-氧化招、氧化錯-氧化招、氧化鋇-氧化招、二氧化鋪-氧化招、氧化鋇-二氧化鋪-氧化招、氧化鑭-氧化鋁、氧化鑭-氧化鋯-氧化鋁、二氧化鈦-氧化鋯及其混合物的化合物。進一步優(yōu)選至少一種化合物選自氧化招、氧化錯-氧化招、氧化鑭-氧化招、氧化鑭-氧化錯-氧化招及其混合物，更優(yōu)選選自氧化鋯-氧化鋁、氧化鑭-氧化鋁、氧化鑭-氧化鋯-氧化鋁及其混合物，其中甚至更優(yōu)選一種或多種顆粒載體材料包含氧化鑭-氧化鋁和/或氧化鋯-氧化鋁。根據(jù)特別優(yōu)選的實施方案，一種或多種金屬氧化物，特別是一種或多種顆粒載體材料中所含金屬氧化物載體顆粒摻雜有一種或多種化合物。因此，金屬氧化物，優(yōu)選氧化鋁可優(yōu)選摻雜有一種或多種化合物，優(yōu)選摻雜有鑭和/或錯。在所述實施方案中，關(guān)于金屬氧化物顆粒摻雜的一種或多種化合物的量不存在具體限制。因此，金屬氧化物，優(yōu)選氧化鋁可摻雜有30%或更少的一種或多種化合物，優(yōu)選20%或更少，更優(yōu)選10%或更少，更優(yōu)選5%或更少，甚至更優(yōu)選1%或更少。根據(jù)包含摻雜有鑭的氧化鋁的特別優(yōu)選實施方案，優(yōu)選氧化鋁摻雜有0.5-25%，優(yōu)選1-15%，更優(yōu)選2-10%，更優(yōu)選3_5%，甚至更優(yōu)選3.5-4.5%鑭。此外或者作為選擇，根據(jù)包含摻雜有氧化鋯的氧化鋁的特別優(yōu)選實施方案，優(yōu)選氧化鋁摻雜有
0.5-50%,優(yōu)選1-40%，更優(yōu)選5-30%，更優(yōu)選15_25%，甚至更優(yōu)選18-22%氧化鋯。特別優(yōu)選包含摻雜有氧化鑭的氧化鋁和摻雜有氧化鋯的氧化鋁的實施方案，其中氧化鋁摻雜有％氧化鋯，且其中其它氧化鋁摻雜有％鑭。根據(jù)其特別優(yōu)選的實施方案，第一層包含摻雜有鑭的氧化鋁，且第二層包含摻雜有氧化鋯的氧化鋁作為各自的顆粒載體材料。一般而言，催化劑可包含任何合適量的一種或多種顆粒載體材料，條件是可提供催化劑的技術(shù)特征，特別是高水平的HC氧化和NH3形成活性。因此，具有一種或多種顆粒載體材料的催化劑的負載可以為0.5-20g/in3,優(yōu)選l-10g/in3,更優(yōu)選1.5_5g/in3,更優(yōu)選2-3g/in3，甚至更優(yōu)選2.2-2.7g/in3。根據(jù)其優(yōu)選實施方案，催化劑涂層的第一層中一種或多種顆粒載體材料的負載為0.05-10g/in3,優(yōu)選0.l_5g/in3,更優(yōu)選0.5_2g/in3,更優(yōu)選1.0-1.5g/in3，甚至更優(yōu)選1.1-1.3g/in3。此外或者作為選擇，第二層中一種或多種顆粒載體材料的負載優(yōu)選為0.05-10g/in3,優(yōu)選0.l_5g/in3,更優(yōu)選0.5_2g/in3,甚至更優(yōu)選
1.0-1.5g/in3。在本發(fā)明中，催化劑涂層的第一和第二層包含一種或多種包含一種或多種選自堿和/或堿土金屬的元素的氮氧化物儲存材料。原則上，選自堿和/或堿土金屬的任何元素或元素組合可含在本發(fā)明催化劑中，條件是本發(fā)明的技術(shù)效果，特別是高水平的HC氧化和NH3形成活性由催化劑提供。根據(jù)本發(fā)明，氮氧化物儲存材料中所含一種或多種堿和/或堿土金屬優(yōu)選選自L1、Na、K、Rb、Cs、Mg、Ca、Sr和Ba,更優(yōu)選選自K、Mg、Sr和Ba。根據(jù)特別優(yōu)選的實施方案，一種或多種堿和/或堿土金屬選自K、Mg和Ba,其中更優(yōu)選一種或多種氮氧化物儲存材料包含Mg和/或Ba，甚至更優(yōu)選Ba。一般而言，氮氧化物儲存材料中所含一種或多種堿和/或堿土金屬可以以任何合適形式包含在內(nèi)，條件是催化劑能夠可逆地固定氮氧化物。優(yōu)選，一種或多種堿和/或堿土金屬作為其各自的氧化物和/或作為它們各自的碳酸鹽含包含在內(nèi)。根據(jù)特別優(yōu)選的實施方案，一種或多種堿和/或堿土金屬作為其各自的碳酸鹽至少部分地包含在內(nèi)，優(yōu)選完全包含在內(nèi)。關(guān)于催化劑涂層的第一和第二層中所含氮氧化物儲存材料，除所述一種或多種選自堿和/或堿土金屬的元素外，還可使用任何可能的元素或化合物，條件是所述元素或化合物能夠可逆地固定氮氧化物。特別是，選擇氮氧化物儲存材料使得它能夠在較低溫度下結(jié)合氮氧化物，隨后在較高溫度，特別是在可實現(xiàn)其有效催化轉(zhuǎn)化的溫度下釋放它。更尤其是，如本文所用較低溫度指在冷啟動條件期間汽車廢氣凈化所遭遇的那些，在此之前發(fā)動機至多在環(huán)境溫度下。另一方面，較高溫度指當廢氣體系達到它關(guān)于廢氣處理，特別是關(guān)于氮氧化物排放的轉(zhuǎn)化效率完全操作的溫度時遭遇的那些溫度。在本發(fā)明含義內(nèi)，應當指出術(shù)語“轉(zhuǎn)化”以這樣的意義使用:它包括排放物向其它化合物的化學轉(zhuǎn)化，以及排放物通過化學和/或吸附粘合被俘獲在合適俘獲材料上。這特別適用于汽車廢氣處理中的冷啟動階段，因為排放物的有效俘獲理想地具有臨時儲存它們直至在廢氣處理的較熱階段中可實現(xiàn)其有效轉(zhuǎn)化的作用。如本發(fā)明上下文中所用“排放”優(yōu)選指廢氣排放，更優(yōu)選指包含N0x、C0和烴的廢氣排放，甚至更優(yōu)選指汽車廢氣中所含NOx、CO和烴。根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選氮氧化物儲存材料，其除一種或多種選自堿和/或堿土金屬的元素外還包含至少一種選自如下的金屬化合物:稀土金屬化合物，特別是其各自的氧化物，優(yōu)選Ce、La、Pr、Nd及其混合物，其中另外包含在一種或多種氮氧化物儲存材料中的其它元素優(yōu)選為Ce，優(yōu)選作為二氧化鈰。原則上，可選擇任何可能的氮氧化物儲存材料負載，條件是可儲存足量的氮氧化物，且不削弱NOx儲存催化劑中所含其余組分的作用。一般而言，催化劑中氮氧化物儲存材料的總負載可以為0.2-5.0g/in3,優(yōu)選0.5-3.5g/in3，更優(yōu)選1.0-2.5g/in3，更優(yōu)選
1.2-2.0g/in3,甚至更優(yōu)選1.3-1.8g/in3。根據(jù)其優(yōu)選實施方案,第一層中氮氧化物儲存材料的負載為 0.1-5.0g/in3，優(yōu)選 0.2-3.5g/in3，更優(yōu)選 0.5-2.5g/in3，更優(yōu)選 1.0-2.0g/in3,甚至更優(yōu)選1.2-1.4g/in3。此外或者作為選擇，第二層中氮氧化物儲存材料的負載優(yōu)選為0.05-3.0g/in3,更優(yōu)選 0.1-1.5g/in3，更優(yōu)選 0.5-1.0g/in3,更優(yōu)選 0.2-0.7g/in3，甚至更優(yōu)選 0.45-0.55g/in3。關(guān)于其中Ba包含在一種或多種氮氧化物儲存材料中的本發(fā)明特別優(yōu)選實施方案，Ba優(yōu)選以作為BaO計算0.18_5g/in3，更優(yōu)選0.20_2g/in3，更優(yōu)選0.30-lg/in3,更優(yōu)選0.40-0.70g/in3，甚至更優(yōu)選作為BaO計算0.50-0.55g/in3的量包含在催化劑中。根據(jù)本發(fā)明，還特別優(yōu)選第二層含有小于500ppm的Ba，其中更優(yōu)選第二層含有小于50ppm的Ba,更優(yōu)選小于IOppm,更優(yōu)選小于Ippm,甚至更優(yōu)選小于0.1ppm的Ba。根據(jù)進一步優(yōu)選的實施方案，第二層含有小于500ppm的堿和/或堿土金屬，優(yōu)選堿土金屬，其中更優(yōu)選第二層含有小于50ppm所述金屬，更優(yōu)選小于IOppm,更優(yōu)選小于Ippm,甚至更優(yōu)選小于0.1ppm所述金屬。根據(jù)優(yōu)選的本發(fā)明其它實施方案,第二層含有小于500ppm氮氧化物儲存材料，優(yōu)選小于50ppm,更優(yōu)選小于IOppm,更優(yōu)選小于Ippm,甚至更優(yōu)選小于0.lppm。在本發(fā)明中，催化劑涂層，特別是其中所含第一和第二層可以以任何可能的方式提供，條件是可實現(xiàn)本發(fā)明的技術(shù)效果，特別是高水平的HC氧化和NH3形成活性。然而，優(yōu)選第一和第二層，優(yōu)選含有所述層的催化劑涂層作為罩面層包含在催化劑中。如本文所用，術(shù)語“罩面層”具有其在應用于基材載體材料如蜂窩型載體成員上的催化或其它材料的薄附著涂層領(lǐng)域中的常用含義，其優(yōu)選為充分多孔的以容許待處理氣流從那里通過。此外，根據(jù)本發(fā)明，除第一和第二層外，一層或多層其它層可包含在催化劑涂層中。根據(jù)本發(fā)明的特別優(yōu)選實施方案，第一層本身包含兩層或更多單獨層，其中更優(yōu)選兩層單獨層包含于其中。所述層可具有相同的化學組成，特別是關(guān)于其中所含的Pd和Rh，以及關(guān)于本發(fā)明催化劑的第一層中所含所述兩層或更多單獨層中分別含有的一種或多種顆粒載體材料、一種或多種OSC材料和一種或多種氮氧化物儲存材料，或者作為選擇，可在所述兩層或更多單獨層中分別所含所述組分中的一種或多種方面不同。特別是，在本發(fā)明含義內(nèi)，催化劑的第一層中所含兩層或更多單獨層指提供在彼此上的單獨層，且其中所述單獨層各自的化學組成為根據(jù)本發(fā)明催化劑的第一層的實施方案和優(yōu)選實施方案的化學組成。因此，根據(jù)本發(fā)明催化劑的優(yōu)選實施方案，第一層包含兩層或更多層單獨層，所述單獨層在彼此上提供。根據(jù)本發(fā)明的特別優(yōu)選實施方案，第一層包含:(a’ )含有Pd的層；和
(a，’)含有 Rh 的層；層(a’ )和(a”)各自進一步包含:一種或多種顆粒載體材料，其中優(yōu)選至少一部分鉬族金屬負載于一種或多種顆粒載體材料上；一種或多種儲氧組分(OSC)材料；和一種或多種包含一種或多種選自堿和/或堿土金屬的元素的氮氧化物儲存材料，且其中優(yōu)選層(a’ )提供在基材上，且層(a”)提供在層(a’ )上。關(guān)于層(a’ )和(a’’)的各個組分，特別是關(guān)于其中所含一種或多種顆粒載體材料、一種或多種儲氧組分(OSC)材料和一種或多種氮氧化物儲存材料，關(guān)于催化劑的第一層的實施方案和優(yōu)選實施方案的組分，以及關(guān)于如前文中一般公開和定義的本發(fā)明催化劑的實施方案和優(yōu)選實施方案因此同樣適用。根據(jù)本發(fā)明的具體實施方案，優(yōu)選層(a’ )包含小于500ppm Pt和/或Rh，優(yōu)選Pt和Rh,優(yōu)選小于500ppm的除Pd外的其它鉬族金屬。根據(jù)所述優(yōu)選實施方案，進一步優(yōu)選第一層含有小于50ppm所述金屬，更優(yōu)選小于IOppm,更優(yōu)選小于lppm,甚至更優(yōu)選小于
0.1ppm所述金屬。此外或者作為選擇，根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選層(a’’)包含小于500ppm的Pt和/或Pd,優(yōu)選Pt和Pd,和優(yōu)選小于500ppm的除Rh外的其它鉬族金屬。根據(jù)所述優(yōu)選實施方案，也進一步優(yōu)選第一層含有小于50ppm所述金屬，更優(yōu)選小于IOppm,更優(yōu)選小于lppm,甚至更優(yōu)選小于0.1ppm所述金屬。因此，進一步優(yōu)選本發(fā)明實施方案，其中層(a’)包含小于500ppm的Pt和/或Rh，優(yōu)選Pt和Rh，和優(yōu)選小于500ppm的除Pd外的其它鉬族金屬，和/或，優(yōu)選和，其中層(a’’)包含小于500ppm的Pt和/或Pd,優(yōu)選Pt和Pd,和優(yōu)選小于500ppm的除Rh外的其它鉬族金屬，和/或，優(yōu)選和，其中第二層包含小于500ppm的Rh,更優(yōu)選小于500ppm的除Pt和/或Pd,優(yōu)選Pt和Pd外的其它鉬族金屬。此外，根據(jù)另一優(yōu)選實施方案，第一層的層(a’ )和(a’’ )中所含一種或多種OSC材料可以為彼此相同或不同的。根據(jù)特別優(yōu)選的實施方案，層(a’ )和(a’’)都含有一種或多種包含二氧化鈰-氧化鋯復合物和/或混合氧化物的OSC材料，其中更優(yōu)選層(a’)含有一種或多種OSC材料，所述OSC材料包含含有30-85重量％Ce02，優(yōu)選具有35-70重量％，更優(yōu)選具有40-55重量％，甚至更優(yōu)選具有43-47重量％ 二氧化鈰的二氧化鈰-氧化鋯復合物和/或混合氧化物。此外或者作為選擇，層(a’’)優(yōu)選含有一種或多種OSC材料，所述OSC材料包含含有10-39重量％Ce02，優(yōu)選具有15-34重量％，更優(yōu)選具有20-32重量％，甚至更優(yōu)選具有25-30重量％ 二氧化鈰的二氧化鈰-氧化鋯復合物和/或混合氧化物。因此，進一步優(yōu)選本發(fā)明催化劑的實施方案，其中層(a’ )所含二氧化鈰-氧化鋯復合物為具有30-85重量％Ce02，優(yōu)選具有35-70重量％，更優(yōu)選具有40-55重量％，甚至更優(yōu)選具有43-47重量％Ce02的二氧化鈰-氧化鋯復合物，和/或，優(yōu)選和，
其中層(a’’)和/或第二層，優(yōu)選層(a’’)和第二層中所含二氧化鈰-氧化鋯復合物為具有10-39重量％Ce02，優(yōu)選具有15-34重量％，更優(yōu)選具有20-32重量％，甚至更優(yōu)選具有25-30重量％的二氧化鈰-氧化鋯復合物。原則上，一種或多種OSC材料的任何可能負載可選擇在層(a’ )和(a’’)中，條件是提供足夠的儲氧水平，且催化劑的儲氧能力不妨礙它提供高水平NH3形成和HC氧化活性的能力。根據(jù)本發(fā)明，尤其含在層(a’)中的一種或多種OSC材料的負載可以為
0.01-5.0g/in3,優(yōu)選 0.05-3.0g/in3,更優(yōu)選 0.1-1.0g/in3,更優(yōu)選 0.2-0.5g/in3，甚至更優(yōu)選0.25-0.35g/in3。此外或者作為選擇，尤其含在層(a’’)中的一種或多種OSC材料的負載可以為 0.01-7.0g/in3,優(yōu)選 0.05-5.0g/in3,更優(yōu)選 0.10-2.0g/in3,更優(yōu)選 0.30-1.0g/in3,更優(yōu)選 0.40-0.70g/in3，甚至更優(yōu)選 0.45-0.55g/in3。根據(jù)本發(fā)明的特別優(yōu)選實施方案，層(a’ )含有50重量％或更多的一種或多種氮氧化物儲存材料，優(yōu)選70重量％或更多，更優(yōu)選80重量％或更多，更優(yōu)選90重量％或更多，更優(yōu)選95重量％或更多，更優(yōu)選98重量％或更多，更優(yōu)選99重量％或更多，更優(yōu)選99.9重量％或更多，甚至更優(yōu)選其中催化劑涂層的99.99重量％的一種或多種氮氧化物儲存材料含在其層(a，)中。催化劑涂層，特別是其中所含第一和第二層可進一步包含本領(lǐng)域中常用于提供催化劑涂層的添加劑，例如一種或多種促進劑、一種或多種穩(wěn)定劑或一種或多種粘合劑。根據(jù)優(yōu)選實施方案，催化劑涂層包含一種或多種粘合劑，其中粘合劑優(yōu)選包含氫氧化鋁，優(yōu)選為納米顆粒形式，甚至更優(yōu)選其中粘合劑包含勃姆石。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施方案，催化劑包含在廢氣處理體系中。特別是，本發(fā)明處理體系包含內(nèi)燃機、與發(fā)動機流體連通的廢氣導管，其中如本文所述催化劑提供于廢氣導管中。原則上，任何可能的燃機可用于本發(fā)明處理體系中，其中優(yōu)選使用稀燃發(fā)動機如柴油機或稀燃汽油機，更優(yōu)選稀燃汽油機，甚至更優(yōu)選汽油直接注射發(fā)動機。因此，本發(fā)明還涉及廢氣處理體系，其包含內(nèi)燃機和與內(nèi)燃機流體連通的廢氣導管，其中催化劑存在于廢氣導管中，其中內(nèi)燃機優(yōu)選為汽油機，更優(yōu)選汽油直接注射發(fā)動機。根據(jù)特別優(yōu)選的實施方案，其中包含催化劑的廢氣處理體系含有一種或多種其它組分。特別是，廢氣處理體系優(yōu)選另外含有位于廢氣導管中的選擇性催化還原(SCR)催化齊IJ，SCR催化劑優(yōu)選位于催化劑下游。更優(yōu)選，廢氣處理體系不另外包含將還原劑供入廢氣導管中的工具，特別是位于催化劑與SCR催化劑之間的供入還原劑的工具。在本發(fā)明含義內(nèi)，“還原劑”指可用于該功能的任何可能的化合物，條件是它適于將氮氧化物還原，特別是在SCR催化劑中，其中所述還原劑優(yōu)選指氨和/或脲，特別是氨。適用于廢氣處理體系中的SCR催化劑組分為能夠在600°C以下的溫度下有效地催化NOx組分還原使得甚至在通常與較低廢氣溫度有關(guān)的低負載條件下可以處理足夠的NOx水平的組分。優(yōu)選，催化劑顆粒取決于優(yōu)選加入體系中的還原劑如NH3的量，能夠?qū)⒅辽?0%的NOx組分轉(zhuǎn)化成N2。就這點而言，組合物的另一理想屬性是它具有催化O2與任何過量NH3反應成N2和H2O的能力，使得NH3不排放到大氣中。用于排放處理體系中的有用SCR催化劑組合物還應對大于650°C的溫度具有耐熱性。合適的SCR催化劑組合物例如描述于US4，961，917和US5，516，497中。合適的組合物包括如下中的一種或兩種:以促進劑加沸石的總重量的約0.1-30重量％，優(yōu)選約1-5重量％的量存在于沸石中的鐵和銅促進劑。除它們催化將NOx用NH3還原成N2的能力外，所公開的組合物還可促進過量NH3與O2的氧化，尤其是對于具有較高促進劑濃度的那些組合物。根據(jù)本發(fā)明，特別優(yōu)選含Cu的SCR催化劑用于廢氣處理體系中，所述廢氣處理體系優(yōu)選包含催化劑，更優(yōu)選除Cu外，含有Fe的SCR催化劑。因此，根據(jù)本發(fā)明的特別優(yōu)選實施方案，催化劑包含在廢氣處理體系中，所述廢氣處理體系進一步含有在廢氣導管中的選擇性催化還原(SCR)催化劑，優(yōu)選含銅SCR催化劑，更優(yōu)選含有Cu和Fe的SCR催化劑，SCR催化劑優(yōu)選位于催化劑下游。本發(fā)明催化劑可容易地通過現(xiàn)有技術(shù)熟知的方法制備。特別是，可將催化劑材料的幾種組分作為一種或多種組分的混合物在順序步驟中以催化劑生產(chǎn)領(lǐng)域的技術(shù)人員容易了解的方式施涂于基材上。生產(chǎn)本發(fā)明催化劑的典型方法是分別將一種或多種鉬族金屬、一種或多種顆粒載體材料、一種或多種儲氧組分(OSC)材料和一種或多種氮氧化物儲存材料作為涂層或罩面層提供在合適載體成員的氣流通道壁上，其中催化劑涂層中所含第一和第二層的各自組分作為兩層或更多層罩面層提供在基材上。根據(jù)本發(fā)明，可將各罩面層的組分分別加工成淤漿，優(yōu)選含水淤漿。然后可將基材順序地浸入用于各罩面層的各自淤漿中，其后除去過量淤漿以在基材的氣流通道壁上提供兩種或更多種淤漿的薄涂層。然后將涂覆基材干燥并煅燒以提供各自組分在通道壁上的附著涂層。因此，在基材上提供第一罩面層以后，然后可將涂覆基材浸入另一淤漿中以形成沉積于第一罩面層上的第二罩面層。然后將基材干燥和/或煅燒，其中干燥和/或煅燒步驟優(yōu)選在基材上提供罩面層或在催化劑上提供第二或其它罩面層的各個步驟以后進行。因此，本發(fā)明還涉及制備催化劑的方法，其包括如下步驟:⑴提供基材；(ii)將一種或多種顆粒載體材料用至少一種Pd料源浸潰，其中浸潰優(yōu)選通過初始潤濕實現(xiàn)；(iii)將一種或多種顆粒載體材料用至少一種Rh料源浸潰，其中浸潰優(yōu)選通過初始潤濕實現(xiàn)；(iv)將步驟(ii)和(iii)中所得產(chǎn)物結(jié)合，優(yōu)選通過混合；(V)將一種或多種儲氧組分(OSC)材料、一種或多種包含一種或多種選自堿和/或堿土金屬的元素的氮氧化物儲存材料和溶劑，優(yōu)選水，更優(yōu)選蒸餾水加入步驟(iv)所得產(chǎn)物中以得到淤漿，優(yōu)選通過將所得混合物混合；(vi)將步驟(V)所得游衆(zhòng)研磨,優(yōu)選至50 μ m或更小,更優(yōu)選30 μ m或更小,更優(yōu)選20 μ m或更小,甚至更優(yōu)選10 μ m或更小的粒度d9(l ；(vii)將步驟(vi)的所得淤漿在一個或多個涂覆步驟中作為層，優(yōu)選作為罩面層提供在基材上；(viii)將一種或多種顆粒載體材料用至少一種Pt料源和/或至少一種Pd料源，優(yōu)選用Pt料源和Pd料源浸潰，其中浸潰優(yōu)選通過初始潤濕實現(xiàn)；(ix)將一種或多種儲氧組分(OSC)材料、一種或多種包含一種或多種選自堿和/或堿土金屬的元素的氮氧化物儲存材料和溶劑，優(yōu)選水，更優(yōu)選蒸餾水加入步驟(viii)所得產(chǎn)物中以得到淤漿，優(yōu)選通過將所得混合物混合；
(χ)將步驟(ix)所得淤漿研磨，優(yōu)選至50 μ m或更小，更優(yōu)選30 μ m或更小，更優(yōu)選20 μ m或更小,甚至更優(yōu)選10 μ m或更小的粒度d9(l ；(xi)將步驟(χ)的所得淤漿在一個或多個涂覆步驟中作為層，優(yōu)選作為罩面層提供在基材上；其中干燥步驟和/或煅燒步驟優(yōu)選在步驟(Vii)和/或步驟(Xi)以后進行，更優(yōu)選干燥步驟后接煅燒步驟，其中甚至更優(yōu)選干燥步驟和/或煅燒步驟，優(yōu)選干燥步驟后接煅燒步驟在各個步驟(Vii)和(Xi)以后進行，其中催化劑所含一種或多種氮氧化物儲存材料中包含的堿和堿土金屬總量以各自的堿金屬氧化物M2O和堿土金屬氧化物MO計為0.18-2.0g/in3,優(yōu)選0.2-1.5g/in3，更優(yōu)選 0.3-1.0g/in3，更優(yōu)選 0.4-0.8g/in3，更優(yōu)選 0.45-0.6g/in3，甚至更優(yōu)選 0.5-0.55g/in3。在本發(fā)明方法中，步驟(ii)的一種或多種顆粒載體材料不是步驟(iii)中所用相同的顆粒載體材料，使得根據(jù)本發(fā)明方法，Pd和Rh在所述步驟中不負載于相同顆粒載體材料上。根據(jù)本發(fā)明方法的優(yōu)選實施方案，步驟(xi)中提供的催化劑層含有小于50ppm，更優(yōu)選小于IOppm,更優(yōu)選小于lppm,甚至更優(yōu)選小于0.1ppm的Ba。在本發(fā)明含義內(nèi)，術(shù)語“浸潰”指方法的結(jié)果，其中將含有一種或多種組分，特別是含有Pt和/或Pd的溶液放入給定載體材料，特別是顆粒載體材料的孔中。在優(yōu)選實施方案中，所述組分的浸潰通過初始潤濕實現(xiàn)，其中例如含Pt和/或Pd的稀溶液的體積近似地等于載體的孔體積。初始潤濕浸潰通常導致一種或多種組分的溶液在載體的整個孔體系中基本均勻地分布。在本發(fā)明中，進一步優(yōu)選提供包含Pd的單獨層(a’ )和包含Rh的(a’’)，使得本發(fā)明進一步涉及制備催化劑的方法，所述方法包括如下步驟:(i)提供基材；(ii)將一種或多種顆粒載體材料用至少一種Pd料源浸潰，其中浸潰優(yōu)選通過初始潤濕實現(xiàn)；(iii)將一種或多種儲氧組分(OSC)材料、一種或多種包含一種或多種選自堿和/或堿土金屬的元素的氮氧化物儲存材料和溶劑，優(yōu)選水，更優(yōu)選蒸餾水加入步驟(ii)所得產(chǎn)物中以得到淤漿，優(yōu)選通過將所得混合物混合；(iv)將步驟(iii)所得游衆(zhòng)研磨，優(yōu)選至50 μ m或更小,更優(yōu)選30 μ m或更小,更優(yōu)選20 μ m或更小,甚至更優(yōu)選10 μ m或更小的粒度d9(l ；(V)將步驟(iv)的所得淤漿在一個或多個涂覆步驟中作為層，優(yōu)選作為罩面層提供在基材上；(vi)將一種或多種顆粒載體材料用至少一種Rh料源浸潰，其中浸潰優(yōu)選通過初始潤濕實現(xiàn)；(vii)將一種或多種儲氧組分(OSC)材料、一種或多種包含一種或多種選自堿和/或堿土金屬的元素的氮氧化物儲存材料和溶劑，優(yōu)選水，更優(yōu)選蒸餾水加入步驟(vi)所得產(chǎn)物中以得到淤漿，優(yōu)選通過將所得混合物混合；(viii)將步驟(vii)所得游衆(zhòng)研磨,優(yōu)選至50 μ m或更小,更優(yōu)選30 μ m或更小，更優(yōu)選20 μ m或更小，甚至更優(yōu)選10 μ m或更小的粒度d9(l ；
(ix)將步驟(viii)的所得淤漿在一個或多個涂覆步驟中作為層，優(yōu)選作為罩面層提供于基材上；(χ)將一種或多種顆粒載體材料用至少一種Pt料源和/或至少一種Pd料源，優(yōu)選用Pt料源和Pd料源浸潰，其中浸潰優(yōu)選通過初始潤濕實現(xiàn)；(xi)將一種或多種儲氧組分(OSC)材料、一種或多種包含一種或多種選自堿和/或堿土金屬的元素的氮氧化物儲存材料和溶劑，優(yōu)選水，更優(yōu)選蒸餾水加入步驟(X)所得產(chǎn)物中以得到淤漿，優(yōu)選通過將所得混合物混合；(xii)將步驟(xi)所得游衆(zhòng)研磨,優(yōu)選至50 μ m或更小,更優(yōu)選30 μ m或更小,更優(yōu)選20 μ m或更小,甚至更優(yōu)選10 μ m或更小的粒度d9(l ；(xiii)將步驟(xii)的所得淤漿在一個或多個涂覆步驟中作為層，優(yōu)選作為罩面層提供在基材上；其中干燥步驟和/或煅燒步驟優(yōu)選在步驟(V)和/或步驟(ix)和/或步驟(Xiii)以后進行，更優(yōu)選干燥步驟后接煅燒步驟，其中甚至更優(yōu)選干燥步驟和/或煅燒步驟，優(yōu)選干燥步驟后接煅燒步驟在各個步驟(V)、(ix)和(Xiii)以后進行，其中催化劑中所含一種或多種氮氧化物儲存材料中包含的堿和堿土金屬總量以各自的堿金屬氧化物M2O和堿土金屬氧化物MO計為0.18-2.0g/in3,優(yōu)選0.2-1.5g/in3，更優(yōu)選0.3-1.0g/in3,更優(yōu)選
0.4-0.8g/in3，更優(yōu)選 0.45-0.6g/in3，甚至更優(yōu)選 0.5-0.55g/in3。根據(jù)所述其它本發(fā)明方法的優(yōu)選實施方案，步驟(xiii)中提供的催化劑層優(yōu)選含有小于500ppm的Ba,更優(yōu)選小于500ppm氮氧化物儲存材料,其中甚至更優(yōu)選步驟(ix)和(xiii)中提供的所得催化劑層優(yōu)選含有小于500ppm的Ba,更優(yōu)選小于500ppm氮氧化物儲存材料。根據(jù)優(yōu)選的本發(fā)明其它實施方案，催化劑根據(jù)用于制備催化劑，特別是制備根據(jù)本發(fā)明催化劑的實施方案和優(yōu)選實施方案中任一項的催化劑的本發(fā)明方法得到或可得到。因此，根據(jù)本發(fā)明，制備催化劑的方法優(yōu)選為制備催化劑的方法，其中催化劑為根據(jù)本發(fā)明實施方案和優(yōu)選實施方案的催化劑。除這些實施方案中，本發(fā)明還涉及使用本發(fā)明催化劑處理含有氮氧化物的氣流的方法。更具體而言，本發(fā)明方法包括引導氮氧化物氣流經(jīng)過和/或通過本發(fā)明催化劑。根據(jù)本發(fā)明方法的優(yōu)選實施方案，氣流優(yōu)選為由內(nèi)燃機，更優(yōu)選汽油機產(chǎn)生的廢氣流，其中更優(yōu)選廢氣由在稀燃汽油機中，甚至更優(yōu)選在汽油直接注射發(fā)動機中的燃燒產(chǎn)生的廢氣。因此，本發(fā)明還涉及處理包含氮氧化物的氣流的方法，其包括引導所述氣流經(jīng)過和/或通過本發(fā)明催化劑，其中氣流優(yōu)選為由內(nèi)燃機，更優(yōu)選汽油機，更優(yōu)選稀燃汽油機，甚至更優(yōu)選汽油直接注射發(fā)動機產(chǎn)生的廢氣流。根據(jù)本發(fā)明方法的優(yōu)選實施方案，廢氣流在貧與富相之間，優(yōu)選在0.50-2.3，更優(yōu)選0.75-2.1，更優(yōu)選0.85-2.0,更優(yōu)選0.90-1.95，更優(yōu)選0.93-1.9，更優(yōu)選0.96-1.9，甚至更優(yōu)選0.97-1.9的λ值之間定期交替變化。最后，本發(fā)明還涉及本發(fā)明催化劑作為三效催化劑，特別是在處理汽車廢氣，更優(yōu)選處理汽油機廢氣，甚至更優(yōu)選處理來自汽油直接注射發(fā)動機的廢氣中的用途，所述廢氣在貧與富相之間定期交替變化。特別是，優(yōu)選使用本發(fā)明催化劑處理汽車廢氣，其中所述廢氣優(yōu)選在0.50-2.3，更優(yōu)選0.75-2.1，更優(yōu)選0.85-2.0,更優(yōu)選0.90-1.95，更優(yōu)選
0.93-1.9，更優(yōu)選0.96-1.9，甚至更優(yōu)選0.97-1.9的λ值之間定期交替變化。


圖1顯示實施例2和對比例I的催化劑關(guān)于NH3形成活性的試驗結(jié)果，其中NH3B成用二次離子質(zhì)譜儀(來自Villinger&Federer的Twin MS)側(cè)臉。結(jié)果分別由在300°C的催化劑床溫度和對于0.93,0.96,0.97和0.98的富λ變化范圍，1.9的貧λ下試驗得到。"NH3收率/%”值表示在富燃發(fā)動機操作期間以％表示的各自的NH3收率。圖2顯示使用火焰離子化檢測器，實施例2和對比例I的催化劑關(guān)于汽車廢氣中所含烴排放的轉(zhuǎn)化率的試驗結(jié)果。如同關(guān)于圖1的，結(jié)果分別由在300°C的催化劑床溫度和對于0.93,0.96,0.97和0.98的富λ變化范圍，1.9的貧λ下試驗得到?！癏C轉(zhuǎn)化率/%”值表示在廢氣通過根據(jù)所述實施例的催化劑以后轉(zhuǎn)化的汽車廢氣中起初所含烴的百分數(shù)。圖3顯示實施例1和2以及對比例2的催化劑關(guān)于NH3形成活性和汽車廢氣中所含烴排放的轉(zhuǎn)化率的試驗結(jié)果。結(jié)果由在3001:的床溫度和1.9的貧λ下試驗得到?！唉?收率/%”的值表示富燃發(fā)動機操作期間以％表示的各自的NH3收率?！案籋C%”和“貧HC%”值分別表示在廢氣通過根據(jù)所述實施例的催化劑以后轉(zhuǎn)化的汽車廢氣中起初所含烴的％，其中“貧HC”表示1.9的貧λ期間的烴轉(zhuǎn)化率，“富HC”表示0.93,0.96,0.97和0.98的富λ變化范圍期間的平均烴轉(zhuǎn)化率。
實施例實施例1(內(nèi)層) 將硝酸鈀溶液形式 的鈀通過行星式混合機(P-混合機)浸潰在摻雜有4%鑭的高表面積Y氧化鋁上以形成濕粉末，同時實現(xiàn)初始潤濕。選擇Pd的量以實現(xiàn)催化劑層中85.5g/ft3Pd的最終濃度。然后通過將Pd負載型高表面積Y氧化鋁、具有45%Ce02、2%Pr60n、8%La203和45重量％Zr02的二氧化鈰-氧化鋯復合物、氧化鋯、氧化鋇和粘合劑以基于催化劑的煅燒重量分別約67%、18%、3%、6%和3%的濃度結(jié)合而用水形成含水游衆(zhòng)。氧化錯作為乙酸鹽膠體溶液引入，氧化鋇作為乙酸鋇溶液引入。然后將所得淤漿研磨至小于ΙΟμπι的90%粒度。然后將淤漿涂在堇青石載體上以在其上提供作為內(nèi)層的第一罩面層，其中堇青石基材具有51.2in3(0.84L)的體積、600的孔/平方英寸的孔密度和約100 μ m的壁厚度。在涂覆以后，將具有內(nèi)層的載體干燥，然后在550°C的溫度下煅燒I小時。內(nèi)層的總負載為
1.65g/in3。(中間層)將硝酸銠溶液形式的銠通過行星式混合機(P-混合機)浸潰在摻雜有4%鑭的高表面積Y氧化鋁上以形成濕粉末，同時實現(xiàn)初始潤濕。選擇Rh的量以實現(xiàn)催化劑層中2g/ft3Rh的最終濃度。然后通過將Rh負載型高表面積Y氧化鋁、具有28%Ce02、T^Pr6O1 ”79(^403、58重量％Zr02的二氧化鈰-氧化鋯復合物、氧化鋯和氧化鋇以基于催化劑的煅燒重量分別約49%、49%、2，4%和2，4%的濃度結(jié)合而用水形成含水淤漿。氧化鋇作為乙酸鋇溶液引入。然后將所得淤漿研磨至小于10 μ m的90%粒度。
然后將淤漿涂覆在內(nèi)層上以在其上提供作為中間層的第二罩面層。在涂覆以后，將具有內(nèi)層和中間層的載體干燥，然后在550°C的溫度下煅燒I小時。中間層的總負載為
1.lg/in3。(外層)通過行星式混合機(P-混合機)將鉬四甲基氫氧化銨配合物溶液形式的鉬，隨后將硝酸鈀溶液形式的鈀浸潰在摻雜有20%氧化鋯的高表面積Y氧化鋁上以形成濕粉末，同時實現(xiàn)初始潤濕。選擇Pt和Pd的量以實現(xiàn)催化劑層中8g/ft3Pt和9.5g/ft3Pd的最終濃度。然后通過將Pt和Pd負載型高表面積Y氧化鋁、氧化鋯和粘合劑以基于催化劑的煅燒重量分別約97%、1.6%和1.6%的濃度結(jié)合而用水形成含水淤漿。氧化鋯作為乙酸鹽膠體溶液引入，氧化鋇作為乙酸鋇溶液引入。然后將所得淤漿研磨至小于ΙΟμπι的90%粒度。然后將淤漿涂覆在中間層上以提供作為催化劑外層的第三罩面層。在涂覆以后，將具有內(nèi)層、中間層和外層的載體干燥，然后在550°C的溫度下煅燒I小時。外層的總負載為 1.6g/in3。實施例2實施例2的催化劑根據(jù)實施例1的程序制備，其中為制備外層，使摻雜有20%氧化鋯的高表面積Y氧化鋁負載Pt和Pd以實現(xiàn)催化劑外層中8g/ft3Pt和9.5g/ft3Pd的最終濃度。外層中存在的組分為以基于催化劑的煅燒重量分別約65%、32%、1.6%和1.6%的Pt和Pd負載型高表面積Y氧化鋁、具有28%Ce02、7%Pr60n、7%Nd203、58%重量ZrO2的二氧化鈰-氧化鋯復合物、氧化鋯和粘合劑。外層的總負載為1.6g/in3。

對比例I(內(nèi)層)通過將高表面積Y氧化鋁、具有28%Ce02、7%Pr60n、7%Nd203、58重量％Zr02的二氧化鈰-氧化鋯復合物、氧化鋯和粘合劑以基于催化劑的煅燒重量約23%、70%、0.5%和0.3%的濃度結(jié)合而用水形成含水淤漿。氧化鋯作為乙酸鹽膠體溶液引入。然后將所得淤漿研磨至小于ΙΟμπι的90%粒度。然后將淤漿涂在堇青石載體上以在其上提供作為內(nèi)層的第一罩面層，其中堇青石基材具有51.2in3(0.84L)的體積、600的孔/平方英寸的孔密度和約100 μ m的壁厚度。在涂覆以后，將具有內(nèi)層的載體干燥，然后在550°C的溫度下煅燒I小時。內(nèi)層的總負載為
1.08g/in3。(中間層)將硝酸鈀溶液形式的鈀通過行星式混合機(P-混合機)浸潰在摻雜有4%鑭的高表面積Y氧化鋁上以形成濕粉末，同時實現(xiàn)初始潤濕。選擇Rh的量以實現(xiàn)催化劑層中95g/ft3Pd的最終濃度。然后通過將Rh負載型高表面積Y氧化鋁、具有28%Ce02 JXPr6O1 ^XNd2Oy58重量％21<)2的二氧化鈰-氧化鋯復合物和氧化鋇以基于催化劑的煅燒重量分別約59%、36%和5%的濃度結(jié)合而用水形成含水淤漿。氧化鋇作為乙酸鋇溶液引入。然后將所得淤漿研磨至小于10 μ m的90%粒度。然后將淤漿涂覆在內(nèi)層上以在其上提供作為中間層的第二罩面層。在涂覆以后，將具有內(nèi)層和中間層的載體干燥，然后在550°C的溫度下煅燒I小時。中間層的總負載為
2.05g/in3。(外層)通過行星式混合機(P-混合機)將硝酸銠溶液形式的銠，隨后將鉬四甲基氫氧化銨配合物溶液形式的鉬浸潰在高表面積Y氧化鋁上以形成濕粉末，同時實現(xiàn)初始潤濕。選擇Rh和Pt的量以實現(xiàn)催化劑層中2g/ft3Rh和8g/ft3Pt的最終濃度。然后通過將Rh和Pt負載型高表面積Y氧化鋁、具有28%Ce02、7%Pr60n、7%Nd203、58%重量ZrO2的二氧化鈰-氧化鋯復合物、氧化鋯、氧化鋇和粘合劑以基于催化劑的煅燒重量分別約78%、16%、3%、3%和3%的濃度結(jié)合而用水形成含水淤漿。氧化鋯作為乙酸鹽膠體溶液引入，氧化鋇作為乙酸鋇溶液引入。然后將所得淤漿研磨至小于ΙΟμπι的90%粒度。然后將淤漿涂覆在中間層上以提供作為催化劑外層的第三罩面層。在涂覆以后，將具有內(nèi)層、中間層和外層的載體干燥，然后在550°C的溫度下煅燒I小時。外層的總負載為 1.6g/in3。對比例2對比例2的催化劑根據(jù)對比例I的程序制備，其中為制備中間層，使摻雜有4%鑭的高表面積Y氧化鋁負載Pd以實現(xiàn)催化劑中間層中102g/ft3Pd的最終濃度。為制備外層，將高表面積Y氧化鋁負載Rh以實現(xiàn)催化劑外層中6g/ft3Rh的最終濃度。試駘描沭NH2形成和HC氣化:根據(jù)以下程序測試由實施例1和2和對比例I和2得到的催化劑的烴氧化和NH3形成效率。 設置六缸稀燃汽油機以3000rpm操作以產(chǎn)生出口處溫度為500°C的廢氣。發(fā)動機的空氣燃料比設置為相當于2的λ值。催化劑床溫度在這些條件下為450°C。發(fā)動機在這些條件下操作60秒，隨后切換至相當于0.98的λ的空氣燃料比。該周期重復14次。隨后降低發(fā)動機負載以降低廢氣溫度約50°C，并以重復14個具有交替λ的周期。重復該操作直至實現(xiàn) 200°C的廢氣溫度。NH3形成率用二次離子質(zhì)譜儀(來自Villinger&Federer的Twin MS)測量。富燃
發(fā)動機操作期間以％表示的NH3收率如下計算:
權(quán)利要求
1.包含基材和催化劑涂層的催化劑，所述催化劑涂層包含兩層或更多層，所述層包含: (a)提供在基材上的第一層，所述第一層包含Pd和Rh;和 (b)提供在第一層上的第二層，所述第二層包含Pt和/或Pd，優(yōu)選Pt和Pd； 所述第一和第二層各自進一步包含: 一種或多種顆粒載體材料，其中優(yōu)選一種或多種鉬族金屬中的至少一部分負載于一種或多種顆粒載體材料上； 一種或多種儲氧組分(OSC)材料；和一種或多種包含一種或多種選自堿和/或堿土金屬的元素的氮氧化物儲存材料，其中催化劑中所含一種或多種氮氧化物儲存材料中包含的堿和堿土金屬總量以各自的堿金屬氧化物M2O和堿土金屬氧化物MO計為0.18-2.0g/in3，優(yōu)選0.2-1.5g/in3，更優(yōu)選·0.3-1.0g/in3,更優(yōu)選 0.4-0.8g/in3，更優(yōu)選 0.45-0.6g/in3，甚至更優(yōu)選 0.5-0.55g/in3。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的催化劑，其中第一層中包含的Pd和Rh至少部分地負載于單獨的顆粒載體材料上，優(yōu)選其中Pd和Rh負載于單獨的顆粒載體材料上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的催化劑，其中所述第二層含有小于500ppm的Ba，優(yōu)選小于500ppm的氮氧化物儲存材料。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項的催化劑，其中所述一種或多種顆粒載體材料包含金屬氧化物載體顆粒，所述金屬氧化物載體顆粒優(yōu)選包含至少一種選自氧化鋁、二氧化鈦、二氧化鈦-氧化招、氧化錯-氧化招、氧化鋇-氧化招、二氧化鋪-氧化招、氧化鋇-二氧化鋪-氧化鋁、氧化鑭-氧化鋁、氧化鑭-氧化鋯-氧化鋁、二氧化鈦-氧化鋯及其混合物的化合物，更優(yōu)選至少一種選自氧化招、氧化錯-氧化招、氧化鑭-氧化招、氧化鑭-氧化錯-氧化招及其混合物的化合物，更優(yōu)選至少一種選自氧化鋯-氧化鋁、氧化鑭-氧化鋁、氧化鑭-氧化鋯-氧化鋁及其混合物的化合物，其中甚至更優(yōu)選一種或多種顆粒載體材料包含氧化鑭-氧化錯-氧化招。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項的催化劑，其中催化劑中所含的一種或多種OSC材料包含一種或多種選自氧化鋯、二氧化鈰、氧化鑭、氧化鐠、氧化釹及其混合物的化合物，其中所述一種或多種OSC材料優(yōu)選包含二氧化鈰和/或氧化鋯，更優(yōu)選二氧化鈰-氧化鋯復合物和/或混合氧化物。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項的催化劑，其中催化劑中所含的堿和/或堿土金屬選自L1、Na、K、Rb、Cs、Mg、Ca、Sr和Ba,優(yōu)選選自K、Mg、Sr和Ba,其中更優(yōu)選一種或多種氮氧化物儲存材料包含Ba。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項的催化劑，其中催化劑中所含的堿和/或堿土金屬以其各自的碳酸鹽和/或氧化物包含在一種或多種儲氧材料中。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項的催化劑，其中所述催化劑涂層包含Pt:Pd重量比為1:100-10:1，更優(yōu)選 1:70-5:1，更優(yōu)選 1:50-2:1，更優(yōu)選 1:30-1:1，更優(yōu)選 1:20-1:2，更優(yōu)選1:15-1: 5，甚至更優(yōu)選1:13-1:10的Pt和Pd。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8中任一項的催化劑，其中所述催化劑包含負載0.l10g/ft3，優(yōu)選 0.5-5g/ft3,更優(yōu)選 0.75-4g/ft3,更優(yōu)選 1.0-3.5g/ft3,更優(yōu)1.25_3g/ft3，甚至更優(yōu)選1.5-2.5g/ft3 的 Rh。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-9中任一項的催化劑，其中所述催化劑包含負載為0.5-50g/ft3,優(yōu)選l_30g/ft3，更優(yōu)選2-20g/ft3，更優(yōu)選3-15g/ft3，更優(yōu)選5_10g/ft3，甚至更優(yōu)選7_9g/ft3 的 Pt。
11.根據(jù)權(quán)利要求1-10中任一項的催化劑，其中所述催化劑包含負載為20-200g/ft3，優(yōu)選 50-150g/ft3，更優(yōu)選 80-110g/ft3,甚至更優(yōu)選 90-100g/ft3 的 Pd。
12.根據(jù)權(quán)利要求1或11的催化劑，其中所述第一層包含: (a’ )含有Pd的層；和 (a，’)含有Rh的層； 層(a’ )和(a’’)各自進一步包含: 一種或多種顆粒載體材料，其中優(yōu)選至少一部分鉬族金屬負載于一種或多種顆粒載體材料上； 一種或多種儲氧組分(OSC)材料；和 一種或多種包含一種或多種選自堿和/或堿土金屬的元素的氮氧化物儲存材料，且 其中優(yōu)選層(a’ )提供在基材上，且層(a’’ )提供在層(a’ )上。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的催化劑，其中層(a’)包含小于500ppm的Pt和/或Rh，優(yōu)選Pt和Rh，優(yōu)選小于500ppm除Pd外的其它鉬族金屬， 和/或，優(yōu)選和， 其中層(a，’ )包含小于500ppm的Pt和/或Pd，優(yōu)選Pt和Pd，和優(yōu)選小于500ppm除Rh外的其它鉬族金屬， 和/或，優(yōu)選和， 其中第二層包含小于500ppm的Rh,更優(yōu)選小于500ppm除Pt和/或Pd,優(yōu)選Pt和Pd外的其它鉬族金屬。
14.根據(jù)權(quán)利要求12或13的催化劑，其中層(a’)中所含的一種或多種OSC材料包含具有30-85重量％Ce02，優(yōu)選具有35-70重量％，更優(yōu)選具有40-55重量％，甚至更優(yōu)選具有43-47重量％Ce02的二氧化鈰-氧化鋯復合物， 和/或，優(yōu)選和， 其中層(a’’)和/或第二層中，優(yōu)選層(a’’)和第二層中所含的一種或多種OSC材料包含具有10-39重量％Ce02，優(yōu)選具有15-34重量％，更優(yōu)選具有20-32重量％，甚至更優(yōu)選具有25-30重量％的二氧化鈰-氧化鋯復合物。
15.根據(jù)權(quán)利要求12-14中任一項的催化劑，其中層(a’)含有50重量％或更多的一種或多種氮氧化物儲存材料，優(yōu)選70重量％或更多，更優(yōu)選80重量％或更多，更優(yōu)選90重量％或更多，更優(yōu)選95重量％或更多，更優(yōu)選98重量％或更多，更優(yōu)選99重量％或更多，更優(yōu)選99.9重量％或更多，甚至更優(yōu)選其中僅層(a’)含有一種或多種氮氧化物儲存材料。
16.根據(jù)權(quán)利要求1-15中任一項的催化劑，其中所述催化劑包含在廢氣處理體系中，所述體系包含內(nèi)燃機和與內(nèi)燃機流體連通的廢氣導管，其中催化劑存在于廢氣導管中，且其中內(nèi)燃機優(yōu)選為汽油機。
17.根據(jù)權(quán)利要求16的催化劑，其中所述廢氣處理體系進一步包含在廢氣導管中的選擇性催化還原(SCR)催化劑，優(yōu)選含有Cu的SCR催化劑，更優(yōu)選含有Cu和Fe的SCR催化齊U，SCR催化劑優(yōu)選位于催化劑下游。
18.制備催化劑，優(yōu)選制備根據(jù)權(quán)利要求1-15中任一項的催化劑的方法，其包括如下步驟: (i)提供基材； ( )將一種或多種顆粒載體材料用至少一種Pd料源浸潰，其中浸潰優(yōu)選通過初始潤濕實現(xiàn)； (iii)將一種或多種顆粒載體材料用至少一種Rh料源浸潰，其中浸潰優(yōu)選通過初始潤濕實現(xiàn)； (iv)將步驟(ii)和(iii)中所得產(chǎn)物結(jié)合，優(yōu)選通過混合； (V)將一種或多種儲氧組分(OSC)材料、一種或多種包含一種或多種選自堿和/或堿土金屬的元素的氮氧化物儲存材料和溶劑，優(yōu)選水，更優(yōu)選蒸餾水加入步驟(iv)所得產(chǎn)物中以得到淤漿，優(yōu)選通過將所得混合物混合； (vi)將步驟(V)所得淤漿研磨，優(yōu)選至50μ m或更小，更優(yōu)選30 μ m或更小，更優(yōu)選20 μ m或更小，甚至更優(yōu)選10 μ m或更小的粒度d9(l `； (vii)將步驟(vi)的所得淤漿在一個或多個涂覆步驟中作為層，優(yōu)選作為罩面層提供在基材上； (viii)將一種或多種顆粒載體材料用至少一種Pt料源和/或至少一種Pd料源，優(yōu)選用Pt料源和Pd料源浸潰，其中浸潰優(yōu)選通過初始潤濕實現(xiàn)； (ix)將一種或多種儲氧組分(OSC)材料、一種或多種包含一種或多種選自堿和/或堿土金屬的元素的氮氧化物儲存材料和溶劑，優(yōu)選水，更優(yōu)選蒸餾水加入步驟(viii)所得產(chǎn)物中以得到淤漿，優(yōu)選通過將所得混合物混合； (x)將步驟(ix)所得淤漿研磨，優(yōu)選至50μ m或更小，更優(yōu)選30 μ m或更小，更優(yōu)選20 μ m或更小，甚至更優(yōu)選10 μ m或更小的粒度d9(l ； (xi)將步驟(X)的所得淤漿在一個或多個涂覆步驟中作為層，優(yōu)選作為罩面層提供在基材上； 其中干燥步驟和/或煅燒步驟優(yōu)選在步驟(vii)和/或步驟(xi)以后進行，更優(yōu)選干燥步驟后接煅燒步驟，其中甚至更優(yōu)選干燥步驟和/或煅燒步驟，優(yōu)選干燥步驟后接煅燒步驟在各個步驟(vii)和(xi)以后進行， 其中催化劑所含一種或多種氮氧化物儲存材料中包含的堿和堿土金屬總量以各自的堿金屬氧化物M2O和堿土金屬氧化物MO計為0.18-2.0g/in3,優(yōu)選0.2-1.5g/in3，更優(yōu)選0.3-1.0g/in3,更優(yōu)選 0.4-0.8g/in3，更優(yōu)選 0.45-0.6g/in3，甚至更優(yōu)選 0.5-0.55g/in3，且 其中在所得催化劑中，步驟(xi)中提供的層優(yōu)選含有小于500ppm的Ba，更優(yōu)選小于500ppm氮氧化物儲存材料。
19.制備催化劑，優(yōu)選制備根據(jù)權(quán)利要求1-15中任一項的催化劑的方法，其包括如下步驟: (i)提供基材； ( )將一種或多種顆粒載體材料用至少一種Pd料源浸潰，其中浸潰優(yōu)選通過初始潤濕實現(xiàn)； (iii)將一種或多種儲氧組分(OSC)材料、一種或多種包含一種或多種選自堿和/或堿土金屬的元素的氮氧化物儲存材料和溶劑，優(yōu)選水，更優(yōu)選蒸餾水加入步驟(ii)所得產(chǎn)物中以得到淤漿，優(yōu)選通過將所得混合物混合； (iv)將步驟(iii)所得淤漿研磨，優(yōu)選至50μ m或更小，更優(yōu)選30 μ m或更小，更優(yōu)選20 μ m或更小，甚至更優(yōu)選10 μ m或更小的粒度d9(l ； (v)將步驟(iv)的所得淤漿在一個或多個涂覆步驟中作為層，優(yōu)選作為罩面層提供在基材上； (vi)將一種或多種顆粒載體材料用至少一種Rh料源浸潰，其中浸潰優(yōu)選通過初始潤濕實現(xiàn)； (Vii)將一種或多種儲氧組分(OSC)材料、一種或多種包含一種或多種選自堿和/或堿土金屬的元素的氮氧化物儲存材料和溶劑，優(yōu)選水，更優(yōu)選蒸餾水加入步驟(vi)所得產(chǎn)物中以得到淤漿，優(yōu)選通過將所得混合物混合； (viii)將步驟(vii)所得淤漿研磨，優(yōu)選至50μ m或更小，更優(yōu)選30 μ m或更小，更優(yōu)選20 μ m或更小,甚至更優(yōu)選10 μ m或更小的粒度d9(l ； (ix)將步驟(viii)的所得淤漿在一個或多個涂覆步驟中作為層，優(yōu)選作為罩面層提供于基材上； (x)將一種或多種顆粒載體材料用至少一種Pt料源和/或至少一種Pd料源，優(yōu)選用Pt料源和Pd料源浸潰，其中浸潰優(yōu)選通過初始潤濕實現(xiàn)； (xi)將一種或多種儲氧組分(OSC)材料、一種或多種包含一種或多種選自堿和/或堿土金屬的元素的氮氧化物儲存材料和溶劑，優(yōu)選水，更優(yōu)選蒸餾水加入步驟(X)所得產(chǎn)物中以得到淤漿，優(yōu)選通過將所得混合物混合；(xii)將步驟(xi)所得淤漿研磨，優(yōu)選至50 μ m或更小,更優(yōu)選30 μ m或更小,更優(yōu)選20 μ m或更小,甚至更優(yōu)選10 μ m或更小的粒度d.u90， (xiii)將步驟(xii)的所得淤漿在一個或多個涂覆步驟中作為層，優(yōu)選作為罩面層提供在基材上； 其中干燥步驟和/或煅燒步驟優(yōu)選在步驟(V)和/或步驟(ix)和/或步驟(Xiii)以后進行，更優(yōu)選干燥步驟后接煅燒步驟，其中甚至更優(yōu)選干燥步驟和/或煅燒步驟，優(yōu)選干燥步驟后接煅燒步驟在各個步驟(V)、(ix)和(Xiii)以后進行，其中催化劑中所含一種或多種氮氧化物儲存材料中包含的堿和堿土金屬總量以各自的堿金屬氧化物M2O和堿土金屬氧化物 MO 計為 0.18-2.0g/in3，優(yōu)選 0.2-1.5g/in3，更優(yōu)選 0.3-1.0g/in3，更優(yōu)選 0.4-0.8g/in3,更優(yōu)選 0.45-0.6g/in3，甚至更優(yōu)選 0.5-0.55g/in3，且 其中在所得催化劑中，步驟(xiii)中提供的層優(yōu)選含有小于500ppm的Ba,更優(yōu)選小于500ppm氮氧化物儲存材料,其中甚至更優(yōu)選步驟(ix)和(xiii)中提供的所得催化劑層優(yōu)選含有小于500ppm的Ba,更優(yōu)選小于500ppm氮氧化物儲存材料。
20.處理氣流的方法，其包括引導所述氣流經(jīng)過和/或通過根據(jù)權(quán)利要求1-17中任一項的催化劑，其中氣流優(yōu)選為由內(nèi)燃機，更優(yōu)選汽油機產(chǎn)生的廢氣流， 其中廢氣流優(yōu)選在貧與富相之間，優(yōu)選在0.50-2.3，更優(yōu)選0.75-2.1，更優(yōu)選·0.85-2.0,更優(yōu)選0.90-1.95，更優(yōu)選0.93-1.9，更優(yōu)選0.96-1.9，甚至更優(yōu)選0.97-1.9的入值之間定期交替變化。
21.根據(jù)權(quán)利要求1-17中任一項的催化劑，或根據(jù)權(quán)利要求18或19得到和/或可得到的催化劑作為三效催化劑，優(yōu)選在處理汽車廢氣中，更優(yōu)選在處理汽油機廢氣中，甚至更優(yōu)選在處理來自汽油直接注射發(fā)動機的廢氣中的用途，所述廢氣在貧與富相，優(yōu)選在·0.50-2.3，更優(yōu)選 0.75-2.1，更優(yōu)選 0.85-2.0，更優(yōu)選 0.90-1.95，更優(yōu)選 0.93-1.9，更優(yōu)選·0.96-1.9，甚至更 優(yōu)選0.97-1.9的λ值之間定期交替變化。
全文摘要
本發(fā)明涉及包含基材和催化劑涂層的催化劑，催化劑涂層包含兩層或更多層，所述層包含(a)在基材上提供的第一層，所述第一層包含Pd和Rh；和(b)在第一層上提供的第二層，所述第二層包含Pt和/或Pd；第一和第二層各自進一步包含一種或多種顆粒載體材料；一種或多種儲氧組分(OSC)材料；以及一種或多種包含一種或多種選自堿和/或堿土金屬的元素的氮氧化物儲存材料，其中催化劑中所含一種或多種氮氧化物儲存材料中包含的堿和堿土金屬的總量以各自的堿金屬氧化物M2O和堿土金屬氧化物MO計為0.18-2.0g/in3，以及制備催化劑的方法，還涉及處理氣流，特別是處理由內(nèi)燃機產(chǎn)生的廢氣流的方法。
文檔編號B01J23/63GK103201032SQ201180052449
公開日2013年7月10日 申請日期2011年9月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月2日
發(fā)明者M·希爾真多夫 申請人:巴斯夫歐洲公司