材料粉碎成所需的顆?；蛄Ｗ哟笮〉牟僮?。
[0042]“共沉淀”是指在所用條件下通?？扇艿奈镔|(zhì)隨沉淀物沉淀下來。
[0043]“煅燒”是指在空氣存在下在低于固體材料的熔點(diǎn)的溫度下施加于固體材料以引起熱分解、相變或除去揮發(fā)分的熱處理過程。
[0044]“鉑族金屬(PGM)”是指鈾、鈀、舒、銥、鋨和銠。
[0045]“Zero鉑族(ZPGM)催化劑”是指完全或基本不含鉑族金屬的催化劑。
[0046]“協(xié)同鉑族金屬(SPGM)催化劑”是指在不同配置下用非PGM族金屬化合物協(xié)同增效的PGM催化劑體系。
[0047]“處理”是指干燥、燒制、加熱、蒸發(fā)、煅燒或它們的混合。
[0048]“柴油氧化催化劑”是指利用化學(xué)過程破壞來自柴油機(jī)或稀燃汽油機(jī)的排氣流中的污染物以將它們轉(zhuǎn)化成較無害的組分的裝置。
[0049]“轉(zhuǎn)化”是指至少一種材料化學(xué)變化成一種或多種其它材料。
[0050]“尖晶石”是指任何具有AB2O4結(jié)構(gòu)的與鋁、鉻、銅或鐵結(jié)合的鎂、鐵、鋅或錳的各種礦物氧化物。
[0051 ] “T5Q”是指50%的材料轉(zhuǎn)化時(shí)的溫度。
[0052]附圖描述
[0053]本公開可提供包括在載體氧化物上的化學(xué)計(jì)量Cu-Mn尖晶石(在所選賤金屬載量下)的催化劑層的材料組合物和它們對柴油氧化催化劑(DOC)體系的起燃性能的影響以能夠提供可確保高化學(xué)反應(yīng)性的合適的催化層。本公開中論述的方面可能表現(xiàn)出適用于許多DOC用途并與PGM體系相比具有增強(qiáng)的催化性能的許多協(xié)同PGM(SPGM)氧化催化劑體系的總體催化轉(zhuǎn)化能力在該方法中的改進(jìn)。
[0054]本公開的實(shí)施方案將更活性的組分并入具有DOC性質(zhì)的相材料中并提供可包括在外覆涂層中不同的鈀(Pd)載量或鉑(Pt)/銠(Rh)載量的所公開的SPGM體系和PGM對照體系的催化劑性能比較。
[0055]根據(jù)本公開中的實(shí)施方案，可以用包括化學(xué)計(jì)量含摻雜氧化鋯載體氧化物的Cu-Mn尖晶石的載體涂層、包括PGM催化劑，如含氧化鋁基載體的Pd或含氧化鋁基載體的Pt/Rh復(fù)合材料的外覆涂層和合適的陶瓷基底構(gòu)造SPGM氧化催化劑，在此分別被稱作I型SPGM氧化催化劑體系和3型SPGM氧化催化劑體系。根據(jù)本公開中的其它實(shí)施方案，可以用包括摻雜氧化鋯載體氧化物的載體涂層、包括PGM催化劑，如含氧化鋁基載體的Pd或含氧化鋁基載體的Pt/Rh復(fù)合材料的外覆涂層和合適的陶瓷基底構(gòu)造PGM對照體系，在此分別被稱作2型PGM對照體系和4型PGM對照體系。
[0056]SPGM氧化催化劑和PGM對照催化劑配置
[0057]圖1顯示根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案的氧化催化劑配置100，在此被稱作I型SPGM氧化催化劑體系。
[0058]如圖1中所示，I型SPGM氧化催化劑體系可包括至少基底102、載體涂層104和外覆涂層106，其中載體涂層104可包括負(fù)載在摻雜氧化鋯上的Cu-Mn尖晶石結(jié)構(gòu)且外覆涂層106可包括負(fù)載在載體材料氧化物上的PGM催化劑材料。
[0059]根據(jù)本公開中的實(shí)施方案，I型SPGM催化劑體系的基底102材料可包括折射材料、陶瓷材料、蜂窩結(jié)構(gòu)、金屬材料、陶瓷泡沫、金屬泡沫、網(wǎng)狀泡沫或合適的組合，其中基底102可具有許多孔隙率合適的通道?？紫堵士筛鶕?jù)基底102材料的特定性質(zhì)而變。另外，通道數(shù)可隨基底102而變，其類型和形狀對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員是可顯而易見的。根據(jù)本公開，優(yōu)選基底102可以是陶瓷基底。
[0060]I型SPGM氧化催化劑體系的載體涂層104可包括在摻雜氧化鋯的載體氧化物上的Cu-Mn化學(xué)計(jì)量尖晶石Cm.QMn2.Q04。根據(jù)本公開，適用于所公開的載體涂層104的材料可以是 Nb205_Zr02 ο
[0061 ] I型SPGM氧化催化劑體系的外覆涂層106可包括PGM催化劑，如鈀(Pd)、鈾(Pt)、銠(Rh)及其組合，其可負(fù)載在載體材料氧化物，如摻雜氧化鋁、氧化鋯、摻雜氧化鋯、氧化鈦、氧化錫、二氧化硅、沸石及其混合物上。在本公開中，所公開的外覆涂層106可包括負(fù)載在氧化鋁上的合適PGM催化劑Pd。
[0062]圖2圖解根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案的PGM體系配置200，在此被稱作2型PGM對照體系。
[0063]如圖2中所示，2型PGM對照體系可包括至少基底102、載體涂層202和外覆涂層106，其中載體涂層202可包括摻雜氧化鋯且外覆涂層206可包括負(fù)載在載體材料氧化物上的PGM催化劑材料。
[0064]根據(jù)本公開中的實(shí)施方案，2型PGM對照體系的基底102材料可包括折射材料、陶瓷材料、蜂窩結(jié)構(gòu)、金屬材料、陶瓷泡沫、金屬泡沫、網(wǎng)狀泡沫或合適的組合。根據(jù)本公開，優(yōu)選基底102可以是陶瓷基底。
[0065]2型PGM對照體系的載體涂層202可包括載體氧化物，如氧化鋯或摻雜氧化鋯。根據(jù)本公開，適用于所公開的載體涂層202的材料可以是Nb2O5-ZrO2t3
[0066]2型PGM對照體系的外覆涂層106可包括PGM催化劑，如鈀(Pd)、鉑(Pt)、銠(Rh)及其組合，其可負(fù)載在載體材料氧化物，如摻雜氧化鋁、氧化鋯、摻雜氧化鋯、氧化鈦、氧化錫、二氧化硅、沸石及其混合物上。在本公開中，所公開的外覆涂層106可包括負(fù)載在氧化鋁上的合適PGM催化劑Pd。
[0067]圖3描繪根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案的氧化催化劑配置300，在此被稱作3型SPGM氧化催化劑體系。
[0068]如圖3中所示，3型SPGM氧化催化劑體系可包括至少基底102、載體涂層104和外覆涂層302，其中載體涂層104可包括負(fù)載在摻雜氧化鋯上的Cu-Mn尖晶石結(jié)構(gòu)且外覆涂層302可包括負(fù)載在載體材料氧化物上的PGM催化劑材料。
[0069]根據(jù)本公開中的實(shí)施方案，3型SPGM催化劑體系的基底102材料可包括折射材料、陶瓷材料、蜂窩結(jié)構(gòu)、金屬材料、陶瓷泡沫、金屬泡沫、網(wǎng)狀泡沫或合適的組合，其中基底102可具有許多孔隙率合適的通道。孔隙率可根據(jù)基底102材料的特定性質(zhì)而變。另外，通道數(shù)可隨基底102而變，其類型和形狀對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員是可顯而易見的。根據(jù)本公開，優(yōu)選基底102可以是陶瓷基底。
[0070]3型SPGM氧化催化劑體系的載體涂層104可包括在摻雜氧化鋯的載體氧化物上的Cu-Mn化學(xué)計(jì)量尖晶石Cm.QMn2.Q04。根據(jù)本公開，適用于所公開的載體涂層104的材料可以是 Nb205_Zr02 ο
[0071]3型SPGM氧化催化劑體系的外覆涂層302可包括PGM催化劑，如鈀(Pd)、鈾(Pt)、銠(Rh)及其組合，其可負(fù)載在載體材料氧化物，如摻雜氧化鋁、氧化鋯、摻雜氧化鋯、氧化鈦、氧化錫、二氧化硅、沸石及其混合物上。在本公開中，所公開的外覆涂層302可包括負(fù)載在氧化鋁上的合適PGM催化劑Pt/Rh。
[0072]圖4圖解根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案的PGM體系配置400，在此被稱作4型PGM對照體系。
[0073]如圖4中所示，4型PGM對照體系可包括至少基底102、載體涂層202和外覆涂層302，其中載體涂層202可包括摻雜氧化鋯且外覆涂層302可包括負(fù)載在載體材料氧化物上的PGM催化劑材料。
[0074]根據(jù)本公開中的實(shí)施方案，4型PGM對照體系的基底102材料可包括折射材料、陶瓷材料、蜂窩結(jié)構(gòu)、金屬材料、陶瓷泡沫、金屬泡沫、網(wǎng)狀泡沫或合適的組合。根據(jù)本公開，優(yōu)選基底102可以是陶瓷基底。
[0075]4型PGM對照體系的載體涂層202可包括載體氧化物，如氧化鋯或摻雜氧化鋯。根據(jù)本公開，適用于所公開的載體涂層202的材料可以是Nb2O5-ZrO2t3
[0076]4型PGM對照體系的外覆涂層302可包括PGM催化劑，如鈀(Pd)、鈾(Pt)、銘(Rh)及其組合，其可負(fù)載在載體材料氧化物，如摻雜氧化鋁、氧化鋯、摻雜氧化鋯、氧化鈦、氧化錫、二氧化硅、沸石及其混合物上。在本公開中，所公開的外覆涂層302可包括負(fù)載在氧化鋁上的合適的PGM催化劑Pt/Rh。
[0077]可以通過制備所公開的SPGM氧化催化劑體系和PGM對照體系的樣品(它們可以在起燃條件下測試)來驗(yàn)證Cu-Mn化學(xué)計(jì)量尖晶石Cm.0Mm.004的所選賤金屬載量的協(xié)同效應(yīng)。
[0078]DOC標(biāo)準(zhǔn)起燃試驗(yàn)程序
[0079]在穩(wěn)態(tài)條件下的DOC標(biāo)準(zhǔn)起燃試驗(yàn)可以使用流動反應(yīng)器進(jìn)行，其中溫度可以以大約400C/分鐘的速率從大約1000C提高到大約500°C，送入大約10ppm NOx、I，500ppm CO、大約4%C02、大約4%H20、大約14%02和大約430ppm C3H6的氣體組合物，在大約54,000^1的空速(SV)下。在DOC起燃試驗(yàn)的過程中，既不形成N2O，也不形成NH3。
[0080]下列實(shí)施例旨在例示本公開的范圍。要理解的是，也可以替代性地使用本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的其它程序。可以根據(jù)上文公開的許多DOC體系配置制備本公開中的實(shí)施例。
實(shí)施例
[0081 ] 實(shí)施例#1-1型SPGM氧化催化劑體系
[0082]實(shí)施例#1可例示具有氧化催化劑配置100的I型SPGM氧化催化劑體系的新鮮樣品的制備。
[0083]載體涂層104的制備可通過研磨Nb2O5-ZrO2載體氧化物以制造水性漿料開始。該Nb2O5-ZrO2載體氧化物可具有大約15重量%至大約30重量%，優(yōu)選大約25 %的Nb2O5載量和大約70重量％至大約85重量％，優(yōu)選大約75%的ZrO2載量。
[0084]可通過將適量的硝酸錳溶液(Mn(NO3)2)和硝酸銅溶液(CuNO3)混合大約I至2小時(shí)來制備Cu-Mn溶液。隨后，可以將硝酸銅-錳溶液與Nb2O5-ZrO2載體氧化物漿料混合大約2至4小時(shí)，其中硝酸銅-錳溶液可以在Nb2O5-ZrO2載體氧化物水性漿料上沉淀?？梢蕴砑雍线m的堿溶液，如氫氧化鈉(NaOH)溶液、碳酸鈉(Na2CO3)溶液、氫氧化銨(NH4OH)溶液和四乙基氫氧化銨(TEAH)溶液等以將該漿料的pH調(diào)節(jié)到合適的范圍。沉淀的Cu-Mn/Nb205-Zr02漿料可以在室溫下連續(xù)攪拌下老化大約12至24小時(shí)。
[0085]隨后，可以將該沉淀漿料涂布在陶瓷基底102上。