屬是過渡金屬和/或鉑族金屬?？墒褂玫慕饘俚膶?shí)例包括銅、鎳、鋅、鐵、錫、媽、鉬、鈷、祕、鈦、錯(cuò)、鋪、猛、絡(luò)、1凡、銀、舒、銘、鈀、金、銀、銦、鈾、銥、錸及它們的混合物，特別優(yōu)選的是銅、錳和鐵。所述催化劑還可以包含其它穩(wěn)定化金屬如鈣、鎂、鉀和/或稀土金屬如鈰和鑭。這些材料特別良好地適合于用作SCR催化劑、ΑΜ0Χ催化劑、Ν0Χ阱、NO x吸附劑、氧化催化劑等。
[0047]優(yōu)選地，所述高表面積材料呈顆粒、晶體或者顆?；蚓w的聚集體的形式，其中所述顆粒、晶體或聚集體具有如本文中所述的d5。粒度分布。高表面積材料的其它實(shí)例包括金屬氧化物如氧化鋁、二氧化鈦、氧化鋯、氧化鈰、二氧化硅、鎢的氧化物、鉬的氧化物以及這些的混合物。當(dāng)被用作載體時(shí)，這些材料特別可用于PGM-基催化劑和釩基催化劑。例如，非沸石基SCR催化劑可以包括由Ti02/W03負(fù)載的V 205。在另一實(shí)施方案中，氧化催化劑、ΑΜ0Χ催化劑、Ν0χΚ附劑催化劑或NO x阱可以包括PGM金屬，如Pt、Pd、Rh以及這些金屬的組合，其由氧化鋁、二氧化鈦等負(fù)載。
[0048]合適的高表面積材料的其它實(shí)例包括分子篩如鋁硅酸鹽(沸石)、硅鋁磷酸鹽(SAP0)、鐵硅酸鹽等。優(yōu)選的分子篩的實(shí)例包括具有小孔骨架(即具有8的最大環(huán)尺寸)的沸石和SAPO。小孔分子篩的實(shí)例包括具有選自下組的骨架類型代碼的那些:ACO、AE1、AEN、AFN、AFT、AFX、ANA、APC、APD、ATT、CDO、CHA、DDR、DFT、EAB、ED1、EP1、ER1、GIS、GOO、IHW、ITE、ITW、LEV、KF1、MER、MON、NS1、OWE、PAU、PH1、RHO、RTH、SAT、SAV、SIV、THO、TSC、UE1、UF1、VN1、YUG 和 ZONo 特別優(yōu)選的骨架包括 ΑΕΙ、AFT、AFX、CHA、DDR、RHO、MER、LTA、UF1、RTH, SAV、PAU、LEV、ERI和KFI，尤其優(yōu)選的是CHA和ΑΕΙ。應(yīng)當(dāng)意識到的是，具有特定骨架類型代碼的沸石包括由所述骨架類型代碼定義的全部同型骨架材料。
[0049]優(yōu)選的沸石具有小于約30、更優(yōu)選約5至約30如約10至約25、約14至約20、約20至約30或約15至約17的二氧化硅與氧化鋁摩爾比(SAR)。沸石的所述二氧化硅與氧化鋁之比可以通過常規(guī)分析測定。該比例意在盡可能接近地表示沸石晶體的剛性原子骨架中的比例并且意在排除粘結(jié)劑中或通道內(nèi)呈陽離子或其它形式的硅或鋁。因?yàn)榭赡茈y于在沸石已經(jīng)與粘結(jié)劑材料特別是氧化鋁粘結(jié)劑組合之后直接測量沸石的二氧化硅與氧化鋁之比，所以將這些二氧化硅與氧化鋁之比表示為沸石本身(即將沸石與其它催化劑組分組合之前)的SAR。
[0050]在某些實(shí)施方案中，所述小孔分子篩包括選自下組的無序骨架、基本上由選自下組的無序骨架組成或由選自下組的無序骨架組成:ABC-6、AEI/CHA、AEI/SAV、AEN/UE1、AFS/BPH、BEC/ISV、β、八面沸石、ITE/RTH、KFI/SAV、鈹娃鈉石、蒙特索馬石(montesommaite)、ΜΤΤ/Τ0Ν、五硅環(huán)沸石、SBS/SBT、SSF/STF、SSZ-33和ZSM-48。在優(yōu)選的實(shí)施方案中，一種或多種小孔分子篩可以包括選自 SAP0-34、AIP0-34、SAP0-47、ZYT-6、CAL-1、SAP0-40、SSZ-62或SSZ-13的CHA骨架類型代碼和/或選AIP0-18、SAP0-18、SIZ-8或SSZ-39的AEI骨架類型代碼。在一個(gè)實(shí)施方案中，混合相組合物為AEI/CHA混合相組合物。所述分子篩中的各骨架類型的比例沒有特別限$丨」。例如，AEI/CHA之比可以在約5/95至約95/5、優(yōu)選約60/40至40/60的范圍。在示例性實(shí)施方案中，AEI/CHA之比可以在約5/95至約40/60的范圍。
[0051]可用于SCR應(yīng)用中的催化劑的實(shí)例包括在具有小孔骨架如CHA、AEI等的沸石上的銅或鐵。在某些實(shí)施方案中，特別是包括銅和/或鐵的那些中，催化劑金屬以基于分子篩的總重量的約0.1至約10重量百分比(重量％ )如約0.5重量％至約5重量％、約0.5至約1重量％、約1至約5重量％、約2重量％至約4重量％和約2重量％至約3重量％的濃度存在于分子篩材料之上和/或之內(nèi)?？梢允褂帽绢I(lǐng)域公知的技術(shù)將所述金屬結(jié)合至用于本發(fā)明中的分子篩中，包括液相交換或固體離子交換或通過初濕含浸法。在本發(fā)明中可用作SCR催化劑的其它分子篩骨架包括BEA、M0R和MFI，特別是當(dāng)包括有一種或多種小孔分子篩時(shí)。
[0052]催化劑組合物可以呈包含所述催化劑的載體涂層的形式，優(yōu)選適合于涂覆柴油顆粒物過濾器基材的載體涂層的形式。除了催化活性組分以外，所述載體涂層可以包括非催化活性組分如粘結(jié)劑、流變改性劑、造孔劑、分散劑、潤濕劑等。如本文所使用的載體涂層的“催化活性”組分是作為分子組分直接參與到期望的催化過程如催化還原N0JP /或氧化NH3的組分或其它含氮基SCR還原劑。通過推論，“非催化活性”是在所述載體涂層種不作為分子組分直接參與到期望的催化過程中的組分。優(yōu)選的非活性組分包括粘結(jié)劑，如氧化鋁、二氧化硅、(非沸石)二氧化硅-氧化鋁、天然存在的粘土、Ti02、Zr0#P Sn02。盡管也可以將類似組成的材料用作催化活性組分，但是所述材料的非催化活性形式典型地可基于物理性質(zhì)如粒度加以區(qū)分。
[0053]所述催化劑涂層可以通過以下設(shè)置在所述過濾器基材的出口側(cè)上:首先形成官能催化劑的漿料并使所述過濾器基材與所述漿料接觸以使得所述漿料涂覆出口表面和/或滲透所述過濾器至期望的深度，所述期望的深度優(yōu)選不大于所述過濾器的出口側(cè)的深度。更具體地，將所述漿料劑量添加至所述過濾器的后端上或?qū)⑺鲞^濾器的后端浸入所述漿料，使得所述漿料進(jìn)入所述過濾器的出口通道。然后所述漿料在出口表面上形成膜類型的涂層和/或部分地滲入過濾器壁的開放的多孔結(jié)構(gòu)，由此在所述過濾器的出口側(cè)上形成催化劑涂層。在某些實(shí)施方案中，可以將真空系統(tǒng)連接至顆粒物過濾器的前段以引導(dǎo)所述催化劑載體涂層部分地穿過通道壁。通過排干、氣刀或其它技術(shù)從顆粒物過濾器中除去過量的漿料。在某些實(shí)施方案中，可以將壓縮流體如壓縮空氣注入所述過濾器通道，以輔助除去殘余的漿料。此后，干燥所述顆粒物過濾器。
[0054]在某些實(shí)施方案中，將催化劑暴露至最高950°C的溫度。在某些實(shí)施方案中，所述催化劑在約150°C至約850°C的溫度運(yùn)行。在特定的實(shí)施方案中，所述溫度范圍為175至550°C。在另一實(shí)施方案中，所述溫度范圍為175至400°C。
[0055]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種方法，所述方法用于從廢氣中除去顆粒物質(zhì)(包括煙灰)并催化反應(yīng)以影響廢氣中的至少一種組分的濃度。在進(jìn)入入口通道時(shí)，廢氣接觸并穿過從廢氣中除去煙灰的過濾器的薄的多孔壁，優(yōu)選之后使廢氣接觸催化劑涂層。由于顆粒物質(zhì)(例如煙灰)沉積在所述壁上和在所述多孔壁中，通道壁的滲透性降低，因此增加了背壓。顆粒物過濾器的滲透性可以通過再生所述過濾器來恢復(fù)，這典型地包括燃燒沉積的煙灰。再生可以主動(dòng)地或被動(dòng)地發(fā)生。在主動(dòng)再生中，在過濾器上游的廢氣例如通過將烴劑量添加至廢氣物流中并將所述烴在所述過濾器上游的氧化催化劑上轉(zhuǎn)化為熱而周期性地增加。熱的增加促進(jìn)煙灰燃燒以從所述過濾器中除去煙灰并由此降低背壓。
[0056]在被動(dòng)再生中，使沉積在通道壁上的煙灰與存在于廢氣物流中的N02反應(yīng)，導(dǎo)致所述煙灰燃燒并生成N0。由于煙灰積聚在顆粒物過濾器的通道壁上，所以所述煙灰與存在于廢氣物流中的~02之間的反應(yīng)在煙灰負(fù)載達(dá)到低于顆粒物過濾器的預(yù)定操作極限的平衡點(diǎn)時(shí)與煙灰負(fù)載率平衡。
[0057]除了降低顆粒物質(zhì)濃度，在某些實(shí)施方案中，催化劑制品還降低廢氣中的NOJ^度。在其它實(shí)施方案中，催化劑制品增加Ν0、Ν02的濃度或改變勵(lì):勵(lì)2的比例。在某些實(shí)施方案中，所述催化劑降低廢氣中的冊13濃度。
[0058]在某些高度優(yōu)選的實(shí)施方案中，本文中所描述的催化劑組合物可以促進(jìn)涉及還原劑、優(yōu)選氨與氮氧化物的反應(yīng)，以相對于氧氣與氨的競爭反應(yīng)而選擇性形成單質(zhì)氮(N2)和水(H20)。在一個(gè)實(shí)施方案中，可以配制催化劑以有助于用氨還原氮氧化物(即SCR催化劑)。在另一實(shí)施方案中，可以配制催化劑以有助于用氧氣氧化氨(即氨氧化(ΑΜ0Χ)催化劑)。氨源包括不被SCR方法消耗的氨還原劑(即氨逃逸)。在又一實(shí)施方案中，串聯(lián)使用SCR催化劑和ΑΜ0Χ催化劑，其中兩種催化劑都包括本文中所描述的含金屬的沸石，并且其中所述SCR催化劑在所述ΑΜ0Χ催化劑上游。在某些實(shí)施方案中，將所述ΑΜ0Χ催化劑設(shè)置為在氧化性下層之上的頂層，其中所述下層包括在高表面積載體如氧化鋁上的鉑族金屬(PGM)催化劑(例如Pt或Pt/Pd)或非PGM催化劑?？梢詫⑺靓ˇ?Χ催化劑施加至基材作為載體涂層，優(yōu)選以實(shí)現(xiàn)約0.3至2.3g/in3的負(fù)載。
[0059]用于SCR方法的還原劑(也被稱為還原試劑)寬泛地表示促進(jìn)廢氣中的嘰還原的任意化合物?？捎糜诒景l(fā)明中的還原劑的實(shí)例包括氨、肼或任意合適的氨前體，如脲((NH2)2C0)、碳酸錢、氨基甲酸錢、碳酸氫銨或甲酸錢，和烴如柴油燃料等。特別優(yōu)選的還原劑是氮基的，尤其優(yōu)選的是氨。在某些實(shí)施方案中，還原劑可以為烴，如甲烷、柴油燃料等。
[0060]在某些實(shí)施方案中，將含氮還原試劑或其前體引入廢氣物流中，優(yōu)選在SCR催化劑的上游和柴油氧化催化劑的下游引入。該還原試劑的引入可以通過噴射器、噴霧嘴或類似裝置完成。在某些實(shí)施方案中，可以通過設(shè)置在SCR催化劑(例如設(shè)置在壁流式過濾器上的本發(fā)明的SCR催化劑)上游的N0X吸收催化劑(NAC)、貧含N0 (LNT)或NO x儲存/還原催化劑(NSRC)供給含氮還原劑(特別是NH