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用于被動NOX吸附(PNA)系統(tǒng)的組合物的制作方法

文檔序號:12164260閱讀:1370來源:國知局
用于被動NOX吸附(PNA)系統(tǒng)的組合物的制作方法與工藝

本申請要求2014年3月21日提交的美國臨時專利申請?zhí)?1/969,035、2014年4月28日提交的美國臨時專利申請?zhí)?1/985,388以及2015年2月26日提交的美國臨時專利申請?zhí)?2/121,444的優(yōu)先權(quán)權(quán)益。那些申請的全部內(nèi)容特此以引用的方式并入本文。

發(fā)明領(lǐng)域

本公開涉及催化劑領(lǐng)域。更具體地說,本公開涉及用于氮氧化物的作為用于發(fā)動機和車輛的被動NOx吸附(PNA)系統(tǒng)的一部分的納米顆粒催化劑和儲存材料。

發(fā)明背景

汽車排氣主要包含有害氣體,如一氧化碳(CO)、氮氧化物(NOx)和烴類(HC)。環(huán)境關(guān)注和政府法規(guī)已致力于通過轉(zhuǎn)化為更良性的氣體如二氧化碳(CO2)、氮(N2)和水(H2O)來除去來自車輛排氣中的這些有害燃燒產(chǎn)物。為了完成這種轉(zhuǎn)化,廢氣必須穿過含有能夠?qū)O氧化成CO2、將NOx還原成N2和H2O以及將烴類氧化成CO2和H2O的材料的處理系統(tǒng)。

排放法規(guī)和標準在全世界變得越來越嚴格,尤其是對于NOx排放物而言。用于減少釋放到大氣中的NOx的量的兩種競爭性排氣技術(shù)是貧燃NOx捕集器(LNT)和選擇性催化還原(SCR)。LNT在貧燃發(fā)動機操作期間(即,當存在過量氧時)吸收、儲存或捕集氮氧化物,并且在廢氣中的氧含量降低時釋放且轉(zhuǎn)化這些氣體。LNT系統(tǒng)的實例可以在國際專利申請PCT/US2014/061812和美國臨時申請61/894,346中找到,所述申請?zhí)卮艘砸玫姆绞秸w并入。另一方面,SCR單元減少氮氧化物而不管廢氣中氧的量。然而,SCR單元不能在低操作溫度(例如,200℃以下的溫度)下適當?shù)販p少NOx排放物。

不幸地是,當發(fā)動機最初起動(“冷起動”)、但在排放系統(tǒng)中的催化轉(zhuǎn)化器LNT或SCR單元已經(jīng)升溫至其操作溫度之前時,產(chǎn)生了由內(nèi)燃機排出的相當大部分的污染氣體。為了在冷起動階段(如輕型柴油車或汽油車(例如,汽車或輕型卡車)的冷起動階段)期間減少有害排放物,可使用包括用于污染物的臨時儲存的修補基面涂層來涂覆在車輛的催化轉(zhuǎn)化器中使用的基底。在催化轉(zhuǎn)化器加熱至其操作溫度(稱為起燃溫度)(轉(zhuǎn)化率達到最大速率的50%時的溫度)之后,儲存的氣體被釋放且隨后被催化轉(zhuǎn)化器分解。

高起燃溫度是不合需要的,因為許多車輛行程具有短持續(xù)時間,并且在催化轉(zhuǎn)化器達到其操作溫度所需的時間期間,污染物必須不經(jīng)處理地釋放到環(huán)境中,或儲存在排氣系統(tǒng)中直到達到起燃溫度。即使污染物在起燃之前被有效捕集,但如果進行多次連續(xù)短行程,催化轉(zhuǎn)化器也可能不會達到操作溫度。因此,用于儲存的修補基面涂層可能變得飽和,從而再次導致污染物釋放到環(huán)境中。

此外,發(fā)動機或車輛的排氣溫度可取決于發(fā)動機或車輛的類型而變化。因此,催化活性材料的操作溫度或SCR單元的操作溫度可取決于發(fā)動機和車輛而變化。例如,大型發(fā)動機(例如,大于2.5升)通常比小型發(fā)動機(例如,小于2升)更冷運行。因此,期望用于儲存污染物的可調(diào)材料,其中釋放溫度可向上或向下調(diào)整或調(diào)節(jié)以適應發(fā)動機或車輛中的變化操作溫度。

可商購的催化轉(zhuǎn)化器使用通過濕化學方法沉積在基底上的鉑族金屬(PGM)催化劑,如來自溶液的鉑離子、鈀離子或鉑離子和鈀離子沉淀到基底上。這些PGM催化劑是催化轉(zhuǎn)化器成本的很大一部分。因此,期望用于制備催化轉(zhuǎn)化器的PGM催化劑的量的任何減少。可商購的催化轉(zhuǎn)化器還展示一種稱為“老化”的現(xiàn)象,其中所述催化劑隨時間推移變得不那么有效;起燃溫度隨著催化轉(zhuǎn)化器老化而開始上升,并且排放水平也開始上升。因此,還期望降低老化作用,以便延長用于控制排放物的催化轉(zhuǎn)化器的功效。



技術(shù)實現(xiàn)要素:

本文描述用作被動NOx吸附劑(PNA)的帶涂覆的基底,用于制備用作PNA的帶涂覆的基底的修補基面涂層制劑,用于制備用作PNA的帶涂覆的基底的方法,以及并入用作排放控制系統(tǒng)中的PNA的帶涂覆的基底的系統(tǒng)。所公開的PNA能夠在低起動溫度下吸附NOx排放物并且能夠在有效操作溫度下(例如,在起燃溫度或在起燃溫度以上)且在貧燃條件下釋放所吸附的NOx。

此外,所公開的PNA能夠減少在催化轉(zhuǎn)化器中使用的鉑族金屬的量。在較低溫度(其中尚未達到NOx的T50的溫度)下,NOx排放物可阻斷一氧化碳和烴類的氧化。因此,在較低溫度下儲存NOx排放物且在較高溫度(如在NOx的T50溫度以上的溫度)下釋放所述排放物能夠減少氧化汽車排氣污染物所需的PGM的量。

此外,所公開的PNA材料可能還能夠在從環(huán)境直至最大可變溫度的溫度下儲存盡可能多的NOx排放物。最大可變溫度可取決于所使用的發(fā)動機和車輛的類型而變化。因此,所公開的PNA材料能夠可調(diào)以儲存在一些實例中僅達到約100℃、在一些情況下達到約150℃且在一些情況下達到約200℃或更高的NOx排放物。不管最大可變溫度,所述PNA材料能夠展現(xiàn)略高于最大可變溫度的“急劇”釋放溫度。

在一些實施方案中,被動NOx吸附劑(PNA)組合物(即,材料)包含在多個包含氧化鈰的支撐體顆粒上的納米級鉑族金屬(PGM)。所述多個支撐體顆粒可以是微米級的和/或納米級的。所述多個支撐體顆??砂趸啞⒀趸|、氧化釔或其組合。此外,所述支撐體顆粒可以是HSA5、HSA20或其混合物。所述多個支撐體顆粒上的納米級PGM可通過濕化學技術(shù)和/或初步潤濕、隨后煅燒來產(chǎn)生所述多個支撐體顆粒上的納米級PGM可包含復合納米顆粒,所述復合納米顆粒包含支撐體納米顆粒和PGM納米顆粒。這些復合納米顆??杀徽澈现廖⒚准壿d體顆粒以形成微顆粒上納米顆粒上納米顆粒結(jié)構(gòu)和/或所述復合納米顆??杀话裨谳d體顆粒內(nèi)以形成微顆粒內(nèi)納米顆粒上納米顆粒結(jié)構(gòu)。所述載體顆粒可包含氧化鈰、氧化鋯、氧化鑭、氧化釔或其組合。所述載體顆??砂?6wt.%氧化鈰、10wt.%氧化鋯以及4wt.%氧化鑭。此外,所述復合納米顆粒可以是由等離子體產(chǎn)生的。所述PNA組合物中的PGM可包括鈀和/或釕。所述PNA組合物可包含2g/L至4g/L鈀,包括3g/L鈀。所述PNA組合物可包含3g/L至15g/L釕和5g/L至6g/L釕。所述PNA組合物可包含大于或等于約150g/L的多個支撐體顆粒或大于或等于約300g/L的多個支撐體顆粒。

在一些實施方案中,帶涂覆的基底包括基底和被動NOx吸附劑(“PNA”)層,所述層包括PNA組合物。以上針對先前描述的PNA組合物描述的變化也適用于在此帶涂覆的基底中列舉的PNA組合物。所述PNA層能夠儲存達到至少第一溫度的NOx氣體且在所述第一溫度或在所述第一溫度以上釋放所儲存的NOx氣體。所述第一溫度可以是150℃或300℃。所述帶涂覆的基底可用于大于或等于2.5L的發(fā)動機系統(tǒng)中或小于或等于2.5L的發(fā)動機系統(tǒng)中。所述PNA層可進一步包括勃姆石顆粒。所述PNA組合物(包括在多個支撐體顆粒上的納米級PGM)可占所述PNA層中的PNA組合物與勃姆石顆粒的混合物的95重量%至98重量%。所述勃姆石顆??烧妓鯬NA層中的PNA組合物與勃姆石顆粒的混合物的2重量%至5重量%。所述基底可包括堇青石和/或蜂巢狀結(jié)構(gòu)。帶涂覆的基底還可包括直接沉積在所述基底上的角填充層。所述PNA層可包括2g/L至4g/L鈀,包括3g/L鈀。所述PNA層可包括3g/L至15g/L釕和5g/L至6g/L釕。所述PNA層可包括大于或等于約150g/L的多個支撐體顆?;虼笥诨虻扔诩s300g/L的多個支撐體顆粒。

在一些實施方案中,修補基面涂層組合物包含95重量%至98重量%PNA組合物和2重量%至5重量%勃姆石顆粒的固體含量。以上針對先前描述的PNA組合物描述的變化也適用于在此修補基面涂層組合物中列舉的PNA組合物。所述修補基面涂層組合物的固體可懸浮于pH值介于3與5之間的水性介質(zhì)中。所述修補基面涂層組合物可包含2g/L至4g/L鈀,包括3g/L鈀。所述修補基面涂層組合物可包含3g/L至15g/L釕和5g/L至6g/L釕。所述修補基面涂層組合物可包含大于或等于約150g/L的多個支撐體顆粒或大于或等于約300g/L的多個支撐體顆粒。

在一些實施方案中,一種處理廢氣的方法包括使帶涂覆的基底與包含NOx排放物的廢氣接觸,其中所述帶涂覆的基底包括基底和PNA層。以上針對先前描述的帶涂覆的基底、PNA組合物和PNA層描述的變化也適用于所述處理廢氣的方法。

在一些實施方案中,一種形成帶涂覆的基底的方法包括用包含PNA組合物的修補基面涂層組合物涂覆所述基底。以上針對先前描述的帶涂覆的基底、PNA組合物、PNA層以及修補基面涂層組合物描述的變化也適用于所述形成帶涂覆的基底的方法。所述形成帶涂覆的基底的方法可包括在用所述PNA修補基面涂層涂覆所述基底之前用角填充修補基面涂層涂覆所述基底。

在一些實施方案中,催化轉(zhuǎn)化器包括帶涂覆的基底,所述帶涂覆的基底包括PNA層,所述PNA層包括PNA組合物。以上針對先前描述的帶涂覆的基底、PNA組合物和PNA層描述的變化也適用于所述形成帶涂覆的基底的方法。

在一些實施方案中,一種車輛包括催化轉(zhuǎn)化器,所述催化轉(zhuǎn)化器包括PNA層,所述PNA層包括PNA組合物,其中所述車輛符合歐洲排放標準歐5。以上針對先前描述的催化轉(zhuǎn)化器、PNA組合物和PNA層描述的變化也適用于所述車輛。所述車輛可包括在所述催化轉(zhuǎn)化器下游的SCR單元。此外,所述車輛可包括LNT。

在一些實施方案中,一種排氣處理系統(tǒng)包括用于包含NOx排放物的廢氣的管道和催化轉(zhuǎn)化器,所述催化轉(zhuǎn)化器包括帶涂覆的基底,所述帶涂覆的基底包括PNA層,所述PNA層包括PNA組合物。以上針對先前描述的帶涂覆的基底、PNA組合物和PNA層描述的變化也適用于所述形成帶涂覆的基底的方法。所述排氣處理系統(tǒng)可包括在所述催化轉(zhuǎn)化器下游的SCR單元。此外,所述車輛可包括LNT。此外,所述排氣處理系統(tǒng)能夠符合歐洲排放標準歐5和歐6。

在所公開的實施方案中,當一個層(層Y)被稱為在另一個層(層X)“之上”形成時,無另外的層或任何數(shù)目的另外的層(層A、B、C等)可在兩個層X與Y之間形成。例如,如果層Y被稱為在層X之上形成,這可指可形成層X的情況,則層A可剛好在層X頂上形成,則層B可剛好在層A頂上形成,則層Y可剛好在層B頂上形成。或者,如果層Y被稱為在層X之上形成,則這可指層Y可直接沉積在層X之上而在X與Y之間無介入層的情況。對于在層X與層Y之間不存在介入層的特定情況,層Y被稱為剛好在層X頂上形成,或同等地,層Y被稱為直接在層X之上形成。

在一些實施方案中,一種處理廢氣的方法包括使根據(jù)帶涂覆的基底的所公開實施方案或前述實施方案中任一個的帶涂覆的基底與所述廢氣接觸。在一些實施方案中,一種處理廢氣的方法包括使根據(jù)帶涂覆的基底的所公開的實施方案或前述實施方案中任一個的帶涂覆的基底與所述廢氣接觸,其中所述基底被容納在被配置為接收所述廢氣的催化轉(zhuǎn)化器內(nèi)。

在一些實施方案中,帶涂覆的基底包括根據(jù)修補基面涂層組合物的所公開實施方案中任一個的修補基面涂層。

在一些實施方案中,催化轉(zhuǎn)化器包括根據(jù)帶涂覆的基底的所公開實施方案或前述實施方案中任一個的帶涂覆的基底。在一些實施方案中,排氣處理系統(tǒng)包括用于廢氣的管道和根據(jù)催化轉(zhuǎn)化器的所公開實施方案或前述實施方案中任一個的催化轉(zhuǎn)化器。在一些實施方案中,一種車輛包括根據(jù)催化轉(zhuǎn)化器的所公開實施方案或前述實施方案中任一個的催化轉(zhuǎn)化器。在任何所公開實施方案(包括前述)中,所述車輛能夠符合歐洲排放標準歐5。在任何所公開實施方案(包括前述)中,所述車輛能夠符合歐洲排放標準歐6。在任何所公開或前述實施方案中,所述車輛可以是柴油車、汽油車、輕型柴油車或輕型汽油車。

應理解,本文中描述的本發(fā)明的方面和實施方案包括“由方面和實施方案組成”和/或“主要由方面和實施方案組成”。對于本文中描述的所有方法、系統(tǒng)、組合物和裝置,所述方法、系統(tǒng)、組合物和裝置可包括所列舉的組分和步驟或可“由所列舉的組分或步驟組成”或“基本上由所列舉的組分或步驟組成”。當系統(tǒng)、組合物或裝置被描述為“基本上由所列舉的組分組成”時,所述系統(tǒng)、組合物或裝置包括所列舉的組分,并且可包括不會實質(zhì)上影響所述系統(tǒng)、組合物或裝置的性能的其他組分,但不包括除了明確列舉的那些組分以外的實質(zhì)上影響所述系統(tǒng)、組合物或裝置的任何其他組分;或不包括足夠濃度或量的實質(zhì)上影響所述系統(tǒng)、組合物或裝置的性能的額外組分。當方法被描述為“基本上由所列舉的步驟組成”時,所述方法包括所列舉的步驟,并且可包括不會實質(zhì)上影響所述方法的結(jié)果的其他步驟,但所述方法不包括除了明確列舉的那些步驟以外的實質(zhì)上影響所述方法的結(jié)果的任何其他步驟。

本文中描述的系統(tǒng)、組合物、基底和方法,包括如本文描述的本發(fā)明的任何實施方案可單獨使用或可與其他系統(tǒng)、組合物、基底和方法組合使用。

附圖簡述

圖1示出根據(jù)本公開的一些實施方案的催化轉(zhuǎn)化器。

圖1A是根據(jù)本公開的一些實施方案的圖1的圖的一部分的放大視圖。

圖2是示出根據(jù)本公開的一些實施方案的含有包括在分開修補基面涂層中的催化活性顆粒、沸石和PNA材料的帶涂覆的基底的制備方法的流程圖。

圖3是示出根據(jù)本公開的一些實施方案的含有包括在一個修補基面涂層中的催化活性顆粒以及包括在單個修補基面涂層中的沸石和PNA材料的帶涂覆的基底的制備方法的流程圖。

圖4示出根據(jù)本公開的一個實施方案制備的帶涂覆的基底中的單個矩形通道。

圖5是展示在操作溫度范圍內(nèi)基于錳的PNA材料的NOx排放物吸附和釋放的曲線圖。

圖6是展示在操作溫度范圍內(nèi)基于鎂的PNA材料的NOx排放物吸附和釋放的曲線圖。

圖7是展示在操作溫度范圍內(nèi)基于鈣的PNA材料的NOx排放物吸附和釋放的曲線圖。

圖8是展示采用如本文所述的PNA材料的催化轉(zhuǎn)化器與可商購的催化轉(zhuǎn)化器的NOx排放物儲存比較性能的曲線圖。

圖9是展示采用如本文所述的PNA材料的催化轉(zhuǎn)化器與可商購的催化轉(zhuǎn)化器的排氣尾管排放比較性能的曲線圖。

發(fā)明詳述

描述了PNA系統(tǒng)和制備PNA系統(tǒng)的方法,所述方法可包括組合催化活性顆粒、沸石和PNA材料的修補基面涂層。還描述了復合納米顆粒催化劑、修補基面涂層制劑、帶涂覆的基底、催化轉(zhuǎn)化器以及制備和使用這些復合納米顆粒催化劑、修補基面涂層制劑、帶涂覆的基底和催化轉(zhuǎn)化器的方法。所描述的PNA系統(tǒng)可相對于典型催化轉(zhuǎn)化器系統(tǒng)(包括輕型柴油系統(tǒng))使用減少量的貴金屬。因此,這些PNA系統(tǒng)可提供可商購系統(tǒng)的更經(jīng)濟的替代物。

此外,PNA材料可能能夠在例如從環(huán)境至約100℃、150℃、200℃、250℃或300℃的溫度下儲存盡可能多的NOx排放物。所述PNA材料可在貧燃條件下展現(xiàn)“急劇”釋放溫度(即,在略高于例如約100℃、150℃、200℃、250℃或300℃的溫度下釋放所有儲存的NOx排放物)。高釋放溫度和/或長釋放“尾部”是不合乎需要的,因為這些高溫度可能未在發(fā)動機關(guān)閉之前達到。因此,所有初始吸附的NOx排放物可能未在發(fā)動機再次運行之前從PNA材料中釋放,因此阻止PNA材料中的吸附可重復性。此外,PNA材料可以是成本有效的,可能能夠處理富含硫的燃料(即,可硫化和脫硫)并且可獨立地引入至氧化材料。

所述PNA材料可能還能夠在從環(huán)境直至最大可變溫度的溫度下儲存盡可能多的NOx排放物。最大可變溫度可取決于所使用的發(fā)動機和車輛的類型而變化。因此,所公開的PNA材料能夠可調(diào)以儲存在一些實例中僅達到約100℃、在一些情況下達到約150℃、在一些情況下達到約200℃且在一些情況下達到約300℃的NOx排放物。不管最大可變溫度,所述PNA材料可展現(xiàn)略高于最大可變溫度的“急劇”釋放溫度。

此外,當用于產(chǎn)生催化轉(zhuǎn)化器時,所描述的基底、復合納米顆粒催化劑和修補基面涂層溶液可相對于先前PNA系統(tǒng)提供可比較的或增加的性能,從而允許使用降低的鉑族金屬負載要求產(chǎn)生具有降低的起燃溫度和減少的排放物的催化轉(zhuǎn)化器。所描述的帶涂覆的基底包括修補基面涂層,其中PNA材料可完全由非PGM組成或PGM與非PGM的組合組成。這些帶涂覆的基底可用于以比先前一直可能的方式更經(jīng)濟的方式制造有效的催化轉(zhuǎn)化器。

本文描述的復合納米顆粒包括粘合在一起以形成納米顆粒上納米顆粒結(jié)構(gòu)的復合納米顆粒的催化納米顆粒和支撐體納米顆粒。所述復合納米顆??衫缭诘入x子體反應器中產(chǎn)生,以使得產(chǎn)生一致且緊密粘合的納米顆粒上納米顆粒結(jié)構(gòu)的復合顆粒。這些復合納米顆粒然后可被粘合至微米級載體顆粒以形成微米級催化活性顆粒(“微顆粒上納米顆粒上納米顆粒”或NNm顆粒)。所述納米顆粒上納米顆粒結(jié)構(gòu)的復合顆粒主要位于所得微米級顆粒的表面處或表面附近?;蛘?,所述復合納米顆??杀话裨诙嗫纵d體內(nèi)以產(chǎn)生微米級催化顆粒(“微顆粒內(nèi)納米顆粒上納米顆粒”或NNiM顆粒)。在這種構(gòu)造中,納米顆粒上納米顆粒結(jié)構(gòu)的復合納米顆粒被分布在整個微米級載體顆粒中。此外,可形成混合NNm/濕化學顆粒。相較于在催化轉(zhuǎn)化器中使用的先前催化劑和NOx儲存材料,這些攜帶復合納米顆粒的微米級催化活性顆粒(即,NNm、NNiM和混合NNm/濕化學顆粒)可提供更好的初始發(fā)動機起動性能、在催化劑和/或NOx儲存材料的壽命期間更好的性能、和/或在催化劑和/或NOx儲存材料的壽命期間性能的更少降低。

此外,修補基面涂層制劑可進行配制以便在催化劑基底如催化轉(zhuǎn)化器基底上提供一個或多個層。在一些實施方案中,所述修補基面涂層制劑可形成兩個或更多個層,其中催化活性材料如攜帶復合納米顆粒的微米級催化活性顆粒在與含有PNA材料的層分開的層中。一個實施方案例如是多層修補基面涂層,其中第一修補基面涂層包括PNA材料,并且第二不同的修補基面涂層包括催化活性材料(即,氧化和/或還原材料)。具有PNA材料的層可不包括催化活性材料,并且具有催化活性材料的第二層可不包括PNA材料。這兩個層在基底上的順序和布置可在不同實施方案中改變,并且在其他實施方案中,也可在所述修補基面涂層上方、下方或之間使用另外的修補基面涂層制劑/層,例如,初始沉積在待涂覆的基底上的角填充修補基面涂層,或沉積在PNA修補基面涂層上的含有沸石的修補基面涂層。在其他實施方案中,所述兩個層可直接沉積在彼此上,即在第一修補基面涂層與第二修補基面涂層之間不存在介入層。所描述的修補基面涂層制劑可包含較低量的鉑族金屬。此外,當相較于先前修補基面涂層制劑時,特別是當這些修補基面涂層制劑使用攜帶復合納米顆粒的微米級顆粒時,所描述的修補基面涂層可提供更好的性能。

本文描述的帶涂覆的基底、催化轉(zhuǎn)化器和排氣處理系統(tǒng)適用于采用選擇性催化還原(SCR)系統(tǒng)、貧燃NOx捕集器(LNT)系統(tǒng)或其他NOx儲存催化劑(NSC)系統(tǒng)的車輛。應了解本文描述的帶涂覆的基底、使用本文描述的帶涂覆的基底的催化轉(zhuǎn)化器以及使用本文描述的帶涂覆的基底的排氣處理系統(tǒng)適用于汽油發(fā)動機或柴油發(fā)動機以及汽油車或柴油車。這些帶涂覆的基底、催化轉(zhuǎn)化器和排氣處理系統(tǒng)尤其適用于輕型發(fā)動機和輕型車輛,包括但不限于輕型柴油車。

本公開的各個方面可通過使用流程圖進行描述。通常,示出本公開的一個方面的單一實例。然而,如本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所了解,本文描述的方案、方法和程序可連續(xù)重復或根據(jù)需要盡可能多地重復以滿足本文描述的需求。此外,設想某些方法步驟可以流程圖中公開的那些的替代順序進行。

當在本文使用術(shù)語“約”或術(shù)語“大約”或符號“~”表述數(shù)值時,應了解包括指定值以及合理地接近所述指定值的值。例如,描述“50℃”或“大約50℃”或“~50℃”包括50℃本身的公開內(nèi)容以及接近50℃的值。因此,短語“約X”或“大約X”或“~X”包括值X本身的描述。如果指示范圍,如“大約50℃至60℃”,應了解包括由端點指定的兩個值,并且對于每個端點或兩個端點,包括接近每個端點或兩個端點的所述值;即,“大約50℃至60℃”等效于敘述“50℃至60℃”和“大約50℃至大約60℃”兩者。

如本文所述,當描述包埋在多孔載體中的納米顆粒時,術(shù)語“包埋”在描述通過多孔載體橋聯(lián)在一起的納米顆粒時包括術(shù)語“通過……橋聯(lián)在一起”,并且是指當多孔載體在納米顆粒周圍形成或圍繞納米顆粒(通常通過使用本文所述的方法)時產(chǎn)生的多孔載體中的納米顆粒的構(gòu)造。即,所得到的結(jié)構(gòu)包括在納米顆粒之間具有多孔載體的支架(例如在納米顆粒周圍或圍繞納米顆粒積聚)的納米顆粒。多孔載體包裹納米顆粒,而在同時,憑借其孔隙度,所述多孔載體允許外部氣體接觸所包埋的納米顆粒?!鞍瘛痹诙嗫纵d體內(nèi)的納米顆??砂ㄒ韵聵?gòu)造,其中納米顆粒通過載體材料連接在一起(即,橋聯(lián)在一起)。

本領(lǐng)域的技術(shù)人員通常應了解,測量單位“g/l”或“克/升”就含有物質(zhì)的任何給定體積中所述物質(zhì)的質(zhì)量而言用作所述物質(zhì)的密度的量度。在一些實施方案中,“g/l”用于指物質(zhì)在例如帶涂覆的基底中的負載密度。在一些實施方案中,“g/l”用于指物質(zhì)在例如帶涂覆的基底的層中的負載密度。在一些實施方案中,“g/l”用于指物質(zhì)在例如修補基面涂層組合物中的負載密度。物質(zhì)在帶涂覆的基底的層中的負載密度可不同于物質(zhì)在帶涂覆的基底中的負載密度。例如,如果基底上的PNA層負載有4g/l PGM,但所述層僅覆蓋所述基底的一半,則PGM在所述基底上的負載密度將是2g/l。

“基本上不存在任何鉑族金屬”意指按重量計存在少于約5%、少于約2%、少于約1%、少于約0.5%、少于約0.1%、少于約0.05%、少于約0.025%或少于約0.01%的鉑族金屬。優(yōu)選地,基本上不存在任何鉑族金屬指示按重量計存在少于約1%的鉑族金屬。

在各種實施方案中“基本上不含”特定組分、特定組合物、特定化合物或特定成分意指按重量計存在少于約5%、少于約2%、少于約1%、少于約0.5%、少于約0.1%、少于約0.05%、少于約0.025%或少于約0.01%的所述特定組分、所述特定組合物、所述特定化合物或所述特定成分。優(yōu)選地,“基本上不含”特定組分、特定組合物、特定化合物或特定成分指示按重量計存在少于約1%的所述特定組分、所述特定組合物、所述特定化合物或所述特定成分。

應注意到,在制作期間或在操作期間(特別是在長時間段內(nèi)),存在于一個修補基面涂層中的少量材料可能擴散、遷移或以另外的方式移動至其他修補基面涂層中。因此,使用術(shù)語“基本上不存在”和“基本上不含”不應被解釋為絕對不包括微量所提及的材料。

在各種實施方案中“基本上每種”特定組分、特定組合物、特定化合物或特定成分意指按數(shù)量計或按重量計存在至少約95%、至少約98%、至少約99%、至少約99.5%、至少約99.9%、至少約99.95%、至少約99.975%或至少約99.99%的所述特定組分、所述特定組合物、所述特定化合物或所述特定成分。優(yōu)選地,“基本上每種”特定組分、特定組合物、特定化合物或特定成分意指按數(shù)量計或按重量計存在至少約99%的所述特定組分、所述特定組合物、所述特定化合物或所述特定成分。

本公開提供若干實施方案。設想來自任何實施方案的任何特征可與來自任何其他實施方案的任何特征組合。以此方式,所公開特征的混合構(gòu)造在本發(fā)明的范圍內(nèi)。

應了解,提及組合物中的相對重量百分比假定所述組合物中所有組分的組合總重量百分比合計達100。應進一步了解,一種或多種組分的相對重量百分比可向上或向下調(diào)整,以使得所述組合物中所述組分的重量百分比組合成總計100,條件是任何特定組分的重量百分比不會落在針對所述組分指定的范圍的限值之外。

本公開提及顆粒和粉末兩者。這兩個術(shù)語是等效的,除了需要說明的是單數(shù)“粉末”是指顆粒的集合。本公開可應用于各種各樣的粉末和顆粒。術(shù)語“納米顆?!焙汀凹{米級顆?!蓖ǔS杀绢I(lǐng)域的普通技術(shù)人員理解為涵蓋直徑通常介于約0.5nm至500nm之間、約1nm至500nm之間、約1nm至100nm之間或約1nm至50nm之間的納米數(shù)量級的顆粒。所述納米顆??删哂行∮?50納米的平均顆粒尺寸和介于一與一百萬之間的縱橫比。在一些實施方案中,所述納米顆粒具有約50nm或更小、約30nm或更小、約20nm或更小、約10nm或更小或約5nm或更小的平均顆粒尺寸。在另外的實施方案中,所述納米顆粒具有約50nm或更小、約30nm或更小、約20nm或更小、約10nm或更小或約5nm或更小的平均直徑。顆粒的定義為所述顆粒的最長尺寸除以所述顆粒的最短尺寸的縱橫比優(yōu)選地介于1與100之間,更優(yōu)選介于1與10之間,更優(yōu)選介于1與2之間?!邦w粒尺寸”是使用ASTM(美國試驗與材料學會)標準(參見ASTM E112–10)測量的。當計算顆粒的直徑時,取得其最長和最短尺寸的平均值;因此,具有長軸20nm與短軸10nm的卵形顆粒的直徑將是15nm。顆粒群體的平均直徑是單個顆粒的直徑的平均值,并且可通過本領(lǐng)域的技術(shù)人員已知的各種技術(shù)來測量。

在另外的實施方案中,所述納米顆粒具有約50nm或更小、約30nm或更小、約20nm或更小、約10nm或更小或約5nm或更小的顆粒尺寸。在另外的實施方案中,所述納米顆粒具有約50nm或更小、約30nm或更小、約20nm或更小、約10nm或更小或約5nm或更小的直徑。

術(shù)語“微顆?!薄ⅰ拔⒊叽珙w?!?、“微米顆?!焙汀拔⒚准夘w?!蓖ǔ斫鉃楹w直徑通常介于約0.5μm至1000μm之間、約1μm至1000μm之間、約1μm至100μm之間或約1μm至50μm之間的微米數(shù)量級的顆粒。另外,在本公開中使用的術(shù)語“鉑族金屬”(縮寫“PGM”)是指用于一起聚類在元素周期表中的六種金屬元素的總稱。六種鉑族金屬是釕、銠、鈀、鋨、銥和鉑。

復合納米顆粒

PNA系統(tǒng)可包括許多不同類型的復合納米顆粒。一種類型的復合納米顆粒是氧化性復合納米顆粒。第二類型的復合納米顆粒是PNA復合納米顆粒。所述PNA系統(tǒng)還可包括還原性復合納米顆粒。

復合納米顆粒可包括連接至支撐體納米顆粒以形成“納米顆粒上納米顆?!苯Y(jié)構(gòu)的復合納米顆粒的催化納米顆粒。多個納米顆粒上納米顆粒然后可被粘合至微米級載體顆?;虬裨谖⒚准壿d體顆粒內(nèi)以形成復合微/納米顆粒,即攜帶復合納米顆粒的微顆粒。這些復合微/納米顆??捎糜谌绫疚乃龅男扪a基面涂層制劑和催化轉(zhuǎn)化器中。與當前可商購的通過濕化學方法制成的催化轉(zhuǎn)化器相比,使用這些顆粒能夠降低對鉑族金屬含量的需求并且顯著增強性能,特別是就降低的起燃溫度和NOx儲存而言。濕化學方法通常涉及使用鉑族金屬離子或金屬鹽的溶液,所述鉑族金屬離子或金屬鹽浸漬到支撐體(通常微米級顆粒)中并且還原成呈元素形式的鉑族金屬以用作催化劑。例如,氯鉑酸H2PtCl6的溶液可被施加至氧化鋁微顆粒,隨后干燥且煅燒,從而產(chǎn)生鉑沉淀到氧化鋁上。在任何實施方案中,干燥和/或煅燒可相較于大氣條件在還原條件下進行以便限制氧化物形成(具體地說,關(guān)于PGM金屬)的量。因此,干燥和/或煅燒可使用氬和/或氦進行。通過濕化學方法沉積到金屬氧化物支持體上的鉑族金屬在高溫(如在催化轉(zhuǎn)化器中遭遇的溫度)下是流動的。即,在高溫下,PGM原子能夠在它們所沉積的表面上遷移,并且將與其他PGM原子凝聚在一起。隨著暴露于高溫的時間增加,PGM的細碎部分組合成越來越大的鉑族金屬結(jié)塊。這種附聚導致減小的催化劑表面積并且降低催化轉(zhuǎn)化器的性能。這種現(xiàn)象被稱為催化轉(zhuǎn)化器的“老化”。

相比之下,復合鉑族金屬顆粒是通過基于等離子體的方法制備的。在一個實施方案中,鉑族納米級金屬顆粒被沉積在納米級金屬氧化物支持體上,所述鉑族納米級金屬顆粒具有比通過濕化學方法沉積的PGM低得多的流動性。所得到的等離子體產(chǎn)生的催化劑以比通過濕化學產(chǎn)生的催化劑慢得多的速率老化。因此,使用等離子體產(chǎn)生的催化劑的催化轉(zhuǎn)化器能夠在較長時間段內(nèi)維持催化劑暴露于由發(fā)動機排出的氣體的較大表面積,從而產(chǎn)生更好的排放性能。

氧化性復合納米顆粒(氧化性“納米顆粒上納米顆?!?

一種類型的復合納米顆粒是氧化性復合納米顆粒催化劑。氧化性復合納米顆粒可包括一個或多個連接至第一支撐體納米顆粒以形成氧化性“納米顆粒上納米顆?!苯Y(jié)構(gòu)的復合納米顆粒的氧化性催化劑納米顆粒。鉑(Pt)和鈀(Pd)對于烴氣體和一氧化碳是氧化性的。在某些實施方案中,氧化性納米顆粒是鉑。在其他實施方案中,氧化性納米顆粒是鈀。在一些實施方案中,氧化性納米顆粒是鉑與鈀的混合物。用于氧化催化劑納米顆粒的適合支撐體納米顆粒包括但不限于納米級氧化鋁(氧化鋁或Al2O3)。

每個氧化催化劑納米顆??杀恢卧诘谝恢误w納米顆粒上。所述第一支撐體納米顆粒可包括一個或多個氧化性納米顆粒。所述第一支撐體納米顆粒上的氧化催化劑納米顆??砂K、鈀或其混合物。在汽油或柴油排氣發(fā)動機中涉及的高溫下,鉑和鈀兩者均是有效的氧化催化劑。因此,在一些實施方案中,氧化催化劑是單獨鈀。在其他實施方案中,可單獨使用鉑。在其他實施方案中,鉑可與鈀組合使用。例如,第一支撐體納米顆??砂?:1至100:1鉑與鈀的混合物。在一些實施方案中,第一支撐體納米顆??砂?:1至75:1鉑與鈀的混合物。在一些實施方案中,第一支撐體納米顆??砂?:1至50:1鉑與鈀的混合物。在一些實施方案中,第一支撐體納米顆??砂?:1至25:1鉑與鈀的混合物。在一些實施方案中,第一支撐體納米顆??砂?:1至15:1鉑與鈀的混合物。在一些實施方案中,第一支撐體納米顆??砂?:1至10:1鉑與鈀的混合物。在一些實施方案中,第一支撐體納米顆??砂?:1至5:1鉑與鈀的混合物。在一些實施方案中,第一支撐體納米顆粒可包含2:1鉑與鈀或大約2:1鉑與鈀的混合物。在一些實施方案中,支撐體顆??砂?:1至20:1鉑與鈀的混合物。在一些實施方案中,支撐體顆??砂?:1至15:1鉑與鈀的混合物。在一些實施方案中,支撐體顆??砂?:1至12:1鉑與鈀的混合物。在一些實施方案中,支撐體顆粒可包含10:1鉑與鈀或大約10:1鉑與鈀的混合物。在一些實施方案中,支撐體顆??砂?:1至8:1鉑與鈀的混合物。在一些實施方案中,支撐體顆粒可包含3:1至5:1鉑與鈀的混合物。在一些實施方案中,支撐體顆??砂?:1鉑與鈀或大約4:1鉑與鈀的混合物。

還原性復合納米顆粒(還原性“納米顆粒上納米顆?!?

如上文所述,另一種類型的復合納米顆粒是還原性復合納米顆粒催化劑。還原性復合納米顆??砂ㄒ粋€或多個連接至第二支撐體納米顆粒以形成還原性“納米顆粒上納米顆粒”結(jié)構(gòu)的復合納米顆粒的還原性催化劑納米顆粒。銠(Rh)在富燃料條件下對氮氧化物是還原性的。在某些實施方案中,還原性催化劑納米顆粒是銠。第二支撐體可與第一支撐體相同或不同。用于還原性納米顆粒的適合第二支撐體納米顆粒包括但不限于納米級氧化鈰(CeO2)。納米級氧化鈰顆粒還可包含氧化鋯。納米級氧化鈰顆粒也可基本上不含氧化鋯。在其他實施方案中,納米級氧化鈰顆粒可包含達60%氧化鋯。在一些實施方案中,納米級氧化鈰顆粒還可包含氧化鋯和鑭和/或氧化鑭。在一些實施方案中,納米級氧化鈰顆粒還可包含氧化釔。因此,除了或代替氧化鈰顆粒,還可使用包含鈰-鋯氧化物、鈰-鑭氧化物、鈰-釔氧化物、鈰-鋯氧化物、鈰-鋯-釔氧化物、鈰-鑭-釔氧化物和/或鈰-鋯-鑭-釔氧化物的顆粒。在一些實施方案中,納米級氧化鈰顆粒包含40-90wt%氧化鈰、5-60wt%氧化鋯、1-15wt%氧化鑭和/或1-10wt%氧化釔。在一個實施方案中,納米級氧化鈰顆粒包含80wt%氧化鈰、10wt%氧化鋯和10wt%鑭和/或氧化鑭。在另一個實施方案中,納米級氧化鈰顆粒包含86wt%氧化鈰、10wt%氧化鋯和4wt%氧化鑭。在另一個實施方案中,納米級氧化鈰顆粒包含40wt%氧化鈰、50wt%氧化鋯和10wt%鑭和/或氧化鑭。在另一個實施方案中,氧化鈰顆粒包含40wt%氧化鈰、50wt%氧化鋯、5wt%氧化鑭和5wt%氧化釔。

每個還原性催化劑納米顆粒可被支撐在第二支撐體納米顆粒上。所述第二支撐體納米顆??砂ㄒ粋€或多個還原性催化劑納米顆粒。銠與氧化鈰的比率以及還原性復合納米顆粒催化劑的尺寸在下文描述通過基于等離子體的方法產(chǎn)生復合納米顆粒和產(chǎn)生攜帶復合納米顆粒的微米級載體顆粒的章節(jié)中進一步論述。

PNA復合納米顆粒(PNA“納米顆粒上納米顆?!?

如上文所述,另一種類型的復合納米顆粒是PNA復合納米顆粒。PNA復合納米顆??砂ㄒ粋€或多個連接至第二支撐體納米顆粒以形成PGM“納米顆粒上納米顆?!苯Y(jié)構(gòu)的復合納米顆粒的PGM納米顆粒。鈀(Pd)和釕(Ru)可在低溫發(fā)動機操作期間保持NOx氣體并且在溫度上升至閾值溫度時釋放所述氣體。在某些實施方案中,PGM納米顆粒是鈀。在一些實施方案中,當在大發(fā)動機系統(tǒng)(例如,大于2.5L)中采用時可使用鈀。在其他實施方案中,PGM納米顆粒是釕。在一些實施方案中,當在小發(fā)動機系統(tǒng)(例如,小于2L)中采用時可使用釕。釕可以是氧化釕。用于PGM納米顆粒的適合第二支撐體納米顆粒包括但不限于納米級氧化鈰。納米級氧化鈰顆粒還可包含氧化鋯。納米級氧化鈰顆粒也可基本上不含氧化鋯。此外,納米級氧化鈰還可包含鑭和/或氧化鑭。在一些實施方案中,納米級氧化鈰顆粒還可包含氧化鋯和氧化鑭兩者。在一些實施方案中,納米級氧化鈰顆粒還可包含氧化釔。因此,除了或代替氧化鈰顆粒,還可使用包含鈰-鋯氧化物、鈰-鑭氧化物、鈰-釔氧化物、鈰-鋯氧化物、鈰-鋯-釔氧化物、鈰-鑭-釔氧化物和/或鈰-鋯-鑭-釔氧化物的顆粒。在一些實施方案中,納米級氧化鈰顆粒包含40-90wt%氧化鈰、5-60wt%氧化鋯、1-15wt%氧化鑭和/或1-10wt%氧化釔。在一個實施方案中,納米級氧化鈰顆粒包含86wt%氧化鈰、10wt%氧化鋯和4wt%鑭和/或氧化鑭。在另一個實施方案中,氧化鈰顆粒包含40wt%氧化鈰、50wt%氧化鋯、5wt%氧化鑭和5wt%氧化釔。

每個PGM納米顆粒可被支撐在第二支撐體納米顆粒上。所述第二支撐體納米顆??砂ㄒ粋€或多個PGM納米顆粒。PGM與氧化鈰的比率以及PNA復合納米顆粒催化劑的尺寸在下文描述通過基于等離子體的方法產(chǎn)生復合納米顆粒和產(chǎn)生攜帶復合納米顆粒的微米級載體顆粒的章節(jié)中進一步論述。

通過基于等離子體的方法產(chǎn)生復合納米顆粒(“納米顆粒上納米顆?!被颉癗N”顆粒)

產(chǎn)生適合催化劑的初始步驟可涉及產(chǎn)生復合納米顆粒。復合納米顆粒包含催化納米顆粒,所述催化納米顆粒包含一種或多種鉑族金屬;以及支撐體納米顆粒,通常金屬氧化物如氧化鋁或氧化鈰。如名稱“納米顆粒”所暗示,納米顆粒具有納米數(shù)量級的尺寸。

復合納米顆粒可通過等離子體反應器方法、通過將鉑族金屬和支撐體材料進給至等離子體槍中來形成,在所述等離子體槍中所述材料被汽化。可使用如在US 2011/0143041中公開的那些的等離子體槍,并且如在US 5,989,648、US 6,689,192、US 6,755,886和US 2005/0233380中公開的那些的技術(shù)可用于產(chǎn)生等離子體,所述專利的公開內(nèi)容特此以引用的方式整體并入。工作氣體如氬氣被供應至等離子體槍以用于產(chǎn)生等離子體;在一個實施方案中,氬氣/氫氣混合物(以10:2Ar/H2的比例)用作工作氣體。

如鉑、鈀或釕并且通常呈直徑約0.5至6微米的金屬顆粒形式的一種或多種鉑族金屬可作為載體氣流如氬氣中的流化粉末引入到等離子體反應器中。約15至25微米直徑顆粒尺寸的金屬氧化物(通常氧化鋁或氧化鈰)也作為載體氣體中的流化粉末引入。然而,可使用將所述材料引入反應器中的其他方法,如呈液體漿料形式??墒褂眉s1%至約40%鉑族金屬和約99%至約60%金屬氧化物(按重量計)的組合物??墒褂眉s40%至約60%鉑族金屬和約60%至約40%金屬氧化物(按重量計)的組合物??捎糜谘趸瘡秃霞{米顆粒的材料的范圍的實例是約0%至約40%鉑、約0%至約40%鈀和約55%至約65%氧化鋁;在一些實施方案中,使用約20%至約30%鉑、約10%至約15%鈀和約50%至約65%氧化鋁;在其他實施方案中,使用約23.3%至約30%鉑、約11.7%至約15%鈀和約55%至約65%氧化鋁。示例性組合物包含約26.7%鉑、約13.3%鈀和約60%氧化鋁。

氧化性復合納米顆??砂?:1至100:1鉑與鈀的混合物。在一些實施方案中,氧化性復合納米顆??砂?:1至75:1鉑與鈀的混合物。在一些實施方案中,氧化性復合納米顆??砂?:1至50:1鉑與鈀的混合物。在一些實施方案中,氧化性復合納米顆??砂?:1至25:1鉑與鈀的混合物。在一些實施方案中,氧化性復合納米顆??砂?:1至15:1鉑與鈀的混合物。在一些實施方案中,氧化性復合納米顆??砂?:1至10:1鉑與鈀的混合物。在一些實施方案中,氧化性復合納米顆??砂?:1鉑與鈀或大約2:1鉑與鈀的混合物。在一些實施方案中,支撐體顆??砂?:1至20:1鉑與鈀的混合物。在一些實施方案中,支撐體顆??砂?:1至15:1鉑與鈀的混合物。在一些實施方案中,支撐體顆??砂?:1至12:1鉑與鈀的混合物。在一些實施方案中,支撐體顆??砂?0:1鉑與鈀或大約10:1鉑與鈀的混合物。在一些實施方案中,支撐體顆粒可包含2:1至8:1鉑與鈀的混合物。在一些實施方案中,支撐體顆??砂?:1至5:1鉑與鈀的混合物。在一些實施方案中,支撐體顆粒可包含4:1鉑與鈀或大約4:1鉑與鈀的混合物。

可用于還原性復合納米顆粒的材料的范圍的實例是約1%至約10%釕和90%至99%氧化鈰。在一個實施方案中,所述組合物包含約5%釕和95%氧化鈰。

可用于PNA復合納米顆粒的材料的范圍的實例是約1%至約40%鈀和約99%至約60%氧化鈰、約5%至約20%鈀和約95%至約80%氧化鈰以及約8%至約12%鈀和約92%至約88%氧化鈰。這些實例可以是針對待用于大發(fā)動機系統(tǒng)中的PNA材料而言。在一個實施方案中,所述組合物包含約10%鈀和約90%氧化鈰??捎糜赑NA復合納米顆粒的材料的范圍的其他實例是約1%至約40%釕和約99%至約60%氧化鈰、約5%至約20%釕和約95%至約80%氧化鈰以及約8%至約12%釕和約92%至約88%氧化鈰。這些實例可以是針對待用于小發(fā)動機系統(tǒng)中的PNA材料而言。在一個實施方案中,所述組合物包含約10%釕和約90%氧化鈰。如下文所述,在所有實施方案中,氧化鈰可包括鈰-鋯氧化物、鈰-鋯-鑭氧化物和鈰-鋯-鑭-釔氧化物等。

在等離子體反應器中,任何固體或液體材料迅速汽化或變成等離子體??蛇_到20,000至30,000開爾文的溫度的過熱材料的動能確保所有組分的非常充分的混合。

然后使用如在美國公布號2008/0277267中公開的湍流驟冷室的方法使等離子體流的過熱材料迅速驟冷,所述公布的公開內(nèi)容特此以引用的方式整體并入。在高流速(如2400至2600升/分鐘)下的氬驟冷氣體可被注入過熱材料中。所述材料可在冷卻管中進一步冷卻,并且收集且分析以確保材料的適當尺寸范圍。

上文描述的等離子體生產(chǎn)方法產(chǎn)生高度均勻的復合納米顆粒,其中所述復合納米顆粒包含粘合至支撐體納米顆粒的催化納米顆粒。所述催化納米顆粒包含一種或多種鉑族金屬,如按重量計2:1比率的Pt:Pd。在一些實施方案中,所述催化納米顆粒具有介于大約0.3nm與大約10nm之間、優(yōu)選介于大約1nm至大約5nm之間(即大約3nm±2nm)的平均直徑或平均顆粒尺寸。這些催化納米顆粒尺寸可以是在使用濕化學方法時采用的催化納米顆粒的尺寸。在一些實施方案中,包含金屬氧化物如氧化鋁或氧化鈰的支撐體納米顆粒具有大約20nm或更小、或大約15nm或更小、或介于大約10nm與大約20nm之間(即大約15nm±5nm)或介于大約10nm與大約15nm之間(即大約12.5nm±2.5nm)、或介于大約5nm與大約10nm之間(即大約7.5nm±2.5nm)的平均直徑。

當在還原條件下(如通過使用氬/氫工作氣體)產(chǎn)生時,所述復合納米顆粒在PGM納米顆粒所粘合至的支撐體納米顆粒上產(chǎn)生部分還原的表面,如在美國公布號2011/0143915中在段落0014-0022所描述。例如,當鈀存在于等離子體中時,在還原條件下產(chǎn)生的顆粒可以是鋁酸鈀。部分還原的表面抑制在高溫下支撐體表面上的鉑族金屬的遷移。這進而在所述顆粒暴露于延長的高溫時限制鉑族金屬的附聚。這種附聚對于許多催化應用來說是不合乎需要的,因為它減小可供用于反應的PGM催化劑的表面積。

包含兩種納米顆粒(催化或支撐體)的復合納米顆粒被稱為“納米顆粒上納米顆?!被颉癗N”顆粒。

攜帶復合納米顆粒的微米級載體顆粒的產(chǎn)生(“微顆粒上納米顆粒上納米顆?!被?/u>“NNm”TM顆粒)

復合納米顆粒(納米顆粒上納米顆粒)可進一步粘合至微米級載體顆粒以產(chǎn)生復合微/納米顆粒,其可被稱為“微顆粒上納米顆粒上納米顆?!被颉癗Nm”TM顆粒,所述顆粒是催化活性顆粒。

所述微米級顆粒可具有介于約1微米與約100微米之間,如介于約1微米與約10微米之間、介于約3微米與約7微米之間或介于約4微米與約6微米之間的平均尺寸。在一個實施方案中,所述微米級顆粒具有5微米的平均尺寸。這些微米級顆粒尺寸可以是在使用濕化學方法時采用的微米級顆粒的尺寸。

通常,微顆粒上納米顆粒上納米顆粒通過以下方法來產(chǎn)生:將復合納米顆粒(納米顆粒上納米顆粒)懸浮于水中,將懸浮液的pH調(diào)節(jié)至介于約2與約7之間、介于約3與約5之間或約4,將一種或多種表面活性劑添加至懸浮液(或可替代地,在將所述復合納米顆粒懸浮于水中之前將表面活性劑添加至水)以形成第一溶液。所述方法包括對復合納米顆粒懸浮液進行超聲處理并且將所述懸浮液施加至微米級金屬氧化物顆粒直到初步潤濕點,從而用復合納米顆粒和納米級金屬氧化物浸漬所述微米級顆粒。這種干燥和煅燒方法通常還可應用于經(jīng)由初步潤濕在支撐體顆粒(微米級或納米級)上產(chǎn)生納米顆粒。

在一些實施方案中,在高溫下用氣體預處理微米級金屬氧化物顆粒。微米級金屬氧化物顆粒的預處理允許微顆粒上納米顆粒上納米顆粒耐受發(fā)動機的高溫。相較于已進行預處理的微顆粒上納米顆粒上納米顆粒,在無預處理的情況下,微顆粒上納米顆粒上納米顆粒將更可能在暴露于高溫時相變。在一些實施方案中,預處理包括在如約700℃至約1500℃;700℃至約1400℃;700℃至約1300℃;以及700℃至約1200℃的溫度下暴露微米級金屬氧化物顆粒。在一些實施方案中,預處理包括在如約700℃、1110℃、1120℃、1130℃、1140℃、1150℃、1155℃、1160℃、1165℃、1170℃、1175℃、1180℃、1190℃以及1200℃的溫度下暴露微米級金屬氧化物顆粒。

所述方法包括干燥已用復合納米顆粒和納米級金屬氧化物浸漬的微米級金屬氧化物顆粒,并且煅燒已用復合納米顆粒和納米級金屬氧化物浸漬的微米級金屬氧化物顆粒。

通常,將所述復合納米顆粒和納米級金屬氧化物懸浮于水中,并且將懸浮液調(diào)節(jié)至具有介于約2與約7之間、優(yōu)選介于約3與約5之間的pH,更優(yōu)選約4的pH(用乙酸或另一種有機酸調(diào)節(jié)所述pH)。分散劑、表面活性劑或其混合物可被添加至所述復合納米顆粒和納米級金屬氧化物。適用于使用的表面活性劑包括來自Huntsman的X3202(化學文摘登記號68123-18-2,描述為4,4'-(1-甲基亞乙基)雙酚與2-(氯甲基)環(huán)氧乙烷、2-甲基環(huán)氧乙烷和環(huán)氧乙烷的聚合物)、X3204以及X3503表面活性劑(JEFFSPERSE是美國德克薩斯州伍德蘭茲亨斯邁公司(Huntsman Corporation,The Woodlands,Texas,United States of America)的用作分散劑和穩(wěn)定劑的化學品的注冊商標),所述表面活性劑是非離子型聚合物分散劑。其他適合的表面活性劑包括來自Lubrizol的24000和46000(SOLSPERSE是英國德比郡路博潤公司(Lubrizol Corporation,Derbyshire,United Kingdom)的用于化學分散劑的注冊商標)。X3202表面活性劑,化學文摘登記號68123-18-2(描述為4,4'-(1-甲基亞乙基)雙酚與2-(氯甲基)環(huán)氧乙烷、2-甲基環(huán)氧乙烷和環(huán)氧乙烷的聚合物)是優(yōu)選的。所述表面活性劑可以例如約0.5%至約5%的范圍添加,其中約2%是典型值。

可對水性表面活性劑、復合納米顆粒和納米級金屬氧化物的混合物進行超聲處理以分散所述復合納米顆粒和納米級金屬氧化物。分散液中的復合納米顆粒和納米級金屬氧化物的量可在約2%至約15%(按質(zhì)量計)的范圍內(nèi)。然后將所述分散液施加至多孔微米級金屬氧化物,如可購自公司諸如Rhodia或Sasol的Al2O3或氧化鈰。所述多孔微米級金屬氧化物粉末可用較小百分比的鑭和/或氧化鑭(約2%至約4%La)穩(wěn)定化。此外,所述多孔微米級金屬氧化物粉末可包含一定百分比的氧化鋯(約5%至約15%,優(yōu)選10%)。在一些實施方案中,所述多孔微米級金屬氧化物粉末還可包含氧化釔。因此,所述多孔微米級金屬氧化物粉末可包含氧化鈰、鈰-鋯氧化物、鈰-鑭氧化物、鈰-釔氧化物、鈰-鋯-鑭氧化物、鈰-鋯-釔氧化物、鈰-鑭-釔氧化物、鈰-鋯-鑭-釔氧化物或其組合。在一些實施方案中,納米級氧化鈰顆粒包含40-90wt%氧化鈰、5-60wt%氧化鋯、1-15wt%氧化鑭和/或1-10wt%氧化釔。在一個實施方案中,微米級氧化鈰顆粒包含86wt%氧化鈰、10wt%氧化鋯和4wt%鑭和/或氧化鑭。在另一個實施方案中,氧化鈰顆粒包含40wt%氧化鈰、50wt%氧化鋯、5wt%氧化鑭和5wt%氧化釔。適合使用的一種商業(yè)氧化鋁粉末是購自Grace Davison或Rhodia的MI-386。這種粉末的由大于0.28μm的孔隙尺寸限定的可用表面是大約2.8m2/g。適合使用的一種商業(yè)氧化鈰粉末是購自Rhodia-Solvay的HSA5、HSA20或其混合物。

就(復合納米顆粒的重量):(微米載體顆粒的重量)而言,所使用的復合納米顆粒與所使用的微米級載體顆粒的比率可以是約3:100至約10:100、約5:100至約8:100或約6.5:100。在一些實施方案中,約8克的復合納米顆??膳c約122克的載體微顆粒一起使用。將復合納米顆粒的水性分散液以小部分施加(如通過滴落或其他方法)至所述微米級粉末直到初步潤濕點,從而產(chǎn)生類似于濕砂的材料。

然后可干燥用復合納米顆粒浸漬的微米級載體顆粒(例如,在約30℃至約95℃、優(yōu)選約60℃至約70℃下,在大氣壓力下或在減壓下,如約1帕斯卡至約90,000帕斯卡)。在干燥之后,然后可煅燒所述顆粒(在高溫下,如400℃至約700℃,優(yōu)選約500℃至約600℃,更優(yōu)選在約540℃至約560℃下,更優(yōu)選在約550℃至約560℃下,或在約550℃下;在大氣壓力下或在減壓下,例如約1帕斯卡至約90,000帕斯卡,在環(huán)境氣氛中或在惰性氣氛下如氮或氬)以產(chǎn)生復合微/納米顆粒,還被稱為微米顆粒上納米顆粒上納米顆粒或NNm顆粒。所述干燥步驟可在煅燒步驟之前進行以在較高煅燒溫度下加熱之前除去水;這避免水的沸騰,水的沸騰將破壞嵌在微米級載體的孔隙中的所浸漬的納米顆粒。在任何實施方案中,干燥和/或煅燒可相較于大氣條件在還原條件下進行以便限制氧化物形成(具體地說,關(guān)于PGM金屬)的量。因此,干燥和/或煅燒可使用氬和/或氦進行。

NNm顆粒可包含NNm顆粒的總質(zhì)量的約0.1重量%至約6重量%PGM,或在另一個實施方案中約0.5重量%至3.5重量%、或在另一個實施方案中約1重量%至2.5重量%、或在另一個實施方案中約2重量%至約3重量%、或在另一個實施方案中約2.5重量%。所述NNm顆粒然后可用于用以涂覆基底的制劑,其中帶涂覆的基底可用于催化轉(zhuǎn)化器中。

產(chǎn)生NNm材料的實例描述于以下共同擁有的專利和專利申請中,所述專利和專利申請的公開內(nèi)容特此以引用的方式整體并入:美國專利公布號2005/0233380、美國專利公布號2006/0096393、美國專利申請?zhí)?2/151,810、美國專利申請?zhí)?2/152,084、美國專利申請?zhí)?2/151,809、美國專利號7,905,942、美國專利申請?zhí)?2/152,111、美國專利公布2008/0280756、美國專利公布2008/0277270、美國專利申請?zhí)?2/001,643、美國專利申請?zhí)?2/474,081、美國專利申請?zhí)?2/001,602、美國專利申請?zhí)?2/001,644、美國專利申請?zhí)?2/962,518、美國專利申請?zhí)?2/962,473、美國專利申請?zhí)?2/962,490、美國專利申請?zhí)?2/969,264、美國專利申請?zhí)?2/962,508、美國專利申請?zhí)?2/965,745、美國專利申請?zhí)?2/969,503以及美國專利申請?zhí)?3/033,514、WO 2011/081834(PCT/US2010/59763)和US 2011/0143915(美國專利申請?zhí)?2/962,473)。

產(chǎn)生攜帶復合納米顆粒的混合微米級載體顆粒(“微顆粒上納米顆粒上納米顆?!?/u>或“NNm”TM顆粒)且還使用濕化學方法用鉑族金屬浸漬—“混合NNm/濕化學顆粒”或“混合復合/濕化學顆?!?/u>

此外,可另外使用濕化學方法用鉑族金屬浸漬攜帶復合納米顆粒的微米級顆粒,以使得PGM由于納米顆粒上納米顆粒結(jié)構(gòu)的復合納米顆粒且還由于經(jīng)由濕化學的沉積而存在于所述微米級顆粒上??稍趶秃霞{米顆粒(納米顆粒上納米顆粒)被粘合至微米級顆粒之前或之后用PGM浸漬所述微米級顆粒。當納米顆粒上納米顆粒被添加至微米級載體顆粒時,所述納米顆粒上納米顆粒傾向于停留在微米顆粒的表面附近,因為它們太大而不能滲透到微米顆粒的較小孔隙中。因此,經(jīng)由濕化學方法浸漬這些微米級顆粒允許PGM比相應納米顆粒上納米顆粒更深滲透到微米級顆粒中。此外,因為這些混合NNm/濕化學顆粒的納米顆粒上納米顆粒包含PGM,所以較少量的PGM可通過濕化學浸漬在微米級顆粒上以實現(xiàn)總所需負載。例如,如果在最終催化劑或PNA材料上需要5g/l PGM的最終負載,則作為納米顆粒上納米顆粒(NN)負載3g/l PGM僅需要2g/l PGM經(jīng)由濕化學方法負載。較少量的濕化學浸漬的PGM可在所述催化劑或PNA材料暴露于延長的高溫時降低這些濕化學浸漬的催化顆粒的附聚率,因為存在較少PGM附聚。即,催化劑的老化率將被降低,因為流動濕化學沉積的PGM的碰撞和附聚率在較低濃度的濕化學沉積的PGM下降低,但由于來自納米顆粒上納米顆粒的PGM的貢獻而不會降低PGM的總體負載。因此,采用微顆粒上納米顆粒上納米顆粒構(gòu)造和使用具有濕化學沉積的鉑族金屬的微米級顆粒能夠增強催化劑性能和NOx儲存,同時避免過度老化率。

用于通過濕化學方法浸漬載體和產(chǎn)生催化劑的方法在Heck,Ronald M.;Robert J.Farrauto;和Suresh T.Gulati,Catalytic Air Pollution Control:Commercial Technology,第三版,Hoboken,New Jersey:John Wiley&Sons,2009,第2章,第24-40頁(尤其參見第30-32頁)以及在其中公開的參考文獻進行了論述,并且還在Marceau,Eric;Xavier Carrier,和Michel Che,“Impregnation and Drying,”Synthesis of Solid Catalysts的第4章(編輯:de Jong,Krijn)Weinheim,Germany:Wiley-VCH,2009,第59-82頁以及在其之后公開的參考文獻中進行了論述。

對于濕化學浸漬,通常將鉑族金屬鹽的溶液添加至微米級載體顆粒至初步潤濕點,隨后干燥、煅燒且根據(jù)需要還原成元素金屬??赏ㄟ^使用Pt鹽如氯鉑酸(H2PtCl6)將鉑沉積在載體如氧化鋁上,隨后干燥、煅燒且還原成元素金屬??墒褂名}如硝酸鈀(Pd(NO3)2)、氯化鈀(PdCl2)、乙酰丙酮鈀(II)(Pd(acac)2)將鈀沉積在載體如氧化鋁上,隨后干燥、煅燒且還原成元素金屬(參見例如,Toebes等人,“Synthesis of supported palladium catalysts,”Journal of Molecular Catalysis A:Chemical 173(2001)75–98)。

用于制備用于氧化反應的催化劑的一般程序(氧化性“微顆粒上納米顆粒上納米顆?!被颉癗Nm”TM顆粒)

為了制備氧化催化活性顆粒,可將氧化性復合納米顆粒的分散液施加至多孔微米級Al2O3,其可例如購自公司諸如Rhodia或Sasol。所述多孔微米級Al2O3粉末可用較小百分比的鑭和/或氧化鑭(約2%至約4%La)穩(wěn)定化。適合使用的一種商業(yè)氧化鋁粉末是可購自Grace Davison或Rhodia的MI-386。這種粉末的由大于0.28μm的孔隙尺寸限定的可用表面是大約2.8m2/g。就(復合納米顆粒的重量):(微米載體顆粒的重量)而言,所使用的復合納米顆粒與所使用的微米級載體顆粒的比率可以是約3:100至約10:100、約5:100至約8:100或約6.5:100。在一些實施方案中,約8克的復合納米顆??膳c約122克的載體微顆粒一起使用??蓪秃霞{米顆粒的水性分散液以小部分施加(如通過滴落或其他方法)至所述微米級粉末直到初步潤濕點,從而產(chǎn)生如下文所述的類似于濕砂的材料。

在一些實例中,納米級氧化催化劑例如Pd、Pt或Pt/Pd的尺寸是約1nm并且納米級Al2O3的尺寸是約10nm。在一些實例中,納米級氧化催化劑的尺寸是大約1nm或更小并且納米級Al2O3的尺寸是大約10nm或更小。在一些實例中,Pd用作氧化催化劑并且納米級Pd:納米級氧化鋁的重量比是約5%:95%。在一些實例中,納米級Pd的重量百分比介于納米級氧化鋁上的納米級Pd的約5%至約20%之間。包含納米級Al2O3上的納米級Pd的納米顆粒上納米顆粒材料顯示深黑色。在一些實例中,Pt用作氧化催化劑并且納米級Pt:納米級氧化鋁的重量比是約40%:60%。在一些實例中,Pt與Pd的混合物用作氧化催化劑。在一些實施方案中,納米級Pt/Pd:納米級氧化鋁的重量比是約5%:95%。在一些實施方案中,納米級Pt/Pd:納米級氧化鋁的重量比是約10%:90%。在一些實施方案中,納米級Pt/Pd:納米級氧化鋁的重量比是約20%:80%。在一些實施方案中,納米級Pt/Pd:納米級氧化鋁的重量比是約30%:70%。在一些實施方案中,納米級Pt/Pd:納米級氧化鋁的重量比是約40%:60%。

可使用超聲處理方法來將納米顆粒上納米顆粒分散到具有pH約4的水中來制備含有分散的納米顆粒上納米顆粒材料的溶液。隨后,將100g的微米級MI-386Al2O3放入混合器中,并且將100g含有納米顆粒上納米顆粒材料的分散液注射到混合氧化鋁中。這種方法被稱為初步潤濕工藝或方法。

接著,將濕粉末在對流烘箱中在60℃下干燥過夜直到完全干燥。一旦粉末被干燥,就進行煅燒。將來自前一步驟的干燥粉末(即微米級材料上的納米材料)在550℃下在環(huán)境空氣條件下烘烤兩小時。在煅燒期間,表面活性劑被燒盡并且納米材料被膠合或固定到微米級材料的表面上或微米材料的孔隙的表面上。納米材料可在煅燒期間更永久地膠合或固定到微米級材料上的原因的一種解釋是因為在煅燒步驟期間形成氧-氧(O-O)鍵、氧化物-氧化物鍵或共價鍵。所述氧化物-氧化物鍵可在納米材料之間(納米顆粒上納米顆粒與納米顆粒上納米顆粒,納米顆粒上納米顆粒與納米級氧化鋁以及納米級氧化鋁與納米級氧化鋁)、在納米材料與微米級材料之間以及在微米級材料本身之間形成。氧化物-氧化物鍵形成有時被稱為固態(tài)反應。在此階段,所產(chǎn)生的材料包含微米級顆粒,所述微米級顆粒具有在表面上隨機分布的納米顆粒上納米顆粒和納米級Al2O3。

氧化性NNmTM顆粒可包含NNmTM顆粒的總質(zhì)量的約0.5重量%至約5重量%鈀,或在另一個實施方案中約1重量%至3重量%、或在另一個實施方案中約1.2重量%至2.5重量%。氧化性NNmTM顆??砂琋NmTM顆粒的總質(zhì)量的約1重量%至約6重量%鈀。氧化性NNmTM顆??砂琋NmTM顆粒的總質(zhì)量的約1重量%至約6重量%鉑/鈀,或在另一個實施方案中,約2重量%至3重量%。

用于制備用于還原反應的催化劑的一般程序(還原性“微顆粒上納米顆粒上納米顆?!被颉癗Nm”TM顆粒)

為了制備還原性催化活性顆粒,可將還原性復合納米顆粒的分散液施加至多孔微米級氧化鈰,其可例如購自公司諸如Rhodia-Solvay。適合使用的一種商業(yè)氧化鈰粉末是可獲自Rhodia-Solvay的HSA5、HSA20或其混合物。微米級氧化鈰可包含氧化鋯。在一些實施方案中,微米級氧化鈰基本上不含氧化鋯。在其他實施方案中,微米級氧化鈰包含達100%氧化鋯。在一個實施方案中,還原性復合納米顆粒是銠。

然后可干燥用復合還原性納米顆粒和納米級金屬氧化物浸漬的微米級載體顆粒(例如,在約30℃至約95℃、優(yōu)選約60℃至約70℃下,在大氣壓力下或在減壓下,如約1帕斯卡至約90,000帕斯卡)。在干燥之后,可煅燒所述顆粒(在高溫下,如400℃至約700℃,優(yōu)選約500℃至約600℃,更優(yōu)選在約540℃至約560℃下,更優(yōu)選在約550℃至約560℃下,或在約550℃下;在大氣壓力下或在減壓下,例如約1帕斯卡至約90,000帕斯卡,在環(huán)境氣氛中或在惰性氣氛下如氮或氬)以產(chǎn)生復合微/納米顆粒,還被稱為微顆粒上納米顆粒上納米顆?;騈NmTM顆粒。所述干燥步驟可在煅燒步驟之前進行以在較高煅燒溫度下加熱之前除去水;這避免水的沸騰,水的沸騰將破壞嵌在微米級載體的孔隙中的所浸漬的納米顆粒。

用于還原反應的催化劑可使用與產(chǎn)生用于氧化反應的催化劑所采用的程序類似的程序來制備。可使用上述方法來制備納米顆粒上納米顆粒材料,例如納米級氧化鈰上的納米級Rh。在一些實例中,納米級Rh的尺寸是約1nm并且納米級氧化鈰的尺寸是約10nm。在一些實例中,納米級Rh的尺寸是大約1nm或更小并且納米級氧化鈰的尺寸是大約10nm或更小。在一些實施方案中,納米級Rh:納米級氧化鈰的重量比是1%:99%至20%:80%。在一些實施方案中,納米級Rh:納米級氧化鈰的重量比是2%:98%至15%:85%。在一些實施方案中,納米級Rh:納米級氧化鈰的重量比是3%:97%至10%:90%。在一些實施方案中,納米級Rh:納米級氧化鈰的重量比是4%:96%至6%:94%。在一些實施方案中,納米級Rh:納米級氧化鈰的重量比是約5%:95%。

接著,可進行煅燒??蓪碜郧耙徊襟E的干燥粉末(即微米級材料上的納米材料)在550℃下在環(huán)境空氣條件下烘烤兩小時。在煅燒步驟期間,表面活性劑被蒸發(fā)并且納米材料被膠合或固定到微米級材料的表面上或微米級材料的孔隙的表面上。在此階段,所產(chǎn)生的材料(催化活性材料)包含微米級顆粒(微米級氧化鈰),所述微米級顆粒具有在表面上隨機分布的納米顆粒上納米顆粒(如納米級氧化鈰上的納米級Rh)和納米級氧化鈰。

還原性NNmTM顆粒可包含NNmTM顆粒的總質(zhì)量的約0.1重量%至1.0重量%銠,或在另一個實施方案中約0.2重量%至0.5重量%、或在另一個實施方案中約0.3重量%、或在另一個實施方案中約0.4重量%。所述NNmTM顆粒然后可用于用以涂覆基底的制劑,其中帶涂覆的基底可用于催化轉(zhuǎn)化器中。

用于制備用于PNA材料的催化劑的一般程序(PNA“微顆粒上納米顆粒上納米顆?!?/u>或“NNm”TM顆粒)

為了制備PNA顆粒,可將PNA復合納米顆粒的分散液施加至多孔微米級氧化鈰,其可例如購自公司諸如Rhodia-Solvay。適合使用的一種商業(yè)氧化鈰粉末是可獲自Rhodia-Solvay的HSA5、HSA20或其混合物。微米級氧化鈰還可包含氧化鋯。在一些實施方案中,微米級氧化鈰基本上不含氧化鋯。在其他實施方案中,微米級氧化鈰包含達100%氧化鋯。此外,微米級氧化鈰還可包含鑭和/或氧化鑭。在一些實施方案中,微尺寸氧化鈰還可包含氧化鋯和氧化鑭兩者。在一些實施方案中,微米級氧化鈰還可包含氧化釔。因此,所述微米級氧化鈰可以是氧化鈰、鈰-鋯氧化物、鈰-鑭氧化物、鈰-釔氧化物、鈰-鋯-鑭氧化物、鈰-鋯-釔氧化物、鈰-鑭-釔氧化物、鈰-鋯-鑭-釔氧化物或其組合。在一些實施方案中,納米級氧化鈰顆粒包含40-90wt%氧化鈰、5-60wt%氧化鋯、1-15wt%氧化鑭和/或1-10wt%氧化釔。在一個實施方案中,微尺寸氧化鈰包含86wt.%氧化鈰、10wt.%氧化鋯和4wt.%鑭和/或氧化鑭。在另一個實施方案中,氧化鈰顆粒包含40wt%氧化鈰、50wt%氧化鋯、5wt%氧化鑭和5wt%氧化釔。在一個實施方案中,PNA復合納米顆粒的PGM是鈀。在一個實施方案中,PNA復合納米顆粒的PGM是釕。PNA復合納米顆粒的釕可以是氧化釕。

然后可干燥用復合PNA納米顆粒和納米級金屬氧化物浸漬的微米級載體顆粒(例如,在約30℃至約95℃、優(yōu)選約60℃至約70℃下,在大氣壓力下或在減壓下,如約1帕斯卡至約90,000帕斯卡)。在干燥之后,可煅燒所述顆粒(在高溫下,如400℃至約700℃,優(yōu)選約500℃至約600℃,更優(yōu)選在約540℃至約560℃下,更優(yōu)選在約550℃至約560℃下,或在約550℃下;在大氣壓力下或在減壓下,例如約1帕斯卡至約90,000帕斯卡,在環(huán)境氣氛中或在惰性氣氛下如氮或氬)以產(chǎn)生復合微/納米顆粒,還被稱為微顆粒上納米顆粒上納米顆粒或NNmTM顆粒。所述干燥步驟可在煅燒步驟之前進行以在較高煅燒溫度下加熱之前除去水;這避免水的沸騰,水的沸騰將破壞嵌在微米級載體的孔隙中的所浸漬的納米顆粒。

PNA材料可使用與產(chǎn)生用于氧化反應的催化劑所采用的程序類似的程序來制備。可使用上述方法來制備納米顆粒上納米顆粒材料,例如納米級氧化鈰上的納米級Pd、Ru或氧化釕。在一些實例中,納米級Pd、Ru或氧化釕的尺寸是約1nm至約5nm并且納米級氧化鈰的尺寸是約5nm至約10nm。在一些實例中,納米級Pd、Ru或氧化釕的尺寸是大約1nm或更小并且納米級氧化鈰的尺寸是大約10nm或更小。在一些實施方案中,納米級Pd、Ru或氧化釕:納米級氧化鈰的重量比是1%:99%至40%:60%。在一些實施方案中,納米級Pd、Ru或氧化釕:納米級氧化鈰的重量比是5%:95%至20%:80%。在一些實施方案中,納米級Pd、Ru或氧化釕:納米級氧化鈰的重量比是8%:92%至12%:88%。在一些實施方案中,納米級Pd、Ru或氧化釕:納米級氧化鈰的重量比是9%:91%至11%:89%。在一些實施方案中,納米級Pd、Ru或氧化釕:納米級氧化鈰的重量比是約10%:90%。

接著,可進行煅燒??蓪碜郧耙徊襟E的干燥粉末(即微米級材料上的納米材料)在550℃下在環(huán)境空氣條件下烘烤兩小時。在煅燒步驟期間,表面活性劑被蒸發(fā)并且納米材料被膠合或固定到微米級材料的表面上或微米級材料的孔隙的表面上。在此階段,所產(chǎn)生的材料(催化活性材料)包含微米級顆粒(微米級氧化鈰),所述微米級顆粒具有在表面上隨機分布的納米顆粒上納米顆粒(如納米級氧化鈰上的納米級Pd、Ru或氧化釕)和納米級氧化鈰。

PNA NNmTM顆??砂琋NmTM顆粒的總質(zhì)量的約0.1重量%至6重量%Pd、Ru或氧化釕,或在另一個實施方案中約0.5重量%至3.5重量%、或在另一個實施方案中約1重量%至約2.5重量%、或在另一個實施方案中約2重量%至約3重量%、或在另一個實施方案中約2.5重量%。所述NNmTM顆粒然后可用于用以涂覆基底的制劑,其中帶涂覆的基底可用于催化轉(zhuǎn)化器中。

用于“微顆粒內(nèi)納米顆粒上納米顆粒”(“NNiM”顆粒)中的多孔材料

多孔材料、多孔材料的產(chǎn)生、包含復合納米顆粒和多孔載體的微米級顆粒(“微顆粒內(nèi)納米顆粒上納米顆?!被颉癗NiM”顆粒)以及包含復合納米顆粒和多孔載體的微米級顆粒(“微顆粒內(nèi)納米顆粒上納米顆?!被颉癗NiM”顆粒)的產(chǎn)生描述于2013年9月23日提交的共同擁有的美國臨時專利申請?zhí)?1/881,337、美國專利申請?zhí)?4/494,156和國際專利申請?zhí)朠CT/US2014/057036中,所述專利的公開內(nèi)容特此以引用的方式整體并入。

一般來說,優(yōu)選的多孔材料是含有大量互連孔隙、孔、通道或凹坑的材料,其中平均孔隙、孔、通道或凹坑寬度(直徑)在1nm至約200nm、或約1nm至約100nm、或約2nm至約50nm或約3nm至約25nm的范圍內(nèi)。在一些實施方案中,多孔材料具有小于約1nm的平均孔隙、孔、通道或凹坑寬度(直徑),而在一些實施方案中,多孔載體具有大于約100nm的平均孔隙、孔、通道或凹坑寬度(直徑)。在一些實施方案中,多孔材料具有在約50m2/g至約500m2/g范圍內(nèi)的平均孔隙表面積。在一些實施方案中,多孔材料具有在約100m2/g至約400m2/g范圍內(nèi)的平均孔隙表面積。在一些實施方案中,多孔材料具有在約150m2/g至約300m2/g范圍內(nèi)的平均孔隙表面積。在一些實施方案中,多孔材料具有小于約50m2/g的平均孔隙表面積。在一些實施方案中,多孔材料具有大于約200m2/g的平均孔隙表面積。在一些實施方案中,多孔材料具有大于約300m2/g的平均孔隙表面積。在一些實施方案中,多孔材料具有約200m2/g的平均孔隙表面積。在一些實施方案中,多孔材料具有約300m2/g的平均孔隙表面積。

在一些實施方案中,多孔材料可包含多孔金屬氧化物,如氧化鋁或氧化鈰。在一些實施方案中,多孔材料可包含有機聚合物,如聚合間苯二酚。在一些實施方案中,多孔材料可包含無定形碳。在一些實施方案中,多孔材料可包含二氧化硅。在一些實施方案中,多孔材料可以是多孔陶瓷。在一些實施方案中,多孔材料可包含兩種或更多種不同類型的穿插多孔材料的混合物,例如氧化鋁和聚合間苯二酚的混合物。在一些實施方案中,多孔載體可在已除去間隔材料之后包含氧化鋁。例如,在一些實施方案中,可用穿插的氧化鋁和聚合間苯二酚形成復合材料,并且例如通過煅燒除去聚合間苯二酚,從而產(chǎn)生多孔載體。在另一個實施方案中,可用穿插的氧化鋁和炭黑形成復合材料,并且例如通過煅燒除去碳黑,從而產(chǎn)生多孔載體。

在一些實施方案中,多孔材料是微米級顆粒,所述微米級顆粒具有介于約1微米與約100微米之間、介于約1微米與約10微米之間、介于約3微米與約7微米之間或介于約4微米與約6微米之間的平均尺寸。在其他實施方案中,多孔材料可以是大于約7微米的顆粒。在一些實施方案中,多孔材料可能不處于顆粒的形式,而是處于連續(xù)材料的形式。

所述多孔材料可允許氣體和流體經(jīng)由暴露于多孔材料的高表面積的互連通道在整個多孔材料中緩慢流動。所述多孔材料因此能夠充當用于包埋顆粒的優(yōu)異載體材料,其中高表面積暴露是合乎需要的,如催化納米顆粒,如下文所述。

用于“微顆粒內(nèi)納米顆粒上納米顆?!?“NNiM”顆粒)中的多孔材料的產(chǎn)生

可使用多孔材料形成催化劑或PNA材料。這種多孔材料包括例如包埋在所述材料的多孔結(jié)構(gòu)內(nèi)的納米顆粒。這可包括納米顆粒上納米顆粒(復合納米顆粒),所述納米顆粒上納米顆粒包埋至在所述納米顆粒上納米顆粒周圍形成的多孔載體中。包埋在多孔載體中的納米顆粒可指當通常通過使用本文所述的方法在納米顆粒周圍形成多孔載體時得到的所述多孔載體中的納米顆粒的構(gòu)造。即,所得到的結(jié)構(gòu)包括具有在納米顆粒周圍或圍繞納米顆粒積聚的多孔載體的支架的納米顆粒。多孔載體包裹納米顆粒,而在同時,憑借其孔隙度,所述多孔載體允許外部氣體接觸所包埋的納米顆粒。

可產(chǎn)生PNA納米顆粒上納米顆粒,其中PGM可包含鈀、釕或氧化釕,并且支撐體納米顆??砂趸嫛⑩?鋯氧化物、鈰-鑭氧化物、鈰-釔氧化物、鈰-鋯-鑭氧化物、鈰-鋯-釔氧化物、鈰-鑭-釔氧化物或鈰-鋯-鑭-釔氧化物。可產(chǎn)生氧化性納米顆粒上納米顆粒,其中催化納米顆??砂K、鈀或鉑/鈀合金,并且支撐體納米顆粒可包含氧化鋁。可產(chǎn)生還原性納米顆粒上納米顆粒,其中催化納米顆??砂?,并且支撐體納米顆粒可包含氧化鈰。支撐體納米顆粒可包含氧化鈰、鈰-鋯氧化物、鈰-鑭氧化物、鈰-釔氧化物、鈰-鋯-鑭氧化物、鈰-鋯-釔氧化物、鈰-鑭-釔氧化物或鈰-鋯-鑭-釔氧化物。

在一些實施方案中,多孔結(jié)構(gòu)包括氧化鋁或氧化鈰。在一些實施方案中,氧化鈰可包含氧化鋯、鑭、氧化鑭、氧化釔或其組合。在一些實施方案中,納米級氧化鈰顆粒包含40-90wt%氧化鈰、5-60wt%氧化鋯、1-15wt%氧化鑭和/或1-10wt%氧化釔。在一個實施方案中,氧化鈰顆粒包含86wt%氧化鈰、10wt%氧化鋯和4wt%鑭和/或氧化鑭。在另一個實施方案中,氧化鈰顆粒包含40wt%氧化鈰、50wt%氧化鋯、5wt%氧化鑭和5wt%氧化釔。

可如下制備在材料的多孔結(jié)構(gòu)內(nèi)具有包埋的納米顆粒上納米顆粒的多孔材料,其中所述多孔結(jié)構(gòu)包括氧化鋁,或其中所述多孔結(jié)構(gòu)包括二氧化鈰,或其中所述多孔結(jié)構(gòu)包括鈰-鋯-氧化物、鈰-鋯-鑭氧化物或鈰-鋯-鑭-釔氧化物??衫缤ㄟ^描述于美國專利號3,520,654中的方法來形成氧化鋁多孔結(jié)構(gòu),所述專利的公開內(nèi)容特此以引用的方式整體并入。在一些實施方案中,可用硫酸或硫酸鋁處理通過將氧化鈉和氧化鋁溶解于水中制備的鋁酸鈉溶液以使pH降低至約4.5至約7的范圍。pH的降低導致多孔水合氧化鋁的沉淀,可將所述多孔水合氧化鋁噴霧干燥、洗滌且快速干燥,從而產(chǎn)生多孔氧化鋁材料。任選地,多孔氧化鋁材料可用二氧化硅穩(wěn)定化,如EP0105435 A2中所述,所述專利的公開內(nèi)容特此以引用的方式整體并入??蓪X酸鈉溶液添加至硫酸鋁溶液,從而形成具有pH為約8.0的混合物。可將堿金屬硅酸鹽溶液如硅酸鈉溶液緩慢添加至所述混合物,從而導致二氧化硅穩(wěn)定化的多孔氧化鋁材料的沉淀。

還可通過共沉淀氧化鋁納米顆粒和無定形碳顆粒(如炭黑)來產(chǎn)生多孔材料。在環(huán)境或氧化環(huán)境中干燥且煅燒沉淀物之后,無定形碳被耗盡,即燒盡。同時,來自煅燒過程的熱量使得氧化鋁納米顆粒燒結(jié)在一起,從而產(chǎn)生遍及沉淀的氧化鋁的孔隙,其中炭黑曾經(jīng)出現(xiàn)在所述結(jié)構(gòu)中。在一些實施方案中,可將氧化鋁納米顆粒懸浮于乙醇、水或乙醇與水的混合物中。在一些實施方案中,分散劑如來自BYK(DisperBYK是德國維塞爾(Wesel,Germany)BYK-Chemie GmbH LLC的用于用作分散劑和潤濕劑的化學品的注冊商標)的可被添加至氧化鋁納米顆粒懸浮液。具有約1nm至約200nm、或約20nm至約100nm、或約20nm至約50nm、或約35nm范圍內(nèi)的平均顆粒尺寸的炭黑可被添加至氧化鋁懸浮液。在一些實施方案中,添加足夠炭黑以獲得約50m2/g至約500m2/g,如約50m2/g、約100m2/g、約150m2/g、約200m2/g、約250m2/g、約300m2/g、約350m2/g、約400m2/g、約450m2/g或約500m2/g的孔隙表面積。所得混合物的pH可被調(diào)節(jié)至約2至約7的范圍,如介于約3與約5之間的pH,優(yōu)選約4的pH,從而允許顆粒沉淀。在一些實施方案中,可例如通過加熱沉淀物來干燥沉淀物(例如,在約30℃至約95℃、優(yōu)選約60℃至約70℃下,在大氣壓力下或在減壓下,如約1帕斯卡至約90,000帕斯卡)?;蛘?,在一些實施方案中,可冷凍干燥沉淀物。

在干燥之后,然后可煅燒所述材料(在高溫下,如400℃至約700℃,優(yōu)選約500℃至約600℃,更優(yōu)選在約540℃至約560℃下,更優(yōu)選在約550℃至約560℃下,或在約550℃下;在大氣壓力下或在減壓下,例如約1帕斯卡至約90,000帕斯卡,在環(huán)境氣氛中)。煅燒過程使得炭黑基本上燒盡,并且氧化鋁納米顆粒燒結(jié)在一起,從而產(chǎn)生多孔氧化鋁材料。

在其他實施方案中,還可通過共沉淀氧化鈰納米顆粒和無定形碳顆粒(如炭黑)來產(chǎn)生多孔材料。在環(huán)境或氧化環(huán)境中干燥且煅燒沉淀物之后,無定形碳被耗盡,即燒盡。同時,來自煅燒過程的熱量使得氧化鈰納米顆粒燒結(jié)在一起,從而產(chǎn)生遍及沉淀的氧化鈰的孔,其中炭黑曾經(jīng)出現(xiàn)在所述結(jié)構(gòu)中。在一些實施方案中,可將氧化鈰納米顆粒懸浮于乙醇、水或乙醇與水的混合物中。在一些實施方案中,分散劑如來自BYK(DisperBYK是德國維塞爾BYK-Chemie GmbH LLC的用于用作分散劑和潤濕劑的化學品的注冊商標)的可被添加至氧化鈰納米顆粒懸浮液。具有約1nm至約200nm、或約20nm至約100nm、或約20nm至約50nm、或約35nm范圍內(nèi)的平均顆粒尺寸的炭黑可被添加至氧化鈰懸浮液。在一些實施方案中,添加足夠炭黑以獲得約50m2/g至約500m2/g,如約50m2/g、約100m2/g、約150m2/g、約200m2/g、約250m2/g、約300m2/g、約350m2/g、約400m2/g、約450m2/g或約500m2/g的孔隙表面積。所得混合物的pH可被調(diào)節(jié)至約2至約7的范圍,如介于約3與約5之間的pH,優(yōu)選約4的pH,從而允許顆粒沉淀。在一些實施方案中,可例如通過加熱沉淀物來干燥沉淀物(例如,在約30℃至約95℃、優(yōu)選約60℃至約70℃下,在大氣壓力下或在減壓下,如約1帕斯卡至約90,000帕斯卡)?;蛘?,在一些實施方案中,可冷凍干燥沉淀物。

在干燥之后,然后可煅燒所述材料(在高溫下,如400℃至約700℃,優(yōu)選約500℃至約600℃,更優(yōu)選在約540℃至約560℃下,更優(yōu)選在約550℃至約560℃下,或在約550℃下;在大氣壓力下或在減壓下,例如約1帕斯卡至約90,000帕斯卡,在環(huán)境氣氛中)。煅燒過程使得炭黑基本上燒盡,并且氧化鈰納米顆粒燒結(jié)在一起,從而產(chǎn)生多孔氧化鈰材料。

在一些實施方案中,可使用溶膠-凝膠法來制備多孔材料。例如,可通過使氯化鋁與環(huán)氧丙烷反應來形成氧化鋁多孔材料的溶膠-凝膠前體。環(huán)氧丙烷可被添加至溶解于乙醇與水的混合物中的氯化鋁的溶液,其形成可干燥且煅燒的多孔材料。在一些實施方案中,可代替環(huán)氧丙烷使用表氯醇。作為另一個實例,可通過使硝酸鈰與間苯二酚和甲醛反應來形成二氧化鈰多孔材料的溶膠-凝膠前體。使用本領(lǐng)域中已知的溶膠-凝膠方法產(chǎn)生多孔材料的其他方法也可使用,例如,使用溶膠-凝膠方法形成的多孔材料也可使用原硅酸四乙酯來形成。

在一些實施方案中,可通過以下方式來形成多孔材料:將可燃凝膠的前體與金屬氧化物材料的前體在所述凝膠的聚合之前進行混合,允許所述凝膠的聚合,干燥復合材料并且煅燒所述復合材料,從而耗盡有機凝膠組分。在一些實施方案中,可使包含甲醛與環(huán)氧丙烷的混合物的凝膠活化溶液與包含氯化鋁與間苯二酚的混合物的凝膠單體溶液混合。在所述凝膠活化溶液與所述凝膠單體溶液混合之后,可燃有機凝膠組分由于甲醛與間苯二酚的混合而形成,并且不可燃無機金屬氧化物材料由于混合環(huán)氧丙烷與氯化鋁而形成。可干燥且煅燒所得復合材料,從而使得可燃有機凝膠組分燒盡,從而產(chǎn)生多孔金屬氧化物材料(氧化鋁)。在另一個實施方案中,可使甲醛的溶液與間苯二酚和硝酸鈰的溶液反應??筛稍锴异褵貌牧?,從而使得可燃有機凝膠組分燒盡,從而產(chǎn)生多孔金屬氧化物材料(氧化鈰)??筛稍锴异褵貌牧希瑥亩沟每扇加袡C凝膠組分燒盡,從而產(chǎn)生多孔金屬氧化物材料(氧化鈰)。在其他實施方案中,可使甲醛的溶液與間苯二酚、硝酸鈰、以及硝酸氧鋯、乙酸鑭和/或硝酸釔中的一種或多種(在適當?shù)那闆r下)的溶液反應以形成鈰-鋯氧化物、鈰-鋯-鑭氧化物或鈰-鋯-鑭-釔氧化物??筛稍锴异褵貌牧希瑥亩沟每扇加袡C凝膠組分燒盡,從而產(chǎn)生多孔金屬氧化物材料(鈰-鋯氧化物、鈰-鋯-鑭氧化物或鈰-鋯-鑭-釔氧化物)。

在一些實施方案中,可通過混合水性甲醛與環(huán)氧丙烷來制備凝膠活化溶液。甲醛優(yōu)選呈水溶液形式。在一些實施方案中,水性甲醛溶液的濃度是約5wt%至約50wt%甲醛、約20wt%至約40wt%甲醛或約30wt%至約40wt%甲醛。優(yōu)選地,水性甲醛是約37wt%甲醛。在一些實施方案中,水性甲醛可包含約5wt%至約15wt%甲醇以穩(wěn)定化溶液中的甲醛。水性甲醛可以凝膠活化溶液的最終重量的約25%至約50%的范圍添加,其中剩余部分是環(huán)氧丙烷。優(yōu)選地,凝膠活化溶液包含37.5wt%的水性甲醛溶液(其本身包含37wt%甲醛)和62.5wt%環(huán)氧丙烷,從而產(chǎn)生最終凝膠活化溶液的約14wt%的最終甲醛濃度。

與凝膠活化溶液分開,可通過將氯化鋁溶解于間苯二酚與乙醇的混合物中來產(chǎn)生凝膠單體溶液。間苯二酚可以約2wt%至約10wt%的范圍添加,其中約5wt%是典型值。氯化鋁可以約0.8wt%至約5wt%的范圍添加,其中約1.6wt%是典型值。

就(凝膠活化溶液的重量):(凝膠單體溶液的重量)而言,凝膠活化溶液和凝膠單體溶液可以約1:1的比率混合在一起。然后可干燥最終混合物(例如,在約30℃至約95℃、優(yōu)選約50℃至約60℃下,在大氣壓力下或在減壓下,如約1帕斯卡至約90,000帕斯卡,持續(xù)約1天至約5天或持續(xù)約2天至約3天)。在干燥之后,然后可煅燒所述材料(在高溫下,如400℃至約700℃,優(yōu)選約500℃至約600℃,更優(yōu)選在約540℃至約560℃下,更優(yōu)選在約550℃至約560℃下,或在約550℃下;在大氣壓下或在減壓下,例如約1帕斯卡至約90,000帕斯卡,在環(huán)境氣氛中,持續(xù)約12小時至約2天,或約16小時至約24小時)以燒盡可燃有機凝膠組分且產(chǎn)生多孔氧化鋁載體。

可用硝酸鈰、硝酸氧鋯、乙酸鑭和/或硝酸釔以與上述用于制備多孔氧化鈰、鈰-鋯氧化物、鈰-鑭氧化物、鈰-釔氧化物、鈰-鋯-鑭氧化物、鈰-鋯-釔氧化物、鈰-鑭-釔氧化物或鈰-鋯-鑭-釔氧化物載體的方法類似的方法來制備凝膠單體溶液。

然后將以上制備的多孔材料研磨或碾磨成微米級顆粒。

微顆粒內(nèi)納米顆粒上納米顆粒(“NNiM”TM)結(jié)構(gòu)的材料通過以下方式來制備:將納米顆粒上納米顆粒(NN)混合成多孔材料的前體,例如通過在將納米顆粒與無定形碳混合在一起時使用一部分NN顆粒,或通過將NN顆?;旌系饺苣z-凝膠溶液中,隨后如上所述制備多孔材料。在將具有包埋的NN顆粒的多孔材料研磨或碾磨成微米級顆粒(以形成“NNiM”TM材料時)之后,所得材料然后可用于氧化修補基面涂層、還原修補基面涂層、PNA修補基面涂層、或氧化修補基面涂層、還原修補基面涂層和PNA修補基面涂層中任一者的組合修補基面涂層中。所添加的NN顆粒的量由最終NNiM材料中PGM金屬的所需負載來指導。

可形成氧化性NNiM材料,其中納米顆粒上納米顆粒結(jié)構(gòu)的復合納米顆粒包含沉積在氧化鋁支撐體顆粒上的鉑催化納米顆粒;其中納米顆粒上納米顆粒結(jié)構(gòu)的復合納米顆粒包含沉積在氧化鋁支撐體顆粒上的鈀催化納米顆粒;或其中納米顆粒上納米顆粒結(jié)構(gòu)的復合納米顆粒包含沉積在氧化鋁支撐體顆粒上的鉑/鈀合金催化納米顆粒;并且那些NN顆粒中的一個或多個然后被包埋于由氧化鋁形成的多孔載體中,所述多孔載體被研磨或碾磨成微米級顆粒。可形成還原性NNiM材料,其中納米顆粒上納米顆粒結(jié)構(gòu)的復合納米顆粒包含沉積在氧化鈰支撐體顆粒上的銠催化納米顆粒;其中納米顆粒上納米顆粒結(jié)構(gòu)的復合納米顆粒包含沉積在鈰-鋯氧化物支撐體顆粒上的銠催化納米顆粒;其中納米顆粒上納米顆粒結(jié)構(gòu)的復合納米顆粒包含沉積在鈰-鋯-鑭氧化物支撐體顆粒上的銠催化納米顆粒;或其中納米顆粒上納米顆粒結(jié)構(gòu)的復合納米顆粒包含沉積在鈰-鋯-鑭-釔氧化物支撐體顆粒上的銠催化納米顆粒;并且那些NN顆粒中的一個或多個然后被包埋于由多孔氧化鈰、鈰-鋯氧化物、鈰-鑭氧化物、鈰-釔氧化物、鈰-鋯-鑭氧化物、鈰-鋯-釔氧化物、鈰-鑭-釔氧化物或鈰-鋯-鑭-釔氧化物載體形成的多孔載體中,所述多孔載體被研磨或碾磨成微米級顆粒。可形成PNA NNiM材料,其中納米顆粒上納米顆粒結(jié)構(gòu)的復合納米顆粒包含沉積在氧化鈰支撐體顆粒上的鈀納米顆粒;其中納米顆粒上納米顆粒結(jié)構(gòu)的復合納米顆粒包含沉積在鈰-鋯氧化物支撐體顆粒上的鈀納米顆粒;其中納米顆粒上納米顆粒結(jié)構(gòu)的復合納米顆粒包含沉積在鈰-鋯-鑭氧化物支撐體顆粒上的鈀納米顆粒;或其中納米顆粒上納米顆粒結(jié)構(gòu)的復合納米顆粒包含沉積在鈰-鋯-鑭-釔氧化物支撐體顆粒上的鈀納米顆粒;并且那些NN顆粒中的一個或多個然后被包埋于由氧化鋁、氧化鈰、鈰-鋯氧化物、鈰-鑭氧化物、鈰-釔氧化物、鈰-鋯-鑭氧化物、鈰-鋯-釔氧化物、鈰-鑭-釔氧化物或鈰-鋯-鑭-釔氧化物形成的多孔載體中,所述多孔載體被研磨或碾磨成微米級顆粒。可形成PNA NNiM材料,其中納米顆粒上納米顆粒結(jié)構(gòu)的復合納米顆粒包含沉積在氧化鈰支撐體顆粒上的釕或氧化釕納米顆粒;其中納米顆粒上納米顆粒結(jié)構(gòu)的復合納米顆粒包含沉積在鈰-鋯氧化物支撐體顆粒上的釕或氧化釕納米顆粒;其中納米顆粒上納米顆粒結(jié)構(gòu)的復合納米顆粒包含沉積在鈰-鋯-鑭氧化物支撐體顆粒上的釕或氧化釕納米顆粒;或其中納米顆粒上納米顆粒結(jié)構(gòu)的復合納米顆粒包含沉積在鈰-鋯-鑭-釔氧化物支撐體顆粒上的釕或氧化釕納米顆粒;并且那些NN顆粒中的一個或多個然后被包埋于由氧化鋁、氧化鈰、鈰-鋯氧化物、鈰-鑭氧化物、鈰-釔氧化物、鈰-鋯-鑭氧化物、鈰-鋯-釔氧化物、鈰-鑭-釔氧化物或鈰-鋯-鑭-釔氧化物形成的多孔載體中,所述多孔載體被研磨或碾磨成微米級顆粒。氧化鋁多孔材料還可用作其中可包埋任何前述含銠復合NN納米材料的多孔材料。所使用的NN顆粒的重量比可以是在以上NNm部分中所描述的那些。例如,納米級Pd、Ru或氧化釕:納米級氧化鈰的重量比可以是1%:99%至40%:60%、5%:95%至20%:80%、8%:92%至12%:88%、9%:91%至11%:89%以及10%:90%。

包含復合納米顆粒和多孔載體的微米級顆粒(“微顆粒內(nèi)納米顆粒上納米顆?!被?/u>“NNiM”顆粒)

通過等離子體產(chǎn)生或其他方法產(chǎn)生的納米顆粒或復合納米顆??砂裨诙嗫撞牧蟽?nèi)以增強催化組分(這包括PNA組分,因為PNA組分包括PGM,PGM就其本質(zhì)而言是催化性的)的表面積。多孔材料然后可充當復合納米顆粒的載體,從而允許氣體和流體經(jīng)由互連通道在整個多孔材料中緩慢流動。所述載體的高孔隙度在所述載體內(nèi)產(chǎn)生高表面積,從而允許氣體和流體與包埋的催化組分(如復合納米顆粒)的接觸增加。將復合納米顆粒包埋在多孔載體內(nèi)產(chǎn)生優(yōu)于其中催化活性納米顆粒被定位在載體微顆粒的表面上或不會有效滲透到支撐體的孔隙中的那些技術(shù)的獨特優(yōu)點。當催化活性納米顆粒被定位在載體微顆粒的表面上時,一些催化活性納米顆??赡茏兊帽黄渌呋钚约{米顆粒掩埋,從而使得它們由于有限的暴露表面積而不可及目標氣體。然而,當復合納米顆粒被包埋在多孔載體內(nèi)時,氣體可流動穿過所述載體的孔隙至催化活性組分。

多孔載體可包括任何大量互連孔隙、孔、通道或凹坑,優(yōu)選具有在1nm至約200nm、或約1nm至約100nm、或約2nm至約50nm或約3nm至約25nm范圍內(nèi)的平均孔隙、孔、通道或凹坑寬度(直徑)。在一些實施方案中,多孔載體具有小于約1nm的平均孔隙、孔、通道或凹坑寬度(直徑),而在一些實施方案中,多孔載體具有大于約100nm的平均孔隙、孔、通道或凹坑寬度(直徑)。在一些實施方案中,多孔材料具有在約50m2/g至約500m2/g范圍內(nèi)的平均孔隙表面積。在一些實施方案中,多孔材料具有在約100m2/g至約400m2/g范圍內(nèi)的平均孔隙表面積。在一些實施方案中,多孔材料具有在約150m2/g至約300m2/g范圍內(nèi)的平均孔隙表面積。在一些實施方案中,多孔材料具有小于約50m2/g的平均孔隙表面積。在一些實施方案中,多孔材料具有大于約200m2/g的平均孔隙表面積。在一些實施方案中,多孔材料具有大于約300m2/g的平均孔隙表面積。在一些實施方案中,多孔材料具有約200m2/g的平均孔隙表面積。在一些實施方案中,多孔材料具有約300m2/g的平均孔隙表面積。

包埋有納米顆粒的多孔載體可用任何多孔材料形成。多孔載體可包括但不限于通過溶膠-凝膠方法產(chǎn)生的任何凝膠,例如如本文所述的氧化鋁(Al2O3)、氧化鈰或二氧化硅氣凝膠。在一些實施方案中,多孔載體可包含多孔金屬氧化物,如氧化鋁或氧化鈰。在一些實施方案中,多孔載體可包含有機聚合物,如聚合間苯二酚。在一些實施方案中,多孔載體可包含無定形碳。在一些實施方案中,多孔載體可包含二氧化硅。在一些實施方案中,多孔載體可以是多孔陶瓷。在一些實施方案中,多孔載體可包含兩種或更多種不同類型的穿插多孔材料的混合物,例如氧化鋁和聚合間苯二酚的混合物。

在一些實施方案中,載體可包含可燃組分,例如無定形碳或聚合有機凝膠如聚合間苯二酚;以及不可燃組分,例如金屬氧化物如氧化鋁。催化材料可包括包埋在包含可燃組分和不可燃組分的載體中的復合納米顆粒。

催化和/或PNA顆粒,如本文所述的催化納米顆?;虼呋?或PNA復合納米顆粒被包埋在多孔載體內(nèi)。這可通過將所述催化和/或PNA顆粒包括于用于形成多孔載體的混合物中來實現(xiàn)。在一些實施方案中,催化和/或PNA顆粒均勻地分布于整個多孔載體中。在其他實施方案中,催化和/或PNA顆粒簇集于整個多孔載體中。在一些實施方案中,鉑族金屬占總催化和/或PNA材料(催化和/或PNA顆粒和多孔載體)的約0.001wt%至約10wt%。例如,鉑族金屬可占總催化和/或PNA材料(催化和/或PNA顆粒和多孔載體)的約1wt%至約8wt%。在一些實施方案中,鉑族金屬可占總催化和/或PNA材料(催化和/或PNA顆粒和多孔載體)的少于約10wt%、少于約8wt%、少于約6wt%、少于約4wt%、少于約2wt%或少于約1wt%。在一些實施方案中,鉑族金屬可占總催化和/或PNA材料(催化和/或PNA顆粒和多孔載體)的約1wt%、約2wt%、約3wt%、約4wt%、約5wt%、約6wt%、約7wt%、約8wt%、約9wt%或約10wt%。

在一些實施方案中,催化和/或PNA納米顆粒包含一種或多種鉑族金屬。在具有兩種或更多種鉑族金屬的實施方案中,所述金屬可處于任何比率。在一些實施方案中,催化納米顆粒包含一種或多種鉑族金屬,如按重量計約2:1比率至約100:1比率、或按重量計約2:1至約75:1比率、或按重量計約2:1至約50:1比率、或按重量計約2:1至約25:1比率或按重量計約2:1至約15:1比率的Pt:Pd。在一個實施方案中,催化納米顆粒包含一種或多種鉑族金屬,如按重量計約2:1比率的Pt:Pd。

包埋在多孔載體內(nèi)的復合納米顆粒(納米顆粒上納米顆粒)可采取粉末的形式以產(chǎn)生復合催化微顆粒,其被稱為“微米顆粒內(nèi)納米顆粒上納米顆?!被颉癗NiM”顆粒。在典型NNiM顆粒中,多孔材料(或基質(zhì))可在通過等離子體產(chǎn)生或其他方法產(chǎn)生的納米顆?;驈秃霞{米顆粒周圍形成并且圍繞所述納米顆?;驈秃霞{米顆粒。所述多孔材料可將所圍繞的納米顆?;驈秃霞{米顆粒橋聯(lián)在一起,從而將所述顆粒包埋在所述基質(zhì)內(nèi)。多孔材料然后可充當復合納米顆粒的載體,從而允許氣體和流體經(jīng)由互連通道在整個多孔材料(即,互連橋)中緩慢流動。所述載體的高孔隙度在所述載體內(nèi)產(chǎn)生高表面積,從而允許氣體和流體與所包含的催化組分(如復合納米顆粒)的接觸增加。

所述微米級NNiM顆??删哂薪橛诩s1微米與約100微米之間,如介于約1微米與約10微米之間、介于約3微米與約7微米之間或介于約4微米與約6微米之間的平均尺寸。PGM顆??烧糔NiM顆粒(催化和/或PNA顆粒和多孔載體)的總質(zhì)量的約0.001wt%至約10wt%。例如,鉑族金屬可占NNiM顆粒(催化和/或PNA顆粒和多孔載體)的總質(zhì)量的約1wt%至約8wt%。在一些實施方案中,鉑族金屬可占NNiM顆粒(催化和/或PNA顆粒和多孔載體)的總質(zhì)量的少于約10wt%、少于約8wt%、少于約6wt%、少于約4wt%、少于約2wt%或少于約1wt%。在一些實施方案中,鉑族金屬可占NNiM顆粒(催化和/或PNA顆粒和多孔載體)的總質(zhì)量的約1wt%、約2wt%、約3wt%、約4wt%、約5wt%、約6wt%、約7wt%、約8wt%、約9wt%或約10wt%。

NNiM顆粒可用于任何催化目的或NOx儲存目的。例如,NNiM顆粒可被懸浮于液體例如乙醇或水中,其可催化溶解的化合物?;蛘?,NNiM顆??捎米鞴虘B(tài)催化劑。例如,NNiM顆粒然后可用于催化轉(zhuǎn)化器中。

包含復合納米顆粒和多孔載體的微米級顆粒(“微顆粒內(nèi)納米顆粒上納米顆?!被?/u>“NNiM”顆粒)的產(chǎn)生

在一些實施方案中,催化納米顆?;驈秃霞{米顆??赏ㄟ^以下方式包埋于多孔載體中:形成納米顆粒的懸浮液或膠體,并且將所述納米顆粒的懸浮液或膠體與多孔材料前體溶液混合。在多孔材料與混合物如通過聚合、沉淀或冷凍干燥凝固之后,所述多孔材料將在所述納米顆粒周圍形成,從而產(chǎn)生包含包埋于多孔載體中的納米顆粒的催化材料。在一些實施方案中,然后如通過研磨或碾磨將催化和/或PNA材料加工成微米級粉末,從而產(chǎn)生NNiM顆粒。

下文描述使用多孔氧化鋁載體產(chǎn)生NNiM顆粒,所述多孔氧化鋁載體是使用包含可燃有機凝膠組分和氧化鋁組分的復合載體、隨后干燥和煅燒而形成的。然而,本領(lǐng)域的技術(shù)人員將了解源自可溶性前體的多孔載體(如氧化鈰)的任何方式可用于使用本文所述的方法產(chǎn)生包含包埋于多孔載體內(nèi)的復合納米顆粒的催化(包括PNA)材料。

對于使用用包含可燃有機凝膠組分和氧化鋁組分的復合載體形成的多孔氧化鋁載體產(chǎn)生的典型NNiM顆粒,所述復合納米顆粒被初始分散于乙醇中。在一些實施方案中,使用至少95vol%乙醇。在一些實施方案中,使用至少99vol%乙醇。在一些實施方案中,使用至少99.9vol%乙醇。分散劑、表面活性劑或其混合物通常在懸浮復合納米顆粒之前添加至乙醇。適合的表面活性劑包括來自BYK-Chemie GmbH LLC,Wesel的其可以約2wt%至約12wt%的范圍添加,其中約7wt%是典型值;以及十二烷胺,其可以約0.25wt%至約3wt%的范圍添加,其中約1wt%是典型值。優(yōu)選地,和十二烷胺兩者分別以約7wt%和1wt%使用。在一些實施方案中,對乙醇、復合納米顆粒和表面活性劑、分散劑或其混合物的混合物進行超聲處理以均勻地分散所述復合納米顆粒。分散液中的復合納米顆粒的量可在約5wt%至約20wt%的范圍內(nèi)。

與復合納米顆粒懸浮液分開,通過混合甲醛和環(huán)氧丙烷來制備凝膠活化溶液。甲醛優(yōu)選呈水溶液形式。在一些實施方案中,水性甲醛溶液的濃度是約5wt%至約50wt%甲醛、約20wt%至約40wt%甲醛或約30wt%至約40wt%甲醛。優(yōu)選地,水性甲醛是約37wt%甲醛。在一些實施方案中,水性甲醛可包含約5wt%至約15wt%甲醇以穩(wěn)定化溶液中的甲醛。水性甲醛溶液可以凝膠活化溶液的最終重量的約25%至約50%的范圍添加,其中剩余部分是環(huán)氧丙烷。優(yōu)選地,凝膠活化溶液包含37.5wt%的水性甲醛溶液(其本身包含37wt%甲醛)和62.5wt%環(huán)氧丙烷,從而產(chǎn)生最終凝膠活化溶液的約14wt%的最終甲醛濃度。

與復合納米顆粒懸浮液和凝膠活化溶液分開,通過將氯化鋁溶解于間苯二酚與乙醇的混合物中來產(chǎn)生氯化鋁溶液。間苯二酚可以約10wt%至約30wt%的范圍添加,其中約23wt%是典型值。氯化鋁可以約2wt%至約12wt%的范圍添加,其中約7wt%是典型值。

就(復合納米顆粒懸浮液的重量):(凝膠活化溶液的重量):(氯化鋁溶液的重量)而言,復合納米顆粒懸浮液、凝膠活化溶液和氯化鋁溶液可以約100:10:10至約100:40:40、或約100:20:20至約100:30:30、或約100:25:25的比率混合在一起。最終混合物將開始聚合成包埋有復合納米顆粒的載體。所述載體包含可燃組分有機凝膠和不可燃組分氧化鋁。然后可干燥所得載體(例如,在約30℃至約95℃、優(yōu)選約50℃至約60℃下,在大氣壓力下或在減壓下,如約1帕斯卡至約90,000帕斯卡,持續(xù)約1天至約5天或持續(xù)約2天至約3天)。在干燥之后,然后可煅燒所得載體(在高溫下,如400℃至約700℃,優(yōu)選約500℃至約600℃,更優(yōu)選在約540℃至約560℃下,更優(yōu)選在約550℃至約560℃下,或在約550℃下;在大氣壓力下或在減壓下,例如約1帕斯卡至約90,000帕斯卡,在環(huán)境氣氛中或在惰性氣氛下如氮或氬)以產(chǎn)生包含復合催化納米顆粒和鋁酸鹽的多孔載體。當在環(huán)境氣氛或其他氧化條件下煅燒復合載體時,有機材料如聚合間苯二酚、甲醛或環(huán)氧丙烷被燒盡,從而產(chǎn)生基本上純的包埋有復合納米顆粒的氧化鋁多孔載體。如果在惰性氣氛如氬或氮下煅燒復合載體,則有機材料可變成穿插有包埋有復合納米顆粒的多孔氧化鋁的基本上多孔無定形碳??扇缤ㄟ^研磨或碾磨將所得多孔載體加工成NNiM顆粒的微尺寸粉末。

在另一個實施方案中,可將復合催化納米顆粒與包含金屬氧化物納米顆粒(如氧化鋁納米顆粒)和無定形碳(如炭黑)的分散液混合。來自所得分散的膠體的分散的固體顆??赏ㄟ^共沉淀、干燥和煅燒來與液體分離。在環(huán)境或氧化環(huán)境中煅燒固體材料之后,無定形碳被耗盡。同時,來自煅燒過程的熱量使得氧化鋁納米顆粒燒結(jié)在一起,從而產(chǎn)生遍及沉淀的氧化鋁的孔隙。

在一些實施方案中,可將氧化鋁納米顆粒懸浮于乙醇、水或乙醇與水的混合物中。具有約1nm至約200nm、或約20nm至約100nm、或約20nm至約50nm、或約35nm范圍內(nèi)的平均顆粒尺寸的炭黑可被添加至氧化鋁懸浮液。在一些實施方案中,應使用足夠炭黑以獲得約50m2/g至約500m2/g,如約50m2/g、約100m2/g、約150m2/g、約200m2/g、約250m2/g、約300m2/g、約350m2/g、約400m2/g、約450m2/g或約500m2/g的孔隙表面積??蓪秃霞{米顆?;旌现涟趸X納米顆粒和炭黑的分散液中。在一些實施方案中,將復合納米顆粒在與包含氧化鋁納米顆粒和炭黑的分散液混合之前分散于任選具有分散劑或表面活性劑的單獨膠體中。所得混合物的pH可被調(diào)節(jié)至約2至約7的范圍,如介于約3與約5之間的pH,優(yōu)選約4的pH,從而允許顆粒沉淀。可干燥沉淀物(例如,在約30℃至約95℃、優(yōu)選約50℃至約70℃下,在大氣壓力下或在減壓下,如約1帕斯卡至約90,000帕斯卡,持續(xù)約1天至約5天或持續(xù)約2天至約3天)。在干燥之后,然后可煅燒所述載體(在高溫下,如400℃至約700℃,優(yōu)選約500℃至約600℃,更優(yōu)選在約540℃至約560℃下,更優(yōu)選在約550℃至約560℃下,或在約550℃下;在大氣壓力下或在減壓下,例如約1帕斯卡至約90,000帕斯卡,在環(huán)境氣氛中)。煅燒過程使得炭黑基本上燒盡,并且氧化鋁納米顆粒燒結(jié)在一起,從而產(chǎn)生包埋有復合納米顆粒的多孔氧化鋁載體。

可例如通過研磨或碾磨將所得載體進一步加工成微米級NNiM顆粒。

具有受抑制的鉑族金屬遷移的NNmTM和NNiM顆粒

包括攜帶復合納米顆粒的微米級載體顆粒的NNmTM顆粒(其中所述復合納米顆粒通過本文所述的方法產(chǎn)生)對于在催化轉(zhuǎn)化器應用中使用是特別有利的。包括使用多孔載體和復合納米顆粒制備的那些的NNiM顆粒(其中所述載體通過本文所述的方法產(chǎn)生并且復合納米顆粒在還原條件下產(chǎn)生)對于在催化轉(zhuǎn)化器應用中使用也是特別有利的。催化和/或PNA納米顆粒的鉑族金屬對支撐體納米顆粒的部分還原表面的親和力比對微米級載體顆粒的表面的親和力大。因此,在高溫下,粘合至相鄰支撐體納米顆粒的相鄰PGM納米顆粒不太可能在微米級載體顆粒表面上遷移且附聚成較大催化劑和/或PNA團塊。因為催化劑和/或PNA的較大結(jié)塊具有較小表面積并且作為催化劑和NOx吸附劑的有效性較低,所以抑制遷移和附聚為NNmTM和NNiM顆粒提供顯著優(yōu)點。相比之下,僅通過濕化學沉淀沉積到氧化鋁支撐體上的PGM顆粒展示較高流動性和遷移,從而形成PGM的結(jié)塊并且隨時間推移導致降低的催化功效(即,催化劑老化)。

PNA材料(或組合物)

PNA材料或組合物是在低溫發(fā)動機操作期間保持NOx氣體并且在溫度上升至閾值溫度時釋放所述氣體的材料。PNA材料可由單一類型的顆?;蚨喾N類型的顆粒組成。PNA材料還可指基底上的PNA修補基面涂層組合物或PNA層。

PNA材料可包含支撐體顆粒上的PGM;支撐體顆粒上的堿金屬氧化物或堿土金屬氧化物;支撐體顆粒上的堿金屬氧化物或堿土金屬氧化物和PGM;支撐體顆粒上的堿金屬氧化物或堿土金屬氧化物與各自在不同支撐體顆粒上的不同堿金屬氧化物或堿土金屬氧化物的處于任何比率的組合;支撐體顆粒上的堿金屬氧化物或堿土金屬氧化物與支撐體顆粒上的PGM的處于任何比率的組合;支撐體顆粒上的堿金屬氧化物或堿土金屬氧化物、各自在不同支撐體顆粒上的不同堿金屬氧化物或堿土金屬氧化物和支撐體顆粒上的PGM的處于任何比率的組合;支撐體顆粒上的堿金屬氧化物或堿土金屬氧化物和PGM與各自在不同支撐體顆粒上的相同或不同堿金屬氧化物或堿土金屬氧化物的處于任何比率的組合;支撐體顆粒上的堿金屬氧化物或堿土金屬氧化物和PGM與支撐體顆粒上的PGM的處于任何比率的組合;支撐體顆粒上的堿金屬氧化物或堿土金屬氧化物和PGM的組合;各自在不同支撐體顆粒上的相同或不同的堿金屬氧化物或堿土金屬氧化物;以及支撐體顆粒上的處于任何比率的PGM。此外,可采用支撐體顆粒上的PGM;支撐體顆粒上的堿金屬氧化物和堿土金屬氧化物;以及支撐體顆粒上的堿金屬氧化物和堿土金屬氧化物和PGM的處于任何比率的各種其他組合。這些PGM顆??芍溉魏紊鲜龃呋w粒。

堿金屬氧化物或堿土金屬氧化物可包括例如氧化鎂、氧化鈣、氧化錳、氧化鋇以及氧化鍶。PGM可包括例如鈀、釕或其混合物。此外,PGM可包括其氧化物,如氧化釕。

在一些實施方案中,PNA材料可包含支撐體顆粒上的鈀;支撐體顆粒上的釕或氧化釕;支撐體顆粒上的氧化錳(優(yōu)選Mn3O4);支撐體顆粒上的氧化鎂;支撐體顆粒上的氧化鈣;支撐體顆粒上的氧化錳與支撐體顆粒上的氧化鎂的處于任何比率的組合;支撐體顆粒上的氧化錳與支撐體顆粒上的氧化鈣的處于任何比率的組合;支撐體顆粒上的氧化鎂與支撐體顆粒上的氧化鈣的處于任何比率的組合;或支撐體顆粒上的氧化錳、支撐體顆粒上的氧化鎂和支撐體顆粒上的氧化鈣的處于任何比率的組合。其他實施方案包括包含以下各項的PNA材料:支撐體顆粒上的氧化錳與支撐體顆粒上的PGM的處于任何比率的組合;支撐體顆粒上的氧化鎂與支撐體顆粒上的PGM的處于任何比率的組合;支撐體顆粒上的氧化鈣與支撐體顆粒上的PGM的處于任何比率的組合;支撐體顆粒上的氧化錳、支撐體顆粒上的氧化鎂和支撐體顆粒上的PGM的處于任何比率的組合;支撐體顆粒上的氧化錳、支撐體顆粒上的氧化鈣和支撐體顆粒上的PGM的處于任何比率的組合;支撐體顆粒上的氧化鎂、支撐體顆粒上的氧化鈣和支撐體顆粒上的PGM的處于任何比率的組合;或支撐體顆粒上的氧化錳、支撐體顆粒上的氧化鎂、支撐體顆粒上的氧化鈣以及支撐體顆粒上的PGM的處于任何比率的組合。

支撐體顆??砂鐗K狀耐高溫氧化物如氧化鋁或氧化鈰。氧化鈰顆粒還可包含氧化鋯。氧化鈰顆粒還可包含鑭和/或氧化鑭。此外,氧化鈰顆粒還可包含氧化鋯和氧化鑭兩者。在一些實施方案中,氧化鈰顆粒還可包含氧化釔。因此,氧化鈰顆粒可以是氧化鈰、鈰-鋯氧化物、鈰-鑭氧化物、鈰-釔氧化物、鈰-鋯-鑭氧化物、鈰-鋯-釔氧化物、鈰-鑭-釔氧化物、鈰-鋯-鑭-釔氧化物顆?;蚱浣M合。在一些實施方案中,納米級氧化鈰顆粒包含40-90wt%氧化鈰、5-60wt%氧化鋯、1-15wt%氧化鑭和/或1-10wt%氧化釔。在一個實施方案中,氧化鈰顆粒包含86wt%氧化鈰、10wt%氧化鋯和4wt%鑭和/或氧化鑭。在另一個實施方案中,氧化鈰顆粒包含40wt%氧化鈰、50wt%氧化鋯、5wt%氧化鑭和5wt%氧化釔。

支撐體顆??梢允俏⒚准壍摹⒓{米級的或其混合物。微米級支撐體顆粒的實例包括微米級氧化鈰顆粒,包括但不限于來自Rhodia-Solvay的HSA5、HSA20或其混合物。

在一些實施方案中,支撐體顆??砂琍GM、堿金屬氧化物和/或堿土金屬氧化物。例如,除了堿金屬氧化物或堿土金屬氧化物或其混合物外,微米級氧化鈰顆粒還可包含鈀、釕或其混合物。

在一些實施方案中,不同的PNA材料可能不在支撐體材料上混合。例如,如果使用氧化鈰支撐體上的氧化錳與氧化鈰支撐體上的氧化鎂的組合,則氧化錳被浸漬到氧化鈰支撐體材料上且擱置。單獨地,然后將氧化鎂浸漬到新鮮的氧化鈰支撐體材料上。氧化錳/氧化鈰和氧化鎂/氧化鈰然后以PNA材料的所需比率組合。

PNA材料是在低溫發(fā)動機操作期間保持NOx化合物的吸附劑。這些氣體然后在高溫發(fā)動機操作期間釋放且通過催化劑還原。在低溫發(fā)動機操作期間,PNA顆粒經(jīng)由非共價吸附來物理吸附NOx。隨后,在高溫發(fā)動機操作期間,NOx從PNA顆粒急劇釋放。以此方式,所釋放的NOx然后可被還原成良性氣體N2和H2O。

PGM、堿金屬氧化物和堿土金屬氧化物納米顆粒和微米顆粒

堿金屬氧化物、堿土金屬氧化物和PGM納米顆??砂ㄓ谘趸扪a基面涂層、還原修補基面涂層、PNA層、沸石層、或氧化、還原、PNA和沸石修補基面涂層的任何組合中。作為替代實施方案,微米級堿金屬氧化物、堿土金屬氧化物和PGM顆??砂ㄓ谘趸?、還原、PNA和沸石修補基面涂層的任何組合中。在另一個替代實施方案中,堿金屬氧化物、堿土金屬氧化物和PGM的納米顆粒和微米顆粒兩者均可包括于氧化、還原、PNA和沸石修補基面涂層的任何組合中。

堿金屬氧化物、堿土金屬氧化物和PGM顆粒是在低溫發(fā)動機操作期間保持NOx化合物的吸附劑。所述NOx化合物然后在高溫發(fā)動機操作期間釋放且通過催化劑還原。除其他因素外,NOx化合物被釋放的溫度還取決于氧化物、PGM、氧化物的組合或氧化物與PGM的組合而變化。例如,堿金屬氧化物或堿土金屬氧化物可用于在比PGM顆粒低的溫度下釋放NOx化合物。此外,堿金屬氧化物或堿土金屬氧化物可以是氧化鎂、氧化鈣、氧化錳、氧化鋇和/或氧化鍶。此外,PGM可以是鈀、釕或其混合物。當單獨使用或與其他NOx吸附材料(如本文所述的那些)組合使用時,儲存NOx氣體所需的PGM的量可實質(zhì)上減少或甚至消除。

支撐體顆粒上的堿金屬氧化物、堿土金屬氧化物和PGM納米顆粒和微米顆??山?jīng)由上述濕化學技術(shù)或基于等離子體的方法來產(chǎn)生。PNA納米顆??砂ㄉ鲜鰪秃霞{米顆粒。因此,支撐體顆粒上的堿金屬氧化物、堿土金屬氧化物和PGM納米顆??砂ㄉ鲜鯬NA納米顆粒上納米顆粒、PNA NNm顆粒、PNA NNiM顆?;騊NA混合NNm/濕化學顆粒。

在一些實施方案中,堿金屬氧化物、堿土金屬氧化物和PGM納米顆粒具有大約20nm或更小、或大約15nm或更小、或大約10nm或更小、或大約5nm或更小、或介于大約1nm與大約20nm之間(即大約10.5nm±9.5nm)、或介于大約1nm與大約15nm之間(即大約8nm±7nm)、或介于大約1nm與大約10nm之間(即大約5.5nm±4.5nm)、或介于大約1nm與大約5nm之間(即大約3nm±2nm)的平均直徑。在一些實施方案中,堿金屬氧化物、堿土金屬氧化物和PGM納米顆粒具有大約20nm或更小、或大約15nm或更小、或大約10nm或更小、或大約5nm或更小、或介于大約1nm與大約10nm之間(即大約5.5nm±4.5nm)、或介于大約1nm與大約5nm之間(即大約3nm±2nm)的直徑。

在一些實施方案中,堿金屬氧化物、堿土金屬氧化物和PGM微米顆??删哂写蠹s10μm或更小、或大約8μm或更小、或大約5μm或更小、或大約2μm或更小、或大約1.5μm或更小、或大約1μm或更小、或大約0.5μm或更小的平均直徑。在一些實施方案中,堿金屬氧化物、堿土金屬氧化物和PGM微米顆粒具有介于大約6μm與大約10μm之間(即大約8μm±2μm)或介于大約7μm與大約9μm之間(即大約8μm±1μm)的平均直徑。在一些實施方案中,堿金屬氧化物、堿土金屬氧化物和PGM微米顆粒具有介于大約0.5μm與大約2μm之間(即大約1.25μm±0.75μm)或介于大約1.0μm與大約1.5μm之間(即大約1.25μm±0.25μm)的平均直徑。

堿金屬氧化物、堿土金屬氧化物和PGM顆??赏ㄟ^上述關(guān)于將納米顆粒施加至支撐體和/或載體顆粒的任何方法(包括濕化學、初步潤濕和等離子體納米顆粒上納米顆粒方法)施加至支撐體顆粒。這些支撐體顆粒可以是納米級的或微米級的。此外,這些支撐體顆粒可以是例如耐高溫氧化物,包括氧化鈰。如上所述,氧化鈰顆??砂趸啞㈣|、氧化鑭、氧化釔或其組合。

在一個實施方案中,氧化物和PGM納米顆粒可浸漬到微米級氧化鈰支撐體中。用于浸漬這些支撐體的程序可類似于上述關(guān)于將復合納米顆粒浸漬到微米級氧化鈰支撐體中的方法。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將了解支撐體顆??捎脡A金屬氧化物和/或堿土金屬氧化物和PGM一次一種浸漬或同時共浸漬。在一些實施方案中,支撐體上的堿金屬氧化物、堿土金屬氧化物和PGM納米顆粒可通過將堿金屬氧化物、堿土金屬氧化物或PGM納米顆粒的分散液施加至多孔微米級氧化鈰來制備,如關(guān)于上述初步潤濕技術(shù)所描述,包括隨后干燥和煅燒。在一些實施方案中,支撐體上的堿金屬氧化物、堿土金屬氧化物和PGM納米顆??墒褂蒙鲜鰸窕瘜W技術(shù)來制備,包括隨后干燥和煅燒。多孔微米級氧化鈰粉末可包含氧化鋯、鑭、氧化釔和/或氧化鑭。在一些實施方案中,氧化鈰基本上不含氧化鋯。在其他實施方案中,氧化鈰包含達50摩爾%氧化鋯(在正好50摩爾%下,所述材料是鈰-鋯氧化物,CeZrO4)。適合使用的一種商業(yè)氧化鈰粉末是HSA5、HSA20或其混合物。這些納米顆粒還可浸漬到微米級氧化鋁支撐體中。

在一個實施方案中,鈀以在PNA材料(即組合物)中使用的氧化鈰的量的約0.01%至約5%(按重量計)的量使用。(如上文所述,在所有實施方案中,氧化鈰可包含氧化鋯、鑭、氧化鑭、氧化釔或其組合)。在一個實施方案中,鈀以在PNA材料中使用的氧化鈰的量的約0.5%至約3%(按重量計)的量使用。在一個實施方案中,鈀以在PNA材料中使用的氧化鈰的量的約0.67%至約2.67%(按重量計)的量使用。在另一個實施方案中,在PNA材料中使用的氧化鈰的量是約50g/L至約400g/L。在另一個實施方案中,在PNA材料中使用的氧化鈰的量是約100g/L至約350g/L。在另一個實施方案中,在PNA材料中使用的氧化鈰的量是約150g/L至約300g/L。在另一個實施方案中,在PNA材料中使用的氧化鈰的量是大于或等于約150g/L。在另一個實施方案中,Pd以在PNA材料中使用的氧化鈰的量的約1.5%至約2.5%(按重量計)的量使用,并且所使用的氧化鈰的量是約100g/L至約200g/L。在另一個實施方案中,Pd以在PNA材料中使用的氧化鈰的量的約0.5%至約1.5%(按重量計)的量使用,并且所使用的氧化鈰的量是約250g/L至約350g/L。在另一個實施方案中,Pd以在PNA材料中使用的氧化鈰的量的約1%至約2%(按重量計)的量使用,并且所使用的氧化鈰的量是大于或等于約150g/L。在另一個實施方案中,Pd以在PNA材料中使用的氧化鈰的量的約2%(按重量計)的量使用,并且所使用的氧化鈰的量是大于或等于約150g/L。在另一個實施方案中,Pd以在PNA材料中使用的氧化鈰的量的約1%(按重量計)的量使用,并且所使用的氧化鈰的量是大于或等于約300g/L。在另一個實施方案中,Pd以約1g/L至約5g/L的量使用。在另一個實施方案中,Pd以約2g/L至約4g/L的量使用。在另一個實施方案中,Pd以約3g/L的量使用。在另一個實施方案中,Pd以約1g/L至約5g/L的量使用,并且在PNA材料中使用的氧化鈰的量是約100g/L至約350g/L。在另一個實施方案中,Pd以約2g/L至約4g/L的量使用,并且在PNA材料中使用的氧化鈰的量是約100g/L至約350g/L。在另一個實施方案中,Pd以約3g/L的量使用,并且在PNA材料中使用的氧化鈰的量是約150g/L至約300g/L。在另一個實施方案中,Pd以約1g/L至約5g/L的量使用,并且在PNA材料中使用的氧化鈰的量是大于或等于約150g/L。在另一個實施方案中,Pd以約2g/L至約4g/L的量使用,并且在PNA材料中使用的氧化鈰的量是大于或等于約150g/L。在另一個實施方案中,Pd以約3g/L的量使用,并且在PNA材料中使用的氧化鈰的量是大于或等于約150g/L。PNA材料可包括在較大(較冷)發(fā)動機系統(tǒng)(例如,大于2.5升)中的Pd。

在一個實施方案中,釕以在PNA材料(即組合物)中使用的氧化鈰的量的約0.01%至約15%(按重量計)的量使用。(如上文所述,在所有實施方案中,氧化鈰可包含氧化鋯、鑭、氧化鑭、氧化釔或其組合)。在一個實施方案中,釕以在PNA材料中使用的氧化鈰的量的約0.5%至約12%(按重量計)的量使用。在一個實施方案中,釕以在PNA材料中使用的氧化鈰的量的約1%至約10%(按重量計)的量使用。在另一個實施方案中,在PNA材料中使用的氧化鈰的量是約50g/L至約400g/L。在另一個實施方案中,在PNA材料中使用的氧化鈰的量是約100g/L至約350g/L。在另一個實施方案中,在PNA材料中使用的氧化鈰的量是約150g/L至約300g/L。在另一個實施方案中,在PNA材料中使用的氧化鈰的量是大于或等于約150g/L。在另一個實施方案中,在PNA材料中使用的氧化鈰的量是大于或等于約300g/L。在另一個實施方案中,Ru以在PNA材料中使用的氧化鈰的量的約3%至約4.5%(按重量計)的量使用,并且所使用的氧化鈰的量是約100g/L至約200g/L。在另一個實施方案中,Ru以在PNA材料中使用的氧化鈰的量的約1%至約2.5%(按重量計)的量使用,并且所使用的氧化鈰的量是約250g/L至約350g/L。在另一個實施方案中,Ru以在PNA材料中使用的氧化鈰的量的約1.67%至約4%(按重量計)的量使用,并且所使用的氧化鈰的量是大于或等于約150g/L。在另一個實施方案中,Ru以在PNA材料中使用的氧化鈰的量的約1.67%至約4%(按重量計)的量使用,并且所使用的氧化鈰的量是大于或等于約300g/L。在另一個實施方案中,Ru以在PNA材料中使用的氧化鈰的量的約3.33%至約4%(按重量計)的量使用,并且所使用的氧化鈰的量是大于或等于約150g/L。在另一個實施方案中,Ru以在PNA材料中使用的氧化鈰的量的約1.67%至約2%(按重量計)的量使用,并且所使用的氧化鈰的量是大于或等于約300g/L。在另一個實施方案中,Ru以約1g/L至約20g/L的量使用。在另一個實施方案中,Ru以約3g/L至約15g/L的量使用。在另一個實施方案中,Ru以約4g/L至約8g/L的量使用。在另一個實施方案中,Ru以約5g/L至約6g/L的量使用。在另一個實施方案中,Ru以約1g/L至約20g/L的量使用,并且在PNA材料中使用的氧化鈰的量是約100g/L至約350g/L。在另一個實施方案中,Ru以約3g/L至約15g/L的量使用,并且在PNA材料中使用的氧化鈰的量是約100g/L至約350g/L。在另一個實施方案中,Ru以約4g/L至約8g/L的量使用,并且在PNA材料中使用的氧化鈰的量是約100g/L至約350g/L。在另一個實施方案中,Ru以約5g/L至約6g/L的量使用,并且在PNA材料中使用的氧化鈰的量是約150g/L至約350g/L。在另一個實施方案中,Ru以約1g/L至約20g/L的量使用,并且在PNA材料中使用的氧化鈰的量是大于或等于約150g/L。在另一個實施方案中,Ru以約3g/L至約15g/L的量使用,并且在PNA材料中使用的氧化鈰的量是大于或等于約150g/L。在另一個實施方案中,Ru以約4g/L至約8g/L的量使用,并且在PNA材料中使用的氧化鈰的量是大于或等于約150g/L。在另一個實施方案中,Ru以約5g/L至約6g/L的量使用,并且在PNA材料中使用的氧化鈰的量是大于或等于約150g/L。在另一個實施方案中,Ru以約1g/L至約20g/L的量使用,并且在PNA材料中使用的氧化鈰的量是大于或等于約300g/L。在另一個實施方案中,Ru以約3g/L至約15g/L的量使用,并且在PNA材料中使用的氧化鈰的量是大于或等于約300g/L。在另一個實施方案中,Ru以約4g/L至約8g/L的量使用,并且在PNA材料中使用的氧化鈰的量是大于或等于約300g/L。在另一個實施方案中,Ru以約5g/L至約6g/L的量使用,并且在PNA材料中使用的氧化鈰的量是大于或等于約300g/L。PNA材料可包括在較小(較熱)發(fā)動機系統(tǒng)(例如,小于2升)中的Ru。

在一個實施方案中,MgO以在PNA材料(即組合物)中使用的氧化鈰的量的約1%至約20%(按重量計)的量使用。在一個實施方案中,MgO以在PNA材料中使用的氧化鈰的量的約1%至約15%(按重量計)的量使用。在一個實施方案中,MgO以在PNA材料中使用的氧化鈰的量的約1%至約10%(按重量計)的量使用。在另一個實施方案中,在PNA材料中使用的氧化鈰的量是約50g/L至約450g/L。在另一個實施方案中,在PNA材料中使用的氧化鈰的量是約100g/L至約400g/L。在另一個實施方案中,在PNA材料中使用的氧化鈰的量是約150g/L至約350g/L。在另一個實施方案中,MgO以在PNA材料中使用的氧化鈰的量的約2%至約8%(按重量計)的量使用,并且所使用的氧化鈰的量是約150g/L至約350g/L。在另一個實施方案中,MgO以在PNA材料中使用的氧化鈰的量的約2%至約4%(按重量計)的量使用,并且所使用的氧化鈰的量是約250g/L至約350g/L。在另一個實施方案中,MgO以在PNA材料中使用的氧化鈰的量的約6%至約8%(按重量計)的量使用,并且所使用的氧化鈰的量是約150g/L至約250g/L。在另一個實施方案中,MgO以在PNA材料中使用的氧化鈰的量的約3%(按重量計)的量使用,并且在PNA材料中使用的氧化鈰的量是約350g/L。在另一個實施方案中,MgO以在PNA材料中使用的氧化鈰的量的約7%(按重量計)的量使用,并且所使用的氧化鈰的量是約150g/L。在另一個實施方案中,MgO以約10.5g/L的量使用,并且在PNA材料中使用的氧化鈰的量是約150g/L至約350g/L。

在一個實施方案中,Mn3O4以在PNA材料(即組合物)中使用的氧化鈰的量的約1%至約30%(按重量計)的量使用。在一個實施方案中,Mn3O4以在PNA材料中使用的氧化鈰的量的約1%至約25%(按重量計)的量使用。在一個實施方案中,Mn3O4以在PNA材料中使用的氧化鈰的量的約1%至約20%(按重量計)的量使用。在另一個實施方案中,在PNA材料中使用的氧化鈰的量是約50g/L至約450g/L。在另一個實施方案中,在PNA材料中使用的氧化鈰的量是約100g/L至約400g/L。在另一個實施方案中,在PNA材料中使用的氧化鈰的量是約150g/L至約350g/L。在另一個實施方案中,Mn3O4以在PNA材料中使用的氧化鈰的量的約5%至約20%(按重量計)的量使用,并且所使用的氧化鈰的量是約150g/L至約350g/L。在另一個實施方案中,Mn3O4以在PNA材料中使用的氧化鈰的量的約5%至約10%(按重量計)的量使用,并且所使用的氧化鈰的量是約250g/L至約350g/L。在另一個實施方案中,Mn3O4以在PNA材料中使用的氧化鈰的量的約15%至約20%(按重量計)的量使用,并且所使用的氧化鈰的量是約150g/L至約250g/L。在另一個實施方案中,Mn3O4以在PNA材料中使用的氧化鈰的量的約8%(按重量計)的量使用,并且所使用的氧化鈰的量是約350g/L。在另一個實施方案中,Mn3O4以在PNA材料中使用的氧化鈰的量的約18.67%(按重量計)的量使用,并且所使用的氧化鈰的量是約150g/L。在另一個實施方案中,Mn3O4以約28g/L的量使用,并且在PNA材料中使用的氧化鈰的量是約150g/L至約350g/L。

在一個實施方案中,氧化鈣以在PNA材料(即組合物)中使用的氧化鈰的量的約1%至約20%(按重量計)的量使用。在一個實施方案中,氧化鈣以在PNA材料中使用的氧化鈰的量的約1%至約15%(按重量計)的量使用。在一個實施方案中,氧化鈣以在PNA材料中使用的氧化鈰的量的約1%至約10%(按重量計)的量使用。在另一個實施方案中,在PNA材料中使用的氧化鈰的量是約50g/L至約450g/L。在另一個實施方案中,在PNA材料中使用的氧化鈰的量是約100g/L至約400g/L。在另一個實施方案中,在PNA材料中使用的氧化鈰的量是約150g/L至約350g/L。在另一個實施方案中,氧化鈣以在PNA材料中使用的氧化鈰的量的約2%至約8%(按重量計)的量使用,并且所使用的氧化鈰的量是約150g/L至約350g/L。在另一個實施方案中,氧化鈣以在PNA材料中使用的氧化鈰的量的約2%至約4%(按重量計)的量使用,并且所使用的氧化鈰的量是約250g/L至約350g/L。在另一個實施方案中,氧化鈣以在PNA材料中使用的氧化鈰的量的約6%至約8%(按重量計)的量使用,并且所使用的氧化鈰的量是約150g/L至約250g/L。在另一個實施方案中,氧化鈣以在PNA材料中使用的氧化鈰的量的約3%(按重量計)的量使用,并且所使用的氧化鈰的量是約350g/L。在另一個實施方案中,氧化鈣以在PNA材料中使用的氧化鈰的量的約7%(按重量計)的量使用,并且所使用的氧化鈰的量是約150g/L。在另一個實施方案中,氧化鈣以約10.5g/L的量使用,并且在PNA材料中使用的氧化鈰的量是約150g/L至約350g/L。

在一個實施方案中,MgO以約10.5g/L的量使用,Mn3O4以約28g/L的量使用,氧化鈣以約10.5g/L的量使用,并且在PNA材料(即組合物)中使用的氧化鈰的量是約150g/L至約350g/L。

PNA材料可用于儲存從環(huán)境溫度至各種操作溫度的NOx排放物。例如,PNA材料可儲存從環(huán)境至約100℃、105℃、110℃、115℃、120℃、125℃、130℃、135℃、140℃、145℃、150℃、155℃、160℃、165℃、170℃、175℃、180℃、185℃、190℃、195℃、200℃、205℃、210℃、215℃、220℃、225℃、230℃、235℃、240℃、245℃、250℃、255℃、260℃、265℃、270℃、275℃、280℃、285℃、290℃、295℃、300℃、305℃、310℃、315℃、320℃、325℃、330℃、335℃、340℃、345℃、350℃、355℃、375℃或400℃的NOx排放物。

在一個實施方案中,基于鈀的PNA材料可用于儲存從環(huán)境溫度至大于或等于約200℃的NOx排放物。在另一個實施方案中,基于Pd的PNA材料可用于儲存從環(huán)境溫度至大于或等于約190℃的NOx排放物。在另一個實施方案中,基于Pd的PNA材料可用于儲存從環(huán)境溫度至大于或等于約180℃的NOx排放物。在另一個實施方案中,基于Pd的PNA材料可用于儲存從環(huán)境溫度至大于或等于約170℃的NOx排放物。在另一個實施方案中,基于Pd的PNA材料可用于儲存從環(huán)境溫度至大于或等于約160℃的NOx排放物。在另一個實施方案中,基于Pd的PNA材料可用于儲存從環(huán)境溫度至大于或等于約150℃的NOx排放物。在另一個實施方案中,基于Pd的PNA材料可用于儲存從環(huán)境溫度至大于或等于約140℃的NOx排放物。一旦溫度超過上限儲存溫度,PNA材料就可“轉(zhuǎn)換”(即,可停止吸附NOx排放物并且可開始釋放NOx排放物)。基于Pd的PNA材料的轉(zhuǎn)換范圍可以是約130℃至約180℃、約140℃至約170℃、約145℃至約165℃或約150℃至約160℃。

NOx解吸溫度范圍取決于各種因素,包括PNA材料中的PGM的量。在一個實施方案中,解吸溫度范圍可以是大于或等于轉(zhuǎn)換溫度。在某一溫度下,PNA材料可能不再儲存任何NOx排放物。在此時,PNA材料可被稱為已完全釋放所有NOx排放物。在一個實施方案中,基于Pd的PNA材料的完全釋放溫度是大于約150℃。在一個實施方案中,基于Pd的PNA材料的完全釋放溫度是大于約200℃。在另一個實施方案中,基于Pd的PNA材料的完全釋放溫度是介于約200℃與約240℃之間。在另一個實施方案中,基于Pd的PNA材料的完全釋放溫度是約240℃。在另一個實施方案中,基于Pd的PNA材料的完全釋放溫度是大于約240℃。在另一個實施方案中,基于Pd的PNA材料在大于或等于約200℃的溫度下不再儲存任何NOx排放物。在另一個實施方案中,基于Pd的PNA材料在大于或等于約240℃的溫度下不再儲存任何NOx排放物。在另一個實施方案中,基于Pd的PNA材料在約200℃至約300℃的溫度下不再儲存任何NOx排放物。在另一個實施方案中,基于Pd的PNA材料在約大于或等于300℃下不再儲存任何NOx排放物。

在一個實施方案中,基于釕的PNA材料可用于儲存從環(huán)境溫度至大于或等于約300℃的NOx排放物。在另一個實施方案中,基于Ru的PNA材料可用于儲存從環(huán)境溫度至大于或等于約275℃的NOx排放物。在另一個實施方案中,基于Ru的PNA材料可用于儲存從環(huán)境溫度至大于或等于約250℃的NOx排放物。在另一個實施方案中,基于Ru的PNA材料可用于儲存從環(huán)境溫度至大于或等于約225℃的NOx排放物。在另一個實施方案中,基于Ru的PNA材料可用于儲存從環(huán)境溫度至大于或等于約200℃的NOx排放物。在另一個實施方案中,基于Ru的PNA材料可用于儲存從環(huán)境溫度至大于或等于約190℃的NOx排放物。一旦溫度超過上限儲存溫度,PNA材料就可“轉(zhuǎn)換”(即,可停止吸附NOx排放物并且可開始釋放NOx排放物)?;赗u的PNA材料的轉(zhuǎn)換范圍可以是約170℃至約220℃、約180℃至約210℃、約185℃至約205℃或約190℃至約200℃。

NOx解吸溫度取決于各種因素,包括PNA材料中的PGM和/或氧化物的量。在一個實施方案中,解吸溫度范圍可以是大于或等于轉(zhuǎn)換溫度。在某一溫度下,PNA材料可能不再儲存任何NOx排放物。在此時,PNA材料可被稱為已完全釋放所有NOx排放物。在一個實施方案中,基于Ru的PNA材料的完全釋放溫度是大于約200℃。在一個實施方案中,基于Ru的PNA材料的完全釋放溫度是大于約250℃。在一個實施方案中,基于Ru的PNA材料的完全釋放溫度是大于或等于約300℃。在一個實施方案中,基于Ru的PNA材料的完全釋放溫度是大于或等于約340℃。在另一個實施方案中,基于Ru的PNA材料的完全釋放溫度是介于約300℃與約350℃之間。在另一個實施方案中,基于Ru的PNA材料的完全釋放溫度是約340℃。在另一個實施方案中,基于Ru的PNA材料在大于或等于約200℃的溫度下不再儲存任何NOx排放物。在另一個實施方案中,基于Ru的PNA材料在大于或等于約250℃的溫度下不再儲存任何NOx排放物。在另一個實施方案中,基于Ru的PNA材料在大于或等于約300℃的溫度下不再儲存任何NOx排放物。在另一個實施方案中,基于Ru的PNA材料在大于或等于約340℃的溫度下不再儲存任何NOx排放物。在另一個實施方案中,基于Ru的PNA材料在約300℃至約400℃的溫度下不再儲存任何NOx排放物。在另一個實施方案中,基于Ru的PNA材料在大于或等于約400℃的溫度下不再儲存任何NOx排放物。

在一個實施方案中,基于氧化錳的PNA材料可用于儲存從環(huán)境溫度至約150℃的NOx排放物。在另一個實施方案中,基于氧化錳的PNA材料可用于儲存從環(huán)境溫度至約125℃的NOx排放物。在另一個實施方案中,基于氧化錳的PNA材料可用于儲存從環(huán)境溫度至約110℃的NOx排放物。在另一個實施方案中,基于氧化錳的PNA材料可用于儲存從環(huán)境溫度至約100℃的NOx排放物。在另一個實施方案中,基于氧化錳的PNA材料可用于儲存從環(huán)境溫度至小于約100℃的NOx排放物。一旦溫度超過上限儲存溫度,PNA材料就可“轉(zhuǎn)換”(即,可停止吸附NOx排放物并且可開始釋放NOx排放物)。

在一個實施方案中,基于氧化錳的PNA材料在約200℃至約250℃的溫度下不再儲存任何NOx排放物。在另一個實施方案中,基于氧化錳的PNA材料在約210℃至約240℃的溫度下不再儲存任何NOx排放物。在另一個實施方案中,基于錳的PNA材料在約215℃至約225℃的溫度下不再儲存任何NOx排放物。在另一個實施方案中,基于錳的PNA材料在約220℃下不再儲存任何NOx排放物。

在一個實施方案中,基于氧化鎂的PNA材料可用于儲存從環(huán)境溫度至約200℃的NOx排放物。在另一個實施方案中,基于氧化鎂的PNA材料可用于儲存從環(huán)境溫度至約175℃的NOx排放物。在另一個實施方案中,基于氧化鎂的PNA材料可用于儲存從環(huán)境溫度至約150℃的NOx排放物。在另一個實施方案中,基于氧化鎂的PNA材料可用于儲存從環(huán)境溫度至小于約150℃的NOx排放物。一旦溫度超過上限儲存溫度,PNA材料就可“轉(zhuǎn)換”(即,可停止吸附NOx排放物并且可開始釋放NOx排放物)。

在一個實施方案中,基于氧化鎂的PNA材料在約210℃至約260℃的溫度下不再儲存任何NOx排放物。在另一個實施方案中,基于氧化鎂的PNA材料在約220℃至約250℃的溫度下不再儲存任何NOx排放物。在另一個實施方案中,基于鎂的PNA材料在約235℃至約245℃的溫度下不再儲存任何NOx排放物。在另一個實施方案中,基于鎂的PNA材料在約240℃下不再儲存任何NOx排放物。

在一個實施方案中,基于氧化鈣的PNA材料可用于儲存從環(huán)境溫度至約250℃的NOx排放物。在另一個實施方案中,基于氧化鈣的PNA材料可用于儲存從環(huán)境溫度至約225℃的NOx排放物。在另一個實施方案中,基于氧化鈣的PNA材料可用于儲存從環(huán)境溫度至約200℃的NOx排放物。在另一個實施方案中,基于氧化鈣的PNA材料可用于儲存從環(huán)境溫度至小于約200℃的NOx排放物。在另一個實施方案中,基于氧化鈣的PNA材料可用于儲存從環(huán)境溫度至約180℃的NOx排放物。在另一個實施方案中,基于氧化鈣的PNA材料可用于儲存從環(huán)境溫度至小于約180℃的NOx排放物。一旦溫度超過上限儲存溫度,PNA材料就可“轉(zhuǎn)換”(即,可停止吸附NOx排放物并且可開始釋放NOx排放物)。

在一個實施方案中,基于氧化鈣的PNA材料在約290℃至約340℃的溫度下不再儲存任何NOx排放物。在另一個實施方案中,基于氧化鈣的PNA材料在約300℃至約330℃的溫度下不再儲存任何NOx排放物。在另一個實施方案中,基于鈣的PNA材料在約305℃至約315℃的溫度下不再儲存任何NOx排放物。在另一個實施方案中,基于鈣的PNA材料在約310℃下不再儲存任何NOx排放物。

在一些實施方案中,使用濕化學技術(shù)用堿金屬氧化物、堿土金屬氧化物和PGM浸漬支撐體顆粒。在一些實施方案中,PNA材料可通過初步潤濕技術(shù)來制備。在一些實施方案中,PNA材料通過基于等離子體的方法來制備。在一些實施方案中,PNA材料包括NNm顆粒、NNiM顆粒和/或NNm/濕化學顆粒。在另一個實施方案中,堿金屬氧化物、堿土金屬氧化物和PGM納米或微米顆??珊唵蔚赝ㄟ^在需要時將它們以所需的量連同其他固體成分添加至修補基面涂層來使用。

PNA材料組合物

PNA材料可包含支撐體顆粒上的PGM、支撐體顆粒上的堿金屬氧化物或堿土金屬氧化物;支撐體顆粒上的堿金屬氧化物或堿土金屬氧化物和PGM;支撐體顆粒上的堿金屬氧化物或堿土金屬氧化物與各自在不同支撐體顆粒上的不同堿金屬氧化物或堿土金屬氧化物的處于任何比率的組合;支撐體顆粒上的堿金屬氧化物或堿土金屬氧化物與支撐體顆粒上的PGM的處于任何比率的組合;支撐體顆粒上的堿金屬氧化物或堿土金屬氧化物、各自在不同支撐體顆粒上的不同堿金屬氧化物或堿土金屬氧化物和支撐體顆粒上的PGM的處于任何比率的組合;支撐體顆粒上的堿金屬氧化物或堿土金屬氧化物和PGM與各自在不同支撐體顆粒上的相同或不同堿金屬氧化物或堿土金屬氧化物的處于任何比率的組合;支撐體顆粒上的堿金屬氧化物或堿土金屬氧化物和PGM與支撐體顆粒上的PGM的處于任何比率的組合;支撐體顆粒上的堿金屬氧化物或堿土金屬氧化物和PGM的組合;各自在不同支撐體顆粒上的相同或不同的堿金屬氧化物或堿土金屬氧化物;以及支撐體顆粒上的處于任何比率的PGM。此外,如上所述,可采用支撐體顆粒上的堿金屬氧化物和堿土金屬氧化物;支撐體顆粒上的PGM;以及支撐體顆粒上的堿金屬氧化物和堿土金屬氧化物和PGM的處于任何比率的各種其他組合。PGM可包括例如鈀、釕或其混合物。此外,PGM可包括其氧化物,如氧化釕。

在一些實施方案中,PNA材料可包含支撐體顆粒上的鈀;支撐體顆粒上的釕;支撐體顆粒上的氧化錳(優(yōu)選Mn3O4);支撐體顆粒上的氧化鎂;支撐體顆粒上的氧化鈣;支撐體顆粒上的氧化錳與支撐體顆粒上的氧化鎂的處于任何比率的組合;支撐體顆粒上的氧化錳與支撐體顆粒上的氧化鈣的處于任何比率的組合;支撐體顆粒上的氧化鎂與支撐體顆粒上的氧化鈣的處于任何比率的組合;或支撐體顆粒上的氧化錳、支撐體顆粒上的氧化鎂和支撐體顆粒上的氧化鈣的處于任何比率的組合。其他實施方案包括包含以下各項的PNA材料:支撐體顆粒上的氧化錳與支撐體顆粒上的PGM的處于任何比率的組合;支撐體顆粒上的氧化鎂與支撐體顆粒上的PGM的處于任何比率的組合;支撐體顆粒上的氧化鈣與支撐體顆粒上的PGM的處于任何比率的組合;支撐體顆粒上的氧化錳、支撐體顆粒上的氧化鎂和支撐體顆粒上的PGM的處于任何比率的組合;支撐體顆粒上的氧化錳、支撐體顆粒上的氧化鈣和支撐體顆粒上的PGM的處于任何比率的組合;支撐體顆粒上的氧化鎂、支撐體顆粒上的氧化鈣和支撐體顆粒上的PGM的處于任何比率的組合;或支撐體顆粒上的氧化錳、支撐體顆粒上的氧化鎂、支撐體顆粒上的氧化鈣以及支撐體顆粒上的PGM的處于任何比率的組合,其在上文進行了論述。

在一些實施方案中,不同的PNA材料可能不在支撐體材料上混合。例如,如果使用氧化鈰支撐體上的氧化錳與氧化鈰支撐體上的氧化鎂的組合,則氧化錳被浸漬到氧化鈰支撐體材料上且擱置。單獨地,然后將氧化鎂浸漬到新鮮的氧化鈰支撐體材料上。氧化錳/氧化鈰和氧化鎂/氧化鈰然后以PNA材料的所需比率組合。

在一個實施方案中,鈀以在PNA組合物中使用的氧化鈰的量的約0.01%至約5%(按重量計)的量使用。(如上文所述,在所有實施方案中,氧化鈰可包含氧化鋯、鑭、氧化鑭、氧化釔或其組合)。在一個實施方案中,鈀以在PNA組合物中使用的氧化鈰的量的約0.5%至約3%(按重量計)的量使用。在一個實施方案中,鈀以在PNA組合物中使用的氧化鈰的量的約0.67%至約2.67%(按重量計)的量使用。在另一個實施方案中,在PNA組合物中使用的氧化鈰的量是約50g/L至約400g/L。在另一個實施方案中,在PNA組合物中使用的氧化鈰的量是約100g/L至約350g/L。在另一個實施方案中,在PNA組合物中使用的氧化鈰的量是約150g/L至約300g/L。在另一個實施方案中,在PNA組合物中使用的氧化鈰的量是大于或等于約150g/L。在另一個實施方案中,Pd以在PNA組合物中使用的氧化鈰的量的約1.5%至約2.5%(按重量計)的量使用,并且所使用的氧化鈰的量是約100g/L至約200g/L。在另一個實施方案中,Pd以在PNA組合物中使用的氧化鈰的量的約0.5%至約1.5%(按重量計)的量使用,并且所使用的氧化鈰的量是約250g/L至約350g/L。在另一個實施方案中,Pd以在PNA組合物中使用的氧化鈰的量的約1%至約2%(按重量計)的量使用,并且所使用的氧化鈰的量是大于或等于約150g/L。在另一個實施方案中,Pd以在PNA組合物中使用的氧化鈰的量的約2%(按重量計)的量使用,并且所使用的氧化鈰的量是大于或等于約150g/L。在另一個實施方案中,Pd以在PNA組合物中使用的氧化鈰的量的約1%(按重量計)的量使用,并且所使用的氧化鈰的量是大于或等于約300g/L。在另一個實施方案中,Pd以約1g/L至約5g/L的量使用。在另一個實施方案中,Pd以約2g/L至約4g/L的量使用。在另一個實施方案中,Pd以約3g/L的量使用。在另一個實施方案中,Pd以約1g/L至約5g/L的量使用,并且在PNA組合物中使用的氧化鈰的量是約100g/L至約350g/L。在另一個實施方案中,Pd以約2g/L至約4g/L的量使用,并且在PNA組合物中使用的氧化鈰的量是約100g/L至約350g/L。在另一個實施方案中,Pd以約3g/L的量使用,并且在PNA組合物中使用的氧化鈰的量是約150g/L至約300g/L。在另一個實施方案中,Pd以約1g/L至約5g/L的量使用,并且在PNA組合物中使用的氧化鈰的量是大于或等于約150g/L。在另一個實施方案中,Pd以約2g/L至約4g/L的量使用,并且在PNA組合物中使用的氧化鈰的量是大于或等于約150g/L。在另一個實施方案中,Pd以約3g/L的量使用,并且在PNA組合物中使用的氧化鈰的量是大于或等于約150g/L。PNA組合物可包含在較大(較冷)發(fā)動機系統(tǒng)(例如,大于2.5升)中的Pd。

在一個實施方案中,釕以在PNA組合物中使用的氧化鈰的量的約0.01%至約15%(按重量計)的量使用。(如上文所述,在所有實施方案中,氧化鈰可包含氧化鋯、鑭、氧化鑭、氧化釔或其組合)。在一個實施方案中,釕以在PNA組合物中使用的氧化鈰的量的約0.5%至約12%(按重量計)的量使用。在一個實施方案中,釕以在PNA組合物中使用的氧化鈰的量的約1%至約10%(按重量計)的量使用。在另一個實施方案中,在PNA組合物中使用的氧化鈰的量是約50g/L至約400g/L。在另一個實施方案中,在PNA組合物中使用的氧化鈰的量是約100g/L至約350g/L。在另一個實施方案中,在PNA組合物中使用的氧化鈰的量是約150g/L至約300g/L。在另一個實施方案中,在PNA組合物中使用的氧化鈰的量是大于或等于約150g/L。在另一個實施方案中,在PNA組合物中使用的氧化鈰的量是大于或等于約300g/L。在另一個實施方案中,Ru以在PNA組合物中使用的氧化鈰的量的約3%至約4.5%(按重量計)的量使用,并且所使用的氧化鈰的量是約100g/L至約200g/L。在另一個實施方案中,Ru以在PNA組合物中使用的氧化鈰的量的約1%至約2.5%(按重量計)的量使用,并且所使用的氧化鈰的量是約250g/L至約350g/L。在另一個實施方案中,Ru以在PNA組合物中使用的氧化鈰的量的約1.67%至約4%(按重量計)的量使用,并且所使用的氧化鈰的量是大于或等于約150g/L。在另一個實施方案中,Ru以在PNA組合物中使用的氧化鈰的量的約1.67%至約4%(按重量計)的量使用,并且所使用的氧化鈰的量是大于或等于約300g/L。在另一個實施方案中,Ru以在PNA組合物中使用的氧化鈰的量的約3.33%至約4%(按重量計)的量使用,并且所使用的氧化鈰的量是大于或等于約150g/L。在另一個實施方案中,Ru以在PNA組合物中使用的氧化鈰的量的約1.67%至約2%(按重量計)的量使用,并且所使用的氧化鈰的量是大于或等于約300g/L。在另一個實施方案中,Ru以約1g/L至約20g/L的量使用。在另一個實施方案中,Ru以約3g/L至約15g/L的量使用。在另一個實施方案中,Ru以約4g/L至約8g/L的量使用。在另一個實施方案中,Ru以約5g/L至約6g/L的量使用。在另一個實施方案中,Ru以約1g/L至約20g/L的量使用,并且在PNA組合物中使用的氧化鈰的量是約100g/L至約350g/L。在另一個實施方案中,Ru以約3g/L至約15g/L的量使用,并且在PNA組合物中使用的氧化鈰的量是約100g/L至約350g/L。在另一個實施方案中,Ru以約4g/L至約8g/L的量使用,并且在PNA組合物中使用的氧化鈰的量是約100g/L至約350g/L。在另一個實施方案中,Ru以約5g/L至約6g/L的量使用,并且在PNA組合物中使用的氧化鈰的量是約150g/L至約350g/L。在另一個實施方案中,Ru以約1g/L至約20g/L的量使用,并且在PNA組合物中使用的氧化鈰的量是大于或等于約150g/L。在另一個實施方案中,Ru以約3g/L至約15g/L的量使用,并且在PNA組合物中使用的氧化鈰的量是大于或等于約150g/L。在另一個實施方案中,Ru以約4g/L至約8g/L的量使用,并且在PNA組合物中使用的氧化鈰的量是大于或等于約150g/L。在另一個實施方案中,Ru以約5g/L至約6g/L的量使用,并且在PNA組合物中使用的氧化鈰的量是大于或等于約150g/L。在另一個實施方案中,Ru以約1g/L至約20g/L的量使用,并且在PNA組合物中使用的氧化鈰的量是大于或等于約300g/L。在另一個實施方案中,Ru以約3g/L至約15g/L的量使用,并且在PNA組合物中使用的氧化鈰的量是大于或等于約300g/L。在另一個實施方案中,Ru以約4g/L至約8g/L的量使用,并且在PNA組合物中使用的氧化鈰的量是大于或等于約300g/L。在另一個實施方案中,Ru以約5g/L至約6g/L的量使用,并且在PNA組合物中使用的氧化鈰的量是大于或等于約300g/L。PNA組合物可包含在較小(較熱)發(fā)動機系統(tǒng)(例如,小于2升)中的Ru。

在一個實施方案中,MgO以在PNA組合物中使用的氧化鈰的量的約1%至約20%(按重量計)的量使用。在一個實施方案中,MgO以在PNA組合物中使用的氧化鈰的量的約1%至約15%(按重量計)的量使用。在一個實施方案中,MgO以在PNA組合物中使用的氧化鈰的量的約1%至約10%(按重量計)的量使用。在另一個實施方案中,在PNA組合物中使用的氧化鈰的量是約50g/L至約450g/L。在另一個實施方案中,在PNA組合物中使用的氧化鈰的量是約100g/L至約400g/L。在另一個實施方案中,在PNA組合物中使用的氧化鈰的量是約150g/L至約350g/L。在另一個實施方案中,MgO以在PNA組合物中使用的氧化鈰的量的約2%至約8%(按重量計)的量使用,并且所使用的氧化鈰的量是約150g/L至約350g/L。在另一個實施方案中,MgO以在PNA組合物中使用的氧化鈰的量的約2%至約4%(按重量計)的量使用,并且所使用的氧化鈰的量是約250g/L至約350g/L。在另一個實施方案中,MgO以在PNA組合物中使用的氧化鈰的量的約6%至約8%(按重量計)的量使用,并且所使用的氧化鈰的量是約150g/L至約250g/L。在另一個實施方案中,MgO以在PNA組合物中使用的氧化鈰的量的約3%(按重量計)的量使用,并且所使用的氧化鈰的量是約350g/L。在另一個實施方案中,MgO以在PNA組合物中使用的氧化鈰的量的約7%(按重量計)的量使用,并且所使用的氧化鈰的量是約150g/L。在另一個實施方案中,MgO以約10.5g/L的量使用,并且在PNA組合物中使用的氧化鈰的量是約150g/L至約350g/L。

在一個實施方案中,Mn3O4以在PNA組合物中使用的氧化鈰的量的約1%至約30%(按重量計)的量使用。在一個實施方案中,Mn3O4以在PNA組合物中使用的氧化鈰的量的約1%至約25%(按重量計)的量使用。在一個實施方案中,Mn3O4以在PNA組合物中使用的氧化鈰的量的約1%至約20%(按重量計)的量使用。在另一個實施方案中,在PNA組合物中使用的氧化鈰的量是約50g/L至約450g/L。在另一個實施方案中,在PNA組合物中使用的氧化鈰的量是約100g/L至約400g/L。在另一個實施方案中,在PNA組合物中使用的氧化鈰的量是約150g/L至約350g/L。在另一個實施方案中,Mn3O4以在PNA組合物中使用的氧化鈰的量的約5%至約20%(按重量計)的量使用,并且所使用的氧化鈰的量是約150g/L至約350g/L。在另一個實施方案中,Mn3O4以在PNA組合物中使用的氧化鈰的量的約5%至約10%(按重量計)的量使用,并且所使用的氧化鈰的量是約250g/L至約350g/L。在另一個實施方案中,Mn3O4以在PNA組合物中使用的氧化鈰的量的約15%至約20%(按重量計)的量使用,并且所使用的氧化鈰的量是約150g/L至約250g/L。在另一個實施方案中,Mn3O4以在PNA組合物中使用的氧化鈰的量的約8%(按重量計)的量使用,并且所使用的氧化鈰的量是約350g/L。在另一個實施方案中,Mn3O4以在PNA組合物中使用的氧化鈰的量的約18.67%(按重量計)的量使用,并且所使用的氧化鈰的量是約150g/L。在另一個實施方案中,Mn3O4以約28g/L的量使用,并且在PNA組合物中使用的氧化鈰的量是約150g/L至約350g/L。

在一個實施方案中,氧化鈣以在PNA組合物中使用的氧化鈰的量的約1%至約20%(按重量計)的量使用。在一個實施方案中,氧化鈣以在PNA組合物中使用的氧化鈰的量的約1%至約15%(按重量計)的量使用。在一個實施方案中,氧化鈣以在PNA組合物中使用的氧化鈰的量的約1%至約10%(按重量計)的量使用。在另一個實施方案中,在PNA組合物中使用的氧化鈰的量是約50g/L至約450g/L。在另一個實施方案中,在PNA組合物中使用的氧化鈰的量是約100g/L至約400g/L。在另一個實施方案中,在PNA組合物中使用的氧化鈰的量是約150g/L至約350g/L。在另一個實施方案中,氧化鈣以在PNA組合物中使用的氧化鈰的量的約2%至約8%(按重量計)的量使用,并且所使用的氧化鈰的量是約150g/L至約350g/L。在另一個實施方案中,氧化鈣以在PNA組合物中使用的氧化鈰的量的約2%至約4%(按重量計)的量使用,并且在PNA組合物中使用的氧化鈰的量是約250g/L至約350g/L。在另一個實施方案中,氧化鈣以在PNA組合物中使用的氧化鈰的量的約6%至約8%(按重量計)的量使用,并且所使用的氧化鈰的量是約150g/L至約250g/L。在另一個實施方案中,氧化鈣以在PNA組合物中使用的氧化鈰的量的約3%(按重量計)的量使用,并且所使用的氧化鈰的量是約350g/L。在另一個實施方案中,氧化鈣以在PNA組合物中使用的氧化鈰的量的約7%(按重量計)的量使用,并且所使用的氧化鈰的量是約150g/L。在另一個實施方案中,氧化鈣以約10.5g/L的量使用,并且在PNA組合物中使用的氧化鈰的量是約150g/L至約350g/L。

在一個實施方案中,MgO以約10.5g/L的量使用,Mn3O4以約28g/L的量使用,氧化鈣以約10.5g/L的量使用,并且在PNA組合物中使用的氧化鈰的量是約150g/L至約350g/L。

氧化鈰的量可對應于用于形成堿金屬氧化物或堿土金屬氧化物/氧化鈰;PGM/氧化鈰(包括在采用NNm或NNiM顆粒的情況下);堿金屬氧化物或堿土金屬氧化物/氧化鈰和PGM/氧化鈰;堿金屬氧化物或堿土金屬氧化物/氧化鈰和其他堿金屬氧化物或堿土金屬氧化物/氧化鈰;或堿金屬氧化物或堿土金屬氧化物/氧化鈰、其他堿金屬氧化物或堿土金屬氧化物/氧化鈰以及PGM/氧化鈰的氧化鈰的總量。

具有PGM組合物的PNA材料

在一些實施方案中,PNA材料負載有約1g/L至約20g/L的PGM。在另一個實施方案中,PNA材料負載有約1g/L至約15g/L的PGM。在另一個實施方案中,PNA材料負載有約6.0g/L和更少的PGM。在另一個實施方案中,PNA材料負載有約5.0g/L和更少的PGM。在另一個實施方案中,PNA材料負載有約4.0g/L和更少的PGM。在另一個實施方案中,PNA材料負載有約3.0g/L和更少的PGM。在另一個實施方案中,PNA材料負載有約2g/L至約4g/L Pd。在另一個實施方案中,PNA材料負載有約3g/L Pd。在另一個實施方案中,PNA材料負載有約3g/L至約15g/L Ru。在另一個實施方案中,PNA材料負載有約5g/L至約6g/L Ru。

PNA材料可包括用PGM浸漬的支撐體顆粒。在一些實施方案中,可使用濕化學技術(shù)將PGM添加至支撐體顆粒。在一些實施方案中,可使用初步潤濕將PGM添加至支撐體顆粒。在一些實施方案中,可使用基于等離子體的方法(如納米顆粒上納米顆粒)將PGM添加至支撐體顆粒以形成PNA復合納米顆粒。在一些實施方案中,將這些PNA復合納米顆粒添加至載體顆粒以形成NNm PNA顆?;虬裨谳d體顆粒內(nèi)以形成NNiM PNA顆粒。因此,支撐體顆粒上的PGM可包括上文所述的微米支撐體顆粒上的微PGM、微米支撐體顆粒上的納米-PGM、PNA納米顆粒上納米顆粒、PNA NNm顆粒、PNA NNiM顆粒或PNA混合NNm/濕化學顆粒。在一些實施方案中,PGM NNm顆粒的微米級顆??梢允怯脡A金屬氧化物或堿土金屬氧化物浸漬的微米級支撐體。在一些實施方案中,PGM NNm顆粒的微米級顆??捎脡A金屬氧化物或堿土金屬氧化物浸漬。在一些實施方案中,堿金屬氧化物或堿土金屬氧化物和PGM在同一支撐體顆粒上。在其他實施方案中,堿金屬氧化物或堿土金屬氧化物和PGM在不同支撐體顆粒上。

在一些實施方案中,PNA材料的支撐體顆粒可包含鉑。在一些實施方案中,PNA材料的支撐體顆粒可包含銠。在一些實施方案中,PNA材料的支撐體顆??砂Z。在一些實施方案中,PNA材料的支撐體顆??砂?。在一些實施方案中,PNA材料的支撐體顆??砂K與鈀的混合物。例如,PNA材料的支撐體顆??砂?:1至100:1鉑與鈀的混合物。在一些實施方案中,PNA材料的支撐體顆??砂?:1至75:1鉑與鈀的混合物。在一些實施方案中,PNA材料的支撐體顆??砂?:1至50:1鉑與鈀的混合物。在一些實施方案中,PNA材料的支撐體顆粒可包含2:1至25:1鉑與鈀的混合物。在一些實施方案中,PNA材料的支撐體顆??砂?:1至15:1鉑與鈀的混合物。在一些實施方案中,PNA材料的支撐體顆??砂?:1至10:1鉑與鈀的混合物。在一些實施方案中,PNA材料的支撐體顆粒可包含2:1鉑與鈀或大約2:1鉑與鈀的混合物。在一些實施方案中,支撐體顆??砂?:1至20:1鉑與鈀的混合物。在一些實施方案中,支撐體顆??砂?:1至15:1鉑與鈀的混合物。在一些實施方案中,支撐體顆??砂?:1至12:1鉑與鈀的混合物。在一些實施方案中,支撐體顆??砂?0:1鉑與鈀或大約10:1鉑與鈀的混合物。在一些實施方案中,支撐體顆??砂?:1至8:1鉑與鈀的混合物。在一些實施方案中,支撐體顆粒可包含3:1至5:1鉑與鈀的混合物。在一些實施方案中,支撐體顆粒可包含4:1鉑與鈀或大約4:1鉑與鈀的混合物。

在一些實施方案中,PNA材料可包括NNmTM顆粒,所述顆粒包含復合PNA納米顆粒。在其他實施方案中,PNA材料可包括NNiM顆粒,所述顆粒包含復合PNA納米顆粒。可用堿金屬氧化物或堿土金屬氧化物進一步浸漬PGM NNm的微尺寸組分以形成PNA材料。PGM NNm的微尺寸組分可以是氧化鈰。如上文所述,在所有實施方案中,氧化鈰可包含氧化鋯、鑭、氧化鑭、氧化釔或其組合。在一些實施方案中,氧化鈰包含86wt%氧化鈰、10wt%氧化鋯和4wt%鑭和/或氧化鑭。此外,已用堿金屬氧化物或堿土金屬氧化物浸漬的微尺寸氧化鈰可用作NNm和NNiM顆粒的微尺寸組分。

以下論述將使用NNmTM顆粒進行例示,但也同樣適用于NNiM顆粒。復合納米顆??砂ㄟB接至支撐體納米顆粒以形成可捕集或儲存NOx氣體的“納米顆粒上納米顆?!苯Y(jié)構(gòu)的復合納米顆粒的一個或多個納米顆粒。鉑族金屬可用于制備復合納米顆粒。在某些實施方案中,復合納米顆??砂Z。在其他實施方案中,復合納米顆??砂?。用于復合納米顆粒的適合支撐體納米顆粒包括但不限于納米級氧化鈰(其可包含氧化鋯、鑭、氧化鑭、氧化釔或其組合)。

每個復合納米顆粒可被支撐在單個支撐體納米顆粒上或每個支撐體納米顆??砂粋€或多個復合納米顆粒。支撐體納米顆粒上的復合納米顆??砂Z、釕或其混合物。在一些實施方案中,單獨使用鈀。在其他實施方案中,可單獨使用釕。在其他實施方案中,鉑可與鈀組合使用。例如,支撐體納米顆??砂?:1至100:1鉑與鈀的混合物。在一些實施方案中,支撐體納米顆??砂?:1至75:1鉑與鈀的混合物。在一些實施方案中,支撐體納米顆??砂?:1至50:1鉑與鈀的混合物。在一些實施方案中,支撐體納米顆??砂?:1至25:1鉑與鈀的混合物。在一些實施方案中,支撐體納米顆??砂?:1至15:1鉑與鈀的混合物。在一些實施方案中,支撐體納米顆??砂?:1至10:1鉑與鈀的混合物。在一些實施方案中,支撐體納米顆??砂?:1鉑與鈀或大約2:1鉑與鈀的混合物。在一些實施方案中,支撐體顆??砂?:1至20:1鉑與鈀的混合物。在一些實施方案中,支撐體顆??砂?:1至15:1鉑與鈀的混合物。在一些實施方案中,支撐體顆粒可包含8:1至12:1鉑與鈀的混合物。在一些實施方案中,支撐體顆粒可包含10:1鉑與鈀或大約10:1鉑與鈀的混合物。在一些實施方案中,支撐體顆??砂?:1至8:1鉑與鈀的混合物。在一些實施方案中,支撐體顆??砂?:1至5:1鉑與鈀的混合物。在一些實施方案中,支撐體顆??砂?:1鉑與鈀或大約4:1鉑與鈀的混合物。

用作PNA材料的組分的復合納米顆??赏ㄟ^如上所述的基于等離子體的方法來產(chǎn)生。鉑族金屬(如釕、鈀或其混合物)可作為載體氣流中的流化粉末引入等離子體反應器中。所得到的納米顆粒上納米顆粒具有與氧化性納米顆粒上納米顆粒和還原性納米顆粒上納米顆粒的性質(zhì)類似的性質(zhì)(即,直徑或顆粒尺寸)。在一個實施方案中,對于NOx吸附復合納米顆粒,釕、鈀或鈀與鉑的混合物可被沉積在納米級氧化鈰上。

為了制備包含微顆粒上納米顆粒上納米顆粒(NNm)的PNA材料,可將復合納米顆粒的分散液施加至多孔微米級氧化鈰或氧化鋁。在將復合納米顆粒施加至微米級氧化鈰之后,可用堿金屬氧化物或堿土金屬氧化物納米顆粒浸漬所述微米級氧化鈰。在一些實施方案中,將NNm顆粒與氧化鈰支撐體上的單獨堿金屬氧化物或堿土金屬氧化物組合以形成PNA材料。微米級氧化鈰可包含氧化鋯。在一些實施方案中,微米級氧化鈰基本上不含氧化鋯。在其他實施方案中,微米級氧化鈰包含達100%氧化鋯。在一個實施方案中,納米顆粒是PGM。在一個實施方案中,PGM是鉑、鈀或其混合物。在另一個實施方案中,PGM是釕。在其他實施方案中,納米顆粒是非PGM。在一些實施方案中,非PGM是鎢、鉬、鈮、錳或鉻。

可如上文針對微顆粒上納米顆粒上納米顆粒所描述來制備用復合納米顆粒浸漬的微米級載體顆粒。

在一些實施方案中,PNA材料包含多種類型的顆粒,所述顆粒包含用堿金屬氧化物或堿土金屬氧化物浸漬的微米級氧化鈰顆粒;以及單獨的NNm或NNiM顆粒,其包含釕、鉑、鈀或其混合物。

在一些實例中,納米級Ru、Pt、Pd或Pt/Pd:納米級氧化鈰的重量比是約1%:99%至約40%:60%。在一個實施方案中,納米級Ru、Pt、Pd或Pt/Pd:納米級氧化鈰的重量比是約10%:90%。此外,Ru、Pt、Pd或Pt/Pd可包括其氧化物,如氧化釕。

PNA NNmTM顆粒可包含NNmTM顆粒的總質(zhì)量的約0.1重量%至6重量%Pd、Ru或氧化釕,或在另一個實施方案中約0.5重量%至3.5重量%、或在另一個實施方案中約1重量%至約2.5重量%、或在另一個實施方案中約2重量%至約3重量%、或在另一個實施方案中約2.5重量%。所述NNmTM顆粒然后可用于用以涂覆基底的制劑,其中帶涂覆的基底可用于催化轉(zhuǎn)化器中。

在其他實施方案中,NNmTM顆??砂褂蒙鲜龌诘入x子體的方法產(chǎn)生的金屬,如W、Mo、Nb、Mn或Cr。

基底

初始基底優(yōu)選地是展示良好熱穩(wěn)定性(包括抗熱震性)并且所描述的修補基面涂層可以穩(wěn)定方式固定至其的催化轉(zhuǎn)化器基底。適合的基底包括但不限于由堇青石或其他陶瓷材料形成的基底以及由金屬形成的基底。基底可以是蜂巢狀結(jié)構(gòu)?;卓砂鸥耜嚵薪Y(jié)構(gòu)或盤繞箔片結(jié)構(gòu),所述結(jié)構(gòu)提供多個通道且產(chǎn)生高表面積。在催化轉(zhuǎn)化器中具有施加的修補基面涂層的帶涂覆的基底的高表面積提供流動穿過催化轉(zhuǎn)化器的廢氣的有效處理。角填充層或緩沖層或粘附層如薄勃姆石層可在施加任何活性修補基面涂層之前施加至基底,但不要求。

使用PNA材料的修補基面涂層組合物和層:施加至基底

包含PNA材料的修補基面涂層制劑可用來在用于在催化的基底如催化轉(zhuǎn)化器基底上提供一個或多個層。另外的修補基面涂層還可用于改進性能。在一些實施方案中,修補基面涂層制劑可包含兩種或更多種不同的修補基面涂層制劑,所述制劑允許在催化轉(zhuǎn)化器基底上分離一個或多個含有高濃度的沸石顆粒的修補基面涂層與一個或多個含有鉑族金屬催化劑(如上述NNm顆粒)的一個或多個修補基面涂層。所述制劑可用于形成當相較于先前修補基面涂層和制劑以及催化轉(zhuǎn)化器基底時包括減少量的鉑族金屬且提供更好性能的修補基面涂層和催化轉(zhuǎn)化器基底。

本文公開的許多修補基面涂層組合物可包含勃姆石。勃姆石可作為粘合劑添加至修補基面涂層組合物并且在煅燒后轉(zhuǎn)化成氧化鋁。

可配制修補基面涂層制劑的一些實施方案以形成一個或多個以下基本修補基面涂層構(gòu)造:

基底-催化層-PNA層-沸石層(S-C-P-Z)

基底-催化層-沸石層-PNA層(S-C-Z-P)

基底-PNA層-沸石層-催化層(S-P-Z-C)

基底-PNA層-催化層-沸石層(S-P-C-Z)

基底-沸石層-PNA層-催化層(S-Z-P-C)

基底-沸石層-催化層-PNA層(S-Z-C-P)

基底-催化層-(PNA/沸石層)(S-C-PZ)

基底-(PNA/沸石層)-催化層(S-PZ-C)

基底-(PNA/沸石/催化層)(S-PZC)

基底-PNA層(S-P)

以上構(gòu)造中的任一種可包括角填充層(F),所述角填充層可用于在沉積另外的層之前填充基底的角部。此外,以上構(gòu)造中的任一種可具有多于一個任何層。此外,以上構(gòu)造中的任一種可除去一個或多于一個層。在以上構(gòu)造中:1)基底(S)可以是適合用于催化轉(zhuǎn)化器中的任何基底,2)沸石層(Z)是包括沸石顆粒的修補基面涂層,3)催化層(C)是包括催化活性顆粒的修補基面涂層(可存在多于一個催化層,如還原催化層和氧化催化層),4)PNA層(P)是包括NOx吸附劑的修補基面涂層,5)PNA/沸石層(PZ)是包括NOx吸附劑和沸石的修補基面涂層,并且6)PNA/沸石/催化層(PZC)是包括NOx吸附劑、沸石和催化活性顆粒的修補基面涂層。

應注意到,在一些實施方案中,另外的修補基面涂層可沉積于在這些基本構(gòu)造中指示的修補基面涂層中的任一者之下、之上、頂上或之間;即除了在以上構(gòu)造中列舉的層外,其他層也可存在于催化轉(zhuǎn)化器基底上。當一個層(層Y)被稱為在另一個層(層X)“之上”形成時,無另外的層或任何數(shù)目的另外的層(層A、B、C等)可在兩個層X與Y之間形成。例如,如果層Y被稱為在層X之上形成,這可指可形成層X的情況,則層A可剛好在層X頂上形成,則層B可剛好在層A頂上形成,則層Y可剛好在層B頂上形成。或者,如果層Y被稱為在層X之上形成,則這可指層Y可直接沉積在層X之上而在X與Y之間無介入層的情況。對于在層X與層Y之間不存在介入層的特定情況,層Y被稱為剛好在層X頂上形成,或同等地,層Y被稱為直接在層X之上形成。

在一些實施方案中,不施加另外的修補基面涂層;即在以上構(gòu)造中列出的修補基面涂層是存在于催化轉(zhuǎn)化器基底上的僅有修補基面涂層。在其他實施方案中,在以上構(gòu)造中列出的修補基面涂層可不存在一個層(即,一個層可被省去)。

在以下修補基面涂層描述中,僅出于說明性目的,復合納米顆粒被描述為NNmTM顆粒的組分。然而,復合納米顆粒也同樣可以是NNiM顆粒的組分。在以下描述中,修補基面涂層組合物的組分的百分比就修補基面涂層組合物中存在的固體的量而言來提供,因為修補基面涂層組合物可以水性懸浮液或在一些實例中作為干燥粉末提供。“層”是指在修補基面涂層組合物已被施加至基底、干燥且煅燒之后的對應修補基面涂層組合物。

一般修補基面涂層制備程序

通過以下方式來制備修補基面涂層:將指定材料懸浮于水溶液中,將pH調(diào)節(jié)至介于約2與約7之間、介于約3與約5之間或約4,并且在必要時使用纖維素、玉米淀粉或其他增稠劑將粘度調(diào)節(jié)至介于約300cP至約1200cP之間的值。

通過用所述水溶液涂覆基底,將過量修補基面涂層從所述基底吹除(且任選地收集且再循環(huán)從所述基底吹除的過量修補基面涂層),干燥所述基底且煅燒所述基底來將修補基面涂層施加至基底(所述基底可能已經(jīng)具有一個或多個先前施加的修補基面涂層)。

修補基面涂層的一般干燥和煅燒

一旦每個修補基面涂層被施加至基底(所述基底可能已經(jīng)或可能未涂覆有先前基底),就將過量修補基面涂層吹除且收集并再循環(huán)殘余物。然后可干燥修補基面涂層。修補基面涂層的干燥可在室溫或高溫下(例如,約30℃至約95℃,優(yōu)選約60℃至約70℃)、在大氣壓力下或在減壓下(例如,約1帕斯卡至約90,000帕斯卡或約7.5毫托至約675托)、在環(huán)境氣氛中或在惰性氣氛下(如氮或氬)且在有或無氣體流(例如,干燥空氣、干燥氮氣或干燥氬氣)在基底上通過的情況下進行。在一些實施方案中,干燥方法是熱干燥方法。熱干燥方法包括在大于室溫的溫度下、但在標準煅燒溫度以下的溫度下除去溶劑的任何方式。在一些實施方案中,干燥方法可以是快速干燥方法,其涉及經(jīng)由壓力的突然降低或通過將基底置于熱空氣的上升氣流中來快速蒸發(fā)來自基底的水分。預期還可使用其他干燥方法。

在干燥基底上的修補基面涂層之后,然后可煅燒基底上的修補基面涂層。煅燒在高溫如400℃至約700℃、優(yōu)選約500℃至約600℃,更優(yōu)選在約540℃至約560℃下或在約550℃下發(fā)生。煅燒可在大氣壓力下或在減壓下(例如,約1帕斯卡至約90,000帕斯卡,或約7.5毫托至約675托)、在環(huán)境氣氛中或在惰性氣氛下(如氮或氬)且在有或無氣體流(例如,干燥空氣、干燥氮氣或干燥氬氣)在基底上通過的情況下發(fā)生。

角填充修補基面涂層組合物和層

角填充修補基面涂層(F)可以是相對廉價的層,其可施加至基底以填補基底的“角部”和其他區(qū)域,其中廢氣不太可能以顯著量滲透。優(yōu)選地,這種層不包括任何PGM、沸石或PNA材料。角填充層在圖4中示意性地圖示,其示出以S-F-C-P-Z構(gòu)造涂覆的基底中的單個矩形通道400。所述基底通道的壁410已涂覆有角填充修補基面涂層420,然后是含催化劑的修補基面涂層430,然后是含PNA材料的修補基面涂層440,然后是含沸石顆粒的修補基面涂層450。當帶涂覆的基底在催化轉(zhuǎn)化器中操作時,廢氣穿過所述通道的管腔460。所述通道的角部(所述角部之一470由箭頭指示)具有相對厚的涂層,并且廢氣將不太可能接觸那些區(qū)域。在例如S-C-P-Z構(gòu)造中,層420、430和440將是單個層,含催化劑的修補基面涂層,并且顯著量的昂貴鉑族金屬將位于它們相對無法用于催化的角部(如470)中。因此,雖然可使用S-C-P-Z構(gòu)造,但它可能不是成本有效的。角填充修補基面涂層例如可能不在S-Z-P-C構(gòu)造中提供等效成本節(jié)約,因為沸石是相對廉價的。

雖然出于說明示出矩形形狀,但等效分析適用于具有多邊形通道的任何基底或具有實質(zhì)上不為圓柱形的通道的任何基底。對于具有基本上圓柱形通道的基底(其顯然不具有角部),角填充修補基面涂層出于經(jīng)濟原因可能是不必要的(但是它仍然可出于其他原因施加,如以便調(diào)節(jié)通道的直徑)。

角填充修補基面涂層組合物可包含氧化鋁顆粒(即氧化鋁)。例如可使用諸如來自Grace Davison的MI-386材料等的氧化鋁顆粒。氧化鋁顆粒的尺寸通常在約0.2微米以上,優(yōu)選在約1微米以上。角填充修補基面涂層的固體含量包括80重量%至約98重量%多孔氧化鋁(MI-386或類似物質(zhì))和約20%至約2%勃姆石,如約90%至97%氧化鋁和約10%至3%勃姆石,或約95%至97%氧化鋁和約5%至約3%勃姆石,如包括約97%多孔氧化鋁和約3%勃姆石的角填充修補基面涂層。

在一些實施方案中,角填充修補基面涂層組合物中的每個氧化鋁顆?;蚧旧厦總€氧化鋁顆粒具有大約0.2微米至大約8微米、如約4微米至約6微米的直徑。在一些實施方案中,角填充修補基面涂層組合物中的氧化鋁顆粒具有大約0.2微米至大約8微米、如約4微米至約6微米的平均顆粒尺寸。在一些實施方案中,角填充修補基面涂層組合物中的至少約75%、至少約80%、至少約90%或至少約95%的氧化鋁顆粒具有落入大約0.2微米至大約8微米范圍內(nèi)、如在約4微米至約6微米范圍內(nèi)的顆粒尺寸。在修補基面涂層已被施加至基底之后,所述修補基面涂層可在基底上干燥、隨后煅燒。角填充修補基面涂層可以約30g/l達約100g/l的厚度施加;典型值可以是約50g/l。

沸石修補基面涂層組合物和沸石層

沸石顆??捎糜谠趦?nèi)燃機的冷起動期間捕集有害氣體,如烴類、一氧化碳和氮氧化物。沸石層是使用與催化層相比包含更高百分比的沸石的修補基面涂層組合物沉積的修補基面涂層。在一些實施方案中,沸石層和修補基面涂層不包括催化活性顆粒。

在一些實施方案中,沸石層和修補基面涂層組合物包含沸石顆粒、勃姆石顆粒和金屬氧化物顆粒、基本上由其組成或由其組成。金屬氧化物顆粒優(yōu)選地是多孔的。金屬氧化物顆??梢允茄趸X顆粒(例如,來自Grace Davison的MI-386等)。氧化鋁顆??梢允嵌嗫椎???刹捎梅惺w粒、勃姆石顆粒和金屬氧化物顆粒的重量濃度的不同構(gòu)造。在以下描述中,修補基面涂層組合物的組分的百分比就修補基面涂層組合物中存在的固體的量而言來提供,因為修補基面涂層組合物可以水性懸浮液或在一些實例中作為干燥粉末提供。沸石層是指在沸石修補基面涂層組合物已被施加至基底、干燥且煅燒之后的沸石修補基面涂層組合物。

在一些實施方案中,沸石顆粒占沸石修補基面涂層組合物或沸石層中的沸石顆粒、勃姆石顆粒和金屬氧化物顆粒的組合的至少50重量%、多于約50重量%或約50重量%至約100重量%。在一些實施方案中,沸石顆粒占含沸石顆粒的修補基面涂層組合物或沸石層中的沸石顆粒、勃姆石顆粒和金屬氧化物顆粒的組合的大約60重量%至大約80重量%,例如大約65重量%至大約70重量%或大約70重量%至大約80重量%。在一些實施方案中,在涂覆之前,含沸石顆粒的修補基面涂層組合物或沸石層中的沸石顆粒各自具有大約0.2微米至大約8微米、如約4微米至約6微米的直徑。在一些實施方案中,含沸石顆粒的修補基面涂層組合物或沸石層中的至少約75%、至少約80%、至少約90%或至少約95%的沸石顆粒具有落入大約0.2微米至大約8微米范圍內(nèi)、如在約4微米至約6微米范圍內(nèi)的顆粒尺寸。在一些實施方案中,勃姆石顆粒占含沸石顆粒的修補基面涂層組合物或沸石層中的沸石顆粒、勃姆石顆粒和金屬氧化物顆粒的組合的大約2重量%至大約5重量%。在一些實施方案中,勃姆石顆粒占含沸石顆粒的修補基面涂層組合物或沸石層中的沸石顆粒、勃姆石顆粒和金屬氧化物顆粒的組合的大約3重量%。在一些實施方案中,金屬氧化物顆粒占含沸石顆粒的修補基面涂層組合物或沸石層中的沸石顆粒、金屬氧化物顆粒和勃姆石顆粒的混合物的大約15重量%至大約38重量%,例如大約15重量%至大約30重量%、大約17重量%至大約23重量%或大約17重量%至大約22重量%。在一些實施方案中,金屬氧化物顆粒占含沸石顆粒的修補基面涂層組合物或沸石層中的沸石顆粒、金屬氧化物顆粒和勃姆石顆粒的混合物的大約15重量%至大約23重量%。在一些實施方案中,金屬氧化物顆粒占含沸石顆粒的修補基面涂層組合物或沸石層中的沸石顆粒、金屬氧化物顆粒和勃姆石顆粒的混合物的大約25重量%至大約35重量%。在一些實施方案中,含沸石顆粒的修補基面涂層組合物或沸石層包含約3%勃姆石顆粒、約67%沸石顆粒以及約30%多孔氧化鋁顆粒。

在一些實施方案中,含沸石顆粒的修補基面涂層組合物或沸石層不包含任何鉑族金屬。如上所述,六種鉑族金屬是釕、銠、鈀、鋨、銥和鉑。在一些實施方案中,含沸石顆粒的修補基面涂層組合物或沸石層的特征在于基本上不存在任何鉑族金屬。在一些實施方案中,含沸石顆粒的修補基面涂層組合物或沸石層100%不含任何鉑族金屬。在一些實施方案中,含沸石顆粒的修補基面涂層組合物或沸石層大約100%不含任何鉑族金屬。在一些實施方案中,含沸石顆粒的修補基面涂層組合物或沸石層不包含任何催化顆粒。在一些實施方案中,含沸石顆粒的修補基面涂層組合物或沸石層的特征在于基本上不存在任何催化顆粒。在一些實施方案中,含沸石顆粒的修補基面涂層組合物或沸石層100%不含任何催化顆粒。在一些實施方案中,含沸石顆粒的修補基面涂層組合物或沸石層大約100%不含任何催化顆粒。

在一些實施方案中,含沸石顆粒的修補基面涂層組合物或沸石層可包含約2重量%至約5重量%勃姆石顆粒、約60重量%至約80重量%沸石顆粒以及剩余多孔氧化鋁顆粒(即,約15重量%至約38重量%)。在一個實施方案中,含沸石顆粒的修補基面涂層組合物或沸石層包含約2重量%至約5重量%勃姆石顆粒、約75重量%至約80重量%沸石顆粒以及剩余多孔氧化鋁顆粒(即,約15重量%至約23重量%)。在另一個實施方案中,含沸石顆粒的修補基面涂層組合物或沸石層包含約2重量%至約5重量%勃姆石顆粒、約65重量%至約70重量%沸石顆粒以及剩余多孔氧化鋁顆粒(即,約25重量%至約33重量%)。在一些實施方案中,含沸石顆粒的修補基面涂層組合物或沸石層包含約3%勃姆石顆粒、約67%沸石顆粒以及約30%多孔氧化鋁顆粒。在一些實施方案中,含沸石顆粒的修補基面涂層組合物或沸石層不包含任何催化材料。在一些實施方案中,含沸石顆粒的修補基面涂層組合物或沸石層不包含任何鉑族金屬。

在一些實施方案中,含沸石顆粒的修補基面涂層組合物或沸石層可包含PNA材料。

在一些實施方案中,將含沸石顆粒的修補基面涂層組合物與水和酸如乙酸混合,之后用所述含沸石顆粒的修補基面涂層組合物涂覆基底,從而形成含沸石顆粒的修補基面涂層組合物、水和酸的水性混合物。然后可將含沸石顆粒的修補基面涂層組合物、水和酸的這種水性混合物施加至基底(其中所述基底可能已經(jīng)或可能未施加有其他修補基面涂層)。在一些實施方案中,可在將這種水性混合物施加至基底之前將所述水性混合物的pH調(diào)節(jié)至約2至約7的pH水平。在一些實施方案中,可在將這種水性混合物施加至基底之前將所述水性混合物的pH調(diào)節(jié)至約4的pH水平。

在一些實施方案中,沸石層(即,施加至基底的含沸石顆粒的修補基面涂層組合物,或含沸石顆粒的修補基面涂層)具有大約25g/l至大約90g/l(克/升)、大約50g/l至大約80g/l或大約70至大約90g/l的厚度。在一些實施方案中,沸石層具有大約50g/l、60g/l、70g/l、80g/l或90g/l的厚度。在一些實施方案中,沸石層具有大約80g/l的厚度。

在一些實施方案中,其中沸石層被施加在含催化劑層之上(即,含催化劑層比沸石層更接近基底),沸石層具有約70g/l至約90g/l的厚度。

在一些實施方案中,其中沸石層被施加在含催化劑層之下(即,沸石層比含催化劑層更接近基底),沸石層具有約50g/l至約80g/l的厚度。

含催化活性顆粒的修補基面涂層組合物和催化活性層

基底上的含催化劑修補基面涂層組合物和催化劑層包含催化活性材料并且可以各種方式形成。此外,在基底上可存在多于一個催化劑層。例如,可存在氧化催化劑層和還原催化劑層。催化活性顆粒修補基面涂層和另外的修補基面涂層的實例公開于美國臨時申請61/894,346中,所述申請已以引用的方式整體并入。

優(yōu)選的催化劑是鉑族金屬(PGM)。鉑族金屬是金屬鉑、鈀、銠、釕、鋨以及銥。單獨金屬可用作催化劑,并且也可使用金屬的各種組合。例如,優(yōu)選使用上文所述的NNm微米級顆粒。催化活性顆??删哂袕秃霞{米顆粒,其中所述復合納米顆粒具有攜帶包含鉑的催化納米顆粒的支撐體納米顆粒的群體以及攜帶包含鈀的催化納米顆粒的支撐體納米顆粒的群體。攜帶復合顆粒的微米級支撐體顆??砂瑪y帶催化納米顆粒的支撐體納米顆粒,其中所述催化納米顆粒包含鉑/鈀合金,如2:1Pt/Pd比率(重量/重量)。在一些實施方案中,微米級載體顆粒是氧化鋁(alumina)(氧化鋁(aluminum oxide))顆粒,多個復合納米顆粒連接在所述氧化鋁顆粒上,所述復合納米顆粒包含支撐體納米顆粒和催化納米顆粒。在一個實施方案中,來自Grace Davison的MI-386氧化鋁粉末用作微米級氧化鋁顆粒。

在以下描述中,修補基面涂層組合物的組分的百分比就修補基面涂層組合物中存在的固體的量而言來提供,因為修補基面涂層組合物可以水性懸浮液或在一些實例中作為干燥粉末提供。催化劑層(或含催化劑層)是指在含催化劑修補基面涂層組合物已被施加至基底、干燥且煅燒之后的含催化劑修補基面涂層組合物。

先前描述的含沸石顆粒的修補基面涂層組合物和含沸石顆粒的層優(yōu)選不含、或在替代實施方案中基本上不含催化顆粒或鉑族金屬。優(yōu)選含催化劑的修補基面涂層組合物和層不含或基本上不含沸石。然而,在一些實施方案中,含催化劑的修補基面涂層組合物和催化劑層可包含一定量的沸石,如達到含催化劑的修補基面涂層組合物和含催化劑層中的總固體的約20%、約10%或約5%。

在一些實施方案中,含催化劑的修補基面涂層組合物還包含“間隔”或“填充劑”顆粒,其中間隔顆??梢允翘沾伞⒔饘傺趸锘蚪饘兕w粒。在一些實施方案中,間隔顆??梢允嵌趸琛⒀趸X、勃姆石或沸石顆?;蚯笆龅娜魏位旌衔?,如處于任何比例的勃姆石顆粒、二氧化硅顆粒和沸石顆粒。

在含催化劑的修補基面涂層組合物和催化劑層基本上不含沸石和PNA材料的一些實施方案中,含催化劑的修補基面涂層組合物包含二氧化硅顆粒、有或無BaO的氧化鋁/密封劑顆粒、勃姆石顆粒以及NNm顆粒、基本上由其組成或由其組成。在一些實施方案中,NNm顆粒占含催化劑的修補基面涂層組合物或含催化劑層中的NNm顆粒、勃姆石顆粒以及氧化鋁/密封劑和氧化鈰顆粒的組合的介于大約35重量%至大約95重量%之間。在一些實施方案中,NNm顆粒占含催化劑的修補基面涂層組合物或含催化劑層中的NNm顆粒、勃姆石顆粒以及氧化鋁/密封劑和二氧化鈰顆粒的組合的介于大約40重量%至大約92重量%之間。在一些實施方案中,NNm顆粒占含催化劑的修補基面涂層組合物或含催化劑層中的NNm顆粒、勃姆石顆粒以及氧化鋁/密封劑和二氧化鈰顆粒的組合的介于大約60重量%至大約95重量%之間。在一些實施方案中,NNm顆粒占含催化劑的修補基面涂層組合物或含催化劑層中的NNm顆粒、勃姆石顆粒以及氧化鋁/密封劑和二氧化鈰顆粒的組合的介于大約80重量%至大約95重量%之間。在一些實施方案中,NNm顆粒占含催化劑的修補基面涂層組合物或含催化劑層中的NNm顆粒、勃姆石顆粒以及氧化鋁/密封劑和二氧化鈰顆粒的組合的介于大約80重量%至大約92重量%之間。在一些實施方案中,NNm顆粒占含催化劑的修補基面涂層組合物或含催化劑層中的NNm顆粒、勃姆石顆粒以及氧化鋁/密封劑和二氧化鈰顆粒的組合的大約92重量%。

在一些實施方案中,NNmTM顆粒占NNm顆粒、勃姆石顆粒以及氧化鋁/密封劑和二氧化鈰顆粒的組合的介于大約35重量%至大約75重量%之間。在一些實施方案中,NNmTM顆粒占NNm顆粒、勃姆石顆粒以及氧化鋁/密封劑和二氧化鈰顆粒的組合的介于大約40重量%至大約60重量%之間。在一些實施方案中,NNmTM顆粒占NNm顆粒、勃姆石顆粒以及氧化鋁/密封劑和二氧化鈰顆粒的組合的介于大約45重量%至大約55重量%之間。在一些實施方案中,NNmTM顆粒占NNm顆粒、勃姆石顆粒以及氧化鋁/密封劑和二氧化鈰顆粒的組合的約50重量%。

在一些實施方案中,含催化劑的修補基面涂層組合物和催化劑層中的鉑族金屬的百分比在介于約0.25%至約4%、約0.5%至約4%、約0.5%至約3%、約1%至約3%、約1%至約2%、約1%至約1.5%、約1.5%至約3%、約1.5%至約2.5%、約1.5%至約2%、約2%至約3%、約2.5%至約3%或約2%至約2.5%的范圍內(nèi)。在一些實施方案中,含催化劑的修補基面涂層組合物和催化劑層中的鉑族金屬的百分比是約0.5%、約0.75%、約1%、約1.25%、約1.5%、約1.75%、約2%、約2.25%、約2.5%、約2.75%或約3%。在一些實施方案中,含催化劑的修補基面涂層組合物和催化劑層中的鉑族金屬的百分比是約2.3%。

在一些實施方案中,NNmTM顆粒占NNm顆粒、勃姆石顆粒以及氧化鋁/密封劑和二氧化鈰顆粒的組合的介于大約50重量%至大約95重量%之間。在一些實施方案中,NNmTM顆粒占NNm顆粒、勃姆石顆粒以及氧化鋁/密封劑和二氧化鈰顆粒的組合的介于大約60重量%至大約90重量%之間。在一些實施方案中,NNmTM顆粒占NNm顆粒、勃姆石顆粒以及氧化鋁/密封劑和二氧化鈰顆粒的組合的介于大約75重量%至大約85重量%之間。在一些實施方案中,NNmTM顆粒占NNm顆粒、勃姆石顆粒以及氧化鋁/密封劑和二氧化鈰顆粒的組合的約80重量%。在一些實施方案中,NNmTM顆粒中的催化活性顆粒是在NNmTM顆粒中在約0.3-2wt%負載下的銠。在一些實施方案中,NNmTM顆粒中的催化活性顆粒是在NNmTM顆粒中在約0.3-1wt%負載下的銠。在一些實施方案中,NNmTM顆粒中的催化活性顆粒是在NNmTM顆粒中在約0.3-0.5wt%負載下的銠。在一個實施方案中,NNmTM顆粒中的催化活性顆粒是在NNmTM顆粒中在約0.3wt%負載下的銠。在另一個實施方案中,NNmTM顆粒中的催化活性顆粒是在NNmTM顆粒中在約0.4wt%負載下的銠。還可使用先前描述的其他負載。

在一些實施方案中,二氧化硅顆粒占含催化劑的修補基面涂層組合物或含催化劑層中的NNm顆粒、勃姆石顆粒以及氧化鋁/密封劑和二氧化鈰顆粒的組合的大約20重量%或更少;或二氧化硅顆粒占含催化劑的修補基面涂層組合物或含催化劑層中的NNm顆粒、勃姆石顆粒以及氧化鋁/密封劑和二氧化鈰顆粒的組合的大約10重量%或更少;在其他實施方案中,二氧化硅顆粒占含催化劑的修補基面涂層組合物或含催化劑層中的NNm顆粒、勃姆石顆粒以及氧化鋁/密封劑和二氧化鈰顆粒的組合的大約5重量%或更少。在各種實施方案中,二氧化硅顆粒占含催化劑的修補基面涂層組合物或含催化劑層中的NNm顆粒、勃姆石顆粒以及氧化鋁/密封劑和二氧化鈰顆粒的組合的大約1重量%至大約20重量%、大約1重量%至大約10重量%、大約1重量%至大約5重量%、約20重量%、約10重量%、約5重量%或約1重量%。

在一些實施方案中,勃姆石顆粒占含催化劑的修補基面涂層組合物或含催化劑層中的NNm顆粒、勃姆石顆粒以及氧化鋁/密封劑和二氧化鈰顆粒的組合的大約2重量%至大約5重量%之間。在一些實施方案中,勃姆石顆粒占含催化劑的修補基面涂層組合物或含催化劑層中的NNm顆粒、勃姆石顆粒以及氧化鋁/密封劑和二氧化鈰顆粒的組合的大約3重量%。

在一些實施方案中,氧化鋁填充劑/密封劑顆粒占NNm顆粒、勃姆石顆粒以及氧化鋁/密封劑和二氧化鈰顆粒的組合的介于大約30重量%至大約70重量%之間。在一些實施方案中,氧化鋁填充劑/密封劑顆粒占NNm顆粒、勃姆石顆粒以及氧化鋁/密封劑和二氧化鈰顆粒的組合的介于大約40重量%至大約60重量%之間。在一些實施方案中,氧化鋁填充劑/密封劑顆粒占NNm顆粒、勃姆石顆粒以及氧化鋁/密封劑和二氧化鈰顆粒的組合的介于大約45重量%至大約55重量%之間。在一些實施方案中,氧化鋁填充劑/密封劑顆粒占NNm顆粒、勃姆石顆粒以及氧化鋁/密封劑和二氧化鈰顆粒的組合的約50重量%。氧化鋁填充劑/密封劑顆粒可以是多孔鑭穩(wěn)定化的氧化鋁,例如MI-386。在一些實施方案中,可代替氧化鋁顆粒的一些或全部使用不同的填充劑顆粒。

在一些實施方案中,氧化鋁填充劑/密封劑顆粒占NNm顆粒、勃姆石顆粒以及氧化鋁/密封劑和二氧化鈰顆粒的組合的介于大約5重量%至大約40重量%之間。在一些實施方案中,氧化鋁填充劑/密封劑顆粒占NNm顆粒、勃姆石顆粒以及氧化鋁/密封劑和二氧化鈰顆粒的組合的介于大約10重量%至大約30重量%之間。在一些實施方案中,氧化鋁填充劑/密封劑顆粒占NNm顆粒、勃姆石顆粒以及氧化鋁/密封劑和二氧化鈰顆粒的組合的介于大約15重量%至大約20重量%之間。在一些實施方案中,氧化鋁填充劑/密封劑顆粒占NNm顆粒、勃姆石顆粒以及氧化鋁/密封劑和二氧化鈰顆粒的組合的約17重量%。氧化鋁填充劑/密封劑顆??梢允嵌嗫阻|穩(wěn)定化的氧化鋁,例如MI-386。在一些實施方案中,可代替氧化鋁顆粒的一些或全部使用不同的填充劑顆粒。

在修補基面涂層中,0%至100%的氧化鋁填充劑/密封劑顆??梢允怯眉{米級BaO顆粒浸漬的氧化鋁、與微米級BaO顆粒混合的氧化鋁、或用納米級BaO顆粒浸漬的氧化鋁和與微米級BaO顆?;旌系难趸X兩者。在一些實施方案中,可代替非BaO浸漬的氧化鋁使用1wt%-100wt%、20wt%-80wt%、30wt%-60wt%微米級BaO。在一些實施方案中,常規(guī)MI-386與BaO浸漬的MI-386(用納米級BaO顆粒浸漬)的50:50混合物、MI-386與微米級BaO顆粒的50:50混合物、或用納米級BaO顆粒浸漬的和與微米級BaO顆粒混合的MI-386的混合物可用于修補基面涂層的這種組分。在一些實施方案中,氧化鋁可包含5%至30%納米BaO浸漬的氧化鋁和70%至95%非BaO浸漬的氧化鋁。在一些實施方案中,氧化鋁可包含5%至20%納米BaO浸漬的氧化鋁和80%至95%非BaO浸漬的氧化鋁。在一些實施方案中,氧化鋁可包含8%至16%納米BaO浸漬的氧化鋁和84%至92%非BaO浸漬的氧化鋁。在一個實施方案中,將12%或約12%納米BaO浸漬的氧化鋁與88%或約88%無浸漬的BaO的氧化鋁混合。在一個實施方案中,將15%或約15%納米BaO浸漬的氧化鋁與85%或約85%無浸漬的BaO的氧化鋁混合。

在一些實施方案中,氧化鋁可包含5%至30%微米級BaO和70%至95%非BaO浸漬的氧化鋁。在一些實施方案中,氧化鋁可包含5%至20%微米級BaO和80%至95%非BaO浸漬的氧化鋁。在一些實施方案中,氧化鋁可包含8%至16%微米級BaO和84%至92%非BaO浸漬的氧化鋁。在一個實施方案中,將12%或約12%微米級BaO與88%或約88%無浸漬的BaO的氧化鋁混合。在一個實施方案中,將15%或約15%微米級BaO與85%或約85%無浸漬的BaO的氧化鋁混合。

納米級BaO-氧化鋁比率,即浸漬到氧化鋁中的納米BaO的量的范圍(表述為重量百分比)包括1%-25%BaO與75%至99%氧化鋁微米支持體;3%-20%BaO與80%至97%氧化鋁微米支持體;5%-15%BaO與85%至95%氧化鋁微米支持體;以及約15%BaO至約85%氧化鋁微米支持體。在一個實施方案中,納米-BaO浸漬的氧化鋁包含15重量%或約15重量%納米BaO和85重量%或約85重量%氧化鋁。

在一些實施方案中,含催化劑的修補基面涂層組合物或含催化劑層還包含金屬氧化物顆粒,如上述金屬氧化物顆粒(例如,多孔金屬氧化物、氧化鋁、多孔氧化鋁等)。在一些實施方案中,這些金屬氧化物顆粒進一步占含催化劑的修補基面涂層組合物或含催化劑層中的微米顆粒上納米顆粒上納米顆粒、勃姆石顆粒、二氧化硅顆粒以及金屬氧化物顆粒的組合的達大約65重量%、達大約60重量%、達大約55重量%或達大約54重量%,如大約2重量%至大約54重量%。預期上文針對微米顆粒上納米顆粒上納米顆粒、勃姆石顆粒以及二氧化硅顆粒論述的濃度范圍可應用于那些材料與金屬氧化物顆粒的組合。

在其他實施方案中,含催化劑的修補基面涂層組合物或含催化劑層包含沸石顆粒、勃姆石顆粒和微米顆粒上納米顆粒上納米顆粒、基本上由其組成或由其組成。在一些實施方案中,微米顆粒上納米顆粒上納米顆粒占含催化劑的修補基面涂層組合物或含催化劑層中的微米顆粒上納米顆粒上納米顆粒、勃姆石顆粒和沸石顆粒的組合的介于大約35重量%至大約95重量%之間。在一些實施方案中,微米顆粒上納米顆粒上納米顆粒占含催化劑的修補基面涂層組合物或含催化劑層中的微米顆粒上納米顆粒上納米顆粒、勃姆石顆粒和沸石顆粒的組合的介于大約40重量%至大約92重量%之間。在一些實施方案中,微米顆粒上納米顆粒上納米顆粒占含催化劑的修補基面涂層組合物或含催化劑層中的微米顆粒上納米顆粒上納米顆粒、勃姆石顆粒和沸石顆粒的組合的介于大約60重量%至大約95重量%之間。在一些實施方案中,微米顆粒上納米顆粒上納米顆粒占含催化劑的修補基面涂層組合物或含催化劑層中的微米顆粒上納米顆粒上納米顆粒、勃姆石顆粒和沸石顆粒的組合的介于大約80重量%至大約95重量%之間。在一些實施方案中,微米顆粒上納米顆粒上納米顆粒占含催化劑的修補基面涂層組合物或含催化劑層中的微米顆粒上納米顆粒上納米顆粒、勃姆石顆粒和沸石顆粒的組合的介于大約80重量%至大約92重量%之間。在一些實施方案中,微米顆粒上納米顆粒上納米顆粒占含催化劑的修補基面涂層組合物或含催化劑層中的微米顆粒上納米顆粒上納米顆粒、勃姆石顆粒和沸石顆粒的組合的大約92重量%。在一些實施方案中,沸石顆粒占含催化劑的修補基面涂層組合物或含催化劑層中的微米顆粒上納米顆粒上納米顆粒、勃姆石顆粒和沸石顆粒的組合的少于大約20重量%、少于大約10重量%或少于大約5重量%。在一些實施方案中,沸石顆粒占含催化劑的修補基面涂層組合物或含催化劑層中的微米顆粒上納米顆粒上納米顆粒、勃姆石顆粒和沸石顆粒的組合的大約1重量%至大約5重量%,如約5重量%。在一些實施方案中,勃姆石顆粒占含催化劑的修補基面涂層組合物或含催化劑層中的微米顆粒上納米顆粒上納米顆粒、勃姆石顆粒和沸石顆粒的組合的大約2重量%至大約5重量%。在一些實施方案中,勃姆石顆粒占含催化劑的修補基面涂層組合物或含催化劑層中的微米顆粒上納米顆粒上納米顆粒、勃姆石顆粒和沸石顆粒的組合的大約3重量%。

在一些實施方案中,含催化劑的修補基面涂層組合物或含催化劑層還包含金屬氧化物顆粒,如上述金屬氧化物顆粒(例如,多孔金屬氧化物、氧化鋁、多孔氧化鋁等)。在一些實施方案中,這些金屬氧化物顆粒占含催化劑的修補基面涂層組合物或含催化劑層中的微米顆粒上納米顆粒上納米顆粒、勃姆石顆粒、沸石顆粒以及金屬氧化物顆粒的組合的大約0重量%至大約54重量%,如大約2重量%至大約54重量%。預期上文針對微米顆粒上納米顆粒上納米顆粒顆粒、勃姆石顆粒以及沸石顆粒論述的濃度范圍可應用于那些材料與金屬氧化物顆粒的組合。

在一些實施方案中,含催化劑的修補基面涂層組合物或含催化劑層還包含PNA材料。

在一些實施方案中,將含催化劑的修補基面涂層組合物與水和酸如乙酸混合,之后用所述含催化劑的修補基面涂層組合物涂覆基底,從而形成含催化劑的修補基面涂層組合物、水和酸的水性混合物。然后將含催化劑的修補基面涂層組合物、水和酸的這種水性混合物施加至基底(其中所述基底可能已經(jīng)或可能未施加有其他修補基面涂層)。在一些實施方案中,在將這種水性混合物施加至基底之前將所述水性混合物的pH調(diào)節(jié)至約2至約7的pH水平。在一些實施方案中,在將這種水性混合物施加至基底之前將所述水性混合物的pH調(diào)節(jié)至約4的pH水平。在一些實施方案中,通過與纖維素溶液、與玉米淀粉或與類似的增稠劑混合來調(diào)節(jié)水性修補基面涂層的粘度。在一些實施方案中,粘度被調(diào)節(jié)至介于約300cP至約1200cP之間的值。

在一些實施方案中,含催化劑的修補基面涂層組合物包含大約50g/l至大約250g/l、如大約50g/l至大約140g/l、大約70g/l至大約140g/l、大約90g/l至大約140g/l或大約110g/l至大約130g/l的厚度。在一些實施方案中,含催化劑的修補基面涂層組合物包含大約50g/l、大約60g/l、大約70g/l、大約80g/l、大約90g/l、大約100g/l、大約110g/l、大約120g/l、大約130g/l或大約140g/l的厚度。優(yōu)選地,含催化劑的修補基面涂層組合物包含大約120g/l的厚度。

PNA材料修補基面涂層組合物和PNA層

PNA材料可用于在內(nèi)燃機的冷起動期間儲存氮氧化物氣體。PNA材料可作為修補基面涂層的一部分施加至催化轉(zhuǎn)化器的基底。PNA材料在低溫發(fā)動機操作期間儲存氮氧化物氣體。在一些實施方案中,PNA材料修補基面涂層中的PNA材料可包含支撐體顆粒上的PGM;支撐體顆粒上的堿金屬氧化物或堿土金屬氧化物;支撐體顆粒上的堿金屬氧化物或堿土金屬氧化物和PGM;支撐體顆粒上的堿金屬氧化物或堿土金屬氧化物與各自在不同支撐體顆粒上的不同堿金屬氧化物或堿土金屬氧化物的處于任何比率的組合;支撐體顆粒上的堿金屬氧化物或堿土金屬氧化物與支撐體顆粒上的PGM的處于任何比率的組合;支撐體顆粒上的堿金屬氧化物或堿土金屬氧化物、各自在不同支撐體顆粒上的不同堿金屬氧化物或堿土金屬氧化物和支撐體顆粒上的PGM的處于任何比率的組合;支撐體顆粒上的堿金屬氧化物或堿土金屬氧化物和PGM與各自在不同支撐體顆粒上的相同或不同堿金屬氧化物或堿土金屬氧化物的處于任何比率的組合;支撐體顆粒上的堿金屬氧化物或堿土金屬氧化物和PGM與支撐體顆粒上的PGM的處于任何比率的組合;支撐體顆粒上的堿金屬氧化物或堿土金屬氧化物和PGM的組合;各自在不同支撐體顆粒上的相同或不同的堿金屬氧化物或堿土金屬氧化物;以及支撐體顆粒上的處于任何比率的PGM。此外,如上所述,可采用支撐體顆粒上的堿金屬氧化物和堿土金屬氧化物;支撐體顆粒上的PGM;以及支撐體顆粒上的堿金屬氧化物和堿土金屬氧化物和PGM的處于任何比率的各種其他組合。

在一些實施方案中,不同的PNA材料可能不在支撐體材料上混合。例如,如果使用氧化鈰支撐體上的氧化錳與氧化鈰支撐體上的氧化鎂的組合,則氧化錳被浸漬到氧化鈰支撐體材料上且擱置。單獨地,然后將氧化鎂浸漬到新鮮的氧化鈰支撐體材料上。氧化錳/氧化鈰和氧化鎂/氧化鈰然后以PNA材料的所需比率組合。

支撐體顆??砂鐗K狀耐高溫氧化物如氧化鋁或氧化鈰。氧化鈰的一個實例包括來自Rhodia的HSA5、HSA20或其混合物。氧化鈰顆??砂趸?。氧化鈰顆??砂|和/或氧化鑭。此外,氧化鈰顆??砂趸喓脱趸|兩者。氧化鈰顆粒還可包含氧化釔。因此,氧化鈰顆??砂趸?、鈰-鋯氧化物、鈰-鑭氧化物、鈰-釔氧化物、鈰-鋯-鑭氧化物、鈰-鋯-釔氧化物、鈰-鑭-釔氧化物、鈰-鋯-鑭-釔氧化物顆?;蚱浣M合。在一些實施方案中,納米級氧化鈰顆粒包含40-90wt%氧化鈰、5-60wt%氧化鋯、1-15wt%氧化鑭和/或1-10wt%氧化釔。在一個實施方案中,氧化鈰顆粒包含86wt%氧化鈰、10wt%氧化鋯和4wt%鑭和/或氧化鑭。在另一個實施方案中,氧化鈰顆粒包含40wt%氧化鈰、50wt%氧化鋯、5wt%氧化鑭和5wt%氧化釔。

支撐體顆??梢允俏⒚准壍暮?或納米級的。適合的微米級支撐體顆粒包括微米級氧化鈰顆粒,包括但不限于HSA5、HSA20或其混合物。在一些實施方案中,除了堿金屬氧化物或堿土金屬氧化物顆?;蚱浠旌衔锿?,支撐體顆粒還可包含PGM。PGM可包括釕、鉑、鈀或其混合物。堿金屬氧化物或堿土金屬氧化物顆??梢允羌{米級的或微米級的,如上文所述。在一些實施方案中,使用濕化學技術(shù)將PGM添加至微米級支撐體顆粒。在一些實施方案中,使用初步潤濕技術(shù)將PGM添加至微米級支撐體顆粒。在一些實施方案中,使用初步潤濕和/或濕化學技術(shù)將PGM添加至納米級支撐體顆粒。在一些實施方案中,通過上述基于等離子體的方法將PGM添加至支撐體顆粒以形成復合PNA納米顆粒。在一些實施方案中,將這些PNA復合納米顆粒添加至載體顆粒以形成NNm PNA顆?;虬裨谳d體顆粒內(nèi)以形成NNiM PNA顆粒。因此,支撐體顆粒上的PGM可包括上文所述的微米支撐體顆粒上的微PGM、微米支撐體顆粒上的納米-PGM、PNA納米顆粒上納米顆粒、PNA NNm顆粒、PNA NNiM顆?;騊NA混合NNm/濕化學顆粒。在一些實施方案中,堿金屬氧化物或堿土金屬氧化物顆粒和PGM在同一微米級支撐體顆粒上。在其他實施方案中,堿金屬氧化物或堿土金屬氧化物顆粒和PGM在不同的微米級支撐體顆粒上。

在一些實施方案中,PNA層和修補基面涂層組合物包含PNA材料和勃姆石顆粒、基本上由其組成或由其組成。可采用PNA材料和勃姆石顆粒的重量濃度的不同構(gòu)造。在以下描述中,修補基面涂層組合物的組分的百分比就修補基面涂層組合物中存在的固體的量而言來提供,因為修補基面涂層組合物可以水性懸浮液或在一些實例中作為干燥粉末提供。PNA層是指在PNA修補基面涂層組合物已被施加至基底、干燥且煅燒之后的PNA修補基面涂層組合物。

在一些實施方案中,PNA材料占PNA修補基面涂層組合物或PNA材料層中的PNA材料和勃姆石顆粒的組合的至少50重量%、多于約50重量%或約50重量%至約100重量%。在一些實施方案中,PNA材料占含PNA材料顆粒的修補基面涂層組合物或PNA材料層中的PNA材料和勃姆石顆粒的組合的大約60重量%至大約80重量%,例如大約65重量%至大約70重量%或大約70重量%至大約80重量%。在一些實施方案中,PNA材料占含PNA材料顆粒的修補基面涂層組合物或PNA材料層中的PNA材料和勃姆石顆粒的組合的大約90重量%至大約100重量%,例如大約90重量%至大約95重量%或大約95重量%至大約100重量%。在一些實施方案中,PNA材料占含PNA材料顆粒的修補基面涂層組合物或PNA材料層中的PNA材料和勃姆石顆粒的組合的大約95重量%至大約98重量%。

在一些實施方案中,PNA材料包含氧化鈰。在一些實施方案中,氧化鈰(其可包含氧化鋯、鑭、氧化鑭、氧化釔或其組合)占PNA修補基面涂層組合物或PNA材料層中的PNA材料和勃姆石顆粒的組合的大約57重量%至大約99重量%。在一些實施方案中,氧化鈰(其可包含氧化鋯、鑭、氧化鑭、氧化釔或其組合)占PNA修補基面涂層組合物或PNA材料層中的PNA材料和勃姆石顆粒的組合的大約59重量%至大約98重量%。在一些實施方案中,氧化鈰(其可包含氧化鋯、鑭、氧化鑭、氧化釔或其組合)占PNA修補基面涂層組合物或PNA材料層中的PNA材料和勃姆石顆粒的組合的大約85重量%至大約97重量%。在一些實施方案中,氧化鈰(其可包含氧化鋯、鑭、氧化鑭、氧化釔或其組合)占PNA修補基面涂層組合物或PNA材料層中的PNA材料和勃姆石顆粒的組合的大約85重量%至大約88重量%。在一些實施方案中,氧化鈰(其可包含氧化鋯、鑭、氧化鑭、氧化釔或其組合)占PNA修補基面涂層組合物或PNA材料層中的PNA材料和勃姆石顆粒的組合的大約90重量%至大約98重量%。在一些實施方案中,氧化鈰(其可包含氧化鋯、鑭、氧化鑭、氧化釔或其組合)占PNA修補基面涂層組合物或PNA材料層中的PNA材料和勃姆石顆粒的組合的大約93重量%至大約95重量%。

在一些實施方案中,勃姆石顆粒占含PNA材料的修補基面涂層組合物或PNA材料層中的PNA材料和勃姆石顆粒的組合的大約1重量%至大約10重量%。在一些實施方案中,勃姆石顆粒占含PNA材料的修補基面涂層組合物或PNA材料層中的PNA材料和勃姆石顆粒的組合的大約2重量%至大約5重量%。在一些實施方案中,勃姆石顆粒占含PNA材料的修補基面涂層組合物或PNA材料層中的PNA材料顆粒和勃姆石顆粒的組合的大約3重量%。

在一個實施方案中,鈀以在PNA修補基面涂層組合物或?qū)又惺褂玫难趸嫷牧康募s0.01%至約5%(按重量計)的量使用。(如上文所述,在所有實施方案中,氧化鈰可包含氧化鋯、鑭、氧化鑭、氧化釔或其組合)。在一個實施方案中,鈀以在PNA修補基面涂層組合物或?qū)又惺褂玫难趸嫷牧康募s0.5%至約3%(按重量計)的量使用。在一個實施方案中,鈀以在PNA修補基面涂層組合物或?qū)又惺褂玫难趸嫷牧康募s0.67%至約2.67%(按重量計)的量使用。在另一個實施方案中,在PNA修補基面涂層組合物或?qū)又惺褂玫难趸嫷牧渴羌s50g/L至約400g/L。在另一個實施方案中,在PNA修補基面涂層組合物或?qū)又惺褂玫难趸嫷牧渴羌s100g/L至約350g/L。在另一個實施方案中,在PNA修補基面涂層組合物或?qū)又惺褂玫难趸嫷牧渴羌s150g/L至約300g/L。在另一個實施方案中,在PNA修補基面涂層組合物或?qū)又惺褂玫难趸嫷牧渴谴笥诨虻扔诩s150g/L。在另一個實施方案中,Pd以在PNA修補基面涂層組合物或?qū)又惺褂玫难趸嫷牧康募s1.5%至約2.5%(按重量計)的量使用,并且所使用的氧化鈰的量是約100g/L至約200g/L。在另一個實施方案中,Pd以在PNA修補基面涂層組合物或?qū)又惺褂玫难趸嫷牧康募s0.5%至約1.5%(按重量計)的量使用,并且所使用的氧化鈰的量是約250g/L至約350g/L。在另一個實施方案中,Pd以在PNA修補基面涂層組合物或?qū)又惺褂玫难趸嫷牧康募s1%至約2%(按重量計)的量使用,并且所使用的氧化鈰的量是大于或等于約150g/L。在另一個實施方案中,Pd以在PNA修補基面涂層組合物或?qū)又惺褂玫难趸嫷牧康募s2%(按重量計)的量使用,并且所使用的氧化鈰的量是大于或等于約150g/L。在另一個實施方案中,Pd以在PNA修補基面涂層組合物或?qū)又惺褂玫难趸嫷牧康募s1%(按重量計)的量使用,并且所使用的氧化鈰的量是大于或等于約300g/L。在另一個實施方案中,Pd以約1g/L至約5g/L的量使用。在另一個實施方案中,Pd以約2g/L至約4g/L的量使用。在另一個實施方案中,Pd以約3g/L的量使用。在另一個實施方案中,Pd以約1g/L至約5g/L的量使用,并且在PNA修補基面涂層組合物或?qū)又惺褂玫难趸嫷牧渴羌s100g/L至約350g/L。在另一個實施方案中,Pd以約2g/L至約4g/L的量使用,并且在PNA修補基面涂層組合物或?qū)又惺褂玫难趸嫷牧渴羌s100g/L至約350g/L。在另一個實施方案中,Pd以約3g/L的量使用,并且在PNA修補基面涂層組合物或?qū)又惺褂玫难趸嫷牧渴羌s150g/L至約300g/L。在另一個實施方案中,Pd以約1g/L至約5g/L的量使用,并且在PNA修補基面涂層組合物或?qū)又惺褂玫难趸嫷牧渴谴笥诨虻扔诩s150g/L。在另一個實施方案中,Pd以約2g/L至約4g/L的量使用,并且在PNA修補基面涂層組合物或?qū)又惺褂玫难趸嫷牧渴谴笥诨虻扔诩s150g/L。在另一個實施方案中,Pd以約3g/L的量使用,并且在PNA修補基面涂層組合物或?qū)又惺褂玫难趸嫷牧渴谴笥诨虻扔诩s150g/L。PNA修補基面涂層組合物或?qū)涌砂ㄔ谳^大(較冷)發(fā)動機系統(tǒng)(例如,大于2.5升)中的Pd。

在一個實施方案中,釕以在PNA修補基面涂層組合物或?qū)又惺褂玫难趸嫷牧康募s0.01%至約15%(按重量計)的量使用。(如上文所述,在所有實施方案中,氧化鈰可包含氧化鋯、鑭、氧化鑭、氧化釔或其組合)。在一個實施方案中,釕以在PNA修補基面涂層組合物或?qū)又惺褂玫难趸嫷牧康募s0.5%至約12%(按重量計)的量使用。在一個實施方案中,釕以在PNA修補基面涂層組合物或?qū)又惺褂玫难趸嫷牧康募s1%至約10%(按重量計)的量使用。在另一個實施方案中,在PNA修補基面涂層組合物或?qū)又惺褂玫难趸嫷牧渴羌s50g/L至約400g/L。在另一個實施方案中,在PNA修補基面涂層組合物或?qū)又惺褂玫难趸嫷牧渴羌s100g/L至約350g/L。在另一個實施方案中,在PNA修補基面涂層組合物或?qū)又惺褂玫难趸嫷牧渴羌s150g/L至約300g/L。在另一個實施方案中,在PNA修補基面涂層組合物或?qū)又惺褂玫难趸嫷牧渴谴笥诨虻扔诩s150g/L。在另一個實施方案中,在PNA修補基面涂層組合物或?qū)又惺褂玫难趸嫷牧渴谴笥诨虻扔诩s300g/L。在另一個實施方案中,Ru以在PNA修補基面涂層組合物或?qū)又惺褂玫难趸嫷牧康募s3%至約4.5%(按重量計)的量使用,并且所使用的氧化鈰的量是約100g/L至約200g/L。在另一個實施方案中,Ru以在PNA修補基面涂層組合物或?qū)又惺褂玫难趸嫷牧康募s1%至約2.5%(按重量計)的量使用,并且所使用的氧化鈰的量是約250g/L至約350g/L。在另一個實施方案中,Ru以在PNA修補基面涂層組合物或?qū)又惺褂玫难趸嫷牧康募s1.67%至約4%(按重量計)的量使用,并且所使用的氧化鈰的量是大于或等于約150g/L。在另一個實施方案中,Ru以在PNA修補基面涂層組合物或?qū)又惺褂玫难趸嫷牧康募s1.67%至約4%(按重量計)的量使用,并且所使用的氧化鈰的量是大于或等于約300g/L。在另一個實施方案中,Ru以在PNA修補基面涂層組合物或?qū)又惺褂玫难趸嫷牧康募s3.33%至約4%(按重量計)的量使用,并且所使用的氧化鈰的量是大于或等于約150g/L。在另一個實施方案中,Ru以在PNA修補基面涂層組合物或?qū)又惺褂玫难趸嫷牧康募s1.67%至約2%(按重量計)的量使用,并且所使用的氧化鈰的量是大于或等于約300g/L。在另一個實施方案中,Ru以約1g/L至約20g/L的量使用。在另一個實施方案中,Ru以約3g/L至約15g/L的量使用。在另一個實施方案中,Ru以約4g/L至約8g/L的量使用。在另一個實施方案中,Ru以約5g/L至約6g/L的量使用。在另一個實施方案中,Ru以約1g/L至約20g/L的量使用,并且在PNA修補基面涂層組合物或?qū)又惺褂玫难趸嫷牧渴羌s100g/L至約350g/L。在另一個實施方案中,Ru以約3g/L至約15g/L的量使用,并且在PNA修補基面涂層組合物或?qū)又惺褂玫难趸嫷牧渴羌s100g/L至約350g/L。在另一個實施方案中,Ru以約4g/L至約8g/L的量使用,并且在PNA修補基面涂層組合物或?qū)又惺褂玫难趸嫷牧渴羌s100g/L至約350g/L。在另一個實施方案中,Ru以約5g/L至約6g/L的量使用,并且在PNA修補基面涂層組合物或?qū)又惺褂玫难趸嫷牧渴羌s150g/L至約350g/L。在另一個實施方案中,Ru以約1g/L至約20g/L的量使用,并且在PNA修補基面涂層組合物或?qū)又惺褂玫难趸嫷牧渴谴笥诨虻扔诩s150g/L。在另一個實施方案中,Ru以約3g/L至約15g/L的量使用,并且在PNA修補基面涂層組合物或?qū)又惺褂玫难趸嫷牧渴谴笥诨虻扔诩s150g/L。在另一個實施方案中,Ru以約4g/L至約8g/L的量使用,并且在PNA修補基面涂層組合物或?qū)又惺褂玫难趸嫷牧渴谴笥诨虻扔诩s150g/L。在另一個實施方案中,Ru以約5g/L至約6g/L的量使用,并且在PNA修補基面涂層組合物或?qū)又惺褂玫难趸嫷牧渴谴笥诨虻扔诩s150g/L。在另一個實施方案中,Ru以約1g/L至約20g/L的量使用,并且在PNA修補基面涂層組合物或?qū)又惺褂玫难趸嫷牧渴谴笥诨虻扔诩s300g/L。在另一個實施方案中,Ru以約3g/L至約15g/L的量使用,并且在PNA修補基面涂層組合物或?qū)又惺褂玫难趸嫷牧渴谴笥诨虻扔诩s300g/L。在另一個實施方案中,Ru以約4g/L至約8g/L的量使用,并且在PNA修補基面涂層組合物或?qū)又惺褂玫难趸嫷牧渴谴笥诨虻扔诩s300g/L。在另一個實施方案中,Ru以約5g/L至約6g/L的量使用,并且在PNA修補基面涂層組合物或?qū)又惺褂玫难趸嫷牧渴谴笥诨虻扔诩s300g/L。PNA修補基面涂層組合物或?qū)涌砂ㄔ谳^小(較熱)發(fā)動機系統(tǒng)(例如,小于2升)中的Ru。

在一個實施方案中,MgO以在修補基面涂層或?qū)又惺褂玫难趸嫷牧康募s1%至約20%(按重量計)的量使用。在一個實施方案中,MgO以在修補基面涂層或?qū)又惺褂玫难趸嫷牧康募s1%至約15%(按重量計)的量使用。在一個實施方案中,MgO以在修補基面涂層或?qū)又惺褂玫难趸嫷牧康募s1%至約10%(按重量計)的量使用。在另一個實施方案中,在修補基面涂層或?qū)又惺褂玫难趸嫷牧渴羌s50g/L至約450g/L。在另一個實施方案中,在修補基面涂層或?qū)又惺褂玫难趸嫷牧渴羌s100g/L至約400g/L。在另一個實施方案中,在修補基面涂層或?qū)又惺褂玫难趸嫷牧渴羌s150g/L至約350g/L。在另一個實施方案中,MgO以在修補基面涂層或?qū)又惺褂玫难趸嫷牧康募s2%至約8%(按重量計)的量使用,并且所使用的氧化鈰的量是約150g/L至約350g/L。在另一個實施方案中,MgO以在修補基面涂層或?qū)又惺褂玫难趸嫷牧康募s2%至約4%(按重量計)的量使用,并且所使用的氧化鈰的量是約250g/L至約350g/L。在另一個實施方案中,MgO以在修補基面涂層或?qū)又惺褂玫难趸嫷牧康募s6%至約8%(按重量計)的量使用,并且所使用的氧化鈰的量是約150g/L至約250g/L。在另一個實施方案中,MgO以在修補基面涂層或?qū)又惺褂玫难趸嫷牧康募s3%(按重量計)的量使用,并且所使用的氧化鈰的量是約350g/L。在另一個實施方案中,MgO以在修補基面涂層或?qū)又惺褂玫难趸嫷牧康募s7%(按重量計)的量使用,并且所使用的氧化鈰的量是約150g/L。在另一個實施方案中,MgO以約10.5g/L的量使用,并且在修補基面涂層或?qū)又惺褂玫难趸嫷牧渴羌s150g/L至約350g/L。

在一個實施方案中,Mn3O4以在修補基面涂層或?qū)又惺褂玫难趸嫷牧康募s1%至約30%(按重量計)的量使用。在一個實施方案中,Mn3O4以在修補基面涂層或?qū)又惺褂玫难趸嫷牧康募s1%至約25%(按重量計)的量使用。在一個實施方案中,Mn3O4以在修補基面涂層或?qū)又惺褂玫难趸嫷牧康募s1%至約20%(按重量計)的量使用。在另一個實施方案中,在修補基面涂層或?qū)又惺褂玫难趸嫷牧渴羌s50g/L至約450g/L。在另一個實施方案中,在修補基面涂層或?qū)又惺褂玫难趸嫷牧渴羌s100g/L至約400g/L。在另一個實施方案中,在修補基面涂層或?qū)又惺褂玫难趸嫷牧渴羌s150g/L至約350g/L。在另一個實施方案中,Mn3O4以在修補基面涂層或?qū)又惺褂玫难趸嫷牧康募s5%至約20%(按重量計)的量使用,并且所使用的氧化鈰的量是約150g/L至約350g/L。在另一個實施方案中,Mn3O4以在修補基面涂層或?qū)又惺褂玫难趸嫷牧康募s5%至約10%(按重量計)的量使用,并且所使用的氧化鈰的量是約250g/L至約350g/L。在另一個實施方案中,Mn3O4以在修補基面涂層或?qū)又惺褂玫难趸嫷牧康募s15%至約20%(按重量計)的量使用,并且所使用的氧化鈰的量是約150g/L至約250g/L。在另一個實施方案中,Mn3O4以在修補基面涂層或?qū)又惺褂玫难趸嫷牧康募s8%(按重量計)的量使用,并且所使用的氧化鈰的量是約350g/L。在另一個實施方案中,Mn3O4以在修補基面涂層或?qū)又惺褂玫难趸嫷牧康募s18.67%(按重量計)的量使用,并且所使用的氧化鈰的量是約150g/L。在另一個實施方案中,Mn3O4以約28g/L的量使用,并且在修補基面涂層或?qū)又惺褂玫难趸嫷牧渴羌s150g/L至約350g/L。

在一個實施方案中,氧化鈣以在修補基面涂層或?qū)又惺褂玫难趸嫷牧康募s1%至約20%(按重量計)的量使用。在一個實施方案中,氧化鈣以在修補基面涂層或?qū)又惺褂玫难趸嫷牧康募s1%至約15%(按重量計)的量使用。在一個實施方案中,氧化鈣以在修補基面涂層或?qū)又惺褂玫难趸嫷牧康募s1%至約10%(按重量計)的量使用。在另一個實施方案中,在修補基面涂層或?qū)又惺褂玫难趸嫷牧渴羌s50g/L至約450g/L。在另一個實施方案中,在修補基面涂層或?qū)又惺褂玫难趸嫷牧渴羌s100g/L至約400g/L。在另一個實施方案中,在修補基面涂層或?qū)又惺褂玫难趸嫷牧渴羌s150g/L至約350g/L。在另一個實施方案中,氧化鈣以在修補基面涂層或?qū)又惺褂玫难趸嫷牧康募s2%至約8%(按重量計)的量使用,并且所使用的氧化鈰的量是約150g/L至約350g/L。在另一個實施方案中,氧化鈣以在修補基面涂層或?qū)又惺褂玫难趸嫷牧康募s2%至約4%(按重量計)的量使用,并且在修補基面涂層或?qū)又惺褂玫难趸嫷牧渴羌s250g/L至約350g/L。在另一個實施方案中,氧化鈣以在修補基面涂層或?qū)又惺褂玫难趸嫷牧康募s6%至約8%(按重量計)的量使用,并且所使用的氧化鈰的量是約150g/L至約250g/L。在另一個實施方案中,氧化鈣以在修補基面涂層或?qū)又惺褂玫难趸嫷牧康募s3%(按重量計)的量使用,并且所使用的氧化鈰的量是約350g/L。在另一個實施方案中,氧化鈣以在修補基面涂層或?qū)又惺褂玫难趸嫷牧康募s7%(按重量計)的量使用,并且所使用的氧化鈰的量是約150g/L。在另一個實施方案中,氧化鈣以約10.5g/L的量使用,并且在修補基面涂層或?qū)又惺褂玫难趸嫷牧渴羌s150g/L至約350g/L。

在一個實施方案中,MgO以約10.5g/L的量使用,Mn3O4以約28g/L的量使用,氧化鈣以約10.5g/L的量使用,并且在修補基面涂層或?qū)又惺褂玫难趸嫷牧渴羌s150g/L至約350g/L。

在一個實施方案中,MgO以約10.5g/L的量使用,Mn3O4以約28g/L的量使用,氧化鈣以約10.5g/L的量使用,并且在修補基面涂層或?qū)又惺褂玫难趸嫷牧渴羌s150g/L至約350g/L。

在一些實施方案中,含PNA材料的修補基面涂層組合物或PNA材料不包含任何鉑族金屬。如上所述,六種鉑族金屬是釕、銠、鈀、鋨、銥和鉑。(PGM經(jīng)常被稱為催化劑金屬)。在一些實施方案中,含PNA材料的修補基面涂層組合物或PNA材料的特征在于基本上不存在任何鉑族金屬。在一些實施方案中,含PNA材料的修補基面涂層組合物或PNA材料層100%不含任何鉑族金屬。在一些實施方案中,含PNA材料的修補基面涂層組合物或PNA材料層大約100%不含任何鉑族金屬。在一些實施方案中,含PNA材料的修補基面涂層組合物或PNA材料層不包含任何催化顆粒。在一些實施方案中,含PNA材料顆粒的修補基面涂層組合物或PNA材料層的特征在于基本上不存在任何催化顆粒。在一些實施方案中,含PNA材料顆粒的修補基面涂層組合物或PNA材料層100%不含任何催化顆粒。在一些實施方案中,含PNA材料顆粒的修補基面涂層組合物或PNA材料層大約100%不含任何催化顆粒。

如上文所述,在其他實施方案中,PNA材料修補基面涂層可包含PGM。在一些實施方案中,PNA材料負載有約1g/L至約20g/L的PGM。在另一個實施方案中,PNA材料負載有約1g/L至約15g/L的PGM。在另一個實施方案中,PNA材料負載有約6.0g/L和更少的PGM。在另一個實施方案中,PNA材料負載有約5.0g/L和更少的PGM。在另一個實施方案中,PNA材料負載有約4.0g/L和更少的PGM。在另一個實施方案中,PNA材料負載有約3.0g/L和更少的PGM。在另一個實施方案中,PNA材料負載有約2g/L至約4g/L Pd。在另一個實施方案中,PNA材料負載有約3g/L Pd。在另一個實施方案中,PNA材料負載有約3g/L至約15g/L Ru。在另一個實施方案中,PNA材料負載有約5g/L至約6g/L Ru。

可使用上述濕化學技術(shù)將PGM添加至支撐體顆粒。還可使用上述初步潤濕技術(shù)將PGM添加至支撐體顆粒??墒褂蒙鲜龌诘入x子體的方法將PGM添加至支撐體顆粒。在一些實施方案中,PNA材料修補基面涂層包括用堿金屬氧化物或堿土金屬氧化物顆粒浸漬的支撐體顆粒和單獨的PGM顆粒,包括例如NNm或NNiM顆粒。在一些實施方案中,PGM NNm和NNiM顆粒的微尺寸顆??梢允怯脡A金屬氧化物或堿土金屬氧化物顆粒浸漬的微米級支撐體。在一些實施方案中,PGM NNm的微尺寸顆粒可用堿金屬氧化物或堿土金屬氧化物顆粒浸漬。在一個實施方案中,NNm顆粒是支撐在納米氧化鈰上的納米鉑族金屬,其中所述納米顆粒上納米顆粒被支撐在微米級氧化鈰上。在另一個實施方案中,NNiM顆粒是支撐在納米級氧化鈰上的納米級鉑族金屬。在一些實施方案中,鉑族金屬是Pt、Pd、Ru或其混合物。在一些實施方案中,堿金屬氧化物或堿土金屬氧化物顆粒和PGM在同一支撐體顆粒上。在其他實施方案中,堿金屬氧化物或堿土金屬氧化物顆粒和PGM在不同支撐體顆粒上。支撐體顆粒還可以是氧化鋁。

用作PNA修補基面涂層或?qū)拥慕M分的復合納米顆粒可通過如上所述的基于等離子體的方法來產(chǎn)生。

在一些實施方案中,支撐體顆??砂?:1至100:1鉑與鈀的混合物。在一些實施方案中,支撐體顆粒可包含2:1至75:1鉑與鈀的混合物。在一些實施方案中,支撐體顆粒可包含2:1至50:1鉑與鈀的混合物。在一些實施方案中,支撐體顆??砂?:1至25:1鉑與鈀的混合物。在一些實施方案中,支撐體顆??砂?:1至15:1鉑與鈀的混合物。在一些實施方案中,支撐體顆??砂?:1至10:1鉑與鈀的混合物。在一些實施方案中,支撐體顆??砂?:1鉑與鈀或大約2:1鉑與鈀的混合物。在一些實施方案中,支撐體顆??砂?:1至20:1鉑與鈀的混合物。在一些實施方案中,支撐體顆??砂?:1至15:1鉑與鈀的混合物。在一些實施方案中,支撐體顆??砂?:1至12:1鉑與鈀的混合物。在一些實施方案中,支撐體顆??砂?0:1鉑與鈀或大約10:1鉑與鈀的混合物。在一些實施方案中,支撐體顆??砂?:1至8:1鉑與鈀的混合物。在一些實施方案中,支撐體顆粒可包含3:1至5:1鉑與鈀的混合物。在一些實施方案中,支撐體顆??砂?:1鉑與鈀或大約4:1鉑與鈀的混合物。

在一些實施方案中,含PNA材料的修補基面涂層組合物或PNA材料層可包含沸石。

在一些實施方案中,將含PNA材料的修補基面涂層組合物與水和酸如乙酸混合,之后用所述含PNA材料的修補基面涂層組合物涂覆基底,從而形成含PNA材料的修補基面涂層組合物、水和酸的水性混合物。然后可將含PNA材料的修補基面涂層組合物、水和酸的這種水性混合物施加至基底(其中所述基底可能已經(jīng)或可能未施加有其他修補基面涂層)。在一些實施方案中,可在將這種水性混合物施加至基底之前將所述水性混合物的pH調(diào)節(jié)至約2至約7的pH水平。在一些實施方案中,可在將這種水性混合物施加至基底之前將所述水性混合物的pH調(diào)節(jié)至約4的pH水平。

所述修補基面涂層可包括對廢氣活性較低或惰性的材料。所述材料可并入作為反應性催化劑的支撐體或以提供金屬的表面積。在一些實施方案中,含催化劑的修補基面涂層組合物還包含“間隔”或“填充劑”顆粒,其中間隔顆??梢允抢缣沾伞⒔饘傺趸锘蚪饘兕w粒。在一些實施方案中,間隔顆??梢允遣肥?/p>

PNA材料/沸石修補基面涂層組合物和PNA/沸石層

PNA材料和沸石顆??勺鳛橥恍扪a基面涂層的一部分施加至催化轉(zhuǎn)化器的基底。PNA材料和沸石顆粒兩者均可用于在內(nèi)燃機的冷起動期間捕集有害氣體。

在一些實施方案中,PNA材料和沸石顆粒層(P/Z層)以及修補基面涂層組合物包含PNA材料、沸石顆粒、勃姆石顆粒和金屬氧化物顆粒、基本上由其組成或由其組成。金屬氧化物顆粒優(yōu)選地是多孔的。金屬氧化物顆??梢允茄趸X顆粒(例如,來自Grace Davison的MI-386等)或氧化鈰顆粒。氧化鋁顆??梢允嵌嗫椎?。可采用PNA材料、沸石顆粒、勃姆石顆粒和金屬氧化物顆粒的重量濃度的不同構(gòu)造。在以下描述中,修補基面涂層組合物的組分的百分比就修補基面涂層組合物中存在的固體的量而言來提供,因為修補基面涂層組合物可以水性懸浮液或在一些實例中作為干燥粉末提供。P/Z層是指在P/Z修補基面涂層組合物已被施加至基底、干燥且煅燒之后的P/Z修補基面涂層組合物。

在一些實施方案中,PNA材料和沸石顆粒占P/Z修補基面涂層組合物或P/Z1層中的PNA材料、沸石顆粒、勃姆石顆粒和金屬氧化物顆粒的組合的至少50重量%、多于約50重量%或約50重量%至約100重量%。在一些實施方案中,PNA材料和沸石顆粒占含P/Z的修補基面涂層組合物或P/Z層中的PNA材料、沸石顆粒、勃姆石顆粒和金屬氧化物顆粒的組合的大約60重量%至大約80重量%,例如大約65重量%至大約70重量%或大約70重量%至大約80重量%。

在一些實施方案中,勃姆石顆粒占含P/Z的修補基面涂層組合物或P/Z層中的PNA材料、沸石顆粒、勃姆石顆粒和金屬氧化物顆粒的組合的大約1重量%至大約10重量%。在一些實施方案中,勃姆石顆粒占含P/Z的修補基面涂層組合物或P/Z層中的PNA材料、沸石顆粒、勃姆石顆粒和金屬氧化物顆粒的組合的大約2重量%至大約5重量%。在一些實施方案中,勃姆石顆粒占含P/Z的修補基面涂層組合物或P/Z層中的PNA材料、沸石顆粒、勃姆石顆粒和金屬氧化物顆粒的組合的大約3重量%。

在一個實施方案中,鈀以在PNA修補基面涂層組合物或?qū)又惺褂玫难趸嫷牧康募s0.01%至約5%(按重量計)的量使用。(如上文所述,在所有實施方案中,氧化鈰可包含氧化鋯、鑭、氧化鑭、氧化釔或其組合)。在一個實施方案中,鈀以在PNA修補基面涂層組合物或?qū)又惺褂玫难趸嫷牧康募s0.5%至約3%(按重量計)的量使用。在一個實施方案中,鈀以在PNA修補基面涂層組合物或?qū)又惺褂玫难趸嫷牧康募s0.67%至約2.67%(按重量計)的量使用。在另一個實施方案中,在PNA修補基面涂層組合物或?qū)又惺褂玫难趸嫷牧渴羌s50g/L至約400g/L。在另一個實施方案中,在PNA修補基面涂層組合物或?qū)又惺褂玫难趸嫷牧渴羌s100g/L至約350g/L。在另一個實施方案中,在PNA修補基面涂層組合物或?qū)又惺褂玫难趸嫷牧渴羌s150g/L至約300g/L。在另一個實施方案中,在PNA修補基面涂層組合物或?qū)又惺褂玫难趸嫷牧渴谴笥诨虻扔诩s150g/L。在另一個實施方案中,Pd以在PNA修補基面涂層組合物或?qū)又惺褂玫难趸嫷牧康募s1.5%至約2.5%(按重量計)的量使用,并且所使用的氧化鈰的量是約100g/L至約200g/L。在另一個實施方案中,Pd以在PNA修補基面涂層組合物或?qū)又惺褂玫难趸嫷牧康募s0.5%至約1.5%(按重量計)的量使用,并且所使用的氧化鈰的量是約250g/L至約350g/L。在另一個實施方案中,Pd以在PNA修補基面涂層組合物或?qū)又惺褂玫难趸嫷牧康募s1%至約2%(按重量計)的量使用,并且所使用的氧化鈰的量是大于或等于約150g/L。在另一個實施方案中,Pd以在PNA修補基面涂層組合物或?qū)又惺褂玫难趸嫷牧康募s2%(按重量計)的量使用,并且所使用的氧化鈰的量是大于或等于約150g/L。在另一個實施方案中,Pd以在PNA修補基面涂層組合物或?qū)又惺褂玫难趸嫷牧康募s1%(按重量計)的量使用,并且所使用的氧化鈰的量是大于或等于約300g/L。在另一個實施方案中,Pd以約1g/L至約5g/L的量使用。在另一個實施方案中,Pd以約2g/L至約4g/L的量使用。在另一個實施方案中,Pd以約3g/L的量使用。在另一個實施方案中,Pd以約1g/L至約5g/L的量使用,并且在PNA修補基面涂層組合物或?qū)又惺褂玫难趸嫷牧渴羌s100g/L至約350g/L。在另一個實施方案中,Pd以約2g/L至約4g/L的量使用,并且在PNA修補基面涂層組合物或?qū)又惺褂玫难趸嫷牧渴羌s100g/L至約350g/L。在另一個實施方案中,Pd以約3g/L的量使用,并且在PNA修補基面涂層組合物或?qū)又惺褂玫难趸嫷牧渴羌s150g/L至約300g/L。在另一個實施方案中,Pd以約1g/L至約5g/L的量使用,并且在PNA修補基面涂層組合物或?qū)又惺褂玫难趸嫷牧渴谴笥诨虻扔诩s150g/L。在另一個實施方案中,Pd以約2g/L至約4g/L的量使用,并且在PNA修補基面涂層組合物或?qū)又惺褂玫难趸嫷牧渴谴笥诨虻扔诩s150g/L。在另一個實施方案中,Pd以約3g/L的量使用,并且在PNA修補基面涂層組合物或?qū)又惺褂玫难趸嫷牧渴谴笥诨虻扔诩s150g/L。PNA修補基面涂層組合物或?qū)涌砂ㄔ谳^大(較冷)發(fā)動機系統(tǒng)(例如,大于2.5升)中的Pd。

在一個實施方案中,釕以在PNA修補基面涂層組合物或?qū)又惺褂玫难趸嫷牧康募s0.01%至約15%(按重量計)的量使用。(如上文所述,在所有實施方案中,氧化鈰可包含氧化鋯、鑭、氧化鑭、氧化釔或其組合)。在一個實施方案中,釕以在PNA修補基面涂層組合物或?qū)又惺褂玫难趸嫷牧康募s0.5%至約12%(按重量計)的量使用。在一個實施方案中,釕以在PNA修補基面涂層組合物或?qū)又惺褂玫难趸嫷牧康募s1%至約10%(按重量計)的量使用。在另一個實施方案中,在PNA修補基面涂層組合物或?qū)又惺褂玫难趸嫷牧渴羌s50g/L至約400g/L。在另一個實施方案中,在PNA修補基面涂層組合物或?qū)又惺褂玫难趸嫷牧渴羌s100g/L至約350g/L。在另一個實施方案中,在PNA修補基面涂層組合物或?qū)又惺褂玫难趸嫷牧渴羌s150g/L至約300g/L。在另一個實施方案中,在PNA修補基面涂層組合物或?qū)又惺褂玫难趸嫷牧渴谴笥诨虻扔诩s150g/L。在另一個實施方案中,在PNA修補基面涂層組合物或?qū)又惺褂玫难趸嫷牧渴谴笥诨虻扔诩s300g/L。在另一個實施方案中,Ru以在PNA修補基面涂層組合物或?qū)又惺褂玫难趸嫷牧康募s3%至約4.5%(按重量計)的量使用,并且所使用的氧化鈰的量是約100g/L至約200g/L。在另一個實施方案中,Ru以在PNA修補基面涂層組合物或?qū)又惺褂玫难趸嫷牧康募s1%至約2.5%(按重量計)的量使用,并且所使用的氧化鈰的量是約250g/L至約350g/L。在另一個實施方案中,Ru以在PNA修補基面涂層組合物或?qū)又惺褂玫难趸嫷牧康募s1.67%至約4%(按重量計)的量使用,并且所使用的氧化鈰的量是大于或等于約150g/L。在另一個實施方案中,Ru以在PNA修補基面涂層組合物或?qū)又惺褂玫难趸嫷牧康募s1.67%至約4%(按重量計)的量使用,并且所使用的氧化鈰的量是大于或等于約300g/L。在另一個實施方案中,Ru以在PNA修補基面涂層組合物或?qū)又惺褂玫难趸嫷牧康募s3.33%至約4%(按重量計)的量使用,并且所使用的氧化鈰的量是大于或等于約150g/L。在另一個實施方案中,Ru以在PNA修補基面涂層組合物或?qū)又惺褂玫难趸嫷牧康募s1.67%至約2%(按重量計)的量使用,并且所使用的氧化鈰的量是大于或等于約300g/L。在另一個實施方案中,Ru以約1g/L至約20g/L的量使用。在另一個實施方案中,Ru以約3g/L至約15g/L的量使用。在另一個實施方案中,Ru以約4g/L至約8g/L的量使用。在另一個實施方案中,Ru以約5g/L至約6g/L的量使用。在另一個實施方案中,Ru以約1g/L至約20g/L的量使用,并且在PNA修補基面涂層組合物或?qū)又惺褂玫难趸嫷牧渴羌s100g/L至約350g/L。在另一個實施方案中,Ru以約3g/L至約15g/L的量使用,并且在PNA修補基面涂層組合物或?qū)又惺褂玫难趸嫷牧渴羌s100g/L至約350g/L。在另一個實施方案中,Ru以約4g/L至約8g/L的量使用,并且在PNA修補基面涂層組合物或?qū)又惺褂玫难趸嫷牧渴羌s100g/L至約350g/L。在另一個實施方案中,Ru以約5g/L至約6g/L的量使用,并且在PNA修補基面涂層組合物或?qū)又惺褂玫难趸嫷牧渴羌s150g/L至約350g/L。在另一個實施方案中,Ru以約1g/L至約20g/L的量使用,并且在PNA修補基面涂層組合物或?qū)又惺褂玫难趸嫷牧渴谴笥诨虻扔诩s150g/L。在另一個實施方案中,Ru以約3g/L至約15g/L的量使用,并且在PNA修補基面涂層組合物或?qū)又惺褂玫难趸嫷牧渴谴笥诨虻扔诩s150g/L。在另一個實施方案中,Ru以約4g/L至約8g/L的量使用,并且在PNA修補基面涂層組合物或?qū)又惺褂玫难趸嫷牧渴谴笥诨虻扔诩s150g/L。在另一個實施方案中,Ru以約5g/L至約6g/L的量使用,并且在PNA修補基面涂層組合物或?qū)又惺褂玫难趸嫷牧渴谴笥诨虻扔诩s150g/L。在另一個實施方案中,Ru以約1g/L至約20g/L的量使用,并且在PNA修補基面涂層組合物或?qū)又惺褂玫难趸嫷牧渴谴笥诨虻扔诩s300g/L。在另一個實施方案中,Ru以約3g/L至約15g/L的量使用,并且在PNA修補基面涂層組合物或?qū)又惺褂玫难趸嫷牧渴谴笥诨虻扔诩s300g/L。在另一個實施方案中,Ru以約4g/L至約8g/L的量使用,并且在PNA修補基面涂層組合物或?qū)又惺褂玫难趸嫷牧渴谴笥诨虻扔诩s300g/L。在另一個實施方案中,Ru以約5g/L至約6g/L的量使用,并且在PNA修補基面涂層組合物或?qū)又惺褂玫难趸嫷牧渴谴笥诨虻扔诩s300g/L。PNA修補基面涂層組合物或?qū)涌砂ㄔ谳^小(較熱)發(fā)動機系統(tǒng)(例如,小于2升)中的Ru。

在一個實施方案中,MgO以在修補基面涂層或?qū)又惺褂玫难趸嫷牧康募s1%至約20%(按重量計)的量使用。在一個實施方案中,MgO以在修補基面涂層或?qū)又惺褂玫难趸嫷牧康募s1%至約15%(按重量計)的量使用。在一個實施方案中,MgO以在修補基面涂層或?qū)又惺褂玫难趸嫷牧康募s1%至約10%(按重量計)的量使用。在另一個實施方案中,在修補基面涂層或?qū)又惺褂玫难趸嫷牧渴羌s50g/L至約450g/L。在另一個實施方案中,在修補基面涂層或?qū)又惺褂玫难趸嫷牧渴羌s100g/L至約400g/L。在另一個實施方案中,在修補基面涂層或?qū)又惺褂玫难趸嫷牧渴羌s150g/L至約350g/L。在另一個實施方案中,MgO以在修補基面涂層或?qū)又惺褂玫难趸嫷牧康募s2%至約8%(按重量計)的量使用,并且所使用的氧化鈰的量是約150g/L至約350g/L。在另一個實施方案中,MgO以在修補基面涂層或?qū)又惺褂玫难趸嫷牧康募s2%至約4%(按重量計)的量使用,并且所使用的氧化鈰的量是約250g/L至約350g/L。在另一個實施方案中,MgO以在修補基面涂層或?qū)又惺褂玫难趸嫷牧康募s6%至約8%(按重量計)的量使用,并且所使用的氧化鈰的量是約150g/L至約250g/L。在另一個實施方案中,MgO以在修補基面涂層或?qū)又惺褂玫难趸嫷牧康募s3%(按重量計)的量使用,并且所使用的氧化鈰的量是約350g/L。在另一個實施方案中,MgO以在修補基面涂層或?qū)又惺褂玫难趸嫷牧康募s7%(按重量計)的量使用,并且所使用的氧化鈰的量是約150g/L。在另一個實施方案中,MgO以約10.5g/L的量使用,并且在修補基面涂層或?qū)又惺褂玫难趸嫷牧渴羌s150g/L至約350g/L。

在一個實施方案中,Mn3O4以在修補基面涂層或?qū)又惺褂玫难趸嫷牧康募s1%至約30%(按重量計)的量使用。在一個實施方案中,Mn3O4以在修補基面涂層或?qū)又惺褂玫难趸嫷牧康募s1%至約25%(按重量計)的量使用。在一個實施方案中,Mn3O4以在修補基面涂層或?qū)又惺褂玫难趸嫷牧康募s1%至約20%(按重量計)的量使用。在另一個實施方案中,在修補基面涂層或?qū)又惺褂玫难趸嫷牧渴羌s50g/L至約450g/L。在另一個實施方案中,在修補基面涂層或?qū)又惺褂玫难趸嫷牧渴羌s100g/L至約400g/L。在另一個實施方案中,在修補基面涂層或?qū)又惺褂玫难趸嫷牧渴羌s150g/L至約350g/L。在另一個實施方案中,Mn3O4以在修補基面涂層或?qū)又惺褂玫难趸嫷牧康募s5%至約20%(按重量計)的量使用,并且所使用的氧化鈰的量是約150g/L至約350g/L。在另一個實施方案中,Mn3O4以在修補基面涂層或?qū)又惺褂玫难趸嫷牧康募s5%至約10%(按重量計)的量使用,并且所使用的氧化鈰的量是約250g/L至約350g/L。在另一個實施方案中,Mn3O4以在修補基面涂層或?qū)又惺褂玫难趸嫷牧康募s15%至約20%(按重量計)的量使用,并且所使用的氧化鈰的量是約150g/L至約250g/L。在另一個實施方案中,Mn3O4以在修補基面涂層或?qū)又惺褂玫难趸嫷牧康募s8%(按重量計)的量使用,并且所使用的氧化鈰的量是約350g/L。在另一個實施方案中,Mn3O4以在修補基面涂層或?qū)又惺褂玫难趸嫷牧康募s18.67%(按重量計)的量使用,并且所使用的氧化鈰的量是約150g/L。在另一個實施方案中,Mn3O4以約28g/L的量使用,并且在修補基面涂層或?qū)又惺褂玫难趸嫷牧渴羌s150g/L至約350g/L。

在一個實施方案中,氧化鈣以在修補基面涂層或?qū)又惺褂玫难趸嫷牧康募s1%至約20%(按重量計)的量使用。在一個實施方案中,氧化鈣以在修補基面涂層或?qū)又惺褂玫难趸嫷牧康募s1%至約15%(按重量計)的量使用。在一個實施方案中,氧化鈣以在修補基面涂層或?qū)又惺褂玫难趸嫷牧康募s1%至約10%(按重量計)的量使用。在另一個實施方案中,在修補基面涂層或?qū)又惺褂玫难趸嫷牧渴羌s50g/L至約450g/L。在另一個實施方案中,在修補基面涂層或?qū)又惺褂玫难趸嫷牧渴羌s100g/L至約400g/L。在另一個實施方案中,在修補基面涂層或?qū)又惺褂玫难趸嫷牧渴羌s150g/L至約350g/L。在另一個實施方案中,氧化鈣以在修補基面涂層或?qū)又惺褂玫难趸嫷牧康募s2%至約8%(按重量計)的量使用,并且所使用的氧化鈰的量是約150g/L至約350g/L。在另一個實施方案中,氧化鈣以在修補基面涂層或?qū)又惺褂玫难趸嫷牧康募s2%至約4%(按重量計)的量使用,并且在修補基面涂層或?qū)又惺褂玫难趸嫷牧渴羌s250g/L至約350g/L。在另一個實施方案中,氧化鈣以在修補基面涂層或?qū)又惺褂玫难趸嫷牧康募s6%至約8%(按重量計)的量使用,并且所使用的氧化鈰的量是約150g/L至約250g/L。在另一個實施方案中,氧化鈣以在修補基面涂層或?qū)又惺褂玫难趸嫷牧康募s3%(按重量計)的量使用,并且所使用的氧化鈰的量是約350g/L。在另一個實施方案中,氧化鈣以在修補基面涂層或?qū)又惺褂玫难趸嫷牧康募s7%(按重量計)的量使用,并且所使用的氧化鈰的量是約150g/L。在另一個實施方案中,氧化鈣以約10.5g/L的量使用,并且在修補基面涂層或?qū)又惺褂玫难趸嫷牧渴羌s150g/L至約350g/L。

在一個實施方案中,MgO以約10.5g/L的量使用,Mn3O4以約28g/L的量使用,氧化鈣以約10.5g/L的量使用,并且在修補基面涂層或?qū)又惺褂玫难趸嫷牧渴羌s150g/L至約350g/L。

在一些實施方案中,金屬氧化物顆粒占含P/Z的修補基面涂層組合物或P/Z層中的PNA材料顆粒、沸石顆粒、金屬氧化物顆粒和勃姆石顆粒的混合物的大約15重量%至大約38重量%,例如大約15重量%至大約30重量%、大約17重量%至大約23重量%或大約17重量%至大約22重量%。在一些實施方案中,金屬氧化物顆粒占含P/Z的修補基面涂層組合物或P/Z層中的PNA材料、沸石顆粒、金屬氧化物顆粒和勃姆石顆粒的混合物的大約15重量%至大約23重量%。在一些實施方案中,金屬氧化物顆粒占含P/Z的修補基面涂層組合物或P/Z層中的PNA材料、沸石顆粒、金屬氧化物顆粒和勃姆石顆粒的混合物的大約25重量%至大約35重量%。在一些實施方案中,含P/Z的修補基面涂層組合物或P/Z層包含約3%勃姆石顆粒、約67%PNA材料和沸石顆粒以及約30%多孔氧化鋁顆粒。

在一些實施方案中,含P/Z的修補基面涂層組合物或P/Z不包含任何鉑族金屬。如上所述,六種鉑族金屬是釕、銠、鈀、鋨、銥和鉑。在一些實施方案中,含P/Z的修補基面涂層組合物或P/Z的特征在于基本上不存在任何鉑族金屬。在一些實施方案中,含P/Z的修補基面涂層組合物或P/Z層100%不含任何鉑族金屬。在一些實施方案中,含P/Z的修補基面涂層組合物或P/Z層大約100%不含任何鉑族金屬。在一些實施方案中,含P/Z的修補基面涂層組合物或P/Z層不包含任何催化顆粒。在一些實施方案中,含P/Z顆粒的修補基面涂層組合物或P/Z層的特征在于基本上不存在任何催化顆粒。在一些實施方案中,含P/Z的修補基面涂層組合物或P/Z層100%不含任何催化顆粒。在一些實施方案中,含P/Z的修補基面涂層組合物或P/Z層大約100%不含任何催化顆粒。

在其他實施方案中,P/Z修補基面涂層可包含PGM。在一些實施方案中,PNA材料負載有約1g/L至約20g/L的PGM。在另一個實施方案中,PNA材料負載有約1g/L至約15g/L的PGM。在另一個實施方案中,PNA材料負載有約6.0g/L和更少的PGM。在另一個實施方案中,PNA材料負載有約5.0g/L和更少的PGM。在另一個實施方案中,PNA材料負載有約4.0g/L和更少的PGM。在另一個實施方案中,PNA材料負載有約3.0g/L和更少的PGM。在另一個實施方案中,PNA材料負載有約2g/L至約4g/L Pd。在另一個實施方案中,PNA材料負載有約3g/L Pd。在另一個實施方案中,PNA材料負載有約3g/L至約15g/L Ru。在另一個實施方案中,PNA材料負載有約5g/L至約6g/L Ru。

可使用上述濕化學技術(shù)將PGM添加至支撐體顆粒。還可使用上述初步潤濕技術(shù)將PGM添加至支撐體顆粒??墒褂蒙鲜龌诘入x子體的方法將PGM添加至支撐體顆粒。在一些實施方案中,PNA材料修補基面涂層包括用堿金屬氧化物或堿土金屬氧化物顆粒浸漬的支撐體顆粒和單獨的PGM顆粒,包括例如NNm或NNiM顆粒。在一些實施方案中,PGM NNm和NNiM顆粒的微尺寸顆粒可以是用堿金屬氧化物或堿土金屬氧化物顆粒浸漬的微米級支撐體。在一些實施方案中,PGM NNm的微尺寸顆??捎脡A金屬氧化物或堿土金屬氧化物顆粒浸漬。在一個實施方案中,NNm顆粒是支撐在納米氧化鈰上的納米鉑族金屬,其中所述納米顆粒上納米顆粒被支撐在微米級氧化鈰上。在另一個實施方案中,NNiM顆粒是支撐在納米級氧化鈰上的納米級鉑族金屬。在一些實施方案中,鉑族金屬是Pt、Pd、Ru或其混合物。在一些實施方案中,堿金屬氧化物或堿土金屬氧化物顆粒和PGM在同一支撐體顆粒上。在其他實施方案中,堿金屬氧化物或堿土金屬氧化物顆粒和PGM在不同支撐體顆粒上。支撐體顆粒還可以是氧化鋁。

用作P/Z修補基面涂層或?qū)拥慕M分的復合納米顆??赏ㄟ^如上所述的基于等離子體的方法來產(chǎn)生。

在一些實施方案中,支撐體顆??砂?:1至100:1鉑與鈀的混合物。在一些實施方案中,支撐體顆粒可包含2:1至75:1鉑與鈀的混合物。在一些實施方案中,支撐體顆??砂?:1至50:1鉑與鈀的混合物。在一些實施方案中,支撐體顆粒可包含2:1至25:1鉑與鈀的混合物。在一些實施方案中,支撐體顆??砂?:1至15:1鉑與鈀的混合物。在一些實施方案中,支撐體顆??砂?:1至10:1鉑與鈀的混合物。在一些實施方案中,支撐體顆粒可包含2:1鉑與鈀或大約2:1鉑與鈀的混合物。在一些實施方案中,支撐體顆??砂?:1至20:1鉑與鈀的混合物。在一些實施方案中,支撐體顆??砂?:1至15:1鉑與鈀的混合物。在一些實施方案中,支撐體顆??砂?:1至12:1鉑與鈀的混合物。在一些實施方案中,支撐體顆??砂?0:1鉑與鈀或大約10:1鉑與鈀的混合物。在一些實施方案中,支撐體顆粒可包含2:1至8:1鉑與鈀的混合物。在一些實施方案中,支撐體顆??砂?:1至5:1鉑與鈀的混合物。在一些實施方案中,支撐體顆??砂?:1鉑與鈀或大約4:1鉑與鈀的混合物。

在一些實施方案中,含P/Z的修補基面涂層組合物或P/Z層可包含約2重量%至約5重量%勃姆石顆粒、約60重量%至約80重量%PNA材料和沸石顆粒以及剩余多孔氧化鋁顆粒(即,約15重量%至約38重量%)。在一個實施方案中,含P/Z的修補基面涂層組合物或P/Z層包含約2重量%至約5重量%勃姆石顆粒、約75重量%至約80重量%PNA材料和沸石顆粒以及剩余多孔氧化鋁顆粒(即,約15重量%至約23重量%)。在另一個實施方案中,含P/Z的修補基面涂層組合物或P/Z1層包含約2重量%至約5重量%勃姆石顆粒、約65重量%至約70重量%PNA材料和沸石顆粒以及剩余多孔氧化鋁顆粒(即,約25重量%至約33重量%)。在一些實施方案中,含P/Z的修補基面涂層組合物或P/Z層包含約3%勃姆石顆粒、約67%PNA材料和沸石顆粒以及約30%多孔氧化鋁顆粒。在一些實施方案中,含P/Z的修補基面涂層組合物或P/Z層不包含任何催化材料。在一些實施方案中,含P/Z的修補基面涂層組合物或P/Z層不包含任何鉑族金屬。

在一些實施方案中,將含P/Z的修補基面涂層組合物與水和酸如乙酸混合,之后用所述含P/Z的修補基面涂層組合物涂覆基底,從而形成含P/Z的修補基面涂層組合物、水和酸的水性混合物。然后可將含P/Z的修補基面涂層組合物、水和酸的這種水性混合物施加至基底(其中所述基底可能已經(jīng)或可能未施加有其他修補基面涂層)。在一些實施方案中,可在將這種水性混合物施加至基底之前將所述水性混合物的pH調(diào)節(jié)至約2至約7的pH水平。在一些實施方案中,可在將這種水性混合物施加至基底之前將所述水性混合物的pH調(diào)節(jié)至約4的pH水平。

所述修補基面涂層可包括對廢氣活性較低或惰性的材料。所述材料可并入作為反應性催化劑的支撐體或以提供金屬的表面積。在一些實施方案中,含催化劑的修補基面涂層組合物還包含“間隔”或“填充劑”顆粒,其中間隔顆粒可以是例如陶瓷、金屬氧化物或金屬顆粒。在一些實施方案中,間隔顆??梢允遣肥?/p>

PNA材料/沸石/催化活性修補基面涂層組合物和PNA/沸石/催化劑層

PNA材料、沸石顆粒和催化活性材料可作為同一修補基面涂層的一部分施加至催化轉(zhuǎn)化器的基底,從而消除對于過量修補基面涂層的需要。PNA材料和沸石顆粒兩者可用于在內(nèi)燃機的冷起動期間捕集有害氣體,并且催化活性顆粒可在有害顆粒從沸石和PNA材料釋放時還原且氧化所述有害顆粒。

在一些實施方案中,PNA材料和沸石顆粒層(P/Z層)以及修補基面涂層組合物包含PNA材料、沸石顆粒、勃姆石顆粒、金屬氧化物顆粒、二氧化硅顆粒、有或無BaO的氧化鋁/密封劑顆粒以及NNm顆粒、基本上由其組成或由其組成。沸石顆粒、PNA材料和催化活性顆粒的組合物可以是以上所述的那些中的任一種。

催化轉(zhuǎn)化器和產(chǎn)生催化轉(zhuǎn)化器的方法

在一些實施方案中,本公開提供催化轉(zhuǎn)化器,所述催化轉(zhuǎn)化器可包括本文所述的任何修補基面涂層和修補基面涂層構(gòu)造。所述催化轉(zhuǎn)化器適用于多種應用,如用于柴油車或汽油車,如用于輕型柴油車或汽油車。

圖1示出根據(jù)一些實施方案的催化轉(zhuǎn)化器。催化活性材料包括于修補基面涂層組合物中,所述修補基面涂層組合物被涂覆到基底上以形成帶涂覆的基底。帶涂覆的基底114被封閉在絕緣材料112內(nèi),所述絕緣材料進而被封閉在金屬容器110(例如,不銹鋼的金屬容器)中。描繪了隔熱罩108和氣體傳感器(例如,氧氣傳感器)106。所述催化轉(zhuǎn)化器可通過凸緣104和118固定至車輛的排氣系統(tǒng)。包括烴類、一氧化碳和氮氧化物的粗排放物的廢氣在102處進入催化轉(zhuǎn)化器。隨著粗排放物穿過催化轉(zhuǎn)化器,它們與帶涂覆的基底上的催化活性材料反應,從而產(chǎn)生在120處離開的水、二氧化碳和氮的尾管排放物。圖1A是帶涂覆的基底114的一部分的放大視圖,其示出所述帶涂覆的基底的蜂巢狀結(jié)構(gòu)。如下文所述的帶涂覆的基底可并入用于車輛排放物控制系統(tǒng)的催化轉(zhuǎn)化器中。

圖2和3示出形成用于催化轉(zhuǎn)化器中的帶涂覆的基底的各種方法。本文公開的含催化劑的修補基面涂層、含沸石顆粒的修補基面涂層以及含PNA材料的修補基面涂層中的任一種均可用于這些說明性方法中。此外,本文公開的任何角填充修補基面涂層可用于任何說明性方法中。此外,多個層或修補基面涂層可以任何順序添加至基底或從基底移除。

圖2是示出根據(jù)本公開的實施方案的PNA系統(tǒng)制備方法200的流程圖。所述PNA系統(tǒng)包括在基底上的單獨修補基面涂層中的催化活性顆粒、沸石和PNA材料。

PNA系統(tǒng)制備方法200可從步驟202開始。在步驟204,制備催化劑。在步驟206,制備含有所述催化劑的第一修補基面涂層。在步驟208,制備沸石顆粒。在步驟210,制備含有所述沸石的第二修補基面涂層。在步驟212,制備含有NOx吸附劑的支撐體顆粒。在步驟214,制備含有所述含NOx吸附劑的支撐體顆粒的第三修補基面涂層。在步驟216,將第一修補基面涂層、第二或第三修補基面涂層施加至基底。在步驟218,干燥基底。這類干燥方法的實例包括但不限于熱干燥方法或快速干燥方法。在步驟220,煅燒修補基面涂層覆蓋的基底。預期煅燒過程的長度和溫度可取決于特定實施方案中的組分的特征而變化。在步驟222,將剩余兩個修補基面涂層中的一個施加在所述基底上。在步驟224,干燥所述基底。這類干燥方法的實例包括但不限于熱干燥方法或快速干燥方法。在步驟226,煅燒修補基面涂層覆蓋的基底。預期煅燒過程的長度和溫度可取決于特定實施方案中的組分的特征而變化。在步驟228,將最后剩余的修補基面涂層施加在所述基底上。在步驟230,干燥所述基底。在步驟232,煅燒具有包含于單獨層中的催化活性顆粒、沸石顆粒和用NOx儲存材料浸漬的支撐體顆粒的修補基面涂層覆蓋的基底。預期煅燒過程的長度和溫度可取決于特定實施方案中的組分的特征而變化。方法200在步驟234結(jié)束。在煅燒過程期間形成的氧化物-氧化物鍵牢牢地保持納米顆粒,以使得避免納米顆粒在高溫下移動且遭遇并彼此反應的可能性。

方法200可容易地修改來根據(jù)需要在任何所示的步驟之前或之后施加另外的修補基面涂層。優(yōu)選地,干燥過程和煅燒過程在每個涂覆步驟之間進行。

圖3是示出根據(jù)本公開的實施方案的PNA系統(tǒng)制備方法300的流程圖。所述PNA系統(tǒng)包括在基底上的修補基面涂層中的催化活性顆粒以及包含于單獨的單個修補基面涂層中的沸石和PNA材料。

PNA系統(tǒng)制備方法300可從步驟302開始。在步驟304,制備催化劑。在步驟306,制備含有所述催化劑的第一修補基面涂層。在步驟308,制備沸石。在步驟310,制備含有NOx吸附劑的支撐體顆粒。在步驟312,制備含有所述沸石和用于NOx吸附/儲存的支撐體顆粒的第二修補基面涂層。在步驟314,將第一修補基面涂層或第二修補基面涂層施加至基底。在步驟316,干燥所述基底。這類干燥方法的實例包括但不限于熱干燥方法或快速干燥方法。在步驟318,煅燒修補基面涂層覆蓋的基底。預期煅燒過程的長度和溫度可取決于特定實施方案中的組分的特征而變化。在步驟320,將另一修補基面涂層施加在所述基底上。在步驟322,干燥所述基底。這類干燥方法的實例包括但不限于熱干燥方法或快速干燥方法。在步驟324,煅燒具有催化活性顆粒以及包含于同一層中的沸石顆粒和用NOx儲存材料浸漬的支撐體顆粒的修補基面涂層覆蓋的基底。預期煅燒過程的長度和溫度可取決于特定實施方案中的組分的特征而變化。方法300在步驟326結(jié)束。在煅燒過程期間形成的氧化物-氧化物鍵牢牢地保持納米顆粒,以使得避免納米顆粒在高溫下移動且遭遇并彼此反應的可能性。

方法300可容易地修改來根據(jù)需要在任何所示的步驟之前或之后施加另外的修補基面涂層。優(yōu)選地,干燥過程和煅燒過程在每個涂覆步驟之間進行。

此外,PNA系統(tǒng)可包括包含于基底上的單個修補基面涂層中的催化活性顆粒、沸石和PNA材料。

圖4示出以S-F-C-P-Z構(gòu)造涂覆的無另外修補基面涂層的帶涂覆的基底中的單個矩形通道400。所述基底通道的壁410已涂覆有角填充修補基面涂層420,然后是含催化劑的修補基面涂層430,然后是含PNA材料的修補基面涂層440,然后是含沸石顆粒的修補基面涂層450。當帶涂覆的基底用于作為排放控制系統(tǒng)的一部分的催化轉(zhuǎn)化器中時,廢氣穿過所述通道的管腔460。

排氣系統(tǒng)、車輛和排放性能

用于未燃燒的烴類、一氧化碳和氮氧化物污染物的排放標準已由各級政府設定并且必須被老式車輛以及新型車輛滿足。為了滿足這類標準,含有PNA系統(tǒng)的催化轉(zhuǎn)化器被定位在內(nèi)燃機的廢氣管線中。PNA系統(tǒng)首先儲存氮氧化物,然后將氮氧化物還原成氮。

在一些實施方案中,如本文公開的帶涂覆的基底以被配置為接收來自內(nèi)燃機的廢氣的位置容納在催化轉(zhuǎn)化器中,如在內(nèi)燃機的排氣系統(tǒng)中。催化轉(zhuǎn)化器可用于來自柴油或汽油發(fā)動機,如輕型柴油或汽油發(fā)動機的排氣。催化轉(zhuǎn)化器可安裝在含有柴油或汽油發(fā)動機,如輕型柴油或汽油發(fā)動機的車輛上。催化轉(zhuǎn)化器甚至可安裝在含有汽油發(fā)動機的車輛上。

將帶涂覆的基底置于外殼中,如圖1中所示的外殼,所述外殼進而可被置于內(nèi)燃機的排氣系統(tǒng)(還稱為排氣處理系統(tǒng))中。內(nèi)燃機可以是柴油或汽油發(fā)動機,如輕型柴油或汽油發(fā)動機,如輕型柴油或汽油車的發(fā)動機。內(nèi)燃機的排氣系統(tǒng)接收來自發(fā)動機的廢氣,通常接收至排氣歧管中,并且將廢氣輸送至排氣處理系統(tǒng)。催化轉(zhuǎn)化器形成排氣系統(tǒng)的一部分并且通常稱為柴油氧化催化劑(DOC)。DOC的一個實例可在美國專利申請13/589,024、14/340,351和14/521,295以及美國專利號8,679,433中找到,所述專利特此以引用的方式整體并入。排氣系統(tǒng)還可包括柴油微粒過濾器(DPF)和/或選擇性催化還原單元(SCR單元)和/或貧燃NOx捕集器(LNT);按從發(fā)動機接收排氣的順序的典型布置是DOC-DPF和DOC-DPF-SCR或在LNT系統(tǒng)中。排氣系統(tǒng)還可包括其他部件,如氧氣傳感器、HEGO(加熱式廢氣氧)傳感器、UEGO(通用廢氣氧)傳感器、用于其他氣體的傳感器以及溫度傳感器。排氣系統(tǒng)還可以包括控制器,如發(fā)動機控制單元(ECU)、微處理器或發(fā)動機管理計算機,所述控制器可調(diào)節(jié)車輛中的各種參數(shù)(燃料流率、燃料/空氣比、燃料噴射、發(fā)動機正時、氣門正時等)以便優(yōu)化到達排氣處理系統(tǒng)的廢氣的組分,以便管理釋放到環(huán)境中的排放物。

“處理”廢氣如來自汽油或柴油或汽油發(fā)動機的排氣是指使廢氣在釋放到環(huán)境中之前行進穿過排氣系統(tǒng)(排氣處理系統(tǒng))。

美國環(huán)境保護署將“輕型柴油車”(“LDDV”)定義為除了柴油公交車以外的柴油動力的機動車輛,所述車輛具有8,500磅或更小的車輛總重額定值并且主要被設計用于運輸人或財物。在歐洲,“輕型柴油或汽油發(fā)動機”一直被視為在3.5公噸或更小(7,716磅或更小)的車輛中使用的發(fā)動機(參見歐盟指令1992/21EC和1995/48EC)。在一些實施方案中,輕型柴油車是重約8,500磅或更小或約7,700磅或更小的柴油車,并且輕型柴油發(fā)動機是在輕型柴油車中使用的發(fā)動機。

當用于催化轉(zhuǎn)化器中時,本文公開的帶涂覆的基底可提供優(yōu)于其他催化轉(zhuǎn)化器的顯著改進。帶涂覆的基底中的PNA材料或PNA材料和沸石在廢氣仍然冷時充當廢氣的中間儲存裝置。不合需要的氣體(包括但不限于烴類、一氧化碳和氮氧化物或NOx)在冷起動階段期間在催化劑尚未具有活性時吸附至PNA材料或PNA和沸石(NOx吸附至PNA材料),并且隨后在催化劑達到足以有效分解所述氣體的溫度(即,起燃溫度)時釋放。本文所述的帶涂覆的基底、催化轉(zhuǎn)化器和排氣處理系統(tǒng)適用于采用LNT、SCR或其他NSC系統(tǒng)的任何車輛。

在一些實施方案中,采用本文公開的帶涂覆的基底的催化轉(zhuǎn)化器和排氣處理系統(tǒng)展示3400mg/英里或更低的CO排放物和400mg/英里或更低的NOx排放物;3400mg/英里或更低的CO排放物和200mg/英里或更低的NOx排放物;或1700mg/英里或更低的CO排放物和200mg/英里或更低的NOx排放物。所公開的用作催化轉(zhuǎn)化器基底的帶涂覆的基底可用于排放系統(tǒng)中以滿足或超過這些標準。在一些實施方案中,帶涂覆的基底用于呈構(gòu)造DOC-DPF或DOC-DPF-SCR的催化轉(zhuǎn)化器(柴油氧化催化劑)中或用于LNT系統(tǒng)中以滿足或超過這些標準。

歐洲的排放物限制總結(jié)于URL europa.eu/legislation_summaries/environment/air_pollution/l28186_en.htm。自2009年9月生效的歐5排放物標準規(guī)定500mg/km的CO排放物、180mg/km的NOx排放物和230mg/km的HC(烴)+NOx排放物的限制。自2014年9月計劃實施的歐6排放物標準規(guī)定500mg/km的CO排放物、80mg/km的NOx排放物和170mg/km的HC(烴)+NOx排放物的限制。所公開的催化轉(zhuǎn)化器基底可用于排放系統(tǒng)中以滿足或超過這些標準。在一些實施方案中,帶涂覆的基底用于呈構(gòu)造DOC-DPF或DOC-DPF-SCR的催化轉(zhuǎn)化器(柴油氧化催化劑)中或用于LNT系統(tǒng)中以滿足或超過這些標準。

在一些實施方案中,用本公開的帶涂覆的基底制成的負載有4.0g/L PGM或更少的催化轉(zhuǎn)化器展示比用濕化學方法制成且具有相同或類似PGM負載的催化轉(zhuǎn)化器低至少5℃的一氧化碳起燃溫度。在一些實施方案中,用本公開的帶涂覆的基底制成的負載有4.0g/LPGM或更少的催化轉(zhuǎn)化器展示比用濕化學方法制成且具有相同或類似PGM負載的催化轉(zhuǎn)化器低至少10℃的一氧化碳起燃溫度。在一些實施方案中,用本公開的帶涂覆的基底制成的負載有4.0g/L PGM或更少的催化轉(zhuǎn)化器展示比用濕化學方法制成且具有相同或類似PGM負載的催化轉(zhuǎn)化器低至少15℃的一氧化碳起燃溫度。在一些實施方案中,用本公開的帶涂覆的基底制成的催化轉(zhuǎn)化器在約50,000km、約50,000英里、約75,000km、約75,000英里、約100,000km、約100,000英里、約125,000km、約125,000英里、約150,000km或約150,000英里操作(對于用本公開的帶涂覆的基底制成的催化轉(zhuǎn)化器和對比催化轉(zhuǎn)化器兩者而言)之后展示任何前述性能標準。

在一些實施方案中,用本公開的帶涂覆的基底制成的負載有4.0g/L PGM或更少的催化轉(zhuǎn)化器展示比用濕化學方法制成且具有相同或類似PGM負載的催化轉(zhuǎn)化器低至少5℃的烴起燃溫度。在一些實施方案中,用本公開的帶涂覆的基底制成的負載有4.0g/L PGM或更少的催化轉(zhuǎn)化器展示比用濕化學方法制成且具有相同或類似PGM負載的催化轉(zhuǎn)化器低至少10℃的烴起燃溫度。在一些實施方案中,用本公開的帶涂覆的基底制成的負載有4.0g/L PGM或更少的催化轉(zhuǎn)化器展示比用濕化學方法制成且具有相同或類似PGM負載的催化轉(zhuǎn)化器低至少15℃的烴起燃溫度。在一些實施方案中,用本公開的帶涂覆的基底制成的催化轉(zhuǎn)化器在約50,000km、約50,000英里、約75,000km、約75,000英里、約100,000km、約100,000英里、約125,000km、約125,000英里、約150,000km或約150,000英里操作(對于用本公開的帶涂覆的基底制成的催化轉(zhuǎn)化器和對比催化轉(zhuǎn)化器兩者而言)之后展示任何前述性能標準。

在一些實施方案中,用本公開的帶涂覆的基底制成的負載有4.0g/L PGM或更少的催化轉(zhuǎn)化器展示比用濕化學方法制成且具有相同或類似PGM負載的催化轉(zhuǎn)化器低至少5℃的氮氧化物起燃溫度。在一些實施方案中,用本公開的帶涂覆的基底制成的負載有4.0g/LPGM或更少的催化轉(zhuǎn)化器展示比用濕化學方法制成且具有相同或類似PGM負載的催化轉(zhuǎn)化器低至少10℃的氮氧化物起燃溫度。在一些實施方案中,用本公開的帶涂覆的基底制成的負載有4.0g/L PGM或更少的催化轉(zhuǎn)化器展示比用濕化學方法制成且具有相同或類似PGM負載的催化轉(zhuǎn)化器低至少15℃的氮氧化物起燃溫度。在一些實施方案中,用本公開的帶涂覆的基底制成的催化轉(zhuǎn)化器在約50,000km、約50,000英里、約75,000km、約75,000英里、約100,000km、約100,000英里、約125,000km、約125,000英里、約150,000km或約150,000英里操作(對于用本公開的帶涂覆的基底制成的催化轉(zhuǎn)化器和對比催化轉(zhuǎn)化器兩者而言)之后展示任何前述性能標準。

在一些實施方案中,用本公開的帶涂覆的基底制成的負載有3.0g/L PGM或更少的催化轉(zhuǎn)化器展示比用濕化學方法制成且具有相同或類似PGM負載的催化轉(zhuǎn)化器低至少5℃的一氧化碳起燃溫度。在一些實施方案中,用本公開的帶涂覆的基底制成的負載有3.0g/LPGM或更少的催化轉(zhuǎn)化器展示比用濕化學方法制成且具有相同或類似PGM負載的催化轉(zhuǎn)化器低至少10℃的一氧化碳起燃溫度。在一些實施方案中,用本公開的帶涂覆的基底制成的負載有3.0g/L PGM或更少的催化轉(zhuǎn)化器展示比用濕化學方法制成且具有相同或類似PGM負載的催化轉(zhuǎn)化器低至少15℃的一氧化碳起燃溫度。在一些實施方案中,用本公開的帶涂覆的基底制成的催化轉(zhuǎn)化器在約50,000km、約50,000英里、約75,000km、約75,000英里、約100,000km、約100,000英里、約125,000km、約125,000英里、約150,000km或約150,000英里操作(對于用本公開的帶涂覆的基底制成的催化轉(zhuǎn)化器和對比催化轉(zhuǎn)化器兩者而言)之后展示任何前述性能標準。

在一些實施方案中,用本公開的帶涂覆的基底制成的負載有3.0g/L PGM或更少的催化轉(zhuǎn)化器展示比用濕化學方法制成且具有相同或類似PGM負載的催化轉(zhuǎn)化器低至少5℃的烴起燃溫度。在一些實施方案中,用本公開的帶涂覆的基底制成的負載有3.0g/L PGM或更少的催化轉(zhuǎn)化器展示比用濕化學方法制成且具有相同或類似PGM負載的催化轉(zhuǎn)化器低至少10℃的烴起燃溫度。在一些實施方案中,用本公開的帶涂覆的基底制成的負載有3.0g/L PGM或更少的催化轉(zhuǎn)化器展示比用濕化學方法制成且具有相同或類似PGM負載的催化轉(zhuǎn)化器低至少15℃的烴起燃溫度。在一些實施方案中,用本公開的帶涂覆的基底制成的催化轉(zhuǎn)化器在約50,000km、約50,000英里、約75,000km、約75,000英里、約100,000km、約100,000英里、約125,000km、約125,000英里、約150,000km或約150,000英里操作(對于用本公開的帶涂覆的基底制成的催化轉(zhuǎn)化器和對比催化轉(zhuǎn)化器兩者而言)之后展示任何前述性能標準。

在一些實施方案中,用本公開的帶涂覆的基底制成的負載有3.0g/L PGM或更少的催化轉(zhuǎn)化器展示比用濕化學方法制成且具有相同或類似PGM負載的催化轉(zhuǎn)化器低至少5℃的氮氧化物起燃溫度。在一些實施方案中,用本公開的帶涂覆的基底制成的負載有3.0g/LPGM或更少的催化轉(zhuǎn)化器展示比用濕化學方法制成且具有相同或類似PGM負載的催化轉(zhuǎn)化器低至少10℃的氮氧化物起燃溫度。在一些實施方案中,用本公開的帶涂覆的基底制成的負載有3.0g/L PGM或更少的催化轉(zhuǎn)化器展示比用濕化學方法制成且具有相同或類似PGM負載的催化轉(zhuǎn)化器低至少15℃的氮氧化物起燃溫度。在一些實施方案中,用本公開的帶涂覆的基底制成的催化轉(zhuǎn)化器在約50,000km、約50,000英里、約75,000km、約75,000英里、約100,000km、約100,000英里、約125,000km、約125,000英里、約150,000km或約150,000英里操作(對于用本公開的帶涂覆的基底制成的催化轉(zhuǎn)化器和對比催化轉(zhuǎn)化器兩者而言)之后展示任何前述性能標準。

在一些實施方案中,用本公開的帶涂覆的基底制成的負載有2.0g/L PGM或更少的催化轉(zhuǎn)化器展示比用濕化學方法制成且具有相同或類似PGM負載的催化轉(zhuǎn)化器低至少5℃的一氧化碳起燃溫度。在一些實施方案中,用本公開的帶涂覆的基底制成的負載有2.0g/LPGM或更少的催化轉(zhuǎn)化器展示比用濕化學方法制成且具有相同或類似PGM負載的催化轉(zhuǎn)化器低至少10℃的一氧化碳起燃溫度。在一些實施方案中,用本公開的帶涂覆的基底制成的負載有2.0g/L PGM或更少的催化轉(zhuǎn)化器展示比用濕化學方法制成且具有相同或類似PGM負載的催化轉(zhuǎn)化器低至少15℃的一氧化碳起燃溫度。在一些實施方案中,用本公開的帶涂覆的基底制成的催化轉(zhuǎn)化器在約50,000km、約50,000英里、約75,000km、約75,000英里、約100,000km、約100,000英里、約125,000km、約125,000英里、約150,000km或約150,000英里操作(對于用本公開的帶涂覆的基底制成的催化轉(zhuǎn)化器和對比催化轉(zhuǎn)化器兩者而言)之后展示任何前述性能標準。

在一些實施方案中,用本公開的帶涂覆的基底制成的負載有2.0g/L PGM或更少的催化轉(zhuǎn)化器展示比用濕化學方法制成且具有相同或類似PGM負載的催化轉(zhuǎn)化器低至少5℃的烴起燃溫度。在一些實施方案中,用本公開的帶涂覆的基底制成的負載有2.0g/L PGM或更少的催化轉(zhuǎn)化器展示比用濕化學方法制成且具有相同或類似PGM負載的催化轉(zhuǎn)化器低至少10℃的烴起燃溫度。在一些實施方案中,用本公開的帶涂覆的基底制成的負載有2.0g/L PGM或更少的催化轉(zhuǎn)化器展示比用濕化學方法制成且具有相同或類似PGM負載的催化轉(zhuǎn)化器低至少15℃的烴起燃溫度。在一些實施方案中,用本公開的帶涂覆的基底制成的催化轉(zhuǎn)化器在約50,000km、約50,000英里、約75,000km、約75,000英里、約100,000km、約100,000英里、約125,000km、約125,000英里、約150,000km或約150,000英里操作(對于用本公開的帶涂覆的基底制成的催化轉(zhuǎn)化器和對比催化轉(zhuǎn)化器兩者而言)之后展示任何前述性能標準。

在一些實施方案中,用本公開的帶涂覆的基底制成的負載有2.0g/L PGM或更少的催化轉(zhuǎn)化器展示比用濕化學方法制成且具有相同或類似PGM負載的催化轉(zhuǎn)化器低至少5℃的氮氧化物起燃溫度。在一些實施方案中,用本公開的帶涂覆的基底制成的負載有2.0g/L PGM或更少的催化轉(zhuǎn)化器展示比用濕化學方法制成且具有相同或類似PGM負載的催化轉(zhuǎn)化器低至少10℃的氮氧化物起燃溫度。在一些實施方案中,用本公開的帶涂覆的基底制成的負載有2.0g/L PGM或更少的催化轉(zhuǎn)化器展示比用濕化學方法制成且具有相同或類似PGM負載的催化轉(zhuǎn)化器低至少15℃的氮氧化物起燃溫度。在一些實施方案中,用本公開的帶涂覆的基底制成的催化轉(zhuǎn)化器在約50,000km、約50,000英里、約75,000km、約75,000英里、約100,000km、約100,000英里、約125,000km、約125,000英里、約150,000km或約150,000英里操作(對于用本公開的帶涂覆的基底制成的催化轉(zhuǎn)化器和對比催化轉(zhuǎn)化器兩者而言)之后展示任何前述性能標準。

在一些實施方案中,用本公開的帶涂覆的基底制成的催化轉(zhuǎn)化器展示在用濕化學方法制成的催化轉(zhuǎn)化器的一氧化碳起燃溫度的±3℃內(nèi)的一氧化碳起燃溫度,同時用帶涂覆的基底制成的催化轉(zhuǎn)化器比用濕化學方法制成的催化轉(zhuǎn)化器采用少至少約30%、少達約30%、少至少約40%、少達約40%、少至少約50%或少達約50%催化劑。在一些實施方案中,用本公開的帶涂覆的基底制成的催化轉(zhuǎn)化器在約50,000km、約50,000英里、約75,000km、約75,000英里、約100,000km、約100,000英里、約125,000km、約125,000英里、約150,000km或約150,000英里操作(對于用本公開的帶涂覆的基底制成的催化轉(zhuǎn)化器和對比催化轉(zhuǎn)化器兩者而言)之后展示這種性能。

在一些實施方案中,用本公開的帶涂覆的基底制成的催化轉(zhuǎn)化器展示在用濕化學方法制成的催化轉(zhuǎn)化器的一氧化碳起燃溫度的±2℃內(nèi)的一氧化碳起燃溫度,同時用帶涂覆的基底制成的催化轉(zhuǎn)化器比用濕化學方法制成的催化轉(zhuǎn)化器采用少至少約30%、少達約30%、少至少約40%、少達約40%、少至少約50%或少達約50%催化劑。在一些實施方案中,用本公開的帶涂覆的基底制成的催化轉(zhuǎn)化器在約50,000km、約50,000英里、約75,000km、約75,000英里、約100,000km、約100,000英里、約125,000km、約125,000英里、約150,000km或約150,000英里操作(對于用本公開的帶涂覆的基底制成的催化轉(zhuǎn)化器和對比催化轉(zhuǎn)化器兩者而言)之后展示這種性能。

在一些實施方案中,用本公開的帶涂覆的基底制成的催化轉(zhuǎn)化器展示在用濕化學方法制成的催化轉(zhuǎn)化器的一氧化碳起燃溫度的±1℃內(nèi)的一氧化碳起燃溫度,同時用帶涂覆的基底制成的催化轉(zhuǎn)化器比用濕化學方法制成的催化轉(zhuǎn)化器采用少至少約30%、少達約30%、少至少約40%、少達約40%、少至少約50%或少達約50%催化劑。在一些實施方案中,用本公開的帶涂覆的基底制成的催化轉(zhuǎn)化器在約50,000km、約50,000英里、約75,000km、約75,000英里、約100,000km、約100,000英里、約125,000km、約125,000英里、約150,000km或約150,000英里操作(對于用本公開的帶涂覆的基底制成的催化轉(zhuǎn)化器和對比催化轉(zhuǎn)化器兩者而言)之后展示這種性能。

在一些實施方案中,用本公開的帶涂覆的基底制成的催化轉(zhuǎn)化器展示在用濕化學方法制成的催化轉(zhuǎn)化器的烴起燃溫度的±3℃內(nèi)的一氧化碳起燃溫度,同時用帶涂覆的基底制成的催化轉(zhuǎn)化器比用濕化學方法制成的催化轉(zhuǎn)化器采用少至少約30%、少達約30%、少至少約40%、少達約40%、少至少約50%或少達約50%催化劑。在一些實施方案中,用本公開的帶涂覆的基底制成的催化轉(zhuǎn)化器在約50,000km、約50,000英里、約75,000km、約75,000英里、約100,000km、約100,000英里、約125,000km、約125,000英里、約150,000km或約150,000英里操作(對于用本公開的帶涂覆的基底制成的催化轉(zhuǎn)化器和對比催化轉(zhuǎn)化器兩者而言)之后展示這種性能。

在一些實施方案中,用本公開的帶涂覆的基底制成的催化轉(zhuǎn)化器展示在用濕化學方法制成的催化轉(zhuǎn)化器的烴起燃溫度的±2℃內(nèi)的一氧化碳起燃溫度,同時用帶涂覆的基底制成的催化轉(zhuǎn)化器比用濕化學方法制成的催化轉(zhuǎn)化器采用少至少約30%、少達約30%、少至少約40%、少達約40%、少至少約50%或少達約50%催化劑。在一些實施方案中,用本公開的帶涂覆的基底制成的催化轉(zhuǎn)化器在約50,000km、約50,000英里、約75,000km、約75,000英里、約100,000km、約100,000英里、約125,000km、約125,000英里、約150,000km或約150,000英里操作(對于用本公開的帶涂覆的基底制成的催化轉(zhuǎn)化器和對比催化轉(zhuǎn)化器兩者而言)之后展示這種性能。

在一些實施方案中,用本公開的帶涂覆的基底制成的催化轉(zhuǎn)化器展示在用濕化學方法制成的催化轉(zhuǎn)化器的烴起燃溫度的±1℃內(nèi)的一氧化碳起燃溫度,同時用帶涂覆的基底制成的催化轉(zhuǎn)化器比用濕化學方法制成的催化轉(zhuǎn)化器采用少至少約30%、少達約30%、少至少約40%、少達約40%、少至少約50%或少達約50%催化劑。在一些實施方案中,用本公開的帶涂覆的基底制成的催化轉(zhuǎn)化器在約50,000km、約50,000英里、約75,000km、約75,000英里、約100,000km、約100,000英里、約125,000km、約125,000英里、約150,000km或約150,000英里操作(對于用本公開的帶涂覆的基底制成的催化轉(zhuǎn)化器和對比催化轉(zhuǎn)化器兩者而言)之后展示這種性能。

在一些實施方案中,用本公開的帶涂覆的基底制成的催化轉(zhuǎn)化器展示在用濕化學方法制成的催化轉(zhuǎn)化器的氮氧化物起燃溫度的±5℃內(nèi)的一氧化碳起燃溫度,同時用帶涂覆的基底制成的催化轉(zhuǎn)化器比用濕化學方法制成的催化轉(zhuǎn)化器采用少至少約30%、少達約30%、少至少約40%、少達約40%、少至少約50%或少達約50%催化劑。在一些實施方案中,用本公開的帶涂覆的基底制成的催化轉(zhuǎn)化器在約50,000km、約50,000英里、約75,000km、約75,000英里、約100,000km、約100,000英里、約125,000km、約125,000英里、約150,000km或約150,000英里操作(對于用本公開的帶涂覆的基底制成的催化轉(zhuǎn)化器和對比催化轉(zhuǎn)化器兩者而言)之后展示這種性能。

在一些實施方案中,用本公開的帶涂覆的基底制成的催化轉(zhuǎn)化器展示在用濕化學方法制成的催化轉(zhuǎn)化器的氮氧化物起燃溫度的±4℃內(nèi)的一氧化碳起燃溫度,同時用帶涂覆的基底制成的催化轉(zhuǎn)化器比用濕化學方法制成的催化轉(zhuǎn)化器采用少至少約30%、少達約30%、少至少約40%、少達約40%、少至少約50%或少達約50%催化劑。在一些實施方案中,用本公開的帶涂覆的基底制成的催化轉(zhuǎn)化器在約50,000km、約50,000英里、約75,000km、約75,000英里、約100,000km、約100,000英里、約125,000km、約125,000英里、約150,000km或約150,000英里操作(對于用本公開的帶涂覆的基底制成的催化轉(zhuǎn)化器和對比催化轉(zhuǎn)化器兩者而言)之后展示這種性能。

在一些實施方案中,用本公開的帶涂覆的基底制成的催化轉(zhuǎn)化器展示在用濕化學方法制成的催化轉(zhuǎn)化器的氮氧化物起燃溫度的±3℃內(nèi)的一氧化碳起燃溫度,同時用帶涂覆的基底制成的催化轉(zhuǎn)化器比用濕化學方法制成的催化轉(zhuǎn)化器采用少至少約30%、少達約30%、少至少約40%、少達約40%、少至少約50%或少達約50%催化劑。在一些實施方案中,用本公開的帶涂覆的基底制成的催化轉(zhuǎn)化器在約50,000km、約50,000英里、約75,000km、約75,000英里、約100,000km、約100,000英里、約125,000km、約125,000英里、約150,000km或約150,000英里操作(對于用本公開的帶涂覆的基底制成的催化轉(zhuǎn)化器和對比催化轉(zhuǎn)化器兩者而言)之后展示這種性能。

在一些實施方案中,用本公開的帶涂覆的基底制成的催化轉(zhuǎn)化器展示在用濕化學方法制成的催化轉(zhuǎn)化器的氮氧化物起燃溫度的±2℃內(nèi)的一氧化碳起燃溫度,同時用帶涂覆的基底制成的催化轉(zhuǎn)化器比用濕化學方法制成的催化轉(zhuǎn)化器采用少至少約30%、少達約30%、少至少約40%、少達約40%、少至少約50%或少達約50%催化劑。在一些實施方案中,用本公開的帶涂覆的基底制成的催化轉(zhuǎn)化器在約50,000km、約50,000英里、約75,000km、約75,000英里、約100,000km、約100,000英里、約125,000km、約125,000英里、約150,000km或約150,000英里操作(對于用本公開的帶涂覆的基底制成的催化轉(zhuǎn)化器和對比催化轉(zhuǎn)化器兩者而言)之后展示這種性能。

在一些實施方案中,用本公開的帶涂覆的基底制成的催化轉(zhuǎn)化器展示在用濕化學方法制成的催化轉(zhuǎn)化器的氮氧化物起燃溫度的±1℃內(nèi)的一氧化碳起燃溫度,同時用帶涂覆的基底制成的催化轉(zhuǎn)化器比用濕化學方法制成的催化轉(zhuǎn)化器采用少至少約30%、少達約30%、少至少約40%、少達約40%、少至少約50%或少達約50%催化劑。在一些實施方案中,用本公開的帶涂覆的基底制成的催化轉(zhuǎn)化器在約50,000km、約50,000英里、約75,000km、約75,000英里、約100,000km、約100,000英里、約125,000km、約125,000英里、約150,000km或約150,000英里操作(對于用本公開的帶涂覆的基底制成的催化轉(zhuǎn)化器和對比催化轉(zhuǎn)化器兩者而言)之后展示這種性能。

在一些實施方案中,在柴油或汽油發(fā)動機或柴油或汽油車,如輕型柴油或汽油發(fā)動機或輕型柴油或汽油車上采用的用本公開的帶涂覆的基底制成的催化轉(zhuǎn)化器符合美國EPA排放物要求,同時相較于符合同一標準的用濕化學方法制成的催化轉(zhuǎn)化器使用少至少約30%、少達約30%、少至少約40%、少達約40%、少至少約50%或少達約50%鉑族金屬或鉑族金屬負載。在一些實施方案中,帶涂覆的基底用于呈構(gòu)造DOC-DPF或DOC-DPF-SCR的催化轉(zhuǎn)化器(柴油氧化催化劑)中或用于LNT系統(tǒng)中以滿足或超過這些標準。排放物要求可以是中間壽命要求或完整壽命要求。所述要求可以是TLEV要求、LEV要求或ULEV要求。在一些實施方案中,用本公開的帶涂覆的基底制成的催化轉(zhuǎn)化器在約50,000km、約50,000英里、約75,000km、約75,000英里、約100,000km、約100,000英里、約125,000km、約125,000英里、約150,000km或約150,000英里操作(對于用本公開的帶涂覆的基底制成的催化轉(zhuǎn)化器和對比催化轉(zhuǎn)化器兩者而言)之后展示任何前述性能標準。

在一些實施方案中,在柴油或汽油發(fā)動機或柴油或汽油車,如輕型柴油或汽油發(fā)動機或輕型柴油或汽油車上采用的用本公開的帶涂覆的基底制成的催化轉(zhuǎn)化器符合EPA TLEV/LEV中間壽命要求。在一些實施方案中,在柴油或汽油發(fā)動機或柴油或汽油車,如輕型柴油或汽油發(fā)動機或輕型柴油或汽油車上采用的用本公開的帶涂覆的基底制成的催化轉(zhuǎn)化器符合EPA TLEV/LEV完整壽命要求。在一些實施方案中,在柴油或汽油發(fā)動機或柴油或汽油車,如輕型柴油或汽油發(fā)動機或輕型柴油或汽油車上采用的用本公開的帶涂覆的基底制成的催化轉(zhuǎn)化器符合EPA ULEV中間壽命要求。在一些實施方案中,在柴油或汽油發(fā)動機或柴油或汽油車,如輕型柴油或汽油發(fā)動機或輕型柴油或汽油車上采用的用本公開的帶涂覆的基底制成的催化轉(zhuǎn)化器符合EPA ULEV完整壽命要求。在一些實施方案中,帶涂覆的基底用于呈構(gòu)造DOC-DPF或DOC-DPF-SCR的催化轉(zhuǎn)化器(柴油氧化催化劑)中或用于LNT系統(tǒng)中以滿足或超過這些標準。在一些實施方案中,用本公開的帶涂覆的基底制成的催化轉(zhuǎn)化器在約50,000km、約50,000英里、約75,000km、約75,000英里、約100,000km、約100,000英里、約125,000km、約125,000英里、約150,000km或約150,000英里操作之后展示任何前述性能標準。

在一些實施方案中,在柴油或汽油發(fā)動機或柴油或汽油車,如輕型柴油或汽油發(fā)動機或輕型柴油或汽油車上采用的用本公開的帶涂覆的基底制成的催化轉(zhuǎn)化器符合EPA TLEV/LEV中間壽命要求,同時相較于符合所述標準的用濕化學方法制成的催化轉(zhuǎn)化器使用少至少約30%、少達約30%、少至少約40%、少達約40%、少至少約50%或少達約50%鉑族金屬或鉑族金屬負載。在一些實施方案中,在柴油或汽油發(fā)動機或柴油或汽油車,如輕型柴油或汽油發(fā)動機或輕型柴油或汽油車上采用的用本公開的帶涂覆的基底制成的催化轉(zhuǎn)化器符合EPA TLEV/LEV完整壽命要求,同時相較于符合所述標準的用濕化學方法制成的催化轉(zhuǎn)化器使用少至少約30%、少達約30%、少至少約40%、少達約40%、少至少約50%或少達約50%鉑族金屬或鉑族金屬負載。在一些實施方案中,在柴油或汽油發(fā)動機或柴油或汽油車,如輕型柴油或汽油發(fā)動機或輕型柴油或汽油車上采用的用本公開的帶涂覆的基底制成的催化轉(zhuǎn)化器符合EPA ULEV中間壽命要求,同時相較于符合所述標準的用濕化學方法制成的催化轉(zhuǎn)化器使用少至少約30%、少達約30%、少至少約40%、少達約40%、少至少約50%或少達約50%鉑族金屬或鉑族金屬負載。在一些實施方案中,在柴油或汽油發(fā)動機或柴油或汽油車,如輕型柴油或汽油發(fā)動機或輕型柴油或汽油車上采用的用本公開的帶涂覆的基底制成的催化轉(zhuǎn)化器符合EPA ULEV完整壽命要求,同時相較于符合所述標準的用濕化學方法制成的催化轉(zhuǎn)化器使用少至少約30%、少達約30%、少至少約40%、少達約40%、少至少約50%或少達約50%鉑族金屬或鉑族金屬負載。在一些實施方案中,帶涂覆的基底用于呈構(gòu)造DOC-DPF或DOC-DPF-SCR的催化轉(zhuǎn)化器(柴油氧化催化劑)中或用于LNT系統(tǒng)中以滿足或超過這些標準。在一些實施方案中,用本公開的帶涂覆的基底制成的催化轉(zhuǎn)化器在約50,000km、約50,000英里、約75,000km、約75,000英里、約100,000km、約100,000英里、約125,000km、約125,000英里、約150,000km或約150,000英里操作(對于用本公開的帶涂覆的基底制成的催化轉(zhuǎn)化器和對比催化轉(zhuǎn)化器兩者而言)之后展示任何前述性能標準。

在一些實施方案中,在柴油或汽油發(fā)動機或柴油或汽油車,如輕型柴油或汽油發(fā)動機或輕型柴油或汽油車上采用的用本公開的帶涂覆的基底制成的催化轉(zhuǎn)化器符合歐5要求。在一些實施方案中,在柴油或汽油發(fā)動機或柴油或汽油車,如輕型柴油或汽油發(fā)動機或輕型柴油或汽油車上采用的用本公開的帶涂覆的基底制成的催化轉(zhuǎn)化器符合歐6要求。在一些實施方案中,帶涂覆的基底用于呈構(gòu)造DOC-DPF或DOC-DPF-SCR的催化轉(zhuǎn)化器(柴油氧化催化劑)中或用于LNT系統(tǒng)中以滿足或超過這些標準。在一些實施方案中,用本公開的帶涂覆的基底制成的催化轉(zhuǎn)化器在約50,000km、約50,000英里、約75,000km、約75,000英里、約100,000km、約100,000英里、約125,000km、約125,000英里、約150,000km或約150,000英里操作之后展示任何前述性能標準。

在一些實施方案中,在柴油或汽油發(fā)動機或柴油或汽油車,如輕型柴油或汽油發(fā)動機或輕型柴油或汽油車上采用的用本公開的帶涂覆的基底制成的催化轉(zhuǎn)化器符合歐5要求,同時相較于符合歐5要求的用濕化學方法制成的催化轉(zhuǎn)化器使用少至少約30%、少達約30%、少至少約40%、少達約40%、少至少約50%或少達約50%鉑族金屬或鉑族金屬負載。在一些實施方案中,帶涂覆的基底用于呈構(gòu)造DOC-DPF或DOC-DPF-SCR的催化轉(zhuǎn)化器(柴油氧化催化劑)中或用于LNT系統(tǒng)中以滿足或超過這些標準。在一些實施方案中,用本公開的帶涂覆的基底制成的催化轉(zhuǎn)化器在約50,000km、約50,000英里、約75,000km、約75,000英里、約100,000km、約100,000英里、約125,000km、約125,000英里、約150,000km或約150,000英里操作(對于用本公開的帶涂覆的基底制成的催化轉(zhuǎn)化器和對比催化轉(zhuǎn)化器兩者而言)之后展示任何前述性能標準。

在一些實施方案中,在柴油或汽油發(fā)動機或柴油或汽油車,如輕型柴油或汽油發(fā)動機或輕型柴油或汽油車上采用的用本公開的帶涂覆的基底制成的催化轉(zhuǎn)化器符合歐6要求,同時相較于符合歐6要求的用濕化學方法制成的催化轉(zhuǎn)化器使用少至少約30%、少達約30%、少至少約40%、少達約40%、少至少約50%或少達約50%鉑族金屬或鉑族金屬負載。在一些實施方案中,帶涂覆的基底用于呈構(gòu)造DOC-DPF或DOC-DPF-SCR的催化轉(zhuǎn)化器(柴油氧化催化劑)中或用于LNT系統(tǒng)中以滿足或超過這些標準。在一些實施方案中,用本公開的帶涂覆的基底制成的催化轉(zhuǎn)化器在約50,000km、約50,000英里、約75,000km、約75,000英里、約100,000km、約100,000英里、約125,000km、約125,000英里、約150,000km或約150,000英里操作(對于用本公開的帶涂覆的基底制成的催化轉(zhuǎn)化器和對比催化轉(zhuǎn)化器兩者而言)之后展示任何前述性能標準。

在一些實施方案中,在柴油或汽油發(fā)動機或柴油或汽油車,如輕型柴油或汽油發(fā)動機或輕型柴油或汽油車上采用的用本公開的帶涂覆的基底制成的催化轉(zhuǎn)化器展示4200mg/英里或更少的一氧化碳排放物。在一些實施方案中,用本公開的帶涂覆的基底制成且在柴油或汽油發(fā)動機或柴油或汽油車如輕型柴油或汽油發(fā)動機或輕型柴油或汽油車上采用的催化轉(zhuǎn)化器展示3400mg/英里或更少的一氧化碳排放物。在一些實施方案中,用本公開的帶涂覆的基底制成且在柴油或汽油發(fā)動機或柴油或汽油車如輕型柴油或汽油發(fā)動機或輕型柴油或汽油車上采用的催化轉(zhuǎn)化器展示2100mg/英里或更少的一氧化碳排放物。在另一個實施方案中,用本公開的帶涂覆的基底制成且在柴油或汽油發(fā)動機或柴油或汽油車如輕型柴油或汽油發(fā)動機或輕型柴油或汽油車上采用的催化轉(zhuǎn)化器展示1700mg/英里或更少的一氧化碳排放物。在一些實施方案中,帶涂覆的基底用于呈構(gòu)造DOC-DPF或DOC-DPF-SCR的催化轉(zhuǎn)化器(柴油氧化催化劑)中或用于LNT系統(tǒng)中以滿足或超過這些標準。在一些實施方案中,用本公開的帶涂覆的基底制成的催化轉(zhuǎn)化器在約50,000km、約50,000英里、約75,000km、約75,000英里、約100,000km、約100,000英里、約125,000km、約125,000英里、約150,000km或約150,000英里操作之后展示任何前述性能標準。

在一些實施方案中,用本公開的帶涂覆的基底制成且在柴油或汽油發(fā)動機或柴油或汽油車如輕型柴油或汽油發(fā)動機或輕型柴油或汽油車上采用的催化轉(zhuǎn)化器展示500mg/km或更少的一氧化碳排放物。在一些實施方案中,用本公開的帶涂覆的基底制成且在柴油或汽油發(fā)動機或柴油或汽油車如輕型柴油或汽油發(fā)動機或輕型柴油或汽油車上采用的催化轉(zhuǎn)化器展示375mg/km或更少的一氧化碳排放物。在一些實施方案中,用本公開的帶涂覆的基底制成且在柴油或汽油發(fā)動機或柴油或汽油車如輕型柴油或汽油發(fā)動機或輕型柴油或汽油車上采用的催化轉(zhuǎn)化器展示250mg/km或更少的一氧化碳排放物。在一些實施方案中,帶涂覆的基底用于呈構(gòu)造DOC-DPF或DOC-DPF-SCR的催化轉(zhuǎn)化器(柴油氧化催化劑)中或用于LNT系統(tǒng)中以滿足或超過這些標準。在一些實施方案中,用本公開的帶涂覆的基底制成的催化轉(zhuǎn)化器在約50,000km、約50,000英里、約75,000km、約75,000英里、約100,000km、約100,000英里、約125,000km、約125,000英里、約150,000km或約150,000英里操作之后展示任何前述性能標準。

在一些實施方案中,用本公開的帶涂覆的基底制成且在柴油或汽油發(fā)動機或柴油或汽油車如輕型柴油或汽油發(fā)動機或輕型柴油或汽油車上采用的催化轉(zhuǎn)化器展示180mg/km或更少的NOx排放物。在一些實施方案中,用本公開的帶涂覆的基底制成且在柴油或汽油發(fā)動機或柴油或汽油車如輕型柴油或汽油發(fā)動機或輕型柴油或汽油車上采用的催化轉(zhuǎn)化器展示80mg/km或更少的NOx排放物。在一些實施方案中,用本公開的帶涂覆的基底制成且在柴油或汽油發(fā)動機或柴油或汽油車如輕型柴油或汽油發(fā)動機或輕型柴油或汽油車上采用的催化轉(zhuǎn)化器展示40mg/km或更少的NOx排放物。在一些實施方案中,帶涂覆的基底用于呈構(gòu)造DOC-DPF或DOC-DPF-SCR的催化轉(zhuǎn)化器(柴油氧化催化劑)中或用于LNT系統(tǒng)中以滿足或超過這些標準。在一些實施方案中,用本公開的帶涂覆的基底制成的催化轉(zhuǎn)化器在約50,000km、約50,000英里、約75,000km、約75,000英里、約100,000km、約100,000英里、約125,000km、約125,000英里、約150,000km或約150,000英里操作之后展示任何前述性能標準。

在一些實施方案中,用本公開的帶涂覆的基底制成且在柴油或汽油發(fā)動機或柴油或汽油車如輕型柴油或汽油發(fā)動機或輕型柴油或汽油車上采用的催化轉(zhuǎn)化器展示230mg/km或更少的NOx加HC放物。在一些實施方案中,用本公開的帶涂覆的基底制成且在柴油或汽油發(fā)動機或柴油或汽油車如輕型柴油或汽油發(fā)動機或輕型柴油或汽油車上采用的催化轉(zhuǎn)化器展示170mg/km或更少的NOx加HC放物。在一些實施方案中,用本公開的帶涂覆的基底制成且在柴油或汽油發(fā)動機或柴油或汽油車如輕型柴油或汽油發(fā)動機或輕型柴油或汽油車上采用的催化轉(zhuǎn)化器展示85mg/km或更少的NOx加HC放物。在一些實施方案中,帶涂覆的基底用于呈構(gòu)造DOC-DPF或DOC-DPF-SCR的催化轉(zhuǎn)化器(柴油氧化催化劑)中或用于LNT系統(tǒng)中以滿足或超過這些標準。在一些實施方案中,用本公開的帶涂覆的基底制成的催化轉(zhuǎn)化器在約50,000km、約50,000英里、約75,000km、約75,000英里、約100,000km、約100,000英里、約125,000km、約125,000英里、約150,000km或約150,000英里操作之后展示任何前述性能標準。

在一些實施方案中,用本公開的帶涂覆的基底制成且在柴油或汽油發(fā)動機或柴油或汽油車如輕型柴油或汽油發(fā)動機或輕型柴油或汽油車上采用的催化轉(zhuǎn)化器展示500mg/km或更少的一氧化碳排放物,同時相較于展示相同或類似排放物的用濕化學方法制成的催化轉(zhuǎn)化器使用少至少約30%、少達約30%、少至少約40%、少達約40%、少至少約50%或少達約50%鉑族金屬或鉑族金屬負載。在一些實施方案中,用本公開的帶涂覆的基底制成且在柴油或汽油發(fā)動機或柴油或汽油車如輕型柴油或汽油發(fā)動機或輕型柴油或汽油車上采用的催化轉(zhuǎn)化器展示375mg/km或更少的一氧化碳排放物,同時相較于展示相同或類似排放物的用濕化學方法制成的催化轉(zhuǎn)化器使用少至少約30%、少達約30%、少至少約40%、少達約40%、少至少約50%或少達約50%鉑族金屬或鉑族金屬負載。在一些實施方案中,用本公開的帶涂覆的基底制成且在柴油或汽油發(fā)動機或柴油或汽油車如輕型柴油或汽油發(fā)動機或輕型柴油或汽油車上采用的催化轉(zhuǎn)化器展示250mg/km或更少的一氧化碳排放物,同時相較于展示相同或類似排放物的用濕化學方法制成的催化轉(zhuǎn)化器使用少至少約30%、少達約30%、少至少約40%、少達約40%、少至少約50%或少達約50%鉑族金屬或鉑族金屬負載。在一些實施方案中,帶涂覆的基底用于呈構(gòu)造DOC-DPF或DOC-DPF-SCR的催化轉(zhuǎn)化器(柴油氧化催化劑)中或用于LNT系統(tǒng)中以滿足或超過這些標準。在一些實施方案中,用本公開的帶涂覆的基底制成的催化轉(zhuǎn)化器在約50,000km、約50,000英里、約75,000km、約75,000英里、約100,000km、約100,000英里、約125,000km、約125,000英里、約150,000km或約150,000英里操作(對于用本公開的帶涂覆的基底制成的催化轉(zhuǎn)化器和對比催化轉(zhuǎn)化器兩者而言)之后展示任何前述性能標準。

在一些實施方案中,用本公開的帶涂覆的基底制成且在柴油或汽油發(fā)動機或柴油或汽油車如輕型柴油或汽油發(fā)動機或輕型柴油或汽油車上采用的催化轉(zhuǎn)化器展示180mg/km或更少的NOx排放物,同時相較于展示相同或類似排放物的用濕化學方法制成的催化轉(zhuǎn)化器使用少至少約30%、少達約30%、少至少約40%、少達約40%、少至少約50%或少達約50%鉑族金屬或鉑族金屬負載。在一些實施方案中,用本公開的帶涂覆的基底制成且在柴油或汽油發(fā)動機或柴油或汽油車如輕型柴油或汽油發(fā)動機或輕型柴油或汽油車上采用的催化轉(zhuǎn)化器展示80mg/km或更少的NOx排放物,同時相較于展示相同或類似排放物的用濕化學方法制成的催化轉(zhuǎn)化器使用少至少約30%、少達約30%、少至少約40%、少達約40%、少至少約50%或少達約50%鉑族金屬或鉑族金屬負載。在一些實施方案中,用本公開的帶涂覆的基底制成且在柴油或汽油發(fā)動機或柴油或汽油車如輕型柴油或汽油發(fā)動機或輕型柴油或汽油車上采用的催化轉(zhuǎn)化器展示40mg/km或更少的NOx排放物,同時相較于展示相同或類似排放物的用濕化學方法制成的催化轉(zhuǎn)化器使用少至少約30%、少達約30%、少至少約40%、少達約40%、少至少約50%或少達約50%鉑族金屬或鉑族金屬負載。在一些實施方案中,帶涂覆的基底用于呈構(gòu)造DOC-DPF或DOC-DPF-SCR的催化轉(zhuǎn)化器(柴油氧化催化劑)中或用于LNT系統(tǒng)中以滿足或超過這些標準。在一些實施方案中,用本公開的帶涂覆的基底制成的催化轉(zhuǎn)化器在約50,000km、約50,000英里、約75,000km、約75,000英里、約100,000km、約100,000英里、約125,000km、約125,000英里、約150,000km或約150,000英里操作(對于用本公開的帶涂覆的基底制成的催化轉(zhuǎn)化器和對比催化轉(zhuǎn)化器兩者而言)之后展示任何前述性能標準。

在一些實施方案中,用本公開的帶涂覆的基底制成且在柴油或汽油發(fā)動機或柴油或汽油車如輕型柴油或汽油發(fā)動機或輕型柴油或汽油車上采用的催化轉(zhuǎn)化器展示230mg/km或更少的NOx加HC放物,同時相較于展示相同或類似排放物的用濕化學方法制成的催化轉(zhuǎn)化器使用少至少約30%、少達約30%、少至少約40%、少達約40%、少至少約50%或少達約50%鉑族金屬或鉑族金屬負載。在一些實施方案中,用本公開的帶涂覆的基底制成且在柴油或汽油發(fā)動機或柴油或汽油車如輕型柴油或汽油發(fā)動機或輕型柴油或汽油車上采用的催化轉(zhuǎn)化器展示170mg/km或更少的NOx加HC放物,同時相較于展示相同或類似排放物的用濕化學方法制成的催化轉(zhuǎn)化器使用少至少約30%、少達約30%、少至少約40%、少達約40%、少至少約50%或少達約50%鉑族金屬或鉑族金屬負載。在一些實施方案中,用本公開的帶涂覆的基底制成且在柴油或汽油發(fā)動機或柴油或汽油車如輕型柴油或汽油發(fā)動機或輕型柴油或汽油車上采用的催化轉(zhuǎn)化器展示85mg/km或更少的NOx加HC放物,同時相較于展示相同或類似排放物的用濕化學方法制成的催化轉(zhuǎn)化器使用少至少約30%、少達約30%、少至少約40%、少達約40%、少至少約50%或少達約50%鉑族金屬或鉑族金屬負載。在一些實施方案中,帶涂覆的基底用于呈構(gòu)造DOC-DPF或DOC-DPF-SCR的催化轉(zhuǎn)化器(柴油氧化催化劑)中或用于LNT系統(tǒng)中以滿足或超過這些標準。在一些實施方案中,用本公開的帶涂覆的基底制成的催化轉(zhuǎn)化器在約50,000km、約50,000英里、約75,000km、約75,000英里、約100,000km、約100,000英里、約125,000km、約125,000英里、約150,000km或約150,000英里操作(對于用本公開的帶涂覆的基底制成的催化轉(zhuǎn)化器和對比催化轉(zhuǎn)化器兩者而言)之后展示任何前述性能標準。

在一些實施方案中,對于上述比較,將用于用本公開的基底制成的催化轉(zhuǎn)化器的鉑族金屬的節(jié)約(減少)與以下任一者進行比較:1)使用濕化學方法制成的可商購的催化轉(zhuǎn)化器,用于所公開的應用(例如,用于在柴油或汽油發(fā)動機或車輛,如輕型柴油或汽油發(fā)動機或輕型柴油或汽油車上使用),或2)用濕化學制成的催化轉(zhuǎn)化器,其使用最少量的鉑族金屬來實現(xiàn)所指示的性能標準。

在一些實施方案中,對于上述比較,使根據(jù)本公開的帶涂覆的基底和用于可商購的催化轉(zhuǎn)化器中的催化劑或使用濕化學方法制備的催化劑兩者在測試之前老化(相同量)。在一些實施方案中,使根據(jù)本公開的帶涂覆的基底和用于可商購的催化轉(zhuǎn)化器中的催化劑基底或使用濕化學方法制備的催化劑基底兩者老化至約(或達約)50,000公里、約(或達約)50,000英里、約(或達約)75,000公里、約(或達約)75,000英里、約(或達約)100,000公里、約(或達約)100,000英里、約(或達約)125,000公里、約(或達約)125,000英里、約(或達約)150,000公里或約(或達約)150,000英里。在一些實施方案中,對于上述比較,使根據(jù)本公開的帶涂覆的基底和用于可商購的催化轉(zhuǎn)化器中的催化劑基底或使用濕化學方法制備的催化劑基底兩者在測試之前人工老化(相同量)。在一些實施方案中,通過加熱至約400℃、約500℃、約600℃、約700℃、約800℃、約900℃、約1000℃、約1100℃或約1200℃持續(xù)約(或達約)4小時、約(或達約)6小時、約(或達約)8小時、約(或達約)10小時、約(或達約)12小時、約(或達約)14小時、約(或達約)16小時、約(或達約)18小時、約(或達約)20小時、約(或達約)22小時或約(或達約)24小時來使它們?nèi)斯だ匣?。在一些實施方案中,通過加熱至約800℃持續(xù)約16小時來使它們?nèi)斯だ匣?/p>

在一些實施方案中,對于上述比較,將用于用本公開的基底制成的催化轉(zhuǎn)化器的鉑族金屬的節(jié)約(減少)與以下任一者進行比較:1)使用濕化學方法制成的可商購的催化轉(zhuǎn)化器,用于所公開的應用(例如,用于在柴油或汽油發(fā)動機或車輛,如輕型柴油或汽油發(fā)動機或輕型柴油或汽油車上使用),或2)用濕化學制成的催化轉(zhuǎn)化器,其使用最少量的鉑族金屬來實現(xiàn)所指示的性能標準,并且在根據(jù)本公開的帶涂覆的基底和用于可商購的催化劑或使用濕化學制備的用最少量的PGM來實現(xiàn)所指示的性能標準的催化劑中的催化基底如上所述老化之后進行比較。

在一些實施方案中,對于采用本公開的帶涂覆的基底的上述催化轉(zhuǎn)化器而言,對于使用采用本公開的帶涂覆的基底的催化轉(zhuǎn)化器的廢氣處理系統(tǒng)而言,以及對于采用這些催化轉(zhuǎn)化器和廢氣處理系統(tǒng)的車輛而言,所述催化轉(zhuǎn)化器用作柴油氧化催化劑連同柴油微粒過濾器,或者所述催化轉(zhuǎn)化器用作柴油氧化催化劑連同柴油微粒過濾器和選擇性催化還原單元以滿足或超過以上所述的CO和/或NOx和/或HC的標準。

示例性實施方案

通過以下實施方案進一步描述本發(fā)明。在適當且實際的情況下,所述實施方案各自的特征可與任何其他實施方案組合。

實施方案1.一種PNA材料,其包含:在第一多個微米級支撐體顆粒上的氧化錳;在第二多個微米級支撐體顆粒上的氧化鎂;以及在第三多個微米級支撐體顆粒上的氧化鈣。

實施方案2.如實施方案1所述的PNA材料,其中氧化錳、氧化鎂和氧化鈣是納米級的。

實施方案3.如實施方案1-2中任一項所述的PNA材料,其中所述多個支撐體顆粒包含二氧化鈰。

實施方案4.如實施方案3所述的PNA材料,其中所述PNA材料包含約150g/L至約350g/L二氧化鈰。

實施方案5.如實施方案3-4中任一項所述的PNA材料,其中所述PNA材料包含二氧化鈰的量的約1重量%至約20重量%氧化錳。

實施方案6.如實施方案3-5中任一項所述的PNA材料,其中所述PNA材料包含二氧化鈰的量的約1重量%至約10重量%氧化鎂。

實施方案7.如實施方案3-6中任一項所述的PNA材料,其中所述PNA材料包含二氧化鈰的量的約1重量%至約10重量%氧化鈣。

實施方案8.如實施方案3-7中任一項所述的PNA材料,其中所述PNA材料包含約28g/L氧化錳。

實施方案9.如實施方案3-8中任一項所述的PNA材料,其中所述PNA材料包含約10.5g/L氧化鎂。

實施方案10.如實施方案3-9中任一項所述的PNA材料,其中所述PNA材料包含約10.5g/L氧化鈣。

實施方案11.如實施方案1-10中任一項所述的PNA材料,其中所述PNA材料儲存從環(huán)境溫度至約100℃的NOx排放物。

實施方案12.如實施方案1-11中任一項所述的PNA材料,其中所述PNA材料儲存從環(huán)境溫度至約150℃的NOx排放物。

實施方案13.如實施方案1-12中任一項所述的PNA材料,其中所述PNA材料儲存從環(huán)境溫度至約200℃的NOx排放物。

實施方案14.如實施方案1-13中任一項所述的PNA材料,其還包含鉑族金屬。

實施方案15.如實施方案14所述的PNA材料,其中所述鉑族金屬是在第四多個微米級支撐體顆粒上。

實施方案16.如實施方案14-15所述的PNA材料,其中所述鉑族金屬是在所述第一、第二或第三多個微米級支撐體材料中的至少一種上。

實施方案17.如實施方案14-16中任一項所述的PNA材料,其中使用濕化學技術(shù)將所述鉑族金屬添加至所述支撐體顆粒。

實施方案18.如實施方案14-17所述的PNA材料,其中使用初步潤濕將所述鉑族金屬添加至所述支撐體顆粒。

實施方案19.如實施方案18所述的PNA材料,其中所述鉑族金屬包含納米顆粒上納米顆粒。

實施方案20.如實施方案14-19中任一項所述的PNA材料,其中所述PGM負載是1.0g/L至5.0g/L。

實施方案21.如實施方案14-20中任一項所述的PNA材料,其中所述PGM是鉑、鈀或其混合物。

實施方案22.一種形成PNA材料的方法,所述方法包括:將氧化錳施加至第一多個微米級支撐體顆粒;將氧化鎂施加至第二多個微米級支撐體顆粒;將氧化鈣施加至第三多個微米級支撐體顆粒;以及組合所述氧化錳、氧化鎂和氧化鈣多個微米級支撐體顆粒。

實施方案23.如實施方案22所述的方法,其中氧化錳、氧化鎂和氧化鈣是納米級的。

實施方案24.如實施方案22-23中任一項所述的方法,其中所述多個支撐體顆粒包含二氧化鈰。

實施方案25.如實施方案24所述的方法,其中所述PNA材料包含約150g/L至約350g/L二氧化鈰。

實施方案26.如實施方案24-25中任一項所述的方法,其中所述PNA材料包含二氧化鈰的量的約1重量%至約20重量%氧化錳。

實施方案27.如實施方案24-26中任一項所述的方法,其中所述PNA材料包含二氧化鈰的量的約1重量%至約10重量%氧化鎂。

實施方案28.如實施方案24-27中任一項所述的方法,其中所述PNA材料包含二氧化鈰的量的約1重量%至約10重量%氧化鈣。

實施方案29.如實施方案24-28中任一項所述的方法,其中所述PNA材料包含約28g/L氧化錳。

實施方案30.如實施方案24-29中任一項所述的方法,其中所述PNA材料包含約10.5g/L氧化鎂。

實施方案31.如實施方案24-30中任一項所述的方法,其中所述PNA材料包含約10.5g/L氧化鈣。

實施方案32.如實施方案22-31中任一項所述的方法,其中所述PNA材料儲存從環(huán)境溫度至約100℃的NOx排放物。

實施方案33.如實施方案22-32中任一項所述的方法,其中所述PNA材料儲存從環(huán)境溫度至約150℃的NOx排放物。

實施方案34.如實施方案22-33中任一項所述的方法,其中所述PNA材料儲存從環(huán)境溫度至約200℃的NOx排放物。

實施方案35.如實施方案22-34中任一項所述的方法,其進一步包括將鉑族金屬施加至第四多個微米級支撐體顆粒。

實施方案36.如實施方案22-35中任一項所述的方法,其進一步包括將鉑族金屬施加至所述第一、第二或第三多個微米級支撐體材料中的至少一種。

實施方案37.如實施方案35-36中任一項所述的方法,其中使用濕化學技術(shù)將所述鉑族金屬施加至所述支撐體顆粒。

實施方案38.如實施方案35-37所述的方法,其中使用初步潤濕將所述鉑族金屬施加至所述支撐體顆粒。

實施方案39.如實施方案38所述的方法,其中所述鉑族金屬包含納米顆粒上納米顆粒。

實施方案40.如實施方案35-39中任一項所述的方法,其中所述PGM負載是1.0g/L至5.0g/L。

實施方案41.如實施方案14-20中任一項所述的方法,其中所述PGM是鉑、鈀或其混合物。

實施方案42.一種修補基面涂層組合物,其包含以下固體含量:95重量%至98重量%的包含在多個微米級支撐體顆粒上的氧化錳的PNA材料;以及2重量%至5重量%的勃姆石顆粒。

實施方案43.如實施方案42所述的修補基面涂層組合物,其中所述95重量%至98重量%PNA材料還包含在第二多個微米級支撐體顆粒上的氧化鎂。

實施方案44.如實施方案42-43中任一項所述的修補基面涂層組合物,其中所述95重量%至98重量%PNA材料還包含在第三多個微米級支撐體顆粒上的氧化鈣。

實施方案45.一種修補基面涂層組合物,其包含以下固體含量:95重量%至98重量%的包含在多個微米級支撐體顆粒上的氧化鎂的PNA材料;以及2重量%至5重量%的勃姆石顆粒。

實施方案46.如實施方案45所述的修補基面涂層組合物,其中所述95重量%至98重量%PNA材料還包含在第二多個微米級支撐體顆粒上的氧化錳。

實施方案47.如實施方案45-46中任一項所述的修補基面涂層組合物,其中所述95重量%至98重量%PNA材料還包含在第三多個微米級支撐體顆粒上的氧化鈣。

實施方案48.一種修補基面涂層組合物,其包含以下固體含量:95重量%至98重量%的包含在多個微米級支撐體顆粒上的氧化鈣的PNA材料;以及2重量%至5重量%的勃姆石顆粒。

實施方案49.如實施方案48所述的修補基面涂層組合物,其中所述95重量%至98重量%PNA材料還包含在第二多個微米級支撐體顆粒上的氧化錳。

實施方案50.如實施方案48-49中任一項所述的修補基面涂層組合物,其中所述95重量%至98重量%PNA材料還包含在第三多個微米級支撐體顆粒上的鎂。

實施方案51.如實施方案42-50中任一項所述的修補基面涂層組合物,其中氧化錳、氧化鎂和氧化鈣是納米級的。

實施方案52.如實施方案42-51中任一項所述的修補基面涂層組合物,其中所述多個支撐體顆粒包含二氧化鈰。

實施方案53.如實施方案52中任一項所述的修補基面涂層組合物,其中所述PNA材料包含約150g/L至約350g/L二氧化鈰。

實施方案54.如實施方案52-53中任一項所述的修補基面涂層組合物,其中所述PNA材料包含二氧化鈰的量的約1重量%至約20重量%氧化錳。

實施方案55.如實施方案52-54中任一項所述的修補基面涂層組合物,其中所述PNA材料包含二氧化鈰的量的約1重量%至約10重量%氧化鎂。

實施方案56.如實施方案52-55中任一項所述的修補基面涂層組合物,其中所述PNA材料包含二氧化鈰的量的約1重量%至約10重量%氧化鈣。

實施方案57.如實施方案52-56中任一項所述的修補基面涂層組合物,其中所述PNA材料包含約28g/L氧化錳。

實施方案58.如實施方案52-57中任一項所述的修補基面涂層組合物,其中所述PNA材料包含約10.5g/L氧化鎂。

實施方案59.如實施方案52-58中任一項所述的修補基面涂層組合物,其中所述PNA材料包含約10.5g/L氧化鈣。

實施方案60.如實施方案42-59中任一項所述的修補基面涂層組合物,其中所述PNA材料儲存從環(huán)境溫度至約100℃的NOx排放物。

實施方案61.如實施方案42-60中任一項所述的修補基面涂層組合物,其中所述PNA材料儲存從環(huán)境溫度至約150℃的NOx排放物。

實施方案62.如實施方案42-61中任一項所述的修補基面涂層組合物,其中所述PNA材料儲存從環(huán)境溫度至約200℃的NOx排放物。

實施方案63.如實施方案42-62中任一項所述的修補基面涂層組合物,其中所述PNA材料還包含鉑族金屬。

實施方案64.如實施方案63所述的修補基面涂層組合物,其中所述鉑族金屬是在第四多個微米級支撐體顆粒上。

實施方案65.如實施方案63-64中任一項所述的修補基面涂層組合物,其中所述鉑族金屬是在所述第一、第二或第三多個微米級支撐體材料中的至少一種上。

實施方案66.如實施方案63-65中任一項所述的修補基面涂層組合物,其中使用濕化學技術(shù)將所述鉑族金屬添加至所述支撐體顆粒。

實施方案67.如實施方案63-66中任一項所述的修補基面涂層組合物,其中使用初步潤濕將所述鉑族金屬添加至所述支撐體顆粒。

實施方案68.如實施方案67所述的修補基面涂層組合物,其中所述鉑族金屬包含納米顆粒上納米顆粒。

實施方案69.如實施方案63-68中任一項所述的修補基面涂層組合物,其中所述PGM負載是1.0g/L至5.0g/L。

實施方案70.如實施方案63-69中任一項所述的修補基面涂層組合物,其中所述PGM是鉑、鈀或其混合物。

實施方案71.如實施方案42-70中任一項所述的修補基面涂層組合物,其中所述固體被懸浮于pH值介于3與5之間的水性介質(zhì)中。

實施方案72.一種帶涂覆的基底,其包括:基底;包含沸石顆粒的修補基面涂層;包含PNA材料的修補基面涂層;以及包含催化活性顆粒的修補基面涂層,其中所述催化活性顆粒包含粘合至微米級載體顆粒的復合納米顆粒,并且所述復合納米顆粒包含支撐體納米顆粒和催化納米顆粒。

實施方案73.如實施方案72所述的帶涂覆的基底,其中所述PNA材料包含在多個微米級支撐體顆粒上的氧化錳。

實施方案74.如實施方案72-73中任一項所述的帶涂覆的基底,其中所述PNA材料包含在多個微米級支撐體顆粒上的氧化鎂。

實施方案75.如實施方案72-74中任一項所述的帶涂覆的基底,其中所述PNA材料包含在多個微米級支撐體顆粒上的氧化鈣。

實施方案76.如實施方案72-75中任一項所述的帶涂覆的基底,其中所述PNA材料包含在不同的多個微米級支撐體顆粒上的氧化錳、氧化鎂和氧化鈣。

實施方案77.如實施方案73-76中任一項所述的帶涂覆的基底,其中所述氧化錳、氧化鎂和氧化鈣是納米級的。

實施方案78.如實施方案73-76中任一項所述的帶涂覆的基底,其中所述多個支撐體顆粒包含二氧化鈰。

實施方案79.如實施方案78中任一項所述的帶涂覆的基底,其中所述PNA材料包含約150g/L至約350g/L二氧化鈰。

實施方案80.如實施方案78-79中任一項所述的帶涂覆的基底,其中所述PNA材料包含二氧化鈰的量的約1重量%至約20重量%氧化錳。

實施方案81.如實施方案78-80中任一項所述的帶涂覆的基底,其中所述PNA材料包含二氧化鈰的量的約1重量%至約10重量%氧化鎂。

實施方案82.如實施方案78-81中任一項所述的帶涂覆的基底,其中所述PNA材料包含二氧化鈰的量的約1重量%至約10重量%氧化鈣。

實施方案83.如實施方案78-82中任一項所述的帶涂覆的基底,其中所述PNA材料包含約28g/L氧化錳。

實施方案84.如實施方案78-83中任一項所述的帶涂覆的基底,其中所述PNA材料包含約10.5g/L氧化鎂。

實施方案85.如實施方案78-84中任一項所述的帶涂覆的基底,其中所述PNA材料包含約10.5g/L氧化鈣。

實施方案86.如實施方案72-85中任一項所述的帶涂覆的基底,其中所述PNA材料儲存從環(huán)境溫度至約100℃的NOx排放物。

實施方案87.如實施方案72-86中任一項所述的帶涂覆的基底,其中所述PNA材料儲存從環(huán)境溫度至約150℃的NOx排放物。

實施方案88.如實施方案72-87中任一項所述的帶涂覆的基底,其中所述PNA材料儲存從環(huán)境溫度至約200℃的NOx排放物。

實施方案89.如實施方案72-88中任一項所述的帶涂覆的基底,其中包含PNA材料的修補基面涂層還包含勃姆石顆粒。

實施方案90.如實施方案72-89中任一項所述的帶涂覆的基底,其中所述PNA材料占包含PNA材料的修補基面涂層中的PNA材料與勃姆石顆粒的混合物的95重量%至98重量%。

實施方案91.如實施方案72-90中任一項所述的帶涂覆的基底,其中所述勃姆石顆粒占包含PNA材料的修補基面涂層中的PNA材料與勃姆石顆粒的混合物的2重量%至5重量%。

實施方案92.如實施方案72-91中任一項所述的帶涂覆的基底,其中所述催化納米顆粒包含至少一種鉑族金屬。

實施方案93.如實施方案72-92中任一項所述的帶涂覆的基底,其中所述催化納米顆粒包含鉑和鈀。

實施方案94.如實施方案72-93中任一項所述的帶涂覆的基底,其中所述催化納米顆粒包含處于2:1鉑:鈀重量比的鉑和鈀。

實施方案95.如實施方案72-94中任一項所述的帶涂覆的基底,其中所述支撐體納米顆粒具有10nm至20nm的平均直徑。

實施方案96.如實施方案72-95中任一項所述的帶涂覆的基底,其中所述催化納米顆粒具有介于1nm與5nm之間的平均直徑。

實施方案97.如實施方案72-96中任一項所述的帶涂覆的基底,其中包含沸石顆粒的修補基面涂層包含金屬氧化物顆粒和勃姆石顆粒。

實施方案98.如實施方案72-97中任一項所述的帶涂覆的基底,其中所述金屬氧化物顆粒是氧化鋁顆粒。

實施方案99.如實施方案97-98中任一項所述的帶涂覆的基底,其中所述沸石顆粒占包含沸石顆粒的修補基面涂層中的沸石顆粒、金屬氧化物顆粒和勃姆石顆粒的混合物的60重量%至80重量%。

實施方案100.如實施方案97-99中任一項所述的帶涂覆的基底,其中所述勃姆石顆粒占包含沸石顆粒的修補基面涂層中的沸石顆粒、金屬氧化物顆粒和勃姆石顆粒的混合物的2重量%至5重量%。

實施方案101.如實施方案97-100所述的帶涂覆的基底,其中所述金屬氧化物顆粒占包含沸石顆粒的修補基面涂層中的沸石顆粒、金屬氧化物顆粒和勃姆石顆粒的混合物的15重量%至38重量%。

實施方案102.如實施方案72-101中任一項所述的帶涂覆的基底,其中包含沸石顆粒的修補基面涂層不包含鉑族金屬。

實施方案103.如實施方案72-102中任一項所述的帶涂覆的基底,其中所述包含沸石顆粒的修補基面涂層中的沸石顆粒各自具有0.2微米至8微米的直徑。

實施方案104.如實施方案72-103中任一項所述的帶涂覆的基底,其中包含催化活性顆粒的修補基面涂層還包含勃姆石顆粒和二氧化硅顆粒。

實施方案105.如實施方案72-104中任一項所述的帶涂覆的基底,其中包含催化活性顆粒的修補基面涂層基本上不含沸石。

實施方案106.如實施方案72-105中任一項所述的帶涂覆的基底,其中所述催化活性顆粒占包含催化活性顆粒的修補基面涂層中的催化活性顆粒、勃姆石顆粒和二氧化硅顆粒的組合的35重量%至95重量%。

實施方案107.如實施方案72-106中任一項所述的帶涂覆的基底,其中所述二氧化硅顆粒以包含催化活性顆粒的修補基面涂層中的催化活性顆粒、勃姆石顆粒和二氧化硅顆粒的組合的達20重量%的量存在。

實施方案108.如實施方案72-107中任一項所述的帶涂覆的基底,其中所述勃姆石顆粒占包含催化活性顆粒的修補基面涂層中的催化活性顆粒、勃姆石顆粒和二氧化硅顆粒的組合的2重量%至5重量%。

實施方案109.如實施方案72-108中任一項所述的帶涂覆的基底,其中所述包含催化活性顆粒的修補基面涂層包含92重量%的催化活性顆粒、3重量%的勃姆石顆粒以及5重量%的二氧化硅顆粒。

實施方案110.如實施方案72-109中任一項所述的帶涂覆的基底,其中所述基底包括堇青石。

實施方案111.如實施方案72-110中任一項所述的帶涂覆的基底,其中所述基底包括蜂巢狀結(jié)構(gòu)。

實施方案112.如實施方案72-111中任一項所述的帶涂覆的基底,其中包含沸石顆粒的修補基面涂層具有25g/l至90g/l的厚度。

實施方案113.如實施方案72-112中任一項所述的帶涂覆的基底,其中包含催化活性顆粒的修補基面涂層具有50g/l至250g/l的厚度。

實施方案114.如實施方案72-113中任一項所述的帶涂覆的基底,其進一步包括直接沉積在所述基底上的角填充層。

實施方案115.如實施方案72-114中任一項所述的帶涂覆的基底,其中所述帶涂覆的基底具有4g/l或更低的鉑族金屬負載以及比通過濕化學方法沉積的具有相同鉑族金屬負載的基底的起燃溫度低至少5℃的一氧化碳起燃溫度。

實施方案116.如實施方案72-115中任一項所述的帶涂覆的基底,其中所述帶涂覆的基底具有約1.0g/l至約4.0g/l的鉑族金屬負載。

實施方案117.如實施方案72-116中任一項所述的帶涂覆的基底,所述帶涂覆的基底具有約1.0g/l至約5.5g/l的鉑族金屬負載,其中在車輛催化轉(zhuǎn)化器中的125,000英里操作之后,所述帶涂覆的基底具有比通過濕化學方法沉積鉑族金屬制備的具有相同鉑族金屬負載的帶涂覆的基底在車輛催化轉(zhuǎn)化器中的125,000英里操作之后低至少5℃的一氧化碳起燃溫度。

實施方案118.如實施方案72-117中任一項所述的帶涂覆的基底,所述帶涂覆的基底具有約1.0g/l至約5.5g/l的鉑族金屬負載,其中在800℃下老化16小時之后,所述帶涂覆的基底具有比通過濕化學方法沉積鉑族金屬制備的具有相同鉑族金屬負載的帶涂覆的基底在800℃下老化16小時之后低至少5℃的一氧化碳起燃溫度。

實施方案119.一種催化轉(zhuǎn)化器,其包括如實施方案72-118中任一項所述的帶涂覆的基底。

實施方案120.一種排氣處理系統(tǒng),其包括用于廢氣的管道和根據(jù)實施方案119的催化轉(zhuǎn)化器。

實施方案121.一種車輛,其包括根據(jù)實施方案119的催化轉(zhuǎn)化器。

實施方案122.一種柴油車,其包括根據(jù)實施方案119的催化轉(zhuǎn)化器。

實施方案123.如實施方案122所述的柴油車,其中所述柴油車是輕型柴油車。

實施方案124.一種處理廢氣的方法,所述方法包括使如實施方案72-118中任一項所述的帶涂覆的基底與所述廢氣接觸。

實施方案125.一種處理廢氣的方法,所述方法包括使如實施方案72-118中任一項所述的帶涂覆的基底與所述廢氣接觸,其中所述基底被容納在被配置為接收所述廢氣的催化轉(zhuǎn)化器內(nèi)。

實施方案126.一種帶涂覆的基底,其包括:基底;包含沸石顆粒和PNA材料的修補基面涂層;以及包含催化活性顆粒的修補基面涂層,其中所述催化活性顆粒包含粘合至微米級載體顆粒的復合納米顆粒,并且所述復合納米顆粒包含支撐體納米顆粒和催化納米顆粒。

實施方案127.如實施方案126所述的帶涂覆的基底,其中所述PNA材料包含在多個微米級支撐體顆粒上的氧化錳。

實施方案128.如實施方案126-127中任一項所述的帶涂覆的基底,其中所述PNA材料包含在多個微米級支撐體顆粒上的氧化鎂。

實施方案129.如實施方案126-128中任一項所述的帶涂覆的基底,其中所述PNA材料包含在多個微米級支撐體顆粒上的氧化鈣。

實施方案130.如實施方案126-129中任一項所述的帶涂覆的基底,其中所述PNA材料包含在不同的多個微米級支撐體顆粒上的氧化錳、氧化鎂和氧化鈣。

實施方案131.如實施方案126-130中任一項所述的帶涂覆的基底,其中所述氧化錳、氧化鎂和氧化鈣是納米級的。

實施方案132.如實施方案126-131中任一項所述的帶涂覆的基底,其中所述多個支撐體顆粒包含二氧化鈰。

實施方案133.如實施方案132中任一項所述的帶涂覆的基底,其中所述PNA材料包含約150g/L至約350g/L二氧化鈰。

實施方案134.如實施方案132-133中任一項所述的帶涂覆的基底,其中所述PNA材料包含二氧化鈰的量的約1重量%至約20重量%氧化錳。

實施方案135.如實施方案132-134中任一項所述的帶涂覆的基底,其中所述PNA材料包含二氧化鈰的量的約1重量%至約10重量%氧化鎂。

實施方案136.如實施方案132-135中任一項所述的帶涂覆的基底,其中所述PNA材料包含二氧化鈰的量的約1重量%至約10重量%氧化鈣。

實施方案137.如實施方案132-136中任一項所述的帶涂覆的基底,其中所述PNA材料包含約28g/L氧化錳。

實施方案138.如實施方案132-137中任一項所述的帶涂覆的基底,其中所述PNA材料包含約10.5g/L氧化鎂。

實施方案139.如實施方案132-138中任一項所述的帶涂覆的基底,其中所述PNA材料包含約10.5g/L氧化鈣。

實施方案140.如實施方案126-139中任一項所述的帶涂覆的基底,其中所述PNA材料儲存從環(huán)境溫度至約100℃的NOx排放物。

實施方案141.如實施方案126-140中任一項所述的帶涂覆的基底,其中所述PNA材料儲存從環(huán)境溫度至約150℃的NOx排放物。

實施方案142.如實施方案126-141中任一項所述的帶涂覆的基底,其中所述PNA材料儲存從環(huán)境溫度至約200℃的NOx排放物。

實施方案143.如實施方案126-142中任一項所述的帶涂覆的基底,其中所述催化納米顆粒包含至少一種鉑族金屬。

實施方案144.如實施方案126-143中任一項所述的帶涂覆的基底,其中所述催化納米顆粒包含鉑和鈀。

實施方案145.如實施方案126-144中任一項所述的帶涂覆的基底,其中所述催化納米顆粒包含處于2:1鉑:鈀重量比的鉑和鈀。

實施方案146.如實施方案126-145中任一項所述的帶涂覆的基底,其中所述支撐體納米顆粒具有10nm至20nm的平均直徑。

實施方案147.如實施方案126-146中任一項所述的帶涂覆的基底,其中所述催化納米顆粒具有介于1nm與5nm之間的平均直徑。

實施方案148.如實施方案126-147中任一項所述的帶涂覆的基底,其中所述包含沸石顆粒和PNA材料的修補基面涂層還包含金屬氧化物顆粒和勃姆石顆粒。

實施方案149.如實施方案126-148中任一項所述的帶涂覆的基底,其中所述金屬氧化物顆粒是氧化鋁顆粒。

實施方案150.如實施方案126-149中任一項所述的帶涂覆的基底,其中所述勃姆石顆粒占包含沸石顆粒和PNA材料的修補基面涂層中的沸石顆粒、金屬氧化物顆粒和勃姆石顆粒的混合物的2重量%至5重量%。

實施方案151.如實施方案126-150中任一項所述的帶涂覆的基底,其中所述金屬氧化物顆粒占包含沸石顆粒和PNA材料的修補基面涂層中的沸石顆粒、金屬氧化物顆粒和勃姆石顆粒的混合物的15重量%至38重量%。

實施方案152.如實施方案126-151中任一項所述的帶涂覆的基底,其中所述包含沸石顆粒和PNA材料的修補基面涂層不包含鉑族金屬。

實施方案153.如實施方案126-152中任一項所述的帶涂覆的基底,其中所述包含沸石顆粒和PNA材料的修補基面涂層中的沸石顆粒各自具有0.2微米至8微米的直徑。

實施方案154.如實施方案126-153中任一項所述的帶涂覆的基底,其中包含催化活性顆粒的修補基面涂層還包含勃姆石顆粒和二氧化硅顆粒。

實施方案155.如實施方案126-154中任一項所述的帶涂覆的基底,其中包含催化活性顆粒的修補基面涂層基本上不含沸石。

實施方案156.如實施方案126-155中任一項所述的帶涂覆的基底,其中所述催化活性顆粒占包含催化活性顆粒的修補基面涂層中的催化活性顆粒、勃姆石顆粒和二氧化硅顆粒的組合的35重量%至95重量%。

實施方案157.如實施方案126-156中任一項所述的帶涂覆的基底,其中所述二氧化硅顆粒以包含催化活性顆粒的修補基面涂層中的催化活性顆粒、勃姆石顆粒和二氧化硅顆粒的組合的達20重量%的量存在。

實施方案158.如實施方案126-157中任一項所述的帶涂覆的基底,其中所述勃姆石顆粒占包含催化活性顆粒的修補基面涂層中的催化活性顆粒、勃姆石顆粒和二氧化硅顆粒的組合的2重量%至5重量%。

實施方案159.如實施方案126-158中任一項所述的帶涂覆的基底,其中所述包含催化活性顆粒的修補基面涂層包含92重量%的催化活性顆粒、3重量%的勃姆石顆粒以及5重量%的二氧化硅顆粒。

實施方案160.如實施方案126-159中任一項所述的帶涂覆的基底,其中所述基底包括堇青石。

實施方案161.如實施方案126-160中任一項所述的帶涂覆的基底,其中所述基底包括蜂巢狀結(jié)構(gòu)。

實施方案162.如實施方案126-161中任一項所述的帶涂覆的基底,其中包含催化活性顆粒的修補基面涂層具有50g/l至250g/l的厚度。

實施方案163.如實施方案126-162中任一項所述的帶涂覆的基底,其進一步包括直接沉積在所述基底上的角填充層。

實施方案164.如實施方案126-163中任一項所述的帶涂覆的基底,其中所述帶涂覆的基底具有4g/l或更低的鉑族金屬負載以及比通過濕化學方法沉積的具有相同鉑族金屬負載的基底的起燃溫度低至少5℃的一氧化碳起燃溫度。

實施方案165.如實施方案126-164中任一項所述的帶涂覆的基底,其中所述帶涂覆的基底具有約1.0g/l至約4.0g/l的鉑族金屬負載。

實施方案166.如實施方案126-165中任一項所述的帶涂覆的基底,所述帶涂覆的基底具有約1.0g/l至約5.5g/l的鉑族金屬負載,其中在車輛催化轉(zhuǎn)化器中的125,000英里操作之后,所述帶涂覆的基底具有比通過濕化學方法沉積鉑族金屬制備的具有相同鉑族金屬負載的帶涂覆的基底在車輛催化轉(zhuǎn)化器中的125,000英里操作之后低至少5℃的一氧化碳起燃溫度。

實施方案167.如實施方案126-166中任一項所述的帶涂覆的基底,所述帶涂覆的基底具有約1.0g/l至約5.5g/l的鉑族金屬負載,其中在800℃下老化16小時之后,所述帶涂覆的基底具有比通過濕化學方法沉積鉑族金屬制備的具有相同鉑族金屬負載的帶涂覆的基底在800℃下老化16小時之后低至少5℃的一氧化碳起燃溫度。

實施方案168.一種催化轉(zhuǎn)化器,其包括如實施方案126-167中任一項所述的帶涂覆的基底。

實施方案169.一種排氣處理系統(tǒng),其包括用于廢氣的管道和根據(jù)實施方案168的催化轉(zhuǎn)化器。

實施方案170.一種車輛,其包括根據(jù)實施方案168的催化轉(zhuǎn)化器。

實施方案171.一種柴油車,其包括根據(jù)實施方案168的催化轉(zhuǎn)化器。

實施方案172.如實施方案171所述的柴油車,其中所述柴油車是輕型柴油車。

實施方案173.一種處理廢氣的方法,所述方法包括使如實施方案126-167中任一項所述的帶涂覆的基底與所述廢氣接觸。

實施方案174.一種處理廢氣的方法,所述方法包括使如實施方案126-167中任一項所述的帶涂覆的基底與所述廢氣接觸,其中所述基底被容納在被配置為接收所述廢氣的催化轉(zhuǎn)化器內(nèi)。

實施方案175.一種帶涂覆的基底,其包括:基底;包含沸石顆粒、PNA材料和催化活性顆粒的修補基面涂層,其中所述催化活性顆粒包含粘合至微米級載體顆粒的復合納米顆粒,并且所述復合納米顆粒包含支撐體納米顆粒和催化納米顆粒。

實施方案176.一種形成帶涂覆的基底的方法,所述方法包括:用包含沸石顆粒的修補基面涂層組合物涂覆基底;用包含PNA材料的修補基面涂層組合物涂覆所述基底;并且用包含催化活性顆粒的修補基面涂層組合物涂覆所述基底,其中所述催化活性顆粒包含粘合至微米級載體顆粒的復合納米顆粒,并且所述復合納米顆粒包含支撐體納米顆粒和催化納米顆粒。

實施方案177.如實施方案176所述的方法,其中所述PNA材料包含在多個微米級支撐體顆粒上的氧化錳。

實施方案178.如實施方案176-177中任一項所述的方法,其中所述PNA材料包含在多個微米級支撐體顆粒上的氧化鎂。

實施方案179.如實施方案176-178中任一項所述的方法,其中所述PNA材料包含在多個微米級支撐體顆粒上的氧化鈣。

實施方案180.如實施方案176-179中任一項所述的方法,其中所述PNA材料包含在不同的多個微米級支撐體顆粒上的氧化錳、氧化鎂和氧化鈣。

實施方案181.如實施方案176-180中任一項所述的方法,其中所述氧化錳、氧化鎂和氧化鈣是納米級的。

實施方案182.如實施方案176-181中任一項所述的方法,其中所述多個支撐體顆粒包含二氧化鈰。

實施方案183.如實施方案176-182中任一項所述的方法,其中所述PNA材料包含約150g/L至約350g/L二氧化鈰。

實施方案184.如實施方案176-183中任一項所述的方法,其中所述PNA材料包含二氧化鈰的量的約1重量%至約20重量%氧化錳。

實施方案185.如實施方案176-184中任一項所述的方法,其中所述PNA材料包含二氧化鈰的量的約1重量%至約10重量%氧化鎂。

實施方案186.如實施方案176-185中任一項所述的方法,其中所述PNA材料包含二氧化鈰的量的約1重量%至約10重量%氧化鈣。

實施方案187.如實施方案176-186中任一項所述的方法,其中所述PNA材料包含約28g/L氧化錳。

實施方案188.如實施方案176-187中任一項所述的方法,其中所述PNA材料包含約10.5g/L氧化鎂。

實施方案189.如實施方案176-188中任一項所述的方法,其中所述PNA材料包含約10.5g/L氧化鈣。

實施方案190.如實施方案176-189中任一項所述的方法,其中所述PNA材料儲存從環(huán)境溫度至約100℃的NOx排放物。

實施方案191.如實施方案176-190中任一項所述的方法,其中所述PNA材料儲存從環(huán)境溫度至約150℃的NOx排放物。

實施方案192.如實施方案176-191中任一項所述的方法,其中所述PNA材料儲存從環(huán)境溫度至約200℃的NOx排放物。

實施方案193.如實施方案176-192中任一項所述的方法,其中包含PNA材料的修補基面涂層還包含勃姆石顆粒。

實施方案194.如實施方案176-193中任一項所述的方法,其中所述PNA材料占包含PNA材料的修補基面涂層中的PNA材料與勃姆石顆粒的混合物的95重量%至98重量%。

實施方案195.如實施方案176-194中任一項所述的方法,其中所述勃姆石顆粒占包含PNA材料的修補基面涂層中的PNA材料與勃姆石顆粒的混合物的2重量%至5重量%。

實施方案196.如實施方案176-195中任一項所述的方法,其中所述催化納米顆粒包含至少一種鉑族金屬。

實施方案197.如實施方案176-196中任一項所述的方法,其中所述催化納米顆粒包含鉑和鈀。

實施方案198.如實施方案176-197中任一項所述的方法,其中所述催化納米顆粒包含處于2:1鉑:鈀重量比的鉑和鈀。

實施方案199.如實施方案176-198中任一項所述的方法,其中所述支撐體納米顆粒具有10nm至20nm的平均直徑。

實施方案200.如實施方案176-199中任一項所述的方法,其中所述催化納米顆粒具有介于1nm與5nm之間的平均直徑。

實施方案201.如實施方案176-200中任一項所述的方法,其中包含沸石顆粒的修補基面涂層包含金屬氧化物顆粒和勃姆石顆粒。

實施方案202.如實施方案201中任一項所述的方法,其中所述金屬氧化物顆粒是氧化鋁顆粒。

實施方案203.如實施方案201-202中任一項所述的方法,其中所述沸石顆粒占包含沸石顆粒的修補基面涂層中的沸石顆粒、金屬氧化物顆粒和勃姆石顆粒的混合物的60重量%至80重量%。

實施方案204.如實施方案201-203中任一項所述的方法,其中所述勃姆石顆粒占包含沸石顆粒的修補基面涂層中的沸石顆粒、金屬氧化物顆粒和勃姆石顆粒的混合物的2重量%至5重量%。

實施方案205.如實施方案201-204所述的方法,其中所述金屬氧化物顆粒占包含沸石顆粒的修補基面涂層中的沸石顆粒、金屬氧化物顆粒和勃姆石顆粒的混合物的15重量%至38重量%。

實施方案206.如實施方案176-205中任一項所述的方法,其中包含沸石顆粒的修補基面涂層不包含鉑族金屬。

實施方案207.如實施方案176-206中任一項所述的方法,其中所述包含沸石顆粒的修補基面涂層中的沸石顆粒各自具有0.2微米至8微米的直徑。

實施方案208.如實施方案176-207中任一項所述的方法,其中包含催化活性顆粒的修補基面涂層還包含勃姆石顆粒和二氧化硅顆粒。

實施方案209.如實施方案176-208中任一項所述的方法,其中包含催化活性顆粒的修補基面涂層基本上不含沸石。

實施方案210.如實施方案176-209中任一項所述的方法,其中所述催化活性顆粒占包含催化活性顆粒的修補基面涂層中的催化活性顆粒、勃姆石顆粒和二氧化硅顆粒的組合的35重量%至95重量%。

實施方案211.如實施方案176-210中任一項所述的方法,其中所述二氧化硅顆粒以包含催化活性顆粒的修補基面涂層中的催化活性顆粒、勃姆石顆粒和二氧化硅顆粒的組合的達20重量%的量存在。

實施方案212.如實施方案176-211中任一項所述的方法,其中所述勃姆石顆粒占包含催化活性顆粒的修補基面涂層中的催化活性顆粒、勃姆石顆粒和二氧化硅顆粒的組合的2重量%至5重量%。

實施方案213.如實施方案176-212中任一項所述的方法,其中所述包含催化活性顆粒的修補基面涂層包含92重量%的催化活性顆粒、3重量%的勃姆石顆粒以及5重量%的二氧化硅顆粒。

實施方案214.如實施方案176-213中任一項所述的方法,其中所述基底包括堇青石。

實施方案215.如實施方案176-214中任一項所述的方法,其中所述基底包括蜂巢狀結(jié)構(gòu)。

實施方案216.如實施方案176-215中任一項所述的方法,其中包含沸石顆粒的修補基面涂層具有25g/l至90g/l的厚度。

實施方案217.如實施方案176-216中任一項所述的方法,其中包含催化活性顆粒的修補基面涂層具有50g/l至250g/l的厚度。

實施方案218.如實施方案176-217中任一項所述的方法,其進一步包括將角填充層直接沉積在所述基底上。

實施方案219.如實施方案176-218中任一項所述的方法,其中所述帶涂覆的基底具有4g/l或更低的鉑族金屬負載以及比通過濕化學方法沉積的具有相同鉑族金屬負載的基底的起燃溫度低至少5℃的一氧化碳起燃溫度。

實施方案220.如實施方案176-219中任一項所述的方法,其中所述帶涂覆的基底具有約1.0g/l至約4.0g/l的鉑族金屬負載。

實施方案221.如實施方案176-220中任一項所述的方法,所述帶涂覆的基底具有約1.0g/l至約5.5g/l的鉑族金屬負載,其中在車輛催化轉(zhuǎn)化器中的125,000英里操作之后,所述帶涂覆的基底具有比通過濕化學方法沉積鉑族金屬制備的具有相同鉑族金屬負載的帶涂覆的基底在車輛催化轉(zhuǎn)化器中的125,000英里操作之后低至少5℃的一氧化碳起燃溫度。

實施方案222.如實施方案176-221中任一項所述的方法,所述帶涂覆的基底具有約1.0g/l至約5.5g/l的鉑族金屬負載,其中在800℃下老化16小時之后,所述帶涂覆的基底具有比通過濕化學方法沉積鉑族金屬制備的具有相同鉑族金屬負載的帶涂覆的基底在800℃下老化16小時之后低至少5℃的一氧化碳起燃溫度。

實施方案223.一種形成帶涂覆的基底的方法,所述方法包括:用包含沸石顆粒和PNA材料的修補基面涂層組合物涂覆基底;并且用包含催化活性顆粒的修補基面涂層組合物涂覆所述基底,其中所述催化活性顆粒包含粘合至微米級載體顆粒的復合納米顆粒,并且所述復合納米顆粒包含支撐體納米顆粒和催化納米顆粒。

實施方案224.如實施方案223所述的方法,其中所述PNA材料包含在多個微米級支撐體顆粒上的氧化錳。

實施方案225.如實施方案223-224中任一項所述的方法,其中所述PNA材料包含在多個微米級支撐體顆粒上的氧化鎂。

實施方案226.如實施方案223-225中任一項所述的方法,其中所述PNA材料包含在多個微米級支撐體顆粒上的氧化鈣。

實施方案227.如實施方案223-226中任一項所述的方法,其中所述PNA材料包含在不同的多個微米級支撐體顆粒上的氧化錳、氧化鎂和氧化鈣。

實施方案228.如實施方案224-227中任一項所述的方法,其中所述氧化錳、氧化鎂和氧化鈣是納米級的。

實施方案229.如實施方案224-228中任一項所述的方法,其中所述多個支撐體顆粒包含二氧化鈰。

實施方案230.如實施方案229中任一項所述的方法,其中所述PNA材料包含約150g/L至約350g/L二氧化鈰。

實施方案231.如實施方案229-230中任一項所述的方法,其中所述PNA材料包含二氧化鈰的量的約1重量%至約20重量%氧化錳。

實施方案232.如實施方案229-231中任一項所述的方法,其中所述PNA材料包含二氧化鈰的量的約1重量%至約10重量%氧化鎂。

實施方案233.如實施方案229-232中任一項所述的方法,其中所述PNA材料包含二氧化鈰的量的約1重量%至約10重量%氧化鈣。

實施方案234.如實施方案229-233中任一項所述的方法,其中所述PNA材料包含約28g/L氧化錳。

實施方案235.如實施方案229-234中任一項所述的方法,其中所述PNA材料包含約10.5g/L氧化鎂。

實施方案236.如實施方案229-235中任一項所述的方法,其中所述PNA材料包含約10.5g/L氧化鈣。

實施方案237.如實施方案223-236中任一項所述的方法,其中所述PNA材料儲存從環(huán)境溫度至約100℃的NOx排放物。

實施方案238.如實施方案223-237中任一項所述的方法,其中所述PNA材料儲存從環(huán)境溫度至約150℃的NOx排放物。

實施方案239.如實施方案223-238中任一項所述的方法,其中所述PNA材料儲存從環(huán)境溫度至約200℃的NOx排放物。

實施方案240.如實施方案223-239中任一項所述的方法,其中所述催化納米顆粒包含至少一種鉑族金屬。

實施方案241.如實施方案223-240中任一項所述的方法,其中所述催化納米顆粒包含鉑和鈀。

實施方案242.如實施方案223-241中任一項所述的方法,其中所述催化納米顆粒包含處于2:1鉑:鈀重量比的鉑和鈀。

實施方案243.如實施方案223-242中任一項所述的方法,其中所述支撐體納米顆粒具有10nm至20nm的平均直徑。

實施方案244.如實施方案223-243中任一項所述的方法,其中所述催化納米顆粒具有介于1nm與5nm之間的平均直徑。

實施方案245.如實施方案223-244中任一項所述的方法,其中所述包含沸石顆粒和PNA材料的修補基面涂層還包含金屬氧化物顆粒和勃姆石顆粒。

實施方案246.如實施方案245中任一項所述的方法,其中所述金屬氧化物顆粒是氧化鋁顆粒。

實施方案247.如實施方案245-246中任一項所述的方法,其中所述沸石顆粒占包含沸石顆粒和PNA材料的修補基面涂層中的沸石顆粒、金屬氧化物顆粒和勃姆石顆粒的混合物的60重量%至80重量%。

實施方案248.如實施方案245-247中任一項所述的方法,其中所述勃姆石顆粒占包含沸石顆粒和PNA材料的修補基面涂層中的沸石顆粒、金屬氧化物顆粒和勃姆石顆粒的混合物的2重量%至5重量%。

實施方案249.如實施方案245-248所述的方法,其中所述金屬氧化物顆粒占包含沸石顆粒和PNA材料的修補基面涂層中的沸石顆粒、金屬氧化物顆粒和勃姆石顆粒的混合物的15重量%至38重量%。

實施方案250.如實施方案140-164中任一項所述的方法,其中所述包含沸石顆粒和PNA材料的修補基面涂層不包含鉑族金屬。

實施方案251.如實施方案140-165中任一項所述的方法,其中所述包含沸石顆粒和PNA材料的修補基面涂層中的沸石顆粒各自具有0.2微米至8微米的直徑。

實施方案252.如實施方案223-251中任一項所述的方法,其中包含催化活性顆粒的修補基面涂層還包含勃姆石顆粒和二氧化硅顆粒。

實施方案253.如實施方案223-252中任一項所述的方法,其中包含催化活性顆粒的修補基面涂層基本上不含沸石。

實施方案254.如實施方案223-253中任一項所述的方法,其中所述催化活性顆粒占包含催化活性顆粒的修補基面涂層中的催化活性顆粒、勃姆石顆粒和二氧化硅顆粒的組合的35重量%至95重量%。

實施方案255.如實施方案223-254中任一項所述的方法,其中所述二氧化硅顆粒以包含催化活性顆粒的修補基面涂層中的催化活性顆粒、勃姆石顆粒和二氧化硅顆粒的組合的達20重量%的量存在。

實施方案256.如實施方案223-255中任一項所述的方法,其中所述勃姆石顆粒占包含催化活性顆粒的修補基面涂層中的催化活性顆粒、勃姆石顆粒和二氧化硅顆粒的組合的2重量%至5重量%。

實施方案257.如實施方案223-256中任一項所述的方法,其中所述包含催化活性顆粒的修補基面涂層包含92重量%的催化活性顆粒、3重量%的勃姆石顆粒以及5重量%的二氧化硅顆粒。

實施方案258.如實施方案223-257中任一項所述的方法,其中所述基底包括堇青石。

實施方案259.如實施方案223-258中任一項所述的方法,其中所述基底包括蜂巢狀結(jié)構(gòu)。

實施方案260.如實施方案223-259中任一項所述的方法,其中包含催化活性顆粒的修補基面涂層具有50g/l至250g/l的厚度。

實施方案261.如實施方案223-260中任一項所述的方法,其進一步包括將角填充層直接沉積在所述基底上。

實施方案262.如實施方案223-261中任一項所述的方法,其中所述帶涂覆的基底具有4g/l或更低的鉑族金屬負載以及比通過濕化學方法沉積的具有相同鉑族金屬負載的基底的起燃溫度低至少5℃的一氧化碳起燃溫度。

實施方案263.如實施方案223-262中任一項所述的方法,其中所述帶涂覆的基底具有約1.0g/l至約4.0g/l的鉑族金屬負載。

實施方案264.如實施方案223-263中任一項所述的方法,所述帶涂覆的基底具有約1.0g/l至約5.5g/l的鉑族金屬負載,其中在車輛催化轉(zhuǎn)化器中的125,000英里操作之后,所述帶涂覆的基底具有比通過濕化學方法沉積鉑族金屬制備的具有相同鉑族金屬負載的帶涂覆的基底在車輛催化轉(zhuǎn)化器中的125,000英里操作之后低至少5℃的一氧化碳起燃溫度。

實施方案265.如實施方案223-264中任一項所述的方法,所述帶涂覆的基底具有約1.0g/l至約5.5g/l的鉑族金屬負載,其中在800℃下老化16小時之后,所述帶涂覆的基底具有比通過濕化學方法沉積鉑族金屬制備的具有相同鉑族金屬負載的帶涂覆的基底在800℃下老化16小時之后低至少5℃的一氧化碳起燃溫度。

實施方案266.一種形成帶涂覆的基底的方法,所述方法包括:用包含沸石顆粒、PNA材料和催化活性顆粒的修補基面涂層組合物涂覆基底,其中所述催化活性顆粒包含粘合至微米級載體顆粒的復合納米顆粒,并且所述復合納米顆粒包含支撐體納米顆粒和催化納米顆粒。

實施方案267.一種形成帶涂覆的基底的方法,所述方法包括:用包含沸石顆粒的修補基面涂層組合物涂覆基底;用根據(jù)實施方案42-71中任一項的包含PNA材料的修補基面涂層組合物涂覆所述基底;并且用含有催化活性顆粒的修補基面涂層組合物涂覆所述基底。

實施方案268.如實施方案267所述的方法,其進一步包括在用其他修補基面涂層涂覆所述基底之前用角填充修補基面涂層涂覆所述基底。

實施方案269.如實施方案267-268中任一項所述的方法,其中包含沸石顆粒的修補基面涂層組合物包含25g/l至90g/l的厚度。

實施方案270.如實施方案267-268中任一項所述的方法,其中包含催化活性顆粒的修補基面涂層組合物包含50g/l至250g/l的厚度。

實施方案271.一種帶涂覆的基底,其包括根據(jù)實施方案42-71中任一項的修補基面涂層。

實施方案272.一種包括根據(jù)實施方案42-71中任一項的修補基面涂層的帶涂覆的基底,其進一步包括包含沸石顆粒的修補基面涂層。

實施方案273.一種催化轉(zhuǎn)化器,其包括根據(jù)實施方案270的帶涂覆的基底。

實施方案274.一種排氣處理系統(tǒng),其包括用于廢氣的管道和根據(jù)實施方案271的催化轉(zhuǎn)化器。

實施方案275.一種車輛,其包括根據(jù)實施方案271的催化轉(zhuǎn)化器。

實施方案276.一種柴油車,其包括根據(jù)實施方案271的催化轉(zhuǎn)化器。

實施方案277.如實施方案274所述的柴油車,其中所述柴油車是輕型柴油車。

實施方案278.如實施方案121、170和275中任一項所述的車輛,其中所述車輛符合歐洲排放標準歐5。

實施方案279.如實施方案121、170和275中任一項所述的車輛,其中所述車輛符合歐洲排放標準歐6。

實施方案280.一種車輛,其包括:催化轉(zhuǎn)化器,其包括介于1.0g/l與4.0g/l之間的鉑族金屬;以及PNA材料,其中所述車輛符合歐洲排放標準歐5。

實施方案281.如實施方案280所述的車輛,其中所述PNA材料包含在多個微米級支撐體顆粒上的氧化錳。

實施方案282.如實施方案280-281中任一項所述的車輛,其中所述PNA材料包含在多個微米級支撐體顆粒上的氧化鎂。

實施方案283.如實施方案280-282中任一項所述的車輛,其中所述PNA材料包含在多個微米級支撐體顆粒上的氧化鈣。

實施方案284.如實施方案280-283中任一項所述的車輛,其中所述PNA材料包含在不同的多個微米級支撐體顆粒上的氧化錳、氧化鎂和氧化鈣。

實施方案285.如實施方案281-284中任一項所述的車輛,其中所述氧化錳、氧化鎂和氧化鈣是納米級的。

實施方案286.如實施方案280-285中任一項所述的車輛,其中所述多個支撐體顆粒包含二氧化鈰。

實施方案287.如實施方案280中任一項所述的車輛,其中所述PNA材料包含約150g/L至約350g/L二氧化鈰。

實施方案288.如實施方案286-287中任一項所述的車輛,其中所述PNA材料包含二氧化鈰的量的約1重量%至約20重量%氧化錳。

實施方案289.如實施方案286-288中任一項所述的車輛,其中所述PNA材料包含二氧化鈰的量的約1重量%至約10重量%氧化鎂。

實施方案290.如實施方案286-289中任一項所述的車輛,其中所述PNA材料包含二氧化鈰的量的約1重量%至約10重量%氧化鈣。

實施方案291.如實施方案286-290中任一項所述的車輛,其中所述PNA材料包含約28g/L氧化錳。

實施方案292.如實施方案286-291中任一項所述的車輛,其中所述PNA材料包含約10.5g/L氧化鎂。

實施方案293.如實施方案286-292中任一項所述的車輛,其中所述PNA材料包含約10.5g/L氧化鈣。

實施方案294.如實施方案280-293中任一項所述的車輛,其中所述PNA材料儲存從環(huán)境溫度至約100℃的NOx排放物。

實施方案295.如實施方案280-294中任一項所述的車輛,其中所述PNA材料儲存從環(huán)境溫度至約150℃的NOx排放物。

實施方案296.如實施方案280-295中任一項所述的車輛,其中所述PNA材料儲存從環(huán)境溫度至約200℃的NOx排放物。

實施方案297.如實施方案280-296中任一項所述的車輛,其中所述車輛是柴油車。

實施方案298.如實施方案280-297中任一項所述的車輛,其中所述柴油車是輕型柴油車。

實施方案299.如實施方案280-298中任一項所述的車輛,其中所述車輛符合歐洲排放標準歐6。

實施方案300.如實施方案280-299中任一項所述的車輛,其進一步包括SCR單元。

實施方案301.如實施方案280-300中任一項所述的車輛,其進一步包括LNT。

實施方案302.一種催化轉(zhuǎn)化器,其包括:帶涂覆的基底,所述帶涂覆的基底包括修補基面涂層,所述修補基面涂層包括PNA材料。

實施方案303.如實施方案302所述的催化轉(zhuǎn)化器,其中所述PNA材料包含在多個微米級支撐體顆粒上的氧化錳。

實施方案304.如實施方案302-303中任一項所述的催化轉(zhuǎn)化器,其中所述PNA材料包含在多個微米級支撐體顆粒上的氧化鎂。

實施方案305.如實施方案302-304中任一項所述的催化轉(zhuǎn)化器,其中所述PNA材料包含在多個微米級支撐體顆粒上的氧化鈣。

實施方案306.如實施方案302-305中任一項所述的催化轉(zhuǎn)化器,其中所述PNA材料包含在不同的多個微米級支撐體顆粒上的氧化錳、氧化鎂和氧化鈣。

實施方案307.如實施方案302-306中任一項所述的催化轉(zhuǎn)化器,其中所述氧化錳、氧化鎂和氧化鈣是納米級的。

實施方案308.如實施方案302-307中任一項所述的催化轉(zhuǎn)化器,其中所述多個支撐體顆粒包含二氧化鈰。

實施方案309.如實施方案302-308中任一項所述的催化轉(zhuǎn)化器,其中所述PNA材料包含約150g/L至約350g/L二氧化鈰。

實施方案310.如實施方案302-309中任一項所述的催化轉(zhuǎn)化器,其中所述PNA材料包含二氧化鈰的量的約1重量%至約20重量%氧化錳。

實施方案311.如實施方案302-310中任一項所述的催化轉(zhuǎn)化器,其中所述PNA材料包含二氧化鈰的量的約1重量%至約10重量%氧化鎂。

實施方案312.如實施方案302-311中任一項所述的催化轉(zhuǎn)化器,其中所述PNA材料包含二氧化鈰的量的約1重量%至約10重量%氧化鈣。

實施方案313.如實施方案302-312中任一項所述的催化轉(zhuǎn)化器,其中所述PNA材料包含約28g/L氧化錳。

實施方案314.如實施方案302-313中任一項所述的催化轉(zhuǎn)化器,其中所述PNA材料包含約10.5g/L氧化鎂。

實施方案315.如實施方案302-314中任一項所述的催化轉(zhuǎn)化器,其中所述PNA材料包含約10.5g/L氧化鈣。

實施方案316.如實施方案302-315中任一項所述的催化轉(zhuǎn)化器,其中所述PNA材料儲存從環(huán)境溫度至約100℃的NOx排放物。

實施方案317.如實施方案302-316中任一項所述的催化轉(zhuǎn)化器,其中所述PNA材料儲存從環(huán)境溫度至約150℃的NOx排放物。

實施方案318.如實施方案302-317中任一項所述的催化轉(zhuǎn)化器,其中所述PNA材料儲存從環(huán)境溫度至約200℃的NOx排放物。

實施方案319.一種排氣處理系統(tǒng),其包括用于廢氣的管道和包括帶涂覆的基底的催化轉(zhuǎn)化器,所述帶涂覆的基底包括修補基面涂層,所述修補基面涂層包括PNA材料。

實施方案320.如實施方案319所述的排氣處理系統(tǒng),其中所述PNA材料包含在多個微米級支撐體顆粒上的氧化錳。

實施方案321.如實施方案319-320中任一項所述的排氣處理系統(tǒng),其中所述PNA材料包含在多個微米級支撐體顆粒上的氧化鎂。

實施方案322.如實施方案319-321中任一項所述的排氣處理系統(tǒng),其中所述PNA材料包含在多個微米級支撐體顆粒上的氧化鈣。

實施方案323.如實施方案319-322中任一項所述的排氣處理系統(tǒng),其中所述PNA材料包含在不同的多個微米級支撐體顆粒上的氧化錳、氧化鎂和氧化鈣。

實施方案324.如實施方案319-323中任一項所述的排氣處理系統(tǒng),其中所述氧化錳、氧化鎂和氧化鈣是納米級的。

實施方案325.如實施方案319-324中任一項所述的排氣處理系統(tǒng),其中所述多個支撐體顆粒包含二氧化鈰。

實施方案326.如實施方案319-325中任一項所述的排氣處理系統(tǒng),其中所述PNA材料包含約150g/L至約350g/L二氧化鈰。

實施方案327.如實施方案319-326中任一項所述的排氣處理系統(tǒng),其中所述PNA材料包含二氧化鈰的量的約1重量%至約20重量%氧化錳。

實施方案328.如實施方案319-327中任一項所述的排氣處理系統(tǒng),其中所述PNA材料包含二氧化鈰的量的約1重量%至約10重量%氧化鎂。

實施方案329.如實施方案319-328中任一項所述的排氣處理系統(tǒng),其中所述PNA材料包含二氧化鈰的量的約1重量%至約10重量%氧化鈣。

實施方案330.如實施方案319-329中任一項所述的排氣處理系統(tǒng),其中所述PNA材料包含約28g/L氧化錳。

實施方案331.如實施方案319-330中任一項所述的排氣處理系統(tǒng),其中所述PNA材料包含約10.5g/L氧化鎂。

實施方案332.如實施方案319-331中任一項所述的排氣處理系統(tǒng),其中所述PNA材料包含約10.5g/L氧化鈣。

實施方案333.如實施方案319-332中任一項所述的排氣處理系統(tǒng),其中所述PNA材料儲存從環(huán)境溫度至約100℃的NOx排放物。

實施方案334.如實施方案319-333中任一項所述的排氣處理系統(tǒng),其中所述PNA材料儲存從環(huán)境溫度至約150℃的NOx排放物。

實施方案335.如實施方案319-334中任一項所述的排氣處理系統(tǒng),其中所述PNA材料儲存從環(huán)境溫度至約200℃的NOx排放物。

實施方案336.如實施方案319-335中任一項所述的排氣處理系統(tǒng),其進一步包括SCR單元。

實施方案337.如實施方案319-336中任一項所述的排氣處理系統(tǒng),其進一步包括LNT。

實施方案338.一種PNA材料,其包含:在多個微米級支撐體顆粒上的堿金屬氧化物或堿土金屬氧化物。

實施方案339.如實施方案338所述的PNA材料,其還包含在第二多個微米級支撐體顆粒上的第二堿金屬氧化物或堿土金屬氧化物。

實施方案340.如實施方案338-339中任一項所述的PNA材料,其還包含在第三多個微米級支撐體顆粒上的第三堿金屬氧化物或堿土金屬氧化物。

實施方案341.如實施方案338-340中任一項所述的PNA材料,其中所述第一、第二和第三堿金屬氧化物或堿土金屬氧化物選自由以下各項組成的組:氧化錳、氧化鎂和氧化鈣。

實施方案342.如實施方案338-341中任一項所述的PNA材料,其還包含PGM。

實施方案343.如實施方案342所述的PNA材料,其中PGM是在第四多個微米級支撐體顆粒上。

實施方案344.如實施方案342-343中任一項所述的PNA材料,其中PGM是在所述第一、第二或第三多個微米級支撐體顆粒中的至少一個上。

實施方案345.如實施方案342-344中任一項所述的PNA材料,其中所述PGM包含鉑、鈀或其混合物。

實施方案346.如實施方案338-345中任一項所述的PNA材料,其中所述堿金屬氧化物或堿土金屬氧化物是納米級的。

實施方案347.如實施方案338-346中任一項所述的PNA材料,其中所述多個支撐體顆粒包含二氧化鈰。

實施方案348.如實施方案347所述的PNA材料,其中所述PNA材料包含約150g/L至約350g/L二氧化鈰。

實施方案349.如實施方案338-348中任一項所述的PNA材料,其中所述PNA材料儲存從環(huán)境溫度至約100℃的NOx排放物。

實施方案350.如實施方案338-349中任一項所述的PNA材料,其中所述PNA材料儲存從環(huán)境溫度至約150℃的NOx排放物。

實施方案351.如實施方案338-350中任一項所述的PNA材料,其中所述PNA材料儲存從環(huán)境溫度至約200℃的NOx排放物。

實施方案352.一種PNA材料,其包含:在多個微米級支撐體顆粒上的PGM。

實施方案353.如實施方案352所述的PNA材料,其還包含在第二多個微米級支撐體顆粒上的堿金屬氧化物或堿土金屬氧化物。

實施方案354.如實施方案352-353中任一項所述的PNA材料,其還包含在第三多個微米級支撐體顆粒上的第二堿金屬氧化物或堿土金屬氧化物。

實施方案355.如實施方案352-354中任一項所述的PNA材料,其還包含在第四多個微米級支撐體顆粒上的第三堿金屬氧化物或堿土金屬氧化物。

實施方案356.如實施方案352-355中任一項所述的PNA材料,其中所述第一、第二和第三堿金屬氧化物或堿土金屬氧化物選自由以下各項組成的組:氧化錳、氧化鎂和氧化鈣。

實施方案357.如實施方案352-356中任一項所述的PNA材料,其中所述堿金屬氧化物或堿土金屬氧化物是納米級的。

實施方案358.如實施方案352-357中任一項所述的PNA材料,其還包含在所述第一、第二或第三多個微米級支撐體顆粒中的至少一個上的PGM。

實施方案359.如實施方案352-358中任一項所述的PNA材料,其中在多個微米級支撐體顆粒上的PGM包含NNm顆粒。

實施方案360.如實施方案352-359中任一項所述的PNA材料,其中在多個微米級支撐體顆粒上的PGM包含NNiM顆粒。

實施方案361.如實施方案352-360中任一項所述的PNA材料,其中所述PGM包含鉑、鈀或其混合物。

實施方案362.如實施方案352-361中任一項所述的PNA材料,其中所述多個支撐體顆粒包含二氧化鈰。

實施方案363.如實施方案362所述的PNA材料,其中所述PNA材料包含約150g/L至約350g/L二氧化鈰。

實施方案364.如實施方案352-363中任一項所述的PNA材料,其中所述PNA材料儲存從環(huán)境溫度至約100℃的NOx排放物。

實施方案365.如實施方案352-364中任一項所述的PNA材料,其中所述PNA材料儲存從環(huán)境溫度至約150℃的NOx排放物。

實施方案366.如實施方案352-365中任一項所述的PNA材料,其中所述PNA材料儲存從環(huán)境溫度至約200℃的NOx排放物。

實施方案367.一種PNA材料,其包含:在多個微米級支撐體顆粒上的堿金屬氧化物或堿土金屬氧化物和PGM。

實施方案368.如實施方案367所述的PNA材料,其還包含在第二多個微米級支撐體顆粒上的第二堿金屬氧化物或堿土金屬氧化物。

實施方案369.如實施方案367-368中任一項所述的PNA材料,其還包含在第三多個微米級支撐體顆粒上的第三堿金屬氧化物或堿土金屬氧化物。

實施方案370.如實施方案367-369中任一項所述的PNA材料,其中所述第一、第二和第三堿金屬氧化物或堿土金屬氧化物選自由以下各項組成的組:氧化錳、氧化鎂和氧化鈣。

實施方案371.如實施方案367-370中任一項所述的PNA材料,其中PGM是在第四多個微米級支撐體顆粒上。

實施方案372.如實施方案367-371中任一項所述的PNA材料,其中所述PGM包含鉑、鈀或其混合物。

實施方案373.如實施方案367-372中任一項所述的PNA材料,其中所述堿金屬氧化物或堿土金屬氧化物是納米級的。

實施方案374.如實施方案367-373中任一項所述的PNA材料,其中所述多個支撐體顆粒包含二氧化鈰。

實施方案375.如實施方案374所述的PNA材料,其中所述PNA材料包含約150g/L至約350g/L二氧化鈰。

實施方案376.如實施方案367-375中任一項所述的PNA材料,其中所述PNA材料儲存從環(huán)境溫度至約100℃的NOx排放物。

實施方案377.如實施方案367-376中任一項所述的PNA材料,其中所述PNA材料儲存從環(huán)境溫度至約150℃的NOx排放物。

實施方案378.如實施方案367-377中任一項所述的PNA材料,其中所述PNA材料儲存從環(huán)境溫度至約200℃的NOx排放物。

實施方案379.一種形成PNA材料的方法,所述方法包括:將第一堿金屬氧化物或堿土金屬氧化物施加至第一多個微米級支撐體顆粒;將第二堿金屬氧化物或堿土金屬氧化物施加至第二多個微米級支撐體顆粒;并且組合所述第一和第二多個微米級支撐體顆粒。

實施方案380.如實施方案379所述的方法,其進一步包括將第三堿金屬氧化物或堿土金屬氧化物施加至第三多個微米級支撐體顆粒,并且將所述第三多個微米級支撐體顆粒與所述第一和第二多個微米級支撐體顆粒組合。

實施方案381.如實施方案379-380中任一項所述的方法,其中所述第一、第二和第三堿金屬氧化物或堿土金屬氧化物選自由以下各項組成的組:氧化錳、氧化鎂和氧化鈣。

實施方案382.如實施方案379-381中任一項所述的方法,其進一步包括將PGM施加至第四多個微米級支撐體顆粒,并且將所述第四多個微米級支撐體顆粒與所述第一和第二多個微米級支撐體顆粒組合。

實施方案383.如實施方案379-382中任一項所述的方法,其進一步包括將PGM施加至所述第一、第二或第三多個微米級支撐體顆粒中的至少一個。

實施方案384.如實施方案382-383中任一項所述的方法,其中所述PGM包含鉑、鈀或其混合物。

實施方案385.如實施方案379-384中任一項所述的方法,其中所述堿金屬氧化物或堿土金屬氧化物是納米級的。

實施方案386.如實施方案379-385中任一項所述的方法,其中所述多個支撐體顆粒包含二氧化鈰。

實施方案387.如實施方案386所述的方法,其中所述PNA材料包含約150g/L至約350g/L二氧化鈰。

實施方案388.如實施方案379-387中任一項所述的方法,其中所述PNA材料儲存從環(huán)境溫度至約100℃的NOx排放物。

實施方案389.如實施方案379-388中任一項所述的方法,其中所述PNA材料儲存從環(huán)境溫度至約150℃的NOx排放物。

實施方案390.如實施方案379-389中任一項所述的方法,其中所述PNA材料儲存從環(huán)境溫度至約200℃的NOx排放物。

實施方案391.一種形成PNA材料的方法,所述方法包括:將堿金屬氧化物或堿土金屬氧化物施加至第一多個微米級支撐體顆粒;將PGM施加至第二多個微米級支撐體顆粒;并且組合所述第一和第二多個微米級支撐體顆粒。

實施方案392.如實施方案391所述的方法,其進一步包括將第二堿金屬氧化物或堿土金屬氧化物施加至第三多個微米級支撐體顆粒,并且將所述第三多個微米級支撐體顆粒與所述第一和第二多個微米級支撐體顆粒組合。

實施方案393.如實施方案391-392中任一項所述的方法,其進一步包括將第三堿金屬氧化物或堿土金屬氧化物施加至第四多個微米級支撐體顆粒,并且將所述第四多個微米級支撐體顆粒與所述第一和第二多個微米級支撐體顆粒組合。

實施方案394.如實施方案391-393中任一項所述的方法,其中所述第一、第二和第三堿金屬氧化物或堿土金屬氧化物選自由以下各項組成的組:氧化錳、氧化鎂和氧化鈣。

實施方案395.如實施方案391-394中任一項所述的方法,其中所述堿金屬氧化物或堿土金屬氧化物是納米級的。

實施方案396.如實施方案391-395中任一項所述的方法,其進一步包括將PGM施加至所述第一、第二或第三多個微米級支撐體顆粒中的至少一個。

實施方案397.如實施方案391-396中任一項所述的方法,其中在多個微米級支撐體顆粒上的PGM包含NNm顆粒。

實施方案398.如實施方案391-397中任一項所述的方法,其中在多個微米級支撐體顆粒上的PGM包含NNiM顆粒。

實施方案399.如實施方案391-398中任一項所述的方法,其中所述PGM包含鉑、鈀或其混合物。

實施方案400.如實施方案391-399中任一項所述的方法,其中所述多個支撐體顆粒包含二氧化鈰。

實施方案401.如實施方案400所述的方法,其中所述PNA材料包含約150g/L至約350g/L二氧化鈰。

實施方案402.如實施方案391-401中任一項所述的方法,其中所述PNA材料儲存從環(huán)境溫度至約100℃的NOx排放物。

實施方案403.如實施方案391-402中任一項所述的方法,其中所述PNA材料儲存從環(huán)境溫度至約150℃的NOx排放物。

實施方案404.如實施方案391-403中任一項所述的方法,其中所述PNA材料儲存從環(huán)境溫度至約200℃的NOx排放物。

實施方案405.一種形成PNA材料的方法,所述方法包括:將堿金屬氧化物或堿土金屬氧化物施加至多個微米級支撐體顆粒;并且將PGM施加至所述多個微米級支撐體顆粒。

實施方案406.如實施方案405所述的方法,其進一步包括將第二堿金屬氧化物或堿土金屬氧化物施加至第二多個微米級支撐體顆粒,并且將所述第一多個微米級支撐體顆粒與所述第二多個微米級支撐體顆粒組合。

實施方案407.如實施方案405-406中任一項所述的方法,其進一步包括將第三堿金屬氧化物或堿土金屬氧化物施加至第三多個微米級支撐體顆粒,并且將所述第三多個微米級支撐體顆粒與所述第一多個微米級支撐體顆粒組合。

實施方案408.如實施方案405-407中任一項所述的方法,其中所述第一、第二和第三堿金屬氧化物或堿土金屬氧化物選自由以下各項組成的組:氧化錳、氧化鎂和氧化鈣。

實施方案409.如實施方案405-408中任一項所述的方法,其進一步包括將PGM施加至第四多個微米級支撐體顆粒,并且將所述第四多個微米級支撐體顆粒與所述第一多個微米級支撐體顆粒組合。

實施方案410.如實施方案405-409中任一項所述的方法,其中所述PGM包含鉑、鈀或其混合物。

實施方案411.如實施方案405-410中任一項所述的方法,其中所述堿金屬氧化物或堿土金屬氧化物是納米級的。

實施方案412.如實施方案405-411中任一項所述的方法,其中所述多個支撐體顆粒包含二氧化鈰。

實施方案413.如實施方案412所述的方法,其中所述PNA材料包含約150g/L至約350g/L二氧化鈰。

實施方案414.如實施方案405-413中任一項所述的方法,其中所述PNA材料儲存從環(huán)境溫度至約100℃的NOx排放物。

實施方案415.如實施方案405-414中任一項所述的方法,其中所述PNA材料儲存從環(huán)境溫度至約150℃的NOx排放物。

實施方案416.如實施方案405-415中任一項所述的方法,其中所述PNA材料儲存從環(huán)境溫度至約200℃的NOx排放物。

實施方案417.一種修補基面涂層組合物,其包含以下固體含量:95重量%至98重量%PNA材料;以及2重量%至5重量%勃姆石顆粒。

實施方案418.如實施方案417所述的修補基面涂層組合物,其中所述PNA材料包含在多個微米級支撐體顆粒上的堿金屬氧化物或堿土金屬氧化物。

實施方案419.如實施方案417-418中任一項所述的修補基面涂層組合物,其中所述PNA材料包含在第二多個微米級支撐體顆粒上的第二堿金屬氧化物或堿土金屬氧化物。

實施方案420.如實施方案417-419中任一項所述的修補基面涂層組合物,其中所述PNA材料包含在第三多個微米級支撐體顆粒上的第三堿金屬氧化物或堿土金屬氧化物。

實施方案421.如實施方案417-420中任一項所述的修補基面涂層組合物,其中所述第一、第二和第三堿金屬氧化物或堿土金屬氧化物選自由以下各項組成的組:氧化錳、氧化鎂和氧化鈣。

實施方案422.如實施方案417-421中任一項所述的修補基面涂層組合物,其中所述PNA材料包含PGM。

實施方案423.如實施方案422所述的修補基面涂層組合物,其中PGM是在第四多個微米級支撐體顆粒上。

實施方案424.如實施方案422-423中任一項所述的修補基面涂層組合物,其中PGM是在所述第一、第二或第三多個微米級支撐體顆粒中的至少一個上。

實施方案425.如實施方案422-424中任一項所述的修補基面涂層組合物,其中所述PGM包含鉑、鈀或其混合物。

實施方案426.如實施方案422-2425中任一項所述的修補基面涂層組合物,其中在多個微米級支撐體顆粒上的PGM包含NNm或NNiM顆粒。

實施方案427.如實施方案417-426中任一項所述的修補基面涂層組合物,其中所述堿金屬氧化物或堿土金屬氧化物是納米級的。

實施方案428.如實施方案417-427中任一項所述的修補基面涂層組合物,其中所述多個支撐體顆粒包含二氧化鈰。

實施方案429.如實施方案428所述的修補基面涂層組合物,其中所述PNA材料包含約150g/L至約350g/L二氧化鈰。

實施方案430.如實施方案417-429中任一項所述的修補基面涂層組合物,其中所述PNA材料儲存從環(huán)境溫度至約100℃的NOx排放物。

實施方案431.如實施方案417-430中任一項所述的修補基面涂層組合物,其中所述PNA材料儲存從環(huán)境溫度至約150℃的NOx排放物。

實施方案432.如實施方案417-431中任一項所述的修補基面涂層組合物,其中所述PNA材料儲存從環(huán)境溫度至約200℃的NOx排放物。

實施方案433.如實施方案417-432中任一項所述的修補基面涂層組合物,其中所述固體被懸浮于pH值介于3與5之間的水性介質(zhì)中。

實施方案434.一種帶涂覆的基底,其包括:基底;包含沸石顆粒的修補基面涂層;包含PNA材料的修補基面涂層;以及包含催化活性顆粒的修補基面涂層,其中所述催化活性顆粒包含粘合至微米級載體顆粒的復合納米顆粒,并且所述復合納米顆粒包含支撐體納米顆粒和催化納米顆粒。

實施方案435.如實施方案434所述的帶涂覆的基底,其中包含PNA材料的修補基面涂層在包含催化活性顆粒的修補基面涂層之上形成。

實施方案436.如實施方案434-435中任一項所述的帶涂覆的基底,其中包含催化活性顆粒的修補基面涂層在包含PNA材料的修補基面涂層之上形成。

實施方案437.如實施方案434-436中任一項所述的帶涂覆的基底,其中包含沸石顆粒的修補基面涂層在包含PNA材料的修補基面涂層之上形成。

實施方案438.如實施方案434-437中任一項所述的帶涂覆的基底,其中包含PNA材料的修補基面涂層在包含沸石顆粒的修補基面涂層之上形成。

實施方案439.如實施方案434-438中任一項所述的帶涂覆的基底,其中包含催化活性顆粒的修補基面涂層在包含沸石顆粒的修補基面涂層之上形成。

實施方案440.如實施方案434-439中任一項所述的帶涂覆的基底,其中包含沸石顆粒的修補基面涂層在包含催化活性顆粒的修補基面涂層之上形成。

實施方案441.如實施方案434-440中任一項所述的帶涂覆的基底,其中所述PNA材料包含在多個微米級支撐體顆粒上的堿金屬氧化物或堿土金屬氧化物。

實施方案442.如實施方案434-441中任一項所述的帶涂覆的基底,其中所述PNA材料包含在第二多個微米級支撐體顆粒上的第二堿金屬氧化物或堿土金屬氧化物。

實施方案443.如實施方案434-442中任一項所述的帶涂覆的基底,其中所述PNA材料包含在第三多個微米級支撐體顆粒上的第三堿金屬氧化物或堿土金屬氧化物。

實施方案444.如實施方案434-443中任一項所述的帶涂覆的基底,其中所述第一、第二和第三堿金屬氧化物或堿土金屬氧化物選自由以下各項組成的組:氧化錳、氧化鎂和氧化鈣。

實施方案445.如實施方案434-444中任一項所述的帶涂覆的基底,其中所述PNA材料包含PGM。

實施方案446.如實施方案445所述的帶涂覆的基底,其中PGM是在第四多個微米級支撐體顆粒上。

實施方案447.如實施方案445-446中任一項所述的帶涂覆的基底,其中PGM是在所述第一、第二或第三多個微米級支撐體顆粒中的至少一個上。

實施方案448.如實施方案445-447中任一項所述的帶涂覆的基底,其中所述PGM包含鉑、鈀或其混合物。

實施方案449.如實施方案445-448中任一項所述的帶涂覆的基底,其中在多個微米級支撐體顆粒上的PGM包含NNm或NNiM顆粒。

實施方案450.如實施方案434-449中任一項所述的帶涂覆的基底,其中所述堿金屬氧化物或堿土金屬氧化物是納米級的。

實施方案451.如實施方案434-450中任一項所述的帶涂覆的基底,其中所述多個支撐體顆粒包含二氧化鈰。

實施方案452.如實施方案451所述的帶涂覆的基底,其中所述PNA材料包含約150g/L至約350g/L二氧化鈰。

實施方案453.如實施方案434-452中任一項所述的帶涂覆的基底,其中所述PNA材料儲存從環(huán)境溫度至約100℃的NOx排放物。

實施方案454.如實施方案434-453中任一項所述的帶涂覆的基底,其中所述PNA材料儲存從環(huán)境溫度至約150℃的NOx排放物。

實施方案455.如實施方案434-454中任一項所述的帶涂覆的基底,其中所述PNA材料儲存從環(huán)境溫度至約200℃的NOx排放物。

實施方案456.如實施方案434-455中任一項所述的帶涂覆的基底,其中包含所述PNA材料的修補基面涂層還包含勃姆石顆粒。

實施方案457.如實施方案434-456中任一項所述的帶涂覆的基底,其中所述PNA材料占包含PNA材料的修補基面涂層中的PNA材料與勃姆石顆粒的混合物的95重量%至98重量%。

實施方案458.如實施方案434-457中任一項所述的帶涂覆的基底,其中所述勃姆石顆粒占包含PNA材料的修補基面涂層中的PNA材料與勃姆石顆粒的混合物的2重量%至5重量%。

實施方案459.如實施方案434-458中任一項所述的帶涂覆的基底,其中所述催化納米顆粒包含至少一種鉑族金屬。

實施方案460.如實施方案434-459中任一項所述的帶涂覆的基底,其中所述催化納米顆粒包含鉑和鈀。

實施方案461.如實施方案434-460中任一項所述的帶涂覆的基底,其中所述催化納米顆粒包含處于2:1鉑:鈀重量比的鉑和鈀。

實施方案462.如實施方案434-461中任一項所述的帶涂覆的基底,其中所述支撐體納米顆粒具有10nm至20nm的平均直徑。

實施方案463.如實施方案434-462中任一項所述的帶涂覆的基底,其中所述催化納米顆粒具有介于1nm與5nm之間的平均直徑。

實施方案464.如實施方案434-463中任一項所述的帶涂覆的基底,其中包含沸石顆粒的修補基面涂層包含金屬氧化物顆粒和勃姆石顆粒。

實施方案465.如實施方案434-464中任一項所述的帶涂覆的基底,其中所述金屬氧化物顆粒是氧化鋁顆粒。

實施方案466.如實施方案434-465中任一項所述的帶涂覆的基底,其中所述沸石顆粒占包含沸石顆粒的修補基面涂層中的沸石顆粒、金屬氧化物顆粒和勃姆石顆粒的混合物的60重量%至80重量%。

實施方案467.如實施方案434-466中任一項所述的帶涂覆的基底,其中所述勃姆石顆粒占包含沸石顆粒的修補基面涂層中的沸石顆粒、金屬氧化物顆粒和勃姆石顆粒的混合物的2重量%至5重量%。

實施方案468.如實施方案434-167所述的帶涂覆的基底,其中所述金屬氧化物顆粒占包含沸石顆粒的修補基面涂層中的沸石顆粒、金屬氧化物顆粒和勃姆石顆粒的混合物的15重量%至38重量%。

實施方案469.如實施方案434-468中任一項所述的帶涂覆的基底,其中包含沸石顆粒的修補基面涂層不包含鉑族金屬。

實施方案470.如實施方案434-469中任一項所述的帶涂覆的基底,其中所述包含沸石顆粒的修補基面涂層中的沸石顆粒各自具有0.2微米至8微米的直徑。

實施方案471.如實施方案434-470中任一項所述的帶涂覆的基底,其中包含催化活性顆粒的修補基面涂層還包含勃姆石顆粒和二氧化硅顆粒。

實施方案472.如實施方案434-471中任一項所述的帶涂覆的基底,其中包含催化活性顆粒的修補基面涂層基本上不含沸石。

實施方案473.如實施方案434-472中任一項所述的帶涂覆的基底,其中所述催化活性顆粒占包含催化活性顆粒的修補基面涂層中的催化活性顆粒、勃姆石顆粒和二氧化硅顆粒的組合的35重量%至95重量%。

實施方案474.如實施方案434-473中任一項所述的帶涂覆的基底,其中所述二氧化硅顆粒以包含催化活性顆粒的修補基面涂層中的催化活性顆粒、勃姆石顆粒和二氧化硅顆粒的組合的達20重量%的量存在。

實施方案475.如實施方案434-474中任一項所述的帶涂覆的基底,其中所述勃姆石顆粒占包含催化活性顆粒的修補基面涂層中的催化活性顆粒、勃姆石顆粒和二氧化硅顆粒的組合的2重量%至5重量%。

實施方案476.如實施方案434-475中任一項所述的帶涂覆的基底,其中所述包含催化活性顆粒的修補基面涂層包含92重量%的催化活性顆粒、3重量%的勃姆石顆粒以及5重量%的二氧化硅顆粒。

實施方案477.如實施方案434-476中任一項所述的帶涂覆的基底,其中所述基底包括堇青石。

實施方案478.如實施方案434-477中任一項所述的帶涂覆的基底,其中所述基底包括蜂巢狀結(jié)構(gòu)。

實施方案479.如實施方案434-478中任一項所述的帶涂覆的基底,其中包含沸石顆粒的修補基面涂層具有25g/l至90g/l的厚度。

實施方案480.如實施方案434-479中任一項所述的帶涂覆的基底,其中包含催化活性顆粒的修補基面涂層具有50g/l至250g/l的厚度。

實施方案481.如實施方案434-480中任一項所述的帶涂覆的基底,其進一步包括直接沉積在所述基底上的角填充層。

實施方案482.如實施方案434-481中任一項所述的帶涂覆的基底,其中所述帶涂覆的基底具有4g/l或更低的鉑族金屬負載以及比通過濕化學方法沉積的具有相同鉑族金屬負載的基底的起燃溫度低至少5℃的一氧化碳起燃溫度。

實施方案483.如實施方案434-482中任一項所述的帶涂覆的基底,其中所述帶涂覆的基底具有約1.0g/l至約4.0g/l的鉑族金屬負載。

實施方案484.如實施方案434-483中任一項所述的帶涂覆的基底,所述帶涂覆的基底具有約1.0g/l至約5.5g/l的鉑族金屬負載,其中在車輛催化轉(zhuǎn)化器中的125,000英里操作之后,所述帶涂覆的基底具有比通過濕化學方法沉積鉑族金屬制備的具有相同鉑族金屬負載的帶涂覆的基底在車輛催化轉(zhuǎn)化器中的125,000英里操作之后低至少5℃的一氧化碳起燃溫度。

實施方案485.如實施方案434-484中任一項所述的帶涂覆的基底,所述帶涂覆的基底具有約1.0g/l至約5.5g/l的鉑族金屬負載,其中在800℃下老化16小時之后,所述帶涂覆的基底具有比通過濕化學方法沉積鉑族金屬制備的具有相同鉑族金屬負載的帶涂覆的基底在800℃下老化16小時之后低至少5℃的一氧化碳起燃溫度。

實施方案486.一種催化轉(zhuǎn)化器,其包括如實施方案434-485中任一項所述的帶涂覆的基底。

實施方案487.一種排氣處理系統(tǒng),其包括用于廢氣的管道和根據(jù)實施方案486的催化轉(zhuǎn)化器。

實施方案488.一種車輛,其包括根據(jù)實施方案486的催化轉(zhuǎn)化器。

實施方案489.一種柴油車,其包括根據(jù)實施方案486的催化轉(zhuǎn)化器。

實施方案490.如實施方案489所述的柴油車,其中所述柴油車是輕型柴油車。

實施方案491.一種處理廢氣的方法,所述方法包括使如實施方案434-485中任一項所述的帶涂覆的基底與所述廢氣接觸。

實施方案492.一種處理廢氣的方法,所述方法包括使如實施方案434-485中任一項所述的帶涂覆的基底與所述廢氣接觸,其中所述基底被容納在被配置為接收所述廢氣的催化轉(zhuǎn)化器內(nèi)。

實施方案493.一種形成帶涂覆的基底的方法,所述方法包括:用包含沸石顆粒的修補基面涂層組合物涂覆基底;用包含PNA材料的修補基面涂層組合物涂覆所述基底;并且用包含催化活性顆粒的修補基面涂層組合物涂覆所述基底,其中所述催化活性顆粒包含粘合至微米級載體顆粒的復合納米顆粒,并且所述復合納米顆粒包含支撐體納米顆粒和催化納米顆粒。

實施方案494.如實施方案493所述的方法,其中用包含PNA材料的修補基面涂層涂覆基底在用包含催化活性顆粒的修補基面涂層涂覆所述基底之前進行。

實施方案495.如實施方案493-494中任一項所述的方法,其中用包含催化活性顆粒的修補基面涂層涂覆基底在用包含PNA材料的修補基面涂層涂覆所述基底之前進行。

實施方案496.如實施方案493-495中任一項所述的方法,其中用包含沸石顆粒的修補基面涂層涂覆基底在用包含PNA材料的修補基面涂層涂覆所述基底之前進行。

實施方案497.如實施方案493-496中任一項所述的方法,其中用包含PNA材料的修補基面涂層涂覆基底在用包含沸石顆粒的修補基面涂層涂覆所述基底之前進行。

實施方案498.如實施方案493-497中任一項所述的方法,其中用包含催化活性顆粒的修補基面涂層涂覆基底在用包含沸石顆粒的修補基面涂層涂覆所述基底之前進行。

實施方案499.如實施方案493-498中任一項所述的方法,其中用包含沸石顆粒的修補基面涂層涂覆基底在用包含催化活性顆粒的修補基面涂層涂覆所述基底之前進行。

實施方案500.如實施方案493-499中任一項所述的方法,其中所述PNA材料包含在多個微米級支撐體顆粒上的堿金屬氧化物或堿土金屬氧化物。

實施方案501.如實施方案493-500中任一項所述的方法,其中所述PNA材料包含在第二多個微米級支撐體顆粒上的第二堿金屬氧化物或堿土金屬氧化物。

實施方案502.如實施方案493-501中任一項所述的方法,其中所述PNA材料包含在第三多個微米級支撐體顆粒上的第三堿金屬氧化物或堿土金屬氧化物。

實施方案503.如實施方案493-502中任一項所述的方法,其中所述第一、第二和第三堿金屬氧化物或堿土金屬氧化物選自由以下各項組成的組:氧化錳、氧化鎂和氧化鈣。

實施方案504.如實施方案493-503中任一項所述的方法,其中所述PNA材料包含PGM。

實施方案505.如實施方案504所述的方法,其中PGM是在第四多個微米級支撐體顆粒上。

實施方案506.如實施方案504-505中任一項所述的方法,其中PGM是在所述第一、第二或第三多個微米級支撐體顆粒中的至少一個上。

實施方案507.如實施方案504-506中任一項所述的方法,其中所述PGM包含鉑、鈀或其混合物。

實施方案508.如實施方案504-507中任一項所述的方法,其中在多個微米級支撐體顆粒上的PGM包含NNm或NNiM顆粒。

實施方案509.如實施方案493-508中任一項所述的方法,其中所述堿金屬氧化物或堿土金屬氧化物是納米級的。

實施方案510.如實施方案493-509中任一項所述的方法,其中所述多個支撐體顆粒包含二氧化鈰。

實施方案511.如實施方案510所述的方法,其中所述PNA材料包含約150g/L至約350g/L二氧化鈰。

實施方案512.如實施方案493-511中任一項所述的方法,其中所述PNA材料儲存從環(huán)境溫度至約100℃的NOx排放物。

實施方案513.如實施方案493-512中任一項所述的方法,其中所述PNA材料儲存從環(huán)境溫度至約150℃的NOx排放物。

實施方案514.如實施方案493-513中任一項所述的方法,其中所述PNA材料儲存從環(huán)境溫度至約200℃的NOx排放物。

實施方案515.如實施方案493-514中任一項所述的方法,其中包含PNA材料的修補基面涂層還包含勃姆石顆粒。

實施方案516.如實施方案493-515中任一項所述的方法,其中所述PNA材料占包含PNA材料的修補基面涂層中的PNA材料與勃姆石顆粒的混合物的95重量%至98重量%。

實施方案517.如實施方案493-516中任一項所述的方法,其中所述勃姆石顆粒占包含PNA材料的修補基面涂層中的PNA材料與勃姆石顆粒的混合物的2重量%至5重量%。

實施方案518.如實施方案493-517中任一項所述的方法,其中所述催化納米顆粒包含至少一種鉑族金屬。

實施方案519.如實施方案493-518中任一項所述的方法,其中所述催化納米顆粒包含鉑和鈀。

實施方案520.如實施方案493-519中任一項所述的方法,其中所述催化納米顆粒包含處于2:1鉑:鈀重量比的鉑和鈀。

實施方案521.如實施方案493-520中任一項所述的方法,其中所述支撐體納米顆粒具有10nm至20nm的平均直徑。

實施方案522.如實施方案493-521中任一項所述的方法,其中所述催化納米顆粒具有介于1nm與5nm之間的平均直徑。

實施方案523.如實施方案493-522中任一項所述的方法,其中包含沸石顆粒的修補基面涂層包含金屬氧化物顆粒和勃姆石顆粒。

實施方案524.如實施方案493-523中任一項所述的方法,其中所述金屬氧化物顆粒是氧化鋁顆粒。

實施方案525.如實施方案493-524中任一項所述的方法,其中所述沸石顆粒占包含沸石顆粒的修補基面涂層中的沸石顆粒、金屬氧化物顆粒和勃姆石顆粒的混合物的60重量%至80重量%。

實施方案526.如實施方案493-525中任一項所述的方法,其中所述勃姆石顆粒占包含沸石顆粒的修補基面涂層中的沸石顆粒、金屬氧化物顆粒和勃姆石顆粒的混合物的2重量%至5重量%。

實施方案527.如實施方案493-526所述的方法,其中所述金屬氧化物顆粒占包含沸石顆粒的修補基面涂層中的沸石顆粒、金屬氧化物顆粒和勃姆石顆粒的混合物的15重量%至38重量%。

實施方案528.如實施方案493-527中任一項所述的方法,其中包含沸石顆粒的修補基面涂層不包含鉑族金屬。

實施方案529.如實施方案493-528中任一項所述的方法,其中所述包含沸石顆粒的修補基面涂層中的沸石顆粒各自具有0.2微米至8微米的直徑。

實施方案530.如實施方案493-529中任一項所述的方法,其中包含催化活性顆粒的修補基面涂層還包含勃姆石顆粒和二氧化硅顆粒。

實施方案531.如實施方案493-530中任一項所述的方法,其中包含催化活性顆粒的修補基面涂層基本上不含沸石。

實施方案532.如實施方案493-531中任一項所述的方法,其中所述催化活性顆粒占包含催化活性顆粒的修補基面涂層中的催化活性顆粒、勃姆石顆粒和二氧化硅顆粒的組合的35重量%至95重量%。

實施方案533.如實施方案493-532中任一項所述的方法,其中所述二氧化硅顆粒以包含催化活性顆粒的修補基面涂層中的催化活性顆粒、勃姆石顆粒和二氧化硅顆粒的組合的達20重量%的量存在。

實施方案534.如實施方案493-533中任一項所述的方法,其中所述勃姆石顆粒占包含催化活性顆粒的修補基面涂層中的催化活性顆粒、勃姆石顆粒和二氧化硅顆粒的組合的2重量%至5重量%。

實施方案535.如實施方案493-534中任一項所述的方法,其中所述包含催化活性顆粒的修補基面涂層包含92重量%的催化活性顆粒、3重量%的勃姆石顆粒以及5重量%的二氧化硅顆粒。

實施方案536.如實施方案493-535中任一項所述的方法,其中所述基底包括堇青石。

實施方案537.如實施方案493-536中任一項所述的方法,其中所述基底包括蜂巢狀結(jié)構(gòu)。

實施方案538.如實施方案493-537中任一項所述的方法,其中包含沸石顆粒的修補基面涂層具有25g/l至90g/l的厚度。

實施方案539.如實施方案493-538中任一項所述的方法,其中包含催化活性顆粒的修補基面涂層具有50g/l至250g/l的厚度。

實施方案540.如實施方案493-539中任一項所述的方法,其進一步包括在用其他修補基面涂層涂覆所述基底之前用角填充修補基面涂層涂覆所述基底。

實施方案541.如實施方案493-540中任一項所述的方法,其中所述帶涂覆的基底具有4g/l或更低的鉑族金屬負載以及比通過濕化學方法沉積的具有相同鉑族金屬負載的基底的起燃溫度低至少5℃的一氧化碳起燃溫度。

實施方案542.如實施方案493-541中任一項所述的方法,其中所述帶涂覆的基底具有約1.0g/l至約4.0g/l的鉑族金屬負載。

實施方案543.如實施方案493-542中任一項所述的方法,所述帶涂覆的基底具有約1.0g/l至約5.5g/l的鉑族金屬負載,其中在車輛催化轉(zhuǎn)化器中的125,000英里操作之后,所述帶涂覆的基底具有比通過濕化學方法沉積鉑族金屬制備的具有相同鉑族金屬負載的帶涂覆的基底在車輛催化轉(zhuǎn)化器中的125,000英里操作之后低至少5℃的一氧化碳起燃溫度。

實施方案544.如實施方案493-543中任一項所述的方法,所述帶涂覆的基底具有約1.0g/l至約5.5g/l的鉑族金屬負載,其中在800℃下老化16小時之后,所述帶涂覆的基底具有比通過濕化學方法沉積鉑族金屬制備的具有相同鉑族金屬負載的帶涂覆的基底在800℃下老化16小時之后低至少5℃的一氧化碳起燃溫度。

實施方案545.一種形成帶涂覆的基底的方法,所述方法包括:用包含沸石顆粒的修補基面涂層組合物涂覆基底;用根據(jù)實施方案417-433中任一項的包含PNA材料的修補基面涂層組合物涂覆所述基底;并且用含有催化活性顆粒的修補基面涂層組合物涂覆所述基底。

實施方案546.如實施方案545所述的方法,其中用包含PNA材料的修補基面涂層涂覆基底在用包含催化活性顆粒的修補基面涂層涂覆所述基底之前進行。

實施方案547.如實施方案545-546中任一項所述的方法,其中用包含催化活性顆粒的修補基面涂層涂覆基底在用包含PNA材料的修補基面涂層涂覆所述基底之前進行。

實施方案548.如實施方案545-547中任一項所述的方法,其中用包含沸石顆粒的修補基面涂層涂覆基底在用包含PNA材料的修補基面涂層涂覆所述基底之前進行。

實施方案549.如實施方案545-548中任一項所述的方法,其中用包含PNA材料的修補基面涂層涂覆基底在用包含沸石顆粒的修補基面涂層涂覆所述基底之前進行。

實施方案550.如實施方案545-549中任一項所述的方法,其中用包含催化活性顆粒的修補基面涂層涂覆基底在用包含沸石顆粒的修補基面涂層涂覆所述基底之前進行。

實施方案551.如實施方案545-550中任一項所述的方法,其中用包含沸石顆粒的修補基面涂層涂覆基底在用包含催化活性顆粒的修補基面涂層涂覆所述基底之前進行。

實施方案552.如實施方案545-551中任一項所述的方法,其進一步包括在用其他修補基面涂層涂覆所述基底之前用角填充修補基面涂層涂覆所述基底。

實施方案553.如實施方案545-552中任一項所述的方法,其中包含沸石顆粒的修補基面涂層組合物包含25g/l至90g/l的厚度。

實施方案554.如實施方案545-553中任一項所述的方法,其中包含催化活性顆粒的修補基面涂層組合物包含50g/l至250g/l的厚度。

實施方案555.一種催化轉(zhuǎn)化器,其包括根據(jù)實施方案545-554中任一項所述的帶涂覆的基底。

實施方案556.一種排氣處理系統(tǒng),其包括用于廢氣的管道和根據(jù)實施方案555的催化轉(zhuǎn)化器。

實施方案557.一種車輛,其包括根據(jù)實施方案555的催化轉(zhuǎn)化器。

實施方案558.一種柴油車,其包括根據(jù)實施方案555的催化轉(zhuǎn)化器。

實施方案559.如實施方案558所述的柴油車,其中所述柴油車是輕型柴油車。

實施方案560.一種帶涂覆的基底,其包括根據(jù)實施方案417-433的修補基面涂層組合物。

實施方案561.如實施方案488和557中任一項所述的車輛,其中所述車輛符合歐洲排放標準歐5。

實施方案562.如實施方案488和557中任一項所述的車輛,其中所述車輛符合歐洲排放標準歐6。

實施方案563.一種車輛,其包括:催化轉(zhuǎn)化器,其包括介于1.0g/l與4.0g/l之間的鉑族金屬;以及PNA材料,其中所述車輛符合歐洲排放標準歐5。

實施方案564.如實施方案563所述的車輛,其中所述PNA材料包含在多個微米級支撐體顆粒上的堿金屬氧化物或堿土金屬氧化物。

實施方案565.如實施方案563-564中任一項所述的車輛,其中所述PNA材料包含在第二多個微米級支撐體顆粒上的第二堿金屬氧化物或堿土金屬氧化物。

實施方案566.如實施方案563-565中任一項所述的車輛,其中所述PNA材料包含在第三多個微米級支撐體顆粒上的第三堿金屬氧化物或堿土金屬氧化物。

實施方案567.如實施方案563-566中任一項所述的車輛,其中所述第一、第二和第三堿金屬氧化物或堿土金屬氧化物選自由以下各項組成的組:氧化錳、氧化鎂和氧化鈣。

實施方案568.如實施方案563-567中任一項所述的車輛,其中所述PNA材料包含PGM。

實施方案569.如實施方案568所述的車輛,其中PGM是在第四多個微米級支撐體顆粒上。

實施方案570.如實施方案568-569中任一項所述的車輛,其中PGM是在所述第一、第二或第三多個微米級支撐體顆粒中的至少一個上。

實施方案571.如實施方案568-570中任一項所述的車輛,其中所述PGM包含鉑、鈀或其混合物。

實施方案572.如實施方案568-571中任一項所述的車輛,其中在多個微米級支撐體顆粒上的PGM包含NNm或NNiM顆粒。

實施方案573.如實施方案563-572中任一項所述的車輛,其中所述堿金屬氧化物或堿土金屬氧化物是納米級的。

實施方案574.如實施方案563-573中任一項所述的車輛,其中所述多個支撐體顆粒包含二氧化鈰。

實施方案575.如實施方案574所述的車輛,其中所述PNA材料包含約150g/L至約350g/L二氧化鈰。

實施方案576.如實施方案563-575中任一項所述的車輛,其中所述PNA材料儲存從環(huán)境溫度至約100℃的NOx排放物。

實施方案577.如實施方案563-576中任一項所述的車輛,其中所述PNA材料儲存從環(huán)境溫度至約150℃的NOx排放物。

實施方案578.如實施方案563-577中任一項所述的車輛,其中所述PNA材料儲存從環(huán)境溫度至約200℃的NOx排放物。

實施方案579.如實施方案563-578中任一項所述的車輛,其中所述車輛是柴油車。

實施方案580.如實施方案563-579中任一項所述的車輛,其中所述柴油車是輕型柴油車。

實施方案581.如實施方案563-580中任一項所述的車輛,其中所述車輛符合歐洲排放標準歐6。

實施方案582.如實施方案563-581中任一項所述的車輛,其進一步包括SCR單元。

實施方案583.如實施方案563-582中任一項所述的車輛,其進一步包括LNT。

實施方案584.一種催化轉(zhuǎn)化器,其包括:帶涂覆的基底,所述帶涂覆的基底包括修補基面涂層,所述修補基面涂層包括PNA材料。

實施方案585.如實施方案584所述的催化轉(zhuǎn)化器,其中所述PNA材料包含在多個微米級支撐體顆粒上的堿金屬氧化物或堿土金屬氧化物。

實施方案586.如實施方案584-585中任一項所述的催化轉(zhuǎn)化器,其中所述PNA材料包含在第二多個微米級支撐體顆粒上的第二堿金屬氧化物或堿土金屬氧化物。

實施方案587.如實施方案584-586中任一項所述的催化轉(zhuǎn)化器,其中所述PNA材料包含在第三多個微米級支撐體顆粒上的第三堿金屬氧化物或堿土金屬氧化物。

實施方案588.如實施方案584-587中任一項所述的催化轉(zhuǎn)化器,其中所述第一、第二和第三堿金屬氧化物或堿土金屬氧化物選自由以下各項組成的組:氧化錳、氧化鎂和氧化鈣。

實施方案589.如實施方案584-588中任一項所述的催化轉(zhuǎn)化器,其中所述PNA材料包含PGM。

實施方案590.如實施方案589所述的催化轉(zhuǎn)化器,其中PGM是在第四多個微米級支撐體顆粒上。

實施方案591.如實施方案589-590中任一項所述的催化轉(zhuǎn)化器,其中PGM是在所述第一、第二或第三多個微米級支撐體顆粒中的至少一個上。

實施方案592.如實施方案589-591中任一項所述的催化轉(zhuǎn)化器,其中所述PGM包含鉑、鈀或其混合物。

實施方案593.如實施方案589-592中任一項所述的催化轉(zhuǎn)化器,其中在多個微米級支撐體顆粒上的PGM包含NNm或NNiM顆粒。

實施方案594.如實施方案584-593中任一項所述的催化轉(zhuǎn)化器,其中所述堿金屬氧化物或堿土金屬氧化物是納米級的。

實施方案595.如實施方案584-594中任一項所述的催化轉(zhuǎn)化器,其中所述多個支撐體顆粒包含二氧化鈰。

實施方案596.如實施方案595所述的催化轉(zhuǎn)化器,其中所述PNA材料包含約150g/L至約350g/L二氧化鈰。

實施方案597.如實施方案584-596中任一項所述的催化轉(zhuǎn)化器,其中所述PNA材料儲存從環(huán)境溫度至約100℃的NOx排放物。

實施方案598.如實施方案584-597中任一項所述的催化轉(zhuǎn)化器,其中所述PNA材料儲存從環(huán)境溫度至約150℃的NOx排放物。

實施方案599.如實施方案584-598中任一項所述的催化轉(zhuǎn)化器,其中所述PNA材料儲存從環(huán)境溫度至約200℃的NOx排放物。

實施方案600.一種排氣處理系統(tǒng),其包括用于廢氣的管道和包括帶涂覆的基底的催化轉(zhuǎn)化器,所述帶涂覆的基底包括修補基面涂層,所述修補基面涂層包括PNA材料。

實施方案601.如實施方案600所述的排氣處理系統(tǒng),其中所述PNA材料包含在多個微米級支撐體顆粒上的堿金屬氧化物或堿土金屬氧化物。

實施方案602.如實施方案600-601中任一項所述的排氣處理系統(tǒng),其中所述PNA材料包含在第二多個微米級支撐體顆粒上的第二堿金屬氧化物或堿土金屬氧化物。

實施方案603.如實施方案600-602中任一項所述的排氣處理系統(tǒng),其中所述PNA材料包含在第三多個微米級支撐體顆粒上的第三堿金屬氧化物或堿土金屬氧化物。

實施方案604.如實施方案600-603中任一項所述的排氣處理系統(tǒng),其中所述第一、第二和第三堿金屬氧化物或堿土金屬氧化物選自由以下各項組成的組:氧化錳、氧化鎂和氧化鈣。

實施方案605.如實施方案600-604中任一項所述的排氣處理系統(tǒng),其中所述PNA材料包含PGM。

實施方案606.如實施方案605所述的排氣處理系統(tǒng),其中PGM是在第四多個微米級支撐體顆粒上。

實施方案607.如實施方案605-606中任一項所述的排氣處理系統(tǒng),其中PGM是在所述第一、第二或第三多個微米級支撐體顆粒中的至少一個上。

實施方案608.如實施方案605-607中任一項所述的排氣處理系統(tǒng),其中所述PGM包含鉑、鈀或其混合物。

實施方案609.如實施方案605-608中任一項所述的排氣處理系統(tǒng),其中在多個微米級支撐體顆粒上的PGM包含NNm或NNiM顆粒。

實施方案610.如實施方案600-609中任一項所述的排氣處理系統(tǒng),其中所述堿金屬氧化物或堿土金屬氧化物是納米級的。

實施方案611.如實施方案600-610中任一項所述的排氣處理系統(tǒng),其中所述多個支撐體顆粒包含二氧化鈰。

實施方案612.如實施方案611所述的排氣處理系統(tǒng),其中所述PNA材料包含約150g/L至約350g/L二氧化鈰。

實施方案613.如實施方案600-612中任一項所述的排氣處理系統(tǒng),其中所述PNA材料儲存從環(huán)境溫度至約100℃的NOx排放物。

實施方案614.如實施方案600-613中任一項所述的排氣處理系統(tǒng),其中所述PNA材料儲存從環(huán)境溫度至約150℃的NOx排放物。

實施方案615.如實施方案600-614中任一項所述的排氣處理系統(tǒng),其中所述PNA材料儲存從環(huán)境溫度至約200℃的NOx排放物。

實施方案616.如實施方案600-615中任一項所述的排氣處理系統(tǒng),其進一步包括SCR單元。

實施方案617.如實施方案600-616中任一項所述的排氣處理系統(tǒng),其進一步包括LNT。

實施方案618.一種帶涂覆的基底,其包括:基底;以及被動NOx吸附劑(PNA)層,其包括在多個包含氧化鈰的支撐體顆粒上的納米級鉑族金屬(PGM)。

實施方案619.如實施方案618所述的帶涂覆的基底,其中所述PNA層儲存達到至少第一溫度的NOx氣體且在所述第一溫度或在所述第一溫度以上釋放所述儲存的NOx氣體。

實施方案620.如實施方案619所述的帶涂覆的基底,其中所述第一溫度是150℃。

實施方案621.如實施方案618-620中任一項所述的帶涂覆的基底,其中所述多個支撐體顆粒是微米級的。

實施方案622.如實施方案618-620中任一項所述的帶涂覆的基底,其中所述多個支撐體顆粒是納米級的。

實施方案623.如實施方案618-622中任一項所述的帶涂覆的基底,其中所述多個支撐體顆粒還包含氧化鋯、氧化鑭、氧化釔或其組合。

實施方案624.如實施方案623所述的帶涂覆的基底,其中所述多個支撐體顆粒包含HSA5、HSA20或其混合物。

實施方案625.如實施方案618-624中任一項所述的帶涂覆的基底,其中所述多個支撐體顆粒上的所述納米級PGM通過濕化學技術(shù)、隨后煅燒來產(chǎn)生。

實施方案626.如實施方案618-624中任一項所述的帶涂覆的基底,其中所述多個支撐體顆粒上的所述納米級PGM通過初步潤濕、隨后煅燒來產(chǎn)生。

實施方案627.如實施方案618-620和622-624中任一項所述的帶涂覆的基底,其中所述多個支撐體顆粒上的所述納米級PGM包含復合納米顆粒,其中所述復合納米顆粒包含支撐體納米顆粒和PGM納米顆粒。

實施方案628.如實施方案627所述的帶涂覆的基底,其中所述復合納米顆粒被粘合至微米級載體顆粒以形成NNm顆粒。

實施方案629.如實施方案627所述的帶涂覆的基底,其中所述復合納米顆粒被包埋在載體顆粒內(nèi)以形成NNiM顆粒。

實施方案630.如實施方案628-629中任一項所述的帶涂覆的基底,其中所述載體顆粒包含氧化鈰、氧化鋯、氧化鑭、氧化釔或其組合。

實施方案631.如實施方案630所述的帶涂覆的基底,其中所述載體顆粒包含86wt%氧化鈰、10wt%氧化鋯以及4wt%氧化鑭。

實施方案632.如實施方案627-631中任一項所述的帶涂覆的基底,其中所述復合納米顆粒是由等離子體產(chǎn)生的。

實施方案633.如實施方案618-632中任一項所述的帶涂覆的基底,其中所述PGM包含鈀。

實施方案634.如實施方案633所述的帶涂覆的基底,其中所述PNA層包含約2g/L至約4g/L鈀。

實施方案635.如實施方案634所述的帶涂覆的基底,其中所述PNA層包含約3g/L鈀。

實施方案636.如實施方案633-635中任一項所述的帶涂覆的基底,其中所述帶涂覆的基底被用于大于或等于2.5L的發(fā)動機系統(tǒng)中。

實施方案637.如實施方案618-632中任一項所述的帶涂覆的基底,其中所述PGM包含釕。

實施方案638.如實施方案637所述的帶涂覆的基底,其中所述PNA層包含約3g/L至約15g/L釕。

實施方案639.如實施方案638所述的帶涂覆的基底,其中所述PNA層包含約5g/L至約6g/L釕。

實施方案640.如實施方案637-639中任一項所述的帶涂覆的基底,其中所述第一溫度是300℃。

實施方案641.如實施方案637-640中任一項所述的帶涂覆的基底,其中所述帶涂覆的基底被用于小于或等于2.5L的發(fā)動機系統(tǒng)中。

實施方案642.如實施方案618-641中任一項所述的帶涂覆的基底,其中所述PNA層包含大于或等于約150g/L的所述多個支撐體顆粒。

實施方案643.如實施方案618-642中任一項所述的帶涂覆的基底,其中所述PNA層包含大于或等于約300g/L的所述多個支撐體顆粒。

實施方案644.如實施方案618-643中任一項所述的帶涂覆的基底,其中所述PNA層還包含勃姆石顆粒。

實施方案645.如實施方案644所述的帶涂覆的基底,其中所述多個支撐體顆粒上的所述納米級PGM占所述多個支撐體顆粒上的所述納米級PGM與所述PNA層中的勃姆石顆粒的混合物的95重量%至98重量%。

實施方案646.如實施方案644-645中任一項所述的帶涂覆的基底,其中所述勃姆石顆粒占所述多個支撐體顆粒上的所述納米級PGM與所述PNA層中的勃姆石顆粒的所述混合物的2重量%至5重量%。

實施方案647.如實施方案618-646中任一項所述的帶涂覆的基底,其中所述基底包括堇青石。

實施方案648.如實施方案618-647中任一項所述的帶涂覆的基底,其中所述基底包括蜂巢狀結(jié)構(gòu)。

實施方案649.如實施方案618-648中任一項所述的帶涂覆的基底,其進一步包括直接沉積在所述基底上的角填充層。

實施方案650.一種催化轉(zhuǎn)化器,其包括如實施方案618-649中任一項所述的帶涂覆的基底。

實施方案651.一種排氣處理系統(tǒng),其包括用于廢氣的管道和根據(jù)實施方案650的催化轉(zhuǎn)化器。

實施方案652.一種車輛,其包括根據(jù)實施方案650的催化轉(zhuǎn)化器。

實施方案653.如實施方案652所述的車輛,其中所述車輛符合歐洲排放標準歐5。

實施方案654.如實施方案652所述的車輛,其中所述車輛符合歐洲排放標準歐6。

實施方案655.一種柴油車,其包括根據(jù)實施方案650的催化轉(zhuǎn)化器。

實施方案656.如實施方案655所述的柴油車,其中所述柴油車是輕型柴油車。

實施方案657.一種處理廢氣的方法,所述方法包括使如實施方案618-649中任一項所述的帶涂覆的基底與所述廢氣接觸。

實施方案658.一種處理廢氣的方法,所述方法包括使如實施方案618-649中任一項所述的帶涂覆的基底與所述廢氣接觸,其中所述基底被容納在被配置為接收所述廢氣的催化轉(zhuǎn)化器內(nèi)。

實施方案659.一種修補基面涂層組合物,其包含以下固體含量:95重量%至98重量%的在多個包含氧化鈰的支撐體顆粒上的納米級PGM;以及2重量%至5重量%的勃姆石顆粒。

實施方案660.如實施方案659所述的修補基面涂層組合物,其中所述修補基面涂層組合物儲存達到至少150℃的NOx氣體且在150℃或在150℃以上釋放所述儲存的NOx氣體。

實施方案661.如實施方案659所述的修補基面涂層組合物,其中所述多個支撐體顆粒是微米級的。

實施方案662.如實施方案659所述的修補基面涂層組合物,其中所述多個支撐體顆粒是納米級的。

實施方案663.如實施方案659-662中任一項所述的修補基面涂層組合物,其中所述多個支撐體顆粒還包含氧化鋯、氧化鑭、氧化釔或其組合。

實施方案664.如實施方案663所述的修補基面涂層組合物,其中所述多個支撐體顆粒包含HSA5、HSA20或其混合物。

實施方案665.如實施方案659-664中任一項所述的修補基面涂層組合物,其中所述多個支撐體顆粒上的所述納米級PGM通過濕化學技術(shù)、隨后煅燒來產(chǎn)生。

實施方案666.如實施方案659-664中任一項所述的修補基面涂層組合物,其中所述多個支撐體顆粒上的所述納米級PGM通過初步潤濕、隨后煅燒來產(chǎn)生。

實施方案667.如實施方案659-660和662-664中任一項所述的修補基面涂層組合物,其中所述多個支撐體顆粒上的所述納米級PGM包含復合納米顆粒,其中所述復合納米顆粒包含支撐體納米顆粒和PGM納米顆粒。

實施方案668.如實施方案667所述的修補基面涂層組合物,其中所述復合納米顆粒被粘合至微米級載體顆粒以形成NNm顆粒。

實施方案669.如實施方案667所述的修補基面涂層組合物,其中所述復合納米顆粒被包埋在載體顆粒內(nèi)以形成NNiM顆粒。

實施方案670.如實施方案668-669中任一項所述的修補基面涂層組合物,其中所述載體顆粒包含氧化鈰、氧化鋯、氧化鑭、氧化釔或其組合。

實施方案671.如實施方案670所述的修補基面涂層組合物,其中所述載體顆粒包含86wt%氧化鈰、10wt%氧化鋯以及4wt%氧化鑭。

實施方案672.如實施方案667-671中任一項所述的修補基面涂層組合物,其中所述復合納米顆粒是由等離子體產(chǎn)生的。

實施方案673.如實施方案659-672中任一項所述的修補基面涂層組合物,其中所述PGM包含鈀。

實施方案674.如實施方案673所述的修補基面涂層組合物,其中所述修補基面涂層組合物包含約2g/L至約4g/L鈀。

實施方案675.如實施方案674所述的修補基面涂層組合物,其中所述修補基面涂層組合物包含約3g/L鈀。

實施方案676.如實施方案673-675中任一項所述的修補基面涂層組合物,其中所述修補基面涂層組合物被用于大于或等于2.5L的發(fā)動機系統(tǒng)中。

實施方案677.如實施方案659-672中任一項所述的修補基面涂層組合物,其中所述PGM包含釕。

實施方案678.如實施方案677所述的修補基面涂層組合物,其中所述修補基面涂層組合物包含約3g/L至約15g/L釕。

實施方案679.如實施方案678所述的修補基面涂層組合物,其中所述修補基面涂層組合物包含約5g/L至約6g/L釕。

實施方案680.如實施方案677-679中任一項所述的修補基面涂層組合物,其中所述修補基面涂層組合物儲存達到至少300℃的NOx氣體且在300℃或在300℃以上釋放所述儲存的NOx氣體。

實施方案681.如實施方案677-680中任一項所述的修補基面涂層組合物,其中所述修補基面涂層組合物被用于小于或等于2.5L的發(fā)動機系統(tǒng)中。

實施方案682.如實施方案659-681中任一項所述的修補基面涂層組合物,其中所述修補基面涂層組合物包含大于或等于約150g/L的所述多個支撐體顆粒。

實施方案683.如實施方案659-682中任一項所述的修補基面涂層組合物,其中所述修補基面涂層組合物包含大于或等于約300g/L的所述多個支撐體顆粒。

實施方案684.如實施方案659-683中任一項所述的修補基面涂層組合物,其中所述固體被懸浮于pH值介于3與5之間的水性介質(zhì)中。

實施方案685.一種處理廢氣的方法,所述方法包括:使帶涂覆的基底與包含NOx排放物的廢氣接觸,其中所述帶涂覆的基底包括:基底;以及PNA層,所述PNA層包括在多個包含氧化鈰的支撐體顆粒上的納米級PGM。

實施方案686.如實施方案685所述的方法,其中所述PNA層儲存來自所述廢氣的達到至少第一溫度的所述NOx排放物且在所述第一溫度或在所述第一溫度以上釋放所述儲存的NOx排放物。

實施方案687.如實施方案686所述的方法,其中所述第一溫度是150℃。

實施方案688.如實施方案685-687中任一項所述的方法,其中所述多個支撐體顆粒是微米級的。

實施方案689.如實施方案685-687中任一項所述的方法,其中所述多個支撐體顆粒是納米級的。

實施方案690.如實施方案685-689中任一項所述的方法,其中所述多個支撐體顆粒還包含氧化鋯、氧化鑭、氧化釔或其組合。

實施方案691.如實施方案690所述的方法,其中所述多個支撐體顆粒包含HSA5、HSA20或其混合物。

實施方案692.如實施方案685-691中任一項所述的方法,其中所述多個支撐體顆粒上的所述納米級PGM通過濕化學技術(shù)、隨后煅燒來產(chǎn)生。

實施方案693.如實施方案685-691中任一項所述的方法,其中所述多個支撐體顆粒上的所述納米級PGM通過初步潤濕、隨后煅燒來產(chǎn)生。

實施方案694.如實施方案685-687和689-691中任一項所述的方法,其中所述多個支撐體顆粒上的所述納米級PGM包含復合納米顆粒,其中所述復合納米顆粒包含支撐體納米顆粒和PGM納米顆粒。

實施方案695.如實施方案694所述的方法,其中所述復合納米顆粒被粘合至微米級載體顆粒以形成NNm顆粒。

實施方案696.如實施方案694所述的方法,其中所述復合納米顆粒被包埋在載體顆粒內(nèi)以形成NNiM顆粒。

實施方案697.如實施方案695-696中任一項所述的方法,其中所述載體顆粒包含氧化鈰、氧化鋯、氧化鑭、氧化釔或其組合。

實施方案698.如實施方案697所述的方法,其中所述載體顆粒包含86wt%氧化鈰、10wt%氧化鋯以及4wt%氧化鑭。

實施方案699.如實施方案694-698中任一項所述的方法,其中所述復合納米顆粒是由等離子體產(chǎn)生的。

實施方案700.如實施方案685-699中任一項所述的方法,其中所述PGM包含鈀。

實施方案701.如實施方案700所述的方法,其中所述PNA層包含約2g/L至約4g/L鈀。

實施方案702.如實施方案701所述的方法,其中所述PNA層包含約3g/L鈀。

實施方案703.如實施方案700-702中任一項所述的方法,其中所述廢氣來自大于或等于2.5L的發(fā)動機。

實施方案704.如實施方案685-699中任一項所述的方法,其中所述PGM包含釕。

實施方案705.如實施方案704所述的方法,其中所述PNA層包含約3g/L至約15g/L釕。

實施方案706.如實施方案705所述的方法,其中所述PNA層包含約5g/L至約6g/L釕。

實施方案707.如實施方案704-706中任一項所述的方法,其中所述第一溫度是300℃。

實施方案708.如實施方案704-707中任一項所述的方法,其中所述廢氣來自小于或等于2.5L的發(fā)動機。

實施方案709.如實施方案685-708中任一項所述的方法,其中所述PNA層包含大于或等于約150g/L的所述多個支撐體顆粒。

實施方案710.如實施方案685-709中任一項所述的方法,其中所述PNA層包含大于或等于約300g/L的所述多個支撐體顆粒。

實施方案711.如實施方案685-710中任一項所述的方法,其中所述PNA層進一步包含勃姆石顆粒。

實施方案712.如實施方案711所述的方法,其中所述多個支撐體顆粒上的所述納米級PGM占所述多個支撐體顆粒上的所述納米級PGM與所述PNA層中的勃姆石顆粒的混合物的95重量%至98重量%。

實施方案713.如實施方案711-712中任一項所述的方法,其中所述勃姆石顆粒占所述多個支撐體顆粒上的所述納米級PGM與所述PNA層中的勃姆石顆粒的所述混合物的2重量%至5重量%。

實施方案714.如實施方案685-713中任一項所述的方法,其中所述基底包括堇青石。

實施方案715.如實施方案685-714中任一項所述的方法,其中所述基底包括蜂巢狀結(jié)構(gòu)。

實施方案716.如實施方案685-715中任一項所述的方法,其進一步包括直接沉積在所述基底上的角填充層。

實施方案717.一種形成帶涂覆的基底的方法,所述方法包括:用包含在多個包含氧化鈰的支撐體顆粒上的納米級鈀或釕的修補基面涂層組合物涂覆所述基底。

實施方案718.如實施方案717所述的方法,其中所述修補基面涂層組合物儲存達到至少150℃的NOx氣體且在150℃或在150℃以上釋放所述儲存的NOx排放物。

實施方案719.如實施方案717所述的方法,其中所述多個支撐體顆粒是微米級的。

實施方案720.如實施方案717所述的方法,其中所述多個支撐體顆粒是納米級的。

實施方案721.如實施方案717-720中任一項所述的方法,其中所述多個支撐體顆粒還包含氧化鋯、氧化鑭、氧化釔或其組合。

實施方案722.如實施方案721所述的方法,其中所述多個支撐體顆粒包含HSA5、HSA20或其混合物。

實施方案723.如實施方案717-722中任一項所述的方法,其中所述多個支撐體顆粒上的所述納米級PGM通過濕化學技術(shù)、隨后煅燒來產(chǎn)生。

實施方案724.如實施方案717-722中任一項所述的方法,其中所述多個支撐體顆粒上的所述納米級PGM通過初步潤濕、隨后煅燒來產(chǎn)生。

實施方案725.如實施方案717-718和720-722中任一項所述的方法,其中所述多個支撐體顆粒上的所述納米級PGM包含復合納米顆粒,其中所述復合納米顆粒包含支撐體納米顆粒和PGM納米顆粒。

實施方案726.如實施方案725所述的方法,其中所述復合納米顆粒被粘合至微米級載體顆粒以形成NNm顆粒。

實施方案727.如實施方案725所述的方法,其中所述復合納米顆粒被包埋在載體顆粒內(nèi)以形成NNiM顆粒。

實施方案728.如實施方案726-727中任一項所述的方法,其中所述載體顆粒包含氧化鈰、氧化鋯、氧化鑭、氧化釔或其組合。

實施方案729.如實施方案728所述的方法,其中所述載體顆粒包含86wt%氧化鈰、10wt%氧化鋯以及4wt%氧化鑭。

實施方案730.如實施方案725-729中任一項所述的方法,其中所述復合納米顆粒是由等離子體產(chǎn)生的。

實施方案731.如實施方案717-730中任一項所述的方法,其中所述修補基面涂層組合物包含鈀。

實施方案732.如實施方案731所述的方法,其中所述修補基面涂層組合物包含約2g/L至約4g/L鈀。

實施方案733.如實施方案732所述的方法,其中所述修補基面涂層組合物包含約3g/L鈀。

實施方案734.如實施方案731-733中任一項所述的方法,其中所述帶涂覆的基底被用于大于或等于2.5L的發(fā)動機系統(tǒng)中。

實施方案735.如實施方案717-730中任一項所述的方法,其中所述修補基面涂層組合物包含釕。

實施方案736.如實施方案735所述的方法,其中所述修補基面涂層組合物包含約3g/L至約15g/L釕。

實施方案737.如實施方案736所述的方法,其中所述修補基面涂層組合物包含約5g/L至約6g/L釕。

實施方案738.如實施方案735-737中任一項所述的方法,其中所述修補基面涂層組合物儲存達到至少300℃的NOx氣體且在300℃或在300℃以上釋放所述儲存的NOx氣體。

實施方案739.如實施方案735-738中任一項所述的方法,其中所述帶涂覆的基底被用于小于或等于2.5L的發(fā)動機系統(tǒng)中。

實施方案740.如實施方案717-739中任一項所述的方法,其中所述修補基面涂層組合物包含大于或等于約150g/L的所述多個支撐體顆粒。

實施方案741.如實施方案717-740中任一項所述的方法,其中所述修補基面涂層組合物包含大于或等于約300g/L的所述多個支撐體顆粒。

實施方案742.如實施方案717-741中任一項所述的方法,其中所述修補基面涂層組合物進一步包含勃姆石顆粒。

實施方案743.如實施方案742所述的方法,其中多個支撐體顆粒上的所述納米級PGM占多個支撐體顆粒上的納米級PGM與所述修補基面涂層組合物中的勃姆石顆粒的混合物的95重量%至98重量%。

實施方案744.如實施方案742-743中任一項所述的方法,其中所述勃姆石顆粒占多個支撐體顆粒上的納米級PGM與所述修補基面涂層組合物中的勃姆石顆粒的所述混合物的2重量%至5重量%。

實施方案745.如實施方案717-744中任一項所述的方法,其中所述基底包括堇青石。

實施方案746.如實施方案717-745中任一項所述的方法,其中所述基底包括蜂巢狀結(jié)構(gòu)。

實施方案747.如實施方案717-746中任一項所述的方法,其進一步包括在用所述PNA修補基面涂層涂覆所述基底之前用角填充修補基面涂層涂覆所述基底。

實施方案748.一種形成帶涂覆的基底的方法,所述方法包括:用根據(jù)實施方案659-684中任一項所述的修補基面涂層組合物涂覆所述基底。

實施方案749.如實施方案748所述的方法,其進一步包括在用所述PNA修補基面涂層涂覆所述基底之前用角填充修補基面涂層涂覆所述基底。

實施方案750.一種催化轉(zhuǎn)化器,其包括根據(jù)實施方案748-749中任一項所述的帶涂覆的基底。

實施方案751.一種排氣處理系統(tǒng),其包括用于廢氣的管道和根據(jù)實施方案750的催化轉(zhuǎn)化器。

實施方案752.一種車輛,其包括根據(jù)實施方案750的催化轉(zhuǎn)化器。

實施方案753.如實施方案752所述的車輛,其中所述車輛符合歐洲排放標準歐5。

實施方案754.如實施方案752所述的車輛,其中所述車輛符合歐洲排放標準歐6。

實施方案755.一種柴油車,其包括根據(jù)實施方案750的催化轉(zhuǎn)化器。

實施方案756.如實施方案755所述的柴油車,其中所述柴油車是輕型柴油車。

實施方案757.一種帶涂覆的基底,其包括根據(jù)實施方案659-684中任一項的修補基面涂層組合物。

實施方案758.一種車輛,其包括:催化轉(zhuǎn)化器,其包括PNA層,所述PNA層包括在多個包含氧化鈰的支撐體顆粒上的納米級PGM,其中所述車輛符合歐洲排放標準歐5。

實施方案759.如實施方案758所述的車輛,其中所述PNA層儲存來自所述車輛的發(fā)動機的達到至少第一溫度的NOx排放物且在所述第一溫度或在所述第一溫度以上釋放所述儲存的NOx排放物。

實施方案760.如實施方案759所述的車輛,其中所述第一溫度是150℃。

實施方案761.如實施方案758所述的車輛,其中所述多個支撐體顆粒是微米級的。

實施方案762.如實施方案758所述的車輛,其中所述多個支撐體顆粒是納米級的。

實施方案763.如實施方案758-762中任一項所述的車輛,其中所述多個支撐體顆粒還包含氧化鋯、氧化鑭、氧化釔或其組合。

實施方案764.如實施方案763所述的車輛,其中所述多個支撐體顆粒包含HSA5、HSA20或其混合物。

實施方案765.如實施方案758-764中任一項所述的車輛,其中所述多個支撐體顆粒上的所述納米級PGM通過濕化學技術(shù)、隨后煅燒來產(chǎn)生。

實施方案766.如實施方案758-764中任一項所述的車輛,其中所述多個支撐體顆粒上的所述納米級PGM通過初步潤濕、隨后煅燒來產(chǎn)生。

實施方案767.如實施方案758-760和762-764中任一項所述的車輛,其中所述多個支撐體顆粒上的所述納米級PGM包含復合納米顆粒,其中所述復合納米顆粒包含支撐體納米顆粒和PGM納米顆粒。

實施方案768.如實施方案767所述的車輛,其中所述復合納米顆粒被粘合至微米級載體顆粒以形成NNm顆粒。

實施方案769.如實施方案767所述的車輛,其中所述復合納米顆粒被包埋在載體顆粒內(nèi)以形成NNiM顆粒。

實施方案770.如實施方案768-769中任一項所述的車輛,其中所述載體顆粒包含氧化鈰、氧化鋯、氧化鑭、氧化釔或其組合。

實施方案771.如實施方案770所述的車輛,其中所述載體顆粒包含86wt%氧化鈰、10wt%氧化鋯以及4wt%氧化鑭。

實施方案772.如實施方案767-771中任一項所述的車輛,其中所述復合納米顆粒是由等離子體產(chǎn)生的。

實施方案773.如實施方案758-772中任一項所述的車輛,其中所述PGM包含鈀。

實施方案774.如實施方案773所述的車輛,其中所述PNA層包含約2g/L至約4g/L鈀。

實施方案775.如實施方案774所述的車輛,其中所述PNA層包含約3g/L鈀。

實施方案776.如實施方案773-775中任一項所述的車輛,其中所述發(fā)動機大于或等于2.5L。

實施方案777.如實施方案758-772中任一項所述的車輛,其中所述PGM包含釕。

實施方案778.如實施方案777所述的車輛,其中所述PNA層包含約3g/L至約15g/L釕。

實施方案779.如實施方案778所述的車輛,其中所述PNA層包含約5g/L至約6g/L釕。

實施方案780.如實施方案777-779中任一項所述的車輛,其中所述第一溫度是300℃。

實施方案781.如實施方案777-780中任一項所述的車輛,其中所述發(fā)動機小于或等于2.5L。

實施方案782.如實施方案758-781中任一項所述的車輛,其中所述PNA層包含大于或等于約150g/L的所述多個支撐體顆粒。

實施方案783.如實施方案758-782中任一項所述的車輛,其中所述PNA層包含大于或等于約300g/L的所述多個支撐體顆粒。

實施方案784.如實施方案758-783中任一項所述的車輛,其中所述車輛是柴油車。

實施方案785.如實施方案784所述的車輛,其中所述柴油車是輕型柴油車。

實施方案786.如實施方案758-785中任一項所述的車輛,其進一步包括在所述催化轉(zhuǎn)化器下游的SCR單元。

實施方案787.如實施方案758-786中任一項所述的車輛,其進一步包括LNT。

實施方案788.如實施方案758-787中任一項所述的車輛,其中所述車輛符合歐洲排放標準歐6。

實施方案789.一種催化轉(zhuǎn)化器,其包括:帶涂覆的基底,其包括PNA層,所述PNA層包括在多個包含氧化鈰的支撐體顆粒上的納米級PGM。

實施方案790.如實施方案789所述的催化轉(zhuǎn)化器,其中所述PNA層儲存達到至少150℃的NOx氣體且在150℃或在150℃以上釋放所述儲存的NOx氣體。

實施方案791.如實施方案789所述的催化轉(zhuǎn)化器,其中所述多個支撐體顆粒是微米級的。

實施方案792.如實施方案789所述的催化轉(zhuǎn)化器,其中所述多個支撐體顆粒是納米級的。

實施方案793.如實施方案789-792中任一項所述的催化轉(zhuǎn)化器,其中所述多個支撐體顆粒進一步包含氧化鋯、氧化鑭、氧化釔或其組合。

實施方案794.如實施方案793所述的催化轉(zhuǎn)化器,其中所述多個支撐體顆粒包含HSA5、HSA20或其混合物。

實施方案795.如實施方案789-794中任一項所述的催化轉(zhuǎn)化器,其中所述多個支撐體顆粒上的所述納米級PGM通過濕化學技術(shù)、隨后煅燒來產(chǎn)生。

實施方案796.如實施方案789-794中任一項所述的催化轉(zhuǎn)化器,其中所述多個支撐體顆粒上的所述納米級PGM通過初步潤濕、隨后煅燒來產(chǎn)生。

實施方案797.如實施方案789-173和792-794中任一項所述的催化轉(zhuǎn)化器,其中所述多個支撐體顆粒上的所述納米級PGM包含復合納米顆粒,其中所述復合納米顆粒包含支撐體納米顆粒和PGM納米顆粒。

實施方案798.如實施方案797所述的催化轉(zhuǎn)化器,其中所述復合納米顆粒被粘合至微米級載體顆粒以形成NNm顆粒。

實施方案799.如實施方案797所述的催化轉(zhuǎn)化器,其中所述復合納米顆粒被包埋在載體顆粒內(nèi)以形成NNiM顆粒。

實施方案800.如實施方案798-799中任一項所述的催化轉(zhuǎn)化器,其中所述載體顆粒包含氧化鈰、氧化鋯、氧化鑭、氧化釔或其組合。

實施方案801.如實施方案800所述的催化轉(zhuǎn)化器,其中所述載體顆粒包含86wt%氧化鈰、10wt%氧化鋯以及4wt%氧化鑭。

實施方案802.如實施方案797-801中任一項所述的催化轉(zhuǎn)化器,其中所述復合納米顆粒是由等離子體產(chǎn)生的。

實施方案803.如實施方案789-802中任一項所述的催化轉(zhuǎn)化器,其中所述PGM包含鈀。

實施方案804.如實施方案803所述的催化轉(zhuǎn)化器,其中所述PNA層包含約2g/L至約4g/L鈀。

實施方案805.如實施方案804所述的催化轉(zhuǎn)化器,其中所述PNA層包含約3g/L鈀。

實施方案806.如實施方案803-805中任一項所述的催化轉(zhuǎn)化器,其中所述催化轉(zhuǎn)化器被用于至少2.5L的發(fā)動機系統(tǒng)中。

實施方案807.如實施方案789-802中任一項所述的催化轉(zhuǎn)化器,其中所述PGM包含釕。

實施方案808.如實施方案807所述的催化轉(zhuǎn)化器,其中所述PNA層包含約3g/L至約15g/L釕。

實施方案809.如實施方案808所述的催化轉(zhuǎn)化器,其中所述PNA層包含約5g/L至約6g/L釕。

實施方案810.如實施方案807-809中任一項所述的催化轉(zhuǎn)化器,其中所述PNA層儲存達到至少300℃的NOx氣體且在300℃或在300℃以上釋放所述儲存的NOx氣體。

實施方案811.如實施方案807-810中任一項所述的催化轉(zhuǎn)化器,其中所述催化轉(zhuǎn)化器被用于至多2.5L的發(fā)動機系統(tǒng)中。

實施方案812.如實施方案789-811中任一項所述的催化轉(zhuǎn)化器,其中所述PNA層包含大于或等于約150g/L的所述多個支撐體顆粒。

實施方案813.如實施方案789-812中任一項所述的催化轉(zhuǎn)化器,其中所述PNA層包含大于或等于約300g/L的所述多個支撐體顆粒。

實施方案814.一種排氣處理系統(tǒng),其包括用于包含NOx排放物的廢氣的管道和催化轉(zhuǎn)化器,所述催化轉(zhuǎn)化器包括帶涂覆的基底,所述帶涂覆的基底包括PNA層,所述PNA層包括在多個包含氧化鈰的支撐體顆粒上的納米級PGM。

實施方案815.如實施方案814所述的排氣處理系統(tǒng),其中所述PNA層儲存來自所述廢氣的達到至少150℃的所述NOx排放物且在150℃或在150℃以上釋放所述儲存的NOx排放物。

實施方案816.如實施方案814所述的排氣處理系統(tǒng),其中所述多個支撐體顆粒是微米級的。

實施方案817.如實施方案814所述的排氣處理系統(tǒng),其中所述多個支撐體顆粒是納米級的。

實施方案818.如實施方案814-817中任一項所述的排氣處理系統(tǒng),其中所述多個支撐體顆粒進一步包含氧化鋯、氧化鑭、氧化釔或其組合。

實施方案819.如實施方案818所述的排氣處理系統(tǒng),其中所述多個支撐體顆粒包含HSA5、HSA20或其混合物。

實施方案820.如實施方案814-819中任一項所述的排氣處理系統(tǒng),其中所述多個支撐體顆粒上的所述納米級PGM通過濕化學技術(shù)、隨后煅燒來產(chǎn)生。

實施方案821.如實施方案814-819中任一項所述的排氣處理系統(tǒng),其中所述多個支撐體顆粒上的所述納米級PGM通過初步潤濕、隨后煅燒來產(chǎn)生。

實施方案822.如實施方案814-815和817-819中任一項所述的排氣處理系統(tǒng),其中所述多個支撐體顆粒上的所述納米級PGM包含復合納米顆粒,其中所述復合納米顆粒包含支撐體納米顆粒和PGM納米顆粒。

實施方案823.如實施方案822所述的排氣處理系統(tǒng),其中所述復合納米顆粒被粘合至微米級載體顆粒以形成NNm顆粒。

實施方案824.如實施方案823所述的排氣處理系統(tǒng),其中所述復合納米顆粒被包埋在載體顆粒內(nèi)以形成NNiM顆粒。

實施方案825.如實施方案823-824中任一項所述的排氣處理系統(tǒng),其中所述載體顆粒包含氧化鈰、氧化鋯、氧化鑭、氧化釔或其組合。

實施方案826.如實施方案825所述的排氣處理系統(tǒng),其中所述載體顆粒包含86wt%氧化鈰、10wt%氧化鋯以及4wt%氧化鑭。

實施方案827.如實施方案822-826中任一項所述的排氣處理系統(tǒng),其中所述復合納米顆粒是由等離子體產(chǎn)生的。

實施方案828.如實施方案814-827中任一項所述的排氣處理系統(tǒng),其中所述PGM包含鈀。

實施方案829.如實施方案828所述的排氣處理系統(tǒng),其中所述PNA層包含約2g/L至約4g/L鈀。

實施方案830.如實施方案829所述的排氣處理系統(tǒng),其中所述PNA層包含約3g/L鈀。

實施方案831.如實施方案828-830中任一項所述的排氣處理系統(tǒng),其中所述廢氣來自至少2.5L的發(fā)動機。

實施方案832.如實施方案814-827中任一項所述的排氣處理系統(tǒng),其中所述PGM包含釕。

實施方案833.如實施方案832所述的排氣處理系統(tǒng),其中所述PNA層包含約3g/L至約15g/L釕。

實施方案834.如實施方案833所述的排氣處理系統(tǒng),其中所述PNA層包含約5g/L至約6g/L釕。

實施方案835.如實施方案832-834中任一項所述的排氣處理系統(tǒng),其中所述PNA層儲存來自所述廢氣的達到至少300℃的NOx排放物且在300℃或在300℃以上釋放所述儲存的NOx排放物。

實施方案836.如實施方案832-835中任一項所述的排氣處理系統(tǒng),其中所述廢氣來自至多2.5L的發(fā)動機。

實施方案837.如實施方案814-836中任一項所述的排氣處理系統(tǒng),其中所述PNA層包含大于或等于約150g/L的所述多個支撐體顆粒。

實施方案838.如實施方案814-837中任一項所述的排氣處理系統(tǒng),其中所述PNA層包含大于或等于約300g/L的所述多個支撐體顆粒。

實施方案839.如實施方案814-838中任一項所述的排氣處理系統(tǒng),其進一步包括在所述催化轉(zhuǎn)化器下游的SCR單元。

實施方案840.如實施方案814-839中任一項所述的排氣處理系統(tǒng),其進一步包括LNT。

實施方案841.如實施方案814-840中任一項所述的排氣處理系統(tǒng),其中所述排氣處理系統(tǒng)符合歐洲排放標準歐5。

實施方案842.如實施方案814-841中任一項所述的排氣處理系統(tǒng),其中所述排氣處理系統(tǒng)符合歐洲排放標準歐6。

實施例

如上所述,修補基面涂層組合物可以多種不同的方式構(gòu)造和應用。所述構(gòu)造提供制備涂覆有修補基面涂層的基底的實例。

用于制備修補基面涂層的一般程序

通過將固體成分與水混合來制備修補基面涂層。添加乙酸以將pH調(diào)節(jié)至約4。然后碾磨修補基面涂層漿液以達到約4μm至約15μm的平均顆粒尺寸。通過與纖維素溶液或與玉米淀粉混合來將修補基面涂層的粘度調(diào)節(jié)至所需粘度,通常介于約300cP至約1200cP之間。在纖維素或玉米淀粉添加之后,使修補基面涂層老化約24小時至約48小時。通過浸涂或真空涂覆來將修補基面涂層涂覆到基底上。待涂覆的部分可在涂覆之前任選地預先潤濕。吹除且再循環(huán)過量修補基面涂層。然后通過使空氣在所涂覆的部分上流動來在約25℃至約95℃下干燥修補基面涂層涂覆的基底直到重量水平下降。然后在約450℃至約650℃下煅燒修補基面涂層涂覆的基底約1小時至約2小時。

針對NOx儲存和釋放測試PNA材料

針對NOx儲存和釋放溫度來對不同PNA材料的性能進行測試。為了測試不同PNA材料的性能,遵循以下過程:(1)構(gòu)建實際PNA樣品;(2)熱液老化所述樣品;(3)使用模擬輕型柴油車的排氣的合成氣體混合物針對NOx排放物儲存和釋放對所述樣品進行測試。圖5-7中所示的結(jié)果是“第二輪”(即,PNA樣品連續(xù)進行以觀察是否存在任何殘余儲存作用)?;趫D5-7中所示的結(jié)果,不存在且PNA材料釋放100%的儲存的NOx排放物。

以下表1和2列出用于測試PNA樣品的老化條件和測試方案。

表1

表2

圖5是示出在操作溫度范圍內(nèi)基于錳的PNA材料的NOx排放物吸附和釋放的曲線圖。如圖5中所示,基于錳的PNA材料有效地儲存NOx排放物直至約110℃。在此時,PNA材料停止吸附NOx排放物且開始釋放所吸附的NOx。在約220℃,所有儲存的NOx排放物都被釋放。因此,基于錳的氧化物是從環(huán)境溫度至約100℃的良好NOx排放物吸附劑。此外,基于錳的氧化物展示“急劇”釋放溫度。在110℃處NO滑移的略微下降是由于水被打開。

圖6是示出在操作溫度范圍內(nèi)基于鎂的PNA材料的NOx排放物吸附和釋放的曲線圖。如圖6中所示,基于鎂的PNA材料有效地儲存NOx排放物直至約150℃。在此時,PNA材料停止吸附NOx排放物且開始釋放所吸附的NOx。在約240℃,所有儲存的NOx排放物都被釋放。因此,基于鎂的氧化物是從環(huán)境溫度至約150℃的良好NOx排放物吸附劑。此外,基于鎂的氧化物展示“急劇”釋放溫度。在110℃處NO滑移的急劇下降是由于水被打開。

圖7是示出在操作溫度范圍內(nèi)基于鈣的PNA材料的NOx排放物吸附和釋放的曲線圖。如圖7中所示,基于鈣的PNA材料有效地儲存NOx排放物直至約180℃。在此時,PNA材料停止吸附NOx排放物且開始釋放所吸附的NOx。在約310℃,所有儲存的NOx排放物都被釋放。因此,基于鈣的氧化物是從環(huán)境溫度至約150℃的良好NOx排放物吸附劑。此外,基于鈣的氧化物展示“急劇”釋放溫度。在110℃處NO滑移的急劇下降是由于水被打開。

圖8示出采用用基于鈀的PNA材料涂覆的基底和約2.5g/l的整個催化轉(zhuǎn)化器的鉑族金屬負載的催化轉(zhuǎn)化器的一個實施方案(催化轉(zhuǎn)化器A虛線)與具有約6.4g/l的整個催化轉(zhuǎn)化器的鉑族金屬負載的可商購催化轉(zhuǎn)化器(催化轉(zhuǎn)化器B,實線)的性能的NOx排放物儲存比較性能。

催化轉(zhuǎn)化器A(采用如本文所述的PNA材料)是通過產(chǎn)生PNA修補基面涂層而形成的,所述修補基面涂層包括通過濕化學方法產(chǎn)生的氧化鈰上的鈀和勃姆石。將PNA修補基面涂層涂覆到基底的第一區(qū)上并且干燥且煅燒所述基底。在基底的在PNA區(qū)下游的第二區(qū),所述基底具有角填充層、包括NNm顆粒和2:1的Pt:Pd重量比的催化層(在角填充層之上)以及沸石層(在催化層之上),其全部如本文所描述。催化轉(zhuǎn)化器B是通過濕化學方法形成的可商購的催化轉(zhuǎn)化器。兩種催化轉(zhuǎn)化器均在相同條件下進行測試。

如圖8中所示,隨著催化轉(zhuǎn)化器B的溫度增加,NOx排放物線性地增加。相比之下,隨著催化轉(zhuǎn)化器A的溫度增加,NOx排放物僅稍微增加直到在指定時間和溫度之后,其中急劇釋放NOx排放物。因此,催化轉(zhuǎn)化器A能夠從環(huán)境達約150℃儲存NOx排放物。

圖9示出催化轉(zhuǎn)化器A與催化轉(zhuǎn)化器B的尾管排放物的比較。如圖9中所示,催化轉(zhuǎn)化器A可比催化轉(zhuǎn)化器B具有少約50%CO排放物且使用顯著更少的PGM,從而降低成本。

本文通過識別引用所提及的所有公布、專利、專利申請和公布的專利申請的公開內(nèi)容特此以引用的方式整體并入本文。

本發(fā)明已關(guān)于特定實施方案進行了描述,所述描述并入細節(jié)以有助于理解本發(fā)明的構(gòu)造和操作原理。在本文對特定實施方案及其細節(jié)的這種提及不意圖限制所附權(quán)利要求的范圍。對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員將顯而易見的是,可在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下在出于說明而選擇的實施方案中進行其他各種修改。因此,描述和實施例不應被解釋為限制本發(fā)明的范圍。

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