BR112019015734A2

BR112019015734A2 - Artigo catalítico, sistema de tratamento de gases de escape e método para o tratamento de uma corrente gasosa de escape

Info

Publication number: BR112019015734A2
Application number: BR112019015734-4A
Authority: BR
Inventors: Sung Shiang; Koegel Markus; Neumann Bjoern; William Mccanty Patrick
Original assignee: Basf Corporation
Priority date: 2017-02-08
Filing date: 2018-02-07
Publication date: 2020-03-24
Also published as: EP3579970B1; JP7086975B2; US11471863B2; US20200384449A1; JP2020510519A; KR20190107161A; WO2018146603A1; CN110475611A; KR102524761B1; RU2019128036A; CN110475611B; MX2019009466A; EP3579970A4; CA3052878A1; EP3579970A1

Abstract

a presente invenção se refere a um artigo catalítico incluindo um revestimento catalítico disposto em um substrato, em que o revestimento catalítico compreende um revestimento inferior no substrato e uma camada de revestimento superior na camada de revestimento inferior, uma tal camada de revestimento que contém um metal do grupo da platina em um suporte de óxido metal refratário e a outra camada de revestimento que contém um crivo molecular que contém o cério. tais artigos catalíticos são eficazes no tratamento de correntes de gases de escape de motores de combustão interna e exibem uma excelente resistência ao enxofre.

Description

“ARTIGO CATALÍTICO, SISTEMA DE TRATAMENTO DE GASES DE ESCAPE E MÉTODO PARA O TRATAMENTO DE UMA CORRENTE GASOSA DE ESCAPE”

Campo da Invenção [001]A presente invenção se refere aos artigos, sistemas e métodos catalíticos para o tratamento de correntes de gases de escape de um motor de combustão interna, bem como aos métodos para a sua fabricação.

Antecedentes da Invenção [002]As correntes de gases de escape dos motores de combustão interna contêm os poluentes tais como os hidrocarbonetos (HC), monóxido de carbono (CO) e óxidos de nitrogênio (NOx) que contaminam o ar.

[003]Os catalisadores de oxidação que compreendem um metal precioso, tais como os metais do grupo da platina (PGMs), dispersos em um suporte de óxido de metal refratário, tal como a alumina, são utilizados no tratamento de escape de motores de combustão interna para converter os poluentes hidrocarbonetos e o monóxido de carbono, catalisando a oxidação destes poluentes em dióxido de carbono e água. Normalmente, os catalisadores de oxidação são formados em substratos de cerâmica ou de metal, sobre os quais uma ou mais composições de revestimento do catalisador são depositadas. Além da conversão das emissões gasosas de HC e CO, os catalisadores de oxidação que contêm o PGM promovem a oxidação de NO a NO2. Os catalisadores normalmente são definidos pela sua temperatura de apagamento ou pela temperatura na qual a conversão de 50% é alcançada, também denominada de T50.

[004]Os catalisadores de PGM estão sujeitos ao envenenamento por enxofre. Os artigos catalíticos podem ser regenerados a temperaturas elevadas para remover os compostos de enxofre. Essa regeneração normalmente é realizada durante 0 período de regeneração do filtro de fuligem

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2/62 através de uma injeção de hidrocarbonetos adicionais, que podem ser derivados do combustível ou do motor, nos catalisadores de oxidação de diesel para criar uma exotermia necessária para queimar a fuligem / partículas no filtro. No entanto, esses processos de regeneração podem, eles próprios, provocar danos ao catalisador.

[005]Existe uma necessidade de catalisadores ainda mais eficientes para o tratamento de gás de escape de motores de combustão interna. Uma necessidade específica inclui um catalisador que fornece uma conversão excelente de CO e NOx e que é estável aos processos repetidos de dessulfatação a temperatura elevada.

Descrição Resumida da Invenção [006]Está descrito um artigo catalítico que compreende um crivo molecular que contém o paládio e cério. A composição do catalizador da presente invenção exibe resistência excelente ao enxofre. Também está descrito um artigo catalítico que compreende um revestimento catalítico disposto sobre um substrato, em que o revestimento catalítico compreende uma ou mais camadas de revestimento, em que, pelo menos, uma camada de revestimento é uma camada de revestimento catalítica que compreende a composição do catalizador que compreende um crivo molecular que contém o paládio e cério. Também está descrito um sistema de tratamento de gás de escape que compreende o artigo catalítico a jusante e em comunicação fluida com um motor de combustão interna; bem como um método para o tratamento de uma corrente de gás de escape que compreende os hidrocarbonetos e/ou monóxido de carbono e/ou NOx, o método compreende a passagem da corrente de escape através de um artigo ou sistema catalítico, conforme descrito no presente.

[007] Por conseguinte, está descrito um artigo catalítico que compreende um revestimento catalítico disposto sobre um substrato, em que o revestimento catalítico compreende uma camada de revestimento inferior no

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3/62 substrato e uma camada de revestimento superior na camada de revestimento inferior, em que, por exemplo, a camada de revestimento inferior compreende um crivo molecular que contém o cério e a camada de revestimento superior compreende um metal do grupo da platina em um suporte de óxido de metal refratário ou em que a camada de revestimento inferior compreende um metal do grupo da platina em um suporte de óxido de metal refratário e a camada de revestimento superior compreende um crivo molecular que contém o cério. Também está descrito um sistema de tratamento de gás de escape que compreende o presente artigo catalítico. Também está descrito um método de tratamento de uma corrente de gás de escape de um motor de combustão interna, o método compreende a passagem da corrente de gás através do artigo catalítico ou sistema de tratamento de gás de escape. Os artigos catalíticos descritos exibem uma resistência excepcional ao enxofre.

[008]Em um aspecto da presente invenção é fornecido um artigo catalítico que compreende um revestimento catalítico disposto em um substrato, em que o revestimento catalítico compreende uma camada de revestimento de fundo no substrato e uma camada de revestimento superior na camada de revestimento inferior, em que: a camada de revestimento inferior compreende um crivo molecular que contém o cério (cério livre), e a camada de revestimento superior compreende um metal do grupo da platina em um suporte de óxido de metal refratário; ou a camada de revestimento inferior compreende um metal do grupo da platina em um suporte de óxido de metal refratário e a camada de revestimento superior compreende um crivo molecular que contém o cério.

[009] Em algumas realizações, o crivo molecular que contém o cério compreende um crivo molecular de poro pequeno. Os exemplos de crivos moleculares de poros pequenos em algumas realizações incluem, mas não estão limitados ao crivo molecular de poros pequenos com um tipo de estrutura selecionada a partir do grupo que consiste em ACO, AEI, AEN, AFN, AFT, AFX,

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4/62

ANA, APC, APD, ATT, CDO, CHA, DDR, DFT, EAB, EDI, EPI, ERI, SIG, GOO, IHW, ITE, ITW, LEV, KFI, MER, MON, NSI, OWE, PAU, PHI, RHO, RTH, SAT, SAV, SIV, THO, TSC, UEI, UFI, VNI, YUG, ZON e suas misturas ou intercrescimentos. Em determinadas realizações, o crivo molecular que contém o cério compreende um crivo molecular com um tipo de estrutura selecionada a partir do grupo que consiste em CHA, LEV, ΑΕΙ, AFX, ERI, SFW, KFI, DDR, ITE, e suas misturas ou intercrescimentos. Por exemplo, em determinadas realizações específicas, o crivo molecular que contém o cério é o CeCHA.

[010] Em algumas realizações, o crivo molecular que contém o cério compreende um crivo molecular de poro médio. Os exemplos de crivos moleculares de poros médios em algumas realizações incluem, mas não estão limitados aos crivos moleculares de poro médio com um tipo de estrutura selecionado a partir do grupo que consiste em AEL, AFO, AHT, BOF, CGF, CGS, CHI, DAC, EUO, FER, HEU, FMI, ITH, ITR, JRY, JSR, JST, LAU, LOV, MEL, MFI, MFS, MRE, MTT, MVY, MWW, NAB, NAT, NES, OBW, PAR, PCR, PON, PUN, RRO, RSN, SFF, SFG, STF, 1ST, STT, STW, SVR, SZR, TER, TON, TUN, UOS, VSV, WEI, WEN e suas misturas ou intercrescimentos. Em determinadas realizações, o crivo molecular que contém o cério compreende um crivo molecular com um tipo de estrutura selecionada a partir do grupo que consiste em FER, MEL, MFI, STT, e suas misturas ou intercrescimentos. Por exemplo, em determinadas realizações específicas, o crivo molecular que contém o cério compreende um crivo molecular ZSM-5 [011 ]O teor de cério pode variar. Em algumas realizações, o cério no crivo molecular que contém o cério está presente a partir de cerca de 1% a cerca de 50% em peso, com base no peso total do crivo molecular que contém o cério. Em algumas realizações, o crivo molecular que contém o cério está presente em um carregamento a partir de cerca de 0,05 g/in³ a cerca de 5,0 g/in³, com base em um volume total do substrato.

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5/62 [012]Os artigos descritos podem compreender os componentes adicionais. O artigo, em algumas realizações, ainda compreende um crivo molecular de adsorção de hidrocarbonetos. Por exemplo, em algumas realizações, a camada inferior ainda compreende um crivo molecular de adsorção de hidrocarbonetos. Em algumas realizações, o crivo molecular que contém o cério ainda compreende um ou mais metais cataliticamente ativos selecionados a partir do grupo que consiste em cobre, ferro, manganês, magnésio, cobalto, níquel, platina, paládio e ródio. Um ou mais metais cataliticamente ativos estão presentes, em realizações específicas, em um carregamento a partir de cerca de 3 g/ft³ a cerca de 100 g/ft³, com base em um volume total do substrato.

[013]O suporte de óxido de metal refratário, em algumas realizações, compreende a alumina, titânia, zircônia; uma mistura de alumina com uma ou mais de titânia, zircônia e cério; cério revestido em alumina; titânia revestida em alumina; sílica-alumina; aluminossilicatos; alumina-zircônia; alumina-crômia; ou alumina-cério. Em algumas realizações, o metal do grupo da platina está presente em um carregamento a partir de cerca de 2 g/ft³ a cerca de 200 g/ft³, com base em um volume total do substrato.

[014]O substrato pode variar. Em algumas realizações, o substrato é um filtro de fluxo de parede poroso e, em algumas realizações, o substrato é um monólito de fluxo contínuo.

[015]A montagem das camadas no substrato também pode variar. Por exemplo, em algumas realizações, a camada de revestimento inferior está em contato direto com o substrato. Em algumas realizações, a camada de revestimento superior está em contato direto com a camada de revestimento inferior. Em algumas realizações, o revestimento catalítico compreende uma camada de sub-revestimento. Em algumas realizações, o revestimento catalítico compreende uma camada de sobre-revestimento. Em algumas realizações, o

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6/62 revestimento catalítico compreende uma camada intermédia entre as camadas superior e inferior de revestimento. O revestimento catalítico, em determinadas realizações, compreende uma camada de sub-revestimento, uma camada de sobre-revestimento ou uma camada intermediária, em que uma ou mais de ditas camadas está substancialmente livre de componentes de metal do grupo da platina.

[016]A camada de revestimento superior, em algumas realizações, sobrepõe toda a camada de revestimento inferior. A camada de revestimento inferior, em algumas realizações, se estende em todo o comprimento axial do substrato. A camada de revestimento superior, em algumas realizações, se estende em todo o comprimento axial do substrato. Em algumas realizações, a camada de revestimento inferior se estende a partir de cerca de 10% a cerca de 95% do comprimento axial do substrato, a partir de uma extremidade de entrada ou de saída. Em algumas realizações, a camada de revestimento superior se estende em de cerca de 10% a cerca de 95% do comprimento axial do substrato, a partir de uma extremidade de entrada ou de saída. Em algumas realizações, o revestimento catalítico está presente a um carregamento a partir de cerca de 0,3 g/in³ a cerca de 7 g/in³, com base em um volume total do substrato.

[017]Em outro aspecto da presente invenção é fornecido um sistema de tratamento de gás de escape que compreende o artigo catalítico descrito no presente, posicionado a jusante e em comunicação fluida com um motor de combustão interna. O sistema de tratamento de gases de escape pode compreender qualquer número de componentes adicionais. Por exemplo, em algumas realizações, o sistema ainda compreende um artigo catalítico selecionado a partir do grupo que consiste em um injetor de ureia, um catalisador de redução catalítica seletiva, um catalisador de oxidação de diesel, um filtro de fuligem, um catalisador de oxidação de amônia e uma armadilha de NOx pobre. A presente invenção ainda fornece um método para o tratamento de uma

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7/62 corrente gasosa de escape que compreende os hidrocarbonetos e/ou monóxido de carbono e/ou NOx, o método compreende a passagem da corrente de escape através de um artigo ou sistema catalítico, conforme descrito no presente.

[018]A presente invenção inclui, sem limitação, as seguintes realizações.

[019] Realização 1. Artigo catalítico que compreende um revestimento catalítico disposto em um substrato, em que o revestimento catalítico compreende uma camada de revestimento inferior no substrato e uma camada de revestimento superior sobre a camada de revestimento inferior, em que a camada de revestimento inferior compreende um crivo molecular que contém o cério e a camada de revestimento superior compreende um metal do grupo da platina em um suporte de óxido de metal refratário; ou a camada de revestimento inferior compreende um metal do grupo da platina em um suporte de óxido de metal refratário e a camada de revestimento superior compreende um crivo molecular que contém o cério.

[020]Realização 2: O artigo catalítico da realização precedente, em que o crivo molecular do crivo molecular que contém o cério é um crivo molecular de poro pequeno; por exemplo, o crivo molecular de poro pequeno selecionado a partir do grupo que consiste nos tipos de estrutura ACO, AEI, AEN, AFN, AFT, AFX, ANA, APC, APD, ATT, CDO, CHA, DDR, DFT, EAB, EDI, EPI, ERI GIS, GOO, IHW, ITE, ITW, LEV, KFI, MER, MON, NSI, OWE, PAU, PHI, RHO, RTH, SAT, SAV, SIV, THO, TSC, UEI, UFI, VNI, YUG, ZON e suas misturas ou intercrescimentos; por exemplo, selecionado a partir do grupo de tipos de estrutura CHA, LEV, AEI, AFX, ERI, SFW, KFI, DDR e ITE.

[021]Realização 3: O artigo catalítico de qualquer realização precedente, em que o crivo molecular que contém o cério é o CeCHA.

[022] Realização 4: O artigo catalítico de qualquer realização precedente, em que o cério no crivo molecular que contém o cério está presente

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8/62 a partir de cerca de 1%, cerca de 2%, cerca de 3%, cerca de 4%, cerca de 5%, cerca de 6%, cerca de 7 %, cerca de 8%, cerca de 9% ou cerca de 10% a cerca de 12%, cerca de 15%, cerca de 18%, cerca de 20%, cerca de 24%, cerca de 28%, cerca de 32%, cerca de 36%, cerca de 45% ou cerca de 50% em peso, com base no peso do crivo molecular que contém o cério.

[023]Realização 5: O artigo catalítico de qualquer realização precedente, em que o crivo molecular que contém o cério está presente a partir de cerca de 0,05 g/in³, cerca de 0,1 g/in³, cerca de 0,2 g/in³ ou cerca de 0,3 g/in³a cerca de 0,4 g/in³, cerca de 0,5 g/in³, cerca de 0,6 g/in³, cerca de 0,7 g/in³, cerca de 0,8 g/in³, cerca de 0,9 g/in³, cerca de 1,0 g/in³, cerca de 1,2 g/in³, cerca de 1,6 g/in³ ou 2,0 g/in³, com base no volume do substrato.

[024]Realização 6: O artigo catalítico de qualquer realização precedente, em que a camada inferior ainda compreende um crivo molecular de absorção de hidrocarbonetos; por exemplo, um crivo molecular de forma H⁺.

[025] Realização 7: O artigo catalítico de qualquer realização precedente, em que a camada inferior ainda compreende um crivo molecular adequado para a absorção de hidrocarbonetos selecionado a partir do grupo que consiste em crivos moleculares de poro grande; por exemplo, os crivos moleculares de poros grandes são selecionados a partir do grupo que consiste em tipos de estrutura AFI, AFR, AFS, AFY, ASV, ATO, ATS, BEA, BEC, BOG, BPH, BSV, CAN, CON, CZP, DFO, EMT, EON, EZT, FAU, GME, GON, IFR, ISV, ITG, IWR, IWV, IWW, JSR, LTF, LTL, MAZ, MEI, MOR, MOZ, MSE, MTW, NPO, OFF, ΟΚΟ, OSI, RON, RWY, SAF, SAO, SBE, SBS, SBT, SEW, SFE, OFS, SFS, SFV, SOF, SOS, STO, SSF, SSY, USI, UWY, VET e suas misturas ou intercrescimentos; por exemplo, os crivos moleculares de poros grandes são selecionados a partir do grupo que consiste nos tipos de estrutura AFI, BEA, MAZ, MOR e OFF.

[026]Realização 8: O artigo catalítico de qualquer realização

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9/62 anterior, em que a camada inferior ainda compreende um crivo molecular para a adsorção de hidrocarbonetos a partir de cerca de 0,05 g/in³, cerca de 0,1 g/in³, cerca de 0,2 g/in³ ou cerca de 0,3 g/in³ a cerca de 0,4 g/in³, cerca de 0,5 g/in³, cerca de 0,6 g/in³, cerca de 0,7 g/in³, cerca de 0,8 g/in³, cerca de 0,9 g/in³, cerca de 1,0 g/in³, cerca de 1,2 g/in³, cerca de 1,6 g/in³, cerca de 2,0 g/in³, cerca de 2,5 g/in³, cerca de 3,0 g/in³, cerca de 4,0 g/in³ ou cerca de 5,0 g/in³ com base no volume do substrato.

[027]Realização 9: O artigo catalítico de qualquer realização precedente, em que os crivos moleculares que contêm o cério ainda contêm um ou mais metais cataliticamente ativos selecionados a partir do grupo que consiste em cobre, ferro, manganês, magnésio, cobalto, níquel, platina, paládio e ródio.

[028]Realização 10: O artigo catalítico de qualquer realização precedente, em que os crivos moleculares que contêm o cério ainda contêm um ou mais metais cataliticamente ativos selecionados a partir do grupo que consiste em manganês, magnésio, platina e paládio.

[029] Realização 11:0 artigo catalítico de qualquer realização precedente, em que os crivos moleculares que contêm o cério ainda contêm um ou mais metais cataliticamente ativos a partir de cerca de 3 g/ft³, cerca de 4 g/ft³, cerca de 5 g/ft³, cerca de 6 g/ft³ cerca de 7 g/ft³, cerca de 8 g/ft³, cerca de 9 g/ft³ou cerca de 10 g/ft³ a cerca de 12 g/ft³, cerca de 14 g/ft³, cerca de 16 g/ft³, cerca de 18 g/ft³, 20 g/ft³, cerca de 22 g/ft³, cerca de 24 g/ft³, cerca de 26 g/ft³, cerca de 28 g/ft³, cerca de 30 g/ft³, cerca de 35 g/ft³, cerca de 40 g/ft³, cerca de 45 g/ft³, cerca de 50 g/ft³, cerca de 55 g/ft³, cerca de 60 g/ft³, cerca de 65 g/ft³, cerca de 70 g/ft³, cerca de 75 g/ft³, cerca de 80 g/ft³, cerca de 85 g/ft³ cerca de 90 g/ft³, cerca de 95 g/ft³, ou cerca de 100 g/ft³, com base no volume do substrato.

[030]Realização 12: O artigo catalítico de qualquer realização precedente, em que o suporte de óxido de metal refratário compreende a alumina, titânia, zircônia; uma mistura de alumina com uma ou mais de titânia,

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10/62 zircônia e cério; cério revestido em alumina; titânia revestida em alumina; sílicaalumina; aluminossilicatos; alumina-zircônia; alumina-crômia; ou alumina-cério.

[031]Realização 13: O artigo catalítico de qualquer realização precedente, em que o suporte de óxido de metal refratário é selecionado a partir do grupo que consiste em gama alumina, sílica-alumina, cério revestido em alumina e titânia revestida em alumina.

[032] Realização 14: O artigo catalítico de qualquer realização anterior, em que a camada catalítica compreende a partir de cerca de 15% em peso, cerca de 20% em peso, cerca de 25% em peso, cerca de 30% em peso ou cerca de 35% em peso a cerca de 50% em peso, cerca de 55% em peso, cerca de 60% em peso, cerca de 65% em peso, cerca de 70% em peso, cerca de 75% em peso, cerca de 80% em peso, cerca de 85% em peso, cerca de 90% em peso ou cerca de 95% em peso de alumina, com base no peso da camada catalítica.

[033]Realização 15: O artigo catalítico de qualquer realização anterior, em que um suporte de óxido de metal refratário está presente a uma concentração de cerca de 0,5 g/in³, cerca de 0,8 g/in³ ou cerca de 1,0 g/in³ a cerca de 2,0 g/in³, cerca de 3,0 g/in³, cerca de 4,0 g/in³, cerca de 5,0 g/in³, cerca de 6,0 g/in³ ou cerca de 7,0 g/in³, com base no substrato.

[034]Realização 16: O artigo catalítico de qualquer realização precedente, em que o metal do grupo da platina da camada de revestimento superior está presente a partir de cerca de 2 g/ft³, cerca de 5 g/ft³, cerca de 10 g/ft³ até cerca de 250 g/ft³. de cerca de 20 g/ft³, cerca de 30 g/ft³, cerca de 40 g/ft³, cerca de 50 g/ft³ ou cerca de 60 g/ft³ a cerca de 100 g/ft³, cerca de 150 g/ft³ou cerca de 200 g/ft³ no substrato.

[035] Realização 17: O artigo catalítico de qualquer realização precedente, em que o substrato é um filtro de fluxo de parede poroso.

[036] Realização 18: O artigo catalítico de qualquer das realizações

1-16, em que o substrato é um monólito de fluxo contínuo.

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11/62 [037]Realização 19: O artigo catalítico de qualquer realização anterior, em que a camada de revestimento inferior está em contato direto com o substrato.

[038]Realização 20: O artigo catalítico de qualquer realização precedente, em que a camada de revestimento superior está em contato direto com a camada de revestimento inferior.

[039] Realização 21: O artigo catalítico de qualquer das realizações 1-18 ou 20, em que o revestimento catalítico compreende uma camada de subrevestimento.

[040]Realização 22: O artigo catalítico de qualquer realização precedente, em que o revestimento catalítico compreende uma camada de sobre-revestimento.

[041] Realização 23: O artigo catalítico de qualquer das realizações 1-19, 21 ou 22, em que o revestimento catalítico compreende uma camada intermediária entre as camadas superior e inferior de revestimento.

[042] Realização 24: O artigo catalítico de qualquer realização precedente, em que o revestimento catalítico compreende uma camada de subrevestimento, uma camada de revestimento ou uma camada intermediária, em que uma ou mais de ditas camadas estão substancialmente livres de componentes PGM.

[043]Realização 25: O artigo catalítico de qualquer realização anterior, em que o revestimento catalítico está presente a um carregamento a partir de cerca de 0,3 g/in³ a cerca de 4,5 g/in³; ou de cerca de 0,4, cerca de 0,5, cerca de 0,6, cerca de 0,7, cerca de 0,8, cerca de 0,9 ou cerca de 1,0 g/in³ a cerca de 1,5 g/in³, cerca de 2,0 g/in³, cerca de 2,5 g/in³, cerca de 3,0 g/in³ cerca de 3,5 g/in³, cerca de 4,0 g/in³, cerca de 4,5 g/in³, cerca de 5,0 g/in³, cerca de 5,5 g/in³, cerca de 6,0 g/in³, cerca de 6,5 g/in³, ou cerca de 7,0 g/in³, com base no substrato.

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12/62 [044]Realização 26: O artigo catalítico de qualquer realização precedente, em que a camada de revestimento superior está presente em um carregamento mais baixo do que a camada de revestimento inferior.

[045] Realização 27: O artigo catalítico de qualquer realização anterior, em que a camada de revestimento superior está presente em um carregamento a partir de cerca de 0,4, cerca de 0,5, cerca de 0,6, cerca de 0,7, cerca de 0,8, cerca de 0,9 ou cerca de 1,0 g/in³ até cerca de 1,5 g/in³, cerca de 2,0 g/in³, cerca de 2,5 g/in³, cerca de 3,0 g/in³ ou cerca de 3,5 g/in³, com base no substrato.

[046]Realização 28: O artigo catalítico de qualquer realização anterior, em que a camada de revestimento inferior está presente em um carregamento a partir de cerca de 0,4, cerca de 0,5, cerca de 0,6, cerca de 0,7, cerca de 0,8, cerca de 0,9 ou cerca de 1,0 g/in³ a cerca de 1,5 g/in³, cerca de 2,0 g/in³, cerca de 2,5 g/in³, cerca de 3,0 g/in³, cerca de 3,5 g/in³ ou cerca de 4,0 g/in³, com base no substrato.

[047]Realização 29: O artigo catalítico de qualquer uma das realizações anteriores, a jusante e em comunicação de fluxo com um motor de combustão interna.

[048]Realização 30: O artigo catalítico de qualquer realização anterior, em que a camada de revestimento superior sobrepõe toda a camada de revestimento inferior.

[049] Realização 31: O artigo catalítico de qualquer realização precedente, em que a camada de revestimento inferior se estende por todo o comprimento axial do substrato.

[050]Realização 32: O artigo catalítico de qualquer realização precedente, em que a camada de revestimento superior se estende por todo o comprimento axial do substrato.

[051]Realização 33: O artigo catalítico de qualquer uma das

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13/62 realizações de 1 a 30 e 32 em que a camada de revestimento inferior se estende a partir de cerca de 10%, cerca de 15%, cerca de 25%, cerca de 30%, cerca de 35%, cerca de 40% cerca de 50%, cerca de 55%, cerca de 60%, cerca de 65%, cerca de 70%, cerca de 75%, cerca de 85%, cerca de 90% ou cerca de 95% do comprimento axial do substrato, a partir de uma extremidade de entrada ou saída.

[052] Realização 34: O artigo catalítico de qualquer das realizações 1-31 ou 33, em que a camada de revestimento superior se estende a partir de cerca de 10%, cerca de 15%, cerca de 25%, cerca de 30%, cerca de 35%, cerca de 40% ou cerca de 45% a cerca de 50%, cerca de 55%, cerca de 60%, cerca de 65%, cerca de 70%, cerca de 75%, cerca de 85%, cerca de 90% ou cerca de 95% do comprimento axial do substrato, de uma entrada ou saída final.

[053]Realização 35: Um sistema de tratamento de gás de escape que compreende o artigo catalítico de qualquer realização anterior.

[054]Realização 36: O sistema de tratamento de gases de escape da realização anterior, que ainda compreende um artigo catalítico selecionado a partir do grupo que consiste em um injetor de ureia, catalisador de redução catalítica seletiva, um catalisador de oxidação de diesel, um filtro de fuligem, um catalisador de oxidação de amônia e uma armadilha de NOx pobre.

[055] Realização 37: O sistema de tratamento de gases de escape de qualquer realização anterior, a jusante e em comunicação fluida com um motor de combustão interna.

[056] Realização 38: Um método para o tratamento de uma corrente de gás de escape que compreende os hidrocarbonetos e/ou monóxido de carbono e/ou NOX, o método compreende a passagem da corrente de escape através de um artigo ou sistema catalítico de acordo com as reivindicações de 1 a.

[057]Estas e outras características, aspectos e vantagens da

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14/62 realização ser evidentes a partir da leitura da seguinte Descrição Detalhada da Invenção em conjunto com os desenhos anexos, que estão brevemente descritos abaixo. A presente invenção inclui qualquer combinação de duas, três, quatro ou mais das realizações mencionadas acima, bem como as combinações de quaisquer duas, três, quatro ou mais características ou elementos apresentados nesta descrição, independentemente de tais características ou elementos, estarem expressamente combinados em uma descrição específica da presente invenção. Pretende-se que esta descrição seja lida holisticamente, de maneira que quaisquer características ou elementos separáveis da presente invenção descrita, em qualquer um dos seus diversos aspectos e realizações, sejam considerados como destinados a serem combináveis, a menos que o contexto claramente indique o contrário. Outros aspectos e vantagens da presente invenção irão se tornar evidentes a partir do seguinte.

Breve Descrição das Figuras [058]De maneira a fornecer uma compreensão das realizações da presente invenção, é feita referência aos desenhos anexos, que não são necessariamente desenhados à escala, e nos quais os números de referência se referem aos componentes de realizações exemplificativas da presente invenção. Os desenhos são apenas exemplificativos e não devem ser interpretados como limitantes da presente invenção.

[059]A Figura 1a é uma vista em perspectiva de um substrato do tipo favo de mel que pode compreender um artigo catalítico, de acordo com a presente invenção.

[060]A Figura 1 b é uma vista parcial da seção transversal ampliada em relação à Figura 1a e tomada ao longo de um plano paralelo às faces de extremidade do substrato da Figura 1a, representando um substrato de fluxo monolítico, que mostra uma vista ampliada de uma pluralidade das passagens de fluxo de gás mostradas na Figura 1a.

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15/62 [061]A Figura 1c mostra uma vista em perspectiva de um substrato de filtro de fluxo de parede; a Figura 1 d mostra uma vista em corte de uma seção transversal de um substrato de filtro de fluxo de parede.

[062]As Figuras 2a e 2b mostram duas configurações possíveis de revestimento.

[063]As Figuras de 3 a 8 mostram o desempenho de apagamento de CO nas amostras de pó do Exemplo 1 (fornecendo os dados para os pós de catalisadores frescos, envelhecidos, sulfatados e dessulfatados), em que:

A Figura 3 mostra o desempenho de apagamento de CO de um Pd a 2% na amostra de pó de cério (2) após o envelhecimento, exposição ao enxofre e dessulfatação;

A Figura 4 mostra uma comparação do desempenho da amostra de pó de Pd/cério (2) versus amostra de pó de Pd/Ce/CHA (3) após a dessulfatação a 650^s C;

A Figura 5 mostra uma comparação da amostra de pó de Pd/cério (2) versus desempenho de Pd/CHA após a dessulfatação a 650^s C;

A Figura 6 mostra uma comparação da amostra de pó de Pd/cério (2) versus desempenho da amostra de pó de Pd/Ce/ZSM-5 (4), após a dessulfatação a 650^s C;

A Figura 7 mostra uma comparação do desempenho da amostra em pó de Pd/cério (2) versus amostra em pó de Pd/Ce/Beta (5), após a dessulfatação a 650^s C;

A Figura 8 mostra uma comparação do desempenho amostra em pó de Pd /(10%)Ce / Beta (5) versus amostra em pó de Pd / (20%)Ce /Beta (6), após a dessulfatação a 650^s C;

[064]A Figura 9 mostra uma comparação do desempenho amostra em pó de Pd/Ce/CHA (3) versus a amostra em pó de Pd/Ce/CuCHA (7), após a dessulfatação a 650^s C.

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16/62 [065]A Figura 10 mostra uma comparação de traços de temperatura externa do motor entre o veículo e o simulador.

[066]A Figura 11 mostra uma comparação das emissões externas de CO do motor entre o traço do veículo e o simulador.

Descrição Detalhada da Invenção [067]A presente invenção será descrita no momento mais completamente a seguir. A presente invenção, no entanto, pode ser realizada em muitas formas diferentes e não deve ser interpretada como limitada às realizações apresentadas no presente; em vez disso, estas realizações são fornecidas de maneira a que a presente invenção seja total e completa, e irá transmitir completamente o âmbito da presente invenção para os técnicos no assunto. Conforme utilizado nesta descrição e nas reivindicações, as formas singulares um, uma e o/a incluem os referentes plurais a menos que o contexto indique claramente o contrário.

[068]As presentes composições do catalisador são adequadas para o tratamento de correntes de gases de escape de motores de combustão interna, por exemplo, motores a gasolina, diesel de serviço leve e diesel de serviço pesado. Em algumas realizações, tais composições do catalisador podem ser combinadas com outros componentes, por exemplo, com outras composições do catalisador para fornecer as composições e artigos adequados para a utilização como catalisadores de oxidação de diesel ou filtros de fuligem catalisados. As composições do catalizador também são adequadas para o tratamento de emissões de processos industriais estacionários, remoção de substâncias nocivas ou tóxicas do ar interno ou para a catálise em processos de reação química.

[069]Em especial, as composições do catalizador descritas no presente compreendem uma ou mais crivos moleculares, em que os crivos moleculares contêm o paládio e cério. Tais composições podem ser utilizadas

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17/62 isoladamente ou em combinação com outras composições catalisadoras, por exemplo, uma composição do catalizador que compreende um metal do grupo da platina (PGM) em um óxido de metal refratário. Conforme utilizado no presente, o termo catalisador ou composição do catalizador se refere a um material que promove uma reação.

[070]Conforme utilizado no presente, os termos a montante e a jusante se referem às direções relativas de acordo com o fluxo de uma corrente de gás de escape do motor de um motor para um tubo da parte traseira, com o motor em um local a montante e o tubo da parte traseira e quaisquer artigos de mitigação de poluição tais como os filtros e catalisadores a jusante do motor.

[071]Conforme utilizado no presente, o termo “corrente” em termos gerais se refere a qualquer combinação de gás fluido que pode conter as partículas sólidas ou líquidas. O termo corrente gasosa ou corrente de gás de escape significa uma corrente de constituintes gasosos, tal como o escape de um motor de combustão pobre, que também pode conter os componentes não gasosos arrastados, tais como as gotículas líquidas, partículas sólidas e similares. A corrente de gás de escape de um motor de combustão pobre normalmente compreende os produtos de combustão, produtos de combustão incompleta, óxidos de nitrogênio (NOx), partículas combustíveis e/ou carbonosas (PM) também conhecidas como (fuligem) e oxigênio não reagido e nitrogênio.

[072]Conforme utilizado no presente, o termo substrato se refere ao material monolítico em que a composição do catalisador é colocada.

[073]Conforme utilizado no presente, o termo “suporte” se refere a qualquer material de área de superfície elevada, em geral, um material de óxido de metal, sobre o qual é aplicado um metal precioso catalítico.

[074]Conforme utilizado no presente, o termo “revestimento de lavagem” possui o seu significado usual no estado da técnica de um revestimento fino, aderente de um catalítico ou outro material aplicado a um material de

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18/62 substrato, tal como um elemento veículo do tipo favo de mel, que é suficientemente poroso para possibilitar a passagem da corrente de gás a ser tratada. Um revestimento de lavagem formado através da preparação de uma suspensão contendo um determinado teor de sólido (por exemplo, de 20% a 90% em peso) de partículas em um veículo líquido, o qual, em seguida, é revestido sobre um substrato e seco para fornecer uma camada de revestimento de lavagem.

[075]Conforme utilizado no presente, o termo “artigo catalítico” se refere a um elemento que é utilizado para promover uma reação desejada. Por exemplo, um artigo catalítico pode compreender um revestimento de lavagem contendo as composições do catalizador em um substrato.

[076]Conforme utilizado no presente, o termo impregnado ou impregnação se refere à permeação do material catalítico solúvel na estrutura porosa do material de suporte.

[077]Os termos “em cima” e “sobre” em referência a uma camada de revestimento podem ser utilizados como sinônimos. O termo diretamente em cima significa em contato direto. Os artigos descritos são referidos em determinadas realizações como que compreendem uma camada de revestimento em cima de uma segunda camada de revestimento, e essa linguagem pretende abranger as realizações com camadas intervenientes, em que o contato direto entre as camadas de revestimento não é necessário (isto é, “em cima” não é igual a “diretamente em cima”).

[078]O termo substancialmente livre significa pouco ou nenhum ou não adicionado intencionalmente e também que apenas possui traços e/ou quantidades inadvertidas. Por exemplo, em determinadas realizações, “substancialmente livre” significa inferior a 2% em peso (% em peso), inferior a 1,5% em peso, inferior a 1,0% em peso, inferior a 0,5% em peso, 0,25% em peso ou inferior a 0,01% em peso, com base no peso da composição total indicada.]

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19/62 [079]A distribuição do tamanho de partícula D90 indica que 90% das partículas (em número) possuem um diâmetro de Feret abaixo de um tamanho determinado, conforme medido por Microscopia Eletrônica de Varredura (SEM) ou Microscopia Eletrônica de Transmissão (TEM) para as partículas de tamanho submicrométricas; e um analisador de tamanho de partícula para as partículas contendo o suporte (tamanho micron). O termo “tamanho médio de partícula” é sinônimo de D50, significando que metade da população de partículas possui um tamanho de partícula acima deste ponto e metade abaixo. O tamanho de partícula se refere às partículas primárias. O tamanho de partículas pode ser medido através de técnicas de dispersão de luz a laser, com dispersão ou pós secos, por exemplo, de acordo com 0 método ASTM D4464.

[080]O termo “abater” significa diminuírem quantidade causada por qualquer meio.

Material Catalítico [081 ]O material catalítico da presente descrição inclui uma composição do catalisador que compreende os um crivo molecular que contém 0 paládio e cério (referida no presente como a composição de crivo molecular de Pd e cério). Em algumas realizações, 0 material catalítico ainda inclui uma composição do catalizador que compreende um metal do grupo da platina (PGM) em um suporte de óxido de metal refratário (referida no presente como a “composição de PGM”). Em realizações empregando a composição de crivo molecular de Pd e cério e a composição de PGM, estas composições, por exemplo, podem estar dispostas em um substrato em uma configuração em camadas para gerar um artigo catalítico, conforme será descrito em detalhes no presente abaixo.

Composição de Crivo Molecular Pd e Cério [082]A composição do crivo molecular Pd e cério em geral compreende um ou mais crivos moleculares que contêm um componente Pd (por

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20/62 exemplo, o Pd) e cério.

[083]Os crivos moleculares incluem os crivos moleculares de poros pequenos, poros médios e poros grandes ou combinações dos mesmos. Um crivo molecular de poros pequenos contém os canais definidos por até oito átomos tetraédricos. Um crivo molecular de poro médio contém os canais definidos por anéis com dez membros. Um crivo molecular de poros grandes contém os canais definidos por anéis com doze membros.

[084]Os crivos moleculares de poros pequenos são selecionados a partir do grupo que consiste em crivos moleculares de aluminossilicato, crivos moleculares de alumínio contendo os metais, crivos moleculares de aluminofosfato (ALPO), crivos moleculares de aluminofosfato contendo os metais (MeALPO), crivos moleculares de sílico-aluminofosfato (SAPO) e crivos moleculares o contendo silico-aluminofosfato de metal (MeSAPO) e suas misturas. Por exemplo, os crivos moleculares de poros pequenos são selecionados a partir do grupo que consiste nos tipos de estrutura ACO, AEI, AEN, AFN, AFT, AFX, ANA, APC, APD, ATT, CDO, CHA, DDR, DFT, EAB, EDI, EPI, ERI, GIS, GOO, IHW, ITE, ITW, LEV, KFI, MER, MON, NSI, OWE, PAU, PHI, RHO, RTH, SAT, SAV, SIV, THO, TSC, UEI, UFI, VNI, YUG, ZON e suas misturas ou intercrescimentos. Por exemplo, o crivo molecular de poro pequeno é selecionado a partir do grupo de tipos de estrutura CHA, LEV, AEI, AFX, ERI, SFW, KFI, DDR e ITE.

[085]Os crivos moleculares de poros médios são selecionados a partir do grupo que consiste em tipos de estrutura AEL, AFO, AHT, BOF, CGF, CGS, CHI, DAC, EUO, FER, HEU, IMF, ITH, ITR, JRY, JSR, JST, LAU. LOV, MEL, MFI, MFS, MRE, MTT, MVY, MWW, NAB, NAT, NES, OBW, PAR, PCR, PON, PUN, RRO, RSN, SFF, SFG, STF, STI, STT, STW, SVR, SZR, TER, TON, TUN, UOS, VSV, WEI, WEN e suas misturas ou intercrescimentos. Por exemplo, os crivos moleculares de poros médios são selecionados a partir do grupo que

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21/62 consiste nos tipos de estrutura FER, MEL, MFI e STT.

[086]Os crivos moleculares de poros grandes são selecionados a partir do grupo que consiste nos tipos de estrutura AFI, AFR, AFS, AFY, ASV, ATO, ATS, BEA, BEG, BEG, BSV, CAN, CON, CZP, DFO, EMT, EON, EZT. FAU, GME, GON, IFR, ISV, ITG, IWR, IWV, IWW, JSR, LTF, LTL, MAZ, MEI, MOR, MOZ, MSE, MTW, NPO, OFF, ΟΚΟ, OSI, RON, RWY SAF, SAO, SBE, SBS, SBT, SEW, SFE, OFS, SFS, SFV, SOF, SOS, STO, SSF, SSY, USI, UWY, VET e suas misturas ou intercrescimentos. Por exemplo, os crivos moleculares de poros grandes podem ser selecionados a partir do grupo que consiste nos tipos de estrutura AFI, BEA, MAZ, MOR e OFF.

[087] Por exemplo, os crivos moleculares compreendem um tipo de estrutura selecionado a partir do grupo que consiste em ΑΕΙ, BEA (zeólitas beta), CHA (chabazita), FAU (zeólita Y), FER (ferrierita), MFI (ZSM-5) e MOR (mordenita). Os exemplos não limitativos de zeólitos que possuem estas estruturas incluem a chabazita, faujasita, zeólito Y, zeólito ultraestável Y, zeólito beta, mordenita, silicalita, zeólito X e ZSM-5.

[088]Os presentes crivos moleculares podem exibir uma área de superfície elevada, por exemplo, uma área de superfície BET, determinada de acordo com a norma DIN 66131 de, pelo menos, cerca de 300 m²/g, pelo menos, cerca de 400 m²/g, pelo menos, cerca de 550 m²/g ou pelo menos, cerca de 650 m²/g, por exemplo, a partir de cerca de 400 a cerca de 750 m²/g ou a partir de cerca de 500 a cerca de 750 m²/g. Os presentes crivos moleculares podem possuir um tamanho médio de cristal de cerca de 10 nanômetros a cerca de 10 micrômetros, de cerca de 50 nanômetros a cerca de 5 micrômetros ou a partir de cerca de 0,1 micrômetros a cerca de 0,5 micrômetros, conforme determinado por meio de SEM. Por exemplo, as cristalitas de crivos moleculares podem possuir um tamanho de cristal superior a 0,1 micron ou 1 micron e inferior a 5 micron.

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22/62 [089]Os crivos moleculares úteis possuem aberturas de poro com 8 anéis e unidades de construção secundárias de anel duplo de seis, por exemplo, aqueles que possuem tipos de estrutura AEI, AFT, AFX, CHA, EAB, EFI, KFI, LEV, SAS, SAT ou SAV. Estão incluídos todos e quaisquer materiais de estrutura isotópica, tais como os materiais SAPO, ALPO e MeAPO que possuem o mesmo tipo de estrutura.

[090]As estruturas de zeólito de aluminossilicato não incluem o fósforo ou outros metais isomorfos substituídos na estrutura. Isto é, o “zeólito de aluminossilicato” exclui os materiais de aluminofosfato, tais como os materiais SAPO, ALPO e MeAPO, enquanto o termo mais amplo “zeólito” inclui os aluminossilicatos e aluminofosfatos. Na presente descrição, os materiais SAPO, ALPO e MeAPO são considerados crivos moleculares não zeolíticos.

[091 ]Os crivos moleculares de poros pequenos com 8 anéis incluem os aluminossilicatos, borossilicatos, galossilicatos, MeAPSOs e MeAPOs. Estes incluem, por exemplo, o SSZ-13, SSZ-62, chabazita natural, zeólito KG, Linde D, Linde R, LZ-218, LZ-235, LZ-236, ZK-14, SAPO-34, SAPO44, SAPO-47, ZYT-6, CuSAPO-34, CuSAPO-44 e CuSAPO-47. Em algumas realizações, o crivo molecular de poro pequeno com 8 anéis irá possuir uma composição de aluminossilicato, tal como o SSZ-13 e SSZ-62.

[092]Em uma ou mais realizações, o crivo molecular de poro pequeno com 8 anéis possui a estrutura cristalina CHA e é selecionado a partir do grupo que consiste em zeólita de aluminossilicato que possui a estrutura cristalina CHA, SAPO, ALPO e MeAPO. Por exemplo, o crivo molecular de poro pequeno com 8 anéis que possui a estrutura cristalina CHA é um zeólito de aluminossilicato que possui a estrutura cristalina CHA. Em uma realização, o crivo molecular de poro pequeno com 8 anéis, que possui a estrutura cristalina CHA, irá possuir uma composição de aluminossilicato, tal como o SSZ-13 e SSZ62.

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23/62 [093]Os crivos moleculares podem ser zeolíticos (zeólitas) ou podem ser não zeolíticos. Ambas os crivos moleculares zeolíticos e não zeolíticos podem possuir a estrutura cristalina de chabazita, que também é denominada de estrutura CHA pela International Zeolite Association. A chabazita zeolítica inclui urn mineral de tectossilicato de ocorrência natural de um grupo zeolito com Fórmula aproximada (Ca, Na2,K2,Mg)Al2SÍ4Oi2.6H2O (isto é, o silicato de alumínio e cálcio hidratado). Três formas sintéticas de chazazita zeolítica estão descritas em Zeolite Molecular Sieves, por D. W. Breck, publicado em 1973 por John Wiley & Sons, que está incorporado no presente como referência. As três formas sintéticas relatadas por Breck são o Zeolite K-G, descrito em J. Chem. Soc, página 2.822 (1956), Barrer et al.; Zeolite D, descrito na Patente Britânica 868.846 (1961); e Zeolite R, descrito na patente 3.030.181, todos estão incorporados no presente como referência. A síntese de outra forma sintética de chazazita zeolítica, SSZ-13, está descrita na patente 4.544.538, que está incorporada no presente como referência. A síntese de uma forma sintética de um crivo molecular não zeolítico que possui a estrutura cristalina de chabazita, silicoaluminofosfato 34 (SAPO-34), está descrita na patente 4.440.871 e 7.264.789, que estão incorporadas no presente como referência. Um método para a fabricação de ainda outro crivo molecular não zeolítico sintético com estrutura de chabazita, SAPO-44, está descrito, por exemplo, na patente 6.162.415, que está incorporada no presente como referência.

[094]Um crivo molecular de poro pequeno com 8 anéis sintéticos (por exemplo, que possui a estrutura CHA) pode ser preparado através da mistura de uma fonte de silica, uma fonte de alumina e um agente direcionador de estrutura sob condições aquosas alcalinas. As fontes típicas de silica incluem diversos tipos de silica pirogênica, silica precipitada e silica coloidal, bem como os alcóxidos de silicone. As fontes típicas de alumina incluem boehmitas, pseudo-boehmitas, hidróxidos de alumínio, sais de alumínio tais como o sulfito

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24/62 de alumínio ou aluminato de sódio e alcóxidos de alumínio. O hidróxido de sódio normalmente é é adicionado à mistura de reação. Um agente direcionador de estrutura típico para esta síntese é o hidróxido de adamantiltrimetila amônio, embora outras aminas e/ou sais de amônio quaternário possam ser substituídos ou adicionados. A mistura de reação é aquecida em um recipiente sob pressão com agitação para produzir um produto cristalino. As temperaturas de reação típicas estão no intervalo de cerca de 100^s C a cerca de 200^s C, por exemplo, de cerca de 135^s C a cerca de 170^s C. os tempos de reação típicos são entre 1 hora e 30 dias e em algumas realizações, de 10 horas a 3 dias. No término da reação, o pH opcionalmente é ajustado para entre 6 e 10, por exemplo, entre 7 e 7,5 e o produto é filtrado e lavado com a água. Qualquer ácido pode ser utilizado para ajuste de pH, por exemplo, o ácido nítrico. Opcionalmente, o produto pode ser centrifugado. Os aditivos orgânicos podem ser utilizados para auxiliar no manuseio e isolamento do produto sólido. A secagem por pulverização é uma etapa opcional no processamento do produto. O produto sólido é tratado termicamente em ar ou nitrogênio. De maneira alternativa, cada tratamento de gás pode ser aplicado em diversas sequências ou misturas de gases podem ser aplicadas. As temperaturas de calcinação típicas estão entre cerca de 400^s C e cerca de 850^s C.

[095]Os crivos moleculares que possuem uma estrutura CHA podem ser preparados, por exemplo, de acordo com os métodos descritos nas patentes 4.544.538 e 6.709.644, que estão incorporadas no presente como referência.

[096]Os crivos moleculares na composição de crivo molecular Pd e cério podem possuir uma proporção de silica para a alumina (SAR) a partir de cerca de 1, cerca de 2, cerca de 5, cerca de 8, cerca de 10, cerca de 15, cerca de 20 ou cerca de 25 a cerca de 30, cerca de 35, cerca de 40, cerca de 45, cerca de 50, cerca de 60, cerca de 70, cerca de 80, cerca de 90, cerca de 100, cerca

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25/62 de 150, cerca de 200, cerca de 260, cerca de 300, cerca de 400, cerca de 500, cerca de 750 ou cerca de 1.000. Por exemplo, determinados crivos moleculares que podem ser incorporados na composição do catalizador podem possuir uma SAR a partir de cerca de 5 a cerca de 250, a partir de cerca de 10 a cerca de 200, a partir de cerca de 2 a cerca de 300, a partir de cerca de 5 a cerca de 250, a partir de cerca de 10 a cerca de 100, a partir de cerca de 10 a cerca de 75, a partir de cerca de 10 a cerca de 60, a partir de cerca de 10 a cerca de 50, a partir de cerca de 15 a cerca de 100, a partir de cerca de 15 a cerca de 75 cerca de 60, a partir de cerca de 15 e cerca de 50, a partir de cerca de 20 a cerca de 100, a partir de cerca de 20 e cerca de 75, a partir de cerca de 20 a cerca de 60 ou a partir de cerca de 20 e cerca de 50.

[097]De maneira vantajosa, os crivos moleculares das presentes composições catalisadoras são os crivos moleculares de poros pequenos ou de poros médios.

[098]O cério dos crivos moleculares que contêm o cério pode residir nos locais de troca iônica dos crivos moleculares ou na superfície ou em ambos. As composições do catalizador, descritas como que compreendem os crivos moleculares que contêm o cério, são entendidas como que compreendem o cério nos locais de troca iônica e/ou na superfície dos crivos moleculares. Por exemplo, após a calcinação, o sal de cério não trocado se decompõe em óxidos de cério, incluindo CeO2 e Ce2O3, em que o cério está no estado de oxidação +3 ou +4, também referido no presente como “cério livre” ou de maneira vantajosa como “cério. “A quantidade de cério livre pode ser menor, igual ou maior que a quantidade de cério trocado por íon. Os crivos moleculares que contêm o cério podem ser preparados por troca iônica a partir de, por exemplo, um crivo molecular que contém o Na⁺ (forma Na⁺)· A forma Na⁺ em geral se refere à forma calcinada sem qualquer troca iônica. Nesta forma, o crivo molecular, em geral, contém uma mistura de cátions Na⁺ e H⁺ nos locais de troca. A fração de locais

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26/62 ocupados por cátions Na⁺ varia dependendo da batelada e receita específica do zeólito. Opcionalmente, os crivos moleculares de metal alcalino são trocados por NH4⁺ e a forma de NH4⁺ é utilizada para a troca de íons. Opcionalmente, o crivo molecular trocado por NH4⁺ é calcinado para a forma H⁺, que também pode ser empregado para troca iônica. O cério é trocado por íons em crivos moleculares com metal alcalino, forma NH4⁺ - ou H⁺ com um ou mais sais de cério. Em geral, qualquer sal de cério hidrossolúvel pode ser utilizado, com exemplos não limitativos de tais sais incluindo o nitrato de cério. Por exemplo, uma forma Na⁺, NH4⁺ - ou H⁺ de um crivo molecular é misturada com uma solução aquosa de sal de cério e agitada a uma temperatura elevada durante um tempo adequado (por exemplo, cerca de 60 a 120^s C durante cerca de 30 minutos a 3 horas). A suspensão é filtrada e o bolo de filtração é lavado e seco. Outros processos de aplicação de cério em um crivo molecular incluem um processo de impregnação de umidade incipiente. As combinações de processos podem ser empregadas para alcançar um carregamento de cério desejado.

[099]Em algumas realizações, as composições do catalizador descritas estão descritas como que compreendem os crivos moleculares “contendo” o paládio, e em tais casos, “contendo” é similarmente entendido como significando que o paládio reside nos locais de troca iônica dos crivos moleculares ou na superfície, ou ambos. No local em que um crivo molecular está descrito como contendo o cério livre e paládio, o cério livre e o paládio residem nos locais de troca iônica e/ou na superfície do crivo molecular. Normalmente, as partículas de cério livres utilizadas no catalisador da presente invenção são maiores do que o paládio, de tal maneira que uma quantidade relativamente maior ou mesmo a maioria do cério livre está localizada na superfície do crivo molecular; no entanto, as composições do catalizador descritas não estão limitadas a tais realizações. Em determinadas realizações, o paládio, de maneira vantajosa, é suportado por cério.

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27/62 [0100]As composições descritas podem ser preparadas, em algumas realizações, através de um método incipiente de impregnação de humidade. Por exemplo, o cério pode ser impregnado em um crivo molecular primeiro, seguido por paládio. De maneira alternativa, os sais de paládio e cério podem ser misturados em conjunto e a mistura impregnada em um crivo molecular. Os sais incluem, mas não estão limitados aos sais de nitrato. Além disso, pelo menos, uma porção de um metal cataliticamente ativo pode ser incluída durante um processo sintético de crivo molecular de tal maneira que um coloide adaptado contém um agente direcionador de estrutura, uma fonte de silica, uma fonte de alumina e uma fonte de íon de metal (por exemplo, o cério). Em algumas realizações, o paládio e outros sais de metal podem ser misturados em conjunto e a mistura impregnada em um crivo molecular. Os metais utilizados nos sais incluem, mas não se limitam aos metais selecionados a partir do grupo que consiste em cobre, ferro, manganês, magnésio, cobalto, níquel, platina e ródio e suas combinações.

[0101]A quantidade de cério na composição do catalisador, por exemplo, de cerca de 1 a cerca de 50% em peso (percentagem em peso), com base no peso total da composição do catalisador. O cério na composição do catalisador está presente, por exemplo, a partir de cerca de 1%, cerca de 2%, cerca de 3%, cerca de 4%, cerca de 5%, cerca de 6%, cerca de 7%, cerca de 8%, cerca de 9% ou cerca de 10% a cerca de 12%, cerca de 15%, cerca de 18%, cerca de 20%, cerca de 24%, cerca de 28%, cerca de 32%, cerca de 36%, cerca de 40%, cerca de 45% ou cerca de 50% em peso, com base no peso total da composição do catalisador.

[0102]O paládio está presente na composição do catalizador, por exemplo, a partir de cerca de 0,1%, cerca de 0,2%, cerca de 0,5%, cerca de 0,7%, cerca de 0,9% ou cerca de 1,0% a cerca de 1,5%, cerca de 2,0%, cerca de 2,5% %, cerca de 3,5%, cerca de 4,0%, cerca de 4,5% ou cerca de 5,0% em

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28/62 peso, com base no peso total da composição do catalizador. Os níveis de peso do paládio são medidos e relatados como o óxido. O peso seco total do crivo molecular inclui quaisquer metais adicionados I trocados tal como o cério.

[0103]0s crivos moleculares podem possuir um teor de sódio (relatado como Na2O em uma base livre de voláteis) de até 10% em peso, com base no peso total do crivo molecular calcinado. Os crivos moleculares podem possuir, cada um, uma proporção atômica de sódio para o alumínio a partir de cerca de 0,02 a cerca de 2,0. Os crivos moleculares podem possuir, cada um, uma proporção entre o cério atômico e o sódio a partir de cerca de 0,5 a cerca de 500.

[0104] Embora a descrição anterior forneça diversos intervalos ou quantidades adequadas para os componentes de cério, paládio e crivo molecular da composição do catalizador, deve ser observado que cada intervalo ou quantidade descrito para um destes componentes pode ser combinado com um intervalo ou quantidade descrita para os outros componentes para formar novos intervalos ou sub-intervalos. Tais realizações também são expressamente contempladas pela presente invenção.

[0105]A composição de crivo molecular Pd e cério, em algumas realizações, pode conter outros metais cataliticamente ativos, tais como o cobre, ferro, manganês, magnésio, cobalto, níquel, platina, paládio, ródio ou suas combinações. Tais metais, em algumas realizações, podem estar presentes de maneira que os crivos moleculares ainda contenham um ou mais metais cataliticamente ativos selecionados a partir do grupo que consiste em cobre, ferro, manganês, magnésio, cobalto, níquel, platina e ródio. De maneira alternativa, a composição de crivo molecular de Pd e cério pode estar substancialmente livre de um ou mais destes metais.

[0106] Em algumas realizações, o paládio ainda contém um ou mais metais cataliticamente ativos selecionados a partir do grupo que consiste em

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29/62 cobre, ferro, manganês, magnésio, cobalto, níquel, platina e ródio.

Composição PGM [0107]A composição de PGM, em geral, compreende, pelo menos, um componente de PGM em, pelo menos, um suporte de metal refratário. O termo componentes de metal do grupo da platina se refere aos metais do grupo da platina ou seus compostos, por exemplo, os óxidos. Os metais do grupo da platina são o rutênio, ródio, paládio, ósmio, irídio e platina.

[0108]No que diz respeito composição a contendo o PGM que pode, em algumas realizações, ser empregado em conjunto com a composição do catalisador descrita no presente, a composição da composição do catalisador contendo o PGM pode variar, mas em geral compreende um ou mais PGMs suportados em um ou mais óxidos de metal refratários. Os óxidos de metal refratários são os materiais de óxidos contendo os metais porosos que apresentam estabilidade química e física em temperaturas elevadas, tais como as temperaturas associadas à escape de gasolina ou diesel. Os óxidos de metal exemplificativos incluem a alumina, silica, zircônia, titânia, cério, praseodmia, óxido de estanho e similares, bem como as misturas físicas ou combinações químicas dos mesmos, incluindo as combinações atomicamente dopadas e incluindo área elevada de superfície ou compostos ativados tal como a alumina ativada.

[0109]Os óxidos de metal refratários de área elevada de superfície incluem a alumina, titânia, zircônia; misturas de alumina com uma ou mais de titânia, zircônia e cério; cério revestido em alumina ou titânia revestida em alumina. O óxido de metal refratário pode conter um óxido ou um óxido misto tal como a sílica-alumina, aluminossilicatos que podem ser amorfos ou cristalinos, alumina-zircônia, alumina-crômia, alumina-cério e similares. Os óxidos de metal refratário, em especial, são a gama alumina, sílica-alumina, cério revestido em alumina, titânia revestida em alumina, ou zircônia revestida em alumina.

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30/62 [0110]Estão incluídas as combinações de óxidos de metal, tais como a sílica-alumina, cério-zircônia, praseodemia-cério, alumina-zircônia, alumina-cério-zircônia, lantana-alumina, lantana-zircônia-alumina, bariaalumina, baria-lantana-alumina, baria-lanthana-neodmia alumina e aluminacério. As aluminas exemplificativas incluem a boehmita de poro grande, gama alumina e alumina delta / teta. As aluminas comerciais úteis utilizadas como materiais de partida em processos exemplificativos incluem as aluminas ativadas, tais como a alumina-gama de densidade a granel elevada, gamaalumina de poros grandes com densidade a granel baixa ou média e boehmita e gama-alumina de poros de densidade a granel baixa.

[0111 ]Os suportes de óxido de metal de área elevada de superfície, tais como materiais de suporte de alumina, também referidos como gama alumina ou alumina ativada, normalmente exibem uma área de superfície BET superior a 60 m²/g, muitas vezes até cerca de 200 m²/g ou superior. Um óxido de metal refratário exemplificativo compreende uma alumina de área de superfície elevada com uma área de superfície específica de cerca de 50 a cerca de 300 m²/g. Tal alumina ativada usualmente é uma mistura das fases gama e delta da alumina, mas também pode conter quantidades substanciais das fases eta, kapa e teta de alumina. O termo área de superfície BET possui seu significado usual de se referir ao método Brunauer-Emmett-Teller para determinar a área de superfície por meio de medidas de adsorção de N2. Salvo disposição em contrário, a “área de superfície” se refere à área de superfície BET. De maneira desejável, a alumina ativa possui uma área de superfície específica de cerca de 60 a cerca de 350 m²/g, por exemplo, a partir de cerca de 90 a cerca de 250 m²/g.

[0112] Em determinadas realizações, os suportes de óxido de metal úteis nas composições do catalisador contendo 0 PGM descritas no presente são os materiais de alumina dopada, tais como os materiais de alumina dopada

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31/62 com o Si (incluindo, mas não limitados a de 1 a 10% de S1O2-AI2O3), materiais de titânia dopados, tais como os materiais de titânia dopados com 0 Si (incluindo, mas não se limitando a de 1 a 10% de SÍO2-TÍO2), ou materiais de zirconia dopados, tais como 0 ZrO2 dopado com 0 Si (incluindo, mas não se limitando a de 5 a 30% de SiCte-ZrCte). De maneira vantajosa, um óxido de metal refratário pode ser dopado com um ou mais dopantes de óxido de metal adicionais, tais como a lanthana, baria, óxido de estrôncio, óxido de cálcio, óxido de magnésio, ou combinações dos mesmos. O dopante de óxido de metal normalmente está presente em uma quantidade de cerca de 1 a cerca de 20% em peso, com base no peso da camada catalítica superior. Os óxidos de metal dopantes podem ser introduzidos, por exemplo, utilizando uma técnica de impregnação de humidade incipiente ou através da utilização de partículas de óxido misto coloidal. Os óxidos de metal dopantes de preferência incluem a baria-alumina coloidal, bariazircônia, baria-titânia, zircona-alumina, baria-zirconia-alumina, lanthana-zircônia e similares.

[0113] Por conseguinte, os óxidos de metal refratário ou óxidos de metal misturados refratários em uma camada catalítica mais normalmente são selecionados a partir do grupo que consiste em alumina, zircônia, silica, titânia, cério, por exemplo, 0 cério granulado, óxido de manganês, zircônia-alumina, cério-zircônia, cério-alumina, lantana-alumina, baria-alumina, sica, sica-alumina e suas combinaes. Estes óxidos de metal refratário em uma camada catalítica ainda podem ser dopados com os óxidos de metal de base tais como a bariaalumina, baria-zircônia, baria-titânia, zircônia-alumina, baria-zirconia-alumina, lanthana-zircônia e similares.

[0114] Uma camada catalítica ou revestimento total pode compreender qualquer dos óxidos de metal refratário mencionados acima e em qualquer quantidade. Por exemplo, os óxidos de metal refratário em uma camada catalítica podem compreender, pelo menos, cerca de 15, pelo menos, cerca de

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20, pelo menos, cerca de 25, pelo menos, cerca de 30 ou, pelo menos, cerca de 35% em peso (% em peso) de alumina, em que a porcentagem (%) em peso é com base no peso seco total da camada catalítica. Uma camada catalítica, por exemplo, pode compreender a partir de cerca de 15 a cerca de 95% em peso de alumina ou a partir de cerca de 20 a cerca de 85% em peso de alumina.

[0115]Uma camada catalítica (ou revestimento total), por exemplo, compreende a partir de cerca de 15% em peso, cerca de 20% em peso, cerca de 25% em peso, cerca de 30% em peso ou cerca de 35% em peso a cerca de 50% em peso, cerca de 55% % em peso, cerca de 60% em peso cerca de 65% em peso ou cerca de 70% em peso de alumina com base no peso da camada catalítica. Um suporte de óxido de metal refratário pode estar presente, por exemplo, em uma concentração de cerca de 0,5 g/in³, cerca de 0,8 g/in³ ou cerca de 1,0 g/in³ a cerca de 2,0 g/in³, cerca de 3,0 g/in³, cerca de 4,0 g/in³, cerca de 5,0 g/in³ ou cerca de 6,0 g/in³, com base no substrato. De maneira vantajosa, uma camada catalítica superior pode compreender o cério, alumina e zircônia.

[0116]O componente PGM da composição do catalizador contendo o PGM pode ser disperso em um suporte de óxido de metal refratário, por exemplo, dispersando um precursor solúvel (por exemplo, o nitrato de paládio). De maneira alternativa, o componente é fornecido em forma de partículas na composição, tais como as partículas finas tão pequenas quanto de 1 a 15 nanômetros de diâmetro ou menores, em oposição a estarem dispersas no suporte. O carregamento do componente de metal do grupo da platina pode estar no intervalo de cerca de 2 g/ft³, cerca de 5 g/ft³, cerca de 10 g/ft³ a cerca de 250 g/ft³, por exemplo, a partir de cerca de 20 g/ft³, cerca de 30 g/ft³, cerca de 40 g/ft³, cerca de 50 g/ft³ ou cerca de 60 g/ft³ a cerca de 100 g/ft³, cerca de 150 g/ft³ou cerca de 200 g/ft³, com base no substrato. Um componente de metal do grupo da platina em diferentes camadas de revestimento pode ser idêntico ou diferente. Da mesma maneira, as quantidades de componentes de metal do grupo da

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33/62 platina em diferentes camadas podem ser idênticas ou diferentes.

[0117]O componente PGM, por exemplo, está presente em uma camada catalítica a partir de cerca de 0,1% em peso, cerca de 0,5% em peso, cerca de 1,0% em peso, cerca de 1,5% em peso ou cerca de 2,0% em peso a cerca de 3% em peso, cerca de 5% em peso, cerca de 7% em peso, cerca de 9% em peso, cerca de 10% em peso, cerca de 12% em peso ou cerca de 15% em peso, com base no peso da camada. Um componente PGM pode estar presente em uma camada catalítica superior e inferior também nestes níveis.

[0118]0utros metais cataliticamente ativos podem estar presentes em qualquer das composições do catalizador a partir de cerca de 3 g/ft³, cerca de 4 g/ft³, cerca de 5 g/ft³, cerca de 6 g/ft³, cerca de 7 g/ft³, cerca de 8 g/ft³, cerca de 9 g/ft³ ou cerca de 10 g/ft³ a cerca de 12 g/ft³, cerca de 14 g/ft³, cerca de 16 g/ft³, cerca de 18 g/ft³, cerca de 20 g/ft³, cerca de 22 g/ft³, cerca de 24 g/ft³, cerca de 26 g/ft³, cerca de 28 g/ft³, cerca de 30 g/ft³, cerca de 35 g/ft³, cerca de 40 g/ft³, cerca de 50 g/ft³, cerca de 60 g/ft³, cerca de 70 g/ft³, cerca de 80 g/ft³, cerca de 90 g/ft³, ou cerca de 100 g/ft³, com base no volume do substrato. Outros metais cataliticamente ativos incluem o Cu, Fe, Mn, Mg, Co e Ni. Em algumas realizações, a composição de PGM (e/ou a composição de crivo molecular de Pd e cério) também pode conter um crivo molecular adequado para a adsorção de HC. Em algumas realizações, estes crivos moleculares são selecionados a partir de formas H⁺ de crivos moleculares de poros grandes, tais como o zeólito beta. Também é adequado o FeBeta. Outros crivos moleculares com poros grandes são aqueles listados acima e também o ZSM-12, SAPO-37e assim por diante. O crivo molecular adequado para a adsorção por HC pode ser o mesmo ou diferente do crivo molecular dos crivos moleculares que contêm o cério descritos no presente acima.

[0119]Os crivos moleculares adequados para a adsorção de HC, por exemplo, são as partículas dos crivos moleculares porosas em que superior

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34/62 a 90% das partículas do crivo molecular possuem um tamanho de partícula superior a 1 pm. Em algumas realizações, o tamanho de partícula de crivo molecular possui um dso inferior a 80 micra. Em uma ou mais realizações, as partículas de crivo molecular possuem um dso inferior a 80, 70, 60, 55, 50, 45, 40, 35, 30, 25, 20, 15 ou 10 micrômetros. Em algumas realizações, o tamanho de partícula de crivo molecular possui um dsoinferior a 50 micra. Em algumas realizações, superior a 95% das partículas do crivo molecular possuem um tamanho de partícula superior a 1 pm e em realizações mais específicas, superior a 96% das partículas do crivo molecular possuem um tamanho de partícula superior a 1 pm e em realizações ainda mais específicas, o componente de partícula de crivo molecular compreende cerca de 96% de partículas maiores que 1 pm e cerca de 85% de partículas maiores que 2 pm, e em realizações altamente específicas, o componente de crivo molecular compreende cerca de 96% de partículas dentro de 5 pm do tamanho médio de partícula e o tamanho médio das partículas é maior que cerca de 5 pm. Em uma ou mais realizações, o componente de partícula de crivo molecular compreende 96% de partículas no intervalo de cerca de 1 pm a 10 pm.

[0120]Os crivos moleculares adequados para a adsorção de HC estão descritos, por exemplo, no pedido de patente 2016/0.136.626 e patente US 9.321.042, que estão incorporadas no presente como referência.

[0121]O material opcional de adsorção de hidrocarbonetos, de maneira vantajosa, é um zeólito. O zeólito pode ser um zeólito natural ou sintético tal como afaujasita, chabazita, clinoptilolite, mordenita, silicalita, zeólito X, zeólito Y, zeólito ultraestável Y, zeólito ZSM-5, offretita ou zeólito Beta. Os materiais adsorventes de zeólito podem possuir uma proporção elevada de silica para a alumina. Os zeólitos podem possuir uma proporção molar silica / alumina de, pelo menos, cerca de 5:1, de preferência, pelo menos, cerca de 50:1, com intervalos úteis de cerca de 5:1 a 1.000:1,50:1 a 500:1, bem como cerca de 25:1

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35/62 a 300:1. Os zeólitos adequados incluem os zeólitos ZSM, Y e Beta. Um adsorvente de HC pode compreender um zeólito Beta do tipo descrito na patente 6.171.556, que está incorporada no presente como referência.

Artigo Catalisador [0122]A presente invenção fornece um ou mais artigos de catalisador, cada artigo de catalisador compreende um substrato que possui uma ou mais composições do catalizador dispostas nele (nomeadamente, uma composição do catalisador que compreende os crivos moleculares, conforme descrito no presente). O termo “substrato”, em geral, se refere a um material monolítico no qual um revestimento catalítico está disposto, por exemplo, um monólito de fluxo contínuo ou filtro de fluxo de parede monolítico. Os substratos de fluxo e de fluxo de parede também são ensinados, por exemplo, na Publicação de Pedido Internacional WO 2016/070090, que está incorporada no presente como referência.

[0123] Em uma ou mais realizações, o substrato é uma cerâmica ou metal que possui uma estrutura em favo de mel. Pode ser utilizado qualquer substrato adequado, tal como um substrato monolítico do tipo que possui passagens de fluxo gasosas paralelas que se se estende a partir de uma extremidade de entrada até uma extremidade de saída do substrato, de tal maneira que as passagens estão abertas ao fluxo de fluído. As passagens, que essencialmente são passagens retas a partir da sua entrada de fluído para a sua saída de fluído, são definidas por paredes nas quais um revestimento catalítico está disposto de maneira que os gases que fluem através das passagens entrem em contato o material catalítico. As passagens de fluxo do substrato monolítico são canais de paredes finas, que podem ser de qualquer formato de seção transversal adequada e tamanho tal como o trapezoidal, retangular, quadrado, sinusoidal, hexagonal, oval, circular e assim por diante. Tais estruturas podem conter de cerca de 60 a cerca de 900 ou mais aberturas de entrada de gás (isto

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36/62 é, células) por polegada quadrada de seção transversal.

[0124]Os substratos presentes são tridimensionais, possuem um comprimento e um diâmetro e um volume, similar a um cilindro. O formato não precisa necessariamente estar em conformidade com um cilindro. O comprimento é um comprimento axial definido por uma extremidade de entrada e uma extremidade de saída. Os revestimentos presentemente descritos podem estar na superfície da parede e/ou nos poros das paredes, isto é, “dentro” e/ou “sobre” as paredes do filtro. Por conseguinte, o termo “que possui um revestimento catalítico sobre o mesmo” significa em qualquer superfície, por exemplo, em uma superfície de parede e/ou em uma superfície de poro.

[0125] De acordo com uma ou mais realizações, o substrato do artigo catalítico pode ser construído de qualquer material normalmente utilizado para preparar os catalisadores automotivos e normalmente compreende uma estrutura em favo de mel monolítica de metal ou cerâmica. O substrato (por exemplo, um filtro de fluxo de parede ou fluxo através do substrato) normalmente fornece uma pluralidade de superfícies de parede sobre as quais as camadas de revestimento que compreendem as composições do catalisador descritas no presente são aplicadas e aderidas, por conseguinte, atuando como um veículo para as composições do catalisador.

[0126]Os substratos de metal exemplificativos incluem os metais resistentes ao calor e ligas de metal, tais como titânio e aço inoxidável, bem como outras ligas nas quais o ferro é um componente substancial ou principal. Os exemplos específicos de substratos de metal incluem as ligas com base em metal base resistentes ao calor, especialmente aquelas em que o ferro é um componente substancial ou principal. Tais ligas podem conter um ou mais de níquel, crômio e/ou alumínio, e a quantidade total destes metais, de maneira vantajosa, pode compreender, pelo menos, 15% em peso de liga (percentagem em peso), por exemplo, cerca de 10 a cerca de 25% em peso, cromo, cerca de

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37/62 a cerca de 8% em peso de alumínio e de 0 a cerca de 20% em peso de níquel. As ligas também podem conter quantidades pequenas ou vestigiais de um ou mais outros metais, tais como o manganês, cobre, vanádio, titânio e similares. A superfície do substrato de metal de fluxo de parede pode ser oxidada a temperaturas elevadas, por exemplo, 1.000^s C e superiores, para formar uma camada de óxido na superfície do substrato, aprimorando a resistência à corrosão da liga e facilitando a adesão da camada de revestimento à superfície de metal. Os substratos de metais podem ser utilizados em diversos formatos, tais como pellets, folha ondulada ou espuma monolítica.

[0127]Os materiais cerâmicos utilizados para construir o substrato revelado podem Os materiais cerâmicos utilizados para construir o substrato podem incluir qualquer material refratário adequado, por exemplo, a cordierita, mulita, alumina de cordierita-α, carbida de silicone, nitreto de silicone, titanato de alumínio, mulita de zircão, espodumeno, magnésia de alumina-sílica, silicato de zircão, silimanita, silicatos de magnésio, zircão, petalita, alumina α, aluminossilicatos e similares. Em realizações alternativas, uma ou mais composições do catalisador podem ser depositadas em um substrato de espuma de célula aberta. Tais substratos são bem conhecidos na técnica e normalmente são formados por materiais de cerâmica ou de metal refratários. Qualquer substrato adequado pode ser empregue, tal como um substrato de passagem monolítico com uma pluralidade de passagens finas de fluxo de gás paralelas que se estendem de uma entrada para uma face de saída do substrato de maneira que as passagens sejam abertas para o fluxo de fluído. Os substratos de passagem monolíticos exemplificativos, por exemplo, possuem volumes de cerca de 20 in³ a cerca de 1.200 in³. As passagens, que são essencialmente passagens diretas da entrada para a saída, são definidas por paredes nas quais o material catalítico é revestido como um revestimento de lavagem, de maneira que os gases que fluem através das passagens entram em contato o material

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38/62 catalítico. As passagens de fluxo do substrato monolítico são canais de paredes finas que podem possuir qualquer formato de seção transversal adequada, tal como o trapezoidal, retangular, quadrado, sinusoidal, hexagonal, oval, circular e similares. Tais estruturas podem conter cerca de 60 a cerca de 1.200 ou mais aberturas de entrada de gás (isto é, as células) por polegada quadrada de seção transversal (cpsi), por exemplo, cerca de 60 cpsi a cerca de 500 cpsi ou a cerca de 900 cpsi, mais usualmente cerca de 200 a cerca de 400 cpsi ou cerca de 300 a cerca de 600 cpsi. A espessura da parede dos substratos de fluxo pode variar, com um intervalo típico entre 0,002 e 0,1 polegadas ou cerca de 50 a cerca de 200 micra ou cerca de 400 micra. Um substrato representativo do fluxo comercialmente disponível é um substrato de cordierita com 400 cpsi e uma espessura de parede de 6 mil, ou 600 cpsi e uma espessura de parede de 4 mil. No entanto, será entendido que a presente invenção não está limitada a um tipo de substrato, material ou geometria especial.

[0128] As Figuras 1a e 1b ilustram um substrato exemplificativo (2) na forma de um substrato de fluxo revestido com composições de revestimento de lavagem conforme descrito no presente. Referindo à Figura 1a, o substrato exemplificativo (2) possui um formato cilíndrico e uma superfície externa cilíndrica (4), uma face terminal a montante (6) e uma face terminal a jusante (8) correspondente, que é idêntica à face terminal (6). O substrato (2) possui uma pluralidade de passagens finas de fluxo de gás paralelo (10) formado nele. Conforme observado na A Figura 1b, as passagens de fluxo (10) são formadas pelas paredes (12) e se estendem através do substrato (2) a partir da face final a montante (6) até a extremidade a jusante (8), as passagens (10) são desobstruas de maneira a possibilitar o fluxo de um fluído, por exemplo, uma corrente de gás, longitudinalmente através do substrato (2) através de passagens de fluxo de gás (10). Como mais facilmente observado na Figura 1b, as paredes (12) são dimensionadas e configuradas de maneira que as

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39/62 passagens de fluxo de gás (10) possuam um formato poligonal substancialmente regular. Conforme mostrado, as composições de revestimento de lavagem podem ser aplicadas em múltiplas camadas distintas, se desejado. Na realização ilustrada, os revestimentos de lavagem consistem em uma primeira camada de revestimento (14) de lavagem discreta aderida às paredes (12) do elemento de substrato e uma segunda camada discreta de revestimento de lavagem (16) revestida sobre a primeira camada de revestimento (14). A presente invenção pode ser praticada com um ou mais (por exemplo, 2, 3 ou 4) camadas de revestimento de lavagem e não estão limitadas à realização de duas camadas ilustrada.

[0129] Por exemplo, em uma realização, um artigo catalítico compreende um material catalítico com múltiplas camadas, em que cada camada possui uma composição diferente. A ordem das camadas do material catalítico pode apresentar um impacto significativo na atividade catalítica do artigo catalítico. Por exemplo, em algumas realizações, a primeira camada (por exemplo, a camada (14) da Figura 2) compreende uma composição do catalizador, conforme descrito no presente, e a segunda camada (por exemplo, camada (16) da Figura 2) compreende uma composição do catalizador contendo o PGM.

[0130] Em realizações alternativas, o substrato pode ser um substrato de fluxo na parede, em que cada passagem é bloqueada em uma extremidade do corpo do substrato com um tampão não poroso, com passagens alternadas bloqueadas nas faces de extremidades opostas, produzindo, por exemplo, um filtro de fuligem catalisado (CSF). Os substratos de filtro de fluxo de parede úteis para suportar os revestimentos catalíticos possuem uma pluralidade de passagens de fluxo de gás finas, substancialmente paralelas, que se estendem ao longo do eixo longitudinal do substrato. Se um substrato de fluxo de parede for utilizado, o sistema resultante será capaz de remover a partículas

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40/62 em conjunto com os poluentes gasosos. Isso requer que o gás flua pelas paredes porosas do substrato de fluxo da parede para alcançar a saída. Tais substratos monolíticos podem conter até cerca de 700 ou mais cpsi, tal como cerca de 100 a 400 cpsi, cerca de 100 a 300 cpsi, e mais normalmente cerca de 200 a cerca de 300 cpsi. O formato da seção transversal das células pode variar, conforme descrito acima (com, por exemplo, as seções transversais que são retangulares, quadradas, circulares, ovais, triangulares, hexagonais, ou são de outros formatos poligonais). Os substratos de fluxo de parede normalmente possuem uma espessura de parede entre 0,002 e 0,1 polegadas (por exemplo, uma espessura de parede de cerca de 50 micrômetros a cerca de 500 micrômetros, por exemplo, a partir de cerca de 150 micrômetros a cerca de 400 micrômetros). Os filtros de fluxo de parede, em geral, irão possuir uma porosidade de parede de, pelo menos, 40% com um tamanho de poro médio de, pelo menos, 10 micra antes da disposição de um revestimento catalítico. Por exemplo, os filtros de fluxo de parede podem possuir uma porosidade de parede de cerca de 50 a cerca de 75% e um tamanho médio de poro de cerca de 10 a cerca de 30 micra antes da disposição de um revestimento catalítico.

[0131] Um substrato representativo de fluxo de parede disponível comercialmente é construído a partir de uma cordierita porosa, um exemplo do qual possui 200 cpsi e 10 mil de espessura de parede ou 300 cpsi com 8 mil de espessura de parede, e porosidade de parede entre 45 e 65%. Outros materiais cerâmicos tais como o titanato de alumínio, o carboneto de silicone e o nitreto de silicone também são utilizados como substratos de filtro de fluxo de parede. No entanto, será entendido que a presente invenção não está limitada a um tipo de substrato, material ou geometria especial. Observe que quando o substrato é um substrato de fluxo de parede, a composição do catalizador pode penetrar na estrutura porosa das paredes porosas (isto é, a oclusão parcial ou total das aberturas dos poros) além de estar disposta na superfície das paredes. O

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41/62 carregamento do revestimento catalítico em um substrato de fluxo de parede irá depender das propriedades do substrato, tais como a porosidade e a espessura da parede e, normalmente, será inferior ao carregamento do catalisador em um substrato de passagem.

[0132] Um filtro de fluxo de parede e uma seção de filtro de fluxo de parede são mostrados nas Figura 1c e 1d respectivamente. O filtro de fluxo de parede mostrado na A Figura 1c possui um comprimento axial L e um diâmetro D. As passagens bloqueadas alternadas (“tapadas”) são observadas no padrão da face do tabuleiro de xadrez na Figura 1c. As passagens tampas abertas e abertas (células) são observadas na vista em corte transversal de uma seção de um filtro de fluxo de parede na Figura 1d. As extremidades bloqueadas ou entupidas (100) alternam com as passagens abertas (101), com cada extremidade oposta aberta e bloqueada, respectivamente. O filtro possui uma extremidade de entrada (102) e uma extremidade de saída (103). As setas que atravessam as paredes celulares (104) representam o fluxo de gases de escape que entram nas extremidades da célula aberta, difundem através das paredes celulares (104) porosas e saem das extremidades da célula de saída aberta. As extremidades entupidas (100) impedem o fluxo de gás e estimulam a difusão através das paredes das células. Cada parede celular irá possuir um lado de entrada (104a) e um lado de saída (104b). As passagens são cercadas pelas paredes celulares. Os quadrados escuros na Figura 1c são extremidades entupidas (100) e os quadrados brancos são extremidades abertas (101).

[0133]Os filtros de fluxo de parede catalisados estão descritos, por exemplo, na patente 7.229.597, que está incorporada no presente como referência. Esta referência ensina um método de aplicação de um revestimento catalítico de tal maneira que o revestimento permeie as paredes porosas, isto é, é disperso por todas as paredes. Os materiais catalíticos podem estar presentes no lado da entrada da parede do elemento isoladamente, o lado de saída

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42/62 isoladamente, ambos os lados de entrada e saída, ou a própria parede pode consistir em todo ou em parte, do material catalítico. A presente invenção inclui a utilização de uma ou mais camadas de material catalítico nas paredes de entrada e/ou saída do elemento.

[0134] De maneira vantajosa, a composição do catalizador descrita no presente está presente em um revestimento catalítico de múltiplas camadas. Por exemplo, a composição de crivo molecular Pd e cério, de maneira vantajosa, está presente em uma camada de revestimento inferior sobre um substrato. De maneira vantajosa, uma camada de revestimento superior está presente sobre a camada de revestimento inferior, que compreende a camada de revestimento superior, por exemplo, a composição de PGM, conforme referenciada no presente acima. Em algumas realizações, uma camada de revestimento inferior pode compreender uma composição de PGM, conforme descrito no presente.

[0135] As camadas catalíticas ainda podem compreender qualquer uma ou combinações dos óxidos de lantânio, bário, praseodímio, neodímio, samário, estrôncio, cálcio, magnésio, nióbio, háfnio, gadolínio, manganês, ferro, estanho, zinco ou cobre.

[0136]O revestimento catalítico, por exemplo, compreende uma camada superior e uma camada inferior. O revestimento é disposto e em aderência ao substrato. Todo o revestimento compreende as “camadas de revestimento” individuais. Qualquer camada pode se estender por todo o comprimento axial do substrato, por exemplo, uma camada inferior pode se estender por todo o comprimento axial do substrato e uma camada superior também pode se estender por todo o comprimento axial do substrato sobre a camada inferior.

[0137] De maneira alternativa, uma camada superior pode sobrepor uma porção de uma camada inferior. Por exemplo, uma camada inferior pode se estender por todo o comprimento do substrato e a camada superior pode se

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43/62 estender a cerca de 10%, cerca de 20%, cerca de 30%, cerca de 40%, cerca de 50%, cerca de 60% % ou cerca de 90% do comprimento do substrato, a partir da extremidade de entrada ou saída.

[0138]De maneira alternativa, uma camada inferior pode se estender a cerca de 10%, cerca de 15%, cerca de 25%, cerca de 30%, cerca de 40%, cerca de 45%, cerca de 50%, cerca de 55%, cerca de 60%, cerca de 65% cerca de 75%, cerca de 80%, cerca de 85% ou cerca de 95% do comprimento do substrato da extremidade de entrada ou extremidade de saída e uma camada superior pode se estender a cerca de 10%, cerca de 15%, cerca de 25%, cerca de 40%, cerca de 45%, cerca de 50%, cerca de 55%, cerca de 60%, cerca de 65%, cerca de 70%, cerca de 75%, cerca de 80%, cerca de 85% ou cerca de 95% do comprimento do substrato extremidade de entrada da extremidade de saída, em que, pelo menos, uma porção da camada superior cobre a camada inferior. Esta zona sobreposta, por exemplo, pode se estender a partir de cerca de 5% a cerca de 80% do comprimento do substrato, por exemplo, cerca de 5%, cerca de 10%, cerca de 20%, cerca de 30%, cerca de 40%, cerca de 50% % ou cerca de 70% do comprimento do substrato.

[0139] Por exemplo, ambas as camadas de revestimento inferior e superior podem se estender da mesma extremidade de substrato em que a camada superior se sobrepõe parcialmente ou completamente à camada inferior e em que a camada inferior se estende por um comprimento parcial ou total do substrato e em que a camada superior se estende no comprimento total do substrato. Da mesma maneira, as camadas de revestimento superior e inferior podem se estender a partir de extremidades opostas do substrato, em que a camada superior parcialmente ou completamente se sobrepõe à camada inferior e em que a camada inferior se estende a um comprimento parcial ou total do substrato e em que a camada superior se estende a um comprimento total do substrato. Cada uma das camadas superior e inferior pode se estender a partir

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44/62 da extremidade de entrada ou saída.

[0140]As camadas de revestimento superior e/ou inferior podem estar em contato direto com o substrato. De maneira alternativa, um ou mais “sub-revestimentos” podem estar presentes, de maneira que, pelo menos, uma porção das camadas superior e/ou inferior do revestimento não esteja em contato direto com o substrato (mas sim com o sub-revestimento). Um ou mais sobre-revestimentos também podem estar presentes, de maneira que, pelo menos, uma porção das camadas de revestimento superior e/ou inferior não seja exposta diretamente a um fluxo ou atmosfera gasosa (mas sim em contato com o sobre-revestimento).

[0141] As camadas de revestimento superior e inferior podem estar em contato direto umas com as outras sem qualquer camada no meio ou intermediária. Uma camada intermediária, se presente, pode impedir que as camadas superior e inferior fiquem em contato direto. Uma camada intermediária pode impedir parcialmente que as camadas superior e inferior entrem em contato direto e, por conseguinte, possibilitar o contato direto parcial entre as camadas superior e inferior.

[0142] Um sub-revestimento é uma camada sub de uma camada de revestimento, um sobre-revestimento é uma camada sobre de uma camada de revestimento e uma camada intermediária é uma camada entre duas camadas de revestimento. Os termos “em cima” e “sobre” em referência a uma camada de revestimento podem ser utilizados como sinônimos. O termo diretamente em cima significa em contato direto. A(s) camada(s) intermediária(s). sub-revestimento(s) e sobre-revestimento(s) pode(m) conter um ou mais catalisadores ou podem estar livres de catalisadores.

[0143]Os presentes revestimentos catalíticos podem compreender superior a uma camada idêntica, por exemplo, superior a uma camada contendo as composições do catalizador idênticas.

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45/62 [0144]As Figuras 2a e 2b mostram algumas configurações possíveis da camada de revestimento com duas camadas de revestimento. São mostradas as paredes de substrato (200) nas quais as camadas de revestimento (201) (camada superior) e (202) (camada inferior) estão dispostas. Esta é uma ilustração simplificada, e no caso de um substrato de fluxo de parede poroso, não são mostrados os poros e revestimentos em aderência às paredes de poros e não são mostradas as extremidades tampadas. Na Figura 2a, a camada de revestimento inferior (202) se estende a partir a saída a cerca de 50% do comprimento do substrato e a camada de revestimento superior (201) se estende a partir da entrada superior a 50% do comprimento e sobrepõe uma porção da camada (202), fornecendo uma zona a montante (203), uma zona do meio (205) e uma zona a jusante (204). Na Figura 2b, as camadas de revestimento (201) e (202) se estendem, cada uma, por todo o comprimento do substrato com a camada superior (201) sobrepondo a camada inferior (202). O substrato da AFigura 2b não contém uma configuração de revestimento zoneado. As Figuras 2a e 2b podem ser úteis para ilustrar as composições de revestimento no substrato de parede ou no substrato de fluxo.

[0145]O presente revestimento catalítico, assim como qualquer zona ou qualquer camada ou qualquer seção de um revestimento, está presente no substrato a um carregamento (concentração) de por exemplo, a partir de cerca de 0,3 g/in³ a cerca de 6,0 g/in³, ou a partir de cerca de 0,4, cerca de 0,5, cerca de 0,6, cerca de 0,7, cerca de 0,8, cerca de 0,9 ou cerca de 1,0 g/in³ a cerca de 1,5 g/in³, cerca de 2,0 g/in³, cerca de 2,5 g/in³, cerca de 3,0 g/in³, cerca de 3,5 g/in³, cerca de 4,0 g/in³, cerca de 4,5 g/in³, cerca de 5,0 g/in³ ou cerca de 5,5 g/in³ com base no substrato. Isto se refere ao peso de sólidos secos por volume de substrato, por exemplo, por volume de um monólito de favo de mel. A concentração é com base em uma seção transversal de um substrato ou em um substrato inteiro.

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46/62 [0146] Em algumas realizações, uma camada de revestimento superior está presente a um carregamento inferior à camada de revestimento inferior. Em algumas realizações, uma camada inferior contém pouco ou nenhum suporte de óxido de metal refratário, isto é, a camada inferior está substancialmente livre de suporte de óxido de metal refratário. Em algumas realizações, uma camada superior contém pouco ou nenhum crivo molecular, isto é, a camada superior é substancialmente livre de crivos moleculares.

[0147]As presentes composições do catalizador podem ser utilizadas isoladamente, ou em conjunto com (por exemplo, em mistura com) uma ou mais composições adicionais do catalizador.

[0148]Os catalisadores utilizados para tratar a escape dos motores de combustão interna são menos eficazes durante períodos de operação com temperatura relativamente baixa, tal como o período inicial de partida a frio do motor, uma vez que a escape do motor não está a uma temperatura suficientemente elevada para uma conversão catalítica eficiente dos componentes nocivos no escape. Para este propósito, um material adsorvente, que pode ser um crivo molecular, por exemplo, um zeólito, pode ser fornecido como parte de uma composição do catalizador para adsorver os poluentes gasosos, usualmente os hidrocarbonetos, e reter os mesmos durante o período inicial de arranque a frio. À medida que a temperatura do gás de escape aumenta, os hidrocarbonetos adsorvidos são expulsos do adsorvente e submetidos ao tratamento catalítico à temperatura mais elevada.

[0149]Os presentes artigos catalíticos, de maneira vantajosa, são pelo menos substancialmente resistentes ao enxofre e, como tal, os processos de dessulfatação a temperatura elevada podem ser realizados repetidamente sem danificar o revestimento catalítico.

Método de Fabricação dos Artigos de Catalisador [0150] As composições do catalizador normalmente são

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47/62 preparadas na forma de partículas de catalisador, conforme referido acima. Estas partículas de catalisador podem ser misturadas com a água para formar uma suspensão para os propósitos de revestimento de um substrato, tal como um substrato do tipo favo de mel. Um revestimento catalítico contém um ou mais veículos contendo as espécies catalíticas ativas. Um revestimento catalítico normalmente pode ser aplicado na forma de um revestimento de lavagem contendo os veículos que possui as espécies cataliticamente ativas nas mesmas. Um revestimento de lavagem é formado através da preparação de uma suspensão contendo um teor especificado de sólidos (por exemplo, de 10 a 60% em peso) de veículos em um veículo líquido, o qual depois revestido em um substrato e seco e calcinado para fornecer uma camada de revestimento. Quando múltiplas camadas de revestimento são aplicadas, o substrato é seco e calcinado após cada camada ser aplicada e/ou após o número de múltiplas camadas desejadas serem aplicadas.

[0151] Além das partículas de catalisador, a suspensão opcionalmente pode conter um ligante na forma de alumina, cério, silica, acetato de Zr, zircônia coloidal, ou hidróxido de Zr, espessantes associativos e/ou tensoativos (incluindo os tensoativos aniônicos, catiônicos, não-iônicos ou anfotéricos). Por exemplo, um revestimento contendo um crivo molecular pode ser preparado utilizando um ligante tal como um ligante de ZrO2 derivado de um precursor adequado tal como o acetato de zirconila ou qualquer outro precursor de zircônio adequado tal como nitrato de zirconila. Um ligante de acetato de zirconila, por exemplo, fornece um revestimento catalítico que pode, em algumas realizações, permanecer homogêneo e intacto após o envelhecimento térmico, por exemplo, quando o catalisador é exposto a temperaturas elevadas de, pelo menos, 600^s C, por exemplo, cerca de 800^s C e superiores, e ambientes com vapor elevado de água de cerca de 10% ou superior. Os ligantes de alumina incluem os óxidos de alumínio, hidróxidos de alumínio e oxihidróxidos de

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48/62 alumínio. Os sais de alumínio e formas coloidais de alumina também podem ser utilizados. Os ligantes de silica incluem diversas formas de S1O2, incluindo a silica coloidal. As composições de ligante podem incluir qualquer combinação do precedente. Outros ligantes exemplares incluem a boeemita, gama-alumina ou a delta / teta alumina, bem como a solução de silica. Quando presente, 0 ligante normalmente é utilizado em uma quantidade de cerca de 1 a 5% em peso do carregamento total do revestimento de lavagem. A adição de espécies ácidas ou básicas à suspensão pode ser realizada para ajustar 0 pH em conformidade. Por exemplo, em algumas realizações, 0 pH da suspensão é ajustado pela adição de hidróxido de amônio ou ácido nítrico aquoso. Um intervalo típico de pH para a suspensão é de cerca de 3 a 6.

[0152]A suspensão pode ser moída para reduzir 0 tamanho das partículas e intensificar a mistura de partículas. A moagem pode ser realizada em um moinho de bolas, moinho contínuo ou outro equipamento similar, e 0 teor de sólidos da suspensão, por exemplo, pode ser cerca de 20 a 60% em peso, mais especialmente cerca de 20 a 40% em peso. Em uma realização, a suspensão após a moagem é caracterizada por um tamanho de partícula D90 de cerca de 10 a cerca de 40 micrômetros, de preferência, de 10 a cerca de 30 micrômetros, de maior preferência, de cerca de 10 a cerca de 15 micrômetros. O D90 é determinado utilizando um analisador de tamanho de partícula dedicado. O equipamento foi fabricado por Sympatec em 2010 e utiliza a difração a laser para medir 0 tamanho de partículas em suspensão de pequeno volume. O D90, normalmente com unidades de micra, significa que 90% das partículas em número possuem um diâmetro inferior ao valor cotado.

[0153]A suspensão é revestida no substrato utilizando qualquer técnica de revestimento de lavagem conhecida na técnica. Em uma realização, 0 substrato é mergulhado uma ou mais vezes na suspensão ou de outra maneira revestido com a suspensão. Em seguida, 0 substrato revestido é seco a uma

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49/62 temperatura elevada (por exemplo, de 100 a 150^s C) durante um período de tempo (por exemplo, de 10 min a cerca de 3 horas) e, em seguida, calcinado por aquecimento, por exemplo, de 400 a 600^s C. normalmente durante cerca de 10 minutos a cerca de 3 horas. Após a secagem e calcinação, a camada de revestimento final do revestimento de lavagem pode ser observada como essencialmente livre de solvente.

[0154]Após a calcinação, o carregamento de catalisador obtido pela técnica de revestimento de lavagem descrita acima pode ser determinado através do cálculo da diferença em pesos revestidos e não revestidos do substrato. Como será evidente para os técnicos no assunto, o carregamento do catalisador pode ser modificado alterando a reologia da suspensão. Além disso, o processo de revestimento / secagem / calcinação para gerar um revestimento de lavagem pode ser repetido conforme necessário para construir o revestimento no nível ou espessura de carregamento desejado, o que significa que superior a um revestimento de lavagem pode ser aplicado. As composições do catalizador podem ser aplicadas em múltiplas camadas com cada camada que possui uma composição diferente, conforme explicado acima (por exemplo, camadas (14) e (16) da Figura 1a).

[0155] Em especial, os crivos moleculares da composição de crivo molecular Pd e cério podem ser fornecidas na forma de um pó ou um material seco por pulverização é misturado com ou revestido com os modificadores adequados, por exemplo, a silica, alumina, titânia, zircônia e ligantes de óxido metal refratário. (por exemplo, um ligante de ZrO2 derivado de um precursor adequado, tal como o acetato de zirconila ou qualquer outro precursor de zircônio adequado, tal como nitrato de zirconila). O pó ou o material pulverizado, opcionalmente após a mistura ou revestimento por modificadores adequados, pode ser formado em uma suspensão, por exemplo com a água, que é depositada sobre o substrato, conforme descrito, por exemplo na patente

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8.404.203 de Bull etal., que está incorporadq no presente como referência.

[0156]A composição do catalizador pode estar presente a partir de cerca de 0,05 g/in³, cerca de 0,1 g/in³, cerca de 0,2 g/in³, cerca de 0,3 g/in³, cerca de 0,4 g/in³, cerca de 0,5 g/in³, cerca de 0,6 g/in³, 0,7 g/in³, cerca de 0,8 g/in³, cerca de 0,9 g/in³, cerca de 1,0 g/in³, cerca de 1,2 g/in³, cerca de 1,6 g/in³, cerca de 2,0 g/in³, cerca de 2,2 g/in³ ou cerca de 2,5 g/in³ a cerca de 2,8 g/in³, cerca de 3,0 g/in³, cerca de 3,2 g/in³, cerca de 3,5 g/in³, cerca de 3,8 g/in³, cerca de 4,0 g/in³, cerca de 4,5 g/in³, cerca de 5,0 g/in³, cerca de 5,5 g/in³, cerca de 6,0 g/in³, cerca de 6,5 g/in³ ou cerca de 7,0 g/in³, com base no volume do substrato.

Sistemas de Tratamento de Emissão [0157]A presente invenção também fornece um sistema de tratamento de emissão que incorpora o artigo catalítico descrito no presente, tal como um sistema de tratamento de emissão que, em geral, compreende um motor que produz uma corrente de gás de escape e um artigo catalítico da presente invenção posicionado a jusante do motor em comunicação fluida com a corrente de gás de escape. O motor, por exemplo, pode ser um motor diesel que opera em condições de combustão com ar em excesso do necessio para a combustão estequiométrica, isto é, as condições pobres. Em outras realizações, o motor pode ser um motor associado a uma fonte estacionária (por exemplo, os geradores de eletricidade ou estações de bombeamento). Em algumas realizações, o sistema de tratamento de emissões ainda compreende um ou mais componentes catalíticos adicionais. A colocação relativa dos diversos componentes catalíticos presentes no sistema de tratamento de emissões pode variar.

[0158]Os sistemas da presente descrição podem conter, por exemplo, um catalisador de oxidação à diesel (DOC) e um ou mais artigos contendo um injetor de redução, um catalisador seletivo de redução catalítica

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51/62 (SCR), um filtro de fuligem, um catalisador de oxidação de amônia (AMOx) ou uma armadilha de NOx pobre(LNT). Um artigo contendo um injetor de redução é um artigo de redução. Um sistema de redução inclui um injetor de redução e/ou uma bomba e/ou um reservatório e assim por diante. O presente sistema de tratamento ainda pode compreender um catalisador de redução catalítica seletiva e/ou um filtro de fuligem e/ou um catalisador de oxidação de amônia. Um filtro de fuligem pode ser não catalisado ou pode ser catalisado (CSF). Por exemplo, em uma realização, a presente descrição fornece um sistema de tratamento de emissões que compreende, de montante para jusante - um artigo contendo um DOC, um CSF, um injetor de ureia, um artigo SCR e um artigo contendo um AMOx. Uma armadilha de NOx pobre (LNT) opcionalmente também pode ser incluída.

[0159]Os artigos “um” e “uma” se referem a um ou mais do que um (por exemplo, pelo menos, um) do objeto gramatical. Todos os intervalos citados no presente são inclusivos. O termo “cerca de ” utilizado em todo o texto é utilizado para descrever e explicar pequenas flutuações. Por exemplo, cerca de pode significar que o valor numérico pode ser modificado em ± 5%, ± 4%, ± 3%, ± 2%, ± 1%, ± 0,5%, ± 0,4%, ± 0,3%, ± 0,2%, ± 0,1% ou ± 0,05%. Todos os valores numéricos são modificados pelo termo cerca de , explicitamente indicado ou não. Os valores numéricos modificados pelo termo cerca de incluem o valor específico identificado. Por exemplo, “cerca de 5,0” inclui 5,0.

[0160]Salvo indicação em contrário, todas as partes e percentagens são em peso. Porcentagem em peso (% em peso), se não for indicado o contrário, é com base em uma composição inteira livre de qualquer volátil, isto é, com base no teor de sólidos secos. Todos os pedidos de patente U.S., pedidos de patente publicados e patentes referidos no presente estão incorporados no presente como referência.

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Experimental

Exemplo 1

Amostras de Pó Catalisador

Amostra de Pó 1 Pd em Zeólito [0161] Uma chabazita de forma padrão H⁺ foi impregnada com a solução de nitrato de Pd (19,8% em peso) utilizando um procedimento de umidade incipiente. A concentração de Pd alvo foi de 2 por cento em peso com base no peso de chabazita Pd.

[0162]O zeólito impregnado com o Pd foi misturado com a água desionizada para formar uma suspensão com um teor em sólidos alvo de 30 por cento em peso. O pH da suspensão foi reduzido para 4 a 4,5 através da adição de ácido nítrico. A suspensão, em seguida, foi moída até um tamanho de partícula de D90 inferior a 15 pm utilizando um moinho de bolas. A suspensão moída foi seca sob agitação durante 120 horas e calcinada a 500^s C durante 2 horas ao ar. A amostra calcinada foi resfriada ao ar até alcançar a temperatura ambiente. O pó calcinado foi esmagado e crivado até um tamanho de partícula de 250 a 500 pm.

Amostra de Pó 2 Pd em Cério [0163] Um cério de superfície elevada (> (100) m²/g) foi impregnado com uma solução de nitrato de Pd (19,8% em peso) utilizando um procedimento padrão de molhagem incipiente. A concentração de Pd alvo do zeólito foi de 2 por cento em peso com base na composição total.

[0164] O cério impregnado com 0 Pd foi misturado com a água desionizada para formar uma suspensão espessa com um teor de sólido alvo de 30% em peso. O pH da suspensão foi reduzido para 4 a 4,5 através da adição de ácido nítrico. A suspensão, em seguida, foi moída até um tamanho de partícula de D90

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53/62 inferior a 15 μιη utilizando um moinho de bolas. A suspensão moída foi seca sob agitação durante 120 horas e calcinada a 500 durante 2 horas ao ar. A amostra calcinada é resfriada ao ar até alcançar a temperatura ambiente. O pó calcinado foi esmagado e crivado até um tamanho de partícula de 250 a 500 pm.

Amostra de Pó 3 Pd em Cério / Chabazita [0165] Uma chabazita de forma padrão H⁺ foi impregnada com uma solução de nitrato de cério para um carregamento de cério alvo a 10% utilizando um procedimento de molhagem incipiente padrão. Após secagem a 500^s C durante uma hora, o Pd foi impregnado a uma concentração de Pd alvo de 2 por cento em peso do suporte revestido utilizando o procedimento padrão de molhagem incipiente.

[0166] O Ce / zeólito impregnado com o Pd foi misturado com a água desionizada para formar uma suspensão com um teor em sólidos alvo de 30 por cento em peso. O pH da suspensão foi reduzido para 4 a 4,5 através da adição de ácido nítrico. A suspensão, em seguida, foi moída até um tamanho de partícula com D90 inferior a 15 pm utilizando um moinho de bolas. A suspensão moída foi seca sob agitação durante 120 horas e calcinada a 500 durante 2 horas ao ar. A amostra calcinada foi resfriada ao ar até à temperatura ambiente. Esta foi a amostra 3. O pó calcinado foi esmagado e crivado até um tamanho de partícula de 250 a 500 pm.

Amostra de Pó 4 Pd em Cério/ZSM-5 [0167]A amostra em pó 3 foi repetida, mudando 0 zeólito da chabazita de anel com 8 membros de abertura dos poros para um anel H-ZSM5 com 10 membros de abertura dos poros de tamanho médio.

Amostra de Pó 5

Pd em Cério / Beta [0168]A amostra em pó 3 foi repetida, mudando 0 zeólito da

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54/62 chabazita de anel com 8 membros de abertura de poros para um anel com 12 membros de abertura grande e poro H-beta.

Amostra de Pó 6

Pd em 20% Cério / Beta [0169] A amostra em pó 5 foi repetida, em que o carregamento de cério foi aumentado de 10% em peso para 20% em peso.

Amostra de Pó 7

Pd em 10% de Cério / 3% de Cu-Chabazita [0170] A amostra em pó 3 foi repetida, em que a chabazita continha 3% de Cu permutado por íons.

[0171] As Amostras em pó de 1 a 7 estão resumidas abaixo (todas contêm 2% em peso de Pd).

Amostra de pó	Concentração de metal base (% em peso)	Zeólito
1	-	chabazita
2	cério (100)	-
3	cério (10)	chabazita
4	cério (10)	ZSM-5
5	cério (10)	Beta
6	cério (20)	Beta
7	cério (10)/Cu (3)	chabazita

Atividade Catalítica de Amostra em Pó [0172]O desempenho dos catalisadores em pó foi medido utilizando uma unidade de teste de pó de rendimento elevado de 48 vezes. Os catalisadores em pó com tamanhos de partículas de 250 a 500 pm foram testados quanto ao desempenho de oxidação de CO e HC utilizando o gás de alimentação contendo 700 ppm de CO, 420 ppm de HC (mistura de 80 ppm de propeno, 340 ppm de decano / tolueno com 2/1 de proporção de C1), 70 ppm de NO, 10% em volume de O2, 10% em volume de CO2 e 5% em volume de água (equilíbrio N2). O GHSV foi de 45.000 h-1. Os testes de estado estacionário em um intervalo de temperatura de 125 a 350^s C foram realizados passando a mistura de gás através de cada um dos 48 reatores. Em cada temperatura e para

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55/62 cada reator, o tempo de medição incluiu um tempo de equilíbrio de 3 minutos mais um tempo de amostragem de 30 segundos.

[0173]Como medida do desempenho de catalisadores frescos e envelhecidos, foram determinadas as temperaturas de apagamento CO (T50_CO) e HC (T70_HC). As condições envelhecidas eram de 20 horas a 800^sC em 10% de vapor / ar.

[0174] A Figura 3 mostra que o Pd em cério em pó forneceu um bom catalisador para a oxidação de CO em temperatura baixa. No entanto, sofreu deterioração após a exposição ao enxofre, especialmente após outras excursões de temperatura elevada. Existe muito pouco sucesso, caso exista, na prevenção de tal deterioração. A presente invenção revela uma maneira de minimizar a deterioração pela incorporação de um suporte resistente ao enxofre, tal como um zeólito com poros pequenos, tal como uma chabazita.

[0175]A Figura 4, contendo os resultados de apagamento, mostra claramente que os pós de Pd/Ce/CHA oferecem características únicas contra envenenamento por enxofre observados em compostos de Pd / Ce. Em vez de deterioração, o procedimento de desssulfuração intensificou o desempenho do apagamento de CO. Da mesma maneira, outros zeólitos de abertura de poros pequenos à médios também oferecem tais propriedades únicas. Por exemplo, a comparação de CHA e ZSM-5, na Figura 6, mostra que o ZSM-5, um zeólito de abertura de poro médio de anel com 10 membros, ofereceu resistência similar ao enxofre como o CHA.

[0176]A Figura 5, contendo os resultados de apagamento, forneceu uma comparação entre o pó de Pd sobre cério e pós de Pd/CHA em relação ao apagamento de CO antes e após a exposição ao enxofre. Tanto o Pd/CHA em pó quanto o Pd em pó de cério apresentaram uma recuperação incompleta do desempenho do apagamento de CO após a sulfatação e dessulfatação.

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56/62 [0177] A Figura 7 mostra que a utilização de um zeólito de abertura de poros grandes, tal como o beta, não produziu o desempenho necessário do apagamento de CO CO, embora o enxofre possua um impacto mínimo no desempenho do catalisador envelhecido. A dessulfatação a 650^s C não degradou ainda mais o desempenho.

[0178]O aumento do teor de cério de 10% a 20%, mostrado na Figura 8, intensificou o desempenho de apagamento de CO fresco. No entanto, se deteriorou após a exposição ao enxofre e não se recuperou após a dessulfatação.

[0179] Uma vez que o CuCHA é um catalisador SCR muito bom, foi realizado um teste utilizando este catalisador como suporte para o catalisador Pd / Ce. Os resultados de apagamento de CO, mostrados na Figura 9, indicam que o Cu comprometeu o desempenho do apagamento.

Exemplo 2

Revestimentos Catalíticos [0180]Os núcleos de favo de mel revestidos foram preparados. O núcleo de favo de mel empregado possuía uma densidade de célula de cerca de 400 células por polegada quadrada e possuía 3” de comprimento e 1” de diâmetro.

Revestimento Comparativo 1

Composição de Revestimento Catalítico de Duas Camadas [0181] Uma camada de revestimento inferior que compreende o Pd e Pt foi preparada. A solução de nitrato de Pd foi impregnada em pó de alumina. Foi adicionado o hidróxido de bário a este pó impregnado. O pó foi fornecido como uma suspensão em água. Foi adicionada a solução de amina Pt à suspensão e o pH foi ajustado de 4,5 a 5 com o ácido nítrico diluído. A suspensão foi moída para fornecer uma suspensão de revestimento de lavagem com uma concentração de 38 a 40% de sólidos e uma distribuição de tamanho de partícula

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57/62 a um D90 de cerca de 20 micra.

[0182]A suspensão de revestimento de lavagem foi aplicada a um núcleo de favo de mel para formar uma camada de revestimento inferior. O núcleo revestido foi seco a 120^s C durante quatro horas e calcinado a 500^s C durante 1 hora. O núcleo resultante possuía um carregamento de metais preciosos de 22 g/ft³ com uma proporção de Pt / Pd de cerca de 3:4.

[0183] O revestimento superior foi preparado através da adição de alumina contendo 0 Mn (5% em peso de Mn) à água desionizada para formar uma suspensão, conforme descrito na publicação de patente 2015/0.165.422, que está incorporada no presente como referência. Foi adicionada uma solução de amina Pt à suspensão. Foi adicionado 0 ácido nítrico diluído à suspensão para baixar 0 pH a partir de 4,5 a 5. A suspensão foi moída para formar uma suspensão de revestimento de lavagem com um tamanho de partícula de um D90 de cerca de 20 micra. Foi adicionado 0 pó de H-beta à suspensão moída. Após a mistura, 0 revestimento final possuía uma concentração sólida de cerca de 38%.

[0184]O revestimento de lavagem foi aplicado ao núcleo de favo de mel revestido com a camada inferior acima. O núcleo revestido foi seco a 120^sC durante quatro horas e calcinado a 500^s C durante 1 hora, resultando em uma formulação final de catalisador com 28 g/ft³ de Pt adicional. O carregamento total do revestimento catalítico foi de cerca de 2,5 g/in³, dos quais 0,35 g/in³ é 0 zeolito beta. O revestimento possuía um carregamento de PGM de 50 g/ft³ e uma proporção de Pt / Pd de 3/1.

Revestimento Comparativo 2

Composição de Revestimento Catalítico de Três Camadas [0185]Uma camada de revestimento inferior não de PGM foi preparada. Foi preparada uma suspensão de revestimento de lavagem com um pó de Ce-AI (50/50% em peso) e alumina e com 0 ligante de acetato de zircônio. O revestimento de lavagem foi aplicado a um núcleo de favo de mel. A amostra

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58/62 de núcleo revestida foi seca a 120^s C durante quatro horas e calcinada a 500^s C durante 1 hora, resultando em um carregamento de revestimento de cerca de 1,5 g/in³.

[0186] Uma segunda camada (camada intermediária) que compreendem o Pt / Pd foi preparada. O nitrato de Pd foi impregnado em alumina revestida com o Mn (5% em peso de Μη). O pó impregnado foi estabilizado com o hidróxido de bário e adicionado a um líquido de Pt coloidal. Esta suspensão foi moída para fornecer uma suspensão de revestimento de lavagem com uma concentração sólida de cerca de 37% e um D90 de cerca de 20 micrômetros.

[0187]A suspensão de revestimento de lavagem foi aplicada ao núcleo de favo de mel revestido. A amostra do núcleo foi seca a 120^s C durante quatro horas e calcinada a 500^s C durante 1 hora. O núcleo resultante possuía um carregamento de PGM de 35,6 g/ft³, com uma distribuição de 20:15,6 Pt / Pd e um carregamento de revestimento de 1,8 g/in³.

[0188] Uma camada de revestimento superior que compreende a camada de Pt / Pd foi preparada. Similar ao revestimento médio, 0 nitrato de Pd foi impregnado em alumina revestida em Mn (5% em peso de Μη). O pó impregnado foi estabilizado com 0 hidróxido de bário e adicionado a um líquido de Pt coloidal, conforme descrito na publicação de patente U.S. 2014/0.044.627. A suspensão foi moída e foi adicionado 0 zeólito beta para fornecer uma suspensão de revestimento de lavagem que possui uma concentração de sólido de cerca de 35% e um D90 entre 15-20 micrômetros, suspensão de revestimento de lavagem.

[0189]O revestimento de lavagem foi aplicado ao núcleo que possui as camadas inferior e média. O núcleo revestido foi seco a 120^s C durante quatro horas e calcinado a 500^s C durante 1 hora. O núcleo resultante possuía um carregamento de PGM de 16,3 g/ft³ com uma distribuição de Pt / Pd de 14,6:1,7 e um carregamento de revestimento catalítico superior de 1,1 g/in³, dos quais 0,35 g/in³ eram 0 zeólito beta.

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59/62 [0190]0 carregamento total do revestimento catalítico de três camadas foi de cerca de 4,4 g/in³ com um carregamento total de PGM de 52 g/ft³e uma proporção de Pt / Pd de 2/1.

Revestimento Da presente invenção (1)

Composição de Revestimento Catalítico de Duas Camadas [0191] Um revestimento inferior foi preparado que compreende o Pd e Ce em chabazita. Foi preparada uma solução de nitrato de Pd / nitrato de magnio com uma proporção molar de Pd / Mg de 1/1. Foi adicionado à solução 20% de Ce em pó de chabazita, conforme preparado no Exemplo 1, para fornecer uma suspensão. Após misturar bem, foi adicionado o pó de alumina em conjunto com o pó Ce revestido com o Mn (conforme descrito no pedido de patente US PCT / US 2016/016.949 (WO 2016/130456)) e zeólito H⁺ -beta. Foi adicionada uma pequena quantidade de ligante de acetato ide cério, fornecendo uma suspensão que possui uma concentração sólida de cerca de 34 a 38%, pH de 4,5 a 5,0 e viscosidade de cerca de 1.700 centipoise.

[0192]A suspensão de revestimento foi aplicada a um núcleo de favo de mel para formar um revestimento inferior. O núcleo foi seco a 120^s C durante quatro horas e calcinado a 500^s C durante 1 hora para fornecer um núcleo revestido com um carregamento de metal precioso (Pd) de 20 g/ft³ e um carregamento total do revestimento inferior de 1,8 g/in³, dos quais 0,6 g//in³ era o beta zeólito.

[0193] Um revestimento superior foi preparado que compreende o Pt e Pd em alumina. O nitrato de Pt e nitrato de Pd foram misturados com a água desionizada. Foi adicionado um polímero modificador de reologia PVP (polivinilpirrolidona) e o líquido foi misturado com a alumina revestida em silica mista (5% em peso de silica). A suspensão foi moída para fornecer uma suspensão de revestimento de lavagem que possui um tamanho de partícula de um D90 de 15 a 20 micra. Foi adicionado 0 ligante de alumina para fornecer uma

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60/62 suspensão que possui uma viscosidade de 400 a 600 centipoise e uma concentração de sólido de 28 a 30%.

[0194]A suspensão de revestimento de lavagem foi aplicada ao núcleo de favo de mel revestido. O núcleo revestido foi seco a 120^s C durante quatro horas e calcinado a 500^s C durante 1 hora. A composição de revestimento superior possuía um carregamento de metal precioso de 34 g/ft³ com uma proporção de Pt / Pd de 32: 2 e um carregamento de revestimento de 1,0 g/in³.

[0195] Este revestimento catalítico total de duas camadas possuía um carregamento de 2,8 g/in³, um carregamento de PGM de 54 g/ft³ com uma proporção de Pt / Pd de 32/22.

Exemplo 3

Desempenho do Catalisador [0196]As amostras de núcleo revestidas foram avaliadas em um reator simulado de gases de escape de veículos a diesel, sob o protocolo dinâmico NEDC (New European Driving Cycle), para as amostras frescas e para as amostras envelhecidas. As condições simuladas do fluxo de gases de escape, em conjunto com as composições de alimentação para o ciclo NEDC, são mostradas nas Figura 10 e 11. O envelhecimento foi conduzido em um forno tubular sob um fluxo que consiste em 10% de vapor / 10% de oxigênio / equilíbrio de nitrogênio a 800^s C durante 16 horas.

[0197]Após o envelhecimento, o revestimento comparativo (1) não contendo o Ce, o revestimento comparativo (2) contendo o Ce e o revestimento da presente invenção (1) foram avaliados no Diesel Vehicle Simulator (DVS), sob o protocolo NEDC. Os resultados abaixo indicam que o revestimento da presente invenção (1) exibiu o melhor desempenho global em relação à conversão de HC, CO e NO2 / NOx.

	Conversão de HC (%)	Conversão de CO (%)	Conversão de NO2 / NOx (%)
Revestimento	71,5	56,2	28,3

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	Conversão de HC (%)	Conversão de CO (%)	Conversão de NO2 / NOx (%)
Comparativo (1)
Revestimento Comparativo (2)	69,6	65,6	12,2
Revestimento da presente Invenção (1)	76,6	70,0	26,0

Exemplo 4

Teste de Mecanismo [0198]Um favo de mel de 400 cpsi de tamanho total (5,66” de diâmetro x 3” de comprimento que possui a composição de revestimento presente invenção (1) do revestimento presente invenção (1) foi testado em uma bancada de motor versus o revestimento comparativo (2). O teste de apagamento foi realizado após a ativação do catalisador utilizando o modo de regeneração do filtro de partículas do motor durante 10 minutos (T entrada, cerca de 650^s C, lambda pobre). Para o teste de apagamento de CO e HC, o gás de alimentação continha: CO = 1.200) ppm; THC = 150 ppm; NOx = 50 ppm; fluxo de massa 30 a 40 m³ / h; para a medição de NO2 / NOx, 0 gás de alimentação possuía: 0 CO 200 a 1.000 ppm; THC 50 ppm; NOx 200 a 1.000 ppm ppm.

[0199]A sulfatação (SOx) do catalisador foi realizada na bancada do motor a 300^s C por meio de dosagem de 1.000 ppm SO2 durante 2 minutos. A dessulfatação (deSOx) foi realizada utilizando 0 modo de regeneração do filtro de partículas do motor (temperatura do leito do catalisador, cerca de 650^s C). O ciclo de sulfatação / dessulfatação foi realizado 5 vezes.

[0200]0 teste de luz após a sulfatação foi similar ao teste de apagamento anterior. Os primeiros testes de teste de apagamento foram realizados sem ativação utilizando 0 modo de regeneração de filtro de partículas para avaliar 0 desempenho sulfatado do catalisador.

[0201 ]Os resultados do teste da bancada do motor, mostrados abaixo, indicam que 0 catalisador contendo 0 Pd/Ce/CHA do revestimento da

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62/62 presente invenção (1) exibiu resistência superior ao enxofre.

	Apagamento de CO T50^s C
	idade	5xSOx	5xdeSOx
Revestimento Comparativo (2)	182	194	190
Revestimento da presente invenção (1)	206	212	209

	Apagamento de HC T70^s C
	idade	5x SOx	5x deSOx
Revestimento Comparativo (2)	203	213	209
Revestimento da presente invenção (1)	225	229	225

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Claims

Reivindicações

1. ARTIGO CATALÍTICO caracterizado por compreender um revestimento catalítico disposto em um substrato, em que o revestimento catalítico compreende uma camada de revestimento inferior no substrato e uma camada de revestimento superior na camada de revestimento inferior, em que:

- a camada de revestimento inferior compreende um crivo molecular que contém o cério e a camada de revestimento superior compreende um metal do grupo da platina em um suporte de óxido de metal refratário; ou

- a camada de revestimento inferior compreende um metal do grupo da platina em um suporte de óxido de metal refratário e a camada de revestimento superior compreende um crivo molecular que contém o cério.
2. ARTIGO CATALÍTICO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o crivo molecular que contém o cério é um crivo molecular de poro pequeno.
3. ARTIGO CATALÍTICO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o crivo molecular que contém o cério compreende um crivo molecular de poro pequeno com um tipo de estrutura selecionado a partir do grupo que consiste em ACO, AEI, AEN, AFN, AFT, AFX, ANA, APC, APD, ATT, CDO, CHA, DDR, DFT, EAB, EDI, EPI, ERI, SIG, GOO, IHW, ITE, ITW, LEV, KFI, MER, MON, NSI, OWE, PAU, PHI, RHO, RTH, SAT, SAV, SIV, THO, TSC, UEI, UFI, VNI, YUG, ZON e suas misturas ou intercrescimentos.
4. ARTIGO CATALÍTICO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o crivo molecular que contém o cério compreende um crivo molecular com um tipo de estrutura selecionado a partir do grupo que consiste em CHA, LEV, AEI, AFX, ERI, SFW, KFI, DDR, ITE e suas misturas ou intercrescimentos.
5. ARTIGO CATALÍTICO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o crivo molecular que contém o cério é o CeCHA.

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6. ARTIGO CATALÍTICO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o crivo molecular que contém o cério compreende um crivo molecular de poro médio com um tipo de estrutura selecionado a partir do grupo que consiste em AEL, AFO, AHT, BOF, CGZ, CGS, CHI, DAC, EUO, FER, HEU, FMI, ITH, ITR, JRY, JSR, JST, LAU, LOV, MEL, MFI, MFS, MRE, MTT, MVY, MWW, NAB, NAT, NES, OBW, PAR, PCR, PON, PUN, RRO, RSN, SFF, SFG, STF, 1ST, STT, STW, SVR, SZR, TER, TON, TUN, UOS, VSV, WEI, WEN e suas misturas ou intercrescimentos.
7. ARTIGO CATALÍTICO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o crivo molecular que contém o cério compreender um crivo molecular com um tipo de estrutura selecionado a partir do grupo que consiste em FER, MEL, MFI, STT e suas misturas ou intercrescimentos.
8. ARTIGO CATALÍTICO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o crivo molecular que contém o cério compreende um crivo molecular ZSM-5.
9. ARTIGO CATALÍTICO, de acordo com as reivindicações de 1 a

8, caracterizado pelo fato de que o cério no crivo molecular que contém o cério está presente a partir de cerca de 1% a cerca de 50% em peso, com base no peso total do crivo molecular que contém o cério.
10. ARTIGO CATALÍTICO, de acordo com as reivindicações de 1 a 9, caracterizado pelo fato de que o crivo molecular que contém o cério está presente em um carregamento a partir de cerca de 0,05 g/in³ a cerca de 5,0 g/in³, com base em um volume total do substrato.
11. ARTIGO CATALÍTICO, de acordo com as reivindicações de 1 a 10, caracterizado pelo fato de que a camada inferior ainda compreende um crivo molecular de adsorção de hidrocarbonetos.
12. ARTIGO CATALÍTICO, de acordo com as reivindicações de 1 a 11, caracterizado pelo fato de que o crivo molecular que contém o cério ainda

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3/5 compreende um ou mais metais cataliticamente ativos selecionados a partir do grupo que consiste em cobre, ferro, manganês, magnésio, cobalto, níquel, platina, paládio e ródio.
13. ARTIGO CATALÍTICO, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que um ou mais metais cataliticamente ativos estão presentes em um carregamento a partir de cerca de 3 g/ft³ a cerca de 100 g/ft³, com base em um volume total do substrato.
14. ARTIGO CATALÍTICO, de acordo com as reivindicações de 1 a 13, caracterizado pelo fato de que o suporte de óxido de metal refratário compreende a alumina, titânia, zircônia; uma mistura de alumina com uma ou mais de titânia, zircônia e cério; cério revestido em alumina; titânia revestida em alumina; sílica-alumina; aluminossilicatos; alumina-zircônia; alumina-crômia; ou alumina-cério.
15. ARTIGO CATALÍTICO, de acordo com as reivindicações de 1 a 14, caracterizado pelo fato de que o metal do grupo da platina está presente em um carregamento a partir de cerca de 2 g/ft³ a cerca de 200 g/ft³, com base em um volume total do substrato.
16. ARTIGO CATALÍTICO, de acordo com as reivindicações de 1 a 15, caracterizado pelo fato de que o substrato é um filtro de fluxo de parede poroso.
17. ARTIGO CATALÍTICO, de acordo com as reivindicações de 1 a 16, caracterizado pelo fato de que o substrato é um monólito de fluxo contínuo.
18. ARTIGO CATALÍTICO, de acordo com as reivindicações de 1 a 17, caracterizado pelo fato de que a camada de revestimento inferior está em contato direto com o substrato.
19. ARTIGO CATALÍTICO, de acordo com as reivindicações de 1 a 18, caracterizado pelo fato de que a camada de revestimento superior está em contato direto com a camada de revestimento inferior.

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20. ARTIGO CATALÍTICO, de acordo com as reivindicações de 1 a 17 ou 19, caracterizado pelo fato de que o revestimento catalítico compreende uma camada de sub-revestimento.
21. ARTIGO CATALÍTICO, de acordo com as reivindicações de 1 a 20, caracterizado pelo fato de que o revestimento catalítico compreende uma camada de sobre-revestimento.
22. ARTIGO CATALÍTICO, de acordo com as reivindicações de 1 a 18, 20 ou 21, caracterizado pelo fato de que o revestimento catalítico compreende uma camada intermédia entre as camadas superior e inferior de revestimento.
23. ARTIGO CATALÍTICO, de acordo com as reivindicações de 1 a 22, caracterizado pelo fato de que o revestimento catalítico compreende uma camada de sub-revestimento, uma camada de sobre-revestimento ou uma camada intermédia, em que uma ou mais de ditas camadas estão substancialmente livres de componentes de metal do grupo da platina.
24. ARTIGO CATALÍTICO, de acordo com as reivindicações de 1 a 23, caracterizado pelo fato de que o revestimento catalítico está presente a um carregamento a partir de cerca de 0,3 g/in³ a cerca de 7 g/in³, com base em um volume total do substrato.
25. ARTIGO CATALÍTICO, de acordo com as reivindicações de 1 a 24, caracterizado pelo fato de que a camada de revestimento superior sobrepõe toda a camada de revestimento inferior.
26. ARTIGO CATALÍTICO, de acordo com as reivindicações de 1 a 15, caracterizado pelo fato de que a camada de revestimento inferior se estende por todo o comprimento axial do substrato.
27. ARTIGO CATALÍTICO, de acordo com as reivindicações de 1 a 26, caracterizado pelo fato de que a camada de revestimento superior se estende por todo o comprimento axial do substrato.

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28. ARTIGO CATALÍTICO, de acordo com as reivindicações de 1 a 25 ou 27, caracterizado pelo fato de que a camada de revestimento inferior se estende a partir de cerca de 10% a cerca de 95% do comprimento axial do substrato, a partir de uma extremidade de entrada ou de saída.
29. ARTIGO CATALÍTICO, de acordo com as reivindicações de 1 a 26 ou 28, caracterizado pelo fato de que a camada de revestimento superior se estende a partir de cerca de 10% a cerca de 95% do comprimento axial do substrato, a partir de uma extremidade de entrada ou de saída.
30. SISTEMA DE TRATAMENTO DE GASES DE ESCAPE caracterizado por compreender o artigo catalítico de acordo com as reivindicações de 1 a 30, posicionado a jusante e em comunicação fluida com um motor de combustão interna.
31. SISTEMA DE TRATAMENTO DE GASES DE ESCAPE, de acordo com a reivindicação 30, caracterizado por compreender um artigo catalítico selecionado a partir do grupo que consiste em um injetor de ureia, um catalisador seletivo de redução catalítica, um catalisador de oxidação de diesel, um filtro de fuligem, um catalisador de oxidação de amônia e uma armadilha de NOx pobre.
32. MÉTODO PARA O TRATAMENTO DE UMA CORRENTE GASOSA DE ESCAPE caracterizado por compreender os hidrocarbonetos e/ou monóxido de carbono e/ou NOx, o método compreende a passagem da corrente de escape através de um artigo ou sistema catalítico, de acordo com as reivindicações de 1 a 31.