CN106061600A - 用于重型柴油机的催化剂设计 - Google Patents
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Abstract
公开了洗涂层、由这样的洗涂层形成的涂覆基底和用于柴油机用途，如重型柴油机用途的催化转化器。还公开了制备该涂覆基底的方法。
Description
对相关申请的交叉引用
本申请要求2013年10月22日提交的美国临时专利申请No.61/894,341和2014年7月29日提交的美国临时专利申请No.62/030,555的优先权。这些申请的整个内容经此引用并入本文。
发明领域
本发明涉及催化剂领域。本公开更具体涉及洗涂层(washcoat)、由这样的洗涂层形成的涂覆基底和用于柴油机用途，如重型柴油机用途的催化转化器。
发明背景
化学空气污染物的不断增长的全球关注使得许多管理机构提高燃烧发动机尾气的排放标准。特别地，柴油机和柴油车，如重型柴油机和重型柴油车的排放的排放标准不断提高。美国环境保护署(“U.S.EPA”)将“重型车辆”定义为车辆总重额定值大于8,500磅的车辆，某些重量小于10,000磅的客车除外。U.S.EPA还将“轻重型柴油机”定义为在比8,5000磅重但比19,500磅轻的车辆中使用的发动机，某些重量小于10,000磅的客车除外。U.S.EPA还将“中重型柴油机”定义为在19,500磅或更重但33,000磅或更轻的车辆中使用的发动机。U.S.EPA还将“重重型柴油机”定义为在大于33,000磅的车辆中使用的发动机。在加州，对于1995年或之后制造的车辆，“轻重型柴油机”被定义为在比14,000磅重但比19,500轻的车辆中使用的发动机。在欧洲，“重型柴油机”被认为是在大于3.5公吨(大于7,716磅)的车辆中使用的发动机。重型柴油车因此可以被认为是重量大于大约7,700磅或大于大约8,500磅或大于大约10,000磅或大于大约14,000磅或大于大约19,500磅或大于大约33,000磅的柴油车，重型柴油机是重型柴油车中使用的发动机。
传统的市售催化转化器通常使用仅用湿化学法(如铂离子和/或钯离子从溶液中沉淀到基底上)沉积在基底上的铂族金属(PGM)催化剂。这些PGM催化剂是催化转化器成本的显著部分。因此，用于制造催化转化器的PGM催化剂的量的任何降低都是合意的。市售催化转化器还表现出被称作“老化”的现象，其中部分由于PGM催化剂附聚以致表面积降低，它们的效率随时间经过变低。因此，降低老化效应也是合意的，从而延长催化转化器的排放控制效力。
不同于轻型车辆——其中催化转化器中开发的技术大多涉及提高“冷启动”排放物的催化效率，其中催化转化器在大量运行时间内是冷的，重型车辆发动机更长时间保持运行，催化转化器的平均运行温度提高。此外，轻型和重型车辆的排放标准通常不同。氮氧化物(NOx)排放特别受关注，但也必须开发满足其它不断增长的排放标准的技术，包括减少污染物，如一氧化碳(CO)和烃(HC)。但是，在重型车辆催化转化器的升高的平均运行温度下，当使用相同催化剂时，对NOx排放和CO或HC排放的催化并非总是最高效。因此，仍然需要开发能够满足重型车辆燃烧发动机的不断提高的排放标准、同时降低老化效应和使制造催化转化器所需的PGM量最小化的催化转化器洗涂层和使用这些洗涂层的催化转化器。
发明概述
本文公开了洗涂层、由这样的洗涂层形成的涂覆基底和用于柴油机用途，如重型柴油机用途的催化转化器。
在一些实施方案中，涂覆基底包括基底；直接布置在基底上的任选填角(corner-fill)层、第一洗涂层和第二洗涂层。在一些实施方案中，该涂覆基底不含沸石或基本不含沸石。在一些实施方案中，该涂覆基底的催化洗涂层不含沸石或基本不含沸石，且沸石任选存在于其它洗涂层中。在一个实施方案中，存在任选填角层并包含沸石。第一洗涂层包含勃姆石粒子和含有等于或小于4:1 Pt:Pd，如1:1至4:1 Pt:Pd、1:1至2:1 Pt:Pd或2:1至4:1Pt:Pd重量比的铂和钯的第一催化活性材料。在一个实施方案中，第二洗涂层包含勃姆石粒子和含有大于4:1 Pt:Pd并大于第一催化活性材料的Pt:Pd比的重量比，如10:1铂:钯至100:1铂:钯重量比的铂和钯的第二催化活性材料；在进一步的实施方案中，第二催化活性材料含铂无钯。在另一实施方案中，第二洗涂层包括勃姆石粒子和两种或更多种催化活性材料，它们一起包含1:2铂:钯至8:1铂:钯重量比的铂和钯；在进一步的实施方案中，这两种或更多种催化活性材料包含含铂:钯合金(如按重量计大约20:1 Pt:Pd合金)的催化剂和含钯的催化剂，以使催化剂的总重量比为1:2铂:钯至8:1铂:钯重量比(如按重量计大约3:1Pt:Pd比、大约3.8:1 Pt:Pd比、大约4:1 Pt:Pd比、大约5:1 Pt:Pd比或大约5:1.2 Pt:Pd比；或大约3:1 Pt:Pd比至大约5:1 Pt:Pd比)。第一催化活性材料和第二催化活性材料或第二洗涂层的所述两种或更多种催化活性材料包含独立地选自下列材料的一种或多种材料：
粘合到微米级载体粒子上的等离子体生成的复合纳米粒子，所述复合纳米粒子包含担体(support)纳米粒子和催化纳米粒子，其中所述催化纳米粒子可包含铂金属或铂-钯合金(如本文所述，这些粘合到微米级载体粒子上的等离子体生成的复合纳米粒子被称作NNm粒子)；
仅使用湿化学技术被铂金属或铂-钯合金浸渍的微米级载体粒子；
粘合到微米级载体粒子上的等离子体生成的复合纳米粒子或嵌在微米级载体粒子内的等离子体生成的纳米粒子，其中该多孔微米级载体粒子包含围绕所述等离子体生成的纳米粒子形成的载体基质，所述复合纳米粒子包含担体纳米粒子和催化纳米粒子，其中所述催化纳米粒子可包含铂金属或铂-钯合金，且其中所述微米级载体粒子也使用湿化学技术被铂金属或铂-钯合金浸渍(如本文所述，这些粒子被称作混杂NNm/湿化学粒子)；和
嵌在多孔微米级载体粒子内的等离子体生成的复合纳米粒子，其中该多孔微米级载体粒子包含围绕所述等离子体生成的纳米粒子形成的载体基质，且所述复合纳米粒子包含担体纳米粒子和催化纳米粒子，其中所述催化纳米粒子可包含铂金属或铂-钯合金(如本文所述，这些嵌在多孔微米级载体粒子内的等离子体生成的复合纳米粒子(其中该多孔微米级载体粒子包含围绕所述等离子体生成的纳米粒子形成的载体基质)被称作NNiM粒子)。
在一个实施方案中，第一洗涂层直接布置在基底上或直接布置在直接在基底上的填角层上，且第二洗涂层直接布置在第一洗涂层上。在另一实施方案中，第二洗涂层直接布置在基底上或直接布置在直接在基底上的填角层上，且第一洗涂层直接布置在第二洗涂层上。也就是说，第一洗涂层和第二洗涂层可以以任一次序沉积到基底上。
在一些实施方案中，涂覆基底包括基底；和洗涂层。在一些实施方案中，该涂覆基底不含沸石或基本不含沸石。在一些实施方案中，该涂覆基底的催化洗涂层不含沸石或基本不含沸石，且沸石任选存在于其它洗涂层中。该洗涂层包括勃姆石粒子、第一催化活性材料和第二催化活性材料。第一催化活性材料包含10:1铂:钯至100:1铂:钯重量比的铂和钯，或含铂无钯。第二催化活性材料包含1:2铂:钯至8:1铂:钯重量比的铂和钯，或含钯无铂。第二催化活性材料可包含含大约20:1的铂:钯重量比的催化剂和另一含钯的催化剂，以使总催化剂包含1:2铂:钯至8:1铂:钯的重量比。第一催化活性材料包含粘合到微米级载体粒子上的等离子体生成的复合纳米粒子、或嵌在微米级载体粒子内的等离子体生成的纳米粒子(其中该多孔微米级载体粒子包含围绕所述等离子体生成的纳米粒子形成的载体基质)，其中所述复合纳米粒子包含担体纳米粒子和催化纳米粒子。在另一些实施方案中，第一催化活性材料是仅通过湿化学法制成的催化粒子或混杂NNm/湿化学粒子。
在一些实施方案中，第二催化活性材料是仅通过湿化学法制成的催化粒子、或粘合到微米级载体粒子上的等离子体生成的复合纳米粒子、或嵌在微米级载体粒子内的等离子体生成的纳米粒子(其中该多孔微米级载体粒子包含围绕所述等离子体生成的纳米粒子形成的载体基质)、或混杂NNm/湿化学粒子，所述复合纳米粒子包含担体纳米粒子和催化纳米粒子。在一些实施方案中，第二催化活性材料可包含含大约20:1的铂:钯重量比的催化剂和另一含钯的催化剂，以使总催化剂包含1:2铂:钯至8:1铂:钯的重量比；这些催化剂可以独立地选自仅通过湿化学法制成的催化粒子、或粘合到微米级载体粒子上的等离子体生成的复合纳米粒子、或嵌在微米级载体粒子内的等离子体生成的纳米粒子(其中该多孔微米级载体粒子包含围绕所述等离子体生成的纳米粒子形成的载体基质)、或混杂NNm/湿化学粒子，所述复合纳米粒子包含担体纳米粒子和催化纳米粒子。
在一些实施方案中，第二催化活性材料是仅通过湿化学法制成的催化粒子。在一些实施方案中，第二催化活性材料是粘合到微米级载体粒子上的等离子体生成的复合纳米粒子、或嵌在微米级载体粒子内的等离子体生成的纳米粒子(其中该多孔微米级载体粒子包含围绕所述等离子体生成的纳米粒子形成的载体基质)、或混杂NNm/湿化学粒子，所述复合纳米粒子包含担体纳米粒子和催化纳米粒子。在一些实施方案中，第二催化活性材料是混杂NNm/湿化学粒子。在第二催化活性材料可包含含大约20:1的铂:钯重量比的催化剂和另一含钯的催化剂以使总催化剂包含1:2铂:钯至8:1铂:钯的重量比的一些实施方案中，所述铂:钯催化剂可包含在纳米粒子担体上含有Pt:Pd合金纳米粒子的复合纳米粒子，其中所述复合纳米粒子粘合到微米级载体粒子上；且该含钯的催化剂可包含通过湿化学法沉积在微米级粒子上的钯。
在一些实施方案中，涂覆基底包含：基底；洗涂层。在一些实施方案中，该涂覆基底不含沸石或基本不含沸石。在一些实施方案中，该涂覆基底的催化洗涂层不含沸石或基本不含沸石，且沸石任选存在于其它洗涂层中。该洗涂层包含：勃姆石粒子；包含10:1铂:钯至100:1铂:钯重量比的铂和钯或含铂无钯的第一催化活性材料，其中第一催化活性材料是仅通过湿化学法制成的催化粒子；包含1:2铂:钯至8:1铂:钯重量比的铂和钯或含钯无铂的第二催化活性材料，其中第二催化活性材料包含粘合到微米级载体粒子上的等离子体生成的复合纳米粒子、或嵌在微米级载体粒子内的等离子体生成的纳米粒子(其中该多孔微米级载体粒子包含围绕所述等离子体生成的纳米粒子形成的载体基质)、或混杂NNm/湿化学粒子，所述复合纳米粒子包含担体纳米粒子和催化纳米粒子。在一些实施方案中，第二催化活性材料可包含含大约20:1的铂:钯重量比的催化剂和另一含钯的催化剂，以使总催化剂包含1:2铂:钯至8:1铂:钯的重量比。在第二催化活性材料可包含含大约20:1的铂:钯重量比的催化剂和另一含钯的催化剂以使总催化剂包含1:2铂:钯至8:1铂:钯的重量比的一些实施方案中，所述铂:钯催化剂可包含在纳米粒子担体上包含Pt:Pd合金纳米粒子的复合纳米粒子，其中所述复合纳米粒子粘合到微米级载体粒子上；且所述含钯的催化剂可包含通过湿化学法沉积在微米级粒子上的钯。
在一些实施方案中，第一催化活性材料包含15:1至25:1铂:钯比的铂和钯。在一些实施方案中，第一催化活性材料含铂无钯。在一些实施方案中，第二催化活性材料包含1:2至8:1铂:钯比的铂和钯。在一些实施方案中，第二催化活性材料含钯无铂。在一些实施方案中，第二催化活性材料可包含含大约20:1的铂:钯重量比的催化剂和另一含钯的催化剂，以使总催化剂包含1:2铂:钯至8:1铂:钯的重量比。在第二催化活性材料可包含含大约20:1的铂:钯重量比的催化剂和另一含钯的催化剂以使总催化剂包含1:2铂:钯至8:1铂:钯的重量比的一些实施方案中，该铂:钯催化剂可包含在纳米粒子担体上包含Pt:Pd合金纳米粒子的复合纳米粒子，其中所述复合纳米粒子粘合到微米级载体粒子上；且所述含钯的催化剂可包含通过湿化学法沉积在微米级粒子上的钯。在一些实施方案中，该洗涂层包含1重量％至20重量％勃姆石粒子。在一些实施方案中，该洗涂层包含1重量％至10重量％勃姆石粒子。
在一些实施方案中，该洗涂层包含1重量％至5重量％勃姆石粒子。在一些实施方案中，该洗涂层包含填料粒子。在一些实施方案中，该填料粒子是氧化铝粒子。
催化转化器可包含含有上述洗涂层之一的涂覆基底。排气处理***可包含排气管道和所述催化转化器。重型柴油车可包含所述催化转化器。
在一些实施方案中，涂覆基底包含：基底；和第一洗涂层，其包含：勃姆石粒子；和包含10:1铂:钯至100:1铂:钯重量比的铂和钯或含铂无钯的第一催化活性材料，其中第一催化活性材料包含粘合到微米级载体粒子上的等离子体生成的复合纳米粒子、或嵌在微米级载体粒子内的等离子体生成的纳米粒子(其中该多孔微米级载体粒子包含围绕所述等离子体生成的纳米粒子形成的载体基质)、或混杂NNm/湿化学粒子，所述复合纳米粒子包含担体纳米粒子和催化纳米粒子；和第二洗涂层，其包含：勃姆石粒子；和包含1:2铂:钯至8:1铂:钯重量比的铂和钯或含钯无铂的第二催化活性材料，或第二催化活性材料可包含含大约20:1的铂:钯重量比的催化剂和另一含钯的催化剂，以使总催化剂包含1:2铂:钯至8:1铂:钯的重量比，其中第二催化活性材料包含粘合到微米级载体粒子上的等离子体生成的复合纳米粒子、或嵌在微米级载体粒子内的等离子体生成的纳米粒子(其中该多孔微米级载体粒子包含围绕所述等离子体生成的纳米粒子形成的载体基质)、或混杂NNm/湿化学粒子，所述复合纳米粒子包含担体纳米粒子和催化纳米粒子；在第二催化材料包含两种或更多种催化剂的实施方案中，这些催化剂可以独立地选自任何上述配置。在一些实施方案中，该涂覆基底不含沸石或基本不含沸石。在一些实施方案中，该涂覆基底的催化洗涂层不含沸石或基本不含沸石，且沸石任选存在于其它洗涂层中。
在一些实施方案中，重型柴油车包含涂覆基底，所述涂覆基底包含：基底；和洗涂层，其包含：勃姆石粒子；包含10:1铂:钯至100:1铂:钯重量比的铂和钯或含铂无钯的第一催化活性材料，其中第一催化活性材料包含粘合到微米级载体粒子上的等离子体生成的复合纳米粒子、或嵌在微米级载体粒子内的等离子体生成的纳米粒子(其中该多孔微米级载体粒子包含围绕所述等离子体生成的纳米粒子形成的载体基质)、或混杂NNm/湿化学粒子，所述复合纳米粒子包含担体纳米粒子和催化纳米粒子；包含1:2铂:钯至8:1铂:钯重量比的铂和钯或含钯无铂的第二催化活性材料，或第二催化活性材料可包含含大约20:1的铂:钯重量比的催化剂和另一含钯的催化剂，以使总催化剂包含1:2铂:钯至8:1铂:钯的重量比，其中第二催化活性材料包含粘合到微米级载体粒子上的等离子体生成的复合纳米粒子、或嵌在微米级载体粒子内的等离子体生成的纳米粒子(其中该多孔微米级载体粒子包含围绕所述等离子体生成的纳米粒子形成的载体基质)、或混杂NNm/湿化学粒子；在第二催化材料包含两种或更多种催化剂的实施方案中，这些催化剂可以独立地选自任何上述配置。在一些实施方案中，该涂覆基底不含沸石或基本不含沸石。在一些实施方案中，该涂覆基底的催化洗涂层不含沸石或基本不含沸石，且沸石任选存在于其它洗涂层中。
在一些实施方案中，重型柴油车包含涂覆基底，所述涂覆基底包含：基底；和洗涂层，其包含：勃姆石粒子；包含10:1铂:钯至100:1铂:钯重量比的铂和钯或含铂无钯的第一催化活性材料，其中第一催化活性材料是仅通过湿化学法制成的催化粒子；包含1:2铂:钯至8:1铂:钯重量比的铂和钯或含钯无铂的第二催化活性材料，或第二催化活性材料可包含含大约20:1的铂:钯重量比的催化剂和另一含钯的催化剂，以使总催化剂包含1:2铂:钯至8:1铂:钯的重量比，其中第二催化活性材料包含粘合到微米级载体粒子上的等离子体生成的复合纳米粒子、或嵌在微米级载体粒子内的等离子体生成的纳米粒子(其中该多孔微米级载体粒子包含围绕所述等离子体生成的纳米粒子形成的载体基质)、或混杂NNm/湿化学粒子，所述复合纳米粒子包含担体纳米粒子和催化纳米粒子；在第二催化材料包含两种或更多种催化剂的实施方案中，这些催化剂可以独立地选自任何上述配置。在一些实施方案中，该涂覆基底不含沸石或基本不含沸石。在一些实施方案中，该涂覆基底的催化洗涂层不含沸石或基本不含沸石，且沸石任选存在于其它洗涂层中。
在一些实施方案中，重型柴油车包含涂覆基底，所述涂覆基底包含：基底；第一洗涂层，其包含：勃姆石粒子；和包含10:1铂:钯至100:1铂:钯重量比的铂和钯或含铂无钯的第一催化活性材料，其中第一催化活性材料包含粘合到微米级载体粒子上的等离子体生成的复合纳米粒子、或嵌在微米级载体粒子内的等离子体生成的纳米粒子(其中该多孔微米级载体粒子包含围绕所述等离子体生成的纳米粒子形成的载体基质)、或混杂NNm/湿化学粒子，所述复合纳米粒子包含担体纳米粒子和催化纳米粒子；和第二洗涂层，其包含：勃姆石粒子；和包含1:2铂:钯至8:1铂:钯重量比的铂和钯或含钯无铂的第二催化活性材料，或第二催化活性材料可包含含大约20:1的铂:钯重量比的催化剂和另一含钯的催化剂，以使总催化剂包含1:2铂:钯至8:1铂:钯的重量比，其中第二催化活性材料包含粘合到微米级载体粒子上的等离子体生成的复合纳米粒子、或嵌在微米级载体粒子内的等离子体生成的纳米粒子(其中该多孔微米级载体粒子包含围绕所述等离子体生成的纳米粒子形成的载体基质)、或混杂NNm/湿化学粒子，所述复合纳米粒子包含担体纳米粒子和催化纳米粒子；在第二催化材料包含两种或更多种催化剂的实施方案中，这些催化剂可以独立地选自任何上述配置。在一些实施方案中，该涂覆基底不含沸石或基本不含沸石。在一些实施方案中，该涂覆基底的催化洗涂层不含沸石或基本不含沸石，且沸石任选存在于其它洗涂层中。
在一些实施方案中，该重型柴油车符合重型柴油车的欧洲排放标准Euro 5。在一些实施方案中，该重型柴油车符合重型柴油车的欧洲排放标准Euro 6。在一些实施方案中，该重型柴油车符合重型柴油车的U.S.EPA标准。在一些实施方案中，该重型柴油车符合重型柴油车的U.S.EPA Inherently Low Emissions Vehicle(ILEV)标准。在一些实施方案中，在一些实施方案中，该重型柴油车符合重型柴油车的U.S.EPA Ultra Low EmissionsVehicle(ULEV)。
在一些实施方案中，形成涂覆基底的方法包括：用包含勃姆石粒子、第一催化活性材料和第二催化活性材料的催化洗涂组合物(catalytic washcoat composition)涂布基底；其中第一催化活性材料包含10:1铂:钯至100:1铂:钯重量比的铂和钯或含铂无钯，其中第一催化活性材料包含粘合到微米级载体粒子上的等离子体生成的复合纳米粒子、或嵌在微米级载体粒子内的等离子体生成的纳米粒子(其中该多孔微米级载体粒子包含围绕所述等离子体生成的纳米粒子形成的载体基质)、或混杂NNm/湿化学粒子，所述复合纳米粒子包含担体纳米粒子和催化纳米粒子，其中第二催化活性材料包含粘合到微米级载体粒子上的等离子体生成的复合纳米粒子、或嵌在微米级载体粒子内的等离子体生成的纳米粒子(其中该多孔微米级载体粒子包含围绕所述等离子体生成的纳米粒子形成的载体基质)、或混杂NNm/湿化学粒子，且第二催化活性材料包含大约1:2铂:钯至大约8:1铂:钯重量比的铂和钯或含钯无铂，或第二催化活性材料可包含含大约20:1的铂:钯重量比的催化剂和另一含钯的催化剂，以使总催化剂包含1:2铂:钯至8:1铂:钯的重量比；在第二催化材料包含两种或更多种催化剂的实施方案中，这些催化剂可以独立地选自纳米粒子和载体粒子的任何上述配置。在一些实施方案中，该涂覆基底不含沸石或基本不含沸石。在一些实施方案中，该涂覆基底的催化洗涂层不含沸石或基本不含沸石，且沸石任选存在于其它洗涂层中。
在一些实施方案中，形成涂覆基底的方法包括：用包含勃姆石粒子、第一催化活性材料和第二催化活性材料的催化洗涂组合物涂布基底，其中第一催化活性材料包含10:1铂:钯至100:1铂:钯重量比的铂和钯或含铂无钯，其中第一催化活性材料是仅通过湿化学法制成的催化粒子，其中第二催化活性材料包含大约1:2铂:钯至大约8:1铂:钯重量比的铂和钯或含钯无铂，或第二催化活性材料可包含含大约20:1的铂:钯重量比的催化剂和另一含钯的催化剂，以使总催化剂包含1:2铂:钯至8:1铂:钯的重量比，其中第二催化活性材料包含粘合到微米级载体粒子上的等离子体生成的复合纳米粒子、或嵌在微米级载体粒子内的等离子体生成的纳米粒子(其中该多孔微米级载体粒子包含围绕所述等离子体生成的纳米粒子形成的载体基质)、或混杂NNm/湿化学粒子，所述复合纳米粒子包含担体纳米粒子和催化纳米粒子；在第二催化材料包含两种或更多种催化剂的实施方案中，这些催化剂可以独立地选自任何上述配置。在一些实施方案中，该涂覆基底不含沸石或基本不含沸石。在一些实施方案中，该涂覆基底的催化洗涂层不含沸石或基本不含沸石，且沸石任选存在于其它洗涂层中。
在一些实施方案中，形成涂覆基底的方法包括：(a)用包含勃姆石粒子和第一催化活性材料的第一催化洗涂组合物涂布基底；其中第一催化活性材料包含10:1铂:钯至100:1铂:钯重量比的铂和钯或含铂无钯；和(b)用包含勃姆石粒子和第二催化活性材料的第二催化洗涂组合物涂布所述基底；其中第二催化活性材料包含大约1:2铂:钯至大约8:1铂:钯重量比的铂和钯或含钯无铂，其中第一催化活性材料和第二催化活性材料包含粘合到微米级载体粒子上的等离子体生成的复合纳米粒子、或嵌在微米级载体粒子内的等离子体生成的纳米粒子(其中该多孔微米级载体粒子包含围绕所述等离子体生成的纳米粒子形成的载体基质)、或混杂NNm/湿化学粒子，所述复合纳米粒子包含担体纳米粒子和催化纳米粒子。在一些实施方案中，第二催化活性材料可包含含大约20:1的铂:钯重量比的催化剂和另一含钯的催化剂，以使总催化剂包含1:2铂:钯至8:1铂:钯的重量比；在第二催化材料包含两种或更多种催化剂的实施方案中，这些催化剂可以独立地选自纳米粒子和载体粒子的任何上述配置。在一些实施方案中，该涂覆基底不含沸石或基本不含沸石。在一些实施方案中，该涂覆基底的催化洗涂层不含沸石或基本不含沸石，且沸石任选存在于其它洗涂层中。
在一些实施方案中，催化洗涂组合物包含按固含量计：35重量％至95重量％的包含10:1铂:钯至100:1铂:钯重量比的铂和钯或含铂无钯的第一催化活性材料，其中第一催化活性材料包含粘合到微米级载体粒子上的等离子体生成的复合纳米粒子、或嵌在微米级载体粒子内的等离子体生成的纳米粒子(其中该多孔微米级载体粒子包含围绕所述等离子体生成的纳米粒子形成的载体基质)、或混杂NNm/湿化学粒子，所述复合纳米粒子包含担体纳米粒子和催化纳米粒子；和35重量％至95重量％的第二催化活性材料，其中第二催化活性材料包含粘合到微米级载体粒子上的等离子体生成的复合纳米粒子，或嵌在微米级载体粒子内的等离子体生成的纳米粒子，其中该多孔微米级载体粒子包含围绕所述等离子体生成的纳米粒子形成的载体基质，或混杂NNm/湿化学粒子，且第二催化活性材料包含1:2铂:钯至8:1铂:钯重量比的铂和钯或含钯无铂，或第二催化活性材料可包含含大约20:1的铂:钯重量比的催化剂和另一含钯的催化剂，以使总催化剂包含1:2铂:钯至8:1铂:钯的重量比；在第二催化材料包含两种或更多种催化剂的实施方案中，这些催化剂可以独立地选自纳米粒子和载体粒子的任何上述配置。在一些实施方案中，该催化洗涂组合物不含沸石或基本不含沸石。在一些实施方案中，该涂覆基底的催化洗涂层不含沸石或基本不含沸石，且沸石任选存在于其它洗涂层中。
在一些实施方案中，催化洗涂组合物包含按固含量计：35重量％至95重量％的包含10:1铂:钯至100:1铂:钯重量比的铂和钯或含铂无钯的第一催化活性材料，其中第一催化活性材料是仅通过湿化学法制成的催化粒子；和35重量％至95重量％的包含1:2铂:钯至8:1铂:钯重量比的铂和钯或含钯无铂的第二催化活性材料，或第二催化活性材料可包含含大约20:1的铂:钯重量比的催化剂和另一含钯的催化剂，以使总催化剂包含1:2铂:钯至8:1铂:钯的重量比，其中第二催化活性材料包含粘合到微米级载体粒子上的等离子体生成的复合纳米粒子、或嵌在微米级载体粒子内的等离子体生成的纳米粒子(其中该多孔微米级载体粒子包含围绕所述等离子体生成的纳米粒子形成的载体基质)、或混杂NNm/湿化学粒子，所述复合纳米粒子包含担体纳米粒子和催化纳米粒子；在第二催化材料包含两种或更多种催化剂的实施方案中，这些催化剂可以独立地选自任何上述配置。在一些实施方案中，该催化洗涂组合物不含沸石或基本不含沸石。在一些实施方案中，该涂覆基底的催化洗涂层不含沸石或基本不含沸石，且沸石任选存在于其它洗涂层中。
在一些实施方案中，将该洗涂组合物的催化固体悬浮在pH 3至5的水性介质中。
在本文所述的任一实施方案中，该基底在用其它洗涂层涂布之前可用任选的填角洗涂层涂布。
从本文的公开内容中会认识到，在一些实施方案中，本发明的涂覆基底或由本发明的方法制成的涂覆基底可以不含沸石并包含：
基底；和
洗涂层，其包含：
勃姆石粒子；
包含10:1铂:钯至100:1铂:钯重量比的铂和钯或含铂无钯的第一催化活性材料；和
包含1:2铂:钯至8:1铂:钯重量比的铂和钯或含钯无铂的第二催化活性材料；其中：
A.第一催化活性材料包含粘合到微米级载体粒子上或嵌在微米级载体粒子内的等离子体生成的复合纳米粒子，所述复合纳米粒子包含担体纳米粒子和催化纳米粒子；或
B.第一催化活性材料是通过湿化学法制成的催化粒子，且第二催化活性材料包含粘合到微米级载体粒子上或嵌在微米级载体粒子内的等离子体生成的复合纳米粒子，所述复合纳米粒子包含担体纳米粒子和催化纳米粒子；或
C.A和B都不适用。
从本文的公开内容中还会认识到，在一些实施方案中，本发明的涂覆基底或由本发明的方法制成的涂覆基底可以不含沸石并包含：
基底；
第一洗涂层，其包含：
勃姆石粒子；和
包含10:1铂:钯至100:1铂:钯重量比的铂和钯或含铂无钯的第一催化活性材料；和
第二洗涂层，其包含：
勃姆石粒子；和
包含1:2铂:钯至8:1铂:钯重量比的铂和钯或含钯无铂的第二催化活性材料；其中：
D.所述第一催化活性材料和/或第二催化活性材料包含粘合到微米级载体粒子上或嵌在微米级载体粒子内的等离子体生成的复合纳米粒子，所述复合纳米粒子包含担体纳米粒子和催化纳米粒子；或
E.D不适用。
附图简述
图1图解根据本发明的一些实施方案的催化转化器，而图1A是图1的附图的一部分的放大视图。
图2图解根据本发明的一个实施方案的涂覆基底中的单矩形通道。
图3A图解根据本发明的一些实施方案的一种形成涂覆基底的方法。
图3B图解本发明的涂覆基底的一个实施方案。
图4A图解根据本发明的一些实施方案的一种形成具有多于一个催化洗涂层的涂覆基底的方法。
图4B图解根据本发明的具有多于一个催化洗涂层的涂覆基底的一个实施方案。
图5A图解根据本发明的一些实施方案的一种形成具有填角洗涂层和催化洗涂层的涂覆基底的方法。
图5B图解根据本发明的具有填角洗涂层和催化洗涂层的涂覆基底的一个实施方案。
图6A图解根据本发明的一些实施方案的一种形成具有填角洗涂层和多于一个催化洗涂层的涂覆基底的方法。
图6B图解根据本发明的具有填角洗涂层和多于一个催化洗涂层的涂覆基底的一个实施方案。
图7图解与市售催化剂的性能相比，如实施例4中所述制成的本发明的催化剂的性能数据。
发明详述
用于催化转化器的本发明的催化剂基底及其制造和使用方法具有若干优点。一个这样的优点在于，本发明的催化剂基底和催化转化器需要的铂族金属催化剂会比现有技术的催化剂基底和催化转化器少，同时保持与现有技术的催化剂基底和催化转化器相同或类似的污染控制参数。另一优点在于，本发明的催化剂基底和催化转化器可以在使用相同量的铂族金属催化剂的时候提供比现有技术的催化剂基底和催化转化器好的污染控制参数。在一些实施方案中，本发明的催化剂基底和催化转化器需要的铂族金属催化剂会比现有技术少，同时提供比现有技术的催化剂基底和催化转化器好的污染控制参数。本发明通过在涂覆催化基底的单一催化洗涂层中合并两种或更多种不同类型的催化活性材料或通过在涂覆基底上提供两个或更多个具有不同类型的催化活性材料的不同催化洗涂层而实现这些优点。本文所述的催化剂的特定组合提高用于处理排放物混合物的总体催化效率。例如，可以改进用于降低NO排放的催化效率而不显著损害用于降低烃(HC)或一氧化碳(CO)排放的催化效率。
描述了用于重型柴油机用途的复合纳米粒子催化剂、洗涂配制剂、涂覆基底和催化转化器。还描述了制造和使用用于重型柴油机用途的这些复合纳米粒子催化剂、洗涂配制剂、涂覆基底和催化转化器的方法。在一些实施方案中，可以使用包含勃姆石和两种或更多种不同类型的催化活性材料的混合物的洗涂层制造重型柴油机催化转化器，第一类型的催化活性材料具有大约10:1至大约100:1(重量/重量)的铂:钯比，第二类型的催化活性材料具有大约1:2至大约8:1的铂:钯比或含钯无铂，或第二类型的催化活性材料可以包含含大约20:1的铂:钯重量比的催化剂和另一含钯的催化剂，以使总催化剂包含1:2铂:钯至8:1铂:钯的重量比。在一些实施方案中，可以使用两个不同的包含催化活性材料的洗涂层制造重型柴油机催化转化器。第一层可包含具有大约10:1至100:1的铂:钯比的催化活性材料，第二层可包含具有大约1:2至大约8:1的铂:钯比的催化活性材料——作为单一催化剂或作为一起具有大约1:2至大约8:1的铂:钯比的两种或更多种催化剂。
本发明还包括用于重型柴油机用途的含催化剂的洗涂组合物和通过合并不同类型的催化活性材料来制造洗涂层的方法。已经发现，与使用单一类型的催化活性材料的催化转化器相比，通过在涂覆基底上提供两种或更多种不同类型的催化活性材料可以提高重型柴油机或重型柴油车中使用的催化转化器的性能。在一些实施方案中，两种或更多种不同类型的催化活性材料可存在于单一催化洗涂层内。在一些实施方案中，两种或更多种不同类型的催化活性材料可存在于两个或更多个不同的催化洗涂层中。例如，在一些实施方案中，第一类型的催化活性材料可存在于第一催化洗涂层中，且第二类型的催化活性材料可存在于第二催化洗涂层中。在一些实施方案中，不同类型的催化活性材料可包含PGM材料，例如铂和钯的不同比率。在一些实施方案中，不同类型的催化活性材料可通过不同方法，例如等离子体或湿化学法制造，和/或具有包含不同担体粒子的不同配置。
术语“催化活性材料的类型”通常被理解为包括催化活性材料的结构，例如但不限于，仅通过湿化学法制成的催化粒子、“纳米摞纳米摞微米(nano-on-nano-on-micron)”(NNm)粒子或“微米内纳米摞纳米(nano-on-nano-in-micron)”(NNiM)粒子或混杂NNm/湿化学粒子；还包括具有相同或不同结构的具有不同的催化金属比率的催化活性材料，例如但不限于，包含大约10:1至大约100:1(重量/重量)或大约10:1至大约40:1(重量/重量)或大约10:1至大约30:1(重量/重量)或大约15:1至大约25:1(重量/重量)或大约20:1(重量/重量)的比率范围的铂和钯混合物或含铂无钯的仅通过湿化学法制成的催化粒子；和包含大约1:2至大约8:1(重量/重量)或大约1:1至大约5:1或大约2:1至大约4:1或大约2:1至大约8:1比率范围的铂和钯混合物或含钯无铂的仅通过湿化学法制成的催化粒子。在另一实例中，不同类型的催化活性材料可包括包含大约10:1至大约100:1(重量/重量)或大约10:1至大约40:1(重量/重量)或大约10:1至大约30:1(重量/重量)或大约15:1至大约25:1(重量/重量)或大约20:1(重量/重量)的比率范围的铂和钯混合物或含铂无钯的仅通过湿化学法制成的催化粒子；和包含大约1:2至大约8:1(重量/重量)或大约1:1至大约5:1或大约2:1至大约4:1或大约2:1至大约8:1的比率范围的铂和钯混合物或含钯无铂的NNiM粒子。
要理解的是，本文所述的涂覆基底、使用本文所述的涂覆基底的催化转化器和使用本文所述的涂覆基底的排气处理***特别可用于重型柴油机和重型柴油车。使用本文所述的催化转化器的车辆可符合重型柴油车的Euro 5、Euro 6、U.S.EPA(到2010年)、U.S.EPAInherently Low Emissions Vehicle(ILEV)和/或U.S.EPA Ultra Low EmissionsVehicle(ULEV)标准。
催化活性材料可包括，但不限于，仅通过湿化学法制成的催化粒子、“纳米摞纳米摞微米(nano-on-nano-on-micron)”或“NNm”粒子、“微米内纳米摞纳米(nano-on-nano-in-micron)”或“NNiM”粒子或混杂NNm/湿化学粒子。NNm粒子包括粘合到多孔载体粒子的表面上和孔隙中的具有催化组分和担体组分的复合纳米粒子。NNiM粒子包括嵌在多孔载体粒子内的具有催化组分和担体组分的复合纳米粒子，其中该多孔载体围绕复合纳米粒子形成。混杂NNm/湿化学粒子是其中微米级多孔载体粒子已通过湿化学法被铂族金属浸渍的NNm粒子。
可以配制洗涂组合物以在催化剂基底上，如催化转化器基底上提供一个或多个层。在一些实施方案中，两种或更多种洗涂配制剂可提供两个或更多个层，其中第一催化层包含第一类型的催化活性材料，且第二催化层包含第二类型的催化活性材料，其中第一类型的催化活性材料不同于第二类型的催化活性材料。在一些实施方案中，单一催化洗涂配制剂可包含第一类型的催化活性材料和第二类型的催化活性材料，其中第一类型的催化活性材料不同于第二类型的催化活性材料。
可以通过使用流程图描述本公开的各种方面。通常，显示本公开的一个方面的单一实例。但是，本领域普通技术人员会认识到，本文中描述的规程、方法和程序可以不断或以必要的次数重复以满足本文所述的需要。另外，某些方法步骤预计可以以与流程图中公开的那些次序不同的次序进行。
当本文中使用术语“大约”或术语“大致”表达数值时，要理解的是，既包括规定值，又包括合理接近规定值的值。例如，描述“大约50℃”或“大致50℃”既包括50℃本身，又包括接近50℃的值。因此，短语“大约X”或“大致X”包括对值X本身的描述。如果指示一个范围，如“大约50℃至60℃”，要理解的是，由两个端点规定的值都包括在内，并且对于各端点或两个端点，包括接近各端点或两个端点的值；也就是说，“大约50℃至60℃”相当于列举“50℃至60℃”和“大约50℃至大约60℃”。
词语“基本地”不排除“完全地”。例如，“基本不含”Y的组合物可以完全不含Y。术语“基本不含”允许痕量或天然存在的杂质。应该指出，在制造过程中或在运行过程中(特别是经过长时间)，存在于一个洗涂层中的少量材料可能扩散、迁移或以其它方式移动到其它洗涂层中。因此，术语“基本不存在”和“基本不含”的使用不应被解释为绝对排除次要量的提及的材料。如果必要，在本发明的定义中可省略词语“基本”。
应该指出，在制造过程中或在运行过程中(特别是经过长时间)，存在于一个洗涂层中的少量材料可能扩散、迁移或以其它方式移动到其它洗涂层中。因此，术语“基本不存在”和“基本不含”的使用不应被解释为绝对排除次要量的提及的材料。本公开提供若干实施方案。要考虑到，来自任一实施方案的任何特征可以与来自任何其它实施方案的任何特征组合。由此，所公开的特征的混合布置在本发明的范围内。为避免疑问，确认在本文中的一般描述中以一般方式作为“一个”实施方案或“一些”实施方案的一部分描述的特征通常可与另一实施方案的特征组合，只要它们相容。
要理解的是，提到组合物中的相对重量百分比假设该组合物中的所有组分的合并的总重量百分比合计为100。还要理解的是，可以上调或下调一种或多种组分的相对重量百分比以使该组合物中的组分的重量％合计为总共100，只要任何特定组分的重量％不落在对该组分规定的范围的界限外。
“催化活性材料”是指催化化学反应的材料。铂、钯、铂和钯的组合和/或铂:钯合金催化烃(如燃烧发动机排气流中的未燃烃)氧化成CO2和H2O，和/或CO(如存在于燃烧发动机排气流中)氧化成CO2。在适当运行条件下，如柴油机的典型稀燃条件(其中氧气相对于燃料化学计算过量)下，铂、钯、铂和钯的组合或铂/钯合金催化烃氧化成CO2和H2O，和/或CO氧化成至CO2。该催化材料还可将NO氧化成NO2。许多重型柴油机催化剂与将污染物NOx转化成N2和H2O的下游选择性催化还原(SCR)单元联合使用。市售SCR单元通常在NO2/NOx比为大约50％时表现最佳。但是，来自柴油机的NOx通常主要是NO。因此，通过重型柴油机催化剂将一部分NO氧化成NO2可实际上增强随后通过下游SCR单元还原NO和NO2的性能。(参见例如Nova,Isabella和Enrico Tronconi编辑,Urea-SCR Technology for deNOx After Treatmentof Diesel Exhausts.New York:Springer Science+Business Media,2014,第3.9章,第81页.)
本公开提到粒子和粉末。这两个术语等同，只是注意单数“粉末”是指一群粒子。本发明可适用于多种多样的粉末和粒子。术语“纳米粒子”和“纳米级粒子”通常被本领域普通技术人员理解为包括直径为纳米级，通常大约0.3纳米至500纳米、大约1纳米至500纳米、大约1纳米至100纳米、或大约1纳米至50纳米的粒子。优选，该纳米粒子具有小于250纳米的平均粒度。在一些实施方案中，该纳米粒子具有大约50纳米或更小，大约30纳米或更小，或大约20纳米或更小的平均粒度。在附加实施方案中，该纳米粒子具有大约50纳米或更小，大约30纳米或更小，或大约20纳米或更小，或大约10纳米或更小，或大约5纳米或更小的平均直径。被定义为粒子的最长维度除以粒子的最短维度的粒子长径比优选为1至10，更优选1至2，再更优选1至1.2。使用ASTM(American Society for Testing and Materials)标准(参见ASTM E112–10)测量“粒度”。当计算粒径时，取其最长和最短维度的平均值；因此，长轴为20纳米且短轴为10纳米的卵形粒子的直径为15纳米。粒子群的平均直径是各个粒子的直径的平均值，并可以通过本领域技术人员已知的各种技术测量。
在附加实施方案中，该纳米粒子具有大约50纳米或更小，大约30纳米或更小，或大约20纳米或更小，或大约10纳米或更小，或大约5纳米或更小的粒度。在附加实施方案中，该纳米粒子具有大约50纳米或更小，大约30纳米或更小，或大约20纳米或更小，或大约10纳米或更小，或大约5纳米或更小的直径。
术语“微米粒”、“微米级(micro-sized)粒子”、“微米粒子”和“微米级(micron-sized)粒子”通常被理解为包括直径为微米级的粒子，通常大约0.5微米至1000微米、大约1微米至1000微米、大约1微米至100微米、或大约1微米至50微米的粒子。另外，本公开中所用的术语“铂族金属”(缩写为“PGM”)是指用于周期表中在一起的六种金属元素的总称。这六种铂族金属是钌、铑、钯、锇、铱和铂。
术语“涂覆基底的催化洗涂层”是指含有催化材料的涂覆基底的洗涂层，即含有铂族金属，如铂或钯的层。
催化活性材料
催化活性材料可以是浸渍在担体上或嵌在担体内的任何催化剂。优选催化剂包含铂族金属(PGMs)。铂族金属是金属铂、钯、铑、钌、锇和铱。其它催化剂可包括过渡金属，如钪、钛、铬、钒、锰、铁、钴、镍、铜、锌、钇、锆、铌、钼、镉、钽、钨和汞。贫金属包含铝、锗、镓、锡、锑、铅、铟、碲、铋和钋。在一些实施方案中，可以使用单一金属类型作为催化剂(如仅钯或仅铂)，在另一些实施方案中，使用催化金属的各种组合。例如，在一些实施方案中，催化剂可包含铂和钯的混合物。在一些实施方案中，催化剂可包含任何比率或任何比率范围的铂和钯混合物，如大约1:2至大约100:1 Pt/Pd(重量/重量)、1:2至大约8:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约1:1至大约5:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约2:1至大约4:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约2:1至大约8:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约10:1至大约100:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约10:1至大约40:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约10:1至大约30:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约15:1至大约25:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约20:1 Pt/Pd(重量/重量)。
在一些实施方案中，该催化活性材料是微米级粉末。在一些实施方案中，该催化活性材料可以是仅通过湿化学法制成的催化粒子。在一些实施方案中，该催化活性材料可包含纳米摞纳米摞微米(nano-on-nano-on-micron)(NNm)粒子。在一些实施方案中，该催化活性材料可包含微米内纳米摞纳米(nano-on-nano-in-micron)(NNiM)粒子。在一些实施方案中，该催化活性材料可包含混杂NNm/湿化学粒子。
仅通过湿化学法制成的催化粒子
仅通过湿化学法制成的催化粒子通常包含浸渍到多孔担体中的沉淀元素催化金属。在一些实施方案中，该多孔担体是微米级粒子。在一些实施方案中，该多孔担体包含金属氧化物，如氧化铝(Al2O3)或二氧化硅(SiO2)或氧化锆(ZrO2)或二氧化钛(TiO2)或二氧化铈(CeO2)或氧化钡(BaO)或氧化钇(Y2O3)。在一些实施方案中，可以将单一金属类型浸渍到担体中，在另一些实施方案中，可以将催化金属的各种组合浸渍到担体中。例如，在一些实施方案中，催化剂可包含铂和钯的混合物。在一些实施方案中，催化剂可包含任何比率或任何比率范围的铂和钯混合物，如大约1:2至大约100:1 Pt/Pd(重量/重量)、1:2至大约8:1Pt/Pd(重量/重量)、或大约1:1至大约5:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约2:1至大约4:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约2:1至大约8:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约10:1至大约100:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约10:1至大约40:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约10:1至大约30:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约15:1至大约25:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约20:1 Pt/Pd(重量/重量)。
仅通过湿化学法制成的催化粒子的制造通常涉及使用一种或多种催化金属离子或金属盐的溶液，将它们浸渍到担体(通常微米级粒子)中并还原成元素形式的铂族金属。例如，在一些实施方案中，可以将氯铂酸H2PtCl6的溶液施加到氧化铝微粒(如来自GraceDavison、Rhodia的MI-386材料等)上，接着干燥和煅烧，以使铂沉淀到氧化铝上。在一些实施方案中，可以将催化金属离子或金属盐，如氯铂酸H2PtCl6和氯钯酸H2PdCl6的两种或更多种不同溶液的混合物施加到氧化铝微粒上，接着干燥和煅烧，以使铂和钯沉淀到氧化铝上。当使用催化金属离子或金属盐的两种或更多种不同溶液时，该溶液可具有获得催化金属的所需比率所需的浓度或量。
具有复合催化剂的催化活性材料
在一些实施方案中，催化活性材料可包含复合纳米粒子，其包含催化粒子和担体粒子。在一些实施方案中，催化活性材料可以是纳米摞纳米摞微米(nano-on-nano-on-micro)(NNm)粒子，如美国申请No.13/589,024中描述的那些，其公开内容全文经此引用并入本文。NNm粒子包含浸渍在多孔微米级担体粒子的表面上和较大孔隙内的复合纳米粒子。在一些实施方案中，催化活性材料可以是微米内纳米摞纳米(nano-on-nano-in-micro)(NNiM)粒子，如2013年9月23日提交的美国临时专利申请No.61/881,337、2014年9月23日提交的美国专利申请No.14/494,156和2014年9月23日提交的国际专利申请No.PCT/US2014/057036中描述的那些，它们的公开内容全文经此引用并入本文。NNiM粒子包含嵌在多孔微米级载体粒子内的复合纳米粒子，其中该微米级载体粒子包含围绕复合纳米粒子形成的载体材料。在一些实施方案中，该催化活性材料可包含混杂NNm/湿化学粒子，这是其中的微米级担体也通过湿化学技术被一种或多种铂族金属浸渍的NNm粒子。
复合纳米粒子
在一些实施方案中，催化剂可包含纳米粒子。在一些实施方案中，如使用NNm粒子或NNiM粒子的那些中，催化剂可包含复合纳米粒子。在复合纳米粒子的一些实施方案中，一种或多种纳米级催化粒子位于纳米级担体粒子上。在包含位于纳米级担体粒子上的单一纳米级催化粒子的实施方案中。该纳米级催化粒子可以是均质金属或可以是金属合金。在包含两种或更多种纳米级催化粒子的实施方案中，各纳米级催化粒子可以是均质金属或合金，且这些纳米级催化粒子可以由相同的均质金属或合金或不同的均质金属或合金构成。在一些实施方案中，该纳米级催化粒子是铂族金属，如铂或钯。尽管通常描述铂族金属，但考虑了所有催化金属。在一些实施方案中，该纳米级催化粒子包含两种或更多种铂族金属的合金，如铂和钯的合金。在一些实施方案中，如在纳米级催化粒子包含铂和钯时，这些金属可以以任何比率，或任何比率范围存在，如大约1:2至大约100:1 Pt/Pd(重量/重量)、1:2至大约8:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约1:1至大约5:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约2:1至大约4:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约2:1至大约8:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约10:1至大约100:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约10:1至大约40:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约10:1至大约30:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约15:1至大约25:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约20:1 Pt/Pd(重量/重量)。
在复合纳米粒子的一些实施方案中，该纳米级担体粒子可以是氧化物。例如，可以使用氧化物，如氧化铝(Al2O3)、二氧化硅(SiO2)、氧化锆(ZrO2)、二氧化钛(TiO2)、二氧化铈(CeO2)、氧化钡(BaO)和氧化钇(Y2O3)。其它可用的氧化物是普通技术人员显而易见的。
在一些实施方案中，铂族金属与担体材料，如氧化铝的相对比例可以为大约0.001重量％至大约65重量％铂族金属和大约99.999重量％至大约35重量％金属氧化物。在一些实施方案中，如使用NNm粒子的一些实施方案中，该复合纳米粒子优选包含大约10重量％至大约65重量％铂族金属和大约35重量％至大约90重量％金属氧化物，再更优选大约35重量％至大约45重量％铂族金属和大约55重量％至大约65重量％金属氧化物的组成。在一些实施方案中，NNm粒子中所用的复合纳米粒子可包含大约0重量％至大约65重量％铂、大约0重量％至大约65重量％钯和大约35重量％至大约99.999重量％氧化铝；在一些实施方案中，大约30重量％至大约40重量％铂、大约2重量％至大约10重量％钯和大约50重量％至大约68重量％氧化铝；在另一些实施方案中，大约35重量％至大约40重量％铂、大约2重量％至大约5重量％钯和大约55重量％至大约63重量％氧化铝；或在再一些实施方案中，大约0重量％至大约5重量％铂、大约35重量％至大约55重量％钯和大约40重量％至大约65重量％氧化铝。NNm粒子中所用的示例性复合纳米摞纳米(nano-on-nano)粒子包含大约38.1重量％铂、大约1.9重量％钯和大约60重量％氧化铝；或大约33.3重量％铂、大约6.7重量％钯和大约60重量％氧化铝；或大约40重量％钯和60％氧化铝。在一些实施方案中，如使用NNiM粒子的那些中，该复合纳米粒子优选包含大约0.001重量％至大约20重量％铂族金属和大约80重量％至大约99.999重量％氧化铝，再更优选大约0.04重量％至大约5重量％铂族金属和大约95重量％至大约99.9重量％氧化铝。在NNiM粒子中所用的复合纳米粒子的一些实施方案中，材料为大约0重量％至大约20重量％铂、大约0重量％至大约20重量％钯和大约80重量％至大约99.999重量％氧化铝；在另一些实施方案中，大约0.5重量％至大约1.5重量％铂、大约0.01重量％至大约0.1重量％钯和大约97.9重量％至大约99.1重量％氧化铝；在再一些实施方案中，大约0.5重量％至大约1.5重量％铂、大约0.1重量％至大约0.3重量％钯和大约98.2重量％至大约99.4重量％氧化铝。NNiM粒子中所用的示例性复合纳米摞纳米(nano-on-nano)粒子包含大约0.952重量％铂、大约0.048重量％钯和大约99重量％氧化铝；或大约0.83重量％铂、大约0.17重量％钯和大约99重量％氧化铝；或大约1重量％钯和大约99重量％氧化铝。
在一些实施方案中，该催化纳米粒子具有大约0.3纳米至大约10纳米，如大约1纳米至大约5纳米，即大约3纳米+/-2纳米的平均直径或平均粒度。在一些实施方案中，该催化纳米粒子具有大约0.3纳米至大约1纳米的平均直径或平均粒度，而在另一些实施方案中，该催化纳米粒子具有大约1纳米至大约5纳米的平均直径或平均粒度，而在另一些实施方案中，该催化纳米粒子具有大约5纳米至大约10纳米的平均直径或平均粒度。在一些实施方案中，担体纳米粒子，如包含金属氧化物，例如氧化铝的那些，具有大约20纳米或更小；或大约15纳米或更小；或大约10纳米或更小；或大约5纳米或更小；或大约2纳米或更小；或大约2纳米至大约5纳米，即3.5纳米+/-1.5纳米；或2纳米至大约10纳米，即6纳米+/-4纳米；或大约10纳米至大约20纳米，即大约15纳米+/-5纳米；或大约10纳米至大约15纳米，即大约12.5纳米+/-2.5纳米的平均直径。在一些实施方案中，该复合纳米粒子具有大约2纳米至大约20纳米，即11纳米+/-9纳米；或大约4纳米至大约18纳米，即11+/-7纳米；或大约6纳米至大约16纳米，即11+/-5纳米；或大约8纳米至大约14纳米，即大约11纳米+/-3纳米；或大约10纳米至大约12纳米，即大约11+/-1纳米；或大约10纳米；或大约11纳米；或大约12纳米的平均直径或平均粒度。在一个优选组合中，催化纳米粒子具有大约1纳米至大约5纳米的平均直径，且担体纳米粒子具有大约10纳米至大约20纳米的平均直径。在另一组合中，催化纳米粒子具有大约0.3纳米至大约10纳米的平均直径，且担体纳米粒子具有大约10纳米至大约20纳米的平均直径。
复合纳米粒子的制造
该复合纳米粒子可通过等离子体反应器法通过将一种或多种催化材料，如一种或多种铂族金属，和一种或多种担体材料，如金属氧化物，供入等离子体枪(在此将这些材料汽化)形成。可以使用等离子体枪，如US 2011/0143041(其公开内容全文经此引用并入本文)中公开的那些，并可以使用如US 5,989,648、US 6,689,192、US 6,755,886和US 2005/0233380(它们的整个公开内容经此引用并入本文)中公开的技术生成等离子体。可以使用美国公开专利申请No.2014/0263190和国际专利申请No.PCT/US2014/024933(作为WO2014/159736公开)(它们的整个公开内容经此引用并入本文)中公开的高通量***生成复合纳米粒子。向等离子体枪供应工作气体，如氩气以生成等离子体；在一个实施方案中，使用氩气/氢气混合物(例如10:1Ar/H2或10:2Ar/H2的比率)作为工作气体。在一个实施方案中，可以将一种或多种铂族金属，如铂或钯(通常为直径大约0.5至6微米的金属粒子的形式)作为在载气流如氩气中的流化粉末引入等离子体反应器中。在一些实施方案中，可以加入两种或更多种铂族金属，如任何比率或任何比率范围的铂和钯混合物，如大约1:2至大约100:1 Pt/Pd(重量/重量)、1:2至大约8:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约1:1至大约5:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约2:1至大约4:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约2:1至大约8:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约10:1至大约100:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约10:1至大约40:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约10:1至大约30:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约15:1至大约25:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约20:1 Pt/Pd(重量/重量)。粒度为大约15至25微米直径的担体材料，例如金属氧化物，通常氧化铝，也作为在载气中的流化粉末引入。在一些实施方案中，如使用NNm粒子的一些实施方案中，可以使用大约10重量％至大约65重量％铂族金属和大约90重量％至大约35重量％金属氧化物的组成，再更优选大约35重量％至大约45重量％铂族金属和大约65重量％至大约55重量％金属氧化物的组成。可用于形成NNm粒子中所用的复合纳米粒子的组成范围的实例是大约0重量％至大约65重量％铂、大约0重量％至大约65重量％钯和大约35重量％至大约99.999重量％氧化铝；在一些实施方案中，使用大约30重量％至大约40重量％铂、大约2重量％至大约10重量％钯和大约50重量％至大约68重量％氧化铝；在另一些实施方案中，使用大约35重量％至大约40重量％铂、大约2重量％至大约5重量％钯和大约55重量％至大约63重量％氧化铝；或在再一些实施方案中，使用大约0重量％至大约5重量％铂、大约35重量％至大约55重量％钯和大约40重量％至大约65重量％氧化铝。可用于形成NNm粒子中所用的复合纳米摞纳米(nano-on-nano)粒子的示例性组成包含大约38.1重量％铂、大约1.9重量％钯和大约60重量％氧化铝；或大约33.3重量％铂、大约6.7重量％钯和大约60重量％氧化铝；或大约40重量％钯和60％氧化铝。在一些实施方案中，如使用NNiM粒子的一些实施方案中，该组成优选具有大约0.001重量％至大约20重量％铂族金属和大约80重量％至大约99.999重量％氧化铝，再更优选大约0.04重量％至大约5重量％铂族金属和大约95重量％至大约99.9重量％氧化铝的范围。可用于形成NNiM粒子中所用的复合纳米粒子的材料的示例性范围是大约0重量％至大约20重量％铂、大约0重量％至大约20重量％钯和大约80重量％至大约99.999重量％氧化铝；在一些实施方案中，大约0.5重量％至大约1.5重量％铂、大约0.01重量％至大约0.1重量％钯和大约97.9重量％至大约99.1重量％氧化铝；在另一些实施方案中，大约.5重量％至大约1.5重量％铂、大约0.1重量％至大约0.3重量％钯和大约98.2重量％至大约99.4重量％氧化铝。可用于形成NNiM粒子中所用的复合纳米摞纳米(nano-on-nano)粒子的示例性组成包含大约0.952重量％铂、大约0.048重量％钯和大约99重量％氧化铝；或大约0.83重量％铂、大约0.17重量％钯和大约99重量％氧化铝；或大约1重量％钯和大约99重量％氧化铝。
可以使用将该材料引入反应器中的其它方法，如在液体浆料中。将任何固体或液体材料迅速汽化或转化成等离子体。可达到20,000至30,000Kelvin的温度的过热材料的动能确保所有组分的极充分混合。
然后使用如US 2008/0277267中公开的湍流骤冷室之类的方法迅速骤冷该等离子体料流的过热材料。将氩气骤冷气体在高流速，如2400至2600升/分钟下注入过热材料中。该材料在冷却管中进一步冷却，收集并分析以确保材料的适当尺寸范围。在美国专利申请公开No.2008/0277267、美国专利No.8,663,571、美国专利申请No.14/207,087和国际专利申请No.PCT/US2014/024933中公开了适用于等离子体合成的设备。
上述等离子体制造方法产生均匀的复合纳米粒子，其中该复合纳米粒子包含位于担体纳米粒子上的催化纳米粒子。该催化纳米粒子以大约1:2至大约100:1 Pt/Pd(重量/重量)、1:2至大约8:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约1:1至大约5:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约2:1至大约4:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约2:1至大约8:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约10:1至大约100:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约10:1至大约40:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约10:1至大约30:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约15:1至大约25:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约20:1Pt/Pd(重量/重量)包含铂族金属。
纳米摞纳米摞微米(nano-on-nano-on-micro)”或“NNm”粒子催化活性材料
在一些实施方案中，催化活性材料可以是“纳米摞纳米摞微米(nano-on-nano-on-micron)”或“NNm”粒子。该复合纳米粒子(纳米摞纳米(nano-on-nano)粒子)可进一步粘合到微米级载体粒子的表面上和孔隙内以产生“纳米摞纳米摞微米(nano-on-nano-on-micron)”粒子或“NNm”粒子。该载体粒子通常是金属氧化物粒子，如氧化铝(Al2O3)。该微米级粒子可具有大约1微米至大约100微米，如大约1微米至大约20微米，如大约1微米至大约10微米，大约3微米至大约7微米，或大约4微米至大约6微米的平均粒度。在一个优选实施方案中，催化纳米粒子具有大约1纳米至大约5纳米的平均直径，担体纳米粒子具有大约10纳米至大约20纳米的平均直径，且微米级粒子具有大约1微米至10微米的平均直径。在另一实施方案中，催化纳米粒子具有大约0.3纳米至大约10纳米的平均直径，担体纳米粒子具有大约10纳米至大约20纳米的平均直径，且微米级粒子具有大约1微米至10微米的平均直径。
一般而言，通过形成复合纳米粒子(纳米摞纳米(nano-on-nano)粒子)在水中的胶体、将该悬浮液的pH调节到大约2至大约7、大约3至大约5、或大约4、将表面活性剂添加到该悬浮液中(或在将复合纳米粒子悬浮在水中之前将表面活性剂添加到水中)、声处理该复合纳米粒子悬浮液、将该悬浮液施加到微米级金属氧化物粒子上直至初湿点，由此用复合纳米粒子浸渍微米级粒子、干燥已被复合纳米粒子浸渍的微米级金属氧化物粒子和煅烧已被复合纳米粒子浸渍的微米级金属氧化物粒子的方法制造该NNm粒子。
通常，将复合纳米粒子分散在水中，并调节该胶体以具有大约2至大约7，优选大约3至大约5的pH，更优选大约4的pH(用乙酸或其它有机酸调节pH)。将分散剂和/或表面活性剂添加到复合纳米粒子中。适用的表面活性剂包括来自Huntsman的X3202(Chemical Abstracts Registry No.68123-18-2并被描述为4,4'-(1-甲基亚乙基)双酚与2-(氯甲基)环氧乙烷、2-甲基环氧乙烷和环氧乙烷的聚合物)、X3204和X3503表面活性剂(JEFFSPERSE是Huntsman Corporation,The Woodlands,Texas,United States of America对用作分散剂和稳定剂的化学品的注册商标)，它们是非离子聚合分散剂。其它合适的表面活性剂包括来自Lubrizol的24000和46000(SOLSPERSE是Lubrizol Corporation,Derbyshire,United Kingdom对化学分散剂的注册商标)。X3202表面活性剂，Chemical AbstractsRegistry No.68123-18-2(被描述为4,4'-(1-甲基亚乙基)双酚与2-(氯甲基)环氧乙烷、2-甲基环氧乙烷和环氧乙烷的聚合物)是优选的。表面活性剂在大约0.5％至大约5％的范围内添加，大约2％是典型值。
将水性表面活性剂和复合纳米粒子的混合物声处理以分散复合纳米粒子。该分散体中复合纳米粒子的量通常为大约2％至大约15％(按质量计)。然后将该分散体施加到可购自Rhodia或Sasol之类的公司的多孔微米级Al2O3上。在一些实施方案中，该多孔微米级Al2O3粉末可以用小百分比的镧(大约2％至大约4％La)稳定化。一种适用的商业氧化铝粉末是购自Grace Davison或Rhodia的MI-386。由大于0.28微米的孔径确定的这种粉末的可用表面积为大约2.8平方米/克。此外，该多孔微米级Al2O3粉末可以通过湿化学法被氧化性PGM浸渍，以用于制备混杂粒子。就(复合纳米粒子的重量):(微米载体粒子的重量)而言，所用复合纳米粒子与所用微米级载体粒子的比率可以为大约3:100至大约10:100，大约5:100至大约8:100，或大约6.5:100。在一些实施方案中，大约8克复合纳米粒子可以与大约122克载体微米粒子一起使用。将复合纳米粒子的水分散体分小份施加到(如通过滴加或其它方法)微米级粉末上直至初湿点，以产生类似于湿砂的材料。
然后可以将被复合纳米粒子浸渍的微米级载体粒子干燥(例如在大约30℃至大约95℃，优选大约60℃至大约70℃下，在大气压下或在减压，如大约1帕斯卡至大约90,000帕斯卡下)。在干燥后，随后可以煅烧该粒子(在升高的温度，如400℃至大约700℃，优选大约500℃至大约600℃，更优选大约540℃至大约560℃，再更优选大约550℃至大约560℃、或大约550℃下；在大气压下或在减压，例如大约1帕斯卡至大约90,000帕斯卡下，在环境气氛中或在惰性气氛如氮气或氩气下)以产生复合微米/纳米粒子，也称作纳米摞纳米摞微米(nano-on-nano-on-micron)粒子或NNm粒子。该干燥步骤可以在煅烧步骤前进行以在较高煅烧温度下加热前除去水；这避免水沸腾，否则会破坏嵌在微米级载体的孔隙中的浸渍纳米粒子。
该NNm粒子可含有该NNm粒子总质量的大约0.001重量％至大约10重量％，如1重量％至大约8重量％、或大约4重量％至大约8重量％、或大约1重量％至大约4重量％的PGM。在一些实施方案中，NNm粒子可含有该NNm粒子总质量的大约2重量％至3重量％，或在一些实施方案中大约2.5重量％的PGM。在一些实施方案中，NNm粒子可含有该NNm粒子总质量的大约5重量％至7重量％，或在一些实施方案中大约6重量％的PGM。该NNm粒子随后可用于基底涂布配制剂，其中该涂覆基底可用于催化转化器。
在下列共有专利和专利申请中描述了NNm材料的制造的实例：美国专利公开No.2005/0233380、美国专利公开No.2006/0096393、美国专利申请No.12/151,810、美国专利申请No.12/152,084、美国专利申请No.12/151,809、美国专利No.7,905,942、美国专利申请No.12/152,111、美国专利公开2008/0280756、美国专利公开2008/0277270、美国专利申请No.12/001,643、美国专利申请No.12/474,081、美国专利申请No.12/001,602、美国专利申请No.12/001,644、美国专利申请No.12/962,518、美国专利申请No.12/962,473、美国专利申请No.12/962,490、美国专利申请No.12/969,264、美国专利申请No.12/962,508、美国专利申请No.12/965,745、美国专利申请No.12/969,503、美国专利申请No.13/033,514、WO2011/081834(PCT/US2010/59763)和US 2011/0143915(美国专利申请No.12/962,473)、美国专利申请公开No.2008/0277267、美国专利No.8,663,571、美国专利申请No.14/207,087和国际专利申请No.PCT/US2014/024933，它们的公开内容全文经此引用并入本文。
载有复合纳米粒子(“纳米摞纳米摞微米(nano-on-nano-on-micro)”粒子或“NNm”TM粒子)并也使用湿化学法被铂族金属浸渍的混杂微米级载体粒子—“混杂NNm/湿化学粒子”或“混杂复合/湿化学粒子”的制造
载有复合(纳米摞纳米(nano-on-nano))纳米粒子的微米级粒子可另外使用湿化学法被铂族金属浸渍，以使PGM既由于该纳米摞纳米(nano-on-nano)复合纳米粒子也由于经湿化学法沉积而存在于微米级粒子上。该微米级粒子可以在将复合纳米粒子(纳米摞纳米(nano-on-nano))粘合到微米级粒子上之前或之后被PGM浸渍。在将纳米摞纳米(nano-on-nano)粒子添加到微米级载体粒子中时，该纳米摞纳米(nano-on-nano)粒子倾向于留在微米粒子的表面附近，因为它们太大以致无法穿入微米粒子的较小孔隙。因此，经由湿化学法浸渍这些微米级粒子能使PGM比相应的纳米摞纳米(nano-on-nano)粒子更深地进入微米级粒子。此外，由于这些混杂NNm/湿化学粒子的纳米摞纳米(nano-on-nano)粒子含有PGM，可以通过湿化学在微米级粒子上浸渍较低量的PGM以实现总所需载量。例如，如果在最终催化剂上需要5g/l PGM的最终载量，作为纳米摞纳米(nano-on-nano)(NN)粒子加载3g/l PGM使得只需要经湿化学法加载2g/l PGM。较低量的湿化学浸渍PGM可以降低在催化剂暴露在长期高温下时这些湿化学浸渍的催化粒子的附聚速率，因为可供附聚的PGM较少。也就是说，催化剂的老化速率降低，因为在湿化学沉积PGM的较低浓度下活动的湿化学沉积PGM的碰撞和附聚速率降低，但由于来自纳米摞纳米(nano-on-nano)粒子的PGM的贡献，不降低PGM的总载量。因此，使用该纳米摞纳米摞微米(nano-on-nano-on-micro)配置和使用具有湿化学沉积的铂族金属的微米级粒子可以在避免过高老化速率的同时提高催化剂性能。
在Heck,Ronald M.；Robert J.Farrauto；和Suresh T.Gulati,Catalytic AirPollution Control:Commercial Technology,第三版,Hoboken,New Jersey:John Wiley&Sons,2009,第2章,第24-40页(尤其参见第30-32页)和其中公开的参考文献以及Marceau,Eric；Xavier Carrier和Michel Che,“Impregnation and Drying,”Chapter 4ofSynthesis of Solid Catalysts(编辑:de Jong,Krijn)Weinheim,Germany:Wiley-VCH,2009,第59-82页和其中公开的参考文献中论述了通过湿化学法浸渍载体和制造催化剂的方法。
对于湿化学浸渍，通常将铂族金属盐的溶液添加到微米级载体粒子中至初湿点，接着干燥、煅烧和视需要还原成元素金属。可以通过使用Pt盐，如氯铂酸(H2PtCl6)、接着干燥、煅烧和还原成元素金属而将铂沉积在载体，如氧化铝上。可以使用盐，如硝酸钯(Pd(NO3)2)、氯化钯(PdCl2)、乙酰丙酮钯(II)(Pd(acac)2)、接着干燥、煅烧和还原成元素金属而将钯沉积在载体，如氧化铝上(参见例如Toebes等人,“Synthesis of supportedpalladium catalysts,”Journal of Molecular Catalysis A:Chemical 173(2001)75–98)。可以通过在升高的温度下暴露在还原气体，如氢气或乙烯下进行还原。
“微米内纳米摞纳米(nano-on-nano-in-micro)”或“NNiM”粒子
在一些实施方案中，催化活性材料可以是“微米内纳米摞纳米(nano-on-nano-in-micron)”或“NNiM”粒子，如2013年9月23日提交的美国临时专利申请No.61/881,337、2014年9月23日提交的美国专利申请No.14/494,156和2014年9月23日提交的国际专利申请No.PCT/US2014/057036中公开的那些，它们的公开内容全文经此引用并入本文。NNiM粒子是微米级催化粒子，其中复合纳米粒子，如上述那些，嵌在多孔微米级载体粒子内。通过将复合纳米粒子与多孔载体的前体材料混合制造该NNiM粒子。然后将该前体材料转化(例如通过化学反应和/或加热)成通常为固体块形式的多孔载体材料，其中该多孔载体材料现在形成多孔载体基质。然后将具有嵌入的复合纳米粒子的多孔载体材料的固体块碾磨或研磨成微米级载体粒子。
该多孔微米级载体可以是含有任何大量互连孔隙、孔、通道或凹坑的微米级物质，其中平均孔隙、孔、通道或凹坑宽度(直径)为大约1纳米至大约200纳米，或大约1纳米至大约100纳米，或大约2纳米至大约50纳米，或大约3纳米至大约25纳米。在一些实施方案中，多孔载体具有小于大约1纳米的平均孔隙、孔、通道或凹坑宽度(直径)，而在另一些实施方案中，多孔载体具有大于大约100纳米的平均孔隙、孔、通道或凹坑宽度(直径)。在一些实施方案中，多孔载体具有大约50平方米/克至大约500平方米/克的平均孔隙表面积。在一些实施方案中，多孔载体具有大约100平方米/克至大约400平方米/克的平均孔隙表面积。在另一些实施方案中，多孔载体具有大约150平方米/克至大约300平方米/克的平均孔隙表面积。在一些实施方案中，多孔载体具有小于大约50平方米/克的平均孔隙表面积。在一些实施方案中，多孔载体具有大于大约500平方米/克的平均孔隙表面积。在一些实施方案中，多孔载体具有大约200平方米/克的平均孔隙表面积。
可以使用任何多孔材料作为载体基质形成嵌有纳米粒子的多孔载体。多孔载体材料前体可包括，但不限于，通过溶胶-凝胶法制成的任何凝胶，例如氧化铝(Al2O3)或二氧化硅气凝胶。在一些实施方案中，多孔载体前体可以由多孔金属氧化物(如氧化铝)或有机聚合物(如聚合间苯二酚)或无定形碳或二氧化硅或多孔陶瓷构成。在一些实施方案中，多孔载体前体可包含两种或更多种不同类型的穿插(interspersed)多孔材料的混合物，例如氧化铝和聚合间苯二酚的混合物。在一些实施方案中，在已从前体中除去间隔材料后，该多孔载体可包含氧化铝。例如，在一些实施方案中，可以用穿插的氧化铝和聚合间苯二酚形成复合材料，并例如通过煅烧除去聚合间苯二酚，以产生多孔载体。在另一实施方案中，可以用穿插的氧化铝和炭黑形成复合材料，并例如通过煅烧除去炭黑，以产生多孔载体。
在NNiM粒子中，例如催化纳米粒子或催化复合纳米粒子嵌在围绕该纳米粒子形成的多孔载体内。在一些实施方案中，催化粒子均匀分布在多孔载体各处。在另一些实施方案中，催化粒子簇聚在多孔载体各处。在一些实施方案中，铂族金属构成总催化材料(催化粒子和多孔载体)的大约0.001重量％至大约10重量％。例如，铂族金属可构成总催化材料(催化粒子和多孔载体)的大约1重量％至大约8重量％。在一些实施方案中，铂族金属可构成总催化材料(催化粒子和多孔载体)的少于大约10重量％、少于大约8重量％、少于大约6重量％、少于大约4重量％、少于大约2重量％或少于大约1重量％。在一些实施方案中，铂族金属可构成总催化材料(催化粒子和多孔载体)的大约1重量％、大约2重量％、大约3重量％、大约4重量％、大约5重量％、大约6重量％、大约7重量％、大约8重量％、大约9重量％或大约10重量％。
在一些实施方案中，该催化纳米粒子包含一种或多种铂族金属。在具有两种或更多种铂族金属的实施方案中，这些金属可以为任何比率。在一些实施方案中，该催化纳米粒子包含如大约1:2至大约100:1 Pt/Pd(重量/重量)、1:2至大约8:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约1:1至大约5:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约2:1至大约4:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约2:1至大约8:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约10:1至大约100:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约10:1至大约40:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约10:1至大约30:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约15:1至大约25:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约20:1 Pt/Pd(重量/重量)的铂族金属。
该微米级NNiM粒子可具有大约1微米至大约100微米，如大约1微米至大约10微米、大约3微米至大约7微米，或大约4微米至大约6微米的平均粒度。在一些实施方案中，该NNiM粒子可用在用于涂布基底的催化洗涂配制剂中，其中该涂覆基底可用于催化转化器。
NNiM粒子可通过各种不同方法，例如2013年9月23日提交的美国临时专利申请No.61/881,337、2014年9月23日提交的美国专利申请No.14/494,156和2014年9月23日提交的国际专利申请No.PCT/US2014/057036中公开的那些方法制造，它们的公开内容全文经此引用并入本文。在一些实施方案中，可通过形成复合催化纳米粒子的悬浮液或胶体并将该复合催化纳米粒子的悬浮液或胶体与多孔材料前体溶液混合而将催化纳米粒子或复合纳米粒子嵌在多孔载体中。在具有该混合物的多孔材料例如通过聚合、沉淀或冻干固化后，该多孔材料围绕纳米粒子成形，以产生包含嵌在多孔载体中的纳米粒子的催化材料。在一些实施方案中，该催化材料随后例如通过碾磨或研磨加工成微米级粉末，以产生NNiM粒子。
下列详述描述了使用由包含可燃有机凝胶组分和氧化铝组分的复合载体前体形成的多孔氧化铝载体制造NNiM粒子，接着干燥和煅烧。但是，可以使用源自可溶或可悬浮前体的任何形式的多孔载体形成NNiM粒子。
对于使用由包含可燃有机凝胶组分和氧化铝组分的复合材料形成的多孔氧化铝载体制成的典型NNiM粒子，最初将复合纳米粒子分散在乙醇中。在一些实施方案中，使用至少95体积％乙醇。在另一些实施方案中，使用至少99体积％乙醇。在再一些实施方案中，使用至少99.9体积％乙醇。通常在悬浮复合纳米粒子之前将分散剂和/或表面活性剂添加到乙醇中。合适的表面活性剂包括来自BYK-Chemie GmbH LLC,Wesel的(和其它系列)，其可以在大约2重量％至大约12重量％的范围内添加，大约7重量％是典型值，和十二烷基胺，其可以在大约0.25重量％至大约3重量％的范围内添加，大约1重量％是典型值。优选地，和十二烷基胺分别以大约7重量％和1重量％使用。在一些实施方案中，将乙醇、复合纳米粒子和表面活性剂和/或分散剂的混合物声处理以均匀分散复合纳米粒子。该分散体中的复合纳米粒子的量通常为大约5重量％至大约20重量％。
与该复合纳米粒子悬浮液分开，通过混合甲醛和环氧丙烷制备凝胶活化溶液。甲醛优选在水溶液中。在一些实施方案中，该甲醛水溶液的浓度为大约5重量％至大约50重量％甲醛、大约20重量％至大约40重量％甲醛、或大约30重量％至大约40重量％甲醛。优选该甲醛水溶液为大约37.5重量％甲醛。在一些实施方案中，该甲醛水溶液可含有大约5重量％至大约15重量％甲醇以稳定溶解的甲醛。该甲醛水溶液可以在凝胶活化溶液的最终重量的大约25％至大约50％的范围内添加，余量是环氧丙烷。优选，该凝胶活化溶液包含37.5重量％的甲醛水溶液(其本身包含37.5重量％甲醛)和62.5重量％环氧丙烷，以使最终凝胶活化溶液的最终甲醛浓度为大约14重量％。
与该复合纳米粒子悬浮液和凝胶活化溶液分开，通过将氯化铝溶解在间苯二酚和乙醇的混合物中制造氯化铝溶液。间苯二酚可以以大约10重量％至大约30重量％的范围添加，大约23重量％是典型值。氯化铝可以以大约2重量％至大约12重量％的范围添加，大约7重量％是典型值。
按(复合纳米粒子悬浮液的重量):(凝胶活化溶液的重量):(氯化铝溶液的重量)计，复合纳米粒子悬浮液、凝胶活化溶液和氯化铝溶液可以大约100:10:10至大约100:40:40、或大约100:20:20至大约100:30:30、或大约100:25:25的比率混合在一起。最终混合物开始聚合成嵌有复合纳米粒子的多孔凝胶。然后可以将所得凝胶干燥(例如在大约30℃至大约95℃，优选大约50℃至大约60℃下，在大气压下或在减压，如大约1帕斯卡至大约90,000帕斯卡下，大约1天至大约5天，或大约2天至大约3天)。在干燥后，随后可以煅烧所得凝胶(在升高的温度，如400℃至大约700℃，优选大约500℃至大约600℃，更优选大约540℃至大约560℃，再更优选大约550℃至大约560℃、或大约550℃下；在大气压下或在减压，例如大约1帕斯卡至大约90,000帕斯卡下，在环境气氛中或在惰性气氛如氮气或氩气下)以产生包含复合催化纳米粒子和非复合铝酸盐纳米粒子的凝胶。当该复合凝胶在环境气氛或其它充氧(oxygenated)条件下煅烧时，烧除有机材料，如聚合间苯二酚、甲醛或环氧丙烷，以产生嵌有复合纳米粒子的基本纯氧化铝多孔载体。所得凝胶可以例如通过碾磨或研磨加工成NNiM粒子的微米级粉末。
在形成NNiM粒子的另一方法中，可以将复合催化纳米粒子与包含金属氧化物纳米粒子(如氧化铝纳米粒子)和无定形碳(如炭黑)的分散体混合。可通过共沉淀将来自所得分散胶体的分散固体粒子与液体分离，干燥并煅烧。在环境或充氧环境中煅烧该固体材料后，无定形碳耗尽。同时，来自煅烧过程的热使氧化铝纳米粒子烧结在一起，以产生遍及沉淀氧化铝各处的孔隙。
在一些实施方案中，可以将氧化铝纳米粒子悬浮在乙醇、水或乙醇和水的混合物中。可以将具有大约1纳米至大约200纳米、或大约20纳米至大约100纳米、或大约20纳米至大约50纳米、或大约35纳米的平均粒度的炭黑添加到该氧化铝悬浮液中。在一些实施方案中，应该使用足以获得大约50平方米/克至大约500平方米/克的孔隙表面积的炭黑，如大约50平方米/克、大约100平方米/克、大约150平方米/克、大约200平方米/克、大约250平方米/克、大约300平方米/克、大约350平方米/克、大约400平方米/克、大约450平方米/克或大约500平方米/克。可以将复合纳米粒子混入包含氧化铝纳米粒子和炭黑的分散体中。在一些实施方案中，在与包含氧化铝纳米粒子和炭黑的分散体混合前，将复合纳米粒子分散在单独的胶体中，任选借助分散剂或表面活性剂。可以将所得混合物的pH调节到大约2至大约7的范围，如大约3至大约5的pH，优选大约4的pH，以使粒子沉淀。可以将该沉淀物干燥(例如在大约30℃至大约95℃，优选大约50℃至大约70℃下，在大气压下或在减压，如大约1帕斯卡至大约90,000帕斯卡下，大约1天至大约5天，或大约2天至大约3天)。在干燥后，随后可以煅烧该载体(在升高的温度，如400℃至大约700℃，优选大约500℃至大约600℃，更优选大约540℃至大约560℃，再更优选大约550℃至大约560℃、或大约550℃下；在大气压下或在减压，例如大约1帕斯卡至大约90,000帕斯卡下，在环境气氛中)。该煅烧过程使炭黑基本烧除且氧化铝纳米粒子烧结在一起，以产生嵌有复合纳米粒子的多孔氧化铝载体。
所得嵌有复合纳米粒子的载体可以(例如通过碾磨或研磨)进一步加工成微米级NNiM粒子。通常，为了形成NNiM粒子，使用复合纳米粒子和前体凝胶载体的悬浮液形成凝胶。该凝胶的干燥、热解或煅烧导致形成具有嵌在该复合材料内并分布在该复合材料各处的复合纳米粒子的多孔载体。所得复合材料可随后碾磨或研磨成微米级粉末NNiM粒子。
不同类型的催化活性材料的非排他用途
在一些实施方案中，使用两种或更多种不同类型的催化活性材料。在一些实施方案中，可以在相同催化洗涂组合物或催化层中使用两种或更多种不同类型的催化活性材料。例如，在一些实施方案中，可以在单一催化洗涂组合物或催化层中使用仅通过湿化学法制成的催化粒子和NNm粒子。在另一实例中，在一些实施方案中，可以在单一催化洗涂组合物或催化层中使用仅通过湿化学法制成的催化粒子和NNiM粒子。在一些实施方案中，可以在单一催化洗涂组合物或催化层中使用NNiM粒子和NNm粒子。在另一实例中，在一些实施方案中，可以在单一催化洗涂组合物或催化层中使用仅通过湿化学法制成的催化粒子、NNm粒子和NNiM粒子。在一些实施方案中，可以在单一催化洗涂组合物或催化层中使用NNm粒子和混杂NNm/湿化学粒子。在一些实施方案中，可以在单一催化洗涂组合物或催化层中使用仅通过湿化学法制成的催化粒子和混杂NNm/湿化学粒子。在一些实施方案中，可以在单一催化洗涂组合物或催化层中使用NNiM粒子和混杂NNm/湿化学粒子。在一些实施方案中，可以在单一催化洗涂组合物或催化层中使用NNm粒子、仅通过湿化学法制成的催化粒子和混杂NNm/湿化学粒子。在一些实施方案中，可以在单一催化洗涂组合物或催化层中使用NNiM粒子、仅通过湿化学法制成的催化粒子和混杂NNm/湿化学粒子。在一些实施方案中，可以在单一催化洗涂组合物或催化层中使用NNm粒子、NNiM粒子和混杂NNm/湿化学粒子。在一些实施方案中，可以在单一催化洗涂组合物或催化层中使用NNm粒子、NNiM粒子、仅通过湿化学法制成的催化粒子和混杂NNm/湿化学粒子。
在本发明的一些实施方案中，不同催化金属的不同比率可能或多或少有效地催化各种排放物，如一氧化碳(CO)、氮氧化物(NOx)或烃(HC)。例如，在一些实施方案中，在相等的总PGM用量下，具有在大约10:1至大约100:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约10:1至大约40:1Pt/Pd(重量/重量)、或大约10:1至大约30:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约15:1至大约25:1Pt/Pd(重量/重量)比率下的铂和钯混合物的催化活性材料与具有在1:2至大约8:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约1:1至大约5:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约2:1至大约4:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约2:1至大约8:1 Pt/Pd(重量/重量)比率下的铂和钯混合物或含钯无铂的催化活性材料相比更有效催化NOx排放并且较不有效催化HC排放。因此，在本发明的一些实施方案中，优选使用具有不同的催化金属比率的不同类型的催化活性材料(或具有金属类型的混合物的催化活性材料和具有单一金属类型的催化活性材料)，并在该催化剂的持续工作过程中保持这样的比率。
在一些实施方案中，在单一催化洗涂组合物或催化层中使用具有相同结构但具有不同的催化金属比率的不同类型的催化活性材料。例如，在一些实施方案中，具有在大约10:1至大约100:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约10:1至大约40:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约10:1至大约30:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约15:1至大约25:1 Pt/Pd(重量/重量)比率下的铂和钯混合物的仅通过湿化学法制成的催化粒子可以与具有在大约1:2至大约8:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约1:1至大约5:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约2:1至大约4:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约2:1至大约8:1 Pt/Pd(重量/重量)比率下的铂和钯混合物或含钯无铂的仅通过湿化学法制成的催化粒子混合在单一催化洗涂组合物或催化层中。在一些实施方案中，具有在大约10:1至大约100:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约10:1至大约40:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约10:1至大约30:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约15:1至大约25:1 Pt/Pd(重量/重量)比率下的铂和钯混合物的NNm粒子可以与具有在大约1:2至大约8:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约1:1至大约5:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约2:1至大约4:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约2:1至大约8:1 Pt/Pd(重量/重量)比率下的铂和钯混合物或含钯无铂的NNm粒子混合在单一催化洗涂组合物或催化层中。在一些实施方案中，具有在大约10:1至大约100:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约10:1至大约40:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约10:1至大约30:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约15:1至大约25:1 Pt/Pd(重量/重量)比率下的铂和钯混合物的NNiM粒子可以与具有在大约1:2至大约8:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约1:1至大约5:1Pt/Pd(重量/重量)、或大约2:1至大约4:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约2:1至大约8:1 Pt/Pd(重量/重量)比率下的铂和钯混合物或含钯无铂的NNiM粒子混合在单一催化洗涂组合物或催化层中。在一些实施方案中，具有在大约10:1至大约100:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约10:1至大约40:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约10:1至大约30:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约15:1至大约25:1 Pt/Pd(重量/重量)比率下的铂和钯混合物的混杂NNm/湿化学粒子可以与具有在大约1:2至大约8:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约1:1至大约5:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约2:1至大约4:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约2:1至大约8:1 Pt/Pd(重量/重量)比率下的铂和钯混合物或含钯无铂的混杂NNm/湿化学粒子混合在单一催化洗涂组合物或催化层中。
在一些实施方案中，在单一催化洗涂组合物或催化层中使用具有不同结构并具有不同的催化金属比率的不同类型的催化活性材料。例如，在一些实施方案中，具有在大约10:1至大约100:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约10:1至大约40:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约10:1至大约30:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约15:1至大约25:1 Pt/Pd(重量/重量)比率下的铂和钯混合物的仅通过湿化学法制成的催化粒子可以与具有在大约1:2至大约8:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约1:1至大约5:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约2:1至大约4:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约2:1至大约8:1 Pt/Pd(重量/重量)比率下的铂和钯混合物或含钯无铂的NNm粒子混合在单一催化洗涂组合物或催化层中。在一些实施方案中，具有在大约10:1至大约100:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约10:1至大约40:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约10:1至大约30:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约15:1至大约25:1 Pt/Pd(重量/重量)比率下的铂和钯混合物的仅通过湿化学法制成的催化粒子可以与具有在大约1:2至大约8:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约1:1至大约5:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约2:1至大约4:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约2:1至大约8:1 Pt/Pd(重量/重量)比率下的铂和钯混合物或含钯无铂的NNiM粒子混合在单一催化洗涂组合物或催化层中。在一些实施方案中，具有在大约10:1至大约100:1Pt/Pd(重量/重量)、或大约10:1至大约40:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约10:1至大约30:1Pt/Pd(重量/重量)、或大约15:1至大约25:1 Pt/Pd(重量/重量)比率下的铂和钯混合物的NNiM粒子可以与具有在大约1:2至大约8:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约1:1至大约5:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约2:1至大约4:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约2:1至大约8:1 Pt/Pd(重量/重量)比率下的铂和钯混合物或含钯无铂的NNm粒子混合在单一催化洗涂组合物或催化层中。在一些实施方案中，具有在大约10:1至大约100:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约10:1至大约40:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约10:1至大约30:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约15:1至大约25:1 Pt/Pd(重量/重量)比率下的铂和钯混合物的NNiM粒子可以与具有在大约1:2至大约8:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约1:1至大约5:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约2:1至大约4:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约2:1至大约8:1 Pt/Pd(重量/重量)比率下的铂和钯混合物或含钯无铂的仅通过湿化学法制成的催化粒子混合在单一催化洗涂组合物或催化层中。在一些实施方案中，具有在大约10:1至大约100:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约10:1至大约40:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约10:1至大约30:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约15:1至大约25:1Pt/Pd(重量/重量)比率下的铂和钯混合物的NNm粒子可以与具有在大约1:2至大约8:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约1:1至大约5:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约2:1至大约4:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约2:1至大约8:1 Pt/Pd(重量/重量)比率下的铂和钯混合物或含钯无铂的仅通过湿化学法制成的催化粒子混合在单一催化洗涂组合物或催化层中。在一些实施方案中，具有在大约10:1至大约100:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约10:1至大约40:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约10:1至大约30:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约15:1至大约25:1 Pt/Pd(重量/重量)比率下的铂和钯混合物的NNm粒子可以与具有在大约1:2至大约8:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约1:1至大约5:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约2:1至大约4:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约2:1至大约8:1 Pt/Pd(重量/重量)比率下的铂和钯混合物或含钯无铂的NNiM粒子混合在单一催化洗涂组合物或催化层中。在一些实施方案中，在单一催化洗涂组合物或催化层中使用具有不同结构并具有不同的催化金属比率的不同类型的催化活性材料。例如，在一些实施方案中，具有在大约10:1至大约100:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约10:1至大约40:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约10:1至大约30:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约15:1至大约25:1 Pt/Pd(重量/重量)比率下的铂和钯混合物的仅通过湿化学法制成的催化粒子可以与具有在大约1:2至大约8:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约1:1至大约5:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约2:1至大约4:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约2:1至大约8:1 Pt/Pd(重量/重量)比率下的铂和钯混合物或含钯无铂的混杂NNm/湿化学粒子混合在单一催化洗涂组合物或催化层中。在一些实施方案中，具有在大约10:1至大约100:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约10:1至大约40:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约10:1至大约30:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约15:1至大约25:1 Pt/Pd(重量/重量)比率下的铂和钯混合物的混杂NNm/湿化学粒子可以与具有在大约1:2至大约8:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约1:1至大约5:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约2:1至大约4:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约2:1至大约8:1 Pt/Pd(重量/重量)比率下的铂和钯混合物或含钯无铂的NNiM粒子混合在单一催化洗涂组合物或催化层中。在一些实施方案中，具有在大约10:1至大约100:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约10:1至大约40:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约10:1至大约30:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约15:1至大约25:1 Pt/Pd(重量/重量)比率下的铂和钯混合物的NNiM粒子可以与具有在大约1:2至大约8:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约1:1至大约5:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约2:1至大约4:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约2:1至大约8:1 Pt/Pd(重量/重量)比率下的铂和钯混合物或含钯无铂的混杂NNm/湿化学粒子混合在单一催化洗涂组合物或催化层中。在一些实施方案中，具有在大约10:1至大约100:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约10:1至大约40:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约10:1至大约30:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约15:1至大约25:1 Pt/Pd(重量/重量)比率下的铂和钯混合物的混杂NNm/湿化学粒子可以与具有在大约1:2至大约8:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约1:1至大约5:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约2:1至大约4:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约2:1至大约8:1 Pt/Pd(重量/重量)比率下的铂和钯混合物或含钯无铂的仅通过湿化学法制成的催化粒子混合在单一催化洗涂组合物或催化层中。在一些实施方案中，具有在大约10:1至大约100:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约10:1至大约40:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约10:1至大约30:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约15:1至大约25:1 Pt/Pd(重量/重量)比率下的铂和钯混合物的NNm粒子可以与具有在大约1:2至大约8:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约1:1至大约5:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约2:1至大约4:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约2:1至大约8:1 Pt/Pd(重量/重量)比率下的铂和钯混合物或含钯无铂的混杂NNm/湿化学粒子混合在单一催化洗涂组合物或催化层中。在一些实施方案中，具有在大约10:1至大约100:1Pt/Pd(重量/重量)、或大约10:1至大约40:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约10:1至大约30:1Pt/Pd(重量/重量)、或大约15:1至大约25:1 Pt/Pd(重量/重量)比率下的铂和钯混合物的混杂NNm/湿化学粒子可以与具有在大约1:2至大约8:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约1:1至大约5:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约2:1至大约4:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约2:1至大约8:1Pt/Pd(重量/重量)比率下的铂和钯混合物或含钯无铂的NNm粒子混合在单一催化洗涂组合物或催化层中。
本发明设想了不同类型的催化活性材料的组合，如具有不同结构或不同的催化金属比率的催化活性材料的组合。具有不同或相同的催化金属比率但具有不同结构的不同类型的催化活性材料可以以任何比例组合。具有不同或相同的催化结构但具有不同的催化金属比率的不同类型的催化活性材料可以以任何比例组合。在一些实施方案中，第一类型的催化活性材料和第二类型的催化活性材料可以以大约99.9:0.1至大约50:50重量比例，或大约95:5重量比例、大约90:10重量比例、大约80:20重量比例、大约70:30重量比例、大约65:35重量比例、大约60:40重量比例、大约55:45重量比例或大约50:50重量比例组合。
通过湿化学法沉积到金属氧化物载体(如氧化铝)上的铂族金属在高温(例如在例如用于重型车辆时在催化转化器中遇到的温度)下可活动。也就是说，在升高的温度下，铂族金属原子可以在它们的沉积表面上迁移并可能与单一催化层内的其它PGM原子簇聚在一起。随着暴露在高温下的时间增加，PGM的细碎部分合并成越来越大的铂族金属附聚物。这种附聚导致降低的催化剂表面积并降低催化转化器的性能。这种现象被称作催化转化器的“老化”。当在单一催化层中使用具有不同的催化金属比率(如不同Pt/Pd比)的通过湿化学法制成的不同催化粒子时，在一定程度上担心老化的催化转化器会使PGMs合并，降低通过湿化学法制成的不同催化粒子之间的比率差。因此优选但不应被视为限制性的是，当使用具有不同的催化金属比率的通过湿化学法制成的不同类型的催化粒子时，这些不同的催化粒子位于不同的催化层中。但是，这不应被视为限制，因为在一些实施方案中，具有不同的催化金属比率的通过湿化学法制成的不同催化粒子位于相同催化层中。
在使用复合纳米粒子，如NNiM粒子或NNm粒子的实施方案中，催化铂族金属通常具有比通过湿化学法沉积的铂族金属低得多的移动性。所得等离子体制成的催化剂的老化速率比湿化学法制成的催化剂慢得多。因此，使用等离子体制成的催化剂的催化转化器可以经更长时间保持更大的暴露在发动机排放的气体下的催化剂表面积。如US 2011/0143915段落0014-0022(其公开内容全文经此引用并入本文)中所述，在还原条件下制造，如通过使用氩气/氢气工作气体制造时，该Pt/Pd-氧化铝复合纳米粒子导致担体纳米粒子(铂族金属催化纳米粒子位于其上)上的部分还原的氧化铝表面。部分还原的氧化铝表面或x大于0但小于3的Al2O(3-x)抑制铂族金属在高温下在氧化铝表面上的迁移。这又限制粒子暴露在长期高温(如重型车辆的催化转化器中存在的那些)下时的铂族金属附聚。因此优选但不被视为限制的是，在具有第一催化金属比率的通过湿化学法制成的催化粒子或具有第一催化金属比率的混杂NNm/湿化学粒子与具有第二催化金属比率的第二类型的催化活性材料混合在相同洗涂层中时，具有第二催化材料比率的第二类型的催化活性材料为使用复合纳米粒子，如NNm粒子或NNiM粒子的类型。但是，这不应被视为限制，因为可以在相同洗涂层中使用如本文中公开的任何或所有类型的粒子的组合。
使用湿化学法浸渍担体(如微米级担体)倾向于使材料沉积在材料各处，即深入材料内部。例如，将氯铂酸溶液施加到微米级氧化铝粒子上会导致该溶液渗透该粒子各处。在接着干燥和煅烧时，铂在粒子的整个体积中从溶液沉淀到细碎部分(通常十分之几纳米级，即几个原子的团簇，或纳米级)的氧化铝上。因此，经由湿化学法被金属盐浸渍的担体具有基本均匀遍布该担体的体积，或至少遍布该金属盐溶液可达的粒子体积的材料。
相反，用复合纳米粒子(“纳米摞纳米(nano-on-nano)”或“NN”粒子)浸渍担体(如微米级担体)倾向于使催化材料主要分布在担体粒子的表面上或附近。由于纳米摞纳米(nano-on-nano)粒子在悬浮液中施加到担体粒子上，它们不会像湿化学法中所用的金属盐溶液那样深地渗入担体粒子内部，以产生“蛋壳”分布，其中NN粒子的薄层涂覆担体的表面(和最靠近表面的孔隙)。因此，大部分NN粒子倾向于位于担体的表面上或附近。该NN粒子无法穿入不够大到接纳NN粒子的担体孔隙，并局限于外表面，和该NN粒子可达的担体粒子内部。该纳米摞纳米摞微米(nano-on-nano-on-micro)(“NNm”)粒子因此具有分布在外表面上和微米级担体粒子的纳米摞纳米(nano-on-nano)可达的内表面上的复合纳米粒子。
设计本文所述的并更具体描述在2013年9月23日提交的共有美国临时专利申请No.61/881,337、2014年9月23日提交的美国专利申请No.14/494,156和2014年9月23日提交的国际专利申请No.PCT/US2014/057036(它们的公开内容全文经此引用并入本文)中的微米内纳米摞纳米(nano-on-nano-in-micro)(NNiM)粒子以补救复合纳米粒子在微米级担体上的不均匀分布。通过围绕复合纳米粒子(纳米摞纳米(nano-on-nano)或“NN”粒子)形成担体材料的基质，该复合纳米粒子可以基本均匀遍布该担体材料。可以将含有该复合纳米粒子的担体材料研磨或碾磨至所需微米尺寸，由此产生在其整个体积中具有基本均匀的复合纳米粒子分布的微米级担体粒子。这种微米内纳米摞纳米(nano-on-nano-in-micro)(NNiM)配置能够加载比纳米摞纳米摞微米(nano-on-nano-on-micro)(NNm)配置多得多的每单位体积担体材料(即每单位体积微米级担体粒子)的催化剂。
通过使用湿化学浸渍的粒子作为用于纳米摞纳米摞微米(nano-on-nano-on-micron)(NNm)程序的担体微米粒子，如本文所述的混杂粒子也在一定程度上缓解催化剂材料的不均匀分布。通过用PGM盐溶液浸渍微米担体、然后干燥和煅烧，然后通过将纳米摞纳米(nano-on-nano)粒子添加到该湿化学浸渍的微米担体上，可以形成具有基本均匀遍布担体体积或至少遍布该金属盐溶液可达的粒子体积的催化剂并且还具有分布在微米级担体粒子的外表面和纳米摞纳米(nano-on-nano)可达的内表面上的复合纳米粒子的混杂粒子。如上所述，纳米摞纳米(nano-on-nano)粒子的加入降低必须通过湿化学法浸渍的催化剂材料的浓度，这又减慢通过湿化学法沉积的催化剂材料的老化动力学。
施加到基底上的洗涂组合物和层
可以通过在基底(如催化转化器基底)上施加一个或多个洗涂层形成催化转化器。施加到基底上的至少一个洗涂层应该是催化洗涂层并包含催化活性材料。在一些实施方案中，将一个催化洗涂层施加到基底上。在另一实施方案中，将两个催化洗涂层施加到基底上。在一些实施方案中，将三个或更多个催化洗涂层施加到基底上。
在一些实施方案中，除催化洗涂层外还可以在基底上施加附加洗涂层。例如，在一些实施方案中，可以将填角洗涂层施加到基底上。在一些实施方案中，可以将含沸石的洗涂层施加到基底上。含沸石的洗涂层可作为填角洗涂层(即施加到基底上的第一洗涂层)施加到基底上，或在基底上的任何其它洗涂层下方或上方。在一些实施方案中，不存在含沸石粒子的洗涂层。在一些实施方案中，洗涂层基本不含沸石粒子。在一些实施方案中，含催化活性材料的洗涂层基本不含沸石粒子。在一些实施方案中，含纳米摞纳米摞微米(nano-on-nano-on-micro)(NNm)粒子的洗涂层基本不含沸石粒子。在一些实施方案中，含微米内纳米摞纳米(nano-on-nano-in-micro)(NNiM)粒子的洗涂层基本不含沸石粒子。在一些实施方案中，含纳米摞纳米摞微米(nano-on-nano-on-micro)(NNm)粒子和微米内纳米摞纳米(nano-on-nano-in-micro)(NNiM)粒子的洗涂层基本不含沸石粒子。
在一些实施方案中，该涂覆基底不含沸石。在一些实施方案中，该涂覆基底基本不含沸石。在一些实施方案中，该涂覆基底含有基底上的所有洗涂层的总重量的按重量计少于大约0.1％沸石、少于大约0.5％沸石、少于大约1％沸石、少于大约2％沸石或少于大约5％沸石。
施加到基底上的洗涂层的一些实施方案可以如下配置：
基底-催化层(S-C)
基底-第一催化层-第二催化层(S-C1-C2)
基底-填角层-催化层(S-F-C)
基底-填角层-第一催化层-第二催化层(S-F-C1-C2)
催化层(或含催化剂的层)是指已施加到基底上、干燥并煅烧的催化洗涂组合物。填角层是指已施加到基底上、干燥并煅烧之后的填角洗涂组合物。类似地，任何其它提到的层是指已施加到基底上、干燥并煅烧之后的洗涂组合物。应该指出，在一些实施方案中，可以在这些基础配置中指出的任何洗涂层下方、上方或之间布置附加洗涂层；也就是说，除上述配置中列举的那些外，在催化转化器基底上还可存在其它层。在另一些实施方案中，不施加附加洗涂层；也就是说，上述配置中列举的洗涂层是催化转化器基底上存在的仅有洗涂层。
基底
初始基底优选是表现出良好热稳定性，包括抗热冲击性且所述洗涂层可以稳定附着于其上的催化转化器基底。合适的基底包括，但不限于，由堇青石或其它陶瓷材料形成的基底和由金属形成的基底。该基底可包括蜂窝结构，其提供许多通道并带来高表面积。涂覆基底的高表面积与施加的洗涂层一起在催化转化器中提供对流经该催化转化器的排气的有效处理。
一般洗涂层制备程序
通过将指定材料悬浮在水溶液中、将pH调节到大约2至大约7，调节到大约3至大约5，或调节到大约4，和如果必要，使用纤维素、玉米淀粉或其它增稠剂将粘度调节到大约300cP至大约1200cP的值来制备洗涂料(washcoat)。
通过用该水溶液涂布基底、从基底中吹出过量洗涂料(任选收集和再循环从基底中吹出的过量洗涂料)、干燥该基底和煅烧该基底来将洗涂层施加到基底上(其可能已具有一个或多个之前施加的洗涂层)。
填角洗涂组合物和层
填角洗涂料和填角洗涂层(F)可以是相对价廉的层，其可以施加到基底上以填充排气不可能大量渗透的基底“边角”和其它区域。这种层优选不包括任何PGM。在一些实施方案中，该填角洗涂层可包含沸石粒子。在一些实施方案中，该填角洗涂层不包含沸石粒子或基本不含沸石粒子。图2显示一个实施方案的示意图，其中填角洗涂层以S-F-C配置施加到矩形基底通道200上。基底通道200的壁210已被填角层220，然后催化层230涂布。当该涂覆基底在催化转化器中工作时，排气经过通道腔240。基底通道边角250(如箭头所示)具有相对较厚的洗涂层，且排气较不可能接触这些区域。在例如S-C配置中，层220和230是单层，即催化层，且显著量的昂贵铂族金属会位于边角(如250)中，在此它们相对难用于催化。因此，尽管可以使用S-C配置，但其可能不够成本有效。
尽管为举例说明显示了矩形，但同样的分析适用于任何具有多边形通道的基底或任何具有不是基本圆柱形的通道的基底。对于具有基本圆柱形通道(其按定义不含边角)的基底，从经济原因看填角洗涂层可能不必要(尽管其仍可为其它原因施加，如用于调节通道的直径)。
在一些实施方案中，该填角洗涂组合物可包含填料粒子，如氧化铝粒子(即氧化铝)。在一些实施方案中，该填角洗涂组合物进一步包含勃姆石粒子。在一些实施方案中，可以使用氧化铝粒子，例如来自Grace Davison的MI-386材料等。该氧化铝粒子的粒度通常高于大约0.2微米，优选高于大约1微米。在一些实施方案中，该填角洗涂层的固含量包含大约80重量％至大约100重量％多孔氧化铝(MI-386等)。在一些实施方案中，该填角洗涂层的固含量包含大约80重量％至大约99重量％多孔氧化铝和大约20重量％至大约1重量％勃姆石，如大约90重量％至99重量％氧化铝和大约10重量％至1重量％勃姆石，或大约95重量％至99重量％氧化铝和大约5重量％至大约1重量％勃姆石，如包含大约97重量％多孔氧化铝和大约3重量％勃姆石的填角洗涂层。
在一些实施方案中，填角洗涂组合物中的各氧化铝粒子或基本各氧化铝粒子具有大约0.2微米至大约8微米，如大约4微米至大约6微米的直径。在一些实施方案中，填角洗涂组合物中的氧化铝粒子具有大约0.2微米至大约8微米，如大约4微米至大约6微米的平均粒度。在一些实施方案中，填角洗涂组合物中至少大约75重量％、至少大约80重量％、至少大约90重量％或至少大约95重量％的氧化铝粒子具有落在大约0.2微米至大约8微米的范围内，如大约4微米至大约6微米的范围内的粒度。在已将洗涂层施加到基底上之后，可将其干燥，然后煅烧到基底上。该填角洗涂层可以以大约30g/l至大约100g/l的稠度(thickness)施加；典型值可以是大约50g/l。
催化洗涂组合物和层
可用于重型柴油机***的基底上的催化洗涂组合物和催化层包含催化活性材料并可以以各种方式形成。在一些实施方案中，该催化活性材料可以是仅通过湿化学法制成的催化粒子。在一些实施方案中，该催化活性材料可包含纳米摞纳米摞微米(nano-on-nano-on-micron)(NNm)粒子。在一些实施方案中，该催化活性材料可包含微米内纳米摞纳米(nano-on-nano-in-micron)(NNiM)粒子。在一些实施方案中，该催化活性材料可包含混杂NNm/湿化学粒子。在一些实施方案中，该催化洗涂层可包含一种、一种或更多种、两种、两种或更多种、三种、三种或更多种、四种、或四种或更多种不同类型的催化活性材料。例如，在一些实施方案中，催化洗涂层可包含NNm粒子和仅通过湿化学法制成的催化粒子。在一些实施方案中，催化洗涂层可包含NNiM粒子和仅通过湿化学法制成的催化粒子。在一些实施方案中，催化洗涂层可包含NNm粒子和NNiM粒子。在一些实施方案中，催化洗涂层可包含混杂NNm/湿化学粒子和仅通过湿化学法制成的催化粒子。在一些实施方案中，催化洗涂层可包含混杂NNm/湿化学粒子和NNiM粒子。在一些实施方案中，催化洗涂层可包含混杂NNm/湿化学粒子和NNm粒子。在一些实施方案中，催化洗涂层可包含NNm粒子、NNiM粒子和仅通过湿化学法制成的催化粒子。在一些实施方案中，催化洗涂层可包含NNm粒子、混杂NNm/湿化学粒子和仅通过湿化学法制成的催化粒子。在一些实施方案中，催化洗涂层可包含NNiM粒子、混杂NNm/湿化学粒子和仅通过湿化学法制成的催化粒子。在一些实施方案中，催化洗涂层可包含NNm粒子、混杂NNm/湿化学粒子和NNiM粒子。在一些实施方案中，催化洗涂层可包含NNm粒子、NNiM粒子、混杂NNm/湿化学粒子和仅通过湿化学法制成的催化粒子。
优选的催化活性材料包含铂族金属(PGMs)。铂族金属是金属铂、钯、铑、钌、锇和铱。在一些实施方案中，可以使用单一金属类型作为特定催化洗涂层中的催化剂(如仅钯或仅铂)，和在一些实施方案中，可以使用PGMs的各种组合。例如，在一些实施方案中，催化洗涂层可包含铂和钯的混合物。在一些实施方案中，催化洗涂层可包含任何比率或任何比率范围的铂和钯混合物，如大约1:2至大约100:1 Pt/Pd(重量/重量)、1:2至大约8:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约1:1至大约5:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约2:1至大约4:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约2:1至大约8:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约10:1至大约100:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约10:1至大约40:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约10:1至大约30:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约15:1至大约25:1 Pt/Pd(重量/重量)。在一些实施方案中，不同PGMs的这些比率可能来自两种或更多种不同的催化活性材料，如包含不同类型的PGM的催化活性材料或包含不同PGMs的不同比率的催化活性材料。
在一些实施方案中，催化洗涂层可包含具有在一定比率或任何比率范围，如大约1:2至大约100:1 Pt/Pd(重量/重量)、1:2至大约8:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约1:1至大约5:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约2:1至大约4:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约2:1至大约8:1Pt/Pd(重量/重量)、或大约10:1至大约100:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约10:1至大约40:1Pt/Pd(重量/重量)、或大约10:1至大约30:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约15:1至大约25:1Pt/Pd(重量/重量)下的铂和钯混合物或含钯无铂或含铂无钯的仅通过湿化学法制成的催化粒子。在一些实施方案中，催化洗涂层可包含具有在一定比率或任何比率范围，如大约1:2至大约100:1 Pt/Pd(重量/重量)、1:2至大约8:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约1:1至大约5:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约2:1至大约4:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约2:1至大约8:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约10:1至大约100:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约10:1至大约40:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约10:1至大约30:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约15:1至大约25:1 Pt/Pd(重量/重量)下的铂和钯混合物或含钯无铂或含铂无钯的NNm粒子。在一些实施方案中，催化洗涂层可包含具有在一定比率或任何比率范围，如大约1:2至大约100:1 Pt/Pd(重量/重量)、1:2至大约8:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约1:1至大约5:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约2:1至大约4:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约2:1至大约8:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约10:1至大约100:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约10:1至大约40:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约10:1至大约30:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约15:1至大约25:1 Pt/Pd(重量/重量)下的铂和钯混合物或含钯无铂或含铂无钯的NNiM粒子。在一些实施方案中，催化洗涂层可包含具有在一定比率或任何比率范围，如大约1:2至大约100:1 Pt/Pd(重量/重量)、1:2至大约8:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约1:1至大约5:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约2:1至大约4:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约2:1至大约8:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约10:1至大约100:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约10:1至大约40:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约10:1至大约30:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约15:1至大约25:1 Pt/Pd(重量/重量)下的铂和钯混合物或含钯无铂或含铂无钯的混杂NNm/湿化学粒子。在一些实施方案中，催化洗涂层可包含含大约20:1的铂:钯重量比的催化剂和另一含钯的催化剂，以使总催化剂包含1:2铂:钯至8:1铂:钯的重量比。在催化洗涂层可包含含大约20:1的铂:钯重量比的催化剂和另一含钯的催化剂以使总催化剂包含1:2铂:钯至8:1铂:钯的重量比的一些实施方案中，该铂:钯催化剂可包含在纳米粒子担体上包含Pt:Pd合金纳米粒子的复合纳米粒子，其中所述复合纳米粒子粘合到微米级载体粒子上；且所述含钯的催化剂可包含通过湿化学法沉积在微米级粒子上的钯。
在一些实施方案中，催化洗涂层可包含具有不同催化金属的不同比率的不同类型的催化活性材料的混合物。在另一些实施方案中，不同类型的催化活性材料可位于不同的洗涂层中。在一些实施方案中，催化洗涂层可包含具有在大约10:1至大约100:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约10:1至大约40:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约10:1至大约30:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约15:1至大约25:1 Pt/Pd(重量/重量)的比率或比率范围下的铂和钯混合物或含铂无钯的催化活性材料，和在相同洗涂层或不同洗涂层中，具有在大约1:2至大约8:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约1:1至大约5:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约2:1至大约4:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约2:1至大约8:1 Pt/Pd(重量/重量)的比率或比率范围下的铂和钯混合物或含钯无铂的催化活性材料，或含大约20:1的铂:钯重量比的催化剂和另一含钯的催化剂以使总催化剂包含1:2铂:钯至8:1铂:钯的重量比。
在一些实施方案中，催化洗涂层可包含具有在大约10:1至大约100:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约10:1至大约40:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约10:1至大约30:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约15:1至大约25:1 Pt/Pd(重量/重量)的比率或比率范围下的铂和钯混合物或含铂无钯的仅通过湿化学法制成的催化粒子，和在相同洗涂层或不同洗涂层中，具有在大约1:2至大约8:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约1:1至大约5:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约2:1至大约4:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约2:1至大约8:1 Pt/Pd(重量/重量)的比率或比率范围下的铂和钯混合物或含钯无铂的仅通过湿化学法制成的催化粒子，或含大约20:1的铂:钯重量比的催化剂和另一含钯的催化剂以使总催化剂包含1:2铂:钯至8:1铂:钯的重量比。
在一些实施方案中，催化洗涂层可包含具有在大约10:1至大约100:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约10:1至大约40:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约10:1至大约30:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约15:1至大约25:1 Pt/Pd(重量/重量)的比率或比率范围下的铂和钯混合物或含铂无钯的NNm粒子，和在相同洗涂层或不同洗涂层中，具有在大约1:2至大约8:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约1:1至大约5:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约2:1至大约4:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约2:1至大约8:1 Pt/Pd(重量/重量)的比率或比率范围下的铂和钯混合物或含钯无铂的NNm粒子，或含大约20:1的铂:钯重量比的催化剂和另一含钯的催化剂以使总催化剂包含1:2铂:钯至8:1铂:钯的重量比。
在一些实施方案中，催化洗涂层可包含具有在大约10:1至大约100:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约10:1至大约40:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约10:1至大约30:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约15:1至大约25:1 Pt/Pd(重量/重量)的比率或比率范围下的铂和钯混合物或含铂无钯的NNiM粒子，和在相同洗涂层或不同洗涂层中，具有在大约1:2至大约8:1Pt/Pd(重量/重量)、或大约1:1至大约5:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约2:1至大约4:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约2:1至大约8:1 Pt/Pd(重量/重量)的比率或比率范围下的铂和钯混合物或含钯无铂的NNiM粒子，或含大约20:1的铂:钯重量比的催化剂和另一含钯的催化剂以使总催化剂包含1:2铂:钯至8:1铂:钯的重量比。
在一些实施方案中，催化洗涂层可包含具有在大约10:1至大约100:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约10:1至大约40:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约10:1至大约30:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约15:1至大约25:1 Pt/Pd(重量/重量)的比率或比率范围下的铂和钯混合物或含铂无钯的混杂NNm/湿化学粒子，和在相同洗涂层或不同洗涂层中，具有在大约1:2至大约8:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约1:1至大约5:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约2:1至大约4:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约2:1至大约8:1 Pt/Pd(重量/重量)的比率或比率范围下的铂和钯混合物或含钯无铂的混杂NNm/湿化学粒子，或含大约20:1的铂:钯重量比的催化剂和另一含钯的催化剂以使总催化剂包含1:2铂:钯至8:1铂:钯的重量比。
在一些实施方案中，催化洗涂层可包含不同类型的催化活性材料的混合物，例如具有不同结构或不同催化金属的不同比率的催化活性材料的混合物，包括但不限于具有不同结构和不同催化金属的不同比率的催化活性材料的混合物。在另一些实施方案中，不同类型的催化活性材料可位于不同的洗涂层。例如，在一些实施方案中，催化洗涂层可包含下列的混合物：具有在大约10:1至大约100:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约10:1至大约40:1Pt/Pd(重量/重量)、或大约10:1至大约30:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约15:1至大约25:1Pt/Pd(重量/重量)的比率或比率范围下的铂和钯混合物或含铂无钯的仅通过湿化学法制成的催化粒子，和在相同洗涂层或不同洗涂层中，具有在大约1:2至大约8:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约1:1至大约5:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约2:1至大约4:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约2:1至大约8:1 Pt/Pd(重量/重量)的比率或比率范围下的铂和钯混合物或含钯无铂的NNm粒子，或含大约20:1的铂:钯重量比的催化剂和另一含钯的催化剂以使总催化剂包含1:2铂:钯至8:1铂:钯的重量比。
在一些实施方案中，催化洗涂层可包含下列的混合物：具有在大约10:1至大约100:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约10:1至大约40:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约10:1至大约30:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约15:1至大约25:1 Pt/Pd(重量/重量)的比率或比率范围下的铂和钯混合物或含铂无钯的仅通过湿化学法制成的催化粒子，和在相同洗涂层或不同洗涂层中，具有在大约1:2至大约8:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约1:1至大约5:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约2:1至大约4:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约2:1至大约8:1 Pt/Pd(重量/重量)的比率或比率范围下的铂和钯混合物或含钯无铂的NNiM粒子，或含大约20:1的铂:钯重量比的催化剂和另一含钯的催化剂以使总催化剂包含1:2铂:钯至8:1铂:钯的重量比。
在一些实施方案中，催化洗涂层可包含下列的混合物：具有在大约10:1至大约100:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约10:1至大约40:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约10:1至大约30:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约15:1至大约25:1 Pt/Pd(重量/重量)的比率或比率范围下的铂和钯混合物或含铂无钯的NNm粒子，和在相同洗涂层或不同洗涂层中，具有在大约1:2至大约8:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约1:1至大约5:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约2:1至大约4:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约2:1至大约8:1 Pt/Pd(重量/重量)的比率或比率范围下的铂和钯混合物或含钯无铂的仅通过湿化学法制成的催化粒子，或含大约20:1的铂:钯重量比的催化剂和另一含钯的催化剂以使总催化剂包含1:2铂:钯至8:1铂:钯的重量比。
在一些实施方案中，催化洗涂层可包含下列的混合物：具有在大约10:1至大约100:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约10:1至大约40:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约10:1至大约30:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约15:1至大约25:1 Pt/Pd(重量/重量)的比率或比率范围下的铂和钯混合物或含铂无钯的NNm粒子，和在相同洗涂层或不同洗涂层中，具有在大约1:2至大约8:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约1:1至大约5:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约2:1至大约4:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约2:1至大约8:1 Pt/Pd(重量/重量)的比率或比率范围下的铂和钯混合物或含钯无铂的NNiM粒子，或含大约20:1的铂:钯重量比的催化剂和另一含钯的催化剂以使总催化剂包含1:2铂:钯至8:1铂:钯的重量比。
在一些实施方案中，催化洗涂层可包含下列的混合物：具有在大约10:1至大约100:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约10:1至大约40:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约10:1至大约30:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约15:1至大约25:1 Pt/Pd(重量/重量)的比率或比率范围下的铂和钯混合物或含铂无钯的NNiM粒子，和在相同洗涂层或不同洗涂层中，具有在大约1:2至大约8:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约1:1至大约5:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约2:1至大约4:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约2:1至大约8:1 Pt/Pd(重量/重量)的比率或比率范围下的铂和钯混合物或含钯无铂的仅通过湿化学法制成的催化粒子，或含大约20:1的铂:钯重量比的催化剂和另一含钯的催化剂以使总催化剂包含1:2铂:钯至8:1铂:钯的重量比。
在一些实施方案中，催化洗涂层可包含下列的混合物：具有在大约10:1至大约100:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约10:1至大约40:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约10:1至大约30:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约15:1至大约25:1 Pt/Pd(重量/重量)的比率或比率范围下的铂和钯混合物或含铂无钯的NNiM粒子，和在相同洗涂层或不同洗涂层中，具有在大约1:2至大约8:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约1:1至大约5:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约2:1至大约4:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约2:1至大约8:1 Pt/Pd(重量/重量)的比率或比率范围下的铂和钯混合物或含钯无铂的NNm粒子，或含大约20:1的铂:钯重量比的催化剂和另一含钯的催化剂以使总催化剂包含1:2铂:钯至8:1铂:钯的重量比。
在一些实施方案中，催化洗涂层可包含下列的混合物：具有在大约10:1至大约100:Pt/Pd(重量/重量)、或大约10:1至大约40:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约10:1至大约30:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约15:1至大约25:1 Pt/Pd(重量/重量)的比率或比率范围下的铂和钯混合物或含铂无钯的混杂NNm/湿化学催化粒子，和在相同洗涂层或不同洗涂层中，具有在大约1:2至大约8:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约1:1至大约5:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约2:1至大约4:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约2:1至大约8:1 Pt/Pd(重量/重量)的比率或比率范围下的铂和钯混合物或含钯无铂的NNm粒子，或含大约20:1的铂:钯重量比的催化剂和另一含钯的催化剂以使总催化剂包含1:2铂:钯至8:1铂:钯的重量比。
在一些实施方案中，催化洗涂层可包含下列的混合物：具有在大约10:1至大约100:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约10:1至大约40:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约10:1至大约30:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约15:1至大约25:1 Pt/Pd(重量/重量)的比率或比率范围下的铂和钯混合物或含铂无钯的混杂NNm/湿化学催化粒子，和在相同洗涂层或不同洗涂层中，具有在大约1:2至大约8:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约1:1至大约5:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约2:1至大约4:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约2:1至大约8:1 Pt/Pd(重量/重量)的比率或比率范围下的铂和钯混合物或含钯无铂的NNiM粒子，或含大约20:1的铂:钯重量比的催化剂和另一含钯的催化剂以使总催化剂包含1:2铂:钯至8:1铂:钯的重量比。
在一些实施方案中，催化洗涂层可包含下列的混合物：具有在大约10:1至大约100:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约10:1至大约40:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约10:1至大约30:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约15:1至大约25:1 Pt/Pd(重量/重量)的比率或比率范围下的铂和钯混合物或含铂无钯的NNm粒子，和在相同洗涂层或不同洗涂层中，具有在大约1:2至大约8:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约1:1至大约5:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约2:1至大约4:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约2:1至大约8:1 Pt/Pd(重量/重量)的比率或比率范围下的铂和钯混合物或含钯无铂的混杂NNm/湿化学催化粒子，或含大约20:1的铂:钯重量比的催化剂和另一含钯的催化剂以使总催化剂包含1:2铂:钯至8:1铂:钯的重量比。
在一些实施方案中，催化洗涂层可包含下列的混合物：具有在大约10:1至大约100:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约10:1至大约40:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约10:1至大约30:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约15:1至大约25:1 Pt/Pd(重量/重量)的比率或比率范围下的铂和钯混合物或含铂无钯的NNiM粒子，和在相同洗涂层或不同洗涂层中，具有在大约1:2至大约8:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约1:1至大约5:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约2:1至大约4:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约2:1至大约8:1 Pt/Pd(重量/重量)的比率或比率范围下的铂和钯混合物或含钯无铂的混杂NNm/湿化学催化粒子，或含大约20:1的铂:钯重量比的催化剂和另一含钯的催化剂以使总催化剂包含1:2铂:钯至8:1铂:钯的重量比。
在一些实施方案中，催化洗涂层可包含下列的混合物：具有在大约10:1至大约100:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约10:1至大约40:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约10:1至大约30:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约15:1至大约25:1 Pt/Pd(重量/重量)的比率或比率范围下的铂和钯混合物或含铂无钯的混杂NNm/湿化学催化粒子，和在相同洗涂层或不同洗涂层中，具有在大约1:2至大约8:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约1:1至大约5:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约2:1至大约4:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约2:1至大约8:1 Pt/Pd(重量/重量)的比率或比率范围下的铂和钯混合物或含钯无铂的仅通过湿化学法制成的催化粒子，或含大约20:1的铂:钯重量比的催化剂和另一含钯的催化剂以使总催化剂包含1:2铂:钯至8:1铂:钯的重量比。
在一些实施方案中，催化洗涂层可包含下列的混合物：具有在大约10:1至大约100:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约10:1至大约40:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约10:1至大约30:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约15:1至大约25:1 Pt/Pd(重量/重量)的比率或比率范围下的铂和钯混合物或含铂无钯的仅通过湿化学法制成的催化粒子，和在相同洗涂层或不同洗涂层中，具有在大约1:2至大约8:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约1:1至大约5:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约2:1至大约4:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约2:1至大约8:1 Pt/Pd(重量/重量)的比率或比率范围下的铂和钯混合物或含钯无铂的混杂NNm/湿化学催化粒子，或含大约20:1的铂:钯重量比的催化剂和另一含钯的催化剂以使总催化剂包含1:2铂:钯至8:1铂:钯的重量比。
本发明设想了不同类型的催化活性材料在催化洗涂层中的任何其它组合。
在下列描述中，该洗涂组合物的组分的百分比以该洗涂组合物中存在的固体量提供，因为该洗涂组合物可以在水性悬浮液中或在一些情况中以干粉形式提供。
在一些实施方案中，该催化洗涂组合物进一步包括“填料”粒子，其中填料粒子可以是陶瓷、金属氧化物或金属粒子。在一些实施方案中，填料粒子可以是二氧化硅或金属氧化物(如氧化铝，例如MI-386等)、或二氧化硅或金属氧化物粒子的任何比例的任何混合物。在一些实施方案中，填料粒子可包含沸石粒子。在一些实施方案中，在催化洗涂组合物中不存在沸石粒子或基本不存在沸石粒子。
在一些实施方案中，催化洗涂组合物和催化层中的铂族金属百分比为大约0.01重量％至大约20重量％、大约0.1重量％至大约15重量％、大约0.5重量％至大约12重量％、大约1重量％至大约10重量％、大约2重量％至大约9重量％、大约3重量％至大约8重量％、大约4重量％至大约7重量％、或大约5重量％至大约7重量％。
在一些实施方案中，该催化洗涂组合物和催化层包含、基本由或由勃姆石粒子、填料粒子和催化活性材料(如仅通过湿化学法制成的催化粒子、NNm粒子或NNiM粒子)构成。在一些实施方案中，催化活性材料构成该催化洗涂组合物或催化层中的催化活性材料、勃姆石粒子和填料粒子的总和的大约35重量％至大约92重量％。在一些实施方案中，催化活性材料构成该催化洗涂组合物或催化层中的催化活性材料、勃姆石粒子和填料粒子的总和的大约40重量％至大约92重量％。在一些实施方案中，催化活性材料构成该催化洗涂组合物或催化层中的催化活性材料、勃姆石粒子和填料粒子的总和的大约60重量％至大约95重量％。在一些实施方案中，催化活性材料构成该催化洗涂组合物或催化层中的催化活性材料、勃姆石粒子和填料粒子的总和的大约80重量％至大约95重量％。在一些实施方案中，催化活性材料构成该催化洗涂组合物或催化层中的催化活性材料、勃姆石粒子和填料粒子的总和的大约80重量％至大约92重量％。在一些实施方案中，催化活性材料构成该催化洗涂组合物或催化层中的催化活性材料、勃姆石粒子和填料粒子的总和的大约35重量％至大约95重量％。在一些实施方案中，催化活性材料构成该催化洗涂组合物或催化层中的催化活性材料、勃姆石粒子和填料粒子的总和的大约92重量％。在一些实施方案中，催化活性材料构成该催化洗涂组合物或催化层中的催化活性材料、勃姆石粒子和填料粒子的总和的大约95重量％。
在一些实施方案中，勃姆石粒子构成该催化洗涂组合物或催化层中的催化活性材料、勃姆石粒子和填料粒子的总和的大约20重量％或更少。在一些实施方案中，勃姆石粒子构成该催化洗涂组合物或催化层中的催化活性材料、勃姆石粒子和填料粒子的总和的大约10重量％或更少。在一些实施方案中，勃姆石粒子构成该催化洗涂组合物或催化层中的催化活性材料、勃姆石粒子和填料粒子的总和的大约5重量％或更少。在一些实施方案中，勃姆石粒子构成该催化洗涂组合物或催化层中的催化活性材料、勃姆石粒子和填料粒子的总和的大约1重量％或更少。在各种实施方案中，勃姆石粒子构成该催化洗涂组合物或催化层中的催化活性材料、勃姆石粒子和填料粒子的总和的大约1重量％至大约20重量％，或大约1重量％至大约10重量％，或大约1重量％至大约5重量％，或大约2重量％至大约5重量％。在一些实施方案中，勃姆石粒子构成该催化洗涂组合物或催化层中的催化活性材料、勃姆石粒子和填料粒子的总和的大约1重量％。在一些实施方案中，勃姆石粒子构成该催化洗涂组合物或催化层中的催化活性材料、勃姆石粒子和填料粒子的总和的大约2重量％。在一些实施方案中，勃姆石粒子构成该催化洗涂组合物或催化层中的催化活性材料、勃姆石粒子和填料粒子的总和的大约3重量％。在一些实施方案中，勃姆石粒子构成该催化洗涂组合物或催化层中的催化活性材料、勃姆石粒子和填料粒子的总和的大约4重量％。在一些实施方案中，勃姆石粒子构成该催化洗涂组合物或催化层中的催化活性材料、勃姆石粒子和填料粒子的总和的大约5重量％。
在一些实施方案中，填料粒子，如氧化铝粒子(例如MI-386等)构成该催化洗涂组合物或催化层中的催化活性材料、勃姆石粒子和填料粒子的总和的大约65重量％或更少。在一些实施方案中，填料粒子，例如金属氧化物粒子，如氧化铝粒子(例如MI-386等)或二氧化硅粒子构成该催化洗涂组合物或催化层中的催化活性材料、勃姆石粒子和填料粒子的总和的大约65重量％或更少、大约60重量％或更少、大约55重量％或更少、大约50重量％或更少、大约45重量％或更少、大约40重量％或更少、大约35重量％或更少、大约30重量％或更少、大约25重量％或更少、大约20重量％或更少、大约15重量％或更少、大约10重量％或更少、大约8重量％或更少、大约5重量％或更少、或大约3重量％或更少、或大约2％或更少。在一些实施方案中，填料粒子可构成大约2％至大约65％、或大约2％至大约55％、或大约3％至大约45％或大约3％至大约35％或大约5％至大约25％。上文对催化洗涂组合物或催化层中的催化活性材料、勃姆石粒子和填料粒子论述的浓度范围预计可适用于不同类型的填料粒子的组合。
在一些实施方案中，在用催化洗涂组合物涂布基底之前，将该催化洗涂组合物与水和酸(如乙酸)混合，由此形成催化洗涂组合物、水和酸的水性混合物。然后将催化洗涂组合物、水和酸的这种水性混合物施加到基底上(其中该基底可能已具有或可能没有施加到其上的其它洗涂层)。在一些实施方案中，在将其施加到基底上之前，将这种水性混合物的pH调节到大约2至大约7、或大约3至大约5、或大约4的pH水平。在一些实施方案中，通过与纤维素溶液、与玉米淀粉或与类似增稠剂混合调节该水性洗涂料的粘度。在一些实施方案中，将粘度调节到大约300cP至大约1200cP的值。
在一些实施方案中，该催化洗涂组合物包含大约30g/l至大约250g/l、或大约50g/l至大约250g/l，如大约30g/l至大约140g/l、或大约30g/l至大约70g/l、或大约30g/l至大约60g/l、或大约40g/l至大约70g/l、或大约40g/l至大约60g/l、或大约40g/l至大约50g/l、或大约50g/l至大约140g/l、或大约70g/l至大约140g/l、或大约90g/l至大约140g/l、或大约110g/l至大约130g/l的稠度(thickness)。在一些实施方案中，该催化洗涂组合物包含大约30g/l、大约40g/l、大约50g/l、大约60g/l、大约70g/l、大约80g/l、大约90g/l、大约100g/l、大约110g/l、大约120g/l、大约130g/l或大约140g/l的稠度(thickness)。该催化洗涂组合物优选包含大约40g/l、50g/l、60g/l或120g/l的稠度(thickness)。
干燥和煅烧条件
一旦将各洗涂料施加到基底(其可能已用或可能尚未用之前的基底涂布)上，吹出过量洗涂料，收集残留物并再循环。然后可以将洗涂料干燥。洗涂料的干燥可以在室温或升高的温度(例如大约30℃至大约95℃，优选大约60℃至大约70℃)下、在大气压下或在减压(例如大约1帕斯卡至大约90,000帕斯卡，或大约7.5mTorr至大约675Torr)下、在环境气氛中或在惰性气氛(如氮气或氩气)下，和在使或不使气流经过基底(例如干燥空气、干燥氮气或干燥氩气)的情况下进行。在一些实施方案中，该干燥法是热干燥法。热干燥法包括在高于室温的温度但在低于标准煅烧温度的温度下除去溶剂的任何方式。在一些实施方案中，该干燥法可以是快速干燥法，其涉及通过压力骤降或通过将基底置于温暖空气的上升气流中从基底快速蒸发水分。预计也可以使用其它干燥法。
在将洗涂层干燥到基底上后，随后可以将该洗涂层煅烧到基底上。煅烧在升高的温度，如400℃至大约700℃，优选大约500℃至大约600℃，更优选大约540℃至大约560℃或在大约550℃下进行。煅烧可以在大气压下或在减压(例如大约1帕斯卡至大约90,000帕斯卡，或大约7.5mTorr至大约675Torr)下、在环境气氛中或在惰性气氛(如氮气或氩气)下，和在使或不使气流经过基底(例如干燥空气、干燥氮气或干燥氩气)的情况下进行。
催化转化器和制造催化转化器的方法
在一些实施方案中，本发明提供催化转化器，其可包含本文所述的任何洗涂层和洗涂层配置。该催化转化器可用于各种用途，如柴油车，如重型柴油车。
图1图解根据一些实施方案的催化转化器。催化活性材料包含在洗涂组合物中，将其涂布到基底上以形成涂覆基底。将涂覆基底114封装在绝缘材料112内，再将其封装在金属容器110(例如由不锈钢制成)内。描绘了热屏障108和气体传感器(例如氧气传感器)106。可以通过法兰104和118将该催化转化器固定到车辆的排气***上。包括烃、一氧化碳和氮氧化物的原排放物的排气在102处进入催化转化器。随着原排放物经过催化转化器，它们与涂覆基底上的催化活性材料反应，以产生在120处离开的水、二氧化碳和氮气的尾气排放。图1A是一段涂覆基底114的放大视图，其显示涂覆基底的蜂窝结构。下面更详细论述的涂覆基底可并入用在车辆排放控制***中的催化转化器中。
图3A图解根据本发明的一些实施方案的一种形成涂覆基底的方法300。该方法包括用催化洗涂组合物涂布基底，其中该催化洗涂组合物包含高浓度的催化活性粒子。优选在各涂布步骤后进行干燥过程和煅烧过程。这种配置被称作S-C(基底-催化层)。
在步骤310，将洗涂组合物(催化洗涂组合物)施加到基底上。优选，该基底包含堇青石、基本由或由堇青石构成并包含蜂窝结构。但是，该基底预计也可以如本文中论述由其它材料和以其它配置形成。S-C配置中所用的催化洗涂组合物通常包含两种或更多种不同类型的催化活性材料的混合物，例如具有在大约10:1至大约100:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约10:1至大约40:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约10:1至大约30:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约15:1至大约25:1 Pt/Pd(重量/重量)的比率或比率范围下的铂和钯混合物或含铂无钯的第一类型的催化活性材料和具有在大约1:2至大约8:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约1:1至大约5:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约2:1至大约4:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约2:1至大约8:1 Pt/Pd(重量/重量)的比率或比率范围下的铂和钯混合物或含钯无铂的第二类型的催化活性材料的混合物，或第二类型的催化活性材料可包含含大约20:1的铂:钯重量比的催化剂和另一含钯的催化剂，以使总催化剂包含1:2铂:钯至8:1铂:钯的重量比。在一些实施方案中，第一类型的催化活性材料或第二类型的催化活性材料可以是仅通过湿化学法形成的催化粒子或粘合到微米级载体粒子上或嵌在微米级载体粒子内的等离子体生成的复合粒子。
在步骤320，对基底进行干燥过程。这样的干燥过程的实例包括，但不限于，热干燥过程或快速干燥过程。
在步骤330，对基底进行煅烧过程。该煅烧过程的长度和温度预计可随特定实施方案中的组分的特性而变。
在煅烧过程后，涂覆基底在其表面上包括催化层。该催化层包含催化活性材料。这种方法例示制造没有附加洗涂层的基底-催化层(S-C)配置的一种方法；该方法容易修改以在任何所示步骤之前或之后按需要施加附加洗涂层。优选在各涂布步骤之间进行干燥过程和煅烧过程。
图3B图解涂有催化层(S-C配置)的基底的一个实施方案。优选，基底350包含堇青石、基本由或由堇青石构成并包含蜂窝结构。但是，该基底预计也可以如本文中论述由其它材料和以其它配置形成。催化层360涂布基底350。S-C配置中所用的催化层360通常包含两种或更多种不同类型的催化活性材料的混合物，例如具有在大约10:1至大约100:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约10:1至大约40:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约10:1至大约30:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约15:1至大约25:1 Pt/Pd(重量/重量)的比率或比率范围下的铂和钯混合物或含铂无钯的第一类型的催化活性材料和具有在大约1:2至大约8:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约1:1至大约5:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约2:1至大约4:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约2:1至大约8:1 Pt/Pd(重量/重量)的比率或比率范围下的铂和钯混合物或含钯无铂的第二类型的催化活性材料的混合物，或第二类型的催化活性材料可包含含大约20:1的铂:钯重量比的催化剂和另一含钯的催化剂，以使总催化剂包含1:2铂:钯至8:1铂:钯的重量比。在一些实施方案中，第一类型的催化活性材料或第二类型的催化活性材料可以是仅通过湿化学法形成的催化粒子或粘合到微米级载体粒子上或嵌在微米级载体粒子内的等离子体生成的复合粒子。
图4A图解根据本发明的一些实施方案的一种形成涂覆基底的方法。该方法包括用第一洗涂组合物(如第一催化洗涂组合物)涂布基底以形成第一洗涂组合物层，如第一催化层，和用第二洗涂组合物(如第二催化洗涂组合物)涂布基底以形成第二洗涂组合物层，如第二催化层。这种配置被称作S-C1-C2(基底–第一催化层–第二催化层)。在一些实施方案中，第一催化洗涂组合物和第二催化洗涂组合物可具有相同组成。在另一些实施方案中，第一催化洗涂组合物和第二催化洗涂组合物可具有不同组成。例如，在一些实施方案中，第一催化洗涂组合物可包含具有大约10:1至大约100:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约10:1至大约40:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约10:1至大约30:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约15:1至大约25:1 Pt/Pd(重量/重量)的铂和钯混合物或含铂无钯的催化活性材料，且第二催化洗涂组合物可包含具有在大约1:2至大约8:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约1:1至大约5:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约2:1至大约4:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约2:1至大约8:1 Pt/Pd(重量/重量)比率下的铂和钯混合物或含钯无铂的催化活性材料，或第二催化洗涂组合物可包含含大约20:1的铂:钯重量比的催化剂和另一含钯的催化剂，以使总催化剂包含1:2铂:钯至8:1铂:钯的重量比。在一些实施方案中，第一催化洗涂组合物可包含具有在大约1:2至大约8:1Pt/Pd(重量/重量)、或大约1:1至大约5:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约2:1至大约4:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约2:1至大约8:1 Pt/Pd(重量/重量)比率下的铂和钯混合物或含钯无铂的催化活性材料，或第一催化洗涂组合物可包含含大约20:1的铂:钯重量比的催化剂和另一含钯的催化剂，以使总催化剂包含1:2铂:钯至8:1铂:钯的重量比，且第二催化洗涂组合物可包含具有在大约10:1至大约100:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约10:1至大约40:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约10:1至大约30:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约15:1至大约25:1 Pt/Pd(重量/重量)比率下的铂和钯混合物或含铂无钯的催化活性材料。本发明设想了第一催化洗涂组合物和第二催化洗涂组合物中的催化金属的其它比率。
在步骤405，将第一洗涂组合物(第一催化洗涂组合物)施加到基底上以形成第一催化层。优选，该基底包含堇青石、基本由或由堇青石构成并包含蜂窝结构。但是，该基底预计也可以如本文中论述由其它材料和以其它配置形成。
在步骤410，对基底进行第一干燥过程。这样的干燥过程的实例包括，但不限于，热干燥过程或快速干燥过程。
在步骤415，对基底进行第一煅烧过程。该煅烧过程的长度和温度预计可随特定实施方案中的组分的特性而变。
在步骤420，将第二洗涂组合物(第二催化洗涂组合物)施加到基底上以用第二层涂布第一催化层。
在步骤425，对基底进行第二干燥过程。这样的干燥过程的实例包括，但不限于，热干燥过程或快速干燥过程。
在步骤430，对基底进行第二煅烧过程。该煅烧过程的长度和温度预计可随特定实施方案中的组分的特性而变。
在第二煅烧过程后，涂覆基底在其表面上包括第一催化层和第二催化层。这两个催化层都包含催化活性材料，但在一些实施方案中，第一催化层和第二催化层之间的催化活性材料的组成可能不同。这种方法例示制造没有附加洗涂层的基底-第一催化层-第二催化层(S-C1-C2)配置的一种方法；该方法可以容易修改以在任何所示步骤之前或之后按需要施加附加洗涂层。优选在各涂布步骤之间进行干燥过程和煅烧过程。
图4B图解涂有第一催化层和第二催化层(S-C1-C2配置)的基底的一个实施方案435。基底440优选包含堇青石、基本由或由堇青石构成并包含蜂窝结构。但是，该基底预计也可以如本文中论述由其它材料和以其它配置形成。第一催化层445涂布基底440，第二催化层450在第一催化层445外涂布基底440。在一些实施方案中，第一催化层445和第二催化层450可具有相同组成。在另一些实施方案中，第一催化层445和第二催化层450可具有不同组成。例如，在一些实施方案中，第一催化层445可包含具有在大约10:1至大约100:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约10:1至大约40:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约10:1至大约30:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约15:1至大约25:1 Pt/Pd(重量/重量)比率下的铂和钯混合物或含铂无钯的催化活性材料，且第二催化层450可包含具有在大约1:2至大约8:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约1:1至大约5:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约2:1至大约4:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约2:1至大约8:1 Pt/Pd(重量/重量)的比率或比率范围下的铂和钯混合物或含钯无铂的催化活性材料，或第二催化层可包含含大约20:1的铂:钯重量比的催化剂和另一含钯的催化剂，以使总催化剂包含1:2铂:钯至8:1铂:钯的重量比。在一些实施方案中，第一催化层445可包含具有在大约1:2至大约8:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约1:1至大约5:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约2:1至大约4:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约2:1至大约8:1 Pt/Pd(重量/重量)的比率或比率范围下的铂和钯混合物或含钯无铂的催化活性材料，或第一催化活性层可包含含大约20:1的铂:钯重量比的催化剂和另一含钯的催化剂，以使总催化剂包含1:2铂:钯至8:1铂:钯的重量比，且第二催化层450可包含具有在大约10:1至大约100:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约10:1至大约40:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约10:1至大约30:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约15:1至大约25:1 Pt/Pd(重量/重量)的比率或比率范围下的铂和钯混合物或含铂无钯的催化活性材料。在一些实施方案中，第一催化层或第二催化层可包含另一类型的催化活性材料。本发明设想了第一催化层和第二催化层中的催化金属的其它比率。
图5A图解根据本发明的一些实施方案的一种形成涂覆基底的方法。该方法包括用第一洗涂组合物(如填角洗涂组合物)涂布基底以形成第一洗涂组合物层，如填角层，和用第二洗涂组合物(如催化洗涂组合物)涂布基底以形成第二洗涂组合物层，如催化层。这种配置被称作S-F-C(基底–填角层–催化层)。
在步骤505，将第一洗涂组合物(填角洗涂组合物)施加到基底上以形成填角层。优选，该基底包含堇青石、基本由或由堇青石构成并包含蜂窝结构。但是，该基底预计也可以如本文中论述由其它材料和以其它配置形成。
在步骤510，对基底进行第一干燥过程。这样的干燥过程的实例包括，但不限于，热干燥过程或快速干燥过程。
在步骤515，对基底进行第一煅烧过程。该煅烧过程的长度和温度预计可随特定实施方案中的组分的特性而变。
在步骤520，将第二洗涂组合物(催化洗涂组合物)施加到基底上以用第二洗涂层(催化层)涂布第一洗涂层(填角层)。S-F-C配置中所用的催化洗涂组合物通常包含两种或更多种不同类型的催化活性材料的混合物，例如具有在大约10:1至大约100:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约10:1至大约40:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约10:1至大约30:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约15:1至大约25:1 Pt/Pd(重量/重量)比率下的铂和钯混合物或含铂无钯的第一类型的催化活性材料和具有在大约1:2至大约8:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约1:1至大约5:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约2:1至大约4:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约2:1至大约8:1 Pt/Pd(重量/重量)比率下的铂和钯混合物或含钯无铂的第二类型的催化活性材料的混合物，或第二类型的催化活性材料可包含含大约20:1的铂:钯重量比的催化剂和另一含钯的催化剂，以使总催化剂包含1:2铂:钯至8:1铂:钯的重量比。
在步骤525，对基底进行第二干燥过程。这样的干燥过程的实例包括，但不限于，热干燥过程或快速干燥过程。
在步骤530，对基底进行第二煅烧过程。该煅烧过程的长度和温度预计可随特定实施方案中的组分的特性而变。
在第二煅烧过程后，涂覆基底在其表面上包括填角层和催化层。该填角层优选不含催化活性材料。该催化层包含催化活性材料，优选高浓度。这种方法例示制造没有附加洗涂层的基底-填角层-催化层(S-F-C)配置的一种方法；该方法可容易修改以在任何所示步骤之前或之后按需要施加附加洗涂层。优选在各涂布步骤之间进行干燥过程和煅烧过程。
图5B图解涂有填角层和催化层(S-F-C配置)535的基底的一个实施方案。优选，基底540包含堇青石、基本由或由堇青石构成并包含蜂窝结构。但是，该基底预计也可以如本文中论述由其它材料和以其它配置形成。填角层545涂布基底540，且催化层550在填角层545外涂布基底540。S-F-C配置中所用的催化层550通常包含两种或更多种不同类型的催化活性材料的混合物，例如具有在大约10:1至大约100:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约10:1至大约40:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约10:1至大约30:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约15:1至大约25:1 Pt/Pd(重量/重量)比率下的铂和钯混合物或含铂无钯的第一类型的催化活性材料和具有在大约1:2至大约8:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约1:1至大约5:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约2:1至大约4:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约2:1至大约8:1 Pt/Pd(重量/重量)比率下的铂和钯混合物或含钯无铂的第二类型的催化活性材料的混合物，或第二类型的催化活性材料可包含含大约20:1的铂:钯重量比的催化剂和另一含钯的催化剂，以使总催化剂包含1:2铂:钯至8:1铂:钯的重量比。
图6A图解根据本发明的一些实施方案的一种形成涂覆基底的方法。该方法包括用第一洗涂组合物(如填角洗涂组合物)涂布基底以形成第一洗涂组合物层，如填角层，用第二洗涂组合物(如第一催化洗涂组合物)涂布基底以形成第二洗涂组合物层，如第一催化层，和用第三洗涂组合物(如第二催化洗涂组合物)涂布基底以形成第三洗涂组合物层，如第二催化层。这种配置被称作S-F-C1-C2(基底-填角层-第一催化层-第二催化层)。在一些实施方案中，第一催化洗涂组合物和第二催化洗涂组合物可具有相同组成。在另一些实施方案中，第一催化洗涂组合物和第二催化洗涂组合物可具有不同组成。例如，在一些实施方案中，第一催化洗涂组合物可包含具有在大约10:1至大约100:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约10:1至大约40:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约10:1至大约30:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约15:1至大约25:1 Pt/Pd(重量/重量)比率下的铂和钯混合物或含铂无钯的催化活性材料，且第二催化洗涂组合物可包含具有在大约1:2至大约8:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约1:1至大约5:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约2:1至大约4:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约2:1至大约8:1 Pt/Pd(重量/重量)比率下的铂和钯混合物或含钯无铂的催化活性材料，或第二洗涂组合物可包含含大约20:1的铂:钯重量比的催化剂和另一含钯的催化剂，以使总催化剂包含1:2铂:钯至8:1铂:钯的重量比。在一些实施方案中，第一催化洗涂组合物可包含具有在大约1:2至大约8:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约1:1至大约5:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约2:1至大约4:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约2:1至大约8:1 Pt/Pd(重量/重量)比率下的铂和钯混合物或含钯无铂的催化活性材料，或第一催化洗涂组合物可包含含大约20:1的铂:钯重量比的催化剂和另一含钯的催化剂，以使总催化剂包含1:2铂:钯至8:1铂:钯的重量比，且第二催化洗涂组合物可包含具有在大约10:1至大约100:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约10:1至大约40:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约10:1至大约30:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约15:1至大约25:1 Pt/Pd(重量/重量)比率下的铂和钯混合物或含铂无钯的催化活性材料。本发明设想了第一催化洗涂组合物和第二催化洗涂组合物中的催化金属的其它比率。
在步骤605，将第一洗涂组合物(填角洗涂组合物)施加到基底上以形成填角层。优选，该基底包含堇青石、基本由或由堇青石构成并包含蜂窝结构。但是，该基底预计也可以如本文中论述由其它材料和以其它配置形成。
在步骤610，对基底进行第一干燥过程。这样的干燥过程的实例包括，但不限于，热干燥过程或快速干燥过程。
在步骤615,，对基底进行第一煅烧过程。该煅烧过程的长度和温度预计可随特定实施方案中的组分的特性而变。
在步骤620，将第二洗涂组合物(第一催化洗涂组合物)施加到基底上以用第二洗涂层(第一催化层)涂布第一洗涂层(填角层)。
在步骤625，对基底进行第二干燥过程。这样的干燥过程的实例包括，但不限于，热干燥过程或快速干燥过程。
在步骤630，对基底进行第二煅烧过程。该煅烧过程的长度和温度预计可随特定实施方案中的组分的特性而变。
在步骤635，将第三洗涂组合物(第二催化洗涂组合物)施加到基底上以用第三洗涂层(第二催化层)涂布第二洗涂层(第一催化层)。
在步骤640，对基底进行第三干燥过程。这样的干燥过程的实例包括，但不限于，热干燥过程或快速干燥过程。
在步骤645，对基底进行第三煅烧过程。该煅烧过程的长度和温度预计可随特定实施方案中的组分的特性而变。
在第三煅烧过程后，涂覆基底在其表面上包括填角层、第一催化层和第二催化层。这两个催化层都包含催化活性材料，但在一些实施方案中，第一催化层和第二催化层之间的催化活性材料的组成可能不同。这种方法例示制造没有附加洗涂层的基底—填角层—第一催化层—第二催化层(S-F-C1-C2)配置的一种方法；该方法可容易修改以在任何所示步骤之前或之后按需要施加附加洗涂层。优选在各涂布步骤之间进行干燥过程和煅烧过程。
图6B图解涂有填角层、第一催化层和第二催化层(S-F-C1-C2配置)的基底的一个实施方案650。基底655优选包含堇青石、基本由或由堇青石构成并包含蜂窝结构。但是，该基底预计也可以如本文中论述由其它材料和以其它配置形成。填角层660涂布基底650，第一催化层665在填角层660外涂布基底655，和第二催化层670在第一催化层665外涂布基底655。在一些实施方案中，第一催化层665和第二催化层670可具有相同组成。在另一些实施方案中，第一催化层665和第二催化层670可具有不同组成。例如，在一些实施方案中，第一催化层665可包含具有在大约10:1至大约100:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约10:1至大约40:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约10:1至大约30:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约15:1至大约25:1Pt/Pd(重量/重量)比率下的铂和钯混合物或含铂无钯的催化活性材料，且第二催化层670可包含具有在大约1:2至大约8:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约1:1至大约5:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约2:1至大约4:1 Pt/Pd(重量/重量)、或大约2:1至大约8:1 Pt/Pd(重量/重量)比率下的铂和钯混合物或含钯无铂的催化活性材料，或第二催化层可包含含大约20:1的铂:钯重量比的催化剂和另一含钯的催化剂，以使总催化剂包含1:2铂:钯至8:1铂:钯的重量比。在一些实施方案中，第一催化层665可包含具有在20:1 Pt/Pd(重量/重量)比率下的铂和钯混合物的催化活性材料，且第二催化层670可包含含钯无铂的催化活性材料。本发明设想了第一催化层和第二催化层中的催化金属的其它比率。
排气***、车辆和排放性能
在本发明的一些实施方案中，将如本文中公开的涂覆基底装在位于配置成从内燃机接收排气的位置中的催化转化器中，如内燃机的排气***中的催化转化器中。该催化转化器可用于柴油机，如重型柴油机的排气。该催化转化器可安装在含有柴油机，如重型柴油机的车辆上。
将该涂覆基底置于如图1中所示的外壳中，再将其置于内燃机的排气***(也称作排气处理***)中。该内燃机可以是柴油机，如重型柴油机，如重型柴油车的发动机。该内燃机的排气***接收发动机的排气，通常送入排气歧管，并将该排气输往排气处理***。催化转化器构成排气***的一部分并通常被称作柴油机氧化催化剂(DOC)。该排气***还可包括柴油机微粒过滤器(DPF)和/或选择性催化还原单元(SCR单元)和/或贫NOx捕集器(LNT)；在从发动机接收排气的顺序上，典型布置是DOC-DPF和DOC-DPF-SCR。该排气***还可包括其它组件，如氧气传感器、HEGO(加热排气含氧量)传感器、UEGO(宽域排气氧(universalexhaust gas oxygen))传感器、其它气体的传感器和温度传感器。该排气***还可包括控制器，如发动机控制单元(ECU)、微处理器或发动机管理计算机，其可以调节车辆的各种参数(燃料流速、空燃比、燃料喷射、发动机正时、气门正时等)以优化到达排气处理***的排气的组分，从而管理释放到环境中的排放物。
“处理”排气，如来自柴油机，如重型柴油机的排气是指排气在释放到环境中之前经过排气***(排气处理***)。如上所述，发动机的排气在释放到环境中之前通常流经包含柴油机氧化催化剂和柴油机微粒过滤器的排气***或包含柴油机氧化催化剂、柴油机微粒过滤器和选择性催化还原单元(SCR)的排气***。
本文所述的催化转化器和排气***可用于重型柴油车。美国环境保护署(“U.S.EPA”)将“重型车辆”定义为车辆总重额定值大于8,500磅的车辆，某些重量小于10,000磅的客车除外。U.S.EPA还将“轻重型柴油机”定义为在比8,500磅重但比19,500磅轻的车辆中使用的发动机，某些重量小于10,000磅的客车除外。U.S.EPA还将“中重型柴油机”定义为在19,500磅或更重但33,000磅或更轻的车辆中使用的发动机。U.S.EPA还将“重重型柴油机”定义为在大于33,000磅的车辆中使用的发动机。在加州，对于1995年或之后制造的车辆，“轻重型柴油机”被定义为在比14,000磅重但比19,500轻的车辆中使用的发动机。在欧洲，“重型柴油机”被认为是在大于3.5公吨(大于7,716磅)的车辆中使用的发动机。在本发明的一些实施方案中，重型柴油车是重量大于大约7,700磅或大于大约8,500磅或大于大约10,000磅或大于大约14,000磅或大于大约19,500磅或大于大约33,000磅的柴油车，重型柴油机是重型柴油车中使用的发动机。
当用于催化转化器时，本文中公开的涂覆基底可提供优于其它用于重型车辆的催化转化器的显著改进。混合铂族金属的不同比率可独立地影响对HC、CO和NOx排放的催化效率。例如，在一些实施方案中，在相等的总PGM用量下，具有在20:1 Pt/Pd(重量/重量)比率下的铂和钯混合物的催化活性材料与具有在5:1 Pt/Pd(重量/重量)比率下的铂和钯混合物的催化活性材料相比更有效催化NOx排放并且较不有效催化HC排放。在催化转化器在重型车辆中的升高的平均运行温度下，重要的是有效催化NOx排放而不损失对HC和CO排放的有效催化。本文中公开的催化剂组合和洗涂层构造提供对NOx排放的有效催化和对HC和CO排放的有效催化。本文中公开的涂覆基底非常适合与下游选择性催化还原(SCR)单元结合使用。该SCR催化过程将有毒氮氧化物(NOx)还原成无害氮气(N2)。当进入该单元的NO/NO2比(即一氧化氮与二氧化氮的比率)为1:1时，出现最佳SCR性能。通过在SCR单元上游将一些NO氧化成NO2，本文中公开的涂覆基底将NO:NO2比调节至接近最佳的1:1比，并由此改进该排放控制***在减少氮氧化物排放方面的总体性能。
自2008年10月起生效的重型车辆排放物的欧5排放标准规定1500mg/kWh CO排放、460mg/kWh HC排放和2000mg/kWh NOx排放的限额(Directive 2005/55/EC)。计划在2013年12月实施的重型车辆排放物的欧6排放标准规定1500mg/kWh CO排放、130mg/kWh HC排放和400mg/kWh NOx排放的限额(Regulation 595/2009/EC)。所公开的催化转化器基底可用在排放***中以满足或超越这些标准。在一些实施方案中，该涂覆基底用在配置DOC-DPF或DOC-DPF-SCR中的催化转化器(柴油机氧化催化剂)中以满足或超越这些标准。
用于2010年后制造的车辆的“heavy-duty highway compression-ignitionengines and urban buses”的U.S.EPA排放标准概括在http://www.epa.gov/otaq/standards/heavy-duty/hdci-exhaust.htm中并对EPA Transient Test Procedure andthe Supplemental Emission Test规定15.5g/bhp-hr CO排放、140mg/bhp-hr非甲烷烃(NMHC)排放和200mg/bhp-hr NOx排放的限额。用于2010年后制造的车辆的“heavy-dutyhighway compression-ignition engines and urban buses”的U.S.EPA排放标准具有对Not to Exceed Test方法而言15.5g/bhp-hr CO排放、210mg/bhp-hr非甲烷烃(NMHC)排放和300mg/bhp-hr NOx排放的限额。
“heavy-duty highway engine—clean fuel fleet exhaust emissionstandards”的U.S.EPA排放标准概括在http://www.epa.gov/otaq/standards/heavy-duty/hd-cff.htm中并规定对重型柴油机Inherently Low Emissions Vehicles(“ILEVs”)而言14.4g/bhp-hr CO排放和对重型柴油机Ultra Low Emissions Vehicles(“ULEVs”)而言7.2g/bhp-hr CO排放的额外界限。
U.S.EPA认为发动机的“有效寿命”为轻重型柴油机10年前期或110,000英里、中重型柴油机185,000英里和在2004年后制造的重重型柴油机435,000英里(或22,000小时运行时间)。
在一些实施方案中，用在柴油机或柴油车，如重型柴油机或重型柴油车上的用本发明的涂覆基底制成的催化转化器符合对CO、HC和NOx排放的欧5要求。在一些实施方案中，用在柴油机或柴油车，如重型柴油机或重型柴油车上的用本发明的涂覆基底制成的催化转化器排出少于1500mg/kWh CO排放、少于460mg/kWh HC排放和少于2000mg/kWh NOx排放。在一些实施方案中，该涂覆基底用在配置DOC-DPF或DOC-DPF-SCR中的催化转化器(柴油机氧化催化剂)中以满足或超越这些标准。在一些实施方案中，用本发明的涂覆基底制成的催化转化器在运行大约50,000公里、大约50,000英里、大约75,000公里、大约75,000英里、大约100,000公里、大约100,000英里、大约110,00公里、大约110,000英里、大约125,000公里、大约125,000英里、大约150,000公里、大约150,000英里、大约185,000公里、大约185,000英里、大约200,000公里、大约200,000英里、大约300,000公里、大约300,000英里、大约400,000公里、大约400,000英里、大约435,000公里或大约435,000英里后表现出任一上述性能标准。
在一些实施方案中，用在柴油机或柴油车，如重型柴油机或重型柴油车上的用本发明的涂覆基底制成的催化转化器在使用比使用单一类型的催化活性材料制成并符合欧5要求的催化转化器少至少大约30％、少最多大约30％、少至少大约40％、少最多大约40％、少至少大约50％或少最多大约50％的铂族金属或铂族金属载量的同时符合欧5要求。在一些实施方案中，该涂覆基底用在配置DOC-DPF或DOC-DPF-SCR中的催化转化器(柴油机氧化催化剂)中以满足或超越这些标准。在一些实施方案中，用本发明的涂覆基底制成的催化转化器在运行大约50,000公里、大约50,000英里、大约75,000公里、大约75,000英里、大约100,000公里、大约100,000英里、大约110,00公里、大约110,000英里、大约125,000公里、大约125,000英里、大约150,000公里、大约150,000英里、大约185,000公里、大约185,000英里、大约200,000公里、大约200,000英里、大约300,000公里、大约300,000英里、大约400,000公里、大约400,000英里、大约435,000公里或大约435,000英里后(用本发明的涂覆基底制成的催化转化器和参比催化转化器都如此)表现出任一上述性能标准。
在一些实施方案中，用在柴油机或柴油车，如重型柴油机或重型柴油车上的用本发明的涂覆基底制成的催化转化器符合对CO、HC和NOx排放的欧6要求。在一些实施方案中，用在柴油机或柴油车，如重型柴油机或重型柴油车上的用本发明的涂覆基底制成的催化转化器排出少于1500mg/kWh CO排放、少于130mg/kWh HC排放和少于400mg/kWh NOx排放。在一些实施方案中，该涂覆基底用在配置DOC-DPF或DOC-DPF-SCR中的催化转化器(柴油机氧化催化剂)中以满足或超越这些标准。在一些实施方案中，用本发明的涂覆基底制成的催化转化器在运行大约50,000公里、大约50,000英里、大约75,000公里、大约75,000英里、大约100,000公里、大约100,000英里、大约110,00公里、大约110,000英里、大约125,000公里、大约125,000英里、大约150,000公里、大约150,000英里、大约185,000公里、大约185,000英里、大约200,000公里、大约200,000英里、大约300,000公里、大约300,000英里、大约400,000公里、大约400,000英里、大约435,000公里或大约435,000英里后表现出任一上述性能标准。
在一些实施方案中，用在柴油机或柴油车，如重型柴油机或重型柴油车上的用本发明的涂覆基底制成的催化转化器在使用比使用单一类型的催化活性材料制成并符合欧6要求的催化转化器少至少大约30％、少最多大约30％、少至少大约40％、少最多大约40％、少至少大约50％或少最多大约50％的铂族金属或铂族金属载量的同时符合欧6要求。在一些实施方案中，该涂覆基底用在配置DOC-DPF或DOC-DPF-SCR中的催化转化器(柴油机氧化催化剂)中以满足或超越这些标准。在一些实施方案中，用本发明的涂覆基底制成的催化转化器在运行大约50,000公里、大约50,000英里、大约75,000公里、大约75,000英里、大约100,000公里、大约100,000英里、大约110,00公里、大约110,000英里、大约125,000公里、大约125,000英里、大约150,000公里、大约150,000英里、大约185,000公里、大约185,000英里、大约200,000公里、大约200,000英里、大约300,000公里、大约300,000英里、大约400,000公里、大约400,000英里、大约435,000公里或大约435,000英里后(用本发明的涂覆基底制成的催化转化器和参比催化转化器都如此)表现出任一上述性能标准。
在一些实施方案中，用在柴油机或柴油车，如重型柴油机或重型柴油车(例如轻重型柴油机或轻重型柴油车或中重型柴油机或中重型柴油车或重重型柴油机或重重型柴油车)上的用本发明的涂覆基底制成的催化转化器符合对CO、HC和NOx排放的U.S.EPA“heavy-duty highway compression-ignition engines and urban buses”排放标准。在一些实施方案中，用在柴油机或柴油车，如重型柴油机或重型柴油车上的用本发明的涂覆基底制成的催化转化器排出少于15.5g/bhp-hr CO排放、140mg/bhp-hr非甲烷烃(NMHC)排放和200mg/bhp-hr NOx排放。在一些实施方案中，这些排放要求是全“有效寿命”要求。在一些实施方案中，用本发明的涂覆基底制成的催化转化器在运行大约50,000公里、大约50,000英里、大约75,000公里、大约75,000英里、大约100,000公里、大约100,000英里、大约110,00公里、大约110,000英里、大约125,000公里、大约125,000英里、大约150,000公里、大约150,000英里、大约185,000公里、大约185,000英里、大约200,000公里、大约200,000英里、大约300,000公里、大约300,000英里、大约400,000公里、大约400,000英里、大约435,000公里或大约435,000英里后表现出任一上述性能标准。
在一些实施方案中，用在柴油机或柴油车，如重型柴油机或重型柴油车(例如轻重型柴油机或轻重型柴油车或中重型柴油机或中重型柴油车或重重型柴油机或重重型柴油车)上的用本发明的涂覆基底制成的催化转化器在使用比使用单一类型的催化活性材料制成并符合U.S.EPA“heavy-duty highway compression-ignition engines and urbanbuses”排放标准的催化转化器少至少大约30％、少最多大约30％、少至少大约40％、少最多大约40％、少至少大约50％或少最多大约50％的铂族金属或铂族金属载量的同时符合U.S.EPA“heavy-duty highway compression-ignition engines and urban buses”排放标准。在一些实施方案中，该涂覆基底用在配置DOC-DPF或DOC-DPF-SCR中的催化转化器(柴油机氧化催化剂)中以满足或超越这些标准。在一些实施方案中，用本发明的涂覆基底制成的催化转化器在运行大约50,000公里、大约50,000英里、大约75,000公里、大约75,000英里、大约100,000公里、大约100,000英里、大约110,00公里、大约110,000英里、大约125,000公里、大约125,000英里、大约150,000公里、大约150,000英里、大约185,000公里、大约185,000英里、大约200,000公里、大约200,000英里、大约300,000公里、大约300,000英里、大约400,000公里、大约400,000英里、大约435,000公里或大约435,000英里后(用本发明的涂覆基底制成的催化转化器和参比催化转化器都如此)表现出任一上述性能标准。
在一些实施方案中，用在柴油机或柴油车，如重型柴油机或重型柴油车(例如轻重型柴油机或轻重型柴油车或中重型柴油机或中重型柴油车或重重型柴油机或重重型柴油车)上的用本发明的涂覆基底制成的催化转化器符合对CO、HC和NOx排放的U.S.EPA“heavy-duty highway engine—clean fuel fleet exhaust emission standards”ILEV排放标准。在一些实施方案中，用在柴油机或柴油车，如重型柴油机或重型柴油车上的用本发明的涂覆基底制成的催化转化器排出少于14.4g/bhp-hr CO排放、140mg/bhp-hr非甲烷烃(NMHC)排放和200mg/bhp-hr NOx排放。在一些实施方案中，这些排放要求是全“有效寿命”要求。在一些实施方案中，用本发明的涂覆基底制成的催化转化器在运行大约50,000公里、大约50,000英里、大约75,000公里、大约75,000英里、大约100,000公里、大约100,000英里、大约110,00公里、大约110,000英里、大约125,000公里、大约125,000英里、大约150,000公里、大约150,000英里、大约185,000公里、大约185,000英里、大约200,000公里、大约200,000英里、大约300,000公里、大约300,000英里、大约400,000公里、大约400,000英里、大约435,000公里或大约435,000英里后表现出任一上述性能标准。
在一些实施方案中，用在柴油机或柴油车，如重型柴油机或重型柴油车(例如轻重型柴油机或轻重型柴油车或中重型柴油机或中重型柴油车或重重型柴油机或重重型柴油车)上的用本发明的涂覆基底制成的催化转化器在使用比使用单一类型的催化活性材料制成并符合U.S.EPA“heavy-duty highway compression-ignition engines and urbanbuses”排放标准的催化转化器少至少大约30％、少最多大约30％、少至少大约40％、少最多大约40％、少至少大约50％或少最多大约50％的铂族金属或铂族金属载量的同时符合U.S.EPA“heavy-duty highway engine—clean fuel fleet exhaust emissionstandards”ILEV排放标准。在一些实施方案中，该涂覆基底用在配置DOC-DPF或DOC-DPF-SCR中的催化转化器(柴油机氧化催化剂)中以满足或超越这些标准。在一些实施方案中，用本发明的涂覆基底制成的催化转化器在运行大约50,000公里、大约50,000英里、大约75,000公里、大约75,000英里、大约100,000公里、大约100,000英里、大约110,00公里、大约110,000英里、大约125,000公里、大约125,000英里、大约150,000公里、大约150,000英里、大约185,000公里、大约185,000英里、大约200,000公里、大约200,000英里、大约300,000公里、大约300,000英里、大约400,000公里、大约400,000英里、大约435,000公里或大约435,000英里后(用本发明的涂覆基底制成的催化转化器和参比催化转化器都如此)表现出任一上述性能标准。
在一些实施方案中，用在柴油机或柴油车，如重型柴油机或重型柴油车(例如轻重型柴油机或轻重型柴油车或中重型柴油机或中重型柴油车或重重型柴油机或重重型柴油车)上的用本发明的涂覆基底制成的催化转化器符合对CO、HC和NOx排放的U.S.EPA“heavy-duty highway engine—clean fuel fleet exhaust emission standards”ULEV排放标准。在一些实施方案中，用在柴油机或柴油车，如重型柴油机或重型柴油车上的用本发明的涂覆基底制成的催化转化器排出少于7.2g/bhp-hr CO排放、140mg/bhp-hr非甲烷烃(NMHC)排放和200mg/bhp-hr NOx排放。在一些实施方案中，这些排放要求是全“有效寿命”要求。在一些实施方案中，用本发明的涂覆基底制成的催化转化器在运行大约50,000公里、大约50,000英里、大约75,000公里、大约75,000英里、大约100,000公里、大约100,000英里、大约110,00公里、大约110,000英里、大约125,000公里、大约125,000英里、大约150,000公里、大约150,000英里、大约185,000公里、大约185,000英里、大约200,000公里、大约200,000英里、大约300,000公里、大约300,000英里、大约400,000公里、大约400,000英里、大约435,000公里或大约435,000英里后表现出任一上述性能标准。
在一些实施方案中，用在柴油机或柴油车，如重型柴油机或重型柴油车(例如轻重型柴油机或轻重型柴油车或中重型柴油机或中重型柴油车或重重型柴油机或重重型柴油车)上的用本发明的涂覆基底制成的催化转化器在使用比使用单一类型的催化活性材料制成并符合U.S.EPA“heavy-duty highway compression-ignition engines and urbanbuses”排放标准的催化转化器少至少大约30％、少最多大约30％、少至少大约40％、少最多大约40％、少至少大约50％或少最多大约50％的铂族金属或铂族金属载量的同时符合U.S.EPA“heavy-duty highway engine—clean fuel fleet exhaust emissionstandards”ULEV排放标准。在一些实施方案中，该涂覆基底用在配置DOC-DPF或DOC-DPF-SCR中的催化转化器(柴油机氧化催化剂)中以满足或超越这些标准。在一些实施方案中，用本发明的涂覆基底制成的催化转化器在运行大约50,000公里、大约50,000英里、大约75,000公里、大约75,000英里、大约100,000公里、大约100,000英里、大约110,00公里、大约110,000英里、大约125,000公里、大约125,000英里、大约150,000公里、大约150,000英里、大约185,000公里、大约185,000英里、大约200,000公里、大约200,000英里、大约300,000公里、大约300,000英里、大约400,000公里、大约400,000英里、大约435,000公里或大约435,000英里后(用本发明的涂覆基底制成的催化转化器和对比催化转化器都如此)表现出任一上述性能标准。
在一些实施方案中，用在柴油机或柴油车，如重型柴油机或重型柴油车(例如轻重型柴油机或轻重型柴油车或中重型柴油机或中重型柴油车或重重型柴油机或重重型柴油车)上的用本发明的涂覆基底制成的催化转化器表现出4000mg/bhp-hr或更少、2400mg/bhp-hr或更少、1200mg/bhp-hr或更少、400mg/bhp-hr或更少、200mg/bhp-hr或更少、150mg/bhp-hr或更少或100mg/bhp-hr或更少的NOx排放。在一些实施方案中，该涂覆基底用在配置DOC-DPF或DOC-DPF-SCR中的催化转化器(柴油机氧化催化剂)中以满足或超越这些标准。在一些实施方案中，用本发明的涂覆基底制成的催化转化器在运行大约50,000公里、大约50,000英里、大约75,000公里、大约75,000英里、大约100,000公里、大约100,000英里、大约110,00公里、大约110,000英里、大约125,000公里、大约125,000英里、大约150,000公里、大约150,000英里、大约185,000公里、大约185,000英里、大约200,000公里、大约200,000英里、大约300,000公里、大约300,000英里、大约400,000公里、大约400,000英里、大约435,000公里或大约435,000英里后表现出任一上述性能标准。
在一些实施方案中，用在柴油机或柴油车，如重型柴油机或重型柴油车(例如轻重型柴油机或轻重型柴油车或中重型柴油机或中重型柴油车或重重型柴油机或重重型柴油车)上的用本发明的涂覆基底制成的催化转化器表现出4000mg/kWh或更少、3000mg/kWh或更少、2000mg/kWh或更少、1000mg/kWh或更少、400mg/kWh或更少、300mg/kWh或更少或200mg/kWh或更少的NOx排放。在一些实施方案中，该涂覆基底用在配置DOC-DPF或DOC-DPF-SCR中的催化转化器(柴油机氧化催化剂)中以满足或超越这些标准。在一些实施方案中，用本发明的涂覆基底制成的催化转化器在运行大约50,000公里、大约50,000英里、大约75,000公里、大约75,000英里、大约100,000公里、大约100,000英里、大约110,00公里、大约110,000英里、大约125,000公里、大约125,000英里、大约150,000公里、大约150,000英里、大约185,000公里、大约185,000英里、大约200,000公里、大约200,000英里、大约300,000公里、大约300,000英里、大约400,000公里、大约400,000英里、大约435,000公里或大约435,000英里后表现出任一上述性能标准。
在一些实施方案中，用在柴油机或柴油车，如重型柴油机或重型柴油车(例如轻重型柴油机或轻重型柴油车或中重型柴油机或中重型柴油车或重重型柴油机或重重型柴油车)上的用本发明的涂覆基底制成的催化转化器表现出46.5g/bhp-hr或更少、31g/bhp-hr或更少、15.5g/bhp-hr或更少、14.4g/bhp-hr或更少、7.2g/bhp-hr或更少或3.6g/bhp-hr或更少的一氧化碳排放。在一些实施方案中，该涂覆基底用在配置DOC-DPF或DOC-DPF-SCR中的催化转化器(柴油机氧化催化剂)中以满足或超越这些标准。在一些实施方案中，用本发明的涂覆基底制成的催化转化器在运行大约50,000公里、大约50,000英里、大约75,000公里、大约75,000英里、大约100,000公里、大约100,000英里、大约110,00公里、大约110,000英里、大约125,000公里、大约125,000英里、大约150,000公里、大约150,000英里、大约185,000公里、大约185,000英里、大约200,000公里、大约200,000英里、大约300,000公里、大约300,000英里、大约400,000公里、大约400,000英里、大约435,000公里或大约435,000英里后表现出任一上述性能标准。
在一些实施方案中，用在柴油机或柴油车，如重型柴油机或重型柴油车(例如轻重型柴油机或轻重型柴油车或中重型柴油机或中重型柴油车或重重型柴油机或重重型柴油车)上的用本发明的涂覆基底制成的催化转化器表现出4500mg/kWh或更少、3000mg/kWh或更少、1500mg/kWh或更少、1200mg/kWh或更少、800mg/kWh或更少或600mg/kWh或更少的一氧化碳排放。在一些实施方案中，该涂覆基底用在配置DOC-DPF或DOC-DPF-SCR中的催化转化器(柴油机氧化催化剂)中以满足或超越这些标准。在一些实施方案中，用本发明的涂覆基底制成的催化转化器在运行大约50,000公里、大约50,000英里、大约75,000公里、大约75,000英里、大约100,000公里、大约100,000英里、大约110,00公里、大约110,000英里、大约125,000公里、大约125,000英里、大约150,000公里、大约150,000英里、大约185,000公里、大约185,000英里、大约200,000公里、大约200,000英里、大约300,000公里、大约300,000英里、大约400,000公里、大约400,000英里、大约435,000公里或大约435,000英里后表现出任一上述性能标准。
在一些实施方案中，用在柴油机或柴油车，如重型柴油机或重型柴油车(例如轻重型柴油机或轻重型柴油车或中重型柴油机或中重型柴油车或重重型柴油机或重重型柴油车)上的用本发明的涂覆基底制成的催化转化器表现出46.5g/bhp-hr(克/制动马力-小时)或更少、31g/bhp-hr或更少、15.5g/bhp-hr或更少、14.4g/bhp-hr或更少、7.2g/bhp-hr或更少、3.6g/bhp-hr或更少的一氧化碳排放，和4000mg/bhp-hr或更少、2400mg/bhp-hr或更少、1200mg/bhp-hr,400mg/bhp-hr或更少、200mg/bhp-hr或更少、150mg/bhp-hr或更少或100mg/bhp-hr或更少的NOx排放。在一些实施方案中，用本发明的涂覆基底制成的催化转化器在运行大约50,000公里、大约50,000英里、大约75,000公里、大约75,000英里、大约100,000公里、大约100,000英里、大约110,00公里、大约110,000英里、大约125,000公里、大约125,000英里、大约150,000公里、大约150,000英里、大约185,000公里、大约185,000英里、大约200,000公里、大约200,000英里、大约300,000公里、大约300,000英里、大约400,000公里、大约400,000英里、大约435,000公里或大约435,000英里后表现出任一上述性能标准。
在一些实施方案中，用在柴油机或柴油车，如重型柴油机或重型柴油车(例如轻重型柴油机或轻重型柴油车或中重型柴油机或中重型柴油车或重重型柴油机或重重型柴油车)上的用本发明的涂覆基底制成的催化转化器表现出4500mg/kWh或更少、3000mg/kWh或更少、1500mg/kWh或更少、1200mg/kWh或更少、800mg/kWh或更少或600mg/kWh或更少的一氧化碳排放和4000mg/kWh或更少、3000mg/kWh或更少、2000mg/kWh或更少、1000mg/kWh或更少、400mg/kWh或更少、300mg/kWh或更少或200mg/kWh或更少的NOx排放。在一些实施方案中，该涂覆基底用在配置DOC-DPF或DOC-DPF-SCR中的催化转化器(柴油机氧化催化剂)中以满足或超越这些标准。在一些实施方案中，用本发明的涂覆基底制成的催化转化器在运行大约50,000公里、大约50,000英里、大约75,000公里、大约75,000英里、大约100,000公里、大约100,000英里、大约110,00公里、大约110,000英里、大约125,000公里、大约125,000英里、大约150,000公里、大约150,000英里、大约185,000公里、大约185,000英里、大约200,000公里、大约200,000英里、大约300,000公里、大约300,000英里、大约400,000公里、大约400,000英里、大约435,000公里或大约435,000英里后表现出任一上述性能标准。
在一些实施方案中，用在柴油机或柴油车，如重型柴油机或重型柴油车(例如轻重型柴油机或轻重型柴油车或中重型柴油机或中重型柴油车或重重型柴油机或重重型柴油车)上的用本发明的涂覆基底制成的催化转化器表现出2400mg/bhp-hr或更少、1200mg/bhp-hr或更少、600mg/bhp-hr或更少、300mg/bhp-hr或更少、140mg/bhp-hr或更少、100mg/bhp-hr或更少或60mg/bhp-hr或更少的非甲烷烃(NMHC)排放。在一些实施方案中，该涂覆基底用在配置DOC-DPF或DOC-DPF-SCR中的催化转化器(柴油机氧化催化剂)中以满足或超越这些标准。在一些实施方案中，用本发明的涂覆基底制成的催化转化器在运行大约50,000公里、大约50,000英里、大约75,000公里、大约75,000英里、大约100,000公里、大约100,000英里、大约110,00公里、大约110,000英里、大约125,000公里、大约125,000英里、大约150,000公里、大约150,000英里、大约185,000公里、大约185,000英里、大约200,000公里、大约200,000英里、大约300,000公里、大约300,000英里、大约400,000公里、大约400,000英里、大约435,000公里或大约435,000英里后表现出任一上述性能标准。
在一些实施方案中，用在柴油机或柴油车(例如轻重型柴油机或轻重型柴油车或中重型柴油机或中重型柴油车或重重型柴油机或重重型柴油车)，如重型柴油机或重型柴油车上的用本发明的涂覆基底制成的催化转化器表现出2000mg/kWh或更少、1000mg/kWh或更少、920mg/kWh或更少、460mg/kWh或更少、250mg/kWh或更少、130mg/kWh或更少或60mg/kWh或更少的烃(HC)排放。在一些实施方案中，该涂覆基底用在配置DOC-DPF或DOC-DPF-SCR中的催化转化器(柴油机氧化催化剂)中以满足或超越这些标准。在一些实施方案中，用本发明的涂覆基底制成的催化转化器在运行大约50,000公里、大约50,000英里、大约75,000公里、大约75,000英里、大约100,000公里、大约100,000英里、大约110,00公里、大约110,000英里、大约125,000公里、大约125,000英里、大约150,000公里、大约150,000英里、大约185,000公里、大约185,000英里、大约200,000公里、大约200,000英里、大约300,000公里、大约300,000英里、大约400,000公里、大约400,000英里、大约435,000公里或大约435,000英里后表现出任一上述性能标准。
在一些实施方案中，用在柴油机或柴油车，如重型柴油机或重型柴油车(例如轻重型柴油机或轻重型柴油车或中重型柴油机或中重型柴油车或重重型柴油机或重重型柴油车)上的用本发明的涂覆基底制成的催化转化器表现出2400mg/bhp-hr或更少、1200mg/bhp-hr或更少、600mg/bhp-hr或更少、300mg/bhp-hr或更少、140mg/bhp-hr或更少、100mg/bhp-hr或更少或60mg/bhp-hr或更少的非甲烷烃(NMHC)排放和4000mg/bhp-hr或更少、2400mg/bhp-hr或更少、1200mg/bhp-hr,400mg/bhp-hr或更少、200mg/bhp-hr或更少、150mg/bhp-hr或更少或100mg/bhp-hr或更少的NOx排放。在一些实施方案中，该涂覆基底用在配置DOC-DPF或DOC-DPF-SCR中的催化转化器(柴油机氧化催化剂)中以满足或超越这些标准。在一些实施方案中，用本发明的涂覆基底制成的催化转化器在运行大约50,000公里、大约50,000英里、大约75,000公里、大约75,000英里、大约100,000公里、大约100,000英里、大约110,00公里、大约110,000英里、大约125,000公里、大约125,000英里、大约150,000公里、大约150,000英里、大约185,000公里、大约185,000英里、大约200,000公里、大约200,000英里、大约300,000公里、大约300,000英里、大约400,000公里、大约400,000英里、大约435,000公里或大约435,000英里后表现出任一上述性能标准。
在一些实施方案中，用在柴油机或柴油车，如重型柴油机或重型柴油车(例如轻重型柴油机或轻重型柴油车或中重型柴油机或中重型柴油车或重重型柴油机或重重型柴油车)上的用本发明的涂覆基底制成的催化转化器表现出2000mg/kWh或更少、1000mg/kWh或更少、920mg/kWh或更少、460mg/kWh或更少、250mg/kWh或更少、130mg/kWh或更少或60mg/kWh或更少的烃(HC)排放和4000mg/kWh或更少、3000mg/kWh或更少、2000mg/kWh或更少、1000mg/kWh或更少、400mg/kWh或更少、300mg/kWh或更少或200mg/kWh或更少的NOx排放。在一些实施方案中，该涂覆基底用在配置DOC-DPF或DOC-DPF-SCR中的催化转化器(柴油机氧化催化剂)中以满足或超越这些标准。在一些实施方案中，用本发明的涂覆基底制成的催化转化器在运行大约50,000公里、大约50,000英里、大约75,000公里、大约75,000英里、大约100,000公里、大约100,000英里、大约110,00公里、大约110,000英里、大约125,000公里、大约125,000英里、大约150,000公里、大约150,000英里、大约185,000公里、大约185,000英里、大约200,000公里、大约200,000英里、大约300,000公里、大约300,000英里、大约400,000公里、大约400,000英里、大约435,000公里或大约435,000英里后表现出任一上述性能标准。
在一些实施方案中，用本发明的涂覆基底制成并用在柴油机或柴油车，如重型柴油机或重型柴油车(例如轻重型柴油机或轻重型柴油车或中重型柴油机或中重型柴油车或重重型柴油机或重重型柴油车)上的催化转化器在使用比表现出相同或类似排放的使用单一类型的催化活性材料制成的参比催化转化器少至少大约30％、少最多大约30％、少至少大约40％、少最多大约40％、少至少大约50％或少最多大约50％的铂族金属或铂族金属载量的同时表现出4000mg/bhp-hr或更少、2400mg/bhp-hr或更少、1200mg/bhp-hr或更少、400mg/bhp-hr或更少、200mg/bhp-hr或更少、150mg/bhp-hr或更少或100mg/bhp-hr或更少的NOx排放。在一些实施方案中，该涂覆基底用在配置DOC-DPF或DOC-DPF-SCR中的催化转化器(柴油机氧化催化剂)中以满足或超越这些标准。在一些实施方案中，用本发明的涂覆基底制成的催化转化器在运行大约50,000公里、大约50,000英里、大约75,000公里、大约75,000英里、大约100,000公里、大约100,000英里、大约110,00公里、大约110,000英里、大约125,000公里、大约125,000英里、大约150,000公里、大约150,000英里、大约185,000公里、大约185,000英里、大约200,000公里、大约200,000英里、大约300,000公里、大约300,000英里、大约400,000公里、大约400,000英里、大约435,000公里或大约435,000英里后(用本发明的涂覆基底制成的催化转化器和参比催化转化器都如此)表现出任一上述性能标准。
在一些实施方案中，用本发明的涂覆基底制成并用在柴油机或柴油车，如重型柴油机或重型柴油车上的催化转化器在使用比表现出相同或类似排放的使用单一类型的催化活性材料制成的参比催化转化器少至少大约30％、少最多大约30％、少至少大约40％、少最多大约40％、少至少大约50％或少最多大约50％的铂族金属或铂族金属载量的同时表现出4000mg/kWh或更少、3000mg/kWh或更少、1500mg/kWh或更少、1200mg/kWh或更少、800mg/kWh或更少或600mg/kWh或更少的NOx排放。在一些实施方案中，该涂覆基底用在配置DOC-DPF或DOC-DPF-SCR中的催化转化器(柴油机氧化催化剂)中以满足或超越这些标准。在一些实施方案中，用本发明的涂覆基底制成的催化转化器在运行大约50,000公里、大约50,000英里、大约75,000公里、大约75,000英里、大约100,000公里、大约100,000英里、大约110,00公里、大约110,000英里、大约125,000公里、大约125,000英里、大约150,000公里、大约150,000英里、大约185,000公里、大约185,000英里、大约200,000公里、大约200,000英里、大约300,000公里、大约300,000英里、大约400,000公里、大约400,000英里、大约435,000公里或大约435,000英里后(用本发明的涂覆基底制成的催化转化器和参比催化转化器都如此)表现出任一上述性能标准。
在一些实施方案中，用本发明的涂覆基底制成并用在柴油机或柴油车，如重型柴油机或重型柴油车(例如轻重型柴油机或轻重型柴油车或中重型柴油机或中重型柴油车或重重型柴油机或重重型柴油车)上的催化转化器在使用比表现出相同或类似排放的使用单一类型的催化活性材料制成的催化转化器少至少大约30％、少最多大约30％、少至少大约40％、少最多大约40％、少至少大约50％或少最多大约50％的铂族金属或铂族金属载量的同时表现出46.5g/bhp-hr或更少、31g/bhp-hr或更少、15.5g/bhp-hr或更少、14.4g/bhp-hr或更少、7.2g/bhp-hr或更少或3.6g/bhp-hr或更少的一氧化碳排放。在一些实施方案中，该涂覆基底用在配置DOC-DPF或DOC-DPF-SCR中的催化转化器(柴油机氧化催化剂)中以满足或超越这些标准。在一些实施方案中，用本发明的涂覆基底制成的催化转化器在运行大约50,000公里、大约50,000英里、大约75,000公里、大约75,000英里、大约100,000公里、大约100,000英里、大约110,00公里、大约110,000英里、大约125,000公里、大约125,000英里、大约150,000公里、大约150,000英里、大约185,000公里、大约185,000英里、大约200,000公里、大约200,000英里、大约300,000公里、大约300,000英里、大约400,000公里、大约400,000英里、大约435,000公里或大约435,000英里后(用本发明的涂覆基底制成的催化转化器和参比催化转化器都如此)表现出任一上述性能标准。
在一些实施方案中，用本发明的涂覆基底制成并用在柴油机或柴油车，如重型柴油机或重型柴油车上的催化转化器在使用比表现出相同或类似排放的使用单一类型的催化活性材料制成的参比催化转化器少至少大约30％、少最多大约30％、少至少大约40％、少最多大约40％、少至少大约50％或少最多大约50％的铂族金属或铂族金属载量的同时表现出4500mg/kWh或更少、3000mg/kWh或更少、1500mg/kWh或更少、1200mg/kWh或更少、800mg/kWh或更少或600mg/kWh或更少的一氧化碳排放。在一些实施方案中，该涂覆基底用在配置DOC-DPF或DOC-DPF-SCR中的催化转化器(柴油机氧化催化剂)中以满足或超越这些标准。在一些实施方案中，用本发明的涂覆基底制成的催化转化器在运行大约50,000公里、大约50,000英里、大约75,000公里、大约75,000英里、大约100,000公里、大约100,000英里、大约110,00公里、大约110,000英里、大约125,000公里、大约125,000英里、大约150,000公里、大约150,000英里、大约185,000公里、大约185,000英里、大约200,000公里、大约200,000英里、大约300,000公里、大约300,000英里、大约400,000公里、大约400,000英里、大约435,000公里或大约435,000英里后(用本发明的涂覆基底制成的催化转化器和参比催化转化器都如此)表现出任一上述性能标准。
在一些实施方案中，用本发明的涂覆基底制成并用在柴油机或柴油车，如重型柴油机或重型柴油车(例如轻重型柴油机或轻重型柴油车或中重型柴油机或中重型柴油车或重重型柴油机或重重型柴油车)上的催化转化器在使用比表现出相同或类似排放的使用单一类型的催化活性材料制成的催化转化器少至少大约30％、少最多大约30％、少至少大约40％、少最多大约40％、少至少大约50％或少最多大约50％的铂族金属或铂族金属载量的同时表现出46.5g/bhp-hr或更少、31g/bhp-hr或更少、15.5g/bhp-hr或更少、14.4g/bhp-hr或更少、7.2g/bhp-hr或更少或3.6g/bhp-hr或更少的一氧化碳排放和4000mg/bhp-hr或更少、2400mg/bhp-hr或更少、1200mg/bhp-hr、400mg/bhp-hr或更少、200mg/bhp-hr或更少、150mg/bhp-hr或更少或100mg/bhp-hr或更少的NOx排放。在一些实施方案中，该涂覆基底用在配置DOC-DPF或DOC-DPF-SCR中的催化转化器(柴油机氧化催化剂)中以满足或超越这些标准。在一些实施方案中，用本发明的涂覆基底制成的催化转化器在运行大约50,000公里、大约50,000英里、大约75,000公里、大约75,000英里、大约100,000公里、大约100,000英里、大约110,00公里、大约110,000英里、大约125,000公里、大约125,000英里、大约150,000公里、大约150,000英里、大约185,000公里、大约185,000英里、大约200,000公里、大约200,000英里、大约300,000公里、大约300,000英里、大约400,000公里、大约400,000英里、大约435,000公里或大约435,000英里后(用本发明的涂覆基底制成的催化转化器和对比催化转化器都如此)表现出任一上述性能标准。
在一些实施方案中，用本发明的涂覆基底制成并用在柴油机或柴油车，如重型柴油机或重型柴油车上的催化转化器在使用比表现出相同或类似排放的使用单一类型的催化活性材料制成的催化转化器少至少大约30％、少最多大约30％、少至少大约40％、少最多大约40％、少至少大约50％或少最多大约50％的铂族金属或铂族金属载量的同时表现出4500mg/kWh或更少、3000mg/kWh或更少、1500mg/kWh或更少、1200mg/kWh或更少、800mg/kWh或更少或600mg/kWh或更少的一氧化碳排放和4000mg/kWh或更少、3000mg/kWh或更少、2000mg/kWh或更少、1000mg/kWh或更少、400mg/kWh或更少、300mg/kWh或更少或200mg/kWh或更少的NOx排放。在一些实施方案中，该涂覆基底用在配置DOC-DPF或DOC-DPF-SCR中的催化转化器(柴油机氧化催化剂)中以满足或超越这些标准。在一些实施方案中，用本发明的涂覆基底制成的催化转化器在运行大约50,000公里、大约50,000英里、大约75,000公里、大约75,000英里、大约100,000公里、大约100,000英里、大约110,00公里、大约110,000英里、大约125,000公里、大约125,000英里、大约150,000公里、大约150,000英里、大约185,000公里、大约185,000英里、大约200,000公里、大约200,000英里、大约300,000公里、大约300,000英里、大约400,000公里、大约400,000英里、大约435,000公里或大约435,000英里后(用本发明的涂覆基底制成的催化转化器和对比催化转化器都如此)表现出任一上述性能标准。
在一些实施方案中，用本发明的涂覆基底制成并用在柴油机或柴油车，如重型柴油机或重型柴油车(例如轻重型柴油机或轻重型柴油车或中重型柴油机或中重型柴油车或重重型柴油机或重重型柴油车)上的催化转化器在使用比表现出相同或类似排放的使用单一类型的催化活性材料制成的参比催化转化器少至少大约30％、少最多大约30％、少至少大约40％、少最多大约40％、少至少大约50％或少最多大约50％的铂族金属或铂族金属载量的同时表现出2400mg/bhp-hr或更少、1200mg/bhp-hr或更少、600mg/bhp-hr或更少、300mg/bhp-hr或更少、140mg/bhp-hr或更少、100mg/bhp-hr或更少或60mg/bhp-hr或更少的非甲烷烃(NMHC)排放。在一些实施方案中，该涂覆基底用在配置DOC-DPF或DOC-DPF-SCR中的催化转化器(柴油机氧化催化剂)中以满足或超越这些标准。在一些实施方案中，用本发明的涂覆基底制成的催化转化器在运行大约50,000公里、大约50,000英里、大约75,000公里、大约75,000英里、大约100,000公里、大约100,000英里、大约110,00公里、大约110,000英里、大约125,000公里、大约125,000英里、大约150,000公里、大约150,000英里、大约185,000公里、大约185,000英里、大约200,000公里、大约200,000英里、大约300,000公里、大约300,000英里、大约400,000公里、大约400,000英里、大约435,000公里或大约435,000英里后(用本发明的涂覆基底制成的催化转化器和参比催化转化器都如此)表现出任一上述性能标准。
在一些实施方案中，用本发明的涂覆基底制成并用在柴油机或柴油车，如重型柴油机或重型柴油车上的催化转化器在使用比表现出相同或类似排放的使用单一类型的催化活性材料制成的参比催化转化器少至少大约30％、少最多大约30％、少至少大约40％、少最多大约40％、少至少大约50％或少最多大约50％的铂族金属或铂族金属载量的同时表现出2000mg/kWh或更少、1000mg/kWh或更少、920mg/kWh或更少、460mg/kWh或更少、250mg/kWh或更少、130mg/kWh或更少或60mg/kWh或更少的烃(HC)排放。在一些实施方案中，该涂覆基底用在配置DOC-DPF或DOC-DPF-SCR中的催化转化器(柴油机氧化催化剂)中以满足或超越这些标准。在一些实施方案中，用本发明的涂覆基底制成的催化转化器在运行大约50,000公里、大约50,000英里、大约75,000公里、大约75,000英里、大约100,000公里、大约100,000英里、大约110,00公里、大约110,000英里、大约125,000公里、大约125,000英里、大约150,000公里、大约150,000英里、大约185,000公里、大约185,000英里、大约200,000公里、大约200,000英里、大约300,000公里、大约300,000英里、大约400,000公里、大约400,000英里、大约435,000公里或大约435,000英里(用本发明的涂覆基底制成的催化转化器和对比催化转化器都如此)后表现出任一上述性能标准。
在一些实施方案中，用本发明的涂覆基底制成并用在柴油机或柴油车，如重型柴油机或重型柴油车(例如轻重型柴油机或轻重型柴油车或中重型柴油机或中重型柴油车或重重型柴油机或重重型柴油车)上的催化转化器在使用比表现出相同或类似排放的使用单一类型的催化活性材料制成的参比催化转化器少至少大约30％、少最多大约30％、少至少大约40％、少最多大约40％、少至少大约50％或少最多大约50％的铂族金属或铂族金属载量的同时表现出2400mg/bhp-hr或更少、1200mg/bhp-hr或更少、600mg/bhp-hr或更少、300mg/bhp-hr或更少、140mg/bhp-hr或更少、100mg/bhp-hr或更少或60mg/bhp-hr或更少的非甲烷烃(NMHC)排放和4000mg/bhp-hr或更少、2400mg/bhp-hr或更少、1200mg/bhp-hr、400mg/bhp-hr或更少、200mg/bhp-hr或更少、150mg/bhp-hr或更少或100mg/bhp-hr或更少的NOx排放。在一些实施方案中，该涂覆基底用在配置DOC-DPF或DOC-DPF-SCR中的催化转化器(柴油机氧化催化剂)中以满足或超越这些标准。在一些实施方案中，用本发明的涂覆基底制成的催化转化器在运行大约50,000公里、大约50,000英里、大约75,000公里、大约75,000英里、大约100,000公里、大约100,000英里、大约110,00公里、大约110,000英里、大约125,000公里、大约125,000英里、大约150,000公里、大约150,000英里、大约185,000公里、大约185,000英里、大约200,000公里、大约200,000英里、大约300,000公里、大约300,000英里、大约400,000公里、大约400,000英里、大约435,000公里或大约435,000英里后(用本发明的涂覆基底制成的催化转化器和参比催化转化器都如此)表现出任一上述性能标准。
在一些实施方案中，用本发明的涂覆基底制成并用在柴油机或柴油车，如重型柴油机或重型柴油车上的催化转化器在使用比表现出相同或类似排放的使用单一类型的催化活性材料制成的催化转化器少至少大约30％、少最多大约30％、少至少大约40％、少最多大约40％、少至少大约50％或少最多大约50％的铂族金属或铂族金属载量的同时表现出2000mg/kWh或更少、1000mg/kWh或更少、920mg/kWh或更少、460mg/kWh或更少、250mg/kWh或更少、130mg/kWh或更少或60mg/kWh或更少的烃(HC)排放和4000mg/kWh或更少、3000mg/kWh或更少、2000mg/kWh或更少、1000mg/kWh或更少、400mg/kWh或更少、300mg/kWh或更少或200mg/kWh或更少的NOx排放。在一些实施方案中，该涂覆基底用在配置DOC-DPF或DOC-DPF-SCR中的催化转化器(柴油机氧化催化剂)中以满足或超越这些标准。在一些实施方案中，用本发明的涂覆基底制成的催化转化器在运行大约50,000公里、大约50,000英里、大约75,000公里、大约75,000英里、大约100,000公里、大约100,000英里、大约110,00公里、大约110,000英里、大约125,000公里、大约125,000英里、大约150,000公里、大约150,000英里、大约185,000公里、大约185,000英里、大约200,000公里、大约200,000英里、大约300,000公里、大约300,000英里、大约400,000公里、大约400,000英里、大约435,000公里或大约435,000英里后(用本发明的涂覆基底制成的催化转化器和对比催化转化器都如此)表现出任一上述性能标准。
在一些实施方案中，对于上述对比，用本发明的基底制成的催化转化器的铂族金属节省(降低)是与1)用于所公开的用途(例如用在柴油机或柴油车，如重型柴油机或重型柴油车上)的使用单一类型的催化活性材料制成的市售催化转化器比较的，或与2)使用实现所示性能标准的最低量的铂族金属的使用单一类型的催化活性材料制成的催化转化器比较的。
在一些实施方案中，对于上述对比，根据本发明的涂覆基底、和市售催化转化器中所用的催化剂或使用单一类型的催化活性材料制成的催化剂都在测试前老化(老化相同量)。在一些实施方案中，根据本发明的涂覆基底、和市售催化转化器中所用的催化剂基底或使用单一类型的催化活性材料制成的催化剂基底都老化至运行大约(或最多大约)50,000公里、大约(或最多大约)50,000英里、大约(或最多大约)75,000公里、大约(或最多大约)75,000英里、大约(或最多大约)100,000公里、大约(或最多大约)100,000英里、大约(或最多大约)110,00公里、大约(或最多大约)110,000英里、大约(或最多大约)125,000公里、大约(或最多大约)125,000英里、大约(或最多大约)150,000公里、大约(或最多大约)150,000英里、大约(或最多大约)185,000公里、大约(或最多大约)185,000英里、大约(或最多大约)200,000公里、大约(或最多大约)200,000英里、大约(或最多大约)300,000公里、大约(或最多大约)300,000英里、大约(或最多大约)400,000公里、大约(或最多大约)400,000英里、大约(或最多大约)435,000公里或大约(或最多大约)435,000英里。在一些实施方案中，对于上述对比，根据本发明的涂覆基底、和市售催化转化器中所用的催化剂基底或使用单一类型的催化活性材料制成的催化剂基底都在测试前人工老化(老化相同量)。在一些实施方案中，它们通过加热到大约200℃至大约1200℃，例如大约400℃、大约500℃、大约600℃、大约700℃、大约800℃、大约900℃、大约1000℃、大约1100℃或大约1200℃大约(或最多大约)1小时至大约(或最多大约)1000小时，例如大约(或最多大约)4小时、大约(或最多大约)6小时、大约(或最多大约)8小时、大约(或最多大约)10小时、大约(或最多大约)12小时、大约(或最多大约)14小时、大约(或最多大约)16小时、大约(或最多大约)18小时、大约(或最多大约)20小时、大约(或最多大约)22小时、大约(或最多大约)24小时、大约(或最多大约)50小时、(大约或最多大约)100小时、大约(或最多大约)500小时或大约(或最多大约)1000小时而人工老化。在一些实施方案中，它们可以在任何气氛，例如0％至80％氧气、0-80％氮气和0-80％湿含量下人工老化。在一些实施方案中，它们通过在包含大约20％氧气、75％氮气和大约5％水分的气氛下加热到大约700℃大约16小时而人工老化。
在一些实施方案中，对于使用本发明的涂覆基底的上述催化转化器、对于采用使用本发明的涂覆基底的催化转化器的排气处理***、和对于使用这些催化转化器和排气处理***的车辆，该催化转化器作为柴油机氧化催化剂与柴油机微粒过滤器一起使用，或该催化转化器作为柴油机氧化催化剂与柴油机微粒过滤器和选择性催化还原单元一起使用，以满足或超越上述CO和/或NOx和/或HC标准。
示例性实施方案
通过下列实施方案进一步描述本发明。各实施方案的特征在适当和实用时可与任何其它实施方案组合。
实施方案1.一种不含沸石的涂覆基底，其包含：基底；和洗涂层，该洗涂层包含：勃姆石粒子；包含10:1铂:钯至100:1铂:钯重量比的铂和钯或含铂无钯的第一催化活性材料，其中第一催化活性材料包含粘合到微米级载体粒子上或嵌在微米级载体粒子内的等离子体生成的复合纳米粒子，所述复合纳米粒子包含担体纳米粒子和催化纳米粒子；和包含1:2铂:钯至8:1铂:钯重量比的铂和钯或含钯无铂的第二催化活性材料。
实施方案2.实施方案1的涂覆基底，其中第二催化活性材料是通过湿化学法制成的催化粒子或粘合到微米级载体粒子上或嵌在微米级载体粒子内的等离子体生成的复合纳米粒子，所述复合纳米粒子包含担体纳米粒子和催化纳米粒子。
实施方案3.实施方案1或2的涂覆基底，其中第二催化活性材料是通过湿化学法制成的催化粒子。
实施方案4.实施方案1的涂覆基底，其中第二催化活性材料是粘合到微米级载体粒子上或嵌在微米级载体粒子内的等离子体生成的复合纳米粒子，所述复合纳米粒子包含担体纳米粒子和催化纳米粒子。
实施方案5.一种不含沸石的涂覆基底，其包含：基底；和洗涂层，该洗涂层包含：勃姆石粒子；包含10:1铂:钯至100:1铂:钯重量比的铂和钯或含铂无钯的第一催化活性材料，其中第一催化活性材料是通过湿化学法制成的催化粒子；包含1:2铂:钯至8:1铂:钯重量比的铂和钯或含钯无铂的第二催化活性材料，其中第二催化活性材料包含粘合到微米级载体粒子上或嵌在微米级载体粒子内的等离子体生成的复合纳米粒子，所述复合纳米粒子包含担体纳米粒子和催化纳米粒子。
实施方案6.实施方案1-5任一项的涂覆基底，其中第一催化活性材料包含15:1至25:1铂:钯比的铂和钯。
实施方案7.实施方案1-5任一项的涂覆基底，其中第一催化活性材料含铂无钯。
实施方案8.实施方案1-7任一项的涂覆基底，其中第二催化活性材料包含1:2至8:1铂:钯比的铂和钯。
实施方案9.实施方案1-7任一项的涂覆基底，其中第二催化活性材料含钯无铂。
实施方案10.实施方案1-9任一项的涂覆基底，其中所述洗涂层包含1重量％至20重量％勃姆石粒子。
实施方案11.实施方案1-10任一项的涂覆基底，其中所述洗涂层包含1重量％至10重量％勃姆石粒子。
实施方案12.实施方案1-11任一项的涂覆基底，其中所述洗涂层包含1重量％至5重量％勃姆石粒子。
实施方案13.实施方案1-12任一项的涂覆基底，其中所述洗涂层包含填料粒子。
实施方案14.实施方案13的涂覆基底，其中所述填料粒子是氧化铝粒子。
实施方案15.一种催化转化器，其包含根据实施方案1-14任一项的涂覆基底。
实施方案16.一种排气处理***，其包含排气管道和根据实施方案15的催化转化器。
实施方案17.一种重型柴油车，其包含根据实施方案16的催化转化器。
实施方案18.一种不含沸石的涂覆基底，其包含：基底；第一洗涂层，该第一洗涂层包含：勃姆石粒子；和包含10:1铂:钯至100:1铂:钯重量比的铂和钯或含铂无钯的第一催化活性材料，其中第一催化活性材料包含粘合到微米级载体粒子上或嵌在微米级载体粒子内的等离子体生成的复合纳米粒子，所述复合纳米粒子包含担体纳米粒子和催化纳米粒子；和第二洗涂层，该第二洗涂层包含：勃姆石粒子；和包含1:2铂:钯至8:1铂:钯重量比的铂和钯或含钯无铂的第二催化活性材料，其中第二催化活性材料包含粘合到微米级载体粒子上或嵌在微米级载体粒子内的等离子体生成的复合纳米粒子，所述复合纳米粒子包含担体纳米粒子和催化纳米粒子。
实施方案19.实施方案18的涂覆基底，其中第一催化活性材料包含15:1至25:1铂:钯比的铂和钯。
实施方案20.实施方案18的涂覆基底，其中第一催化活性材料含铂无钯。
实施方案21.实施方案18-20任一项的涂覆基底，其中第二催化活性材料包含1:2至8:1铂:钯比的铂和钯。
实施方案22.实施方案18-20任一项的涂覆基底，其中第二催化活性材料含钯无铂。
实施方案23.实施方案18-22任一项的涂覆基底，其中第一洗涂层包含第三催化活性材料。
实施方案24.实施方案23的涂覆基底，其中第三催化活性材料是通过湿化学法制成的催化粒子或粘合到微米级载体粒子上或嵌在微米级载体粒子内的等离子体生成的复合纳米粒子，所述复合纳米粒子包含担体纳米粒子和催化纳米粒子。
实施方案25.实施方案23或24的涂覆基底，其中第三催化活性材料是通过湿化学法制成的催化粒子。
实施方案26.实施方案23或24的涂覆基底，其中第三催化活性材料是粘合到微米级载体粒子上或嵌在微米级载体粒子内的等离子体生成的复合纳米粒子，所述复合纳米粒子包含担体纳米粒子和催化纳米粒子。
实施方案27.实施方案23-26任一项的涂覆基底，其中第三催化活性材料含钯无铂。
实施方案28.实施方案23-26任一项的涂覆基底，其中第三催化活性材料包含1:2至8:1铂:钯比的铂和钯。
实施方案29.实施方案18-22任一项的涂覆基底，其中第二洗涂层包含第三催化活性材料。
实施方案30.实施方案29的涂覆基底，其中第三催化活性材料是通过湿化学法制成的催化粒子或粘合到微米级载体粒子上或嵌在微米级载体粒子内的等离子体生成的复合纳米粒子，所述复合纳米粒子包含担体纳米粒子和催化纳米粒子。
实施方案31.实施方案29或30的涂覆基底，其中第三催化活性材料是通过湿化学法制成的催化粒子。
实施方案32.实施方案29或30的涂覆基底，其中第三催化活性材料是粘合到微米级载体粒子上或嵌在微米级载体粒子内的等离子体生成的复合纳米粒子，所述复合纳米粒子包含担体纳米粒子和催化纳米粒子。
实施方案33.实施方案29-32任一项的涂覆基底，其中第三催化活性材料含铂无钯。
实施方案34.实施方案29-32任一项的涂覆基底，其中第三催化活性材料包含10:1至100:1铂:钯比的铂和钯。
实施方案35.实施方案29-32或34任一项的涂覆基底，其中第三催化活性材料包含15:1至25:1铂:钯比的铂和钯。
实施方案36.实施方案18-35任一项的涂覆基底，其中所述洗涂层包含1重量％至20重量％勃姆石粒子。
实施方案37.实施方案18-36任一项的涂覆基底，其中所述洗涂层包含1重量％至10重量％勃姆石粒子。
实施方案38.实施方案18-37任一项的涂覆基底，其中所述洗涂层包含1重量％至5重量％勃姆石粒子。
实施方案39.实施方案18-38任一项的涂覆基底，其中所述洗涂层或包含填料粒子。
实施方案40.实施方案39的涂覆基底，其中所述填料粒子是氧化铝粒子。
实施方案41.实施方案18-40任一项的涂覆基底，其中第一洗涂层比第二洗涂层邻近基底。
实施方案42.实施方案18-40任一项的涂覆基底，其中第一洗涂层比第二洗涂层远离基底。
实施方案43.一种催化转化器，其包含根据实施方案18-42任一项的涂覆基底。
实施方案44.一种排气处理***，其包含排气管道和根据实施方案43的催化转化器。
实施方案45.一种重型柴油车，其包含实施方案44的排气处理***。
实施方案46.一种重型柴油车，其包含涂覆基底，所述涂覆基底包含：基底；和洗涂层，该洗涂层包含：勃姆石粒子；包含10:1铂:钯至100:1铂:钯重量比的铂和钯或含铂无钯的第一催化活性材料，其中第一催化活性材料包含粘合到微米级载体粒子上或嵌在微米级载体粒子内的等离子体生成的复合纳米粒子，所述复合纳米粒子包含担体纳米粒子和催化纳米粒子；包含1:2铂:钯至8:1铂:钯重量比的铂和钯或含钯无铂的第二催化活性材料，其中所述涂覆基底不含沸石。
实施方案47.一种重型柴油车，其包含涂覆基底，所述涂覆基底包含：基底；和洗涂层，该洗涂层包含：勃姆石粒子；包含10:1铂:钯至100:1铂:钯重量比的铂和钯或含铂无钯的第一催化活性材料，其中第一催化活性材料是通过湿化学法制成的催化粒子；包含1:2铂:钯至8:1铂:钯重量比的铂和钯或含钯无铂的第二催化活性材料，其中第二催化活性材料包含粘合到微米级载体粒子上或嵌在微米级载体粒子内的等离子体生成的复合纳米粒子，所述复合纳米粒子包含担体纳米粒子和催化纳米粒子，其中所述涂覆基底不含沸石。
实施方案48.一种重型柴油车，其包含涂覆基底，所述涂覆基底包含：基底；第一洗涂层，该第一洗涂层包含：勃姆石粒子；和包含10:1铂:钯至100:1铂:钯重量比的铂和钯或含铂无钯的第一催化活性材料，其中第一催化活性材料包含粘合到微米级载体粒子上或嵌在微米级载体粒子内的等离子体生成的复合纳米粒子，所述复合纳米粒子包含担体纳米粒子和催化纳米粒子；和第二洗涂层，该第二洗涂层包含：勃姆石粒子；和包含1:2铂:钯至8:1铂:钯重量比的铂和钯或含钯无铂的第二催化活性材料，其中第二催化活性材料包含粘合到微米级载体粒子上或嵌在微米级载体粒子内的等离子体生成的复合纳米粒子，所述复合纳米粒子包含担体纳米粒子和催化纳米粒子，其中所述涂覆基底不含沸石。
实施方案49.实施方案46-48任一项的重型柴油车，其中所述重型柴油车符合重型柴油车的欧洲排放标准Euro 5。
实施方案50.实施方案46-48任一项的重型柴油车，其中所述重型柴油车符合重型柴油车的欧洲排放标准Euro 6。
实施方案51.实施方案46-48任一项的重型柴油车，其中所述重型柴油车符合重型柴油车的U.S.EPA标准。
实施方案52.实施方案46-48或51任一项的重型柴油车，其中所述重型柴油车符合重型柴油车的U.S.EPA Inherently Low Emmissions Vehicle(ILEV)标准。
实施方案53.实施方案46-48或51-52任一项的重型柴油车，其中所述重型柴油车符合重型柴油车的U.S.EPA Ultra Low Emmissions Vehicle(ULEV)标准。
实施方案54.实施方案46的重型柴油车，其中第二催化活性材料是通过湿化学法制成的催化粒子或粘合到微米级载体粒子上或嵌在微米级载体粒子内的等离子体生成的复合纳米粒子，所述复合纳米粒子包含担体纳米粒子和催化纳米粒子。
实施方案55.实施方案46或54的重型柴油车，其中第二催化活性材料是通过湿化学法制成的催化粒子。
实施方案56.实施方案46或54的重型柴油车，其中第二催化活性材料是粘合到微米级载体粒子上或嵌在微米级载体粒子内的等离子体生成的复合纳米粒子，所述复合纳米粒子包含担体纳米粒子和催化纳米粒子。
实施方案57.实施方案46-56任一项的重型柴油车，其中第一催化活性材料包含15:1至25:1铂:钯比的铂和钯。
实施方案58.实施方案46-56任一项的重型柴油车，其中第一催化活性材料含铂无钯。
实施方案59.实施方案46-58任一项的重型柴油车，其中第二催化活性材料包含1:2至8:1铂:钯比的铂和钯。
实施方案60.实施方案46-58任一项的重型柴油车，其中第二催化活性材料含钯无铂。
实施方案61.实施方案48的重型柴油车，其中第一洗涂层包含第三催化活性材料。
实施方案62.实施方案61的重型柴油车，其中第三催化活性材料是通过湿化学法制成的催化粒子或粘合到微米级载体粒子上或嵌在微米级载体粒子内的等离子体生成的复合纳米粒子，所述复合纳米粒子包含担体纳米粒子和催化纳米粒子。
实施方案63.实施方案61或62任一项的重型柴油车，其中第三催化活性材料是通过湿化学法制成的催化粒子。
实施方案64.实施方案61或62任一项的重型柴油车，其中第三催化活性材料是粘合到微米级载体粒子上或嵌在微米级载体粒子内的等离子体生成的复合纳米粒子，所述复合纳米粒子包含担体纳米粒子和催化纳米粒子。
实施方案65.实施方案61-63任一项的重型柴油车，其中第三催化活性材料含钯无铂。
实施方案66.实施方案61-63任一项的重型柴油车，其中第三催化活性材料包含1:2至8:1铂:钯比的铂和钯。
实施方案67.实施方案48的重型柴油车，其中第二洗涂层包含第三催化活性材料。
实施方案68.重型柴油车67，其中第三催化活性材料是通过湿化学法制成的催化粒子或粘合到微米级载体粒子上或嵌在微米级载体粒子内的等离子体生成的复合纳米粒子，所述复合纳米粒子包含担体纳米粒子和催化纳米粒子。
实施方案69.重型柴油车67或68，其中第三催化活性材料是通过湿化学法制成的催化粒子。
实施方案70.重型柴油车67或68，其中第三催化活性材料是粘合到微米级载体粒子上或嵌在微米级载体粒子内的等离子体生成的复合纳米粒子，所述复合纳米粒子包含担体纳米粒子和催化纳米粒子。
实施方案71.实施方案67-70任一项的重型柴油车，其中第三催化活性材料含铂无钯。
实施方案72.实施方案67-70任一项的重型柴油车，其中第三催化活性材料包含10:1至100:1铂:钯比的铂和钯。
实施方案73.实施方案67-70或72任一项的重型柴油车，其中第三催化活性材料包含15:1至25:1铂:钯比的铂和钯。
实施方案74.实施方案46-73任一项的重型柴油车，其中所述洗涂层包含大约1重量％至大约20重量％勃姆石粒子。
实施方案75.实施方案46-74任一项的重型柴油车，其中所述洗涂层包含大约1重量％至大约10重量％勃姆石粒子。
实施方案76.实施方案46-75任一项的重型柴油车，其中所述洗涂层包含大约1重量％至大约5重量％勃姆石粒子。
实施方案77.实施方案46-76任一项的重型柴油车，其中所述洗涂层包含填料粒子。
实施方案78.实施方案77的重型柴油车，其中所述填料粒子是氧化铝粒子。
实施方案79.实施方案46-78任一项的重型柴油车，其中所述重型柴油车是轻重型柴油车。
实施方案80.实施方案46-78任一项的重型柴油车，其中所述重型柴油车是中重型柴油车。
实施方案81.实施方案46-78任一项的重型柴油车，其中所述重型柴油车是重重型柴油车。
实施方案82.一种形成涂覆基底的方法，所述方法包括：用包含勃姆石粒子、第一催化活性材料和第二催化活性材料的催化洗涂组合物涂布基底；其中第一催化活性材料包含10:1铂:钯至100:1铂:钯重量比的铂和钯或含铂无钯，其中第一催化活性材料包含粘合到微米级载体粒子上或嵌在微米级载体粒子内的等离子体生成的复合纳米粒子，所述复合纳米粒子包含担体纳米粒子和催化纳米粒子，其中第二催化活性材料包含大约1:2铂:钯至大约8:1铂:钯重量比的铂和钯或含钯无铂，且其中所述催化洗涂组合物不含沸石。
实施方案83.根据实施方案82的方法，其中第二催化活性材料是通过湿化学法制成的催化粒子或粘合到微米级载体粒子上或嵌在微米级载体粒子内的等离子体生成的复合纳米粒子，所述复合纳米粒子包含担体纳米粒子和催化纳米粒子。
实施方案84.根据实施方案82或83的方法，其中第二催化活性材料是通过湿化学法制成的催化粒子。
实施方案85.根据实施方案82或83的方法，其中第二催化活性材料是粘合到微米级载体粒子上或嵌在微米级载体粒子内的等离子体生成的复合纳米粒子，所述复合纳米粒子包含担体纳米粒子和催化纳米粒子。
实施方案86.一种形成涂覆基底的方法，所述方法包括：用包含勃姆石粒子、第一催化活性材料和第二催化活性材料的催化洗涂组合物涂布基底，其中第一催化活性材料包含10:1铂:钯至100:1铂:钯重量比的铂和钯或含铂无钯，其中第一催化活性材料是通过湿化学法制成的催化粒子，其中第二催化活性材料包含大约1:2铂:钯至大约8:1铂:钯重量比的铂和钯或含钯无铂，其中第二催化活性材料包含粘合到微米级载体粒子上或嵌在微米级载体粒子内的等离子体生成的复合纳米粒子，所述复合纳米粒子包含担体纳米粒子和催化纳米粒子，且其中所述催化洗涂组合物不含沸石。
实施方案87.根据实施方案82-86任一项的方法，其中第一催化活性材料包含15:1至25:1铂:钯比的铂和钯。
实施方案88.根据实施方案82-86任一项的方法，其中第一催化活性材料含铂无钯。
实施方案89.根据实施方案82-88任一项的方法，其中第二催化活性材料包含1:2至8:1铂:钯比的铂和钯。
实施方案90.根据实施方案82-88任一项的方法，其中第二催化活性材料含钯无铂。
实施方案91.根据实施方案82-90任一项的方法，其中所述催化洗涂组合物包含1重量％至20重量％勃姆石粒子。
实施方案92.根据实施方案82-91任一项的方法，其中所述催化洗涂组合物包含1重量％至10重量％勃姆石粒子。
实施方案93.根据实施方案82-92任一项的方法，其中所述催化洗涂组合物包含1重量％至5重量％勃姆石粒子。
实施方案94.根据实施方案82-93任一项的方法，其中所述催化洗涂组合物包含填料粒子。
实施方案95.实施方案94的方法，其中所述填料粒子是氧化铝粒子。
实施方案96.一种形成涂覆基底的方法，所述方法包括：(a)用包含勃姆石粒子和第一催化活性材料的第一催化洗涂组合物涂布基底；其中第一催化活性材料包含10:1铂:钯至100:1铂:钯重量比的铂和钯或含铂无钯；和(b)用包含勃姆石粒子和第二催化活性材料的第二催化洗涂组合物涂布所述基底；其中第二催化活性材料包含大约1:2铂:钯至大约8:1铂:钯重量比的铂和钯或含钯无铂，其中第一催化活性材料和第二催化活性材料包含粘合到微米级载体粒子上或嵌在微米级载体粒子内的等离子体生成的复合纳米粒子，所述复合纳米粒子包含担体纳米粒子和催化纳米粒子，且其中所述催化洗涂组合物不含沸石。
实施方案97.实施方案96的方法，其中第一催化活性材料包含15:1至25:1铂:钯比的铂和钯。
实施方案98.实施方案96的方法，其中第一催化活性材料含铂无钯。
实施方案99.根据实施方案96-98任一项的方法，其中第二催化活性材料包含1:2至8:1铂:钯比的铂和钯。
实施方案100.根据实施方案96-98任一项的方法，其中第二催化活性材料含钯无铂。
实施方案101.根据实施方案96-100任一项的方法，其中第一催化洗涂组合物包含第三催化活性材料。
实施方案102.实施方案101的方法，其中第三催化活性材料是通过湿化学法制成的催化粒子或粘合到微米级载体粒子上或嵌在微米级载体粒子内的等离子体生成的复合纳米粒子，所述复合纳米粒子包含担体纳米粒子和催化纳米粒子。
实施方案103.实施方案101或102的方法，其中第三催化活性材料是通过湿化学法制成的催化粒子。
实施方案104.实施方案101或102的方法，其中第三催化活性材料是粘合到微米级载体粒子上或嵌在微米级载体粒子内的等离子体生成的复合纳米粒子，所述复合纳米粒子包含担体纳米粒子和催化纳米粒子。
实施方案105.根据实施方案101-104任一项的方法，其中第三催化活性材料含钯无铂。
实施方案106.根据实施方案101-104任一项的方法，其中第三催化活性材料包含1:2至8:1铂:钯比的铂和钯。
实施方案107.根据实施方案96-100任一项的方法，其中第二洗涂层包含第三催化活性材料。
实施方案108.实施方案107的方法，其中第三催化活性材料是通过湿化学法制成的催化粒子或粘合到微米级载体粒子上或嵌在微米级载体粒子内的等离子体生成的复合纳米粒子，所述复合纳米粒子包含担体纳米粒子和催化纳米粒子。
实施方案109.实施方案107或108的方法，其中第三催化活性材料是通过湿化学法制成的催化粒子。
实施方案110.实施方案107或108的方法，其中第三催化活性材料是粘合到微米级载体粒子上或嵌在微米级载体粒子内的等离子体生成的复合纳米粒子，所述复合纳米粒子包含担体纳米粒子和催化纳米粒子。
实施方案111.根据实施方案107-110任一项的方法，其中第三催化活性材料含铂无钯。
实施方案112.根据实施方案107-110任一项的方法，其中第三催化活性材料包含10:1至100:1铂:钯比的铂和钯。
实施方案113.根据实施方案107-110或112任一项的方法，其中第三催化活性材料包含15:1至25:1铂:钯比的铂和钯。
实施方案114.根据实施方案96-113任一项的方法，其中所述催化洗涂组合物包含1重量％至20重量％勃姆石粒子。
实施方案115.根据实施方案96-114任一项的方法，其中所述催化洗涂组合物包含1重量％至10重量％勃姆石粒子。
实施方案116.根据实施方案96-115任一项的方法，其中所述催化洗涂组合物包含1重量％至5重量％勃姆石粒子。
实施方案117.根据实施方案96-116任一项的方法，其中所述催化洗涂组合物包含填料粒子。
实施方案118.实施方案117的方法，其中所述填料粒子是氧化铝粒子。
实施方案119.实施方案96-118任一项的方法，其中在第二催化洗涂组合物前将第一催化洗涂组合物施加到基底上。
实施方案120.实施方案96-118任一项的方法，其中在第一催化洗涂组合物前将第二催化洗涂组合物施加到基底上。
实施方案121.根据实施方案82-120任一项的方法，进一步包括在用催化洗涂组合物涂布基底前用填角洗涂组合物涂布基底。
实施方案122.根据实施方案82-121任一项的方法，进一步包括在施加洗涂组合物后干燥和煅烧所述涂覆基底。
实施方案123.一种催化洗涂组合物，其包含按固含量计：35重量％至95重量％的包含10:1铂:钯至100:1铂:钯重量比的铂和钯或含铂无钯的第一催化活性材料，其中第一催化活性材料包含粘合到微米级载体粒子上或嵌在微米级载体粒子内的等离子体生成的复合纳米粒子，所述复合纳米粒子包含担体纳米粒子和催化纳米粒子；和35重量％至95重量％的包含1:2铂:钯至8:1铂:钯重量比的铂和钯或含钯无铂的第二催化活性材料，其中所述催化洗涂组合物不含沸石。
实施方案124.实施方案123的催化洗涂组合物，其中第二催化活性材料是通过湿化学法制成的催化粒子或粘合到微米级载体粒子上或嵌在微米级载体粒子内的等离子体生成的复合纳米粒子，所述复合纳米粒子包含担体纳米粒子和催化纳米粒子。
实施方案125.实施方案123或124的催化洗涂组合物，其中第二催化活性材料是通过湿化学法制成的催化粒子。
实施方案126.实施方案123或124的催化洗涂组合物，其中第二类型的催化活性材料包含粘合到微米级载体粒子上或嵌入微米级载体粒子内的复合纳米粒子，所述复合纳米粒子包含担体纳米粒子和催化纳米粒子。
实施方案127.一种催化洗涂组合物，其包含按固含量计：35重量％至95重量％的包含10:1铂:钯至100:1铂:钯重量比的铂和钯或含铂无钯的第一催化活性材料，其中第一催化活性材料是通过湿化学法制成的催化粒子；和35重量％至95重量％的包含1:2铂:钯至8:1铂:钯重量比的铂和钯或含钯无铂的第二催化活性材料，其中第二催化活性材料包含粘合到微米级载体粒子上或嵌在微米级载体粒子内的等离子体生成的复合纳米粒子，所述复合纳米粒子包含担体纳米粒子和催化纳米粒子，其中所述催化洗涂组合物不含沸石。
实施方案128.实施方案123-127任一项的催化洗涂组合物，其中第一催化活性材料包含15:1至25:1铂:钯比的铂和钯。
实施方案129.实施方案123-127任一项的催化洗涂组合物，其中第一催化活性材料含铂无钯。
实施方案130.实施方案123-129任一项的催化洗涂组合物，其中第二催化活性材料包含1:2至8:1铂:钯比的铂和钯。
实施方案131.实施方案123-129任一项的催化洗涂组合物，其中第二催化活性材料含钯无铂。
实施方案132.实施方案123-131任一项的催化洗涂组合物，进一步包含1重量％至20重量％勃姆石粒子。
实施方案133.实施方案123-132任一项的催化洗涂组合物，进一步包含1重量％至10重量％勃姆石粒子。
实施方案134.实施方案123-135任一项的催化洗涂组合物，进一步包含1重量％至5重量％勃姆石粒子。
实施方案135.实施方案123-134任一项的催化洗涂组合物，进一步包含填料粒子。
实施方案136.实施方案135的催化洗涂组合物，其中所述填料粒子是氧化铝粒子。
实施方案137.实施方案123-136任一项的催化洗涂组合物，其中将固体悬浮在pH3至5的水性介质中。
实施方案138.一种不含沸石的涂覆基底，其包含：基底；和洗涂层，该洗涂层包含：勃姆石粒子；包含10:1铂:钯至100:1铂:钯重量比的铂和钯或含铂无钯的第一催化活性材料；和包含1:2铂:钯至8:1铂:钯重量比的铂和钯或含钯无铂的第二催化活性材料。
实施方案139.实施方案138的涂覆基底，其中第一催化活性材料包含粘合到预制微米级载体粒子上的等离子体生成的复合纳米粒子，其中所述复合纳米粒子包含担体纳米粒子和催化纳米粒子。
实施方案140.实施方案138的涂覆基底，其中第一催化活性材料包含微米级粒子，其包含等离子体生成的复合纳米粒子和围绕所述纳米粒子形成的载体基质，其中所述复合纳米粒子包含担体纳米粒子和催化纳米粒子。
实施方案141.实施方案138的涂覆基底，其中第一催化活性材料包含混杂粒子，该混杂粒子包含粘合到预制微米级载体粒子上的等离子体生成的复合纳米粒子，其中所述复合纳米粒子包含担体纳米粒子和催化纳米粒子，且其中所述微米级预制载体粒子通过湿化学法被铂或铂:钯合金浸渍。
实施方案142.实施方案138的涂覆基底，其中第一催化活性材料包含仅通过湿化学法制成的催化粒子，其包含仅通过湿化学法被铂或铂:钯合金浸渍的微米级粒子。
实施方案143.实施方案138-142任一项的涂覆基底，其中第二催化活性材料包含粘合到预制微米级载体粒子上的等离子体生成的复合纳米粒子，其中所述复合纳米粒子包含担体纳米粒子和催化纳米粒子。
实施方案144.实施方案138-142任一项的涂覆基底，其中第二催化活性材料包含微米级粒子，该微米级粒子包含等离子体生成的复合纳米粒子和围绕所述纳米粒子形成的载体基质，其中所述复合纳米粒子包含担体纳米粒子和催化纳米粒子。
实施方案145.实施方案138-142任一项的涂覆基底，其中第二催化活性材料包含混杂粒子，该混杂粒子包含粘合到预制微米级载体粒子上的等离子体生成的复合纳米粒子，其中所述复合纳米粒子包含担体纳米粒子和催化纳米粒子，且其中所述微米级预制载体粒子通过湿化学法被钯或铂:钯合金浸渍。
实施方案146.实施方案138-142任一项的涂覆基底，其中第二催化活性材料包含仅通过湿化学法制成的催化粒子，其包含仅通过湿化学法被钯或铂:钯合金浸渍的微米级粒子。
实施方案147.一种不含沸石的涂覆基底，其包含：基底；第一洗涂层，该第一洗涂层包含：勃姆石粒子；和包含10:1铂:钯至100:1铂:钯重量比的铂和钯或含铂无钯的第一催化活性材料；和第二洗涂层，该第二洗涂层包含：勃姆石粒子，和包含1:2铂:钯至8:1铂:钯重量比的铂和钯或含钯无铂的第二催化活性材料。
实施方案148.实施方案147的涂覆基底，其中在涂布第二洗涂层之前在基底上涂布第一洗涂层。
实施方案149.实施方案147的涂覆基底，其中在涂布第一洗涂层之前在基底上涂布第二洗涂层。
实施方案150.实施方案147-149任一项的涂覆基底，其中第一催化活性材料包含粘合到预制微米级载体粒子上的等离子体生成的复合纳米粒子，其中所述复合纳米粒子包含担体纳米粒子和催化纳米粒子。
实施方案151.实施方案147-149任一项的涂覆基底，其中第一催化活性材料包含微米级粒子，该微米级粒子包含等离子体生成的复合纳米粒子和围绕所述纳米粒子形成的载体基质，其中所述复合纳米粒子包含担体纳米粒子和催化纳米粒子。
实施方案152.实施方案147-149任一项的涂覆基底，其中第一催化活性材料包含混杂粒子，该混杂粒子包含粘合到预制微米级载体粒子上的等离子体生成的复合纳米粒子，其中所述复合纳米粒子包含担体纳米粒子和催化纳米粒子，且其中所述微米级预制载体粒子通过湿化学法被铂或铂:钯合金浸渍。
实施方案153.实施方案147-149任一项的涂覆基底，其中第一催化活性材料包含仅通过湿化学法制成的催化粒子，其包含仅通过湿化学法被铂或铂:钯合金浸渍的微米级粒子。
实施方案154.实施方案147-153任一项的涂覆基底，其中第二催化活性材料包含粘合到预制微米级载体粒子上的等离子体生成的复合纳米粒子，其中所述复合纳米粒子包含担体纳米粒子和催化纳米粒子。
实施方案155.实施方案147-153任一项的涂覆基底，其中第二催化活性材料包含微米级粒子，该微米级粒子包含等离子体生成的复合纳米粒子和围绕所述纳米粒子形成的载体基质，其中所述复合纳米粒子包含担体纳米粒子和催化纳米粒子。
实施方案156.实施方案147-153任一项的涂覆基底，其中第二催化活性材料包含混杂粒子，该混杂粒子包含粘合到预制微米级载体粒子上的等离子体生成的复合纳米粒子，其中所述复合纳米粒子包含担体纳米粒子和催化纳米粒子，且其中所述微米级预制载体粒子通过湿化学法被钯或铂:钯合金浸渍。
实施方案157.实施方案147-153任一项的涂覆基底，其中第二催化活性材料包含仅通过湿化学法制成的催化粒子，其包含仅通过湿化学法被钯或铂:钯合金浸渍的微米级粒子。
实施方案158.实施方案138-157任一项的涂覆基底，其中第一催化活性材料包含15:1至25:1铂:钯比的铂和钯。
实施方案159.实施方案138-157任一项的涂覆基底，其中第一催化活性材料含铂无钯。
实施方案160.实施方案138-157任一项的涂覆基底，其中第二催化活性材料包含1:2至8:1铂:钯比的铂和钯。
实施方案161.实施方案138-157任一项的涂覆基底，其中第二催化活性材料含钯无铂。
实施方案162.实施方案138-146任一项的涂覆基底，其中所述洗涂层包含1重量％至20重量％勃姆石粒子。
实施方案163.实施方案138-146任一项的涂覆基底，其中所述洗涂层包含1重量％至10重量％勃姆石粒子。
实施方案164.实施方案138-146任一项的涂覆基底，其中所述洗涂层包含1重量％至5重量％勃姆石粒子。
实施方案165.实施方案147-157任一项的涂覆基底，其中第一洗涂层包含1重量％至20重量％勃姆石粒子。
实施方案166.实施方案147-157任一项的涂覆基底，其中第一洗涂层包含1重量％至10重量％勃姆石粒子。
实施方案167.实施方案147-157任一项的涂覆基底，其中第一洗涂层包含1重量％至5重量％勃姆石粒子。
实施方案168.实施方案147-157或165-167任一项的涂覆基底，其中第二洗涂层包含1重量％至20重量％勃姆石粒子。
实施方案169.实施方案10-20或28-30任一项的涂覆基底，其中第二洗涂层包含1重量％至10重量％勃姆石粒子。
实施方案170.实施方案147-157或165-167任一项的涂覆基底，其中第二洗涂层包含1重量％至5重量％勃姆石粒子。
实施方案171.实施方案138-146或162-164任一项的涂覆基底，其中所述洗涂层进一步包含填料粒子。
实施方案172.实施方案147-157或165-170任一项的涂覆基底，其中第一洗涂层进一步包含填料粒子。
实施方案173.实施方案147-157或165-170任一项的涂覆基底，其中第二洗涂层进一步包含填料粒子。
实施方案174.实施方案171-173任一项的涂覆基底，其中所述填料粒子包含氧化铝。
实施方案175.实施方案138-146任一项的涂覆基底，其中所述洗涂层包含第三催化活性材料，其选自：粘合到预制微米级载体粒子上的等离子体生成的复合纳米粒子，其中所述复合纳米粒子包含担体纳米粒子和催化纳米粒子；等离子体生成的复合纳米粒子和围绕所述纳米粒子形成的载体基质，其中所述复合纳米粒子包含担体纳米粒子和催化纳米粒子；混杂粒子，其包含粘合到预制微米级载体粒子上的等离子体生成的复合纳米粒子，其中所述复合纳米粒子包含担体纳米粒子和催化纳米粒子，且其中所述微米级预制载体粒子通过湿化学法被铂、钯或铂:钯合金浸渍；和仅通过湿化学法制成的催化粒子，其包含仅通过湿化学法被铂、钯或铂:钯合金浸渍的微米级粒子；其中所述第三催化活性材料不同于第二催化活性材料。
实施方案176.实施方案147-157或165-170任一项的涂覆基底，其中第二洗涂层包含第三催化活性材料，其选自：粘合到预制微米级载体粒子上的等离子体生成的复合纳米粒子，其中所述复合纳米粒子包含担体纳米粒子和催化纳米粒子；等离子体生成的复合纳米粒子和围绕所述纳米粒子形成的载体基质，其中所述复合纳米粒子包含担体纳米粒子和催化纳米粒子；混杂粒子，其包含粘合到预制微米级载体粒子上的等离子体生成的复合纳米粒子，其中所述复合纳米粒子包含担体纳米粒子和催化纳米粒子，且其中所述微米级预制载体粒子通过湿化学法被铂、钯或铂:钯合金浸渍；和仅通过湿化学法制成的催化粒子，其包含仅通过湿化学法被铂、钯或铂:钯合金浸渍的微米级粒子；其中所述第三催化活性材料不同于第二催化活性材料。
实施方案177.实施方案175或实施方案176的涂覆基底，其中第三催化活性材料含铂无钯。
实施方案178.实施方案175或实施方案176的涂覆基底，其中第三催化活性材料包含10:1至100:1铂:钯比的铂和钯。
实施方案179.实施方案175或实施方案176的涂覆基底，其中第三催化活性材料包含15:1至25:1铂:钯比的铂和钯。
实施方案180.一种催化转化器，其包含根据实施方案138-179任一项的涂覆基底。
实施方案181.一种排气处理***，其包含排气管道和根据实施方案180的催化转化器。
实施方案182.一种重型柴油车，其包含实施方案181的排气处理***。
实施方案183.实施方案182的重型柴油车，其中所述重型柴油车符合重型柴油车的欧洲排放标准Euro 5。
实施方案184.实施方案182的重型柴油车，其中所述重型柴油车符合重型柴油车的欧洲排放标准Euro 6。
实施方案185.实施方案182的重型柴油车，其中所述重型柴油车符合重型柴油车的United States Environmental Protection Agency标准。
实施方案186.实施方案182的重型柴油车，其中所述重型柴油车符合重型柴油车的United States Environmental Protection Agency Inherently Low EmissionsVehicle(ILEV)标准。
实施方案187.实施方案182的重型柴油车，其中所述重型柴油车符合重型柴油车的United States Environmental Protection Agency Ultra Low Emissions Vehicle(ULEV)标准。
实施方案188.一种形成不含沸石的涂覆基底的方法，其包括用洗涂层涂布基底，所述洗涂层包含：勃姆石粒子；包含10:1铂:钯至100:1铂:钯重量比的铂和钯或含铂无钯的第一催化活性材料；和包含1:2铂:钯至8:1铂:钯重量比的铂和钯或含钯无铂的第二催化活性材料。
实施方案189.实施方案188的方法，其中第一催化活性材料包含粘合到预制微米级载体粒子上的等离子体生成的复合纳米粒子，其中所述复合纳米粒子包含担体纳米粒子和催化纳米粒子。
实施方案190.实施方案188的方法，其中第一催化活性材料包含微米级粒子，该微米级粒子包含等离子体生成的复合纳米粒子和围绕所述纳米粒子形成的载体基质，其中所述复合纳米粒子包含担体纳米粒子和催化纳米粒子。
实施方案191.实施方案188的方法，其中第一催化活性材料包含混杂粒子，该混杂粒子包含粘合到预制微米级载体粒子上的等离子体生成的复合纳米粒子，其中所述复合纳米粒子包含担体纳米粒子和催化纳米粒子，且其中所述微米级预制载体粒子通过湿化学法被铂或铂:钯合金浸渍。
实施方案192.实施方案188的方法，其中第一催化活性材料包含仅通过湿化学法制成的催化粒子，其包含仅通过湿化学法被铂或铂:钯合金浸渍的微米级粒子。
实施方案193.根据实施方案188-192任一项的方法，其中第二催化活性材料包含粘合到预制微米级载体粒子上的等离子体生成的复合纳米粒子，其中所述复合纳米粒子包含担体纳米粒子和催化纳米粒子。
实施方案194.根据实施方案188-192任一项的方法，其中第二催化活性材料包含微米级粒子，其包含等离子体生成的复合纳米粒子和围绕所述纳米粒子形成的载体基质，其中所述复合纳米粒子包含担体纳米粒子和催化纳米粒子。
实施方案195.根据实施方案188-192任一项的方法，其中第二催化活性材料包含混杂粒子，该混杂粒子包含粘合到预制微米级载体粒子上的等离子体生成的复合纳米粒子，其中所述复合纳米粒子包含担体纳米粒子和催化纳米粒子，且其中所述微米级预制载体粒子通过湿化学法被钯或铂:钯合金浸渍。
实施方案196.根据实施方案188-192任一项的方法，其中第二催化活性材料包含仅通过湿化学法制成的催化粒子，其包含仅通过湿化学法被钯或铂:钯合金浸渍的微米级粒子。
实施方案197.一种形成不含沸石的涂覆基底的方法，其以任一次序包括：用第一洗涂层涂布基底，所述第一洗涂层包含：勃姆石粒子；和包含10:1铂:钯至100:1铂:钯重量比的铂和钯或含铂无钯的第一催化活性材料；和用第二洗涂层涂布基底，所述第二洗涂层包含：勃姆石粒子；和包含1:2铂:钯至8:1铂:钯重量比的铂和钯或含钯无铂的第二催化活性材料。
实施方案198.实施方案197的方法，其中在涂布第二洗涂层之前在基底上涂布第一洗涂层。
实施方案199.实施方案197的方法，其中在涂布第一洗涂层之前在基底上涂布第二洗涂层。
实施方案200.根据实施方案197-199任一项的方法，其中第一催化活性材料包含粘合到预制微米级载体粒子上的等离子体生成的复合纳米粒子，其中所述复合纳米粒子包含担体纳米粒子和催化纳米粒子。
实施方案201.根据实施方案197-199任一项的方法，其中第一催化活性材料包含微米级粒子，其包含等离子体生成的复合纳米粒子和围绕所述纳米粒子形成的载体基质，其中所述复合纳米粒子包含担体纳米粒子和催化纳米粒子。
实施方案202.根据实施方案197-199任一项的方法，其中第一催化活性材料包含混杂粒子，该混杂粒子包含粘合到预制微米级载体粒子上的等离子体生成的复合纳米粒子，其中所述复合纳米粒子包含担体纳米粒子和催化纳米粒子，且其中所述微米级预制载体粒子通过湿化学法被铂或铂:钯合金浸渍。
实施方案203.根据实施方案197-199任一项的方法，其中第一催化活性材料包含仅通过湿化学法制成的催化粒子，其包含仅通过湿化学法被铂或铂:钯合金浸渍的微米级粒子。
实施方案204.根据实施方案197-203任一项的方法，其中第二催化活性材料包含粘合到预制微米级载体粒子上的等离子体生成的复合纳米粒子，其中所述复合纳米粒子包含担体纳米粒子和催化纳米粒子。
实施方案205.根据实施方案197-203任一项的方法，其中第二催化活性材料包含微米级粒子，该微米级粒子包含等离子体生成的复合纳米粒子和围绕所述纳米粒子形成的载体基质，其中所述复合纳米粒子包含担体纳米粒子和催化纳米粒子。
实施方案206.根据实施方案197-203任一项的方法，其中第二催化活性材料包含混杂粒子，该混杂粒子包含粘合到预制微米级载体粒子上的等离子体生成的复合纳米粒子，其中所述复合纳米粒子包含担体纳米粒子和催化纳米粒子，且其中所述微米级预制载体粒子通过湿化学法被钯或铂:钯合金浸渍。
实施方案207.根据实施方案197-203任一项的方法，其中第二催化活性材料包含仅通过湿化学法制成的催化粒子，其包含仅通过湿化学法被钯或铂:钯合金浸渍的微米级粒子。
实施方案208.根据实施方案188-207任一项的方法，其中第一催化活性材料包含15:1至25:1铂:钯比的铂和钯。
实施方案209.根据实施方案188-207任一项的方法，其中第一催化活性材料含铂无钯。
实施方案210.根据实施方案188-207任一项的方法，其中第二催化活性材料包含1:2至8:1铂:钯比的铂和钯。
实施方案211.根据实施方案188-207任一项的方法，其中第二催化活性材料含钯无铂。
实施方案212.根据实施方案188-196任一项的方法，其中所述洗涂层包含1重量％至20重量％勃姆石粒子。
实施方案213.根据实施方案188-196任一项的方法，其中所述洗涂层包含1重量％至10重量％勃姆石粒子。
实施方案214.根据实施方案188-196任一项的方法，其中所述洗涂层包含1重量％至5重量％勃姆石粒子。
实施方案215.根据实施方案197-207任一项的方法，其中第一洗涂层包含1重量％至20重量％勃姆石粒子。
实施方案216.根据实施方案197-207任一项的方法，其中第一洗涂层包含1重量％至10重量％勃姆石粒子。
实施方案217.根据实施方案197-207任一项的方法，其中第一洗涂层包含1重量％至5重量％勃姆石粒子。
实施方案218.根据实施方案197-207或215-217任一项的方法，其中第二洗涂层包含1重量％至20重量％勃姆石粒子。
实施方案219.根据实施方案197-207或215-217任一项的方法，其中第二洗涂层包含1重量％至10重量％勃姆石粒子。
实施方案220.根据实施方案197-207或215-217任一项的方法，其中第二洗涂层包含1重量％至5重量％勃姆石粒子。
实施方案221.根据实施方案188-196或212-214任一项的方法，其中所述洗涂层进一步包含填料粒子。
实施方案222.根据实施方案197-207或215-220任一项的方法，其中第一洗涂层进一步包含填料粒子。
实施方案223.根据实施方案197-207或215-220任一项的方法，其中第二洗涂层进一步包含填料粒子。
实施方案224.根据实施方案221-223任一项的方法，其中所述填料粒子包含氧化铝。
实施方案225.根据实施方案188-196任一项的方法，其中所述洗涂层包含第三催化活性材料，其选自：粘合到预制微米级载体粒子上的等离子体生成的复合纳米粒子，其中所述复合纳米粒子包含担体纳米粒子和催化纳米粒子；等离子体生成的复合纳米粒子和围绕所述纳米粒子形成的载体基质，其中所述复合纳米粒子包含担体纳米粒子和催化纳米粒子；混杂粒子，其包含粘合到预制微米级载体粒子上的等离子体生成的复合纳米粒子，其中所述复合纳米粒子包含担体纳米粒子和催化纳米粒子，且其中所述微米级预制载体粒子通过湿化学法被铂、铂或铂:钯合金浸渍；和仅通过湿化学法制成的催化粒子，其包含仅通过湿化学法被铂、钯或铂:钯合金浸渍的微米级粒子；其中所述第三催化活性材料不同于第二催化活性材料。
实施方案226.根据实施方案197-207或215-220任一项的方法，其中第二洗涂层包含第三催化活性材料，其选自：粘合到预制微米级载体粒子上的等离子体生成的复合纳米粒子，其中所述复合纳米粒子包含担体纳米粒子和催化纳米粒子；等离子体生成的复合纳米粒子和围绕所述纳米粒子形成的载体基质，其中所述复合纳米粒子包含担体纳米粒子和催化纳米粒子；混杂粒子，其包含粘合到预制微米级载体粒子上的等离子体生成的复合纳米粒子，其中所述复合纳米粒子包含担体纳米粒子和催化纳米粒子，且其中所述微米级预制载体粒子通过湿化学法被铂、铂或铂:钯合金浸渍；和仅通过湿化学法制成的催化粒子，其包含仅通过湿化学法被铂、钯或铂:钯合金浸渍的微米级粒子；其中所述第三催化活性材料不同于第二催化活性材料。
实施方案227.实施方案225或实施方案226的涂覆基底，其中第三催化活性材料含铂无钯。
实施方案228.实施方案225或实施方案226的涂覆基底，其中第三催化活性材料包含10:1至100:1铂:钯比的铂和钯。
实施方案229.实施方案225或实施方案226的涂覆基底，其中第三催化活性材料包含15:1至25:1铂:钯比的铂和钯。
实施方案230.一种催化洗涂组合物，其包含按固含量计：35重量％至95重量％的包含10:1铂:钯至100:1铂:钯重量比的铂和钯或含铂无钯的第一催化活性材料；和35重量％至95重量％的包含1:2铂:钯至8:1铂:钯重量比的铂和钯或含钯无铂的第二催化活性材料，其中所述催化洗涂组合物不含沸石。
实施方案231.实施方案230的催化洗涂组合物，其中第一催化活性材料包含粘合到预制微米级载体粒子上的等离子体生成的复合纳米粒子，其中所述复合纳米粒子包含担体纳米粒子和催化纳米粒子。
实施方案232.实施方案230的催化洗涂组合物，其中第一催化活性材料包含微米级粒子，其包含等离子体生成的复合纳米粒子和围绕所述纳米粒子形成的载体基质，其中所述复合纳米粒子包含担体纳米粒子和催化纳米粒子。
实施方案233.实施方案230的催化洗涂组合物，其中第一催化活性材料包含混杂粒子，该混杂粒子包含粘合到预制微米级载体粒子上的等离子体生成的复合纳米粒子，其中所述复合纳米粒子包含担体纳米粒子和催化纳米粒子，且其中所述微米级预制载体粒子通过湿化学法被铂或铂:钯合金浸渍。
实施方案234.实施方案230的催化洗涂组合物，其中第一催化活性材料包含仅通过湿化学法制成的催化粒子，其包含仅通过湿化学法被铂或铂:钯合金浸渍的微米级粒子。
实施方案235.实施方案230-234任一项的催化洗涂组合物，其中第二催化活性材料包含粘合到预制微米级载体粒子上的等离子体生成的复合纳米粒子，其中所述复合纳米粒子包含担体纳米粒子和催化纳米粒子。
实施方案236.实施方案230-234任一项的催化洗涂组合物，其中第二催化活性材料包含微米级粒子，该微米级粒子包含等离子体生成的复合纳米粒子和围绕所述纳米粒子形成的载体基质，其中所述复合纳米粒子包含担体纳米粒子和催化纳米粒子。
实施方案237.实施方案230-234任一项的催化洗涂组合物，其中第二催化活性材料包含混杂粒子，该混杂粒子包含粘合到预制微米级载体粒子上的等离子体生成的复合纳米粒子，其中所述复合纳米粒子包含担体纳米粒子和催化纳米粒子，且其中所述微米级预制载体粒子通过湿化学法被钯或铂:钯合金浸渍。
实施方案238.实施方案230-234任一项的催化洗涂组合物，其中第二催化活性材料包含仅通过湿化学法制成的催化粒子，其包含仅通过湿化学法被钯或铂:钯合金浸渍的微米级粒子。
实施方案239.实施方案230-238任一项的催化洗涂组合物，其中第一催化活性材料包含15:1至25:1铂:钯比的铂和钯。
实施方案240.实施方案230-238任一项的催化洗涂组合物，其中第一催化活性材料含铂无钯。
实施方案241.实施方案230-240任一项的催化洗涂组合物，其中第二催化活性材料包含1:2至8:1铂:钯比的铂和钯。
实施方案242.实施方案230-240任一项的催化洗涂组合物，其中第二催化活性材料含钯无铂。
实施方案243.实施方案230-242任一项的催化洗涂组合物，进一步包含1重量％至20重量％勃姆石粒子。
实施方案244.实施方案230-242任一项的催化洗涂组合物，进一步包含1重量％至10重量％勃姆石粒子。
实施方案245.实施方案230-242任一项的催化洗涂组合物，进一步包含1重量％至5重量％勃姆石粒子。
实施方案246.实施方案230-245任一项的催化洗涂组合物，进一步包含填料粒子。
实施方案247.实施方案246的催化洗涂组合物，其中所述填料粒子是氧化铝粒子。
实施方案248.实施方案230-247任一项的催化洗涂组合物，其中将固体悬浮在pH3至5的水性介质中。
实施例
如上文论述，该洗涂组合物可以以各种不同的方式配置和施加。这些配置提供制备被洗涂层涂布的基底的实例。
用于制备洗涂层的一般程序
通过将固体成分(大约30重量％)与水(大约70重量％)混合制造洗涂料。添加乙酸以将pH调节至大约4。然后研磨该洗涂浆料以达到大约4微米至大约6微米的平均粒度。通过与纤维素溶液或与玉米淀粉混合，将该洗涂料的粘度调节到通常大约300cP至大约1200cP的所需粘度。在加入纤维素或玉米淀粉后将该洗涂料老化大约24小时至大约48小时。通过浸涂或真空涂布将该洗涂料涂布到基底上。待涂布的部件在涂布前可任选预润湿。涂布到基底上的洗涂料量可以为大约30g/l至大约250g/l，或大约50g/l至大约250g/l。吹出过量洗涂料并再循环。该洗涂层涂覆的基底随后通过使空气流过该涂覆部件在大约25℃至大约95℃下干燥，直至重量趋平。该洗涂层涂覆的基底随后在大约450℃至大约650℃下煅烧大约1小时至大约2小时。
实施例1:在催化层中具有两种类型的催化活性材料的基底-催化层(S-C)配置
在一种示例性配置中，施加到基底上的催化洗涂组合物包含基底和催化洗涂层。该催化洗涂层可包含大约3重量％勃姆石、大约40重量％具有20:1的铂:钯重量比的NNm粒子、大约40重量％具有5:1的铂:钯重量比的NNm粒子和大约17重量％多孔氧化铝(如MI-386)。
将上文对所述催化洗涂组合物论述的成分与水和酸(如乙酸)混合，并将pH调节至大约4。在将粘度调节至适当水平后，将这种第一洗涂料涂布到基底上。吹出过量洗涂料并再循环。然后将该涂覆基底干燥和煅烧。
实施例2:具有各自包含不同类型的催化活性材料的两个催化层的基底-第一催化层-第二催化层(S-C1-C2)配置
在一种示例性配置中，施加到基底上的催化洗涂组合物包含基底、第一催化洗涂层和第二催化洗涂层。第一催化洗涂层可包含大约3重量％勃姆石、大约80重量％具有20:1的铂:钯重量比的NNm粒子和大约17重量％多孔氧化铝(如MI-386)。第二催化洗涂层可包含大约3重量％勃姆石、大约80重量％具有5:1的铂:钯重量比的NNm粒子和大约17重量％多孔氧化铝(如MI-386)。
将上文对第一催化洗涂组合物论述的成分与水和酸(如乙酸)混合，并将pH调节至大约4。在将粘度调节至适当水平后，将这种第一洗涂料涂布到基底上。吹出过量洗涂料并再循环。然后将这种第一催化洗涂层干燥和煅烧。
在这种第一涂布步骤后，采用第二涂布步骤，其中将上文对第二洗涂组合物论述的成分与水和酸(如乙酸)混合，并将pH调节至大约4。在将粘度调节至适当水平后，将这种第二洗涂料涂布到基底上。再吹出过量洗涂料并再循环。然后将这种第二洗涂层干燥和煅烧。
实施例3:具有两个催化层的基底-第一催化层-第二催化层(S-C1-C2)附加配置
在另一示例性配置中，施加到基底上的催化洗涂组合物包含基底、任选填角层、第一催化洗涂层和第二催化洗涂层。该基底含有大约0.8g/L总铂族金属载量。
该任选填角层可以由多孔氧化铝(如MI-386粒子)和大约3％勃姆石构成并可任选还包括沸石。可包括填角层洗涂层的固含量的20重量％至90重量％，如大约50％的量的沸石。当使用时，该任选填角层以大约50g/L至60g/L的量施加到基底上。
第一催化洗涂层可包含勃姆石(大约3重量％)、大约25g/L(相当于大约0.33g/LPt:Pd)的量的具有20:1的铂:钯重量比的NNm粒子(纳米-铂:钯合金摞纳米氧化铝摞微米氧化铝(nano-platinum:palladium alloy on nano-alumina on micro-alumina))；大约18g/L(相当于大约0.07g/L Pd)的量的经湿化学法被钯浸渍的氧化铝粒子；和大约10-15g/L的多孔氧化铝(如MI-386)。第一催化洗涂层中的总铂族金属载量为大约0.4g/L，[20:1Pt:Pd合金]与[Pd]的比率为大约5比1。这种第一催化洗涂层以大约50g/L至60g/L的量施加到基底上。
第二催化洗涂层可包含大约3重量％勃姆石、大约48.5重量％具有20:1的铂:钯重量比的NNm粒子和大约48.5重量％多孔氧化铝(如MI-386)。具有20:1的铂:钯重量比的NNm粒子的量为大约25-30g/L，相当于该洗涂层中大约1.2％至1.5％的铂族金属。氧化铝的量为大约25-30g/L。第二催化洗涂层中的总铂族金属载量为大约0.4g/L，包含20:1 Pt:Pd。这种第二催化洗涂层以大约50g/L至60g/L的量施加到基底上。
当使用任选填角层时，将上文对填角层洗涂组合物论述的成分与水和酸(如乙酸)混合，并将pH调节至大约4。在将粘度调节至适当水平后，将该填角层洗涂料涂布到基底上。吹出过量洗涂料并再循环。然后将这种填角洗涂层干燥和煅烧。
将上文对第一催化洗涂组合物论述的成分与水和酸(如乙酸)混合，并将pH调节至大约4。在将粘度调节至适当水平后，将这种第一催化洗涂料涂布到基底上。吹出过量催化洗涂料并再循环。然后将这种第一催化洗涂层干燥和煅烧。
在这种第一涂布步骤后，采用第二涂布步骤，其中将上文对第二催化洗涂组合物论述的成分与水和酸(如乙酸)混合，并将pH调节至大约4。在将粘度调节至适当水平后，将这种第二催化洗涂料涂布到基底上。再吹出过量催化洗涂料并再循环。然后将这种第二催化洗涂层干燥和煅烧。
实施例4:基底-填角层-第一催化层-第二催化层(S-F-C1-C2)
在另一示例性配置中，施加到基底上的催化洗涂组合物包含基底、填角层、第一催化洗涂层和第二催化洗涂层。如实施例3中使用下列洗涂层制备催化剂。
填角层:
由50g/L Al2O3(MI-386)+～5％勃姆石构成
第一催化层:
21g/l NNm，纳米-20:1 Pt:Pd/纳米-Al2O3/微米-Al2O3(大约0.33g/L的20:1 Pt:Pd)和
8g/l浸渍到微米-Al2O3(MI-386)中的湿化学法Pd(大约0.07g/L Pd)，
它们一起提供3:1 Pt:Pd比(总共0.4g/L PGM)；
30g/l Al2O3(MI-386填料)；和
5％勃姆石。
第二催化层:
27g/l 20:1NNm，纳米-20:1 Pt:Pd/纳米-Al2O3/微米-Al2O3(大约0.4g/L的20:1Pt:Pd)和28g/l Al2O3(MI-386填料)；和
5％勃姆石。
这种催化剂用于在各种温度(℃)下将NOx氧化成NO2的性能数据显示在图7和表1中(作为虚线绘制，数据点标作圆；表1中标作EX.4CAT.的列)并匹配符合EPA规范的市售催化剂的性能(作为实线绘制，数据点标作正方形；表1中标作COMM.CAT.的列)。给出的百分比代表相对于存在的总NOx的NO2百分比。
表1
| 温度 | COMM.CAT. | EX.4CAT. |
| 180 | 24.3％ | 25.8％ |
| 200 | 32.8％ | 34.8％ |
| 220 | 43.0％ | 42.8％ |
| 240 | 51.3％ | 49.2％ |
| 260 | 56.8％ | 54.4％ |
| 280 | 60.0％ | 58.0％ |
| 300 | 61.1％ | 59.9％ |
| 320 | 61.6％ | 61.0％ |
| 340 | 60.5％ | 60.1％ |
| 360 | 59.3％ | 57.7％ |
| 380 | 56.2％ |
本文中通过引用提到的所有出版物、专利、专利申请和公开专利申请的公开内容全文经此引用并入本文。
已就包含细节的具体实施方案描述了本发明以利于理解本发明的构造和操作的原理。本文中对具体实施方案及其细节的这种提及无意限制所附权利要求书的范围。本领域技术人员容易认识到，可以在为举例说明选择的实施方案中作出其它各种修改而不背离本发明的精神和范围。因此，说明书和实施例不应被解释为限制本发明的范围。
Claims (96)
1.一种不含沸石的涂覆基底，其包含：
基底；
第一洗涂层，其包含：
勃姆石粒子；和
包含10:1铂:钯至100:1铂:钯重量比的铂和钯或含铂无钯的第一催化活性材料，其中第一催化活性材料包含粘合到微米级载体粒子上或嵌在微米级载体粒子内的等离子体生成的复合纳米粒子，所述复合纳米粒子包含担体纳米粒子和催化纳米粒子；和
第二洗涂层，其包含：
勃姆石粒子；和
包含1:2铂:钯至8:1铂:钯重量比的铂和钯或含钯无铂的第二催化活性材料，其中第二催化活性材料包含粘合到微米级载体粒子上或嵌在微米级载体粒子内的等离子体生成的复合纳米粒子，所述复合纳米粒子包含担体纳米粒子和催化纳米粒子。
2.一种不含沸石的涂覆基底，其包含：
基底；
第一洗涂层，其包含：
勃姆石粒子；和
包含10:1铂:钯至100:1铂:钯重量比的铂和钯或含铂无钯的第一催化活性材料；和
第二洗涂层，其包含：
勃姆石粒子；和
包含1:2铂:钯至8:1铂:钯重量比的铂和钯或含钯无铂的第二催化活性材料。
3.一种不含沸石的涂覆基底，其包含：
基底；和
洗涂层，其包含：
勃姆石粒子；
包含10:1铂:钯至100:1铂:钯重量比的铂和钯或含铂无钯的第一催化活性材料，其中第一催化活性材料包含粘合到微米级载体粒子上或嵌在微米级载体粒子内的等离子体生成的复合纳米粒子，所述复合纳米粒子包含担体纳米粒子和催化纳米粒子；和
包含1:2铂:钯至8:1铂:钯重量比的铂和钯或含钯无铂的第二催化活性材料。
4.一种不含沸石的涂覆基底，其包含：
基底；和
洗涂层，其包含：
勃姆石粒子；
包含10:1铂:钯至100:1铂:钯重量比的铂和钯或含铂无钯的第一催化活性材料；和
包含1:2铂:钯至8:1铂:钯重量比的铂和钯或含钯无铂的第二催化活性材料。
5.一种涂覆基底，其包含：
基底；
第一洗涂层，其包含：
勃姆石粒子；和
包含10:1铂:钯至100:1铂:钯重量比的铂和钯或含铂无钯的第一催化活性材料；和
第二洗涂层，其包含：
勃姆石粒子；和
包含1:2铂:钯至8:1铂:钯重量比的铂和钯的第二催化活性材料，或
包含两种或更多种催化活性材料，它们一起包含1:2铂:钯至8:1铂:钯重量比的铂和钯，或
含钯无铂。
6.权利要求5的涂覆基底，其中所述涂覆基底不含沸石。
7.权利要求5的涂覆基底，其中所述涂覆基底基本不含沸石。
8.权利要求5的涂覆基底，其中所述催化洗涂层不含沸石。
9.权利要求5的涂覆基底，其中所述催化洗涂层基本不含沸石。
10.权利要求1、2或5-9任一项的涂覆基底，其中在涂布第二洗涂层之前在基底上涂布第一洗涂层。
11.权利要求1、2或5-9任一项的涂覆基底，其中在涂布第一洗涂层之前在基底上涂布第二洗涂层。
12.权利要求2、4或5-9任一项的涂覆基底，其中第一催化活性材料包含粘合到预制微米级载体粒子上的等离子体生成的复合纳米粒子，其中所述复合纳米粒子包含担体纳米粒子和催化纳米粒子。
13.权利要求2、4或5-9任一项的涂覆基底，其中第一催化活性材料包含微米级粒子，该微米级粒子包含等离子体生成的复合纳米粒子和围绕所述纳米粒子形成的载体基质，其中所述复合纳米粒子包含担体纳米粒子和催化纳米粒子。
14.权利要求2、4或5-9任一项的涂覆基底，其中第一催化活性材料包含混杂粒子，该混杂粒子包含粘合到预制微米级载体粒子上的等离子体生成的复合纳米粒子，其中所述复合纳米粒子包含担体纳米粒子和催化纳米粒子，且其中所述微米级预制载体粒子通过湿化学法被铂或铂:钯合金浸渍。
15.权利要求2、4或5-9任一项的涂覆基底，其中第一催化活性材料包含仅通过湿化学法制成的催化粒子，其包含仅通过湿化学法被铂或铂:钯合金浸渍的微米级粒子。
16.权利要求2-9任一项的涂覆基底，其中第二催化活性材料包含粘合到预制微米级载体粒子上的等离子体生成的复合纳米粒子，其中所述复合纳米粒子包含担体纳米粒子和催化纳米粒子。
17.权利要求2-9任一项的涂覆基底，其中第二催化活性材料包含微米级粒子，该微米级粒子包含等离子体生成的复合纳米粒子和围绕所述纳米粒子形成的载体基质，其中所述复合纳米粒子包含担体纳米粒子和催化纳米粒子。
18.权利要求2-9任一项的涂覆基底，其中第二催化活性材料包含混杂粒子，该混杂粒子包含粘合到预制微米级载体粒子上的等离子体生成的复合纳米粒子，其中所述复合纳米粒子包含担体纳米粒子和催化纳米粒子，且其中所述微米级预制载体粒子通过湿化学法被钯或铂:钯合金浸渍。
19.权利要求2-9任一项的涂覆基底，其中第二催化活性材料包含仅通过湿化学法制成的催化粒子，其包含仅通过湿化学法被钯或铂:钯合金浸渍的微米级粒子。
20.权利要求5-9任一项的涂覆基底，其中：
第二洗涂层包含两种或更多种催化活性材料，它们一起包含1:2铂:钯至8:1铂:钯重量比的铂和钯；且
一起包含1:2铂:钯至8:1铂:钯重量比的铂和钯的所述两种或更多种催化活性材料包含：
i)含大约15:1Pt:Pd至大约25:1Pt:Pd比的铂:钯合金的催化剂；和
ii)含钯的催化剂。
21.权利要求5-9任一项的涂覆基底，其中：
第二洗涂层包含两种或更多种催化活性材料，它们一起包含1:2铂:钯至8:1铂:钯重量比的铂和钯；且
一起包含1:2铂:钯至8:1铂:钯重量比的铂和钯的所述两种或更多种催化活性材料包含
a)粘合到预制微米级载体粒子上的等离子体生成的复合纳米粒子，其中所述复合纳米粒子包含担体纳米粒子和催化纳米粒子，其中所述催化纳米粒子包含大约15:1Pt:Pd至大约25:1Pt:Pd比的铂:钯合金；和
b)含钯的催化剂。
22.权利要求5-9任一项的涂覆基底，其中一起包含1:2铂:钯至8:1铂:钯重量比的铂和钯的所述两种或更多种催化活性材料包含：
a)微米级粒子，其包含等离子体生成的复合纳米粒子和围绕所述纳米粒子形成的载体基质，其中所述复合纳米粒子包含担体纳米粒子和催化纳米粒子，其中所述催化纳米粒子包含大约15:1Pt:Pd至大约25:1Pt:Pd比的铂:钯合金；和
b)通过湿化学法被钯浸渍的微米级载体粒子。
23.权利要求5-9任一项的涂覆基底，其中一起包含1:2铂:钯至8:1铂:钯重量比的铂和钯的所述两种或更多种催化活性材料包含：
a)混杂粒子，其包含粘合到预制微米级载体粒子上的等离子体生成的复合纳米粒子，其中所述复合纳米粒子包含担体纳米粒子和催化纳米粒子，且其中所述微米级预制载体粒子通过湿化学法被钯或铂:钯合金浸渍，其中所述混杂粒子包含大约15:1Pt:Pd至大约25:1Pt:Pd比的铂:钯总含量；和
b)通过湿化学法被钯浸渍的微米级载体粒子。
24.权利要求20-23任一项的涂覆基底，其中所述大约15:1Pt:Pd至大约25:1Pt:Pd比为大约20:1Pt:Pd。
25.一种涂覆基底，其包含：
基底；和
洗涂层，其包含：
勃姆石粒子；
包含10:1铂:钯至100:1铂:钯重量比的铂和钯或含铂无钯的第一催化活性材料；和
包含1:2铂:钯至8:1铂:钯重量比的铂和钯或含钯无铂的第二催化活性材料。
26.权利要求1的涂覆基底，其中所述基底不含沸石。
27.权利要求1的涂覆基底，其中所述基底基本不含沸石。
28.权利要求1的涂覆基底，其中所述含第一催化活性材料和第二催化活性材料的洗涂层不含沸石。
29.权利要求1的涂覆基底，其中所述含第一催化活性材料和第二催化活性材料的洗涂层基本不含沸石。
30.权利要求25-29任一项的涂覆基底，其中第一催化活性材料包含
a)粘合到预制微米级载体粒子上的等离子体生成的复合纳米粒子，其中所述复合纳米粒子包含担体纳米粒子和催化纳米粒子；或
b)微米级粒子，其包含等离子体生成的复合纳米粒子和围绕所述纳米粒子形成的载体基质，其中所述复合纳米粒子包含担体纳米粒子和催化纳米粒子；或
c)混杂粒子，其包含粘合到预制微米级载体粒子上的等离子体生成的复合纳米粒子，其中所述复合纳米粒子包含担体纳米粒子和催化纳米粒子，且其中所述微米级预制载体粒子通过湿化学法被铂或铂:钯合金浸渍；或
d)仅通过湿化学法制成的催化粒子，其包含仅通过湿化学法被铂或铂:钯合金浸渍的微米级粒子。
31.权利要求25-30任一项的涂覆基底，其中第二催化活性材料包含：
e)粘合到预制微米级载体粒子上的等离子体生成的复合纳米粒子，其中所述复合纳米粒子包含担体纳米粒子和催化纳米粒子；或
f)微米级粒子，其包含等离子体生成的复合纳米粒子和围绕所述纳米粒子形成的载体基质，其中所述复合纳米粒子包含担体纳米粒子和催化纳米粒子；或
g)混杂粒子，其包含粘合到预制微米级载体粒子上的等离子体生成的复合纳米粒子，其中所述复合纳米粒子包含担体纳米粒子和催化纳米粒子，且其中所述微米级预制载体粒子通过湿化学法被钯或铂:钯合金浸渍；或
h)仅通过湿化学法制成的催化粒子，其包含仅通过湿化学法被钯或铂:钯合金浸渍的微米级粒子。
32.权利要求25-31任一项的涂覆基底，其中第一催化活性材料包含15:1至25:1铂:钯比的铂和钯。
33.权利要求25-31任一项的涂覆基底，其中第一催化活性材料含铂无钯。
34.权利要求25-33任一项的涂覆基底，其中第二催化活性材料包含1:2至8:1铂:钯比的铂和钯。
35.权利要求25-33任一项的涂覆基底，其中第二催化活性材料含钯无铂。
36.权利要求25-33任一项的涂覆基底，其中第二催化活性材料包含两种或更多种催化活性材料，它们一起包含1:2铂:钯至8:1铂:钯重量比的铂和钯。
37.权利要求1-36任一项的涂覆基底，其中所述洗涂层包含1重量％至20重量％勃姆石粒子。
38.权利要求1-36任一项的涂覆基底，其中所述洗涂层包含1重量％至10重量％勃姆石粒子。
39.权利要求1-36任一项的涂覆基底，其中所述洗涂层包含1重量％至5重量％勃姆石粒子。
40.权利要求1-39任一项的涂覆基底，其中所述洗涂层进一步包含填料粒子。
41.权利要求40的涂覆基底，其中所述填料粒子包含氧化铝。
42.权利要求1-41任一项的涂覆基底，其中包含第二催化活性材料的洗涂层进一步包含第三催化活性材料，该第三催化活性材料选自：
粘合到预制微米级载体粒子上的等离子体生成的复合纳米粒子，其中所述复合纳米粒子包含担体纳米粒子和催化纳米粒子；
等离子体生成的复合纳米粒子和围绕所述纳米粒子形成的载体基质，其中所述复合纳米粒子包含担体纳米粒子和催化纳米粒子；
混杂粒子，其包含粘合到预制微米级载体粒子上的等离子体生成的复合纳米粒子，其中所述复合纳米粒子包含担体纳米粒子和催化纳米粒子，且其中所述微米级预制载体粒子通过湿化学法被铂、钯或铂:钯合金浸渍；和
仅通过湿化学法制成的催化粒子，其包含仅通过湿化学法被铂、钯或铂:钯合金浸渍的微米级粒子；
其中所述第三催化活性材料不同于第二催化活性材料。
43.权利要求42的涂覆基底，其中第三催化活性材料含铂无钯。
44.权利要求42的涂覆基底，其中第三催化活性材料包含10:1至100:1铂:钯比的铂和钯。
45.权利要求42的涂覆基底，其中第三催化活性材料包含15:1至25:1铂:钯比的铂和钯。
46.一种催化转化器，其包含根据权利要求1-45任一项的涂覆基底。
47.一种排气处理***，其包含排气管道和根据权利要求46的催化转化器。
48.一种重型柴油车，其包含权利要求47的排气处理***。
49.权利要求48的重型柴油车，其中所述重型柴油车符合重型柴油车的欧洲排放标准Euro 5。
50.权利要求48的重型柴油车，其中所述重型柴油车符合重型柴油车的欧洲排放标准Euro 6。
51.权利要求48的重型柴油车，其中所述重型柴油车符合重型柴油车的United StatesEnvironmental Protection Agency标准。
52.权利要求48的重型柴油车，其中所述重型柴油车符合重型柴油车的United StatesEnvironmental Protection Agency Inherently Low Emissions Vehicle(ILEV)标准。
53.权利要求48的重型柴油车，其中所述重型柴油车符合重型柴油车的United StatesEnvironmental Protection Agency Ultra Low Emissions Vehicle(ULEV)标准。
54.一种形成涂覆基底的方法，其包括用洗涂层涂布基底，所述洗涂层包含：
勃姆石粒子；
包含10:1铂:钯至100:1铂:钯重量比的铂和钯或含铂无钯的第一催化活性材料；和
包含1:2铂:钯至8:1铂:钯重量比的铂和钯或含钯无铂的第二催化活性材料。
55.权利要求54的方法，其中所述涂覆基底不含沸石或基本不含沸石。
56.权利要求54的方法，其中所述涂覆基底不含沸石或基本不含沸石。
57.权利要求54-56任一项的方法，其中第一催化活性材料包含：
a)粘合到预制微米级载体粒子上的等离子体生成的复合纳米粒子，其中所述复合纳米粒子包含担体纳米粒子和催化纳米粒子；或
b)微米级粒子，其包含等离子体生成的复合纳米粒子和围绕所述纳米粒子形成的载体基质，其中所述复合纳米粒子包含担体纳米粒子和催化纳米粒子；或
c)混杂粒子，其包含粘合到预制微米级载体粒子上的等离子体生成的复合纳米粒子，其中所述复合纳米粒子包含担体纳米粒子和催化纳米粒子，且其中所述微米级预制载体粒子通过湿化学法被铂或铂:钯合金浸渍；或
d)仅通过湿化学法制成的催化粒子，其包含仅通过湿化学法被铂或铂:钯合金浸渍的微米级粒子。
58.权利要求54-57任一项的方法，其中第二催化活性材料包含：
e)粘合到预制微米级载体粒子上的等离子体生成的复合纳米粒子，其中所述复合纳米粒子包含担体纳米粒子和催化纳米粒子；或
f)微米级粒子，其包含等离子体生成的复合纳米粒子和围绕所述纳米粒子形成的载体基质，其中所述复合纳米粒子包含担体纳米粒子和催化纳米粒子；或
g)混杂粒子，其包含粘合到预制微米级载体粒子上的等离子体生成的复合纳米粒子，其中所述复合纳米粒子包含担体纳米粒子和催化纳米粒子，且其中所述微米级预制载体粒子通过湿化学法被钯或铂:钯合金浸渍；或
h)仅通过湿化学法制成的催化粒子，其包含仅通过湿化学法被钯或铂:钯合金浸渍的微米级粒子。
59.一种形成涂覆基底的方法，其以任一次序包括：
用第一洗涂层涂布基底，所述第一洗涂层包含：
勃姆石粒子；和
包含10:1铂:钯至100:1铂:钯重量比的铂和钯或含铂无钯的第一催化活性材料；和
用第二洗涂层涂布基底，所述第二洗涂层包含：
勃姆石粒子；和
包含1:2铂:钯至8:1铂:钯重量比的铂和钯或含钯无铂的第二催化活性材料。
60.权利要求59的方法，其中所述涂覆基底不含沸石。
61.权利要求59的方法，其中所述涂覆基底基本不含沸石。
62.权利要求59的方法，其中第一洗涂层和第二洗涂层不含沸石。
63.权利要求59的方法，其中第一洗涂层和第二洗涂层基本不含沸石。
64.权利要求59-63任一项的方法，其中在涂布第二洗涂层之前在基底上涂布第一洗涂层。
65.权利要求59-63任一项的方法，其中在涂布第一洗涂层之前在基底上涂布第二洗涂层。
66.权利要求59-65任一项的方法，其中第一催化活性材料包含：
a)粘合到预制微米级载体粒子上的等离子体生成的复合纳米粒子，其中所述复合纳米粒子包含担体纳米粒子和催化纳米粒子；或
b)微米级粒子，其包含等离子体生成的复合纳米粒子和围绕所述纳米粒子形成的载体基质，其中所述复合纳米粒子包含担体纳米粒子和催化纳米粒子；或
c)混杂粒子，其包含粘合到预制微米级载体粒子上的等离子体生成的复合纳米粒子，其中所述复合纳米粒子包含担体纳米粒子和催化纳米粒子，且其中所述微米级预制载体粒子通过湿化学法被铂或铂:钯合金浸渍；或
d)仅通过湿化学法制成的催化粒子，其包含仅通过湿化学法被铂或铂:钯合金浸渍的微米级粒子。
67.权利要求59-66任一项的方法，其中第二催化活性材料包含：
e)粘合到预制微米级载体粒子上的等离子体生成的复合纳米粒子，其中所述复合纳米粒子包含担体纳米粒子和催化纳米粒子；或
f)微米级粒子，其包含等离子体生成的复合纳米粒子和围绕所述纳米粒子形成的载体基质，其中所述复合纳米粒子包含担体纳米粒子和催化纳米粒子；或
g)混杂粒子，其包含粘合到预制微米级载体粒子上的等离子体生成的复合纳米粒子，其中所述复合纳米粒子包含担体纳米粒子和催化纳米粒子，且其中所述微米级预制载体粒子通过湿化学法被钯或铂:钯合金浸渍；或
h)仅通过湿化学法制成的催化粒子，其包含仅通过湿化学法被钯或铂:钯合金浸渍的微米级粒子。
68.权利要求59-67任一项的方法，其中第一催化活性材料包含15:1至25:1铂:钯比的铂和钯。
69.权利要求59-67任一项的方法，其中第一催化活性材料含铂无钯。
70.权利要求59-69任一项的方法，其中第二催化活性材料包含1:2至8:1铂:钯比的铂和钯。
71.权利要求59-70任一项的方法，其中第二催化活性材料包含两种或更多种催化剂，它们一起包含1:2铂:钯至8:1铂:钯重量比的铂和钯，所述两种或更多种催化剂包含：
i)含大约15:1Pt:Pd至大约25:1Pt:Pd比的铂:钯合金的催化剂；和
ii)含钯的催化剂。
72.权利要求59-69任一项的方法，其中第二催化活性材料含钯无铂。
73.权利要求59-72任一项的方法，其中第一洗涂层和第二洗涂层包含1重量％至20重量％勃姆石粒子。
74.权利要求59-72任一项的方法，其中第一洗涂层和第二洗涂层包含1重量％至10重量％勃姆石粒子。
75.权利要求59-72任一项的方法，其中第一洗涂层和第二洗涂层包含1重量％至5重量％勃姆石粒子。
76.权利要求59-75任一项的方法，其中第一洗涂层、第二洗涂层或第一洗涂层和第二洗涂层进一步包含填料粒子。
77.权利要求76的方法，其中所述填料粒子包含氧化铝。
78.权利要求59-77任一项的方法，其中第二洗涂层包含第三催化活性材料，其选自：
粘合到预制微米级载体粒子上的等离子体生成的复合纳米粒子，其中所述复合纳米粒子包含担体纳米粒子和催化纳米粒子；
等离子体生成的复合纳米粒子和围绕所述纳米粒子形成的载体基质，其中所述复合纳米粒子包含担体纳米粒子和催化纳米粒子；
混杂粒子，其包含粘合到预制微米级载体粒子上的等离子体生成的复合纳米粒子，其中所述复合纳米粒子包含担体纳米粒子和催化纳米粒子，且其中所述微米级预制载体粒子通过湿化学法被铂、铂或铂:钯合金浸渍；和
仅通过湿化学法制成的催化粒子，其包含仅通过湿化学法被铂、钯或铂:钯合金浸渍的微米级粒子；
其中所述第三催化活性材料不同于第二催化活性材料。
79.权利要求78的涂覆基底，其中第三催化活性材料含铂无钯。
80.权利要求78的涂覆基底，其中第三催化活性材料包含10:1至100:1铂:钯比的铂和钯。
81.权利要求78的涂覆基底，其中第三催化活性材料包含15:1至25:1铂:钯比的铂和钯。
82.一种催化洗涂组合物，其包含按固含量计：
35重量％至95重量％的包含10:1铂:钯至100:1铂:钯重量比的铂和钯或含铂无钯的第一催化活性材料；和
35重量％至95重量％的包含1:2铂:钯至8:1铂:钯重量比的铂和钯或含钯无铂的第二催化活性材料。
83.权利要求82的催化洗涂组合物，其中所述催化洗涂组合物不含沸石。
84.权利要求82的催化洗涂组合物，其中所述催化洗涂组合物基本不含沸石。
85.权利要求82-84任一项的催化洗涂组合物，其中第一催化活性材料包含
a)粘合到预制微米级载体粒子上的等离子体生成的复合纳米粒子，其中所述复合纳米粒子包含担体纳米粒子和催化纳米粒子；或
b)微米级粒子，其包含等离子体生成的复合纳米粒子和围绕所述纳米粒子形成的载体基质，其中所述复合纳米粒子包含担体纳米粒子和催化纳米粒子；或
c)混杂粒子，其包含粘合到预制微米级载体粒子上的等离子体生成的复合纳米粒子，其中所述复合纳米粒子包含担体纳米粒子和催化纳米粒子，且其中所述微米级预制载体粒子通过湿化学法被铂或铂:钯合金浸渍；或
d)仅通过湿化学法制成的催化粒子，其包含仅通过湿化学法被铂或铂:钯合金浸渍的微米级粒子。
86.权利要求82-85任一项的催化洗涂组合物，其中第二催化活性材料包含：
e)粘合到预制微米级载体粒子上的等离子体生成的复合纳米粒子，其中所述复合纳米粒子包含担体纳米粒子和催化纳米粒子；或
f)微米级粒子，其包含等离子体生成的复合纳米粒子和围绕所述纳米粒子形成的载体基质，其中所述复合纳米粒子包含担体纳米粒子和催化纳米粒子；或
g)混杂粒子，其包含粘合到预制微米级载体粒子上的等离子体生成的复合纳米粒子，其中所述复合纳米粒子包含担体纳米粒子和催化纳米粒子，且其中所述微米级预制载体粒子通过湿化学法被钯或铂:钯合金浸渍；或
h)仅通过湿化学法制成的催化粒子，其包含仅通过湿化学法被钯或铂:钯合金浸渍的微米级粒子。
87.权利要求82-86任一项的催化洗涂组合物，其中第一催化活性材料包含15:1至25:1铂:钯比的铂和钯。
88.权利要求82-86任一项的催化洗涂组合物，其中第一催化活性材料含铂无钯。
89.权利要求82-88任一项的催化洗涂组合物，其中第二催化活性材料包含1:2至8:1铂:钯比的铂和钯。
90.权利要求82-88任一项的催化洗涂组合物，其中第二催化活性材料含钯无铂。
91.权利要求82-90任一项的催化洗涂组合物，进一步包含1重量％至20重量％勃姆石粒子。
92.权利要求82-90任一项的催化洗涂组合物，进一步包含1重量％至10重量％勃姆石粒子。
93.权利要求82-90任一项的催化洗涂组合物，进一步包含1重量％至5重量％勃姆石粒子。
94.权利要求82-93任一项的催化洗涂组合物，进一步包含填料粒子。
95.权利要求94的催化洗涂组合物，其中所述填料粒子是氧化铝粒子。
96.权利要求82-95任一项的催化洗涂组合物，其中将固体悬浮在pH3至5的水性介质中。
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