KR101980392B1 - 층상 구조의 촉매화된 매연 필터 - Google Patents

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토르스텐 뮐러스타흐
마르쿠스 힐겐도르프
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Abstract

본 발명은 층상 구조의 촉매화된 매연 필터에 관한 것이다. 상기 필터의 제 1 코팅은 백금(Pt) 및 임의적인 팔라듐(Pd)을 포함하는 산화 촉매를 포함한다. 상기 필터의 제 2 코팅은 Pd 및 임의적인 Pt를 포함하는 산화 촉매를 포함하며, 제 2 코팅 내의 Pt 농도는 제 1 코팅 내의 Pt 농도보다 낮고, 제 2 코팅 내의 Pt:Pd의 중량비는 1:1 내지 0:1의 범위이며; 상기 제 1 코팅 및 제 2 코팅은, 제 1 코팅의 적재량(g/inch3(g/(2.54cm)3)): 제 2 코팅의 적재량(g/inch3(g/(2.54cm)3))의 비로서 산출시 0.25 내지 3의 범위의 코팅 적재비로 벽 유동식 기재상에 존재한다.

Description

층상 구조의 촉매화된 매연 필터{CATALYZED SOOT FILTER WITH LAYERED DESIGN}
본 발명은 정상적인 엔진 운전 및 능동적 재생 이벤트 동안 매연 미립자를 확실하게 여과하고, 일산화탄소 및 불연소 탄화수소의 산화를 보조하고, N02 배출을 저감시키는, 특히 디젤 엔진 배기가스를 처리하기 위한 층상 구조의 촉매화된 매연 필터에 관한 것이다.
디젤 엔진 배기가스는 기상 배출물, 예를 들어 일산화탄소("CO"), 불연소 탄화수소("HC") 및 질소 산화물("NOx")뿐만 아니라 소위 미립자 또는 입자상 물질을 구성하는 응축 상 물질, 즉 액체 및 고체를 함유하는 불균질 혼합물이다. 디젤 엔진용 배출물 처리 시스템은, 전세계적으로 다양한 규제 기관에서 정한 배출 표준을 만족하도록, 배기되는 모든 성분들을 처리하여야 한다.
디젤 배기가스의 전체 입자상 물질 배출물은 3 가지 주요 성분을 함유한다. 그 중 한 성분은 건조한 고체 탄소질 분획 또는 매연 분획이다. 이 건조한 탄소질 분획은 일반적으로 디젤 배기가스와 연관이 있는 눈에 보이는 매연 배출물의 원인이 된다. 입자상 물질의 제 2 성분은 가용성 유기 분획("SOF")이다. SOF는 디젤 배기가스의 온도에 따라 디젤 배기가스에 증기 또는 에어로졸(액체 응축물의 미세 액적)로서 존재할 수 있다. 이는 일반적으로, 표준 측정 시험, 예를 들면 미국 중량차 과도운전 연방시험절차(U.S. Heavy Duty Transient Federal Test Prodedure)에 규정된 바와 같이, 희석된 배기가스 내에서 52℃의 표준 입자 포집 온도에서 응축된 액체로서 존재한다. 이러한 액체는, 두 가지 공급원, 즉 (1) 피스톤이 위와 아래로 움직일 때마다 엔진의 실린더 벽으로부터 휩쓸려 온 윤활유, 및 (2) 불연소되거나 부분적으로 연소된 디젤 연료로부터 유래된다. 입자상 물질의 제 3 성분은 소위 설페이트 분획으로서, 이는 디젤 연료에 존재하는 소량의 황 성분으로부터 생성된다.
이러한 배기가스 성분들 중 특정 성분 또는 전부를 무해한 성분으로 전환하기 위해, 전형적으로 디젤 엔진 배기 시스템 내에 촉매 조성물 및 이 조성물이 위치되는 기재가 배치된다. 예를 들어, 백금족 금속, 비(卑)금속(base metal) 및 이들의 조합을 함유하는 산화 촉매는 불연소 탄화수소(HC) 및 일산화탄소(CO) 기상 오염물질 둘 다와 약간의 분량의 입자상 물질이 이들 오염물질의 산화를 통해 이산화탄소 및 물로 전환되는 것을 촉진함으로써 디젤 엔진 배기가스 처리를 촉진한다. 일반적으로, 이러한 촉매는, 배기가스가 대기 중으로 배출되기 전에 배기가스를 처리하기 위해, 디젤 엔진의 배기가스에 위치되는 다양한 기재(예를 들면, 벌집형 유동 통과 모노리스 기재) 상에 배치된다. 특정 산화 촉매는 또한 NO가 NO2로 산화하는 것을 촉진한다.
산화 촉매의 사용 외에, 디젤 미립자 필터가 디젤 배출물 처리 시스템에서 높은 입자상 물질의 저감을 위해 이용되고 있다. 디젤 배기가스로부터 입자상 물질을 제거하는 것으로 알려진 필터 구조로는 벌집형 벽 유동식(wall flow) 필터, 권취 또는 충전된 섬유 필터, 개방 셀 발포체, 소결된 금속 필터 등이 포함된다. 그러나, 세라믹 벽 유동식 필터가 가장 많은 주목을 받고 있다. 이 필터는 디젤 배기가스로부터의 입자상 물질을 90% 넘게 제거할 수 있다. 전형적인 세라믹 벽 유동식 필터 기재는 코디어라이트(cordierite) 또는 탄화 규소와 같은 내화성 물질로 이루어진다. 벽 유동식 필터 기재는 특히 디젤 엔진 배기가스로부터 입자상 물질을 여과하는 데에 유용하다. 통상적인 구조는, 벌집형 구조물의 유입부 및 유출부에 교대로 폐쇄된 통로 말단들을 갖는 다중-통로 벌집형 구조물이다. 이런 구조로 양쪽 말단 상에 서양장기판 패턴이 형성된다. 유입부 축 말단상에서 폐쇄된 통로는 유출부 축 말단 상에서는 개방된다. 이로써, 입자상 물질을 비말동반한 배기가스는, 개방된 유입부 통로에 들어간 후, 다공성 내벽을 통해 유동하고, 개방된 유출부 축 말단을 갖는 통로를 통해 빠져나가게 된다. 그에 따라, 입자상 물질은 기재의 내벽 상에서 여과된다. 배기가스는, 기체 압력에 의해서, 다공성 벽을 통해, 상류 축 말단에서 폐쇄되고 하류 축 말단에서 개방된 통로로 들어가게 된다. 축적된 입자들은 엔진 상의 필터로부터의 배압(back pressure)을 증가시킬 것이다. 따라서, 축적된 입자들은 허용가능한 배압을 유지하도록 필터로부터 연속적으로 또는 주기적으로 연소되어야 한다.
벽 유동식 기재의 내벽을 따라 침착된 촉매 조성물은 축적된 입자상 물질의 연소를 촉진시킴으로써 필터 기재의 재생을 돕는다. 축적된 입자상 물질의 연소는 배기 시스템 내에서 허용가능한 배압을 복구시킨다. 이러한 과정은 수동적 또는 능동적 재생 과정일 수 있다. 두 과정에서는 모두, 입자상 물질을 연소시키는 데에 O2 또는 NO2와 같은 산화제를 사용한다.
수동적 재생 과정에서는, 디젤 배기 시스템의 통상적인 작동 범위내 온도에서 입자상 물질을 연소시킨다. 바람직하게는, O2를 산화제로서 사용하는 경우에 요구되는 온도보다 훨씬 더 낮은 온도에서 매연 분획이 연소되기 때문에, 이러한 재생 과정에서 사용되는 산화제는 NO2이다. O2는 대기로부터 쉽게 이용가능하지만, NO2는 배기가스 스트림내 NO를 산화시키는 상류 산화 촉매를 사용함으로써 능동적으로 재생될 수 있다.
NO2를 산화제로서 사용하는 촉매 조성물 및 방법이 존재함에도 불구하고, 축적된 입자상 물질을 제거하고 필터 내에 허용가능한 배압을 복구시키는 데에는 능동적 재생 과정이 일반적으로 필요하다. 입자상 물질의 매연 분획은, 산소가 풍부한(희박한) 조건에서 연소되는 데에 일반적으로 500℃ 초과의 온도를 필요로 하는데, 이러한 온도는 전형적으로 디젤 배기가스 내에 존재하는 온도보다 더 높은 온도이다. 능동적 재생 과정은 통상 필터 전방의 온도가 570 내지 630℃까지 상승되도록 엔진을 변경함으로써 개시된다.
당해 분야의 최신 촉매화된 매연 필터에서 수동적 재생중에, 매연이 산화되는 동안 소비된 N02는 촉매화된 매연 필터의 채널을 따라 NO가 촉매 보조 산화됨으로써 재생성될 수 있다. 매연을 산화시키고 빈번한 능동적 매연 재생을 피하기에 충분한 N02를 제공하기 위해서, Pt가 풍부한 워시코트(wash-coat)가 매연 필터 물질상에 적용되곤 한다. 그러나, 이 같은 Pt가 풍부한 워시코트는 매연의 산화에 사용되지 않고 촉매화된 매연 필터를 빠져나오는 다량의 N02를 생성할 위험 때문에 문제가 제기되었다. 촉매화된 매연 필터를 빠져나오는 N02는 그의 농도가 대기 규제 기준의 요건을 충족하는 경우에만 대기중으로 배출될 수 있으며, 그렇지 않으면, 그의 농도는 감소되어야 하거나, 또는 N02는 NOx 트랩과 같은 추가의 하류 촉매 및/또는 NOx를 우레아, 암모니아 또는 탄화수소의 존재하에 선택적으로 환원시킬 수 있는 촉매의 수단에 의해 전환되어야 한다. N02 배출의 저감 필요성은 디젤 엔진의 정상적인 운전뿐 아니라 소위 능동 재생 동안 제한이 뒤따른다. 실제로, 산소에 의한 매연의 고온 산화 동안, Pt가 풍부한 워시코트상에 생성된 N02는 매연과의 반응으로 완전히 소비되지 않을 수 있다.
EP-A-1 541 219호에 매연 및 NOx를 동시에 제거하는 촉매화된 매연 필터가 개시되었으며, 이는 매연 필터상에 NOx 저장 촉매의 조합으로 이뤄진다. 그러나, 이 해결책은 NOx의 저장 및 전환 및/또는 방출을 위해, 또는 N02 전환을 제한하기 위해 다른 귀금속, 예를 들면 Ag 및/또는 비금속 산화물의 사용을 추가로 필요로 하기 때문에 더 복잡하고 비용을 증대시킬 뿐만 아니라 황에 보다 민감한 시스템으로 이어지는 단점을 가진다. 실제로, 상용화 디젤 연료에 존재하는 황은 Ag 활성에 독이 될 수 있기 때문에, 시스템을 더욱 빈번히 재생되도록 하여 더 높은 연료 불이익으로 이어지게 된다.
EP 1 837 076 A1호 및 JSAE 20077233호에 정상적인 디젤 엔진 운전중 및 능동 필터 재생 동안 N02 형성을 억제하는 촉매화된 매연 필터 제제가 개시되었다. 이러한 억제는 혼합 비금속 산화물, 예를 들어 PGM 함유 워시코트를 구성하는 Cu, La-Cu, Co 및 Fe 산화물을 사용함으로써 달성된다. 이 경우도 비금속 산화물을 사용함으로써 시스템이 황에 보다 민감하다거나, 또는 CO 및 HC를 완전히 산화시킬 수 없다는 단점이 있다.
엔진 운전중에 매연 및 NOx를 제거하기 위한 대안의 방법은 매연 필터와 분리될 있거나 그에 통합될 수 있는 소위 SCR(선택적인 촉매적 환원) 촉매를 사용하는 것이다. 두 경우 모두, 널리 적용될 수 있는 최적의 해결책을 제시하지는 못했다. 실제로, 촉매화된 매연 필터로부터의 SCR 촉매 분리는 배기 시스템에서 특히 상이한 성분들의 감소를 다루는 것에는 유리할 수 있지만, 비용 증가, 환원제 필요성 및 이러한 시스템의 부피 증가는 그의 적용을 제한한다. 다른 한편, SCR 촉매가 촉매화된 매연 필터에서 실시되는 경우, 시스템 부피는 감소되더라도, 환원제를 시스템에 주입하는 것이 여전히 요구되면서 배기 라인에서 고배압이 허용되지 않는 수준으로 높아지는 위험이 증가된다.
따라서, 본 발명의 목적은 정상적인 디젤 엔진 운전중에 N02를 통해 매연을 확실히 산화시키면서도 능동적 재생 동안 N02 형성 반응을 억제하는 개선된 촉매화된 매연 필터를 제공하는 것이다. 또한, 본 발명의 목적은 바람직하게는 추가의 NOx 환원 시스템의 필요없이 대기 규제 제한을 충족시키기 위해 촉매화된 매연 필터에 존재하는 비전환 NO2의 농도를 가능한 감소시키는 촉매화된 매연 필터를 제공하는 것이다. 따라서, 촉매화된 매연 필터는 경제적으로 좀더 유리한 N02 저감을 제공하여야 한다. 또한, 본 발명의 목적은 N02 형성 반응의 제어 외에도, CO 및 비연소 HC의 산화 및 저감을 연속적으로 지원하여 그의 매연 여과능을 유지하면서 HC 및 CO의 최소 파과(breakthrough)를 가능케 하는 촉매화된 매연 필터를 제공하는 것이다. 마지막으로, 본 발명의 목적은 촉매화된 매연 필터를 제조하는데 보통 사용되는 귀금속 성분의 희귀성 및 그에 따른 비용으로 인해서, 촉매 조성물중에 백금의 양을 감소시켜 필터 효율의 저하 없이 촉매화된 매연 필터의 비용을 감소시킬 수 있는 촉매화된 매연 필터를 제공하는 것이다.
본 발명에 따르면, 유입부 말단, 유출부 말단, 상기 유입부 말단과 유출부 말단 사이에 연장되는 기재 축 길이, 및 벽 유동식 필터 기재의 내벽에 의해 정해지는 복수의 통로를 포함하는 벽 유동식 기재를 포함하는 촉매 매연 필터가 제공되며, 이때
상기 복수의 통로는, 개방된 유입부 말단과 폐쇄된 유출부 말단을 갖는 유입부 통로, 및 폐쇄된 유입부 말단과 개방된 유출부 말단을 갖는 유출부 통로를 포함하며;
상기 유입부 통로, 인접한 유출부 통로 및 상기 유입부와 유출부 통로 사이의 내벽은 전체 통로로 정해지며;
상기 전체 통로의 20% 이상의 내벽은 제 1 및 제 2 코팅으로 적어도 부분적으로 코팅되며;
상기 적어도 부분적으로 코팅된 전체 통로의 내벽은, 개방된 유입부 말단으로부터 제 1 코팅 말단으로 연장되어 제 1 코팅 길이를 한정하는 제 1 코팅을 포함하고, 상기 제 1 코팅 길이는 기재 축 길이의 x%이고, 20≤x≤100이며;
상기 전체 통로의 내벽은 제 1 코팅의 하류에 위치한 제 2 코팅을 추가로 포함하고, 이때 상기 제 2 코팅은 기재 축 길이의 y%의 제 2 코팅 길이를 가지고, 20≤y≤100이며;
상기 제 1 및 제 2 코팅은 기재 축 길이의 20% 이상만큼 길이가 겹쳐지며;
상기 제 1 코팅은 백금(Pt) 및 임의의 팔라듐(Pd)을 포함하는 산화 촉매를 포함하고, 이때, 제 1 코팅 내의 Pt:Pd의 중량비는 1:0 내지 1:1 초과의 범위이며;
상기 제 2 코팅은 Pd 및 임의의 Pt를 포함하는 산화 촉매 포함하고, 이때, 제 2 코팅 내의 Pt 농도는 제 1 코팅 내의 Pt 농도보다 낮고, 제 2 코팅 내의 Pt:Pd의 중량비는 1:1 내지 0:1의 범위이며;
상기 제 1 코팅 및 제 2 코팅은, 제 1 코팅의 적재량(g/inch3(g/(2.54cm)3)): 제 2 코팅의 적재량(g/inch3(g/(2.54cm)3))의 비로서 산출시 0.25 내지 3의 범위의 코팅 적재비로 벽 유동식 기재상에 존재한다.
또한, 본 발명에 따르면,
(i) DIN 66133에 따른 수은 공극률 측정에 따라 측정된 공극률이 바람직하게는 38 내지 75 범위인 벽 유동식 기재를 제공하는 단계로서, 이때 상기 벽 유동식 기재는 바람직하게는 코디어라이트 기재 또는 탄화 규소 기재이고, 상기 유입부 말단, 유출부 말단, 유입부 말단과 유출부 말단 사이에서 연장되는 기재 축 길이, 및 벽 유동식 기재의 내벽에 의해 정해진 다수의 통로를 포함하며, 상기 다수의 통로는 개방된 유입부 말단과 폐쇄된 유출부 말단을 갖는 유입부 통로 및 폐쇄된 유입부 말단과 개방된 유출부 말단을 갖는 유출부 통로를 포함하며, 상기 유입부 통로, 인접한 유출부 통로 및 상기 유입부와 유출부 통로 사이의 내벽은 전체 통로로 정해지는, 단계;
(ii) 제 1 코팅이 유입부 말단으로부터 제 1 코팅 말단까지 연장되어 제 1 코팅 길이가 정해지도록, 제 1 코팅을 전체 통로의 20% 이상의 내벽의 적어도 일부에 적용하는 단계로서, 이때 상기 제 1 코팅 길이는 기재 축 길이의 x%이고, 20≤x≤100이며, 이로써 제 1 코팅의 적재량이 바람직하게는 0.05 내지 1 g/inch3(g/(2.54cm)3)의 범위인 소정값으로 조절되고, 상기 제 1 코팅은 백금(Pt) 및 임의의 팔라듐(Pd)을 포함한 산화 촉매를 포함하고, 제 1 코팅 내의 Pt:Pd의 중량비는 1:0 내지 1:1 초과의 범위인, 단계;
(iii) 제 2 코팅을 상기 제 1 코팅의 전체 통로 하류의 내벽의 적어도 일부에 적용하는 단계로서, 이때 상기 제 1 및 제 2 코팅이 기재 축 길이의 20% 이상의 길이로 겹쳐지도록 상기 제 2 코팅은 기재 축 길이의 y%의 제 2 코팅 길이를 가지며, 이때 20≤x≤100이며, 이로써 상기 제 1 코팅 및 제 2 코팅이 제 1 코팅의 적재량(g/inch3(g/(2.54cm)3)): 제 2 코팅의 적재량(g/inch3(g/(2.54cm)3))의 비로서 산출된 0.25 내지 3의 범위의 코팅 적재비로 벽 유동식 기재상에 존재하도록 제 2 코팅의 적재량이 바람직하게는 0.05 내지 1 g/inch3(g/(2.54cm)3)의 범위인 소정값으로 조절되고, 상기 제 2 코팅은 Pd 및 임의의 Pt를 포함한 산화 촉매를 포함하며, 제 2 코팅 내의 Pt 농도는 제 1 코팅 내의 Pt 농도 보다 낮고, 제 2 코팅 내의 Pt:Pd의 중량비가 1:1 내지 0:1의 범위인, 단계
를 포함하는, 촉매화된 매연 필터의 제조 방법이 추가로 제공된다.
본 발명에 따르면 또한, 배기 매니폴드(manifold)를 통해 디젤 엔진과 유체 연통되는 배기 도관; 상기에 정의된 촉매화된 매연 필터; 및 촉매화된 매연 필터와 유체 연통되는, 디젤 산화 촉매(DOC), 선택적 촉매 환원(SCR) 제품, NOx 저장 및 환원(NSR) 촉매 제품 중 하나 이상을 포함하는, 디젤 엔진 배기 스트림을 처리하기 위한 시스템이 추가로 제공된다.
또한, 본 발명에 따르면, 배기 스트림을 바람직하게는 디젤 산화 촉매(DOC)(바람직하게는, 유동 통과(flow through) 기재 또는 벽 유동식 기재)에 배기 스트림을 통과시킨 후, 배기 스트림을 상술된 촉매화된 매연 필터와 접촉시키는 단계를 포함하는, 매연 입자를 함유하는 디젤 엔진 배기 스트림의 처리 방법이 제공된다.
도 1은 본 발명의 실시예의 샘플 (A), (B) 및 (C)에 따른, 촉매화된 매연 필터를 사용해서 디젤 배기가스를 처리하여 얻은 N02/NOx 비를 나타낸다.
본 발명은, 유입부 말단, 유출부 말단, 상기 유입부 말단과 유출부 말단 사이에 연장되는 기재 축 길이, 및 벽 유동식 필터 기재의 내벽에 의해 정해지는 복수의 통로를 포함하는 벽 유동식 기재를 포함하는 촉매 매연 필터에 관한 것으로서,
이때 상기 복수의 통로는, 개방된 유입부 말단과 폐쇄된 유출부 말단을 갖는 유입부 통로, 및 폐쇄된 유입부 말단과 개방된 유출부 말단을 갖는 유출부 통로를 포함하며;
상기 유입부 통로, 인접한 유출부 통로 및 상기 유입부와 유출부 통로 사이의 내벽은 전체 통로로 정해지며;
상기 전체 통로의 20% 이상의 내벽은 제 1 및 제 2 코팅으로 적어도 부분적으로 코팅되며;
상기 적어도 부분적으로 코팅된 전체 통로의 내벽은 개방된 유입부 말단으로부터 제 1 코팅 말단으로 연장되어, 제 1 코팅 길이를 한정하는 제 1 코팅을 포함하고, 이때 상기 제 1 코팅 길이는 기재 축 길이의 x%이고, 20≤x≤100이며;
상기 전체 통로의 내벽은 제 1 코팅의 하류에 위치한 제 2 코팅을 추가로 포함하고, 이때 상기 제 2 코팅은 기재 축 길이의 y%의 제 2 코팅 길이를 가지고, 20≤y≤100이며;
상기 제 1 및 제 2 코팅은 기재 축 길이의 20% 이상만큼 길이가 겹쳐지며;
상기 제 1 코팅은 백금(Pt) 및 임의의 팔라듐(Pd)을 포함하는 산화 촉매를 포함하고, 이때, 제 1 코팅 내의 Pt:Pd의 중량비는 1:0 내지 1:1 초과의 범위이며;
상기 제 2 코팅은 Pd 및 임의의 Pt를 포함하는 산화 촉매 포함하고, 이때, 제 2 코팅 내의 Pt 농도는 제 1 코팅 내의 Pt 농도보다 낮고, 제 2 코팅 내의 Pt:Pd의 중량비는 1:1 내지 0:1의 범위이며;
상기 제 1 코팅 및 제 2 코팅은, 제 1 코팅의 적재량(g/inch3(g/(2.54cm)3)): 제 2 코팅의 적재량(g/inch3(g/(2.54cm)3))의 비로서 산출시 0.25 내지 3의 범위의 코팅 적재비로 벽 유동식 기재상에 존재한다.
본 발명에 따르면, 전제 통로의 20% 이상의 내벽은 제 1 및 제 2 코팅으로 적어도 부분적으로 코팅된다. 바람직하게는, 전제 통로의 40% 이상, 더 바람직하게는 60% 이상, 더 바람직하게는 80% 이상, 바람직하게는 100% 이상의 내벽이 제 1 및 제 2 코팅으로 적어도 부분적으로 코팅된다.
본 발명에 따르면, 제 2 코팅은 개방된 유입부 말단으로부터 제 2 코팅 말단으로 연장되어, 기재 축 길이의 y%의 제 2 코팅 길이를 한정한다.
따라서, 본 발명은 또한, 제 2 코팅이 개방된 유입부 말단으로부터 제 2 코팅 말단으로 연장되어 기재 축 길이의 y%의 제 2 코팅 길이를 한정하는, 상기에 정의된 촉매화된 매연 필터에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 제 2 코팅은 개방된 유출부 말단으로부터 제 2 코팅 말단으로 연장되어, 기재 축 길이의 y%의 제 2 코팅 길이를 한정한다.
따라서, 본 발명은 또한, 제 2 코팅은 개방된 유출부 말단으로부터 제 2 코팅 말단으로 연장되어, 기재 축 길이의 y%의 제 2 코팅 길이를 한정하는, 상기에 정의된 촉매화된 매연 필터에 관한 것이다.
일반적으로, 본 발명의 촉매화된 매연 필터의 제 1 코팅 길이 및 제 2 코팅 길이는 상술된 범위로 제공되기만 한다면, 특별히 한정되지는 않으며, 제 1 및 제 2 코팅은 기재 축 길이의 20% 이상만큼 길이가 겹친다. 바람직하게는, 제 1 코팅 길이는 기재 축 길이의 20 내지 80%, 더 바람직하게는 20 내지 70%, 더 바람직하게는 20 내지 60% 및 더 바람직하게는 20 내지 50%이다.
따라서, 본 발명은 또한 x가 20 내지 80, 특히 20 내지 50 범위인, 상기에 정의된 촉매화된 매연 필터에 관한 것이다. 바람직한 x 값은, 예를 들어, 20 내지 30, 25 내지 35, 30 내지 40, 35 내지 45 또는 40 내지 50 범위이다.
본 발명에 따르면, 제 1 코팅 길이는 기재 축 길이의 x%이며, 이때 20≤x≤100이고, 제 2 코팅 길이는 기재 축 길이의 y%이며, 이때 20≤y≤100이며, 상기 제 1 및 제 2 코팅은 기재 축 길이의 20% 이상만큼 길이가 겹친다. 예를 들어, 제 1 및 제 2 코팅은 기재 축 길이의 20, 30 또는 40%만큼 길이가 겹친다. 바람직하게는 제 1 및 제 2 코팅은 기재 축 길이의 50 내지 100%, 바람직하게는 60 내지 100%, 더 바람직하게는 70 내지 100%, 더 바람직하게는 80 내지 100%, 더 바람직하게는 90 내지 100%, 더욱더 바람직하게는 100%만큼 길이가 겹친다.
본 발명에 따르면, 제 1 코팅은 Pt 및 임의의 Pd를 포함하는 산화 촉매를 포함한다. 일반적으로, Pt 및 임의로 Pd 외에도, 제 1 코팅은 하나 이상의 다른 산화 촉매, 예컨대 하나 이상의 추가의 백금족 금속, 예컨대 루테늄(Ru), 로듐(Rh), 오스뮴 (Os) 및/또는 이리듐(Ir)을 추가로 포함하는 것이 고려될 수 있으며, 제 1 코팅내에 포함되는 산화 촉매가 Pt 및 임의로 Pd로 이루어지는 것이 특히 바람직하다.
또한 본 발명에 따르면, 제 2 코팅은 Pd 및 임의로 Pt를 포함하는 산화 촉매를 포함한다. 특히, 제 2 코팅 내의 Pt 농도는 제 1 코팅중의 Pt 농도보다 낮다. 일반적으로, Pd 및 임의로 Pt 외에도, 제 2 코팅은 하나 이상의 다른 산화 촉매, 예컨대 하나 이상의 추가의 백금족 금속, 예컨대 루테늄(Ru), 로듐(Rh), 오스뮴 (Os) 및/또는 이리듐(Ir)을 추가로 포함하는 것이 고려될 수 있으며, 제 2 코팅 내에 포함되는 산화 촉매가 Pd 및 임의로 Pt로 이루어지는 것이 특히 바람직하다.
따라서, 본 발명은 또한 제 1 코팅 내에 포함되는 산화 촉매가 Pt 및 임의로 Pd로 이루어지고, 제 2 코팅 내에 포함되는 산화 촉매가 Pd 및 임의로 Pt로 이루어지며, 여기에서 제 2 코팅 내의 Pt 농도는 제 1 코팅 내의 Pt 농도보다 낮은, 상기에 정의된 촉매화된 매연 필터에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 제 1 코팅 및 제 2 코팅은 제 1 코팅의 적재량(g/inch3(g/(2.54cm)3)):제 2 코팅의 적재량(g/inch3(g/(2.54cm)3))의 비로 산출된 코팅 적재비를 0.25 내지 3 범위로 하여 벽 유동식 기재상에 존재한다. 본 발명과 관련하여 사용된 용어 "제 1 코팅"은 특히 벽 유동식 기재의 전체 통로의 유입부 통로 내벽상에 적절히 적용된 워시코트에 관한 것이다. 본 발명과 관련하여 사용된 용어 "제 2 코팅"은 특히 벽 유동식 기재의 전체 통로의 제 1 코팅의 내벽 하류상에 적절히 적용된 워시코트에 관한 것이다. 본 발명에 사용된 용어 "하류(downstream)"는, 제 1 및 제 2 코팅의 겹치는 영역에서, 촉매화된 매연 필터가 작동하는 경우 제 1 코팅이 배기가스와 제 2 코팅 전에 접촉하도록, 제 2 코팅이 제 1 코팅에 관련된 전체 통로의 내벽상에 위치된 것을 의미한다. 또한, 본 발명에서 사용된 용어 코팅의 "적재량(loading)"은 후술하는 바와 같이 각 코팅을 적절히 적용한 후, 건조시키고, 촉매화된 매연 필터를 하소시키기 전과 후에 본 발명에 따르면 사용된 벽 유동식 기재의 중량을 측정하여 결정된 적재량을 나타낸다.
바람직하게는, 본 발명의 촉매화된 매연 필터의 코팅 적재비는 0.25 초과 내지 3 미만, 더 바람직하게는 0.6 내지 1.5, 더 바람직하게는 0.7 내지 1.3, 더 바람직하게는 0.75 내지 1.25, 더 바람직하게는 0.8 내지 1.2, 더 바람직하게는 0.85 내지 1.15, 더 바람직하게는 0.9 내지 1.1, 더 바람직하게는 0.95 내지 1.05이다. 따라서, 코팅 적재비의 전형적인 바람직한 값은, 예를 들어, 0.95, 0.96, 0.97, 0.98, 0.99, 1.00, 1.01, 1.02, 1.03, 1.04 및 1.05이다.
따라서, 본 발명은 또한, 코팅 적재비가 0.75 내지 1.25, 바람직하게는 0.85 내지 1.15, 더 바람직하게는 0.95 내지 1.05 범위인 상기에 정의된 촉매화된 매연 필터에 관한 것이다.
일반적으로, 제 1 코팅의 적재량 및 제 2 코팅의 적재량에 관한 한 특별한 제한은 없다. 코팅 적재비가 상기-언급된 바람직한 범위내에 있으면, 제 1 코팅의 적재량 및 제 2 코팅의 적재량은 각각 독립적으로 선택될 수 있다. 바람직하게는, 본 발명의 촉매화된 매연 필터는 제 1 코팅의 적재량이 0.05 내지 1 g/inch3(g/(2.54cm)3) 범위이다. 바람직하게는, 제 1 코팅은 0.06 내지 0.9, 더 바람직하게는 0.07 내지 0.8, 더 바람직하게는 0.08 내지 0.7, 더 바람직하게는 0.09 내지 0.6 및 더욱더 바람직하게는 0.1 내지 0.5 g/inch3(g/(2.54cm)3) 범위의 적재량으로 존재한다. 더욱더 바람직하게는, 제 1 코팅은 0.15 내지 0.4, 더 바람직하게는 0.2 내지 0.3 g/inch3(g/(2.54cm)3) 범위의 적재량으로 존재한다. 제 1 코팅 적재량의 전형적인 값은, 예를 들어, 0.20, 0.22, 0.24, 0.25, 0.26, 0.28 또는 0.30 g/inch3(g/(2.54cm)3)이다. 바람직하게는, 본 발명의 촉매화된 매연 필터는 0.05 내지 1 g/inch3(g/(2.54cm)3) 범위의 적재량을 갖는 제 2 코팅을 나타낸다. 바람직하게는 제 2 코팅은 0.06 내지 0.9, 더 바람직하게는 0.07 내지 0.8, 더 바람직하게는 0.08 내지 0.7, 더 바람직하게는 0.09 내지 0.6 및 더욱더 바람직하게는 0.1 내지 0.5 g/inch3(g/(2.54cm)3) 범위의 적재량으로 존재한다. 더욱더 바람직하게는 제 2 코팅은 0.15 내지 0.4, 더 바람직하게는 0.2 내지 0.3 g/inch3(g/(2.54cm)3) 범위의 적재량으로 존재한다. 제 2 코팅 적재량의 전형적인 값은, 예를 들어, 0.20, 0.22, 0.24, 0.25, 0.26, 0.28 또는 0.30 g/inch3(g/(2.54cm)3)이다. 제 1 코팅의 적재량은 제 2 코팅의 적재량과 실질적으로 동일하거나, 더 바람직하게는 이와 동일한 것이 더 바람직하다.
따라서, 본 발명은, 제 1 코팅의 적재량이 0.05 내지 1, 바람직하게는 0.1 내지 0.5, 더 바람직하게는 0.2 내지 0.3 g/inch3(g/(2.54cm)3) 범위이고, 제 2 코팅의 적재량이 0.05 내지 1, 바람직하게는 0.1 내지 0.5, 더 바람직하게는 0.2 내지 0.3 g/inch3(g/(2.54cm)3) 범위인, 상기에 정의된 촉매화된 매연 필터에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 제 1 코팅은 백금(Pt) 및 임의로 팔라듐(Pd)을 포함하는 산화 촉매를 포함한다. 바람직하게는, 제 1 코팅에 포함되는 산화 촉매는 더욱더 바람직하게는 Pt 및 Pd로 이루어진다. Pt:Pd의 중량비는 바람직하게 1:0 내지 1:1 초과, 더 바람직하게는 1:0 내지 2:1, 더 바람직하게는 1:0 내지 3:1, 더 바람직하게는 1:0 내지 4:1 및 더욱더 바람직하게는 1:0 내지 5:1 범위이다.
제 1 코팅에 포함되는 산화 촉매는 Pt에 대해 적은 양의 Pd를 포함하는 것이 더 바람직하다. 특히, 산화 촉매로 Pt 만을 포함하는 제 1 코팅이 바람직한 것으로 생각된다.
따라서, 본 발명은 또한, 제 1 코팅 내의 Pt:Pd의 중량비가 1:0 내지 1:1 초과, 바람직하게는 1:0 내지 2:1, 더 바람직하게는 1:0 내지 3:1, 더 바람직하게는 1:0 내지 4:1, 및 더욱더 바람직하게는 1:0 내지 5:1의 범위이고, Pt:Pd의 중량비가 더 바람직하게는 1:0인 촉매화된 매연 필터에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 제 2 코팅은 팔라듐(Pd) 및 임의로 백금(Pt)을 포함하는 산화 촉매를 포함한다. 바람직하게는, 제 2 코팅에 포함되는 산화 촉매는 더욱더 바람직하게는 Pd 및 Pt로 이루어진다. Pt:Pd의 중량비는 바람직하게 1:1 내지 0:1, 더 바람직하게는 1:2 내지 0:1, 더 바람직하게는 1:3 내지 0:1, 더 바람직하게는 1:4 내지 0:1 및 더욱더 바람직하게는 1:5 내지 0:1 범위이다.
제 2 코팅에 포함되는 산화 촉매는 Pd에 대해 적은 양의 Pt를 포함하는 것이 더 바람직하다. 특히, 산화 촉매로 Pd 만을 포함하는 제 2 코팅이 바람직한 것으로 생각된다.
따라서, 본 발명은 또한, 제 2 코팅 내의 Pt:Pd의 중량비가 1:1 내지 0:1 초과, 바람직하게는 1:2 내지 0:1, 더 바람직하게는 1:3 내지 0:1, 더 바람직하게는 1:4 내지 0:1, 및 더욱더 바람직하게는 1:5 내지 0:1의 범위이고, Pt:Pd의 중량비가 더 바람직하게는 0:1인 촉매화된 매연 필터에 관한 것이다.
일반적으로, 한편으로 제 1 코팅 내의 Pt 및 임의적인 Pd의 중량의 합 및 다른 한편으로 제 2 코팅 내의 Pd 및 임의적인 Pt의 중량의 합의 중량비는, 제 1 코팅 및 제 2 코팅이 제 1 코팅의 적재량(g/inch3(g/(2.54cm)3)) : 제 2 코팅의 적재량(g/inch3(g/(2.54cm)3))의 비로서 산출된 코팅 적재비를 0.25 내지 3의 범위로 하거나 상기에 정의된 바람직한 각 범위로 하여 벽 유동식 기재상에 존재하고, 제 2 코팅 내의 Pt 농도가 제 1 코팅 내의 Pt 농도 보다 낮은 것을 전제로 적절히 선택될 수 있다. 본 발명의 따르면, 제 1 코팅 내의 Pt 및 임의적인 Pd의 중량의 합 : 제 2 코팅 내의 Pd 및 임의적인 Pt의 중량의 합의 중량비는 1:6 내지 10:1의 범위이다.
바람직하게는, 제 2 코팅 내의 Pd 및 임의적인 Pt의 중량의 합에 대한 제 1 코팅내 Pt 및 임의적인 Pd의 중량의 합의 중량비는 1:6 내지 2:1의 범위이다. 더 바람직하게는, 상기 중량비는 1:5 내지 1.7:1, 더 바람직하게는 1:4 내지 1.3:1, 더 바람직하게는 1:3 내지 1:1의 범위이다.
따라서, 본 발명은 또한, 제 1 코팅 내의 Pt 및 임의적인 Pd의 중량의 합 : 제 2 코팅 내의 Pd 및 임의적인 Pt의 중량의 합의 중량비가 1:6 내지 2:1, 바람직하게는 1:3 내지 1:1인 상기에 정의된 촉매화된 매연 필터에 관한 것이다.
특히, 산화 촉매가 Pt로 이루어진 제 1 코팅을 갖는, 즉 제 1 코팅이 Pd 및 Pt 이외의 다른 백금족 금속을 함유하지 않는, 촉매화된 매연 필터가 바람직하다. 또한, 산화 촉매가 Pd로 이루어진 제 2 코팅을 갖는, 즉 제 2 코팅이 Pt 및 Pd 이외의 다른 백금족 금속을 함유하지 않는, 촉매화된 매연 필터가 바람직하다.
제 1 코팅 내의 Pt 농도에 대해서는 특별히 제한이 없으나, 바람직한 Pt 농도는 0.3 내지 2 g/ft3(g/(30.48cm)3), 더 바람직하게는 0.4 내지 1.5 g/ft3(g/(30.48cm)3), 더욱더 바람직하게는 0.5 내지 1 g/ft3(g/(30.48cm)3)의 범위이다. Pd 농도에 대해서는 특별히 제한이 없으나, 바람직한 Pd 농도는 0.3 내지 5 g/ft3(g/(30.48cm)3), 더 바람직하게는 0.4 내지 4 g/ft3(g/(30.48cm)3), 더욱더 바람직하게는 0.5 내지 3 g/ft3(g/(30.48cm)3)의 범위이다.
따라서, 본 발명은 또한, 제 1 코팅 내의 Pt:Pd의 중량비가 1:0이고, Pt의 농도가 0.5 내지 1 g/ft3(g/(30.48cm)3)의 범위이며, 제 2 코팅 내의 Pt:Pd의 중량비가 0:1이고, Pd의 농도가 0.5 내지 3 g/ft3(g/(30.48cm)3)의 범위인, 상기에 정의된 촉매화된 매연 필터에 관한 것이다.
제 2 코팅 내의 Pd 및 임의적인 Pt의 중량의 합에 대한 제 1 코팅 내의 Pt 및 임의적인 Pd의 중량의 합의 중량비는 2.4:1 내지 10:1의 범위가 바람직하다. 더 바람직하게는, 상기 중량비는 2.5:1 내지 9.5:1, 더 바람직하게는 3:1 내지 9:1, 더 바람직하게는 4:1 내지 8.5:1, 더 바람직하게는 5:1 내지 8:1의 범위이다.
따라서, 본 발명은 또한, 제 1 코팅 내의 Pt 및 임의적인 Pd의 중량 합 : 제 2 코팅 내의 Pd 및 임의적인 Pt의 중량의 합의 중량비가 2.4:1 내지 10:1, 바람직하게는 5:1 내지 8:1의 범위인 상기에 정의된 촉매화된 매연 필터에 관한 것이다.
특히, Pt:Pd의 중량비가 1:0 내지 1:1 초과, 예를 들어, 50:1 내지 1:1 초과, 20:1 내지 1:1 초과, 10:1 내지 1:1 초과, 5:1 내지 1:1 초과 또는 2:1 내지 1:1 초과의 범위인 제 1 코팅을 갖는 촉매화된 매연 필터가 바람직하다. 또한, Pt:Pd의 중량비가 0:1 내지 1:1, 예를 들어, 1:50 내지 1:1, 1:20 내지 1:1, 1:10 내지 1:1, 1:5 내지 1:1 또는 1:2 내지 1.1의 범위인 제 2 코팅을 갖는 촉매화된 매연 필터가 바람직하다. 가장 바람직하게는, 제 2 코팅 내의 Pt:Pd 중량비는 0:1이다.
제 1 코팅 내의 Pt 농도에 대해서는 특별히 제한이 없으나, 바람직한 Pt 농도는 5 내지 100 g/ft3(g/(30.48cm)3), 더 바람직하게는 10 내지 60 g/ft3(g/(30.48cm)3), 더욱더 바람직하게는 15 내지 40 g/ft3(g/(30.48cm)3), 예컨대 20 내지 40 g/ft3(g/(30.48cm)3) 또는 25 내지 30 g/ft3(g/(30.48cm)3)의 범위이다. 제 2 코팅 내의 Pd 농도에 대해서는 특별히 제한이 없으나, 바람직한 Pd 농도는 1 내지 30 g/ft3(g/(30.48cm)3), 더 바람직하게는 5 내지 25 g/ft3(g/(30.48cm)3), 더욱더 바람직하게는 10 내지 20 g/ft3(g/(30.48cm)3)의 범위이다.
따라서, 본 발명은 또한, 제 1 코팅 내의 Pt:Pd의 중량비가 1:0 내지 1:1 초과의 범위, 바람직하게는 1:0이고, Pt의 농도가 5 내지 100 g/ft3(g/(30.48cm)3), 바람직하게는 10 내지 60 g/ft3(g/(30.48cm)3), 더욱 바람직하게는 15 내지 40 g/ft3(g/(30.48 cm)3)의 범위이며, 제 2 코팅 내의 Pt:Pd의 중량비가 0:1 내지 1:1의 범위, 바람직하게는 0:1이고, Pd의 농도가 1 내지 30 g/ft3(g/(30.48cm)3), 바람직하게는 5 내지 25 g/ft3(g/(30.48cm)3), 더욱 바람직하게는 10 내지 20 g/ft3(g/(30.48cm)3)의 범위인, 상기에 정의된 촉매화된 매연 필터에 관한 것이다.
본 발명에서 특히 바람직한 촉매화된 매연 필터는, 제 2 코팅이 Pd로 이루어지고 Pt를 함유하지 않으며, 또한 Pd 및 Pt 이외의 백금족 금속이 없는 산화 촉매를 포함하는 것을 특징으로 한다. 제 1 코팅의 경우는, Pt 및 임의의 또한 Pd 이외에, Pt 및 임의의 Pd가 아닌 백금족 금속을 포함하지 않는 것이 바람직하다.
따라서, 본 발명은 또한, 제 1 코팅 내에 포함되는 산화 촉매가 Pt 및 임의의 Pd로 이루어지고, 제 2 코팅 내에 포함되는 산화 촉매가 Pd로 이루어진 상기에 정의된 촉매화된 매연 필터에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 바람직하게 제 1 코팅은 각각의 백금족 금속(들)에 대해 하나 이상의 다공성 지지체 물질을 포함한다. 특별히 제한은 없으나, 다공성 지지체 물질이 내화성 금속 산화물인 것이 바람직하다. 더 바람직하게는, 제 1 코팅의 다공성 지지체 물질은 알루미나, 지르코니아, 실리카, 티타니아, 희토류 금속 산화물, 예컨대 세륨, 프라세오다이뮴, 란타늄, 네오다이뮴, 하프늄 및 사마륨의 산화물, 실리카-알루미나, 알루미나-지르코니아, 알루미나-크로미아, 알루미나-희토류 금속 산화물, 티타니아-실리카, 티타니아-지르코니아, 티타니아-알루미나, 세리아-지르코니아 및 이들의 2 이상의 혼합물로 구성된 군에서 선택된다. 더 바람직하게는, 하나 이상의 다공성 지지체 물질은 Al203, Zr02, Ce02, Si02, La2O3, Pr6O11, HfO2 및 이들의 2 이상의 혼합물로 구성된 군에서 선택된다. 가장 바람직하게는, 하나 이상의 지지체 물질은 Ce02(45 중량%), Zr02(43.5 중량%), La203(8 중량%), Pr6011(2 중량%) 및 Hf02(1.5 중량%)로 구성된 세리아-지르코니아 물질을 포함한다.
본 발명에 따르면, 바람직하게는 제 2 코팅은 각각의 백금족 금속(들)에 대해 하나 이상의 다공성 지지체 물질을 포함한다. 특별히 제한은 없으나, 다공성 지지체 물질이 내화성 금속 산화물인 것이 바람직하다. 더 바람직하게는, 제 2 코팅의 다공성 지지체 물질은 알루미나, 지르코니아, 실리카, 티타니아, 희토류 금속 산화물, 예컨대 세륨, 프라세오다이뮴, 란타늄, 네오다이뮴, 하프늄 및 사마륨의 산화물, 실리카-알루미나, 알루미나-지르코니아, 알루미나-크로미아, 알루미나-희토류 금속 산화물, 티타니아-실리카, 티타니아-지르코니아, 티타니아-알루미나, 세리아-지르코니아 및 이들의 2 이상의 혼합물로 구성된 군에서 선택된다. 더 바람직하게는, 하나 이상의 다공성 지지체 물질은 Al203, Zr02, Ce02, Si02, La2O3, Pr6O11, HfO2 및 이들의 2 이상의 혼합물로 구성된 군에서 선택된다. 가장 바람직하게는, 하나 이상의 지지체 물질은 Ce02(45 중량%), Zr02(43.5 중량%), La203(8 중량%), Pr6011(2 중량%) 및 Hf02(1.5 중량%)로 구성된 세리아-지르코니아 물질을 포함한다.
따라서, 본 발명은 또한, 제 1 코팅 및 제 2 코팅이 하나 이상의 다공성 지지체 물질을 포함하고, 이때 제 1 코팅의 하나 이상의 다공성 지지체 물질은 Ce02(45 중량%), Zr02(43.5 중량%), La203(8 중량%), Pr6011(2 중량%) 및 Hf02(1.5 중량%)로 구성된 세리아-지르코니아 물질을 포함하고, 제 2 코팅의 하나 이상의 다공성 지지체 물질은 Ce02(45 중량%), Zr02(43.5 중량%), La203(8 중량%), Pr6011(2 중량%) 및 Hf02(1.5 중량%)로 구성된 세리아-지르코니아 물질을 포함하는, 상술한 촉매화된 매연 필터에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 제 1 코팅 및/또는 제 2 코팅의 내화성 금속 산화물은 알루미나, 더 바람직하게는 감마 알루미나 또는 활성화된 알루미나, 예컨대 감마 또는 에타 알루미나를 포함하는 것이 더 바람직하다. 바람직하게는, 활성화된 알루미나는 BET 표면적 측정법에 따라 측정시 60 내지 300 m2/g, 바람직하게는 90 내지 200 m2/g, 가장 바람직하게는 100 내지 180 m2/g의 비표면적(specific surface)를 갖는다.
따라서, 본 발명은 또한, 제 1 코팅의 지지체 물질이 Al203, 바람직하게는 감마-Al203이고, 제 2 코팅의 지지체 물질이 Al203, 바람직하게는 감마-Al203인 상기에 정의된 촉매화된 매연 필터에 관한 것이다.
전형적으로, 제올라이트/알루미노규산염의 임의의 구조 유형, 예컨대 ABW, ACO, AEI, AEL, AEN, AET, AFG, AFI, AFN, AFO, AFR, AFS, AFT, AFX, AFY, AHT, ANA, APC, APD, AST, ASV, ATN, ATO, ATS, ATT, ATV, AWO, AWW, BCT, BEA, BEC, BIK, BOG, BPH, BRE, CAN, CAS, SCO, CFI, SGF, CGS, CHA, CHI, CLO, CON, CZP, DAC, DDR, DFO, OFT, DOH, DON, EAB, EDI, EMT, EON, EPI, ERI, ESV, ETR, EUO, FAU, FER, FRA, GIS, GIU, GME, GON, GOO, HEU, IFR, IHW, ISV, ITE, ITH, ITW, IWR, IWW, JBW, KFI, LAU, LEV, LIO, LIT, LOS, LOV, L TA, L TL, L TN, MAR, MAZ, MEl, MEL, MEP, MER, MFI, MFS, MON, MOR, MOZ, MSO, MTF, MTN, MTT, MTW, MWW, NAB, NAT, NES, NON, NPO, NSI, OBW, OFF, OSI, OSO, OWE, PAR, PAU, PHI, PON, RHO, RON, RRO, RSN, RTE, RTH, RUT, RWR, RWY, SAO, SAS, SAT, SAV, SBE, SBS, SBT, SFE, SFF, SFG, SFH, SFN, SFO, SGT, SOD, SOS, SSY, STF, STI, STT, TER, THO, TON, TSC, UEI, UFI, UOZ, USI, UTL, VET, VFI, VNI, VSV, WIE, WEN, YUG, ZON 또는 이의 하나 이상의 혼합물이 또한 사용될 수 있다.
제올라이트는 천연 또는 합성 제올라이트, 예컨대 포우저사이트, 캐버자이트, 클리노프틸로라이트, 모데나이트, 실리카라이트, 제올라이트 X, 제올라이트 Y, 초안정 제올라이트 Y, ZSM-5 제올라이트, ZSM-12 제올라이트, SSZ-3 제올라이트, SAPO 5 제올라이트, 오프레타이트 또는 베타 제올라이트일 수 있다. 바람직한 제올라이트 물질은 높은 실리카 대 알루미나 비를 갖는다. 제올라이트는 적어도 25/1, 바람직하게는 적어도 50/1의 실리카/알루미나 몰비, 유용하게는, 25/1 내지 1000/1, 50/1 내지 500/1 범위뿐 아니라, 예를 들어, 25/1 내지 300/1, 100/1 내지 250/1 또는 달리 35/1 내지 180/1의 실리카/알루미나 몰비를 가질 수 있다. 바람직한 제올라이트는 ZSM, Y 및 베타 제올라이트를 포함한다. 특히 바람직한 베타 제올라이트는 미국 특허 제6,171,556호에 기재된 종류이다.
본 발명의 촉매화된 매연 필터에 유용한 벽 유동식 기재는 기재의 종방향 축을 따라 연장되는 다수의 미세하고 실질적으로 평행한 유동 통로를 갖는다. 각 통로는 기재 본체의 한 쪽 말단에서 폐쇄되고, 교대되는 통로는 반대 말단면에서 폐쇄된다. 이러한 모노리쓰형(monolithic) 캐리어는 횡단면의 제곱인치((2.54cm)2) 당 약 400개 이하의 유동 통로(또는 "셀")를 함유할 수 있는데, 이보다 훨씬 더 적은 유동 통로도 사용될 수 있다. 예를 들면, 캐리어는 제곱인치 당 약 7 내지 400개, 바람직하게는 약 100 내지 400개의 셀("cpsi")을 가질 수 있다. 셀은 직사각형, 정사각형, 원형, 타원형, 삼각형, 육각형 또는 기타 다각형의 횡단면을 가질 수 있다.
바람직한 벽 유동식 필터 기재는, 코디어라이트, 알파-알루미나, 탄화 규소, 질화 규소, 지르코니아, 뮬라이트, 유휘석(spodmene), 알루미나-실리카-마그네시아 또는 규산 지르코늄과 같은 세라믹-유사 물질 또는 스테인레스강과 같은 내화성 금속으로 이루어진다. 바람직한 벽 유동식 기재는 코디어라이트 및 탄화 규소로부터 형성된다. 이러한 물질은 주위 환경, 특히 배기가스 스트림을 처리할 때 겪는 높은 온도를 견딜 수 있다. 세라믹 벽 유동식 기재는 전형적으로 약 40 내지 70의 공극률을 갖는 물질로 형성된다. 본원에 사용된 용어 "공극률"은 DIN 66133에 따른 수은 공극률 측정법에 따라 측정된 것으로 이해하여야 한다. 본 발명에 따르면, 벽 유동식 기재의 공극률이 38 내지 75인 것이 바람직하다.
따라서, 본 발명은 또한, DIN 66133에 따른 수은 공극률 측정법에 따라 측정된 벽 유동식 기재의 공극률이 38 내지 75 범위이고, 벽 유동식 기재가 바람직하게는 코디어라이트 기재 또는 탄화 규소 기재인, 상기에 정의된 촉매화된 매연 필터에 관한 것이다.
예를 들어, 공극률이 55 내지 65이고 평균 기공 직경이 약 15 내지 25 마이크론인 벽 유동식 기재가 적절한 배기 유동을 제공한다. 바람직한 구조는 17 밀(mil)(1 밀은 0.0254mm에 해당)의 벽을 갖고 100 cpsi를 갖는 벽 유동식 기재, 및 12 내지 14 밀의 벽 및 300 cpsi를 갖는 벽 유동식 기재를 사용한다.
일반적으로, 본 발명의 촉매화된 매연 필터의 기재 축 길이에는 제한이 없다. 기재 축 길이는 주로 본 발명의 촉매화된 매연 필터의 의도하는 용도에 따라 달라질 것이다. 예를 들어, 자동차 분야에서 사용되는 촉매화된 매연 필터의 전형적인 기재 축 길이는 4 내지 10 인치(10.16cm 내지 25.4cm), 바람직하게는 6 내지 8 인치(15.24cm 내지 20.32cm) 범위이다.
벽 유동식 기재상에 존재하는 본 발명의 각 코팅은 상술한 바와 같은 하나 이상의 다공성 지지체 물질을 함유하는 각 워시코트 조성물로부터 형성된다. 결합제 및 안정화제와 같은 다른 첨가제가 또한 워시코트 조성물에 포함될 수 있다. 상기 안정화제는 후술하는 바와 같이, 제 1 코팅 또는 제 2 코팅 또는 제 1 및 제 2 코팅에 포함될 수 있다. 미국 특허 제4,727,052호에 개시된 바와 같이, 활성화된 알루미나와 같은 다공성 지지체 물질을 열 안정화시킴으로써, 승온에서 알루미나가 원치않게 감마로부터 알파로 상변이 하는 것을 억제할 수 있다. 안정화제는 마그네슘, 바륨, 칼슘 및 스트론튬, 바람직하게는 스트론튬 및 바륨으로 구성된 군에서 선택된 하나 이상의 알칼리 토금속 성분으로부터 선택될 수 있다. 안정화제 물질은, 존재하는 경우, 코팅에 약 0.01 g/in3(g/(2.54cm)3) 내지 0.15 g/in3(g/(2.54cm)3)으로 첨가된다.
상기 코팅은 내벽의 표면상에 배치된다. 주어진 코팅이 내벽의 표면에 적용되는 다른 코팅 또는 또 다른 코팅상에 배치되는 것이 또한 고려될 수 있다. 또한, 상기 코팅은 다공성 내벽 또는 적용되는 코팅에 부분적으로 침투될 수 있다.
벽 유동식 기재의 내벽상에 적용되는 워시코트 조성물을 제조하기 위해서는, 적절한 다공성 지지체 물질, 바람직하게는 상술한 적절한 내화성 금속 산화물상에 적합한 Pt 및/또는 Pd 성분 전구체를 분산시키는 것이 바람직하다. 더 바람직하게는, 수용성 또는 수분산성 Pt 및/또는 Pd 성분 전구체를 적절한 다공성 지지체 물질, 바람직하게는 적절한 내화성 금속 산화물에 함침시킨 후, 건조 및 고정하는 단계를 수행한다. 적합한 Pt 및/또는 Pd 성분 전구체는, 예를 들어 염화칼륨백금, 티오시안산암모늄백금, 아민-가용화된 수산화백금, 염화백금산, 질산팔라듐 등을 포함한다. 해당 분야의 숙련자라면, 기타 적합한 전구체를 명백하게 알 것이다. 함침된 지지체 물질을 바람직하게는 그에 고정된 Pt 및/또는 Pd 성분과 함께 건조시킨다. 일반적으로, 건조 온도는 60 내지 250℃, 바람직하게는 90 내지 210℃, 더 바람직하게는 100 내지 150℃이다. 건조는 바람직하게는 N2 또는 공기를 사용하여 임의의 적합한 분위기에서 수행될 수 있다. 건조 후, 마지막으로 적절한 하소 및/또는 아세트산 처리와 같은 기타 적절한 방법에 의해 Pt 및/또는 Pd 성분을 지지체 물질상에 고정시키는 것이 바람직하다. 일반적으로, Pt 및/또는 Pd 성분을 수-불용성 형태로 만드는 임의의 방법도 적합하다. 일반적으로, 하소 온도는 250 내지 800℃, 바람직하게는 350 내지 700℃, 더 바람직하게는 400 내지 600℃ 범위이다. 하소는 바람직하게는 N2 또는 공기를 사용하여 임의의 적합한 분위기에서 수행될 수 있다. 예를 들면, 하소에 의해 촉매적으로 활성 원소 Pt 및/또는 Pd 또는 각 산화물이 얻어진다. 마지막으로 얻은 촉매화된 매연 필터에 존재하는 용어 "Pt 성분" 또는 "Pd 성분"은 본원에서 사용되는 경우, 촉매적으로 활성 원소 Pt 및/또는 Pd 또는 그의 산화물, 또는 원소 Pt 및/또는 Pd와 그의 산화물의 혼합물 형태의 Pt 및/또는 Pd 성분에 관한 것으로 이해하여야 한다.
따라서, 본 발명은 또한
(i) DIN 66133에 따른 수은 공극률 측정법에 따라 측정된 공극률이 바람직하게는 38 내지 75 범위인 벽 유동식 기재를 제공하는 단계로서, 이때 상기 벽 유동식 기재는 바람직하게는 코디어라이트 기재 또는 탄화 규소 기재이고, 상기 유입부 말단, 유출부 말단, 유입부 말단과 유출부 말단 사이에서 연장되는 기재 축 길이, 및 벽 유동식 기재의 내벽에 의해 정해진 다수의 통로를 포함하며, 상기 다수의 통로는 개방된 유입부 말단과 폐쇄된 유출부 말단을 갖는 유입부 통로 및 폐쇄된 유입부 말단과 개방된 유출부 말단을 갖는 유출부 통로를 포함하며, 상기 유입부 통로, 인접한 유출부 통로 및 상기 유입부와 유출부 통로 사이의 내벽은 전체 통로로 정해지는, 단계;
(ii) 제 1 코팅이 유입부 말단으로부터 제 1 코팅 말단까지 연장되어 제 1 코팅 길이가 정해지도록, 제 1 코팅을 전체 통로의 20% 이상의 내벽의 적어도 일부에 적용하는 단계로서, 이때 상기 제 1 코팅 길이는 기재 축 길이의 x%이고, 20≤x≤100이며, 이로써 제 1 코팅의 적재량이 바람직하게는 0.05 내지 1 g/inch3(g/(2.54cm)3)의 범위인 소정값으로 조절되고, 상기 제 1 코팅은 백금(Pt) 및 임의의 팔라듐(Pd)을 포함한 산화 촉매를 포함하고, 제 1 코팅 내의 Pt:Pd의 중량비는 1:0 내지 1:1 초과의 범위인 단계;
(iii) 제 2 코팅을 상기 제 1 코팅의 전체 통로 하류의 내벽의 적어도 일부에 적용하는 단계로서, 이때 상기 제 1 및 제 2 코팅이 기재 축 길이의 20% 이상의 길이로 겹쳐지도록 상기 제 2 코팅은 기재 축 길이의 y%의 제 2 코팅 길이를 가지며, 20≤y≤100이며, 이로써 상기 제 1 코팅 및 제 2 코팅이 제 1 코팅의 적재량(g/inch3(g/(2.54cm)3)) : 제 2 코팅의 적재량(g/inch3(g/(2.54cm)3))의 비로서 산출된 0.25 내지 3의 범위의 코팅 적재비로 벽 유동식 기재상에 존재하도록 제 2 코팅의 적재량이 바람직하게는 0.05 내지 1 g/inch3(g/(2.54cm)3)의 범위인 소정값으로 조절되고, 상기 제 2 코팅은 Pd 및 임의의 Pt를 포함한 산화 촉매를 포함하며, 제 2 코팅 내의 Pt 농도는 제 1 코팅 내의 Pt 농도 보다 낮고, 제 2 코팅 내의 Pt:Pd의 중량비가 1:1 내지 0:1의 범위인, 단계
를 포함하는, 상기에 정의된 촉매화된 매연 필터의 제조 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 상기 (iii) 단계는 상기 (ii) 단계 전에 수행되어, 상기 제 2 코팅이, 개방된 유입부 말단으로부터 제 2 코팅 말단으로 연장(이로써 기재 축 길이의 y%의 제 2 코팅 길이가 정해진다)되도록 적용될 수도 있다.
따라서, 본 발명은 또한, 상기 (iii) 단계가 상기 (ii) 단계 전에 수행되고, 개방된 유입부 말단으로부터 제 2 코팅 말단으로 연장되도록 상기 제 2 코팅이 적용되며, 이에 기재 축 길이의 y%의 제 2 코팅 길이가 정해지는, 상기에 정의된 촉매화된 매연 필터의 제조 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 상기 (iii) 단계는 상기 (ii) 단계 전에, 동시에, 또는 후에 수행되어, 상기 제 2 코팅이 개방된 유출부 말단으로부터 제 2 코팅으로 연장(이로써 기재 축 길이의 y%의 제 2 코팅 길이가 정해진다)되도록 적용될 수 있다.
따라서, 본 발명은 또한, 상기 (iii) 단계가 상기 (ii) 단계 전에, 동시에, 또는 후에 수행되고, 개방된 유출부 말단으로부터 제 2 코팅으로 연장되도록 상기 제 2 코팅이 적용되며, 이로써 기재 축 길이의 y%의 제 2 코팅 길이가 정해지는, 상기에 정의된 촉매화된 매연 필터의 제조 방법에 관한 것이다.
본 발명의 촉매화된 매연 필터와 관련하여 범위, 길이, 농도 등의 바람직한 값은 상기에 정의된 바와 같다.
본 발명의 촉매화된 매연 필터는 통합 배출 처리 시스템, 특히 디젤 배기가스 배출 처리를 위한 하나 이상의 추가 요소를 포함하는 배기 도관에 사용될 수 있다. 예를 들어, 가장 바람직하게는 디젤 엔진과 유체 연통되는 상기 배기 도관은 본 발명에 따른 촉매화된 매연 필터 및 추가로 디젤 산화 촉매(DOC) 제품 및/또는 선택적 촉매 환원(SCR) 제품 및/또는 NOx 저장 및 환원(NSR) 촉매 제품을 포함할 수 있다. 가장 바람직하게는, DOC 제품 및/또는 SCR 제품 및/또는 NSR 제품은 촉매화된 매연 필터와 유체 연통된다. 디젤 산화 촉매는 촉매화된 매연 필터 및/또는 선택적 촉매 환원 요소의 상류 또는 하류에 위치할 수 있다. 더 바람직하게는, 본 발명의 촉매화된 매연 필터는 DOC 제품으로부터 하류에 위치한다. 더욱더 바람직하게는, 본 발명의 촉매화된 매연 필터는 SCR 제품의 상류 또는 하류에 위치한다.
따라서, 본 발명은 또한, 디젤 엔진 배기 스트림을 처리하기 위한 시스템에 포함되는, 상기에 정의된 촉매화된 매연 필터에 관한 것으로서, 이때 상기 시스템은, 배기 매니폴드를 통해 디젤 엔진과 유체 연통되는 배기 도관을 더 포함하고, 촉매화된 매연 필터와 유체 연통되는, 디젤 산화 촉매(DOC), 선택적 촉매 환원(SCR) 제품, NOx 저장 및 환원(NSR) 촉매 제품 중 하나 이상을 더 포함한다.
더욱더 바람직하게는, 본 발명의 촉매화된 매연 필터의 하류에는, 시스템을 구성하는 NOx 환원 촉매 제품이 존재하지 않으며, 바람직하게는 NOx 저장 및 환원 (NSR) 촉매 제품이 존재하지 않는다.
배기 도관에 사용하기에 적절한 SCR 제품은 전형적으로 과량의 NH3 없이도 02를 N2 및 H20로의 반응을 촉진시킬 수 있어서, NH3를 대기로 방출시키지 않는다. 배기 도관에 사용되는 유용한 SCR 촉매 조성물은 또한 650℃ 초과 온도에 내열성이어야 한다. 이러한 고온은 상류 촉매화된 매연 필터의 재생 동안 겪을 수 있다. 적합한 SCR 제품에 대해서는, 예를 들어 US 4,961,917 및 US 5,516,497에 기술되어 있다. 적합한 SCR 제품은 전형적으로 제올라이트에 존재하는 철 및 구리 촉진제 중 어느 하나 또는 둘 다를 촉진제와 제올라이트의 총 중량에 대해 약 0.1 내지 30 중량%, 바람직하게는 약 1 내지 5 중량%의 양으로 포함한다. 전형적인 제올라이트는 CHA 골격 구조를 나타낼 수 있다.
본 발명에 따르면, 본 발명의 촉매화된 매연 필터는 바람직하게는 DOC의 하류에 배치된다. 이러한 배열에서, 본 발명의 촉매화된 매연 필터는 매연 연소 동안 HC 및 CO가 감소하는 이점을 제공하며, 이는 가장 바람직하게는 본 발명의 필터의 상류 대역에 의해 달성된다. 또한, 후방(rear) 대역은 촉매화된 매연 필터의 하류 대역에서 가능한 낮은 양의 NOx가 발생되도록 특별히 설계된다. 따라서, 이러한 DOC의 하류에서 본 발명의 촉매화된 매연 필터는 디젤 배기가스 처리를 위한 정화 기능에 매우 유리한 것으로 입증되었다.
따라서, 본 발명은 또한, 디젤 엔진 배기 스트림을 처리하기 위한 시스템에 포함되는 상기에 정의된 촉매화된 매연 필터에 관한 것으로서, 이때 상기 시스템은 배기 매니폴드를 통해 디젤 엔진과 유체 연통되는 배기 도관 및 디젝 산화 촉매(DOC)(DOC의 하류에는 촉매화된 매연 필터가 배치됨)를 추가로 포함한다.
또한, 본 발명은, 매연 입자를 함유하는 디젤 엔진 배기 스트림의 처리 방법에 사용하기 위한 상기 정의된 촉매화된 매연 필터에 관한 것으로서, 상기 방법은, 바람직하게는 유동 통과 기재 또는 벽 유동식 기재를 갖는 디젤 산화 촉매 (DOC)에 배기 스트림을 통과시킨 후, 배기 스트림을 촉매화된 매연 필터와 접촉시키는 단계를 포함한다. 마찬가지로, 본 발명은 매연 입자를 함유하는 디젤 엔진 배기 스트림을 처리하기 위한 상기에 정의된 촉매화된 매연 필터의 용도에 관한 것으로서, 상기 처리에서는, 바람직하게는 유동 통과 기재 또는 벽 유동식 기재를 갖는 디젤 산화 촉매(DOC)에 배기 스트림을 통과시킨 후, 배기 스트림이 촉매화된 매연 필터와 접촉된다.
또한, 본 발명은, 배기 매니폴드를 통해 디젤 엔진과 유체 연통되는 배기 도관; 상기에 정의된 촉매화된 매연 필터; 및 촉매화된 매연 필터와 유체 연통되는, 디젤 산화 촉매(DOC), 선택적 촉매 환원(SCR) 제품, NOx 저장 및 환원(NSR) 촉매 제품 중 하나 이상을 포함하는, 디젤 엔진 배기 스트림을 처리하기 위한 시스템에 관한 것이다.
바람직하게는, 상기 시스템에서, 촉매화된 매연 필터는 DOC의 하류에 배치된다. 더 바람직하게는, 시스템은 NOx 환원 촉매 제품을 포함하지 않으며, 더 바람직하게는, 시스템은 NOx 저장 및 환원(NSR) 촉매 제품을 포함하지 않는다.
따라서, 본 발명은 또한 바람직하게는 유동 통과 기재 또는 벽 유동식 기재를 갖는 디젤 산화 촉매(DOC)에 배기 스트림을 통과시킨 후, 배기 스트림을 상기에 정의된 촉매화된 매연 필터와 접촉시키는 단계를 포함하는, 매연 입자를 함유하는 디젤 엔진 배기 스트림의 처리 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 상기 방법은, 임의적으로, DOC 또는 촉매화된 매연 필터에서 발생한 배기 스트림을 선택적 촉매 환원(SCR) 제품에 통과시키는 단계를 더 포함한다.
이하에서, 본 발명은 실시예로 더욱 상세히 설명된다.
실시예
1. 촉매 제조
1.1 코팅 중첩이 없는 대역형( zoned ) 촉매화된 매연 필터 - 비교용(샘플 A)
제 1 코팅을 위해, 감마-알루미나(0.15 g/in3의 최종 건조 함량)을 아민 안정화된 Pt 착물로서 백금을 갖는 백금 용액으로 함침시켜 25 g/ft3의 Pt 함량의 건조 고체를 얻은 후, 질산팔라듐의 수용액의 함침으로 5 g/ft3의 Pd 함량의 건조 고체를 얻었다. 생성된 분말을 물에 분산시키고, H-베타 제올라이트를 건조 분말로서 첨가하여 0.15 g/in3의 건조 고체를 생성하였다. 이어, 생성된 슬러리를, 개방된 유입부로부터 총 필터 길이의 50%까지 탄화 규소 필터 기재(2.5L 부피)를 코팅하는데 사용하였다. 110℃ 공기 중에서 건조시키고, 450℃ 공기 중에서 하소시킨 후, 필터 기재의 50% 유입부 상의 워시코트량은 약 0.37 g/in3이었다.
제 2 코팅을 위해, 100% 세리아(0.15 g/in3의 건조 함량)를 질산팔라듐의 수용액으로 함침시켜 20 g/ft3의 Pd 함량의 건조 고체를 얻었다. 생성된 분말을 물에 분산시키고, 감마-알루미나를 건조 분말로서 첨가하여 0.15 g/in3의 건조 고체 함량를 생성하였다. 이어, 생성된 슬러리를, 개방된 유출부로부터 총 필터 길이의 50%까지 탄화 규소 필터 기재(2.5L 부피)를 코팅하는데 사용하였다. 110℃ 공기 중에서 건조시키고, 450℃ 공기 중에서 하소시킨 후, 필터 기재의 50% 유출부 상의 워시코트량은 약 0.36 g/in3이었다.
1.2 코팅 중첩(길이의 50%)이 있는 대역형 촉매화된 매연 필터 - (샘플 B)
제 1 코팅을 위해, 감마-알루미나(0.15 g/in3의 건조 고체 함량)을 아민 안정화된 Pt 착물로서 백금을 갖는 백금 용액으로 함침시켜 25 g/ft3의 Pt 함량의 건조 고체를 얻은 후, 질산팔라듐의 수용액의 함침으로 5 g/ft3의 Pd 함량의 건조 고체를 얻었다. 생성된 분말을 물에 분산시켜 0.15 g/in3의 건조 고체를 생성하였다. 이어, 생성된 슬러리를, 개방된 유입부로부터 총 필터 길이의 50%까지 탄화 규소 필터 기재(2.5L 부피)를 코팅하는데 사용하였다. 110℃ 공기 중에서 건조시키고, 450℃ 공기 중에서 하소시킨 후, 필터 기재의 50% 유입부 상의 워시코트량은 약 0.22 g/in3이었다.
제 2 코팅을 위해, 세리아-지르코니아(Ce02(45 중량%), Zr02(43.5 중량%), La203(8 중량%), Pr6011(2 중량%), 및 Hf02(1.5 중량%), 건조 고체 함량 0.05 g/in3)를 질산팔라듐의 수용액으로 함침시켜 10 g/ft3의 Pd 함량의 건조 고체를 얻었다. 생성된 분말을 물에 분산시키고, H-베타 제올라이트 및 감마-알루미나를 건조 분말로서 첨가하여 0.05 g/in3의 건조 고체 함량를 생성하였다. 이어, 생성된 슬러리를, 개방된 유출부로부터 총 필터 길이의 100%까지 탄화 규소 필터 기재(2.5L 부피)를 코팅하는데 사용하였다. 110℃ 공기 중에서 건조시키고, 450℃ 공기 중에서 하소시킨 후, 필터 기재의 100% 유출부 상의 워시코트량은 약 0.26 g/in3이었다.
1.3 코팅 중첩(길이의 100%)이 있는 대역형 촉매화된 매연 필터 - (샘플 C)
제 1 코팅을 위해, 감마-알루미나(0.15 g/in3의 건조 고체 함량)을 아민 안정화된 Pt 착물로서 백금을 갖는 백금 용액으로 함침시켜 12.5 g/ft3의 Pt 함량의 건조 고체를 얻은 후, 질산팔라듐의 수용액의 함침으로 2.5 g/ft3의 Pd 함량의 건조 고체를 얻었다. 생성된 분말을 물에 분산시켰다. 이어, 생성된 슬러리를, 개방된 유입부로부터 총 필터 길이의 100%까지 탄화 규소 필터 기재(2.5L 부피)를 코팅하는데 사용하였다. 110℃ 공기 중에서 건조시키고, 450℃ 공기 중에서 하소시킨 후, 필터 기재의 100% 유입부 상의 워시코트량은 약 0.21 g/in3이었다.
제 2 코팅을 위해, 세리아-지르코니아 물질(Ce02(45 중량%), Zr02(43.5 중량%), La203(8 중량%), Pr6011(2 중량%), 및 Hf02(1.5 중량%), 건조 고체 함량 0.05 g/in3)를 질산팔라듐의 수용액으로 함침시켜 10 g/ft3의 Pd 함량의 건조 고체를 얻었다. 생성된 분말을 물에 분산시키고, H-베타 제올라이트 및 감마-알루미나를 건조 분말로서 첨가하여 0.05 g/in3의 건조 고체 함량를 생성하였다. 이어, 생성된 슬러리를 개방된 유출부로부터 총 필터 길이의 100%까지 탄화 규소 필터 기재(2.5L 부피)를 코팅하는데 사용하였다. 110℃ 공기 중에서 건조시키고, 450℃ 공기 중에서 하소시킨 후, 필터 기재의 100% 유출부 상의 워시코트량은 약 0.26 g/in3이었다.
2. 본 발명의 기술과 선행 기술 촉매의 비교 (라이트- 오프 ( Light - off ) 시험)
시험 샘플:
2.1 샘플 A(비교):
코팅 중첩이 없는 대역형 촉매화된 매연 필터
- 유입부 코팅: 25 g/ft3 Pt, 5 g/ft3 Pd - 길이의 50%
- 유출부 코팅: 20 g/ft3 Pd - 길이의 50%
2.2 샘플 B:
코팅 중첩(길이의 50%)이 있는 대역형 촉매화된 매연 필터
- 유입부 코팅: 25 g/ft3 Pt, 5 g/ft3 Pd - 길이의 50%
- 유출부 코팅: 10 g/ft3 Pd - 길이의 100%
2.3 샘플 C:
코팅 중첩(길이의 100%)이 있는 대역형 촉매화된 매연 필터
- 유입부 코팅: 25 g/ft3 Pt, 2.5 g/ft3 Pd - 길이의 100%
- 유출부 코팅: 10 g/ft3 Pd - 길이의 100%
3. 시험 방법 - N0 2 / NOx 라이트- 오프 시험
샘플 A, B 및 C를 N02 라이트-오프 성능에 대해 시험하였다. 시험 전에, 샘플을 750℃ 오븐에서 10%의 물을 함유하는 공기 중에서 5시간 동안 열수 에이징시켰다. 라이트-오프 시험을 위해, 각 샘플을, 엔진 배기량 2 L인 4 기통 경량 일반 레일(rail) 디젤 엔진의 배기 라인의 하류에 있는 120 g/ft3 적재량 및 1.2L 촉매 부피를 갖는 당업계의 Pt/Pd = 1/1인 DOC의 후방인 상류에 배치하였다. 배기 스트림내 CO, HC, NOx 및 NO 농도는 각각 600 ppm, 60 ppm, (C3 기준), 100 ppm 및 50 ppm이었다. 표준 조건하에 가스 유동은 약 45 m3/h 이었다. 5 K/분으로 온도를 증가시켰다. 300℃ 프리(pre) CSF 온도에서의 N02/NOx 비를 평가에 사용하였다. 300℃에서 N02/NOx 비가 더 낮다는 것은 운전중에 더 낮은 N02가 형성된다는 것을 의미한다.
샘플 (A) 내지 (C)의 라이트-오프동안 300℃에서의 N02/NOx 비를 도 1에 나타내었다.
샘플 B 및 C는 최대 N02/NOx 비가 샘플 A에 비해 낮았으며, 따라서 운전중에 테일 파이프를 통한 N02 배출이 더 낮음을 보여주었다. 가장 낮은 N02/NOx 비는 제 1 및 제 2 코팅이 100% 겹치는 샘플 C에서 관찰되었다.

Claims (29)

  1. 유입부 말단, 유출부 말단, 상기 유입부 말단과 유출부 말단 사이에 연장되는 기재 축 길이, 및 벽 유동식 필터 기재의 내벽에 의해 정해지는 복수의 통로를 포함하는 벽 유동식 기재를 포함하는 촉매화된(catalyzed) 매연 필터로서,
    상기 복수의 통로는, 개방된 유입부 말단과 폐쇄된 유출부 말단을 갖는 유입부 통로 및 폐쇄된 유입부 말단과 개방된 유출부 말단을 갖는 유출부 통로를 포함하고;
    상기 유입부 통로, 인접한 유출부 통로, 및 상기 유입부 통로와 상기 유출부 통로 사이의 내벽은 전체 통로를 한정하고;
    상기 전체 통로의 20% 이상의 내벽은 제 1 및 제 2 코팅으로 적어도 부분적으로 코팅되고;
    상기 적어도 부분적으로 코팅된 전체 통로의 내벽은, 개방된 유입부 말단으로부터 제 1 코팅 말단으로 연장되어 제 1 코팅 길이를 한정하는 제 1 코팅을 포함하고, 이때 상기 제 1 코팅 길이는 기재 축 길이의 x%이고, 20≤x≤100이고;
    상기 전체 통로의 내벽은 제 1 코팅의 하류에 위치한 제 2 코팅을 추가로 포함하고, 이때 상기 제 2 코팅은 기재 축 길이의 y%의 제 2 코팅 길이를 가지고, 20≤y≤100이고;
    상기 제 1 및 제 2 코팅은 기재 축 길이의 20% 이상만큼 길이가 겹쳐지고;
    상기 제 1 코팅은 백금(Pt) 및 팔라듐(Pd)을 포함하는 산화 촉매를 포함하고, 이때 제 1 코팅 내의 Pt:Pd의 중량비는 1:0 내지 1 초과:1의 범위이고;
    상기 제 2 코팅은 Pd 및 Pt를 포함하는 산화 촉매를 포함하고, 이때, 제 2 코팅 내의 Pt 농도는 제 1 코팅 내의 Pt 농도보다 낮고, 제 2 코팅 내의 Pt:Pd의 중량비는 1:1 내지 0:1의 범위이고;
    상기 제 1 코팅 및 제 2 코팅은, 제 1 코팅의 적재량(g/inch3(g/(2.54cm)3)) : 제 2 코팅의 적재량(g/inch3(g/(2.54cm)3))의 비로서 산출시 0.25 내지 3의 범위의 코팅 적재비로 벽 유동식 기재상에 존재하고;
    상기 제 1 코팅 및 제 2 코팅이, 각각의 백금족 금속에 대해 하나 이상의 다공성 지지체 물질을 포함하고, 상기 제 1 코팅의 하나 이상의 다공성 지지체 물질이 Ce02 45 중량%, Zr02 43.5 중량%, La203 8 중량%, Pr6011 2 중량%, 및 Hf02 1.5 중량%로 구성된 세리아-지르코니아 물질을 포함하고, 상기 제 2 코팅의 하나 이상의 다공성 지지체 물질이 Ce02 45 중량%, Zr02 43.5 중량%, La203 8 중량%, Pr6011 2 중량%, 및 Hf02 1.5 중량%로 구성된 세리아-지르코니아 물질을 포함하는,
    촉매화된 매연 필터.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 코팅이, 개방된 유입부 말단으로부터 제 2 코팅 말단으로 연장되어, 기재 축 길이의 y%의 제 2 코팅 길이를 한정하는, 촉매화된 매연 필터.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 코팅이, 개방된 유출부 말단으로부터 제 2 코팅 말단으로 연장되어, 기재 축 길이의 y%의 제 2 코팅 길이를 한정하는, 촉매화된 매연 필터.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    x가 20 내지 80의 범위인, 촉매화된 매연 필터.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 코팅 적재비가 0.75 내지 1.25의 범위인, 촉매화된 매연 필터.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 코팅의 적재량이 0.05 내지 1 g/inch3(g/(2.54cm)3)의 범위이며, 제 2 코팅의 적재량은 0.05 내지 1 g/inch3(g/(2.54cm)3)의 범위인, 촉매화된 매연 필터.
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 코팅 내의 Pt:Pd의 중량비가 1:0 내지 2:1의 범위인, 촉매화된 매연 필터.
  8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 코팅 내의 Pt:Pd의 중량비가 1:0인, 촉매화된 매연 필터.
  9. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제 2 코팅 내의 Pt:Pd의 중량비가 1:2 내지 0:1의 범위인, 촉매화된 매연 필터.
  10. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제 2 코팅 내의 Pt:Pd의 중량비가 0:1인, 촉매화된 매연 필터.
  11. 제 1 항에 있어서,
    (제 1 코팅 내의 Pt 및 Pd의 중량의 합) 대 (제 2 코팅 내의 Pd 및 Pt의 중량의 합)의 중량비가 1:6 내지 10:1의 범위인, 촉매화된 매연 필터.
  12. 제 11 항에 있어서,
    (제 1 코팅 내의 Pt 및 Pd의 중량의 합) 대 (제 2 코팅 내의 Pd 및 Pt의 중량의 합)의 중량비가 1:6 내지 2:1의 범위인, 촉매화된 매연 필터.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 제 1 코팅에서 Pt:Pd의 중량비가 1:0이고 Pt의 농도가 0.5 내지 1 g/ft3(g/(30.48cm)3)의 범위이며, 상기 제 2 코팅에서 Pt:Pd의 중량비가 0:1이고 Pd의 농도가 0.5 내지 3 g/ft3(g/(30.48cm)3)의 범위인, 촉매화된 매연 필터.
  14. 제 11 항에 있어서,
    (제 1 코팅 내의 Pt 및 Pd의 중량의 합) 대 (제 2 코팅 내의 Pd 및 Pt의 중량의 합)의 중량비가 2.4:1 내지 10:1의 범위인, 촉매화된 매연 필터.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 제 1 코팅에서 Pt:Pd의 중량비가 1:0이고, Pt의 농도가 5 내지 100 g/ft3(g/(30.48cm)3)의 범위이며, 상기 제 2 코팅에서 Pt:Pd의 중량비가 0:1 내지 1:1의 범위이고, Pd의 농도가 1 내지 30 g/ft3(g/(30.48cm)3)의 범위인, 촉매화된 매연 필터.
  16. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 코팅 내에 포함된 산화 촉매가 Pt 및 Pd로 구성되고, 상기 제 2 코팅 내에 포함된 산화 촉매가 Pd로 구성된, 촉매화된 매연 필터.
  17. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 코팅의 지지체 물질이 Al2O3을 포함하고, 상기 제 2 코팅의 지지체 물질이 Al2O3을 포함하는, 촉매화된 매연 필터.
  18. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 벽 유동식 기재가, DIN 66133에 따른 수은 공극률 측정법에 따라 측정된 공극률이 38 내지 75 범위인, 촉매화된 매연 필터.
  19. 제 1 항에 있어서,
    상기 촉매화된 매연 필터는 디젤 엔진 배기 스트림을 처리하기 위한 시스템에 포함되고,
    상기 시스템은, 배기 매니폴드(manifold)를 통해 디젤 엔진과 유체 연통되는 배기 도관을 더 포함하고, 촉매화된 매연 필터와 유체 연통되는, 디젤 산화 촉매(DOC), 선택적 촉매 환원(SCR) 제품, NOx 저장 및 환원(NSR) 촉매 제품 중 하나 이상을 추가로 포함하는 것인, 촉매화된 매연 필터.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 촉매화된 매연 필터가 디젤 산화 촉매(DOC)의 하류에 배치되는, 촉매화된 매연 필터.
  21. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 촉매화된 매연 필터가, 매연 입자를 함유하는 디젤 엔진 배기 스트림을 처리하기 위한 방법에 사용되며,
    상기 방법은 상기 배기 스트림을 촉매화된 매연 필터와 접촉시키는 단계를 포함하는, 촉매화된 매연 필터.
  22. (i) 벽 유동식 기재를 제공하는 단계로서, 상기 벽 유동식 기재는 유입부 말단, 유출부 말단, 상기 유입부 말단과 유출부 말단 사이에서 연장되는 기재 축 길이, 및 벽 유동식 기재의 내벽에 의해 정해진 다수의 통로를 포함하며, 상기 다수의 통로는 개방된 유입부 말단과 폐쇄된 유출부 말단을 갖는 유입부 통로 및 폐쇄된 유입부 말단과 개방된 유출부 말단을 갖는 유출부 통로를 포함하며, 상기 유입부 통로, 인접한 유출부 통로 및 상기 유입부 통로와 상기 유출부 통로 사이의 내벽이 전체 통로를 한정하는, 단계;
    (ii) 제 1 코팅이 유입부 말단으로부터 제 1 코팅 말단까지 연장되어 제 1 코팅 길이가 정해지도록, 제 1 코팅을 전체 통로의 20% 이상의 내벽의 적어도 일부에 적용하는 단계로서, 상기 제 1 코팅 길이는 기재 축 길이의 x%이고, 20≤x≤100이며, 이로써 제 1 코팅의 적재량이 소정값으로 조절되고, 상기 제 1 코팅은 백금(Pt) 및 팔라듐(Pd)을 포함한 산화 촉매를 포함하고, 제 1 코팅 내의 Pt:Pd의 중량비는 1:0 내지 1 초과:1의 범위인, 단계;
    (iii) 제 2 코팅을 상기 제 1 코팅의 전체 통로 하류의 내벽의 적어도 일부에 적용하는 단계로서, 상기 제 1 및 제 2 코팅이 기재 축 길이의 20% 이상만큼 길이가 겹쳐지도록 상기 제 2 코팅은 기재 축 길이의 y%의 제 2 코팅 길이를 가지며, 이때 20≤y≤100이며, 이로써 상기 제 1 코팅 및 제 2 코팅이 제 1 코팅의 적재량(g/inch3(g/(2.54cm)3)) : 제 2 코팅의 적재량(g/inch3(g/(2.54cm)3))의 비로서 산출시 0.25 내지 3의 범위의 코팅 적재비로 벽 유동식 기재상에 존재하도록 제 2 코팅의 적재량이 소정값으로 조절되고, 상기 제 2 코팅은 Pd 및 Pt를 포함한 산화 촉매를 포함하며, 제 2 코팅 내의 Pt 농도는 제 1 코팅 내의 Pt 농도보다 낮고, 제 2 코팅 내의 Pt:Pd의 중량비가 1:1 내지 0:1의 범위인, 단계
    를 포함하는, 제 1 항의 촉매화된 매연 필터의 제조 방법.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 (iii) 단계가 상기 (ii) 단계 전에 수행되고, 개방된 유입부 말단으로부터 제 2 코팅 말단으로 연장되도록 상기 제 2 코팅이 적용되며, 이로써 기재 축 길이의 y%의 제 2 코팅 길이가 정해지는, 제 1 항의 촉매화된 매연 필터의 제조 방법.
  24. 제 22 항에 있어서,
    상기 (iii) 단계가 상기 (ii) 단계 전에, 동시에, 또는 후에 수행되고, 개방된 유출부 말단으로부터 제 2 코팅으로 연장되도록 상기 제 2 코팅이 적용되며, 이로써 기재 축 길이의 y%의 제 2 코팅 길이가 정해지는, 제 1 항의 촉매화된 매연 필터의 제조 방법.
  25. 배기 매니폴드를 통해 디젤 엔진과 유체 연통되는 배기 도관;
    제 1 항의 촉매화된 매연 필터; 및
    촉매화된 매연 필터와 유체 연통되는, 디젤 산화 촉매(DOC), 선택적 촉매 환원(SCR) 제품, NOx 저장 및 환원(NSR) 촉매 제품 중 하나 이상
    을 포함하는, 디젤 엔진 배기 스트림을 처리하기 위한 시스템.
  26. 제 25 항에 있어서,
    상기 촉매화된 매연 필터가 디젤 산화 촉매(DOC)의 하류에 배치되는, 디젤 엔진 배기 스트림을 처리하기 위한 시스템.
  27. 디젤 엔진 배기 스트림의 처리 방법으로서,
    상기 배기 스트림이 매연 입자를 함유하고,
    상기 방법이 상기 배기 스트림을 제 1 항의 촉매화된 매연 필터와 접촉시키는 단계를 포함하는, 디젤 엔진 배기 스트림의 처리 방법.
  28. 제 27 항에 있어서,
    디젤 산화 촉매(DOC) 또는 촉매화된 매연 필터로부터 나온 배기 스트림을 선택적 촉매 환원(SCR) 제품에 통과시키는 단계를 추가로 포함하는, 디젤 엔진 배기 스트림의 처리 방법.
  29. 삭제
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Families Citing this family (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5938819B2 (ja) 2011-10-06 2016-06-22 ジョンソン、マッセイ、パブリック、リミテッド、カンパニーＪｏｈｎｓｏｎ Ｍａｔｔｈｅｙ Ｐｕｂｌｉｃ Ｌｉｍｉｔｅｄ Ｃｏｍｐａｎｙ 排気ガス処理用酸化触媒
GB201200784D0 (en) 2011-12-12 2012-02-29 Johnson Matthey Plc Exhaust system for a lean-burn internal combustion engine including SCR catalyst
GB201200783D0 (en) 2011-12-12 2012-02-29 Johnson Matthey Plc Substrate monolith comprising SCR catalyst
GB201200781D0 (en) 2011-12-12 2012-02-29 Johnson Matthey Plc Exhaust system for a lean-burn ic engine comprising a pgm component and a scr catalyst
GB2497597A (en) * 2011-12-12 2013-06-19 Johnson Matthey Plc A Catalysed Substrate Monolith with Two Wash-Coats
GB2514177A (en) 2013-05-17 2014-11-19 Johnson Matthey Plc Oxidation catalyst for a compression ignition engine
JP2015006638A (ja) * 2013-06-25 2015-01-15 川崎重工業株式会社 排ガス浄化触媒及びその製造方法
GB201315892D0 (en) 2013-07-31 2013-10-23 Johnson Matthey Plc Zoned diesel oxidation catalyst
CN106061586B (zh) * 2014-03-12 2020-06-19 巴斯夫欧洲公司 改进的催化烟灰过滤器
JP6564637B2 (ja) * 2014-10-09 2019-08-21 株式会社キャタラー 排ガス浄化装置
CN107073465A (zh) 2014-10-16 2017-08-18 株式会社科特拉 废气净化用催化剂
EP3254759B1 (en) * 2015-02-17 2019-04-03 Cataler Corporation Exhaust gas purification catalyst
WO2018064276A1 (en) 2016-09-30 2018-04-05 Johnson Matthey Public Limited Company Novel synthesis of metal promoted zeolite catalyst
GB2554656A (en) * 2016-09-30 2018-04-11 Jaguar Land Rover Ltd Exhaust gas treatment apparatus
EP3449999A1 (de) 2017-08-31 2019-03-06 Umicore Ag & Co. Kg Passiver stickoxid-adsorber
JP2020531240A (ja) 2017-08-31 2020-11-05 ユミコア・アクチエンゲゼルシャフト・ウント・コムパニー・コマンディットゲゼルシャフトＵｍｉｃｏｒｅ ＡＧ ＆ Ｃｏ．ＫＧ 排気ガスを浄化するためのパラジウム／ゼオライト系受動的窒素酸化物吸着剤触媒
EP3450016A1 (de) 2017-08-31 2019-03-06 Umicore Ag & Co. Kg Palladium-zeolith-basierter passiver stickoxid-adsorber-katalysator zur abgasreinigung
EP3450015A1 (de) 2017-08-31 2019-03-06 Umicore Ag & Co. Kg Palladium-zeolith-basierter passiver stickoxid-adsorber-katalysator zur abgasreinigung
KR20200047651A (ko) 2017-08-31 2020-05-07 우미코레 아게 운트 코 카게 배기 가스 정화용 수동적 질소 산화물 흡착제로서의 팔라듐/백금/제올라이트 기반 촉매의 용도
EP3459617B1 (de) 2017-09-22 2020-01-29 Umicore Ag & Co. Kg Partikelfilter mit integrierten katalytischen funktionen
US10711674B2 (en) 2017-10-20 2020-07-14 Umicore Ag & Co. Kg Passive nitrogen oxide adsorber catalyst
WO2019134958A1 (de) 2018-01-05 2019-07-11 Umicore Ag & Co. Kg Passiver stickoxid-adsorber
WO2020026411A1 (ja) * 2018-08-02 2020-02-06 日本碍子株式会社 多孔質複合体
EP3613503A1 (en) 2018-08-22 2020-02-26 Umicore Ag & Co. Kg Passive nitrogen oxide adsorber
EP3616792A1 (de) 2018-08-28 2020-03-04 Umicore Ag & Co. Kg Stickoxid-speicherkatalysator
CN109395757A (zh) * 2018-11-12 2019-03-01 无锡威孚环保催化剂有限公司 一种降低dpf再生温度的催化剂及其制备方法
WO2020099253A1 (en) 2018-11-16 2020-05-22 Umicore Ag & Co. Kg Low temperature nitrogen oxide adsorber
CN113272057A (zh) 2019-01-08 2021-08-17 优美科股份公司及两合公司 具有氧化催化活性功能的被动氮氧化物吸附器
CN113710351A (zh) * 2019-04-22 2021-11-26 巴斯夫公司 催化汽油微粒过滤器
JP2023547301A (ja) * 2020-10-30 2023-11-10 ジョンソン、マッセイ、パブリック、リミテッド、カンパニー ガソリンエンジン排気ガス処理のための新規トリメタル白金族金属（ｐｇｍ、ｐｌａｔｉｎｕｍ ｇｒｏｕｐ ｍｅｔａｌ）触媒
WO2022196717A1 (ja) * 2021-03-16 2022-09-22 積水化学工業株式会社 触媒、触媒の製造方法、ジエン化合物の製造方法、ポリマーの製造方法、ポリマー成形品の製造方法、触媒性能測定方法および長寿命化方法
CN114622970B (zh) * 2022-03-01 2023-03-31 南昌智能新能源汽车研究院 一种pna耦合ehc的后处理***及其控制方法
EP4302862A1 (en) 2022-07-06 2024-01-10 Johnson Matthey Public Limited Company Lean nox trap

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009144587A (ja) 2007-12-13 2009-07-02 Toyota Industries Corp 排ガス浄化装置
US20100180581A1 (en) 2009-01-16 2010-07-22 Basf Catalysts Llc Diesel oxidation catalyst composite with layer structure for carbon monoxide and hydrocarbon conversion
US20100236224A1 (en) * 2009-03-20 2010-09-23 Basf Catalysts Llc Emissions Treatment System With Lean NOx Trap
JP2010269205A (ja) * 2009-05-19 2010-12-02 Toyota Motor Corp 排ガス浄化用触媒
JP2010540217A (ja) 2007-09-28 2010-12-24 ユミコア・アクチエンゲゼルシャフト・ウント・コムパニー・コマンディットゲゼルシャフト 主に化学量論的混合気で運転される内燃機関の排ガスからの粒子の除去

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4727052A (en) 1986-06-27 1988-02-23 Engelhard Corporation Catalyst compositions and methods of making the same
US4961917A (en) 1989-04-20 1990-10-09 Engelhard Corporation Method for reduction of nitrogen oxides with ammonia using promoted zeolite catalysts
US5024981A (en) 1989-04-20 1991-06-18 Engelhard Corporation Staged metal-promoted zeolite catalysts and method for catalytic reduction of nitrogen oxides using the same
US6171556B1 (en) 1992-11-12 2001-01-09 Engelhard Corporation Method and apparatus for treating an engine exhaust gas stream
DE60326602D1 (de) 2003-12-08 2009-04-23 Ford Global Tech Llc Verfahren zur Entfernung von NOx und teilchenförmigem Material
DE102004040549B4 (de) * 2004-08-21 2017-03-23 Umicore Ag & Co. Kg Katalytisch beschichtetes Partikelfilter und seine Verwendung
US7722829B2 (en) * 2004-09-14 2010-05-25 Basf Catalysts Llc Pressure-balanced, catalyzed soot filter
JP2006183507A (ja) * 2004-12-27 2006-07-13 Mitsubishi Fuso Truck & Bus Corp 内燃機関の排気浄化装置
JP2007117954A (ja) * 2005-10-31 2007-05-17 Toyota Motor Corp ディーゼル排ガス浄化用触媒
US8119075B2 (en) * 2005-11-10 2012-02-21 Basf Corporation Diesel particulate filters having ultra-thin catalyzed oxidation coatings
US7771669B2 (en) 2006-03-20 2010-08-10 Ford Global Technologies, Llc Soot oxidation catalyst and method of making
US7576031B2 (en) * 2006-06-09 2009-08-18 Basf Catalysts Llc Pt-Pd diesel oxidation catalyst with CO/HC light-off and HC storage function
KR100747088B1 (ko) * 2006-06-20 2007-08-07 희성엥겔하드주식회사 열내구성이 개선된 디젤엔진 매연여과장치용 촉매식 ｄｐｆ
US9993771B2 (en) * 2007-12-12 2018-06-12 Basf Corporation Emission treatment catalysts, systems and methods
US8038954B2 (en) * 2008-02-14 2011-10-18 Basf Corporation CSF with low platinum/palladium ratios
DE102008010388B4 (de) * 2008-02-21 2015-04-16 Umicore Ag & Co. Kg Verfahren zur Beschichtung eines Dieselpartikelfilters und damit hergestelltes Dieselpartikelfilter
WO2010077843A2 (en) * 2008-12-29 2010-07-08 Basf Catalysts Llc Oxidation catalyst with low co and hc light-off and systems and methods
US9440192B2 (en) 2009-01-16 2016-09-13 Basf Corporation Diesel oxidation catalyst and use thereof in diesel and advanced combustion diesel engine systems
US8906330B2 (en) * 2009-05-04 2014-12-09 Basf Corporation Lean HC conversion of TWC for lean burn gasoline engines
US8758695B2 (en) * 2009-08-05 2014-06-24 Basf Se Treatment system for gasoline engine exhaust gas
US8668877B2 (en) * 2010-11-24 2014-03-11 Basf Corporation Diesel oxidation catalyst articles and methods of making and using

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010540217A (ja) 2007-09-28 2010-12-24 ユミコア・アクチエンゲゼルシャフト・ウント・コムパニー・コマンディットゲゼルシャフト 主に化学量論的混合気で運転される内燃機関の排ガスからの粒子の除去
JP2009144587A (ja) 2007-12-13 2009-07-02 Toyota Industries Corp 排ガス浄化装置
US20100180581A1 (en) 2009-01-16 2010-07-22 Basf Catalysts Llc Diesel oxidation catalyst composite with layer structure for carbon monoxide and hydrocarbon conversion
US20100236224A1 (en) * 2009-03-20 2010-09-23 Basf Catalysts Llc Emissions Treatment System With Lean NOx Trap
JP2010269205A (ja) * 2009-05-19 2010-12-02 Toyota Motor Corp 排ガス浄化用触媒

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Publication number Publication date
JP2014519404A (ja) 2014-08-14
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JP6556771B2 (ja) 2019-08-07
JP2017127867A (ja) 2017-07-27
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WO2012156883A1 (en) 2012-11-22
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