包含高掺杂载体的改善TWC催化剂

技术领域

本发明涉及可用于处理来自汽油引擎的废气排放物的催化制品。

背景技术

内燃式引擎产生废气，该废气包含多种污染物，包括烃(HC)、一氧化碳(CO)、和氮氧化物(“NO

在大多数催化转化器中，铂族金属(PGM)(例如Pt、Pd和Rh)已广泛用作具有用于承载体的其他无机化合物(例如氧化铝和氧化铈-氧化锆混合氧化物)的催化转化的活性位点。由于TWC的温度将达到约1000℃，特别是在汽油车的高负载操作下，承载体通常由掺杂元素稳定。就氧化铝材料而言，例如，掺杂的镧(La)显著改善了热耐久性，并且通常已将低于5重量％的较低含量La用于TWC的氧化铝中，因为在约1至2重量％时氧化铝材料的热稳定性达到最大并且至高达5重量％时也几乎未改变(例如，参见Thevenin等人，Journal ofCatalysis《催化杂志》，2002,207,139-149；Shinjoh,Journal of Alloys and Compounds《合金和化合物杂志》,2006,408-412,1061-1064)。这种改善的承载体的热稳定性有助于PGM粒子的更高分散，以使TWC具有更高的催化性能。

另一方面，在汽油引擎的废气中，CO的浓度显著高于HC和NO

发明内容

本公开的一个方面一种催化剂组合物，该催化剂组合物包含铂族金属(PGM)组分和无机氧化物，其中在标准CO吸附规程下，所述PGM组分上的桥CO与顶CO的红外(IR)强度比小于3:1。

本公开的另一方面涉及一种催化剂组合物，该催化剂组合物包含铂族金属(PGM)组分和无机氧化物，其中在标准CO吸附规程下，所述PGM组分上的偕二羰基CO与顶CO的红外(IR)强度比小于5:1。

本公开的另一个方面涉及一种用于处理废气的催化剂制品，该催化剂制品包含：基底；以及所述基底上的第一催化区域；其中所述第一催化区域包含第一PGM组分和第一无机氧化物，其中在标准CO吸附规程下，所述PGM组分上的桥CO与顶CO的IR强度比小于3:1。

本公开的另一个方面涉及一种用于处理废气的催化剂制品，该催化剂制品包含：基底；以及所述基底上的第一催化区域；其中所述第一催化区域包含第一PGM组分和第一无机氧化物，其中在标准CO吸附规程下，所述PGM组分上的偕二羰基CO与顶CO的IR强度比小于5:1。

本公开的另一个方面涉及一种用于处理废气的催化剂制品，该催化剂制品包含：基底；所述基底上的第一催化区域，其中所述第一催化区域包含第一PGM组分和第一无机氧化物；以及所述基底上的第二催化区域，其中所述第二催化区域包含第二PGM组分和第二无机氧化物；其中所述第一无机氧化物和所述第二无机氧化物中的至少一者掺杂有10至30％的掺杂物。

本发明还包括一种用于内燃式引擎的排气系统，该排气系统包含本发明的三元催化剂组分。

本发明还包括处理来自内燃式引擎的废气，具体地讲处理来自汽油引擎的废气。该方法包括使废气与本发明的三元催化剂组分或制品接触。

附图说明

图la示出了具有不同La载量的Pd/La-氧化铝催化剂上的桥Co与顶CO的IR强度比；并且图1b示出了Pd/La-Al

图2示出了具有不同La载量的Pd/La-氧化铝涂覆的催化剂的催化剂性能。

图3a示出了具有不同La载量的Rh/La-Al

具体实施方式

本发明涉及燃烧废气(诸如由汽油引擎或其他引擎产生的废气)的催化处理，并且涉及相关的催化制品和系统。更具体地讲，本发明涉及同时处理车辆排气系统中的NO

大部分的TWC技术开发集中于改进热稳定性，以保持更高的PGM分散，从而通过开发具有更高热耐久性的掺杂载体材料来改进性能。用于载体的掺杂物集中于其作为TWC的稳定剂的用途，并且低于5重量％的掺杂物含量足以稳定材料。实际上，在1000℃下热老化之后，La掺杂到氧化铝中使表面积从La＝0重量％时的60m

本公开的一个方面一种催化剂组合物，该催化剂组合物包含铂族金属(PGM)组分和无机氧化物，其中在标准CO吸附规程下，所述PGM组分上的桥CO与顶CO的红外(IR)强度比小于3:1。

所述PGM组分可为Pd、Rh或Pt。在一些实施方案中，所述PGM组分为Pd或Rh。在另外的实施方案中，所述PGM组分为Pd。

该催化剂组合物可包含至多20重量％的PGM组分。优选地，该催化剂组合物可包含0.05至10重量％、更优选地0.2至5重量％的PGM组分。

该催化剂组合物还可包含另一种PGM组分。

标准CO吸附规程可如下。对于预处理，将PGM催化剂粉末氧化(10％O

通常，在IR光谱中出现CO在PGM上的两种主要吸附状态。对于Pd为约2090cm

所述PGM组分上的桥CO与顶CO的IR强度比可小于5:2或2:1。

所述无机氧化物可为第2、3、4、5、13和14族元素的氧化物。所述无机氧化物优选地为耐火金属氧化物，其在高温诸如与汽油引擎排气相关的温度下表现出化学和物理稳定性。所述无机氧化物可选自氧化铝、二氧化硅、二氧化钛、以及它们的混合氧化物或复合氧化物。更优选地，所述无机氧化物为氧化铝。所述无机氧化物可为所述PGM组分的载体材料。

所述无机氧化物优选地具有大于80m

所述无机氧化物可掺杂有掺杂物。所述掺杂物可选自La、Sr、Si、Ba、Y、Pr、Nd和Ce。优选地，所述掺杂物可为La、Ba或Ce。最优选地，所述掺杂物为La。所述无机氧化物(例如，氧化铝)中的掺杂物含量可为10至30重量％、10至25重量％、或10至20重量％。所述无机氧化物(例如，氧化铝)中的掺杂物含量也可为15至30重量％、15至25重量％、或15至20重量％。

该催化剂组合物还可包含储氧能力(OSC)材料、和/或碱金属或碱土金属组分。

所述OSC材料优选地选自铈氧化物、锆氧化物、氧化铈-氧化锆混合氧化物、以及氧化铝-氧化铈-氧化锆混合氧化物。更优选地，所述OSC材料包括氧化铈-氧化锆混合氧化物。所述氧化铈-氧化锆混合氧化物还可包含一些掺杂物，诸如La、Nd、Y、Pr等。

所述氧化铈-氧化锆混合氧化物可具有如下氧化锆与氧化铈的摩尔比：至少50:50，优选地，高于60:40，更优选地，高于75:25。此外，所述OSC材料可用作所述PGM组分的载体材料。在一些实施方案中，所述PGM组分承载在所述OSC材料和所述无机氧化物上。

基于催化剂组合物的总重量计，所述OSC材料(例如，氧化铈-氧化锆混合氧化物)可为10至90重量％，优选地25至75重量％，更优选地35至65重量％。

所述OSC材料和所述无机氧化物可具有如下重量比：不大于10:1，优选地，不大于8:1或5:1，更优选地，不大于4:1或3:1，最优选地，不大于2:1。

另选地，所述OSC材料和所述无机氧化物可具有如下重量比：10:1至1:10，优选地，8:1至1:8或5:1至1:5；更优选地，4:1至1:4或3:1至1:3；并且最优选地，2:1至1:2。

在一些实施方案中，碱金属或碱土金属可沉积在OSC材料上。另选地或除此之外，碱金属或碱土金属可沉积在无机氧化物上。即，在一些实施方案中，碱金属或碱土金属可沉积在(即，存在于)OSC材料和无机氧化物两者上。

优选地，所述碱金属或碱土金属承载/沉积在所述无机氧化物(例如氧化铝)上。除了与所述无机氧化物接触或另选地，所述碱金属或碱土金属可与所述OSC材料接触，且所述PGM组分也是如此。

碱金属或碱土金属优选地为钡或锶。优选地，钡或锶(当存在时)以基于催化剂组合物的总重量计0.1至15重量％，并且更优选地3至10重量％的量存在。

优选地，钡作为BaCO

本公开的另一方面涉及一种催化剂组合物，该催化剂组合物包含铂族金属(PGM)组分和无机氧化物，其中在标准CO吸附规程下，所述PGM组分上的偕二羰基CO与顶CO的IR强度比小于5:1。

所述PGM组分可为Pd、Rh或Pt。在一些实施方案中，所述PGM组分为Pd或Rh。在另外的实施方案中，所述PGM组分为Rh。

该催化剂组合物可包含至多20重量％的PGM组分。优选地，该催化剂组合物可包含0.05至10重量％、更优选地0.2至5重量％的PGM组分。

该催化剂组合物还可包含另一种PGM组分。

通常，在IR光谱中出现CO在PGM上的两种主要吸附状态。对于Pd为约2090cm

就Rh而言，附加的吸附状态为偕二羰基，其中在粒子表面处两个CO分子键合至一个Rh原子。约2090和2030cm

所述PGM组分上的偕二羰基CO与顶CO的IR强度比可小于4:1、3:1、或5:2。

所述无机氧化物可为第2、3、4、5、13和14族元素的氧化物。所述无机氧化物优选地为耐火金属氧化物，其在高温诸如与汽油引擎排气相关的温度下表现出化学和物理稳定性。所述无机氧化物可选自氧化铝、二氧化硅、二氧化钛、以及它们的混合氧化物或复合氧化物。更优选地，所述无机氧化物为氧化铝。所述无机氧化物可为所述PGM组分的载体材料。

所述无机氧化物优选地具有大于80m

所述无机氧化物可掺杂有掺杂物。所述掺杂物可选自La、Sr、Si、Ba、Y、Pr、Nd和Ce。优选地，所述掺杂物可为La、Ba或Ce。最优选地，所述掺杂物为La。所述无机氧化物(例如，氧化铝)中的掺杂物含量可为10至30重量％、10至25重量％、或10至20重量％。所述无机氧化物(例如，氧化铝)中的掺杂物含量也可为15至30重量％、15至25重量％、或15至20重量％。

该催化剂组合物还可包含储氧能力(OSC)材料、和/或碱金属或碱土金属组分。

所述OSC材料优选地选自铈氧化物、锆氧化物、氧化铈-氧化锆混合氧化物、以及氧化铝-氧化铈-氧化锆混合氧化物。更优选地，所述OSC材料包括氧化铈-氧化锆混合氧化物。所述氧化铈-氧化锆混合氧化物还可包含一些掺杂物，诸如La、Nd、Y、Pr等。

所述氧化铈-氧化锆混合氧化物可具有如下氧化锆与氧化铈的摩尔比：至少50:50，优选地，高于60:40，更优选地，高于75:25。此外，所述OSC材料可用作所述PGM组分的载体材料。在一些实施方案中，所述PGM组分承载在所述OSC材料和所述无机氧化物上。

基于催化剂组合物的总重量计，所述OSC材料(例如，氧化铈-氧化锆混合氧化物)可为10至90重量％，优选地25至75重量％，更优选地35至65重量％。

所述OSC材料和所述无机氧化物可具有如下重量比：不大于10:1，优选地，不大于8:1或5:1，更优选地，不大于4:1或3:1，最优选地，不大于2:1。

另选地，所述OSC材料和所述无机氧化物可具有如下重量比：10:1至1:10，优选地，8:1至1:8或5:1至1:5；更优选地，4:1至1:4或3:1至1:3；并且最优选地，2:1至1:2。

在一些实施方案中，碱金属或碱土金属可沉积在OSC材料上。另选地或除此之外，碱金属或碱土金属可沉积在无机氧化物上。即，在一些实施方案中，碱金属或碱土金属可沉积在(即，存在于)OSC材料和无机氧化物两者上。

优选地，所述碱金属或碱土金属承载/沉积在所述无机氧化物(例如氧化铝)上。除了与所述无机氧化物接触或另选地，所述碱金属或碱土金属可与所述OSC材料接触，且所述PGM组分也是如此。

碱金属或碱土金属优选地为钡或锶。优选地，钡或锶(当存在时)以基于催化剂组合物的总重量计0.1至15重量％，并且更优选地3至10重量％的量存在。

优选地，钡作为BaCO

本公开的另一个方面涉及一种用于处理废气的催化剂制品，该催化剂制品包含：基底；以及所述基底上的第一催化区域；其中所述第一催化区域包含第一PGM组分和第一无机氧化物，其中在标准CO吸附规程下，所述PGM组分上的桥CO与顶CO的IR强度比小于3:1。

所述第一PGM组分可为Pd、Rh或Pt。在一些实施方案中，所述第一PGM组分为Pd或Rh。在另外的实施方案中，所述第一PGM组分为Pd。在又一另外实施方案中，所述第一催化区域基本上不含除钯之外的PGM。

所述第一催化区域可包含至多350g/ft

所述第一PGM组分上的桥CO与顶CO的IR强度比可小于5:2或2:1。

所述第一无机氧化物可为第2、3、4、5、13和14族元素的氧化物。所述第一无机氧化物优选地为耐火金属氧化物，其在高温诸如与汽油引擎排气相关的温度下表现出化学和物理稳定性。所述第一无机氧化物可选自氧化铝、二氧化硅、二氧化钛、以及它们的混合氧化物或复合氧化物。更优选地，所述第一无机氧化物为氧化铝。所述第一无机氧化物可为所述第一PGM组分的载体材料。

所述第一无机氧化物优选地具有大于80m

所述第一无机氧化物可掺杂有掺杂物。所述掺杂物可选自La、Sr、Si、Ba、Y、Pr、Nd和Ce。优选地，所述掺杂物可为La、Ba或Ce。最优选地，所述掺杂物为La。所述第一无机氧化物(例如，氧化铝)中的掺杂物含量可为10至30重量％、10至25重量％、或10至20重量％。所述第一无机氧化物(例如，氧化铝)中的掺杂物含量也可为15至30重量％、15至25重量％、或15至20重量％。

所述第一催化区域还可包含第一储氧能力(OSC)材料、和/或第一碱金属或碱土金属组分。

所述第一催化区域的总载体涂层载量可为0.1至5g/in

所述第一OSC材料优选地选自铈氧化物、锆氧化物、氧化铈-氧化锆混合氧化物、以及氧化铝-氧化铈-氧化锆混合氧化物。更优选地，所述第一OSC材料包括氧化铈-氧化锆混合氧化物。所述氧化铈-氧化锆混合氧化物还可包含一些掺杂物，诸如La、Nd、Y、Pr等。

所述氧化铈-氧化锆混合氧化物可具有如下氧化锆与氧化铈的摩尔比：至少50:50，优选地，高于60:40，更优选地，高于75:25。此外，所述第一OSC材料可用作所述第一PGM组分的载体材料。在一些实施方案中，所述第一PGM组分承载在所述第一OSC材料和所述第一无机氧化物上。

基于第一催化区域的总载体涂层载量计，所述第一OSC材料(例如，氧化铈-氧化锆混合氧化物)可为10至90重量％，优选地25至75重量％，更优选地35至65重量％。

所述第一催化区域中的第一OSC材料载量可小于1.5g/in

所述第一OSC材料和所述无机氧化物可具有如下重量比：不大于10:1，优选地，不大于8:1或5:1，更优选地，不大于4:1或3:1，最优选地，不大于2:1。

另选地，所述第一OSC材料和所述第一无机氧化物可具有如下重量比：10:1至1:10，优选地，8:1至1:8或5:1至1:5；更优选地，4:1至1:4或3:1至1:3；并且最优选地，2:1至1:2。

在一些实施方案中，所述第一碱金属或碱土金属可沉积在所述第一OSC材料上。另选地或除此之外，所述第一碱金属或碱土金属可沉积在所述无机氧化物上。也就是说，在一些实施方案中，所述第一碱金属或碱土金属可沉积在(即，存在于)所述第一OSC材料和所述第一无机氧化物两者上。

优选地，所述第一碱金属或碱土金属承载/沉积在所述第一无机氧化物(例如氧化铝)上。除了与所述第一无机氧化物接触或另选地，所述第一碱金属或碱土金属可与所述第一OSC材料接触，且所述第一PGM组分也是如此。

所述第一碱金属或碱土金属优选地为钡或锶。优选地，钡或锶(当存在时)以基于第一催化区域的总载体涂层载量计0.1至15重量％，并且更优选地3至10重量％的量存在。

优选地，钡作为BaCO

所述催化剂制品还可包含第二催化区域。所述第二催化区域可包含第二PGM组分、第二储氧能力(OSC)材料、第二碱金属或碱土金属组分、和/或第二无机氧化物。

所述第二PGM组分可选自钯、铂、铑、以及它们的混合物。在一些实施方案中，当所述第一PGM组分为Rh时，所述第二PGM组分可为Pd。在其他实施方案中，当所述第一PGM组分为Pd时，所述第二PGM组分可为Rh。

所述第二催化区域可包含至多350g/ft

所述第二催化区域的总载体涂层载量可为0.1至5g/in

所述第二无机氧化物优选地为第2、3、4、5、13和14族元素的氧化物。所述第二无机氧化物优选地选自氧化铝、氧化镁、氧化镧、二氧化硅、钕、镨、钇氧化物、二氧化钛、氧化铌、钽氧化物、钼氧化物、钨氧化物、以及它们的混合氧化物或复合氧化物。更优选地，所述第二无机氧化物选自氧化铝、氧化镁、二氧化硅、镧、钕、镨、钇氧化物、以及它们的混合氧化物或复合氧化物。特别优选地，所述第二无机氧化物为氧化铝、镧/氧化铝复合氧化物、或氧化镁/氧化铝复合氧化物。一种尤其优选的第二无机氧化物为镧/氧化铝复合氧化物。所述第二无机氧化物可为所述第二PGM组分和/或所述第二碱金属或碱土金属的载体材料。

所述第二无机氧化物优选地具有大于80m

另选地，所述第二无机氧化物还可具有与所述第一无机氧化物相同的特征(例如，具有10至30％的掺杂物，和/或所述第二PGM组分上的桥CO与顶CO的IR强度比可小于3:1)。

所述第二OSC材料优选地选自铈氧化物、锆氧化物、氧化铈-氧化锆混合氧化物、以及氧化铝-氧化铈-氧化锆混合氧化物。更优选地，所述第二OSC材料包括氧化铈-氧化锆混合氧化物。所述氧化铈-氧化锆混合氧化物还可包含一些掺杂物，诸如La、Nd、Y、Pr等。

所述氧化铈-氧化锆混合氧化物可具有如下氧化锆与氧化铈的摩尔比：至少50:50，优选地，高于60:40，更优选地，高于75:25。此外，所述第二OSC材料可用作所述第二PGM组分的载体材料。在一些实施方案中，所述第二PGM组分承载在所述第二OSC材料和所述第二无机氧化物上。

基于第二催化区域的总载体涂层载量计，所述第二OSC材料(例如，氧化铈-氧化锆混合氧化物)可为10至90重量％，优选地25至75重量％，更优选地35至65重量％。

所述第二催化区域中的第二OSC材料载量可小于1.5g/in

所述第二OSC材料和所述第二无机氧化物可具有如下重量比：不大于10:1，优选地，不大于8:1或5:1，更优选地，不大于4:1或3:1，最优选地，不大于2:1。

另选地，所述第二OSC材料和所述第二无机氧化物可具有如下重量比：10:1至1:10，优选地，8:1至1:8或5:1至1:5；更优选地，4:1至1:4或3:1至1:3；并且最优选地，2:1至1:2。

在一些实施方案中，所述第二碱金属或碱土金属可沉积在所述第二OSC材料上。另选地或除此之外，所述第二碱金属或碱土金属可沉积在所述第二无机氧化物上。也就是说，在一些实施方案中，所述第二碱金属或碱土金属可沉积在(即，存在于)所述第二OSC材料和所述第二无机氧化物两者上。

优选地，所述第二碱金属或碱土金属承载/沉积在所述第二无机氧化物(例如氧化铝)上。除了与所述第二无机氧化物接触或另选地，所述第二碱金属或碱土金属可与所述第二OSC材料接触，且所述第二PGM组分也是如此。

所述第二碱金属或碱土金属优选地为钡或锶。优选地，钡或锶(当存在时)以基于第二催化区域的总载体涂层载量计0.1至15重量％，并且更优选地3至10重量％的量存在。

优选地，钡作为BaCO

在一些实施方案中，所述第一PGM组分和所述第二PGM组分具有60:1至1:60的重量比。优选地，所述第一PGM组分和所述第二PGM组分具有30:1至1:30的重量比。更优选地，所述第一PGM组分和所述第二PGM组分具有20:1至1:20的重量比。最优选地，所述第一PGM组分和所述第二PGM组分具有15:1至1:15的重量比。

本公开的另一个方面涉及一种用于处理废气的催化剂制品，该催化剂制品包含：基底；以及所述基底上的第一催化区域；其中所述第一催化区域包含第一PGM组分和第一无机氧化物，其中在标准CO吸附规程下，所述PGM组分上的偕二羰基CO与顶CO的IR强度比小于5:1。

所述第一PGM组分可为Pd、Rh或Pt。在一些实施方案中，所述第一PGM组分为Pd或Rh。在另外的实施方案中，所述第一PGM组分为Rh。在又一另外实施方案中，所述第一催化区域基本上不含除Rh之外的PGM。

所述第一催化区域可包含至多350g/ft

所述第一PGM组分上的偕二羰基CO与顶CO的IR强度比可小于4:1、3:1、或5:2。

所述第一无机氧化物可为第2、3、4、5、13和14族元素的氧化物。所述第一无机氧化物优选地为耐火金属氧化物，其在高温诸如与汽油引擎排气相关的温度下表现出化学和物理稳定性。所述第一无机氧化物可选自氧化铝、二氧化硅、二氧化钛、以及它们的混合氧化物或复合氧化物。更优选地，所述第一无机氧化物为氧化铝。所述第一无机氧化物可为所述第一PGM组分的载体材料。

所述第一无机氧化物优选地具有大于80m

所述第一无机氧化物可掺杂有掺杂物。所述掺杂物可选自La、Sr、Si、Ba、Y、Pr、Nd和Ce。优选地，所述掺杂物可为La、Ba或Ce。最优选地，所述掺杂物为La。所述第一无机氧化物(例如，氧化铝)中的掺杂物含量可为10至30重量％、10至25重量％、或10至20重量％。所述第一无机氧化物(例如，氧化铝)中的掺杂物含量也可为15至30重量％、15至25重量％、或15至20重量％。

所述第一催化区域还可包含第一储氧能力(OSC)材料、和/或第一碱金属或碱土金属组分。

所述第一催化区域的总载体涂层载量可为0.1至5g/in

所述第一OSC材料优选地选自铈氧化物、锆氧化物、氧化铈-氧化锆混合氧化物、以及氧化铝-氧化铈-氧化锆混合氧化物。更优选地，所述第一OSC材料包括氧化铈-氧化锆混合氧化物。所述氧化铈-氧化锆混合氧化物还可包含一些掺杂物，诸如La、Nd、Y、Pr等。

所述氧化铈-氧化锆混合氧化物可具有如下氧化锆与氧化铈的摩尔比：至少50:50，优选地，高于60:40，更优选地，高于75:25。此外，所述第一OSC材料可用作所述第一PGM组分的载体材料。在一些实施方案中，所述第一PGM组分承载在所述第一OSC材料和所述第一无机氧化物上。

基于第一催化区域的总载体涂层载量计，所述第一OSC材料(例如，氧化铈-氧化锆混合氧化物)可为10至90重量％，优选地25至75重量％，更优选地35至65重量％。

所述第一催化区域中的第一OSC材料载量可小于1.5g/in

所述第一OSC材料和所述无机氧化物可具有如下重量比：不大于10:1，优选地，不大于8:1或5:1，更优选地，不大于4:1或3:1，最优选地，不大于2:1。

另选地，所述第一OSC材料和所述第一无机氧化物可具有如下重量比：10:1至1:10，优选地，8:1至1:8或5:1至1:5；更优选地，4:1至1:4或3:1至1:3；并且最优选地，2:1至1:2。

在一些实施方案中，所述第一碱金属或碱土金属可沉积在所述第一OSC材料上。另选地或除此之外，所述第一碱金属或碱土金属可沉积在所述无机氧化物上。也就是说，在一些实施方案中，所述第一碱金属或碱土金属可沉积在(即，存在于)所述第一OSC材料和所述第一无机氧化物两者上。

优选地，所述第一碱金属或碱土金属承载/沉积在所述第一无机氧化物(例如氧化铝)上。除了与所述第一无机氧化物接触或另选地，所述第一碱金属或碱土金属可与所述第一OSC材料接触，且所述第一PGM组分也是如此。

所述第一碱金属或碱土金属优选地为钡或锶。优选地，钡或锶(当存在时)以基于第一催化区域的总载体涂层载量计0.1至15重量％，并且更优选地3至10重量％的量存在。

优选地，钡作为BaCO

所述催化剂制品还可包含第二催化区域。所述第二催化区域可包含第二PGM组分、第二储氧能力(OSC)材料、第二碱金属或碱土金属组分、和/或第二无机氧化物。

所述第二PGM组分可选自钯、铂、铑、以及它们的混合物。在一些实施方案中，当所述第一PGM组分为Rh时，所述第二PGM组分可为Pd。在其他实施方案中，当所述第一PGM组分为Pd时，所述第二PGM组分可为Rh。

所述第二催化区域可包含至多350g/ft

所述第二催化区域的总载体涂层载量可为0.1至5g/in

所述第二无机氧化物优选地为第2、3、4、5、13和14族元素的氧化物。所述第二无机氧化物优选地选自氧化铝、氧化镁、氧化镧、二氧化硅、钕、镨、钇氧化物、二氧化钛、氧化铌、钽氧化物、钼氧化物、钨氧化物、以及它们的混合氧化物或复合氧化物。更优选地，所述第二无机氧化物选自氧化铝、氧化镁、二氧化硅、镧、钕、镨、钇氧化物、以及它们的混合氧化物或复合氧化物。特别优选地，所述第二无机氧化物为氧化铝、镧/氧化铝复合氧化物、或氧化镁/氧化铝复合氧化物。一种尤其优选的第二无机氧化物为镧/氧化铝复合氧化物。所述第二无机氧化物可为所述第二PGM组分和/或所述第二碱金属或碱土金属的载体材料。

所述第二无机氧化物优选地具有大于80m

另选地，所述第二无机氧化物还可具有与所述第一无机氧化物相同的特征(例如，具有10至30％的掺杂物，和/或所述第二PGM组分上的桥CO与顶CO的IR强度比可小于3:1)。

所述第二OSC材料优选地选自铈氧化物、锆氧化物、氧化铈-氧化锆混合氧化物、以及氧化铝-氧化铈-氧化锆混合氧化物。更优选地，所述第二OSC材料包括氧化铈-氧化锆混合氧化物。所述氧化铈-氧化锆混合氧化物还可包含一些掺杂物，诸如La、Nd、Y、Pr等。

所述氧化铈-氧化锆混合氧化物可具有如下氧化锆与氧化铈的摩尔比：至少50:50，优选地，高于60:40，更优选地，高于75:25。此外，所述第二OSC材料可用作所述第二PGM组分的载体材料。在一些实施方案中，所述第二PGM组分承载在所述第二OSC材料和所述第二无机氧化物上。

基于第二催化区域的总载体涂层载量计，所述第二OSC材料(例如，氧化铈-氧化锆混合氧化物)可为10至90重量％，优选地25至75重量％，更优选地35至65重量％。

所述第二催化区域中的第二OSC材料载量可小于1.5g/in

所述第二OSC材料和所述第二无机氧化物可具有如下重量比：不大于10:1，优选地，不大于8:1或5:1，更优选地，不大于4:1或3:1，最优选地，不大于2:1。

另选地，所述第二OSC材料和所述第二无机氧化物可具有如下重量比：10:1至1:10，优选地，8:1至1:8或5:1至1:5；更优选地，4:1至1:4或3:1至1:3；并且最优选地，2:1至1:2。

在一些实施方案中，所述第二碱金属或碱土金属可沉积在所述第二OSC材料上。另选地或除此之外，所述第二碱金属或碱土金属可沉积在所述第二无机氧化物上。也就是说，在一些实施方案中，所述第二碱金属或碱土金属可沉积在(即，存在于)所述第二OSC材料和所述第二无机氧化物两者上。

优选地，所述第二碱金属或碱土金属承载/沉积在所述第二无机氧化物(例如氧化铝)上。除了与所述第二无机氧化物接触或另选地，所述第二碱金属或碱土金属可与所述第二OSC材料接触，且所述第二PGM组分也是如此。

所述第二碱金属或碱土金属优选地为钡或锶。优选地，钡或锶(当存在时)以基于第二催化区域的总载体涂层载量计0.1至15重量％，并且更优选地3至10重量％的量存在。

优选地，钡作为BaCO

在一些实施方案中，所述第一PGM组分和所述第二PGM组分具有60:1至1:60的重量比。优选地，所述第一PGM组分和所述第二PGM组分具有30:1至1:30的重量比。更优选地，所述第一PGM组分和所述第二PGM组分具有20:1至1:20的重量比。最优选地，所述第一PGM组分和所述第二PGM组分具有15:1至1:15的重量比。

本公开的另一个方面涉及一种用于处理废气的催化剂制品，该催化剂制品包含：基底；所述基底上的第一催化区域，其中所述第一催化区域包含第一PGM组分和第一无机氧化物；以及所述基底上的第二催化区域，其中所述第二催化区域包含第二PGM组分和第二无机氧化物；其中所述第一无机氧化物和所述第二无机氧化物中的至少一者掺杂有10至30％的掺杂物。

在标准CO吸附规程下，所述催化剂制品所具有的第一PGM组分(例如，Pd)上的桥CO与顶CO之比可小于3:1。

在标准CO吸附规程下，所述催化剂制品所具有的第二PGM组分(例如，Rh)上的偕二羰基CO与顶CO之比可小于5:1。

用于所述第一无机氧化物或所述第二无机氧化物的掺杂物各自独立地选自La、Sr、Si、Ba、Y、Pr、Nd和Ce。在另外的实施方案中，用于所述第一无机氧化物或所述第二无机氧化物的掺杂物为La。

在本公开的第三方面和/或第四方面，上文公开的所有特征、范围、限制均适用于本公开的这第五方面。

本发明的催化剂制品可包含技术人员已知的另外组分。例如，本发明的组合物还可包含至少一种粘结剂和/或至少一种表面活性剂。在存在粘结剂的情况下，可分散的氧化铝粘结剂是优选的。

优选地，所述基底为流通式整料或壁流式汽油颗粒过滤器。更优选地，所述基底为流通式整料。

所述流通式整料基底具有限定其间的纵向方向的第一面和第二面。所述流通式整料基底具有在第一面和第二面之间延伸的多个通道。所述多个通道在纵向方向上延伸并提供多个内表面(例如，限定每个通道的壁的表面)。所述多个通道中的每个通道在第一面处具有开口并且在第二面处具有开口。为了避免疑惑，所述流通式整料基底不是壁流式过滤器。

所述第一面通常处于所述基底的入口端，并且所述第二面处于所述基底的出口端。

所述通道可具有恒定的宽度，并且多个通道各自可具有均匀的通道宽度。

优选地，在正交于纵向方向的平面内，所述整料基底具有100至900个通道/平方英寸，优选地300至750个通道/平方英寸。例如，在所述第一面上，开放的第一通道和闭合的第二通道的密度为300至750个通道/平方英寸。所述通道可具有如下横截面：矩形、正方形、圆形、椭圆形、三角形、六边形、或其他多边形形状。

整料基底充当用于保持催化材料的载体。用于形成整料基底的合适的材料包括陶瓷样材料，诸如堇青石、碳化硅、氮化硅、氧化锆、莫来石、锂辉石、氧化铝-二氧化硅氧化镁或硅酸锆、或多孔耐火金属。此类材料以及它们在制造多孔整料基底中的用途是本领域所熟知的。

应当指出的是，本文所述的流通式整料基底为单个部件(即，单个砖形物)。尽管如此，当形成排放处理系统时，所使用的整料可通过将多个通道粘附在一起或通过将多个较小的整料粘附在一起而形成，如本文所述。此类技术以及排放处理系统的合适壳体和构型是本领域所熟知的。

在其中本发明的催化剂制品包含陶瓷基底的实施方案中，所述陶瓷基底可由任意合适的耐火材料制成，例如氧化铝、二氧化硅、二氧化钛、氧化铈、氧化锆、氧化镁、沸石、氮化硅、碳化硅、硅酸锆、硅酸镁、铝硅酸盐和金属铝硅酸盐(诸如堇青石和锂辉石)、或者它们中的任意两种或更多种的混合物或混合氧化物。堇青石、铝硅酸镁和碳化硅是特别优选的。

在其中本发明的催化剂制品包含金属基底的实施方案中，所述金属基底可由任意合适的金属制成，并且具体地讲由耐热金属和金属合金制成，诸如钛和不锈钢以及除其他痕量金属之外还含有铁、镍、铬和/或铝的铁素体合金。

在一些实施方案中，所述第一催化区域直接承载/沉积在所述基底上。在另外的实施方案中，所述第二催化区域承载/沉积承载在所述第一催化区域上。

在其他实施方案中，所述第二催化区域直接承载/沉积在所述基底上。在另外的实施方案中，所述第一催化区域承载/沉积承载在所述第二催化区域上。

本公开的另一方面涉及使用本文所述的催化剂制品处理包含NO

本公开的另一方面涉及用于处理车辆废气的系统，所述系统包含本文所述的催化剂制品，连同用于将所述废气转移通过所述系统的导管。

术语“载体涂层”是本领域熟知的，并且是指通常在催化剂生产期间施加到基底的粘附涂层。

如本文所用，首字母缩略词“PGM”是指“铂族金属”。术语“铂族金属”一般是指选自Ru、Rh、Pd、Os、Ir和Pt的金属，优选地选自Ru、Rh、Pd、Ir和Pt的金属。一般来讲，术语“PGM”优选地是指选自Rh、Pt和Pd的金属。

如本文所用，术语“混合氧化物”一般是指呈单相形式的氧化物混合物，如本领域通常已知的那样。如本文所用，术语“复合氧化物”一般是指具有多于一个相的氧化物的组合物，如本领域通常已知的那样。

如本文所用，表达“基本由……组成”将特征的范围限制为包括指定的材料，以及不实质性影响该特征的基本特性的任何其他材料或步骤，例如微量杂质。表达“基本由……组成”涵盖表达“由……组成”。

如本文所用，通常在区域、层或区的含量的上下文中，相对于材料的表达“基本上不含”意指所述材料处于微量诸如≤5重量％，优选地≤2重量％，更优选地≤1重量％。表达“基本上不含”涵盖表达“不包含”。

如本文所用，通常在区域、层或区的含量的上下文中，相对于材料的表达“基本不含”意指所述材料处于痕量诸如≤1重量％，优选地≤0.5重量％，更优选地≤0.1重量％。表达“基本不含”涵盖表达“不包含”。

如本文所用，以重量％表示的对掺杂物量(具体地讲总量)的任何提及均是指载体材料或其耐火金属氧化物的重量。

如本文所用，术语“载量”是指基于金属重量计以g/ft

以下实施例仅示出本发明。本领域的技术人员将认识到本发明的实质和权利要求的范围内的许多变型形式。

除非另外指明，否则所有材料均可商购获得并且可购自已知的供应商。

将表面积为约150m

在标准CO吸附规程下，将具有3重量％的承载于掺有La的氧化铝(含量为La＝1、4、10和15重量％)的Pd的催化剂粉末暴露于CO。通过IR光谱法检测桥CO与顶CO位点之比。

如图1a和图1b所示，桥CO与顶CO的IR强度比随氧化铝载体中La含量的增加而减小。桥CO与顶CO之比减小可表明CO对PGM毒害趋于被抑制。

在以下条件下，使用具有表1所示组成的模拟废气对涂覆在堇青石基底(其由1重量％的承载于掺有La的氧化铝的Pd组成，其中La含量＝5或10重量％)上的催化剂进行催化剂性能测试。

在该催化剂性能测试中，评估HC、CO和NO

在催化剂性能测试中，以100,000/hr的空间速度来设定气体流量，以25℃/min的加热速率使温度从100℃上升至400℃，分析通过催化剂后的气体组成并测量转化率。

如图2所示，对于掺有较高含量La的氧化铝，HC、CO和NO转化50％的温度较低(La＝l0重量％低于5重量％)。

催化剂1是具有双层结构的三元(Pd-Rh)催化剂。底层由承载在载体涂层上的Pd组成，该载体涂层由第一CeZr混合氧化物、La稳定的氧化铝与4重量％的Ba促进剂构成。底层的载体涂层载量为约2.5g/in

催化剂2是具有双层结构的三元(Pd-Rh)催化剂。底层由承载在载体涂层上的Pd组成，该载体涂层由第一CeZr混合氧化物、掺有高含量La的氧化铝与15重量％的Ba促进剂构成。底层的载体涂层载量为约2.5g/in

使用950℃的峰值温度，通过燃料切断老化循环，将比较催化剂1和催化剂2台架老化75小时。车辆排放是在具有1.5升引擎的商用车辆上进行的。在催化剂之前和之后测量排放。

如表2所示，与比较催化剂1相比，催化剂2显示出HC、NMHC、CO和NO

在标准CO吸附规程下，将具有3重量％的承载于掺有La的氧化铝(含量为La＝1、4、10和15重量％)的Rh的催化剂粉末暴露于CO。通过IR光谱法检测偕二羰基CO与顶CO位点之比。

如图3a和图3b所示，偕二羰基CO与顶CO的IR强度比随氧化铝载体中La含量的增加而减小。偕二羰基CO与顶CO之比减小可表明CO对PGM毒害趋于被抑制。

催化剂3是具有双层结构的三元(Pd-Rh)催化剂。底层由承载在载体涂层上的Pd组成，该载体涂层由第一CeZr混合氧化物、La稳定的氧化铝与4重量％的Ba促进剂构成。底层的载体涂层载量为约2.0g/in

催化剂4是具有双层结构的三元(Pd-Rh)催化剂。底层由承载在载体涂层上的Pd组成，该载体涂层由第一CeZr混合氧化物、La稳定的氧化铝与4重量％的Ba促进剂构成。底层的载体涂层载量为约2.0g/in

催化剂5是具有双层结构的三元(Pd-Rh)催化剂。底层由承载在载体涂层上的Pd组成，该载体涂层由第一CeZr混合氧化物、掺有高含量La的氧化铝与15重量％的Ba促进剂构成。底层的载体涂层载量为约2.0g/in

使用950℃的峰值温度，通过燃料切断老化循环，将比较催化剂3、催化剂4和催化剂5台架老化75小时。车辆排放是在具有1.5升引擎的商用车辆上进行的。在催化剂之前和之后测量排放。

如表3所示，与比较催化剂3相比，催化剂4和催化剂5显示出HC、NMHC、CO和NO