本发明涉及经分区以提供组合的scr、氨泄漏催化剂(asc)和柴油氧化催化剂(doc)或柴油放热催化剂(dec)活性的基材。
背景技术：
在柴油发动机、固定式燃气轮机和其它系统中的烃燃烧产生废气，废气必须经处理以除去包括no(一氧化氮)和no2(二氧化氮)的氮氧化物(nox)，其中no是主要的所形成的nox。众所周知，nox会造成人类的多种健康问题，并造成许多有害的环境影响，包括形成烟雾和酸雨。为了减轻废气中nox对人类和环境的影响，希望消除这些不希望的组分，优选通过不产生其它有害或有毒物质的方法。
贫燃和柴油发动机中产生的废气通常具有氧化性。在被称为选择性催化还原(scr)的方法中，需要用催化剂和还原剂选择性地还原nox，该方法将nox转化成单质氮(n2)和水。在scr方法中，在废气与催化剂接触之前，将气态还原剂(通常为无水氨、氨水或尿素)添加至废气流中。还原剂被吸收到催化剂上，并且随着气体通过或经过经催化的基材，nox被还原。为了使nox的转化最大化，往往需要向气流中添加超过化学计量量的氨。但是，将过量的氨释放到大气中将不利于人类健康和环境。另外，氨是腐蚀性的，特别是其含水形式。排气催化剂下游的排气管线区域中的水和氨的冷凝会导致会损害排气系统的腐蚀性混合物。因此应该消除废气中氨的释放。在许多传统的排气系统中，在scr催化剂的下游安装氨氧化催化剂(也称为氨泄漏催化剂或“asc”)，以通过将氨转化成氮而从废气中除去氨。氨泄漏催化剂的使用可以允许经过典型的柴油驱动循环使nox转化率大于90％。
希望具有一种催化剂，该催化剂提供通过scr的nox除去和选择性氨转化成氮两者，其中在车辆驱动循环的宽温度范围内发生氨转化，和形成最少的氮氧化物和一氧化二氮副产物。
技术实现要素：
在第一方面，本发明涉及催化剂制品，其包括含有入口和出口的基材，含第一scr催化剂的第一区和含柴油氧化催化剂(doc)的第二区，其中第一区位于基材的入口侧上和第二区位于基材的出口侧上。催化剂制品可以进一步包括含氨泄漏催化剂(asc)的第三区，其中第三区位于第一区和第二区之间。氨泄漏催化剂(asc)包括(a)第一scr催化剂或第二scr催化剂和(b)氨氧化催化剂。催化剂制品可以在第一区中提供对尿素或氨的非常快速响应。催化剂制品可以在第一区中具有非常低的nh3储存量。
在第二方面，本发明涉及催化剂制品，其包括含有入口和出口的基材，含第一scr催化剂的第一区和含氨泄漏催化剂(asc)的第二区，其中第一区位于基材的入口侧上和第二区位于紧邻第一区的下游。氨泄漏催化剂(asc)可以包括(a)第一scr催化剂或第二scr催化剂和(b)氨氧化催化剂。催化剂制品可以在第一区中提供对尿素或氨的非常快的响应。催化剂制品可以在第一区中具有非常低的nh3储存量。
在另一方面，本发明涉及排气系统，其包括本发明第一方面的催化制品和用于在废气中引入nh3或形成nh3的装置，其中用于在废气中引入nh3或形成nh3的装置位于催化制品之前。
在又一方面，本发明涉及燃烧来源，其包括含有以下的排气系统：本发明第一方面的催化剂制品和用于在废气中引入nh3或在废气中形成nh3的装置，其中用于在废气中引入nh3或在废气中形成nh3的装置位于催化制品之前。
在仍另一方面，本发明涉及降低由废气中的nh3形成n2o的方法，其中该方法包括使含氨废气与本发明第一方面的催化剂制品接触。
在另一方面，本发明涉及降低废气中nox形成的方法，其中该方法包括使含氨废气与本发明第一方面的催化剂制品接触。
在又一方面，本发明涉及降低废气中烃形成的方法，其中该方法包括使含烃废气与本发明第一方面的催化剂制品接触。
在另一方面，本发明涉及催化制品，其包括具有入口、出口和轴向长度的流通式基材；含第一scr催化剂的scr区；和含(a)asc区和doc区或(b)混合的asc和doc区的氧化区，其中氧化区包括氨氧化催化剂和doc催化剂，scr区从入口端定位于基材上和从入口延伸至小于基材的轴向长度，doc区或混合的asc和doc区从出口端定位于基材上，和当doc区存在时，asc区位于scr区和doc区之间。催化制品可以进一步包括第二scr催化剂，其中第二scr催化剂位于氧化区中。在一些构造中，第一scr催化剂的一部分可以覆盖第二scr催化剂的全部或一部分。在其它构造中，第二scr催化剂的一部分可以覆盖第一scr催化剂的全部或一部分。第一和第二scr催化剂的不同之处可以在于：包括不同的成分，具有不同的催化剂负载量，或两者。doc可以为dec。氧化区可以包括含氨氧化催化剂和doc催化剂的组合的asc/doc区，其中scr区从入口延伸和覆盖组合的asc/doc区的一部分，组合的asc/doc区从出口延伸至小于轴向长度。doc催化剂可以产生放热和可以生成no2用于下游过滤器的被动再生。
在另一方面，本发明涉及排气系统，其包括本发明第一方面的催化制品和用于在废气中形成nh3或在废气中引入nh3的装置。
在仍另一方面，本发明涉及在柴油发动机的排气中提供低温nox控制与良好的asc选择性和doc能力结合的方法，其中该方法包括使发动机的废气与本发明第一方面的催化剂制品接触。
附图说明
图1描绘了其中第一scr催化剂定位于doc之前的废气流中的构造。
图2描绘了其中第一scr催化剂定位于asc之前的废气流中和doc位于asc的下游的通用构造。
图3描绘了其中第一scr催化剂定位于asc之前的废气流中和doc位于asc的下游和asc为scr和氧化催化剂的共混物的构造。
图4描绘了其中第一scr催化剂定位于asc之前的废气流中和doc位于asc的下游，和asc为具有含氧化催化剂的底层和含scr催化剂的顶层的双层的构造。
图5描绘了其中第一scr催化剂定位于asc之前的废气流中和doc位于asc的下游，和asc为其中第一scr催化剂的一部分还存在于含氧化催化剂的底层上方的顶层中的双层的构造。
图6描绘了其中第一scr催化剂定位于asc之前的废气流中的构造。
图7描绘了构造其中第一scr催化剂定位于asc之前的废气流中和asc为scr和氧化催化剂的共混物。
图8描绘了其中第一scr催化剂定位于asc之前的废气流中和asc为具有含氧化催化剂的底层和含scr催化剂的顶层的双层的构造。
图9描绘了其中第一scr催化剂定位于asc之前的废气流中和asc为其中第一scr催化剂的一部分还存在于含氧化催化剂的底层上方的顶层中的双层的构造。
图10是显示出对于三种类型的scr催化剂而言nox转化的量相对氨填充水平的图。
图11描绘了其中第一scr催化剂定位于氨氧化催化剂之前的废气流和覆盖氨氧化催化剂的一部分但不是整个长度的构造。doc定位在氨氧化催化剂的未被第一scr催化剂覆盖的剩余顶部部分上方。
图12描绘了其中第一scr催化剂定位于氨氧化催化剂和doc的混合物之前的废气流的构造，其中氨氧化催化剂和doc的混合物包括两个阶梯部分。
图13描绘了其中第一scr催化剂定位于氨氧化催化剂和doc的混合物之前的废气流中的构造。氨氧化催化剂和doc的混合物在asc区中被第一scr催化剂覆盖。
图14描绘了其中第一scr催化剂定位于氨氧化催化剂和doc的混合物之前的废气流的构造。氨氧化催化剂和doc的混合物在混合的asc/doc区中被第一scr催化剂完全覆盖。
图15描绘了其中第一scr催化剂定位于两个氧化层之前的废气流中和第二scr层存在于氧化层的上方和覆盖第一scr层的部分的构造。
图16描绘了其中第一scr催化剂定位于两个氧化层之前的废气流中和第二scr层存在于氧化层的上方和覆盖第一scr层的部分的构造。
图17描绘了其中第一scr催化剂定位于两个氧化层之前的废气流中和第二scr层存在于氧化层的上方和第一scr层覆盖第二scr层的部分的构造。
图18描绘了其中第一scr催化剂定位于具有2-阶梯形式的混合的氧化层之前的废气流和第二scr层存在于氧化层的上方和覆盖第一scr层的部分的构造。
图19描绘了其中第一scr催化剂定位于具有2-阶梯形式的混合的氧化层之前的废气流和第二scr层存在于氧化层的上方和覆盖第一scr层的部分的构造。
图20描绘了构造其中第一scr催化剂定位于具有2-阶梯形式的混合的氧化层之前的废气流和第二scr层存在于氧化层的上方和第一scr层覆盖第二scr层的部分。
图21描绘了其中第一scr催化剂定位于混合的氧化层之前的废气流和第二scr层存在于氧化层的上方和在scr区中覆盖第一scr层的部分的构造。
图22描绘了构造其中第一scr催化剂定位于具有2-阶梯形式的混合的氧化层之前的废气流和第二scr层存在于氧化层的上方和在asc区中覆盖第一scr层。
图23描绘了其中第一scr催化剂定位于混合的氧化层之前的废气流和第二scr层存在于氧化层的上方和第一scr层覆盖混合的氧化区的部分但不是全部中的第二scr层的构造。
具体实施方案
如在本说明书和所附权利要求中所用，除非上下文另有明确指示，否则单数形式“一种”、“一个”和“该”包括复数指代物。因此，例如，提及“一种催化剂”包括两种或更多种催化剂的混合物等。
如本文所用，术语“氨泄漏”是指通过scr催化剂的未反应的氨的量。
术语“载体”是指固定催化剂的材料。
术语“具有低氨储存量的载体”是指储存小于0.001mmolnh3/m3载体的载体。具有低氨储存量的载体优选为具有选自以下的骨架类型的沸石：aei，ana，ats，bea，cdo，cfi，cha，con，ddr，eri，fau，fer，gon，ifr，ifw，ify，ihw，imf，irn，-iry，isv，ite，itg，itn，itr，itw，iwr，iws，iwv，iww，joz，lta，ltf，mel，mep，mfi，mre，mse，mtf，mtn，mtt，mtw，mvy，mww，non，nsi，rro，rsn，rte，rth，rut，rwr，sew，sfe，sff，sfg，sfh，sfn，sfs，sfv，sgt，sod，ssf，sso，ssy，stf，sto，stt，svr，svv，ton，tun，uos，uov，utl，uwy，vet，vni。更优选地，分子筛或沸石具有选自bea，cdo，con，fau，mel，mfi和mww的骨架类型，甚至更优选骨架类型选自bea和mfi。
术语“煅烧(calcine)”或“煅烧(calcination)”是指在空气或氧气中加热材料。该定义与iupac煅烧的定义是一致的。(iupac.compendiumofchemicalterminology，第二版(“goldbook”)，a.d.mcnaught和a.wilkinson编，blackwellscientificpublications，oxford(1997)，xml在线修正版：http://goldbook.iupac.org(2006-)，由m.nic，j.jirat，b.kosata创建；由a.jenkins编辑的更新，isbn0-9678550-9-8.doi：10.1351/goldbook。)进行煅烧以分解金属盐并促进催化剂内金属离子的交换，并且还将催化剂粘附到基材上。煅烧中使用的温度取决于待煅烧材料中的组分，和通常在约400℃至约900℃之间达约1至8小时。在一些情况下，煅烧可以在至多约1200℃的温度进行。在涉及本文所述方法的应用中，煅烧通常在约400℃至约700℃的温度进行约1至8小时，优选在约400℃至约650℃的温度进行约1至4小时。
如本文所用，术语“约”是指近似的，并且是指该术语所关联的值的任选±25％，优选±10％，更优选±5％，或最优选±1％的范围。
当提供各种数值要素的一个或多个范围时，除非另有说明，一个或多个范围可以包括这些值。
术语“asc选择性”是指nox的转化百分比。高asc选择性是指使氨至氮的转化百分比最大化，而使氨至nox和n2o的转化最小化。目标是当在150ksv下含有500ppmnh3和12％o2的气体中测试时，在250℃和500℃之间的温度具有小于30％n2o选择性和小于30％nox选择性。
术语“铂族金属”或“pgm”是指铂、钯、钌、铑、锇和铱。铂族金属优选为铂、钯、钌或铑。
术语“doc”是指柴油氧化催化剂，其被设计成将柴油微粒物中的co、烃和有机物质氧化为二氧化碳和水。如本文所用，该术语包括产生放热的dec(柴油放热催化剂)。
术语“轴向长度”是在入口端和出口端之间的长度。
术语“快速响应”是指催化剂在<0.5g/l，优选<0.4g/l，更优选<0.3g/l的nh3填充水平下在500ppmno和750ppmnh3中达到其最大可能转化率的90％。
术语“活性组分负载量”是指共混物中铂的载体重量+铂重量+第一scr催化剂的重量。铂可以以约0.01至约0.25重量％(包括端值)的活性组分负载量存在于催化剂中。优选地，铂可以以0.04至0.2重量％(包括端值)的活性组分负载量存在于催化剂中。更优选地，铂可以以0.07至0.17重量％(包括端值)的活性组分负载量存在于催化剂中。最优选地，铂可以以0.05至0.15重量％(包括端值)的活性组分负载量存在于催化剂中。
在本发明的第一方面，催化制品包括具有入口、出口和轴向长度的流通式基材；含第一scr催化剂的scr区；和含(a)asc区和doc区或(b)混合的asc和doc区的氧化区，其中氧化区包括氨氧化催化剂和doc催化剂，scr区从入口端定位于基材上和从入口延伸至小于基材的轴向长度，doc区或混合的asc和doc区从出口端定位于基材上，和当doc区存在时，asc区位于scr区和doc区之间。
提供催化制品中的催化剂的各种构造。
在一种构造中，催化剂制品包括具有入口和出口的基材，含scr催化剂的第一区和含柴油氧化催化剂的第二区，其中scr定位在废气流内基材的入口处和doc定位在基材的出口处。(参见图1)。
在另一种构造中，催化剂制品包括具有入口和出口的基材，含scr催化剂的第一区，含氨泄漏催化剂(asc)的第二区和含柴油氧化催化剂的第三区。图2描绘了其中scr定位在废气流内基材的入口处、asc定位在scr催化剂的下游和doc定位在asc的下游在基材的出口处的构造。
在另一种构造中，催化剂制品包括具有入口和出口的基材，含scr催化剂的第一区，含包括第一或第二scr催化剂和氨氧化催化剂的共混物的氨泄漏催化剂(asc)的第二区，和含柴油氧化催化剂的第三区。图3描绘了构造其中asc为scr催化剂和在具有低氨储存量的载体上的铂的共混物。整体构造如图2中所述。
在另一种构造中，催化剂制品包括具有入口和出口的基材，含scr催化剂的第一区，含氨泄漏催化剂(asc)的第二区，和含柴油氧化催化剂的第三区，所述氨泄漏催化剂(asc)包括具有含氨氧化催化剂的底层和含第一或第二scr催化剂的顶层的双层。图4描绘了其中asc为具有含氨氧化催化剂的底层和含第一或第二scr催化剂的顶层的双层的构造。整体构造如图2中所述。
在另一种构造中，催化剂制品包括具有入口和出口的基材，含scr催化剂的第一区，含氨泄漏催化剂(asc)的第二区，和含柴油氧化催化剂的第三区，所述氨泄漏催化剂(asc)包括具有含氨氧化催化剂的底层和含存在于scr区中的第一scr催化剂的一部分的顶层的双层。图5描绘了其中asc为具有含氨氧化催化剂的底层和含第一scr催化剂的顶层的双层的构造。整体构造如图2中所述.
在上述构造的每一者中，每个区可以位于相同的基材上或可以存在在每个基材上具有一个或多个区的两个或更多个基材。在排气系统中，当使用两个或更多个基材时，一个或多个基材可以位于单一的壳体或外罩中或不同的壳体或外罩中。
在另一方面，本发明涉及催化剂制品，其包括含有入口和出口的基材，含第一scr催化剂且具有对尿素或氨的快速响应的第一区和含氨泄漏催化剂(asc)的第二区，其中第一区位于基材的入口侧上和第二区位于紧邻第一区的下游。氨泄漏催化剂(asc)可以包括第一或第二scr催化剂和氨氧化催化剂的共混物，其中asc为scr催化剂和在具有低氨储存量的载体上的铂的共混物(参见图7)。整体构造如图6所述。第二区可以包括氨泄漏催化剂(asc)，所述氨泄漏催化剂(asc)包括具有含氨氧化催化剂的底层和含第一或第二scr催化剂的顶层的双层(参见图8)。整体构造如图6所述。催化剂制品可以包括具有入口和出口的基材，含scr催化剂的第一区和含氨泄漏催化剂(asc)的第二区，其中asc为具有含氨氧化催化剂的底层和含存在于scr区的第一scr催化剂的一部分的顶层的双层(参见图9)。整体构造如图6所述。
在另一种构造中，催化剂制品可以包括第一scr催化剂、氨氧化催化剂和doc催化剂，其中氨氧化催化剂和scr催化剂的一部分定位于基材上。第一scr催化剂定位于氨氧化催化剂之前的废气流和覆盖基材的入口端和氨氧化催化剂顶部的一部分(图1)。doc催化剂定位于氨氧化催化剂的剩余的顶部部分的上方。asc层可以覆盖约10％-约50％，优选约15％-约40％的基材长度。第一scr层可以覆盖约0％-约75％的氨氧化催化剂的顶部长度。
在另一种构造中，催化剂制品可以包括第一scr催化剂和氧化层，其中第一scr催化剂和氧化层定位于基材上。包括氨氧化催化剂和doc的混合物的氧化层可以构造成具有两个阶梯(低阶梯和高阶梯)，其中高阶梯在基材的出口端处。第一scr催化剂定位于氧化催化剂之前的废气流中和覆盖两个阶梯的入口端和第一低阶梯的顶部(图12)。氧化催化剂中的第二(高)阶梯可以具有与包括第一scr催化剂的层约相同的厚度。氧化层可以覆盖约15％-约40％的基材长度。
在另一种构造中，催化剂制品可以包括第一scr催化剂和氧化层，其中第一scr催化剂和氧化层定位于基材上。氧化层包括氨氧化催化剂和doc的混合物。第一scr催化剂定位于氧化催化剂之前的废气流中和覆盖asc区中氧化层的入口端和顶部。doc区包括氨氧化催化剂和doc的混合物的一部分，但在氧化层上方不具有scr催化剂的层(图13)。氧化层可以覆盖约15％-约40％的基材长度。
在另一种构造中，催化剂制品可以包括第一scr催化剂和氧化层，其中第一scr催化剂和氧化层定位于基材上。氧化层包括氨氧化催化剂和doc的混合物。第一scr催化剂定位于氧化催化剂之前的废气流中和覆盖混合的氧化asc/doc区中氧化层的入口端和顶部(图14)。氧化层可以覆盖约15％-约40％的基材长度。
在另一种构造中，催化剂制品可以包括第一scr催化剂、第二scr催化剂、氨氧化催化剂和doc，其中第一scr催化剂和氨氧化催化剂定位于基材上。第一scr催化剂定位于氨氧化催化剂之前的废气流和覆盖氨氧化催化剂的入口端和顶部的一部分(图15)。doc定位在氨氧化催化剂的剩余的顶部部分的上方和第二scr催化剂覆盖doc催化剂的入口侧和顶部和第一scr催化剂的一部分。第二scr催化剂覆盖doc催化剂的入口侧和顶部和在asc区中第一scr催化剂的一部分。图15显示以线的形式的第一和第二scr催化剂之间的接合。也可以使用具有其它形状如阶梯式或曲线的接合。asc层可以覆盖约15％-约40％的％的基材长度。doc或dec层可以覆盖约10％-约30％的氨氧化催化剂的长度。第二scr催化剂可以覆盖doc的入口侧和顶部，但不覆盖第一scr催化剂的一部分。该构造未显示在图中。
在另一种构造中，催化剂制品可以包括第一scr催化剂、第二scr催化剂、氨氧化催化剂和doc，其中第一scr催化剂和氨氧化催化剂定位于基材上。第一scr催化剂定位于氨氧化催化剂之前的废气流和覆盖氨氧化催化剂的入口端和顶部的一部分(图16)。doc定位在氨氧化催化剂的剩余的顶部部分的上方和第二scr催化剂覆盖doc催化剂的顶部和在asc区中第一scr催化剂的一部分。asc层可以覆盖约15％-约40％的％的基材长度。doc层可以覆盖约10％-约30％的氨氧化催化剂的长度。
在另一种构造中，催化剂制品可以包括第一scr催化剂、第二scr催化剂、氨氧化催化剂和doc，其中第一scr催化剂和氨氧化催化剂定位于基材上。第一scr催化剂定位于氨氧化催化剂之前的废气流和覆盖氨氧化催化剂的入口端和第二scr催化剂的入口端和顶部(图17)。doc定位在氨氧化催化剂的剩余的顶部部分的上方和仅存在于doc区中。第二scr催化剂覆盖doc催化剂的顶部和doc催化剂的入口端。asc层可以覆盖约15％-约40％的％的基材长度。doc层可以覆盖约10％-约30％的氨氧化催化剂的长度。
在另一种构造中，催化剂制品可以包括第一scr催化剂、第二scr催化剂，和组合的氨氧化催化剂和doc，其中第一scr催化剂和组合的氨氧化催化剂和doc定位于基材上。组合的氨氧化催化剂和doc可以构造成具有两个阶梯(低阶梯和高阶梯)，其中高阶梯在基材的出口端处。第一scr催化剂定位于组合的氨氧化催化剂和doc之前的废气流中和覆盖组合的氨氧化催化剂和doc的入口端和顶部的一部分(图18)。第二scr催化剂覆盖组合的氨氧化催化剂和doc的最高阶梯的入口侧、组合的氨氧化催化剂和doc的顶部和在asc区中第一scr催化剂的一部分。图18显示以线的形式的第一和第二scr催化剂之间的接合。也可以使用具有其它形状如阶梯式或曲线的接合。asc层可以覆盖约15％-约40％的％的基材长度。doc层可以覆盖约10％-约30％的氨氧化催化剂的长度。
在另一种构造中，催化剂制品可以包括第一scr催化剂、第二scr催化剂，和组合的氨氧化催化剂和doc，其中第一scr催化剂和组合的氨氧化催化剂和doc定位于基材上。第一scr催化剂定位于氨氧化催化剂之前的废气流和覆盖组合的氨氧化催化剂和doc的入口端(图19)。第二scr催化剂覆盖组合的氨氧化催化剂和doc的顶部和在scr区中第一scr催化剂的一部分。asc层可以覆盖约15％-约40％的基材长度。doc层可以覆盖约10％-约30％的氨氧化催化剂的长度。
在另一种构造中，催化剂制品可以包括第一scr催化剂、第二scr催化剂，和组合的氨氧化催化剂和doc，其中第一scr催化剂和氨氧化催化剂定位于基材上。组合的氨氧化催化剂和doc可以构造成具有两个阶梯(低阶梯和高阶梯)，其中高阶梯在基材的出口端处。第一scr催化剂定位于组合的氨氧化催化剂和doc之前的废气流中和覆盖组合的氨氧化催化剂和doc的入口端和第二scr催化剂的入口端和顶部(图20)。第二scr催化剂覆盖组合的氨氧化催化剂和doc的顶部(其可以构造成具有两个阶梯(低阶梯和高阶梯)，其中高阶梯在基材的出口端处)。包括组合的氨氧化催化剂和doc的层可以覆盖约15％-约40％的％的基材长度。
在另一种构造中，催化剂制品可以包括第一scr催化剂、第二scr催化剂，和组合的氨氧化催化剂和doc，其中第一scr催化剂和组合的氨氧化催化剂和doc定位于基材上。组合的氨氧化催化剂和doc可以构造成具有两个阶梯(低阶梯和高阶梯)，其中高阶梯在基材的出口端处。第一scr催化剂定位于组合的氨氧化催化剂和doc之前的废气流中和覆盖组合的氨氧化催化剂和doc的入口端(图21)。第二scr催化剂覆盖组合的氨氧化催化剂的顶部和在scr区中第一scr催化剂的一部分。图21显示以线的形式的第一和第二scr催化剂之间的接合。也可以使用具有其它形状如阶梯式或曲线的接合。asc层可以覆盖约15％-约40％的％的％的基材长度。组合的氨氧化催化剂和doc层可以覆盖约10％-约30％的氨氧化催化剂的长度。
在另一种构造中，催化剂制品可以包括第一scr催化剂、第二scr催化剂，和组合的氨氧化催化剂和doc，其中第一scr催化剂和组合的氨氧化催化剂和doc定位于基材上。组合的氨氧化催化剂和doc可以构造成具有两个阶梯(低阶梯和高阶梯)，其中高阶梯在基材的出口端处。第一scr催化剂定位于组合的氨氧化催化剂和doc之前的废气流中和覆盖组合的氨氧化催化剂和doc的入口端和asc区中组合的氨氧化催化剂和doc的顶部部分(图22)。第二scr催化剂覆盖doc区中组合的氨氧化催化剂和doc的顶部和scr区中第一scr催化剂的一部分。asc层可以覆盖约15％-约40％的％的基材长度。doc层可以覆盖约10％-约30％的氨氧化催化剂的长度。
在另一种构造中，催化剂制品可以包括第一scr催化剂、第二scr催化剂，和组合的氨氧化催化剂和doc，其中第一scr催化剂和组合的氨氧化催化剂和doc定位于基材上。第一scr催化剂定位于组合的氨氧化催化剂和doc之前的废气流中和覆盖组合的氨氧化催化剂和doc的入口端和第二scr催化剂的入口端和顶部(图23)。第二scr催化剂覆盖组合的氨氧化的顶部。包括组合的氨氧化催化剂和doc的层可以覆盖约15％-约40％的％的基材长度。
如上文和附图所示，第一scr催化剂可以叠覆混合的asc/doc区或asc区的一部分。催化制品可以具有：(a)包括含氨氧化催化剂的底层和含第一scr催化剂的顶层的asc区，其中在asc区中第一scr催化剂覆盖氨氧化催化剂的整个部分，和(b)包括含氨氧化催化剂的底层和含doc催化剂的顶层的doc区，其中在doc区中doc催化剂覆盖氨氧化催化剂的整个部分。
asc区可以包括含氨氧化催化剂和doc的混合物的底层，和第一scr的一部分还形成覆盖asc区中的氨氧化催化剂和doc的混合物的整个部分的顶层，和doc区包括氨氧化催化剂和doc的混合物，其中混合物位于asc区和doc区中的基材上。
asc区可以包括含氨氧化催化剂和doc的混合物的底层，其中底层位于基材上，和第一scr的一部分形成覆盖asc区中的底层的整个部分的顶层，和doc区包括氨氧化催化剂和dec的混合物，其中doc区中的氨氧化催化剂和doc的混合物位于基材上。
氧化区可以包括混合的asc/doc区，所述混合的asc/doc区包括含氨氧化催化剂和doc的混合物的底层，和含第一scr的顶层，其中顶层覆盖整个底层，和底层位于基材上。
在一些构造中，催化制品可以进一步包括第二scr催化剂，其中第二scr催化剂覆盖第一scr催化剂的一部分和第二scr催化剂与第一scr催化剂相同或不同。
催化制品可以进一步包括第二scr催化剂，其中第一scr催化剂覆盖第二scr催化剂的一部分和第二scr催化剂与第一scr催化剂相同或不同。asc区可以包括第一scr催化剂、第二scr催化剂和氨氧化催化剂。asc区可以包括含氨氧化催化剂的底层、含第一scr催化剂的中间层和含第二scr催化剂的第三层。中间层的厚度可以从asc区的入口侧至asc区的出口侧减少，第二scr催化剂的厚度可以从asc区的入口侧至asc区的出口侧增加，和doc区可以包括含氨氧化催化剂的底层、含doc的中间层和含第二scr的顶层，其中asc区和doc区中的底层位于基材上，和doc仅位于doc区中。
当催化剂包括第二scr催化剂时，第二scr催化剂可以覆盖第一scr催化剂的一部分和第二scr催化剂可以与第一scr催化剂相同或不同。
当催化剂包括第二scr催化剂时，asc区可以包括含氨氧化催化剂和doc的混合物的底层、含第一氧化催化剂的中间层，和含第二scr催化剂的第三层。中间层的厚度可以从asc区的入口侧至asc区的出口侧减少，第二scr催化剂的厚度可以从asc区的入口侧至asc区的出口侧增加，和doc区可以包括含氨氧化催化剂和doc的混合物的底层和含第二scr的顶层，其中asc区和doc区中的底层位于基材上。
当催化剂包括第二scr催化剂时，scr区可以包括第一scr催化剂和第二scr催化剂，其中在scr区中第二scr催化剂叠覆第一scr催化剂的一部分，和混合的asc/doc区包括含氨氧化催化剂和doc的混合物的底层，其中底层位于基材上，和包括覆盖混合的asc/doc区中底层的整个部分的第二scr的顶层。
scr催化剂
在各种实施方案中，该组合物可以包含一种或两种scr催化剂。第一scr催化剂总是存在于该组合物中。第二scr催化剂可以与第一scr相同或不同。优选地，第二scr催化剂不同于第一scr催化剂。第一scr催化剂与第二scr催化剂的不同之处在于包含不同的活性组分，如下所述，在于活性组分的不同负载量，或两者。
催化制品可以进一步包含第二scr催化剂，其中第二scr催化剂覆盖第一scr催化剂的一部分，并且所有doc层和第二scr催化剂涂层包含与第一scr催化剂相同或不同的第二scr催化剂。
催化制品的性质之一是催化剂可以通过将由asc和doc区在nh3氧化中产生的nox的约90％转化为氮和水来提供nh3泄漏控制选择性。
第一scr催化剂，并且当第二scr催化剂存在时，第一scr催化剂和第二scr催化剂包含独立地选自以下的活性组分：贱金属，贱金属的氧化物，分子筛，金属交换的分子筛或它们的混合物。贱金属可以选自钒(v)，钼(mo)，钨(w)，铬(cr)，铈(ce)，锰(mn)，铁(fe)，钴(co)，镍(ni)和铜(cu)及它们的混合物。由负载在难熔金属氧化物(例如氧化铝，二氧化硅，氧化锆，二氧化钛，二氧化铈及它们的组合)上的钒组成的scr组合物是众所周知的且广泛地商业上用于移动应用中。典型的组合物描述于美国专美国专利号4,010,238和4,085,193，其全部内容通过引用并入本文。商业上使用的组合物，特别是用于移动应用中，包含tio2，其中wo3和v2o5已经分别以5-20重量％和0.5-6重量％的浓度分分散在tio2上。scr催化剂可以包含在mno2上的nb-ce-zr或nb。这些催化剂可包含其它无机材料，例如sio2和zro2充当粘合剂和促进剂。
当scr催化剂是贱金属时，催化剂制品可以进一步包含至少一种贱金属促进剂。如本文所用，“促进剂”应理解为是指当添加至催化剂中时提高催化剂的活性的物质。贱金属促进剂可以是金属、金属氧化物或它们的混合物的形式。至少一种贱金属催化剂促进剂可以选自钕(nd)，钡(ba)，铈(ce)，镧(la)，镨(pr)，镁(mg)，钙(ca)，锰(mn)，锌(zn)，铌(nb)，锆(zr)，钼(mo)，锡(sn)，钽(ta)，锶(sr)及其氧化物。至少一种贱金属催化剂促进剂可以优选为mno2，mn2o3，fe2o3，sno2，cuo，coo，ceo2及它们的混合物。至少一种贱金属催化剂促进剂可以水溶液中盐如硝酸盐或乙酸盐的形式添加至催化剂中。至少一种贱金属催化剂促进剂和至少一种贱金属催化剂如铜可以从水溶液浸渍到一种或多种氧化物载体材料上，可添加至包含一种或多种氧化物载体材料的载体涂料中，或者可浸渍到事先用载体涂料涂覆的载体中。
scr催化剂可以包括分子筛或金属交换的分子筛。如本文所用，“分子筛”被理解为是指含有精确和均匀尺寸的极小孔的亚稳材料，其可用作气体或液体的吸附剂。足够小从而通过该孔的分子被吸附，而较大的分子则不被吸附。分子筛可以是沸石分子筛、非沸石分子筛或它们的混合物。
沸石分子筛是具有由国际沸石协会(iza)出版的沸石结构数据库中列出的骨架结构中的任一种的微孔铝硅酸盐。骨架结构包括但不限于cha，fau，bea，mfi，mor类型的骨架结构。具有这些结构的沸石的非限制性实例包括菱沸石，八面沸石，沸石y，超稳定沸石y，β沸石，丝光沸石，硅沸石，沸石x和zsm-5。铝硅酸盐沸石的二氧化硅/氧化铝摩尔比(sar)定义为sio2/al2o3)为至少约5，优选至少约20，有用的范围为约10-200。
scr催化剂可以包括小孔、中孔或大孔分子筛或它们的组合。“小孔分子筛”是含有8个四面体原子的最大环尺寸的分子筛。“中孔分子筛”是含有10个四面体原子的最大环尺寸的分子筛。“大孔分子筛”是具有12个四面体原子的最大环尺寸的分子筛。
scr催化剂可以包括选自以下的小孔分子筛：铝硅酸盐分子筛，金属取代的铝硅酸盐分子筛，铝磷酸盐(alpo)分子筛，金属取代的铝磷酸盐(mealpo)分子筛，硅-铝磷酸盐(sapo)分子筛和金属取代的硅-铝磷酸盐(meapso)分子筛，以及它们的混合物。
scr催化剂可以包括选自以下骨架类型的小孔分子筛：aco，aei，aen，afn，aft，afx，ana，apc，apd，att，cdo，cha，ddr，dft，eab，edi，epi，eri，gis，goo，ihw，ite，itw，lev，kfi，mer，mon，nsi，owe，pau，phi，rho，rth，sat，sav，siv，tho，tsc，uei，ufi，vni，yug，和zon，和它们的混合物和/或共生物。优选小孔分子筛选自以下的骨架类型：cha，lev，aei，afx，eri，sfw，kfi，ddr和ite。
scr催化剂可以包括选自以下骨架类型的中孔分子筛：ael，afo，aht，bof，boz，cgf，cgs，chi，dac，euo，fer，heu，imf，ith，itr，jry，jsr，jst，lau，lov，mel，mfi，mfs，mre，mtt，mvy，mww，nab，nat，nes，obw，par，pcr，pon，pun，rro，rsn，sff，sfg，stf，sti，stt，stw，-svr，szr，ter，ton，tun，uos，vsv，wei，和wen，和它们的混合物和/或共生物。优选，中孔分子筛选自以下骨架类型：mfi，fer和stt。
scr催化剂可以包括选自以下骨架类型的大孔分子筛：afi，afr，afs，afy，asv，ato，ats，bea，bec，bog，bph，bsv，can，con，czp，dfo，emt，eon，ezt，fau，gme，gon，ifr，isv，itg，iwr，iws，iwv，iww，jsr，ltf，ltl，maz，mei，mor，moz，mse，mtw，npo，off，oko，osi，-ron，rwy，saf，sao，sbe，sbs，sbt，sew，sfe，sfo，sfs，sfv，sof，sos，sto，ssf，ssy，usi，uwy，和vet，和它们的混合物和/或共生物。优选，大孔分子筛选自以下骨架类型：mor，off和bea。
金属交换的分子筛可以具有至少一种沉积在分子筛的通路、空腔或笼内或外表面上的骨架外位点上的来自周期表的vb，vib，viib，viiib，ib或iib族之一的金属。金属可以是几种形式中的一种，包括但不限于零价金属原子或簇，分离的阳离子，单核或多核氧基阳离子(oxycation)，或作为延伸的金属氧化物。优选地，金属可以是铁、铜以及它们的混合物或组合。
可以使用金属前体在合适的溶剂中的溶液或混合物将金属与沸石组合。术语“金属前体”是指可以分散在沸石上以产生催化活性金属组分的任何化合物或络合物。由于使用其它溶剂的经济性和环境方面，溶剂优选为水。当使用铜(优选的金属)时，合适的络合物或化合物包括但不限于无水和水合硫酸铜，硝酸铜，乙酸铜，乙酰丙酮酸铜，氧化铜，氢氧化铜和铜氨的盐(例如[铜(nh3)4]2+)。本发明不限于具体类型、组成或纯度的金属前体。可以将分子筛添加至金属组分的溶液以形成悬浮液，然后使其反应，从而使金属组分分布在沸石上。金属可以分布在分子筛的孔道以及外表面上。金属可以以离子形式或作为金属氧化物分布。例如，铜可以以铜(ii)离子、铜(i)离子或以氧化铜的形式分布。含有金属的分子筛可以从悬浮液的液相中分离、洗涤并干燥。然后可以将得到的含金属的分子筛煅烧以将金属固定在分子筛中。优选地，第一和第二催化剂可以包含cu-scr，fe-scr，钒，促进的ce-zr或促进的mno2。
第二scr催化剂优选为cu-scr催化剂或fe-scr催化剂，更优选为cu-scr催化剂。cu-scr催化剂包含铜和小孔分子筛。fe-scr催化剂包含铁和分子筛，优选大孔分子筛如bea。铜或铁可以位于分子筛的骨架内和/或分子筛内的骨架外(可交换)位点。
金属交换的分子筛可以包含约0.10重量％和约10重量％范围内的位于分子筛的通路、空腔或笼内或外表面上的骨架外位点上的vb，vib，viib，viiib，ib或iib族金属。优选地，骨架外金属可以以约0.2重量％和约5重量％范围内的量存在。
金属交换的分子筛可以是铜(cu)或铁(fe)负载的分子筛，其具有催化剂总重量的约0.1-约20.0重量％的铜或铁。更优选地，铜或铁以催化剂总重量的约0.5重量％-约15重量％存在。最优选地，铜或铁以催化剂总重量的约1重量％-约9重量％存在。
在上述各种构造中，钯可存在于后scr催化剂中以帮助增加由催化剂产生的放热，而不影响asc选择性。
柴油氧化催化剂
柴油氧化催化剂(doc)可以包含贵金属、贱金属或沸石，优选铂族金属或它们的混合物。优选柴油氧化催化剂包含铂、钯或铂和钯的组合。铂族金属可以以约5g/ft3-约75g/ft3，优选约8g/ft3-约50g/ft3，更优选约10g/ft3-约30g/ft3的量存在。柴油氧化催化剂可以包含铂(pt)和钯(pd)的组合，其中pt和pd以1:0-0:1的比例(包括端值)存在。pt和pd的组合可以向doc催化剂提供放热。doc可以覆盖载体长度的约10％-约40％，优选载体长度的约10％-约30％，更优选载体长度的约10％-约25％。
doc可以是dec。dec可以包含贵金属、贱金属或沸石，优选铂族金属，更优选铂、钯或铂和钯的组合。当doc是dec时，dec可以产生放热并产生no2用于下游过滤器的被动再生。dec可以包含铂和钯的组合，其中pt:pd的重量比为1:0-0:1(不包括端值)。dec催化剂可以以约5-约75g/ft3(包括端值)，优选约10-约40g/ft3(包括端值)的负载量存在。
氨泄漏催化剂
氨泄漏催化剂可以包含在含氧化催化剂的底层上方的含scr催化剂的顶层。氨氧化催化剂可以包含铂族金属，优选铂或钯或它们的混合物。铂族金属可以存在于包括分子筛、金属交换分子筛的载体上，具有低氨储存量的载体上，优选具有低氨储存量的载体上。氨泄漏催化剂可以包含在具有低氨储存量的载体上的铂与scr催化剂的共混物。氨氧化催化剂中的铂族金属负载量可以为约0.5-约10g/ft3(包括端值)，优选约1-约5g/ft3(包括端值)。氨氧化催化剂可以覆盖载体长度的约10％-约40％，优选载体长度的约15％-约30％。除了在载体上的pgm之外，asc可以包含沸石或金属交换的沸石。
氨泄漏催化剂可以为具有含氨氧化催化剂的下层和含scr催化剂的上层的双层。氨氧化催化剂优选为铂族金属，优选铂、钯、钌或它们的混合物。双层氨泄漏催化剂优选包括含铂或铂和钯的混合物的底层和含有载体上的钯与铜沸石、优选铜菱沸石的共混物的顶层。这些组合物可以帮助改进催化剂的放热性能。氨泄漏催化剂可以是包含氧化催化剂和scr催化剂的共混物的单层。
氨氧化催化剂和在一些实施方案中的doc可以包含铂族金属，优选铂、钯、钌或它们的组合。铂族金属可以以约0.5g/ft3-约50g/ft3，优选1g/ft3-30g/ft3的量存在。氧化催化剂可以包含铂(pt)和钯(pd)的组合，其中pt和pd以10:1-1:100(以重量计)，优选5:1-1:10(以重量计)的比例存在。
氨氧化催化剂可以包含在具有低氨储存量的载体上的铂。具有低氨储存量的载体可以是硅质载体。硅质载体可以包括二氧化硅或具有以下的至少一者的二氧化硅与氧化铝之比的沸石：(a)至少100，(b)至少200，(c)至少250，(d)至少300，(e)至少400，(f)至少500，(g)至少750和(h)至少1000。硅质载体可以包括具有bea，cdo，con，fau，mel，mfi或mww骨架类型的分子筛。scr催化剂的量与具有低氨储存量的载体上铂的量之比可以在0:1-300:1的范围内，优选3:1-300:1，更优选7:1-100：1，最优选10:1-50:1(包括比例中的端值的每一者)，以这些组分的重量计。
当氨泄漏催化剂是包含scr催化剂和氧化催化剂的混合物的单层时，该共混物可以进一步包含在mno2上的pd、nb-ce-zr或nb。
本文所述的催化剂可以用于来自各种发动机的废气的scr处理。包含在硅质载体上的铂与第一scr催化剂(其中第一scr催化剂是cu-scr催化剂)的共混物的催化剂的性质之一是，与包含类似配制物的催化剂相比，其可以提供在约250℃-约350℃的温度来自氨的n2产率的改进，所述类似配制物中第一scr催化剂作为第一层存在，和铂负载在储存氨的层上(存在于第二层中)，并且含nh3气体在通过第二层之前通过第一层。包含在硅质载体上的铂与第一scr催化剂(其中第一scr催化剂是cu-scr催化剂)的共混物的催化剂的另一个性质是，与包含类似配制物的催化剂相比，其可以提供从nh3的降低的n2o形成，在所述类似配制物中第一scr催化剂作为第一层存在和负载的铂存在于第二层中，并且含nh3气体在通过第二层之前通过第一层。包含在具有低氨储存量的载体上的铂与第一scr催化剂(其中第一scr催化剂是cu-scr催化剂或fe-scr催化剂)的共混物的催化剂的另一个性质是，与包含类似配制物的催化剂相比，其可以提供从nh3的降低的n2o形成，所述类似配制物中第一scr催化剂作为第一层存在，在储存氨的载体上负载的铂存在于第二涂层中，并且含nh3气体在通过第二涂层之前通过第二涂层。
催化剂制品可以包括含有入口和出口的基材、含第一scr催化剂的第一区和含氧化催化剂的第二区，其中第一区位于基材的入口侧上，和第二区位于基材的出口侧上。催化剂制品可以包含包括第一基材和第二基材的基材，其中每种基材包括入口端和出口端，和至少一部分的第一区位于第一基材上和一部分的第二区位于第二基材上，其中第一区位于第一基材的入口侧上和第二区位于第二基材的出口侧上。催化剂制品可以包含包括第一基材和第二基材的基材，每种基材包括入口端和出口端，和第一区和第三区位于第一基材上，其中第一区位于第一基材的入口侧上和第三区位于第一基材的出口侧上，和第二区位于第二基材上。催化剂制品可以包含包括第一基材和第二基材的基材，其中每种基材包括入口端和出口端，和第一区位于第一基材上，和第二区位于第二基材上，其中第二区位于第二基材的入口侧上和第三区位于第二基材的出口侧上。
在本发明的一个方面，取决于asc的所需构造，可以制备各种构造的催化剂。包含在不储存氨的载体上的铂与第一scr催化剂的共混物的催化剂的部分在下文所述的附图中标记为“共混物”。
用于催化剂的基材可以是通常用于制备汽车催化剂的任何材料，其包括流通式或过滤器型结构，例如蜂窝结构，挤出载体，金属基材或scrf。优选地，基材是惰性基材。基材优选具有多个从基材的入口延伸到出口面的精细平行的气体流动通路，使得通路对流体流动是开放的。这样的整体式载体可包含每平方英寸截面至多约700或更多的流动通路(或“孔”)，尽管可以使用更少的流动通路。例如，载体可具有每平方英寸(“cpsi”)约7-600个，更通常约100-400个孔。通路基本上是从其流体入口至其流体出口的直线路径且由壁限定，在所述壁上scr催化剂作为“载体涂料”涂覆，使得流过通路的气体与催化材料接触。整体式基材的流动通路是薄壁通道，其可以具有任何合适的截面形状，例如梯形，矩形，正方形，三角形，正弦形，六边形，椭圆形，圆形等。本发明不限于特定基材类型、材料或几何形状。
陶瓷基材可由任何合适的耐火材料制成，例如堇青石，堇青石-α氧化铝，α-氧化铝，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，硅酸锆，硅线石，硅酸镁，锆石，透锂长石，铝硅酸盐及其混合物。
壁流式基材也可由陶瓷纤维复合材料形成，例如由堇青石和碳化硅形成的陶瓷纤维复合材料。这种材料能够承受处理废气流时遇到的环境，特别是高温。
基材可以是高孔隙率基材。术语“高孔隙率基材”是指孔隙率在约40和约80％之间的基材。高孔隙率基材可以具有优选至少约45％，更优选至少约50％的孔隙率。高孔隙率基材可以具有优选小于约75％，更优选小于约70％的孔隙率。本文所用的术语“孔隙率”是指总孔隙率，优选如用汞孔隙率测量法测量。
优选地，基材可以是堇青石，高孔隙率堇青石，金属基材，挤出scr，过滤器，scrf或挤出催化剂。
包含一种或多种催化剂的载体涂料可以使用本领域已知的方法施加至基材上。在载体涂料涂覆后，可将组合物干燥并任选煅烧。对于每个区，需要施加至少一种载体涂料。当将两种或更多种载体涂料涂覆至单一基材上时，载体涂料优选在将另外的载体涂料涂覆至基材上之前干燥。在将最后的载体涂料涂覆至基材上之后，可以将具有载体涂层的基材干燥并煅烧。煅烧涂有载体涂层的基材的时间、温度和条件取决于所使用的催化剂、载体和基材。煅烧可以在干燥条件下进行或水热进行，即在一定水分含量的存在下进行。煅烧可以进行在约30分钟和约4小时，优选约30分钟和约2小时，更优选约30分钟和约1小时之间的时间。
包含在硅质载体上的铂和第一scr催化剂(其中第一scr催化剂是cu-scr催化剂)的共混物的载体涂料可以使用本领域已知的方法施加至基材的入口侧。在载体涂料涂覆后，可将组合物干燥并煅烧。当组合物包含第二scr时，第二scr可以在单独的载体涂料中涂覆至具有底层的干燥制品或煅烧制品，如上所述。在施加第二载体涂料之后，它可以如对第一层所进行来进行干燥和煅烧。
具有含铂层的基材可以在400℃-1200℃，优选450℃-700℃，和更优选500℃-650℃的温度干燥和煅烧。煅烧优选在干燥条件下进行，但也可以水热进行，即在一定水分含量的条件下进行。煅烧可以进行在约30分钟和约4小时，优选约30分钟和约2小时，更优选约30分钟和约1小时之间的时间。
催化制品可以以多于一个片的形式存在。催化制品可以是包含单一基材的单一片，所述单一基材包含第一、第二区和第三区，或是多个片，每个片包含一个或多个基材，每个基材包含一个或多个区。当放置在发动机的排气系统中时，可以将这些片连接或接合在一起。连接可以是永久性的，例如通过焊接，或者是可拆卸的，例如通过使用紧固件如螺母和螺栓。催化剂制品可以包含第一片和第二片，其中第一片包含第一区和第二区，第二片包含第三区。催化剂制品可以包括第一片和第二片，其中第一片包含第一区，第二片包含第二区和第三区。催化剂可以包括第一片、第二片和第三片，其中第一片包含第一区，第二片包含第二区，第三片包含第三区。
scr催化剂需要存在还原剂如氨来起作用。通常将氨前体如尿素注入到废气流中，其中它变成氨。排气系统可以包括本发明的第一方面的催化剂制品和用于在废气中引入nh3或在废气中形成nh3的第一装置，其中用于在废气中引入nh3或在废气中形成nh3的第一装置废气位于催化制品之前。排气系统还可以包括csf(催化碳烟过滤器)，dpf(柴油微粒过滤器)或scrf(过滤器上的scr)，其中csf、dpf或scrf定位于doc的下游。通常csf、dpf或scrf位于催化制品的下游。csf或dpf之后可以是scr，然后是asc。当系统在doc之后包括scr或scrf时，用于将在废气中引入nh3或在废气中形成nh3的第二装置可以位于催化制品与scr或scrf之间。排气系统还可以包括csf或scrf，其中csf或scrf定位于催化制品的下游，并且当系统包括scrf时，用于在废气中引入nh3或在废气中形成nh3的第二装置位于催化制品和scrf之间。
在本发明的另一方面，发动机可以包括排气系统，该排气系统包括本发明的第一方面的催化剂制品和用于在废气中引入nh3或在废气中形成nh3的装置，其中用于在废气中引入nh3或在废气中形成nh3的第一装置可位于催化制品之前。发动机可以是车辆上的柴油发动机，固定式来源上的柴油发动机，或船只如船舶上的柴油发动机。
上述催化剂制品的使用允许在冷启动循环的早期高的nox转化。可以使用具有高v负载量的催化剂，因为催化剂只需要在低温具有活性。立即转化nox而不用被储存。这可以减少需要通过asc转化的氨泄漏的量，减少asc在启动期间在较低温度良好起作用的需要。由于氨储存的需要较少，所以可以更容易地控制尿素的注射。在较高的温度，如果另外的scr系统位于催化剂制品的下游，则不需要注入nh3。
本文所述的催化制品可以优选在正常运行期间产生一些no2以促进位于催化剂制品下游的过滤器的被动再生。优选地，催化剂制品可以产生放热或促进被动再生。更优选地，催化剂制品可以产生放热并促进被动再生。术语“可以产生放热”是指催化剂制品可以在300℃的催化剂入口温度燃烧ulsd或等效燃料，并在整个发动机运行点期间经催化剂产生≥150℃的温度升高，其中hc泄漏<1500ppmc1。
排气系统可以包括本发明第一方面的催化制品和用于在废气中引入nh3或在废气中形成nh3的装置。排气系统可以提供低温nox控制与良好的asc选择性和doc能力的结合。本发明第一方面的催化制品可紧密结合到发动机。
在来自柴油发动机的排气中提供低温nox控制与良好的asc选择性和doc能力的结合的方法，该方法包括使来自发动机的废气与本发明的第一方面的催化剂制品接触。
本发明也可以根据以下限定之一来限定：
1.催化制品，其包括
i.具有入口、出口和轴向长度的流通式基材；
ii.具有第一scr催化剂和定位于基材上从入口至小于基材的轴向长度的scr区；和
iii.和包括含pgm的氨氧化催化剂和含pgm的doc催化剂的氧化区，其中，含pgm的氨氧化催化剂和含pgm的doc催化剂布置在(a)asc区和单独的doc区或(b)混合的asc和doc区，其中doc区或混合的asc和doc区定位于基材上从出口端至小于基材的轴向长度，和当单独的doc区存在时，asc区位于scr区和doc区之间，条件是doc催化剂具有相对于氨氧化催化剂更高浓度(克/立方米)的pgm。
2.1的催化制品，其中第一scr催化剂叠覆混合的asc/doc区或asc区的一部分。
3.1的催化制品，其中(a)asc区包括含氨氧化催化剂的底层和含第一scr催化剂的顶层，其中在asc区中第一scr催化剂覆盖氨氧化催化剂的整个部分，和
(b)doc区包括含氨氧化催化剂的底层和含doc催化剂的顶层，其中在doc区中doc催化剂覆盖氨氧化催化剂的整个部分。
4.1的催化制品，其中asc区包括含氨氧化催化剂和doc的混合物的底层，和第一scr的一部分还形成覆盖asc区中的氨氧化催化剂和doc的混合物的整个部分的顶层，和doc区包括氨氧化催化剂和doc的混合物，其中该混合物位于asc区和doc区中的基材上。
5.1的催化制品，其中asc区包括含氨氧化催化剂和doc的混合物的底层，其中底层位于基材上，和第一scr的一部分形成覆盖asc区中的底层的整个部分的顶层，和doc区包括氨氧化催化剂和dec的混合物，其中doc区中的氨氧化催化剂和doc的混合物位于基材上。
6.1的催化制品，其中氧化区包括混合的asc/doc区，所述混合的asc/doc区包括含氨氧化催化剂和doc的混合物的底层，和含第一scr的顶层，其中顶层覆盖整个底层，和底层位于基材上。
7.1的催化制品，还包括第二scr催化剂，其中第二scr催化剂覆盖第一scr催化剂的一部分和第二scr催化剂与第一scr催化剂相同或不同。
8.1的催化制品，还包括第二scr催化剂，其中第一scr催化剂覆盖第二scr催化剂的一部分和第二scr催化剂与第一scr催化剂相同或不同。
9.7的催化制品，其中第二scr催化剂包括与第一scr催化剂不同的活性催化剂。
10.8的催化制品，其中第二scr催化剂具有与第一scr催化剂不同的负载量。
11.7的催化制品，其中asc区包括第一scr催化剂、第二scr催化剂和氨氧化催化剂。
12.7的催化制品，其中asc区包括含氨氧化催化剂的底层，含第一scr催化剂的中间层，和含第二scr催化剂的第三层。
13.7的催化制品，其中asc区包括含氨氧化催化剂和doc的混合物的底层，含第一氧化催化剂的中间层，和含第二scr催化剂的第三层。
14.7的催化制品，其中scr区包含第一scr催化剂和第二scr催化剂和在scr区中第二scr催化剂叠覆第一scr催化剂的一部分，和混合的asc/doc区包括含氨氧化催化剂和doc的混合物的底层，其中底层位于基材上，和包括覆盖混合的asc/doc区中底层的整个部分的第二scr的顶层。
15.1的催化制品，其中asc包括具有含氨氧化催化剂的下层和含scr催化剂的上层的双层。
16.排气系统，包括1的催化制品和用于在废气中形成nh3或在废气中引入nh3的装置。
17.在柴油发动机的排气中提供低温nox控制与良好的asc选择性和doc能力结合的方法，方法包括使发动机的废气与1的催化制品接触。
18.催化制品，其包括具有入口、出口和轴向长度的流通式基材；含第一scr催化剂的scr区；和含(a)asc区和doc区或(b)混合的asc和doc区的氧化区，其中氧化区包括氨氧化催化剂和doc催化剂，scr区从入口端定位于基材上和从入口延伸至小于基材的轴向长度，doc区或混合的asc和doc区从出口端定位于基材上，和当doc区存在时，asc区位于scr区和doc区之间。
19.18的催化制品，其中第一scr催化剂叠覆混合的asc/doc区或asc区的一部分。
20.18的催化制品，其中(a)asc区包括含氨氧化催化剂的底层和含第一scr催化剂的顶层，其中在asc区中第一scr催化剂覆盖氨氧化催化剂的整个部分，和(b)doc区包括含氨氧化催化剂的底层和含doc催化剂的顶层，其中在doc区中doc催化剂覆盖氨氧化催化剂的整个部分。
21.18的催化制品，其中asc区包括含氨氧化催化剂和doc的混合物的底层，和第一scr的一部分还形成覆盖asc区中的氨氧化催化剂和doc的混合物的整个部分的顶层，和doc区包括氨氧化催化剂和doc的混合物，其中混合物位于asc区和doc区中的基材上。
22.18的催化制品，其中asc区包括含氨氧化催化剂和doc的混合物的底层，其中底层位于基材上，和第一scr的一部分形成覆盖asc区中的底层的整个部分的顶层，和doc区包括氨氧化催化剂和dec的混合物，其中doc区中的氨氧化催化剂和doc的混合物位于基材上。
23.18的催化制品，其中氧化区包括混合的asc/doc区，所述混合的asc/doc区包括含氨氧化催化剂和doc的混合物的底层，和含第一scr的顶层，其中顶层覆盖整个底层，和底层位于基材上。
24.18的催化制品，还包括第二scr催化剂，其中第二scr催化剂覆盖第一scr催化剂的一部分和第二scr催化剂与第一scr催化剂相同或不同。
25.18的催化制品，还包括第二scr催化剂，其中第一scr催化剂覆盖第二scr催化剂的一部分和第二scr催化剂与第一scr催化剂相同或不同。
26.20的催化制品，其中第二scr催化剂包括与第一scr催化剂不同的活性催化剂。
27.20的催化制品，其中第二scr催化剂具有与第一scr催化剂不同的负载量。
28.24的催化制品，其中asc区包括第一scr催化剂、第二scr催化剂和氨氧化催化剂。
29.24的催化制品，其中asc区包括含氨氧化催化剂的底层，含第一scr催化剂的中间层，和含第二scr催化剂的第三层。
30.29的催化制品，其中中间层的厚度从asc区的入口侧至asc区的出口侧减少和第二scr催化剂的厚度从asc区的入口侧至asc区的出口侧增加，和doc区包括含氨氧化催化剂的底层，含doc的中间层和含第二scr的顶层，其中asc区和doc区中的底层位于基材上，和doc仅位于doc区中。
31.24的催化制品，其中asc区包括含氨氧化催化剂和doc的混合物的底层，含第一氧化催化剂的中间层，和含第二scr催化剂的第三层。
32.31的催化制品，其中中间层的厚度从asc区的入口侧至asc区的出口侧减少和第二scr催化剂的厚度从asc区的入口侧至asc区的出口侧增加，和doc区包括含氨氧化催化剂和doc的混合物的底层和含第二scr的顶层，其中在asc区和doc区中的底层位于基材上。
33.24的催化制品，其中scr区包含第一scr催化剂和第二scr催化剂和在scr区中第二scr催化剂叠覆第一scr催化剂的一部分，和混合的asc/doc区包括含氨氧化催化剂和doc的混合物的底层，其中底层位于基材上，和含覆盖混合的asc/doc区中的底层的整个部分的第二scr的顶层。
34.18-34中任一者的催化制品，其中第一scr催化剂和当第二scr催化剂存在时的第一和第二scr催化剂包括独立地选自以下的活性组分：贱金属，贱金属的氧化物，分子筛，金属交换的分子筛或它们的混合物。
35.31的催化制品，其中贱金属选自钒(v)，钼(mo)，钨(w)，铬(cr)，铈(ce)，锰(mn)，铁(fe)，钴(co)，镍(ni)，和铜(cu)，及它们的混合物。
36.31的催化制品，还包括至少一种贱金属促进剂。
37.31的催化制品，其中分子筛或金属交换的分子筛为小孔、中孔、大孔或它们的混合物。
38.31的催化制品，其中scr催化剂包括小孔分子筛，其选自铝硅酸盐分子筛，金属取代的铝硅酸盐分子筛，铝磷酸盐(alpo)分子筛，金属取代的铝磷酸盐(mealpo)分子筛，硅-铝磷酸盐(sapo)分子筛，和金属取代的硅-铝磷酸盐(meapso)分子筛，及它们的混合物。
39.31的催化制品，其中scr催化剂包括选自以下骨架类型的小孔分子筛：aco，aei，aen，afn，aft，afx，ana，apc，apd，att，cdo，cha，ddr，dft，eab，edi，epi，eri，gis，goo，ihw，ite，itw，lev，kfi，mer，mon，nsi，owe，pau，phi，rho，rth，sat，sav，siv，tho，tsc，uei，ufi，vni，yug，和zon，和它们的混合物和/或共生物。
40.31的催化制品，其中scr催化剂包括选自以下骨架类型的小孔分子筛：aei，afx，cha,ddr，eri，ite，kfi，lev和sfw。
41.31的催化制品，其中scr催化剂包括选自以下骨架类型的中孔分子筛：ael，afo，aht，bof，boz，cgf，cgs，chi，dac，euo，fer，heu，imf，ith，itr，jry，jsr，jst，lau，lov，mel，mfi，mfs，mre，mtt，mvy，mww，nab，nat，nes，obw，par，pcr，pon，pun，rro，rsn，sff，sfg，stf，sti，stt，stw，svr，szr，ter，ton，tun，uos，vsv，wei，和wen，和它们的混合物和/或共生物。
42.31的催化制品，其中scr催化剂包括选自以下骨架类型的大孔分子筛：afi，afr，afs，afy，asv，ato，ats，bea，bec，bog，bph，bsv，can，con，czp，dfo，emt，eon，ezt，fau，gme，gon，ifr，isv，itg，iwr，iws，iwv，iww，jsr，ltf，ltl，maz，mei，mor，moz，mse，mtw，npo，off，oko，osi，ron，rwy，saf，sao，sbe，sbs，sbt，sew，sfe，sfo，sfs，sfv，sof，sos，sto，ssf，ssy，usi，uwy，和vet，和它们的混合物和/或共生物。
43.18的催化制品，其中第一scr层覆盖约50-约90％，优选约60-约80％，更优选约70-约80％的基材的轴向长度。
44.18的催化制品，其中asc包括具有含氨氧化催化剂的下层和含scr催化剂的上层的双层。
45.18的催化制品，其中氨氧化催化剂包括铂族金属。
46.45的催化制品，其中氨氧化催化剂中的铂族金属负载量范围为0.5g/ft3-50g/ft3。
47.18的催化制品，其中氨氧化催化剂包括铂、钯或它们的组合。
48.18的催化制品，其中氨氧化催化剂或氨氧化催化剂和doc的混合物覆盖约10％-约50％的载体长度。
49.18的催化制品，其中氨氧化催化剂或氨氧化催化剂和doc的混合物覆盖约10％-约40％(包括端值)的载体长度。
50.18的催化制品，其中氧化区覆盖约10％-约40％的载体长度，优选约15％-约30％的载体长度。
51.18的催化制品，其中doc催化剂包括贵金属、贱金属或沸石。
52.18的催化制品，其中doc催化剂以约5-约75g/ft3，优选约10g/ft3-约40g/ft3的负载量存在。
53.18的催化制品，其中doc包括铂或钯。
54.18的催化制品，其中doc包括铂和钯和pt:pd的重量比为1:0-0:1(不包括端值)。
55.18的催化制品，其中doc覆盖约10％-约30％的载体长度，优选约10％-约25％的载体长度。
56.18的催化制品，其中催化剂通过将由asc和doc区在nh3氧化中产生的nox的约90％转化为氮和水来提供nh3泄漏控制选择性。
57.18的催化制品，其中doc为dec和dec催化剂产生放热和产生no2用于下游过滤器的被动再生。
58.57的催化制品，其中dec催化剂包括贵金属、贱金属或沸石.
59.58的催化制品，其中dec催化剂以约5g/ft3-约75g/ft3，优选约10g/ft3-约40g/ft3的负载量存在。
60.58的催化制品其中dec包括铂、钯或铂和钯的组合。
61.58的催化制品，其中dec包括铂和钯和pt:pd的重量比为1:0-0:1(不包括端值)。
62.18的催化制品，其中基材为堇青石，高孔隙率堇青石，金属基材，挤出scr，过滤器，scrf或挤出催化剂。
63.18的催化制品，其中基材为惰性基材。
64.排气系统，包括18的催化制品和用于在废气中形成nh3或在废气中引入nh3的装置。
65.64的排气系统，其中18的催化制品紧密结合到发动机。
66.在柴油发动机的排气中提供低温nox控制与良好的asc选择性和doc能力结合的方法，该方法包括使发动机的废气与18的催化制品接触。
67.催化制品，其包括含有入口和出口的基材，含第一scr催化剂的第一区和含氧化催化剂的第二区，其中第一区位于基材的入口侧上，和第二区位于基材的出口侧上。
68.67的催化制品，其中第一区提供对尿素或氨的非常快速响应。
69.67的催化制品，其中第一区具有非常低的nh3储存量.
70.67的催化制品，其中基材包括第一基材和第二基材，每种基材包括入口端和出口端，和至少一部分的第一区位于第一基材上和一部分的第二区位于第二基材上，其中第一区位于第一基材的入口侧上和第二区位于第二基材的出口侧上。
71.67的催化制品，其中基材包括第一基材和第二基材，其中第一区位于第一基材上和第二区位于第二基材上。
72.67的催化制品，还包括含氨泄漏催化剂(asc)的第三区，所述含氨泄漏催化剂(asc)包括(a)第一scr催化剂或第二scr催化剂和(b)氨氧化催化剂，其中第三区位于第一区和第二区之间。
73.72的催化制品，其中氨泄漏催化剂为包含以下的混合物的单一层：(a)第一scr催化剂或第二scr催化剂和(b)氨氧化催化剂。
74.72的催化制品，其中氨泄漏催化剂为包括含氨氧化催化剂的底层和含第一scr催化剂或第二scr催化剂的顶层的双层。
75.72的催化制品，其中基材包括第一基材和第二基材，每种基材包括入口端和出口端，和第一区和第三区位于第一基材上，其中第一区位于第一基材的入口侧上和第三区位于第一基材的出口侧上，和第二区位于第二基材上。
76.72的催化制品，其中基材包括第一基材和第二基材，每种基材包括入口端和出口端，和第一区位于第一基材上，和第二区和第三区位于第二基材上，其中第三区位于第二基材的入口侧上和第二区位于第二基材的出口侧上。
77.72的催化制品，其中基材包括第一基材、第二基材和第三基材，其中第一区位于第一基材上，第三区位于第二基材上，和第二区位于第三基材上，其中第三区位于第一区的下游和第二区位于第三区的下游。
78.67或72的催化制品，其中第一scr催化剂和第二scr催化剂包括独立地选自以下的活性组分：贱金属，贱金属的氧化物，分子筛，金属交换的分子筛及它们的混合物。
79.78的催化制品，其中贱金属选自钒(v)，钼(mo)和钨(w)，铬(cr)，铈(ce)，锰(mn)，铁(fe)，钴(co)，镍(ni)，铜(cu)和锆(zr)，及它们的混合物。
80.79的催化制品，还包括至少一种贱金属促进剂。
81.78的催化制品，其中分子筛或金属交换的分子筛为小孔、中孔、大孔或它们的混合物。
82.78的催化制品，其中分子筛选自铝硅酸盐分子筛，金属取代的铝硅酸盐分子筛，铝磷酸盐(alpo)分子筛，金属取代的铝磷酸盐(mealpo)分子筛，硅-铝磷酸盐(sapo)分子筛，和金属取代的硅-铝磷酸盐(mesapo)分子筛，及它们的混合物。
83.78的催化制品，其中分子筛包括选自以下骨架类型的小孔分子筛：aco，aei，aen，afn，aft，afx，ana，apc，apd，att，cdo，cha，ddr，dft，eab，edi，epi，eri，gis，goo，ihw，ite，itw，lev，kfi，mer，mon，nsi，owe，pau，phi，rho，rth，sat，sav，siv，tho，tsc，uei，ufi，vni，yug，和zon，和它们的混合物和/或共生物。
84.78的催化制品，其中分子筛包括选自以下骨架类型的小孔分子筛：aei，afx，cha，ddr，eri，ite，kfi，lev和sfw。
84.78的催化制品，其中分子筛包括选自以下骨架类型的中孔分子筛：ael，afo，aht，bof，boz，cgf，cgs，chi，dac，euo，fer，heu，imf，ith，itr，jry，jsr，jst，lau，lov，mel，mfi，mfs，mre，mtt，mvy，mww，nab，nat，nes，obw，par，pcr，pon，pun，rro，rsn，sff，sfg，stf，sti，stt，stw，svr，szr，ter，ton，tun，uos，vsv，wei，和wen，和它们的混合物和/或共生物，优选fre，mfi和stt。
85.78的催化制品，其中分子筛包括选自以下骨架类型的大孔分子筛：afi，afr，afs，afy，asv，ato，ats，bea，bec，bog，bph，bsv，can，con，czp，dfo，emt，eon，ezt，fau，gme，gon，ifr，isv，itg，iwr，iws，iwv，iww，jsr，ltf，ltl，maz，mei，mor，moz，mse，mtw，npo，off，oko，osi，ron，rwy，saf，sao，sbe，sbs，sbt，sew，sfe，sfo，sfs，sfv，sof，sos，sto，ssf，ssy，usi，uwy，和vet，和它们的混合物和/或共生物。
86.67的催化制品，其中第一scr催化剂包括cu-scr，fe-scr，钒，混合的氧化物，促进的ce-zr或促进的mno2。
87.67的催化制品，其中doc催化剂包括铂族金属或它们的混合物。
88.67的催化制品，其中doc包括铂、钯或铂和钯的组合。
89.67的催化制品，其中doc催化剂以约5-约75g/ft3，优选约8g/ft3-约50g/ft3的负载量存在。
90.67的催化制品，其中doc包括铂和钯和pt和pd以10:1-1:100(以重量计)，优选5:1-1:10(以重量计)的比例存在。
91.72的催化制品，其中氨氧化催化剂包括铂族金属。
92.72的催化制品，其中氨氧化催化剂包括铂，钯，钌，或它们的混合物。
93.91的催化制品，其中氨氧化催化剂中的铂族金属负载量范围为0.1g/ft3-20g/ft3，优选1g/ft3-10g/ft3。
94.73的催化制品，其中混合物还包括在mno2上的pd，nb-ce-zr或nb。
95.72的催化制品，其中氨氧化催化剂包括在具有低氨储存量的载体上的铂。
96.95的催化制品，其中具有低氨储存量的载体为硅质载体。
97.96的催化制品，其中硅质载体包括二氧化硅或具有以下的至少一者的二氧化硅与氧化铝之比的沸石：(a)至少100，(b)至少200，(c)至少250，(d)至少300，(e)至少400，(f)至少500，(g)至少750和(h)至少1000。
98.96的催化制品，其中硅质载体包括具有bea，cdo，con，fau，mel，mfi或mww骨架类型的分子筛。
99.95的催化制品，其中scr催化剂的量与具有低氨储存量的载体上铂的量之比为以下的至少一者：(a)0:1-300:1，(b)3:1-300:1，(c)7:1-100:1和，(d)10:1-50:1(包括比例中的端值的每一者)，基于这些组分的重量计。
100.67-99中任一者的催化制品，其中基材为堇青石，高孔隙率堇青石，金属基材，挤出scr，壁流式过滤器，过滤器或scrf。
101.72的催化制品，其中制品包括第一片和第二片，其中第一片包括第一区和第二区和第二片包括第三区。
102.72的催化制品，其中制品包括第一片和第二片，其中第一片包括第一区和第二片包括第二区和第三区。
103.72的催化制品，其中制品包括第一片、第二片和第三片，其中第一片包括第一区，第二片包括第三区和第三片包括第二区。
104.排气系统，包括67-103中任一者的催化制品和用于在废气中引入nh3或在废气中形成nh3的第一装置，其中用于在废气中引入nh3或形成nh3的第一装置位于催化制品之前。
105.104的排气系统，还包括csf或scrf，其中csf或scrf定位在催化制品的下游和，当系统包括scrf时，用于在废气中引入nh3或在废气中形成nh3的第二装置位于催化制品和scrf之间。
106.发动机，其包含排气系统，所述排气系统包括67-103的催化制品和用于在废气中引入nh3或在废气中形成nh3的装置。
107.降低由废气中的nh3形成n2o的方法，该方法包括使含氨废气与67-103的催化制品接触。
108.降低废气中nox形成的方法，该方法包括使含氨废气与67-103中任一者的催化制品接触。
109.降低废气中烃形成的方法，该方法包括使含烃废气与67-103中任一者的催化制品接触。
以下实施例仅说明本发明；本领域技术人员将认识到在本发明的精神和权利要求的范围内的许多变化。
实施例
以下实施例描述了在实践本文所述的发明时可以制备的各种催化制品。本领域的普通技术人员将认识到可以对实施例进行的各种修改和/或替换，如本文所述。
实施例1
通过以下来制备催化制品：首先通过将包含下述氨氧化催化剂之一的载体涂料从出口端朝向入口端置于挤出蜂窝基材上来形成包含氨氧化催化剂的层，其中载体涂料覆盖50％的基材长度。氨氧化催化剂的量如下所述。
实施例氨氧化催化剂
a12％sio2-tio2-0.94g/in3,勃姆石氧化铝-0.06g/in3
bpt-硝酸盐-3g/ft3
cfer沸石-0.5g/in3，pt-硝酸盐-3g/ft3
dfe-bea沸石-0.5g/in3
然后在升高的温度干燥该层。
然后通过将包含下述doc之一的载体涂料从出口端朝向入口端置于包含氨氧化的层上方，将含doc层置于包含氨氧化催化剂的层的一部分上方。
实施例doc催化剂
ept–3g/ft3
fpt&pd–3g/ft3和10g/ft3
然后在升高的温度干燥该层。
然后通过将包含3.3重量％cu/cha的载体涂料以2.07g/in3的负载量从入口端朝向出口端置于基材上，将包含scr催化剂的层置于基材的剩余的未经涂覆部分和包含氨氧化催化剂的层的未经涂覆部分上方。然后在升高的温度干燥载体涂层，和然后煅烧。
所得制品具有三个区：含第一scr催化剂的scr区，接着是包括具有含氨氧化催化剂的底层和含第一scr催化剂的顶层的双层的asc区，和然后是包括具有含氨氧化催化剂的底层和含doc的顶层的双层的氧化区。
实施例2
通过以下来制备催化制品：通过将包含实施例1中示出的氨氧化催化剂之一与实施例1中所述的doc的载体涂料从出口端朝向入口端置于挤出蜂窝基材上，形成包含氨氧化催化剂和doc的混合物的第一层，其中载体涂料覆盖50％的基材长度。然后在升高的温度干燥该层。然后通过将包含氨氧化催化剂和doc的混合物的载体涂料置于第一层的一部分而非全部上方，形成包含氨氧化催化剂和doc的混合物的第二层。结果是氨氧化催化剂和doc的混合物形成为两个阶梯结构，其中第二阶梯(位于最接近出口)比第一阶梯更厚。然后在升高的温度干燥该层。
然后通过将包含3.3重量％cu/cha的载体涂料以2.07g/in3的负载量从入口端朝向出口端置于基材上，将含scr催化剂的层置于基材的剩余的未经涂覆部分和包含氨氧化催化剂的层的未经涂覆部分上方。然后在升高的温度干燥载体涂层，和然后煅烧，如实施例1所述。
所得制品具有三个区：含第一scr催化剂的scr区，接着是包括具有含氨氧化催化剂和doc的混合物的底层和含第一scr催化剂的顶层的双层的asc区，和然后是包含氨氧化催化剂和doc的混合物的氧化区。
实施例3
通过以下来制备催化制品：通过将包含实施例1中示出的氨氧化催化剂之一的载体涂料从出口端朝向入口端置于挤出蜂窝基材上，形成含氨氧化催化剂的第一层，其中载体涂料覆盖50％的基材长度。然后在升高的温度干燥该层。然后通过将含doc的载体涂料置于第一层的一部分而非全部上方，形成含doc的第二层。然后在升高的温度干燥该层。
然后通过将包含3.3重量％cu/cha的载体涂料以2.07g/in3的负载量从入口端朝向出口端置于基材上，将含第一scr催化剂的层置于基材的剩余的未经涂覆部分和包含氨氧化催化剂的层的未经涂覆部分上方。将载体涂料置于包含氨氧化催化剂的层上方，使得载体涂料的一部分正好覆盖氨氧化催化剂，其中doc在doc的入口侧遇到氨氧化催化剂。氨氧化催化剂上方的第一scr催化剂层的厚度从大约在氨氧化催化剂的入口侧端上方的点减少至其中doc在doc的入口侧遇到氨氧化催化剂。然后在升高的温度干燥载体涂层，和然后煅烧，如实施例1所述。
通过将包含第二scr催化剂的载体涂料置于doc和第一scr催化剂的一部分上方直至大约在第一scr层上方的位置，形成含第二scr催化剂的层，其中氨氧化催化剂朝向入口端最远地延伸。
所得制品具有三个区：含第一scr催化剂的一部分的scr区直至第一scr催化剂遇到基材上的氨氧化催化剂，接着是asc区，其包括含氨氧化催化剂的底层、含第一scr催化剂的中间层和含第二scr催化剂的顶层的三层。
实施例4
通过以下来制备催化制品：通过将包含实施例1中示出的氨氧化催化剂之一与实施例1中所述的doc的载体涂料从出口端朝向入口端置于挤出蜂窝基材上，形成包含氨氧化催化剂和doc的混合物的第一层，其中载体涂料覆盖50％的基材长度。然后在升高的温度干燥该层。然后通过将包含氨氧化催化剂和doc的混合物的载体涂料置于第一层的一部分而非全部上方，形成含氨氧化催化剂和doc的混合物的第二层。结果是形成具有两个阶梯结构的氨氧化催化剂和doc的混合物，其中第二阶梯(位于最接近出口)比第一阶梯更厚。然后在升高的温度干燥该层。
然后通过将包含3.3重量％cu/cha的载体涂料以2.07g/in3的负载量从入口端朝向出口端置于基材上，将含第一scr催化剂的层置于基材的剩余的未经涂覆部分和包含氨氧化催化剂和doc的混合物的层的未经涂覆部分上方。将载体涂料置于包含氨氧化催化剂的层上方，使得载体涂料的一部分正好覆盖氨氧化催化剂和doc的混合物的第一阶梯，遇到氨氧化催化剂和doc的混合物的第二阶梯的开始。氨氧化催化剂上方的第一scr催化剂层的厚度从大约在氨氧化催化剂的入口侧端上方的点减少至其中doc在doc的入口侧遇到氨氧化催化剂。
然后在升高的温度干燥载体涂层，和然后煅烧，如实施例1所述。
通过将包含第二scr催化剂的载体涂料置于氨氧化催化剂和doc的混合物和第一scr催化剂的一部分上方直至大约在第一scr层上方的位置，形成含第二scr催化剂的层，其中氨氧化催化剂和doc的混合物朝向入口端最远地延伸。
所得制品具有三个区：含第一scr催化剂的一部分的scr区直至第一scr催化剂遇到基材上的氨氧化催化剂和doc的混合物，接着是asc区，其包括具有含氨氧化催化剂和doc的混合物的底层，含第一scr催化剂的中间层和含第二scr催化剂的顶层的三层。
实施例5
通过以下来制备催化制品：通过将包含实施例1中示出的氨氧化催化剂之一与实施例1中所述的doc的载体涂料从出口端朝向入口端置于挤出蜂窝基材上，形成包含氨氧化催化剂和doc的混合物的第一层，其中载体涂料覆盖50％的基材长度。然后在升高的温度干燥该层。
然后通过将包含3.3重量％cu/cha的载体涂料以2.07g/in3的负载量从入口端朝向出口端置于基材上，将含scr催化剂的层置于基材的剩余的未经涂覆部分和含氨氧化催化剂和doc的混合物的第一层的部分但非整个第一层上方。然后在升高的温度干燥载体涂层，和然后煅烧，如实施例1所述。
所得制品具有三个区：含第一scr催化剂的scr区，接着是包括具有含氨氧化催化剂和doc的混合物的底层和含第一scr催化剂的顶层的双层的asc区，和然后是包含氨氧化催化剂和doc的混合物的氧化区。
实施例6
通过以下来制备催化制品：通过将包含实施例1中示出的氨氧化催化剂之一与包含负载量分别为3g/ft3和10g/ft3的pt和pd的dec的载体涂料从出口端朝向入口端置于挤出蜂窝基材上，形成包含氨氧化催化剂和dec的混合物的第一层，其中载体涂料覆盖40％的基材长度。然后在升高的温度干燥该层。
然后通过将包含3.3重量％cu/cha的载体涂料以2.07g/in3的负载量从入口端朝向出口端置于基材上，将含第一scr催化剂的层置于基材的剩余的未经涂覆部分，在含氨氧化催化剂和doc的混合物的第一层上方。包含第一scr催化剂的载体涂料的厚度从含氨氧化催化剂和doc的混合物的第一层之前的点处的最大厚度减少至当具有第一scr催化剂的层遇到含氨氧化催化剂和doc的混合物的第一层时大约与第一层的厚度相同的厚度。然后在升高的温度干燥载体涂层。
将包含第二scr的载体涂料施加至含氨氧化催化剂和doc的混合物的第一层上方和还置于含第一scr催化剂的层的一部分上方，优选至其中含第一scr催化剂的层的厚度当它接近含氨氧化催化剂和doc的混合物的第一层时开始减少的位置。第二scr催化剂可以为实施例1中所述的第一scr催化剂的任一种和优选还包括氧化铝上的pd。
所得制品具有两个区：含第一scr催化剂的scr区，接着是混合的asc/doc区，其包括具有含氨氧化催化剂和doc或dec的混合物的底层和含第二scr催化剂的顶层的双层。
实施例7
通过以下来制备催化制品：通过将包含实施例1中示出的氨氧化催化剂之一与包含负载量分别为3g/ft3和10g/ft3的pt和pd的dec的载体涂料从出口端朝向入口端置于挤出蜂窝基材上，形成含氨氧化催化剂和dec的混合物的第一层，其中载体涂料覆盖40％的基材长度。然后在升高的温度干燥该层。
然后通过将包含3.3重量％cu/cha的载体涂料以2.07g/in3的负载量从入口端朝向出口端置于基材上，将含第一scr催化剂的层置于基材的剩余的未经涂覆部分上方和完全覆盖含氨氧化催化剂和dec的混合物的第一层。包含第一scr催化剂的载体涂料的厚度当它覆盖含氨氧化催化剂和dec的混合物的第一层时减少。然后在升高的温度干燥载体涂层。
所得制品具有两个区：含第一scr催化剂的scr区，接着是混合的asc/doc区，其包括具有含氨氧化催化剂和dec的混合物的底层和含第一scr催化剂的顶层的双层。
含氨氧化催化剂和doc或dec的混合物的层可以包括pt和pd的混合物作为doc，其中pt和pd作为金属的每一种的硝酸盐存在于载体涂料和金属硝酸盐以pt-硝酸盐3g/ft3和pd-硝酸盐15g/ft3，或pt-硝酸盐12g/ft3，pd-硝酸盐6g/ft3的负载量存在。
实施例8通过催化剂的氨吸收
分析了三种scr催化剂以测定相对于氨填充水平的nox转化量。三种scr催化剂为金属沸石(cu-cha)、混合氧化物(ce-zr(1:1))和在w-掺杂的二氧化钛上的钒。
通过将在菱沸石上包含3.3重量％cu的载体涂料置于400cpsi陶瓷基材上来制备金属沸石的样品。菱沸石在载体上的负载量为2g/in3。通过将包含w-掺杂的氧化钛和氧化钒活性相的载体涂料置于400cpsi陶瓷基材上来制备钒样品。具有氧化钒的w-掺杂的氧化钛在载体上的负载量是4.86g/in3。通过以1:1的摩尔比挤出ce和zr的混合物来制备混合氧化物的样品。金属氧化物为总挤出物的55％。将芯煅烧，并使用来自每种催化剂的1”x3”芯来评价催化剂的氨吸收。
将1”x3”催化剂芯的样品在250℃用含有500ppmno、12％o2、5％co2、300ppmco、4.5％h2o和剩余的氮气的气体保持在稳定，在样品上在60ksv流动。将750ppmnh3引入到气流中，并通过ftir分析离开系统的气体，直到存在20ppm的nh3泄漏。使用以下等式计算nh3填充水平：
净nh3吸收＝[nh3入口]–[nh3泄漏]–[反应的nh3(nox+2*n2o)]
结果与处于峰填充的90％的峰填充水平以及达到峰填充的90％所需的时间量一起示于图10。铜沸石在约0.6g/l处具有其峰填充的90％，而混合氧化物和钒-二氧化钛两者在约0.2g/l处具有其峰填充。这表明，与其它scr催化剂相比，一些scr催化剂具有快速的瞬态响应。如上所述，该性质可用于上述催化剂制品中。
前面的实施例只是意图作为说明。所附权利要求限定了本发明的范围。