利用催化剂组分涂覆衬底的方法_2

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的开口端将液体引入衬底。用于将液体引入衬底的装置也可被称作液体引导器。
[0041] 一般地,方法的步骤(b)包括通过衬底下端处的通道的开口端将液体机械引入衬 底。优选地,步骤(b)通过将液体推动或注射到衬底下端处的通道的开口端将液体引入衬 底。因此,在本发明的设备中,用于将液体引入衬底的装置是或包括用于将液体推动或注射 到衬底中的装置。
[0042] 原则上,用于施加真空的装置可用作用于将液体引入衬底的装置。通常,用于将液 体引入衬底的装置并非由施加真空的装置构成(即,用于施加真空的装置不是用于将液体 引入衬底的唯一装置),具体地,用于向衬底上端处的通道的开口端施加真空的装置。
[0043] 优选地,用于将液体引入衬底的装置包括用于将液体机械引入(例如,通过推动 和/或注射)衬底的装置。用于将液体引入衬底的装置可额外包括用于施加真空的装置, 诸如,用于向衬底上端处的通道的开口端施加真空的装置。
[0044] 可逐步地或以连续方式(例如,无停顿地)将液体引入衬底。
[0045] 方法的步骤(b)可包括通过衬底下端处的通道的开口端将液体逐步引入衬底。在 逐步式方法中,方法的步骤(b)和(C)可包括以下步骤:(b)通过衬底下端处的通道的开口 端将液体引入衬底(例如,通过推动或注射液体),直到衬底下端部分地填充有液体为止; (cl)停顿或停止将液体引入(例如,通过推动或注射液体)衬底,然后向衬底上端处的通道 的入口端施加真空;以及(c2)在施加真空的同时,通过衬底下端处的通道的开口端将液体 引入衬底(例如,通过推动或注射液体)。
[0046] 当将液体引入衬底下端和施加真空之间存在停顿时,已经发现当液体静止时可在 衬底内形成线或区域(有时称作"带")。如果在通过衬底下端完全引入液体之后向衬底上 端施加真空之前存在停顿,则可形成此线或带。通常,所述线或带相比已经涂覆的衬底的其 余部分具有更高的液体浓度。因此,衬底的每个涂覆通道将沿其轴向长度具有不均匀的液 体分布。这可影响经涂覆的衬底的催化性能和/或可引起或有助于使用期间的过大背压。
[0047] 液体可连续地被引入衬底。优选地,液体连续地被引入衬底,通常直到已经用一定 剂量(即,单次剂量)的液体涂覆了衬底为止。通过衬底下端处的通道的开口端将液体引 入衬底的步骤是引入液体的单个步骤,并且通常持续到已经用一定剂量(即,将满足期望 的产品规格的液体量,通常是对于排放控制装置)的液体涂覆了衬底。将液体连续引入衬 底的优点在于,避免在通道内形成当液体静止时产生的过量液体的线或区域。
[0048] 在所述方法中,优选地,步骤(b)是通过衬底下端处的通道的开口端将液体连续 引入衬底(例如,通过推动液体)的步骤(b)。步骤(b)通常包括通过衬底下端处的通道的 开口端将液体连续引入衬底(例如,通过推动液体),直到将全部或大体全部(例如,预定量 的全部或大体全部)引入衬底为止。
[0049] 用于将液体引入衬底的装置可以是用于将液体连续引入(例如,通过推动或注 射)衬底的装置或者可以是用于逐步地将液体推动或主色到衬底中的装置。优选地,用于 将液体引入衬底的装置是用于将液体连续引入衬底的装置。
[0050] 通常,方法步骤(b)包括通过衬底下端处的通道的开口端将预定量的液体引入 (优选连续引入)衬底。通常利用用于将液体引入衬底的装置执行此步骤。用于将液体引 入衬底的装置优选是用于将预定量液体引入衬底的装置。
[0051] 预定量可以是预定体积和/或预定质量的液体。优选地,预定量是预定体积。
[0052] 预定量通常是单次剂量的液体。
[0053] 用于将液体引入衬底的装置(即,用于推动或注射液体的装置)通常包括活塞。活 塞用于将液体向上快速推动或注射到衬底中。
[0054] -般地,活塞在外壳内。优选地,活塞是外壳内的往复运动活塞。优选地,外壳具 有传送腔。通常,当衬底被插入时,传送腔位于衬底下端的下方。
[0055] 传送腔通常具有排量。传送腔优选是汽缸。尽管用语"汽缸"暗示圆形剖面的活 塞头和缸膛,但活塞头和缸膛的形状可由衬底的剖面形状决定。例如,当衬底的剖面为椭圆 形时,活塞头和缸膛的剖面也是椭圆形。这是因为使活塞头和缸膛的剖面与衬底相匹配可 促进将衬底涂覆至更均匀的轴向深度。但是,不必使衬底的剖面与活塞头和缸膛的剖面相 匹配,因为这避免了将用于涂覆衬底的设备再次加工成具有不同的剖面。优选地,活塞头和 汽缸具有圆形剖面。
[0056] 使用活塞装置避免了与利用其他用于引入液体的装置相关的许多问题,诸如浸没 式器皿,在该器皿中可发生液体的分离和沉淀。
[0057] 所述方法的步骤(b)通常包括(b)通过衬底下端处的通道的开口端利用活塞(优 选是往复运动活塞)将液体引入衬底。优选地,步骤(b)包括利用活塞推动或注射液体使其 通过衬底下端处的通道的开口端来将液体(特别是预定量的液体)引入衬底。更优选地, 步骤(b)包括利用活塞推动或注射液体使其通过衬底下端处的通道的开口端来将液体(特 别是预定量的液体)连续引入衬底。
[0058] 通常,活塞在外壳内的(i)第一位置和(ii)第二位置之间往复运动,其中,在第一 位置处,活塞收回,在第二位置处,活塞,优选是活塞表面(即,活塞面),毗邻衬底下端和/ 或与汽缸头毗邻或对齐。
[0059] 所述方法的步骤(b)优选包括利用往复运动活塞通过衬底下端处的通道的开口 端将液体推动或注射到衬底中,其中,往复运动活塞当从(i)第一位置移动到(ii)第二 位置时将液体推动或注射到衬底中,其中,在第一位置处,活塞收回,在第二位置处,活塞 (即,活塞面)毗邻衬底下端和/或与汽缸头毗邻或对齐。
[0060] 在第一位置,活塞收回。外壳内收回的活塞限定具有排量(例如,由汽缸内壁、汽 缸头和活塞头限定的排量)的传送腔。通常,排量大于或等于被引入衬底中的液体的体积。 优选地,排量与被引入衬底中的液体的预定体积(即,总体积)类似或相同。排量可等于或 大体等同于用于涂覆衬底(即,单个衬底)的液体的单次剂量。因此,当排量装有液体时, 几乎不存在或不存在死空间。
[0061] 通常,传送腔中的全部或大体全部液体被引入衬底,诸如当往复运动活塞从第一 位置移动到第二位置时。当全部液体都被引入衬底并且活塞(例如,活塞头)毗邻衬底下 端时,传送腔(例如,缸膛)通常是空的。
[0062] 在第二位置,活塞可毗邻(例如,接触)衬底的下端。
[0063] 当衬底被插入用于保持衬底的装置(例如,衬底托架)中时,诸如当执行方法的步 骤(a2)时,活塞可位于第二位置。在第二位置,衬底可由活塞支撑,以确保在衬底和用于保 持衬底的装置之间提供可靠或牢固的接合。
[0064] 所述方法的步骤(a2)可包括(a2)将衬底放置到用于接纳衬底下端的外壳内的活 塞(例如,处于第二位置的活塞)上,优选是往复运动活塞。所述方法的步骤(a)优选包括 (a2)将衬底放置到用于接纳衬底下端的外壳内的往复运动活塞上,(a3)通过对衬底下端 周围的可充气箍充气来竖向地保持衬底,以及之后的(a4)将外壳内的活塞收回至第一位 置,优选地,其中,第一位置限定具有排量的传送腔。在本实施例中,通常在步骤(a2)之后, 优选是步骤(a4)之后,执行步骤(bl)。
[0065] 替代性地,当衬底被插入用于保持衬底的装置中时,诸如当执行所述方法的步骤 (a2)时,活塞可处于第一位置。步骤(a2)可包括(a2)当位于外壳内的活塞,优选是位于外 壳内的往复活塞,处于第一位置(例如,活塞收回处)时,将衬底插入用于容纳衬底下端的 外壳中。所述方法的步骤(a)可包括(a2)当位于外壳内的活塞,优选是位于外壳内的往复 活塞,处于第一位置(例如,活塞收回处)时,将衬底插入用于容纳衬底下端的外壳中,以及 之后的(a3)通过对衬底下端周围的可充气箍充气来竖向地保持衬底。在本实施例中,步骤 (bl)可发生在步骤(al)、(a2)和(a3)中任一之前、之后或同时发生,假设活塞处于第一位 置。
[0066] 通常,活塞具有活塞面,活塞面包括柔性无孔疏水材料,诸如聚合物。活塞面通常 包括聚合物(其是聚酯)或由其构成。聚酯优选包括聚对苯二甲酸乙二醇酯或由其构成。 聚合物应该对于液体的组分显示化学惰性,其应该是可加工的,以提供平坦光滑的表面,并 且它应该具有不保留液体的细粒结构。
[0067] 所述方法的步骤(b)可包括(bl)分配预定量的液体(例如,利用用于分配预定量 液体的装置)和(b2)通过衬底下端处的通道的开口端将预定量液体引入衬底(例如,利用 用于将液体引入衬底的装置)。步骤(bl)可还包括(bl)将预定量的液体分配(例如,利用 用于分配预定量液体的装置)到用于将液体引入衬底的装置中。优选地,步骤(bl)包括将 预定量的液体分配(例如,利用用于分配预定量液体的装置)到传送腔(即,当活塞处于第 一位置时)。
[0068] 分配预定量液体的步骤(bl)在通过衬底下端处的通道的开口端将预定量液体引 入衬底的步骤(b2)之前。当本发明的方法包括如上所述的步骤(al)和(a3)、步骤(a2)和 (a3)、步骤(al)至(a3)、步骤(a2)至(a4)或步骤(al)至(a4)中的任何组时,步骤(b2) 通常在这些步骤之后。
[0069] 所述设备可还包括用于分配预定量液体的装置,诸如下述的。"用于分配预定量液 体的装置"还可被称作"液体分配器"。
[0070] 通常,用于分配预定量液体的装置包括阀。阀可存在于用于将液体引入衬底的装 置的外壳的壁中。当用于将液体引入衬底的装置包括在外壳内往复运动的活塞时,阀可位 于外壳的壁中(例如,汽缸壁)。
[0071] 阀可用于分配预定体积的液体,诸如分配到传送腔中。额外地或替代性地,阀可用 于控制流入称量装置或流入用于将液体引入衬底的装置的液体。
[0072] 当用于将液体引入衬底的装置包括在外壳(诸如汽缸)内往复运动的活塞时,用 于分配预定量液体的装置包括(i)在汽缸头中的孔口,(ii)在活塞外壳或汽缸的壁中的 阀,和/或(iii)在活塞杆和活塞头中的导管,或由它们构成。优选地,用于分配预定量液 体的装置包括在活塞外壳或汽缸的壁中的阀装置或由其构成。
[0073] -般地,所述方法的步骤(b)包括(b2')通过衬底下端处的通道的开口端将液体 引入衬底,直到衬底下端部分地填充有(即,部分地涂覆有)液体和(b2")通过通道的开口 端将液体引入衬底为止,优选直到已经将预定量的液体引入衬底(即,施加到衬底内部)为 止。
[0074] 所述方法的步骤(b2')通常包括在不向衬底上端处的通道的开口端施加真空 的情况下,通过衬底下端处的通道的开口端将液体引入衬底,直到衬底下端部分地填充有 (即,部分地涂覆有)液体,或由其构成为止。优选地,步骤(b2')包括在不向衬底上端处 的通道的开口端施加真空的情况下,通过衬底下端处的通道的开口端将液体机械地引入衬 底,直到衬底下端部分地填充有(即,部分地涂覆有)液体,或由其构成为止。更优选地, 步骤(b2')包括在不向衬底上端处的通道的开口端施加真空的情况下,经由推动或注射 液体使其通过衬底下端处的通道的开口端来将液体引入衬底,直到衬底下端部分地填充有 (即,部分地涂覆有)液体,或由其构成为止。进一步优选地,步骤(b2')包括在不向衬底上 端处的通道的开口端施加真空的情况下,利用活塞推动或注射液体使其通过衬底下端
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