A代表I型SPGM氧化催化剂体系和2型PGM对照体系的新鲜样品的NO转化率比较602，图6B描绘NO2产量比较604。
[0110]相应地，如图6A中可以看出，分别地，转化率曲线606代表I型SPGM氧化催化剂体系新鲜样品的NO转化率，转化率曲线608描绘2型PGM对照体系新鲜样品在DOC起燃条件下的NO
转化率。
[0111]如图6B中可以看出，分别地，浓度分布曲线610代表I型SPGM氧化催化剂体系的NO2产量，浓度分布曲线612描绘2型PGM对照体系在DOC起燃条件下的NO2产量。
[0112]在图6A中可以观察到，I型SPGM氧化催化剂体系的NO转化率在大约390°C下达到大约34 %的最大转化率，而2型PGM对照体系新鲜样品在大约465 °C下达到大约18 %的最大NO
转化率。
[0113]I型SPGM氧化催化剂体系表现出明显高于2型PGM对照体系的在NO氧化方面的催化活性。大约83%的明显高的NOx转化率改进表明I型SPGM氧化催化剂体系可提供增强的氧化活性，证实Cu-Mn与pd的协同效应。
[0114]如图6B中可以看出，来自浓度分布曲线610的NO2产量在大约390°C下为大约35ppm，而来自浓度分布曲线612的NO2产量在大约465°C下为大约18ppm。通过考虑进料流中的NO浓度(10ppm)，来自图6B的NO2浓度与来自图6A的NO转化率的比较证实NO转化成NO2并且没有形成其它产物，如NH3或N2O。
[0115]可以指出，I型SPGM氧化催化剂体系可提供比2型PGM对照体系高的NO氧化产生NO2的水平。I型SPGM氧化催化剂体系的提高的NO2产量和带来的NO转化水平可表明由Cu-Mn尖晶石提供的协同效应也可提供在柴油氧化条件和大约1.0克/立方英尺的Pd载量下改进的NO氧化活性。这些结果可以证实，改进源自Cu-Mn尖晶石和Pd之间的协同效应，这也能够提供用于在真实条件下运行的许多发动机用途的协同PGM柴油氧化催化剂体系。可以在OC层中使用更高的Pd载量获得更高的NO氧化水平。
[0116]图7图解根据一个实施方案3型SPGM氧化催化剂体系和4型PGM对照体系的新鲜样品分别在DOC起燃条件下、在大约150°C至大约500°C的温度范围和大约54,00011.1的空速(SV)下的⑶和HC转化率比较700。分别地，图7A显示3型SPGM氧化催化剂体系和4型PGM对照体系的新鲜样品的CO转化率比较曲线702，图7B描绘HC转化率比较曲线704。
[0117]相应地，如图7A中可以看出，分别地，转化率曲线706代表3型SPGM氧化催化剂体系的CO转化率，转化率曲线708描绘4型PGM对照体系在DOC起燃条件下的CO转化率。在图7A中可以观察到，3型SPGM氧化催化剂体系的CO T5q为大约245°C，而4型PGM对照体系的CO T50为大约265°C。协同PGM样品的CO起燃温度低于PGM对照样品，表明3型SPGM氧化催化剂体系的CO氧化性能增强。尽管PGM样品在CO转化方面表现出显著的氧化活性，但协同PGM样品在CO转化方面优于PGM样品，证实Cu-Mn尖晶石和Pt/Rh之间的协同效应。
[0118]如图7B中可以看出，分别地，转化率曲线710代表3型SPGM氧化催化剂体系的HC转化率，转化率曲线712描绘4型PGM对照体系在DOC起燃条件下的HC转化率。在图7B中可以观察到，3型SPGM氧化催化剂体系的HC T5q为大约250°C，而4型PGM对照体系的HC T5q为大约285 0C ο协同PGM样品的HC起燃温度低于PGM对照样品，表明增强的HC氧化性能。尽管PGM样品在HC转化方面表现出显著的氧化活性，但协同PGM样品在HC转化方面优于PGM样品，证实Cu-Mn尖晶石和Pt/Rh之间的协同效应。
[0119]3型SPGM氧化催化剂体系带来的CO和HC氧化改进水平表明Cu-Mn尖晶石和Pt/Rh之间的协同效应可提供用于DOC用途的具有大约1.0克/立方英尺的超低PGM载量的改进的氧化催化剂。
[0120]图8描绘根据一个实施方案3型SPGM氧化催化剂体系和4型PGM对照体系的新鲜样品在DOC起燃条件和大约54，OOOh—1的空速(SV)下的NO转化率和N02产量比较800。图8A代表3型SPGM氧化催化剂和4型PGM对照体系的新鲜样品的NO转化率比较802，图8B描绘NO2产量比较804。
[0121]相应地，如图8A中可以看出，分别地，转化率曲线806代表3型SPGM氧化催化剂的NO转化率，转化率曲线808描绘4型PGM对照体系在DOC起燃条件下的NO转化率。
[0122]如图8B中可以看出，分别地，浓度分布曲线810代表3型SPGM氧化催化剂体系的NO2产量，浓度分布曲线812描绘4型PGM对照体系在DOC起燃条件下的NO2产量。
[0123]在图8A中可以观察到，3型SPGM氧化催化剂体系新鲜样品的NO转化率在大约385°C下达到大约32 %的最大转化率，而4型PGM对照体系新鲜样品在大约460°C下达到大约19 %的最大NOx转化率。
[0124]3型SPGM氧化催化剂体系表现出高于4型PGM对照体系样品的在NO氧化方面的催化活性。大约55 %的NOx转化率改进表明3型SPGM氧化催化剂体系可提供增强的NO氧化活性。
[0125]如图8B中可以看出，来自浓度分布曲线810的NO2产量在大约385°C下为大约35ppm，而来自浓度分布曲线812的NO2产量在大约460°C下为大约20ppm。这些结果可以证实，3型SPGM氧化催化剂体系的新鲜样品的催化性能优于4型PGM对照体系的样品的催化性能。Cu-Mn尖晶石在3型SPGM氧化催化剂体系中的存在提高用于产生NO2的DOC活性。
[0126]可以指出，3型SPGM氧化催化剂体系可提供比4型PGM对照体系高的NO氧化产生NO2的水平。3型SPGM氧化催化剂体系的提高的NO2产量和带来的NO转化水平可表明由Cu-Mn尖晶石提供的协同效应也可提供在柴油氧化条件和大约1.0克/立方英尺的Pt/Rh载量下改进的NO氧化活性。这些结果可以证实，改进源自Cu-Mn尖晶石和PGM之间的协同效应，这也能够提供用于在真实条件下运行的许多发动机用途的协同PGM柴油氧化催化剂体系。可以在OC层中使用更高的Pt/Rh载量获得更高的NO氧化水平。
[0127]使用这些催化剂在DOC起燃条件下进行I型和3型SPGM氧化催化剂体系的催化氧化以显示和证实所公开的体系的DOC催化性能比2型和4型PGM对照体系的氧化活性提高。如通过它们的相应起燃性能与无Cu-Mn组合物的相同PGM体系的比较测定，这两种SPGM体系都已表明是用于柴油氧化的显著活性催化剂。在所有公开的SPGM体系中可以观察到，Cu-Mn尖晶石的存在与非协同PGM体系没有表现出的增强的氧化活性相关联。所公开的SPGM氧化催化剂体系可以为稀燃发动机运行中的许多用途提供基础。
[0128]尽管已经公开了各种方面和实施方案，但可能想出其它方面和实施方案。本文中公开的各种方面和实施方案用于举例说明而无意构成限制，由下列权利要求书指示真实范围和精神。
【主权项】
1.一种协同铂族金属(SPGM)催化剂体系，其包含: 至少一个基底，其包含至少一种金属； 至少一个载体涂层，其包含至少一种储氧材料，所述储氧材料进一步包含具有铌-氧化错载体氧化物的Cu-Mn ；和 至少一个外覆涂层，其包含至少一种铂族金属催化剂； 其中所述至少一种铂族金属催化剂包括选自钯、铂和铑的双金属复合材料及其组合的至少一种； 其中所述至少一个外覆涂层负载在至少一种包括氧化铝的载体材料氧化物上。2.权利要求1的催化剂体系，其中Cu-Mn尖晶石包括CuMn2O^3.权利要求1的催化剂体系，其中所述至少一种铂族金属催化剂以大约0.5克/立方英尺至大约25.0克/立方英尺存在。4.权利要求1的催化剂体系，其中所述至少一种铂族金属催化剂以大约1.0克/立方英尺存在。5.权利要求1的催化剂体系，其中CO的T5q为大约235°C至大约325°C。6.权利要求1的催化剂体系，其中HC的T5q为大约235°C至大约325°C。7.权利要求1的催化剂体系，其中在3900C下的NO转化率为大约34%。8.权利要求1的催化剂体系，其中在4650C下的NO转化率为大约18%。9.权利要求1的催化剂体系，其中在4600C下的NOx转化率为大约19%。10.权利要求1的催化剂体系，其中所述Cu-Mn为尖晶石形式。11.权利要求1的催化剂体系，其中所述铌-氧化锆载体氧化物包括Nb2O5-ZrO2。12.权利要求1的催化剂体系，其进一步包含至少一个浸渍层。13.权利要求1的催化剂，其中所述至少一种基底包括陶瓷。14.权利要求1的催化剂，其中所述至少一种铂族金属催化剂通过共研磨制备。15.权利要求1的催化剂，其中所述至少一种铂族金属催化剂通过共沉淀制备。
【专利摘要】公开了协同铂族金属(SPGM)氧化催化剂体系。所公开的SPGM氧化催化剂体系可包括具有Cu-Mn尖晶石结构的载体涂层和包括负载在载体材料氧化物上的PGM，如钯(Pd)、铂(Pt)、铑(Rh)或其组合的外覆涂层。SPGM体系表现出未燃烃(HC)和一氧化碳(CO)减排以及NO氧化成NO2的显著改进，这能够降低燃料消耗。所公开的SPGM氧化催化剂体系与PGM氧化体系相比表现出增强的催化活性，表明在所公开的SPGM氧化催化剂体系内的PGM和Cu-Mn尖晶石组合物之间存在协同效应。所公开的SPGM氧化催化剂体系可用于许多DOC用途。
【IPC分类】B01J21/00
【公开号】CN105682790
【申请号】CN201580002403
【发明人】Z·纳扎波尔, S·高登
【申请人】清洁柴油技术有限公司
【公开日】2016年6月15日
【申请日】2015年4月10日
【公告号】US20150148223, US20150238940, US20150238941, US20150290630, WO2015081156A1, WO2015157614A1