u-Mn硝酸盐溶液沉淀于Nb205-Zr02载体氧化物含水浆料上，为此可将合适量的氢氧化钠(NaOH)溶液、碳酸钠(Na2CO3)溶液、氢氧化铵(NH4OH)溶液、四乙基氢氧化铵(TEAH)溶液和其他合适的碱溶液中的一种或多种加入Cu-Mn/Nb205-Zr02浆料。对于沉淀方法，Cu-Mn/Nb205-Zr02浆料的pH可通过加入合适量的碱溶液使用合适的碱溶液而调整为约7-9的范围。经沉淀的浆料可在室温下在继续搅拌下老化约12-24小时的时间。
[0048]对于制备粉末OSM，在沉淀步骤后，浆料可经过过滤和洗涤，其中得到的材料可在约120°C下干燥过夜，随后在约550 °C至约650 °C的合适温度下，优选在约600 °C下煅烧约5小时。根据本发明公开内容的原则，制备的所公开的OSM的粉末可用于各种催化剂体系的应用，特别是TWC体系。
[0049]根据本发明公开内容中的原则，OSM可作为涂层用于基材(使用具有蜂窝状结构的堇青石材料)上，其中基材可具有多个带有合适空隙的通道。采用真空计量加料和涂覆体系，可使呈Cu-Mn/Nb205-Zr02含水浆料形式的OSM沉积在合适的基材上以形成载体涂层(WC) ο在本发明公开内容中，可将多种容量的WC载荷涂覆在合适的基材上。多种WC载荷可在约60g/L至约200g/L变化，在本发明公开内容中特别是约120g/L。随后，在将合适载荷的Cu-MiVNb2O5-ZrO2沉积在基材上以后，可处理载体涂层。
[0050]根据本发明公开内容中的一个实施方案，WC的处理能够采用合适的干燥和加热方法。可市购的气刀干燥体系可用于干燥WC。可使用可市购的烧制(煅烧)体系进行热处理。该处理可在约550°C至约650°C的温度下，优选在约600°C下进行约2小时至约6小时，优选约4小时。
[0051]沉积在基材上的合适的OSM可具有总载荷约120g/L的化学组成，其包含具有约10g/L至约15g/L的铜载荷和约20g/L至25g/L的锰载荷的Cu-Mn尖晶石结构。Nb2O5-ZrO2载体氧化物可具有约80g/L至约90g/L的载荷。
[0052]根据本发明公开内容中的原则，所公开的OSM体系可经受在OSC等温振荡条件下的测试以测定在所选温度下的O2和CO延迟时间以及OSC性能。当可选择温度范围以进一步表征OSM材料的OSC性能时，可得到一组不同的O2和CO延迟时间。由测试得到的OSC性能可用于与包含Ce基OSM的PGM催化剂比较。为了检测不含PGM和RE金属的所公开的OSM体系的热稳定性，可在约900°C下利用约10%的蒸汽/空气将样品水热老化约4小时并与多个新鲜样品比较结果。
[0053]OSC等温振荡测试程序
[0054]所公开的OSM的OSC性能的测试可在等温振荡条件下进行以测定O2和CO延迟时间(达到进料信号中的O2和CO浓度的50%所需要的时间)。可对新鲜的和经水热老化的所公开的OSM的样品以及对PMG催化剂样品进行测试以比较所公开的OSM的性能。
[0055]OSC等温测试可在约575 °C的温度下利用具有在惰性氮气(N2)中稀释的约4，OOOppm的浓度的02，或具有在惰性N2中稀释的约8 ,OOOpprn的浓度的CO的进料进行。OSC等温振荡测试可使用60，000hr-l的空速(SV)在石英反应器中在干燥犯下由室温上升至约575°C的等温温度进行。在约575°C的温度下，OSC测试可由O2在反应器中流动通过OSM样品而开始，并且在2分钟后，进料流动可切换到CO，其在另外2分钟内在反应器中流动通过OSM样品，实现在总时间约I，000秒期间在CO和O2流动之间的等温振荡条件。此外，可使O2和⑶在不含所公开的OSM的空测试反应器中流动。随后，测试可使O2和CO在包含所公开的OSM的新鲜样品的试管反应器中流动而进行，并且观察/测量所公开的OSM的OSC性能。由于所公开的OSM可具有OSC性能，在O2流动时，OSM可储存O2。随后，当CO可流动时，不存在O2流动，并且在所公开的OSM中储存的O2可与CO反应而形成C02。可测量OSM可储存O2的时间和CO可氧化而形成CO2的时间。
[0056]根据本发明公开内容中的原则，OSC测试可帮助分析/测量元素碳平衡并且显示:在CO流动通过OSM样品期间发生了什么，可储存在所公开的OSM中的O2的解吸，以及在缺少O2料流时CO2的形成。
[0057]新鲜OSM样品的OSC性能
[0058]图1显示根据一个实施方案在约575°C的温度下OSM的新鲜样品的OSC等温振荡测试100。在图1中，曲线102(双点虚线图)显示了4，OOOppm O2流动通过可用于OSC等温振荡测试100的空测试反应器的结果；曲线104(虚线图)描绘了8，000ppm CO流动通过空测试反应器的结果；曲线106(单点虚线图)显示了4，000ppm O2流动通过包含所公开的OSM的测试反应器的结果；以及曲线108(实线图)描绘了8，000ppm⑶流动通过包含所公开的OSM的测试反应器的结果。
[0059]在图1中可观察到如曲线106所示在所公开的OSM存在下O2信号没有达到曲线102所示的空反应器的O2信号。该结果说明在所公开的OSM样品中储存大量的02。测量的O2延迟时间(其为在OSM样品存在下达到2，OOOppm的O2浓度(50 %进料信号)所需的时间)约为62.99秒。由OSC等温振荡测试100测量的O2延迟时间说明所公开的OSM样品具有显著的OSC性能。
[0060]对于CO可观察到相似的结果。如可见到的，曲线108所示的在所公开的OSC存在下的CO信号没有达到曲线104所示的空反应器的CO信号。该结果说明通过所公开的OSM样品消耗显著量的CO并且解吸储存的O2以用于使CO转化成C02。测量的CO延迟时间(其为在OSM样品存在下达到4000ppm的CO浓度所需要的时间)约为61.34秒。由OSC等温振荡测试100测量的CO延迟时间显示所公开的OSM样品具有显著的OSC性能。
[0061 ] 测量的O2延迟时间和⑶延迟时间可说明基本不含PGM并且不存在RE金属下的所公开的OSM可显现如在等温振荡条件下发生的经高度活化的总的和可逆的氧气吸附以及CO转化所记录的增强的0SC。
[0062]根据本发明公开内容的一个实施方案，图2描绘了可在图1中描述的OSM的新鲜样品的OSC等温振荡测试期间得到的碳平衡200的图。碳平衡200可显示:C0在OSM样品上流动期间发生了什么以及解吸储存的O2以用于使CO转化成C02。
[0063]如图2可见，曲线202(点图)显示了在CO进料流动期间在空测试反应器中碳元素的浓度，且曲线206(实线图)显示了在CO进料流动期间在测试反应器中OSM样品中的碳元素的浓度。在元素平衡中观察到的狭缝显示部分在OSM样品中流动的CO的吸附。此外，曲线204(虚线)描绘了在反应器中通过所公开的OSM的新鲜样品的CO的浓度，且曲线208(双点虚线图)显示了在反应器中包含所公开的OSM的新鲜进料的反应器中形成的CO2的浓度。
[0064]如图2可观察到，CO2的形成(曲线208)说明了在CO进料流动期间CO的氧化和储存的O2的解吸。形成CO2所需的O2由已在所公开的OSM样品中储存的O2供给。当O2进料流动时在贫条件下储存02，以及当在CO进料流动时在富条件下释放02，证实了所公开的OSM样品的OSC性能。
[0065]经老化的OSM样品的OSC性能
[0066]图3显示根据一个实施方案的在约575°C的温度下经老化的OSM样品的OSC等温振荡测试300。在图3中，曲线302(双点虚线图)显示了4，000ppm O2流动通过空测试反应器的结果；曲线304(虚线图)描绘了8，000ppm⑶流动通过空测试反应器的结果；曲线306(单点虚线图)显示了4，000ppm O2流动通过包含所公开的OSM的测试反应器的结果；以及曲线308(实线图)描绘了8，000ppm CO流动通过包含所公开的OSM的测试反应器的结果。
[0067]OSC等温振荡