[发明专利]用于废气杂质的具有捕获区域的柴油氧化催化剂

说明书

描述了用于处理由柴油发动机产生的废气的氧化催化剂，其中所述氧化催化剂包括：基材；用于捕获由柴油发动机产生的废气中的至少一种含磷杂质和/或至少一种含硫杂质的捕获材料；和设置在基材上的催化区域；其中所述催化区域包含催化材料，所述催化材料包含选自铂(Pt)、钯(Pd)以及铂(Pt)和钯(Pd)的组合的铂族金属(PGM)。

技术领域

本发明涉及用于处理由内燃机，特别是柴油发动机产生的废气的氧化催化剂和废气系统。本发明另外涉及用于捕获由柴油发动机产生的废气中的至少一种含磷杂质和/或至少一种含硫杂质的氧化催化剂、废气系统或区域的方法和用途。本发明还涉及包括氧化催化剂或废气系统的车辆。

背景技术

柴油发动机产生含有作为在世界各地的环境立法主题的多种污染物的废气。这些污染物包括一氧化碳(CO)、未燃烧的烃(HCs)、氮氧化物(NO_x)和颗粒物质(PM)。为了满足立法确定的可以排放至环境中的污染物的可允许的水平，用于处理由柴油发动机产生的废气的废气系统通常含有若干排放物控制装置。在这样的废气系统中，通常将废气传送至能够氧化存在于气体中的一氧化碳(CO)和未燃烧的烃(HCs)的第一排放物控制装置。

除了上述污染物以外，废气可以含有源自已使用的柴油发动机润滑油和/或特定类型的燃料的杂质。这些杂质典型地包括来自周期表的p区，特别是来自周期表的第三排(第3周期)的元素，如磷和硫。这些杂质的一些还可以形成作为环境立法的主题的污染物。

遇到由柴油发动机产生的废气的在废气系统中的第一排放物控制装置，特别是对于重型应用(例如卡车、公共汽车、越野车辆、火车、拖拉机、船舶)而言，典型地为柴油氧化催化剂(DOC)。通常使在重型应用中使用的DOC在每个旅程或驾驶循环期间经受长时间的连续使用并且期望其具有相对长的寿命。废气中的任何杂质经常沉积在DOC(废气所遇到的第一排放物控制装置)中并且在其寿命内积聚。这些杂质使DOC的性能劣化，因为它们可以毒化催化活性物质，永久占据催化剂的表面上的位点或在化学上改变DOC的催化剂组成。由于性能方面的该劣化，可能有必要在已将DOC用于已行进几十万公里的车辆中之后将其替换。

发明内容

本发明提供了用于处理由柴油发动机产生的废气的氧化催化剂。氧化催化剂包括基材；用于捕获由柴油发动机产生的废气中的至少一种含磷杂质和/或至少一种含硫杂质的捕获材料；和设置在基材上的催化区域，其中所述催化区域包含催化材料，所述催化材料包含选自铂(Pt)、钯(Pd)以及铂(Pt)和钯(Pd)的组合的铂族金属(PGM)。

发明人已开发了用于捕集或捕获由柴油发动机产生的废气中的至少一种含磷杂质和/或至少一种含硫杂质的捕获材料。捕获材料减少或防止了氧化催化剂的氧化活性的劣化，特别是针对一氧化碳(CO)和/或未燃烧的烃(HCs)。氧化催化剂还可以在其整个寿命期间保持类似水平的NO氧化活性和/或保持类似水平的放热产生(通常通过HCs燃烧)。捕获材料还可以通过将杂质捕集在DOC内而防止任意含磷或硫的杂质使在DOC下游的排放物控制装置，如选择性催化还原(SCR)催化剂或选择性催化还原过滤器(SCRF^TM)催化剂的性能劣化。

本发明还涉及用于处理由柴油发动机产生的废气的废气系统。所述废气系统包括本发明的氧化催化剂。

本发明另外提供了车辆。车辆包括柴油发动机和本发明的氧化催化剂或废气系统。

本发明还涉及若干用途和方法。

本发明的第一用途方面涉及捕获材料或包含所述捕获材料的捕获区域(例如在氧化催化剂中或作为氧化催化剂的一部分)用于捕获或捕集由柴油发动机产生的废气中的至少一种含磷杂质和/或至少一种含硫杂质的用途。氧化催化剂包含捕获材料或捕获区域；基材；和设置在基材上的催化区域，其中所述催化区域包含催化材料，所述催化材料包含选自铂(Pt)、钯(Pd)以及铂(Pt)和钯(Pd)的组合的铂族金属(PGM)。