[发明专利]用于汽油机排放处理系统的单金属含铑四元转化催化剂

权利要求书

1.一种用于处理包含烃、一氧化碳、氮氧化物和颗粒物的排气料流的在汽油直喷式发动机下游的排放处理系统，所述排放处理系统包含：

紧耦合三元转化(TWC)复合材料，其包含在流通型基底上的第一TWC催化材料；和

位于所述紧耦合TWC复合材料下游的催化颗粒过滤器，所述催化颗粒过滤器包含渗入颗粒过滤器壁的第二TWC催化材料；

其中第二TWC催化材料包含铑作为唯一的铂族金属。

2.根据权利要求1的排放处理系统，其中所述颗粒过滤器包含大约13至大约25μm的平均孔径。

3.根据利要求1的排放处理系统，其中所述颗粒过滤器包含大约6密尔(152μm)至大约14密尔(356μm)的壁厚度和55至70％的无涂层孔隙率，其中所述无涂层孔隙率是颗粒过滤器的孔隙体积相对于颗粒过滤器体积的百分比。

4.根据利要求1的排放处理系统，其中所述催化颗粒过滤器具有小于颗粒过滤器的无涂层孔隙率的有涂层孔隙率。

5.根据利要求4的排放处理系统，其中除任选在重叠洗涂层区域外在所述颗粒过滤器的壁表面上没有催化材料的成层。

6.根据利要求4的排放处理系统，其中有涂层孔隙率与TWC催化材料的洗涂层载量成线性比例。

7.根据利要求4的排放处理系统，其中有涂层孔隙率为无涂层孔隙率的75至98％。

8.根据利要求7的排放处理系统，其中有涂层孔隙率为无涂层孔隙率的80至95％。

9.根据利要求4的排放处理系统，其中所述催化颗粒过滤器的有涂层背压不损害发动机性能。

10.根据利要求1的排放处理系统，其中第二TWC催化材料包含大约2.5至大约8μm的d₉₀平均粒径。

11.根据利要求1的排放处理系统，其中第二TWC催化材料由渗入所述颗粒过滤器的入口侧、出口侧或两侧的单一洗涂层组合物形成。

12.根据利要求1的排放处理系统，其中在入口侧从上游端沿颗粒过滤器的轴向长度的至多大约0-100％存在第一单洗涂层并且在出口侧从下游端沿颗粒过滤器的轴向长度的至多大约0-100％存在第二单洗涂层，其中第一和第二单洗涂层的至少一个以>0％的量存在。

13.根据利要求12的排放处理系统，其中在入口侧从上游端沿颗粒过滤器的轴向长度的至多大约50-100％存在第一单洗涂层并且在出口侧从下游端沿颗粒过滤器的轴向长度的至多大约50-100％存在第二单洗涂层。

14.根据利要求13的排放处理系统，其中在入口侧从上游端沿颗粒过滤器的轴向长度的至多大约50-55％存在第一单洗涂层并且在出口侧从下游端沿颗粒过滤器的轴向长度的至多大约50-55％存在第二单洗涂层。

15.根据利要求1的排放处理系统，其中在入口侧从上游端沿颗粒过滤器的轴向长度的至多大约100％存在单洗涂层并且在出口侧没有洗涂层。

16.根据利要求1的排放处理系统，其中在出口侧从下游端沿颗粒过滤器的轴向长度的至多大约100％存在单洗涂层并且在入口侧没有洗涂层。

17.根据利要求1的排放处理系统，其包含大约0.17至大约5g/in³(大约10至大约300g/L)的量的第二TWC催化材料。

18.根据利要求1的排放处理系统，其中第二TWC催化材料基本由铑、二氧化铈或二氧化铈复合材料和氧化铝构成。