[发明专利]钙钛矿基催化剂、催化剂组合以及制备和使用它们的方法

说明书

技术领域

本发明涉及的领域包括涂布的钙钛矿基催化剂、催化剂组合、以及制备和使用它们的方法。

背景技术

可在铂催化剂存在下用氧气处理上面具有颗粒物质或碳烟(soot)的基材以烧除所述颗粒物质或碳烟。

发明内容

本发明的一个实施方案可以包括一种方法，其包含以下步骤：提供包含含有钙钛矿催化剂的基材，贮存在所述基材之中或之上的NO_x，和在所述基材之中或之上的颗粒物质的产品；释放至少一些贮存的NO_x并将释放的NO_x氧化形成NO₂，以及将该NO₂与所述颗粒物质中的碳反应形成CO或CO₂中的至少一种。

在另一个实施方案中，所述基材还包含贵金属催化剂。

在另一个实施方案中，所述基材还包含铂。

在一个实施方案中，所述基材不包括除钙钛矿催化剂外的催化剂。

在一个实施方案中，所述产品还可以包含NO_x捕集材料。

本发明的一个实施方案包括一种方法，其包含以下步骤：提供包含含有钙钛矿催化剂的基材，贮存在所述基材之中或之上的NO_x，和在所述基材之中或之上的颗粒物质的颗粒过滤器；释放至少一些贮存的NO_x并将释放的NO_x氧化形成NO₂，以及将该NO₂与所述颗粒物质中的碳反应形成CO或CO₂中的至少一种。

在一个实施方案中，所述颗粒过滤器位于内燃机废气(exhaust)系统中。

在一个实施方案中，所述钙钛矿催化剂可以具有通式ABO₃、AA’BO₃、ABB’O₃或AA’BB’O₃。所述钙钛矿催化剂可以是在基材之中或之上的唯一催化剂，或者第二非钙钛矿催化剂可以包括钯、铂、铑、钌，或者包括它们或它们的合金中的一种或多种的催化剂系统中的至少一种。在一个实施方案中，NO_x捕集材料可以包括碱金属、碱土金属(例如钡、钙、钾或钠)中的至少一种。

本发明的一个实施方案可以包括一种产品，其包含颗粒过滤器和NO_x贮存(捕集)材料的组合，其中所述颗粒过滤器包含为捕集流入、流过或流经基材的气体流中的颗粒物质所构造和设置的基材，并且还包含在所述基材之内、上面(on)或之上(over)的NO_x贮存材料，以及在所述基材之内、上面或之上的钙钛矿催化剂。

在一个实施方案中，钙钛矿催化剂和NO_x贮存材料可以在相同层中。在另一个实施方案中，钙钛矿催化剂和NO_x捕集材料可以在基材或产品的不同层或节段(section)中。

本发明的一个实施方案可以包括一种产品，其包含颗粒过滤器，所述颗粒过滤器包含含有钙钛矿催化剂和不是钙钛矿催化剂的第二催化剂的催化剂组合。在一个实施方案中，钙钛矿催化剂可以具有通式ABO₃、AA’BO₃、ABB’O₃或AA’BB’O₃。在另一个实施方案中，第二非钙钛矿催化剂可以包含至少一种选自周期表的贵重(precious)金属或贵(noble)金属族的金属。在另一个实施方案中，第二非钙钛矿催化剂可以包含钯、铂、铑或钌、或者包括它们的催化剂体系中的至少一种。在一个实施方案中，催化剂组合可以包括钙钛矿催化剂和第二非钙钛矿催化剂，其中所述第二非钙钛矿催化剂具有约1-160g/ft³、1-80g/ft³、1-60g/ft³、1-40g/ft³、1-20g/ft³的载量，或在这些范围内的载量。在包含第二非钙钛矿催化剂的催化剂组合的一个实施方案中，钙钛矿催化剂可以具有1-120g/L、1-80g/L、1-40g/L、1-20g/L的载量。