[发明专利]在柴油机特定的过滤器上的SCR及其制备方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2011年11月28日提交的韩国专利申请第10-2011-0125045号的优先权，该申请的全部内容并入此处作为参考用于所有目的。

技术领域

本公开涉及SDPF（在柴油机特定的过滤器上的SCR）及其制备方法，所述SDPF可阻止由于贵金属催化剂的NH₃氧化反应，因为SCR催化剂层和贵金属催化剂层是分离的。

背景技术

在SDPF（在柴油机特定的过滤器上的SCR）中，将SCR（选择性催化还原）催化剂（通常为Cu-沸石，Fe-沸石）涂布在多孔DPF（柴油机特定的过滤器）上，在NH₃和由整个SDPF供应的排放气体中的NO_x在SCR催化剂上反应，并被净化为水和N₂。

此外，由于SDPF用作过滤器，其收集排放气体中的烟灰（PM，微粒材料）如DPF，并通过柴油机发动机后喷升高排放气体温度，致使氧化/除去SDPF上收集的烟灰。

现今，SDPF被分为被动型和主动型。被动型为LNT+SDPF型，且当LNT中收集的NO_x经受去NO_x（DeNO_x）工艺（通过后喷）时，会产生NH₃作为副产物，而该NH₃和排放气体中过量的NO_x在SDPF中被净化为NO₂。

主动型在整个SDPF上装有脲（脲水）喷射器并提供脲，而从UREA汽化的NH₃在SDPF中与NO_x反应并被净化为N₂。作为SDPF自身功能，被动型和主动型两者均收集烟灰，通过发动机的定期后喷提高排放气体温度，并氧化/燃烧在过滤器中收集的烟灰。

当提高排放气体温度或通过第二喷射产生NH₃时，任选地产生第二EM（HC、CO等等）。在现有体系（DOC+DPF或LNT+DPF）中，除去任选地通过涂布在DPF上的催化剂（Pt、Pd等等）产生的第二EM。然而，在被动型/主动型SDPF中，第二EM应当通过涂布在DPF上的SCR催化剂除去，但涂布在DPF上的SCR催化剂通常为沸石类型的，并具有与贵金属催化剂相比很低的对第二EM（HC、CO等等）的氧化性能。

图1为表示常规SDPF分布随时间变化的图。用于通常的SDPF的过滤器材料包括SiC、AT、堇青石等等，且孔隙率介于55和65%之间。此外，孔的平均直径为约10-25μm。当其用于SDPF时，烟灰和SCR催化剂的分布如图1所示。从DPF入口面至出口面涂布SCR催化剂，因为许多SCR催化剂被涂布在多孔DPF上。这样，通过NH₃和NO_x在SCR催化剂上的SCR反应净化NO_x。然而，当后喷产生NH₃并再生DPF时，该SCR催化剂不能充分地净化产生的第二EM。

因此，当使用SDPF时，需要减少由于后喷任选地产生的第二EM的技术。当将SCR催化剂（沸石类型）涂布在多孔DPF的排放气体入口的侧壁上，并将贵金属催化剂涂布在排放气体出口的侧壁上时，涂布在出口面上的贵金属催化剂被涂布至排放气体入口侧壁，供应至排放气体入口的侧壁的NH₃被氧化，且干扰了NH₃+NO_x=N₂+H₂O反应。因此，当使用通常的涂布方法将贵金属催化剂涂布在排放气体出口的侧壁时，存在其干扰NH₃+NO_x的SCR反应的问题，且NO_x净化速率变低。

公开于这个背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的多个方面提供SDPF及其制备方法，所述SDPF可阻止由于贵金属催化剂的NH₃氧化反应，因为SCR催化剂层和贵金属催化剂层是分离的。

本发明的多个方面提供SDPF（在柴油机特定的过滤器上的SCR），所述SDPF包括收集柴油机排放气体的PM（微粒材料）的多孔过滤器、涂布在过滤器的排放气体入口上的SCR（选择性催化还原）催化剂层、涂布在过滤器的排放气体出口上的氧化铝层、以及涂布在氧化铝层表面上的贵金属催化剂层。