JP2023506027A - 低温ＮＯｘトラップ用の希薄ＮＯｘトラップと低温ＮＯｘ吸着システム - Google Patents

Abstract

本開示は、希薄燃焼エンジンの排気流中のＮＯｘを削減するための排出処理システムを対象とする。排出処理システムは、希薄燃焼エンジンと流体連通し、かつ希薄燃焼エンジンの下流の希薄ＮＯｘトラップ（ＬＮＴ）と、ＬＮＴと流体連通し、かつＬＮＴの下流の低温ＮＯｘ吸着剤（ＬＴ－ＮＡ）と、を含む。さらに提供されるのは、開示のシステムを利用して、希薄燃焼エンジンからの排気流中のＮＯｘを削減するための方法である。【選択図】図５Ａ

Description

本出願は、２０１９年１２月１３日出願の米国仮出願第６２／９４７，７８０号に対する優先権の利益を主張し、その内容は参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。

本開示は、一般に、窒素酸化物（ＮＯｘ）を含有する希薄燃焼エンジンの排気ガス流を処理するのに好適な排出処理システムおよび方法に関する。

内燃エンジンの排出に関する環境規制は、世界中でますます厳しくなっている。例えば、ディーゼルエンジンなどの希薄燃焼エンジンの動作は、燃料希薄条件下での高い空燃比での動作によって、ユーザーに優れた燃料経済性を提供する。しかしながら、ディーゼルエンジンはまた、微粒子状物質（ＰＭ）、未燃炭化水素（ＨＣ）、一酸化炭素（ＣＯ）、および窒素酸化物（ＮＯ_ｘ）を含有する排気ガス排出物を排出し、ＮＯ_ｘとは、なかでも、一酸化窒素（ＮＯ）および二酸化窒素（ＮＯ_２）を含む窒素酸化物の様々な化学種を表す。ＮＯ_ｘは、大気汚染の有害構成要素である。ＮＯ_ｘ含有ガス混合物を処理して、大気汚染を減少させるために、様々な方法が使用されてきた。

希薄燃焼エンジンの排気からのＮＯ_ｘを還元するための効果的な方法は、選択触媒還元（ＳＣＲ）触媒構成要素の存在下で、好適な還元剤を用いて、希薄エンジン動作条件下でのＮＯ_ｘの反応を必要とする。ＳＣＲプロセスは、大気中の酸素の存在下でアンモニアまたは炭化水素などの還元剤を使用して、以下のように、主に窒素および蒸気の形成を生じることができる：
４ＮＯ＋４ＮＨ_３＋Ｏ_２→４Ｎ_２＋６Ｈ_２Ｏ（標準ＳＣＲ反応）
２ＮＯ_２＋４ＮＨ_３＋Ｏ_２→３Ｎ_２＋６Ｈ_２Ｏ（低速ＳＣＲ反応）
ＮＯ＋ＮＯ_２＋２ＮＨ_３→２Ｎ_２＋３Ｈ_２Ｏ（高速ＳＣＲ反応）

ＳＣＲプロセスで採用される現在の触媒としては、鉄または銅などの触媒性金属とイオン交換された、ゼオライトなどのモレキュラーシーブが挙げられる。有用なＳＣＲ触媒構成要素は、６００℃未満の温度でＮＯ_ｘ排気構成要素の還元を効果的に触媒することができるので、より低い排気温度と関連する低充填条件下でさえも、低減されたＮＯ_ｘレベルを達成することができる。

自動車の排気ガス流の処理で遭遇する問題は、いわゆる「コールドスタート」期間であり、これは、排気ガス流および排気ガス処理システムが低温（例えば、１５０℃未満）である場合の、処理プロセスの開始時における期間である。これらの低温では、排気ガス処理システムは、一般に、ＨＣ、ＮＯ_ｘ、および／またはＣＯの排出を効果的に処理するのに十分な触媒活性を示さない。一般に、ＳＣＲ触媒構成要素などの触媒性構成要素は、２００℃超の温度でＮＯ_ｘをＮ_２に変換する際に効果的であるが、コールドスタートまたは長期にわたる低速市街地運転中に見られ得るより低い温度領域（例えば、＜２００℃）では十分な活性を呈さない場合がある。したがって、触媒性構成要素（例えば、ＳＣＲ触媒構成要素）を効果的にする場合、低温ＮＯ_ｘ排出物を捕捉および貯蔵し、より高い温度（例えば、＞２００℃）で放出することができる触媒性構成要素に対する需要が存在する。この問題に対処するために、かなりの努力が払われてきた。

コールドスタート期間中のＮＯ_ｘ排出量を最小限に抑える方法がいくつかある。例えば、これらの排気ガス排出物（例えば、ＨＣ、ＣＯ、およびＮＯ_ｘガス）を低温で貯蔵し、その後、処理システムの残りの触媒性構成要素が十分な触媒活性に達したときに、それを高い温度で放出する、トラップシステムが開発されている。そのようなシステムの一例は、希薄ＮＯ_ｘトラップ（ＬＮＴ）触媒である。

希薄ＮＯ_ｘ捕捉（ＬＮＴ）触媒は、ある特定の排気条件下でＮＯ_ｘを捕捉するＮＯ_ｘ吸着剤構成要素を含有する。例えば、ＮＯ_ｘ吸着剤構成要素は、例えば、マグネシウム（Ｍｇ）、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）、および／またはバリウム（Ｂａ）の酸化物などのアルカリ土類金属酸化物を含む、アルカリ土類元素を含み得る。他のＬＮＴ触媒は、ＮＯ_ｘ吸着剤構成要素として、セリウム（Ｃｅ）、ランタナム（Ｌａ）、プラセオジム（Ｐｒ）、および／またはネオジム（Ｎｄ）の酸化物などの希土類金属酸化物を含有し得る。ＬＮＴ触媒は、触媒性ＮＯ_ｘ酸化および還元のための耐火性金属酸化物（例えば、アルミナ）担体上に分散された白金などの白金族金属（ＰＧＭ）構成要素をさらに含有する。ＰＧＭ構成要素は、一酸化窒素（ＮＯ）を二酸化窒素（ＮＯ_２）へ酸化するように機能する。ＬＮＴ触媒は、周期的な希薄（捕捉モード）およびリッチ（再生モード）排気条件下で動作する。希薄条件下では、ＬＮＴ触媒は、ＮＯ_ｘを無機硝酸塩として捕捉および貯蔵する（例えば、ＮＯ_ｘの（「捕捉」）による反応時に、ＮＯ_ｘ吸着剤構成要素が、酸化バリウム（ＢａＯ）または炭酸バリウム（ＢａＣＯ_３）である場合_、硝酸バリウム（Ｂａ（ＮＯ_３）_２）に変換される。次いで、ＮＯ_ｘ吸着剤構成要素は、捕捉したＮＯ_ｘを放出し、ＰＧＭ構成要素は、化学量論的もしくは過渡的なリッチエンジン動作条件下で、または外部燃料を排気物に注入してリッチ状態を誘発する希薄エンジン動作下で、ＮＯ_ｘをＮ_２に還元する。ＬＮＴの動作の一般原理は、ある特定の金属化合物（例えば、アルカリ土類金属炭酸塩）が、以下の等式による、希薄／リッチ動作中に主要な経路として炭酸塩／硝酸塩変換を受けることを含む：
ＮＯからＮＯ_２への酸化（希薄状態）
２ＮＯ＋Ｏ_２－＞２ＮＯ_２ （１）
硝酸塩としてのＮＯ_ｘ貯蔵（捕捉モード）
２ＮＯ_２＋ＭＣＯ_３＋１／２Ｏ_２－＞Ｍ（ＮＯ_３）_２＋ＣＯ_２ （２）
ＮＯ_ｘ放出（リッチ条件）
Ｍ（ＮＯ_３）_２＋２ＣＯ－＞ＭＣＯ_３＋ＮＯ_２＋ＮＯ＋ＣＯ_２ （３）
Ｎ_２へのＮＯ_ｘ還元（再生モード）
ＮＯ_２＋ＣＯ－＞ＮＯ＋ＣＯ_２ （４）
２ＮＯ＋２ＣＯ－＞Ｎ_２＋２ＣＯ_２ （５）
ＬＮＴ触媒は、動作の希薄期間（λ＞１．０）（例えば、等式（１）および（２）による）中にはＮＯ_ｘの貯蔵を促進し、リッチ期間（λ＜１．０）中には貯蔵されたＮＯ_ｘの放出およびＮ_２への還元（例えば、等式（３）、（４）、および（５）による）を触媒し、λが、空燃比を表す。等式（２）および（３）では、Ｍは、二価金属カチオンなどの金属カチオンを表す。Ｍはまた、一価または三価金属化合物中に含まれ得、その場合、等式を再調整する必要がある。

ＮＯ_ｘを捕捉するための別の方法は、低温ＮＯ_ｘ吸着剤（ＬＴ－ＮＡ）を用いることである。いくつかの多様なＬＴ－ＮＡが知られている。ＮＯ_ｘの低温トラップに有用な１つの比較的新しいＬＴ－ＮＡは、パラジウム（Ｐｄ）交換ゼオライトを利用して、ＮＯ_２への触媒による事前酸化（Ｔ＜１８０℃では遅い）を用いずにＮＯを捕捉する。理論的には、ＬＴ－ＮＡをＬＮＴと組み合わせて使用して、ＮＯ_ｘの低温排出物を効果的に捕捉することができる。しかしながら、ＬＮＴを再生するために必要なリッチパージがＬＴ－ＮＡのＮＯ_ｘ貯蔵容量に害をもたらすという発見によって、ＬＮＴと組み合わせてＬＴ－ＮＡを使用することは複雑である。そのような事象を回避するために、米国特許出願公開第２０１７／００９６９２２号は、ＬＮＴの上流に配置されたＬＴ－ＮＡ（パッシブＮＯ_ｘ吸着剤、「ＰＮＡ」と称される）を備えたシステムについて記載している。ＬＮＴを再生するために必要なリッチ条件は、ＮＯ_ｘ吸着剤の下流かつＬＮＴの上流に置かれた燃料インジェクタからの燃料の注入によって生じる。この構成では、上流のＮＯ_ｘ吸着剤を還元ガスに曝すことなく、ＬＮＴを再生することができる。しかしながら、この構成は、本質的に実装がより複雑である。

したがって、追加の燃料注入デバイスを必要としない構成で、ＬＮＴおよびＬＴ－ＮＡを組み込むことによって、低温で発生するＮＯ_ｘ排出物を捕捉および除去するシステムが必要である。

本開示は、一般に、低温条件下で向上したＮＯ_ｘ吸着を呈する排気ガス処理システム、およびそのような処理システムを使用してＮＯ_ｘを含有する排気ガス流を処理する方法を提供する。そのようなシステムは、一般に、ＮＯ_ｘを低温で吸着し、捕捉されたＮＯ_ｘを高温で放出するのに好適な希薄ＮＯ_ｘトラップ（ＬＮＴ）および低温ＮＯ_ｘ吸着剤（ＬＴ－ＮＡ）を備える。特に、そのようなシステムは、ＬＮＴと、それに続く下流のＬＴ－ＮＡと、を備える。ＬＮＴの下流でのＬＴ－ＮＡの使用は、通常、ＬＮＴの再生に使用されるリッチな脱ＮＯ_ｘ条件によって、ＬＴ－ＮＡの貯蔵機能が強力に無効になるという事実によって禁止されている。驚くべきことに、ＬＴ－ＮＡをＬＮＴの下流に置き、脱ＮＯ_ｘ還元パルスの組成およびタイミングを制御することによって、ＬＴ－ＮＡが、ＬＮＴの酸素貯蔵機能によって還元剤への曝露から保護されることが見出されており、したがって、コールドスタートＮＯ_ｘ排出のためのシステムの有用な低温トラップ範囲が広がる。

したがって、第１の態様で提供されるのは、希薄燃焼エンジンの排気流中のＮＯ_ｘを削減するための排出処理システムであって、排出処理システムが、酸素貯蔵構成要素（ＯＳＣ）および第１の白金族金属（ＰＧＭ）構成要素を含む、希薄ＮＯ_ｘトラップ（ＬＮＴ）であって、ＬＮＴが、希薄燃焼エンジンと流体連通し、かつ希薄燃焼エンジンの下流にある、希薄ＮＯｘトラップと、第２のＰＧＭ構成要素を含むモレキュラーシーブを含む低温ＮＯ_ｘ吸着剤（ＬＴ－ＮＡ）であって、ＬＴ－ＮＡが、ＬＮＴと流体連通し、かつＬＮＴの下流にある、低温ＮＯｘ吸着剤と、を備える、排出処理システムである。

いくつかの実施形態では、ＬＮＴは、第１の基材上に配置されており、ＬＴ－ＮＡは、第２の基材上に配置されている。いくつかの実施形態では、第１の基材は、フロースルーフィルタの形態のハニカム基材であり、第２の基材は、フロースルーフィルタまたはウォールフローフィルタの形態のハニカム基材である。

いくつかの実施形態では、ＬＮＴおよびＬＴ－ＮＡは、ゾーン状構成で同じ基材上に配置されており、基材は、全長を画定する入口端部および出口端部を有し、ＬＮＴが、入口端部から、全長の約２０％～約１００％の長さまで延在して基材上に配置されており、ＬＴ－ＮＡが、出口端部から、全長の約２０％～約１００％の長さまで延在して基材上に配置されている。いくつかの実施形態では、ＬＮＴは、全長の１００％を覆って基材上に直接配置されており、ＬＴ－ＮＡは、全長の約２０％～約８０％を覆ってＬＮＴ上に配置されている。いくつかの実施形態では、ＬＴ－ＮＡは、全長の１００％を覆って基材上に直接配置されており、ＬＮＴは、全長の約２０％～約８０％を覆ってＬＴ－ＮＡ上に配置されている。いくつかの実施形態では、ＬＮＴは、基材上に直接配置されており、ＬＴ－ＮＡは、基材上に直接配置されている。いくつかの実施形態では、基材は、フロースルーフィルタの形態のハニカム基材である。

いくつかの実施形態では、ＯＳＣは、セリアを含む。いくつかの実施形態では、ＯＳＣは、ジルコニア、アルミナ、シリカ、チタニア、ランタナ、バリア、プラセオジミア、イットリア、サマリア、ガドリニア、およびそれらの組み合わせから選択される１つ以上をさらに含む。

いくつかの実施形態では、第１のＰＧＭ構成要素は、白金、パラジウム、ロジウム、およびそれらの組み合わせから選択される。いくつかの実施形態では、第１のＰＧＭ構成要素は、パラジウムである。いくつかの実施形態では、第２のＰＧＭ構成要素は、モレキュラーシーブのイオン交換部位に存在する。

いくつかの実施形態では、第２のＰＧＭ構成要素は、白金、パラジウム、ロジウム、およびそれらの組み合わせから選択される。いくつかの実施形態では、第２のＰＧＭ構成要素は、白金とパラジウムとの混合物を含む。

いくつかの実施形態では、モレキュラーシーブは、ＡＢＷ、ＡＣＯ、ＡＥＩ、ＡＥＬ、ＡＥＮ、ＡＥＴ、ＡＦＧ、ＡＦＩ、ＡＦＮ、ＡＦＯ、ＡＦＲ、ＡＦＳ、ＡＦＴ、ＡＦＸ、ＡＦＹ、ＡＨＴ、ＡＮＡ、ＡＰＣ、ＡＰＤ、ＡＳＴ、ＡＳＶ、ＡＴＮ、ＡＴＯ、ＡＴＳ、ＡＴＴ、ＡＴＶ、ＡＶＬ、ＡＷＯ、ＡＷＷ、ＢＣＴ、ＢＥＡ、ＢＥＣ、ＢＩＫ、ＢＯＦ、ＢＯＧ、ＢＯＺ、ＢＰＨ、ＢＲＥ、ＢＳＶ、ＣＡＮ、ＣＡＳ、ＣＤＯ、ＣＦＩ、ＣＧＦ、ＣＧＳ、ＣＨＡ、ＣＨＩ、ＣＬＯ、ＣＯＮ、ＣＺＰ、ＤＡＣ、ＤＤＲ、ＤＦＯ、ＤＦＴ、ＤＯＨ、ＤＯＮ、ＥＡＢ、ＥＤＩ、ＥＥＩ、ＥＭＴ、ＥＯＮ、ＥＰＩ、ＥＲＩ、ＥＳＶ、ＥＴＲ、ＥＵＯ、ＥＺＴ、ＦＡＵ、ＦＥＲ、ＦＲＡ、ＧＩＳ、ＧＩＵ、ＧＭＥ、ＧＯＮ、ＧＯＯ、ＨＥＵ、ＩＦＲ、ＩＦＹ、ＩＨＷ、ＩＭＦ、ＩＲＮ、ＩＳＶ、ＩＴＥ、ＩＴＧ、ＩＴＨ、ＩＴＷ、ＩＷＲ、ＩＷＳ、ＩＷＶ、ＩＷＷ、ＪＢＷ、ＪＲＹ、ＪＳＲ、ＪＳＴ、ＫＦＩ、ＬＡＵ、ＬＥＶ、ＬＩＯ、ＬＩＴ、ＬＯＳ、ＬＯＶ、ＬＴＡ、ＬＴＦ、ＬＴＬ、ＬＴＮ、ＭＡＲ、ＭＡＺ、ＭＥＩ、ＭＥＬ、ＭＥＰ、ＭＥＲ、ＭＦＩ、ＭＦＳ、ＭＯＮ、ＭＯＲ、ＭＯＺ、ＭＲＥ、ＭＳＥ、ＭＳＯ、ＭＴＦ、ＭＴＮ、ＭＴＴ、ＭＶＹ、ＭＴＷ、ＭＷＦ、ＭＷＷ、ＮＡＢ、ＮＡＴ、ＮＥＳ、ＮＯＮ、ＮＰＯ、ＮＰＴ、ＮＳＩ、ＯＢＷ、ＯＦＦ、ＯＫＯ、ＯＳＩ、ＯＳＯ、ＯＷＥ、ＰＡＲ、ＰＡＵ、ＰＣＲ、ＰＨＩ、ＰＯＮ、ＰＵＮ、ＲＨＯ、ＲＯＮ、ＲＲＯ、ＲＳＮ、ＲＴＥ、ＲＴＨ、ＲＵＴ、ＲＷＲ、ＲＷＹ、ＳＡＦ、ＳＡＯ、ＳＡＳ、ＳＡＴ、ＳＡＶ、ＳＢＥ、ＳＢＳ、ＳＢＴ、ＳＣＯ、ＳＥＷ、ＳＦＥ、ＳＦＦ、ＳＦＧ、ＳＦＨ、ＳＦＮ、ＳＦＯ、ＳＦＳ、ＳＦＷ、ＳＧＦ、ＳＧＴ、ＳＩＶ、ＳＯＤ、ＳＯＦ、ＳＯＳ、ＳＳＦ、ＳＳＹ、ＳＴＦ、ＳＴＩ、ＳＴＯ、ＳＴＴ、ＳＴＷ、ＳＶＲ、ＳＺＲ、ＴＥＲ、ＴＨＯ、ＴＯＮ、ＴＳＣ、ＴＵＮ、ＵＥＩ、ＵＦＩ、ＵＯＳ、ＵＯＺ、ＵＳＩ、ＵＴＬ、ＵＷＹ、ＶＥＴ、ＶＦＩ、ＶＮＩ、ＶＳＶ、ＷＩＥ、ＷＥＮ、ＹＵＧ、ＺＯＮから選択される骨格タイプ、およびそれらの混合物または連晶を有する。いくつかの実施形態では、モレキュラーシーブは、ＡＦＸ、ＣＨＡ、ＦＥＲから選択される骨格タイプを有する。いくつかの実施形態では、モレキュラーシーブは、アルミノシリケートゼオライトである。いくつかの実施形態では、モレキュラーシーブは、タイプＡ、ベータゼオライト、チャバザイト、エリオナイト、フォージャサイト、フェリエライト、モルデナイト、シリカライト、ＳＳＺ－１３、スティルバイト、ＺＳＭ－５、ＺＳＭ－１１、ＺＳＭ－２３、ＺＳＭ－４８、ゼオライトＸ、およびゼオライトＹから選択される。いくつかの実施形態では、モレキュラーシーブは、フェリエライトである。

いくつかの実施形態では、ＬＮＴは、リッチ状態の間に存在する還元ガスを除去するように構成されており、ＬＮＴが、還元ガスが下流のＬＴ－ＮＡに入るのを防止するように構成されている。

いくつかの実施形態では、排出処理システムは、ＬＮＴの下流に配置されたラムダセンサをさらに備える。いくつかの実施形態では、排出処理システムは、選択触媒還元（ＳＣＲ）触媒、アンモニアもしくはアンモニア前駆体注入構成要素、ディーゼル酸化触媒（ＤＯＣ）、触媒化煤煙フィルタ（ＣＳＦ）、またはアンモニア酸化（ＡＭＯＸ）触媒、およびそれらの組み合わせから選択される１つ以上をさらに備える。いくつかの実施形態では、ＳＣＲは、ＬＴ－ＮＡの下流にあり、ＬＴ－ＮＡと流体連通している。

別の態様で提供されるのは、希薄燃焼エンジンからの排気流中のＮＯ_ｘを削減するための方法であって、方法が、排気ガス流を本明細書に開示の排出処理システムと接触させることを含む、方法である。いくつかの実施形態では、方法は、炭化水素（ＨＣ）および一酸化炭素（ＣＯ）を含む還元ガスを含有するリッチ排気流を生成するリッチモードで希薄燃焼エンジンを動作させることと、リッチ排気ガス流をＬＮＴに通し、それによってＬＮＴ中に還元雰囲気を作り出すことと、還元雰囲気中でＬＮＴを再生することであって、希薄燃焼エンジンを、リッチモードで動作させて、還元ガスに対するＬＮＴの吸着容量を超えることなくＬＮＴを十分に再生する、再生することと、をさらに含む。いくつかの実施形態では、方法は、ラムダセンサを用いてＬＮＴを出る排気流を監視することと、監視結果に従って、希薄燃焼エンジンを希薄モードに戻して、希薄燃焼エンジンのリッチモードでの動作を終了することと、それによって、ＬＴ－ＮＡが還元雰囲気に曝されることを防止することと、をさらに含む。

本開示のこれらおよび他の特徴、態様、および利点は、以下に簡潔に説明される添付の図面とともに以下の詳細な説明を読むことで明らかになるであろう。本開示は、上記の実施形態のうちの２つ、３つ、４つ、またはそれ以上の任意の組み合わせ、ならびに本開示に記載される任意の２つ、３つ、４つ、またはそれ以上の特徴または要素の組み合わせを、そのような特徴または要素が本明細書の具体的な実施形態の説明で明示的に組み合わされているか否かにかかわらず、含む。本開示は、文脈が別途明らかに他のことを示さない限り、本開示のいずれかの分けることが可能な特徴または要素が、その様々な態様および実施形態のうちのいずれかにおいて、組み合わせ可能であると意図されるように閲覧されるべきであるように、全体として読み取られることが意図される。本開示の他の態様および利点は、以下で明らかになるであろう。

開示の実施形態の理解を提供するために、添付図面が参照され、添付図面では、参照符号は、開示の例示的な実施形態の構成要素を指す。図面は、単なる例として提供されており、開示の範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。本明細書に記載される開示は、添付の図において、限定としてではなく、例として図示される。図を簡潔かつ明確にするために、図に図示される特徴は、必ずしも一定の縮尺で描かれているわけではない。さらに、適切であると考えられる場合、参照標識が、対応または類似する要素を示すために図の間で繰り返されている。

本開示のいくつかの実施形態による組成物（例えば、希薄ＮＯｘトラップ（ＬＮＴ）および／または低温ＮＯ_ｘ吸着剤（ＬＴ－ＮＡ））を含み得る、ハニカムタイプ基材の斜視図を示す。 図１Ａと比較して拡大され、図１Ａの基材の端面に対して平行な平面に沿って取った部分断面図を示し、基材がフロースルー基材である実施形態における、図１に示された複数のガス流路の拡大図を示す。 ウォールフローフィルタを表す図１Ａのハニカムタイプ基材の断面の一部を切り取った図を示す。 本開示のいくつかの実施形態による、ＬＮＴおよびＬＴ－ＮＡがゾーン状構成で同じ基材上に配置されている、基材の断面の断面図を示す。 本開示のいくつかの実施形態による、ＬＮＴおよびＬＴ－ＮＡが部分的に重なり合ったゾーン状構成で同じ基材上に配置されている、基材の断面の断面図を示す。 本開示のいくつかの実施形態による、ＬＮＴおよびＬＴ－ＮＡが層状およびゾーン状構成で同じ基材上に配置されている、基材の断面の断面図を示す。 本開示のいくつかの実施形態による、ＬＮＴおよびＬＴ－ＮＡが交互に位置する層状およびゾーン状構成で同じ基材上に配置されている、基材の断面の断面図を示す。 追加の排出処理システム構成要素と組み合わせた、ＬＮＴおよびＬＴ－ＮＡを備える排出処理システムの一実施形態の概略図を図示する。 第１の基材上に配置されたＬＮＴおよび第２の基材上に配置されたＬＴ－ＮＡを備え、ＬＮＴが、希薄燃焼エンジンの下流に位置し、かつ希薄燃焼エンジンと流体連通し、ＬＴ－ＮＡが、ＬＮＴの下流に位置し、かつＬＮＴと流体連通している、本開示の排出処理システムの一実施形態の概略図を図示する。 ＬＮＴおよびＬＴ－ＮＡを備え、ＬＮＴが、希薄燃焼エンジンの下流に位置し、かつ希薄燃焼エンジンと流体連通し、ＬＴ－ＮＡが、ＬＮＴの下流に位置し、かつＬＮＴと流体連通し、かつＬＮＴおよびＬＴ－ＮＡが、同じ基材上に配置されている、本開示の排出処理システムの一実施形態の概略図を図示する。

本開示は、一般に、低温条件下で向上したＮＯ_ｘ吸着を呈する排気ガス処理システム、およびそのような処理システムを使用してＮＯ_ｘを含有する排気ガス流を処理する方法を提供する。いくつかの実施形態では、そのようなシステムは、希薄ＮＯ_ｘトラップ（ＬＮＴ）と、それに続く下流の低温ＮＯ_ｘ吸着剤（ＬＴ－ＮＡ）と、を備える。そのようなシステムは、コールドスタート条件下でＮＯ_ｘを捕捉および貯蔵し、下流の排出処理構成要素が動作温度に達するとＮＯ_ｘを放出するのに効果的である。この低温吸着性能は、例えば、これらのＮＯ_ｘ吸着構成要素が、２００℃超の温度でＮＯ_ｘをＮ_２に変換するのに効果的であるが、コールドスタート時などの、低温領域（例えば、＜２００℃）では十分に活性ではない選択触媒還元（ＳＣＲ）触媒の上流に置かれる場合に重要である。

ＬＴ－ＮＡの吸着容量が、上流のＬＮＴを再生するために使用されるリッチ脱ＮＯ_ｘ条件によって低減または非活性化され得るので、ＬＮＴの下流でのＬＴ－ＮＡの使用は、影響を受ける場合がある。この問題に対処するために、本開示のいくつかの実施形態によれば、ＬＮＴの下流にＬＴ－ＮＡを置き、脱ＮＯ_ｘ還元パルスの組成およびタイミングを制御することによって、ＬＴ－ＮＡは、ＬＮＴの酸素貯蔵機能による排気ガス流中の還元剤に曝露することから保護され、それによって、コールドスタートＮＯ_ｘ排出量を削減するためのシステムの有用な低温トラップ範囲が広がる。

定義：
本明細書で使用される場合、「ａ」または「ａｎ」は、続く目的語のうちの１つまたは２つ以上（例えば、少なくとも１つ）を指す。したがって、「ａ」（または「ａｎ」）、「１つ以上」、および「少なくとも１つ」という用語は、本明細書では同義的に使用される。本明細書で引用される任意の範囲は、包括的である。全体を通して使用される「約」という用語は、小さな変動を表し、説明するために使用される。例えば、「約」は、数値が、±５％、±４％、±３％、±２％、±１％、±０．５％、±０．４％、±０．３％、±０．２％、±０．１％、または±０．０５％修正され得ることを意味し得る。すべての数値は、明示的に示されているかどうかに関係なく、「約」という用語で修飾される。「約」という用語によって修飾された数値には、特定の識別された値が含まれる。例えば、「約５．０」は、５．０を含む。

「削減」という用語は、任意の手段によって引き起こされる量の減少を意味する。

「ＡＭＯ_ｘ」とは、１つ以上の金属（Ｐｔなどであるが、これに限定されない）と、アンモニアを窒素に変換するのに好適な選択触媒還元（ＳＣＲ）触媒と、を含有する触媒である、選択的アンモニア酸化触媒を指す。

「関連付けられる」という用語は、例えば、「を備えている」、「に接続されている」、または「と連通している」、例えば、「電気的に接続されている」、または「と流体連通している」、もしくは機能を実施する方法で別様に接続されていることを意味する。「関連付けられる」という用語は、直接関連付けられること、または例えば、１つ以上の他の物品または要素を通して間接的に関連付けられることを意味し得る。

「平均粒径」という用語は、Ｄ５０と同義であり、粒子の個数の半分がこの点を上回る粒径を有し、半分がこの点未満の粒径を有することを意味する。粒径は、一次粒子を指す。粒径は、例えば、標準的な試験方法ＡＳＴＭ Ｄ４４６４に従って、分散体または乾燥粉末を用いるレーザー光散乱技法によって測定され得る。Ｄ９０粒径分布は、サブミクロンサイズの粒子の走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）または透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）、および担体含有粒子（例えば、ミクロンサイズ）の粒径アナライザーによって測定した場合、粒子のうちの９０％（例えば、数）が、ある特定のサイズ未満のＦｅｒｅｔ直径を有することを示す。

「触媒」という用語は、化学反応を促進する材料を指す。触媒は、「触媒活性種」、および活性種を運搬するまたは担持する「担体」を含む。例えば、ゼオライトは、パラジウム活性触媒性種用の担体である。同様に、耐火性金属酸化物粒子は、白金族金属触媒性種の担体であり得る。触媒活性種は、化学反応を促進するため、「促進剤」とも呼ばれる。例えば、当パラジウム含有希土類金属構成要素は、Ｐｄ促進希土類金属構成要素と呼ばれ得る。「促進希土類金属構成要素」とは、触媒活性種が意図的に添加された希土類金属構成要素を指す。

本開示における「触媒性物品」という用語は、触媒コーティング組成物を有する基材を含む、物品を意味する。

本明細書で使用される「結晶サイズ」という用語は、結晶が針状ではないという条件で、結晶の面の、最も長い端部などの１つの端部の長さを意味する。結晶径の直接測定は、ＳＥＭおよびＴＥＭのような顕微鏡法を使用して実施することができる。例えば、ＳＥＭによる測定は、材料の形態を高倍率（１０００倍～１０，０００倍など）で検査することを伴う。ＳＥＭ方法は、個々の粒子が、例えば、１０００倍～１０，０００倍の倍率で視野全体に適度に均一に広がるように、ゼオライト粉末の代表的な部分を好適な台上に分配することによって実施され得る。この集団から、ランダムな個々の結晶の統計的に有意な試料（例えば、５０～２００個）が調べられ、直線縁の水平線に対して平行な個々の結晶の最長寸法が測定および記録される。

明細書および特許請求の範囲において使用される「構成された」という用語は、「含む」または「含有する」という用語と同様に、オープンエンドな用語であることが意図されている。「構成された」という用語は、他の可能な物品または要素を除外することを意味するものではない。「構成された」という用語は、「適合された」と同等であり得る。

「ＣＳＦ」という用語は、ウォールフローモノリスである触媒化煤煙フィルタを指す。ウォールフローフィルタは、交互に位置した入口チャネルと出口チャネルとからなり、入口チャネルは出口端部に差し込まれており、出口チャネルは入口端部に差し込まれている。入口チャネルに入る、煤煙を運搬する排気ガス流は、出口チャネルから出る前に、フィルタ壁を通過させられる。煤煙の濾過および再生に加えて、ＡＣＳＦは、下流のＳＣＲ触媒を加速させるために、またはより低い温度における煤煙粒子の酸化を促進するために、ＣＯおよびＨＣをＣＯ_２およびＨ_２Ｏに酸化させるための、またはＮＯをＮＯ_２に酸化させるための酸化触媒を運搬してもよい。ＳＣＲ触媒組成物はまた、ＳＣＲｏＦと呼ばれるウォールフローフィルタ上に直接コーティングされ得る。

「ＤＯＣ」という用語は、ディーゼルエンジンの排気ガス中の炭化水素および一酸化炭素を変換するディーゼル酸化触媒を指す。いくつかの実施形態では、ＤＯＣは、パラジウムおよび／または白金などの１つ以上の白金族金属、アルミナなどの担体材料、ＨＣ貯蔵のためのゼオライト、ならびに任意選択的に促進剤および／または安定剤を含む。

本明細書で使用される場合、「排出処理システム」という語句は、２つ以上の触媒構成要素の組み合わせ、例えば、本明細書に開示のＬＮＴ－ＬＴ－ＮＡと、例えば、ＣＳＦ、ＤＯＣ、または選択触媒還元（ＳＣＲ）触媒性物品であり得る、１つ以上の追加の触媒構成要素との組み合わせを指す。

一般に、「有効」という用語は、例えば、重量比またはモル比で、定義された触媒活性または貯蔵／放出活性に関して、約３５％～１００％有効である、例えば、約４０％、約４５％、約５０％、または約５５％～約６０％、約６５％、約７０％、約７５％、約８０％、約８５％、約９０％、または約９５％有効であることを意味する。

「排気流」または「排気ガス流」という用語は、固体または液体粒子状物質を含有し得る、流動ガスの任意の組み合わせを指す。流れは、ガス状構成要素を含み、例えば、液滴、固体粒子、および同等物などのある特定の非ガス状構成要素を含有し得る、希薄燃焼エンジンの排気であり得る。燃焼エンジンの排気ガス流は、燃焼生成物（ＣＯ_２およびＨ_２Ｏ）、不完全燃焼生成物（一酸化炭素（ＣＯ）および炭化水素（ＨＣ））、窒素酸化物（ＮＯ_ｘ）、可燃性および／または炭素質微粒子状物質（煤煙）、ならびに未反応の酸素および窒素をさらに含み得る。本明細書で使用される場合、「上流」および「下流」という用語は、エンジンからテールパイプに向かうエンジン排気ガス流の流れに応じた相対的方向を指し、エンジンが上流位置にあり、テールパイプならびにフィルタおよび触媒などの任意の汚染削減物品がエンジンの下流にある。基材の入口端部は、「上流」端部または「前」端部と同義である。出口端部は、「下流」端部または「後」端部と同義である。上流ゾーンは、下流ゾーンの上流にある。上流ゾーンは、エンジンまたはマニホールドのより近くにあり得、下流ゾーンは、エンジンまたはマニホールドからさらに離れ得る。

「流体連通して」という用語は、同じ排気ライン上に位置決めされる物品を指すために使用され、例えば、共通の排気流が、互いに流体連通している物品を通る。流体連通している物品は、排気ライン内で相互に隣接し得る。代替として、流体連通している物品は、「ウォッシュコートモノリス」とも称される、１つ以上の物品によって分離され得る。

本開示内の「機能的物品」という用語は、触媒および／または吸着剤コーティング組成物などのその上に配置された機能性コーティング組成物を有する、基材を含む、物品を意味する。

本明細書で使用される場合、「含浸された」または「含浸」は、担体材料の多孔質構造の中への触媒性材料の浸透を指す。

本明細書で使用される場合、「希薄ガス状流」は、希薄排気流を含み、λ＞１．０を有するガス流を指し、λが、空燃比を指す。

本明細書で使用される場合、「希薄期間」は、排気ガス組成が希薄である、例えば、λ＞１．０を有する、排気処理の期間を指す。

コーティング層に関連する「上」および「上方」という用語は、同義語として使用され得る。「上に直接」という用語は、直接接触していることを意味する。開示の物品は、ある特定の実施形態では、第２のコーティング層「上」に１つのコーティング層を含むと言及されるが、そのような文言は、コーティング層間の直接接触が必要ではない場合、介在層を用いる実施形態を包含することが意図される（例えば、「上に」は、「上に直接」と同等ではない）。

本明細書で使用される場合、「促進された」という用語は、希土類金属構成要素に固有の不純物とは対照的に、希土類金属構成要素に意図的に添加された構成要素を指す。「促進剤」とは、所望の化学反応または機能に対する活性を高める金属である。

本明細書で使用される場合、「リッチガス状流」は、リッチ排気流を含み、λ＜１．０を有するガス流を指す。

本明細書で使用される場合、「リッチ期間」は、排気ガス組成がリッチである、例えば、λ＜１．０を有する排気処理の期間を指す。

本明細書で使用される場合、「選択触媒還元」（ＳＣＲ）という用語は、窒素性還元剤を使用して、窒素酸化物を二窒素（Ｎ_２）に還元する触媒性プロセスを指す。

本明細書で使用される場合、「窒素酸化物」または「ＮＯ_ｘ」という用語は、ＮＯ、ＮＯ_２、またはＮ_２Ｏなどの窒素の酸化物を指す。

本明細書で使用される場合、「流」という用語は、広義的には、固体または液体の微粒子状物質を含有し得る流動ガスの任意の組み合わせを指す。「ガス流」または「排気ガス流」という用語は、燃焼エンジンの排気などのガス状構成要素の流を意味し、これは、液滴、固体微粒子などの同伴した非ガス状構成要素を含有し得る。燃焼エンジンの排気ガス流は、燃焼生成物（ＣＯ_２およびＨ_２Ｏ）、不完全燃焼生成物（一酸化炭素（ＣＯ）および炭化水素（ＨＣ））、窒素酸化物（ＮＯ_ｘ）、可燃性および／または炭素質微粒子状物質（煤煙）、ならびに未反応の酸素および窒素をさらに含み得る。

本明細書で使用される場合、「実質的に含まない」という用語は、「ほとんどまたはまったくない」または「意図的に添加されていない」ことを意味し、微量および／または偶発的な量しか有さないことも意味する。例えば、ある特定の実施形態では、「実質的にない」とは、示された組成物全体の重量に基づき、２重量％未満、１．５重量％未満、１．０重量％未満、０．５重量％未満、０．２５重量％、または０．０１重量％未満を意味する。

本明細書で使用される場合、「基材」という用語は、触媒組成物、すなわち、触媒性コーティングが、例えば、ウォッシュコートの形態でその上に配置されている、モノリシック材料を指す。１つ以上の実施形態では、基材は、フロースルーモノリスおよびモノリシックウォールフローフィルタである。フロースルーおよびウォールフロー基材はまた、例えば、参照により本明細書に組み込まれる国際出願公開第２０１６／０７００９０号に教示されている。ウォッシュコートは、液体中に特定の固体含有量（例えば、３０～９０重量％）の触媒を含有するスラリーを調製し、次いで、これを基材上にコーティングさせ、乾燥させてウォッシュコート層を提供することによって形成される。「モノリシック基材」への言及は、入口から出口まで均質かつ連続的である単一構造を意味する。ウォッシュコートは、液体ビヒクル中にある特定の固体含量（例えば２０％～９０重量％）の粒子を含有するスラリーを調製し、次いで、これを基材上にコーティングさせ、乾燥させてウォッシュコート層を提供することによって形成される。

本明細書で使用される場合、「上流」および「下流」という用語は、エンジンからテールパイプに向かうエンジン排気ガス流の流れに応じた相対的方向を指し、エンジンが上流位置にあり、テールパイプならびにフィルタおよび触媒などの任意の汚染削減物品がエンジンの下流にある。

本明細書で使用される場合、「ウォッシュコート」という用語は、処理されているガス流の通過を許容するために十分に多孔質である、ハニカムタイプ基材などの基材材料に適用された触媒または他の材料の薄い付着性コーティングの技術分野におけるその通常の意味を有する。本明細書において使用され、Ｈｅｃｋ，Ｒｏｎａｌｄ，ａｎｄ Ｆａｒｒａｕｔｏ，Ｒｏｂｅｒｔ，Ｃａｔａｌｙｔｉｃ Ａｉｒ Ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ，Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ：Ｗｉｌｅｙ－Ｉｎｔｅｒｓｃｉｅｎｃｅ，２００２，ｐｐ．１８－１９に記載されているように、ウォッシュコート層は、モノリス基材または下側のウォッシュコート層の表面に配置された材料の、組成的に区別される層を含む。基材は、１つ以上のウォッシュコート層を含有し得、各ウォッシュコート層は、何らかの態様が異なることができ（例えば、粒径または結晶子相のような、ウォッシュコートの物理的特性が異なり得る）、かつ／または化学触媒機能が異なり得る。

別段の定めがない限り、「重量パーセント（ｗｔ％）」は、いかなる揮発性物質も含まない組成物全体、つまり乾燥固体含有量に基づく。別途指示されない限り、すべての部分および割合は、重量による。

本明細書に記載されているすべての方法は、本明細書で別途指示がない限り、または文脈によって明らかに矛盾しない限り、任意の好適な順序で実施することができる。本明細書で提供されるありとあらゆる実施例または例示的文言（例えば、「など」）の使用は、材料および方法をより良好に説明することのみを意図したものであり、別途請求されない限り、範囲に限定を課さない。本明細書におけるいかなる文言も、請求されていない要素を、開示された材料および方法の実践に必須であるものとして示すものと解釈されるべきではない。本明細書で言及されるすべての米国特許出願、付与前の刊行物、および特許は、参照によってそれらの全体が本明細書に組み込まれる。

いくつかの実施形態では、排出処理システムは、希薄燃焼エンジンの排気流中のＮＯ_ｘを削減するために提供される。排出処理システムは、酸素貯蔵構成要素（ＯＳＣ）および第１の白金族金属（ＰＧＭ）構成要素を含む希薄ＮＯ_ｘトラップ（ＬＮＴ）を備え、ＬＮＴが、希薄燃焼エンジンと流体連通し、かつ希薄燃焼エンジンの下流にある。排出処理システムは、第２の白金族金属（ＰＧＭ）構成要素を含むモレキュラーシーブを含む低温ＮＯｘ吸着剤（ＬＴ－ＮＡ）をさらに備え、ＬＴ－ＮＡが、ＬＮＴと流体連通し、かつＬＮＴの下流にある。ＬＮＴおよびＬＴ－ＮＡ、ならびに排出処理システムのさらなる構成要素は、本明細書において以下にさらに詳細に開示する。

希薄ＮＯ_ｘトラップ（ＬＮＴ）
本明細書に開示されるように、排出処理システムのいくつかの実施形態は、ＬＮＴを備える。原則として、ＬＮＴは、当技術分野で既知の任意のＬＮＴであり得る。いくつかの実施形態では、ＬＮＴは、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる、Ｗａｎの米国特許出願公開第２００９／０３２０４５７号に開示のもののうちの１つと同様である。いくつかの実施形態では、ＬＮＴは、酸素貯蔵構成要素（ＯＳＣ）および第１の白金族金属（ＰＧＭ）構成要素を含む。ＯＳＣおよび第１のＰＧＭ構成要素については、本明細書において以下で詳述する。

酸素貯蔵構成要素（ＯＳＣ）
本明細書で使用される場合、ＯＳＣとは、多価酸化状態を有し、かつ酸化条件下で酸素（Ｏ_２）もしくは窒素酸化物（ＮＯ_ｘ）などの酸化剤と能動的に反応することができるか、または還元条件下で一酸化炭素（ＣＯ）、炭化水素（ＨＣ）、もしくは水素（Ｈ_２）などの還元剤と能動的に反応することができる実体を指す。例えば、セリア（ＣｅＯ_２）におけるセリウム（Ｃｅ）（例えば、Ｃｅ^＋４の原子価状態）は、還元条件を施されると、Ｃｅ^＋３の原子価状態のＣｅ原子の一部を含有し得る。

ＯＳＣのいくつかの例示的な実施形態は、元素周期表で定義されるスカンジウム（Ｓｃ）、イットリウム（Ｙ）、およびランタニド系列の酸化物、およびそれらの組み合わせから選択される１つ以上を指す、希土類金属酸化物を含む。いくつかの実施形態では、ＯＳＣは、単一（例えば、１００重量パーセント）の希土類金属酸化物を含む。いくつかの実施形態では、ＯＳＣは、複数の希土類金属酸化物の混合物を含み得る。例えば、セリアは、セリウム（Ｃｅ）とジルコニウム（Ｚｒ）との混合酸化物、ならびに／またはセリウム（Ｃｅ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、およびネオジム（Ｎｄ）の混合酸化物として送達され得る。例えば、プラセオジミアは、プラセオジム（Ｐｒ）とジルコニウム（Ｚｒ）との混合酸化物、ならびに／またはプラセオジム（Ｐｒ）、セリウム（Ｃｅ）、ランタナム（Ｌａ）、イットリウム（Ｙ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、およびネオジム（Ｎｄ）の混合酸化物として送達され得る。いくつかの実施形態では、ＯＳＣは、セリア、ジルコニア、アルミナ、シリカ、チタニア、ランタナ、バリア、プラセオジミア、イットリア、サマリア、ガドリニア、およびそれらの組み合わせから選択される１つ以上を含む。いくつかの実施形態では、ＯＳＣは、セリアを含む。いくつかの実施形態では、ＯＳＣは、セリアと、１つ以上の追加の希土類金属酸化物とを含む。

第１の白金族金属（ＰＧＭ）構成要素
本明細書に開示のＬＮＴは、ＯＳＣと組み合わせた第１の白金族金属（ＰＧＭ）構成要素を含む。第１のＰＧＭは、触媒によるＮＯ_ｘの酸化および還元の役割を実施する。「ＰＧＭ構成要素」という用語は、ＰＧＭを含む任意の構成要素を指し、ルテニウム（Ｒｕ）、ロジウム（Ｒｈ）、オスミウム（Ｏｓ）、イリジウム（Ｉｒ）、パラジウム（Ｐｄ）、白金（Ｐｔ）、金（Ａｕ）、およびそれらの組み合わせから選択される１つ以上を含み得る。「ＰＧＭ構成要素」についての言及は、任意の原子価状態のＰＧＭの存在を考慮に入れている。例えば、ＰＧＭは、原子価がゼロの金属形態であってもよく、またはＰＧＭは、酸化物形態であってもよい。「白金（Ｐｔ）構成要素」、「ロジウム（Ｒｈ）構成要素」、「パラジウム（Ｐｄ）構成要素」、「イリジウム（Ｉｒ）構成要素」、「ルテニウム（Ｒｕ）構成要素」などの用語は、触媒を焼成または使用すると、分解するか、そうでなければ、触媒活性形態、通常は金属または金属酸化物に変換される、それぞれの白金族金属化合物、錯体などを指す。いくつかの実施形態では、第１のＰＧＭ構成要素は、パラジウム、白金、ロジウム、レニウム、ルテニウム、イリジウム、およびそれらの組み合わせから選択される１つ以上を含む。いくつかの実施形態では、第１のＰＧＭ構成要素は、パラジウム、白金、またはそれらの混合物を含む。いくつかの実施形態では、第１のＰＧＭ構成要素は、２つの白金族金属を、例えば、約１：１０～約１０：１の重量比で含む。例えば、いくつかの実施形態では、第１のＰＧＭ構成要素は、白金およびパラジウムを含む。いくつかの実施形態では、第１のＰＧＭ構成要素は、１つの白金族金属を含む。例えば、第１のＰＧＭ構成要素は、パラジウムである。別の例では、第１のＰＧＭ構成要素は、白金である。

第１のＰＧＭ構成要素は、金属基準で、約０．０１重量％～約５重量％または約０．１重量％～約３重量％の範囲の量でＬＮＴ中に存在し得る。いくつかの実施形態では、第１のＰＧＭは、ＬＮＴ中に約０．５重量％～約２．５重量％の範囲（例えば、約２重量％）で存在する。

ＮＯ_ｘ吸着剤構成要素
いくつかの実施形態では、ＬＮＴは、例えば、アルカリ金属構成要素、アルカリ土類金属構成要素、およびそれらの組み合わせから選択されるＮＯ_ｘ吸着剤構成要素をさらに含む。いくつかの実施形態では、ＮＯ_ｘ吸着剤構成要素は、アルカリ金属構成要素を含む。本明細書で使用される場合、「アルカリ金属構成要素」という用語は、例えば、酸化物、水酸化物、または炭酸塩の形態で、元素周期表のＩ族から選択される１つ以上の化学元素を指す。いくつかの実施形態では、アルカリ金属は、カリウム（Ｋ）、ナトリウム（Ｎａ）、リチウム（Ｌｉ）、セシウム（Ｃｓ）、およびそれらの２つ以上の組み合わせから選択される。アルカリ金属構成要素は、酸化物基準で、ＬＮＴの約１重量％～約３０重量％、約１重量％～約２０重量％、または約５重量％～約１０重量％の量でＬＮＴ中に存在し得る。

いくつかの実施形態では、ＬＮＴは、アルカリ土類金属構成要素をさらに含む。本明細書で使用される場合、「アルカリ土類金属構成要素」という用語は、例えば、酸化物、水酸化物、または炭酸塩の形態のベリリウム（Ｂｅ）、マグネシウム（Ｍｇ）、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）、およびバリウム（Ｂａ）を含む、元素周期表のＩＩ族から選択される１つ以上の元素を指す。いくつかの実施形態では、アルカリ土類金属構成要素は、塩および／または酸化物（例えば、ＢａＣＯ_３）としてＮＯ_ｘ吸着剤構成要素中に組み込まれ得る。１つ以上の実施形態では、アルカリ土類金属構成要素は、バリウムを含む。アルカリ土類金属構成要素は、酸化物基準で、ＬＮＴの約１重量％～約３０重量％、約１重量％～約２０重量％、または約５重量％～約１０重量％の量でＬＮＴ中に存在し得る。

ＮＯ_ｘ吸着剤構成要素の追加の例については、各々が参照によりその全体が組み込まれる、Ｈｅｐｈｕｒｎらの米国特許第５，７５０，０８２号、Ｍｅｌｖｉｌｌｅらの同第８，１０５，５５９号、Ｗａｎらの同第８，４７５，７５２号、Ｈｏｌｇｅｎｄｏｒｆｆらの同第８，５９２，３３７号、Ｂｒｉｓｋｌｅｙらの同第９，１１４，３８５号、Ｓｗａｌｌｏｗらの同第９，４８６，７９１号、Ｘｕｅらの同第９，６１０，５６４号、Ｗａｎらの同第９，６６２，６１１号、Ｂｅｎｄｅｒらの米国特許出願公開第２００２／００７７２４７号、Ｈｉｌｇｅｎｄｏｒｆｆらの同第２０１１／０３０５６１５号、Ｒａｊａｒａｍらの同第２０１５／０１５７９８２号、Ｒａｊａｒａｍらの同第２０１５／０１５８０１９号、Ｂｉｂｅｒｇｅｒらの同第２０１６／０２２８８５２号、およびＧｒｕｂｅｒｔらの国際特許出願第２０１６／１４１１４２号を参照されたい。

担体
ＯＳＣおよび第１のＰＧＭ構成要素は、任意選択的に、担体材料上に担持（配置または含浸）され得る。例えば、ＰＧＭ構成要素は、任意の好適な材料上に担持され得る。いくつかの実施形態では、担体材料は、金属酸化物担体である。本明細書で使用される場合、「金属酸化物担体」は、ディーゼルエンジン排気と関連付けられた温度などの高温で化学的および物理的安定性を発揮する金属含有酸化物材料を指す。例示的な金属酸化物としては、限定されないが、セリア、アルミナ、シリカ、ジルコニア、チタニア、またはそれらの組み合わせが挙げられ得る。例えば、いくつかの実施形態では、アルミナ、シリカ、ジルコニア、またはチタニアなどの金属酸化物を、セリアとの物理的混合物または化学的組み合わせとして組み合わせて、金属酸化物担体を形成することができる。

いくつかの実施形態では、金属酸化物担体は、原子的にドープされた金属酸化物の組み合わせを含む。例えば、いくつかの実施形態では、金属酸化物担体は、限定されないが、ランタニド族金属、またはＬａ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ、Ｓｉ、Ｎｂ、Ｚｒ、およびそれらの組み合わせから選択される金属などの、酸化物形態でドーパント金属を含有するように修飾される。いくつかの実施形態では、ドーパント金属は、Ｐｒ、Ｇｄ、Ｚｒ、およびそれらの組み合わせから選択される。いくつかの実施形態では、ドーパント金属またはそれらの組み合わせの総量は、ＬＮＴ組成物の総重量に基づいて、約０．１重量％～約１５重量％の範囲である。いくつかの実施形態では、金属酸化物としては、限定されないが、アルミナ－ジルコニア、セリア－ジルコニア、アルミナ－セリア－ジルコニア、ランタナ－アルミナ、ランタナ－ジルコニア－アルミナ、バリア－アルミナ、バリア－ランタナ－アルミナ、バリア－ランタナ－ネオジミアン（ｎｅｏｄｙｍｉａｎ）－アルミナ、アルミナ－セリア、およびそれらの組み合わせから選択される２つ以上の金属酸化物の混合物が挙げられる。いくつかの実施形態では、アルミナとしては、大細孔ベーマイト、ガンマ－アルミナ、デルタ／シータアルミナ、およびそれらの組み合わせが挙げられる。いくつかの実施形態では、市販のアルミナとしては、高嵩密度のガンマ－アルミナ、低または中嵩密度の大細孔ガンマ－アルミナ、低嵩密度の大細孔ベーマイトおよびガンマ－アルミナ、ならびにそれらの組み合わせなどの活性アルミナが挙げられる。いくつかの実施形態では、アルミナがドープされる場合、ドーパントの総量は、アルミナの約０．５重量％～３重量％の範囲（例えば、約１重量％）などの、約０．２５重量％～５重量％の範囲である。いくつかの実施形態では、担体材料は、存在しない（例えば、ＬＮＴは、担体材料を含まない）。

前述の記載は、ＬＮＴの第１のＰＧＭ構成要素、アルカリ金属、アルカリ土類金属、ＯＳＣ、および担体構成要素についてのいくつかの好適な範囲または量を提供しているが、これらの構成要素のうちの１つについて各々の開示の範囲または量は、新しい範囲または部分範囲を形成するように、他の構成要素について開示の範囲または量と組み合わせられ得ることに留意すべきである。そのような実施形態はまた、開示の範囲によって明示的に企図され、その範囲内を網羅する。

低温ＮＯ_ｘ吸着剤（ＬＴ－ＮＡ）
本明細書に開示のＬＴ－ＮＡは、第２の白金族金属（ＰＧＭ）構成要素を含むモレキュラーシーブを含む。モレキュラーシーブおよび第２のＰＧＭ構成要素は、本明細書において以下で詳述する。

モレキュラーシーブ
本明細書で使用される場合、ゼオライトおよび他のゼオライト性骨格材料（例えば、同形置換された材料）などの「モレキュラーシーブ」という用語は、一般に四面体タイプの部位を含有し、かつ実質的に均一な細孔分布を有し、平均細孔径が約２０オングストローム（Å）以下の、広範な三次元網目構造の酸素イオンに基づく材料を指す。

モレキュラーシーブは、主に、ＳｉＯ_４／ＡｌＯ_４四面体の頑強な網目構造によって形成される空隙の形状に従って区別することができる。空隙への入口は、入口開口部を形成する原子について、６個、８個、１０個、または１２個の環原子から形成される。モレキュラーシーブは、モレキュラーシーブのタイプ、ならびにモレキュラーシーブ格子に含まれるカチオンのタイプおよび量に応じて、直径が約３Å～約１０Åの範囲である、かなり均一な細孔径を有する結晶性材料である。「八環」ゼオライトという語句は、八環細孔開口部および二重六環二次構造単位を有し、かつ４個の環による二重六環構築単位の接続から生じるケージ様構造を有するモレキュラーシーブを指している。モレキュラーシーブは、小細孔、中細孔、大細孔のモレキュラーシーブ、およびそれらの組み合わせを含む。細孔径は環径によって画定される。

小細孔モレキュラーシーブは、最大８個の四面体原子によって画定されたチャネルを含有する。本明細書で使用される場合、「小細孔」という用語は、約５オングストロームよりも小さい細孔開口部、例えば約３．８オングストロームの等級の細孔開口部を指す。いくつかの実施形態では、小細孔モレキュラーシーブとしては、ＡＣＯ、ＡＥＩ、ＡＥＮ、ＡＦＮ、ＡＦＴ、ＡＦＸ、ＡＮＡ、ＡＰＣ、ＡＰＤ、ＡＴＴ、ＣＤＯ、ＣＨＡ、ＤＤＲ、ＤＦＴ、ＥＡＢ、ＥＤＩ、ＥＰＩ、ＥＲＩ、ＧＩＳ、ＧＯＯ、ＩＨＷ、ＩＴＥ、ＩＴＷ、ＬＥＶ、ＫＦＩ、ＭＥＲ、ＭＯＮ、ＮＳＩ、ＯＷＥ、ＰＡＵ、ＰＨＩ、ＲＨＯ、ＲＴＨ、ＳＡＴ、ＳＡＶ、ＳＩＶ、ＴＨＯ、ＴＳＣ、ＵＥＩ、ＵＦＩ、ＶＮＩ、ＹＵＧ、ＺＯＮから選択される骨格タイプ、およびそれらの混合物または連晶が挙げられる。

中細孔モレキュラーシーブは、１０員環によって画定されたチャネルを含有する。いくつかの実施形態では、中細孔モレキュラーシーブとしては、ＡＥＬ、ＡＦＯ、ＡＨＴ、ＢＯＦ、ＢＯＺ、ＣＧＦ、ＣＧＳ、ＣＨＩ、ＤＡＣ、ＥＵＯ、ＦＥＲ、ＨＥＵ、ＩＭＦ、ＩＴＨ、ＩＴＲ、ＪＲＹ、ＪＳＲ、ＪＳＴ、ＬＡＵ、ＬＯＶ、ＭＥＬ、ＭＦＩ、ＭＦＳ、ＭＲＥ、ＭＴＴ、ＭＶＹ、ＭＷＷ、ＮＡＢ、ＮＡＴ、ＮＥＳ、ＯＢＷ、ＰＡＲ、ＰＣＲ、ＰＯＮ、ＰＵＮ、ＲＲＯ、ＲＳＮ、ＳＦＦ、ＳＦＧ、ＳＴＦ、ＳＴＩ、ＳＴＴ、ＳＴＷ、ＳＶＲ、ＳＺＲ、ＴＥＲ、ＴＯＮ、ＴＵＮ、ＵＯＳ、ＶＳＶ、ＷＥＩ、ＷＥＮから選択される骨格タイプ、およびそれらの混合物または連晶が挙げられる。

大細孔モレキュラーシーブには、１２員環によって画定されたチャネルを含有する。いくつかの実施形態では、大細孔モレキュラーシーブとしては、ＡＦＩ、ＡＦＲ、ＡＦＳ、ＡＦＹ、ＡＳＶ、ＡＴＯ、ＡＴＳ、ＢＥＡ、ＢＥＣ、ＢＯＧ、ＢＰＨ、ＢＳＶ、ＣＡＮ、ＣＯＮ、ＣＺＰ、ＤＦＯ、ＥＭＴ、ＥＯＮ、ＥＺＴ、ＦＡＵ、ＧＭＥ、ＧＯＮ、ＩＦＲ、ＩＳＶ、ＩＴＧ、ＩＷＲ、ＩＷＳ、ＩＷＶ、ＩＷＷ、ＪＳＲ、ＬＴＦ、ＬＴＬ、ＭＡＺ、ＭＥＩ、ＭＯＲ、ＭＯＺ、ＭＳＥ、ＭＴＷ、ＮＰＯ、ＯＦＦ、ＯＫＯ、ＯＳＩ、ＲＯＮ、ＲＷＹ、ＳＡＦ、ＳＡＯ、ＳＢＥ、ＳＢＳ、ＳＢＴ、ＳＥＷ、ＳＦＥ、ＳＦＯ、ＳＦＳ、ＳＦＶ、ＳＯＦ、ＳＯＳ、ＳＴＯ、ＳＳＦ、ＳＳＹ、ＵＳＩ、ＵＷＹ、ＶＥＴから選択される骨格タイプ、およびそれらの混合物または連晶が挙げられる。

いくつかの実施形態では、ＡＢＷ、ＡＣＯ、ＡＥＩ、ＡＥＬ、ＡＥＮ、ＡＥＴ、ＡＦＧ、ＡＦＩ、ＡＦＮ、ＡＦＯ、ＡＦＲ、ＡＦＳ、ＡＦＴ、ＡＦＸ、ＡＦＹ、ＡＨＴ、ＡＮＡ、ＡＰＣ、ＡＰＤ、ＡＳＴ、ＡＳＶ、ＡＴＮ、ＡＴＯ、ＡＴＳ、ＡＴＴ、ＡＴＶ、ＡＶＬ、ＡＷＯ、ＡＷＷ、ＢＣＴ、ＢＥＡ、ＢＥＣ、ＢＩＫ、ＢＯＧ、ＢＰＨ、ＢＲＥ、ＣＡＮ、ＣＡＳ、ＳＣＯ、ＣＦＩ、ＳＧＦ、ＣＧＳ、ＣＨＡ、ＣＨＩ、ＣＬＯ、ＣＯＮ、ＣＺＰ、ＤＡＣ、ＤＤＲ、ＤＦＯ、ＤＦＴ、ＤＯＨ、ＤＯＮ、ＥＡＢ、ＥＤＩ、ＥＥＩ、ＥＭＴ、ＥＯＮ、ＥＰＩ、ＥＲＩ、ＥＳＶ、ＥＴＲ、ＥＵＯ、ＦＡＵ、ＦＥＲ、ＦＲＡ、ＧＩＳ、ＧＩＵ、ＧＭＥ、ＧＯＮ、ＧＯＯ、ＨＥＵ、ＩＦＲ、ＩＦＹ、ＩＨＷ、ＩＲＮ、ＩＳＶ、ＩＴＥ、ＩＴＨ、ＩＴＷ、ＩＷＲ、ＩＷＷ、ＪＢＷ、ＫＦＩ、ＬＡＵ、ＬＥＶ、ＬＩＯ、ＬＩＴ、ＬＯＳ、ＬＯＶ、ＬＴＡ、ＬＴＬ、ＬＴＮ、ＭＡＲ、ＭＡＺ、ＭＥＩ、ＭＥＬ、ＭＥＰ、ＭＥＲ、ＭＦＩ、ＭＦＳ、ＭＯＮ、ＭＯＲ、ＭＯＺ、ＭＳＯ、ＭＴＦ、ＭＴＮ、ＭＴＴ、ＭＴＷ、ＭＷＦ、ＭＷＷ、ＮＡＢ、ＮＡＴ、ＮＥＳ、ＮＯＮ、ＮＰＯ、ＮＰＴ、ＮＳＩ、ＯＢＷ、ＯＦＦ、ＯＳＩ、ＯＳＯ、ＯＷＥ、ＰＡＲ、ＰＡＵ、ＰＨＩ、ＰＯＮ、ＲＨＯ、ＲＯＮ、ＲＲＯ、ＲＳＮ、ＲＴＥ、ＲＴＨ、ＲＵＴ、ＲＷＲ、ＲＷＹ、ＳＡＯ、ＳＡＳ、ＳＡＴ、ＳＡＶ、ＳＢＥ、ＳＢＳ、ＳＢＴ、ＳＦＥ、ＳＦＦ、ＳＦＧ、ＳＦＨ、ＳＦＮ、ＳＦＯ、ＳＦＷ、ＳＧＴ、ＳＯＤ、ＳＯＳ、ＳＳＹ、ＳＴＦ、ＳＴＩ、ＳＴＴ、ＴＥＲ、ＴＨＯ、ＴＯＮ、ＴＳＣ、ＵＥＩ、ＵＦＩ、ＵＯＺ、ＵＳＩ、ＵＴＬ、ＶＥＴ、ＶＦＩ、ＶＮＩ、ＶＳＶ、ＷＩＥ、ＷＥＮ、ＹＵＧ、ＺＯＮから選択される骨格タイプ、およびそれらの組み合わせなどの任意のタイプのモレキュラーシーブが使用され得る。

例えば、本モレキュラーシーブは、ＡＥＩ、ＢＥＡ（ベータゼオライト）、ＣＨＡ（チャバザイト）、ＦＡＵ（ゼオライトＹ）、ＦＥＲ（フェリエライト）、ＭＦＩ（ＺＳＭ－５）、およびＭＯＲ（モルデナイト）から選択される骨格タイプを含み得る。いくつかの実施形態では、モレキュラーシーブは、ＡＦＸ、ＣＨＡ、およびＦＥＲから選択される骨格タイプを有する。

本明細書で使用される場合、「ゼオライト」という用語は、ケイ素およびアルミニウム原子をさらに含む、モレキュラーシーブの特定の例を指す。一般に、ゼオライトは、角を共有するＴＯ_４四面体で構成される開口三次元骨格構造を有するアルミノケイ酸塩として定義され、ここで、Ｔは、ＡｌもしくはＳｉ、または選択的にＰである。アニオン性骨格構造の電荷のバランスをとるカチオンは、骨格構造酸素と緩く関連しており、残りの細孔容積は水分子で満たされている。非骨格カチオンは一般に交換可能であり、水分子は除去可能である。いくつかの実施形態では、アルミノシリケートゼオライト構造は、骨格において同形置換されたリンまたは他の金属を含まない。すなわち、「アルミノシリケートゼオライト」は、ＳＡＰＯ、ＡｌＰＯ、およびＭｅＡｌＰＯ材料などのアルミノホスフェート材料を含まない場合がある。いくつかの実施形態では、「ゼオライト」というより広義な用語は、アルミノシリケートおよびアルミノホスフェートを含む。この開示の目的では、ＳＡＰＯ、ＡｌＰＯ、およびＭｅＡｌＰＯ材料は、非ゼオライトモレキュラーシーブと見なされる。

ゼオライトは、共通の酸素原子により結合されて三次元網目構造を形成するＳｉＯ_４／ＡｌＯ_４四面体を含み得る。本ゼオライトのシリカ対アルミナ（「ＳＡＲ」）のモル比は、広範囲にわたって変えることができるが、一般に２以上である。例えば、本ゼオライトは、約５～約１０００のＳＡＲを有し得る。

ＡＥＩ、ＢＥＡ、ＣＨＡ、ＦＡＵ、ＦＥＲ、ＭＦＩ、またはＭＯＲ構造を有するモレキュラーシーブの非限定的な例としては、チャバザイト、フォージャサイト、ゼオライトＹ、超安定ゼオライトＹ、ベータゼオライト、モルデナイト、シリカライト、ゼオライトＸ、およびＺＳＭ－５が挙げられる。いくつかの実施形態では、モレキュラーシーブは、タイプＡ、ベータゼオライト、チャバザイト、エリオナイト、フォージャサイト、フェリエライト、モルデナイト、シリカライト、ＳＳＺ－１３、スティルバイト、ＺＳＭ－５、ＺＳＭ－１１、ＺＳＭ－２３、ＺＳＭ－４８、ゼオライトＸ、およびゼオライトＹから選択される。

第２の白金族金属（ＰＧＭ）構成要素
本明細書に開示のＬＴ－ＮＡは、第２のＰＧＭ構成要素で置換されたモレキュラーシーブを含む（例えば、モレキュラーシーブは、ＰＧＭ構成要素で置換されたモレキュラーシーブである）。本明細書で使用される場合、「ＰＧＭで置換された」という用語は、「イオン交換された」という用語を包含する。本明細書で使用される場合、「イオン交換された」または「ＰＧＭで交換された」とは、ＰＧＭがモレキュラーシーブ材料上にまたはその中に担持されていることを意味する。いくつかの実施形態では、ＰＧＭのうちの少なくとも一部は、イオン形態である。いくつかの実施形態では、ＰＧＭの一部は、ゼロ価の金属形態であり得るか、または金属酸化物凝集体の形態であり得る。いくつかの実施形態では、開示のＬＴ－ＮＡは、第２のＰＧＭ構成要素を「含む」モレキュラーシーブを含む（またはモレキュラーシーブに「会合した」第２のＰＧＭ構成要素を含む）と記載される。そのような場合、「含む」（または「会合した」）は、第２のＰＧＭ構成要素が、モレキュラーシーブのイオン交換部位、モレキュラーシーブの表面上、またはモレキュラーシーブのイオン交換部位およびモレキュラーシーブの表面上の両方、のいずれかに存在することを意味すると理解される。いくつかの実施形態では、開示のＬＴ－ＮＡは、第２のＰＧＭを「含有する」モレキュラーシーブを含むと記載され得、そのような場合、「含有する」は、ＰＧＭが、モレキュラーシーブのイオン交換部位、または表面上、またはその両方のいずれかに存在することを意味すると理解される。

「第２のＰＧＭ構成要素」という用語に関して、「ＰＧＭ構成要素」という用語は、第１のＰＧＭ構成要素について本明細書で上に記載されたのと同じ意味を有する。第２のＰＧＭ構成要素は、第１のＰＧＭ構成要素と同じであっても異なっていてもよい。いくつかの実施形態では、本明細書に開示のＬＴ－ＮＡは、第２のＰＧＭ構成要素を含むモレキュラーシーブを含み、第２のＰＧＭ構成要素が、第１のＰＧＭ構成要素と同じである。いくつかの実施形態では、本明細書に開示のＬＴ－ＮＡは、第２のＰＧＭ構成要素で置換されたモレキュラーシーブを含み、第２のＰＧＭ構成要素が、第１のＰＧＭ構成要素とは異なる。

いくつかの実施形態では、第２のＰＧＭ構成要素は、パラジウム、白金、ロジウム、レニウム、ルテニウム、イリジウム、およびそれらの組み合わせから選択される１つ以上を含む。いくつかの実施形態では、第２のＰＧＭ構成要素は、白金、パラジウム、ロジウム、およびそれらの組み合わせから選択される１つ以上を含む。いくつかの実施形態では、第２のＰＧＭ構成要素は、パラジウム、白金、およびそれらの混合物から選択される１つ以上を含む。いくつかの実施形態では、第２のＰＧＭ構成要素は、２つの白金族金属を、例えば、約１：１０～約１０：１の重量比で含む。例えば、いくつかの実施形態では、第２のＰＧＭ構成要素は、白金およびパラジウムを含む。いくつかの実施形態では、第２のＰＧＭ構成要素は、パラジウムなどの１つの白金族金属を含む。

第２のＰＧＭ構成要素の濃度は、例えば、モレキュラーシーブの総重量に対して、約０．０１重量％～約６重量％に変動し得る。第２のＰＧＭ構成要素は、モレキュラーシーブの総乾燥重量に基づいて、例えば、約０．１重量％、約０．２重量％、約０．５重量％、約０．７重量％、約０．９重量％、または約１．０重量％～約１．５重量％、約２．０重量％、約２．５重量％、約３．０重量％、約３．５重量％、約４．０重量％、約４．５重量％、約５．０重量％、または約６重量％、モレキュラーシーブ中に存在し得る。第２のＰＧＭ構成要素の重量を測定し、金属（例えば、パラジウムの重量）として報告する。モレキュラーシーブの総乾燥重量は、任意の添加／交換された金属（例えば、パラジウム）を含む。

いくつかの実施形態では、本明細書に開示のＬＴ－ＮＡのモレキュラーシーブは、少なくとも約１重量％の量の、モレキュラーシーブの細孔内に位置するＰＧＭ、例えば、少なくとも約５重量％、少なくとも約１０重量％、少なくとも約２５重量％、または少なくとも約５０重量％の、モレキュラーシーブの細孔内に位置するＰＧＭを有する。

いくつかの実施形態では、本明細書に開示のＬＴ－ＮＡのモレキュラーシーブは、金属、例えば、卑金属で置換され得る。したがって、ＬＴ－ＮＡのモレキュラーシーブは、モレキュラーシーブと、第２のＰＧＭ構成要素と、任意選択的に卑金属と、を含み得る。モレキュラーシーブは、第２のＰＧＭ構成要素と、任意選択的に卑金属と、を含有し得る。卑金属は、鉄（Ｆｅ）、銅（Ｃｕ）、マンガン（Ｍｎ）、クロム（Ｃｒ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、亜鉛（Ｚｎ）、スズ（Ｓｎ）、およびそれらの２つ以上の混合物から選択され得る。いくつかの実施形態では、卑金属は、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｃｏ、およびそれらの混合物から選択される。いくつかの実施形態では、モレキュラーシーブは、卑金属を実質的に含まない場合がある。いくつかの実施形態では、モレキュラーシーブは、卑金属を含まない。いくつかの実施形態では、ＬＴ－ＮＡは、第２のＰＧＭ構成要素を超えて任意の他の活性金属を実質的に含まない。

ＬＮＴおよびＬＴ－ＮＡ組成物の調製
本明細書に開示のＬＮＴおよびＬＴ－ＮＡは、当技術分野で周知のプロセスによって容易に調製され得る。開示のＬＮＴおよび／またはＬＴ／－ＮＡは、いくつかの実施形態では、初期湿式含浸（ｉｎｃｉｐｉｅｎｔ ｗｅｔｎｅｓｓ ｉｍｐｒｅｇｎａｔｉｏｎ）方法を介して調製され得る。毛細管含浸または乾式含浸とも呼ばれる初期湿式含浸技法は、不均一な材料、例えば触媒の合成に使用される。例えば、金属前駆体（例えば、ＰＧＭ構成要素）を、水溶液または有機溶液に溶解させ、次いで、金属含有溶液を、添加された溶液の体積と同じ細孔体積を含有する含浸させる材料（例えば、希土類金属酸化物またはモレキュラーシーブ）に添加する。毛細管現象によって、溶液が材料の細孔に引き込まれる。材料の細孔容積を超えて添加された溶液によって、溶液輸送が、毛細管現象プロセスから、はるかに遅い拡散プロセスに変わる。次いで、含浸させた材料を乾燥および焼成して、溶液内の揮発性構成要素を除去し、材料の表面上に金属を堆積させることができる。最大充填量は、溶液における前駆体の溶解度によって制限される。含浸された材料の濃度プロファイルは、含浸および乾燥中の細孔内の物質移動条件に依存する。当業者であれば、例えば、吸着によって、ＰＧＭ構成要素を、例えば、本ＬＮＴおよびＬＴ－ＮＡ組成物のＯＳＣおよびモレキュラーシーブに充填するための他の方法を認識するであろう。

例えば、ＬＴ－ＮＡの調製において、第２のＰＧＭ構成要素は、任意の好適な手段によってモレキュラーシーブに添加され得、添加の様式は、重要ではない場合がある。含浸、吸着、イオン交換、初期湿式、沈殿などによって、例えば、ＰＧＭ構成要素前駆体（例えば、硝酸パラジウムなど）および任意選択的に卑金属化合物を、モレキュラーシーブ上に担持させることができる。いくつかの実施形態では、好適なＰＧＭ構成要素の非限定的な例としては、硝酸パラジウム、硝酸テトラアンミンパラジウム、酢酸テトラアンミン白金、硝酸白金、およびそれらの組み合わせが挙げられる。焼成ステップ中に、または少なくとも触媒の使用の初期段階中に、そのような化合物は、金属またはその化合物の触媒活性形態に変換される。

触媒性物品
１つ以上の実施形態では、本明細書に開示のＬＮＴおよびＬＴ－ＮＡは、本明細書の以下に記載の１つ以上の基材上に配置（コーティング）される。いくつかの実施形態では、ＬＮＴおよびＬＴ－ＮＡは、１つ以上のコーティングの形態で１つ以上の基材上に設けられる。ＬＮＴおよび／またはＬＴ－ＮＡでコーティングされた基材は、触媒物品と称される。触媒物品（例えば、限定されないが、本明細書に開示のＬＮＴおよびＬＴ－ＮＡを含む物品を含む、触媒物品）は、排気ガス処理システムの一部である。そのようなＬＮＴおよびＬＴ－ＮＡ物品を含む個々の構成要素（例えば、ある特定の実施形態による基材、コーティング、およびコーティング構成を含む）については、以下に詳述する。

基材
いくつかの実施形態では、基材は、三次元であり、円柱と同様の長さ、直径、および体積を有する。いくつかの実施形態では、形状は、必ずしも円柱に一致する必要はない。基材の長さは、入口端部および出口端部によって画定された軸方向の長さである。

１つ以上の実施形態によれば、開示のＬＮＴおよび／またはＬＴ－ＮＡ物品の基材は、自動車の触媒を調製するために使用され得る任意の材料で構築され得、例えば、金属またはセラミックのハニカム構造を含む。いくつかの実施形態では、基材は、複数の壁面を提供し、壁表面上にＬＮＴおよび／またはＬＴ－ＮＡを含むコーティングを適用されかつ付着させ、それによって、触媒組成物の基材として機能する。

いくつかの実施形態では、基材は、任意の好適な耐火性材料、例えば、コーディエライト、コーディエライト－α－アルミナ、チタン酸アルミニウム、チタン酸ケイ素、炭化ケイ素、窒化ケイ素、ジルコンムライト、リシア輝石、アルミナ－シリカ－マグネシア、ケイ酸ジルコン、シリマナイト、ケイ酸マグネシウム、ジルコン、ペタライト、α－アルミナ、アルミノシリケートなどから作製され得るセラミック基材である。

いくつかの実施形態では、基材は金属であり、１つ以上の金属または金属合金を含む。いくつかの実施形態では、金属基材としては、チャネル壁に開口部または「パンチアウト」を有するものなどの任意の好適なタイプを挙げることができる。金属基材は、ペレット、波形シート、またはモノリスフォームのような様々な形状で採用され得る。金属基材の例としては、鉄がほとんどであるかまたは主要な構成要素であるものなどの、耐熱性の卑金属合金が挙げられる。例えば、そのような合金は、ニッケル、クロム、およびアルミニウムから選択された１つ以上を含有し得、これらの金属の合計は、合金の少なくとも約１５重量％（重量パーセント）を構成し得る。例えば、金属基材は、各々の場合において、基材の重量に基づいて、約１０重量％～約２５重量％のクロム、約１重量％～約８重量％のアルミニウム、および０～約２０重量％のニッケルを含み得る。いくつかの実施形態では、金属基材は、真っ直ぐなチャネルを有する。いくつかの実施形態では、金属基材は、ガス流を妨害し、チャネル間のガス流の連通をよくするように、軸方向チャネルに沿って突出したブレードを有する。いくつかの実施形態では、金属基材は、ブレード、およびまたチャネル間のガス輸送を向上し、モノリス全体にわたる放射状のガス輸送を可能にするための穴を有する。例えば、ある特定の実施形態で、密に結合された位置で採用される金属基材は、基材の迅速な加熱、および対応して、基材中にコーティングされている触媒組成物（例えば、ＬＮＴおよび／またはＬＴ－ＮＡ触媒組成物）の迅速な加熱が可能である。

通路がそれを通した流体流に対して開放するように、基材の入口または出口面からそれを通して延在する、微細な平行ガス流路を有するタイプのモノリシック基材（「フロースルー基材」）などの本明細書に開示される触媒性物品のための任意の好適な基材が、採用され得る。別の好適な基材は、基材の長手方向軸線に沿って延在する複数の微細な実質的に平行なガス流路を有する、例えば、各通路は、基材本体の一方の端部において遮断されており、交互に位置する通路が、反対側の端面において遮断されている（「ウォールフローフィルタ」）タイプのものである。フロースルーおよびウォールフロー基材はまた、例えば、参照によってその全体が本明細書に組み込まれる国際出願公開第２０１６／０７００９０号に教示されている。

いくつかの実施形態では、ＬＮＴは、第１の基材上に配置されており、ＬＴ－ＮＡは、第２の基材上に配置されている。いくつかの実施形態では、第１の基材は、フロースルーフィルタの形態のハニカム基材であり、第２の基材は、フロースルーフィルタまたはウォールフローフィルタの形態のハニカム基材である。いくつかの実施形態では、ＬＮＴおよびＬＴ－ＮＡは、両方とも同じ基材上に配置されている。いくつかの実施形態では、基材は、フロースルーフィルタの形態のハニカム基材を含む。フロースルーフィルタおよびウォールフローフィルタについては、本明細書で以下にさらに考察されるであろう。

フロースルーフィルタ基材
いくつかの実施形態では、基材は、フロースルーフィルタ（例えば、モノリスフロースルーハニカムフィルタ基材を含むモノリシックフロースルーフィルタ基材）である。フロースルーフィルタ基材は、通路が流体の流れをよくするように、基材の入口端部から出口端部まで延在する微細で平行なガス流路を有する。流体入口から流体出口まで実質的に直線的な経路である通路は、通路を通って流れるガスが触媒性材料と接触するように触媒性コーティングが配置されている壁によって画定される。フロースルーフィルタ基材の流路は、薄い壁のチャネルであり、台形、長方形、正方形、正弦波、六角形、楕円形、円形などの任意の好適な断面形状およびサイズのものであり得る。フロースルーフィルタ基材は、上記のようにセラミックまたは金属であり得る。

フロースルーフィルタ基材は、例えば、約５０ｉｎ^３～約１２００ｉｎ^３の範囲の体積、約６０セル毎平方インチ（ｃｐｓｉ）～約５００ｃｐｓｉまたは最大９００ｃｐｓｉ、例えば、約２００～約４００ｃｐｓｉの範囲のセル密度（例えば、入口開口部）、および約５０ミクロン～約２００ミクロンまたは約４００ミクロンの範囲の壁厚を有し得る。

触媒性物品は、ウォッシュコートとして基材に触媒性コーティング（例えば、本明細書に開示される）を適用することによって提供することができる。図１Ａおよび１Ｂは、本明細書に記載の触媒組成物でコーティングされたフロースルーフィルタ基材の形態の例示的な基材２を図示する。図１Ａを参照すると、基材２の例は、円筒形状を有し、円筒外面４、上流端面６、および端面６と同一の対応する下流端面８を有する。基材２は、その中に形成された複数の微細で平行なガス流路１０を有する。図１Ｂに見られるように、流路１０は、壁１２によって形成され、上流端面６から下流端面８まで担体２を通って延在し、通路１０は、流体、例えば、ガス流が担体２を、そのガス流路１０を介して長手方向に流れることを許容するように閉塞されていない。図１Ｂでより容易に見られるように、壁１２は、そのように、ガス流路１０が実質的に規則的な多角形形状を有するように寸法決めされ、構成されている。示されるように、触媒組成物は、所望である場合、複数の別個の層として適用され得る。図示される実施形態では、触媒組成物は、担体部材の壁１２に接着された別個のボトム層１４、およびボトム層１４上にコーティングされた第２の別個のトップ層１６の両方で構成される。本開示は、１つ以上（例えば、２、３、または４つ以上）の触媒組成物層を備えるように実施され得、図１Ｂに図示されている２層の実施形態に限定されない。さらなるコーティング構成は、本明細書で以下に開示される。

ウォールフローフィルタ基材
いくつかの実施形態では、基材はウォールフローフィルタであり、これは一般に、基材の長手方向軸線に沿って延在する複数の微細で実質的に平行なガス流路を有する。いくつかの実施形態では、各通路は、基材本体の一方の端部において遮断され、交互の通路が、反対端面において遮断される。そのようなモノリシックウォールフローフィルタ基材は、断面の平方インチ当たり最大約９００以上の流路（または「セル」）を含有し得るが、少ない数が使用される場合がある。例えば、基材は、１平方インチ当たり約７～約６００、より一般的には約１００～約４００のセル（「ｃｐｓｉ」）を有し得る。セルは、長方形、正方形、円形、楕円形、三角形、六角形、または他の多角形である断面を有することができる。

図２は、例示的なウォールフローフィルタの斜視図である。モノリシックウォールフローフィルタ基材セクションの断面図を図２に図示してあり、交互になっている閉塞流路と開放流路（セル）が示されている。遮断または閉塞端部１００は、開放流路１０１と交互になっていて、各対向端はそれぞれ開放および遮断されている。フィルタは、入口端部１０２および出口端部１０３を有する。多孔質セル壁１０４を横切る矢印は、排気ガス流が、開放したセル端部に入り、多孔質セル壁１０４を通って拡散し、開放した出口セル端部から出ることを表す。閉塞端部１００は、ガス流を妨げ、セル壁を通して拡散を促進する。各セル壁は、入口側１０４ａおよび出口側１０４ｂを有する。通路は、セル壁によって包囲されている。

ウォールフローフィルタ物品基材は、約５０ｃｍ^３、約１００ｃｍ^３、約２００ｃｍ^３、約３００ｃｍ^３、約４００ｃｍ^３、約５００ｃｍ^３、約６００ｃｍ^３、約７００ｃｍ^３で、約８００ｃｍ^３、約９００ｃｍ^３、または約１０００ｃｍ^３～約１５００ｃｍ^３、約２０００ｃｍ^３、約２５００ｃｍ^３、約３０００ｃｍ^３、約３５００ｃｍ^３、約４０００ｃｍ^３、約４５００ｃｍ^３、または約５０００ｃｍ^３の体積を有してもよい。ウォールフローフィルタ基材は、約５０ミクロン～約２０００ミクロン、例えば、約５０ミクロン～約４５０ミクロン、または約１５０ミクロン～約４００ミクロンの壁厚を有し得る。

ウォールフローフィルタの壁は多孔質であり、機能性コーティングを配置する前に、少なくとも約５ミクロンの平均細孔径を有し、少なくとも約５０％または少なくとも約６０％の壁多孔度を有し得る。例えば、いくつかの実施形態では、ウォールフローフィルタ物品基材は、≧５０％、≧６０％、≧６５％、または≧７０％の多孔度を有し得る。例えば、ウォールフローフィルタ物品基材は、触媒性コーティングを配置する前に、約５０％、約６０％、約６５％、または約７０％～約７５％、約８０％、または約８５％の壁多孔度、および約５ミクロン、約１０ミクロン、約２０ミクロン、約３０ミクロン、約４０ミクロン、または約５０ミクロン～約６０ミクロン、約７０ミクロン、約８０ミクロン、約９０ミクロン、または約１００ミクロンの平均細孔径を有するであろう。「壁多孔度」および「基材多孔度」という用語は、同じ意味であり、置き換え可能である。多孔度は、空隙体積を基材の総体積で割った比率である。細孔径は、窒素細孔径分析についてのＩＳＯ１５９０１－２（例えば、静的体積）手順に従って決定することができる。窒素細孔径は、Ｍｉｃｒｏｍｅｒｉｔｉｃｓ ＴＲＩＳＴＡＲ ３０００シリーズの機器において決定されてもよい。窒素細孔径は、ＢＪＨ（Ｂａｒｒｅｔｔ－Ｊｏｙｎｅｒ－Ｈａｌｅｎｄａ）計算および３３の脱着点を使用して決定されてもよい。ウォールフローフィルタは、高い多孔度を有し得、動作中に過度の背圧をかけることなく触媒組成物の高充填量を可能にする。

コーティングおよびコーティング組成物
触媒物品を製造するために、本明細書に開示の基材は、触媒組成物（例えば、本明細書に開示のＬＮＴおよび／またはＬＴ－ＮＡ）でコーティングされる。コーティングは、「触媒コーティング組成物」または「触媒コーティング」である。「触媒組成物」および「触媒コーティング組成物」という用語は、同義語である。ＬＮＴ触媒コーティングは、追加の構成要素を含み得る組成物の形態の、本明細書に記載のＬＮＴを含む。ＬＴ－ＮＡ触媒コーティングは、追加の構成要素を含み得る組成物の形態の、本明細書に記載のＬＴ－ＮＡを含む。ＬＮＴおよびＬＴ－ＮＡ触媒組成物は、結合剤、例えば、酢酸ジルコニルなどの好適な前駆体、または硝酸ジルコニルなどの任意の他の好適なジルコニウム前駆体から誘導されたＺｒＯ_２結合剤を使用して調製され得る。酢酸ジルコニル結合剤は、例えば、触媒が、約５％以上の水蒸気環境で、少なくとも約６００℃、例えば約８００℃以上の高温に曝されると、熱エージング後に、均質かつ無傷なままのコーティングを提供する。他の潜在的に好適な結合剤としては、アルミナおよびシリカが挙げられるが、これらに限定されない。アルミナ結合剤としては、酸化アルミニウム、水酸化アルミニウム、および／または水酸化酸化アルミニウムが挙げられる。アルミニウム塩、およびアルミナのコロイド形態が使用されてもよい。シリカ結合剤は、シリケートおよび／またはコロイダルシリカを含む、ＳｉＯ_２の様々な形態を含む。結合剤組成物は、ジルコニア、アルミナ、および／またはシリカの任意の組み合わせを含み得る。他の例示的な結合剤としては、ベーマイト、ガンマ－アルミナ、および／またはデルタ／シータアルミナ、ならびにシリカゾルが挙げられる。結合剤が存在する場合、典型的には、約１重量％～約５重量％の量のウォッシュコート総充填量で使用される。これに代えて、結合剤は、ジルコニアベースまたはシリカベース、例えば、酢酸ジルコニウム、ジルコニアゾルまたはシリカゾルであることができる。存在する場合、アルミナ結合剤は、典型的には、約０．０５ｇ／ｉｎ^３～約１ｇ／ｉｎ^３の量で使用される。いくつかの実施形態では、結合剤は、アルミナを含む。

本明細書で上に開示されるように、基材は、触媒性（例えば、ＬＮＴまたはＬＴ－ＮＡ）組成物でコーティングされて、触媒性物品を形成する。触媒性コーティングは、基材の少なくとも一部上に配置され、かつこれに付着している、１つ以上の薄い付着性コーティング層を含み得る。いくつかの実施形態では、本触媒性物品は、１つ以上の触媒層の使用、および１つ以上の触媒層の組み合わせを含み得る。触媒性材料は、基材壁の入口側のみ、出口側のみ、入口側および出口側の両方に存在し得るか、または壁自体は、全体的もしくは部分的に触媒性材料で構成され得る。触媒性コーティングは、基材壁表面上および／または基材壁の細孔内、すなわち、基材壁の「中」および／または「上」にあってもよい。したがって、「基材上に配置された触媒性コーティング」という句は、あらゆる表面上、例えば、壁表面上および／または細孔表面上を意味する。触媒性コーティング層は、個々の機能性構成要素、すなわち、本明細書に記載のＬＮＴおよびＬＴ－ＮＡ組成物を含み得る。

触媒組成物は、典型的には、ウォッシュコートの形態で適用され得る。ウォッシュコートは、液体ビヒクル中に特定の固体含有量（例えば、約１０重量％～約６０重量％）を含有するスラリーを調製し、次いで、これを基材に適用し、乾燥および焼成してコーティング層を提供することによって形成される。複数のコーティング層が適用される場合、各層が適用された後に、および／または所望の複数の層が適用された後に、基材は、乾燥および焼成される。１つ以上の実施形態では、触媒性材料は、ウォッシュコートとして基材に適用される。また、結合剤も、上記のように採用され得る。

上記の触媒組成物（例えば、ＬＮＴおよびＬＴ－ＮＡ）は、ハニカムタイプ基材などの触媒基材をコーティングする目的のスラリーを形成するために、独立して水と混合され得る。触媒粒子に加えて、スラリーは、任意選択的に、結合剤（例えば、アルミナ、シリカ）、水溶性もしくは水分散性安定剤、促進剤、会合性増粘剤、および／または界面活性剤（アニオン性、カチオン性、非イオン性、または両性界面活性剤を含む）を含有し得る。いくつかの実施形態では、スラリーのｐＨ範囲は、約３～約６である。酸性または塩基性の種をスラリーに添加してｐＨを調整してもよい。例えば、いくつかの実施形態では、スラリーのｐＨは、水酸化アンモニウムまたは硝酸水溶液の添加によって調整される。

スラリーを粉砕して、粒子の混合および均質な材料の形成を向上することができる。粉砕は、ボールミル、連続ミル、または他の同様の装置で達成することができ、スラリーの固体含有量は、例えば、約２０重量％～約４０重量％などの約２０重量％～約６０重量％であり得る。一実施形態では、粉砕後のスラリーは、約１０ミクロン～約４０ミクロンのＤ９０粒径を特徴とする。例えば、Ｄ９０粒径は、約１０ミクロン～約３０ミクロン、または約１０ミクロン～約１５ミクロンであり得る。

次いで、スラリーは、任意の好適なウォッシュコート技法を使用して、触媒基材上にコーティングされる。一実施形態では、触媒基材は、スラリーに１回以上浸漬されるか、あるいはスラリーでコーティングされる。その後、コーティングされた基材を、高温（例えば、約１００℃～約１５０℃）で一定期間（例えば、約１０分～約３時間）の間乾燥させ、次いで、例えば、約４００℃～約６００℃で、例えば約１０分～約３時間の間加熱することによって焼成する。乾燥および焼成の後には、最終的なウォッシュコートコーティング層は、溶媒を実質的に含まないと見なすことができる。

焼成後に、上記に説明されるウォッシュコート技法によって取得される触媒充填量は、基材のコーティングされた重量およびコーティングされていない重量の差の計算を通して決定されることができる。当業者に明らかであるように、触媒充填量は、スラリーのレオロジーを変えることによって修正することができる。加えて、ウォッシュコートを生成するためにコーティング／乾燥／焼成プロセスを必要に応じて繰り返して、コーティングを所望の充填量レベルまたは厚さに構築することができる。例えば、２つ以上のウォッシュコートが適用され得る。

コーティングの構成
本明細書に開示のＬＮＴおよびＬＴ－ＮＡ組成物を含むウォッシュコートは、異なるコーティング層が基材と直接接触することができるように適用され得る。あるいは、１つ以上の「アンダーコート」が存在していてもよく、それによって、触媒性コーティング層またはコーティング層の少なくとも一部は、基材と直接接触しない（むしろ、アンダーコートと接触する）。コーティング層の少なくとも一部がガス流または雰囲気に直接曝されないように（むしろ、オーバーコートと接触するように）、１つ以上の「オーバーコート」が存在してもよい。

異なるコーティング層は、「中間」の重なり合うゾーンなしに互いに直接接触していてもよい。あるいは、異なるコーティング層は、２つのゾーン間に「ギャップ」を設けて、直接接触していなくてもよい。「アンダーコート」または「オーバーコート」の場合、異なる層間のギャップは「中間層」と呼ばれる。アンダーコートはコーティング層の「下」の層であり、オーバーコートはコーティング層の「上」の層であり、中間層は２つのコーティング層の「間」の層である。中間層、アンダーコート、およびオーバーコートは、１つ以上の機能性組成物を含有してもよいか、または機能性組成物を含まなくてもよい。

触媒性コーティングは、２つ以上の薄い付着性層、すなわち、互いに付着している層、および基材に付着しているコーティングを含み得る。コーティング全体は、個々の「コーティング層」を含む。触媒性コーティングは、ゾーン状触媒性層を含んで「ゾーン化」され得る。これは、「横方向にゾーン化された」と表され得る。例えば、層は、基材の長さの約２０％、約３０％、約４０％、約５０％、約６０％、約７０％、または約８０％に延在して、入口端部から出口端部に向かって延在し得る。別の層は、基材の長さの約２０％、約３０％、約４０％、約５０％、約６０％、約７０％、または約８０％に延在して、出口端部から入口端部に向かって延在し得る。異なるコーティング層は、互いに隣接し、互いにオーバーレイしていなくてもよい。あるいは、異なる層が、互いの一部にオーバーレイして、第３の「中間」ゾーンを提供してもよい。中間ゾーンは、例えば、基材の長さの約５％～約８０％、例えば、基材の長さの約５％、約１０％、約２０％、約３０％、約４０％、約５０％、約６０％、または約７０％に延在し得る。

異なる層は、それぞれ、基材の全長にわたって延在するか、またはそれぞれが基材の長さの一部にわたって延在し、部分的または全体的に、互いにオーバーレイまたはアンダーレイしていてもよい。異なる層の各々は、入口端部または出口端部のいずれかから延在し得る。

本開示のゾーンは、コーティング層の関係によって定義される。異なるコーティング層に関しては、いくつかの可能なゾーニング構成がある。例えば、上流ゾーンおよび下流ゾーンが存在し得か、上流ゾーン、中間ゾーン、および下流ゾーンが存在し得るか、または４つの異なるゾーンなどを有し得る。２つの層が隣接し、重なり合わない場合、上流ゾーンおよび下流ゾーンが存在する。２つの層がある特定の程度重なっている場合、上流、下流、および中間のゾーンが存在する。例えば、コーティング層が基材の全長にわたって延在し、異なるコーティング層が出口端部からある特定の長さで延在し、かつ第１のコーティング層の一部上にオーバーレイする場合、上流および下流ゾーンが存在する。本触媒性コーティングは、２つ以上の同一の層を含み得る。

いくつかの実施形態では、ＬＮＴは、第１の基材上に配置されており、ＬＴ－ＮＡは、第２の基材上に配置されている。いくつかの実施形態では、第１の基材は、フロースルーフィルタの形態のハニカム基材であり、第２の基材は、フロースルーフィルタまたはウォールフローフィルタの形態のハニカム基材である。

いくつかの実施形態では、ＬＮＴおよびＬＴ－ＮＡは、ゾーン状構成で基材上に（例えば、同じ基材上に）配置されており、基材は、全長を画定する入口端部および出口端部を有し、ＬＮＴが、入口端部から、全長の約２０％～約１００％の長さまで延在して基材上に配置されており、ＬＴ－ＮＡが、出口端部から、全長の約２０％～約１００％の長さまで延在して基材上に配置されている。いくつかの実施形態では、「全長」は、基材の全長を指し、その場合、それはまた、「基材の長さ」とも称され、「基材の長さ」と同義である。いくつかの実施形態では、「全長」はまた、本明細書で論じられるように、１つ以上のコーティング層でコーティングされた基材の全長のある特定の部分を指し得る。いくつかの実施形態では、基材は、フロースルーフィルタの形態のハニカム基材である。図３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、および３Ｄは、この実施例による、本明細書に記載の基材（例えば、フロースルーフィルタ基材）上の２つのコーティング層（例えば、ＬＮＴおよびＬＴ－ＮＡコーティング層）を有する様々なゾーン状コーティング層構成のいくつかの実施形態を図示する。そのようなコーティング層の構成は限定されない。図３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、および３Ｄは、コーティング層２０１（例えば、ＬＮＴ、ＬＮＴコーティング層２０１とも称される）および２０２（例えば、ＬＴ－ＮＡ、ＬＴ－ＮＡコーティング層２０２とも称される）がその上に配置されたモノリシックウォールフローまたはフロースルーフィルタ基材壁２００を図示する。モノリシックウォールフローまたはフロースルーフィルタ基材は、入口「上流」端部１０２および出口「下流」端部１０３を有する。図３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、および３Ｄに図示される様々なゾーン状コーティング層構成はまた、細孔、細孔壁に付着したコーティング、および閉塞端部がこれらの図で直接示されてはいないが、多孔質ウォールフロー基材に適用され得ることを理解されたい。

いくつかの実施形態では、ＬＮＴコーティング層は、基材に直接配置されており、ＬＴ－ＮＡコーティング層は、基材上に直接配置されている（例えば、ＬＮＴコーティング層とＬＴ－ＮＡコーティング層との間が重なり合わない）。図３Ａは、そのような実施形態を図示している。図３Ａを参照すると、コーティング層２０１（例えば、ＬＮＴ）は、基材の長さの約５０％の長さで入口端部１０２から出口まで延在し、コーティング層２０２（例えば、ＬＴ－ＮＡ）は、基材の長さの約５０％の長さで出口端部１０３から入口まで延在する。図３Ａに示されるように、コーティング層は、互いに隣接しており、入口（上流）ＬＮＴゾーン２０３および出口（下流）ＬＴ－ＮＡゾーン２０４を設ける。いくつかの実施形態では、ＬＮＴコーティング層は、入口端部１０２から、全長の約２０％の長さまで延在して基材上に配置されており、ＬＴ－ＮＡコーティング層は、出口端部１０３から、全長の約８０％の長さまで延在して基材上に配置されている。いくつかの実施形態では、ＬＮＴコーティング層は、入口端部１０２から、全長の約３０％の長さまで延在して基材上に配置されており、ＬＴ－ＮＡコーティング層は、出口端部１０３から、全長の約７０％の長さまで延在して基材上に配置されている。いくつかの実施形態では、ＬＮＴコーティング層は、入口端部１０２から、全長の約４０％の長さまで延在して基材上に配置されており、ＬＴ－ＮＡコーティング層は、出口端部１０３から、全長の約６０％の長さまで延在して基材上に配置されている。いくつかの実施形態では、ＬＮＴコーティング層は、入口端部１０２から、全長の約５０％の長さまで延在して基材上に配置されており、ＬＴ－ＮＡコーティング層は、出口端部１０３から、全長の約５０％の長さまで延在して基材上に配置されている。いくつかの実施形態では、ＬＮＴコーティング層は、入口端部１０２から、全長の約６０％の長さまで延在して基材上に配置されており、ＬＴ－ＮＡコーティング層は、出口端部１０３から、全長の約４０％の長さまで延在して基材上に配置されている。いくつかの実施形態では、ＬＮＴコーティング層は、入口端部１０２から、全長の約７０％の長さまで延在して基材上に配置されており、ＬＴ－ＮＡコーティング層は、出口端部１０３から、全長の約３０％の長さまで延在して基材上に配置されている。いくつかの実施形態では、ＬＮＴコーティング層は、入口端部１０２から、全長の約８０％の長さまで延在して基材上に配置されており、ＬＴ－ＮＡコーティング層は、出口端部１０３から、全長の約２０％の長さまで延在して基材上に配置されている。

いくつかの実施形態では、ＬＮＴコーティング層は、ＬＴ－ＮＡコーティング層と部分的に重なり合う（例えば、ＬＮＴは、ＬＴ－ＮＡの少なくとも一部上に配置される）。そのような構成は、図３Ｂに示されている。図３Ｂを参照すると、コーティング層２０２（例えば、ＬＴ－ＮＡ）は、出口端部１０３から、基材の長さの約５０％まで延在し、層２０１（例えば、ＬＮＴ）は、入口端部１０２から、全長の約５０超まで延在し、層２０２の一部にオーバーレイし、上流ＬＮＴゾーン２０３、中間ＬＮＴゾーン２０５、および下流ＬＴ－ＮＡゾーン２０４が設けられる。いくつかの実施形態では、ＬＮＴコーティング層は、入口端部１０２から、全長の約２０％、約２５％、約３０％、約３５％、約４０％、約４５％、約５０％、約５５％、約６０％、約６５％、約７０％、約７５％、または約８０％の長さまで延在して基材上に配置されており、ＬＴ－ＮＡコーティング層は、出口端部１０３から、全長の約２０％、約２５％、約３０％、約３５％、約４０％、約４５％、約５０％、約５５％、約６０％、約６５％、約７０％、約７５％、または約８０％の長さまで延在して基材上に配置されている。例えば、非限定的な実施形態では、ＬＮＴコーティング層２０１は、入口端部１０２から、基材の長さの約８０％の長さまで延在して基材上に配置されており、ＬＴ－ＮＡコーティング層２０２は、出口端部１０３から、全長の約５０％の長さまで延在して基材上に配置されている。したがって、ＬＮＴコーティング層は、ＬＴ－ＮＡコーティング層の約３０％と重なり合う。当業者は、重なり合いに関与する多くの構成が本開示内に包含されることを認識し、したがって、重なり合いのすべての合理的かつ機能的なパーセンテージは、本開示の範囲内に網羅されることを認識するであろう。

いくつかの実施形態では、ＬＴ－ＮＡコーティング層２０２は、全長の１００％を覆って基材上に直接配置されており、ＬＮＴコーティング層２０１は、全長の約２０％～約８０％を覆ってＬＴ－ＮＡコーティング層２０２上に配置されている。この層状構成はまた、図３Ｃの非限定的な実施形態に示されるように、上流および下流ゾーンが設けられる。図３Ｃを参照すると、ＬＴ－ＮＡコーティング層２０２は、基材の全長に延在し、ＬＮＴコーティング層２０１は、ＬＴ－ＮＡコーティング層２０２と部分的にオーバーレイし、上流ＬＮＴゾーン２０３および下流ＬＴ－ＮＡゾーン２０４を形成する。いくつかの実施形態では、ＬＮＴコーティング層は、入口端部１０２から、全長の約２０％、約２５％、約３０％、約３５％、約４０％、約４５％、約５０％、約５５％、約６０％、約６５％、約７０％、約７５％、または約８０％の長さまで延在して基材上に配置されている。

いくつかの実施形態では、ＬＮＴコーティング層２０１は、全長の１００％を覆って基材上に直接配置されており、ＬＴ－ＮＡコーティング層２０２は、全長の約２０％～約８０％を覆ってＬＮＴコーティング層２０１上に配置されている。この代替的な層状構成はまた、図３Ｄの非限定的な実施形態に示されるように、上流および下流のゾーンが設けられる。図３Ｄを参照すると、ＬＮＴコーティング層２０１は、基材の全長に延在し、ＬＴ－ＮＡコーティング層２０２は、ＬＮＴコーティング層２０１と部分的にオーバーレイし、上流ＬＮＴゾーン２０３および下流ＬＴ－ＮＡゾーン２０４を形成する。いくつかの実施形態では、ＬＴ－ＮＡコーティング層は、出口端部１０３から、全長の約２０％、約２５％、約３０％、約３５％、約４０％、約４５％、約５０％、約５５％、約６０％、約６５％、約７０％、約７５％、または約８０％の長さまで延在して基材上に配置されている。

基材への触媒性コーティングの充填量は、多孔度および壁厚などの基材特性に依存するであろう。いくつかの実施形態では、ウォールフローフィルタ触媒充填量は、フロースルー基材上の触媒充填量よりも低い。触媒ウォールフローフィルタは、例えば、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる米国特許第７，２２９，５９７号に開示されている。本ＬＴ－ＮＡおよびＬＮＴ触媒組成物は、一般に、基材に基づいて、例えば、約０．３ｇ／ｉｎ^３～約５．５ｇ／ｉｎ^３、または約０．４ｇ／ｉｎ^３、約０．５ｇ／ｉｎ^３、約０．６ｇ／ｉｎ^３、約０．７ｇ／ｉｎ^３、約０．８ｇ／ｉｎ^３、約０．９ｇ／ｉｎ^３、もしくは約１．０ｇ／ｉｎ^３、～約１．５ｇ／ｉｎ^３、約２．０ｇ／ｉｎ^３、約２．５ｇ／ｉｎ^３、約３．０ｇ／ｉｎ^３、約３．５ｇ／ｉｎ^３、約４．０ｇ／ｉｎ^３、約４．５ｇ／ｉｎ^３、約５．０ｇ／ｉｎ^３、もしくは約５．５ｇ／ｉｎ^３の濃度で基材上に存在する。基材上の触媒組成物（例えば、ＬＮＴおよび／またはＬＴ－ＮＡ組成物）または任意の他の構成要素の濃度とは、任意の１つの三次元断面またはゾーン、例えば、基材または基材全体の任意の断面当たりの濃度を指す。

いくつかの実施形態では、ＬＮＴは、リッチ状態の間に存在する還元ガスを除去するのに効果的であり、還元ガスが下流のＬＴ－ＮＡに入るのを防止するのに効果的である。本明細書で使用される場合、還元ガスとは、リッチ状態の間に排気ガス流中に存在する構成要素を指し、例えば、一酸化炭素（ＣＯ）および／または炭化水素（ＨＣ）を含み得る。リッチ条件は、空燃比（ラムダ；λ）が１未満であることを意味する。いくつかの実施形態では、λは、約０．８０～約０．９９５である。いくつかの実施形態では、λは、約０．９０～約０．９５である。排気ガス組成物の空燃比は、当業者に既知のいくつかの方法によって、リッチガス状流（リッチ状態）を提供するように変更され得る。希薄燃焼エンジンをリッチモードで定期的に動作させるか、または排気流の空燃比をより直接的に変更するコントローラが使用され得る。例えば、周知のエンジン管理コントロールを使用してエンジンをリッチモードで定期的に動作させることによって、空燃比をリッチにすることができる。あるいは、炭化水素（例えば、ディーゼル燃料）をＬＮＴの上流の排気ガス流中で定期的に計量することによって、排気ガス流をリッチにすることができる。また、ＬＮＴの上流の排気にＣＯおよび／または水素（Ｈ_２）を添加することによって、リッチガス状排気流を形成してもよく、これは、例えば、部分酸化反応で少量の炭化水素燃料を処理することによって生成することができる。

排出処理システム
別の実施形態は、希薄燃焼エンジンの排気流中のＮＯ_ｘを削減するための排出処理システムであって、排出処理システムが、本明細書に開示の希薄ＮＯ_ｘトラップ（ＬＮＴ）であって、ＬＮＴが、希薄燃焼エンジンと流体連通し、かつ希薄燃焼エンジンの下流にある、希薄ＮＯｘトラップ（ＬＮＴ）と、本明細書に開示の低温ＮＯ_ｘ吸着剤（ＬＴ－ＮＡ）であって、ＬＴ－ＮＡが、ＬＮＴと流体連通し、かつＬＮＴの下流にある、低温ＮＯｘ吸着剤と、を備える、排出システムが提供される。

エンジンは、例えば、化学量論的燃焼に必要とされる空気よりも多くの空気を用いる燃焼条件、例えば希薄条件で動作する、ディーゼルエンジンであり得る。いくつかの実施形態では、希薄燃焼エンジンはディーゼルエンジンである。他の実施形態では、エンジンは、固定源（例えば、発電機またはポンプ場）に関連したエンジンであり得る。

本排出処理システムおよび方法では、排気ガス流は、上流端部に入り、下流端部を出ることによって、物品または処理システムに受け取られる。基材または物品の入口端部は、「上流」端部または「前」端部と同義である。出口端部は、「下流」端部または「後」端部と同義である。処理システムは、一般に、内燃エンジンの下流にあり、かつ内燃エンジンと流体連通している。

排出処理システムは、排気ガス流と流体連通するエンジンの下流に位置決めされる２つ以上の触媒性物品を含有し得る。本明細書に開示の排出処理システムは、ディーゼルエンジン、またはディーゼル酸化触媒（ＤＯＣ）などの希薄燃焼ガソリンエンジン、および／または選択触媒還元（ＳＣＲ）触媒からの排気ガス排出物を処理するための１つ以上の追加の構成要素をさらに備え得る。排出処理システムの様々な構成要素の相対的な位置は変動し得るが、排出処理システムはまた、煤煙フィルタ構成要素および／または追加の触媒構成要素をさらに備え得る。いくつかの実施形態では、１つ以上の追加の構成要素は、ディーゼル酸化触媒（ＤＯＣ）、煤煙フィルタ（触媒化されていても、または触媒化されていなくてもよい）、選択触媒還元（ＳＣＲ）触媒、アンモニアまたはアンモニア前駆体注入構成要素、アンモニア酸化触媒（ＡＭＯＸ）、およびそれらの組み合わせから選択される。

排気ガス処理システムのディーゼル酸化触媒（ＤＯＣ）構成要素は、例えば、ＳＣＲ構成要素および／または煤煙フィルタの上流に位置し得る。排出処理システムでの使用に好適なＤＯＣ触媒構成要素は、ＣＯおよびＨＣの二酸化炭素（ＣＯ_２）への酸化を効果的に触媒することができる。いくつかの実施形態では、酸化触媒は、排気ガス中に存在するＣＯまたはＨＣ構成要素のうちの少なくとも５０％を変換することができる。

ＤＯＣ構成要素の使用を介した排気ガス排出物の処理に加えて、排出処理システムは、微粒子状物質を除去するための煤煙フィルタを採用し得る。煤煙フィルタは、ＤＯＣの上流または下流に位置し得る。例えば、煤煙フィルタは、ＤＯＣの下流に位置するであろう。いくつかの実施形態では、煤煙フィルタは触媒化煤煙フィルタ（ＣＳＦ）である。ＣＳＦは、捕捉された煤煙を燃焼させ、かつ／または排気ガス流の排出物を酸化させるための１つ以上の触媒を含有するウォッシュコート粒子でコーティングされた基材を含み得る。一般に、煤煙燃焼触媒は、煤煙の燃焼のための任意の既知の触媒であり得る。例えば、ＣＳＦは、ＣＯおよび未燃炭化水素ならびにある程度まで微粒子状物質を燃焼させるために、１つ以上の高表面積の耐火性酸化物（例えば、酸化アルミニウムまたはセリア－ジルコニア）でコーティングされ得る。煤煙燃焼触媒は、１つ以上の貴金属触媒（例えば、白金および／またはパラジウム）を含む酸化触媒であり得る。

本明細書に開示されている排出処理システムは、選択触媒還元（ＳＣＲ）構成要素をさらに含み得る。ＳＣＲ触媒構成要素は、ＤＯＣおよび／または煤煙フィルタの上流または下流に位置し得る。排出処理システムでの使用に好適なＳＣＲ触媒構成要素は、約６５０℃ほどの高い温度でのＮＯ_ｘ排気構成要素の還元を効果的に触媒することができる。加えて、ＳＣＲは、典型的にはより低い排気温度に関連する低充填量の条件下でさえも、ＮＯ_ｘの還元について活性である必要がある。いくつかの実施形態では、触媒物品は、システムに添加される還元剤の量に応じて、ＮＯ_ｘ（例えば、ＮＯ）構成要素のうちの少なくとも約５０％をＮ_２に変換することができる。ＳＣＲ組成物の別の特性は、Ｏ_２と任意の過剰なＮＨ_３との反応を触媒して、Ｎ_２を形成する能力を有するので、ＮＨ_３が大気中に排出されないことである。排出処理システムで使用されるＳＣＲ触媒組成物は、６５０℃超の温度に対する耐熱性も有するべきである。そのような高温は、触媒化煤煙フィルタの再生中に生じる場合がある。好適なＳＣＲ触媒組成物は、例えば、米国特許第４，９６１，９１７号および同第５，５１６，４９７号に記載されており、これらの各々は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。いくつかの実施形態では、排出処理システムは、ＬＮＴおよびＬＴ－ＮＡの下流にあり、ＬＮＴおよびＬＴ－ＮＡと流体連通しているＳＣＲ触媒物品をさらに備える。

１つの例示的な排出処理システムが、本開示の実施形態による非限定的な排気ガス処理システム２０の概略図を示す図４に図示されている。示されるように、排出処理システム２０は、希薄燃焼ガソリンエンジンなどのエンジン２２の下流にある直列の複数の触媒構成要素を含み得る。触媒構成要素のうちの少なくとも１つは、本明細書に記載のＬＮＴ－ＬＴ－ＮＡであり得る。図４は、直列の５つの触媒構成要素２４、２６、２８、３０、３２を図示するが、しかしながら、触媒構成要素の総数は変動し得、５つの構成要素は単なる非限定的な一例である。

限定されないが、表１は、１つ以上の実施形態の様々な排気ガス処理システム構成を提示する。各触媒は、エンジンが触媒Ａの上流にあり、それが触媒Ｂの上流にあり、それが触媒Ｃの上流にあり、それが触媒Ｄの上流にあり、それが触媒Ｅの上流にある（存在する場合）ように排気導管を介して次の触媒に接続されることに留意されたい。表中の構成要素Ａ～Ｅに対する参照は、図４の同じ記号で相互参照され得る。

表中のＳＣＲへの言及は、ＳＣＲ触媒を指す。ＳＣＲｏＦ（またはフィルタ上のＳＣＲ）への言及は、微粒子フィルタまたは煤煙フィルタ（例えば、ウォールフローフィルタ）を指す。表中のＡＭＯｘへの言及は、漏れたあらゆるアンモニアを排気ガス処理システムから除去するためにＳＣＲの下流に提供され得るアンモニア酸化触媒を指す。当業者によって認識されるように、表１に列挙された構成では、構成要素Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、またはＥのうちの任意の１つ以上は、ウォールフローフィルタのような微粒子フィルタ上に、またはフロースルーハニカム基材上に配置することができる。１つ以上の実施形態では、エンジン排気システムは、エンジンの近くの位置（直結位置、ＣＣ）に取り付けられた１つ以上の触媒組成物を含み、追加の触媒組成物は車体の下の位置（床下位置、ＵＦ）にある。１つ以上の実施形態では、排気ガス処理システムは、アンモニアまたはアンモニア前駆体注入構成要素をさらに備え得る。いくつかの実施形態では、排出処理システムは、ＬＮＴの下流に配置されたラムダセンサをさらに備える。１つ以上の実施形態では、ラムダセンサは、オンボード診断および／またはエンジン制御システムと通信している。使用されるラムダセンサは、任意の好適なラムダセンサ、例えば、加熱排気ガス酸素（ＨＥＧＯ）センサーまたはユニバーサル排気ガス酸素（ＵＥＧＯ）センサーであり得る。

本明細書に開示の排気ガス処理システムの描写を単純化するために、ＬＮＴおよびＬＴ－ＮＡは、単一の構成要素ＡまたはＢとして図示されていが、しかしながら、これは非限定的な実施形態である。上記のように、ＬＮＴおよびＬＴ－ＮＡは、各々、別個の構成要素を含み得る（例えば、各々が別個の基材上に配置され得る）か、または単一の基材上に、例えば、ゾーン状もしくは層状構成で、単一の構成要素として組み合わせられ得る。ＬＮＴおよびＬＴ－ＮＡの２つの例示的な構成が図５Ａおよび図５Ｂに図示されており、これらは、本開示の実施形態による非限定的な構成の概略図を示す。図５Ａを参照すると、ＬＮＴおよびＬＴ－ＮＡは、別個の基材上に配置されており、２つの別個の構成要素として排出処理システムに存在する。図５Ｂを参照すると、ＬＮＴおよびＬＴ－ＮＡは、同じ基材上に配置されており、および／または単一の構成要素として排出処理システムに存在する。

ガス状排気流を処理するための方法
本開示の態様は、希薄燃焼エンジンからの排気流中のＮＯ_ｘを削減するための方法であって、方法が、排気ガス流を本開示の排出処理システムと接触させることを含む、方法を対象とする。いくつかの実施形態では、方法は、炭化水素（ＨＣ）および一酸化炭素（ＣＯ）を含有する還元ガスを含有するリッチ排気流を生成するリッチモードで、一定期間の間、希薄燃焼エンジンを動作させることと、リッチ排気ガス流をＬＮＴに通し、それによってＬＮＴ中に還元雰囲気を作り出すことと、還元雰囲気中でＬＮＴを再生することであって、希薄燃焼エンジンをリッチモードで動作させる一定期間が、還元ガスに対するＬＮＴの吸着容量を超えることなくＬＮＴを再生するのに十分である、再生することと、をさらに含む。本明細書で使用される場合、「リッチモード」とは、エンジンによって消費される炭化水素燃料が完全に燃焼されないように、化学量論的空燃比（例えば、λ＜１）未満で希薄燃焼エンジンを動作させることを指す。これは、本明細書で「リッチ状態」または「還元状態」と称される、未燃焼のまたは部分的に燃焼した炭化水素を含有する排気流を生じる。対照的に、「希薄モード」とは、希薄燃焼エンジンの通常の希薄動作を指す（例えば、λ＞１）。リッチモードでの動作は、ＬＮＴを再生するために使用されるリッチ条件（例えば、「脱ＮＯ_ｘパルス」）を生成する１つの方法である。あるいは、脱ＮＯ_ｘパルスは、炭化水素または他の還元ガス（例えば、ＣＯまたはＨ_２）を、エンジンの下流および触媒性構成要素のうちの１つの上流のインジェクタによって排気流に導入することによって作り出すことができる。

本明細書で上に開示したように、ＬＮＴの下流のＬＴ－ＮＡの使用は、通常、ＬＮＴを再生するために使用されるリッチ条件の脱ＮＯ_ｘパルスによって、ＬＴ－ＮＡのＮＯ_ｘ吸着容量が非活性化されるであろうという事実によって影響を受けるであろう。しかしながら、ＬＴ－ＮＡをＬＮＴの下流に置き、リッチ状態の期間を制御することによって、ＬＮＴに接触する還元ガスの総量を制御することができる。したがって、ＬＮＴの酸素貯蔵機能によって還元ガスへの曝露から、ＬＴ－ＮＡを保護することができる。いくつかの実施形態では、排気ガス流が通常の希薄（酸化）状態からリッチ（還元）状態に切り替えられるとき、すべての還元剤が酸素貯蔵構成要素（ＯＳＣ）によってＬＮＴ上で消費される数秒の期間が存在する。この時間の間、ＬＴ－ＮＡに入るＬＮＴからの流出物は、化学量論的である（例えば、Ｏ_２または還元剤を含有しない）。この還元パルスの組成およびタイミングが、ＬＮＴを突破する還元剤が存在しないそのような方式で制御される場合、次いで下流のＬＴ－ＮＡは、リッチ（例えば還元）脱ＮＯ_ｘパルスの悪影響から保護される。いくつかの実施形態では、脱ＮＯ_ｘパルスのタイミングは、ＬＮＴからの排気流流出物を監視し、それに応じて空燃比を調整することによって制御される。したがって、いくつかの実施形態では、希薄燃焼エンジンからの排気流中のＮＯ_ｘを削減するための方法は、ラムダセンサを用いてＬＮＴを出る排気流を監視することと、希薄燃焼エンジンを希薄モードに戻し、希薄燃焼エンジンをリッチモードで動作させる期間を終了することと、それによって、還元雰囲気へのＬＮＴの曝露を防止することと、をさらに含む。当業者は、脱ＮＯ_ｘパルスに対するそのような制御を提供するための、標準的な構成要素およびそれらのエンジン管理システムへの統合を認識するであろう。

本システムおよび方法は、トラックおよび自動車などの可動式排出源からの排気ガス流の処理に好適である。本システムおよび方法はまた、発電所などの固定源からの排気流の処理に好適である。

実施形態の例：
限定されないが、本開示のいくつかの実施形態は以下を含む。
１．希薄燃焼エンジンの排気流中のＮＯ_ｘを削減するための排出処理システムであって、排出処理システムが、
酸素貯蔵構成要素（ＯＳＣ）および第１の白金族金属（ＰＧＭ）構成要素を含む希薄ＮＯ_ｘトラップ（ＬＮＴ）であって、ＬＮＴが、希薄燃焼エンジンと流体連通し、かつ希薄燃焼エンジンの下流にある、希薄ＮＯｘトラップと、
第２のＰＧＭ構成要素を含むモレキュラーシーブを含む低温ＮＯ_ｘ吸着剤（ＬＴ－ＮＡ）であって、ＬＴ－ＮＡが、ＬＮＴと流体連通し、かつＬＮＴの下流にある、低温ＮＯｘ吸着剤と、を備える、排出処理システム。
２．ＬＮＴが、第１の基材上に配置されており、ＬＴ－ＮＡが、第２の基材上に配置されている、実施形態１に記載の排出処理システム。
３．第１の基材が、フロースルーフィルタの形態のハニカム基材であり、第２の基材が、フロースルーフィルタまたはウォールフローフィルタの形態のハニカム基材である、実施形態１または２に記載の排出処理システム。
４．ＬＮＴおよびＬＴ－ＮＡが、ゾーン状構成で基材上に配置されており、基材が、全長を画定する入口端部および出口端部を有し、
ＬＮＴが、入口端部から、全長の約２０％～約１００％の長さまで延在して基材上に配置されており、
ＬＴ－ＮＡが、出口端部から、全長の約２０％～約１００％の長さまで延在して基材上に配置されている、実施形態１に記載の排出処理システム。
５．ＬＮＴが、全長の１００％を覆って基材上に直接配置されており、ＬＴ－ＮＡが、全長の約２０％～約８０％を覆ってＬＮＴ上に配置されている、実施形態４に記載の排出処理システム。
６．ＬＴ－ＮＡが、全長の１００％を覆って基材上に直接配置されており、ＬＮＴが、全長の約２０％～約８０％を覆ってＬＴ－ＮＡ上に配置されている、実施形態４に記載の排出処理システム。
７．ＬＮＴが、基材上に直接配置されており、ＬＴ－ＮＡが、基材上に直接配置されている、実施形態４に記載の排出処理システム。
８．基材が、フロースルーフィルタの形態のハニカム基材である、実施形態４～７のいずれか１つに記載の排出処理システム。
９．ＯＳＣが、セリアを含む、実施形態１～８のいずれか１つに記載の排出処理システム。
１０．ＯＳＣが、ジルコニア、アルミナ、シリカ、チタニア、ランタナ、バリア、プラセオジミア、イットリア、サマリア、ガドリニア、およびそれらの組み合わせから選択される１つ以上をさらに含む、実施形態９に記載の排出処理システム。
１１．第１のＰＧＭ構成要素が、白金、パラジウム、ロジウム、およびそれらの組み合わせから選択される、実施形態１～１０のいずれか１つに記載の排出処理システム。
１２．第１のＰＧＭ構成要素が、パラジウムである、実施形態１～１１のいずれか１つに記載の排出処理システム。
１３．第２のＰＧＭ構成要素が、モレキュラーシーブのイオン交換部位に存在する、実施形態１～１２のいずれか１つに記載の排出処理システム。
１４．第２のＰＧＭ構成要素が、白金、パラジウム、ロジウム、およびそれらの組み合わせから選択される、実施形態１～１３のいずれか１つに記載の排出処理システム。
１５．第２のＰＧＭ構成要素が、白金とパラジウムとの混合物を含む、実施形態１～１４のいずれか１つに記載の排出処理システム。
１６．モレキュラーシーブが、ＡＢＷ、ＡＣＯ、ＡＥＩ、ＡＥＬ、ＡＥＮ、ＡＥＴ、ＡＦＧ、ＡＦＩ、ＡＦＮ、ＡＦＯ、ＡＦＲ、ＡＦＳ、ＡＦＴ、ＡＦＸ、ＡＦＹ、ＡＨＴ、ＡＮＡ、ＡＰＣ、ＡＰＤ、ＡＳＴ、ＡＳＶ、ＡＴＮ、ＡＴＯ、ＡＴＳ、ＡＴＴ、ＡＴＶ、ＡＶＬ、ＡＷＯ、ＡＷＷ、ＢＣＴ、ＢＥＡ、ＢＥＣ、ＢＩＫ、ＢＯＦ、ＢＯＧ、ＢＯＺ、ＢＰＨ、ＢＲＥ、ＢＳＶ、ＣＡＮ、ＣＡＳ、ＣＤＯ、ＣＦＩ、ＣＧＦ、ＣＧＳ、ＣＨＡ、ＣＨＩ、ＣＬＯ、ＣＯＮ、ＣＺＰ、ＤＡＣ、ＤＤＲ、ＤＦＯ、ＤＦＴ、ＤＯＨ、ＤＯＮ、ＥＡＢ、ＥＤＩ、ＥＥＩ、ＥＭＴ、ＥＯＮ、ＥＰＩ、ＥＲＩ、ＥＳＶ、ＥＴＲ、ＥＵＯ、ＥＺＴ、ＦＡＵ、ＦＥＲ、ＦＲＡ、ＧＩＳ、ＧＩＵ、ＧＭＥ、ＧＯＮ、ＧＯＯ、ＨＥＵ、ＩＦＲ、ＩＦＹ、ＩＨＷ、ＩＭＦ、ＩＲＮ、ＩＳＶ、ＩＴＥ、ＩＴＧ、ＩＴＨ、ＩＴＷ、ＩＷＲ、ＩＷＳ、ＩＷＶ、ＩＷＷ、ＪＢＷ、ＪＲＹ、ＪＳＲ、ＪＳＴ、ＫＦＩ、ＬＡＵ、ＬＥＶ、ＬＩＯ、ＬＩＴ、ＬＯＳ、ＬＯＶ、ＬＴＡ、ＬＴＦ、ＬＴＬ、ＬＴＮ、ＭＡＲ、ＭＡＺ、ＭＥＩ、ＭＥＬ、ＭＥＰ、ＭＥＲ、ＭＦＩ、ＭＦＳ、ＭＯＮ、ＭＯＲ、ＭＯＺ、ＭＲＥ、ＭＳＥ、ＭＳＯ、ＭＴＦ、ＭＴＮ、ＭＴＴ、ＭＶＹ、ＭＴＷ、ＭＷＦ、ＭＷＷ、ＮＡＢ、ＮＡＴ、ＮＥＳ、ＮＯＮ、ＮＰＯ、ＮＰＴ、ＮＳＩ、ＯＢＷ、ＯＦＦ、ＯＫＯ、ＯＳＩ、ＯＳＯ、ＯＷＥ、ＰＡＲ、ＰＡＵ、ＰＣＲ、ＰＨＩ、ＰＯＮ、ＰＵＮ、ＲＨＯ、ＲＯＮ、ＲＲＯ、ＲＳＮ、ＲＴＥ、ＲＴＨ、ＲＵＴ、ＲＷＲ、ＲＷＹ、ＳＡＦ、ＳＡＯ、ＳＡＳ、ＳＡＴ、ＳＡＶ、ＳＢＥ、ＳＢＳ、ＳＢＴ、ＳＣＯ、ＳＥＷ、ＳＦＥ、ＳＦＦ、ＳＦＧ、ＳＦＨ、ＳＦＮ、ＳＦＯ、ＳＦＳ、ＳＦＷ、ＳＧＦ、ＳＧＴ、ＳＩＶ、ＳＯＤ、ＳＯＦ、ＳＯＳ、ＳＳＦ、ＳＳＹ、ＳＴＦ、ＳＴＩ、ＳＴＯ、ＳＴＴ、ＳＴＷ、ＳＶＲ、ＳＺＲ、ＴＥＲ、ＴＨＯ、ＴＯＮ、ＴＳＣ、ＴＵＮ、ＵＥＩ、ＵＦＩ、ＵＯＳ、ＵＯＺ、ＵＳＩ、ＵＴＬ、ＵＷＹ、ＶＥＴ、ＶＦＩ、ＶＮＩ、ＶＳＶ、ＷＩＥ、ＷＥＮ、ＹＵＧ、ＺＯＮから選択される骨格タイプ、およびそれらの混合物または連晶を有する、実施形態１～１５のいずれか１つに記載の排出処理システム。
１７．モレキュラーシーブが、ＡＦＸ、ＣＨＡ、およびＦＥＲから選択される骨格タイプを有する、実施形態１～１６のいずれか１つに記載の排出処理システム。
１８．モレキュラーシーブが、アルミノシリケートゼオライトである、実施形態１～１７のいずれか１つに記載の排出処理システム。
１９．モレキュラーシーブが、タイプＡ、ベータゼオライト、チャバザイト、エリオナイト、フォージャサイト、フェリエライト、モルデナイト、シリカライト、ＳＳＺ－１３、スティルバイト、ＺＳＭ－５、ＺＳＭ－１１、ＺＳＭ－２３、ＺＳＭ－４８、ゼオライトＸ、およびゼオライトＹから選択される、実施形態１～１７のいずれか１つに記載の排出処理システム。
２０．モレキュラーシーブが、フェリエライトである、実施形態１～１９のいずれか１つに記載の排出処理システム。
２１．ＬＮＴが、リッチ状態の間に存在する還元ガスを除去するように構成されており、ＬＮＴが、還元ガスが下流のＬＴ－ＮＡに入るのを防止するように構成されている、実施形態１～２０のいずれか１つに記載の排出処理システム。
２２．ＬＮＴの下流に配置されたラムダセンサをさらに備える、実施形態１～２１のいずれか１つに記載の排出処理システム。
２３．選択触媒還元（ＳＣＲ）触媒、アンモニアまたはアンモニア前駆体注入構成要素、ディーゼル酸化触媒（ＤＯＣ）、触媒化煤煙フィルタ（ＣＳＦ）、アンモニア酸化（ＡＭＯＸ）触媒、およびそれらの組み合わせから選択される１つ以上をさらに備える、実施形態１～２２のいずれか１つに記載の排出処理システム。
２４．ＳＣＲが、ＬＴ－ＮＡの下流にあり、ＬＴ－ＮＡと流体連通している、実施形態２３に記載の排出処理システム。
２５．希薄燃焼エンジンからの排気流中のＮＯ_ｘを削減するための方法であって、方法が、排気ガス流を実施形態１～２４のいずれか１つに記載の排出処理システムと接触させることを含む、方法。
２６．炭化水素（ＨＣ）および一酸化炭素（ＣＯ）を含む還元ガスを含有するリッチ排気流を生成するリッチモードで希薄燃焼エンジンを動作させることと、
リッチ排気ガス流をＬＮＴに通し、それによってＬＮＴ中に還元雰囲気を作り出すことと、
還元雰囲気中でＬＮＴを再生することであって、
希薄燃焼エンジンを、還元ガスに対するＬＮＴの吸着容量を超えることなく、ＬＮＴを十分に再生するリッチモードで動作させる、再生することと、をさらに含む、実施形態２５に記載の方法。
２７．ラムダセンサを用いてＬＮＴを出る排気流を監視することと、
監視結果に従って、希薄燃焼エンジンを希薄モードに戻して、希薄燃焼エンジンのリッチモードでの動作を終了し、それによって、ＬＴ－ＮＡが還元雰囲気に曝されることを防止することと、をさらに含む、実施形態２６に記載の方法。

本明細書に記載されている組成物、方法、および用途に対する好適な修正および適合が、任意の実施形態またはそれらの態様の範囲から逸脱することなく行われ得ることは、関連技術の当業者には容易に明らかであろう。提供される組成物および方法は、例であり、実施形態の範囲を限定することを意図するものではない。本明細書に開示されている様々な実施形態、態様、および選択肢のすべては、すべての変更で組み合わされ得る。本明細書に記載の組成物、配合物、方法、およびプロセスの範囲は、本明細書の実施形態、態様、選択肢、例のすべての実際のまたは潜在的な組み合わせを含む。本明細書で引用されたすべての特許および刊行物は、組み込まれた他の具体的な記述が具体的に提供されない限り、記載されるように、それらの具体的な教示について参照によって本明細書に組み込まれる。

Claims (27)

1. 希薄燃焼エンジンの排気流中のＮＯ_ｘを削減するための排出処理システムであって、前記排出処理システムが、
   酸素貯蔵構成要素（ＯＳＣ）および第１の白金族金属（ＰＧＭ）構成要素を含む希薄ＮＯ_ｘトラップ（ＬＮＴ）であって、前記ＬＮＴが、前記希薄燃焼エンジンと流体連通し、かつ前記希薄燃焼エンジンの下流にある、希薄ＮＯｘトラップと、
   第２のＰＧＭ構成要素を含むモレキュラーシーブを含む低温ＮＯ_ｘ吸着剤（ＬＴ－ＮＡ）であって、前記ＬＴ－ＮＡが、前記ＬＮＴと流体連通し、かつ前記ＬＮＴの下流にある、低温ＮＯｘ吸着剤と、を備える、排出処理システム。
2. 前記ＬＮＴが、第１の基材上に配置されており、前記ＬＴ－ＮＡが、第２の基材上に配置されている、請求項１に記載の排出処理システム。
3. 前記第１の基材が、フロースルーフィルタの形態のハニカム基材であり、前記第２の基材が、フロースルーフィルタまたはウォールフローフィルタの形態のハニカム基材である、請求項２に記載の排出処理システム。
4. 前記ＬＮＴおよびＬＴ－ＮＡが、ゾーン状構成で基材上に配置されており、前記基材が、全長を画定する入口端部および出口端部を有し、
   前記ＬＮＴが、前記入口端部から、前記全長の約２０％～約１００％の長さまで延在して前記基材上に配置されており、
   前記ＬＴ－ＮＡが、前記出口端部から、前記全長の約２０％～約１００％の長さまで延在して前記基材上に配置されている、請求項１に記載の排出処理システム。
5. 前記ＬＮＴが、前記全長の１００％を覆って前記基材上に直接配置されており、前記ＬＴ－ＮＡが、前記全長の約２０％～約８０％を覆って前記ＬＮＴ上に配置されている、請求項４に記載の排出処理システム。
6. 前記ＬＴ－ＮＡが、前記全長の１００％を覆って前記基材上に直接配置されており、前記ＬＮＴが、前記全長の約２０％～約８０％を覆って前記ＬＴ－ＮＡ上に配置されている、請求項４に記載の排出処理システム。
7. 前記ＬＮＴが、前記基材上に直接配置されており、前記ＬＴ－ＮＡが、前記基材上に直接配置されている、請求項４に記載の排出処理システム。
8. 前記基材が、フロースルーフィルタの形態のハニカム基材である、請求項４～７のいずれか一項に記載の排出処理システム。
9. 前記ＯＳＣが、セリアを含む、請求項１～８のいずれか一項に記載の排出処理システム。
10. 前記ＯＳＣが、ジルコニア、アルミナ、シリカ、チタニア、ランタナ、バリア、プラセオジミア、イットリア、サマリア、ガドリニア、およびそれらの組み合わせから選択される１つ以上をさらに含む、請求項９に記載の排出処理システム。
11. 前記第１のＰＧＭ構成要素が、白金、パラジウム、ロジウム、およびそれらの組み合わせから選択される、請求項１～１０のいずれか一項に記載の排出処理システム。
12. 前記第１のＰＧＭ構成要素が、パラジウムである、請求項１～１１のいずれか一項に記載の排出処理システム。
13. 前記第２のＰＧＭ構成要素が、前記モレキュラーシーブのイオン交換部位に存在する、請求項１～１２のいずれか一項に記載の排出処理システム。
14. 前記第２のＰＧＭ構成要素が、白金、パラジウム、ロジウム、およびそれらの組み合わせから選択される、請求項１～１３のいずれか一項に記載の排出処理システム。
15. 前記第２のＰＧＭ構成要素が、白金とパラジウムとの混合物を含む、請求項１～１４のいずれか一項に記載の排出処理システム。
16. 前記モレキュラーシーブが、ＡＢＷ、ＡＣＯ、ＡＥＩ、ＡＥＬ、ＡＥＮ、ＡＥＴ、ＡＦＧ、ＡＦＩ、ＡＦＮ、ＡＦＯ、ＡＦＲ、ＡＦＳ、ＡＦＴ、ＡＦＸ、ＡＦＹ、ＡＨＴ、ＡＮＡ、ＡＰＣ、ＡＰＤ、ＡＳＴ、ＡＳＶ、ＡＴＮ、ＡＴＯ、ＡＴＳ、ＡＴＴ、ＡＴＶ、ＡＶＬ、ＡＷＯ、ＡＷＷ、ＢＣＴ、ＢＥＡ、ＢＥＣ、ＢＩＫ、ＢＯＦ、ＢＯＧ、ＢＯＺ、ＢＰＨ、ＢＲＥ、ＢＳＶ、ＣＡＮ、ＣＡＳ、ＣＤＯ、ＣＦＩ、ＣＧＦ、ＣＧＳ、ＣＨＡ、ＣＨＩ、ＣＬＯ、ＣＯＮ、ＣＺＰ、ＤＡＣ、ＤＤＲ、ＤＦＯ、ＤＦＴ、ＤＯＨ、ＤＯＮ、ＥＡＢ、ＥＤＩ、ＥＥＩ、ＥＭＴ、ＥＯＮ、ＥＰＩ、ＥＲＩ、ＥＳＶ、ＥＴＲ、ＥＵＯ、ＥＺＴ、ＦＡＵ、ＦＥＲ、ＦＲＡ、ＧＩＳ、ＧＩＵ、ＧＭＥ、ＧＯＮ、ＧＯＯ、ＨＥＵ、ＩＦＲ、ＩＦＹ、ＩＨＷ、ＩＭＦ、ＩＲＮ、ＩＳＶ、ＩＴＥ、ＩＴＧ、ＩＴＨ、ＩＴＷ、ＩＷＲ、ＩＷＳ、ＩＷＶ、ＩＷＷ、ＪＢＷ、ＪＲＹ、ＪＳＲ、ＪＳＴ、ＫＦＩ、ＬＡＵ、ＬＥＶ、ＬＩＯ、ＬＩＴ、ＬＯＳ、ＬＯＶ、ＬＴＡ、ＬＴＦ、ＬＴＬ、ＬＴＮ、ＭＡＲ、ＭＡＺ、ＭＥＩ、ＭＥＬ、ＭＥＰ、ＭＥＲ、ＭＦＩ、ＭＦＳ、ＭＯＮ、ＭＯＲ、ＭＯＺ、ＭＲＥ、ＭＳＥ、ＭＳＯ、ＭＴＦ、ＭＴＮ、ＭＴＴ、ＭＶＹ、ＭＴＷ、ＭＷＦ、ＭＷＷ、ＮＡＢ、ＮＡＴ、ＮＥＳ、ＮＯＮ、ＮＰＯ、ＮＰＴ、ＮＳＩ、ＯＢＷ、ＯＦＦ、ＯＫＯ、ＯＳＩ、ＯＳＯ、ＯＷＥ、ＰＡＲ、ＰＡＵ、ＰＣＲ、ＰＨＩ、ＰＯＮ、ＰＵＮ、ＲＨＯ、ＲＯＮ、ＲＲＯ、ＲＳＮ、ＲＴＥ、ＲＴＨ、ＲＵＴ、ＲＷＲ、ＲＷＹ、ＳＡＦ、ＳＡＯ、ＳＡＳ、ＳＡＴ、ＳＡＶ、ＳＢＥ、ＳＢＳ、ＳＢＴ、ＳＣＯ、ＳＥＷ、ＳＦＥ、ＳＦＦ、ＳＦＧ、ＳＦＨ、ＳＦＮ、ＳＦＯ、ＳＦＳ、ＳＦＷ、ＳＧＦ、ＳＧＴ、ＳＩＶ、ＳＯＤ、ＳＯＦ、ＳＯＳ、ＳＳＦ、ＳＳＹ、ＳＴＦ、ＳＴＩ、ＳＴＯ、ＳＴＴ、ＳＴＷ、ＳＶＲ、ＳＺＲ、ＴＥＲ、ＴＨＯ、ＴＯＮ、ＴＳＣ、ＴＵＮ、ＵＥＩ、ＵＦＩ、ＵＯＳ、ＵＯＺ、ＵＳＩ、ＵＴＬ、ＵＷＹ、ＶＥＴ、ＶＦＩ、ＶＮＩ、ＶＳＶ、ＷＩＥ、ＷＥＮ、ＹＵＧ、ＺＯＮから選択される骨格タイプ、およびそれらの混合物または連晶を有する、請求項１～１５のいずれか一項に記載の排出処理システム。
17. 前記モレキュラーシーブが、ＡＦＸ、ＣＨＡ、およびＦＥＲから選択される骨格タイプを有する、請求項１～１６のいずれか一項に記載の排出処理システム。
18. 前記モレキュラーシーブが、アルミノシリケートゼオライトである、請求項１～１７のいずれか一項に記載の排出処理システム。
19. 前記モレキュラーシーブが、タイプＡ、ベータゼオライト、チャバザイト、エリオナイト、フォージャサイト、フェリエライト、モルデナイト、シリカライト、ＳＳＺ－１３、スティルバイト、ＺＳＭ－５、ＺＳＭ－１１、ＺＳＭ－２３、ＺＳＭ－４８、ゼオライトＸ、およびゼオライトＹから選択される、請求項１～１７のいずれか一項に記載の排出処理システム。
20. 前記モレキュラーシーブが、フェリエライトである、請求項１～１９のいずれか一項に記載の排出処理システム。
21. 前記ＬＮＴが、リッチ状態の間に存在する還元ガスを除去するように構成されており、前記ＬＮＴが、前記還元ガスが前記下流のＬＴ－ＮＡに入るのを防止するように構成されている、請求項１～２０のいずれか一項に記載の排出処理システム。
22. 前記ＬＮＴの下流に配置されたラムダセンサをさらに備える、請求項１～２１のいずれか一項に記載の排出処理システム。
23. 選択触媒還元（ＳＣＲ）触媒、アンモニアまたはアンモニア前駆体注入構成要素、ディーゼル酸化触媒（ＤＯＣ）、触媒化煤煙フィルタ（ＣＳＦ）、アンモニア酸化（ＡＭＯＸ）触媒、およびそれらの組み合わせから選択される１つ以上をさらに備える、請求項１～２２のいずれか一項に記載の排出処理システム。
24. 前記ＳＣＲが、前記ＬＴ－ＮＡの下流にあり、前記ＬＴ－ＮＡと流体連通している、請求項２３に記載の排出処理システム。
25. 希薄燃焼エンジンからの排気流中のＮＯ_ｘを削減するための方法であって、前記方法が、前記排気ガス流を請求項１～２４のいずれか一項に記載の排出処理システムと接触させることを含む、方法。
26. 炭化水素（ＨＣ）および一酸化炭素（ＣＯ）を含む還元ガスを含有するリッチ排気流を生成するリッチモードで前記希薄燃焼エンジンを動作させることと、
    前記リッチ排気ガス流を前記ＬＮＴに通し、それによって前記ＬＮＴ中に還元雰囲気を作り出すことと、
    前記還元雰囲気中で前記ＬＮＴを再生することであって、
    前記希薄燃焼エンジンを、前記還元ガスに対する前記ＬＮＴの吸着容量を超えることなく、前記ＬＮＴを十分に再生する前記リッチモードで動作させる、再生することと、をさらに含む、請求項２５に記載の方法。
27. ラムダセンサを用いて前記ＬＮＴを出る前記排気流を監視することと、
    監視結果に従って、前記希薄燃焼エンジンを希薄モードに戻して、前記希薄燃焼エンジンの前記リッチモードでの動作を終了し、それによって、前記ＬＴ－ＮＡが前記還元雰囲気に曝されることを防止することと、をさらに含む、請求項２６に記載の方法。

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