[发明专利]包括由还原状态的锆石担载的催化剂体系的净化结构

权利要求书

1.用于来自柴油发动机的载有氧化氮NO_x类型的气态污染物和固体颗粒的气体的颗粒过滤器类型的过滤结构，所述结构包含一组被由所述多孔无机材料构成的多孔过滤壁分隔的具有相互平行轴的纵向相邻的通道，所述通道交替地在该结构的一端或另一端被堵塞以便限定用于待过滤气体的进入通道和排出通道，并以便强制所述气体穿过分隔该进入通道和排出通道的多孔壁，所述过滤结构特征在于它包括含有至少一种适合于还原NO_x的贵金属或者过渡金属和载体材料的催化体系，其中所述载体材料包含或者由部分地用三价阳离子M³⁺或者用二阶阳离子M'²⁺取代的氧化锆组成，所述氧化锆为亚化学计量氧的还原态。

2.根据权利要求1的过滤结构，其中选择催化体系以便还适合于使烃HC、CO或者H₂类型的污染性物类氧化。

3.根据前述权利要求之一的过滤结构，其中载体材料满足式(ZrO_2-x)_1-y(M₂O_3-x)_y，M为优选地选自Y³⁺、Sc³⁺或者稀土的3价的阳离子，和y严格地大于0并且严格地小于2。

4.根据前一权利要求的过滤结构，其中y小于或等于0.5，优选地其中y小于或等于0.25，非常优选地其中y小于或等于0.1。

5.根据权利要求1或2之一的过滤结构，其中载体材料满足式:(ZrO_2-x)_1-y'(M'O_1-x)_y'，其中M'为优选地选自Ca²⁺和Sr²⁺的2价的阳离子，和y'严格地大于0并且严格地小于2。

6.根据前一权利要求的过滤结构，其中y'小于0.6，优选地其中y'小于0.3，非常优选地其中y'小于或等于0.15。

7.根据权利要求3-6之一的过滤结构，其中x小于0.5，优选地小于0.1和非常优选地小于0.05。

8.根据权利要求7的过滤结构，其中x大于0.005，优选地大于0.01。

9.根据前述权利要求之一的过滤结构，其中所述载体材料具有至少5m²/g的比表面积。

10.根据前述权利要求之一的过滤结构，其中这种催化体系包含至少一种选自Pt和/或Pd和/或Rh和/或Ag和/或Au和/或过渡金属，尤其Cu、Fe、Ni、Co的贵金属和过渡金属的氧化物，如Mn₂O₃和Co₃O₄。

11.根据前述权利要求之一的过滤结构，其中所述结构由碳化硅SiC、堇青石或者钛酸铝制成。

12.可以用作为在如上前述权利要求之一的过滤结构中的载体材料的粉末，所述粉末包含部分地用阳离子M或者M'取代的氧化锆颗粒，其中阳离子M或者M'不包括Pt、Pd、Rh、Ag、Au类型的贵金属和不包括过渡金属，尤其Cu、Fe、Ni、Co，所述经取代的氧化锆为亚化学计量氧的还原状态并且满足式：(ZrO_2-x)_1-y(M₂O_3-x)_y，M为3价的阳离子，优选地选自Y³⁺、Sc³⁺或者稀土，和y严格地大于0并严格地小于2或者满足式:(ZrO_2-x)_1-y'(M'O_1-x)_y'，M'为2价的阳离子，优选地选自Ca²⁺和Sr²⁺，y'严格地大于0并严格地小于2，和x小于0.5，优选地小于0.1，非常优选地小于0.05。

13.根据权利要求12的粉末，其中x大于0.005，优选大于0.01。

14.获得根据权利要求12或13的粉末的方法，其中部分被取代的氧化锆的还原状态通过在超过400℃的温度在还原性气氛下的热处理获得。

15.获得根据权利要求12或13的粉末的方法，其中部分被取代的氧化锆的还原状态通过通过电化学处理获得，该电化学处理在于通过向该材料施用偏压或者偏流来使其极化。