ＮＯｘ储存材料包含载体、浸渗在所述载体上的钾盐，浸渗在所述载体上的钾用铂族金属促进，且其中所述ＮＯｘ储存材料具有基于所述ＮＯｘ储存材料上的ＮＯｘ负载量改变的电性质。用于直接ＮＯｘ测量的设备包括涂布有所述ＮＯｘ储存材料的传感器。测定含ＮＯｘ的气体中的ＮＯｘ流量的方法包含将所述气体暴露于所述设备且将由所述设备产生的信号转化为表示所述ＮＯｘ流量的信号。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于传感器应用的NOx储存材料本专利技术涉及可用于供直接NOx测量的NOx传感器的氮氧化物(NOx)储存材料。需要监测来自汽车、化石燃料火力发电站和工厂等的NOx排放以控制并保持低NOx 排放水平使其符合严格的NOx排放标准。对于以空气和燃料的化学计量混合物运行的汽油发动机来说，发动机输出NOx排放通常通过三效催化剂(TWCs)控制，其同时以高效率转化 CO、烃和NOx。然而，对于燃烧燃料和空气的贫混合物的内燃发动机来说，常规TWCs没有有效减少N0X。对于贫燃NOjJf^放控制来说，正在研究若干其它技术，包括贫NOx捕集(LNT)后处理系统和用尿素将NOx选择性催化还原(SCR)。在LNT系统(也称为NOx吸附催化剂(NAC)) 中，在正常贫操作期间NOx被捕集在催化剂上，且在LNT达到某一 NOx储存水平时，发动机短时间富化操作以使吸附的NOx从催化剂表面脱附。富排放气体含有CO和未燃烃，其将NOx 还原为队。在尿素-SCR系统中，将受控量的尿素注入排气中，所述排气分解形成NH3,且NOx 由NH3选择性还原。在LNT和SCR系统二者中，重要的是准确监测NOx浓度和NOx流量以实现高NOx还原效率。一些市售的NOx传感器使用&传感技术且不是直接NOx测量装置。这些&传感技术受到与由排放气体中可能存在的其它化合物引起的干扰相关的问题困扰。因此，用于直接NOx测量的新技术优选用于更准确且精确地监测NOx浓度和NOx流量。一种方法是将催化组分施涂到由叉指电极、加热器和温度传感器组成的传感器上。通过测量催化组分的电性质(例如电阻抗)的改变，可以直接计量催化剂上的NOx负载状况。例如，W09810272A1描述了通过使用监测传感器测定NOx储存催化剂的NOx储存负荷的方法，其中储存材料形成传感器中的灵敏元件。美国专利6，833，272号描述了基于传感SCR催化剂的电阻抗测定NH3 吸附SCR催化剂的储存状态的传感器。SAE 2008-01-0447论述了通过测量插入NAC催化剂中的NAC涂布的传感器的电阻抗监测NOx储存和还原过程、NOx负载程度、热老化和硫中毒。文献(例如SAE 2008-01-0447)中报道的NOx储存组分之一为含有贵金属和氧化铈的钡基制剂。看起来其电性质对NOx负载量的响应不强且迅速趋近平稳。例如，在 350°C下，阻抗仅改变了约6%且在约2分钟内达到平稳，气体浓度为0. 055% NO(参见SAE 2008-01-0447中的图幻。另外，钡基NOx储存材料在高温下受到低NOx储存容量的困扰。我们现在已经发现，例如与文献(例如SAE 2008-01-0447)中报道的NOx储存组分相比，钾基NOx储存组分在材料的电性质方面对NOx负载过程具有强烈响应以及优良的高温储存容量。根据一方面，本专利技术提供NOx储存材料，其包含载体和浸渗在所述载体上的钾盐， 其中浸渗在所述载体上的钾用钼族金属促进，且其中所述NOx储存材料具有基于所述N0x储存材料上的NOx负载量而改变的电性质。与典型的钡基NOx储存组分相比，钾基NOx储存组分在材料电性质方面对NOx负载过程具有强烈响应，以及具有优良的高温储存容量。所述NOx储存材料包含载体。所述载体可为高表面积载体材料，其在高排放气体温度下稳定。例如，温度可达到700°C-800°C。可以使用任何载体，但特别合适的载体可包括氧化铝、氧化硅、氧化钛、氧化锆、氧化铈以及它们的混合物。也可使所述载体材料稳定化。 稳定剂可选自锆⑶、镧(La)、铝(Al)、钇(Y)、镨(Pr) M (Nd)、它们的氧化物、它们中任意两种或更多种的复合氧化物或混合氧化物或至少一种碱土金属，例如钡(Ba)。在一个实施方案中，所述载体材料为氧化铝(Al2O3)，且更优选为镧稳定化的氧化铝。钾前体浸渗在载体上。所述钾前体可以钾和锰的氧化物、碳酸盐或氢氧化物开始且经过煅烧并暴露于空气而形成最终产物。然而，在暴露于含NOx的排放气体后，钾可最终转变成硝酸盐。因此，在储存来自含NOx的排放气体的NOx后，钾形成硝酸盐，其提供基于 NOx负载量的强烈的电性质改变。具体地说，锰促进的钾特别适于保持其耐久性和分散性。 可使用高锰酸钾作为前体将锰与钾一起引入。或者可使用钾和锰的乙酸盐。在不希望受特定理论限制的情况下，看起来锰使钾稳定化，防止热烧结且促进硝酸盐形成。浸渗在所述载体上的高锰酸钾随后用钼族金属促进。本文使用的“促进剂”或“促进”被理解为指在加到催化剂中时增加催化剂活性的物质。所述钼族金属可为任何合适的钼族金属，诸如钯、钼、铱、铑、钌或锇。在一个实施方案中，所述钼族金属为钼，且更具体地讲，其可以以诸如硝酸钼或四氨合乙酸钼的盐形式加入。所述钼还充当将NO氧化为NO2及将NO2氧化为亚硝酸盐和硝酸盐的氧化催化剂。在制备NOx储存材料的过程中，可以制备洗涂层(washcoat)。所述载体可能被研磨或者可能未被研磨。可将例如La稳定的氧化铝的至少一种载体研磨到小于约20 μ m或更低、特别小于15 μ m的粒度。所述载体可形成水性浆液。可将例如钼盐溶液的钼族金属加到所述浆液中。随后可将钾盐共混到混合物中。然后，衬底，例如包含叉指电极、加热器和温度传感器的传感器，可通过将浆液施涂为均勻薄膜或薄层来涂布。涂层可使用本领域已知的任何方法施涂，诸如通过用刮刀、喷涂、丝网印刷、涂布或本领域通常已知的任何其它合适的涂布技术施涂。在实施方案中，仅需要涂布衬底的小区域，即，不需要涂布整个衬底。随后干燥涂层。可将涂层在环境条件或其它合适条件下干燥。随后煅烧衬底。可将衬底例如在500°C下煅烧约2小时。根据本专利技术的NOx储存材料具有基于NOx储存材料上的NOx负载量而改变的电性质。通过测量催化组分的电性质的改变，可以直接计量催化剂上的NOx负载状况。NOx储存材料的电性质可包括电阻、电导率、电容或电容率。在一个实施方案中，优选的电性质为阻抗。电阻抗可在二维坐标系统中表示并定义为复阻抗。量可包括欧姆电阻和容量； 欧姆电阻和阻抗的量；阻抗的量和实数部分；或阻抗的量和相位。复电阻抗Z可定义为复阻抗Z的实数部分Re和虚数部分Lii之和。电阻抗Z随施加的测量频率而变，因此，应该保持所述频率。本文使用的“N0X负载量”被理解为指吸附到NOx储存材料上的NOx的量。因此， NOx储存材料上的NOx的负载量是累积的。当将NOx储存材料引入或置于例如在贫燃汽油发动机或柴油机的排放气流中的含NOx气流中时，储存材料逐渐装入或负载N0X。当所述气流中没有NOx或将该物质从含NOx的气流中除去时，则不发生NOx负载。另外，储存材料的组合物能够储存并释放N0X。例如，连续暴露于含NOx的气流导致更多NOx储存在NOx储存材料上，且NOx负载量更大。或者，当NOx从材料(例如再生材料)中释放时，NOx负载量将变低或没有。所述组合物随后将能够再次累积NOx负载量。NOx负载量则与电性质(即阻抗) 相关。NOx负载量通常与对于阻抗值的输出量成比例。NOx负载量与对于阻抗值的输出量之间的直接(线性)比例是特别有利的。根据另一方面，提供供直接NOx测量的设备，其包含根据本专利技术的NOx储存材料和涂布有所述NOx储存材料以便响应于电性质本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．ＮＯｘ储存材料，其包含：载体；和浸渗在所述载体上的钾盐，其中浸渗在所述载体上的所述钾用铂族金属促进，且其中所述ＮＯｘ储存材料具有基于在所述ＮＯｘ储存材料上的ＮＯｘ负载量而改变的电性质。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：T·H·宝林格尔，
申请(专利权)人：约翰森·马瑟公开有限公司，
类型：发明
国别省市：GB
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