具有磁性铁氧体载体材料的催化剂的制作方法 专利技术说明

物理化学装置的制造及其应用技术具有磁性铁氧体载体材料的催化剂1.本技术要求于2020年10月26日提交的美国临时申请第63/105,466的优先权的权益，所述美国临时申请的内容通过引用整体并入本文。2.本公开总体上涉及尾气处理催化剂组合物的领域，并且涉及包含此类组合物的制品和系统。3.稀燃发动机，例如柴油发动机的操作由于其在稀燃料条件下以高空气/燃料比操作而为用户提供了优异的燃料经济性。然而，柴油发动机还排放含有颗粒物质(pm)、未燃烧的烃(hc)、一氧化碳(co)和氮氧化物(nox)的尾气排放物，其中nox描述了氮氧化物的各种化学物种，包含一氧化氮和二氧化氮等。类似地，汽油发动机排放的尾气排放物含有hc、co和nox。因此，内燃机的尾气流需要处理以解决此类污染物。随着世界范围的排放物标准变得越来越严格，不断需要改进用于这些目的的催化系统。4.稀燃(例如，柴油)发动机排气通常用一系列催化剂处理，所述催化剂被配置用于氧化和还原各种尾气组分。含有铂族金属(pgm)的催化剂可用于处理柴油发动机的排气，通过将烃和一氧化碳催化氧化将这些污染物转化为二氧化碳和水。另外，含有铂的氧化催化剂促进no氧化为no2。对于重型柴油系统，此类催化剂通常包含在再生柴油氧化催化剂(doc)系统、催化剂烟尘过滤器(csf)系统或组合的doc-csf系统中。这些催化剂系统放置在柴油动力系统的排气流路中，以在排放到大气之前处理产生的排气。通常，doc或csf催化剂包括一种或多种pgm，如浸渍在金属氧化物载体如氧化铝上的钯和/或铂，以及任选地，沉积在陶瓷或金属基材上的促进剂和/或稳定剂，并且通常提供烃和一氧化碳两者的氧化。5.然后必须从排气流中去除包含由doc形成的no2在内的nox组分，通常是通过在选择性催化还原(scr)催化剂存在的情况下使用适合的还原剂还原nox组分。scr催化剂适用于在存在适当量的氧气的情况下用还原剂对氮氧化物进行催化还原。还原剂可以是例如烃、氢和/或氨。scr催化剂通常包括与促进剂金属如铜或铁离子交换的分子筛(例如，沸石)。在存在大气氧的情况下使用氨的scr过程根据以下等式使得主要形成氮气和蒸汽：6.4no+4nh3+o2→4n2+6h2o(标准scr反应)7.2no2+4nh3→3n2+6h2o(慢速scr反应)8.no+no2+nh3→2n2+3h2o(快速scr反应)9.通常，柴油机排气系统含有至少一种此类scr催化剂。10.在轻型和中型应用中，系统可以包含稀燃nox捕集器(lnt)，其用于储存和还原nox以及去除排气流中的一氧化碳和未燃烧的烃。lnt通常含有一种或多种浸渍在载体上的pgm组分和nox捕集组分(例如，二氧化铈和/或碱土金属氧化物)。lnt催化剂能够在稀燃条件下吸附nox，并在富燃条件下将储存的nox还原成氮气。11.氨氧化催化剂(amox)经常用在scr的下游，以通过氧化从排气流中去除过量的氨。amox催化剂含有一种或多种适合于转化氨的金属，所述一种或多种金属通常负载在载体材料如氧化铝或二氧化钛上。示例性amox催化剂包括铜沸石以及负载的铂族金属(例如，浸渍在氧化铝上的铂)。12.具有电子燃料喷射和进气系统的常规汽油发动机提供不断变化的空气燃料混合物，其在稀薄排气与浓排气之间快速和连续地循环。由在化学计量空气/燃料条件下或接近化学计量空气/燃料条件下运行的汽油发动机提供动力的车辆产生的尾气通常用三元催化剂(twc)进行处理，所述催化剂能有效地减少尾气中的氮氧化物(nox)、一氧化碳(co)和烃(hc)污染物。通常，twc催化剂包括一种或多种铂族金属如钯和/或铑和任选地铂，以及储氧组分。13.在所有汽车尾气流的处理中遇到的一个主要问题是所谓的“冷启动”期，这是当尾气流和尾气流处理系统处于低温(即，低于150℃)时在处理过程开始时的时间段。在这些低温下，尾气处理系统通常不会显示出足以有效处理hc排放、nox排放和/或co排放物的催化活性。对于下游催化剂组件来说特别如此，尤其是那些放置在高热质量过滤器之后的组件，如scr催化剂，其可能花费几分钟才能达到适合的操作温度。14.为了克服冷启动期期间的降低的催化剂活性，已经建议在启动条件期间使用电加热催化剂制品。参见例如，horner等人的美国专利公开第us2011/0072805号；yoshioka的第us2014/0033688号，chiffey等人的第us2015/0087497号，以及grapes等人的美国专利第8,292,987号和gonze等人的第8,479,496号。在典型的方法中，热量由电加热器产生，例如，电线缠绕在催化剂基材或金属基材本身的外部用作加热元件。此类系统的成功商业化存在若干挑战，包含相对较高的能耗和相对较低的加热效率，因为需要首先加热催化剂基材。另外，本领域中的大多数电加热设计使用金属基材，并且与在许多系统中用作催化剂载体的更广泛采用的陶瓷基材不兼容。因此，在本领域中一直需要开发用于减少汽油或柴油发动机的气体污染物的尾管排放物，具体地是在发动机冷启动期间出现的突破性排放物的催化剂组件和系统。15.本公开总体上提供了一种催化剂组合物，所述催化剂组合物包括催化活性金属和磁性陶瓷载体材料，所述磁性陶瓷载体材料能够响应于所施加的交变电磁场而进行感应加热。所公开的主题可以用于在活性部位直接加热催化材料，快速增加催化剂组合物的催化活性。当催化剂温度低于有效处理hc、nox和/或co排放物所需的温度时，如在冷启动期期间，感应加热催化剂组合物在增强催化活性方面特别有用。16.因此，一方面，提供了一种催化剂组合物，其包括：催化活性铂族金属(pgm)组分；以及磁性铁氧体载体材料，所述磁性铁氧体载体材料能够响应于所施加的交变磁场而进行感应加热，其中所述活性铂族金属安置或浸渍在所述磁性铁氧体载体材料上。17.在一些实施例中，所述磁性铁氧体载体材料包括铁以及一种或多种选自以下(例如，选自由以下组成的组)的元素：锌、钴、镍、钇、锰、铜、钡、锶、钪和镧。在一些实施例中，所述磁性铁氧体载体材料包括铁以及一种或多种选自以下(例如，选自由以下组成的组)的元素：锌、钴、镍和钇。在一些实施例中，所述磁性铁氧体载体材料包括铁、镍和锌。在一些实施例中，所述磁性铁氧体载体材料的镍/锌摩尔比为约1/99至约99/1。在一些实施例中，所述镍/锌摩尔比为约25/75至约75/25。在一些实施例中，所述镍/锌摩尔比为约50/50。在一些实施例中，所述磁性铁氧体载体材料具有分子式ni0.5zn0.5fe2o4。18.在一些实施例中，所述磁性铁氧体载体材料包括铁、钴和锌。在一些实施例中，所述磁性铁氧体载体材料的钴/锌摩尔比为约1/99至约99/1。在一些实施例中，所述钴/锌摩尔比为约25/75至约75/25。在一些实施例中，所述钴/锌摩尔比为约50/50。在一些实施例中，所述磁性铁氧体载体材料具有分子式co0.5zn0.5fe2o4。19.在一些实施例中，所述磁性铁氧体载体材料包括铁和钇。在一些实施例中，所述磁性铁氧体载体材料具有分子式y3fe5o12。20.在一些实施例中，所述磁性铁氧体载体材料在约400℃至约1200℃的温度下煅烧约一小时或更长时间。在一些实施例中，所述磁性铁氧体载体材料在约600℃至约900℃的温度下煅烧约一小时或更长时间。21.在一些实施例中，所述磁性铁氧体载体材料呈平均粒度为约40nm至约1μm的颗粒的形式。在一些实施例中，所述磁性铁氧体载体材料是纳米颗粒的形式。22.在一些实施例中，所述磁性铁氧体载体材料具有小于约100m2/g的布鲁诺-埃麦特-泰勒(brunauer-emmett-teller，bet)表面积。23.在一些实施例中，所述磁性铁氧体载体材料的磁性铁氧体载体材料的矫顽力为约1至约20ka/m。24.在一些实施例中，所述催化剂组合物的温度通过暴露于交变磁场而增加。25.在一些实施例中，所述pgm组分是铂、钯、铑或其组合。26.在一些实施例中，所述催化剂组合物被配置为柴油氧化催化剂(doc)、催化烟灰过滤器(csf)催化剂、稀燃nox捕集器(lnt)催化剂、氨氧化(amox)催化剂或三元催化剂(twc)。27.另一方面，提供了一种用于处理来自内燃机的尾气排放物的催化制品，所述催化制品包括：基材，所述基材呈流通式基材或壁流式过滤器的形式，所述基材上沉积有如本文所公开的催化剂组合物。在一些实施例中，所述催化制品适于用作柴油氧化催化剂(doc)、催化烟灰过滤器(csf)、稀燃nox捕集器(lnt)、选择性催化还原(scr)催化剂、氨氧化(amox)催化剂或三元催化剂(twc)。在一些实施例中，所述催化制品被配置为柴油氧化催化剂(doc)制品。28.又另一方面，提供了一种排放物控制系统，其包括如本文所公开的催化制品；以及导体，所述导体用于接收电流并且响应于所述电流而产生交变磁场，所述导体被定位成使得所产生的交变磁场施加到所述催化剂组合物的至少一部分。29.在一些实施例中，所述导体呈围绕所述催化制品的至少一部分的导线线圈的形式。30.在一些实施例中，所述排放物控制系统进一步包括电连接到所述导体的电源，用于向所述导体供应交流电。31.在一些实施例中，所述排放物控制系统进一步包括：温度传感器，所述温度传感器被定位成测量进入所述催化制品的气体的温度；以及控制器，所述控制器与所述温度传感器进行通信，所述控制器适于控制向所述导体供应的所述电流，使得当期望加热所述催化制品时，所述控制器用电流向所述导体提供能量。32.在另外的方面，提供了一种处理来自内燃机的尾气排放物的方法，所述方法包括使所述尾气排放物穿过如本文所公开的排放物控制系统。在一些实施例中，所述内燃机是汽油发动机、柴油发动机、混合动力电动或天然气发动机。33.在仍另外一方面，提供了一种用于固定床反应器设计的催化剂，所述催化剂包括具有催化剂组合物的催化剂床，所述催化剂组合物包括：催化材料；以及至少一种磁性组分，其中所述磁性组分包括至少一种磁性铁氧体载体材料。34.另一方面，提供了一种固定床催化剂系统，其包括：如本文所公开的催化剂；以及导体，所述导体用于接收电流并且响应于所述电流而产生交变磁场，所述导体被定位成使得所产生的交变磁场施加到所述催化剂组合物的至少一部分。35.在又另外的方面，提供了一种用于生产催化材料的方法，所述方法包括：在约600℃或更高的温度下加热磁性铁氧体载体材料，持续约一小时或更长时间；以及将经加热的磁性铁氧体载体材料与催化材料组合。36.在又另一方面，提供了一种用于生产催化材料的方法，所述方法包括：在足以将磁性铁氧体载体材料的布鲁诺-埃麦特-泰勒(bet)表面积降低到小于约100m2/g的温度下加热所述磁性铁氧体载体材料，持续足以将所述磁性铁氧体载体材料的所述bet表面积降低到小于约100m2/g的时间；以及将经加热的铁氧体载体材料与催化材料组合。37.通过阅读下面的详细描述以及下面简要描述的附图，本公开的这些和其它特征、方面和优势将变得显而易见。所公开的主题的其它方面和优点将从下面的描述中变得显而易见。附图说明38.为了提供对本公开的实施例的理解，参考附图，其中附图标记是指所公开的主题的示例性实施例的组件。附图仅为示例性的，并且不应当被解释为限制本公开。在附图中通过举例而非限制的方式展示了本文所描述的公开内容。为了说明的简单和清楚起见，附图中所展示的特征不一定按比例绘制。例如，为了清楚起见，一些特征的尺寸可以相对于其它特征被放大。进一步地，在认为适当的情况下，已经在附图当中重复了参考标记以指示对应或类似的元件。39.图1a是可以包括根据本公开的氧化催化剂组合物的蜂窝型基材的透视图。40.图1b是相对于图1a放大并沿平行于图1a的基材的端面的平面截取的局部横截面视图，其示出了在其中基材是流通式基材的实施例中，图1a所示的多个气流通道的放大视图。41.图2是代表性壁流式过滤器的剖视图。42.图3a、3b和3c是根据某些实施例的可能的涂层配置的非限制性图示。43.图4是其中利用了本公开的催化制品的排放物处理系统50的实施例的示意性描绘；并且展示了相关的电导体、控制器、电源和温度传感器。44.图5是其中利用了本公开的超过一种催化制品的排放物处理系统51的实施例的示意性描绘，并且展示了相关的电导体、控制器、电源和温度传感器。45.图6是其中利用了本公开的催化制品的排放物处理系统的实施例的示意性描绘；并且展示了发动机流出物的行进方向。46.图7是实验设置的照片，示出了所装入样品、感应线圈和冷却空气射流的布置，以及分析和控制热电偶探针的位置。47.图8是示出了在暴露于交变磁场下测量的不同金属氧化物材料(参考材料和根据本公开的实施例的磁性铁氧体载体材料两者)既在制备状态又在600℃、750℃和900℃下处理之后的到系统的热功率递送的图。48.图9a是示出了在制备状态下和在750℃下煅烧之后，并且在暴露于交变磁场下测量的，本公开的具有不同镍/锌摩尔比的铁氧体金属氧化物实施例的到系统的热功率递送的图。49.图9b是示出了在制备状态下和在750℃下煅烧之后，并且在暴露于交变磁场下测量的，本公开的具有不同钴/锌摩尔比的铁氧体金属氧化物实施例的到系统的热功率递送的图。50.图10是示出了在自然状态下和用pt浸渍之后，以及在750℃下老化之前和之后，本公开的实施例的到系统(煅烧的ni0.5zn0.5fe2o4)的热功率递送的图。51.图11是示出了本公开的实施例的nh3转化活性(负载在ni0.5zn0.5fe2o4、nife2o4和znfe2o4上的pt)随催化剂床温度的变化的图。52.本公开总体上提供了一种催化剂组合物，所述催化剂组合物包括催化活性金属和磁性陶瓷载体材料，所述磁性陶瓷载体材料能够响应于所施加的交变电磁场而进行感应加热。此类催化剂组合物和包括所述催化剂组合物的制品在克服与低催化剂温度相关联的降低的催化效率方面特别有用，如在冷启动期或在低负荷下长时间的发动机运行(例如，怠速或长时间低速行驶)期间发生的那些。53.因此，一方面，提供了一种催化剂组合物，所述催化剂组合物包括催化活性铂族金属(pgm)组分，所述pgm组分安置在磁性铁氧体载体材料上或浸渍在所述磁性铁氧体载体材料中，其中所述磁性铁氧体载体材料能够响应于所施加的交变电磁场而进行感应加热。54.现在将参考本公开的示例实施例在下文中更全面地描述本公开。描述这些示例实施例是为了使得本公开将是详尽且完整的，并且将向本领域的技术人员全面地传达本公开的范围。事实上，本公开可以以许多不同的形式具体化并且不应被解释为限于本文所阐述的实施例；相反，提供这些实施例使得本公开将满足适用的法律要求。对于相关领域的普通技术人员来说显而易见的是，在不脱离任何实施例或其方面的范围的情况下，可以对本文所描述的组合物、方法和应用作出适合的修改和调整。55.所提供的组合物和方法是示例性的，并不旨在限制所要求保护的实施例的范围。因此，应当理解，本公开不应受限于所公开的具体实施例，并且修改和其它实施例旨在包含在所附权利要求的范围内。本文所提供的任何和所有实例或示例性语言(例如，“如”)的使用仅旨在更好地阐明材料和方法，并且除非另外要求，否则并不对范围造成限制。本说明书中的语言不应解释为指示任何未要求的元件是本公开的材料和方法的实践所必需的。56.本文所公开的所有各个实施例、方面和选项可以在所有变型中组合。本文所描述的组合物、调配物、方法和过程的范围包含本文的实施例、方面、选项、实例和偏好的所有实际或潜在的组合。贯穿本说明书，对“一个实施例”、“某些实施例”、“一个或多个实施例”或“实施例”的引用意味着结合所述实施例描述的特定特征、结构、材料或特性被包含在本公开的至少一个实施例中。因此，在整个说明书的不同地方出现的词语，如“在一个或多个实施例中”、“在某些实施例中”、“在一个实施例中”或“在一实施例中”，不一定指本公开的相同实施例。此外，在一个或多个实施例中，特定特征、结构、材料或特性可以以任何适合的方式组合。本公开包含两个、三个、四个或更多个上述实施例的任何组合，以及在本公开中阐述的任何两个、三个、四个或更多个特征或元件的组合，而不管这些特征或元件是否在本文的具体实施例描述中明确地组合。本公开旨在整体地理解，使得除非上下文另有明确指示，否则在本公开的各个方面和实施例中的任何一个中，所公开的主题的任何可分离的特征或元件应被视为可组合的。57.除非本文另外指出或与上下文明显矛盾，否则本文所描述的所有方法可以以任何合适的顺序执行。本文引用的所有专利和公开案以引用的方式并入本文中用于如所提到的其特定教导，除非具体提供了其它具体的并入声明。58.定义59.关于本公开中使用的术语，提供了以下定义。60.冠词“一个(a)”和“一种(an)”在本文中是指一个或多于一个(例如，至少一个)语法对象。61.本文所列举的任何范围都包含端值。62.通篇所使用的术语“约(about)”用于描述和解释小波动。例如，“约”可以意指数值可以被修改±5％、±4％、±3％、±2％、±1％、±0.5％、±0.4％、±0.3％、±0.2％、±0.1％或±0.05％。无论是否明确指示，所有数值都由术语“约”修饰。由术语“约”修饰的数值包含特定的鉴定值。例如，“约5.0”包含5.0。63.除非本文另外说明，否则本文对数值范围的引用仅旨在用作分别指代落入所述范围内的每个单独值的简写方法，并且每个单独值如同在本文被单独引用一样被并入本说明书中。64.术语“减轻”意指以由任何方式引起的量的减少。[0065]“amox”是指选择性氨氧化催化剂，其是含有一种或多种金属(通常是pt，但不限于此)的催化剂和适合于将氨转化为氮的scr催化剂。[0066]术语“相关联”意指例如“配备有”、“与……连接”或“与……连通”，例如“电连接”或“与……流体连通”或以执行功能的方式另外连接。术语“相关联”可以意指例如通过一个或多个其它制品或元件直接相关联或间接相关联。[0067]如本文所用，术语“bet表面积”是指通过n2吸附测定表面积的brunauer、emmett、teller方法。还可以使用bet型n2吸附或解吸实验来测定孔径和孔体积。[0068]术语“催化剂”是指促进化学反应的材料。[0069]术语“催化制品”或“催化剂制品”是指用于促进期望的反应的组分。本发明的催化制品包括其上安置有至少一个催化涂层的“基材”。[0070]“csf”是指催化烟灰过滤器，其是壁流式整料。壁流式过滤器由交替的入口通道和出口通道组成，其中入口通道堵塞在出口端并且出口通道堵塞在入口端。进入入口通道的携带烟尘的尾气流在排出出口通道之前被迫通过过滤器壁。除了烟尘过滤和再生之外，csf可以携带氧化催化剂以将co和hc氧化成co2和h2o，或将no氧化成no2，从而加速下游scr催化或促进烟尘颗粒在较低温度下的氧化。当定位于lnt催化剂后面时，csf可以具有用于抑制在lnt脱硫过程期间的h2s排放物的h2s氧化功能。scr催化剂组合物也可以直接涂覆到被称为scrof的壁流式过滤器上。[0071]“doc”是指柴油氧化催化剂，其转化柴油发动机的尾气中的烃和一氧化碳。通常，doc包括一种或多种铂族金属，如钯和/或铂；载体材料，如氧化铝；用于hc储存的沸石；以及任选地促进剂和/或稳定剂。[0072]通常，按重量计或按摩尔计，术语“有效”意指例如相对于所定义的催化活性或储存/释放活性约35％至100％有效，例如约40％、约45％、约50％、约55％、约60％、约65％、约70％、约75％、约80％、约85％、约90％、约95％或约100％有效。[0073]术语“尾气流(exhaust stream)”或“尾气流(exhaust gas stream)”是指可能含有固体或液体颗粒物质的流动气体的任何组合。所述气流包括气体组分，并且例如是稀燃发动机的排气，其可以含有某些非气体组分，如液滴、固体颗粒等。内燃机的尾气流通常进一步包括燃烧产物(co2和h2o)、不完全燃烧产物(一氧化碳(co)和烃(hc))、氮氧化物(nox)、可燃物和/或含碳颗粒物质(烟尘)以及未反应的氧和氮。[0074]如本文所用，“浸渍的”或“浸渍”是指催化材料渗透到载体材料的多孔结构中。[0075]术语“流体连通”用于指定位在同一排气管线上的制品，即，共同的尾气流穿过彼此流体连通的制品。流体连通的制品可以在排气管线中彼此相邻。可替代地，流体连通的制品可以被也称为“载体涂料整料”的一个或多个制品隔开。[0076]“lnt”是指稀燃nox捕集器，其是含有铂族金属、二氧化铈和碱土捕集材料的适于在稀燃条件下吸附nox的催化剂(例如，bao或mgo)。在富集条件下，释放nox并将其还原为氮气。[0077]术语“nox”是指氮氧化物化合物，如no、no2或n2o。[0078]关于涂层的术语“在……上”和“在……之上”可以同义地使用。术语“直接在……上”表示直接接触。在某些实施例中，所公开的制品被称为包括在第二涂层“上”的一个涂层，并且这种语言旨在涵盖具有中间层的实施例，其中不需要涂层之间的直接接触(即，“在……上”不等同于“直接在……上”)。[0079]如本文所用，术语“选择性催化还原”(scr)是指使用含氮还原剂将氮氧化物还原成二氮(n2)的催化过程。[0080]“scrof”是指直接涂覆在壁流式过滤器上的scr催化剂组合物。[0081]“基本上不含”意味着“很少或没有”或“未有意加入”，并且还只有痕量和/或无意的量。例如，在某些实施例中，按所指示的总组合物的重量计，“基本上不含”意指小于2wt％(重量％)、小于1.5wt％、小于1.0wt％、小于0.5wt％、0.25wt％或小于0.01wt％。[0082]如本文所用，术语“基材”是指催化剂组合物(也就是说，催化涂层)通常以载体涂料形式涂覆的整体式材料。在一个或多个实施例中，基材是流通式整料和整体壁流式过滤器。对“整体基材”的引用是指从入口到出口均匀且连续的整体结构。[0083]术语“负载”意指“分散在……上”，“结合到……中”，“浸渍到……中”，“在……上”，“在……中”，“沉积在……上”或以其它方式与其相关联。[0084]如本文所用，术语“上游”和“下游”是指根据发动机尾气流从发动机流向尾管的流动的相对方向，其中发动机位于上游位置，并且尾管和如过滤器和催化剂等任何污染物减轻制品位于发动机下游。基材的入口端与“上游”端或“前”端同义。出口端与“下游”端或“后”端同义。上游区是下游区的上游。上游区可以更靠近发动机或歧管，而下游区可以更远离发动机或歧管。[0085]“载体涂料”具有其在本领域中的通常含义，即施加到“基材”上的材料(例如，催化剂)的薄的粘附涂层，如蜂窝状流通式整体基材或过滤器基材，所述基材足够多孔以允许被处理的气流从中通过。如本文所用的和如heck、ronald和farrauto、robert的《催化空气污染控制(catalytic air pollution control)》(纽约：威利-国际科学出版社(wiley-interscience),2002,第18-19页中所描述的，载体涂料层包含安置在整体基材或底层载体涂料层上的组成不同的材料层。载体涂料是通过制备在液体中含有特定固体含量(例如，10-50重量％)的催化剂的浆料，然后将其涂覆到基材上并且干燥以提供载体涂料层来形成。基材可以含有一个或多个载体涂料层，并且每个载体涂料层可以以某种方式不同(例如，可以在其物理性质方面不同，例如粒度或微晶相)和/或可以在化学催化功能方面不同。[0086]除非另外指示，否则所有份数和百分比均按重量计。如果没有另外说明，则“重量百分比(weight percent，wt％)”或“重量百分比(percent by weight)”按不含任何挥发物的整个组合物计，也就是说，按干固体含量计。[0087]非限制性示例实施例[0088]非限制性地，本公开的一些实施例包含：[0089]1.一种催化剂组合物，其包括：[0090]催化活性铂族金属(pgm)组分；以及[0091]磁性铁氧体载体材料，所述磁性铁氧体载体材料能够响应于所施加的交变磁场而进行感应加热，其中所述活性铂族金属安置或浸渍在所述磁性铁氧体载体材料上。[0092]2.根据实施例1所述的催化剂组合物，其中所述磁性铁氧体载体材料包括铁以及一种或多种选自由以下组成的组的元素：锌、钴、镍、钇、锰、铜、钡、锶、钪和镧。[0093]3.根据实施例1所述的催化剂组合物，其中所述磁性铁氧体载体材料包括铁以及一种或多种选自由以下组成的组的元素：锌、钴、镍和钇。[0094]4.根据实施例1所述的催化剂组合物，其中所述磁性铁氧体载体材料包括铁、镍和锌。[0095]5.根据实施例4所述的催化剂组合物，其中所述磁性铁氧体载体材料的镍/锌摩尔比为约1/99至约99/1。[0096]6.根据实施例5所述的催化剂组合物，其中所述镍/锌摩尔比为约25/75至约75/25。[0097]7.根据实施例5所述的催化剂组合物，其中所述镍/锌摩尔比为约50/50。[0098]8.根据实施例4所述的催化剂组合物，其中所述磁性铁氧体载体材料具有分子式ni0.5zn0.5fe2o4。[0099]9.根据实施例1所述的催化剂组合物，其中所述磁性铁氧体载体材料包括铁、钴和锌。[0100]10.根据实施例9所述的催化剂组合物，其中所述磁性铁氧体载体材料的钴/锌摩尔比为约1/99至约99/1。[0101]11.根据实施例10所述的催化剂组合物，其中所述钴/锌摩尔比为约25/75至约75/25。[0102]12.根据实施例10所述的催化剂组合物，其中所述钴/锌摩尔比为约50/50。[0103]13.根据实施例9所述的催化剂组合物，其中所述磁性铁氧体载体材料具有分子式co0.5zn0.5fe2o4。[0104]14.根据实施例1所述的催化剂组合物，其中所述磁性铁氧体载体材料包括铁和钇。[0105]15.根据实施例14所述的催化剂组合物，其中所述磁性铁氧体载体材料具有分子式y3fe5o12。[0106]16.根据实施例1至15中任一项所述的催化剂组合物，其中所述磁性铁氧体载体材料在约400℃至约1200℃的温度下煅烧约一小时或更长时间。[0107]17.根据实施例1至16中任一项所述的催化剂组合物，其中所述磁性铁氧体载体材料在约600℃至约900℃的温度下煅烧约一小时或更长时间。[0108]18.根据实施例1至17中任一项所述的催化剂组合物，其中所述磁性铁氧体载体材料呈平均粒度为约40nm至约1μm的颗粒的形式。[0109]19.根据实施例1至17中任一项所述的催化剂组合物，其中所述磁性铁氧体载体材料是纳米颗粒的形式。[0110]20.根据实施例1至19中任一项所述的催化剂组合物，其中所述催化剂组合物的温度通过暴露于交变磁场而增加。[0111]21.根据实施例1至20中任一项所述的催化剂组合物，其中所述pgm组分是铂、钯、铑或其组合。[0112]22.根据实施例1至21中任一项所述的催化剂组合物，其中所述磁性铁氧体载体材料的布鲁诺-埃麦特-泰勒(bet)表面积小于约100m2/g。[0113]23.根据实施例1至22中任一项所述的催化剂组合物，其中所述磁性铁氧体载体材料的矫顽力为约1至约20ka/m。[0114]24.根据实施例1至23中任一项所述的催化剂组合物，其被配置为柴油氧化催化剂(doc)、催化烟灰过滤器(csf)催化剂、稀燃nox捕集器(lnt)催化剂、氨氧化(amox)催化剂或三元催化剂(twc)。[0115]25.一种用于处理来自内燃机的尾气排放物的催化制品，所述催化制品包括：[0116]基材，所述基材呈流通式基材或壁流式过滤器的形式，所述基材上沉积有根据实施例1至24中任一项所述的催化剂组合物。[0117]26.根据实施例25所述的催化制品，其适于用作柴油氧化催化剂(doc)、催化烟灰过滤器(csf)、稀燃nox捕集器(lnt)、选择性催化还原(scr)催化剂、氨氧化(amox)催化剂或三元催化剂(twc)。[0118]27.根据实施例26所述的催化制品，其被配置为柴油氧化催化剂(doc)制品。[0119]28.一种排放物控制系统，其包括：[0120]根据实施例25至27中任一项所述的催化制品；以及[0121]导体，所述导体用于接收电流并且响应于所述电流而产生交变磁场，所述导体被定位成使得所产生的交变磁场施加到所述催化剂组合物的至少一部分。[0122]29.根据实施例28所述的排放物控制系统，其中所述导体呈围绕所述催化制品的至少一部分的导线线圈的形式。[0123]30.根据实施例28或29所述的排放物控制系统，其进一步包括电连接到所述导体的电源，用于向所述导体供应交流电。[0124]31.根据实施例28至30中任一项所述的排放物控制系统，其进一步包括：[0125]温度传感器，所述温度传感器被定位成测量进入所述催化制品的气体的温度；以及[0126]控制器，所述控制器与所述温度传感器进行通信，所述控制器适于控制向所述导体供应的所述电流，使得当期望加热所述催化制品时，所述控制器用电流向所述导体提供能量。[0127]32.一种处理来自内燃机的尾气排放物的方法，所述方法包括使所述尾气排放物穿过根据实施例28至31中任一项所述的排放物控制系统。[0128]33.根据实施例32所述的方法，其中所述内燃机是汽油发动机、柴油发动机、混合动力电动或天然气发动机。[0129]34.一种用于固定床反应器设计的催化剂，所述催化剂包括具有催化剂组合物的催化剂床，所述催化剂组合物包括：[0130]催化材料；以及[0131]至少一种磁性组分，其中所述磁性组分包括至少一种磁性铁氧体载体材料。[0132]35.一种固定床催化剂系统，其包括：[0133]根据实施例34所述的催化剂；以及[0134]导体，所述导体用于接收电流并且响应于所述电流而产生交变磁场，所述导体被定位成使得所产生的交变磁场施加到所述催化剂组合物的至少一部分。[0135]36.一种用于生产催化材料的方法，所述方法包括：[0136]在约600℃或更高的温度下加热磁性铁氧体载体材料，持续约一小时或更长时间；以及[0137]将经加热的磁性铁氧体载体材料与催化材料组合。[0138]37.一种用于生产催化材料的方法，所述方法包括：[0139]在足以将磁性铁氧体载体材料的布鲁诺-埃麦特-泰勒(bet)表面积降低到小于约100m2/g的温度下加热所述磁性铁氧体载体材料，持续足以将所述磁性铁氧体载体材料的所述bet表面积降低到小于约100m2/g的时间；以及[0140]将经加热的铁氧体载体材料与催化材料组合。[0141]i.催化剂组合物[0142]一方面，提供了一种催化剂组合物，所述催化剂组合物包括催化活性铂族金属(pgm)组分，所述pgm组分安置在磁性铁氧体载体材料上或浸渍在所述磁性铁氧体载体材料中，其中所述磁性铁氧体载体材料能够响应于所施加的交变电磁场而进行感应加热。下文将进一步描述催化剂组合物的每种组分。[0143]磁性铁氧体载体材料[0144]如本文所用，“磁性铁氧体载体材料”是磁性金属的无机氧化物，通常离子结合或共价结合。此类材料可以是结晶的或无定形的，并且趋于是多孔的。通常，磁性金属氧化物在通常与用于处理来自发动机的排放物的催化剂系统相关联的操作温度下趋于高度稳定，使得它们适合作为潜在的催化剂载体。在一些实施例中，磁性陶瓷材料是铁氧体。铁氧体是一种陶瓷材料，通过混合和烧制与小比例的一种或多种另外的金属元素共混的大比例的氧化铁(iii)(fe2o3)制成，所述一种或多种另外的金属元素包含但不限于钡、锰、镍和锌。铁氧体是不导电的，这意味着它们是绝缘体，并且是亚铁磁性的，这意味着它们可以很容易被磁化或吸引到磁铁上。铁氧体可以基于其抗消磁性(磁矫顽力)分为几类(被分类为“软性”、“半硬性”或“硬性”)。软性铁氧体具有低矫顽力，这意味着材料的磁化可以很容易地反转方向。软性铁氧体用于变压器或电磁磁芯，并且通常含有镍、锌和/或锰化合物连同氧化铁一起。此类材料充当磁场的导体，而不会耗散太多能量(磁滞损耗)，同时材料的高电阻率防止了涡电流。通常，软性铁氧体在暴露于磁场时不会表现出强烈的发热。相比之下，硬性铁氧体具有高矫顽力，并且因此难以消磁，这使得它们可用作永磁体，但通常不适合磁滞加热应用。半硬性铁氧体具有介于软磁性与硬磁性之间的性质，并且具有关于感应加热例如，隔热和电绝缘的期望性质。在一些实施例中，磁性陶瓷材料是半硬性铁氧体。在一些实施例中，磁性陶瓷载体材料的矫顽力为约1至约20ka/m。[0145]许多铁氧体采用具有分子式ab2o4的混合氧化物尖晶石结构，其中a和b表示各种金属阳离子，通常包含铁(fe)。尖晶石铁氧体通常采用由立方密堆积(fcc)氧化物(o2-)组成的晶体结构，其中“a”阳离子占据四面体洞的八分之一，并且“b”阳离子占据八面体洞的一半，即，a2+b23+o42-。在一些实施例中，磁性铁氧体载体材料是具有式ab2o4的混合氧化物尖晶石铁氧体，其中a包括一种或多种过渡金属，并且b是铁。[0146]如本文所用，术语“过渡金属”是指元素周期表的d区中的任何元素，其包含元素周期表上的第3族到第12族。过渡金属包含例如钪、钛、钒、铬、锰、铁、钴、镍、铜、锌、钇、锆、铌、钼、锝、钌、铑、银、镉、镧、铪、钽、钨、铼、锇、铱、铂、银、金和汞。特别适合用作如本文所公开的混合氧化物尖晶石铁氧体的过渡金属包含铁、铜、铬、镍、锌、锰、钴、钼、钨、钛或其组合中的一种或多种。在一些实施例中，所述磁性铁氧体载体材料包括铁以及一种或多种选自以下(例如，选自由以下组成的组)的元素：锌、钴、镍、钇、锰、铜、钡、锶、钪和镧。在一些实施例中，所述磁性铁氧体载体材料包括铁以及一种或多种选自以下(例如，选自由以下组成的组)的元素：锌、钴、镍和钇。在一些实施例中，所述磁性铁氧体载体材料包括铁、镍和锌。在一些实施例中，所述磁性铁氧体载体材料包括铁、钴和锌。在一些实施例中，所述磁性铁氧体载体材料包括铁和钇。[0147]磁性铁氧体载体材料中的元素的摩尔比可以变化。例如，在一些实施例中，镍与锌的摩尔比可以为约1/99至约99/1，或者约25/75至约75/25。在一些实施例中，镍与锌的摩尔比为约1/1。在一些实施例中，所述磁性铁氧体载体材料包括或具有分子式ni0.5zn0.5fe2o4。在一些实施例中，钴与锌的摩尔比可以为约1/99至约99/1，或者约25/75至约75/25。在一些实施例中，钴与锌的摩尔比为约1/1。在一些实施例中，所述磁性铁氧体载体材料包括或具有分子式co0.5zn0.5fe2o4。在一些实施例中，所述磁性铁氧体载体材料包括或具有分子式y3fe5o12。[0148]磁性铁氧体载体材料的形式(例如，形状和大小)可以变化，并且在某些实施例中，磁性铁氧体载体材料呈颗粒形式。在一些实施例中，颗粒的大小可以直接影响催化剂组合物的性能。在一些实施例中，颗粒的平均粒度为至少约40nm或更大(例如，约40nm至约1000nm、约50nm至约500nm或约100nm至约300nm)。在一些实施例中，所述磁性铁氧体载体材料呈纳米颗粒的形式。[0149]如本文所公开的磁性铁氧体载体材料通常通过在升高的温度下加热磁性铁氧体载体材料持续一定时间段来活化。温度和时间可以基于期望的活性以及磁性铁氧体载体材料的元素组成而变化。例如，在一些实施例中，磁性铁氧体载体材料在约400℃至约1200℃或约600℃至约900℃的温度下加热，持续约1分钟至约24小时、或约30分钟至约12小时或约1小时至约6小时的时间段。在一些实施例中，磁性铁氧体载体材料在高于约600℃的温度下加热，持续至少一小时。颗粒的表面积可以变化。例如，在一些实施例中，颗粒的布鲁诺-埃麦特-泰勒(bet)表面积小于约100m2/g。在一些实施例中，如上文所描述加热磁性铁氧体载体材料颗粒，直到颗粒的bet表面积小于约100m2/g。[0150]如本文所公开的磁性铁氧体载体材料能够响应于所施加的交变电磁场而进行感应加热。“能够进行感应加热”意指磁性铁氧体载体材料响应于电流的施加，使得铁氧体载体材料的特征可以在于在施加电流时是“可加热的”(例如，可感应加热的)。将适合的磁性铁氧体载体材料暴露于交变电磁场会导致磁滞损耗，所述损耗作为载体材料和相关组合物中的热量而消散。使用与催化剂组合物相关联的磁性材料的感应加热是将用于热量引导至催化剂组合物的有效手段。通过使用磁滞损耗来直接加热磁性铁氧体催化剂载体，热量可以有效地特别递送到催化剂组合物的活性部位(即，负载在磁性铁氧体载体材料上或内的pgm)。因为此热量最初在铁氧体载体材料中产生，所以此类系统提供了一种直接加热催化剂组合物的催化活性部分，而不必加热包括所述组合物的整个催化剂制品或整个尾气流的方式，以克服在低温(例如，冷启动)条件下以其它方式遇到的低催化剂活性。[0151]pgm组分[0152]如本文所公开的催化剂组合物包括安置于磁性陶瓷载体材料上或浸渍在磁性陶瓷载体材料中的催化活性铂族金属(pgm)组分。如本文所用，术语“pgm组分”是指包含铂族金属(pgm)例如，ru、rh、os、ir、pd、pt和/或au的任何组分。参考“pgm组分”允许pgm以任何价态存在。例如，pgm可以是零价的金属形式，或者pgm可以是氧化物形式。术语“铂(pt)组分”、“铑(rh)组分”、“钯(pd)组分”、“铱(ir)组分”、“钌(ru)组分”等是指相应的铂族金属化合物、络合物等，其在煅烧或使用催化剂时分解或以其它方式转化为催化活性形式，通常是金属或金属氧化物。在一些实施例中，所述pgm组分包括钯、铂、铑、铼、钌、铱或其组合。在一些实施例中，所述pgm组分包括钯、铂、铑或其混合物。在一些实施例中，所述pgm是钯、铂、铑或其混合物。在一些实施例中，所述pgm是钯、铂或其混合物。在一些实施例中，所述pgm是铂。[0153]与磁性铁氧体载体材料相关联(例如，安置在磁性铁氧体载体材料上或浸渍在磁性铁氧体载体材料中)的pgm的量可以变化。在一些实施例中，所述pgm以所述磁性铁氧体载体材料的约0.01重量％至约20重量％的量存在。在一些实施例中，所述pgm以所述磁性铁氧体载体材料的约0.01重量％、约0.02重量％、约0.03重量％、约0.04重量％、约0.05重量％、约0.06重量％、约0.07重量％、约0.08重量％、约0.09重量％、或约0.1重量％、约0.5重量％、约1.0重量％、约2.0重量％、约5.0重量％、约10.0重量％或约20重量％的量存在。[0154]如本文所公开的催化剂组合物可以被配置用于具有不同功能的不同催化剂制品中。例如，催化剂材料可以是柴油氧化催化剂组合物(doc)、催化烟灰过滤器(csf)催化剂组合物、稀燃nox捕集器(lnt)催化剂组合物、氨氧化(amox)催化剂组合物或三元催化剂(twc)催化剂组合物。在任何此类催化剂组合物中，pgm的典型载体材料(例如，难熔金属氧化物载体材料)可以用如本文所描述的磁性铁氧体载体材料替代。除了pgm组分和磁性铁氧体载体材料之外，如本文所公开的催化剂组合物可以包括适合于单独催化剂的另外的组分。[0155]柴油氧化催化剂(doc)或催化烟灰过滤器(csf)[0156]在一些实施例中，如本文所公开的催化剂组合物被配置为doc或csf。doc或csf通常包括一种或多种pgm组分，并且任选地进一步包括储氧组分(osc)，如二氧化铈或二氧化铈/氧化锆，并且通常提供烃和一氧化碳两者的氧化。[0157]稀燃nox捕集器(lnt)[0158]在一些实施例中，如本文所公开的催化剂组合物被配置为lnt。lnt催化剂能够在稀燃条件下吸附nox，并在富燃条件下将储存的nox还原成氮气。lnt催化剂通常含有一种或多种pgm组分和nox捕集组分(例如，二氧化铈和/或碱土金属氧化物)。已知各种此类lnt组合物用于处理柴油发动机的尾气，以便捕集和转化nox组分，其中pgm组分起到催化nox氧化和还原的作用。[0159]氨氧化(amox)催化剂[0160]在一些实施例中，如本文所公开的催化剂组合物被配置为amox催化剂。如本文所用，术语“氨破坏催化剂”或“氨氧化催化剂(amox)”是指促进nh3的氧化的催化剂。通常，amox催化剂可以设置在scr催化剂的下游，以从包括scr的尾气处理系统中去除任何逸出的氨。示例性amox催化剂包括铜沸石以及负载的铂族金属。通常，所述pgm是铂、钯、铑或其组合。[0161]三元催化剂(twc)[0162]在一些实施例中，如本文所公开的催化剂组合物被配置为twc。如本文所用，twc是指本领域已知的用于转化hc、co和/或nox的任何催化剂组合物。twc通常含有pgm组分，如例如钯和/或铑和任选地铂，以及储氧组分。[0163]ii.催化剂制品[0164]另一方面，提供了一种催化剂制品，所述催化剂制品包括具有限定总长度的入口端和出口端的基材以及包括安置在所述基材的至少一部分上的一种或多种载体涂料的催化涂层，其中所述一种或多种载体涂料中的至少一种包括如本文所公开的催化剂组合物。[0165]基材[0166]在一个或多个实施例中，如本文所公开的催化剂组合物(例如，氧化催化剂组合物，包含但不限于包括如本文所描述的磁性铁氧体载体材料的doc、lnt、amox或twc催化剂组合物)安置在基材上以形成催化制品。包括基材的催化制品通常用作尾气处理系统的一部分(例如，催化剂制品，包含但不限于包含本文所公开的磁性铁氧体载体材料的制品)。有用的基材是3维的，具有类似于圆柱体的长度、直径和体积。形状不必与圆柱体一致。长度是由入口端和出口端限定的轴向长度。[0167]根据一个或多个实施例，用于所公开的催化剂组合物的基材可以由通常用于制备汽车催化剂的任何材料构成，并且将通常包括金属或陶瓷蜂窝状结构。基材通常提供多个壁表面，在其上施涂和粘附载体涂料组合物，从而充当催化剂的基材。[0168]陶瓷基材可以由任何适合的难熔材料制成例如堇青石、堇青石-α-氧化铝、钛酸铝、钛酸硅、碳化硅、氮化硅、锆莫来石、锂辉石、氧化铝-二氧化硅-氧化镁、硅酸锆、硅线石、硅酸镁、锆石、透锂长石、α-氧化铝、铝硅酸盐等。[0169]基材也可以是金属的，包括一种或多种金属或金属合金。金属基材可以包含任何金属基材，如在通道壁中具有开口或“穿孔(punch-out)”的金属基材。金属基材可以以各种形状采用，如团粒、压缩金属纤维、波纹板或整体泡沫。金属基材的具体实例包含耐热基础金属合金，尤其是其中铁是基本或主要组分的那些合金。此类合金可以含有镍、铬和铝中的一种或多种，并且在每种情况下，基于基材的重量，这些金属的总量可以有利地包括至少约15wt％(重量百分比)的合金，例如约10wt％至约25wt％的铬、约1wt％至约8wt.％的铝和约0wt％至约20wt％的镍。金属基材的实例包含具有直通道的基材；具有沿轴向通道突出的叶片以中断气流并打开通道之间气流的连通的基材；以及有叶片和孔的管道，以加强气体在通道间的传输，允许在整料中的气体径向传输。[0170]可以使用用于本文所公开的催化制品的任何适合的基材，如具有从基材的入口面或出口面延伸穿过基材的细的平行气流通道的类型的整体基材，使得通道对流经此处的流体开放(“流通式基材”)。另一种适合的基材属于这种类型：具有沿基材的纵向轴线延伸的多个细的、基本上平行的气流通道，其中通常每个通道在基材主体的一端被阻塞，交替的通道在相对端面被阻塞(“壁流式过滤器”)。例如在国际申请公开号wo2016/070090中也教导了流通式和壁流式基材，所述国际申请通过引用整体并入本文。[0171]在一些实施例中，催化剂基材包括呈壁流式过滤器或流通式基材形式的蜂窝基材。在一些实施例中，基材是壁流式过滤器。在一些实施例中，基材是流通式基材。下文将进一步讨论流通式基材和壁流式过滤器。[0172]流通式基材[0173]在一些实施例中，基材是流通式基材(例如，整体基材，包含流通式蜂窝状整体基材)。流通式基材具有从基材的入口端延伸到出口端的细的平行气流通道，使得通道对流体流动敞开。从其流体入口到其流体出口基本上为直线路径的通道由壁限定，在所述壁上安置催化涂层，使得流过通道的气体与催化材料接触。流通式基材的流道是薄壁通道，其可以具有任何适合的横截面形状和大小，如梯形、矩形、正方形、正弦曲线形、六边形、椭圆形、圆形等。如上文所描述，流通式基材可以是陶瓷或金属的。[0174]例如，流通式基材的体积可以例如为约50in3至约1200in3，泡孔密度(入口开口)为每平方英寸约60个泡孔(cpsi)至约500cpsi或至多约900cpsi，例如约200cpsi至约400cpsi，并且壁厚为约50微米至约200微米或约400微米。图1a和1b展示了呈涂覆有如本文所描述的催化剂组合物的流通式基材的形式的示例性基材2。参考图1a，示例性基材2具有圆柱形形状和圆柱形外表面4、上游端面6以及与端面6相同的对应下游端面8。基材2中形成有多条细的平行气流通道10。如在图1b中所看到的，流动通道10通过壁12形成并且穿过载体2从上游端面6延伸到下游端面8，通道10不受阻碍以允许流体(例如，气流)通过其气流通道10纵向穿过载体2。如在图1b中更容易看到的，壁12的尺寸被设定并且被配置成使得气流通道10具有基本上规则的多边形形状。如图所示，如果需要，催化剂组合物可以以多个不同的层施涂。在所展示的实施例中，催化剂组合物由粘附到载体构件的壁12上的离散底层14和涂覆在底层14上的第二离散顶层16两者组成。本公开可以用一个或多个(例如，两个、三个或四个或更多个)催化剂组合物层实践并且不限于图1b所展示的两层实施例。[0175]壁流式过滤器基材[0176]在一些实施例中，基材是壁流式过滤器，其通常具有沿基材的纵向轴线延伸的多个细的基本上平行的气流通道。通常，每个通道在基材主体的一端被堵塞，交替的通道在相对的端面被堵塞。这种整体壁流式过滤器基材每平方英寸的横截面可以含有至多约900个或更多的流道(或“泡孔”)，但可以使用的数量要少得多。例如，基材每平方英寸的泡孔(cells per square inch，“cpsi”)数量可以为约7个到600个，更通常为约100个到400个。泡孔的横截面可以具有矩形、正方形、圆形、椭圆形、三角形、六边形或其它多边形形状的横截面。如上文所描述，壁流式过滤器基材可以是陶瓷或金属的。[0177]图2中展示了整体壁流式过滤器基材区段的横截面视图，其示出了交替堵塞和敞开通道(泡孔)。堵塞(blocked)或堵塞(plugged)端100与敞开通道101交替，每个相对端分别敞开和封闭。过滤器具有入口端102和出口端103。穿过多孔泡孔壁104的箭头表示尾气流进入开孔泡孔端，扩散通过多孔泡孔壁104并离开开孔出口泡孔端。堵塞端100阻止气体流动，并促进扩散通过泡孔壁。每个泡孔壁具有入口侧104a和出口侧104b。通道由孔壁包围。[0178]壁流式过滤器制品基材的体积可以例如为约50cm3、约100in3、约200in3、约300in3、约400in3、约500in3、约600in3、约700in3、约800in3、约900in3或约1000in3到约1500in3、约2000in3、约2500in3、约3000in3、约3500in3、约4000in3、约4500in3或约5000in3。壁流式过滤器基材的壁厚度通常为约50微米至约2000微米，例如约50微米至约450微米或约150微米至约400微米。[0179]壁流式过滤器的壁是多孔的，并且通常在安置功能涂层之前，壁孔隙率为至少约40％或至少约50％，其中平均孔径为至少约10微米。例如，壁流式过滤器制品基材在一些实施例中的孔隙率将为≥40％、≥50％、≥60％、≥65％或≥70％。例如，在安置催化涂层之前，壁流式过滤器制品基材的壁孔隙率将为约50％、约60％、约65％或约70％到约75％，并且平均孔径为约10微米、约20微米、约30微米或约40微米。术语“壁孔隙率”和“基材孔隙率”意指相同的事物并且是可互换的。孔隙率是空隙体积(或孔隙体积)除以基材材料总体积的比率。孔径和孔径分布通常通过hg孔隙率法测量来确定。[0180]涂层组合物和配置[0181]为了产生本公开的催化制品，将如本文所描述的基材与如本文所公开的催化剂组合物接触以提供涂层(即，将包括催化剂组合物的颗粒的浆料安置在基材上)。涂层是“催化涂层组合物”或“催化涂层”。“催化剂组合物”和“催化涂层组合物”是同义词。[0182]如本文所公开的催化剂组合物可以使用粘结剂，例如衍生自如乙酸氧锆等适合的前体或如硝酸氧锆等任何其它适合的锆前体的zro2粘结剂来制备。乙酸锆酯粘结剂提供了在热老化后，例如当催化剂暴露于至少约600℃的高温，例如约800℃以及高出约5％或更多的水蒸气环境时保持均匀和完整的涂层。其它可能适合的粘结剂包含但不限于氧化铝和二氧化硅。氧化铝粘结剂包含氧化铝、氢氧化铝和羟基氧化铝。也可以使用铝盐和氧化铝的胶态形式。二氧化硅粘结剂包含各种形式的sio2，包含硅酸盐和胶态二氧化硅。因此，除了催化剂组合物之外，涂层浆料可以任选地含有呈氧化铝、二氧化硅、乙酸锆、胶体氧化锆或氢氧化锆形式的粘合剂、缔合增稠剂和/或表面活性剂(包含阴离子、阳离子、非离子或两性表面活性剂)。其它示例性粘合剂包含勃姆石、γ-氧化铝或δ/θ氧化铝以及硅溶胶。当存在时，粘结剂通常以总载体涂料负载量的约1-5wt％的量使用。[0183]本发明的催化涂层可以包括一个或多个涂层，其中至少一个层包括本发明的催化剂组合物。本发明的催化涂层可以包括单个层或多个涂层。催化涂层可以包括一个或多个薄的粘附涂层，所述涂层安置在基材的至少一部分上并且与基材的至少一部分粘附。整个涂层包括单独的“涂层”。[0184]在一些实施例中，本发明的催化制品可以包含使用一个或多个催化剂层以及一个或多个催化剂层的组合。催化材料可以仅存在于基材壁的入口侧上，仅存在于出口侧上，存在于入口侧和出口侧两者上，或者壁本身可以全部或部分地由催化材料组成。催化涂层可以在基材壁表面上和/或在基材壁的孔中，也就是说，在基材壁“中”和/或“上”。因此，短语“安置在基材上的催化涂层”是指在任何表面上，例如在壁表面上和/或在孔表面上。[0185]本发明的催化剂组合物通常可以以一种或多种含有如本文所公开的催化剂组合物的载体涂料的形式施加。通过制备在液体媒剂中含有特定固体含量(例如，约10至约60重量％)的催化剂的浆料形成载体涂料，然后使用本领域已知的任何载体涂料技术将其施加到基材上，并干燥和煅烧以提供涂层。如果施涂多个涂层，则在施涂每种载体涂料之后和/或在施涂大量期望的多种载体涂料之后对基材进行干燥和/或煅烧。在一个或多个实施例中，将催化材料作为载体涂料施涂到基材上。[0186]出于涂覆如蜂窝型基材等催化剂基材的目的，上述催化剂组合物通常与水独立地混合以形成浆料。除了催化剂颗粒之外，浆料可以任选地含有如上文所描述的粘结剂、水溶性或水分散性稳定剂、促进剂、缔合性增稠剂和/或表面活性剂(包含阴离子、阳离子、非离子或两性表面活性剂)。浆料的典型ph范围为约3至约6。可以向浆料添加酸性或碱性物种以相应地调节ph。例如，在一些实施例中，通过添加氢氧化铵或硝酸水溶液来调节浆料的ph。[0187]可以将浆料研磨以减小粒度并且增强颗粒混合。研磨可以在球磨机、连续研磨机或其它类似设备中完成，并且浆料的固体含量可以为例如约20-60wt％，更具体地为约20-40wt％。在一个实施例中，研磨后浆料的特征在于d90粒度为约10微米至约40微米，例如10微米至约30微米，例如约10微米至约15微米。d90使用专用的粒度分析仪来测定。[0188]然后使用本领域已知的任何载体涂料技术将浆料涂覆在催化剂基材上。在一个实施例中，催化剂基材在浆料中浸涂一次或多次或以其它方式用浆料涂覆。此后，在升高的温度(例如，100-150℃)下干燥涂覆的基材，持续一定时间段(例如，10分钟-3小时)。在一些实施例中，干燥在约100至约150℃的温度下进行。在一些实施例中，干燥在气体气氛中进行。在一些实施例中，气体气氛包括氧气。在一些实施例中，干燥进行10分钟至4小时范围内，例如20分钟至3小时，例如50分钟至2.5小时范围内的持续时间。[0189]然后，通过在400-600℃下加热例如，通常持续约10分钟至约3小时来煅烧经涂覆的基材。在一些实施例中，煅烧在约300℃至900℃、约400℃至约650℃或约450℃至约600℃的温度下进行。在一些实施例中，煅烧在气体气氛中进行。在一些实施例中，气体气氛包括氧气。在一些实施例中，煅烧进行10分钟至约8小时、约20分钟至约3小时或约30分钟至约2.5小时范围内的持续时间。在干燥和煅烧之后，最终的载体涂料涂层可以被视为基本上不含溶剂。[0190]煅烧之后，可以通过计算基材的涂覆和未涂覆重量的差异来测定通过上述载体涂料技术获得的催化剂负载量。如对本领域技术人员显而易见的是，可以通过更改浆料流变性来修改催化剂量载量。另外，生成载体涂料层(涂层)的涂覆/干燥/煅烧过程可以根据需要重复进行，以使涂层构造成所需的负载水平或厚度，这意味着可以施涂多于一种载体涂料。[0191]涂层配置[0192]在一些实施例中，本发明的催化制品可以包含使用一个或多个催化剂层以及一个或多个催化剂层的组合。可以施涂载体涂料，使得不同的涂层可以与基材直接接触。可替代地，可以存在一个或多个“底涂层”，使得催化涂层或多个涂层的至少一部分不与基材直接接触(而是与底涂层接触)。还可以存在一个或多个“外涂层”，使得一个或多个涂层的至少一部分不直接暴露于气态流或大气(而是与外涂层接触)。[0193]可替代地，本发明的催化剂组合物可以在底涂层之上的顶涂层中。催化剂组合物可以存在于顶层和底层中。任何一层可以延伸基材的整个轴向长度，例如底层可以延伸基材的整个轴向长度，顶层也可以在底层之上延伸基材的整个轴向长度。顶层和底层中的每一个可以从入口端或出口端延伸。[0194]例如，底涂层和顶涂层两者可以从同一基材端延伸，其中顶层部分或完全覆盖底层，并且其中底层延伸基材的部分或全部长度，并且其中顶层延伸基材的部分或全部长度。可替代地，顶层可以覆盖底层的一部分。例如，底层可以延伸基材的整个长度，并且顶层可以从入口端或出口端延伸基材长度的约10％、约20％、约30％、约40％、约50％、约60％、约70％、约80％或约90％。[0195]可替代地，底层可以从入口端或出口端延伸基材长度的约10％、约15％、约25％、约30％、约40％、约45％、约50％、约55％、约60％、约65％、约70％、约75％、约80％、约85％或约95％，并且顶层可以从入口端或出口端延伸基材长度的约10％、约15％、约25％、约30％、约40％、约45％、约50％、约55％、约60％、约65％、约70％、约75％、约80％、约85％或约95％，其中顶层的至少一部分覆盖底层。“覆盖”区可以例如从基材长度的约5％延伸到约80％，例如基材长度的约5％、约10％、约20％、约30％、约40％、约50％、约60％或约70％。[0196]在一些实施例中，如本文所公开的安置在如本文所公开的基材上的催化剂组合物包括安置在催化剂基材的长度的至少一部分上的第一载体涂料。在一些实施例中，第一载体涂料直接安置在催化剂基材上，并且第二载体涂料(相同或包括不同催化剂或催化剂组件)安置在第一载体涂料的至少一部分上。在一些实施例中，所述第二载体涂料直接安置在所述催化剂基材上，并且所述第一载体涂料安置在所述第二载体涂料的至少一部分上。在一些实施例中，第一载体涂料直接安置在催化剂基材上从入口端到长度为总长度的约10％到约50％处；并且第二载体涂料安置第一载体涂料的至少一部分上。在一些实施例中，第二载体涂料直接安置在催化剂基材上从入口端到长度为总长度的约50％到约100％处；并且第一载体涂料安置在第二载体涂料的至少一部分上。在一些实施例中，第一载体涂料直接安置在催化剂基材上从入口端至长度为总长度的约20％至约40％处，并且第二载体涂料从入口端延伸至出口端。在一些实施例中，第一载体涂料直接安置在催化剂基材上从出口端到长度为总长度的约10％到约50％处；并且第二载体涂料安置第一载体涂料的至少一部分上。在一些实施例中，第一载体涂料直接安置在催化剂基材上从出口端到长度为总长度的约20％至约40％处；并且第二载体涂料从入口端延伸到出口端。在一些实施例中，第二载体涂料直接安置在催化剂基材上从出口端至长度为总长度的约50％至约100％处，并且第一载体涂料安置在第二载体涂料的至少一部分上。在一些实施例中，第一载体涂料直接安置在催化剂基材上，覆盖总长度的100％，并且第二载体涂料安置在第一载体涂料上，覆盖总长度的100％。在一些实施例中，第二载体涂料直接安置在催化剂基材上，覆盖总长度的100％，并且第一载体涂料安置在第二载体涂料上，覆盖总长度的100％。[0197]催化涂层可以有利地被“分区”，其包括分区的催化层，即，其中催化涂层跨过基材的轴向长度包含变化的组成。此配置也可以描述为“横向分区”。例如，层可以从入口端向出口端延伸，延伸基材长度的约10％、约20％、约30％、约40％、约50％、约60％、约70％、约80％或约90％。另一层可以从出口端向入口端延伸，延伸基材长度的约10％、约20％、约30％、约40％、约50％、约60％、约70％、约80％或约90％。不同的涂层可以彼此相邻并且彼此不覆盖。可替代地，不同的层可以覆盖彼此的一部分，从而提供第三“中间”区。中间区可以例如从基材长度的约5％延伸到约80％，例如基材长度的约5％、约10％、约20％、约30％、约40％、约50％、约60％或约70％。[0198]本公开的区由涂层的关系限定。对于不同的涂层，存在许多可能的分区配置。例如，可以存在上游区和下游区，可以存在上游区、中间区和下游区，可以存在四个不同的区等。在两个层相邻且不重叠的情况下，存在上游区和下游区。在两个层在一定程度上重叠的情况下，存在上游区、下游区和中间区。例如，在涂层延伸基材的整个长度并且不同的涂层从出口端延伸一定长度并且覆盖第一涂层的一部分的情况下，存在上游区和下游区。[0199]例如，催化剂制品可以包括包含第一载体涂料层的上游区；以及包含第二载体涂料层的下游区，所述第二载体涂料层包括不同的催化剂材料或组分。可替代地，上游区可以包括第二载体涂料层，并且下游区可以包括第一载体涂料层。[0200]在一些实施例中，第一载体涂料安置在催化剂基材上从入口端到长度为总长度的约10％至约50％处；并且第二载体涂料安置在催化剂基材上从出口端到长度为总长度的约50％至约90％处。在一些实施例中，第一载体涂料安置在催化剂基材上从出口端到长度为总长度的约10％至约50％处；并且其中第二载体涂料安置在催化剂基材上从入口端到长度为总长度的约50％至约90％处。[0201]图3a、3b和3c示出了具有两个涂层的一些可能的涂层配置。示出的是其上安置有涂层201(顶涂层)和202(底涂层)的基材壁200。这是简化的图示，并且在多孔壁流式基材的情况下，未示出孔和粘附到孔壁上的涂层，并且未示出堵塞端。在图3a中，涂层201和202各自延伸基材的整个长度，其中顶层201覆盖底层202。图3a的基材不含分区涂层配置。图3b展示了具有从出口延伸基材长度的约50％以形成下游区204的涂层202和从入口延伸基材长度的约50％以提供上游区203的涂层201的分区配置。在图3c中，底涂层202从出口延伸基材长度的约50％，并且顶涂层201从入口延伸超过长度的50％并且覆盖层202的一部分，从而提供上游区203、中间覆盖区205和下游区204。图3a、3b和3c可以用于展示如本文所公开的涂覆在壁流式基材或流通式基材上的催化剂组合物。在一些实施例中，基材是蜂窝状基材。在一些实施例中，蜂窝状基材是流通式基材或壁流式过滤器。[0202]在一些实施例中，包括如本文所公开的安置在基材上的催化剂组合物的催化剂制品适于用作柴油氧化催化剂(doc)制品、催化烟灰过滤器(csf)、稀燃nox捕集器(lnt)制品、氨氧化(amox)催化剂制品或三元催化剂(twc)制品。在一些实施例中，所述催化剂制品是柴油氧化催化剂(doc)制品。[0203]iii.催化剂组件[0204]另一方面，提供了一种催化剂组件，其包括如本文所公开的催化剂制品，并且进一步包括感应加热组件。通常，此类感应加热组件包含与催化剂制品相关联的用于接收电流并且响应于所述电流而产生交变电磁场的导体。所述导体被定位成使得产生的交变电磁场施加到催化剂组合物的至少一部分。另外的感应加热组件包含电源、控制器、温度传感器等。包括此类感应加热组件的催化剂组件可以通过参考图4-6更容易地描述。[0205]图4示出了系统50的简化的非限制性实施例，在所述系统中，本公开的催化剂制品60被功能化以允许如本文所公开的催化剂组合物的感应加热。参考图4，催化剂组件50包含围绕催化制品60的电线圈62，以便提供适于对包括催化制品60的铁氧体磁性载体材料进行感应加热的交变磁场64。电线圈62电连接到电源66，所述电源能够以通常在约5至50kw的范围内的输出功率和以约100–10000khz的频率向线圈提供交流电流。[0206]组件50进一步包含被定位成测量进入制品60的发动机尾气52的温度的任选的温度传感器72和被定位成测量离开制品60的发动机尾气52'的温度的任选的温度传感器74。电源66以及温度传感器72和74两者可操作地连接到控制器76和78，所述控制器被配置成控制电源66并接收来自传感器的温度信号。如将理解的是，控制器76和78可以包括硬件和相关的软件，所述软件适于允许控制器向电源提供指令，以在需要感应加热的任何时间向电线圈62提供能量。控制器可以基于各种因素选择用于感应加热的时间段，如基于与温度传感器72和/或74相关联的特定温度设定点，基于发动机点火的特定时间段(例如，适于在发动机点火后的设定时间段内感应加热陶瓷磁性载体材料的控制系统)，或特定的预设时间间隔。有利地，当温度传感器72处于催化剂组合物有效的温度以下时(例如，对于氧化烃、一氧化碳和nox而言)，控制器76和78可以感应加热催化制品60。[0207]应注意，所描绘的实施例不旨在限制线圈构造。例如，在一些实施例中，线圈不包括单个线圈，而是包括两个或更多个单独的线圈。在一些此类配置中，基材可以在前(上游)端被一个线圈围绕，并且在后(下游)端被另一个线圈围绕，任选地在其之间具有间隙。还应注意，所描绘的线圈62轴向缠绕催化剂制品，使得磁场平行于气流。然而，所公开的系统不限于此。在某些实施例中，线圈62(或多个线圈，如上所述)可以横向放置在催化剂制品上，使得由此产生的磁场横向于气流。在替代性实施例中，线圈62可以放置在其它定位中，如也围绕排气管罐54或系统的其它催化剂组件。[0208]图5展示了系统51的非限制性实施例，所述系统是与系统50类似的系统，但是采用超过一个可感应加热的催化剂制品2和2'(其中每一个都含有如本文所公开的磁性铁氧体载体材料，其中每一个可以相同或不同，并且其可以包括相同或不同的量)。电线圈66和66'围绕催化剂制品2和2'，以便提供交变磁场68和68'，所述磁场适于对催化剂组合物内的磁性铁氧体载体材料进行感应加热。所述系统包含任选的温度传感器72、72'、74和74'，所述温度传感器分别可操作地连接到控制器76、76'、78和78'，所述控制器被配置成控制相关的电源70和70'并接收来自对应传感器的温度信号。应注意，在一些实施例中，可以存在单个温度控制器来代替74和72',并且在此类实施例中，温度传感器可以附接到两个电源70和70',并且被配置成控制所述电源。[0209]在一些实施例中，催化剂制品是doc制品，包括如本文所公开的被配置为doc组合物的催化剂组合物。[0210]在一些实施例中，催化剂制品是csf制品，包括如本文所公开的被配置为csf组合物的催化剂组合物。[0211]在一些实施例中，催化剂制品是lnt催化剂制品，包括如本文所公开的被配置为lnt组合物的催化剂组合物。[0212]在一些实施例中，催化剂制品是amox催化剂制品，包括如本文所公开的作为amox催化剂组合物的催化剂组合物。[0213]在一些实施例中，催化剂制品是twc催化剂制品，包括如本文所公开的被配置为twc组合物的催化剂组合物。[0214]iv.尾气处理系统[0215]在另外的方面，提供了一种尾气处理系统，所述尾气处理系统包括至少一种如本文所公开的催化剂制品，所述催化剂制品定位于产生尾气流的稀燃发动机的下游并与其流体连通。发动机可以是例如柴油发动机，其在空气超过化学计量燃烧所需的空气的燃烧条件，即稀燃条件下运行。在其它实施例中，发动机可以是与固定源相关联的发动机(例如，发电机或泵站)。在一些实施例中，排放物处理系统进一步包括一种或多种另外的催化组件。排放物处理系统内存在的各种催化组件的相对位置可以变化。[0216]在本发明的尾气处理系统和方法中，通过进入上游端并离开下游端，将尾气流容纳到制品或处理系统中。基材或制品的入口端与“上游”端或“前”端同义。出口端与“下游”端或“后”端同义。处理系统通常位于内燃机的下游并与内燃机流体连通。[0217]本文所公开的系统可以包括柴油氧化催化剂(doc)、烟尘过滤器(其可以是催化型或未催化型)、选择性催化还原(scr)催化剂、尿素注入组件、氨氧化催化剂(amox)、低温nox吸收剂(lt-na)、稀燃nox捕集器(lnt)和其组合。例如，本发明的尾气处理系统从上游到下游可以包括含有doc组合物的组件、含有csf组合物的组件、尿素喷射器、含有scr催化剂组合物的组件、含有amox催化剂组合物的组件和含有稀燃nox捕集器(lnt)组合物的组件。[0218]尾气处理系统内存在的各种催化组件的相对位置可以变化。在本发明的尾气处理系统和方法中，通过进入上游端并离开下游端，将尾气流容纳到制品或处理系统中。基材或制品的入口端与“上游”端或“前”端同义。出口端与“下游”端或“后”端同义。处理系统通常位于内燃机的下游并与内燃机流体连通。[0219]一个示例性尾气处理系统在图6中展示，所述图描绘了尾气处理系统20的示意性图示。如图所示，尾气处理系统可以包含在发动机22(如稀燃汽油发动机)下游串联的多个催化剂组件。催化剂组件中的至少一个催化剂组件将是如本文所述的催化剂组件。图6展示了串联的五个催化剂组件24、26、28、30、32；然而，催化剂组件的总数量可以变化，并且五个组件仅是一个实例。本领域的技术人员将认识到，以与本文所示的顺序不同的顺序布置每个制品的相对位置可能是令人期望的；本公开考虑了此类替代性排序。[0220]非限制性地，表1示出了一个或多个实施例的各种尾气处理系统配置。注意，每个催化剂通过排气管道连接到下一个催化剂，使得发动机在组件a的上游，组件a在组件b的上游，组件b在组件c的上游，组件c在组件d的上游，组件d在组件e(当存在时)的上游。表中对组件a-e的引用可以与图6中的相同名称交叉引用。[0221]如本领域技术人员所认识到的，表1中列出的配置中，组件a、b、c、d或e中的任何一种或多种可以安置在颗粒过滤器上(如壁流式过滤器)，或流通式蜂窝状基材上。在一个或多个实施例中，发动机排气系统包括安装在发动机附近位置的一个或多个催化剂组件(在紧接的耦合位置，cc)以及安装在车身下方位置的另外的催化剂组件(在地板下位置，uf)。在一个或多个实施例中，尾气处理系统可以进一步包括尿素注入组件。[0222]表1中提到的doc组件可以包括任何常规用作doc的催化剂(例如，包含pgm和难熔金属氧化物载体材料)。可替代地，doc组件可以包括doc组合物、制品或如本文所公开的组件。[0223]表1中提到的lnt组件可以包括任何常规用作nox捕集器的催化剂。可替代地，lnt催化剂可以包括lnt催化剂组合物、制品或如本文所公开的组件。[0224]表1中提到的lt-na组件可以包括任何可以在低温(《250℃)下吸附nox(例如，no或no2)并且在高温(》250℃)时将其释放到气流中的催化剂。释放的nox通常通过下游scr或scrof催化剂转化为n2和h2o，如本文所公开。通常，lt-na催化剂包括pd促进的沸石或pd促进的难熔金属氧化物。[0225]提及表1中的scr是指scr催化剂组件。提及scrof(或过滤器上的scr)指的是颗粒或烟尘过滤器(例如，壁流式过滤器)，其可以包含scr催化剂组合物。scr或scrof组件可以包括本领域已知的任何常规scr催化剂。[0226]表1中提到的amox组件可以包括本领域已知的任何常规amox催化剂。在一个或多个实施例中，amox组件可以包括具有pgm的底涂层和具有scr官能度的顶涂层。可替代地，amox组件可以包括amox催化剂组合物、制品或如本文所公开的组件。[0227]表1.可能的尾气处理系统配置[0228]组件a组件b组件c组件d组件edocscr任选的amox‑‑docscrof任选的amox‑‑docscrofscr任选的amox-docscrscrof任选的amox-docscrscrofcsf任选的amoxdocscrcsf任选的amox-doccsfscr任选的amox-lntcsfscr任选的amox-lntscrofscr任选的amox-lt-nacsfscr任选的amox-lt-nascrofscr任选的amox-doclntcsfscr任选的amoxdoclntscrofscr任选的amoxdoclt-nacsfscr任选的amoxdoclt-nascrofscr任选的amox[0229]如上所述，doc、csf、amox催化剂和lnt中的任何一种或超过一种可以包括如本文所公开的催化剂组合物，其中任何其余的催化剂组合物具有常规性质(即，不包括如本文所公开的磁性铁氧体载体材料)。在一些实施例中，doc、csf、amox催化剂和lnt中只有一种包括如本文所公开的催化剂组合物，其中其余的催化剂组合物是常规性质的。[0230]在一些实施例中，doc组件是如本文所公开的doc组件，包括doc制品，所述制品包括安置在如本文所公开的被配置为doc组合物的催化剂组合物的其至少一部分上的基材；并且进一步包括感应加热组件。[0231]在一些实施例中，csf组件是如本文所公开的csf组件，包括csf制品，所述制品包括安置在如本文所公开的被配置为csf组合物的催化剂组合物的其至少一部分上的基材；并且进一步包括感应加热组件。[0232]在一些实施例中，amox催化剂组件是如本文所公开的amox催化剂组件，包括amox催化剂制品，所述制品包括安置在如本文所公开的被配置为amox催化剂组合物的催化剂组合物的其至少一部分上的基材；并且进一步包括感应加热组件。[0233]在一些实施例中，lnt组件是如本文所公开的lnt组件，包括lnt制品，所述制品包括安置在如本文所公开的被配置为lnt组合物的催化剂组合物的其至少一部分上的基材；并且进一步包括感应加热组件。氧化锰mn3o4氧化锰mn2o3氧化锰mno2氧化铝al2o3[0244]每种粉末的样品在空气中于600℃、750℃或900℃下煅烧。使用筛选设备评价原样和煅烧粉末的磁感应加热效率，所述筛选设备包括装入在采样器小瓶中、包裹在柔性陶瓷带中并插入到25mm id玻璃管中的样品粉末。玻璃管安装在感应线圈中。ac电源向感应线圈提供50-60khz的交流电。将一根温度探针线插入到粉末床中，并且将第二根温度探针线插入到陶瓷带绝缘体中。图7示出了用于感应加热的测量的设备的照片。当交流电供应到线圈时，记录来自两个探针的温度读数随时间的变化。冷却空气的喷射使感应线圈本身的电阻加热最小化。使用以下关系式，由温度相对于时间曲线的初始斜率dt/dt计算以w/g为单位的递送到样品的加热功率p的平均量：[0245]p＝cp×dt/dt[0246]其中cp是材料的热容量。图8示出了fe3o4、nife2o4、co0.5zn0.5fe2o4、mn0.5zn0.5fe2o4、cufe2o4和mnfe2o4是仅有的在新鲜状态下示出了p》1.0w/g的材料。[0247]在600℃下煅烧之后，仅nife2o4、co0.5zn0.5fe2o4、ni0.5zn0.5fe2o4和mnfe2o4示出了p》1.0w/g。fe3o4、cufe2o4和mn0.5zn0.5fe2o4的感应加热能力在600℃下煅烧后失效。显著地，在600℃下煅烧之后，ni0.5zn0.5fe2o4和co0.5zn0.5fe2o4的功率递送明显增加，表明这些材料通过煅烧被活化用于感应。在750℃下煅烧之后，p》1.0w/g的仅有材料是co0.5zn0.5fe2o4、ni0.5zn0.5fe2o4和y3fe5o12。在900℃下煅烧之后，co0.5zn0.5fe2o4和ni0.5zn0.5fe2o4的功率递送p仍然保留，并且这些是在此高温处理之后p》1.0的仅有材料。[0248]实例2：组成对感应加热性质的影响[0249]考虑到一般的材料组成nixzn1-xfe2o4，那么x的值可以在介于x＝1(例如，nife2o4)与x＝0(例如，znfe2o4)之间的范围内。图9a示出了关于nife2o4、znfe2o4和混合铁氧体ni0.5zn0.5fe2o4(x＝0.5)的热功率损耗数据。在不煅烧的情况下，显示对系统造成功率损失的仅有材料是nife2o4(x＝1)。在750℃下煅烧之后的数据显示出非常不同的趋势，其中混合的镍锌铁氧体材料给出了比仅有镍的铁氧体nife2o4或仅有锌的铁氧体(znfe2o4)高得多的热功率递送速率。这些数据表明，存在当暴露于交变磁场时导致最高功率递送速率的组合物nixzn1-xfe2o4中的x的值，并且x的最佳值大于0且小于1。[0250]同样，混合的钴锌铁氧体组合物可以被认为具有通式coxzn1-xfe2o4，其中x可以介于x＝1(cofe2o4)与x＝0(znfe2o4)之间。图9b示出了关于cofe2o4、znfe2o4和混合铁氧体co0.5zn0.5fe2o4(x＝0.5)的热功率数据。在新鲜和老化状态下，此系列的端元(x＝1和x＝0)显示出对交变磁场几乎没有热响应。相比之下，混合的钴锌铁氧体材料co0.5zn0.5fe2o4(x＝0.5)显示出对交变磁场的明显更高的热响应。这些数据表明，存在在施加交变磁场下导致最大热响应的组合物coxzn1-xfe2o4中的x的值，并且此x的最佳值大于0且小于1。[0251]实例3：负载在ni0.5zn0.5fe2o4的pt的制备[0252]粉末状的ni0.5zn0.5fe2o4在箱式炉中在静态空气中于750℃下煅烧5小时。此材料在本文被称为粉末1a。粉末1a(15g)用2.0wt％pt水平的铂浸渍。所得湿粉末在120℃下干燥3小时，并且然后在500℃下煅烧1小时。此材料在本文被称为样品2a。样品1a和2a的一部分在静态空气中于750℃下进一步老化5小时，以分别得到样品1b和样品2b。[0253]如实例1中所描述，评估样品1a、1b、2a和2b对交变磁场的热响应。图10示出了每个粉末样品的热功率损耗。从结果中可以得出两个重要的结论。第一，pt的添加不会干扰材料通过释放热量来响应交变磁场的能力。经pt浸渍的材料(2a和2b)显示出与不含pt的粉末(1a和1b)一样高或更高的系统热功率损耗。可以得出的第二个结论是，在活化预煅烧步骤之后，粉末的后续老化没有导致对交变磁场的热响应的任何退化。样品1b几乎相当于1a，并且样品2b几乎相当于2a。[0254]实例4：评估负载在磁性氧化物上的pt的催化nh3氧化[0255]约20g ni0.5zn0.5fe2o4用pt浸渍到0.6wt％pt的水平。将粉末悬浮在一定量的去离子水中，所述量适合于制备具有30wt％固体的悬浮液。将悬浮液的ph调节至4.5，并且然后将所得悬浮液湿研磨10分钟。将浆料干燥，并且将所得粉末在空气中于590℃下煅烧2小时。将所得颗粒压碎并筛分成介于250至500mm之间的部分。粉末的一部分在10％ h2o/空气中于650℃下老化50小时，以表示重型柴油应用的筛选排放物技术中采用的典型加速老化。使用nife2o4和znfe2o4作为pt的载体重复此相同的制备程序。[0256]将老化的催化剂(33mg)用刚玉稀释至振实体积为1.0cm3。将催化剂装入圆柱形反应器中，并暴露于由200ppm nh3、6.5vol.％h2o蒸气、7.0vol.％co2、10vol.％o2组成的进料中，并且总气流＝70升/小时。温度在180℃与400℃之间的目标点处平衡，并记录每个温度点处的稳态nh3转化率。图11示出了根据收集的数据构建的nh3起燃曲线。负载在ni0.5zn0.5fe2o4和nife2o4上的0.6％ pt显示出几乎相等的312℃的t50值，而znfe2o4上的0.6％ pt给出t50＝350℃。这些数据表明，负载在含镍铁氧体材料上的pt对nh3氧化更具有活性。然而，更广泛地，这些数据表明，负载在磁性铁氧体化合物上的pt可以展示出与排放物催化剂的功能相关的催化活性。









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