CN105473230A

CN105473230A - 涂覆的颗粒过滤器

Info

Publication number: CN105473230A
Application number: CN201480045104.2A
Authority: CN
Inventors: 托马斯·沃尔夫; 拉莫娜·戴恩莱因; 拉尔斯·克里斯蒂安·拉森
Original assignee: Dinex AS
Current assignee: Dinex AS
Priority date: 2013-08-14
Filing date: 2014-08-14
Publication date: 2016-04-06
Also published as: EP3033173A2; WO2015022399A3; US20160193597A1; WO2015022399A2; US10258978B2

Abstract

本发明涉及用作颗粒过滤器的多孔陶瓷基体，具有至少50％的孔隙率，其包含与陶瓷基体的表面接触的氧化物组分的不均匀涂层，该氧化物组分分散在陶瓷基体的表面上和闭端孔隙中，并且在基体载体上生成不均匀涂层，其中涂层具有基本上光滑的表面。这种基体通常是颗粒过滤器或颗粒过滤器例如DPF的一部分。

Description

涂覆的颗粒过滤器

技术领域

本发明涉及用作颗粒过滤器的带有机械加强物(mechanicalreinforcement)的多孔陶瓷基体，用作颗粒过滤器的带有SCR催化剂的多孔陶瓷基体，包括多孔陶瓷基体的多孔陶瓷蜂窝式过滤器，用于净化废气的的系统，所述系统选自具有包括多孔陶瓷基体的多孔陶瓷蜂窝式过滤器的废气排放系统，以及制造多孔陶瓷基体的方法。

背景技术

柴油颗粒过滤器(DPF)一般涂覆有催化剂，其具有氧化积聚的碳烟(soot)以及氧化一氧化碳(CO)和烃(HC)的功能。如果催化剂在过滤器中的负载水平足够高，可以将位于上游的柴油氧化催化剂(DOC)的功能集成进DPF中。

为节省空间和成本并改善整个系统的效率，将选择性催化还原(SCR)催化剂集成进DPF乃至将一部分的SCR功能集成进DPF是有较大利益的。SCR是根据以下三个反应用NH₃将NO和NO₂还原为水和氮气：

4NH₃+4NO+O₂→4N₂+6H₂O(“标准SCR”)

2NH₃+NO+NO₂→2N₂+3H₂O(“快速SCR”)

8NH₃+6NO₂→7N₂+12H₂O(“NO₂SCR”)

在SAE论文SAE2011-01-1312中描述了具有集成SCR催化剂的过滤器。其与另外的SCR模块结合使用，并且与其中DPF和SCR催化剂分离的相应系统相比，该文件示出具有结合的SCR-DPF的系统具有更好的性能。在另一论文，SAE2011-01-1140中，描述了基于涂覆在堇青石DPF上的铜沸石的SCR-DPF的开发。来自此论文最重要的信息是对于SCR-DPF，对于59％多孔性水平下的堇青石，出现裂纹的碳烟负载水平是6.8g/l。所述基体会经受住此碳烟负载，但是过滤器内部的对应温度>1000℃并且其具有对沸石的影响。

WO2011128026A1给出了在其孔壁内包括SCR催化活性涂层的壁流式过滤器的实例。在此申请中描述了约100g/l的Fe-沸石涂层，并且该产品的特征是在通道的入口侧施加第二外涂层(保护涂层，overcoating)，其减少碳烟的深床过滤(deepbedfiltration)。

US2011268635A1描述了基于无纺无机纤维基质的另一版本的壁流式过滤器。该基质含有金属交换的菱沸石分子筛作为SCR催化剂。

US2010287915A1描述了壁流式过滤器，其中SCR催化剂作为层位于出口通道表面上，并且用于氧化颗粒物质(PM)的催化剂作为层位于入口通道上。在此解决方案中两个催化活涂层由DPF的孔壁分隔。

EP1663458B1中描述了催化制品，其包括整体式壁流过滤器，其含有以1.3g/in³负载渗透壁的SCR催化剂组合物。

在WO2012135871A1中描述了多功能或多涂覆壁流式过滤器，其含有所有类型的图层：水解催化剂、SCR催化剂、氨氧化催化剂和氧化催化剂。水解催化剂位于入口侧并且氧化催化剂位于出口侧，两者由含有SCR催化剂的过滤器孔壁分隔。根据此文件的教导，将不同的催化剂类型分离至不同的区域是必要的。

在WO2013060487A1中描述了特殊的SCR催化剂组合物，其中基于沸石的催化剂与基于Ce-Mn/Al₂O₃或CeO₂-ZrO₂粉末的混合物用于形成SCR催化剂。该解决方案描述了如何通过由这些特殊金属氧化物代替对应的体积可以减少催化剂组合物中昂贵的沸石的量。专利申请US2009304566A1以及WO2008085280A2中也描述了类似的解决方案。所有的三个文件描述了可以在不同类型的催化剂载体上使用的特殊类型的SCR催化剂组合物。

文件EP2123355A1中描述了由基于沸石的催化剂粉末、γ-氧化铝粉末、氧化铝纤维和作为用于这些组分的粘结剂的氧化铝溶胶形成的基质。较大的缺点是，不可能制造基于该组合物的柴油颗粒过滤器，因为大量的氧化铝产生较高的热膨胀系数和较低的热导率，其使得过滤器中碳烟的保存再生是不可能的。

通常，如上所述的用于废气后处理系统的过滤器基体，由于现有技术水平，必须是高度多孔的，以接收高洗涤涂层负载(washcoatloading)。高多孔性水平不可避免地导致非常脆弱的结构，其造成装罐加工中的问题。因此有必要找到在用功能性催化剂，如SCR催化剂涂覆之前加强多孔结构的可能性。

为达到关于所有4种组分(颗粒数(PN)、一氧化碳(CO)、烃(HC)和氮氧化物(NO_x))的减少足够的催化活性，在过滤器中必须具有足够的催化剂或催化活性接触表面，及其对于不同类型的催化剂。因此必须具有均匀分散在整个过滤器体积中的所有类型的催化剂。同时，过滤器的总背压应当不超过在较低的多孔性水平和较低的催化剂负载水平下的传统过滤器的相应值。所有这些导致对于每种涂覆在过滤器上的催化剂的量的限制。

所有现有技术描述的解决方案集中于用被动再生运行的后处理系统。但是被动运行系统还可以遇到轻微的碳烟超负荷的情形，并且然后在更高的废气温度下这可以导致过滤器内部的温度峰，其不仅对基体而且对催化剂是严重的。所有已知的SCR催化剂具有最大750℃的温度限制。除此之外在越野地段中存在需要活性再生的应用。因此使用可以缓冲这类温度峰的基体是有利的。

发明内容

本发明的目标是创造新型多层涂覆的颗粒过滤器，具体地为DPF，其具有以下代表性特征：

·高机械强度

·在低背压下>99.9％的高PN效率

·关于以下的催化活性

○通过SCR还原NO_x

○以及可选的碳烟、HC和CO的氧化

发明人已经认识到，对于用作颗粒过滤器的多孔陶瓷基体的高机械强度是通过施加含有氧化物组分的涂层，从而使氧化物组分分散在陶瓷基体的闭端孔隙(dead-endpore)中实现的。

因此，在第一方面中，本发明提供了用作颗粒过滤器的多孔陶瓷基体，具有至少50％v/v的孔隙率，其进一步包含与陶瓷基体的表面接触的氧化物组分的不均匀涂层，该氧化物组分分散在陶瓷基体的表面上和闭端孔隙中，并且在基体上生成不均匀涂层，其中该涂层具有基本上光滑的表面。

因此，具有氧化物组分的涂层导致机械强度的增加，该机械强度是压缩强度和弯曲强度。此外，该氧化物组分涂层对平均孔隙直径不产生影响并且对陶瓷结构孔隙率产生较低影响。此后，可以增加氧化物组分涂层水平直至可以看出显著的孔隙率变化。这导致机械强度的进一步增加，孔隙率的进一步降低但是对孔隙直径仍然没有显著影响，以及由于孔隙率降低PN还原效率的增加。

此外，发明人已经认识到，通过使用该第一涂覆的陶瓷基体作为施加催化剂如SCR催化剂的基础，在较低的催化剂涂层水平下可以获得关于NO_x还原的高催化剂性能，此外本发明还具有关于催化剂成本以及关于低背压下高PN效率的优势。

因此，在第二方面中，本发明涉及用作颗粒过滤器的多孔陶瓷基体，具有至少50％v/v的孔隙率，其进一步包含a)与陶瓷基体的表面接触的氧化物组分的第一不均匀涂层，该氧化物组分分散在陶瓷基体的表面上和闭端孔隙中并在基体上生成不均匀涂层，其中第一涂层具有基本上光滑的表面，以及b)与第一涂层的光滑表面直接接触的催化活性材料的第二涂层。

当使用SiC或SiN或它们的混合物作为陶瓷基体材料时发现了分散在第一涂层的光滑表面上的第二涂层另外的优势，具体地，对潜在的活性碳烟再生的高热冲击抗性以及缓冲活性再生过程中的温度峰的能力。

在又一方面中，本发明涉及多孔陶瓷基体，包括具有至少50％v/v孔隙率的多孔基体载体，其中孔隙率是根据DIN66133通过压泵法(mercuryintrusionporosimetry)测量的，该载体进一步包含氧化物组分的不均匀涂层，该氧化物组分分散在基体载体的表面上和基体载体的闭端孔隙中，并在基体载体上生成不均匀涂层，其中该涂层具有基本上光滑的表面。通常，氧化物组分选自由以下所组成的组中：氧化铝、二氧化钛、二氧化硅、二氧化铈、氧化锆、铌、镨或它们的混合物。

在再一方面中，本发明涉及多孔陶瓷基体，包含具有至少50％v/v孔隙率的多孔基体载体，其中孔隙率是根据DIN66133通过压泵法测量的，该载体进一步包含a)与基体载体的表面接触的氧化物组分的第一不均匀涂层，该氧化物组分分散在基体载体的表面上和基体载体的闭端孔隙中，并在基体载体上生成不均匀涂层，其中第一涂层具有基本上光滑的表面，以及b)与第一涂层的光滑表面直接接触的SCR催化活性材料的第二涂层。

通常，氧化物组分选自由以下所组成的组中：氧化铝、二氧化钛、二氧化硅、二氧化铈、氧化锆、铌、镨或它们的混合物。

在又一方面中，本发明涉及用于净化废气的系统，所述系统选自具有多孔陶瓷基体的废气排放系统，该多孔陶瓷基体包含具有至少50％v/v的孔隙率的多孔基体载体，其中孔隙率是根据DIN66133通过压泵法测量的，该载体进一步包含氧化物组分的不均匀涂层，该氧化物组分分散在基体载体的表面上和基体载体的闭端孔隙中，并且在基体载体上生成不均匀涂层，其中该涂层具有基本上光滑的表面。通常，氧化物组分选自由以下所组成的组：氧化铝、二氧化钛、二氧化硅、二氧化铈、氧化锆、铌、镨或它们的混合物。

在更进一步的方面中，本发明涉及用于净化废气的系统，所述系统选自具有多孔陶瓷基体的废气排放系统，该多孔陶瓷基体包含具有至少50％v/v的孔隙率的多孔基体载体，其中孔隙率是根据DIN66133通过压泵法测量的，该载体进一步包含a)与基体载体的表面接触的氧化物组分的第一不均匀涂层，该氧化物组分分散在基体载体的表面上和基体载体的闭端孔隙中，并在基体载体上生成不均匀涂层，其中第一涂层具有基本上光滑的表面，以及b)与第一涂层的光滑表面直接接触的SCR催化活性材料的第二涂层。

在进一步的方面中，本发明涉及制造多孔陶瓷基体的方法，所述多孔陶瓷基体包含具有至少50％v/v的孔隙率的多孔基体载体，其中孔隙率是根据DIN66133通过压泵法测量的，该载体进一步包含氧化物组分的不均匀涂层，该氧化物组分分散在基体载体的表面上和基体载体的闭端孔隙中，并在基体载体上生成不均匀涂层，其中该涂层具有基本上光滑的表面，该方法包括a)以足以在基体载体上生成基本上光滑的表面并且足以将氧化物组分分散在基体载体的闭端孔隙中以生成不均匀涂层的量施加氧化物组分的涂层。

在又一方面中，本发明涉及制造多孔陶瓷基体的方法，该多孔陶瓷基体包含具有至少50％v/v的孔隙率的多孔基体载体，其中孔隙率是根据DIN66133通过压泵法测量的，该载体进一步包含a)与基体载体的表面接触的氧化物组分的第一不均匀涂层，该氧化物组分分散在基体载体的表面上和基体载体的闭端孔隙中，并在基体载体上生成不均匀涂层，其中第一涂层具有基本上光滑的表面，以及b)与第一涂层的光滑表面直接接触的SCR催化活性材料的第二涂层，该方法包括a)以足以在基体载体上生成基本上光滑的表面并且足以将氧化物组分分散在基体载体的闭端孔隙中以生成不均匀涂层的量施加氧化物组分的第一涂层，以及b)以足以获得NO_x的催化还原效果的量在第一涂层的光滑表面上直接施加催化活性材料(SCR催化剂)的第二涂层。

附图说明

图1示出了具有孔隙和闭端孔隙以及施加的涂层的多孔陶瓷基体载体。

图2示出了增加涂层对孔隙率和孔隙直径的影响。

图3示出了对于具有溶胶的涂层，未涂覆和涂覆结构的通过压泵法测量的孔隙大小分布的比较。

图4示出了如用两种方法：4点弯曲和压缩强度测试的机械强度。

图5示出了对于实施例2-5中描述的测试样品，在约200℃至至多达约450℃的温度范围内SCR效率的结果。

图6示出了对于实施例6-9和比较例3中描述的测试样品，在约200℃至至多达约450℃的温度范围内SCR效率的结果。

图6b示出了图6的放大部分。

图7示出了对于实施例10-12中描述的测试样品，在约200℃至至多达约450℃的温度范围内SCR效率的结果。

图8示出了对于实施例13-16中描述的测试样品，在约200℃至至多达约400℃的温度范围内SCR效率的结果。

具体实施方式

定义

在本上下文中，如在本文中使用的术语“多孔基体载体”是指具有至少50％v/v的孔隙率、具有孔隙和小的闭端孔隙的基体载体。此孔隙率可以根据DIN66133通过压泵法测量。这种陶瓷基体用于制造用于构造过滤器如DPF的多孔陶瓷蜂窝式过滤器工段。

在本上下文中，如在本文中使用的术语“基体载体的闭端孔隙”是指，其中在基体载体的表面存在一个孔隙开口的孔隙，使得该孔隙不贯穿基体生成两个或更多个开口或与其他具有至少一个开口的孔隙通道连接。这些孔隙通常是非常小的，即它们的直径低于对应压力p₉₅的D₉₅值，该p₉₅是在压汞中95％的饱和孔隙体积被压入测试样本的压力。D₉₅是通过Washburn等式计算的

D_{95} = - \frac{4 γ \cos θ}{p_{95}}

其中γ是水银的表面张力并且θ是130°的接触角。

在本发明的实施方式中，基体载体的闭端孔隙低于根据DIN66133通过压泵法确定的孔隙-体积分散的D₉₅值。

在本上下文中，如在本文中使用的术语“不均匀涂层”是指包含氧化物组分的初始涂层分散在基体载体的孔隙和闭端孔隙中，以便填充闭端孔隙并在基体载体表面上生成光滑层。通过分散在闭端孔隙中和组成基体载体的晶体上，由于涂层的厚度在基体表面上将显著变化，涂层将是不均匀的。根据SiC已知的技术，可以在施加根据本发明的涂层之前将氧化物膜施加于SiC基体，然而，这样的氧化物膜不填充闭端孔隙。

在本上下文中，如在本文中使用的术语“氧化物组分”是指能够形成纳米颗粒或无定形物质以分散在基体载体的表面上和闭端孔隙中的氧化物组分，并且通常选自溶胶和/或金属氧化物。

在本上下文中，如在本文中使用的术语“与第一涂层的光滑表面直接接触”是指由催化剂生成的第二涂层形成在氧化物组分的第一涂层的表面上，并且与之接触而在中间没有施加任何层或膜。

在本上下文中，如在本文中使用的术语“基本上光滑的表面”是指由氧化物组分的第一涂层生成的表面的大部分是光滑的。通常，由氧化物组分的第一涂层生成的整个表面是光滑的，尽管表面较少可忽略的部分可以是较不光滑的。

在本上下文中，如在本文中使用的术语“多孔陶瓷蜂窝式过滤器”是指用于净化废气的过滤器，其中包括至少一个多孔陶瓷蜂窝式过滤器工段，并且在其包括多于一个这种工段的情况下，它们是通过粘合层彼此结合的。每一个多孔陶瓷蜂窝式过滤器工段包含许多通孔，这些通孔通常在长度方向平行于彼此放置，具有插入其间的分隔壁，并且其中分隔壁起用于收集颗粒的过滤器的功能。多孔蜂窝式过滤器具有其由本领域技术人员理解的常见意义，并且这种过滤器的适合实例以及如何制造这种过滤器总地在EP0816065、EP1382445、EP1382442、EP1306358、EP1270202、EP1142619、EP1479881、EP1719881、和EP1726796中描述，具体参考附图和附图的描述。

在本上下文中，如在本文中使用的术语“含有非氧化物无机硅的组分”是指组分不含任何氧化物并且含有构建多孔基体载体的主要骨架的硅，如碳化硅或氮化硅或它们的混合物。含有非氧化物硅的组分可以选自α-SiC和β-SiC或它们的混合物，优选地α-SiC。可替换地，含有非氧化物硅的组分可以选自Si₃N₄。此外，含有非氧化物硅的组分可以选自α-SiC和Si₃N₄的混合物。

在本上下文中，如在本文中使用的术语“含有氧化物无机硅的组分”是指含有氧化物和构建多孔基体载体的主要骨架的硅的组分。含有非氧化物硅的组分可以选自堇青石或莫来石(Al₆Si₂O₁₃)。

在本上下文中，如在本文中使用的术语“纳米颗粒”是指技术人员已知的具有在纳米直径范围内的平均粒径尺寸的颗粒，通常为具有10-50nm的粒径的溶胶，并且如果使用研磨的颗粒的浆料，所谓的纳米浆料，其具有约400nm的D₅₀和600-700nm的D₉₀。可以使用如在ISO13320中描述的激光衍射方法确定粒度分散。如在本文中使用的“平均粒径尺寸”旨在意指粒度分散的D₅₀值。D₅₀值指定了所有测量颗粒的50％等于或小于该直径的粒径。

在本上下文中，如在本文中使用的术语“无定形物质”是指由使得它们的质量中心的位置是无序的，即它们没有示出任何长程特征而排列的颗粒(原子、晶粒、分子)组成的物质。

在本上下文中，术语“催化活性”覆盖并通常指SCR催化活性。

在本上下文中，如在本文中使用的术语“SCR催化活性”是指能够在其表面在给定温度下驱使NO和NO₂在NH₃和O₂的存在下还原为H₂O和N₂的材料。

如在本文中使用的以g/l计的负载量是指以蜂窝状结构形式涂覆在多孔基体载体上的氧化物组分或SCR催化活性材料的量。涂覆的组分的量除以蜂窝的总几何体积，即所有通道壁和相应的通道体积的总和。

发明描述

本发明的多孔基体载体可以具有至多达75％v/v的孔隙率，并且通常为50％至75％之间，具体地60％至75％，优选地65％至75％。在具有非常低的碳烟负载率(低于2g/l)的被动再生的情况下，基底材料可以是氧化物陶瓷如堇青石。被动再生是指DPF上的碳烟在高于300℃的温度下氧化，并且废气的NO₂生成NO和CO₂。为具有足够的用于该过程的NO₂，位于过滤器上游的DOC将部分NO转化为NO₂。如果发动机排放的碳烟较低，该氧化将以恒定的低水平维持过滤器上的负载，即过滤器持续再生。在具有较高碳烟负载水平的被动再生的情况下，并且特别是对于所有主动再生的应用，基底材料应当具有高比热容以及比堇青石更高的热冲击抗性。主动再生是指将通过主动步骤周期性地增加废气温度。该主动步骤可以是在DOC之前注射柴油燃料以通过燃料的燃烧增加温度，或将发动机切换至生成高废气温度的高负载点。优选的材料是碳化硅或氮化硅。多孔过滤器可以由这两种类型的基体载体材料制成。这些多孔结构的机械强度将通过本文中所描述的氧化物组分的第一涂层加强。

在本发明进一步的实施方式中，基体载体包含莫来石或堇青石。在本发明的另一实施方式中，基体载体包含含有非氧化物无机硅的组分，如选自SiC和Si₃N₄的组。在具体的实施方式中，基体载体基本上由SiC组成。

当基体载体由SiC组成时，其优选地通过高温氧化处理该载体以生成氧化硅的膜。可以氧化几种SiC以构建氧化膜，例如重结晶的SiC、反应形成的SiC、硅键合的SiSiC、液相烧结的SiC、氮化硅键合的SiC和氧化物陶瓷键合的SiC。因此在一个实施方式中，多孔基体载体是重结晶的。在另一实施方式中，多孔基体载体是反应形成的SiC。在进一步的实施方式中，多孔基体载体是硅键合的SiSiC。在进一步的实施方式中，多孔基体载体是液相烧结的SiC、氮化硅键合的SiC和/或氧化物陶瓷键合的SiC。

发现本发明的多孔陶瓷基体具体地在由所述陶瓷基体组成的柴油颗粒滤波器中的用途。因此，在一个实施方式中，多孔陶瓷基体用作DPF。

在本发明进一步的实施方式中，氧化物组分包含，如由纳米颗粒构成。在本发明的另一实施方式中，氧化物组分包含，如由无定形物质构成。在本发明进一步的实施方式中，氧化物组分包含，如由纳米颗粒和无定形物质的混合物或无定形物质构成。

在本发明更进一步的实施方式中，氧化物组分选自溶胶。在本发明的具体实施方式中，氧化物组分是二氧化硅。在本发明的另一具体实施方式中，氧化物组分是氧化铝。在本发明进一步的具体实施方式中，氧化物组分是二氧化钛。在本发明进一步的具体实施方式中，氧化物组分是这些溶胶中至少两种的混合物。

在本发明进一步的实施方式中，氧化物组分选自金属氧化物。在本发明的具体实施方式中，氧化物组分是氧化铝。在本发明的另一具体实施方式中，氧化物组分是二氧化硅。在本发明进一步的具体实施方式中，氧化物组分是二氧化钛。在本发明进一步的具体实施方式中，氧化物组分是这些氧化物中至少两种的混合物。

在本发明进一步的实施方式中，氧化物组分包含至少两种以下的金属氧化物：CeO₂、ZrO₂、Al₂O₃、SiO₂、TiO₂。

在本发明更进一步的实施方式中，氧化物组分以20-100克氧化物组分/升基体(g/l)的每体积的量存在。基体载体的升是指基体载体，包括任何孔隙和闭端孔隙，的体积。在基体载体给定为蜂窝状结构的形式的情况下，还包括通道的体积。

在本发明进一步的实施方式中，氧化物组分分散在至少50％基体载体的表面上。在本发明的具体实施方式中，氧化物组分分散在至少80％基体载体的表面上。在本发明进一步的实施方式中，氧化物组分分散在至少90％基体载体的表面上。通常氧化物组分分散在基体载体的整个表面上。

在本发明进一步的实施方式中，基体载体包含，含有氧化物无机硅的组分，如莫来石或堇青石，或含有非氧化物无机硅的组分，如选自SiC和Si₃N₄的组。在本发明的具体实施方式中，基体载体包含莫来石。在本发明的另一实施方式中，基体载体包含堇青石。在本发明进一步的实施方式中，基体载体包含SiC，通常基体载体基本上由SiC构成。在本发明更进一步的实施方式中，基体载体包含Si₃N₄。

本发明的包含多孔陶瓷基体的颗粒过滤器通常是柴油颗粒过滤器。

初始涂层可以处于无定形物质的形式或如上所述的纳米颗粒的形式。当涂层以纳米颗粒的溶胶形式给出时，实例为二氧化硅溶胶(SiO₂)、二氧化钛溶胶(TiO₂)、或氧化铝溶胶(Al₂O₃)。溶胶，也称为胶体，在这些具体情况下为细微固体金属氧化物颗粒在液体介质，通常为水中的稳定的分散体。粒度通常为亚微米下至1nm。这样的颗粒一般是人眼不可见的，但是一些胶体由于廷德尔效应(Tyndalleffect)不是完全透明的，而是不透明的或轻微着色的。为避免聚集和/或沉降，使分散的颗粒空间或静电稳定。这样的分散体通常是通过溶胶-凝胶方法生产的，并且如果在正确的条件下存储，在数月乃至数年内是稳定的。

在许多薄膜应用中使用溶胶。并且所谓的纳米浆料也可以用于这种应用。它们源自通过使用分散剂分散在例如水中的亚微米/纳米粉末。使用可以在介质煅烧温度下共同烧结以在陶瓷过滤器基体顶部上生成光滑层的材料和粒度是重要的。通常，对于溶胶和纳米浆料二者，可以使用任何种类的来自过渡和稀土金属和它们的混合物以及氧化铝和氧化硅的组的金属氧化物。

溶胶或纳米颗粒主要填充(fillup)构建多孔晶格(陶瓷基体)的结构的晶体之间非常细小和小中间空间。这导致晶体之间连接和桥接的加强，并且其结果是机械强度的增加。用非常薄的溶胶颗粒层覆盖晶体，导致晶体边缘的平滑。由于该事实，主要填充孔隙壁和任何小的闭端孔隙的中间空间，减少了可通过的孔隙，而非平均孔隙直径。

由于此效果，此后将用于达到更高机械强度的初始涂层称作SEMS，其中SEMS保持为“溶胶增强的机械强度”。

该初始溶胶涂层可以改性为具有另外的功能。例如，可以通过加入颗粒增加溶胶层的比表面积，并且在进一步的实施方式中，该颗粒选自Al₂O₃、ZrO₂、和SiC。这种加入的颗粒不会覆盖和在溶胶层上生成涂层。在另一种替代中，如果期望在选择性催化反应中对尿素至氨的水解有用的水解功能，则在进一步的实施方式中，将基于处于锐钛矿相的二氧化钛溶胶加入溶胶层。

通常，为了该目的可以使用所有种类的溶胶或纳米浆料。关于必须要增强机械强度的多孔陶瓷结构的材料的类型，特定组合是优选的。这些是如下的，但不限于：

在此初始涂层上，涂覆活性催化剂材料。由于现将此第二涂层施加于第一涂层的光滑表面上，而没有任何由晶体之间小的中间空间构建的闭端孔隙的效果，可以优化给定的催化效应需要的总量，并且相比没有第一涂层的溶液更低。该效果示意性地在图1中示出。基体载体(1)具有孔隙(4)和闭端孔隙(5)，并且在此基体载体上施加第一不均匀涂层(2)，其进入闭端孔隙(5)以将它们填充，并且其生成随涂层的厚度变化的不均匀层(2)。然后将具有催化剂(例如，SCR催化剂)的第二涂层(3)施加于第一涂层(2)的表面以提供用于例如DPF的多孔陶瓷基体。

一旦氧化物组分的不均匀涂层分散在基体载体的表面上和闭端孔隙中，直接将反应活性材料的第二涂层提供至第一涂层的光滑表面。

因此，在本发明进一步的实施方式中，催化活性材料选自SCR催化剂。

在本发明更进一步的实施方式中，催化活性材料选自非交换、部分或完全金属交换的ZSM-5、β-沸石、菱沸石、镁碱沸石、丝光沸石、八面沸石和它们的组合的组。

在本发明进一步的实施方式中，催化活性材料选自混合金属氧化物的组，如由来自过渡或稀土金属和它们的组合的组的至少两种金属氧化物构成。

在本发明更进一步的实施方式中，催化活性材料选自基于钒氧化物的涂层，如氧化钒、二氧化钛-氧化钒、二氧化钛-氧化钨(tungsta)-氧化钒、二氧化钛-氧化钨-稀土钒酸盐、二氧化钛-二氧化硅-氧化钨-稀土钒酸盐的组。

在本发明进一步的实施方式中，催化活性材料选自混合金属氧化物和沸石的混合物。

在本发明更进一步的实施方式中，催化活性材料以120克催化活性材料/升基体(g/l)或更低，如25至100g/l的量存在。

可以通过技术人员已知的方法将涂层，即第一涂层和第二涂层施加于基体载体，如浸涂、(初湿)含浸法、CVD、PVD、等离子体涂覆、喷涂、灌浇(pouringover)/粉末浆料涂覆/填充干燥(fill-and-dry)涂覆、溶胶凝胶、沉积、饱和涂覆、沉淀或薄膜法。

在进一步的方面中，本发明涉及包含具有至少50％v/v孔隙率的多孔基体载体的多孔陶瓷基体，其中孔隙率是根据DIN66133通过压泵法测量的，该载体进一步包含a)与基体载体的表面接触的氧化物组分的第一不均匀涂层，其中氧化物组分选自由以下组成的组：氧化铝、二氧化钛、二氧化硅、二氧化铈、氧化锆、铌、镨或它们的混合物，该氧化物组分分散在基体载体的表面上和基体载体的闭端孔隙中，并在基体载体上生成不均匀涂层，其中第一涂层具有基本上光滑的表面，b)与第一涂层的光滑表面直接接触的第一SCR催化活性材料的第二涂层，以及c)与第二涂层直接接触的第二SCR催化活性材料的第三涂层。

在实施方式中，氧化物组分由纳米颗粒，如具有1nm至900nm范围内平均直径的纳米颗粒构成。

在另一实施方式中，氧化物组分选自由以下所组成的组：氧化铝、二氧化钛、二氧化硅、二氧化铈、氧化锆、铌、镨或它们的混合物。

在进一步的实施方式中，氧化物组分以20-120g/l，如40-100g/l的每体积的量存在。在进一步的实施方式中，氧化物组分分散在至少80％的基体载体的表面上。通常，氧化物组分分散在基体载体的基本上整个表面上，或基体载体的整个表面上。

在更进一步的实施方式中，陶瓷基体载体包含莫来石或堇青石或含有非氧化物无机硅的组分，如选自SiC和Si₃N₄的组。

在进一步的实施方式中，陶瓷基体载体基本上由SiC构成。

在更进一步的实施方式中，陶瓷基体载体的孔隙率为至少60％v/v，如至少65％，并且不大于75％。

在进一步的实施方式中，第一SCR催化活性材料以120g/l或更少，如25-120g/l，例如40至100g/l的量存在。在另一实施方式中，第二SCR催化活性材料以120g/l或更少，如25-120g/l，例如40至100g/l的量存在。因此，第一SCR催化活性材料可以以40至120g/l的量存在，并且第二SCR催化活性材料可以以40至100g/l的量存在。

在更进一步的实施方式中，第一SCR催化活性材料选自混合金属氧化物的组，如由来自过渡或稀土金属或它们的组合的组的至少两种金属氧化物构成，并且第二SCR催化活性材料选自非交换、部分或完全金属交换的ZSM-5、β-沸石、菱沸石、镁碱沸石、丝光沸石、八面沸石和它们的组合的组。

在进一步的实施方式中，第一SCR催化活性材料选自基于钒氧化物的涂层，如氧化钒、二氧化钛-氧化钒、二氧化钛-氧化钨-氧化钒、二氧化钛-氧化钨-稀土钒酸盐、二氧化钛-二氧化硅-氧化钨-稀土钒酸盐的组；并且第二SCR催化活性材料选自非交换、部分或完全金属交换的ZSM-5、β-沸石、菱沸石、镁碱沸石、丝光沸石、八面沸石和它们的组合的组。

在更进一步的实施方式中，第一SCR催化活性材料选自混合金属氧化物CeO₂/ZrO₂/Nb₂O₅的组；并且第二SCR催化活性材料选自非交换、部分或完全金属交换的ZSM-5、β-沸石、菱沸石、镁碱沸石、丝光沸石、八面沸石和它们的组合的组。

在进一步的实施方式中，第一SCR催化活性材料另外含有沸石，如Fe-β-沸石。

在另一方面中，本发明涉及包含多孔陶瓷基体的多孔陶瓷蜂窝式过滤器，该多孔陶瓷基体包含具有至少50％v/v的孔隙率的多孔基体载体，其中孔隙率是根据DN66133通过压泵法测量的，该载体进一步包含a)与基体载体的表面接触的氧化物组分的第一不均匀涂层，其中氧化物组分选自由以下组成的组：氧化铝、二氧化钛、二氧化硅、二氧化铈、氧化锆、铌、镨或它们的混合物，该氧化物组分分散在基体载体的表面上和基体载体的闭端孔隙中，并在基体载体上生成不均匀涂层，其中第一涂层具有基本上光滑的表面，b)与第一涂层的光滑表面直接接触的第一SCR催化活性材料的第二涂层，以及c)与第二涂层直接接触的第二SCR催化活性材料的第三涂层。

在进一步的方面中，本发明涉及用于净化废气的系统，该系统选自废气排放系统，所述废气排放系统具有包含多孔陶瓷基体的多孔陶瓷蜂窝式过滤器，该多孔陶瓷基体包含具有至少50％v/v孔隙率的多孔基体载体，其中孔隙率是根据DIN66133通过压泵法测量的，该载体进一步包含a)与基体载体的表面接触的氧化物组分的第一不均匀涂层，其中氧化物组分选自由以下组成的组：氧化铝、二氧化钛、二氧化硅、二氧化铈、氧化锆、铌、镨或它们的混合物，该氧化物组分分散在基体载体的表面上和基体载体的闭端孔隙中，并在基体载体上生成不均匀涂层，其中第一涂层具有基本上光滑的表面，b)与第一涂层的光滑表面直接接触的第一SCR催化活性材料的第二涂层，以及c)与第二涂层直接接触的第二SCR催化活性材料的第三涂层。

在更进一步的方面中，本发明涉及制造包含具有至少50％v/v的孔隙率的多孔基体载体的多孔陶瓷基体的方法，其中孔隙率是根据DIN66133通过压泵法测量，该载体进一步包括a)与基体载体的表面接触的氧化物组分的第一不均匀涂层，其中氧化物组分选自由以下组成的组：氧化铝、二氧化钛、二氧化硅、二氧化铈、氧化锆、铌、镨或它们的混合物，该氧化物组分分散在基体载体的表面上和基体载体的闭端孔隙中，并在基体载体上生成不均匀涂层，其中第一涂层具有基本上光滑的表面，b)与第一涂层的光滑表面直接接触的第一SCR催化活性材料的第二涂层，以及c)与第二涂层直接接触的第二SCR催化活性材料的第三涂层，该方法包括a)以足以在基体上生成基本上光滑的表面并且足以将氧化物组分分散在基体载体的闭端孔隙中以生成不均匀涂层的量施加氧化物组分的第一涂层，以及b)以足以获得NO_x的催化还原效果的量在第一涂层的光滑表面上直接施加第一SCR催化活性材料的第二涂层；以及c)以足以获得NO_x的催化还原效果的量在第一SCR催化活性材料的第二涂层上直接施加第二SCR催化活性材料的第三涂层。

进一步的实施方式1-38：

1.一种用作颗粒过滤器的多孔陶瓷基体，具有至少50％v/v的孔隙率，其包含氧化物组分的不均匀涂层，该氧化物组分分散在陶瓷基体的表面上和闭端孔隙中，并且在基体上生成不均匀涂层，其中，该涂层具有基本上光滑的表面。

2.根据实施方式1所述的多孔陶瓷基体，其中，氧化物组分由纳米颗粒构成。

3.根据实施方式1所述的多孔陶瓷基体，其中，氧化物组分由无定形物质构成。

4.根据实施方式1所述的多孔陶瓷基体，其中，氧化物组分由纳米颗粒和无定形物质的混合物构成。

5.根据实施方式1-4中任一项所述的多孔陶瓷基体，其中，氧化物组分选自溶胶，如选自二氧化硅、氧化铝和二氧化钛的组。

6.根据实施方式1-4中任一项所述的多孔陶瓷基体，其中，氧化物组分选自金属氧化物，如选自氧化铝和二氧化钛的组。

7.根据实施方式1-6中任一项所述的多孔陶瓷基体，其中，氧化物组分以20-100g/l，如40-100g/l的每体积的量存在。

8.根据实施方式1-7中任一项所述的多孔陶瓷基体，其中，氧化物组分分散在至少80％的基体的表面上。

9.根据实施方式8所述的多孔陶瓷基体，其中，氧化物组分分散在基体的整个表面上。

10.根据上述实施方式1-9中任一项所述的多孔陶瓷基体，其中，陶瓷基体包含莫来石或堇青石或含有非氧化物无机硅的组分如选自SiC和Si₃N₄的组。

11.根据上述实施方式1-10中任一项所述的多孔陶瓷基体，其中，陶瓷基体基本上由SiC构成。

12.根据实施方式11所述的多孔陶瓷基体，其中，多孔陶瓷基体选自重结晶的SiC、反应形成的SiC、硅键合的SiSiC、液相烧结的SiC、氮化硅键合的SiC和氧化物陶瓷键合的SiC。

13.根据上述实施方式1-12中任一项所述的多孔陶瓷基体，其中，孔隙率为至少60％v/v，如至少65％，并且不大于75％。

14.根据上述实施方式1-13中任一项所述的多孔陶瓷基体，其中，颗粒过滤器是DPF。

15.一种用作颗粒过滤器的多孔陶瓷基体，具有至少50％v/v的孔隙率，其包含a)与陶瓷基体的表面接触的氧化物组分的第一不均匀涂层，该氧化物组分分散在陶瓷基体的表面上和闭端孔隙中并在基体上生成不均匀涂层，其中第一涂层具有基本上光滑的表面，以及b)与第一涂层的光滑表面直接接触的催化活性材料的第二涂层。

16.根据实施方式15所述的多孔陶瓷基体，其中，氧化物组分由纳米颗粒构成。

17.根据实施方式15所述的多孔陶瓷基体，其中，氧化物组分由无定形物质构成。

18.根据实施方式15所述的多孔陶瓷基体，其中，氧化物组分由纳米颗粒和无定形物质的混合物构成。

19.根据实施方式15-18中任一项所述的多孔陶瓷基体，其中，氧化物组分选自溶胶，如选自二氧化硅、氧化铝和二氧化钛的组。

20.根据实施方式15-18中任一项所述的多孔陶瓷基体，其中，氧化物组分选自金属氧化物，如选自氧化铝和二氧化钛的组。

21.根据实施方式15-20中任一项所述的多孔陶瓷基体，其中，氧化物组分以20-100g/l，如40-100g/l的每体积的量存在。

22.根据实施方式15-21中任一项所述的多孔陶瓷基体，其中，氧化物组分分散在至少80％的基体的表面上。

23.根据实施方式22所述的多孔陶瓷基体，其中，氧化物组分分散在基体的整个表面上。

24.根据上述实施方式15-23中任一项所述的多孔陶瓷基体，其中，陶瓷基体包含莫来石或堇青石或含有非氧化物无机硅的组分如选自SiC和Si₃N₄的组。

25.根据上述实施方式15-24中任一项所述的多孔陶瓷基体，其中，陶瓷基体基本上由SiC构成。

26.根据实施方式25所述的多孔陶瓷基体，其中，多孔陶瓷基体选自重结晶的SiC、反应形成的SiC、硅键合的SiSiC、液相烧结的SiC、氮化硅键合的SiC和氧化物陶瓷键合的SiC。

27.根据上述实施方式15-26中任一项所述的多孔陶瓷基体，其中，孔隙率为至少60％v/v，如至少65％，并且不大于75％。

28.根据上述实施方式15-27中任一项所述的多孔陶瓷基体，其中，颗粒过滤器是DPF。

29.根据上述实施方式15-28中任一项所述的多孔陶瓷基体，其中，催化活性材料选自SCR催化剂。

30.根据上述实施方式15-29中任一项所述的多孔陶瓷基体，其中，催化活性材料以100g/l或更低，如25-100g/l，例如40至100g/l的量存在。

31.根据上述实施方式15-30中任一项所述的多孔陶瓷基体，其中，催化活性材料选自非交换、部分或完全金属交换的ZSM-5、β-沸石、菱沸石、镁碱沸石、丝光沸石、八面沸石和它们的组合的组。

32.根据上述实施方式15-30中任一项所述的多孔陶瓷基体，其中，催化活性材料选自混合金属氧化物的组，如由来自过渡或稀土金属和它们的组合的组的至少两种金属氧化物构成。

33.根据上述实施方式15-30中任一项所述的多孔陶瓷基体，其中，催化活性材料选自基于钒氧化物的涂层，如氧化钒、二氧化钛-氧化钒、二氧化钛-氧化钨-氧化钒、二氧化钛-氧化钨-稀土钒酸盐、二氧化钛-二氧化硅-氧化钨-稀土钒酸盐的组。

34.根据上述实施方式15-30中任一项所述的多孔陶瓷基体，其中，催化活性材料选自混合金属氧化物和沸石的混合物。

35.一种多孔陶瓷蜂窝式过滤器，包含根据上述实施方式1-34中任一项所述的多孔陶瓷基体。

36.一种用于净化废气的系统，所述系统选自具有多孔陶瓷蜂窝式过滤器的废气排放系统，该废气排放系统包含根据上述实施方式1-34中任一项所述的多孔陶瓷基体。

37.一种制造根据实施方式1-14中任一项所述的多孔陶瓷基体的方法，包括a)以足以在基体上生成基本上光滑的表面并且足以将氧化物组分分散在陶瓷基体的闭端孔隙中以生成不均匀涂层的量施加氧化物组分的涂层。

38.一种制造根据实施方式15-34中任一项所述的多孔陶瓷基体的方法，包括a)以足以在基体上生成基本上光滑的表面并且足以将氧化物组分分散在陶瓷基体的闭端孔隙中以生成不均匀涂层的量施加氧化物组分的第一涂层，以及b)以足以获得NO_x的催化还原效果的量在第一涂层的光滑表面上直接施加催化活性材料的第二涂层。

以上实施方式应当被视为涉及本文描述的任一个方面(例如“陶瓷基体”、“陶瓷蜂窝式过滤器”、“陶瓷基体的用途”、“制造的方法”或“使用的陶瓷基体”)以及本文描述的实施方式中的任一个，除非指定一个实施方式涉及本发明的某一方面或某些方面。

包括本文中引用的出版物、专利申请以及专利的所有参考文献通过引证其全部内容结合于此，其程度如同引每个参考文献单独地并具体地全部结合于此并且如同本文阐述其全部内容。

本文使用的所有标题和子标题仅为了方便并且不应当被解释为以任何方式限制本发明。

上述元件的任意组合的所有可能的变型都包括在本发明中，除非本文另有说明或以其他方式与上下文明显矛盾。

术语“一个”和“一种”和“该”以及在上下文中用作描述本发明的类似的术语应被解释为包括单数和复数，除非另有说明或明显与上下文矛盾。

在本文中表述的值的范围仅旨在用作单独地表示每个单独值落在该范围内的一种简略表达方法，除非在本文中另有说明，并且每个单独值包含在说明书内，如在本文中单独叙述一样。除非另有说明，本文中提供的准确值代表相应的近似值(例如，本文提供的相对于具体的因素或测量值的所有准确的示例性数值可被认为同时在适当位置处提供相应的近似测量值，在适当的情况下由“大约”修饰)。

可以以任何合适的顺序执行在本文中描述的所有方法，除非在本文中另有说明或者与上下文明显矛盾。

本文中提供的使用任何实例和所有实例，或示例性语言(例如，“如”)，仅是为了更好地阐明本发明，除非另有说明，并不构成对本发明的范围的限制。除非明确指出，说明书中的任何语言都不应被解释为表示在本发明的实践中某些元素是必须的。

本文中对专利文献的引证和结合仅为了方便，并不反映对这些专利文件的有效性、专利性和/或强制性的任何观点。

本文中对任何方面或本发明的实施方式的描述，提及一个或多个元素使用的术语如“包含”、“具有”、“包括”或“含有”旨在提供“由其构成”、“基本上由其构成”、或“基本上包含”特定的一个或多个元素的类似的方面或本发明的实施方式的支持，除非另有说明或与上下文明显矛盾(例如，本文中描述的包含特定元素的组合物应理解为也描述了由此元素构成的组合物，除非另有说明或与上下文明显矛盾)。

本发明包括本文示出的方面或权利要求中阐述的所有修改和等同物，从而达到适用法律允许的最大程度。

还通过下列实施例示出了本发明，然而，不应被解释为这些实施例限制保护的范围。在前面的描述和在下面的实施例中公开的特征可以是分离的或任意组合，都作为以不同的形式实现本发明的材料。

实施例

以下实施例将说明硅溶胶(colloidalsilicasol)对多孔碳化硅的机械强度的影响。

对于具有65％±1％的孔隙率和20μm±1μm的孔隙直径的1"×3"的多孔SiC测试过滤器上作为SEMS层的60g/lSiO₂溶胶涂层，基于溶胶的固体含量和过滤器基体的体积重新计算需要的SiO₂溶胶的量。可以将一些水加入此量的SiO₂溶胶。洗涤涂层的总量不应超过过滤器基体能够吸收的水的量加上SiO₂的固体重量。最终通过由每个底面吸收一半的涂层并在干燥室中在100℃下干燥3小时，将过滤器基体用此溶胶浸涂。在不施加第二层的情况下在炉中在500℃下煅烧SEMS涂覆的基体3小时。

基础实施例1：

随后用不同水平的硅溶胶涂覆具有65％±1％的孔隙率和20μm±1μm孔隙直径的多孔SiC。用200cpsi的孔密度和400μm的壁厚构建蜂窝结构形式的基体载体。此多孔SiC材料的制造方法在WO2013/076045A1中描述。二氧化硅溶胶层/涂层对孔隙率和孔隙尺寸的影响在图2中示出。

在接近180g/l的负载下可以观察到孔隙率从初始的65％降至57％。平均孔隙直径保持不变。可以通过比较未涂覆和涂覆结构的由压泵法测量的孔隙大小分布看出使用溶胶的涂层的特征。图3示出这种比较。极小的孔隙填充涂层并且总的可通过孔隙率减小，但是孔隙直径中位值保持相同。

用两种方法测试机械强度：4点弯曲和压缩强度。结果在图4中示出：可以明显看出值的增加。

在下文中描述该初始SEMS层将如何与催化功能材料的第二层结合。由发明人中该产品的开发过程中发现的出乎意料的效果是，初始SEMS层对第二层的功能也具有正面影响。已经发现，作为初始涂层的SEMS层使得催化活性催化剂材料的量减少。

基础实施例1是许多根据本发明的意图的实施例的起点。

以下实施例将说明将SCR功能整合进与SEMS通常结合的多孔碳化硅结构。它们还表明SEMS涂层可用于改善SCR涂层的功能并且减少这类已知为昂贵材料的催化剂需要的总量。

实施例2：

基础基体是具有65％的孔隙率的多孔SiC载体。尺寸是具有1英寸直径和3英寸长度的圆柱形。以生成壁流式过滤器的方式在每侧将每个第二通道堵塞。以与实施例1中描述的相同的方式，用60g/l水平的硅溶胶完成此过滤器样品上的初始涂层。对于1"×3"多孔SiC测试过滤器上的这种涂层，基于溶胶的固体含量和过滤器基体的体积重新计算需要的SiO₂溶胶的量。可以将一些水加入此量的SiO₂溶胶。洗涤涂层的总量不应超过过滤器基体能够吸收的水的量加上SiO₂的固体重量。最终通过由每个底面吸收一半的涂层并在干燥室中在100℃下干燥3小时，将过滤器基体用此溶胶浸涂。

第二涂层是65g/l涂层水平下的Fe-β-沸石。为了该目的研磨商用的Fe-β-沸石。因此加入分散剂和水以达到30wt％至35wt％之间的沸石的固体含量。使混合物经受球磨4小时。最终将分散液过筛并测定固体含量。基于分散液的固体含量和过滤器基体的体积重新计算Fe-β-沸石涂层的量。可以将一些水加入此量的Fe-β-沸石分散液。载体涂层的总量不应超过过滤器基体能够吸收的水的量加上Fe-β-沸石的固体重量。最终通过由每个底面吸收一半的涂层并在干燥室中在100℃下干燥3小时，将过滤器基体用此分散液浸涂。作为最终步骤将基体载体在炉中在500℃下煅烧3小时。

比较例3：

使用与实施例2相同的壁流式过滤器，但是不施加第一SEMS层，而将Fe-β-沸石直接以60g/l的量涂覆在基体上。为了该目的研磨商用的Fe-β-沸石。因此加入分散剂和水以达到30wt％至35wt％之间的沸石的固体含量。使混合物经受球磨4小时。最终将分散液过筛并测定固体含量。基于固体分散物和过滤器基体的体积重新计算Fe-β-沸石涂层的量。可以将一些水加入此量的Fe-β-沸石分散液。载体涂层的总量不应超过过滤器基体能够吸收的水的量加上Fe-β-沸石的固体重量。最终通过由每个底面吸收一半的涂层并在干燥室中在100℃下干燥3小时，将过滤器基体用此分散液浸涂。作为最终步骤将基体在炉中在500℃下煅烧3小时。

比较例4：

使用与实施例2相同的壁流式过滤器，但是不施加第一SEMS层，而将Fe-β-沸石直接以120g/l的量涂覆在基体上。为了该目的研磨商用的Fe-β-沸石。因此加入分散剂和水以达到30wt％至35wt％之间的沸石的固体含量。使混合物经受球磨4小时。最终将分散液过筛并测定固体含量。基于分散液的固体含量和过滤器基体的体积重新计算Fe-β-沸石涂层的量。可以将一些水加入此量的Fe-β-沸石。载体涂层的总量不应超过过滤器基体能够吸收的水的量加上Fe-β-沸石的固体重量。最终通过由每个底面吸收一半的涂层并在干燥室中在100℃下干燥3小时，将过滤器基体用此分散液浸涂。作为最终步骤将基体载体在炉中在500℃下煅烧3小时。

比较例5：

将具有400cpsi的孔密度、130μm的孔壁厚和35％的孔隙率的堇青石基体用120g/l的与实施例2和3中使用的相同的Fe-β-沸石涂覆。为了该目的研磨商用的Fe-β-沸石。因此加入分散剂和水以达到30wt％至35wt％之间的沸石的固体含量。使混合物经受球磨4小时。最终将分散液过筛并测定固体含量。基于分散液的固体含量和堇青石基体的体积重新计算Fe-β-沸石涂层的量。可以将一些水加入此量的Fe-β-沸石。载体涂层的总量不应超过基体能够吸收的水的量加上Fe-β-沸石的固体重量。最终通过由每个底面吸收一半的涂层并在干燥室中在100℃下干燥3小时，将堇青石基体用此溶胶浸涂。作为最终步骤将基体在炉中在500℃下煅烧3小时。该堇青石基体的通道没有堵塞，即其是流通催化剂(flowthroughcatalyst)而不是壁流式过滤器。

含有Fe-β-沸石作为一种催化组分的所有四个实施例在表1中列出。

表1：

由于它们在实验室流动反应器中的SCR性能，已经测试了实施例2-5。相应的测试参数给出如下。

主气流：加压空气

NO浓度：250ppm

NO₂浓度：250ppm

NH₃浓度：500ppm

水含量：10％

空速：33000/h

温度范围：200-450℃

四个实施例在200℃至至多达450℃的温度范围内的SCR效率的结果在图5的图表中绘出。可以明显看出，第一涂层的存在使得催化活性材料减少。比较例5代表由于现有技术的溶液，即涂覆的流通堇青石。比较例4代表在相同体积下在过滤器上具有相同量的催化剂的溶液。在比较例3的结果中可以看出将催化剂减少至一半的量的效果。在240℃至320℃之间的温度范围内SCR效率是相同的乃至略为更好，但是在高温区域中，SCR效率减少。在实施例2中，现将相同量的催化剂涂覆在初始SiO₂层上，并且结果是高温区域内的SCR效率与高催化剂负载一样好。实施例2的结果在低温区域下甚至比三个比较例的更好。

在下文中，具有不同的掺杂剂并且不同的颗粒尺寸的基于二氧化铈和氧化锆的混合氧化物作为唯一的催化剂组分以及已经与Fe-β-沸石结合用于制备一组比较例和两个根据本发明的新实施例。

实施例6：基于纳米浆料的SEMS

基础基体还是基于具有65％的孔隙率的多孔SiC载体的壁流式过滤器。在此基体载体上涂覆基于具有组分CeO₂/ZrO₂/Nb₂O₅(18.0/72.0/10.0重量％)的具有0.5μm平均粒径混合氧化物的的纳米浆料。此过滤器上纳米浆料的量是60g/l。对于作为初始SEMS层的这种涂层，基于溶胶的固体含量和过滤器基体的体积重新计算需要的基于二氧化铈/氧化锆的纳米浆料的量。可以将一些水加入此量的纳米浆料。洗涤涂层的总量不应超过过滤器基体能够吸收的水的量加上混合金属氧化物的固体重量。然后通过由每个底面吸收一半的涂层并在干燥室中在100℃下干燥3小时，将过滤器基体用此纳米浆料浸涂。作为最终步骤将基体载体在炉中在500℃下煅烧3小时。机械强度的改善效果与如在实施例1中描述的相应量的硅溶胶的相同。

该第一涂层还具有已经以与实施例2-5相同的方式测量的特定SCR效率。结果在图6中绘出。

比较例7：

基础基体还是基于具有65％的孔隙率的多孔SiC载体的壁流式过滤器。在此基体载体上涂覆基于具有组分CeO₂/ZrO₂/Nb₂O₅(18.0/72.0/10.0重量％)的具有1.5μm平均粒径的混合氧化物的催化剂层。基于过滤器基体载体的体积重新计算对于1"×3"测试过滤器上130g/l的涂层需要的基于二氧化铈/氧化锆的粉末的量。在此特定情况下已经将5.018g的该粉末连同分散剂分散在水中。洗涤涂层的总量不应超过过滤器基体能够吸收的水的量加上二氧化铈/氧化锆粉末的固体重量。然后通过由每个底面吸收一半的涂层并在干燥室中在100℃下干燥3小时，将过滤器基体用此分散液浸涂。作为最终步骤将基体载体在炉中在500℃下煅烧3小时。同样测量该样品的SCR效率并且结果在图6中绘出。

比较例8：

基础基体还是基于具有65％的孔隙率的多孔SiC载体的壁流式过滤器。在此基体载体上涂覆基于具有组分CeO₂/ZrO₂/Nb₂O₅(18.0/72.0/10.0重量％)的具有1.5μm平均粒径的混合金属氧化物以及具有0.39μm的平均粒径的Fe-β-沸石的混合物的催化剂层。沸石的量以及混合金属氧化物的量为50g/l。基于过滤器基体的体积重新计算对于50g/l的涂层需要的基于二氧化铈/氧化锆的粉末的量。在此特定情况下已经将1.930g的该粉末连同分散剂分散在水中。载体涂层的总量不应超过过滤器基体能够吸收的水的量加上二氧化铈/氧化锆粉末的固体重量。然后通过由每个底面吸收一半的涂层并在干燥室中在100℃下干燥3小时，将过滤器基体用此分散液浸涂。对于第二50g/l涂层将商用的Fe-β-沸石研磨。因此加入分散剂和水以达到30wt％至35wt％之间的沸石的固体含量。使混合物经受球磨4小时。最终将分散液过筛并测定固体含量。基于分散液的固体含量和过滤器基体的体积重新计算Fe-β-沸石涂层的量。载体涂层的总量不应超过基体能够吸收的水的量加上Fe-β-沸石的固体重量。可以将一些水加入此量的Fe-β-沸石。载体涂层的总量不应超过基体能够吸收的水的量加上Fe-β-沸石的固体重量。最终通过由每个底面吸收一半的涂层并在干燥室中在100℃下干燥3小时，将过滤器基体用该分散液浸涂。作为最终步骤将基体载体在炉中在500℃下煅烧3小时。同样测量该样品的SCR效率并且结果在图6中绘出。

实施例9：

基础基体还是基于具有65％的孔隙率的多孔SiC载体的壁流式过滤器，并且以与比较例6中描述的相同的方式完成初始涂层，但是在此情况下使用具有组分CeO₂/ZrO₂/Nd₂O₃/Pr₆O₁₁(20.0/57.6/2.4/20.0重量％的量)的具有0.5μm平均粒径的混合氧化物。用具有0.39μm的平均粒径的Fe-β-沸石颗粒完成第二涂层。沸石以及混合金属氧化物的量是55g/l。对于初始涂层，基于溶胶的固体含量和过滤器基体的体积重新计算需要的基于二氧化铈/氧化锆的纳米浆料的量。可以将一些水加入此量的纳米浆料。载体涂层的总量不应超过过滤器基体能够吸收的水的量加上混合金属氧化物的固体重量。然后通过由每个底面吸收一半的涂层并在干燥室中在100℃下干燥3小时，将过滤器基体用此纳米浆料浸涂。对于第二55g/l涂层将商用的Fe-β-沸石研磨。因此加入分散剂和水以达到30wt％至35wt％之间的沸石的固体含量。使混合物经受球磨4小时。最终将分散液过筛并测定固体含量。基于分散液的固体含量和过滤器基体的体积重新计算Fe-β-沸石涂层的量。可以将一些水加入此量的Fe-β-沸石。载体涂层的总量不应超过基体能够吸收的水的量加上Fe-β-沸石的固体重量。最终通过由每个底面吸收一半的涂层并在干燥室中在100℃下干燥3小时，将过滤器基体用该分散液浸涂。作为最终步骤将基体载体在炉中在500℃下煅烧3小时。同样测量该样品的SCR效率并且结果在图6中绘出。

实施例6-9的汇总在表2中给出。

表2：

比较例3的结果也在图6中绘出。可以看出如在实施例6中给出的纳米浆料形式的第一涂层也示出了少量的SCR性能。已知基于二氧化铈和氧化锆的混合金属氧化物具有此特有特征，但是如结果示出的，性能不是很好。在比较例7中，在过滤器上涂覆作为粉末的相同类型的混合氧化物。此样品相比未涂覆的过滤器没有示出任何机械上的改善。但是SCR性能好得多，然而其没有达到与Fe-β-沸石相同的水平。该实施例说明通道壁内部的粉末具有比实施例6的密集烧结层高得多的活性表面积。已知(见WO2013060487A1的结果，在背景技术中提及)具有Fe-β-沸石粉末的这类材料的粉末混合物会导致很好的SCR催化活性。这由比较例8验证。此SCR涂覆的过滤器在整个温度范围内示出了接近完美的性能。此特定粉末混合物的缺点是与单一粉末作为涂层相比，背压的增加非常高。这由表3说明，其示出了对于实施例2-4和6-9，在50l/min的空气流动通过1"×3"尺寸的实验室样品下，不同的涂层对孔隙率、平均孔隙直径和背压的影响。

表3：50l/min空气流动下对测试样品的孔隙率、孔隙大小和背压的影响

	孔隙率，％	平均孔隙直径，μm	背压影响
				未涂覆	65	20	-
实施例2	55	18	17％
				实施例3	59	19	23％
实施例4	56	18	35％
				实施例6	60	18	26％
实施例7	61	19	10％
				实施例8	47	17	58％
实施例9	52	18	50％

实施例9的结果说明，如果这种混合氧化物粉末已经用于初始SEMS层，即第一涂层基于具有二氧化铈和氧化锆的混合物，可以得到完美的性能。与比较例8相反，该解决方案具有较高的机械强度和较低的背压。

实施例10至12对于基于氧化钒-二氧化钛组合物的SCR催化剂说明了这点。

实施例10

使用与上述实施例相同类型的SiC壁流式过滤器元件，并且与实施例2和3相似的，以60g/l的量施加SEMS层。在此层上用65g/l的量涂覆基于二氧化钛-氧化钒组合物的SCR催化剂。SCR组合物中V₂O₂的量是4重量％。对于初始的60g/lSiO₂溶胶涂层，基于溶胶的固体含量和过滤器基体的体积重新计算需要的SiO₂溶胶的量。可以将一些水加入此量的SiO₂溶胶。洗涤涂层的总量不应超过过滤器基体能够吸收的水的量加上SiO₂的固体重量。最终通过由每个底面吸收一半的涂层并在干燥室中在100℃下干燥3小时，将过滤器基体用此溶胶浸涂。施加65g/l二氧化钛-氧化钒的第二涂层。为了该目的将草酸氧钒用作氧化钒前驱物。基于草酸氧钒溶液的固体含量、第二层的总载体涂层负载和过滤器基体的体积重新计算需要的量。然后将前驱物加入二氧化钛，同样重新计算其需要的量。可以将一些水加入此混合物。载体涂层的总量不应超过过滤器基体能够吸收的水的量加上二氧化钛-氧化钒的固体重量。然后通过由每个底面吸收一半的涂层并在干燥室中在100℃下干燥3小时，将过滤器基体用此分散液浸涂。作为最终步骤将基体载体在炉中500℃下煅烧3小时。

比较例11：

使用与实施例6相同的壁流式过滤器，但是不施加第一SEMS层，而将具有4重量％的V₂O₅的二氧化钛-氧化钒组合物直接以115g/l的量涂覆在基体上。为了该目的将草酸氧钒用作氧化钒前驱物。基于草酸氧钒溶液的固体含量、总载体涂层负载和过滤器基体的体积重新计算需要的量。然后将前驱物加入二氧化钛，同样重新计算其需要的量。可以将一些水加入此混合物。洗涤涂层的总量不应超过过滤器基体能够吸收的水的量加上二氧化钛-氧化钒的固体重量。然后通过由每个底面吸收一半的涂层并在干燥室中在100℃下干燥3小时，将过滤器基体用此分散液浸涂。作为最终步骤将基体载体在炉中500℃下煅烧3小时。

比较例12：

使用与实施例6相同的壁流式过滤器，但是不施加第一SEMS层，而将具有4重量％的V₂O₅的二氧化钛-氧化钒组合物直接以65g/l的量涂覆在基体上。为了该目的将草酸氧钒用作氧化钒前驱物。基于草酸氧钒溶液的固体含量、总载体涂层负载和过滤器基体的体积重新计算需要的量。然后将前驱物加入二氧化钛，同样重新计算其需要的量。可以将一些水加入此混合物。载体涂层的总量不应超过过滤器基体能够吸收的水的量加上二氧化钛-氧化钒的固体重量。然后通过由每个底面吸收一半的涂层并在干燥室中在100℃下干燥3小时，将过滤器基体用此分散液浸涂。作为最终步骤将基体载体在炉中500℃下煅烧3小时。

所有三个基于氧化钒作为SCR催化剂的实施例在表4中列出。

表4：

以与上述实施例相同的方式，已经在实验室流动反应器中测试实施例10-12以检验它们的SCR性能。相应的曲线在图7中绘出。两个比较例11和12的比较示出从115g/l减少至65g/l导致SCR性能的显著减少。但是实施例10的数据明显说明，具有SEMS层的初始涂层导致与比较例12相比好得多的SCR性能。

实施例13

第二涂层是60g/l涂层水平下的Cu-ZSM-5-沸石。为了该目的研磨商用的Cu-ZSM-5-沸石。因此加入分散剂和水以达到30wt％至35wt％之间的沸石的固体含量。使混合物经受球磨4小时。最终将分散液过筛并测定固体含量。基于分散液的固体含量和过滤器基体的体积重新计算Cu-ZSM-5-沸石涂层的量。可以将一些水加入此量的Cu-ZSM-5-沸石。载体涂层的总量不应超过过滤器基体能够吸收的水的量加上Cu-ZSM-5-沸石的固体重量。最终通过由每个底面吸收一半的涂层并在干燥室中在100℃下干燥3小时，将过滤器基体用此分散液浸涂。作为最终步骤将基体载体在炉中在500℃下煅烧3小时。

比较例14

使用与实施例13相同的壁流式过滤器，但是不施加第一SEMS层，而将Cu-ZSM-5-沸石直接以120g/l的量涂覆在基体上。为了该目的研磨商用的Cu-ZSM-5-沸石。因此加入分散剂和水以达到30wt％至35wt％之间的沸石的固体含量。使混合物经受球磨4小时。最终将分散液过筛并测定固体含量。基于分散液的固体含量和过滤器基体的体积重新计算Cu-ZSM-5-沸石涂层的量。可以将一些水加入此量的Cu-ZSM-5-沸石。洗涤涂层的总量不应超过过滤器基体能够吸收的水的量加上Cu-ZSM-5-沸石的固体重量。最终通过由每个底面吸收一半的涂层并在干燥室中在100℃下干燥3小时，将过滤器基体用此分散液浸涂。作为最终步骤将基体载体在炉中在500℃下煅烧3小时。

实施例15

基础基体是具有65％的孔隙率的多孔SiC载体。尺寸是具有1英寸直径和3英寸长度的圆柱形。以生成壁流式过滤器的方式在每侧将每个第二通道堵塞。以与实施例1中描述的相同的方式，用20g/l水平的硅溶胶完成此过滤器样品上的初始涂层。对于1"×3"多孔SiC测试过滤器上的这种涂层，基于溶胶的固体含量和过滤器基体的体积重新计算需要的SiO₂溶胶的量。可以将一些水加入此量的SiO₂溶胶。洗涤涂层的总量不应超过过滤器基体能够吸收的水的量加上SiO₂的固体重量。最终通过由每个底面吸收一半的涂层并在干燥室中在100℃下干燥3小时，将过滤器基体用此溶胶浸涂。

对SiO₂紧密接触地涂覆基于具有组分CeO₂/ZrO₂/Nb₂O₅(18.0/72.0/10.0重量％)的具有1.5μm平均粒径的混合氧化物的层。基于过滤器基体的体积重新计算对于1"×3"测试过滤器上40g/l的涂层需要的基于二氧化铈/氧化锆的粉末的量。在此特定情况下已经将1.544g的该粉末连同分散剂分散在水中。洗涤涂层的总量不应超过过滤器基体能够吸收的水的量加上二氧化铈/氧化锆粉末的固体重量。然后通过由每个底面吸收一半的涂层并在干燥室中在100℃下干燥3小时，将过滤器基体用此分散液浸涂。

表面涂层是60g/l涂层水平下的Cu-ZSM-5-沸石。为了该目的研磨商用的Cu-ZSM-5-沸石。因此加入分散剂和水以达到30wt％至35wt％之间的沸石的固体含量。使混合物经受球磨4小时。最终将分散液过筛并测定固体含量。基于分散液的固体含量和过滤器基体的体积重新计算Cu-ZSM-5-沸石涂层的量。可以将一些水加入此量的Cu-ZSM-5-沸石。载体涂层的总量不应超过过滤器基体能够吸收的水的量加上Cu-ZSM-5-沸石的固体重量。最终通过由每个底面吸收一半的涂层并在干燥室中在100℃下干燥3小时，将过滤器基体用此分散液浸涂。作为最终步骤将基体载体在炉中在500℃下煅烧3小时。

实施例16

使用与上述实施例相同类型的SiC壁流式过滤器元件，并且以30g/l的量施加SEMS层。与此层紧密接触地涂覆具有组分CeO₂/ZrO₂/Nb₂O₅(18.0/72.0/10.0重量％)的具有1.5μm的平均粒径的混合氧化物。基于过滤器基体载体的体积重新计算对于1"×3"测试过滤器上60g/l的涂层需要的基于二氧化铈/氧化锆的粉末的量。在此特定情况下已经将2.316g的该粉末连同分散剂分散在水中。洗涤涂层的总量不应超过过滤器基体能够吸收的水的量加上二氧化铈/氧化锆粉末的固体重量。然后通过由每个底面吸收一半的涂层并在干燥室中在100℃下干燥3小时，将过滤器基体用此分散液浸涂。

在其上以30g/l的涂层水平施加Cu-ZSM-5-沸石层。为了该目的研磨商用的Cu-ZSM-5-沸石。因此加入分散剂和水以达到30wt％至35wt％之间的沸石的固体含量。使混合物经受球磨4小时。最终将分散液过筛并测定固体含量。基于分散液的固体含量和过滤器基体的体积重新计算Cu-ZSM-5-沸石涂层的量。可以将一些水加入此量的Cu-ZSM-5-沸石。载体涂层的总量不应超过过滤器基体能够吸收的水的量加上Cu-ZSM-5-沸石的固体重量。最终通过由每个底面吸收一半的涂层并在干燥室中在100℃下干燥3小时，将过滤器基体用此分散液浸涂。作为最终步骤将基体载体在炉中在500℃下煅烧3小时。

具有Cu-沸石的实施例13-16的数据概括在表5中：

表5：

这两个实施例的对孔隙率和平均孔隙直径的影响以及得到的对背压的效果在表6中列出。

表6：50l/min空气流动下对测试样品13-16的孔隙率、孔隙大小和背压的影响

	孔隙率，％	平均孔隙直径，μm	背压影响
				实施例13	54	18	18％
实施例14	53	17	45％
				实施例15	48	18	22％
实施例16	55	19	16％

由于它们在与如实施例3-5描述的相同的测试条件下在相同的实验室流动反应器中的SCR性能，已经测试了实施例13-16。结果在图8中示出。

实施例13和14的结果的直接比较明显示出，填充孔隙壁表面上的小闭端孔隙并使基体载体的表面光滑的第一SiO₂层使得Cu-ZSM-5沸石从120g/l减少至60g/l而没有损失任何SCR效率。在220℃至280℃的温度范围内该效率甚至更好。

实施例15和16代表三层涂层，其中初始氧化物层分别减少为仅40g/l和30g/l的量。如图2和4中所示，低负载对孔隙率仅有非常低的影响但已经导致机械强度的增加。在此初始氧化物层上施加实施例9的类似物的双层涂层。在这两个实施例中改变混合金属氧化物CeO₂/ZrO₂/Nb₂O₅和Cu-ZSM5沸石之间的比率。

相比实施例13，在实施例15中保持60g/l的Cu-ZSM-5的量，但是初始氧化物层减少为20g/l以插入混合金属氧化物的第三中间层，其由实施例5-9可知也具有SCR功能。实施例15与13的比较的结果示出了，此第三中间层再次改善了过滤器的总SCR性能。

与实施例15相比，在实施例16中，Cu-ZSM-5沸石减少至仅30g/l的极低量，并且第一氧化物层增加至30g/l，并且中间混合金属氧化物层增加至60g/l。图8中示出的相应的结果说明，此设计还导致几乎与实施例15一样好的非常高的SCR效率。此实施例应说明，可以用基于初始氧化物层和随后的两层SCR催化剂的三层设计生成在非常昂贵的Cu-ZSM5沸石的低负载量下具有高SCR功能的过滤器。

Claims

1.一种多孔陶瓷基体，包含具有至少50％v/v的孔隙率的多孔基体载体，其中，所述孔隙率是根据DIN66133通过压泵法测量的，所述载体进一步包含氧化物组分的不均匀涂层，其中，所述氧化物组分选自由氧化铝、二氧化钛、二氧化硅、二氧化铈、氧化锆、铌、镨、或它们的混合物所组成的组中，所述氧化物组分分散在所述基体载体的表面上和所述基体载体的闭端孔隙中，并且在所述基体载体上生成所述不均匀涂层，其中，所述涂层具有基本上光滑的表面。

2.根据权利要求1所述的多孔陶瓷基体，其中，所述氧化物组分由纳米颗粒如具有1nm至900nm范围内的平均直径的纳米颗粒构成。

3.根据权利要求1-3中任一项所述的多孔陶瓷基体，其中，所述氧化物组分以20-100g/l如40-100g/l的每体积的量存在。

4.根据权利要求1-4中任一项所述的多孔陶瓷基体，其中，所述氧化物组分分散在至少80％的所述基体载体的表面上。

5.根据权利要求5所述的多孔陶瓷基体，其中，所述氧化物组分分散在所述基体载体的整个表面上。

6.根据任一前述权利要求所述的多孔陶瓷基体，其中，所述多孔基体载体包含莫来石或堇青石或含有非氧化物无机硅的组分如选自SiC和Si₃N₄的组中。

7.根据任一前述权利要求所述的多孔陶瓷基体，其中，所述基体载体基本上由SiC构成。

8.根据任一前述权利要求所述的多孔陶瓷基体，其中，所述基体载体的孔隙率为至少60％v/v如至少65％，并且不大于75％。

9.一种多孔陶瓷基体，包含具有至少50％v/v的孔隙率的多孔基体载体，其中，所述孔隙率是根据DIN66133通过压泵法测量的，所述载体进一步包含a)与所述基体载体的表面接触的氧化物组分的第一不均匀涂层，其中，所述氧化物组分选自由氧化铝、二氧化钛、二氧化硅、二氧化铈、氧化锆、铌、镨或它们的混合物所组成的组中，所述氧化物组分分散在所述基体载体的表面上和所述基体载体的闭端孔隙中，并在所述基体载体上生成不均匀涂层，其中，第一涂层具有基本上光滑的表面以及b)与所述第一涂层的光滑表面直接接触的SCR催化活性材料的第二涂层。

10.根据权利要求9所述的多孔陶瓷基体，其中，所述氧化物组分由纳米颗粒如具有1nm至900nm范围内的平均直径的纳米颗粒构成。

11.根据权利要求9-10中任一项所述的多孔陶瓷基体，其中，所述氧化物组分以20-100g/l如40-100g/l的每体积的量存在。

12.根据权利要求9-11中任一项所述的多孔陶瓷基体，其中，所述氧化物组分分散在至少80％的所述基体载体的表面上。

13.根据权利要求12所述的多孔陶瓷基体，其中，所述氧化物组分分散在所述基体载体的整个表面上。

14.根据前述权利要求9-13中任一项所述的多孔陶瓷基体，其中，所述多孔基体载体包含莫来石或堇青石或含有非氧化物无机硅的组分如选自SiC和Si₃N₄的组中。

15.根据前述权利要求9-14中任一项所述的多孔陶瓷基体，其中，所述多孔基体载体基本上由SiC构成。

16.根据前述权利要求9-15中任一项所述的多孔陶瓷基体，其中，陶瓷基体载体的孔隙率为至少60％如至少65％，并且不大于75％。

17.根据前述权利要求9-16中任一项所述的多孔陶瓷基体，其中，所述SCR催化活性材料以120g/l或更低如25-100g/l，例如40至100g/l的量存在。

18.根据前述权利要求9-17中任一项所述的多孔陶瓷基体，其中，所述SCR催化活性材料选自非交换、部分或完全金属交换的ZSM-5、β-沸石、菱沸石、镁碱沸石、丝光沸石、八面沸石和它们的组合的组中。

19.根据前述权利要求9-18中任一项所述的多孔陶瓷基体，其中，所述SCR催化活性材料选自混合金属氧化物如由来自过渡或稀土金属和它们的组合的组的至少两种金属氧化物构成的组中。

20.根据前述权利要求9-18中任一项所述的多孔陶瓷基体，其中，所述SCR催化活性材料选自基于钒氧化物的涂层如氧化钒、二氧化钛-氧化钒、二氧化钛-氧化钨-氧化钒、二氧化钛-氧化钨-稀土钒酸盐、二氧化钛-二氧化硅-氧化钨-稀土钒酸盐的组中。

21.根据前述权利要求9-18中任一项所述的多孔陶瓷基体，其中，所述SCR催化活性材料选自混合金属氧化物和沸石的混合物。

22.一种多孔陶瓷蜂窝式过滤器，包括根据前述权利要求1-21中任一项所述的多孔陶瓷基体。

23.一种用于净化废气的的系统，所述系统选自具有多孔陶瓷蜂窝式过滤器的废气排放系统，所述过滤器包括根据前述权利要求1-21中任一项所述的多孔陶瓷基体。

24.一种制造根据权利要求1-9中任一项所述的多孔陶瓷基体的方法，包括a)以足以在所述基体载体上生成基本上光滑的表面并且足以将所述氧化物组分分散在所述基体载体的闭端孔隙中以生成所述不均匀涂层的量施加所述氧化物组分的涂层。

25.一种制造根据权利要求9-22中任一项所述的多孔陶瓷基体的方法，包括a)以足以在所述基体载体上生成基本上光滑的表面并且足以将所述氧化物组分分散在所述基体载体的闭端孔隙中以生成所述不均匀涂层的量施加所述氧化物组分的第一涂层，以及b)以足以获得NO_x的催化还原效果的量在所述第一涂层的光滑表面上直接施加催化活性材料的所述第二涂层。

26.根据权利要求1-21中任一项所述的多孔陶瓷基体，进一步包含与所述第二涂层直接接触的第二SCR催化活性材料的第三涂层，其中，所述第二涂层的SCR催化活性材料是第一SCR催化活性材料。

27.根据权利要求26所述的多孔陶瓷基体，其中，所述第一SCR催化活性材料和第二SCR催化活性材料独立地以120g/l或更低，例如25-100g/l，例如40至100g/l的量存在。

28.根据前述权利要求26-27中任一项所述的多孔陶瓷基体，其中，所述第一SCR催化活性材料选自混合金属氧化物如由来自过渡或稀土金属或它们的组合的组的至少两种金属氧化物构成的组中，以及所述第二SCR催化活性材料选自非交换、部分或完全金属交换的ZSM-5、β-沸石、菱沸石、镁碱沸石、丝光沸石、八面沸石和它们的组合的组中。

29.根据前述权利要求26-27中任一项所述的多孔陶瓷基体，其中，所述第一SCR催化活性材料选自基于钒氧化物的涂层如氧化钒、二氧化钛-氧化钒、二氧化钛-氧化钨-氧化钒、二氧化钛-氧化钨-稀土钒酸盐、二氧化钛-二氧化硅-氧化钨-稀土钒酸盐的组中；以及所述第二SCR催化活性材料选自非交换、部分或完全金属交换的ZSM-5、β-沸石、菱沸石、镁碱沸石、丝光沸石、八面沸石和它们的组合的组中。

30.根据前述权利要求26-27中任一项所述的多孔陶瓷基体载体，其中，所述第一SCR催化活性材料选自混合金属氧化物CeO₂/ZrO₂/Nb₂O₅的组中；以及所述第二SCR催化活性材料选自非交换、部分或完全金属交换的ZSM-5、β-沸石、菱沸石、镁碱沸石、丝光沸石、八面沸石和它们的组合的组中。

31.一种多孔陶瓷蜂窝式过滤器，包含根据前述权利要求26-30中任一项所述的多孔陶瓷基体。

32.一种用于净化废气的的系统，所述系统选自具有多孔陶瓷蜂窝式过滤器的废气排放系统，所述过滤器包含根据前述权利要求26-30中任一项所述的多孔陶瓷基体。

33.一种制造根据权利要求26-30中任一项所述的多孔陶瓷基体的方法，包括a)以足以在所述基体载体上生成基本上光滑的表面并且足以将所述氧化物组分分散在所述基体载体的闭端孔隙中以生成所述不均匀涂层的量施加所述氧化物组分的第一涂层，b)以足以获得NO_x的催化还原效果的量在所述第一涂层的光滑表面上直接施加第一SCR催化活性材料的所述第二涂层；以及c)以足以获得NO_x的催化还原效果的量在所述第一SCR催化活性材料的所述第二涂层上直接施加第二SCR催化活性材料的所述第三涂层。