改善された炭化水素トラップのためのモレキュラーシーブ
モレキュラーシーブ、および特に炭化水素燃料の燃焼に関連する排出を低減するための、炭化水素トラップとしてのそのような材料の使用が記載される。具体的には、ゼオライトのようなモレキュラーシーブを、特に炭化水素の燃焼の間に形成されるような排気ガス、より特定すれば、内燃機関の低温開始動作の間に形成されるような炭化水素ガスのための吸着剤として使用することが記載される。１つの実施形態では、炭化水素燃焼生成物を含有する排気ガスを処理する方法が提供され、その方法は、その排気ガスをＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブと、そのモレキュラーシーブによる炭化水素燃焼生成物の吸着を促進するに有効な時間、接触させる工程；パージガスをこのモレキュラーシーブに通し、吸着された炭化水素燃焼生成物を取り出す工程；およびその取り出された炭化水素燃焼生成物を含有するパージガスを、炭化水素変換触媒と接触させる工程、を包含する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（技術分野）
本発明は、一般に、モレキュラーシーブ、および炭化水素トラップとしてのそのような材料の使用に関する。具体的には、本発明は、ゼオライトのようなモレキュラーシーブ、および炭化水素ガス、特に炭化水素の燃焼の間に形成されるような排気ガスのための吸着剤としてのそのようなモレキュラーシーブの使用に関し、そしてより具体的には内燃機関の低温開始動作の間に形成される炭化水素ガスの吸着に関する。
【背景技術】
【０００２】
（発明の背景）
車両についての将来の低排出標準は、自動車製造業者および触媒製造業者に低温開始炭化水素排出の減少に焦点を当てるように強いている。なぜなら、炭化水素排出の多くの部分は、低温開始期間の間に発生するからである。その結果、内燃機関を装備する車両の低温開始動作の間の排出の制御は必須である。従来の三路触媒式変換器を備える車両は、代表的には、薄め塗膜層上に担持された貴金属を含有し、この薄め塗膜層は、今度はモノリシックな担体上に堆積される。新しい触媒は、約１７０℃で作動をし始めるが、長年使用された触媒は約２００〜２２５℃でのみ作用する。これらの触媒は、そのような温度に到達するのに、通常、少なくとも１〜２分を必要とし、そしてこの「低温開始」期間の間に、後部排気管での炭化水素排出の７０〜８０％が発生する。このような低温開始排出は、多くの場合、２つの擬似的環境、すなわち都市および高速道路（この擬似的環境において、新しい車両モデルのプロトタイプが、実験室中で、動力計上で訓練された運転手により駆動される）に基づく新しい車両試験のための標準化された実験室的方法である、米国連邦政府試験手順（ＦＴＰ）のサイクルにおいて不合格に終わる。触媒式変換器中の触媒が、不完全燃焼の炭化水素を最終燃焼生成物に効果的に変換し得ないより低温では、炭化水素吸着剤システムが、エンジンから排気される炭化水素を、不完全燃焼の炭化水素を吸着することにより、それらがその触媒式変換器に到達する前に捕捉するべきである。理想的な場合、脱着は、触媒の活性化（ｌｉｇｈｔ−ｏｆｆ）を超える温度で起こるべきである。
【０００３】
あらゆる排出炭化水素トラップについての重要な要因は、その吸着剤の吸着能、吸着された炭化水素が脱着され、触媒式変換器へ通される脱着温度（触媒作動温度よりも高くなければならない）、およびその吸着剤の水熱安定性である。ゼオライトのようなモレキュラーシーブは、他の材料と比べた場合のこれらの条件下でのそれらの水熱安定性に一部は起因して、一般に、この用途についての有用な吸着剤であることが見出されている。
【０００４】
種々の研究が、、モレキュラーシーブおよび、特に、ゼオライト（中細孔ゼオライトおよび大細孔ゼオライトを含む）の吸着剤としての使用に焦点を当ててきたが、いくつかの場合には、モレキュラーシーブまたはゼオライトのタイプは同定されてこなかった。一連のゼオライト（β、ＺＳＭ−５、モルデン沸石、およびＹ）が、そのような研究において、種々の条件下で、それらの炭化水素吸着能について検討されてきた（例えば、非特許文献１；非特許文献２；非特許文献３；および、非特許文献４を参照のこと）。
【非特許文献１】Ｂｕｒｋｅ，Ｎ．Ｒ．；Ｔｒｉｍｍ，Ｄ．Ｌ．；Ｈｏｗｅ，Ｒ．Ｆ．Ａｐｐｌ．Ｃａｔａｌ．，Ｂ ２００３年，第４６巻，９７頁
【非特許文献２】Ｌａｆｙａｔｉｓ，Ｄ．Ｓ．；Ａｎｓｅｌｌ，Ｇ．Ｐ．；Ｂｅｎｎｅｔｔ，Ｓ．Ｃ．；Ｆｒｏｓｔ，Ｊ．Ｃ．；Ｍｉｌｌｉｎｇｔｏｎ，Ｐ．Ｊ．；Ｒａｊａｒａｍ，Ｒ．Ｒ．；Ｗａｌｋｅｒ，Ａ．Ｐ．；Ｂａｌｌｉｎｇｅｒ，Ｔ．Ｈ．Ａｐｐｌ．Ｃａｔａｌ．，Ｂ １９９８年，第１８巻，１２３頁
【非特許文献３】Ｎｏｄａ，Ｎ．；Ｔａｋａｈａｓｈｉ，Ａ．；Ｓｈｉｂａｇａｋｉ，Ｙ．；Ｍｉｚｕｎｏ，Ｈ． ＳＡＥ Ｔｅｃｈ Ｐａｐ．Ｓｅｒ．１９９８年，９８０４２３頁
【非特許文献４】Ｃｚａｐｌｅｗｓｋｉ，Ｋ．Ｆ．；Ｒｅｉｔｚ，Ｔ．Ｌ．；Ｋｉｍ，Ｙ．Ｊ．；Ｓｎｕｒｒ，Ｒ．Ｑ． Ｍｉｃｒｏｐｏｒｏｕｓ Ｍｅｓｏｐｏｒｏｕｓ Ｍａｔｅｒ．２００２年，第５６巻，５５頁
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
以前の研究は、これまでに、ゼオライト−βがこの用途に対して有望な材料であることを見出した。しかし、長年使用したゼオライト−β触媒は、排気ガス吸着剤として使用した場合、低い水熱安定性に起因して、炭化水素の捕捉において劣化した性能を示す。従って、当該分野の進歩にもかかわらず、特に内燃機関の低温開始動作の間、排出制御において使用するための、ゼオライト−βのような現在の吸着剤よりも良好な吸着能、より高い脱着温度、および水熱安定性を保有する材料に対する重要な必要性が存在し続けている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（発明の要旨）
本発明は、当該分野の上述の必要性に対処し、そして炭化水素燃焼生成物を含有する排気ガスを処理するための新規かつ改善された方法を提供する。１つの実施形態では、炭化水素燃焼生成物を含有する排気ガスを処理する方法が提供され、その方法は、その排気ガスを、ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブと、そのモレキュラーシーブによる炭化水素燃焼生成物の吸着を促進するに有効な時間、接触させる工程；パージガスをこのモレキュラーシーブに通し、吸着された炭化水素燃焼生成物をそのモレキュラーシーブから取り出す工程；およびその取り出された炭化水素燃焼生成物を含有するパージガスを、炭化水素変換触媒と接触させる工程、を包含する。
【０００７】
代替の実施形態では、本発明は、少なくとも１つの炭化水素燃焼生成物を含有する排気ガスを処理する方法に関し、この方法は、少なくとも１種の炭化水素燃焼生成物が、吸着剤モレキュラーシーブにより吸着されるように、この排気ガスを吸着剤モレキュラーシーブと接触させる工程、吸着された炭化水素燃焼生成物をこのモレキュラーシーブから脱着する工程、ならびにこの脱着された炭化水素燃焼生成物を炭化水素変換触媒と接触させる工程による方法である。この方法において、ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブを吸着剤モレキュラーシーブとして利用することを通して、炭化水素燃焼生成物の吸着の改善および炭化水素排出の低減が実現される。
【０００８】
本発明の別の局面では、炭化水素の燃焼の間に形成された排気ガスを処理するためのシステムが提供され、このシステムは、吸着剤ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブを含む排気ガス吸着ユニット；炭化水素変換触媒を含む触媒式変換器ユニット；炭化水素燃焼生成物を含有する排気ガスを、この炭化水素燃焼生成物が少なくとも部分的にこのモレキュラーシーブにより吸着されるように、この吸着ユニットに供給するための手段；この炭化水素燃焼生成物をこの吸着ユニットから、この炭化水素燃焼生成物が排気排出ガスに変換される触媒式変換器ユニットへ移送するための手段；ならびにこの排気排出ガスを、この触媒式変換器ユニットから排出するための手段、を備える。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
（詳細な説明）
そうではないと示されない限り、本発明は特定の物質または反応物、反応条件などに限定されず、従って変動し得ることが理解されるべきである。本明細書中で使用される専門用語は、特定の実施形態を説明する目的のためだけであり、限定的であることは意図されないこともまた理解されるべきである。
【００１０】
本明細書において、そして添付の特許請求の範囲において、多くの用語に言及がなされるが、それらは以下の意味を有することが意図されている。
【００１１】
本明細書中および添付の特許請求の範囲で使用される場合、単数形「１つの（ａ）」、「１つの（ａｎ）」および「その（ｔｈｅ）」は、その文脈がそうではないと明瞭に示さない限り、複数の指示対象を含む。従って、例えば、「１つのモレキュラーシーブ」または「１つの炭化水素燃焼生成物」と言えば、それは異なるモレキュラーシーブまたは異なる炭化水素燃焼生成物の組合わせまたは混合物、および単一のモレキュラーシーブまたは炭化水素の化合物を包含する。同様に、語句「その混合物（ａ ｍｉｘｔｕｒｅ ｔｈｅｒｅｏｆ）」および「その混合物（ｍｉｘｔｕｒｅｓ ｔｈｅｒｅｏｆ）」は、１つ以上の同じカテゴリーの指示対象の混合物、および異なる指示対象の混合物を包含する。例えば、炭化水素燃焼生成物およびモレキュラーシーブの組合わせは、１つ以上の燃焼生成物と１つ以上のモレキュラーシーブとの混合物、および１つの燃焼生成物と１つのモレキュラーシーブとの混合物を包含することが意図されている。
【００１２】
語句「により特徴づけられる」は、一般に、特性を特徴づけるかまたは特徴を決定する特定の方法ではなく、特徴または特性の説明を指す。例えば、以下で考察される１つの局面では、本発明は、ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブが、非ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブと比べて、吸着能の増加または脱着温度の上昇により特徴づけられる、モレキュラーシーブの特徴によって記載され得る。これにより、改善の度合いを決定するための特定の技術に言及することなく、ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブがそのような特性を示すことが意図される。
【００１３】
本明細書中で使用される場合、用語「ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブ」は、Ｎｏｍｅｎｃｌａｔｕｒｅ Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ ｏｆ ｔｈｅ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｚｅｏｌｉｔｅ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ（ＩＺＡ）により「ＣＯＮ」として表示されるフレームワーク構造を有するとして当該分野で公知のモレキュラーシーブを指す。同様に、用語「非ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブ」は、Ｎｏｍｅｎｃｌａｔｕｒｅ Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ ｏｆ ｔｈｅ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｚｅｏｌｉｔｅ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎにより「ＣＯＮ」として表示されるモレキュラーシーブのフレームワーク構造以外のフレームワーク構造を有するとして当該分野で公知のモレキュラーシーブを指す。ＣＯＮトポロジーのゼオライトおよび他の非ＣＯＮトポロジーのゼオライトを含むモレキュラーシーブの構造および命名法に関する特定の詳細な情報は、ｔｈｅ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ Ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ＩＺＡ、またはｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｉｚａ−ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ．ｏｒｇ／ｄａｔａｂａｓｅｓ／にあるＩＺＡのウェブサイトから入手できる。
【００１４】
語句「改善された吸着」は、特に限定されることは意図されず、一般的に、ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブが、非ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブに対して改善された吸着特性を提供し得ることを指す。
【００１５】
語句「排気ガスを処理する方法」は、一般に、排気ガス汚染物、特に炭化水素燃料の不完全燃焼に関連する排気ガス汚染物の排出を低減する方法を指す。もっぱらそれに限定されはしないが、その処理方法は、主に、内燃機関の低温開始動作の間に発生するもののような不完全燃焼の排気ガス成分の排出を低減することに関する。
【００１６】
上で注記されたように、炭化水素燃焼生成物を含有する排気ガスを処理する方法が提供され、その方法は、その排気ガスをＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブと、そのモレキュラーシーブによる炭化水素燃焼生成物の吸着を促進するに有効な時間、接触させる工程；パージガスをこのモレキュラーシーブに通し、吸着された炭化水素燃焼生成物をそのモレキュラーシーブから取り出す工程；およびその取り出された炭化水素燃焼生成物を含有するパージガスを、炭化水素変換触媒と接触させる工程、を包含する。排気ガスシステムにおける吸着剤材料の使用は一般に公知であるが、本発明は、ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブを含む吸着剤材料の使用に起因して、そのような先行する吸着剤の使用に対する改善を提供する。
【００１７】
上記方法は、吸着剤がバッチ式に排気ガスと接触する、バッチプロセスとして適用され得るか、または排気ガスがモレキュラーシーブを介して連続的もしくは半連続的に流れる、連続的プロセスもしくは半連続的プロセスとして適用され得る。例えば、この方法は、炭化水素燃料が燃焼される内燃機関からの排気ガスを精製するための連続的プロセスとして適用され得る。このような連続的プロセスにおいて、排気ガスは、最初に、源（例えば、内燃機関）から、ＣＯＮトポロジーを有する吸着剤モレキュラーシーブへと通され得、それによって、排気ガス中の成分（特に、炭化水素）は、このモレキュラーシーブによって吸着される。その用途に依存して、この吸着される成分は、代表的に、後にこのモレキュラーシーブから脱離され、そして触媒と接触させられる。排気ガス精製システムの場合、このＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブは、このモレキュラーシーブを、触媒式変換器の上流の排気ガスと接触させることによって、内燃機関の排気ガスからの部分的に燃焼した炭化水素成分を吸着するために利用され得る。モレキュラーシーブと触媒とが排気ガスの連続した貫流に起因して順次過熱されるにしたがって、モレキュラーシーブに吸着される成分は、排気ガス流中へと脱着され、変換器を通る。次いで、脱着された炭化水素成分は、高い作業温度における触媒の炭化水素変換効率の向上に起因して、触媒によって変換される。
【００１８】
本発明の方法はまた、排気ガスの流動とともに逐次的かつ連続的に実行され得る。つまり、排気ガスは、モレキュラーシーブを通り、次いで下流の触媒式変換器を通って、連続的に流れる。これに関して、排気ガスは、実質的に、モレキュラーシーブから脱着された排出成分を除去するためのパージガスとしても機能する。別個のパージガス流、または排気ガス流と合わせた別個のパージガス流もまた、脱着された排気ガス成分を除去するために使用され得る。このパージガスとしては、空気（例えば、排気ガス流に加えられた二次空気）、不活性ガス、またはこれらの混合物が挙げられるが、これらに限定されない。
【００１９】
バッチシステムおよび半連続システムにおけるＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブの使用もまた、本発明の範囲内である。例えば、バッチプロセスにおいて、ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブは、排気ガスの一部分と接触させられ得、これによって、排気ガス成分（特に、内燃機関の低温開始動作の間に生成された不完全燃焼炭化水素成分）が、モレキュラーシーブに吸着される。その後、（例えば、触媒式変換器において）触媒の動作温度に達した場合、この吸着された成分は、パージガスを用いてパージされ得、そして排気ガス排出生成物（ｅｘｈａｕｓｔ ｇａｓ ｅｍｉｓｓｉｏｎ ｐｒｏｄｕｃｔ）への変換のための触媒へと通される。同様に、半連続的プロセスにおいては、排気ガスは、最初にモレキュラーシーブを通され得、その後下流の触媒を通され得る。ある期間の後、（例えば、触媒作動温度に達した場合）、排気ガスは、触媒のみを再度通るように方向付けられ得、したがってモレキュラーシーブは迂回される。次いで、パージガス（例えば、空気）がモレキュラーシーブを通されて、モレキュラーシーブに吸着された排気ガス成分を脱着し得る。
【００２０】
モレキュラーシーブは、それ自体で排気ガス成分を吸着するために利用され得るが、さらなる材料（例えば、結合剤およびクレー）とともにこのモレキュラーシーブを含む吸着剤材料中でも利用され得る。この吸着剤材料はまた、モレキュラーシーブと併せて１種以上の触媒を含み得る。このような触媒は、一般的に、当該分野で公知であり、そして本明細書における吸着剤材料と併せての使用に特に限定されない。所望される場合、他の吸着材料がまた、ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブとともに含まれ得る（例えば、ＳＳＺ−２３、ＳＳＺ−３１、ＳＳＺ−３５、ＳＳＺ−３７、ＳＳＺ−４１、ＳＳＺ−４２、ＳＳＺ−４３、ＳＳＺ−４４、ＳＳＺ−４５、ＳＳＺ−４７、ＳＳＺ−４８、ＳＳＺ−５３、ＳＳＺ−５４、ＳＳＺ−５５、ＳＳＺ−５７、ＳＳＺ−５８、ＳＳＺ−５９、ＳＳＺ−６０、ＳＳＺ−６３、ＳＳＺ−６４、ＳＳＺ−６５およびこれらの混合物のような、ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブ以外のモレキュラーシーブが挙げられるが、これらに限定されない）。
【００２１】
一般に、ＣＯＮトポロジーを有する任意のモレキュラーシーブが、本発明における使用に適切であると意図される。ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブの適切な例としては、これらに限定することを意図しないが、一実施形態において、ケイ酸塩モレキュラーシーブ（例えば、ＳＳＺ−３３、ＳＳＺ−２６、ＣＩＴ−１、ＩＴＱ−２４、およびこれらの混合物）が挙げられる。構造特性、Ｘ線回折パターンデータ、およびこれらのモレキュラーシーブを調製するための方法は、多くの刊行物および特許に記載されており、本明細書において詳述する必要はない。例えば、米国特許第４，９１０，００６号（ＳＳＺ−２６に関する、Ｚｏｎｅｓらへの特許）；同第４，９６３，３３７号（ＳＳＺ−３３に関する、Ｚｏｎｅｓらへの特許）；同第５，５１２，２６７号（ＣＩＴ−１に関する、Ｄａｖｉｓらへの特許）；Ｊｏｎｅｓ，Ｃ．Ｗ．；Ｚｏｎｅｓ，Ｓ．Ｉ．；Ｄａｖｉｓ，Ｍ．Ｅ．；Ｍｉｃｒｏｐｏｒｏｕｓ ａｎｄ Ｍｅｓｏｐｏｒｏｕｓ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，１９９９，２８，４７１；および、Ｃａｓｔａｎｅｄａ，Ｒ．；Ｃｏｒｍａ，Ａ．；Ｆｏｒｎｅｓ，Ｖ．；Ｒｅｙ，Ｆ．；Ｒｉｕｓ，Ｊ．；Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．２００３，１２５，７８２０（ＩＴＱ−２４に関する）を参照のこと。
【００２２】
当該分野で公知であるように、ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブは、１０員環（ＭＲ）および１２員環の孔を含み、ここで、この１０ＭＲおよび１２ＭＲのチャンネルは、交差し、かつ結合して、交差部において大きな孔隙容量を形成する。これに拘束されることは意図しないが、拡散分子の移送が１２員環孔系、１０員環孔、またはこれらの型の孔の両方において生じ得る事に部分的に起因して、ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブの孔隙率が有益な吸着特性を提供すると考えられる。以下に提供される実施例において考察されるように、このような有益な特性は、非ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブに対して（特に、同じ条件下および同じ水熱処理に従って測定された、ゼオライト−β、ゼオライト−Ｙ、モルデン沸石およびＺＳＭ−５に対して）実証される。
【００２３】
代替的実施形態において、ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブは、ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブと比較して、ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブと非ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブとの同じ水熱処理の前および／または後で、炭化水素燃焼生成物の改善された吸着を提供するように選択される。それに限定する必要はないが、このような水熱処理は、排気ガス排出システムにおいて経験する条件をシミュレートするように一般的に意図される。例えば、実施例において考察されるように、ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブと非ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブとの適切な水熱処理は、１０重量％の水蒸気の存在下で、８００℃において約５時間、２５ｍＬ／分の空気流中で実施され得る。
【００２４】
ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブによる炭化水素燃焼生成物の改善された吸着は、ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブの多くの有益な吸着特性によって示され得る。例えば、一実施形態において、改善された吸着は、非ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブと比較して増加した吸着能または上昇した脱着温度によって特徴付けられ得る。ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブは、当然、非ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブと比較して、増加した吸着能と上昇した脱着温度との両方を示し得る。特に、一局面において、ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブの増加した吸着能は、非ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブの少なくとも１．１倍の吸着能、より特別には、非ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブの少なくとも１．２倍の吸着能、さらにより特別には、非ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブの少なくとも１．２５倍の吸着能であり得る。
【００２５】
ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブは、フレームワークヘテロ原子（例えば、Ｓｉに加えて、Ａｌ、Ｂ、Ｇａ、Ｆｅ、Ｚｎ、Ｍｇ、Ｃｏ、およびこれらの混合物）を含み得る。ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブはまた、希土類、２族金属、８族〜１０族金属、およびこれらの混合物から選択される、金属カチオンを含み得る。例えば、この金属カチオンは、Ｍｎ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｓｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、およびこれらの混合物から選択され得る。
【００２６】
代替的実施形態において、ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブは、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕおよびこれらの混合物から選択される金属を含有するＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブを含む。例えば、ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブ（例えば、ＳＳＺ−３３）は、当該分野で記載されている技術に従って交換によって組み込まれたＡｇを、少なくとも部分的に含み得る（例えば、Ａｇ−ＳＳＺ−３３と称される）。例えば、Ｌｉｕ，Ｘ．；Ｌａｍｐｅｒｔ，Ｊ．Ｋ．；Ａｒｅｎｄａｒｓｋｉｉａ，Ｄ．Ａ．；Ｆａｒｒａｕｔｏ，Ｒ．Ｊ．；Ａｐｐｌｉｅｄ Ｃａｔａｌｙｓｉｓ Ｂ：Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ ２００１，３５，１２５を参照のこと。
【００２７】
ＣＯＮトポロジーのケイ酸塩モレキュラーシーブ（例えば、ＣＯＮトポロジーのゼオライト）はまた、他のＳｉに対する部分置換原子（例えば、Ｇｅ）を含み得る。ＳｉをＧｅで置換するための技術は、（例えば、Ｚｏｎｅｓらによって、多くの特許において記載されるように）当該分野で公知である（米国特許第４，９１０，００６号および同第４，９６３，３３７号を参照のこと）。それに限定する必要はないが、このようなケイ酸塩モレキュラーシーブは、高シリカモレキュラーシーブ（すなわち、Ｓｉ対Ａｌの比、Ｓｉ／Ａｌが＞５であるケイ酸塩）として一般的に分類され得る。
【００２８】
内燃機関における炭化水素燃料の燃焼から生成される排気ガスは、多くの燃焼成分を含む（代表的に、直鎖状および分枝状の非芳香族炭化水素、脂環式炭化水素、芳香族炭化水素、多環式炭化水素およびこれらの混合物、ならびに二酸化炭素、水、窒素酸化物および二酸化硫黄のような非炭化水素成分が挙げられる）。このような排出成分のうちには、以下が含まれる：トルエン、キシレン、ベンゼン、およびこれらの混合物のような芳香族炭化水素；メタン、エタン、エチレン、プロパン、プロピレン、ブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタンのような直鎖状および分枝状の炭化水素；シクロヘキサンのような脂環式炭化水素；ならびに、アルコールおよびメチル第三級ブチルエーテル（ＭＴＢＥ）のような付加的な燃料添加物。本発明の方法は、特に、内燃機関の低温開始動作の間に、特定の炭化水素燃料に限定する必要なく、このような炭化水素放出を低減するために有利に使用され得る。本発明から利益を受ける代表的な炭化水素燃料としては、ガソリン、ディーゼル燃料、航空燃料などが挙げられる。
【００２９】
記載されるように、本発明はまた、炭化水素の燃焼の間に形成された排気ガスを処理するための排気システムに関する。ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブが炭化水素吸着剤として利用される多くの構成が可能であるが、一般的に、この排気システムは、以下を備える：吸着剤ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブを含む排気ガス吸着ユニット；炭化水素変換触媒を含む触媒式変換器ユニット；炭化水素燃焼生成物を含む排気ガスを、この炭化水素燃焼生成物が少なくとも部分的に上記モレキュラーシーブによって吸着されるように、上記吸着ユニットに供給するための手段；炭化水素燃焼生成物を、上記吸着ユニットから、この炭化水素燃焼生成物が排気排出ガス（ｅｘｈａｕｓｔ ｅｍｉｓｓｉｏｎ ｇａｓ）へと変換される上記触媒式変換器ユニットへ移送するための手段；ならびに、上記触媒式変換器ユニットから排気排出ガスを排出するための手段。
【００３０】
吸着ユニットおよび触媒式変換器の両方は、当該分野で公知の任意の適切なデバイスであり得る（ただし、この吸着ユニットに含まれる吸着材料は、ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブを備える）。限定することなく、不完全燃焼燃料生成物を最終排気排出ガス生成物（例えば、水および二酸化炭素）へと変換するために適切な任意の触媒が、利用され得る。吸着ユニットから触媒式変換器へと炭化水素燃焼生成物を移送するため、および触媒式変換器ユニットから排気排出ガスを排出するための適切な手段は、一般的に、排ガスシステムにおいて使用される任意の公知のデバイスを備える。任意の適切な材料が利用され得るが、車両排ガスシステムの分野においては、このようなデバイスは、代表的に、金属または他の配管およびチューブなどである。
【００３１】
本発明が、その特定の具体的実施形態と組み合わせて記載されることが、理解されるべきである。上述の記載および以下の実施例は、本発明の範囲を説明するものであり、限定するものではないことが意図される。本発明の範囲内の他の局面、利点および改変物は、本発明が関係する分野の当業者に明らかである。
【実施例】
【００３２】
以下の実施例において、使用された数値（例えば、量、温度など）に関して精度を確実にする試みがなされたが、ある程度の実験誤差および偏差が考慮されるべきである。他に示されない限り、温度は摂氏であり、そして圧力は大気圧もしくは大気圧付近である。
【００３３】
使用した全ての材料は、文献に詳述される手順に従って調製したか、または市販の供給源から得たかのいずれかである。ゼオライト β（ＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３比 １００、「ゼオライト−β（１００）」として以下に略記される）、モルデン沸石（ＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３比 １０．２、「モルデン沸石（１０．２）」として以下に略記される）、およびＺＳＭ−５（ＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３比 ２３．８、「ＺＳＭ−５（２３．８）」として以下に略記される）は、Ｔｏｓｏｈ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから得られ、そしてゼオライト Ｙ（ＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３比 ５．６、「ゼオライト−Ｙ（５．６）」として以下に略記される）は、Ｃａｔａｌｙｓｔｓ ＆ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ Ｉｎｄ．Ｃｏ．，Ｌｔｄによって供給された。本研究において使用した全ての材料は、Ｈ形態であり、そして０．１Ｍ硝酸アンモニウム溶液による３倍イオン交換によって得られた。
【００３４】
ＳＳＺ−３３を合成し、そして文献に報告された手順に従って後処理を実行した（例えば、Ｄａｒｔｔ，Ｃ．Ｂ．；Ｄａｖｉｓ，Ｍ．Ｅ．Ａｐｐｌ．Ｃａｔａｌ．，Ａ １９９６，１４３，５３を参照のこと）。処理後、ＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３比が６０であることを見出した。
【００３５】
ゼオライトの脱着特性を調べるために、トルエンの温度プログラム式脱着（ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ−ｐｒｏｇｒａｍｍｅｄ ｄｅｓｏｒｐｔｉｏｎ；ＴＰＤ）を使用し、そしてこれを、熱伝導度検出器（ＴＣＤ）とともにガスクロマトグラフィー（Ｓｈｉｍａｄｚｕ ｍｏｄｅｌ ＧＣ−９ＡからのＧＣ）を使用して実施した。約５０ｍｇのサンプルを、内径４ｍｍの水晶管中で、水晶ウール（ｑｕａｒｔｚ ｗｏｏｌ）の間に置いた。その後、このサンプルを、ヘリウム流中で、３００℃で約２時間、活性化させた。このカラムを５０℃の温度に冷却した後、２μＬのパルスを用いたパルス法を使用して、飽和するまでトルエンを注入した。９０℃保持法（９０℃ ｈｏｌｄ ｍｅｔｈｏｄ）によって脱着を行った。ここで、上記カラムを、２０Ｋ／分の加熱速度で５０℃〜９０℃に加熱し、そして同じ温度で約１０分間維持し、弱く吸着されたトルエンを脱着した。その後、このサンプルを、２０Ｋ／分の速度で３９０℃に加熱し、そしてさらに１０分間３９０℃で維持し、次いで、室温に冷却した。上記ＴＰＤ実験全てを、５０ｍＬ／分の流速のヘリウム流下で実施した。
【００３６】
（実施例１）
（ゼオライト−Ｙ（５．６）、モルデン沸石（１０．２）、ＺＳＭ−５、ゼオライト−βおよびＳＳＺ−３３についてのトルエン脱着プロフィール）
ゼオライト−Ｙ（ＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３比 ５．６）、モルデン沸石（ＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３比 １０．２）、およびＺＳＭ−５について、５Ｋ／分の速度で上記のＴＰＤ手順に従って、トルエン脱着を実施した。図１Ａに示すように、これらのゼオライトについてのトルエン脱着プロフィールは、ＺＳＭ−５についての低い脱着速度からゼオライト−Ｙ（５．６）およびモルデン沸石（１０．２）についてのより高い速度まで、様々である。しかし、全てのゼオライト（ゼオライト−Ｙ、ＺＳＭ−５およびモルデン沸石）は、比較的低温でトルエンを脱着する。図１Ｂにおいて、ＳＳＺ−３３は、使用された他のゼオライトよりも性能に３３優れた脱着特性を示した。トルエン脱着の最終温度は、以下の順に低下した；ＳＳＺ−３３＞β＞モルデン沸石＞Ｙ＞ＺＳＭ−５。このような考えられる結論によって拘束されることは望まないが、本研究において使用された材料と比較して、ＳＳＺ−３３は、他のゼオライトよりも増強された高温脱着を示し、これは、より大量のトルエンが吸着されたことに起因し得る。特に、ＳＳＺ−３３は、約１５０℃および２００℃において、２つの鋭い極大値を示す。この挙動は、１０ＭＲ（複数環）チャンネルからの脱着が相対的により高い温度で生じるＳＳＺ−３３の独特の孔系に起因し得る可能性があるが、この挙動の理由を理解するためには、さらなる研究が必要とされる。これらの結果から、ＳＳＺ−３３およびゼオライト−βを、吸着特性およびゼオライトの水熱安定性のより詳しい比較のために選択した。
【００３７】
（実施例２）
（ゼオライト−β（１５４０）、ゼオライト−β（４０）、およびゼオライト−β（１００）についてのトルエン脱着プロフィール）
ゼオライト−βのトルエン脱着特性のよりよい理解のため、異なるＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３比を有する３種のβゼオライトトルエンＴＰＤ挙動を、上記のように研究した。図２において示されるように、ゼオライト−β（１５４０）、ゼオライト−β（４０）、およびゼオライト−β（１００）についてのトルエン脱着プロフィールは、関数として、ＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３比（括弧内に列挙される）とともに変動する。この情報から、ゼオライト−β（１００）を、他のβゼオライトに対する比較標準として選択した。なぜなら、その吸着能および最終脱着温度が、どちらも他の２つのβゼオライトよりも優れているからである。
【００３８】
（実施例３）
（ゼオライト−β（１００）およびＳＳＺ−３３についてのトルエン脱着プロフィールに対する水熱処理効果）
上記のように、ＳＳＺ−３３およびゼオライト−β（１００）についてのＴＰＤトルエン脱着プロフィールを、水熱処理（１０重量％水蒸気、８００℃、約５時間）の前後のサンプルについて決定した。図３に示されるように、処理されていない（新しい）ＳＳＺ−３３と水熱処理されたＳＳＺ−３３との両方は、優れた脱着特性を提供した（特に、ＳＳＺ−３３および１０重量％水蒸気、８００℃、約５時間で水熱処理された同じゼオライト）。
【００３９】
（実施例４）
（ゼオライト−β（１００）およびＳＳＺ−３３のＸ線粉末回折）
ゼオライト−β（１００）およびＳＳＺ ３３のＸ線粉末回折パターンを、水熱処理の前後におけるＳＳＺ−３３およびゼオライト−β（１００）について、図４に示すように得た。これらのパターンからは、変化はほとんど見られないかまたは全く見られなかった。このことは、水熱処理によって、ゼオライトに有意な構造変化が生じなかったことを示す。
【００４０】
（実施例５）
（水熱処理前後における、ＳＳＺ ３３およびゼオライト−βについてのトルエン吸着能）
ＳＳＺ ３３およびゼオライト−βについてのトルエン吸着能を、水熱処置の前後におけるサンプルについて（上記条件に従って）、図５に示すようにまた決定した。この図から、ＳＳＺ−３３のトルエン脱着能は、水熱処理の前および後の両方において、ゼオライト−βよりも優れている。詳細には、ＳＳＺ−３３の能力は、ゼオライト−βの能力よりも約１．２５倍大きい。ＳＳＺ−３３のこの能力および脱着温度は、炭化水素コールドトラップ用途における要求を考慮する場合、ゼオライト−βの能力および脱着温度よりも優れている。ＳＳＺ−３３の水熱処理の後に、吸着能の低下が生じる。新しいＳＳＺ−３３から脱着された総量は、１．８２ｍｍｏｌ／ｇであり、水熱処理後には１．６０ｍｍｏｌ／ｇに低下する。ゼオライト−βと比較すると、新しいサンプルからは１．４９ｍｍｏｌ／ｇまでが脱着するが、水熱処理後は、０．５６ｍｍｏｌ／ｇのみである。
【００４１】
表１は、窒素吸収によって測定された、これらのサンプルの細孔容量を提示する。ＳＳＺ−３３は、０．２１ｃｍ３／ｇの細孔容量を有し、この容量は、水熱処理後に減少しない。一方、ゼオライト−βについては、細孔容量は０．２０ｃｍ３／ｇから０．１６ｃｍ３／ｇに減少する。
【００４２】
（表１：サンプルの細孔容量および結晶サイズ）
【００４３】
【表１】
（実施例６）
（種々の温度でのゼオライト−β（１００）およびＳＡＰＯ−５の水熱処理）
ゼオライト−β（１００）のトルエン脱着特性を、ゼオライト−βを種々の温度（上記の水蒸気および処理時間の条件下で、６００℃、７００℃および８００℃）で水熱処理することによって、図６に示すように、さらに決定した。この図から、７００℃での水熱処理は、６００℃で処理されたゼオライト−β（１００）よりも良好な脱着性能を示す。図７はまた、種々の温度（上記の水蒸気および処理時間の条件下で、６００℃、７００℃および８００℃）での、ゼオライト−β（１００）のトルエン吸着能を示す。図８はさらに、種々の温度で処理されたゼオライト−β（１００）についてのＸ線粉末回折パターンを提供し、水熱処理によってサンプルに有意な構造変化が生じなかったことを示す。図９は、やはり種々の温度（上記のように、６００℃、７００℃および８００℃）で水熱処理された、ＳＡＰＯ−５のトルエン脱着プロフィールを図示する。
【００４４】
図１０は、６００℃で水熱処理されたゼオライト−β（１００）およびＳＡＰＯ−５についてのトルエン脱着プロフィールをさらに示し、そして図１１は、これらのゼオライトの各々についてのトルエンの脱着された量を示す。これらの図は、ゼオライト−β（１００）が、ＳＡＰＯ−５よりも良好な吸着能および脱着性能を提供することを示している。
【００４５】
（実施例７）
（種々の脱着速度でのＳＳＺ−３３の脱着特性の比較）
図１２および図１３は、それぞれ、種々の脱着速度でのＳＳＺ−３３の脱着特性の研究の結果（脱着プロフィールおよび脱着能）を提示する。これらの図からは、トルエン脱着温度が、脱着速度の増加とともに上昇することが観察される。
【００４６】
（実施例８）
（Ａｇ交換されたゼオライトによるＳＳＺ−３３、ゼオライト−β（１００）、およびＳＡＰＯ−５の脱着特定）
Ａｇの組み込みはゼオライトにおける炭化水素吸着の増加をもたらし得るので、Ａｇ交換されたゼオライトの脱着特性を、非修飾ゼオライトと比較して調べた。ゼオライト−β（１００）、ＳＳＺ−３３、およびＳＡＰＯ−５に対する銀交換を、従来のイオン交換法によって、１ｇのＡｇＮＯ３と１００ｇのＨ２Ｏおよび１ｇのサンプルとを、２４時間８０℃で攪拌して混合し、その後濾過し、すすぎ、乾燥させ、そして窒素流中で４００℃で加熱することによって、実施した。
【００４７】
図１４は、８００℃での水熱処理の前後でのＡｇ−ゼオライト−β（１００）についてのトルエン脱着プロフィールを示す。ここで、水熱処理後、吸着能における大きな減少を観察した。図１５は、水熱処理前後における、Ａｇ−ゼオライト−β（１００）、Ａｇ−ゼオライト−β（４０）についてのＸ線粉末回折パターンをさらに示す。この図は、Ａｇ−ゼオライト−β（４０）について生じた構造的崩壊を示す。
【００４８】
図１６は、ＳＳＺ−３３およびＡｇ−ＳＳＺ−３３についてのトルエン脱着プロフィールに関して得られた結果を提示する。この図は、そのより低い吸着能にも関わらず、脱着温度がより高温にシフトすることを示す。
【００４９】
図１７は、ＳＡＰＯ−５およびＡｇ−ＳＡＰＯ−５についてトルエン脱着プロフィールに関して得られた結果を提示する。この図は、Ａｇの組み込みが吸着能および脱着温度を有意に減少させたことを示す。
【００５０】
図１８は、ＳＳＺ−３３およびＡｇ−ＳＳＺ−３３ならびにＳＡＰＯ−５およびＡｇ−ＳＡＰＯ−５についての、Ｘ線粉末回折パターンに関して得られた結果を提示する。
【００５１】
図１９は、Ａｇ交換されたＳＳＺ−３３、ゼオライト−β（４０）、およびＳＡＰＯ−５についてのトルエン脱着プロフィールに関して得られた結果を提示する。この図は、Ａｇ−ゼオライト−β（４０）およびＡｇ−ＳＡＰＯ−５と比較して、Ａｇ−ＳＳＺ−３３がより良好な脱着活性（すなわち、より高い吸着能、脱着量および上昇した脱着温度）を表すことを示す。
【００５２】
表２はさらに、ＳＳＺ−３３、ゼオライト−β、およびＳＡＰＯゼオライト（水熱処理されたゼオライトおよびＡｇ交換されたゼオライト）について観察された脱着温度を定量的にまとめている。特に注目すべきことに、ＳＳＺ−３３についての最終脱着温度およびＴｍａｘ脱着温度（ＤｅｎｄおよびＤＴｍａｘ）は、ゼオライト−β（１００）よりも優れている。
【００５３】
（表２：ゼオライトについての脱着温度；水熱処理されたゼオライトおよびＡｇ交換されたゼオライト）
【００５４】
【表２】
（実施例８）
（水熱処理されたゼオライトについてのＳＥＭ結果）
図２０は、８００℃で水熱処理された特定のゼオライトについて得られたＳＥＭ顕微鏡写真を示す。この図において、粒子の凝集が明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１Ａ】図１Ａ は、実施例１に記載される、特定のモレキュラーシーブについてのトルエン脱着プロフィールを図示する。
【図１Ｂ】図１Ｂ は、実施例１に記載される、特定のモレキュラーシーブについてのトルエン脱着プロフィールを図示する。
【図２】図２は、実施例２に記載される、ゼオライト−β（１５４０）、ゼオライト−β（４０）、およびゼオライト−β（１００）についてのトルエン脱着プロフィールを温度の関数として描写する。
【図３】図３は、新しい、未処理のゼオライト−βおよびＳＳＺ−３３についてのトルエン脱着と、１０重量％水蒸気中で８００℃で約５時間、水熱処理した同じゼオライトについてのトルエン脱着との間の比較を提供する。
【図４】図４は、水熱処理の前および後でのＳＳＺ−３３およびゼオライト−β（１００）についてのＸ線粉末回折パターンを描写する。
【図５】図５は、水熱処理の前および後でのＳＳＺ−３３およびゼオライト−βに対するトルエン脱着能を図示する。
【図６】図６は、ゼオライト−β（１００）のトルエン脱着特性に対する種々の温度水熱処理条件を変えることの効果を示す。
【図７】図７は、種々の温度で水熱処理されたゼオライト−β（１００）上で脱着されたトルエンの量を示す。
【図８】図８は、種々の温度で水熱処理されたゼオライト−β（１００）についてのＸ線粉末回折パターンを描写する。
【図９】図９は、種々の温度で水熱処理されたＳＡＰＯ−５のトルエン脱着プロフィールを図示する。
【図１０】図１０は、６００℃で水熱処理されたゼオライト−β（１００）およびＳＡＰＯ−５のトルエン脱着プロフィールを描写する。
【図１１】図１１は、６００℃で水熱処理されたゼオライト−β（１００）およびＳＡＰＯ−５上で脱着されたトルエンの量の比較を示す。
【図１２】図１２は、種々の脱着速度でのＳＳＺ−３３のトルエン脱着プロフィールを図示する。
【図１３】図１３は、種々の脱着速度でのＳＳＺ−３３上で脱着されるトルエンの量を図示する。
【図１４】図１４は、８００℃での水熱処理の前および後での、Ａｇ−ゼオライト− β（１００）のトルエン脱着プロフィールを示す。
【図１５】図１５は、水熱処理の前および後での、Ａｇ−ゼオライト−β（１００）およびＡｇ−ゼオライト−β（４０）のＸ線粉末回折パターンを示す。
【図１６】図１６は、ＳＳＺ−３３およびＡｇ−ＳＳＺ−３３についてのトルエン脱着プロフィールを示す。
【図１７】図１７は、ＳＡＰＯ−５およびＡｇ−ＳＡＰＯ−５に対するトルエン脱着プロフィール示す。
【図１８】図１８は、ＳＳＺ−３３、Ａｇ−ＳＳＺ−３３、ＳＡＰＯ−５、およびＡｇ−ＳＡＰＯ−５についてのＸ線粉末回折パターンを描写する。
【図１９】図１９は、Ａｇ交換ＳＳＺ−３３、Ａｇ交換ゼオライト−β（４０）、Ａｇ交換およびＳＡＰＯ−５についてのトルエン脱着プロフィールを示す。
【図２０】図２０は、８００℃で水熱処理された特定のゼオライトのＳＥＭ顕微鏡写真を示し、その中で粒子の凝集は明らかである。
【技術分野】
【０００１】
（技術分野）
本発明は、一般に、モレキュラーシーブ、および炭化水素トラップとしてのそのような材料の使用に関する。具体的には、本発明は、ゼオライトのようなモレキュラーシーブ、および炭化水素ガス、特に炭化水素の燃焼の間に形成されるような排気ガスのための吸着剤としてのそのようなモレキュラーシーブの使用に関し、そしてより具体的には内燃機関の低温開始動作の間に形成される炭化水素ガスの吸着に関する。
【背景技術】
【０００２】
（発明の背景）
車両についての将来の低排出標準は、自動車製造業者および触媒製造業者に低温開始炭化水素排出の減少に焦点を当てるように強いている。なぜなら、炭化水素排出の多くの部分は、低温開始期間の間に発生するからである。その結果、内燃機関を装備する車両の低温開始動作の間の排出の制御は必須である。従来の三路触媒式変換器を備える車両は、代表的には、薄め塗膜層上に担持された貴金属を含有し、この薄め塗膜層は、今度はモノリシックな担体上に堆積される。新しい触媒は、約１７０℃で作動をし始めるが、長年使用された触媒は約２００〜２２５℃でのみ作用する。これらの触媒は、そのような温度に到達するのに、通常、少なくとも１〜２分を必要とし、そしてこの「低温開始」期間の間に、後部排気管での炭化水素排出の７０〜８０％が発生する。このような低温開始排出は、多くの場合、２つの擬似的環境、すなわち都市および高速道路（この擬似的環境において、新しい車両モデルのプロトタイプが、実験室中で、動力計上で訓練された運転手により駆動される）に基づく新しい車両試験のための標準化された実験室的方法である、米国連邦政府試験手順（ＦＴＰ）のサイクルにおいて不合格に終わる。触媒式変換器中の触媒が、不完全燃焼の炭化水素を最終燃焼生成物に効果的に変換し得ないより低温では、炭化水素吸着剤システムが、エンジンから排気される炭化水素を、不完全燃焼の炭化水素を吸着することにより、それらがその触媒式変換器に到達する前に捕捉するべきである。理想的な場合、脱着は、触媒の活性化（ｌｉｇｈｔ−ｏｆｆ）を超える温度で起こるべきである。
【０００３】
あらゆる排出炭化水素トラップについての重要な要因は、その吸着剤の吸着能、吸着された炭化水素が脱着され、触媒式変換器へ通される脱着温度（触媒作動温度よりも高くなければならない）、およびその吸着剤の水熱安定性である。ゼオライトのようなモレキュラーシーブは、他の材料と比べた場合のこれらの条件下でのそれらの水熱安定性に一部は起因して、一般に、この用途についての有用な吸着剤であることが見出されている。
【０００４】
種々の研究が、、モレキュラーシーブおよび、特に、ゼオライト（中細孔ゼオライトおよび大細孔ゼオライトを含む）の吸着剤としての使用に焦点を当ててきたが、いくつかの場合には、モレキュラーシーブまたはゼオライトのタイプは同定されてこなかった。一連のゼオライト（β、ＺＳＭ−５、モルデン沸石、およびＹ）が、そのような研究において、種々の条件下で、それらの炭化水素吸着能について検討されてきた（例えば、非特許文献１；非特許文献２；非特許文献３；および、非特許文献４を参照のこと）。
【非特許文献１】Ｂｕｒｋｅ，Ｎ．Ｒ．；Ｔｒｉｍｍ，Ｄ．Ｌ．；Ｈｏｗｅ，Ｒ．Ｆ．Ａｐｐｌ．Ｃａｔａｌ．，Ｂ ２００３年，第４６巻，９７頁
【非特許文献２】Ｌａｆｙａｔｉｓ，Ｄ．Ｓ．；Ａｎｓｅｌｌ，Ｇ．Ｐ．；Ｂｅｎｎｅｔｔ，Ｓ．Ｃ．；Ｆｒｏｓｔ，Ｊ．Ｃ．；Ｍｉｌｌｉｎｇｔｏｎ，Ｐ．Ｊ．；Ｒａｊａｒａｍ，Ｒ．Ｒ．；Ｗａｌｋｅｒ，Ａ．Ｐ．；Ｂａｌｌｉｎｇｅｒ，Ｔ．Ｈ．Ａｐｐｌ．Ｃａｔａｌ．，Ｂ １９９８年，第１８巻，１２３頁
【非特許文献３】Ｎｏｄａ，Ｎ．；Ｔａｋａｈａｓｈｉ，Ａ．；Ｓｈｉｂａｇａｋｉ，Ｙ．；Ｍｉｚｕｎｏ，Ｈ． ＳＡＥ Ｔｅｃｈ Ｐａｐ．Ｓｅｒ．１９９８年，９８０４２３頁
【非特許文献４】Ｃｚａｐｌｅｗｓｋｉ，Ｋ．Ｆ．；Ｒｅｉｔｚ，Ｔ．Ｌ．；Ｋｉｍ，Ｙ．Ｊ．；Ｓｎｕｒｒ，Ｒ．Ｑ． Ｍｉｃｒｏｐｏｒｏｕｓ Ｍｅｓｏｐｏｒｏｕｓ Ｍａｔｅｒ．２００２年，第５６巻，５５頁
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
以前の研究は、これまでに、ゼオライト−βがこの用途に対して有望な材料であることを見出した。しかし、長年使用したゼオライト−β触媒は、排気ガス吸着剤として使用した場合、低い水熱安定性に起因して、炭化水素の捕捉において劣化した性能を示す。従って、当該分野の進歩にもかかわらず、特に内燃機関の低温開始動作の間、排出制御において使用するための、ゼオライト−βのような現在の吸着剤よりも良好な吸着能、より高い脱着温度、および水熱安定性を保有する材料に対する重要な必要性が存在し続けている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（発明の要旨）
本発明は、当該分野の上述の必要性に対処し、そして炭化水素燃焼生成物を含有する排気ガスを処理するための新規かつ改善された方法を提供する。１つの実施形態では、炭化水素燃焼生成物を含有する排気ガスを処理する方法が提供され、その方法は、その排気ガスを、ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブと、そのモレキュラーシーブによる炭化水素燃焼生成物の吸着を促進するに有効な時間、接触させる工程；パージガスをこのモレキュラーシーブに通し、吸着された炭化水素燃焼生成物をそのモレキュラーシーブから取り出す工程；およびその取り出された炭化水素燃焼生成物を含有するパージガスを、炭化水素変換触媒と接触させる工程、を包含する。
【０００７】
代替の実施形態では、本発明は、少なくとも１つの炭化水素燃焼生成物を含有する排気ガスを処理する方法に関し、この方法は、少なくとも１種の炭化水素燃焼生成物が、吸着剤モレキュラーシーブにより吸着されるように、この排気ガスを吸着剤モレキュラーシーブと接触させる工程、吸着された炭化水素燃焼生成物をこのモレキュラーシーブから脱着する工程、ならびにこの脱着された炭化水素燃焼生成物を炭化水素変換触媒と接触させる工程による方法である。この方法において、ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブを吸着剤モレキュラーシーブとして利用することを通して、炭化水素燃焼生成物の吸着の改善および炭化水素排出の低減が実現される。
【０００８】
本発明の別の局面では、炭化水素の燃焼の間に形成された排気ガスを処理するためのシステムが提供され、このシステムは、吸着剤ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブを含む排気ガス吸着ユニット；炭化水素変換触媒を含む触媒式変換器ユニット；炭化水素燃焼生成物を含有する排気ガスを、この炭化水素燃焼生成物が少なくとも部分的にこのモレキュラーシーブにより吸着されるように、この吸着ユニットに供給するための手段；この炭化水素燃焼生成物をこの吸着ユニットから、この炭化水素燃焼生成物が排気排出ガスに変換される触媒式変換器ユニットへ移送するための手段；ならびにこの排気排出ガスを、この触媒式変換器ユニットから排出するための手段、を備える。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
（詳細な説明）
そうではないと示されない限り、本発明は特定の物質または反応物、反応条件などに限定されず、従って変動し得ることが理解されるべきである。本明細書中で使用される専門用語は、特定の実施形態を説明する目的のためだけであり、限定的であることは意図されないこともまた理解されるべきである。
【００１０】
本明細書において、そして添付の特許請求の範囲において、多くの用語に言及がなされるが、それらは以下の意味を有することが意図されている。
【００１１】
本明細書中および添付の特許請求の範囲で使用される場合、単数形「１つの（ａ）」、「１つの（ａｎ）」および「その（ｔｈｅ）」は、その文脈がそうではないと明瞭に示さない限り、複数の指示対象を含む。従って、例えば、「１つのモレキュラーシーブ」または「１つの炭化水素燃焼生成物」と言えば、それは異なるモレキュラーシーブまたは異なる炭化水素燃焼生成物の組合わせまたは混合物、および単一のモレキュラーシーブまたは炭化水素の化合物を包含する。同様に、語句「その混合物（ａ ｍｉｘｔｕｒｅ ｔｈｅｒｅｏｆ）」および「その混合物（ｍｉｘｔｕｒｅｓ ｔｈｅｒｅｏｆ）」は、１つ以上の同じカテゴリーの指示対象の混合物、および異なる指示対象の混合物を包含する。例えば、炭化水素燃焼生成物およびモレキュラーシーブの組合わせは、１つ以上の燃焼生成物と１つ以上のモレキュラーシーブとの混合物、および１つの燃焼生成物と１つのモレキュラーシーブとの混合物を包含することが意図されている。
【００１２】
語句「により特徴づけられる」は、一般に、特性を特徴づけるかまたは特徴を決定する特定の方法ではなく、特徴または特性の説明を指す。例えば、以下で考察される１つの局面では、本発明は、ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブが、非ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブと比べて、吸着能の増加または脱着温度の上昇により特徴づけられる、モレキュラーシーブの特徴によって記載され得る。これにより、改善の度合いを決定するための特定の技術に言及することなく、ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブがそのような特性を示すことが意図される。
【００１３】
本明細書中で使用される場合、用語「ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブ」は、Ｎｏｍｅｎｃｌａｔｕｒｅ Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ ｏｆ ｔｈｅ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｚｅｏｌｉｔｅ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ（ＩＺＡ）により「ＣＯＮ」として表示されるフレームワーク構造を有するとして当該分野で公知のモレキュラーシーブを指す。同様に、用語「非ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブ」は、Ｎｏｍｅｎｃｌａｔｕｒｅ Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ ｏｆ ｔｈｅ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｚｅｏｌｉｔｅ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎにより「ＣＯＮ」として表示されるモレキュラーシーブのフレームワーク構造以外のフレームワーク構造を有するとして当該分野で公知のモレキュラーシーブを指す。ＣＯＮトポロジーのゼオライトおよび他の非ＣＯＮトポロジーのゼオライトを含むモレキュラーシーブの構造および命名法に関する特定の詳細な情報は、ｔｈｅ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ Ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ＩＺＡ、またはｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｉｚａ−ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ．ｏｒｇ／ｄａｔａｂａｓｅｓ／にあるＩＺＡのウェブサイトから入手できる。
【００１４】
語句「改善された吸着」は、特に限定されることは意図されず、一般的に、ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブが、非ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブに対して改善された吸着特性を提供し得ることを指す。
【００１５】
語句「排気ガスを処理する方法」は、一般に、排気ガス汚染物、特に炭化水素燃料の不完全燃焼に関連する排気ガス汚染物の排出を低減する方法を指す。もっぱらそれに限定されはしないが、その処理方法は、主に、内燃機関の低温開始動作の間に発生するもののような不完全燃焼の排気ガス成分の排出を低減することに関する。
【００１６】
上で注記されたように、炭化水素燃焼生成物を含有する排気ガスを処理する方法が提供され、その方法は、その排気ガスをＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブと、そのモレキュラーシーブによる炭化水素燃焼生成物の吸着を促進するに有効な時間、接触させる工程；パージガスをこのモレキュラーシーブに通し、吸着された炭化水素燃焼生成物をそのモレキュラーシーブから取り出す工程；およびその取り出された炭化水素燃焼生成物を含有するパージガスを、炭化水素変換触媒と接触させる工程、を包含する。排気ガスシステムにおける吸着剤材料の使用は一般に公知であるが、本発明は、ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブを含む吸着剤材料の使用に起因して、そのような先行する吸着剤の使用に対する改善を提供する。
【００１７】
上記方法は、吸着剤がバッチ式に排気ガスと接触する、バッチプロセスとして適用され得るか、または排気ガスがモレキュラーシーブを介して連続的もしくは半連続的に流れる、連続的プロセスもしくは半連続的プロセスとして適用され得る。例えば、この方法は、炭化水素燃料が燃焼される内燃機関からの排気ガスを精製するための連続的プロセスとして適用され得る。このような連続的プロセスにおいて、排気ガスは、最初に、源（例えば、内燃機関）から、ＣＯＮトポロジーを有する吸着剤モレキュラーシーブへと通され得、それによって、排気ガス中の成分（特に、炭化水素）は、このモレキュラーシーブによって吸着される。その用途に依存して、この吸着される成分は、代表的に、後にこのモレキュラーシーブから脱離され、そして触媒と接触させられる。排気ガス精製システムの場合、このＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブは、このモレキュラーシーブを、触媒式変換器の上流の排気ガスと接触させることによって、内燃機関の排気ガスからの部分的に燃焼した炭化水素成分を吸着するために利用され得る。モレキュラーシーブと触媒とが排気ガスの連続した貫流に起因して順次過熱されるにしたがって、モレキュラーシーブに吸着される成分は、排気ガス流中へと脱着され、変換器を通る。次いで、脱着された炭化水素成分は、高い作業温度における触媒の炭化水素変換効率の向上に起因して、触媒によって変換される。
【００１８】
本発明の方法はまた、排気ガスの流動とともに逐次的かつ連続的に実行され得る。つまり、排気ガスは、モレキュラーシーブを通り、次いで下流の触媒式変換器を通って、連続的に流れる。これに関して、排気ガスは、実質的に、モレキュラーシーブから脱着された排出成分を除去するためのパージガスとしても機能する。別個のパージガス流、または排気ガス流と合わせた別個のパージガス流もまた、脱着された排気ガス成分を除去するために使用され得る。このパージガスとしては、空気（例えば、排気ガス流に加えられた二次空気）、不活性ガス、またはこれらの混合物が挙げられるが、これらに限定されない。
【００１９】
バッチシステムおよび半連続システムにおけるＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブの使用もまた、本発明の範囲内である。例えば、バッチプロセスにおいて、ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブは、排気ガスの一部分と接触させられ得、これによって、排気ガス成分（特に、内燃機関の低温開始動作の間に生成された不完全燃焼炭化水素成分）が、モレキュラーシーブに吸着される。その後、（例えば、触媒式変換器において）触媒の動作温度に達した場合、この吸着された成分は、パージガスを用いてパージされ得、そして排気ガス排出生成物（ｅｘｈａｕｓｔ ｇａｓ ｅｍｉｓｓｉｏｎ ｐｒｏｄｕｃｔ）への変換のための触媒へと通される。同様に、半連続的プロセスにおいては、排気ガスは、最初にモレキュラーシーブを通され得、その後下流の触媒を通され得る。ある期間の後、（例えば、触媒作動温度に達した場合）、排気ガスは、触媒のみを再度通るように方向付けられ得、したがってモレキュラーシーブは迂回される。次いで、パージガス（例えば、空気）がモレキュラーシーブを通されて、モレキュラーシーブに吸着された排気ガス成分を脱着し得る。
【００２０】
モレキュラーシーブは、それ自体で排気ガス成分を吸着するために利用され得るが、さらなる材料（例えば、結合剤およびクレー）とともにこのモレキュラーシーブを含む吸着剤材料中でも利用され得る。この吸着剤材料はまた、モレキュラーシーブと併せて１種以上の触媒を含み得る。このような触媒は、一般的に、当該分野で公知であり、そして本明細書における吸着剤材料と併せての使用に特に限定されない。所望される場合、他の吸着材料がまた、ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブとともに含まれ得る（例えば、ＳＳＺ−２３、ＳＳＺ−３１、ＳＳＺ−３５、ＳＳＺ−３７、ＳＳＺ−４１、ＳＳＺ−４２、ＳＳＺ−４３、ＳＳＺ−４４、ＳＳＺ−４５、ＳＳＺ−４７、ＳＳＺ−４８、ＳＳＺ−５３、ＳＳＺ−５４、ＳＳＺ−５５、ＳＳＺ−５７、ＳＳＺ−５８、ＳＳＺ−５９、ＳＳＺ−６０、ＳＳＺ−６３、ＳＳＺ−６４、ＳＳＺ−６５およびこれらの混合物のような、ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブ以外のモレキュラーシーブが挙げられるが、これらに限定されない）。
【００２１】
一般に、ＣＯＮトポロジーを有する任意のモレキュラーシーブが、本発明における使用に適切であると意図される。ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブの適切な例としては、これらに限定することを意図しないが、一実施形態において、ケイ酸塩モレキュラーシーブ（例えば、ＳＳＺ−３３、ＳＳＺ−２６、ＣＩＴ−１、ＩＴＱ−２４、およびこれらの混合物）が挙げられる。構造特性、Ｘ線回折パターンデータ、およびこれらのモレキュラーシーブを調製するための方法は、多くの刊行物および特許に記載されており、本明細書において詳述する必要はない。例えば、米国特許第４，９１０，００６号（ＳＳＺ−２６に関する、Ｚｏｎｅｓらへの特許）；同第４，９６３，３３７号（ＳＳＺ−３３に関する、Ｚｏｎｅｓらへの特許）；同第５，５１２，２６７号（ＣＩＴ−１に関する、Ｄａｖｉｓらへの特許）；Ｊｏｎｅｓ，Ｃ．Ｗ．；Ｚｏｎｅｓ，Ｓ．Ｉ．；Ｄａｖｉｓ，Ｍ．Ｅ．；Ｍｉｃｒｏｐｏｒｏｕｓ ａｎｄ Ｍｅｓｏｐｏｒｏｕｓ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，１９９９，２８，４７１；および、Ｃａｓｔａｎｅｄａ，Ｒ．；Ｃｏｒｍａ，Ａ．；Ｆｏｒｎｅｓ，Ｖ．；Ｒｅｙ，Ｆ．；Ｒｉｕｓ，Ｊ．；Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．２００３，１２５，７８２０（ＩＴＱ−２４に関する）を参照のこと。
【００２２】
当該分野で公知であるように、ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブは、１０員環（ＭＲ）および１２員環の孔を含み、ここで、この１０ＭＲおよび１２ＭＲのチャンネルは、交差し、かつ結合して、交差部において大きな孔隙容量を形成する。これに拘束されることは意図しないが、拡散分子の移送が１２員環孔系、１０員環孔、またはこれらの型の孔の両方において生じ得る事に部分的に起因して、ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブの孔隙率が有益な吸着特性を提供すると考えられる。以下に提供される実施例において考察されるように、このような有益な特性は、非ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブに対して（特に、同じ条件下および同じ水熱処理に従って測定された、ゼオライト−β、ゼオライト−Ｙ、モルデン沸石およびＺＳＭ−５に対して）実証される。
【００２３】
代替的実施形態において、ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブは、ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブと比較して、ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブと非ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブとの同じ水熱処理の前および／または後で、炭化水素燃焼生成物の改善された吸着を提供するように選択される。それに限定する必要はないが、このような水熱処理は、排気ガス排出システムにおいて経験する条件をシミュレートするように一般的に意図される。例えば、実施例において考察されるように、ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブと非ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブとの適切な水熱処理は、１０重量％の水蒸気の存在下で、８００℃において約５時間、２５ｍＬ／分の空気流中で実施され得る。
【００２４】
ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブによる炭化水素燃焼生成物の改善された吸着は、ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブの多くの有益な吸着特性によって示され得る。例えば、一実施形態において、改善された吸着は、非ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブと比較して増加した吸着能または上昇した脱着温度によって特徴付けられ得る。ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブは、当然、非ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブと比較して、増加した吸着能と上昇した脱着温度との両方を示し得る。特に、一局面において、ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブの増加した吸着能は、非ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブの少なくとも１．１倍の吸着能、より特別には、非ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブの少なくとも１．２倍の吸着能、さらにより特別には、非ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブの少なくとも１．２５倍の吸着能であり得る。
【００２５】
ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブは、フレームワークヘテロ原子（例えば、Ｓｉに加えて、Ａｌ、Ｂ、Ｇａ、Ｆｅ、Ｚｎ、Ｍｇ、Ｃｏ、およびこれらの混合物）を含み得る。ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブはまた、希土類、２族金属、８族〜１０族金属、およびこれらの混合物から選択される、金属カチオンを含み得る。例えば、この金属カチオンは、Ｍｎ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｓｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、およびこれらの混合物から選択され得る。
【００２６】
代替的実施形態において、ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブは、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕおよびこれらの混合物から選択される金属を含有するＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブを含む。例えば、ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブ（例えば、ＳＳＺ−３３）は、当該分野で記載されている技術に従って交換によって組み込まれたＡｇを、少なくとも部分的に含み得る（例えば、Ａｇ−ＳＳＺ−３３と称される）。例えば、Ｌｉｕ，Ｘ．；Ｌａｍｐｅｒｔ，Ｊ．Ｋ．；Ａｒｅｎｄａｒｓｋｉｉａ，Ｄ．Ａ．；Ｆａｒｒａｕｔｏ，Ｒ．Ｊ．；Ａｐｐｌｉｅｄ Ｃａｔａｌｙｓｉｓ Ｂ：Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ ２００１，３５，１２５を参照のこと。
【００２７】
ＣＯＮトポロジーのケイ酸塩モレキュラーシーブ（例えば、ＣＯＮトポロジーのゼオライト）はまた、他のＳｉに対する部分置換原子（例えば、Ｇｅ）を含み得る。ＳｉをＧｅで置換するための技術は、（例えば、Ｚｏｎｅｓらによって、多くの特許において記載されるように）当該分野で公知である（米国特許第４，９１０，００６号および同第４，９６３，３３７号を参照のこと）。それに限定する必要はないが、このようなケイ酸塩モレキュラーシーブは、高シリカモレキュラーシーブ（すなわち、Ｓｉ対Ａｌの比、Ｓｉ／Ａｌが＞５であるケイ酸塩）として一般的に分類され得る。
【００２８】
内燃機関における炭化水素燃料の燃焼から生成される排気ガスは、多くの燃焼成分を含む（代表的に、直鎖状および分枝状の非芳香族炭化水素、脂環式炭化水素、芳香族炭化水素、多環式炭化水素およびこれらの混合物、ならびに二酸化炭素、水、窒素酸化物および二酸化硫黄のような非炭化水素成分が挙げられる）。このような排出成分のうちには、以下が含まれる：トルエン、キシレン、ベンゼン、およびこれらの混合物のような芳香族炭化水素；メタン、エタン、エチレン、プロパン、プロピレン、ブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタンのような直鎖状および分枝状の炭化水素；シクロヘキサンのような脂環式炭化水素；ならびに、アルコールおよびメチル第三級ブチルエーテル（ＭＴＢＥ）のような付加的な燃料添加物。本発明の方法は、特に、内燃機関の低温開始動作の間に、特定の炭化水素燃料に限定する必要なく、このような炭化水素放出を低減するために有利に使用され得る。本発明から利益を受ける代表的な炭化水素燃料としては、ガソリン、ディーゼル燃料、航空燃料などが挙げられる。
【００２９】
記載されるように、本発明はまた、炭化水素の燃焼の間に形成された排気ガスを処理するための排気システムに関する。ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブが炭化水素吸着剤として利用される多くの構成が可能であるが、一般的に、この排気システムは、以下を備える：吸着剤ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブを含む排気ガス吸着ユニット；炭化水素変換触媒を含む触媒式変換器ユニット；炭化水素燃焼生成物を含む排気ガスを、この炭化水素燃焼生成物が少なくとも部分的に上記モレキュラーシーブによって吸着されるように、上記吸着ユニットに供給するための手段；炭化水素燃焼生成物を、上記吸着ユニットから、この炭化水素燃焼生成物が排気排出ガス（ｅｘｈａｕｓｔ ｅｍｉｓｓｉｏｎ ｇａｓ）へと変換される上記触媒式変換器ユニットへ移送するための手段；ならびに、上記触媒式変換器ユニットから排気排出ガスを排出するための手段。
【００３０】
吸着ユニットおよび触媒式変換器の両方は、当該分野で公知の任意の適切なデバイスであり得る（ただし、この吸着ユニットに含まれる吸着材料は、ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブを備える）。限定することなく、不完全燃焼燃料生成物を最終排気排出ガス生成物（例えば、水および二酸化炭素）へと変換するために適切な任意の触媒が、利用され得る。吸着ユニットから触媒式変換器へと炭化水素燃焼生成物を移送するため、および触媒式変換器ユニットから排気排出ガスを排出するための適切な手段は、一般的に、排ガスシステムにおいて使用される任意の公知のデバイスを備える。任意の適切な材料が利用され得るが、車両排ガスシステムの分野においては、このようなデバイスは、代表的に、金属または他の配管およびチューブなどである。
【００３１】
本発明が、その特定の具体的実施形態と組み合わせて記載されることが、理解されるべきである。上述の記載および以下の実施例は、本発明の範囲を説明するものであり、限定するものではないことが意図される。本発明の範囲内の他の局面、利点および改変物は、本発明が関係する分野の当業者に明らかである。
【実施例】
【００３２】
以下の実施例において、使用された数値（例えば、量、温度など）に関して精度を確実にする試みがなされたが、ある程度の実験誤差および偏差が考慮されるべきである。他に示されない限り、温度は摂氏であり、そして圧力は大気圧もしくは大気圧付近である。
【００３３】
使用した全ての材料は、文献に詳述される手順に従って調製したか、または市販の供給源から得たかのいずれかである。ゼオライト β（ＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３比 １００、「ゼオライト−β（１００）」として以下に略記される）、モルデン沸石（ＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３比 １０．２、「モルデン沸石（１０．２）」として以下に略記される）、およびＺＳＭ−５（ＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３比 ２３．８、「ＺＳＭ−５（２３．８）」として以下に略記される）は、Ｔｏｓｏｈ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから得られ、そしてゼオライト Ｙ（ＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３比 ５．６、「ゼオライト−Ｙ（５．６）」として以下に略記される）は、Ｃａｔａｌｙｓｔｓ ＆ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ Ｉｎｄ．Ｃｏ．，Ｌｔｄによって供給された。本研究において使用した全ての材料は、Ｈ形態であり、そして０．１Ｍ硝酸アンモニウム溶液による３倍イオン交換によって得られた。
【００３４】
ＳＳＺ−３３を合成し、そして文献に報告された手順に従って後処理を実行した（例えば、Ｄａｒｔｔ，Ｃ．Ｂ．；Ｄａｖｉｓ，Ｍ．Ｅ．Ａｐｐｌ．Ｃａｔａｌ．，Ａ １９９６，１４３，５３を参照のこと）。処理後、ＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３比が６０であることを見出した。
【００３５】
ゼオライトの脱着特性を調べるために、トルエンの温度プログラム式脱着（ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ−ｐｒｏｇｒａｍｍｅｄ ｄｅｓｏｒｐｔｉｏｎ；ＴＰＤ）を使用し、そしてこれを、熱伝導度検出器（ＴＣＤ）とともにガスクロマトグラフィー（Ｓｈｉｍａｄｚｕ ｍｏｄｅｌ ＧＣ−９ＡからのＧＣ）を使用して実施した。約５０ｍｇのサンプルを、内径４ｍｍの水晶管中で、水晶ウール（ｑｕａｒｔｚ ｗｏｏｌ）の間に置いた。その後、このサンプルを、ヘリウム流中で、３００℃で約２時間、活性化させた。このカラムを５０℃の温度に冷却した後、２μＬのパルスを用いたパルス法を使用して、飽和するまでトルエンを注入した。９０℃保持法（９０℃ ｈｏｌｄ ｍｅｔｈｏｄ）によって脱着を行った。ここで、上記カラムを、２０Ｋ／分の加熱速度で５０℃〜９０℃に加熱し、そして同じ温度で約１０分間維持し、弱く吸着されたトルエンを脱着した。その後、このサンプルを、２０Ｋ／分の速度で３９０℃に加熱し、そしてさらに１０分間３９０℃で維持し、次いで、室温に冷却した。上記ＴＰＤ実験全てを、５０ｍＬ／分の流速のヘリウム流下で実施した。
【００３６】
（実施例１）
（ゼオライト−Ｙ（５．６）、モルデン沸石（１０．２）、ＺＳＭ−５、ゼオライト−βおよびＳＳＺ−３３についてのトルエン脱着プロフィール）
ゼオライト−Ｙ（ＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３比 ５．６）、モルデン沸石（ＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３比 １０．２）、およびＺＳＭ−５について、５Ｋ／分の速度で上記のＴＰＤ手順に従って、トルエン脱着を実施した。図１Ａに示すように、これらのゼオライトについてのトルエン脱着プロフィールは、ＺＳＭ−５についての低い脱着速度からゼオライト−Ｙ（５．６）およびモルデン沸石（１０．２）についてのより高い速度まで、様々である。しかし、全てのゼオライト（ゼオライト−Ｙ、ＺＳＭ−５およびモルデン沸石）は、比較的低温でトルエンを脱着する。図１Ｂにおいて、ＳＳＺ−３３は、使用された他のゼオライトよりも性能に３３優れた脱着特性を示した。トルエン脱着の最終温度は、以下の順に低下した；ＳＳＺ−３３＞β＞モルデン沸石＞Ｙ＞ＺＳＭ−５。このような考えられる結論によって拘束されることは望まないが、本研究において使用された材料と比較して、ＳＳＺ−３３は、他のゼオライトよりも増強された高温脱着を示し、これは、より大量のトルエンが吸着されたことに起因し得る。特に、ＳＳＺ−３３は、約１５０℃および２００℃において、２つの鋭い極大値を示す。この挙動は、１０ＭＲ（複数環）チャンネルからの脱着が相対的により高い温度で生じるＳＳＺ−３３の独特の孔系に起因し得る可能性があるが、この挙動の理由を理解するためには、さらなる研究が必要とされる。これらの結果から、ＳＳＺ−３３およびゼオライト−βを、吸着特性およびゼオライトの水熱安定性のより詳しい比較のために選択した。
【００３７】
（実施例２）
（ゼオライト−β（１５４０）、ゼオライト−β（４０）、およびゼオライト−β（１００）についてのトルエン脱着プロフィール）
ゼオライト−βのトルエン脱着特性のよりよい理解のため、異なるＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３比を有する３種のβゼオライトトルエンＴＰＤ挙動を、上記のように研究した。図２において示されるように、ゼオライト−β（１５４０）、ゼオライト−β（４０）、およびゼオライト−β（１００）についてのトルエン脱着プロフィールは、関数として、ＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３比（括弧内に列挙される）とともに変動する。この情報から、ゼオライト−β（１００）を、他のβゼオライトに対する比較標準として選択した。なぜなら、その吸着能および最終脱着温度が、どちらも他の２つのβゼオライトよりも優れているからである。
【００３８】
（実施例３）
（ゼオライト−β（１００）およびＳＳＺ−３３についてのトルエン脱着プロフィールに対する水熱処理効果）
上記のように、ＳＳＺ−３３およびゼオライト−β（１００）についてのＴＰＤトルエン脱着プロフィールを、水熱処理（１０重量％水蒸気、８００℃、約５時間）の前後のサンプルについて決定した。図３に示されるように、処理されていない（新しい）ＳＳＺ−３３と水熱処理されたＳＳＺ−３３との両方は、優れた脱着特性を提供した（特に、ＳＳＺ−３３および１０重量％水蒸気、８００℃、約５時間で水熱処理された同じゼオライト）。
【００３９】
（実施例４）
（ゼオライト−β（１００）およびＳＳＺ−３３のＸ線粉末回折）
ゼオライト−β（１００）およびＳＳＺ ３３のＸ線粉末回折パターンを、水熱処理の前後におけるＳＳＺ−３３およびゼオライト−β（１００）について、図４に示すように得た。これらのパターンからは、変化はほとんど見られないかまたは全く見られなかった。このことは、水熱処理によって、ゼオライトに有意な構造変化が生じなかったことを示す。
【００４０】
（実施例５）
（水熱処理前後における、ＳＳＺ ３３およびゼオライト−βについてのトルエン吸着能）
ＳＳＺ ３３およびゼオライト−βについてのトルエン吸着能を、水熱処置の前後におけるサンプルについて（上記条件に従って）、図５に示すようにまた決定した。この図から、ＳＳＺ−３３のトルエン脱着能は、水熱処理の前および後の両方において、ゼオライト−βよりも優れている。詳細には、ＳＳＺ−３３の能力は、ゼオライト−βの能力よりも約１．２５倍大きい。ＳＳＺ−３３のこの能力および脱着温度は、炭化水素コールドトラップ用途における要求を考慮する場合、ゼオライト−βの能力および脱着温度よりも優れている。ＳＳＺ−３３の水熱処理の後に、吸着能の低下が生じる。新しいＳＳＺ−３３から脱着された総量は、１．８２ｍｍｏｌ／ｇであり、水熱処理後には１．６０ｍｍｏｌ／ｇに低下する。ゼオライト−βと比較すると、新しいサンプルからは１．４９ｍｍｏｌ／ｇまでが脱着するが、水熱処理後は、０．５６ｍｍｏｌ／ｇのみである。
【００４１】
表１は、窒素吸収によって測定された、これらのサンプルの細孔容量を提示する。ＳＳＺ−３３は、０．２１ｃｍ３／ｇの細孔容量を有し、この容量は、水熱処理後に減少しない。一方、ゼオライト−βについては、細孔容量は０．２０ｃｍ３／ｇから０．１６ｃｍ３／ｇに減少する。
【００４２】
（表１：サンプルの細孔容量および結晶サイズ）
【００４３】
【表１】
（実施例６）
（種々の温度でのゼオライト−β（１００）およびＳＡＰＯ−５の水熱処理）
ゼオライト−β（１００）のトルエン脱着特性を、ゼオライト−βを種々の温度（上記の水蒸気および処理時間の条件下で、６００℃、７００℃および８００℃）で水熱処理することによって、図６に示すように、さらに決定した。この図から、７００℃での水熱処理は、６００℃で処理されたゼオライト−β（１００）よりも良好な脱着性能を示す。図７はまた、種々の温度（上記の水蒸気および処理時間の条件下で、６００℃、７００℃および８００℃）での、ゼオライト−β（１００）のトルエン吸着能を示す。図８はさらに、種々の温度で処理されたゼオライト−β（１００）についてのＸ線粉末回折パターンを提供し、水熱処理によってサンプルに有意な構造変化が生じなかったことを示す。図９は、やはり種々の温度（上記のように、６００℃、７００℃および８００℃）で水熱処理された、ＳＡＰＯ−５のトルエン脱着プロフィールを図示する。
【００４４】
図１０は、６００℃で水熱処理されたゼオライト−β（１００）およびＳＡＰＯ−５についてのトルエン脱着プロフィールをさらに示し、そして図１１は、これらのゼオライトの各々についてのトルエンの脱着された量を示す。これらの図は、ゼオライト−β（１００）が、ＳＡＰＯ−５よりも良好な吸着能および脱着性能を提供することを示している。
【００４５】
（実施例７）
（種々の脱着速度でのＳＳＺ−３３の脱着特性の比較）
図１２および図１３は、それぞれ、種々の脱着速度でのＳＳＺ−３３の脱着特性の研究の結果（脱着プロフィールおよび脱着能）を提示する。これらの図からは、トルエン脱着温度が、脱着速度の増加とともに上昇することが観察される。
【００４６】
（実施例８）
（Ａｇ交換されたゼオライトによるＳＳＺ−３３、ゼオライト−β（１００）、およびＳＡＰＯ−５の脱着特定）
Ａｇの組み込みはゼオライトにおける炭化水素吸着の増加をもたらし得るので、Ａｇ交換されたゼオライトの脱着特性を、非修飾ゼオライトと比較して調べた。ゼオライト−β（１００）、ＳＳＺ−３３、およびＳＡＰＯ−５に対する銀交換を、従来のイオン交換法によって、１ｇのＡｇＮＯ３と１００ｇのＨ２Ｏおよび１ｇのサンプルとを、２４時間８０℃で攪拌して混合し、その後濾過し、すすぎ、乾燥させ、そして窒素流中で４００℃で加熱することによって、実施した。
【００４７】
図１４は、８００℃での水熱処理の前後でのＡｇ−ゼオライト−β（１００）についてのトルエン脱着プロフィールを示す。ここで、水熱処理後、吸着能における大きな減少を観察した。図１５は、水熱処理前後における、Ａｇ−ゼオライト−β（１００）、Ａｇ−ゼオライト−β（４０）についてのＸ線粉末回折パターンをさらに示す。この図は、Ａｇ−ゼオライト−β（４０）について生じた構造的崩壊を示す。
【００４８】
図１６は、ＳＳＺ−３３およびＡｇ−ＳＳＺ−３３についてのトルエン脱着プロフィールに関して得られた結果を提示する。この図は、そのより低い吸着能にも関わらず、脱着温度がより高温にシフトすることを示す。
【００４９】
図１７は、ＳＡＰＯ−５およびＡｇ−ＳＡＰＯ−５についてトルエン脱着プロフィールに関して得られた結果を提示する。この図は、Ａｇの組み込みが吸着能および脱着温度を有意に減少させたことを示す。
【００５０】
図１８は、ＳＳＺ−３３およびＡｇ−ＳＳＺ−３３ならびにＳＡＰＯ−５およびＡｇ−ＳＡＰＯ−５についての、Ｘ線粉末回折パターンに関して得られた結果を提示する。
【００５１】
図１９は、Ａｇ交換されたＳＳＺ−３３、ゼオライト−β（４０）、およびＳＡＰＯ−５についてのトルエン脱着プロフィールに関して得られた結果を提示する。この図は、Ａｇ−ゼオライト−β（４０）およびＡｇ−ＳＡＰＯ−５と比較して、Ａｇ−ＳＳＺ−３３がより良好な脱着活性（すなわち、より高い吸着能、脱着量および上昇した脱着温度）を表すことを示す。
【００５２】
表２はさらに、ＳＳＺ−３３、ゼオライト−β、およびＳＡＰＯゼオライト（水熱処理されたゼオライトおよびＡｇ交換されたゼオライト）について観察された脱着温度を定量的にまとめている。特に注目すべきことに、ＳＳＺ−３３についての最終脱着温度およびＴｍａｘ脱着温度（ＤｅｎｄおよびＤＴｍａｘ）は、ゼオライト−β（１００）よりも優れている。
【００５３】
（表２：ゼオライトについての脱着温度；水熱処理されたゼオライトおよびＡｇ交換されたゼオライト）
【００５４】
【表２】
（実施例８）
（水熱処理されたゼオライトについてのＳＥＭ結果）
図２０は、８００℃で水熱処理された特定のゼオライトについて得られたＳＥＭ顕微鏡写真を示す。この図において、粒子の凝集が明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１Ａ】図１Ａ は、実施例１に記載される、特定のモレキュラーシーブについてのトルエン脱着プロフィールを図示する。
【図１Ｂ】図１Ｂ は、実施例１に記載される、特定のモレキュラーシーブについてのトルエン脱着プロフィールを図示する。
【図２】図２は、実施例２に記載される、ゼオライト−β（１５４０）、ゼオライト−β（４０）、およびゼオライト−β（１００）についてのトルエン脱着プロフィールを温度の関数として描写する。
【図３】図３は、新しい、未処理のゼオライト−βおよびＳＳＺ−３３についてのトルエン脱着と、１０重量％水蒸気中で８００℃で約５時間、水熱処理した同じゼオライトについてのトルエン脱着との間の比較を提供する。
【図４】図４は、水熱処理の前および後でのＳＳＺ−３３およびゼオライト−β（１００）についてのＸ線粉末回折パターンを描写する。
【図５】図５は、水熱処理の前および後でのＳＳＺ−３３およびゼオライト−βに対するトルエン脱着能を図示する。
【図６】図６は、ゼオライト−β（１００）のトルエン脱着特性に対する種々の温度水熱処理条件を変えることの効果を示す。
【図７】図７は、種々の温度で水熱処理されたゼオライト−β（１００）上で脱着されたトルエンの量を示す。
【図８】図８は、種々の温度で水熱処理されたゼオライト−β（１００）についてのＸ線粉末回折パターンを描写する。
【図９】図９は、種々の温度で水熱処理されたＳＡＰＯ−５のトルエン脱着プロフィールを図示する。
【図１０】図１０は、６００℃で水熱処理されたゼオライト−β（１００）およびＳＡＰＯ−５のトルエン脱着プロフィールを描写する。
【図１１】図１１は、６００℃で水熱処理されたゼオライト−β（１００）およびＳＡＰＯ−５上で脱着されたトルエンの量の比較を示す。
【図１２】図１２は、種々の脱着速度でのＳＳＺ−３３のトルエン脱着プロフィールを図示する。
【図１３】図１３は、種々の脱着速度でのＳＳＺ−３３上で脱着されるトルエンの量を図示する。
【図１４】図１４は、８００℃での水熱処理の前および後での、Ａｇ−ゼオライト− β（１００）のトルエン脱着プロフィールを示す。
【図１５】図１５は、水熱処理の前および後での、Ａｇ−ゼオライト−β（１００）およびＡｇ−ゼオライト−β（４０）のＸ線粉末回折パターンを示す。
【図１６】図１６は、ＳＳＺ−３３およびＡｇ−ＳＳＺ−３３についてのトルエン脱着プロフィールを示す。
【図１７】図１７は、ＳＡＰＯ−５およびＡｇ−ＳＡＰＯ−５に対するトルエン脱着プロフィール示す。
【図１８】図１８は、ＳＳＺ−３３、Ａｇ−ＳＳＺ−３３、ＳＡＰＯ−５、およびＡｇ−ＳＡＰＯ−５についてのＸ線粉末回折パターンを描写する。
【図１９】図１９は、Ａｇ交換ＳＳＺ−３３、Ａｇ交換ゼオライト−β（４０）、Ａｇ交換およびＳＡＰＯ−５についてのトルエン脱着プロフィールを示す。
【図２０】図２０は、８００℃で水熱処理された特定のゼオライトのＳＥＭ顕微鏡写真を示し、その中で粒子の凝集は明らかである。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
炭化水素燃焼生成物を含有する排気ガスを処理する方法であって、
ａ）該排気ガスをＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブと、該モレキュラーシーブによる該炭化水素燃焼生成物の吸着を促進するに有効な時間、接触させる工程；
ｂ）パージガスを該モレキュラーシーブに通し、吸着された炭化水素燃焼生成物を該モレキュラーシーブから取り出す工程；および
ｃ）該取り出された炭化水素燃焼生成物を含有するパージガスを、炭化水素変換触媒と接触させる工程、
を包含する、方法。
【請求項２】
流れる排気ガスとともに、ａ）、ｂ）およびｃ）が逐次的かつ連続的に行なわれる、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブが、該ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブから構成される吸着剤材料内に収容されている、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記排気ガスが、複数の炭化水素燃焼生成物を含有する、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブが、非ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブに比べて、前記吸着された炭化水素燃焼生成物の改善された吸着を提供するように選択される、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記非ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブが、ゼオライト−β、ゼオライト−Ｙ、モルデン沸石、またはＺＳＭ−５から選択される非ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブである、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブが、該ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブと非ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブとの同じ水熱処理の前または後で、該非ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブに比べて、前記炭化水素燃焼生成物の改善された吸着を提供するように選択される、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブおよび非ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブの水熱処理が、１０重量％の水蒸気の存在下で、８００℃で約５時間、２５ｍＬ／分の空気流中で行なわれる、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブが、該ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブと非ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブとの同じ水熱処理後での、該非ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブに比べて、前記炭化水素燃焼生成物の改善された吸着を提供する、請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
前記ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブが、該ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブ材料と非ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブとの同じ水熱処理後での、該非ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブに比べて、前記炭化水素燃焼生成物の改善された吸着を提供する、請求項８に記載の方法。
【請求項１１】
前記ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブが、該ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブ材料と非ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブとの同じ水熱処理の前と後との両方で、該非ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブに比べて、前記炭化水素燃焼生成物の改善された吸着を提供する、請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
前記ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブが、該ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブ材料と非ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブとの同じ水熱処理の前と後との両方で、該非ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブに比べて、前記炭化水素燃焼生成物の改善された吸着を提供する、請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
前記ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブによる前記炭化水素燃焼生成物の改善された吸着が、前記非ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブに比べて、吸着能の増加または脱着温度の上昇により特徴付けられる、請求項５に記載の方法。
【請求項１４】
前記ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブによる前記炭化水素燃焼生成物の改善された吸着が、前記非ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブに比べて、吸着能の増加により特徴付けられる、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブの吸着能の増加が、前記非ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブの吸着能の少なくとも１．１倍である、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブの吸着能の増加が、前記非ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブの吸着能の少なくとも１．２倍である、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブの吸着能の増加が、前記非ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブの吸着能の少なくとも１．２５倍である、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブによる、前記炭化水素燃焼生成物の改善された吸着が、前記非ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブに比べて、脱着温度の上昇により特徴付けられる、請求項１３に記載の方法。
【請求項１９】
前記ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブによる、前記炭化水素燃焼生成物の改善された吸着が、前記非ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブに比べて、吸着能の増加および脱着温度の上昇の両方により特徴付けられる、請求項１３に記載の方法。
【請求項２０】
前記ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブが、ＣＯＮトポロジーのケイ酸塩モレキュラーシーブである、請求項１に記載の方法。
【請求項２１】
前記ＣＯＮトポロジーのケイ酸塩モレキュラーシーブが、Ａｌ、Ｂ、Ｇａ、Ｆｅ、Ｚｎ、Ｍｇ、Ｃｏ、Ｇｅおよびこれらの混合物から選択される、フレームワークヘテロ原子を含む、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記ＣＯＮトポロジーのゼオライトが、ＳＳＺ−３３、ＳＳＺ−２６、ＣＩＴ−１、ＩＴＱ−２４およびこれらの混合物から選択されるＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項２３】
前記ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブが、ＳＳＺ−３３を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項２４】
前記ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブが、希土類、２族金属、８〜１０族金属およびこれらの混合物から選択される金属カチオンを含むＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項２５】
前記金属カチオンが、Ｍｎ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｓｎ、Ｆｅ、Ｃｏおよびこれらの混合物から選択される、請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
前記ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブが、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕおよびこれらの混合物から選択される金属を含有するＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項２７】
前記金属がＡｇを含む、請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
前記ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブが、ＳＳＺ−３３またはＡｇ−ＳＳＺ−３３を含む、請求項２３に記載の方法。
【請求項２９】
前記炭化水素燃焼生成物が、エンジン中の炭化水素燃料の燃焼に由来する、請求項１に記載の方法。
【請求項３０】
前記炭化水素燃焼生成物が、内燃機関中の炭化水素燃料の燃焼に由来する、請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
前記内燃機関が、排気システムを備え、かつ前記方法が、該排気システムからの炭化水素の低温開始放出を低減するために利用される、請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】
前記炭化水素燃焼生成物が、直鎖状非芳香族炭化水素もしくは分枝状非芳香族炭化水素、芳香族炭化水素、多環式炭化水素、またはこれらの混合物を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３３】
前記芳香族炭化水素が、トルエン、キシレン、ベンゼンまたはこれらの混合物を含む、請求項３２に記載の方法。
【請求項３４】
前記パージガスが、前記排気ガス、二次空気、不活性ガス、またはこれらの混合物から選択される、請求項１に記載の方法。
【請求項３５】
少なくとも１種の炭化水素燃焼生成物を含有する排気ガスを、該排気ガスを吸着剤モレキュラーシーブと接触させることにより該少なくとも１種の炭化水素燃焼生成物を、吸着剤モレキュラーシーブによって吸着させる工程、
吸着された炭化水素燃焼生成物を該モレキュラーシーブから脱着する工程、ならびに
該脱着された炭化水素燃焼生成物を炭化水素変換触媒と接触させる工程、
により処理する方法であって、ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブを該吸着剤モレキュラーシーブとして利用する工程を包含する改善がなされている、方法。
【請求項３６】
前記ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブが、非ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブと比べて、前記吸着された炭化水素燃焼生成物の改善された吸着を提供するように選択される、請求項３５に記載の方法。
【請求項３７】
前記ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブが、該ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブと非ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブとの同じ水熱処理の前または後で、該非ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブに比べて、前記炭化水素燃焼生成物の改善された吸着を提供するように選択される、請求項３５に記載の方法。
【請求項３８】
前記ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブおよび非ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブの水熱処理が、１０重量％の水蒸気の存在下で、８００℃で約５時間、２５ｍＬ／分での空気流中で行なわれる、請求項３７に記載の方法。
【請求項３９】
前記ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブが、該ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブと非ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブとの同じ水熱処理の後で、該非ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブに比べて、前記炭化水素燃焼生成物の改善された吸着を提供する、請求項３７に記載の方法。
【請求項４０】
前記ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブが、該ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブ材料と非ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブとの同じ水熱処理の後で、該非ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブに比べて、前記炭化水素燃焼生成物の改善された吸着を提供する、請求項３８に記載の方法。
【請求項４１】
前記ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブが、該ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブ材料と非ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブとの同じ水熱処理の前と後との両方で、該非ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブに比べて、前記炭化水素燃焼生成物の改善された吸着を提供する、請求項３９に記載の方法。
【請求項４２】
前記ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブが、該ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブ材料と非ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブとの同じ水熱処理の前と後との両方で、該非ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブに比べて、前記炭化水素燃焼生成物の改善された吸着を提供する、請求項４０に記載の方法。
【請求項４３】
前記ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブによる前記炭化水素燃焼生成物の改善された吸着が、前記非ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブに比べて、吸着能の増加または脱着温度の上昇により特徴付けられる、請求項３６に記載の方法。
【請求項４４】
前記ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブによる前記炭化水素燃焼生成物の改善された吸着が、前記非ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブに比べて、吸着能の増加により特徴付けられる、請求項４３に記載の方法。
【請求項４５】
前記ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブの吸着能の増加が、前記非ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブの吸着能の少なくとも１．１倍である、請求項４４に記載の方法。
【請求項４６】
前記ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブの吸着能の増加が、前記非ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブの吸着能の少なくとも１．２倍である、請求項４５に記載の方法。
【請求項４７】
前記ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブの吸着能の増加が、前記非ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブの吸着能の少なくとも１．２５倍である、請求項４６に記載の方法。
【請求項４８】
前記ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブによる前記炭化水素燃焼生成物の改善された吸着が、前記非ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブに比べて、脱着温度の上昇により特徴付けられる、請求項４３に記載の方法。
【請求項４９】
前記ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブによる、前記炭化水素燃焼生成物の改善された吸着が、前記非ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブに比べて、吸着能の増加および脱着温度の上昇の両方により特徴付けられる、請求項４３に記載の方法。
【請求項５０】
前記ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブが、ＣＯＮトポロジーのケイ酸塩モレキュラーシーブを含む、請求項３５に記載の方法。
【請求項５１】
前記ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブが、Ａｌ、Ｂ、Ｇａ、Ｆｅ、Ｚｎ、Ｍｇ、Ｃｏ、Ｇｅおよびこれらの混合物から選択される、フレームワークヘテロ原子を含む、請求項５０に記載の方法。
【請求項５２】
前記ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブが、ＳＳＺ−３３、ＳＳＺ−２６、ＣＩＴ−１、ＩＴＱ−２４およびこれらの混合物から選択されるＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブを含む、請求項３５に記載の方法。
【請求項５３】
前記ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブが、ＳＳＺ−３３を含む、請求項３５に記載の方法。
【請求項５４】
炭化水素の燃焼の間に形成された排気ガスを処理するためのシステムであって、
ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブ吸着剤を含む排気ガス吸着ユニット；
炭化水素変換触媒を含む触媒式変換器ユニット；
炭化水素燃焼生成物を含有する排気ガスを、該炭化水素燃焼生成物が少なくとも部分的に該モレキュラーシーブにより吸着されるように、該吸着ユニットに供給するための手段；
該炭化水素燃焼生成物を該吸着ユニットから、該炭化水素燃焼生成物が排気排出ガスに変換される触媒式変換器ユニットへ移送するための手段；ならびに
該排気排出ガスを、該触媒式変換器ユニットから排出するための手段、
を備える、システム。
【請求項５５】
前記ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブが、ＣＯＮトポロジーのケイ酸塩モレキュラーシーブを含む、請求項５４に記載の方法。
【請求項５６】
前記ＣＯＮトポロジーのケイ酸塩モレキュラーシーブが、Ａｌ、Ｂ、Ｇａ、Ｆｅ、Ｚｎ、Ｍｇ、Ｃｏ、Ｇｅおよびこれらの混合物から選択される、フレームワークヘテロ原子を含む、請求項５５に記載の方法。
【請求項５７】
前記ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブが、ＳＳＺ−３３、ＳＳＺ−２６、ＣＩＴ−１、ＩＴＱ−２４およびこれらの混合物から選択される、請求項５４に記載の方法。
【請求項５８】
前記ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブが、ＳＳＺ−３３を含む、請求項５４に記載の方法。
【請求項５９】
前記ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブが、非ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブに比べて、前記吸着された炭化水素燃焼生成物の改善された吸着を提供するように選択される、請求項５４に記載の方法。
【請求項６０】
前記ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブが、該ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブと非ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブとの同じ水熱処理の前または後で、該非ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブに比べて、前記炭化水素燃焼生成物の改善された吸着を提供するように選択される、請求項５９に記載の方法。
【請求項６１】
前記ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブによる、前記炭化水素燃焼生成物の改善された吸着が、前記非ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブに比べて、吸着能の増加または脱着温度の上昇により特徴付けられる、請求項５９に記載の方法。
【請求項６２】
前記ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブの吸着能の増加が、前記非ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブの吸着能の少なくとも１．１倍である、請求項６１に記載の方法。
【請求項６３】
前記ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブの吸着能の増加が、前記非ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブの吸着能の少なくとも１．２５倍である、請求項６２に記載の方法。
【請求項６４】
内燃機関の排気ガスからの炭化水素放出を低減するための方法であって、該排気ガスを請求項５４に記載のシステムを通して流す工程を包含する、方法。
【請求項６５】
前記炭化水素放出が、前記エンジンの低温開始動作の間、低減される、請求項６４に記載の方法。
【請求項１】
炭化水素燃焼生成物を含有する排気ガスを処理する方法であって、
ａ）該排気ガスをＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブと、該モレキュラーシーブによる該炭化水素燃焼生成物の吸着を促進するに有効な時間、接触させる工程；
ｂ）パージガスを該モレキュラーシーブに通し、吸着された炭化水素燃焼生成物を該モレキュラーシーブから取り出す工程；および
ｃ）該取り出された炭化水素燃焼生成物を含有するパージガスを、炭化水素変換触媒と接触させる工程、
を包含する、方法。
【請求項２】
流れる排気ガスとともに、ａ）、ｂ）およびｃ）が逐次的かつ連続的に行なわれる、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブが、該ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブから構成される吸着剤材料内に収容されている、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記排気ガスが、複数の炭化水素燃焼生成物を含有する、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブが、非ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブに比べて、前記吸着された炭化水素燃焼生成物の改善された吸着を提供するように選択される、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記非ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブが、ゼオライト−β、ゼオライト−Ｙ、モルデン沸石、またはＺＳＭ−５から選択される非ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブである、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブが、該ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブと非ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブとの同じ水熱処理の前または後で、該非ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブに比べて、前記炭化水素燃焼生成物の改善された吸着を提供するように選択される、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブおよび非ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブの水熱処理が、１０重量％の水蒸気の存在下で、８００℃で約５時間、２５ｍＬ／分の空気流中で行なわれる、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブが、該ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブと非ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブとの同じ水熱処理後での、該非ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブに比べて、前記炭化水素燃焼生成物の改善された吸着を提供する、請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
前記ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブが、該ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブ材料と非ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブとの同じ水熱処理後での、該非ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブに比べて、前記炭化水素燃焼生成物の改善された吸着を提供する、請求項８に記載の方法。
【請求項１１】
前記ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブが、該ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブ材料と非ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブとの同じ水熱処理の前と後との両方で、該非ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブに比べて、前記炭化水素燃焼生成物の改善された吸着を提供する、請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
前記ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブが、該ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブ材料と非ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブとの同じ水熱処理の前と後との両方で、該非ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブに比べて、前記炭化水素燃焼生成物の改善された吸着を提供する、請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
前記ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブによる前記炭化水素燃焼生成物の改善された吸着が、前記非ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブに比べて、吸着能の増加または脱着温度の上昇により特徴付けられる、請求項５に記載の方法。
【請求項１４】
前記ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブによる前記炭化水素燃焼生成物の改善された吸着が、前記非ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブに比べて、吸着能の増加により特徴付けられる、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブの吸着能の増加が、前記非ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブの吸着能の少なくとも１．１倍である、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブの吸着能の増加が、前記非ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブの吸着能の少なくとも１．２倍である、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブの吸着能の増加が、前記非ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブの吸着能の少なくとも１．２５倍である、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブによる、前記炭化水素燃焼生成物の改善された吸着が、前記非ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブに比べて、脱着温度の上昇により特徴付けられる、請求項１３に記載の方法。
【請求項１９】
前記ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブによる、前記炭化水素燃焼生成物の改善された吸着が、前記非ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブに比べて、吸着能の増加および脱着温度の上昇の両方により特徴付けられる、請求項１３に記載の方法。
【請求項２０】
前記ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブが、ＣＯＮトポロジーのケイ酸塩モレキュラーシーブである、請求項１に記載の方法。
【請求項２１】
前記ＣＯＮトポロジーのケイ酸塩モレキュラーシーブが、Ａｌ、Ｂ、Ｇａ、Ｆｅ、Ｚｎ、Ｍｇ、Ｃｏ、Ｇｅおよびこれらの混合物から選択される、フレームワークヘテロ原子を含む、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記ＣＯＮトポロジーのゼオライトが、ＳＳＺ−３３、ＳＳＺ−２６、ＣＩＴ−１、ＩＴＱ−２４およびこれらの混合物から選択されるＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項２３】
前記ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブが、ＳＳＺ−３３を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項２４】
前記ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブが、希土類、２族金属、８〜１０族金属およびこれらの混合物から選択される金属カチオンを含むＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項２５】
前記金属カチオンが、Ｍｎ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｓｎ、Ｆｅ、Ｃｏおよびこれらの混合物から選択される、請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
前記ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブが、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕおよびこれらの混合物から選択される金属を含有するＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項２７】
前記金属がＡｇを含む、請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
前記ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブが、ＳＳＺ−３３またはＡｇ−ＳＳＺ−３３を含む、請求項２３に記載の方法。
【請求項２９】
前記炭化水素燃焼生成物が、エンジン中の炭化水素燃料の燃焼に由来する、請求項１に記載の方法。
【請求項３０】
前記炭化水素燃焼生成物が、内燃機関中の炭化水素燃料の燃焼に由来する、請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
前記内燃機関が、排気システムを備え、かつ前記方法が、該排気システムからの炭化水素の低温開始放出を低減するために利用される、請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】
前記炭化水素燃焼生成物が、直鎖状非芳香族炭化水素もしくは分枝状非芳香族炭化水素、芳香族炭化水素、多環式炭化水素、またはこれらの混合物を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３３】
前記芳香族炭化水素が、トルエン、キシレン、ベンゼンまたはこれらの混合物を含む、請求項３２に記載の方法。
【請求項３４】
前記パージガスが、前記排気ガス、二次空気、不活性ガス、またはこれらの混合物から選択される、請求項１に記載の方法。
【請求項３５】
少なくとも１種の炭化水素燃焼生成物を含有する排気ガスを、該排気ガスを吸着剤モレキュラーシーブと接触させることにより該少なくとも１種の炭化水素燃焼生成物を、吸着剤モレキュラーシーブによって吸着させる工程、
吸着された炭化水素燃焼生成物を該モレキュラーシーブから脱着する工程、ならびに
該脱着された炭化水素燃焼生成物を炭化水素変換触媒と接触させる工程、
により処理する方法であって、ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブを該吸着剤モレキュラーシーブとして利用する工程を包含する改善がなされている、方法。
【請求項３６】
前記ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブが、非ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブと比べて、前記吸着された炭化水素燃焼生成物の改善された吸着を提供するように選択される、請求項３５に記載の方法。
【請求項３７】
前記ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブが、該ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブと非ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブとの同じ水熱処理の前または後で、該非ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブに比べて、前記炭化水素燃焼生成物の改善された吸着を提供するように選択される、請求項３５に記載の方法。
【請求項３８】
前記ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブおよび非ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブの水熱処理が、１０重量％の水蒸気の存在下で、８００℃で約５時間、２５ｍＬ／分での空気流中で行なわれる、請求項３７に記載の方法。
【請求項３９】
前記ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブが、該ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブと非ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブとの同じ水熱処理の後で、該非ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブに比べて、前記炭化水素燃焼生成物の改善された吸着を提供する、請求項３７に記載の方法。
【請求項４０】
前記ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブが、該ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブ材料と非ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブとの同じ水熱処理の後で、該非ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブに比べて、前記炭化水素燃焼生成物の改善された吸着を提供する、請求項３８に記載の方法。
【請求項４１】
前記ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブが、該ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブ材料と非ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブとの同じ水熱処理の前と後との両方で、該非ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブに比べて、前記炭化水素燃焼生成物の改善された吸着を提供する、請求項３９に記載の方法。
【請求項４２】
前記ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブが、該ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブ材料と非ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブとの同じ水熱処理の前と後との両方で、該非ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブに比べて、前記炭化水素燃焼生成物の改善された吸着を提供する、請求項４０に記載の方法。
【請求項４３】
前記ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブによる前記炭化水素燃焼生成物の改善された吸着が、前記非ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブに比べて、吸着能の増加または脱着温度の上昇により特徴付けられる、請求項３６に記載の方法。
【請求項４４】
前記ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブによる前記炭化水素燃焼生成物の改善された吸着が、前記非ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブに比べて、吸着能の増加により特徴付けられる、請求項４３に記載の方法。
【請求項４５】
前記ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブの吸着能の増加が、前記非ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブの吸着能の少なくとも１．１倍である、請求項４４に記載の方法。
【請求項４６】
前記ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブの吸着能の増加が、前記非ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブの吸着能の少なくとも１．２倍である、請求項４５に記載の方法。
【請求項４７】
前記ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブの吸着能の増加が、前記非ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブの吸着能の少なくとも１．２５倍である、請求項４６に記載の方法。
【請求項４８】
前記ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブによる前記炭化水素燃焼生成物の改善された吸着が、前記非ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブに比べて、脱着温度の上昇により特徴付けられる、請求項４３に記載の方法。
【請求項４９】
前記ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブによる、前記炭化水素燃焼生成物の改善された吸着が、前記非ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブに比べて、吸着能の増加および脱着温度の上昇の両方により特徴付けられる、請求項４３に記載の方法。
【請求項５０】
前記ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブが、ＣＯＮトポロジーのケイ酸塩モレキュラーシーブを含む、請求項３５に記載の方法。
【請求項５１】
前記ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブが、Ａｌ、Ｂ、Ｇａ、Ｆｅ、Ｚｎ、Ｍｇ、Ｃｏ、Ｇｅおよびこれらの混合物から選択される、フレームワークヘテロ原子を含む、請求項５０に記載の方法。
【請求項５２】
前記ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブが、ＳＳＺ−３３、ＳＳＺ−２６、ＣＩＴ−１、ＩＴＱ−２４およびこれらの混合物から選択されるＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブを含む、請求項３５に記載の方法。
【請求項５３】
前記ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブが、ＳＳＺ−３３を含む、請求項３５に記載の方法。
【請求項５４】
炭化水素の燃焼の間に形成された排気ガスを処理するためのシステムであって、
ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブ吸着剤を含む排気ガス吸着ユニット；
炭化水素変換触媒を含む触媒式変換器ユニット；
炭化水素燃焼生成物を含有する排気ガスを、該炭化水素燃焼生成物が少なくとも部分的に該モレキュラーシーブにより吸着されるように、該吸着ユニットに供給するための手段；
該炭化水素燃焼生成物を該吸着ユニットから、該炭化水素燃焼生成物が排気排出ガスに変換される触媒式変換器ユニットへ移送するための手段；ならびに
該排気排出ガスを、該触媒式変換器ユニットから排出するための手段、
を備える、システム。
【請求項５５】
前記ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブが、ＣＯＮトポロジーのケイ酸塩モレキュラーシーブを含む、請求項５４に記載の方法。
【請求項５６】
前記ＣＯＮトポロジーのケイ酸塩モレキュラーシーブが、Ａｌ、Ｂ、Ｇａ、Ｆｅ、Ｚｎ、Ｍｇ、Ｃｏ、Ｇｅおよびこれらの混合物から選択される、フレームワークヘテロ原子を含む、請求項５５に記載の方法。
【請求項５７】
前記ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブが、ＳＳＺ−３３、ＳＳＺ−２６、ＣＩＴ−１、ＩＴＱ−２４およびこれらの混合物から選択される、請求項５４に記載の方法。
【請求項５８】
前記ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブが、ＳＳＺ−３３を含む、請求項５４に記載の方法。
【請求項５９】
前記ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブが、非ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブに比べて、前記吸着された炭化水素燃焼生成物の改善された吸着を提供するように選択される、請求項５４に記載の方法。
【請求項６０】
前記ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブが、該ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブと非ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブとの同じ水熱処理の前または後で、該非ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブに比べて、前記炭化水素燃焼生成物の改善された吸着を提供するように選択される、請求項５９に記載の方法。
【請求項６１】
前記ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブによる、前記炭化水素燃焼生成物の改善された吸着が、前記非ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブに比べて、吸着能の増加または脱着温度の上昇により特徴付けられる、請求項５９に記載の方法。
【請求項６２】
前記ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブの吸着能の増加が、前記非ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブの吸着能の少なくとも１．１倍である、請求項６１に記載の方法。
【請求項６３】
前記ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブの吸着能の増加が、前記非ＣＯＮトポロジーのモレキュラーシーブの吸着能の少なくとも１．２５倍である、請求項６２に記載の方法。
【請求項６４】
内燃機関の排気ガスからの炭化水素放出を低減するための方法であって、該排気ガスを請求項５４に記載のシステムを通して流す工程を包含する、方法。
【請求項６５】
前記炭化水素放出が、前記エンジンの低温開始動作の間、低減される、請求項６４に記載の方法。
【図１Ａ】
【図１Ｂ】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図１Ｂ】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【公表番号】特表２００７−５２３７４２（Ｐ２００７−５２３７４２Ａ）
【公表日】平成１９年８月２３日（２００７．８．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−５５１５６３（Ｐ２００６−５５１５６３）
【出願日】平成１７年１月２１日（２００５．１．２１）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００５／００３０８３
【国際公開番号】ＷＯ２００５／０７４５９１
【国際公開日】平成１７年８月１８日（２００５．８．１８）
【出願人】（５０４３１５８３１）カリフォルニア インスティテュート オブ テクノロジー (11)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成１９年８月２３日（２００７．８．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１月２１日（２００５．１．２１）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００５／００３０８３
【国際公開番号】ＷＯ２００５／０７４５９１
【国際公開日】平成１７年８月１８日（２００５．８．１８）
【出願人】（５０４３１５８３１）カリフォルニア インスティテュート オブ テクノロジー (11)
【Ｆターム（参考）】
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