本發(fā)明屬于選擇性催化還原催化劑領(lǐng)域。更具體地說，本發(fā)明的實(shí)施方案涉及包括第一SCR催化劑組合物和第二SCR催化劑組合物的選擇性催化還原催化劑系統(tǒng)、貧燃發(fā)動(dòng)機(jī)排氣系統(tǒng)以及在多種工藝(如減少排氣中的污染物)中使用這些催化劑系統(tǒng)的方法。背景貧燃發(fā)動(dòng)機(jī)(例如柴油發(fā)動(dòng)機(jī)和貧燃汽油發(fā)動(dòng)機(jī))的運(yùn)行為使用者提供優(yōu)異的燃料經(jīng)濟(jì)性且具有非常低的氣相烴和一氧化碳的排放，這是因?yàn)樗霭l(fā)動(dòng)機(jī)在貧燃料條件下以高空氣/燃料比率運(yùn)行。特別地，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)還在其耐久性及其在低速下產(chǎn)生高轉(zhuǎn)矩的能力方面提供了優(yōu)于汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的顯著優(yōu)勢。然而，從排放的角度來看，相對于其火花點(diǎn)火對應(yīng)物，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)存在更嚴(yán)重的問題。排放問題涉及微粒物質(zhì)(PM)、氮氧化物(NOx)、未燃燒的烴(HC)和一氧化碳(CO)。NOx是用于描述氮氧化物的各種化學(xué)物質(zhì)的術(shù)語，包括一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO2)等等。NO受到了關(guān)注，因?yàn)閾?jù)信其在陽光和烴的存在下經(jīng)過一系列反應(yīng)而經(jīng)歷了被稱為光化學(xué)煙霧形成的過程，且NO是酸雨的主要貢獻(xiàn)者。另一方面，NO2具有作為氧化劑的高潛力且是強(qiáng)肺部刺激物。微粒(PM)也與呼吸問題相關(guān)。當(dāng)進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行改進(jìn)以減少柴油發(fā)動(dòng)機(jī)中的微粒和未燃燒的烴時(shí)，NO和NO2的排放傾向于增加。難以實(shí)現(xiàn)來自貧燃發(fā)動(dòng)機(jī)的NOx的有效減少，因?yàn)楦叩腘Ox轉(zhuǎn)化率通常要求富含還原劑的條件。對于在貧燃料條件下的運(yùn)行，排氣流中的NOx組分向無害組分的轉(zhuǎn)化通常需要專門的NOx減少策略。使用氨或氨前體作為還原劑的選擇性催化還原(SCR)據(jù)信是用于從柴油車排氣中除去氮氧化物最可行的技術(shù)。在典型排氣中，氮氧化物主要由NO(>90％)組成，因此SCR催化劑有利于NO和NH3轉(zhuǎn)化成氮和水。開發(fā)用于氨SCR工藝的機(jī)動(dòng)車應(yīng)用的催化劑的兩個(gè)主要挑戰(zhàn)是提供SCR活性的寬操作范圍(包括200℃和更高溫度的低溫)以及對于高于500℃的溫度催化劑的水熱穩(wěn)定性的改善。如本文所使用的水熱穩(wěn)定性是指材料催化NOx的SCR的能力的保持，優(yōu)選保持為在水熱老化之前材料的NOx轉(zhuǎn)化能力的至少85％。用于使用氨將氮氧化物選擇性催化還原的金屬促進(jìn)沸石催化劑，尤其包括鐵促進(jìn)和銅促進(jìn)沸石催化劑是已知的，其中例如通過離子交換引入金屬。鐵促進(jìn)沸石β是用于使用氨將氮氧化物選擇性還原的有效催化劑。不幸的是，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，在苛刻的水熱條件下，如在超過500℃的溫度下還原排氣中的NOx，許多金屬促進(jìn)沸石(如ZSM-5和β的Cu和Fe型式)的活性開始下降。這種活性下降據(jù)信是由于如通過脫鋁和隨之發(fā)生的沸石內(nèi)含金屬催化位點(diǎn)的損失導(dǎo)致的沸石的去穩(wěn)定化作用。為了保持NOx還原的總體活性，必須提供增高水平的鐵促進(jìn)沸石催化劑的洗涂層負(fù)載量(washcoatloading)。當(dāng)增加沸石催化劑的水平來提供適當(dāng)?shù)腘Ox除去時(shí)，由于催化劑的成本增加，NOx除去過程的成本效率明顯降低。在一些SCR系統(tǒng)中，尤其是重型柴油機(jī)(HDD)，控制從SCR系統(tǒng)中排出的二次污染物N2O變得更加重要。此外，某些現(xiàn)有催化劑，如銅促進(jìn)沸石(例如Cu-SSZ-13)，傾向于產(chǎn)生不可接受的高N2O排放。因?yàn)镹2O是溫室氣體且排放規(guī)定日益嚴(yán)格，所以需要減少SCR系統(tǒng)排放的N2O量的系統(tǒng)。概述本發(fā)明的一方面涉及一種選擇性催化還原(SCR)催化劑系統(tǒng)。在第一實(shí)施方案中，所述系統(tǒng)包括布置在所述系統(tǒng)中的第一SCR催化劑組合物和第二SCR催化劑組合物，與所述第二SCR催化劑組合物相比，所述第一SCR催化劑組合物促進(jìn)更高的N2形成和更低的N2O形成，并且所述第二SCR催化劑組合物具有與所述第一SCR催化劑組合物不同的組成，與所述第一SCR催化劑組合物相比，所述第二SCR催化劑組合物促進(jìn)更低的N2形成和更高的N2O形成。在第二實(shí)施方案中，改進(jìn)所述第一SCR催化劑組合物，以使得所述第一SCR催化劑組合物和所述第二SCR催化劑組合物設(shè)置在共同的基材上。在第三實(shí)施方案中，改進(jìn)第一或第二實(shí)施方案所述的SCR催化劑系統(tǒng)，以使得所述第一SCR催化劑組合物位于所述第二SCR催化劑組合物的上游。在第四實(shí)施方案中，改進(jìn)第一至第三實(shí)施方案所述的SCR催化劑系統(tǒng)，以使得所述第一SCR催化劑組合物和所述第二SCR催化劑組合物設(shè)置在不同的基材上。在第五實(shí)施方案中，改進(jìn)第一至第四實(shí)施方案所述的系統(tǒng)，以使得所述第一SCR催化劑組合物位于所述第二SCR催化劑組合物的上游。在第六實(shí)施方案中，改進(jìn)第一或第二實(shí)施方案，其中所述第一SCR催化劑組合物和所述第二SCR催化劑組合物為分層關(guān)系，并且所述第一SCR催化劑組合物分層在所述第二SCR催化劑組合物的頂部。在第七實(shí)施方案中，第一至第六實(shí)施方案中的任一個(gè)，權(quán)利要求所述的SCR催化劑系統(tǒng)，所述第一SCR催化劑組合物包含混合氧化物。在第八實(shí)施方案中，可改進(jìn)第七實(shí)施方案，以使得所述混合氧化物選自Fe/氧化鈦、Fe/氧化鋁、Mg/氧化鈦、Cu/氧化鈦、Ce/Zr、氧化釩/氧化鈦以及它們的混合物。在第九實(shí)施方案中，改進(jìn)第八實(shí)施方案，以使得所述混合氧化物包括氧化釩/氧化鈦。在第十實(shí)施方案中，改進(jìn)第九實(shí)施方案，以使所述得氧化釩/氧化鈦用鎢穩(wěn)定。在第十一實(shí)施方案中，可改進(jìn)第一至第十實(shí)施方案中的任一個(gè)，其中所述第二SCR催化劑包括金屬交換的8環(huán)小孔分子篩。在第十二實(shí)施方案中，可改進(jìn)第十一實(shí)施方案，其中所述分子篩具有選自由以下組成的組的結(jié)構(gòu)類型：AEI、AFT、AFX、CHA、EAB、ERI、KFI、LEV、SAS、SAT、DDR和SAV。在第十三實(shí)施方案中，改進(jìn)第十二實(shí)施方案，其中所述分子篩為鋁硅酸鹽沸石并且具有所述CHA結(jié)構(gòu)類型。在第十四實(shí)施方案中，改進(jìn)第十三實(shí)施方案，其中所述沸石選自SSZ-13和SSZ-62。在第十五實(shí)施方案中，可改進(jìn)第十一至第十四實(shí)施方案中的任一個(gè)，其中所述金屬選自由以下組成的組：Cu、Fe、Co、Ce和Ni。在第十六實(shí)施方案中，改進(jìn)第十五實(shí)施方案，其中所述金屬選自Cu。在第十七實(shí)施方案中，改進(jìn)第十六實(shí)施方案，其中所述沸石與Cu在2重量％至8重量％的范圍內(nèi)交換。第十八實(shí)施方案涉及一種選擇性催化還原(SCR)催化劑系統(tǒng)，其包括設(shè)置在基材上包含氧化釩/氧化鈦的第一SCR催化劑組合物和設(shè)置在基材上包含金屬交換的8環(huán)小孔分子篩的第二SCR催化劑組合物。在第十九實(shí)施方案中，改進(jìn)第十八實(shí)施方案，其中分子篩具有選自由以下組成的組的結(jié)構(gòu)類型：AEI、AFT、AFX、CHA、EAB、ERI、KFI、LEV、SAS、SAT、DDR和SAV。在第二十實(shí)施方案中，改進(jìn)第十九實(shí)施方案，其中所述分子篩為鋁硅酸鹽沸石并且具有所述CHA結(jié)構(gòu)類型。在第二十一實(shí)施方案中，改進(jìn)第二十實(shí)施方案，其中所述沸石選自SSZ-13和SSZ-62。在第二十二實(shí)施方案中，改進(jìn)第十八至第二十一實(shí)施方案，其中所述金屬選自由以下組成的組：Cu、Fe、Co、Ce和Ni。在第二十三實(shí)施方案中，改進(jìn)第二十二實(shí)施方案，其中所述金屬選自Cu。在第二十四實(shí)施方案中，改進(jìn)第十八至第二十三實(shí)施方案，其中所述沸石與Cu在2重量％至8重量％的范圍內(nèi)交換。在第二十五實(shí)施方案中，改進(jìn)第十八至第二十四實(shí)施方案，其中所述氧化釩/氧化鈦用鎢穩(wěn)定。在第二十六實(shí)施方案中，改進(jìn)第十八至第二十五實(shí)施方案，其中所述第一SCR催化劑組合物和所述第二SCR催化劑組合物設(shè)置在共同的基材上。在第二十七實(shí)施方案中，改進(jìn)第十八至第二十六實(shí)施方案，其中所述第一SCR催化劑組合物位于所述第二SCR催化劑組合物的上游。在第二十八實(shí)施方案中，改進(jìn)第十八至第二十七實(shí)施方案，其中與所述金屬交換的8環(huán)小孔分子篩相比，氧化釩/氧化鈦促進(jìn)更高的N2形成和更低的N2O形成，并且其中與所述氧化釩/氧化鈦相比，所述金屬交換的8環(huán)小孔分子篩促進(jìn)更低的N2形成和更高的N2O形成。在第二十九實(shí)施方案中，改進(jìn)第十八至第二十五實(shí)施方案，其中所述第一SCR催化劑組合物和所述第二SCR催化劑組合物設(shè)置在單獨(dú)的基材上。在第三十實(shí)施方案中，改進(jìn)第二十九實(shí)施方案，其中所述第一SCR催化劑組合物位于所述第二SCR催化劑組合物的上游。在第三十一實(shí)施方案中，改進(jìn)第二十六實(shí)施方案，其中所述第一SCR催化劑組合物和所述第二SCR催化劑組合物為分層關(guān)系，并且所述第一SCR催化劑組合物分層在所述第二SCR催化劑組合物的頂部。在第三十二實(shí)施方案中，改進(jìn)第三十一實(shí)施方案，其中分子篩具有選自由以下組成的組的結(jié)構(gòu)類型：AEI、AFT、AFX、CHA、EAB、ERI、KFI、LEV、SAS、SAT、DDR和SAV。在第三十三實(shí)施方案中，改進(jìn)第三十二實(shí)施方案，其中所述分子篩為鋁硅酸鹽沸石并且具有所述CHA結(jié)構(gòu)類型。在第三十四實(shí)施方案中，改進(jìn)第三十三實(shí)施方案，其中所述沸石選自SSZ-13和SSZ-62。在第三十五實(shí)施方案中，改進(jìn)第三十一至第三十四實(shí)施方案，其中所述金屬選自由以下組成的組：Cu、Fe、Co、Ce和Ni。在第三十六實(shí)施方案中，改進(jìn)第三十五實(shí)施方案，其中所述金屬選自Cu。在第三十七實(shí)施方案中，改進(jìn)第三十三實(shí)施方案，其中所述沸石與Cu交換。在第三十八實(shí)施方案中，改進(jìn)第三十一至第三十七實(shí)施方案，其中所述氧化釩/氧化鈦用鎢穩(wěn)定。本發(fā)明的另一方面涉及一種貧燃發(fā)動(dòng)機(jī)排氣處理系統(tǒng)。在第三十九實(shí)施方案中，貧燃發(fā)動(dòng)機(jī)排氣處理系統(tǒng)包括第一至第三十七實(shí)施方案中任一個(gè)所述的催化劑系統(tǒng)、貧燃發(fā)動(dòng)機(jī)，以及與所述貧燃發(fā)動(dòng)機(jī)流體連通的排氣管道，其中所述催化劑系統(tǒng)在所述發(fā)動(dòng)機(jī)的下游。在第四十實(shí)施方案中，改進(jìn)第三十九實(shí)施方案，其中所述發(fā)動(dòng)機(jī)為重型柴油發(fā)動(dòng)機(jī)。本發(fā)明的另一方面涉及一種從貧燃發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣中除去氮氧化物的方法。在第四十一實(shí)施方案中，一種從貧燃發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣中除去氮氧化物的方法，所述方法包括使排氣流與選擇性催化還原(SCR)催化劑系統(tǒng)接觸，所述系統(tǒng)包括設(shè)置在基材上包含氧化釩/氧化鈦的第一SCR催化劑組合物和設(shè)置在基材上包含金屬交換的8環(huán)小孔分子篩的第二SCR催化劑組合物。在第四十二實(shí)施方案中，改進(jìn)第四十一實(shí)施方案，其中所述排氣包含NOx。在第四十三實(shí)施方案中，改進(jìn)第四十一和第四十二實(shí)施方案，其中所述貧燃發(fā)動(dòng)機(jī)為重型柴油發(fā)動(dòng)機(jī)。在第四十四實(shí)施方案中，貧燃發(fā)動(dòng)機(jī)排氣處理系統(tǒng)包括第十九實(shí)施方案所述的催化劑系統(tǒng)、貧燃發(fā)動(dòng)機(jī)，以及與所述貧燃發(fā)動(dòng)機(jī)流體連通的排氣管道，其中所述催化劑系統(tǒng)在所述發(fā)動(dòng)機(jī)的下游。在第四十五實(shí)施方案中，改進(jìn)第四十四實(shí)施方案，其中所述發(fā)動(dòng)機(jī)為重型柴油發(fā)動(dòng)機(jī)。第四十六實(shí)施方案涉及一種從貧燃發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣中除去氮氧化物的方法，所述方法包括使所述排氣與選擇性催化還原(SCR)催化劑系統(tǒng)接觸，所述系統(tǒng)包括布置在所述系統(tǒng)中的第一SCR催化劑組合物和第二SCR催化劑組合物，與所述第二催化劑組合物相比，所述第一SCR催化劑組合物促進(jìn)更高的N2形成和更低的N2O形成，并且所述第二催化劑組合物具有與所述第一SCR催化劑組合物不同的組成，與所述第一SCR催化劑組合物相比，所述第二催化劑組合物促進(jìn)更低的N2形成和更高的N2O形成。在第四十七實(shí)施方案中，改進(jìn)第一至第三十七實(shí)施方案，其中與所述第一催化劑組合物相比，所述第二催化劑組合物具有更高的NH3儲(chǔ)存容量。在第四十八實(shí)施方案中，一種用于從發(fā)動(dòng)機(jī)排氣中除去NOx的選擇性催化還原(SCR)催化劑混合系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括布置在所述系統(tǒng)中的第一SCR催化劑組合物和第二SCR催化劑組合物，當(dāng)暴露于氨時(shí)，與所述第二催化劑組合物相比，所述第一SCR催化劑組合物具有更快的DeNOx響應(yīng)時(shí)間，并且與所述第一催化劑組合物相比，所述第二SCR催化劑組合物具有更高的穩(wěn)態(tài)DeNOx性能，并且所述第一SCR催化劑組合物提供目標(biāo)DeNOx百分比處于比所述第二SCR催化劑組合物提供相同的DeNOx百分比更低的氨儲(chǔ)存水平下，并且其中與所述第一催化劑組合物相比，所述系統(tǒng)提供更高的DeNOx穩(wěn)態(tài)性能。在第四十九實(shí)施方案中，改進(jìn)第四十八實(shí)施方案，其中在產(chǎn)生排氣溫度的突然增加的加速條件下，由于所述溫度增加從所述混合系統(tǒng)中解吸的氨少于從僅具有所述第二催化劑組合物的系統(tǒng)中解吸的氨。在第五十實(shí)施方案中，改進(jìn)第四十八或第四十九實(shí)施方案，其中所述第一催化劑組合物包含用鎢穩(wěn)定的氧化釩/氧化鈦。在第五十一實(shí)施方案中，改進(jìn)第五十實(shí)施方案，其中所述第二催化劑組合物包含金屬交換的8環(huán)小孔分子篩。在第五十二實(shí)施方案中，改進(jìn)第五十一實(shí)施方案，其中所述分子篩具有選自由以下組成的組的結(jié)構(gòu)類型：AEI、AFT、AFX、CHA、EAB、ERI、KFI、LEV、SAS、SAT、DDR和SAV。在第五十三實(shí)施方案中，改進(jìn)第五十二實(shí)施方案，其中所述分子篩為鋁硅酸鹽沸石并且具有所述CHA結(jié)構(gòu)類型。在第五十四實(shí)施方案中，改進(jìn)第四十八至第五十三實(shí)施方案，其中所述沸石選自SSZ-13和SSZ-62并且所述金屬包括Cu。在第五十五實(shí)施方案中，改進(jìn)第一至第三十八實(shí)施方案所述的系統(tǒng)，其中在200℃至600℃的溫度范圍內(nèi)，與所述第二SCR催化劑組合物相比，所述第一SCR催化劑組合物促進(jìn)更高的N2形成和更低的N2O形成，并且所述第二SCR催化劑組合物促進(jìn)更低的N2形成和更高的N2O形成。在第五十六實(shí)施方案中，改進(jìn)第四十八至第五十四實(shí)施方案，其中當(dāng)暴露于氨時(shí)，與所述第二催化劑組合物相比，所述第一SCR催化劑組合物具有更快的DeNOx響應(yīng)時(shí)間，并且與所述第一催化劑組合物相比，所述第二SCR催化劑組合物具有更高的穩(wěn)態(tài)DeNOx性能，并且所述第一SCR催化劑組合物提供目標(biāo)DeNOx百分比處于比所述第二SCR催化劑組合物提供相同的DeNOx百分比更低的氨儲(chǔ)存水平下，并且其中在200℃至600℃的溫度范圍內(nèi)與所述第一催化劑組合物形成相比，所述系統(tǒng)提供更高的DeNOx穩(wěn)態(tài)性能。附圖簡述圖1示出根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案的SCR催化劑系統(tǒng)的局部剖面圖；圖2示出根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案的SCR催化劑系統(tǒng)的局部剖面圖；圖3示出根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案的SCR催化劑系統(tǒng)的局部剖面圖；圖4是對根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案的SCR催化劑系統(tǒng)和比較系統(tǒng)的N2O排放量進(jìn)行比較的圖形；圖5是對根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案的SCR催化劑系統(tǒng)和比較系統(tǒng)的N2O排放量進(jìn)行比較的圖形；圖6是對根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案的SCR催化劑系統(tǒng)和比較系統(tǒng)的N2O排放量進(jìn)行比較的圖形，兩個(gè)系統(tǒng)均具有上游柴油氧化催化劑；圖8是對根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案的SCR催化劑系統(tǒng)和比較系統(tǒng)的NOx轉(zhuǎn)化率進(jìn)行比較的圖形，兩個(gè)系統(tǒng)均具有上游柴油氧化催化劑；圖9是對在硫酸鹽化作用之后，根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案的SCR催化劑系統(tǒng)和比較系統(tǒng)的NOx轉(zhuǎn)化率進(jìn)行比較的圖形，兩個(gè)系統(tǒng)均具有上游柴油氧化催化劑；圖10是由如實(shí)施例6所述的計(jì)算機(jī)模型生成的圖形，示出在225℃和10％NO2下DeNOx相對于時(shí)間的響應(yīng)曲線的分析；并且圖11是由如實(shí)施例6所述的計(jì)算機(jī)模型生成的圖形，示出在225℃和10％NO2下DeNOx相對于總吸附NH3的響應(yīng)曲線的分析。詳述在描述本發(fā)明的若干示例性實(shí)施方案之前，應(yīng)了解的是，本發(fā)明不限于以下描述中所闡述的構(gòu)建步驟或處理步驟的細(xì)節(jié)。本發(fā)明能夠具有其他實(shí)施方案且能夠以各種方式實(shí)施或進(jìn)行。政府規(guī)定要求對于輕型和重型貧燃發(fā)動(dòng)機(jī)車輛，使用NOx還原技術(shù)。使用尿素對NOx選擇性催化還原(SCR)是NOx控制的有效且主要的排放控制技術(shù)。為了滿足未來政府規(guī)定，與目前基于Cu-SSZ-13的系統(tǒng)相比，SCR催化劑系統(tǒng)提高了性能。本發(fā)明的實(shí)施方案涉及一種SCR催化劑系統(tǒng)，與單一SCR催化劑和其他雙SCR催化劑系統(tǒng)相比，所述催化劑系統(tǒng)在低NH3儲(chǔ)存水平下具有更低的N2O排放量以及NOx轉(zhuǎn)化效率的提高。不受理論的約束，認(rèn)為根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案的SCR催化劑系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)由提高的NH3儲(chǔ)存容量提供。本文描述的本發(fā)明的特征應(yīng)在整個(gè)目標(biāo)SCR溫度范圍(即200℃至600℃)內(nèi)提供。根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案，第一和第二SCR催化劑組合物不包括鉑族金屬如Pt、Pd和Rh。本發(fā)明的實(shí)施方案涉及SCR催化劑系統(tǒng)、其制備方法、排氣純化系統(tǒng)，以及使用所述SCR催化劑系統(tǒng)消除排氣中的氮氧化物的方法。實(shí)施方案涉及為貧燃發(fā)動(dòng)機(jī)提供提高的NOx性能的SCR催化劑系統(tǒng)的使用。雖然SCR催化劑系統(tǒng)可用于任何貧燃發(fā)動(dòng)機(jī)中，但是在特定的實(shí)施方案中，所述催化劑系統(tǒng)用于重型柴油機(jī)應(yīng)用中。重型柴油機(jī)應(yīng)用包括柴油發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的具有超過8,500聯(lián)邦磅和超過14,000加利福尼亞磅的車輛毛重定額(GVWR)的汽車(型式年份1995及之后)。根據(jù)實(shí)施方案的SCR催化劑系統(tǒng)也可用在其他發(fā)動(dòng)機(jī)中，包括但不限于，非道路交通用柴油發(fā)動(dòng)機(jī)、機(jī)車、船用發(fā)動(dòng)機(jī)和固定柴油發(fā)動(dòng)機(jī)。本發(fā)明也可適用于其他貧燃發(fā)動(dòng)機(jī)類型，如輕型柴油機(jī)、壓縮天然氣和貧燃汽油直接噴射發(fā)動(dòng)機(jī)。關(guān)于本公開中使用的術(shù)語，提供了以下定義。如本文所使用的，術(shù)語“催化劑”或“催化劑組合物”是指促進(jìn)反應(yīng)的材料。如本文所使用的，短語“催化劑系統(tǒng)”是指兩種或更多種催化劑的組合，例如第一SCR催化劑和第二SCR催化劑的組合。催化劑系統(tǒng)可呈兩種SCR催化劑混合在一起的洗涂層形式。如本文所使用的，術(shù)語“上游”和“下游”是指根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)排氣流從發(fā)動(dòng)機(jī)到尾管的流動(dòng)的相對方向，其中發(fā)動(dòng)機(jī)在上游位置并且尾管和任何污染減少制品如過濾器和催化劑在發(fā)動(dòng)機(jī)的下游。如本文所使用的，術(shù)語“流”廣義上是指可含有固體或液體微粒物質(zhì)的流動(dòng)氣體的任何組合。術(shù)語“氣態(tài)流”或“排氣流”意指氣態(tài)成分的流，如貧燃發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣，其可含有夾雜的非氣態(tài)組分，如液滴、固體微粒等。貧燃發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣流通常還包括燃燒產(chǎn)物、不完全燃燒的產(chǎn)物、氮的氧化物、可燃的和/或含碳微粒物質(zhì)(煙灰)以及未反應(yīng)的氧和氮。如本文所使用的，術(shù)語“基材”是指催化劑組合物放置在其上的單塊材料，通常呈在其上含有多個(gè)含有催化組合物的顆粒的洗涂層的形式。洗涂層通過以下方式形成：在液體載體中制備含有特定固體含量(如30-90重量％)的顆粒的漿液，然后將漿液涂覆至基材上并干燥以提供洗涂層層(washcoatlayer)。如本文所使用的，術(shù)語“洗涂層”具有其在本領(lǐng)域中的通常含義，即施涂至基材材料的催化材料或其他材料的薄的粘著涂層，所述基材材料如蜂窩型載體構(gòu)件，其足夠多孔以允許待處理的氣流通過?！按呋破贰笔侵赣糜诖龠M(jìn)期望反應(yīng)的元件。例如，催化制品可包括在基材上的含有催化組合物的洗涂層。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，基材為具有蜂窩結(jié)構(gòu)的陶瓷或金屬。可采用任何合適的基材，如以下類型的單塊基材：具有從基材的入口或出口面延伸穿過其中的細(xì)的平行氣流通道，以使得通道對穿過其中的流體流開放。單塊基材的流體通道是薄壁通道，其可具有任何合適的橫截面形狀和大小，如梯形、矩形、正方形、正弦曲線形、六邊形、橢圓形、圓形等。所述結(jié)構(gòu)可含有每平方英寸橫截面約60至約900或更多的氣體入口開口(即，泡孔)。陶瓷基材可由任何合適的耐火材料制成，例如堇青石、堇青石-α-氧化鋁、氮化硅、鋯莫來石、鋰輝石、氧化鋁-二氧化硅-氧化鎂、鋯石硅酸鹽、硅線石、硅酸鎂、鋯石、透鋰長石、α-氧化鋁、鋁硅酸鹽等。適用于本發(fā)明的實(shí)施方案的催化劑組合物的基材也可為金屬性質(zhì)的并且可由一種或多種金屬或金屬合金構(gòu)成。金屬基材可以如丸劑、波紋片或單塊形式的各種形狀采用。金屬基材的具體實(shí)例包括耐熱合金、賤金屬合金，尤其是那些其中鐵為基本或主要組分的合金。所述合金可含有鎳、鉻和鋁中的一種或多種，并且這些金屬的總量可有利地包含至少約15重量％的合金，例如，約10至25重量％的鉻、約1至8重量％的鋁以及約0至20重量％的鎳。根據(jù)本發(fā)明的第一方面，選擇性催化還原(SCR)催化劑系統(tǒng)包括布置在所述系統(tǒng)中的第一SCR催化劑組合物和第二SCR催化劑組合物。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，第二SCR催化劑組合物具有與第一SCR催化劑組合物不同的組成。與第二SCR催化劑組合物相比，第一SCR催化劑組合物促進(jìn)更高的N2形成和更低的N2O形成，而與第一SCR催化劑組合物相比，第二催化劑組合物促進(jìn)更低的N2形成和更高的N2O形成。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，為減少NH3排放，第一SCR催化劑應(yīng)具有低于第二SCR催化劑組合物的NH3吸附容量/解吸溫度。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，第一SCR催化劑組合物和第二SCR催化劑組合物在相同或共同的基材上。在其他實(shí)施方案中，第一SCR催化劑組合物和第二SCR催化劑組合物在單獨(dú)的基材上。在一個(gè)實(shí)施方案中，第一SCR催化劑和第二SCR催化劑以橫向分區(qū)構(gòu)型布置，并且第一催化劑在第二催化劑的上游。上游和下游催化劑可布置在相同基材或彼此分開的不同基材上。在另一個(gè)具體的實(shí)施方案中，第一SCR催化劑和第二SCR催化劑分層布置，其中第二SCR催化劑設(shè)置在基材上并且第一SCR催化劑在第二SCR催化劑上方的層中。這些實(shí)施方案中的每一個(gè)都將在下文更詳細(xì)地進(jìn)行描述。在具體的實(shí)施方案中，第一SCR催化劑組合物和第二SCR催化劑組合物中的每一個(gè)均用作模制催化劑(moldedcatalyst)，更具體地，用作其中SCR催化劑組合物設(shè)置在合適的耐火基材上，更具體地，在“蜂窩”基材上的模制催化劑，以用于氮氧化物NOx的選擇性還原，即用于氮氧化物的選擇性催化還原。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案，SCR催化劑組合物可呈自負(fù)載催化劑顆粒形式或呈由SCR催化劑組合物形成的蜂窩單塊形式。根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案，第一SCR催化劑組合物包含混合氧化物。如本文所使用的，術(shù)語“混合氧化物”是指含有多于一種化學(xué)元素的陽離子或處于幾種氧化狀態(tài)的單個(gè)元素的陽離子的氧化物。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，混合氧化物選自Fe/氧化鈦(例如FeTiO3)、Fe/氧化鋁(例如FeAl2O3)、Mg/氧化鈦(例如MgTiO3)、Mg/氧化鋁(例如MgAl2O3)、Mn/氧化鋁、Mn/氧化鈦(例如MnOx/TiO2)、(例如MnOx/Al2O3)、Cu/氧化鈦(例如CuTiO3)、Ce/Zr(例如CeZrO2)、Ti/Zr(例如TiZrO2)、氧化釩/氧化鈦(例如V2O5/TiO2)以及它們的混合物。在具體的實(shí)施方案中，混合氧化物包括氧化釩/氧化鈦。氧化釩/氧化鈦氧化物可用鎢(例如WO3)活化或穩(wěn)定，以提供V2O5/TiO2/WO3。根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案，包含氧化釩/氧化鈦的第一SCR催化劑組合物比沸石SCR催化劑生成明顯更少的N2O，尤其是在富含NO2的條件下。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，第一SCR催化劑組合物包含氧化釩分散在其上的氧化鈦。氧化釩可以從1重量％至10重量％，包括1重量％、2重量％、3重量％、4重量％、5重量％、6重量％、7重量％、8重量％、9重量％、10重量％的濃度范圍分散。在具體的實(shí)施方案中，氧化釩由鎢(WO3)活化或穩(wěn)定。鎢可以從0.5重量％至10重量％，包括1重量％、2重量％、3重量％、4重量％、5重量％、6重量％、7重量％、8重量％、9重量％和10重量％的濃度范圍分散。所有百分比基于氧化物。根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案，第二SCR催化劑包含金屬交換的分子篩。金屬選自Cu、Fe、Co、Ni、Ce和Pt。在具體的實(shí)施方案中，金屬為Cu。如本文所使用的，術(shù)語“分子篩”是指基于含有大體四面體類型位點(diǎn)的氧離子的廣泛三維網(wǎng)絡(luò)并且具有孔隙分布的材料。如沸石的分子篩已經(jīng)廣泛用于催化精煉和石油化學(xué)反應(yīng)、以及催化、吸附、分離和層析中的許多化學(xué)反應(yīng)。例如，就沸石而言，合成和天然沸石以及它們促進(jìn)某些反應(yīng)的用途在本領(lǐng)域是公知的，所述反應(yīng)包括將甲醇轉(zhuǎn)化為烯烴(MTO反應(yīng))以及在氧的存在下使用還原劑如氨、尿素或碳?xì)浠衔镞x擇性催化還原(SCR)氮氧化物。沸石是具有相當(dāng)統(tǒng)一的孔隙大小的晶體材料，所述孔隙大小取決于沸石的類型和包含在沸石晶格中的陽離子的類型和量，直徑范圍約3至10埃。SCR工藝中采用的催化劑組合物理想地應(yīng)能夠在較大的使用溫度條件范圍內(nèi)(例如200℃至600℃或更高)、在水熱條件下保持良好的催化活性。水熱條件經(jīng)常在實(shí)踐中遇到，如在煙灰過濾器的再生期間；所述煙灰過濾器是用于除去顆粒的排氣處理系統(tǒng)的一個(gè)部件。根據(jù)具體的實(shí)施方案，第二SCR催化劑組合物的分子篩具有8環(huán)孔隙開口和雙六環(huán)次級結(jié)構(gòu)單元，例如，那些具有以下結(jié)構(gòu)類型的分子篩：AEI、AFT、AFX、CHA、EAB、ERI、KFI、LEV、SAS、SAT、DDR和SAV。根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案，應(yīng)當(dāng)理解的是，通過利用其結(jié)構(gòu)類型限定分子篩，預(yù)期包括所述結(jié)構(gòu)類型以及具有相同結(jié)構(gòu)類型的任何及所有同型骨架材料如SAPO、AlPO和MeAPO材料。具有8環(huán)孔隙開口和雙六環(huán)次級結(jié)構(gòu)單元的沸石，特別是那些具有籠狀結(jié)構(gòu)的沸石，最近已用作SCR催化劑。具有這些性質(zhì)的沸石的具體類型為菱沸石(CHA)，其為具有可以通過其三維孔隙度接近的8元環(huán)孔隙開口(在至少一個(gè)維度具有小于4.3埃，例如約3.8埃的孔隙大小)的小孔沸石。籠狀結(jié)構(gòu)由通過4個(gè)環(huán)連接雙六環(huán)結(jié)構(gòu)單元得到。金屬促進(jìn)的、尤其是銅促進(jìn)的鋁硅酸鹽沸石具有CHA結(jié)構(gòu)類型(例如SSZ-13和SSZ-62)以及大于1的氧化硅與氧化鋁的摩爾比，尤其是那些具有大于或等于5、10或15且小于約1000、500、250、100和50的氧化硅與氧化鋁比率的沸石近來在作為使用含氮還原劑將貧燃發(fā)動(dòng)機(jī)中的氮氧化物SCR的催化劑方面引起高度關(guān)注。這是由于這些材料的寬溫度范圍和優(yōu)異的水熱耐久性，如美國專利號(hào)7,601,662中所描述的。在美國專利號(hào)7,601,662所描述的金屬促進(jìn)沸石的發(fā)現(xiàn)之前，盡管文獻(xiàn)指出大量金屬促進(jìn)沸石已經(jīng)在專利和科學(xué)文獻(xiàn)中被提出用作SCR催化劑，但是所提出的材料中的每一種都具有以下缺陷中的一個(gè)或兩個(gè)：(1)在例如350℃及更低的低溫下氮氧化物的低轉(zhuǎn)化率；以及(2)以在通過SCR進(jìn)行的氮氧化物的轉(zhuǎn)化中催化活性的顯著下降標(biāo)志的低水熱穩(wěn)定性。因此，在美國專利號(hào)7,601,662中描述的發(fā)明強(qiáng)調(diào)了提供這樣一種材料的迫切的、未解決的需要，所述材料將提供氮氧化物在低溫下的轉(zhuǎn)化和在超過650℃的溫度下水熱老化之后SCR催化劑活性的保持。沸石類菱沸石包括具有近似化學(xué)式：(Ca,Na2,K2,Mg)Al2Si4O12·6H2O的沸石組的天然存在的網(wǎng)硅酸鹽礦物質(zhì)(例如水合硅酸鈣鋁)。三種合成形式的沸石類菱沸石描述于JohnWiley&Sons的1973年出版的D.W.Breck的“ZeoliteMolecularSieves”，其特此以引用的方式并入。三種合成形式由Breck報(bào)道的是沸石K-G，描述于J.Chem.Soc.，第2822頁(1956)，Barrer等人；沸石D描述于英國專利號(hào)868,846(1961)；并且沸石R描述于美國專利號(hào)3,030,181中，其特此以引用的方法并入。另一合成形式的沸石類菱沸石SSZ-13的合成描述于美國專利號(hào)4,544,538，其特此以引用的方式并入。具有菱沸石晶體結(jié)構(gòu)的合成形式的分子篩硅鋁磷酸鹽34(SAPO-34)的合成描述于美國專利4,440,871和美國專利號(hào)7,264,789中，其特此以引用的方式并入。制造另一種具有菱沸石結(jié)構(gòu)的合成分子篩SAPO-44的方法描述于美國專利號(hào)6,162,415，其特此引用的方式并入。在更具體的實(shí)施方案中，對鋁硅酸鹽沸石結(jié)構(gòu)類型的參考將材料限制為在骨架中不包含取代的磷或其他金屬的分子篩。當(dāng)然，鋁硅酸鹽沸石隨后可與一種或多種促進(jìn)劑金屬(如鐵、銅、鈷、鎳、鈰或鉑族金屬)進(jìn)行離子交換。然而，應(yīng)當(dāng)清楚的是，如本文所使用的“鋁硅酸鹽沸石”不包括鋁磷酸鹽材料如SAPO、AlPO和MeAPO材料，并且較廣的術(shù)語“沸石”旨在包括鋁硅酸鹽和鋁磷酸鹽。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，分子篩可包括所有鋁硅酸鹽、硼硅酸鹽、鎵硅酸鹽、MeAPSO和MeAPO組合物。這些包括但不限于SSZ-13、SSZ-62、天然菱沸石、沸石K-G、LindeD、LindeR、LZ-218、LZ-235、LZ-236、ZK-14、SAPO-34、SAPO-44、SAPO-47、ZYT-6、CuSAPO-34、CuSAPO-44和CuSAPO-47。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，第二SCR催化劑組合物的分子篩具有選自由以下組成的組的結(jié)構(gòu)類型：AEI、AFT、AFX、CHA、EAB、ERI、KFI、LEV、SAS、SAT、DDR和SAV。在具體的實(shí)施方案中，分子篩為鋁硅酸鹽沸石并且具有CHA結(jié)構(gòu)類型，例如SSZ-13或SSZ-62。在另一個(gè)具體的實(shí)施方案中，分子篩為鋁硅酸鹽沸石并且具有AEI結(jié)構(gòu)類型，例如SSZ-39。在具體的實(shí)施方案中，由銅促進(jìn)的8環(huán)小孔分子篩具有大于約15，甚至更具體地大于約20的氧化硅與氧化鋁摩爾比。在具體的實(shí)施方案中，由銅促進(jìn)的8環(huán)小孔分子篩具有范圍在約20至約256，更具體地范圍在約25至約40的氧化硅與氧化鋁摩爾比。在具體的實(shí)施方案中，銅鋁原子比超過約0.25。在更具體的實(shí)施方案中，銅鋁比為約0.25至約1，甚至更具體地約0.25至約0.5。在甚至更具體的實(shí)施方案中，銅鋁比為約0.3至約0.4。一般而言，根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案的SCR催化劑系統(tǒng)應(yīng)表現(xiàn)出良好的低溫NOx轉(zhuǎn)化活性(在200℃下NOx轉(zhuǎn)化率>50％)和良好的高溫NOx轉(zhuǎn)化活性(在450℃下NOx轉(zhuǎn)化率>70％).NOx活性在最大NH3滑移條件下在穩(wěn)態(tài)條件下，在用N2平衡的具有500ppmNO、500ppmNH3、10％O2、5％H2O的氣體混合物中在80,000h-1的基于體積的空間速度下測得。根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案，為減少NH3排放，第一SCR催化劑組合物應(yīng)具有低于第二SCR催化劑組合物的NH3吸附/解吸溫度。根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案，第二SCR催化劑組合物包含金屬交換的8環(huán)小孔分子篩。換句話說，第二SCR催化劑組合物為由金屬促進(jìn)的8環(huán)小孔分子篩。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，金屬可選自由以下組成的組：Cu、Fe、Co、Ce和Ni。在具體的實(shí)施方案中，金屬選自Cu。促進(jìn)劑金屬的重量％：計(jì)算為金屬氧化物的金屬交換的8環(huán)小孔分子篩的促進(jìn)劑金屬(例如Cu)含量在具體的實(shí)施方案中為至少約2重量％，甚至更具體地為至少約2.5重量％并且在甚至更具體的實(shí)施方案中為至少約3重量％，在無揮發(fā)物的基礎(chǔ)上記錄。在甚至更具體的實(shí)施方案中，計(jì)算為金屬氧化物的金屬交換8環(huán)小孔分子篩的金屬(例如Cu)含量在最高約8重量％的范圍內(nèi)，基于煅燒分子篩的總重量計(jì)，在無揮發(fā)物的基礎(chǔ)上記錄。因此，在具體的實(shí)施方案中，計(jì)算為金屬氧化物的由選自Cu、Fe、Co、Ce和Ni的金屬促進(jìn)的8環(huán)小孔分子篩的范圍為約2至約8重量％，更具體地為約2至約5重量％，并且甚至更具體地為約2.5至約3.5重量％，在每種情況下基于氧化物記錄。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，第一SCR催化劑和第二SCR催化劑以橫向分區(qū)構(gòu)型布置，其中第一催化劑在第二催化劑的上游。如本文所使用的術(shù)語“橫向分區(qū)”是指兩種SCR催化劑相對于彼此的位置。橫向意指并排，以使得第一SCR催化劑組合物和第二SCR催化劑組合物互相并列地定位，其中第一SCR催化劑組合物在第二SCR催化劑組合物的上游。根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案，橫向分區(qū)的第一和第二SCR催化劑可布置在相同或共同的基材或彼此分開的不同基材上。根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案，氧化釩/氧化鈦和金屬交換的8環(huán)小孔分子篩設(shè)置在共同或相同的基材上。在其他實(shí)施方案中，氧化釩/氧化鈦和金屬交換的8環(huán)小孔分子篩設(shè)置在單獨(dú)的基材上。根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案，不論是在相同的基材上還是在不同的基材上，氧化釩/氧化鈦均位于金屬交換的8環(huán)小孔分子篩的上游。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，與金屬交換的8環(huán)小孔分子篩相比，氧化釩/氧化鈦促進(jìn)更高的N2形成和更低的N2O形成，并且與氧化釩/氧化鈦相比，金屬交換的8環(huán)小孔分子篩促進(jìn)更低的N2形成和更高的N2O形成。商業(yè)上尤其是移動(dòng)應(yīng)用中使用的組合物包含WO3和V2O5分別以5至20重量％和0.5至6重量％范圍的濃度分散在其上的TiO2。這些催化劑可含有用作粘合劑和促進(jìn)劑的其他無機(jī)材料，如SiO2和ZrO2。參考圖1，示出了橫向間隔的系統(tǒng)的示例性實(shí)施方案。SCR催化劑系統(tǒng)10以橫向分區(qū)布置示出，其中在共同的基材12上，第一SCR催化劑組合物18位于第二SCR催化劑組合物20的上游?；?2具有限定軸向長度L的入口端22和出口端24。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，基材12通常包括蜂窩基材的多個(gè)通道14，其中為了簡潔起見僅在橫截面中示出一個(gè)通道。第一SCR催化劑組合物18從基材12的入口端22延伸的長度小于基材12的整個(gè)軸向長度L。第一SCR催化劑組合物18的長度在圖1中標(biāo)記為第一區(qū)域18a。在具體的實(shí)施方案中，第一SCR催化劑組合物18可包含氧化釩/氧化鈦。在具體的實(shí)施方案中，第二SCR催化劑組合物20可包含金屬交換的8環(huán)小孔分子篩。第二SCR催化劑組合物20從基材12的出口端24延伸的長度小于基材12的整個(gè)軸向長度L。第二催化劑組合物的長度在圖1中標(biāo)記為第二區(qū)域20b。SCR催化劑系統(tǒng)10對NOx的選擇性催化還原是有效的。應(yīng)當(dāng)理解的是，第一區(qū)域和第二區(qū)域的長度可變化。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，第一區(qū)域和第二區(qū)域的長度可以相等。在其他實(shí)施方案中，第一區(qū)域可為基材長度L的20％、25％、35％或40％、60％、65％、75％或80％，并且第二區(qū)域相應(yīng)地覆蓋基材長度L的剩余部分。參考圖2，示出了橫向分區(qū)的SCR催化劑系統(tǒng)110的另一個(gè)實(shí)施方案。示出的SCR催化劑系統(tǒng)110是橫向分區(qū)的布置，其中在單獨(dú)的基材112和113上第一SCR催化劑組合物118位于第二SCR催化劑組合物120的上游。第一SCR催化劑組合物118設(shè)置在基材112上，并且第二SCR催化劑組合物設(shè)置在單獨(dú)的基材113上?；?12和113可由相同材料或不同材料構(gòu)成?；?12具有限定軸向長度L1的入口端122a和出口端124a?；?13具有限定軸向長度L2的入口端122b和出口端124b。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，基材112和113通常包括蜂窩基材的多個(gè)通道114，為了簡潔起見僅在橫截面中示出一個(gè)通道。第一SCR催化劑組合物118從基材112的入口端122a延伸穿過基材112的整個(gè)軸向長度L1至出口端124a。第一SCR催化劑組合物118的長度在圖2中標(biāo)記為第一區(qū)域118a。在具體的實(shí)施方案中，第一SCR催化劑組合物118可包含氧化釩/氧化鈦。在具體的實(shí)施方案中，第二SCR催化劑組合物120可包含金屬交換的8環(huán)小孔分子篩。第二SCR催化劑組合物120從基材113的出口端124b延伸穿過基材113的整個(gè)軸向長度L2至入口端122b。第二催化劑組合物120限定第二區(qū)域120a。SCR催化劑系統(tǒng)110對NOx的選擇性催化還原是有效的。區(qū)域118a和120a的長度可變化，如關(guān)于圖1所描述的。本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案涉及一種選擇性催化還原(SCR)催化劑系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括設(shè)置在基材上包含氧化釩/氧化鈦的第一SCR催化劑組合物和設(shè)置在基材上包含金屬交換的8環(huán)小孔分子篩的第二SCR催化劑組合物，其中第一SCR催化劑組合物和第二SCR催化劑組合物為分層布置或分層關(guān)系。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，第一SCR催化劑組合物分層在第二SCR催化劑組合物的頂部。根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案，將第二SCR催化劑組合物洗涂到基材上，然后將第一SCR催化劑組合物洗涂到第二SCR催化劑組合物上方的層中。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，分層被設(shè)計(jì)來優(yōu)化第一催化劑組合物/第二催化劑組合物的干燥增益，以用于充當(dāng)保護(hù)屏蔽的益處與擴(kuò)散阻擋增加的潛在缺點(diǎn)之間的期望平衡。在用于延伸操作的低溫下，硫是Cu-CHA催化劑的主要問題。相比而言，氧化釩/氧化鈦(V2O5/TiO2)SCR催化劑因?yàn)榫哂袃?yōu)異的耐硫性而知名。第一和第二SCR催化劑組合物可包含如上所述的組合物。參考圖3，示出分層的SCR催化劑系統(tǒng)210的示例性實(shí)施方案。SCR催化劑系統(tǒng)可分層布置，其中在共同的基材212上，第一SCR催化劑組合物218分層在第二SCR催化劑組合物220的頂部?；?12具有限定軸向長度L3的入口端222和出口端224。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，基材212通常包括蜂窩基材的多個(gè)通道214，為了簡潔起見僅在橫截面中示出一個(gè)通道。第一SCR催化劑組合物218從基材212的入口端222延伸穿過基材212的整個(gè)軸向長度L3至出口端224。第一SCR催化劑組合物218的長度在圖3中標(biāo)記為218a。在具體的實(shí)施方案中，第一SCR催化劑組合物218可包含氧化釩/氧化鈦。在具體的實(shí)施方案中，第二SCR催化劑組合物220可包含金屬交換的8環(huán)小孔分子篩。第二SCR催化劑組合物220從基材212的出口端224延伸穿過基材212的整個(gè)軸向長度L3至出口端224。SCR催化劑系統(tǒng)210對NOx的選擇性催化還原是有效的。應(yīng)當(dāng)理解的是，與層220的厚度相比，層218的厚度可以是相對薄的。層218的厚度可足夠薄以在層220上形成保護(hù)外層，以保護(hù)層220的催化劑組合物免于硫酸鹽化。在一個(gè)實(shí)施方案中，第一催化劑組合物層218的厚度是復(fù)合層218和220總體厚度的5-10％。在其他實(shí)施方案中，第一催化劑組合物層的厚度是復(fù)合層218和220總體厚度的20-30％。在一些實(shí)施方案中，第一催化劑組合物層的厚度是復(fù)合層218和220總體厚度的30-40％。排氣處理系統(tǒng)：在本發(fā)明的一個(gè)方面，排氣處理系統(tǒng)包括貧燃發(fā)動(dòng)機(jī)和與貧燃發(fā)動(dòng)機(jī)流體連通的排氣管道，以及選擇性催化還原催化劑系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案設(shè)置在所述系統(tǒng)中的第一SCR催化劑組合物和第二SCR催化劑組合物。在具體的實(shí)施方案中，貧燃發(fā)動(dòng)機(jī)為重型柴油發(fā)動(dòng)機(jī)。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，排氣處理系統(tǒng)包括含有還原劑的排氣流，所述還原劑如氨、尿素和/或碳?xì)浠衔锊⑶以诰唧w的實(shí)施方案中為氨和/或尿素。在具體的實(shí)施方案中，排氣處理系統(tǒng)還包括第二排氣處理部件，例如，煙灰過濾器或柴油氧化催化劑。催化型或非催化型煙灰過濾器可在根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案的SCR催化劑系統(tǒng)的上游或下游。在具體的實(shí)施方案中，柴油氧化催化劑位于根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案的SCR催化劑系統(tǒng)的上游。在具體的實(shí)施方案中，柴油氧化催化劑和催化的煙灰過濾器在SCR催化劑系統(tǒng)的上游。在具體的實(shí)施方案中，排氣從貧燃發(fā)動(dòng)機(jī)中輸送至排氣系統(tǒng)的下游位置，(并且，在更具體的實(shí)施方案中，含有NOx)，在所述下游位置添加還原劑并將具有添加的還原劑的排氣流輸送至根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案的SCR催化劑系統(tǒng)。在具體的實(shí)施方案中，煙灰過濾器包括壁流式過濾器基材，其中通道是交替封閉的，從而使得氣態(tài)流從一個(gè)方向(入口方向)進(jìn)入通道，以流經(jīng)通道壁并從其他方向(出口方向)離開通道?？稍赟CR催化劑系統(tǒng)的下游提供氨氧化催化劑，以從系統(tǒng)中除去任何滑移的氨。在具體的實(shí)施方案中，AMOX催化劑可包含鉑族金屬如鉑、鈀、銠或其組合。在更具體的實(shí)施方案中，AMOX催化劑可包括含有SCR催化劑系統(tǒng)的洗涂層，所述系統(tǒng)包括設(shè)置在基材上的第一SCR催化劑組合物和設(shè)置在基材上的第二SCR催化劑組合物。AMOX和/或SCR催化劑組合物可涂覆在流通式或壁流式過濾器上。如果使用壁流式基材，那么所得到的系統(tǒng)將能夠連同氣態(tài)污染物一起除去微粒物質(zhì)。壁流式過濾器基材可由本領(lǐng)域通常已知的材料(如堇青石、鈦酸鋁或碳化硅)制成。將要理解的是，壁流式基材上的催化組合物的負(fù)載量將取決于基材特性如孔隙度和壁厚，并且通常將低于流通式基材的負(fù)載量。SCR活性：現(xiàn)參照以下實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行描述。在描述本發(fā)明的若干示例性實(shí)施方案之前，應(yīng)了解，本發(fā)明不限于以下描述中所闡述的構(gòu)建步驟或處理步驟的細(xì)節(jié)。本發(fā)明能夠具有其他實(shí)施方案且能夠以各種方式實(shí)施或進(jìn)行。實(shí)施例實(shí)施例1-催化劑材料的制備氧化釩-氧化鈦催化劑制備標(biāo)準(zhǔn)氧化釩/氧化鈦/鎢(V2O5(2.5％)/WO3(10％)/TiO2)催化劑并且通過研磨制備約30-40％固體的漿液，以提供洗涂層漿液。Cu-沸石通過將100g具有30的氧化硅/氧化鋁摩爾比的Na-形式的CHA與400mL約1.0M的乙酸銅(II)溶液混合來制備CuCHA(SSZ-13)粉末催化劑。用硝酸將pH調(diào)節(jié)至約3.5。Na-形式CHA與銅離子之間的離子交換反應(yīng)通過將漿液在約80℃下攪拌約1小時(shí)來實(shí)現(xiàn)。然后過濾所得到的混合物以提供濾餅，并且分三次用去離子水洗滌濾餅直到濾液是澄清且無色的，并干燥經(jīng)洗滌樣品。如ICP分析所確定的，所得到的CuCHA催化劑包含在約2.5至3.5重量％范圍內(nèi)的CuO。將CuCHA漿液制備成40％的目標(biāo)固體。研磨漿液并且將在稀釋的乙酸(含有30％ZrO2)中的乙酸鋯的粘合劑在攪拌的情況下加入漿液中。實(shí)施例2-橫向分區(qū)的催化劑系統(tǒng)將上述漿液分別涂覆在具有400cpsi(每平方英寸泡孔)的泡孔密度和4mil壁厚的12”Dx6”L多孔陶瓷基材上。將所涂覆的基材在110℃下干燥3小時(shí)并且在約400℃下煅燒1小時(shí)。重復(fù)一次涂覆工藝以獲得在氧化釩/氧化鈦涂覆的芯上范圍為3g/in3和在CuCHA涂覆的芯上范圍為2.1g/in3的目標(biāo)洗涂層負(fù)載量。將樣品在重型柴油發(fā)動(dòng)機(jī)測試單元上在550℃下老化200小時(shí)。比較實(shí)施例3-橫向分區(qū)的催化劑系統(tǒng)重復(fù)實(shí)施例2，不同的是用相同負(fù)載量的CuCHA涂覆兩個(gè)基材。實(shí)施例4-橫向分區(qū)的系統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)測試實(shí)施例3和4中的催化劑系統(tǒng)在與監(jiān)測電測功器(motoringelectricdynamometer)結(jié)合的9L重型發(fā)動(dòng)機(jī)上測試。測試臺(tái)能夠運(yùn)行穩(wěn)態(tài)和瞬時(shí)測試循環(huán)。在目前工作中，運(yùn)行重型瞬時(shí)測試循環(huán)(HDTP)和非道路交通用瞬時(shí)測試循環(huán)(NRTC)。催化劑樣品為全尺寸12”直徑部件(400/4)，其被200h-550℃發(fā)動(dòng)機(jī)老化，然后進(jìn)行評價(jià)。為了證明12”x6”Cu-CHA塊的12”x6”V-SCR塊上游的橫向分區(qū)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)，還評價(jià)了參考連續(xù)12”x6”Cu+12”x6”CuSCR系統(tǒng)。在所述比較研究中，只有第一SCR催化劑塊在V-SCR與Cu-SCR之間切換，其他系統(tǒng)如第二SCR塊、尿素注射系統(tǒng)的樣品探測位置保持不變。在評價(jià)測試期間，兩種MKSFTIR采樣器分別定位在SCR上游和下游，用于氣態(tài)排放物測量，包括但不限于，NO、NO2和N2O等。在恒定190℃下加熱排氣采樣管線。該實(shí)施例中的所有評價(jià)測試使用其中硫濃度小于15ppm(重量％)的ULSD(超低硫柴油)燃料進(jìn)行。在一個(gè)構(gòu)型中，柴油氧化催化劑和催化的煙灰過濾器放置在SCR催化劑系統(tǒng)的上游，以模擬重型發(fā)動(dòng)機(jī)瞬時(shí)循環(huán)。在另一個(gè)構(gòu)型中，SCR催化劑系統(tǒng)在沒有上游催化劑和過濾器的情況下測試。圖4示出來自HDTP循環(huán)的結(jié)果并且圖5示出來自NRTC循環(huán)的結(jié)果。對于其中氧化釩-氧化鈦催化劑放置在Cu-沸石樣品上游的樣品，兩個(gè)測試均顯示出N2O排放量的顯著減少。在存在上游柴油氧化催化劑和催化的煙灰過濾器的情況下重復(fù)測試。圖6示出來自HDTP循環(huán)的結(jié)果并且圖7示出來自NRTC的結(jié)果。再一次，具有Cu沸石系統(tǒng)上游的氧化釩-氧化鈦催化劑的系統(tǒng)顯示出更低的N2O排放量。實(shí)施例5-分層催化劑系統(tǒng)的制備使用來自實(shí)施例1的洗涂層并將其涂覆至如關(guān)于圖3所述的分層構(gòu)型中的單個(gè)基材上。對于以下樣品，分層變化如下。比較樣品5ACuCHA單涂層2.1g/in3比較樣品5B底涂層CuCHA2.1g/in3；頂涂層0.2g/in3氧化鈦樣品5CCuCHA底涂層-CuCHA2.1g/in3；頂涂層0.1g/in3氧化釩氧化鈦樣品5DCuCHA底涂層2.1g/in3；頂涂層0.2g/in3氧化釩氧化鈦樣品5ECuCHA底涂層2.1g/in3；頂涂層0.5g/in3氧化釩-氧化鈦樣品5FCuCHA底涂層2.1g/in3；頂涂層1g/in3氧化釩氧化鈦實(shí)施例6-分層系統(tǒng)的測試新鮮催化劑芯的氮氧化物選擇性催化環(huán)原(SCR)效率和選擇性通過將用N2平衡的具有500ppmNO、500ppmNH3、10％O2、5％H2O的進(jìn)料氣體混合物添加至含有1”Dx3”L催化劑芯的穩(wěn)態(tài)反應(yīng)器來測量。反應(yīng)以80,000hr-1的空間速度在150℃至460℃溫度范圍內(nèi)進(jìn)行。樣品在550℃下在10％H2O的存在下老化4小時(shí)，然后通過如以上概述的用于新鮮催化劑芯上的SCR評價(jià)的相同過程來測量氮氧化物SCR效率和選擇性。新鮮催化劑芯的氮氧化物選擇性催化環(huán)原(SCR)效率和選擇性通過將用N2平衡的具有500ppmNO、500ppmNH3、10％O2、5％H2O的進(jìn)料氣體混合物，添加至含有1”Dx3”L催化劑芯的穩(wěn)態(tài)反應(yīng)器來測量。反應(yīng)以80,000hr-1的空間速度在150℃至460℃溫度范圍內(nèi)進(jìn)行。測試如上所制備的樣品的SCR性能。另外，除了5F以外的所有樣品與下游SCR催化劑一起在DOC芯上游的進(jìn)料氣體中在300℃、20ppmSO2和5％H2O以及10％O2下暴露于硫(硫酸鹽化)6小時(shí)。圖8示出在硫酸鹽化之前，相對于溫度的樣品5A-F的NOx轉(zhuǎn)化率，并且圖9示出在硫酸鹽化之后，相對于溫度的NOx轉(zhuǎn)化率。除了樣品5F之外的所有樣品的新鮮轉(zhuǎn)化率是相當(dāng)?shù)?。對于硫酸鹽化的樣品，圖9示出樣品5E具有明顯更高的NOx轉(zhuǎn)化率。實(shí)施例9動(dòng)態(tài)響應(yīng)建模圖10和11示出根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案的系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)行為的改進(jìn)。圖10和11使用計(jì)算機(jī)模型制備。描述系統(tǒng)中單個(gè)部件的性能的實(shí)驗(yàn)室反應(yīng)器和發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)驗(yàn)室DeNOx性能測量是所用電腦模型的輸入。圖10中的實(shí)施例示出在開始模擬/尿素投料之前由不含氨的新鮮系統(tǒng)得到的作為時(shí)間函數(shù)的DeNOx性能。將Cu-SSZ13系統(tǒng)和基于氧化釩的SCR系統(tǒng)與氧化釩/Cu-SSZ-13混合系統(tǒng)進(jìn)行比較。在建模的混合系統(tǒng)中，基于氧化釩的SCR催化劑以50/50尺寸比放置在Cu-SSZ13催化劑的前面。在225℃排氣溫度和500001/h空間速度、在500ppmNOx入口濃度、10％的NO2/NOx比下的低溫運(yùn)行用于比較。這些SCR入口條件可被視為用于在發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)用中運(yùn)行的系統(tǒng)的典型條件，在所述發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)用中，在SCR前面或在僅SCR系統(tǒng)中的氧化系統(tǒng)中具有低貴金屬負(fù)載量。為了相對快地實(shí)現(xiàn)所研究系統(tǒng)的最大DeNOx性能，NSR選擇為1.1。雖然Cu-SSZ13系統(tǒng)在700秒的投料之后達(dá)到更高的DeNOx性能，但在投料開始0秒之后DeNOx響應(yīng)行為具有不同的分級。與Cu-SSZ13系統(tǒng)相比，在投料開始之后，相對于DeNOx增加，基于氧化釩的SCR系統(tǒng)的響應(yīng)更快速(例如最多350秒)?；谘趸C的SCR與Cu-SSZ13結(jié)合的混合系統(tǒng)具有以下優(yōu)點(diǎn)：接近基于氧化釩的SCR的動(dòng)態(tài)響應(yīng)行為并且另外如圖10所示在例如1000秒后提供更高的穩(wěn)態(tài)DeNOx性能。圖11是通過使用催化劑上的總吸附NH3(以克計(jì))作為x-軸結(jié)果對圖10重新作圖產(chǎn)生的。當(dāng)比較為達(dá)到例如70％DeNOx在催化劑上儲(chǔ)存的必需的氨時(shí)，可以看出混合系統(tǒng)的實(shí)際優(yōu)點(diǎn)。Cu-SSZ13系統(tǒng)需要大約4.5gNH3，而基于氧化釩的系統(tǒng)將需要大約2.5g，并且所提出的混合系統(tǒng)需要大約3g儲(chǔ)存氨。因此，與Cu-SSZ13SCR系統(tǒng)相比，混合系統(tǒng)將更快地并且以更低的NH3儲(chǔ)存水平提供DeNOx性能。此外，與基于氧化釩的SCR系統(tǒng)相比，混合系統(tǒng)將提供更高的DeNOx穩(wěn)態(tài)性能。當(dāng)伴隨排氣溫度突增發(fā)動(dòng)機(jī)加速時(shí)，在更低NH3儲(chǔ)存水平達(dá)到更高DeNOx性能還有另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)。在這種情況下，與Cu-SSZ13系統(tǒng)相比，混合系統(tǒng)由于溫度增加從催化劑中解吸的氨的量較少并因此將導(dǎo)致在后處理系統(tǒng)的SCR部分之后的更低NH3滑移值。甚至當(dāng)使用氨氧化催化劑控制來自SCR的NH3滑移時(shí)，由于與氨的起燃特征結(jié)合建立的典型體積，由加速事件導(dǎo)致的非常高的氨峰值是氨氧化催化劑的常見問題。在本說明書全篇中提及“一個(gè)實(shí)施方案”、“某些實(shí)施方案”、“一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案”或“一實(shí)施方案”意味著結(jié)合所述實(shí)施方案描述的特定特征、結(jié)構(gòu)、材料或特性包括于本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施方案中。因此，在本說明書全篇中各個(gè)地方出現(xiàn)如“在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中”、“在某些實(shí)施方案中”、“在一個(gè)實(shí)施方案中”或“在一實(shí)施方案中”的短語未必指本發(fā)明的同一實(shí)施方案。此外，特定特征、結(jié)構(gòu)、材料或特性可以任何適合方式在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中加以組合。盡管在本文中已參照特定實(shí)施方案來描述本發(fā)明，但應(yīng)了解，這些實(shí)施方案僅說明本發(fā)明的原理和應(yīng)用。本領(lǐng)域技術(shù)人員將顯而易知的是，可在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下對本發(fā)明的方法和裝置做出各種修改和變更。因此，本發(fā)明意圖包括在隨附權(quán)利要求和它們的等效物的范圍內(nèi)的修改和變更。