用于SCR催化剂的组合物制造技术

本发明专利技术涉及一种组合物，其包含包含氧化铝的非沸石氧化材料；包含铜和铁中的一种或多种的8元环孔沸石材料，其中所述沸石材料的骨架结构包含四价元素Y、三价元素X和氧，其中Y:X的摩尔比以YO2:X2O3计算为2:1

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于SCR催化剂的组合物
[0001]本专利技术涉及一种包含包含铜和铁中的一种或多种的8元环孔沸石材料的组合物，一种制备包含含有铜和铁中的一种或多种的8元环孔沸石材料的组合物的方法，所述组合物的用途和一种包含所述组合物的浆料。此外，本专利技术还涉及一种用于处理内燃机(combustion engine)的排放气体的选择性催化还原催化剂，该催化剂包含所述组合物、一种制备所述催化剂的方法以及使用所述催化剂处理排放气体的方法。
[0002]在US 2013/0101503 A1和US 2017/7050182 A1中论述沸石材料的核壳结构。然而，这些文献均没有公开选择性催化还原技术以及如何改善低温和高温NOx转化率。CN 108993579 A公开了使用由浸渍有铈的中孔二氧化硅的壳覆盖的Fe
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ZSM
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5沸石材料以改进低温下的选择性催化还原(SCR)活性且WO 2019/2259A公开了一种用于改进高温下的SCR活性的涂覆有氧化铝的沸石材料。
[0003]然而，这些文献均没有论述过滤器上的SCR技术，该技术在保持低背压同时允许获得在低温和高温下的高NOx性能。因此，仍需要提供一种组合物和/或选择性催化还原催化剂，其在使过滤器上的背压最小的同时允许改进在低温和高温下的NOx转化率。
[0004]因此，本专利技术涉及一种组合物，其包含
[0005](i)包含氧化铝的非沸石氧化材料；
[0006](ii)包含铜和铁中的一种或多种的8元环孔沸石材料，其中该沸石材料的骨架结构包含四价元素Y、三价元素X和氧，其中Y:X的摩尔比以YO2:X2O3计算为2:1
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40:1；
[0007]其中根据(ii)的沸石材料的外表面的至少部分由包含根据(i)的非沸石氧化材料的层覆盖；
[0008]其中Y包括Si、Sn、Ti、Zr和Ge中的一种或多种且X包括Al、B、In和Ga中的一种或多种。
[0009]优选地，98
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100重量％，更优选99
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100重量％，更优选99.5
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100重量％，更优选99.9
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100重量％的根据(i)的非沸石氧化材料由氧化铝组成。
[0010]优选根据(i)的非沸石氧化材料中包含的氧化铝选自γ
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氧化铝、α
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氧化铝、δ
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氧化铝、θ
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氧化铝和η
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氧化铝，更优选γ
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氧化铝、α
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氧化铝和δ
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氧化铝。更优选氧化铝是γ
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氧化铝。
[0011]优选包含根据(i)的非沸石氧化材料的层的平均厚度为2
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100nm，更优选5
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70nm，更优选20
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50nm，更优选25
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47nm，更优选25
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35nm或更优选40
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47nm，其中平均厚度如参考实施例4中测定。
[0012]优选40
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100重量％，更优选50
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100重量％，更优选70
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100重量％的根据(i)的非沸石氧化材料包含在该层中。
[0013]优选99
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100重量％，更优选99.5
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100重量％，更优选99.9
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100重量％的该层由根据(i)的非沸石材料组成。
[0014]优选根据(i)的非沸石氧化材料基于根据(ii)的8元环孔沸石材料的重量以5
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50重量％，更优选7
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40重量％，更优选8
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32重量％的量存在于组合物中。
[0015]关于根据(ii)的8元环孔沸石材料，优选其具有选自CHA、AEI、RTH、LEV、DDR、KFI、
ERI、AFX、LTA、其中两种或更多种的混合物和其中两种或更多种的混合类型，更优选选自CHA、AEI、RTH、其中两种或更多种的混合物和其中两种或更多种的混合类型，更优选选自CHA和AEI的骨架类型。更优选根据(ii)的8元环孔沸石材料具有骨架类型CHA。
[0016]优选根据(ii)的8元环孔沸石材料包含铜，其中沸石材料中的铜的量以CuO计算基于8元环孔沸石材料的重量更优选为0.1
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10重量％，更优选1.5
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5.5重量％，更优选2.5
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5.0重量％，更优选3.0
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4.75重量％，更优选3.25
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4.5重量％。
[0017]更优选8元环孔沸石材料中的铁的量以Fe2O3计算基于8元环孔沸石材料的重量为0
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0.01重量％，更优选0
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0.001重量％，更优选0
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0.0001重量％。换言之，更优选8元环孔沸石材料基本上不含铁，更优选不含铁。
[0018]因此，本专利技术优选涉及一种组合物，其包含
[0019](i)包含氧化铝的非沸石氧化材料；
[0020](ii)包含铜和铁中的一种或多种的具有骨架类型CHA的8元环孔沸石材料，其中该沸石材料的骨架结构包含四价元素Y、三价元素X和氧，其中Y:X的摩尔比以YO2:X2O3计算为2:1
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40:1；
[0021]其中根据(ii)的沸石材料的外表面的至少部分由包含根据(i)的非沸石氧化材料的层覆盖；
[0022]其中Y包括Si、Sn、Ti、Zr和Ge中的一种或多种且X包括Al、B、In和Ga中的一种或多种；
[0023]其中8元环孔沸石材料更优选包含铜。
[0024]在本专利技术的上下文中，优选98
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100重量％，更优选99
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100重量％，更优选99.5
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100重量％，更优选99.9
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100重量％的根据(ii)的8元环孔沸石材料的骨架结构由X、Y和O组成。
[0025]优选Y是Si。
[0026]优选X是Al和B中的一种或多种，更优选Al。更优选Y是Si且Y是Al。
[0027]优选Y:X的摩尔比以YO2:X2O3计算为5:1
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30:1，更优选10:1
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24:1，更优选12:1
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22:1，更优选15:1
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20:1，更优选15:1
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18:1。在本专利技术的上下文中，据信包含具有以YO2:X2O3计算在上述优选范围内的Y:X的摩尔比的8元环孔沸石材料的根据本专利技术的组合物显现出与包含具有以YO2:X2O3计算高于30:1，优选高于24:1，更优选高于22:1，更优选高于20:1，更优选高于18:1的Y:X的摩尔比的8元环孔沸石材料的组合物相比改进的催化活本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种组合物，其包含(i)包含氧化铝的非沸石氧化材料；(ii)包含铜和铁中的一种或多种的8元环孔沸石材料，其中所述沸石材料的骨架结构包含四价元素Y、三价元素X和氧，其中Y:X的摩尔比以YO2:X2O3计算为2:1
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40:1；其中根据(ii)的沸石材料的外表面的至少部分由包含根据(i)的非沸石氧化材料的层覆盖；其中Y包括Si、Sn、Ti、Zr和Ge中的一种或多种且X包括Al、B、In和Ga中的一种或多种。2.根据权利要求1所述的组合物，其中98
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100重量％，优选99
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100重量％，更优选99.5
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100重量％，更优选99.9
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100重量％的根据(i)的非沸石氧化材料由氧化铝组成。3.根据权利要求1或2所述的组合物，其中包含根据(i)的非沸石氧化材料的层的平均厚度为2
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100nm，优选5
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70nm，更优选20
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50nm，更优选25
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47nm，更优选25
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35nm或更优选40
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47nm。4.根据实施方案1
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3中任一项所述的组合物，其中99
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100重量％，优选99.5
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100重量％，更优选99.9
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100重量％的层由根据(i)的非沸石材料组成。5.根据权利要求1
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4中任一项所述的组合物，其中根据(ii)的8元环孔沸石材料具有选自CHA、AEI、RTH、LEV、DDR、KFI、ERI、AFX、LTA、其中两种或更多种的混合物和其中两种或更多种的混合类型，优选选自CHA、AEI、RTH、其中两种或更多种的混合物和其中两种或更多种的混合类型，更优选选自CHA和AEI的骨架类型，其中更优选根据(ii)的8元环孔沸石材料具有骨架类型CHA。6.根据权利要求1
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5中任一项所述的组合物，其中20
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100％，优选30
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100％，更优选50
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95％，更优选50
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60％或更优选80
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90％的根据(ii)的沸石材料的外表面由包含根据(i)的非沸石氧化材料的层覆盖。7.一种包含根据权利要求1
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6中任一项的组合物和分散剂的浆料，其中分散剂是水、乙醇、乙酸、硝酸、乳酸及其中两种或更多种的混合物中的一种或多种，优选其中分散剂是水和乙酸中的一种或多种，更优选水和乙酸。8.一种制备组合物，优选根据权利要求1
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6中任一项所述的组合物的方法，所述方法包括：(a)提供包含铜和铁中的一种或多种的8元环孔沸石材料，其中所述沸石材料的骨架结构包含四价元素Y、三价元素X和氧，其中Y:X的摩尔比以YO2:X2O3计算为2:1
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40:1；其中所述沸石材料优选包含平均晶体尺寸为0.05
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5微米的晶体；(b)提供包含氧化铝的非沸石氧化材料的来源，其中非沸石氧化材料的来源是包含非沸石氧化材料的颗粒的胶态分散体，其中非沸石氧...

【专利技术属性】
技术研发人员：M，
申请(专利权)人：喜星触媒株式会社，
类型：发明
国别省市：