研究，鈉雜質(zhì)可強烈地分配載這些材料的玻璃相中 并具有高迀移率。顯微探針研究表明在其中玻璃相中的鈉是高度可迀移的陶瓷材料以及位 于沸石結(jié)構(gòu)中的銅離子之間發(fā)生固態(tài)離子交換。
[0117] 結(jié)果見圖7。在600°C/5小時之后，在過濾器基質(zhì)和Cu/CHA之間沒有檢測到離子交 換，這如沸石相中的低鈉和高銅含量所示。在800°C下熱老化之后，樣品C1進行離子交換，其 包含約2100ppmNa20(更高的鈉水平）。在800°C/5小時下熱老化之后，具有低得多的Na 20水平 的樣品C2沒有顯示Na+和Cu2+之間的高的交換率。
[0118]因為交換是化學計量的（800°C/5小時下，與Na+相關(guān)的Cu2+的移動），還如圖7所示， C1和C2陶瓷材料無需用作Cu槽。
[0119]在225°C_525°C的溫度范圍中的SCR性能評估中，Cu/CHA過濾器系統(tǒng)的失活最可能 可通過下述來解釋:SCR活性所需的沸石結(jié)構(gòu)中的活性Cu位點減少?；钚訡u位點的損失可通 過位于過濾器材料的玻璃相中的Na+離子和位于沸石結(jié)構(gòu)中的Cu 2+離子之間的化學計量的 離子交換來解釋，如顯微探針分析所證明。此外，離子交換可隨過濾器材料組合物中的初始 Na20含量而變化。因此，在根據(jù)本發(fā)明的一些實施方式中，建議了在一些陶瓷材料中的最大 可接受的Na20水平極限，從而避免過濾器材料和活性催化劑相之間的離子交換反應，從而 避免在溫和的熱老化條件下的催化劑降解。
[0120] 如下文的表7和8所示，制備了各種組合物，并為各組成計算了理論的鈉和鉀含量。
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【主權(quán)項】
1. 一種包含氧化物陶瓷材料的成形的陶瓷基材，其中所述成形的陶瓷基材包含小于約 1200ppm的元素鈉含量以及具有至少約55 %的孔隙率。2. 如權(quán)利要求1所述的成形的陶瓷基材，其特征在于，元素鈉含量小于約lOOOppm。3. 如權(quán)利要求1或2所述的成形的陶瓷基材，其特征在于，元素鈉含量小于約750ppm。4. 如權(quán)利要求1-3中任一項所述的成形的陶瓷基材，其特征在于，元素鈉含量小于約 500ppm〇5. 如權(quán)利要求1-4中任一項所述的成形的陶瓷基材，其特征在于，孔隙率是至少約 58% 〇6. 如權(quán)利要求1-5中任一項所述的成形的陶瓷基材，其特征在于，孔隙率是至少約 60% 〇7. 如權(quán)利要求1-6中任一項所述的成形的陶瓷基材，其特征在于，孔隙率是至少約 65%〇8. -種復合材料體，其包括： 包含至少一種氧化物陶瓷材料的成形的陶瓷基材;和 至少一種催化劑， 其中成形的陶瓷基材的元素鈉含量小于約1200ppm。9. 如權(quán)利要求8所述的復合材料體，其特征在于，元素鈉含量小于約lOOOppm。10. 如權(quán)利要求8或9所述的復合材料體，其特征在于，元素鈉含量小于約750ppm。11. 如權(quán)利要求8-10中任一項所述的復合材料體，其特征在于，元素鈉含量小于約 500ppm〇12. 如權(quán)利要求8-11中任一項所述的復合材料體，其特征在于，該至少一種催化劑在施 加到成形的陶瓷基材的外涂層中，其量為至少約5克每升成形的陶瓷基材。13. 如權(quán)利要求8-12中任一項所述的復合材料體，其特征在于，該至少一種催化劑選自 沸石催化劑。14. 如權(quán)利要求8-13中任一項所述的復合材料體，其特征在于，該至少一種催化劑包含 菱沸石催化劑。15. 如權(quán)利要求8-14中任一項所述的復合材料體，其特征在于，該至少一種催化劑包含 金屬交換的菱沸石催化劑。16. 如權(quán)利要求8-15中任一項所述的復合材料體，其特征在于，該金屬交換的菱沸石催 化劑是銅交換的菱沸石催化劑。17. 如權(quán)利要求8-16中任一項所述的復合材料體，其特征在于，其在約25°C到約800°C 具有小于約3x10-"C-1的平均熱膨脹系數(shù)。18. -種制備復合材料體的方法，于包含約10體積％H20的空氣中、在約800°C下熱老化 約64小時之后，該復合材料體具有至少約55 %的基本上保持的催化BET表面積，所述方法包 括下述步驟： 提供由基材組合物制備的成形的陶瓷體，該基材組合物包含氧化物陶瓷材料，其中選 擇基材組合物的批料組分，從而成形的陶瓷體中元素鈉的含量小于約1200ppm;以及 將至少一種催化劑施加到該成形的陶瓷體。19. 如權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，復合材料體中的元素鈉含量小于約 1000ppm〇20. 如權(quán)利要求18或19所述的方法，其特征在于，復合材料體中的元素鈉含量小于約 750ppm〇21. 如權(quán)利要求18-20中任一項所述的方法，其特征在于，復合材料體中的元素鈉含量 小于約500ppm。22. 如權(quán)利要求18-21中任一項所述的方法，其特征在于，該至少一種催化劑在施加到 成形的陶瓷體的外涂層中，其量為至少5克每升成形的陶瓷體。23. 如權(quán)利要求18-22中任一項所述的方法，其特征在于，該至少一種催化劑選自沸石 催化劑。24. 如權(quán)利要求18-23中任一項所述的方法，其特征在于，該至少一種催化劑包含菱沸 石催化劑。25. 如權(quán)利要求18-24中任一項所述的方法，其特征在于，該至少一種催化劑包含銅交 換的菱沸石催化劑。26. 如權(quán)利要求18-25中任一項所述的方法，其特征在于，于包含約10體積％H20的空氣 中、在800°C下熱老化約64小時之后，該復合材料體具有至少約60 %的基本上保持的催化 BET表面積。27. 如權(quán)利要求18-26中任一項所述的方法，其特征在于，于包含約10體積％H20的空氣 中、在800°C下熱老化64小時之后，該復合材料體具有至少約70%的基本上保持的催化BET 表面積。28. -種制備復合材料體的方法，于包含約10體積％H20的空氣中、在約800°C下熱老化 約5小時之后，該復合材料體具有在至少約200°C下至少約80 %的基本上保持的氮的氧化物 轉(zhuǎn)化效率，所述方法包括下述步驟： 提供由基材組合物制備的成形的陶瓷體，該基材組合物包含氧化物陶瓷材料，其中選 擇基材組合物的批料組分，從而成形的陶瓷體中元素鈉的含量小于約1200ppm;以及 將至少一種催化劑施加到成形的陶瓷體。29. 如權(quán)利要求28所述的方法，其特征在于，復合材料體中的元素鈉含量小于約 1000ppm〇30. 如權(quán)利要求28或29所述的方法，其特征在于，復合材料體中的元素鈉含量小于約 750ppm〇31. 如權(quán)利要求28-30中任一項所述的方法，其特征在于，復合材料體中的元素鈉含量 小于約500ppm。32. 如權(quán)利要求28-31中任一項所述的方法，其特征在于，該至少一種催化劑在施加到 成形的陶瓷體的外涂層中，其量為至少約5克每升成形的陶瓷體。33. 如權(quán)利要求28-32中任一項所述的方法，其特征在于，該至少一種催化劑選自沸石 催化劑。34. 如權(quán)利要求28-33中任一項所述的方法，其特征在于，該至少一種催化劑包含菱沸 石催化劑。35. 如權(quán)利要求28-34中任一項所述的方法，其特征在于，該至少一種催化劑包含銅交 換的菱沸石催化劑。36. 如權(quán)利要求28-35中任一項所述的方法，其特征在于，于包含約10體積％H20的空氣 中、在約800°C下熱老化約5小時之后，該復合材料體具有在至少約200°C下至少約90 %的基 本上保持的氮的氧化物的轉(zhuǎn)化效率。37. 如權(quán)利要求28-36中任一項所述的方法，其特征在于，于包含約10體積％H20的空氣 中在約800°C下熱老化約5小時之后，該復合材料體具有在至少約200°C下至少約95%的基 本上保持的氮的氧化物的轉(zhuǎn)化效率。
【專利摘要】本文所述的是包含氧化物陶瓷材料的成形的陶瓷基材,其中成形的陶瓷基材包含較低元素堿金屬含量,例如小于約1000ppm。還批露了復合材料體，該復合材料體包含至少一種催化劑、含有氧化物陶瓷材料的成形的陶瓷基材,其中該復合材料體具有較低元素堿金屬含量,例如小于約1000ppm,以及用于制備該復合材料體的方法。
【IPC分類】F01N3/28, B01J37/03, C04B35/478, B01J37/02, C04B38/00, B01D53/94, C04B35/195
【公開號】CN105452192
【申請?zhí)枴緾N201480043555
【發(fā)明人】C·比肖夫, T·R·寶格, G·A·默克爾, Z·宋, C·W·特納, P·D·特珀謝, E·M·維連諾
【申請人】康寧股份有限公司
【公開日】2016年3月30日
【申請日】2014年5月27日
【公告號】EP3004023A1, US20140357476, WO2014193783A1