專利名稱:改進(jìn)機(jī)動(dòng)車輛中no的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及改進(jìn)機(jī)動(dòng)車輛中NOx還原效率的催化劑。
已對(duì)末來(lái)EU IV手冊(cè)中污染物極限值的急劇降低進(jìn)行了立法。
所謂的選擇性催化還原方法(SCR方法)已知用于降低采用過量空氣操作的內(nèi)燃機(jī)的廢氣中NOx含量。在此方法中,在催化劑上游的位置向廢氣中加入選擇性作用還原劑,大多數(shù)通過注入,和通過此還原劑可以將廢氣中包含的NOx在化學(xué)反應(yīng)中轉(zhuǎn)化成SCR催化劑中的生態(tài)中性組分(N2,O2,H2O)。已知的方法目前已經(jīng)應(yīng)用于重載荷(卡車)領(lǐng)域中的柴油發(fā)動(dòng)機(jī),其中通常使用含水脲溶液(32.5%質(zhì)量;已知其名稱“AdBlue”)或粒狀或粉狀形式的固體脲。顯示特別活性效果的還原劑是那些,從其可以將氨作為媒介物釋放,如脲、脲-水溶液、固體氨基甲酸銨或氣態(tài)氨。甚至采用非化學(xué)計(jì)量劑量,該固體還原劑可通過(含氧化釩的)催化劑降低氧化氮到大于95%。采用氨(NH3)作為還原劑,此方法數(shù)十年來(lái)成功用于氧化氮的還原。
固體或液體材料更好適于移動(dòng)用途,與毒性氨形成對(duì)照,這些是無(wú)害的和生態(tài)中性的,同時(shí)允許在機(jī)車車輛上產(chǎn)生催化反應(yīng)必須的氨。這樣物質(zhì)的例子是脲,通過熱分解,或優(yōu)選通過水解工藝可以從其提取氨。存在的問題是不管催化劑和還原劑,排放溫度,如在發(fā)動(dòng)機(jī)的冷啟動(dòng)階段或在具有經(jīng)??蛰d階段的城市行進(jìn)期間,對(duì)于選擇性催化還原可能不足夠。特別地,還原劑的精確靶向加入(劑量)則構(gòu)成關(guān)于控制的復(fù)雜問題,總是不能令人滿意地解決該問題。存在氨泄漏的危險(xiǎn)(游離NH3通過催化劑滲漏),由于氨的毒性它必須絕對(duì)避免。
為此原因,沒有加工的燃料作為還原劑的直接使用顯得是有希望的。例如在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)中,可以通過常規(guī)注入系統(tǒng)將另外的柴油燃料直接注入發(fā)動(dòng)機(jī)的排放循環(huán),或可以在排放SCR催化劑之前提供另外的注入閥,通過該閥注入柴油燃料或另一種合適的烴。在鄂圖循環(huán)內(nèi)燃機(jī)的情況下,廢氣自身通常包含用于NOx還原足夠數(shù)量的HC。
從現(xiàn)有技術(shù)(如用于汽油和/或CNG操作的聚集體的3方式技術(shù))已知的催化劑使用具有特別大表面積的多孔陶瓷或貴金屬基材,對(duì)該基材在修補(bǔ)基面涂層涂覆中施加催化活性貴金屬如鉑或銠。然而,這些催化劑生產(chǎn)復(fù)雜和另外,因此通常非常昂貴。另外,已經(jīng)發(fā)現(xiàn)隨時(shí)間進(jìn)行從催化劑浸出的金屬發(fā)生環(huán)境的污染。此外,目前使用的機(jī)動(dòng)車輛催化劑對(duì)硫和/或硫酸鹽通常非常敏感,由于這些催化劑構(gòu)成催化劑毒物,其結(jié)果是至少部分減活催化劑。
現(xiàn)有技術(shù)已知的催化劑技術(shù)的再一個(gè)問題在于為了催化劑的最優(yōu)效果,必須在廢氣中超過NOx的某些閾值,但在發(fā)動(dòng)機(jī)的所有操作階段中不是這樣。如果考慮所有這些影響的組合,則在一些狀況下發(fā)生不適當(dāng)?shù)腘Ox還原。
已經(jīng)提出基本由沸石組成的催化劑以克服上述問題。這樣的催化劑描述于,例如C.Y.Chung等人,Catalysis Today,1999,pp.521-529,和包含銅加入的合成或天然沸石,它們能夠催化一氧化氮NO由烴(HC)如C3H6的還原。然而,發(fā)現(xiàn)在實(shí)際機(jī)動(dòng)車輛操作的長(zhǎng)期研究中,催化劑不穩(wěn)定和經(jīng)歷老化過程,它極大地降低它們的催化活性和因此使它們用于機(jī)動(dòng)車輛幾乎沒有益處。
本發(fā)明的目的是提供可用于機(jī)動(dòng)車輛的簡(jiǎn)單催化劑,它生產(chǎn)快速和因此便宜,其中可能避免使用PGM(鉑族金屬)或在高溫范圍中是揮發(fā)性的金屬(如鉀或釩),采用該催化劑在機(jī)動(dòng)車輛中達(dá)到可靠,高度有效和快速的NOx還原。
該目的由具有權(quán)利要求1的特征的催化劑達(dá)到。根據(jù)本發(fā)明的催化劑的優(yōu)選進(jìn)一步開發(fā)在從屬權(quán)利要求2-17中加以限定。
根據(jù)本發(fā)明的催化劑的特征在于它包含選自膨潤(rùn)土、綠土、鋰蒙脫石、以及其混合物,由鋁、硅或鈦(氧化物)為支柱的改性粘土礦物質(zhì)。在本發(fā)明的意義中,“包含”特別意味著催化劑到≥30%(wt%),優(yōu)選到≥60%(wt%)和最優(yōu)選到≥80%(wt%)由特定的改性粘土礦物質(zhì)組成。在其中催化劑包含沸石和粘土礦物質(zhì)的情況下,這些尤其可以在相同相中以混合結(jié)晶物或也以機(jī)械混合物的形式包含。
在其中催化劑包含沸石和粘土礦物質(zhì)的情況下,沸石的含量為優(yōu)選≥10%(wt%),更優(yōu)選≥20%(wt%),更優(yōu)選≥30%(wt%),和也最優(yōu)選≥40%(wt%),和粘土礦物質(zhì)的含量也優(yōu)選≥10%(wt%),更優(yōu)選≥20%(wt%),更優(yōu)選≥30%(wt%),和也最優(yōu)選≥40%(wt%)。
為此,機(jī)動(dòng)車輛中可得到的烴(直接或首先“重整的”)和/或CO和/或H2用作實(shí)際還原劑。
作為用于NOx的粘土礦物質(zhì)催化劑的膨潤(rùn)土原則上來(lái)自于現(xiàn)有技術(shù),如在US專利6521559中已知用于發(fā)電站。然而首先,發(fā)電站中的條件基本不同于機(jī)動(dòng)車輛中的條件;其次,NH3且沒有烴,專有地用作還原劑。此外,該催化劑的生產(chǎn)是基于合成和有支柱的礦物質(zhì)合成鋰皂石,僅從成本上它不能工業(yè)規(guī)模上獲得。
根據(jù)本發(fā)明的催化劑的優(yōu)選實(shí)施方案的特征在于它包含氧化性和還原性區(qū)域,如需要它們既可以在同一種礦物質(zhì)上或在不同礦物質(zhì)(粘土礦物質(zhì),沸石)上形成。當(dāng)首先將一部分NO氧化成NO2和也通過烴將另一部分NO還原成NH3,總能得到NO的特別有效降低。然后在催化劑上吸附的幾種物質(zhì)重組,開始形成N2和水。
因此,當(dāng)催化劑中與烴一起存在具有氧化性效應(yīng)的區(qū)域和具有還原性效應(yīng)的區(qū)域時(shí),已證明可顯著增加NOx還原的效率。
粘土礦物質(zhì)應(yīng)當(dāng)理解為特別表示頁(yè)硅酸鹽,但也表示片狀硅酸鹽[如坡縷石(綠坡縷石)和海泡石(海泡石)]。根據(jù)本發(fā)明的催化劑的優(yōu)選實(shí)施方案的特征在于粘土礦物質(zhì)選自高嶺石、ilerite、kanemite、麥羥硅鈉石、綠土、蒙脫石、膨潤(rùn)土、鋰蒙脫石、坡縷石和海泡石以及其混合物。特別優(yōu)選是膨潤(rùn)土、海泡石、鋰蒙脫石以及蒙脫石。
根據(jù)本發(fā)明的催化劑的優(yōu)選實(shí)施方案的特征在于催化劑的粘土礦物質(zhì)特別包含優(yōu)選選自Ba、Na、Sr、Ca和Mg以及其混合物的堿性作用陽(yáng)離子。特別地,已知與這些合適粘土礦物質(zhì)一起的Ba2+離子可結(jié)合烴并轉(zhuǎn)化它們成更具反應(yīng)性的物質(zhì)如醛,它然后讓NOx還原。
根據(jù)本發(fā)明的催化劑的優(yōu)選實(shí)施方案的特征在于催化劑包含和/或攜帶優(yōu)選選自Ag、Ce、Fe、Cu、La、Pr、Th、Nd、In、Cr、Mn、Co、Ni以及其混合物的氧化作用金屬離子。因此,可以根據(jù)以上說明的機(jī)理進(jìn)行NO到NO2的氧化。
根據(jù)本發(fā)明的催化劑的優(yōu)選實(shí)施方案的特征在于催化劑以改性膨潤(rùn)土為基礎(chǔ)組成。進(jìn)一步特別優(yōu)選的催化劑的特征在于它們包含選自膨潤(rùn)土、綠土、鋰蒙脫石、以及其混合物,由鋁、硅或鈦(氧化物)為支柱的改性粘土礦物質(zhì)。
在本發(fā)明的構(gòu)架中特別優(yōu)選的催化劑的另一個(gè)實(shí)施方案包含至少一個(gè)氧化性區(qū)域,它例如包含沸石,和還原性區(qū)域,它可以由粘土礦物質(zhì)形成??紤]到沸石的已知形式選擇性,這些特別適于僅氧化NO,同時(shí)由于它們的尺寸,烴可以采用實(shí)質(zhì)上更延遲的方式達(dá)到沸石的反應(yīng)性中心,因此實(shí)際上不被氧化。然而,由于它們基本上為二維孔體系,粘土礦物質(zhì)特別適于合適烴的吸收。
根據(jù)本發(fā)明的催化劑的優(yōu)選實(shí)施方案的特征在于催化劑包含選自如下的沸石天然、離子交換和/或合成的沸石A、沸石X、沸石Y、片沸石、斜發(fā)沸石、菱沸石、毛沸石、絲光沸石、鎂堿沸石、MFI(ZSM-5)、沸石-β八面沸石、絲光沸石或其混合物。
另外,可用于本發(fā)明構(gòu)架的沸石可以選自沸石A、混石X、Y和/或片沸石。另外,優(yōu)選使用斜發(fā)沸石、菱沸石、毛沸石、絲光沸石、鎂堿沸石、MFI(ZSM-5)以及沸石-β。后者沸石結(jié)構(gòu)的特征為更低的Al含量,它盡管降低離子交換能力,但具有高溫穩(wěn)定性(至多550℃連續(xù)操作性)的優(yōu)點(diǎn)。
八面沸石、片沸石和絲光沸石規(guī)定為特別合適的沸石。與沸石X和Y一起,礦物質(zhì)八面沸石屬于沸石結(jié)構(gòu)組4中的八面沸石類型,它們的特征為雙六元環(huán)亞單元D6R(參照Donald W.Breck“沸石分子篩”,JohnWiley&Sons,紐約,倫敦,悉尼,多倫多,1974,92頁(yè))。天然礦物質(zhì)菱沸石和鈉菱沸石以及進(jìn)一步可合成獲得的沸石也屬于除規(guī)定的八面沸石類型以外的沸石結(jié)構(gòu)組4。
特別地,片沸石具有通式(Na,K)Ca4[Al9Si27O72]·24H2O或Ca4[Al8Si28O72]·24H2O)。與SiO2更富集的斜發(fā)沸石一起,它們是晶體類別2/m-C2h中的單斜晶系并生葉成片狀結(jié)晶,通常單個(gè)地或在近似平行聚集體中生長(zhǎng),也采用完美的斷裂具有珠狀光澤在斷裂面上殼狀,鱗片狀或泥石狀聚集(也參見Gottardi-Galli,Natural Zeolites,pp.256-284)。
絲光沸石具有通式Na3KCa2[Al8Si40O96]·28H2O。結(jié)晶結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)單元是四面體的五元環(huán),它形成重迭鏈。通過五元環(huán)兩個(gè)四面體的接合角,也形成四元環(huán);四元或五元環(huán)共同包圍十二元環(huán);參見說明。絲光沸石形成微小棱鏡,針狀或細(xì)纖維狀白色到無(wú)色晶體,通常形式為棉狀聚集體,和強(qiáng)健玻璃質(zhì)本體(也參見Gottardi-Galli,Natural Zeolites,pp.223-233,Berlin-HeidelbergSpringer 1985)。
八面沸石類型的沸石從β-籠結(jié)構(gòu)化,它們通過D6R子單元四面體連接,其中β-籠采用金剛石中碳原子相似的方式布置。根據(jù)本發(fā)明合適的八面沸石類型的沸石的三維網(wǎng)絡(luò)具有2.4和7.4的孔,和另外晶胞包含8個(gè)直徑大約為13的空腔(超籠)和可以由結(jié)構(gòu)式Na86[(AlO2)86(SiO2)106]·nH2O(n優(yōu)選是264)表示。(所有數(shù)據(jù)來(lái)自Donald W.Breck“沸石分子篩”,John Wiley&Sons,紐約,倫敦,悉尼,多倫多,1974,145,176,177頁(yè))。
除其它沸石結(jié)構(gòu)以外,八面沸石類型的沸石的混合物,混合晶體和/或共結(jié)晶物(也為機(jī)械混合物形式)根據(jù)本發(fā)明也是合適的,它們不必屬于沸石結(jié)構(gòu)4(根據(jù)Breck分類),其中優(yōu)選包含至少70wt%八面沸石類型、絲光沸石和/或片沸石的沸石。
用于本發(fā)明構(gòu)架的沸石的孔度優(yōu)選為2.8-8.0。通常,在一些情況下該孔半徑相當(dāng)?shù)仉S沸石的Al含量和用于電荷平衡的陽(yáng)離子(堿金屬,堿土金屬,亞族元素)的種類和數(shù)量而變化。
根據(jù)本發(fā)明的催化劑的優(yōu)選實(shí)施方案的特征在于在整個(gè)催化劑重量基礎(chǔ)上測(cè)量的,催化劑中銅和/或鐵的重量百分比含量為在≥0wt%和≤25wt%之間,優(yōu)選在≥0.01wt%和≤20wt%之間,更優(yōu)選在≥0.05wt%和≤15wt%之間,和也最優(yōu)選在≥0.1wt%和≤10wt%之間。由于它們的催化活性,鐵和銅具有進(jìn)一步的效率增強(qiáng)效果。進(jìn)一步合適的金屬尤其是銀、鈰、錳、銦和/或鉑,其中后者是不太優(yōu)選的。
除銅、鐵和可能鈦以外,催化劑無(wú)重金屬,其中無(wú)重金屬在本發(fā)明的意義中表示催化劑包含小于≤1wt%,優(yōu)選小于≤0.8wt%,更優(yōu)選小于≤0.6wt%,更優(yōu)選小于≤0.4wt%,和也最優(yōu)選小于≤0.1wt%重金屬。在本發(fā)明的意義中,重金屬特別理解為鉑族元素。
根據(jù)本發(fā)明的催化劑的優(yōu)選實(shí)施方案的特征在于催化劑另外也攜帶金屬氧化物,其中金屬氧化物的金屬不是重金屬,可能的銅、鐵、銦、鉬或鈦除外。
特別優(yōu)選催化劑也包含氧化鋁。由于支柱工藝,這具有顯著的表面增加效果,其中礦物質(zhì)的層間間隔可以通過形成的納米氧化物永久擴(kuò)大,它依次允許催化劑中永久孔體系的產(chǎn)生。在此方面參考N.D.Hudson等人,Microporous and Mesoporous Materials,1999,pp.447-459。進(jìn)一步優(yōu)選的氧化物是氧化鈦或氧化硅,它們可同樣用于增加表面和構(gòu)成“柱狀粘土”。
根據(jù)本發(fā)明的催化劑的優(yōu)選實(shí)施方案的特征在于以mmol每g催化劑計(jì)的金屬氧化物含量為≤100mmol金屬/g,更優(yōu)選≤50mmol金屬/g,進(jìn)一步≤20mmol金屬/g,≤10mmol金屬/g,和也最優(yōu)選≤6mmol金屬/g到≥0mmol金屬/g,優(yōu)選≥1mmol金屬/g。
在催化劑的優(yōu)選實(shí)施方案中,銅可以用作另外的催化活性組分。銅大概在NOx還原的復(fù)雜催化工藝中起活性中心的決定性作用。此作用也可以明顯地由鐵、鎂、錳、銦、鉬承擔(dān)和到某些程度也由鈦承擔(dān),它們因此同樣在本發(fā)明的構(gòu)架中是優(yōu)選的。假定作為促進(jìn)劑,這些助陽(yáng)離子進(jìn)一步改進(jìn)銅的效率。
如上所述,銅加載的沸石(如Cu/ZSM-5)已經(jīng)主要已知為脫NOx工藝中的活性催化劑,然而還沒有成功地生產(chǎn)用于實(shí)際廢氣條件(高達(dá)800℃,到20vol%水,硫化合物)的足夠穩(wěn)定形式。決定性的助陽(yáng)離子穩(wěn)定功能可能歸于粘土礦物質(zhì)。特別適于此的是改性粘土礦物質(zhì)(離子交換的柱狀粘土所謂的PILC)或天然沸石如斜發(fā)沸石和/或絲光沸石。
在整個(gè)催化劑重量基礎(chǔ)上測(cè)量的,催化劑中(元素)銅的重量百分比含量為在≥0.01wt%和≤25wt%之間,優(yōu)選在≥0.1wt%和≤20wt%之間,更優(yōu)選在≥1wt%和≤15wt%之間,和也最優(yōu)選在≥2wt%和≤10wt%之間。這些數(shù)據(jù)也適用于活性金屬或用作助陽(yáng)離子的鐵,其中也肯定地測(cè)試兩種金屬的混合物。可以通過Ti和/或Ag、Ce加入和/或La加入和/或Ca、Co、Ni、In、Cr、Mn作為痕量的加入達(dá)到活性的改進(jìn),它因此同樣構(gòu)成優(yōu)選的加入。在粘土礦物質(zhì)的情況下,以Al、Si和/或以Ti和/或Cu、Fe為支柱的離子交換樣品在此基礎(chǔ)上是特別有效和優(yōu)選的。
根據(jù)本發(fā)明的催化劑的優(yōu)選實(shí)施方案的特征在于微孔平均孔度為在≥0nm和≤2nm之間,優(yōu)選在≥0.1nm和≤1.0nm之間,更優(yōu)選在≥0.2nm和≤0.8nm之間,和也最優(yōu)選在≥0.21nm和≤0.6nm之間。
根據(jù)本發(fā)明的催化劑的優(yōu)選實(shí)施方案的特征在于中孔平均孔度為在≥0nm和≤10nm之間,優(yōu)選在≥1nm和≤9nm之間,更優(yōu)選在≥2nm和≤8nm之間,和也最優(yōu)選在≥2.5nm和≤7nm之間。
根據(jù)本發(fā)明的催化劑的優(yōu)選實(shí)施方案的特征在于催化劑產(chǎn)物中,形成催化劑基礎(chǔ)的粘土礦物質(zhì)和/或沸石的表面(根據(jù)BET方法或在多點(diǎn)工藝中測(cè)量)為在≥0m2/g和≤1000m2/g之間,優(yōu)選在≥20m2/g和≤800m2/g之間,更優(yōu)選在≥50m2/g和≤600m2/g之間,和也最優(yōu)選在≥90m2/g和≤450m2/g之間。
根據(jù)本發(fā)明的催化劑的優(yōu)選實(shí)施方案的特征在于催化劑產(chǎn)物中,形成催化劑基礎(chǔ)的粘土礦物質(zhì)和/或沸石的微孔體積為在≥0cm3/g和≤0.4cm3/g之間,優(yōu)選在≥0.02cm3/g和≤0.25cm3/g之間,更優(yōu)選在≥0.04cm3/g和≤0.2cm3/g之間,和也最優(yōu)選在≥0.05cm3/g和≤0.18cm3/g之間。
根據(jù)本發(fā)明的催化劑的優(yōu)選實(shí)施方案的特征在于催化劑產(chǎn)物中,形成催化劑基礎(chǔ)的粘土礦物質(zhì)和/或沸石的中孔體積為在≥0cm3/g和≤1.0cm3/g之間,優(yōu)選在≥0.01cm3/g和≤0.80cm3/g之間,更優(yōu)選在≥0.015cm3/g和≤0.60cm3/g之間,和也最優(yōu)選在≥0.020cm3/g和≤0.51cm3/g之間。
根據(jù)本發(fā)明的催化劑的優(yōu)選實(shí)施方案的特征在于催化劑產(chǎn)物中,形成催化劑基礎(chǔ)的粘土礦物質(zhì)和/或沸石的兩個(gè)層之間的層間間隔為在≥0nm和≤5nm之間,優(yōu)選在≥0.5nm和≤3nm之間,更優(yōu)選在≥1.0nm和≤2.5nm之間,和也最優(yōu)選在≥1.4nm和≤2.1nm之間。
根據(jù)本發(fā)明的催化劑的優(yōu)選實(shí)施方案的特征在于催化劑在穩(wěn)態(tài)下的熱加載為≥300℃,優(yōu)選≥400℃,更優(yōu)選≥500℃,進(jìn)一步優(yōu)選≥600℃,和最優(yōu)選≥650℃和≤700℃。
可同樣在已經(jīng)所述的材料基礎(chǔ)上生產(chǎn)單片形成所要求的粘結(jié)劑,其中在此省略活性元素的摻雜。因此,包括作為催化劑的粘土礦物質(zhì)和/或沸石復(fù)合材料和/或吸附劑的完全擠出是也是可能的。如果需要使用金屬箔作為基材,也可以使用修補(bǔ)基面涂層(涂覆)技術(shù)施加活性金屬。改性可能性和/或生產(chǎn)工藝的范圍不由此窮舉;用于涂覆的等離子體工藝或CVD(化學(xué)氣相沉積)、浸漬、濕沉淀和通常用于催化劑制備的進(jìn)一步方法也可以成功地應(yīng)用。
一方面,可以根據(jù)本發(fā)明直接使用天然礦物質(zhì)(沸石和粘土礦物質(zhì)),另一方面具有規(guī)定結(jié)構(gòu)的合成產(chǎn)生的鋁硅酸鹽可用于此目的。由于低合成溫度(<100℃,無(wú)高壓釜技術(shù)),短合成時(shí)間和也通過節(jié)省或省略用于生產(chǎn)的昂貴,有機(jī)模板分子(大多數(shù)烷基銨鹽如TPABr/TPAOH),它們的生產(chǎn)可通常是最便宜的。由于用于分層、支柱/離子交換的制備中合成和/或精制工藝非常耗時(shí)和昂貴,天然礦物質(zhì)的優(yōu)點(diǎn)特別地在粘土礦物質(zhì)的情況下完全實(shí)現(xiàn)。
根據(jù)本發(fā)明以上所述的方法和以上所述的催化劑可用于所有的機(jī)動(dòng)車輛和機(jī)動(dòng)車輛類型。在此情況下,這些是汽車或卡車,例如或使用鄂圖循環(huán),柴油或CNG發(fā)動(dòng)機(jī)沒有影響。裝配最現(xiàn)代燃燒工藝如HCCI(均相填裝壓縮點(diǎn)火)或CAI(受控自動(dòng)點(diǎn)火)的發(fā)動(dòng)機(jī)也可得益于此方法。
權(quán)利要求
1.一種凈化機(jī)動(dòng)車輛的廢氣流中NOx的催化劑,其特征在于該催化劑包含由鋁、硅或鈦(氧化物)作為支柱支撐的選自膨潤(rùn)土、綠土、鋰蒙脫石、以及其混合物的改性粘土礦物質(zhì)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的催化劑,其特征在于該催化劑包含選自如下的沸石天然、離子交換和/或合成的沸石A、沸石X、沸石Y、片沸石、斜發(fā)沸石、菱沸石、毛沸石、絲光沸石、鎂堿沸石、MFI(ZSM-5)、沸石-β八面沸石、絲光沸石或其混合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1-2中任一項(xiàng)的催化劑,其特征在于該催化劑包含氧化性和還原性區(qū)域。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)的催化劑,其特征在于該催化劑的粘土礦物質(zhì)包含優(yōu)選選自Ba、Na、Sr、Ca和Mg以及其混合物的堿性作用陽(yáng)離子。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)的催化劑,其特征在于該催化劑包含優(yōu)選選自Ag、Ce、Fe、Cu、La、Pr、Th、In、Nd、Cr、Mn、Co、Ni以及其混合物的氧化作用金屬離子。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)的催化劑,其特征在于在整個(gè)催化劑重量基礎(chǔ)上測(cè)量的,催化劑中銅和/或鐵的重量百分比含量為在≥0wt%和≤25wt%之間,優(yōu)選在≥0.01wt%和≤20wt%之間,更優(yōu)選在≥0.05wt%和≤15wt%之間,和也最優(yōu)選在≥0.1wt%和≤10wt%之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)的催化劑,其特征在于該催化劑另外也包含金屬氧化物,其中金屬氧化物的金屬不是重金屬,可能的銅、鐵或鈦除外。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的催化劑,其特征在于該催化劑另外包含氧化鋁。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8的催化劑,其特征在于以mmol每g催化劑計(jì)的金屬氧化物含量為≤100mmol金屬/g,更優(yōu)選≤50mmol金屬/g,進(jìn)一步≤20mmol金屬/g,≤10mmol金屬/g,和也最優(yōu)選≤6mmol金屬/g到≥0mmol金屬/g,優(yōu)選≥1mmol金屬/g。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)的催化劑,其特征在于微孔平均孔度為在≥0nm和≤2nm之間,優(yōu)選在≥0.1nm和≤1.0nm之間,更優(yōu)選在≥0.2nm和≤0.8nm之間,和也最優(yōu)選在≥0.21nm和≤0.6nm之間。
11.根據(jù)權(quán)利要求1-10中任一項(xiàng)的催化劑,其特征在于中孔平均孔度為在≥0nm和≤10nm之間,優(yōu)選在≥1nn和9nm之間,更優(yōu)選在≥2nm和≤8nm之間,和也最優(yōu)選在≥2.5nm和≤7nm之間。
12.根據(jù)權(quán)利要求1-11中任一項(xiàng)的催化劑,其特征在于該催化劑產(chǎn)物中,形成催化劑基礎(chǔ)的粘土礦物質(zhì)和/或沸石的表面為在≥0m2/g和≤1000m2/g之間,優(yōu)選在≥20m2/g和800m2/g之間,更優(yōu)選在≥50m2/g和≤600m2/g之間,和也最優(yōu)選在≥90m2/g和≤450m2/g之間。
13.根據(jù)權(quán)利要求1-12中任一項(xiàng)的催化劑,其特征在于該催化劑產(chǎn)物中,形成催化劑基礎(chǔ)的粘土礦物質(zhì)和/或沸石的微孔體積為在≥0cm3/g和≤0.4cm3/g之間,優(yōu)選在≥0.02cm3/g和≤0.25cm3/g之間,更優(yōu)選在≥0.04cm3/g和≤0.2cm3/g之間,和也最優(yōu)選在≥0.05cm3/g和≤0.18cm3/g之間。
14.根據(jù)權(quán)利要求1-13中任一項(xiàng)的催化劑,其特征在于該催化劑產(chǎn)物中,形成催化劑基礎(chǔ)的粘土礦物質(zhì)和/或沸石的中孔體積為在≥0cm3/g和≤1.0cm3/g之間,優(yōu)選在≥0.01cm3/g和≤0.80cm3/g之間,更優(yōu)選在≥0.015cm3/g和≤0.60cm3/g之間,和也最優(yōu)選在≥0.020cm3/g和≤0.51cm3/g之間。
15.根據(jù)權(quán)利要求1-14中任一項(xiàng)的催化劑,其特征在于該催化劑產(chǎn)物中,形成催化劑基礎(chǔ)的粘土礦物質(zhì)和/或沸石的兩個(gè)層之間的層間間隔為在≥0nm和≤5nm之間,優(yōu)選在≥0.5nm和≤3nm之間,更優(yōu)選在≥1.0nm和≤2.5nm之間,和也最優(yōu)選在≥1.4nm和≤2.1nm之間。
16.根據(jù)權(quán)利要求1-15中任一項(xiàng)的催化劑,其特征在于該催化劑在穩(wěn)態(tài)下的熱加載為≥300℃,優(yōu)選≥400℃,更優(yōu)選≥500℃,進(jìn)一步優(yōu)選≥600℃,和最優(yōu)選≥650℃且≤700℃。
17.包括根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的催化劑的機(jī)動(dòng)車輛。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種凈化機(jī)動(dòng)車輛的廢氣流中NO
文檔編號(hào)B01D53/94GK1953807SQ200580008583
公開日2007年4月25日 申請(qǐng)日期2005年3月12日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月17日
發(fā)明者斯蒂芬·休比格, 基斯納達(dá)思·凱索爾, 羅尼·莫尼格, 赫爾穆特·奧斯瓦爾德, 彼得·齊馬 申請(qǐng)人:Gm全球科技運(yùn)作股份有限公司, S&B工業(yè)礦物有限責(zé)任公司, 菲亞特汽車公司