包含负载在载体材料上的沸石材料的组合物制造技术

包含含有碳化硅的载体材料的组合物，在所述载体材料的表面上负载AEI/CHA族的沸石材料，其中所述沸石材料的骨架结构的至少99重量％由下列元素构成：四价元素Y，其是Si、Ge、Ti、Sn和V的一种或多种；三价元素X，其是Al、Ga、In和B的一种或多种；O；和H。

Composition containing zeolite material loaded on carrier material

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包含负载在载体材料上的沸石材料的组合物本专利技术涉及包含含有碳化硅的载体材料的组合物，其中在载体材料的表面上负载AEI/CHA族的沸石材料，制备该组合物的方法及其作为催化剂或催化剂组分的用途。沸石材料被广泛被研究用于催化用途，如使用NH3的SCR。此类沸石材料的骨架类型包括例如MFI或BEA。可提到的其它材料是具有CHA骨架类型的SAPO-34和SSZ-13，特别是含有铜和/或铁的那些。但是，由于在苛刻反应条件下铜物类的不合意烧结和沸石结晶度和孔隙率的破坏，它们的稳定性仍然成问题。具有小孔隙和强酸度的CHA型沸石材料，尤其是铜交换的SSZ-13沸石材料表现出良好的NH3-SCR活性和选择性。但是，通常，各沸石基催化剂可能在550℃以上表现出钝化。在实际用途中，温度可猛增到超过800℃，这通常降低催化剂的耐久性。本专利技术的一个目的是提供优选在用作催化剂或催化剂组分时，特别是在柴油机的排气料流的处理中改进的材料。因此，本专利技术涉及一种包含含有碳化硅的载体材料的组合物，其中在载体材料的表面上负载AEI/CHA族的沸石材料，其中所述沸石材料的骨架结构的至少99重量％由下列元素构成：四价元素Y，其是Si、Ge、Ti、Sn和V的一种或多种；三价元素X，其是Al、Ga、In和B的一种或多种；O；和H。通常，关于载体材料中所含的碳化硅的化学性质，没有特别限制。优选地，载体材料中所含的碳化硅包含α碳化硅、β碳化硅和γ碳化硅的一种或多种。更优选地，载体材料中所含的碳化硅是α碳化硅、β碳化硅和γ碳化硅的一种或多种，更优选α碳化硅。更优选地，载体材料中所含的碳化硅的至少90重量％，更优选至少95重量％，更优选至少99重量％由α碳化硅构成。通常，载体材料有可能由碳化硅构成或基本由碳化硅构成。优选地，载体材料除碳化硅外还包含一种或多种附加组分，其中这些附加组分的一种或多种优选包含硅——作为元素硅或作为含硅的化合物，其中这种化合物不是碳化硅。更优选地，载体材料除碳化硅外还包含一种或多种附加含硅组分，更优选硅和二氧化硅的一种或多种，更优选硅和二氧化硅。优选至少95重量％，更优选至少98重量％，更优选至少99重量％的载体材料由碳化硅、元素硅和二氧化硅构成。更优选至少50重量％，更优选至少60重量％，更优选至少65重量％的载体材料由碳化硅构成。优选的载体材料包含例如基于载体材料的重量计50至80重量％，更优选60至75重量％，更优选65至70重量％的量的碳化硅。优选的载体材料包含例如基于载体材料的重量计5至30重量％，更优选10至25重量％，更优选15至20重量％的量的元素硅。优选的载体材料包含例如基于载体材料的重量计5至30重量％，更优选10至25重量％，更优选15至20重量％的量的二氧化硅。因此，优选的是，载体材料包含50至80重量％的量的碳化硅、5至30重量％的量的元素硅和5至30重量％的量的二氧化硅，在每种情况下基于载体材料的重量计，其中优选至少95重量％，更优选至少98重量％，更优选至少99重量％的载体材料由碳化硅、元素硅和二氧化硅构成。因此，进一步优选的是，载体材料包含60至75重量％的量的碳化硅、10至25重量％的量的元素硅和10至25重量％的量的二氧化硅，在每种情况下基于载体材料的重量计，其中优选至少95重量％，更优选至少98重量％，更优选至少99重量％的载体材料由碳化硅、元素硅和二氧化硅构成。因此，进一步优选的是，载体材料包含65至70重量％的量的碳化硅、15至20重量％的量的元素硅和15至20重量％的量的二氧化硅，在每种情况下基于载体材料的重量计，其中优选至少95重量％，更优选至少98重量％，更优选至少99重量％的载体材料由碳化硅、元素硅和二氧化硅构成。通常，载体材料可以任何可想到的形式存在，包括但不限于，作为粉末，包括喷雾粉末，颗粒，包括喷雾颗粒，模制物，包括具有矩形、三角形、六边形、正方形、椭圆形或圆形横截面的模制物，和/或为星形、薄片、球体、圆柱体、条束、中空圆柱体、厚块的形式，其中该模制物可以例如通过挤出、压制或任何其它合适的方法制备。优选地，载体材料为模制物的形式。要指出，本专利技术中所用的术语“载体材料为模制物的形式”是指作为单个模制物存在的载体材料，也是指作为两个或更多个模制物，如多个模制物存在的载体材料。优选地，该模制物为厚块(brick)形式，其更优选包含一个或多个具有开放入口端和开放出口端的通道。通常，可以基于本专利技术的组合物的预期用途根据具体需要调节该模制物的尺寸。关于该组合物中包含的沸石材料，优选的是，其是具有骨架类型AEI的沸石材料、具有骨架类型CHA的沸石材料、或具有骨架类型AEI的沸石材料和具有骨架类型CHA的沸石材料的混合物。更优选地，该沸石材料包含，更优选是具有骨架类型CHA的沸石材料。该沸石材料的骨架结构的优选至少99.5重量％由下列元素构成：四价元素Y，其是Si、Ge、Ti、Sn和V的一种或多种；三价元素X，其是Al、Ga、In和B的一种或多种；O；和H。关于Y，优选的是Y包含Si，更优选Y是Si。关于X，优选的是X包含Al，更优选X是Al。因此，优选的是，本专利技术的组合物中所含的沸石材料是具有骨架类型CHA的沸石材料，其中该沸石材料的骨架结构的至少99重量％，更优选至少99.5重量％由Si、Al、O和H构成。关于该沸石材料的骨架中的Y与X的摩尔比，没有具体限制。优选地，作为YO2:X2O3计算的Y与X的摩尔比为至少10:1，优选至少15:1，更优选至少20:1。因此，优选的是，Y是Si且X是Al，其中作为SiO2:Al2O3计算的Si与Al的摩尔比为至少10:1，优选至少15:1，更优选至少20:1。通常，这种摩尔比SiO2:Al2O3被称为“SAR”。更优选地，在该组合物中所含的沸石材料的骨架中，作为SiO2:Al2O3计算的Si与Al的摩尔比在20:1至100:1的范围内，优选在25:1至75:1的范围内，更优选在30:1至40:1的范围内。根据本专利技术的第一实施方案，优选的是，该组合物的至少95重量％，优选至少98重量％，更优选至少99重量％，如99至100重量％由载体材料和沸石材料构成。因此，本专利技术优选涉及一种包含含有碳化硅的载体材料的组合物，其中在载体材料的表面上负载具有骨架类型CHA的沸石材料，其中所述沸石材料的骨架结构的至少99重量％由Si、Al、O和H构成，且其中所述载体材料的至少95重量％，更优选至少98重量％，更优选至少99重量％由碳化硅、元素硅和二氧化硅构成。根据本专利技术，该组合物优选具有100至300m2/g，优选150至250m2/g的如本文中的参比例1.1中所述测定的BET比表面积。根据本专利技术，该组合物优选具有100至250m2/g，优选150至200m2/g的如本文中的参比例1.2中所述测定的比微孔表面积(Smic)。根据本专利技术，该组合物优选具有2至10m2/g，优选3至9m2/g的如本文中的参比例1.3中所述测定的外表面积(Sext)。根据本专利技术，该组合物优选具有0.05至0.20cm3/g，优选0.08至0.15cm3/g的如本文中的参比例1.4中所述测定的总孔本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种包含含有碳化硅的载体材料的组合物，其中在载体材料的表面上负载AEI/CHA族的沸石材料，其中所述沸石材料的骨架结构的至少99重量％由下列元素构成：四价元素Y，其是Si、Ge、Ti、Sn和V的一种或多种；三价元素X，其是Al、Ga、In和B的一种或多种；O；和H。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170626 CN PCT/CN2017/0900481.一种包含含有碳化硅的载体材料的组合物，其中在载体材料的表面上负载AEI/CHA族的沸石材料，其中所述沸石材料的骨架结构的至少99重量％由下列元素构成：四价元素Y，其是Si、Ge、Ti、Sn和V的一种或多种；三价元素X，其是Al、Ga、In和B的一种或多种；O；和H。


2.权利要求1的组合物，其中载体材料中所含的碳化硅包含α碳化硅、β碳化硅和γ碳化硅的一种或多种，优选α碳化硅，其中更优选地，至少90重量％，更优选至少95重量％，更优选至少99重量％的碳化硅由α碳化硅构成。


3.权利要求1或2的组合物，其中至少50重量％，优选至少60重量％，更优选至少65重量％的载体材料由碳化硅构成，其中所述载体材料任选进一步包含元素硅和二氧化硅的一种或多种，优选元素硅和二氧化硅，其中优选至少95重量％，更优选至少98重量％，更优选至少99重量％的载体材料由碳化硅、元素硅和二氧化硅构成。


4.权利要求1至3任一项的组合物，其中AEI/CHA族的沸石材料是具有骨架类型AEI或具有骨架类型CHA的沸石材料，优选具有骨架类型CHA的沸石材料。


5.权利要求1至4任一项的组合物，其中AEI/CHA族的沸石材料是具有骨架CHA的沸石材料，其中Y优选是Si且X优选是Al。


6.权利要求1至5任一项的组合物，其具有一种或多种下列特征：
100至300m2/g，优选150至250m2/g的BET比表面积；
100至250m2/g，优选150至200m2/g的比微孔表面积；
2至10m2/g，优选3至9m2/g的外表面积；
0.05至0.20cm3/g，优选0.08至0.15cm3/g的总孔隙体积；
0.04至0.15cm3/g，优选0.07至0.12cm3/g的微孔体积；0.002至0.02cm3/g，优选0.005至0.015cm3/g的吸附累积孔隙体积。


7.权利要求1至6任一项的组合物，其中载体材料的沸石材料载量为5至50％，优选15至45％，更优选25至40％。


8.权利要求1至7任一项的组合物，其中负载在载体材料表面上的沸石材料的微晶是立方体的形式，其中至少90％的立方体具有1至10微米，优选1.5至8.5微米，更优选2至7微米的边长。


9.权利要求1至8任一项的组合物，其进一步包含过渡金属，其中所述过渡金属优选包含Cu和Fe的一种或多种，更优选是Cu、或Fe、或Cu和Fe，其中更优选地，所述过渡金属包含，更优选是Cu。


10.权利要求9的组合物，其中在所述组合物中，作为元素计算，过渡金属相对于沸石材料的重量比在0.1:1至5.0:1的范围内，优选在0.5:1至4.0:1的范围内，更优选在1.0:1至3.0:1的范围内。


11.一种制备权利要求1至10任一项的组合物的方法，其包含
(i)制备水性合成混合物，其包含Y源、X源、碱源，优选AEI/CHA骨架结构导向剂，并进一步包含含有碳化硅的载体材料；
(ii...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·费延，U·米勒，包信和，张维萍，D·德沃斯，H·吉斯，肖丰收，横井俊之，U·科尔布，B·马勒，王勇，T·德巴尔德马克尔，石川，潘秀莲，孟祥举，
申请(专利权)人：巴斯夫欧洲公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE