含有铂和猛的沸石制造技术

本发明专利技术涉及具有小孔并且包含锰和铂的沸石，并且涉及含有这些沸石的催化剂。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】含有铂和猛的沸石本专利技术涉及含有铂和锰的沸石及其作为氧化催化剂用于净化稀燃内燃机(特别是柴油机)的废气的用途。除了一氧化碳CO、烃HC和氮氧化物NOx之外，柴油机的原始废气含有高达15体积％的相对高氧含量。此外，包含微粒排放物，其主要由烟尘残留物，并且在一些情况下有机附聚物组成，并且由气缸中燃料的部分不完全燃烧造成。虽然具有和不具有催化活性涂料的柴油机微粒过滤器适用于移除颗粒排放物，并且氮氧化物可例如通过在所谓的SCR催化剂中选择性催化还原(SCR)而转化为氮气，但通过在合适的氧化催化剂中氧化使一氧化碳和烃变得无害。此外，氧化催化剂通常具有设置流出侧SCR催化剂的一氧化氮对二氧化氮的最佳比率的任务。氧化催化剂广泛描述于文献中，参见例如EP2000639A1。这些例如是由陶瓷或金属制成的所谓的流通式基材，其在大表面积、多孔、高熔点氧化物例如氧化铝上承载作为主要催化活性成分的贵金属诸如铂和钯。此类催化剂的缺点在于它们丧失活性，特别是在稀燃条件下和在高废气温度下。这种效果特别可归于催化活性贵金属(即，特别是铂和钯)的烧结，以及相关的表面积损失。此外，载体材料诸如氧化铝也随着使用期限的增加而损失表面积。因此，常规氧化催化剂由此在新鲜状态和老化状态之间具有相当大的性能差异。使用锰化合物，特别是锰氧化物，作为用于机动车废气催化的催化剂组分是已知的，参见例如DE102011109200A1。自WO2014/080220A1获知使用锰氧化物(MnO2)来控制硫排放。这里，将锰氧化物和贵金属以涂层形式施加于过滤器基材，但必须注意确保贵金属和锰氧化物在物理上彼此分离。根据WO2014/080220A1，这是必要的，因为锰氧化物可“毒化”贵金属对烃和一氧化碳的氧化能力。WO2015/095056A1、WO2015/095058A1和WO2015/110819A1描述了由多个催化活性层构成的催化剂，这些层中的一个层含有用于铂组分和任选地钯组分的含锰载体氧化物。除烃和一氧化碳的氧化之外，这些催化剂还能够将一氧化氮氧化成二氧化氮。WO2014/080220A1公开了由包含氧化铝、铈锆混合氧化物、可溶性铂和钯盐的浆液获得的催化剂。β沸石和二氧化锰。EP491360A1教导了包含沸石、钴、稀土金属以及铂和/或锰的催化剂。镁碱沸石、沸石Y以及ZSM-5、ZSM-11、ZSM-12和ZSM-20被公开为沸石。EP186399A2公开了将丙烷转化为丙烯的催化剂，其包含具有铂和锰氧化物的沸石。特别地，ZSM-12、ZSM-35、沸石Y和丝光沸石被公开为沸石。US3,329,604公开了用于氢化裂解烃的催化剂，其可包含沸石、锰和铂。八面沸石被公开为沸石。现已令人惊讶地发现，包含铂和锰两者的小孔沸石非常适合用作氧化催化剂，特别是用于将一氧化氮氧化成二氧化氮。因此，本专利技术涉及具有小孔并且包含锰和铂的沸石。沸石是二维或三维结构，其最小结构是SiO4和AlO4四面体。这些四面体聚在一起形成更大结构，其中每次经由共用的氧原子连接两个四面体。可以形成不同大小的环，例如四个、六个或甚至九个四面体配位的硅或铝原子的环。各种的沸石类型通常由最大环大小来限定，因为该大小决定了哪些客体分子能和不能穿透沸石结构。通常区分最大环大小为12的大孔沸石、最大环大小为10的中孔沸石和最大环大小为8的小孔沸石。国际沸石协会的结构委员会将沸石进一步分为各个结构类型，每个结构类型都分配了三字母代码；参见例如AtlasofZeoliteFrameworkTypes,Elsevier,5thedition,2001(《沸石框架类型图集》，Elsevier，第5版，2001年)。根据本专利技术的沸石是小孔的。换句话讲，其具有由6个或8个四面体配位原子形成的超大通道。根据本专利技术的小孔沸石特别地属于结构类型ABW、ACO、AEI、AEN、AFN、AFT、AFX、ANA、APC、APD、ATT、BIK、CDO、CHA、DDR、DFT、EAB、EDI、EPI、ERI、ESV、ETL、GIS、GOO、IHW、KFI、LEV、LTA、MER、MON、NSI、OWE、PAU、PHI、RHO、RTH、SAT、SAV、SIV、SOD、THO、TSC、UEI、VNI、YUG或ZON，优选为结构类型AEI、AFT、AFX、CHA、DDR、ERI、ESV、ETL、KFI、LEV或UFI。AEI、AFX和CHA是特别优选的结构类型。根据本专利技术的小孔沸石特别地具有2至100，特别是5至50的SAR(二氧化硅与氧化铝比率)值。在本专利技术的上下文中，术语“沸石”明确地不包括包含氧化铝和氧化硅的混合氧化物，如文献中所述，例如“SiO2/Al2O3”。根据本专利技术的小孔沸石中的铂优选地作为铂阳离子而存在于沸石结构中，也就是说以离子交换的形式存在。然而，其也可全部地或部分地作为铂金属和/或铂氧化物而存在于沸石结构中和/或沸石结构的表面上。基于沸石、锰和铂的总重量计并以锰金属和铂金属计算，铂可以以0.01重量％至20重量％的量存在。基于沸石、锰和铂的总重量计并以锰金属和铂金属计算，铂优选地以0.5重量％至10重量％、特别优选地以0.5重量％至6重量％、并且非常特别优选地以0.5重量％至5重量％的量存在。根据本专利技术的小孔沸石中的锰优选地作为锰阳离子而存在于沸石结构中，也就是说以离子交换的形式存在。然而，其也可全部地或部分地作为锰氧化物，特别是二氧化锰(MnO2)而存在于沸石结构中和/或沸石结构的表面上。基于沸石、锰和铂的总重量计并以锰金属和铂金属计算，锰可以以0.01重量％至20重量％的量存在。基于沸石、锰和铂的总重量计并以锰金属和铂金属计算，锰优选地以0.5重量％至10重量％、特别优选地以0.5重量％至6重量％、并且非常特别优选地以0.5重量％至5重量％的量存在。根据本专利技术的沸石优选地具有7:1至1:20的锰:铂的重量比，其中铂是以铂金属计算的并且锰是以锰金属计算的。根据本专利技术的沸石可根据本身已知的方法来制备。例如，其通过根据初湿法用相应量的铂盐和锰盐的水溶液浸渍以例如H或Na形式存在的沸石并随后干燥和煅烧来获得。硝酸铂(Pt[NO3]2)特别被认为是水溶性铂盐，并且硝酸锰(Mn[NO3]2)特别被认为是水溶性锰盐。浸渍沸石的煅烧特别发生在250℃至550℃的温度处。在本专利技术的优选实施方案中，根据本专利技术的小孔沸石存在于载体基材上。因此，本专利技术还涉及催化剂，该催化剂包含长度为L的载体基材以及含有锰和铂的小孔沸石。该载体基材可为流通式过滤器或壁流式过滤器。壁流式过滤器是载体基材，该载体基材包括长度L的通道，所述通道在壁流式过滤器的第一端和第二端之间平行地延伸，它们在第一端或第二端处交替地闭合，并且由多孔壁分开。流通式基材与壁流式过滤器的不同在于，长度L的通道在其两端处是敞开的。在未涂覆状态下，壁流式过滤器具有例如30％至80％、具体地，50％至75％的孔隙率。在未本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种包含锰和铂的小孔沸石。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20190220 EP 19158234.51.一种包含锰和铂的小孔沸石。


2.根据权利要求1所述的小孔沸石，其特征在于，所述小孔沸石属于结构类型ABW、ACO、AEI、AEN、AFN、AFT、AFX、ANA、APC、APD、ATT、BIK、CDO、CHA、DDR、DFT、EAB、EDI、EPI、ERI、ESV、ETL、GIS、GOO、IHW、KFI、LEV、LTA、MER、MON、NSI、OWE、PAU、PHI、RHO、RTH、SAT、SAV、SIV、SOD、THO、TSC、UEI、VNI、YUG或ZON。


3.根据权利要求1和/或2所述的小孔沸石，其特征在于，所述小孔沸石具有2至100的SAR(二氧化硅与氧化铝比率)值。


4.根据权利要求1至3中的一项或多项所述的小孔沸石，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·艾希，
申请(专利权)人：优美科股份公司及两合公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE