用于氧化NO、氧化NH3和选择性催化还原NOx的多功能催化剂制造技术

本发明专利技术涉及一种用于氧化NO、氧化氨和选择性催化还原NOx的催化剂，其包括基材，第一涂层，其包含钒氧化物和沸石材料中的一种或多种，所述沸石材料包含铜和铁中的一种或多种；以及第二涂层，其包含负载在非沸石氧化物材料上的铂族金属组分，其中第二涂层进一步包含含铜和铁中的一种或多种的沸石材料。铜和铁中的一种或多种的沸石材料。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于氧化NO、氧化NH3和选择性催化还原NOx的多功能催化剂
[0001]本专利技术涉及一种用于氧化NO、氧化氨和选择性催化还原NOx的催化剂，一种制备用于氧化NO、氧化氨和选择性催化还原NOx的催化剂的方法以及所述催化剂的用途。本专利技术还涉及包括所述催化剂的废气处理系统。
[0002]US 2018/0280876A1公开了一种催化制品，其在基材上具有第一入口区和第二出口区，第一入口区包含氨泄漏催化剂(ASC)和第一SCR催化剂，所述氨泄漏催化剂包含位于载体上的铂族金属；第二出口区包含柴油氧化催化剂或柴油放热催化剂。此外，US 2018/0280877A1公开了用于转化NOx和转化氨的催化剂制品和系统。这些现有技术文献的催化剂没有针对NO氧化进行优化，并且没有讨论在其催化制品和系统的出口处潜在还原一氧化二氮。因此，仍然需要为NO的氧化、氨的氧化和NOx的选择性催化还原提供改进的催化剂，该催化剂表现出高催化活性(NH3氧化、NO氧化和NOx转化)，同时最小化一氧化二氮(N2O)的形成。
[0003]因此，本专利技术的目的是提供一种用于氧化NO、氧化氨和选择性催化还原NOx的催化剂，其表现出高催化活性(NH3氧化、NO氧化和NOx转化)，同时最小化一氧化二氮(N2O)的形成。令人惊讶地发现，本专利技术的用于氧化NO、氧化氨和选择性催化还原NOx的催化剂允许获得高催化活性(NH3氧化、NO氧化和NOx转化)，同时减少一氧化二氮(N2O)的形成。
[0004]因此，本专利技术涉及一种用于氧化NO、氧化氨和选择性催化还原NOx的催化剂，其包括：
[0005](i)基材，其包括入口端、出口端、从入口端延伸到出口端的基材轴向长度以及由基材内壁限定的多个通道，所述多个通道延伸穿过基材，其中内壁的表面限定了通道和内壁之间的界面；
[0006](ii)第一涂层，其包含钒氧化物和沸石材料中的一种或多种，所述沸石材料包含铜和铁中的一种或多种；
[0007](iii)第二涂层，其包含负载在非沸石氧化物材料上的铂族金属组分，其中负载在非沸石氧化物材料上的铂族金属组分以第一负载量L1存在于第二涂层中，其中第一负载量是铂族金属组分的负载量和非沸石氧化物材料的负载量之和；
[0008]第二涂层进一步包含沸石材料，所述沸石材料包含铜和铁中的一种或多种，其中包含铜和铁中的一种或多种的沸石材料以第二负载量L2存在于第二涂层中，其中第二负载量是所述沸石材料的负载量与铜和铁中的一种或多种的负载量之和；
[0009]其中第二涂层从出口端朝向入口端地设置在内壁表面上达基材轴向长度的y％，y为10
‑
90；
[0010]其中第一涂层从入口端朝向出口端在基材轴向长度的x％上延伸，并且设置在第二涂层和内壁表面上，x为95
‑
100；
[0011]其中以g/l计的第一负载量与以g/l计的第二负载量之比L1:L2为至少1.1:1。
[0012]优选地，x为98
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100，更优选为99
‑
100。
[0013]优选地，y为20
‑
80，更优选为40
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75，更优选为50
‑
72，更优选为60
‑
70。更优选地，x为99
‑
100且y为50
‑
72，更优选为60
‑
70。
[0014]优选地，第一涂层(ii)包含沸石材料，所述沸石材料包含铜和铁中的一种或多种。
[0015]关于第一涂层中所含的沸石材料，优选其具有选自AEI、GME、CHA、MFI、BEA、FAU、MOR、其两种或更多种的混合物及其两种或更多种的混合类型的骨架类型，更优选选自AEI、GME、CHA、BEA、FAU、MOR、其两种或更多种的混合物及其两种或更多种的混合类型，更优选选自AEI、CHA、BEA、其两种或更多种的混合物及其两种或更多种的混合类型。更优选地，第一涂层中所含的沸石材料具有骨架类型CHA或AEI，更优选CHA。
[0016]因此，优选地，本专利技术涉及一种用于氧化NO、氧化氨和选择性催化还原NOx的催化剂，其包括：
[0017](i)基材，其包括入口端、出口端、从入口端延伸到出口端的基材轴向长度以及由基材内壁限定的多个通道，所述多个通道延伸穿过基材，其中内壁的表面限定了通道和内壁之间的界面；
[0018](ii)第一涂层，其包含沸石材料，所述沸石材料包含铜和铁中的一种或多种，其中所述沸石材料具有骨架类型CHA或AEI，更优选CHA；
[0019](iii)第二涂层，其包含负载在非沸石氧化物材料上的铂族金属组分，其中负载在非沸石氧化物材料上的铂族金属组分以第一负载量L1存在于第二涂层中，其中第一负载量是铂族金属组分的负载量和非沸石氧化物材料的负载量之和；
[0020]第二涂层进一步包含沸石材料，所述沸石材料包含铜和铁中的一种或多种，其中包含铜和铁中的一种或多种的沸石材料以第二负载量L2存在于第二涂层中，其中第二负载量是所述沸石材料的负载量与铜和铁中的一种或多种的负载量之和；
[0021]其中第二涂层从出口端朝向入口端地设置在内壁表面上达基材轴向长度的y％，y为10
‑
90；
[0022]其中第一涂层从入口端朝向出口端在基材轴向长度的x％上延伸，并且设置在第二涂层和内壁表面上，x为95
‑
100；
[0023]其中以g/l计的第一负载量与以g/l计的第二负载量之比L1:L2为至少1.1:1。
[0024]在本专利技术的上下文中，优选地，第一涂层中所含的沸石材料的骨架结构的95
‑
100重量％，更优选98
‑
100重量％，更优选99
‑
100重量％，更优选99.5
‑
100重量％由Si、Al、O和任选的一种或多种P和H组成，其中在所述骨架结构中，以SiO2:Al2O3摩尔计的Si与Al的摩尔比更优选为2:1至50:1，更优选为4:1至45:1，更优选为10:1至40:1，更优选为12:1至30:1，更优选为13:1至25:1，最优选为15:1至21:1。
[0025]关于第一涂层中所含的沸石材料，优选其包含铜，其中沸石材料中所含的铜的量以CuO计更优选为1
‑
10重量％，更优选为2
‑
8重量％，更优选为3
‑
6重量％，更优选为4.5
‑
6重量％，基于沸石材料的总重量。
[0026]更优选地，第一涂层中所含的沸石材料中的铁的量以Fe2O3计为至多0.01重量％，更优选为0
‑
0.001重量％，更优选为0
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0.0001重量％，基于沸石材料的总重量。换言之，更优选地，第一涂层中所含的沸石材料基本上不含铁，更优选不含铁。
[0027]或者，优选地，第一涂层中所含的沸石材料包含铁，其本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于氧化NO、氧化氨和选择性催化还原NOx的催化剂，其包括：(i)基材，其包括入口端、出口端、从入口端延伸到出口端的基材轴向长度以及由基材内壁限定的多个通道，所述多个通道延伸穿过基材，其中内壁的表面限定了通道和内壁之间的界面；(ii)第一涂层，其包含钒氧化物和沸石材料中的一种或多种，所述沸石材料包含铜和铁中的一种或多种；(iii)第二涂层，其包含负载在非沸石氧化物材料上的铂族金属组分，其中负载在非沸石氧化物材料上的铂族金属组分以第一负载量L1存在于第二涂层中，其中第一负载量是铂族金属组分的负载量和非沸石氧化物材料的负载量之和；第二涂层进一步包含沸石材料，所述沸石材料包含铜和铁中的一种或多种，其中包含铜和铁中的一种或多种的沸石材料以第二负载量L2存在于第二涂层中，其中第二负载量是所述沸石材料的负载量与铜和铁中的一种或多种的负载量之和；其中第二涂层从出口端朝向入口端地设置在内壁表面上达基材轴向长度的y％，y为10
‑
90；其中第一涂层从入口端朝向出口端在基材轴向长度的x％上延伸，并且设置在第二涂层和内壁表面上，x为95
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100；其中以g/l计的第一负载量与以g/l计的第二负载量之比L1:L2为至少1.1:1。2.根据权利要求1所述的催化剂，其中第一涂层(ii)包含沸石材料，所述沸石材料包含铜和铁中的一种或多种。3.根据权利要求1或2所述的催化剂，其中第一涂层中所含的沸石材料具有选自AEI、GME、CHA、MFI、BEA、FAU、MOR、其两种或更多种的混合物及其两种或更多种的混合类型的骨架类型，优选选自AEI、GME、CHA、BEA、FAU、MOR、其两种或更多种的混合物及其两种或更多种的混合类型，更优选选自AEI、CHA、BEA、其两种或更多种的混合物及其两种或更多种的混合类型，其中第一涂层中所含的沸石材料更优选具有骨架类型CHA或AEI，更优选CHA。4.根据权利要求1
‑
3中任一项所述的催化剂，其中第一涂层中所含的沸石材料包含铜，其中沸石材料中所含的铜的量以CuO计优选为1
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10重量％，更优选为2
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8重量％，更优选为3
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6重量％，更优选为4.5
‑
6重量％，基于沸石材料的总重量。5.根据权利要求1
‑
4中任一项所述的催化剂，其中第一涂层的0
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0.001重量％，优选0
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0.0001重量％，更优选0
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0.00001重量％由铂组成，优选由铂、钯和铑组成，更优选由铂、铂、铑、锇和铱组成，更优选由任何贵金属组成。6.根据权利要求1
‑
5中任一项所述的催化剂，其中第二涂层中所含的铂族金属组分是铂、钯和铑中的一种或多种，优选铂和钯中的一种或多种，其中铂族金属组分更优选为铂；其中第二涂层优选以2
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50g/ft3，更优选5
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30g/ft3，更优选10
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15g/ft3的负载量包含铂族金属组分，以元素铂族金属计。7.根据权利要求1
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6中任一项所述的催化剂，其中其上负载有第二涂层的铂族金属组分的非沸石氧化物材料包括如下物质，优选由如下物质组成：氧化铝、氧化锆、二氧化钛、二氧化硅、氧化铈以及包含Al、Zr、Ti、Si和Ce中两种或多种的混合氧化物中的一种或多种，优选氧化铝、氧化锆、二氧化钛和二氧化硅中的一种或多种，更优选二氧化钛和二氧化硅中的一种或多种。
8.根据权利要求1
‑
7中任一项所述的催化剂，其中第二涂层以0.25
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3g/in3，更优选为0.5
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2g/in3，更优选0.75
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1.5g/in3的负载量包含非沸石氧化物材料。9.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：K，
申请(专利权)人：巴斯夫公司，
类型：发明
国别省市：