包含cu-cha的scr催化劑的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于NOx的SCR的銅?CHA沸石催化劑。
【專利說明】包含CU-CHA的SCR催化劑 發(fā)明領域
[0001] 本發(fā)明涉及催化劑，所述催化劑包括包含過渡金屬的具有CHA骨架的沸石。
【背景技術】
[0002] 沸石為結晶的或者準結晶的鋁硅酸鹽，由重復的Si〇4和A104四面體單元構成。這些 單元連接在一起形成具有規(guī)則晶內空腔和分子尺度通道的骨架。多種類型的合成沸石已被 合成，并且每種均具有獨特的骨架，所述骨架基于其四面體單元的特殊布置。按照慣例，每 種骨架類型均由國際沸石協(xié)會(IZA)指定特有的三字母編碼(例如"CHA"）。
[0003] 合成CHA沸石使用結構導向劑(SDA)來制備，所述結構導向劑還稱為"模板"或"模 板劑"。SDA典型地為絡合有機分子，其引導或導向沸石骨架的分子形狀和樣式。通常地，SDA 用于定位水合二氧化硅和氧化鋁，和/或用作為沸石晶體圍繞其形成的模子。晶體形成之 后，SDA從所述晶體的內部結構去除，留下分子級多孔鋁硅酸鹽架體。
[0004] 沸石具有許多工業(yè)應用，包括內燃機、燃氣渦輪、燃煤發(fā)電裝置等。在一個例子中， 廢氣中的氮氧化物(N0X)可以通過所謂的選擇性催化還原(SCR)過程而被控制，其中廢氣中 的N0 X化合物在存在沸石催化劑的情況下與還原劑接觸。
[0005] ZSM-5和財弗石由于它們相對寬的溫度活性窗口而作為SCR催化劑進行研究。然而， 這些沸石相對大的孔結構具有數(shù)個缺陷。首先，它們容易受到高溫水熱分解的影響，導致活 性的喪失。而且，大的和中等孔徑趨于吸附烴，其隨著催化劑溫度的提高會被氧化，由此產 生大量的放熱，這會使催化劑熱損壞。這種問題在貧燃系統(tǒng)例如車輛柴油發(fā)動機中是特別 嚴重的，其中大量的烴會在冷啟動過程中被吸附。烴產生的焦化會使這些相對大的和中等 孔的分子篩催化劑產生另一個顯著的缺陷。與之相比，小孔的分子篩材料，例如具有CHA骨 架類型編碼（由國際沸石協(xié)會定義)的那些提供了一種改進，其中更少的烴能夠滲透至骨架 中。
[0006] 為了促進催化反應，沸石材料中可以包括過渡金屬，無論是作為取代骨架金屬(通 常稱為"金屬取代沸石"）還是作為合成后離子交換的或者浸漬的金屬(通常稱為"金屬交換 沸石"）。如在本文中所使用的，術語"合成后"是指在沸石結晶之后。用于將過渡金屬引入至 沸石中的典型方法通過在形成分子篩之后，使金屬或者前體的陽離子交換或者浸漬進行。 然而，用于引入金屬的這些交換和浸漬方法經常會導致金屬分布較差的一致性，并且更小 孔的CHA類型的分子篩材料會加劇該問題。
[0007] 過渡金屬化合物在分子篩骨架的合成過程中存在于其中的所謂的"一鍋法"，相對 地，作為合成后離子交換金屬而存在。然而，已知的一鍋法對金屬裝載缺少足夠的控制，使 得骨架結構產生不足的硅-鋁比（SAR)，和/或在合成混合物中必然包括堿金屬，而所述堿金 屬會使酸位點中毒，并對水熱穩(wěn)定性產生有害的作用。此外，所報道的用于形成包含金屬的 分子篩的一鍋法合成程序已經觀察到會產生大量的，在某些情況中多達20%的無定形相， 銅氧化物和其它雜質，這會不利地影響催化劑的穩(wěn)定性和活性。
[0008] 發(fā)明概述
[0009]
【申請人】已經研發(fā)了一種新的催化劑，其適用于選擇性還原廢氣中的N0X。所述催化 劑包括包含銅的CHA類型的鋁硅酸鹽分子篩，二氧化硅-氧化鋁的摩爾比（SAR)為至少約40， 銅-鋁的原子比為至少1.25,并且優(yōu)選基本上不含離子交換的銅和骨架過渡金屬，并且優(yōu)選 包含小于1.5wt %的氧化銅。
[0010] 根據(jù)本發(fā)明一個特定的方面，包含銅的CHA沸石可以通過引入用作為第一 CHA骨架 SDA的金屬胺絡合物和第二不同的CHA骨架SDA經由一鍋法合成混合物來制備。如在本文中 所使用的，與SDA相關的"第一"和"第二"用于澄清兩種SDA為不同的化合物，但是所述術語 并不建議或表示操作或者添加至合成反應混合物的次序。將兩種SDA結合至單獨的反應混 合物中在本文中稱為經混合的模板，并且在結晶過程中將過渡金屬引入至沸石稱為一鍋法 合成。優(yōu)選地，銅-CHA沸石使用Cu-四乙烯基五胺(Cu-TEPA)和N，N，N-二甲基乙基環(huán)己基銨 (DMECHA)分別作為第一和第二SDA來合成。令人驚訝地，已經發(fā)現(xiàn)將非常少量的沸石晶種添 加至反應混合物，特別是不含有或者基本上不含有氟的反應混合物，會形成具有高二氧化 硅-氧化鋁摩爾比（SAR)的CHA沸石。
[0011]據(jù)此，在本發(fā)明的一種實施方式中提供了催化劑組合物，所述催化劑組合物包含 具有CHA骨架的沸石，二氧化硅-氧化鋁的摩爾比（SAR)為至少40,并且銅-鋁的原子比為至 少1.25、優(yōu)選至少1.5、并且甚至更優(yōu)選至少2。
[0012] 在本發(fā)明的另一種實施方式中提供了用于處理廢氣的催化劑制品，其包含在本文 中描述的催化劑組合物，其中所述催化劑組合物被布置在蜂窩整料基材上和/或其內。
[0013] 在本發(fā)明的又一種實施方式中提供了一種用于處理廢氣的方法，包括使包含N0X 和/或NH3的燃燒廢氣與在本文中所描述的催化劑制品接觸，從而將N0X的至少一部分選擇性 地還原為N2和H2〇，和/或氧化至少一部分的NH3。
[0014]發(fā)明詳述
[0015] 總的來說，銅-CHA沸石由一鍋法合成混合物來制備，所述混合物包含二氧化硅源、 氧化鋁源、過渡金屬-胺形式的第一 CHA骨架有機模板劑、第二有機CHA模板劑和晶種。過渡 金屬-胺用于在結晶過程中將過渡金屬例如銅的離子物質引入至沸石的通道和/或空腔內。 在其合成過程中引入至沸石中的非骨架過渡金屬在本文中稱為原位金屬。在特定的實施方 式中，二氧化硅、氧化鋁、模板劑和晶種混合形成反應混合物，例如凝膠，其隨后會被加熱以 促使結晶。包含金屬的沸石晶體從反應混合物沉淀出。這些晶體被收集、洗滌并干燥。
[0016] 如在本文中所使用的，術語"CHA"涉及由國際沸石協(xié)會（IZA)結構委員會認定的 CHA型骨架，并且術語"CHA沸石"是指主晶相為CHA的鋁硅酸鹽。
[0017]
【申請人】已經發(fā)現(xiàn)，在本文中所描述的新的合成方法能夠制造高相純度的CHA沸石， 即相純度為95%至大于99% (例如根據(jù)RietvelcKXRD)分析測定）。如在本文中所使用的，相 對于沸石的術語相純度是指沸石的單晶相相對于沸石物質中全部相（結晶的和無定形的） 總重量的量(例如基于重量）。由此，雖然在CHA沸石中存在其它的晶相，但是該沸石包括至 少約95wt%的CHA作為主晶相，優(yōu)選至少約98wt%的CHA，并且甚至更優(yōu)選至少約99wt%或 者至少約99.9wt%的CHA，其中CHA的重量百分比相對于在組合物中存在的沸石晶相的總重 量計?，F(xiàn)有的用于合成包含Cu的CHA材料的方法典型地包含至少10wt%，并且甚至是20wt% 的雜質。
[0018]
【申請人】還發(fā)現(xiàn)與其它的包含銅的CHA沸石相比，這些銅-CHA沸石具有更小的孔體 積。例如，與單元孔體積為約2380人3的其它銅沸石或者單元孔體積為約2391. 6人3的鋁硅 酸鹽CHA相比，本發(fā)明沸石的單元孔體積為約2355至約2375人3,例如約2360至約2370人3,約 2363至約2365人 3,或者約2363.5至約2364. 5人3。對于本發(fā)明的銅-CHA沸石來說，這些單 元孔體積適用于在本文中描述的每個SAR范圍和過渡金屬濃度范圍。據(jù)信材料的催化性能 和/或熱穩(wěn)定性得到了改善。
[0019] 優(yōu)選地，CHA沸石基本上不含有其它晶相，并且不是兩個或更多個骨架類型的共生 物。"基本上不含有"其它晶相是指本發(fā)明的沸石包含至少99wt%的CHA。
[0020] 如在本文中所使用的，術語"沸石"是指合成鋁硅酸鹽分子篩，具有由氧化鋁和二 氧化硅構成的骨架（即重復的Si〇4和Al〇4四面體單元），并且優(yōu)選地，二氧化硅-氧化鋁的摩 爾比（SAR)為至少25,例如約25至約150。該高SAR無需合成后脫鋁作用或者骨架缺陷復原過 程即可實現(xiàn)。據(jù)此，在特定的實施方式中，在本文中描述的催化劑不含有脫鋁和骨架缺陷修 復處理，特別是合成后，并且例如是酸處理(例如乙酸）、使用螯合劑浸出、或者蒸汽加工(例 如400-650°C蒸汽持續(xù)8-170小時）。
[0021] 本發(fā)明的沸石并不是二氧化硅-鋁磷酸鹽（SAPO)，并且因此在它們的骨架中并不 具有值得重視量的磷。也就是說，沸石骨架不具有作為規(guī)則的重復單元的磷，和/或磷的量 不會影響材料基本的物理和/或化學性質，特別是對于材料在寬溫度范圍內選擇性地還原 NOx的能力。在特定的實施方式中，骨架磷的量小于O.lwt%，優(yōu)選小于O.Olwt%或者小于 O.OOlwt%，基于沸石的總重量計。
[0022] 如在本文中所使用的，沸石不含有或者基本上不含有骨架金屬，除了鋁。由此，"沸 石"不同于"金屬取代沸石"（還稱為"同晶取代沸石"），其中，所述金屬取代沸石包括這樣的 骨架，所述骨架包含取化至沸石骨架中的一種或多種非鋁金屬。
[0023] 合適的二氧化硅源包括但不限于熱解二化硅、硅酸鹽、沉淀二氧化硅、膠態(tài)二氧化 硅、硅膠、脫鋁沸石例如脫鋁沸石Y、以及硅的氫氧化物和烷醇鹽。獲得高相對收率的二氧化 硅源為優(yōu)選的。典型的氧化鋁源通常也是已知的，并且包括鋁酸鹽、氧化鋁、其它沸石、鋁膠 體、勃姆石、假勃姆石、鋁氫氧化物、鋁鹽例如硫酸鋁和氯化鋁、鋁的氫氧化物和醇鹽、氧化 鋁凝膠。
[0024]作為第一CHA SDA，使用銅-胺絡合物。用于銅-胺絡合物的合適的胺組分包括能夠 導向CHA骨架形成的有機胺和多胺。優(yōu)選的胺組分為四乙烯基五胺(TEPA)。金屬-胺絡合物 (即Cu-TEPA)可以是預形成的或者在合成混合物中由單獨的金屬和胺組分原位形成。
[0025] 第二CHA骨架模板劑并非如上所述的銅-胺絡合物，其經選擇以用于導向CHA合成。 合適的第二有機模板劑包括具有如下的通式：
[0026]
[0027]其中R1和R2獨立選自具有1至3個碳原子的烴基烷基基團和羥基取代的烴基基團， 條件是R1和R2可以結合以形成包含氮的雜環(huán)結構。R3為具有2至4個碳原子的烷基基團，并且 R4選自4至8元環(huán)烷基基團，任選地由1至3個各自具有1至3個碳原子的烷基基團取代，并且4 至8元雜環(huán)基團具有1至3個雜原子，所述雜環(huán)基團任選地由1至3個各自具有1至3個碳原子 的烷基基團取代，并且所述雜環(huán)基團中的該雜原子或每個雜原子選自由〇、N和S組成的組， 或者R 3和R4為具有1至3個碳原子的烴基基團，其結合以形成包含氮的雜環(huán)結構;并且T為陰 離子。合適的結構導向劑包括N，N，N-二甲基乙基環(huán)己基銨(DMECHA)、N，N，N-甲基二乙基環(huán) 己基銨和N，N，N-三乙基環(huán)己基銨陽離子。其它合適的SDA包括芐基三甲基銨、四甲基銨和1-金剛烷基三甲基銨(TMAda)、以及N，N，N-三乙基環(huán)己基銨陽離子。在特定的實施方式中，第 二SDA為DMECHA。
[0028]第二有機模板為陽離子的形式，并且優(yōu)選地，與對于沸石的形成并非有害的陰離 子相關。代表性的陰離子包括鹵素，例如氟、氯、溴和碘，氫氧根、醋酸根、硫酸根、四氟硼酸 根、羧酸根等。氫氧根為最優(yōu)選的離子，特別是對于DMECHA來說。在特定的實施方式中，反應 混合物和隨后的沸石不含有或者基本上不含有氟。
[0029] 一鍋法合成如下地執(zhí)行，在對于本領域技術人員來說顯而易見的各種的混合和加 熱制度下，使預定相對量的二氧化硅源、鋁源、過渡金屬-胺絡合物、第二有機模板劑和任選 的氫氧根離子源例如NaOH、以及晶種例如CHA沸石組合。銅-CHA沸石可以由具有在表1中所 示組成的反應混合物（以重量比示出）來制備。反應混合物可以是溶液、凝膠或糊狀物的形 式，凝膠為優(yōu)選的。包含硅和鋁的反應物分別表示為Si0 2和Al2〇3。
[0030]表 1
[0032]適用于常規(guī)CHA合成技術的反應溫度、混合時間和速度以及其它的工藝參數(shù)通常 也適用于本發(fā)明。無需限制，根據(jù)本發(fā)明的合成銅-CHA沸石可以遵循如下的合成步驟。鋁源 (例如A1 (0Et)3)在水中與有機模板劑(例如DMECHA)結合，并通過攪拌或者攪動數(shù)分鐘（例 如約5-30分鐘)混合。添加硅源(例如Si〇2)并混合數(shù)分鐘（例如約30-120分鐘），直至形成均 勻的混合物。隨后，將晶種（例如菱沸石）、銅源（例如硫酸銅）和TEPA添加至混合物，并通過 攪拌或攪動數(shù)分鐘(例如約15-60分鐘)來混合。水熱結晶通常在自生壓力下于約100至200 °C的溫度執(zhí)行數(shù)天，例如約1-20天，優(yōu)選約1-3天的持續(xù)時間。
[0033] 在優(yōu)選的合成方法中，CHA晶種被添加至反應混合物。
【申請人】出乎意料地發(fā)現(xiàn)添加 少量的晶種，例如小于約1 wt%，例如約0? 01 wt%至約1 wt%、約0? 05wt%至約0.5wt%、或者 約O.Olwt%至約0. lwt%，基于反應混合物中二氧化娃的總重量計。
[0034] 在結晶時期結束時，所獲得的固體通過標準機械分離技術例如真空過濾從其余的 反應液體中分離。隨后使用去離子水洗滌所回收的固體，并在高溫下（例如75-150°C)干燥 數(shù)小時(例如約4至24小時）。干燥步驟可在真空或大氣壓力下執(zhí)行。
[0035] 干燥的沸石晶體優(yōu)選經煅燒，但是還可在沒有煅燒的情況下使用。
[0036] 將會理解的是，上述次序的步驟，以及每個如上所述的時期和溫度數(shù)值均僅為示 例性的，并且其是可變化的。
[0037] 在特定的實施方式中，堿金屬例如鈉的源并未被添加至合成混合物。如在本文中 所使用的用語"基本上不含有堿金屬"或"不含有堿金屬"是指堿金屬未作為有意的成分添 加至合成混合物。在本文中所涉及的"基本上不含有堿金屬"或"不含有堿金屬"催化劑通常 是指催化劑材料包含對于目標催化活性來說無關緊要含量的堿金屬。在特定實施方式中， 本發(fā)明的沸石包含小于約0. lwt %、并優(yōu)選小于約0.0 lwt %的堿金屬，例如鈉或鉀。
[0038]
【申請人】還發(fā)現(xiàn)基于起始合成混合物的組成，上述的一鍋法合成程序允許調節(jié)晶體 的銅含量。例如，期望的Cu含量通過在合成混合物中提供預訂相對量的Cu源來導向，無需合 成后浸漬或者交換來提高或降低在材料上的銅負載量。在特定實施方式中，合成的沸石包 含約0 ? Olwt%至5wt%的銅，例如約0 ? lwt %至約5wt%、約0 ? lwt %至約3wt%、約0 ? 5wt%至 約1.5wt%、約0? lwt%至約lwt%和約lwt%至約3wt%。例如，0.3_5wt%、0.5_1.5wt%或者 0.5-1. Owt%的受控的Cu負載量例如可以在無需額外的合成后加工的情況下來實現(xiàn)。在特 定實施方式中，沸石不含有合成后交換的金屬，包括銅。
[0039]過渡金屬為催化活性的，并且基本上均勻地分散于CHA骨架中。在本文中，基本上 均勾分散的過渡金屬是指沸石物質含有不大于約5wt %的過渡金屬氧化物形式的過渡金屬 (例如CuO)，在本文中還稱為游離過渡金屬氧化物，或者可溶過渡金屬氧化物，相對于沸石 中過渡金屬的總重量計。例如，本發(fā)明沸石包含不大于約5wt%、不大于約3wt%、不大于約 lwt%、并且不大于約0? lwt%、例如約0.01至約5wt%、約0.01至約1.5wt%、或者約0? 1至 lwt %的CuO，基于沸石材料中銅的總重量計。優(yōu)選地，過渡金屬并未作為金屬氧化物引入至 反應混合物中，并且未作為金屬氧化物存在于合成的沸石晶體中。
【申請人】已經發(fā)現(xiàn)最小化 CuO的濃度改善了催化劑的水熱穩(wěn)定性和廢氣處理性能。
[0040] 優(yōu)選地，與游離過渡金屬氧化相比，銅-CHA沸石包含大多數(shù)的原位過渡金屬。在特 定實施方式中，催化劑包含的游離過渡金屬氧化物(例如CuO)與原位過渡金屬（例如離子 Cu)的重量比小于約1、小于約0.5、小于約0.1、或者小于約0.01、例如約1至約0.001、約0.5 至約0.001、約0.1至約0.001或者約0.01至約0.001。
[0041] 優(yōu)選地，本發(fā)明沸石不包含可觀量的骨架過渡金屬。取而代之的是，銅在沸石骨架 的內部通道和空腔內作為離子物質存在。據(jù)此，包含銅的CHA沸石并不是金屬取代沸石(例 如金屬取代至其骨架結構中的沸石），并且并不必須是金屬交換沸石(例如進行合成后離子 交換的沸石）。在特定實施方式中，除了銅和鋁，沸石不含有或者基本上不含有金屬。例如， 在特定實施方式中，沸石不含有或者基本上不含有鎳、鋅、錫、鎢、鉬、鈷、鉍、鈦、鋯、銻、錳、 鎂、鉻、釩、鈮、釕、銠、鈀、金、銀、銦、鉑、銥和/或錸。在特定實施方式中，沸石不含有或者基 本上不含有鐵。在特定實施方式中，沸石不含有或者基本上不含有鈣。在特定實施方式中， 沸石不含有或者基本上不合有鈰。
[0042] 在特定的應用中，沸石適用為催化劑。催化劑優(yōu)選在不進行合成后離子交換的情 況下使用。然而，在特定實施方式中，催化劑可以進行合成后離子交換。由此，在特定實施方 式中，所提供的催化劑包含CHA沸石，所述CHA沸石包含沸石合成后被交換至沸石通道和/或 空腔內的一種或多種催化金屬，除了原位銅。可被沸石合成后交換或浸漬的金屬的例子包 括過渡金屬，包括銅、鎳、鋅、鐵、媽、鉬、鈷、鈦、錯、猛、絡、1凡、銀以及錫、祕和鋪;貴金屬包括 鉑族金屬(PGM)，例如釕、銠、鈀、銦、鉬，以及例如金和銀的貴金屬;堿土金屬例如鈹、鎂、鈣、 鍶和鋇;和稀土金屬例如鑭、鈰、鐠、釹、銪、鋱、鉺、鐿和釔。用于合成后交換的優(yōu)選的過渡金 屬為賤金屬，并且優(yōu)選的賤金屬包括選自由錳、鐵、鈷、鎳及其混合物組成的組。合成后引入 的金屬可以通過任何已知的技術而被添加至分子篩，例如離子交換、浸漬、同晶取代等。金 屬合成后交換的量可以是約0.1至約3wt %，例如約0.1至約lwt %，基于沸石的總重量計。 [0043]在特定實施方式中，包含金屬的沸石包含合成后交換的堿土金屬，特別是鈣和/或 鎂，置于沸石骨架的通道和/或空腔內。由此，本發(fā)明的包含金屬的沸石可以具有過渡金屬 (Tm)，例如銅;在合成過程中結合至沸石通道和/或空腔內，并具有一種或多種經交換的堿 土金屬(Am)，例如鈣或鉀，合成后引入。所存在的堿土金屬的量相對于所存在的過渡金屬 計。例如，在特定實施方式中，存在Tm和Am以約15:1至約1:1，例如約10:1至約2:1，約10:1至 約3:1，或者約6:1至約4:1的摩爾比存在，特別地Tm為銅并且Am為鈣。在特定實施方式中，在 沸石材料中存在的過渡金屬(Tm)以及堿金屬和/或堿土金屬(Am)的相對累計量是與在沸石 中鋁即骨架鋁的含量相對的量。如在本文中所使用的，（Tm+Am) :A1的比基于在相應的沸石中 Tm+Am與骨架A1的相對摩爾比。在特定實施方式中，催化材料具有的（Tm+Am):A1比不大于約 〇.6。在特定實施方式中，（Tm+Am) :A1比不大于0.5,例如約0.05至約0.5,約0.1至約0.4,或者 約0.1至約0.2。
[0044] 在特定實施方式中，Ce為合成后浸漬至催化劑中的，例如通過常規(guī)的初濕含浸技 術將硝酸鈰添加至銅促進沸石進行的。優(yōu)選地，催化劑材料中的鈰濃度以至少約lwt%的濃 度存在，基于沸石的總重量計。優(yōu)選濃度的例子包括至少約2.5wt%，至少約5wt%，至少約 8wt %，至少約10wt %，約1.35至約13.5wt %，約2.7至約13.5wt %，約2.7至約8. lwt %，約2 至約4wt%，約2至約9.5wt%，和約5至約9.5wt%，基于沸石的總重量計。在特定實施方式 中，催化劑材料中鈰的濃度為約50至約550g/ft 3<Xe的其它范圍包括:大于100g/ft3、大于 200g/f t3、大于 300g/f t3、大于400g/f t3、大于 500g/f t3、約 75 至約 350g/f t3、約 100 至約 300g/ ft3、和約 100 至約 250g/ft3。
[0045] 對于催化劑為載體涂料組合物中一部分的實施方式，載體涂料可以進一步包括包 含Ce或二氧化鈰的粘合劑。對于這樣的實施方式，在粘合劑中包含Ce的顆粒顯著地大于催 化劑中包含Ce的顆粒。
[0046]
【申請人】進一步發(fā)現(xiàn)前述的一鍋法合成程序允許基于起始合成混合物的組成調節(jié) 催化劑的SAR。例如40-250,40-150,40-100,40-80和40-50的341?可基于起始合成混合物的 組成而選擇性地實現(xiàn)和/或調節(jié)其它工藝變量。沸石的SAR可以通過常規(guī)分析來確定。該比 意圖盡可能近似地表示沸石晶體的剛性原子骨架與粘合劑中或者陽離子或其它形式(通道 內）的排除硅或鋁的比。將會理解的是，在與粘合劑材料結合之后，可能極其難于直接測量 沸石的SAR。據(jù)此，SAR在上文中表達為母體沸石的SAR的形式，即用于制備催化劑的沸石，在 結合所述沸石與其它催化劑組分之前所測得的。
[0047] 上述的一鍋法合成程序可以獲得均勻尺寸和形狀的沸石晶體，其具有相對低含量 的團聚。此外，所述合成程序可以獲得的沸石晶體的平均晶體尺寸為約0.1至約10M1，例如 約0 ? 5至約5wii，約0 ? 1至約lym，約1至約5圓，約3至約7圓等。在特定實施方式中，大晶體使用 噴射式磨機或者其它顆粒對顆粒(particle-on-particle)研磨技術研磨成約1.0至約1.5 微米的平均尺寸，從而幫助將包含催化劑的漿料涂覆至基材，例如流通式整料。
[0048] 晶體尺寸為晶體面的一個邊的長度。晶體尺寸的直接測量可以使用顯微鏡方法來 執(zhí)行，例如SEM和TEM。用于測定平均顆粒尺寸的其它技術例如激光衍射和散射也可被使用。 除了平均晶體尺寸，優(yōu)選地催化劑組分的絕大多數(shù)的晶體尺寸大于約0.1M，優(yōu)選約0.5至 約5ym，例如約0.5至約5ym，約0.7至約5ym，約1至約5ym，約1.5至約5. Oym，約1.5至約4. Oym， 約2至約5ym，或者約lym至約lOym。
[0049] 本發(fā)明的催化劑特別適用于多相催化反應系統(tǒng)（即固體催化劑與氣體反應物接 觸）。為了改善接觸表面積，機械穩(wěn)定性和/或流體流動特性，催化劑可被置于基材、優(yōu)選多 孔基材上和/或其內。在特定實施方式中，包含催化劑的載體涂料被施加至惰性基材，例如 波紋金屬板或者蜂窩堇青石磚。替代地，催化劑與其它組分例如填料、粘合劑和增強試劑捏 合在一起，成為可擠出糊狀物，其隨后通過模頭擠出以形成蜂窩磚。據(jù)此，在特定實施方式 中所提供的催化劑制品包括在本文中所描述的銅-CHA沸石催化劑，其被涂覆在基材上和/ 或引入至基材內。
[0050] 本發(fā)明的特定方面提供了一種催化載體涂料。在本文中所描述的包含銅-CHA沸石 催化劑的載體涂料優(yōu)選為溶液、懸浮液或者漿料。合適的涂層包括表面涂層，穿透基材一部 分的涂層，滲透基材的涂層，或其某些組合。
[0051] 載體涂料還可以包括非催化組分，例如填料、粘合劑、穩(wěn)定劑、流變改性劑和其它 添加劑，包括氧化鋁、二氧化娃、非沸石氧化娃-氧化鋁、二氧化鈦、氧化錯、氧化鋪中的一種 或多種。在特定實施方式中，催化劑組合物可以包含成孔劑例如石墨、纖維素、淀粉、聚丙烯 酸酯和聚乙烯等。這些其它的組分并不必然催化期望的反應，而是例如通過提高其操作溫 度范圍，提高催化劑的接觸表面積，提高催化劑與基材的粘附性等改善催化材料的有效性。 在優(yōu)選實施方式中，載體涂料負載量為>〇. 3g/in3，例如> 1.2g/in3，> 1.5g/in3，> 1.7g/ in3或者>2.00g/in3,并且優(yōu)選<3.5g/in3,例如<2.5g/in 3。在特定實施方式中，載體涂料 被施加至基材的負載量為約0.8至1. Og/in3，1.0至1.5g/in3，或者1.5至2.5g/in3。
[0052] 兩種最為常用的基材設計為板和蜂窩。優(yōu)選的基材、特別是對于機動車應用來說， 包括具有所謂的蜂窩幾何構型的流通式整料，其包括多個相鄰的、平行的通道，所述通道在 其兩端都是開放的并且通常由基材的入口面延伸至出口面，并獲得高表面積-體積比。對于 特定應用來說，蜂窩流通式整料優(yōu)選具有高孔密度，例如約600至800個孔每平方英寸，和/ 或平均內壁厚度為約〇. 18-0.35_，優(yōu)選約0.20-0.25mm。對于特定的其它應用來說，蜂窩流 通式整料優(yōu)選具有低孔密度，其為約150-600個孔每平方英寸，更優(yōu)選約200-400個孔每平 方英寸。優(yōu)選地，蜂窩整料為多孔的。除了堇青石、碳化硅、氮化硅、陶瓷和金屬，可用于基材 的其它材料包括氮化鋁、氮化硅、鈦酸鋁、氧化鋁、莫來石例如針尖狀莫來石、銫榴石、 thermet例如Al2OsZFe、Al2〇3/Ni或B4CZFe，或者包括其任意兩個或更多個部分的復合物。優(yōu) 選的材料包括堇青石、碳化硅和鈦酸鋁。
[0053]與蜂窩型相比，板型催化劑具有更低的壓降，并且更不易于堵塞和結垢，這在高效 固定應用中是有利的，但是板構型大得多并且更加昂貴。蜂窩構型典型地小于板型，其在移 動應用中是有利的，但是具有更高的壓降并且更易堵塞。在特定實施方式中，板基材由金屬 構成，優(yōu)選波紋金屬。
[0054]在特定實施方式中，本發(fā)明為由在本文中描述的方法所制備的催化劑制品。在特 定實施方式中，催化劑制品通過如下的方法來制備，包括將催化劑組合物(優(yōu)選作為載體涂 料)作為層施加至基材的步驟，其在用于處理廢氣的另一種組合物的至少一個額外的層已 被施加至基材之前還是之后?；纳系囊粋€或多個催化劑層，包括本發(fā)明的催化劑層以連 續(xù)的層布置。如在本文中所使用的，與在基材上的催化劑層相關的術語"連續(xù)的"是指每個 層均與其相鄰的層接觸，并且催化劑層作為整體，在基材上彼此疊加地布置。
[0055] 在特定實施方式中，本發(fā)明催化劑作為第一層被置于基材上，并且另一種組合物 例如氧化催化劑、還原催化劑、凈化組分或者N0 X存儲組分作為第二層置于基材上。在其它 實施方式中，本發(fā)明催化劑作為第二層置于基材上，并且另一種組合物例如氧化催化劑、還 原催化劑、凈化組分或者N0 X存儲組分作為第一層置于基材上。如在本文中所使用的，術語 "第一層"和"第二層"用于描述催化劑制品中的催化劑層的相對位置，其相對于廢氣流過、 經過和/或在催化劑制品上通過的法線方向。在通常的廢氣流動條件下，廢氣在接觸第二層 之前，接觸第一層。在特定實施方式中，第二層作為底層而被施加至惰性基材，并且第一層 為頂層，作為連續(xù)系列的子層施加至第二層上。在這樣的實施方式中，在與第二層接觸之 前，廢氣穿透(并因此接觸)第一層，并隨后返回經過第一層以離開催化劑組分。在其它實施 方式中，第一層為置于基材上游部分上的第一區(qū)域，并且第二層作為第二區(qū)域置于基材上， 其中第二區(qū)域為第一區(qū)域的下游。
[0056] 在另一種實施方式中，催化劑制品通過如下方法來制備，包括將本發(fā)明催化劑組 合物(優(yōu)選作為載體涂料)作為第一區(qū)域施加至基材，并隨后將用于處理廢氣的至少一種另 外的組合物作為第二區(qū)域施加至基材，其中第一區(qū)域的至少一部分在第二區(qū)域的下游。替 代地，本發(fā)明的催化劑組合物可在第二區(qū)域施加至基材，其在包含另外的組合物的第一區(qū) 域的下游。另外的組合物的例子包括氧化催化劑、還原催化劑、凈化組分(例如用于硫、水 等)或者N0 X存儲組分。
[0057]為了減小排氣系統(tǒng)所需要的空間大小，在特定實施方式中，單獨的排氣部件經設 計以執(zhí)行多于一個功能。例如，將SCR催化劑施加至壁流式過濾器基材，而不是流通式基材， 用于通過允許一個基材執(zhí)行兩個功能即催化降低廢氣中的N0 X濃度并從廢氣機械地去除煙 灰來減小廢氣處理系統(tǒng)的總體尺寸。據(jù)此，在特定實施方式中，基材為蜂窩壁流式過濾器或 者分流式過濾器。壁流式過濾器類似于流通式蜂窩基材，其中，它們包含多個相鄰的平行通 道。然而，流通式蜂窩基材的通道為兩端開放的，而壁流式基材通道的一端是封閉的，其中， 以交替的方式在相鄰通道的相對端進行封閉。通道的封閉交替端防止進入基材的入口面的 氣體直接流經通道和離開。取而代之的是，廢氣進入基材的前端，并行進至約為通道的一半 處，其在此處被迫使在進入通道的第二半部之前穿過通道壁，并離開基材的背面。
[0058]基材壁是多孔的，并且孔尺寸為氣體可滲透的，但是在氣體經過所述壁時，從氣體 捕集大部分的顆粒物質，例如煙灰。優(yōu)選的壁流式基材為高效過濾器。用于本發(fā)明的壁流式 過濾器的效率優(yōu)選為至少70%，至少約75%，至少約80%，或者至少約90%。在特定實施方 式中，所述效率將會是約75%至約99%，約75%至約90%，約80%至約90%，或者約85%至 約95%。在本文中，效率是相對于煙灰和其它類似尺寸的顆粒以及在常規(guī)的柴油廢氣中典 型地可見的顆粒濃度來說的。例如，柴油廢氣中的顆粒尺寸可以是0.05微米至2.5微米。由 此，所述效率可以基于這種范圍或者子范圍，例如0.1至0.25微米，0.25至1.25微米，或者 1.25至2.5微米。
[0059]孔隙度為在多孔基材中的孔隙空間的百分比的量度，并且是與排氣系統(tǒng)中的背壓 相關的：通常地，孔隙度越低，背壓越高。優(yōu)選地，多孔基材的孔隙度為約30至約80%，例如 約40至約75%，約40至約65%，或者約50至約60%。
[0060]作為基材的總孔隙體積的百分比測量的孔互聯(lián)性為這樣的程度，其中孔、空隙和/ 或通道經連接以形成經過多孔基材的連續(xù)通路，即由入口面至出口面。與孔互聯(lián)性相對的 為閉合孔體積以及具有僅導向至基材的一個表面的孔的體積的總和。優(yōu)選地，多孔基材的 孔互聯(lián)體積為至少約30%，更優(yōu)選為至少約40%。
[0061]多孔基材的平均孔尺寸對于過濾也是重要的。平均孔尺寸可以通過任意可接受的 方式來確定，包括壓萊法(mercury porosimetry)。多孔基材的平均孔尺寸應當具有足夠高 的值，從而促進低背壓，同時通過基材本身、基材表面上煙灰餅層的促進作用或者二者提供 足夠的效率。優(yōu)選的多孔基材具有的平均孔尺寸為約10至約40wii，例如約20至約30wii，約10 至約25ym，約10至約20iim，約20至約25ym，約10至約15ym，和約15至約20iim。
[0062 ]總的來說，包含銅-CHA沸石催化劑的擠出固體的制造包括將催化劑、粘合劑、任選 的有機粘度增強化合物共混成均勻的糊狀物，隨后將其添加至粘合劑/基材組分或其前體 和任選地經穩(wěn)定的氧化鈰和無機纖維中的一種或多種。共混物在混合或捏合裝置或擠出機 中壓實。混合物具有有機添加劑例如粘合劑、成孔劑、增塑劑、表面活性劑、潤滑劑、分散劑 作為加工助劑，從而增強潤濕并由此制造均勻的批料。所獲得的塑性材料隨后被模制，特別 是使用包括擠出模頭的擠出壓機或者擠出機，并干燥和煅燒所獲得的模制件。有機添加劑 在擠出固體的煅燒過程中被"燒盡"。銅-CHA沸石催化劑還可以是載體涂料或者作為一個或 多個子層施加至擠出固體，其位于表面上或者整體或者部分滲透進入擠出固體。
[0063] 包含根據(jù)本發(fā)明催化劑的擠出固體通常包括蜂窩形式的單一結構，其具有由第一 端延伸至第二端的尺寸均一的和平行的通道。定義通道和通道壁為多孔的。典型地，外"皮" 圍繞多個擠出固體的通道。擠出固體可以由任意期望橫截面形成，例如圓形、方形或橢圓 形。多個通道中的單獨通道可以是方形的、三角形的、六角形的、圓形的等。在第一上游端的 通道例如可以使用合適的陶瓷粘結劑阻塞，并且在第一上游端未被阻塞的通道還可以在第 二下游端阻塞，從而形成壁流式過濾器。典型地，在第一上游端阻塞通道的設置類似于具有 類似的阻塞和開放的下游通道端的棋盤。
[0064] 粘合劑/基質組分優(yōu)選選自由堇青石、氮化物、碳化物、硼化物、金屬間化合物、鋰 鋁娃酸鹽、尖晶石、任選地摻雜的氧化鋁、二氧化娃源、二氧化鈦、氧化錯、二氧化鈦-氧化 鋯、鋯石及其任意兩種或更多種的混合物組成的組。糊狀物還任選地包含增強無機纖維，其 選自由碳纖維、玻璃纖維、金屬纖維、硼纖維、氧化鋁纖維、二氧化硅纖維、二氧化硅-氧化鋁 纖維、碳化硅纖維、鈦酸鉀纖維、硼酸鋁纖維和陶瓷纖維組成的組。
[0065] 氧化鋁粘合劑/基材組分優(yōu)選為y氧化鋁，但是可以是任意其它的過渡氧化鋁，即 a氧化錯、0氧化錯、x氧化錯、q氧化錯、p氧化錯、k氧化錯、0氧化錯、5氧化錯、鑭0氧化錯以及 該過渡氧化鋁的任意兩種或更多種的混合物。優(yōu)選的是，氧化鋁摻雜至少一種非鋁元素，從 而提高氧化鋁的熱穩(wěn)定性。合適的氧化鋁摻雜劑包括硅、鋯、鋇、鑭系元素及其任意兩種或 更多種的混合物。合適的鑭系摻雜劑包括1^、(^、則、？^6(1及其任意兩種或更多種的混合 物。
[0066] 二氧化硅源可以包括二氧化硅溶膠、石英、熔融的或者無定形的二氧化硅、硅酸 納、無定形錯娃酸鹽、烷氧基硅烷、有機娃樹脂粘合劑例如甲基苯基有機娃樹脂、粘土、滑石 或其任意兩種或更多種的混合物。所述列表中，二氧化硅可以是Si〇2本身，長石、莫來石、二 氧化硅-氧化鋁、二氧化硅-氧化鎂、二氧化硅-氧化鋯、二氧化硅-氧化釷、二氧化硅-氧化 鈹、二氧化娃-氧化鈦、三元二氧化娃-氧化鋁-氧化錯、三元二氧化娃-氧化鋁-氧化鎂、三元 二氧化娃-氧化鎂-氧化錯、三元二氧化娃-氧化鋁-氧化銑及其任意兩種或更多種的混合 物。
[0067] 優(yōu)選地，銅-CHA沸石催化劑分散遍及并且優(yōu)選均勻地遍及分散在整個擠出催化劑 主體。
[0068] 在任意如上所述的擠出主體可被制成的壁流式過濾器中時，所述壁流式過濾器的 孔隙度可以是30-80%、例如40-70%?？紫抖群涂左w積以及孔半徑例如可以使用壓汞儀法 進行測定。
[0069] 在本文中所描述的催化劑可以促進還原劑優(yōu)選氨和氮氧化物的反應，以選擇性地 形成元素氮(N2)和水(H 20)。由此，在一種實施方式中，催化劑可以經配制以幫助用還原劑 (即SCR催化劑)對氮氧化物的還原。這樣的還原劑的例子包括烴(例如C3-C6烴)和含氮還原 劑例如氨和氨肼或者任意合適的氨前體，例如尿素（(NH 2)2CO)、碳酸銨、氨基甲酸銨、碳酸氫 銨或甲酸銨。
[0070] 在本文中描述的銅-CHA沸石催化劑還可以促進氨的氧化。由此，在另一種實施方 式中，催化劑可以經配制以幫助用氧氣氧化氨，特別是通常在SCR催化劑（例如氨氧化 (AM0X)催化劑，例如氨逸出催化劑(ASC))的下游遇到的氨的濃度。在特定實施方式中，本發(fā) 明的催化劑作為頂層置于氧化下層之上，其中下層包括鉑族金屬(PGM)催化劑或者非PGM催 化劑。優(yōu)選地，下層中的催化劑組分被置于高表面積載體上，包括但不限于氧化鋁。
[0071 ]在又一種實施方式中，SCR和AM0X操作連續(xù)地執(zhí)行，其中兩個過程均利用如在包括 本文中所描述的銅-CHA沸石催化劑的催化劑，并且其中SCR過程發(fā)生在AM0X過程的上游。例 如，催化劑的SCR配方可被置于過濾器的入口側，并且催化劑的AM0X配方可被置于過濾器的 出口偵U。
[0072]據(jù)此，提供了一種用于還原氣體中的N0X化合物或者氧化氣體中的NH3的方法，包括 使所述氣體與在本文中描述的用于催化還原N0X化合物的催化劑組合物接觸足夠長的時間 以降低氣體中N0 X化合物和/或NH3的含量。在特定實施方式中，提供了一種具有氨逸出催化 劑的催化劑制品，所述氨逸出催化劑置于選擇性催化還原(SCR)催化劑的下游。在這樣的實 施方式中，氨逸出催化劑氧化至少一部分未由選擇催化還原過程消耗的任何含氮還原劑。 例如，在特定實施方式中，氨逸出催化劑被置于壁流式過濾器的出口側，并且SCR催化劑被 置于過濾器的上游側。在特定的其它實施方式中，氨逸出催化劑被置于流通式基材的下游 端，并且SCR催化劑被置于流通式基材的上游端。在其它實施方式中，氨逸出催化劑和SCR催 化劑被置于排氣系統(tǒng)內單獨的磚上。這些單獨的磚可以是相鄰的并相互接觸的，或者間隔 特定的距離，條件是它們相互流體連通，并且條件是SCR催化劑磚被置于氨逸出催化劑磚的 上游。
[0073] 在特定實施方式中，SCR和/或AM0X過程在至少100°C的溫度下執(zhí)行。在另一種實施 方式中，所述過程在約150°C至約750°C的溫度下發(fā)生。在一種特定的實施方式中，溫度范圍 為約175至約550°C。在另一種實施方式中，溫度范圍為175至400°C。在又一種實施方式中， 溫度范圍為450至900°C，優(yōu)選500至750°C，500至650°C，450至550°C，或者650至850°C。使用 溫度大于450°C的實施方式特別有用于處理來自重型和輕型柴油發(fā)動機的廢氣，所述發(fā)動 機裝備有包括(任選催化的)柴油顆粒過濾器的排氣系統(tǒng)，所述過濾器例如可以通過在過濾 器的上游將烴注入至排氣系統(tǒng)中而主動地再生，其中在本發(fā)明中使用的沸石催化劑位于過 濾器的下游。
[0074] 根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供了一種用于還原N0X化合物和/或氧化氣體中的NH3 的方法，包括使所述氣體與在本文中描述的催化劑接觸足夠長的時間以降低氣體中的N0X 化合物的含量。本發(fā)明的方法可以包括一個或多個如下的步驟：（a)積聚和/或燃燒與催化 過濾器的入口接觸的煙灰；（b)在接觸催化過濾器之前，將含氮還原劑引入至廢氣流，優(yōu)選 不存在涉及N0 X和還原劑的處理的插入催化步驟；（c)在N0X吸附催化劑或者貧燃N0X捕集器 上產生NH 3,并優(yōu)選使用所述NH3作為下游SCR反應中的還原劑；（d)使廢氣流與D0C接觸以氧 化基于烴的可溶有機級分(S0F)和/或將一氧化碳氧化為C〇2，和/或將N0氧化為N〇2，相應地， 其可被用于在顆粒過濾器中氧化顆粒物質；和/或減少廢氣中的顆粒物質(PM);(e)在存在 還原劑的情況下使廢氣與一個或多個流通式SCR催化設備接觸，從而降低廢氣中的N0 X濃 度;和(f)在將廢氣排放至大氣中之前，使廢氣與氨逸出催化劑(優(yōu)選在SCR催化劑的下游） 接觸以氧化大多數(shù)的氨(如果不是氧化全部的話)或者使廢氣在進入/再次進入發(fā)動機之前 使廢氣經過再循環(huán)回路。
[0075] 在另一種實施方式中，在SCR過程中消耗的所有或者至少一部分氮基還原劑，特別 是HN3,可以通過N0 X吸附催化劑（NAC)、貧燃N0X捕集器（LNT)或者N0X存儲/還原催化劑 (NSRC)來提供，其被置于SCR催化劑的上游，例如置于壁流式過濾器上的本發(fā)明的SCR催化 劑。在本發(fā)明中可用的NAC組分包括堿性材料(例如堿金屬、堿土金屬或稀土金屬，包括堿金 屬的氧化物、堿土金屬的氧化物，及其組合)和貴金屬(例如鉑）以及任選的還原催化劑組分 例如銠的催化劑組合。在NAC中可用的特定種類的堿性材料包括氧化鈰、氧化鉀、氧化鎂、氧 化鈉、氧化鈣、氧化鍶、氧化鋇、及其組合。貴金屬的優(yōu)選以約10至約200g/ft 3,例如20至 60g/ft3存在。替代地，催化劑的貴金屬的特征在于平均濃度，其可以是約40至約100g/f t3。 [0076]在特定條件下，在周期性地富燃再生過程中，NH3可以在N0 X吸附催化劑上生成。N0X 吸附催化劑下游的SCR催化劑可以改善總體系統(tǒng)N0X還原效率。在組合系統(tǒng)中，SCR催化劑能 夠在富燃再生活動過程中存儲由NAC催化劑釋放的NH 3,并使用所存儲的NH3來選擇性地還原 某些或所有的在常規(guī)稀薄操作條件下逸出通過NAC催化劑的N0 X。
[0077] 如在本文中所描述的用于處理廢氣的方法可以對由燃燒過程產生的廢氣進行，例 如來自內燃機(無論是移動式還是固定式）、燃氣輪機以及燃煤或燃油發(fā)電裝置。所述方法 還可被用于處理來自工業(yè)過程例如精煉、來自煉油廠加熱器和鍋爐、加熱爐、化學加工業(yè)、 煉焦爐、城市垃圾裝置和焚化爐等的氣體。在一種特定的實施方式中，所述方法用于處理來 自車輛貧燃內燃機例如柴油發(fā)動機、貧燃汽油發(fā)動機或者通過液體石油氣或天然氣提供動 力的發(fā)動機的廢氣。
[0078] 在特定方面中，本發(fā)明為用于處理通過燃燒過程產生的廢氣的系統(tǒng)，例如由內燃 機(無論是移動式還是固定式）、燃氣輪機、燃煤或燃油發(fā)電裝置等產生的廢氣。這樣的系統(tǒng) 包括催化制品，包括在本文中描述的催化劑和用于處理廢氣的至少一種另外的組分，其中 催化制品和至少一種另外組分經設計以作用為協(xié)同單元。
[0079]在特定實施方式中，所述系統(tǒng)包括的催化制品包含在本文中描述的催化劑，用于 導向流動廢氣的管道，置于催化制品上游的含氮還原劑源。所述系統(tǒng)可以包括控制器，用于 將含氮還原劑計量加入流動廢氣中（僅當確定沸石催化劑能夠以期望效率或者高于期望效 率例如在高于100°c、高于150°C或者高于175°C的溫度下催化N0 X還原時）。含氮還原劑的計 量加入可以經布置以使得理論氨的60%至200%存在于進入SCR催化劑的廢氣中，其以1: 1NH3/N0和 4: 3NH3/N〇2 來計算。
[0080]在另一種實施方式中，所述系統(tǒng)包含氧化催化劑(例如柴油氧化催化劑(DOC))，用 于將廢氣中的一氧化氮氧化為二氧化氮，可位于將含氮還原劑計量加入廢氣中的點的上 游。在一種實施方式中，氧化催化劑適用于產生進入SCR沸石催化劑的氣流，N0與N0 2的體積 比為約4:1至約1:3,例如在氧化催化劑入口處250°C至450°C的廢氣溫度下。氧化催化劑可 以包括至少一種鉑族金屬(或者這些的某些的組合），例如鉑、鈀或銠，涂覆在流通式整料基 材上。在一種實施方式中，至少一種鉑族金屬為鉑、鈀或者鉑和鈀的組合。鉑族金屬可被支 撐在高表面積載體涂料組分上例如氧化鋁、沸石例如鋁硅酸鹽沸石、二氧化硅、非沸石二氧 化硅-氧化鋁、氧化鈰、氧化鋯、二氧化鈦或包含氧化鈰和氧化鋯的混合氧化物或復合氧化 物。
[0081 ]在其它實施方式中，合適的過濾器基材位于氧化催化劑和SCR催化劑之間。過濾器 基材可以選自如上所述那些的任一種，例如壁流式過濾器。其中過濾器為催化的，例如使用 如上所述種類的氧化催化劑，優(yōu)選含氮還原劑的計量加入點位于過濾器和沸石催化劑之 間。替代地，如果過濾器為未催化的，那么用于計量加入含氮還原劑的裝置可位于氧化催化 劑和過濾器之間。
【主權項】
1. 催化劑組合物，包含具有CHA骨架的沸石，二氧化硅-氧化鋁的摩爾比（SAR)為至少 40,并且銅-鋁的原子比為至少1.25。2. 根據(jù)權利要求1所述的催化劑組合物，其中銅-鋁的比為至少1.5。3. 根據(jù)權利要求1所述的催化劑組合物，其中銅-鋁的比為至少2。4. 根據(jù)權利要求1所述的催化劑組合物，其中SAR為40至250。5. 根據(jù)權利要求1所述的催化劑組合物，其中SAR為約45至85。6. 根據(jù)權利要求1所述的催化劑組合物，銅以約3至5wt%的量存在，基于沸石的總重量 計。7. 根據(jù)權利要求1所述的催化劑組合物，其中所述沸石包含原位銅。8. 根據(jù)權利要求1所述的催化劑組合物，其中所述催化劑基本上不含有離子交換銅。9. 根據(jù)權利要求1所述的催化劑組合物，其中所述沸石基本上不含有骨架過渡金屬。10. 根據(jù)權利要求1所述的催化劑組合物，其中所述沸石包含小于1.5wt %的氧化銅。11. 用于處理廢氣的催化劑制品，其包含根據(jù)權利要求1所述的催化劑組合物，其被置 于基材上和/或基材內。12. 根據(jù)權利要求11所述的催化劑制品，其中所述基材為金屬板。13. 根據(jù)權利要求11所述的催化劑制品，其中所述基材為蜂窩。14. 根據(jù)權利要求13所述的催化劑制品，其中所述催化劑為蜂窩上的載體涂料。15. 根據(jù)權利要求13所述的催化劑制品，其中所述蜂窩為擠出催化劑。16. 根據(jù)權利要求13所述的催化劑制品，其中所述蜂窩為壁流式過濾器。17. 根據(jù)權利要求13所述的催化劑制品，其中所述蜂窩為流通式蜂窩。18. 催化劑組合物，包含載體涂料漿料，其包含根據(jù)根據(jù)權利要求1所述的催化劑和一 種或多種粘合劑。19. 用于處理廢氣的方法，包括使包含NOx和/或NH3的燃燒廢氣與根據(jù)根據(jù)權利要求11 所述的催化劑制品接觸，從而將至少一部分的NO x選擇性地還原為犯和出0,和/或氧化至少 一部分的NH3。20. 用于處理包含NOx的廢氣的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括根據(jù)權利要求11所述的催化制品和 還原劑源，其中所述還原劑源在催化制品的上游。
【文檔編號】B01J37/02GK105899291SQ201480065850
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2014年12月3日
【發(fā)明人】J·M·范德克, A·里瓦斯-卡爾多納, H-Y·陳
【申請人】莊信萬豐股份有限公司