[發明專利]催化劑及催化劑的制造方法

有效

• 申請號: 201611127247.5
• 申請日: 2016-12-09
• 公開（公告）號: CN107398297B
• 公開（公告）日: 2021-06-15
• 發明（設計）人: 金平淳;金昌煥;洪錫鳳;柳泰炅;李政桓;南寅植;金永鎮
• 申請（專利權）人: 現代自動車株式會社;起亞自動車株式會社;浦項工科大學校產學協力團
• 主分類號: B01J29/72
• 分類號: B01J29/72
• 代理公司: 北京尚誠知識產權代理有限公司 11322
• 代理人: 龍淳;周琴

本發明涉及一種催化劑制造方法，其包括：預備UZM?35沸石；通過在UZM?35沸石的結構中進行離子取代來制造含有離子的UZM?35沸石；以及通過在含有離子的UZM?35沸石的結構中進行銅(Cu)離子或鐵(Fe)離子置換來制造含有金屬的UZM?35沸石。

相關申請的交叉引用

本申請要求于2016年5月18日提交的韓國專利申請第10-2016-0061072號的優先權和權益，其全部內容通過參考并入本文。

技術領域

本公開涉及一種催化劑以及制備其的方法。

背景技術

在車輛廢氣中，包括有害物質一氧化碳、烴類和氮氧化物。在它們當中，氮氧化物引起了譬如光化學煙霧和酸雨的環境問題以及人類的疾病。因此，存在改進發動機和開發廢氣后處理技術的需求。

對于去除氮氧化物而言最有效的技術是選擇性催化還原法(SCR)。已經根據例如氨(NH₃)、尿素、烴(HC)等的還原劑和各種催化劑而開發了該方法。在它們當中，用氨(NH₃)作為還原劑的選擇性催化還原法在去除固定來源(如動力裝置和焚燒爐)中的氮氧化物中是最有效的。然而，為了將其應用在作為移動來源的車輛上，存在有儲存、運輸和氨的使用的問題，所以希望有使用能易于經熱分解和水合反應而分解為氨的尿素作為還原劑的方法。

同時，作為應用于選擇性催化還原法的催化劑，可以使用具有優異性能的沸石系催化劑，如銅(Cu)/沸石。這樣的催化劑通常需要即使在高溫下也保持其催化性能，以處理高溫廢氣。

在背景技術部分公開的上述信息僅用于增強對本發明的理解，因此其可以包括并不形成本領域技術人員已知的現有技術的部分。

發明內容

本公開提供了一種催化劑及其制備方法，其具有即使在高溫下也能夠保持穩定性的優點。催化劑制備方法的一種形式包括：制備UZM-35沸石；通過在UZM-35沸石結構中進行離子取代而制備含有離子的UZM-35沸石；以及通過在含有離子的UZM-35沸石結構中進行銅(Cu)離子或鐵(Fe)離子置換而制備含有金屬的UZM-35沸石。通過在含有離子的UZM-35沸石結構中進行銅(Cu)離子或鐵(Fe)離子置換而制備含有金屬的UZM-35沸石的步驟可以包括，將含有離子的UZM-35沸石加入到銅前體溶液或鐵前體溶液中并對其進行攪拌。

銅前體溶液可包括，而不限于，醋酸銅單水合物(Cu(OAc)₂·H₂O))、氮化銅、硝酸銅和硫酸銅中的至少一種。

當需要時，催化劑制備方法還可以包括，在制備了含有金屬的UZM-35沸石之后，對含有金屬的UZM-35沸石進行熱處理。熱處理可以通過以1℃/min至30℃/min的升溫速率將含有金屬的UZM-35沸石加熱到400℃至700℃的溫度來進行。熱處理可以進行1小時至24小時的時間。

催化劑可具有大約5至大約30的Si/Al摩爾比。當需要時，催化劑的銅含量可以為大約1wt％至大約5wt％。同樣地，當需要時，催化劑的鐵含量可以為大約1wt％至大約5wt％。

根據本公開的一個方面，提供了一種包括含有銅離子的UZM-35沸石的催化劑，其中UZM-35沸石的Si/Al比為大約5至大約30。含有銅離子的UZM-35沸石的銅含量可以為大約1wt％至大約5wt％。

根據本公開的另一方面，催化劑還可以包括含有銅離子的SSZ-13沸石。在催化劑中含有銅離子的UZM-35沸石與含有銅離子的SSZ-13沸石的混合比為大約1:9至大約9:1。

根據本發明的另一方面，提供了一種包括含有鐵離子的UZM-35沸石的催化劑，其中UZM-35沸石的Si/Al比為5至30。含有鐵離子的UZM-35沸石的鐵含量可為大約1wt％至大約5wt％。