[發(fā)明專利]碳氫化合物和氮氧化物催化劑捕集器有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201710742816.5 | 申請日： | 2017-08-25 |
| 公開（公告）號： | CN107781008B | 公開（公告）日： | 2021-09-03 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 徐立峰;吉奧瓦尼·卡維塔歐;賈斯汀·安東尼·尤拉;杰弗里·斯科特·赫伯恩;郭剛 | 申請（專利權(quán)）人： | 福特全球技術(shù)公司 |
| 主分類號： | F01N3/28 | 分類號： | F01N3/28;F01N3/20 |
| 代理公司： | 北京銘碩知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11286 | 代理人： | 劉燦強;尹淑梅 |
| 地址： | 美國密歇根*** | 國省代碼： | 暫無信息 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 碳氫化合物 氧化物 催化劑 捕集器 | ||
本公開涉及一種碳氫化合物和NOx催化劑捕集器。碳氫化合物和NOx催化劑捕集器包括三效催化劑和與三效催化劑相鄰的并且包括氧化鋁和氧化硅的沸石層，所述氧化鋁和氧化硅被布置為形成限定腔的重復(fù)骨架，所述腔包括用于碳氫化合物和NOx捕集的活性金屬活性位點，使得活性金屬的多個單獨原子經(jīng)由氧原子在腔內(nèi)結(jié)合到框架。
技術(shù)領(lǐng)域
本公開涉及一種被設(shè)計為減少冷啟動排放的汽車催化劑捕集器及其生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)
減少尾氣排放是汽車工業(yè)的挑戰(zhàn)性目標。隨著尾氣排放的可接受值連續(xù)減小，必需不斷地改善技術(shù)以滿足標準。已經(jīng)在減少碳氫化合物(HC)和單一氮氧化物NO和NO2(NOx)冷啟動排放或在車輛啟動之后的前幾分鐘期間產(chǎn)生的排放方面聚集了很多努力。減少冷啟動HC和NOx排放的傳統(tǒng)方法包括開發(fā)能夠快速預(yù)熱(warm up)并在低溫下起燃(lighting-off)的催化劑以及優(yōu)化發(fā)動機冷啟動條件以盡可能快地將熱量傳遞到催化劑。然而，即使利用起燃很快的催化劑，當催化劑沒有預(yù)熱到足以使任何HC和/或NOx種類進行轉(zhuǎn)化時，通常在冷啟動期間仍需要至少幾十秒。
發(fā)明內(nèi)容
在至少一個實施例中，公開了一種碳氫化合物和NOx催化劑捕集器。所述催化劑捕集器包括三效催化劑和與三效催化劑相鄰的沸石層。沸石層包括被布置以形成限定腔的重復(fù)骨架的氧化鋁和氧化硅，腔包括用于碳氫化合物和NOx捕集的活性金屬活性位點，使得活性金屬的多個單獨原子經(jīng)由氧原子在腔內(nèi)結(jié)合到骨架。沸石層可以包括BEA、ZSM5、Y、菱沸石或它們的組合，并使氧化硅與氧化鋁的比值為10到100。具有大約0.4wt.％活性金屬的活性金屬負載量的沸石層可以被構(gòu)造為儲存高達大約20.5×10-6摩爾的乙烯/0.5g沸石層。具有大約0.4wt.％活性金屬的活性金屬負載量的沸石層可以被構(gòu)造為儲存高達7.7×10-6摩爾的NOx/0.5g沸石層。活性金屬可以是鈀、鉑、釕、銠或它們的組合。沸石層可以被構(gòu)造為保持捕集的NOx高達大約250℃的溫度。活性金屬負載量可以是大約0.1wt.％至1wt.％。活性金屬可以是離子交換的。活性金屬可以經(jīng)由沸石原位活性金屬粉末添加被并入。
在另一實施例中，公開了一種生產(chǎn)碳氫化合物和NOx催化劑捕集器的方法。所述方法包括將第一溶液和第二溶液混合，同時加入活性金屬硝酸鹽的第三溶液以形成沸石原位活性金屬凝膠，第一溶液包括水、四乙基氫氧化銨、氯化鈉、氯化鉀和氧化硅，第二溶液包括水、氫氧化鈉和鋁酸鈉。所述方法還可以包括加熱凝膠。所述方法還可以包括通過對凝膠進行真空過濾來回收沸石原位活性金屬粉末。所述方法還可以包括通過使用水清洗粉末和真空過濾來將鈉和未交換的活性金屬從沸石原位活性金屬粉末中去除。所述方法還可以包括將沸石原位活性金屬粉末干燥并且將干燥的粉末進行煅燒。所述方法還可以包括通過與硝酸銨進行離子交換至少一次來將鈉從煅燒后的粉末中去除。活性金屬硝酸鹽可以是硝酸鈀(II)。沸石原位活性金屬粉末可以包括BEA、ZSM5、Y、菱沸石或它們的組合。
在可選擇的實施例中，公開了一種通過離子交換生產(chǎn)碳氫化合物和NOx催化劑捕集器的方法。所述方法可以包括通過將活性金屬硝酸鹽溶液和水混合形成交換溶液。所述方法還可以包括在恒定的攪拌下并且同時保持大約2至3的pH，在達到交換溫度之后將未交換的沸石粉末添加到交換溶液。所述方法還可以包括對交換溶液進行真空過濾以回收沸石離子交換活性金屬粉末。活性金屬硝酸鹽可以是硝酸鈀(II)。交換溶液可以具有大約1×10-4g活性金屬/g溶液至20×10-4g活性金屬/g溶液的活性金屬濃度。所述方法還可以包括通過用水清洗粉末和對粉末進行真空過濾來將未交換的活性金屬從粉末中去除。未交換的沸石粉末可以包括BEA、ZSM5、Y、菱沸石或它們的組合
附圖說明
圖1描繪BEA沸石骨架結(jié)構(gòu)的一部分的投影；
圖2示出在冷啟動期間在傳統(tǒng)的HC捕集前和捕集后測量的乙烯排放濃度關(guān)于時間的圖；
圖3示出根據(jù)一個或更多個實施例的示例催化轉(zhuǎn)化器的示意圖；
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