BR112014020419B1 - catalisador de nh³-scr de redução de nox de baixa temperatura, hidrotermicamente estável - Google Patents

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Abstract

composição de catalisador de nh3-scr de redução de nox de baixa temperatura hidrotermicamente estável e conversor catalítico uma composição de catalisador inclui um zeólito heterobimetálico caracterizado por uma estrutura de chabazita carregada com íons de cobre e pelo menos um íon de metal trivalente diferente de al3+. a composição de catalisador diminui as emissões de nox na descarga de diesel e é adequada para operação em um conversor catalítico.

Description

“COMPOSIÇÃO DE CATALISADOR DE NH3-SCR DE REDUÇÃO DE NOx DE BAIXA TEMPERATURA HIDROTERMICAMENTE ESTÁVEL E CONVERSOR CATALÍTICO”
REFERÊNCIA CRUZADA AOS PEDIDOS RELACIONADOS [001]Este pedido reivindica o benefício de prioridade do Pedido U.S. No. 13/404.071, depositado no dia 24 de fevereiro de 2012 que está aqui incorporado por referência em sua totalidade. Especificamente referenciado é o Pedido de Patente U.S. No. 12/855.794 depositado no dia 13 de agosto de 2010, Publicação No. 20120039759 publicado em 16 de fevereiro de 2012, intitulado “Zeolite-Based SCR Catalysts ant Their Use in Diesel Engine Emission Treatment” por Chaitanya K. Narula and Xiaofan Yang, a descrição completa do qual está aqui incorporada através de referência.
DECLARAÇÃO CONSIDERANDO PESQUISA FEDERALMENTE PATROCINADA [002]O Governo dos Estados Unidos tem direitos nesta invenção de acordo com o contrato no. DE-AC05-00OR22725 entre o Departamento dos Estados Unidos de Energia e UT-Battelle, LLC.
ANTECEDENTE DA INVENÇÃO [003]Motores à diesel são conhecidos por serem combustíveis significativamente mais eficientes do que suas contrapartes de gasolina. Portanto, a introdução de motor à diesel em sistemas na estrada e fora de estrada (por exemplo, equipamento industrial ou doméstico, tais como maquinaria pesada e cortadores de grama) é altamente desejável. Além disso, os motores à gasolina, operando em ambiente rico em oxigênio (motores à gasolina insuficientes) são também combustível mais eficiente do que os motores estequiométricos atualmente usadas.
[004]A alta eficiência do combustível de motores à diesel e motores à gasolina insuficientes resultam na descarga rica em oxigênio (isto é, insuficiente)
Petição 870190086569, de 03/09/2019, pág. 10/52
2/22 que principalmente contém gases NOx. Embora os gases NOx possam ser removidos eficazmente a partir das descargas pobres de oxigênio, quando produzidas em emissões de motor à gasolina, a remoção dos gases NOx em emissões insuficientes de motor à gasolina insuficiente/à diesel continua sendo um desafio significante. Em particular, o catalisador de três modos padrão trabalha bem para motores à gasolina, porém, não conhece as exigências reguladoras de EPA quando usadas para motores à diesel.
[005]Para conhecer as exigências reguladoras de EPA para motores à diesel, esforços extensos estão a caminho de encontrar catalisadores que podem tratar NOx efetivamente nas emissões ricas em oxigênio emitidas por motores à diesel. A abordagem principal para a redução de NOx em emissões de diesel é a redução catalítica seletiva (SCR). Na SCR, a amônio ou ureia é empregada frequentemente como um redutor. Os melhores catalisadores de NH3-SCR conhecidos para redução de NOx sob o ambiente insuficiente das emissões de motor à diesel são Cu-ZSM-5 e Fe-ZSM-5. Estes foram mostrados para funcionar efetivamente apenas dentro de faixas de temperatura reduzidas. Cu-ZSM-5 geralmente exibe uma atividade de redução de NOx melhor em temperaturas mais baixas enquanto Fe-ZSM-5 exibe atividade melhor em temperaturas mais altas. Desse modo, uma combinação de zeólitos de Cu-ZSM-5 e Fe-ZSM-5 (isto é, como uma mistura heterogênea) foi usada em um esforço para tratar NOx efetivamente dentro de uma faixa de temperatura ampliada. O catalisador de NH3-SCR de geração mais recente é baseado em Cu-SSZ-13 e está agora comercialmente disponível.
[006]Embora as misturas de Cu/Fe forneçam uma melhoria no processo das emissões que veículos de passageiro operados à diesel, as misturas de Cu/Fe são significativamente inadequadas em baixas temperaturas. Em particular, os catalisadores atualmente empregados não reduzem as emissões de NOx
Petição 870190086569, de 03/09/2019, pág. 11/52
3/22 eficazmente em baixas temperaturas, tal como 150 - 200 °C, que é mais crítico em motores à diesel fora de estrada do que em veículos de passageiro. Além disso, a mistura de Cu/Fe só pode ser adequadamente eficiente dentro de faixas de temperatura reduzidas separadas, por exemplo, uma faixa de temperatura alta e uma baixa. Entretanto, particularmente para motores à diesel fora de estrada que podem operar sob uma ampla faixa de temperaturas, haveria um benefício significante em um catalisador que pode operar eficazmente sob uma ampla faixa de temperaturas (por exemplo, a partir de 150 °C a 650 °C). Se um motor à gasolina é operado em modo insuficiente, não muito NOx é produzido em baixa temperatura. Entretanto, o catalisador descrito nesta invenção é adequado para uso com motores à gasolina que operam em modo insuficiente bem como motores à diesel usados para transporte (carros, caminhões, máquinas de via férrea, navios, etc.)
BREVE RESUMO DA INVENÇÃO [007]De acordo com os exemplos da presente invenção, o antecedendo e outros objetos são obtidos por uma composição de catalisador que inclui um zeólito heterobimetálico caracterizado por uma estrutura de chabazita carregada com íons de cobre e pelo menos um íon de metal trivalente diferente de Al3+. A composição de catalisador diminui as emissões de NOx em descarga de diesel e é adequada para operação em um conversor catalítico.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS [008]Fig. 1 é um gráfico que mostra o desempenho comparativo de CuFeSSZ-13 e catalisadores de Cu-SSZ-13 de acordo com os exemplos da presente invenção.
[009]Fig. 2 é um gráfico que mostra o desempenho comparativo de CuFeSSZ-13 e catalisadores de CuFe-SSZ-13 envelhecidos de acordo com os exemplos da presente invenção.
[010]Para um melhor entendimento da presente invenção, juntamente com
Petição 870190086569, de 03/09/2019, pág. 12/52
4/22 outros e objetos adicionais, vantagens e capacidades dos mesmos, referência é feita à descrição seguinte e reivindicações anexas com relação aos desenhos acima descritos.
DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO [011]A presente invenção é direcionada a um catalisador para mitigar (isto é, remover ou reduzir) as emissões de NOx a partir de hidrocarboneto (por exemplo, descarga de diesel, gasolina e/ou querosene). O catalisador inclui uma nova classe de zeólitos heterobimetálicos com base na estrutura de chabazita, tal como CuFeSSZ-13, por exemplo. Os novos zeólitos descritos aqui superam as questões de durabilidade hidrotérmica de todos os catalisadores de NH3-SCR conhecidos para redução de NOx enquanto preservando sua alta capacidade de redução de NOx em baixas temperaturas.
[012]Um zeólito considerado aqui pode ser quaisquer das estruturas de aluminossilicato porosas conhecidas na técnica que são estáveis sob condições de alta temperatura, isto é, de pelo menos 100 °C, 150 °C, 200 °C, 250 °C, 300 °C, e temperaturas mais altas até, por exemplo, 500 °C, 550 °C, 600 °C, 650 °C, 700 °C, 750 °C, 800 °C, 850 °C, ou 900 °C. Em exemplos particulares da presente invenção, o zeólito é estável a partir de pelo menos 100 °C e até 700 °C. Tipicamente, o zeólito é ordenada ter uma estrutura cristalina ou parcialmente cristalina. O zeólito geralmente pode ser descrito como uma estrutura tridimensional contendo unidades de silicato (SiO2 ou SiO4) e aluminato (Al2O3 ou AlO4) que são interconectadas (isto é, reticuladas) pela divisão de átomos de oxigênio.
[013]O zeólito pode ser microporoso (isto é, tamanho de poro menor que 2 pm), mesoporoso (isto é, tamanho de poro dentro de 2-50 pm, ou subfaixa nesse ponto), ou uma combinação dos mesmos. Em vários exemplos da presente invenção, o material de zeólito é completamente ou substancialmente microporoso. Sendo completamente ou substancialmente microporoso, o volume de poro devido
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5/22 aos microporos pode ser, por exemplo, 100%, ou pelo menos 95%, 96%, 97%, 98%, 99%, ou 99,5%, com o volume de poro restante sendo devido aos mesoporos, ou em alguns exemplos da presente invenção, macroporos (tamanho de poro maior que 50 pm). Em outros exemplos da presente invenção, o material de zeólito é completamente ou substancialmente mesoporoso. Sendo completamente ou substancialmente mesoporoso, o volume de poro devido aos mesoporos pode ser, por exemplo, 100%, ou pelo menos 95%, 96%, 97%, 98%, 99%, ou 99,5%, com o volume de poro restante sendo devido aos microporos, ou em alguns exemplos da presente invenção, macroporos. Em ainda outros exemplos da presente invenção, o material de zeólito contém uma abundância de microporos e mesoporos. Contendo uma abundância de microporos e mesoporos, o volume de poro devido aos mesoporos pode ser, por exemplo, até, pelo menos, ou precisamente 50%, 60%, 70%, 80%, ou 90%, com o equilíbrio do volume de poro sendo devido aos mesoporos, ou vice-versa.
[014]As várias formas de zeólito são geralmente conhecidas através de abreviações respectivas tal como, por exemplo, ABW, ACO, AEI, AEN, AFG, AFN, AFT, AFX, APC, APD, ATN, ATT, ATV, AWO, AWW, BCT, BIK, BOF, BRE, CAS, CDO, CHA, DFT, DOH, EAB, EPI, ERI, ESV, FAR, FRA, GIS, GIU, IHW, ITE, ITW, JBW, JRY, KFI, LAU, LEV, LIO, LOS, LTA, LTN, MAR, MON, MTF, MWW, NAT, NSI, OWE, PAU, PHI, RHO, RTE, RTH, RWR, SAS, SAT, SAV, SBN, SIV, SOD, STI, STT, THO, TOL, UEI, UFI, ou ZON. Alguns exemplos particulares de zeólitos incluem a classe de chabazita de zeólitos (por exemplo, SSZ-13, SSZ-62, Phi, SAPO-34, LZ-218 e Linde D). As composições, estruturas, e propriedades de zeólitos de chabazita são bem conhecidas na técnica, e foram descritas em detalhes, como constatado em, por exemplo, Patentes U.S. 4.544.538, 6.709.644, 4.124.686, 4.333.859, e 2.950.952, os conteúdos das quais estão aqui incorporados através de referência em sua totalidade.
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6/22 [015]O zeólito pode ter qualquer relação de sílica-para-alumínio adequada (isto é, SiO2/Al2O3 ou Si/Al). Por exemplo, em vários exemplos da presente invenção, o zeólito pode ter uma relação de Si/Al de precisamente, pelo menos, menor que, ou até 1,2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95, 100, 120, 150, ou 200, ou uma relação de Si/Al dentro de uma faixa ligada por quaisquer dois dos valores precedentes. Em exemplos particulares da presente invenção, o zeólito possui uma relação de Si/Al de 1 a 45.
[016]Em exemplos particulares da presente invenção, o zeólito é SSZ-13 que pertence à família ABC-6 de zeólitos, todos dos quais são também considerados aqui. Em exemplos particulares da presente invenção, o zeólito de SSZ-13 é representado pela fórmula RNaNabAl2.4Si33.6O?2«wH2O (1,4 < a < 27) (0,7 < b < 4,3) (1 < w < 7), onde RN é N,N,N-1-trimetiladamantamônio.
[017]Tipicamente, o zeólito contém uma quantidade de espécies catiônicas. Como é bem conhecido na técnica, a quantidade de espécies catiônicas é geralmente proporcional à quantidade de alumínio no zeólito. Isto é porque a substituição de átomos de silício com átomos de alumínio valentes inferiores necessita da presença de contra-cátions para estabelecer um equilíbrio de carga. Alguns exemplos de espécies catiônicas incluem íons de hidrogênio (H+), íons de metal de álcali, íons de metal alcalinos terrosos, e íons de metal de grupo principal. Alguns exemplos de íons de metal de álcali que podem ser incluídos no zeólito incluem lítio (Li+), sódio (Na+), potássio (K+), rubídio (Rb+), e césio (Cs+). Alguns exemplos de íons de metal alcalino terroso que podem ser incluídos no zeólito incluem (Be2+), magnésio (Mg2+), cálcio (Ca2+), estrôncio (Sr2+), e bário (Ba2+). Alguns exemplos de íons de metal de grupo principal que podem ser incluídos no zeólito incluem boro (B3+), gálio (Ga3+), índio (In3+), e arsênio (As3+). Em alguns exemplos da presente invenção, é incluída uma combinação de espécies catiônicas.
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As espécies catiônicas podem ser em uma quantidade de traço (por exemplo, não mais do que 0,01 ou 0,001%), ou alternativamente, em uma quantidade significante (por exemplo, acima de 0,01%, e até, por exemplo, 0,1, 0,5, 1, 2, 3, 4, ou 5% em peso de zeólito).
[018]O zeólito descrito acima é carregada com uma quantidade de íons de cobre. Os íons de cobre podem ser cuprosos (Cu+) ou cúpricos (Cu2+) na natureza. O carregamento de cobre pode ser qualquer quantidade adequada. Em exemplos diferentes da presente invenção, o carregamento de cobre é precisamente, pelo menos, menor que, ou até, por exemplo, 0,01%, 0,02%, 0,03%, 0,04%, 0,05%, 0,06%, 0,07%, 0,08%, 0,09%, 1,0%, 1,1%, 1,2%, 1,3%, 1,4%, 1,5%, 1,6%, 1,7%, 1,8%, 1,9%, 2,0%, 2,1%, 2,2%, 2,3%, 2,4%, ou 2,5%, ou um carregamento de cobre dentro de uma faixa ligada por quaisquer dois dos valores precedentes, em que o carregamento é expresso como a quantidade de metal em peso do zeólito. Em exemplos particulares da presente invenção, o carregamento de cobre é qualquer valor até 2,5%.
[019]Além dos íons de cobre, o catalisador de zeólito da presente invenção inclui também pelo menos um íon de metal trivalente. Quando aqui usado, o termo íon de metal trivalente é definido como um íon de metal trivalente diferente de alumínio (Al3+). Sem desejar estar ligado por qualquer teoria, acredita-se que o metal trivalente é incorporado no material de zeólito. Desse modo, acredita-se que o íon de metal trivalente incorporado é ligado no zeólito a um número apropriado de átomos de oxigênio, isto é, como uma unidade de óxido de metal em proximidade íntima (por exemplo, dentro do contato ou comunicação eletrônico) aos íons de cobre. Acreditase que a proximidade íntima entre os íons de metal trivalentes e íons de cobre cause um efeito combinado diferente do efeito cumulativo destes íons quando eles não estão em tal proximidade íntima. O efeito principalmente considerado aqui é o efeito na capacidade do catalisador resultante para processar os gases de NOx (isto é, a
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8/22 capacidade de conversão de NOx do catalisador).
[020]Em alguns exemplos da presente invenção, apenas um tipo de íon de metal trivalente aparte de alumínio está incorporado no zeólito. Em outros exemplos da presente invenção, pelo menos dois tipos de íons de metal trivalentes aparte de alumínio estão incorporados no zeólito. Em ainda outros exemplos da presente invenção, pelo menos três tipos de íons de metal trivalentes aparte de alumínio estão incorporados no zeólito. Em ainda outros exemplos da presente invenção, precisamente dois ou precisamente três tipos de íons de metal trivalentes aparte de alumínio estão incorporados no zeólito.
[021]Cada um dos íons de metal trivalentes pode ser incluído em qualquer quantidade adequada, tal como, precisamente, pelo menos, menor que, ou até, por exemplo, 0,01%, 0,02%, 0,03%, 0,04%, 0,05%, 0,06%, 0,07%, 0,08%, 0,09%, 1,0%, 1,1%, 1,2%, 1,3%, 1,4%, 1,5%, 1,6%, 1,7%, 1,8%, 1,9%, 2,0%, 2,1%, 2,2%, 2,3%, 2,4%, ou 2,5%, ou uma quantidade dentro de uma faixa ligada por quaisquer dois dos valores precedentes. Em exemplos particulares da presente invenção, cada um dos íons de metal trivalentes pode ser incluído em uma quantidade de, precisamente, pelo menos, menor que, ou até 2,5%. Em exemplos da presente invenção onde mais de um tipo de íon de metal trivalente é incluído, o carregamento de cada metal pode ser selecionado independentemente nisto a partir de quaisquer das quantidades ou faixas exemplares anteriores. Em outros exemplos da presente invenção, a quantidade total dos íons de metal trivalentes diferentes de alumínio conforma-se a quaisquer dos valores exemplares fornecidos acima.
[022]Em um primeiro conjunto de exemplos da presente invenção, pelo menos um íon de metal trivalente é selecionado a partir de íons de metal de transição trivalentes. O um ou mais metais de transição podem ser selecionados a partir de qualquer ou uma porção seleta dos tipos seguintes de metais de transição: elementos de Grupos IIIB (grupo Sc), IVB (grupo Ti), VB (grupo V), VIB (grupo Cr),
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VIIB (grupo Mn), VIIIB (grupos Fe e Co) da Tabela Periódica dos Elementos. Alguns exemplos de íons de metal de transição trivalentes incluem Sc3+, Y3+, V3+, Nb3+, Cr3+, Fe3+, e Co3+. Em outros exemplos da presente invenção, o íon de metal trivalente exclui todos os íons de metal de transição, ou alternativamente, exclui qualquer uma, duas ou mais classes ou exemplos específicos de íons de metal de transição fornecidos acima. Em exemplos particulares da presente invenção, os íons de metal de transição trivalentes incluem Sc3+, ou Fe3+, ou uma combinação dos mesmos.
[023]Em um segundo conjunto de exemplos da presente invenção, pelo menos um íon de metal trivalente é selecionado a partir de íons de metal de grupo principal trivalentes. O um ou mais metais de grupo principal pode(m) ser(em) selecionado(s) a partir de qualquer ou uma porção seleta de elementos de Grupo IIIA (grupo B) e/ou grupo VA (grupo N) da Tabela Periódica, diferente de alumínio. Alguns exemplos de íons de metal de grupo principal trivalentes incluem Ga3+, In3+, As3+, Sb3+, e Bi3+. Em outros exemplos da presente invenção, o íon de metal trivalente exclui todos os íons de metal de grupo principal diferentes de alumínio, ou alternativamente, exclui qualquer uma, duas ou mais classes ou exemplos específicos de íons de metal de grupo principal fornecidos acima. Em exemplos particulares da presente invenção, os íons de metal de grupo principal trivalentes incluem pelo menos In3+.
[024]Em um terceiro conjunto de exemplos da presente invenção, pelo menos um íon de metal trivalente é selecionado a partir de íons de metal de lantanídeo trivalentes. Alguns exemplos de íons de metal de lantanídeo trivalentes considerados aqui incluem La3+, Ce3+, Pr3+, Nd3+, Sm3+, Eu3+, Gd3+, Tb3+, Dy3+, Ho3+, Er3+, Tm3+, Yb3+, e Lu3+. Em exemplos particulares da presente invenção, o íon de metal de lantanídeo trivalente é selecionado a partir de um ou uma combinação de La3+, Ce3+, Pr3+, e Nd3+. Em outros exemplos particulares da presente invenção, o íon de metal de lantanídeo trivalente é ou inclui La3+.
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10/22 [025]Em um quarto conjunto de exemplos da presente invenção, pelo menos dois íons de metal trivalentes são selecionados a partir de íons de metal de transição trivalentes. Algumas combinações de íons de metal de transição trivalentes consideradas aqui incluem Sc3+ em combinação com um ou mais outros íons de metal de transição trivalentes, ou Fe3+ em combinação com um ou mais outros íons de metal de transição trivalentes, ou Y3+ em combinação com um ou mais outros íons de metal de transição trivalentes.
[026]Em um quinto conjunto de exemplos da presente invenção, pelo menos dois íons de metal trivalentes são selecionados a partir de íons de metal de grupo principal trivalentes. Algumas combinações de íons de metal de grupo principal trivalentes consideradas aqui incluem In3+ em combinação com um ou mais outros íons de metal de grupo principal trivalentes, ou Ga3+ em combinação com um ou mais outros íons de metal de grupo principal trivalentes, ou As3+ em combinação com um ou mais outros íons de metal de grupo principal trivalentes.
[027]Em um sexto conjunto de exemplos da presente invenção, pelo menos dois íons de metal trivalentes são selecionados a partir de íons de metal de lantanídeo trivalentes. Algumas combinações de íons de metal de lantanídeo trivalentes consideradas aqui incluem La3+ em combinação com um ou mais outros íons de metal de lantanídeo trivalentes, ou Ce3+ em combinação com um ou mais outros íons de metal de lantanídeo trivalentes, ou Pr3+ em combinação com um ou mais outros íons de metal de lantanídeo trivalentes, ou Nd3+ em combinação com um ou mais outros íons de metal de lantanídeo trivalentes.
[028]Em um sétimo conjunto de exemplos da presente invenção, pelo menos um íon de metal trivalente é um íon de metal de transição trivalente e pelo menos um íon de metal trivalente é um íon de metal de lantanídeo trivalente. Por exemplo, em exemplos particulares da presente invenção, pelo menos um íon de metal trivalente é selecionado a partir de Sc3+, Fe3+, e/ou Y3+, e outro íon de metal trivalente é
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11/22 selecionado a partir de La3+, Ce3+, Pr3+, e/ou Nd3+.
[029]Em um oitavo conjunto de exemplos da presente invenção, pelo menos um íon de metal trivalente é um íon de metal de transição trivalente e pelo menos um íon de metal trivalente é um íon de metal de grupo principal trivalente. Por exemplo, em exemplos particulares da presente invenção, pelo menos um íon de metal trivalente é selecionado a partir de Sc3+, Fe3+, e/ou Y3+, e outro íon de metal trivalente é selecionado a partir de In3+, Ga3+, e/ou In3+.
[030]Em um nono conjunto de exemplos da presente invenção, pelo menos um íon de metal trivalente é um íon de metal de grupo principal trivalente e pelo menos um íon de metal trivalente é um íon de metal de lantanídeo trivalente. Por exemplo, em exemplos particulares da presente invenção, pelo menos um íon de metal trivalente é selecionado a partir de Sc3+, Fe3+, e/ou Y3+, e outro íon de metal trivalente é selecionado a partir de La3+, Ce3+, Pr3+, e/ou Nd3+.
[031]Em um décimo conjunto de exemplos da presente invenção, pelo menos três íons de metal trivalentes no zeólito são incluídos. Os pelo menos três íons de metal trivalentes podem ser selecionados a partir de íons de metal de transição trivalentes, íons de metal de grupo principal trivalentes, e/ou íons de metal de lantanídeo trivalentes.
[032]Em exemplos particulares da presente invenção, um, dois, três, ou mais íons de metal trivalentes são selecionados a partir de Sc3+, Fe3+, Y3+, La3+, Ce3+, Pr3+, Nd3+, In3+, e/ou Ga3+. Em exemplos mais particulares da presente invenção, um, dois, três, ou mais íons de metal trivalentes são selecionados a partir de Sc3+, Fe3+, La3+, e/ou In3+.
[033]O catalisador de zeólito descrito acima não é tipicamente coberto com uma camada ou película contendo metal. Entretanto, a presente invenção também considera o catalisador de zeólito descrito acima revestido com uma película ou camada contendo metal contanto que a película ou camada não impeça
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12/22 substancialmente o catalisador de funcionar efetivamente como um catalisador de redução de NOx como pretendido aqui. Sendo revestida, a película ou camada reside na superfície do zeólito. Em alguns exemplos da presente invenção, a superfície do zeólito refere-se apenas à superfície externa (isto é, como definido pela área de contorno externo do catalisador de zeólito), enquanto em outros exemplos da presente invenção, a superfície do zeólito refere-se a ou inclui superfícies internas do zeólito, tais como as superfícies dentro de poros ou canais do zeólito. A película ou camada contendo metal pode servir, por exemplo, para ajustar as características físicas do catalisador, a eficiência catalítica, ou seletividade catalítica. Alguns exemplos de superfícies contendo metal incluem os óxidos e/ou sulfetos dos metais de álcali, metais alcalinos terrosos, metais de transição divalentes ou de grupo principal (por exemplo, Zn2+, Fe2+, Co2+, Ni2+, Pd2+, Pt2+, Sn2+, ou Pb2+), metais de transição tetravalentes (por exemplo, Ti4+, Zr4+, Rh4+, Ir4+, Mn4+, Ge4+, Sn4+, e Te4+), metais de transição pentavalentes ou de grupo principal (por exemplo, Nb5+, Ta5+, e Sb5+), e metais de transição hexavalentes (por exemplo, Cr6+, Mo6+, e W6+). Em outros exemplos da presente invenção, uma ou mais classes ou tipos específicos de quaisquer dos íons de metal adicionais anteriores é(são) excluída(s) do catalisador de zeólito.
[034]O catalisador descrito aqui pode ser sintetizado por qualquer método adequado conhecido na técnica. O método considerado aqui deveria incorporar os íons de metal (isto é, cobre e um ou mais íons de metal trivalentes) homogeneamente no zeólito. O catalisador carregado com metal resultante contém uma distribuição homogênea dos íons de metal em um nível molecular, isto é, o catalisador não contém regiões macroscópicas que contêm apenas um tipo de íon de metal, como seria obtido por moagem e misturação de duas fontes de zeólito que cada qual contém um íon de metal diferente.
[035]Em exemplos particulares da presente invenção, o catalisador descrito
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13/22 aqui é preparado, primeiro, saturando-se o zeólito com os metais a serem carregados. A etapa de impregnação pode ser obtida, por exemplo, tratando-se o zeólito com uma ou mais soluções que contêm os metais a serem carregados. Tratando-se o zeólito com a solução contendo metal, a solução contendo metal é contatada com o zeólito tal que a solução é absorvida no zeólito, preferivelmente no volume inteiro do zeólito.
[036]Em uma modalidade, a etapa de impregnação é obtida tratando-se o zeólito com uma solução que contém todos os metais a serem carregados. Em outra modalidade, a etapa de impregnação é obtida tratando-se o zeólito com duas ou mais soluções, em que as soluções diferentes contêm metais diferentes ou combinações de metais. Cada tratamento do zeólito com uma solução de impregnação corresponde a uma etapa de impregnação separada. Tipicamente, quando mais de uma etapa de impregnação é empregada, uma etapa de tratamento de secagem e/ou térmica é empregada entre as etapas de impregnação.
[037]A solução de impregnação de metal contém pelo menos um ou mais íons de metal a ser(serem) carregado(s) no zeólito, bem como veículo líquido para distribuir os íons de metal no zeólito. Os íons de metal geralmente estão na forma de sais de metal. Preferivelmente, os sais de metal são completamente dissolvidos no veículo líquido. O sal de metal contém um ou mais íons de metal em associação iônica com um ou mais contra-ânions. Qualquer um ou mais dos íons de metal descrito(s) acima pode(m) servir como a porção de íon de metal. O contra-ânion pode ser selecionado a partir de, por exemplo, haletos (F-, Cl-, Br-, ou I-), carboxilatos (por exemplo, formiato, acetato, propionato, ou butirato), sulfato, nitrato, fosfato, clorato, bromato, iodato, hidróxido, β-dicetonato (por exemplo, acetilacetonato), e dicarboxilatos (por exemplo, oxalato, malonato, ou sucinato). Em alguns exemplos da presente invenção, o contra-ânion pode conter um ou mais metais, incluindo um ou mais metais a ser(em) carregado(s) no zeólito. Alguns exemplos de tais contra
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14/22 ânions incluem titanato, zirconato, vanadato, niobato, tantalato, cromato, molibdato, tungstato, arsenato, antimonato, estanato e telurato. Em outros exemplos da presente invenção, uma ou mais classes ou tipos específicos de quaisquer dos contra-ânions precedentes é(são) excluído(s) a partir da solução de impregnação (ou alternativamente, excluído(s) de ser(em) incorporado(s) no zeólito).
[038]Em exemplos particulares da presente invenção, o catalisador é preparado formando-se uma lama que contém pó de zeólito e os metais a serem incorporados. A lama resultante é secada e incendiada para formar um pó. O pó é combinado em seguida com aglutinantes orgânicos e/ou inorgânicos e misturado úmido para formar uma pasta. A pasta resultante pode ser formada em qualquer forma desejada, por exemplo, por extrusão em estruturas em bastão, favo-de-mel, ou cata-vento de papel. As estruturas extrusadas são em seguida secadas e incendiadas para formar o catalisador final. Em outros exemplos da presente invenção, o pó de zeólito, metais, e aglutinantes são todos combinados juntamente para formar uma pasta, que é em seguida extrusada e incendiada.
[039]Depois de impregnar o zeólito, o zeólito carregado com metal é tipicamente secado e/ou submetido a uma etapa de tratamento térmico (por exemplo, uma etapa de queima ou calcinação). As funções da etapa de tratamento térmico para permanentemente incorporar os metais saturados no zeólito, por exemplo, formando-se ligações de óxido de metal dentro do material de zeólito. Em exemplos diferentes da presente invenção, a etapa de tratamento térmica pode ser conduzida a uma temperatura de pelo menos 100 °C, 150 °C, 200 °C, 250 °C, 300 °C, 350 °C, 400 °C, 450 °C, 500 °C, 550 °C, 600 °C, 650 °C, 700 °C, 750 °C, ou 800 °C, ou dentro de uma faixa nesse ponto, durante um período de tempo de, por exemplo, 15 minutos, 30 minutos, 1 hora, 2 horas, 6 horas, 12 horas, 24 horas, 30 horas, 36 horas, ou 48 horas, ou dentro de uma faixa nesse ponto. Em exemplos particulares da presente invenção, a etapa de tratamento térmico é conduzida a uma
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15/22 temperatura de pelo menos 500 °C durante um período de tempo de pelo menos duas horas. Em alguns exemplos da presente invenção, a etapa de tratamento térmico inclui uma etapa de aumento de temperatura a partir de uma temperatura mais baixa a uma temperatura mais alta, e/ou a partir de uma temperatura mais alta para uma temperatura mais baixa. Por exemplo, a etapa de tratamento térmico pode incluir um estágio de aumento de 100 °C para 700 °C, ou vice-versa, a uma taxa de 1,2, 5, ou 10 °C/min.
[040]Geralmente, a uma ou mais etapas de tratamento por calor são conduzidas sob pressão atmosférica normal. Entretanto, em alguns exemplos da presente invenção, uma pressão elevada (por exemplo, acima de 1 atm e até 2, 5, ou 10 atm) é empregada, enquanto em outros exemplos da presente invenção, uma pressão reduzida (por exemplo, abaixo de 1, 0.,5, ou 0,2 atm) é empregada. Além disso, embora as etapas de tratamento por calor geralmente sejam conduzidas abaixo de uma atmosfera de ar normal, em alguns exemplos da presente invenção, um oxigênio elevado, oxigênio reduzido, ou atmosfera inerte é usado. Alguns gases que podem ser incluídos na atmosfera de processo incluem, por exemplo, oxigênio, nitrogênio, hélio, argônio, gás carbônico, e misturas dos mesmos.
[041]Geralmente, o catalisador de zeólito descrito aqui está na forma de um pó. Em um primeiro conjunto de exemplos da presente invenção, pelo menos uma porção, ou todas, as partículas do pó têm um tamanho menor que um mícron (isto é, partículas de nanotamanho). As partículas de nanotamanho podem ter um tamanho de partícula precisamente de, pelo menos, até, ou menos que, por exemplo, 1, 2, 5, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 150, 200, 250, 300, 350, 400, 450, 500, 550, 600, 650, 700, 750, 800, 850, 900, ou 950 nanômetros (nm), ou um tamanho de partícula dentro de uma faixa ligada por quaisquer dois dos valores precedentes. Em um segundo conjunto de exemplos da presente invenção, pelo menos uma porção, ou todas, as partículas do pó têm um tamanho em ou acima de 1 mícron no
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16/22 tamanho. As partículas de mícron-tamanho podem ter um tamanho de partícula precisamente de, pelo menos, até, ou menos que, por exemplo, 1, 2, 5, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, ou 100 microns (pm), ou um tamanho de partícula dentro de uma faixa ligada por quaisquer dois dos valores precedentes. Em alguns exemplos da presente invenção, cristais ou grãos simples do catalisador correspondem a quaisquer dos tamanhos fornecidos acima, enquanto em outros exemplos da presente invenção, cristais ou grãos do catalisador são aglomerados para fornecerem cristalitos ou grãos aglomerados que têm quaisquer das dimensões exemplares acima.
[042]Em outros exemplos da presente invenção, o catalisador de zeólito pode estar na forma de uma película, um revestimento, ou uma multiplicidade de películas ou revestimentos. As espessuras dos revestimentos ou multiplicidade de revestimentos podem ser, por exemplo, 1, 2, 5, 10, 50, ou 100 mícrons, ou uma faixa nesse ponto, ou até 100 mícrons de espessura. Em ainda outros exemplos da presente invenção, o catalisador de zeólito está na forma de um sólido de volume não particulado (isto é, contínuo). Em ainda outros exemplos da presente invenção, o catalisador de zeólito pode ser fibroso ou na forma de uma malha.
[043]O catalisador pode também ser misturado com ou anexado sobre um material de suporte adequado para operação em um conversor catalítico. O material de suporte pode ser um pó (por exemplo, tendo quaisquer dos tamanhos de partícula acima), granular (por exemplo, 0,5 mm ou tamanho de partícula maior), um material de volume, tal como um monólito em favo de mel do tipo fluxo total tipo, uma placa ou estrutura de múltiplas placas, ou folhas de metal corrugadas. Se uma estrutura em favo de mel for usada, a estrutura em favo de mel pode conter qualquer densidade adequada de células. Por exemplo, a estrutura em favo de mel pode conter 100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, ou 900 células/in2 (ou de 62-140 células/cm2) ou maior. O material de suporte geralmente é construído de uma
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17/22 composição refratária, tais como aquelas contendo cordierita, mulita, alumínio (por exemplo, α-, γ-, ou θ-alumina), ou zircônia, ou uma combinação dos mesmos. Estrutura em favo de mel, em particular, é descrita em detalhes em, por exemplo, Patentes U.S. 5.314.665, 7.442.425, e 7.438.868, os teores dos quais estão aqui incorporados através de referência em sua totalidade. Quando corrugadas ou outros tipos de folhas de metal forem usados, estes podem ser estendidos em camadas no topo um ao outro com material de catalisador suportado nas folhas tal que as passagens permanecem as quais permitem o fluxo do gás de descarga entre as folhas. As folhas estendidas em camadas podem ser formadas também em uma estrutura, tal como um cilindro, arejando-se as folhas.
[044]O catalisador descrito aqui preferivelmente exibe um perfil de temperatura de conversão de NOx que é melhorado sobre aquele de Cu-SSZ-13, como descrito na Patente U.S. 7.601.662.
[045]Em um primeiro conjunto de exemplos da presente invenção, o catalisador descrito aqui preferivelmente exibe uma conversão de NOx alta a 150 °C. Quando aqui usado, a frase conversão de NOx alta a 150 °C é definida como uma conversão de NOx de pelo menos ou acima de 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, ou 85% a 150 °C.
[046]Em um segundo conjunto de exemplos da presente invenção, o catalisador descrito aqui preferivelmente exibe uma conversão de NOx alta a 200 °C. Quando aqui usado, a frase conversão de NOx alta a 200 °C é definida como uma conversão de NOx de pelo menos ou acima de 80%, 85%, ou 90% a 200 °C.
[047]Em um terceiro conjunto de exemplos da presente invenção, o catalisador descrito aqui preferivelmente exibe uma conversão de NOx alta a uma temperatura na faixa de 250 °C a 450 °C. Quando aqui usado, a frase conversão de NOx alta a 250-450 °C é definida como uma conversão de NOx de pelo menos ou acima de 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, ou 90% a uma temperatura de 250 °C,
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300 °C, 350 °C, 400 °C, ou 450 °C, a uma temperatura na faixa de 250 °C a 450 °C, ou temperaturas que variam dentro da faixa.
[048]Em um quarto conjunto de exemplos da presente invenção, o catalisador descrito aqui preferivelmente exibe uma conversão de NOx alta a uma temperatura na faixa de 500 °C a 525 °C. Quando aqui usado, a frase conversão de NOx alta a 500-525 °C é definida como uma conversão de NOx de pelo menos ou acima de 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, ou 85% a uma temperatura na faixa de 500 °C a 525 °C, ou temperaturas que variam dentro da faixa.
[049]Em um quinto conjunto de exemplos da presente invenção, o catalisador descrito aqui preferivelmente exibe uma conversão de NOx alta a uma temperatura de 550° C. Quando aqui usado, a frase conversão de NOx alta a 550° C é definida como uma conversão de NOx de pelo menos ou acima de 60%, 65%, 70%, 75%, ou 80% a uma temperatura de 550° C.
[050]Em um sexto conjunto de exemplos da presente invenção, o catalisador descrito aqui preferivelmente exibe uma conversão de NOx alta a uma temperatura na faixa de 600 °C a 650 °C. Quando aqui usado, a frase conversão de NOx alta a 600-650 °C é definida como uma conversão de NOx de pelo menos ou acima de 60%, 65%, 70%, 75%, ou 80% a uma temperatura na faixa de 600 °C a 650 °C, ou temperaturas que variam dentro da faixa.
[051]Em um sétimo conjunto de exemplos da presente invenção, o catalisador descrito aqui preferivelmente exibe uma conversão de NOx alta a 150 °C enquanto também exibe uma conversão de NOx alta a 200°C, e/ou uma conversão de NOx alta a 250-450°C, e/ou uma conversão de NOx alta a 500-525°C, e/ou uma conversão de NOx alta a 550°C, e/ou uma conversão de NOx alta a 600-650°C.
[052]Em alguns exemplos, a invenção é direcionada a um conversor catalítico que contém neste como um catalisador, o catalisador de zeólito carregado com metal acima descrito. O catalisador é tipicamente disposto em um elemento de
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19/22 suporte refratário, tais como folhas de metal corrugadas ou uma estrutura em favo de mel, como descrito acima. O conversor catalítico pode ser qualquer dos conversores catalíticos conhecidos na técnica, e particularmente, aqueles conversores catalíticos particularmente adaptados para o processamento da descarga de combustível à diesel. A construção e operação de tais conversores catalíticos são bem conhecidas na técnica, como descrito em detalhes em, por exemplo, Patentes U.S. 7.691.340, 7.678.348, 7.575.727, 7.442.425, 7.438.868, 7.412.824, 7.288.230, 6.919.052, e 5.314.665, os conteúdos dos quais estão aqui incorporados por referência em sua totalidade.
[053]Como elementos básicos, o conversor catalítico tipicamente contém o catalisador disposto em um elemento de suporte tal que as passagens são tornadas disponíveis para a descarga passar nelas, e o catalisador suportado incluído em uma cobertura de metal. A cobertura de metal está geralmente conectada com uma ou mais entradas (isto é, tubos) para transferir os gases da descarga no catalisador suportado. A cobertura de metal pode também incluir uma ou mais gaxetas.
[054]Em exemplos particulares da presente invenção, o conversor catalítico é conectado com uma fonte de amônio para a amônia misturar dentro da corrente de gás de descarga. Como é bem conhecido na técnica, a amônia funciona como um redutor em processos de redução catalítica seletiva (SCR). A amônia pode estar em qualquer forma adequada, tal como amônia anidrosa, amônia aquosa, ureia, carbonato de amônio, formiato de amônio, ou carbamato de amônio. Em alguns exemplos da presente invenção, a fonte de amônia é fornecida continuamente na corrente de descarga antes e/ou durante o tempo em que a corrente de descarga alcança o catalisador. Em outros exemplos da presente invenção, a amônia é fornecida com intermitência. Em outros exemplos da presente invenção, a fonte de amônia é fornecida antes que a corrente de descarga alcance o catalisador. Deste modo, a fonte de amônia é primeiro absorvida no catalisador antes de reagir com a
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20/22 corrente de descarga. Geralmente, um tanque de armazenamento de amônia é usado para conter a fonte de amônia.
[055]No projeto de um sistema de SCR, numerosos outros elementos podem ser interconectados com o conversor catalítico e a fonte de amônia. Por exemplo, um vaporizador pode ser incluído entre a fonte de amônia e o conversor catalítico para converter (isto é, decompor) a fonte de amônia em gás de amônia. Um misturador pode também ser incorporado entre a fonte de amônia e o conversor catalítico (ou entre o vaporizador e o conversor catalítico) para misturar a amônia com a corrente de descarga. Outros elementos, tais como aquecedores, bombas, e ventoinhas, podem ser incluídos para aperfeiçoar o sistema. O sistema de SCR pode ser integrado em qualquer sistema que faz uso de um motor de queima insuficiente, particularmente aqueles motores que usam combustível diesel. O sistema de SCR pode ser integrado, por exemplo, no sistema de motor de um veículo de passageiro, caminhão, caldeira de utilidade, caldeira industrial, caldeira de resíduo sólido (isto é, quando usado no processo de resíduo municipal), embarcação, locomotiva, máquina de perfuração de túnel, submarino, equipamento de construção, turbina de gás, usina nuclear, avião, cortadeira de grama, ou motosserra.
[056]Exemplos foram mencionados abaixo com a finalidade de ilustração e descrever certos exemplos específicos da presente invenção. Entretanto, o escopo desta invenção não deve estar limitado de qualquer forma pelos exemplos mencionados aqui.
EXEMPLO I [057]H-SSZ-13 foi preparado de acordo com a Patente U.S. 4.544.538. CuSSZ-13 foi sintetizado como seguindo: uma amostra de 2,664 g de Cu(OAc)2.H2O foi dissolvida em 600 mL de água deionizada (0,022M), seguido por adição de H-SSZ13 (10,00 g). A lama foi agitada durante 2 horas a 50 °C. O sólido de cor azul foi coletado através de filtração depois do resfriamento, lavado com água deionizada, e
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21/22 calcinado em ar a 500 °C (10°C/min) durante 4 horas para proporcionar Cu-SSZ-13. Análise elementar: Cu 3,46, Al 4,05%.
[058]CuFe-SSZ-13 foi obtido pelo seguinte procedimento: 10 g de Cu-SSZ13 foram suspensos em uma solução de água de 50 mL de Fe(NO3)3 a 0,015M, desgaseificado com N2, e a agitação mantida durante 2 horas a 80 °C. O sólido amarelo foi obtido depois da filtração, e o filtrado estava claro e incolor. O produto foi em seguida calcinado em ar a 500 °C (2 °C/min) durante 2 horas para produzir CuFe-SSZ-13 amarelo pálido. Análise elementar: Cu 2,71%, Fe 0,357%, Al 3,86%.
[059]CuFe-SSZ-13 pode também ser preparado por um método de umidade incipiente. Neste método, 10 g de Cu-SSZ-13 foram moídos com 0,3 g de Fe(NO3)3.9H2O e apenas água suficiente foi adicionada para cobrir a superfície de Cu-SSZ-13. A cor de Cu-SSZ-13 mudou lentamente de verde para amarelo. A amostra foi permitida secar em ar e em seguida calcinada em ar a 500°C (2C/min) durante 4 horas para produzir CuFe-SSZ-13 amarelo pálido.
EXEMPLO II [060]Pós de catalisadores Cu-SSZ-13 e CuFe-SSZ-13 foram testados comparativamente. Os pós de catalisador foram misturados com quantidades iguais (em peso) de cordierita inerte e transferidos a um reator de bancada. Um degreening foi feito em um fluxo de 8,5% de O2, 8% de CO2, e 7,25% de H2O com N2 em equilíbrio a uma temperatura de 600 °C (temperatura de gás de entrada) e uma velocidade espacial de 50.000 h-1 durante duas horas. As experiências da eficiência de conversão de NOx empregadas simularam uma descarga de diesel contendo 8,5% de O2, 8% de CO2, 7,25% de H2O, 250 ppm de NO2, 250 ppm de NO, 500 ppm de NH3, e N2 como equilíbrio a uma velocidade espacial de 50.000 h-1 e avaliaram na faixa de temperatura de 150 °C a 650 °C. Os resultados são mostrados na Fig. 1. O catalisador CuFe-SSZ-13 mostra claramente um melhor desempenho na faixa de 150-650 °C. A diferença no desempenho da conversão de NOx é especialmente
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22/22 notável a 150 °C onde Cu-SSZ-13 converte ~40% de NOx considerando que CuFeSSZ-13 converte ~75% de NOx sob condições de teste.
EXEMPLO III [061]O envelhecimento acelerado foi realizado no pó de catalisador CuFeSSZ-13 empregando um protocolo de envelhecimento que expõe o catalisador a uma temperatura de 675 °C durante 50 horas sob um fluxo de ar contendo 10% de água. Resultados de teste são mostrados na Fig. 2.
[062]O catalisador CuFe-SSZ-13 demonstra durabilidade hidrotérmica alta e tem alto desempenho de conversão de NOx na faixa de 150-650 °C. A redução de NOx a 150 °C é ~65%, que é melhor do que Cu-SSZ-13 fresco como mostrado na Fig. 1.
[063]Enquanto foi mostrado e descrito o que são considerados no momento serem exemplos da invenção, ficará óbvio para aqueles versados na técnica que várias alterações e modificações podem ser preparadas nisto sem afastarem-se do escopo das invenções definidas pelas reivindicações anexas.

Claims (35)

  1. REIVINDICAÇÕES
    1. Composição de catalisador CARACTERIZADA pelo fato de que compreende um zeólito heterobimetálico definido por uma estrutura de chabazita carregada com íons de cobre e pelo menos um íon de metal trivalente diferente de Al3+, em que os referidos íons cobre estão presentes no referido catalisador em uma quantidade de carregamento maior do que 1% em peso e o referido pelo menos um íon de metal trivalente está presente no referido catalisador em uma quantidade de carregamento de menos do que 1% em peso e em que as quantidade de carregamento dos referidos cobre e íon de metal trivalente são efetivas para se alcançar uma conversão de NOx a 150°C de pelo menos 50%.
  2. 2. Composição de catalisador, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que o referido pelo menos um íon de metal trivalente compreende um íon de metal de transição trivalente.
  3. 3. Composição de catalisador, de acordo com a reivindicação 2, CARACTERIZADA pelo fato de que o referido pelo menos um íon de metal de transição trivalente é selecionado a partir do grupo consistindo em Sc3+, Y3+, V3+, Nb3+, Cr3+, Fe3+, e Co3+.
  4. 4. Composição de catalisador, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que o referido pelo menos um íon de metal trivalente compreende um íon de metal do grupo principal trivalente.
  5. 5. Composição de catalisador, de acordo com a reivindicação 4, CARACTERIZADA pelo fato de que o referido íon de metal do grupo principal trivalente é selecionado a partir do grupo consistindo em Ga3+, In3+, As3+, Sb3+, e Bi3+.
  6. 6. Composição de catalisador, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que o referido pelo menos um íon de metal trivalente é selecionado a partir do grupo consistindo em Fe3+, In3+, Sc3+, La3+, Ce3+, Pr3+, Nd3+, Sm3+, Eu3+, Gd3+, Tb3+, Dy3+, Ho3+, Er3+, Tm3+, Yb3+, e Lu3+.
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    2/5
  7. 7. Composição de catalisador, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que o referido pelo menos um íon de metal trivalente compreende uma combinação de pelo menos dois íons de metal trivalentes.
  8. 8. Composição de catalisador, de acordo com a reivindicação 7,
    CARACTERIZADA pelo fato de que o referido pelo menos dois íons de metal trivalentes compreendem íons de metal de transição trivalentes.
  9. 9. Composição de catalisador, de acordo com a reivindicação 7,
    CARACTERIZADA pelo fato de que pelo menos um íon de metal trivalente compreende um íon de metal de transição trivalente e em que pelo menos um outro íon de metal trivalente compreende um íon de metal de lantanídeo trivalente.
  10. 10. Composição de catalisador, de acordo com a reivindicação 7, CARACTERIZADA pelo fato de que pelo menos um íon de metal trivalente compreende um íon de metal de transição trivalente e em que pelo menos um outro íon de metal trivalente compreende um íon de metal do grupo principal trivalente.
  11. 11. Composição de catalisador, de acordo com a reivindicação 7, CARACTERIZADA pelo fato de que pelo menos um íon de metal trivalente compreende um íon de metal do grupo principal trivalente e em que pelo menos um outro íon de metal trivalente compreende um íon de metal de lantanídeo trivalente.
  12. 12. Composição de catalisador, de acordo com a reivindicação 1,
    CARACTERIZADA pelo fato de que o referido zeólito compreende CuFe-SSZ-13.
  13. 13. Composição de catalisador, de acordo com a reivindicação 1,
    CARACTERIZADA pelo fato de que o referido catalisador exibe uma conversão de NOx a 150°C de pelo menos 60%.
  14. 14. Composição de catalisador, de acordo com a reivindicação 13, CARACTERIZADA pelo fato de que o referido catalisador também exibe uma conversão de NOx a 200°C de pelo menos 85%.
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    3/5
  15. 15. Composição de catalisador, de acordo com a reivindicação 13, CARACTERIZADA pelo fato de que o referido catalisador também exibe uma conversão de NOx a 600°C de pelo menos 65%.
  16. 16. Composição de catalisador, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que os referidos íons de cobre estão presentes no referido catalisador em uma quantidade de carregamento de pelo menos 1,5% em peso e o referido íon de metal trivalente está presente no referido catalisador em uma quantidade de carregamento de pelo menos 1%.
  17. 17. Composição de catalisador, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que os referidos íons de cobre estão presentes no referido catalisador em uma quantidade de carregamento de pelo menos 2% em peso e o referido íon de metal trivalente está presente no referido catalisador em uma quantidade de carregamento de pelo menos 1%.
  18. 18. Composição de catalisador, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que o referido íon de metal trivalente é o íon Fe(III).
  19. 19. Conversor catalítico CARACTERIZADO pelo fato de que compreende um catalisador carregado sobre um substrato refratário, o referido catalisador compreendendo um zeólito heterobimetálico definido por uma estrutura de chabazita carregada com íons de cobre e pelo menos um íon de metal trivalente diferente de Al3+, em que os referidos íons cobre estão presentes no referido catalisador em uma quantidade de carregamento maior do que 1% em peso e em que o referido pelo menos um íon de metal trivalente está presente no referido catalisador em uma quantidade de carregamento de menos do que 1% em peso, e em que as quantidades de carregamento dos referidos íons de cobre e metal trivalente são efetivas para se alcançar uma conversão de NOx a 150°C de pelo menos 50%.
  20. 20. Conversor catalítico, de acordo com a reivindicação 19, CARACTERIZADO pelo fato de que o referido pelo menos um íon de metal
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    4/5 trivalente compreende um íon de metal de transição trivalente.
  21. 21. Conversor catalítico, de acordo com a reivindicação 20, CARACTERIZADO pelo fato de que o referido íon de metal de transição trivalente é selecionado a partir do grupo consistindo em Sc3+, Y3+, V3+, Nb3+, Cr3+, Fe3+ e Co3+.
  22. 22. Conversor catalítico, de acordo com a reivindicação 19, CARACTERIZADO pelo fato de que o referido pelo menos um íon de metal trivalente compreende um íon de metal do grupo principal trivalente.
  23. 23. Conversor catalítico, de acordo com a reivindicação 22, CARACTERIZADO pelo fato de que o referido íon de metal do grupo principal trivalente é selecionado a partir do grupo consistindo em Ga3+, In3+, As3+, Sb3+ e Bi3+.
  24. 24. Conversor catalítico, de acordo com a reivindicação 19, CARACTERIZADO pelo fato de que o referido pelo menos um íon de metal trivalente é selecionado a partir do grupo consistindo em Fe3+, In3+, Sc3+, La3+, Ce3+, Pr3+, Nd3+, Sm3+, Eu3+, Gd3+, Tb3+, Dy3+, Ho3+, Er3+, Tm3+, Yb3+ e Lu3+.
  25. 25. Conversor catalítico, de acordo com a reivindicação 19, CARACTERIZADO pelo fato de que o referido pelo menos um íon de metal trivalente compreende uma combinação de pelo menos dois íons de metal trivalentes.
  26. 26. Conversor catalítico, de acordo com a reivindicação 25, CARACTERIZADO pelo fato de que o referido pelo menos dois íons de metal trivalentes compreendem íons de metal de transição trivalentes.
  27. 27. Conversor catalítico, de acordo com a reivindicação 25, CARACTERIZADO pelo fato de que pelo menos um íon de metal trivalente compreende um íon de metal de transição trivalente e em que pelo menos um outro íon de metal trivalente compreende um íon de metal de lantanídeo trivalente.
  28. 28. Conversor catalítico, de acordo com a reivindicação 25, CARACTERIZADO pelo fato de que pelo menos um íon de metal trivalente
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    5/5 compreende um íon de metal de transição trivalente e em que pelo menos um outro íon de metal trivalente compreende um íon de metal do grupo principal trivalente.
  29. 29. Conversor catalítico, de acordo com a reivindicação 25, CARACTERIZADO pelo fato de que pelo menos um íon de metal trivalente compreende um íon de metal do grupo principal trivalente e em que pelo menos um outro íon de metal trivalente compreende um íon de metal de lantanídeo trivalente.
  30. 30. Conversor catalítico, de acordo com a reivindicação 19, CARACTERIZADO pelo fato de que o referido zeólito compreende CuFe-SSZ-13.
  31. 31. Conversor catalítico, de acordo com a reivindicação 19, CARACTERIZADO pelo fato de que o referido catalisador exibe uma conversão de NOx a 150°C de pelo menos 60%.
  32. 32. Conversor catalítico, de acordo com a reivindicação 31, CARACTERIZADO pelo fato de que o referido catalisador exibe uma conversão de NOx a 200°C de pelo menos 85%.
  33. 33. Conversor catalítico, de acordo com a reivindicação 31,
    CARACTERIZADO pelo fato de que o referido catalisador exibe uma conversão de
    NOx a 600°C de pelo menos 65%.
  34. 34. Conversor catalítico, de acordo com a reivindicação 19,
    CARACTERIZADO pelo fato de que o referido substrato refratário é definido por uma estrutura selecionada a partir do grupo consistindo em uma estrutura em bastão, uma estrutura em favo de mel, e uma estrutura em cata-vento de papel.
  35. 35. Conversor catalítico, de acordo com a reivindicação 19, CARACTERIZADO pelo fato de que o referido íon de metal trivalente é o íon Fe(III).
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