CN115297948A - 高氨储存容量的scr催化剂 - Google Patents

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J·L·拉克希米
J·K·霍奇茅斯
J·A·帕切特
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Abstract

本发明涉及一种用于选择性催化还原氮氧化物的催化剂，所述催化剂包含第一涂层和第二涂层，所述第一涂层包含12元环孔沸石材料，所述所述12元环孔沸石材料包含第一金属，所述第一金属是铜和铁中的一种或多种；所述第二涂层包含8元环孔沸石材料，所述8元环孔沸石材料包含第二金属，所述第二金属是铜和铁中的一种或多种。

Description

高氨储存容量的SCR催化剂
本发明涉及用于选择性催化还原氮氧化物的催化剂、制备所述用于选择性催化还原氮氧化物的催化剂的方法、催化剂用于选择性催化还原氮氧化物的用途以及包含所述催化剂的废气处理系统。
US 9 352 307B2公开了一种选择性催化还原(SCR)催化剂，其包含沸石材料的混合物，即Cu-CHA和Fe-MFI的混合物。
此外，EP 2 520 365A2也公开了一种用于选择性催化还原的催化剂，其包含具有大、中或介孔晶体结构且任选含有第一金属的第一分子筛，以及具有小孔晶体结构且任选含有第二金属的第二分子筛。最后，US 9 597636B2公开了一种系统，其包括具有第一氨存储容量的第一上游SCR区和具有第二氨存储容量的第二下游SCR区，其中第二氨储存容量大于第一氨储存容量。
在瞬态循环中，新鲜尿素的计量添加有时受到限制，例如在加速期间。因此，需要提供改进的选择性催化还原(SCR)催化剂，其允许优化NOx转化率并最小化一氧化二氮(N2O)的形成，同时限制尿素的计量添加。
令人惊讶地发现，本发明的选择性催化还原催化剂允许优化NOx转化率并最小化一氧化二氮(N2O)的形成，同时限制尿素的计量添加。
I.用于选择性催化还原NOx的催化剂
因此，本发明涉及一种用于选择性催化还原氮氧化物的催化剂，所述催化剂包括：
(i)基材，其包括入口端、出口端、从入口端延伸至出口端的基材轴向长度，以及由通流式基材的内壁限定的多个通道，所述多个通道延伸通过所述通流式基材；
(ii)包含12元环孔沸石材料的第一涂层，所述12元环孔沸石材料包含第一金属，所述第一金属是铜和铁中的一种或多种，其中所述12元环孔沸石材料包含其量为z1重量％的所述第一金属，通过以CuO和Fe2O3计的第一金属的重量除以包含第一金属的12元环孔沸石材料的重量计算；
(iii)包含8元环孔沸石材料的第二涂层，所述8元环孔沸石材料包含第二金属，所述第二金属是铜和铁中的一种或多种，其中所述8元环孔沸石材料包含其量为z2重量％的所述第二金属，通过以CuO和Fe2O3计的第二金属的重量除以包含第二金属的8元环孔沸石材料的重量计算；
其中第一涂层设置在基材的内壁表面上，所述表面限定了内壁表面和通道之间的界面，并且从基材的入口端朝向出口端在基材轴向长度的x％上延伸，其中x为10-75；
其中第二涂层从基材的出口端朝向入口端在基材轴向长度的y％上延伸，其中y为25-90；
其中比例z1:z2为0.5:1至0.95:1。
优选地，x为20-72，更优选为22-70，更优选为25-68。或者，优选地，x为10-18，更优选为10-15。
优选地，y为27-80，更优选为30-78，更优选为32-75。
优选地，y为100-x。
优选地，第二涂层设置在基材的内壁表面上。
当x<y时，优选x为10-45，更优选为20-40，更优选为25-35。或者，当x>y时，优选x为55-75，更优选为60-72，更优选为62-70，更优选为63-68。
优选地，第一涂层和第二涂层不重叠。
关于第一涂层，优选地，所述第一涂层中所含的12元环孔沸石材料具有选自BEA、FAU、USY、GME、MOR、OFF、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BEA、FAU、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12元环孔沸石材料具有骨架类型BEA。
因此，优选地，本发明涉及一种用于选择性催化还原氮氧化物的催化剂，所述催化剂包括：
(i)基材，其包括入口端、出口端、从入口端延伸至出口端的基材轴向长度，以及由通流式基材的内壁限定的多个通道，所述多个通道延伸通过所述通流式基材；
(ii)包含12元环孔沸石材料的第一涂层，所述12元环孔沸石材料包含第一金属，所述第一金属是铜和铁中的一种或多种，其中所述12元环孔沸石材料包含其量为z1重量％的所述第一金属，通过以CuO和Fe2O3计的第一金属的重量除以包含第一金属的12元环孔沸石材料的重量计算，第一涂层中所含的12元环孔沸石材料具有骨架类型BEA；
(iii)包含8元环孔沸石材料的第二涂层，所述8元环孔沸石材料包含第二金属，所述第二金属是铜和铁中的一种或多种，其中所述8元环孔沸石材料包含其量为z2重量％的所述第二金属，通过以CuO和Fe2O3计的第二金属的重量除以包含第二金属的8元环孔沸石材料的重量计算；
其中第一涂层设置在基材的内壁表面上，所述表面限定了内壁表面和通道之间的界面，并且从基材的入口端朝向出口端在基材轴向长度的x％上延伸，其中x为10-75；
其中第二涂层从基材的出口端朝向入口端在基材轴向长度的y％上延伸，其中y为25-90；
其中比例z1:z2为0.5:1至0.95:1。
在本发明的上下文中，优选地，第一涂层中所含的12元环孔沸石材料包含第一金属，其是铁。更优选地，所述12元环孔沸石材料包含其量为z1重量％的铁，通过以Fe2O3计的第一金属的重量除以包含第一金属的12元环孔沸石材料的重量计算，其中z1更优选为1.0-10，更优选为1.5-8，更优选为2-6，更优选为3-5，更优选为3.5-4.8。
优选地，第一金属的0-0.001重量％，更优选0-0.0001重量％，更优选0-0.00001重量％由铜组成，以CuO计。更优选地，第一涂层中所含的12元环孔沸石材料不含铜。
因此，优选地，本发明涉及一种用于选择性催化还原氮氧化物的催化剂，所述催化剂包括：
(i)基材，其包括入口端、出口端、从入口端延伸至出口端的基材轴向长度，以及由通流式基材的内壁限定的多个通道，所述多个通道延伸通过所述通流式基材；
(ii)包含12元环孔沸石材料的第一涂层，所述12元环孔沸石材料包含第一金属，所述第一金属是铁，其中所述12元环孔沸石材料包含其量为z1重量％的所述第一金属，通过以Fe2O3计的第一金属的重量除以包含第一金属的12元环孔沸石材料的重量计算，第一涂层中所含的12元环孔沸石材料具有骨架类型BEA；
(iii)包含8元环孔沸石材料的第二涂层，所述8元环孔沸石材料包含第二金属，所述第二金属是铜和铁中的一种或多种，其中所述8元环孔沸石材料包含其量为z2重量％的所述第二金属，通过以CuO和Fe2O3计的第二金属的重量除以包含第二金属的8元环孔沸石材料的重量计算；
其中第一涂层设置在基材的内壁表面上，所述表面限定了内壁表面和通道之间的界面，并且从基材的入口端朝向出口端在基材轴向长度的x％上延伸，其中x为10-75；
其中第二涂层从基材的出口端朝向入口端在基材轴向长度的y％上延伸，其中y为25-90；
其中比例z1:z2为0.5:1至0.95:1。
在本发明的上下文中，优选地，12元环孔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％由Si、Al、O和任选的H组成。优选地，在12元环孔沸石材料的骨架结构中，以SiO2:Al2O3摩尔计的Si与Al的摩尔比为2:1至37:1，更优选为3:1至35:1，更优选为4:1至20:1，更优选为5:1至15:1。更优选地，Si与Al的摩尔比为6:1至12:1。
在本发明的上下文中，优选地，12元环孔沸石材料，更优选具有骨架类型BEA的沸石材料通过无模板法制备。
优选地，第一涂层包含其量为70-98重量％，更优选为75-97重量％，更优选为80-95重量％，更优选为85-92重量％的包含第一金属的12元环孔沸石材料，基于第一涂层的重量。
优选地，第一涂层还包含10元环孔沸石材料，所述10元环孔沸石材料包含第三金属，所述第三金属是铜和铁中的一种或多种。优选地，第三金属是铁。
作为第一涂层中所含的10元环孔沸石材料，优选其具有选自MFI、MWW、AEL、HEU、FER、AFO、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。更优选地，第一涂层中所含的10元环孔沸石材料具有骨架类型MFI。
优选地，第一涂层中所含的10元环孔沸石材料包含第三金属，所述第三金属是铁。优选地，所述10元环孔沸石材料包含其量为0.5-9重量％，更优选为1-7重量％，更优选为1.5-6重量％，更优选为2-5重量％，更优选为2.5-4.5重量％的铁，通过以Fe2O3计的第三金属的重量除以包含第三金属的10元环孔沸石材料的重量计算。
优选0-0.001重量％，更优选0-0.0001重量％，更优选0-0.00001重量％的第三金属由铜组成，以CuO计。优选地，第一涂层中所含的10元环孔沸石材料不含铜。
优选地，10元环孔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％由Si、Al、O和任选的H组成。
优选地，在10元环孔沸石材料的骨架结构中，以SiO2:Al2O3摩尔计的Si与Al的摩尔比为2:1至60:1，更优选为5:1至50:1，更优选为10:1至40:1，更优选为15:1至35:1，更优选为20:1至30:1，更优选为23:1至29:1。
优选地，第一涂层包含其量为1-8重量％，更优选为2-7重量％，更优选为3-6重量％的包含第三金属的10元环孔沸石材料，基于第一涂层的重量。
优选地，第一涂层还包含氧化物粘合剂，其中所述氧化物粘合剂更优选包括氧化锆、氧化铝、二氧化钛、二氧化硅，以及包含Zr、Al、Ti和Si中两种或更多种的混合氧化物中的一种或多种，更优选包括二氧化硅、氧化铝和氧化锆中的一种或多种，更优选包括二氧化硅和氧化锆中的一种或多种，更优选二氧化硅。
优选地，第一涂层包含其量为0.5-8重量％，更优选为2-7重量％，更优选为3-6重量％的氧化物粘合剂，基于第一涂层的重量。
因此，优选地，本发明涉及一种用于选择性催化还原氮氧化物的催化剂，所述催化剂包括：
(i)基材，其包括入口端、出口端、从入口端延伸至出口端的基材轴向长度，以及由通流式基材的内壁限定的多个通道，所述多个通道延伸通过所述通流式基材；
(ii)包含12元环孔沸石材料的第一涂层，所述12元环孔沸石材料包含第一金属，所述第一金属是铁，其中所述12元环孔沸石材料包含其量为z1重量％的所述第一金属，通过以Fe2O3计的第一金属的重量除以包含第一金属的12元环孔沸石材料的重量计算，其中第一涂层中所含的12元环孔沸石材料具有骨架类型BEA，
其中第一涂层还包含10元环孔沸石材料，更优选具有骨架类型MFI的沸石材料，所述沸石材料包含第三金属，所述第三金属是铜和铁中的一种或多种，更优选是铁；
其中更优选地，第一涂层还包含氧化物粘合剂；
(iii)包含8元环孔沸石材料的第二涂层，所述8元环孔沸石材料包含第二金属，所述第二金属是铜和铁中的一种或多种，其中所述8元环孔沸石材料包含其量为z2重量％的所述第二金属，通过以CuO和Fe2O3计的第二金属的重量除以包含第二金属的8元环孔沸石材料的重量计算；
其中第一涂层设置在基材的内壁表面上，所述表面限定了内壁表面和通道之间的界面，并且从基材的入口端朝向出口端在基材轴向长度的x％上延伸，其中x为10-75；
其中第二涂层从基材的出口端朝向入口端在基材轴向长度的y％上延伸，其中y为25-90；
其中比例z1:z2为0.5:1至0.95:1.
在本发明的上下文中，优选地，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％的第一涂层的由包含作为铜和铁中的一种或多种的第一金属的12元环孔沸石材料，以及优选地，一种或多种前文所定义的包含第三金属的10元环孔沸石材料和前文所定义的氧化物粘合剂，更优选前文所定义的包含第三金属的10元环孔沸石材料和前文所定义的氧化物粘合剂组成。
优选地，第一涂层以1.5-5g/in3，更优选2-4g/in3，更优选2.5-3.5g/in3的负载量存在于催化剂中。
优选地，第一涂层的至多10ppm，更优选0-5ppm，更优选0-2ppm，更优选0-1ppm，更优选0-0.5ppm由铂组成，更优选由铂、钯和铑组成，更优选由任何铂族金属组成。换言之，优选第一涂层基本上不含，更优选不含，铂，更优选含铂、钯和铑，更优选任何铂族金属。
优选地，第一涂层的0-0.01重量％，更优选0-0.001重量％，更优选0-0.0001重量％由8元环孔沸石材料组成。换言之，优选第一涂层基本上不含8元环孔沸石材料，更优选不含8元环孔沸石材料。
优选地，第一涂层的0-0.001重量％，更优选0-0.0001重量％，更优选0-0.00001重量％由铜组成，以CuO计。换言之，优选第一涂层基本上不含铜，更优选不含铜。
优选地，第一涂层(ii)具有至少2.1mmol/g，更优选2.2-10.0mmol/g，更优选2.5-5.0mmol/g的氨存储容量A1(NH3)，氨存储容量如参考实施例1中定义的那样测定。
关于第二涂层，优选地，所述第二涂层中所含的8元环孔沸石材料具有选自CHA、AEI、RTH、LEV、DDR、KFI、ERI、AFX、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CHA、AEI、RTH、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CHA和AEI，更优选骨架类型CHA。
优选地，第二涂层中所含的8元环孔沸石材料包含第二金属，其为铜。优选地，所述8元环孔沸石材料包含其量为z2重量％的铜，通过以CuO计的第二金属的重量除以包含第二金属的8元环孔沸石材料的重量计算，其中z2为2.0-15，更优选为3-10，更优选为4-8，更优选为4.5-7，更优选为4.9-6。
优选地，第一金属的0-0.001重量％，更优选0-0.0001重量％，更优选0-0.00001重量％由铁组成，以Fe2O3计。优选地，第二涂层中所含的8元环孔沸石材料不含铁。
优选地，8元环孔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％由Si、Al、O和任选的H组成。优选地，在所述骨架结构中，以SiO2:Al2O3摩尔计的Si与Al的摩尔比为2:1至50:1，更优选为2:1至45:1，更优选为10:1至35:1，更优选为15:1至25:1，更优选为16:1至22:1。
优选地，第二涂层以85-99重量％，更优选90-98重量％，更优选92-97重量％的量包含含第二金属的8元环孔沸石材料，基于第二涂层的重量。
优选地，第二涂层还包含氧化物粘合剂，其中所述氧化物粘合剂更优选包括氧化锆、氧化铝、二氧化钛、二氧化硅，以及包含Zr、Al、Ti和Si中两种或更多种的混合氧化物中的一种或多种，更优选包括二氧化硅、氧化铝和氧化锆中的一种或多种，更优选包括氧化铝和氧化锆中的一种或多种，更优选氧化锆。
优选地，第二涂层包含其量为0.5-8重量％，更优选为2-7重量％，更优选为3-6重量％的氧化物粘合剂，基于第一涂层的重量。
因此，优选地，本发明涉及一种用于选择性催化还原氮氧化物的催化剂，所述催化剂包括：
(i)基材，其包括入口端、出口端、从入口端延伸至出口端的基材轴向长度，以及由通流式基材的内壁限定的多个通道，所述多个通道延伸通过所述通流式基材；
(ii)包含12元环孔沸石材料的第一涂层，所述12元环孔沸石材料包含第一金属，所述第一金属是铁，其中所述12元环孔沸石材料包含其量为z1重量％的所述第一金属，通过以Fe2O3计的第一金属的重量除以包含第一金属的12元环孔沸石材料的重量计算；
(iii)包含8元环孔沸石材料的第二涂层，所述8元环孔沸石材料包含第二金属，所述第二金属是铜和铁中的一种或多种，其中所述8元环孔沸石材料包含其量为z2重量％的所述第二金属，通过以CuO和Fe2O3计的第二金属的重量除以包含第二金属的8元环孔沸石材料的重量计算，
其中所述8元环孔沸石材料具有骨架类型CHA，
其中第二涂层还包含氧化物粘合剂；
其中第一涂层设置在基材的内壁表面上，所述表面限定了内壁表面和通道之间的界面，并且从基材的入口端朝向出口端在基材轴向长度的x％上延伸，其中x为10-75；
其中第二涂层从基材的出口端朝向入口端在基材轴向长度的y％上延伸，其中y为25-90；
其中比例z1:z2为0.5:1至0.95:1。
更优选地，本发明涉及一种用于选择性催化还原氮氧化物的催化剂，所述催化剂包括：
(i)基材，其包括入口端、出口端、从入口端延伸至出口端的基材轴向长度，以及由通流式基材的内壁限定的多个通道，所述多个通道延伸通过所述通流式基材；
(ii)包含12元环孔沸石材料的第一涂层，所述12元环孔沸石材料包含第一金属，所述第一金属是铁，其中所述12元环孔沸石材料包含其量为z1重量％的所述第一金属，通过以Fe2O3计的第一金属的重量除以包含第一金属的12元环孔沸石材料的重量计算，第一涂层中所含的12元环孔沸石材料具有骨架类型BEA，
其中第一涂层还包含10元环孔沸石材料，更优选具有骨架类型MFI的沸石材料，所述沸石材料包括第三金属，所述第三金属是铜和铁中的一种或多种，更优选是铁；
其中更优选地，第一涂层还包含氧化物粘合剂；
(iii)包含8元环孔沸石材料的第二涂层，所述8元环孔沸石材料包含第二金属，所述第二金属是铜和铁中的一种或多种，其中所述8元环孔沸石材料包含其量为z2重量％的所述第二金属，通过以CuO和Fe2O3计的第二金属的重量除以包含第二金属的8元环孔沸石材料的重量计算，
其中8元环孔沸石材料具有骨架类型CHA，
其中第二涂层还包含氧化物粘合剂；
其中第一涂层设置在基材的内壁表面上，所述表面限定了内壁表面和通道之间的界面，并且从基材的入口端朝向出口端在基材轴向长度的x％上延伸，其中x为10-75；
其中第二涂层从基材的出口端朝向入口端在基材轴向长度的y％上延伸，其中y为25-90；
其中比例z1:z2为0.5:1至0.95:1。
在本发明的上下文中，优选地，第二涂层的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％由包含第二金属的8元环孔沸石材料和更优选的前文所定义的氧化物粘合剂组成，所述第二金属是铜和铁中的一种或多种，更优选是铜。
优选地，第二涂层以1.5-5g/in3，更优选1.75-4g/in3，更优选2-3.5g/in3的负载量存在于催化剂中。
优选地，第二涂层的至多10ppm，更优选0-5ppm，更优选0-2ppm，更优选0-1ppm，更优选0-0.5ppm由铂组成，更优选由铂、钯和铑组成，更优选由任何铂族金属组成。换言之，优选第二涂层基本上不含，更优选不含，铂，更优选铂、钯和铑，更优选任何铂族金属。
优选地，第二涂层的0-0.01重量％，更优选0-0.001重量％，更优选0-0.0001重量％由12元环孔沸石材料组成。换言之，优选第二涂层基本上不含12元环孔沸石材料，更优选不含12元环孔沸石材料。
优选地，第二涂层的0-0.01重量％，更优选0-0.001重量％，更优选0-0.0001重量％由10元环孔沸石材料组成。换言之，优选第二涂层基本上不含10元环孔沸石材料，更优选不含10元环孔沸石材料。
优选地，第二涂层的0-0.001重量％，更优选0-0.0001重量％，更优选0-0.00001重量％由铁组成，以Fe2O3计。换言之，优选第二涂层基本上不含铁，更优选不含铁。
优选地，第二涂层(iii)具有小于2mmol/g，更优选0.5-1.99mmol/g，更优选1-1.95mmol/g的氨存储容量A2(NH3)，氨存储容量如参考实施例1中定义的那样测定。
优选地，基材是通流式基材或壁流式过滤器基材，更优选是通流式基材。
优选地，通流式基材包含，更优选由陶瓷物质组成，其中所述陶瓷物质更优选包含如下物质，更优选由如下物质组成：氧化铝、二氧化硅、硅酸盐、硅铝酸盐中的一种或多种，更优选堇青石或莫来石、钛铝酸盐、碳化硅、氧化锆、氧化镁，更优选尖晶石和二氧化钛，更优选碳化硅和堇青石中的一种或多种，更优选堇青石。
优选地，基材具有1-15英寸，更优选2-10英寸的基材长度。
优选地，基材具有0.5-3英寸，更优选0.75-2英寸的基材宽度。
优选地，所述催化剂包含如下物质，更优选由如下物质组成：基材(i)，其是一种基材，第一涂层(ii)和第二涂层(iii)。
优选地，基材包括第一上游基材和第二下游基材，其中第一涂层(ii)设置在第一上游基材上，第二涂层(ii)设置在第二下游基材上。更优选地，在并置的第一上游基材和第二下游基材之间存在小于0.2英寸的间隙，更优选没有间隙。
优选地，第一上游基材是通流式基材，更优选堇青石通流式基材。优选地，第二下游基材是通流式基材，更优选堇青石通流式基材。
优选地，第一上游基材和第二下游基材在化学组成和物理性质方面相同。可能优选地，它们具有相同的尺寸(直径和/或长度)。
在本发明的上下文中，还可设想，第一涂层(ii)和第二涂层(iii)不仅仅设置在如上所述的第一上游基材和第二下游基材上，例如第一上游基材、第二下游基材、设置/定位在所述第一上游基材和所述第二下游基材之间的第二下游基材和第三中间基材。
优选地，第一上游基材、第三中间基材和第二下游基材在化学组成和物理性质方面相同。可能优选地，它们具有相同的尺寸(直径和/或长度)。
优选地，第一涂层(ii)具有氨储存容量A1(NH3)，第二涂层(iii)具有氨存储容量A2(NH3)，其中A1(NH3)优于A2(NH3)，氨存储容量如参考实施例1中定义的那样测定。
优选地，A1(NH3):A2(NH3)的比例为1.25:1至3:1，更优选为1.3:1至2:1，更优选为1.35:1至1.9:1。
本发明还涉及一种制备本发明的用于选择性催化还原氮氧化物的催化剂的方法，所述方法包括：
(1)提供基材，其包括入口端、出口端、从入口端延伸至出口端的基材轴向长度，以及由通流式基材的内壁限定的多个通道，所述多个通道延伸通过所述通流式基材；
(2)制备包含水和含第一金属的12元环孔沸石材料的第一混合物，所述第一金属是铜和铁中的一种或多种，其中所述12元环孔沸石材料包含其量为z1重量％的所述第一金属，通过以CuO和Fe2O3计的第一金属的重量除以包含第一金属的12元环孔沸石材料的重量计算；
(3)将(2)中获得的第一混合物设置在(1)中提供的基材的内壁表面上，从基材的入口端朝向出口端达基材轴向长度的x％，其中x为10-75；
(4)干燥(3)中获得的经混合物处理的基材，从而获得其上设置有第一涂层的基材；任选地煅烧；
(5)制备包含水和含第二金属的8元环孔沸石材料的第二混合物，所述第二金属是铜和铁中的一种或多种，其中所述8元环孔沸石材料包含其量为z2重量％的所述第二金属，通过以CuO和Fe2O3计的第二金属的重量除以包含第二金属的8元环孔沸石材料的重量计算；
(6)将(5)中获得的第二混合物设置在(4)中获得的其上设置有第一涂层的基材上，从基材出口端到入口端达基材轴向长度的y％，其中y为25-90；
(7)干燥(6)中获得的经混合物处理的基材，从而获得其上设置有第一涂层和第二涂层的基材；
(8)煅烧(7)中获得的其上设置有第一涂层和第二涂层的基材，从而获得所述催化剂；
其中比例z1:z2为0.5:1至0.95:1.
关于(2)，优选地，其进一步包括：
(2.1)制备12元环孔沸石材料，更优选前文所定义的12元环孔沸石材料；
(2.2)将第一金属源，更优选铁盐与在(2.1)中获得的12元环孔沸石材料混合；
(2.3)煅烧(2.2)中获得的混合物，从而获得包含第一金属，更优选包含铁的12元环孔沸石材料；
(2.4)将水和包含第一金属，更优选包含铁的12元环孔沸石材料，以及更优选有机酸，更优选酒石酸混合。
关于(2)，优选地，其进一步包括：
(2.5)将包含第三金属的10元环孔沸石材料，更优选前文所定义的10元环孔沸石材料添加到(2.4)中获得的混合物中；
(2.6)更优选将氧化物粘合剂源，更优选胶态二氧化硅添加到(2.5)中获得的混合物中；
(2.7)更优选将添加剂添加到(2.6)中获得的混合物中。
优选地，(4)的干燥在温度为100-160℃，更优选为120-140℃的气体气氛中进行，所述气体气氛更优选包含氧气，更优选为空气。
(4)的干燥优选进行5分钟至2小时，更优选10分钟至1小时的时间。
优选地，在干燥后，在温度为450-700℃，更优选为500-600℃的气体气氛中进行(4)的煅烧，所述气体气氛更优选包含氧气，更优选为空气。
优选地，在干燥后，进行(4)的煅烧达5分钟至2小时，更优选10分钟至1小时的时间。
关于(5)，优选其包括：
(5.1)制备包含第二金属的8元环孔沸石材料，更优选前文所定义的8元环孔沸石材料，所述第二金属是铜和铁中的一种或多种，更优选是铜；
(5.2)将水和(5.1)中获得的包含第二金属的8元环孔沸石材料混合，所述第二金属是铜和铁中的一种或多种，更优选是铜；
(5.3)将氧化物粘合剂源，更优选乙酸锆添加到(5.2)中获得的混合物中。
关于(7)的干燥，其优选在温度为100-160℃，更优选为120-140℃的气体气氛中进行，所述气体气氛更优选包含氧气，更优选为空气。
关于(7)的干燥，其优选进行5分钟至2小时，更优选10分钟至1小时的时间。
优选地，在干燥后，在温度为400-600℃，更优选为450-550℃的气体气氛中进行(7)的煅烧，所述气体气氛更优选包含氧气，更优选为空气。
优选地，在干燥后，进行(7)的煅烧达5分钟至2小时，更优选10分钟至1小时的时间。
优选地，x为20-72，更优选为22-70，更优选为25-68。
优选地，y为27-80，更优选为30-78，更优选为32-75。
优选地，y为100-x。
优选地，第二涂层设置在基材的内壁表面上。
当x<y时，优选x为10-45，更优选为20-40，更优选为25-35。或者，当x>y时，优选x为55-75，更优选为60-72，更优选为62-70，更优选为63-68。
优选地，第一涂层和第二涂层不重叠。
优选地，本发明的方法由(1)、(2)、(3)、(4)、(5)、(6)和(7)组成。
本发明还涉及一种用于选择性催化还原氮氧化物的催化剂，更优选地，根据本发明和前文所定义的用于选择性催化还原氮氧化物的催化剂，其可通过或通过根据本发明和前文所定义的方法获得。
本发明还涉及一种用于处理从内燃机(优选柴油发动机)排出的废气的废气处理系统，所述系统包括一种或多种本发明的用于选择性催化还原氮氧化物的催化剂、催化烟灰过滤器和氨氧化催化剂。
根据本发明的第一方面，优选地，所述系统包括柴油氧化催化剂、催化烟灰过滤器和一种或多种本发明的用于选择性催化还原氮氧化物的催化剂。
根据所述第一方面，优选地，柴油氧化催化剂位于催化烟灰过滤器的上游，其中催化烟灰过滤器位于一种或多种本发明的用于选择性催化还原氮氧化物的催化剂的上游。
根据所述第一方面，优选地，催化烟灰过滤器位于两种本发明的用于选择性催化还原氮氧化物的催化剂的上游，其中所述两种用于选择性催化还原氮氧化物的催化剂彼此平行定位。
根据第一方面，更优选地，所述系统还包括两种氨氧化催化剂，其中每种氨氧化催化剂位于一种本发明的用于选择性催化还原氮氧化物的催化剂的下游。因此，所述两种氨氧化催化剂优选也彼此平行定位。
根据本发明的第二方面，优选地，所述系统包括本发明的用于选择性催化还原氮氧化物的催化剂和催化烟灰过滤器。
根据所述第二方面，优选地，催化烟灰过滤器位于本发明的用于选择性催化还原氮氧化物的催化剂的下游。
根据所述第二方面，优选地，所述系统还包括柴油氧化催化剂，其中柴油氧化催化剂位于本发明的用于选择性催化还原氮氧化物的催化剂的下游和催化烟灰过滤器的上游。
根据第二方面，优选地，所述系统还包括位于催化颗粒过滤器下游的氨氧化催化剂。
本发明还涉及本发明的催化剂用于选择性催化还原废气流中包含的氮氧化物(优选来自柴油发动机)的用途。
本发明还涉及本发明的废气处理系统用于处理来自柴油发动机的废气流的用途。
本发明还涉及一种选择性催化还原NOx的方法，其中NOx包含在废气流中，所述方法包括：
(1)提供废气流，所述废气流优选来自柴油发动机；
(2)使(1)中提供的废气流通过本发明的催化剂。
本发明还涉及一种处理来自柴油发动机的废气流的方法，所述方法包括：
(1’)提供所述废气流；
(2’)使(1’)中提供的废气流通过本发明的废气处理系统。
II.用于选择性催化还原NOx的其他催化剂
因此，本发明还涉及一种用于选择性催化还原氮氧化物的催化剂，所述催化剂包括：
基材，其包括入口端、出口端、从入口端延伸至出口端的基材轴向长度，以及由通流式基材的内壁限定的多个通道，所述多个通道延伸通过所述通流式基材；
涂层，其设置在基材的内壁表面上，所述表面限定了内壁表面和通道之间的界面，所述涂层包含12元环孔沸石材料，所述12元环孔沸石材料包含第一金属，所述第一金属是铜和铁中的一种或多种，其中所述12元环孔沸石材料以z重量％的量包含所述第一金属，通过以CuO和Fe2O3计的第一金属的重量除以包含第一金属的12元环孔沸石材料的重量计算；且
其中所述涂层还包含10元环孔沸石材料，所述10元环孔沸石材料包含第二金属，所述第二金属是铜和铁中的一种或多种，其中所述10元环孔沸石材料以y重量％的量包含所述第二金属，通过以CuO和Fe2O3计的第二金属的重量除以包含第二金属的10元环孔沸石材料的重量计算；
其中y为0.5-9，并且其中y<z。
优选地，涂层在基材轴向长度的90-100％，更优选95-100％，更优选98-100％上延伸。
优选地，涂层中所含的12元环孔沸石材料具有选自BEA、FAU、USY、GME、MOR、OFF、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BEA、FAU、其两种或更多种的混合物及其两种或更多种的混合类型，更优选骨架类型BEA。
优选地，涂层中所含的12元环孔沸石材料包含第一金属，其是铁。优选地，所述12元环孔沸石材料包含其量为z重量％的铁，通过以Fe2O3计的第一金属的重量除以包含第一金属的12元环孔沸石材料的重量计算，其中z为1.0-10，更优选为1.5-8，更优选为2-6，更优选为3-5，更优选为3.5-4.8。
优选地，第一金属的0-0.001重量％，更优选0-0.0001重量％，更优选0-0.00001重量％由铜组成，以CuO计。优选地，涂层中所含的12元环孔沸石材料不含铜。
优选地，12元环孔沸石材料骨架结构的95-100重量％，更优选98-100重量％，更优选99-100重量％由Si、Al、O和任选的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37:1，更优选为3:1至35:1，更优选为4:1至20:1，更优选为5:1至15:1。更优选地，Si与Al的摩尔比为6:1至12:1。
在本发明的上下文中，优选地，12元环孔沸石材料，更优选具有骨架类型BEA的沸石材料通过无模板法制备。
优选地，所述涂层包含其量为70-98重量％，更优选为75-97重量％，更优选为80-95重量％，更优为85-92重量％的含第一金属的12元环孔沸石材料，基于涂层的重量。
优选地，10元环孔沸石材料包含第二金属，所述第二金属是铁。
优选地，涂层中所含的10元环孔沸石材料具有选自MFI、MWW、AEL、HEU、FER、AFO、其两种或更多种的混合物及其两种或更多种的混合类型，其中涂层中所含的10元环孔沸石材料更优选具有骨架类型MFI。
因此，优选地，本发明涉及一种用于选择性催化还原氮氧化物的催化剂，所述催化剂包括：
基材，其包括入口端、出口端、从入口端延伸至出口端的基材轴向长度，以及由通流式基材的内壁限定的多个通道，所述多个通道延伸通过所述通流式基材；
涂层，其设置在基材的内壁表面上，所述表面限定了内壁表面和通道之间的界面，所述涂层包含12元环孔沸石材料，所述12元环孔沸石材料包含第一金属，所述第一金属是铁，其中所述12元环孔沸石材料以z重量％的量包含所述第一金属，通过以Fe2O3计的第一金属的重量除以包含第一金属的12元环孔沸石材料的重量计算，其中所述12元环孔沸石材料具有骨架类型BEA，且
其中所述涂层还包含含第二金属的10元环孔沸石材料，所述第二金属是铁，其中所述10元环孔沸石材料包含其量为y重量％的所述第二金属，通过以Fe2O3计的第二金属的重量除以包含第二金属的10元环孔沸石材料的重量计算，其中涂层中所含的10元环孔沸石材料具有骨架类型MFI；
其中y为0.5-9，并且其中y<z。
在本发明的上下文中，优选地，涂层中所含的10元环孔沸石材料包含第二金属，所述第二金属是铁，其中所述10元环孔沸石材料包含其量为y重量％的铁，通过以Fe2O3计的第二金属的重量除以包含第二金属的10元环孔沸石材料的重量计算，其中y优选为1-7，更优选为1.5-6，更优选为2-5，更优选为2.5-4.5。
优选地，第二金属的0-0.001重量％，更优选0-0.0001重量％，更优选0-0.00001重量％由铜组成，以CuO计。优选地，涂层中所含的10元环孔沸石材料不含铜。
优选地，10元环孔沸石材料骨架结构的95-100重量％，更优选98-100重量％，更优选99-100重量％由Si、Al、O和任选的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60:1，更优选为5:1至50:1，更优选为10:1至40:1，更优选为15:1至35:1，更优选为20:1至30:1，更优选为23:1至29:1。
优选地，所述涂层以1-8重量％，更优选2-7重量％，更优选3-6重量％的量包含含第二金属的10元环孔沸石材料，基于涂层的重量。
优选地，所述涂层还包含氧化物粘合剂，其中所述氧化物粘合剂更优选包括氧化锆、氧化铝、二氧化钛、二氧化硅以及包含Zr、Al、Ti和Si中两种或更多种的混合氧化物中的一种或多种，更优选包含二氧化硅、氧化铝和氧化锆中的一种或多种，更优选包含二氧化硅和氧化锆，更优选二氧化硅。
优选地，所述涂层以0.5-8重量％，更优选2-7重量％，更优选3-6重量％的量包含氧化物粘合剂，基于涂层的重量。
优选地，所述涂层的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％由包含第一金属的12元环孔沸石材料(所述第一金属是铜和铁中的一种或多种，更优选是铁)、包含第二金属的10元环孔沸石材料(所述第二金属是铜和铁中的一种或多种，更优选是铁)和更优选的前文所定义的氧化物粘合剂组成。
优选地，所述涂层以1.5-5g/in3，更优选2-4g/in3，更优选2.5-3.5g/in3的负载量存在于催化剂中。
优选地，所述涂层的至多10ppm，更优选0-5ppm，更优选0-2ppm，更优选0-1ppm，更优选0-0.5ppm由铂组成，更优选由铂、钯和铑组成，更优选由任何铂族金属组成。换言之，优选地，所述涂层基本上不含铂、钯和铑，更优选不含任何铂族金属。
优选地，所述涂层的0-0.01重量％，更优选0-1.001重量％，更优选0-0.0001重量％由8元环孔沸石材料组成。换言之，优选地，所述涂层基本上不含8元环孔沸石材料，更优选不含8元环孔沸石材料。
优选地，所述涂层的0-0.001重量％，更优选0-0.0001重量％，更优选0-0.00001重量％由铜组成，以CuO计。换言之，优选地，所述涂层基本上不含铜，更优选不含铜。
优选地，所述涂层具有至少2.1mmol/g，更优选2.2-10.0mmol/g，更优选2.5-5.0mol/g的氨存储容量A1(NH3)，氨存储容量如参考实施例1中定义的那样测定。
优选地，本发明的催化剂由基材和涂层组成。
本发明还涉及一种制备本发明的催化剂的方法，所述方法包括：
(1’)提供基材，其包括入口端、出口端、从入口端延伸至出口端的基材轴向长度，以及由通流式基材的内壁限定的多个通道，所述多个通道延伸通过所述通流式基材；
(2’)制备包含水、含第一金属的12元环孔沸石材料的混合物，所述第一金属是铜和铁中的一种或多种，其中所述12元环孔沸石材料包含其量为z重量％的所述第一金属，通过以CuO和Fe2O3计的第一金属的重量除以包含第一金属的12元环孔沸石材料的重量计算，并且所述混合物还包含含第二金属的10元环孔沸石材料，所述第二金属是铜和铁中的一种或多种，其中所述10元环孔沸石材料包含其量为y重量％的所述第二金属，通过以CuO和Fe2O3计的第二金属的重量除以包含第二金属的10元环孔沸石材料的重量计算；
(3’)将(2’)中获得的混合物设置在(1’)中提供的基材内壁表面上，从基材的入口端朝向出口端达基材轴向长度的x％，其中x为10-75；
(4’)干燥(3’)中获得的经混合物处理的基材，从而获得其上设置有涂层的基材；
(5’)煅烧(4’)中获得的其上设置有涂层的基材，从而获得催化剂；
其中y为0.5-9，并且其中y<z。
优选地，(2’)还包括：
(2’.1)制备12元环孔沸石材料，更优选前文所定义的12元环孔沸石材料；
(2’.2)将第一金属源，优选铁盐与(2’.1)中获得的12元环孔沸石材料混合；
(2’.3)煅烧(2’.2)中获得的混合物，从而获得包含第一金属，更优选包含铁的12元环孔沸石材料；
(2’.4)将水和包含第一金属，更优选包含铁的12元环孔沸石材料以及更优选的有机酸，更优选酒石酸混合；
(2’.5)将包含第二金属的10元环孔沸石材料，更优选前文所定义的10元环孔沸石材料添加到(2’.4)中获得的混合物中；
(2’.6)更优选地，将氧化物粘合剂源，更优选胶态二氧化硅添加到(2’.5)中获得的混合物中；
(2’.7)更优选地，将添加剂添加到(2’.6)中获得的混合物中。
更优选地，(2’)还包括：
(2’.1)制备12元环孔沸石材料，更优选前文所定义的12元环孔沸石材料；
(2’.2)将第一金属源，优选铁盐与(2’1)中获得的12元环孔沸石材料混合；
(2’.3)煅烧(2’2)中获得的混合物，从而获得包含第一金属，更优选包含铁的12元环孔沸石材料；
(2’.4)将水和包含第一金属，更优选包含铁的12元环孔沸石材料以及更优选的有机酸，更优选酒石酸混合；
(2’.5)将包含第二金属的10元环孔沸石材料，更优选前文所定义的10元环孔沸石材料添加到(2’.4)中获得的混合物中；
(2’.6)将氧化物粘合剂源，更优选胶态二氧化硅添加到(2’.5)中获得的混合物中；
(2’.7)将添加剂添加到(2’.6)中获得的混合物中。
关于(4’)的干燥，其优选在温度为100-160℃，更优选为120-140℃的气体气氛中进行，所述气体气氛更优选包含氧气，更优选为空气。
关于(4’)的干燥，其优选进行5分钟至2小时，更优选10分钟至1小时的时间。
关于(5’)的煅烧，其优选在温度为450-700℃，更优选为500-600℃的气体气氛中进行，所述气体气氛更优选包含氧气，更优选为空气。
优选地，(5’)的煅烧进行5分钟至2小时，更优选10分钟至1小时的时间。
优选地，所述方法由(1’)、(2’)、(3’)、(4’)和(5’)组成。
本发明还涉及一种用于选择性催化还原氮氧化物的催化剂，优选本发明的用于选择性催化还原氮氧化物的催化剂，其可通过或通过本发明的方法获得。
本发明涉及一种用于选择性催化还原氮氧化物的催化剂，其包括：
根据本发明且在项目II下定义的用于选择性催化还原氮氧化物的第一催化剂，其中根据本发明且在项目II中定义的用于选择催化还原氮的第一催化剂的涂层优选为在项目I下定义的第一涂层(II)；和
用于选择性催化还原氮氧化物的第二催化剂，其包括：
-基材，其包括入口端、出口端、从入口端延伸至出口端的基材轴向长度，以及由通流式基材的内壁限定的多个通道，所述多个通道延伸通过所述通流式基材；
-设置在基材的内壁表面上的涂层，其中所述涂层是项目I中定义的第二涂层(iii)；
其中第一催化剂设置在第二催化剂的上游，并且
其中优选地，在并置的第一催化剂的基材和第二催化剂的基材之间存在小于0.2英寸的间隙，更优选没有间隙。
优选地，第一催化剂的基材定义为项目I下定义的基材。优选地，第二催化剂的基材定义为项目I下定义的基材。
更优选地，第一催化剂的基材和第二催化剂的基材在化学组成、物理性质和尺寸方面是相同的。
本发明通过以下第一组实施方案及其由所示的引用和反引产生的组合来说明。第一组实施方案可与下文的第二组实施方案组合。特别地，应指出的是，在提及一系列实施方案的每种情况下，例如在诸如“根据实施方案1-4中任一项所述的催化剂”的术语的上下文中，该范围内的每一个实施方案都对本领域技术人员明确公开，即，本领域技术人员将该术语的措词理解为“实施方案1、2、3和4中任一项所述的催化剂”的同义词。此外，应明确指出的是，以下实施方案组不是确定保护范围的权利要求，而是针对本发明的一般和优选方面的描述的适当结构化部分。
1.一种用于选择性催化还原氮氧化物的催化剂，所述催化剂包括：
(i)基材，其包括入口端、出口端、从入口端延伸至出口端的基材轴向长度，以及由通流式基材的内壁限定的多个通道，所述多个通道延伸通过所述通流式基材；
(ii)包含12元环孔沸石材料的第一涂层，所述12元环孔沸石材料包含第一金属，所述第一金属是铜和铁中的一种或多种，其中所述12元环孔沸石材料包含其量为z1重量％的所述第一金属，通过以CuO和Fe2O3计的第一金属的重量除以包含第一金属的12元环孔沸石材料的重量计算；
(iii)包含8元环孔沸石材料的第二涂层，所述8元环孔沸石材料包含第二金属，所述第二金属是铜和铁中的一种或多种，其中所述8元环孔沸石材料包含其量为z2重量％的所述第二金属，通过以CuO和Fe2O3计的第二金属的重量除以包含第二金属的8元环孔沸石材料的重量计算；
其中第一涂层设置在基材的内壁表面上，所述表面限定了内壁表面和通道之间的界面，并且从基材的入口端朝向出口端在基材轴向长度的x％上延伸，其中x为10-75；
其中第二涂层从基材的出口端朝向入口端在基材轴向长度的y％上延伸，其中y为25-90；
其中比例z1:z2为0.5:1至0.95:1。
2.根据实施方案1所述的催化剂，其中x为20-72，优选为22-70，更优选为25-68。
3.根据实施方案1或2所述的催化剂，其中y为27-80，优选为30-78，更优选为32-75。
4.根据实施方案1-3中任一项所述的催化剂，其中y为100-x。
5.根据实施方案1-4中任一项所述的催化剂，其中第二涂层设置在基材的内壁表面上。
6.根据实施方案1-5中任一项所述的催化剂，其中x<y，其中x为10-45，优选为20-40，更优选为25-35；或
其中x>y，其中x为55-75，优选为60-72，更优选为62-70，更优选为63-68。
7.根据实施方案1-6中任一项所述的催化剂，其中第一涂层和第二涂层没有重叠。
8.根据实施方案1-7中任一项所述的催化剂，其中第一涂层中所含的12元环孔沸石材料具有选自BEA、FAU、USY、GME、MOR、OFF、其两种或更多种的混合物和其两种或更多种的混合类型的骨架类型，优选选自BEA、FAU、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12元环孔沸石材料更优选具有骨架类型BEA。
9.根据实施方案1-8中任一项所述的催化剂，其中第一涂层中所含的12元环孔沸石材料包含第一金属，所述第一金属是铁，其中所述12元环孔沸石材料包含其量为z1重量％的铁，通过以Fe2O3计的第一金属的重量除以包含第一金属的12元环孔沸石材料的重量计算，其中z1优选为1.0-10，更优选为1.5-8，更优选为2-6，更优选为3-5，更优选为3.5-4.8。
10.根据实施方案9所述的催化剂，其中第一金属的0-0.001重量％，优选0-0.0001重量％，更优选0-0.00001重量％由铜组成，
其中第一涂层中所含的12元环孔沸石材料优选不含铜。
11.根据实施方案1-10中任一项所述的催化剂，其中12元环孔沸石材料的骨架结构的95-100重量％，优选98-100重量％，更优选99-100重量％由Si、Al、O和任选的H组成，其中在所述骨架结构中，以SiO2:Al2O3摩尔计的Si与Al的摩尔比优选为2:1至37:1，更优选为3:1至35:1，更优选为4:1至20:1，更优选为5:1至15:1，更优选为6:1至12:1。
12.根据实施方案1-11中任一项所述的催化剂，其中12元环孔沸石材料通过无模板法制备。
13.根据实施方案1-12中任一项所述的催化剂，其中第一涂层以70-98重量％，优选为75-97重量％，更优选为80-95重量％，更优选为85-92重量％的量包含含第一金属的12元环孔沸石材料，基于第一涂层的重量。
14.根据实施方案1-13中任一项所述的催化剂，其中第一涂层还包含10元环孔沸石材料，所述10元环孔沸石材料包含第三金属，所述第三金属包括铜和铁中的一种或多种，其中第三金属优选是铁。
15.根据实施方案14所述的催化剂，其中第一涂层中所含的10元环孔沸石材料具有选自MFI、MWW、AEL、HEU、FER、AFO、其两种或更多种的混合物和其两种或更多种的混合类型的骨架类型，其中第一涂层中所含的10元环孔沸石材料优选具有骨架类型MFI。
16.根据实施方案14或15所述的催化剂，其中第一涂层中所含的10元环孔沸石材料包含第三金属，所述第三金属是铁，其中所述10元环孔沸石材料优选包含其量为0.5-9重量％，优选1-7重量％，更优选1.5-6重量％，更优选2-5重量％，更优选2.5-4.5重量％的铁，通过以Fe2O3计的第三金属的重量除以包含第三金属的10元环孔沸石材料的重量计算。
17.根据实施方案16所述的催化剂，其中第三金属的0-0.001重量％，优选0-0.0001重量％，更优选0-0.00001重量％由铜组成，以CuO计，
其中第一涂层中所含的10元环孔沸石材料优选不含铜。
18.根据实施方案14-17中任一项所述的催化剂，其中10元环孔沸石材料的骨架结构的95-100重量％，优选98-100重量％，更优选99-100重量％由Si、Al、O和任选的H组成，其中在所述骨架结构中，以SiO2:Al2O3摩尔计的Si与Al的摩尔比优选为2:1至60:1，更优选为5:1至50:1，更优选为10:1至40:1，更优选为15:1至35:1，更优选为20:1至30:1，更优选为23:1至29:1。
19.根据实施方案14-18中任一项所述的催化剂，其中第一涂层包含10元环孔沸石材料，所述10元环孔沸石材料包含其量为1-8重量％，优选为2-7重量％，更优选为3-6重量％的第三金属，基于第一涂料的重量。
20.根据实施方案1-19中任一项所述的催化剂，其中第一涂层还包含氧化物粘合剂，其中氧化物粘合剂优选包括氧化锆、氧化铝、二氧化钛、二氧化硅以及包含Zr、Al、Ti和Si中两种或更多种的混合氧化物中的一种或多种，更优选包括二氧化硅、氧化铝和氧化锆中的一种或多种，更优选包括二氧化硅和氧化锆中的一种或多种，更优选二氧化硅。
21.根据实施方案20所述的催化剂，其中第一涂层包含其量为0.5-8重量％，优选为2-7重量％，更优选为3-6重量％的氧化物粘合剂，基于第一涂层的重量。
22.根据实施方案1-21中任一项所述的催化剂，其中第一涂层的95-100重量％，优选98-100重量％，更优选99-100重量％，更优选99.5-100重量％由包含第一金属(其是铜和铁中的一种或多种)的12元环孔沸石材料和优选的一种或多种根据实施方案14-19中任一项所述的包含第三金属的10元环孔沸石材料和根据实施方案20或21所述的氧化物粘合剂，更优选根据14-19中任一项所述的包含第三金属的10元环孔沸石材料和根据实施方案20或21所述的氧化物粘合剂组成。
23.根据实施方案1-22中任一项所述的催化剂，其中第一涂层以1.5-5g/in3，优选2-4g/in3，更优选2.5-3.5g/in3的负载量存在于所述催化剂中。
24.根据实施方案1-23中任一项所述的催化剂，其中第一涂层的至多10ppm，优选0-5ppm，更优选0-2ppm，更优选0-1ppm，更优选0-0.5ppm由铂组成，优选由铂、钯和铑组成，更优选由任何铂族金属组成。
25.根据实施方案1-24中任一项所述的催化剂，其中第一涂层的0-0.01重量％，优选0-0.001重量％，更优选0-0.0001重量％由8元环孔沸石材料组成。
26.根据实施方案1-25中任一项所述的催化剂，其中第一涂层的0-0.001重量％，优选0-0.0001重量％，更优选0-0.00001重量％由铜组成，以CuO计。
27.根据实施方案1-26中任一项所述的催化剂，其中第一涂层(ii)具有至少2.1mmol/g，优选2.2-10.0mmol/g，更优选2.5-5.0mol/g的氨储存容量A1(NH3)，氨存储容量如参考实施方案1中定义的那样测定。
28.根据实施方案1-27中任一项所述的催化剂，其中第二涂层中所含的8元环孔沸石材料具有选自CHA、AEI、RTH、LEV、DDR、KFI、ERI、AFX、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CHA、AEI、RTH、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CHA和AEI，更优选骨架类型CHA。
29.根据实施方案1-28中任一项所述的催化剂，其中第二涂层中所含的8元环孔沸石材料包含第二金属，所述第二金属是铜，其中所述8元环孔沸石材料包含其量为z2重量％的铜，通过以CuO计的第二金属的重量除以包含第二金属的8元环孔沸石材料的重量计算，其中z2优选为2.0-15，更优选为3-10，更优选为4-8，更优选为4.5-7，更优选为4.9-6。
30.根据实施方案29所述的催化剂，其中第一金属的0-0.001重量％，优选0-0.0001重量％，更优选0-0.00001重量％由铁组成，以Fe2O3计，
其中第二涂层中所含的8元环孔沸石材料优选不含铁。
31.根据实施方案1-30中任一项所述的催化剂，其中8元环孔沸石材料的骨架结构的95-100重量％，优选98-100重量％，更优选99-100重量％由Si、Al、O和任选的H组成，其中在所述骨架结构中，以SiO2:Al2O3摩尔计的Si与Al的摩尔比优选为2:1至50:1，更优选为2:1至45:1，更优选为10:1至35:1，更优选为15:1至25:1，更优选为16:1至22:1。
32.根据实施方案1-31中任一项所述的催化剂，其中第二涂层包含其量为85-99重量％，优选为90-98重量％，更优选为92-97重量％的含第二金属的8元环孔沸石材料，基于第二涂层的重量。
33.根据实施方案1-32中任一项所述的催化剂，其中第二涂层还包含氧化物粘合剂，其中所述氧化物粘合剂优选包括氧化锆、氧化铝、二氧化钛、二氧化硅以及包含Zr、Al、Ti和Si中两种或更多种的混合氧化物中的一种或多种，更优选包括二氧化硅、氧化铝和氧化锆中的一种或多种，更优选包括氧化铝和氧化锆中的一种或多种，更优选氧化锆。
34.根据实施方案33所述的催化剂，其中第二涂层包含其量为0.5-8重量％，优选为2-7重量％，更优选为3-6重量％的氧化物粘合剂，基于第一涂层的重量。
35.根据实施方案1-34中任一项所述的催化剂，其中第二涂层的95-100重量％，优选98-100重量％，更优选99-100重量％，更优选99.5-100重量％由包含第二金属的8元环孔沸石材料和优选的根据实施方案33或34所述的氧化物粘合剂组成，所述第二金属是铜和铁中的一种或多种，优选铜。
36.根据实施方案1-35中任一项所述的催化剂，其中第二涂层以1.5-5g/in3，优选1.75-4g/in3，更优选2-3.5g/in3的负载量存在于所述催化剂中。
37.根据实施方案1-36中任一项所述的催化剂，其中第二涂层的至多10ppm，优选0-5ppm，更优选0-2ppm，更优选0-1ppm，更优选0-0.5ppm由铂组成，优选由铂、钯和铑组成，更优选由任何铂族金属组成。
38.根据实施方案1-37中任一项所述的催化剂，其中第二涂层的0-0.01重量％，优选0-0.001重量％，更优选0-0.0001重量％由12元环孔沸石材料组成。
39.根据实施方案1-38中任一项所述的催化剂，其中第二涂层的0-0.01重量％，优选0-0.001重量％，更优选0-0.0001重量％由10元环孔沸石材料组成。
40.根据实施方案1-39中任一项所述的催化剂，其中第二涂层的0-0.001重量％，优选0-0.0001重量％，更优选0-0.00001重量％由铁组成，以Fe2O3计。
41.根据实施方案1-40中任一项所述的催化剂，其中第二涂层(iii)具有小于2mmol/g，优选0.5-1.99mmol/g，更优选1-1.95mmol/g的氨存储容量A2(NH3)，氨存储容量如参考实施方案1中定义的那样测定。
42.根据实施方案1-41中任一项所述的催化剂，其中所述基材是通流式基材或壁流式过滤器基材，优选为通流式基材。
43.根据实施方案42所述的催化剂，其中所述通流式基材包括，优选由陶瓷物质组成，其中所述陶瓷物质优选包括，更优选由氧化铝、二氧化硅、硅酸盐、硅铝酸盐，优选堇青石或莫来石、钛铝酸盐、碳化硅、氧化锆、氧化镁，优选尖晶石和二氧化钛中的一种或多种，更优选碳化硅和堇青石中的一种或多种，更优选堇青石组成。
44.根据实施方案1-43中任一项所述的催化剂，其中所述基材具有1-15英寸，优选2-10英寸的基材长度。
45.根据实施方案1-44中任一项所述的催化剂，其中所述基材具有0.5-3英.材宽度。
46.根据实施方案1-45中任一项所述的催化剂，其中所述催化剂包含，优选由作为一种基材的基材(i)、第一涂层(ii)和第二涂层(iii)组成。
47.根据实施方案1-45中任一项所述的催化剂，其中所述基材包括第一上游基材和第二下游基材，其中第一涂层(ii)设置在第一上游基材上，第二涂层(ii)设置在第二下游基材上，
其中优选地，在并置的第一上游基材和第二下游基材之间存在小于0.2英寸的间隙，更优选没有间隙。
48.根据实施方案1-47中任一项所述的催化剂，其中第一涂层(ii)具有氨存储容量A1(NH3)，第二涂层(iii)具有氨储存容量A2(NH3)，其中A1(NH3)优于A2(NH3)，氨存储容量如参考实施方案1中定义的那样测定。
49.根据实施方案48所述的催化剂，其中A1(NH3):A2(NH3)的比例为1.25:1至3:1，优选为1.3:1至2:1，更优选为1.35:1至1.9:1。
50.一种制备根据实施方案1-49中任一项的用于选择性催化还原氮氧化物的催化剂的方法，所述方法包括：
(1)提供基材，其包括入口端、出口端、从入口端延伸至出口端的基材轴向长度，以及由通流式基材的内壁限定的多个通道，所述多个通道延伸通过所述通流式基材；
(2)制备包含水和含第一金属的12元环孔沸石材料的第一混合物，所述第一金属是铜和铁中的一种或多种，其中所述12元环孔沸石材料包含其量为z1重量％的所述第一金属，通过以CuO和Fe2O3计的第一金属的重量除以包含第一金属的12元环孔沸石材料的重量计算；
(3)将(2)中获得的第一混合物设置在(1)中提供的基材内壁表面上，从基材的入口端朝向出口端达基材轴向长度的x％，其中x为10-75；
(4)干燥(3)中获得的经混合物处理的基材，从而获得其上设置有第一涂层的基材；任选进行煅烧；
(5)制备包含水和含第二金属的8元环孔沸石材料的第二混合物，所述第二金属是铜和铁中的一种或多种，其中所述8元环孔沸石材料包含其量为z2重量％的所述第二金属，通过以CuO和Fe2O3计的第二金属的重量除以包含第二金属的8元环孔沸石材料的重量计算；
(6)将(5)中获得的第二混合物设置在(4)中获得的其上设置有第一涂层的基材上，从基材出口端到入口端达基材轴向长度的y％，其中y为25-90；
(7)干燥(6)中获得的经混合物处理的基材，从而获得其上设置有第一涂层和第二涂层的基材；
(8)煅烧(7)中获得的其上设置有第一涂层和第二涂层的基材，从而获得所述催化剂；
其中比例z1:z2为0.5:1至0.95:1。
51.根据实施方案50所述的方法，其中(2)进一步包括：
(2.1)制备12元环孔沸石材料，优选根据实施方案8-12中任一项所定义的12元环孔沸石材料；
(2.2)将第一金属源，优选铁盐与(2.1)中获得的12元环孔沸石材料混合；
(2.3)煅烧(2.2)中获得的混合物，从而获得包含第一金属，优选包含铁的12元环孔沸石材料；
(2.4)将水和包含第一金属，优选包含铁的12元环孔沸石材料，以及优选的有机酸，更优选酒石酸混合。
52.根据实施方案51所述的方法，其中(2)进一步包括：
(2.5)将包含第三金属的10元环孔沸石材料，优选如实施方案15-18中任一项所定义的10元环孔沸石材料添加到(2.4)中获得的混合物中；
(2.6)优选将氧化物粘合剂源，优选胶态二氧化硅添加到(2.5)中获得的混合物中；
(2.7)更优选将添加剂添加到(2.6)中获得的混合物中。
53.根据实施方案50-52中任一项所述的方法，其中(4)的干燥在温度为100-160℃，优选为120-140℃的气体气氛中进行，所述气体气氛优选包含氧气，更优选为空气。
54.根据实施方案50-53中任一项所述的方法，其中(4)的干燥进行5分钟至2小时，优选10分钟至1小时的时间。
55.根据实施方案50-54中任一项所述的方法，其中在干燥后，在温度为450-700℃，优选为500-600℃的气体气氛中进行(4)的煅烧，所述气体气氛优选包含氧气，更优选为空气。
56.根据实施方案50-55中任一项所述的方法，其中在干燥后，进行(4)的煅烧达5分钟至2小时，优选10分钟至1小时的时间。
57.根据实施方案50-56中任一项所述的方法，其中(5)包括：
(5.1)制备包含第二金属的8元环孔沸石材料，优选如实施方案28-31中任一项所定义的8元环孔沸石材料，所述第二金属是铜和铁中的一种或多种，优选是铜；
(5.2)将水与(5.1)中获得的包含第二金属的8元环孔沸石材料混合，所述第二金属是铜和铁中的一种或多种，优选是铜；
(5.3)将氧化物粘合剂源，优选乙酸锆添加到(5.2)中获得的混合物中。
58.根据实施方案50-57中任一项所述的方法，其中(7)的干燥在温度为100-160℃，优选为120-140℃的气体气氛中进行，所述气体气氛优选包含氧气，更优选为空气。
59.根据实施方案50-58中任一项所述的方法，其中(7)的干燥进行5分钟至2小时，优选10分钟至1小时的时间。
60.根据实施方案50-59中任一项所述的方法，其中在干燥后，在温度为400-600℃，优选为450-550℃的气体气氛中进行(7)的煅烧，所述气体气氛优选包含氧气，更优选为空气。
61.根据实施方案50-60中任一项所述的方法，其中在干燥后，进行(7)的煅烧达5分钟至2小时，优选10分钟至1小时的时间。
62.根据实施方案50-61中任一项所述的方法，其中x为20-72，优选为22-70，更优选为25-68。
63.根据实施方案50-62中任一项所述的方法，其中y为27-80，优选为30-78，更优选为32-75。
64.根据实施方案50-63中任一项所述的方法，其中y为100-x。
65.根据实施方案50-64中任一项所述的方法，其中第二涂层设置在基材的内壁表面上。
66.根据实施方案50-65中任一项所述的方法，其中x<y，其中x为10-45，优选为20-40，更优选为25-35；或
其中x>y，其中x为55-75，优选为60-72，更优选为62-70，更优选为63-68。
67.根据实施方案50-66中任一项所述的方法，其中第一涂层和第二涂层没有重叠。
68.根据实施方案50-68中任一项所述的方法，其由(1)、(2)、(3)、(4)、(5)、(6)和(7)组成。
69.一种用于选择性催化还原氮氧化物的催化剂，优选根据实施方案1-49中任一项所述的用于选择性催化还原氮氧化物催化剂，其可通过或通过根据实施方案50-68中任一项所述的方法获得。
70.一种用于处理从内燃机，优选柴油发动机排出的废气的废气处理系统，所述系统包括一种或多种根据实施方案1-49和69中任一项所述的用于选择性催化还原氮氧化物的催化剂，以及一种或多种柴油氧化催化剂、催化烟灰过滤器和氨氧化催化剂。
71.根据实施方案70所述的系统，其中所述系统包括柴油氧化催化剂、催化烟灰过滤器和一种或多种根据实施方案1-49和69中任一项所述的用于选择性催化还原氮氧化物的催化剂，
其中柴油氧化催化剂位于催化烟灰过滤器的上游，其中所述催化烟灰过滤器位于所述一种或多种根据实施方案1-49和69中任一项所述的用于选择性催化还原氮氧化物的催化剂的上游。
72.根据实施方案71所述的系统，其中催化烟灰过滤器位于两种根据实施方案1-49和69中任一项所述的用于选择性催化还原氮氧化物的催化剂的上游，其中所述两种用于选择性催化还原氮氧氧化物的催化剂彼此平行定位。
73.根据实施方案72所述的系统，还包括两种氨氧化催化剂，其中每种氨氧化催化剂位于一种根据实施方案1-49和69中任一项所述的用于选择性催化还原氮氧化物的催化剂的下游。
74.根据实施方案70所述的系统，其中所述系统包括根据实施方案1-49和69中任一项所述的用于选择性催化还原氮氧化物的催化剂和催化烟灰过滤器，
其中催化烟灰过滤器位于根据实施方案1-49和69中任一项所述的用于选择性催化还原氮氧化物的催化剂的下游。
75.根据实施方案74所述的系统，还包括柴油氧化催化剂，其中所述柴油氧化催化剂位于根据实施方案1-49和69中任一项所述的用于选择性催化还原氮氧化物的催化剂的下游和催化烟灰过滤器的上游，
其中所述系统优选还包括氨氧化催化剂，所述氨氧化催化剂位于所述催化颗粒过滤器的下游。
76.根据实施方案1-49和69中任一项所述的催化剂用于选择性催化还原废气流中包含的氮氧化物的用途，所述废气流优选来自柴油发动机。
77.根据实施方案70-75中任一项所述的废气处理系统用于处理来自柴油发动机的废气流的用途。
78.一种选择性催化还原NOx的方法，其中所述NOx包含在废气流中，所述方法包括：
(1)提供废气流，优选来自柴油发动机的废气流；
(2)使(1)中提供的废气流通过根据实施方案1-49和69中任一项所述的催化剂。
79.一种处理来自柴油发动机的废气流的方法，所述方法包括：
(1’)提供所述废气流；
(2’)使(1’)中提供的废气流通过根据实施方案70-75中任一项所述的废气处理系统。
通过以下第二组实施方案和由所示的引用和反引产生的实施方案组合来说明本发明。该第二组实施方案可与下文的第一组实施方案组合。特别地，应指出的是，在提及一系列实施方案的每种情况下，例如在诸如“实施方案1’-3’中任一项所述的催化剂”的术语的上下文中，该范围内的每一个实施方案都对本领域技术人员明确公开，即，本领域技术人员将该术语的措词理解为“实施方案1’、2’和3’中任一项所述的催化剂”的同义词。此外，应明确指出的是，以下实施方案组不是确定保护范围的权利要求，而是针对本发明的一般和优选方面的描述的适当结构化部分。
1’.一种用于选择性催化还原氮氧化物的催化剂，所述催化剂包括：
基材，其包括入口端、出口端、从入口端延伸至出口端的基材轴向长度，以及由通流式基材的内壁限定的多个通道，所述多个通道延伸通过所述通流式基材；
涂层，其设置在基材的内壁表面上，所述表面限定了内壁表面和通道之间的界面，所述涂层包含12元环孔沸石材料，所述12元环孔沸石材料包含第一金属，所述第一金属是铜和铁中的一种或多种，其中所述12元环孔沸石材料以z重量％的量包含所述第一金属，通过以CuO和Fe2O3计的第一金属的重量除以包含第一金属的12元环孔沸石材料的重量计算；且
其中所述涂层还包含10元环孔沸石材料，所述10元环孔沸石材料包含第二金属，所述第二金属是铜和铁中的一种或多种，其中所述10元环孔沸石材料以y重量％的量包含所述第二金属，通过以CuO和Fe2O3计的第二金属的重量除以包含第二金属的10元环孔沸石材料的重量计算；
其中y为0.5-9，并且其中y<z。
2’.根据实施方案1’所述的催化剂，其中涂层在基材轴向长度的90-100％，优选95-100％，更优选98-100％上延伸。
3’.根据实施方案1’或2’所述的催化剂，其中涂层中所含的12元环孔沸石材料具有选自BEA、FAU、USY、GME、MOR、OFF、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BEA、FAU、其两种或更多种的混合物及其两种或更多种的混合类型，更优选骨架类型BEA。
4’.根据实施方案1’-3’中任一项所述的催化剂，其中涂层中所含的12元环孔沸石材料包含第一金属，所述第一金属是铁，其中所述12元环孔沸石材料以z重量％的量包含铁，通过以Fe2O3计的第一金属的重量除以包含第一金属的12元环孔沸石材料的重量计算，其中z优选为1.0-10，更优选为1.5-8，更优选为2-6，更优选为3-5，更优选为3.5-4.8。
5’.根据实施方案4’所述的催化剂，其中第一金属的0-0.001重量％，优选0-0.0001重量％，更优选0-0.00001重量％由铜组成，以CuO计，
其中涂层中所含的12元环孔沸石材料优选不含铜。
6’.根据实施方案1’-5’中任一项所述的催化剂，其中12元环孔沸石材料的骨架结构的95-100重量％，优选98-100重量％，更优选99-100重量％由Si、Al、O和任选的H组成，其中在所述骨架结构中，SiO2:Al2O3摩尔计的Si与Al的摩尔比优选为2:1至37:1，更优选为3:1至35:1，更优选为4:1至20:1，更优选为5:1至15:1，更优选为6:1至12:1。
7’.根据实施方案1’-6’中任一项所述的催化剂，其中12元环孔沸石材料通过无模板法制备。
8’.根据实施方案1’-7’中任一项所述的催化剂，其中涂层包含其量为70-98重量％，优选为75-97重量％，更优选为80-95重量％，更优为85-92重量％的含第一金属的12元环孔沸石材料，基于涂层的重量。
9’.根据实施方案1’-8’中任一项所述的催化剂，其中10元环孔沸石材料包含第二金属，所述第二金属是铁。
10’.根据实施方案1’-9’中任一项所述的催化剂，其中涂层中所含的10元环孔沸石材料具有选自MFI、MWW、AEL、HEU、FER、AFO、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，其中涂层中所含的10元环孔沸石材料优选具有骨架类型MFI。
11’.根据实施方案1’-10’中任一项所述的催化剂，其中涂层中所含的10元环孔沸石材料包含其量为y重量％的第二金属，所述第二金属是铁，通过以Fe2O3计的第二金属的重量除以包含第二金属的10元环孔沸石材料的重量计算，其中y优选为1-7，优选为1.5-6，更优选为2-5，更优选为2.5-4.5。
12’.根据实施方案11’所述的催化剂，其中第二金属的0-0.001重量％，优选0-0.0001重量％，更优选0-0.00001重量％由铜组成，以CuO计，
其中涂层中所含的10元环孔沸石材料优选不含铜。
13’.根据实施方案1’-12’中任一项所述的催化剂，其中10元环孔沸石材料的骨架结构的95-100重量％，优选98-100重量％，更优选99-100重量％由Si、Al、O和任选的H组成，其中在所述骨架结构中，以SiO2:Al2O3摩尔计的Si与Al的摩尔比优选为2:1至60:1，更优选为5:1至50:1，更优选为10:1至40:1，更优选为15:1至35:1，更优选为20:1至30:1，更优选为23:1至29:1。
14’.根据实施方案1’-13’中任一项所述的催化剂，其中所述涂层以1-8重量％，优选2-7重量％，更优选3-6重量％的量包含10元环孔沸石材料，基于所述涂层的重量，所述10元环孔沸石材料包含第二金属。
15’.根据实施方案1’-14’中任一项所述的催化剂，其中所述涂层还包含氧化物粘合剂，其中所述氧化物粘合剂优选包括氧化锆、氧化铝、二氧化钛、二氧化硅以及包含Zr、Al、Ti和Si中两种或更多种的混合氧化物中的一种或多种，更优选包括二氧化硅、氧化铝和氧化锆中的一种或多种，更优选包括二氧化硅和氧化锆中的一种或多种，更优选二氧化硅；
其中所述涂层优选包含其量为0.5-8重量％，更优选为2-7重量％，更优选为3-6重量％的氧化物粘合剂，基于涂层的重量。
16’.根据实施方案1’-15’中任一项所述的催化剂，其中所述涂层的95-100重量％，优选98-100重量％，更优选99-100重量％，更优选99.5-100重量％由包含第一金属(其是和铁中的一种或多种，优选是铁)的12元环孔沸石材料、包含第二金属(其是和铁中的一种或多种，优选是铁)的10元环孔沸石材料和优选的根据实施方案15’所述的氧化物粘合剂组成。
17’.根据实施方案1’-16’中任一项所述的催化剂，其中所述涂层以1.5-5g/in3，优选2-4g/in3，更优选2.5-3.5g/in3的负载量存在于所述催化剂中。
18’.根据实施方案1’-17’中任一项所述的催化剂，其中所述涂层的至多10ppm，优选0-5ppm，更优选0-2ppm，更优选0-1ppm，更优选0-0.5ppm由铂组成，优选由铂、钯和铑组成，更优选由任何铂族金属组成。
19’.根据实施方案1’-18’中任一项所述的催化剂，其中所述涂层的0-0.01重量％，优选0-0.001重量％，更优选0-0.0001重量％由8元环孔沸石材料组成。
20’.根据实施方案1’-19’中任一项所述的催化剂，其中所述涂层的0-0.001重量％，优选0-0.0001重量％，更优选0-0.00001重量％由铜组成，以CuO计。
21’.根据实施方案1’-20’中任一项所述的催化剂，其中所述涂层具有至少2.1mmol/g，优选2.2-10.0mmol/g，更优选2.5-5.0mol/g的氨存储容量A1(NH3)，氨存储容量如参考实施方案1中定义的那样测定。
22’.根据实施方案1’-21’中任一项所述的催化剂，由基材和所述涂层组成。
23’.一种制备根据实施方案1’-22’中任一项所述催化剂的方法，所述方法包括：
(1’)提供基材，其包括入口端、出口端、从入口端延伸至出口端的基材轴向长度，以及由通流式基材的内壁限定的多个通道，所述多个通道延伸通过所述通流式基材；
(2’)制备包含水、含第一金属的12元环孔沸石材料的混合物，所述第一金属是铜和铁中的一种或多种，其中所述12元环孔沸石材料以z重量％的量包含所述第一金属，通过以CuO和Fe2O3计的第一金属的重量除以包含第一金属的12元环孔沸石材料的重量计算，所述混合物还包含含第二金属的10元环孔沸石，所述第二金属是铜和铁中的一种或多种，其中所述10元环孔沸石材料以y重量％的量包含所述第二金属，通过以CuO和Fe2O3计的第二金属的重量除以包含第二金属的10元环孔沸石材料的重量计算；
(3’)将(2’)中获得的混合物设置在(1’)中提供的基材的内壁表面上，从基材的入口端朝向出口端达基材轴向长度的x％，其中x为10-75；
(4’)干燥(3’)中获得的经混合物处理的基材，从而获得其上设置有涂层的基材；
(5’)煅烧(4’)中获得其上设置有涂层的基材，从而获得所述催化剂；
其中y为0.5-9，并且其中y<z。
24’.根据实施方案23’所述的方法，其中(2’)进一步包括：
(2’1)制备12元环孔沸石材料，优选根据实施方案3’-7’中任一项所定义的12元环孔沸石材料；
(2’2)将第一金属源，优选铁盐与(2’1)中获得的12元环孔沸石材料混合；
(2’3)煅烧(2’2)中获得的混合物，从而获得包含第一金属，优选包含铁的12元环孔沸石材料；
(2’4)将水、12元环孔沸石材料和优选的有机酸，更优选酒石酸混合，所述12元环孔沸石材料包含第一金属，优选包含铁；
(2’5)将包含第二金属的10元环孔沸石材料添加到(2’4)中获得的混合物中，优选如实施方案10’-13’中任一项所定义的10元环孔沸石材料；
(2’6)优选将氧化物粘合剂源，优选胶态二氧化硅添加到(2’5)中获得的混合物中；
(2’7)更优选将添加剂添加到(2’6)中获得的混合物中。
25’.根据实施方案23’或24’所述的方法，其中(4’)的干燥在温度为100-160℃，优选为120-140℃的气体气氛中进行，所述气体气氛优选包含氧气，更优选为空气。
26’.根据实施方案23’-25’中任一项所述的方法，其中(4’)的干燥进行5分钟至2小时，优选10分钟至1小时的时间。
27’.根据实施方案23’-26’中任一项所述的方法，其中(5’)的煅烧在温度为450-700℃，优选为500-600℃的气体气氛中进行，所述气体气氛优选包含氧气，更优选为空气。
28’.根据实施方案23’-27’中任一项所述的方法，其中(5’)的煅烧进行5分钟至2小时，优选10分钟至1小时的时间。
29’.根据实施方案23’-28’中任一项所述的方法，由(1’)、(2’)、(3’)、(4’)和(5’)组成。
30’.一种用于选择性催化还原氮氧化物的催化剂，优选根据实施方案1’-22’中任一项所述的用于选择性催化还原氮氧化物催化剂，其可通过或通过实施方案23’-28’中任一项所述的方法获得。
31’.一种用于选择性催化还原氮氧化物的催化剂，其包括：
根据实施方案1’-22’中任一项所述的用于选择性催化还原氮氧化物的第一催化剂；和
用于选择性催化还原氮氧化物的第二催化剂，其包括：
-基材，其包括入口端、出口端、从入口端延伸至出口端的基材轴向长度，以及由通流式基材的内壁限定的多个通道，所述多个通道延伸通过所述通流式基材；
-涂层，其设置在基材的内壁表面上，其中所述涂层是第一组实施方案中所定义的第二涂层(iii)；
其中根据实施方案1’-22’中任一项所述的用于选择性催化还原氮氧化物的催化剂的涂层优选是第一组实施方案中所定义的第一涂层(ii)；
其中第一催化剂设置在第二催化剂的上游，并且
其中在并置的第一催化剂的基材和第二催化剂的基材之间优选具有小于0.2英寸的间隙，更优选没有间隙。
在本发明的上下文中，术语“给定组分/涂层的负载量”(以g/in3或g/ft3计)是指每体积基材中所述组分/涂层的质量，其中基材的体积是由基材的横截面乘以其上存在有所述组分/涂层的基材的轴向长度所定义的体积。例如，如果提及在基材轴向长度的x％上延伸并具有X g/in3的负载量X克第一涂层。
此外，在本发明的上下文中，术语“X为A、B和C中的一种或多种”(其中X是给定特征并且A、B、C各自表示所述特征的具体实现)应理解为公开了X为A，或B，或C，或A和B，或A和C，或B和C，或A和B和C。就此而言，应指出的是，本领域技术人员能够将上述抽象术语转换为具体实例，例如X为化学元素，A、B和C为具体元素如Li、Na和K，或者X为温度，A、C和B为具体温度如10℃、20℃和30℃。就此而言，还应指出的是，本领域技术人员能够将上述术语扩展到所述特征的较不具体的实现，例如，“X为A和B中的一种或多种”公开了X为A，或B，或A和B，或者是所述特征的更具体实现，例如“X为A、B、C和D中的一种或多种”公开了X为A，或B，或C，或D，或A和B，或A和C，或A和D，或B和C，或B和D，或C和D，或A和B和C，或A和B和D，或B和C和D，或A和B和C和D。
此外，在本发明的上下文中，术语“内壁表面”应理解为壁的“裸”或“裸露”或“空白”表面，即未处理状态下的壁表面，除可能污染表面的任何不可避免的杂质外，该表面由壁材料组成。
在本发明的上下文中，关于一种或多种组分的重量％的术语“由…组成”表示所述组分的基于所述实体的100重量％的重量％量。例如，措辞“其中第一涂层的0-0.001重量％由铂组成”表示，在组成所述涂层的100重量％的组分中，0-0.001重量％为铂。
通过以下参考实施例、对比实施例和实施例进一步阐述本发明。
实施例
参考实施例1：氨储存容量测量
给定催化剂可能具有的氨存储容量如美国专利9 597 639B2所定义，通过热重分析(TGA)测量。
参考实施例2：基于体积的粒度分布的测定(Dv90)
粒度分布使用Sympatec HELOS(3200)&QUIXEL设备通过静态光散射法测定，其中样品的光学浓度低于10％。
参考实施例3：BET比表面积测量
BET比表面积根据DIN 66131或DIN ISO 9277使用液氮测定。
参考实施例4：涂覆方法
为了用一种或多种涂料涂覆通流式基材，将通流式基材适当地垂直浸入给定浆料的一部分中达等于待施加涂层的目标长度的基材特定长度。以此方式，浆料接触基材的壁。
参考实施例6：选择性催化还原(SCR)催化剂(含Fe-BEA)的制备
浆料制备：
将Fe含量为1.55重量％(以Fe2O3计，基于Fe-BEA的重量)的Fe-BEA(Dv90为5.15微米，SiO2:Al2O3摩尔比为39，BET比表面积为约700m2/g)分散在水和酒石酸(1.3重量％酒石酸，基于Fe-BEA的重量)的溶液中，从而形成浆料。所述BEA沸石通过使用模板的合成路线制备。使用连续研磨装置研磨所得浆料，使得颗粒的Dv90值为约5微米。
将Fe含量为3.5重量％(以Fe2O3计，基于Fe-MFI的重量)的Fe-MFI(Dv90为17.5微米，SiO2:Al2O3摩尔比为27.5，BET比表面积为约385m2/g)添加到含Fe-BEA的浆料中。计算Fe-MFI的量，使得其基于Fe-BEA的重量为约5.5重量％。此外，将粘合剂—胶态二氧化硅添加到混合物中。计算胶态二氧化硅的量，使得其基于Fe-BEA的重量为约5.4重量％。最后，加入粘度剂(0.13重量％，基于Fe-BEA的重量)。使用连续研磨装置混合并研磨所得浆料，使得颗粒的Dv90值为约5微米。测量浆料水相的pH并将其调节至约3-3.5，所述浆料的固含量为44重量％。
根据参考实施例4中所述的方法，在100％的基材长度上用获得的浆料涂覆未涂覆的蜂窝状通流式整料堇青石基材(直径：1英寸×长度：2英寸，圆柱形，每平方英寸300个孔，壁厚5密耳)。将涂覆的基材在140℃下干燥30分钟，并在590℃下在空气中煅烧约30分钟(涂覆/干燥和煅烧重复一次)。煅烧后催化剂中涂层的最终负载量为约3.2g/in3，包括2.88g/in3的Fe-BEA、0.16g/in3的Fe-MFI和0.1562g/in3的二氧化硅。根据参考实施例1测量的涂层的氨储存容量为1.2mmol/g。
参考实施例7：SCR催化剂(含Cu-CHA)的制备
将乙酸锆水溶液添加到水中。计算乙酸锆的量，使得涂层中的氧化锆的量(以ZrO2计)为5重量％，基于Cu-菱沸石的重量。此外，将Cu含量为5.1重量％(以CuO计，基于菱沸石的重量)的Cu-菱沸石(SiO2:Al2O3摩尔比为18，BET比表面积为约565m2/g)添加到具有乙酸锆的溶液中，以形成固含量为46重量％的混合物。加入水并使用连续研磨装置研磨所得浆料，使得颗粒的Dv90值为约7微米。此外，加入分散剂和酸以获得4的所得浆料的水相pH。通过添加水将所述浆料的固含量调节至40重量％的值。
根据参考实施例4中所述的方法，在100％的基材长度上用获得的浆料涂覆未涂覆的蜂窝状通流式整料堇青石基材(直径：1英寸×长度：1英寸，圆柱形，每平方英寸600个孔，壁厚3密耳)。将涂覆的基材在140℃下干燥30分钟，并在450℃下在空气中煅烧30分钟。煅烧后催化剂中的涂层的最终负载量为约2.75g/in3，包括2.62g/in3的Cu-CHA和0.13g/in3的ZrO2。根据参考实施例1测得的涂层的氨储存容量为1.9mmol/g。
实施例1：SCR催化剂的制备
浆料制备：
将Fe含量为4.6重量％(以Fe2O3计，基于Fe-BEA的重量)的Fe-BEA(Dv90为约13.5微米，SiO2:Al2O3摩尔比为9.75，BET比表面积为约612.5m2/g)分散在水和酒石酸(1.3重量％，基于Fe-BEA的重量)的溶液中，从而形成浆料。BEA沸石通过无模板合成制备。使用连续研磨装置研磨所得浆料，使得颗粒的Dv90值为约5微米。
将Fe含量为3.5重量％(以Fe2O3计，基于Fe-MFI的重量)的Fe-MFI(Dv90为17.5微米，SiO2:Al2O3摩尔比为27.5，BET比表面积为约385m2/g)添加到含Fe-BEA的浆料中。计算Fe-MFI的量，使得其基于Fe-BEA的重量为约5.5重量％。此外，将粘合剂—胶态二氧化硅添加到混合物中。计算胶态二氧化硅的量，使得其基于Fe-BEA的重量为约5.4重量％。最后，加入粘度剂(0.13重量％，基于Fe-BEA的重量)。使用连续研磨装置混合并研磨所得浆料，使得颗粒的Dv90值为约5微米。测量浆料水相的pH并将其调节至约3-3.5，所述浆料的固含量为39重量％。
a)根据参考实施例4中所述的方法，在100％的基材长度上用所得浆料涂覆未涂覆的蜂窝状通流式整料堇青石基材(直径：1英寸×长度：2英寸，圆柱形，每平方英寸600个孔，壁厚3密耳)。将涂覆的基材在140℃下干燥30分钟，并在空气中在590℃下煅烧30分钟(涂覆/干燥和煅烧重复一次或至多两次，以获得以下目标负载量)。
煅烧后催化剂中涂层的最终负载量为约3.2g/in3，包括2.88g/in3的Fe-BEA、0.16g/in3的Fe-MFI和0.1562g/in3的二氧化硅。根据参考实施例1测得的涂层的氨储存容量为2.8-3.0mmol/g。
b)根据参考实施例4中所述的方法，在100％的基材长度上用所得浆料涂覆未涂覆的蜂窝状通流式整料堇青石基材(直径：1英寸×长度：2英寸，圆柱形，每平方英寸300个孔，壁厚5密耳)。将涂覆的基材在140℃下干燥30分钟，并在空气中在590℃下煅烧30分钟(涂覆/干燥和煅烧重复一次或至多两次，以获得以下目标负载量)。
煅烧后催化剂中涂层的最终负载量为约3.2g/in3，包括2.88g/in3的Fe-BEA、0.16g/in3的Fe-MFI和0.1562g/in3的二氧化硅。根据参考实施例1测得的涂层的氨储存容量为2.8-3.0mmol/g。
实施例2：实施例1a)和参考实施例6的催化剂的测试—DeNOx性能和N2O形成
将实施例1a)和参考实施例6的催化剂在烘箱中在650℃下水热陈化25小时。当使用实施例1a)和参考实施例6的催化剂时，测量deNOx(％)和N2O(一氧化二氮)的形成(以ppm计)—E-实验室评估。
空速：60000h-1
NOx＝NO入口浓度：500ppm/NH3入口浓度：550ppm/H2O：10体积％/O2：10体积％
测试温度：450、400、350、300、250、225、200、180和150℃
实验室反应器评估的一般测试程序：
1.调节最高测试温度和进料气体组成，
2.稳定所研究催化剂后面测得的浓度，
3.测定催化剂出口处的NOx、NH3和N2O浓度，并使用旁路测量或反应器装置测量的入口浓度，
4.转到下一个较低温度，重复步骤2和3。
计算：
DeNOx：(NOx入口-NOx出口)/NOx入*100 单位：％
N2O形成：N2O出口-N2O入口 单位：ppm
结果如图1和图2所示。
从图1和图2可以看出，实施例1a)的催化剂表现出约250℃的T50(deNOx)和450℃下约98％的NOx转化率，同时在150-450℃的温度下表现出非常低的一氧化二氮形成，或只有小于0.5ppm N2O的少量一氧化二氮形成。与此相反，参考实施例6的催化剂公开了在相同条件下较低的NOx转化率。因此，所述实施例表明，本发明的催化剂能够提高NOx转化率，同时表现出低的N2O形成。
实施例3：实施例1a)、参考实施例6和7的氨储存容量的测量
在新鲜条件下，如参考实施例1所定义测量这些催化剂涂层的氨储存容量。特别地，对包含各涂层组分的粉末进行测量。结果显示在下表1中。
表1氨储存容量(新鲜条件)
Figure BDA0003842840320000411
Figure BDA0003842840320000421
从表1可以看出，实施例1a)的Fe-BEA催化剂显示出比参考实施例6(现有技术)的Fe-BEA催化剂高得多的氨储存容量。因此，不希望受任何理论的约束，据信BEA沸石材料的二氧化硅与氧化铝的比例和Fe的量对Fe-BEA催化剂的氨存储容量有影响。此外，不希望受任何理论的约束，据信制备BEA沸石材料的方法，即制备BEA沸石材料的无模板方法，也对最终催化剂的氨储存容量有影响。此外，与参考实施例7的Cu-CHA催化剂相比，实施例1a)的Fe-BEA催化剂也表现出高得多的氨储存容量。
实施例4：包含实施例1b)和参考实施例7的催化剂的SCR催化剂
通过将实施例1b)的催化剂与参考实施例7的催化剂组合，制备SCR催化剂，其中实施例1b)的催化剂位于参考实施例7的催化剂的上游，参考实施例7的催化剂位于实施例1b)的催化剂的下游，并且其中两种催化剂之间没有间隙。形成的催化剂的长度为3英寸(2英寸—实施例1b)，1英寸—参考实施例7)。
因此，由实施例1b)的催化剂制备的实施例4的催化剂的上游部分具有2.8-3.0mmol/g的氨存储容量，而由参考实施例7的催化剂制备的实施例4的催化剂的下游部分具有1.9mmol/g的氨存储容量，氨存储容量如参考实施例1中定义的那样测定。实施例4的催化剂的上游区中的氨存储容量高于所述催化剂的下游区中的氨存储容量。
对比实施例1：包含参考实施例6和参考实施例7的催化剂的SCR催化剂
通过将参考实施例6的催化剂与参考实施例7的催化剂组合，制备SCR催化剂，其中参考实施例6的催化剂位于参考实施例7的催化剂的上游，参考实施例7的催化剂位于参考实施例6的催化剂的下游，并且其中两种催化剂之间没有间隙。形成的催化剂的长度为3英寸(2英寸—参考实施例6，1英寸—参考实施例7)。
因此，由参考实施例6的催化剂制备的对比实施例1的催化剂的上游部分具有1.2mmol/g的氨存储容量，而由参考实施例7的催化剂制备的对比实施例1的催化剂的下游部分具有1.9mmol/g的氨存储容量，氨存储容量如参考实施例1中定义的那样测定。对比实施例1的催化剂的氨储存容量在下游区高于上游区。该实施例代表了现有技术US 9 597636B2，其中公开了催化剂下游部分的氨储存容量必须更高。
实施例5：测试实施例4和对比实施例1的催化剂—NOx排放
选择性催化还原(SCR)稳态采用斜坡(CNOx＝CNO(进料)＝750ppm，氨与NOx的NSR(标准化化学计量比)为1.2，3英寸总长度的空速为80000h-1，CO2进料＝10重量％，CH2O进料＝5重量％，CCO2进料＝5重量％)。在不同的入口温度(T＝180-450℃—图3/T＝250-450℃—图4)下，在尿素计量添加期间和尿素计量添加关闭后，作为时间的函数，测量受试催化剂的NOx浓度。该测试在实验室反应器上进行。该测试旨在模拟突然的温度变化，同时不向进料中添加氨。因此，当温度升高时，同时关闭NH3供应。催化剂现在必须在关闭氨供应时储存的NH3下运行，并且可以研究催化剂的动态行为。测试应模拟典型的发动机加速条件，在这种情况下，根据发动机废气组成和温度变化的动态，氨或在这种情况下的尿素的供应不能足够快地适应。结果在图3和图4中示出。
从图3可以看出，在t＝4000-4121秒(入口温度180℃)时，实施例4的催化剂的NOx转化率约为16％，而对比实施例1的催化剂的NOx转化率较低，即约12％。此外，在t＝4121秒时，关闭NH3计量添加并升高温度，两种催化剂的NOx转化率从t＝4121秒到4150秒急剧增加到约93％。然而，在t＝约4160-4400秒时，对比实施例1的催化剂的NOx转化率降低。与此相反，对于本发明的催化剂(实施例4)，NOx转化率从t＝4150秒到4200秒继续增加到约99％的NOx转化率。随后，在t＝4200秒时，本发明催化剂的NOx转化率开始降低，然而仍优于对比实施例1的催化剂的NOx转化率。
从图4可以看出，在t＝13500-13821秒(入口温度为250℃)时，实施例4的催化剂的NOx转化率约为91％，而对比实施例1的催化剂的NOx转化率较低，即约85％。此外，在t＝13821秒时，关闭NH3计量添加并升高温度，从t＝13811秒到13850秒，两种催化剂的NOx转化率均增加，实施例4催化剂的NOx转化率仍优于对比实施例1的催化剂。然而，在t＝约1360-14000秒时，对比实施例1的催化剂的NOx转化率降低。与此相反，对于本发明的催化剂(实施例4)，在t＝13850秒时，实施例4催化剂的NOx转化率为100％，并从100％保持到t＝约13890秒时的约98％。随后，在t＝约13890秒时，本发明催化剂的NOx转化率开始降低，然而仍优于对比实施例1的催化剂的NOx转化率。
因此，图3和图4表明，与非本发明的对比催化剂相比，本发明的催化剂允许在较长的时间内保持较高的NOx转化率。此外，需要指出的是，据信这是由于本发明催化剂的上游部分中的氨储存容量高于其下游部分中的氨储存容量所致。
参考实施例8：SCR催化剂(含Cu-CHA)的制备
如参考实施例7的催化剂那样制备参考实施例8的催化剂，不同之处在于使用不同的基材。特别地，未涂覆的蜂窝状通流式整料堇青石基材(直径：1英寸×长度：6英寸(2个3英寸长的并置基材—基材之间没有间隙)，圆柱形，每平方英寸600个孔，壁厚3密耳)。煅烧后催化剂中的涂层最终负载量为约2.75g/in3，包括2.62g/in3的Cu-CHA和0.13g/in3的ZrO2。根据参考实施例1测定的涂层的氨储存容量为1.9mmol/g。
实施例6：包含实施例1b)和参考实施例8的催化剂的SCR催化剂
通过将实施例1b)的催化剂与参考实施例8的催化剂组合，制备SCR催化剂，其中实施例1b)的催化剂位于参考实施例8的催化剂的上游，参考实施例8的催化剂位于实施例1b)的催化剂的下游，并且其中两种催化剂之间没有间隙。形成的催化剂的长度为8英寸(2英寸—实施例1b)，6英寸—参考实施例8)。
因此，由实施例1b)的催化剂制备的实施例6的催化剂的上游部分具有2.8-3.0mmol/g的氨存储容量，由参考实施例8的催化剂制备的实施例4的催化剂的下游部分具有1.9mmol/g的氨储存容量，氨存储容量如参考实施例1中定义的那样测定。实施例6的催化剂的上游区中的氨存储容量高于所述催化剂的下游区中的氨存储容量。
对比实施例2：包含参考实施例6和参考实施例8的催化剂的SCR催化剂
通过将参考实施例6的催化剂与参考实施例8的催化剂组合，制备SCR催化剂，其中参考实施例6的催化剂位于参考实施例8的催化剂的上游，参考实施例7的催化剂位于参考实施例8催化剂的下游，并且其中两种催化剂之间没有间隙。形成的催化剂的长度为8英寸(2英寸—参考实施例6，6英寸—参考实施例8)。
因此，由参考实施例6的催化剂制备的对比实施例1的催化剂的上游部分具有1.2mmol/g的氨存储容量，由参考实施例8的催化剂制备的对比实施例1催化剂的下游部分具有1.9mmol/g的氨存储容量，氨存储容量如参考实施例1中定义的那样测定。对比实施例2的催化剂的下游区中的氨存储容量高于所述催化剂的上游区中的氨存储容量。该实施例代表了现有技术US 9597 636B2，其中公开了催化剂下游部分的氨储存容量必须更高。
实施例7：测试实施例6和对比实施例2的催化剂—NOx排放
选择性催化还原(SCR)稳态采用斜坡(CNOx＝CNO(进料)＝750ppm，氨与NOx的NSR(标准化化学计量比)为1.2，8英寸总长度的空速为30000h-1，CO2进料＝10重量％，CH2O进料＝5重量％，CCO2进料＝5重量％)。在尿素计量添加期间和关闭尿素计量添加后，作为时间的函数，在受试催化剂的不同入口温度(T＝180-450℃，图4)下测量受试催化剂的NOx浓度。该测试旨在模拟突然的温度变化，同时不向进料中添加氨。因此，当温度升高时，同时关闭NH3供应。催化剂现在必须在关闭氨供应时储存的NH3下运行，并且可以研究催化剂的动态行为。测试应模拟典型的发动机加速条件，在这种情况下，根据发动机废气组成和温度变化的动态，氨或在这种情况下的尿素的供应不能足够快地适应。结果在图5中示出。
从图5可以看出，在t＝4000-4122秒(入口温度180℃)时，实施例6的催化剂的NOx转化率为约56％，而对比实施例2的催化剂的NOx转化率较低，即约43％。此外，在t＝4122秒时，关闭NH3计量添加并升高温度，两种催化剂的NOx转化率从t＝4122秒到4170秒急剧增加到约100％。然而，在t＝约4300-4350秒时，两种催化剂的NOx转化率降低。然而，对于本发明的催化剂(实施例6)，与对比实施例2的催化剂的NOx转化率相比，NOx转化率以较慢的方式降低，因此从t＝4350秒到4550秒仍然较高。
因此，图5表明，与非本发明的对比催化剂相比，本发明的催化剂允许在更长的时间内保持高的NOx转化率。此外，需要指出的是，据信这是由于本发明的催化剂的上游部分中的氨储存容量高于其下游部分中的氨储存容量所致。
附图简介
图1显示了陈化后实施例1a)催化剂的NOx转化性能。
图2显示了使用陈化后的实施例1a)的催化剂时获得的N2O形成。
图3显示了实施例4和对比实施例1的催化剂随时间变化的NOx排放量(从180℃升温至450℃)。
图4显示了实施例4和对比实施例1的催化剂随时间变化的NOx排放量(从250℃升温至450℃)。
图5显示了实施例6和对比实施例2的催化剂随时间变化的NOx排放量(从180℃升温至450℃)。
引用文献
-US 9 352 307B2
-EP 2 520 365A2
-US 9 597 636B2

Claims (16)

1.一种用于选择性催化还原氮氧化物的催化剂，所述催化剂包括：
(i)基材，其包括入口端、出口端、从入口端延伸至出口端的基材轴向长度，以及由通流式基材的内壁限定的多个通道，所述多个通道延伸通过所述通流式基材；
(ii)包含12元环孔沸石材料的第一涂层，所述12元环孔沸石材料包含第一金属，所述第一金属是铜和铁中的一种或多种，其中所述12元环孔沸石材料包含其量为z1重量％的所述第一金属，通过以CuO和Fe2O3计的第一金属的重量除以包含第一金属的12元环孔沸石材料的重量计算；
(iii)包含8元环孔沸石材料的第二涂层，所述8元环孔沸石材料包含第二金属，所述第二金属是铜和铁中的一种或多种，其中所述8元环孔沸石材料包含其量为z2重量％的所述第二金属，通过以CuO和Fe2O3计的第二金属的重量除以包含第二金属的8元环孔沸石材料的重量计算；
其中第一涂层设置在基材的内壁表面上，所述表面限定了内壁表面和通道之间的界面，并且从基材的入口端朝向出口端在基材轴向长度的x％上延伸，其中x为10-75；
其中第二涂层从基材的出口端朝向入口端在基材轴向长度的y％上延伸，其中y为25-90；
其中比例z1:z2为0.5:1至0.95:1。
2.根据权利要求1所述的催化剂，其中y为100-x。
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12元环孔沸石材料具有选自BEA、FAU、USY、GME、MOR、OFF、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BEA、FAU、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12元环孔沸石材料更优选具有骨架类型BEA。
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12元环孔沸石材料包含第一金属，所述第一金属是铁，其中所述12元环孔沸石材料包括其量为z1重量％的铁，通过以Fe2O3计的第一金属的重量除以包含第一金属的12元环孔沸石材料的重量计算，其中z1优选为1.0-10，更优选为1.5-8，更优选为2-6，更优选为3-5，更优选为3.5-4.8。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的催化剂，其中第一涂层还包含含第三金属的10元环孔沸石材料，第三金属是铜和铁中的一种或多种，其中第三金属优选是铁；
其中第一涂层中所含的10元环孔沸石材料优选具有选自MFI、MWW、AEL、HEU、FER、AFO、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，其中第一涂层中所含的10元环孔沸石材料更优选具有骨架类型MFI。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的催化剂，其中第一涂层(ii)具有至少2.1mmol/g，优选2.2-10.0mmol/g，更优选2.5-5.0mmol/g的氨存储容量A1(NH3)，氨存储容量如参考实施例1中定义的那样测定。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的催化剂，其中第二涂层中所含的8元环孔沸石材料具有选自CHA、AEI、RTH、LEV、DDR、KFI、ERI、AFX、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CHA、AEI、RTH、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CHA和AEI，更优选骨架类型CHA。
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(iii)具有小于2mmol/g，优选为0.5-1.99mmol/g，更优选为1-1.95mmol/g的氨存储容量A2(NH3)，氨存储容量如参考实施例1中定义的那样测定。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的催化剂，其中第一涂层(ii)具有氨存储容量A1(NH3)，第二涂层(iii)具有氨储存容量A2(NH3)，其中A1(NH3)优于A2(NH3)，氨存储容量如参考实施例1中定义的那样测定。
10.一种制备根据权利要求1-9中任一项所述的用于选择性催化还原氮氧化物的催化剂的方法，所述方法包括：
(1)提供基材，其包括入口端、出口端、从入口端延伸至出口端的基材轴向长度，以及由通流式基材的内壁限定的多个通道，所述多个通道延伸通过所述通流式基材；
(2)制备包含水和含第一金属的12元环孔沸石材料的第一混合物，所述第一金属是铜和铁中的一种或多种，其中所述12元环孔沸石材料包含其量为z1重量％的所述第一金属，通过以CuO和Fe2O3计的第一金属的重量除以包含第一金属的12元环孔沸石材料的重量计算；
(3)将(2)中获得的第一混合物设置在(1)中提供的基材的内壁表面上，从基材的入口端朝向出口端达基材轴向长度的x％，其中x为10-75；
(4)干燥(3)中获得的经混合物处理的基材，从而获得其上设置有第一涂层的基材；任选地煅烧；
(5)制备包含水和含第二金属的8元环孔沸石材料的第二混合物，所述第二金属是铜和铁中的一种或多种，其中所述8元环孔沸石材料包含其量为z2重量％的所述第二金属，通过以CuO和Fe2O3计的第二金属的重量除以包含第二金属的8元环孔沸石材料的重量计算；
(6)将(5)中获得的第二混合物设置在其上设置有(4)中获得的第一涂层的基材上，从基材出口端到入口端达基材轴向长度的y％，其中y为25-90；
(7)干燥(6)中获得的经混合物处理的基材，从而获得其上设置有第一涂层和第二涂层的基材；
(8)煅烧(7)中获得的其上设置有第一涂层和第二涂层的基材，从而获得所述催化剂；
其中比例z1:z2为0.5:1至0.95:1。
11.根据权利要求10所述的方法，其中(2)进一步包括：
(2.1)制备12元环孔沸石材料，优选根据权利要求1、3和4中任一项所述的12元环孔沸石材料；
(2.2)将第一金属源，优选铁盐与(2.1)中获得的12元环孔沸石材料混合；
(2.3)煅烧(2.2)中获得的混合物，从而获得包含第一金属，优选包含铁的12元环孔沸石材料；
(2.4)将水和包含第一金属，优选包含铁的12元环孔沸石材料，以及优选的有机酸，更优选酒石酸混合；
其中(2)进一步包括：
(2.5)将包含第三金属的10元环孔沸石材料，更优选如权利要求5所定义的10元环孔沸石材料添加到(2.4)中获得的混合物中；
(2.6)更优选将氧化物粘合剂源，优选胶态二氧化硅添加到(2.5)中获得的混合物中；
(2.7)更优选将添加剂添加到(2.6)中获得的混合物中。
12.一种用于处理从内燃机，优选柴油发动机排出的废气的废气处理系统，所述系统包括一种或多种根据权利要求1-9中任一项所述的用于选择性催化还原氮氧化物的催化剂，以及一种或多种柴油氧化催化剂、催化烟灰过滤器和氨氧化催化剂。
13.一种用于选择性催化还原氮氧化物的催化剂，所述催化剂包括：
基材，其包括入口端、出口端、从入口端延伸至出口端的基材轴向长度，以及由通流式基材的内壁限定的多个通道，所述多个通道延伸通过所述通流式基材；
涂层，其设置在基材的内壁表面上，所述表面限定了内壁表面和通道之间的界面，所述涂层包含12元环孔沸石材料，所述12元环孔沸石材料包含第一金属，所述第一金属是铜和铁中的一种或多种，其中所述12元环孔沸石材料以z重量％的量包含所述第一金属，通过以CuO和Fe2O3计的第一金属的重量除以包含第一金属的12元环孔沸石材料的重量计算；且
其中所述涂层还包含10元环孔沸石材料，所述10元环孔沸石材料包含第二金属，所述第二金属是铜和铁中的一种或多种，其中所述10元环孔沸石材料以y重量％的量包含所述第二金属，通过以CuO和Fe2O3计的第二金属的重量除以包含第二金属的10元环孔沸石材料的重量计算；
其中y为0.5-9，并且其中y<z。
14.根据权利要求13所述的催化剂，其中12元环孔沸石材料的骨架结构的95-100重量％由Si、Al、O和任选的H组成，其中在所述骨架结构中，以SiO2:Al2O3摩尔计的Si与Al的摩尔比为4:1至20:1，优选为5:1至15:1，更优选为6:1至12:1。
15.根据权利要求13或14所述的催化剂，其中所述涂层以1-8重量％，优选2-7重量％，更优选3-6重量％的量包含10元环孔沸石材料，基于涂层的重量，所述10元环孔沸石材料包含第二金属。
16.一种用于选择性催化还原氮氧化物的催化剂，其包括：
根据权利要求13-15中任一项所述的用于选择性催化还原氮氧化物的第一催化剂，其中根据权利要求14-15中任一项所述的用于选择性催化还原氮氧化物的第一催化剂的涂层优选为如权利要求1-9中任一项所定义的第一涂层(ii)；和
用于选择性催化还原氮氧化物的第二催化剂，其包括：
-基材，其包括入口端、出口端、从入口端延伸至出口端的基材轴向长度，以及由通流式基材的内壁限定的多个通道，所述多个通道延伸通过所述通流式基材；
-涂层，其设置在基材的内壁表面上，其中所述涂层是如权利要求1-9中任一项所定义的第二涂层(iii)；
其中第一催化剂设置在第二催化剂的上游，并且
其中优选地，在并置的第一催化剂的基材和第二催化剂的基材之间存在小于0.2英寸的间隙，更优选没有间隙。
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