JP2021524373A - A catalyst containing a very high purity AFX-structured zeolite and at least one transition metal for the selective reduction of NOx. - Google Patents

A catalyst containing a very high purity AFX-structured zeolite and at least one transition metal for the selective reduction of NOx. Download PDF

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Abstract

本発明は、非常に高純度のAFX構造ゼオライトおよび少なくとも1つの遷移金属に基づく触媒を調製するための方法に関し、少なくとも以下の工程を含む:i)水性媒体中で、6.00〜200(限界値を含む)のSiO2(FAU)/Al2O3(FAU)モル比を有するFAU構造ゼオライトと、有機窒素化合物Rと、少なくとも1つのアルカリおよび/またはアルカリ土類金属Mの少なくとも1つの供給源と、を均質な前駆体ゲルが得られるまで混合する;ii)固体結晶相、すなわち「固体」を得るための前記前駆体ゲルの水熱処理;iii)遷移金属との少なくとも1つのイオン交換;iv)熱処理。本発明はまた、この方法によって得ることができるか、または直接得られる触媒、および選択的NOx還元のためのその使用に関する。【選択図】図3The present invention relates to methods for preparing catalysts based on very pure AFX-structured zeolites and at least one transition metal, comprising at least the following steps: i) 6.0-200 (limits) in an aqueous medium. A FAU-structured zeolite having a SiO2 (FAU) / Al2O3 (FAU) molar ratio of (including values), an organic nitrogen compound R, and at least one source of at least one alkali and / or alkaline earth metal M. Mix until a homogeneous precursor gel is obtained; ii) hydrothermal treatment of the precursor gel to obtain a solid crystalline phase, i.e. "solid"; iii) at least one ion exchange with a transition metal; iv) heat treatment. The present invention also relates to catalysts that can be obtained or obtained directly by this method, and their use for selective NOx reduction. [Selection diagram] Fig. 3

Description

本発明の主題は、AFX構造ゼオライトおよび少なくとも1つの遷移金属に基づく触媒を調製するための方法であって、前記方法によって調製されるか、または調製することができる触媒、ならびに還元剤の存在下、特に内燃機関におけるNOxの選択的触媒還元のためのその使用である。 The subject of the present invention is a method for preparing a catalyst based on an AFX-structured zeolite and at least one transition metal, in the presence of a catalyst prepared or can be prepared by the method, and a reducing agent. Its use, especially for the selective catalytic reduction of NOx in internal combustion engines.

化石燃料の燃焼により発生する窒素酸化物(NOx)の排出は、社会にとって重大な関心事である。燃焼排出物の環境および健康への影響を制限するために、政府当局によってますます厳しい基準が設定されている。ヨーロッパにおいて、軽自動車は、Euro 6c基準の下、NOxおよび粒子の排出量は、すべての運転条件において非常に低いレベルを超えてはならない。新しいWLTCテストサイクル(Worldwide Harmonized Light Vehicles Test Cycle)と、コンプライアンスファクタと組み合わせた実走行エミッション(RDE)の規制は、これらの目標を満足するために、非常に効果的な排出抑制システムの開発を必要とする。選択的触媒還元(SCR)は、希薄混合気モードにおけるディーゼルエンジンおよび正点火エンジンに典型的な酸素リッチ排気ガスから、窒素酸化物を除去するための有効な技術として出現している。選択的触媒還元は、還元剤、一般にアンモニアを用いて行われ、したがってNH−SCRと呼ぶことができる。SCR過程に関与するアンモニア(NH)は、通常、水性ウレア溶液(AdBlueまたはDEF)の分解を介して生成され、NOxと反応したときに、NとHOを生成する。 Emissions of nitrogen oxides (NOx) generated by burning fossil fuels are of great concern to society. Increasingly stringent standards are being set by government authorities to limit the environmental and health impacts of combustion emissions. In Europe, light vehicles must not exceed very low levels of NOx and particle emissions under all operating conditions under the Euro 6c standard. The new WLTC test cycle (World Harmonized Light Vehicles Test Cycle) and the regulation of actual driving emissions (RDE) combined with compliance factors require the development of highly effective emission control systems to meet these goals. And. Selective catalytic reduction (SCR) has emerged as an effective technique for removing nitrogen oxides from oxygen-rich exhaust gases typical of diesel and positive ignition engines in lean air-fuel mixture mode. Selective catalytic reduction, a reducing agent, typically carried out using ammonia and can therefore be referred to as NH 3 -SCR. Ammonia (NH 3 ) involved in the SCR process is usually produced through the decomposition of an aqueous urea solution (AdBlue or DEF) and when it reacts with NOx, it produces N 2 and H 2 O.

遷移金属と交換されたゼオライトは、特に、運搬におけるNH−SCR用途のための触媒として使用される。小孔ゼオライト、特に銅交換チャバザイトが特に好適である。それらは、シリコ−アルミノホスフェートCu−SAPO−34およびアルミノシリケートCu−SSZ−13(またはCu−SSZ−62)の形態で商業的に存在する。それらの耐水熱性とNOx転換効率が現行の基準となっている。しかしながら、規制がますます制限されるようになるにつれて、触媒の性能をさらに改善する必要がある。 Zeolites exchanged for transition metals are used as catalysts , especially for NH 3-SCR applications in transport. Small pore zeolites, especially copper exchange chabazite, are particularly suitable. They are commercially available in the form of silico-aluminophosphate Cu-SAPO-34 and aluminosilicate Cu-SSZ-13 (or Cu-SSZ-62). Their water heat resistance and NOx conversion efficiency are the current standards. However, as regulations become more and more restrictive, catalyst performance needs to be further improved.

NH−SCR用途のためのAFX構造ゼオライトの使用は知られているが、このゼオライトを使用する触媒の有効性を評価する研究はほとんどない。 Although the use of AFX-structured zeolites for NH 3- SCR applications is known, few studies have evaluated the effectiveness of catalysts using this zeolite.

Fickelら(Fickel,DW & Lobo,RF(2009),The Journal of Physical Chemistry C,114(3),1633−1640)は、NOx除去のための銅交換SSZ−16(AFX構造を有する)の使用を研究している。このゼオライトは、特許US5194235に従って合成され、80℃で1時間、硫酸銅(II)を用いた交換によって銅が導入される。最近の結果(Fickel,DW,D’Addio,E.,Lauterbach,JA,& Lobo,RF(2011),102(3),441−448)は、3.78質量%の銅の装填に対して優れた転換率と良好な耐水熱性を示した。 Fickel et al. (Fickel, DW & Lobo, RF (2009), The Journal of Physical Chemistry C, 114 (3), 1633-1640) use copper exchange SSZ-16 (having an AFX structure) for NOx removal. I am studying. This zeolite is synthesized according to Japanese Patent US5194235, and copper is introduced by exchange with copper (II) sulfate for 1 hour at 80 ° C. Recent results (Fickel, DW, D'Addio, E., Waterproof, JA, & Lobo, RF (2011), 102 (3), 441-448) show that for a 3.78 mass% copper load. It showed excellent conversion rate and good water heat resistance.

AFX構造ゼオライトの合成に関する研究は、合成最適化研究(Hrabanek,P.,Zikanova,A.,Supinkova,T.,Drahokoupil,J.,Fila,V.,Lhotka,M.,Bernauer,B.(2016),Microporous and Mesoporous Materials,228,107−115)と同様に、様々な構造化剤(Lobo,RF,Zones,SI,& Medrud,RC(1996),Chemistry of Materials,8(10),2409−2411)について行われている。 Studies on the synthesis of AFX-structured zeolites include synthetic optimization studies (Hrabanek, P., Zikanova, A., Supinkova, T., Drahokoupil, J., Fila, V., Lhotka, M., Bernauer, B. (2016). ), Microporous and Optimize Materials, 228, 107-115), as well as various structuring agents (Lobo, RF, Zones, SI, & Medrud, RC (1996), Chemistry of Materials, 8 (10), 2409). It is done about 2411).

Wangら(Wang,D.et al.,CrystEngComm.,(2016),18(6),1000−1008)は、SAPO−56の形成のために、TMHD構造化剤をTEA−TMA混合物で置換することを研究し、望ましくないSAPO−34およびSAPO−20相を得た。遷移金属の取り込みは議論されていない。 Wang et al. (Wang, D. et al., CrystEngComm., (2016), 18 (6), 1000-1008) replace the TMHD structuring agent with a TEA-TMA mixture for the formation of SAPO-56. This was studied to obtain the undesired SAPO-34 and SAPO-20 phases. Incorporation of transition metals has not been discussed.

特許US2016/0137518は、準純粋なAFXゼオライト、1,3−ビス(1−アダマンチル)イミダゾリウムヒドロキシド構造化剤の存在下でのシリカおよびアルミナ源からのその合成、遷移金属で交換されたAFXゼオライトに基づく触媒の調製、ならびにNH−SCR用途のためのその使用を記載している。AFXゼオライトの特別な形態については言及されていない。 Patent US2016 / 0137518 is a semi-pure AFX zeolite, its synthesis from silica and alumina sources in the presence of 1,3-bis (1-adamantyl) imidazolium hydroxide structuring agent, AFX exchanged with transition metals. The preparation of zeolite-based catalysts, as well as their use for NH 3- SCR applications, is described. No special form of AFX zeolite is mentioned.

より最近、特許US2018/0093259は、1,3−ビス(1−アダマンチル)イミダゾリウムヒドロキシドなどの構造化剤およびアルカリ土類金属源の存在下で、FAU型ゼオライトからのAFX構造ゼオライトなどの小孔ゼオライトの合成を記載している。それはまた、得られたAFX構造ゼオライトの適用、特に、NOx還元触媒としてのこのゼオライトの使用、それに続く、鉄のような金属との交換を記載している。並行して、特許US2016/0096169A1は、金属で交換された15〜50のSi/Al比を有するAFX構造ゼオライトに基づく触媒のNOx転換における使用を記載し、該AFXゼオライトは、1,3−ビス(1−アダマンチル)イミダゾリウムヒドロキシド構造化剤から出発して得られる。NOx転換で得られた結果は、特に、特許US2018/0093259および特許US2016/0096169に従って調製された触媒の、20ppmを超えない亜酸化窒素への選択性を示す。 More recently, the patent US2018 / 093259 has issued small amounts such as AFX-structured zeolites from FAU-type zeolites in the presence of structuring agents such as 1,3-bis (1-adamantyl) imidazolium hydroxide and alkaline earth metal sources. Describes the synthesis of pore zeolite. It also describes the application of the resulting AFX-structured zeolite, in particular the use of this zeolite as a NOx reduction catalyst, followed by its replacement with a metal such as iron. In parallel, the patent US2016 / 0996169A1 describes the use of a catalyst based on an AFX-structured zeolite having a Si / Al ratio of 15-50 metal exchanged in NOx conversion, wherein the AFX zeolite is 1,3-bis. It is obtained starting from the (1-adamantyl) imidazolium hydroxide structuring agent. The results obtained with the NOx conversion show, in particular, the selectivity of the catalysts prepared according to patents US2018 / 093259 and patents US2016 / 0996169 to nitrous oxide not exceeding 20 ppm.

JP2014−148441には、NOx還元に用いることができるAFXゼオライト、特に銅含有SAPO−56に関する固体の合成が記載されている。該固体を合成し、次いで、アルコールおよび銅塩を含む混合物に添加し、混合物全体を焼成する。このように、AFX構造ゼオライトに関するSAPO固体の形成後に銅が添加される。この交換された固体は、水の存在に対して増加した耐性を有するようである。 JP2014-148441 describes the synthesis of solids for AFX zeolites, especially copper-containing SAPO-56, that can be used for NOx reduction. The solid is synthesized and then added to the mixture containing alcohol and copper salts and the entire mixture is calcined. Thus, copper is added after the formation of the SAPO solid for the AFX-structured zeolite. This exchanged solid appears to have increased resistance to the presence of water.

Oguraら(Bull.Chem.Soc.Jpn.,2018,91,355−361)は、水熱エージング後でさえ、他のゼオライト構造と比較して、銅交換SSZ−16ゼオライトの非常に良好な活性を実証している。 Ogura et al. (Bull. Chem. Soc. Jpn., 2018, 91, 355-361) found that the copper exchange SSZ-16 zeolite had very good activity compared to other zeolite structures, even after hydrothermal aging. Is demonstrating.

WO2017/080722は、銅含有ゼオライトの直接合成を開示している。この合成は、種々の型、主にCHA型のゼオライトを得るために、FAU構造ゼオライトから出発し、TEPA錯化剤およびM(OH)分子を使用することを必要とする。ANA、ABW、PHIおよびGME型のゼオライトも製造される。 WO2017 / 080722 discloses the direct synthesis of copper-containing zeolites. This synthesis requires the use of TEPA complexing agents and M (OH) X molecules, starting with FAU-structured zeolites, to obtain various types, primarily CHA-type zeolites. ANA, ABW, PHI and GME type zeolites are also produced.

出願人は、特定の合成法に従って調製されたAFX構造ゼオライトおよび少なくとも1つの遷移金属、特に銅に基づく触媒が、NOx転換およびNOへの選択性に関して興味深い結果を示すことを見出した。とりわけ、特に低温(T<250℃)におけるNOx転換の結果は、銅交換AFX構造ゼオライトに基づく触媒のような従来技術の触媒によって得られるものよりも良好であり、同時に亜酸化窒素NOへの良好な選択性は維持される。 Applicant has specific synthetic methods AFX structure prepared according zeolite and at least one transition metal, the catalyst is particularly based on copper, it was found to exhibit an interesting result with respect selectivity to NOx conversion and N 2 O. Especially, the results of the NOx conversion, particularly in a low temperature (T <250 ℃), and better than those obtained by prior art catalysts, such as catalysts based on copper exchanged AFX structured zeolite, the nitrous oxide N 2 O at the same time Good selectivity of is maintained.

米国特許出願公開第2016/0137518号明細書U.S. Patent Application Publication No. 2016/0137518 米国特許出願公開第2018/0093259号明細書U.S. Patent Application Publication No. 2018/093259 米国特許出願公開第2016/0096169号明細書U.S. Patent Application Publication No. 2016/096169 特開第2014−148441号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2014-148441 国際公開第2017/080722号International Publication No. 2017/080722

Fickel,DW & Lobo,RF,The Journal of Physical Chemistry C,2009,114(3),1633−1640Fickel, DW & Lobo, RF, The Journal of Physical Chemistry C, 2009, 114 (3), 1633-1640 Fickel,DW,D’Addio,E.,Lauterbach,JA,& Lobo,RF,2011,102(3),441−448Fickel, DW, D'Addio, E.I. , Laterbach, JA, & Lobo, RF, 2011,102 (3), 441-448 Hrabanek,P.,Zikanova,A.,Supinkova,T.,Drahokoupil,J.,Fila,V.,Lhotka,M.,Bernauer,B.,Microporous and Mesoporous Materials,2016,228,107−115Hrabanek, P. et al. , Zikanova, A.I. , Supinkova, T. et al. , Drahokoupil, J. Mol. , Fila, V.I. , Lhotka, M. et al. , Bernauer, B.I. , Microporous and Mesoporous Materials, 2016, 228, 107-115 Lobo,RF,Zones,SI,& Medrud,RC,Chemistry of Materials,1996,8(10),2409−2411Lobo, RF, Zones, SI, & Medrud, RC, Chemistry of Materials, 1996, 8 (10), 2409-2411 Wang,D.et al.,CrystEngComm.,2016,18(6),1000−1008Wang, D. et al. , CrystEngComm. , 2016, 18 (6), 1000-1008 Bull.Chem.Soc.Jpn.,2018,91,355−361Bull. Chem. Soc. Jpn. , 2018, 91, 355-361

本発明は、少なくとも以下の工程を含む、AFX構造ゼオライトおよび少なくとも1つの遷移金属に基づく触媒を調製するための方法に関する:
i)水性媒体中で、6.00〜200(限界値を含む)のSiO2(FAU)/Al3(FAU)モル比を有するFAU構造ゼオライトと、有機窒素化合物R(Rは、1,5−ビス(メチルピペリジニウム)ペンタンジヒドロキシド、1,6−ビス(メチルピペリジニウム)ヘキサンジヒドロキシドまたは1,7−ビス(メチルピペリジニウム)ヘプタンジヒドロキシドから選択される)と、原子価nの少なくとも1つのアルカリおよび/またはアルカリ土類金属Mの少なくとも1つの供給源(nは1以上の整数であり、Mは、リチウム、カリウム、ナトリウム、マグネシウムおよびカルシウム、ならびにこれらの金属の少なくとも2つの混合物から選択される)と、を均質な前駆体ゲルが得られるまで混合し、
反応混合物は、以下のモル組成を有する:
(SiO2(FAU))/(Al3(FAU))が6.00〜200、好ましくは6.00〜100、
O/(SiO2(FAU))が1.00〜100、好ましくは5〜60、
R/(SiO2(FAU))が0.01〜0.60、好ましくは0.05〜0.50、
2/nO/(SiO2(FAU))が0.005〜0.45、好ましくは0.05〜0.25、
ただし、限界値を含む、
ここで、SiO2(FAU)は、FAUゼオライトによって提供されるSiOの量を示し、Al3(FAU)は、FAUゼオライトによって提供されるAlの量を示す;
ii)120℃〜220℃の温度で12時間〜15日間、工程i)の終了時に得られた前記前駆体ゲルの水熱処理を行い、固体結晶相、すなわち「固体」を得る;
iii)前工程の終了時に得られた前記固体を、室温で1時間〜2日間、撹拌しながら、反応性形態の溶液中で、遷移金属、特に銅を放出することができる少なくとも1つの種を含む溶液と接触させることを含む、少なくとも1つのイオン交換;
iv)前工程の終了時に得られた固体を20〜150℃の温度で乾燥させ、続いて空気流下、400〜700℃の温度で少なくとも1回焼成することによる熱処理。
The present invention relates to a method for preparing a catalyst based on an AFX-structured zeolite and at least one transition metal, which comprises at least the following steps:
i) In an aqueous medium, a FAU-structured zeolite having a SiO 2 (FAU) / Al 2 O 3 (FAU) molar ratio of 6.0 to 200 (including the limit value) and an organic nitrogen compound R (R is 1). , 5-Bis (Methylpiperidinium) Pentane Dihydroxydo, 1,6-bis (Methylpiperidinium) Hexanedihydroxydo or 1,7-Bis (Methylpiperidinium) Heptanedihydroxydo), At least one alkali and / or alkaline earth metal with a valence of n At least one source of M (n is an integer greater than or equal to 1 and M is lithium, potassium, sodium, magnesium and calcium, and of these metals. (Choose from at least two mixtures) and is mixed until a homogeneous precursor gel is obtained.
The reaction mixture has the following molar composition:
(SiO 2 (FAU) ) / (Al 2 O 3 (FAU) ) is 6.0 to 200, preferably 6.0 to 100,
H 2 O / (SiO 2 (FAU) ) is 1.00 to 100, preferably 5 to 60,
R / (SiO 2 (FAU) ) is 0.01 to 0.60, preferably 0.05 to 0.50.
M 2 / n O / (SiO 2 (FAU) ) is 0.005 to 0.45, preferably 0.05 to 0.25.
However, including the limit value,
Here, SiO 2 (FAU) indicates the amount of SiO 2 provided by the FAU zeolites, Al 2 O 3 (FAU) indicates the amount of Al 2 O 3 which is provided by the FAU zeolite;
ii) Hydrothermal treatment of the precursor gel obtained at the end of step i) for 12 hours to 15 days at a temperature of 120 ° C to 220 ° C to obtain a solid crystalline phase, i.e. "solid";
iii) The solid obtained at the end of the previous step is stirred at room temperature for 1 hour to 2 days to release at least one species capable of releasing transition metals, especially copper, in a solution in reactive form. At least one ion exchange, including contacting with the containing solution;
iv) Heat treatment by drying the solid obtained at the end of the previous step at a temperature of 20 to 150 ° C., and then firing at least once at a temperature of 400 to 700 ° C. under air flow.

工程iii)およびiv)は、逆にすることができ、任意に繰り返してもよい。 Steps iii) and iv) can be reversed and may be repeated arbitrarily.

工程i)の反応混合物は、XO酸化物の少なくとも1つのさらなる供給源を含むことができ、Xは、以下の元素:ケイ素、ゲルマニウム、チタンによって形成される群より選択される1つ以上の4価元素であり、XO/SiO2(FAU)モル比は0.001〜1、好ましくは0.001〜0.9、より好ましくは0.001〜0.01であり、ただし、限界値を含み、前記比におけるSiO2(FAU)含有量は、FAU構造ゼオライトによって提供される含有量である。 The reaction mixture of step i) can include at least one additional source of XO 2 oxide, where X is one or more selected from the group formed by the following elements: silicon, germanium, titanium: It is a tetravalent element and has a XO 2 / SiO 2 (FAU) molar ratio of 0.001 to 1, preferably 0.001 to 0.9, more preferably 0.001 to 0.01, provided that the limit value. The SiO 2 (FAU) content in the above ratio is the content provided by the FAU-structured zeolite.

工程i)の反応混合物は、有利には以下のモル組成を有する:
(XO+SiO2(FAU))/Al3(FAU)が6.00〜200、好ましくは6.00〜100、
O/(XO+SiO2(FAU))が1〜100、好ましくは5〜60、
R/(XO+SiO2(FAU))が0.01〜0.6、好ましくは0.05〜0.5、
2/nO/(XO+SiO2(FAU))が0.005〜0.45、好ましくは0.05〜0.25、ただし、限界値を含む。
The reaction mixture of step i) advantageously has the following molar composition:
(XO 2 + SiO 2 (FAU) ) / Al 2 O 3 (FAU) is 6.0 to 200, preferably 6.0 to 100,
H 2 O / (XO 2 + SiO 2 (FAU) ) is 1 to 100, preferably 5 to 60.
R / (XO 2 + SiO 2 (FAU) ) is 0.01 to 0.6, preferably 0.05 to 0.5,
M 2 / n O / (XO 2 + SiO 2 (FAU) ) is 0.005 to 0.45, preferably 0.05 to 0.25, but includes a limit value.

好ましくは、Xはケイ素である。 Preferably, X is silicon.

そして、工程i)の反応混合物は、Y酸化物の少なくとも1つのさらなる供給源を含むことができ、Yは、以下の元素:アルミニウム、ホウ素、ガリウムによって形成される群より選択される1つ以上の3価元素であり、Y/Al3(FAU)モル比は0.001〜10、好ましくは0.001〜8であり、ただし、限界値を含み、前記比におけるAl3(FAU)含有量は、FAU構造ゼオライトによって提供される含有量である。 The reaction mixture of step i) can then include at least one additional source of Y 2 O 3 oxide, where Y is selected from the group formed by the following elements: aluminum, boron, gallium: One or more trivalent elements with a Y 2 O 3 / Al 2 O 3 (FAU) molar ratio of 0.001-10, preferably 0.001-8, but including limit values, said ratio. The Al 2 O 3 (FAU) content in is the content provided by the FAU-structured zeolite.

工程i)の反応混合物は、有利には以下のモル組成を有する:
SiO2(FAU)/(Al3(FAU)+Y)が6.00〜200、好ましくは6.00〜100、
O/SiO2(FAU)が1〜100、好ましくは5〜60、
R/SiO2(FAU)が0.01〜0.6、好ましくは0.05〜0.5、
2/nO/SiO2(FAU)が0.005〜0.45、好ましくは0.05〜0.25、
ただし、限界値を含み、
SiO2(FAU)は、FAUゼオライトによって提供されるSiOの量であり、Al3(FAU)は、FAUゼオライトによって提供されるAlの量である。
The reaction mixture of step i) advantageously has the following molar composition:
SiO 2 (FAU) / (Al 2 O 3 (FAU) + Y 2 O 3 ) is 6.0 to 200, preferably 6.0 to 100,
H 2 O / SiO 2 (FAU) is 1-100, preferably 5-60,
R / SiO 2 (FAU) is 0.01 to 0.6, preferably 0.05 to 0.5,
M 2 / n O / SiO 2 (FAU) is 0.005 to 0.45, preferably 0.05 to 0.25.
However, including the limit value
SiO 2 (FAU) is the amount of SiO 2 provided by the FAU zeolite , and Al 2 O 3 (FAU) is the amount of Al 2 O 3 provided by the FAU zeolite.

好ましくは、Yはアルミニウムである。 Preferably, Y is aluminum.

工程i)の反応混合物は、
−XO酸化物の少なくとも1つのさらなる供給源
−およびY酸化物の少なくとも1つのさらなる供給源、を含むことができ、
FAUゼオライトは、反応混合物中の3価および4価元素SiO2(FAU)、XO、Al3(FAU)およびYの総量に対して、5〜95質量%、好ましくは50〜95質量%、非常に好ましくは60〜90質量%、さらにより好ましくは65〜85質量%を占め、反応混合物は、以下のモル組成を有する:
(XO+SiO2(FAU))/(Al3(FAU)+Y)が6.00〜200、好ましくは6.00〜100、
O/(XO+SiO2(FAU))が1〜100、好ましくは5〜60、
R/(XO+SiO2(FAU))が0.01〜0.6、好ましくは0.05〜0.5、
2/nO/(XO+SiO2(FAU))が0.005〜0.45、好ましくは0.05〜0.25、ただし、限界値を含む。
The reaction mixture of step i) is
-At least one additional source of XO 2 oxide-and at least one additional source of Y 2 O 3 oxide can be included.
The FAU zeolite is 5 to 95% by mass, preferably 50, based on the total amount of the trivalent and tetravalent elements SiO 2 (FAU) , XO 2 , Al 2 O 3 (FAU) and Y 2 O 3 in the reaction mixture. It accounts for ~ 95% by weight, very preferably 60-90% by weight, even more preferably 65-85% by weight, and the reaction mixture has the following molar composition:
(XO 2 + SiO 2 (FAU) ) / (Al 2 O 3 (FAU) + Y 2 O 3 ) is 6.0 to 200, preferably 6.0 to 100,
H 2 O / (XO 2 + SiO 2 (FAU) ) is 1 to 100, preferably 5 to 60.
R / (XO 2 + SiO 2 (FAU) ) is 0.01 to 0.6, preferably 0.05 to 0.5,
M 2 / n O / (XO 2 + SiO 2 (FAU) ) is 0.005 to 0.45, preferably 0.05 to 0.25, but includes a limit value.

有利には、工程i)の終了時に得られる前駆体ゲルの、3価元素の酸化物として表される総量に対する4価元素の酸化物として表される総量のモル比が6.00〜100である、ただし、限界値を含む。 Advantageously, the molar ratio of the total amount represented as the oxide of the tetravalent element to the total amount represented as the oxide of the trivalent element of the precursor gel obtained at the end of step i) is 6.00 to 100. Yes, but includes limits.

FAU構造ゼオライトは、好ましくは6.00〜100のSiO/Alモル比を有する、ただし、限界値を含む。 The FAU-structured zeolite preferably has a SiO 2 / Al 2 O 3 molar ratio of 6.0 to 100, but contains a limit value.

AFX構造ゼオライトの種結晶は、工程i)の反応混合物に、好ましくは、前記混合物中に存在する無水形態の4価および3価元素の供給源の全質量に対して0.01〜10質量%の量で添加することができ、前記種結晶は、4価および3価元素の供給源の全質量において考慮されない。 The seed crystal of the AFX structure zeolite is preferably 0.01 to 10% by mass based on the total mass of the anhydrous tetravalent and trivalent element present in the reaction mixture of step i). Seed crystals are not considered in the total mass of the source of tetravalent and trivalent elements.

工程i)は、撹拌しながら、または撹拌せずに、反応混合物を20〜100℃の温度で30分間〜48時間熟成させる工程を含んでいてもよい。 Step i) may include aging the reaction mixture at a temperature of 20-100 ° C. for 30 minutes-48 hours with or without stirring.

工程ii)の水熱処理は、120℃〜220℃、好ましくは150℃〜195℃の温度で、12時間〜12日間、好ましくは12時間〜10日間、自生圧力下で行うことができる。 The hydrothermal treatment of step ii) can be carried out at a temperature of 120 ° C. to 220 ° C., preferably 150 ° C. to 195 ° C., for 12 hours to 12 days, preferably 12 hours to 10 days under self-sustaining pressure.

イオン交換工程iii)は、遷移金属を放出することができるただ1つの種を含む溶液と固体を接触させることによって、またはそれぞれが遷移金属を放出することができる少なくとも1つの、好ましくはただ1つの種を含む様々な溶液と固体を連続的に接触させることによって実施することができ、様々な溶液の遷移金属は、好ましくは互いに異なる。 The ion exchange step iii) involves contacting the solid with a solution containing only one species capable of releasing the transition metal, or at least one, preferably only one, each capable of releasing the transition metal. It can be carried out by continuous contact of the solid with various solutions containing seeds, and the transition metals of the various solutions are preferably different from each other.

工程iii)の交換溶液中に放出される前記少なくとも1つの遷移金属は、以下の元素から形成される群:Ti、V、Mn、Mo、Fe、Co、Cu、Cr、Zn、Nb、Ce、Zr、Rh、Pd、Pt、Au、W、Ag、好ましくは以下の元素から形成される群:Fe、Cu、Nb、CeまたはMn、より好ましくはFeまたはCuから形成される群より選択することができ、さらにより好ましくは、前記遷移金属はCuである。 The at least one transition metal released into the exchange solution of step iii) is formed from the following elements: Ti, V, Mn, Mo, Fe, Co, Cu, Cr, Zn, Nb, Ce, Group formed from Zr, Rh, Pd, Pt, Au, W, Ag, preferably the following elements: Select from the group formed from Fe, Cu, Nb, Ce or Mn, more preferably Fe or Cu. And even more preferably, the transition metal is Cu.

イオン交換工程iii)によって導入される遷移金属の含有量は、最終無水触媒の全質量に対して、有利には0.5〜6質量%、好ましくは0.5〜5質量%、より好ましくは1〜4質量%である。 The content of the transition metal introduced by the ion exchange step iii) is preferably 0.5 to 6% by mass, preferably 0.5 to 5% by mass, more preferably, based on the total mass of the final anhydrous catalyst. It is 1 to 4% by mass.

有利には、熱処理工程iv)は、20〜150℃、好ましくは60〜100℃の温度で2〜24時間、固体を乾燥させ、続いて空気中、任意に乾燥空気中、450〜700℃、好ましくは500〜600℃の温度で2〜20時間、好ましくは5〜10時間、より好ましくは6〜9時間、任意の乾燥空気の流量は、好ましくは処理される固体の0.5〜1.5L/h/g、より好ましくは処理される固体の0.7〜1.2L/h/gで、少なくとも1回焼成することを含む。 Advantageously, the heat treatment step iv) dries the solid at a temperature of 20 to 150 ° C., preferably 60 to 100 ° C. for 2 to 24 hours, followed by air, optionally in dry air, 450 to 700 ° C. The flow rate of any dry air is preferably 0.5 to 1. 1. It comprises firing at least once at 5 L / h / g, more preferably 0.7-1.2 L / h / g of the solid being treated.

本発明はまた、該調製方法によって得ることができるか、または直接得られるAFXゼオライトおよび少なくとも1つの遷移金属に基づく触媒に関する。 The present invention also relates to catalysts based on AFX zeolites and at least one transition metal that can be obtained or obtained directly by the preparation method.

遷移金属は、以下の元素から形成される群:Ti、V、Mn、Mo、Fe、Co、Cu、Cr、Zn、Nb、Ce、Zr、Rh、Pd、Pt、Au、W、Ag、好ましくは以下の元素から形成される群:Fe、Cu、Nb、CeまたはMn、より好ましくはFeまたはCuから形成される群より選択することができ、さらにより好ましくは、前記遷移金属はCuである。 The transition metal is a group formed from the following elements: Ti, V, Mn, Mo, Fe, Co, Cu, Cr, Zn, Nb, Ce, Zr, Rh, Pd, Pt, Au, W, Ag, preferably Can be selected from the group formed from the following elements: Fe, Cu, Nb, Ce or Mn, more preferably from the group formed from Fe or Cu, and even more preferably the transition metal is Cu. ..

遷移金属の全含有量は、最終無水触媒の全質量に対して、有利には0.5〜6質量%、好ましくは0.5〜5質量%、より好ましくは1〜4質量%である。 The total content of the transition metal is preferably 0.5 to 6% by mass, preferably 0.5 to 5% by mass, and more preferably 1 to 4% by mass with respect to the total mass of the final anhydrous catalyst.

一実施形態では、触媒は銅のみを含み、その含有量は、最終無水触媒の全質量に対して0.5〜6質量%、好ましくは0.5〜5質量%、より好ましくは1〜4質量%である。 In one embodiment, the catalyst contains only copper, the content of which is 0.5 to 6% by weight, preferably 0.5 to 5% by weight, more preferably 1 to 4 relative to the total mass of the final anhydrous catalyst. It is mass%.

別の実施形態では、触媒が銅を、Fe、Nb、Ce、Mnから形成される群より選択される少なくとも1つの他の遷移金属と組み合わせて含み、触媒中の銅の含有量は、最終無水触媒の全質量に対して、0.05〜2質量%、好ましくは0.5〜2質量%であり、前記少なくとも1つの他の遷移金属の含有量は、最終無水触媒の全質量に対して1〜4質量%である。 In another embodiment, the catalyst comprises copper in combination with at least one other transition metal selected from the group formed from Fe, Nb, Ce, Mn, the content of copper in the catalyst being final anhydrous. It is 0.05 to 2% by mass, preferably 0.5 to 2% by mass, based on the total mass of the catalyst, and the content of the at least one other transition metal is based on the total mass of the final anhydrous catalyst. It is 1 to 4% by mass.

さらに別の実施形態では、触媒が鉄を、Cu、Nb、Ce、Mnから形成される群より選択される他の金属と組み合わせて含み、鉄の含有量は、最終無水触媒の全質量に対して、0.05〜2質量%、好ましくは0.5〜2質量%であり、前記他の遷移金属の含有量は、最終無水触媒の全質量に対して1〜4質量%である。 In yet another embodiment, the catalyst comprises iron in combination with other metals selected from the group formed from Cu, Nb, Ce, Mn and the iron content is relative to the total mass of the final anhydrous catalyst. The content of the other transition metal is 0.05 to 2% by mass, preferably 0.5 to 2% by mass, and the content of the other transition metal is 1 to 4% by mass with respect to the total mass of the final anhydrous catalyst.

本発明はまた、NHまたはHなどの還元剤によるNOxの選択的還元のための、上記触媒の使用、あるいは、該調製方法によって得ることができるか、または直接得られる触媒の使用に関する。 The present invention also relates to the use of the catalysts described above, or the use of catalysts that can be obtained or obtained directly by the preparation method, for the selective reduction of NOx with a reducing agent such as NH 3 or H 2.

触媒は、ハニカム構造体またはプレート構造体上にコーティングの形態で堆積させることによって形成することができる。 The catalyst can be formed by depositing in the form of a coating on a honeycomb structure or plate structure.

ハニカム構造体は、両端が開口した平行溝によって形成されてもよく、または多孔質濾過壁を含んでもよく、この場合、隣接する平行溝は、溝の両端で交互に遮断される。 The honeycomb structure may be formed by parallel grooves that are open at both ends, or may include a porous filtration wall, in which adjacent parallel grooves are alternately blocked at both ends of the groove.

前記構造体上に堆積される触媒の量は、有利には濾過構造体については50〜180g/Lであり、開口溝を有する構造体については80〜200g/Lである。 The amount of catalyst deposited on the structure is advantageously 50-180 g / L for filtration structures and 80-200 g / L for structures with open grooves.

触媒は、コーティングの形態での堆積によって形成されるために、セリン(cerine)、酸化ジルコニウム、アルミナ、非ゼオライトシリカ−アルミナ、酸化チタン、セリン−ジルコニア混合酸化物、酸化タングステンおよび/またはスピネルなどのバインダーと組み合わせることができる。 The catalyst is formed by deposition in the form of a coating, such as celine, zirconium oxide, alumina, non-zeolite silica-alumina, titanium oxide, serine-zirconia mixed oxide, tungsten oxide and / or spinel. Can be combined with a binder.

前記コーティングは、汚染物質、特にNOxを吸着し、汚染物質、特にNOxを低減し、または汚染物質の酸化を促進する能力を有する他のコーティングと組み合わせることができる。 The coating can be combined with other coatings capable of adsorbing contaminants, especially NOx, reducing contaminants, especially NOx, or promoting oxidation of contaminants.

前記触媒は、100%までの前記触媒を含有する押出物の形態であってもよい。 The catalyst may be in the form of an extrude containing up to 100% of the catalyst.

前記触媒によってコーティングされた、または前記触媒の押出によって得られた構造体は、内燃機関の排気ラインに組み込まれていてもよい。 Structures coated with the catalyst or obtained by extrusion of the catalyst may be incorporated into the exhaust line of an internal combustion engine.

図1は、本発明に係る合成方法において使用される構造化剤として選択され得る有機窒素化合物の化学式を表す。FIG. 1 represents a chemical formula of an organic nitrogen compound that can be selected as a structuring agent used in the synthetic method according to the present invention. 図2は、例2に従って得られたAFXゼオライトのX線回折パターンを表す。FIG. 2 shows an X-ray diffraction pattern of the AFX zeolite obtained according to Example 2. 図3は、例2(CuAFX3、本発明による、四角で示される曲線)、例3(CuAFX1、本発明による、円で示される曲線)および例4(CuSSZ16、比較、三角で示される曲線)に従って合成された触媒について、標準SCR条件下、温度T℃の関数としての酸素(O)の存在下でのアンモニア(NH)による窒素酸化物(NOx)の還元についての触媒試験で得られた転換率C(%)を表す。FIG. 3 is according to Example 2 (CuAFX3, curve represented by a square according to the present invention), Example 3 (CuAFX1, curve represented by a circle according to the present invention) and Example 4 (CuSSZ16, comparative, curve represented by a triangle). The synthesized catalyst was obtained in a catalytic test on the reduction of nitrogen oxides (NOx) by ammonia (NH 3 ) in the presence of oxygen (O 2 ) as a function of temperature T ° C. under standard SCR conditions. It represents the conversion rate C (%). 図4は、例2(CuAFX3、本発明による、四角で示される曲線)、例3(CuAFX1、本発明による、円で示される曲線)および例4(CuSSZ16、比較、三角で示される曲線)に従って合成された触媒について、高速SCR条件下、温度T℃の関数としての酸素(O)の存在下でのアンモニア(NH)による窒素酸化物(NOx)の還元についての触媒試験で得られた転換率C(%)を表す。FIG. 4 shows according to Example 2 (CuAFX3, curve represented by a square according to the present invention), Example 3 (CuAFX1, curve represented by a circle according to the present invention) and Example 4 (CuSSZ16, comparative, curve represented by a triangle). The synthesized catalyst was obtained in a catalytic test on the reduction of nitrogen oxides (NOx) by ammonia (NH 3 ) in the presence of oxygen (O 2 ) as a function of temperature T ° C. under high speed SCR conditions. It represents the conversion rate C (%). 図5は、例2および例4に従って合成され、次いで例5に記載の方法によってエージングされた触媒(CuAFX3aged、本発明による、三角で示される曲線、およびCuSSZ16aged、比較、円で示される曲線)について、水熱エージング後の、標準SCR条件下、温度T℃の関数としての酸素(O)の存在下でのアンモニア(NH)による窒素酸化物(NOx)の還元についての触媒試験で得られた転換率C(%)を表す。FIG. 5 shows the catalysts (CuAFX3aged, according to the invention, triangular, and CuSSZ16aged, comparative, circled) synthesized according to Examples 2 and 4 and then aged by the method described in Example 5. Obtained in a catalytic test on the reduction of nitrogen oxides (NOx) by ammonia (NH 3 ) in the presence of oxygen (O 2 ) as a function of temperature T ° C. under standard SCR conditions after hydrothermal aging. It represents the conversion rate C (%).

本発明に係る合成方法、本発明に係る触媒、および本発明に係るその使用についての他の特徴および利点は、以下に記載される添付の図面を参照して、非限定的な例示的な実施形態についての以下の説明を読むことによって明らかになるであろう。 Other features and advantages of the synthetic methods according to the invention, the catalysts according to the invention, and their use according to the invention are provided in a non-limiting exemplary practice with reference to the accompanying drawings described below. It will become clear by reading the following description of the morphology.

発明の詳細な説明
本発明は、少なくとも以下の工程を含む、AFX構造ゼオライトおよび少なくとも1つの遷移金属を含む触媒を調製するための方法に関する:
i)水性媒体中で、6〜200(限界値を含む)のSiO2(FAU)/Al3(FAU)モル比を有するFAU構造ゼオライトと、1,5−ビス(メチルピペリジニウム)ペンタンジヒドロキシド、1,6−ビス(メチルピペリジニウム)ヘキサンジヒドロキシド、または1,7−ビス(メチルピペリジニウム)ヘプタンジヒドロキシドから選択され、特異的構造化剤とも呼ばれる有機窒素化合物Rと、原子価nの少なくとも1つのアルカリおよび/またはアルカリ土類金属M(nは1以上の整数であり、Mは、リチウム、カリウム、ナトリウム、マグネシウムおよびカルシウム、ならびにこれらの金属の少なくとも2つの混合物から選択される)と、を混合し、混合物は以下のモル組成を有する:
(SiO2(FAU))/(Al3(FAU))が6.00〜200、好ましくは6.00〜100、
O/(SiO2(FAU))が1〜100、好ましくは5〜60、
R/(SiO2(FAU))が0.01〜0.6、好ましくは0.05〜0.5、
2/nO/(SiO2(FAU))が0.005〜0.45、好ましくは0.05〜0.25、
ここで、SiO2(FAU)は、FAUゼオライトによって提供されるSiOの量を示し、Al3(FAU)は、FAUゼオライトによって提供されるAlの量を示し、HOは、反応混合物中に存在する水のモル量であり、Rは、前記有機窒素化合物のモル量であり、M2/nOは、アルカリ金属および/またはアルカリ土類金属の供給源によって提供されるM2/nO酸化物の形態で表されるモル量であり、Mは、リチウム、ナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウムおよびこれらの金属の少なくとも2つの混合物から選択される1つ以上のアルカリおよび/またはアルカリ土類金属であり、非常に好ましくは、Mはナトリウムであり、工程i)は、前駆体ゲルとして知られる均質な混合物を得ることを可能にする時間に亘って行われる;
ii)120℃〜220℃の温度で12時間〜15日間、工程i)の終了時に得られた前記前駆体ゲルの水熱処理を行い、固体結晶相、すなわち「固体」を得る;
iii)前工程の終了時に得られた前記固体を、室温で1時間〜2日間撹拌しながら、反応性形態の溶液中で、遷移金属、特に銅を放出することができる少なくとも1つの種を含む溶液と接触させることを含む、少なくとも1つのイオン交換;
iv)前工程の終了時に得られた固体を20〜150℃の温度で乾燥させ、続いて空気流下、400〜700℃の温度で少なくとも1回焼成することによる熱処理;
有利には、工程iii)およびiv)を逆にして、必要であれば、任意にそれらを繰り返すことができる。
Detailed Description of the Invention The present invention relates to a method for preparing a catalyst containing an AFX-structured zeolite and at least one transition metal, which comprises at least the following steps:
i) in an aqueous medium, from 6 to 200 (the FAU structure zeolite having a SiO 2 (FAU) / Al 2 O 3 (FAU) molar ratio limits included), 1,5-bis (methylpiperidinium) With an organic nitrogen compound R selected from pentanedihydroxydo, 1,6-bis (methylpiperidinium) hexanedihydroxydo, or 1,7-bis (methylpiperidinium) heptanedihydroxydo, also called a specific structuring agent. , At least one alkali and / or alkaline earth metal M with a valence of n (n is an integer greater than or equal to 1 and M is from lithium, potassium, sodium, magnesium and calcium, and at least two mixtures of these metals. (Selected), and the mixture has the following molar composition:
(SiO 2 (FAU) ) / (Al 2 O 3 (FAU) ) is 6.0 to 200, preferably 6.0 to 100,
H 2 O / (SiO 2 (FAU) ) is 1 to 100, preferably 5 to 60,
R / (SiO 2 (FAU) ) is 0.01 to 0.6, preferably 0.05 to 0.5,
M 2 / n O / (SiO 2 (FAU) ) is 0.005 to 0.45, preferably 0.05 to 0.25.
Here, SiO 2 (FAU) indicates the amount of SiO 2 provided by the FAU zeolites, Al 2 O 3 (FAU) shows the amount of Al 2 O 3 which is provided by the FAU zeolites, H 2 O Is the molar amount of water present in the reaction mixture, R is the molar amount of the organic nitrogen compound, and M 2 / n O is provided by the source of the alkali metal and / or alkaline earth metal. A molar amount expressed in the form of an M 2 / n O oxide, where M is one or more alkalis selected from at least two mixtures of lithium, sodium, potassium, calcium, magnesium and metals thereof. / Or an alkaline earth metal, very preferably M is sodium, and step i) is carried out over a period of time that makes it possible to obtain a homogeneous mixture known as the precursor gel;
ii) Hydrothermal treatment of the precursor gel obtained at the end of step i) for 12 hours to 15 days at a temperature of 120 ° C to 220 ° C to obtain a solid crystalline phase, i.e. "solid";
iii) The solid obtained at the end of the previous step contains at least one species capable of releasing transition metals, especially copper, in a solution in reactive form with stirring at room temperature for 1 hour to 2 days. At least one ion exchange, including contact with a solution;
iv) Heat treatment by drying the solid obtained at the end of the previous step at a temperature of 20-150 ° C and then firing at least once at a temperature of 400-700 ° C under air flow;
Advantageously, steps iii) and iv) can be reversed and optionally repeated if necessary.

本発明はまた、上記の方法によって得ることができるか、または直接得られる、AFX構造ゼオライトおよび少なくとも1つの遷移金属を含む触媒に関する。 The present invention also relates to catalysts comprising AFX-structured zeolites and at least one transition metal, which can be obtained by the methods described above or can be obtained directly.

最後に、本発明は、還元剤の存在下でのNOxの選択的触媒還元のための、本発明に係る触媒の使用に関する。 Finally, the present invention relates to the use of the catalyst according to the present invention for the selective catalytic reduction of NOx in the presence of a reducing agent.

触媒
本発明に係る触媒は、少なくとも1つのAFX型触媒と、少なくとも1つのさらなる遷移金属、好ましくは銅とを含む。
Catalysts The catalyst according to the invention comprises at least one AFX-type catalyst and at least one additional transition metal, preferably copper.

本発明によれば、触媒に含有される遷移金属は、ランタニドを含む元素周期表の3〜12族の元素から形成される群の元素より選択される。 According to the present invention, the transition metal contained in the catalyst is selected from the group of elements formed from the elements of Groups 3 to 12 of the Periodic Table of the Elements, including lanthanide.

特に、触媒に含有される遷移金属は、以下の元素から形成される群より選択される:Ti、V、Mn、Mo、Fe、Co、Cu、Cr、Zn、Nb、Ce、Zr、Rh、Pd、Pt、Au、W、Ag。 In particular, the transition metal contained in the catalyst is selected from the group formed from the following elements: Ti, V, Mn, Mo, Fe, Co, Cu, Cr, Zn, Nb, Ce, Zr, Rh, Pd, Pt, Au, W, Ag.

好ましくは、本発明に係る触媒は、銅を、単独でまたは上に列挙した元素の群、特にFe、Nb、Ce、Mnより選択される少なくとも1つの他の遷移金属と組み合わせて含む。 Preferably, the catalyst according to the invention comprises copper alone or in combination with a group of elements listed above, in particular at least one other transition metal selected from Fe, Nb, Ce, Mn.

遷移金属の全含有量は、その無水形態の最終触媒の全質量に対して、0.5〜6質量%、好ましくは0.5〜5質量%、さらにより好ましくは1〜4質量%である。 The total content of the transition metal is 0.5 to 6% by weight, preferably 0.5 to 5% by weight, even more preferably 1 to 4% by weight, based on the total weight of the final catalyst in its anhydrous form. ..

遷移金属として銅のみを含有する触媒の場合、その含有量は、最終無水触媒の全質量に対して、0.5〜6質量%、好ましくは0.5〜5質量%、より好ましくは1〜4質量%である。 In the case of a catalyst containing only copper as a transition metal, the content thereof is 0.5 to 6% by mass, preferably 0.5 to 5% by mass, and more preferably 1 to 1% with respect to the total mass of the final anhydrous catalyst. It is 4% by mass.

銅および他の元素、例えば、好ましくはFe、Nb、Ce、Mnを含む触媒の場合、触媒の銅の含有量は0.05〜2質量%、好ましくは0.5〜2質量%であり、他の遷移金属の含有量は好ましくは1〜4質量%であり、遷移金属の含有量は、最終乾燥触媒の全質量に対する質量割合として与えられる。 For catalysts containing copper and other elements, such as Fe, Nb, Ce, Mn, the catalyst has a copper content of 0.05-2% by mass, preferably 0.5-2% by mass. The content of the other transition metals is preferably 1 to 4% by mass, and the content of the transition metals is given as a mass ratio to the total mass of the final drying catalyst.

遷移金属として鉄のみを含有する触媒の場合、その含有量は、最終無水触媒の全質量に対して、0.5〜4質量%、さらにより好ましくは1.5〜3.5質量%である。 In the case of a catalyst containing only iron as a transition metal, the content thereof is 0.5 to 4% by mass, and even more preferably 1.5 to 3.5% by mass, based on the total mass of the final anhydrous catalyst. ..

鉄および他の元素、例えば、好ましくはCu、Nb、Ce、Mnを含む触媒の場合、触媒の鉄の含有量は0.05〜2質量%、好ましくは0.5〜2質量%であり、他の遷移金属の含有量は好ましくは1〜4質量%であり、遷移金属の含有量は、最終乾燥触媒の全質量に対する質量割合として与えられる。 For catalysts containing iron and other elements, such as preferably Cu, Nb, Ce, Mn, the iron content of the catalyst is 0.05-2% by mass, preferably 0.5-2% by mass. The content of the other transition metals is preferably 1 to 4% by mass, and the content of the transition metals is given as a mass ratio to the total mass of the final drying catalyst.

本発明に係る触媒は、さらに、特に合成、特に前記触媒の調製方法の工程i)における反応媒体の化合物の合成に由来する他の元素、例えばアルカリおよび/またはアルカリ土類金属、例えばナトリウムを含有していてもよい。 The catalyst according to the present invention further contains other elements, such as alkali and / or alkaline earth metals, such as sodium, which are derived in particular from the synthesis, especially the synthesis of the reaction medium compound in step i) of the method for preparing the catalyst. You may be doing it.

触媒の調製方法
混合工程i)
工程i)は以下を含む:
i)水性媒体中で、6〜200(限界値を含む)のSiO2(FAU)/Al3(FAU)モル比を有するFAU構造ゼオライトと、1,5−ビス(メチルピペリジニウム)ペンタンジヒドロキシド、1,6−ビス(メチルピペリジニウム)ヘキサンジヒドロキシド、または1,7−ビス(メチルピペリジニウム)ヘプタンジヒドロキシドから選択され、特異的構造化剤とも呼ばれる有機窒素化合物Rと、原子価nの少なくとも1つのアルカリ金属および/またはアルカリ土類金属M(nは1以上の整数である)と、を混合し、混合物は以下のモル組成を有する:
(SiO2(FAU))/(Al3(FAU))が6.00〜200、好ましくは6.00〜100、
O/(SiO2(FAU))が1〜100、好ましくは5〜60、
R/(SiO2(FAU))が0.01〜0.6、好ましくは0.05〜0.50、
2/nO/(SiO2(FAU))が0.005〜0.45、好ましくは0.05〜0.25、
ここで、SiO2(FAU)は、FAUゼオライトによって提供されるSiOの量であり、Al3(FAU)は、FAUゼオライトによって提供されるAlの量であり、HOは、反応混合物中に存在する水のモル量であり、Rは、前記有機窒素化合物のモル量であり、M2/nOは、アルカリ金属および/またはアルカリ土類金属の供給源によって提供されるM2/nO酸化物の形態で表されるモル量であり、Mは、リチウム、ナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウムおよびこれらの金属の少なくとも2つの混合物から選択される1つ以上のアルカリおよび/またはアルカリ土類金属であり、非常に好ましくは、Mはナトリウムであり、工程i)は、前駆体ゲルとして知られる均質な混合物を得ることを可能にする時間に亘って行われる。
Preparation method of catalyst Mixing step i)
Step i) includes:
i) in an aqueous medium, from 6 to 200 (the FAU structure zeolite having a SiO 2 (FAU) / Al 2 O 3 (FAU) molar ratio limits included), 1,5-bis (methylpiperidinium) With an organic nitrogen compound R selected from pentane dihydroxydo, 1,6-bis (methylpiperidinium) hexanedihydroxydo, or 1,7-bis (methylpiperidinium) heptanedihydroxydo, also called a specific structuring agent. , At least one alkali metal and / or alkaline earth metal M having a valence of n (n is an integer of 1 or more) is mixed, and the mixture has the following molar composition:
(SiO 2 (FAU) ) / (Al 2 O 3 (FAU) ) is 6.0 to 200, preferably 6.0 to 100,
H 2 O / (SiO 2 (FAU) ) is 1 to 100, preferably 5 to 60,
R / (SiO 2 (FAU) ) is 0.01 to 0.6, preferably 0.05 to 0.50,
M 2 / n O / (SiO 2 (FAU) ) is 0.005 to 0.45, preferably 0.05 to 0.25.
Here, SiO 2 (FAU) is the amount of SiO 2 provided by the FAU zeolite , and Al 2 O 3 (FAU) is the amount of Al 2 O 3 provided by the FAU zeolite , H 2 O. Is the molar amount of water present in the reaction mixture, R is the molar amount of the organic nitrogen compound, and M 2 / n O is provided by the source of the alkali metal and / or alkaline earth metal. A molar amount expressed in the form of an M 2 / n O oxide, where M is one or more alkalis selected from at least two mixtures of lithium, sodium, potassium, calcium, magnesium and metals thereof. / Or an alkaline earth metal, very preferably M is sodium, and step i) is carried out over a period of time that allows to obtain a homogeneous mixture known as the precursor gel.

6〜200(限界値を含む)のSiO/Alモル比を有する出発物質のFAU構造ゼオライトは、当業者に公知の任意の方法、例えば、6.00未満のSiO/Alモル比を有するFAU構造ゼオライト上での水蒸気処理(蒸気処理)および酸洗浄によって得ることができる。6.00以上のSiO/Al比を有するFAU源として、Zeolystによって製造された市販のゼオライトCBV712、CBV720、CBV760およびCBV780、ならびにTOSOHによって製造された市販のゼオライトHSZ−350HUA、HSZ−360HUAおよびHSZ−385HUAが挙げられる。 The starting material FAU-structured zeolites having a SiO 2 / Al 2 O 3 molar ratio of 6 to 200 (including limit values) can be prepared by any method known to those skilled in the art, such as SiO 2 / Al 2 less than 6.00. O 3 molar ratio can be obtained by steam treatment (steaming) and acid washing on the FAU structure zeolite with. As FAU source having 6.00 or more of SiO 2 / Al 2 O 3 ratio, a commercially available zeolite produced by Zeolyst CBV712, CBV720, CBV760 and CBV780, and commercial zeolite HSZ-350HUA, manufactured by TOSOH, HSZ- Included are 360 HUA and HSZ-385 HUA.

このように、本発明に係る調製方法は、FAU構造ゼオライトを含む前駆体ゲルのSiO/Al比を、選択されたFAU構造ゼオライトと、少なくとも1つの4価元素XOの少なくとも1つの供給源および/または少なくとも1つの3価元素Yの少なくとも1つの供給源の、反応混合物内でのさらなる供給の有無と、に応じて調整することを可能にする。 As described above, in the preparation method according to the present invention, the SiO 2 / Al 2 O 3 ratio of the precursor gel containing the FAU structure zeolite is adjusted to at least 1 of the selected FAU structure zeolite and at least one tetravalent element XO 2 . It is possible to adjust according to the presence or absence of further supply of one source and / or at least one source of at least one trivalent element Y 2 O 3 in the reaction mixture.

工程i)は、水性媒体中で、6〜200(限界値を含む)のSiO/Al3(FAU)モル比を有するFAU構造ゼオライトと、有機窒素化合物R(Rは、1,5−ビス(メチルピペリジニウム)ペンタンジヒドロキシド、1,6−ビス(メチルピペリジニウム)ヘキサンジヒドロキシド、または1,7−ビス(メチルピペリジニウム)ヘプタンジヒドロキシドであり、単独でまたは混合物として使用される)と、原子価nの少なくとも1つのアルカリ金属および/またはアルカリ土類金属M(nは1以上の整数である)と、を混合することを含み、反応混合物は以下のモル組成を有する:
(SiO2(FAU))/(Al3(FAU))が6.00〜200、好ましくは6.00〜100、
O/(SiO2(FAU))が1〜100、好ましくは5〜60、
R/(SiO2(FAU))が0.01〜0.6、好ましくは0.05〜0.5、
2/nO/(SiO2(FAU))が0.005〜0.45、好ましくは0.05〜0.25、
ここで、SiO2(FAU)は、FAUゼオライトによって提供されるSiOの量であり、Al3(FAU)は、FAUゼオライトによって提供されるAlの量であり、Mは、リチウム、ナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウムおよびこれらの金属の少なくとも2つの混合物から選択される1つ以上のアルカリおよび/またはアルカリ土類金属であり、非常に好ましくは、Mはナトリウムである。
In step i), a FAU-structured zeolite having a SiO 2 / Al 2 O 3 (FAU) molar ratio of 6 to 200 (including a limit value) and an organic nitrogen compound R (R is 1,5) in an aqueous medium are used. -Bis (methylpiperidinium) pentanehydroxydide, 1,6-bis (methylpiperidinium) hexanedihydroxydo, or 1,7-bis (methylpiperidinium) heptanedihydroxydo, alone or as a mixture. Used) and at least one alkali metal and / or alkaline earth metal M with a valence of n (n is an integer greater than or equal to 1), and the reaction mixture comprises the following molar composition: Have:
(SiO 2 (FAU) ) / (Al 2 O 3 (FAU) ) is 6.0 to 200, preferably 6.0 to 100,
H 2 O / (SiO 2 (FAU) ) is 1 to 100, preferably 5 to 60,
R / (SiO 2 (FAU) ) is 0.01 to 0.6, preferably 0.05 to 0.5,
M 2 / n O / (SiO 2 (FAU) ) is 0.005 to 0.45, preferably 0.05 to 0.25.
Here, SiO 2 (FAU) is the amount of SiO 2 provided by FAU zeolite , Al 2 O 3 (FAU) is the amount of Al 2 O 3 provided by FAU zeolite, and M is. One or more alkali and / or alkaline earth metals selected from lithium, sodium, potassium, calcium, magnesium and at least two mixtures of these metals, with very preferred M being sodium.

好ましい実施形態では、工程i)の反応混合物は、XO酸化物の少なくとも1つのさらなる供給源を含み、XO/SiO2(FAU)モル比が0.001〜1であり、混合物は、有利には以下のモル組成を有する:
(XO+SiO2(FAU))/Al3(FAU)が6.00〜200、好ましくは6.00〜100、
O/(XO+SiO2(FAU))が1〜100、好ましくは5〜60、
R/(XO+SiO2(FAU))が0.01〜0.6、好ましくは0.05〜0.5、
2/nO/(XO+SiO2(FAU))が0.005〜0.45、好ましくは0.05〜0.25。
ここで、Xは、以下の元素:ケイ素、ゲルマニウム、チタンによって形成される群より選択される1つ以上の4価元素であり、Xは好ましくはケイ素であり、SiO2(FAU)は、FAUゼオライトによって提供されるSiOの含有量であり、Al3(FAU)は、FAUゼオライトによって提供されるAlの含有量であり、Rは、1,5−ビス(メチルピペリジニウム)ペンタンジヒドロキシド、1,6−ビス(メチルピペリジニウム)ヘキサンジヒドロキシドまたは1,7−ビス(メチルピペリジニウム)ヘプタンジヒドロキシドであり、Mは、リチウム、ナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウムおよびこれらの金属の少なくとも2つの混合物から選択される1つ以上のアルカリおよび/またはアルカリ土類金属であり、Mは、非常に好ましくはナトリウムである。
In a preferred embodiment, the reaction mixture of step i) comprises at least one additional source of XO 2 oxide, with a XO 2 / SiO 2 (FAU) molar ratio of 0.001 to 1, and the mixture is advantageous. Has the following molar composition:
(XO 2 + SiO 2 (FAU) ) / Al 2 O 3 (FAU) is 6.0 to 200, preferably 6.0 to 100,
H 2 O / (XO 2 + SiO 2 (FAU) ) is 1 to 100, preferably 5 to 60.
R / (XO 2 + SiO 2 (FAU) ) is 0.01 to 0.6, preferably 0.05 to 0.5,
M 2 / n O / (XO 2 + SiO 2 (FAU) ) is 0.005 to 0.45, preferably 0.05 to 0.25.
Here, X is one or more tetravalent elements selected from the group formed by the following elements: silicon, germanium, and titanium, X is preferably silicon, and SiO 2 (FAU) is FAU. The content of SiO 2 provided by zeolite , Al 2 O 3 (FAU) is the content of Al 2 O 3 provided by FAU zeolite, and R is 1,5-bis (methyl piperidi). Nium) pentandihydroxydo, 1,6-bis (methylpiperidinium) hexanedihydroxydo or 1,7-bis (methylpiperidinium) heptanedihydroxydo, where M is lithium, sodium, potassium, calcium, magnesium. And one or more alkali and / or alkaline earth metals selected from at least two mixtures of these metals, M being very preferably sodium.

別の好ましい実施形態では、工程i)の反応混合物は、Y酸化物の少なくとも1つのさらなる供給源も含み、Y/Al3(FAU)モル比が0.001〜10であり、混合物は有利には以下のモル組成を有する:
SiO2(FAU)/(Al3(FAU)+Y)が6.00〜200、好ましくは6.00〜100、
O/SiO2(FAU)が1〜100、好ましくは5〜60、
R/SiO2(FAU)が0.01〜0.6、好ましくは0.05〜0.5、
2/nO/SiO2(FAU)が0.005〜0.45、好ましくは0.05〜0.25、
ここで、Yは、以下の元素:アルミニウム、ホウ素、ガリウムによって形成される群より選択される1つ以上の3価元素であり、Yは好ましくはアルミニウムであり、SiO2(FAU)はFAUゼオライトによって提供されるSiOの量であり、Al3(FAU)は、FAUゼオライトによって提供されるAlの量であり、Rは、1,5−ビス(メチルピペリジニウム)ペンタンジヒドロキシド、1,6−ビス(メチルピペリジニウム)ヘキサンジヒドロキシドまたは1,7−ビス(メチルピペリジニウム)ヘプタンジヒドロキシドであり、Mは、リチウム、ナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウムおよびこれらの金属の少なくとも2つの混合物から選択される1つ以上のアルカリおよび/またはアルカリ土類金属であり、Mは、非常に好ましくはナトリウムである。
In another preferred embodiment, the reaction mixture of step i) also comprises at least one additional source of Y 2 O 3 oxide with a Y 2 O 3 / Al 2 O 3 (FAU) molar ratio of 0.001- At 10, the mixture advantageously has the following molar composition:
SiO 2 (FAU) / (Al 2 O 3 (FAU) + Y 2 O 3 ) is 6.0 to 200, preferably 6.0 to 100,
H 2 O / SiO 2 (FAU) is 1-100, preferably 5-60,
R / SiO 2 (FAU) is 0.01 to 0.6, preferably 0.05 to 0.5,
M 2 / n O / SiO 2 (FAU) is 0.005 to 0.45, preferably 0.05 to 0.25.
Here, Y is one or more trivalent elements selected from the group formed by the following elements: aluminum, boron, gallium, Y is preferably aluminum, and SiO 2 (FAU) is FAU zeolite. Is the amount of SiO 2 provided by FAU, Al 2 O 3 (FAU) is the amount of Al 2 O 3 provided by FAU zeolite, and R is 1,5-bis (methylpiperidinium) pentane. Dihydroxydo, 1,6-bis (methylpiperidinium) hexanedihydroxydo or 1,7-bis (methylpiperidinium) heptanedihydroxydo, where M is lithium, sodium, potassium, calcium, magnesium and these. One or more alkaline and / or alkaline earth metals selected from at least two mixtures of metals, where M is very preferably sodium.

別の好ましい実施形態では、工程i)の反応混合物は、混合物中の3価および4価元素の供給源の総量に対して5〜95質量%、好ましくは50〜95質量%、非常に好ましくは60〜90質量%、さらにより好ましくは65〜85質量%のFAU構造ゼオライトを含有し、さらに、XO酸化物の少なくとも1つのさらなる供給源およびY酸化物の少なくとも1つのさらなる供給源を含み、反応混合物は以下のモル組成を有する:
(XO+SiO2(FAU))/(Al3(FAU)+Y)が6.00〜200、好ましくは6.00〜100、
O/(XO+SiO2(FAU))が1〜100、好ましくは5〜60、
R/(XO+SiO2(FAU))が0.01〜0.6、好ましくは0.05〜0.5、
2/nO/(XO+SiO2(FAU))が0.005〜0.45、好ましくは0.05〜0.25、
ここで、Xは、以下の元素:ケイ素、ゲルマニウム、チタンによって形成される群より選択される1つ以上の4価元素であり、Xは好ましくはケイ素であり、Yは、以下の元素:アルミニウム、ホウ素、ガリウムによって形成される群より選択される1つ以上の3価元素であり、Yは好ましくはアルミニウムであり、SiO2(FAU)はFAUゼオライトによって提供されるSiOの量であり、Al3(FAU)は、FAUゼオライトによって提供されるAlの量であり、Rは、1,5−ビス(メチルピペリジニウム)ペンタンジヒドロキシド、1,6−ビス(メチルピペリジニウム)ヘキサンジヒドロキシドまたは1,7−ビス(メチルピペリジニウム)ヘプタンジヒドロキシドであり、Mは、リチウム、ナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウムおよびこれらの金属の少なくとも2つの混合物から選択される1つ以上のアルカリおよび/またはアルカリ土類金属であり、Mは、非常に好ましくはナトリウムである。
In another preferred embodiment, the reaction mixture of step i) is 5 to 95% by weight, preferably 50 to 95% by weight, very preferably, based on the total amount of trivalent and tetravalent element sources in the mixture. It contains 60-90% by weight, even more preferably 65-85% by weight of FAU-structured zeolite, and further sources of at least one additional source of XO 2 oxide and at least one additional source of Y 2 O 3 oxide. The reaction mixture has the following molar composition:
(XO 2 + SiO 2 (FAU) ) / (Al 2 O 3 (FAU) + Y 2 O 3 ) is 6.0 to 200, preferably 6.0 to 100,
H 2 O / (XO 2 + SiO 2 (FAU) ) is 1 to 100, preferably 5 to 60.
R / (XO 2 + SiO 2 (FAU) ) is 0.01 to 0.6, preferably 0.05 to 0.5,
M 2 / n O / (XO 2 + SiO 2 (FAU) ) is 0.005 to 0.45, preferably 0.05 to 0.25.
Here, X is one or more tetravalent elements selected from the group formed by the following elements: silicon, germanium, and titanium, X is preferably silicon, and Y is the following element: aluminum. , Boron, one or more trivalent elements selected from the group formed by gallium, Y is preferably aluminum, SiO 2 (FAU) is the amount of SiO 2 provided by FAU zeolite. Al 2 O 3 (FAU) is the amount of Al 2 O 3 provided by the FAU zeolite, where R is 1,5-bis (methylpiperidinium) pentandihydroxyde, 1,6-bis (methylpi). Peridinium) hexanedihydroxydo or 1,7-bis (methylpiperidinium) heptanedihydroxyde, where M is selected from at least two mixtures of lithium, sodium, potassium, calcium, magnesium and these metals 1 More than one alkali and / or alkaline earth metal, M is very preferably sodium.

工程i)は、均質な前駆体ゲルを得ることを可能にする。 Step i) makes it possible to obtain a homogeneous precursor gel.

本発明によれば、6〜200(限界値を含む)、好ましくは6.00〜100(限界値を含む)のSiO2(FAU)/Al3(FAU)モル比を有するFAU構造ゼオライトが、ケイ素およびアルミニウム元素の供給源として、工程(i)の実施のために、反応混合物に組み込まれる。 According to the present invention, a FAU-structured zeolite having a SiO 2 (FAU) / Al 2 O 3 (FAU) molar ratio of 6 to 200 (including the limit value), preferably 6.0 to 100 (including the limit value). Is incorporated into the reaction mixture for the implementation of step (i) as a source of silicon and aluminum elements.

本発明によれば、Rは、1,5−ビス(メチルピペリジニウム)ペンタンジヒドロキシド、1,6−ビス(メチルピペリジニウム)ヘキサンジヒドロキシドまたは1,7−ビス(メチルピペリジニウム)ヘプタンジヒドロキシドから選択される有機窒素化合物であり、前記化合物は、有機構造化剤として、工程(i)の実施のために反応混合物に組み込まれる。本発明に係るAFX構造ゼオライトの合成のための有機構造化種中に存在する第4級アンモニウムカチオンに関連するアニオンは、水酸化物アニオンである。 According to the present invention, R is 1,5-bis (methylpiperidinium) pentanedihydroxydo, 1,6-bis (methylpiperidinium) hexanedihydroxydo or 1,7-bis (methylpiperidinium). An organic nitrogen compound selected from heptane dihydroxydos, which is incorporated into the reaction mixture as an organic structuring agent for the implementation of step (i). The anion associated with the quaternary ammonium cation present in the organically structured species for the synthesis of the AFX-structured zeolite according to the present invention is a hydroxide anion.

本発明によれば、原子価nの少なくとも1つのアルカリおよび/またはアルカリ土類金属Mの少なくとも1つの供給源が、工程i)の反応混合物において使用され、nは1以上の整数であり、Mは、好ましくはリチウム、カリウム、ナトリウム、マグネシウムおよびカルシウム、ならびにこれらの金属の少なくとも2つの混合物から選択される。非常に好ましくは、Mはナトリウムである。
少なくとも1つのアルカリおよび/またはアルカリ土類金属Mの供給源は、好ましくは水酸化ナトリウムである。
According to the present invention, at least one source of alkali and / or alkaline earth metal M having a valence of n is used in the reaction mixture of step i), where n is an integer greater than or equal to 1 and M. Is preferably selected from lithium, potassium, sodium, magnesium and calcium, and at least two mixtures of these metals. Very preferably, M is sodium.
The source of at least one alkali and / or alkaline earth metal M is preferably sodium hydroxide.

本発明によれば、XO酸化物の少なくとも1つのさらなる供給源(Xは以下の元素:ケイ素、ゲルマニウム、チタンによって形成される群より選択される1つ以上の4価元素であり、Xは、好ましくはケイ素であり、XO/SiO2(FAU)モル比が0.001〜1、好ましくは0.001〜0.9、より好ましくは0.001〜0.01であり、前記比におけるSiO2(FAU)含有量は、FAU構造ゼオライトによって提供される含有量である)が、工程i)の反応混合物において有利に使用される。
特に、XO酸化物の少なくとも1つのさらなる供給源を追加することは、工程i)の終了時に得られるAFX構造ゼオライトの前駆体ゲルのXO/Y比を調整することを可能にする。
According to the present invention, at least one additional source of XO 2 oxide (X is one or more tetravalent elements selected from the group formed by the following elements: silicon, germanium, titanium, where X is , Preferably silicon, with an XO 2 / SiO 2 (FAU) molar ratio of 0.001 to 1, preferably 0.001 to 0.9, more preferably 0.001 to 0.01, in the above ratio. SiO 2 (FAU) content is the content provided by the FAU-structured zeolite) is advantageously used in the reaction mixture of step i).
In particular, the addition of at least one additional source of XO 2 oxide makes it possible to adjust the XO 2 / Y 2 O 3 ratio of the AFX-structured zeolite precursor gel obtained at the end of step i). do.

前記4価元素の供給源は、元素Xを含む任意の化合物であってよく、反応性形態の水溶液中でこの元素を放出することができる。
Xがチタンである場合、Ti(EtO)がチタン源として有利に使用される。
Xがケイ素である好ましい場合には、ケイ素源は、ゼオライト合成に一般に使用される前記供給源のいずれか1つ、例えば粉末シリカ、ケイ酸、コロイドシリカ、溶解シリカまたはテトラエトキシシラン(TEOS)であってよい。粉末シリカの中で、沈降シリカ、特に、例えばアルカリ金属シリケート、ヒュームドシリカ、例えばCab−O−Silおよびシリカゲルの溶液からの沈殿によって得られるものを使用することができる。Ludox等の登録商標名で販売されているものなど、様々な粒径、例えば10〜15nmまたは40〜50nmの平均相当径を有するコロイドシリカを使用することができる。好ましくは、ケイ素の供給源はCab−O−Silである。
The source of the tetravalent element may be any compound containing the element X, which can be released in a reactive aqueous solution.
When X is titanium, Ti (EtO) 4 is advantageously used as a titanium source.
Where X is preferably silicon, the silicon source is any one of the sources commonly used for zeolite synthesis, such as powdered silica, silicic acid, colloidal silica, dissolved silica or tetraethoxysilane (TEOS). It may be there. Among the powdered silicas, precipitated silicas, particularly those obtained by precipitation from solutions of alkali metal silicates, fumed silicas such as Cab-O-Sil and silica gel, can be used. Colloidal silica having various particle sizes, for example, average equivalent diameters of 10 to 15 nm or 40 to 50 nm, such as those sold under registered trade names such as Ludox, can be used. Preferably, the source of silicon is Cab-O-Sil.

本発明によれば、Y酸化物の少なくとも1つのさらなる供給源(Yは以下の元素:アルミニウム、ホウ素、ガリウムから形成される群より選択される1つ以上の3価元素である)が、工程i)の混合物において有利に使用される。好ましくは、Yはアルミニウムであり、Y/Al3(FAU)モル比は0.001〜10であり、好ましくは0.001〜8であり、前記比におけるAl3(FAU)含有量は、FAU構造ゼオライトによって提供される含有量である。
このようにして、Y酸化物の少なくとも1つのさらなる供給源を追加することによって、工程i)の終了時に得られるAFX構造ゼオライトの前駆体ゲルのXO/Y比を調整することが可能になる。
According to the present invention, at least one additional source of Y 2 O 3 oxide (Y is one or more trivalent elements selected from the group formed from the following elements: aluminum, boron, gallium): Is advantageously used in the mixture of step i). Preferably, Y is aluminum and the Y 2 O 3 / Al 2 O 3 (FAU) molar ratio is 0.001 to 10, preferably 0.001 to 8, and Al 2 O 3 (in the above ratio). The FAU) content is the content provided by the FAU-structured zeolite.
In this way, the XO 2 / Y 2 O 3 ratio of the AFX-structured zeolite precursor gel obtained at the end of step i) is adjusted by adding at least one additional source of Y 2 O 3 oxide. It becomes possible to do.

前記3価元素Yの供給源は、元素Yを含む任意の化合物であってよく、反応性形態の水溶液中でこの元素を放出することができる。元素Yは、酸化形態YO(ここで、1≦b≦3、bは整数または有理数である)、または任意の他の形態で混合物に組み込まれてもよい。Yがアルミニウムである好ましい場合において、アルミニウム源は、好ましくは水酸化アルミニウムまたはアルミニウム塩、例えば塩化物、硝酸塩または硫酸塩、アルミン酸ナトリウム、アルミニウムアルコキシド、またはアルミナ自体であり、好ましくは水和または水和可能な形態、例えばコロイド状アルミナ、擬ベーマイト、γ−アルミナまたはαまたはβ−三水和物である。上記供給源の混合物を使用することもできる。 The source of the trivalent element Y may be any compound containing the element Y, and the element can be released in an aqueous solution in a reactive form. The element Y may be incorporated into the mixture in oxidized form YO b (where 1 ≦ b ≦ 3, b is an integer or a rational number), or in any other form. Where Y is preferably aluminum, the aluminum source is preferably aluminum hydroxide or an aluminum salt such as chloride, nitrate or sulfate, sodium aluminate, aluminum alkoxide, or alumina itself, preferably hydrated or water. Compatible forms such as colloidal alumina, pseudo-bemite, γ-alumina or α or β-trihydrate. A mixture of the above sources can also be used.

本発明に係る方法の工程(i)は、FAU構造ゼオライト、任意にXO酸化物源またはY酸化物源、および少なくとも1つの有機窒素化合物R(Rは、1,5−ビス(メチルピペリジニウム)ペンタンジヒドロキシド、1,6−ビス(メチルピペリジニウム)ヘキサンジヒドロキシドまたは1,7−ビス(メチルピペリジニウム)ヘプタンジヒドロキシドから選択される)を含む水性反応混合物を、1種以上のアルカリ金属および/またはアルカリ土類金属の少なくとも1つの供給源の存在下で調製して、AFX構造ゼオライトの前駆物質ゲルを得ることからなる。前記試薬の量は、このゲルに、AFX構造ゼオライトが結晶化されることを可能とする組成物を与えるように、上記の様式で調整される。 Step (i) of the method according to the invention comprises a FAU-structured zeolite, optionally an XO 2 or Y 2 O 3 oxide source, and at least one organic nitrogen compound R (R is 1,5-bis (R). An aqueous reaction mixture containing (selected from methylpiperidinium) pentanedihydroxydo, 1,6-bis (methylpiperidinium) hexanedihydroxydo or 1,7-bis (methylpiperidinium) heptanedihydroxydo). It consists of preparing in the presence of at least one source of one or more alkali metals and / or alkaline earth metals to obtain a precursor gel of AFX-structured zeolite. The amount of the reagent is adjusted in the manner described above to give the gel a composition that allows the AFX-structured zeolite to crystallize.

AFX構造ゼオライトの結晶の形成に必要な時間および/または全結晶化時間を短縮するために、本発明の方法の前記工程i)の間に、反応混合物にAFX構造ゼオライトの種を添加することが有利であり得る。前記種結晶は、不純物を損なう前記AFX構造ゼオライトの形成も促進する。そのような種は、結晶性固体、特にAFX構造ゼオライトの結晶を含む。種結晶は一般に、反応混合物中で使用される前記4価および3価元素の供給源の全無水質量の0.01%〜10%の割合で添加され、前記種結晶は、4価および3価元素の供給源の全質量において考慮されない。前記種は、上記で定義した反応混合物および/またはゲルの組成を決定するために、すなわち反応混合物の組成の種々のモル比を決定する際に考慮されない。 In order to reduce the time required for crystal formation of AFX-structured zeolite and / or total crystallization time, it is possible to add AFX-structured zeolite seeds to the reaction mixture during the step i) of the method of the present invention. Can be advantageous. The seed crystal also promotes the formation of the AFX-structured zeolite, which impairs impurities. Such species include crystals of crystalline solids, especially AFX-structured zeolites. Seed crystals are generally added at a ratio of 0.01% to 10% of the total anhydrous mass of the tetravalent and trivalent element sources used in the reaction mixture, and the seed crystals are tetravalent and trivalent. Not considered in the total mass of the elemental source. The species is not considered to determine the composition of the reaction mixture and / or gel as defined above, i.e. in determining the various molar ratios of the composition of the reaction mixture.

混合工程i)は、均質な混合物が得られるまで、好ましくは15分以上の時間、好ましくは当業者に知られている任意のシステムにより、低剪断速度または高剪断速度で撹拌しながら行われる。
工程i)の終了時に、均質な前駆体ゲルが得られる。
The mixing step i) is carried out for a time of preferably 15 minutes or more, preferably by any system known to those skilled in the art, with stirring at a low or high shear rate until a homogeneous mixture is obtained.
At the end of step i), a homogeneous precursor gel is obtained.

AFX構造ゼオライトの結晶のサイズを制御するために、水熱結晶化の前に、本発明の方法の前記工程i)の間に反応混合物の熟成を行うことが有利であり得る。前記熟成はまた、不純物を損なう前記AFX構造ゼオライトの形成を促進する。本発明の方法の前記工程i)の間における反応混合物の熟成は、撹拌しながら、または撹拌せずに、室温または20〜100℃の温度で、有利には30分間〜48時間行うことができる。 In order to control the crystal size of the AFX-structured zeolite, it may be advantageous to ripen the reaction mixture during the step i) of the method of the invention prior to hydrothermal crystallization. The aging also promotes the formation of the AFX-structured zeolite, which impairs impurities. The aging of the reaction mixture during said step i) of the method of the present invention can be carried out with or without stirring at room temperature or at a temperature of 20-100 ° C., advantageously for 30 minutes-48 hours. ..

水熱処理工程ii)
本発明に係る方法の工程ii)によれば、工程i)の終了時に得られる前駆体ゲルは、前記AFX構造ゼオライト(または「結晶性固体」)が形成されるまで、好ましくは120℃〜220℃の温度で12時間〜15日間行われる水熱処理に供される。
前駆体ゲルは、有利には、AFX構造ゼオライトが完全に結晶化するまで、自生圧力下、任意にガス、例えば窒素を添加しながら、好ましくは120℃〜220℃、好ましくは150℃〜195℃の温度で、水熱条件下に置かれる。
結晶を得るために必要な時間は、12時間〜15日間、好ましくは12時間〜12日間、より好ましくは12時間〜10日間の範囲である。
反応は一般に、撹拌しながら、または撹拌せずに、好ましくは撹拌しながら行われる。使用され得る撹拌システムは、当業者に公知の任意のシステム、例えば、対向翼を有する傾斜パドル、撹拌ターボミキサーまたはエンドレススクリューである。
Hydrothermal treatment step ii)
According to step ii) of the method according to the present invention, the precursor gel obtained at the end of step i) is preferably at 120 ° C. to 220 ° C. until the AFX-structured zeolite (or “crystalline solid”) is formed. It is subjected to a hydrothermal treatment performed at a temperature of ° C. for 12 hours to 15 days.
The precursor gel is preferably at 120 ° C. to 220 ° C., preferably at 150 ° C. to 195 ° C., with the addition of an optional gas, such as nitrogen, under self-sustaining pressure until the AFX-structured zeolite is completely crystallized. At the temperature of, it is placed under hydrothermal conditions.
The time required to obtain the crystals ranges from 12 hours to 15 days, preferably 12 hours to 12 days, more preferably 12 hours to 10 days.
The reaction is generally carried out with or without stirring, preferably with stirring. The agitation system that can be used is any system known to those of skill in the art, such as a tilted paddle with opposed wings, an agitation turbo mixer or an endless screw.

非常に有利には、本発明の方法は、任意の他の結晶相または非晶質相を含まないAFX構造ゼオライトの形成をもたらす。 Very advantageously, the methods of the invention result in the formation of AFX-structured zeolites free of any other crystalline or amorphous phase.

交換工程iii)
本発明に係る触媒を調製するための方法は、前工程の終了時に得られた結晶性固体、すなわち工程ii)の終了時に得られたAFXゼオライト、または工程iii)およびiv)を逆に実施する好ましい場合において工程iv)の終了時に得られた乾燥および焼成されたAFXゼオライトを、室温で1時間〜2日間、有利には0.5日〜1.5日間撹拌しながら、反応性形態の溶液中で遷移金属、好ましくは銅を放出することができる少なくとも1つの種を含む少なくとも1つの溶液と接触させることを含む少なくとも1つのイオン交換工程を含み、前記溶液中で遷移金属を放出することができる前記種の濃度は、前記結晶性固体に組み込まれる遷移金属の量に依存する。
Replacement process iii)
In the method for preparing the catalyst according to the present invention, the crystalline solid obtained at the end of the previous step, that is, the AFX zeolite obtained at the end of step ii), or the steps iii) and iv) are carried out in reverse. In a preferred case, the dried and calcined AFX zeolite obtained at the end of step iv) is stirred at room temperature for 1-2 days, preferably 0.5-1.5 days, in a reactive form of the solution. The transition metal can be released in the solution comprising at least one ion exchange step comprising contacting with at least one solution containing at least one species capable of releasing the transition metal, preferably copper. The resulting concentration of the species depends on the amount of transition metal incorporated into the crystalline solid.

工程ii)の後に、AFX構造ゼオライトのプロトン化形態を得ることも有利である。前記水素形態は、遷移金属とのイオン交換の前に、酸、特に塩酸、硫酸もしくは硝酸などの強鉱酸、または塩化アンモニウム、硫酸塩もしくは硝酸塩などの化合物とのイオン交換を行うことによって得ることができる。 It is also advantageous to obtain the protonated form of the AFX-structured zeolite after step ii). The hydrogen form can be obtained by performing ion exchange with an acid, particularly a strong mineral acid such as hydrochloric acid, sulfate or nitric acid, or a compound such as ammonium chloride, sulfate or nitrate, prior to ion exchange with the transition metal. Can be done.

交換溶液中に放出される遷移金属は、以下の元素から形成される群より選択される:Ti,V、Mn、Mo、Fe、Co、Cu、Cr、Zn、Nb、Ce、Zr、Rh、Pd、Pt、Au、W、Ag。遷移金属は、好ましくはFe、Cu、Nb、CeまたはMn、好ましくはCuである。 The transition metals released into the exchange solution are selected from the group formed from the following elements: Ti, V, Mn, Mo, Fe, Co, Cu, Cr, Zn, Nb, Ce, Zr, Rh, Pd, Pt, Au, W, Ag. The transition metal is preferably Fe, Cu, Nb, Ce or Mn, preferably Cu.

本発明によれば、「遷移金属を放出することができる種」とは、水性媒体中で解離することができる種、例えば、硫酸塩、硝酸塩、塩化物、シュウ酸塩、遷移金属の有機金属錯体、またはそれらの混合物を意味すると理解される。好ましくは、遷移金属を放出することができる種は、前記遷移金属の硫酸塩または硝酸塩である。 According to the present invention, a "species capable of releasing a transition metal" is an organic metal of a species capable of dissociating in an aqueous medium, such as sulfates, nitrates, chlorides, oxalates, transition metals. It is understood to mean a complex, or a mixture thereof. Preferably, the species capable of releasing the transition metal is a sulfate or nitrate of the transition metal.

本発明によれば、結晶性固体または乾燥および焼成された結晶性固体を接触させる溶液は、遷移金属を放出することができる少なくとも1つの種、好ましくは遷移金属、好ましくは鉄または銅を放出することができるただ1つの種を含む。 According to the present invention, a solution that contacts a crystalline solid or a dried and fired crystalline solid releases at least one species capable of releasing a transition metal, preferably a transition metal, preferably iron or copper. Contains only one species that can.

有利には、本発明に係る触媒を調製するための方法は、遷移金属を放出することができる種を含む溶液と結晶性固体を接触させることによるか、またはそれぞれが遷移金属を放出することができる種を含む複数の溶液(種々の溶液は遷移金属を放出することができる異なる種を含む)と該固体を連続的に接触させることによるイオン交換工程iii)を含む。 Advantageously, the method for preparing the catalyst according to the present invention is by contacting a solution containing a species capable of releasing a transition metal with a crystalline solid, or each of which releases a transition metal. It comprises a plurality of solutions containing possible species (various solutions include different species capable of releasing transition metals) and an ion exchange step iii by continuous contact of the solid.

交換の最後に、得られた固体を有利には濾別し、洗浄し、次いで乾燥させて、前記触媒を粉末形態で得る。 At the end of the exchange, the resulting solid is advantageously filtered, washed and then dried to give the catalyst in powder form.

前記最終触媒に含まれる遷移金属、好ましくは銅の総量は、その無水形態の触媒の全質量に対して0.5〜6質量%である。 The total amount of the transition metal, preferably copper, contained in the final catalyst is 0.5 to 6% by mass with respect to the total mass of the catalyst in its anhydrous form.

一実施形態によれば、本発明に係る触媒は、イオン交換工程iii)を含む方法によって調製され、固体または乾燥および焼成された固体は、反応性形態での溶液中で、銅を放出することができる種を含む溶液と接触させられる。有利には、前記最終触媒、すなわち本発明に係る調製方法の終了時に含有される銅の総量は0.5〜6質量%、好ましくは1〜6質量%であり、全ての割合は、調製方法の終了時に得られるその無水形態の本発明に係る最終触媒の全質量に対する質量割合である。 According to one embodiment, the catalyst according to the invention is prepared by a method comprising an ion exchange step iii), the solid or the dried and fired solid releasing copper in solution in reactive form. Is contacted with a solution containing the seeds that form. Advantageously, the total amount of copper contained in the final catalyst, i.e. at the end of the preparation method according to the invention, is 0.5-6% by weight, preferably 1-6% by weight, with all proportions being the preparation method. It is a mass ratio to the total mass of the final catalyst according to the present invention in the anhydrous form obtained at the end of.

熱処理工程iv)
本発明に係る調製方法は、前工程の終了時に、すなわち水熱処理工程ii)の終了時に、またはイオン交換工程iii)の終了時に、好ましくはイオン交換工程iii)の終了時に行われる熱処理工程iv)を含む。調製方法の工程iii)および工程iv)は、有利には逆にすることができる。工程iii)およびiv)の各々は、任意に繰り返されてもよい。
Heat treatment process iv)
The preparation method according to the present invention is performed at the end of the previous step, that is, at the end of the hydrothermal treatment step ii), or at the end of the ion exchange step iii), preferably at the end of the ion exchange step iii). including. Step iii) and step iv) of the preparation method can be advantageously reversed. Each of steps iii) and iv) may be optionally repeated.

前記熱処理工程iv)は、固体を20〜150℃、好ましくは60〜100℃の温度で、有利には2〜24時間乾燥させ、続いて空気中、任意に乾燥空気中、有利には450〜700℃、好ましくは500〜600℃の温度で、2〜20時間、好ましくは5〜10時間、より好ましくは6〜9時間、任意の乾燥空気の流量は、好ましくは処理すべき固体の0.5〜1.5L/h/g、より好ましくは処理すべき固体の0.7〜1.2L/h/gで、少なくとも1回焼成することを含む。焼成の前に、徐々に温度を上昇させてもよい。
熱処理工程iv)の終了時に得られる触媒は、いかなる有機種も含まず、特に有機構造化剤Rを含まない。
In the heat treatment step iv), the solid is dried at a temperature of 20 to 150 ° C., preferably 60 to 100 ° C., preferably for 2 to 24 hours, followed by air, optionally in dry air, preferably 450 to. At a temperature of 700 ° C., preferably 500-600 ° C., for 2-20 hours, preferably 5-10 hours, more preferably 6-9 hours, the flow rate of any dry air is preferably 0. It comprises firing at least once at 5 to 1.5 L / h / g, more preferably 0.7 to 1.2 L / h / g of the solid to be treated. The temperature may be gradually increased prior to firing.
The catalyst obtained at the end of the heat treatment step iv) does not contain any organic species, especially the organic structuring agent R.

特に、上記の少なくとも工程i)、ii)、iii)およびiv)を含む方法によって得られる触媒は、改善されたNOx転換特性を有する。 In particular, the catalyst obtained by the method comprising at least steps i), ii), iii) and iv) described above has improved NOx conversion properties.

本発明により調製された触媒の特性
触媒は、少なくとも1つの遷移金属によって交換された、国際ゼオライト協会(IZA)の分類に従うAFX構造ゼオライトを含む。この構造は、X線回折(XRD)によって特徴付けられる。
Properties of Catalysts Prepared According to the Invention Catalysts include AFX-structured zeolites according to the International Zeolite Association (IZA) classification, exchanged by at least one transition metal. This structure is characterized by X-ray diffraction (XRD).

X線回折(XRD)パターンは、銅のKα1放射線(λ=1.5406Å)を用いた従来の粉末法を利用する回折装置による放射線結晶学的解析により得られる。角度2θで表される回折ピークの位置に基づいて、試料の格子定数dhklをブラッグ法(Bragg relationship)により算出する。dhklに係る測定誤差Δ(dhkl)は、2θの測定に割り当てられた絶対誤差Δ(2θ)に応じてブラッグ法により計算される。±0.02°に等しい絶対誤差Δ(2θ)が一般的に受け入れられる。dhklの各々の値に割り当てられる相対強度Irelは、対応する回折ピークの高さに従って測定される。例えばDIFFRACT.SUITEのようなソフトウェアを用いて、ICDD(International Center for Diffraction Data)データベースシートと回折パターンとを比較することにより、得られた物質中に存在する結晶相を同定することも可能になる。
純粋なAFX構造ゼオライトを標準として使用する。
The X-ray diffraction (XRD) pattern is obtained by radiocrystallographic analysis with a diffractometer using a conventional powder method using copper K α1 radiation (λ = 1.5406 Å). Based on the position of the diffraction peak represented by the angle 2θ, the lattice constant dhkl of the sample is calculated by the Bragg reduction method. measurement error according to d hkl Δ (d hkl) is calculated by the Bragg Law in accordance with the absolute error assigned to the measurement of 2θ Δ (2θ). Absolute error Δ (2θ) equal to ± 0.02 ° is generally accepted. The relative intensity I rel assigned to each value of d hkl is measured according to the height of the corresponding diffraction peak. For example, DIFFRACT. By comparing the ICDD (International Center for Diffraction Data) database sheet with the diffraction pattern using software such as SUITE, it is also possible to identify the crystal phase present in the obtained substance.
Pure AFX-structured zeolite is used as standard.

得られた物質中に存在する化学種の定性的および定量的分析は、X線蛍光(XRF)分光法によって行われる。これは、物質の物理的性質、X線蛍光を用いた化学分析の技術である。物質によって放出されるX線のスペクトルは試料の組成の特徴であり、このスペクトルを分析することによって、元素組成、すなわち元素の質量濃度を推定することが可能である。 Qualitative and quantitative analysis of the chemical species present in the resulting material is performed by X-ray fluorescence (XRF) spectroscopy. This is a technique for chemical analysis using the physical properties of substances and X-ray fluorescence. The spectrum of X-rays emitted by a substance is a characteristic of the composition of a sample, and by analyzing this spectrum, it is possible to estimate the element composition, that is, the mass concentration of the element.

本発明に係る方法の乾燥工程の後(および焼成の前)または工程iv)の焼成工程の後に得られる触媒の強熱減量(LOI)は、一般に4〜15質量%である。頭字語LOIで言及される試料の強熱減量は、1000℃で2時間の熱処理の前後の試料の質量の差に相当する。それは、質量の損失割合に相当する割合で表される。強熱減量は一般に、固体中に存在する溶媒(水など)の損失に相当するが、無機固体成分に含まれる有機化合物の除去にも相当する。 The ignition loss (LOI) of the catalyst obtained after the calcination step (and before calcination) or after the calcination step of the method according to the invention is generally 4-15% by weight. The ignition loss of a sample referred to by the acronym LOI corresponds to the difference in mass of the sample before and after the heat treatment at 1000 ° C. for 2 hours. It is expressed as a percentage corresponding to the percentage of mass loss. Ignition loss generally corresponds to the loss of a solvent (such as water) present in the solid, but also corresponds to the removal of organic compounds contained in the inorganic solid component.

本発明に係る触媒の使用
本発明はまた、NHまたはHのような還元剤によるNOxの選択的還元のための、上記の方法によって直接調製されるか、または調製されることができる、本発明に係る触媒の使用に関し、触媒は、有利には、主に移動用途のためのハニカム構造体上、または、特に固定用途において見られるプレート構造体上の、コーティング(または「ウォッシュコート」)の形態での堆積によって形成される。
Use of Catalysts According to the Invention The present invention can also be directly prepared or prepared by the methods described above for the selective reduction of NOx with a reducing agent such as NH 3 or H 2. With respect to the use of the catalyst according to the present invention, the catalyst is advantageously coated (or "wash coat") on a honeycomb structure primarily for mobile applications, or especially on plate structures found in fixed applications. Formed by deposition in the form of.

ハニカム構造体は、両端部が開口した平行な溝(「フロースルー溝」)で形成されるか、または多孔質濾過壁を備え、この場合、隣接する平行な溝は、溝の両端部で交互に遮断されて、ガス流は強制的に壁を通過させられる(「ウォールフローモノリス」)。このように被覆された前記ハニカム構造体は、触媒ブロックを構成する。前記構造体は、コーディエライト、炭化ケイ素(SiC)、チタン酸アルミニウム(AlTi)、α−アルミナ、ムライト、または多孔率が30〜70%である任意の他の材料から構成されてもよい。前記構造体は、クロムおよびアルミニウムを含むステンレス鋼(FeCrAl鋼)において、金属シート内に形成されてもよい。 Honeycomb structures are formed with parallel grooves (“flow-through grooves”) that are open at both ends, or are provided with porous filtration walls, in which adjacent parallel grooves alternate at both ends of the groove. The gas flow is forced to pass through the wall ("Wall Flow Monolith"). The honeycomb structure coated in this way constitutes a catalyst block. The structure may be composed of cordierite, silicon carbide (SiC), aluminum titanate (AlTi), α-alumina, mullite, or any other material having a porosity of 30-70%. The structure may be formed in a metal sheet in stainless steel (FeCrAl steel) containing chromium and aluminum.

前記構造体上に堆積される本発明に係る触媒の量は、濾過構造体については50〜180g/Lであり、開口溝を有する構造体については80〜200g/Lである。 The amount of the catalyst according to the present invention deposited on the structure is 50 to 180 g / L for the filtration structure and 80 to 200 g / L for the structure having the opening groove.

実際のウォッシュコートは、本発明に係る触媒を、有利にはセリン、酸化ジルコニウム、アルミナ、非ゼオライトシリカ−アルミナ、酸化チタン、セリン−ジルコニア混合酸化物、酸化タングステン、スピネルなどのバインダーと組み合わせて含有する。前記コーティングは、有利には、ウォッシュコーティングとして知られる堆積方法によって、前記構造体に適用され、それは、モノリスを、溶媒、好ましくは水中の本発明に係る粉末触媒および任意にバインダー、金属酸化物、安定剤または他の促進剤の懸濁液(またはスラリー)に浸漬することを含む。この浸漬段階は、所望の量のコーティングが得られるまで繰り返すことができる。ある場合には、スラリーはモノリスの内側に噴霧されてもよい。コーティングが堆積したら、モノリスを300〜600℃の温度で1〜10時間焼成する。 The actual washcoat contains the catalyst according to the present invention in combination with a binder such as serine, zirconium oxide, alumina, non-zeolite silica-alumina, titanium oxide, serine-zirconia mixed oxide, tungsten oxide, spinel and the like. do. The coating is advantageously applied to the structure by a deposition method known as a wash coating, which comprises a monolith in a solvent, preferably water, a powder catalyst according to the invention and optionally a binder, a metal oxide, and the like. Includes immersion in a suspension (or slurry) of stabilizer or other accelerator. This immersion step can be repeated until the desired amount of coating is obtained. In some cases, the slurry may be sprayed inside the monolith. Once the coating has settled, the monolith is fired at a temperature of 300-600 ° C. for 1-10 hours.

前記構造体は、1つ以上のコーティングにより被覆されてもよい。本発明に係る触媒を含むコーティングは、有利には、汚染物質、特にNOxを吸着し、汚染物質、特にNOxを低減し、または汚染物質、特にアンモニアの酸化を促進する能力を有する別のコーティングと組み合わされ、すなわち、それを覆うか、またはそれによって覆われる。 The structure may be coated with one or more coatings. The catalyst-containing coatings according to the invention advantageously have the ability to adsorb contaminants, especially NOx, reduce contaminants, especially NOx, or accelerate the oxidation of contaminants, especially ammonia. Combined, i.e. cover it or be covered by it.

別の選択肢は、触媒が押出物の形態であることである。この場合、得られる構造体は、本発明に係る触媒を100%まで含有することができる。 Another option is that the catalyst is in the form of an extruded product. In this case, the obtained structure can contain up to 100% of the catalyst according to the present invention.

本発明に係る触媒でコーティングされた前記構造体は、例えばディーゼルエンジンの場合のように、主に希薄混合気モードで、すなわち燃焼反応の化学量論に対して過剰量の空気で作動する内燃機関の排気ラインに有利に組み込まれる。これらのエンジン作動条件下において、排気ガスは特に以下の汚染物質:煤、未燃焼炭化水素(HCs)、一酸化炭素(CO)、窒素酸化物(NOx)を含有する。本発明に係る触媒でコーティングされた前記構造体の上流には、酸化触媒(その機能がHCsおよびCOを酸化することである)、および排気ガスから煤を除去するためのフィルターが配置され得、前記コーティングされた構造体の機能は、NOxを除去することであり、その作動範囲は100〜900℃、好ましくは200〜500℃である。 The catalyst-coated structure according to the present invention is an internal combustion engine that operates mainly in a dilute mixture mode, that is, with an excess amount of air relative to the stoichiometry of the combustion reaction, as in the case of a diesel engine, for example. Incorporated in the exhaust line of. Under these engine operating conditions, the exhaust gas specifically contains the following pollutants: soot, unburned hydrocarbons (HCs), carbon monoxide (CO), nitrogen oxides (NOx). An oxidation catalyst (whose function is to oxidize HCs and CO) and a filter for removing soot from the exhaust gas may be arranged upstream of the catalyst-coated structure according to the present invention. The function of the coated structure is to remove NOx, the working range of which is 100-900 ° C, preferably 200-500 ° C.

発明の利点
AFX構造ゼオライトおよび少なくとも1つの遷移金属、特に銅に基づく本発明に係る触媒は、従来技術の触媒と比較して改善された特性を有する。特に、本発明に係る触媒を用いることにより、NOに対する良好な選択性を維持しつつ、NOx転換反応のためのより低いライトオフ温度および全運転温度範囲(150℃〜600℃)に亘る改善されたNOx転換率を得ることができる。また、それは、水熱エージングに対するより良好な耐性を有し、そのようなエージング後でさえも高性能を保証する。
Advantages of the Invention AFX-structured zeolites and catalysts according to the invention based on at least one transition metal, in particular copper, have improved properties compared to prior art catalysts. In particular, by using the catalyst according to the present invention, while maintaining good selectivity to N 2 O, over a lower light-off temperature and the entire operating temperature range for NOx conversion reaction (150 ℃ ~600 ℃) An improved NOx conversion rate can be obtained. It also has better resistance to hydrothermal aging and guarantees high performance even after such aging.

例1:1,6−ビス(メチルピペリジニウム)ヘキサンジヒドロキシド(構造化剤R)の調製
50gの1,6−ジブロモヘキサン(0.20モル、99%、Alfa Aesar)を、50gのN−メチルピペリジン(0.51モル、99%、Alfa Aesar)および200mLのエタノールを含有する1L丸底フラスコに入れる。反応媒体を還流下で5時間撹拌する。次いで、混合物を室温に冷却して、濾過する。混合物を300mLの冷ジエチルエーテルに注ぎ、形成された沈殿を濾過し、100mLのジエチルエーテルで洗浄する。得られた固体をエタノール/エーテル混合物中で再結晶する。得られた固体を真空下で12時間乾燥させる。71gの白色固体が得られる(すなわち、収率80%)。
生成物は、予想されるH−NMRスペクトルを有する。
H−NMR(DO、ppm/TMS):1.27(4H,m);1.48(4H,m);1.61(4H,m);1.70(8H,m);2.85(6H,s);3.16(12H,m).
18.9gのAgO(0.08モル、99%、アルドリッチ)を、30gの調製した構造化剤1,6−ビス(メチルピペリジニウム)ヘキサンジブロミド(0.07モル)および脱イオン水100mLを含む250mLテフロン(登録商標)ビーカーに入れる。反応媒体を光の不存在下で12時間撹拌する。次いで、混合物を濾過する。得られた濾液は、1,6−ビス(メチルピペリジニウム)ヘキサンジヒドロキシドの水溶液からなる。この種の分析は、ギ酸を標準物質として使用するプロトンNMRによって行われる。
Example 1: Preparation of 1,6-bis (methylpiperidinium) hexanedihydroxyde (structuring agent R) 50 g of 1,6-dibromohexane (0.20 mol, 99%, Alfa Aesar), 50 g of N -Place in a 1 L round bottom flask containing methylpiperidine (0.51 mol, 99%, Alfa Aesar) and 200 mL of ethanol. The reaction medium is stirred under reflux for 5 hours. The mixture is then cooled to room temperature and filtered. The mixture is poured into 300 mL of cold diethyl ether, the precipitate formed is filtered and washed with 100 mL of diethyl ether. The resulting solid is recrystallized in an ethanol / ether mixture. The resulting solid is dried under vacuum for 12 hours. 71 g of white solid is obtained (ie, yield 80%).
The product has the expected 1 H-NMR spectrum.
1 H-NMR (D 2 O , ppm / TMS): 1.27 (4H, m); 1.48 (4H, m); 1.61 (4H, m); 1.70 (8H, m); 2.85 (6H, s); 3.16 (12H, m).
18.9 g of Ag 2 O (0.08 mol, 99%, Aldrich), 30 g of the prepared structuring agent 1,6-bis (methylpiperidinium) hexanedibromid (0.07 mol) and deionized. Place in a 250 mL Teflon® beaker containing 100 mL of water. The reaction medium is stirred for 12 hours in the absence of light. The mixture is then filtered. The resulting filtrate consists of an aqueous solution of 1,6-bis (methylpiperidinium) hexanedihydroxyde. This type of analysis is performed by proton NMR using formic acid as a reference material.

例2:3%のCuを含有する本発明に係るAFX構造ゼオライトの調製
AFXゼオライトの調製
1645gのFAU構造ゼオライト(CBV780、SiO/Al=95.97、Zeolyst、LOI=9.30%)を、例1に従って調製した6424gの1,6−ビス(メチルピペリジニウム)ヘキサンジヒドロキシド(18.36質量%)の水溶液と混合した。9114gの脱イオン水を、先の混合物に添加し、得られた調製物を10分間撹拌し続ける。164gの水酸化ナトリウム(98質量%、アルドリッチ)を合成混合物に組み込み、15分間撹拌し続けた。次いで、Al(アモルファスゲル)/Al3(FAU)モル比が6.49に対応するアモルファスアルミニウム水酸化ゲル(アモルファスAl(OH)ゲル、Al量:58.55質量%、メルク)153.85gを取り込み、合成ゲルを15分間撹拌し続ける。前駆体ゲルのモル組成は以下のとおりである:1 SiO:0.05 Al:0.167 R:0.093 NaO:36.7 HO、すなわち、SiO/Al比は20。次いで、前駆体ゲルを、均質化後に、25Lステンレス鋼反応器に移す。反応器を閉じ、次いで、4つの傾斜したパドルを有するシステムを使用して、200rpmで撹拌しながら、自生圧力下、170℃で23時間加熱する。得られた固体結晶生成物を濾別し、脱イオン水で洗浄し、次いで100℃で一晩乾燥する。乾燥固体のLOIは9.7%である。
Example 2: Preparation of AFX-structured zeolite according to the present invention containing 3% Cu Preparation of AFX-structured zeolite 1645 g of FAU-structured zeolite (CBV780, SiO 2 / Al 2 O 3 = 95.97, hexane, LOI = 9.30) %) Was mixed with an aqueous solution of 6424 g of 1,6-bis (methylpiperidinium) hexanedihydroxyde (18.36% by mass) prepared according to Example 1. 9114 g of deionized water is added to the previous mixture and the resulting preparation is continued to stir for 10 minutes. 164 g of sodium hydroxide (98% by weight, Aldrich) was incorporated into the synthetic mixture and stirred for 15 minutes. Next, an amorphous aluminum hydroxide gel (amorphous Al (OH) 3 gel, Al 2 O 3 amount: 58.55 ) corresponding to an Al 2 O 3 (amorphous gel) / Al 2 O 3 (FAU) molar ratio of 6.49. Incorporate 153.85 g (% by weight, Merck) and continue stirring the synthetic gel for 15 minutes. The molar composition of the precursor gel is as follows: 1 SiO 2 : 0.05 Al 2 O 3 : 0.167 R: 0.093 Na 2 O: 36.7 H 2 O, ie SiO 2 / Al The 2 O 3 ratio is 20. The precursor gel is then homogenized and then transferred to a 25 L stainless steel reactor. The reactor is closed and then heated at 170 ° C. for 23 hours under self-sustaining pressure with stirring at 200 rpm using a system with four tilted paddles. The resulting solid crystal product is filtered off, washed with deionized water and then dried at 100 ° C. overnight. The LOI of the dry solid is 9.7%.

次いで、固体をマッフル炉に導入し、焼成工程を実施する:焼成サイクルは、200℃まで1.5℃/分の温度上昇、200℃で2時間維持される定常段階、550℃まで1℃/分の温度上昇、続いて550℃で8時間維持される定常段階、次いで室温に戻すことを含む。
焼成された固体生成物をX線回折によって分析し、99%を超える純度を有するAFX構造ゼオライトからなると同定した。生成物は、X線蛍光により決定されるように、14.8のSiO/Alモル比を有する。
The solid is then introduced into the muffle furnace and the firing step is carried out: the firing cycle is a steady-state step where the temperature rises to 200 ° C. by 1.5 ° C./min, maintained at 200 ° C. for 2 hours, and 1 ° C./to 550 ° C. Includes a minute temperature rise followed by a steady-state step maintained at 550 ° C. for 8 hours, followed by a return to room temperature.
The calcined solid product was analyzed by X-ray diffraction and identified as consisting of an AFX-structured zeolite with a purity greater than 99%. The product has a SiO 2 / Al 2 O 3 molar ratio of 14.8, as determined by X-ray fluorescence.

焼成したAFXゼオライトを、NH イオン交換のために、80℃で撹拌しながら3モルNHNO溶液と1時間接触させる。NHNO溶液の体積と固体の質量との比率は10である。得られた固体を濾別し、洗浄し、交換手順を同じ条件下でさらに2回繰り返す。最終固体を分離し、洗浄し、100℃で12時間乾燥する。XRD分析は、得られた生成物がアンモニア形態の純粋なAFX構造ゼオライトであることを示す。 The calcined AFX zeolite is brought into contact with a 3 mol NH 4 NO 3 solution for 1 hour with stirring at 80 ° C. for NH 4 + ion exchange. The ratio of the volume of the NH 4 NO 3 solution to the mass of the solid is 10. The resulting solid is filtered off, washed and the replacement procedure is repeated two more times under the same conditions. The final solid is separated, washed and dried at 100 ° C. for 12 hours. X-ray analysis shows that the product obtained is a pure AFX-structured zeolite in the form of ammonia.

次に、アンモニア形態のAFXゼオライトを、空気流下、550℃で8時間、1℃/分の温度上昇勾配で処理する。強熱減量(LOI)は4質量%である。得られた生成物は、プロトン化形態のAFXゼオライトである。 Next, the ammonia form of AFX zeolite is treated under air flow at 550 ° C. for 8 hours with a temperature rise gradient of 1 ° C./min. Ignition loss (LOI) is 4% by weight. The product obtained is a protonated form of AFX zeolite.

Cuイオン交換
プロトン化形態の焼成したAFXゼオライトを、室温で撹拌しながら。1日間、[Cu(NH](NOの溶液と接触させる。最終固体を分離し、洗浄し、100℃で12時間乾燥する。
Cu ion exchange Protonated calcined AFX zeolite is stirred at room temperature. Contact with a solution of [Cu (NH 3 ) 4 ] (NO 3 ) 2 for 1 day. The final solid is separated, washed and dried at 100 ° C. for 12 hours.

[Cu(NH](NOの溶液に接触した後に得られたCu−AFX交換固体を、空気流下、550℃で8時間焼成した。
焼成固体生成物をX線回折で分析し、AFX構造ゼオライトと同定した。
生成物のSiO/Alモル比は14.8であり、蛍光X線により測定した銅の質量割合は3%であった。
得られた触媒をCuAFX3と示す。
The Cu-AFX exchanged solid obtained after contact with the solution of [Cu (NH 3 ) 4 ] (NO 3 ) 2 was calcined at 550 ° C. for 8 hours under air flow.
The calcined solid product was analyzed by X-ray diffraction and identified as an AFX-structured zeolite.
The product SiO 2 / Al 2 O 3 molar ratio was 14.8, and the mass ratio of copper measured by fluorescent X-ray was 3%.
The obtained catalyst is referred to as CuAFX3.

例3:1%のCuを含有する本発明に係るAFX構造ゼオライトの調製
AFXゼオライトの調製
1645gのFAU構造ゼオライト(CBV780、SiO/Al=95.97、Zeolyst、LOI=9.30%)を、例1に従って調製した6424gの1,6−ビス(メチルピペリジニウム)ヘキサンジヒドロキシド(18.36質量%)の水溶液と混合した。9114gの脱イオン水を先の混合物に添加し、得られた調製物を10分間撹拌し続ける。164gの水酸化ナトリウム(98質量%、アルドリッチ)を合成混合物に組み込み、15分間撹拌し続けた。次いで、Al(アモルファスゲル)/Al3(FAU)モル比が6.49に対応するアモルファスアルミニウム水酸化ゲル(アモルファスAl(OH)ゲル、Al量:58.55質量%、メルク)153.85gを組み込み、合成ゲルを15分間撹拌し続ける。前駆体ゲルのモル組成は以下のとおりである:1 SiO:0.05 Al:0.167 R:0.093 NaO:36.7 HO、すなわち、SiO/Al比は20である。次いで、前駆体ゲルを、均質化後に、25Lステンレス鋼反応器に移す。反応器を閉じ、次いで、4つの傾斜したパドルを有するシステムを使用して、200rpmで撹拌しながら、自生圧力下、170℃で23時間加熱する。得られた結晶生成物を濾別し、脱イオン水で洗浄し、次いで100℃で一晩乾燥する。乾燥固体のLOIは9.7%である。
Example 3: Preparation of AFX-structured zeolite according to the present invention containing 1% Cu Preparation of AFX-structured zeolite 1645 g of FAU-structured zeolite (CBV780, SiO 2 / Al 2 O 3 = 95.97, Hexane, LOI = 9.30 %) Was mixed with an aqueous solution of 6424 g of 1,6-bis (methylpiperidinium) hexanedihydroxyde (18.36% by mass) prepared according to Example 1. 9114 g of deionized water is added to the previous mixture and the resulting preparation is continued to stir for 10 minutes. 164 g of sodium hydroxide (98% by weight, Aldrich) was incorporated into the synthetic mixture and stirred for 15 minutes. Next, an amorphous aluminum hydroxide gel (amorphous Al (OH) 3 gel, Al 2 O 3 amount: 58.55 ) corresponding to an Al 2 O 3 (amorphous gel) / Al 2 O 3 (FAU) molar ratio of 6.49. Incorporate 153.85 g (% by weight, Merck) and continue to stir the synthetic gel for 15 minutes. The molar composition of the precursor gel is as follows: 1 SiO 2 : 0.05 Al 2 O 3 : 0.167 R: 0.093 Na 2 O: 36.7 H 2 O, ie SiO 2 / Al The 2 O 3 ratio is 20. The precursor gel is then homogenized and then transferred to a 25 L stainless steel reactor. The reactor is closed and then heated at 170 ° C. for 23 hours under self-sustaining pressure with stirring at 200 rpm using a system with four tilted paddles. The resulting crystal product is filtered off, washed with deionized water and then dried at 100 ° C. overnight. The LOI of the dry solid is 9.7%.

次いで、固体をマッフル炉に導入し、焼成工程を実施する:焼成サイクルは、200℃まで1.5℃/分の温度上昇、200℃で2時間維持される定常段階、550℃まで1℃/分の温度上昇、続いて550℃で8時間維持される定常段階、次いで室温に戻すことを含む。
焼成された固体生成物をX線回折によって分析し、99%を超える純度を有するAFX構造ゼオライトからなると同定した。生成物は、X線蛍光により決定されるように、14.8のSiO/Alモル比を有する。
The solid is then introduced into the muffle furnace and the firing step is carried out: the firing cycle is a steady-state step where the temperature rises to 200 ° C. by 1.5 ° C./min, maintained at 200 ° C. for 2 hours, and 1 ° C./to 550 ° C. Includes a minute temperature rise followed by a steady-state step maintained at 550 ° C. for 8 hours, followed by a return to room temperature.
The calcined solid product was analyzed by X-ray diffraction and identified as consisting of an AFX-structured zeolite with a purity greater than 99%. The product has a SiO 2 / Al 2 O 3 molar ratio of 14.8, as determined by X-ray fluorescence.

焼成したAFXゼオライトを、NH イオン交換のために、80℃で撹拌しながら3モルNHNO溶液と1時間接触させる。NHNO溶液の体積と固体の質量との比率は10である。得られた固体を濾別し、洗浄し、交換手順を同じ条件下でさらに2回繰り返す。最終固体を分離し、洗浄し、100℃で12時間乾燥する。XRD分析は、得られた生成物がアンモニア形態の純粋なAFX構造ゼオライトであることを示す。 The calcined AFX zeolite is brought into contact with a 3 mol NH 4 NO 3 solution for 1 hour with stirring at 80 ° C. for NH 4 + ion exchange. The ratio of the volume of the NH 4 NO 3 solution to the mass of the solid is 10. The resulting solid is filtered off, washed and the replacement procedure is repeated two more times under the same conditions. The final solid is separated, washed and dried at 100 ° C. for 12 hours. X-ray analysis shows that the product obtained is a pure AFX-structured zeolite in the form of ammonia.

アンモニア形態のAFXゼオライトを、空気流下、550℃で8時間、1℃/分の温度上昇勾配で処理する。強熱減量(LOI)は4質量%である。得られた生成物は、プロトン化形態のAFXゼオライトである。 AMX zeolite in ammonia form is treated under air flow at 550 ° C. for 8 hours at a temperature rise gradient of 1 ° C./min. Ignition loss (LOI) is 4% by weight. The product obtained is a protonated form of AFX zeolite.

Cuイオン交換
プロトン化形態の焼成したAFXゼオライトを、室温で撹拌しながら1日間、[Cu(NH](NOの溶液と接触させる。最終固体を分離し、洗浄し、100℃で12時間乾燥する。
Cu Ion Exchange Protonated calcined AFX zeolite is brought into contact with a solution of [Cu (NH 3 ) 4 ] (NO 3 ) 2 for 1 day with stirring at room temperature. The final solid is separated, washed and dried at 100 ° C. for 12 hours.

[Cu(NH](NOの溶液に接触した後に得られたCu−AFX交換固体を、空気流下、550℃で8時間焼成した。
焼成固体生成物をX線回折で分析し、AFX構造ゼオライトと同定した。
生成物のSiO/Alモル比は14.8であり、蛍光X線で測定した銅の質量割合は1%であった。
得られた触媒をCuAFX1と示す。
The Cu-AFX exchanged solid obtained after contact with the solution of [Cu (NH 3 ) 4 ] (NO 3 ) 2 was calcined at 550 ° C. for 8 hours under air flow.
The calcined solid product was analyzed by X-ray diffraction and identified as an AFX-structured zeolite.
The product SiO 2 / Al 2 O 3 molar ratio was 14.8, and the mass ratio of copper measured by fluorescent X-ray was 1%.
The obtained catalyst is referred to as CuAFX1.

例4:この例では、Cu交換SSZ−16ゼオライトを先行技術に従って合成する。この例では、銅はイオン交換によって導入される。
SSZ−16ゼオライトの調製
17.32gの水酸化ナトリウムを582.30gの脱イオン水に、室温で撹拌しながら(300rpm)溶解する。この溶液に197.10gのケイ酸ナトリウムを添加し、全体を撹拌しながら(室温で300rpm)均質化する。次いで、9.95gのNaYゼオライトCBV100を撹拌しながら(300rpm)添加し、これをゼオライトが溶解するまで続ける。このようにして得られた溶液に、構造化剤DABCO−C4を43.67g溶解した後、室温で30分間撹拌(450rpm)しながら均質化する。
反応混合物は、以下のモル組成を有する:100 SiO:1.67 Al:50 NaO:10 DABCO−C4:4000 H
混合工程で得られた反応混合物を、室温で24時間撹拌し続ける。
得られたゲルをオートクレーブ中において150℃の温度で6日間撹拌(200rpm)しながら放置する。得られた結晶を分離し、洗浄水のpHが8未満になるまで脱イオン水で洗浄する。洗浄した結晶性固体を100℃で12時間乾燥する。
XRD分析は、得られた生成物がAFX構造を有する純粋な粗合成SSZ−16ゼオライト(ICDDシート、PDF 04−03−1370)であることを示す。
粗合成SSZ−16ゼオライトを、乾燥N気流下、550℃で8時間処理し、次いで乾燥空気流下、550℃で8時間焼成する。強熱減量(LOI)は18質量%である。
Example 4: In this example, Cu exchange SSZ-16 zeolite is synthesized according to the prior art. In this example, copper is introduced by ion exchange.
Preparation of SSZ-16 Zeolite Dissolve 17.32 g of sodium hydroxide in 582.30 g of deionized water with stirring (300 rpm) at room temperature. Add 197.10 g of sodium silicate to this solution and homogenize the whole with stirring (300 rpm at room temperature). Then, 9.95 g of NaY zeolite CBV100 is added with stirring (300 rpm), and this is continued until the zeolite is dissolved. 43.67 g of the structuring agent DABCO-C4 is dissolved in the solution thus obtained, and then homogenized with stirring (450 rpm) for 30 minutes at room temperature.
The reaction mixture has the following molar composition: 100 SiO 2 : 1.67 Al 2 O 3 : 50 Na 2 O: 10 DABCO-C 4: 4000 H 2 O
The reaction mixture obtained in the mixing step is continuously stirred at room temperature for 24 hours.
The obtained gel is left in an autoclave at a temperature of 150 ° C. for 6 days with stirring (200 rpm). The obtained crystals are separated and washed with deionized water until the pH of the washing water becomes less than 8. The washed crystalline solid is dried at 100 ° C. for 12 hours.
XRD analysis shows that the resulting product is a pure crude SSZ-16 zeolite with an AFX structure (ICDD sheet, PDF 04-03-1370).
The crude synthetic SSZ-16 zeolites, dry N 2 under a stream for 8 hours at 550 ° C., and then a stream of dry air and calcined for 8 hours at 550 ° C.. Ignition loss (LOI) is 18% by weight.

焼成したSSZ−16ゼオライトを、NH イオン交換のために、室温で撹拌しながら3モルNHNO溶液と5時間接触させる。NHNO溶液の体積と固体の質量との比率は10である。得られた固体を濾別し、洗浄し、同じ条件下で交換手順をもう一度繰り返す。最終固体を分離し、洗浄し、100℃で12時間乾燥する。 The calcined SSZ-16 zeolite is brought into contact with a 3 mol NH 4 NO 3 solution for 5 hours with stirring at room temperature for NH 4 + ion exchange. The ratio of the volume of the NH 4 NO 3 solution to the mass of the solid is 10. The resulting solid is filtered off, washed and the replacement procedure is repeated under the same conditions. The final solid is separated, washed and dried at 100 ° C. for 12 hours.

アンモニア形態のSSZ−16ゼオライト(NH−SSZ−16)を、乾燥空気流下、550℃で8時間、1℃/分の温度上昇勾配で処理する。強熱減量(LOI)は4質量%である。得られた生成物は、プロトン化形態のSSZ−16ゼオライト(H−SSZ−16)である。 Ammonia form SSZ-16 zeolite (NH 4 -SSZ-16) is treated under dry air flow at 550 ° C. for 8 hours at a temperature rise gradient of 1 ° C./min. Ignition loss (LOI) is 4% by weight. The product obtained is a protonated form of SSZ-16 zeolite (H-SSZ-16).

H−SSZ−16上のCuイオン交換
H−SSZ−16ゼオライトを、室温で撹拌しながら、1日間、[Cu(NH](NOの溶液と接触させる。最終固体を分離し、洗浄し、乾燥し、乾燥空気流下、550℃で8時間焼成する。XRD分析は、得られた生成物が純粋なAFX構造SSZ−16ゼオライト(ICDDシート、PDF 04−03−1370)であることを示す。
蛍光X線による化学分析では、SiO/Alのモル比は13、Cuの質量割合は3%であった。
得られた触媒をCuSSZ16と示す。
Cu Ion Exchange on H-SSZ-16 The H-SSZ-16 zeolite is contacted with a solution of [Cu (NH 3 ) 4 ] (NO 3 ) 2 for 1 day with stirring at room temperature. The final solid is separated, washed, dried and calcined under dry air at 550 ° C. for 8 hours. XRD analysis shows that the product obtained is a pure AFX structure SSZ-16 zeolite (ICDD sheet, PDF 04-03-1370).
In the chemical analysis by fluorescent X-ray, the molar ratio of SiO 2 / Al 2 O 3 was 13, and the mass ratio of Cu was 3%.
The obtained catalyst is designated as CuSSZ16.

例5:水熱エージング工程
例2(CuAFX3)、例3(CuAFX1)および例4(CuSSZ16)に従って合成した粉末形態の試料をそれぞれ200mg、石英反応器に入れる。以下のモル組成を有する混合物:10%HO、20%O、残部Nを、150L/hの流量で試料に通す。試料を800℃の温度で4時間これらの条件に供する。次いで、それらをN気流下で室温に冷却する。
Example 5: Hydrothermal aging step 200 mg of each of the powdered samples synthesized according to Example 2 (CuAFX3), Example 3 (CuAFX1) and Example 4 (CuSSZ16) is placed in a quartz reactor. A mixture having the following molar composition: 10% H 2 O, 20% O 2 and the balance N 2 are passed through the sample at a flow rate of 150 L / h. Samples are subjected to these conditions at a temperature of 800 ° C. for 4 hours. Then it cooled them to room temperature under a stream of N 2.

例6
例2に従って合成され、例5の条件下でエージングされた試料は、CuAFX3agedと示される。
例3に従って合成され、例5の条件下でエージングされた試料は、CuAFX1agedと示される。
例4に従って合成され、例5の条件下でエージングされた試料は、CuSSZ16agedと示される。
Example 6
A sample synthesized according to Example 2 and aged under the conditions of Example 5 is designated as CuAFX3 aged.
A sample synthesized according to Example 3 and aged under the conditions of Example 5 is designated as CuAFX1 aged.
A sample synthesized according to Example 4 and aged under the conditions of Example 5 is designated CuSSZ16aged.

例7:標準SCR条件下でのNOx転換:本発明に係る触媒と従来技術との比較
例2(CuAFX3)、例3(CuAFX1)および例4(CuSSZ16)に従って合成された触媒について、標準SCR条件下、酸素(O)存在下でのアンモニア(NH)による窒素酸化物(NOx)の還元のための触媒試験を、種々の操作温度で行う。
各試料の試験のために、粉末形態の触媒200mgを石英反応器に入れる。ディーゼルエンジンからの排気ガスの混合物が、145L/hの典型的な装填で反応器に供給される。
この装填は、以下のモル組成を有する:400ppm NO、400ppm NH、8.5% O、9% CO、10% HO、残部 N
反応器出口におけるNO、NO、NH、NO、CO、CO、HO、O種の濃度を測定するために、FTIR解析装置を使用した。算出されたNOx転換率は以下のとおりである:
転換率=(NOx入口−NOx出口)/NOx入口
Example 7: NOx conversion under standard SCR conditions: Comparison of the catalyst according to the present invention with the prior art For catalysts synthesized according to Example 2 (CuAFX3), Example 3 (CuAFX1) and Example 4 (CuSSZ16), standard SCR conditions. Underneath, catalytic tests for the reduction of nitrogen oxides (NOx) by ammonia (NH 3 ) in the presence of oxygen (O 2) are performed at various operating temperatures.
For testing each sample, 200 mg of catalyst in powder form is placed in a quartz reactor. A mixture of exhaust gases from a diesel engine is supplied to the reactor with a typical loading of 145 L / h.
This loading has the following molar composition: 400ppm NO, 400ppm NH 3 , 8.5% O 2 , 9% CO 2 , 10% H 2 O, balance N 2 .
An FTIR analyzer was used to measure the concentrations of NO, NO 2 , NH 3 , N 2 O, CO, CO 2 , H 2 O, and O 2 at the reactor outlet. The calculated NOx conversion rate is as follows:
Conversion rate = (NOx inlet-NOx exit) / NOx inlet

NOx転換率の結果を図3に示し、四角、円および三角で示す曲線は、それぞれ例2(CuAFX3)、例3(CuAFX1)および例4(CuSSZ16)に従って合成した触媒を用いて行った試験に対応する。本発明に係る触媒は、NOxを転換するために使用することができると思われる。
本発明に従って合成された触媒CuAFX1は、特に高温で有効であり、350℃から100%のNOx転換率を有し、その有効性は550℃まで95%を超えたままである。本発明に従って合成された触媒CuAFX3は、試験された全温度範囲に亘るNOx転換率に関して、先行技術に従って合成された触媒よりもはるかに良好な結果をもたらす。100%の最大転換率は、触媒CuAFX3については270〜410℃の間で達成され、一方、先行技術に従って合成された触媒CuSSZ16は340〜400℃の間で89%の転換率しか達成しない。
The results of the NOx conversion rate are shown in FIG. 3, and the curves shown by squares, circles, and triangles are for tests performed using catalysts synthesized according to Example 2 (CuAFX3), Example 3 (CuAFX1), and Example 4 (CuSSZ16), respectively. handle. It seems that the catalyst according to the present invention can be used to convert NOx.
The catalyst CuAFX1 synthesized according to the present invention is particularly effective at high temperatures, has a NOx conversion rate of 350 ° C to 100%, and its effectiveness remains above 95% up to 550 ° C. The catalyst CuAFX3 synthesized according to the present invention gives much better results than the catalyst synthesized according to the prior art in terms of NOx conversion over the entire temperature range tested. A maximum conversion of 100% is achieved for the catalyst CuAFX3 between 270-410 ° C., while the catalyst CuSSZ16 synthesized according to the prior art achieves only 89% conversion between 340-400 ° C.

標準SCR条件における、3%の銅を含有する触媒のライトオフ温度を以下に示す: The light-off temperatures of catalysts containing 3% copper under standard SCR conditions are shown below:

Figure 2021524373
Figure 2021524373

T50は、ガス混合物中のNOxの50%が触媒によって転換される温度に相当する。T80は、ガス混合物中のNOxの80%が触媒によって転換される温度に相当する。T90は、ガス混合物中のNOxの90%が触媒によって転換される温度に相当する。T100は、ガス混合物中のNOxの100%が触媒によって転換される温度に相当する。
本発明に従って合成された触媒CuAFX3は、標準SCR条件下で試験された全温度範囲に亘るライトオフ温度およびNOx転換率に関して、先行技術に従って合成された触媒CuSSZ16よりもはるかに良好な結果をもたらす。実際、同じ転換率(50%または80%)では、本発明に係る触媒CuAFX3で得られるライトオフ温度は、触媒CuSSZ16で得られるライトオフ温度よりも低い。
T50 corresponds to the temperature at which 50% of NOx in the gas mixture is converted by the catalyst. T80 corresponds to the temperature at which 80% of NOx in the gas mixture is converted by the catalyst. T90 corresponds to the temperature at which 90% of NOx in the gas mixture is converted by the catalyst. T100 corresponds to the temperature at which 100% of NOx in the gas mixture is converted by the catalyst.
The catalyst CuAFX3 synthesized according to the present invention provides much better results than the catalyst CuSSZ16 synthesized according to the prior art in terms of light-off temperature and NOx conversion over the entire temperature range tested under standard SCR conditions. In fact, at the same conversion rate (50% or 80%), the light-off temperature obtained with the catalyst CuAFX3 according to the present invention is lower than the light-off temperature obtained with the catalyst CuSSZ16.

例8:高速SCR条件下でのNOx転換
本発明の例4で合成された触媒および従来技術に従って合成された試料CuSSZ16(例5)について、高速SCR条件下、酸素(O)存在下でのアンモニア(NH)による窒素酸化物(NOx)の還元のための触媒試験を、種々の操作温度で行う。
粉末形態の触媒200mgを石英反応器に入れる。ディーゼルエンジンからの排気ガスの混合物が、218L/hの典型的な装填で反応器に供給される。高速SCR条件下におけるこの装填は、以下のモル組成を有する:200ppm NO、200ppm NO、400ppm NH、8.5% O、9% CO、10% HO、残部 N
反応器出口におけるNO、NO、NH、NO、CO、CO、HO、O種の濃度を測定するために、FTIR解析装置を使用した。算出されたNOx転換率は以下のとおりである:
転換率=(NOx入口−NOx出口)/NOx入口
Example 8: NOx conversion under high-speed SCR conditions For the catalyst synthesized in Example 4 of the present invention and the sample CuSSZ16 (Example 5) synthesized according to the prior art, under high-speed SCR conditions in the presence of oxygen (O 2). Catalytic tests for the reduction of nitrogen oxides (NOx) with ammonia (NH 3) are performed at various operating temperatures.
200 mg of the catalyst in powder form is placed in a quartz reactor. A mixture of exhaust gases from a diesel engine is supplied to the reactor with a typical loading of 218 L / h. This loading under high speed SCR conditions has the following molar composition: 200 ppm NO, 200 ppm NO 2 , 400 ppm NH 3 , 8.5% O 2 , 9% CO 2 , 10% H 2 O, balance N 2 .
An FTIR analyzer was used to measure the concentrations of NO, NO 2 , NH 3 , N 2 O, CO, CO 2 , H 2 O, and O 2 at the reactor outlet. The calculated NOx conversion rate is as follows:
Conversion rate = (NOx inlet-NOx exit) / NOx inlet

NOx転換率の結果を図4に示し、四角、円および三角で示す曲線は、それぞれ例2(CuAFX3)、例3(CuAFX1)および例4(CuSSZ16)に従って合成した触媒を用いて行った試験に対応する。 The results of the NOx conversion rate are shown in FIG. 4, and the curves shown by squares, circles, and triangles are for tests performed using catalysts synthesized according to Example 2 (CuAFX3), Example 3 (CuAFX1), and Example 4 (CuSSZ16), respectively. handle.

高速SCR条件における触媒のライトオフ温度を以下に示す: The catalyst light-off temperature under high speed SCR conditions is shown below:

Figure 2021524373
Figure 2021524373

T50は、ガス混合物中のNOxの50%が触媒によって転換される温度に相当する。T80は、ガス混合物中のNOxの80%が触媒によって転換される温度に相当する。T90は、ガス混合物中のNOxの90%が触媒によって転換される温度に相当する。T100は、ガス混合物中のNOxの100%が触媒によって転換される温度に相当する。 T50 corresponds to the temperature at which 50% of NOx in the gas mixture is converted by the catalyst. T80 corresponds to the temperature at which 80% of NOx in the gas mixture is converted by the catalyst. T90 corresponds to the temperature at which 90% of NOx in the gas mixture is converted by the catalyst. T100 corresponds to the temperature at which 100% of NOx in the gas mixture is converted by the catalyst.

本発明に従って合成された触媒CuAFX1およびCuAFX3は、高速SCR条件下で試験された全温度範囲に亘るライトオフ温度およびNOx転換に関して、先行技術に従って合成された触媒CuSSZ16よりも良好な結果をもたらす。実際、同じ転換率(50%、80%、90%または100%)では、本発明に係る触媒CuAFX1およびCuAFX3で得られるライトオフ温度は、触媒CuSSZ16で得られるライトオフ温度よりも低い。
さらに、亜酸化窒素(NO)の放出は、本発明に係る触媒CuAFX1およびCuAFX3の場合には、試験された全温度範囲にわたって低いままである(150〜550℃において<15ppm)。
The catalysts CuAFX1 and CuAFX3 synthesized according to the present invention give better results than the catalyst CuSSZ16 synthesized according to the prior art in terms of light-off temperature and NOx conversion over the entire temperature range tested under high speed SCR conditions. In fact, at the same conversion rate (50%, 80%, 90% or 100%), the light-off temperature obtained with the catalysts CuAFX1 and CuAFX3 according to the present invention is lower than the light-off temperature obtained with the catalyst CuSSZ16.
Furthermore, the release of nitrous oxide (N 2 O), in the case of the catalyst CuAFX1 and CuAFX3 according to the present invention, (<15 ppm at 150 to 550 ° C.) remained low in that over the entire temperature range tested.

例9:水熱エージング後の標準および高速SCR条件下でのNOx転換
標準SCRおよび高速SCR条件下、酸素(O)存在下でのアンモニア(NH)による窒素酸化物(NOx)の還元のための触媒試験を、例2および4に従って合成され、次いで、例5に記載の方法に従ってエージングされたCuAFX3agedおよびCuSSZ16agedと示される触媒について、種々の操作温度で行う。
粉末形態の触媒200mgを石英反応器に入れる。排気ガスの混合物が、145L/hの典型的な装填で反応器に供給される。この装填は、標準SCR条件下で以下のモル組成:400ppm NO、400ppm NH、8.5% O、9% CO、10% HO、残部 Nおよび高速SCR条件下で以下のモル組成:200ppm NO、200ppm NO、400ppm NH、8.5% O、9% CO、10% O、残部 Nを有する。
反応器出口におけるNO、NO、NH、NO、CO、CO、HO、O種の濃度を測定するために、FTIR解析装置を使用した。算出されたNOx転換率は以下のとおりである:
転換率=(NOx入口−NOx出口)/NOx入口
Example 9: NOx conversion under standard and fast SCR conditions after hydrothermal aging Reduction of nitrogen oxides (NOx) by ammonia (NH 3 ) in the presence of oxygen (O 2) under standard and fast SCR conditions The catalyst test for this is performed at various operating temperatures for the catalysts shown as CuAFX3aged and CuSSZ16aged, which were synthesized according to Examples 2 and 4 and then aged according to the method described in Example 5.
200 mg of the catalyst in powder form is placed in a quartz reactor. A mixture of exhaust gases is fed to the reactor with a typical loading of 145 L / h. This loading was carried out under standard SCR conditions with the following molar composition: 400 ppm NO, 400 ppm NH 3 , 8.5% O 2 , 9% CO 2 , 10% H 2 O, balance N 2 and under fast SCR conditions: Molar composition: 200ppm NO, 200ppm NO 2 , 400ppm NH 3 , 8.5% O 2 , 9% CO 2 , 10% O, with balance N 2 .
An FTIR analyzer was used to measure the concentrations of NO, NO 2 , NH 3 , N 2 O, CO, CO 2 , H 2 O, and O 2 at the reactor outlet. The calculated NOx conversion rate is as follows:
Conversion rate = (NOx inlet-NOx exit) / NOx inlet

図5は、標準SCR条件下における温度の関数として、触媒CuAFX3agedおよびCuSSZ16agedによるNOx転換率を示す。 FIG. 5 shows the NOx conversion rate by the catalysts CuAFX3aged and CuSSZ16aged as a function of temperature under standard SCR conditions.

標準SCR条件における触媒のライトオフ温度を以下に示す: The catalyst light-off temperatures under standard SCR conditions are shown below:

Figure 2021524373
Figure 2021524373

高速SCR条件における触媒のライトオフ温度を以下に示す The light-off temperature of the catalyst under high-speed SCR conditions is shown below.

Figure 2021524373
Figure 2021524373

T50は、ガス混合物中のNOxの50%が触媒によって転換される温度に相当する。T80は、ガス混合物中のNOxの80%が触媒によって転換される温度に相当する。T90は、ガス混合物中のNOxの90%が触媒によって転換される温度に相当する。T100は、ガス混合物中のNOxの100%が触媒によって転換される温度に相当する。 T50 corresponds to the temperature at which 50% of NOx in the gas mixture is converted by the catalyst. T80 corresponds to the temperature at which 80% of NOx in the gas mixture is converted by the catalyst. T90 corresponds to the temperature at which 90% of NOx in the gas mixture is converted by the catalyst. T100 corresponds to the temperature at which 100% of NOx in the gas mixture is converted by the catalyst.

本発明に従って合成された触媒CuAFX3は、水熱エージング後の標準SCR条件下で試験された全温度範囲に亘るライトオフ温度およびNOx転換率に関して、先行技術に従って合成された触媒CuSSZ16よりもはるかに良好な結果をもたらす。実際、同じ転換率(50%)では、本発明に係る触媒CuAFX3で得られるライトオフ温度は、触媒CuSSZ16で得られるライトオフ温度よりも低い。100%の転換率は、触媒CuAFX3については275〜330℃の間で達成され、一方、触媒CuSSZ16については330℃で66%の転換率しか達成しない。
高速SCR条件下での結果は、本発明に従って合成された触媒CuAFX3agedについても良好であり、最大転換率は100%であり、225〜360℃の間で達成され、一方、触媒CuSSZ16agedは、305〜360℃の間で最大78%しか達成しない。
亜酸化窒素(NO)の放出は、試験した2つの触媒について同等である(150〜550℃で<15ppm)。
The catalyst CuAFX3 synthesized according to the present invention is much better than the catalyst CuSSZ16 synthesized according to the prior art in terms of light-off temperature and NOx conversion over the entire temperature range tested under standard SCR conditions after hydrothermal aging. Brings good results. In fact, at the same conversion rate (50%), the light-off temperature obtained with the catalyst CuAFX3 according to the present invention is lower than the light-off temperature obtained with the catalyst CuSSZ16. A conversion rate of 100% is achieved between 275 and 330 ° C. for the catalyst CuAFX3, while only 66% conversion rate is achieved at 330 ° C. for the catalyst CuSSZ16.
The results under high speed SCR conditions are also good for the catalyst CuAFX3aged synthesized according to the present invention, with a maximum conversion of 100%, achieved between 225-360 ° C., while the catalyst CuSSZ16aged is 305-. Only up to 78% is achieved between 360 ° C.
Release of nitrous oxide (N 2 O) is equivalent for the two catalysts tested (<15 ppm at 150 to 550 ° C.).

Claims (32)

少なくとも以下の工程を含む、AFX構造ゼオライトおよび少なくとも1つの遷移金属に基づく触媒を調製するための方法:
i)水性媒体中で、6.00〜200(限界値を含む)のSiO2(FAU)/Al3(FAU)モル比を有するFAU構造ゼオライトと、有機窒素化合物R(Rは、1,5−ビス(メチルピペリジニウム)ペンタンジヒドロキシド、1,6−ビス(メチルピペリジニウム)ヘキサンジヒドロキシドまたは1,7−ビス(メチルピペリジニウム)ヘプタンジヒドロキシドから選択される)と、原子価nの少なくとも1つのアルカリおよび/またはアルカリ土類金属Mの少なくとも1つの供給源(nは1以上の整数であり、Mは、リチウム、カリウム、ナトリウム、マグネシウムおよびカルシウムならびにこれらの金属の少なくとも2つの混合物から選択される)と、を均質な前駆体ゲルが得られるまで混合し、
反応混合物は、以下のモル組成を有する:
(SiO2(FAU))/(Al3(FAU))が6.00〜200、好ましくは6.00〜100、
O/(SiO2(FAU))が1.00〜100、好ましくは5〜60、
R/(SiO2(FAU))が0.01〜0.60、好ましくは0.05〜0.50、
2/nO/(SiO2(FAU))が0.005〜0.45、好ましくは0.05〜0.25
ただし、限界値を含み、
ここで、SiO2(FAU)は、FAUゼオライトによって提供されるSiOの量を示し、Al3(FAU)は、FAUゼオライトによって提供されるAlの量を示す;
ii)120℃〜220℃の温度で12時間〜15日間、工程i)の終了時に得られた前記前駆体ゲルの水熱処理を行い、固体結晶相、すなわち「固体」を得る;
iii)前工程の終了時に得られた前記固体を、室温で1時間〜2日間、撹拌しながら、反応性形態の溶液中で、遷移金属、特に銅を放出することができる少なくとも1つの種を含む溶液と接触させることを含む、少なくとも1つのイオン交換;
iv)前工程の終了時に得られた固体を20〜150℃の温度で乾燥させ、続いて空気流下、400〜700℃の温度で少なくとも1回焼成することによる熱処理。
A method for preparing a catalyst based on an AFX-structured zeolite and at least one transition metal, which comprises at least the following steps:
i) In an aqueous medium, a FAU-structured zeolite having a SiO 2 (FAU) / Al 2 O 3 (FAU) molar ratio of 6.0 to 200 (including the limit value) and an organic nitrogen compound R (R is 1). , 5-Bis (Methylpiperidinium) Pentane Dihydroxydo, 1,6-bis (Methylpiperidinium) Hexanedihydroxydo or 1,7-Bis (Methylpiperidinium) Heptanedihydroxydo), At least one alkali and / or alkaline earth metal with valence n At least one source of M (n is an integer greater than or equal to 1 and M is lithium, potassium, sodium, magnesium and calcium and at least one of these metals. (Choose from a mixture of the two) and is mixed until a homogeneous precursor gel is obtained.
The reaction mixture has the following molar composition:
(SiO 2 (FAU) ) / (Al 2 O 3 (FAU) ) is 6.0 to 200, preferably 6.0 to 100,
H 2 O / (SiO 2 (FAU) ) is 1.00 to 100, preferably 5 to 60,
R / (SiO 2 (FAU) ) is 0.01 to 0.60, preferably 0.05 to 0.50.
M 2 / n O / (SiO 2 (FAU) ) is 0.005 to 0.45, preferably 0.05 to 0.25.
However, including the limit value
Here, SiO 2 (FAU) indicates the amount of SiO 2 provided by the FAU zeolites, Al 2 O 3 (FAU) indicates the amount of Al 2 O 3 which is provided by the FAU zeolite;
ii) Hydrothermal treatment of the precursor gel obtained at the end of step i) for 12 hours to 15 days at a temperature of 120 ° C to 220 ° C to obtain a solid crystalline phase, i.e. "solid";
iii) The solid obtained at the end of the previous step is stirred at room temperature for 1 hour to 2 days to release at least one species capable of releasing transition metals, especially copper, in a solution in reactive form. At least one ion exchange, including contacting with the containing solution;
iv) Heat treatment by drying the solid obtained at the end of the previous step at a temperature of 20 to 150 ° C., and then firing at least once at a temperature of 400 to 700 ° C. under air flow.
工程iii)およびiv)を逆にして、任意に繰り返す、請求項1に記載の方法。 The method according to claim 1, wherein steps iii) and iv) are reversed and arbitrarily repeated. 工程i)の反応混合物は、XO酸化物の少なくとも1つのさらなる供給源を含み、Xは、以下の元素:ケイ素、ゲルマニウム、チタンによって形成される群より選択される1つ以上の4価元素であり、XO/SiO2(FAU)モル比が0.001〜1、好ましくは0.001〜0.9、より好ましくは0.001〜0.01であり、ただし、限界値を含み、前記比におけるSiO2(FAU)含有量は、FAU構造ゼオライトによって提供される含有量である、請求項1または2に記載の方法。 The reaction mixture of step i) comprises at least one additional source of XO 2 oxide, where X is one or more tetravalent elements selected from the group formed by the following elements: silicon, germanium, titanium: The XO 2 / SiO 2 (FAU) molar ratio is 0.001 to 1, preferably 0.001 to 0.9, more preferably 0.001 to 0.01, but includes a limit value. The method according to claim 1 or 2, wherein the SiO 2 (FAU) content in the ratio is the content provided by the FAU-structured zeolite. 工程i)の反応混合物が以下のモル組成を有する、請求項3に記載の方法:
(XO+SiO2(FAU))/Al3(FAU)が6.00〜200、好ましくは6.00〜100、
O/(XO+SiO2(FAU))が1〜100、好ましくは5〜60、
R/(XO+SiO2(FAU))が0.01〜0.6、好ましくは0.05〜0.5、
2/nO/(XO+SiO2(FAU))が0.005〜0.45、好ましくは0.05〜0.25、ただし、限界値を含む。
The method of claim 3, wherein the reaction mixture of step i) has the following molar composition:
(XO 2 + SiO 2 (FAU) ) / Al 2 O 3 (FAU) is 6.0 to 200, preferably 6.0 to 100,
H 2 O / (XO 2 + SiO 2 (FAU) ) is 1 to 100, preferably 5 to 60.
R / (XO 2 + SiO 2 (FAU) ) is 0.01 to 0.6, preferably 0.05 to 0.5,
M 2 / n O / (XO 2 + SiO 2 (FAU) ) is 0.005 to 0.45, preferably 0.05 to 0.25, but includes a limit value.
Xがケイ素である、請求項3〜4のいずれか1項に記載の方法。 The method according to any one of claims 3 to 4, wherein X is silicon. 工程i)の反応混合物がY酸化物の少なくとも1つのさらなる供給源を含み、Yは、以下の元素:アルミニウム、ホウ素、ガリウムによって形成される群より選択される1つ以上の3価元素であり、Y/Al3(FAU)モル比が0.001〜10、好ましくは0.001〜8であり、ただし、限界値を含み、前記比におけるAl3(FAU)含有量は、FAU構造ゼオライトによって提供される含有量である、先行する請求項の1つに記載の方法。 The reaction mixture of step i) comprises at least one additional source of Y 2 O 3 oxide, where Y is one or more trivalents selected from the group formed by the following elements: aluminum, boron, gallium. It is an element and has a Y 2 O 3 / Al 2 O 3 (FAU) molar ratio of 0.001 to 10, preferably 0.001 to 8, but includes a limit value and is Al 2 O 3 (in the above ratio). The method according to one of the preceding claims, wherein the FAU) content is the content provided by the FAU-structured zeolite. 工程i)の反応混合物が以下のモル組成を有する、請求項6に記載の方法:
SiO2(FAU)/(Al3(FAU)+Y)が6.00〜200、好ましくは6.00〜100、
O/SiO2(FAU)が1〜100、好ましくは5〜60、
R/SiO2(FAU)が0.01〜0.6、好ましくは0.05〜0.5、
2/nO/SiO2(FAU)が0.005〜0.45、好ましくは0.05〜0.25、
ただし、限界値を含み、
SiO2(FAU)はFAUゼオライトによって提供されるSiOの量であり、Al3(FAU)は、FAUゼオライトによって提供されるAlの量である。
The method of claim 6, wherein the reaction mixture of step i) has the following molar composition:
SiO 2 (FAU) / (Al 2 O 3 (FAU) + Y 2 O 3 ) is 6.0 to 200, preferably 6.0 to 100,
H 2 O / SiO 2 (FAU) is 1-100, preferably 5-60,
R / SiO 2 (FAU) is 0.01 to 0.6, preferably 0.05 to 0.5,
M 2 / n O / SiO 2 (FAU) is 0.005 to 0.45, preferably 0.05 to 0.25.
However, including the limit value
SiO 2 (FAU) is the amount of SiO 2 provided by the FAU zeolite , and Al 2 O 3 (FAU) is the amount of Al 2 O 3 provided by the FAU zeolite.
Yがアルミニウムである、請求項6〜7のいずれか1項に記載の方法。 The method according to any one of claims 6 to 7, wherein Y is aluminum. 工程i)の反応混合物が、
−XO酸化物の少なくとも1つのさらなる供給源
−およびY酸化物の少なくとも1つのさらなる供給源、を含み、
FAUゼオライトは、反応混合物中の3価および4価元素SiO2(FAU)、XO、Al3(FAU)およびYの総量に対して、5〜95質量%、好ましくは50〜95質量%、非常に好ましくは60〜90質量%、さらにより好ましくは65〜85質量%を占め、反応混合物は以下のモル組成を有する、先行する請求項の1つに記載の方法:
(XO+SiO2(FAU))/(Al3(FAU)+Y)が6.00〜200、好ましくは6.00〜100、
O/(XO+SiO2(FAU))が1〜100、好ましくは5〜60、
R/(XO+SiO2(FAU))が0.01〜0.6、好ましくは0.05〜0.5、
2/nO/(XO+SiO2(FAU))が0.005〜0.45、好ましくは0.05〜0.25、ただし、限界値を含む。
The reaction mixture of step i)
Includes at least one additional source of -XO 2 oxide-and at least one additional source of Y 2 O 3 oxide.
The FAU zeolite is 5 to 95% by mass, preferably 50, based on the total amount of the trivalent and tetravalent elements SiO 2 (FAU) , XO 2 , Al 2 O 3 (FAU) and Y 2 O 3 in the reaction mixture. The method according to one of the preceding claims, wherein the reaction mixture comprises ~ 95% by weight, very preferably 60-90% by weight, even more preferably 65-85% by weight, and the reaction mixture has the following molar composition:
(XO 2 + SiO 2 (FAU) ) / (Al 2 O 3 (FAU) + Y 2 O 3 ) is 6.0 to 200, preferably 6.0 to 100,
H 2 O / (XO 2 + SiO 2 (FAU) ) is 1 to 100, preferably 5 to 60.
R / (XO 2 + SiO 2 (FAU) ) is 0.01 to 0.6, preferably 0.05 to 0.5,
M 2 / n O / (XO 2 + SiO 2 (FAU) ) is 0.005 to 0.45, preferably 0.05 to 0.25, but includes a limit value.
工程i)の終了時に得られる前駆体ゲルの、3価元素の酸化物として表される総量に対する4価元素の酸化物として表される総量のモル比が6.00〜100(限界値を含む)の範囲である、先行する請求項の1つに記載の方法。 The molar ratio of the total amount of the precursor gel obtained at the end of step i) as the oxide of the tetravalent element to the total amount of the oxide of the trivalent element is 6.0 to 100 (including the limit value). ), The method according to one of the preceding claims. FAU構造ゼオライトが6.00〜100(限界値を含む)のSiO/Alモル比を有する、先行する請求項の1つに記載の方法。 The method according to one of the preceding claims, wherein the FAU structure zeolite has a SiO 2 / Al 2 O 3 molar ratio of 6.0 to 100 (including a limit value). AFX構造ゼオライトの種結晶が、工程i)の反応混合物に、好ましくは、前記混合物中に存在する無水形態の4価および3価元素の供給源の全質量に対して0.01〜10質量%の量で添加され、前記種結晶は、4価および3価元素の供給源の全質量において考慮されない、先行する請求項の1つに記載の方法。 The seed crystal of the AFX-structured zeolite is preferably 0.01 to 10% by mass based on the total mass of the anhydrous tetravalent and trivalent element present in the reaction mixture of step i). The method of one of the preceding claims, wherein the seed crystal is added in an amount of, and the seed crystal is not considered in the total mass of the source of tetravalent and trivalent elements. 工程i)が、撹拌しながら、または撹拌せずに、反応混合物を20〜100℃の温度で30分間〜48時間熟成させる工程を含む、先行する請求項の1つに記載の方法。 The method according to one of the preceding claims, wherein step i) comprises aging the reaction mixture at a temperature of 20-100 ° C. for 30 minutes-48 hours with or without stirring. 工程ii)の水熱処理が、120℃〜220℃、好ましくは150℃〜195℃の温度で、12時間〜12日間、好ましくは12時間〜10日間、自生圧力下で行われる、請求項1〜13のいずれか1項に記載の方法。 The hydrothermal treatment of step ii) is carried out at a temperature of 120 ° C. to 220 ° C., preferably 150 ° C. to 195 ° C. for 12 hours to 12 days, preferably 12 hours to 10 days under self-sustaining pressure. 13. The method according to any one of 13. イオン交換工程iii)が、遷移金属を放出することができるただ1つの種を含む溶液と固体を接触させることによって、またはそれぞれが遷移金属を放出することができる少なくとも1つの、好ましくはただ1つの種を含む様々な溶液と固体を連続的に接触させることによって実施され、様々な溶液の遷移金属は、好ましくは互いに異なる、請求項1〜14のいずれか1項に記載の方法。 At least one, preferably only one, in which the ion exchange step iii) can contact the solid with a solution containing only one species capable of releasing the transition metal, or each can release the transition metal. The method of any one of claims 1-14, wherein the transition metals of the various solutions are preferably different from each other, carried out by the continuous contact of the solid with various solutions containing the seeds. 工程iii)の交換溶液中に放出される前記少なくとも1つの遷移金属が、以下の元素から形成される群:Ti、V、Mn、Mo、Fe、Co、Cu、Cr、Zn、Nb、Ce、Zr、Rh、Pd、Pt、Au、W、Ag、好ましくは以下の元素から形成される群:Fe、Cu、Nb、CeまたはMn、より好ましくはFeまたはCuから形成される群より選択され、さらにより好ましくは、前記遷移金属がCuである、請求項15に記載の方法。 The group in which the at least one transition metal released into the exchange solution of step iii) is formed from the following elements: Ti, V, Mn, Mo, Fe, Co, Cu, Cr, Zn, Nb, Ce, Selected from the group formed of Zr, Rh, Pd, Pt, Au, W, Ag, preferably the following elements: Fe, Cu, Nb, Ce or Mn, more preferably Fe or Cu. Even more preferably, the method according to claim 15, wherein the transition metal is Cu. イオン交換工程iii)によって導入される遷移金属の含有量が、最終無水触媒の全質量に対して、0.5〜6質量%、好ましくは0.5〜5質量%、より好ましくは1〜4質量%である、先行する請求項の1つに記載の方法。 The content of the transition metal introduced by the ion exchange step iii) is 0.5 to 6% by mass, preferably 0.5 to 5% by mass, and more preferably 1 to 4 with respect to the total mass of the final anhydrous catalyst. The method according to one of the preceding claims, which is mass%. 熱処理工程iv)が、20〜150℃、好ましくは60〜100℃の温度で2〜24時間、固体を乾燥させ、続いて空気中、任意に乾燥空気中、450〜700℃、好ましくは500〜600℃の温度で2〜20時間、好ましくは5〜10時間、より好ましくは6〜9時間、任意の乾燥空気の流量は、好ましくは処理される固体の0.5〜1.5L/h/g、より好ましくは処理される固体の0.7〜1.2L/h/gで、少なくとも1回焼成させることを含む、先行する請求項の1つに記載の方法。 The heat treatment step iv) dries the solid at a temperature of 20 to 150 ° C., preferably 60 to 100 ° C. for 2 to 24 hours, followed by air, optionally in dry air, 450 to 700 ° C., preferably 500 to. At a temperature of 600 ° C. for 2-20 hours, preferably 5-10 hours, more preferably 6-9 hours, the flow rate of any dry air is preferably 0.5-1.5 L / h / of the solid being treated. The method according to one of the preceding claims, comprising firing at least once at 0.7-1.2 L / h / g of g, more preferably the solid to be treated. 請求項1〜18のいずれか1項に記載の方法によって得られる、AFXゼオライトおよび少なくとも1つの遷移金属に基づく触媒。 A catalyst based on AFX zeolite and at least one transition metal, obtained by the method according to any one of claims 1-18. 前記遷移金属が以下の元素から形成される群:Ti、V、Mn、Mo、Fe、Co、Cu、Cr、Zn、Nb、Ce、Zr、Rh、Pd、Pt、Au、W、Ag、好ましくは以下の元素から形成される群:Fe、Cu、Nb、CeまたはMn、より好ましくはFeまたはCuから形成される群より選択され、さらにより好ましくは、前記遷移金属がCuである、請求項19に記載の触媒。 Group in which the transition metal is formed from the following elements: Ti, V, Mn, Mo, Fe, Co, Cu, Cr, Zn, Nb, Ce, Zr, Rh, Pd, Pt, Au, W, Ag, preferably. Is selected from the group formed from the following elements: Fe, Cu, Nb, Ce or Mn, more preferably from the group formed from Fe or Cu, and even more preferably the transition metal is Cu. 19. The catalyst according to 19. 遷移金属の全含有量が、最終無水触媒の全質量に対して、0.5〜6質量%、好ましくは0.5〜5質量%、より好ましくは1〜4質量%である、請求項19〜20のいずれか1項に記載の触媒。 19. The total content of the transition metal is 0.5 to 6% by mass, preferably 0.5 to 5% by mass, more preferably 1 to 4% by mass, based on the total mass of the final anhydrous catalyst. The catalyst according to any one of 20 to 20. 最終無水触媒の全質量に対して0.5〜6質量%、好ましくは0.5〜5質量%、より好ましくは1〜4質量%の含有量の銅のみを含む、請求項21に記載の触媒。 28. catalyst. 銅を、Fe、Nb、Ce、Mnから形成される群より選択される少なくとも1つの他の遷移金属と組み合わせて含み、触媒中の銅の含有量は、最終無水触媒の全質量に対して、0.05〜2質量%、好ましくは0.5〜2質量%であり、前記少なくとも1つの他の遷移金属の含有量は、最終無水触媒の全質量に対して、1〜4質量%である、請求項21に記載の触媒。 Copper is included in combination with at least one other transition metal selected from the group formed from Fe, Nb, Ce, Mn and the copper content in the catalyst is relative to the total mass of the final anhydrous catalyst. It is 0.05 to 2% by mass, preferably 0.5 to 2% by mass, and the content of the at least one other transition metal is 1 to 4% by mass with respect to the total mass of the final anhydrous catalyst. 21. The catalyst according to claim 21. 鉄を、Cu、Nb、Ce、Mnから形成される群より選択される他の金属と組み合わせて含み、鉄の含有量は最終無水触媒の全質量に対して、0.05〜2質量%、好ましくは0.5〜2質量%であり、前記他の遷移金属の含有量は、最終無水触媒の全質量に対して1〜4質量%である、請求項21に記載の触媒。 Iron is contained in combination with other metals selected from the group formed from Cu, Nb, Ce, Mn, and the iron content is 0.05-2% by mass, based on the total mass of the final anhydrous catalyst. The catalyst according to claim 21, wherein the content of the other transition metal is preferably 0.5 to 2% by mass, and the content of the other transition metal is 1 to 4% by mass based on the total mass of the final anhydrous catalyst. NHまたはHなどの還元剤によるNOxの選択的還元のための、請求項19〜24のいずれか1項に記載の触媒、または請求項1〜18のいずれか1項に記載の方法によって得られる触媒の使用。 The catalyst according to any one of claims 19 to 24, or the method according to any one of claims 1 to 18, for the selective reduction of NOx with a reducing agent such as NH 3 or H 2. Use of the resulting catalyst. 前記触媒は、ハニカム構造体またはプレート構造体上にコーティングの形態で堆積させることによって形成される、請求項25に記載の使用。 25. The use of claim 25, wherein the catalyst is formed by depositing on a honeycomb structure or plate structure in the form of a coating. 前記ハニカム構造体が、両端が開口された平行溝によって形成されるか、または多孔質濾過壁を含み、その場合において、隣接する平行溝は、前記溝の両端で交互に遮断される、請求項26に記載の使用。 Claim that the honeycomb structure is formed by parallel grooves that are open at both ends or comprises a porous filtration wall, where adjacent parallel grooves are alternately blocked at both ends of the groove. Use according to 26. 前記構造体上に堆積される触媒の量が、濾過構造体については50〜180g/Lであり、開口溝を有する構造体については80〜200g/Lである、請求項27に記載の使用。 27. The use according to claim 27, wherein the amount of catalyst deposited on the structure is 50-180 g / L for a filtered structure and 80-200 g / L for a structure with an opening groove. 前記触媒がコーティングの形態での堆積によって形成されるために、セリン、酸化ジルコニウム、アルミナ、非ゼオライトシリカ−アルミナ、酸化チタン、セリン−ジルコニア混合酸化物、酸化タングステンおよび/またはスピネルなどのバインダーと組み合わされる、請求項25〜28のいずれか1項に記載の使用。 Combined with binders such as serine, zirconium oxide, alumina, non-zeolite silica-alumina, titanium oxide, serine-zirconia mixed oxides, tungsten oxide and / or spinel because the catalyst is formed by deposition in the form of a coating. The use according to any one of claims 25 to 28. 前記コーティングが、汚染物質、特にNOxを吸着し、汚染物質、特にNOxを低減し、または汚染物質の酸化を促進する能力を有する他のコーティングと組み合わされる、請求項26〜29のいずれか1項に記載の使用。 Any one of claims 26-29, wherein said coating is combined with other coatings capable of adsorbing contaminants, especially NOx, reducing contaminants, especially NOx, or promoting oxidation of contaminants. Use as described in. 前記触媒が、100%までの前記触媒を含有する押出物の形態である、請求項25に記載の使用。 25. The use according to claim 25, wherein the catalyst is in the form of an extrude containing up to 100% of the catalyst. 前記触媒によってコーティングされた、または前記触媒の押出によって得られた構造体が、内燃機関の排気ラインに組み込まれている、請求項25〜31のいずれか1項に記載の使用。 The use according to any one of claims 25 to 31, wherein the structure coated by the catalyst or obtained by extrusion of the catalyst is incorporated in an exhaust line of an internal combustion engine.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3081347B1 (en) 2018-05-24 2023-07-28 Ifp Energies Now METHOD FOR PREPARING A HIGH PURITY AFX STRUCTURAL TYPE ZEOLITH WITH AN ORGANIC STRUCTURING NITROGEN
FR3095199B1 (en) * 2019-04-19 2021-10-29 Ifp Energies Now Process for the rapid synthesis of an AFX-structural-type zeolite with a source of faujasite
FR3101259B1 (en) * 2019-09-30 2022-07-29 Ifp Energies Now LOW TEMPERATURE SYNTHESIS OF CATALYST BASED ON ZEOLITH AFX AND ITS APPLICATION IN NH3-SCR
FR3123006B1 (en) * 2021-05-21 2023-06-02 Ifp Energies Now SYNTHESIS OF A CATALYST BASED ON ZEOLITH AFX CONTAINING PALLADIUM FOR NOX ADSORPTION
CN114790406B (en) * 2022-05-20 2023-05-30 浙江桃花源环保科技有限公司 Fuel additive for inhibiting generation of nitrogenous pollutants in biomass fuel combustion
FR3142917A1 (en) * 2022-12-09 2024-06-14 IFP Energies Nouvelles Catalyst comprising an IZM-9 zeolite of very high purity AFX structural type and at least one transition metal for the selective reduction of NOx

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20160096169A1 (en) * 2014-10-07 2016-04-07 Johnson Matthey Public Limited Company Molecular Sieve Catalyst For Treating Exhaust Gas
WO2017087385A1 (en) * 2015-11-16 2017-05-26 Exxonmobil Upstream Research Company Adsorbent materials and methods of adsorbing carbon dioxide
WO2017202495A1 (en) * 2016-05-24 2017-11-30 Exxonmobil Chemical Patents Inc. A synthetic zeolite comprising a catalytic metal

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5194235A (en) 1992-08-27 1993-03-16 Chevron Research And Technology Company Synthesis of SSZ-16 zeolite catalyst
JP6070230B2 (en) 2013-02-01 2017-02-01 東ソー株式会社 AFX type silicoaluminophosphate, method for producing the same, and nitrogen oxide reduction method using the same
KR20170083606A (en) 2014-11-14 2017-07-18 존슨 맛쎄이 퍼블릭 리미티드 컴파니 Afx zeolite
EP3362173B1 (en) 2015-10-12 2019-08-28 Umicore AG & Co. KG One-pot synthesis of copper containing small-pore zeolites
CN109996764B (en) 2016-09-30 2022-12-27 庄信万丰股份有限公司 Zeolite synthesis with alkaline earth metals

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20160096169A1 (en) * 2014-10-07 2016-04-07 Johnson Matthey Public Limited Company Molecular Sieve Catalyst For Treating Exhaust Gas
WO2017087385A1 (en) * 2015-11-16 2017-05-26 Exxonmobil Upstream Research Company Adsorbent materials and methods of adsorbing carbon dioxide
WO2017202495A1 (en) * 2016-05-24 2017-11-30 Exxonmobil Chemical Patents Inc. A synthetic zeolite comprising a catalytic metal

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
NURIA MARTIN, ET AL.: "Cage-based small-pore catalysts for NH3-SCR prepared by combining bulky organic structure directing", APPLIED CATALYSIS B: ENVIRONMENTAL, vol. 217, JPN6023022044, 29 May 2017 (2017-05-29), NL, pages 125 - 136, XP085112832, ISSN: 0005077000, DOI: 10.1016/j.apcatb.2017.05.082 *

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