RU2673344C2 - Exhaust gas treatment catalysts - Google Patents

Exhaust gas treatment catalysts Download PDF

Info

Publication number
RU2673344C2
RU2673344C2 RU2016131244A RU2016131244A RU2673344C2 RU 2673344 C2 RU2673344 C2 RU 2673344C2 RU 2016131244 A RU2016131244 A RU 2016131244A RU 2016131244 A RU2016131244 A RU 2016131244A RU 2673344 C2 RU2673344 C2 RU 2673344C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
catalyst
dioxide
carrier
cerium dioxide
niobium
Prior art date
Application number
RU2016131244A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2016131244A (en
RU2016131244A3 (en
Inventor
Агнес РАДЖ
Джанет Мэри ФИШЕР
Дэвид ТОМПСЕТТ
Original Assignee
Джонсон Мэтти Паблик Лимитед Компани
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Джонсон Мэтти Паблик Лимитед Компани filed Critical Джонсон Мэтти Паблик Лимитед Компани
Publication of RU2016131244A publication Critical patent/RU2016131244A/en
Publication of RU2016131244A3 publication Critical patent/RU2016131244A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2673344C2 publication Critical patent/RU2673344C2/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/38Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
    • B01J23/40Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals of the platinum group metals
    • B01J23/44Palladium
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/92Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases
    • B01D53/94Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases by catalytic processes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/92Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases
    • B01D53/94Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases by catalytic processes
    • B01D53/9404Removing only nitrogen compounds
    • B01D53/9409Nitrogen oxides
    • B01D53/9413Processes characterised by a specific catalyst
    • B01D53/9418Processes characterised by a specific catalyst for removing nitrogen oxides by selective catalytic reduction [SCR] using a reducing agent in a lean exhaust gas
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/92Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases
    • B01D53/94Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases by catalytic processes
    • B01D53/9404Removing only nitrogen compounds
    • B01D53/9409Nitrogen oxides
    • B01D53/9413Processes characterised by a specific catalyst
    • B01D53/9422Processes characterised by a specific catalyst for removing nitrogen oxides by NOx storage or reduction by cyclic switching between lean and rich exhaust gases (LNT, NSC, NSR)
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/92Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases
    • B01D53/94Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases by catalytic processes
    • B01D53/944Simultaneously removing carbon monoxide, hydrocarbons or carbon making use of oxidation catalysts
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/38Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
    • B01J23/54Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
    • B01J23/56Platinum group metals
    • B01J23/63Platinum group metals with rare earths or actinides
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/38Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
    • B01J23/54Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
    • B01J23/56Platinum group metals
    • B01J23/64Platinum group metals with arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
    • B01J23/648Vanadium, niobium or tantalum or polonium
    • B01J23/6484Niobium
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/38Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
    • B01J23/54Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
    • B01J23/56Platinum group metals
    • B01J23/64Platinum group metals with arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
    • B01J23/648Vanadium, niobium or tantalum or polonium
    • B01J23/6486Tantalum
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/70Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper
    • B01J23/76Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
    • B01J23/83Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36 with rare earths or actinides
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/70Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper
    • B01J23/76Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
    • B01J23/84Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36 with arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
    • B01J23/847Vanadium, niobium or tantalum or polonium
    • B01J23/8474Niobium
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/70Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper
    • B01J23/76Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
    • B01J23/84Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36 with arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
    • B01J23/847Vanadium, niobium or tantalum or polonium
    • B01J23/8476Tantalum
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J37/00Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
    • B01J37/02Impregnation, coating or precipitation
    • B01J37/0201Impregnation
    • B01J37/0205Impregnation in several steps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/02Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
    • F01N3/021Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters
    • F01N3/033Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters in combination with other devices
    • F01N3/035Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters in combination with other devices with catalytic reactors, e.g. catalysed diesel particulate filters
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/18Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
    • F01N3/20Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
    • F01N3/2066Selective catalytic reduction [SCR]
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2255/00Catalysts
    • B01D2255/10Noble metals or compounds thereof
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2255/00Catalysts
    • B01D2255/10Noble metals or compounds thereof
    • B01D2255/102Platinum group metals
    • B01D2255/1023Palladium
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2255/00Catalysts
    • B01D2255/20Metals or compounds thereof
    • B01D2255/206Rare earth metals
    • B01D2255/2065Cerium
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2255/00Catalysts
    • B01D2255/20Metals or compounds thereof
    • B01D2255/207Transition metals
    • B01D2255/20738Iron
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2255/00Catalysts
    • B01D2255/20Metals or compounds thereof
    • B01D2255/207Transition metals
    • B01D2255/20746Cobalt
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2255/00Catalysts
    • B01D2255/20Metals or compounds thereof
    • B01D2255/207Transition metals
    • B01D2255/20753Nickel
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2255/00Catalysts
    • B01D2255/20Metals or compounds thereof
    • B01D2255/207Transition metals
    • B01D2255/20761Copper
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2257/00Components to be removed
    • B01D2257/40Nitrogen compounds
    • B01D2257/404Nitrogen oxides other than dinitrogen oxide
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2257/00Components to be removed
    • B01D2257/50Carbon oxides
    • B01D2257/502Carbon monoxide
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2257/00Components to be removed
    • B01D2257/60Heavy metals or heavy metal compounds
    • B01D2257/602Mercury or mercury compounds
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2257/00Components to be removed
    • B01D2257/70Organic compounds not provided for in groups B01D2257/00 - B01D2257/602
    • B01D2257/702Hydrocarbons
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2258/00Sources of waste gases
    • B01D2258/01Engine exhaust gases
    • B01D2258/012Diesel engines and lean burn gasoline engines
    • B01J35/615
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/20Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02CCAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
    • Y02C20/00Capture or disposal of greenhouse gases
    • Y02C20/10Capture or disposal of greenhouse gases of nitrous oxide (N2O)

Abstract

FIELD: technological processes.SUBSTANCE: invention relates to a catalyst for treating an exhaust gas from a diesel engine comprising: (a) 0.1 to 10 wt.% of a group 8 to 11 transition metal; and (b) 90 to 99.9 wt.% of a support. Wherein the support comprises at least 90 wt.% of cerium dioxide and 0.1 to 10 wt.% of a dopant doped on the cerium dioxide, wherein the dopant comprises niobium (Nb) or tantalum (Ta). Invention also relates to a process for preparing said catalyst comprising: (a) impregnating cerium dioxide with an aqueous solution comprising a water-soluble niobium (Nb) or tantalum (Ta) salt; (b) calcining the impregnated cerium at a temperature within the range of 600 °C to 1,000 °C to obtain a support; (c) impregnating the support with a solution comprising a platinum group transition metal. Invention also relates to an exhaust gas after-treatment system comprising a catalyst and optionally a SCR catalyst, a diesel particulate filter, a catalyzed soot filter, an ammonia slip catalyst, or a combination thereof, and to a method for oxidizing a gaseous flow of diesel exhaust gas comprising carbon monoxide, unsaturated hydrocarbons, or both, in the presence of said catalyst.EFFECT: improved ability to oxidize NO, CO and a reduced tendency to oxidize ammonia, improved resistance to sulfur poisoning.20 cl, 12 dwg, 6 ex

Description

Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION

Настоящее изобретение относится к катализаторам, которые используют носители из легированного диоксида церия. Катализаторы используются для очистки выхлопного газа.The present invention relates to catalysts that use doped cerium dioxide supports. Catalysts are used to clean exhaust gas.

Предпосылки создания изобретенияBACKGROUND OF THE INVENTION

Сгорание углеводородов в дизельных двигателях, стационарных газовых турбинах и других системах приводит к образованию выхлопного газа, который должен быть очищен с удалением оксидов азота (NOx), монооксида углерода (СО), углеводородов (HCs) и твердых частиц ((ТЧ) (PM)). Выхлопной газ, образованный в двигателях обедненного сгорания, является обычно окислительным, и NOx могут быть восстановлены селективно с помощью гетерогенного катализатора и восстановителя, которым является обычно аммиак или короткоцепочечный углеводород. Указанный способ известен как селективное каталитическое восстановление ((СКВ)(SCR)).The combustion of hydrocarbons in diesel engines, stationary gas turbines and other systems leads to the formation of exhaust gas, which must be cleaned to remove nitrogen oxides (NO x ), carbon monoxide (CO), hydrocarbons (HCs) and particulate matter ((PM) (PM) )). The exhaust gas generated in lean combustion engines is usually oxidative, and NO x can be selectively reduced using a heterogeneous catalyst and a reducing agent, which is usually ammonia or short chain hydrocarbon. This method is known as selective catalytic reduction ((SCR) (SCR)).

Поскольку требования становятся все более строгими, особенно, для моторных двигателей, очистка дизельного выхлопного газа должна быть целевой задачей для каждого из идентифицированных выше загрязнителей. Современные системы доочистки для двигателей включают в себя дизельный катализатор окисления ((ДКО)(DOC)) для превращения углеводородов и монооксида углерода в диоксид углерода и воду, СКВ-катализатор для превращения NOx в N2 и катализируемый фильтр сажи, или фильтр дизельных твердых частиц (смотри, например, US2007/0028604, US2011/0138776 и WO2012/ 166833). Системы доочистки могут также включать адсорбер-катализатор NOx, который химически связывает оксиды азота в процессе работы двигателя в обедненном режиме. После того, как емкость адсорбера насыщается, система регенерируется в процессе периода работы двигателя в обогащенном режиме, и высвободившиеся NOx каталитически восстанавливаются до азота.As the requirements are becoming more stringent, especially for motor engines, the purification of diesel exhaust gas should be a target for each of the pollutants identified above. Modern after-treatment systems for engines include a diesel oxidation catalyst (DOC) for converting hydrocarbons and carbon monoxide to carbon dioxide and water, an SCR catalyst for converting NO x to N 2 and a catalyzed soot filter, or a diesel solid filter particles (see, for example, US2007 / 0028604, US2011 / 0138776 and WO2012 / 166833). Post-treatment systems may also include an NO x adsorber-catalyst that chemically binds nitrogen oxides during lean operation of the engine. After the capacity of the adsorber is saturated, the system is regenerated during the period of engine operation in the enriched mode, and the released NO x is catalytically reduced to nitrogen.

Дизельные катализаторы окисления обычно включают металл платиновой группы (например, Pd, Pt, Rh, Ru, Ir) и носитель. Носителем может быть неорганический оксид, смешанный оксид, цеолит (смотри US8263032 и US2012/0308439), глина или подобное. Обычным также является нанесение металла с носителем или без носителя на керамический монолит, сотовую конструкцию или другую конструкцию с высокой площадью поверхности, проточный носитель или «блок».Diesel oxidation catalysts typically include a platinum group metal (e.g., Pd, Pt, Rh, Ru, Ir) and a support. The carrier may be an inorganic oxide, a mixed oxide, a zeolite (see US8263032 and US2012 / 0308439), clay or the like. It is also common to apply metal with or without a carrier to a ceramic monolith, honeycomb structure or other high surface area structure, flow carrier or “block”.

Диоксид церия, диоксид алюминия или их комбинации используются в качестве носителей дизельных катализаторов окисления (смотри US2012/030843, US2013/0089481, US5462907 и EP0960649). Диоксид церия также комбинируется с металлами группы 5 в отсутствие металла платиновой группы для использования в качестве СКВ-катализаторов и в других каталитических способах. Например, смотри Le Gal et al., J.Phys.Chem. C116 (2012) 13516 (легированный танталом диоксид церия, используемый в качестве катализатора для конверсии воды в процессе солнечного термомеханического генерирования водорода), S.Zhao et al., Appl.Catal., A 248 (2003), 9 (Nb- или Та-легированный диоксид церия в качестве катализатора для окисления бутана), K.Yashiro et al., Solid State Ionics, 175 (2004), 341 (диоксид церия, полученный в присутствии предварительно образованного диоксида ниобия и влияние на электропроводность) и E.Ramirez-Cabrera et al., Solid State Ionics, 136-137 (2000), 825 (легированные диоксидом ниобия диоксиды церия и их использование для превращения метана в синтез-газ). В работе M.Casapu et al., Appl.Catal., B103 (2011), 79 показаны дизельные катализаторы окисления как часть полной послеочистной системы, которая включает ДКО, СКВ-катализатор и DPF. Легированные диоксиды церия описываются для использования для СКВ и окисления сажи. Испытывавшиеся катализаторы содержали 10% мас. Nb2O5 на смешанном носителе (диоксид церия)-(диоксид циркония) или 30% мас. Nb2O5 на диоксиде церия.Cerium dioxide, aluminum dioxide, or combinations thereof are used as supports for diesel oxidation catalysts (see US2012 / 030843, US2013 / 0089481, US5462907 and EP0960649). Cerium dioxide is also combined with Group 5 metals in the absence of a platinum group metal for use as SCR catalysts and other catalytic methods. For example, see Le Gal et al., J. Phys. Chem. C116 (2012) 13516 (tantalum doped cerium dioxide used as a catalyst for the conversion of water during the solar thermomechanical generation of hydrogen), S. Zhao et al., Appl. Catal., A 248 (2003), 9 (Nb- or Ta doped cerium dioxide as a catalyst for the oxidation of butane), K. Yashiro et al., Solid State Ionics, 175 (2004), 341 (cerium dioxide obtained in the presence of preformed niobium dioxide and the effect on electrical conductivity) and E. Ramirez- Cabrera et al., Solid State Ionics, 136-137 (2000), 825 (cerium dioxide doped with niobium dioxide and their use for conversion conversion of methane into synthesis gas). M. Casapu et al., Appl. Catal., B103 (2011), 79 show diesel oxidation catalysts as part of a complete post-treatment system that includes ATP, SCR catalyst, and DPF. Doped cerium dioxide is described for use in SLE and soot oxidation. The tested catalysts contained 10% wt. Nb 2 O 5 on a mixed carrier (cerium dioxide) - (zirconia) or 30% wt. Nb 2 O 5 on cerium dioxide.

В патентах и в опубликованных заявках на патент также рассматриваются комбинации диоксида ниобия и диоксида церия, опять-таки в отсутствие металла платиновой группы и не для дизельных катализаторов окисления. Смотри, например, ЕР2368628 (катализаторы, содержащие, по меньшей мере, 10% мас. диоксида церия и, по меньшей мере, 10% мас. диоксида ниобия, и их применение для СКВ-способа) и US2013/0121902 (смешанные оксиды диоксида церия, диоксида циркония, диоксида ниобия и сесквиоксида редкоземельных элементов в качестве катализаторов для СКВ-способа).The patents and published patent applications also discuss combinations of niobium dioxide and cerium dioxide, again in the absence of a platinum group metal and not for diesel oxidation catalysts. See, for example, EP2368628 (catalysts containing at least 10% by weight of cerium dioxide and at least 10% by weight of niobium dioxide and their use for the SCR method) and US2013 / 0121902 (mixed oxides of cerium dioxide , zirconia, niobium dioxide and rare earth sesquioxide as catalysts for the SCR method).

СКВ-катализаторы, содержащие диоксид ниобия и диоксид церия, рассматриваются в WO2012/041921, WO2012/004263 и WO2013/037507. Катализаторы в WO2012/004263 содержат 2-20% мас. оксида ниобия. Показано, что катализаторы, имеющие <50% Zr, имеют большую способность к восстановлению водорода по сравнению с подобным катализатором, выполненным с 77,6% Zr. В двух примерах (примеры 9 и 10) присутствует 3,2% мас. или 8,6% мас. Nb2O5, диоксид циркония не присутствует, и остальное до 100% мас. составляет диоксид церия. Однако указанные катализаторы являются по существу диоксидом ниобия, капсулированным в диоксиде церия, в большей степени, а не диоксидом ниобия, «легирующим» диоксид церия. Как показано в примерах, катализаторы получают формованием диоксида церия в присутствии небольшой пропорции предварительно образованного диоксида ниобия. Собственная работа авторов изобретения (описанная здесь) показывает, что при идентичных пропорциях диоксида ниобия и диоксида церия указанные катализаторы являются менее эффективными для восстановления NOx, чем композиции, в которых диоксид ниобия легирует диоксид церия. Кроме того, как показано в WO2012/041921 (таблица 5, примеры 9 и 10), оказывается, что указанные катализаторы дезактивируются при гидротермическом старении (750°С, 16 ч).SCR catalysts containing niobium dioxide and cerium dioxide are discussed in WO2012 / 041921, WO2012 / 004263 and WO2013 / 037507. The catalysts in WO2012 / 004263 contain 2-20% wt. niobium oxide. It was shown that catalysts having <50% Zr have a greater ability to reduce hydrogen compared to a similar catalyst made with 77.6% Zr. In two examples (examples 9 and 10), 3.2% wt. or 8.6% wt. Nb 2 O 5 , zirconia is not present, and the rest is up to 100% wt. makes up cerium dioxide. However, these catalysts are essentially niobium dioxide encapsulated in cerium dioxide, to a greater extent, and not niobium dioxide “doping” cerium dioxide. As shown in the examples, the catalysts are prepared by molding cerium dioxide in the presence of a small proportion of preformed niobium dioxide. Own work of the inventors (described here) shows that, with identical proportions of niobium dioxide and cerium dioxide, these catalysts are less effective for reducing NO x than compositions in which niobium dioxide doping cerium dioxide. In addition, as shown in WO2012 / 041921 (table 5, examples 9 and 10), it turns out that these catalysts deactivate during hydrothermal aging (750 ° C., 16 hours).

В WO2012/004263 описывается, что диоксид ниобия, капсулированный в диоксиде церия, может использоваться в качестве носителя для благородного металла, такого как платина, палладий, серебро, золото или иридий (смотри страницы 13-14), и возможные применения для благородных металлов на носителе включают их использование в качестве катализаторов окисления. Однако, отдельных примеров, показывающих дизельные дизельные катализаторы окисления, не представлено. Как отмечено выше, авторами изобретения определено, что диоксид ниобия, капсулированный в диоксиде церия, рассмотренный в WO2012/004263, отличается от диоксида церия, легированного диоксидом ниобия, описанного здесь.WO2012 / 004263 describes that niobium dioxide encapsulated in cerium dioxide can be used as a carrier for a noble metal such as platinum, palladium, silver, gold or iridium (see pages 13-14), and possible applications for noble metals on carriers include their use as oxidation catalysts. However, there are no specific examples showing diesel diesel oxidation catalysts. As noted above, the inventors have determined that the niobium dioxide encapsulated in cerium dioxide described in WO2012 / 004263 is different from the cerium dioxide doped with niobium dioxide described herein.

EP0960649 описывает катализатор очистки выхлопного газа, содержащий металл платиновой группы, нанесенный на смесь 50:50 (диоксид церия):(диоксид алюминия), где смесь (диоксид церия):(диоксид алюминия) покрыта 2,3% ниобия (смотри пример 2). Катализаторы показывают высокую способность к очистке насыщенных углеводородов, в частности, пропана.EP0960649 describes an exhaust gas purification catalyst containing a platinum group metal deposited on a 50:50 mixture (cerium dioxide) :( aluminum dioxide), where the mixture (cerium dioxide) :( aluminum dioxide) is coated with 2.3% niobium (see example 2) . The catalysts show a high ability to purify saturated hydrocarbons, in particular propane.

Известные дизельные катализаторы окисления с диоксидом церия в качестве носителя являются восприимчивыми к отравлению серой. Поглотители NOx являются также восприимчивыми к отравлению серой. Поскольку дизельные топлива могут иметь высокое содержание серы, это является важным ограничением. Катализаторы, которые имеют слишком большую тенденцию к адсорбированию диоксида серы, быстро теряют их эффективность для окисления.Known diesel oxidation catalysts with cerium dioxide as a carrier are susceptible to sulfur poisoning. NO x scavengers are also susceptible to sulfur poisoning. Since diesel fuels can have a high sulfur content, this is an important limitation. Catalysts that have too much tendency to adsorb sulfur dioxide quickly lose their effectiveness for oxidation.

Требуются улучшенные дизельные катализаторы для окисления. В частности, промышленность получит выигрыш от доступности катализаторов с улучшенной способностью к превращению монооксида углерода и углеводородов в диоксид углерода и воду при относительно низких температурах (например, <200°С и, предпочтительно, <150°С). Также представляют интерес дизельные катализаторы окисления, имеющие улучшенную способность окислять NO и сниженную тенденцию окислять аммиак при температурах ниже 300°С. Теоретически катализаторы должны быть способны длительно выдерживать воздействие серосодержащих газов, таких как SO2, без излишнего отравления.Improved diesel oxidation catalysts are required. In particular, industry will benefit from the availability of catalysts with improved ability to convert carbon monoxide and hydrocarbons to carbon dioxide and water at relatively low temperatures (for example, <200 ° C and, preferably, <150 ° C). Also of interest are diesel oxidation catalysts having an improved ability to oxidize NO and a reduced tendency to oxidize ammonia at temperatures below 300 ° C. In theory, catalysts should be able to withstand long-term exposure to sulfur-containing gases, such as SO 2 , without undue poisoning.

Краткое описание изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION

Было неожиданно установлено, что легированный ниобием (Nb) и танталом (Та) оксид церия, имеющий низкие уровни лиганда (1-10% мас.), является превосходным носителем для катализаторов, содержащих переходный металл групп 8-11, таких как дизельные катализаторы окисления. В частности, катализаторы имеют улучшенную способность к превращению монооксида углерода и углеводородов в диоксид углерода и воду при относительно низких температурах по сравнению с подобными катализаторами, в которых переходный металл групп 8-11 наносится на нелегированный диоксид церия. Кроме того, катализаторы имеют улучшенную способность окислять NO и сниженную тенденцию окислять аммиак, так что катализатор может работать более эффективно в связи с СКВ-катализатором. Катализаторы изобретения также показывают улучшенную стойкость к отравлению серой.It has been unexpectedly found that cerium oxide doped with niobium (Nb) and tantalum (Ta) having low ligand levels (1-10% by weight) is an excellent support for catalysts containing a transition metal of groups 8-11, such as diesel oxidation catalysts . In particular, the catalysts have improved ability to convert carbon monoxide and hydrocarbons to carbon dioxide and water at relatively low temperatures compared to similar catalysts in which the transition metal of groups 8-11 is applied to undoped cerium dioxide. In addition, the catalysts have an improved ability to oxidize NO and a reduced tendency to oxidize ammonia, so that the catalyst can work more efficiently in connection with an SCR catalyst. The catalysts of the invention also show improved resistance to sulfur poisoning.

Настоящее изобретение предусматривает катализатор, содержащий переходный металл групп 8-11 и носитель. В частности, катализатор содержит 0,1-10% мас. переходного металла групп 8-11 и 90-99,9% мас. носителя. Носитель содержит, по меньшей мере, 90% мас. оксида церия и 0,1-10% мас. присадки, легирующей диоксид церия, где присадка содержит ниобий (Nb) или тантал (Та). Ссылка на «присадку, легирующую диоксид церия» относится к диоксиду церия, легированному присадкой. Обычно присадкой является диоксид ниобия или диоксид тантала.The present invention provides a catalyst containing a transition metal of groups 8-11 and a carrier. In particular, the catalyst contains 0.1-10% wt. transition metal of groups 8-11 and 90-99.9% wt. carrier. The media contains at least 90% wt. cerium oxide and 0.1-10% wt. cerium dioxide dopant, where the additive contains niobium (Nb) or tantalum (Ta). The reference to "cerium dioxide dopant" refers to cerium dioxide doped with an additive. Typically, the additive is niobium dioxide or tantalum dioxide.

Носителем может быть прокаленный носитель, такой как прокаленный носитель, полученный прокаливанием носителя при температуре в интервале 600-1000°С. Катализатором может быть прокаленный катализатор, полученный прокаливанием катализатора при температуре в интервале 600-1000°С.The carrier may be a calcined carrier, such as a calcined carrier, obtained by calcining the carrier at a temperature in the range of 600-1000 ° C. The catalyst may be a calcined catalyst obtained by calcining the catalyst at a temperature in the range of 600-1000 ° C.

Катализатор по настоящему изобретению обычно является подходящим для очистки выхлопного газа дизельного двигателя или является дизельным катализатором окисления.The catalyst of the present invention is usually suitable for purification of the exhaust gas of a diesel engine or is a diesel oxidation catalyst.

Другой аспект изобретения относится к способу получения катализатора. Способ содержит: (а) пропитку оксида церия водным раствором, содержащим водорастворимую соль ниобия (Nb) или тантала (Та) (например, с получением пропитанного оксида церия), (b) прокаливание пропитанного оксида церия с получением носителя (например, носителя, содержащего, по меньшей мере, 90% мас. оксида церия и 0,1-10% мас. присадки, легирующей диоксид церия, в котором присадка содержит ниобий (Nb) или тантал (Та); (с) пропитку носителя раствором, содержащим переходный металл групп 8-11.Another aspect of the invention relates to a method for producing a catalyst. The method comprises: (a) impregnating cerium oxide with an aqueous solution containing a water-soluble salt of niobium (Nb) or tantalum (Ta) (for example, to obtain an impregnated cerium oxide), (b) calcining the impregnated cerium oxide to obtain a carrier (for example, a carrier containing at least 90% by weight of cerium oxide and 0.1-10% by weight of an additive doping cerium dioxide in which the additive contains niobium (Nb) or tantalum (Ta); (c) impregnating the support with a solution containing a transition metal groups 8-11.

Обычно способ изобретения дополнительно содержит: (d) прокаливание продукта (например, катализатора) со стадии (с) при температуре в интервале 600-1000°С (например, с получением прокаленного катализатора, где прокаленный катализатор содержит 0,1-10% мас. переходного металла групп 8-11).Typically, the method of the invention further comprises: (d) calcining the product (e.g., catalyst) from step (c) at a temperature in the range of 600-1000 ° C (for example, to obtain a calcined catalyst, where the calcined catalyst contains 0.1-10% wt. transition metal groups 8-11).

Настоящее изобретение также относится к катализатору для очистки выхлопного газа дизельного двигателя. Катализатор получают или он может быть получен способом по изобретению.The present invention also relates to a catalyst for purifying an exhaust gas of a diesel engine. The catalyst is obtained or it can be obtained by the method according to the invention.

Настоящее изобретение дополнительно предусматривает систему доочистки выхлопного газа. Система доочистки выхлопного газа содержит катализатор изобретения и, необязательно, СКВ-катализатор, фильтр твердых частиц дизеля, фильтр катализированной сажи, катализатор конверсии аммиака или их комбинацию.The present invention further provides an exhaust gas aftertreatment system. The exhaust gas after-treatment system comprises a catalyst of the invention and, optionally, an SCR catalyst, a diesel particulate filter, a catalyzed carbon black filter, an ammonia conversion catalyst, or a combination thereof.

Другой аспект изобретения относится к способу, который включает окисление газообразного потока дизельного выхлопного газа, содержащего монооксид углерода, ненасыщенные углеводороды, или и то, и другое, в присутствии катализатора по изобретению.Another aspect of the invention relates to a method which comprises oxidizing a gaseous stream of diesel exhaust gas containing carbon monoxide, unsaturated hydrocarbons, or both, in the presence of a catalyst according to the invention.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

На фигуре 1 представлен график параметра решетки по отношению к % мас. Nb2O5, для диоксида церия, легированного диоксидом ниобия, используемого для дизельных катализаторов окисления изобретения, и для сравнительных композиций, полученных согласно WO 2012/004263.The figure 1 presents a graph of the lattice parameter in relation to% wt. Nb2O5, for cerium dioxide doped with niobium dioxide, used for diesel oxidation catalysts of the invention, and for comparative compositions prepared according to WO 2012/004263.

На фигуре 2 показана зависимость конверсии NOx от температуры для диоксида церия, легированного диоксидом ниобия, используемого для получения дизельных катализаторов окисления изобретения, и для сравнительных композиций, полученных согласно WO 2012/004263.The figure 2 shows the dependence of the conversion of NOx temperature for cerium dioxide doped with niobium dioxide, used to produce diesel oxidation catalysts of the invention, and for comparative compositions prepared according to WO 2012/004263.

На фигуре 3 представлены графики потребления диоксида серы для катализатора с 2% палладия на диоксиде церия, легированном диоксидом ниобия (катализатор В), и сравнительных Pd/CeO2-катализаторов (катализаторы А и С).The figure 3 presents graphs of the consumption of sulfur dioxide for a catalyst with 2% palladium on ceria, doped with niobium dioxide (catalyst B), and comparative Pd / CeO 2 catalysts (catalysts A and C).

На фигуре 4 представлены графики высвобождения диоксида серы от температуры для катализатора с 2% палладия на диоксиде церия, легированном диоксидом ниобия (катализатор В), и сравнительных Pd/CeO2-катализаторов (катализаторы А и С), где катализаторы предварительно выдерживаются в диоксиде серы.The figure 4 presents graphs of the release of sulfur dioxide from temperature for a catalyst with 2% palladium on cerium dioxide doped with niobium dioxide (catalyst B), and comparative Pd / CeO 2 catalysts (catalysts A and C), where the catalysts are pre-aged in sulfur dioxide .

На фигуре 5 представлен график конверсии монооксида углерода от температуры для катализатора с 2% палладия на диоксиде церия, легированном диоксидом ниобия (катализатор В), и сравнительных Pd/CeO2-катализаторов (катализаторы А и С), где катализаторы либо прошли созревание при 750°С, либо состарены при 750°С и подвергнуты циклическому сульфированию/десульфированию.The figure 5 presents a graph of the conversion of carbon monoxide from temperature for a catalyst with 2% palladium on cerium dioxide doped with niobium dioxide (catalyst B), and comparative Pd / CeO 2 catalysts (catalysts A and C), where the catalysts either matured at 750 ° C, or aged at 750 ° C and subjected to cyclic sulfonation / desulfurization.

На фигуре 6 представлен график конверсии пропилена от температуры для катализатора с 2% палладия на диоксиде церия, легированном диоксидом ниобия (катализатор В), и сравнительных Pd/CeO2-катализаторов (катализаторы А и С), где катализаторы либо прошли созревание при 750°С, либо состарены при 750°С и подвергнуты циклическому сульфированию/десульфированию.Figure 6 shows a graph of propylene conversion versus temperature for a catalyst with 2% palladium on niobium doped ceria (catalyst B) and comparative Pd / CeO 2 catalysts (catalysts A and C), where the catalysts either matured at 750 ° C C, or aged at 750 ° C and subjected to cyclic sulfonation / desulfurization.

На фигуре 7 представлен график % конверсии пропилена или аммиака от температуры для катализатора с 2% палладия на диоксиде церия, легированном диоксидом тантала, и для сравнительного Pd/CeO2-катализатора.Figure 7 shows a graph of the% conversion of propylene or ammonia versus temperature for a catalyst with 2% palladium on tantalum doped cerium dioxide and for a comparative Pd / CeO 2 catalyst.

На фигуре 8 представлен график % конверсии монооксида углерода от температуры и показано влияние содержания диоксида тантала для 2% палладия на диоксиде церия, легированном диоксидом тантала, и для сравнительного Pd/CeO2-катализатора.Figure 8 shows a graph of% carbon monoxide conversion versus temperature and shows the effect of tantalum dioxide for 2% palladium on tantalum doped cerium dioxide and for the comparative Pd / CeO 2 catalyst.

На фигуре 9 представлен график % конверсии пропилена от температуры и показано влияние содержания диоксида тантала для 2% палладия на диоксиде церия, легированном диоксидом тантала, и для сравнительного Pd/CeO2-катализатора.Figure 9 shows a graph of% propylene conversion versus temperature and shows the effect of tantalum dioxide for 2% palladium on tantalum doped cerium dioxide and for the comparative Pd / CeO 2 catalyst.

На фигуре 10 показано влияние содержания диоксида тантала на требования к температуре окисления NO для 2% палладия на диоксиде церия, легированном диоксидом тантала, и для сравнительного Pd/CeO2-катализатора.Figure 10 shows the effect of tantalum dioxide content on NO oxidation temperature requirements for 2% palladium on tantalum doped cerium dioxide and for the comparative Pd / CeO 2 catalyst.

На фигуре 11 представлены графики потребления диоксида серы для катализатора с 2% палладия на диоксиде церия, легированном диоксидом тантала, и для сравнительного Pd/CeO2-катализатора.Figure 11 shows graphs of sulfur dioxide consumption for a catalyst with 2% palladium on tantalum doped cerium dioxide and for a comparative Pd / CeO 2 catalyst.

На фигуре 12 представлены графики высвобождения диоксида серы от температуры для катализатора с 2% палладия на диоксиде церия, легированном диоксидом тантала, и для сравнительного Pd/CeO2-катализатора, где катализаторы были предварительно выдержаны в диоксиде серы.Figure 12 shows graphs of the temperature of sulfur dioxide release for a catalyst with 2% palladium on tantalum doped cerium dioxide and for a comparative Pd / CeO 2 catalyst, where the catalysts were preliminarily supported in sulfur dioxide.

Подробное описание изобретенияDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Катализатором изобретения обычно является дизельный катализатор окисления или поглотитель NOx.The catalyst of the invention is typically a diesel oxidation catalyst or NO x scavenger.

Катализатор обычно содержит носитель (например, макроскопический носитель), такой как металлическая пластина или носитель-монолит (например, кордиеритовые соты). Обычно каталитическая композиция (например, переходный металл групп 8-11 и носитель) соединяется с носителем. Такое размещение является особенно предпочтительным в гетерогенных катализаторах.The catalyst typically contains a carrier (for example, a macroscopic carrier), such as a metal plate or a monolith carrier (for example, cordierite honeycombs). Typically, a catalyst composition (e.g., transition metal of groups 8-11 and a support) is coupled to the support. Such placement is particularly preferred in heterogeneous catalysts.

Обычно переходный металл групп 8-11 диспергируется и/или распределяется по поверхности носителя.Typically, the transition metal of groups 8-11 is dispersed and / or distributed over the surface of the carrier.

Переходные металлы, подходящие для использования, находятся в группах 8-11 периодической системы элементов. Подходящие металлы включают в себя, например, Fe, Ru, Os, Co, Rh, Ir, Ni, Pd, Pt, Cu, Ag и Au. Предпочтительные металлы групп 8-11 включают в себя Pt, Ru, Rh и Ag, предпочтительно, Pt. Катализатор может содержать смесь или комбинацию любых из переходных металлов групп 8-11. Особенно предпочтительными являются комбинации Pd с одним или более из Cu, Ag, Au, Pt, Co, Rh и Ir и, в частности, Pd с Pt.Transition metals suitable for use are in groups 8-11 of the periodic system of elements. Suitable metals include, for example, Fe, Ru, Os, Co, Rh, Ir, Ni, Pd, Pt, Cu, Ag, and Au. Preferred metals of Groups 8-11 include Pt, Ru, Rh and Ag, preferably Pt. The catalyst may comprise a mixture or combination of any of the transition metals of Groups 8-11. Particularly preferred are combinations of Pd with one or more of Cu, Ag, Au, Pt, Co, Rh and Ir, and in particular Pd with Pt.

Может быть предпочтительным, что переходным металлом групп 8-11 является переходный металл, более предпочтительно, металлом групп 8-11 является медь (Cu).It may be preferable that the transition metal of groups 8-11 is a transition metal, more preferably, the metal of groups 8-11 is copper (Cu).

Переходным металлом групп 8-11 является, предпочтительно, благородный металл. Более предпочтительно, переходным металлом групп 8-11 является металл платиновой группы. Даже более предпочтительно, переходным металлом групп 8-11 является палладий.The transition metal of groups 8-11 is preferably a noble metal. More preferably, the transition metal of groups 8-11 is a platinum group metal. Even more preferably, the transition metal of groups 8-11 is palladium.

Катализатор изобретения содержит 0,1-10% мас., предпочтительно, 1-5% мас., наиболее предпочтительно, 1,5-3% мас. переходного металла групп 8-11 по отношению к общей массе переходного металла групп 8-11 плюс носитель.The catalyst of the invention contains 0.1-10% wt., Preferably 1-5% wt., Most preferably 1.5-3% wt. a transition metal of groups 8-11 with respect to the total mass of a transition metal of groups 8-11 plus a carrier.

Переходный металл групп 8-11 может быть нанесен на носитель любым способом. Например, водный раствор, содержащий растворимую соль переходного металла групп 8-11 (например, палладий-II)нитрат, палладий(II)хлорид, платина(II)хлорид, палладий-(II)ацетат, димер родий(II)ацетата или подобное), может быть нанесен с получением водной суспензии, которая затем сушится и прокаливается. Может также использоваться способ начальной смачиваемости, в котором раствор медленно вводится в носитель в количестве, подобном объему пор носителя, с последующей сушкой и прокаливанием.The transition metal of groups 8-11 can be deposited on the carrier in any way. For example, an aqueous solution containing a soluble transition metal salt of groups 8-11 (e.g., palladium-II) nitrate, palladium (II) chloride, platinum (II) chloride, palladium- (II) acetate, rhodium (II) acetate dimer or the like ), can be applied to obtain an aqueous suspension, which is then dried and calcined. An initial wettability method may also be used in which the solution is slowly introduced into the carrier in an amount similar to the pore volume of the carrier, followed by drying and calcination.

Катализатор изобретения содержит 90-99,9% мас., предпочтительно, 95-99% мас. носителя по отношению к общей массе переходного металла групп 8-11 плюс носитель.The catalyst of the invention contains 90-99.9% wt., Preferably 95-99% wt. carrier in relation to the total mass of the transition metal of groups 8-11 plus the carrier.

Носитель может содержать диоксид церия, легированный диоксидом ниобия (Nb2O5), или диоксид церия, легированный диоксидом тантала (Та2O5). Предпочтительно, носитель и/или катализатор не содержит или по существу не содержит ванадий или любой его оксид. Таким образом, носитель и/или катализатор не содержит ванадий.The carrier may comprise cerium dioxide doped with niobium dioxide (Nb 2 O 5 ) or cerium dioxide doped with tantalum dioxide (Ta 2 O 5 ). Preferably, the support and / or catalyst does not or substantially does not contain vanadium or any oxide thereof. Thus, the carrier and / or catalyst does not contain vanadium.

Обычно носитель содержит, по меньшей мере, 90% мас. диоксида церия и 0,1-10% мас. диоксида ниобия или диоксида тантала в качестве его лиганда. Предпочтительно, носитель содержит 90-99,5% мас. диоксида церия и 0,5-10% мас. диоксида ниобия или диоксида тантала. Более предпочтительно, носитель содержит 92-99% мас. диоксида церия и 1-8% мас. диоксида ниобия или диоксида тантала. Наиболее предпочтительно, носитель содержит, по меньшей мере, 95% мас. диоксида церия, предпочтительно, 95-99% мас. диоксида церия, и 1-5% мас. диоксида ниобия или диоксида тантала. Вышеуказанные интервалы в % мас. композиции носителя относятся к общей массе носителя.Typically, the carrier contains at least 90% wt. cerium dioxide and 0.1-10% wt. niobium dioxide or tantalum dioxide as its ligand. Preferably, the carrier contains 90-99.5% wt. cerium dioxide and 0.5-10% wt. niobium dioxide or tantalum dioxide. More preferably, the carrier contains 92-99% wt. cerium dioxide and 1-8% wt. niobium dioxide or tantalum dioxide. Most preferably, the carrier contains at least 95% wt. cerium dioxide, preferably 95-99% wt. cerium dioxide, and 1-5% wt. niobium dioxide or tantalum dioxide. The above ranges in% wt. carrier compositions relate to the total weight of the carrier.

Носитель, содержащий диоксид церия, легированный диоксидом ниобия, является особенно предпочтительным.A carrier containing cerium dioxide doped with niobium dioxide is particularly preferred.

Диоксид церия имеет площадь поверхности более 50 м2/г, более предпочтительно, более 100 м2/г (как измерено с использованием метода БЭТ). Такие подходящие диоксиды церия с высокой площадью поверхности являются коммерчески доступными. Примеры включают в себя диоксид церия HAS от Rhodia, оксиды церия с высокой площадью поверхности, доступные от MolyCorp, HEFA Rare Earth, NanoOxides или других поставщиков, и т.п. Подходящие диоксиды церия с высокой площадью поверхности могут быть также синтезированы, как описано, например, в US7094383, US5063193, US4859432 и US4661330, описания которых приводятся здесь в качестве ссылки, а также в WO2001/036332 и ЕР0444470.Cerium dioxide has a surface area of more than 50 m 2 / g, more preferably more than 100 m 2 / g (as measured using the BET method). Such suitable high surface area cerium dioxide are commercially available. Examples include Rhodia HAS cerium dioxide, high surface area cerium oxides available from MolyCorp, HEFA Rare Earth, NanoOxides or other suppliers, and the like. Suitable cerium dioxide with a high surface area can also be synthesized, as described, for example, in US7094383, US5063193, US4859432 and US4661330, the descriptions of which are incorporated herein by reference, as well as in WO2001 / 036332 and EP0444470.

Легированный диоксид церия может быть идентифицирован как имеющий сниженный параметр решетки при сравнении с нелегированным диоксидом церия, когда лиганд (например, Nb или Та) обычно имеет меньший ионный радиус по сравнению с церием. Ниобий или тантал могут быть либо однородно распределены в решетке, либо быть в более высокой концентрации в слое на или вблизи поверхности решетки диоксида церия. Здесь, диоксид церия либо образуется перед введением ниобия, либо диоксид церия и диоксид ниобия образуются по существу одновременно, как в способе соосаждения. Таким образом, «легированный диоксид церия» отличается от физических смесей оксида и исключает композиции, в которых диоксид церия образуется в присутствии предварительно полученных частиц диоксида ниобия или диоксида тантала. Такие предварительно формованные композиции описаны, например, в WO2012/004263 в примерах 9 и 10.Doped cerium dioxide can be identified as having a reduced lattice parameter when compared with undoped cerium dioxide, when the ligand (e.g., Nb or Ta) usually has a smaller ionic radius compared to cerium. Niobium or tantalum can either be uniformly distributed in the lattice, or be in a higher concentration in the layer on or near the surface of the lattice of cerium dioxide. Here, cerium dioxide is either formed before the introduction of niobium, or cerium dioxide and niobium dioxide are formed essentially simultaneously, as in the coprecipitation method. Thus, “doped cerium dioxide” differs from physical oxide mixtures and excludes compositions in which cerium dioxide is formed in the presence of preformed particles of niobium dioxide or tantalum dioxide. Such preformed compositions are described, for example, in WO2012 / 004263 in Examples 9 and 10.

Катализатор изобретения может не содержать или по существу не содержать физическое покрытие диоксида ниобия или диоксида тантала на диоксиде церия, и/или катализатор изобретения может не содержать или по существу не содержать физическое покрытие диоксида церия на диоксиде ниобия или диоксиде тантала.The catalyst of the invention may or may not contain a physical coating of niobium dioxide or tantalum dioxide on cerium dioxide, and / or the catalyst of the invention may not or substantially not contain a physical coating of ceria on niobium dioxide or tantalum dioxide.

В предпочтительных диоксидах церия, легированных диоксидом ниобия или диоксидом тантала, параметр решетки значительно снижается по сравнению с нелегированным диоксидом церия. Такое сокращение решетки может указывать на то, что диоксид ниобия или диоксид тантала стали частью каркаса решетки. Предпочтительно, параметр решетки диоксида церия, легированного диоксидом ниобия или диоксидом тантала, является, по меньшей мере, на 0,02% меньше, более предпочтительно, по меньшей мере, на 0,04% меньше, чем параметр решетки нелегированного диоксида церия. Неожиданно было установлено, что такое сокращение решетки может наблюдаться, даже когда носитель прокаливается в относительно мягких (например, 500°С) условиях. Как показано на фигуре 1, сокращение решетки проявляется с увеличением уровней диоксида ниобия, когда диоксид церия, легированный диоксидом ниобия, получается способом пропитки, описанным в примерах 1-3 ниже. Напротив, такая степень сокращения решетки не наблюдается, когда диоксид церия образуется в присутствии диоксида ниобия, как описано в WO2012/004263 и повторено в сравнительных примерах 4-6 ниже.In preferred cerium dioxide doped with niobium dioxide or tantalum dioxide, the lattice parameter is significantly reduced compared to undoped cerium dioxide. Such a contraction of the lattice may indicate that niobium dioxide or tantalum dioxide have become part of the lattice framework. Preferably, the lattice parameter of cerium dioxide doped with niobium dioxide or tantalum dioxide is at least 0.02% less, more preferably at least 0.04% less than the lattice parameter of undoped cerium dioxide. It has been unexpectedly found that such a contraction of the lattice can be observed even when the support is calcined under relatively mild (e.g., 500 ° C) conditions. As shown in FIG. 1, a reduction in the lattice appears with increasing levels of niobium dioxide, when the ceria doped with niobium dioxide is obtained by the impregnation method described in Examples 1-3 below. On the contrary, this degree of lattice reduction is not observed when cerium dioxide is formed in the presence of niobium dioxide, as described in WO2012 / 004263 and repeated in comparative examples 4-6 below.

Носитель может быть получен пропиткой диоксида церия раствором соли ниобия или тантала с последующим прокаливанием.The carrier can be prepared by impregnating cerium dioxide with a solution of a niobium or tantalum salt, followed by calcination.

В одном подходящем синтетическом подходе легированный диоксид церия получают пропиткой диоксида церия водным раствором, содержащим растворимую соль ниобия или тантала, обычно ацетат, нитрат, галогенид, оксалат или подобное, такую как ниобий(V)хлорид, ниобий(III)нитрат, аммонийниобат(V)оксалат или тантал(V)хлорид. Если желательно, даже вода может быть использована для образования суспензии. Альтернативно, количество воды может быть минимизировано, как в способе начальной смачиваемости. Может также использоваться мокрое механическое смешение (смотри ЕР2368628). В любом случае вода затем обычно удаляется сушкой, и продукт прокаливается с получением диоксида церия, легированного диоксидом ниобия или диоксидом тантала. Что касается примера подхода пропиткой, смотри US2013/0121902, описание которого приводится здесь в качестве ссылки.In one suitable synthetic approach, doped cerium dioxide is prepared by impregnating cerium dioxide with an aqueous solution containing a soluble salt of niobium or tantalum, usually acetate, nitrate, halide, oxalate or the like, such as niobium (V) chloride, niobium (III) nitrate, ammonium niobate (V ) oxalate or tantalum (V) chloride. If desired, even water can be used to form a suspension. Alternatively, the amount of water can be minimized, as in the initial wettability process. Wet mechanical mixing may also be used (see EP2368628). In any case, the water is then usually removed by drying, and the product is calcined to obtain cerium dioxide doped with niobium dioxide or tantalum dioxide. For an example of an impregnation approach, see US2013 / 0121902, the description of which is incorporated herein by reference.

Диоксид церия, легированный лигандом, также может быть получен соосаждением диоксида церия и диоксида ниобия или диоксида тантала из водной среды. В данном случае водный раствор, содержащий растворенные соли церия и ниобия или тантала, объединяется с водным аммиаком, карбонатом аммония или другим основным соединением. Пероксид водорода может быть введен для дополнительного поддержания осаждения. Продукт отделяют, промывают, сушат и прокаливают с получением диоксида церия, легированного диоксидом ниобия или диоксидом тантала. Поскольку некоторые источники ниобия гидролизуются более быстро, чем соответствующие соединения церия, соосаждение может давать носитель, имеющий углубления диоксида ниобия с вставленным диоксидом церия. Что касается подхода соосаждения, смотри US6605264, описание которого приводится в качестве ссылки, и ЕР2368628.Ligand-doped cerium dioxide can also be obtained by coprecipitation of cerium dioxide and niobium dioxide or tantalum dioxide from an aqueous medium. In this case, an aqueous solution containing dissolved salts of cerium and niobium or tantalum is combined with aqueous ammonia, ammonium carbonate, or another basic compound. Hydrogen peroxide can be added to further maintain deposition. The product is separated, washed, dried and calcined to obtain cerium dioxide doped with niobium dioxide or tantalum dioxide. Since some sources of niobium hydrolyze more rapidly than the corresponding cerium compounds, coprecipitation can result in a carrier having depressions of niobium dioxide with cerium dioxide incorporated. For a coprecipitation approach, see US6605264, the description of which is incorporated by reference, and EP2368628.

Носитель и/или катализатор могут обычно прокаливаться при температуре в интервале 600-1000°С, предпочтительно, 700-950°С, более предпочтительно, 750-900°С. Прокаливание может осуществляться кратко (например, менее часа), или оно может быть более продолжительным (например, до 24 ч).The carrier and / or catalyst can usually be calcined at a temperature in the range of 600-1000 ° C, preferably 700-950 ° C, more preferably 750-900 ° C. Calcination can be carried out briefly (for example, less than an hour), or it can be longer (for example, up to 24 hours).

Носитель и/или катализатор, предпочтительно, прокаливаются в воздушной среде. Если желательно, однако, носитель и/или катализатор могут обрабатываться гидротермически. Т.е., носитель и/или катализатор могут созревать в присутствии как тепла, так и влаги. Типичные условия гидротермического созревания включают в себя температуру 500-900°С в присутствии введенного водяного пара.The carrier and / or catalyst is preferably calcined in air. If desired, however, the support and / or catalyst may be hydrothermally treated. That is, the carrier and / or catalyst can mature in the presence of both heat and moisture. Typical hydrothermal ripening conditions include a temperature of 500-900 ° C in the presence of introduced water vapor.

Прокаливание (и/или гидротермическое созревание) могут способствовать миграции диоксида ниобия или диоксида тантала к поверхности носителя. Степень миграции может быть определена с использованием рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии или других подходящих методов.Calcination (and / or hydrothermal maturation) can facilitate the migration of niobium dioxide or tantalum dioxide to the surface of the carrier. The degree of migration can be determined using x-ray photoelectron spectroscopy or other suitable methods.

Обычно диоксид церия, легированный лигандом, имеет на своей поверхности (например, как определено рентгеновской фотоэлектронной спектроскопией) мольное отношение ниобия или тантала к церию, которое, по меньшей мере, удваивается при прокаливании.Typically, cerium dioxide doped with a ligand has on its surface (for example, as determined by X-ray photoelectron spectroscopy) a molar ratio of niobium or tantalum to cerium, which at least doubles upon calcination.

Диоксид церия, легированный лигандом, обычно имеет на своей поверхности (например, как определено рентгеновской фотоэлектронной спектроскопией) мольное отношение ниобия или тантала к церию более 0,2, предпочтительно, более 0,3.Ligand-doped cerium dioxide usually has on its surface (for example, as determined by X-ray photoelectron spectroscopy) a molar ratio of niobium or tantalum to cerium of more than 0.2, preferably more than 0.3.

Пропорция диоксида ниобия или диоксида тантала на поверхности носителя (например, путем миграции) может быть выражена в плане коэффициента распределения Q, который дается выражениемThe proportion of niobium dioxide or tantalum dioxide on the surface of the carrier (for example, by migration) can be expressed in terms of the distribution coefficient Q, which is given by the expression

Q=(Eповерхность/Сеповерхность)/(Eобъем/Сеобъем)Q = (E surface / Ge surface) / (E v / Ge v)

В данном выражении Eповерхность/Сеповерхность представляет собой мольное отношение ниобия или тантала к церию, определенное на поверхности носителя рентгеновской фотоэлектронной спектроскопией, и Eобъем/Сеобъем представляет собой мольное отношение ниобия или тантала к церию в объемном образце носителя. Для диоксида церия, легированного лигандом, в катализаторе изобретения Q составляет, предпочтительно, более 1,5, и, более предпочтительно, имеет значение в интервале 2-10.In this expression, the E surface / Ce surface is the molar ratio of niobium or tantalum to cerium determined on the surface of the support by X-ray photoelectron spectroscopy, and the E volume / Ce volume is the molar ratio of niobium or tantalum to cerium in the bulk sample of the carrier. For cerium dioxide doped with a ligand, in the catalyst of the invention, Q is preferably more than 1.5, and more preferably has a value in the range of 2-10.

Катализатор может дополнительно содержать материал дополнительного носителя. Дополнительным носителем может быть цеолит, глина, диоксид алюминия, (диоксид кремния)-(диоксид алюминия), диоксид циркония, диоксид титана или смесь или комбинация любых двух или более из них. Более предпочтительно, дополнительным носителем является цеолит, диоксид алюминия, (диоксид кремния)-(диоксид алюминия), диоксид циркония, диоксид титана или смесь или комбинация любых двух или более из них. Если катализатор содержит материал дополнительного носителя, тогда носитель содержит, по меньшей мере, 90% мас. диоксида церия и 0,1-10% мас. лиганда, легирующего диоксид церия.The catalyst may further comprise additional support material. An additional carrier may be zeolite, clay, aluminum dioxide, (silicon dioxide) - (aluminum dioxide), zirconia, titanium dioxide, or a mixture or a combination of any two or more of them. More preferably, the additional carrier is zeolite, aluminum dioxide, (silicon dioxide) - (aluminum dioxide), zirconia, titanium dioxide, or a mixture or combination of any two or more of them. If the catalyst contains an additional carrier material, then the carrier contains at least 90% wt. cerium dioxide and 0.1-10% wt. cerium dioxide doping ligand.

Может быть предпочтительным, что носитель или катализатор не содержит или по существу не содержит диоксида циркония. Может быть предпочтительным, что носитель или катализатор не содержит или по существу не содержит диоксид алюминия и/или (диоксид кремния)-(диоксид алюминия). Может быть предпочтительным, что носитель или катализатор не содержит или по существу не содержит диоксид титана. Может быть предпочтительным, что носитель или катализатор не содержит или по существу не содержит цеолит. Может быть предпочтительным, что носитель или катализатор не содержит или по существу не содержит глину.It may be preferred that the support or catalyst is free or substantially free of zirconia. It may be preferred that the support or catalyst is free or substantially free of alumina and / or (silica) - (alumina). It may be preferred that the support or catalyst is free or substantially free of titanium dioxide. It may be preferred that the support or catalyst is free or substantially free of zeolite. It may be preferable that the support or catalyst is free or substantially free of clay.

Было неожиданно установлено, что диоксиды церия, легированные диоксидом ниобия и диоксидом тантала, имеющие низкие уровни лиганда (1-10% мас.), являются превосходными носителями катализаторов окисления, содержащих переходный металл групп 8-11, в частности, дизельных катализаторов окисления (ДКО) и катализаторов окисления ртути. Для таких вариантов металлы платиновой группы являются особенно предпочтительными, например, Pd и/или Pt. По сравнению с подобными катализаторами, в которых переходный металл групп 8-11 нанесен на нелегированный диоксид церия, катализатор изобретения имеет улучшенную способность к конверсии монооксида углерода и углеводородов при низких температурах, сниженную тенденцию к окислению аммиака, большую тенденцию к окислению NO и улучшенную стойкость к отравлению серой.It has been unexpectedly found that cerium dioxide doped with niobium dioxide and tantalum dioxide having low ligand levels (1-10% by weight) are excellent carriers of oxidation catalysts containing a transition metal of groups 8-11, in particular, diesel oxidation catalysts (ATP) ) and mercury oxidation catalysts. For such embodiments, platinum group metals are particularly preferred, for example, Pd and / or Pt. Compared to similar catalysts in which the transition metal of groups 8-11 is supported on undoped cerium dioxide, the catalyst of the invention has an improved ability to convert carbon monoxide and hydrocarbons at low temperatures, a reduced tendency to oxidize ammonia, a greater tendency to oxidize NO, and an improved resistance to sulfur poisoning.

Предпочтительно, катализатор изобретения (например, дизельный катализатор окисления (ДКО)) абсорбирует в условиях окисления в дизельном двигателе в присутствии диоксида серы, по меньшей мере, на 10%, более предпочтительно, по меньшей мере¸ на 20% и, наиболее предпочтительно, по меньшей мере, на 50% меньше серы, чем подобный катализатор (например, нанесенный на нелегированный диоксид церия). Под «условиями окисления в дизельном двигателе» понимаются условия, в которых СО или углеводороды сжигаются в системе выхлопного газа в обычных рабочих условиях, т.е. в присутствии воздушной смеси, содержащей NOx, диоксид углерода, воду и кислород при температурах в интервале 100-400°С, предпочтительно, 100-300°С. На фигурах 3-6, 11 и 12 показана способность катализаторов изобретения абсорбировать меньше серы, чем сравнительный катализатор, использующий нелегированный диоксид церия в качестве носителя.Preferably, the catalyst of the invention (e.g., a diesel oxidation catalyst (DCO)) absorbs under oxidation conditions in a diesel engine in the presence of sulfur dioxide by at least 10%, more preferably at least 20% and, most preferably, at least 50% less sulfur than a similar catalyst (for example, supported on undoped cerium dioxide). By “oxidation conditions in a diesel engine” are meant conditions in which CO or hydrocarbons are burned in the exhaust gas system under normal operating conditions, i.e. in the presence of an air mixture containing NO x , carbon dioxide, water and oxygen at temperatures in the range of 100-400 ° C, preferably 100-300 ° C. In figures 3-6, 11 and 12 shows the ability of the catalysts of the invention to absorb less sulfur than a comparative catalyst using undoped cerium dioxide as a carrier.

Предпочтительно, катализатор изобретения (например, ДКО) имеет улучшенную способность в условиях окисления в дизельном двигателе к конверсии монооксида углерода, ненасыщенных углеводородов или того и другого при температурах ниже 250°С, предпочтительно, ниже 200°С, по отношению к подобному катализатору (например, с нелегированным диоксидом церия в качестве носителя). Предпочтительно, относительно улучшенная способность сохраняется при длительном воздействии на катализатор серы. На фигурах 5-9 показаны указанные характеристики катализаторов изобретения.Preferably, the catalyst of the invention (e.g., ATP) has an improved ability, under oxidation conditions in a diesel engine, to convert carbon monoxide, unsaturated hydrocarbons or both at temperatures below 250 ° C, preferably below 200 ° C, with respect to such a catalyst (e.g. , with undoped cerium dioxide as a carrier). Preferably, the relatively improved ability is maintained by prolonged exposure to the sulfur catalyst. In figures 5-9 shows these characteristics of the catalysts of the invention.

Предпочтительно, катализатор изобретения (например, ДКО) может конвертировать в условиях окисления в дизельном двигателе при температурах ниже 300°С, по меньшей мере, на 10% меньше аммиака, более предпочтительно, по меньшей мере¸ на 20% меньше аммиака и, наиболее предпочтительно, по меньшей мере, на 50% меньше аммиака, чем подобный катализатор (например, нанесенный на нелегированный диоксид церия). На фигуре 7 показана эта характеристика.Preferably, the catalyst of the invention (eg, ATP) can convert under oxidation conditions in a diesel engine at temperatures below 300 ° C. at least 10% less ammonia, more preferably at least 20% less ammonia, and most preferably at least 50% less ammonia than a similar catalyst (for example, supported on undoped cerium dioxide). Figure 7 shows this characteristic.

Предпочтительно, катализатор изобретения (например, ДКО) может конвертировать в условиях окисления в дизельном двигателе при температурах ниже 400°С, по меньшей мере, на 10% больше NO, более предпочтительно, по меньшей мере¸ на 20% больше NO, наиболее предпочтительно, по меньшей мере, на 50% больше NO, чем подобный катализатор (например, нанесенный на нелегированный диоксид церия). На фигуре 10 показана эта характеристика.Preferably, the catalyst of the invention (e.g., ATP) can convert under oxidation conditions in a diesel engine at temperatures below 400 ° C. at least 10% more NO, more preferably at least 20% more NO, most preferably at least 50% more NO than a similar catalyst (for example, supported on undoped cerium dioxide). Figure 10 shows this characteristic.

Приведенная выше ссылка на «подобный катализатор» относится к катализатору, который имеет такую же композицию, за исключением того, что диоксид церия является нелегированным (т.е. нелегированный диоксид церия).The above reference to “a similar catalyst” refers to a catalyst that has the same composition, except that cerium dioxide is undoped (i.e., undoped cerium dioxide).

Настоящее изобретение также обеспечивает каталитический грунтовочный слой. Каталитическим грунтовочным слоем является, предпочтительно, раствор, суспензия или взвесь. Катализатор изобретения может быть получен или получается при нанесении каталитического грунтовочного слоя на носитель.The present invention also provides a catalytic primer layer. The catalytic primer is preferably a solution, suspension or suspension. The catalyst of the invention can be obtained or obtained by applying a catalytic primer layer to a carrier.

Каталитический грунтовочный слой может содержать некаталитический компонент, такой как наполнитель, связующее, стабилизатор, модификатор вязкости и/или другая добавка, включая одно или более из диоксида алюминия, диоксида кремния, нецеолитного (диоксида кремния)-(диоксида алюминия), диоксида титана, диоксида циркония, диоксида церия.The catalytic primer layer may contain a non-catalytic component, such as a filler, a binder, a stabilizer, a viscosity modifier and / or another additive, including one or more of aluminum dioxide, silicon dioxide, non-zeolite (silicon dioxide) - (aluminum dioxide), titanium dioxide, dioxide zirconium, cerium dioxide.

Каталитический грунтовочный слой может содержать порообразователь, такой как графит, целлюлоза, крахмал, полиакрилат и/или полиэтилен и подобное.The catalytic primer layer may contain a blowing agent, such as graphite, cellulose, starch, polyacrylate and / or polyethylene and the like.

Некаталитический компонент и/или порообразователь не должны катализировать желаемую реакцию, но вместо этого улучшают эффективность каталитического материала, например, при увеличении его рабочего температурного интервала, увеличении контактной площади поверхности катализатора, увеличении адгезии катализатора к носителю и т.д.The non-catalytic component and / or pore former should not catalyze the desired reaction, but instead improve the efficiency of the catalytic material, for example, by increasing its operating temperature range, increasing the contact surface area of the catalyst, increasing the adhesion of the catalyst to the carrier, etc.

Обычно содержание каталитического грунтовочного слоя составляет >0,3 г/дюйм3 (0,018 г/см3), такое как >1,2 г/дюйм3 (0,072 г/см3), >1,5 г/дюйм3 (0,090 г/см3), >1,7 г/дюйм3 (0,102 г/см3) или >2,00 г/дюйм3 (0,120 г/см3).Typically, the content of the catalytic primer is> 0.3 g / in 3 (0.018 g / cm 3 ), such as> 1.2 g / in 3 (0.072 g / cm 3 ),> 1.5 g / in 3 (0.090 g / cm 3 ),> 1.7 g / in 3 (0.102 g / cm 3 ) or> 2.00 g / in 3 (0.120 g / cm 3 ).

Обычно содержание каталитического грунтовочного слоя составляет <3,5 г/дюйм3 (0,210 г/см3), такое как <2,5 г/дюйм3 (0,150 г/см3).Typically, the content of the catalytic primer is <3.5 g / in 3 (0.210 g / cm 3 ), such as <2.5 g / in 3 (0.150 g / cm 3 ).

Предпочтительно, каталитический грунтовочный слой наносится на носитель в количестве примерно 0,8-1,0 г/дюйм3 (0,048-0,060 г/см3), таком как 1,0-1,5 г/дюйм3 (0,060-0,090 г/см3) или, более предпочтительно, 1,5-2,5 г/дюйм3 (0,090-0,150 г/см3).Preferably, the catalytic primer is applied to the carrier in an amount of about 0.8-1.0 g / in 3 (0.048-0.060 g / cm 3 ), such as 1.0-1.5 g / in 3 (0.060-0.090 g / cm 3 ) or, more preferably, 1.5-2.5 g / in 3 (0.090-0.150 g / cm 3 ).

Подходящими каталитическими грунтовочными слоями могут быть поверхностное покрытие, покрытие, которое пропитывает часть носителя, покрытие, которое проникает в носитель, и некоторая их комбинация. Двумя из наиболее распространенных конструкций носителя являются пластина и соты.Suitable catalytic primers may include a surface coating, a coating that impregnates part of the carrier, a coating that penetrates the carrier, and some combination thereof. Two of the most common carrier designs are plate and honeycomb.

Предпочтительно, что носитель (т.е. особенно для мобильных применений) является проточным монолитом. Проточный монолит может иметь сотовую конструкцию, которая содержит множество (например, множество смежных) параллельных каналов, где каждый канал являются открытым на обоих концах (т.е. открытым на впускной стороне и открытым на выпускной стороне), и каждый канал идет от впускной стороны к выпускной стороне носителя. Такое расположение дает в результате высокое отношение площади поверхности к объему.Preferably, the carrier (i.e., especially for mobile applications) is a flowing monolith. The flow monolith may have a honeycomb structure that contains a plurality (for example, a plurality of adjacent) parallel channels, where each channel is open at both ends (i.e., open on the inlet side and open on the outlet side), and each channel goes from the inlet side to the outlet side of the media. This arrangement results in a high surface area to volume ratio.

Для некоторых применений сотовый проточный монолит, предпочтительно, имеет высокую плотность ячеек, например, 600-800 ячеек на дюйм2 (93-124 ячейка/см2), и/или среднюю толщину внутренней стенки примерно 0,18-0,35 мм, предпочтительно, примерно 0,20-0,25 мм.For some applications, the cellular flow monolith preferably has a high cell density, for example, 600-800 cells per inch 2 (93-124 cells / cm 2 ), and / or an average inner wall thickness of about 0.18-0.35 mm, preferably about 0.20-0.25 mm.

Для некоторых других применений сотовый проточный монолит, предпочтительно, имеет низкую плотность ячеек примерно 150-600 ячеек на дюйм2 (23-93 ячейка/см2), более предпочтительно, примерно 200-400 ячейка/дюйм2 (31-62 ячейка/см3).For some other applications, the cellular flow monolith preferably has a low cell density of about 150-600 cells per inch 2 (23-93 cells / cm 2 ), more preferably about 200-400 cells / inch 2 (31-62 cells / cm 3 ).

Предпочтительно, сотовый монолит является пористым.Preferably, the honeycomb monolith is porous.

Обычно носитель выполняется из кордиерита, карбида кремния, нитрида кремния, керамики, металла, нитрида алюминия, нитрида кремния, титаната алюминия, ᾳ-глинозема, муллита, например, игольчатого муллита, поллюцита, термета, такого как Al2OsZFe, Al2O3/Ni или B4CZFe, или композитов, содержащих сегменты любых двух или более из них. Предпочтительные материалы включают в себя кордиерит, карбид кремния и титанат алюминия.Typically, the support is made of cordierite, silicon carbide, silicon nitride, ceramic, metal, aluminum nitride, silicon nitride, aluminum titanate, гли-alumina, mullite, for example, needle mullite, pollucite, termite, such as Al 2 OsZFe, Al 2 O 3 / Ni or B 4 CZFe, or composites containing segments of any two or more of them. Preferred materials include cordierite, silicon carbide and aluminum titanate.

Катализаторы пластинчатого типа имеют низкое падение давления и являются менее чувствительными к закупориванию и засорению, чем сотовые типы, что является предпочтительным в высокоэффективных стационарных применениях, но пластинчатые конструкции могут быть намного крупней и более дорогостоящими. Сотовая конструкция является обычно мельче пластинчатого типа, что является предпочтительным в мобильных применениях, но имеет более высокое падение давления и закупоривается более легко. В некоторых вариантах пластинчатый носитель конструируется из металла, предпочтительно, гофрированного металла.Plate type catalysts have a low pressure drop and are less susceptible to clogging and clogging than honeycomb types, which is preferred in highly efficient stationary applications, but plate designs can be much larger and more expensive. The honeycomb structure is usually smaller than the plate type, which is preferred in mobile applications, but has a higher pressure drop and clogs more easily. In some embodiments, the plate carrier is constructed of metal, preferably corrugated metal.

Каталитический грунтовочный слой может быть расположен на носителе, таком как проточный монолит, в зоне. Зона каталитического грунтовочного слоя может быть расположена на носителе в передней зоне, идущей от впускного конца (т.е. впускной стороны) носителя до 5-60% длины носителя. Альтернативно, зона каталитического грунтовочного слоя может быть расположена на носителе в задней зоне, такой как задняя зона, идущая от выпускного конца (т.е. выпускной стороны) носителя на 5-60% длины носителя.The catalytic primer layer may be located on a carrier, such as a flowing monolith, in the zone. The area of the catalytic primer layer may be located on the carrier in the front zone extending from the inlet end (i.e., inlet side) of the carrier to 5-60% of the carrier length. Alternatively, the area of the catalytic primer layer may be located on the carrier in the rear zone, such as the rear zone extending from the outlet end (i.e., outlet side) of the carrier to 5-60% of the length of the carrier.

Носителем может быть фильтр с проточной стенкой. Когда носителем является фильтр с проточной стенкой, каталитический грунтовочный слой может быть расположен на впускной стороне или выпускной стороне фильтра с проточной стенкой.The carrier may be a filter with a flowing wall. When the carrier is a flow-through filter, the catalytic primer layer may be located on the inlet or outlet side of the flow-through filter.

Обычно катализатор получен или получается способом, содержащим стадию (i) нанесения каталитической композиции, предпочтительно, каталитического грунтовочного слоя, на носитель как слой (например, либо до, либо после нанесения, по меньшей мере, один дополнительный слой другой композиции для очистки выхлопного газа наносится на носитель). Когда имеется множество слоев на носителе, включая слой каталитической композиции или грунтовочный слой, слои располагаются в последовательных слоях.Typically, a catalyst is prepared or obtained by a process comprising the step of (i) applying a catalytic composition, preferably a catalytic primer, to the carrier as a layer (for example, either before or after applying at least one additional layer of another composition for purifying the exhaust gas to media). When there are many layers on a carrier, including a catalyst composition layer or a primer layer, the layers are arranged in successive layers.

Катализатор изобретения может содержать каталитическую композицию или грунтовочный слой, расположенные на носителе как первый слой, а другая композиция, такая как СКВ-катализатор, располагается на носителе как второй слой. Альтернативно, каталитическая композиция или грунтовочный слой могут быть расположены на носителе как второй слой, а другая композиция, такая как СКВ-катализатор, располагается на носителе как первый слой.The catalyst of the invention may comprise a catalyst composition or a primer layer located on the carrier as a first layer, and another composition, such as an SCR catalyst, is located on the carrier as a second layer. Alternatively, the catalyst composition or primer layer may be located on the carrier as a second layer, and another composition, such as an SCR catalyst, is located on the carrier as the first layer.

Обычно второй слой наносится на носитель (например, инертный носитель) как нижний слой, а первый слой является верхним слоем, который наносится поверх второго слоя (т.е. как последовательный ряд слоев). В таком расположении выхлопной газ проникает (и затем контактирует) в первый слой, перед контактированием со вторым слоем, и затем возвращается через первый слой к выходу каталитического компонента.Typically, a second layer is applied to a carrier (e.g., an inert carrier) as a lower layer, and the first layer is an upper layer that is applied over a second layer (i.e., as a series of layers). In this arrangement, the exhaust gas penetrates (and then contacts) into the first layer, before contacting with the second layer, and then returns through the first layer to the exit of the catalytic component.

Первый слой может быть первой зоной, расположенной на (например, части выше по потоку) носителе, а второй слой может быть второй зоной, расположенной на носителе, где вторая зона находится ниже по потоку от первой зоны.The first layer may be a first zone located on (for example, a part upstream) of the carrier, and the second layer may be a second zone located on the carrier, where the second zone is downstream of the first zone.

Катализатор может быть получен или получается способом, который содержит стадию (i) нанесения каталитической композиции, предпочтительно, в качестве каталитического грунтовочного слоя на носитель в качестве первой зоны и (ii) нанесение (например, последовательно), по меньшей мере, одной дополнительной композиции или грунтовочного слоя для очистки выхлопного газа на носитель в качестве второй зоны, где, по меньшей мере, часть первой зоны находится ниже по потоку от второй зоны. Альтернативно, каталитическая композиция или каталитический грунтовочный слой могут быть нанесены на носитель во второй зоне, которая находится ниже по потоку от первой зоны, содержащей дополнительную композицию или грунтовочный слой. Примеры дополнительных композиций включают СКВ-катализаторы и очищаемые компоненты (например, серу, воду и т.д.).The catalyst can be obtained or obtained by a method that comprises the step of (i) applying the catalyst composition, preferably as a catalytic primer, to the carrier as a first zone and (ii) applying (for example, sequentially) at least one additional composition or a primer layer for cleaning the exhaust gas onto the carrier as a second zone, where at least a portion of the first zone is downstream of the second zone. Alternatively, the catalyst composition or catalytic primer layer may be applied to the carrier in a second zone, which is located downstream of the first zone containing the additional composition or primer layer. Examples of additional compositions include SCR catalysts and refined components (e.g., sulfur, water, etc.).

Для снижения количества пространства, требуемого для выхлопной системы, отдельные компоненты выхлопной системы разрабатываются для осуществления более одной функции. Например, нанесение катализатора на носитель-фильтр с проточными стенками вместо проточного носителя служит для снижения общего размера системы очистки выхлопного газа при обеспечении возможности одному носителю служить двум функциям, а именно, каталитической очистке нежелательных компонентов из выхлопного газа и механическому удалению сажи из выхлопного газа.To reduce the amount of space required for the exhaust system, individual components of the exhaust system are designed to carry out more than one function. For example, applying a catalyst to a filter carrier with flow walls instead of a flow carrier serves to reduce the overall size of the exhaust gas purification system while allowing one carrier to serve two functions, namely, the catalytic purification of unwanted components from the exhaust gas and the mechanical removal of soot from the exhaust gas.

Соответственно, носителем может быть фильтр с проточными стенками или фильтр с частичным потоком. Фильтры с проточными стенками являются подобными проточным носителям тем, что они содержат множество смежных параллельных каналов. Однако, каналы проточных сотовых носителей являются открытыми на обоих концах, тогда как каналы носителей с проточными стенками имеют один конец закупоренным, где закупоривание имеет место на противоположных концах смежных каналов в чередующемся шаблоне. Закупоривание чередующихся концов каналов предотвращает газ, поступающий во впускную сторону носителя, от прямого прохождения через канал и нахождения. Вместо этого выхлопной газ поступает в переднюю часть носителя и перемещается примерно наполовину каналов, где он нагнетается через стенки каналов перед поступлением во вторую половину каналов и нахождением на тыльной стороне носителя.Accordingly, the carrier may be a filter with flow walls or a filter with a partial flow. Filters with flow walls are similar to flow media in that they contain many adjacent parallel channels. However, the channels of flowing cell carriers are open at both ends, while the channels of carriers with flow walls have one end clogged, where clogging occurs at opposite ends of adjacent channels in an alternating pattern. Clogging the alternating ends of the channels prevents the gas entering the inlet side of the carrier from directly passing through and being located. Instead, the exhaust gas enters the front of the carrier and moves about half of the channels, where it is pumped through the walls of the channels before entering the second half of the channels and being on the back of the carrier.

Стенка носителя имеет пористость и размер пор, которая является газопроницаемой, но улавливает главную часть твердых частиц, таких как сажа, из газа, когда газ проходит через стенку. Предпочтительные носители с проточными стенками являются высокоэффективными фильтрами. Фильтры с проточными стенками для использования с настоящим изобретением, предпочтительно, имеют эффективность, по меньшей мере, 70%, по меньшей мере, около 75%, по меньшей мере, около 80% или, по меньшей мере, около 90%. В некоторых вариантах эффективность составляет от примерно 75 до примерно 99%, примерно 75-90%, примерно 80-90% или примерно 85-95%. Здесь эффективность дается относительно сажи и других подобных частиц определенного размера, и концентрации твердых частиц обычно находятся в традиционном дизельном выхлопном газе. Например, твердые частицы в дизельном выхлопном газе могут находиться в интервале размеров от 0,05 мкм до 2,5 мкм. Таким образом, эффективность может быть на основе данного интервала или подинтервала, такого как 0,1-0,25 мкм, 0,25-1,25 мкм или 1,25-2,5 мкм.The wall of the carrier has porosity and pore size, which is gas permeable, but traps the main part of solid particles, such as soot, from gas when gas passes through the wall. Preferred flow wall media are high performance filters. Flow wall filters for use with the present invention preferably have an efficiency of at least 70%, at least about 75%, at least about 80%, or at least about 90%. In some embodiments, the effectiveness is from about 75 to about 99%, about 75-90%, about 80-90%, or about 85-95%. Here, efficiency is given relative to soot and other similar particles of a certain size, and particulate concentrations are usually found in a traditional diesel exhaust gas. For example, particulate matter in diesel exhaust gas may be in the size range from 0.05 μm to 2.5 μm. Thus, the effectiveness can be based on a given interval or sub-interval, such as 0.1-0.25 microns, 0.25-1.25 microns or 1.25-2.5 microns.

Пористость является мерой процентного содержания пустого пространства в пористом носителе и относится к противодавлению в выхлопной системе: обычно чем ниже пористость, тем выше противодавление. Предпочтительно, пористый носитель имеет пористость примерно 30-80%, например, примерно 40-75%, примерно 40-65% или примерно 50-60%.Porosity is a measure of the percentage of empty space in a porous carrier and refers to backpressure in the exhaust system: usually the lower the porosity, the higher the backpressure. Preferably, the porous carrier has a porosity of about 30-80%, for example, about 40-75%, about 40-65%, or about 50-60%.

Взаимосвязанность пор, измеренная как процентное содержание общего объема пор носителя, является степенью, в которой поры, пустоты и/или каналы соединены с образованием непрерывных путей через пористый носитель, т.е. от впускной стороны до выпускной стороны. В противоположность взаимосвязанности пор имеется сумма объема замкнутых пор и объема пор, которые имеют проход только к одной из поверхностей носителя. Предпочтительно, пористый носитель имеет объем взаимосвязанных пор, по меньшей мере, примерно 30%, более предпочтительно, по меньшей мере, примерно 40%.Pore interconnection, measured as a percentage of the total pore volume of a carrier, is the degree to which the pores, voids, and / or channels are connected to form continuous paths through the porous carrier, i.e. from inlet side to outlet side. In contrast to the interconnectedness of pores, there is a sum of the volume of closed pores and the volume of pores that have a passage to only one of the surfaces of the carrier. Preferably, the porous carrier has an interconnected pore volume of at least about 30%, more preferably at least about 40%.

Средний размер пор пористого носителя является также важным для фильтрации. Средний размер пор может быть определен любым подходящим методом, включая ртутную порозиметрию. Средний размер пор пористого носителя должен иметь достаточно высокое значение для промотирования низкого противодавления при обеспечении адекватной эффективности любым носителем как таковым, при промотировании слоя слежавшейся сажи на поверхности носителя или комбинации того и другого. Предпочтительный пористый носитель имеет средний размер пор примерно 10-40 мкм, например, примерно 20-30 мкм, примерно 10-25 мкм, примерно 10-20 мкм, примерно 20-25 мкм, примерно 10-15 мкм и примерно 15-20 мкм.The average pore size of the porous support is also important for filtration. The average pore size can be determined by any suitable method, including mercury porosimetry. The average pore size of the porous support must be sufficiently high to promote low backpressure while ensuring adequate performance by any support as such, when promoting a layer of caked soot on the surface of the support or a combination of both. A preferred porous support has an average pore size of about 10-40 microns, for example, about 20-30 microns, about 10-25 microns, about 10-20 microns, about 20-25 microns, about 10-15 microns and about 15-20 microns .

Обычно получение экструдированного сплошного тела, содержащего катализатор, включает смешение катализатора, связующего, необязательного органического вязкостьулучшающего соединения в гомогенную пасту, которая затем вводится в компонент связующего/матрицы или их предшественника, и необязательно одного или более из стабилизированного диоксида церия и неорганических волокон. Смесь уплотняется в смесительном или пластицирующем устройстве или в экструдере. Смеси содержат органические добавки, такие как связующие, порообразователи, пластификаторы, поверхностно-активные вещества, смазочные материалы, диспергаторы, в качестве технологических добавок для улучшения смачивания и получения в результате однородного замеса. Получаемый пластичный материал затем формуют, в частности, с использованием экструзионного пресса или экструдера, включая экструзионную фильеру, и полученные формовки сушат и прокаливают. Органические добавки «выгорают» в процессе прокаливания экструдированного сплошного тела. Отдельный катализатор может быть также нанесен как грунтовочное покрытие или иным образом нанесен на экструдированное сплошное тело как один или более подслоев, которые остаются на поверхности или проникают полностью или частично в каталитическое экструдированное сплошное тело.Typically, the preparation of an extruded continuous body containing a catalyst involves mixing the catalyst, a binder, optional organic viscosity, an improving compound into a homogeneous paste, which is then introduced into the binder / matrix component or their precursor, and optionally one or more of the stabilized cerium dioxide and inorganic fibers. The mixture is sealed in a mixing or plasticizing device or in an extruder. The mixtures contain organic additives, such as binders, blowing agents, plasticizers, surfactants, lubricants, dispersants, as processing aids to improve wetting and result in a uniform batch. The resulting plastic material is then molded, in particular using an extrusion press or extruder, including an extrusion die, and the resulting moldings are dried and calcined. Organic additives “burn out” during the calcination of the extruded solid. A separate catalyst may also be applied as a primer or otherwise applied to an extruded continuous body as one or more sublayers that remain on the surface or penetrate fully or partially into the catalytic extruded continuous body.

Экструдированные сплошные тела, содержащие катализаторы согласно настоящему изобретению, обычно имеют структуру в форме сотов, имеющих равноразмерные и параллельные каналы, идущие от их первого конца ко второму концу. Стенки каналов, определяющие каналы, являются пористыми. Обычно наружная «оболочка» окружает множество каналов экструдированного сплошного тела. Экструдированное сплошное тело может быть формовано любого желаемого поперечного сечения, такого как круглое, квадратное или овальное. Отдельные каналы во множестве каналов могут быть квадратными, треугольными, гексагональными, круглыми и т.д. Каналы на первом выше по потоку конце могут быть блокированными, например, подходящим керамическим цементом, а каналы, не блокированные на первом выше по потоку конце, могут быть также блокированными на втором ниже по потоку конце с образованием фильтра с проточными стенками. Обычно расположение блокированных каналов на первом выше по потоку конце совпадает с расположением в шахматном порядке подобного расположения блокированных и открытых концов каналов ниже по потоку.Extruded solid bodies containing the catalysts of the present invention typically have a honeycomb structure having equally sized and parallel channels extending from their first end to the second end. The walls of the channels defining the channels are porous. Typically, the outer "sheath" surrounds many of the channels of the extruded solid. The extruded solid can be molded to any desired cross section, such as round, square or oval. Individual channels in a plurality of channels may be square, triangular, hexagonal, round, etc. The channels at the first upstream end can be blocked, for example, with suitable ceramic cement, and the channels that are not blocked at the first upstream end can also be blocked at the second downstream end to form a filter with flow walls. Typically, the arrangement of the blocked channels at the first upstream end coincides with the staggered arrangement of a similar arrangement of the blocked and open ends of the channels downstream.

Компонент связующего/матрицы, предпочтительно, выбран из группы, состоящей из кордиерита, нитридов, карбидов, боридов, интерметаллических соединений, литийалюмосиликата, шпинели, необязательно легированного диоксида алюминия, источника диоксида кремния, диоксида титана, диоксида циркония, (диоксида титана)- (диоксида циркония), циркона и смесей любых двух или более из них. Паста может необязательно содержать упрочняющие неорганические волокна, выбранные из группы, состоящей из углеродных волокон, стеклянных волокон, металлических волокон, волокон бора, волокон из оксида алюминия, кремнеземных волокон, (кремнеземных)-(глиноземных) волокон, кремнийкарбидных волокон, калийтитанатных волокон, алюминийборатных волокон и керамических волокон.The binder / matrix component is preferably selected from the group consisting of cordierite, nitrides, carbides, borides, intermetallic compounds, lithium aluminum silicate, spinel, optionally doped aluminum dioxide, a source of silicon dioxide, titanium dioxide, zirconia, - (titania) zirconium), zircon and mixtures of any two or more of them. The paste may optionally contain reinforcing inorganic fibers selected from the group consisting of carbon fibers, glass fibers, metal fibers, boron fibers, alumina fibers, silica fibers, (silica) - (alumina) fibers, silicon carbide fibers, potassium titanate fibers, aluminum borate fibers and ceramic fibers.

Компонентом глиноземного связующего/матрицы является, предпочтительно, гамма-глинозем, но может быть любой другой переходный глинозем, т.е. альфа-глинозем, бета-глинозем, чи-глинозем, эта-глинозем, ро-глинозем, каппа-глинозем, тэта-глинозем, дельта-глинозем, лантанбета-глинозем и смеси любых двух или более таких переходных глиноземов. Предпочтительно, что глинозем легируется, по меньшей мере, одним неалюминиевым элементом для увеличения термостойкости глинозема. Подходящие лиганды глинозема включают в себя кремний, цирконий, барий, лантаниды и смеси любых двух или более из них. Подходящие лантанидные лиганды включают в себя La, Ce, Nd, Pr, Gd и смеси любых двух или более из них.The alumina binder / matrix component is preferably gamma alumina, but may be any other transitional alumina, i.e. alpha-alumina, beta-alumina, chi-alumina, eta-alumina, ro-alumina, kappa-alumina, theta-alumina, delta-alumina, lanthanum-alumina, and mixtures of any two or more of these transitional alumina. Preferably, the alumina is doped with at least one non-aluminum element to increase the heat resistance of alumina. Suitable alumina ligands include silicon, zirconium, barium, lanthanides, and mixtures of any two or more of them. Suitable lanthanide ligands include La, Ce, Nd, Pr, Gd, and mixtures of any two or more of them.

Источники диоксида кремния могут включать в себя силиказоль, кварц, сплавленный или аморфный диоксид кремния, натрийсиликат, аморфный алюмосиликат, алкоксисилан, связующее силиконовой смолы, такой как метилфенилсиликоновая смола, глину, тальк или смесь любых двух или более из них. Из указанного перечня диоксидом кремния могут быть SiO2 как таковой, полевой шпат, муллит, кремнезем-глинозем, кремнезем-магнезия, (диоксид кремния)-(диоксид циркония), (диоксид кремния)-(диоксид тория), (диоксид кремния)-(диоксид бериллия), (диоксид кремния)-(диоксид титана), тройной (диоксид кремния)-(диокид алюминия)-(диоксид циркония), тройной (диоксид кремния)-(диокид алюминия)-(магнезия), тройной (диоксид кремния)_-магнезия-(диоксид циркония), тройной (диоксид кремния)-(диокид алюминия)-(диоксид тория) и смеси любых двух или более из них.Sources of silica may include silica sol, quartz, fused or amorphous silica, sodium silicate, amorphous aluminosilicate, alkoxysilane, a silicone resin binder such as methyl phenyl silicone resin, clay, talc, or a mixture of any two or more thereof. From this list, silicon dioxide can be SiO 2 per se, feldspar, mullite, silica-alumina, silica-magnesia, (silicon dioxide) - (zirconium dioxide), (silicon dioxide) - (thorium dioxide), (silicon dioxide) - (beryllium dioxide), (silicon dioxide) - (titanium dioxide), triple (silicon dioxide) - (aluminum dioxide) - (zirconium dioxide), triple (silicon dioxide) - (aluminum dioxide) - (magnesia), triple (silicon dioxide ) _- magnesia- (zirconium dioxide), triple (silicon dioxide) - (aluminum dioxide) - (thorium dioxide) and a mixture of any two or more of them.

Предпочтительно, катализатор диспергируется повсюду и, предпочтительно, равномерно повсюду, по всему экструдированному телу катализатора.Preferably, the catalyst is dispersed throughout and, preferably, uniformly throughout, throughout the extruded body of the catalyst.

Когда любое из вышеуказанных экструдированных сплошных тел выполнено как фильтр с проточными стенками, пористость фильтра с проточными стенками может составлять 30-80%, такая как 40-70%. Пористость и объем пор и радиус пор могут быть измерены, например, с использованием ртутной интрузионнной порозиметрии.When any of the above extruded solid bodies is configured as a filter with flow walls, the porosity of the filter with flow walls can be 30-80%, such as 40-70%. Porosity and pore volume and pore radius can be measured, for example, using mercury intrusion porosimetry.

Катализатор настоящего изобретения может также промотировать окисление аммиака. Таким образом, катализатор может быть рецептурирован, чтобы благоприятствовать окислению аммиака кислородом, в частности, при концентрациях аммиака, встречающихся ниже по потоку от СКВ-катализатора (например, катализатора окисления аммиака (AMOX), такого как катализатор конверсии аммиака (ASC).The catalyst of the present invention can also promote the oxidation of ammonia. Thus, the catalyst can be formulated to favor the oxidation of ammonia with oxygen, in particular at ammonia concentrations found downstream of the SCR catalyst (e.g., ammonia oxidation catalyst (AMOX), such as ammonia conversion catalyst (ASC).

Катализатор может быть расположен как нижний слой под верхним СКВ-слоем. Предпочтительно, CКВ-катализатором является промотированный металлом цеолит (например, Cu- или Fe-промоти-рованный алюмосиликатный цеолит, выбранный из BEA, CHA, AEI, AFX, ZSM-5, ZSM-34, MFI, KFI, LEV или подобного) или промотированный металлом диоксид ванадия (например, Fe- или W-промотированный диоксид ванадия).The catalyst may be located as the lower layer under the upper SCR layer. Preferably, the CKV catalyst is a metal-promoted zeolite (e.g., a Cu- or Fe-promoted aluminosilicate zeolite selected from BEA, CHA, AEI, AFX, ZSM-5, ZSM-34, MFI, KFI, LEV or the like) or metal-promoted vanadium dioxide (e.g., Fe- or W-promoted vanadium dioxide).

Катализатором может быть катализатор конверсии аммиака, который расположен ниже по потоку от катализатора селективного каталитического восстановления (СКВ). Катализатор конверсии аммиака окисляет, по меньшей мере, часть любого азотного восстановителя, который не потребляется способом селективного каталитического восстановления. Например, катализатор конверсии аммиака может быть расположен на наружной стороне фильтра с проточными стенками, а СКВ-катализатор может быть расположен на стороне выше по потоку фильтра. Альтернативно, катализатор конверсии аммиака может быть расположен на конце ниже по потоку проточного носителя, а СКВ-катализатор может быть расположен на конце выше по потоку проточного носителя. В другом варианте катализатор конверсии аммиака и СКВ-катализатор каждый имеет отдельный носитель (т.е. они каждый расположены на отдельных блоках) в выхлопной системе. Указанные отдельные носители, или блоки, могут быть смежными и в контакте друг с другом или разделены определенным расстоянием при условии, что они находятся в текучем сообщении друг с другом, и при условии, что носитель, или блок, СКВ-катализатора расположен выше по потоку от носителя, или блока, катализатора конверсии аммиака.The catalyst may be an ammonia conversion catalyst, which is located downstream of the selective catalytic reduction catalyst (SCR). The ammonia conversion catalyst oxidizes at least a portion of any nitrogen reducing agent that is not consumed by the selective catalytic reduction method. For example, the ammonia conversion catalyst may be located on the outside of the filter with flow walls, and the SCR catalyst may be located on the side upstream of the filter. Alternatively, the ammonia conversion catalyst may be located at the end downstream of the flow carrier, and the SCR catalyst may be located at the end upstream of the flow carrier. In another embodiment, the ammonia conversion catalyst and the SCR catalyst each have a separate carrier (i.e., they are each located on separate blocks) in the exhaust system. These individual carriers, or blocks, can be adjacent and in contact with each other or separated by a certain distance, provided that they are in fluid communication with each other, and provided that the carrier, or block, of the SCR catalyst is located upstream from a carrier, or block, ammonia conversion catalyst.

Способ каталитического окисления обычно осуществляется при температуре, по меньшей мере, 100°С, такой как от примерно 150°С до примерно 750°С, в частности, от примерно 175°С до примерно 550°С (например, 175-400°С). Способ каталитического окисления может осуществляться при температуре 450-900°С, предпочтительно, 500-750°С, 500-650°С, 450-550°С или 650-850°С. Варианты, использующие температуры выше 450°С, в частности, используются для очистки выхлопного газа от тяжело- и легкогрузного дизельного двигателя, который оборудован выхлопной системой, содержащей (необязательно, катализированные) фильтры дизельных твердых частиц, которые активно регенерируются, например, при введении углеводорода в выхлопную систему выше по потоку от фильтра, где цеолитный катализатор для использования в настоящем изобретении расположен ниже по потоку от фильтра.The catalytic oxidation process is usually carried out at a temperature of at least 100 ° C, such as from about 150 ° C to about 750 ° C, in particular from about 175 ° C to about 550 ° C (e.g. 175-400 ° C ) The catalytic oxidation method can be carried out at a temperature of 450-900 ° C, preferably 500-750 ° C, 500-650 ° C, 450-550 ° C or 650-850 ° C. Options using temperatures above 450 ° C are used in particular to clean exhaust gas from a heavy and light-duty diesel engine that is equipped with an exhaust system that contains (optionally catalyzed) diesel particulate filters that are actively regenerated, for example, by introducing a hydrocarbon into the exhaust system upstream of the filter, where the zeolite catalyst for use in the present invention is located downstream of the filter.

Обычно весь или, по меньшей мере, часть азотсодержащего восстановителя, в частности, NH3, для потребления в СКВ-способе может подаваться катализатором настоящего изобретения, действующим как NOx-катализатор-поглотитель (NAC), ловушка обедненного NOx (LNT) или катализатор хранения/восстановления NOx (NSRC), расположенный выше по потоку от СКВ-катализатора, например, СКВ-катализатора настоящего изобретения, расположенного на фильтре с проточными стенками. NAC-компоненты, используемые в настоящее изобретении, содержат комбинацию основного материала (такого как щелочной металл, щелочно-земельный металл или редкоземельный металл, включая оксиды щелочных металлов, оксиды щелочно-земельных металлов и их комбинации) и благородного металла (такого как платина) и, необязательно, компонент катализатора восстановления, такого как родий. Отдельные типы основного материала, используемого в NAC, включают оксид цезия, оксид калия, оксид магния, оксид натрия, оксид кальция, оксид стронция, оксид бария и их комбинации. Благородный металл, предпочтительно, присутствует в количестве примерно 10-200 г/фут3 (333-6660 г/м3), таком как 20-60 г/фут3 (666-2000 г/м3). Альтернативно, благородный металл катализатора характеризуется средней концентрацией, которая может составлять от примерно 40 до примерно 100 г/фут3 (от примерно 1332 до примерно 3330 г/м3).Typically, all or at least part of a nitrogen-containing reducing agent, in particular NH 3 , for consumption in the SCR method can be supplied by the catalyst of the present invention, acting as a NO x scavenger catalyst (NAC), depleted NO x trap (LNT) or NO x storage / reduction catalyst (NSRC) located upstream of an SCR catalyst, for example, an SCR catalyst of the present invention, located on a flow-walled filter. The NAC components used in the present invention comprise a combination of a base material (such as an alkali metal, alkaline earth metal or rare earth metal, including alkali metal oxides, alkaline earth metal oxides and combinations thereof) and a noble metal (such as platinum) and optionally a component of a reduction catalyst such as rhodium. Certain types of base material used in NAC include cesium oxide, potassium oxide, magnesium oxide, sodium oxide, calcium oxide, strontium oxide, barium oxide, and combinations thereof. The noble metal is preferably present in an amount of about 10-200 g / ft 3 (333-6660 g / m 3 ), such as 20-60 g / ft 3 (666-2000 g / m 3 ). Alternatively, the noble metal of the catalyst is characterized by an average concentration, which may be from about 40 to about 100 g / ft 3 (from about 1332 to about 3330 g / m 3 ).

В некоторых условиях в ходе случаев периодической обогатительной регенерации NH3 может быть генерирован с помощью катализатора-абсорбера NOx. СКВ-катализатор ниже по потоку от NOx-катализатора-поглотителя может улучшить эффективность восстановления NOx всей системы. В объединенной системе СКВ-катализатор способен накапливать NH3, высвободившийся из NAC-катализатора в ходе случаев обогатительной регенерации и использует накопленный NH3 для селективного восстановления части или всего NOx, который преобразуется с помощью NAC-катализатора в обычных обедненных условиях работы.Under certain conditions, in cases of periodic enrichment regeneration, NH 3 can be generated using a NO x absorbent catalyst. An SCR catalyst downstream of the NO x scavenger catalyst can improve the overall NO x reduction efficiency of the system. In an integrated system, an SCR catalyst is able to accumulate NH 3 released from the NAC catalyst during enrichment regeneration and uses the accumulated NH 3 to selectively recover part or all of the NO x that is converted using the NAC catalyst under normal lean operating conditions.

Способ очистки выхлопного газа, как описано здесь, может быть осуществлен на выхлопном газе, получаемом от способа сгорания, таком как двигатель внутреннего сгорания (либо подвижный, либо стационарный), газовая турбина и энергоустановки на угле или нефти. Способ может также использоваться для очистки газа от промышленных способов, таких как нефтеочистка, от нагревателей нефтеочистки и бойлеров, печей, промышленности химической переработки, коксовых печей, установок переработки муниципальных отходов и мусоросжигателей и т.д. В частном варианте способ используется для очистки выхлопного газа от двигателя внутреннего сгорания с неполным сгоранием транспортного средства, такого как дизельный двигатель, бензиновый двигатель неполного сгорания или двигатель на жидком нефтяном газе или природном газе.The exhaust gas purification method, as described herein, can be carried out on exhaust gas obtained from a combustion method, such as an internal combustion engine (either mobile or stationary), a gas turbine, and coal or oil power plants. The method can also be used for gas purification from industrial methods, such as oil refining, oil refining heaters and boilers, furnaces, chemical processing industry, coke ovens, municipal waste processing plants and incinerators, etc. In a particular embodiment, the method is used to purify exhaust gas from an internal combustion engine with incomplete combustion of a vehicle, such as a diesel engine, incomplete gasoline engine, or a petroleum gas or natural gas engine.

В некоторых аспектах предметом изобретения является система очистки выхлопного газа, генерированного способом сгорания, таким как от двигателя внутреннего сгорания (либо мобильного, либо стационарного), газовой турбины, энергоустановок, работающих на угле или нефти и т.п. Такие системы содержат каталитическое изделие, содержащее катализатор, описанный здесь, и, по меньшей мере, один дополнительный компонент для очистки выхлопного газа, где каталитическое изделие и, по меньшей мере, один дополнительный компонент предназначены функционировать как связанная единица. Система может содержать дизельный катализатор окисления, поглотитель NOx и/или катализатор окисления ртути, как описано здесь, и необязательно как один или более из СКВ-катализатора, фильтра дизельных твердых частиц, фильтра катализированной сажи, катализатора конверсии аммиака или их комбинации. Такие системы необязательно включают одну или более секций канала для прохождения выхлопного газа от двигателя к концу системы послеочистки и/или рециркулирования, по меньшей мере, части частично очищенного выхлопного газа в систему послеочистки.In some aspects, the subject of the invention is a system for purifying exhaust gas generated by a combustion method, such as from an internal combustion engine (either mobile or stationary), a gas turbine, power plants operating on coal or oil, and the like. Such systems comprise a catalytic product containing the catalyst described herein and at least one additional component for purifying exhaust gas, where the catalytic product and at least one additional component are intended to function as a linked unit. The system may comprise a diesel oxidation catalyst, an NO x scavenger and / or a mercury oxidation catalyst, as described herein, and optionally one or more of an SCR catalyst, a diesel particulate filter, a catalyzed carbon black filter, an ammonia conversion catalyst, or a combination thereof. Such systems optionally include one or more sections of an exhaust gas passage from the engine to the end of the after-treatment and / or recirculation system of at least a portion of the partially purified exhaust gas to the after-treatment system.

Система может содержать катализатор окисления (например, дизельный катализатор окисления (ДКО)) для окисления монооксида азота в выхлопном газе до диоксида азота, расположенный выше по потоку от точки дозирования азотистого восстановителя в выхлопной газ. Катализатор окисления может быть предназначен для получения газового потока, вводящего цеолитный СКВ-катализатор, имеющий отношение NO к NO2 от примерно 4:1 до примерно 1:3 по объему, например, при температуре выхлопного газа на впуске катализатора окисления от 250°С до 450°С.The system may comprise an oxidation catalyst (e.g., a diesel oxidation catalyst (DCO)) for oxidizing nitrogen monoxide in the exhaust gas to nitrogen dioxide, located upstream of the dosing point of the nitrogenous reducing agent in the exhaust gas. The oxidation catalyst may be designed to produce a gas stream introducing a zeolite SCR catalyst having a ratio of NO to NO 2 from about 4: 1 to about 1: 3 by volume, for example, at an exhaust gas temperature at the inlet of the oxidation catalyst from 250 ° C to 450 ° C.

Настоящее изобретение включает способ окисления. Способ может содержать газообразный поток дизельного выхлопного газа, содержащий монооксид углерода, ненасыщенные углеводороды или то и другое в присутствии катализатора дизельного окисления, как описано здесь. Способ, предпочтительно, осуществляется в «условиях окисления в дизельном двигателе», как описано выше, т.е. в выхлопной системе в обычных рабочих условиях, где обычные рабочие условия содержат присутствие смеси, содержащей NOx, диоксид углерода, воду и кислород при температурах в интервале от 100°С до 400°С, предпочтительно, 100-300°С.The present invention includes an oxidation process. The method may comprise a gaseous stream of diesel exhaust gas containing carbon monoxide, unsaturated hydrocarbons, or both in the presence of a diesel oxidation catalyst, as described herein. The method is preferably carried out under “oxidation conditions in a diesel engine” as described above, i.e. in an exhaust system under normal operating conditions, where normal operating conditions comprise the presence of a mixture containing NO x , carbon dioxide, water and oxygen at temperatures ranging from 100 ° C to 400 ° C, preferably 100-300 ° C.

Изобретение может включать способ окисления ртути. Изобретение может включать способ адсорбции NOx, в частности, при использовании в комбинации с СКВ-способом ниже по потоку.The invention may include a method for oxidizing mercury. The invention may include a method for adsorbing NO x , in particular when used in combination with an SCR method downstream.

Настоящее изобретение, кроме того, относится к катализатору, полученному частным способом. Способ содержит четыре стадии. Во-первых, диоксид церия пропитывается водным раствором, содержащим водорастворимую ниобиевую, или танталовую соль. Водорастворимой ниобиевой или танталовой солью обычно является ацетат, нитрат, галогенид, оксалат или подобное, такая как ниобий(V)хлорид, ниобий(III)нитрат, аммонийниобат(V)оксалат или тантал(V)хлорид. Во-вторых, пропитанный диоксид церия прокаливается при температуре в интервале от 600°С до 1000°С, предпочтительно, 700-950°С, более предпочтительно, 750-900°С, с получением носителя. Носитель содержит, по меньшей мере, 90% мас. диоксида церия и 0,1-10% мас. диоксида ниобия или диоксида тантала в качестве лиганда диоксида церия. Предпочтительно, носитель содержит 91-95% мас. диоксида церия и 0,5-9% мас. диоксида ниобия или диоксида тантала. В-третьих, легированный диоксидом ниобия или диоксидом тантала диоксид церия пропитывается раствором, содержащим переходный металл групп 8-11. Наконец, продукт прокаливают при температуре в интервале от 600°С до 1000°С с получением катализатора. Катализатор содержит 0,1-10% мас. переходного металла групп 8-11.The present invention also relates to a privately prepared catalyst. The method contains four stages. Firstly, cerium dioxide is impregnated with an aqueous solution containing a water-soluble niobium, or tantalum salt. The water-soluble niobium or tantalum salt is usually acetate, nitrate, halide, oxalate or the like, such as niobium (V) chloride, niobium (III) nitrate, ammonium niobate (V) oxalate or tantalum (V) chloride. Secondly, the impregnated cerium dioxide is calcined at a temperature in the range from 600 ° C to 1000 ° C, preferably 700-950 ° C, more preferably 750-900 ° C, to obtain a carrier. The media contains at least 90% wt. cerium dioxide and 0.1-10% wt. niobium dioxide or tantalum dioxide as a cerium dioxide ligand. Preferably, the carrier contains 91-95% wt. cerium dioxide and 0.5-9% wt. niobium dioxide or tantalum dioxide. Thirdly, cerium dioxide doped with niobium dioxide or tantalum dioxide is impregnated with a solution containing a transition metal of groups 8-11. Finally, the product is calcined at a temperature in the range of 600 ° C. to 1000 ° C. to obtain a catalyst. The catalyst contains 0.1-10% wt. transition metal of groups 8-11.

ОпределенияDefinitions

Как использовано здесь, термин «катализатор» означает любое вещество, которое модифицирует скорость химической реакции без расходования реакцией, включая (но не ограничиваясь этим) адсорбенты.As used here, the term "catalyst" means any substance that modifies the rate of a chemical reaction without spending the reaction, including (but not limited to) adsorbents.

Как использовано здесь, термин «носитель» по отношению к катализатору-металлу групп 8-11 означает твердый материал, обычно имеющий высокую площадь поверхности, с которым скрепляется катализатор (например, пропиткой).As used here, the term "carrier" in relation to the metal catalyst of groups 8-11 means a solid material, usually having a high surface area, with which the catalyst is bonded (for example, by impregnation).

Под «легированным» понимается, что ниобий или тантал интегрируется в решетчатую структуру диоксида церия обычно как смешанный оксид (например, диоксид ниобия и диоксид церия или диоксид тантала и диоксид церия).By “doped” is meant that niobium or tantalum is integrated into the lattice structure of cerium dioxide, usually as a mixed oxide (for example, niobium dioxide and cerium dioxide or tantalum dioxide and cerium dioxide).

Как использовано здесь, термин «по существу не содержит» компонент, обычно используемый в отношении носителя или катализатора, относится к менее 0,1% мас. или даже менее 0,01% мас. компонента. Более предпочтительно, носитель или катализатор не содержит компонент.As used here, the term "essentially does not contain" component, usually used in relation to the carrier or catalyst, refers to less than 0.1% wt. or even less than 0.01% wt. component. More preferably, the carrier or catalyst does not contain a component.

Как использовано здесь, термин «последовательный» по отношению к каталитическим слоям на носителе означает, что каждый слой контактирует с его смежным слоем (слоями), и что каталитические слои как целое расположены один поверх другого на носителе.As used here, the term "consistent" with respect to the catalyst layers on the carrier means that each layer is in contact with its adjacent layer (s), and that the catalyst layers as a whole are located one on top of the other on the carrier.

Как использовано здесь, термины «первый слой» и «второй слой» используются для описания относительных позиций каталитических слоев в каталитическом изделии по отношению к обычному направлению выхлопного газа через, проходя и/или поверх каталитического изделия. В обычных условиях прохождения выхлопного газа выхлопной газ контактирует с первым слоем до контактирования со вторым слоем.As used here, the terms “first layer” and “second layer” are used to describe the relative positions of the catalytic layers in the catalyst product with respect to the normal direction of the exhaust gas through, passing and / or over the catalyst product. Under normal exhaust gas passage conditions, the exhaust gas is contacted with the first layer before being contacted with the second layer.

ПримерыExamples

Последующие примеры только иллюстрируют изобретение; специалист в данной области техники идентифицирует много вариантов, которые отвечают сущности изобретения и находятся в объеме формулы изобретения.The following examples only illustrate the invention; one skilled in the art will identify many variations that are within the spirit of the invention and are within the scope of the claims.

Пример 1Example 1

Получение диоксида церия, легированного диоксидом ниобия (3,2% мас. Nb2O5)Obtaining cerium dioxide doped with niobium dioxide (3.2% wt. Nb 2 O 5 )

Аммонийниобат(V)оксалат (21% Nb, 1,06 г, 2,4 ммоль Nb, эквивалентно 0,32 г Nb2O5) растворяют в воде (6 мл) с перемешиванием и слабым нагревом. Вводят диоксид церия (9,68 г) с высокой площадью поверхности и смесь перемешивают. Объем пор диоксида церия является слегка избыточным, так что образец перемешивается и слабо нагревается досуха на нагревательной плите. Образец дополнительно сушат в печи при 105°С. Порции образца прокаливают («обжигают») при 500°С в течение 2 ч или при 800°С в течение 4 ч (скорость линейного повышения температуры 10°С/мин).Ammonium niobate (V) oxalate (21% Nb, 1.06 g, 2.4 mmol Nb, equivalent to 0.32 g Nb 2 O 5 ) is dissolved in water (6 ml) with stirring and gentle heating. High surface area cerium dioxide (9.68 g) was added and the mixture was stirred. The pore volume of cerium dioxide is slightly excessive, so that the sample is mixed and slightly heated to dryness on a hot plate. The sample is additionally dried in an oven at 105 ° C. Portions of the sample are calcined (“burned”) at 500 ° C for 2 hours or at 800 ° C for 4 hours (linear temperature increase rate of 10 ° C / min).

Пример 2Example 2

Получение диоксида церия, легированного диоксидом ниобия (5,0% мас. Nb2O5)Obtaining cerium dioxide doped with niobium dioxide (5.0% wt. Nb 2 O 5 )

Следуют в основном методике примера 1 с использованием аммонийниобат(V)оксалата (3,33 г, 7,52 ммоль Nb, эквивалентно 1,00 г Nb2O5), диоксида церия (19 г) и воды (12 мл).The basic procedure of Example 1 was followed using ammonium niobate (V) oxalate (3.33 g, 7.52 mmol Nb, equivalent to 1.00 g Nb 2 O 5 ), cerium dioxide (19 g) and water (12 ml).

Пример 3Example 3

Получение диоксида церия, легированного диоксидом ниобия (8,6% мас. Nb2O5)Obtaining cerium dioxide doped with niobium dioxide (8.6% wt. Nb 2 O 5 )

Следуют в основном методике примера 1 с использованием аммонийниобат(V)оксалата (2,86 г, 6,47 ммоль Nb, эквивалентно 0,86 г Nb2O5), диоксида церия (9,14 г) и воды (6 мл).The basic procedure of Example 1 was followed using ammonium niobate (V) oxalate (2.86 g, 6.47 mmol Nb, equivalent to 0.86 g Nb 2 O 5 ), cerium dioxide (9.14 g) and water (6 ml) .

В сравнительных примерах 4-6 следуют в основном методике из WO2012/004263 с получением катализаторов, в которых диоксид церия образуется в присутствии диоксида ниобия. На основе способа получения катализаторы имеют сердцевину диоксида ниобия, окруженную оболочкой диоксида церия.In comparative examples 4-6, the main procedure from WO2012 / 004263 is followed to obtain catalysts in which cerium dioxide is formed in the presence of niobium dioxide. Based on the production method, the catalysts have a niobium dioxide core surrounded by a cerium dioxide shell.

Сравнительный пример 4Reference Example 4

Получение золя диоксида ниобияObtaining sol niobium dioxide

Этанол (100 мл) сушат в течение 20 ч на молекулярных ситах 3А (18 г). Сита предварительно обжигают при 400°С в течение 1 ч для удаления воды. В круглодонную колбу загружают безводный этанол (40 мл) и небольшую магнитную мешалку. Этанол перемешивают, и ниобий(V)хлорид (10 г, 0,037 моль) добавляют с использованием пластикового шпателя. Когда введение завершается, в результате получается бледножелтый раствор. Вводится больше этанола (21 мл), перемешивание прекращается, и колба закрывается пробкой и выстаивается в течение 2 ч. Пробку заменяют обратным холодильником,Ethanol (100 ml) was dried for 20 hours on 3A molecular sieves (18 g). The sieves are preliminarily fired at 400 ° C. for 1 hour to remove water. Anhydrous ethanol (40 ml) and a small magnetic stir bar are charged into a round bottom flask. Ethanol is stirred and niobium (V) chloride (10 g, 0.037 mol) is added using a plastic spatula. When the introduction is complete, the result is a pale yellow solution. More ethanol (21 ml) was introduced, stirring was stopped, and the flask was closed with a stopper and stood for 2 hours. The stopper was replaced with a reflux condenser.

и раствор нагревают до примерно 70°С в течение 1 ч. После нагревания раствор теряет окраску, и его оставляют выстаиваться до утра при комнатной температуре.and the solution is heated to about 70 ° C for 1 hour. After heating, the solution loses color and is left to stand until morning at room temperature.

Концентрированный (35%) аммиак (25,1 г) перемешивают магнитной мешалкой в химическом стакане. Раствор ниобий(V)хлорид/этанол, полученный выше, выливают в перемешиваемый аммиак одновременно с водой (76 мл). Сразу образуется белый осадок, и смесь является экзотермической. После перемешивания в течение 0,5 ч смесь фильтруют, и твердый материал промывают водой до теплопроводности фильтрата примерно 1 мСм. Смесь медленно фильтруют и промывают.Concentrated (35%) ammonia (25.1 g) was stirred with a magnetic stirrer in a beaker. The niobium (V) chloride / ethanol solution obtained above was poured into stirred ammonia simultaneously with water (76 ml). A white precipitate forms immediately and the mixture is exothermic. After stirring for 0.5 h, the mixture is filtered and the solid material is washed with water until the filtrate has a thermal conductivity of about 1 mS. The mixture is slowly filtered and washed.

Осадок перемешивают в азотной кислоте (81 мл 1М водн. HNO3) в течение 4 дней (96 ч). Получается белая суспензия Nb2O5 (pH: 0,55; выход суспензии: 122,6 г). Не допуская потерь, золь диоксида ниобия содержит 0,037 моль Nb (0,0001508 моль Nb2/г).The precipitate was stirred in nitric acid (81 ml of 1M aq. HNO 3 ) for 4 days (96 hours). A white suspension of Nb 2 O 5 is obtained (pH: 0.55; suspension yield: 122.6 g). Preventing losses, the sol of niobium dioxide contains 0.037 mol of Nb (0.0001508 mol of Nb 2 / g).

Получение диоксида ниобия, капсулированого диоксидом церияObtaining niobium dioxide encapsulated by cerium dioxide

В химический стакан загружают воду (50 мл), магнитную мешалку и зонд рН. рН корректируют до примерно 9,0 парой капель раствора аммиака (полученного разбавлением 24 мл концентрированного (35%) аммиака до 100 мл).Water (50 ml), a magnetic stirrer and a pH probe are loaded into a beaker. The pH is adjusted to about 9.0 with a pair of drops of ammonia solution (obtained by diluting 24 ml of concentrated (35%) ammonia to 100 ml).

Отдельно церий(III)нитратгексагидрат (24,4 г, 0,0562 моль, эквивалентно 9,68 г СеО2) растворяют в воде (180 мл). Вводят порцию золя диоксида ниобия (7,95 г, эквивалентно 0,32 г Nb2O5, 0,0012 моль Nb2) c последующим 30% пероксида водорода (6,37 г, 0,0562 моль). При введении пероксида суспензия приобретает желтый цвет.Separately, cerium (III) nitrate hexahydrate (24.4 g, 0.0562 mol, equivalent to 9.68 g of CeO 2 ) is dissolved in water (180 ml). A portion of the niobium dioxide sol is introduced (7.95 g, equivalent to 0.32 g of Nb 2 O 5 , 0.0012 mol of Nb 2 ) followed by 30% hydrogen peroxide (6.37 g, 0.0562 mol). With the introduction of peroxide, the suspension becomes yellow.

Суспензию подают насосом (16 мл/мин) в хорошо перемешиваемый раствор аммиака, полученный ранее, и дополнительный раствор аммиака добавляют по каплям вручную с поддержанием рН при примерно 9,0. Когда добавление завершается, смесь перемешивают в течение 0,5 ч и затем фильтруют. Получаемый желто-оранжевый осадок промывают водой (3х500 мл) и затем сушат (105°С) с получением твердого продукта (10,4 г). Порции образца прокаливают при 500°С в течение 2 ч или при 800°С в течение 4 ч (скорость линейного повышения температуры 10°С/мин). Конечный продукт содержит 3,2% мас. Nb2O5.The suspension is pumped (16 ml / min) into a well-mixed ammonia solution prepared previously, and an additional ammonia solution is added dropwise manually by maintaining the pH at about 9.0. When the addition is complete, the mixture is stirred for 0.5 hours and then filtered. The resulting yellow-orange precipitate was washed with water (3x500 ml) and then dried (105 ° C) to obtain a solid product (10.4 g). Portions of the sample are calcined at 500 ° C for 2 hours or at 800 ° C for 4 hours (linear temperature increase rate of 10 ° C / min). The final product contains 3.2% wt. Nb 2 O 5 .

Сравнительный пример 5Reference Example 5

Следуют в целом методике сравнительного примера 4 с использованием золя диоксида ниобия (12,47 г, эквивалентно 0,5 г Nb2O5, 0,00188 моль Nb2), церий(III)нитратгексагидрата (23,97 г, 0,0552 моль, эквивалентно 9,5 г СеО2), раствора аммиака и 30% пероксида водорода (6,26 г, 0,0552 моль). Выход: 10,47 г. Порции образца прокаливают при 500°С в течение 2 ч или при 800°С в течение 4 ч (скорость линейного повышения температуры 10°С/мин). Конечный продукт содержит 5,0% мас. Nb2O5.The whole procedure of comparative example 4 is followed using a niobium dioxide sol (12.47 g, equivalent to 0.5 g Nb 2 O 5 , 0.00188 mol Nb 2 ), cerium (III) nitrate hexahydrate (23.97 g, 0.0552 mol, equivalent to 9.5 g of CeO 2 ), a solution of ammonia and 30% hydrogen peroxide (6.26 g, 0.0552 mol). Yield: 10.47 g. Portions of the sample are calcined at 500 ° C for 2 h or at 800 ° C for 4 h (linear temperature increase rate of 10 ° C / min). The final product contains 5.0% wt. Nb 2 O 5 .

Сравнительный пример 6Reference Example 6

Следуют в целом методике сравнительного примера 4 с использованием золя диоксида ниобия (21,44 г, эквивалентно 0,86 г Nb2O5, 0,00324 моль Nb2), церий(III)нитратгексагидрата (23,06 г, 0,0531 моль, эквивалентно 9,14 г СеО2), раствора аммиака и 30% пероксида водорода (6,02 г, 0,0531 моль). Выход: 10,34 г. Порции образца прокаливают при 500°С в течение 2 ч или при 800°С в течение 4 ч (скорость линейного повышения температуры 10°С/мин). Конечный продукт содержит 8,6% мас. Nb2O5.The whole procedure of comparative example 4 is followed using a niobium dioxide sol (21.44 g, equivalent to 0.86 g of Nb 2 O 5 , 0.00324 mol of Nb 2 ), cerium (III) nitrate hexahydrate (23.06 g, 0.0531 mol, equivalent to 9.14 g of CeO 2 ), a solution of ammonia and 30% hydrogen peroxide (6.02 g, 0.0531 mol). Yield: 10.34 g. Portions of the sample are calcined at 500 ° C for 2 h or at 800 ° C for 4 h (linear temperature increase rate of 10 ° C / min). The final product contains 8.6% wt. Nb 2 O 5 .

Определение параметра решеткиDetermination of the lattice parameter

Используют рентгеновский дифрактометр Bruker AXS D8 с устройством изменения 90 позиций образца. Параметр решетки определяют Reitveld-анализом (L Vol-IB метод) с использованием методики получения дифракционной рентгенограммы полностью порошкообразного образца.A Bruker AXS D8 X-ray diffractometer was used with a device for changing 90 positions of the sample. The lattice parameter is determined by Reitveld analysis (L Vol-IB method) using a method for obtaining a diffraction x-ray of a completely powdery sample.

Условия испытаний на NH3-СКВ-активностьTest conditions for NH 3 -SCR activity

Порошкообразные образцы катализаторов получают таблетированием исходных образцов, дроблением таблеток и затем пропусканием получаемого порошка через сито 255-350 мкм. Просеянные порошки загружают в реактор для испытаний на синтетическую активность катализаторов (SCAT) и испытывают с использованием следующей синтетической смеси дизельного выхлопного газа (на впуске), включая аммиак в качестве восстановителя: 500 ч./млн NO, 500 ч./млн NH3, 9% О2, 5% СО2, 5% Н2О, 300 ч./млн СО, остальное до 100% - N2 при пространственной скорости 30000 ч-1.Powdered samples of the catalysts are obtained by tabletting the starting samples, crushing the tablets and then passing the resulting powder through a 255-350 micron sieve. The sieved powders are loaded into a catalyst synthetic activity test reactor (SCAT) and tested using the following synthetic diesel exhaust gas mixture (inlet), including ammonia as reducing agent: 500 ppm NO, 500 ppm NH 3 , 9% O 2 , 5% CO 2 , 5% H 2 O, 300 ppm CO, the rest up to 100% - N 2 at a spatial speed of 30,000 h -1 .

Образцы нагревают постепенно от 150°С до 550°С при 5°С/мин, и состав отходящих газов анализируется с использованием ИК-спектроскопии с Фурье-преобразованием ((ИКСФП)(FTIR)) для определения % конверсии NOx газов. Результаты испытаний катализаторов из примеров 2 и 3 и сравнительных примеров 5 и 6 показаны на фигуре 2.Samples are gradually heated from 150 ° C to 550 ° C at 5 ° C / min, and the composition of the exhaust gases is analyzed using Fourier transform infrared spectroscopy ((IRSFP) (FTIR)) to determine the% conversion of NO x gases. The test results of the catalysts of examples 2 and 3 and comparative examples 5 and 6 are shown in figure 2.

Катализатор В: 2% Pd на диоксиде церия, легированном диоксидом ниобияCatalyst B: 2% Pd on niobium doped cerium dioxide

Раствор получают растворением аммонийниобийоксалата (0,66 г, 21% мас. Nb, 1,5 ммоль) в 912 мл воды. Раствор используют для пропитки диоксида церия (19,8 г) с высокой площадью поверхности. Смесь сушат, прокаливают при 500°С и дополнительно прокаливают при 750°С в течение 2 ч с получением продукта, который содержит 1% мас. Nb2O5. Затем диоксид церия, легированный диоксидом ниобия, объединяют с водным нитратом палладия (2,6 г 15% водного раствора, 3,7 ммоль), и смесь сушат при 100°С и прокаливают при 500°С. Катализатор, который содержит 2,0% мас. Pd, дополнительно созревает при 750°С в течение 10 ч перед использованием.The solution is prepared by dissolving ammonium niobium oxalate (0.66 g, 21% wt. Nb, 1.5 mmol) in 912 ml of water. The solution is used to impregnate cerium dioxide (19.8 g) with a high surface area. The mixture is dried, calcined at 500 ° C and further calcined at 750 ° C for 2 hours to obtain a product that contains 1% wt. Nb 2 O 5 . Then, cerium dioxide doped with niobium dioxide was combined with aqueous palladium nitrate (2.6 g of a 15% aqueous solution, 3.7 mmol), and the mixture was dried at 100 ° C and calcined at 500 ° C. The catalyst, which contains 2.0% wt. Pd additionally matures at 750 ° C. for 10 hours before use.

Сравнительный катализатор А: 2% Pd на диоксиде церияComparative Catalyst A: 2% Pd on Cerium Dioxide

Диоксид церия (20 г) объединяют с водным нитратом палладия (2,6 г 15% водного раствора, 3,7 ммоль), и смесь сушат при 100°С и прокаливают при 500°С. Катализатор, который содержит 2,0% мас. Pd, дополнительно созревает при 750°С в течение 10 ч перед использованием.Cerium dioxide (20 g) was combined with aqueous palladium nitrate (2.6 g of a 15% aqueous solution, 3.7 mmol), and the mixture was dried at 100 ° C and calcined at 500 ° C. The catalyst, which contains 2.0% wt. Pd additionally matures at 750 ° C. for 10 hours before use.

Сравнительный катализатор С: 2% Pd на диоксиде церияComparative Catalyst C: 2% Pd on Cerium Dioxide

Диоксид церия (20 г) прокаливают при 750°С, затем объединяют с водным нитратом палладия, сушат и прокаливают, как описано в получении сравнительного катализатора А. Катализатор, который содержит 2,0% мас. Pd, дополнительно созревает при 750°С в течение 10 ч перед использованием.Cerium dioxide (20 g) is calcined at 750 ° C, then combined with aqueous palladium nitrate, dried and calcined, as described in the preparation of comparative catalyst A. The catalyst, which contains 2.0% wt. Pd additionally matures at 750 ° C. for 10 hours before use.

Адсорбция диоксида серы и температурно-программированное окислениеSulfur dioxide adsorption and temperature-programmed oxidation

Для стадии адсорбции диоксида серы катализатор В и сравнительные катализаторы А и С выдерживаются в диоксиде серы (60 ч./млн, 9 мг S/г) в течение 30 мин при 300°С под 10% кислорода, и измеряется потребление (в ч./млн) SO2. Результаты показаны на фигурах 3 и 11. Для температурно-программированного окисления обработанные серой катализаторы нагревают от комнатной температуры до 1000°С при скорости 10°С/мин под 10% кислорода, и концентрация высвободившегося диоксида серы определяется как функция температуры. Результаты показаны на фигурах 4 и 12.For the sulfur dioxide adsorption step, catalyst B and comparative catalysts A and C are aged in sulfur dioxide (60 ppm, 9 mg S / g) for 30 minutes at 300 ° C. under 10% oxygen, and consumption is measured (in hours / million) SO 2 . The results are shown in figures 3 and 11. For temperature-programmed oxidation, sulfur-treated catalysts are heated from room temperature to 1000 ° C at a rate of 10 ° C / min under 10% oxygen, and the concentration of sulfur dioxide released is determined as a function of temperature. The results are shown in figures 4 and 12.

Циклическое сульфирование-десульфирование для кондиционирования катализатораCyclic sulfonation-desulfurization for catalyst conditioning

Катализатор В и сравнительные катализаторы А и С подвергаются шести циклам сульфирования-десульфирования для исследования воздействия отравления серой на способность катализатора окислять углеводороды и монооксид углерода.Catalyst B and comparative catalysts A and C undergo six sulfonation-desulfurization cycles to investigate the effects of sulfur poisoning on the ability of the catalyst to oxidize hydrocarbons and carbon monoxide.

Сульфирование осуществляется при выдержке катализатора в смеси пропилена (300 ч./млн), NO (200 ч./млн), О2 (10%), СО2 (4,5%) и SO2 (60 ч./млн) в течение 20 мин при 300°С (всего примерно 9 мг S/г катализатора).Sulfonation is carried out by holding the catalyst in a mixture of propylene (300 ppm), NO (200 ppm), O 2 (10%), CO 2 (4.5%) and SO 2 (60 ppm) for 20 min at 300 ° C (total about 9 mg S / g of catalyst).

Катализатор затем десульфируют введением пропилена (7500 ч./млн) и СО (5000 ч./млн) в газообразную смесь. Через 4 мин рассчитывают экзотерму примерно 518°С (до 818°С).The catalyst is then desulfurized by introducing propylene (7500 ppm) and CO (5000 ppm) into the gaseous mixture. After 4 minutes, an exotherm of about 518 ° C. (up to 818 ° C.) was calculated.

Цикл сульфирования-десульфирования затем повторяют более пяти раз (всего примерно 54 мг S/г катализатора). Способность обработанного катализатора окислять монооксид углерода или пропилен затем определяют, как описано ниже.The sulfonation-desulfurization cycle is then repeated more than five times (a total of approximately 54 mg S / g of catalyst). The ability of the treated catalyst to oxidize carbon monoxide or propylene is then determined as described below.

Условия испытания на дизельное окислениеDiesel Oxidation Test Conditions

Порошкообразные образцы катализаторов А-С, которые были либо подвергнуты созреванию при 750°С, либо старению и затем были подвергнуты циклическому сульфированию-десульфированию, получают таблетированием исходных образцов, дроблением таблеток и затем пропусканием получаемого порошка через сито 255-350 мкм. Просеянные порошки загружают в реактор для испытаний на синтетическую активность катализаторов (SCAT) и испытывают на их способность окислять СО или пропилен с использованием следующей синтетической смеси дизельного выхлопного газа (на впуске) при пространственной скорости 30000 ч-1: 1500 ч./млн СО, 150 ч./млн NOx, 40 ч./млн пропилена, 16 ч./млн толуола, 30 ч./млн декана, 40 ч./млн метана, 4,5% СО2, 4,5% Н2О, 12% О2, остальное до 100% - N2.Powdered samples of catalysts AC, which were either subjected to ripening at 750 ° C or aging and then subjected to cyclic sulfonation-desulfurization, are obtained by tabletting the initial samples, crushing the tablets and then passing the resulting powder through a 255-350 micron sieve. The sifted powders are loaded into a catalyst synthetic activity test reactor (SCAT) and tested for their ability to oxidize CO or propylene using the following synthetic mixture of diesel exhaust gas (inlet) at a spatial speed of 30,000 h -1 : 1500 ppm CO, 150 ppm NO x, 40 ppm propylene, 16 ppm toluene, 30 ppm decane, 40 ppm methane, 4.5% CO 2 , 4.5% H 2 O , 12% O 2 , the rest up to 100% - N 2 .

Образцы нагревают постепенно от 100°С до 300°С при 5°С/мин, и состав отходящих газов анализируется с использованием ИК-спектроскопии с Фурье-преобразованием (ИКСФП) для определения % конверсии монооксида углерода или пропилена. Результаты показаны на фигурах 5 и 6.Samples are heated gradually from 100 ° C to 300 ° C at 5 ° C / min, and the composition of the exhaust gases is analyzed using infrared spectroscopy with Fourier transform (IKSFP) to determine the% conversion of carbon monoxide or propylene. The results are shown in figures 5 and 6.

Получение катализаторов с Pd на диоксиде церия, легированном диоксидом танталаThe preparation of catalysts with Pd on cerium dioxide doped with tantalum dioxide

Получение носителей диоксида церия, легированного диоксидом тантала (1%, 5% и 10% Та2О5)Obtaining carriers of cerium dioxide doped with tantalum dioxide (1%, 5% and 10% Ta 2 O 5 )

Коллоид оксалата ТаTa oxalate colloid

Тантал(V)хлорид (5,0 г, 0,014 моль) растворяют в концентрированной хлористоводородной кислоте (25 мл, примерно 0,3 моль) и затем добавляют воду (10 мл). Раствор охлаждают до температуры ниже 10°С на ледяной бане. Концентрированный аммиак (25 мл) разбавляют до 50 мл и осторожно добавляют по каплям в кислотный раствор, не позволяя температуре уходить выше 20°С до достижения рН 7,5. Затем добавление аммиака прекращают. Получаемый осадок извлекают фильтраций и хорошо промывают водой.Tantalum (V) chloride (5.0 g, 0.014 mol) was dissolved in concentrated hydrochloric acid (25 ml, about 0.3 mol) and then water (10 ml) was added. The solution is cooled to a temperature below 10 ° C in an ice bath. Concentrated ammonia (25 ml) is diluted to 50 ml and carefully added dropwise to an acid solution, not allowing the temperature to go above 20 ° C until a pH of 7.5 is reached. Then the addition of ammonia is stopped. The resulting precipitate was recovered by filtration and washed well with water.

Отдельно дигидрат щавелевой кислоты (3,53 г, 0,028 моль) растворяют в воде (15 мл) со слабым нагреванием. Температура поддерживается ниже 70°С, и медленно добавляют осажденный промытый оксид титана. Смесь перемешивают при слабом нагревании в течение примерно 1 ч и затем перемешивают до утра без дополнительного нагревания. Получают стабильный коллоид. Масса полученного золя: 38,2 г. Не допуская потерь, золь должен содержать 3 г Та2О5.Separately, oxalic acid dihydrate (3.53 g, 0.028 mol) was dissolved in water (15 ml) with gentle heating. The temperature is maintained below 70 ° C, and precipitated washed titanium oxide is slowly added. The mixture was stirred under mild heating for about 1 hour and then stirred overnight without further heating. A stable colloid is obtained. The mass of the obtained sol: 38.2 g. Preventing losses, the sol should contain 3 g of Ta 2 O 5 .

1% мас. Та2О5 на диоксиде церия1% wt. Ta 2 O 5 on cerium dioxide

Часть коллоида оксалата Та, полученного, как описано выше (2,55 г, эквивалентно 0,2 г Та2О5), взвешивают в небольшом химическом стакане, и добавляют воду с получением общей массы 12 г. Добавляют диоксид церия (19,8 г) с высокой площадью поверхности, и смесь тщательно перемешивают. Образец сушат в печи при 105°С, затем прокаливают при 500°С на воздухе в течение 2 ч (скорость линейного повышения температуры 10°С/мин).A portion of the Ta oxalate colloid obtained as described above (2.55 g, equivalent to 0.2 g Ta 2 O 5 ) is weighed in a small beaker and water is added to obtain a total mass of 12 g. Cerium dioxide is added (19.8 d) with a high surface area, and the mixture is thoroughly mixed. The sample was dried in an oven at 105 ° C, then calcined at 500 ° C in air for 2 hours (linear temperature increase rate of 10 ° C / min).

5% мас. Та2О5 на диоксиде церия5% wt. Ta 2 O 5 on cerium dioxide

Часть коллоида оксалата Та (12,73 г, эквивалентно 1,0 г Та2О5) взвешивают в небольшом химическом стакане, и добавляют воду с получением общей массы 12 г. Добавляют диоксид церия (19,0 г), и смесь тщательно перемешивают. Образец сушат в печи при 105°С, затем прокаливают при 500°С на воздухе в течение 2 ч.A portion of Ta colloid of oxalate (12.73 g, equivalent to 1.0 g of Ta 2 O 5 ) is weighed in a small beaker and water is added to obtain a total mass of 12 g. Cerium dioxide (19.0 g) is added and the mixture is thoroughly mixed . The sample was dried in an oven at 105 ° C, then calcined at 500 ° C in air for 2 hours.

10% мас. Та2О5 на диоксиде церия10% wt. Ta 2 O 5 on cerium dioxide

Часть коллоида оксалата Та (12,73 г, эквивалентно 1,0 г Та2О5) взвешивают в небольшом химическом стакане, и добавляют воду с получением общей массы 12 г. Добавляют диоксид церия (9,0 г), и смесь тщательно перемешивают. Образец сушат в печи при 105°С, затем прокаливают при 500°С на воздухе в течение 2 ч.A portion of the Ta oxalate colloid (12.73 g, equivalent to 1.0 g Ta 2 O 5 ) is weighed in a small beaker and water is added to obtain a total mass of 12 g. Cerium dioxide (9.0 g) is added and the mixture is thoroughly mixed . The sample was dried in an oven at 105 ° C, then calcined at 500 ° C in air for 2 hours.

Пропитка диоксида церия, легированного диоксидом тантала, с использованием 2% PdImpregnation of tantalum doped cerium dioxide using 2% Pd

Раствор палладий(II)нитрата (1,98 г, 15,14% Pd, эквивалентно 0,3 г Pd) взвешивают в небольшом химическом стакане и разбавляют водой (7,0 мл). Добавляют образец диоксида церия, легированного диоксидом тантала, полученный, как описано выше (1,0% мас. Та2О5/ диоксид церия, 14,7 г), и смесь тщательно перемешивают перед сушкой при 105°С. Образец прокаливают при 500°С на воздухе в течение 2 ч (скорость линейного повышения температуры 10°С/мин).A solution of palladium (II) nitrate (1.98 g, 15.14% Pd, equivalent to 0.3 g Pd) is weighed in a small beaker and diluted with water (7.0 ml). A tantalum doped cerium dioxide sample prepared as described above (1.0% wt. Ta 2 O 5 / cerium dioxide, 14.7 g) was added and the mixture was thoroughly mixed before drying at 105 ° C. The sample is calcined at 500 ° C in air for 2 hours (linear temperature increase rate of 10 ° C / min).

Идентичную методику используют для получения 2% палладия на диоксиде церия, легированного 5% мас. и 10% мас. Та2О5/диоксид церия.An identical technique is used to obtain 2% palladium on cerium dioxide doped with 5% wt. and 10% wt. Ta 2 O 5 / cerium dioxide.

Катализаторы прокаливают при 750°С перед испытанием в качестве дизельных катализаторов окисления. Результаты представлены на фигурах 7-10.The catalysts are calcined at 750 ° C. before being tested as diesel oxidation catalysts. The results are presented in figures 7-10.

Катализаторы палладий на диоксиде церия и палладий на диоксиде церия, легированном диоксидом тантала, исследуют для окисления пропилена и аммиака в SCAT-реакторе в следующих условиях: 335 ч./млн пропилена, 50 ч./млн NH3, 8% CO2, 5% H2O. Температура: 150°С-400°С (скорость линейного повышения температуры 5°С/мин). Окисление NO определяется, как описано выше в испытании на дизельное окисление.Catalysts of palladium on cerium dioxide and palladium on cerium dioxide doped with tantalum dioxide are studied for the oxidation of propylene and ammonia in a SCAT reactor under the following conditions: 335 ppm propylene, 50 ppm NH 3 , 8% CO 2 , 5 % H 2 O. Temperature: 150 ° C-400 ° C (rate of linear increase in temperature 5 ° C / min). The oxidation of NO is determined as described above in the diesel oxidation test.

Результатыresults

Параметр решетки (в Ангстремах) для каждого из материалов, полученных в примерах 1-3 и в сравнительных примерах 4-6, определяется, как описано выше. На фигуре 1 показано, что диоксиды церия, легированные диоксидом ниобия, используемые в качестве носителей дизельных катализаторов окисления изобретения (полученных в примерах 1-3), подвергаются существенному сокращению решетки с увеличением уровней диоксида ниобия.The lattice parameter (in Angstroms) for each of the materials obtained in examples 1-3 and comparative examples 4-6 is determined as described above. Figure 1 shows that cerium dioxides doped with niobium dioxide used as supports for the diesel oxidation catalysts of the invention (obtained in Examples 1-3) undergo a significant reduction in the lattice with increasing levels of niobium dioxide.

Это подтверждается большим отрицательным наклоном наилучшим образом совпадающей линии. Результаты предполагают, что указанные материалы вводят ниобий в каркас решетки. Напротив, когда методика из WO2012/004263 используется для получения катализаторов, имеющих одинаковое содержание Nb2O5 (сравнительные примеры 4-6), подтверждается небольшое или отсутствие сокращения решетки. Это показывает, что методика получения из документа WO2012/ 004263 дает отличающийся продукт от продуктов, полученных в примерах 1-3, даже если содержание Nb2O5 является одинаковым. Результат является заметным, поскольку методика из WO2012/004263 сначала получает диоксид ниобия, затем образует диоксид церия в присутствии диоксида ниобия. Напротив, диоксид ниобия легирует предварительно образованный диоксид церия в примерах 1-3.This is confirmed by the large negative slope of the best aligned line. The results suggest that these materials introduce niobium into the lattice frame. In contrast, when the procedure of WO2012 / 004263 is used to prepare catalysts having the same Nb 2 O 5 content (comparative examples 4-6), a slight or no lattice reduction is confirmed. This shows that the procedure for obtaining from document WO2012 / 004263 gives a different product from the products obtained in examples 1-3, even if the content of Nb 2 O 5 is the same. The result is noticeable since the procedure from WO2012 / 004263 first obtains niobium dioxide, then forms cerium dioxide in the presence of niobium dioxide. In contrast, niobium dioxide doped with preformed cerium dioxide in examples 1-3.

Дополнительное подтверждение того, что легированный диоксидом ниобия диоксид церия примеров 1-3 отличается от продуктов сравнительных примеров 4-6, показано на фигуре 2. На фигуре 2 представлены графики конверсии NOx в зависимости от температуры для легированного диоксидом ниобия диоксида церия и для сравнительных композиций, полученных согласно WO2012/004263. Как показано на фигуре 2, легированный диоксидом ниобия диоксид церия превращает намного более высокое процентное количество NOx при температурах в интервале от 150°С до 550°С, когда содержание диоксида ниобия составляет 5,0% мас. или 8,6% мас.Further confirmation that the cerium dioxide doped with niobium dioxide of examples 1-3 is different from the products of comparative examples 4-6, is shown in figure 2. Figure 2 shows the graphs of the conversion of NO x depending on temperature for doped with niobium dioxide cerium dioxide and for comparative compositions obtained according to WO2012 / 004263. As shown in figure 2, doped with niobium dioxide cerium dioxide converts a much higher percentage of NO x at temperatures in the range from 150 ° C to 550 ° C, when the content of niobium dioxide is 5.0% wt. or 8.6% wt.

Поскольку композиции примеров 1-3 отличаются от композиций, полученных в сравнительных примерах 4-6 (как подтверждается как измерениями сокращения решетки, так и характеристикой снижения NOx указанных материалов), любой дизельный катализатор окисления, полученный нанесением переходного металла групп 8-11 на легированный диоксидом ниобия диоксид церия, должен также отличаться.Since the compositions of examples 1-3 differ from the compositions obtained in comparative examples 4-6 (as confirmed by both measurements of the reduction of the lattice and the characteristic of the reduction of NO x of these materials), any diesel oxidation catalyst obtained by applying a transition metal of groups 8-11 to the doped ceria, niobium dioxide should also be different.

На фигуре 3 представлены графики потребления диоксида серы для катализатора с 2% палладия на легированном диоксидом ниобия диоксиде церия (катализатор В) и сравнительных катализаторов Pd/CeO2 (катализаторы А и С). Методики получения катализаторов А-С представлены выше. Каждый катализатор сульфируется при 300°С с использованием 60 ч./млн SO2 и 10% О2 в N2 до 42 мг S/г катализатора. Как показано на фигуре 3, сравнительные катализаторы А и С адсорбируют SO2 почти количественно в течение намного большего периода времени по сравнению с катализатором В. Прокаливание носителя ухудшает потребление серы (А против С), тогда как легирование диоксидом ниобия резко снижает его. Катализатор В является намного менее склонен к адсорбированию SO2 и отходит от максимального уровня в минутах в данном эксперименте.The figure 3 presents graphs of the consumption of sulfur dioxide for a catalyst with 2% palladium doped with niobium dioxide cerium dioxide (catalyst B) and comparative catalysts Pd / CeO 2 (catalysts A and C). The methods for the preparation of catalysts AC are presented above. Each catalyst is sulfonated at 300 ° C. using 60 ppm SO 2 and 10% O 2 in N 2 to 42 mg S / g of catalyst. As shown in FIG. 3, comparative catalysts A and C adsorb SO 2 almost quantitatively over a much longer period of time compared to catalyst B. Calcination of the support impairs the consumption of sulfur (A against C), while doping with niobium sharply reduces it. Catalyst B is much less prone to adsorbing SO 2 and departs from the maximum level in minutes in this experiment.

После эксперимента по потреблению диоксида серы (фигура 3) такие же катализаторы подвергаются температурно-программирован-ному окислению (ТПО). Подачу диоксида серы прекращают, и температура постепенно увеличивается. Концентрация SO2, высвобождающегося из катализатора, контролируется. Как показано на фигуре 4, каждый из катализаторов высвобождает SO2 при примерно одинаковой температуре, но катализатор В высвобождает намного меньше SO2. Это подтверждает, что Pd на легированном диоксидом ниобия диоксиде церия (катализатор В) адсорбирует меньше SO2, чем сравнительные катализаторы Pd/CeO2 в процессе фазы потребления.After an experiment on the consumption of sulfur dioxide (Figure 3), the same catalysts undergo temperature-programmed oxidation (TPO). The supply of sulfur dioxide is stopped, and the temperature gradually increases. The concentration of SO 2 released from the catalyst is controlled. As shown in FIG. 4, each of the catalysts releases SO 2 at approximately the same temperature, but catalyst B releases much less SO 2 . This confirms that Pd on niobium doped ceria (Catalyst B) adsorbs less SO 2 than the comparative Pd / CeO 2 catalysts during the consumption phase.

На фигуре 5 представлена конверсия монооксида углерода в зависимости от температуры для катализатора с 2% палладия на легированном диоксидом ниобия диоксиде церия (катализатор В) и сравнительных катализаторов Pd/CeO2 (катализаторы А и С), где катализаторы либо созревают при 750°С, либо стареют при 750°С и подвергаются циклическому сульфированию/десульфированию. Как показывают результаты с созревшими катализаторами, легирование диоксидом ниобия позволяет катализатору окислять СО более эффективно при температурах ниже 200°С и снизить температуру, при которой конверсия становится близкой к количественной. Прокаливание одного диоксида церия (С против А) улучшает эффективность окисления, но не столько, сколько легирование. Повторное воздействие отравления серой (при циклическом сульфировании/ десульфировании) снижает эффективность окисления всех трех катализаторов. Однако, катализатор с легированном диоксидом ниобия диоксидом церия в качестве носителя сохраняет больше своей эффективности. Сравнивают результаты при 210°С, где конверсия СО катализатором В составляет примерно 60% по сравнению с примерно 30% или менее с катализатором А или С. Кроме того, любое преимущество катализатора С по сравнению с катализатором А, полученное при прокаливании диоксида церия, теряется при обработке серой.Figure 5 shows the conversion of carbon monoxide as a function of temperature for a catalyst with 2% palladium doped with niobium dioxide cerium dioxide (catalyst B) and comparative Pd / CeO 2 catalysts (catalysts A and C), where the catalysts either mature at 750 ° C. or age at 750 ° C and undergo cyclic sulfonation / desulfurization. As the results with matured catalysts show, doping with niobium dioxide allows the catalyst to oxidize CO more efficiently at temperatures below 200 ° C and reduce the temperature at which the conversion becomes close to quantitative. Annealing cerium dioxide alone (C vs. A) improves oxidation efficiency, but not as much as doping. The repeated exposure to sulfur poisoning (during cyclic sulfonation / desulfurization) reduces the oxidation efficiency of all three catalysts. However, a catalyst with doped niobium dioxide cerium dioxide as a carrier retains more of its effectiveness. Compare the results at 210 ° C, where the conversion of CO by catalyst B is about 60% compared to about 30% or less with catalyst A or C. Furthermore, any advantage of catalyst C over catalyst A obtained by calcining cerium dioxide is lost when processing sulfur.

На фигуре 6 конверсия пропилена в зависимости от температуры сравнивается для катализаторов А-С в одинаковом эксперименте по дизельному окислению, используемому для создания фигуры 5. Тенденции являются в основном такими же, как наблюдаемые для окисления СО. Pd, нанесенный на легированный диоксидом ниобия диоксид церия (катализатор В), окисляет пропилен более эффективно при температурах ниже 200°С и достигает «осветления» пропилена (определенного как температура, при которой достигается 50% конверсия) при более низкой температуре. При воздействии серы катализатор В показывает лучшую конверсию пропилена по сравнению с катализатором А или С при температурах ниже примерно 250°С.In figure 6, the conversion of propylene versus temperature is compared for catalysts AC in the same diesel oxidation experiment used to create figure 5. The trends are basically the same as those observed for CO oxidation. Pd, supported on niobium doped with ceria (catalyst B), oxidizes propylene more efficiently at temperatures below 200 ° C and achieves a "clarification" of propylene (defined as the temperature at which 50% conversion is achieved) at a lower temperature. When exposed to sulfur, catalyst B shows a better propylene conversion compared to catalyst A or C at temperatures below about 250 ° C.

Легированные диоксидом тантала диоксиды церия являются эффективными носителями для катализаторов переходного металла групп 8-11 для окисления в дизельном двигателе. Ценные катализаторы имеют способность окислять углеводороды и NO при также ингибировании окисления аммиака. Это обеспечивает совместную работу катализатора окисления и СКВ-катализатора. На фигуре 7 представлен график % конверсии пропилена и аммиака в зависимости от температуры для катализатора с 2% палладия на легированном диоксидом тантала диоксиде церия и сравнительного катализатора Pd/CeO2. Как показано на фигуре 7, легирование диоксида церия небольшим количеством до 1% мас. Ta2O5 снижает температуру осветления пропилена и ингибирует конверсию аммиака. Хотя осветление пропилена проявляется наилучшим образом ниже 5% мас. Ta2O5, больше диоксида тантала является лучше для продвижения конверсии аммиака к более высоким температурам.Doped with tantalum dioxide, cerium dioxide is an effective support for transition metal catalysts of groups 8-11 for oxidation in a diesel engine. Valuable catalysts have the ability to oxidize hydrocarbons and NO while also inhibiting the oxidation of ammonia. This allows the oxidation catalyst and the SCR catalyst to work together. Figure 7 shows a graph of the% conversion of propylene and ammonia versus temperature for a catalyst with 2% palladium doped with tantalum dioxide cerium dioxide and a comparative catalyst Pd / CeO 2 . As shown in figure 7, doping of cerium dioxide in a small amount up to 1% wt. Ta 2 O 5 reduces the clarification temperature of propylene and inhibits the conversion of ammonia. Although the clarification of propylene is manifested in the best way below 5% wt. Ta 2 O 5 , more tantalum dioxide is better for promoting the conversion of ammonia to higher temperatures.

На фигуре 8 представлен график % конверсии монооксида углерода в зависимости от температуры, и показано влияние содержания диоксида тантала для катализатора с 2% палладия на легированном диоксидом тантала диоксиде церия и сравнительного катализатора Pd/CeO2. На фигуре показано значительное улучшение активности в окислении СО для легированного диоксидом тантала катализатора, в частности, при 10% мас. Ta2O5. Одинаковые тенденции, наблюдаемые на фигуре 8, подтверждаются на фигуре 9, на которой показаны результаты конверсии пропилена с теми же катализаторами. Температура осветления пропилена резко снижается при легировании носителя-диоксида церия с использованием 10% диоксида тантала. На фигуре 10 показано влияние диоксида тантала на требования к температуре окисления NO для катализатора с 2% палладия на легированном диоксидом тантала диоксиде церия и сравнительного катализатора Pd/CeO2. Смещение кривых влево (к более низким температурам) при введении небольшого количества до 1% мас. диоксида тантала показывает более легкое окисление NO, когда Та-легированные диоксиды церия используются в качестве носителя переходного металла групп 8-11.Figure 8 shows a graph of% carbon monoxide conversion versus temperature, and shows the effect of tantalum dioxide for a catalyst with 2% palladium on tantalum doped cerium dioxide and a comparative Pd / CeO 2 catalyst. The figure shows a significant improvement in activity in the oxidation of CO for doped with tantalum dioxide catalyst, in particular, at 10% wt. Ta 2 O 5 . The same trends observed in figure 8 are confirmed in figure 9, which shows the results of the conversion of propylene with the same catalysts. The clarification temperature of propylene decreases sharply when doping a cerium dioxide support with 10% tantalum dioxide. Figure 10 shows the effect of tantalum dioxide on NO oxidation temperature requirements for a catalyst with 2% palladium doped with tantalum dioxide cerium dioxide and a comparative Pd / CeO 2 catalyst. The shift of the curves to the left (to lower temperatures) with the introduction of a small amount of up to 1% wt. tantalum dioxide shows easier oxidation of NO when Ta-doped cerium dioxide is used as a transition metal carrier of groups 8-11.

Катализаторы окисления, использующие в качестве носителя легированный диоксидом тантала диоксид церия, имеют сниженную тенденцию к накоплению серы по сравнению с Pd/CeO2. Как показано на фигуре 11, потребление диоксида серы на катализаторе с 2% палладия на легированном диоксидом тантала диоксиде церия прекращает адсорбирование введенного SO2 более быстро, чем сравнительный катализатор без легирования носителя диоксидом тантала. Результаты, представленные на фигуре 12, подтверждают, что Pd на Ta2O5-легированном диоксиде церия менее склонен к накапливанию серы. Температурно-программированное окисление дает сниженное количество диоксида серы, высвободившегося из катализатора с легированным диоксидом тантала диоксидом церия в качестве носителя после воздействия диоксида серы.Oxidation catalysts using cerium dioxide doped with tantalum dioxide as a carrier have a reduced tendency to accumulate sulfur compared to Pd / CeO 2 . As shown in figure 11, the consumption of sulfur dioxide on a catalyst with 2% palladium on doped tantalum dioxide cerium dioxide stops the adsorption of the introduced SO 2 more quickly than the comparative catalyst without doping the carrier with tantalum dioxide. The results presented in FIG. 12 confirm that Pd on Ta 2 O 5 -doped cerium dioxide is less prone to sulfur accumulation. Temperature-programmed oxidation produces a reduced amount of sulfur dioxide released from a catalyst with doped tantalum dioxide cerium dioxide as a carrier after exposure to sulfur dioxide.

Предшествующие примеры предназначаются только для иллюстрации; последующая формула изобретения определяет объем изобретения.The preceding examples are for illustration only; the following claims define the scope of the invention.

Claims (27)

1. Катализатор для очистки выхлопного газа дизельного двигателя, содержащий:1. A catalyst for cleaning an exhaust gas of a diesel engine, comprising: (а) 0,1-10% мас. переходного металла платиновой группы и(a) 0.1-10% wt. a transition metal of a platinum group and (b) 90-99,9% мас. носителя,(b) 90-99.9% wt. carrier где носитель содержит по меньшей мере 90% мас. диоксида церия и 0,1-10% мас. добавки, легирующей диоксид церия, где добавка содержит ниобий (Nb) или тантал (Та).where the carrier contains at least 90% wt. cerium dioxide and 0.1-10% wt. cerium dioxide dopant, where the additive contains niobium (Nb) or tantalum (Ta). 2. Катализатор по п. 1, в котором добавка представляет собой диоксид ниобия или диоксид тантала.2. The catalyst according to claim 1, wherein the additive is niobium dioxide or tantalum dioxide. 3. Катализатор по п. 1 или 2, в котором переходным металлом платиновой группы является палладий.3. The catalyst according to claim 1 or 2, in which the transition metal of the platinum group is palladium. 4. Катализатор по п. 1, который содержит 1-5% мас. переходного металла платиновой группы.4. The catalyst according to claim 1, which contains 1-5% wt. transition metal platinum group. 5. Катализатор по п. 1, в котором носитель содержит по меньшей мере 95% мас. диоксида церия.5. The catalyst according to claim 1, in which the carrier contains at least 95% wt. cerium dioxide. 6. Катализатор по п. 1, в котором носитель содержит диоксид церия, имеющий площадь поверхности более 100 м2/г.6. The catalyst according to claim 1, in which the carrier contains cerium dioxide having a surface area of more than 100 m 2 / g. 7. Катализатор по п. 1, в котором носитель содержит 1-5% мас. добавки.7. The catalyst according to claim 1, in which the carrier contains 1-5% wt. additives. 8. Катализатор по п. 1, в котором носителем является прокаленный носитель и, необязательно, где данный прокаленный носитель получается прокаливанием при температуре в интервале от 600°С до 1000°С.8. The catalyst according to claim 1, in which the carrier is a calcined carrier and, optionally, where this calcined carrier is obtained by calcination at a temperature in the range from 600 ° C to 1000 ° C. 9. Катализатор по п. 1, который получают прокаливанием при температуре в интервале от 600°С до 1000°С.9. The catalyst according to claim 1, which is obtained by calcination at a temperature in the range from 600 ° C to 1000 ° C. 10. Катализатор по п. 1, где катализатор представляет собой дизельный катализатор окисления.10. The catalyst according to claim 1, wherein the catalyst is a diesel oxidation catalyst. 11. Катализатор по п. 1, где катализатор представляет собой поглотитель NOx.11. The catalyst according to claim 1, wherein the catalyst is an NO x scavenger. 12. Катализатор по п. 1, где катализатор представляет собой катализатор окисления ртути.12. The catalyst according to claim 1, where the catalyst is a catalyst for the oxidation of mercury. 13. Способ получения катализатора для очистки выхлопного газа дизельного двигателя, определенного согласно любому из пп. 1-9, включающий:13. A method of obtaining a catalyst for purification of exhaust gas of a diesel engine, defined according to any one of paragraphs. 1-9, including: (а) пропитку диоксида церия водным раствором, содержащим водорастворимую соль ниобия (Nb) или тантала (Ta);(a) impregnating cerium dioxide with an aqueous solution containing a water-soluble salt of niobium (Nb) or tantalum (Ta); (b) прокаливание пропитанного диоксида церия при температуре в интервале от 600°С до 1000°С с получением носителя;(b) calcining the impregnated cerium dioxide at a temperature in the range of 600 ° C to 1000 ° C to obtain a carrier; (с) пропитку носителя раствором, содержащим переходный металл платиновой группы.(c) impregnating the support with a solution containing a transition metal of a platinum group. 14. Способ по п. 13, дополнительно включающий:14. The method of claim 13, further comprising: (d) прокаливание продукта со стадии (с) при температуре в интервале от 600°С до 1000°С с получением прокаленного катализатора, где прокаленный катализатор содержит 0,1-10% мас. переходного металла платиновой группы.(d) calcining the product from step (c) at a temperature in the range of 600 ° C. to 1000 ° C. to obtain a calcined catalyst, wherein the calcined catalyst contains 0.1-10% by weight. transition metal platinum group. 15. Катализатор для очистки выхлопного газа дизельного двигателя, полученный способом по п. 13 или 14.15. The catalyst for cleaning the exhaust gas of a diesel engine, obtained by the method according to p. 13 or 14. 16. Система доочистки выхлопного газа, содержащая катализатор по любому из пп. 1-9 или 15 и, необязательно, СКВ-катализатор, фильтр дизельных твердых частиц, фильтр катализированной сажи, катализатор конверсии аммиака или их комбинацию.16. An exhaust gas aftertreatment system comprising a catalyst according to any one of claims. 1-9 or 15, and optionally an SCR catalyst, a diesel particulate filter, a catalyzed carbon black filter, an ammonia conversion catalyst, or a combination thereof. 17. Система доочистки выхлопного газа по п. 16, где катализатор представляет собой дизельный катализатор окисления.17. The exhaust gas aftertreatment system according to claim 16, wherein the catalyst is a diesel oxidation catalyst. 18. Система доочистки выхлопного газа по п. 16, где катализатор представляет собой поглотитель NOx.18. The exhaust gas aftertreatment system of claim 16, wherein the catalyst is an NO x scavenger. 19. Система доочистки выхлопного газа по п. 16, где катализатор представляет собой катализатор окисления ртути.19. An exhaust gas aftertreatment system according to claim 16, wherein the catalyst is a mercury oxidation catalyst. 20. Способ окисления газообразного потока дизельного выхлопного газа, содержащего монооксид углерода, ненасыщенные углеводороды или и то, и другое, в присутствии катализатора по любому из пп. 1-12 или 15.20. The method of oxidizing a gaseous stream of diesel exhaust gas containing carbon monoxide, unsaturated hydrocarbons, or both, in the presence of a catalyst according to any one of paragraphs. 1-12 or 15.
RU2016131244A 2013-12-30 2014-11-28 Exhaust gas treatment catalysts RU2673344C2 (en)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201361921628P 2013-12-30 2013-12-30
US61/921,628 2013-12-30
GB1405129.6 2014-03-21
GBGB1405129.6A GB201405129D0 (en) 2013-12-30 2014-03-21 Exhaust gas treatment catalysts
PCT/GB2014/053532 WO2015101766A1 (en) 2013-12-30 2014-11-28 Exhaust gas treatment catalysts

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2016131244A RU2016131244A (en) 2018-02-07
RU2016131244A3 RU2016131244A3 (en) 2018-06-06
RU2673344C2 true RU2673344C2 (en) 2018-11-26

Family

ID=50686709

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016131244A RU2673344C2 (en) 2013-12-30 2014-11-28 Exhaust gas treatment catalysts

Country Status (7)

Country Link
EP (1) EP3090152A1 (en)
JP (1) JP2017502838A (en)
KR (1) KR20160105816A (en)
CN (1) CN105874178A (en)
GB (1) GB201405129D0 (en)
RU (1) RU2673344C2 (en)
WO (1) WO2015101766A1 (en)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6925351B2 (en) * 2016-02-03 2021-08-25 ビーエーエスエフ コーポレーション Multilayer catalyst composition for internal combustion engine
US20200347763A1 (en) * 2017-11-02 2020-11-05 Basf Corporation Niobium oxide doped materials as rhodium supports for three-way catalyst application
EP3482824A1 (en) * 2017-11-14 2019-05-15 Umicore Ag & Co. Kg Scr catalytic converter
AU2018446394A1 (en) * 2018-10-22 2021-04-01 Pujing Chemical Industry Co., Ltd Catalyst for treatment of coal-based ethylene glycol tail gas and preparation thereof
CN110270341B (en) * 2019-06-19 2021-01-01 福州大学 Catalyst and preparation method and application thereof
JP7278159B2 (en) * 2019-07-01 2023-05-19 三井金属鉱業株式会社 Hydrocarbon partial oxidation catalyst

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2054959C1 (en) * 1992-06-24 1996-02-27 Научно-производственное объединение "Эмекат" Carbon oxide and hydrocarbons discharging gasses purification method and method to prepare catalyst for its realization
RU2369436C1 (en) * 2008-08-14 2009-10-10 Институт катализа им. Г.К. Борескова Сибирского отделения Российской академии наук (статус государственного учреждения) Catalyst, method of preparing said catalyst and method of removing sulphur dioxide from gas emissions
EP2368628A1 (en) * 2010-03-25 2011-09-28 Paul Scherrer Institut Catalyst for a DeNOx-application and a process for selective catalytic reduction of nitrogen oxides

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63236541A (en) * 1987-03-24 1988-10-03 Nissan Motor Co Ltd Catalyst for purifying exhaust gas
JP3224054B2 (en) * 1993-05-27 2001-10-29 トヨタ自動車株式会社 Exhaust gas purification method
JP4631230B2 (en) * 2001-08-03 2011-02-16 マツダ株式会社 Exhaust gas purification catalyst
US7713910B2 (en) * 2004-10-29 2010-05-11 Umicore Ag & Co Kg Method for manufacture of noble metal alloy catalysts and catalysts prepared therewith
JP5008355B2 (en) * 2006-06-30 2012-08-22 第一稀元素化学工業株式会社 Cerium oxide-zirconium oxide composite oxide and method for producing the same
US20080095682A1 (en) * 2006-10-19 2008-04-24 Kharas Karl C Ce-Zr-R-O CATALYSTS, ARTICLES COMPRISING THE Ce Zr R O CATALYSTS AND METHODS OF MAKING AND USING THE Ce-Zr-R-O CATALYSTS
US7527776B2 (en) * 2007-01-09 2009-05-05 Catalytic Solutions, Inc. Ammonia SCR catalyst and method of using the catalyst
EP2363206B1 (en) * 2008-11-21 2018-08-15 Nissan Motor Co., Ltd. Particulate substance removing material, particulate substance removing filter catalyst using particulate substance removing material, and method for regenerating particulate substance removing filter catalyst
JP6514112B2 (en) * 2013-12-09 2019-05-15 株式会社キャタラー Exhaust gas purification catalyst

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2054959C1 (en) * 1992-06-24 1996-02-27 Научно-производственное объединение "Эмекат" Carbon oxide and hydrocarbons discharging gasses purification method and method to prepare catalyst for its realization
RU2369436C1 (en) * 2008-08-14 2009-10-10 Институт катализа им. Г.К. Борескова Сибирского отделения Российской академии наук (статус государственного учреждения) Catalyst, method of preparing said catalyst and method of removing sulphur dioxide from gas emissions
EP2368628A1 (en) * 2010-03-25 2011-09-28 Paul Scherrer Institut Catalyst for a DeNOx-application and a process for selective catalytic reduction of nitrogen oxides

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Zhang X et al. СeO2-ZrO2-La2O3-Al2O3 composite oxide and its supported palladium catalyst for the treatment of exhaust of natural gas engined vehicles, journal of natural gas chemistry, vol.18, n.2, 2009, p.139-144. *

Also Published As

Publication number Publication date
KR20160105816A (en) 2016-09-07
CN105874178A (en) 2016-08-17
JP2017502838A (en) 2017-01-26
GB201405129D0 (en) 2014-05-07
RU2016131244A (en) 2018-02-07
RU2016131244A3 (en) 2018-06-06
WO2015101766A1 (en) 2015-07-09
EP3090152A1 (en) 2016-11-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7108007B2 (en) Catalyst for treating exhaust gas
RU2673344C2 (en) Exhaust gas treatment catalysts
US10500574B2 (en) LTA catalysts having extra-framework iron and/or manganese for treating exhaust gas
RU2723648C2 (en) Molecular-sieve catalyst for waste gas purification
RU2675363C2 (en) Ammonia slip catalyst
KR102288100B1 (en) Synthesis of aei zeolite
RU2664905C2 (en) Methods of selective catalytic recovery with use of doped ceria (iv) oxides
RU2669556C2 (en) Zeolite blend catalysts for treating exhaust gas
RU2662821C2 (en) Aluminosilicate or silicoaluminophosphate molecular sieve/manganese octahedral molecular sieve as catalysts for treating exhaust gas
KR20150111979A (en) Ammonia oxidation catalyst
JP2016515922A (en) Cerium-modified manganese octahedral molecular sieve as a catalyst for selective catalytic reduction
GB2528737A (en) Catalyst for treating exhaust gas

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20191129