RU2757393C2 - Композиция на основе оксида алюминия, содержащая оксид марганца, способ ее получения и ее применение - Google Patents

Композиция на основе оксида алюминия, содержащая оксид марганца, способ ее получения и ее применение Download PDF

Info

Publication number
RU2757393C2
RU2757393C2 RU2019115895A RU2019115895A RU2757393C2 RU 2757393 C2 RU2757393 C2 RU 2757393C2 RU 2019115895 A RU2019115895 A RU 2019115895A RU 2019115895 A RU2019115895 A RU 2019115895A RU 2757393 C2 RU2757393 C2 RU 2757393C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
support material
sio
alumina
manganese oxide
substrate material
Prior art date
Application number
RU2019115895A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2019115895A3 (ru
RU2019115895A (ru
Inventor
Дирк НИМЕЙЕР
Маркос ШЁНЕБОРН
Томас ХАРМЕНИНГ
Зёнке РОЛЬФС
Original Assignee
Сасол Джёмани Гмбх
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 Сасол Джёмани Гмбх filed Critical Сасол Джёмани Гмбх
Publication of RU2019115895A publication Critical patent/RU2019115895A/ru
Publication of RU2019115895A3 publication Critical patent/RU2019115895A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2757393C2 publication Critical patent/RU2757393C2/ru

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
    • B01J21/00Catalysts comprising the elements, oxides, or hydroxides of magnesium, boron, aluminium, carbon, silicon, titanium, zirconium, or hafnium
    • B01J21/02Boron or aluminium; Oxides or hydroxides thereof
    • B01J21/04Alumina
    • 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
    • B01D53/944Simultaneously 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
    • B01J21/00Catalysts comprising the elements, oxides, or hydroxides of magnesium, boron, aluminium, carbon, silicon, titanium, zirconium, or hafnium
    • B01J21/06Silicon, titanium, zirconium or hafnium; Oxides or hydroxides thereof
    • B01J21/066Zirconium or hafnium; Oxides or hydroxides thereof
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J21/00Catalysts comprising the elements, oxides, or hydroxides of magnesium, boron, aluminium, carbon, silicon, titanium, zirconium, or hafnium
    • B01J21/12Silica and alumina
    • 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
    • B01J23/16Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
    • B01J23/24Chromium, molybdenum or tungsten
    • 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
    • B01J23/16Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
    • B01J23/32Manganese, technetium or rhenium
    • B01J23/34Manganese
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J35/00Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
    • B01J35/60Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their surface properties or porosity
    • B01J35/61Surface area
    • B01J35/615100-500 m2/g
    • 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
    • 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
    • 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
    • B01J37/0209Impregnation involving a reaction between the support and a fluid
    • 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
    • B01J37/0215Coating
    • 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
    • B01J37/0215Coating
    • B01J37/0221Coating of particles
    • 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
    • B01J37/024Multiple impregnation or coating
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2255/00Catalysts
    • B01D2255/20Metals or compounds thereof
    • B01D2255/207Transition metals
    • B01D2255/20715Zirconium
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2255/00Catalysts
    • B01D2255/20Metals or compounds thereof
    • B01D2255/207Transition metals
    • B01D2255/2073Manganese
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2255/00Catalysts
    • B01D2255/20Metals or compounds thereof
    • B01D2255/209Other metals
    • B01D2255/2092Aluminium
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2255/00Catalysts
    • B01D2255/30Silica
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2255/00Catalysts
    • B01D2255/90Physical characteristics of catalysts
    • B01D2255/92Dimensions
    • B01D2255/9205Porosity
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2255/00Catalysts
    • B01D2255/90Physical characteristics of catalysts
    • B01D2255/92Dimensions
    • B01D2255/9207Specific surface
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2229/00Aspects of molecular sieve catalysts not covered by B01J29/00
    • B01J2229/30After treatment, characterised by the means used
    • B01J2229/32Reaction with silicon compounds, e.g. TEOS, siliconfluoride
    • 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
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)

Abstract

Изобретение относится к области катализа. Описана композиция, подходящая для применения в катализаторах для борьбы с выбросами загрязняющих веществ, содержащая: материал подложки, содержащий материал подложки на основе оксида алюминия и оксид марганца, причем содержание оксида марганца в материале подложки лежит в диапазоне от 0,1 масс.% до 20 масс.% от общей массы материала подложки в пересчете на МnО2, и материал подложки дополнительно содержит SiO2, причем SiO2либо включен в материал подложки, либо SiO2является покрытием материала подложки, либо и то, и другое, причем i) если SiO2включен в материал подложки, то содержание SiO2превышает 5 масс.% от массы материала подложки на основе оксида алюминия, если в материал подложки не включены оксиды циркония, титана, редкоземельных элементов или их комбинации, или ii) если SiO2включен в материал подложки, то содержание SiO2составляет по меньшей мере 5 масс.% от массы материала подложки на основе оксида алюминия, если в материал подложки включены оксиды циркония, титана, редкоземельных элементов или их комбинации или iii) если SiO2покрывает материал подложки, то покрытие из SiO2составляет по меньшей мере 0,2 масс.% от массы материала подложки в пересчете на материал подложки на основе оксида алюминия. Описан способ получения указанной композиции и ее использование. Технический результат - описанная композиция обеспечивает стабильное поглощение SOx. 3 н. и 12 з.п. ф-лы, 2 ил., 3 табл., 9 пр.

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение относится к композиции на основе оксида алюминия, содержащей оксид марганца, с высокой устойчивостью к SOX, к способу получения композиции и к применению композиции в качестве носителя (подложки) катализатора. Композиция содержит по меньшей мере материал подложки на основе оксида алюминия, оксид марганца и диоксид кремния (SiO2).
ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Известно, что двигатели, работающие на бедных смесях, например - дизельные двигатели, обеспечивают высокую топливную эффективность. Работа этих двигателей в условиях с высоким содержанием кислорода приводит к преобладанию окислительных условий в потоке выхлопных газов. В этих системах двигателей основными загрязнителями в неочищенных выхлопных газах являются СО, NOx, несгоревшие углеводороды и частицы сажи. Разработаны каталитические системы, включающие различные компоненты и благородные металлы, для борьбы с выбросами загрязняющих веществ. Обычно так называемый катализатор окисления дизельного топлива (DOC; от англ.: Diesel Oxidation Catalyst) преобразует СО в CO2, а несгоревшие углеводороды - в CO2 и воду. Из-за условий с высоким содержанием кислорода преобразование NOx в N2 требует специальных стратегий и сложных катализаторов доочистки для снижения содержания NOx, таких как катализаторы-ловушки NOx в условиях обедненной смеси (LNT; от англ.: Lean NOx Trap) или катализатор(ы) селективного каталитического восстановления (SCR; от англ.: Selective Catalytic Reduction). Удаление NOx с использованием этих катализаторов повышается при высоком отношении NO2 к NO, которое можно получить при эффективном окислении NO с использованием DOC. Эффективность окисления NO также имеет значение для работы непрерывно регенерирующей ловушки (CRT; от англ.: Continuous Regeneration Trap) для удаления и сжигания частиц сажи.
Существует постоянная потребность в повышении эффективности и долгосрочной стабильности различных компонентов каталитических систем для борьбы с выбросами загрязняющих веществ. Кроме того, желательным является снижение содержания благородных металлов в каталитической системе с целью снижения ее стоимости. Этого можно достичь, например, за счет включения каталитически активных и/или активирующих катализатор оксидов металлов, например - оксидов марганца, в каталитическую систему.
Благодаря своей высокой окислительно-восстановительной активности оксид марганца (MnOx) демонстрирует собственную активность или по меньшей мере оказывает полезное усиливающее влияние в желаемых реакциях окисления, включающих окисление СО, окисление NO и окисление углеводородов или сажи.
Поэтому сообщалось, что оксид марганца является полезным компонентом в каталитических системах для борьбы с автомобильными выбросами загрязняющих веществ, в частности - для применения в катализаторе окисления дизельного топлива, каталитическом фильтре сажи или катализаторе селективного каталитического восстановления.
Выгодным является использование оксида марганца в форме стимулированной дисперсии посредством использования его в тесном контакте с материалом подложки или с поддержкой на материале подложки с большой площадью поверхности, в частности - на материале подложки на основе оксида алюминия, например - оксида алюминия или алюмосиликата.
Изготовление материалов подложек на основе оксида алюминия, содержащего оксид марганца, и их применение, в частности - в катализаторах для борьбы с автомобильными выбросами загрязняющих веществ, хорошо известно в данной области техники. Например, в публикации US 2015/0165423 А1 описано применение подложки из оксида металла, содержащей марганец, в качестве материала подложки катализатора для металлов группы платины в катализаторе окисления дизельного топлива с улучшенной эффективностью катализатора. Кроме того, в публикации WO 2016/130456 А1 описаны полезные влияния на свойства накопления/выделения NO2, которые получают за счет включения оксида марганца в катализатор окисления в качестве компонента, обеспечивающего пассивную адсорбцию NOx.
Кроме того, известно, что оксиды марганца и оксиды марганца на подложке активны в селективном каталитическом восстановлении NOx до N2.
Однако некоторые марки дизельного топлива и смазки демонстрируют значительные концентрации серы, которые приводят к отравляющим влияниям на каталитические системы для борьбы с выбросами загрязняющих веществ. Соединения серы, содержащиеся в топливе, окисляются в процессе сгорания с образованием оксидов серы - SO2 и SO3, далее обозначаемых как SOx. Известно, что эти SOx, в свою очередь, легко реагируют с оксидами марганца при температуре, преобладающей в рабочих условиях, что приводит к сильной деактивации каталитической системы. Нарушение функциональности оксида марганца объясняют тем, что он сильно адсорбирует SOx, что приводит к образованию сульфатов марганца на поверхности и в объеме (М. Tepluchin, Catalysis Today 258 (2015) 498).
Материалы на основе оксида марганца с подложкой из оксида алюминия или алюмосиликата, описанные на предшествующем уровне техники, адсорбируют довольно большое количество SOx, что приводит к значительной деактивации за счет отравления функциональности оксида марганца.
Поэтому задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы обеспечить композицию, содержащую оксид марганца, которую можно было бы применять в катализаторах для борьбы с выбросами загрязняющих веществ, и которая была бы очень стабильной в отношении поглощения SOx.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Авторы настоящего изобретения неожиданно обнаружили композицию, которая, наряду с другими преимуществами, обладает повышенной устойчивостью к SOx, например - при использовании в катализаторе окисления дизельного топлива, и способ(ы) получения такой композиции.
Согласно одному из аспектов настоящего изобретения обеспечена композиция с высокой устойчивостью по отношению к SOx, содержащая:
материал подложки, содержащий материал подложки на основе оксида алюминия и оксид марганца, причем содержание оксида марганца в материале подложки лежит в диапазоне от 0,1 масс. % до 20 масс. % от общей массы материала подложки, в пересчете на MnO2, и материал подложки дополнительно содержит SiO2 и, необязательно, оксиды циркония, титана, редкоземельных элементов или их комбинации, причем SiO2 включен в материал подложки, или покрывает материал подложки, или и то, и другое, причем
i) если SiO2 включен в материал подложки, то содержание SiO2 превышает 5 масс. % от массы материала подложки на основе оксида алюминия, если в материал подложки не включены оксиды циркония, титана, редкоземельных элементов или их комбинации, или,
ii) если SiO2 включен в материал подложки, то содержание SiO2 составляет по меньшей мере 5 масс. % от массы материала подложки на основе оксида алюминия, если в материал подложки включены оксиды циркония, титана, редкоземельных элементов или их комбинации, или,
iii) если SiO2 покрывает материал подложки, то покрытие из SiO2 составляет по меньшей мере 0,2 масс. % от массы материала подложки на основе оксида алюминия.
Под термином «включен» в контексте настоящего изобретения понимают объединение SiO2 с материалом подложки. Под термином «покрытие» в контексте настоящего изобретения понимают поверхностное покрытие, формируемое на материале подложки, включающее покрытие поверхностей стенок внутренних пор.
Приведенное выше определение охватывает следующие альтернативы:
- i) и iii) применяют одновременно,
- ii) и iii) применяют одновременно, и
- применяют только один из i), ii) и iii).
Оксиды циркония, титана, редкоземельных элементов или их комбинации, если они присутствуют, образуют часть того, что обозначают как материал подложки или как материал подложки на основе оксида алюминия. Материал подложки на основе оксида алюминия не содержит оксида марганца. Материал подложки содержит оксид марганца и диоксид кремния, либо в качестве части материала подложки на основе оксида алюминия, либо они добавлены отдельно, либо и то, и другое.
Композиция согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения содержит материал подложки, содержащий материал подложки на основе оксида алюминия и оксид марганца, причем содержание оксида марганца в материале подложки лежит в диапазоне от 0,1 масс. % до 20 масс. % от общей массы материала подложки, в пересчете на MnO2, и материал подложки дополнительно содержит SiO2, причем если SiO2 включен в материал подложки, то содержание SiO2 превышает 5 масс. % от массы материала подложки на основе оксида алюминия.
Согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения композиция содержит материал подложки, содержащий материал подложки на основе оксида алюминия и оксид марганца, причем содержание оксида марганца в материале подложки лежит в диапазоне от 0,1 масс. % до 20 масс. % от общей массы материала подложки, в пересчете на MnO2, и материал подложки дополнительно содержит SiO2 и оксиды циркония, титана, редкоземельных элементов или их комбинации, причем если SiO2 включен в материал подложки, то содержание SiO2 составляет по меньшей мере 5 масс. % от массы материала подложки на основе оксида алюминия.
Согласно третьему варианту осуществления настоящего изобретения композиция содержит материал подложки, содержащий материал подложки на основе оксида алюминия и оксид марганца, причем содержание оксида марганца в материале подложки лежит в диапазоне от 0,1 масс. % до 20 масс. % от общей массы материала подложки, в пересчете на MnO2, материал подложки содержит оксиды циркония, титана, редкоземельных элементов или их комбинации, материал подложки покрыт SiO2, причем, если SiO2 покрывает материал подложки, то покрытие из SiO2 составляет по меньшей мере 0,2 масс. % от массы материала подложки на основе оксида алюминия.
Согласно четвертому варианту осуществления настоящего изобретения композиция содержит материал подложки, содержащий материал подложки на основе оксида алюминия и оксид марганца, содержание оксида марганца в материале подложки лежит в диапазоне от 0,1 масс. % до 20 масс. % от общей массы материала подложки, в пересчете на MnO2, материал подложки покрыт SiO2, причем, если SiO2 покрывает материал подложки, то покрытие из SiO2 составляет по меньшей мере 0,2 масс. % от массы материала подложки на основе оксида алюминия.
Композицию можно использовать в каталитической системе для борьбы с выбросами загрязняющих веществ.
По меньшей мере 75% материала подложки, более предпочтительно - по меньшей мере 80% материала подложки, составляет материал подложки на основе оксида алюминия.
Материал подложки на основе оксида алюминия является оксидом алюминия, алюмосиликатом или их смесью, предпочтительно - оксидом алюминия. Материал подложки предпочтительно включает оксиды циркония, предпочтительно - ZrO2.
В характерном случае удельная площадь поверхности (BET) материала подложки на основе оксида алюминия превышает 50 м2/г и более предпочтительно превышает 100 м2/г. Термин «удельная площадь поверхности (ВЕТ)» относится к способу Брунауера-Эмметта-Теллера (Brunauer-Emmett-Teller) определения удельной площади поверхности по адсорбции N2. Независимо от этого, площадь поверхности (ВЕТ) материала подложки в характерном случае превышает 50 м2/г и более предпочтительно превышает 100 м2/г.Независимо от этого, объем пор материала подложки на основе оксида алюминия предпочтительно лежит в диапазоне от 0,1 мл/г до 1,5 мл/г.Независимо от этого, объем пор материала подложки предпочтительно лежит в диапазоне от 0,1 мл/г до 1,5 мл/г.Объем пор измеряют по адсорбции N2 согласно известной стандартной практике, в частности -согласно стандарту DIN 66134.
Материал подложки на основе оксида алюминия не содержит или содержит очень малые количества примесей натрия. В частности, материал подложки на основе оксида алюминия содержит менее 50 частей/млн Na2O, более предпочтительно - менее 100 частей/млн Na2O. Независимо от этого, материал подложки в характерном случае содержит менее 500 частей/млн Na2O, более предпочтительно - менее 100 частей/млн Na2O.
Содержание оксида марганца предпочтительно лежит в диапазоне от 1 масс. % до 10 масс. % от массы материала подложки, в пересчете на MnO2. Оксид марганца может присутствовать в различных степенях окисления в объемной или поверхностной формах или в дискретных формах оксида марганца.
Оксид марганца предпочтительно получают посредством термического разложения растворимых солей марганца, выбранных из ацетата, нитрата, сульфата; предпочтителен ацетат. Эти соли марганца разлагаются во время стадии кальцинирования с образованием оксида марганца, и растворы растворимых солей марганца далее обозначены как растворы солей оксида марганца.
Материал подложки либо имеет покрытие из SiO2, либо SiO2 включен в материал подложки. Под «включением» понимают объединение SiO2 с материалом подложки. Под «покрытием» понимают поверхностное покрытие, формируемое на материале подложки, включающее покрытие поверхностей стенок внутренних пор.
Если материал подложки на основе оксида алюминия является алюмосиликатом, то специфическое количество SiO2 включено в алюмосиликатный материал подложки или дополнительное количество SiO2 использовано для нанесения покрытия на алюмосиликатный материал подложки.
Алюмосиликат предпочтительно можно получить посредством смешивания соединения алюминия с соединением кремневой кислоты в водной среде и последующей сушки или кальцинирования полученного продукта. Используемым алюминиевым компонентом является С220-алкоксид алюминия, гидролизованный водой и предпочтительно очищенный с использованием ионообменников. Перед гидролизом, во время или после гидролиза к соединению алюминия, соответственно - к гидролизованному соединению алюминия, добавляют кремниевую кислоту, предпочтительно - ортокремниевую кислоту, предпочтительно очищенную с использованием ионообменников. Способ подробно описан в публикации US 5045519 А.
Если SiO2 включен в материал подложки без оксидов циркония, титана, редкоземельных металлов или их комбинаций, то материал подложки предпочтительно имеет содержание SiO2, равное по меньшей мере 10 масс. %, предпочтительно - лежащее в диапазоне от 10 масс. % до 40 масс. %, наиболее предпочтительно - лежащее в диапазоне от 10 масс. % до 25 масс. %, от массы материала подложки на основе оксида алюминия.
Если материал подложки включает оксиды циркония, титана, редкоземельных металлов или их комбинации, в частности - ZrO2, то в материал подложки включают по меньшей мере 5 масс. % и предпочтительно - до 40 масс. % SiO2, более предпочтительно - по меньшей мере 5 масс. % и предпочтительно - до 25 масс. % SiO2, и по меньшей мере от 5 масс. % до 40 масс. %, предпочтительно -от 5 масс. % до 25 масс. % оксидов циркония, титана, редкоземельных металлов или их комбинаций, предпочтительно - ZrO2, во всех случаях - от массы материала подложки на основе оксида алюминия.
Если SiO2 покрывает материал подложки, то покрытие из SiO2 предпочтительно составляет от 0,2 масс. % до 5 масс. %, наиболее предпочтительно - от 0,2 масс. % до 1 масс. % от массы материала подложки на основе оксида алюминия, что определяют по количеству раствора SiO2, которое добавлено к материалу подложки.
Согласно второму аспекту настоящего изобретения обеспечен способ получения композиции с высокой устойчивостью к SOx; способ включает следующие стадии, причем стадии с ii) по iv) можно выполнять в любом порядке:
i) получение материала подложки на основе оксида алюминия;
ii) необязательное добавление оксидов циркония, титана, редкоземельных элементов или их комбинаций к материалу подложки на основе оксида алюминия или к материалу подложки, пропитанному оксидом марганца;
iii) пропитывание материала подложки на основе оксида алюминия (необязательно содержащего оксиды циркония, титана, редкоземельных элементов или их комбинации) раствором соли оксида марганца с получением материала подложки, пропитанного оксидом марганца; и
iv) добавление SiO2 в материал подложки на основе оксида алюминия (необязательно содержащий оксиды циркония, титана, редкоземельных элементов или их комбинации) или в материал подложки, пропитанный оксидом марганца, посредством:
a) покрытия материала подложки, пропитанного оксидом марганца, раствором SiO2 с получением покрытия из SiO2 вокруг материала подложки, пропитанного оксидом марганца (по меньшей мере после кальцинирования), причем покрытие из SiO2 составляет по меньшей мере 0,2 масс. % от массы материала подложки на основе оксида алюминия (за исключением оксидов марганца); или
b) включения SiO2 в материал подложки, причем, если SiO2 включен в материал подложки на основе оксида алюминия, то содержание SiO2 превышает 5 масс. % от массы материала подложки на основе оксида алюминия (за исключением оксидов марганца), если в материал подложки не включены оксиды циркония, титана, редкоземельных элементов или их комбинации; или
c) включения SiO2 в материал подложки, причем, если SiO2 включен в материал подложки на основе оксида алюминия, то содержание SiO2 равно по меньшей мере 5 масс. % от массы материала подложки на основе оксида алюминия (за исключением оксидов марганца), если в материал подложки включены оксиды циркония, титана, редкоземельных элементов или их комбинации.
Стадию iv) можно также использовать в качестве части стадии получения материала подложки на основе оксида алюминия, полученного во время стадии i), если материал подложки на основе оксида алюминия является алюмосиликатом (например, в случае стадий iv)b) и iv)c)).
Способ предпочтительно осуществляют при следующем порядке стадий: i), ii), iii) и затем iv).
Согласно первому варианту осуществления способа способ включает получение материала подложки на основе оксида алюминия; добавление оксидов циркония, титана, редкоземельных элементов или их комбинаций к материалу подложки на основе оксида алюминия; пропитывание материала подложки на основе оксида алюминия раствором соли оксида марганца с получением (по меньшей мере после кальцинирования) материала подложки, пропитанного оксидом марганца; и покрытие материала подложки, пропитанного оксидом марганца, раствором SiO2 с получением (по меньшей мере после кальцинирования) покрытия из SiO2 вокруг материала подложки, пропитанного оксидом марганца, причем покрытие из SiO2 составляет по меньшей мере 0,2 масс. % от массы материала подложки, пропитанного оксидом марганца.
Согласно альтернативному способу осуществления первого варианта осуществления способа (если не включены оксиды циркония, титана, редкоземельных элементов или их комбинации) способ включает получение материала подложки на основе оксида алюминия; пропитывание материала подложки на основе оксида алюминия раствором соли оксида марганца с получением (по меньшей мере после кальцинирования) материала подложки, пропитанного оксидом марганца; и покрытие материала подложки, пропитанного оксидом марганца, раствором SiO2 с получением покрытия из SiO2 вокруг материала подложки, пропитанного оксидом марганца, причем покрытие из SiO2 составляет по меньшей мере 0,2 масс. % от массы материала подложки на основе оксида алюминия.
Согласно второму варианту осуществления способа (если не включены оксиды циркония, титана, редкоземельных элементов или их комбинации) способ включает получение материала подложки на основе оксида алюминия; пропитывание материала подложки на основе оксида алюминия раствором соли оксида марганца с получением материала подложки, пропитанного оксидом марганца; и добавление SiO2 в материал подложки на основе оксида алюминия, причем содержание SiO2 превышает 5 масс. % от массы материала подложки.
Согласно третьему варианту осуществления способа способ включает получение материала подложки на основе оксида алюминия; добавление оксидов циркония, титана, редкоземельных элементов или их комбинаций к материалу подложки на основе оксида алюминия; пропитывание материала подложки на основе оксида алюминия раствором соли оксида марганца с получением материала подложки, пропитанного оксидом марганца; и добавление SiO2 к материалу подложки на основе оксида алюминия, причем содержание SiO2 составляет по меньшей 5 масс. % от массы материала подложки.
Этот способ включает добавление оксида или раствора оксида циркония, церия, титана или редкоземельных элементов к соединению алюминия и последующее кальцинирование. Предпочтительно в материал подложки включают оксиды циркония, более предпочтительно - ZrO2.
Материал подложки на основе оксида алюминия предпочтительно является оксидом алюминия, алюмосиликатом или их смесью, и наиболее предпочтительно он является оксидом алюминия.
Для пропитывания можно использовать различные типы способов пропитывания. Они включают, например, капиллярную пропитку, равновесную осадительную фильтрацию или пропитку по влагоемкости.
Материал подложки на основе оксида алюминия предпочтительно пропитывают раствором соли оксида марганца посредством капиллярной пропитки. Содержание оксида марганца в материале подложки лежит в диапазоне от 0,1 масс. % до 20 масс. % от общей массы материала подложки, в пересчете на MnO2, предпочтительно - от 1 масс. % до 10 масс. % от массы материала подложки, в пересчете на MnO2.
Кальцинирование конечной композиции с получением материала подложки можно провести при температуре, лежащей в диапазоне от 100°С до 1000°С, предпочтительно - от 500°С до 900°С, в течение по меньшей мере
Figure 00000001
часа. Способ по настоящему изобретению может включать дополнительную стадию кальцинирования, а именно - кальцинирование пропитанного оксидом марганца материала подложки при температуре, лежащей в диапазоне от 100°С до 1000°С, предпочтительно - от 500°С до 900°С, в течение по меньшей мере
Figure 00000002
часа с получением кальцинированного материала подложки, пропитанного оксидом марганца.
Материал подложки, пропитанный оксидом марганца, или кальцинированный материал подложки, пропитанный оксидом марганца, либо покрывают раствором SiO2, либо раствор SiO2 включают в материал подложки на основе оксида алюминия.
Термин «раствор SiO2» при использовании в контексте настоящего изобретения относится к раствору, содержащему подходящее соединение, которое способно образовать SiO2 во время последующей стадии сушки или кальцинирования. Примерами таких источников SiO2 являются кремниевая кислота, в частности - ортокремниевая кислота, полученная из жидкого стекла посредством ионного обмена.
Когда покрытие выбрано, кальцинированный или некальцинированный материал подложки, пропитанный оксидом марганца, покрывают раствором SiO2. Раствор SiO2 предпочтительно является кремниевой кислотой. Термин «покрытие» относится к поверхностному покрытию, включающему поверхность стенок внутренних пор материала подложки, пропитанного оксидом марганца.
Количество покрытия из SiO2 предпочтительно лежит в диапазоне от 0,2 масс. % до 5 масс. %, наиболее предпочтительно - от 0,2 масс. % до 1 масс. % от массы материала подложки на основе оксида алюминия; его определяют по количеству SiO2 в растворе SiO2, добавленном к материалу подложки и пересчитанному на SiO2.
В частности, покрытие обеспечивают посредством капиллярной пропитки, в которой объем пропиточного раствора SiO2 примерно равен объему пор материала подложки, пропитанного оксидом марганца. Известно, что этот способ приводит к равномерному распределению SiO2 по системе пор материала подложки, пропитанного оксидом марганца.
Кальцинированную или некальцинированную подложку, пропитанную оксидом марганца, с покрытием затем подвергают дополнительной стадии термической обработки при температуре, превышающей 100°С, в течение по меньшей мере 0,5 часа после добавления SiO2, предпочтительно - при температуре, лежащей в диапазоне от 500°С до 900°С, в течение по меньшей мере 0,5 часа.
Если SiO2 включен в материал подложки на основе оксида алюминия без оксидов циркония, титана, редкоземельных элементов или их комбинаций, то материал подложки предпочтительно имеет содержание SiO2, лежащее по меньшей мере в диапазоне от 10 масс. % до 40 масс. %, наиболее предпочтительно - в диапазоне от 10 масс. % до 25 масс. %.
Если материал подложки включает оксиды циркония, титана, редкоземельных элементов или их комбинации, то в него включено от по меньшей мере 5 масс. % и, предпочтительно, до 40 масс. %, более предпочтительно - от по меньшей мере 5 масс. % и до 25 масс. % SiO2 и от по меньшей мере 5 масс. % до 40 масс. %, предпочтительно - от более чем 5 масс. % до 25 масс. % оксидов циркония, титана, редкоземельных элементов или их комбинаций, в пересчете на массу материала подложки на основе оксида алюминия. Если материал подложки включает оксиды циркония, то в него включено от по меньшей мере 5 масс. % и, предпочтительно, до 40 масс. %, более предпочтительно - от по меньшей мере 5 масс. % до 25 масс. % SiO2 и от по меньшей мере 5 масс. % до 40 масс. %, предпочтительно - от более чем 5 масс. % до 25 масс. % ZrO2, в пересчете на массу материала подложки на основе оксида алюминия.
SiO2 можно включить в материал подложки посредством добавления кремниевой кислоты к соединению алюминия, которое образуется при гидролизе алкоксидов алюминия. Если в материал подложки дополнительно включен ZrO2, то соединение, которое образует ZrO2 после стадии кальцинирования, предпочтительно - ацетат циркония, добавляют в форме водного раствора (раствора оксида циркония) к смеси соединения алюминия/воды/кремниевой кислоты, которая образуется при гидролизе. Соответствующую полученную смесь затем сушат, предпочтительно - посредством распылительной сушки, и кальцинируют при температуре, превышающей 500°С, в течение по меньшей мере одного часа.
Подложка может содержать другие оксиды металлов, например - оксиды щелочноземельных металлов, в частности - оксид магния или оксид бария.
Показано, что способность композиций по настоящему изобретению к поглощению SOx значительно снижена по сравнению с композициями, содержащими оксид марганца, согласно предшествующему уровню техники. Этот эффект явно можно объяснить включением SiO2 в композицию катализа.
Еще один аспект настоящего изобретения относится к применению композиции в качестве носителя для катализатора, в частности – катализатора окисления выхлопных газов, и более конкретно – катализатора окисления выхлопных газов дизельных двигателей.
Далее изобретение будет описано со ссылкой на приведенные ниже не ограничивающие его примеры осуществления и графические материалы, где:
Фиг. 1 представляет график зависимости количества поглощаемых SOx от масс. % покрытия из SiO2 по настоящему изобретению; и
Фиг. 2 представляет график зависимости количества адсорбируемых SOx от масс. % SiO2, включенного в материал подложки.
ОПИСАНИЕ ПРИМЕРОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Испытание на устойчивость к SOx
Устойчивость к SOx определяли посредством измерения способности композиции к поглощению SO2. Примерно 80 мг материала поместили в трубчатый кварцевый микрореактор и нагревали с постоянной скоростью (10°С/мин) в атмосфере N2 (общий поток 0,5 л/мин) до 300°С. Эксперименты с адсорбцией провели в изотермических условиях при 300°С в газовой смеси O2/SO2/N2 (10 об. % O2 + 200 частей/млн SO2, баланс N2; общий поток 0,5 л/мин) до насыщения образца. Затем температуру понизили до 100°С и газовую смесь заменили на N2 (общий поток 0,5 л/мин) до возвращения сигнала о концентрации SO2 к нулю. Состав газа на выходе (то есть SO2) измерили с использованием ИК-Фурье газоанализаторов (MultiGas 2030, MKS).
Эксперименты - покрытие из SiO2
Сравнительный пример 1
Пропитанный оксидом марганца материал подложки согласно предшествующему уровню техники получили посредством пропитывания коммерчески доступного оксида алюминия, имеющего удельную площадь поверхности (ВЕТ), равную 150 м2/г, и объем пор, равный 0,8 мл/г (измеренный по адсорбции N2), раствором ацетата марганца способом капиллярной пропитки, получив суммарную нагрузку, равную 5% MnO2 в пересчете на массу материала подложки, пропитанного оксидом марганца, после чего провели кальцинирование при 550°С в течение 3 часов.
Пример 1
Пропитанный оксидом Mn материал подложки, полученный так, как описано в Сравнительном примере 1, пропитали водным раствором кремниевой кислоты в условиях капиллярной пропитки. Затем материал кальцинировали при 550°С в течение 3 часов. Итоговое количество покрытия из SiO2 было равно 1 масс. % в пересчете на общую массу материала подложки, пропитанного оксидом Mn.
Сравнительный пример 2
Пропитанный оксидом марганца материал подложки согласно предшествующему уровню техники получили посредством пропитывания коммерчески доступного алюмосиликата, содержащего 5 масс. % SiO2 и имеющего удельную площадь поверхности (ВЕТ), равную 180 м2/г, и объем пор, равный 0,7 мл/г (измеренный по адсорбции N2), раствором ацетата марганца способом капиллярной пропитки, получив суммарную нагрузку, равную 5% MnO2 в пересчете на массу материала подложки, пропитанного оксидом марганца, после чего провели кальцинирование при 550°С в течение 3 часов.
Пример 2
Пропитанный оксидом Mn материал подложки, полученный так, как описано в Сравнительном примере 2, пропитали водным раствором кремниевой кислоты в условиях капиллярной пропитки. Затем материал кальцинировали при 550°С в течение 3 часов. Итоговое количество покрытия из SiO2 было равно 0,2 масс. % в пересчете на общую массу материала подложки, пропитанного оксидом Mn.
Пример 3
Материал получили так, как описано в Примере 2, но количество покрытия из SiO2 было равно 0,5 масс. % в пересчете на общую массу композиции.
Пример 4
Материал получили так, как описано в Примере 2, но количество покрытия из SiO2 было равно 1 масс. % в пересчете на общую массу композиции.
Результаты Примеров и Сравнительных примеров приведены в Таблице 1. Из Таблицы 1 очевидно, что поглощение SOx значительно снижено в Примерах по настоящему изобретению по сравнению со Сравнительными примерами.
Figure 00000003
Эксперименты с SiO2, включенным в подложку:
Пример 5
Алюмосиликат, содержавший 10 масс. % SiO2 и имевший удельную площадь поверхности (ВЕТ), равную 250 м2/г, получили посредством добавления кремниевой кислоты к соединению алюминия, полученному посредством гидролиза алкоксида алюминия, с последующей распылительной сушкой и кальцинированием при 900°С в течение 3 часов. Алюмосиликат пропитали раствором ацетата марганца способом капиллярной пропитки, получив суммарную нагрузку, равную 5% MnO2 в пересчете на массу материала подложки, пропитанного оксидом марганца, после чего провели кальцинирование при 550°С в течение 3 часов.
Пример 6
Материал получили так, как описано в Примере 5, но количество SiO2, добавленного к соединению алюминия, отрегулировали так, чтобы получить алюмосиликат, содержавший 25 масс. % SiO2 с удельной площадью поверхности (BET), равной 321 м2/г, и объемом пор, равным 1,07 мл/г, после кальцинирования при 1000°С в течение 3 часов.
Пример 7
Водный раствор ацетата Zr добавили к смеси кремниевой кислоты и соединения алюминия, которое образовалось при гидролизе алкоксида алюминия, и смесь подвергли распылительной сушке и кальцинировали при 900°С в течение 3 часов с получением материала подложки на основе алюмосиликата, содержащего ZrO2, имевшего удельную площадь поверхности (ВЕТ), равную 156 м2/г, и объем пор, равный 0,8 мл/г (измеренный по адсорбции N2). Процент добавленного ZrO2 и процент добавленного SiO2 были равны 5% каждый (в пересчете на массу материала подложки на основе оксида алюминия). Затем материал подложки на основе оксида алюминия пропитали раствором ацетата марганца способом капиллярной пропитки, получив суммарную нагрузку, равную 5% Мп02 в пересчете на массу материала подложки, пропитанного оксидом марганца, после чего провели кальцинирование при 550°С в течение 3 часов.
Результаты экспериментов приведены в Таблицах 2 и 3 ниже.
Figure 00000004
Figure 00000005
Из Таблиц также видно, что поглощение SOx значительно снижено по настоящему изобретению по сравнению со Сравнительными примерами.

Claims (25)

1. Композиция, подходящая для применения в катализаторах для борьбы с выбросами загрязняющих веществ, содержащая: материал подложки, содержащий материал подложки на основе оксида алюминия и оксид марганца, причем содержание оксида марганца в материале подложки лежит в диапазоне от 0,1 масс.% до 20 масс.% от общей массы материала подложки в пересчете на МnО2, и материал подложки дополнительно содержит SiO2, причем SiO2 либо включен в материал подложки, либо SiO2 является покрытием материала подложки, либо и то, и другое, причем
i) если SiO2 включен в материал подложки, то содержание SiO2 превышает 5 масс.% от массы материала подложки на основе оксида алюминия, если в материал подложки не включены оксиды циркония, титана, редкоземельных элементов или их комбинации, или
ii) если SiO2 включен в материал подложки, то содержание SiO2 составляет по меньшей мере 5 масс.% от массы материала подложки на основе оксида алюминия, если в материал подложки включены оксиды циркония, титана, редкоземельных элементов или их комбинации, или
iii) если SiO2 покрывает материал подложки, то покрытие из SiO2 составляет по меньшей мере 0,2 масс.% от массы материала подложки в пересчете на материал подложки на основе оксида алюминия.
2. Композиция по п. 1, отличающаяся тем, что материал подложки на основе оксида алюминия является оксидом алюминия, алюмосиликатом или их смесью, предпочтительно оксидом алюминия.
3. Композиция по п. 1, отличающаяся тем, что материал подложки содержит оксиды циркония, титана, редкоземельных элементов или их комбинации, предпочтительно ZrO2.
4. Композиция по п. 1, отличающаяся тем, что содержание оксида марганца лежит в диапазоне от 1 масс.% до 10 масс.% в пересчете на MnO2 от массы материала подложки.
5. Композиция по п. 1, отличающаяся тем, что покрытие из SiO2 составляет от 0,2 масс.% до 5 масс.% от массы материала подложки на основе оксида алюминия.
6. Композиция по п. 1, отличающаяся тем, что если SiO2 включен в материал подложки без оксидов циркония, титана, редкоземельных элементов или их комбинаций, то материал подложки имеет содержание SiO2, равное по меньшей мере 10 масс.% от массы материала подложки на основе оксида алюминия.
7. Композиция по пп. 1 и 3, отличающаяся тем, что если материал подложки включает ZrO2, то по меньшей мере 5 масс.% SiO2, по меньшей мере 5 масс.% ZrO2 включено в подложку в обоих случаях от массы подложки на основе оксида алюминия.
8. Способ получения композиции, подходящей для применения в катализаторах для борьбы с выбросами загрязняющих веществ, который включает следующие стадии, причем стадии ii)-iii) могут выполняться в любом порядке:
i) получение материала подложки на основе оксида алюминия;
ii) пропитывание материала подложки на основе оксида алюминия раствором соли оксида марганца с получением материала подложки, пропитанного оксидом марганца; и
iii) добавление SiO2 в материал подложки на основе оксида алюминия
или в материал подложки, пропитанный оксидом марганца, посредством:
а) покрытия материала подложки, пропитанного оксидом марганца, раствором SiO2 с получением покрытия из SiO2 вокруг материала подложки, пропитанного оксидом марганца, причем покрытие из SiO2 составляет по меньшей мере 0,2 масс.% от массы материала подложки на основе оксида алюминия; или
b) включения SiO2 в материал подложки, причем если SiO2 включен в материал подложки на основе оксида алюминия, то содержание SiO2 превышает 5 масс.% от массы материала подложки на основе оксида, если в материал подложки не включены оксиды циркония, титана, редкоземельных элементов или их комбинации; или
с) включения SiO2 в материал подложки, причем если SiO2 включен в материал подложки на основе оксида алюминия, то содержание SiO2 равно по меньшей мере 5 масс.% от массы материала подложки на основе оксида алюминия, если в материал подложки включены оксиды циркония, титана, редкоземельных элементов или их комбинации.
9. Способ по п. 8, отличающийся тем, что материал подложки на основе оксида алюминия является оксидом алюминия, алюмосиликатом или их смесью и предпочтительно он является оксидом алюминия.
10. Способ по п. 8, отличающийся тем, что к материалу подложки на основе оксида алюминия, или к материалу подложки, пропитанному оксидом марганца, или к обоим материалам добавляют оксиды циркония, титана, редкоземельных элементов или их комбинации, предпочтительно ZrO2.
11. Способ по п. 8, отличающийся тем, что если подложка, пропитанная оксидом марганца, покрыта SiO2, то покрытие из SiO2 составляет от 0,2 масс.% до 5 масс.% от массы материала подложки на основе оксида алюминия.
12. Способ по п. 8, отличающийся тем, что материал подложки, пропитанный оксидом марганца, покрыт кремниевой кислотой.
13. Способ по п. 8, отличающийся тем, что, если SiO2 включен в материал подложки без оксидов циркония, то материал подложки имеет содержание SiO2, предпочтительно равное по меньшей мере 10 масс.% от массы материала подложки на основе оксида алюминия.
14. Способ по п. 8 или 10, отличающийся тем, что если материал подложки включает ZrO2, то по меньшей мере 5 масс.% SiO2 и по меньшей мере 5 масс.% ZrO2 включено в подложку в пересчете на массу материала подложки.
15. Применение композиции по любому из пп. 1-7 в качестве носителя для катализатора, в частности катализатора окисления выхлопных газов, и более конкретно катализатора окисления выхлопных газов дизельных двигателей.
RU2019115895A 2017-01-20 2018-01-19 Композиция на основе оксида алюминия, содержащая оксид марганца, способ ее получения и ее применение RU2757393C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP17152530.6A EP3351300A1 (en) 2017-01-20 2017-01-20 Manganese oxide containing alumina composition, a method for manufacturing the same and use thereof
EP17152530.6 2017-01-20
PCT/EP2018/051289 WO2018134345A1 (en) 2017-01-20 2018-01-19 Manganese oxide containing alumina composition, a method for manufacturing the same and use thereof

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2019115895A RU2019115895A (ru) 2021-02-20
RU2019115895A3 RU2019115895A3 (ru) 2021-03-30
RU2757393C2 true RU2757393C2 (ru) 2021-10-14

Family

ID=58017899

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019115895A RU2757393C2 (ru) 2017-01-20 2018-01-19 Композиция на основе оксида алюминия, содержащая оксид марганца, способ ее получения и ее применение

Country Status (9)

Country Link
US (1) US20190321804A1 (ru)
EP (2) EP3351300A1 (ru)
JP (1) JP7236998B2 (ru)
KR (2) KR20230112156A (ru)
CN (1) CN110022973A (ru)
CA (1) CA3044779A1 (ru)
RU (1) RU2757393C2 (ru)
WO (1) WO2018134345A1 (ru)
ZA (1) ZA201903353B (ru)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5045519A (en) * 1988-11-24 1991-09-03 Condea Chemie Gmbh Process for the preparation of a catalyst carrier based on aluminosilicates
WO1999042214A1 (en) * 1998-02-20 1999-08-26 Sasol Technology (Proprietary) Limited Process for producing hydrocarbons from a synthesis gas, and catalysts therefor
US20090098032A1 (en) * 2007-10-11 2009-04-16 Basf Catalysts Llc Methods of making aluminosilicate coated alumina
US20140045952A1 (en) * 2011-04-28 2014-02-13 Basf Nederland B.V. Catalysts
WO2015095056A1 (en) * 2013-12-16 2015-06-25 Basf Corporation Manganese-containing diesel oxidation catalyst
RU2577856C2 (ru) * 2010-12-21 2016-03-20 Джонсон Мэтти Паблик Лимитед Компани Катализатор окисления для двигателя внутреннего сгорания и способ восстановления окисляющей активности катализатора окисления

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2577757B2 (ja) * 1987-10-22 1997-02-05 株式会社日本触媒 ディーゼル排ガス浄化用触媒
JPH0483534A (ja) * 1990-07-26 1992-03-17 Shinagawa Kasei Kk オゾン分解触媒及びその製造方法
JP3604740B2 (ja) * 1994-06-29 2004-12-22 エヌ・イーケムキャット株式会社 オゾン分解用触媒及びオゾン分解方法
JP4088357B2 (ja) * 1997-06-12 2008-05-21 財団法人石油産業活性化センター 排ガス浄化方法
FR2792547B1 (fr) * 1999-04-23 2001-07-06 Rhodia Chimie Sa COMPOSITION UTILISABLE COMME PIEGE A NOx, A BASE DE MANGANESE ET D'UN ALCALINO-TERREUX OU D'UNE TERRE RARE ET UTILISATION DANS LE TRAITEMENT DES GAZ D'ECHAPPEMENT
US6103207A (en) * 1999-04-26 2000-08-15 Ford Global Technologies, Inc. Treating diesel exhaust with a catalytic particulate mixture
US20070060472A1 (en) * 2003-04-29 2007-03-15 Johnson Matthey Public Limited Company Manganese ozone decomposition catalysts and process for its preparation
JP4210552B2 (ja) * 2003-05-06 2009-01-21 株式会社アイシーティー ディーゼルエンジン排ガス浄化用触媒およびその製造方法
US7670987B2 (en) * 2004-02-19 2010-03-02 Idemitsu Kosan Co., Ltd. Reforming catalyst for hydrocarbon, method for producing hydrogen using such reforming catalyst, and fuel cell system
CN101069856A (zh) * 2006-05-12 2007-11-14 崔建光 柴油引擎尾气污染物氧化催化剂
US8076263B2 (en) * 2006-10-06 2011-12-13 W. R. Grace & Co.-Conn. Sulfur tolerant alumina catalyst support
CN102300624B (zh) * 2009-01-29 2015-04-01 格雷斯公司 在二氧化硅包覆的氧化铝载体上的催化剂
GB201000993D0 (en) * 2010-01-22 2010-03-10 Johnson Matthey Plc Catalyst support
CA2818413C (en) * 2010-11-16 2020-06-02 Rhodia Operations Sulfur tolerant alumina catalyst support
CN107413336A (zh) * 2011-03-04 2017-12-01 优美科触媒日本有限公司 废气净化用催化剂、其制备方法以及使用该催化剂的废气净化方法
US10864502B2 (en) 2013-12-16 2020-12-15 Basf Corporation Manganese-containing diesel oxidation catalyst
RU2017131548A (ru) 2015-02-09 2019-03-11 Басф Корпорейшн Дизельный катализатор окисления

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5045519A (en) * 1988-11-24 1991-09-03 Condea Chemie Gmbh Process for the preparation of a catalyst carrier based on aluminosilicates
WO1999042214A1 (en) * 1998-02-20 1999-08-26 Sasol Technology (Proprietary) Limited Process for producing hydrocarbons from a synthesis gas, and catalysts therefor
US20090098032A1 (en) * 2007-10-11 2009-04-16 Basf Catalysts Llc Methods of making aluminosilicate coated alumina
RU2577856C2 (ru) * 2010-12-21 2016-03-20 Джонсон Мэтти Паблик Лимитед Компани Катализатор окисления для двигателя внутреннего сгорания и способ восстановления окисляющей активности катализатора окисления
US20140045952A1 (en) * 2011-04-28 2014-02-13 Basf Nederland B.V. Catalysts
WO2015095056A1 (en) * 2013-12-16 2015-06-25 Basf Corporation Manganese-containing diesel oxidation catalyst

Also Published As

Publication number Publication date
RU2019115895A3 (ru) 2021-03-30
EP3570976A1 (en) 2019-11-27
EP3351300A1 (en) 2018-07-25
CN110022973A (zh) 2019-07-16
RU2019115895A (ru) 2021-02-20
JP7236998B2 (ja) 2023-03-10
KR20190101369A (ko) 2019-08-30
CA3044779A1 (en) 2018-07-26
ZA201903353B (en) 2022-05-25
JP2020505215A (ja) 2020-02-20
KR20230112156A (ko) 2023-07-26
US20190321804A1 (en) 2019-10-24
WO2018134345A1 (en) 2018-07-26
BR112019011957A2 (pt) 2019-11-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10428708B2 (en) Catalyst for reduction of nitrogen oxides
JP4833453B2 (ja) 排ガス浄化触媒およびその製造および使用
EP2104567B2 (en) Method of making a NOx storage material
JP4950359B2 (ja) 排気中の炭化水素と一酸化炭素と窒素酸化物の低減を向上する方法
KR102255757B1 (ko) No 산화를 위한 촉매 물질
JP2007534467A (ja) リーンバーンエンジンからの排気ガスから汚染物質を除去するための酸化鉄で安定化された貴金属触媒
EP3317013A1 (en) Nitrous oxide removal catalysts for exhaust systems
ZA200503956B (en) Exhaust gas purifying catalyst and method for purifying exhaust gas
KR100879965B1 (ko) 배기가스정화용 촉매
KR20140015295A (ko) NOx 흡수제 촉매
KR20180111903A (ko) 망간을 함유하는 다층 질소 산화물 저장 촉매
US20140065043A1 (en) Oxidation catalyst for exhaust gas purification, method for producing the same, and exhaust gas purification method using the same
US9138736B2 (en) Exhaust purifying catalyst
KR20170018914A (ko) 배기 가스 처리 시스템
JP2578219B2 (ja) 排ガス浄化用触媒の製造方法
US10801384B2 (en) Diesel oxidation catalyst containing manganese
RU2757393C2 (ru) Композиция на основе оксида алюминия, содержащая оксид марганца, способ ее получения и ее применение
JP2003020227A (ja) 微細混合酸化物粉末とその製造方法及び触媒
JP2006043637A (ja) 排ガス浄化用触媒
RU2789587C2 (ru) Улучшенные катализаторы twc, содержащие высокоэффективную подложку с допирующей добавкой
JP5677682B2 (ja) 排気浄化触媒
JP2010051847A (ja) 排ガス浄化用触媒
JP2004209386A (ja) 窒素酸化物を接触還元する方法とそのための触媒
JP3817679B2 (ja) 排ガス浄化用触媒
JP3787504B2 (ja) 排ガス浄化用触媒