WO2019224089A1 - Catalyst containing an aluminosilicate composite material comprising copper and a mixture of afx- and bea-structure zeolites, for selective reduction of nox - Google Patents

Catalyst containing an aluminosilicate composite material comprising copper and a mixture of afx- and bea-structure zeolites, for selective reduction of nox Download PDF

Info

Publication number
WO2019224089A1
WO2019224089A1 PCT/EP2019/062561 EP2019062561W WO2019224089A1 WO 2019224089 A1 WO2019224089 A1 WO 2019224089A1 EP 2019062561 W EP2019062561 W EP 2019062561W WO 2019224089 A1 WO2019224089 A1 WO 2019224089A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
catalyst
weight
fau
copper
zeolite
Prior art date
Application number
PCT/EP2019/062561
Other languages
French (fr)
Inventor
David BERTHOUT
Bogdan Harbuzaru
Original Assignee
IFP Energies Nouvelles
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 IFP Energies Nouvelles filed Critical IFP Energies Nouvelles
Publication of WO2019224089A1 publication Critical patent/WO2019224089A1/en

Links

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
    • B01J29/00Catalysts comprising molecular sieves
    • B01J29/04Catalysts comprising molecular sieves having base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites
    • B01J29/06Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof
    • B01J29/70Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of types characterised by their specific structure not provided for in groups B01J29/08 - B01J29/65
    • B01J29/72Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of types characterised by their specific structure not provided for in groups B01J29/08 - B01J29/65 containing iron group metals, noble metals or copper
    • B01J29/76Iron group metals or copper
    • 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
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J29/00Catalysts comprising molecular sieves
    • B01J29/04Catalysts comprising molecular sieves having base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites
    • B01J29/06Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof
    • B01J29/70Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of types characterised by their specific structure not provided for in groups B01J29/08 - B01J29/65
    • B01J29/72Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of types characterised by their specific structure not provided for in groups B01J29/08 - B01J29/65 containing iron group metals, noble metals or copper
    • B01J29/76Iron group metals or copper
    • B01J29/7615Zeolite Beta
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J29/00Catalysts comprising molecular sieves
    • B01J29/04Catalysts comprising molecular sieves having base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites
    • B01J29/06Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof
    • B01J29/80Mixtures of different zeolites
    • 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
    • B01J35/50Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their shape or configuration
    • B01J35/56Foraminous structures having flow-through passages or channels, e.g. grids or three-dimensional monoliths
    • 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
    • B01J37/0246Coatings comprising a zeolite
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B39/00Compounds having molecular sieve and base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites; Their preparation; After-treatment, e.g. ion-exchange or dealumination
    • C01B39/02Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof; Direct preparation thereof; Preparation thereof starting from a reaction mixture containing a crystalline zeolite of another type, or from preformed reactants; After-treatment thereof
    • C01B39/023Preparation of physical mixtures or intergrowth products of zeolites chosen from group C01B39/04 or two or more of groups C01B39/14 - C01B39/48
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B39/00Compounds having molecular sieve and base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites; Their preparation; After-treatment, e.g. ion-exchange or dealumination
    • C01B39/02Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof; Direct preparation thereof; Preparation thereof starting from a reaction mixture containing a crystalline zeolite of another type, or from preformed reactants; After-treatment thereof
    • C01B39/026After-treatment
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B39/00Compounds having molecular sieve and base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites; Their preparation; After-treatment, e.g. ion-exchange or dealumination
    • C01B39/02Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof; Direct preparation thereof; Preparation thereof starting from a reaction mixture containing a crystalline zeolite of another type, or from preformed reactants; After-treatment thereof
    • C01B39/46Other types characterised by their X-ray diffraction pattern and their defined composition
    • C01B39/48Other types characterised by their X-ray diffraction pattern and their defined composition using at least one organic template directing agent
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2251/00Reactants
    • B01D2251/20Reductants
    • B01D2251/202Hydrogen
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2251/00Reactants
    • B01D2251/20Reductants
    • B01D2251/206Ammonium compounds
    • B01D2251/2062Ammonia
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2253/00Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
    • B01D2253/10Inorganic adsorbents
    • B01D2253/106Silica or silicates
    • B01D2253/108Zeolites
    • B01D2253/1085Zeolites characterized by a silicon-aluminium ratio
    • 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
    • B01D2255/00Catalysts
    • B01D2255/50Zeolites
    • B01D2255/502Beta zeolites
    • 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
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2229/00Aspects of molecular sieve catalysts not covered by B01J29/00
    • B01J2229/10After treatment, characterised by the effect to be obtained
    • B01J2229/18After treatment, characterised by the effect to be obtained to introduce other elements into or onto the molecular sieve itself
    • B01J2229/186After treatment, characterised by the effect to be obtained to introduce other elements into or onto the molecular sieve itself not in framework positions

Definitions

  • the subject of the invention is a catalyst based on a composite aluminosilicate material comprising a mixture of a zeolite of structural type AFX and a zeolite of structural type BEA, and containing copper, said catalyst possibly comprising a transition metal.
  • a catalyst based on a composite aluminosilicate material comprising a mixture of a zeolite of structural type AFX and a zeolite of structural type BEA, and containing copper, said catalyst possibly comprising a transition metal.
  • the selective catalytic reduction is achieved by a reducing agent, generally ammonia, and can thus be designated NH 3 -SCR.
  • a reducing agent generally ammonia
  • the ammonia (NH 3 ) involved in the SCR process is generally generated via the decomposition of an aqueous urea solution (AdBlue or DEF), and produces N 2 and H 2 O during the reaction with NOx.
  • Zeolites exchanged with transition metals are used in particular as catalysts for NH 3 -SCR applications in transport.
  • Small-pore zeolites particularly copper-exchanged chabazites, are particularly suitable. They commercially exist in the form of Cu-SAPO-34 silico-aluminophosphate and Cu-SSZ-13 (or Cu-SSZ-62) aluminosilicates. Their hydrothermal behavior and their NOx conversion efficiency make them the current references. However, the standards being more and more constraining, the performance of the catalysts still needs to be improved.
  • the application US 2016/0137518 describes a quasi-pure zeolite AFX, its synthesis from sources of silica and alumina in the presence of a structuring agent of type 1, 3-Bis (1-adamantyl) imidazolium hydroxide, the preparation a transition metal-exchanged zeolite AFX catalyst and its use for NH 3 -SCR applications. No particular form of AFX zeolite is mentioned.
  • application US 2018/0093259 discloses the synthesis of zeolites with small pores, such as the zeolite of the structural type AFX, from zeolite of FAU type in the presence of a structurant, such as 1,3-bis (1 - adamantyl) imidazolium hydroxide and an alkaline earth metal source. It also presents applications of the zeolite of AFX structural type obtained, in particular the use of this zeolite as NOx reduction catalyst, after exchange with a metal such as iron.
  • a structurant such as 1,3-bis (1 - adamantyl) imidazolium hydroxide and an alkaline earth metal source.
  • the application US 2016/0096169A1 discloses the use in the NOx conversion of a catalyst based on a zeolite AFX structural type having a Si / Al ratio of 15 to 50 exchanged with a metal, the zeolite AFX being obtained from a structuring agent of type 1, 3-Bis (1-adamantyl) imidazolium hydroxide.
  • the results obtained, in the conversion of NOx show in particular a selectivity of the catalysts prepared according to US 2018/0093259 and US 2016/0096169 to nitrous oxide not exceeding 20 ppm.
  • JP 2014-148441 describes the synthesis of a solid related to an AFX zeolite, in particular an SAPO-56 comprising copper usable for the reduction of NO x .
  • the solid is synthesized and then added to a mixture comprising an alcohol and a copper salt, the whole being calcined.
  • the copper is therefore added after the formation of the SAPO solid which is related to the AFX structural type zeolite. This traded solid appears to have increased resistance to the presence of water.
  • WO 2017/080722 discloses a direct synthesis of a zeolite containing copper. This synthesis requires starting from a zeolite of structural type FAU and using a complexing agent TEPA and an element M (OH) x to result in different types of zeolites, mainly of type CHA. Zeolites of the ANA, ABW, PHI and GME type are also produced.
  • a catalyst comprising a copper-containing composite aluminosilicate material and a mixture of an AFX structural type zeolite and a BEA structural type zeolite, and optionally comprising an additional transition metal, in particular copper , has interesting performance of NO x conversion and selectivity towards N 2 0.
  • the NOx conversion performances in particular at low temperature (T ⁇ 250 ° C.), are in particular greater than those obtained with catalysts of the prior art, such as catalysts based zeolite AFX structural type copper-exchanged, while maintaining a good selectivity to nitrous oxide N 2 0.
  • the present invention relates to a process for the preparation of a catalyst comprising a zeolite composite material composed of a mixture of zeolites of structural type AFX and of structural type BEA and containing copper, comprising at least the following stages: i) mixing into aqueous medium, at least one zeolite with structure type FAU having a molar ratio Si0 2 (FAU) / AI 2 0 3 (FAU) between 2 and 200, at least one organic nitrogen compound selected from R dihydroxide 1, 5-bis (methylpiperidinium) pentane, 1,6-bis (methylpiperidinium) hexane dihydroxide, 1,7-bis (methylpiperidinium) heptane dihydroxide and mixtures thereof, at least one source of at least one alkali metal and / or alkaline earth metal M of valence n, n being an integer greater than or equal to 1, at least one organic complexing agent and at least one copper source, to obtain a precursor gel, the mixture reaction having the
  • Si0 2 (F AU) refers to the molar amount of SiO 2 provided by the FAU zeolite
  • Al 2 0 3 (FAU) refers to the molar amount of Al 2 O 3 provided by the FAU zeolite
  • H 2 0 the molar amount of water present in the reaction mixture
  • R the molar amount of said nitrogenous organic compound
  • M 2 / n O being the molar amount of M 2 / n O provided by the FAU zeolite and the source of the alkali metal and / or metal alkaline earth
  • OCPLX is the molar amount of organic complexing agent
  • CuO is the molar amount of CuO supplied by the copper source
  • step ii) the hydrothermal treatment of said precursor gel obtained at the end of step i) at a temperature of between 120 ° C. and 220 ° C., for a period of between 12 hours and 15 days, in order to obtain a crystallized solid phase, called "solid";
  • iii) optionally at least one ion exchange comprising contacting the solid obtained at the end of the preceding step, with at least one solution comprising at least a species capable of releasing a transition metal in solution in reactive form with stirring at ambient temperature for a period of between 1 hour and 2 days; iv) the heat treatment by drying of the solid obtained at the end of the preceding step at a temperature of between 20 and 150 ° C. for a duration of between 2 and 24 hours, followed by calcination under an air stream; at a temperature between 450 and 700 ° C for a period of between 2 and 20 hours.
  • the present invention also relates to a catalyst comprising a composite material comprising a mixture of an AFX zeolite and a BEA-type zeolite, and containing copper, at a content of between 0.05 and 6% by weight, preferably between 0.5 and 5 wt%, and more preferably between 1 and 4 wt%, relative to the total weight of said catalyst in its anhydrous form, said catalyst having a zeolitic structure comprising:
  • said catalyst optionally further comprising at least one additional transition metal selected from the group consisting of: Ti, V, Mn, Mo, Fe, Co, Cu, Cr, Zn, Nb, Ce, Zr, Rh, Pd, Pt, Au, W, Ag, preferably Cu, Fe, Nb, Ce, Mn, the total content of transition metal being between 0.5 and 6% by weight, preferably between 0.5 and 5% by weight, and even more preferably between 1 and 4% by weight, based on the total mass of the final catalyst, in its anhydrous form.
  • at least one additional transition metal selected from the group consisting of: Ti, V, Mn, Mo, Fe, Co, Cu, Cr, Zn, Nb, Ce, Zr, Rh, Pd, Pt, Au, W, Ag, preferably Cu, Fe, Nb, Ce, Mn, the total content of transition metal being between 0.5 and 6% by weight, preferably between 0.5 and 5% by weight, and even more preferably between 1 and 4% by weight, based on the total mass of
  • the present invention also relates to the use of the preceding catalyst or prepared by the method described above for the selective catalytic reduction of NOx by a reducing agent such as NH 3 or H 2 .
  • the interest of the present invention lies in the particular catalyst, based on a composite microporous aluminosilicate material containing an intimate mixture of a zeolite of structural type AFX and a zeolite of BEA structural type, and a transition metal, in particular copper, advantageously prepared by the process according to the invention.
  • the catalyst according to the invention has in fact improved properties compared to the catalysts of the prior art.
  • the use of the catalyst according to the invention or prepared according to the process of the invention makes it possible to obtain lower priming temperatures for the NOx conversion reaction and a better conversion of NO x on the whole. operating temperature range (150 ° C - 600 ° C), while maintaining a good N 2 0 selectivity.
  • the present invention relates, in particular, to a process for the preparation of a catalyst comprising a zeolite composite material composed of a mixture of zeolites of structural type AFX and of structural type BEA and containing copper, comprising at least, preferably consisting of , the following steps:
  • zeolite of structural type FAU having a molar ratio SiO 2 (FAU) / Al 2 O 3 (FAU) of between 2 and 200, of at least one nitrogenous organic compound R selected from 1,5-bis (methylpiperidinium) pentane dihydroxide, 1,6-bis (methylpiperidinium) hexane dihydroxide, 1,7-bis (methylpiperidinium) heptane dihydroxide and mixtures thereof, from at least one source at least one alkali metal and / or alkaline earth metal M of valence n, n being an integer greater than or equal to 1, at least one organic complexing agent and at least one copper source, to obtain a precursor gel, the reaction mixture having the following molar composition:
  • Si0 2 (F AU) refers to the molar amount of SiO 2 provided by the FAU zeolite
  • Al 2 0 3 (FAU) refers to the molar amount of Al 2 O 3 provided by the FAU zeolite
  • H 2 0 the molar amount of water present in the reaction mixture
  • R the molar amount of said nitrogenous organic compound
  • M 2 / n O being the molar amount of M 2 / n O provided by the FAU zeolite and the source of the alkali metal and / or metal alkaline earth
  • OCPLX is the quantity molar organic complexing agent
  • CuO is the molar amount of CuO provided by the copper source
  • step ii) the hydrothermal treatment of said precursor gel obtained at the end of step i) at a temperature of between 120 ° C. and 220 ° C., for a period of between 12 hours and 15 days, in order to obtain a crystallized solid phase, called "solid";
  • iii) optionally at least one ion exchange comprising contacting the solid obtained at the end of the preceding step with at least one solution comprising at least one species capable of releasing a transition metal, in particular copper, in solution in reactive form with stirring at ambient temperature for a period of between 1 h and 2 d;
  • steps iii) and iv) can advantageously be inverted, and possibly repeated if necessary.
  • the preparation process according to the invention comprises step i) of mixing, step ii) of hydrothermal treatment, step iii) of ionic exchange and step iv) of heat treatment, the steps iii) and iv) can advantageously be inverted, and possibly repeated if necessary.
  • gel and “precursor gel” are synonymous and correspond to the homogeneous reaction mixture obtained at the end of step i) of the process according to the invention.
  • the expression "between ... and " means that the values across the range are included in the range of values described. If this were not the case and the terminal values were not included in the range described, such precision will be provided by the present description of the invention.
  • the invention also relates to the catalyst itself, composed of a mixture of zeolites of structural type AFX and of structural type BEA and containing copper, and optionally comprising an additional transition metal, said catalyst being advantageously capable of being obtained or obtained directly by the preparation process of the invention.
  • the invention also relates to the use of a catalyst according to the invention or prepared by a process according to the invention for the selective catalytic reduction of NOx in the presence of a reducing agent.
  • the catalyst comprises at least one composite material comprising a mixture of an AFX zeolite and a BEA-type zeolite, and containing copper, said catalyst optionally further comprising at least one additional transition metal.
  • Said additional transition metal optionally contained in the catalyst is selected from the group consisting of the following elements: Ti, V, Mn, Mo, Fe, Co, Cu, Cr, Zn, Nb, Ce, Zr, Rh, Pd, Pt, Au, W, Ag, preferably Cu, Fe, Nb, Ce, Mn.
  • the total content of the transition metal catalyst taking into account the amount of copper of the composite material of said catalyst, is between 0.5 and 6 wt.%, Preferably between 0.5 and 5 wt. more preferred between 1 and 4% by weight, based on the total mass of the final catalyst, in its anhydrous form.
  • the catalyst according to the invention has a zeolite structure comprising:
  • the catalyst according to the invention comprises between 0.05 and 6% by weight, preferably between 0.5 and 5% by mass and more preferably between 1 and 4% by weight of copper element, with respect to the total mass of said catalyst under its purity. anhydrous form.
  • the weight ratio (AFX / BEA) of the AFX zeolite relative to the BEA zeolite in the catalyst according to the invention is between 0.4 and 9, preferably between 0.5 and 7.5 and more. preferably still between 1 and 4.
  • the zeolite of structural type BEA of the catalyst according to the invention is preferably a zeolite beta containing a mixture containing between 35 and 45% by weight, preferably 40% by mass, of polymorph A and between and 65% by weight, preferably 60% by mass, of polymorph B.
  • the catalyst according to the invention advantageously has a molar ratio Si0 2 / Al 2 0 3 between 2 and 100, preferably between 4 and 90 and more preferably between 6 and 80.
  • the catalyst defined above can be obtained or is obtained directly by the preparation process according to the invention.
  • the terms "composite material”, “zeolite composite material” and “composite aluminosilicate material” are synonymous and used interchangeably to designate a solid material composed of a mixture of zeolites of structural type AFX and of structural type BEA and containing copper.
  • the composite material of the catalyst according to the invention comprising an intimate zeolite mixture of AFX type and a BEA-type zeolite is advantageously prepared by direct synthesis, that is to say in a single reaction step.
  • the composite material is the solid advantageously obtained at the end of the hydrothermal treatment step ii) of the process for preparing the catalyst according to the invention.
  • the composite aluminosilicate material containing copper and an intimate mixture of zeolites AFX and BEA, does not result from a simple mechanical mixing of at least one zeolite of structural type AFX and at least one zeolite of structural type BEA.
  • the additional transition metal optionally included in the catalyst is selected from the group consisting of the elements of groups 3 to 12 of the periodic table of the elements including the lanthanides.
  • the transition metal is selected from the group consisting of: Ti, V, Mn, Mo, Fe, Co, Cu, Cr, Zn, Nb, Ce, Zr, Rh, Pd, Pt, Au, W , Ag.
  • it comprises copper, alone or in combination with at least one other transition metal, selected from the group of elements previously listed, in particular Fe, Nb, Ce, Mn.
  • the total content of the transition metals in the catalyst is between 0.5 to 6% by weight, preferably between 0.5 and 5% by weight, and even more preferably between 1 and 4% by weight, relative to the mass. total of the final catalyst, in its anhydrous form. This content takes into account the copper provided by the copper source introduced in step i) of the preparation process.
  • the total mass content of the copper catalyst is between 0.5 and 6%, preferably between 0.5 and 5%, preferably between 1 and 4%, and more preferably still between 1.5 and 3.5%, based on the total weight of the anhydrous final catalyst.
  • the copper content of the catalyst is between 0.05 and 2% by weight, preferably 0.5 and 2% by weight, whereas the content of the other transition metal is preferably between 1 and 4% by weight, the content of transition metals being given as a percentage by weight relative to the total weight of the anhydrous final catalyst.
  • the copper comes from the synthesis of the zeolite composite material, more practically from the copper source introduced in step i) of the process for preparing the catalyst according to the invention, and the exchange of the possible step iii).
  • the catalyst according to the invention may also comprise other elements, such as, for example, alkali and / or alkaline earth metals, for example sodium, originating especially from synthesis, in particular from the compounds of the reaction medium of step i ) of the process for preparing said catalyst.
  • other elements such as, for example, alkali and / or alkaline earth metals, for example sodium, originating especially from synthesis, in particular from the compounds of the reaction medium of step i ) of the process for preparing said catalyst.
  • the preparation process according to the invention comprises a step i) of mixing in an aqueous medium at least one zeolite of structural type FAU having a molar ratio between 2 and 200, of at least one nitrogen-containing organic compound R, R being 1,5-bis (methylpiperidinium) pentane dihydroxide, 1,6-bis (methylpiperidinium) hexane dihydroxide and / or 1-dihydroxide.
  • reaction mixture having the following molar composition:
  • OCPLX / CuO between 0.8 and 2, preferably between 0.8 and 1.5, and preferably between 0.9 and 1.2; wherein Si0 2 ⁇ FAU> is the molar amount of SiO 2 provided by the FAU zeolite, Al 2 O 3 ( FAU) the molar amount of Al 2 O 3 provided by the FAU zeolite, H 2 0 the molar amount of water in the reaction mixture, R is the molar amount of said nitrogenous organic compound, M 2 / n 0 the molar amount of M 2 / n O provided by the FAU zeolite and by the source of the alkali metal and / or alkaline earth metal, OCPLX the molar amount of organic complexing agent and CuO the molar amount of CuO supplied by the copper source.
  • the zeolite of structural type FAU starting can be obtained by any method known to those skilled in the art, such as for example by direct synthesis in the case of a zeolite FAU having a molar ratio Si0 2 / Al 2 0 3 less than 6 or by steaming and / or acid washing of a zeolite of structural type FAU having an SiO 2 / Al 2 O 3 molar ratio of less than 6 in the case of a FAU zeolite having a ratio molar Si0 2 / Al 2 0 3 greater than or equal to 6.
  • Said zeolite of structural type FAU starting can be used in its sodium form or any other form.
  • the sources of FAU with an Si0 2 / Al 2 O 3 molar ratio of between 2 and 200, preferably between 4 and 100 can be mentioned the Y-type commercial zeolites produced by Zeolyst and by TOSOH, for example CBV100 commercial zeolites. , CBV600, CBV712, CBV720, CBV760 and CBV780, and commercial zeolites HSZ-320HOA, HSZ-350HUA, HSZ-360HUA and HSZ-385HUA.
  • the reaction mixture comprises at least one, preferably a nitrogenous organic compound R, chosen from 1,5-bis (methylpiperidinium) pentane dihydroxide and 1,6-bis (methylpiperidinium) hexane dihydroxide. , 1,7-bis (methylpiperidinium) heptane dihydroxide and mixtures thereof, said compound being incorporated into the reaction mixture as a structurant.
  • the structurant R incorporated in the reaction mixture is 1,6-bis (methylpiperidinium) hexane dihydroxide.
  • the anion associated with the quaternary ammonium cations present in the structuring nitrogenous organic species is the hydroxide anion.
  • At least one, preferably one, source of at least one alkali metal and / or one alkaline earth metal M of valence n, n being an integer greater than or equal to 1, is used in the reaction mixture of step i).
  • the alkali metal and / or alkaline earth metal M is chosen from lithium, potassium, sodium, magnesium, calcium and the mixture of at least two of these metals.
  • M is sodium.
  • the source of at least one alkali metal and / or alkaline earth metal M is sodium hydroxide.
  • a copper source is a species capable of releasing copper in solution, advantageously in reactive form, for example sulphates, nitrates, chlorides, oxalates, organometallic complexes of copper or their mixtures.
  • the copper source is selected from copper sulphates and copper nitrates.
  • At least one, preferably an organic complexing agent (OCPLX) is incorporated in the reaction medium during step i) of the process according to the invention.
  • This organic complexing agent will be able to react with copper in solution, released by the copper source, to create in situ an organic complex of copper.
  • the organic complexing agent (OCPLX) according to the invention is advantageously triethylenetetramine (TETA) or tetraethylenepentamine (TEPA).
  • Step i) makes it possible to obtain a homogeneous precursor gel.
  • the reaction mixture of step i) also comprises at least one additional source of an oxide X0 2 , X being a tetravalent element chosen from the group formed by silicon and germanium. titanium, preferably silicon, so that, in the reaction mixture, the molar ratio X0 2 / SiO 2 ( F AU) is between 0.001 and 1, preferably between 0.001 and 0.9 and more preferably between 0.001 and 0.001.
  • the molar ratio (X0 2 + Si0 2 (FAU) ) / (AI 2 0 3 (FAU) ) is advantageously between 2 and 200, preferably between 4 and 100, X0 2 being the amount molar amount of X0 2 provided by the additional source of said oxide X0 2 , SI0 2 (FAU) the molar amount of Si0 2 provided by the zeolite FAU and AI 2 0 3 ( F AU) the molar amount of Al 2 0 3 provided by the zeolite FAU.
  • the molar composition of the reaction mixture is:
  • OCPLX / CuO between 0.8 and 2, preferably between 0.8 and 1.5, and preferably between 0.9 and 1, 2.
  • X0 2 is the molar amount of X0 2 provided by the additional source of said oxide X0 2
  • Si0 2 (F AU) is the molar amount of Si0 2 provided by the zeolite FAU
  • H 2 0 the molar amount of water present in the reaction mixture
  • R the molar amount of said nitrogenous organic compound, M 2 / n O the molar amount of M 2 / n O provided by the zeolite FAU and the source of alkali metal and / or alkaline earth metal
  • OCPLX the molar amount of organic complexing agent and CuO the molar amount of CuO provided by the copper source.
  • the reaction mixture of step i) also comprises at least one additional source of an oxide Y 2 O 3 , Y being a trivalent element chosen from the group formed by the aluminum, boron and gallium, preferably aluminum, so that in the reaction mixture, the molar ratio Y 2 O 3 / Al 2 O 3 (FAU) is between 0.001 and 10, preferably between 0.001 and 5, preferably between 0.001 and 4, and that the molar ratio Si0 2 (FAU) / (Al 2 O 3 (F AU> + Y 2 0 3 ) is advantageously between 2 and 200, preferably between 4 and 100, SiO 2 (F AU) being the molar amount of SiO 2 provided by the zeolite FAU, Al 2 0 3 (F AU) the molar amount of Al 2 O 3 provided by the zeolite FAU and Y 2 0 3 the molar amount of Y 2 0 3 provided by the additional source of said oxide Y 2 0 3.
  • Y being a trivalent element
  • R / (SiO 2 ( F AU) ) between 0.01 and 0.6, preferably between 0.05 and 0.5;
  • OCPLX / CuO between 0.8 and 2, preferably between 0.8 and 1.5, and preferably between 0.9 and 1.2; in which Si0 2 (F AU) is the molar amount of SiO 2 provided by the zeolite FAU, Y 2 0 3 is the molar amount of Y 2 0 3 provided by the additional source of said oxide Y 2 0 3 , Al 2 0 3 (FAU) the molar amount of Al 2 O 3 provided by the zeolite FAU, H 2 0 the molar amount of water present in the reaction mixture, R the molar amount of said nitrogenous organic compound, M 2 / n O the molar amount of M 2 / n O provided by the zeolite FAU and the source of alkali metal and / or alkaline earth metal, OCPLX the molar amount of organic complexing agent and CuO the molar amount of CuO provided by the copper source.
  • Si0 2 (F AU) is the molar amount of SiO 2 provided
  • the reaction mixture of step i) also comprises at least one additional source of an oxide X0 2 , X being a tetravalent element chosen from the group formed by silicon, germanium and titanium. , preferably silicon, and at least one additional source of an oxide Y 2 O 3 , Y being a trivalent element selected from the group consisting of aluminum, boron and gallium, preferably aluminum, of in that the reaction mixture of stage i) advantageously contains between 20 and 95% by weight, preferably between 50 and 95% by weight, preferably between 60 and 90% by weight and even more preferably between 65 and 85% by weight, zeolite of structural type FAU with respect to the total mass of the trivalent and tetravalent elements of the mixture, in their oxide form; the molar ratio X0 2 / SiO 2 (FAU) in the reaction mixture is between 0.001 and 1, preferably between 0.001 and 0.9 and more preferably between 0.001 and 0.01; the molar ratio Y 2 O 3 /
  • the molar composition of the reaction mixture is:
  • OCPLX / CuO between 0.8 and 2, preferably between 0.8 and 1.5, preferably between 0.9 and 1.2; in which X0 2 is the molar amount of X0 2 provided by the additional source of said oxide X0 2 , Si0 2 (FA u ) is the molar amount of SiO 2 provided by the zeolite FAU, Y 2 0 3 is the molar amount of Y 2 0 3 provided by the additional source of said oxide Y 2 O 3 , Al 2 O 3 (FAU) the molar amount of Al 2 O 3 provided by the zeolite FAU, H 2 0 the molar amount of water present in the reaction mixture , R the molar amount of said nitrogenous organic compound, M 2 / n 0 the molar amount of M 2 / n O provided by the FAU zeolite and the source of the alkali metal and / or alkaline earth metal, OCPLX the molar amount of organic complexing agent and CuO the molar amount
  • the optional addition of at least one additional source of an oxide X0 2 and / or at least one additional source of an oxide Y 2 O 3 in particular makes it possible to adjust the molar ratio of all the tetravalent elements. , expressed in their oxide form, with respect to the set of trivalent elements, expressed in their oxide form, that is to say the ratio molar (X0 2 + Si0 2 (FAU) ) / (AI 2 0 3 (FAU) + Y 2 O 3 ), precursor gel obtained at the end of step i) of the process according to the invention.
  • the additional source (s) of oxide X0 2 may be any compound comprising the tetravalent element X, X being chosen from the group formed by silicon, germanium and titanium, preferably silicon, and can release this element in aqueous solution in reactive form.
  • Ti (EtO) 4 is advantageously used as a source of titanium.
  • the silicon source may be any of the sources commonly used for the synthesis of zeolites, for example powdered silica, silicic acid, colloidal silica, dissolved silica or tetraethoxysilane (TEOS).
  • TEOS tetraethoxysilane
  • the silicas in powder form it is possible to use precipitated silicas, especially those obtained by precipitation from an alkali metal silicate solution, pyrogenic silicas, for example "CAB-O-SIL” or "Aerosil” and silica gels.
  • Colloidal silicas having different particle sizes for example having a mean equivalent diameter of between 10 and 15 nm or between 40 and 50 nm, such as those sold under registered trademarks such as "LUDOX", may be used.
  • the silicon source is Aerosil.
  • the additional source (s) of oxide Y 2 O 3 may be any compound comprising the trivalent element Y, Y being chosen from the group formed by aluminum, boron and gallium. , preferably aluminum, and can release this element in aqueous solution in reactive form.
  • Element Y may be incorporated into the mixture in an oxidized form YO b with 1 ⁇ b ⁇ 3 (b being an integer or a rational number) or in any other form.
  • the aluminum source is preferably amorphous aluminum hydroxide or an aluminum salt, for example chloride, nitrate, or sulphate, sodium aluminate , an aluminum alkoxide, or alumina proper, preferably in hydrated or hydratable form, such as for example colloidal alumina, pseudoboehmite, gamma alumina or alpha or beta trihydrate. Mixtures of the sources mentioned above can also be used.
  • Step i) of mixing the process according to the invention is carried out until a homogeneous reaction mixture, called gel or precursor gel, is obtained.
  • step i) of mixing is carried out for a duration greater than or equal to 10 minutes and advantageously for less than 2 hours, in particular less than 1.5 hours, preferably at room temperature and preferably with stirring, at low or high shear rate, the stirring system being any system known to those skilled in the art, for example a mechanical stirrer to pale or a turbine.
  • the aqueous solvent introduced can possibly partially evaporate.
  • crystalline seeds of an AFX structural type zeolite, a BEA structural type zeolite and / or a copper-containing AFX-BEA composite material may be added to the reaction mixture during said step i) of the process of the invention, in order to reduce the time required for the formation of the crystals of the targeted material and / or the total crystallization time.
  • Said crystal seeds also promote the formation of said copper-containing zeolite composite material AFX-BEA at the expense of impurities other than said zeolite composite material.
  • the crystalline seeds are generally added in a proportion of between 0.01 and 10% by weight relative to the total weight of the sources of said tetravalent (s) and trivalent (s) element (s) in anhydrous form used in the reaction mixture, said seeds crystallins are not taken into account in the total weight of the sources of the tetravalent and trivalent elements. Said seeds are also not taken into account to determine the molar composition of the reaction mixture and / or gel, defined further, that is to say in the determination of different molar ratios of the composition of the reaction mixture.
  • step i) of the process according to the invention comprises a step of maturing the reaction mixture, carried out before the hydrothermal crystallization.
  • This ripening step makes it possible to control the size of the crystals of the composite material. Said ripening also promotes the formation of said zeolite composite material to the detriment of impurities.
  • the ripening of the reaction mixture during said step i) of the process of the invention can be carried out at ambient temperature or at a temperature of between 20 and 100 ° C., with or without stirring, for a period advantageously between 30 minutes and 48 hours.
  • the preparation process according to the invention comprises a step ii) hydrothermal treatment of said precursor gel obtained at the end of step i), optionally matured, at a temperature between 120 ° C and 220 ° C, preferably between 150 ° C and 195 ° C, during a duration of between 12 hours and 15 days, preferably between 12 hours and 12 days, and more preferably between 12 hours and 8 days.
  • the hydrothermal treatment is carried out at the autogenous reaction pressure.
  • the hydrothermal treatment is generally carried out with stirring or without stirring, preferably with stirring.
  • Any stirring system known to those skilled in the art can be used, for example inclined blades with counter-blades, stirring turbines, Archimedean screws.
  • this hydrothermal treatment step ii) can also be called a crystallization step, a reaction step or a synthesis step.
  • the crystallized solid phase obtained is called "solid".
  • the solid phase formed is advantageously filtered, washed, preferably with water, preferably deionized, and then preferably dried.
  • the drying is generally carried out at a temperature between 20 and 150 ° C, preferably between 60 and 100 ° C for a period of between 5 and 24 hours.
  • the loss on ignition (PAF) of said solid obtained after drying is generally between 5 and 15% by weight.
  • the loss on ignition of a sample designated by the acronym PAF, corresponds to the mass difference of the sample tested before and after a heat treatment at 1000 ° C. for 2 hours. It is expressed in% corresponding to the percentage of loss of mass.
  • the loss on ignition generally corresponds to the loss of solvent (such as water) contained in the solid but also to the elimination of organic compounds contained in the mineral solid constituents.
  • the process for preparing the catalyst according to the invention optionally comprises at least one ion exchange step comprising contacting the solid obtained at the end of the preceding step, that is to say the aluminosilicate material. composite obtained at the end of step ii) or the calcined and calcined composite aluminosilicate material obtained from step iv) in the case where the steps iii) and iv) are inverted, with at least one solution comprising at least one species capable of releasing a transition metal, preferably copper, in solution in reactive form, preferably with stirring, at room temperature for a period of between 1 hour and 2 days, advantageously between 0, 5 days and 1.5 days, the concentration of said species capable of releasing the transition metal in said solution is a function of the amount of additional transition metal that is to be incorporated in said solid.
  • the ion exchange step iii), when it is present in the process for preparing the catalyst according to the invention is carried out at the end of the hydrothermal treatment step
  • the transition metal released in the exchange solution is selected from the group consisting of: Ti, V, Mn, Mo, Fe, Co, Cu, Cr, Zn, Nb, Ce, Zr, Rh, Pd, Pt , Au, W, Ag.
  • the transition metal is Fe, Cu, Nb, Ce or Mn, preferably Fe or Cu and preferably Cu.
  • the term "species capable of releasing a transition metal” means a species capable of dissociating in an aqueous medium, such as, for example, sulphates, nitrates, chlorides, oxalates or organometallic complexes of a transition metal or mixtures thereof.
  • the species capable of releasing a transition metal is a sulphate or a nitrate of said transition metal.
  • the process for preparing the catalyst according to the invention comprises a step iii) ion exchange by contacting the solid with a solution comprising at least one species, preferably a single species, capable of releasing a transition metal, preferably iron or copper, preferably copper, or by bringing the solid into contact successively with different solutions each comprising at least one, preferably only one, species capable of releasing a transition metal, the various solutions advantageously comprising species able to release a different transition metal.
  • the solid obtained is advantageously filtered, washed, for example with deionized water, and preferably then dried to obtain a powder.
  • step iii) comprises successive contacts of the solid with different solutions
  • the solid obtained after each contacting can be advantageously filtered, washed, for example with deionized water, and then preferably dried.
  • the drying is generally carried out at a temperature between 20 and 150 ° C, preferably between 60 and 100 ° C for a period of between 5 and 24 hours.
  • the solution with which the solid is brought into contact comprises at least one species capable of releasing a transition metal, preferably a single species capable of releasing a transition metal, preferably iron or copper, preferentially the copper.
  • the total amount of transition metal, preferably iron or copper, preferably copper, contained in said final catalyst is between 0.5 and 6% by weight, preferably between 0.5 and 5% by weight, and even more preferably between 1 and 4% by weight, based on the total weight of the catalyst in its anhydrous form, the amount of copper introduced with the copper source incorporated in the reaction mixture of step i) of the process of the invention being understood.
  • step i) of mixing and ion exchange during step iii) of the process according to the invention allows surprisingly, to obtain catalysts having better properties, particularly in selective NO x reduction applications, than solids comprising the same copper content, said copper having been incorporated in a single step by direct incorporation or by exchange.
  • the catalyst contains only copper as a transition metal and is prepared by a process comprising an ion exchange step iii), the solid to be treated (that is to say the composite aluminosilicate material obtained at the end of step ii) or dried and calcined composite aluminosilicate material obtained at the end of step iv when steps iii) and iv) are interchanged) being brought into contact with a solution comprising a species capable of releasing copper in solution in reactive form.
  • the solid to be treated that is to say the composite aluminosilicate material obtained at the end of step ii) or dried and calcined composite aluminosilicate material obtained at the end of step iv when steps iii) and iv) are interchanged
  • the quantity of copper introduced during step i) represents between 0.05 and 1.5% by weight, the quantity of copper introduced during step iii) representing between 0.45 and 5% by weight, the amount of total copper contained in said final catalyst, that is to say at the end of the preparation process according to the invention, being between 0.5 and 6%, preferably between 0.5 and 5% mass and even more preferably between 1 and 4% by weight, all percentages being percentages by weight relative to the total mass of the final catalyst according to the invention in its anhydrous form, obtained at the end of the preparation process.
  • between 25 and 45% by weight, preferably between 30 and 40% by weight, of the total copper of the catalyst according to the invention is introduced during stage i). Step iv) heat treatment
  • the preparation process according to the invention comprises a step iv) of heat treatment carried out at the end of the preceding step, that is to say at the end of the hydrothermal treatment step ii) or at the end of resulting from the optional step iii) of exchange, preferably at the end of step iii) ion exchange when the latter is carried out.
  • the process for preparing the catalyst according to the invention comprises step iii)
  • the latter can advantageously be interchanged with step iv).
  • Each of the two steps iii) and iv) can also possibly be repeated.
  • Said heat treating step iv) comprises drying the solid at a temperature of between 20 and 150 ° C., preferably between 60 and 100 ° C., for a duration of between 2 and 24 hours, followed by calcination in air, optionally dry, at a temperature between 450 and 700 ° C, preferably between 500 and 600 ° C for a period of between 2 and 20 hours, preferably between 5 and 10 hours, preferably between 6 and 9 hours, the flow rate of optionally dry air being preferably between 0.5 and 1.5 l / h / g of solid to be treated, preferably between 0.7 and 1.2 l / h / g of solid to be treated.
  • the calcination may be preceded by a gradual rise in temperature.
  • the catalyst obtained at the end of step iv) of heat treatment is devoid of any organic species, in particular devoid of the organic template R and the organic complexing agent OCPLX.
  • the catalyst obtained by the process according to the invention has different characteristics of a mechanical mixture of aluminosilicate materials of types AFX and BEA, comprising copper, generally introduced by ion exchange with one, the other or the mixture of the two zeolites AFX and BEA, known until now.
  • the material obtained by the process according to the invention has improved properties for the conversion of NO x .
  • the present invention therefore also relates to a microporous aluminosilicate material of AFX / BEA structural type comprising copper, obtained or obtainable by a preparation process as described in the present application. Characterization of the catalyst prepared according to the invention
  • the catalyst according to the invention comprises a zeolite structure composed of a mixture of AFX and BEA structures according to the classification of the International Zeolite Association (IZA). This structure is characterized by X-ray diffraction (XRD).
  • IZA International Zeolite Association
  • XRD X-ray diffraction
  • the X-ray diffraction technique also makes it possible to determine the mass proportion of the mixture of zeolites AFX and BEA in said catalyst and the relative proportions of each zeolite, AFX and BEA.
  • the overall mass proportion of zeolites AFX and BEA in the catalyst obtained is greater than or equal to 90%, preferably greater than or equal to 95%, preferably greater than or equal to 99% and even more preferably greater than or equal to 99%. , 8%, relative to the total mass of said catalyst, in its anhydrous form.
  • the catalyst obtained comprises less than 10% by weight, preferably less than 5% by weight, preferably less than 1% by mass and even more preferably less than 0.2% by weight of impurities and / or crystalline or amorphous phase other than AFX and BEA (the terminals are not included).
  • the process of the invention leads to the formation of a catalyst comprising a zeolite structure composed of a mixture of zeolites AFX and BEA, free from any other crystalline or amorphous phase and / or any impurity.
  • the measurement error A (d h w) on d h w is calculated by means of the Bragg relation as a function of the absolute error D (2Q) assigned to the measurement of 2Q.
  • An absolute error D (2Q) equal to ⁇ 0.02 ° is commonly accepted.
  • the relative intensity l rei assigned to each value of d h w is measured from the height of the corresponding diffraction peak.
  • Comparison of the diffractogram with the International Center for Diffraction Data (ICDD) databases using software such as DIFFRACT.SUITE allows the identification of the crystalline phases present in the material obtained.
  • the X-ray diffraction pattern of the AFX-BEA composite material containing copper obtained at the end of stage ii) of the process according to the invention or of the catalyst according to the invention, advantageously obtained at the end of the step iv) of the process of the invention contains at least the lines at the values of d h w given in Table 1.
  • d hki column the average values of inter-reticular distances in Angstroms (A) are indicated. Each of these values shall be assigned the measurement error A (d hki ) between ⁇ 0,6A and ⁇ 0,01A.
  • Table 1 Mean values of d h w and relative intensities measured on an X-ray diffraction pattern of X-BEA AFX composite material containing copper obtained at the end of step ii) of the process according to the invention or the catalyst according to the invention
  • the relative intensity l rei is given in relation to a scale of relative intensity where it is attributed a value of 100 to the most intense line of the X-ray diffraction pattern: ff ⁇ 15; ⁇ F ⁇ 30; ⁇ Mf ⁇ 50; 50 ⁇ m ⁇ 65; 65 ⁇ F ⁇ 85;FF>85; 1 ⁇ ff-f ⁇ 30; ⁇ Half or ⁇ 65; ⁇ F-mf ⁇ 50; 65 ⁇ F-FF ⁇ 100; ⁇ Fm ⁇ 65; 15? F-FF? 100.
  • the mass composition of the catalyst in particular the relative mass fractions of zeolites of structural type AFX and structural type BEA present in said catalyst, is advantageously determined using a method similar to ASTM D3906. 03, by comparison of the peak areas at angles (20) 20.38 ⁇ 0.1 (hkl: 21 1); 23.67 ⁇ 0.1 (hl: 105); 26.1 ⁇ 0.1 (hkl: 303) and 28.02 ⁇ 0.1 (hkl: 106) x-ray diagrams obtained for the composite material according to the invention and a zeolite of structural type AFX reference, preferably high purity, preferably having a purity greater than or equal to 99.8%.
  • the mass ratio of the two zeolites AFX and BEA in the composite material according to the invention is thus evaluated by comparing the sum of the areas of the peaks at the angles (20) mentioned above obtained for the composite material prepared according to the invention with that obtained for a reference sample of zeolite AFX and using the following calculation formula:
  • AFX / BEA S AFXc / (S AFXr - S AFXc )
  • S AFXC is the sum of the areas of the peaks present at the angles (2Q) 20.38 ⁇ 0.1 (hkl: 211); 23.67 ⁇ 0.1 (hl: 105); 26.1 ⁇ 0.1 (hkl: 303) and 28.02 ⁇ 0.1 (hkl: 106) of the diffractogram of the AFX-BEA composite material containing copper prepared according to the invention
  • S AFXr is the sum of the areas of the peaks present at the angles (2Q): 20.38 (hk: 21 1); 23.67 (hl: 105); 26.1 (hkl: 303) and 28.02 (hkl: 106) of the diffractogram of pure AFX structural zeolite, used as a reference.
  • the qualitative and quantitative analysis of the chemical species present in the materials obtained is made by X-ray fluorescence spectrometry (FX).
  • FX X-ray fluorescence spectrometry
  • This is a technique of chemical analysis using a physical property of matter, the fluorescence of X-rays.
  • the spectrum of X-rays emitted by the material is characteristic of the composition of the sample, by analyzing this spectrum, one can deduce the elemental composition, that is to say the mass concentrations in elements.
  • the loss on ignition (PAF) of the catalyst obtained after the drying step (and before calcination) or after the calcining step of step iv) of the process according to the invention is generally between 2 and 15% by weight, preferably between 5 and 15% by weight.
  • the loss on fire the catalyst sample designated by the acronym PAF, corresponds to the mass difference of the sample before and after heat treatment at 1000 ° C. for 2 hours. It is expressed in% corresponding to the percentage of loss of mass.
  • the loss on ignition generally corresponds to the loss of solvent (such as water) contained in the solid but also to the elimination of organic compounds contained in the mineral solid constituents.
  • the invention also relates to the use of the catalyst according to the invention, advantageously directly prepared by or capable of being prepared by the process described above, for the selective reduction of NO x by a reducing agent such as NH 3 or H 2 , advantageously shaped by deposition in the form of coating ("washcoat" according to English terminology) on a monolith (or structure), preferably a honeycomb structure mainly for mobile applications or a plate structure that is found especially for stationary applications.
  • a reducing agent such as NH 3 or H 2
  • the honeycomb structure is formed of parallel channels open at both ends (flow-through in English) or has porous filtering walls and in this case the adjacent parallel channels are alternately plugged on either side of the channels in order to force the flow of gas through the wall (wall-flow monolith in English).
  • Said honeycomb structure thus coated constitutes a catalytic bread.
  • Said structure may be composed of cordierite, silicon carbide (SiC), aluminum titanate (AITi), alpha alumina, mullite or any other material whose porosity is between 30 and 70%.
  • Said structure may be made of sheet metal, stainless steel containing chromium and aluminum, FeCrAI type steel.
  • the quantity of catalyst according to the invention deposited on said honeycomb structure is between 50 to 180 g / l for the filtering structures and between 80 and 200 g / l for structures with open channels.
  • the catalyst according to the invention is advantageously associated with a binder such as ceria, zirconium oxide, alumina, non-zeolitic silica-alumina, titanium oxide, a mixed ceria-zirconia type oxide, a tungsten oxide and / or spinel, to be shaped by coating deposition.
  • Said coating is advantageously applied to a monolithic structure, or monolith, very preferably to a honeycomb structure, by a method of deposit ("washcoating" in English) which consists of dipping the monolithic slurry catalyst powder according to the invention in a solvent, preferably water, and potentially binders, metal oxides, stabilizers or other promoters. This quenching step can be repeated until the desired amount of coating is reached. In some cases the slurry can also be sprayed within the monolith.
  • the coating once deposited, the monolith is calcined at a temperature of 300 to 600 ° C for 1 to 10 hours.
  • Said monolithic structure may be coated with one or more coatings.
  • the coating comprising the catalyst according to the invention is advantageously associated with, that is to say covers one or is covered by, another coating having pollutant adsorption capacities, in particular NOx, pollutants reduction in particular NOx or promoting the oxidation of pollutants, in particular that of ammonia.
  • the structure obtained can contain up to 100% of catalyst according to the invention.
  • Said structure coated with the catalyst according to the invention or obtained by extrusion of the catalyst according to the invention is advantageously integrated in an exhaust line of an internal combustion engine, in particular operating mainly in a lean mixture, that is to say say in excess of air with respect to the stoichiometry of the combustion reaction as is the case for diesel engines for example.
  • the exhaust gases contain in particular the following pollutants: soot, unburned hydrocarbons (HC), carbon monoxide (CO), nitrogen oxides (NOx).
  • Upstream of said structure coated with the catalyst according to the invention can be placed an oxidation catalyst whose function is to oxidize the HC and the CO and a filter for removing soot from the exhaust gases, the function of said coated structure being to remove NOx, its operating range being between 100 and 900 ° C and preferably between 200 ° C and 500 ° C.
  • FIG. 1 represents the chemical formulas of the specific nitrogen-containing organic compounds which may be chosen as structuring agents in the process according to the invention.
  • FIG. 2 represents the X-ray diffraction pattern of the catalyst obtained after the heat treatment step iv) of Example 4.
  • FIG. 3 shows the conversion of NOx (expressed in%) as a function of the temperature (expressed in ° C), under Standard SCR conditions, obtained for the catalysts (Cu- AFX / BEA 1) (curve with circles), (Cu-AFX / BEA 2) (curve with squares) and (Cu- AFX / BEA 3) (curve with triangles), during the catalytic test according to Example 8.
  • Figure 4 shows the conversion of NOx ( expressed in%) as a function of the temperature (expressed in ° C), under Standard SCR conditions, obtained for the catalyst (Cu- AFX / BEA 3) according to the invention (curve with the triangles) and the comparative catalyst (Cu - SSZ-16) (curve with the diamonds), during the catalytic test according to Example 9.
  • FIG. 5 shows the conversion of NOx (expressed in%) as a function of the temperature (expressed in ° C), under Standard SCR conditions, obtained for the catalyst (Cu- AFX / BEA 3) according to the invention (curve with the triangles) and the comparative material (Cu-SSZ-16 + Cu-BEA) prepared according to Example 7 by mechanical mixing (curve with the crosses), during the catalytic test according to Example 10.
  • the product has the expected 1 H NMR spectrum and corresponds to 1,6-bis (methylpiperidinium) hexane dibromide.
  • 1 H NMR (D 2 O, ppm / TMS): 1.27 (4H, m); 1.48 (4H, m); 1.61 (4H, m); 1.70 (8H, m); 2.85 (6H, s); 3.16 (12H, m).
  • the reaction mixture has the following molar composition: 100 SiO 2 : 5 Al 2 O 3 : 9.3 Na 2 O: 16.7 R: 1.65 CuO: 1.65 TEPA: 3673 H 2 O, ie a molar ratio Si0 2 / Al 2 O 3 of 20.
  • the precursor gel obtained is introduced into a 160 mL stainless steel reactor, equipped with a stirring system comprising four inclined blades and counter-blades.
  • the reactor is closed and heated at a temperature of 170 ° C for 48 hours with stirring at 200 rpm.
  • the crystals obtained are separated by filtration and washed with deionized water until a pH of the washings of less than 8 is obtained.
  • the washed material is then dried overnight at 100 ° C.
  • the loss on ignition (PAF) of the dried solid, evaluated at 1000 ° C. for 2 hours, is 12.4%.
  • the dried solid is then introduced into a muffle furnace where a calcination step is carried out: the calcination cycle comprises a temperature rise of 1.5 ° C./min up to 200 ° C., a plateau maintained at 200 ° C. during 2 hours, a rise in temperature of 1 ° C / min up to 550 ° C followed by a plateau at 550 ° C maintained for 8 hours and then a return to ambient temperature.
  • the material is also analyzed by X-ray fluorescence (FX): it contains 1.8% by mass of Cu.
  • the catalyst obtained is noted Cu-AFX / BEA 1.
  • the reaction mixture has the following molar composition: 100 SiO 2 : 5 Al 2 O 3 : 9.3 Na 2 O: 16.7 R: 1.65 CuO: 1.65 TETA: 3673 H 2 O, ie a molar ratio Si0 2 / Al 2 O 3 of 20.
  • the precursor gel obtained is introduced into a 160 mL stainless steel reactor, equipped with a stirring system comprising four inclined blades and counter-blades.
  • the reactor is closed and heated at a temperature of 170 ° C for 36 hours with stirring at 200 rpm.
  • the crystals obtained are separated by filtration and washed with deionized water until a pH of the washings of less than 8 is obtained.
  • the washed material is then dried overnight at 100 ° C.
  • the loss on ignition (PAF) of the dried solid, evaluated at 1000 ° C. for 2 hours, is 1.16%.
  • the dried solid is then introduced into a muffle furnace where a calcination step is carried out: the calcination cycle comprises a temperature rise of 1.5 ° C./min up to 200 ° C., a plateau maintained at 200 ° C. during 2 hours, a rise in temperature of 1 ° C / min up to 550 ° C followed by a plateau at 550 ° C maintained for 8 hours and then a return to ambient temperature.
  • Analysis of the X-ray fluorescence (FX) mixture indicates a value of 2.0% Cu.
  • the catalyst obtained is noted Cu-AFX / BEA 2.
  • the reaction mixture has the following molar composition: 100 SiO 2 : 5 Al 2 O 3 : 9.3 Na 2 O: 16.7 R: 0.83 CuO: 0.83 TEPA: 3673 H 2 0, ie a molar ratio Si0 2 / Al 2 O 3 of 20.
  • the precursor gel obtained is introduced into a 160 mL stainless steel reactor, equipped with a stirring system comprising four inclined blades and counter-blades.
  • the reactor is closed and heated at a temperature of 170 ° C for 48 hours with stirring at 200 rpm.
  • the crystals obtained are separated by filtration and washed with deionized water until a pH of the washings of less than 8 is obtained.
  • the washed material is then dried overnight at 100 ° C.
  • the loss on ignition (PAF) of the dried solid, evaluated at 1000 ° C. for 2 hours, is 1.15%.
  • the solid is then introduced into a muffle furnace where a calcination step is carried out: the calcination cycle comprises a rise in temperature of 1.5 ° C./min up to 200 ° C., a plateau at 200 ° C. maintained during 2 hours, a temperature rise of 1 ° C./min up to 550 ° C. followed by a plateau at 550 ° C. held for 8 hours and then a return to ambient temperature.
  • the calcined solid product is analyzed by X-ray diffraction.
  • the X-ray diagram obtained is shown in FIG. 2.
  • the material is also analyzed by X-ray fluorescence (FX): it contains 1.0% by weight of Cu.
  • the composite material obtained composed of a composite structure AFX-BEA and containing copper, and calcined is brought into contact with an aqueous solution of [Cu (NH 3 ) 4] (NO 3 ) 2 for 1 day with stirring at room temperature. room. The final solid is separated, washed and recovered.
  • the catalyst obtained is noted Cu-AFX / BEA 3.
  • a zeolite SSZ-16 is synthesized and then exchanged with Cu according to the prior art.
  • the copper is introduced by ion exchange.
  • the reaction mixture obtained in the mixing step is kept at room temperature with stirring for 24 hours.
  • the gel obtained is left in an autoclave at a temperature of 150 ° C. for 6 days with stirring (200 rpm).
  • the crystals obtained are separated and washed with deionized water until a pH of the washings of less than 8 is obtained.
  • the washed material is dried.
  • a DRX analysis shows that the product obtained is a zeolite SSZ-16 of synthetic and pure raw AFX structural type.
  • the crude synthetic zeolite SSZ-16 is treated under a flow of N 2 dry at 550 ° C for 8 h, then calcined under a stream of dry air at 550 ° C for 8 h.
  • the loss on ignition (PAF) evaluated at 1000 ° C for 2 hours, is 18% by weight.
  • the calcined zeolite SSZ-16 is brought into contact with a solution of 3 molar NH 4 NO 3 for 5 hours with stirring at room temperature.
  • the ratio of the volume of NH 4 NO 3 solution to the mass of solid is 10.
  • the solid obtained is filtered and washed and the exchange procedure is repeated again under the same conditions.
  • the final solid is separated, washed and dried.
  • a XRD analysis shows that the product obtained is a zeolite SSZ-16 in ammoniacal form (NH4-SSZ-16) of pure AFX structural type.
  • the zeolite SSZ-16 in ammoniacal form (NH4-SSZ-16) is treated under a stream of dry air at 550 ° C. for 8 hours with a temperature ramp of 1 ° C./min.
  • the loss on ignition (PAF), evaluated at 1000 ° C for 2 hours, is 4% by weight.
  • the product obtained is a zeolite SSZ-16 in protonated form (H-SSZ-16).
  • the zeolite H-SSZ-16 is brought into contact with a solution of [Cu (NH 3 ) 4 ] (NO 3 ) 2 for 1 day with stirring at room temperature. The final solid is separated, washed and dried.
  • a DRX analysis shows that the product obtained is a zeolite SSZ-16 of pure AFX structural type.
  • X-ray fluorescence (FX) chemical analysis gives an Si0 2 / Al 2 O 3 molar ratio of 13 and a mass percentage of Cu of 2%.
  • Beta zeolite exchanged with Cu is synthesized according to the prior art.
  • the copper is introduced by ion exchange.
  • the final solid is separated, washed and dried and calcined at 550 ° C. for 8 hours.
  • a DRX analysis shows that the product obtained is a BEA type beta zeolite.
  • X-ray fluorescence (FX) chemical analysis gives a mass percentage of Cu of 2%.
  • the comparative material prepared is a mechanical mixture of a copper-exchanged AFX structural zeolite (Example 5) with a BEA-type zeolite exchanged with copper (Example 6).
  • Example Example 5 120 mg of a zeolite of AFX structural type exchanged with copper as prepared in Example Example 5 and 80 mg of a zeolite of structural type BEA exchanged with copper prepared in Example Example 6 are mixed (ie an AFX / BEA mass ratio of (60% / 40%)).
  • Example 8 Conversion of NOx into Standard SCR; comparison of the three catalysts Cu- AFXJBEA prepared according to the invention
  • a catalytic test for the reduction of oxides of nitrogen (NOx) by ammonia (NH 3 ) in the presence of oxygen (O 2 ) under Standard SCR conditions is carried out at different operating temperatures for the catalysts synthesized according to the example 2 (C-AFX / BEA 1), Example 3 (Cu-AFX / BEA 2) and Example 4 (Cu-AFX / BEA 3).
  • This feed has the following molar composition: 400 ppm NO, 400 ppm NH 3 , 8.5% O 2 , 9% CO 2 , 10% H 2 O, qpc N 2 .
  • An FTIR analyzer makes it possible to measure the concentration of NO, NO 2 , NH 3 , N 2 O, CO, CO 2 , H 2 O, O 2 species at the outlet of the reactor.
  • Example 9 Conversion of NOx into Standard SCR and Fast-SCR: comparison of the Cu-AFX-BEA 3 sample synthesized according to the invention with the sample Cu-SSZ-16 synthesized according to the state of the art
  • a catalytic test for reduction of nitrogen oxides (NOx) by ammonia (NH 3 ) in the presence of oxygen (O 2 ) under Standard conditions SCR and Fast SCR is carried out at different operating temperatures for the catalyst (Cu -AFX / BEA 3) synthesized according to Example 4 and the sample Cu-SSZ-16 synthesized according to Example 5.
  • 200 mg of material in powder form is placed in a quartz reactor. 218 L / h of a representative load of a mixture of exhaust gas of a diesel engine are fed into the reactor. This charge has the following molar composition:
  • An FTIR analyzer makes it possible to measure the concentration of NO, NO 2 , NH 3 , N 2 O, CO, CO 2 , H 2 O, O 2 species at the outlet of the reactor.
  • Figure 4 shows the NOx conversion of the materials synthesized according to Example 4 (Cu-AFX / BEA 3) and Example 5 (Cu-SSZ-16) as a function of temperature under Standard SCR conditions.
  • T50 is the temperature at which 50% of the NOx in the gas mixture is converted by the catalyst.
  • T80 is the temperature at which 80% of the NOx in the gas mixture is converted by the catalyst.
  • T90 is the temperature at which 90% of NOx of the gaseous mixture are converted by the catalyst.
  • T100 is the temperature at which 100% NOx of the gas mixture is converted by the catalyst.
  • the Cu-AFX / BEA 3 catalyst gives a very superior performance to the Cu-SSZ-16 material, synthesized according to the state of the art, in terms of priming temperatures and in NOx conversion. over the entire temperature range tested. Indeed, at the same conversion rate (50%, 80% or 90%), the initiation temperatures obtained with the catalyst according to the invention Cu-AFX / BEA 3 are lower compared to those obtained with the Cu material. -SSZ-16. A conversion of 100% is reached between 350 and 405 ° C for the Cu-AFX / BEA catalyst according to the invention whereas the comparative material Cu-SSZ-16, synthesized according to the state of the art, reaches only 90% conversion on the same temperature range.
  • the performances (NOx conversion and initiation temperatures) obtained under Fast SCR conditions with the catalyst according to the invention, Cu-AFX / BEA 3, are also higher than those obtained with the comparative material Cu-SSZ-16.
  • the maximum conversion is 100% and is reached at 314 ° C while the material corresponding to a copper-exchanged AFX synthesized according to the state of the art (Cu-SSZ-16) reaches only 92% maximum for a temperature of 372 ° C.
  • nitrous oxide (N 2 0) emissions in the case of the Cu-AFX / BEA 3 catalyst according to the invention, remain low over the entire temperature range tested ( ⁇ 15 ppm between 150 and 550 ° C. ).
  • Example 10 Conversion of NOx to Standard and Fast SCR; comparison of the sample Cu-AFX / BEA 3 synthesized according to the invention with a sample of the mechanical mixture (Cu- SSZ-16 + Cu-beta)
  • a catalytic test for the reduction of nitrogen oxides (NOx) by ammonia (NH 3 ) in the presence of oxygen (O 2 ) under Standard SCR and Fast SCR conditions is carried out at different operating temperatures for the carbon catalyst.
  • 200 mg of material in powder form is placed in a quartz reactor. 218 l / h of a representative load of an exhaust gas mixture are fed into the reactor. This charge has the following molar composition:
  • An FTIR analyzer makes it possible to measure the concentration of NO, NO 2 , NH 3 , N 2 O, CO, CO 2 , H 2 O, O 2 species at the outlet of the reactor.
  • Figure 5 shows the NOx conversion of the materials synthesized according to Example 4 (Cu-AFX / BEA 3) and Example 7 (Cu-SSZ-16 + Cu-beta) as a function of the temperature under Standard SCR conditions. .
  • T50 is the temperature at which 50% of the NOx in the gas mixture is converted by the catalyst.
  • T80 is the temperature at which 80% of the NOx in the mixture gaseous are converted by the catalyst.
  • T90 is the temperature at which 90% of the NOx in the gas mixture is converted by the catalyst.
  • T100 is the temperature at which 100% NOx of the gas mixture is converted by the catalyst.
  • the Cu-AFX / BEA 3 catalyst synthesized according to the invention gives a very superior performance to the material corresponding to a mechanical mixture of a copper-exchanged AFX synthesized according to the state of the art with a copper-exchanged commercial Beta zeolite. in terms of priming temperatures and NOx conversion over the entire temperature range tested under Standard SCR conditions. Indeed, at the same conversion rate (50%, 80% or 90%), the initiation temperatures obtained with the catalyst according to the invention Cu-AFX / BEA 3 are lower compared to those obtained with the Cu material. -SSZ-16 + Cu-beta obtained by mechanical mixing.
  • a conversion of 100% is reached between 350 and 405 ° C for the Cu-AFX / BEA 3 material whereas the material corresponding to a mechanical mixture of a copper-exchanged AFX with a copper-exchanged Beta zeolite reaches only 85% of conversion.
  • the nitrous oxide (N 2 0) emissions in the case of the Cu-AFX / BEA 3 catalyst according to the invention, are much lower ( ⁇ 15 ppm between 150 and 550 ° C.) than those obtained with the material (Cu-SSZ-16 + Cu-beta).

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)

Abstract

The invention relates to a catalyst comprising a zeolite composite material, consisting of a mixture of AFX- and BEA-structure zeolites, also containing copper and, optionally, at least one additional transition metal, the preparation method thereof, and the use of same for the selective catalytic reduction of NOx in the presence of a reducing agent such as NH3 or H2.

Description

CATALYSEUR A BASE D’UN MATERIAU ALUMINOSILICATE COMPOSITE COMPRENANT DU CUIVRE ET UN MELANGE DE ZEOLITHES DE TYPE STRUCTURAL AFX ET DE TYPE STRUCTURAL BEA, POUR LA REDUCTION SELECTIVE DE NOx  CATALYST BASED ON A COMPOSITE ALUMINOSILICATE MATERIAL COMPRISING COPPER AND A MIXTURE OF STRUCTURAL TYPE AFX AND BEA STRUCTURAL TYPE ZEOLITES FOR THE SELECTIVE REDUCTION OF NOx
DOMAINE TECHNIQUE DE L’INVENTION TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
L’invention a pour objet un catalyseur à base d’un matériau aluminosilicate composite comprenant un mélange d’une zéolithe de type structural AFX et d’une zéolithe de type structural BEA, et contenant du cuivre, ledit catalyseur comprenant éventuellement un métal de transition additionnel, son procédé de préparation et son utilisation pour la réduction sélective catalytique des NOx en présence d’un réducteur, en particulier sur les moteurs à combustion interne. The subject of the invention is a catalyst based on a composite aluminosilicate material comprising a mixture of a zeolite of structural type AFX and a zeolite of structural type BEA, and containing copper, said catalyst possibly comprising a transition metal. its method of preparation and its use for selective catalytic reduction of NOx in the presence of a reducing agent, in particular on internal combustion engines.
ART ANTÉRIEUR PRIOR ART
Les émissions d'oxydes d'azote (NOx) qui résultent de la combustion de combustibles fossiles sont une préoccupation majeure pour la société. Des normes de plus en plus sévères sont mises en place par les instances gouvernementales afin de limiter l’impact des émissions issues de la combustion sur l’environnement et sur la santé. Pour les véhicules légers en Europe dans le cadre de la réglementation Euro 6c, les émissions de NOx et de particules doivent atteindre un niveau très bas pour l’ensemble des conditions de fonctionnement. Le nouveau cycle de conduite WLTC (Worldwide harmonized Light vehicles Test Cycle) et la réglementation des émissions en conduite réelle (RDE) associée aux facteurs de conformité, exige le développement d'un système de dépollution hautement efficaces pour atteindre ces objectifs. La réduction catalytique sélective, désignée par l’acronyme anglo-saxon « SCR » pour « Sélective Catalytic Réduction », apparaît comme une technologie efficace pour éliminer les oxydes d'azote dans les gaz d’échappement riches en oxygène, typiques des moteur Diesel et à allumage commandé en mélange pauvre. La réduction catalytique sélective est réalisé grâce à un réducteur, généralement l’ammoniac, et peut ainsi être désignée par NH3-SCR. L’ammoniac (NH3) impliqué dans le processus SCR est généralement généré via la décomposition d’une la solution aqueuse d'urée (AdBlue ou DEF), et produit N2 et H20 lors de la réaction avec NOx. The emissions of nitrogen oxides (NOx) that result from the burning of fossil fuels are a major concern for society. Increasingly stringent standards are being put in place by government authorities to limit the impact of emissions from combustion on the environment and on health. For light vehicles in Europe under the Euro 6c regulation, NOx and particulate emissions must reach a very low level for all operating conditions. The new Worldwide Harmonized Light Vehicles Test Cycle (WLTC) and compliance-related real-driving emissions (RDE) require the development of a highly effective pollution control system to achieve these objectives. The selective catalytic reduction, designated by the acronym "SCR" for "Selective Catalytic Reduction", appears as an efficient technology to eliminate nitrogen oxides in the oxygen-rich exhaust gas, typical of diesel engines and with positive ignition in lean mixture. The selective catalytic reduction is achieved by a reducing agent, generally ammonia, and can thus be designated NH 3 -SCR. The ammonia (NH 3 ) involved in the SCR process is generally generated via the decomposition of an aqueous urea solution (AdBlue or DEF), and produces N 2 and H 2 O during the reaction with NOx.
Les zéolithes échangées avec des métaux de transitions sont notamment utilisées comme catalyseurs pour les applications NH3-SCR, dans les transports. Les zéolithes à petit pores, en particulier les chabazites échangées au cuivre, sont particulièrement adaptées. Elles existent commercialement sous la forme silico-aluminophosphate Cu-SAPO-34 et aluminosilicates Cu-SSZ-13 (ou Cu-SSZ-62). Leur tenue hydrothermale et leur efficacité de conversion des NOx en font les références actuelles. Cependant, les normes étant de plus en plus contraignantes, les performances des catalyseurs doivent encore être améliorées. Zeolites exchanged with transition metals are used in particular as catalysts for NH 3 -SCR applications in transport. Small-pore zeolites, particularly copper-exchanged chabazites, are particularly suitable. They commercially exist in the form of Cu-SAPO-34 silico-aluminophosphate and Cu-SSZ-13 (or Cu-SSZ-62) aluminosilicates. Their hydrothermal behavior and their NOx conversion efficiency make them the current references. However, the standards being more and more constraining, the performance of the catalysts still needs to be improved.
L’utilisation des zéolithes de type structural AFX pour les applications NH3-SCR est connue, mais peu de travaux évaluent l’efficacité de catalyseurs mettant en œuvre cette zéolithe. The use of zeolites AFX structural type for NH 3 -SCR applications is known, but few studies evaluate the effectiveness of catalysts implementing this zeolite.
Fickel et al. (Fickel, D. W., & Lobo, R. F. (2009), The Journal of Physical Chemistry C, 1 14(3), 1633-1640) étudie l’utilisation d’une SSZ-16 (type structural AFX) échangée au cuivre pour l’élimination des NOx. Cette zéolithe est synthétisée conformément au brevet US 5,194,235, dans lequel le cuivre est introduit par échange en utilisant du sulfate de cuivre(ll) à 80°C pendant 1 h. Des résultats récents (Fickel, D. W., D’Addio, E., Lauterbach, J. A., & Lobo, R. F. (201 1 ), 102(3), 441 -448) montrent une excellente conversion et une bonne tenue hydrothermale pour un chargement à 3,78% poids en cuivre. Fickel et al. (Fickel, DW, & Lobo, RF (2009), The Journal of Physical Chemistry C, 14 (3), 1633-1640) studies the use of a copper-exchanged SSZ-16 (structural type AFX) for elimination of NOx. This zeolite is synthesized according to US Pat. No. 5,194,235, wherein the copper is introduced by exchange using copper (II) sulfate at 80 ° C for 1 h. Recent results (Fickel, DW, D'Addio, E., Lauterbach, JA, & Lobo, RF (201 1), 102 (3), 441-448) show excellent conversion and good hydrothermal stability for 3.78% copper weight.
Des travaux sur la synthèse de zéolithes de type structural AFX ont été effectués avec différents agents structuraux (Lobo, R. F., Zones, S. I., & Medrud, R. C. (1996), Chemistry of materials, 8(10), 2409-241 1 ) ainsi que des travaux d’optimisation de la synthèse (Hrabanek, P., Zikanova, A., Supinkova, T., Drahokoupil, J., Fila, V., Lhotka, M., Bernauer, B. (2016), Microporous and Mesoporous Materials, 228, 107-1 15). Work on the synthesis of AFX structural zeolites has been carried out with various structural agents (Lobo, RF, Zones, SI, & Medrud, RC (1996), Chemistry of Materials, 8 (10), 2409-241 1) and that optimization works of synthesis (Hrabanek, P., Zikanova, A., Supinkova, T., Drahokoupil, J., Fila, V., Lhotka, M., Bernauer, B. (2016), Microporous and Mesoporous Materials, 228, 107-115).
Wang et al. (Wang, D. et al., CrystEngComm., (2016), 18(6), 1000-1008) ont étudié le remplacement de l’agent structurant TMHD par un mélange TEA-TMA pour la formation de SAPO-56 et obtiennent des phases non désirées SAPO-34 et SAPO-20. L’incorporation de métaux de transition n’est pas abordée. Wang et al. (Wang, D. et al., CrystEngComm., (2016), 18 (6), 1000-1008) studied the replacement of the TMHD structuring agent with a TEA-TMA mixture for the formation of SAPO-56 and obtained unwanted phases SAPO-34 and SAPO-20. The incorporation of transition metals is not discussed.
La demande US 2016/0137518 décrit une zéolithe AFX quasi-pure, sa synthèse à partir de sources de silice et d’alumine en présence d’un agent structurant de type 1 ,3-Bis(1 - adamantyl)imidazolium hydroxide, la préparation d’un catalyseur à base de la zéolithe AFX échangée avec un métal de transition et son utilisation pour des applications NH3-SCR. Aucune forme particulière de zéolithe AFX n’est évoquée. The application US 2016/0137518 describes a quasi-pure zeolite AFX, its synthesis from sources of silica and alumina in the presence of a structuring agent of type 1, 3-Bis (1-adamantyl) imidazolium hydroxide, the preparation a transition metal-exchanged zeolite AFX catalyst and its use for NH 3 -SCR applications. No particular form of AFX zeolite is mentioned.
Plus récemment, la demande US 2018/0093259 présente la synthèse de zéolithes à petits pores, comme la zéolithe de type structural AFX, à partir de zéolithe de type FAU en présence d’un structurant, comme le 1 ,3-bis(1 -adamantyl)imidazolium hydroxide et d’une source de métal alcalino-terreux. Elle présente également des applications de la zéolithe de type structural AFX obtenue, en particulier l’utilisation de cette zéolithe comme catalyseur de la réduction de NOx, après échange avec un métal comme le fer. Parallèlement, la demande US 2016/0096169A1 présente l’utilisation dans la conversion des NOx, d’un catalyseur à base d’une zéolithe de type structural AFX ayant un rapport Si/Al de 15 à 50 échangée avec un métal, la zéolithe AFX étant obtenue à partir d’un agent structurant de type 1 ,3-Bis(1 - adamantyl)imidazolium hydroxide. Les résultats obtenus, dans la conversion des NOx, montrent en particulier une sélectivité des catalyseurs préparés selon les demandes US 2018/0093259 et US 2016/0096169 vers le protoxyde d’azote ne dépassant pas 20 ppm. More recently, application US 2018/0093259 discloses the synthesis of zeolites with small pores, such as the zeolite of the structural type AFX, from zeolite of FAU type in the presence of a structurant, such as 1,3-bis (1 - adamantyl) imidazolium hydroxide and an alkaline earth metal source. It also presents applications of the zeolite of AFX structural type obtained, in particular the use of this zeolite as NOx reduction catalyst, after exchange with a metal such as iron. Meanwhile, the application US 2016/0096169A1 discloses the use in the NOx conversion of a catalyst based on a zeolite AFX structural type having a Si / Al ratio of 15 to 50 exchanged with a metal, the zeolite AFX being obtained from a structuring agent of type 1, 3-Bis (1-adamantyl) imidazolium hydroxide. The results obtained, in the conversion of NOx, show in particular a selectivity of the catalysts prepared according to US 2018/0093259 and US 2016/0096169 to nitrous oxide not exceeding 20 ppm.
Le document JP 2014-148441 décrit la synthèse d’un solide apparenté à une zéolithe AFX, en particulier d’une SAPO-56 comprenant du cuivre utilisable pour la réduction des NOx. Le solide est synthétisé, puis ajouté à un mélange comprenant un alcool et un sel de cuivre, le tout étant calciné. Le cuivre est donc ajouté après la formation du solide SAPO apparenté à la zéolithe de type structural AFX. Ce solide échangé semble présenter une résistance accrue à la présence d’eau. JP 2014-148441 describes the synthesis of a solid related to an AFX zeolite, in particular an SAPO-56 comprising copper usable for the reduction of NO x . The solid is synthesized and then added to a mixture comprising an alcohol and a copper salt, the whole being calcined. The copper is therefore added after the formation of the SAPO solid which is related to the AFX structural type zeolite. This traded solid appears to have increased resistance to the presence of water.
Ogura et al. (Bull. Chem. Soc. Jpn. 2018, 91 , 355-361 ) montrent la très bonne activité d’une zéolithe de type SSZ-16 échangée au cuivre par rapport à d’autres structures zéolithiques et ce même après vieillissement hydrothermal. Ogura et al. (Bull Chemical Co., 2018, 91, 355-361) show the very good activity of a copper-exchanged zeolite SSZ-16 relative to other zeolite structures, even after hydrothermal aging.
WO 2017/080722 présente une synthèse directe d’une zéolithe contenant du cuivre. Cette synthèse impose de partir d’une zéolithe de type structural FAU et d’utiliser un agent complexant TEPA et un élément M(OH)x pour aboutir à différents types de zéolithes, principalement de type CHA. Des zéolithes de type ANA, ABW, PHI et GME sont également produites. WO 2017/080722 discloses a direct synthesis of a zeolite containing copper. This synthesis requires starting from a zeolite of structural type FAU and using a complexing agent TEPA and an element M (OH) x to result in different types of zeolites, mainly of type CHA. Zeolites of the ANA, ABW, PHI and GME type are also produced.
La demanderesse a découvert qu’un catalyseur comprenant un matériau aluminosilicate composite contenant du cuivre et un mélange d’une zéolithe de type structural AFX et d’une zéolithe de type structural BEA, et comprenant éventuellement un métal de transition additionnel, en particulier du cuivre, présente des performances intéressantes de conversion des NOx et de sélectivité vers N20. Les performances de conversion des NOx, en particulier à basse température (T<250°C), sont notamment supérieures à celles obtenues avec des catalyseurs de l’art antérieur, tels que les catalyseurs à base de zéolithe de type structurale AFX échangée au cuivre, tout en conservant une bonne sélectivité vers le protoxyde d’azote N20. OBJET ET INTÉRÊT DE L’INVENTION The Applicant has discovered that a catalyst comprising a copper-containing composite aluminosilicate material and a mixture of an AFX structural type zeolite and a BEA structural type zeolite, and optionally comprising an additional transition metal, in particular copper , has interesting performance of NO x conversion and selectivity towards N 2 0. The NOx conversion performances, in particular at low temperature (T <250 ° C.), are in particular greater than those obtained with catalysts of the prior art, such as catalysts based zeolite AFX structural type copper-exchanged, while maintaining a good selectivity to nitrous oxide N 2 0. OBJECT AND INTEREST OF THE INVENTION
La présente invention concerne un procédé de préparation d’un catalyseur comprenant un matériau composite zéolithique composé d’un mélange de zéolithes de type structural AFX et de type structural BEA et contenant du cuivre, comprenant au moins les étapes suivantes : i) le mélange en milieu aqueux, d’au moins une zéolithe de type structural FAU ayant un ratio molaire SÎ02 (FAU)/AI203 (FAU) compris entre 2 et 200, d’au moins un composé organique azoté R choisi parmi le dihydroxyde de 1 ,5-bis(méthylpiperidinium)pentane, le dihydroxyde de 1 ,6- bis(méthylpiperidinium)hexane, le dihydroxyde de 1 ,7-bis(méthylpiperidinium)heptane et leurs mélanges, d’au moins une source d'au moins un métal alcalin et/ou alcalino-terreux M de valence n, n étant un nombre entier supérieur ou égal à 1 , d’au moins un agent complexant organique et d’au moins une source de cuivre, pour obtenir un gel précurseur, le mélange réactionnel présentant la composition molaire suivante : The present invention relates to a process for the preparation of a catalyst comprising a zeolite composite material composed of a mixture of zeolites of structural type AFX and of structural type BEA and containing copper, comprising at least the following stages: i) mixing into aqueous medium, at least one zeolite with structure type FAU having a molar ratio Si0 2 (FAU) / AI 2 0 3 (FAU) between 2 and 200, at least one organic nitrogen compound selected from R dihydroxide 1, 5-bis (methylpiperidinium) pentane, 1,6-bis (methylpiperidinium) hexane dihydroxide, 1,7-bis (methylpiperidinium) heptane dihydroxide and mixtures thereof, at least one source of at least one alkali metal and / or alkaline earth metal M of valence n, n being an integer greater than or equal to 1, at least one organic complexing agent and at least one copper source, to obtain a precursor gel, the mixture reaction having the following molar composition:
(Si02 (FAU))/(Al203 (FAU)) compris entre 2 et 200; (SiO 2 (FAU)) / (Al 2 O 3 (FAU)) from 2 to 200;
H20/(Si02 (FAU>) compris entre 1 et 100 ; H 2 0 / (Si0 2 (FAU>) of from 1 to 100;
R/(Si02 (FAU)) compris entre 0,01 à 0,6 ; R / (Si0 2 (FAU)) of from 0.01 to 0.6;
M2/n 0/(Sl02 (FAU)) compris entre 0,005 à 0,7 ; M 2 / n 0 / (Sl0 2 (FAU)) of 0.005 to 0.7;
CuO/(Si02 (FAU)) compris entre 0,005 à 0,06 ; CuO / (SiO 2 (FAU) ) between 0.005 to 0.06;
OCPLX/CuO compris entre 0,8 à 2;  OCPLX / CuO between 0.8 to 2;
dans laquelle Si02 (FAU) désigne la quantité molaire de Si02 apportée par la zéolithe FAU, et Al203 (FAU) désigne la quantité molaire de Al203 apportée par la zéolithe FAU, H20 la quantité molaire d’eau présente dans le mélange réactionnel, R la quantité molaire dudit composé organique azoté, M2/nO étant la quantité molaire de M2/nO apportée par la zéolithe FAU et par la source de métal alcalin et/ou de métal alcalino-terreux, OCPLX est la quantité molaire d’agent complexant organique et CuO est la quantité molaire de CuO apportée par la source de cuivre ; wherein Si0 2 (F AU) refers to the molar amount of SiO 2 provided by the FAU zeolite, and Al 2 0 3 (FAU) refers to the molar amount of Al 2 O 3 provided by the FAU zeolite, H 2 0 the molar amount of water present in the reaction mixture, R the molar amount of said nitrogenous organic compound, M 2 / n O being the molar amount of M 2 / n O provided by the FAU zeolite and the source of the alkali metal and / or metal alkaline earth, OCPLX is the molar amount of organic complexing agent and CuO is the molar amount of CuO supplied by the copper source;
ii) le traitement hydrothermal dudit gel précurseur obtenu à l’issue de l’étape i) à une température comprise entre 120°C et 220°C, pendant une durée comprise entre 12 heures et 15 jours, pour obtenir une phase solide cristallisée, dite « solide » ; ii) the hydrothermal treatment of said precursor gel obtained at the end of step i) at a temperature of between 120 ° C. and 220 ° C., for a period of between 12 hours and 15 days, in order to obtain a crystallized solid phase, called "solid";
iii) éventuellement au moins un échange ionique comprenant la mise en contact du solide obtenu à l’issue de l’étape précédente, avec au moins une solution comprenant au moins une espèce apte à libérer un métal de transition en solution sous forme réactive sous agitation à température ambiante pendant une durée comprise entre 1 heure et 2 jours ; iv) le traitement thermique par séchage du solide obtenu à l’issue de l’étape précédente à une température comprise entre 20 et 150°C pendant une durée compris entre 2 et 24 heures, suivi d’une calcination sous flux de d’air à une température comprise entre 450 et 700°C pendant une durée comprise entre 2 et 20 heures. iii) optionally at least one ion exchange comprising contacting the solid obtained at the end of the preceding step, with at least one solution comprising at least a species capable of releasing a transition metal in solution in reactive form with stirring at ambient temperature for a period of between 1 hour and 2 days; iv) the heat treatment by drying of the solid obtained at the end of the preceding step at a temperature of between 20 and 150 ° C. for a duration of between 2 and 24 hours, followed by calcination under an air stream; at a temperature between 450 and 700 ° C for a period of between 2 and 20 hours.
La présente invention concerne également un catalyseur comprenant un matériau composite comprenant un mélange d’une zéolithe de type AFX et d’une zéolithe de type BEA, et contenant du cuivre, à une teneur comprise entre 0,05 et 6% massique, de préférence entre 0,5 et 5% massique, et plus préférentiellement entre 1 et 4% massique, par rapport à la masse totale dudit catalyseur sous sa forme anhydre, ledit catalyseur présentant une structure zéolithique comprenant : The present invention also relates to a catalyst comprising a composite material comprising a mixture of an AFX zeolite and a BEA-type zeolite, and containing copper, at a content of between 0.05 and 6% by weight, preferably between 0.5 and 5 wt%, and more preferably between 1 and 4 wt%, relative to the total weight of said catalyst in its anhydrous form, said catalyst having a zeolitic structure comprising:
- entre 30 et 90% massique, de préférence entre 40 et 80% massique de zéolithe de type structural AFX, par rapport à la masse totale dudit catalyseur sous sa forme anhydre ;  between 30 and 90% by weight, preferably between 40 and 80% by weight of zeolite of structural type AFX, relative to the total weight of said catalyst in its anhydrous form;
- entre 10 et 70% massique, de préférence entre 20 et 60% massique de zéolithe de type structural BEA, par rapport à la masse totale dudit catalyseur sous sa forme anhydre ;  between 10 and 70% by weight, preferably between 20 and 60% by weight of zeolite of structural type BEA, relative to the total mass of said catalyst in its anhydrous form;
ledit catalyseur comprenant en outre éventuellement au moins un métal de transition additionnel sélectionné dans le groupe formé des éléments suivants : Ti, V, Mn, Mo, Fe, Co, Cu, Cr, Zn, Nb, Ce, Zr, Rh, Pd, Pt, Au, W, Ag, de préférence Cu, Fe, Nb, Ce, Mn, la teneur totale en métal de transition étant comprise entre 0,5 et 6% massique, de préférence entre 0,5 et 5% massique, et de façon encore plus préférée entre 1 et 4% massique, par rapport à la masse totale du catalyseur final, sous sa forme anhydre. said catalyst optionally further comprising at least one additional transition metal selected from the group consisting of: Ti, V, Mn, Mo, Fe, Co, Cu, Cr, Zn, Nb, Ce, Zr, Rh, Pd, Pt, Au, W, Ag, preferably Cu, Fe, Nb, Ce, Mn, the total content of transition metal being between 0.5 and 6% by weight, preferably between 0.5 and 5% by weight, and even more preferably between 1 and 4% by weight, based on the total mass of the final catalyst, in its anhydrous form.
La présente invention concerne également l’utilisation du catalyseur précédent ou préparé par le procédé décrit ci-avant pour la réduction sélective catalytique des NOx par un réducteur tel que NH3 ou H2. The present invention also relates to the use of the preceding catalyst or prepared by the method described above for the selective catalytic reduction of NOx by a reducing agent such as NH 3 or H 2 .
L’intérêt de la présente invention réside dans le catalyseur particulier, à base d’un matériau aluminosilicate microporeux composite contenant un mélange intime d’une zéolithe de type structural AFX et une zéolithe de type structural BEA, et un métal de transition, en particulier du cuivre, avantageusement préparé par le procédé selon l’invention. Le catalyseur selon l’invention présente en effet des propriétés améliorées par rapport aux catalyseurs de l’art antérieur. En particulier, l’utilisation du catalyseur selon l’invention ou préparé selon le procédé de l’invention permet d’obtenir des températures d’amorçage plus faibles pour la réaction de conversion des NOx et une meilleure conversion des NOx sur l’ensemble de la gamme de température de fonctionnement (150°C - 600°C), tout en conservant une bonne sélectivité en N20. The interest of the present invention lies in the particular catalyst, based on a composite microporous aluminosilicate material containing an intimate mixture of a zeolite of structural type AFX and a zeolite of BEA structural type, and a transition metal, in particular copper, advantageously prepared by the process according to the invention. The catalyst according to the invention has in fact improved properties compared to the catalysts of the prior art. In particular, the use of the catalyst according to the invention or prepared according to the process of the invention makes it possible to obtain lower priming temperatures for the NOx conversion reaction and a better conversion of NO x on the whole. operating temperature range (150 ° C - 600 ° C), while maintaining a good N 2 0 selectivity.
DESCRIPTION DÉTAILLÉE DE L’INVENTION DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
La présente invention concerne, en particulier, un procédé de préparation d’un catalyseur comprenant un matériau composite zéolithique composé d’un mélange de zéolithes de type structural AFX et de type structural BEA et contenant du cuivre, comprenant au moins, de préférence consistant en, les étapes suivantes : The present invention relates, in particular, to a process for the preparation of a catalyst comprising a zeolite composite material composed of a mixture of zeolites of structural type AFX and of structural type BEA and containing copper, comprising at least, preferably consisting of , the following steps:
i) le mélange en milieu aqueux, d’au moins une zéolithe de type structural FAU ayant un ratio molaire Si02 (FAU)/Al203 (FAU) compris entre 2 et 200, d’au moins un composé organique azoté R choisi parmi le dihydroxyde de 1 ,5-bis(méthylpiperidinium)pentane, le dihydroxyde de 1 ,6- bis(méthylpiperidinium)hexane, le dihydroxyde de 1 ,7-bis(méthylpiperidinium)heptane et leurs mélanges, d’au moins une source d'au moins un métal alcalin et/ou alcalino-terreux M de valence n, n étant un nombre entier supérieur ou égal à 1 , d’au moins un agent complexant organique et d’au moins une source de cuivre, pour obtenir un gel précurseur, le mélange réactionnel présentant la composition molaire suivante : i) mixing in an aqueous medium, at least one zeolite of structural type FAU having a molar ratio SiO 2 (FAU) / Al 2 O 3 (FAU) of between 2 and 200, of at least one nitrogenous organic compound R selected from 1,5-bis (methylpiperidinium) pentane dihydroxide, 1,6-bis (methylpiperidinium) hexane dihydroxide, 1,7-bis (methylpiperidinium) heptane dihydroxide and mixtures thereof, from at least one source at least one alkali metal and / or alkaline earth metal M of valence n, n being an integer greater than or equal to 1, at least one organic complexing agent and at least one copper source, to obtain a precursor gel, the reaction mixture having the following molar composition:
(Si02 (FAU))/(AI203 (FAU>) compris entre 2 et 200; (Si0 2 (FAU)) / (AI 2 0 3 (FAU>) of from 2 to 200;
H20/(Si02 (FAU> ) compris entre 1 et 100 ; H 2 0 / (Si0 2 (FAU>) of from 1 to 100;
R/(Si02 (FAU)) compris entre 0,01 à 0,6 ; R / (Si0 2 (FAU) ) of from 0.01 to 0.6;
M2/n 0/(Sl02 (FAU)) compris entre 0,005 à 0,7 ; M 2 / n 0 / (Sl0 2 (FAU)) of 0.005 to 0.7;
CuO/(Si02 (FAU)) compris entre 0,005 à 0,06 ; CuO / (SiO 2 (FAU) ) between 0.005 to 0.06;
OCPLX/CuO compris entre 0,8 à 2;  OCPLX / CuO between 0.8 to 2;
dans laquelle Si02 ( FAU) désigne la quantité molaire de Si02 apportée par la zéolithe FAU, et Al203 (FAU) désigne la quantité molaire de Al203 apportée par la zéolithe FAU, H20 la quantité molaire d’eau présente dans le mélange réactionnel, R la quantité molaire dudit composé organique azoté, M2/nO étant la quantité molaire de M2/nO apportée par la zéolithe FAU et par la source de métal alcalin et/ou de métal alcalino-terreux, OCPLX est la quantité molaire d’agent complexant organique et CuO est la quantité molaire de CuO apportée par la source de cuivre ; wherein Si0 2 (F AU) refers to the molar amount of SiO 2 provided by the FAU zeolite, and Al 2 0 3 (FAU) refers to the molar amount of Al 2 O 3 provided by the FAU zeolite, H 2 0 the molar amount of water present in the reaction mixture, R the molar amount of said nitrogenous organic compound, M 2 / n O being the molar amount of M 2 / n O provided by the FAU zeolite and the source of the alkali metal and / or metal alkaline earth, OCPLX is the quantity molar organic complexing agent and CuO is the molar amount of CuO provided by the copper source;
ii) le traitement hydrothermal dudit gel précurseur obtenu à l’issue de l’étape i) à une température comprise entre 120°C et 220°C, pendant une durée comprise entre 12 heures et 15 jours, pour obtenir une phase solide cristallisée, dite « solide » ; ii) the hydrothermal treatment of said precursor gel obtained at the end of step i) at a temperature of between 120 ° C. and 220 ° C., for a period of between 12 hours and 15 days, in order to obtain a crystallized solid phase, called "solid";
iii) éventuellement au moins un échange ionique comprenant la mise en contact du solide obtenu à l’issue de l’étape précédente, avec au moins une solution comprenant au moins une espèce apte à libérer un métal de transition, en particulier le cuivre, en solution sous forme réactive sous agitation à température ambiante pendant une durée comprise entre 1 h et 2 j ; iii) optionally at least one ion exchange comprising contacting the solid obtained at the end of the preceding step with at least one solution comprising at least one species capable of releasing a transition metal, in particular copper, in solution in reactive form with stirring at ambient temperature for a period of between 1 h and 2 d;
iv) le traitement thermique par séchage du solide obtenu à l’issue de l’étape précédente à une température comprise entre 20 et 150°C pendant une durée compris entre 2 et 24 heures, suivi d’une calcination sous flux de d’air à une température comprise entre 450 et 700°C pendant une durée comprise entre 2 et 20 heures ; les étapes iii) et iv) pouvant avantageusement être interverties, et éventuellement répétées si besoin. iv) the heat treatment by drying of the solid obtained at the end of the preceding step at a temperature of between 20 and 150 ° C. for a duration of between 2 and 24 hours, followed by calcination under an air stream; at a temperature between 450 and 700 ° C for a period of between 2 and 20 hours; steps iii) and iv) can advantageously be inverted, and possibly repeated if necessary.
De préférence, le procédé de préparation selon l’invention comprend l’étape i) de mélange, l’étape ii) de traitement hydrothermale, l’étape iii) d’échange ionique et l’étape iv) de traitement thermique, les étapes iii) et iv) pouvant avantageusement être interverties, et éventuellement répétées si besoin. Preferably, the preparation process according to the invention comprises step i) of mixing, step ii) of hydrothermal treatment, step iii) of ionic exchange and step iv) of heat treatment, the steps iii) and iv) can advantageously be inverted, and possibly repeated if necessary.
Selon l’invention, les termes « gel », « gel précurseur » sont synonymes et correspondent au mélange réactionnel homogène obtenu en fin d’étape i) du procédé selon l’invention. According to the invention, the terms "gel" and "precursor gel" are synonymous and correspond to the homogeneous reaction mixture obtained at the end of step i) of the process according to the invention.
Selon la présente invention, l’expression « compris entre ... et ... » signifie que les valeurs aux bornes de l’intervalle sont incluses dans la gamme de valeurs décrite. Si tel n’était pas le cas et que les valeurs aux bornes n’étaient pas incluses dans la gamme décrite, une telle précision sera apportée par la présente description de l’invention. According to the present invention, the expression "between ... and ..." means that the values across the range are included in the range of values described. If this were not the case and the terminal values were not included in the range described, such precision will be provided by the present description of the invention.
L’invention concerne également le catalyseur lui-même, composé d’un mélange de zéolithes de type structural AFX et de type structural BEA et contenant du cuivre, et comprenant éventuellement un métal de transition additionnel, ledit catalyseur étant avantageusement susceptible d’être obtenu ou obtenu directement par le procédé de préparation de l’invention. L’invention concerne encore l’utilisation d’un catalyseur selon l’invention ou préparé par un procédé selon l’invention pour la réduction sélective catalytique des NOx en présence d’un réducteur. The invention also relates to the catalyst itself, composed of a mixture of zeolites of structural type AFX and of structural type BEA and containing copper, and optionally comprising an additional transition metal, said catalyst being advantageously capable of being obtained or obtained directly by the preparation process of the invention. The invention also relates to the use of a catalyst according to the invention or prepared by a process according to the invention for the selective catalytic reduction of NOx in the presence of a reducing agent.
Le catalyseur The catalyst
Le catalyseur comprend au moins un matériau composite comprenant un mélange d’une zéolithe de type AFX et d’une zéolithe de type BEA, et contenant du cuivre, ledit catalyseur comprenant en outre éventuellement au moins un métal de transition additionnel. Ledit métal de transition additionnel éventuellement compris dans le catalyseur est sélectionné dans le groupe formé des éléments suivants : Ti, V, Mn, Mo, Fe, Co, Cu, Cr, Zn, Nb, Ce, Zr, Rh, Pd, Pt, Au, W, Ag, de préférence Cu, Fe, Nb, Ce, Mn. La teneur totale du catalyseur en métal de transition, en prenant en compte la quantité de cuivre du matériau composite dudit catalyseur, est comprise entre 0,5 à 6% massique, de préférence entre 0,5 et 5% massique, et de façon encore plus préférée entre 1 et 4% massique, par rapport à la masse totale du catalyseur final, sous sa forme anhydre. The catalyst comprises at least one composite material comprising a mixture of an AFX zeolite and a BEA-type zeolite, and containing copper, said catalyst optionally further comprising at least one additional transition metal. Said additional transition metal optionally contained in the catalyst is selected from the group consisting of the following elements: Ti, V, Mn, Mo, Fe, Co, Cu, Cr, Zn, Nb, Ce, Zr, Rh, Pd, Pt, Au, W, Ag, preferably Cu, Fe, Nb, Ce, Mn. The total content of the transition metal catalyst, taking into account the amount of copper of the composite material of said catalyst, is between 0.5 and 6 wt.%, Preferably between 0.5 and 5 wt. more preferred between 1 and 4% by weight, based on the total mass of the final catalyst, in its anhydrous form.
Le catalyseur selon l’invention présente une structure zéolithique comprenant : The catalyst according to the invention has a zeolite structure comprising:
- entre 30 et 90% massique, de préférence entre 40 et 80% massique de zéolithe de type structural AFX, par rapport à la masse totale dudit catalyseur sous sa forme anhydre ;  between 30 and 90% by weight, preferably between 40 and 80% by weight of zeolite of structural type AFX, relative to the total weight of said catalyst in its anhydrous form;
- entre 10 et 70% massique, de préférence entre 20 et 60% massique de zéolithe de type structural BEA, par rapport à la masse totale dudit catalyseur sous sa forme anhydre.  between 10 and 70% by weight, preferably between 20 and 60% by weight of zeolite of structural type BEA, relative to the total mass of said catalyst in its anhydrous form.
Le catalyseur selon l’invention comprend entre 0,05 et 6% massique, de préférence entre 0,5 et 5% massique et plus préférentiellement entre 1 et 4% massique d’élément cuivre, par rapport à la masse totale dudit catalyseur sous sa forme anhydre. The catalyst according to the invention comprises between 0.05 and 6% by weight, preferably between 0.5 and 5% by mass and more preferably between 1 and 4% by weight of copper element, with respect to the total mass of said catalyst under its purity. anhydrous form.
De préférence, le rapport massique (AFX/BEA) de la zéolithe AFX par rapport à la zéolithe BEA, dans le catalyseur selon l’invention, est compris entre 0,4 et 9, préférentiellement entre 0,5 et 7,5 et plus préférentiellement encore entre 1 et 4. Avantageusement, la zéolithe de type structural BEA du catalyseur selon l’invention est de préférence une zéolithe beta contenant un mélange contenant entre 35 et 45% massique, de préférence 40% massique, de polymorphe A et entre 55 et 65% massique, de préférence 60% massique, de polymorphe B. Le catalyseur selon l’invention présente avantageusement un rapport molaire Si02/Al203 compris entre 2 et 100, de préférence compris entre 4 et 90 et plus préférentiellement entre 6 et 80. Preferably, the weight ratio (AFX / BEA) of the AFX zeolite relative to the BEA zeolite in the catalyst according to the invention is between 0.4 and 9, preferably between 0.5 and 7.5 and more. preferably still between 1 and 4. Advantageously, the zeolite of structural type BEA of the catalyst according to the invention is preferably a zeolite beta containing a mixture containing between 35 and 45% by weight, preferably 40% by mass, of polymorph A and between and 65% by weight, preferably 60% by mass, of polymorph B. The catalyst according to the invention advantageously has a molar ratio Si0 2 / Al 2 0 3 between 2 and 100, preferably between 4 and 90 and more preferably between 6 and 80.
Avantageusement, le catalyseur défini précédemment est susceptible d’être obtenu ou est directement obtenu par le procédé de préparation selon l’invention. Advantageously, the catalyst defined above can be obtained or is obtained directly by the preparation process according to the invention.
Selon l’invention, les termes « matériau composite », « matériau composite zéolithique » et « matériau aluminosilicate composite » sont synonymes et employés indifféremment pour désigner un matériau solide composé d’un mélange de zéolithes de type structural AFX et de type structural BEA et contenant du cuivre. Le matériau composite du catalyseur selon l’invention comprenant un mélange intime zéolithe de type AFX et d’une zéolithe de type BEA est avantageusement préparé par synthèse directe, c’est-à-dire en une seule étape réactionnelle. Le matériau composite est le solide avantageusement obtenu à l’issue de l’étape ii) de traitement hydrothermal du procédé de préparation du catalyseur selon l’invention. Le matériau aluminosilicate composite, contenant du cuivre et un mélange intime des zéolithes AFX et BEA, ne résulte pas d’un simple mélange mécanique d’au moins une zéolithe de type structural AFX et d’au moins une zéolithe de type structural BEA. According to the invention, the terms "composite material", "zeolite composite material" and "composite aluminosilicate material" are synonymous and used interchangeably to designate a solid material composed of a mixture of zeolites of structural type AFX and of structural type BEA and containing copper. The composite material of the catalyst according to the invention comprising an intimate zeolite mixture of AFX type and a BEA-type zeolite is advantageously prepared by direct synthesis, that is to say in a single reaction step. The composite material is the solid advantageously obtained at the end of the hydrothermal treatment step ii) of the process for preparing the catalyst according to the invention. The composite aluminosilicate material, containing copper and an intimate mixture of zeolites AFX and BEA, does not result from a simple mechanical mixing of at least one zeolite of structural type AFX and at least one zeolite of structural type BEA.
Selon l’invention, le métal de transition additionnel éventuellement compris dans le catalyseur est sélectionné parmi les éléments issus du groupe formé par les éléments des groupes 3 à 12 du tableau périodique des éléments incluant les lanthanides. En particulier, le métal de transition est sélectionné dans le groupe formé des éléments suivants : Ti, V, Mn, Mo, Fe, Co, Cu, Cr, Zn, Nb, Ce, Zr, Rh, Pd, Pt, Au, W, Ag. De préférence, il comprend du cuivre, seul ou associé avec au moins un autre métal de transition, choisi dans le groupe des éléments listés précédemment, en particulier Fe, Nb, Ce, Mn. According to the invention, the additional transition metal optionally included in the catalyst is selected from the group consisting of the elements of groups 3 to 12 of the periodic table of the elements including the lanthanides. In particular, the transition metal is selected from the group consisting of: Ti, V, Mn, Mo, Fe, Co, Cu, Cr, Zn, Nb, Ce, Zr, Rh, Pd, Pt, Au, W , Ag. Preferably, it comprises copper, alone or in combination with at least one other transition metal, selected from the group of elements previously listed, in particular Fe, Nb, Ce, Mn.
La teneur totale des métaux de transition dans le catalyseur est comprise entre 0,5 à 6% massique, de préférence entre 0,5 et 5% massique, et de façon encore plus préférée entre 1 et 4% massique, par rapport à la masse totale du catalyseur final, sous sa forme anhydre. Cette teneur tient compte du cuivre apporté par la source de cuivre introduite à l’étape i) du procédé de préparation. The total content of the transition metals in the catalyst is between 0.5 to 6% by weight, preferably between 0.5 and 5% by weight, and even more preferably between 1 and 4% by weight, relative to the mass. total of the final catalyst, in its anhydrous form. This content takes into account the copper provided by the copper source introduced in step i) of the preparation process.
Pour les catalyseurs qui ne contiennent que du cuivre comme métal de transition, la teneur massique totale du catalyseur en cuivre se situe entre 0,5 et 6%, de préférence entre 0,5 et 5%, préférablement entre 1 et 4% et de manière plus préférée encore entre 1 ,5 et 3,5%, par rapport à la masse totale du catalyseur final anhydre. Pour les matériaux comprenant du cuivre et un autre métal de transition, comme, de préférence, Fe, Nb, Ce, Mn, la teneur en cuivre du catalyseur se situe entre 0,05 et 2% massique, de préférence 0,5 et 2% massique, alors que la teneur de l’autre métal de transition se situe préférablement entre 1 et 4% massique, les teneurs en métaux de transition étant données en pourcentage massiques par rapport à la masse totale du catalyseur final anhydre. Dans les deux cas, le cuivre provient de la synthèse du matériau composite zéolithique, plus pratiquement de la source de cuivre introduite à l’étape i) du procédé de préparation du catalyseur selon l’invention, et de l’échange de l’éventuelle étape iii). For catalysts which contain only copper as transition metal, the total mass content of the copper catalyst is between 0.5 and 6%, preferably between 0.5 and 5%, preferably between 1 and 4%, and more preferably still between 1.5 and 3.5%, based on the total weight of the anhydrous final catalyst. For materials comprising copper and another transition metal, such as, preferably, Fe, Nb, Ce, Mn, the copper content of the catalyst is between 0.05 and 2% by weight, preferably 0.5 and 2% by weight, whereas the content of the other transition metal is preferably between 1 and 4% by weight, the content of transition metals being given as a percentage by weight relative to the total weight of the anhydrous final catalyst. In both cases, the copper comes from the synthesis of the zeolite composite material, more practically from the copper source introduced in step i) of the process for preparing the catalyst according to the invention, and the exchange of the possible step iii).
Le catalyseur selon l’invention peut également comprendre d’autres éléments, comme par exemple des métaux alcalins et/ou alcalino-terreux, par exemple le sodium, provenant notamment de la synthèse, en particulier des composés du milieu réactionnel de l’étape i) du procédé de préparation dudit catalyseur. The catalyst according to the invention may also comprise other elements, such as, for example, alkali and / or alkaline earth metals, for example sodium, originating especially from synthesis, in particular from the compounds of the reaction medium of step i ) of the process for preparing said catalyst.
Procédé de préparation du catalyseur Process for preparing the catalyst
Etape i) de mélange Step i) mixing
Le procédé de préparation selon l’invention comprend une étape i) de mélange en milieu aqueux, d'au moins une zéolithe de type structural FAU ayant un ratio molaire
Figure imgf000011_0001
compris entre 2 et 200, d’au moins un composé organique azoté R, R étant le dihydroxyde de 1 ,5-bis(méthylpiperidinium)pentane, le dihydroxyde de 1 ,6- bis(méthylpiperidinium)hexane et/ou le dihydroxyde de 1 ,7-bis(méthylpiperidinium)heptane, d’au moins une source d’au moins un métal alcalin et/ou un métal alcalino-terreux M de valence n, n étant un nombre entier supérieur ou égal à 1 , d’au moins un agent complexant organique et d’au moins une source de cuivre, le mélange réactionnel présentant la composition molaire suivante:
The preparation process according to the invention comprises a step i) of mixing in an aqueous medium at least one zeolite of structural type FAU having a molar ratio
Figure imgf000011_0001
between 2 and 200, of at least one nitrogen-containing organic compound R, R being 1,5-bis (methylpiperidinium) pentane dihydroxide, 1,6-bis (methylpiperidinium) hexane dihydroxide and / or 1-dihydroxide. , 7-bis (methylpiperidinium) heptane, at least one source of at least one alkali metal and / or one alkaline earth metal M of valence n, n being an integer greater than or equal to 1, of at least an organic complexing agent and at least one copper source, the reaction mixture having the following molar composition:
(Si02 (FAU) )/(Al 203 (FAU) ) compris entre 2 et 200, de préférence entre 4 et 100 ;
Figure imgf000011_0002
compris entre 1 et 100, de préférence entre 5 et 60 ;
(Si0 2 (FAU)) / (Al 203 (FAU)) between 2 and 200, preferably between 4 and 100;
Figure imgf000011_0002
between 1 and 100, preferably between 5 and 60;
R/(Si02 (FAU) ) compris entre 0,01 et 0,6, de préférence entre 0,05 et 0,5 ;R / (Si0 2 (FAU)) of between 0.01 and 0.6, preferably between 0.05 and 0.5;
M2/n 0/(Sl02 (FAU) ) compris entre 0,005 et 0,7, de préférence entre 0,01 et 0,5 ;M 2 / n 0 / (Sl0 2 (FAU)) of between 0.005 and 0.7, preferably between 0.01 and 0.5;
CuO/(Si02 (FAU)) compris entre 0,005 et 0,06, de préférence entre 0,006 et 0,05 ;CuO / (Si0 2 (FAU) ) of between 0.005 and 0.06, preferably between 0.006 and 0.05;
OCPLX/CuO compris entre 0,8 et 2, de préférence entre 0,8 et 1 ,5 et préférentiellement entre 0,9 et 1 ,2 ; dans laquelle Si02 <FAU> est la quantité molaire de Si02 apportée par la zéolithe FAU, Al203 (FAU) la quantité molaire de Al203 apportée par la zéolithe FAU, H20 la quantité molaire d’eau présente dans le mélange réactionnel, R la quantité molaire dudit composé organique azoté, M2/nO la quantité molaire de M2/nO apportée par la zéolithe FAU et par la source de métal alcalin et/ou de métal alcalino-terreux, OCPLX la quantité molaire d’agent complexant organique et CuO la quantité molaire de CuO apportée par la source de cuivre. OCPLX / CuO between 0.8 and 2, preferably between 0.8 and 1.5, and preferably between 0.9 and 1.2; wherein Si0 2 <FAU> is the molar amount of SiO 2 provided by the FAU zeolite, Al 2 O 3 ( FAU) the molar amount of Al 2 O 3 provided by the FAU zeolite, H 2 0 the molar amount of water in the reaction mixture, R is the molar amount of said nitrogenous organic compound, M 2 / n 0 the molar amount of M 2 / n O provided by the FAU zeolite and by the source of the alkali metal and / or alkaline earth metal, OCPLX the molar amount of organic complexing agent and CuO the molar amount of CuO supplied by the copper source.
Conformément à l’invention, au moins une, de préférence une, zéolithe de type structural FAU ayant un rapport Si02/Al203 compris entre 2 et 200, de préférence entre 4 et 100, est incorporée dans le mélange réactionnel comme source de silicium et d’aluminium. According to the invention, at least one, preferably one, zeolite of structural type FAU having a SiO 2 / Al 2 O 3 ratio of between 2 and 200, preferably between 4 and 100, is incorporated in the reaction mixture as a source. silicon and aluminum.
La zéolithe de type structural FAU de départ peut être obtenue par n’importe quelle méthode connue par l’homme du métier, comme par exemple par synthèse directe dans le cas d’une zéolithe FAU ayant un ratio molaire Si02/Al203 inférieur à 6 ou par traitement à la vapeur (steaming) et/ou lavages acides d’une zéolithe de type structural FAU ayant un ratio molaire Si02/Al203 inférieur à 6 dans le cas d’une zéolithe FAU ayant un ratio molaire Si02/Al203 supérieur ou égal à 6. Ladite zéolithe de type structural FAU de départ peut être utilisée dans sa forme sodique ou tout autre forme. Elle peut par exemple, avant d’être mise en oeuvre dans le procédé selon l’invention, subir un échange d’une partie ou de la totalité de ses cations sodium avec des cations ammonium, suivi ou non d’une étape de calcination. Parmi les sources de FAU de ratio molaire Si02/Al203 compris entre 2 et 200, de préférence entre 4 et 100, peuvent être citées les zéolithes commerciales de type Y produites par Zeolyst et par TOSOH, par exemple les zéolithes commerciales CBV100, CBV600, CBV712, CBV720, CBV760 et CBV780, et les zéolithes commerciales HSZ-320HOA, HSZ-350HUA, HSZ- 360HUA et HSZ-385HUA. The zeolite of structural type FAU starting can be obtained by any method known to those skilled in the art, such as for example by direct synthesis in the case of a zeolite FAU having a molar ratio Si0 2 / Al 2 0 3 less than 6 or by steaming and / or acid washing of a zeolite of structural type FAU having an SiO 2 / Al 2 O 3 molar ratio of less than 6 in the case of a FAU zeolite having a ratio molar Si0 2 / Al 2 0 3 greater than or equal to 6. Said zeolite of structural type FAU starting can be used in its sodium form or any other form. It may, for example, before being used in the process according to the invention, undergo an exchange of part or all of its sodium cations with ammonium cations, followed or not by a calcination step. Among the sources of FAU with an Si0 2 / Al 2 O 3 molar ratio of between 2 and 200, preferably between 4 and 100, can be mentioned the Y-type commercial zeolites produced by Zeolyst and by TOSOH, for example CBV100 commercial zeolites. , CBV600, CBV712, CBV720, CBV760 and CBV780, and commercial zeolites HSZ-320HOA, HSZ-350HUA, HSZ-360HUA and HSZ-385HUA.
Conformément à l'invention, le mélange réactionnel comprend au moins un, de préférence un, composé organique azoté R, choisi parmi le dihydroxyde de 1 ,5- bis(méthylpiperidinium)pentane, le dihydroxyde de 1 ,6-bis(méthylpiperidinium)hexane, le dihydroxyde de 1 ,7-bis(méthylpiperidinium)heptane et leurs mélanges, ledit composé étant incorporé dans le mélange réactionnel comme structurant. De préférence, le structurant R incorporé dans le mélange réactionnel est le dihydroxyde de 1 ,6- bis(méthylpiperidinium)hexane. L’anion associé aux cations ammoniums quaternaires présents dans l'espèce organique azotée structurante est l’anion hydroxyde. Conformément à l'invention, au moins une, de préférence une, source d'au moins un métal alcalin et/ou un métal alcalino-terreux M de valence n, n étant un nombre entier supérieur ou égal à 1 , est mise en oeuvre dans le mélange réactionnel de l’étape i). Avantageusement, le métal alcalin et/ou alcalino-terreux M est choisi parmi le lithium, le potassium, le sodium, le magnésium, le calcium et le mélange d'au moins deux de ces métaux. De manière très préférée, M est le sodium. De préférence, la source d'au moins un métal alcalin et/ou alcalino-terreux M est l’hydroxyde de sodium. According to the invention, the reaction mixture comprises at least one, preferably a nitrogenous organic compound R, chosen from 1,5-bis (methylpiperidinium) pentane dihydroxide and 1,6-bis (methylpiperidinium) hexane dihydroxide. , 1,7-bis (methylpiperidinium) heptane dihydroxide and mixtures thereof, said compound being incorporated into the reaction mixture as a structurant. Preferably, the structurant R incorporated in the reaction mixture is 1,6-bis (methylpiperidinium) hexane dihydroxide. The anion associated with the quaternary ammonium cations present in the structuring nitrogenous organic species is the hydroxide anion. According to the invention, at least one, preferably one, source of at least one alkali metal and / or one alkaline earth metal M of valence n, n being an integer greater than or equal to 1, is used in the reaction mixture of step i). Advantageously, the alkali metal and / or alkaline earth metal M is chosen from lithium, potassium, sodium, magnesium, calcium and the mixture of at least two of these metals. Most preferably, M is sodium. Preferably, the source of at least one alkali metal and / or alkaline earth metal M is sodium hydroxide.
Conformément à l'invention, au moins une, de préférence une, source de cuivre est incorporé au mélange réactionnel de l’étape i). Selon l’invention, une source de cuivre est une espèce apte à libérer le cuivre en solution, avantageusement sous forme réactive, comme par exemple les sulfates, les nitrates, les chlorures, les oxalates, les complexes organométalliques de cuivre ou leurs mélanges. De préférence, la source de cuivre est choisie parmi les sulfates de cuivre et les nitrates de cuivre. According to the invention, at least one, preferably one, source of copper is incorporated in the reaction mixture of step i). According to the invention, a copper source is a species capable of releasing copper in solution, advantageously in reactive form, for example sulphates, nitrates, chlorides, oxalates, organometallic complexes of copper or their mixtures. Preferably, the copper source is selected from copper sulphates and copper nitrates.
Conformément à l'invention, au moins un, de préférence un, agent complexant organique (OCPLX) est incorporé dans le milieu réactionnel, lors de l’étape i) du procédé selon l’invention. Cet agent complexant organique va pouvoir réagir avec le cuivre en solution, libéré par la source de cuivre, pour créer in situ un complexe organique de cuivre. L’agent complexant organique (OCPLX) selon l’invention est avantageusement le triéthylènetétramine (TETA) ou le tetraéthylènepentamine (TEPA). According to the invention, at least one, preferably an organic complexing agent (OCPLX) is incorporated in the reaction medium during step i) of the process according to the invention. This organic complexing agent will be able to react with copper in solution, released by the copper source, to create in situ an organic complex of copper. The organic complexing agent (OCPLX) according to the invention is advantageously triethylenetetramine (TETA) or tetraethylenepentamine (TEPA).
L’étape i) permet l’obtention d’un gel précurseur homogène. Step i) makes it possible to obtain a homogeneous precursor gel.
Dans un mode de réalisation particulier de l’invention, le mélange réactionnel de l’étape i) comprend également au moins une source additionnelle d’un oxyde X02, X étant un élément tétravalent choisi dans le groupe formé par le silicium, le germanium, le titane, de préférence le silicium, de sorte que, dans le mélange réactionnel, le ratio molaire X02/SI02 (FAU) soit compris entre 0,001 et 1 , de préférence entre 0,001 et 0,9 et plus préférentiellement entre 0,001 et 0,01 , et que le ratio molaire (X02 + Si02 (FAU))/(AI203 (FAU)) soit avantageusement compris entre 2 et 200, de préférence entre 4 et 100, X02 étant la quantité molaire de X02 apportée par la source additionnelle dudit oxyde X02, SI02 (FAU) la quantité molaire de Si02 apportée par la zéolithe FAU et AI203 (FAU) la quantité molaire de Al203 apportée par la zéolithe FAU. Avantageusement, dans ce mode de réalisation, la composition molaire du mélange réactionnel est : In a particular embodiment of the invention, the reaction mixture of step i) also comprises at least one additional source of an oxide X0 2 , X being a tetravalent element chosen from the group formed by silicon and germanium. titanium, preferably silicon, so that, in the reaction mixture, the molar ratio X0 2 / SiO 2 ( F AU) is between 0.001 and 1, preferably between 0.001 and 0.9 and more preferably between 0.001 and 0.001. and 0.01, and that the molar ratio (X0 2 + Si0 2 (FAU) ) / (AI 2 0 3 (FAU) ) is advantageously between 2 and 200, preferably between 4 and 100, X0 2 being the amount molar amount of X0 2 provided by the additional source of said oxide X0 2 , SI0 2 (FAU) the molar amount of Si0 2 provided by the zeolite FAU and AI 2 0 3 ( F AU) the molar amount of Al 2 0 3 provided by the zeolite FAU. Advantageously, in this embodiment, the molar composition of the reaction mixture is:
(X02 + Si02 (FAU>)/AI203 compris entre 2 et 200, de préférence entre 4 et 100 ; H20/(X02 + Si02 (FAU)) compris entre 1 et 100, de préférence entre 5 et 60 ; (X0 2 + Si0 2 ( F AU >) / AI 2 0 3 between 2 and 200, preferably between 4 and 100; H 2 O / (XO 2 + SiO 2 (FAU) ) of from 1 to 100, preferably from 5 to 60;
R/(X02 + Si02 (FAU)) compris entre 0,01 et 0,6, de préférence entre 0,05 et 0,5 ; R / (X0 2 + SiO 2 (FAU) ) of between 0.01 and 0.6, preferably between 0.05 and 0.5;
M 2/n 0/(XO 2 +Si02 (FAU)) compris entre 0,005 et 0,7, de préférence entre 0,01 et 0,5 ; M 2 / n 0 / (XO 2 + SiO 2 (FAU) ) of between 0.005 and 0.7, preferably between 0.01 and 0.5;
Cu0/(X02 + SÎ02 (FAU)) compris entre 0,005 et 0,06, de préférence entre 0,006 et 0,05 ; Cu0 / (X0 2 + SiO 2 (FAU) ) of between 0.005 and 0.06, preferably between 0.006 and 0.05;
OCPLX/CuO compris entre 0,8 et 2, de préférence entre 0,8 et 1 ,5 et préférentiellement entre 0,9 et 1 ,2. dans laquelle X02 est la quantité molaire de X02 apportée par la source additionnelle dudit oxyde X02, Si02 (FAU) est la quantité molaire de Si02 apportée par la zéolithe FAU, Al203 (FAU) la quantité molaire de Al203 apportée par la zéolithe FAU, H20 la quantité molaire d’eau présente dans le mélange réactionnel, R la quantité molaire dudit composé organique azoté, M2/nO la quantité molaire de M2/nO apportée par la zéolithe FAU et par la source de métal alcalin et/ou de métal alcalino-terreux, OCPLX la quantité molaire d’agent complexant organique et CuO la quantité molaire de CuO apportée par la source de cuivre. OCPLX / CuO between 0.8 and 2, preferably between 0.8 and 1.5, and preferably between 0.9 and 1, 2. in which X0 2 is the molar amount of X0 2 provided by the additional source of said oxide X0 2 , Si0 2 (F AU) is the molar amount of Si0 2 provided by the zeolite FAU, Al 2 0 3 ( FAU) molar amount of Al 2 0 3 provided by the zeolite FAU, H 2 0 the molar amount of water present in the reaction mixture, R the molar amount of said nitrogenous organic compound, M 2 / n O the molar amount of M 2 / n O provided by the zeolite FAU and the source of alkali metal and / or alkaline earth metal, OCPLX the molar amount of organic complexing agent and CuO the molar amount of CuO provided by the copper source.
Dans un autre mode de réalisation particulier de l’invention, le mélange réactionnel de l’étape i) comprend également au moins une source additionnelle d’un oxyde Y203, Y étant un élément trivalent choisi dans le groupe formé par l’aluminium, le bore et le gallium, de préférence l’aluminium, de sorte que, dans le mélange réactionnel, le ratio molaire Y203/Al203 (FAU) soit compris entre 0,001 et 10, de préférence entre 0,001 et 5, préférentiellement entre 0,001 et 4, et que le ratio molaire Si02 (FAU)/(AI203 (FAU> + Y203) soit avantageusement compris entre 2 et 200, de préférence entre 4 et 100, Si02 (FAU) étant la quantité molaire de Si02 apportée par la zéolithe FAU, Al203 (FAU) la quantité molaire de Al203 apportée par la zéolithe FAU et Y203 la quantité molaire de Y203 apportée par la source additionnelle dudit oxyde Y203. Avantageusement, dans ce mode de réalisation, la composition molaire du mélange réactionnel est :
Figure imgf000014_0001
+ Y2Û3) compris entre 2 et 200, de préférence entre 4 et 100 ;
In another particular embodiment of the invention, the reaction mixture of step i) also comprises at least one additional source of an oxide Y 2 O 3 , Y being a trivalent element chosen from the group formed by the aluminum, boron and gallium, preferably aluminum, so that in the reaction mixture, the molar ratio Y 2 O 3 / Al 2 O 3 (FAU) is between 0.001 and 10, preferably between 0.001 and 5, preferably between 0.001 and 4, and that the molar ratio Si0 2 (FAU) / (Al 2 O 3 (F AU> + Y 2 0 3 ) is advantageously between 2 and 200, preferably between 4 and 100, SiO 2 (F AU) being the molar amount of SiO 2 provided by the zeolite FAU, Al 2 0 3 (F AU) the molar amount of Al 2 O 3 provided by the zeolite FAU and Y 2 0 3 the molar amount of Y 2 0 3 provided by the additional source of said oxide Y 2 0 3. Advantageously, in this embodiment, the molar composition of the mixture reacts. l is:
Figure imgf000014_0001
+ Y 2 O 3 ) from 2 to 200, preferably from 4 to 100;
H20/(Si02 (FAU)) compris entre 1 et 100, de préférence entre 5 et 60 ; H 2 O / (SiO 2 (FAU) ) of from 1 to 100, preferably from 5 to 60;
R/(SÎ02 (FAU)) compris entre 0,01 et 0,6, de préférence entre 0,05 et 0,5 ; M2/n 0/(Si02 (FAU)) compris entre 0,005 et 0,7, de préférence entre 0,01 et 0,5 ; R / (SiO 2 ( F AU) ) between 0.01 and 0.6, preferably between 0.05 and 0.5; M 2 / n 0 / (SiO 2 (FAU)) of between 0.005 and 0.7, preferably between 0.01 and 0.5;
Cu0/(Si02 (FAU)) compris entre 0,005 et 0,06, de préférence entre 0,006 et 0,05 ; Cu0 / (Si0 2 (FAU) ) of between 0.005 and 0.06, preferably between 0.006 and 0.05;
OCPLX/CuO compris entre 0,8 et 2, de préférence entre 0,8 et 1 ,5 et préférentiellement entre 0,9 et 1 ,2 ; dans laquelle Si02 (FAU) est la quantité molaire de Si02 apportée par la zéolithe FAU, Y203 est la quantité molaire de Y203 apportée par la source additionnelle dudit oxyde Y203, Al203 (FAU) la quantité molaire de Al203 apportée par la zéolithe FAU, H20 la quantité molaire d’eau présente dans le mélange réactionnel, R la quantité molaire dudit composé organique azoté, M2/nO la quantité molaire de M2/nO apportée par la zéolithe FAU et par la source de métal alcalin et/ou de métal alcalino-terreux, OCPLX la quantité molaire d’agent complexant organique et CuO la quantité molaire de CuO apportée par la source de cuivre. OCPLX / CuO between 0.8 and 2, preferably between 0.8 and 1.5, and preferably between 0.9 and 1.2; in which Si0 2 (F AU) is the molar amount of SiO 2 provided by the zeolite FAU, Y 2 0 3 is the molar amount of Y 2 0 3 provided by the additional source of said oxide Y 2 0 3 , Al 2 0 3 (FAU) the molar amount of Al 2 O 3 provided by the zeolite FAU, H 2 0 the molar amount of water present in the reaction mixture, R the molar amount of said nitrogenous organic compound, M 2 / n O the molar amount of M 2 / n O provided by the zeolite FAU and the source of alkali metal and / or alkaline earth metal, OCPLX the molar amount of organic complexing agent and CuO the molar amount of CuO provided by the copper source.
Dans un troisième mode de réalisation particulier, le mélange réactionnel de l’étape i) comprend également au moins une source additionnelle d’un oxyde X02, X étant un élément tétravalent choisi dans le groupe formé par le silicium, le germanium, le titane, de préférence le silicium, et au moins une source additionnelle d’un oxyde Y203, Y étant un élément trivalent choisi dans le groupe formé par l’aluminium, le bore et le gallium, de préférence l‘aluminium, de telle façon que : le mélange réactionnel de l’étape i) contient avantageusement entre 20 et 95% massique, de préférence entre 50 et 95% massique, préférentiellement entre 60 et 90% massique et de façon encore plus préférée entre 65 et 85% massique, de zéolithe de type structural FAU par rapport à la masse totale des éléments trivalents et tétravalents du mélange, sous leur forme oxyde ; le ratio molaire X02/SI02 (FAU) dans le mélange réactionnel est compris entre 0,001 et 1 , de préférence entre 0,001 et 0,9 et plus préférentiellement entre 0,001 et 0,01 ; le ratio molaire Y203/Al203 (FAU) dans le mélange réactionnel est compris entre 0,001 et 10, de préférence entre 0,001 et, 5, préférentiellement entre 0,001 et 4 ; et le ratio molaire (X02 + Si02 (FAU>)/(AI203 (FAU) + Y2Û3) dans le mélange réactionnel est compris entre 2 et 200, de préférence entre 4 et 100, X02 étant la quantité molaire de X02 apportée par la source additionnelle dudit oxyde X02, Si02 (FAU) étant la quantité molaire de Si02 apportée par ladite zéolithe FAU, AI203 (FAU) étant la quantité molaire de Al203 apportée par ladite zéolithe FAU et Y203 étant la quantité molaire de Y203 apportée par la source additionnelle dudit oxyde Y203. In a third particular embodiment, the reaction mixture of step i) also comprises at least one additional source of an oxide X0 2 , X being a tetravalent element chosen from the group formed by silicon, germanium and titanium. , preferably silicon, and at least one additional source of an oxide Y 2 O 3 , Y being a trivalent element selected from the group consisting of aluminum, boron and gallium, preferably aluminum, of in that the reaction mixture of stage i) advantageously contains between 20 and 95% by weight, preferably between 50 and 95% by weight, preferably between 60 and 90% by weight and even more preferably between 65 and 85% by weight, zeolite of structural type FAU with respect to the total mass of the trivalent and tetravalent elements of the mixture, in their oxide form; the molar ratio X0 2 / SiO 2 (FAU) in the reaction mixture is between 0.001 and 1, preferably between 0.001 and 0.9 and more preferably between 0.001 and 0.01; the molar ratio Y 2 O 3 / Al 2 O 3 (F AU) in the reaction mixture is between 0.001 and 10, preferably between 0.001 and 5, preferably between 0.001 and 4; and the molar ratio (X0 2 + SiO 2 ( F AU ) / (Al 2 O 3 (F AU) + Y 2 O 3 ) in the reaction mixture is between 2 and 200, preferably between 4 and 100, X0 2 being the molar amount of X0 2 provided by the additional source of said oxide X0 2 , Si0 2 (FAU) being the molar amount of Si0 2 provided by said zeolite FAU, AI 2 0 3 (FAU) being the molar amount of Al 2 0 3 provided by said zeolite FAU and Y 2 0 3 being the molar amount of Y 2 0 3 provided by the additional source of said oxide Y 2 0 3 .
Avantageusement, dans ce mode de réalisation, la composition molaire du mélange réactionnel est : Advantageously, in this embodiment, the molar composition of the reaction mixture is:
(X02 + Si02 (FAU))/(AI203 (FAU) + Y2Û3) compris entre 2 et 200, de préférence entre 4 et 100 ; (X0 2 + SiO 2 (FAU) ) / (Al 2 O 3 (FAU) + Y 2 O 3 ) from 2 to 200, preferably from 4 to 100;
H20/(X02 + Si02 (FAU)) compris entre 1 et 100, de préférence entre 5 et 60 ; H 2 O / (XO 2 + SiO 2 (FAU) ) of from 1 to 100, preferably from 5 to 60;
R/(X02 + Si02 (FAU)) compris entre 0,01 et 0,6, de préférence entre 0,05 et 0,5 ; R / (X0 2 + SiO 2 (FAU) ) of between 0.01 and 0.6, preferably between 0.05 and 0.5;
M2/n0/(X02 + Si02 (FAU)) compris entre 0,005 et 0,7, de préférence entre 0,01 et 0,5 ; M 2 / n 0 / (X0 2 + SiO 2 (FAU) ) of between 0.005 and 0.7, preferably between 0.01 and 0.5;
Cu0/(X02 + SI02 (FAU)) compris entre 0,005 et 0,06, de préférence entre 0,006 et 0,05 ; Cu0 / (X0 2 + SI0 2 ( F AU) ) between 0.005 and 0.06, preferably between 0.006 and 0.05;
OCPLX/CuO compris entre 0,8 et 2, de préférence entre 0,8 et 1 ,5, préférentiellement entre 0,9 et 1 ,2 ; dans laquelle X02 est la quantité molaire de X02 apportée par la source additionnelle dudit oxyde X02, Si02 (FAu) est la quantité molaire de Si02 apportée par la zéolithe FAU, Y203 est la quantité molaire de Y203 apportée par la source additionnelle dudit oxyde Y203, Al203 (FAU) la quantité molaire de Al203 apportée par la zéolithe FAU, H20 la quantité molaire d’eau présente dans le mélange réactionnel, R la quantité molaire dudit composé organique azoté, M2/nO la quantité molaire de M2/nO apportée par la zéolithe FAU et par la source de métal alcalin et/ou de métal alcalino-terreux, OCPLX la quantité molaire d’agent complexant organique et CuO la quantité molaire de CuO apportée par la source de cuivre. OCPLX / CuO between 0.8 and 2, preferably between 0.8 and 1.5, preferably between 0.9 and 1.2; in which X0 2 is the molar amount of X0 2 provided by the additional source of said oxide X0 2 , Si0 2 (FA u ) is the molar amount of SiO 2 provided by the zeolite FAU, Y 2 0 3 is the molar amount of Y 2 0 3 provided by the additional source of said oxide Y 2 O 3 , Al 2 O 3 (FAU) the molar amount of Al 2 O 3 provided by the zeolite FAU, H 2 0 the molar amount of water present in the reaction mixture , R the molar amount of said nitrogenous organic compound, M 2 / n 0 the molar amount of M 2 / n O provided by the FAU zeolite and the source of the alkali metal and / or alkaline earth metal, OCPLX the molar amount of organic complexing agent and CuO the molar amount of CuO provided by the copper source.
L’ajout éventuel d’au moins une source additionnelle d’un oxyde X02 et/ou d’au moins une source additionnelle d’un oxyde Y203 permet notamment d’ajuster le ratio molaire de l’ensemble des éléments tétravalents, exprimé sous leur forme oxyde, par rapport à l’ensemble des éléments trivalents, exprimé sous leur forme oxyde, c’est-à-dire le ratio molaire (X02 + Si02 (FAU))/(AI203 (FAU) + Y2O3), du gel précurseur obtenu à l’issue de l’étape i) du procédé selon l’invention. The optional addition of at least one additional source of an oxide X0 2 and / or at least one additional source of an oxide Y 2 O 3 in particular makes it possible to adjust the molar ratio of all the tetravalent elements. , expressed in their oxide form, with respect to the set of trivalent elements, expressed in their oxide form, that is to say the ratio molar (X0 2 + Si0 2 (FAU) ) / (AI 2 0 3 (FAU) + Y 2 O 3 ), precursor gel obtained at the end of step i) of the process according to the invention.
La ou les source(s) additionnelle(s) d’oxyde X02 peu(ven)t être tout composé comprenant l'élément tétravalent X, X étant choisi dans le groupe formé par le silicium, le germanium et le titane, de préférence le silicium, et pouvant libérer cet élément en solution aqueuse sous forme réactive. The additional source (s) of oxide X0 2 may be any compound comprising the tetravalent element X, X being chosen from the group formed by silicon, germanium and titanium, preferably silicon, and can release this element in aqueous solution in reactive form.
Lorsque X est le titane, on utilise avantageusement Ti(EtO)4 comme source de titane. When X is titanium, Ti (EtO) 4 is advantageously used as a source of titanium.
Dans le cas préféré où X est le silicium, la source de silicium peut être l'une quelconque desdites sources couramment utilisée pour la synthèse de zéolithes, par exemple de la silice en poudre, de l'acide silicique, de la silice colloïdale, de la silice dissoute ou du tétraéthoxysilane (TEOS). Parmi les silices en poudre, on peut utiliser les silices précipitées, notamment celles obtenues par précipitation à partir d'une solution de silicate de métal alcalin, des silices pyrogénées, par exemple du "CAB-O-SIL" ou du "Aerosil" et des gels de silice. On peut utiliser des silices colloïdales présentant différentes tailles de particules, par exemple de diamètre équivalent moyen compris entre 10 et 15 nm ou entre 40 et 50 nm, telles que celles commercialisées sous les marques déposées telle que "LUDOX". De manière préférée, la source de silicium est le Aerosil. In the preferred case where X is silicon, the silicon source may be any of the sources commonly used for the synthesis of zeolites, for example powdered silica, silicic acid, colloidal silica, dissolved silica or tetraethoxysilane (TEOS). Among the silicas in powder form, it is possible to use precipitated silicas, especially those obtained by precipitation from an alkali metal silicate solution, pyrogenic silicas, for example "CAB-O-SIL" or "Aerosil" and silica gels. Colloidal silicas having different particle sizes, for example having a mean equivalent diameter of between 10 and 15 nm or between 40 and 50 nm, such as those sold under registered trademarks such as "LUDOX", may be used. Preferably, the silicon source is Aerosil.
La ou les source(s) additionnelle(s) d’oxyde Y203 peu(ven)t être tout composé comprenant l'élément trivalent Y, Y étant choisi dans le groupe formé par l’aluminium, le bore et le gallium, de préférence l’aluminium, et pouvant libérer cet élément en solution aqueuse sous forme réactive. L'élément Y peut être incorporé dans le mélange sous une forme oxydée YOb avec 1 < b < 3 (b étant un nombre entier ou un nombre rationnel) ou sous toute autre forme. The additional source (s) of oxide Y 2 O 3 may be any compound comprising the trivalent element Y, Y being chosen from the group formed by aluminum, boron and gallium. , preferably aluminum, and can release this element in aqueous solution in reactive form. Element Y may be incorporated into the mixture in an oxidized form YO b with 1 <b <3 (b being an integer or a rational number) or in any other form.
Dans le cas préféré où Y est l'aluminium, la source d'aluminium est de préférence de l’hydroxyde d'aluminium amorphe ou un sel d'aluminium, par exemple du chlorure, du nitrate, ou du sulfate, un aluminate de sodium, un alkoxyde d'aluminium, ou de l'alumine proprement dite, de préférence sous forme hydratée ou hydratable, comme par exemple de l'alumine colloïdale, de la pseudoboehmite, de l'alumine gamma ou du trihydrate alpha ou bêta. Des mélanges des sources citées ci-dessus peuvent également être utilisés. In the preferred case where Y is aluminum, the aluminum source is preferably amorphous aluminum hydroxide or an aluminum salt, for example chloride, nitrate, or sulphate, sodium aluminate , an aluminum alkoxide, or alumina proper, preferably in hydrated or hydratable form, such as for example colloidal alumina, pseudoboehmite, gamma alumina or alpha or beta trihydrate. Mixtures of the sources mentioned above can also be used.
L’étape i) de mélange du procédé selon l’invention est mise en oeuvre jusqu’à obtention d’un mélange réactionnel homogène, appelé gel ou gel précurseur. De préférence, l’étape i) de mélange est mise en œuvre pendant une durée supérieure ou égale à 10 minutes et avantageusement pendant moins de 2 heures, en particulier moins de 1 ,5 heures, de préférence à température ambiante et de préférence sous agitation, à faible ou fort taux de cisaillement, le système d’agitation étant tout système connu de l’homme du métier, par exemple un agitateur mécanique à pâles ou une turbine. Lors de cet étape i) de mélange, le solvant aqueux introduit peut éventuellement en partie s’évaporer. Step i) of mixing the process according to the invention is carried out until a homogeneous reaction mixture, called gel or precursor gel, is obtained. Preferably, step i) of mixing is carried out for a duration greater than or equal to 10 minutes and advantageously for less than 2 hours, in particular less than 1.5 hours, preferably at room temperature and preferably with stirring, at low or high shear rate, the stirring system being any system known to those skilled in the art, for example a mechanical stirrer to pale or a turbine. During this step i) of mixing, the aqueous solvent introduced can possibly partially evaporate.
Il peut être avantageux d'ajouter des germes cristallins d’une zéolithe de type structural AFX, d’une zéolithe de type structural BEA et/ou d’un matériau composite AFX-BEA contenant du cuivre, au mélange réactionnel au cours de ladite étape i) du procédé de l'invention, afin de réduire le temps nécessaire à la formation des cristaux du matériau visé et/ou la durée totale de cristallisation. Lesdits germes cristallins favorisent également la formation dudit matériau composite zéolithique AFX-BEA contenant du cuivre au détriment d'impuretés autres que ledit matériau composite zéolithique. Les germes cristallins sont généralement ajoutés dans une proportion comprise entre 0,01 et 10% poids par rapport au poids total des sources desdits élément(s) tétravalent(s) et trivalent(s) sous forme anhydre utilisées dans le mélange réactionnel, lesdits germes cristallins n’étant pas pris en compte dans le poids total des sources des éléments tétravalents et trivalents. Lesdits germes ne sont pas non plus pris en compte pour déterminer la composition molaire du mélange réactionnel et/ou du gel, définie plus avant, c’est-à-dire dans la détermination des différents rapports molaires de la composition du mélange réactionnel. It may be advantageous to add crystalline seeds of an AFX structural type zeolite, a BEA structural type zeolite and / or a copper-containing AFX-BEA composite material, to the reaction mixture during said step i) of the process of the invention, in order to reduce the time required for the formation of the crystals of the targeted material and / or the total crystallization time. Said crystal seeds also promote the formation of said copper-containing zeolite composite material AFX-BEA at the expense of impurities other than said zeolite composite material. The crystalline seeds are generally added in a proportion of between 0.01 and 10% by weight relative to the total weight of the sources of said tetravalent (s) and trivalent (s) element (s) in anhydrous form used in the reaction mixture, said seeds crystallins are not taken into account in the total weight of the sources of the tetravalent and trivalent elements. Said seeds are also not taken into account to determine the molar composition of the reaction mixture and / or gel, defined further, that is to say in the determination of different molar ratios of the composition of the reaction mixture.
Avantageusement, l’étape i) du procédé selon l’invention comprend une étape de mûrissement du mélange réactionnel, mise en œuvre avant la cristallisation hydrothermale. Cette étape de mûrissement permet de contrôler la taille des cristaux du matériau composite. Ledit mûrissement favorise également la formation dudit matériau composite zéolithique au détriment d'impuretés. Le mûrissement du mélange réactionnel au cours de ladite étape i) du procédé de l'invention peut être réalisé à température ambiante ou à une température comprise entre 20 et 100°C, avec ou sans agitation, pendant une durée avantageusement comprise entre 30 minutes et 48 heures. Advantageously, step i) of the process according to the invention comprises a step of maturing the reaction mixture, carried out before the hydrothermal crystallization. This ripening step makes it possible to control the size of the crystals of the composite material. Said ripening also promotes the formation of said zeolite composite material to the detriment of impurities. The ripening of the reaction mixture during said step i) of the process of the invention can be carried out at ambient temperature or at a temperature of between 20 and 100 ° C., with or without stirring, for a period advantageously between 30 minutes and 48 hours.
Etape ii) de traitement hydrothermal Step ii) hydrothermal treatment
Le procédé de préparation selon l’invention comprend une étape ii) de traitement hydrothermal dudit gel précurseur obtenu à l’issue de l’étape i), éventuellement mûri, à une température comprise entre 120°C et 220°C, de préférence entre 150°C et 195°C, pendant une durée comprise entre 12 heures et 15 jours, de préférence entre 12 heures et 12 jours, et de manière plus préférée entre 12 heures et 8 jours. Avantageusement, le traitement hydrothermal est mis en œuvre à la pression autogène de réaction. The preparation process according to the invention comprises a step ii) hydrothermal treatment of said precursor gel obtained at the end of step i), optionally matured, at a temperature between 120 ° C and 220 ° C, preferably between 150 ° C and 195 ° C, during a duration of between 12 hours and 15 days, preferably between 12 hours and 12 days, and more preferably between 12 hours and 8 days. Advantageously, the hydrothermal treatment is carried out at the autogenous reaction pressure.
Le traitement hydrothermal s'effectue généralement sous agitation ou en absence d'agitation, de préférence sous agitation. Tout système d’agitation connu par l’homme de métier peut être utilisé, par exemple des pales inclinées avec des contre-pales, des turbines d’agitation, des vis d’Archimède. The hydrothermal treatment is generally carried out with stirring or without stirring, preferably with stirring. Any stirring system known to those skilled in the art can be used, for example inclined blades with counter-blades, stirring turbines, Archimedean screws.
Ces conditions opératoires permettent d’obtenir la cristallisation, de préférence complète, du matériau composite visé. La cristallisation est considérée comme complète dès que plus aucune présence de produit amorphe ou de zéolithe FAU n’est détectée par analyse DRX d’un échantillon du milieu réactionnel extrait lors de la synthèse. Selon l’invention, cette étape ii) de traitement hydrothermal peut également être appelée étape de cristallisation, étape de réaction ou encore étape de synthèse. La phase solide cristallisée obtenue est dite « solide ». These operating conditions make it possible to obtain the crystallization, preferably complete, of the composite material in question. Crystallization is considered complete as soon as no more presence of amorphous product or zeolite FAU is detected by XRD analysis of a sample of the reaction medium extracted during the synthesis. According to the invention, this hydrothermal treatment step ii) can also be called a crystallization step, a reaction step or a synthesis step. The crystallized solid phase obtained is called "solid".
A la fin de la réaction, la phase solide formée est avantageusement filtrée, lavée, de préférence à l’eau de préférence déionisée, puis de préférence séchée. Le séchage est généralement réalisé à une température comprise entre 20 et 150°C, de préférence entre 60 et 100°C, pendant une durée comprise entre 5 et 24 heures. At the end of the reaction, the solid phase formed is advantageously filtered, washed, preferably with water, preferably deionized, and then preferably dried. The drying is generally carried out at a temperature between 20 and 150 ° C, preferably between 60 and 100 ° C for a period of between 5 and 24 hours.
La perte au feu (PAF) dudit solide obtenu après séchage (lorsque ce dernier est effectué en fin d’étape ii)) est généralement comprise entre 5 et 15% poids. Selon l’invention, la perte au feu d’un échantillon, désignée sous l’acronyme PAF, correspond à la différence de masse de l’échantillon testé avant et après un traitement thermique à 1000°C pendant 2 h. Elle est exprimée en % correspondant au pourcentage de perte de masse. La perte au feu correspond en général à la perte de solvant (comme l’eau) contenu dans le solide mais aussi à l’élimination de composés organiques contenus dans les constituants solides minéraux. The loss on ignition (PAF) of said solid obtained after drying (when the latter is carried out at the end of step ii)) is generally between 5 and 15% by weight. According to the invention, the loss on ignition of a sample, designated by the acronym PAF, corresponds to the mass difference of the sample tested before and after a heat treatment at 1000 ° C. for 2 hours. It is expressed in% corresponding to the percentage of loss of mass. The loss on ignition generally corresponds to the loss of solvent (such as water) contained in the solid but also to the elimination of organic compounds contained in the mineral solid constituents.
Etape iii) éventuelle d’échange Step iii) possible exchange
Avantageusement, le procédé de préparation du catalyseur selon l’invention comprend éventuellement au moins une étape d’échange ionique comprenant la mise en contact du solide obtenu à l’issue de l’étape précédente, c'est-à-dire du matériau aluminosilicate composite obtenu à l’issue de l’étape ii) ou du matériau aluminosilicate composite séché et calciné obtenu de l’étape iv) dans le cas où les étapes iii) et iv) sont interverties, avec au moins une solution comprenant au moins une espèce apte à libérer un métal de transition, de préférence le cuivre, en solution sous forme réactive, de préférence sous agitation, à température ambiante pendant une durée comprise entre 1 heure et 2 jours, avantageusement entre 0,5 jour et 1 ,5 jours, la concentration en ladite espèce apte à libérer le métal de transition dans ladite solution étant fonction de la quantité de métal de transition additionnelle que l’on souhaite incorporer audit solide. De préférence, l’étape iii) d’échange ionique, lorsqu’elle est présente dans le procédé de préparation du catalyseur selon l’invention, est réalisée à l’issue de l’étape ii) de traitement hydrothermal. Advantageously, the process for preparing the catalyst according to the invention optionally comprises at least one ion exchange step comprising contacting the solid obtained at the end of the preceding step, that is to say the aluminosilicate material. composite obtained at the end of step ii) or the calcined and calcined composite aluminosilicate material obtained from step iv) in the case where the steps iii) and iv) are inverted, with at least one solution comprising at least one species capable of releasing a transition metal, preferably copper, in solution in reactive form, preferably with stirring, at room temperature for a period of between 1 hour and 2 days, advantageously between 0, 5 days and 1.5 days, the concentration of said species capable of releasing the transition metal in said solution is a function of the amount of additional transition metal that is to be incorporated in said solid. Preferably, the ion exchange step iii), when it is present in the process for preparing the catalyst according to the invention, is carried out at the end of the hydrothermal treatment step ii).
Le métal de transition libéré dans la solution d’échange est sélectionné dans le groupe formé des éléments suivants : Ti, V, Mn, Mo, Fe, Co, Cu, Cr, Zn, Nb, Ce, Zr, Rh, Pd, Pt, Au, W, Ag. De préférence le métal de transition est Fe, Cu, Nb, Ce ou Mn, de préférence Fe ou Cu et préférentiellement Cu. The transition metal released in the exchange solution is selected from the group consisting of: Ti, V, Mn, Mo, Fe, Co, Cu, Cr, Zn, Nb, Ce, Zr, Rh, Pd, Pt , Au, W, Ag. Preferably, the transition metal is Fe, Cu, Nb, Ce or Mn, preferably Fe or Cu and preferably Cu.
Selon l’invention, par « espèce apte à libérer un métal de transition », on entend une espèce apte à se dissocier en milieu aqueux, comme par exemple les sulfates, les nitrates, les chlorures, les oxalates, les complexes organométalliques d’un métal de transition ou leurs mélanges. De préférence, l’espèce apte à libérer un métal de transition est un sulfate ou un nitrate dudit métal de transition. According to the invention, the term "species capable of releasing a transition metal" means a species capable of dissociating in an aqueous medium, such as, for example, sulphates, nitrates, chlorides, oxalates or organometallic complexes of a transition metal or mixtures thereof. Preferably, the species capable of releasing a transition metal is a sulphate or a nitrate of said transition metal.
Avantageusement, le procédé de préparation du catalyseur selon l’invention comprend une étape iii) d’échange ionique par mise en contact du solide avec une solution comprenant au moins une espèce, de préférence une seule espèce, apte à libérer un métal de transition, de préférence le fer ou le cuivre, préférentiellement le cuivre, ou par mises en contact successives du solide avec différentes solutions comprenant chacune au moins une, de préférence une seule, espèce apte à libérer un métal de transition, les différentes solutions comprenant avantageusement des espèces aptes à libérer un métal de transition différentes. Advantageously, the process for preparing the catalyst according to the invention comprises a step iii) ion exchange by contacting the solid with a solution comprising at least one species, preferably a single species, capable of releasing a transition metal, preferably iron or copper, preferably copper, or by bringing the solid into contact successively with different solutions each comprising at least one, preferably only one, species capable of releasing a transition metal, the various solutions advantageously comprising species able to release a different transition metal.
A la fin de l’échange, le solide obtenu est avantageusement filtré, lavé, par exemple à l’eau déionisée, et, de préférence, ensuite séché pour obtenir une poudre. Dans le cas où l’étape iii) comprend des mises en contact successives du solide avec différentes solutions, le solide obtenu après chaque mise en contact peut être avantageusement filtré, lavé, par exemple à l’eau déionisée, puis, de préférence, séché. Le séchage est généralement réalisé à une température comprise entre 20 et 150°C, de préférence entre 60 et 100°C, pendant une durée comprise entre 5 et 24 heures. Selon l’invention, la solution avec laquelle le solide est mis en contact comprend au moins une espèce apte à libérer un métal de transition, de préférence une seule espèce apte à libérer un métal de transition, de préférence le fer ou cuivre, préférentiellement le cuivre. At the end of the exchange, the solid obtained is advantageously filtered, washed, for example with deionized water, and preferably then dried to obtain a powder. In the case where step iii) comprises successive contacts of the solid with different solutions, the solid obtained after each contacting can be advantageously filtered, washed, for example with deionized water, and then preferably dried. . The drying is generally carried out at a temperature between 20 and 150 ° C, preferably between 60 and 100 ° C for a period of between 5 and 24 hours. According to the invention, the solution with which the solid is brought into contact comprises at least one species capable of releasing a transition metal, preferably a single species capable of releasing a transition metal, preferably iron or copper, preferentially the copper.
La quantité totale de métal de transition, de préférence le fer ou le cuivre, de manière préférée le cuivre, contenue dans ledit catalyseur final est comprise entre 0,5 et 6% massique, de préférence entre 0,5 et 5% massique, et de façon encore plus préférée entre 1 et 4% massique, par rapport à la masse totale du catalyseur sous sa forme anhydre, la quantité de cuivre introduit avec la source de cuivre incorporée au mélange réactionnel de l’étape i) du procédé de l’invention, étant compris. The total amount of transition metal, preferably iron or copper, preferably copper, contained in said final catalyst is between 0.5 and 6% by weight, preferably between 0.5 and 5% by weight, and even more preferably between 1 and 4% by weight, based on the total weight of the catalyst in its anhydrous form, the amount of copper introduced with the copper source incorporated in the reaction mixture of step i) of the process of the invention being understood.
L’incorporation d’un métal de transition, en particulier du cuivre, en deux étapes, par incorporation directe lors de l’étape i) de mélange et par échange ionique lors de l’étape iii) du procédé selon l’invention, permet, de façon surprenante, d’obtenir des catalyseurs présentant de meilleures propriétés, en particulier dans les applications de réduction sélective de NOx, que des solides comprenant la même teneur en cuivre, ledit cuivre ayant été incorporé en une seule étape par incorporation directe ou par échange. The incorporation of a transition metal, in particular copper, in two stages, by direct incorporation during step i) of mixing and ion exchange during step iii) of the process according to the invention, allows surprisingly, to obtain catalysts having better properties, particularly in selective NO x reduction applications, than solids comprising the same copper content, said copper having been incorporated in a single step by direct incorporation or by exchange.
Selon un mode de réalisation de l’invention, le catalyseur ne contient que du cuivre comme métal de transition et est préparé par un procédé comprenant une étape iii) d’échange ionique, le solide à traiter (c’est-à-dire le matériau aluminosilicate composite obtenu à l’issue de l’étape ii) ou matériau aluminosilicate composite séché et calciné obtenu à l’issue de l’étape iv lorsque les étapes iii) et iv) sont interverties) étant mis en contact avec une solution comprenant une espèce apte à libérer du cuivre en solution sous forme réactive. De manière avantageuse, la quantité de cuivre introduite lors de l’étape i) représente entre 0,05 et 1 ,5% massique, la quantité de cuivre introduite lors de l’étape iii) représentant entre 0,45 et 5% massique, la quantité de cuivre totale contenue dans ledit catalyseur final, c'est-à-dire à l’issue du procédé de préparation selon l’invention, étant comprise entre 0,5 et 6%, de préférence entre 0,5 et 5% massique et de façon encore plus préférée entre 1 et 4% massique, tous les pourcentages étant des pourcentages massiques par rapport à la masse totale du catalyseur final selon l’invention sous sa forme anhydre, obtenu à l’issue du procédé de préparation. De manière avantageuse, entre 25 et 45% massique, de manière préférée entre 30 et 40% massique, du cuivre total du catalyseur selon l’invention est introduit lors de l’étape i). Etape iv) de traitement thermique According to one embodiment of the invention, the catalyst contains only copper as a transition metal and is prepared by a process comprising an ion exchange step iii), the solid to be treated (that is to say the composite aluminosilicate material obtained at the end of step ii) or dried and calcined composite aluminosilicate material obtained at the end of step iv when steps iii) and iv) are interchanged) being brought into contact with a solution comprising a species capable of releasing copper in solution in reactive form. Advantageously, the quantity of copper introduced during step i) represents between 0.05 and 1.5% by weight, the quantity of copper introduced during step iii) representing between 0.45 and 5% by weight, the amount of total copper contained in said final catalyst, that is to say at the end of the preparation process according to the invention, being between 0.5 and 6%, preferably between 0.5 and 5% mass and even more preferably between 1 and 4% by weight, all percentages being percentages by weight relative to the total mass of the final catalyst according to the invention in its anhydrous form, obtained at the end of the preparation process. Advantageously, between 25 and 45% by weight, preferably between 30 and 40% by weight, of the total copper of the catalyst according to the invention is introduced during stage i). Step iv) heat treatment
Le procédé de préparation selon l’invention comprend une étape iv) de traitement thermique réalisée à l’issue de l’étape précédente, c’est-à-dire à l’issue de l’étape ii) de traitement hydrothermal ou à l’issue de l’étape iii) éventuelle d’échange, de préférence à l’issue de l’étape iii) d’échange ionique lorsque cette dernière est réalisée. Lorsque le procédé de préparation du catalyseur selon l’invention comprend l’étape iii), cette dernière peut avantageusement être intervertie avec l’étape iv). Chacune des deux étapes iii) et iv) peuvent également éventuellement être répétées. The preparation process according to the invention comprises a step iv) of heat treatment carried out at the end of the preceding step, that is to say at the end of the hydrothermal treatment step ii) or at the end of resulting from the optional step iii) of exchange, preferably at the end of step iii) ion exchange when the latter is carried out. When the process for preparing the catalyst according to the invention comprises step iii), the latter can advantageously be interchanged with step iv). Each of the two steps iii) and iv) can also possibly be repeated.
Ladite étape iv) de traitement thermique comprend un séchage du solide à une température comprise entre 20 et 150°C, de préférence entre 60 et 100°C, pendant une durée compris entre 2 et 24 heures, suivi d’une calcination sous air, éventuellement sec, à une température comprise entre 450 et 700°C, de préférence entre 500 et 600°C pendant une durée comprise entre 2 et 20 heures, de préférence entre 5 et 10 heures, préférentiellement entre 6 et 9 heures, le débit d’air éventuellement sec étant de manière préférée compris entre 0,5 et 1 ,5 l/h/g de solide à traiter, préférentiellement compris entre 0,7 et 1 ,2 l/h/g de solide à traiter. La calcination peut être précédée d’une montée en température progressive. Said heat treating step iv) comprises drying the solid at a temperature of between 20 and 150 ° C., preferably between 60 and 100 ° C., for a duration of between 2 and 24 hours, followed by calcination in air, optionally dry, at a temperature between 450 and 700 ° C, preferably between 500 and 600 ° C for a period of between 2 and 20 hours, preferably between 5 and 10 hours, preferably between 6 and 9 hours, the flow rate of optionally dry air being preferably between 0.5 and 1.5 l / h / g of solid to be treated, preferably between 0.7 and 1.2 l / h / g of solid to be treated. The calcination may be preceded by a gradual rise in temperature.
Le catalyseur obtenu à l'issue de l'étape iv) de traitement thermique est dépourvu de toute espèce organique, en particulier dépourvu du structurant organique R et du complexant organique OCPLX. The catalyst obtained at the end of step iv) of heat treatment is devoid of any organic species, in particular devoid of the organic template R and the organic complexing agent OCPLX.
La demanderesse a découvert que le catalyseur obtenu par le procédé selon l’invention présente des caractéristiques différentes d’un mélange mécanique de matériaux aluminosilicates de types AFX et BEA, comprenant du cuivre, en général introduit par échange ionique avec l’un, l’autre ou le mélange des deux zéolithes AFX et BEA, connu jusqu’à présent. En particulier, le matériau obtenu par le procédé selon l’invention présente des propriétés améliorées pour la conversion des NOx. La présente invention concerne donc également un matériau aluminosilicate microporeux de type structural AFX/BEA comprenant du cuivre, obtenu, ou susceptible d’être obtenu, par un procédé de préparation tel que décrit dans la présente demande. Caractérisation du catalyseur préparé selon l’invention The applicant has discovered that the catalyst obtained by the process according to the invention has different characteristics of a mechanical mixture of aluminosilicate materials of types AFX and BEA, comprising copper, generally introduced by ion exchange with one, the other or the mixture of the two zeolites AFX and BEA, known until now. In particular, the material obtained by the process according to the invention has improved properties for the conversion of NO x . The present invention therefore also relates to a microporous aluminosilicate material of AFX / BEA structural type comprising copper, obtained or obtainable by a preparation process as described in the present application. Characterization of the catalyst prepared according to the invention
Le catalyseur selon l’invention comprend une structure zéolithique composé d’un mélange de structures AFX et BEA selon la classification de l’International Zeolite Association (IZA). Cette structure est caractérisée par diffraction aux rayons X (DRX). The catalyst according to the invention comprises a zeolite structure composed of a mixture of AFX and BEA structures according to the classification of the International Zeolite Association (IZA). This structure is characterized by X-ray diffraction (XRD).
La technique de diffraction des rayons X permet également de déterminer la proportion massique du mélange des zéolithes AFX et BEA dans ledit catalyseur et les proportions relatives de chaque zéolithe, AFX et BEA. Avantageusement, la proportion massique globale des zéolithes AFX et BEA dans le catalyseur obtenu est supérieure ou égale à 90%, de préférence supérieure ou égale à 95%, préférentiellement supérieure ou égale à 99% et de manière encore plus préférée supérieure ou égale à 99,8%, par rapport à la masse totale dudit catalyseur, sous sa forme anhydre. En d’autres termes, le catalyseur obtenu comprend moins de 10% massique, de préférence moins de 5% massique, préférentiellement moins de 1 % massique et de manière encore plus préférée moins de 0,2% massique d’impuretés et/ou de phase cristalline ou amorphe autre que AFX et BEA (les bornes n’étant pas incluses). De manière très avantageuse, le procédé de l'invention conduit à la formation d’un catalyseur comprenant une structure zéolithique composée d’un mélange de zéolithes AFX et BEA, exempte de toute autre phase cristalline ou amorphe et/ou toute impureté. The X-ray diffraction technique also makes it possible to determine the mass proportion of the mixture of zeolites AFX and BEA in said catalyst and the relative proportions of each zeolite, AFX and BEA. Advantageously, the overall mass proportion of zeolites AFX and BEA in the catalyst obtained is greater than or equal to 90%, preferably greater than or equal to 95%, preferably greater than or equal to 99% and even more preferably greater than or equal to 99%. , 8%, relative to the total mass of said catalyst, in its anhydrous form. In other words, the catalyst obtained comprises less than 10% by weight, preferably less than 5% by weight, preferably less than 1% by mass and even more preferably less than 0.2% by weight of impurities and / or crystalline or amorphous phase other than AFX and BEA (the terminals are not included). Very advantageously, the process of the invention leads to the formation of a catalyst comprising a zeolite structure composed of a mixture of zeolites AFX and BEA, free from any other crystalline or amorphous phase and / or any impurity.
Le diagramme de diffraction aux rayons X (DRX) est obtenu par analyse radiocristallographique au moyen d’un diffractomètre en utilisant la méthode classique des poudres avec le rayonnement Ko^ du cuivre (l = 1 ,5406À). A partir de la position des pics de diffraction représentée par l’angle 2Q, on calcule, par la relation de Bragg, les équidistances réticulaires dhki caractéristiques de l’échantillon. L’erreur de mesure A(dhw) sur dhw est calculée grâce à la relation de Bragg en fonction de l’erreur absolue D(2Q) affectée à la mesure de 2Q. Une erreur absolue D(2Q) égale à ± 0,02° est communément admise. L’intensité relative lrei affectée à chaque valeur de dhw est mesurée d’après la hauteur du pic de diffraction correspondant. La comparaison du diffractogramme avec les fiches de la base de données d’ICDD (International Centre for Diffraction Data) en utilisant un logiciel comme par exemple le DIFFRACT.SUITE permet l’identification des phases cristallines présentes dans le matériau obtenu. The X-ray diffraction pattern (XRD) is obtained by radiocrystallographic analysis using a diffractometer using the conventional powders method with the copper Ko (1 = 1.540 °) radiation. From the position of the diffraction peaks represented by the angle θ2, the Bragg relation is used to calculate the characteristic reticular equidistance of the sample. The measurement error A (d h w) on d h w is calculated by means of the Bragg relation as a function of the absolute error D (2Q) assigned to the measurement of 2Q. An absolute error D (2Q) equal to ± 0.02 ° is commonly accepted. The relative intensity l rei assigned to each value of d h w is measured from the height of the corresponding diffraction peak. Comparison of the diffractogram with the International Center for Diffraction Data (ICDD) databases using software such as DIFFRACT.SUITE allows the identification of the crystalline phases present in the material obtained.
Le diagramme de diffraction des rayons X du matériau composite AFX-BEA contenant du cuivre obtenu à l’issue de l’étape ii) du procédé selon l’invention ou du catalyseur selon l'invention, avantageusement obtenu à l’issue de l’étape iv) du procédé de l’invention, comporte au moins les raies aux valeurs de dhw données dans le Tableau 1. Dans la colonne des dhki, les valeurs moyennes des distances inter-réticulaires en Angstroms (À) sont indiquées. Chacune de ces valeurs doit être affectée de l’erreur de mesure A(dhki) comprise entre ± 0,6À et ± 0,01 À. Tableau 1 : Valeurs moyennes des dhw et intensités relatives mesurées sur un diagramme de diffraction de rayons X du matériau composite AFX-BEA contenant du cuivre obtenu à l’issue de l’étape ii) du procédé selon l’invention ou du catalyseur selon l'invention The X-ray diffraction pattern of the AFX-BEA composite material containing copper obtained at the end of stage ii) of the process according to the invention or of the catalyst according to the invention, advantageously obtained at the end of the step iv) of the process of the invention, contains at least the lines at the values of d h w given in Table 1. In the d hki column, the average values of inter-reticular distances in Angstroms (A) are indicated. Each of these values shall be assigned the measurement error A (d hki ) between ± 0,6A and ± 0,01A. Table 1: Mean values of d h w and relative intensities measured on an X-ray diffraction pattern of X-BEA AFX composite material containing copper obtained at the end of step ii) of the process according to the invention or the catalyst according to the invention
Figure imgf000024_0001
Figure imgf000024_0001
où FF = très fort ; F = fort ; m = moyen ; mf = moyen faible ; f = faible ; ff = très faible. L'intensité relative lrei est donnée en rapport à une échelle d'intensité relative où il est attribué une valeur de 100 à la raie la plus intense du diagramme de diffraction des rayons X : ff < 15 ; 15 < f < 30 ; 30 < mf < 50 ; 50 < m < 65 ; 65 < F < 85 ; FF > 85 ; 1 < ff-f < 30 ; 30 < mi ni < 65 ; 15 < f-mf < 50 ; 65 < F-FF < 100 ; 15 < f-m < 65 ; 15 £ f-FF £ 100. where FF = very strong; F = strong; m = average; mf = weak medium; f = weak; ff = very weak. The relative intensity l rei is given in relation to a scale of relative intensity where it is attributed a value of 100 to the most intense line of the X-ray diffraction pattern: ff <15;<F<30;<Mf<50; 50 <m <65; 65 <F <85;FF>85; 1 <ff-f <30;<Half or <65;<F-mf<50; 65 <F-FF <100;<Fm<65; 15? F-FF? 100.
Selon l’invention, la composition massique du catalyseur, en particulier les fractions massiques relatives des zéolithes de type structural AFX et de type structural BEA présentes dans ledit catalyseur, est avantageusement déterminée à l’aide d’une méthode semblable à la norme ASTM D3906 03, par comparaison des surfaces des pics aux angles (20) 20,38 ± 0,1 (hkl : 21 1 ) ; 23,67 ± 0,1 (hkl : 105) ; 26,1 ± 0,1 (hkl : 303) et 28,02 ± 0,1 (hkl : 106) des diagrammes des rayons X obtenus pour le matériau composite selon l’invention et une zéolithe de type structural AFX de référence, de préférence de haute pureté, avantageusement ayant une pureté supérieure ou égale à 99,8%. Le rapport massique des deux zéolithes AFX et BEA dans le matériau composite selon l’invention est ainsi évalué en comparant la somme des surface des pics aux angles (20) cités ci-avant obtenue pour le matériau composite préparé selon l’invention avec celle obtenue pour un échantillon de référence de zéolithe AFX et en utilisant la formule de calcul suivante : According to the invention, the mass composition of the catalyst, in particular the relative mass fractions of zeolites of structural type AFX and structural type BEA present in said catalyst, is advantageously determined using a method similar to ASTM D3906. 03, by comparison of the peak areas at angles (20) 20.38 ± 0.1 (hkl: 21 1); 23.67 ± 0.1 (hl: 105); 26.1 ± 0.1 (hkl: 303) and 28.02 ± 0.1 (hkl: 106) x-ray diagrams obtained for the composite material according to the invention and a zeolite of structural type AFX reference, preferably high purity, preferably having a purity greater than or equal to 99.8%. The mass ratio of the two zeolites AFX and BEA in the composite material according to the invention is thus evaluated by comparing the sum of the areas of the peaks at the angles (20) mentioned above obtained for the composite material prepared according to the invention with that obtained for a reference sample of zeolite AFX and using the following calculation formula:
AFX/BEA = SAFXc/(SAFXr - S AFXc) où S AFXC est la somme des surfaces des pics présents aux angles (2Q) 20,38 ± 0,1 (hkl : 211 ) ; 23,67 ± 0,1 (hkl : 105) ; 26,1 ± 0,1 (hkl : 303) et 28,02 ± 0,1 (hkl : 106) du diffractogramme du matériau composite AFX-BEA contenant du cuivre préparé selon l’invention et S AFXr est la somme des surfaces des pics présents aux angles (2Q) : 20,38 (hkl : 21 1 ) ; 23,67 (hkl : 105) ; 26,1 (hkl : 303) et 28,02 (hkl : 106) du diffractogramme de la zéolithe de type structural AFX pure, utilisée comme référence. AFX / BEA = S AFXc / (S AFXr - S AFXc ) where S AFXC is the sum of the areas of the peaks present at the angles (2Q) 20.38 ± 0.1 (hkl: 211); 23.67 ± 0.1 (hl: 105); 26.1 ± 0.1 (hkl: 303) and 28.02 ± 0.1 (hkl: 106) of the diffractogram of the AFX-BEA composite material containing copper prepared according to the invention and S AFXr is the sum of the areas of the peaks present at the angles (2Q): 20.38 (hk: 21 1); 23.67 (hl: 105); 26.1 (hkl: 303) and 28.02 (hkl: 106) of the diffractogram of pure AFX structural zeolite, used as a reference.
L’analyse qualitative et quantitative des espèces chimiques présentes dans les matériaux obtenus est faite par spectrométrie de fluorescence des rayons X (FX). Celle-ci est une technique d'analyse chimique utilisant une propriété physique de la matière, la fluorescence de rayons X. Le spectre des rayons X émis par la matière est caractéristique de la composition de l'échantillon, en analysant ce spectre, on peut en déduire la composition élémentaire, c'est-à-dire les concentrations massiques en éléments. The qualitative and quantitative analysis of the chemical species present in the materials obtained is made by X-ray fluorescence spectrometry (FX). This is a technique of chemical analysis using a physical property of matter, the fluorescence of X-rays. The spectrum of X-rays emitted by the material is characteristic of the composition of the sample, by analyzing this spectrum, one can deduce the elemental composition, that is to say the mass concentrations in elements.
La perte au feu (PAF) du catalyseur obtenu après l’étape de séchage (et avant calcination) ou après l’étape de calcination de l’étape iv) du procédé selon l’invention est généralement comprise entre 2 et 15% poids, de préférence entre 5 et 15% poids. La perte au feu de l’échantillon de catalyseur, désignée sous l’acronyme PAF, correspond à la différence de masse de l’échantillon avant et après un traitement thermique à 1000°C pendant 2 heures. Elle est exprimée en % correspondant au pourcentage de perte de masse. La perte au feu correspond en général à la perte de solvant (comme l’eau) contenu dans le solide mais aussi à l’élimination de composés organiques contenus dans les constituants solides minéraux. The loss on ignition (PAF) of the catalyst obtained after the drying step (and before calcination) or after the calcining step of step iv) of the process according to the invention is generally between 2 and 15% by weight, preferably between 5 and 15% by weight. The loss on fire the catalyst sample, designated by the acronym PAF, corresponds to the mass difference of the sample before and after heat treatment at 1000 ° C. for 2 hours. It is expressed in% corresponding to the percentage of loss of mass. The loss on ignition generally corresponds to the loss of solvent (such as water) contained in the solid but also to the elimination of organic compounds contained in the mineral solid constituents.
Utilisation du catalyseur selon l’invention Use of the catalyst according to the invention
L’invention concerne également l’utilisation du catalyseur selon l’invention, avantageusement directement préparé par ou susceptible d’être préparé par le procédé décrit précédemment, pour la réduction sélective de NOx par un réducteur tel que NH3 ou H2, avantageusement mis en forme par dépôt sous forme de revêtement (« washcoat » selon la terminologie anglo- saxonne) sur un monolithe (ou structure), de préférence une structure nid d’abeilles principalement pour les applications mobiles ou une structure à plaques que l’on retrouve particulièrement pour les applications stationnaires. The invention also relates to the use of the catalyst according to the invention, advantageously directly prepared by or capable of being prepared by the process described above, for the selective reduction of NO x by a reducing agent such as NH 3 or H 2 , advantageously shaped by deposition in the form of coating ("washcoat" according to English terminology) on a monolith (or structure), preferably a honeycomb structure mainly for mobile applications or a plate structure that is found especially for stationary applications.
La structure nid d’abeilles est formée de canaux parallèles ouverts aux deux extrémités (flow-through en anglais) ou comporte des parois poreuses filtrantes et dans ce cas les canaux parallèles adjacents sont alternativement bouchés de part et d’autre des canaux afin de forcer le flux de gaz à traverser la paroi (wall-flow monolith en anglais). Ladite structure nid d’abeilles ainsi revêtue constitue un pain catalytique. Ladite structure peut être composée de cordiérite, carbure de silicium (SiC), titanate d’aluminium (AITi), alumine alpha, mullite ou tout autre matériau dont la porosité est comprise entre 30 et 70%. Ladite structure peut être réalisée en tôle métallique, en acier inoxydable contenant du Chrome et de l’aluminium, acier de type FeCrAI. The honeycomb structure is formed of parallel channels open at both ends (flow-through in English) or has porous filtering walls and in this case the adjacent parallel channels are alternately plugged on either side of the channels in order to force the flow of gas through the wall (wall-flow monolith in English). Said honeycomb structure thus coated constitutes a catalytic bread. Said structure may be composed of cordierite, silicon carbide (SiC), aluminum titanate (AITi), alpha alumina, mullite or any other material whose porosity is between 30 and 70%. Said structure may be made of sheet metal, stainless steel containing chromium and aluminum, FeCrAI type steel.
La quantité de catalyseur selon l’invention déposé sur ladite structure nid d’abeille est comprise entre 50 à 180 g/L pour les structures filtrantes et entre 80 et 200 g/L pour les structures avec canaux ouverts. The quantity of catalyst according to the invention deposited on said honeycomb structure is between 50 to 180 g / l for the filtering structures and between 80 and 200 g / l for structures with open channels.
Le catalyseur selon l’invention est avantageusement associé à un liant tel que la cérine, l’oxyde de zirconium, l’alumine, la silice-alumine non zéolithique, l’oxyde de titane, un oxyde mixte de type cerine-zircone, un oxyde de tungstène et/ou une spinelle, pour être mis en forme par dépôt sous forme de revêtement. Ledit revêtement est avantageusement appliqué à une structure monolithique, ou monolithe, de manière très préférée à une structure nid d’abeilles, par une méthode de dépôt (« washcoating » en anglais) qui consiste à tremper le monolithe dans une suspension (slurry en anglais) de poudre de catalyseur selon l’invention dans un solvant, de préférence de l’eau, et potentiellement des liants, oxydes métalliques, stabilisateurs ou autres promoteurs. Cette étape de trempe peut être répétée jusqu’à atteindre la quantité souhaitée de revêtement. Dans certains cas le slurry peut aussi être pulvérisé au sein du monolithe. Le revêtement une fois déposé, le monolithe est calciné à une température de 300 à 600°C pendant 1 à 10 heures. The catalyst according to the invention is advantageously associated with a binder such as ceria, zirconium oxide, alumina, non-zeolitic silica-alumina, titanium oxide, a mixed ceria-zirconia type oxide, a tungsten oxide and / or spinel, to be shaped by coating deposition. Said coating is advantageously applied to a monolithic structure, or monolith, very preferably to a honeycomb structure, by a method of deposit ("washcoating" in English) which consists of dipping the monolithic slurry catalyst powder according to the invention in a solvent, preferably water, and potentially binders, metal oxides, stabilizers or other promoters. This quenching step can be repeated until the desired amount of coating is reached. In some cases the slurry can also be sprayed within the monolith. The coating once deposited, the monolith is calcined at a temperature of 300 to 600 ° C for 1 to 10 hours.
Ladite structure monolithique peut être revêtue d’une ou plusieurs revêtements. Le revêtement comprenant le catalyseur selon l’invention est avantageusement associé à, c’est- à-dire recouvre un ou est recouvert par, un autre revêtement présentant des capacités d’adsorption de polluants en particulier de NOx, de réduction de polluants en particulier des NOx ou favorisant l’oxydation de polluants, en particulier celle de l’ammoniac. Said monolithic structure may be coated with one or more coatings. The coating comprising the catalyst according to the invention is advantageously associated with, that is to say covers one or is covered by, another coating having pollutant adsorption capacities, in particular NOx, pollutants reduction in particular NOx or promoting the oxidation of pollutants, in particular that of ammonia.
Une autre possibilité est de mettre directement le catalyseur sous forme d’extrudé. Dans ce cas, la structure obtenue peut contenir jusqu’à 100% de catalyseur selon l’invention. Another possibility is to directly put the catalyst in the form of extruded. In this case, the structure obtained can contain up to 100% of catalyst according to the invention.
Ladite structure revêtue par le catalyseur selon l’invention ou obtenue par extrusion du catalyseur selon l’invention est avantageusement intégrée dans une ligne d’échappement d’un moteur à combustion interne, en particulier fonctionnant principalement en mélange pauvre, c'est-à-dire en excès d’air par rapport à la stœchiométrie de la réaction de combustion comme c’est le cas pour les moteurs Diesel par exemple. Dans ces conditions de fonctionnement du moteur, les gaz d’échappement contiennent notamment les polluants suivants : des suies, des hydrocarbures imbrulés (HC), du monoxyde de carbone (CO), des oxydes d’azotes (NOx). En amont de ladite structure revêtue du catalyseur selon l’invention peut être placé un catalyseur d’oxydation dont la fonction est d’oxyder les HC et le CO ainsi qu’un filtre pour éliminer les suies des gaz d’échappement, la fonction de ladite structure revêtue étant d’éliminer le NOx, sa gamme de fonctionnement de se situant entre 100 et 900°C et de manière préférée entre 200°C et 500°C. Descriptions des figures Said structure coated with the catalyst according to the invention or obtained by extrusion of the catalyst according to the invention is advantageously integrated in an exhaust line of an internal combustion engine, in particular operating mainly in a lean mixture, that is to say say in excess of air with respect to the stoichiometry of the combustion reaction as is the case for diesel engines for example. Under these operating conditions of the engine, the exhaust gases contain in particular the following pollutants: soot, unburned hydrocarbons (HC), carbon monoxide (CO), nitrogen oxides (NOx). Upstream of said structure coated with the catalyst according to the invention can be placed an oxidation catalyst whose function is to oxidize the HC and the CO and a filter for removing soot from the exhaust gases, the function of said coated structure being to remove NOx, its operating range being between 100 and 900 ° C and preferably between 200 ° C and 500 ° C. Descriptions of figures
La Figure 1 représente les formules chimiques des composés organiques azotés spécifiques qui peuvent être choisis comme structurant dans le procédé selon l’invention. FIG. 1 represents the chemical formulas of the specific nitrogen-containing organic compounds which may be chosen as structuring agents in the process according to the invention.
La Figure 2 représente le diagramme de diffraction de rayons X du catalyseur obtenu à l’issue de l’étape iv) de traitement thermique de l’exemple 4. FIG. 2 represents the X-ray diffraction pattern of the catalyst obtained after the heat treatment step iv) of Example 4.
La Figure 3 présente la conversion des NOx (exprimée en %) en fonction de la température (exprimée en °C), dans les conditions Standard SCR, obtenue pour les catalyseurs (Cu- AFX/BEA 1 ) (courbe avec les ronds), (Cu-AFX/BEA 2) (courbe avec les carrés) et (Cu- AFX/BEA 3) (courbe avec les triangles), au cours du test catalytique selon l’exemple 8. La Figure 4 présente la conversion des NOx (exprimée en %) en fonction de la température (exprimée en °C), dans les conditions Standard SCR, obtenue pour le catalyseur (Cu- AFX/BEA 3) selon l’invention (courbe avec les triangles) et le catalyseur comparatif (Cu- SSZ-16) (courbe avec les losanges), au cours du test catalytique selon l’exemple 9. FIG. 3 shows the conversion of NOx (expressed in%) as a function of the temperature (expressed in ° C), under Standard SCR conditions, obtained for the catalysts (Cu- AFX / BEA 1) (curve with circles), (Cu-AFX / BEA 2) (curve with squares) and (Cu- AFX / BEA 3) (curve with triangles), during the catalytic test according to Example 8. Figure 4 shows the conversion of NOx ( expressed in%) as a function of the temperature (expressed in ° C), under Standard SCR conditions, obtained for the catalyst (Cu- AFX / BEA 3) according to the invention (curve with the triangles) and the comparative catalyst (Cu - SSZ-16) (curve with the diamonds), during the catalytic test according to Example 9.
La Figure 5 présente la conversion des NOx (exprimée en %) en fonction de la température (exprimée en °C), dans les conditions Standard SCR, obtenue pour le catalyseur (Cu- AFX/BEA 3) selon l’invention (courbe avec les triangles) et le matériau comparatif (Cu-SSZ- 16 + Cu-BEA) préparé selon l’exemple 7 par mélange mécanique (courbe avec les croix), au cours du test catalytique selon l’exemple 10. FIG. 5 shows the conversion of NOx (expressed in%) as a function of the temperature (expressed in ° C), under Standard SCR conditions, obtained for the catalyst (Cu- AFX / BEA 3) according to the invention (curve with the triangles) and the comparative material (Cu-SSZ-16 + Cu-BEA) prepared according to Example 7 by mechanical mixing (curve with the crosses), during the catalytic test according to Example 10.
L’invention est illustrée par les exemples suivants qui ne présentent, en aucun cas, un caractère limitatif. The invention is illustrated by the following examples, which in no way present a limiting character.
EXEMPLES EXAMPLES
Exemple 1 : préparation du dihydroxyde de 1 ,6-bis(méthylpiperidinium)hexaneExample 1 Preparation of 1,6-bis (methylpiperidinium) hexane dihydroxide
(structurant R). (structuring R).
50 g de 1 ,6-dibromohexane (0,20 mole, 99%, Alfa Aesar) sont ajoutés dans un ballon de 1 L contenant 50 g de N-méthylpipéridine (0,51 mole, 99%, Alfa Aesar) et 200 mL d'éthanol. Le milieu réactionnel est agité et porté à reflux pendant 5 heures. Le mélange est ensuite refroidi à température ambiante puis filtré. Le mélange est versé dans 300 mL de diéthyléther froid puis le précipité formé est filtré et lavé avec 100 mL de diéthyléther. Le solide obtenu est recristallisé dans un mélange éthanol/éther. Le solide obtenu est séché sous vide pendant 12 heures. On obtient 71 g d'un solide blanc (soit un rendement de 80%). 50 g of 1,6-dibromohexane (0.20 mol, 99%, Alfa Aesar) are added to a 1 L flask containing 50 g of N-methylpiperidine (0.51 mol, 99%, Alfa Aesar) and 200 ml. ethanol. The reaction medium is stirred and refluxed for 5 hours. The mixture is then cooled to room temperature and filtered. The mixture is poured into 300 ml of cold diethyl ether and the precipitate formed is filtered off and washed with 100 ml of diethyl ether. The solid obtained is recrystallized from an ethanol / ether mixture. The solid obtained is dried under vacuum for 12 hours. 71 g of a white solid are obtained (ie a yield of 80%).
Le produit possède le spectre RMN 1H attendu et correspond au dibromure de 1 ,6- bis(méthylpiperidinium)hexane. RMN 1H (D20, ppm/TMS) : 1 ,27 (4H,m) ; 1 ,48 (4H,m); 1 ,61 (4H,m) ; 1 ,70 (8H,m) ; 2,85 (6H,s) ; 3,16 (12H,m). The product has the expected 1 H NMR spectrum and corresponds to 1,6-bis (methylpiperidinium) hexane dibromide. 1 H NMR (D 2 O, ppm / TMS): 1.27 (4H, m); 1.48 (4H, m); 1.61 (4H, m); 1.70 (8H, m); 2.85 (6H, s); 3.16 (12H, m).
18,9 g d'Ag20 (0,08 mole, 99%, Aldrich) sont ajoutés dans un bêcher en téflon de 250 mL contenant 30 g du dibromure de 1 ,6-bis(méthylpiperidinium)hexane (0,07 mole) préparé et 100 mL d'eau déionisée. Le milieu réactionnel est agité à l'abri de la lumière pendant 12 heures. Le mélange est ensuite filtré. Le filtrat obtenu est composé d'une solution aqueuse de dihydroxyde de 1 ,6-bis(méthylpiperidinium)hexane. Le dosage de cette espèce est réalisé par RMN du proton en utilisant l'acide formique en tant qu'étalon. La valeur obtenue est de 21 ,56% en poids de dihydroxyde de 1 ,6-bis(méthylpiperidinium)hexane. 18.9 g of Ag 2 0 (0.08 mol, 99%, Aldrich) were added to a Teflon beaker of 250 ml containing 30 g of the dibromide of 1, 6-bis (methylpiperidinium) hexane (0.07 mol ) and 100 mL of deionized water. The reaction medium is stirred in the dark for 12 hours. The mixture is then filtered. The filtrate obtained is composed of an aqueous solution of 1,6-bis (methylpiperidinium) hexane dihydroxide. The assay of this species is carried out by proton NMR using formic acid as a standard. The value obtained is 21.56% by weight of 1,6-bis (methylpiperidinium) hexane dihydroxide.
Exemple 2: préparation d’un catalyseur selon l'invention Example 2 Preparation of a Catalyst According to the Invention
0,94 g d’hydroxyde de sodium (98% poids, Aldrich) sont dissous dans 37,42 g d’eau déionisée, sous agitation (300 tr/min) et à température ambiante. 43,04 g d'une solution aqueuse à 21 ,56% poids de dihydroxyde de 1 ,6-bis(méthylpiperidinium)hexane préparé selon l’exemple 1 sont ajoutés. La solution est alors homogénéisée sous agitation à 300 tr/min pendant 10 minutes. 8,47 g de zéolithe HY CBV780 (de ratio molaire Si02/Al203 = 98,24 ; PAF = 8,52%, de Zeolyst) sont ensuite ajoutés dans la solution sous agitation pendant 5 minutes. 0,88 g de gel amorphe d’hydroxyde d’aluminium (AI(OH)3 gel amorphe, 58,55% Al203, Merck), soit un rapport molaire AI203(9QI amorphe)/AI203(FAU) = 3,9, sont introduits dans la solution obtenue, toujours sous agitation. Le mélange est alors homogénéisé pendant 10 minutes à température ambiante. Dans cette solution, est ajoutée sous agitation une autre solution obtenue par dissolution de 0,52 g de sulfate de cuivre et de 0,40 g de tetraéthylènepentamine (TEPA) dans 10,94 g d’eau déionisée. L’ensemble est maintenu sous agitation pendant encore 10 minutes à température ambiante. Le mélange réactionnel présente la composition molaire suivante : 100 Si02 : 5 Al203 : 9,3 Na20: 16,7 R : 1 ,65 CuO : 1 ,65 TEPA : 3673 H20, soit un ratio molaire Si02/Al203 de 20. 0.94 g of sodium hydroxide (98% by weight, Aldrich) are dissolved in 37.42 g of deionized water, with stirring (300 rpm) and at room temperature. 43.04 g of a 21.56% by weight aqueous solution of 1,6-bis (methylpiperidinium) hexane dihydroxide prepared according to Example 1 are added. The solution is then homogenized with stirring at 300 rpm for 10 minutes. 8.47 g of HY CBV780 zeolite (molar ratio SiO 2 / Al 2 O 3 = 98.24, PAF = 8.52%, Zeolyst) are then added to the solution with stirring for 5 minutes. 0.88 g of amorphous gel of aluminum hydroxide (AI (OH) 3 gel amorphous, 58.55% Al 2 0 3, Merck) or an AI 2 0 3 molar ratio (9QI amorphous) / AI 2 0 3 (FAU) = 3.9, are introduced into the resulting solution, still with stirring. The mixture is then homogenized for 10 minutes at room temperature. In this solution, is added with stirring another solution obtained by dissolving 0.52 g of copper sulfate and 0.40 g of tetraethylenepentamine (TEPA) in 10.94 g of deionized water. The whole is stirred for a further 10 minutes at room temperature. The reaction mixture has the following molar composition: 100 SiO 2 : 5 Al 2 O 3 : 9.3 Na 2 O: 16.7 R: 1.65 CuO: 1.65 TEPA: 3673 H 2 O, ie a molar ratio Si0 2 / Al 2 O 3 of 20.
Le gel précurseur obtenu est introduit dans un réacteur en inox de 160 mL, équipé d’un système d’agitation comprenant quatre pales inclinées et des contre-pales. Le réacteur est fermé et chauffé à une température de 170°C pendant 48 heures sous agitation à 200 tr/min. Les cristaux obtenus sont séparés par filtration et lavés avec de l’eau déionisée jusqu’à obtention d’un pH des eaux de lavage inférieur à 8. Le matériau lavé est ensuite séché pendant une nuit à 100°C. La perte au feu (PAF) du solide séché, évaluée à 1000°C pendant 2 heures, est de 12,4%. The precursor gel obtained is introduced into a 160 mL stainless steel reactor, equipped with a stirring system comprising four inclined blades and counter-blades. The reactor is closed and heated at a temperature of 170 ° C for 48 hours with stirring at 200 rpm. The crystals obtained are separated by filtration and washed with deionized water until a pH of the washings of less than 8 is obtained. The washed material is then dried overnight at 100 ° C. The loss on ignition (PAF) of the dried solid, evaluated at 1000 ° C. for 2 hours, is 12.4%.
Le solide séché est ensuite introduit dans un four à moufle où est réalisée une étape de calcination: le cycle de calcination comprend une montée en température de 1 ,5°C/min jusqu'à 200°C, un palier à 200°C maintenu durant 2 heures, une montée en température de 1 °C/min jusqu'à 550°C suivi d'un palier à 550°C maintenu durant 8 heures puis un retour à la température ambiante. The dried solid is then introduced into a muffle furnace where a calcination step is carried out: the calcination cycle comprises a temperature rise of 1.5 ° C./min up to 200 ° C., a plateau maintained at 200 ° C. during 2 hours, a rise in temperature of 1 ° C / min up to 550 ° C followed by a plateau at 550 ° C maintained for 8 hours and then a return to ambient temperature.
Le produit solide calciné est analysé par diffraction des rayons X et identifié comme étant constitué à plus de 99% massique d’un mélange de zéolithe AFX (55% massique par rapport au matériau obtenu sous sa forme anhydre) et de zéolithe BEA (45% massique par rapport au matériau obtenu sous sa forme anhydre) avec un rapport massique de AFX/BEA = 1 ,22. Le matériau est aussi analysé par fluorescence X (FX) : il contient 1 ,8% massique de Cu. The calcined solid product is analyzed by X-ray diffraction and identified as consisting of more than 99% by weight of a mixture of AFX zeolite (55% by mass relative to the material obtained in its anhydrous form) and BEA zeolite (45% by weight). mass relative to the material obtained in its anhydrous form) with a mass ratio of AFX / BEA = 1, 22. The material is also analyzed by X-ray fluorescence (FX): it contains 1.8% by mass of Cu.
Le catalyseur obtenu est noté Cu-AFX/BEA 1. The catalyst obtained is noted Cu-AFX / BEA 1.
Exemple 3: préparation d’un catalyseur selon l'invention Example 3 Preparation of a Catalyst According to the Invention
0,95 g d’hydroxyde de sodium (98% poids, Aldrich) sont dissous dans 38,41 g d’eau déionisée, sous agitation (300 tr/min) et à température ambiante. 43,08 g d'une solution aqueuse à 21 ,56% en poids de dihydroxyde de 1 ,6-bis(méthylpiperidinium)hexane préparé selon l’exemple 1 sont ajoutés. La solution est alors homogénéisée sous agitation à 300 tr/min pendant 10 minutes. 8,48 g de zéolithe HY CBV780 (de ratio molaire Si02/Al203 = 98,24 ; PAF = 8,52%, de Zeolyst) sont ensuite ajoutés dans la solution sous agitation pendant 5 minutes. 0,88 g de gel amorphe d’hydroxyde d’aluminium (AI(OH)3 gel amorphe, 58,55% Al203, Merck), soit un rapport molaire Al203(gei amorphe)/AI203(FAU) = 3,9, sont introduits dans la solution obtenue, toujours sous agitation. Le mélange est alors homogénéisé pendant 10 minutes à température ambiante. Dans cette solution, est ajoutée sous agitation une autre solution obtenue par dissolution de 0,52 g de sulfate de cuivre et de 0,31 g de tetraéthylènetetramine (TETA) dans 10 g d’eau déionisée. L’ensemble est maintenu sous agitation pendant encore 10 minutes à température ambiante. Le mélange réactionnel présente la composition molaire suivante : 100 Si02 : 5 Al203 : 9,3 Na20: 16,7 R : 1 ,65 CuO : 1 ,65 TETA : 3673 H20, soit un ratio molaire Si02/Al203 de 20. 0.95 g of sodium hydroxide (98% by weight, Aldrich) are dissolved in 38.41 g of deionized water, with stirring (300 rpm) and at room temperature. 43.08 g of a 21.56 wt.% Aqueous solution of 1,6-bis (methylpiperidinium) hexane dihydroxide prepared according to Example 1 are added. The solution is then homogenized with stirring at 300 rpm for 10 minutes. 8.48 g of HY CBV780 zeolite (Si0 2 / Al 2 O 3 molar ratio = 98.24, PAF = 8.52%, of Zeolyst) are then added to the solution with stirring for 5 minutes. 0.88 g of amorphous gel of aluminum hydroxide (Al (OH) 3 amorphous gel, 58.55% Al 2 0 3, Merck), is one al20 molar ratio 3 (amorphous gei) / AI 2 0 3 (FAU) = 3.9, are introduced into the resulting solution, still with stirring. The mixture is then homogenized for 10 minutes at room temperature. In this solution is added with stirring another solution obtained by dissolving 0.52 g of copper sulfate and 0.31 g of tetraethylenetetramine (TETA) in 10 g of deionized water. The whole is stirred for a further 10 minutes at room temperature. The reaction mixture has the following molar composition: 100 SiO 2 : 5 Al 2 O 3 : 9.3 Na 2 O: 16.7 R: 1.65 CuO: 1.65 TETA: 3673 H 2 O, ie a molar ratio Si0 2 / Al 2 O 3 of 20.
Le gel précurseur obtenu est introduit dans un réacteur en inox de 160 mL, équipé d’un système d’agitation comprenant quatre pales inclinées et des contre-pales. Le réacteur est fermé et chauffé à une température de 170°C pendant 36 heures sous agitation à 200 tr/min. Les cristaux obtenus sont séparés par filtration et lavés avec de l’eau déionisée jusqu’à obtention d’un pH des eaux de lavage inférieur à 8. Le matériau lavé est ensuite séché pendant une nuit à 100°C. La perte au feu (PAF) du solide séché, évaluée à 1000°C pendant 2 heures, est de 1 1 ,6%. The precursor gel obtained is introduced into a 160 mL stainless steel reactor, equipped with a stirring system comprising four inclined blades and counter-blades. The reactor is closed and heated at a temperature of 170 ° C for 36 hours with stirring at 200 rpm. The crystals obtained are separated by filtration and washed with deionized water until a pH of the washings of less than 8 is obtained. The washed material is then dried overnight at 100 ° C. The loss on ignition (PAF) of the dried solid, evaluated at 1000 ° C. for 2 hours, is 1.16%.
Le solide séché est ensuite introduit dans un four à moufle où est réalisée une étape de calcination: le cycle de calcination comprend une montée en température de 1 ,5°C/min jusqu'à 200°C, un palier à 200°C maintenu durant 2 heures, une montée en température de 1 °C/min jusqu'à 550°C suivi d'un palier à 550°C maintenu durant 8 heures puis un retour à la température ambiante. The dried solid is then introduced into a muffle furnace where a calcination step is carried out: the calcination cycle comprises a temperature rise of 1.5 ° C./min up to 200 ° C., a plateau maintained at 200 ° C. during 2 hours, a rise in temperature of 1 ° C / min up to 550 ° C followed by a plateau at 550 ° C maintained for 8 hours and then a return to ambient temperature.
Le produit solide calciné est analysé par diffraction des rayons X et identifié comme étant constitué à plus de 99% massique d’un mélange de zéolithe AFX (69% massique par rapport au matériau obtenu sous sa forme anhydre) et de zéolithe BEA (31 % massique par rapport au matériau obtenu sous sa forme anhydre) avec un rapport massique de AFX/BEA = 2,2. L’analyse du mélange par fluorescence X (FX) indique une valeur de 2,0% de Cu. The calcined solid product is analyzed by X-ray diffraction and identified as consisting of more than 99% by weight of a mixture of AFX zeolite (69% by mass relative to the material obtained in its anhydrous form) and of BEA zeolite (31% by weight). mass relative to the material obtained in its anhydrous form) with a mass ratio of AFX / BEA = 2.2. Analysis of the X-ray fluorescence (FX) mixture indicates a value of 2.0% Cu.
Le catalyseur obtenu est noté Cu-AFX/BEA 2. The catalyst obtained is noted Cu-AFX / BEA 2.
Exemple 4: préparation d’un catalyseur selon l'invention Example 4 Preparation of a Catalyst According to the Invention
Etape de mélange Mixing step
0,95 g d’hydroxyde de sodium (98% poids, Aldrich) sont dissous dans 38,6 g d’eau déionisée, sous agitation (300 tr/min) et à température ambiante. 43,2 g d'une solution aqueuse à 21 ,56% poids de dihydroxyde de 1 ,6-bis(méthylpiperidinium)hexane préparé selon l’exemple 1 sont ajoutés. La solution est ensuite homogénéisée sous agitation à 300 tr/min pendant 10 minutes. 8,50 g de zéolithe HY CBV780 (de ratio molaire Si02/Al203 = 98,24 ; PAF = 8,52%, de Zeolyst) sont ajoutés dans la solution qui est laissée ensuite sous agitation pendant 10 minutes. Puis 0,88 g de gel amorphe d’hydroxyde d’aluminium (AI(OH)3 gel amorphe, 58,55% Al203, Merck), soit un rapport molaire Al203(gei amorPhe)/AI203(FAU) = 3,9, sont introduits dans la solution ainsi obtenue, toujours sous agitation. Le mélange est alors homogénéisé pendant 10 minutes à température ambiante. Dans cette solution, est ajoutée sous agitation une autre solution obtenue par dissolution de 0,26 g de sulfate de cuivre et de 0,20 g de tetraéthylènepentamine (TEPA) dans 10 g d’eau déionisée. L’ensemble est maintenu sous agitation pendant encorel O minutes à température ambiante. Le mélange réactionnel présente la composition molaire suivante : 100 Si02 : 5 Al203 : 9,3 Na20: 16,7 R : 0,83 CuO : 0,83 TEPA : 3673 H20, soit un ratio molaire Si02/Al203 de 20. 0.95 g of sodium hydroxide (98% by weight, Aldrich) are dissolved in 38.6 g of deionized water, with stirring (300 rpm) and at room temperature. 43.2 g of a solution 21%, 56% by weight of 1,6-bis (methylpiperidinium) hexane dihydroxide prepared according to Example 1 are added. The solution is then homogenized with stirring at 300 rpm for 10 minutes. 8.50 g of HY CBV780 zeolite (Si0 2 / Al 2 O 3 molar ratio = 98.24, PAF = 8.52%, Zeolyst) are added to the solution, which is then left stirring for 10 minutes. Then 0.88 g of amorphous gel of aluminum hydroxide (Al (OH) 3 amorphous gel, 58.55% Al 2 O 3 , Merck), or a molar ratio Al 2 O 3 (gei amorPhe) / Al 2 0 3 (FAU) = 3.9, are introduced into the solution thus obtained, still stirring. The mixture is then homogenized for 10 minutes at room temperature. In this solution is added with stirring another solution obtained by dissolving 0.26 g of copper sulfate and 0.20 g of tetraethylenepentamine (TEPA) in 10 g of deionized water. The whole is stirred for a further period of 10 minutes at room temperature. The reaction mixture has the following molar composition: 100 SiO 2 : 5 Al 2 O 3 : 9.3 Na 2 O: 16.7 R: 0.83 CuO: 0.83 TEPA: 3673 H 2 0, ie a molar ratio Si0 2 / Al 2 O 3 of 20.
Etape de traitement hydrothermal Hydrothermal treatment stage
Le gel précurseur obtenu est introduit dans un réacteur en inox de 160 mL, équipé d’un système d’agitation comprenant quatre pales inclinées et des contre-pales. Le réacteur est fermé et chauffé à une température de 170°C pendant 48 heures sous agitation à 200 tr/min. Les cristaux obtenus sont séparés par filtration et lavés avec de l’eau déionisée jusqu’à obtention d’un pH des eaux de lavage inférieur à 8. The precursor gel obtained is introduced into a 160 mL stainless steel reactor, equipped with a stirring system comprising four inclined blades and counter-blades. The reactor is closed and heated at a temperature of 170 ° C for 48 hours with stirring at 200 rpm. The crystals obtained are separated by filtration and washed with deionized water until a pH of the washings of less than 8 is obtained.
Etape de traitement thermique (séchage et calcination) Heat treatment step (drying and calcination)
Le matériau lavé est ensuite séché pendant une nuit à 100°C. La perte au feu (PAF) du solide séché, évaluée à 1000°C pendant 2 heures, est de 1 1 ,5%. Le solide est ensuite introduit dans un four à moufle où est réalisée une étape de calcination: le cycle de calcination comprend une montée en température de 1 ,5°C/min jusqu'à 200°C, un palier à 200°C maintenu durant 2 heures, une montée en température de 1 °C/min jusqu'à 550°C suivi d'un palier à 550°C maintenu durant 8 heures puis un retour à la température ambiante. The washed material is then dried overnight at 100 ° C. The loss on ignition (PAF) of the dried solid, evaluated at 1000 ° C. for 2 hours, is 1.15%. The solid is then introduced into a muffle furnace where a calcination step is carried out: the calcination cycle comprises a rise in temperature of 1.5 ° C./min up to 200 ° C., a plateau at 200 ° C. maintained during 2 hours, a temperature rise of 1 ° C./min up to 550 ° C. followed by a plateau at 550 ° C. held for 8 hours and then a return to ambient temperature.
Le produit solide calciné est analysé par diffraction des rayons X. Le diagramme des rayons X obtenus est présenté sur la Figure 2. Le produit solide calciné est identifié comme étant constitué à plus de 95% massique d’un mélange de zéolithe AFX (60% massique par rapport au matériau obtenu sous sa forme anhydre) et de zéolithe BEA (40% massique par rapport au matériau obtenu sous sa forme anhydre) avec un rapport massique de AFX/BEA=1 ,5. Le matériau est aussi analysé par fluorescence X (FX) : il contient 1 ,0% massique de Cu. The calcined solid product is analyzed by X-ray diffraction. The X-ray diagram obtained is shown in FIG. 2. The calcined solid product is identified as consisting of more than 95% by weight of a mixture of zeolite AFX (60% relative to the material obtained in its anhydrous form) and BEA zeolite (40% by weight relative to to the material obtained in its anhydrous form) with a mass ratio of AFX / BEA = 1.5. The material is also analyzed by X-ray fluorescence (FX): it contains 1.0% by weight of Cu.
Echange ionique au Cu Ionic ion exchange
Le matériau composite obtenu, composé d’une structure composite AFX-BEA et contenant du cuivre, et calciné est mis en contact avec une solution aqueuse de [Cu(NH3)4](N03)2 pendant 1 journée sous agitation à température ambiante. Le solide final est séparé, lavé et récupéré. The composite material obtained, composed of a composite structure AFX-BEA and containing copper, and calcined is brought into contact with an aqueous solution of [Cu (NH 3 ) 4] (NO 3 ) 2 for 1 day with stirring at room temperature. room. The final solid is separated, washed and recovered.
Etape de traitement thermique Heat treatment step
Le solide, récupéré après la mise en contact avec la solution de [Cu(NH3)4](N03)2 et le lavage, est séché à 100°C pendant 4 heures, calciné sous flux d’air à 550°C durant 8 heures. The solid, recovered after contacting the [Cu (NH 3 ) 4 ] (NO 3 ) 2 solution and washing, is dried at 100 ° C. for 4 hours, calcined under an air stream at 550 ° C. during 8 hours.
Le produit solide calciné est analysé par diffraction des rayons X et identifié comme étant constitué d’un mélange de zéolithes de type structural AFX et BEA avec un rapport massique de AFX/BEA = 1 ,5. The calcined solid product is analyzed by X-ray diffraction and identified as consisting of a mixture of structural type zeolites AFX and BEA with a mass ratio of AFX / BEA = 1.5.
Une analyse chimique par fluorescence des rayons X (FX) donne un pourcentage massique de Cu de 2%. X-ray fluorescence (FX) chemical analysis gives a mass percentage of Cu of 2%.
Le catalyseur obtenu est noté Cu-AFX/BEA 3. The catalyst obtained is noted Cu-AFX / BEA 3.
Exemple 5 : préparation d’un catalyseur comparatif à base d’AFX Example 5 Preparation of a Comparative Catalyst Based on AFX
Dans cet exemple, une zéolithe SSZ-16 est synthétisée puis échangée au Cu selon l’art antérieur. Dans cet exemple, le cuivre est introduit par échange ionique. In this example, a zeolite SSZ-16 is synthesized and then exchanged with Cu according to the prior art. In this example, the copper is introduced by ion exchange.
Etape de mélange Mixing step
17,32 g d’hydroxyde de sodium sont dissous dans 582,30 g d’eau déionisée, sous agitation (300 tr/min) et à température ambiante. On rajoute dans cette solution 197,10 g de silicate de sodium et on homogénéise l’ensemble sous agitation (300 tr/min à température ambiante. On rajoute ensuite 9,95 g de zéolithe NaY CBV100 sous agitation (300 tr/min) et on poursuit ainsi jusqu’à dissolution de la zéolithe. On dissout dans la solution obtenue, 43,67 g du structurant DABCO-C4 et on homogénéise ainsi sous agitation (450 tr/min) pendant 30 minutes, à température ambiante. Le mélange réactionnel présente la composition molaire suivante : 100 Si02 : 1 ,67 Al203 : 50 Na20: 10 DABCO-C4: 4000 H20 17.32 g of sodium hydroxide are dissolved in 582.30 g of deionized water, with stirring (300 rpm) and at room temperature. 197.10 g of sodium silicate are added to this solution and the mixture is homogenized with stirring (300 rpm at room temperature, 9.95 g of NaY CBV100 zeolite are then added with stirring (300 rpm) and The solution is then continued until the zeolite is dissolved, 43.67 g of the DABCO-C4 structurant are dissolved in the solution obtained, and the mixture is then homogenized with stirring (450 rpm) for 30 minutes at room temperature. The reaction mixture has the following molar composition: 100 SiO 2 : 1, 67 Al 2 O 3 : 50 Na 2 O: 10 DABCO-C 4: 4000 H 2 O
Etape de mûrissement Step of ripening
Le mélange réactionnel obtenu à l’étape de mélange est maintenu à température ambiante sous agitation pendant 24 heures. The reaction mixture obtained in the mixing step is kept at room temperature with stirring for 24 hours.
Etape de traitement hydrothermal Hydrothermal treatment stage
Le gel obtenu est laissé en autoclave à une température de 150°C pendant 6 jours sous agitation (200 tr/min). Les cristaux obtenus sont séparés et lavés avec de l’eau permutée jusqu’à obtention d’un pH des eaux de lavage inférieur à 8. Le matériau lavé est séché. Une analyse DRX montre que le produit obtenu est une zéolithe SSZ-16 de type structural AFX brute de synthèse et pure. The gel obtained is left in an autoclave at a temperature of 150 ° C. for 6 days with stirring (200 rpm). The crystals obtained are separated and washed with deionized water until a pH of the washings of less than 8 is obtained. The washed material is dried. A DRX analysis shows that the product obtained is a zeolite SSZ-16 of synthetic and pure raw AFX structural type.
Etape de traitement thermique Heat treatment step
La zéolithe SSZ-16 brute de synthèse est traitée sous flux de N2 sec à 550°C pendant 8 h, puis calcinée sous flux d’air sec à 550°C durant 8 h. La perte au feu (PAF), évaluée à 1000°C pendant 2 heures, est de 18% poids. The crude synthetic zeolite SSZ-16 is treated under a flow of N 2 dry at 550 ° C for 8 h, then calcined under a stream of dry air at 550 ° C for 8 h. The loss on ignition (PAF), evaluated at 1000 ° C for 2 hours, is 18% by weight.
Echange ionique au NH4 + sur la SSZ-16 calcinée NH 4 + ion exchange on burned SSZ-16
La zéolithe SSZ-16 calcinée est mise en contact avec une solution de NH4N03 3 molaire pendant 5 heures sous agitation à température ambiante. Le rapport entre le volume de solution de NH4N03 et la masse de solide est de 10. Le solide obtenu est filtre et lavé et la procédure d’échange est répété encore une fois dans les mêmes conditions. Le solide final est séparé, lavé et séché. Une analyse DRX montre que le produit obtenu est une zéolithe SSZ-16 sous forme ammoniacale (NH4-SSZ-16) de type structural AFX pure. The calcined zeolite SSZ-16 is brought into contact with a solution of 3 molar NH 4 NO 3 for 5 hours with stirring at room temperature. The ratio of the volume of NH 4 NO 3 solution to the mass of solid is 10. The solid obtained is filtered and washed and the exchange procedure is repeated again under the same conditions. The final solid is separated, washed and dried. A XRD analysis shows that the product obtained is a zeolite SSZ-16 in ammoniacal form (NH4-SSZ-16) of pure AFX structural type.
Etape de traitement thermique Heat treatment step
La zéolithe SSZ-16 sous forme ammoniacale (NH4-SSZ-16) est traitée sous flux d’air sec à 550°C pendant 8 heures avec une rampe de montée en température de 1 °C/min. La perte au feu (PAF), évaluée à 1000°C pendant 2 heures, est de 4% poids. Le produit obtenu est une zéolithe SSZ-16 sous forme protonée (H-SSZ-16). Echange ionique au Cu sur la H-SSZ-16 The zeolite SSZ-16 in ammoniacal form (NH4-SSZ-16) is treated under a stream of dry air at 550 ° C. for 8 hours with a temperature ramp of 1 ° C./min. The loss on ignition (PAF), evaluated at 1000 ° C for 2 hours, is 4% by weight. The product obtained is a zeolite SSZ-16 in protonated form (H-SSZ-16). Cu ion exchange on the H-SSZ-16
La zéolithe H-SSZ-16 est mise en contact d’une solution de [Cu(NH3)4](N03)2 pendant 1 journée sous agitation à température ambiante. Le solide final est séparé, lavé et séché. The zeolite H-SSZ-16 is brought into contact with a solution of [Cu (NH 3 ) 4 ] (NO 3 ) 2 for 1 day with stirring at room temperature. The final solid is separated, washed and dried.
Le solide obtenu après la mise en contact avec la solution de [Cu(NH3)4](N03)2 est calcinée sous flux d’air sec à 550°C durant 8 heures. The solid obtained after being placed in contact with the solution of [Cu (NH 3 ) 4 ] (NO 3 ) 2 is calcined under a stream of dry air at 550 ° C. for 8 hours.
Une analyse DRX montre que le produit obtenu est une zéolithe SSZ-16 de type structural AFX pure. Une analyse chimique par fluorescence des rayons X (FX) donne un rapport molaire Si02/Al203 de 13 et un pourcentage massique de Cu de 2%. A DRX analysis shows that the product obtained is a zeolite SSZ-16 of pure AFX structural type. X-ray fluorescence (FX) chemical analysis gives an Si0 2 / Al 2 O 3 molar ratio of 13 and a mass percentage of Cu of 2%.
Le catalyseur obtenu est noté Cu-SSZ-16. Exemple 6 : préparation d’une zéolithe de type BEA The catalyst obtained is noted Cu-SSZ-16. Example 6 Preparation of a BEA Type Zeolite
Dans cet exemple, une zéolithe Beta échangée au Cu est synthétisée selon l’art antérieur. Dans cet exemple, le cuivre est introduit par échange ionique. In this example, a Beta zeolite exchanged with Cu is synthesized according to the prior art. In this example, the copper is introduced by ion exchange.
2 g de zéolithe de type structural BEA sous forme ammoniacale (NH4-BETA) d’un rapport Si02/Al203 = 25 (Zeolyst CP814E) sont traités sous flux d’air sec à 550°C pendant 8 heures avec une rampe de montée en température de 1 °C/min. La perte au feu (PAF), évaluée à 1000°C pendant 2 heures, est de 10,2% poids. Le produit obtenu est une zéolithe BETA sous forme protonée (H-BETA). La zéolithe H-BETA est mise en contact d’une solution de [CU(NH3)4](N03)2 pendant 1 journée sous agitation à température ambiante. Le solide final est séparé, lavé et séché et calciné à 550°C durant 8h Une analyse DRX montre que le produit obtenu est une zéolithe beta de type structural BEA. L’analyse chimique par fluorescence des rayons X (FX) donne un pourcentage massique de Cu de 2%. 2 g of zeolite of structural type BEA in ammoniacal form (NH 4 -BETA) with an SiO 2 / Al 2 O 3 ratio = 25 (Zeolyst CP814E) are treated under a stream of dry air at 550 ° C. for 8 hours with a rise ramp of 1 ° C / min. The loss on ignition (PAF), evaluated at 1000 ° C for 2 hours, is 10.2% by weight. The product obtained is a BETA zeolite in protonated form (H-BETA). The zeolite H-BETA is brought into contact with a solution of [CU (NH 3 ) 4 ] (NO 3 ) 2 for 1 day with stirring at room temperature. The final solid is separated, washed and dried and calcined at 550 ° C. for 8 hours. A DRX analysis shows that the product obtained is a BEA type beta zeolite. X-ray fluorescence (FX) chemical analysis gives a mass percentage of Cu of 2%.
Exemple 7 : Préparation d’un matériau comparatif Example 7 Preparation of Comparative Material
Dans cet exemple, le matériau comparatif préparé est un mélange mécanique d’une zéolithe de type structural AFX échangée au cuivre (exemple 5) avec une zéolithe de type structural BEA échangée au cuivre (exemple 6). In this example, the comparative material prepared is a mechanical mixture of a copper-exchanged AFX structural zeolite (Example 5) with a BEA-type zeolite exchanged with copper (Example 6).
120 mg d’une zéolithe de type structural AFX échangée au cuivre telle que préparée dans l’exemple exemple 5 et 80 mg d’une zéolithe de type structural BEA échangée au cuivre telle que préparée dans l’exemple exemple 6 sont mélangés (soit un rapport massique AFX/BEA de (60%/40%)). 120 mg of a zeolite of AFX structural type exchanged with copper as prepared in Example Example 5 and 80 mg of a zeolite of structural type BEA exchanged with copper prepared in Example Example 6 are mixed (ie an AFX / BEA mass ratio of (60% / 40%)).
Le matériau obtenu est noté (Cu-SSZ-16 + Cu-beta). The material obtained is noted (Cu-SSZ-16 + Cu-beta).
Exemple 8 : Conversion des NOx en Standard SCR ; comparaison des trois catalyseurs Cu- AFXJBEA préparés selon l’invention Example 8: Conversion of NOx into Standard SCR; comparison of the three catalysts Cu- AFXJBEA prepared according to the invention
Un test catalytique de réduction des oxydes d’azote (NOx) par l’ammoniac (NH3) en présence d’oxygène (02) dans des conditions Standard SCR est réalisé à différentes températures de fonctionnement pour les catalyseurs synthétisés suivant l’exemple 2 (Cu- AFX/BEA 1 ), l’exemple 3 (Cu-AFX/BEA 2) et l’exemple 4 (Cu-AFX/BEA 3). A catalytic test for the reduction of oxides of nitrogen (NOx) by ammonia (NH 3 ) in the presence of oxygen (O 2 ) under Standard SCR conditions is carried out at different operating temperatures for the catalysts synthesized according to the example 2 (C-AFX / BEA 1), Example 3 (Cu-AFX / BEA 2) and Example 4 (Cu-AFX / BEA 3).
Pour le test de chaque échantillon, 200 mg de catalyseur sous forme de poudre est disposé dans un réacteur en quartz. 218 L/h d’une charge représentative d’un mélange de gaz d’échappement d’un moteur Diesel sont alimentés dans le réacteur. For the test of each sample, 200 mg of catalyst in powder form is placed in a quartz reactor. 218 L / h of a representative load of a mixture of exhaust gas of a diesel engine are fed into the reactor.
Cette charge présente la composition molaire suivante : 400 ppm NO, 400ppm NH3, 8,5% 02, 9% C02, 10% H20, qpc N2. This feed has the following molar composition: 400 ppm NO, 400 ppm NH 3 , 8.5% O 2 , 9% CO 2 , 10% H 2 O, qpc N 2 .
Un analyseur FTIR permet de mesurer la concentration des espèces NO, N02, NH3, N20, CO, C02, H20, 02 en sortie de réacteur. Les conversions de NOx sont calculées comme suit : Conversion = (NOx entrée -NOx sortie) / (NOx entrée). An FTIR analyzer makes it possible to measure the concentration of NO, NO 2 , NH 3 , N 2 O, CO, CO 2 , H 2 O, O 2 species at the outlet of the reactor. The NOx conversions are calculated as follows: Conversion = (NOx input -NOx output) / (NOx input).
Les résultats de conversion de NOx, obtenus pour les catalyseurs (Cu-AFX/BEA 1 ), (Cu- AFX/BEA 2) et (Cu-AFX/BEA 3), sont présentés sur la Figure 3. The NOx conversion results obtained for the catalysts (Cu-AFX / BEA 1), (Cu- AFX / BEA 2) and (Cu-AFX / BEA 3) are shown in FIG.
Il apparait ainsi que les catalyseurs selon l’invention permettent de convertir les NOx. It thus appears that the catalysts according to the invention make it possible to convert NOx.
Exemple 9 : Conversion des NOx en Standard SCR et Fast-SCR: comparaison de l’échantillon Cu-AFX-BEA 3 synthétisé selon l’invention avec l’échantillon Cu-SSZ-16 synthétisé selon l’état de l’art Example 9 Conversion of NOx into Standard SCR and Fast-SCR: comparison of the Cu-AFX-BEA 3 sample synthesized according to the invention with the sample Cu-SSZ-16 synthesized according to the state of the art
Un test catalytique de réduction des oxydes d’azote (NOx) par l’ammoniac (NH3) en présence d’oxygène (02) dans des conditions Standard SCR et Fast SCR est réalisé à différentes températures de fonctionnement pour le catalyseur (Cu-AFX/BEA 3) synthétisé selon l’exemple 4 et l’échantillon Cu-SSZ-16 synthétisé selon l’exemple 5. 200 mg de matériau sous forme de poudre est disposé dans un réacteur en quartz. 218 L/h d’une charge représentative d’un mélange de gaz d’échappement d’un moteur Diesel sont alimentés dans le réacteur. Cette charge présente la composition molaire suivante : A catalytic test for reduction of nitrogen oxides (NOx) by ammonia (NH 3 ) in the presence of oxygen (O 2 ) under Standard conditions SCR and Fast SCR is carried out at different operating temperatures for the catalyst (Cu -AFX / BEA 3) synthesized according to Example 4 and the sample Cu-SSZ-16 synthesized according to Example 5. 200 mg of material in powder form is placed in a quartz reactor. 218 L / h of a representative load of a mixture of exhaust gas of a diesel engine are fed into the reactor. This charge has the following molar composition:
- pour les conditions Standard SCR : 400 ppm NO, 400 ppm NH3, 8,5% 02, 9% C02, 10% H20, qpc N2 ; et for Standard SCR conditions: 400 ppm NO, 400 ppm NH 3 , 8.5% 0 2 , 9% C0 2 , 10% H 2 0, qpc N 2 ; and
- pour les conditions Fast SCR : 200 ppm NO, 200 ppm N02, 400 ppm NH3, 8,5% 02, 9% C02, 10% H20, qpc N2. for Fast SCR conditions: 200 ppm NO, 200 ppm N0 2 , 400 ppm NH 3 , 8.5% 0 2 , 9% C0 2 , 10% H 2 0, qpc N 2 .
Un analyseur FTIR permet de mesurer la concentration des espèces NO, N02, NH3, N20, CO, C02, H20, 02 en sortie de réacteur. Les conversions de NOx sont calculées comme suit : Conversion = (NOx entrée -NOx sortie) / NOx entrée. An FTIR analyzer makes it possible to measure the concentration of NO, NO 2 , NH 3 , N 2 O, CO, CO 2 , H 2 O, O 2 species at the outlet of the reactor. The NOx conversions are calculated as follows: Conversion = (NOx input -NOx output) / NOx input.
La Figure 4 présente la conversion des NOx des matériaux synthétisés suivant l’exemple 4 (Cu-AFX/BEA 3) et l’exemple 5 (Cu-SSZ-16) en fonction de la température dans les conditions Standard SCR. Figure 4 shows the NOx conversion of the materials synthesized according to Example 4 (Cu-AFX / BEA 3) and Example 5 (Cu-SSZ-16) as a function of temperature under Standard SCR conditions.
Les températures d’amorçage obtenues pour les catalyseurs (Cu-AFX/BEA 3) et (Cu-SSZ- 16) dans les conditions Standard SCR sont données ci-dessous : The initiation temperatures obtained for the catalysts (Cu-AFX / BEA 3) and (Cu-SSZ-16) under Standard SCR conditions are given below:
Figure imgf000037_0001
Figure imgf000037_0001
Les températures d’amorçage obtenues pour les catalyseurs (Cu-AFX/BEA 3) et (Cu-SSZ- 16) dans les conditions Fast-SCR sont données ci-dessous :  The initiation temperatures obtained for the catalysts (Cu-AFX / BEA 3) and (Cu-SSZ-16) under Fast-SCR conditions are given below:
Figure imgf000037_0002
Figure imgf000037_0002
T50 correspond à la température à laquelle 50% des NOx du mélange gazeux sont convertis par le catalyseur. T80 correspond à la température à laquelle 80% des NOx du mélange gazeux sont convertis par le catalyseur. T90 correspond à la température à laquelle 90% des NOx du mélange gazeux sont convertis par le catalyseur. T100 correspond à la température à laquelle 100% des NOx du mélange gazeux sont convertis par le catalyseur. T50 is the temperature at which 50% of the NOx in the gas mixture is converted by the catalyst. T80 is the temperature at which 80% of the NOx in the gas mixture is converted by the catalyst. T90 is the temperature at which 90% of NOx of the gaseous mixture are converted by the catalyst. T100 is the temperature at which 100% NOx of the gas mixture is converted by the catalyst.
Le catalyseur Cu-AFX/BEA 3, synthétisé selon l’invention, donne des performances très supérieures au matériau Cu-SSZ-16, synthétisé selon l’état de l’art, en termes de températures d’amorçage et en conversion de NOx sur l’ensemble de la plage de température testée. En effet, à même taux de conversion (50%, 80% ou 90%), les températures d’amorçage obtenues avec le catalyseur selon l’invention Cu-AFX/BEA 3 sont plus faibles par rapport à celles obtenues avec le matériau Cu-SSZ-16. Une conversion de 100% est atteinte entre 350 et 405°C pour le catalyseur Cu-AFX/BEA selon l’invention alors que le matériau comparatif Cu-SSZ-16, synthétisé selon l’état de l’art, atteint seulement 90% de conversion sur la même plage de température. The Cu-AFX / BEA 3 catalyst, synthesized according to the invention, gives a very superior performance to the Cu-SSZ-16 material, synthesized according to the state of the art, in terms of priming temperatures and in NOx conversion. over the entire temperature range tested. Indeed, at the same conversion rate (50%, 80% or 90%), the initiation temperatures obtained with the catalyst according to the invention Cu-AFX / BEA 3 are lower compared to those obtained with the Cu material. -SSZ-16. A conversion of 100% is reached between 350 and 405 ° C for the Cu-AFX / BEA catalyst according to the invention whereas the comparative material Cu-SSZ-16, synthesized according to the state of the art, reaches only 90% conversion on the same temperature range.
Les performances (conversion des NOx et températures d’amorçage) obtenues en conditions Fast SCR avec le catalyseur selon l’invention, Cu-AFX/BEA 3, sont elles aussi supérieures à celles obtenues avec le matériau comparatif Cu-SSZ-16. Le maximum de conversion est de 100% et est atteint à 314°C alors que le matériau correspondant à une AFX échangée au cuivre synthétisé selon l’état de l’art (Cu-SSZ-16) atteint seulement 92% au maximum pour une température de 372°C. The performances (NOx conversion and initiation temperatures) obtained under Fast SCR conditions with the catalyst according to the invention, Cu-AFX / BEA 3, are also higher than those obtained with the comparative material Cu-SSZ-16. The maximum conversion is 100% and is reached at 314 ° C while the material corresponding to a copper-exchanged AFX synthesized according to the state of the art (Cu-SSZ-16) reaches only 92% maximum for a temperature of 372 ° C.
De plus, les émissions de protoxyde (N20) d’azote, dans le cas du catalyseur Cu-AFX/BEA 3 selon l’invention, restent faibles sur toute la plage de températures testée (<15ppm entre 150 et 550°C). In addition, nitrous oxide (N 2 0) emissions, in the case of the Cu-AFX / BEA 3 catalyst according to the invention, remain low over the entire temperature range tested (<15 ppm between 150 and 550 ° C. ).
Exemple 10 : Conversion des NOx en Standard et Fast SCR ; comparaison de l’échantillon Cu-AFX/BEA 3 synthétisé selon l’invention avec un échantillon du mélange mécanique (Cu- SSZ-16 + Cu-beta) Example 10: Conversion of NOx to Standard and Fast SCR; comparison of the sample Cu-AFX / BEA 3 synthesized according to the invention with a sample of the mechanical mixture (Cu- SSZ-16 + Cu-beta)
Un test catalytique de réduction des oxydes d’azote (NOx) par l’ammoniac (NH3) en présence d’oxygène (02) dans des conditions Standard SCR et Fast SCR est réalisé à différentes températures de fonctionnement pour le catalyseur Cu-AFX/BEA 3 synthétisé suivant l’exemple 4 et le matériau (Cu-SSZ-16 + Cu-beta) préparé suivant l’exemple 7 et correspondant à un mélange mécanique d’une zéolithe de type structural AFX échangée au cuivre (préparée selon exemple 5) avec une zéolithe de type structural BEA échangée au cuivre (préparée selon exemple 6). 200 mg de matériau sous forme de poudre est disposé dans un réacteur en quartz. 218 l/h d’une charge représentative d’un mélange de gaz d’échappement sont alimentés dans le réacteur. Cette charge présente la composition molaire suivante : A catalytic test for the reduction of nitrogen oxides (NOx) by ammonia (NH 3 ) in the presence of oxygen (O 2 ) under Standard SCR and Fast SCR conditions is carried out at different operating temperatures for the carbon catalyst. AFX / BEA 3 synthesized according to Example 4 and the material (Cu-SSZ-16 + Cu-beta) prepared according to Example 7 and corresponding to a mechanical mixture of a zeolite of copper-exchanged AFX structural type (prepared according to Example 5) with a zeolite of structural type BEA exchanged with copper (prepared according to Example 6). 200 mg of material in powder form is placed in a quartz reactor. 218 l / h of a representative load of an exhaust gas mixture are fed into the reactor. This charge has the following molar composition:
- 400 ppm NO, 400 ppm NH3, 8,5% 02, 9% C02, 10% H20, qpc N2 pour les conditions Standard SCR et - 400 ppm NO, 400 ppm NH 3 , 8.5% 0 2 , 9% C0 2 , 10% H 2 0, qpc N 2 for the conditions Standard SCR and
- 200 ppm NO, 200 ppm N02, 400 ppm NH3, 8,5% 02, 9% C02, 10% H20, qpc N2 pour les conditions Fast SCR. - 200 ppm NO, 200 ppm N0 2 , 400 ppm NH 3 , 8.5% 0 2 , 9% C0 2 , 10% H 2 0, qpc N 2 for Fast SCR conditions.
Un analyseur FTIR permet de mesurer la concentration des espèces NO, N02, NH3, N20, CO, C02, H20, 02 en sortie de réacteur. Les conversions de NOx sont calculées comme suit : Conversion = (NOx entrée -NOx sortie) / NOx entrée An FTIR analyzer makes it possible to measure the concentration of NO, NO 2 , NH 3 , N 2 O, CO, CO 2 , H 2 O, O 2 species at the outlet of the reactor. The NOx conversions are calculated as follows: Conversion = (NOx input -NOx output) / NOx input
La Figure 5 présente la conversion des NOx des matériaux synthétisés suivant l’exemple 4 (Cu-AFX/BEA 3) et l’exemple 7 (Cu-SSZ-16 + Cu-beta ) en fonction de la température dans les conditions Standard SCR. Figure 5 shows the NOx conversion of the materials synthesized according to Example 4 (Cu-AFX / BEA 3) and Example 7 (Cu-SSZ-16 + Cu-beta) as a function of the temperature under Standard SCR conditions. .
Les températures d’amorçage obtenues pour les catalyseurs dans les conditions Standard- SCR sont données ci-dessous : The starting temperatures obtained for the catalysts under Standard-SCR conditions are given below:
Figure imgf000039_0001
Figure imgf000039_0001
Les températures d’amorçage obtenues pour les catalyseurs dans les conditions Fast-SCR sont données ci-dessous  The initiation temperatures obtained for the catalysts under Fast-SCR conditions are given below.
Figure imgf000039_0002
Figure imgf000039_0002
T50 correspond à la température à laquelle 50% des NOx du mélange gazeux sont convertis par le catalyseur. T80 correspond à la température à laquelle 80% des NOx du mélange gazeux sont convertis par le catalyseur. T90 correspond à la température à laquelle 90% des NOx du mélange gazeux sont convertis par le catalyseur. T100 correspond à la température à laquelle 100% des NOx du mélange gazeux sont convertis par le catalyseur. T50 is the temperature at which 50% of the NOx in the gas mixture is converted by the catalyst. T80 is the temperature at which 80% of the NOx in the mixture gaseous are converted by the catalyst. T90 is the temperature at which 90% of the NOx in the gas mixture is converted by the catalyst. T100 is the temperature at which 100% NOx of the gas mixture is converted by the catalyst.
Le catalyseur Cu-AFX/BEA 3 synthétisé selon l’invention donne des performances très supérieures au matériau correspondant à un mélange mécanique d’une AFX échangée au cuivre synthétisé selon l’état de l’art avec une zéolithe Beta commerciale échangée au cuivre, en termes de températures d’amorçage et de conversion de NOx sur l’ensemble de la plage de températures testée en conditions Standard SCR. En effet, à même taux de conversion (50%, 80% ou 90%), les températures d’amorçage obtenues avec le catalyseur selon l’invention Cu-AFX/BEA 3 sont plus faibles par rapport à celles obtenues avec le matériau Cu-SSZ-16 + Cu-beta obtenu par mélange mécanique. Une conversion de 100% est atteinte entre 350 et 405°C pour le matériau Cu-AFX/BEA 3 alors que le matériau correspondant à un mélange mécanique d’une AFX échangée au cuivre avec une zéolithe Beta échangée au cuivre atteint seulement 85% de conversion. The Cu-AFX / BEA 3 catalyst synthesized according to the invention gives a very superior performance to the material corresponding to a mechanical mixture of a copper-exchanged AFX synthesized according to the state of the art with a copper-exchanged commercial Beta zeolite. in terms of priming temperatures and NOx conversion over the entire temperature range tested under Standard SCR conditions. Indeed, at the same conversion rate (50%, 80% or 90%), the initiation temperatures obtained with the catalyst according to the invention Cu-AFX / BEA 3 are lower compared to those obtained with the Cu material. -SSZ-16 + Cu-beta obtained by mechanical mixing. A conversion of 100% is reached between 350 and 405 ° C for the Cu-AFX / BEA 3 material whereas the material corresponding to a mechanical mixture of a copper-exchanged AFX with a copper-exchanged Beta zeolite reaches only 85% of conversion.
Les performances (conversion des NOx et températures d’amorçage) obtenues en conditions Fast SCR avec le catalyseur selon l’invention, Cu-AFX/BEA 3, sont elles aussi supérieures à celles obtenues avec le matériau (Cu-SSZ-16 + Cu-beta). Le maximum de conversion de 100% est atteint à 314°C avec le catalyseur selon l’invention, Cu-AFX/BEA 3, alors que le matériau correspondant à un mélange mécanique d’une AFX échangée au cuivre avec une zéolithe Beta échangée au cuivre atteint seulement 86% au maximum pour une température de 323°C. The performances (NOx conversion and initiation temperatures) obtained under Fast SCR conditions with the catalyst according to the invention, Cu-AFX / BEA 3, are also higher than those obtained with the material (Cu-SSZ-16 + Cu -beta). The maximum conversion of 100% is reached at 314 ° C. with the catalyst according to the invention, Cu-AFX / BEA 3, whereas the material corresponding to a mechanical mixture of a copper-exchanged AFX with a Beta zeolite exchanged at copper reaches only 86% maximum for a temperature of 323 ° C.
De plus, les émissions de protoxyde (N20) d’azote, dans le cas du catalyseur Cu-AFX/BEA 3 selon l’invention, sont largement inférieures (<15ppm entre 150 et 550°C) à celles obtenues avec le matériau (Cu-SSZ-16 + Cu-beta). In addition, the nitrous oxide (N 2 0) emissions, in the case of the Cu-AFX / BEA 3 catalyst according to the invention, are much lower (<15 ppm between 150 and 550 ° C.) than those obtained with the material (Cu-SSZ-16 + Cu-beta).

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé de préparation d’un catalyseur comprenant un matériau composite zéolithique composé d’un mélange de zéolithes de type structural AFX et de type structural BEA et contenant du cuivre, comprenant au moins les étapes suivantes : A process for the preparation of a catalyst comprising a zeolite composite material composed of a mixture of zeolites of structural type AFX and of structural type BEA and containing copper, comprising at least the following stages:
i) le mélange en milieu aqueux, d’au moins une zéolithe de type structural FAU ayant un ratio molaire Si02 (FAU)/AI203 <FAU> compris entre 2 et 200, d’au moins un composé organique azoté R choisi parmi le dihydroxyde de 1 ,5-bis(méthylpiperidinium)pentane, le dihydroxyde de 1 ,6-bis(méthylpiperidinium)hexane, le dihydroxyde de 1 ,7- bis(méthylpiperidinium)heptane et leurs mélanges, d’au moins une source d'au moins un métal alcalin et/ou alcalino-terreux M de valence n, n étant un nombre entier supérieur ou égal à 1 , d’au moins un agent complexant organique et d’au moins une source de cuivre, pour obtenir un gel précurseur, i) mixing in an aqueous medium, at least one zeolite of structural type FAU having a SiO 2 (FAU) / Al 2 O 3 <FAU> molar ratio of between 2 and 200, of at least one nitrogenous organic compound R selected from 1,5-bis (methylpiperidinium) pentane dihydroxide, 1,6-bis (methylpiperidinium) hexane dihydroxide, 1,7-bis (methylpiperidinium) heptane dihydroxide and mixtures thereof, from at least one source at least one alkali metal and / or alkaline earth metal M of valence n, n being an integer greater than or equal to 1, at least one organic complexing agent and at least one copper source, to obtain a precursor gel,
le mélange réactionnel présentant la composition molaire suivante :
Figure imgf000041_0001
compris entre 2 et 200;
the reaction mixture having the following molar composition:
Figure imgf000041_0001
between 2 and 200;
H20/(Si02 (FAU> ) compris entre 1 et 100 ; H 2 0 / (Si0 2 (FAU>) of from 1 to 100;
R/(Si02 (FAU)) compris entre 0,01 à 0,6 ; R / (Si0 2 (FAU) ) of from 0.01 to 0.6;
M2/n0/(Si02 (FAU)) compris entre 0,005 à 0,7 ; M 2 / n 0 / (Si0 2 (FAU)) of 0.005 to 0.7;
Cu0/(Si02 (FAU)) compris entre 0,005 à 0,06 ; Cu0 / (Si0 2 (FAU) ) of from 0.005 to 0.06;
OCPLX/CuO compris entre 0,8 à 2;  OCPLX / CuO between 0.8 to 2;
dans laquelle Si02 (FAU) désigne la quantité molaire de Si02 apportée par la zéolithe FAU, et Al203 (FAU) désigne la quantité molaire de Al203 apportée par la zéolithe FAU, H20 la quantité molaire d’eau présente dans le mélange réactionnel, R la quantité molaire dudit composé organique azoté, M2/nO étant la quantité molaire de M2/nO apportée par la zéolithe FAU et par la source de métal alcalin et/ou de métal alcalino- terreux, OCPLX est la quantité molaire d’agent complexant organique et CuO est la quantité molaire de CuO apportée par la source de cuivre ; wherein Si0 2 (FAU) refers to the molar amount of SiO 2 provided by the FAU zeolite, and Al 2 0 3 (FAU) refers to the molar amount of Al 2 O 3 provided by the FAU zeolite, H 2 0 the molar amount of water present in the reaction mixture, R the molar amount of said nitrogenous organic compound, M 2 / n O being the molar amount of M 2 / n O provided by the zeolite FAU and the source of alkali metal and / or alkaline metal - earthy, OCPLX is the molar amount of organic complexing agent and CuO is the molar amount of CuO supplied by the copper source;
ii) le traitement hydrothermal dudit gel précurseur obtenu à l’issue de l’étape i) à une température comprise entre 120°C et 220°C, pendant une durée comprise entre 12 heures et 15 jours, pour obtenir une phase solide cristallisée, dite « solide » ; iii) éventuellement au moins un échange ionique comprenant la mise en contact du solide obtenu à l’issue de l’étape précédente, avec au moins une solution comprenant au moins une espèce apte à libérer un métal de transition en solution sous forme réactive sous agitation à température ambiante pendant une durée comprise entre 1 heure et 2 jours ; ii) the hydrothermal treatment of said precursor gel obtained at the end of step i) at a temperature of between 120 ° C. and 220 ° C., for a period of between 12 hours and 15 days, in order to obtain a crystallized solid phase, called "solid"; iii) optionally at least one ion exchange comprising contacting the solid obtained at the end of the preceding step with at least one solution comprising at least one species capable of releasing a transition metal in solution in reactive form with stirring at room temperature for a period of between 1 hour and 2 days;
iv) le traitement thermique par séchage du solide obtenu à l’issue de l’étape précédente à une température comprise entre 20 et 150°C pendant une durée compris entre 2 et 24 heures, suivi d’une calcination sous flux de d’air à une température comprise entre 450 et 700°C pendant une durée comprise entre 2 et 20 heures.  iv) the heat treatment by drying of the solid obtained at the end of the preceding step at a temperature of between 20 and 150 ° C. for a duration of between 2 and 24 hours, followed by calcination under an air stream; at a temperature between 450 and 700 ° C for a period of between 2 and 20 hours.
2. Procédé selon la revendication 1 , comprenant l’étape i) de mélange, l’étape ii) de traitement hydrothermale, l’étape iii) d’échange ionique et l’étape iv) de traitement thermique. 2. Process according to claim 1, comprising the mixing step i), the hydrothermal treatment step ii), the ion exchange step iii) and the heat treatment step iv).
3. Procédé selon la revendication 2, dans lequel les étapes iii) et iv) sont interverties, et éventuellement répétées. 3. The method of claim 2, wherein steps iii) and iv) are inverted, and optionally repeated.
4. Procédé selon la revendication 2 ou 3, pour lequel l’étape iii) est réalisée par mise en contact du solide avec une solution comprenant au moins une, de préférence une seule, espèce apte à libérer un métal de transition ou par mise en contact successive du solide avec différentes solutions comprenant chacune au moins une, de préférence une seule, espèce apte à libérer un métal de transition, les différentes solutions comprenant avantageusement des espèces aptes à libérer un métal de transition différentes. 4. The method of claim 2 or 3, wherein step iii) is performed by contacting the solid with a solution comprising at least one, preferably a single species capable of releasing a transition metal or by setting successive contact of the solid with different solutions each comprising at least one, preferably a single species capable of releasing a transition metal, the various solutions advantageously comprising species capable of releasing a different transition metal.
5. Procédé selon l’une des revendications 2 à 4, dans lequel le métal de transition libéré dans la solution de l’étape iii) est sélectionné dans le groupe formé des éléments suivants : Ti, V, Mn, Mo, Fe, Co, Cu, Cr, Zn, Nb, Ce, Zr, Rh, Pd, Pt, Au, W, Ag, le métal de transition étant de préférence Fe, Cu, Nb, Ce ou Mn, préférentiellement Fe ou Cu et de façon encore plus préférée Cu. 5. Method according to one of claims 2 to 4, wherein the transition metal released in the solution of step iii) is selected from the group consisting of the following elements: Ti, V, Mn, Mo, Fe, Co , Cu, Cr, Zn, Nb, Ce, Zr, Rh, Pd, Pt, Au, W, Ag, the transition metal being preferably Fe, Cu, Nb, Ce or Mn, preferentially Fe or Cu and still most preferred Cu.
6. Procédé selon l’une des revendications 2 à 5, dans lequel la teneur en métal de transition est comprise entre 0,5 à 6% massique, de préférence entre 0,5 et 5% massique, et de façon encore plus préférée entre 1 et 4% massique, par rapport à la masse totale du catalyseur final, sous sa forme anhydre, la quantité de cuivre du matériau composite dudit catalyseur étant prise en compte. 6. Method according to one of claims 2 to 5, wherein the transition metal content is between 0.5 to 6% by weight, preferably between 0.5 and 5% by weight, and even more preferably between 1 and 4% by weight, relative to the total mass of the final catalyst, in its anhydrous form, the amount of copper of the composite material of said catalyst being taken into account.
7. Procédé selon l’une des revendications 1 à 6, dans lequel le catalyseur ne contient que du cuivre comme métal de transition, à une teneur comprise entre 0,5 à 6% massique, de préférence, entre 0,5 et 5%, préférablement entre 1 et 4% et de manière plus préférée encore entre 1 ,5 et 3,5% par rapport à la masse totale du catalyseur final anhydre. 7. Method according to one of claims 1 to 6, wherein the catalyst contains only copper as a transition metal, at a content between 0.5 to 6% by weight, preferably between 0.5 and 5%. preferably between 1 and 4% and more preferably between 1, 5 and 3.5% based on the total weight of the anhydrous final catalyst.
8. Procédé selon l’une des revendications 2 à 7, dans lequel le catalyseur ne contient que du cuivre comme métal de transition, la quantité de cuivre introduite lors de l’étape i) représentant entre 0,05 et 1 ,5% massique, la quantité de cuivre introduite lors de l’étape iii) représentant entre 0,45 et 5% massique et la quantité de cuivre totale contenue dans ledit catalyseur final est comprise entre 0,5 et 6%, de préférence entre 0,5 et 5% massique et de façon encore plus préférée entre 1 et 4% massique, tous les pourcentages étant des pourcentages massiques par rapport à la masse totale du catalyseur final sous sa forme anhydre. 8. Method according to one of claims 2 to 7, wherein the catalyst contains only copper as a transition metal, the amount of copper introduced in step i) representing between 0.05 and 1.5% by mass. , the quantity of copper introduced during step iii) representing between 0.45 and 5% by weight and the total amount of copper contained in said final catalyst is between 0.5 and 6%, preferably between 0.5 and 6%, 5% by mass and even more preferably between 1 and 4% by weight, all percentages being percentages by weight relative to the total mass of the final catalyst in its anhydrous form.
9. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel entre 25 et 45% massique, de manière préférée entre 30 et 40% massique, du cuivre total est introduit lors de l’étape i). 9. Method according to the preceding claim, wherein between 25 and 45% by weight, preferably between 30 and 40% by weight, of the total copper is introduced in step i).
10. Procédé selon l’une des revendications 2 à 6, dans lequel le catalyseur contient du cuivre et un autre métal de transition, comme de préférence Fe, Nb, Ce, Mn, la teneur en cuivre étant entre 0,05 et 2% massique, de préférence 0,5 et 2% massique, la teneur en l’autre métal de transition étant préférablement entre 1 et 4% massique, les teneurs en métaux de transition étant données en pourcentage massiques par rapport à la masse totale du catalyseur sec final. 10. Method according to one of claims 2 to 6, wherein the catalyst contains copper and another transition metal, such as preferably Fe, Nb, Ce, Mn, the copper content being between 0.05 and 2% mass, preferably 0.5 and 2% by mass, the content of the other transition metal being preferably between 1 and 4% by mass, the contents of transition metals being given as a percentage by weight relative to the total mass of the dry catalyst final.
1 1. Procédé selon l’une des revendications précédentes, pour lequel le mélange réactionnel de l’étape i) du procédé de préparation comprend au moins une source additionnelle d’un oxyde X02, X étant un élément tétravalent choisi dans le groupe formé par le silicium, le germanium, le titane, de préférence le silicium, et au moins une source additionnelle d’un oxyde Y203, Y étant un élément trivalent choisi dans le groupe formé par l’aluminium, le bore et le gallium, de préférence l‘aluminium, de telle façon que : le mélange réactionnel de l’étape i) contient entre 20 et 95% massique, de préférence entre 50 et 95% massique, préférentiellement entre 60 et 90% massique et de façon encore plus préférée entre 65 et 85% massique, de zéolithe de type structural FAU par rapport à la masse totale des sources des éléments trivalents et tétravalents ; le ratio molaire X02/SI02 (FAU) dans le mélange réactionnel est compris entre 0,001 et 1 , de préférence entre 0,001 et 0,9 et plus préférentiellement entre 0,001 et 0,01 ; 1. Method according to one of the preceding claims, wherein the reaction mixture of step i) of the preparation process comprises at least one additional source of an oxide X0 2 , X being a tetravalent element chosen from the group formed. by silicon, germanium, titanium, preferably silicon, and at least one additional source of an oxide Y 2 O 3 , Y being a trivalent element selected from the group consisting of aluminum, boron and gallium preferably, aluminum, such that: the reaction mixture of step i) contains between 20 and 95% by weight, preferably between 50 and 95% by weight, preferably between 60 and 90% by weight and even more preferred between 65 and 85% by weight of zeolite of structural type FAU with respect to the total mass of the sources of the trivalent and tetravalent elements; the molar ratio X0 2 / SiO 2 (FAU) in the reaction mixture is between 0.001 and 1, preferably between 0.001 and 0.9 and more preferably between 0.001 and 0.01;
le ratio molaire Y203/Al203 (FAU) dans le mélange réactionnel est compris entre 0,001 et 10, de préférence entre 0,001 et 5, préférentiellement entre 0,001 et 4 ; et the molar ratio Y 2 O 3 / Al 2 O 3 (F AU) in the reaction mixture is between 0.001 and 10, preferably between 0.001 and 5, preferably between 0.001 and 4; and
le ratio molaire (X02 + Si02 (FAU))/(AI203 (FAU) + Y203) dans le mélange réactionnel est compris entre 2 et 200, de préférence entre 4 et 100, the molar ratio (X0 2 + SiO 2 (F AU)) / (Al 2 O 3 (FA U) + Y 2 O 3 ) in the reaction mixture is between 2 and 200, preferably between 4 and 100,
X02 étant la quantité molaire de X02 apportée par la source additionnelle dudit oxyde X02, Si02 (FAu) étant la quantité molaire de Si02 apportée par ladite zéolithe FAU de départ, AI203 (FAu) étant la quantité molaire de Al203 apportée par ladite zéolithe FAU et Y203 étant la quantité molaire de Y203 apportée par la source additionnelle dudit oxyde Y203, X0 2 being the molar quantity of X0 2 provided by the additional source of said oxide X0 2 , Si0 2 (FA u ) being the molar quantity of Si0 2 provided by said starting FAU zeolite, AI 2 0 3 (FA u ) being the molar amount of Al 2 O 3 provided by said zeolite FAU and Y 2 0 3 being the molar amount of Y 2 0 3 supplied by the additional source of said oxide Y 2 O 3 ,
la composition molaire du mélange réactionnel étant la suivant :  the molar composition of the reaction mixture being as follows:
(X02 + Si02 (FAu))/(AI203 (FAu) + Y203) compris entre 2 et 200, de préférence entre 4 et 100 ; (XO 2 + SiO 2 (FA u ) ) / (Al 2 O 3 (FA u ) + Y 2 O 3 ) from 2 to 200, preferably from 4 to 100;
H20/(X02 + Si02 (FAu) ) compris entre 1 et 100, de préférence entre 5 et 60 ; H 2 O / (XO 2 + SiO 2 (FA u ) ) of from 1 to 100, preferably from 5 to 60;
R/(X02 + Si02 (FAU)) compris entre 0,01 et 0,6, de préférence entre 0,05 et 0,5 ; R / (X0 2 + SiO 2 (FAU) ) of between 0.01 and 0.6, preferably between 0.05 and 0.5;
^2/n 0/(X02 + Si02 (FAU)) compris entre 0,005 et 0,7, de préférence entre 0,01 et 0,5 ; ^ 2 / n 0 / (X0 2 + Si0 2 (FAU) ) between 0.005 and 0.7, preferably between 0.01 and 0.5;
Cu0/(X02 + Si02 (FAU)) compris entre 0,005 et 0,06, de préférence entre 0,006 et 0,05 ; Cu0 / (X0 2 + Si0 2 (FAU) ) of between 0.005 and 0.06, preferably between 0.006 and 0.05;
OCPLX/CuO compris entre 0,8 et 2, de préférence entre 0,8 et 1 ,5, préférentiellement entre 0,9 et 1 ,2.  OCPLX / CuO between 0.8 and 2, preferably between 0.8 and 1.5, preferably between 0.9 and 1, 2.
12. Procédé selon l’une des revendications précédentes, pour lequel le composé organique azoté R est le dihydroxyde de 1 ,6-bis(méthylpiperidinium)hexane. 12. Method according to one of the preceding claims, wherein the nitrogenous organic compound R is 1,6-bis (methylpiperidinium) hexane dihydroxide.
13. Procédé selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le traitement hydrothermal de l’étape ii) est réalisé à une température comprise entre 120°C et 220°C, de préférence entre 150°C et 195°C, pendant une durée comprise entre 12 heures et 15 jours, de préférence entre 12 heures et 12 jours, et de manière plus préférée entre 12 heures et 8 jours, et de préférence sous pression autogène. 13. Process according to one of the preceding claims, in which the hydrothermal treatment of stage ii) is carried out at a temperature of between 120 ° C and 220 ° C, preferably between 150 ° C and 195 ° C, during a duration of between 12 hours and 15 days, preferably between 12 hours and 12 days, and more preferably between 12 hours and 8 days, and preferably under autogenous pressure.
14. Procédé selon l’une des revendications précédentes, pour lequel l’étape iv) de traitement thermique comprend un séchage du solide à une température comprise entre 20 et 150°C, de préférence entre 60 et 100°C, pendant une durée compris entre 2 et 24 heures, suivi d’une calcination sous air, éventuellement sec, à une température comprise entre 450 et 700°C, préférentiellement entre 500 et 600°C pendant une durée comprise entre 5 et 10 heures, préférentiellement entre 6 et 9 heures, le débit d’air, éventuellement sec, étant de manière préférée compris entre 0,5 et 1 ,5 L/h/g, préférentiellement compris entre 0,7 et 1 ,2 L/h/g de solide à traiter. 14. Method according to one of the preceding claims, wherein the step iv) heat treatment comprises drying the solid at a temperature between 20 and 150 ° C, preferably between 60 and 100 ° C, for a period of time between 2 and 24 hours, followed by a calcination under air, possibly dry, at a temperature between 450 and 700 ° C, preferably between 500 and 600 ° C for a period of between 5 and 10 hours, preferably between 6 and 9 hour, the air flow, optionally dry, preferably being between 0.5 and 1.5 L / h / g, preferably between 0.7 and 1.2 L / h / g of solid to be treated.
15. Catalyseur comprenant un matériau composite comprenant un mélange d’une zéolithe de type AFX et d’une zéolithe de type BEA, et contenant du cuivre, à une teneur comprise entre 0,05 et 6% massique, de préférence entre 0,5 et 5% massique, et plus préférentiellement entre 1 et 4% massique, par rapport à la masse totale dudit catalyseur sous sa forme anhydre, ledit catalyseur présentant une structure zéolithique comprenant : A catalyst comprising a composite material comprising a mixture of an AFX zeolite and a BEA-type zeolite, and containing copper, at a content of between 0.05 and 6% by weight, preferably between 0.5 and 0.5% by weight. and 5% by weight, and more preferably between 1 and 4% by weight, based on the total weight of said catalyst in its anhydrous form, said catalyst having a zeolite structure comprising:
- entre 30 et 90% massique, de préférence entre 40 et 80% massique de zéolithe de type structural AFX, par rapport à la masse totale dudit catalyseur sous sa forme anhydre ;  between 30 and 90% by weight, preferably between 40 and 80% by weight of zeolite of structural type AFX, relative to the total weight of said catalyst in its anhydrous form;
- entre 10 et 70% massique, de préférence entre 20 et 60% massique de zéolithe de type structural BEA, par rapport à la masse totale dudit catalyseur sous sa forme anhydre ;  between 10 and 70% by weight, preferably between 20 and 60% by weight of zeolite of structural type BEA, relative to the total mass of said catalyst in its anhydrous form;
ledit catalyseur comprenant en outre éventuellement au moins un métal de transition additionnel sélectionné dans le groupe formé des éléments suivants : Ti, V, Mn, Mo, Fe, Co, Cu, Cr, Zn, Nb, Ce, Zr, Rh, Pd, Pt, Au, W, Ag, de préférence Cu, Fe, Nb, Ce, Mn, la teneur totale en métal de transition étant comprise entre 0,5 et 6% massique, de préférence entre 0,5 et 5% massique, et de façon encore plus préférée entre 1 et 4% massique, par rapport à la masse totale du catalyseur final, sous sa forme anhydre. said catalyst optionally further comprising at least one additional transition metal selected from the group consisting of: Ti, V, Mn, Mo, Fe, Co, Cu, Cr, Zn, Nb, Ce, Zr, Rh, Pd, Pt, Au, W, Ag, preferably Cu, Fe, Nb, Ce, Mn, the total content of transition metal being between 0.5 and 6% by weight, preferably between 0.5 and 5% by weight, and even more preferably between 1 and 4% by weight, based on the total mass of the final catalyst, in its anhydrous form.
16. Catalyseur selon la revendication 15, ne contenant que du cuivre comme métal de transition et dans lequel la teneur massique totale en cuivre se situe entre 0,5 à 6% massique, de préférence entre 0,5 et 5%, préférablement entre 1 et 4% et de manière plus préférée encore entre 1 ,5 et 3,5%, par rapport à la masse totale du catalyseur final anhydre. 16. Catalyst according to claim 15, containing only copper as a transition metal and wherein the total mass content of copper is between 0.5 to 6% by weight, preferably between 0.5 and 5%, preferably between 1 and 5%. and 4% and more preferably between 1.5% and 3.5%, based on the total weight of the anhydrous final catalyst.
17. Catalyseur selon la revendication 15, contenant du cuivre et un autre métal de transition et dans lequel la teneur en cuivre se situe entre 0,05 et 2% massique, de préférence 0,5 et 2% massique, alors que la teneur de l’autre métal de transition se situe préférablement entre 1 et 4% massique, les teneurs en métaux de transition étant données en pourcentage massiques par rapport à la masse totale du catalyseur final anhydre. 17. A catalyst according to claim 15, containing copper and another transition metal and wherein the copper content is between 0.05 and 2% by weight, preferably 0.5 and 2% by weight, while the content of the other transition metal is preferably between 1 and 4% by weight, the content of transition metals being given as a percentage by weight relative to the total weight of the anhydrous final catalyst.
18. Catalyseur selon l’une des revendications 15 à 17, susceptible d’être obtenu ou obtenu directement par le procédé selon l’une des revendications 1 à 14. 18. Catalyst according to one of claims 15 to 17, obtainable or obtained directly by the method according to one of claims 1 to 14.
19. Utilisation du catalyseur selon l’une des revendications 15 à 18 ou préparé par le procédé selon l’une quelconques des revendications 1 à 14, pour la réduction sélective de NOx par un réducteur tel que NH3 ou H2. 19. Use of the catalyst according to one of claims 15 to 18 or prepared by the method according to any one of claims 1 to 14, for the selective reduction of NO x by a reducing agent such as NH 3 or H 2 .
20. Utilisation selon la revendication précédente, pour laquelle le catalyseur est mis en forme par dépôt sous forme de revêtement sur un monolithe, de préférence une structure nid d’abeilles ou une structure à plaques. 20. Use according to the preceding claim, wherein the catalyst is shaped by deposition in the form of a coating on a monolith, preferably a honeycomb structure or a plate structure.
21. Utilisation selon la revendication 20, pour laquelle la structure nid d’abeilles est formée de canaux parallèles ouverts aux deux extrémités ou comporte des parois poreuses filtrantes pour lesquelles les canaux parallèles adjacents sont alternativement bouchés de part et d’autre des canaux. 21. Use according to claim 20, wherein the honeycomb structure is formed of parallel channels open at both ends or comprises porous filtering walls for which the adjacent parallel channels are alternately plugged on either side of the channels.
22. Utilisation selon la revendication 21 , pour laquelle la quantité de catalyseur déposé sur ladite structure est comprise entre 50 à 180 g/L pour les structures filtrantes et entre 80 et 200 g/l pour les structures avec canaux ouverts. 22. Use according to claim 21, wherein the amount of catalyst deposited on said structure is between 50 to 180 g / l for the filter structures and between 80 and 200 g / l for open channel structures.
23. Utilisation selon l’une des revendications 19 à 22, pour laquelle ledit catalyseur est associé à un liant tel que la cérine, l’oxyde de zirconium, l’alumine, la silice-alumine non zéolithique, l’oxyde de titane, un oxyde mixte de type cerine-zircone, un oxyde de tungstène et/ou une spinelle, pour être mis en forme par dépôt sous forme de revêtement. 23. Use according to one of claims 19 to 22, wherein said catalyst is associated with a binder such as ceria, zirconium oxide, alumina, non-zeolitic silica-alumina, titanium oxide, a mixed ceria-zirconia type oxide, a tungsten oxide and / or a spinel, to be shaped by coating deposition.
24. Utilisation selon l’une des revendications 19 à 23, pour laquelle ledit revêtement est associé à un autre revêtement présentant des capacités d’adsorption de polluants en particulier de NOx, de réduction de polluants en particulier des NOx ou favorisant l’oxydation de polluants. 24. Use according to one of claims 19 to 23, wherein said coating is associated with another coating having pollutant adsorption capabilities in particular NOx, pollutants reduction especially NOx or promoting oxidation of pollutants.
25. Utilisation selon la revendication 19, pour laquelle ledit catalyseur est sous forme d’extrudé, contenant jusqu’à 100% dudit catalyseur. 25. Use according to claim 19, wherein said catalyst is in extruded form, containing up to 100% of said catalyst.
26. Utilisation selon l’une des revendications 19 à 25, pour laquelle la structure revêtue par ledit catalyseur ou obtenue par extrusion dudit catalyseur est intégrée dans une ligne d’échappement d’un moteur à combustion interne. 26. Use according to one of claims 19 to 25, wherein the structure coated by said catalyst or obtained by extrusion of said catalyst is integrated in an exhaust line of an internal combustion engine.
PCT/EP2019/062561 2018-05-24 2019-05-16 Catalyst containing an aluminosilicate composite material comprising copper and a mixture of afx- and bea-structure zeolites, for selective reduction of nox WO2019224089A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1854379 2018-05-24
FR1854379A FR3081338B1 (en) 2018-05-24 2018-05-24 CATALYST BASED ON A COMPOSITE ALUMINOSILICATE MATERIAL COMPRISING COPPER AND A MIXTURE OF ZEOLITHS OF STRUCTURAL TYPE AFX AND OF STRUCTURAL TYPE BEA, FOR THE SELECTIVE REDUCTION OF NOX

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2019224089A1 true WO2019224089A1 (en) 2019-11-28

Family

ID=63722493

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2019/062561 WO2019224089A1 (en) 2018-05-24 2019-05-16 Catalyst containing an aluminosilicate composite material comprising copper and a mixture of afx- and bea-structure zeolites, for selective reduction of nox

Country Status (2)

Country Link
FR (1) FR3081338B1 (en)
WO (1) WO2019224089A1 (en)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5194235A (en) 1992-08-27 1993-03-16 Chevron Research And Technology Company Synthesis of SSZ-16 zeolite catalyst
JP2014148441A (en) 2013-02-01 2014-08-21 Tosoh Corp Afx type silico-alumino-phosphate and method for producing the same as well as nitrogen oxide reduction method using the same
US20160096169A1 (en) 2014-10-07 2016-04-07 Johnson Matthey Public Limited Company Molecular Sieve Catalyst For Treating Exhaust Gas
US20160137518A1 (en) 2014-11-14 2016-05-19 Johnson Matthey Public Limited Company Afx zeolite
WO2016205509A1 (en) * 2015-06-18 2016-12-22 Johnson Matthey Public Limited Company Ammonia slip catalyst with low n2o formation
WO2017080722A1 (en) 2015-10-12 2017-05-18 Umicore Ag & Co. Kg One-pot synthesis of copper containing small-pore zeolites
WO2017202495A1 (en) * 2016-05-24 2017-11-30 Exxonmobil Chemical Patents Inc. A synthetic zeolite comprising a catalytic metal
US20180093259A1 (en) 2016-09-30 2018-04-05 Johnson Matthey Public Limited Company Novel zeolite synthesis with alkaline earth metal

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5194235A (en) 1992-08-27 1993-03-16 Chevron Research And Technology Company Synthesis of SSZ-16 zeolite catalyst
JP2014148441A (en) 2013-02-01 2014-08-21 Tosoh Corp Afx type silico-alumino-phosphate and method for producing the same as well as nitrogen oxide reduction method using the same
US20160096169A1 (en) 2014-10-07 2016-04-07 Johnson Matthey Public Limited Company Molecular Sieve Catalyst For Treating Exhaust Gas
US20160137518A1 (en) 2014-11-14 2016-05-19 Johnson Matthey Public Limited Company Afx zeolite
WO2016205509A1 (en) * 2015-06-18 2016-12-22 Johnson Matthey Public Limited Company Ammonia slip catalyst with low n2o formation
WO2017080722A1 (en) 2015-10-12 2017-05-18 Umicore Ag & Co. Kg One-pot synthesis of copper containing small-pore zeolites
WO2017202495A1 (en) * 2016-05-24 2017-11-30 Exxonmobil Chemical Patents Inc. A synthetic zeolite comprising a catalytic metal
US20180093259A1 (en) 2016-09-30 2018-04-05 Johnson Matthey Public Limited Company Novel zeolite synthesis with alkaline earth metal

Non-Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
FICKEL, D. W.LOBO, R. F., THE JOURNAL OF PHYSICAL CHEMISTRY C, vol. 114, no. 3, 2009, pages 1633 - 1640
HRABANEK, P.ZIKANOVA, A.SUPINKOVA, T.DRAHOKOUPIL, J.FILA, V.LHOTKA, M.BERNAUER, B., MICROPOROUS AND MESOPOROUS MATERIALS, vol. 228, 2016, pages 107 - 115
LOBO, R. F.ZONES, S. I.MEDRUD, R. C., CHEMISTRY OF MATERIALS, vol. 8, no. 10, 1996, pages 2409 - 2411
MARTÍN NURIA ET AL: "Cage-based small-pore catalysts for NH3-SCR prepared by combining bulky organic structure directing agents with modified zeolites as reagents", APPLIED CATALYSIS B: ENVIRONMENTAL, ELSEVIER, AMSTERDAM, NL, vol. 217, 29 May 2017 (2017-05-29), pages 125 - 136, XP085112832, ISSN: 0926-3373, DOI: 10.1016/J.APCATB.2017.05.082 *
OGURA ET AL., BULL. CHEM. SOC. JPN., vol. 91, 2018, pages 355 - 361
WANG, D. ET AL., CRYSTENGCOMM., vol. 18, no. 6, 2016, pages 1000 - 1008

Also Published As

Publication number Publication date
FR3081338B1 (en) 2020-06-26
FR3081338A1 (en) 2019-11-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3801840A1 (en) &lt;sup2/&gt;? &lt;sub2/&gt;?x?catalyst comprising an afx-structure zeolite of very high purity and at least one transition metal for selective reduction of no
JP6347913B2 (en) Method, catalyst, system and method for preparing a copper-containing molecular sieve with a CHA structure
WO2020212354A1 (en) Rapid synthesis of a catalyst comprising a zeolite having an afx structure and at least one transition metal for selective nox reduction
WO2019224081A1 (en) Direct synthesis of a catalyst comprising an afx-structure zeolite and at least one transition metal for selective reduction of nox
FR3069238B1 (en) DIRECT SYNTHESIS OF A MICROPOROUS ALUMINOSILICATE MATERIAL OF AFX STRUCTURE COMPRISING COPPER AND THE USE THEREOF
EP2621611A2 (en) Method for treating a gas containing nitrogen oxides (nox), in which a composition comprising cerium oxide and niobium oxide is used as a catalyst
WO2019224083A1 (en) Catalyst comprising an afx-structure zeolite of high purity and at least one transition metal for selective reduction of nox
WO2019224082A1 (en) Catalyst comprising an afx-structure zeolite prepared from a mixture of fau zeolites and at least one transition metal for selective reduction of nox
FR3111886A1 (en) DIRECT SYNTHESIS OF A ZEOLITH AFX-BASED CATALYST CONTAINING COPPER FOR SELECTIVE NOX REDUCTION
EP3630681B1 (en) Direct synthesis of a sapo material with afx structure comprising copper and use of this material
EP4037830A1 (en) Low-temperature synthesis of catalyst based on zeolite afx and application thereof in nh3-scr
EP3801894B1 (en) Catalyst comprising a mixture of an afx-structure zeolite and a bea-structure zeolite and at least one transition metal for selective reduction of nox
WO2019224089A1 (en) Catalyst containing an aluminosilicate composite material comprising copper and a mixture of afx- and bea-structure zeolites, for selective reduction of nox
WO2024120972A1 (en) Catalyst comprising an afx-structure izm-9 zeolite of very high purity, and at least one transition metal for selective reduction of nox
EP4340992A1 (en) Synthesis of a composite afx-bea zeolite catalyst containing palladium for nox adsorption
FR3136752A1 (en) SYNTHESIS OF A CATALYST COMPRISING A STRUCTURAL AFX TYPE ZEOLITE CONTAINING IRON FOR THE REDUCTION OF NOx AND N2O
WO2022243164A1 (en) Synthesis of a palladium-bearing afx zeolite catalyst for nox adsorption
WO2023242061A1 (en) Synthesis of a catalyst comprising a high-purity nu-86 zeolite and iron for the converson of nox and n2o

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 19724490

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 19724490

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1