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CN102026722A - 氮氧化物净化催化剂 - Google Patents

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CN102026722A CN2008801292014A CN200880129201A CN102026722A CN 102026722 A CN102026722 A CN 102026722A CN 2008801292014 A CN2008801292014 A CN 2008801292014A CN 200880129201 A CN200880129201 A CN 200880129201A CN 102026722 A CN102026722 A CN 102026722A
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Abstract

本发明氮氧化物净化催化剂，其包含负载了稀土金属的氧化物的β沸石、和负载了稀土金属的氧化物的二氧化钛，或者包含负载了稀土金属的氧化物和铁的氧化物或氢氧化物的β沸石、和负载了稀土金属的氧化物和铁的氧化物或氢氧化物的二氧化钛，以及氮氧化物净化催化剂，其包含载体和负载在该载体上的上述的氮氧化物净化催化剂的层，所述载体包含陶瓷或金属材料。

Description

氮氧化物净化催化剂
技术领域
本发明涉及选择性还原氮氧化物的氮氧化物净化催化剂，特别涉及选择性还原柴油机废气中的氮氧化物的氮氧化物净化催化剂。
背景技术
目前，开发了利用NH3选择性还原氮氧化物的各种氮氧化物净化催化剂，例如作为氮氧化物净化催化剂，提出了含有利用铁和镧进行了离子交换的β型沸石的催化剂(参考专利文献1)、或由离子交换了Fe和稀土金属的沸石构成的催化剂(参考专利文献2)。
但是，这些催化剂对于氮氧化物的选择还原活性或耐久性不能说是充分的。
专利文献1：日本特开2005-177570号公报
专利文献2：日本特开2006-305423号公报
发明内容
本发明的目的在于提供氮氧化物净化催化剂，其对于氮氧化物的选择还原活性高，耐久后的性能下降小。
本发明人为了达到上述目的，进行了努力研究，结果发现，通过将负载了稀土金属的氧化物的β沸石和负载了稀土金属的氧化物的二氧化钛合用，可以得到选择还原活性高、耐久后的性能下降小的氮氧化物净化催化剂，进而发现，通过在其上负载铁的氧化物或氢氧化物，耐久性进一步得到改善，从而完成了本发明。
即，本发明的氮氧化物净化催化剂的特征在于，包含负载了稀土金属的氧化物的β沸石和负载了稀土金属的氧化物的二氧化钛。
另外，本发明的氮氧化物净化催化剂的特征在于，包含负载了稀土金属的氧化物和铁的氧化物或氢氧化物的β沸石、和负载了稀土金属的氧化物和铁的氧化物或氢氧化物的二氧化钛。
进一步地，本发明的氮氧化物净化催化剂的特征在于，包含载体和负载在该载体上的上述任意的氮氧化物净化催化剂的层，所述载体由陶瓷或金属材料形式。
本发明的氮氧化物净化催化剂对于氮氧化物的选择还原活性高，耐久后的性能下降小，特别是在选择性还原柴油机废气中的氮氧化物方面是优异的。
具体实施方式
本发明的氮氧化物净化催化剂将负载了稀土金属的氧化物的β沸石、和负载了稀土金属的氧化物的二氧化钛合用。通过在目前公知的负载了稀土金属的氧化物的β沸石中配合负载了稀土金属的氧化物的二氧化钛，对于氮氧化物的选择还原活性变高，耐久后的性能下降变小，其原因目前向不明确。
当将负载了稀土金属的氧化物和铁的氧化物或氢氧化物的β沸石、和负载了稀土金属的氧化物和铁的氧化物或氢氧化物的二氧化钛合用时，对于氮氧化物的选择还原活性变高，耐久后的性能下降进一步变小(即，耐久性提高)。
可在本发明的氮氧化物净化催化剂中使用的稀土金属的氧化物，可以使用目前公知的在氮氧化物净化催化剂中负载在沸石上来使用的全部稀土金属的氧化物，其种类没有特别地限定。可以使用例如镧、铈、镨、钕、钐、钆等的氧化物。
本发明的氮氧化物净化催化剂通常包含载体、和负载在该载体上的包含负载了稀土金属的氧化物的β沸石和负载了稀土金属的氧化物的二氧化钛的氮氧化物净化催化剂的层、或包含负载了稀土金属的氧化物和铁的氧化物或氢氧化物的β沸石和负载了稀土金属的氧化物和铁的氧化物或氢氧化物的二氧化钛的氮氧化物净化催化剂的层，所述载体由陶瓷或金属材料形成。
本发明中使用的由陶瓷或金属材料形成的载体的形状没有特别地限定，一般为蜂巢、板、颗粒等形状，优选蜂巢形状。另外，这种载体的材质可以列举例如氧化铝(Al2O3)、莫来石(3Al2O3-2SiO2)、堇青石(2MgO-2Al2O3-5SiO2)等陶瓷、不锈钢等金属材料。堇青石材料的热膨胀系数极其低，为1.0×10-6/℃，因此特别有用。
在下述氮氧化物净化催化剂中，优选β沸石的负载量为60～300g/L，二氧化钛的负载量为1～100g/L，稀土金属的氧化物的负载量为1～100g/L，所述氮氧化物净化催化剂包含载体、和负载在该载体上的包含负载了稀土金属的氧化物的β沸石和负载了稀土金属的氧化物的二氧化钛的氮氧化物净化催化剂的层，所述载体由陶瓷或金属材料形成。当各成分的负载量比上述下限值少时，作为本发明目的的效果小，另外，当各成分的负载量比上述上限值多时，不仅不能得到与其增加量相符合的效果，而且难以涂敷在载体上，因此有制造变得困难的倾向。
另外，在下述氮氧化物净化催化剂中，优选β沸石的负载量为60～300g/L，二氧化钛的负载量为1～100g/L，稀土金属的氧化物的负载量为1～100g/L，铁的氧化物或氢氧化物的负载量以铁的量计(即换算为铁元素量)为1～50g/L，所述氮氧化物净化催化剂包含载体、和负载在该载体上的包含负载了稀土金属的氧化物和铁的氧化物或氢氧化物的β沸石和负载了稀土金属的氧化物和铁的氧化物或氢氧化物的二氧化钛的氮氧化物净化催化剂的层，所述载体由陶瓷或金属材料形成。当各成分的负载量比上述下限值少时，作为本发明目的的效果小，另外，当各成分的负载量比上述上限值多时，不仅不能得到与其增加量相对应的效果，而且难以涂敷在载体上，因此有制造变得困难的倾向。
在制造本发明的氮氧化物净化催化剂时，β沸石原料优选使用SiO2/Al2O3的摩尔比为10～2000/1的原料。另外，作为形成二氧化钛的原料，可以使用通过煅烧而形成二氧化钛的化合物、例如二氧化钛溶胶、氯化钛、硫酸钛、四异丙醇钛、二氧化钛本身等。
作为形成稀土金属的氧化物的原料，可以使用通过煅烧而形成稀土金属的氧化物的化合物、例如稀土金属的硝酸盐、醋酸盐、碳酸盐、硫酸盐、磷酸盐等。另外，作为通过煅烧而形成铁的氧化物或氢氧化物的化合物，可以使用例如硝酸铁、氯化铁、醋酸铁、氢氧化铁、草酸铁、硫酸铁、磷酸铁等。在本发明中，铁的氧化物或氢氧化物根据煅烧条件可以得到Fe2O3、FeOOH、Fe3O4、FeO等。
本发明的氮氧化物净化催化剂可以根据各种方法来制备。例如可以如下述来制备，即，在载体上涂布含有β沸石、通过煅烧而形成二氧化钛的化合物和粘合剂的水性浆料，进行干燥、煅烧后，浸渍在含有通过煅烧而形成稀土金属的氧化物的化合物的水溶液、或含有通过煅烧而形成稀土金属的氧化物的化合物和通过煅烧而形成铁的氧化物或氢氧化物的化合物的水溶液中，使其含浸，从水溶液中取出后，进行干燥、煅烧来制备。另外，也可以如下述来制备，即，在载体上涂布含有β沸石、通过煅烧而形成二氧化钛的化合物、通过煅烧而形成稀土金属的氧化物的化合物和粘合剂的水性浆料、或含有β沸石、通过煅烧而形成二氧化钛的化合物、通过煅烧而形成稀土金属的氧化物的化合物、通过煅烧而形成铁的氧化物或氢氧化物的化合物和粘合剂的水性浆料，使其干燥、煅烧来制备。进一步地，还可以在载体上涂布含有β沸石、通过煅烧而形成二氧化钛的化合物、通过煅烧而形成稀土金属的氧化物的化合物和粘合剂的水性浆料，进行干燥、煅烧后，浸渍在含有通过煅烧而形成铁的氧化物或氢氧化物的化合物的水溶液中，使其含浸，从水溶液中取出后，使其干燥、煅烧来制备。
本发明的氮氧化物净化催化剂在NH3的存在下可选择性还原净化氮氧化物。因此，需要在废气中供给NH3，如公知的那样，可以采用直接供给NH3气体的方法、添加氨水的方法、或添加尿素、六亚甲基四胺等可分解而生成NH3的物质的方法等。
以下，基于实施例、比较例和试验例来说明本发明。
实施例1
使用球磨机将100质量份β沸石、67质量份TiO2溶胶(TiO2浓度为30质量％)、100质量份SiO2系粘合剂(SiO2浓度为50质量％)和200质量份纯水进行混合，得到浆料。将该浆料涂布在模型气体评价用的堇青石制载体(φ25.4mm、L20mm、400孔)上，使β沸石的负载量为100g/L，TiO2的负载量为20g/L，使其干燥，并在500℃进行煅烧。接着，在由硝酸铈、硝酸铁和纯水构成的水溶液中浸渍，使其含浸，在从水溶液中取出后，进行干燥，在500℃煅烧，得到氮氧化物净化催化剂。将此时的CeO2的负载量调节为20g/L，Fe的负载量调节为10g/L。
实施例2
除了使用由硝酸铈和纯水构成的水溶液来代替由硝酸铈、硝酸铁和纯水构成的水溶液以外，其他与实施例1同样进行处理，得到氮氧化物净化催化剂。将此时的β沸石的负载量调节为100g/L，TiO2的负载量调节为20g/L，CeO2的负载量调节为20g/L。
比较例1
使用球磨机将100质量份β沸石、100质量份SiO2系粘合剂(SiO2浓度为50质量％)和200质量份纯水进行混合，得到浆料。将该浆料涂布在模型气体评价用的堇青石制载体(φ25.4mm、L20mm、400孔)上，使β沸石的负载量为100g/L，使其干燥，并在500℃进行煅烧。接着，将其浸渍在包含硝酸铁和纯水构成的水溶液中，进行含浸，在从水溶液中取出后，使其干燥，在500℃进行煅烧，得到氮氧化物净化催化剂。将此时的Fe的负载量调节为10g/L。
<废气净化性能试验>
在评价装置中填充实施例1、实施例2和比较例1中得到的各氮氧化物净化催化剂，一边使下述第1表所示组成的废气模型气体以50000/h的空间速度流过，一边以20℃/分钟的升温速度升温至400℃，测定NO的净化率。400℃时的模型气体的净化率(％)如第2表所示。
[表1]
第1表废气模型气体
  NO   NH3   O2   H2O   N2
  200ppm   200ppm   10％   5％   残余
[表2]
第2表废气模型气体评价试验结果
Figure BPA00001255643600061
实施例3
使用球磨机将100质量份β沸石、67质量份TiO2溶胶(TiO2浓度为30质量％)、50质量份硝酸铈、100质量份SiO2系粘合剂(SiO2浓度为50质量％)和200质量份纯水进行混合，得到浆料。将该浆料涂布在模型气体评价用的堇青石制载体(φ25.4mm、L20mm、400孔)上，使β沸石的负载量为100g/L，TiO2的负载量为20g/L，CeO2的负载量为20g/L，并使其干燥，在500℃进行煅烧。接着，在由硝酸铁和纯水构成的水溶液中浸渍，使其含浸，在从水溶液中取出后，进行干燥，并在500℃煅烧，得到氮氧化物净化催化剂。将此时的Fe的负载量调节为10g/L。
实施例4
使用球磨机将100质量份β沸石、67质量份TiO2溶胶(TiO2浓度为30质量％)、50质量份硝酸铈、72质量份硝酸铁、100质量份SiO2系粘合剂(SiO2浓度为50质量％)和200质量份纯水进行混合，得到浆料。将该浆料涂布在模型气体评价用的堇青石制载体(φ25.4mm、L20mm、400孔)上，使β沸石的负载量为100g/L，TiO2的负载量为20g/L，CeO2的负载量为20g/L，Fe的负载量为10g/L，进行干燥，并在500℃煅烧，得到氮氧化物净化催化剂。
比较例2
在硝酸铁水溶液中投入β沸石，利用蒸发干固法得到负载了9质量％铁的β沸石(粉末A)。另外，在氨水溶液中添加TiO2溶胶，接着添加硝酸铈，过滤，干燥，并在500℃进行煅烧，得到CeO2-TiO2复合氧化物(粉末B)。将此时CeO2与TiO2的质量比调节为1∶1。使用球磨机将粉末A、粉末B、SiO2系粘合剂和纯水进行混合，得到浆料。将该浆料涂布在模型气体评价用的堇青石制载体(φ25.4mm、L20mm、400孔)上，使β沸石的负载量为100g/L，TiO2的负载量为20g/L，CeO2的负载量为20g/L，Fe的负载量为10g/L，使其干燥，并在500℃煅烧，得到氮氧化物净化催化剂。
<废气净化性能试验>
在评价装置中填充实施例3、实施例4和比较例2中得到的各氮氧化物净化催化剂，一边使上述第1表所示组成的废气模型气体以50000/h的空间速度流过，一边以20℃/分钟的升温速度升温至400℃，测定NO的净化率。400℃时的模型气体的净化率(％)如第3表所示。
另外，在含有10质量％氧和10质量％水的氮气氛围中，将实施例3、实施例4和比较例2中得到的各氮氧化物净化催化剂在750℃进行20小时的耐久处理。然后，将这些氮氧化物净化催化剂填充到评价装置中，一边使如上述第1表所示组成的废气模型气体以50000/h的空间速度流过，一边以20℃/分钟的升温速度升温至400℃，测定NO的净化率。400℃时的模型气体的净化率(％)如第3表所示。
[表3]
第3表废气模型气体评价试验结果
Figure BPA00001255643600071
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.氮氧化物净化催化剂，其特征在于，包含负载了稀土金属的氧化物和铁的氧化物或氢氧化物的β沸石、和负载了稀土金属的氧化物和铁的氧化物或氢氧化物的二氧化钛。
2.氮氧化物净化催化剂，其特征在于，包含载体和负载在该载体上的如权利要求1所述的氮氧化物净化催化剂的层，所述载体由陶瓷或金属材料形成。
3.根据权利要求2所述的氮氧化物净化催化剂，其特征在于，β沸石的负载量为60～300g/L，二氧化钛的负载量为1～100g/L，稀土金属的氧化物的负载量为1～100g/L，铁的氧化物或氢氧化物的负载量以铁的量计为1～50g/L。

Claims (6)

1.氮氧化物净化催化剂，其特征在于，包含负载了稀土金属的氧化物的β沸石、和负载了稀土金属的氧化物的二氧化钛。
2.氮氧化物净化催化剂，其特征在于，包含负载了稀土金属的氧化物和铁的氧化物或氢氧化物的β沸石、和负载了稀土金属的氧化物和铁的氧化物或氢氧化物的二氧化钛。
3.氮氧化物净化催化剂，其特征在于，包含载体和负载在该载体上的如权利要求1所述的氮氧化物净化催化剂的层，所述载体由陶瓷或金属材料形成。
4.根据权利要求3所述的氮氧化物净化催化剂，其特征在于，β沸石的负载量为60～300g/L，二氧化钛的负载量为1～100g/L，稀土金属的氧化物的负载量为1～100g/L。
5.氮氧化物净化催化剂，其特征在于，包含载体和负载在该载体上的如权利要求2所述的氮氧化物净化催化剂的层，所述载体由陶瓷或金属材料形成。
6.根据权利要求5所述的氮氧化物净化催化剂，其特征在于，β沸石的负载量为60～300g/L，二氧化钛的负载量为1～100g/L，稀土金属的氧化物的负载量为1～100g/L，铁的氧化物或氢氧化物的负载量以铁的量计为1～50g/L。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104349839A (zh) * 2012-06-06 2015-02-11 赫多特普索化工设备公司 Scr催化剂及其制备方法
CN105597816A (zh) * 2015-11-13 2016-05-25 无锡桥阳机械制造有限公司 一种防治雾霾和氮氧化物污染的催化剂
CN111247099A (zh) * 2017-10-25 2020-06-05 三井金属矿业株式会社 β型沸石及其制造方法以及催化剂

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2771111A1 (en) * 2011-10-24 2014-09-03 Haldor Topsøe A/S Catalyst composition and method for use in selective catalytic reduction of nitrogen oxides
CN105013523A (zh) * 2014-04-24 2015-11-04 同济大学 一种用于400℃～600℃烟气蜂窝脱硝催化剂及其制备方法
JP2016043320A (ja) * 2014-08-25 2016-04-04 エヌ・イーケムキャット株式会社 尿素加水分解触媒及び尿素加水分解材料を用いた選択還元触媒
US10974225B1 (en) * 2020-01-17 2021-04-13 Zhejiang Nhu Company Ltd. Metal oxide coated ceramic corrugated plate catalyst, preparation and application in preparation of key intermediates of citral

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03270733A (ja) * 1990-03-20 1991-12-02 Nippon Shokubai Co Ltd 窒素酸化物除去用触媒
JPH08131828A (ja) * 1994-11-15 1996-05-28 Nkk Corp 窒素酸化物除去用触媒およびこれを用いた窒素酸化物の 除去方法
JP2005246341A (ja) * 2004-03-08 2005-09-15 Babcock Hitachi Kk 窒素酸化物除去用触媒、その製造方法、および該触媒を用いた窒素酸化物の除去方法
WO2007074599A1 (ja) * 2005-12-26 2007-07-05 N.E. Chemcat Corporation 脱硝触媒、ハニカム構造型脱硝触媒、及びそれを用いた脱硝方法
CN100998945A (zh) * 2006-12-31 2007-07-18 哈尔滨工业大学 负载型催化剂Fe2O3－CeO2－TiO2/γ－Al2O3及其制备方法
EP1810750A1 (en) * 2004-09-15 2007-07-25 N.E. Chemcat Corporation Oxidation catalyst for exhaust gas purification, catalyst structure for exhaust gas purification and method for purifying exhaust gas
WO2007138874A1 (ja) * 2006-05-29 2007-12-06 Cataler Corporation ＮＯｘ還元触媒、ＮＯｘ還元触媒システム、及びＮＯｘ還元方法
CN101116825A (zh) * 2006-07-31 2008-02-06 本田技研工业株式会社 NOx净化催化剂
JP2008081348A (ja) * 2006-09-27 2008-04-10 Tosoh Corp ＳＣＲ触媒用β型ゼオライト及びそれを用いた窒素酸化物の浄化方法
JP2008080195A (ja) * 2006-09-26 2008-04-10 Tosoh Corp 高シリカβ型ゼオライトからなる炭化水素吸着剤

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63123449A (ja) 1986-11-12 1988-05-27 Babcock Hitachi Kk 排ガス中の窒素酸化物除去用触媒
DE3841990A1 (de) 1988-12-14 1990-06-21 Degussa Verfahren zur reduktion von stickoxiden aus abgasen
DE4003515A1 (de) * 1990-02-06 1991-08-08 Bayer Ag Verfahren zur reduktion von in abgasen enthaltenen stickoxiden
JP3246757B2 (ja) * 1991-11-06 2002-01-15 三菱化学株式会社 窒素酸化物除去用触媒
JP2005177570A (ja) 2003-12-17 2005-07-07 Ne Chemcat Corp 高温特性に優れるｓｃｒ触媒
JP2006305423A (ja) 2005-04-26 2006-11-09 Toyota Central Res & Dev Lab Inc ＮＯｘ選択還元触媒
JP5110954B2 (ja) * 2007-05-09 2012-12-26 エヌ・イーケムキャット株式会社 選択還元型触媒を用いた排気ガス浄化触媒装置並びに排気ガス浄化方法

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03270733A (ja) * 1990-03-20 1991-12-02 Nippon Shokubai Co Ltd 窒素酸化物除去用触媒
JPH08131828A (ja) * 1994-11-15 1996-05-28 Nkk Corp 窒素酸化物除去用触媒およびこれを用いた窒素酸化物の 除去方法
JP2005246341A (ja) * 2004-03-08 2005-09-15 Babcock Hitachi Kk 窒素酸化物除去用触媒、その製造方法、および該触媒を用いた窒素酸化物の除去方法
EP1810750A1 (en) * 2004-09-15 2007-07-25 N.E. Chemcat Corporation Oxidation catalyst for exhaust gas purification, catalyst structure for exhaust gas purification and method for purifying exhaust gas
WO2007074599A1 (ja) * 2005-12-26 2007-07-05 N.E. Chemcat Corporation 脱硝触媒、ハニカム構造型脱硝触媒、及びそれを用いた脱硝方法
WO2007138874A1 (ja) * 2006-05-29 2007-12-06 Cataler Corporation ＮＯｘ還元触媒、ＮＯｘ還元触媒システム、及びＮＯｘ還元方法
CN101116825A (zh) * 2006-07-31 2008-02-06 本田技研工业株式会社 NOx净化催化剂
JP2008080195A (ja) * 2006-09-26 2008-04-10 Tosoh Corp 高シリカβ型ゼオライトからなる炭化水素吸着剤
JP2008081348A (ja) * 2006-09-27 2008-04-10 Tosoh Corp ＳＣＲ触媒用β型ゼオライト及びそれを用いた窒素酸化物の浄化方法
CN100998945A (zh) * 2006-12-31 2007-07-18 哈尔滨工业大学 负载型催化剂Fe2O3－CeO2－TiO2/γ－Al2O3及其制备方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104349839A (zh) * 2012-06-06 2015-02-11 赫多特普索化工设备公司 Scr催化剂及其制备方法
US9527071B2 (en) 2012-06-06 2016-12-27 Haldor Topsoe A/S SCR catalyst and method of preparation thereof
CN105597816A (zh) * 2015-11-13 2016-05-25 无锡桥阳机械制造有限公司 一种防治雾霾和氮氧化物污染的催化剂
CN111247099A (zh) * 2017-10-25 2020-06-05 三井金属矿业株式会社 β型沸石及其制造方法以及催化剂
CN111247099B (zh) * 2017-10-25 2023-07-04 三井金属矿业株式会社 β型沸石及其制造方法以及催化剂

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