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通過固態(tài)離子交換來生產(chǎn)金屬交換的微孔材料的方法與流程

文檔序號(hào):11885337閱讀:333來源:國知局
Cu-和Fe-交換的微孔材料,如沸石和沸石型材料,是用于例如電廠廢氣中或者固定和運(yùn)輸應(yīng)用兩者中的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣中的NOx還原的有效催化劑。NOx的催化還原被稱作SCR(選擇性催化還原)。兩個(gè)最有名的還原NOx的SCR工藝是:(1)烴SCR(HC-SCR),其中烴被用作還原劑,以及(2)氨SCR(NH3-SCR),其中氨被用作還原劑。在HC-SCR的情況下,烴源是發(fā)動(dòng)機(jī)的柴油燃料或者廢氣中由于發(fā)動(dòng)機(jī)中的不完全燃燒而殘留的烴。使用NH3-SCR的通用技術(shù)是在廢氣流中注入尿素,其分解以產(chǎn)生所需的用于SCR反應(yīng)的NH3。產(chǎn)生金屬交換沸石的一般方法是使沸石與期望的金屬離子溶液接觸,隨后過濾、洗滌、干燥和在高溫(例如>500℃)下煅燒。因此,按照該一般程序,使具有含有Cu、Co或Fe離子的適當(dāng)溶液如硝酸銅、乙酸銅、乙酸鈷、硝酸鐵、硫酸銅或硫酸鐵的沸石與Na+、K+、H+、NH4+形式或不同的陽離子形式的任意沸石接觸通常會(huì)產(chǎn)生這樣的材料:其在用烴或NH3進(jìn)行的SCR反應(yīng)中顯示催化活性。金屬鹽的陰離子的選擇在原則上是任意的,但通常選擇陰離子,使得獲得足夠的溶解度,能夠在生產(chǎn)期間容易地去除,可安全地操作,并且不以不利的方式與沸石發(fā)生相互作用。大多數(shù)沸石結(jié)構(gòu)在與Cu、Co或Fe進(jìn)行離子交換之后產(chǎn)生用于烴SCR和NH3SCR的活性催化劑,最公知的例子是ZSM-5、β、SSZ-13和Y沸石,但是也已知其他沸石類型在進(jìn)行離子交換之后顯示用于SCR的活性。[B.Moden,J.Donohue,W.Cormier,H.Li,Stud.Surf.Sci.Catal.2008,174,1219–1222.;O.aAnunziata,A.R.Beltramone,Z.Juric,L.B.Pierella,F.G.Requejo,Appl.Catal.AGen.2004,264,93–101.;M.Moliner,C.Franch,E.Palomares,M.Grill,A.Corma,Chem.Commun.(Camb).2012,48,8264–6.;C.Franch-Martí,C.Alonso-Escobar,J.L.Jorda,I.Peral,J.Hernández-Fenollosa,A.Corma,A.E.Palomares,F.Rey,G.Guilera,J.Catal.2012,295,22–30.;A.E.Palomares,J..Prato,A.Corma,Catal.Today2002,75,367–371.]實(shí)際上,用于SCR反應(yīng)的活性是由于離子交換的Cu、Co或Fe,并且這些離子在不同沸石結(jié)構(gòu)中的局部化學(xué)環(huán)境是非常相似的,并且不是非常依賴于沸石的晶體結(jié)構(gòu)。因此,可以期望任何Cu、Co和Fe交換的沸石具有催化活性,或者在一般情況下,如果已知給定的陽離子對(duì)于一種類型的沸石具有一定的SCR活性,則可以預(yù)期其對(duì)其他沸石也顯示SCR活性。各種沸石結(jié)構(gòu)的性能差異可以來源于沸石的骨架穩(wěn)定性的差異或者沸石中交換的Cu或Fe的穩(wěn)定性的差異[S.Brandenberger,O.M.Casapu,A.Tissler,R.Althoff,Appl.Catal.BEnviron.2011,101,649–659.;P.N.R.T.V.W.Janssens,A.Kustov,M.Grill,A.Puig-Molina,L.F.Lundegaard,R.R.Tiruvalam,P.Concepción,A.Corma,J.Catal.2014,309,477–490.]。沸石的離子交換能力源自這樣的事實(shí):某些骨架Si原子被鋁原子或其他雜原子替換。由于Si的形式電荷為4+,Al的形式電荷為3+,所以這樣的置換在沸石晶體中產(chǎn)生了有效的負(fù)電荷,或者通過用形式電荷比Si低的其他雜原子的同晶置換,其被陽離子如H+、NH4+、Na+或K+來平衡。Cu和Fe也可以形成合適的陽離子以平衡該負(fù)電荷,這是Cu和Fe交換的沸石可以通過上述方法生產(chǎn)的原因。沸石是多孔結(jié)晶硅鋁酸鹽。還存在其他材料,其不是水合硅酸鋁,具有多孔晶體結(jié)構(gòu)和離子交換能力,例如沸石型材料,如硅鋁磷酸鹽(SAPO)。離子交換能力源于相同的現(xiàn)象:某些骨架原子被具有不同價(jià)態(tài)的原子置換,并因此需要通過可交換的離子進(jìn)行電荷補(bǔ)償。這種材料的一個(gè)例子是SAPO材料,其是一種多孔結(jié)晶磷酸鋁,其中某些磷原子(形式電荷為5+)被Si(形式電荷為4+)替換。還已知用Fe或Cu交換的SAPO材料為用于HC-SCR和NH3-SCR二者的有效催化劑,這樣的材料的最有名的例子為Cu-SAPO-34。盡管用于基于沸石的材料和硅鋁磷酸鹽材料的離子交換方法是基本上相同的,但是在離子交換的效率方面存在顯著差異。例如,SSZ-13和SAPO-34材料具有相同的CHA晶體結(jié)構(gòu),具有基本上相同的孔尺寸和結(jié)構(gòu)。然而,在基于溶液的與Cu的離子交換中,Cu原子分布在SSZ-13材料的整個(gè)體積中,但是Cu原子具有沉積在SAPO-34的晶體的外表面的傾向[P.N.R.A.Katerinopoulou,R.R.Tiruvalam,A.Kustov,P.G.Moses,P.Concepcion,A.Corma,ACSCatal.2013,3,2158–2161]。其結(jié)果是,在通過基于溶液的離子交換方法獲得的SAPO-34材料中,Cu離子交換的程度普遍較低,并且在通過該方法獲得的SAPO-34中,銅負(fù)載量一般顯著低于類似的SSZ-13材料。因此,新鮮的離子交換的Cu-SAPO-34沸石通常具有對(duì)于SCR的低活性。已知的是,為了用SAPO-34材料獲得用于SCR反應(yīng)的足夠高活性,需要在高溫下(>750℃)進(jìn)行活化(P.N.R.A.Katerinopoulou,R.R.Tiruvalam,A.Kustov,P.G.Moses,P.Concepcion,A.Corma,ACSCatal.2013,3,2158–2161)。已經(jīng)表明,這樣的加熱操作導(dǎo)致Cu在整個(gè)SAPO-34晶體中的重新分布,意味著更高程度的Cu離子交換。在結(jié)晶微孔材料中引入離子的可備選方法是固態(tài)離子交換,其包括制備微孔材料和待引入至微孔晶體中的陽離子的化合物的干燥固態(tài)混合物,以及隨后的會(huì)驅(qū)動(dòng)陽離子進(jìn)入微孔材料中的一些適當(dāng)處理。(G.L.Price,in:,J.R.Regalbuto(Ed.),CatalystPreparation:ScienceandEngineering,CRCPress,BocaRaton,London,NewYork,2007,pp.283–296.)專利申請(qǐng)US2013/0108544公開了一種用于生產(chǎn)離子交換的微孔材料的方法,其通過在SAPO-34晶體的表面上產(chǎn)生金屬氧化物或金屬鹽顆粒,隨后在500至800℃,優(yōu)選650至750℃下加熱12至72小時(shí),以產(chǎn)生金屬陽離子。金屬氧化物顆粒或金屬鹽顆粒通過浸漬或沉淀而形成在SAPO-34晶體的表面上。該方法不同于常規(guī)的離子交換,因?yàn)閷?shí)際的離子交換步驟是在去除用于浸漬或沉積的液體之后進(jìn)行的。該方法要求高溫和長的加熱時(shí)間。該方法可以在干燥或濕潤的空氣中執(zhí)行。該方法的變型描述于以下文獻(xiàn)中:D.Wang,L.Zhang,J.Li,K.Kamasamudram,W.S.Epling,Catal.Today(2013),DOI10.1016/j.cattod.2013.11.040和M.Zamadics,X.Chen,L.Kevan,J.Phys.Chem.(1992)5488。與在SAPO晶體表面上產(chǎn)生金屬氧化物顆粒不同,H形式的SAPO-34與CuO物理混合,并在800℃下加熱12小時(shí)。在兩篇文獻(xiàn)中均可以確認(rèn)Cu離子交換的完成。某些固態(tài)離子交換可以在550℃下在氧化銅與H-ZSM-5沸石的混合物之間在通常用于通過氨的氮氧化物的選擇性催化還原的氣體混合物(即N2中約500ppm的NO、530ppm的NH3、5%的H2O)中發(fā)生,如從以下觀察所推論的:對(duì)CuO和H-ZSM-5的混合物的處理產(chǎn)生具有與常規(guī)Cu離子交換的H-ZSM-5SCR類似的SCR活性的材料,并且無論是CuO還是H-ZSM-5,其自身均不顯示這樣的活性(P.N.R.T.V.W.Janssens,A.Kustov,M.Grill,A.Puig-Molina,L.F.Lundegaard,R.R.Tiruvalam,P.Concepción,A.Corma,J.Catal.2014,309,477–490.)。使用銅氧化物和沸石的混合物來在廢氣純化中去除含氮化合物也是專利EP1787720中已知的。在該專利中在所有情況下催化劑都是被加熱至500℃。專利EP955080公開了用于將Cu、Fe、Co、Mn、Pd、Rh或Pt通過以下方法引入到具有大于5的Si/Al比的沸石中的方法:在室溫和大氣壓下物理混合(i)銨鹽、NH3/NH4+-沸石或含N化合物,和(ii)具有大于5的Si/Al比的沸石,以及(iii)選自上述金屬的一種或多種化合物的活性化合物,并加熱到至少300℃,直到離子交換過程完成,隨后冷卻至室溫。在加熱過程中,優(yōu)選將該混合物暴露于氨或含胺的氣氛,并且加熱速率大于10K/分鐘。專利申請(qǐng)US2013004398公開了一種用于通過使沸石暴露于五羰基鐵而將Fe引入至沸石中的方法,其使得能夠產(chǎn)生具有比陽離子位置數(shù)目更多的鐵位點(diǎn)的沸石以及鐵在沸石中的均勻分布。使用這種方法,可以在200℃下產(chǎn)生SCR活性的Fe-β催化劑。Fe-SSZ-13(CHA)催化劑的制備包括在700℃下的蒸汽中處理48小時(shí)。專利申請(qǐng)US2010075834和WO08009453公開了用于通過混合沸石和活性金屬的化合物并且研磨該混合物來生產(chǎn)離子交換(金屬摻雜)的沸石的方法。然后將混合物加熱到預(yù)定的溫度,并在該溫度保持一定時(shí)間。在加熱過程中,反應(yīng)器內(nèi)的壓力降至0-200毫巴。所報(bào)道的用于制備Fe-β催化劑的溫度是500℃。我們的發(fā)明建立在以下觀察上:當(dāng)用金屬氧化物和/或鹽與結(jié)晶微孔材料的物理混合物進(jìn)行的固態(tài)離子交換是在含有NO和NH3的氣氛中進(jìn)行時(shí),大大改善了金屬交換的結(jié)晶微孔材料的制備??紤]到單獨(dú)的NO并不增強(qiáng)離子交換過程的事實(shí),這是相當(dāng)令人驚訝的。本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是,可以在低于300℃的溫度下制備金屬交換的微孔材料。這提供了在低于300℃的溫度下用于SCR活性微孔材料的制備路線。根據(jù)上述觀察,本發(fā)明提供了用于制備金屬交換的結(jié)晶微孔材料或含有金屬交換的結(jié)晶微孔材料的混合物的固態(tài)離子交換方法,該方法包括以下步驟:提供含有以下物質(zhì)的干混合物:a)一種或多種顯示離子交換能力的結(jié)晶微孔材料,和b)一種或多種金屬化合物;將混合物在含有氨和一種或多種氮的氧化物的氣氛中加熱至一定溫度和持續(xù)一定時(shí)間,其足以引發(fā)和進(jìn)行金屬化合物的離子和結(jié)晶微孔材料的離子的固態(tài)離子交換;以及獲得結(jié)晶的金屬交換的微孔材料。本發(fā)明的進(jìn)一步的細(xì)節(jié)可以在本發(fā)明的以下描述和從屬權(quán)利要求中找到??梢栽诟鶕?jù)本發(fā)明的方法中使用的結(jié)晶微孔材料可以是任何具有離子交換能力的微孔材料。優(yōu)選地,具有離子交換能力的結(jié)晶微孔材料是沸石,其是具有任意晶體結(jié)構(gòu)的鋁硅酸鹽或諸如硅鋁磷酸鹽的沸石型材料,例如但不限于:AEI、AFX、CHA、KFI、LTA、IMF、ITH、MEL、MFI、SZR、TUN、*BEA、BEC、FAU、FER、MOR、LEV。已知的與在SCR反應(yīng)中使用相關(guān)的這樣的材料的最好的例子是,但不局限于,ZSM-5、沸石Y、β-沸石、SSZ-13、SSZ-39、SSZ-62、菱沸石和SAPO-34、SAPO-44、鎂堿沸石和TNU-9。優(yōu)選的實(shí)施方案是將所述混合物暴露于含有氨和一種或多種氮氧化物的氣氛中,其中結(jié)晶微孔材料為H+或NH4+形式。另一個(gè)實(shí)施方案是將所述混合物暴露于含有氨和一種或多種氮氧化物的氣氛中,其中結(jié)晶微孔材料含有有機(jī)結(jié)構(gòu)導(dǎo)向劑。另一個(gè)實(shí)施方案是將所述混合物暴露于含有氨和一種或多種氮氧化物的氣氛中,其中金屬化合物為金屬氧化物、金屬硝酸鹽、金屬磷酸鹽、金屬硫酸鹽、金屬草酸鹽、金屬乙酸鹽或其組合。另一個(gè)實(shí)施方案是將所述混合物暴露于含有氨和一種或多種氮氧化物的氣氛中,其中金屬化合物中的金屬選自Fe、Cu和Co或其組合。另一個(gè)實(shí)施方案是將所述混合物暴露于含有氨和一種或多種氮氧化物的氣氛中,其中金屬化合物包含Cu的一種或多種氧化物。另一個(gè)實(shí)施方案是將所述混合物暴露于含有氨和一種或多種氮氧化物的氣氛中,其中氮的氧化物為一氧化氮、二氧化氮或其混合物。另一個(gè)實(shí)施方案是將所述混合物暴露于含有氨和一種或多種氮氧化物的氣氛中,其中氨在氣氛中的含量為1至5000體積ppm。另一個(gè)實(shí)施方案是將所述混合物暴露于含有氨和一種或多種氮氧化物的氣氛中,其中一種或多種氮氧化物在氣氛中的含量為1至5000體積ppm。另一個(gè)實(shí)施方案是將所述混合物暴露于含有氨和一種或多種氮氧化物的氣氛中,其中氨與氮氧化物的摩爾比大于0.01,優(yōu)選為0.2至1。另一個(gè)實(shí)施方案是將所述混合物暴露于含有氨和一種或多種氮氧化物的氣氛中,其中該氣氛中的氧含量為1體積%或更低。另一個(gè)實(shí)施方案是將所述混合物暴露于含有氨和一種或多種氮氧化物的氣氛中,其中該氣氛中的水含量為5體積%或更低。另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案是將所述混合物在100℃至高達(dá)300℃,優(yōu)選150℃至250℃的溫度下暴露于含有氨和一種或多種氮氧化物的氣氛中。本發(fā)明的再一個(gè)方面是金屬交換的結(jié)晶微孔材料或金屬交換的結(jié)晶微孔材料的混合物,其是通過本發(fā)明的任意前述方面和實(shí)施方案的方法獲得的。本發(fā)明的還另一個(gè)方面是通過用還原劑進(jìn)行選擇性催化還原而從廢氣中去除氮氧化物的方法,該方法包括使廢氣與包含通過本發(fā)明的任意前述方面和實(shí)施方案的方法獲得的金屬交換的結(jié)晶微孔材料或金屬交換的結(jié)晶微孔材料的混合物的催化劑接觸。在根據(jù)本發(fā)明的去除氮氧化物的方法的一個(gè)實(shí)施方案中,還原劑是氨或其前體。在根據(jù)本發(fā)明的去除氮氧化物的方法的一個(gè)實(shí)施方案中,還原劑是烴。實(shí)施例1通過將CuO和H-ZSM-5沸石混合至12.5wt%的CuO含量來制備催化劑。將催化劑的樣品置于石英U形管反應(yīng)器中,并在受控氣氛中在250℃下加熱10小時(shí)。加熱后,將催化劑冷卻至200℃并暴露于在N2中的500ppm的NO、533ppm的NH3、5%的H2O和10%的O2的氣體混合物,并在2700標(biāo)升/克催化劑小時(shí)的空間速度下測(cè)量NO的轉(zhuǎn)化率,作為用于材料的SCR活性的記錄。表1提供了在催化劑的10小時(shí)制備步驟中使用的氣體混合物的處理的概覽,以及隨后以NO轉(zhuǎn)化率而測(cè)量的如此制備的催化劑的SCR活性。從表1的結(jié)果可以清楚地看到,當(dāng)通過在處理氣體中存在NH3的條件下加熱來制備催化劑時(shí),獲得最高的SCR活性。NO的存在增強(qiáng)了NH3的作用,而如果存在NO但沒有NH3,其僅具有非常有限的作用或沒有作用。當(dāng)在加熱過程中存在水和/或氧氣時(shí),獲得活性稍弱的材料,因此認(rèn)為水和氧氣的存在是不太有利的。表1:所測(cè)量的如實(shí)施例1中所述的在不同氣氛中處理后的NH3-SCR反應(yīng)中NOx的轉(zhuǎn)化率在250℃下在以下氣氛中處理10小時(shí)200℃下的NOx轉(zhuǎn)化率無處理1.4%5%H2O+10%O22.0%500ppmNO+10%O2+5%H2O2.0%530ppmNH3+10%O2+5%H2O2.0%500ppmNO+530ppmNH3+10%O2+5%H2O6.7%10%O21.0%500ppmNO+10%O22.1%530ppmNH3+10%O210.6%500ppmNO+530ppmNH3+10%O211.7%5%H2O3.0%500ppmNO+530ppmNH3+5%H2O18.2%500ppmNO4.6%530ppmNH336.2%500ppmNO+530ppmNH353.0%實(shí)施例2該實(shí)施例表明,將在250℃下的加熱過程從10小時(shí)縮短至5小時(shí)僅對(duì)材料的SCR活性具有很小的影響。如實(shí)施例1所述制備兩個(gè)催化劑樣品。將一個(gè)樣品在含有NH3和NO的氣氛中在250℃下加熱10小時(shí),將另一個(gè)樣品在含有NH3和NO的氣氛中在250℃下加熱5小時(shí)。如實(shí)施例1所述在200℃下進(jìn)行的NH3-SCR活性測(cè)量表明,用加熱5小時(shí)的材料獲得的NO轉(zhuǎn)化率為50.8%,用加熱10小時(shí)的材料獲得的NO轉(zhuǎn)化率為53.0%。這表明,在250℃下加熱的初始時(shí)間段是活性材料的制備中最重要的。實(shí)施例3該實(shí)施例表明,本發(fā)明的方法可以通過使用各種寬泛濃度的氨和氮氧化物來生產(chǎn)用于制備活性SCR材料的離子交換的沸石。根據(jù)實(shí)施例1制備催化劑。還根據(jù)該操作測(cè)試了催化劑,但是NO和NH3的濃度根據(jù)表2而變化。結(jié)果表明,NO和NH3的濃度可以在大的濃度范圍內(nèi)變化。表3:在如實(shí)施例3所述處理不同沸石之后在NH3-SCR反應(yīng)中測(cè)量的NOx轉(zhuǎn)化率實(shí)施例4該實(shí)施例表明,本發(fā)明的方法可以用于生產(chǎn)具有不同晶體結(jié)構(gòu)的基于沸石的SCR活性材料。根據(jù)實(shí)施例1描述的操作制備了催化劑并測(cè)量了NO轉(zhuǎn)化率,但是使用了H-β沸石或H-SSZ-13沸石來代替H-ZSM-5。表3示出使用不同沸石材料所測(cè)量的NO轉(zhuǎn)化率。表3:在如實(shí)施例4所述處理不同沸石之后在NH3-SCR反應(yīng)中測(cè)量的NOx轉(zhuǎn)化率實(shí)施例5該實(shí)施例表明,本發(fā)明的方法不限于微孔二氧化硅-鋁酸鹽的沸石,而是還可以用于具有離子交換能力的其它微孔材料。根據(jù)實(shí)施例1描述的操作制備了催化劑并測(cè)量了NO轉(zhuǎn)化率,但是使用了H-SAPO-34材料代替H-ZSM-5。測(cè)得的NO轉(zhuǎn)化率為28.0%。值得注意的是,SCR活性的SAPO-34材料在添加Cu之后未加熱至高于250℃。該實(shí)施例說明,本發(fā)明的方法提供了生產(chǎn)基于SAPO-34的活性催化劑的方法,而不需要在升高的溫度(>700℃)下進(jìn)行活化,而常規(guī)離子交換的SAPO-34材料則要求如此[P.N.R.A.Katerinopoulou,R.R.Tiruvalam,A.Kustov,P.G.Moses,P.Concepcion,A.Corma,ACSCatal.2013,3,2158–2161.]。實(shí)施例6該實(shí)施例表明,本發(fā)明的方法優(yōu)選用于150-300℃的溫度范圍。將由30mg的H-β沸石和3mg的CuO組成的粉末混合物置于反應(yīng)器中,并在預(yù)定的預(yù)處理溫度下暴露于由N2中的500ppm的NH3和500ppm的NO組成的氣體混合物5小時(shí)。預(yù)處理后,將溫度改變?yōu)?00℃并將樣品暴露于300Nml/min的總流速的在N2中的600ppm的NH3、500ppm的NO、10%的O2和6%的H2O的氣體混合物,測(cè)量NO的轉(zhuǎn)化率作為材料的SCR活性的記錄。表4提供了處理溫度的概覽,以及隨后以NO轉(zhuǎn)化率測(cè)量的如此制備的催化劑的SCR活性。表4:如實(shí)施例6所述在不同溫度下在由500ppm的NH3、500ppm的NO和余量為N2的氣體中處理H-β沸石之后在NH3-SCR反應(yīng)中測(cè)量的NOx轉(zhuǎn)化率從表4觀察到NO轉(zhuǎn)化率在高于150℃時(shí)的顯著增高,表明在該溫度范圍內(nèi)更有效的離子交換。實(shí)施例7該實(shí)施例表明,在含有NH3和氮氧化物在氣氛中,NH3/NO比率可以在寬范圍內(nèi)變化。將由30mg的H-β沸石和3mg的CuO組成的粉末混合物置于反應(yīng)器中,并在250℃下暴露于含有500ppm的NO和預(yù)定量的NH3的處理氣體混合物5小時(shí)。預(yù)處理后,將樣品冷卻至200℃并暴露于300Nml/min的總流速的在N2中的600ppm的NH3、500ppm的NO、10%的O2和6%的H2O的氣體混合物,并測(cè)量NO的轉(zhuǎn)化率作為材料的SCR活性的記錄。表5提供了處理氣體混合物中NH3含量和NH3/NO比率的概覽,以及隨后以NO轉(zhuǎn)化率測(cè)量的如此制備的催化劑的SCR活性。表5:如實(shí)施例7所述在250℃下在由500ppm的NO、500ppm的NH3和余量為N2的氣氛中處理H-β沸石之后在NH3-SCR反應(yīng)中測(cè)量的NOx轉(zhuǎn)化率從表5中的數(shù)據(jù)可以看出,根據(jù)本發(fā)明的離子交換方法可有效用于含NH3和NO的處理氣氛的寬范圍組成。如果不存在NH3,則NOx轉(zhuǎn)化率顯著降低,表明較低效率的離子交換過程。與僅用NH3處理之后相比,NO轉(zhuǎn)化率提高,在其中清楚地看到NO在NH3存在下對(duì)于離子交換工藝的積極作用。實(shí)施例8該實(shí)施例表明,通過本發(fā)明的方法進(jìn)行的離子交換過程在低的氧濃度下更有效。將由30mg的H-β沸石和3mg的CuO組成的粉末混合物置于反應(yīng)器中,并在250℃下暴露于含有500ppm的NO、500ppm的NH3和0、1、5或10%的氧氣的處理氣體混合物5小時(shí)。預(yù)處理后,將樣品冷卻至200℃并暴露于300Nml/min的總流速的在N2中的600ppm的NH3、500ppm的NO、10%的O2和6%的H2O的氣體混合物,并測(cè)量NO的轉(zhuǎn)化率作為材料的SCR活性的記錄。表6提供了處理氣體混合物中氧氣濃度的概覽,以及隨后以NO轉(zhuǎn)化率測(cè)量的如此制備的催化劑的SCR活性。表6:如實(shí)施例8所述在250℃下在由500ppm的NH3、500ppm的NO和0、1、5或10%的氧氣的氣體中處理H-β沸石之后在NH3-SCR反應(yīng)中測(cè)量的NOx的轉(zhuǎn)化率從表6可以看出,在含有1-10%的O2的氣體中處理之后,NOx轉(zhuǎn)化率幾乎是相同的,而在不含有氧氣的氣體中處理之后,NOx轉(zhuǎn)化率明顯更高,表明在后者情況下更有效的離子交換。實(shí)施例9該實(shí)施例表明,根據(jù)本發(fā)明的離子交換過程在低于300℃的溫度下更有效。將由30mg的H-β沸石和3mg的CuO組成的粉末混合物置于反應(yīng)器中,并在150至450℃范圍內(nèi)的各種溫度下暴露于在氮?dú)庵械暮?00ppm的NO和500ppm的NH3的處理氣體混合物5小時(shí)。預(yù)處理后,將樣品冷卻至200℃并暴露于300Nml/min的總流速的在N2中的600ppm的NH3、500ppm的NO、10%的O2和6%的H2O的氣體混合物,并測(cè)量NO的轉(zhuǎn)化率作為材料的SCR活性的記錄。表7提供了處理溫度的概覽,以及隨后在200℃下以NO轉(zhuǎn)化率測(cè)量的如此制備的催化劑的相應(yīng)SCR活性。表7:如實(shí)施例9所述在150至450℃范圍內(nèi)的不同溫度下在由500ppm的NH3、500ppm的NO和余量為N2的氣體中處理H-β沸石之后在NH3-SCR反應(yīng)中測(cè)量的NOx的轉(zhuǎn)化率表7中的結(jié)果表明,NOx轉(zhuǎn)化率在200-325℃下處理之后是最高的,表明根據(jù)本發(fā)明的離子交換過程在該溫度范圍內(nèi)是最有效的。當(dāng)前第1頁1 2 3 
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