[发明专利]具有AEI骨架类型的含稀土元素的沸石材料和经涂覆的整料基材

说明书

一种具有AEI型骨架结构的含稀土元素的沸石材料，所述沸石材料的骨架结构包含SiO₂和X₂O₃，X为三价元素，其中所述沸石材料在骨架结构的离子交换位点处包含一种或多种稀土元素作为抗衡离子，并且其中所述沸石材料可根据涉及在400‑1,000℃的温度下水热处理含稀土元素的沸石材料的方法获得和/或根据该方法获得。一种经涂覆的整料基材，其包含具有AEI型骨架结构的含稀土元素的沸石材料，其中所述沸石材料负载在所述整料基材上。一种制备经涂覆的整料基材的方法，所述基材包含具有AEI型骨架结构的含稀土元素的沸石材料。

技术领域

本发明涉及一种具有AEI型骨架结构的含稀土元素沸石材料，其中所述沸石材料可根据涉及在400-1,000℃的温度下水热处理含稀土元素的沸石材料的方法获得和/或根据该方法获得。此外，本发明涉及一种包含具有AEI型骨架结构的含稀土元素的沸石材料的经涂覆的整料基材，其中所述沸石材料负载在所述整料基材上。此外，本发明涉及一种制备经涂覆的整料基材的方法，所述基材包含具有AEI型骨架结构的含稀土元素的沸石材料。

引言

NH₃-SCR是稀燃发动机废气后处理中最有效的NOx减排技术。在这方面，Cu-SSZ-13因其优异的催化性能和水热稳定性的显著优势，已作为NH₃-SCR催化剂商业化。然而，随着对发动机废气的限制越来越严格，尤其是对于冷启动条件下的车辆，非常需要进一步提高SCR催化剂的低温NH₃-SCR活性和水热稳定性。

Zhao，Z.等，Appl.Catal.B:Environ.2017，217，421-428涉及使用钠提高铜交换富铝SSZ-13沸石的低温活性和水热稳定性。Wang，J.等，Ind.Eng.Chem.Res.2016，55，1174-1182涉及铈稳定的Cu-SSZ-13及其在SCR中作为催化剂的用途。Iwasaki，M.等，Chem.Commun.2011，47，3966-3968涉及使用直径为1.05-1.15埃的稀土离子改进Fe-β沸石的水热稳定性及其在SCR中的用途。

另一方面，Shu，Y.等，Top Catal 2015，58，334-342涉及使用稀土离子来提高用作FCC催化剂的Y沸石的水热稳定性。

在具有类似Cu负载量的SSZ-13沸石中，富铝SSZ-13，即二氧化硅与氧化铝的摩尔比低的SSZ-13，倾向于在SCR中显现出更高的活性。因此，提高SSZ-13沸石中的铝含量可能是提高低温和高温活性的有前途的方法。然而，富铝SSZ-13沸石的主要问题是由于铝含量高，水热稳定性低，深度水热陈化后低温活性显著降低。因此，富铝Cu-SSZ-13催化剂相对较低的水热稳定性阻碍了它们在NH₃-SCR反应中的实际应用。

鉴于此，Zhao，Z.等，Catal.Sci.Technol.2019，9，241-251提出了无有机模板合成稀土离子交换的Cu-SSZ-13沸石，其在NH₃-SCR中显示出提高的水热稳定性。

然而，仍然需要改进的催化剂材料，特别是用于SCR，不仅在水热稳定性方面，而且在遇到的不同反应条件下的催化活性和选择性方面以及在催化剂材料对其他负面因素，例如催化剂中毒，特别是催化剂的硫中毒的抗性方面。

详细说明