[go: up one dir, main page]

RU2017130333A - Катализаторы на основе металлов платиновой группы (pgm) для обработки автомобильных выхлопов - Google Patents

Катализаторы на основе металлов платиновой группы (pgm) для обработки автомобильных выхлопов Download PDF

Info

Publication number
RU2017130333A
RU2017130333A RU2017130333A RU2017130333A RU2017130333A RU 2017130333 A RU2017130333 A RU 2017130333A RU 2017130333 A RU2017130333 A RU 2017130333A RU 2017130333 A RU2017130333 A RU 2017130333A RU 2017130333 A RU2017130333 A RU 2017130333A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
catalytic material
pgm
substrate
oxide
metal oxide
Prior art date
Application number
RU2017130333A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2017130333A3 (ru
RU2731104C2 (ru
Inventor
Андрей КАРПОВ
Дэвид ПРЕЛИ
Кнут ВАССЕРМАНН
Андреас ЗУНДЕРМАНН
Санг-ИЛ ЧОИ
Пинг ЛУ
Йоунан КСИА
Original Assignee
Басф Корпорейшн
Джорджия Тек Ресерч Корпорейшн
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 Басф Корпорейшн, Джорджия Тек Ресерч Корпорейшн filed Critical Басф Корпорейшн
Publication of RU2017130333A publication Critical patent/RU2017130333A/ru
Publication of RU2017130333A3 publication Critical patent/RU2017130333A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2731104C2 publication Critical patent/RU2731104C2/ru

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/92Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases
    • B01D53/94Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases by catalytic processes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/92Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases
    • B01D53/94Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases by catalytic processes
    • B01D53/9445Simultaneously removing carbon monoxide, hydrocarbons or nitrogen oxides making use of three-way catalysts [TWC] or four-way-catalysts [FWC]
    • B01D53/945Simultaneously removing carbon monoxide, hydrocarbons or nitrogen oxides making use of three-way catalysts [TWC] or four-way-catalysts [FWC] characterised by a specific catalyst
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J21/00Catalysts comprising the elements, oxides, or hydroxides of magnesium, boron, aluminium, carbon, silicon, titanium, zirconium, or hafnium
    • B01J21/02Boron or aluminium; Oxides or hydroxides thereof
    • B01J21/04Alumina
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/38Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
    • B01J23/40Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals of the platinum group metals
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/38Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
    • B01J23/40Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals of the platinum group metals
    • B01J23/42Platinum
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/38Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
    • B01J23/40Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals of the platinum group metals
    • B01J23/44Palladium
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/38Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
    • B01J23/40Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals of the platinum group metals
    • B01J23/46Ruthenium, rhodium, osmium or iridium
    • 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
    • B01J35/19Catalysts containing parts with different compositions
    • 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
    • B01J35/20Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their non-solid state
    • B01J35/23Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their non-solid state in a colloidal state
    • 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
    • B01J35/30Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their physical properties
    • B01J35/391Physical properties of the active metal ingredient
    • B01J35/393Metal or metal oxide crystallite size
    • 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
    • B01J35/40Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by dimensions, e.g. grain size
    • B01J35/45Nanoparticles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J35/00Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
    • B01J35/60Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their surface properties or porosity
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J35/00Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
    • B01J35/60Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their surface properties or porosity
    • B01J35/61Surface area
    • B01J35/61310-100 m2/g
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J35/00Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
    • B01J35/60Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their surface properties or porosity
    • B01J35/64Pore diameter
    • B01J35/6472-50 nm
    • 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
    • B01J37/0072Preparation of particles, e.g. dispersion of droplets in an oil bath
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J37/00Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
    • B01J37/02Impregnation, coating or precipitation
    • B01J37/0201Impregnation
    • B01J37/0211Impregnation using a colloidal suspension
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J37/00Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
    • B01J37/02Impregnation, coating or precipitation
    • B01J37/0201Impregnation
    • B01J37/0213Preparation of the impregnating solution
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J37/00Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
    • B01J37/02Impregnation, coating or precipitation
    • B01J37/0215Coating
    • B01J37/0221Coating of particles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J37/00Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
    • B01J37/02Impregnation, coating or precipitation
    • B01J37/0236Drying, e.g. preparing a suspension, adding a soluble salt and drying
    • 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
    • B01J37/04Mixing
    • 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
    • B01J37/16Reducing
    • 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
    • B01J37/34Irradiation by, or application of, electric, magnetic or wave energy, e.g. ultrasonic waves ; Ionic sputtering; Flame or plasma spraying; Particle radiation
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/18Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
    • F01N3/20Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/24Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
    • F01N3/28Construction of catalytic reactors
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2255/00Catalysts
    • B01D2255/10Noble metals or compounds thereof
    • B01D2255/102Platinum group metals
    • B01D2255/1021Platinum
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2255/00Catalysts
    • B01D2255/10Noble metals or compounds thereof
    • B01D2255/102Platinum group metals
    • B01D2255/1023Palladium
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2255/00Catalysts
    • B01D2255/10Noble metals or compounds thereof
    • B01D2255/102Platinum group metals
    • B01D2255/1025Rhodium
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2255/00Catalysts
    • B01D2255/20Metals or compounds thereof
    • B01D2255/204Alkaline earth metals
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2255/00Catalysts
    • B01D2255/20Metals or compounds thereof
    • B01D2255/204Alkaline earth metals
    • B01D2255/2042Barium
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2255/00Catalysts
    • B01D2255/20Metals or compounds thereof
    • B01D2255/206Rare earth metals
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2255/00Catalysts
    • B01D2255/20Metals or compounds thereof
    • B01D2255/206Rare earth metals
    • B01D2255/2061Yttrium
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2255/00Catalysts
    • B01D2255/20Metals or compounds thereof
    • B01D2255/206Rare earth metals
    • B01D2255/2063Lanthanum
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2255/00Catalysts
    • B01D2255/20Metals or compounds thereof
    • B01D2255/206Rare earth metals
    • B01D2255/2065Cerium
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2255/00Catalysts
    • B01D2255/20Metals or compounds thereof
    • B01D2255/206Rare earth metals
    • B01D2255/2066Praseodymium
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2255/00Catalysts
    • B01D2255/20Metals or compounds thereof
    • B01D2255/206Rare earth metals
    • B01D2255/2068Neodymium
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2255/00Catalysts
    • B01D2255/70Non-metallic catalysts, additives or dopants
    • B01D2255/707Additives or dopants
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2255/00Catalysts
    • B01D2255/90Physical characteristics of catalysts
    • B01D2255/92Dimensions
    • B01D2255/9202Linear dimensions
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2255/00Catalysts
    • B01D2255/90Physical characteristics of catalysts
    • B01D2255/92Dimensions
    • B01D2255/9207Specific surface
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2235/00Indexing scheme associated with group B01J35/00, related to the analysis techniques used to determine the catalysts form or properties
    • B01J2235/15X-ray diffraction
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2235/00Indexing scheme associated with group B01J35/00, related to the analysis techniques used to determine the catalysts form or properties
    • B01J2235/30Scanning electron microscopy; Transmission electron microscopy
    • 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
    • B01J37/0009Use of binding agents; Moulding; Pressing; Powdering; Granulating; Addition of materials ameliorating the mechanical properties of the product catalyst
    • B01J37/0018Addition of a binding agent or of material, later completely removed among others as result of heat treatment, leaching or washing,(e.g. forming of pores; protective layer, desintegrating by heat)
    • 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
    • B01J37/08Heat treatment
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01N2570/00Exhaust treating apparatus eliminating, absorbing or adsorbing specific elements or compounds
    • F01N2570/10Carbon or carbon oxides
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01N2570/00Exhaust treating apparatus eliminating, absorbing or adsorbing specific elements or compounds
    • F01N2570/12Hydrocarbons
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)

Claims (38)

1. Каталитический материал, содержащий:
пористую жаропрочную металлооксидную подложку, причем подложка находится в форме частиц и имеет средний размер первичных частиц от около 1 нм до около 100 нм, измеренный Трансмиссионной Электронной Микроскопией (ТЕМ); и
компонент металла платиновой группы (PGM) в форме наночастиц, диспергированный по всей подложке;
причем средний размер первичных частиц компонента PGM составляет от около 10 нм до около 92 нм, как измерено ТЕМ.
2. Каталитический материал по п. 1, причем и подложка и компонент PGM доставлены в коллоидном состоянии, и компонент PGM прикреплен к подложке.
3. Каталитический материал по п. 1, причем материал эффективен для конверсии одного или более компонентов выхлопного потока двигателя внутреннего сгорания.
4. Каталитический материал по п. 1, причем компонент PGM включает платину, палладий, родий или их комбинации.
5. Каталитический материал по п. 1, имеющий средний радиус пор по десорбции BJH в интервале от около 3 до около 20 нанометров, как измерено распределением размера пор по адсорбции азота (N2-PSD).
6. Каталитический материал по п. 1, обладающий площадью поверхности по BET более или равной около 30 м2/г, как измерено изотермой адсорбции азота.
7. Каталитический материал по п. 1, причем после прокаливания при 550°С в течение двух часов на воздухе каталитического материала, начиная со свежего состояния, средний размер первичных частиц компонента PGM остается от около 10 до около 92 нм, как измерено Трансмиссионной Электронной Микроскопией (ТЕМ).
8. Каталитический материал по п. 1, дополнительно содержащий один или оба из промотора и стабилизатора в количестве от около 0,1 до около 30 мас. % в пересчете на массу каталитического материала.
9. Каталитический материал по п. 8, причем один или оба из промотора и стабилизатора содержат оксид редкоземельного металла, выбранный из группы, состоящей из оксида церия, оксида лантана, оксида неодима, оксида гадолиния, оксида иттрия, оксида празеодима, оксида самария, оксида гафния и их комбинаций.
10. Каталитический материал по п. 8, причем один или оба из промотора и стабилизатора представляет собой оксид щелочноземельного металла, выбранный из группы, состоящей из оксида бария, оксида стронция или их комбинаций.
11. Каталитический материал по п. 1, причем:
жаропрочный оксид металла при необходимости содержит вплоть до 30% промотора, стабилизатора или как промотора, так и стабилизатора; и средний радиус пор по десорбции BJH каталитического материала составляет от около 3 до около 30 нанометров, как измерено распределением размера пор по адсорбции азота (N2-PSD); и
компонент металла платиновой группы (PGM) содержит доставленный в коллоидном состоянии палладий, который прикрепляется к подложке с образованием каталитического материала.
12. Каталитический материал по п. 11, обладающий более низкой скоростью дезактивации, чем сравнительный каталитический материал, который содержит PGM, доставленный солью.
13. Каталитический композит для выхлопного потока двигателя внутреннего сгорания, содержащий: каталитический материал по любому из пп. 1-12, нанесенный на носитель.
14. Каталитический композит по п. 13, дополнительно содержащий один или более дополнительных металлов платиновой группы, жаропрочных металлооксидных подложек, промоторов или стабилизаторов, нанесенных на носитель в том же или другом слое в качестве каталитического материала.
15. Система для обработки выхлопного потока двигателя внутреннего сгорания, включающего углеводороды, монооксид углерода и другие компоненты выхлопного газа, причем система обработки выхлопов содержит:
выхлопной трубопровод, сообщающийся по текучей среде с двигателем внутреннего сгорания посредством выхлопного патрубка; и каталитический композит по п. 13.
16. Способ обработки выхлопных газов, включающий контакт газообразного потока, содержащего углеводороды, монооксид углерода и оксиды азота, с каталитическим композитом по п. 13.
17. Способ получения каталитического материала, причем способ включает:
(a) получение наночастиц PGM;
(b) получение наночастиц жаропрочной металлооксидной подложки или предшественника жаропрочной металлооксидной подложки;
(c) приготовление водного коллоидного раствора наночастиц PGM стадии (а) и наночастиц стадии (b) с образованием раствора каталитического материала; и
(d) высушивание и прокаливание раствора каталитического материала стадии (с) с образованием каталитического материала, причем компонент PGM диспергируют по всей подложке и термически прикрепляют к подложке.
18. Способ по п. 17, причем стадия (а) включает:
образование водного раствора соли компонента металла платиновой группы (PGM), восстановителя и поверхностно-активного вещества; смешивание и нагревание водного раствора, восстанавливая таким образом по меньшей мере часть металла до формы с нулевой валентностью посредством восстановителя в присутствии поверхностно-активного вещества, и образование водного раствора коллоидных наночастиц PGM;
и при необходимости очистку и/или концентрирование наночастиц.
19. Способ по п. 18, причем:
компонент PGM содержит палладий, родий или их комбинации;
восстановитель содержит аскорбиновую кислоту; и
поверхностно-активное вещество содержит поливинилпирролидон (PVP).
20. Способ по п. 18, причем восстановитель выбирают из группы, состоящей из аскорбиновой кислоты (С6Н8О6), лимонной кислоты, бор-гидрида натрия (NaBH4), этанола, пропанола, диэтиленгликоля, моноэтиленгликоля и их смесей.
21. Способ по п. 18, причем поверхностно-активное вещество выбирают из группы, состоящей из поливинилового спирта, поливинилпирролидона, полиэтиленимина, полиакриловой кислоты, углеводов, цитратов щелочных металлов и их комбинаций.
22. Способ по п. 17, причем при прокаливании жаропрочная металлооксидная подложка содержит гамма-оксид алюминия с высокой площадью поверхности, обладающий площадью поверхности, равной по меньшей мере около 60 квадратных метров на грамм (м2/г).
23. Способ по п. 17, причем стадия (b) включает получение раствора наночастиц жаропрочной металлооксидной подложки или получение коллоидного раствора предшественника жаропрочной металлооксидной подложки и дополнительно включает охлаждение и обработку ультразвуком коллоидного раствора жаропрочной металлооксидной подложки.
RU2017130333A 2015-01-29 2016-01-29 Катализаторы на основе металлов платиновой группы (pgm) для обработки автомобильных выхлопов RU2731104C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201562109489P 2015-01-29 2015-01-29
US62/109,489 2015-01-29
PCT/US2016/015741 WO2016123534A1 (en) 2015-01-29 2016-01-29 Platinum group metal (pgm) catalysts for automotive emissions treatment

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2017130333A true RU2017130333A (ru) 2019-02-28
RU2017130333A3 RU2017130333A3 (ru) 2019-08-30
RU2731104C2 RU2731104C2 (ru) 2020-08-28

Family

ID=56544416

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017130333A RU2731104C2 (ru) 2015-01-29 2016-01-29 Катализаторы на основе металлов платиновой группы (pgm) для обработки автомобильных выхлопов

Country Status (11)

Country Link
US (1) US10201804B2 (ru)
EP (1) EP3250320A4 (ru)
JP (2) JP2018510053A (ru)
KR (1) KR20170110099A (ru)
CN (1) CN107438483A (ru)
BR (1) BR112017016223A2 (ru)
CA (1) CA2975108A1 (ru)
MX (1) MX2017009912A (ru)
RU (1) RU2731104C2 (ru)
WO (1) WO2016123534A1 (ru)
ZA (1) ZA201705706B (ru)

Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107735161B (zh) * 2015-03-03 2021-05-04 巴斯夫公司 NOx吸附剂催化剂、方法和系统
EP3265225A4 (en) * 2015-03-05 2018-11-07 BASF Corporation Platinum-containing catalysts for combustion engines
US11114671B2 (en) * 2015-03-17 2021-09-07 Georgia Tech Research Corporation Layered platinum on freestanding palladium nano-substrates for electrocatalytic applications and methods of making thereof
CN108778501A (zh) * 2016-01-06 2018-11-09 巴斯夫公司 包含铂族金属纳米粒子的柴油机氧化催化剂
EP3496851A1 (en) 2016-08-08 2019-06-19 Basf Se Catalyst for the oxidation of ethylene to ethylene oxide
RU2019126787A (ru) * 2017-01-27 2021-03-01 Басф Корпорейшн Каталитическая композиция, содержащая коллоидные наночастицы металла платиновой группы
CA3071239A1 (en) * 2017-07-28 2019-01-31 Rohm And Haas Company Heterogeneous catalyst
RU2744472C1 (ru) * 2017-11-06 2021-03-09 Ниппон Денко Ко., Лтд. Запасающий и выделяющий кислород материал, катализатор, система очистки выхлопного газа и способ очистки выхлопного газа
CN108705098B (zh) * 2018-04-16 2021-08-03 华侨大学 一种铑铂核壳双金属纳米线的合成方法
JP7450346B2 (ja) * 2019-06-20 2024-03-15 株式会社キャタラー メタン浄化用触媒材料
EP4046709A4 (en) * 2019-10-18 2023-10-18 Umicore Shokubai Japan Co., Ltd. Exhaust gas purification catalyst, exhaust gas purification method, and method for manufacturing exhaust gas purification catalyst
EP4046711A4 (en) 2019-10-18 2023-11-15 Umicore Shokubai Japan Co., Ltd. EXHAUST GAS PURIFICATION CATALYST, EXHAUST GAS PURIFICATION METHOD, AND METHOD FOR PRODUCING EXHAUST GAS PURIFICATION CATALYST
EP4106916A1 (en) * 2020-02-21 2022-12-28 Johnson Matthey Public Limited Company Novel twc catalysts for gasoline engine exhaust gas treatments
CN112844381B (zh) * 2021-02-01 2021-12-14 四川大学 镁铝尖晶石改性的Pt基汽车尾气催化剂及制备方法和应用
US12390795B2 (en) 2021-03-19 2025-08-19 Johnson Matthey Public Limited Company Preparation of supported metal nanoparticles using polyamine for three-way catalysis application
JP7600808B2 (ja) * 2021-03-24 2024-12-17 トヨタ自動車株式会社 排ガス浄化材料及び排ガス浄化装置
JP2024525265A (ja) 2021-06-10 2024-07-12 ジョンソン、マッセイ、パブリック、リミテッド、カンパニー 錯化剤及び還元剤としてロジウム/白金及びタンニン酸を使用する改善されたtwc活性
US11845065B2 (en) 2021-06-10 2023-12-19 Johnson Matthey Public Limited Company Palladium fixing and low fresh oxygen storage capacity using tannic acid as a complexing and reducing agent
CN113457438A (zh) * 2021-06-27 2021-10-01 昆明理工大学 低温等离子体改性氧化铝基催化剂脱除硫化氢、磷化氢、砷化氢的方法
CN113417728B (zh) * 2021-06-30 2022-10-18 一汽奔腾轿车有限公司 一种钯钌配方催化器的台架老化时间计算和老化试验方法
JP2024525263A (ja) * 2021-07-12 2024-07-12 ジョンソン、マッセイ、パブリック、リミテッド、カンパニー 排気ガス処理用途のためのアニオン性pgmカルボキシレート支援pgmナノ粒子合成
KR20230083433A (ko) * 2021-12-03 2023-06-12 코오롱인더스트리 주식회사 연료전지용 촉매, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 연료전지
CN118647454A (zh) 2022-01-25 2024-09-13 庄信万丰(上海)化工有限公司 用于制造汽油颗粒过滤器的方法
WO2023161616A1 (en) 2022-02-25 2023-08-31 Johnson Matthey Public Limited Company Catalyst article having high local rhodium concentration
WO2025193679A1 (en) * 2024-03-12 2025-09-18 Basf Mobile Emissions Catalysts Llc Methods for synthesizing precious metal - base metal nanocrystal alloys in aqueous solutions

Family Cites Families (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4545651B2 (ja) * 2004-07-22 2010-09-15 株式会社豊田中央研究所 無機酸化物、排気浄化用触媒担体及び排気浄化用触媒
JP2006051431A (ja) * 2004-08-11 2006-02-23 Mitsui Mining & Smelting Co Ltd 排気ガス浄化用三元触媒及びその製造方法
JP4654101B2 (ja) * 2005-09-29 2011-03-16 エヌ・イーケムキャット株式会社 排気ガス浄化用触媒、その製造方法、及び排気ガス浄化用一体構造型触媒
KR100989269B1 (ko) * 2005-11-01 2010-10-20 르노 에스.아.에스. 배기 가스 정화용 촉매 및 그 제조 방법
JP5130632B2 (ja) * 2006-02-28 2013-01-30 日産自動車株式会社 排気ガス浄化用触媒及びその製造方法
RU2395341C1 (ru) * 2006-03-28 2010-07-27 Тойота Дзидося Кабусики Кайся Катализатор для очистки выхлопных газов, способ регенерации такого катализатора, а также устройство и способ очистки выхлопных газов при использовании данного катализатора
CN101415489B (zh) * 2006-04-03 2012-06-27 日产自动车株式会社 废气净化催化剂及其制造方法
JP4881758B2 (ja) * 2006-04-28 2012-02-22 日産自動車株式会社 排気ガス浄化用触媒及びその製造方法
JP4412615B2 (ja) * 2006-12-05 2010-02-10 Tanakaホールディングス株式会社 排ガス浄化用触媒及びその製造方法
US20130217566A1 (en) * 2007-01-17 2013-08-22 Wgch Technology Limited (C/O World Gold Council) Palladium and gold catalysts
FR2914200B1 (fr) * 2007-03-30 2009-11-27 Inst Francais Du Petrole Procede de synthese de nanoparticules metalliques cubiques en presence de deux reducteurs
JP4982241B2 (ja) * 2007-04-27 2012-07-25 エヌ・イーケムキャット株式会社 自動車用排気ガス浄化触媒、排気ガス浄化触媒系、および排気ガスの浄化方法
US8038951B2 (en) * 2007-08-09 2011-10-18 Basf Corporation Catalyst compositions
EP2082805A1 (en) * 2008-01-28 2009-07-29 Basf Se Process for the preparation of an aqueous colloidal precious metal suspension
US8211392B2 (en) * 2009-01-16 2012-07-03 Basf Corporation Diesel oxidation catalyst composite with layer structure for carbon monoxide and hydrocarbon conversion
RU2515542C2 (ru) * 2009-07-09 2014-05-10 Тойота Дзидося Кабусики Кайся Катализатор очистки выхлопных газов и способ его изготовления
US20110033353A1 (en) * 2009-08-05 2011-02-10 Basf Corporation Preparation of Diesel Oxidation Catalyst Via Deposition of Colloidal Nanoparticles
US9126191B2 (en) * 2009-12-15 2015-09-08 SDCmaterials, Inc. Advanced catalysts for automotive applications
RU2012129865A (ru) * 2009-12-17 2014-01-27 Басф Се Материал-подложка из оксида металла, содержащий наноразмерные частицы металла группы железа-платины
WO2011127095A2 (en) * 2010-04-05 2011-10-13 Gonano Technologies, Inc. Catalytic converters, insert materials for catalytic converters, and methods of making
US8450236B2 (en) * 2010-04-13 2013-05-28 Cristal Usa Inc. Supported precious metal catalysts via hydrothermal deposition
US9586196B2 (en) 2011-08-05 2017-03-07 Kyoto University Metal nanoparticle-PCP complex and manufacturing method therefor
JP5920046B2 (ja) * 2011-08-26 2016-05-18 住友大阪セメント株式会社 排気浄化触媒、排気浄化触媒の製造方法及び内燃機関の排気浄化装置
JP5840475B2 (ja) * 2011-12-16 2016-01-06 日揮触媒化成株式会社 多孔質酸化物被覆粒子、担持触媒およびこれらの製造方法
DE102012013288A1 (de) * 2012-07-05 2014-01-09 Man Truck & Bus Ag Katalysator, Verfahren zur Herstellung des Katalysators, Verwendung des Katalysators
EP2898945B1 (en) 2012-09-18 2020-09-02 Japan Science And Technology Agency Catalyst using pd-ru solid-solution-type alloy particles
US9156025B2 (en) * 2012-11-21 2015-10-13 SDCmaterials, Inc. Three-way catalytic converter using nanoparticles
CN106999913A (zh) * 2014-07-29 2017-08-01 Sdc材料公司 具有被动氮氧化物吸附区的区域涂覆的催化衬底
EP3174620A4 (en) * 2014-07-29 2018-04-25 SDCmaterials, Inc. Three way catalytic converter using hybrid catalytic particles
WO2016057692A1 (en) * 2014-10-07 2016-04-14 Basf Corporation Synthesis of colloidal precious metal nanoparticles with controlled size and morphology
CN106946670B (zh) * 2015-12-14 2020-03-13 国际香料和香精公司 制备4-甲基-3-癸烯-5-酮的方法

Also Published As

Publication number Publication date
RU2017130333A3 (ru) 2019-08-30
WO2016123534A1 (en) 2016-08-04
BR112017016223A2 (pt) 2018-03-27
EP3250320A1 (en) 2017-12-06
EP3250320A4 (en) 2018-08-08
JP2021183333A (ja) 2021-12-02
KR20170110099A (ko) 2017-10-10
JP2018510053A (ja) 2018-04-12
US20180021756A1 (en) 2018-01-25
US10201804B2 (en) 2019-02-12
CA2975108A1 (en) 2016-08-04
CN107438483A (zh) 2017-12-05
RU2731104C2 (ru) 2020-08-28
ZA201705706B (en) 2019-12-18
MX2017009912A (es) 2018-06-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2017130333A (ru) Катализаторы на основе металлов платиновой группы (pgm) для обработки автомобильных выхлопов
RU2017130334A (ru) Содержащие родий катализаторы для обработки автомобильных выхлопов
CN104540782B (zh) 用于氧气储存的混合金属氧化物复合物
JP6007193B2 (ja) 硫酸バリウムを含むアルミナ材料の製造方法、及び排気ガス浄化用触媒の製造方法
CA3021146A1 (en) Cerium- and zirconium-based mixed oxides
JP6027241B2 (ja) 窒素酸化物除去用触媒
JP2014534156A (ja) セリア−ジルコニア−アルミナ複合酸化物の製造方法とその用途
WO2010023919A1 (ja) 排気ガス浄化用触媒及びこれを用いた排気ガス浄化方法
JP6482986B2 (ja) 排気ガス浄化用触媒の製造方法
CN103459017A (zh) 废气净化用氧化催化剂、其制备方法以及使用该催化剂的废气净化方法
WO2010044453A1 (ja) 排ガス浄化用触媒およびそれを用いた浄化方法
WO2017146175A1 (ja) 排ガス浄化触媒及びその製造方法
JP2022061979A (ja) 排ガス用浄化触媒組成物、及び自動車用排ガス浄化触媒
JP2015226890A (ja) 排ガス浄化触媒、その製造方法、及び、それを用いた排ガス浄化方法
JP6444265B2 (ja) 排ガス浄化触媒、その製造方法、及び、それを用いた排ガス浄化方法
WO2014123232A1 (ja) NOx吸蔵還元型排ガス浄化用触媒および当該触媒を用いた排ガス浄化方法
CN115968355A (zh) 氧化锆系多孔体及氧化锆系多孔体的制造方法
CN101410179B (zh) 废气净化用催化剂及其制造方法
JP2014104451A (ja) 排ガス浄化触媒用担体およびそれを用いた触媒
JP2020000957A (ja) NOx吸着材料及びその製造方法、並びにこれらを用いたNOx吸着部材及び自動車排ガス用触媒
JP2017023999A (ja) 排気ガス浄化用触媒
JP6360606B1 (ja) NOx吸着材料及びその製造方法、並びにこれらを用いたNOx吸着部材及び自動車排ガス用触媒
JP2016150268A (ja) 排ガス浄化触媒、その製造方法、及び、それを用いた排ガス浄化方法
JP2007244975A (ja) 自動車排ガス処理触媒およびその製造方法
JP2019055401A (ja) 二金属分散Al酸化物からなる排ガス浄化用触媒担体