Дизельный катализатор окисления, содержащий наночастицы металла платиновой группы - RU2018128390A
Код документа: RU2018128390A
Формула
1. Композиция дизельного катализатора окисления, причем композиция содержит:
множество наночастиц металла платиновой группы, выбранного из группы, состоящей из Pt, Pd, Au, Ag, Ru, Rh, Ir, Os, их сплавов и их смесей, где около 90% или более металла платиновой группы находится в полностью восстановленной форме, где наночастицы имеют средний размер частиц от около 1 до около 10 нм, и по меньшей мере около 90% наночастиц имеют размер частиц +/- около 2 нм от среднего размера частиц; необязательно,
материал оксида тугоплавкого металла.
2. Композиция дизельного катализатора окисления по п. 1, где по меньшей мере около 90% наночастиц имеют размер частиц +/- около 1 нм от среднего размера частиц.
3. Композиция дизельного катализатора окисления по п. 1, где по меньшей мере около 95% наночастиц имеют размер частиц +/- 2 нм от среднего размера частиц.
4. Композиция дизельного катализатора окисления по п. 1, где по меньшей мере около 95% наночастиц имеют размер частиц +/- около 1 нм от среднего размера частиц.
5. Дизельный катализатор окисления по п. 1, где средний размер частиц наночастиц составляет от около 2 до около 3 нм.
6. Дизельный катализатор окисления по п. 1, где средний размер частиц наночастиц составляет от около 3 до около 5 нм.
7. Дизельный катализатор окисления по п. 1, где средний размер частиц наночастиц составляет от около 5 до около 7 нм.
8. Дизельный катализатор окисления по п. 1, где средний размер частиц наночастиц составляет от около 7 до около 9 нм.
9. Дизельный катализатор окисления по п. 1, где композиция по существу свободна от галогенидов, щелочных металлов, щелочноземельных металлов, соединений серы и соединений бора.
10. Дизельный катализатор окисления по п. 1, где композиция по существу свободна от бора и натрия.
11. Композиция дизельного катализатора окисления по п. 1, где наночастицы металла платиновой группы содержат платину.
12. Композиция дизельного катализатора окисления по п. 1, где оксид тугоплавкого металла выбирают из группы, состоящей из оксида алюминия, диоксида кремния, оксида циркония, оксида титана, оксида церия, и их физических смесей или химических комбинаций.
13. Композиция дизельного катализатора окисления по п. 1, где оксид тугоплавкого металла представляет собой легированный диоксидом кремния оксид алюминия, легированный диоксидом кремния оксид титана, или легированный диоксидом кремния оксид циркония.
14. Композиция дизельного катализатора окисления по п. 13, где оксид тугоплавкого металла содержит 1-10% SiO2-легированный Al2O3, 1-20% SiO2-легированный ТiO2, или 1-30% SiO2-легированный ZrO2.
15. Композиция дизельного катализатора окисления по п. 13, где оксид тугоплавкого металла содержит 1% SiO2-легированный Al2O3 или 8-14% SiO2-легированный ТiO2.
16. Изделие дизельного катализатора окисления, содержащее подложку, имеющую покрытие, содержащее композицию дизельного катализатора окисления по любому из п.п. 1-15, расположенную на ней.
17. Изделие дизельного катализатора окисления по п. 16, в котором материал оксида тугоплавкого металла присутствует в виде слоя, нанесенного на подложку, и расположено между подложкой и покрытием.
18. Способ обработки выхлопного потока из дизельного двигателя, включающий пропускание выхлопного потока через изделие дизельного катализатора окисления по п. 16, так что NO окисляется в каталитическом изделие.
19. Изделие катализированного сажевого фильтра, содержащее подложку, имеющую покрытие, содержащее композицию дизельного катализатора окисления по любому из п.п. 1-15, расположенную на ней.
20. Способ получения каталитического изделия, содержащего наночастицы металла платиновой группы, включающий нанесение суспензии оксида тугоплавкого металла и коллоидной дисперсии, содержащей наночастицы металла платиновой группы, на подложку.
21. Способ по п. 20, где каталитическое изделие представляет собой изделие дизельного катализатора окисления или изделие катализированного сажевого фильтра.
22. Способ по п. 20, дополнительно включающий кальцинирование покрытой подложки после стадии нанесения.
23. Способ по п. 20, дополнительно включающий образование суспензии «washcoat», содержащей суспензию оксида тугоплавкого металла в воде и коллоидную дисперсию, и нанесение суспензии оксида тугоплавкого металла и коллоидной дисперсии на подложку в форме «washcoat».
24. Способ по п. 20, включающий:
нанесение суспензии оксида тугоплавкого металла на подложку;
кальцинирование покрытия на основе оксида тугоплавкого металла на подложке; и
после этого нанесение коллоидной дисперсии поверх кальцинированного покрытия на основе оксида тугоплавкого металла.
25. Способ по п. 20, где наночастицы металла платиновой группы содержат платину.
26. Способ по п. 20, где оксид тугоплавкого металла выбирают из группы, состоящей из оксида алюминия, диоксида кремния, оксида циркония, оксида титана, оксида церия, и их физических смесей или химических комбинаций.
27. Способ по п. 20, где оксид тугоплавкого металла представляет собой легированный диоксидом кремния оксид алюминия, легированный диоксидом кремния оксид титана, или легированный диоксидом кремния оксид циркония.
28. Способ по п. 20, где оксид тугоплавкого металла содержит 1-10% SiO2-легированный Аl2О3, 1-20% SiO2-легированный ТiO2, или 1-30% SiO2-легированный ZrO2.
29. Способ по п. 20, где оксид тугоплавкого металла содержит 1% SiO2-легированный Al2O3 или 8-14% SiO2-легированный ТiO2.
30. Способ по п. 20, где по меньшей мере около 90% наночастиц имеют размер частиц +/- около 1 нм от среднего размера частиц.
31. Способ по п. 20, где по меньшей мере около 95% наночастиц имеют размер частиц +/- 2 нм от среднего размера частиц.
32. Способ по п. 20, где по меньшей мере около 95% наночастиц имеют размер частиц +/- около 1 нм от среднего размера частиц.
33. Способ по п. 20, где средний размер частиц наночастиц составляет от около 2 до около 3 нм.
34. Способ по п. 20, где средний размер частиц наночастиц составляет от около 3 до около 5 нм.
35. Способ по п. 20, где средний размер частиц наночастиц составляет от около 5 до около 7 нм.
36. Способ по п. 20, где средний размер частиц наночастиц составляет от около 7 до около 9 нм.
37. Способ по п. 20, где покрытие по существу свободно от галогенидов, щелочных металлов, щелочноземельных металлов, соединений серы и соединений бора.
38. Способ по п. 20, дополнительно включающий состаривание каталитического изделия посредством воздействия на изделие термической обработкой при 550-600°С, где по меньшей мере около 50% частиц PGM после состаривания имеют диаметры от около 1 до 50 нм.
39. Способ по п. 20, дополнительно включающий состаривание каталитического изделия посредством воздействия на изделие термической обработкой при 550-600°С, где по меньшей мере около 75% частиц PGM после состаривания имеют диаметры от около 1 до 50 нм.
40. Способ по п. 20, дополнительно включает состаривание каталитического изделия посредством воздействия на изделие термической обработкой при 550-600°С, где по меньшей мере около 50% частиц PGM после состаривания имеют диаметры от около 1 до 25 нм.
41. Способ по п. 20, дополнительно включающий: получение наночастиц металла платиновой группы способом, включающим:
a) получение раствора предшественников металла платиновой группы, выбранного из солей Pt, Pd, Au, Ag, Ru, Rh, Ir, Os и их сплавов, в присутствии дисперсионной среды и агента, стабилизирующего суспензию растворимого в воде полимера, где предшественники металла платиновой группы по существу свободны от галогенидов, щелочных металлов, щелочноземельных металлов, соединений серы и соединений бора; и
b) объединение раствора с восстанавливающим агентом с обеспечением коллоидной дисперсии наночастиц металла платиновой группы, где концентрация наночастиц составляет по меньшей мере около 2 мас. % от общей массы коллоидной дисперсии, и где по меньшей мере около 90% металла платиновой группы в коллоидной дисперсии находится в полностью восстановленной форме.
42. Система для обработки выбросов для обработки потока выхлопного газа, причем система для обработки выбросов содержит:
дизельный двигатель, производящий поток выхлопного газа;
первое каталитическое изделие по п. 16, расположенное в гидравлическом сообщении с потоком выхлопного газа и предназначенное для окисления монооксида углерода и углеводородных газов в выхлопном потоке с образованием обработанного потока выхлопного газа; и
по меньшей мере одно дополнительное каталитическое изделие ниже по ходу потока от первого каталитического изделия и в гидравлическом сообщении с обработанным потоком выхлопного газа, по меньшей мере одно дополнительное каталитическое изделие, предназначенное для окисления аммиака, фильтрации твердых частиц, накопления NOx, улавливания NOx, селективного каталитического восстановления NOx, или их комбинации.
