[发明专利]用于去除氮氧化物的负载催化剂、制备其的方法、以及使用其去除氮氧化物的方法

说明书

公开了用于去除氮氧化物的负载催化剂、制备其的方法、以及使用其去除氮氧化物的方法。其中，用于氮氧化物的还原反应的负载催化剂，包括载体和固定在载体中的银（Ag）基化合物和氟化铝。制备用于氮氧化物的还原反应的负载催化剂的方法，包括：浸渍步骤，其中氟化铝、其水合物或盐，和银（Ag）基化合物或其水合物与载体反应，以及煅烧载体的步骤。在用于氮氧化物的还原反应的负载催化剂的存在下，通过与还原剂的反应去除尾气中的氮氧化物。其中，该负载催化剂在270℃至400℃的实际排气温度下具有优异的氮氧化物去除效率。

相关申请的引用

本申请要求于2012年12月10日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请号10-2012-0142981的优先权的权益，将其全部内容通过援引结合于此。

技术领域

本公开内容涉及用于氮氧化物的还原反应的负载催化剂、用于制备该负载催化剂的方法、以及使用该负载催化剂用于去除氮氧化物的方法。更具体地，本公开内容涉及在270℃至400℃的实际排气温度下具有优异的氮氧化物去除效率的负载催化剂、用于制备该负载催化剂的方法、以及使用该负载催化剂和还原剂用于去除尾气中的氮氧化物的方法。

背景技术

与汽油机动车相比，柴油机动车由于其优异的里程油耗和小的CO₂排放量而被广泛的使用。然而，在柴油机动车的尾气中包含了对人体和环境有害的氮氧化物(NO_x)和颗粒物质(PM)。对于柴油机动车排放的主要管理规则是针对氮氧化物和颗粒物质的。特别的，氮氧化物是引起烟雾和酸雨的主因，因而该管理规则正变得更严格。因此，已经开发了用于从汽车的尾气中去除氮氧化物(其是引起烟雾和酸雨并且对人体和环境有害的主要物质)的技术。

通常，已经使用了选择性催化还原(SCR)方法以去除排放自柴油发动机的氮氧化物，其中将氮氧化物转化成氮气并且使用还原剂用催化剂处理该氮氧化物。该选择性催化还原方法使用尿素、碳氢化合物等作为还原剂并且使用沸石或氧化铝催化剂等选择性地还原氮氧化物并转化成氮气。已知尿素/SCR技术的氮氧化物去移性能是优异的。然而，在尿素/SCR技术中使用的沸石催化剂具有低的水热稳定性(hydrothermal stability)，催化活性易于被包含在尾气中的SO₂和碳氢化合物降低，并且需要用于定期注入尿素的贮槽。

开发了用于解决尿素/SCR技术的各种问题的HC/SCR技术，HC/SCR技术通过直接使用从尾气中排出的碳氢化合物或燃料作为还原剂来去除氮氧化物，并且HC/SCR技术具有高催化剂反应活性和选择性。然而，HC/SCR技术产生了对人体有害的氨(NH₃)并且使用之前广泛使用的Ag/Al₂O₃催化剂不能除去氨。

已知柴油机动车的柴油发动机排气温度对于轻型机动车(light-duty vehicle)是约150℃至250℃，并且对于重型机动车(heavy-duty vehicle)是约200℃至350℃(R.G.Gonzales,“Diesel Exhaust Emission System Temperature Test”,T&D Report0851-1816P,SDTDC,U.S.Department of Agriculture,Dec.(2008))。因此，用于尾气的后处理技术需要在350℃以下的温度下能够去除排出的氮氧化物。此外，在HC/SCR中广泛使用的Ag/Al₂O₃催化剂在300℃以上的温度下表现出优异的氮氧化物去除效率，但是在300℃以下的温度下表现出低的活性。

因此，存在用于在还原反应期间对产生的氨(NH₃)具有优异的去除效率并且在低温下即尾气的实际温度下具有改善的氮氧化物去除性能的催化剂的开发的需要。

发明内容