研究，钠杂质可强烈地分配载这些材料的玻璃相中 并具有高迀移率。显微探针研究表明在其中玻璃相中的钠是高度可迀移的陶瓷材料以及位 于沸石结构中的铜离子之间发生固态离子交换。
[0117] 结果见图7。在600°C/5小时之后，在过滤器基质和Cu/CHA之间没有检测到离子交 换，这如沸石相中的低钠和高铜含量所示。在800°C下热老化之后，样品C1进行离子交换，其 包含约2100ppmNa20(更高的钠水平）。在800°C/5小时下热老化之后，具有低得多的Na 20水平 的样品C2没有显示Na+和Cu2+之间的高的交换率。
[0118]因为交换是化学计量的（800°C/5小时下，与Na+相关的Cu2+的移动），还如图7所示， C1和C2陶瓷材料无需用作Cu槽。
[0119]在225°C_525°C的温度范围中的SCR性能评估中，Cu/CHA过滤器系统的失活最可能 可通过下述来解释:SCR活性所需的沸石结构中的活性Cu位点减少。活性Cu位点的损失可通 过位于过滤器材料的玻璃相中的Na+离子和位于沸石结构中的Cu 2+离子之间的化学计量的 离子交换来解释，如显微探针分析所证明。此外，离子交换可随过滤器材料组合物中的初始 Na20含量而变化。因此，在根据本发明的一些实施方式中，建议了在一些陶瓷材料中的最大 可接受的Na20水平极限，从而避免过滤器材料和活性催化剂相之间的离子交换反应，从而 避免在温和的热老化条件下的催化剂降解。
[0120] 如下文的表7和8所示，制备了各种组合物，并为各组成计算了理论的钠和钾含量。
[0121]
[0122]
[0123]
[0124]
[0125]
[0127]
【主权项】
1. 一种包含氧化物陶瓷材料的成形的陶瓷基材，其中所述成形的陶瓷基材包含小于约 1200ppm的元素钠含量以及具有至少约55 %的孔隙率。2. 如权利要求1所述的成形的陶瓷基材，其特征在于，元素钠含量小于约lOOOppm。3. 如权利要求1或2所述的成形的陶瓷基材，其特征在于，元素钠含量小于约750ppm。4. 如权利要求1-3中任一项所述的成形的陶瓷基材，其特征在于，元素钠含量小于约 500ppm〇5. 如权利要求1-4中任一项所述的成形的陶瓷基材，其特征在于，孔隙率是至少约 58% 〇6. 如权利要求1-5中任一项所述的成形的陶瓷基材，其特征在于，孔隙率是至少约 60% 〇7. 如权利要求1-6中任一项所述的成形的陶瓷基材，其特征在于，孔隙率是至少约 65%〇8. -种复合材料体，其包括： 包含至少一种氧化物陶瓷材料的成形的陶瓷基材;和 至少一种催化剂， 其中成形的陶瓷基材的元素钠含量小于约1200ppm。9. 如权利要求8所述的复合材料体，其特征在于，元素钠含量小于约lOOOppm。10. 如权利要求8或9所述的复合材料体，其特征在于，元素钠含量小于约750ppm。11. 如权利要求8-10中任一项所述的复合材料体，其特征在于，元素钠含量小于约 500ppm〇12. 如权利要求8-11中任一项所述的复合材料体，其特征在于，该至少一种催化剂在施 加到成形的陶瓷基材的外涂层中，其量为至少约5克每升成形的陶瓷基材。13. 如权利要求8-12中任一项所述的复合材料体，其特征在于，该至少一种催化剂选自 沸石催化剂。14. 如权利要求8-13中任一项所述的复合材料体，其特征在于，该至少一种催化剂包含 菱沸石催化剂。15. 如权利要求8-14中任一项所述的复合材料体，其特征在于，该至少一种催化剂包含 金属交换的菱沸石催化剂。16. 如权利要求8-15中任一项所述的复合材料体，其特征在于，该金属交换的菱沸石催 化剂是铜交换的菱沸石催化剂。17. 如权利要求8-16中任一项所述的复合材料体，其特征在于，其在约25°C到约800°C 具有小于约3x10-"C-1的平均热膨胀系数。18. -种制备复合材料体的方法，于包含约10体积％H20的空气中、在约800°C下热老化 约64小时之后，该复合材料体具有至少约55 %的基本上保持的催化BET表面积，所述方法包 括下述步骤： 提供由基材组合物制备的成形的陶瓷体，该基材组合物包含氧化物陶瓷材料，其中选 择基材组合物的批料组分，从而成形的陶瓷体中元素钠的含量小于约1200ppm;以及 将至少一种催化剂施加到该成形的陶瓷体。19. 如权利要求18所述的方法，其特征在于，复合材料体中的元素钠含量小于约 1000ppm〇20. 如权利要求18或19所述的方法，其特征在于，复合材料体中的元素钠含量小于约 750ppm〇21. 如权利要求18-20中任一项所述的方法，其特征在于，复合材料体中的元素钠含量 小于约500ppm。22. 如权利要求18-21中任一项所述的方法，其特征在于，该至少一种催化剂在施加到 成形的陶瓷体的外涂层中，其量为至少5克每升成形的陶瓷体。23. 如权利要求18-22中任一项所述的方法，其特征在于，该至少一种催化剂选自沸石 催化剂。24. 如权利要求18-23中任一项所述的方法，其特征在于，该至少一种催化剂包含菱沸 石催化剂。25. 如权利要求18-24中任一项所述的方法，其特征在于，该至少一种催化剂包含铜交 换的菱沸石催化剂。26. 如权利要求18-25中任一项所述的方法，其特征在于，于包含约10体积％H20的空气 中、在800°C下热老化约64小时之后，该复合材料体具有至少约60 %的基本上保持的催化 BET表面积。27. 如权利要求18-26中任一项所述的方法，其特征在于，于包含约10体积％H20的空气 中、在800°C下热老化64小时之后，该复合材料体具有至少约70%的基本上保持的催化BET 表面积。28. -种制备复合材料体的方法，于包含约10体积％H20的空气中、在约800°C下热老化 约5小时之后，该复合材料体具有在至少约200°C下至少约80 %的基本上保持的氮的氧化物 转化效率，所述方法包括下述步骤： 提供由基材组合物制备的成形的陶瓷体，该基材组合物包含氧化物陶瓷材料，其中选 择基材组合物的批料组分，从而成形的陶瓷体中元素钠的含量小于约1200ppm;以及 将至少一种催化剂施加到成形的陶瓷体。29. 如权利要求28所述的方法，其特征在于，复合材料体中的元素钠含量小于约 1000ppm〇30. 如权利要求28或29所述的方法，其特征在于，复合材料体中的元素钠含量小于约 750ppm〇31. 如权利要求28-30中任一项所述的方法，其特征在于，复合材料体中的元素钠含量 小于约500ppm。32. 如权利要求28-31中任一项所述的方法，其特征在于，该至少一种催化剂在施加到 成形的陶瓷体的外涂层中，其量为至少约5克每升成形的陶瓷体。33. 如权利要求28-32中任一项所述的方法，其特征在于，该至少一种催化剂选自沸石 催化剂。34. 如权利要求28-33中任一项所述的方法，其特征在于，该至少一种催化剂包含菱沸 石催化剂。35. 如权利要求28-34中任一项所述的方法，其特征在于，该至少一种催化剂包含铜交 换的菱沸石催化剂。36. 如权利要求28-35中任一项所述的方法，其特征在于，于包含约10体积％H20的空气 中、在约800°C下热老化约5小时之后，该复合材料体具有在至少约200°C下至少约90 %的基 本上保持的氮的氧化物的转化效率。37. 如权利要求28-36中任一项所述的方法，其特征在于，于包含约10体积％H20的空气 中在约800°C下热老化约5小时之后，该复合材料体具有在至少约200°C下至少约95%的基 本上保持的氮的氧化物的转化效率。
【专利摘要】本文所述的是包含氧化物陶瓷材料的成形的陶瓷基材,其中成形的陶瓷基材包含较低元素碱金属含量,例如小于约1000ppm。还批露了复合材料体，该复合材料体包含至少一种催化剂、含有氧化物陶瓷材料的成形的陶瓷基材,其中该复合材料体具有较低元素碱金属含量,例如小于约1000ppm,以及用于制备该复合材料体的方法。
【IPC分类】F01N3/28, B01J37/03, C04B35/478, B01J37/02, C04B38/00, B01D53/94, C04B35/195
【公开号】CN105452192
【申请号】CN201480043555
【发明人】C·比肖夫, T·R·宝格, G·A·默克尔, Z·宋, C·W·特纳, P·D·特珀谢, E·M·维连诺
【申请人】康宁股份有限公司
【公开日】2016年3月30日
【申请日】2014年5月27日
【公告号】EP3004023A1, US20140357476, WO2014193783A1