模板化催化剂组合物及相关方法

专利名称：：模板化催化剂组合物及相关方法
技术领域：
：本发明包括涉及催化剂组合物的实施方案。本发明包括涉及制备催化剂组合物的方法和用催化剂组合物还原氮氧化物的方法的实施方案。
背景技术：
：目前，贫NOx捕集器可用于废气处理系统。在这些中，NOx还原催化剂和方法包含在催化剂组合物中的碱金属和碱土金属，其中碱金属或碱土金属吸收NOx，然后还原剂使NOx还原成氮。此类型反应可能没有合乎需要的动力学。已知利用线形烃还原剂，可将含银的氧化铝用于NOx的选择性催化还原(SCR)。然而，含芳族的还原剂，如柴油机燃料中存在的还原剂，由于伴随碳沉积导致不良NOx还原。因此，合乎需要有具有不同于目前可用组合物或催化剂性质的性质和特性的催化剂组合物。合乎需要具有不同于目前可用方法的方法。
发明内容在一个实施方案中，组合物包含具有许多孔的模板化金属氧化物基质，催化剂物质包含银。在吐下在30°C，在约350nm至约500nm波长，组合物具有小于具有相同重量银的标准银氧化铝催化剂(AgSTD)至少20%的可见-紫外(VIS-UV)吸收强度。标准氧化铝为Norton氧化铝。在一个实施方案中，通过使金属醇盐与银组合物和模板剂反应生成反应产物，可制备催化剂组合物。模板剂选自表面活性剂、环糊精、冠醚或其混合物。使反应产物水解成水解的反应产物。水解的反应产物缩合生成模板化基质。通过控制反应、水解和缩合步骤，可控制模板化基质的催化剂物质填充量。金属醇盐为烷醇铝，烷醇铝选自甲醇铝、乙醇铝、丙醇铝或丁醇铝。在一个实施方案中，使用催化剂组合物的方法在具有一种组合物的室中引入气流，所述组合物包含具有许多孔的模板化金属氧化物基质和包含银的催化剂物质两者。银以基于基质总重量至少约3%重量的量存在。在一个实施方案中，气流中存在的氮氧化物在室中在约275°C至约450°C温度还原。在另一个实施方案中，气流中存在的氮氧化物在室中在小于约350°C温度还原。图1为低角XRD扫描图；图2为Ag-模板化氧化铝的扫描电子显微镜(SEM)图像；图3为从SASOL得到的SBA200的扫描电子显微镜(SEM)图像；图4为Norton氧化铝的扫描电子显微镜(SEM)图像；图5为可见-紫光光谱；图6为可见-紫光光谱；图7为平均NOx转化率和标准偏差的图解表示；图8为平均NOx转化率和标准偏差的图解表示。具体实施例方式本文所述系统和方法包括涉及催化剂组合物的实施方案、涉及制备催化剂组合物的方法和用催化剂组合物还原氮氧化物的方法的实施方案。一般地讲，本发明公开用于还原从燃烧装置排放的废气中的NOx的NOx还原催化剂和NOx还原系统。适合的燃烧装置可包括加热炉、炉或发动机。在本文中，催化剂为可引起化学反应速率变化而自身在反应中不消耗的物质。浆料为液体和微细颗粒的混合物。溶胶为胶体溶液。粉末为包含精细分散固体颗粒的物质。形成模板是指控制形成模型，并且可包括分子自组合；模板化是指所施加模型的确定控制。块料可以为具有一些通道的陶瓷块，并且可通过挤出粘土、粘合剂和添加剂，推过染料产生结构来制备。如在整个说明书和权利要求中所用，可用近似语修饰任何定量表达，这些表达可容许改变，而不引起所涉及的基本功能的改变。因此，由词语例如“约”修饰的数值不限于所指定的精确值。在某些情况下，近似语言对于测定数值可相当于仪器的精确度。类似地，“不含”可与一个项目结合使用，可包括非实质数量或微量，尽管仍可认为是不含所修饰项目。基质可包括一种或多种堇青石、氧化铝、二氧化硅或二氧化钛。也可使用组合，如二氧化硅-氧化铝。在其他实施方案中，其他基质可能适用，并且可根据最终使用参数选择。除了模板化外，基质可以为陶瓷蜂窝状物或金属或金属化合物基质。对于形成模板，基质物质可有具有具体尺寸和周期性的许多孔。即，模板化金属氧化物可具有确定尺寸的周期排列模板化孔。尺寸可包括孔径、弯曲度、内表面的均勻性等。平均孔径可大于约2纳米。平均孔径可小于约100纳米。在一个实施方案中，平均孔径可以为约2纳米至约20纳米，约20纳米至约40纳米，约40纳米至约60纳米，约60纳米至约80纳米，约80纳米至约100纳米。孔可具有大于约50埃的周期性。孔可具有小于约130埃的周期性。孔可具有约50埃至约80埃，约80埃至约100埃，约100埃至约120埃，或约120埃至约150埃的周期性。图1为通过溶胶-凝胶或初始湿润(IW)法制备的包含3%或5%银的Ag-模板化氧化铝的低角XRD扫描图。所有样品在600°C煅烧。曲线图10显示Ag-模板化氧化铝(TA)根据制备方法具有75-95埃的孔尺寸。曲线图10具有峰12，表示约75埃的平均孔-孔相关性，还具有峰14，表示约95埃的平均孔-孔相关性。模板化多孔金属氧化物基质可具有大于约0.5米2/克的表面积。在一个实施方案中，表面积为约0.5米7克至约10米7克，约10米7克至约100米7克，约ιοο米7克至约200米7克，或约200米7克至约1200米7克。在一个实施方案中，多孔基质具有约0.5米7克至约200米7克的表面积。在一个实施方案中，多孔基质具有约200米7克至约250米7克，约250米7克至约500米7克，约500米7克至约750米7克，约750米7克至约1000米7克，约1000米7克至约1250米7克，约1250米7克至约1500米7克，约1500米7克至约1750米7克，约1750米7克至约2000米7克，或大于约2000米7克的表面积。Ag-模板化氧化铝(TA)的SEM分析，图2显示表面积和孔结构。图2中的SEM图与比Ag-TA具有相对较低表面积和较低活性的SBA200的图3差别明显，而与图4中的Norton氧化铝类似。模板化多孔金属氧化物基质可以大于约50%摩尔的量存在于催化剂组合物中。在一个实施方案中，模板化金属氧化物基质可以基于催化剂组合物总量约50%摩尔至约60%摩尔，约60%摩尔至约70%摩尔，约70%摩尔至约80%摩尔，约80%摩尔至约90%摩尔，约90%摩尔至约95%摩尔，约95%摩尔至约97%摩尔的量存在。在一个实施方案中，金属氧化物为氧化铝，但也可考虑其他氧化物载体物质。这些其他载体物质可包含一种或多种锆、硅或钛。适合的载体物质可包括硅铝酸盐、磷铝酸盐、六铝酸盐、锆酸盐、硅钛酸盐、钛酸盐或其两种或更多种的组合。组合物也可具有用于氮氧化物还原催化反应的助催化剂。这种催化剂的非限制实例可包括各种金属或金属氧化物。助催化剂可包含一种或多种铟、镓、锡、银、锰、钼、铬、锗、钴、镍、金、铜、铁及其氧化物。在一个实施方案中，助催化剂包括银。在一个实施方案中，催化剂物质不含碱金属和碱土金属之一或两者。在一个实施方案中，组合物还原NOx而不使NOx吸收在催化剂物质上。在此实施方案中，催化作用与贫NOx捕集器的作用不同。在一个实施方案中，组合物不含过渡金属。在一个实施方案中，通过使金属醇盐与银组合物和模板剂反应生成反应产物，可制备催化剂组合物。模板剂可以为表面活性剂。其他适合的模板剂可包括环糊精或冠醚。可使反应产物水解成水解的反应产物。可使水解的反应产物缩合生成模板化基质。通过控制反应、水解和缩合步骤，可至少部分控制模板化基质的催化剂物质填充量。在H2下在30°C并且在约350nm至约500nm波长，组合物具有小于标准银氧化铝催化剂(AgSTD)至少20%的VIS-UV吸收强度。标准氧化铝为Norton氧化铝，这种氧化铝具有与它比较的对应物质相同重量的银。在一个实施方案中，银组合物可选自无机酸的银盐、有机酸的银盐和氧化银。在一个实施方案中，银可以基于基质总重量至少约3%重量的量存在。在其他实施方案中，银可以基质总重量小于或等于约10%重量的量存在。在制备催化剂的一种方法中，可使金属醇盐、银组合物和模板剂在容器中与适合溶剂混合成反应产物。最初，反应产物可以为溶胶的形式。可通过溶胶-凝胶法使溶胶转化成凝胶。可使凝胶经过一种或多种过滤、洗涤、干燥和煅烧，以得到包含位于多孔基质上的催化金属的固体催化剂组合物。通过改变银加到模板化氧化铝(TA)的方法，试验铁对Ag-TA催化活性的影响。引入银或任何其他元素的另一种方法被称为初始湿润法，其中将前体加到经水解和缩合的模板化氧化铝，作为水溶液使氧化铝湿润，随后煅烧。与利用初始湿润(IW)银的模板化氧化铝比较，利用溶胶-凝胶银的模板化氧化铝具有对于NOx还原相对增加的活性。然而以一些银量具有IW银的TA显示类似于Ag-TA溶胶凝胶的催化活性。有在模板化氧化铝中加入银或任何其他元素的供选方法，那些方法已知为浸渍方法。在一个实施方案中，初始湿润法为浸渍方法的一个类型。在煅烧过程中，可使银组合物还原成催化金属。煅烧可在约350°C至约400°C，约400°C至约500°C，约500°C至约600°C，约600°C至约700°C，或约700°C至约800°C温度进行。在一个实施方案中，煅烧可在约550°C温度进行。煅烧可进行约10分钟至约30分钟，约30分钟至约60分钟，约60分钟至约1小时，约1小时至约10小时，约10小时至约24小时，或约24小时至约48小时。适合溶剂可包括非质子极性溶剂、极性质子溶剂和非极性溶剂。适合非质子极性溶剂可包括碳酸1，2_亚丙酯、碳酸亚乙酯、丁内酯、乙腈、苯甲腈、硝基甲烷、硝基苯、环丁砜、二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮等。适合极性质子溶剂可包括水、硝基甲烷、乙腈和短链醇。适合短链醇可包括一种或多种甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇等。适合非极性溶剂可包括苯、甲苯、二氯甲烷、四氯化碳、己烷、乙醚或四氢呋喃。也可使用共溶剂。在胶凝期间可用离子液体作为溶剂。示例性溶剂可包括2-丁醇和2-丙醇。模板剂的类型和量的选择可影响或控制所得模板化基质的孔性质。适合的模板剂可包含一种或多种表面活性剂。适合的表面活性剂可包括阳离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂或两性离子表面活性剂。在一个实施方案中，模板剂可包含一种或多种环状物质。此类环状物质的实例可包括环糊精和冠醚。适合的阳离子表面活性剂可包括溴化鲸蜡基三甲基铵(CTAB)、氯化鲸蜡基吡啶鐺(CPC)、聚乙氧基化牛油胺(POEA)、苯扎氯铵(BAC)和苄索氯铵(BZT)。其他适合的阳离子表面活性剂可包括具有由CH3(CH2)15N(CH3)3-Br、CH3(CH2)15-(PEO)n-OH(其中η=2至20，PEO为聚氧化乙烯)、CH3(CH2)14C00H和CH3(CH2)15NH2表示的化学结构的表面活性剂。其他适合的阳离子表面活性剂可包括一种或多种氟碳化合物表面活性剂，如C3F7O(CFCF3CF2O)2CFCF3-CONH(CH2)3N(C2H5)2CH3I)，作为FC-4购得。适合阴离子表面活性剂可包括一种或多种十二烷基硫酸钠(SDS)、月桂基硫酸铵、烷基硫酸盐、月桂基聚氧乙烯醚硫酸钠(也称为月桂基醚硫酸钠(SLES))、烷基苯磺酸盐、皂、脂肪酸盐或二辛基磺酸钠(AOT)。适合的两性离子表面活性剂可包括十二烷基甜菜碱、氧化十二烷基二甲基胺、椰油酰胺基丙基甜菜碱或N-(椰油酰胺基乙基)-N-(2-羟基乙基)甘氨酸钠(cocoampho-glycinate)。非离子表面活性剂可具有聚氧化乙烯分子作为亲水基团。适合的离子表面活性剂可包括烷基聚(氧化乙烯)、聚(氧化乙烯)和聚(氧化丙烯)的共聚物，商业上称为Poloxamers或Poloxamines，自BASF公司以商品名PLUR0NICS购得。适合的非离子表面活性剂可包括一种或多种烷基聚葡糖苷、辛基苯酚乙氧基化物、癸基麦芽糖苷、脂肪醇、鲸蜡醇、油基醇、椰油酰基单乙醇胺、椰油酰基二乙醇胺、椰油酰基三乙醇胺、4-(1，1，3，3-四甲基丁基)苯基-聚(乙二醇)、聚脱水山梨糖醇单油酸酯或两亲性聚(亚苯基亚乙基)(PPE)。适合的聚葡糖苷可包括辛基葡糖苷。其他适合的非离子表面活性剂可包括长链烷基胺，如伯烷基胺和N，N-二甲基烷基胺。适合的伯烷基胺可包括十二烷基胺和十六烷基胺。适合的N，N-二甲基烷基胺可包括N，N-二甲基十二烷基胺或N，N-二甲基十六烷基胺。适合的非离子表面活性剂可包括(1，1，3，3_四甲基丁基)苯基-聚乙二醇，自Sigma-Aldrich公司作为TRITONX-114购得。在一个实施方案中，模板剂可包括环糊精。环糊精可包括含5个或更多个α-D-批喃葡糖苷单元的环状低聚糖，单元连接1至4，如直链淀粉(淀粉的片段)中。模板剂中的适合环糊精可包含5元至约150元环状低聚糖。示例性环糊精包括在环中有6至8个单元的一些葡萄糖单体。适合的环糊精为α-环糊精，一种六元糖环分子；β-环糊精，一种七糖环分子；Y-环糊精，一种八糖环分子等。如上提到，模板剂可包括冠醚。冠醚为包括含数个醚基团的环的杂环化合物。适合的冠醚可包括氧化乙烯的低聚物，重复单元为乙烯氧基，即-CH2CH20-。此系列的有用成员可包括四聚物(η=4)、五聚物(η=5)和六聚物(η=6)。可在模板剂中使用衍生自邻苯二酚的冠醚。可在模板剂中包含强烈结合某些类型阳离子形成络合物的冠醚。冠醚中的氧原子可与位于环内部的阳离子配位，而环的外部可以为疏水性。例如，18-冠醚-6对钾阳离子具有高亲合性，15-冠醚-5对钠阳离子具有高亲合性，12-冠醚-4对锂阳离子具有高亲合性。在一个实施方案中，使用催化剂组合物的方法在具有组合物的室中引入气流，所述组合物包含具有许多孔的模板化金属氧化物基质和包含银的催化剂物质，银以基于基质总重量至少约3%重量的量存在。气流中存在的氮氧化物可在约275°C或更高温度还原。在一个实施方案中，还原可在约275°C至约300°C，约300°C至约325°C，或约325°C至约350°C温度进行。气流中存在的氮氧化物可在室中在小于约350°C温度还原。实施例物质的制备例如，如下制备模板化氧化铝。通过在装配有加料漏斗、冷凝器和机械搅拌器的5升3颈烧瓶中混合乙酰乙酸乙酯(26.5g，0.2mol)、TRIT0NX-114(85g，约0.15mol)和2-丁醇(500mL)，形成溶液1。溶液2由Al(0-secBu)3(500g，2mol)和2_Bu0H(2L)组成。溶液3由水(75mL，4mol)和2_Bu0H(850mL)组成。在搅拌的同时，将溶液2加入到溶液1，并在环境温度保持30分钟。通过加料漏斗经约90分钟向溶液1和2加入溶液3。在环境温度继续机械搅拌3小时，然后将内含物加热到约回流经历约20至约24小时。将内含物冷却，在#50滤纸上过滤，并用乙醇洗涤。将所得白色固体在真空烘箱中在80°C真空干燥。固体用乙醇经过索格利特萃取20-24小时。将固体在真空烘箱中在80°C干燥，得到164克。将干燥物质在管式炉中在N2下以2°C/分钟加热速率从室温加热到550°C，在550°C保持1小时，并在空气流中在550°C煅烧5小时。利用催化剂物质形成模板化载体的方法向装配有机械搅拌器、回流冷凝器和加料漏斗的5升3颈烧瓶加入250mL2_丙醇中的TRITONX114(68.7g,0.16mol)和乙酰乙酸乙酯(13.2g，0.lmol)。然后加入IL2-丙醇中的Al(OsecBu)3(249.8g，1.02mol)，并将内含物搅拌30分钟。将一定量AgNO3溶于水(37mL，2.06mol)。如下提到改变硝酸银的量，以产生一些反应产物。将溶液与500mL2-丙醇混合，并加到加料漏斗。在75分钟过程中将加料漏斗的内含物加入到5升烧瓶。使搅拌的溶液回流24小时。冷却后，过滤内含物，并用约250mL乙醇洗涤，得到半干燥物质。半干燥物质用乙醇经过索格利特萃取24小时，然后在30mmHg烘箱真空干燥24小时，得到固体。将得到的棕色固体在管式炉中在氮下以2V/分钟加热速率煅烧到550°C，得到反应产物。催化剂产物1的AgNO3的量(2.6g，0.0158mol)得到3%银模板化氧化铝催化剂组合物。催化剂产物2的AgNO3的量(3.463g，0.0204mol)得到4%银模板化氧化铝催化剂组合物。催化剂产物3的AgNO3的量(4.407g，0.0259mol)得到5%银模板化氧化铝催化剂组合物。催化剂产物4的AgNO3的量(5.383g,0.0317mol)得到6%银模板化氧化铝催化剂组合物。催化剂产物5的AgNO3的量(6.391g，0.0376mol)得到7%银模板化氧化铝催化剂组合物。催化剂产物6的AgNO3的量(7.49g，0.0441mol)得到8%银模板化氧化铝催化剂组合物。催化剂产物7的AgNO3的量(8.443g，0.0497mol)得到9%银模板化氧化铝催化剂组合物。催化剂产物8-具有不同溶剂的含有8%银的模板化氧化铝向装配有机械搅拌器、回流冷凝器和加料漏斗的5升3颈圆底烧瓶加入乙酰乙酸乙酯(13.26g，0.1019mol)、TRITONΧ114(69·73g，0.1117mol)和250mL2-丁醇。然后低速开动搅拌器。将仲丁醇铝(250.96g，1.0188mol)溶于1升2_Bu0H，并转移到5L烧瓶。在环境条件搅拌此反应混合物30分钟。将AgNO3(7.49g，0.0441mol)溶于37.5mL蒸馏H2O,然后与425mL2-BuOH混合，得到透明澄清溶液。将此溶液通过滴液漏斗加到5L烧瓶。考虑流体粘度改变，调节搅拌速度，在2-3小时过程中加水。将混合物在95°C陈化24小时。用得到的浆料进行两种不同过程。1.)氧化铝_水浆料。将蒸馏水(1.47L)加入到烧瓶，以通过共沸蒸馏除去丁醇(bp约87°C)，并得到5%固体的水浆料。2.)萃取固体。将上述所得浆料在布氏漏斗上通过#50滤纸过滤，用乙醇洗涤，然后在索格利特抽提器中用乙醇萃取得到的固体。将固体在真空烘箱中在80°C干燥，得到164克。将干燥物质在管式炉中在N2下以2V/分钟加热速率从室温加热到550°C，在550°C保持1小时，并在空气流中在550°C煅烧5小时，得到催化剂产物8。图5为在不同波长绘制VIS-UV吸收强度的曲线图。绘图对比较性AgSTD、AgTA(溶胶-凝胶)和AgTA(经浸渍)进行比较，这些均具有相同的Ag百分比。试验条件为在H2T3(TC(光谱已减去在He下30°C的新鲜催化剂的光谱)。AgTA(溶胶-凝胶)为通过溶胶-凝胶法制备的银模板化氧化铝催化剂，AgTA(经浸渍)为通过浸渍法制备的银模板化氧化铝催化剂。具体地讲，曲线16为在H2下在30°C8%Ag与标准Norton氧化铝的比较性曲线图。曲线18为在H2下在30°C由溶胶_凝胶法制备的8%Ag与模板化氧化铝的曲线图(催化剂产物8)。曲线20为在H2下在30°C由浸渍法制备的8%Ag与模板化氧化铝的曲线图。在图5中，曲线16指示银离子(Ag+)附聚的量，峰用参考数字22识别，银(Ag)簇附聚，峰24，Ag颗粒附聚，峰26。图6为在不同波长绘制VIS-UV吸收强度的曲线图。曲线28为在H2下在300°C8%Ag与标准Norton氧化铝的比较性曲线图。曲线30为在H2下在300°C由溶胶-凝胶法制备的8%Ag与模板化氧化铝的曲线图(催化剂产物6)。曲线32为在H2下在300°C由浸渍法制备的8%Ag与模板化氧化铝的曲线图。对于标准银氧化铝催化剂(曲线18)，附聚很高，而对于银模板化氧化铝催化剂，附聚低，显示相对于银模板化氧化铝催化剂的相对不同特性。关于图6，显示催化剂产物6的曲线图具有小于比较性银氧化铝催化剂(AgSTD)至少20%的VIS-UV吸收强度。标准氧化铝为Norton氧化铝，这种氧化铝在约350nm至约500nm波长在H2下在30°C具有相同重量的银。催化剂产物6具有在H2下在30°C并且在约350纳米(nm)至约500nm波长小于标准银氧化铝催化剂(AgSTD)至少20%的可见紫外(VIS-UV)吸收强度。标准氧化铝为Norton氧化铝，并具有与本发明组合物相同重量的银。图5和6指示银(Ag)附聚(Ag颗粒，主要为Ag蔟)和银离子(Ag+)附聚的量。对于标准银氧化铝催化剂，附聚相对较高，而对于银模板化氧化铝催化剂，附聚相对较低。附聚水平影响并且可能控制相应物质的功能和有效性。高通过量筛选(HTS)反应器反应器混合气体(使用质量流量控制器-MFCs，Brooks和MKS)和汽化的最多两种液体(通常为水和液体还原剂)。水和液体还原剂在压力下泵抽。气体混合物进入经加热的(115°C)上箱，并进入含32根毛细出口管的歧管。将气体限制在歧管中，压力增加到最高60psi。反压指示相同量的气体正流出各毛细管。毛细管(不锈钢)打开进入布置催化剂的管中(INC0NEL，不锈钢)。此区域为可控温的铜模块。通过已塞入管中的石英棉将催化剂粉末(25_50mg)保持在适当位置。通过控制两个转换阀对各管单独取样。测量并记录出口流的流量。流可转向通过深氧化催化剂(Pt/Al2O3，自JohnsonMatthey)，以测定N2选择性。流然后通过稀释器(CALModel701)，稀释器从反应器(一般放出35-40mL/min)取25ml/min，并使其与lOOOml/min室N2混合(251稀释)。通过NOx检测器(CAI,Model600HCLD)中的泵将经稀释的样品抽过C0/C02检测器(CAI)。记录NOx值。可分别记录NO和NO2值。LABVIEW程序控制反应器系统的很多部件。MFCs不受软件控制，但记录它们的设置。软件控制反应器模块的温度和数值的转换。软件记录来自分析仪的C0、C02*N0x的量。在进料通过深氧化催化剂(DOC)完全燃烧后，通过测定CO2水平检查还原剂输送。筛选条件如下气体组成12%02、600ppm氧化氮(NO),7%H2OUppmSO2和余量的N2。催化剂在450°C用%H2O和50ppmS02、12%O2预处理7小时，以“老化”或硫浸催化齐U。所用还原剂为由2，2，4_三甲基戊烷(64%重量)、辛烷(7%重量)和甲苯(29%重量)组成的液体混合物(也称为Moctane)。在几个试验中使用的另一种液体还原剂为超低硫柴油(ULSD)燃料的馏分(<210°C)。对于使用HTS反应器提到的所有试验，所用ClNO比率为8(ClNO定义为还原剂流中的碳原子数/每个NO分子)。各试验在三个不同温度275°C、375°C和425°C检验催化剂，对催化剂一式三份进行试验。测定通过没有催化剂存在的管#1的NOx浓度，然后测定通过具有催化剂的其他管的NOx浓度，并确定百分率变化，数据表示为NOx转化百分率。通过用硝酸银(AgNO3)溶液初始湿润浸渍一定大小的载体(425-710纳米)，制备在32管反应器中筛选的催化剂。所用AgNO3溶液的体积为载体孔体积的两倍，并包含合适摩尔数的Ag，以达到目标摩尔百分数。载体的孔体积从BET测定报告得到。在一个试验条件下，在Norton氧化铝上含2%摩尔Ag的催化剂被称为AgSTD，在试验中作为对照。将经浸渍的物质在真空烘箱中在80°C干燥，然后在箱式炉中在600°C在空气中煅烧6小时。称出制备的催化剂(50mg)，并放入2mlGC小瓶中，直至用于反应器。用Bohdan称量器测量各催化剂的精确重量。放大反应器首先简述试验装备。将要试验的催化剂装入置于炉内的石英管反应器(19mmI.D.)。控制温度、压力、经过催化剂的空速和在反应器入口的气体组成。此反应器完全自动化，可经延长时间(天或星期)运行试验基质。分析线允许测定NO、NO2(化学发光检测器)、CO、CO2(IR检测器)和SO2(UV-Vis检测器)。另外，可流动通过或旁通位于分析线前的深氧化催化床。在旁通时，测定的NOx浓度(NCHNO2)被称为“NOx浓度”。在流动通过深氧化催化剂(DOC,Johnson-Matthey催化剂，Pt/Al203,SV<20000hr_1,T=450°C)时，测定的NOx浓度(NCHNO2)被称为“NOt浓度”。因此，那两种值的差(NOx浓度-NOt浓度)相当于在石英管反应器中反应成新的化学物质的NOx物质的量，新的化学物质在DOC中氧化回到NO或N02。这些含氮物质被称为RONOs。RONOs为NOxSCR反应成氮的未识别的副产物。在表1中报告的试验条件下试验催化剂。总粉末催化剂重量为2.7克。经过催化剂的总体积流速为3SLPM。将粉末床置于离石英管入口至少24”，以允许预热原料气。粉末床填充在两个0.5克石英棉塞之间。表1试验条件<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>用Moctane,乙烯+丙烯(C2_C3)、超低硫柴油(ULSD)和柴油馏分(DieselFraction)1作为还原剂。液体还原剂通过HPLC泵(ASI型500G)泵抽，并在注入反应器前在300°C用氮汽化/稀释。气体还原剂用质量流量控制器(MFCs)计量并输送。通过在Pt/Al2O3催化剂上在450°C深氧化(空速低于20，OOOhr-1)，随后测定气流中的CO2浓度，将注入的还原剂的量定量。还原剂完全催化燃烧发生的设想通过测得极低CO浓度验证。另外，还原剂深氧化提供Cl(分子碳的ppm)当量数(等于CO2浓度，ppm)，这允许计算C1/N0比率。图7为使用具有2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%和9%银填充量的模板化氧化铝的催化剂在325°C的平均NOx转化率和标准偏差的图解表示。图8为使用具有2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%和9%银填充量的Norton氧化铝在325°C的平均NOx转化率和标准偏差的图解表示。本文所用词语“可”和“可以为”表示在一组情况内发生、具有规定性质、特性或功能的可能性，并且/或者通过表达与修饰动词相关的一个或多个能力、性能或可能性修饰另一个动词。因此，“可”和“可以为”的使用表示修饰的词语明显适合、能够或适合指定的能力、功能或使用，尽管考虑在某些情况下，修饰的词语可能有时是不适合、能够或适合的。本文涉及的物质、组分或成分刚好在根据本公开首先与一种或多种其他物质、组分或成分接触、原位形成、共混或混合之前的时间存在。作为反应产物、所得混合物等识别的物质、组分或成分可在接触、原位形成、共混或混合操作过程中通过化学反应或转化获得特性、性质或特征，如果根据本公开利用应用一般意义和相关领域的技术人员(例如，化学工作者)的一般技术进行。化学反应物或原料转化成化学产物或最终物质是连续进行的过程，不依赖发生的速度。因此，由于此转化过程在进行中，因此，可以有原料和最终物质以及根据其动力学寿命容易或难以用本领域的普通技术人员已知的目前分析技术检测的中间物质的混合物。在说明书或权利要求书中的化学命名或化学式涉及的反应物和组分，无论是单数还是复数，均可被认为在与化学命名或化学类型涉及的另一种物质(例如，另一种反应物或溶剂)接触之前存在。在所得混合物、溶液或反应介质中发生的初步和/或过渡化学变化、转化或反应(如果发生)，可被认为是中间物质、母料等，并且可具有不同于反应产物或最终物质的应用。在根据本公开要求的条件下，其他随后变化、转化或反应可由集合指定反应物和/或组分产生。在这些其他随后变化、转化或反应中，要集合在一起的反应物、成分或组分可确定或指示反应产物或最终物质。在将本发明的产物描述作为初始物质的反应产物时，是指所引用的初始物质，并且应注意到，可将另外的物质加入到合成前体的初始混合物。这些另外的物质可以为反应性或非反应性。本发明的定义特征为从至少所公开的列举组分的反应得到的反应产物。非反应性组分可作为稀释剂加入到反应混合物，或者用于给予与作为反应产物制备的组合物的性质无关的另外的性质。可加入另外的反应性组分，此类组分可与初始反应物反应，或者可与反应产物反应，词语“反应产物”旨在包括那些可能性并且包括加入非反应性组分。本文所述的实施方案为具有相当于权利要求中所述发明要素的要素的组合物和方法的实例。本书面说明能够使本领域的普通技术人员安排并使用具有同样相当于权利要求中所述发明要素的供选要素的实施方案。因此，本发明的范围包括不有别于权利要求字面语言的制品、系统和方法，并且进一步包括与权利要求字面语言无实质差别的其他制品、系统和方法。虽然本文已只说明和描述某些特征和实施方案，但相关领域的普通技术人员可进行很多修改和变化。附加权利要求覆盖所有这些修改和变化。权利要求一种组合物，所述组合物包含具有许多孔的模板化金属氧化物基质；和包含银的催化剂物质，所述组合物在H2下在30℃在约350nm至约500nm波长具有小于具有相同重量银的标准银氧化铝催化剂至少20％的VIS-UV吸收强度。2.权利要求1的组合物，其中模板化金属氧化物为氧化铝或二氧化硅-氧化铝。3.权利要求1的组合物，其中模板化金属氧化物具有周期性排列的模板化孔，其中平均孔径为约2纳米至约100纳米，并且孔具有约50埃至约130埃的周期性。4.权利要求1的组合物，其中模板化金属氧化物具有大于约0.5米7克的表面积。5.权利要求1的组合物，其中银以基质总重量约2%重量至约10%重量的量存在。6.权利要求1的组合物，其中组合物不含碱土金属。7.权利要求1的组合物，其中组合物能够在反应接近中还原NOx而不使NOx吸收在催化剂物质表面上。8.一种方法，所述方法包括使金属醇盐与银组合物和模板剂反应，以生成反应产物；使反应产物水解形成水解的反应产物；使水解的反应产物缩合形成模板化基质；并且控制反应、水解和缩合步骤，以控制模板化基质的银填充量，银填充的模板化基质具有在H2下在30°C在约350nm至约500nm波长小于具有相同重量银的标准银氧化铝催化剂至少20%的VIS-UV吸收强度。9.权利要求8的方法，其中缩合步骤包括煅烧。10.权利要求9的方法，其中煅烧在大于350°C温度进行大于10分钟时间。全文摘要一种组合物包含具有许多孔的模板化金属氧化物基质，催化剂物质包含银。在H2下在30℃，在约350nm至约500nm波长，组合物具有小于标准银氧化铝催化剂(AgSTD)至少20％的VIS-UV吸收强度。标准氧化铝为Norton氧化铝，这种氧化铝具有相同重量的银。文档编号B01J23/50GK101816933SQ20101011487公开日2010年9月1日申请日期2010年1月29日优先权日2009年1月30日发明者D·罕库,L·N·路易斯,M·殷,O·P·西克洛文申请人:通用电气公司