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EP3496854A1 - Scr-active material having enhanced thermal stability - Google Patents

Scr-active material having enhanced thermal stability

Info

Publication number
EP3496854A1
EP3496854A1 EP17758823.3A EP17758823A EP3496854A1 EP 3496854 A1 EP3496854 A1 EP 3496854A1 EP 17758823 A EP17758823 A EP 17758823A EP 3496854 A1 EP3496854 A1 EP 3496854A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
scr
active material
material according
copper
lev
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Withdrawn
Application number
EP17758823.3A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Frank Welsch
Michael Seyler
Frank-Walter Schuetze
Stephan Eckhoff
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Umicore AG and Co KG
Original Assignee
Umicore AG and Co KG
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 Umicore AG and Co KG filed Critical Umicore AG and Co KG
Publication of EP3496854A1 publication Critical patent/EP3496854A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust 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
    • F01N3/18—Exhaust 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
    • F01N3/20—Exhaust 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 ; Methods of operation or control of catalytic converters
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    • B01J35/50—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their shape or configuration
    • B01J35/56—Foraminous structures having flow-through passages or channels, e.g. grids or three-dimensional monoliths

Definitions

  • the present invention relates to an SCR-active material for reducing nitrogen oxides in the exhaust gas of internal combustion engines.
  • Exhaust gases from motor vehicles with a predominantly lean-burn internal combustion engine contain, in addition to particulate emissions, in particular the primary emissions carbon monoxide CO, hydrocarbons HC and
  • Nitrogen oxides NOx Due to the relatively high oxygen content of up to 15% by volume, carbon monoxide and hydrocarbons can be rendered relatively harmless by oxidation. The reduction of nitrogen oxides to nitrogen, however, is much more difficult.
  • One known method of removing nitrogen oxides from exhaust gases in the presence of oxygen is selective catalytic reduction (SCR) using ammonia on a suitable catalyst.
  • SCR selective catalytic reduction
  • the nitrogen oxides to be removed from the exhaust gas are reacted with ammonia to nitrogen and water.
  • the ammonia used as a reducing agent can be prepared by metering in an ammonia precursor compound, such as urea, ammonium carbamate or
  • Ammonium formate are made available in the exhaust system and subsequent hydrolysis.
  • zeolites As SCR catalysts, for example, certain metal-exchanged zeolites can be used. Zeolites are often divided into large, medium and small pore zeolites by the ring size of their largest pore openings. Large pore zeolites have a maximum ring size of 12 and medium pore zeolites one of 10. Small pore
  • Zeolites have a maximum ring size of 8 and are for example of the structural type Levyne (LEV).
  • Scope SCR catalysts based on iron-exchanged ⁇ -zeolites have been used and are still gain SCR catalysts based on small-pore zeolites increasingly important, see for example WO2008 / 106519 AI, WO2008 / 118434 AI and WO2008 / 132452 A2.
  • SCR catalysts based on copper-chabazite and copper-levyne were the focus of attention.
  • the known SCR catalysts are able to convert nitrogen oxides with high selectivity with ammonia as a reducing agent to nitrogen and water.
  • copper-chabazite and copper-levyne based catalysts undergo so-called parasitic ammonia oxidation and compete with the desired SCR reaction.
  • the reducing agent ammonia is reacted in a series of side reactions with oxygen to nitrous oxide (nitrous oxide), nitric oxide or nitrogen dioxide, so that either the reducing agent is not used effectively or even from the ammonia additional
  • WO2008 / 132452 A2 describes a small-pore zeolite exchanged with copper, for example, which can be coated on a suitable monolithic substrate as a washcoat or extruded into a substrate.
  • the washcoat may contain a binder selected from the group consisting of alumina, silica, (non-zeolitic) silica-alumina, natural clays, TiO 2 , ZrO 2 and SnO 2 .
  • WO2013 / 060341 AI describes SCR-active catalyst compositions of a physical mixture of an acidic zeolite or zeotypes in protonic form or in iron-promoted form with, for example, Cu / A Os.
  • Aluminum oxide and copper meet these requirements.
  • the present invention relates to an SCR active material which
  • the wording of copper on the small-pore zeolite of the structural type levyne encompasses the presence of copper as part of the lattice skeleton of the zeolite, the presence of copper in ion-exchanged form in pores of the zeolite framework, as well as any other form in which copper may be bound within the three-dimensional zeolite framework or on its surface.
  • the wording that copper is present on the alumina includes all forms in which copper may be bound within the three-dimensional alumina framework or on its surface. This also includes mixed oxides, such as copper aluminate (CUAI2O4).
  • copper includes in any case both metallic copper, as well as copper in ionic form, as well as copper oxide.
  • the term “aluminum oxide” does not include the proportion of aluminum oxide in the zeolite lattice of the zeolite. "Aluminum oxide” thus comprises only the component according to (ii) and not the proportion of aluminum oxide which is composed of the S1O2 / Al.sub.2O.sub.3 ratio ( SAR) of the zeolite. In one embodiment of the SCR-active material according to the invention, it contains 6 to 16 wt .-%, particularly preferably 6 to 12 wt .-%, based on the total material of alumina.
  • the total amount of copper, calculated as CuO and based on the total SCR-active material is in particular 0.5 to 15 wt .-%, preferably 1 to 10 wt .-% and particularly preferably 1.5 to 7 wt .-%.
  • the preferred amount of copper in relation to the zeolite is dependent on the SiO 2 / Al 2 O 3 ratio of the
  • Cu / Al values 0.35-0.5, which corresponds to a theoretical Cu exchange degree of 70-100%.
  • the Cu / Al ratio is a widely used parameter for the characterization of copper-exchanged zeolites, see, for example
  • ChemCatChem 2014, 6, 634-639 (Guo et al.). The skilled person is thus familiar with this size.
  • the Cu / Al ratio can be determined, for example, by means of inductively coupled plasma optical emission spectrometry (ICP-OES). This method is known to the person skilled in the art
  • the SCR active material comprises a small-pore zeolite of the structural type Levyne (LEV), aluminum oxide and copper, characterized in that it contains 5 to 25 wt .-% of aluminum oxide based on the entire material and the copper on the Alumina is present in a first concentration and on the small-pore zeolite of the structural type Levyne (LEV) in a second concentration.
  • LUV structural type Levyne
  • Concentration of copper on alumina is higher than the second concentration (the concentration of copper on the small-pore
  • Concentration at least 1.5 times, more preferably at least 3 times, higher than the second concentration.
  • the ratio of the first and second concentrations can be determined by means of transmission electron spectroscopy (TEM) and energy-dispersive
  • EDX X-ray spectroscopy
  • the SCR active material of the present invention is free of noble metals such as platinum, palladium, and rhodium.
  • the small-pore zeolites of the structural type Levyne (LEV) are, for example, aluminosilicates. These include naturally occurring, but preferably synthetically produced small-pore LEV zeolites. These are known to the person skilled in the art, for example, under the names Nu-3, ZK-20, LZ-132, LZ-133, ZSM-45,
  • RUB-50, SSZ-17, Levynite or Levyne known have a SAR value of from 5 to 50, preferably from 14 to 40, particularly preferably between 20 and 40 and very particularly preferably between 30 and 40.
  • small-particle zeolites of the structural type Levyne not only includes the above-described aluminosilicates, but also so-called zeolite-like materials of the silicoaluminophosphate (SAPO) and aluminophosphates (ALPO) type. Examples are SAPO-35, SAPO-67 and AIPO-35. For these materials, the above-mentioned preferred SAR values of aluminosilicates are not applicable.
  • the average crystallite size (dso) of the small-pore zeolite of the structure type Levyne (LEV) is, for example, 0.1 to 20 ⁇ m, preferably 0.5 to 10 ⁇ m, particularly preferably 1 to 4 ⁇ m.
  • the average crystallite size can be determined by scanning electron microscopy (SEM or "scanning electron microscopy") This method is well known to the person skilled in the art.
  • Aluminum oxides come into question, which are doped with other elements in order to improve or modulate the physical or chemical properties.
  • Known elements are, for example, Si, Mg, Y, La and elements of the lanthanides, such as.
  • Ce, Pr, Nd which can enter into mixed aluminum oxide with the aluminum and so can change the acidity or surface stability, for example.
  • the doping of the aluminum oxide with one or more elements should be less than 15% by weight, based on the particular mixed oxide, preferably less than 10% by weight, particularly preferably less than 5% by weight.
  • the aluminas may be used as such, but it is preferred to include the alumina in the preparation of the SCR active material from a suitable precursor, e.g. a boehmite or an aluminum salt, e.g. To form aluminum nitrate.
  • a suitable precursor e.g. a boehmite or an aluminum salt, e.g. To form aluminum nitrate.
  • the SCR-active material is in a form wherein the structural type small-pore zeolite Levyne (LEV) is a core and the alumina is a core
  • enveloping shell forms Such structures are known as core-shell structures and described for example in WO2012 / 117042 A2.
  • the SCR-active material of the present invention can be produced by drying and then calcining an aqueous suspension of a structure-type small-particle zeolite Levyne (LEV), copper salt and alumina, or a precursor compound of alumina.
  • LUV structure-type small-particle zeolite Levyne
  • a small pore zeolite of the structural type Levyne (LEV) is initially charged in water, a soluble copper salt is added with stirring, and then the alumina or a corresponding alumina precursor is added.
  • the resulting suspension of the SCR-active material according to the invention in water can be filtered and / or dried, for example.
  • the dry or wet but free-flowing zeolite of the structural type LEV in the form of a Impregnation according to the method of pore filling (Incipient Wetness) are mixed with the copper salt solution, z. B. by spraying in a suitable ploughshare mixer, then dried and calcined.
  • the alumina or the alumina precursor can be presented here either with the dry zeolite and / or also be sprayed in the form of a solution in order to obtain the SCR active material according to the invention.
  • Preferred copper salts are salts which are soluble in water, e.g.
  • Copper sulfate, copper nitrate and copper acetate are particularly preferred.
  • Copper nitrate and copper acetate very particularly preferred is copper acetate.
  • the type of drying can be done by different methods. For example, spray drying, microwave drying, belt drying, drum drying, condensation drying, drum drying, freeze drying and vacuum drying are known to the person skilled in the art. Preferred are
  • Spray drying belt drying, drum drying and freeze drying. Particularly preferred is spray drying.
  • the suspension is introduced into a hot gas stream by means of a nebulizer, which dries it in a very short time (a few seconds to fractions of a second) to the SCR-active material.
  • the SCR-active material is then calcined, for example, at temperatures of 500 ° C - 900 ° C in air or an air / water mixture, preferably in one
  • the calcination is carried out at temperatures between 600 ° C - 900 ° C, more preferably at 750 ° C-900 ° C, most preferably between 800 ° C and 900 ° C.
  • the aqueous suspension of the structure-type zeolite Levyne (LEV) and the copper salt (or an LEV already synthesized with copper) obtained material then to suspend, re-dry and calcine with alumina or a corresponding alumina precursor in aqueous solution to produce the SCR-active material of the present invention.
  • This material may then be resuspended in water, optionally ground, binder added and, for example, on
  • Carrier substrate are coated.
  • Flow substrates for example, Al2O3, S1O2, T1O2 or Zr0 2 or their precursors, as well as their mixtures can be used. Normally, no binders are required in the coating of filter substrates.
  • Aluminum oxide or the alumina precursor for making the SCR-active material of the invention differs from aluminum-containing binder materials in that it:
  • the alumina is also used to produce the SCR active material of the invention when the porous walls of a
  • Filter substrates are to be coated (eg in an in-wall coating of a wall flow filter) to increase the thermal stability of the catalytically active material.
  • a binder is not necessary in this case, since the binder properties of the binder are not needed when the catalytically active material in the pores the filter sits.
  • the additionally added binder would also result in an undesirable increase in backpressure across the filter, otherwise the amount of coated catalytically active material would remain the same,
  • the SCR-active material according to the invention can fulfill one or more or all of the abovementioned points
  • the total alumina or alumina precursor (calculated as alumina) is added during the first step, more preferably 40-70%.
  • the specific surface of the SCR-active material according to the invention determined by the BET method according to ISO 9277, after 5 hours at 950 ° C. calcination in air has a specific surface area of over 400 m 2 / g, preferably over 450 g / m 2 , particularly preferred from 450-600 m 2 / g.
  • the material according to the invention is further distinguished by the fact that, after calcination in air at a temperature of 950 ° C. for 5 h, it has more than 80% of its original specific surface, determined in accordance with ISO 9277.
  • the material according to the invention is characterized in that it is calcined in air at a temperature of 1000 ° C for 5h more than 60% of its original specific surface, determined according to ISO 9277, has.
  • the SCR-active material according to the invention is in the form of a coating on one
  • Carrier substrates may be so-called flow-through substrates or wall-flow filters. They may for example consist of silicon carbide, aluminum titanate, cordierite or metal. They are known to the expert and available on the market.
  • SCR-active material according to the invention to the carrier substrate can be carried out by methods familiar to the person skilled in the art, for example by the customary dip coating methods or pumping and suction coating methods followed by thermal
  • Post-treatment which is preferably carried out at temperatures of 350-600 ° C, more preferably 400-550 ° C.
  • the average pore size and the average particle size of the SCR-active material according to the invention can be matched to one another such that the resulting coating lies on the porous walls which form the channels of the wall-flow filter -Wand coating).
  • the average pore size and average particle size are preferably matched to one another in such a way that the SCR-active material according to the invention is located in the porous walls forming the channels of the wall-flow filter, ie a coating of the inner pore surfaces takes place (in-wall coating).
  • the mean particle size of the SCR-active material according to the invention must be small enough to penetrate into the pores of the wall-flow filter.
  • Coating is present on a carrier substrate, it can be used as sole present catalytically active coating and then preferably extends over the entire length of the carrier substrate.
  • the SCR-active material according to the invention can also be present together with other catalytically active coatings on a carrier substrate. In this case, it may also extend over the entire length of the carrier substrate or over only a part thereof.
  • the present invention also relates to embodiments in which the SCR active material has been extruded to a substrate by means of a matrix component.
  • the carrier substrate is formed in this case of an inert matrix component and the SCR-active material according to the invention.
  • inert matrix component 10 to 95 wt .-% inert matrix component and 5 to 90 wt .-% of catalytically active material extruded by methods known per se.
  • matrix components it is also possible to use all inert materials which are otherwise used to prepare catalyst substrates. These are, for example, silicates, oxides, nitrides or carbides, with particular preference being given to magnesium-aluminum silicates.
  • extruded carrier substrates comprising SCR active material according to the invention can be used as such for the purification of exhaust gases. However, they can also be coated with other catalytically active materials in the same way as inert carrier substrates by customary processes.
  • the SCR-active material according to the invention can advantageously be used for purifying exhaust gas from lean-burn internal combustion engines, in particular from diesel engines. He uses nitrogen oxides contained in the exhaust gas in the harmless compounds nitrogen and water and is characterized by a particularly high aging stability.
  • the present invention accordingly also relates to a method for
  • the reducing agent used in the process according to the invention is preferably ammonia.
  • the required ammonia can for
  • Example in the exhaust system upstream of the inventive SCR active material about by means of an upstream nitrogen oxide storage catalyst (Jean NOx trap - LNT) are formed. This method is known as "passive SCR”.
  • ammonia can also be carried in the "active SCR process" in the form of aqueous urea solution, which is metered in as required via an injector upstream of the SCR-active material according to the invention.
  • which is characterized in that it comprises an inventive SCR-active material, preferably in the form of a coating on an inert carrier material, and a means for providing a reducing agent.
  • the means for providing a reducing agent is thus an injector for aqueous urea solution.
  • the injector is usually fed with aqueous urea solution, which originates from an entrained reservoir, for example a tank container.
  • the means for providing a reducing agent is a nitrogen oxide storage catalyst capable of forming nitrogen oxide from ammonia. Such nitrogen oxide storage catalysts are known to the person skilled in the art and comprehensively described in the literature.
  • the device according to the invention thus also comprises an oxidation catalyst.
  • an oxidation catalyst platinum on a support material is used as the oxidation catalyst.
  • Suitable carrier material for the platinum are all those skilled in the art for this purpose materials into consideration. They have a BET surface area of 30 to 250 m 2 / g, preferably from 100 to 200 m 2 / g (determined according to ISO 9277) and are in particular alumina, silica, magnesia, titania, zirconia, ceria and mixtures or mixed oxides at least two of these oxides.
  • the device according to the invention is constructed, for example, such that in the flow direction of the exhaust gas, first the oxidation catalyst, then the injector for aqueous urea solution and then the SCR active material according to the invention, preferably in the form of a coating on an inert carrier material, are arranged.
  • first a nitrogen oxide storage catalyst and then the SCR-active material according to the invention, preferably in the form of a coating on an inert carrier material are arranged.
  • ammonia can be formed under reductive exhaust gas conditions.
  • Oxidation catalyst and injector for aqueous urea solution are dispensable in this case.
  • the SCR-active material according to the invention has surprisingly advantages compared to conventional copper-exchanged small-pore zeolites. In particular, it is characterized by a significantly higher aging stability.
  • Example 1 Preparation of a catalyst EK1 according to the invention on a filter substrate
  • the weight percentage of the copper-exchanged Levyne (LEV) is 100%.
  • the suspension is applied to a commercial filter substrate such that its loading after drying at 90 ° C and calcination at 550 ° C with dried material is 110 g / L substrate volume.
  • Comparative Example 2 Preparation of a Comparative Catalyst VK2 on a Filter Substrate
  • This is mixed with a boehmite sol containing 20% by weight of Al 2 O 3 so that the weight percentage of the copper-exchanged chabazite (CHA) is 92.6% and the weight percentage of Al 2 O 3 is 7.4% in the dried material.
  • the suspension is so on
  • Example 2 Variation of the alumina content in catalysts according to the invention (EK2 to EK5) and preparation on a flow-through substrate.
  • Cu-LEV copper-exchanged Levyne
  • Al2O3 is prepared so that the weight percentage of the copper-exchanged Levyne (Cu-LEV) X and the weight percentage of the AI2O3 Y in the dried materials according to Table 1 vary.
  • the suspensions are each based on a commercial
  • Cu-LEV copper-exchanged Levyne
  • a boehmite sol containing 20 weight percent AI2O3 added.
  • the educt amounts used are chosen so that in the dried material, a Cu content of 3.5 wt .-% calculated as CuO based on the amount of Levyne (LEV) is present and the AI2O3 weight percent based on the oxide content of the total material 4% is.
  • an aqueous suspension is prepared with the addition of a boehmite sol containing 20 weight percent AI2O3, so that the weight percentage of Al2O3 in the dried material according to the invention is 8%.
  • Example 4 Preparation of EK7 and EK8 for specific surface determination according to the BET method
  • the educt amounts used are chosen so that in the dried material, a Cu content of 3.5 wt .-%, calculated as CuO and based on the Levynemenge (LEV), is present and the AI2O3
  • EK1 and VK1 were measured after preparation (fresh) and after aging in a hydrothermal atmosphere (10% H2O, 10% O2, balance N2). VK2 and EK2 to EK6 were only after successful
  • the NOx sales test consists of a test procedure, which is a
  • Table 3 Gas mixtures of the NOx turnover test.
  • the space velocity in the case of the measurements from EK2 to EK6 was carried out at a space velocity (GHSV) of 60000 h -1 .
  • the NOx conversion was determined below 500 ° C. at a space velocity (GHSV) of 60000 h "1 . From 500 ° C the space velocity (GHSV) was 100000 h "1 .
  • EK1 has markedly improved NO x conversions over the temperature range under consideration after hydrothermal aging for 4 hours at 900 ° C. and, especially pronounced, after hydrothermal aging for 9 hours at 950 ° C. This is due to the inventive material resulting from the addition of Al2O3.
  • FIG. 4 shows that the NOx conversions of VK2 after both aging conditions are considerably lower than those of EK1 and EK4 (after

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Abstract

The invention relates to an SCR-active material, comprising a small-pored zeolite of the structure type levyne (LEV ), aluminum oxide, and copper, characterized in that based on the total material, the material contains 4 to 25 wt% of aluminum oxide.

Description

SCR-aktives Material mit erhöhter thermischer Stabilität  SCR-active material with increased thermal stability
Die vorliegende Erfindung betrifft ein SCR-aktives Material zur Verminderung von Stickoxiden im Abgas von Verbrennungsmotoren. The present invention relates to an SCR-active material for reducing nitrogen oxides in the exhaust gas of internal combustion engines.
Abgase von Kraftfahrzeugen mit einem überwiegend mager betriebenen Verbrennungsmotor enthalten neben Partikelemissionen insbesondere die Primäremissionen Kohlenmonoxid CO, Kohlenwasserstoffe HC und Exhaust gases from motor vehicles with a predominantly lean-burn internal combustion engine contain, in addition to particulate emissions, in particular the primary emissions carbon monoxide CO, hydrocarbons HC and
Stickoxide NOx. Aufgrund des relativ hohen Sauerstoffgehaltes von bis zu 15 Vol.-% können Kohlenmonoxid und Kohlenwasserstoffe durch Oxidation relativ leicht unschädlich gemacht werden. Die Reduktion der Stickoxide zu Stickstoff gestaltet sich jedoch wesentlich schwieriger. Nitrogen oxides NOx. Due to the relatively high oxygen content of up to 15% by volume, carbon monoxide and hydrocarbons can be rendered relatively harmless by oxidation. The reduction of nitrogen oxides to nitrogen, however, is much more difficult.
Ein bekanntes Verfahren zur Entfernung von Stickoxiden aus Abgasen in Gegenwart von Sauerstoff ist die selektive katalytische Reduktion (SCR-Ver- fahren) mittels Ammoniak an einem geeigneten Katalysator. Bei diesem Verfahren werden die aus dem Abgas zu entfernenden Stickoxide mit Ammoniak zu Stickstoff und Wasser umgesetzt. Das als Reduktionsmittel verwendete Ammoniak kann durch Eindosierung einer Ammoniakvorläufer- Verbindung, wie beispielsweise Harnstoff, Ammoniumcarbamat oder One known method of removing nitrogen oxides from exhaust gases in the presence of oxygen is selective catalytic reduction (SCR) using ammonia on a suitable catalyst. In this method, the nitrogen oxides to be removed from the exhaust gas are reacted with ammonia to nitrogen and water. The ammonia used as a reducing agent can be prepared by metering in an ammonia precursor compound, such as urea, ammonium carbamate or
Ammoniumformiat, in den Abgasstrang und anschließende Hydrolyse verfügbar gemacht werden . Ammonium formate, are made available in the exhaust system and subsequent hydrolysis.
Als SCR-Katalysatoren können beispielsweise bestimmte Metall-ausge- tauschte Zeolithe verwendet werden. Zeolithe werden oftmals nach der Ringgröße ihrer größten Porenöffnungen in groß-, mittel- und kleinporige Zeolithe unterteilt. Großporige Zeolithe weisen eine maximale Ringgröße von 12 und mittelporige Zeolithe eine solche von 10 auf. Kleinporige As SCR catalysts, for example, certain metal-exchanged zeolites can be used. Zeolites are often divided into large, medium and small pore zeolites by the ring size of their largest pore openings. Large pore zeolites have a maximum ring size of 12 and medium pore zeolites one of 10. Small pore
Zeolithe weisen eine maximale Ringgröße von 8 auf und sind beispielsweise vom Strukturtyp Levyne (LEV). Zeolites have a maximum ring size of 8 and are for example of the structural type Levyne (LEV).
Während beispielsweise im Bereich Schwerlastkraftwagen in großem While, for example, in the field of heavy trucks in large
Umfang SCR-Katalysatoren auf Basis von Eisen-ausgetauschten ß-Zeolithen, also eines großporigen Zeolithen, verwendet wurden und immer noch werden, gewinnen SCR-Katalysatoren auf Basis kleinporiger Zeolithe zunehmend an Bedeutung, siehe beispielsweise WO2008/106519 AI, WO2008/118434 AI und WO2008/132452 A2. Dabei standen zuletzt insbesondere SCR-Katalysatoren auf Kupfer-Chabazit und Kupfer- Levyne- Basis im Fokus. Scope SCR catalysts based on iron-exchanged β-zeolites, Thus, a large-pore zeolite, have been used and are still gain SCR catalysts based on small-pore zeolites increasingly important, see for example WO2008 / 106519 AI, WO2008 / 118434 AI and WO2008 / 132452 A2. In particular, SCR catalysts based on copper-chabazite and copper-levyne were the focus of attention.
Die bekannten SCR-Katalysatoren vermögen zwar Stickoxide mit hoher Selektivität mit Ammoniak als Reduktionsmittel zu Stickstoff und Wasser umzusetzen. Ab etwa 350°C setzt jedoch bei Kupfer-Chabazit und Kupfer- Levyne basierten Katalysatoren die sogenannte parasitäre Ammoniak- oxidation ein und tritt in Konkurrenz zur erwünschten SCR-Reaktion. Hierbei wird das Reduktionsmittel Ammoniak in einer Reihe von Nebenreaktionen mit Sauerstoff zu Distickstoffmonoxid (Lachgas), Stickstoffmonoxid oder Stickstoffdioxid umgesetzt, so dass entweder das Reduktionsmittel nicht effektiv genutzt wird oder sich sogar aus dem Ammoniak zusätzliche  Although the known SCR catalysts are able to convert nitrogen oxides with high selectivity with ammonia as a reducing agent to nitrogen and water. However, at temperatures above 350 ° C, copper-chabazite and copper-levyne based catalysts undergo so-called parasitic ammonia oxidation and compete with the desired SCR reaction. Here, the reducing agent ammonia is reacted in a series of side reactions with oxygen to nitrous oxide (nitrous oxide), nitric oxide or nitrogen dioxide, so that either the reducing agent is not used effectively or even from the ammonia additional
Mengen an Stickoxiden bilden. Besonders ausgeprägt ist diese Konkurrenz bei hohen Reaktionstemperaturen im Bereich von 500 bis 650°C, wie sie bei der Regeneration von Dieselpartikelfiltern (DPF) im Abgasstrang am SCR- Katalysator auftreten können. Des Weiteren muss sichergestellt sein, dass die Katalysatormaterialien alterungsstabil sind, um auch über die gesamte Lebensdauer eines Kraftfahrzeugs hohe Schadstoff-Umsätze erzielen zu können. Um auch bei den Reaktionstemperaturen einer DPF-Regeneration und über die Lebensdauer hohe Umsätze zu erreichen, besteht also Bedarf an verbesserten SCR-Katalysator-Materialien.  Form quantities of nitrogen oxides. This competition is particularly pronounced at high reaction temperatures in the range of 500 to 650 ° C, as they can occur in the regeneration of diesel particulate filters (DPF) in the exhaust line on the SCR catalyst. Furthermore, it must be ensured that the catalyst materials are resistant to aging in order to be able to achieve high pollutant conversions over the entire service life of a motor vehicle. In order to achieve high conversions even at the reaction temperatures of a DPF regeneration and over the lifetime, there is therefore a need for improved SCR catalyst materials.
Die WO2008/132452 A2 beschreibt einen mit beispielsweise Kupfer ausgetauschten kleinporigen Zeolithen, welcher als Washcoat auf ein passendes monolithisches Substrat beschichtet bzw. zu einem Substrat extrudiert werden kann . WO2008 / 132452 A2 describes a small-pore zeolite exchanged with copper, for example, which can be coated on a suitable monolithic substrate as a washcoat or extruded into a substrate.
Der Washcoat kann einen Binder enthalten, welcher ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Aluminiumoxid, Siliziumoxid, (nicht zeolithisches) Siliziumoxid-Aluminiumoxid, natürliche Tonerden, Ti02, Zr02 und Sn02. Die WO2013/060341 AI beschreibt SCR-aktive Katalysatorkompositionen aus einer physikalischen Mischung eines sauren Zeolithen oder Zeotypen in protonischer Form oder in mit Eisen promotierter Form mit beispielsweise Cu/A Os. The washcoat may contain a binder selected from the group consisting of alumina, silica, (non-zeolitic) silica-alumina, natural clays, TiO 2 , ZrO 2 and SnO 2 . WO2013 / 060341 AI describes SCR-active catalyst compositions of a physical mixture of an acidic zeolite or zeotypes in protonic form or in iron-promoted form with, for example, Cu / A Os.
ACS Catal . 2012, 2, 1432- 1440 beschreibt Reaktionswege von Ammoniak auf CUO/Y-AI203 während Nhb-SCR-Reaktionen . Während mit 0,5 Gew.-% CUO/Y-AI203 Ammoniak insbesondere mit Stickstoffmonoxid reagierte um Stickstoff zu bilden, reagiert es mit 10 Gew.-% CuO/v-A C insbesondere mit Sauerstoff unter Bildung von Stickoxiden . ACS Catal. 2012, 2, 1432-1440 describes reaction pathways of ammonia to CUO / Y-Al 2 O 3 during Nhb-SCR reactions. While with 0.5 wt .-% CUO / Y-AI 2 03 ammonia in particular reacted with nitrogen monoxide to form nitrogen, it reacts with 10 wt .-% CuO / vA C, in particular with oxygen to form nitrogen oxides.
Es wurde nun überraschend gefunden, dass bestimmte SCR-Materialien auf Basis eines kleinporigen Zeolithen des Strukturtyps Levyne (LEV), It has now surprisingly been found that certain SCR materials based on a small-pore zeolite of the structural type Levyne (LEV),
Aluminiumoxid und Kupfer diese Anforderungen erfüllen . Aluminum oxide and copper meet these requirements.
Die vorliegende Erfindung betrifft ein SCR-aktives Material, das The present invention relates to an SCR active material which
• einen kleinporigen Zeolithen des Strukturtyps Levyne (LEV), A small-pore zeolite of the structural type Levyne (LEV),
• Aluminiumoxid und • alumina and
• Kupfer  • copper
umfasst, wobei das Kupfer auf dem Aluminiumoxid in einer ersten wherein the copper on the alumina in a first
Konzentration und auf dem kleinporigen Zeolithen in einer zweiten Concentration and on the small pore zeolite in a second
Konzentration vorliegt, Concentration is present,
dadurch gekennzeichnet, dass es bezogen auf das gesamte Material 4 bis 25 Gew.-% Aluminiumoxid enthält. characterized in that it contains 4 to 25 wt .-% of aluminum oxide based on the entire material.
Der Wortlaut, wonach Kupfer auf dem kleinporigen Zeolithen des Strukturtyps Levyne (LEV) vorliegt, umfasst im Rahmen der vorliegenden Erfindung das Vorliegen von Kupfer als Teil des Gittergerüstes des Zeolithen, das Vorliegen von Kupfer in Ionen-ausgetauschter Form in Poren des Zeolith- gerüstes, sowie jede andere Form, in der Kupfer innerhalb des dreidimensionalen Zeolithgerüstes oder auf dessen Oberfläche gebunden sein kann . Ebenso umfasst der Wortlaut, wonach Kupfer auf dem Aluminiumoxid vorliegt, alle Formen in denen Kupfer innerhalb des dreidimensionalen Aluminiumoxidgerüstes oder auf dessen Oberfläche gebunden sein kann. Dies schließt auch Mischoxide ein, wie z.B. Kupferaluminat (CUAI2O4) . In the context of the present invention, the wording of copper on the small-pore zeolite of the structural type levyne (LEV) encompasses the presence of copper as part of the lattice skeleton of the zeolite, the presence of copper in ion-exchanged form in pores of the zeolite framework, as well as any other form in which copper may be bound within the three-dimensional zeolite framework or on its surface. Similarly, the wording that copper is present on the alumina includes all forms in which copper may be bound within the three-dimensional alumina framework or on its surface. This also includes mixed oxides, such as copper aluminate (CUAI2O4).
Der Begriff Kupfer umfasst in jedem Fall sowohl metallisches Kupfer, als auch Kupfer in Ionenform, als auch Kupferoxid . The term copper includes in any case both metallic copper, as well as copper in ionic form, as well as copper oxide.
Ferner umfasst im Rahmen der vorliegenden Erfindung der Begriff „Aluminiumoxid" nicht den Anteil an Aluminiumoxid im Zeolithgitter des Zeolithen.„Aluminiumoxid" umfasst also nur die Komponente gemäß (ii) und nicht den Anteil an Aluminiumoxid, welcher sich aus dem S1O2/AI2O3 Verhältnis (SAR) des Zeolithen ergibt. In einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen SCR-aktiven Materials enthält es bezogen auf das gesamte Material 6 bis 16 Gew.-%, besonders bevorzugt 6 bis 12 Gew.-%, Aluminiumoxid . Furthermore, in the context of the present invention, the term "aluminum oxide" does not include the proportion of aluminum oxide in the zeolite lattice of the zeolite. "Aluminum oxide" thus comprises only the component according to (ii) and not the proportion of aluminum oxide which is composed of the S1O2 / Al.sub.2O.sub.3 ratio ( SAR) of the zeolite. In one embodiment of the SCR-active material according to the invention, it contains 6 to 16 wt .-%, particularly preferably 6 to 12 wt .-%, based on the total material of alumina.
Die Gesamtmenge an Kupfer, berechnet als CuO und bezogen auf das gesamte SCR-aktive Material beträgt insbesondere 0,5 bis 15 Gew.-%, bevorzugt 1 bis 10 Gew.-% und besonders bevorzugt 1,5 bis 7 Gew.-%. The total amount of copper, calculated as CuO and based on the total SCR-active material is in particular 0.5 to 15 wt .-%, preferably 1 to 10 wt .-% and particularly preferably 1.5 to 7 wt .-%.
Hierbei ist zu berücksichtigen, dass die bevorzugte Menge an Kupfer im Verhältnis zum Zeolithen abhängig ist vom Si02/Al203-Verhältnis des It should be noted that the preferred amount of copper in relation to the zeolite is dependent on the SiO 2 / Al 2 O 3 ratio of the
Zeolithen. Im Allgemeinen gilt, dass mit zunehmenden SiC /A Os-Verhältnis des Zeolithen die Menge an austauschbarem Kupfer abnimmt. Das bevorzugte Atomverhältnis von im Zeolithen eingetauschten Kupfer zu Gerüst-Aluminium im Zeolithen, nachfolgend als Cu/Al-Verhältnis Zeolites. In general, as the SiC / A Os ratio of the zeolite increases, the amount of exchangeable copper decreases. The preferred atomic ratio of zeolite exchanged copper to framework aluminum in the zeolite, hereinafter Cu / Al ratio
bezeichnet, liegt erfindungsgemäß insbesondere bei 0,25 bis 0,6. Dies entspricht einem theoretischen Austauschgrad des Kupfers mit dem denotes according to the invention is in particular 0.25 to 0.6. This corresponds to a theoretical degree of exchange of the copper with the
Zeolithen von 50% bis 120%, ausgehend von einem vollständigen Zeolites from 50% to 120%, starting from a complete
Ladungsausgleich im Zeolithen durch zweiwertige Cu-Ionen bei einem Eintauschgrad von 100%. Besonders bevorzugt sind Cu/Al-Werte von 0,35- 0,5, was einem theoretischen Cu-Austauschgrad von 70-100% entspricht. Das Cu/Al-Verhältnis ist eine weit verbreitete Größe zur Charakterisierung von mit Kupfer ausgetauschten Zeolithen, siehe zum Beispiel Charge compensation in the zeolite by divalent Cu ions at one Exchange rate of 100%. Particularly preferred are Cu / Al values of 0.35-0.5, which corresponds to a theoretical Cu exchange degree of 70-100%. The Cu / Al ratio is a widely used parameter for the characterization of copper-exchanged zeolites, see, for example
WO2008/106519 AI, Catalysis Today 54 (1999) 407-418 (Torre-Abreu et. al), Chem. Commun., 2011, 47, 800-802 (Korhonen et al.) oder WO2008 / 106519 AI, Catalysis Today 54 (1999) 407-418 (Torre-Abreu et al.), Chem. Commun., 2011, 47, 800-802 (Korhonen et al.), Or
ChemCatChem 2014, 6, 634-639 (Guo et al.). Der Fachmann ist somit mit dieser Größe vertraut. ChemCatChem 2014, 6, 634-639 (Guo et al.). The skilled person is thus familiar with this size.
Das Cu/Al-Verhältnis kann zum Beispiel mittels optischer Emissions- spektrometrie mit induktiv gekoppeltem Plasma (ICP-OES) bestimmt werden. Diese Methode ist dem Fachmann bekannt  The Cu / Al ratio can be determined, for example, by means of inductively coupled plasma optical emission spectrometry (ICP-OES). This method is known to the person skilled in the art
In einer besonderen Ausführungsform der Erfindung umfasst das SCR- aktive Material einen kleinporigen Zeolithen des Strukturtyps Levyne (LEV), Aluminiumoxid und Kupfer, dadurch gekennzeichnet, dass es bezogen auf das gesamte Material 5 bis 25 Gew.-% Aluminiumoxid enthält und das Kupfer auf dem Aluminiumoxid in einer ersten Konzentration und auf dem kleinporigen Zeolithen des Strukturtyps Levyne (LEV) in einer zweiten Konzentration vorliegt. In a particular embodiment of the invention, the SCR active material comprises a small-pore zeolite of the structural type Levyne (LEV), aluminum oxide and copper, characterized in that it contains 5 to 25 wt .-% of aluminum oxide based on the entire material and the copper on the Alumina is present in a first concentration and on the small-pore zeolite of the structural type Levyne (LEV) in a second concentration.
Es ist besonders vorteilhaft, wenn die erste Konzentration (die It is particularly advantageous if the first concentration (the
Konzentration des Kupfers auf dem Aluminiumoxid) höher ist als die zweite Konzentration (die Konzentration des Kupfers auf dem kleinporigen Concentration of copper on alumina) is higher than the second concentration (the concentration of copper on the small-pore
Zeolithen des Strukturtyps Levyne (LEV)). Bevorzugt ist die erste Zeolites of the structural type Levyne (LEV)). The first is preferred
Konzentration mindestens 1,5 Mal, besonders bevorzugt mindestens 3 Mal, höher als die zweite Konzentration. Beispielsweise ist die erste Concentration at least 1.5 times, more preferably at least 3 times, higher than the second concentration. For example, the first one
Konzentration 1,5 bis 20 Mal oder 3 bis 15 Mal höher als die zweite Concentration 1.5 to 20 times or 3 to 15 times higher than the second
Konzentration. Concentration.
Das Verhältnis der ersten und zweiten Konzentration kann mit Hilfe von Transmissionselektronenspektroskopie (TEM) und energiedispersiver The ratio of the first and second concentrations can be determined by means of transmission electron spectroscopy (TEM) and energy-dispersive
Röntgenspektroskopie (EDX) bestimmt werden. Hierzu wird ein Dünnschnitt des erfindungsgemäßen SCR-aktiven Materials angefertigt und mit Hilfe der EDX die Konzentration an Kupfer in Bereichen des Zeolithen und in Bereichen des Aluminiumoxids ermittelt und ins Verhältnis gesetzt. Dieses Verfahren ist dem Fachmann bekannt und in der Literatur beschrieben. X-ray spectroscopy (EDX) can be determined. For this purpose, a thin section of the SCR-active material according to the invention is prepared and with the help of EDX, the concentration of copper in areas of the zeolite and in Alumina areas determined and put into proportion. This process is known to the person skilled in the art and described in the literature.
In einer Ausführungsform ist das erfindungsgemäße SCR-aktive Material frei von Edelmetallen wie zum Beispiel Platin, Palladium und Rhodium. In one embodiment, the SCR active material of the present invention is free of noble metals such as platinum, palladium, and rhodium.
Die kleinporigen Zeolithe des Strukturtyps Levyne (LEV) sind beispielsweise Aluminosilikate. Dazu gehören natürlich vorkommende, bevorzugt aber synthetisch hergestellte kleinporige LEV-Zeolithe. Diese sind dem Fachmann beispielsweise unter den Namen Nu-3, ZK-20, LZ-132, LZ-133, ZSM-45,The small-pore zeolites of the structural type Levyne (LEV) are, for example, aluminosilicates. These include naturally occurring, but preferably synthetically produced small-pore LEV zeolites. These are known to the person skilled in the art, for example, under the names Nu-3, ZK-20, LZ-132, LZ-133, ZSM-45,
RUB-50, SSZ-17, Levynite oder Levyne bekannt. Sie weisen in Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung einen SAR-Wert von 5 bis 50 auf, bevorzugt von 14 bis 40, besonders bevorzugt zwischen 20 und 40 und ganz besonders bevorzugt zwischen 30 und 40. RUB-50, SSZ-17, Levynite or Levyne known. In embodiments of the present invention, they have a SAR value of from 5 to 50, preferably from 14 to 40, particularly preferably between 20 and 40 and very particularly preferably between 30 and 40.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung fallen unter den Begriff kleinporige Zeolithe vom Strukturtyp Levyne (LEV) nicht nur die oben beschriebenen Aluminosilikate, sondern auch sogenannte Zeolith-ähnliche Materialien vom Typ der Silicoaluminophosphate (SAPO) und Aluminophosphate (ALPO). Beispiele sind SAPO-35, SAPO-67 und AIPO-35. Für diese Materialien sind die oben erwähnten bevorzugten SAR Werte von Aluminosilikaten nicht zutreffend . In the context of the present invention, the term small-particle zeolites of the structural type Levyne (LEV) not only includes the above-described aluminosilicates, but also so-called zeolite-like materials of the silicoaluminophosphate (SAPO) and aluminophosphates (ALPO) type. Examples are SAPO-35, SAPO-67 and AIPO-35. For these materials, the above-mentioned preferred SAR values of aluminosilicates are not applicable.
Die mittlere Kristallitgröße (dso) des kleinporigen Zeolithen vom Strukturtyp Levyne (LEV) beträgt beispielsweise 0,1 bis 20 pm, bevorzugt 0,5-10 pm, besonders bevorzugt 1-4 pm. The average crystallite size (dso) of the small-pore zeolite of the structure type Levyne (LEV) is, for example, 0.1 to 20 μm, preferably 0.5 to 10 μm, particularly preferably 1 to 4 μm.
Die mittlere Kristallitgröße kann durch Rasterelektronenmikroskopie (REM bzw. SEM für„scanning electron microscopy") bestimmt werden. Dem Fachmann ist dieses Verfahren bestens bekannt. Als Aluminiumoxid kommt insbesondere Aluminiumoxid mit einer BET- The average crystallite size can be determined by scanning electron microscopy (SEM or "scanning electron microscopy") This method is well known to the person skilled in the art.
Oberfläche von 30 bis 250 m2/g, bevorzugt von 100 bis 200 m2/g (bestimmt nach ISO 9277) in Frage. Solche Materialien sind dem Fachmann bekannt und am Markt erhältlich. Daneben kommen Aluminiumoxide in Frage, die mit weiteren Elementen dotiert sind, um die physikalischen bzw. chemischen Eigenschaften zu verbessern bzw. zu modulieren. Bekannte Elemente sind beispielsweise Si, Mg, Y, La und Elemente der Lanthanide, wie z. B. Ce, Pr, Nd, die mit dem Aluminium Mischoxidverbindungen eingehen können und so beispielsweise die Acidität bzw. Oberflächenstabilität verändern können. Die Dotierung des Aluminiumoxids mit einem oder mehreren Elementen sollte kleiner 15 Gew.- % betragen bezogen auf das jeweilige Mischoxid, bevorzugt kleiner 10 Gew.-%, besonders bevorzugt kleiner 5 Gew.-%. Surface of 30 to 250 m 2 / g, preferably from 100 to 200 m 2 / g (determined according to ISO 9277) in question. Such materials are known in the art and available on the market. In addition, aluminum oxides come into question, which are doped with other elements in order to improve or modulate the physical or chemical properties. Known elements are, for example, Si, Mg, Y, La and elements of the lanthanides, such as. As Ce, Pr, Nd, which can enter into mixed aluminum oxide with the aluminum and so can change the acidity or surface stability, for example. The doping of the aluminum oxide with one or more elements should be less than 15% by weight, based on the particular mixed oxide, preferably less than 10% by weight, particularly preferably less than 5% by weight.
Die Aluminiumoxide können als solche verwendet werden, wobei es aber bevorzugt ist, das Aluminiumoxid im Rahmen der Herstellung des SCR- aktiven Materials aus einer geeigneten Vorstufe, wie z.B. einem Boehmit oder einem Aluminiumsalz, wie z.B. Aluminiumnitrat zu bilden. In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung liegt das SCR-aktive Material in einer Form vor, bei der der kleinporige Zeolith vom Strukturtyp Levyne (LEV) einen Kern und das Aluminiumoxid eine diesen Kern The aluminas may be used as such, but it is preferred to include the alumina in the preparation of the SCR active material from a suitable precursor, e.g. a boehmite or an aluminum salt, e.g. To form aluminum nitrate. In one embodiment of the present invention, the SCR-active material is in a form wherein the structural type small-pore zeolite Levyne (LEV) is a core and the alumina is a core
umhüllende Schale bildet. Solche Strukturen sind als Core-Shell-Strukturen bekannt und beispielsweise in WO2012/117042 A2 beschrieben. enveloping shell forms. Such structures are known as core-shell structures and described for example in WO2012 / 117042 A2.
Das erfindungsgemäße SCR-aktive Material kann zum Beispiel dadurch hergestellt werden, dass eine wässrige Suspension aus kleinporigem Zeolith vom Strukturtyp Levyne (LEV), Kupfersalz und Aluminiumoxid bzw. einer Vorläuferverbindung von Aluminiumoxid getrocknet und anschließend kalziniert wird . For example, the SCR-active material of the present invention can be produced by drying and then calcining an aqueous suspension of a structure-type small-particle zeolite Levyne (LEV), copper salt and alumina, or a precursor compound of alumina.
Beispielsweise wird ein kleinporiger Zeolith vom Strukturtyp Levyne (LEV) in Wasser vorgelegt, unter Rühren ein lösliches Kupfersalz, zugegeben und anschließend das Aluminiumoxid oder eine entsprechende Aluminiumoxid- Vorstufe dazugegeben. Die so erhaltene Suspension des erfindungsgemäßen SCR-aktiven Materials in Wasser kann beispielsweise filtriert und/oder getrocknet werden.  For example, a small pore zeolite of the structural type Levyne (LEV) is initially charged in water, a soluble copper salt is added with stirring, and then the alumina or a corresponding alumina precursor is added. The resulting suspension of the SCR-active material according to the invention in water can be filtered and / or dried, for example.
In einer weiteren Ausführungsform kann der trockene bzw. feuchte aber rieselfähige kleinporige Zeolith vom Strukturtyp LEV in Form einer Imprägnierung nach der Methode der Porenfüllung (Incipient Wetness) mit der Kupfersalzlösung versetzt werden, z. B. mittels Aufsprühen in einem geeigneten Pflugschar-Mischer, anschließend getrocknet und kalziniert werden. Das Aluminiumoxid bzw. die Aluminiumoxidvorstufe kann hier entweder mit dem trockenen Zeolithen vorgelegt werden und/oder ebenfalls in Form einer Lösung aufgesprüht werden, um das erfindungsgemäße SCR- aktive Material zu erhalten. In a further embodiment, the dry or wet but free-flowing zeolite of the structural type LEV in the form of a Impregnation according to the method of pore filling (Incipient Wetness) are mixed with the copper salt solution, z. B. by spraying in a suitable ploughshare mixer, then dried and calcined. The alumina or the alumina precursor can be presented here either with the dry zeolite and / or also be sprayed in the form of a solution in order to obtain the SCR active material according to the invention.
Bevorzugte Kupfersalze sind Salze, die in Wasser löslich sind wie z.B. Preferred copper salts are salts which are soluble in water, e.g.
Kupfersulfat, Kupfernitrat und Kupferacetat. Besonders bevorzugt sindCopper sulfate, copper nitrate and copper acetate. Particularly preferred
Kupfernitrat und Kupferacetat, ganz besonders bevorzugt ist Kupferacetat. Copper nitrate and copper acetate, very particularly preferred is copper acetate.
Die Art der Trocknung kann nach unterschiedlichen Verfahren erfolgen. So sind dem Fachmann Sprühtrocknung, Mikrowellentrocknung, Band- trocknung, Walzentrocknung, Kondensationstrocknung, Trommeltrocknung, Gefriertrocknung und Vakuumtrocknung bekannt. Bevorzugt sind The type of drying can be done by different methods. For example, spray drying, microwave drying, belt drying, drum drying, condensation drying, drum drying, freeze drying and vacuum drying are known to the person skilled in the art. Preferred are
Sprühtrocknung, Bandtrocknung, Walzentrocknung und Gefriertrocknung . Besonders bevorzugt ist die Sprühtrocknung. Dabei wird mittels eines Zerstäubers die Suspension in einen Heißgasstrom eingebracht, der es in sehr kurzer Zeit (wenige Sekunden bis Bruchteilen einer Sekunde) zu dem SCR-aktiven Material trocknet. Spray drying, belt drying, drum drying and freeze drying. Particularly preferred is spray drying. In this case, the suspension is introduced into a hot gas stream by means of a nebulizer, which dries it in a very short time (a few seconds to fractions of a second) to the SCR-active material.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird das SCR-aktive Material anschließend zum Beispiel bei Temperaturen von 500°C - 900°C in Luft oder einem Luft/Wassergemisch kalziniert, bevorzugt in einem  In a preferred embodiment, the SCR-active material is then calcined, for example, at temperatures of 500 ° C - 900 ° C in air or an air / water mixture, preferably in one
Luft/Wassergemisch. Bevorzugt erfolgt die Kalzinierung bei Temperaturen zwischen 600°C - 900°C, besonders bevorzugt bei 750°C-900°C, ganz besonders bevorzugt zwischen 800°C und 900°C. Air / water mixture. Preferably, the calcination is carried out at temperatures between 600 ° C - 900 ° C, more preferably at 750 ° C-900 ° C, most preferably between 800 ° C and 900 ° C.
In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es beispielsweise möglich, nach dem Waschen und der Trocknung und gegebenenfalls Kalzinierung der wässrige Suspension aus dem kleinporigen Zeolithen vom Strukturtyp Levyne (LEV) und des Kupfersalzes (bzw. einen bereits mit Kupfer synthetisierten LEV), das so erhaltene Material anschließend mit Aluminiumoxid oder einer entsprechende Aluminiumoxid- Vorstufe in wässriger Lösung zu suspendieren, erneut zu trocknen und zu kalzinieren und so das erfindungsgemäße SCR-aktive Material herzustellen. Dieses Material kann anschließend erneut in Wasser suspendiert, gegeben- enfalls gemahlen, mit Binder versehen und zum Beispiel auf ein In a further embodiment of the present invention it is possible, for example, after washing and drying and, if appropriate, calcining, the aqueous suspension of the structure-type zeolite Levyne (LEV) and the copper salt (or an LEV already synthesized with copper) obtained material then to suspend, re-dry and calcine with alumina or a corresponding alumina precursor in aqueous solution to produce the SCR-active material of the present invention. This material may then be resuspended in water, optionally ground, binder added and, for example, on
Trägersubstrat beschichtet werden. Als Binder zur Beschichtung von Carrier substrate are coated. As a binder for coating
Durchflusssubstraten können beispielsweise AI2O3, S1O2, T1O2 oder Zr02 bzw. deren Vorstufen, ebenso wie deren Mischungen verwendet werden. Üblicher Weise werden bei der Beschichtung von Filtersubstraten keine Binder benötigt. Flow substrates, for example, Al2O3, S1O2, T1O2 or Zr0 2 or their precursors, as well as their mixtures can be used. Normally, no binders are required in the coating of filter substrates.
Zu Zwecken der Klarheit sei hier darauf verwiesen, dass sich das For the sake of clarity, it should be noted here that the
Aluminiumoxid bzw. die Aluminiumoxidvorstufe zur Herstellung des erfindungsgemäßen SCR-aktiven Materials dadurch von aluminiumhaltigen Bindermaterialien unterscheidet, dass es: Aluminum oxide or the alumina precursor for making the SCR-active material of the invention differs from aluminum-containing binder materials in that it:
1. in höheren Mengen eingesetzt wird, als es der Fachmann zum Erreichen einer höheren Haftfestigkeit der Washcoat-Komponenten einsetzen würde,  1. is used in higher amounts than would be used by the person skilled in the art for achieving a higher adhesive strength of the washcoat components,
2. bereits bei der Herstellung des SCR-aktiven Materials eingesetzt wird und nicht erst zur Verbesserung der Haftfestigkeit des katalytisch aktiven Materials auf einem Durchflusssubstrat,  2. is already used in the production of the SCR-active material and not only to improve the adhesion of the catalytically active material on a flow-through substrate,
3. ein Teil des Kupfers auf dem Aluminiumoxid vorliegt,  3. part of the copper is present on the alumina,
4. das SCR-aktive Material, welches das Aluminiumoxid bzw. die  4. the SCR-active material, which is the alumina or the
Aluminiumoxidvorstufe enthält, kalziniert wird, bevor es auf ein Substrat beschichtet wird, wodurch die typischen Bindereigenschaften verloren gehen,  Containing alumina precursor, which is calcined before it is coated onto a substrate, thereby losing the typical binder properties,
5. das Aluminiumoxid auch zur Herstellung des erfindungsgemäßen SCR- aktiven Materials eingesetzt wird, wenn die porösen Wände eines  5. The alumina is also used to produce the SCR active material of the invention when the porous walls of a
Filtersubstrate beschichtet werden sollen (z.B. bei einer in-Wand- Beschichtung eines Wandflussfilters), um die thermische Stabilität des katalytisch aktiven Materials zu erhöhen. Der Einsatz eines Binders ist in diesem Fall nicht notwendig, da die Bindereigenschaften des Binders nicht benötigt werden, wenn das katalytisch aktive Material in den Poren des Filters sitzt. Der zusätzlich zugefügte Binder würde ferner zu einer unerwünschten Erhöhung des Gegendrucks über dem Filter führen, wenn ansonsten die Menge des beschichteten katalytisch aktiven Materials gleich bleiben würde, Filter substrates are to be coated (eg in an in-wall coating of a wall flow filter) to increase the thermal stability of the catalytically active material. The use of a binder is not necessary in this case, since the binder properties of the binder are not needed when the catalytically active material in the pores the filter sits. The additionally added binder would also result in an undesirable increase in backpressure across the filter, otherwise the amount of coated catalytically active material would remain the same,
6. zur Erhöhung des NOx-Umsatzes nach thermischer Alterung des 6. to increase the NOx conversion after thermal aging of the
erfindungsgemäßen SCR-aktiven Materials beiträgt und nicht als katalytisch inaktiv gilt.  contributes SCR-active material according to the invention and is not considered to be catalytically inactive.
Dabei kann das erfindungsgemäße SCR-aktive Material einen oder mehrere bzw. alle der oben genannten Punkte erfüllen In this case, the SCR-active material according to the invention can fulfill one or more or all of the abovementioned points
Weiterhin ist es beispielsweise möglich, in einem ersten Schritt die wässrige bzw. feuchte Suspension aus dem kleinporigen Zeolithen vom Strukturtyp Levyne (LEV), des Kupfersalzes und einer Teilmenge an Aluminiumoxid bzw. einer Vorläuferverbindung von Aluminiumoxid zu trocknen und gegebenenfalls zu kalzinieren und anschließend in einem zweiten Schritt das erhaltene Material erneut mit einer entsprechenden weiteren Teilmenge Aluminiumoxid oder an Aluminiumoxid-Vorstufe in wässriger Lösung zu suspendieren, erneut zu trocknen und zu kalzinieren und so das erfindungsgemäße SCR- aktive Material mit der nötigen Gesamtmenge an AI2O3 herzustellen. Furthermore, it is possible, for example, to dry and optionally calcine the aqueous or moist suspension of the small-pore zeolite of the structural type Levyne (LEV), the copper salt and a partial amount of aluminum oxide or a precursor compound of aluminum oxide, and then calcine it in a first step second step, the material to be resuspended with a corresponding further aliquot of alumina or alumina precursor in aqueous solution to suspend, re-dry and calcine to produce the SCR active material according to the invention with the necessary total amount of Al2O3.
Bevorzugt werden hier 25-80 % des gesamten Aluminiumoxids bzw. der Aluminiumoxidvorstufe (berechnet als Aluminiumoxid) bereits während des ersten Schrittes zugegeben, besonders bevorzugt 40-70%. Die spezifische Oberfläche des erfindungsgemäßen SCR-aktiven Materials, bestimmt nach der BET-Methode gemäß ISO 9277, besitzt nach 5h bei 950°C Kalzinierung in Luft eine spezifische Oberfläche von über 400 m2/g, bevorzugt über 450g/m2, besonders bevorzugt von 450-600 m2/g . Preferably, 25-80% of the total alumina or alumina precursor (calculated as alumina) is added during the first step, more preferably 40-70%. The specific surface of the SCR-active material according to the invention, determined by the BET method according to ISO 9277, after 5 hours at 950 ° C. calcination in air has a specific surface area of over 400 m 2 / g, preferably over 450 g / m 2 , particularly preferred from 450-600 m 2 / g.
Das erfindungsgemäße Material zeichnet sich ferner dadurch aus, dass es nach Kalzinierung an Luft bei einer Temperatur von 950°C für 5h mehr als 80% seiner ursprünglichen spezifischen Oberfläche, bestimmt gemäß ISO 9277, aufweist. Bevorzugt zeichnet sich das erfindungsgemäße Material dadurch aus, dass es nach Kalzinierung an Luft bei einer Temperatur von 1000°C für 5h mehr als 60% seiner ursprünglichen spezifischen Oberfläche, bestimmt gemäß ISO 9277, aufweist. The material according to the invention is further distinguished by the fact that, after calcination in air at a temperature of 950 ° C. for 5 h, it has more than 80% of its original specific surface, determined in accordance with ISO 9277. Preferably, the material according to the invention is characterized in that it is calcined in air at a temperature of 1000 ° C for 5h more than 60% of its original specific surface, determined according to ISO 9277, has.
In Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung liegt das erfindungs- gemäße SCR-aktive Material in Form einer Beschichtung auf einem In embodiments of the present invention, the SCR-active material according to the invention is in the form of a coating on one
Trägersubstrat vor. Carrier substrate before.
Trägersubstrate können sogenannte Durchflusssubstrate oder auch Wandflussfilter sein. Sie können beispielsweise aus Silicium-Carbid, Aluminium- Titanat, Cordierit oder Metall bestehen. Sie sind dem Fachmann bekannt und am Markt erhältlich.  Carrier substrates may be so-called flow-through substrates or wall-flow filters. They may for example consist of silicon carbide, aluminum titanate, cordierite or metal. They are known to the expert and available on the market.
Das Aufbringen des erfindungsgemäßen SCR-aktiven Materials auf das Trägersubstrat kann nach dem Fachmann geläufigen Methoden erfolgen, so etwa nach den üblichen Tauchbeschichtungsverfahren bzw. Pump- und Saug-Beschichtungsverfahren mit sich anschließender thermischer The application of the SCR-active material according to the invention to the carrier substrate can be carried out by methods familiar to the person skilled in the art, for example by the customary dip coating methods or pumping and suction coating methods followed by thermal
Nachbehandlung (Kalzination), die bevorzugt bei Temperaturen von 350- 600°C erfolgt, besonders bevorzugt 400-550°C  Post-treatment (calcination), which is preferably carried out at temperatures of 350-600 ° C, more preferably 400-550 ° C.
Dem Fachmann ist bekannt, dass im Falle von Wandflussfiltern dessen durchschnittliche Porengröße und die mittlere Teilchengröße des erfindungs- gemäßen SCR-aktiven Materials so aufeinander abgestimmt werden können, dass die resultierende Beschichtung auf den porösen Wänden, die die Kanäle des Wandflussfilters bilden, liegt (auf-Wand-Beschichtung).  It is known to the person skilled in the art that in the case of wall-flow filters the average pore size and the average particle size of the SCR-active material according to the invention can be matched to one another such that the resulting coating lies on the porous walls which form the channels of the wall-flow filter -Wand coating).
Bevorzugt werden aber durchschnittliche Porengröße und mittlere Teilchengröße so aufeinander abgestimmt, dass sich das erfindungsgemäße SCR- aktive Material in den porösen Wänden, die die Kanäle des Wandflussfilters bilden, befindet, dass also eine Beschichtung der inneren Porenoberflächen erfolgt (in-Wand-Beschichtung). In diesem Fall muss die mittlere Teilchengröße des erfindungsgemäßen SCR-aktiven Materials klein genug sein, um in die Poren des Wandflussfilters einzudringen. However, the average pore size and average particle size are preferably matched to one another in such a way that the SCR-active material according to the invention is located in the porous walls forming the channels of the wall-flow filter, ie a coating of the inner pore surfaces takes place (in-wall coating). In this case, the mean particle size of the SCR-active material according to the invention must be small enough to penetrate into the pores of the wall-flow filter.
Sofern das erfindungsgemäße SCR-aktive Material in Form einer If the SCR-active material according to the invention in the form of a
Beschichtung auf einem Trägersubstrat vorliegt, kann es als alleinige katalytisch aktive Beschichtung vorliegen und erstreckt sich dann bevorzugt über die gesamte Länge des Trägersubstrates. Coating is present on a carrier substrate, it can be used as sole present catalytically active coating and then preferably extends over the entire length of the carrier substrate.
Das erfindungsgemäße SCR-aktive Material kann aber auch mit anderen katalytisch aktiven Beschichtungen zusammen auf einem Trägersubstrat vorliegen. In diesem Fall kann es sich ebenfalls über die gesamte Länge des Trägersubstrats oder nur über einen Teil davon erstrecken.  However, the SCR-active material according to the invention can also be present together with other catalytically active coatings on a carrier substrate. In this case, it may also extend over the entire length of the carrier substrate or over only a part thereof.
Die vorliegende Erfindung betrifft auch Ausführungsformen, in denen das SCR-aktive Material mittels einer Matrixkomponente zu einem Substrat extrudiert wurde. Das Trägersubstrat wird in diesem Fall aus einer inerten Matrixkomponente und dem erfindungsgemäßen SCR-aktiven Material gebildet. The present invention also relates to embodiments in which the SCR active material has been extruded to a substrate by means of a matrix component. The carrier substrate is formed in this case of an inert matrix component and the SCR-active material according to the invention.
Trägersubstrate, Durchflusssubstrate ebenso wie Wandflussfilter, die nicht nur aus inertem Material, wie beispielsweise Cordierit bestehen, sondern die daneben auch ein katalytisch aktives Material enthalten, sind dem Support substrates, flow substrates as well as wall flow filters, which not only consist of inert material, such as cordierite, but also contain a catalytically active material, are the
Fachmann bekannt. Zu ihrer Herstellung wird eine Mischung aus Specialist known. For their preparation is a mixture of
beispielsweise 10 bis 95 Gew.-% inerter Matrixkomponente und 5 bis 90 Gew.-% katalytisch aktiven Materials nach an sich bekannten Verfahren extrudiert. Als Matrixkomponenten können dabei alle auch sonst zur Herstellung von Katalysatorsubstraten verwendeten inerten Materialien verwendet werden. Es handelt sich dabei beispielsweise um Silikate, Oxide, Nitride oder Carbide, wobei insbesondere Magnesium-Aluminium-Silikate bevorzugt sind . For example, 10 to 95 wt .-% inert matrix component and 5 to 90 wt .-% of catalytically active material extruded by methods known per se. As matrix components, it is also possible to use all inert materials which are otherwise used to prepare catalyst substrates. These are, for example, silicates, oxides, nitrides or carbides, with particular preference being given to magnesium-aluminum silicates.
Die extrudierten Trägersubstrate, die erfindungsgemäßes SCR-aktives Material umfassen, können als solche zur Abgasreinigung verwendet werden . Sie können aber auch wie inerte Trägersubstrate auch nach üblichen Verfahren mit weiteren katalytisch aktiven Materialien beschichtet werden. The extruded carrier substrates comprising SCR active material according to the invention can be used as such for the purification of exhaust gases. However, they can also be coated with other catalytically active materials in the same way as inert carrier substrates by customary processes.
Das erfindungsgemäße SCR-aktive Material kann mit Vorteil zur Reinigung von Abgas von mager betriebenen Verbrennungsmotoren, insbesondere von Dieselmotoren, verwendet werden. Er setzt im Abgas enthaltene Stickoxide in die unschädlichen Verbindungen Stickstoff und Wasser um und zeichnet sich besonders durch eine hohe Alterungsstabilität aus. The SCR-active material according to the invention can advantageously be used for purifying exhaust gas from lean-burn internal combustion engines, in particular from diesel engines. He uses nitrogen oxides contained in the exhaust gas in the harmless compounds nitrogen and water and is characterized by a particularly high aging stability.
Die vorliegende Erfindung betrifft demnach auch ein Verfahren zur The present invention accordingly also relates to a method for
Reinigung von Abgas von mager betriebenen Verbrennungsmotoren, das dadurch gekennzeichnet ist, dass das Abgas über ein erfindungsgemäßes SCR-aktive Material geleitet wird . Purification of exhaust gas from lean-burn internal combustion engines, which is characterized in that the exhaust gas is passed through an inventive SCR-active material.
In der Regel geschieht diese Überleitung in Gegenwart eines Reduktionsmittels. Als Reduktionsmittel wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren bevorzugt Ammoniak verwendet. Der benötigte Ammoniak kann zum  As a rule, this transition takes place in the presence of a reducing agent. The reducing agent used in the process according to the invention is preferably ammonia. The required ammonia can for
Beispiel im Abgassystem anströmseitig zum erfindungsgemäßen SCR- aktiven Material etwa mittels eines anströmseitigen Stickoxidspeicher- katalysators (Jean NOx trap - LNT) gebildet werden. Dieses Verfahren ist als„passive SCR" bekannt. Example, in the exhaust system upstream of the inventive SCR active material about by means of an upstream nitrogen oxide storage catalyst (Jean NOx trap - LNT) are formed. This method is known as "passive SCR".
Ammoniak kann aber auch im„active SCR- Verfahren" in Form wässriger Harnstofflösung mitgeführt werden, die bedarfsgerecht über einen Injektor anströmseitig zum erfindungsgemäßen SCR-aktiven Material eindosiert wird . Die vorliegende Erfindung betrifft somit auch eine Vorrichtung zur Reinigung von Abgas von mager betriebenen Verbrennungsmotoren, das dadurch gekennzeichnet ist, dass es ein erfindungsgemäßes SCR-aktives Material, bevorzugt in Form einer Beschichtung auf einem inerten Trägermaterial, sowie ein Mittel zur Bereitstellung eines Reduktionsmittels umfasst. However, ammonia can also be carried in the "active SCR process" in the form of aqueous urea solution, which is metered in as required via an injector upstream of the SCR-active material according to the invention. which is characterized in that it comprises an inventive SCR-active material, preferably in the form of a coating on an inert carrier material, and a means for providing a reducing agent.
In der Regel wird als Reduktionsmittel Ammoniak verwendet. In einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist das Mittel zur Bereitstellung eines Reduktionsmittels somit ein Injektor für wässrige Harnstofflösung . Der Injektor wird in der Regel mit wässrige Harnstoff - lösung gespeist, die aus einem mitgeführten Reservoir, also zum Beispiel einem Tankbehälter stammt. In einer anderen Ausführungsform ist das Mittel zur Bereitstellung eines Reduktionsmittels ein Stickoxidspeicher-Katalysator, der in der Lage ist, aus Stickoxid Ammoniak zu bilden. Solche Stickoxidspeicher-Katalysatoren sind dem Fachmann bekannt und in der Literatur umfassend beschrieben. As a rule, ammonia is used as the reducing agent. In one embodiment of the device according to the invention, the means for providing a reducing agent is thus an injector for aqueous urea solution. The injector is usually fed with aqueous urea solution, which originates from an entrained reservoir, for example a tank container. In another embodiment, the means for providing a reducing agent is a nitrogen oxide storage catalyst capable of forming nitrogen oxide from ammonia. Such nitrogen oxide storage catalysts are known to the person skilled in the art and comprehensively described in the literature.
Beispielsweise ist aus SAE-2001-01-3625 bekannt, dass die SCR-Reaktion mit Ammoniak schneller verläuft, wenn die Stickoxide in einer 1 : 1 Mischung aus Stickstoffmonoxid und Stickstoffdioxid vorliegen oder jedenfalls diesem Verhältnis nahekommen. Da das Abgas von mager betriebenen For example, it is known from SAE-2001-01-3625 that the SCR reaction with ammonia is faster if the nitrogen oxides are present in a 1: 1 mixture of nitrogen monoxide and nitrogen dioxide or at least approximate this ratio. Because the exhaust gas is operated by lean
Verbrennungsmotoren in der Regel einen Überschuss von Stickstoffmonoxid gegenüber Stickstoffdioxid aufweist, schlägt das Dokument vor, den Anteil an Stickstoffdioxid mit Hilfe eines Oxidationskatalysators zu erhöhen. Internal combustion engines usually has an excess of nitrogen monoxide over nitrogen dioxide, the document proposes to increase the proportion of nitrogen dioxide with the aid of an oxidation catalyst.
In einer Ausführungsform umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung somit auch einen Oxidationskatalysator. In Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wird als Oxidationskatalysator Platin auf einem Trägermaterial verwendet. In one embodiment, the device according to the invention thus also comprises an oxidation catalyst. In embodiments of the present invention, platinum on a support material is used as the oxidation catalyst.
Als Trägermaterial für das Platin kommen alle dem Fachmann für diesen Zweck geläufigen Materialien in Betracht. Sie weisen eine BET-Oberfläche von 30 bis 250 m2/g, bevorzugt von 100 bis 200 m2/g auf (bestimmt nach ISO 9277) und sind insbesondere Aluminiumoxid, Siliziumoxid, Magnesiumoxid, Titanoxid, Zirkonoxid, Ceroxid sowie Mischungen oder Mischoxide aus mindestens zwei dieser Oxide. Suitable carrier material for the platinum are all those skilled in the art for this purpose materials into consideration. They have a BET surface area of 30 to 250 m 2 / g, preferably from 100 to 200 m 2 / g (determined according to ISO 9277) and are in particular alumina, silica, magnesia, titania, zirconia, ceria and mixtures or mixed oxides at least two of these oxides.
Bevorzugt sind Aluminiumoxid und Aluminium/Silizium-Mischoxide. Sofern Aluminiumoxid verwendet wird, so ist es besonders bevorzugt stabilisiert, beispielsweise mit Lanthanoxid.  Preference is given to aluminum oxide and aluminum / silicon mixed oxides. If alumina is used, it is particularly preferably stabilized, for example with lanthanum oxide.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist beispielsweise so aufgebaut, dass in Strömungsrichtung des Abgases zuerst der Oxidationskatalysator, dann der Injektor für wässrige Harnstofflösung und dann das erfindungsgemäße SCR- aktive Material, bevorzugt in Form einer Beschichtung auf einem inerten Trägermaterial, angeordnet sind. Alternativ sind in Strömungsrichtung des Abgases zuerst ein Stickoxidspeicher-Katalysator und dann das erfindungsgemäße SCR-aktive Material, bevorzugt in Form einer Beschichtung auf einem inerten Trägermaterial, angeordnet. Bei der Regeneration des Stickoxidspeicher-Katalysators kann unter reduktiven Abgasbedingungen Ammoniak gebildet werden. The device according to the invention is constructed, for example, such that in the flow direction of the exhaust gas, first the oxidation catalyst, then the injector for aqueous urea solution and then the SCR active material according to the invention, preferably in the form of a coating on an inert carrier material, are arranged. Alternatively, in the flow direction of the exhaust gas, first a nitrogen oxide storage catalyst and then the SCR-active material according to the invention, preferably in the form of a coating on an inert carrier material, are arranged. In the regeneration of the nitrogen oxide storage catalyst, ammonia can be formed under reductive exhaust gas conditions.
Oxidationskatalysator und Injektor für wässrige Harnstofflösung sind in diesem Fall entbehrlich.  Oxidation catalyst and injector for aqueous urea solution are dispensable in this case.
Das erfindungsgemäße SCR-aktive Material weist in überraschender Weise Vorteile im Vergleich zu herkömmlichen Kupfer-ausgetauschten kleinporigen Zeolithen auf. Insbesondere zeichnet er sich durch eine deutlich höhere Alterungsstabilität aus. The SCR-active material according to the invention has surprisingly advantages compared to conventional copper-exchanged small-pore zeolites. In particular, it is characterized by a significantly higher aging stability.
Die Erfindung wird in den nachstehenden Beispielen und Figuren näher erläutert. The invention is explained in more detail in the following examples and figures.
Beispiel 1 : Präparation eines erfindungsgemäßen Katalysators EK1 auf einem Filtersubstrat Example 1: Preparation of a catalyst EK1 according to the invention on a filter substrate
Es wird eine wässrige Suspension von kupferausgetauschtem Levyne (Cu- LEV, 2h bei 850°C kalziniert) mit einem SiOz/A Os-Verhältnis von 32 und einem Cu-Gehalt von 3,5 Gew.-% gerechnet als CuO bezogen auf den Zeolith und eines Boehmit-Sols mit einem Gehalt von 20 Gewichtsprozent AI2O3 hergestellt, so dass der Gewichtsprozentanteil des kupferausgetauschten Levyne (LEV) 88 % und der Gewichtsprozentanteil des AI2O3 12 % im getrockneten Material beträgt. Die Suspension wird so auf ein handelsübliches Filtersubstrat aufgebracht, dass dessen Beladung nach Trocknung bei 90°C und Kalzinierung bei 550°C mit getrocknetem Material 110 g/L Substratvolumen beträgt. Vergleichsbeispiel 1 : Präparation eines Vergleichskatalysators VK1 auf einem Filtersubstrat  It is an aqueous suspension of copper-exchanged Levyne (Cu LEV, 2h calcined at 850 ° C for 2h) with a SiO 2 / A Os ratio of 32 and a Cu content of 3.5 wt .-% calculated as CuO based on the zeolite and a boehmite sol having a content of 20 weight percent Al 2 O 3 such that the weight percentage of the copper exchanged Levyne (LEV) is 88% and the weight percentage of the Al 2 O 3 is 12% in the dried material. The suspension is applied to a commercial filter substrate such that its loading after drying at 90 ° C and calcination at 550 ° C with dried material is 110 g / L substrate volume. Comparative Example 1 Preparation of a Comparative Catalyst VK1 on a Filter Substrate
Es wird eine wässrige Suspension von kupferausgetauschtem Levyne (Cu- LEV, 2h bei 850°C kalziniert) mit einem SiOz/A Os-Verhältnis von 32 und einem Cu-Gehalt von 3,5 Gew.-% gerechnet als CuO bezogen auf den Zeolith hergestellt. Der Gewichtsprozentanteil des kupferausgetauschten Levyne (LEV) beträgt 100 %. Die Suspension wird so auf ein handelsübliches Filtersubstrat aufgebracht, dass dessen Beladung nach Trocknung bei 90°C und Kalzinierung bei 550°C mit getrocknetem Material 110 g/L Substratvolumen beträgt. It is an aqueous suspension of copper-exchanged Levyne (Cu LEV, 2h calcined at 850 ° C for 2h) with a SiOz / A Os ratio of 32 and a Cu content of 3.5 wt .-% calculated as CuO based on the zeolite. The weight percentage of the copper-exchanged Levyne (LEV) is 100%. The suspension is applied to a commercial filter substrate such that its loading after drying at 90 ° C and calcination at 550 ° C with dried material is 110 g / L substrate volume.
Abweichend von Beispiel 1 wird bei Vergleichsbeispiel 1 kein Boehmit-Sol hinzugesetzt. Vergleichsbeispiel 2 : Präparation eines Vergleichskatalysators VK2 auf einem Filtersubstrat  Notwithstanding Example 1, no boehmite sol is added in Comparative Example 1. Comparative Example 2 Preparation of a Comparative Catalyst VK2 on a Filter Substrate
Es wird eine wässrige Suspension von kupferausgetauschtem Chabazit (Cu- CHA) mit einem SiC /A Os-Verhältnis von 30 und einem Cu-Gehalt von 4,0 Gew.-% gerechnet als CuO bezogen auf den Zeolith hergestellt. Diese wird mit einem Boehmit-Sol mit einem Gehalt von 20 Gewichtsprozent AI2O3 versetzt, so dass der Gewichtsprozentanteil des kupferaus-getauschten Chabazit (CHA) 92,6 % und der Gewichtsprozentanteil des AI2O3 7,4 % im getrockneten Material beträgt. Die Suspension wird so auf ein  An aqueous suspension of copper-exchanged chabazite (Cu-CHA) having a SiC / AOS ratio of 30 and a Cu content of 4.0% by weight, calculated as CuO, based on the zeolite, is prepared. This is mixed with a boehmite sol containing 20% by weight of Al 2 O 3 so that the weight percentage of the copper-exchanged chabazite (CHA) is 92.6% and the weight percentage of Al 2 O 3 is 7.4% in the dried material. The suspension is so on
handelsübliches Filtersubstrat aufgebracht, dass dessen Beladung nach Trocknung bei 90°C und Kalzinierung bei 550°C mit getrocknetem Material 110 g/L Substratvolumen beträgt. commercial filter substrate applied that its loading after drying at 90 ° C and calcination at 550 ° C with dried material is 110 g / L substrate volume.
Beispiel 2 : Variation des Aluminiumoxidgehalts in erfindungsgemäßen Katalysatoren (EK2 bis EK5) und Präparation auf einem Durchflusssubstrat. Es werden vier wässrige Suspensionen von kupferausgetauschtem Levyne (Cu-LEV, 2 Stunden bei 850°C kalziniert) mit einem SiOz/A Os-Verhältnis von 32 und einem Cu-Gehalt von 3,5 Gew.-% gerechnet als CuO bezogen auf den Zeolith und eines Boehmit-Sols mit einem Gehalt von 20 Example 2: Variation of the alumina content in catalysts according to the invention (EK2 to EK5) and preparation on a flow-through substrate. There are four aqueous suspensions of copper-exchanged Levyne (Cu-LEV, calcined for 2 hours at 850 ° C) with a SiO 2 / A Os ratio of 32 and a Cu content of 3.5 wt .-% calculated as CuO based on the Zeolite and a boehmite sol with a content of 20
Gewichtsprozent AI2O3 hergestellt, sodass der Gewichtsprozentanteil des kupferausgetauschten Levyne (Cu-LEV) X und der Gewichtsprozentanteil des AI2O3 Y in den getrockneten Materialien entsprechend Tabelle 1 variieren. Die Suspensionen werden je auf ein handelsübliches Al2O3 is prepared so that the weight percentage of the copper-exchanged Levyne (Cu-LEV) X and the weight percentage of the AI2O3 Y in the dried materials according to Table 1 vary. The suspensions are each based on a commercial
Durchflusssubstrat aufgebracht, sodass die Beladung der Durchflusssubstrate nach Trocknung bei 90°C und Kalzinierung bei 550°C mit getrocknetem Material der Variablen Z in g/L Substratvolumen entsprechen. Es handelt sich hierbei um eine hinsichtlich des Flow substrate applied, so that the loading of the Flow substrates after drying at 90 ° C and calcination at 550 ° C with dried material of the variable Z in g / L substrate volume correspond. This is one regarding the
kupferausgetauschten Levyne (Cu-LEV) massenäquivalente Beschichtung. copper-exchanged Levyne (Cu-LEV) mass equivalent coating.
Tabelle 1 : Bezeichnungen der erfindungsgemäßen Katalysatoren sowie Werte der Variablen X, Y und Z Table 1: Designations of the catalysts according to the invention and values of the variables X, Y and Z
Beispiel 3 : Variation der AI2O3 Zugabe unter Ausbildung des Example 3: Variation of AI2O3 addition to form the
erfindungsgemäßen Materials (EK6) material according to the invention (EK6)
In eine wässrige Kupferacetatlösung wird Levyne (LEV) mit einem  In an aqueous copper acetate solution Levyne (LEV) with a
Si02/Al203-Verhältnis von 32 dispergiert und nach 3h bei 80°C und Si02 / Al 2 03 ratio of 32 dispersed and after 3h at 80 ° C and
Abkühlung auf Raumtemperatur mit einem Boehmit-Sol mit einem Gehalt von 20 Gewichtsprozent AI2O3 versetzt. Dabei werden die eingesetzten Eduktmengen so gewählt, dass im getrockneten Material ein Cu-Gehalt von 3,5 Gew.-% gerechnet als CuO bezogen auf die Menge des Levyne (LEV) vorliegt und der AI2O3 Gewichtsprozentanteil bezogen auf den oxidischen Anteil des Gesamtmaterials 4 % beträgt. Mit dem nach Trocknung und Kalzinierung für 2 h bei 850°C erhaltenen Material wird unter Zugabe eines Boehmit-Sols mit einem Gehalt von 20 Gewichtsprozent AI2O3 eine wässrige Suspension hergestellt, sodass der Gewichtsprozentanteil des AI2O3 im getrockneten erfindungsgemäßen Material 8 % beträgt. Die Suspension wird so auf ein handelsübliches Durchflusssubstrat aufgebracht, dass dessen Beladung nach Trocknung bei 90°C und Kalzinierung bei 550°C mit getrocknetem Material 108 g/L Substratvolumen beträgt. Somit handelt es sich um die gleiche Beladung wie bei EK4. Im Gegensatz zu EK4 wird damit die gleiche Gesamtmenge an AI2O3 in zwei Schritten in das erfindungsgemäße Material eingebracht. Beispiel 4: Präparation von EK7 und EK8 zur spezifischen Oberflächenbestimmung gemäß BET-Methode Cooling to room temperature with a boehmite sol containing 20 weight percent AI2O3 added. In this case, the educt amounts used are chosen so that in the dried material, a Cu content of 3.5 wt .-% calculated as CuO based on the amount of Levyne (LEV) is present and the AI2O3 weight percent based on the oxide content of the total material 4% is. With the material obtained after drying and calcination for 2 h at 850 ° C, an aqueous suspension is prepared with the addition of a boehmite sol containing 20 weight percent AI2O3, so that the weight percentage of Al2O3 in the dried material according to the invention is 8%. The suspension is applied to a commercial flow-through substrate such that its loading after drying at 90 ° C and calcination at 550 ° C with dried material is 108 g / L substrate volume. Thus, it is the same load as EK4. In contrast to EK4 so that the same total amount of AI2O3 is introduced in two steps in the material of the invention. Example 4: Preparation of EK7 and EK8 for specific surface determination according to the BET method
In eine wässrige Kupferacetatlösung wird Levyne (LEV) mit einem  In an aqueous copper acetate solution Levyne (LEV) with a
Si02/Al203-Verhältnis von 32 dispergiert und nach 3h bei 80°C und Si02 / Al203 ratio of 32 dispersed and after 3h at 80 ° C and
Abkühlung auf Raumtemperatur mit einem Boehmit-Sol mit einem Gehalt von 20 Gewichtsprozent AI2O3 versetzt und getrocknet. Cooling to room temperature with a boehmite sol containing 20 weight percent AI2O3 and dried.
Dabei werden die eingesetzten Eduktmengen so gewählt, dass im getrockneten Material ein Cu-Gehalt von 3,5 Gew.-%, gerechnet als CuO und bezogen auf die Levynemenge (LEV), vorliegt und der AI2O3  In this case, the educt amounts used are chosen so that in the dried material, a Cu content of 3.5 wt .-%, calculated as CuO and based on the Levynemenge (LEV), is present and the AI2O3
Gewichtsprozentanteil bezogen auf den oxidischen Anteil des Weight percentage based on the oxidic fraction of
Gesamtmaterials 4 % (EK7) bzw. 8% (EK8) beträgt. Total material is 4% (EK7) or 8% (EK8).
Die hergestellten Materialien EK7 und EK8 wurden nach Trockung für 5 h bei 950°C in Luft kalziniert und die spezifische Oberfläche nach ISO 9277 vermessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 dargestellt. The produced materials EK7 and EK8 were calcined after drying for 5 h at 950 ° C in air and measured the specific surface according to ISO 9277. The results are shown in Table 2.
Tabelle 2 : Spezifische Oberflächen von EK7 und EK8 nach Kalzinierung für 5h bei 950°C Table 2: Specific surfaces of EK7 and EK8 after calcination for 5h at 950 ° C
Vergleichsexperimente: Bestimmung des NOx-Umsatzes von EK1, VK1, VK2, EK2 bis EK6. Comparative experiments: Determination of NOx conversion of EK1, VK1, VK2, EK2 to EK6.
EK1 und VK1 wurden nach erfolgter Präparation (frisch) sowie nach Alterung in hydrothermaler Atmosphäre (10% H2O, 10% O2, Rest N2) vermessen. VK2 und EK2 bis EK6 wurden lediglich nach erfolgter  EK1 and VK1 were measured after preparation (fresh) and after aging in a hydrothermal atmosphere (10% H2O, 10% O2, balance N2). VK2 and EK2 to EK6 were only after successful
Präparation nach Alterung in hydrothermaler Atmosphäre (10% H2O, 10% O2, Rest N2) vermessen. Die Haltezeiten und Alterungstemperaturen betrugen für EKl, VKl und VK2 4h bei 900°C und lh bei 950°C. EK2 bis EK5 wurden lediglich für lh bei 950°C in hydrothermaler Atmosphäre gealtert. Preparation after aging in a hydrothermal atmosphere (10% H2O, 10% O2, remainder N2). Holding times and aging temperatures for EKl, VKl and VK2 were 4h at 900 ° C and 1h at 950 ° C. EK2 to EK5 were aged for only 1 h at 950 ° C in a hydrothermal atmosphere.
Die NOx-Konvertierung der Katalysatoren EKl, VKl, VK2 und EK2 bis EK5 in Abhängigkeit von der Temperatur vor dem Katalysator wurde in einem Modellgasreaktor im sog . NOx-Umsatztest bestimmt. The NOx conversion of the catalysts EK1, VK1, VK2 and EK2 to EK5 as a function of the temperature before the catalyst was in a model gas reactor in the so-called. NOx turnover test determined.
Der NOx-Umsatztest besteht aus einer Testprozedur, die eine The NOx sales test consists of a test procedure, which is a
Vorbehandlung und einem Testzyklus umfasst, der für verschiedene Pretreatment and a test cycle covers that for different
Zieltemperaturen durchlaufen wird. Die applizierten Gasmischungen sind in Tabelle 3 vermerkt.  Go through target temperatures. The applied gas mixtures are noted in Table 3.
Testprozedur: Test procedure:
1. Vorkonditionierung bei 600°C unter N2 für 10min 1. Preconditioning at 600 ° C under N 2 for 10 min
2. Testzyklus, der für die Zieltemperaturen wiederholt wird  2. Test cycle repeated for the target temperatures
a. Anfahren der Zieltemperatur unter Gasmischung 1  a. Approaching the target temperature under gas mixture 1
b. Zuschalten von NOx (Gasmischung 2) b. Switching on NO x (gas mixture 2)
c. Zuschalten von N H3 (Gasmischung 3), warten bis Nhb-Durchbruch > 20ppm, bzw. maximal 30min Dauer  c. Switch on N H3 (gas mixture 3), wait until Nhb breakthrough> 20ppm, or a maximum of 30min duration
d . Temperatur-Programmierte Desorption bis 500°C (Gasmischung 3)  d. Temperature programmed desorption to 500 ° C (gas mixture 3)
Tabelle 3 : Gasmischungen des NOx-Umsatztests.  Table 3: Gas mixtures of the NOx turnover test.
Die Raumgeschwindigkeit im Falle der Messungen von EK2 bis EK6 erfolgte bei einer Raumgeschwindigkeit (GHSV) von 60000 h"1. Im Falle von EKl, VKl und VK2 erfolgte die Bestimmung des NOx-Umsatzes unter 500°C bei einer Raumgeschwindigkeit (GHSV) von 60000 h"1. Ab 500°C betrug die Raumgeschwindigkeit (GHSV) 100000 h"1. The space velocity in the case of the measurements from EK2 to EK6 was carried out at a space velocity (GHSV) of 60000 h -1 . In the case of EK1, VK1 and VK2, the NOx conversion was determined below 500 ° C. at a space velocity (GHSV) of 60000 h "1 . From 500 ° C the space velocity (GHSV) was 100000 h "1 .
Für jeden Temperaturpunkt unter 500°C wird der Umsatz bei einem N H3 Schlupf von 20 ppm für den Testprozedur-Bereich 2c bestimmt. Für jeden Temperaturpunkt über 500°C wird der Umsatz im Gleichgewichtszustand in dem Testprozedur-Bereich 2c bestimmt. Aus der Auftragung des dieses NOx-Umsatzes für die verschiedenen Temperaturpunkte ergibt sich eine Auftragung wie in den Figuren 1, 3 und 4 gezeigt. For each temperature point below 500 ° C, the conversion is determined at an N H3 slip of 20 ppm for the test procedure area 2c. For each temperature point above 500 ° C, the equilibrium conversion is determined in the test procedure area 2c. The plot of this NOx conversion for the various temperature points gives a plot as shown in Figures 1, 3 and 4.
Vergleich der katalytischen Aktivität von EKl und VKl, sowie VK2 : Comparison of the catalytic activity of EKl and VKl, as well as VK2:
Aus Figur 1 ergibt sich, dass EKl im Vergleich zu VKl nach hydrothermaler Alterung für 4h bei 900°C und, besonders deutlich ausgeprägt, nach hydrothermaler Alterung für lh bei 950°C deutlich verbesserte NOx- Umsätze über den betrachteten Temperaturbereich aufweist. Dies ist auf das durch die Zugabe von AI2O3 entstehende erfindungsgemäße Material zurückzuführen. It can be seen from FIG. 1 that EK1 has markedly improved NO x conversions over the temperature range under consideration after hydrothermal aging for 4 hours at 900 ° C. and, especially pronounced, after hydrothermal aging for 9 hours at 950 ° C. This is due to the inventive material resulting from the addition of Al2O3.
Figur 4 zeigt, dass die NOx-Umsätze von VK2 nach beiden Alterungsbedingungen wesentlich unter denen von EKl und EK4 (nach  FIG. 4 shows that the NOx conversions of VK2 after both aging conditions are considerably lower than those of EK1 and EK4 (after
hydrothermaler Alterung für lh bei 950°) liegen. hydrothermal aging for 1 hour at 950 °).
Vergleich der katalytischen Aktivität von EK2 bis EK5 : Comparison of the catalytic activity of EK2 to EK5:
Aus Figur 2 ergibt sich, dass sich nach hydrothermaler Alterung für lh bei 950°C, eine Stabilisierung des NOx-Umsatzes bei 650°C mit steigendem AI2O3 Gewichtsanteil von EK5 zu EK2 in den gebildeten erfindungsgemäßen Materialien einstellt. Vergleich der katalytischen Aktivität von EK4 und EK6: From Figure 2 it follows that after hydrothermal aging for lh at 950 ° C, a stabilization of the NOx conversion at 650 ° C sets with increasing AI2O3 weight fraction of EK5 to EK2 in the formed inventive materials. Comparison of the catalytic activity of EK4 and EK6:
Aus Figur 3 ergibt sich, dass sich nach hydrothermaler Alterung für lh bei 950°C, eine weitere Stabilisierung des NOx-Umsatzes des From Figure 3 shows that after hydrothermal aging for lh at 950 ° C, a further stabilization of the NOx conversion of
erfindungsgemäßen Materials in EK4 im Temperaturbereiches über 350°C erhalten wird, wenn die Zugabe des AI2O3, wie mit dem erfindungsgemäßen Material in EK6 gezeigt, in den dargelegten Schritten erfolgt. material according to the invention is obtained in EK4 in the temperature range above 350 ° C, when the addition of the AI2O3, as shown with the material according to the invention in EK6, in the steps outlined.

Claims

Patentansprüche claims
1. SCR-aktives Material, das 1. SCR-active material that
(i) einen kleinporigen Zeolithen des Strukturtyps Levyne (LEV), (ii) Aluminiumoxid und  (I) a small-pore zeolite of the structural type Levyne (LEV), (ii) alumina and
(iii) Kupfer  (iii) copper
umfasst, wobei das Kupfer auf dem Aluminiumoxid in einer ersten wherein the copper on the alumina in a first
Konzentration und auf dem kleinporigen Zeolithen in einer zweiten Concentration and on the small pore zeolite in a second
Konzentration vorliegt, Concentration is present,
dadurch gekennzeichnet, dass es bezogen auf das gesamte SCR-aktive Material 4 bis 25 Gew.-% Aluminiumoxid enthält. characterized in that it contains 4 to 25 wt .-% of alumina based on the total SCR-active material.
2. SCR-aktives Material gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es bezogen auf das gesamte SCR-aktive Material 6 bis 16 Gew.-% 2. SCR-active material according to claim 1, characterized in that it is based on the total SCR-active material 6 to 16 wt .-%
Aluminiumoxid enthält. Contains alumina.
3. SCR-aktives Material gemäß Anspruch 1 und/oder 2, dadurch 3. SCR-active material according to claim 1 and / or 2, characterized
gekennzeichnet, dass die Gesamtmenge an Kupfer, berechnet als CuO und bezogen auf das gesamte SCR-aktive Material 0,5 bis 15 Gew.-% beträgt. in that the total amount of copper, calculated as CuO and based on the total SCR-active material, is 0.5 to 15% by weight.
4. SCR-aktives Material gemäß einem oder mehreren Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der kleinporige Zeolith vom Strukturtyp Levyne (LEV) ein Aluminosilikat ist. 5. SCR-aktives Material gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der kleinporige Zeolith vom Strukturtyp Levyne (LEV) einen SAR-Wert von 5 bis 50 aufweist. 4. SCR-active material according to one or more of claims 1 to 3, characterized in that the small-pore zeolite of the structural type Levyne (LEV) is an aluminosilicate. 5. SCR-active material according to claim 4, characterized in that the small-pore zeolite of the structural type Levyne (LEV) has a SAR value of 5 to 50.
6. SCR-aktives Material gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der kleinporige Zeolith vom Strukturtyp Levyne (LEV) ein Silicoaluminosilikat oder ein Aluminophosphat ist. 6. SCR-active material according to one or more of claims 1 to 3, characterized in that the small-pore zeolite of the structural type Levyne (LEV) is a silicoaluminosilicate or an aluminophosphate.
7. SCR-aktives Material gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Atomverhältnis vom im Zeolithen eingetauschtem Kupfer zu Gerüst-Aluminium im Zeolithen 0,25 bis 0,6 beträgt. 7. SCR-active material according to one or more of claims 1 to 6, characterized in that the atomic ratio of the exchanged in the zeolite copper to scaffold aluminum in the zeolite is 0.25 to 0.6.
8. SCR-aktives Material gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die mittlere Kristallitgröße (dso) des 8. SCR-active material according to one or more of claims 1 to 7, characterized in that the average crystallite size (dso) of the
kleinporigen Zeolithen vom Strukturtyp Levyne (LEV) 0,1 bis 20 pm beträgt. 9. SCR-aktives Material gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der kleinporige Zeolith vom Strukturtyp Levyne (LEV) einen Kern und das Aluminiumoxid eine diesen Kern small-pore zeolites of the structural type Levyne (LEV) 0.1 to 20 pm. 9. SCR-active material according to one or more of claims 1 to 8, characterized in that the small-pore zeolite of the structural type Levyne (LEV) a core and the alumina a core this
umhüllende Schale bildet. 10. SCR-aktives Material gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bisenveloping shell forms. 10. SCR-active material according to one or more of claims 1 to
9. dadurch gekennzeichnet, dass seine spezifische Oberfläche, bestimmt nach IS09277, nach Kalzinierung bei 950°C für 5 Stunden über 400 m2/g beträgt. 11. SCR-aktives Material gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Konzentration höher ist als die zweite Konzentration. 9. characterized in that its specific surface, determined according to IS09277, after calcination at 950 ° C for 5 hours over 400 m 2 / g. 11. SCR-active material according to claim 1, characterized in that the first concentration is higher than the second concentration.
12. SCR-aktives Material gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis12. SCR-active material according to one or more of claims 1 to
11, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Konzentration mindestens 1,5 Mal höher ist als die zweite Konzentration. 11, characterized in that the first concentration is at least 1.5 times higher than the second concentration.
13. SCR-aktives Material gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis13. SCR-active material according to one or more of claims 1 to
12, dadurch gekennzeichnet, dass es in Form einer Beschichtung auf einem Trägersubstrat vorliegt oder dass es mittels einer Matrixkomponente zu einem Substrat extrudiert wurde. 12, characterized in that it is in the form of a coating on a carrier substrate or that it has been extruded by means of a matrix component to a substrate.
14. Verfahren zur Reinigung von Abgas von mager betriebenen 14. A process for purifying exhaust gas from lean operated
Verbrennungsmotoren, dadurch gekennzeichnet, dass das Abgas über ein SCR-aktives Material gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 13 geleitet wird . Internal combustion engines, characterized in that the exhaust gas via a SCR-active material is passed according to one or more of claims 1 to 13.
15. Vorrichtung zur Reinigung von Abgas von mager betriebenen 15. Apparatus for purifying exhaust gas from lean operated
Verbrennungsmotoren, dadurch gekennzeichnet ist, dass es ein SCR-aktives Material gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 13, sowie ein Mittel zur Bereitstellung eines Reduktionsmittel umfasst. Internal combustion engine, characterized in that it comprises an SCR-active material according to one or more of claims 1 to 13, and a means for providing a reducing agent.
16. Vorrichtung gemäß Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel zur Bereitstellung eines Reduktionsmittels ein Injektor für wässrige16. The device according to claim 15, characterized in that the means for providing a reducing agent, an injector for aqueous
Harnstofflösung ist. Urea solution is.
17. Vorrichtung gemäß Anspruch 15 und/oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Oxidationskatalysator umfasst. 17. The device according to claim 15 and / or 16, characterized in that it comprises an oxidation catalyst.
18. Vorrichtung gemäß Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel zur Bereitstellung eines Reduktionsmittels ein Stickoxid- Speicherkatalysator ist. 19. Verfahren zur Herstellung des SCR-aktiven Materials gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass eine wässrige Suspension aus kleinporigem Zeolith vom Strukturtyp Levyne (LEV), Kupfersalz und Aluminiumoxid bzw. einer Vorläuferverbindung von Aluminiumoxid getrocknet und anschließend kalziniert wird . 18. The device according to claim 15, characterized in that the means for providing a reducing agent is a nitrogen oxide storage catalyst. 19. A process for the preparation of the SCR-active material according to one or more of claims 1 to 13, characterized in that an aqueous suspension of small-pore zeolite of the structure type Levyne (LEV), copper salt and alumina or a precursor compound of alumina dried and then calcined becomes .
20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Trocknung um Sprühtrocknung handelt. 20. The method according to claim 19, characterized in that it is drying by spray drying.
21. Verfahren gemäß Anspruch 19 und/oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Kalzinierung in Luft oder in einer Luft/Wasser Atmosphäre bei21. The method according to claim 19 and / or 20, characterized in that the calcination in air or in an air / water atmosphere at
Temperaturen zwischen 700°C und 900°C stattfindet. Temperatures between 700 ° C and 900 ° C takes place.
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