ЖЕЛЕЗОСОДЕРЖАЩИЕ МЕЛКОПОРИСТЫЕ АЛЮМОСИЛИКАТНЫЕ ЦЕОЛИТЫ CHA И СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МЕТАЛЛОСОДЕРЖАЩИХ МЕЛКОПОРИСТЫХ АЛЮМОСИЛИКАТНЫХ ЦЕОЛИТОВ CHA

1. Железосодержащий алюмосиликатный цеолит с максимальной раскрытостью пор, определяемой восемью тетраэдрическими атомами, и типом структуры CHA, AEI, AFX, ERI или LTA, причем содержание железа (Fe) находится в диапазоне от около 0,5 до около 5,0 мас.% в расчете на общую массу железосодержащего алюмосиликатного цеолита, причем спектр поглощения в ультрафиолетовом-видимом диапазоне железосодержащего алюмосиликатного цеолита включает в себя полосу при приблизительно 280 нм, причем отношение интегрального аппроксимированного по пику сигнала поглощения в ультрафиолетовой-видимой области в условных единицах (усл. ед.) для полосы при приблизительно 280 нм к интегральному аппроксимированному по пику сигналу поглощения в ультрафиолетовой-видимой области в условных единицах (усл. ед.) для полосы при приблизительно 340 нм составляет > около 2.
2. Железосодержащий алюмосиликатный цеолит по п. 1, в котором отношение интегрального сигнала поглощения в ультрафиолетовой-видимой области в условных единицах (усл. ед.) для полосы при приблизительно 280 нм к интегральному сигналу поглощения в ультрафиолетовой-видимой области в условных единицах (усл. ед.) для полосы при приблизительно 470 нм составляет > 5.
3. Железосодержащий алюмосиликатный цеолит по п. 1 или 2, в котором железо присутствует в диапазоне от около 0,7 до около 3,0 маc.% в расчете на общую массу железосодержащего алюмосиликатного цеолита.
4. Железосодержащий алюмосиликатный цеолит по пп. 1, 2 или 3, в котором отношение кремния к алюминию в исходном алюмосиликатном цеолите составляет от около 5 до около 15.
5. Железосодержащий алюмосиликатный цеолит по любому предшествующему пункту, имеющий атомное соотношение Fe/Al от около 0,032 до около 0,75.
3
3
6. Железосодержащий алюмосиликатный цеолит по любому предшествующему пункту, имеющий объем мезопор, определяемый по физической сорбции азота, > около 0,10 см/г и необязательно общий объем пор > около 0,30 см/г.
7. Железосодержащий алюмосиликатный цеолит по любому предшествующему пункту, содержащий один или более переходных элементов, выбранных из группы, состоящей из Ce, Cu, Mn, Pd и Pt.
8. Композиция покрытия из пористого оксида, содержащая водную суспензию железосодержащего алюмосиликатного цеолита по любому предшествующему пункту.
9. Монолитная подложка с сотовой структурой, содержащая железосодержащий алюмосиликатный цеолит по любому из пп. 1-7, причем на монолитную подложку с сотовой структурой наносят композицию покрытия из пористого оксида по п. 8, или монолитная подложка с сотовой структурой содержит продукт экструзии железосодержащего алюмосиликатного цеолита.
10. Выхлопная система, содержащая инжектор для введения азотсодержащего восстановителя из источника азотсодержащего восстановителя в поток выхлопного газа и источник азотсодержащего восстановителя, причем инжектор расположен выше по потоку от монолитной подложки с сотовой структурой по п. 9.
11. Выхлопная система по п. 10, содержащая монолитную подложку с сотовой структурой, содержащую катализатор окисления для окисления монооксида азота в выхлопном газе, протекающем по системе, до диоксида азота, причем монолитная подложка с сотовой структурой, содержащая катализатор окисления, расположена выше по потоку от монолитной подложки с сотовой структурой, содержащей железосодержащий алюмосиликатный цеолит.
12. Применение железосодержащего алюмосиликатного цеолита по любому из пп. 1-7 для селективного восстановления оксидов азота в выхлопном газе до молекулярного азота с помощью азотсодержащего восстановителя.
13. Способ получения металлосодержащего алюмосиликатного цеолита с максимальной раскрытостью пор, определяемой восемью тетраэдрическими атомами, причем металл присутствует в диапазоне от около 0,5 до около 5,0 мас.% в расчете на общую массу металлосодержащего синтетического алюмосиликатного цеолита, путем обработки предварительно образованных кристаллитов алюмосиликатного цеолита, причем способ включает стадии:
(i) введения мезопористости в кристаллиты алюмосиликатного цеолита посредством применения водной щелочной обработки для растворения кремнезема или применения водной кислотной обработки для растворения глинозема в кристаллитах алюмосиликатного цеолита;
(ii) введения металла в продукт стадии (i) посредством влажной пропитки или влажного ионного обмена путем приведения продукта стадии (i) в контакт со смесью реагента металла и структурообразующего агента для алюмосиликатного цеолита; и
(iii) проведения гидротермической кристаллизации продукта стадии (ii).
14. Способ по п. 13, в котором металл представляет собой переходный металл.
15. Способ по п. 14, в котором металл представляет собой железо.
16. Способ по любому из пп. 13-15, в котором гидротермическая кристаллизация на стадии (iii) представляет собой паровую кристаллизацию.
17. Способ по любому из пп. 13-16, в котором предварительно полученные кристаллиты алюмосиликатных цеолитов, подлежащие обработке, представляют собой кристаллиты синтетического алюмосиликатного цеолита.
18. Способ по п. 17, в котором металлосодержащий алюмосиликат имеет тип структуры CHA, AEI, AFX, ERI или LTA.
19. Способ по п. 17 или 18, в котором на стадии (i) применяют водную щелочную обработку для растворения кремнезема, причем кремнезем, растворенный на стадии (i), повторно собирается вокруг пропитанных металлом кристаллитов мезопористых синтетических алюмосиликатов, полученных на стадии (ii).
20. Способ по п. 19, в котором в водную систему стадии (i) добавляют поверхностно-активное вещество.
21. Способ по п. 20, в котором поверхностно-активное вещество представляет собой катионогенное поверхностно-активное вещество, предпочтительно цетилтриметиламмонийбромид.
22. Способ по любому из пп. 13-16, в котором предварительно полученные кристаллиты алюмосиликатных цеолитов, подлежащие обработке, представляют собой кристаллиты природного алюмосиликатного цеолита.
23. Способ по п. 22, в котором металлосодержащий алюмосиликат имеет тип структуры CHA или ERI.
24. Способ по п. 22 или 23, в котором на стадии (i) для растворения глинозема применяют водную кислотную обработку.
25. Способ по любому из пп. 13-24, включающий стадии (i’) извлечения и прокаливания продукта стадии (i); (ii’) извлечения и сушки продукта стадии (ii); и (iii’) извлечения и прокаливания продукта стадии (iii).
26. Способ по любому из пп. 14-25, в котором реагент металла представляет собой водный нитрат железа.
27. Способ по любому из пп. 14-26, в котором алюмосиликатный цеолит представляет собой CHA, а структурообразующий агент представляет собой N,N,N-триметил-1-адамантанаммонийгидроксид (TMAdOH).
28. Железосодержащий алюмосиликатный цеолит необязательно по любому из пп. 1-7, полученный или получаемый способом по любому из пп. 13-27.