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采用复合模板剂合成的CHA型分子筛、制备方法及其应用与流程

739   编辑:中冶有色技术网   来源:中触媒新材料股份有限公司  
2023-10-24 16:23:50
一种采用复合模板剂合成的CHA型分子筛、制备方法及其应用与流程

1640)中通过rietveld结构精修分析脱水的cu-ssz-13分子筛,首次揭示cu2+独特存在d6r的面上。在后来的研究也证实了位于8元环附近脱水的cu离子([cuoh]+)活性位的存在。ssz-13和ssz-62分子筛是典型cha结构硅铝沸石分子筛,可以用作裂化催化剂、mto反应催化剂、氮氧化物还原催化剂,而作为利用选择性催化还原(scr)的氮氧化物还原催化剂而被广泛使用。

[0005]

zones等(us4544538)首次使用包括tmadaoh等在内的铵盐为有机模板剂,合成出了具有cha型的高硅铝比ssz-13分子筛(sio2/al2o3》10)。在优化条件下,使用tmadaoh为模板剂合成的ssz-13产物,每一个cha笼结构中最多可含有一个tmada+阳离子,但这种模板剂晶化时间长且价格昂贵,提高了ssz-13分子筛的应用成本。研究者陆续开发了苄基三甲基氢氧化铵(btma)(chem.lett.,2008,37(9):908-909,cn101573293a)、烷基类氢氧化铵(chem.commun.,2015,51(49):9965-9968,cn107108242a)、氯化胆碱(environ.sci.technol.,2014,48(23):13909-13916,cn103601211a)、铜氨配合物(chem.commun.,2011,47(35):9789-9791)作模板剂合成ssz-13分子筛,但是以上这些单一模板剂相对于常规n,n,n-三甲基-1-金刚烷氢氧化铵模板剂价格比较低廉,但是合成的ssz-13分子筛用于scr催化剂性能较差,难以同时满足降低合成成本和提高催化性能的效果。

[0006]

专利cn201611070989中披露使用烷基氢氧化铵和金刚烷基氢氧化铵作为双模板剂合成cha拓扑结构的分子筛材料,si/al摩尔比介于4~8之间,bet法比表面积为400~800m2/g,晶粒为0.8~20μm。而专利cn201780032379中公开了n,n,n-三烷基金刚烷基铵盐和n,n,n-三烷基环己基铵盐作为复合模板剂合成二氧化硅相对于氧化铝的摩尔比为10.0~55.0的cha型沸石。以上这两篇文献都采用了双模板剂,但是都涉及到了n,n,n-三烷基金刚烷基铵盐这种比较昂贵的有机模板剂,难以达到降低成本和提高催化剂性能的要求。

[0007]

硫中毒对cu/cha催化剂活性影响程度与硫氧化物种类、气氛(so2、so3、h2o或nh3等)及温度密切相关,cu/cha催化剂在硫化过程中可能形成硫物种[h2so4、(nh4)2so4、cuhso3、cu so4和al2(so4)3]等。催化剂有硫酸铜的生成的同时伴随着活性位数量的下降,表明活性位的下降是由于硫酸盐生成导致的,且催化剂scr活性下降与活性位下降线性相关。对于cu/ssz-13催化剂硫化后活性下降与活性位上生成的cu-s物种相关。并且硫化条件下,cu/ssz-13催化剂中活性cu(oh)+相比cu2+更易与so2反应形成硫酸盐。当nh3存在于so2硫化气氛当中时,硫氨物种的影响不可忽视。文献(applied catalysis b:environmental,2017,204:239-249;applied catalysis b:environmental,2017,219:142-154)对cu/sapo-34硫氨共同硫化研究发现,250℃活性位上大量生成硫酸铵,而350℃只生成硫酸铜,进一步通过tof证明无论活性位上生成何种硫酸盐,孤立cu2活性位的降低是活性下降的主因。cu/ssz-13催化剂在200℃硫氨共同硫化条件下会生成主要生成硫酸铵,而400℃主要生成硫酸铜。

[0008]

以上很多文献资料中公开了具有cha结构的ssz-13分子筛合成方法及其作为scr催化剂的催化性能,说明得到热稳定性好、负载金属分散性好的催化剂是优选的。现有常规采用n,n,n-三烷基-1-金刚烷基铵盐及其碱性化合作为模板剂价格昂贵,利用率低且难以回收处理,分子筛合成产生的废水难以生化处理,造成较大还原污染的问题;并且这种常规合成的cha分子筛在含有硫氧化物尾气中会明显降低scr催化剂的活性,因此需要成本较

低、容易后处理以及结构导向能力强的模板剂合成出大比表面积、大孔容、热稳定性好且抗硫中毒能力强的cha型硅铝沸石分子筛。

技术实现要素:

[0009]

本发明目的是提供含n,n,n-三烷基环己基季铵盐/碱与n,n-二烷基-3-氮杂双环[3,1,1]庚烷鎓盐/碱形成复合有机模板剂合成cha型ssz-13分子筛及相应scr催化剂制备方法,用作选择还原脱除nox的催化剂载体,该分子筛骨架相邻配对al的含量高,晶粒分散性好且比表面积、孔容大,能提供更多的离子交换位点数量和固体酸量,与铜离子交换后形成scr催化剂,与以往的scr催化剂相比,低温区域中的氮氧化物的还原率高,且具有高温水热稳定性,在含硫化合物的尾气气氛中反应,其脱硝转化性能仍然保持较高水平,也就是具有较好的抗硫中毒能力。本发明涉及从内燃机中排放的氮氧化物的去除,并提供由具有cha结构硅铝沸石分子筛构成的氮氧化物去除催化剂,该催化剂的生产方法和其中使用该催化剂将氮氧化物与氨水、脲和有机胺的至少一种反应的氮氧化物的去除方法。

[0010]

本发明所要解决的技术问题是,克服现有技术中使用负载铜的合成分子筛的scr催化剂经水热耐久试验,在低温下活性较低的缺陷,提供一种在水热耐久试验后,在低温下仍具有较高活性的铜基scr催化剂及其制备方法。

[0011]

本发明公开一种采用复合模板剂合成的cha型分子筛:

[0012]

所述复合模板剂由n,n,n-三烷基环己基季铵盐/碱osda1与n,n-二烷基-3-氮杂双环[3,1,1]庚烷鎓盐/碱化合物osda2制备而成;

[0013]

所述cha分子筛中的二氧化硅相对于氧化铝的摩尔比为5~80;

[0014]

所述cha型分子筛的晶粒尺寸为1~5μm,总比表面积≥520m2/g,总孔容≥0.25ml/g;

[0015]

所述cha分子筛通过漫反射紫外-可见光谱co2+配位分峰定量表征骨架相邻配对al的含量≥80%;所述cha分子筛通过紫外-拉曼光谱分析在330

±

2cm-1和465

±

5cm-1处有明显特征峰;

[0016]

所述n,n,n-三烷基环己基季铵盐/碱的结构式如式i:

[0017][0018]

所述n,n-二烷基-3-氮杂双环[3,1,1]庚烷鎓盐/碱的结构式如式ii:

[0019][0020][0021]

式i和式ii中,r1,r2,r4彼此独立的选自甲基或氘代甲基、c2~c5直链或支链烷基;r3和r5选自c1~c5直链或支链烷基;x-为季铵鎓离子的抗衡阴离子,包括氢氧根、氯离子、溴离子、碘离子、硫酸根、硫酸氢根、碳酸根、硝酸根、碳酸氢根、草酸根、醋酸根、磷酸根中的任意一种;

[0022]

优选的,xrd物相分析图谱显示在2θ为4~40

°

范围内以下表中每一个范围内至少一个xrd衍射峰,并且具有下表中所述特征:

[0023][0024]

其中,相对强度*为相对于2θ=20.40~20.90的峰强度的强度

[0025]

本发明采用复合模板剂合成的cha型分子筛的制备方法,包括以下步骤:

[0026]

1)将二氧化硅与氧化铝的摩尔比为2~40待转晶沸石分子筛、naoh、去离子水充分溶解分散后,得到浆液,然后在50℃~120℃陈化6~72小时得到硅铝凝胶,所述浆液中各组分摩尔配比为nna2o:nsio2:nal2o3:noh-:nh2o=(0.5~2.5):1.0:(0.025~0.5):(1.0~5.0):(5~20);

[0027]

2)向步骤1)制备的硅铝凝胶中加入硅源、n,n,n-三烷基环己基季铵盐/碱osda1、n,n-二烷基-3-氮杂双环[3,1,1]庚烷鎓盐/碱osda2、naoh和去离子水,充分混合均匀,得到混合浆液,然后在混合浆液中加入酸控制混合浆液中碱羟基oh-与sio2的摩尔比noh-/nsio2为0.1~1.0;所述混合浆液各组分摩尔比为nna2o:nsio2:na12o3:nosda1:nosda2:nh2o=(0.05~0.5):1.0:(0.0125~0.20):(0.01~0.5):(0.005~0.5):(5~100);

[0028]

3)将步骤2)中的混合物搅拌后移入水热晶化反应釜中,在自生压力和125~200℃的温度下晶化8~120小时,所得晶化后产品经过滤、洗涤、烘干、焙烧后得cha型分子筛原粉;

[0029]

4)将步骤3)中得到的cha型分子筛原粉与浓度为0.1~5.0mol/l铵盐溶液按照固液质量比为1:(5~50)在60~100℃进行离子交换0.5~6小时,得到的滤饼再与铵盐溶液重复交换1~3次,直至分子筛中na含量低于500ppm;然后过滤分离出固体产物,用去离子水反复洗涤至中性,滤饼在100~150℃干燥12~48小时、400~600℃焙烧2~16小时后得到cha型菱沸石分子筛。

[0030]

优选的,步骤1)所述沸石分子筛为具有fau型结构的x分子筛、y分子筛、usy分子筛中任意一种。

[0031]

优选的,步骤2)所述硅源选自硅溶胶、水玻璃、白炭黑、粗孔硅胶、硅酸乙酯、柱层析硅胶、大孔硅胶中一种或几种;

[0032]

所述的酸选自盐酸、硝酸、硫酸、磷酸、甲酸、乙酸、柠檬酸、石碳酸中任一种或几种。

[0033]

优选的,步骤4)所述铵盐为氯化铵、硫酸铵、硝酸铵、碳酸铵、醋酸铵中的任意一种或几种。

[0034]

本发明还提供了一种利用上述的cha型沸石分子筛用于脱硝的scr催化剂:

[0035]

具体步骤包括:将cha型沸石分子筛与可溶性金属盐溶液进行离子交换,再与粘结剂、去离子水形成固含量为25.0~48.0wt%的浆液,涂覆到多孔规整材料或整体型过滤器基材的载体上形成涂层,得到金属促进的cha分子筛的scr催化剂。

[0036]

优选的,所述金属盐为硝酸铜、氯化铜、醋酸铜、硫酸铜、氯化铁和硝酸铁中一种或几种;所述金属盐溶液中金属离子的浓度为0.1~0.5mol/l。

[0037]

优选的,所述粘结剂选自硅溶胶、铝溶胶或拟薄水铝石中任一种或几种混合;

[0038]

所述多孔规整材料或整体型过滤器基材是由堇青石、α-矾土、碳化硅、钛酸铝、氮化硅、氧化锆、莫来石、锂辉石、氧化铝-二氧化硅-氧化镁或硅酸锆中任一种材料制备而成。

[0039]

本发明制备的脱硝的scr催化剂的应用,应用于内燃机尾气中氮氧化物选择性催化剂还原过程,以及来自精炼工业过程中产生的含氮氧化物的气体净化,来自精炼加热器和锅炉、炉子、化学加工工业、焦炉、城市废物处理装置和焚烧炉的含氮氧化物的气体净化处理。

[0040]

本发明所述氮氧化物(nox),包括多种化合物,如一氧化二氮(n2o)、一氧化氮(no)、二氧化氮(no2)、三氧化二氮(n2o3)、四氧化二氮(n2o4)和五氧化二氮(n2o5)等。

[0041]

所述处理包含nox的气流的方法,其中在所述催化剂与所述气流接触之前,以nox计量为100重量%,其no2含量基于为80重量%或更少,其中优选包含5~70重量%,更优选10~60重量%,更优选15~55重量%,甚至更优选20~50重量%的no2含量。位于催化剂上游的氧化催化剂使气体中的一氧化氮氧化成二氧化氮,然后在混合物加入沸石催化剂之前使所得气体与含氮还原剂混合,其中氧化催化剂适应产生进入沸石催化剂的气流,所述气流具有4:1至1:3的no:no2体积比率。

[0042]

通常使用还原剂(尿素、nh3等)的选择性接触还原(scr)系中,发生几种化学反应,这些化学反应全部代表将nox还原为元素状态的氮的反应。特别是在低温下的支配性反应

机制,由式(1)表示。

[0043]

4no+4nh3+o2→

4n2+6h2o

??????

(1)

[0044]

与竞争的氧的非选择性反应,或生成2次性生成物,或非生产性地消耗nh3。作为这样的非选择性反应,例如式(2)所示的nh3的完全氧化。

[0045]

4nh3+5no2→

4no+6h2o

???????

(2)

[0046]

而且,nox中存在的no2与nh3的反应被认为是借助于反应式(3)进行的。

[0047]

3no2+4nh3→

(7/2)n2+6h2o

????

(3)

[0048]

而nh3与no和no2之间的反应由反应式(4)表示。

[0049]

no+no2+2nh3→

2n2+3h2o

?????

(4)

[0050]

反应(1),(3)及(4)的反应速度因反应温度和使用的催化剂的种类不同而大为不同,反应(4)的速度通常为反应(1),(3)的速度的2~10倍。

[0051]

在scr催化剂中,为了提高低温下的nox净化能力,有必要使得式(4)的反应,而不是式(1)的反应占支配地位。在低温下使得式(4)的反应占支配地位,最好是提高no2的容积率,这是显而易见的。

[0052]

因此,在150~300℃的低温下,铜对no有优异的吸附能力,而且使no氧化的能力更强。no的氧化反应由式(5)表示。

[0053]

no+1/2o2→

no2??????????????

(5)

[0054]

本发明所述一种用于脱硝的scr催化剂,是将合成的硅铝沸石分子筛原粉与可溶性金属盐溶液进行离子交换,得到金属促进的ssz-13共晶分子筛的scr催化剂。

[0055]

所述催化剂制备过程中所用的可溶性铜盐选自硝酸铜、氯化铜、醋酸铜或硫酸铜中一种或几种;铜盐水溶液中铜离子的浓度为0.1~1.5mol/l。

[0056]

所述的铜基scr分子筛催化剂中的cu量基于所述的铜基scr催化剂的重量为0.03-20重量%,其中优选cu量为0.2-15重量%,更优选为0.5-10重量%,更优选为1.0-8.0重量%,更优选为1.5-5.0重量%,更优选为2.0-4.0重量%,更优选为2.5-3.5重量%,更优选为2.7-3.3重量%,更优选为2.9-3.1重量%。

[0057]

本发明所述某实施方式中,所述的分子筛scr催化剂的活化涂料优选是溶液、悬浮液或浆料,将其涂覆在多孔规整材料(即有许多平行的小通道沿轴向穿过整个部件的蜂窝状整体型催化剂载体结构)或整体型过滤器基材如壁流式过滤器等上,所形成的合适的涂层包括表面涂层,渗入一部分基底中的涂层,渗入基底的涂层或其某种组合。

[0058]

上述其多孔规整材料包括蜂窝状流过型规整载体,选自堇青石、α-矾土、碳化硅、钛酸铝、氮化硅、氧化锆、莫来石、锂辉石、氧化铝-二氧化硅-氧化镁或硅酸锆材料制备而成;载体优选堇青石多孔的蜂窝状流过型整料载体,其承载量为170~270g/l。

[0059]

本发明的scr催化剂可以施用到的两种最常用基底设计是板状和蜂窝状。优选的基底,特别是用于移动应用的基底,包括具有所谓的蜂窝状几何形状的流通式整料,其包含多个相邻的、平行的通道,该通道是两端开放的和通常从基底的入口面延伸到出口面,并且产生高的表面积与体积比。对于某些应用,蜂窝状流通式整料优选具有高的孔密度,例如约600~800孔/平方英寸,和/或平均内壁厚度是约0.18~0.35mm,优选约0.20~0.25mm。对于某些其他应用,蜂窝状流通式整料优选具有约150~600孔/平方英寸,更优选约200~400孔/平方英寸的低孔密度。

[0060]

本发明实施方式中的催化剂显示在宽得多的温度窗口中获得高nox转化率。提高转化效率的温度范围可以是约150~650℃,优选200~500℃,更优选200~450℃,或最显著优选200~400℃。在这些温度范围内,暴露于还原气氛之后,甚至暴露于还原气氛和高温(例如高达850℃)之后的转化效率可以是大于55%至100%,更优选大于90%的效率,甚至更优选大于95%的效率。

[0061]

本发明提供的cha结构分子筛制备的scr催化剂具有更良好的水热稳定性和较宽的起燃活性窗口温度(200~500℃),拥有良好的低温和高温起燃活性,有较为合适的孔道结构和晶粒尺寸分布,利于nox分子的扩散,增强金属铜离子的附着,减少其受水热作用而产生聚集的可能性。

[0062]

本发明所述的分子筛具有了更加合理分布的酸性和良好的水热稳定性,克服了其组分自身的局限性,所提供的scr催化剂在含有水热蒸汽的气氛下的高温下的耐久处理后,特别是低温下的nox还原性依然优异。更好的满足工业应用的需求,具有广阔的应用前景。

[0063]

本发明所述的硅铝沸石分子筛与以往的cha型沸石相比,更适于催化剂、催化剂载体的高结晶性的cha型沸石、特别是适于氮氧化物还原催化剂或其载体、进而氨或脲存在下的氮氧化物还原催化剂或其载体的cha型沸石。

附图说明

[0064]

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述:

[0065]

图1是实施例1所合成的ssz-13分子筛的xrd衍射图;

[0066]

图2是实施例2所合成的ssz-13分子筛的xrd衍射图;

[0067]

图3是实施例3所合成的ssz-13分子筛的xrd衍射图;

[0068]

图4是实施例1所合成的ssz-13分子筛晶粒sem图。

[0069]

图5是实施例2所合成的ssz-13分子筛晶粒sem图。

[0070]

图6是实施例3所合成的ssz-13分子筛晶粒sem图。

具体实施方式

[0071]

通过实施例和对比例进一步说明本发明实施方式和所产生的效果,但本发明的保护范围并不限于实施例所列的内容。

[0072]

对本发明利用x射线衍射(x-ray diffraction)分析的粉末法,从xrd图求晶格面间距(d),与国际合成沸石学会的xrd数据库或icdd(international centre for diffraction data;衍射数据国际中心)的pdf(powder diffraction file;粉末衍射文件)收集的数据对照识别。作为本发明的实施方式中的xrd测定条件,可以举出以下的条件:用panalytical x’pert衍射仪,以cukα单色光辐射,管电压45kv,电流40ma,cukα射线λ=1.540598;测定模式:步进扫描2θ步进扫描尺度:0.02626

°

,测定范围:2θ=5

°

~60

°



[0073]

采用micromeritics asap 2460型静态氮吸附仪测定分子筛的孔结构。测试条件:将样品放置于样品处理系统,在350℃下抽真空至1.33

×

10-2

pa,保温保压15h,净化样品。在液氮温度-196℃下,测量净化样品在不同比压p/p0条件下对氮气的吸附量和脱附量,得到氮气吸附-脱附等温曲线。然后利用bet公式计算bet总比表面积(s

bet

),采用t-plot方法计算计算样品微孔比表面积(s

micro

)和微孔体积(v

micro

),总孔体积以p/p0=0.98处吸附量计

算:外孔比表面积(s

exter

)=s

bet

–smicro

;外孔体积(v

exter

)=v

total-v

micro

)。

[0074]

骨架相邻配对al的含量测定方法:将co2+离子充分交换到cha分子筛上,500℃在高真空条件下(《10-1

pa)焙烧5小时后室温测试得到相关的漫反射紫外-可见光谱(druv-vis光谱),用icp测得co2+离子交换后的cha分子筛中co2+离子摩尔量[co

max

],也可以测定总al的摩尔量[al

total

],通过公式[al

close

]=2

×

[co

max

]计算相近邻骨架al的摩尔数[al

close

],[al

isolated

]=[al

total

]-2

×

[co

max

],[al

close

]=[al

pairs

]+[al

unpairs

],当cha分子筛的硅铝比大于10(si/al》5),那么[al

close

]≈[al

pairs

],通过dr uv-vis光谱进行分峰处理得到单六元环σ的含量、得到八元环τ的含量和双六元环ω的含量;co2+离子平衡由彼此靠近的两个al原子(称为al

close

)产生的负电荷,位于次级结构环(al

pairs

)中或者两个相邻环(al

unpairs

),但是不能平衡彼此间具有长远距离的(al

isolated

)单个al原子产生的电荷。

[0075]

紫外拉曼光谱测定:分光系统采用spex triplemate t64000型三光栅单色仪(jobin-yvon公司),光谱分辨率为2cm-1,检测器使用液氮冷却的spectrum one ccd 2000型光电耦合检测器,激发光源采用ik-3351-g型he-cd激光器(325nm)和通过对dpss 532model 200激光器产生的532nm的激光倍频产生的266nm的紫外激光。

[0076]

漫反射紫外-可见光谱(dr-uv-vis)用配备聚四氟乙烯积分球的安捷伦cary 5000紫外-可见-近红外(uv-vis-nir)分光光度计进行数据采集。

[0077]

实施例1

[0078]

一种采用复合模板剂合成的cha型ssz-13分子筛及催化剂制备方法:

[0079]

1)将45.59g hy分子筛(硅铝比nsio2/nal2o3=5.20,干基78.1%)、26.68g naoh片碱、69.98g去离子水充分溶解分散后,得到各组分摩尔配比为nna2o:nsio2:nal2o3:noh-:nh2o=0.75:1.0:0.192:1.5:10的浆液,然后在85℃陈化72小时得到硅铝凝胶;

[0080]

2)向步骤1)制备的硅铝凝胶混合物中加入507.51g硅胶溶液(na2o:0.24wt%,sio2:30.36wt%)、173.23g n,n,n-二甲基乙基环己基氢氧化铵(浓度20wt%,以osda1表示,cas:105197-93-1)、22.96g n,n-二甲基-3-氮杂双环[3,1,1]庚烷氢氧化铵鎓(浓度25wt%,以osda2表示,cas:749790-08-7)、56.31gnaoh片碱和220.53g去离子水充分并超声搅拌混合均匀,得到混合浆液,然后在混合浆液中加入5%hcl溶液调节体系中的noh-/nsio2比值,使得混合浆液组分摩尔配比:

[0081]

nna2o:nsio2:na12o3:noh-:nosda1:nosda2:nh2o=0.35:1.0:0.0286:0.78:0.0667:0.0133:15;

[0082]

3)将步骤2)中的混合物搅拌后移入水热晶化反应釜中,在自生压力和140℃的温度下晶化36小时后猝冷停止晶化,产品经过滤、洗涤到接近ph值中性、120℃烘干12小时、540℃焙烧4小时后得ssz-13分子筛原粉;

[0083]

4)将步骤3)中得到的ssz-13分子筛原粉与1.0mol/l浓度的硝酸铵溶液按照固液质量比1:10比例,在70℃离子交换2小时,然后过滤得到的滤饼再次在相同的条件下与新鲜硝酸铵溶液重复交换两遍,使得样品中na离子含量低于500ppm。随后过滤得到的滤饼在110℃下干燥过夜得到铵型分子筛nh

4-ssz-13,再升温到450℃焙烧16小时得到h型ssz-13分子筛。

[0084]

5)取步骤4)中得到的h型ssz-13分子筛50.0g加入到浓度为0.15mol/l的硝酸铜水溶液中,向上述溶液中滴加稀硝酸调节其ph至6.5,搅拌均匀后置入耐热容器中,并一起放

入带有减压阀的干燥器内;用真空泵将干燥器内的压强抽到10torr以下后,室温进行1小时的脱气处理,然后升温到90℃条件干燥12小时,将干燥后的样品在正常大气压强下500℃温度焙烧4小时;得到所述的铜改性ssz-13分子筛,根据xrf分析结果制备的催化剂中,铜(ii)离子占分子筛催化剂总重量的3.0%,即铜负载量为3.0wt%。

[0085]

6)取40.0g上述5)中得到的铜改性分子筛,与20.0g硅溶胶(sio2含量:30.0wt%)和88.87g去离子水混合均匀,制作成固含量为30.9wt%的催化剂浆液,并将其通过浸渍法涂覆在堇青石制蜂窝状多孔规整材料(#400cpsi、直径20mm、长度40mm)上,用压缩空气吹掉多余的浆液液滴,105℃下干燥24小时,再同样的条件涂覆2次,在500℃条件下焙烧2h后制备成scr催化剂,规整材料上的负载量为214.2g/l(焙烧后规整材料增重的质量除以规整材料所占据的空间体积,后续的实施例和对比例关于负载量的定义相类同),得到的scr催化剂记为a。

[0086]

实施例2

[0087]

合成cha型ssz-13分子筛的工艺方法类同于实施例1,所不同的是:

[0088]

步骤1)中混合溶胶中各组分的摩尔比不同,具体参数见表1,分子筛种类以及陈化参数不同,具体参数见表2;

[0089]

步骤2)中混合浆液组分摩尔配比、有机模板剂种类不同,具体参数见表3;硅源的种类、加入酸种类不同,具体参数见表4;

[0090]

步骤3)中晶化温度和晶化时间不同,具体参数见表4;

[0091]

步骤4)取h型ssz-13分子筛50.0g,采用不同可溶性金属盐种类、浓度、溶液体积和金属的负载量;

[0092]

步骤6)中取40.0g铜改性cha型ssz-13分子筛,与20.0g硅溶胶(sio2含量:30.0wt%)和91.82g去离子水混合均匀,制作成固含量为30.3wt%的催化剂浆液,通过浸渍法涂覆在堇青石规整材料上。

[0093]

制备的h型ssz-13分子筛的参数如表5;制备的scr催化剂金属离子参数与金属负载量如表6。得到的scr催化剂记为b。

[0094]

实施例3

[0095]

合成cha型ssz-13分子筛的工艺方法类同于实施例1,所不同的是:

[0096]

步骤1)中混合溶胶中各组分的摩尔比不同,具体参数见表1,分子筛种类以及陈化参数不同,具体参数见表2;

[0097]

步骤2)中混合浆液组分摩尔配比、有机模板剂种类不同,具体参数见表3;硅源的种类、加入酸种类不同,具体参数见表4;

[0098]

步骤3)中晶化温度和晶化时间不同,具体参数见表4;

[0099]

步骤4)取h型ssz-13分子筛50.0g,采用不同可溶性金属盐种类、浓度、溶液体积和金属的负载量;

[0100]

步骤6)中取40g铜改性cha型ssz-13分子筛,与20.0g硅溶胶(sio2含量:30.0wt%)和64.66g去离子水混合均匀,制作成固含量为36.9wt%的催化剂浆液,通过浸渍法涂覆在堇青石规整材料上。

[0101]

制备的h型ssz-13分子筛的参数如表5;制备的scr催化剂金属离子参数与金属负载量如表6。得到的scr催化剂记为c。

[0102]

对实施例1~3制备的ssz-13分子筛进行xrd衍射和xrd衍射分析。实施例1所合成的ssz-13分子筛的xrd衍射图如图1;实施例2所合成的ssz-13分子筛的xrd衍射图如图2;实施例3所合成的ssz-13分子筛的xrd衍射图如图3;实施例1所合成的ssz-13分子筛晶粒sem图如图4;实施例2所合成的ssz-13分子筛晶粒sem图如图5;实施例3所合成的ssz-13分子筛晶粒sem图如图6。

[0103]

实施例4

[0104]

合成cha型ssz-13分子筛的工艺方法类同于实施例1,所不同的是:

[0105]

步骤1)中混合溶胶中各组分的摩尔比不同,具体参数见表1,分子筛种类以及陈化参数不同,具体参数见表2;

[0106]

步骤2)混合浆液组分摩尔配比、有机模板剂种类不同,具体参数见表3;硅源的种类、加入酸种类不同,具体参数见表4;

[0107]

步骤3)中晶化温度和晶化时间不同,具体参数见表4;

[0108]

步骤4)取h型ssz-13分子筛50.0g,采用不同可溶性金属盐种类、浓度、溶液体积和金属的负载量;

[0109]

步骤6)中取40g铜改性cha型ssz-13分子筛,与20.0g硅溶胶(sio2含量:30.0wt%)和63.66g去离子水混合均匀,制作成固含量为37.2wt%的催化剂浆液,通过浸渍法涂覆在堇青石规整材料上。

[0110]

制备的h型ssz-13分子筛的参数如表5;制备的scr催化剂金属离子参数与金属负载量如表6。得到的scr催化剂记为d。

[0111]

实施例5

[0112]

合成cha型ssz-13分子筛的工艺方法类同于实施例1,所不同的是:

[0113]

步骤1)中混合溶胶中各组分的摩尔比不同,具体参数见表1,分子筛种类以及陈化参数不同,具体参数见表2;

[0114]

步骤2)混合浆液组分摩尔配比、有机模板剂种类不同,具体参数见表3;硅源的种类、加入酸种类不同,具体参数见表4;

[0115]

步骤3)中晶化温度和晶化时间不同,具体参数见表4;

[0116]

步骤4)取h型ssz-13分子筛50.0g,采用不同可溶性金属盐种类、浓度、溶液体积和金属的负载量;

[0117]

步骤6)中取40g铜改性cha型ssz-13分子筛,与30.0g铝溶胶(al2o3含量:20.0wt%)和125.22g去离子水混合均匀,制作成固含量为25.1wt%的催化剂浆液,通过浸渍法涂覆在堇青石规整材料上。

[0118]

制备的h型ssz-13分子筛的参数如表5;制备的scr催化剂金属离子参数与金属负载量如表6。得到的scr催化剂记为e。

[0119]

实施例6

[0120]

合成cha型ssz-13分子筛的工艺方法类同于实施例1,所不同的是:

[0121]

步骤1)中混合溶胶中各组分的摩尔比不同,具体参数见表1,分子筛种类以及陈化参数不同,具体参数见表2;

[0122]

步骤2)混合浆液组分摩尔配比、有机模板剂种类不同,具体参数见表3;硅源的种类、加入酸种类不同,具体参数见表4;

[0123]

步骤3)中晶化温度和晶化时间不同,具体参数见表4;

[0124]

步骤4)取h型ssz-13分子筛50.0g,采用不同可溶性金属盐种类、浓度、溶液体积和金属的负载量;

[0125]

步骤6)中取40g铜改性cha型ssz-13分子筛,与30.0g铝溶胶(al2o3含量:20.0wt%)和72.41g去离子水混合均匀,制作成固含量为32.3wt%的催化剂浆液,通过浸渍法涂覆在堇青石规整材料上。

[0126]

制备的h型ssz-13分子筛的参数如表5;制备的scr催化剂金属离子参数与金属负载量如表6。得到的scr催化剂记为f。

[0127]

实施例7

[0128]

合成cha型ssz-13分子筛的工艺方法类同于实施例1,所不同的是:

[0129]

步骤1)中混合溶胶中各组分的摩尔比不同,具体参数见表1,分子筛种类以及陈化参数不同,具体参数见表2;

[0130]

步骤2)混合浆液组分摩尔配比、有机模板剂种类不同,具体参数见表3;硅源的种类、加入酸种类不同,具体参数见表4;

[0131]

步骤3)中晶化温度和晶化时间不同,具体参数见表4;

[0132]

步骤4)取h型ssz-13分子筛50.0g,采用不同可溶性金属盐种类、浓度、溶液体积和金属的负载量;

[0133]

步骤6)中取40g铜改性cha型ssz-13分子筛,与30.0g铝溶胶(al2o3含量:20.0wt%)和49.79g去离子水混合均匀,制作成固含量为38.4wt%的催化剂浆液,通过浸渍法涂覆在堇青石规整材料上。

[0134]

制备的h型ssz-13分子筛的参数如表5;制备的scr催化剂金属离子参数与金属负载量如表6。得到的scr催化剂记为g。

[0135]

实施例8

[0136]

合成cha型ssz-13分子筛的工艺方法类同于实施例1,所不同的是:

[0137]

步骤1)中混合溶胶中各组分的摩尔比不同,具体参数见表1,分子筛种类以及陈化参数不同,具体参数见表2;

[0138]

步骤2)混合浆液组分摩尔配比、有机模板剂种类不同,具体参数见表3;硅源的种类、加入酸种类不同,具体参数见表4;

[0139]

步骤3)中晶化温度和晶化时间不同,具体参数见表4;

[0140]

步骤4)取h型ssz-13分子筛50.0g,采用不同可溶性金属盐种类、浓度、溶液体积和金属的负载量;制备的h型ssz-13分子筛的参数如表5;

[0141]

步骤6)中取40g铜改性cha型ssz-13分子筛,与30.0g铝溶胶(al2o3含量:20.0wt%)和105.57g去离子水混合均匀,制作成固含量为26.2wt%的催化剂浆液,通过浸渍法涂覆在堇青石规整材料上。

[0142]

制备的scr催化剂金属离子参数与金属负载量如表6。得到的scr催化剂记为h。

[0143]

表1

[0144]

实施例nna2o:nsio2:nal2o3:noh-:nh2o实施例10.75:1.0:0.192:1.5:10实施例21.25:1.0:0.189:2.5:10

实施例31.05:1.0:0.417:2.1:6实施例42.45:1.0:0.040:4.9:20实施例51.35:1.0:0.139:2.7:15实施例62.05:1.0:0.085:4.1:20实施例71.15:1.0:0.208:2.3:12实施例81.85:1.0:0.074:3.7:18

[0145]

表2

[0146][0147][0148]

表3

[0149][0150]

表4

[0151][0152][0153]

表5

[0154][0155]

表6

[0156]

[0157]

对比例1

[0158]

根据专利cn 112429749 a中scr催化剂制备方法:

[0159]

1)将593.72g作为硅源的硅溶胶(na2o:0.24wt%,sio2:30.36wt%)、加入到196.99g去离子水超声搅拌条件下均匀混合,再将11.50g作为铝源的拟薄水铝石(干基77.0wt%)分子筛、58.69gnaoh片碱充分搅拌均匀形成硅铝凝胶,再分别加入241.42g n,n-二甲基-n

′?

乙基-(十氢萘-1-基)氢氧化铵(浓度20wt%,以osda1表示)、27.73g n,n,n-二甲基乙基环己基氢氧化铵(浓度25wt%,以osda2表示)搅拌均匀;之后再加入8.85g作为金属盐m的nacl(99wt%)分别加入溶液中混合充分均匀;最后加入5%hcl溶液调节体系中的noh-/nsio2比值,使得混合浆液组分摩尔配比

[0160]

nna2o:nsio2:na12o3:noh-:nosda1:nosda2:nnacl:nh2o=0.25:1.0:0.0286:0.58:0.0667:0.0133:0.050:15;再加入混合浆液中sio2与a12o3总质量的5.0%的cha分子筛9.72g作为晶种;

[0161]

2)将上述1)中混合物搅拌后移入水热晶化反应釜中,在自生压力和在80rpm速度下搅拌,140℃晶化24小时,然后升温到170℃晶化72小时。待晶化完全后,产物猝冷停止晶化,经过抽滤分离、洗涤至ph值为8.0~9.0、120℃下烘干12小时和540℃下焙烧4个小时,得ssz-13分子筛原粉。

[0162]

3)将上述2)中ssz-13分子筛原粉与1.0mol/l浓度的硝酸铵溶液按照固液质量比1:10比例,在70℃离子交换2小时,然后过滤得到的滤饼再次在相同的条件下与新鲜硝酸铵溶液重复交换两遍,使得样品中na离子含量低于500ppm。随后过滤得到的滤饼在110℃下干燥过夜得到铵型分子筛nh4-ssz-13,再升温到500℃焙烧8小时得到h型ssz-13分子筛即cha分子筛。

[0163]

4)取上述3)中得到的h型ssz-13分子筛50.0g加入到浓度为0.15mol/l的硝酸铜水溶液中,向上述溶液中滴加稀硝酸调节其ph至6.5,搅拌均匀后置入耐热容器中,并一起放入带有减压阀的干燥器内;用真空泵将干燥器内的压强抽到10torr以下后,室温进行1小时的脱气处理,然后升温到90℃条件干燥12小时,将干燥后的样品在正常大气压强下500℃温度焙烧4小时;得到所述的铜改性ssz-13分子筛,根据xrf分析结果制备的催化剂中,铜(ii)离子占分子筛催化剂总重量的3.4%,即铜负载量为3.4wt%。

[0164]

5)取40.0g上述4)中得到的铜改性分子筛,与作为粘结剂的20.0g硅溶胶(sio2含量:30.0wt%)和121.82g去离子水混合均匀,制作成固含量为25.3wt%的催化剂浆液,并将其通过浸渍法涂覆在堇青石制蜂窝状多孔规整材料(#400cpsi、直径20mm、长度40mm)上,用压缩空气吹掉多余的浆液液滴,105℃下干燥24小时,再同样的条件涂覆2次,在500℃条件下焙烧2h后制备成scr催化剂,规整材料上的负载量为232.7g/l(焙烧后规整材料增重的质量除以规整材料所占据的空间体积,后续的实施例和对比例关于负载量的定义相类同),为得到的scr催化剂记为vs-1。

[0165]

对比例2

[0166]

根据cn 109195911 a中方法合成ssz-13分子筛并制备scr催化剂

[0167]

将25wt%dmechaoh(n,n,n-二甲基乙基环己基氢氧化铵)水溶液、25wt%tmadoh(n,n,n-三甲基-1-金刚烷基氢氧化铵)水溶液、48%氢氧化钠水溶液、48wt%氢氧化钾水溶液、去离子水、和非晶态硅酸铝(sio2/al2o3=25.7)混合,得到混合物50.0g,其摩尔组成

为:

[0168]

0.1na:0.1k:sio2:0.0389al2o3:0.2oh-:0.04dmechaoh:0.04tmadoh:15.0h2o

[0169]

将原料组合物填充至内容积80ml的密闭容器内,边将该容器以55rpm进行旋转搅拌边以170℃反应48小时。将所得产物进行固液分离,用去离子水进行清洗后,以110℃干燥,540℃下焙烧4个小时得到ssz-13分子筛原粉。将该分子筛原粉与1.0mol/l浓度的硝酸铵溶液按照固液质量比1:10比例,在80℃离子交换2小时,然后过滤得到的滤饼再次在相同的条件下与新鲜硝酸铵溶液重复交换两遍,使得na离子含量低于500ppm。随后过滤得到的滤饼在110℃下干燥过夜得到铵型分子筛nh

4-ssz-13,再升温到450℃焙烧16小时得到h型ssz-13分子筛。

[0170]

将10g的ssz-13分子筛原粉加入到100g浓度为0.3mol/l的cu(no3)2·

3h2o水溶液中,向上述溶液中滴加稀硝酸调节其ph至5.8,搅拌均匀。停止搅拌1小时后,当ssz-13沸石沉降后虹吸掉上清液。重复使用新鲜的硝酸铜溶液交换一次,最后过滤、去离子水洗涤交换后的ssz-13沸石。在10torr低压下,在90℃干燥12小时后,然后于正常大气压力下500℃温度下焙烧4小时,得到所述的铜改性ssz-13分子筛粉末。根据xrf分析结果,铜(ii)离子占分子筛催化剂总重量的2.9%。

[0171]

取15g得到的铜改性ssz-13分子筛,与5.56g的硅溶胶(30wt%sio2)和22.80g去离子水混合均匀,制作成固含量为38.44wt%的催化剂浆液,并将其通过浸渍法涂覆在堇青石制蜂窝状多孔规整材料(#400cpsi、直径20mm、长度40mm)上,用压缩空气吹掉多余的浆液液滴,110℃下干燥12小时,然后再重新涂覆一次浆液,在500℃焙烧2h后制备成scr催化剂,测得规整材料上的催化剂负载量为212.5g/l,为记为vs-2。

[0172]

实施例9~24

[0173]

scr催化剂测试:

[0174]

实施例1~6、对比例1~2制备的scr催化剂,装在反应器(φ25

×

500

×

1)中,包含500ppm no、500ppm nh3、10体积%o2、5体积%蒸汽和ar为平衡气的混合气流160ml/min,先通过预热器(设定为250℃),然后进入scr反应器。在150~650℃的反应温度和基于48000h-1

体积气时空速下对试样进行测试。所述温度通过位于试样位置处的内热电偶监测。

[0175]

将使用过的上述实施例和对比例中各新鲜scr催化剂进行水热耐久处理得到陈化的scr催化剂,水热耐久处理试验的条件为:

[0176]

空间速度sv:30000/h,温度:800℃,时间:16小时,水分浓度:10%,氧浓度:10%,氮浓度:平衡。

[0177]

按照上述参数进行水热陈化处理后,继续作为scr催化剂用于nox催化还原反应评价测试:

[0178]

no转化率或“脱nox”活性在稳态条件下通过使用bruker equinox 55型ft-ir光谱仪测量出口处的nox、nh3和n2o浓度而确定。

[0179][0180]

采用上述scr催化剂活性实验室评价装置,对实施例和对比例制备得到的负载cu的scr催化剂进行nox的选择性催化还原性能评价,结果如表7所示。

[0181]

表7

[0182][0183]

**:800℃在10%水分浓度+10%氧浓度气氛下,30000/h空速下陈化16小时。

[0184]

从表6可以看出,实施例1~6得到的cu-ssz-13或fe-ssz-13催化剂在实施例9~14中评价表明具有较好的低温起燃性和高温活性,scr活性明显优于由对比例中1得到催化剂vs-1和vs-2在实施例15~16中所示催化性能,不论其“新鲜”状态还是“陈化”状态。因此,由实施例9~14获得的结果清楚地显示出本发明的cu-ssz-13或fe-ssz-13催化剂材料和用其获得的催化剂具有改善的scr催化活性,尤其是在例如柴油机车应用中处理nox时的冷启动条件所特有的低转化温度下。

[0185]

抗硫中毒scr催化测试:

[0186]

将对比例1~2和实施例1~6中制备的vs-1、vs-2和a-f共计8种scr催化剂装在反应器中,将so2通入定时通入到含有nox的气流中,使得气流组成为500ppm no、500ppm nh3、200ppmso2、10体积%o2、5体积%蒸汽和ar为平衡气混合气流160ml/min,先通过预热器(设定为250℃),然后进入scr反应器。在200℃的反应温度和基于48000h-1

体积气时空速下对试样进行抗硫中毒scr反应测试,通入或停止so2气氛不同老化时间后在200℃时实施例和对比例中scr催化剂nox转化率结果如表8所示。

[0187]

表8

[0188][0189]

含so2的尾气5min后实施例中制备的scr催化剂上nox转化率仍然保持在86%以上,而对比例中的scr催化剂vs-1和vs-2上nox转化率降低到70%以下;通入so2尾气30min以后,实施例中a-f共6个scr催化剂上nox转化率陡然降低到66%以下,但是基本保持在62%以上的转化率,而对比例的scr催化剂vs-1和vs-2上nox转化率降低到55%以下。通入so2尾气60min和100min以后,实施例中a-f共6个scr催化剂上nox转化率虽然继续有所降低,但是基本保持在60%以上,而对比例的scr催化剂vs-1和vs-2上nox转化率也有所降低,

但是降低到50%以下。停止通入so2后10min,实施例中a-f共6个scr催化剂上nox转化率有所恢复,达到61%以上,对比例的scr催化剂vs-1和vs-2上nox转化率也稍有恢复,最高只是达到49%左右。从以上数据对比可以看出实施例中制备的scr催化剂具有显著的抗硫中毒能力,这也增加了催化剂的使用寿命。就其他scr应用而言,本发明的cu-ssz-13或fe-ssz-13催化剂材料允许在含硫气氛下维持较高的转化率,因此在相当的转化率下,允许高能量效率地处理含nox的废气。

[0190]

上述所述实施例只为说明本发明的技术构思及特点,其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施,并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰,都应涵盖在本发明的保护范围之内。技术特征:

1.一种采用复合模板剂合成的cha型分子筛,其特征在于:所述复合模板剂由n,n,n-三烷基环己基季铵盐/碱osda1与n,n-二烷基-3-氮杂双环[3,1,1]庚烷鎓盐/碱化合物osda2混合而成;所述cha分子筛中的二氧化硅相对于氧化铝的摩尔比为5~80;所述cha型分子筛的晶粒尺寸为1~5μm,总比表面积≥520m2/g,总孔容≥0.25ml/g;所述cha分子筛通过漫反射紫外-可见光谱co

2+

配位分峰定量表征骨架相邻配对al的含量≥80%;所述cha分子筛通过紫外-拉曼光谱分析在330

±

2cm-1

和465

±

5cm-1

处有明显特征峰;所述n,n,n-三烷基环己基季铵盐/碱的结构式如式i:所述n,n-二烷基-3-氮杂双环[3,1,1]庚烷鎓盐/碱的结构式如式ii:式i和式ii中,r1,r2,r4彼此独立的选自甲基或氘代甲基、c2~c5直链或支链烷基;r3选自c1~c5直链或支链烷基;x-为季铵鎓离子的抗衡阴离子,包括氢氧根、氯离子、溴离子、碘离子、硫酸根、硫酸氢根、碳酸根、硝酸根、碳酸氢根、草酸根、醋酸根、磷酸根中的任意一种。2.根据权利要求1所述的采用复合模板剂合成的cha型分子筛,其特征在于:xrd物相分析图谱显示在2θ为4~40

°

范围内以下表中每一个范围内至少一个xrd衍射峰,并且具有下表中所述特征:

其中,相对强度*为相对于2θ=20.40~20.90的峰强度的强度。3.根据权利要求1或2所述采用复合模板剂合成的cha型分子筛的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:1)将二氧化硅与氧化铝的摩尔比为2~40待转晶沸石分子筛、naoh、去离子水充分溶解分散后,得到浆液,然后在50℃~120℃陈化6~72小时得到硅铝凝胶,所述浆液中各组分摩尔配比为nna2o:nsio2:nal2o3:noh-:nh2o=(0.5~2.5):1.0:(0.025~0.5):(1.0~5.0):(5~20);2)向步骤1)制备的硅铝凝胶中加入硅源、n,n,n-三烷基环己基季铵盐/碱osda1、n,n-二烷基-3-氮杂双环[3,1,1]庚烷鎓盐/碱osda2、naoh和去离子水,充分混合均匀,得到混合浆液,然后在混合浆液中加入酸控制混合浆液中碱羟基oh-与sio2的摩尔比noh-/nsio2为0.1~1.0;所述混合浆液各组分摩尔比为nna2o:nsio2:na12o3:noh-:nosda1:nosda2:nh2o=(0.05~0.5):1.0:(0.0125~0.20):(0.1~1.0):(0.01~0.5):(0.005~0.5):(5~100);所述两种模板剂的摩尔比nosda1:nosda2=(0.1~50):1;3)将步骤2)中的混合物搅拌后移入水热晶化反应釜中,在自生压力和125~200℃的温度下动态晶化8~120小时,所得晶化后产品经过滤、洗涤、烘干、焙烧后得cha型分子筛原粉;4)将步骤3)中得到的cha型分子筛原粉与浓度为0.1~5.0mol/l铵盐溶液按照固液质量比为1:(5~50)在60~100℃进行离子交换0.5~6小时,得到的滤饼再与铵盐溶液重复交换1~3次,直至分子筛中na含量低于500ppm;然后过滤分离出固体产物,用去离子水反复洗涤至中性,滤饼在100~150℃干燥12~48小时、400~600℃焙烧2~16小时后得到cha型菱沸石分子筛。4.根据权利要求3所述采用复合模板剂合成的cha型分子筛的制备方法,其特征在于:步骤1)所述沸石分子筛为具有fau型结构的x分子筛、y分子筛、usy分子筛中任意一种。5.根据权利要求3所述采用复合模板剂合成的cha型分子筛的制备方法,其特征在于:

步骤2)所述硅源选自硅溶胶、水玻璃、白炭黑、粗孔硅胶、硅酸乙酯、柱层析硅胶、大孔硅胶中一种或几种;所述的酸选自盐酸、硝酸、硫酸、磷酸、甲酸、乙酸、柠檬酸、石碳酸中任一种或几种。6.根据权利要求3所述采用复合模板剂合成的cha型分子筛的制备方法,其特征在于:步骤4)所述铵盐为氯化铵、硫酸铵、硝酸铵、碳酸铵、醋酸铵中的任意一种或几种。7.一种用于脱硝的scr催化剂,其特征在于:采用权利要求1或2任一所述的cha型沸石分子筛制备而成;具体步骤包括:将cha型沸石分子筛与可溶性金属盐溶液进行离子交换,再与粘结剂、去离子水形成固含量为25.0~48.0wt%的浆液,涂覆到多孔规整材料或整体型过滤器基材的载体上形成涂层,得到金属促进的cha分子筛的scr催化剂。8.根据权利要求7所述用于脱硝的scr催化剂,其特征在于:所述金属盐为硝酸铜、氯化铜、醋酸铜、硫酸铜、氯化铁和硝酸铁中一种或几种;所述金属盐溶液中金属离子的浓度为0.1~0.5mol/l。9.根据权利要求8所述用于脱硝的scr催化剂,其特征在于:所述粘结剂选自硅溶胶、铝溶胶或拟薄水铝石中任一种或几种混合;所述多孔规整材料或整体型过滤器基材是由堇青石、α-矾土、碳化硅、钛酸铝、氮化硅、氧化锆、莫来石、锂辉石、氧化铝-二氧化硅-氧化镁或硅酸锆中任一种材料制备而成。10.权利要求7-9中任一项所述用于脱硝的scr催化剂的应用,其特征在于:应用于内燃机尾气中氮氧化物选择性催化剂还原过程,以及来自精炼工业过程中产生的含氮氧化物的气体净化,来自精炼加热器和锅炉、炉子、化学加工工业、焦炉、城市废物处理装置和焚烧炉的含氮氧化物的气体净化处理。

技术总结

本发明公开一种采用复合模板剂合成的CHA型分子筛、制备方法及其应用,属于CHA型分子筛制备领域。本发明的CHA型沸石分子筛以N,N,N-三烷基环己基季铵盐/碱与N,N-二烷基-3-氮杂双环[3,1,1]庚烷鎓盐/碱化合物为复合模板剂,骨架相邻配对Al的含量≥80%;分子筛中二氧化硅相对于氧化铝的摩尔比范围5~80,晶粒尺寸1~5μm,总比表面积≥520m2/g,总孔容≥0.25ml/g,微孔孔容≥0.12ml/g;将本发明的CHA分子筛与铜离子交换后形成SCR催化剂,具有很好的脱硝催化反应活性、高温水热稳定性和较好的抗硫中毒能力,克服现有技术中的缺陷。克服现有技术中的缺陷。克服现有技术中的缺陷。

技术研发人员:李进 王志光 李小龙 王炳春 王贤彬

受保护的技术使用者:中触媒新材料股份有限公司

技术研发日:2021.11.26

技术公布日:2022/3/11
声明:
“采用复合模板剂合成的CHA型分子筛、制备方法及其应用与流程” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究,如用于商业用途,请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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