[發明專利]一種用于低溫SCR脫硝的分子篩基催化劑及其制備方法

有效

• 申請號: 201310645862.5
• 申請日: 2013-12-04
• 公開（公告）號: CN103599813A
• 公開（公告）日: 2014-02-26
• 發明（設計）人: 張潤鐸;陳標華;徐瑞年
• 申請（專利權）人: 北京化工大學
• 主分類號: B01J29/78
• 分類號: B01J29/78;B01D53/90;B01D53/56
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王文君

1.一種用于低溫SCR脫硝的分子篩基催化劑，其特征在于：包括Cu改性的分子篩載體和選自Ce、Zr、Mn三種元素中的一種或多種氧化物。

2.根據權利要求1所述的催化劑，其特征在于：所述的選自Ce、Zr、Mn三種元素中的一種或多種氧化物為CeO₂、ZrO₂及MnO₂中的一種或幾種，優選CeO₂-ZrO₂-MnO₂的復合氧化物。

3.根據權利要求1所述的催化劑，其特征在于：所述的Cu改性的分子篩載體由以下方法制備得到：

以銅氨絡合物為結構導向劑和銅源，加入硅源、鋁源和堿溶液形成前驅體，將攪拌均勻的前驅體放入水熱反應釜中在120-150℃下晶化，將產物過濾、清洗、干燥、焙燒后得到Cu改性的分子篩載體Cu-SSZ-13。

4.根據權利要求3所述的催化劑，其特征在于：所述的銅氨絡合物為銅-四乙烯五胺。

5.根據權利要求1所述的催化劑，其特征在于：所述的Cu改性的分子篩載體由以下方法制備得到：

所述方法包括在結晶條件下使下列原料物質在水中進行接觸，得到分子篩晶體：

（1）至少一種硅源；

（2）至少一種鋁源；

（3）至少一種堿金屬化合物；

（4）作為結構導向劑的膽堿陽離子；

（5）氫氧根離子；

將所制備的分子篩晶體與硝酸銅，硫酸銅或者乙酸銅溶液在40-80℃下離子交換4-8h，再進行減壓旋蒸，之后在80-120℃下干燥8-12h，在馬弗爐中500-600℃焙燒4-8h，得Cu改性的分子篩載體Cu-SSZ-13。

6.根據權利要求3或5所述的催化劑，其特征在于：所述的硅源為含硅氧化物和硅酸鹽，優選為硅酸鹽、硅溶膠、正硅酸乙酯、沉積二氧化硅和粘土，更優選硅溶膠；所述的鋁源為三價鋁氧化物或鋁酸鹽，優選為偏鋁酸鈉、氧化鋁或氫氧化鋁；堿溶液為氫氧化鈉。

7.根據權利要求1所述的催化劑，其特征在于：所述CeO₂-ZrO₂-MnO₂的復合氧化物中，Mn、Zr、Ce與Cu的摩爾比依次為(30-55):(10-15)、(5-10):(10-15)、(25-50):(10-15)。

8.根據權利要求1所述的催化劑，其特征在于：所述催化劑中，分子篩載體與氧化物的質量比為0.3-12：1，Cu占分子篩載體質量的5-10wt%，優選4-7wt%，更優選6.5wt%。

9.權利要求1-8任一項所述催化劑的制備方法，包括：

步驟（1）：制備Cu改性的分子篩載體；

步驟（2）：將Cu改性的分子篩載體與Ce、Zr、Mn三種元素中的一種或多種氧化物在室溫下與去離子水充分攪拌混合形成渾濁液，水的摩爾用量為總金屬量摩爾量的80-120倍；

步驟（3）：將碳酸銨溶于去離子水，配成0.5-1.2M的碳酸銨溶液，然后以1-2ml/min的速度滴加到步驟（2）所配置的渾濁液中，形成沉淀，在室溫下繼續攪拌1-3小時，所加的碳酸銨的用量為金屬鹽摩爾量的1.5-2.5倍；

步驟（4）：將步驟（3）得到的溶液體系放入超聲波清洗機中超聲浸漬1～3小時，抽濾洗滌；

步驟（5）：將步驟（4）中得到的濾餅在80-120℃的烘箱中干燥10-24小時，再于500-600℃下焙燒4-8小時，得到MOx-Cu/SSZ-13催化劑，M為Ce、Zr、Mn三種元素中的一種或幾種。

10.根據權利要求9所述的制備方法，其特征在于：所述步驟（3）中攪拌速度為200-300r/min。