[發(fā)明專利]一種用于氧化亞氮催化分解的分子篩催化劑改性的方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201510736186.1
• 申請日: 2015-11-03
• 公開（公告）號: CN105312080A
• 公開（公告）日: 2016-02-10
• 發(fā)明（設計）人: 孫予罕;魏偉;吳敏芳;沈群;鐘良樞;王慧
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海高等研究院
• 主分類號: B01J29/46
• 分類號: B01J29/46;B01J29/76;B01J29/14;B01D53/86;B01D53/56
• 代理公司: 上海光華專利事務所(普通合伙) 31219
• 代理人: 唐棉棉

本發(fā)明公開了一種用于氧化亞氮催化分解的分子篩催化劑改性的方法，所述方法包括步驟：首先提供具有一定Si/Al摩爾比的分子篩載體，對所述分子篩載體進行堿處理脫硅；然后對堿處理后的分子篩載體進行H交換，獲得H型分子篩載體；最后對所述H型分子篩載體進行金屬活性組分交換，使所述分子篩載體上負載金屬活性組分。本發(fā)明通過對分子篩載體進行前期的堿溶液脫硅處理，使分子篩的無定形物種，顆粒尺寸，孔道結構和載體的酸性位得到調(diào)整，有利于金屬前驅(qū)體離子交換過程中進入分子篩內(nèi)部，增加金屬活性位的數(shù)量，從而提高氧化亞氮催化分解的性能。該制備過程簡單，成本低廉，應用前景十分廣闊。

技術領域

本發(fā)明屬于工業(yè)溫室氣體氧化亞氮污染減排與控制領域，涉及一種分子篩催化劑改性的方法，特別是涉及一種用于氧化亞氮催化分解的分子篩催化劑改性的方法。

背景技術

N2O，俗稱笑氣，是一種無色有甜味的氣體。研究表明，N2O不僅能嚴重破壞臭氧層，而且具有很強的溫室效應。至此，N2O對環(huán)境的危害引起人們的廣泛關注。N2O是《京都議定書》規(guī)定的6種主要溫室氣體(CO2，N2O，CH4，HFC，PFC，SF6)之一。其全球變暖潛能值分別是CO2的310倍，CH4的15倍。而且，其在對流層中非常穩(wěn)定，平均壽命長。一般認為，目前大氣溫室氣體成分中N2O對于地球變暖的貢獻程度僅次于CO2和CH4。N2O最主要的工業(yè)源包括硝酸、己二酸等脂肪酸生產(chǎn)、化肥生產(chǎn)和用硝酸為氧化劑的工業(yè)過程。因此，開發(fā)能高效脫除N2O的技術和方法具有重要的現(xiàn)實意義。

催化分解技術是N2O減排的主要技術之一。在催化劑作用下，N2O分解成無害的N2和O2。目前應用于N2O催化分解的催化劑主要包括負載型金屬氧化物催化劑，如MnOx/MgO(US5705136)；水滑石衍生復合氧化物，如Rh0.01Mg0.71Al0.28O1.145(EP1262224B1)；尖晶石結構復合氧化物，如CuAlO4(US6723295B1)；改性分子篩催化劑，如Co-ZSM-5(US5171553)。其中，分子篩由于具有均勻的孔隙結構，良好的熱穩(wěn)定性、水熱穩(wěn)定性、雜氣組分影響小以及成本低廉等優(yōu)點成為主要的研究目標。

中國專利公開號CN102380410A公開了一種催化分解N2O的鈷鐵雙金屬催化劑，催化劑的分子篩表達式為：CoFe-MOR。該催化劑通過兩步水溶液離子交換法負載Co和Fe，在430℃下可實現(xiàn)N2O的轉(zhuǎn)化率達到100％，且穩(wěn)定性較高。

中國專利公開號CN101664694A公開了采用浸漬法制備的一種N2O催化分解的分子篩負載鈷復合氧化物催化劑，550℃左右完全分解N2O。由于該催化劑在高溫下焙燒制得(500～1000℃)，催化劑具有較好的耐高溫穩(wěn)定性。