一种催化剂及制备方法与流程

本发明涉及催化剂合成，尤其涉及一种催化剂及制备方法。

背景技术：

1、环境问题成为目前社会的热点问题，其中氮氧化物对环境造成的危害日益显著。氮氧化物的来源分为自然源和人为源，其中人为的排放主要分为固定源和移动源，在移动源脱硝中，氨气选择性催化还原技术(nh3-scr)消除氮氧化物(nox)以其高效、低成本的优势成为目前最具潜力和最广泛应用的脱硝技术。

2、在nh3-scr技术中，使用wo3或moo3负载的v2o5-tio2催化剂作为脱硝主要的催化剂。随着排放标准的日益严苛，在国六标准的柴油车尾气后处理系统中，必须在选择性催化还原后处理系统(scr)前安装颗粒捕集器，然而颗粒捕集器的再生会产生高温高湿的环境，会影响scr的催化性能。因此，研制同时兼备高活性、高温水热稳定性的催化剂尤为重要。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种催化剂及制备方法，该催化剂不仅在低温条件和高温条件下稳定性好，催化活性高，而且在高湿环境下也能保持好的水热稳定性。

2、第一方面，本发明提供如下技术方案：

3、一种催化剂，该催化剂为aei构型的沸石分子筛催化剂，该沸石分子筛催化剂含有以铜源形式引入沸石分子筛催化剂的铜离子，沸石分子筛催化剂的中强酸量占总酸量的50％-70％，优选55-65％。

4、与现有技术相比，本发明提供的催化剂为aei构型的沸石分子筛催化剂，该沸石分子筛催化剂含有以铜源形式引入沸石分子筛催化剂的铜离子，由于铜离子是以铜源的形式被引入，所以铜离子可以均匀分散在沸石分子筛催化剂的骨架上，避免了cuo的团聚，从而增强了沸石分子筛催化剂的金属活性位点，使得沸石分子筛催化剂的活性更高。同时，本发明的沸石分子筛催化剂的中强酸量占总酸量的50％-70％，在本发明的中强酸量与总酸量条件下，沸石分子筛催化剂具有较大的比表面积，由于比表面积越大，催化剂表面存在的活性位点就越多，更容易将反应分子进行活化，从而提高了沸石分子筛催化剂的反应活性。

5、同时，在脱氮氧化物反应时，本发明的沸石分子筛催化剂可以避免中强酸量过多时催化剂失活、老化且寿命短的问题，从而可以维持沸石分子筛催化剂具有较高的催化活性和较长的催化寿命。

6、第二方面，本发明还提供一种催化剂的制备方法，包括：

7、步骤200：以cu-nay分子筛、硅源、碱液、有机模板剂以及去离子水为原料，制成cu-ssz-39分子筛；所述cu-nay分子筛含有的铜离子以铜源的形式被引入y型分子筛骨架上；

8、步骤300：将所述cu-ssz-39分子筛制成cu-ssz-39型分子筛催化剂。

9、与现有技术相比，本发明提供的催化剂的制备方法的有益效果与第一方面催化剂的有益效果相同，此处不做赘述。

技术特征：

1.一种催化剂，其特征在于，所述催化剂为aei构型的沸石分子筛催化剂，所述沸石分子筛催化剂含有以铜源形式引入所述沸石分子筛催化剂的铜离子，所述沸石分子筛催化剂的中强酸量占总酸量的50％-70％。

2.根据权利要求1所述的催化剂，其特征在于，所述沸石分子筛催化剂的比表面积为755m2/g～794m2/g，所述沸石分子筛催化剂的相对结晶度为93％以上，所述沸石分子筛催化剂的硅铝比为(13～20)：1。

3.根据权利要求1所述的催化剂，其特征在于，所述沸石分子筛催化剂含有的铜离子的质量含量为0.1％～10％。

4.一种如权利要求1～3任一项所述的催化剂的制备方法，其特征在于，包括：

5.根据权利要求4所述的催化剂的制备方法，其特征在于，所述以cu-nay分子筛、硅源、碱液、有机模板剂以及去离子水为原料，制成cu-ssz-39分子筛前，所述方法还包括：

6.根据权利要求5所述的催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤101中，所述陈化的温度为0℃～80℃，所述陈化的时间为1h～50h；

7.根据权利要求4所述的催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤200中，所述以cu-nay分子筛、硅源、碱液、有机模板剂以及去离子水为原料，制成cu-ssz-39分子筛，包括：

8.根据权利要求7所述的催化剂的制备方法，其特征在于，在所述步骤201中，所述第二凝胶混合物以氧化铜、氧化钠、氧化铝、二氧化硅、水以及有机模板剂形成的混合物计算，所述第二凝胶混合物中，所述氧化铜、氧化钠、氧化铝、二氧化硅、水以及有机模板剂的摩尔比为(0.01～0.5)：(5～50)：1：(10～100)：(500～1000)：(5～20)。

9.根据权利要求7所述的催化剂的制备方法，其特征在于，在所述步骤202中，所述晶化的温度为100℃～180℃，所述晶化的时间为24h～80h；

10.根据权利要求4所述的催化剂的制备方法，其特征在于，所述有机模板剂为n,n-二甲基-n,n-双环壬烷、2,2,6,6四甲n,n-二甲基哌啶、n-环辛烷基-吡啶、2,2,6,6-四甲基-n-乙基哌啶、2-乙基-n,n-二甲基哌啶、3,5-二甲基-n,n-二甲基哌啶、四丙基氢氧化铵、四丙基溴化铵、四乙基氢氧化铵、四乙基溴化铵、三乙胺或乙二胺中的至少一种。

技术总结
本发明公开一种催化剂及制备方法，涉及催化剂合成技术领域，以解决现有的催化剂在低温、高温、高湿条件下容易失活的问题。该催化剂为AEI构型的沸石分子筛催化剂，该沸石分子筛催化剂含有以铜源形式引入沸石分子筛催化剂的铜离子，沸石分子筛催化剂的中强酸量占总酸量的50％‑70％。该制备方法用于制备该催化剂。本发明提供的催化剂及制备方法用于提高催化剂的活性和寿命。

技术研发人员：郭冬冬,刘中清,孟波,赵峰,邓兆敬,梁武洋,程从礼
受保护的技术使用者：中化学科学技术研究有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15