]与实施例1相比，区别点仅在于，将活性组分的原料硝酸铜改为硝酸铁，最后得到 6%Fe-ZSM-5〇
[0045] 实施例6
[0046] 与实施例1相比，区别点仅在于，本实施例中没有活性组分负载，最后得到原粉微 孔分子筛ZSM-5。
[0047] 表1 :负载不同活性组分的微孔分子筛催化剂对见13脱除效率（％ )
[0048]
[0049] 表1列出了实施例1-6所制备的催化剂活性测试结果，由表可知对于同一载体， 负载了不同过渡金属氧化物的ZSM-5微孔分子筛相比较：原粉ZSM-5的氨选择性催化氧化 活性并不高（在350°C之前NH3转化率都小于10%，在350°C之后虽有提升，但到500°C时 只能达到42% )，负载不同过渡金属氧化物后的催化剂活性有很大的提升，但是不同过渡 金属氧化物间存在差别。其中氧化铜和氧化钴的催化活性最好，其NH3转化率曲线几乎重 合，在250°C时见13转化率就达到了 100%，比效果紧随其后的负载了氧化锰的催化剂温度 达到100%的NH3转化率提前了 100°C，比其他催化剂（6%Fe-ZSM-5和6%Ni-ZSM-5)提 前了 200°C以上。6%Mn-ZSM-5 在 200°C之前其催化效果与 6%Cu-ZSM-5 和 6%Co-ZSM-5 不相上下，到了 250°C时其效果明显的比他们差了 32%，到300°C时达到了 100%。6% Fe-ZSM-5和6%Ni-ZSM-5在300°C之前NH3转化率一直都小于10%，到了 350°C才开始往 上有一个飞跃，到了 470°C时NH3转化率达到了 100%。由图可以看出6%Fe-ZSM-5的催化 活性要比6%Ni-ZSM-5好一些。由此分析可知上述催化剂的活性大小按以下顺序递减：6% Cu-ZSM-5 ^6%C〇-ZSM-5>6%Mn-ZSM-5>6%Fe-ZSM-5>6%Ni-ZSM-5>ZSM-5〇
[0050] 实施例7
[0051] 按照化学计量称量硝酸铜以及Beta(Si/Al= 15,比表面积435.6m2/g)，称取的硝 酸铜中所含的铜与微孔分子筛的质量比为1 :16. 7,置于去离子水中，搅拌使其充分混合得 到混合液，随后将混合液置于50°C水浴中恒温搅拌10h，然后置于90°C水浴锅中旋转蒸发 2h，并于120°C恒温干燥箱中干燥2h，取出样品，置于马弗炉中在550°C下焙烧6h。将所得 样品进行压片并取其中的40-60目的颗粒作为催化剂样品，即得到氧化铜中铜的负载量为 催化剂总重的6 %的微孔分子筛基催化剂，标记为6 %Cu-Bate。
[0052] 实施例8
[0053] 与实施例7相比，区别点仅在于，本实施例中微孔分子筛为Y(Si/Al= 15,比表面 积513. 5m2/g)型分子筛，最后得到6%Cu-Y。
[0054] 实施例9
[0055] 与实施例7相比，区别点仅在于，本实施例中微孔分子筛为FER(Si/Al= 15,比表 面积321. 3m2/g)分子筛，最后得到6%Cu-FER。
[0056] 实施例10
[0057] 与实施例7相比，区别点仅在于，本实施例中微孔分子筛为M0R(Si/Al= 10,比表 面积233.lm2/g)分子筛，最后得到6%Cu-MOR。
[0058] 实施例11
[0059] 与实施例7相比，区别点仅在于，本实施例中微孔分子筛为MCM-49(Si/Al= 12,比 表面积330. 4m2/g)分子筛，最后得到6%Fe-MCM-49。
[0060] 表2 :负载同一活性组分但载体不同的催化剂对順3脱除效率（％ )
[0061]
[0062]
[0063] 表2为负载了相同过渡金属氧化物的不同微孔分子筛载体对NHJ说除效率的活性 评价。可以看出，氧化铜负载于不同微孔分子筛催化剂的氨选择性催化氧化反应活性曲线 都是呈相似的S型。其中催化剂6%Cu-ZSM-5的效果最好，6%Cu-Beta次之（其整体催化 效果温窗比6%Cu-ZSM-5推后了 50°C)，6%Cu-FER的效果最差（在300°C之前其NH3转化 率一直低于10%，450°C順3的转化率才达到100% )。其余的三种催化剂6%Cu-MCM-49、 6%Cu-Y和6%Cu-MOR的催化效果相差不大，他们达到最大NH3转化率的催化温窗相互不 超过20°C，在250°C之前的NH3转化率都低于10%，350°C时都达到了 100%。由上，根据NH3 的转化率可以得知负载相同活性组分的不同微孔分子筛载体催化剂的催化活性按以下顺 序递减：6%Cu-ZSM-5>6%Cu-Beta>6%Cu-MCM-49>6%Cu-Y>6%Cu-M0R>6%Cu-FER。
[0064] 实施例12
[0065] 与实施例1相比，区别点仅在于，本实施例中所用ZSM-5分子筛的硅铝比为53,最 后得到 6%Fe-ZSM-5(Si/Al= 53)。
[0066] 实施例13
[0067] 与实施例1相比，区别点仅在于，本实施例中所用ZSM-5分子筛的硅铝比为173,最 后得到 6%Fe-ZSM-5(Si/Al= 173)。
[0068] 表3 :不同硅铝比的催化剂6%Cu-ZSM-5对NHJ说除效率（％ )
[0069]
[0071]表3为6%Cu-ZSM-5催化剂的不同Si/Al比的活性评价数据。由表中可以看到Si/Al为13的催化剂活性效果最好，Si/Al为53的次之（250°C时其见13转化率为49%，相 对于Si/Al为13的催化剂小了 48%，到了 300°C就达到了 100%转化率），Si/Al为173的 最差（在250°C之前见13转化率一直小于5%，直到400°C才达到100%的转化率）。
[0072] 对比例1
[0073]与实施例1相比，区别点仅在于，本实施例中的载体为传统的纯硅基Si02，最后得 到 6%Cu-Si02。
[0074] 对比例2
[0075] 与实施例1相比，区别点仅在于，本实施例中的载体为传统的A1203，最后得到6% Cu_A1203〇
[0076] 表4 :本发明催化剂与传统催化剂对册13脱除效率（％ )的比较
[0077]
[0078] 表4为本发明催化剂与传统催化剂对NHJ说除效率（％)的比较。从表中数据 可以得出，6%Cu-ZSM-5的催化活性远远超过了传统的氧化物基载体催化剂6%Cu-Si02 和 6%Cu-A1203 (6%Cu-ZSM-5 在 250°C时NH3转化率就已经达到了 100% )。6%Cu-Si02 和6 %Cu-A1203的催化活性效果相差不大，催化剂6 %Cu-SiO2在250°C时NH3的转化率为 8%，到了 400°C时才达到最高值95%后随着温度的升高一直保持着这一水平。催化剂6% Cu-A1203的NH3转化率随着温度上升逐渐增加，到450°C时达到最高值98 %后一直保持着这 一水平。根据顯3转化率变化可以得出催化剂的活性按以下顺序递减：6%Cu-ZSM-5>6% Cu-SiO产 6%Cu-Al203〇
[0079] 本发明通过对催化剂中的活性组分种类及负载量、微孔分子筛种类、微孔分子筛 的不同硅铝比进行调变，并将其与传统的氧化物基载体催化剂进行对比，充分显示了本发 明催化剂在氨催化氧化脱除应用中具有的高活性，以及高的N2选择性。本发明的微孔分子 筛基催化剂在300-500°C范围内对氮氧化物的净化，其效率可以高达到100%，并且在实验 的温度范围内有良好的选择性。对于不同的微孔分子筛基催化剂，催化活性最好的是ZSM-5 载体系列，其中，催化剂6% Cu-ZSM-5(Si/Al = 13)表现最好。
[0080] 显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对 本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可 以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发 明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。
【主权项】
1. 一种用于氨脱除的微孔分子筛基催化剂，其特征在于：该催化剂包括微孔分子筛以 及至少一种活性组分；所述至少一种活性组分均匀嵌入微孔分子筛的孔道中；所述活性组 分的颗粒粒径为0. 3-2nm;所述活性组分为过渡金属氧化物；所述过渡金属氧化物中过渡 金属的负载量为催化剂总重量的6%。2. 根据权利要求1所述的一种用于氨脱除的微孔分子筛基催化剂，其特征在于：所述 过渡金属氧化物为Cu、Co、Fe、Mn或Ni的氧化物。3. 根据权利要求1所述的一种用于氨脱除的微孔分子筛基催化剂，其特征在于：所述 微孔分子筛为ZSM-5、Beta、MCM-49、Y、MOR或FER。4. 根据权利要求1所述的一种用于氨脱除的微孔分子筛基催化剂，其特征在于：所述 微孔分子筛的硅铝比为10-15。5. 根据权利要求1所述的一种用于氨脱除的微孔分子筛基催化剂，其特征在于：所述 过渡金属氧化物为CuO。6. 根据权利要求1所述的一种用于氨脱除的微孔分子筛基催化剂，其特征在于：所述 微孔分子筛为ZSM-5,所述ZSM-5的硅铝比为13。7. 如权利要求1-6任一所述的一种用于氨脱除的微孔分子筛基催化剂的制备方法，其 特征在于，包括如下步骤： 称取过渡金属盐与微孔分子筛，置于去离子水中混合均匀得到混合液，将混合液在水 浴中搅拌，之后进行旋转蒸发，最后经干燥，煅烧，得到微孔分子筛基催化剂。8. 根据权利要求7所述的一种用于氨脱除的微孔分子筛基催化剂的制备方法，其特征 在于：称取的过渡金属盐中所含的过渡金属与微孔分子筛的质量比为I:16. 7 ;所述过渡金 属盐为硝酸盐；混合液的水浴温度为30-50°C，水浴时间为10_12h;混合液旋转蒸发的温度 为60-90°C，旋转蒸发的时间为l_2h;焙烧的温度为550°C，焙烧时间为5-6h。9. 如权利要求1-6任一所述的一种用于氨脱除的微孔分子筛基催化剂在氨脱除脱除 中的应用。10. 根据权利要求9所述的一种用于氨脱除的微孔分子筛基催化剂在氨脱除脱除中的 应用，其特征在于：所述催化剂的应用温度为300-500°C。
【专利摘要】本发明公开一种用于氨脱除的微孔分子筛基催化剂及其制备方法和应用。本发明催化剂包括微孔分子筛以及至少一种活性组分；所述至少一种活性组分均匀嵌入微孔分子筛的孔道中；所述活性组分的颗粒粒径为0.3-2nm；所述活性组分为过渡金属氧化物；所述过渡金属氧化物中过渡金属的负载量为催化剂总重量的6％。本发明通过浸渍-旋蒸法在微孔分子筛孔道内部及表面均匀负载一定量的活性组分得到催化剂，并将其应用于氨选择性催化氧化体系，在300℃就可以达到100％的催化效率，在降低能耗的同时显著提高了催化效率以及N2选择性。
【IPC分类】B01D53/86, B01J29/48, B01J29/46, B01D53/58
【公开号】CN104923287
【申请号】CN201510240891
【发明人】张润铎, 石兆源, 彭暾, 刘宁, 陈标华
【申请人】北京化工大学
【公开日】2015年9月23日
【申请日】2015年5月13日