CN108786911A - 一种含稀土的Cu-AEI分子筛催化剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种含稀土的Cu‑AEI分子筛催化剂及其制备方法，方法为：将反应初始原料FAU型硅铝分子筛、其他硅源、碱源、及稀土元素的盐类与烷基哌啶鎓类有机模板剂按配比混合搅拌形成溶胶，在140～200℃温度下动态晶化合成含稀土元素的AEI分子筛。将含稀土元素的AEI分子筛与Cu的盐溶液进行离子交换，可得到含稀土元素的Cu‑AEI分子筛催化剂。在合成过程中将稀土元素原位引入分子筛，不仅简化了制备过程，还可以提高分子筛的稳定性。本发明提供的催化剂用于处理含氮氧化物的汽车尾气处理系统中，表现出优异的选择性还原性能，并且具有良好的抗硫性能和水热稳定性。

Description

一种含稀土的Cu-AEI分子筛催化剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种含稀土的Cu-AEI分子筛催化剂及其制备方法，具体地涉及含稀土的Cu-AEI分子筛催化剂用于含氮氧化物的汽车尾气净化处理。
背景技术
氮氧化物(NOx)是大气的主要污染物之一，不仅会导致光化学烟雾、酸雨的形成，破坏生态环境，还可使人类产生肺气肿、支气管等疾病，甚至危害人类的生命，因此，氮氧化物的消除问题迫在眉睫。关于氮氧化物的消除技术，催化剂是其技术核心，是决定整个催化反应体系成败的关键。基于分子筛体系的脱硝催化剂受到广泛关注并得到深入的研究和发展。
近年来，Cu交换的CHA分子筛，如Cu-SSZ-13催化剂，由于其孔径较小，可以有效的抑制脱铝现象的发生，从而提高其水热稳定性，并且可以减少副产物的生成，目前被用于柴油机汽车尾气NOx的净化系统中。但是Cu-SSZ-13分子筛催化剂价格比较昂贵，合成周期长，这些因素都会限制其大规模的工业应用。
据最近的文献报道可知，具有AEI结构的分子筛其具有与CHA分子筛相似的结构，孔径尺寸为区别在于以四元环连接的相邻双六元环的分布位置不同，而这样的区别就导致AEI结构中的八元环孔道具有较小的孔径，其催化活性更高，抗积碳性能更优。例如，Corma等报道了Cu-SSZ-39分子筛具有较Cu-CHA分子筛更加优异的SCR催化活性和水热稳定性(Chem.Commun.,2012,48,8264-8266)。后来，Corma等又利用FAU型分子筛为硅源和铝源，得到高产率的SSZ-39分子筛，为SSZ-39分子筛的应用奠定了良好的基础(Chem.Commun.,2015,51,11030-11033)。尽管如此，由于Cu分子筛催化剂在较高的Cu负载量时会造成高温段严重的NH3氧化反应，使得NOx转化率降低，并且Cu很容易发生硫中毒现象，这些因素同样也可以限制Cu-AEI分子筛催化剂的工业应用。
利用助剂掺杂是提高Cu基分子筛催化剂性能的一种有效方法。例如，CN104307564A专利中指出Ce掺杂的Cu-SAPO-34催化剂有效地提升了原有催化剂的催化活性。李永红等(RSC Adv.,2015,5,85453-85459)制备的Ce-Fe双金属掺杂的Cu-SSZ-13催化剂的抗硫、抗高空速性能得到明显的提高。
稀土元素掺杂改性的分子筛多采用传统的离子交换方法制备，但是由于稀土元素的水合离子半径较大，通过离子交换方法引入稀土元素较为困难，并且稀土元素的分散均匀度也不够理想。为克服这一不足，可以在分子筛合成原料中加入稀土金属盐，使得稀土元素在晶化过程中原位引入分子筛的骨架，从而提高分子筛催化剂的稳定性。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种含稀土元素的Cu-AEI分子筛的制备方法和其在汽车尾气的净化系统中应用，主要用于氮氧化物的选择性催化消除。在合成过程中将稀土元素原位引入分子筛，可以提高分子筛的稳定性。稀土元素的引入还可以改善Cu在AEI分子筛上的分散，从而提高其SCR催化活性，同时还可以提高催化剂的活性温度窗口，可以在较低的反应温度高效消除NOx。此外，稀土元素的掺杂还可以提高Cu-AEI分子筛抗二氧化硫中毒性能。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
本发明首先提供一种含稀土元素的Cu-AEI分子筛的制备方法，包括以下步骤：
(1)将铝源、硅源、碱源、稀土元素的金属盐、烷基哌啶鎓类有机模板剂OSDA和水H2O混合，形成均匀的溶胶后置于晶化釜中，在20～60r/min、140～200℃下动态晶化3～10天，形成的产物经过滤、洗涤、干燥、焙烧后得含稀土元素的AEI分子筛；
其中，硅源以SiO2计算、铝源以Al2O3计算、碱源以Na2O计算、稀土元素的金属盐以RE2O3计算，物料摩尔比为Na2O：SiO2：Al2O3：RE2O3：OSDA：H2O＝0.1～0.45：1.0：0.003～0.08：0.001～0.04：0.05～0.4：10～50；
(2)将步骤(1)得到的含稀土元素的AEI分子筛与含有Cu的前驱体的水溶液进行离子交换，然后经过滤、洗涤、干燥、焙烧后得到含稀土元素的Cu-AEI分子筛催化剂。
上述技术方案中，步骤(1)中，所述的铝源，来自于具有FAU结构的硅铝分子筛。
上述技术方案中，步骤(1)中，所述的硅源，来自于具有FAU结构的硅铝分子筛和其他硅源，其他硅源选自水玻璃、硅溶胶、白炭黑、正硅酸乙酯、固体硅胶中的任意一种、两种及以上以任意比例混合而成的混合物。
上述技术方案中，步骤(1)中，所述的具有FAU结构的硅铝分子筛，包括X分子筛和Y分子筛，具有FAU结构的硅铝分子筛既作为铝源、又作为硅源。
上述技术方案中，步骤(1)中，所述的碱源，选自NaOH、KOH中的任意一种或两种以任意比例混合而成的混合物。
上述技术方案中，步骤(1)中，所述稀土元素选自镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕中的任意一种或两种及以上以任意比例混合而成的混合物。
上述技术方案中，步骤(1)中，所述稀土元素的金属盐，为可溶性的稀土元素的硝酸盐、硫酸盐、氯化物中的任意一种、两种及以上以任意比例混合而成的混合物。
上述技术方案中，步骤(1)中，所述烷基哌啶鎓类有机模板剂为1,1-二甲基-3,5-二甲基哌啶鎓、1,1-二甲基-2,6-二甲基哌啶鎓、1,1-二乙基-3,5-二甲基哌啶鎓、1,1-二乙基-2,6-二甲基哌啶鎓、1-乙基-1-甲基-3,5-二甲基哌啶鎓、1-乙基-1-甲基-2,6-二甲基哌啶鎓、1,1,2,2,6,6-六甲基哌啶鎓中的任意一种或两种及以上以任意比例混合而成的混合物；所述的烷基哌啶鎓类有机模板剂溶于水中制成浓度为5～50wt％的水溶液后再使用。
上述技术方案中，步骤(2)中，所述的Cu的前驱体为可溶性的铜盐，为硝酸铜、氯化铜、硫酸铜、醋酸铜或铜的配合物中的任意一种或两种及以上以任意比例混合而成的混合。
上述技术方案中，步骤(2)中，所述的含有Cu的前驱体的水溶液中，Cu离子的浓度为0.1～1.5mol/L。
上述技术方案中，步骤(2)中，含稀土元素的AEI分子筛与含有Cu的前驱体的水溶液的固液质量比为1：3～100。
上述技术方案中，步骤(2)中，所述的离子交换，交换温度为20～120℃，交换时间为0.5～24h。
上述技术方案中，步骤(2)中，含稀土元素的Cu-AEI分子筛催化剂中，Cu的含量为含稀土元素的Cu-AEI分子筛催化剂重量的0.5～5.0wt％。
上述技术方案中，步骤(1)中，干燥指的是在110～130℃下干燥4-24h，焙烧指的是在400～600℃下焙烧2～6h；步骤(2)中，干燥指的是在110～130℃下干燥4-24h，焙烧指的是在400～600℃下焙烧2～6h。
本发明还提供一种经过上述方法制备而成的含稀土元素的Cu-AEI分子筛催化剂。
本发明还提供一种上述的含稀土元素的Cu-AEI分子筛催化剂的在用于汽车尾气中氮氧化物的催化消除方面的应用。
上述技术方案中，含稀土元素的Cu-AEI分子筛催化剂的用于汽车尾气中氮氧化物的催化消除时，需要将其通过浸渍法涂覆到多孔规整材料上制备成负载量为10～15wt％的SCR催化剂；氮氧化物在SCR催化剂的催化作用下选择性的还原成N2和H2O，所使用的还原剂为氨气、肼、尿素、碳酸铵、甲酸铵、碳酸氢铵中的任意一种、两种及以上以任意比例混合而成的混合物。
上述技术方案中，制备成负载量为10～15wt％的SCR催化剂的方法如下：将所述的含稀土元素的Cu-AEI分子筛催化剂，与SiO2含量为30％的硅溶胶、去离子水均匀混合，制备成固含量为30～40％的催化剂浆液；然后将其通过浸渍法涂覆在多孔规整材料(堇青石制蜂窝状多孔材料，规格为：#300cpsi、直径21mm、长度20mm)上，用压缩空气吹掉多余的浆液液滴，在110℃下干燥24h，然后重复上述涂覆、吹掉多余浆液、干燥过程两次，最后在500℃下焙烧2h后制备成负载量为10～15wt％的SCR催化剂。
与现有技术相比，本发明所提供的含稀土元素的Cu-AEI分子筛催化剂，其优点在于：AEI分子筛合成过程中原位引入稀土元素，简化了制备过程，减少了废水的排放，降低了生产成本；由于Cu与稀土元素金属之间的协同效应，明显改善了催化剂的SCR催化活性、水热稳定性和抗二氧化硫中毒性能。本发明所述的催化剂显示在较低的反应温度保持较高的NOx转化率。
具体实施方式
以下对本发明技术方案的具体实施方式详细描述，但本发明并不限于以下描述内容：
实施例1
一种含稀土元素的Cu-AEI分子筛催化剂，是通过下述方法制备而成的：
(1)合成含稀土元素的AEI分子筛
将38.4380g水玻璃(Na2O：7.39wt％，SiO2：23.9wt％)和0.4763gLa(NO3)3·6H2O加入到19.08g浓度为25wt％的1,1-二甲基-3,5-二甲基哌啶鎓水溶液中，搅拌均匀后再依次加入4.8898gHY分子筛(Si/Al＝5.2)、0.7919gNaOH颗粒和36.4273g去离子水，继续搅拌直至所有原料混合均匀，最后得到溶胶的组成为：Na2O：SiO2：Al2O3：RE2O3：OSDA：H2O＝0.26：1.0：0.055：0.005：0.14：20。将所得的溶胶转移至内衬聚四氟乙烯的水热晶化釜中，在20rpm转速下，160℃动态晶化5天。随后将所得的固体产物依次经过过滤、洗涤、110℃干燥6h，540℃焙烧6h，即可得到La-AEI分子筛。
(2)制备含稀土元素的Cu-AEI分子筛催化剂
将10g上述制备的La-AEI分子筛加入到浓度为0.25M的Cu(NO3)2溶液中，分子筛与Cu(NO3)2溶液的固液质量比为1：30，60℃离子交换12h，随后抽滤、洗涤，110℃干燥12h，500℃焙烧4h，得到含CuLa-AEI分子筛催化剂，记为A。
实施例2
一种含稀土元素的Cu-AEI分子筛催化剂，是通过下述方法制备而成的：
(1)合成含稀土元素的AEI分子筛
将35.6827g硅溶胶(Na2O：0.1wt％，SiO2：26.84wt％)和0.6377g LaCl3加入到31.80g浓度为25wt％的1,1-二甲基-2,6-二甲基哌啶鎓水溶液中，搅拌均匀后再依次加入3.2323gHY分子筛(Si/Al＝5.2)、3.1997gNaOH颗粒和14.8802g去离子水，继续搅拌直至所有原料混合均匀，最后得到溶胶的组成为：Na2O：SiO2：Al2O3：RE2O3：OSDA：H2O＝0.20：1.0：0.039：0.013：0.25：18。将所得的溶胶转移至内衬聚四氟乙烯的水热晶化釜中，在20rpm转速下，170℃动态晶化5天。随后将所得的固体产物依次经过过滤、洗涤、110℃干燥6h，550℃焙烧6h，即可得到La-AEI分子筛。
(2)制备含稀土元素的Cu-AEI分子筛催化剂
将10g上述制备的La-AEI分子筛加入到浓度为0.5M的CuCl2溶液中，分子筛与CuCl2溶液的固液质量比为1：25，60℃离子交换12h，随后抽滤、洗涤，110℃干燥12h，550℃焙烧3h，得到CuLa-AEI分子筛催化剂，记为B。
实施例3
一种含稀土元素的Cu-AEI分子筛催化剂，是通过下述方法制备而成的：
(1)合成含稀土元素的AEI分子筛
将81.9606g去离子水加入到19.22g浓度为25wt％的1,1-二乙基-3,5-二甲基哌啶鎓水溶液中，然后加入11.8724g白炭黑和1.8667g Ce(NO3)3·6H2O，搅拌均匀后再依次加入1.3261gHY分子筛(Si/Al＝5.2)、4.2795gNaOH颗粒，继续搅拌直至所有原料混合均匀，最后得到溶胶的组成为：Na2O：SiO2：Al2O3：RE2O3：OSDA：H2O＝0.25：1.0：0.015：0.02：0.12：25。将所得的溶胶转移至内衬聚四氟乙烯的水热晶化釜中，在20rpm转速下，160℃动态晶化6天。随后将所得的固体产物依次经过过滤、洗涤、110℃干燥6h，550℃焙烧6h，即可得到Ce-AEI分子筛。
(2)制备含稀土元素的Cu-AEI分子筛催化剂
将10g上述制备的Ce-AEI分子筛加入到浓度为0.75M的Cu(CH3COO)2溶液中，分子筛与Cu(CH3COO)2溶液的固液质量比为1：20，80℃离子交换10h，随后抽滤、洗涤，110℃干燥12h，500℃焙烧3h，得到CuCe-AEI分子筛催化剂，记为C。
实施例4
一种含稀土元素的Cu-AEI分子筛催化剂，是通过下述方法制备而成的：
(1)合成含稀土元素的AEI分子筛
将32.8318g水玻璃(Na2O：7.39wt％，SiO2：23.9wt％)和0.5571g PrCl3·H2O加入到24.01g浓度为25wt％的1,1-二乙基-3,5-二甲基哌啶鎓水溶液中，搅拌均匀后再依次加入6.6717gHY分子筛(Si/Al＝5.2)、1.6703gNaOH颗粒和36.5766g去离子水，继续搅拌直至所有原料混合均匀，最后得到溶胶的组成为：Na2O：SiO2：Al2O3：RE2O3：OSDA：H2O＝0.28：1.0：0.075：0.01：0.15：20。将所得的溶胶转移至内衬聚四氟乙烯的水热晶化釜中，在20rpm转速下，180℃动态晶化5天。随后将所得的固体产物依次经过过滤、洗涤、110℃干燥6h，550℃焙烧6h，即可得到Pr-AEI分子筛。
(2)制备含稀土元素的Cu-AEI分子筛催化剂
将10g上述制备的Pr-AEI分子筛加入到浓度为1M的CuSO4溶液中，分子筛与CuSO4溶液的固液质量比为1：25，80℃离子交换12h，随后抽滤、洗涤，110℃干燥12h，550℃焙烧3h，得到CuPr-AEI分子筛催化剂，记为D。
实施例5
一种含稀土元素的Cu-AEI分子筛催化剂，是通过下述方法制备而成的：
(1)合成含稀土元素的AEI分子筛
将47.9910g水玻璃(Na2O：7.39wt％，SiO2：23.9wt％)和1.4223g Sm(NO3)3·6H2O加入到26.71g浓度为25wt％的1-乙基-1-甲基-3,5-二甲基哌啶鎓水溶液中，搅拌均匀后再依次加入1.8647gHY分子筛(Si/Al＝5.2)、0.048gNaOH颗粒和24.1357g去离子水，继续搅拌直至所有原料混合均匀，最后得到溶胶的组成为：Na2O：SiO2：Al2O3：RE2O3：OSDA：H2O＝0.27：1.0：0.0212：0.015：0.18：20。将所得的溶胶转移至内衬聚四氟乙烯的水热晶化釜中，在20rpm转速下，170℃动态晶化5天。随后将所得的固体产物依次经过过滤、洗涤、110℃干燥6h，550℃焙烧6h，即可得到Sm-AEI分子筛。
(2)制备含稀土元素的Cu-AEI分子筛催化剂
将10g上述制备的Sm-AEI分子筛加入到浓度为0.5M的Cu(NO3)2溶液中，分子筛与Cu(NO3)2溶液的固液质量比为1：30，80℃离子交换12h，随后抽滤、洗涤，110℃干燥12h，450℃焙烧4h，得到CuSm-AEI分子筛催化剂，记为E。
实施例6
一种含稀土元素的Cu-AEI分子筛催化剂，是通过下述方法制备而成的：
(1)合成含稀土元素的AEI分子筛
将39.2425g水玻璃(Na2O：7.39wt％，SiO2：23.9wt％)和0.9326g NdCl3·6H2O加入到27.23g浓度为25wt％的1,1,2,2,6,6-六甲基哌啶鎓水溶液中，搅拌均匀后再依次加入4.6412gHY分子筛(Si/Al＝5.2)、1.2239gNaOH颗粒和49.0426g去离子水，继续搅拌直至所有原料混合均匀，最后得到溶胶的组成为：Na2O：SiO2：Al2O3：RE2O3：OSDA：H2O＝0.29：1.0：0.0524：0.012：0.17：25。将所得的溶胶转移至内衬聚四氟乙烯的水热晶化釜中，在20rpm转速下，180℃动态晶化5天。随后将所得的固体产物依次经过过滤、洗涤、110℃干燥6h，550℃焙烧6h，即可得到Nd-AEI分子筛。
(2)制备含稀土元素的Cu-AEI分子筛催化剂
将10g上述制备的Nd-AEI分子筛加入到浓度为0.75M的CuCl2溶液中，分子筛与CuCl2溶液的固液质量比为1：30，80℃离子交换12h，随后抽滤、洗涤，110℃干燥12h，550℃焙烧3h，得到CuNd-AEI分子筛催化剂，记为F。
实施例7
一种含稀土元素的Cu-AEI分子筛催化剂，是通过下述方法制备而成的：
(1)合成AEI分子筛
将44.5972g水玻璃(Na2O：7.39wt％，SiO2：23.9wt％)加入到32.01g浓度为25wt％的1,1,2,2,6,6-六甲基哌啶鎓水溶液中，搅拌均匀后再依次加入2.9422gHY分子筛(Si/Al＝5.2)、0.5439gNaOH颗粒和22.4926g去离子水，继续搅拌直至所有原料混合均匀，最后得到溶胶的组成为：Na2O：SiO2：Al2O3：OSDA：H2O＝0.28：1.0：0.033：0.2：20。将所得的溶胶转移至内衬聚四氟乙烯的水热晶化釜中，在20rpm转速下，160℃动态晶化5天。随后将所得的固体产物依次经过过滤、洗涤、110℃干燥6h，550℃焙烧6h，即可得AEI分子筛。
(2)制备Cu-AEI分子筛催化剂
将10g AEI分子筛加入到浓度为0.5M的CuSO4溶液中，80℃离子交换8h，分子筛与CuSO4溶液的固液质量比为1：25，随后抽滤、洗涤，110℃干燥12h，450℃焙烧4h，得到Cu-AEI分子筛催化剂，记为G。
应用例
实施例1-7得到的含稀土元素的Cu-AEI分子筛催化剂在使用前需将其涂覆到多孔规整材料上，涂覆过程为：称取一定量的含稀土元素的Cu-AEI分子筛催化剂，与一定量的硅溶胶(SiO2含量为30％)和去离子水均匀混合，制备成固含量为30～40％的催化剂浆液，然后将其通过浸渍法涂覆在堇青石制蜂窝状多孔材料上(#300cpsi、直径21mm、长度20mm)，用压缩空气吹掉多余浆液液滴，110℃干燥24h，然后重复上述涂覆、吹掉多余浆液、干燥过程两次，最后在500℃下焙烧2h后制备成负载量为10～15wt％的SCR催化剂。
SCR催化剂测试：
取实施例1-7制备的涂覆到蜂窝状规整材料上的SCR催化剂，在固定床评价装置上，在500ppmNO、500ppmNH3、10vl％O2、5vl％H2O和Ar为平衡气条件下，在100-600℃的反应温度和48000h-1反应空速下进行SCR催化性能测试。
催化剂按照上述操作进行NOx选择性催化还原性能评价，结果如表1：
表1老化前不同SCR催化剂的NOx选择性催化还原性能评价
由表1可知，本发明提供的含稀土的Cu-AEI催化剂具有较宽的工作温度窗口，与Cu-AEI催化剂相比，含稀土的Cu-AEI催化剂的低温和高温SCR性能得到明显的提高。
SCR催化剂水热老化处理：
将实施例1-7制备的涂覆到蜂窝状规整材料上的SCR催化剂置于管式炉中，在空间速度SV为30000/h，水蒸气质量分数10％的空气流中800℃老化16h。
将老化后的SCR催化剂按照上述操作进行NOx选择性催化还原性能评价，结果表2：
表2老化后不同SCR催化剂的NOx选择性催化还原性能评价
由表2可知，本发明提供的含稀土的Cu-AEI催化剂经过水热老化处理之后，其SCR催化性能没有明显的下降，表现出高的抗水热稳定性。
SCR催化剂抗硫性能测试：
将实施例1、3和7制备的涂覆到蜂窝状规整材料上的SCR催化剂，在固定床评价装置上，在500ppmNO、500ppmNH3、10vl％O2、5vl％H2O，100ppmSO2和Ar为平衡气条件下，在100-600℃的反应温度和48000h-1反应空速下进行SCR抗硫性能测试，结果如表3。
表3不同催化剂的SCR抗硫性能测试
由表3可知，与单纯的Cu-AEI催化剂相比，本发明提供的含稀土的Cu-AEI催化剂在二氧化硫存在情况下仍然能够保持较高的NO转化率，表明含稀土的Cu-AEI催化剂具有很强的抗二氧化硫中毒性能。
上述实例只是为说明本发明的技术构思以及技术特点，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明的实质所做的等效变换或修饰，都应该涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种含稀土元素的Cu-AEI分子筛的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将铝源、硅源、碱源、稀土元素的金属盐、烷基哌啶鎓类有机模板剂OSDA和水H2O混合，形成均匀的溶胶后置于晶化釜中，在20～60r/min、140～200℃下动态晶化3～10天，形成的产物经过滤、洗涤、干燥、焙烧后得含稀土元素的AEI分子筛；
其中，硅源以SiO2计算、铝源以Al2O3计算、碱源以Na2O计算、稀土元素的金属盐以RE2O3计算，物料摩尔比为Na2O：SiO2：Al2O3：RE2O3：OSDA：H2O＝0.1～0.45：1.0：0.003～0.08：0.001～0.04：0.05～0.4：10～50；
(2)将步骤(1)得到的含稀土元素的AEI分子筛与含有Cu的前驱体的水溶液进行离子交换，然后经过滤、洗涤、干燥、焙烧后得到含稀土元素的Cu-AEI分子筛催化剂。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，所述的铝源，来自于具有FAU结构的硅铝分子筛；所述的硅源，来自于具有FAU结构的硅铝分子筛和其他硅源；所述的碱源，选自NaOH、KOH中的任意一种或两种以任意比例混合而成的混合物；所述稀土元素的金属盐，为可溶性的稀土元素的硝酸盐、硫酸盐、氯化物中的任意一种、两种及以上以任意比例混合而成的混合物。
3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于：所述的具有FAU结构的硅铝分子筛既作为铝源、又作为硅源，包括X分子筛和Y分子筛；所述的其他硅源，选自水玻璃、硅溶胶、白炭黑、正硅酸乙酯、固体硅胶中的任意一种、两种及以上以任意比例混合而成的混合物；所述稀土元素选自镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕中的任意一种或两种及以上以任意比例混合而成的混合物。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，所述烷基哌啶鎓类有机模板剂为1,1-二甲基-3,5-二甲基哌啶鎓、1,1-二甲基-2,6-二甲基哌啶鎓、1,1-二乙基-3,5-二甲基哌啶鎓、1,1-二乙基-2,6-二甲基哌啶鎓、1-乙基-1-甲基-3,5-二甲基哌啶鎓、1-乙基-1-甲基-2,6-二甲基哌啶鎓、1,1,2,2,6,6-六甲基哌啶鎓中的任意一种或两种及以上以任意比例混合而成的混合。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，所述的Cu的前驱体为可溶性的铜盐，为硝酸铜、氯化铜、硫酸铜、醋酸铜或铜的配合物中的任意一种或两种及以上以任意比例混合而成的混合；所述的含有Cu的前驱体的水溶液中，Cu离子的浓度为0.1～1.5mol/L。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，含稀土元素的AEI分子筛与含有Cu的前驱体的水溶液的固液质量比为1：3～100；含稀土元素的Cu-AEI分子筛催化剂中，Cu的含量为含稀土元素的Cu-AEI分子筛催化剂重量的0.5～5.0wt％。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，干燥指的是在110～130℃下干燥4-24h，焙烧指的是在400～600℃下焙烧2～6h；步骤(2)中，干燥指的是在110～130℃下干燥4-24h，焙烧指的是在400～600℃下焙烧2～6h；步骤(2)中，所述的离子交换，交换温度为20～120℃，交换时间为0.5～24h。
8.一种含稀土元素的Cu-AEI分子筛催化剂，其特征在于，是经过权利要求1所述的制备方法制备而成的。
9.一种权利要求8所述的含稀土元素的Cu-AEI分子筛催化剂的在用于汽车尾气中氮氧化物的催化消除方面的应用。
10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于：含稀土元素的Cu-AEI分子筛催化剂的用于汽车尾气中氮氧化物的催化消除时，需要将其通过浸渍法涂覆到多孔规整材料上制备成负载量为10～15wt％的SCR催化剂；氮氧化物在SCR催化剂的催化作用下选择性的还原成N2和H2O，所使用的还原剂为氨气、肼、尿素、碳酸铵、甲酸铵、碳酸氢铵中的任意一种、两种及以上以任意比例混合而成的混合物。
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