CN112934257A - 双金属交换分子筛催化剂及其制备方法、应用 - Google Patents

双金属交换分子筛催化剂及其制备方法、应用 Download PDF

Info

Publication number
CN112934257A
CN112934257A CN201911261775.3A CN201911261775A CN112934257A CN 112934257 A CN112934257 A CN 112934257A CN 201911261775 A CN201911261775 A CN 201911261775A CN 112934257 A CN112934257 A CN 112934257A
Authority
CN
China
Prior art keywords
molecular sieve
salt
mixture
bimetallic
exchange
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201911261775.3A
Other languages
English (en)
Inventor
王树东
韦小丽
程昊
倪长军
张学彬
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dalian Institute of Chemical Physics of CAS
Original Assignee
Dalian Institute of Chemical Physics of CAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dalian Institute of Chemical Physics of CAS filed Critical Dalian Institute of Chemical Physics of CAS
Priority to CN201911261775.3A priority Critical patent/CN112934257A/zh
Publication of CN112934257A publication Critical patent/CN112934257A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J29/00Catalysts comprising molecular sieves
    • B01J29/04Catalysts comprising molecular sieves having base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites
    • B01J29/06Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof
    • B01J29/70Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of types characterised by their specific structure not provided for in groups B01J29/08 - B01J29/65
    • B01J29/78Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of types characterised by their specific structure not provided for in groups B01J29/08 - B01J29/65 containing arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/86Catalytic processes
    • B01D53/8621Removing nitrogen compounds
    • B01D53/8625Nitrogen oxides
    • B01D53/8628Processes characterised by a specific catalyst
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/92Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases
    • B01D53/94Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases by catalytic processes
    • B01D53/9404Removing only nitrogen compounds
    • B01D53/9409Nitrogen oxides
    • B01D53/9413Processes characterised by a specific catalyst
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J29/00Catalysts comprising molecular sieves
    • B01J29/04Catalysts comprising molecular sieves having base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites
    • B01J29/06Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof
    • B01J29/70Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of types characterised by their specific structure not provided for in groups B01J29/08 - B01J29/65
    • B01J29/72Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of types characterised by their specific structure not provided for in groups B01J29/08 - B01J29/65 containing iron group metals, noble metals or copper
    • B01J29/76Iron group metals or copper
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2251/00Reactants
    • B01D2251/20Reductants
    • B01D2251/206Ammonium compounds
    • B01D2251/2062Ammonia
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2229/00Aspects of molecular sieve catalysts not covered by B01J29/00
    • B01J2229/10After treatment, characterised by the effect to be obtained
    • B01J2229/18After treatment, characterised by the effect to be obtained to introduce other elements into or onto the molecular sieve itself
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02CCAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
    • Y02C20/00Capture or disposal of greenhouse gases
    • Y02C20/10Capture or disposal of greenhouse gases of nitrous oxide (N2O)

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)

Abstract

本申请公开了一种双金属交换分子筛催化剂以及制备方法、应用。该双金属交换分子筛催化剂,包括载体骨架和活性中心;所述载体骨架为UZM‑9分子筛;所述活性中心含有主活性中心和次活性中心;所述主活性中心含有第一金属离子,所述第一金属离子为Cu2+;所述次活性中心含有第二金属离子,所述第二金属离子包括Mn4+、Ce3+、Fe3+、Mo5+中的至少一种。本发明提供的催化剂在200~650℃之间超宽温度窗口内均具有良好的脱硝活性,高N2选择性,可将还原产物中N2O的含量控制在5ppm以内,非常适用于移动源柴油机尾气氮氧化物治理。

Description

双金属交换分子筛催化剂及其制备方法、应用
技术领域
本申请涉及一种双金属交换分子筛催化剂及其制备方法、应用,属于除硝催化剂技术领域。
背景技术
NH3选择性催化还原(NH3-SCR)是一种高效脱除固定源和移动源释放的NOx的治理方法。在催化剂上主要发生以下反应:
4NH3+4NO+O2→4N2+6H2O (1)
目前,已经商业化应用的催化剂是硅铝比为13的100%Cu离子交换的Cu-SSZ-13分子筛催化剂。该催化剂具有较高的低温活性,较高的N2选择性和高水热稳定性。但是当温度升到450℃以上时,催化剂的SCR 活性开始下降,主要是由于在高温阶段发生NH3非选择性氧化反应,与 SCR反应产生竞争,导致参与SCR反应的NH3量减少,并同时产生副产物N2O。N2O是一种温室气体,其对应的温室效应是CO2的300倍。
目前对于移动源脱硝产生的N2O排放量要求越来越严格,因此需要一种催化剂在更宽的温度窗口不仅具有高的脱硝活性,而且还需要具有高的生成N2的选择性,能够抑制N2O的生成。
发明内容
根据本申请的一个方面,提供了一种双金属交换分子筛催化剂,双金属交换分子筛催化剂具有活性高、超宽温度窗口、高N2选择性的效果,且抑制N2O的生成。
一种双金属交换分子筛催化剂,所述双金属交换分子筛催化剂包括载体骨架和活性中心;
所述载体骨架为UZM-9分子筛;
所述活性中心含有主活性中心和次活性中心;
所述主活性中心含有第一金属离子,所述第一金属离子为Cu2+
所述次活性中心含有第二金属离子,所述第二金属离子包括Mn4+、 Ce3+、Fe3+、Mo5+中的至少一种。
在治理NOx的过程中,高温阶段时,主要是催化剂中的B酸位对NH3产生吸附作用,并生成NH4 +,该NH4 +可以迁移到附近的Cu2+活性中心,并且与吸附在Cu2+上的NOx发生反应生成N2。研究发现吸附在B酸位上的 NH4 +更倾向于参加NH3-SCR反应,而非NH3非选择性氧化反应。发明人发现,当B酸量越多时,则在高温阶段吸附的NH3更多,使得更多的NH3参加SCR反应,更少的NH3参与NH3非选择性氧化,进而减少副产物N2O 的生成。发明人创造性地通过制备双金属催化剂,以Cu作为主要的活性中心,以第二种金属作为次要活性中心并且在高温阶段可以产生更多的B 酸位,进而起到抑制N2O生成的目的。
可选地,所述第一金属离子在所述双金属交换分子筛催化剂中的负载量为1~12%;
所述第二金属离子在所述双金属交换分子筛催化剂中的负载量为 1-55%;
其中,第一金属离子以自身质量计;第二金属离子以自身质量计;
所述双金属交换分子筛催化剂的质量以其自身质量计。
可选地,所述主活性中心与次活性中心的质量比为0.1~12;
其中,所述主活性中心的质量以第一金属离子的质量计;
所述次活性中心的质量以第二金属离子的质量计。
可选地,所述双金属交换分子筛催化剂为微孔结构,所述微孔的孔径为0.35~2nm。
可选地,所述双金属交换分子筛催化剂的比表面积为480-600m2/g。
根据本申请的另一方面,还提供了上述任一项所述的双金属交换分子筛催化剂的制备方法,至少包括以下步骤:
a)将含有NH4-UZM-9分子筛和第一金属离子源的混合物Ⅰ,进行负载Ⅰ,得到中间产物Ⅰ;
b)将含有中间产物Ⅰ与第二金属离子源的混合物Ⅱ,进行负载Ⅱ,得到中间产物Ⅱ;
c)将得到的中间产物Ⅱ进行焙烧,得到所述双金属交换分子筛催化剂。
在本申请中,NH4-UZM-9分子筛通过Na-UZM-9分子筛进行NH4+交换得到。
Na-UZM-9分子筛通过晶种合成法制备得到。
下面介绍一种可能的NH4-UZM-9分子筛的制备方法:
(1)通过晶种合成法制备Na型UZM-9分子筛,然后采用焙烧法除去有机模板剂得到Na-UZM-9分子筛;
(2)将含有Na-UZM-9分子筛与铵盐的混合物Ⅲ,进行NH4+交换,并将产物进行离心洗涤和干燥,得到NH4-UZM-9分子筛。
可选地,NH4+来自铵盐,铵盐为硝酸铵、氯化铵、醋酸铵、硫酸铵中的至少一种,优选氯化铵和硝酸铵。
可选地,铵盐在混合物Ⅲ中的浓度为0.1~5.0mol/L,优选地,为 0.5~2mol/L。
可选地,进行NH4+交换时,温度为25~95℃,优选60-85℃。
可选地,NH4+交换次数为1~9次,优选地,为1~3次。
可选地,在步骤a)中,所述第一金属离子源为铜盐;
所述铜盐包括硝酸铜、氯化铜、醋酸铜、硫酸铜中的至少一种。
优选地,所述铜盐选自硝酸铜和/或氯化铜。
可选地,所述NH4-UZM-9分子筛与第一金属离子源的质量比为2: 0.1~0.7。
可选地,在步骤b)中,所述第二金属离子源包括锰盐、铈盐、铁盐、钼盐中的至少一种。
可选地,所述锰盐包括硝酸锰、醋酸锰、氯化锰、硫酸锰中的任一种。
优选地,所述锰盐选自硝酸锰和/或乙酸锰。
可选地,所述铈盐包括硝酸铈、硝酸铈铵、氯化铈、醋酸铈中的任一种。
优选地,所述铈盐选自硝酸铈和氯化铈。
可选地,所述铁盐包括氯化铁、硝酸铁、硫酸铁、醋酸亚铁中的任一种。
优选地,所述铁盐选自硝酸铁和氯化铁。
可选地,所述钼盐包括氯化钼、硝酸钼中的任一种。
优选地,所述钼盐选自氯化钼。
所述中间产物Ⅰ与第二金属离子源的质量比为1:0.2~1。
可选地,在步骤c)中,所述焙烧的条件为:焙烧温度350~750℃;焙烧时间1~8h。
优选地,在步骤c)中,所述焙烧的条件为:焙烧温度450~600℃;焙烧时间2~6h。
可选地,所述负载Ⅰ和所述负载Ⅱ独立地选自液相离子交换方式、固相离子交换方式、浸渍方式、旋蒸离子交换方式中的任一种。
可选地,所述双金属交换分子筛催化剂的制备方法包括以下步骤:
a-1)将含有NH4-UZM-9分子筛与铜盐的混合物Ⅰ,在20~95℃的条件下进行液相Cu2 +离子交换,得到中间产物Ⅰ;
b-1)将含有中间产物Ⅰ与第二金属离子源的混合物Ⅱ,在20~95℃的件下进行液相第二金属离子交换,得到中间产物Ⅱ;
c-1)将得到的中间产物Ⅱ进行焙烧,得到所述双金属交换分子筛催化剂。
优选地,步骤a-1)中,在45~85℃的条件下进行液相Cu2+离子交换。
优选地,步骤b-1)中,在45~85℃的条件下进行液相第二金属离子交换。
可选地,在步骤a-1)中,铜盐在混合物Ⅰ中的浓度为0.001~5.0mol/L。
优选地,在步骤a-1)中,铜盐在混合物Ⅰ中的浓度为0.005~1.5mol/L。
可选地,在步骤b-1)中,第二金属离子源为锰盐、铈盐、铁盐、钼盐中的至少一种;锰盐在混合物Ⅱ中的浓度为0.01~2.0mol/L;铈离子在所述混合物Ⅱ中的浓度为0.01~3.0mol/L;铁离子在所述混合物Ⅱ中的浓度为 0.05~3.0mol/L;钼离子在所述混合物Ⅱ中的浓度为0.01~3.0mol/L。
可选地,在步骤b-1)中,第二金属离子源为锰盐,锰离子在混合物Ⅱ中的浓度为0.01~2.0mol/L。
优选地,在步骤b-1)中,第二金属离子源为锰盐,锰离子在混合物Ⅱ中的浓度为0.05~1.3mol/L。
可选地,在步骤b-1)中,所述第二金属离子源为铈盐,铈离子在所述混合物Ⅱ中的浓度为0.01~3.0mol/L。
优选地,在步骤b-1)中,所述第二金属离子源为铈盐,铈离子在所述混合物Ⅱ中的浓度为0.05~1.9mol/L。
可选地,在步骤b-1)中,所述第二金属离子源为铁盐,铁离子在所述混合物Ⅱ中的浓度为0.05~3.0mol/L。
优选地,在步骤b-1)中,所述第二金属离子源为铁盐,铁离子在所述混合物Ⅱ中的浓度为0.09~1.6mol/L。
可选地,在步骤b-1)中,所述第二金属离子源为钼盐,钼离子在所述混合物Ⅱ中的浓度为0.01~3.0mol/L。
优选地,在步骤b-1)中,所述第二金属离子源为钼盐,钼离子在所述混合物Ⅱ中的浓度为0.05~2.0mol/L。
可选地,在步骤a-1)中,进行液相Cu2+离子交换的次数为1~10次,优选地为2~6次。
下面介绍一种可能的利用液相离子交换的制备方法:
一种高活性、超宽温度窗口、高N2选择性的双金属交换的分子筛脱硝催化剂的其制备方法,采用液相离子交换法制备微孔分子筛类双金属脱硝催化剂,具体步骤如下:
(1)通过晶种合成法制备Na型UZM-9分子筛,然后采用焙烧法除去有机模板剂得到Na-UZM-9分子筛;
(2)将Na-UZM-9分子筛进行NH4 +交换,并将产物进行离心洗涤和干燥,得到NH4-UZM-9分子筛;
(3)将NH4-UZM-9分子筛进行Cu2+交换,并将产物进行离心洗涤和干燥,得到Cu-UZM-9;
(4)将Cu-UZM-9进行其它金属离子交换,包括Mn2+、Ce3+、Fe3+、 Mo5+等金属离子中的任一种,并将产物进行离心洗涤和干燥,得到双金属催化剂前驱体;
(5)将步骤(4)得到的双金属催化剂前驱体进行焙烧,得到最终的双金属催化剂Cu-M/UZM-9,M指代第二金属离子所对应的金属。
可选地,所述双金属交换分子筛催化剂的制备方法包括以下步骤:
a-2)将含有NH4-UZM-9分子筛与铜盐的混合物Ⅰ,在200~450℃的条件下进行固相Cu2+离子交换,得到中间产物Ⅰ;
b-2)含有中间产物Ⅰ与第二金属离子源的混合物Ⅱ,在200~450℃的条件下进行固相第二金属离子交换,得到中间产物Ⅱ;
c-2)将得到的中间产物Ⅱ进行焙烧,得到所述双金属交换分子筛催化剂。
优选地,步骤a-2)中,在250~350℃的条件下进行固相Cu2+离子交换。
优选地,步骤b-2)中,在250~350℃的条件下进行固相第二金属离子交换。
可选地,在步骤a-2)中,铜盐在混合物Ⅰ中的质量百分数为20~30wt%。
可选地,在步骤b-2)中,第二金属离子源为锰盐、铈盐、铁盐、钼盐中的至少一种;锰盐在混合物Ⅱ中的质量百分数为40~60wt%;铈盐在所述混合物Ⅱ中的质量百分数为15~50wt%;铁盐在所述混合物Ⅱ中的质量百分数为20~58wt%;钼盐在所述混合物Ⅱ中的质量百分数为15~55wt%。
可选地,在步骤b-2)中,第二金属离子源为锰盐,所述锰盐在混合物Ⅱ中的质量百分数为40~60wt%。
可选地,在步骤b-2)中,所述第二金属离子源为铈盐,所述铈盐在所述混合物Ⅱ中的质量百分数为15~50wt%。
可选地,在步骤b-2)中,所述第二金属离子源为铁盐,所述铁盐在所述混合物Ⅱ中的质量百分数为20~58wt%。
可选地,在步骤b-2)中,所述第二金属离子源为钼盐,所述钼盐在所述混合物Ⅱ中的质量百分数为15~55wt%。
下面介绍一种可能的利用固相离子交换的制备方法:
一种高活性、超宽温度窗口、高N2选择性的双金属交换的分子筛脱硝催化剂及其制备方法,所述的采用固相离子交换法制备微孔分子筛类双金属脱硝催化剂,具体步骤如下:
(1)通过晶种合成法制备Na型UZM-9分子筛,然后采用焙烧法除去有机模板剂得到Na-UZM-9分子筛;
(2)将Na-UZM-9分子筛进行NH4 +交换,并将产物进行离心洗涤和干燥,得到NH4-UZM-9分子筛;
(3)将NH4-UZM-9分子筛与Cu盐进行充分研磨混合,然后置于旋转式管式反应炉中进行固相离子交换,得到Cu-UZM-9;
(4)将Cu-UZM-9与Mn2+金属盐、Ce3+金属盐、Fe3+金属盐、Mo5+金属盐中的至少一种进行充分研磨混合,然后置于旋转式管式反应炉中进行固相离子交换,得到Cu-M-UZM-9双金属催化剂前驱体,M指代第二金属离子所对应的金属;
(5)将步骤(4)得到的双金属催化剂前驱体进行焙烧,得到最终的双金属催化剂Cu-M/UZM-9。
可选地,所述双金属交换分子筛催化剂的制备方法包括以下步骤:
a-3)将含有NH4-UZM-9分子筛与铜盐的混合物Ⅰ,在35~70℃旋蒸的条件下进行Cu2 +离子交换,得到中间产物Ⅰ;
b-3)含有中间产物Ⅰ与第二金属离子源的混合物Ⅱ,在35~70℃旋蒸的条件下进行第二金属离子交换,得到中间产物Ⅱ;
c-3)将得到的中间产物Ⅱ进行焙烧,得到所述双金属交换分子筛催化剂。
可选地,在步骤a-3)中,铜盐在混合物Ⅰ中的浓度为0.001~5.0mol/L。
优选地,在步骤a-3)中,铜盐在混合物Ⅰ中的浓度为0.005~1.5mol/L。
可选地,在步骤b-3)中,第二金属离子源为锰盐、铈盐、铁盐、钼盐中的任一种;锰离子在混合物Ⅱ中的浓度为0.01~2.0mol/L;铈离子在所述混合物Ⅱ中的浓度为0.01~3.0mol/L;铁离子在所述混合物Ⅱ中的浓度为 0.05~3.0mol/L;钼离子在所述混合物Ⅱ中的浓度为0.01~3.0mol/L。
可选地,在步骤b-3)中,第二金属离子源为锰盐,锰离子在混合物Ⅱ中的浓度为0.01~2.0mol/L。
优选地,在步骤b-3)中,第二金属离子源为锰盐,锰离子在混合物Ⅱ中的浓度为0.05~1.3mol/L。
可选地,在步骤b-3)中,所述第二金属离子源为铈盐,铈离子在所述混合物Ⅱ中的浓度为0.01~3.0mol/L。
优选地,在步骤b-3)中,所述第二金属离子源为铈盐,铈离子在所述混合物Ⅱ中的浓度为0.05~1.9mol/L。
可选地,在步骤b-3)中,所述第二金属离子源为铁盐,铁离子在所述混合物Ⅱ中的浓度为0.05~3.0mol/L。
优选地,在步骤b-3)中,所述第二金属离子源为铁盐,铁离子在所述混合物Ⅱ中的浓度为0.09~1.6mol/L。
可选地,在步骤b-3)中,所述第二金属离子源为钼盐,钼离子在所述混合物Ⅱ中的浓度为0.01~3.0mol/L。
优选地,在步骤b-3)中,所述第二金属离子源为钼盐,钼离子在所述混合物Ⅱ中的浓度为0.05~2.0mol/L。
可选地,在步骤a-3)中,进行液相Cu2+离子交换的次数为1~10次,优选地为2~6次。
下面介绍一种可能的利用旋蒸离子交换方式的制备方法:
一种高活性、超宽温度窗口、高N2选择性的双金属交换的分子筛脱硝催化剂的其制备方法,采用旋蒸离子交换法制备微孔分子筛类双金属脱硝催化剂,具体步骤如下:
(1)通过晶种合成法制备Na型UZM-9分子筛,然后采用焙烧法除去有机模板剂得到Na-UZM-9分子筛;
(2)将Na-UZM-9分子筛进行NH4 +交换,并将产物进行离心洗涤和干燥,得到NH4-UZM-9分子筛;
(3)将NH4-UZM-9分子筛、Cu盐和水置于圆底烧瓶中混合均匀,然后在35-70℃温度下进行旋蒸,蒸干后将所得物料置于真空干燥箱中干燥6-24h,干燥温度为70-100℃,得到Cu-UZM-9;
(4)将Cu-UZM-9与Mn2+金属盐、Ce3+金属盐、Fe3+金属盐、Mo5+金属盐中的至少一种置于圆底烧瓶中,加入水混合均匀,然后在35-70℃温度下进行旋蒸,蒸干后将所得物料置于真空干燥箱中干燥6-24h,干燥温度为70-100℃,得到Cu-M-UZM-9双金属催化剂前驱体,M指代第二金属离子所对应的金属;
(5)将步骤(4)得到的双金属催化剂前驱体进行焙烧,得到最终的双金属催化剂Cu-M/UZM-9。
可选地,所述双金属交换分子筛催化剂的制备方法包括以下步骤:
a-4)将含有NH4-UZM-9分子筛与铜盐的混合物Ⅰ,在15~25℃的条件下进行等体积浸渍,得到中间产物Ⅰ;
b-4)含有中间产物Ⅰ与第二金属离子源的混合物Ⅱ,在15~25℃的条件下进行等体积浸渍,得到中间产物Ⅱ;
c-4)将得到的中间产物Ⅱ进行焙烧,得到所述双金属交换分子筛催化剂。
可选地,在步骤a-4)中,铜盐在混合物Ⅰ中的浓度为0.001~5.0mol/L。
优选地,在步骤a-4)中,铜盐在混合物Ⅰ中的浓度为0.005~1.5mol/L。
可选地,在步骤b-4)中,第二金属离子源为锰盐、铈盐、铁盐、钼盐中的任一种;锰离子在所述混合物Ⅱ中的浓度为0.01~2.0mol/L;铈离子在所述混合物Ⅱ中的浓度为0.01~3.0mol/L;铁离子在所述混合物Ⅱ中的浓度为0.05~3.0mol/L;钼离子在所述混合物Ⅱ中的浓度为0.01~3.0mol/L。
可选地,在步骤b-4)中,第二金属离子源为锰盐,锰离子在混合物Ⅱ中的浓度为0.01~2.0mol/L。
优选地,在步骤b-4)中,第二金属离子源为锰盐,锰离子在混合物Ⅱ中的浓度为0.05~1.3mol/L。
可选地,在步骤b-4)中,所述第二金属离子源为铈盐,铈离子在所述混合物Ⅱ中的浓度为0.01~3.0mol/L。
优选地,在步骤b-4)中,所述第二金属离子源为铈盐,铈离子在所述混合物Ⅱ中的浓度为0.05~1.9mol/L。
可选地,在步骤b-4)中,所述第二金属离子源为铁盐,铁离子在所述混合物Ⅱ中的浓度为0.05~3.0mol/L。
优选地,在步骤b-4)中,所述第二金属离子源为铁盐,铁离子在所述混合物Ⅱ中的浓度为0.09~1.6mol/L。
可选地,在步骤b-4)中,所述第二金属离子源为钼盐,钼离子在所述混合物Ⅱ中的浓度为0.01~3.0mol/L。
优选地,在步骤b-4)中,所述第二金属离子源为钼盐,钼离子在所述混合物Ⅱ中的浓度为0.05~2.0mol/L。
可选地,在步骤a-1)中,进行液相Cu2+离子交换的次数为1~10次,优选地为2~6次。
下面介绍一种可能的利用浸渍方式的制备方法:
一种高活性、超宽温度窗口、高N2选择性的双金属交换的分子筛脱硝催化剂的其制备方法,采用等体积浸渍离子交换法制备微孔分子筛类双金属脱硝催化剂,具体步骤如下:
(1)通过晶种合成法制备Na型UZM-9分子筛,然后采用焙烧法除去有机模板剂得到Na-UZM-9分子筛;
(2)将Na-UZM-9分子筛进行NH4 +交换,并将产物进行离心洗涤和干燥,得到NH4-UZM-9分子筛;
(3)将NH4-UZM-9分子筛与Cu盐水溶液均匀混合,然后置于真空干燥箱中干燥6-24h,干燥温度为70-100℃,得到Cu-UZM-9;
(4)将步骤(3)中所得Cu-UZM-9与Mn2+金属盐、Ce3+金属盐、Fe3+金属盐、Mo5+金属盐中的至少一种的在水中均匀混合,然后置于真空干燥箱中干燥6-24h,干燥温度为70-100℃,得到Cu-M-UZM-9双金属催化剂前驱体,M指代第二金属离子所对应的金属;
(5)将步骤(4)得到的双金属催化剂前驱体进行焙烧,得到最终的双金属催化剂Cu-M/UZM-9。
本发明所采用的第二种金属盐,最优的选择是Mn金属。在高温阶段, NH3吸附在Mn物种上,其中一个N-H键会发生断裂产生NH2-和H,而H 原子会与分子筛的骨架氧进行结合生成额外的B酸位,进而在高温阶段吸附更多的NH3分子。
本发明液相离子交换法采用的温度是室温至95℃,更优的温度范围是 60~90℃。
本发明液相离子交换法中Cu盐的浓度范围为0.001mol/L~2.0mol/L,交换次数为1~3次;更优的交换浓度为0.005~0.1mol/L,更优的交换次数是2~5次。
本发明液相离子交换法中,Mn2+金属盐浓度为0.01~0.5mol/L,交换次数为1~3次;更优浓度范围为0.01~0.1mol/L,更优的交换次数为1~2次;
Ce3+金属盐浓度为0.01~0.1mol/L,交换次数为1~3次;更优的交换浓度为0.01~0.08mol/L,更优的交换次数为1~2次;
Fe3+金属盐浓度为0.05~0.5mol/L,交换次数为1~3次;更优的交换浓度为0.09~0.3mol/L,更优交换次数为1~2次;
Mo金属盐浓度为0.01~0.2mol/L,交换次数为1~3次;更优的交换浓度范围为0.05~0.15mol/L,更优的交换次数为1~2次。
本发明固相离子交换法中所采用的温度范围为200~400℃,优的交换温度为250~350℃。
本发明旋蒸离子交换法中所采用的温度范围为40~55℃,更优的温度范围为45~50℃。
双金属交换分子筛催化剂的制备方法中,所采用的焙烧温度为 500~550℃。
根据本申请的又一方面,还提供了上述任一项所述的双金属交换分子筛催化剂和/或上述任一项所述的制备方法得到的双金属交换分子筛催化剂在尾气脱硝领域中的应用;
其中,所述尾气脱硝包括固定源尾气脱硝或者移动源尾气脱硝。
本发明制备的双金属脱硝催化剂,具有较高的比表面积,在200~650℃超宽温度区间均有很好的脱硝活性,同时在高温阶段具有高的N2选择性,当第二金属离子为Mn4+时,N2O的生成量控制在5ppm以内。
本申请能产生的有益效果包括:
1)本申请所提供的双金属交换分子筛催化剂,以UZM-9分子筛为载体骨架,以Cu2+为主要活性中心,以Mn4+,Ce3+,Fe3+,Mo5+等金属离子为次要活性中心,在SCR法脱除氮氧化物(NOx)的反应过程中,本发明提供的催化剂在200~650℃之间超宽温度窗口内均具有良好的脱硝活性,高N2选择性,可将还原产物中N2O的含量控制在18ppm以内,非常适用于移动源柴油机尾气氮氧化物治理。
2)本申请所提供的双金属交换分子筛催化剂的制备方法,包括固相离子交换、液相离子交换法、等体积浸渍法和旋蒸离子交换法,可实现不同金属离子的分布范围的可控制备。
附图说明
图1中分别为实施例1、2、3和4中所制备的双金属交换分子筛催化剂的XRD图;
图2为实施例1、2、3和4所制备的双金属交换分子筛催化剂的Ar 气吸脱附曲线;
图3(a)、(b)、(c)、(d)分别为实施例1、2、3和4中所制备的双金属交换分子筛催化剂的SEM图;
图4是实施例1中所制备的双金属交换分子筛催化剂的in situ FTIR 图;
图5为实施例1、2、3和4中所制备的双金属交换分子筛催化剂的 NH3-SCR活性曲线;
图6是实施例1、2、3、4和6中所制备的双金属交换分子筛催化剂的N2O生成曲线。
具体实施方式
下面结合实施例详述本申请,但本申请并不局限于这些实施例。
本申请中的钠型分子筛通过晶种合成法制备得到。可以参考专利(201610956326.0)
本申请中,XRD测试仪为PANalytical X’pert衍射仪;
SEM测试仪为Jeol JSM-7800F;
比表面积测试仪为Autosorb-iQ2;
原位红外光测试仪型号为Nicolet 6700;
元素含量测试仪器型号为Optiima 8000。
实施例1:液相离子交换方式制备
将2.1g焙烧后的Na-UZM-9,5.34gNH4Cl置于250ml三颈烧瓶中,添加100mlH2O,搅拌均匀。然后在80℃水浴条件下离子交换4h,之后进行离心洗涤,100℃干燥。上述过程重复3次,确保Na-UZM-9分子筛交换成NH4-UZM-9分子筛。
将2gNH4-UZM-9,0.17gCuCl2·2H2O置于250ml三颈烧瓶中,添加 100mlH2O(铜盐在混合物Ⅰ中的浓度为0.01mol/L),搅拌均匀。然后在 80℃水浴条件下离子交换4h,之后进行离心洗涤,100℃干燥。上述过程重复5次得到Cu-UZM-9分子筛催化剂。
将2gCu-UZM-9催化剂,2.0gMn(NO3)2置于250ml三颈烧瓶中,添加 60mlH2O(锰离子在混合物Ⅱ中的浓度0.19mol/L),室温下搅拌均匀,然后在80℃水浴条件下离子交换5h,之后在室温下搅拌20h。进行离心洗涤,100℃干燥。上述过程重复2次并在500℃温度下焙烧4h得到 Cu-Mn-UZM-9分子筛催化剂。其中,Cu2+在该催化剂中的负载量为3.4wt%; Mn4+在该催化剂中的负载量为2.35wt%;主活性中心与次活性中心的质量比为1.45。
实施例2:固相离子交换方式制备
将2.1g焙烧后的Na-UZM-9,5.34gNH4Cl置于250ml的三颈烧瓶中,添加100mlH2O,搅拌均匀。然后在80℃水浴条件下离子交换4h,之后进行离心洗涤,100℃干燥。上述过程重复3次,确保Na-UZM-9分子筛交换成NH4-UZM-9分子筛。
将2gNH4-UZM-9与0.6gCuCl2·2H2O在研钵进行充分研磨混合(铜盐在混合物Ⅰ中的质量百分数为23wt%),然后转移到旋转式管式反应炉中进行固相离子交换,以10℃/min的速率升温到300℃,并维持10h,得到Cu-UZM-9催化剂。
将2gCu-UZM-9催化剂,2.0gMn(CH3COO)2在研钵进行充分研磨混合 (锰盐在混合物Ⅱ中的质量百分数为50wt%),然后转移到旋转式管式反应炉中进行固相离子交换,以10℃/min的速率升温到200℃,并维持10h,并在500℃温度下焙烧4h得到Cu-Mn-UZM-9催化剂。其中,Cu2+在该催化剂中的负载量为5wt%;Mn4+在该催化剂中的负载量为2wt%;主活性中心与次活性中心的质量比为2.5。
实施例3:旋蒸离子交换
将2.1g焙烧后的Na-UZM-9,5.34gNH4Cl置于250ml的三颈烧瓶中,添加100mlH2O,搅拌均匀。然后在80℃水浴条件下离子交换4h,之后进行离心洗涤,100℃干燥。上述过程重复3次,确保Na-UZM-9分子筛交换成NH4-UZM-9分子筛。
将2gNH4-UZM-9,0.6gCuCl2·2H2O置于500ml的三颈烧瓶中,添加 250mlH2O,搅拌均匀(铜盐在混合物Ⅰ中的浓度为0.014mol/L)。然后在 45℃旋蒸条件下离子交换4h,之后进行60℃真空干燥得到Cu-UZM-9分子筛催化剂。
将2gCu-UZM-9催化剂,1.0gFeCl3·6H2O置于500ml的三颈烧瓶中,添加250mlH2O,搅拌均匀(铁离子在混合物Ⅱ中的浓度0.15mol/L)。然后在45℃旋蒸条件下离子交换4h,之后进行60℃真空干燥,并在500℃温度下焙烧4h得到Cu-Fe-UZM-9分子筛催化剂。其中,Cu2+在该催化剂中的负载量为5wt%;Fe3+在该催化剂中的负载量为1.5wt%;主活性中心与次活性中心的质量比为3.33。
实施例4:等体积浸渍
将2.1g焙烧后的Na-UZM-9,5.34gNH4Cl置于250ml的三颈烧瓶中,添加100mlH2O,搅拌均匀。然后在80℃水浴条件下离子交换4h,之后进行离心洗涤,100℃干燥。上述过程重复3次,确保Na-UZM-9分子筛交换成NH4-UZM-9分子筛。
将0.64gCuCl2·2H2O与2.0gH2O混合并搅拌均匀,然后将 2gNH4-UZM-9分子筛加入到上述溶液中,并充分进行搅拌,(铜盐在混合物Ⅰ中的浓度为1.8mol/L)之后在60℃真空干燥箱中进行干燥得到 Cu-UZM-9催化剂。
将上述2gCu-UZM-9与2.0gM℃l5进行混合,加入1.5g的水并搅拌均匀(钼盐在混合物Ⅱ中的浓度为2.8mol/L),之后在60℃真空干燥箱中进行干燥,并在500℃温度下焙烧4h得到Cu-Mo-UZM-9分子筛催化剂。其中,Cu2+在该催化剂中的负载量为5wt%;Mo5+在该催化剂中的负载量为 15wt%;主活性中心与次活性中心的质量比为0.3。
实施例5:液相离子交换方式制备
将2.1g焙烧后的Na-UZM-9,5.34gNH4Cl置于250ml的三颈烧瓶中,添加100mlH2O,搅拌均匀。然后在80℃水浴条件下离子交换4h,之后进行离心洗涤,100℃干燥。上述过程重复3次,确保Na-UZM-9分子筛交换成NH4-UZM-9分子筛。
将2gNH4-UZM-9,0.17gCuCl2·2H2O置于250ml的三颈烧瓶中,添加100mlH2O,搅拌均匀。然后在80℃水浴条件下离子交换4h,之后进行离心洗涤,100℃干燥。上述过程重复5次得到Cu-UZM-9分子筛催化剂。
将2gCu-UZM-9催化剂,0.4gCe(NO3)3置于250ml的三颈烧瓶中,添加100mlH2O,室温下搅拌均匀,然后在80℃水浴条件下离子交换4h。然后进行离心洗涤,100℃干燥。上述过程重复2次并在500℃温度下焙烧 4h得到Cu-Ce-UZM-9分子筛催化剂。
实施例6:对比例
将2.1g焙烧后的Na-UZM-9,5.34gNH4Cl置于250ml的三颈烧瓶中,添加100mlH2O,搅拌均匀。然后在80℃水浴条件下离子交换4h,之后进行离心洗涤,100℃干燥。上述过程重复3次,确保Na-UZM-9分子筛交换成NH4-UZM-9分子筛。
将2gNH4-UZM-9,0.17gCuCl2·2H2O置于250ml的三颈烧瓶中,添加100mlH2O,搅拌均匀。然后在80℃水浴条件下离子交换4h,之后进行离心洗涤,100℃干燥。上述过程重复5次得到Cu-UZM-9分子筛催化剂。
实施例7:液相离子交换方式制备
将2.1g焙烧后的Na-UZM-9,5.34gNH4Cl置于250ml三颈烧瓶中,添加100mlH2O,搅拌均匀。然后在80℃水浴条件下离子交换4h,之后进行离心洗涤,100℃干燥。上述过程重复3次,确保Na-UZM-9分子筛交换成NH4-UZM-9分子筛。
将2gNH4-UZM-9,0.17gCuCl2·2H2O置于250ml三颈烧瓶中,添加 100mlH2O(铜盐在混合物Ⅰ中的浓度为0.01mol/L),搅拌均匀。然后在 80℃水浴条件下离子交换4h,之后进行离心洗涤,100℃干燥。上述过程重复5次得到Cu-UZM-9分子筛催化剂。
分别将2gCu-UZM-9催化剂,2.0gMn(NO3)2和0.23gCe(NO3)3·6H2O 置于250ml三颈烧瓶中,添加60mlH2O(锰离子在混合物Ⅱ中的浓度 0.19mol/L,铈离子在混合物Ⅱ中的浓度0.036mol/L),室温下搅拌均匀,然后在80℃水浴条件下离子交换5h,之后在室温下搅拌20h。进行离心洗涤,100℃干燥。上述过程重复2次并在500℃温度下焙烧4h得到 Cu-Mn-Ce-UZM-9分子筛催化剂。其中,Cu2+在该催化剂中的负载量为 3.4wt%;Mn4+在该催化剂中的负载量为2.35wt%;Ce3+在该催化剂中的负载量为2wt%。主活性中心与次活性中心的质量比为1.7。
实施例8 双金属交换分子筛催化剂的XRD测试
分别对实施例1至4中的催化剂样品进行XRD测试,测试结果如图 1所示,由图1可以看出:XRD测试的角度范围是5-50°的范围内具有A 型分子筛特征峰,没有发现其他金属氧化物对应的特征峰,说明该系列催化剂具有较高的结晶度。
实施例9 双金属交换分子筛催化剂的比表面积测试
分别对实施例1至4中的催化剂样品进行比表面积测试,比表面积测试的条件是,在200℃预处理样品8h,然后利用液氮为介质进行分析。
测试结果如图2所示,图2表明,样品催化剂的比表面积为480-600m2/g。
实施例10 双金属交换分子筛催化剂的形貌测试
分别对实施例1至4中的催化剂样品进行形貌测试,测试结果如图3 所示,所制备的催化剂都表现出立方体形貌,晶粒尺寸约为200nm,并且具有较高的结晶度。
实施例11 原位红外光测试
对实施例1中的催化剂样品进行原位红外光测试,图4所示,测试结果表明,通过添加第二种金属离子可以提高催化剂的B酸位点数量。
实施例12 NH3-SCR评价测试
分别对实施例1至3和实施例6中的催化剂样品进行NH3-SCR评价测试,测试条件为:NO 500ppm,NH3 500ppm,O2 5vol%,H2O 10vol%, N2为平衡气,空速为100000/h,测试温度范围为150-650℃。
测试结果如图5所示,由图5可以看出,通过添加第二种金属离子可以提高催化剂的低温活性(175-300℃)。
实施例13 NH3氧化反应评价测试
分别对实施例1~4和实施例6中的催化剂样品进行NH3氧化反应评价测试,测试条件为NH3 500ppm,O2 5vol%,H2O 10vol%,N2为平衡气,空速为100000/h,测试温度范围为150-650℃。
测试结果如图6所示,由图6可以看出,通过引入第二种金属离子,可以极大的抑制N2O的生成,尤其是高温阶段(350-700℃)。
以上所述,仅是本申请的几个实施例,并非对本申请做任何形式的限制,虽然本申请以较佳实施例揭示如上,然而并非用以限制本申请,任何熟悉本专业的技术人员,在不脱离本申请技术方案的范围内,利用上述揭示的技术内容做出些许的变动或修饰均等同于等效实施案例,均属于技术方案范围内。

Claims (8)

1.一种双金属交换分子筛催化剂,其特征在于,所述双金属交换分子筛催化剂包括载体骨架和活性中心;
所述载体骨架为UZM-9分子筛;
所述活性中心含有主活性中心和次活性中心;
所述主活性中心含有第一金属离子,所述第一金属离子为Cu2+
所述次活性中心含有第二金属离子,所述第二金属离子包括Mn4+、Ce3+、Fe3+、Mo5+中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的双金属交换分子筛催化剂,其特征在于,所述第一金属离子在所述双金属交换分子筛催化剂中的负载量为1~12wt%;
所述第二金属离子在所述双金属交换分子筛催化剂中的负载量为1-55wt%;
其中,第一金属离子以自身质量计;第二金属离子以自身质量计;
所述双金属交换分子筛催化剂的质量以其自身质量计。
3.根据权利要求1所述的双金属交换分子筛催化剂,其特征在于,所述主活性中心与次活性中心的质量比为0.1~12;
其中,所述主活性中心的质量以第一金属离子的质量计;
所述次活性中心的质量以第二金属离子的质量计。
4.根据权利要求1所述的双金属交换分子筛催化剂,其特征在于,所述双金属交换分子筛催化剂为微孔结构,所述微孔的孔径为0.35~2nm;
所述双金属交换分子筛催化剂的比表面积为480~600m2/g。
5.权利要求1至4任一项所述的双金属交换分子筛催化剂的制备方法,其特征在于,至少包括以下步骤:
a)将含有NH4-UZM-9分子筛和第一金属离子源的混合物Ⅰ,进行负载Ⅰ,得到中间产物Ⅰ;
b)将含有中间产物Ⅰ与第二金属离子源的混合物Ⅱ,进行负载Ⅱ,得到中间产物Ⅱ;
c)将得到的中间产物Ⅱ进行焙烧,得到所述双金属交换分子筛催化剂。
6.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于,在步骤a)中,所述第一金属离子源为铜盐;
所述铜盐包括硝酸铜、氯化铜、醋酸铜、硫酸铜中的至少一种;
所述NH4-UZM-9分子筛与第一金属离子源的质量比为2:0.1~0.7;
优选地,在步骤b)中,所述第二金属离子源包括锰盐、铈盐、铁盐、钼盐中的至少一种;
所述锰盐包括硝酸锰、醋酸锰、氯化锰、硫酸锰中的任一种;
所述铈盐包括硝酸铈、硝酸铈铵、氯化铈、醋酸铈中的任一种;
所述铁盐包括氯化铁、硝酸铁、硫酸铁、醋酸亚铁中的任一种;
所述钼盐包括氯化钼、硝酸钼中的任一种;
所述中间产物Ⅰ与第二金属离子源的质量比为1:0.2~1;
优选地,在步骤c)中,所述焙烧的条件为:焙烧温度350~750℃;焙烧时间1~8h;
进一步优选地,在步骤c)中,所述焙烧的条件为:焙烧温度450~600℃;焙烧时间2~6h。
7.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于,所述负载Ⅰ和所述负载Ⅱ独立地选自液相离子交换方式、固相离子交换方式、旋蒸离子交换方式、浸渍方式中的任一种;
优选地,所述双金属交换分子筛催化剂的制备方法包括以下步骤:
a-1)将含有NH4-UZM-9分子筛与铜盐水溶液的混合物Ⅰ,在20~95℃的条件下进行液相Cu2+离子交换,得到中间产物Ⅰ;
b-1)将含有中间产物Ⅰ与第二金属离子源的混合物Ⅱ,在20~95℃的件下进行液相第二金属离子交换,得到中间产物Ⅱ;
c-1)将得到的中间产物Ⅱ进行焙烧,得到所述双金属交换分子筛催化剂;
优选地,在步骤a-1)中,铜盐在混合物Ⅰ中的浓度为0.001~5.0mol/L;
优选地,在步骤b-1)中,第二金属离子源为锰盐、铈盐、铁盐、钼盐中的至少一种;
锰离子在所述混合物Ⅱ中的浓度为0.01~2.0mol/L;
铈离子在所述混合物Ⅱ中的浓度为0.01~3.0mol/L;
铁离子在所述混合物Ⅱ中的浓度为0.05~3.0mol/L;
钼离子在所述混合物Ⅱ中的浓度为0.01~3.0mol/L;
优选地,所述双金属交换分子筛催化剂的制备方法包括以下步骤:
a-2)将含有NH4-UZM-9分子筛与铜盐的混合物Ⅰ,在200~450℃的条件下进行固相Cu2+离子交换,得到中间产物Ⅰ;
b-2)含有中间产物Ⅰ与第二金属离子源的混合物Ⅱ,在200~450℃的条件下进行固相第二金属离子交换,得到中间产物Ⅱ;
c-2)将得到的中间产物Ⅱ进行焙烧,得到所述双金属交换分子筛催化剂;
优选地,在步骤a-2)中,铜盐在混合物Ⅰ中的质量百分数为20~30wt%;
优选地,在步骤b-2)中,第二金属离子源为锰盐、铈盐、铁盐、钼盐中的至少一种;
锰盐在所述混合物Ⅱ中的质量百分数为40~60wt%;
铈盐在所述混合物Ⅱ中的质量百分数为15~50wt%;
铁盐在所述混合物Ⅱ中的质量百分数为20~58wt%;
钼盐在所述混合物Ⅱ中的质量百分数为15~55wt%;
优选地,所述双金属交换分子筛催化剂的制备方法包括以下步骤:
a-3)将含有NH4-UZM-9分子筛与铜盐的混合物Ⅰ,在35~70℃旋蒸的条件下进行Cu2+离子交换,得到中间产物Ⅰ;
b-3)含有中间产物Ⅰ与第二金属离子源的混合物Ⅱ,在35~70℃旋蒸的条件下进行第二金属离子交换,得到中间产物Ⅱ;
c-3)将得到的中间产物Ⅱ进行焙烧,得到所述双金属交换分子筛催化剂;
优选地,在步骤a-3)中,铜盐在混合物Ⅰ中的浓度为0.001~5.0mol/L;
优选地,在步骤b-3)中,第二金属离子源为锰盐、铈盐、铁盐、钼盐中的任一种;
锰离子在所述混合物Ⅱ中的浓度为0.01~2.0mol/L;
铈离子在所述混合物Ⅱ中的浓度为0.01~3.0mol/L;
铁离子在所述混合物Ⅱ中的浓度为0.05~3.0mol/L;
钼离子在所述混合物Ⅱ中的浓度为0.01~3.0mol/L;
优选地,所述双金属交换分子筛催化剂的制备方法包括以下步骤:
a-4)将含有NH4-UZM-9分子筛与铜盐的混合物Ⅰ,在15~25℃的条件下进行等体积浸渍,得到中间产物Ⅰ;
b-4)含有中间产物Ⅰ与第二金属离子源的混合物Ⅱ,在15~25℃的条件下进行等体积浸渍,得到中间产物Ⅱ;
c-4)将得到的中间产物Ⅱ进行焙烧,得到所述双金属交换分子筛催化剂;
优选地,在步骤a-4)中,铜盐在混合物Ⅰ中的浓度为0.001~5.0mol/L;
优选地,在步骤b-4)中,第二金属离子源为锰盐、铈盐、铁盐、钼盐中的任一种;
锰离子在所述混合物Ⅱ中的浓度为0.01~2.0mol/L;
铈离子在所述混合物Ⅱ中的浓度为0.01~3.0mol/L;
铁离子在所述混合物Ⅱ中的浓度为0.05~3.0mol/L;
钼离子在所述混合物Ⅱ中的浓度为0.01~3.0mol/L。
8.权利要求1至4任一项所述的双金属交换分子筛催化剂和/或权利要求5至7任一项所述的制备方法得到的双金属交换分子筛催化剂在尾气脱硝领域中的应用;
其中,所述尾气脱硝包括固定源尾气脱硝或者移动源尾气脱硝。
CN201911261775.3A 2019-12-10 2019-12-10 双金属交换分子筛催化剂及其制备方法、应用 Pending CN112934257A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911261775.3A CN112934257A (zh) 2019-12-10 2019-12-10 双金属交换分子筛催化剂及其制备方法、应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911261775.3A CN112934257A (zh) 2019-12-10 2019-12-10 双金属交换分子筛催化剂及其制备方法、应用

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN112934257A true CN112934257A (zh) 2021-06-11

Family

ID=76225864

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201911261775.3A Pending CN112934257A (zh) 2019-12-10 2019-12-10 双金属交换分子筛催化剂及其制备方法、应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112934257A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114558614A (zh) * 2022-02-23 2022-05-31 齐齐哈尔大学 一种La改性Cu-Ce/TNU-9脱硝催化剂及其制备方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017090382A1 (ja) * 2015-11-27 2017-06-01 三菱化学株式会社 酸素8員環ゼオライト及びaei型ゼオライトの製造方法
CN106984357A (zh) * 2017-04-17 2017-07-28 中自环保科技股份有限公司 一种用于柴油车尾气净化的scr催化剂及其制备方法
CN108097301A (zh) * 2017-12-14 2018-06-01 中国科学院生态环境研究中心 一种用于nh3-scr反应的复合催化剂及其制备方法和用途
CN108786912A (zh) * 2018-05-18 2018-11-13 中触媒新材料股份有限公司 一种含铜和铁双金属的aei分子筛催化剂及其制备方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017090382A1 (ja) * 2015-11-27 2017-06-01 三菱化学株式会社 酸素8員環ゼオライト及びaei型ゼオライトの製造方法
CN106984357A (zh) * 2017-04-17 2017-07-28 中自环保科技股份有限公司 一种用于柴油车尾气净化的scr催化剂及其制备方法
CN108097301A (zh) * 2017-12-14 2018-06-01 中国科学院生态环境研究中心 一种用于nh3-scr反应的复合催化剂及其制备方法和用途
CN108786912A (zh) * 2018-05-18 2018-11-13 中触媒新材料股份有限公司 一种含铜和铁双金属的aei分子筛催化剂及其制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
XIAOLI WEI ET.AL: "Seed-assisted synthesis of Cu-(Mn)-UZM-9 zeolite as excellent NO removal and N2O inhibition catalysts in wider temperature window", 《CHEMICAL ENGINEERING JOURNAL》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114558614A (zh) * 2022-02-23 2022-05-31 齐齐哈尔大学 一种La改性Cu-Ce/TNU-9脱硝催化剂及其制备方法
CN114558614B (zh) * 2022-02-23 2022-08-23 齐齐哈尔大学 一种La改性Cu-Ce/TNU-9脱硝催化剂及其制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8956992B2 (en) SCR catalysts preparation methods
US9352303B2 (en) Mixed metal oxide catalyst for decomposition of nitrogen oxides
US9539564B2 (en) Method for producing exhaust gas purification catalyst
JP5322932B2 (ja) 金属ドープゼオライトの製造方法および窒素酸化物の触媒的転化におけるその使用
JP2008264702A (ja) NOx吸着材の製造方法及びNOx吸着材
CN102000572B (zh) 一种CuMgAl复合氧化物选择性催化还原脱硝催化剂的制备方法
CN112076752B (zh) 一种mof-74衍生磁性复合催化剂及其制备方法和应用
Zhao et al. Unveiling a remarkable enhancement role by designing a confined structure Ho-TNTs@ Mn catalyst for low-temperature NH 3-SCR reaction
CN112934257A (zh) 双金属交换分子筛催化剂及其制备方法、应用
Wang et al. Modified hierarchical birnessite-type manganese oxide nanomaterials for CO catalytic oxidation
Zhao et al. Tailored activity of Cu–Fe bimetallic Beta zeolite with promising C 3 H 6 resistance for NH 3-SCR
CN113877611B (zh) 一种磷酸改性锰氧化物负载型催化剂及制备方法
CN104936692B (zh) 用于生产硝酸的基于金属掺杂的正钴酸钇的氨氧化催化剂
CN107486206B (zh) 一种锰基材料及其制备方法和用途
CN108993586B (zh) 一种抗丙烯毒化的Beta型分子筛的制备方法
CN111111772A (zh) 一种分子筛脱硝催化剂的再生方法
KR101922668B1 (ko) 배기가스 정화용 촉매의 제조방법
CN113634246B (zh) 氮氧化物还原用稀土金属钒酸盐催化剂
KR101483430B1 (ko) 철계 촉매 및 이의 제조방법
CN112934255B (zh) 双金属分子筛催化剂的制备方法以及双金属分子筛催化剂和应用
CN114558614B (zh) 一种La改性Cu-Ce/TNU-9脱硝催化剂及其制备方法
CN108479852B (zh) 一种绿色脱硝催化剂的制备方法
CN115475621B (zh) 一种沉淀铁催化剂及其制备和应用
CN111420704B (zh) 复合催化剂及其制备方法和用途
CN109482228B (zh) 一种Cu-SAPO-18分子筛催化剂及其制备方法和用途

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20210611

WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication