CN115744930B - 一种宽温度窗口的Cu-SSZ-13分子筛及其制备方法和应用 - Google Patents

一种宽温度窗口的Cu-SSZ-13分子筛及其制备方法和应用 Download PDF

Info

Publication number
CN115744930B
CN115744930B CN202211572427.XA CN202211572427A CN115744930B CN 115744930 B CN115744930 B CN 115744930B CN 202211572427 A CN202211572427 A CN 202211572427A CN 115744930 B CN115744930 B CN 115744930B
Authority
CN
China
Prior art keywords
molecular sieve
ssz
hydroxide
trimethyl
zeolite
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.)
Active
Application number
CN202211572427.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN115744930A (zh
Inventor
刘彩霞
李情
张子印
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.)
Langfang Beechen Business Establishing Resin Material Co ltd
Tianjin University
Original Assignee
Langfang Beechen Business Establishing Resin Material Co ltd
Tianjin University
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 Langfang Beechen Business Establishing Resin Material Co ltd, Tianjin University filed Critical Langfang Beechen Business Establishing Resin Material Co ltd
Priority to CN202211572427.XA priority Critical patent/CN115744930B/zh
Publication of CN115744930A publication Critical patent/CN115744930A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN115744930B publication Critical patent/CN115744930B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • 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
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Abstract

本发明涉及分子筛制备技术领域,尤其涉及一种宽温度窗口的Cu‑SSZ‑13分子筛及其制备方法和应用。本发明提供的Cu‑SSZ‑13分子筛以环己胺和N,N,N‑三甲基‑1‑金刚烷基氢氧化铵为模板剂,以Y沸石作为硅源和铝源,通过水热晶化和离子交换反应制备得到Cu‑SSZ‑13分子筛,该分子筛不仅合成成本低,而且具有160~550℃的温度窗口,在550℃时其对NOx的转化效率仍可达80%以上,可适用于较高温度下的NOx转化。

Description

一种宽温度窗口的Cu-SSZ-13分子筛及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及分子筛制备技术领域,尤其涉及一种宽温度窗口的Cu-SSZ-13分子筛及其制备方法和应用。
背景技术
氮氧化物(NOx)的大量排放会导致温室效应、酸雨和臭氧层破坏等环境污染问题,严重危害人体健康,世界各国对NOx的排放控制标准都日趋严格。目前,氨选择性催化还原法(NH3-SCR)被认为是去除氮氧化物相当有效、成熟的工艺,该法利用氨、尿素等作为还原剂,在催化剂的作用下,将烟气中的NOx有选择性地还原为对环境无污染的N2和H2O。
在上述的催化剂中,分子筛因其具有较高催化活性、较大比表面积和对环境无毒害等优势而引起关注。上世纪80年代,通过Cu、Co等过渡金属经离子交换制得的ZSM-5分子筛催化剂被报道具有较高的NH3-SCR性能,随后,铜基FAU、MOR和BETA等相继被研究用于SCR技术以脱除NOx,均获得不错的脱硝效果。
目前应用较为广泛的脱硝催化剂为CHA构型的铜基小孔分子筛,CHA型分子筛孔道孔口较小,可抑制骨架脱铝产物脱出孔道,已用于商业化生产。Cu-SSZ-13分子筛作为CHA构型的铜基小孔分子筛之一,被广泛应用于柴油车尾气脱硝过程,但是目前市售的Cu-SSZ-13分子筛一般采用价格昂贵的N,N,N-三甲基-1-金刚烷基氢氧化铵作为模板剂,导致该类型分子筛的合成成本过高。而且,目前市售的Cu-SSZ-13分子筛的温度窗口多在180~400℃,而重型柴油车尾气排放的瞬时温度可达650℃,远高于现有Cu-SSZ-13分子筛的温度窗口,从而导致尾气中的NOx无法被脱硝而直接排入环境中,造成环境污染。
发明内容
针对以上技术问题,本发明提供一种宽温度窗口的Cu-SSZ-13分子筛及其制备方法和应用。本发明提供的Cu-SSZ-13分子筛不仅合成成本低,而且具有较宽的温度窗口,在更高温度下也能保持优异的脱硝效果。
为解决上述技术问题,本发明采用了如下技术方案:
本发明提供一种宽温度窗口的Cu-SSZ-13分子筛,其由SSZ-13分子筛经离子交换制得;其中,所述SSZ-13分子筛的原料包括Y沸石、环己胺、N,N,N-三甲基-1-金刚烷基氢氧化铵、碱源和水,所述Y沸石中Si与Al的摩尔比值为15~18;所述Y沸石中的Si、所述环己胺、所述N,N,N-三甲基-1-金刚烷基氢氧化铵、所述碱源和所述水的摩尔比为1:1.036~1.312:0.035~0.1:0.17~0.23:18~22。
环己胺是可用于制备分子筛的模板剂,相对于N,N,N-三甲基-1-金刚烷基氢氧化铵来说价格低廉,然而通过实验研究发现,以环己胺代替部分N,N,N-三甲基-1-金刚烷基氢氧化铵无法成功合成Cu-SSZ-13分子筛。本发明通过大量研究,创造性地以Y沸石作为SiO2和Al2O3的唯一来源来合成Cu-SSZ-13分子筛,实现了以价格低廉的环己胺代替部分价格昂贵的N,N,N-三甲基-1-金刚烷基氢氧化铵,解决了以环己胺代替N,N,N-三甲基-1-金刚烷基氢氧化铵时利用常规硅源和铝源无法成功合成Cu-SSZ-13分子筛的问题,从而能够降低成本。而且,发明人还意外发现本发明合成的Cu-SSZ-13分子筛的温度窗口明显变宽,在160~550℃的范围内均能保证NOx的转化率在80%以上,甚至可达90%以上。低成本和宽温度窗口极大促进了该类型分子筛在脱硝领域的应用。
结合第一方面,所述碱源包括氢氧化钾或氢氧化钠中的至少一种,优选为氢氧化钠。
本发明的第二方面提供上述宽温度窗口的Cu-SSZ-13分子筛的制备方法,包括以下步骤:
S1、将碱源加入水中溶解,再依次加入环己胺和N,N,N-三甲基-1-金刚烷基氢氧化铵,混匀;
S2、向步骤S1所得溶液中加入所述Y沸石,搅拌3~6小时,然后转入内衬为聚四氟乙烯的不锈钢高压反应釜内于130~180℃水热晶化2~6天,产物经洗涤、干燥和煅烧得SSZ-13分子筛;
S3、将步骤S2所得SSZ-13分子筛在75~85℃下与铵盐进行离子交换,然后重复洗涤、离心、干燥步骤2~3次,得H-SSZ-13分子筛;
S4、将步骤S3所得H-SSZ-13分子筛在75~85℃下与铜盐进行离子交换,然后洗涤、干燥并焙烧,得Cu-SSZ-13分子筛。
本发明提供的宽温度窗口的Cu-SSZ-13分子筛的制备方法,将环己胺代替部分N,N,N-三甲基-1-金刚烷基氢氧化铵,通过水热晶化反应和离子交换反应,即可制得Cu-SSZ-13分子筛,并且该制备方法将此类分子筛制备工艺的水热晶化时间缩短至2~6天,优选为3~4天,大大缩短了合成时长。
结合第二方面,步骤S2中所述煅烧温度为550~560℃,所述煅烧的时长为7~9小时,优选为8小时。
结合第二方面,步骤S3中所述铵盐包括氯化铵、醋酸铵、硫酸铵或硝酸铵中的至少一种,所述铵盐的浓度为0.1~2mol/L,优选为0.5~1.2mol/L。
结合第二方面,步骤S3中所述SSZ-13分子筛的浓度为5~15g/L,优选为8-12g/L。
结合第二方面,步骤S4中所述铜盐包括氯化铜、醋酸铜或硝酸铜中的至少一种,所述铜盐的浓度为0.001~0.5mol/L,优选为0.005~0.1mol/L。
结合第二方面,步骤S4中所述焙烧时的温度为500~600℃,优选为550℃,所述焙烧的时长为4~6小时,优选为5小时。
本发明的第三方面提供一种上述Cu-SSZ-13分子筛或按照上述制备方法制备得到的Cu-SSZ-13分子筛在氨选择性催化还原中的应用。该分子筛具有更宽的温度窗口,在更高温度下的氨选择性催化还原过程中表现出优异的催化性能,应用领域更加广泛。
本发明利用环己胺和N,N,N-三甲基-1-金刚烷基氢氧化铵为模板剂,以Y沸石作为硅源和铝源的唯一来源,解决了以环己胺和N,N,N-三甲基-1-金刚烷基氢氧化铵为模板剂并使用常规硅源和铝源时无法成功合成Cu-SSZ-13分子筛的问题,大大降低了合成成本。更重要的是,使用环己胺代替部分N,N,N-三甲基-1-金刚烷基氢氧化铵、以Y沸石作为硅源和铝源的唯一来源后所制备得到的Cu-SSZ-13分子筛的温度窗口变宽,在160~550℃的温度范围内均能保证NOx的转化率在80%以上。因此,本发明提供的该分子筛的应用领域更加广泛。
附图说明
图1为实施例1、对比例5制备所得的Cu-SSZ-13分子筛的XRD图谱以及对比例1~2和对比例6未合成Cu-SSZ-13分子筛的XRD图谱;
图2为实施例1制备所得的Cu-SSZ-13分子筛的扫描电镜图;
图3为实施例1、实施例5与对比例5制备所得的Cu-SSZ-13分子筛在不同温度下对NOx的转化率。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合具体实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,并不用于限定本发明。
本发明所用的Y沸石购买于卓然环保科技,硅铝比为12.5;环己胺购于凯马特(天津)化工科技有限公司,GC纯;N,N,N-三甲基-1-金刚烷基氢氧化铵购买于凯马特(天津)化工科技有限公司,含量为25%wt;所用氢氧化钾的含量为85%。
实施例1
本发明实施例提供一种宽温度窗口的Cu-SSZ-13分子筛及其制备方法,该分子筛的原料为Y沸石、环己胺、N,N,N-三甲基-1-金刚烷基氢氧化铵、氢氧化钠和水,Y沸石中Si与Al的摩尔比值为15。各原料的摩尔比如下:Y沸石(以Si原子的摩尔质量计):环己胺:N,N,N-三甲基-1-金刚烷基氢氧化铵:氢氧化钠:水=1:1.208:0.05:0.2:20,具体制备步骤如下:
S1、称取0.64g(0.016mol)氢氧化钠溶于26.2319g(与N,N,N-三甲基-1-金刚烷基氢氧化铵溶液所含的水共计1.6mol)去离子水中,依次加入9.5858g(0.097mol)环己胺和3.4668g(0.004mol)N,N,N-三甲基-1-金刚烷基氢氧化铵,搅拌30分钟;
S2、向步骤S1所得溶液中加入5.1675g(含有0.08mol的Si原子和0.0.005mol的Al原子)Y沸石,搅拌4小时,然后转入内衬为聚四氟乙烯的不锈钢高压反应釜内于160℃水热晶化3天,将所得产物洗涤,并于80℃下干燥12小时、560℃下煅烧8小时后得SSZ-13分子筛;
S3、称取2g上述SSZ-13分子筛和10.7g氯化铵置于200ml去离子水中,于80℃搅拌8小时,然后重复洗涤、离心、干燥步骤2次,得H-SSZ-13分子筛;
S4、将0.4g乙酸铜和步骤S3所得H-SSZ-13分子筛混合于200ml去离子水中,于80℃搅拌1小时,经洗涤、干燥并于550℃下焙烧5小时得到Cu-SSZ-13分子筛,产率为92%,结晶度为96%。
实施例2
本发明实施例提供一种宽温度窗口的Cu-SSZ-13分子筛及其制备方法,该分子筛的原料为Y沸石、环己胺、N,N,N-三甲基-1-金刚烷基氢氧化铵、氢氧化钾和水,Y沸石中Si与Al的摩尔比值为15。各原料的摩尔比如下:Y沸石(以Si原子的摩尔质量计):环己胺:N,N,N-三甲基-1-金刚烷基氢氧化铵:氢氧化钾:水=1:1.225:0.045:0.17:20,具体制备步骤如下:
S1、称取0.9538g(0.014mol)氢氧化钾溶于26.4919g(与N,N,N-三甲基-1-金刚烷基氢氧化铵溶液所含的水共计1.6mol)去离子水中,依次加入9.7227g(0.098mol)的环己胺和3.1201g(0.0036mol)N,N,N-三甲基-1-金刚烷基氢氧化铵,搅拌30分钟;
S2、向步骤S1所得溶液中加入5.1675g(含有0.08mol的Si原子和0.005mol的Al原子)Y沸石,搅拌4小时,然后转入内衬为聚四氟乙烯的不锈钢高压反应釜内于150℃水热晶化3天,将所得产物洗涤,并于82℃下干燥12小时、560℃下煅烧9小时后得SSZ-13分子筛;
S3、称取2g上述SSZ-13分子筛和15.4g醋酸铵置于200ml去离子水中,于85℃搅拌8小时,然后重复洗涤、离心、干燥步骤2次,得H-SSZ-13分子筛;
S4、将0.27g氯化铜和步骤S3所得H-SSZ-13分子筛混合于200ml去离子水中,于85℃搅拌1小时,经洗涤、干燥并于580℃下焙烧6小时得到Cu-SSZ-13分子筛。
实施例3
本发明实施例提供一种宽温度窗口的Cu-SSZ-13分子筛及其制备方法,该分子筛的原料为Y沸石、环己胺、N,N,N-三甲基-1-金刚烷基氢氧化铵、氢氧化钠和水,Y沸石中Si与Al的摩尔比值为15。各原料的摩尔比如下:Y沸石(以Si原子的摩尔质量计):环己胺:N,N,N-三甲基-1-金刚烷基氢氧化铵:氢氧化钠:水=1:1.243:0.04:0.2:18,具体制备步骤如下:
S1、称取0.64g(0.016mol)氢氧化钠溶于23.8688g(与N,N,N-三甲基-1-金刚烷基氢氧化铵溶液所含的水共计1.44mol)去离子水中,依次加入9.8597g(0.099mol)的环己胺和2.7734g(0.0032mol)N,N,N-三甲基-1-金刚烷基氢氧化铵,搅拌30分钟;
S2、向步骤S1所得溶液中加入5.1675g(含有0.08mol的Si原子和0.005mol的Al原子)Y沸石,搅拌4小时,然后转入内衬为聚四氟乙烯的不锈钢高压反应釜内于155℃水热晶化3天,将所得产物洗涤,并于80℃下干燥12小时、560℃下煅烧7小时后得SSZ-13分子筛;
S3、称取2g上述SSZ-13分子筛和16g硝酸铵置于200ml去离子水中,于75℃搅拌8小时,然后重复洗涤、离心、干燥步骤2次,得H-SSZ-13分子筛;
S4、将0.38g硝酸铜和步骤S3所得H-SSZ-13分子筛混合于200ml去离子水中,于75℃搅拌1小时,经洗涤、干燥并于520℃下焙烧4小时得到Cu-SSZ-13分子筛。
实施例4
本发明实施例提供一种宽温度窗口的Cu-SSZ-13分子筛及其制备方法,该分子筛的原料为Y沸石、环己胺、N,N,N-三甲基-1-金刚烷基氢氧化铵、氢氧化钾和水,Y沸石中Si与Al的摩尔比值为15。各原料的摩尔比如下:Y沸石(以Si原子的摩尔质量计):环己胺:N,N,N-三甲基-1-金刚烷基氢氧化铵:氢氧化钾:水=1:1.256:0.036:0.2:22,具体制备步骤如下:
S1、称取1.0562g(0.016mol)氢氧化钾溶于29.8131g(与N,N,N-三甲基-1-金刚烷基氢氧化铵溶液所含的水共计1.76mol)去离子水中,依次加入9.918g(0.1mol)的环己胺和2.5361g(0.003mol)N,N,N-三甲基-1-金刚烷基氢氧化铵,搅拌30分钟;
S2、向步骤S1所得溶液中加入5.1675g(含有0.08mol的Si原子和0.005mol的Al原子)Y沸石,搅拌5小时,然后转入内衬为聚四氟乙烯的不锈钢高压反应釜内于145℃水热晶化4天,将所得产物洗涤,并于80℃下干燥12小时、560℃下煅烧8小时后得SSZ-13分子筛;
S3、称取2g上述SSZ-13分子筛和26g硫酸铵置于200ml去离子水中,于82℃搅拌8小时,然后重复洗涤、离心、干燥步骤2次,得H-SSZ-13分子筛;
S4、将0.38g硝酸铜和步骤S3所得H-SSZ-13分子筛混合于200ml去离子水中,于82℃搅拌1小时,经洗涤、干燥并于600℃下焙烧5小时得到Cu-SSZ-13分子筛。
实施例5
本发明实施例提供一种宽温度窗口的Cu-SSZ-13分子筛及其制备方法,该分子筛的原料为Y沸石、环己胺、N,N,N-三甲基-1-金刚烷基氢氧化铵、氢氧化钠和水,Y沸石中Si与Al的摩尔比值为15。各原料的摩尔比如下:Y沸石(以Si原子的摩尔质量计):环己胺:N,N,N-三甲基-1-金刚烷基氢氧化铵:氢氧化钠:水=1:1.260:0.035:0.23:20,具体制备步骤与实施例1相同。
对比例1
本发明实施例提供一种宽温度窗口的Cu-SSZ-13分子筛及其制备方法,该分子筛的原料为Y沸石、环己胺、N,N,N-三甲基-1-金刚烷基氢氧化铵、氢氧化钠和水,Y沸石中Si与Al的摩尔比值为15。各原料的摩尔比如下:Y沸石(以Si原子的摩尔质量计):环己胺:N,N,N-三甲基-1-金刚烷基氢氧化铵:氢氧化钠:水=1:1.256:0.02:0.2:20,具体制备步骤与实施例1相同,结果无法成功合成Cu-SSZ-13分子筛(由图1中对比例1的XRD图谱可知)。
对比例2
本发明对比例提供一种宽温度窗口的Cu-SSZ-13分子筛及其制备方法,该分子筛的原料为Y沸石、环己胺、N,N,N-三甲基-1-金刚烷基氢氧化铵、氢氧化钠和水,Y沸石中Si与Al的摩尔比值为15。各原料的摩尔比如下:Y沸石(以Si原子的摩尔质量计):环己胺:N,N,N-三甲基-1-金刚烷基氢氧化铵:氢氧化钠:水=1:1.381:0:0.2:20,具体制备步骤与实施例1相似,不同之处仅在于不加入N,N,N-三甲基-1-金刚烷基氢氧化铵,加入的环己胺的量为10.9574g(0.11mol),结果无法成功合成Cu-SSZ-13分子筛。
对比例3
本发明对比例提供一种宽温度窗口的Cu-SSZ-13分子筛及其制备方法,该分子筛的原料为Y沸石、环己胺、N,N,N-三甲基-1-金刚烷基氢氧化铵、氢氧化钠和水,Y沸石中Si与Al的摩尔比值为15。各原料的摩尔比如下:Y沸石(以Si原子的摩尔质量计):环己胺:N,N,N-三甲基-1-金刚烷基氢氧化铵:氢氧化钠:水=1:0:0.3:0.2:20,具体制备步骤与实施例1相似,不同之处仅在于不加入环己胺,加入的N,N,N-三甲基-1-金刚烷基氢氧化铵的量为20.2886g(0.024mol),结果无法成功合成Cu-SSZ-13分子筛。
对比例4
本发明对比例提供一种宽温度窗口的Cu-SSZ-13分子筛及其制备方法,该分子筛的原料为硅溶胶、氢氧化铝、环己胺、N,N,N-三甲基-1-金刚烷基氢氧化铵、氢氧化钠和水,各原料的摩尔比如下:二氧化硅:氢氧化铝:环己胺:N,N,N-三甲基-1-金刚烷基氢氧化铵:氢氧化钠:水=1:1/15:1.208:0.05:0.2:20,即硅源由硅溶胶提供,称样量为12.016g(0.08mol),铝源由氢氧化铝提供,称样量为0.39g(0.005mol),其余制备步骤与实施例1相同,结果无法成功合成Cu-SSZ-13分子筛。
对比例5
本发明对比例提供一种模拟市售Cu-SSZ-13分子筛的组分配比及制备方法,该模拟分子筛的模板剂只有N,N,N-三甲基-1-金刚烷基氢氧化铵一种,原料为硅溶胶、氢氧化铝、N,N,N-三甲基-1-金刚烷基氢氧化铵、氢氧化钾和水,具体组分配比为:二氧化硅:氢氧化铝:N,N,N-三甲基-1-金刚烷基氢氧化铵:氢氧化钾:水=1:1/15:0.3:0.133:83.33,制备方法如下:
S1、称取0.1980g(0.003mol)氢氧化钾溶于28.0175g(与N,N,N-三甲基-1-金刚烷基氢氧化铵溶液和硅溶胶中的水共计1.917mol)去离子水中,依次加入5.9175g(0.007mol)N,N,N-三甲基-1-金刚烷基氢氧化铵,搅拌30分钟;
S2、向步骤S1所得溶液中加入0.117g(0.0015mol)氢氧化铝,搅拌2小时,再缓慢滴加3.4688g(0.023mol)硅溶胶,搅拌4小时,然后转入内衬为聚四氟乙烯的不锈钢高压反应釜内于160℃水热晶化6天,将所得产物洗涤,并于80℃下干燥12小时、560℃下煅烧8小时后得SSZ-13分子筛;
S3、称取2g上述SSZ-13分子筛和10.7g氯化铵置于200ml去离子水中,于80℃搅拌8小时,然后重复洗涤、离心、干燥步骤2次,得H-SSZ-13分子筛;
S4、将0.4g乙酸铜和步骤S3所得H-SSZ-13分子筛混合于200ml去离子水中,于80℃搅拌1小时,经洗涤、干燥并于550℃下焙烧5小时得到Cu-SSZ-13分子筛,产率为60%。
对比例6
本发明对比例提供一种模拟市售Cu-SSZ-13分子筛的组分配比及制备方法,其中,N,N,N-三甲基-1-金刚烷基氢氧化铵与SiO2的摩尔比为0.2,其余组分配比和制备方法与对比例5相同,结果无法成功合成Cu-SSZ-13分子筛。
检验例
将实施例1~5所得分子筛与对比例5自制的模拟市售Cu-SSZ-13分子筛分别加入石英玻璃管中,通入模拟烟气,其成分为500ppm NH3、500ppm NO和体积分数10%的O2,平衡气为N2。反应气总流量为300mL/min,空速为100,000h-1,反应温度为140~600℃。不同温度下对NO的转化率数据如表1所示。
表1实施例1~5与对比例5所得分子筛对NOx的转化率
160℃下NOx转化率 350℃下NOx转化率 550℃下NOx转化率
实施例1 98.2% 100% 94%
实施例2 98.6% 99.6% 90.6%
实施例3 93.6% 99.2% 88%
实施例4 84.2% 99.4% 90%
实施例5 89.8% 99.4% 84%
对比例5 88.6% 99.2% 76%
由表1可知,实施例1~2的T90(NOx转化率在90%以上时的温度范围)最宽,为160~550℃,随着模板剂中N,N,N-三甲基-1-金刚烷基氢氧化铵的摩尔比不断下降,160℃和550℃下NOx的转化率也出现一定的浮动,但是均仍保持在80%以上。
对比例5为自制的模拟市售Cu-SSZ-13分子筛的产品,由表1可知,在550℃时NOx的转化率明显降低,仅为76%。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种宽温度窗口的Cu-SSZ-13分子筛,其特征在于,由SSZ-13分子筛经离子交换制得;其中,所述SSZ-13分子筛的原料包括Y沸石、环己胺、N,N,N-三甲基-1-金刚烷基氢氧化铵、碱源和水,所述Y沸石中Si与Al的摩尔比值为15~18;所述Y沸石中的Si、所述环己胺、所述N,N,N-三甲基-1-金刚烷基氢氧化铵、所述碱源和所述水的摩尔比为1:1.036~1.312:0.035~0.1:0.17~0.23:18~22;所述宽温度窗口的Cu-SSZ-13分子筛的温度窗口为160~550℃。
2.如权利要求1所述的Cu-SSZ-13分子筛,其特征在于,所述碱源包括氢氧化钾或氢氧化钠中的至少一种。
3.一种权利要求1或2所述的Cu-SSZ-13分子筛的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1、将碱源加入水中溶解,再依次加入环己胺和N,N,N-三甲基-1-金刚烷基氢氧化铵,混匀;
S2、向步骤S1所得溶液中加入所述Y沸石,搅拌3~6小时,然后转入内衬为聚四氟乙烯的不锈钢高压反应釜内于130~180℃水热晶化2~6天,产物经洗涤、干燥和煅烧得SSZ-13分子筛;
S3、将步骤S2所得SSZ-13分子筛在75~85℃下与铵盐进行离子交换,然后重复洗涤、离心、干燥步骤2~3次,得H-SSZ-13分子筛;
S4、将步骤S3所得H-SSZ-13分子筛在75~85℃下与铜盐进行离子交换,然后洗涤、干燥并焙烧,得Cu-SSZ-13分子筛。
4.如权利要求3所述的制备方法,其特征在于,步骤S2中所述煅烧的温度为550~560℃,所述煅烧的时长为7~9小时。
5.如权利要求3所述的制备方法,其特征在于,步骤S3中所述铵盐包括氯化铵、醋酸铵、硫酸铵或硝酸铵中的至少一种,所述铵盐的浓度为0.1~2mol/L。
6.如权利要求3所述的制备方法,其特征在于,步骤S3中所述SSZ-13分子筛的浓度为5~15g/L。
7.如权利要求3所述的制备方法,其特征在于,步骤S4中所述铜盐包括氯化铜、醋酸铜或硝酸铜中的至少一种,所述铜盐的浓度为0.001~0.5mol/L。
8.如权利要求3所述的制备方法,其特征在于,步骤S4中所述焙烧的温度为500~600℃,所述焙烧的时长为4~6小时。
9.一种权利要求1或2所述的Cu-SSZ-13分子筛或按照权利要求3~8任一项制备方法制备得到的Cu-SSZ-13分子筛在氨选择性催化还原中的应用。
CN202211572427.XA 2022-12-08 2022-12-08 一种宽温度窗口的Cu-SSZ-13分子筛及其制备方法和应用 Active CN115744930B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211572427.XA CN115744930B (zh) 2022-12-08 2022-12-08 一种宽温度窗口的Cu-SSZ-13分子筛及其制备方法和应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211572427.XA CN115744930B (zh) 2022-12-08 2022-12-08 一种宽温度窗口的Cu-SSZ-13分子筛及其制备方法和应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN115744930A CN115744930A (zh) 2023-03-07
CN115744930B true CN115744930B (zh) 2024-04-19

Family

ID=85344782

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202211572427.XA Active CN115744930B (zh) 2022-12-08 2022-12-08 一种宽温度窗口的Cu-SSZ-13分子筛及其制备方法和应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN115744930B (zh)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101743760B1 (ko) * 2015-12-30 2017-06-07 한국화학연구원 에틸렌으로부터 프로필렌 제조를 위한 ssz-13 제올라이트 촉매의 제조방법 및 이에 따라 제조되는 ssz-13 제올라이트 촉매
CN107758691A (zh) * 2017-12-12 2018-03-06 太原理工大学 高硅cha型ssz‑13分子筛的制备方法
KR102115301B1 (ko) * 2019-03-18 2020-05-26 고려대학교 산학협력단 이종 제올라이트 분리막의 제조방법
CN111943224A (zh) * 2020-08-18 2020-11-17 桂林理工大学 一种Cu-SSZ-13分子筛催化剂的制备方法及所得产品和应用
CN116553569A (zh) * 2023-06-07 2023-08-08 太原理工大学 一种混合碱体系中l沸石转晶制备ssz-13分子筛的方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101743760B1 (ko) * 2015-12-30 2017-06-07 한국화학연구원 에틸렌으로부터 프로필렌 제조를 위한 ssz-13 제올라이트 촉매의 제조방법 및 이에 따라 제조되는 ssz-13 제올라이트 촉매
CN107758691A (zh) * 2017-12-12 2018-03-06 太原理工大学 高硅cha型ssz‑13分子筛的制备方法
KR102115301B1 (ko) * 2019-03-18 2020-05-26 고려대학교 산학협력단 이종 제올라이트 분리막의 제조방법
CN111943224A (zh) * 2020-08-18 2020-11-17 桂林理工大学 一种Cu-SSZ-13分子筛催化剂的制备方法及所得产品和应用
CN116553569A (zh) * 2023-06-07 2023-08-08 太原理工大学 一种混合碱体系中l沸石转晶制备ssz-13分子筛的方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
SSZ-13分子筛的水热合成及应用研究;刘春英;柳云骐;潘龙君;冯锡兰;崔敏;孙志勇;;当代化工(第04期);全文 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN115744930A (zh) 2023-03-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3858480A1 (en) Method for preparing molecular sieve scr catalyst, and catalyst prepared thereby
CN111135860B (zh) 一种稀土金属修饰Cu-SSZ-13分子筛及其制备方法和应用
CN111943224B (zh) 一种Cu-SSZ-13分子筛催化剂的制备方法及所得产品和应用
CN111036280B (zh) Fe/Cu-SSZ-13分子筛的制备方法
CN111017950A (zh) 一种低成本ssz-13分子筛的制备方法及应用
CN112299436B (zh) 一种Cu-SSZ-39@SSZ-39核壳型分子筛及其制备方法和应用
WO2019140750A1 (zh) 一种高铁含量的Fe-ZSM-5分子筛的制备方法
CN109759128B (zh) 一种scr催化剂活性组分的制备方法及应用
CN105236440A (zh) 以四乙基氢氧化铵作为模板剂合成cha分子筛的方法
CN109647501B (zh) 一种多级孔Fe-β分子筛催化剂及其制备方法和用途
CN111233002B (zh) 由Beta分子筛制备SSZ-13分子筛的方法
CN105251528A (zh) 以四乙基氢氧化铵与铜氨络合物混合作为模板剂一步合成Cu-CHA催化剂的方法
CN111617800A (zh) 一种含低硅复合金属Beta分子筛的催化剂的制备方法及应用
WO2023138204A1 (zh) 一种ssz-16含铜催化剂的制备方法
CN111266132B (zh) 用于氨气选择性催化还原反应的Cu-KFI催化剂的制备方法
CN110947416B (zh) 用于nh3-scr的铁/分子筛催化剂及其制备方法和应用
CN111437878A (zh) 一种Cu-SAPO-34分子筛、其制备方法及其在选择性催化还原脱硝中的应用
CN113247918A (zh) 一种a型分子筛转晶合成ssz-13分子筛的制备方法
CN113070097A (zh) 一种用于氨选择性催化还原NOx的铜基催化剂及其制备方法
CN104190464A (zh) 一种Sn基微孔分子筛NOx-SCR催化剂制备方法
CN115744930B (zh) 一种宽温度窗口的Cu-SSZ-13分子筛及其制备方法和应用
CN114477221B (zh) 一种zk-5分子筛及其制备方法和应用
CN114602544A (zh) 一种改性Cu-CHA分子筛复合催化剂及其制备方法和应用
CN113976172A (zh) 一种高水热稳定性的助剂掺杂Cu-SSZ-39催化剂的制备与应用
CN109675574B (zh) 一种多级孔高比表面积环保型脱硝催化剂的制备方法

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
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant