一种双金属改性的USY型分子筛催化剂及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种双金属改性的USY型分子筛催化剂及其制备方法，属于催化脱硝技术领域，本发明专利技术实施例提供的双金属改性的USY型分子筛催化剂，包括：载体和活性组分，所述活性组分为铈和铜，所述活性组分负载于所述载体上。活性组分铜可使催化剂具有优异的低温活性和宽的活性温度窗口；适量Ce，与Cu之间发生相互作用有利于CuOx物种的分散，而CuOx物种与Ce02之间存在着很强的相互作用，这种强相互作用改变了催化剂活性组分的电子性能，提高了其还原性，进而更容易在低温下将NO氧化为N02从而提高了催化剂的低温活性；可提高催化剂表面化学吸附氧的浓度，进而提高CuOx的氧迁移率，提高作为NH3

【技术实现步骤摘要】
一种双金属改性的USY型分子筛催化剂及其制备方法


[0001]本专利技术属于催化脱硝
，具体涉及一种双金属改性的USY型分子筛催化剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]氮氧化物是引起光化学烟雾、酸雨和温室效应等一系列环境问题的重要污染物。随着机动车和燃煤电厂数量的增加，NOx排放量日益增多，给生态环境治理带来严重威胁，消除NOx污染问题已刻不容缓。
[0003]目前，选择性催化还原(SCR)脱硝是世界上最主流的烟气脱硝技术，其关键在于催化剂的性能，它将影响到一个SCR系统的脱硝效率、使用寿命、运行成本等，决定整个催化反应体系的成败。在诸多催化剂体系中，分子筛类催化剂因其具有较高的催化活性、较大的比表面积、良好的热稳定性、宽广的反应温度窗口、相对长久的使用寿命，并且廉价易得、没有毒性，受到研究人员们的密切关注。根据其合成过程中氧化硅和氧化铝的成分比例不同以及制备方法的差异可以将分子筛划分成多种不同种类，目前常见的有USY型、ZSM
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5型、SAPO型等。
[0004]超稳Y型沸石分子筛(Ultra
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Stable Y zeolite，USY)即超级稳定化的Y型分子筛，与母体Y型分子筛相比，USY型分子筛的硅铝比更高，根据制备方法不同，硅铝比的范围在几至十几，具有良好的热稳定性和比表面积。目前，Y型分子筛已被广泛应用于石油催化裂解、催化重整、加氢裂解等诸多重要的催化加工及气体吸附分离和净化领域，但在SCR脱硝领域应用尚少。
[0005]随着脱硝催化剂研究的深入，近年来专家和学者把目光转向了多金属活性组分改性分子筛催化剂的研究，也就是在一种分子筛载体上，负载两种或多种不同的金属及其氧化物，以达到提高脱硝效率，改善温度窗口，提高催化剂的抗水抗硫性能等目的。例如：Cu基分子筛催化剂因其优异的低温活性、N2选择性和宽的活性温度窗口在SCR领域受到广泛关注；二氧化铈(CeO2)是一种廉价、无毒的金属氧化物，Ce具有优异的储氧和释氧性能，Ce掺杂还可以提高催化剂表面化学吸附氧的浓度，有利于SCR反应的进行，在分子筛改性方面已得到广泛应用。USY分子筛本身的高比表面积和多孔结构使其具有一定的吸附、催化性能，添加Cu、Ce后必然会使其性能得到进一步提升。
[0006]专利CN201911283632.2报道了一种双金属改性的分子筛脱硝催化剂的制备方法及其应用。所述催化剂以SAPO
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34沸石分子筛为载体，负载铜元素和锌元素。该催化剂在200～550℃很宽的温度窗口内，均具有良好的脱硝活性、高N2选择性以及水热稳定性，非常适用于移动源柴油机尾气氮氧化物治理。
[0007]专利CN201910727755.4涉及材料化学和催化化学
，具体提出了一种稀土金属改性的分子筛催化剂及其制备方法。所述催化剂包括多孔陶瓷载体及载体上涂覆的稀土金属涂层，其中稀土金属为Ce、La、Pr、Y、Sm、Yb、Nd中的一种或者多种。该专利技术可以显著提高分子筛催化剂在高温水热条件下的结构稳定性，在柴油机尾气脱硝方面有广泛的应用前
景。

技术实现思路

[0008]鉴于上述问题，提出了本专利技术以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的双金属改性的USY型分子筛催化剂及其制备方法。
[0009]第一方面，本专利技术实施例提供一种双金属改性的USY型分子筛催化剂，所述催化剂包括：
[0010]载体和活性组分，所述活性组分为铈和铜，所述活性组分负载于所述载体上。
[0011]可选的，按质量计，所述铈的负载量为0.5％
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5％。
[0012]可选的，按质量计，所述铜的负载量为0.5％
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10％。
[0013]可选的，所述载体为USY型分子筛。
[0014]可选的，所述催化剂的粒径为过40目
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60目筛。
[0015]第二方面，本专利技术实施例提供一种第一方面所述的双金属改性的USY型分子筛催化剂的制备方法，其特征在于，所述方法包括：
[0016]将第一硝酸盐和第二硝酸盐溶解于溶剂中，获得浸渍液；
[0017]将所述分子筛的粉末置于所述浸渍液中搅拌，以使充分混合，获得混合浆液；
[0018]将所述混合浆液进行超声处理，后于水浴条件下进行第一干燥处理，获得混合块料；
[0019]将所述混合块料依次进行第二干燥处理和煅烧处理，获得混合粉末；
[0020]将所述混合粉末过筛，获得双金属改性的USY型分子筛催化剂。
[0021]可选的，所述搅拌为磁力搅拌，所述搅拌的时间为12h
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24h。
[0022]可选的，所述超声处理的时间为10min
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20min，所述第一干燥处理的温度为80℃
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90℃。
[0023]可选的，所述第二干燥处理的温度为100℃
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110℃。
[0024]可选的，所述煅烧处理的温度为500℃
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550℃，所述煅烧处理的时间为4h
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5h。
[0025]本专利技术实施例中的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
[0026]本专利技术实施例提供的双金属改性的USY型分子筛催化剂，包括：载体和活性组分，所述活性组分为铈和铜，所述活性组分负载于所述载体上。活性组分铜可使催化剂具有优异的低温活性和宽的活性温度窗口；添加适量Ce，与Cu之间发生相互作用有利于CuOx物种的分散，而CuOx物种与Ce02之间存在着很强的相互作用，这种强相互作用改变了催化剂活性组分的电子性能，提高了其还原性，进而更容易在低温下将NO氧化为N02从而提高了催化剂的低温活性。可提高催化剂表面化学吸附氧的浓度，进而提高CuOx的氧迁移率，提高作为NH3
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SCR活性位点的Cu+位点的浓度。因此，通过载体负载铈和铜可以达到增强催化剂的脱硝性能的效果。
[0027]上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本专利技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本专利技术的具体实施方式。
附图说明
[0028]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0029]图1是本专利技术实施例中金属改性的USY型分子筛催化剂的制备方法流程图。
具体实施方式
[0030]下文将结合具体实施方式和实施例，具体阐述本专利技术，本专利技术的优点和各种效果将由此更加清楚地呈现。本领域技术人员应理解，这些具体实施方式和实施例是用于说明本专利技术，而非限制本专利技术。
[0031]在整个说明书中，除非另有特别说明，本文使用的术本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双金属改性的USY型分子筛催化剂，其特征在于，所述催化剂包括：载体和活性组分，所述活性组分为铈和铜，所述活性组分负载于所述载体上。2.根据权利要求1所述的双金属改性的USY型分子筛催化剂，其特征在于，按质量计，所述铈的负载量为0.5％
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5％。3.根据权利要求1所述的双金属改性的USY型分子筛催化剂，其特征在于，按质量计，所述铜的负载量为0.5％
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10％。4.根据权利要求1所述的双金属改性的USY型分子筛催化剂，其特征在于，所述载体为USY型分子筛。5.根据权利要求1所述的双金属改性的USY型分子筛催化剂，其特征在于，所述催化剂的粒径为过40目
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60目筛。6.一种权利要求1
‑
5任一项所述的双金属改性的USY型分子筛催化剂的制备方法，其特征在于，所述方法包括：将第一硝酸盐和第二硝酸盐溶解于溶剂中，获得浸渍液；将所述分子筛的...

【专利技术属性】
技术研发人员：周志辉，张彩虹，
申请(专利权)人：武汉智宏思博环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：