一种Sn基微孔分子筛NOx‑SCR催化剂制备方法，是通过原位合成法或者离子交换法，以Sn对商用分子筛ZSM‑5、丝光沸石（MOR）、Beta分子筛和其他微孔分子筛进行修饰改性，在分子筛骨架引入组分Sn，从而制备Sn基微孔分子筛。本发明专利技术所制备的SCR催化剂最大程度实现了NOx选择性还原为N2，而且经60 h反应后，催化剂的催化活性并没有任何下降，是一种高效高稳定性的NOx脱除催化剂。在有水或水汽存在下仍具有较高的催化活性，表现出优异的抗水失活性能。本发明专利技术成本低廉，生产工艺简单易行，使用寿命长。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】，是通过原位合成法或者离子交换法，以Sn对商用分子筛ZSM-5、丝光沸石（MOR）、Beta分子筛和其他微孔分子筛进行修饰改性，在分子筛骨架引入组分Sn，从而制备Sn基微孔分子筛。本专利技术所制备的SCR催化剂最大程度实现了NOx选择性还原为N2，而且经60h反应后，催化剂的催化活性并没有任何下降，是一种高效高稳定性的NOx脱除催化剂。在有水或水汽存在下仍具有较高的催化活性，表现出优异的抗水失活性能。本专利技术成本低廉，生产工艺简单易行，使用寿命长。【专利说明】—种Sn基微孔分子筛NOx-SCR催化剂制备方法
本专利技术涉及，主要用于于汽车尾气或工厂烟气中NOx净化处理，属于环境保护和大气污染治理领域。 技术背景 当今世界，汽车等交通运输业和石油等大规模化学工业的迅猛发展，推动着科学技术日新月异，同时也给人类赖以生存的环境带来了严重的危害。近十年来，中国各大城市大气污染严重。大气污染物的成分很复杂，氮氧化物(NOx)就是主要成分之一。NOx的来源可分为静态源和动态源，其中的典型代表是工厂烟气和机动车尾气。NOx对人类环境具有很大的危害性。首先是破坏臭氧层，造成臭氧空洞；其次是和SOx等酸性气体通过与水作用而形成酸雨，使土壤贫瘠，不利于农作物的生长；此外，NOx还能产生光化学烟雾，在该环境下生活的人们容易患上呼吸道疾病。由此可见，NOx是环境的一个重要杀手，消除NOx的排放已经成为大气污染防治的一个重要方面。 截至目前，选择性催化还原(SCR)NOx是受科学界比较公认的脱除方法。它的原理是利用汽车尾气或工厂烟气中有机物为还原剂或另外添加还原剂，在O2存在条件下，选择性地优先把NOx还原为N2。其催化过程通常采用NH3、HC、C0和PM等作为还原剂，在氧化气氛中催化NOx的还原反应对催化剂的选择性要求极高，对于该技术的研究比较广泛。其中，HC-SCR 的主要化学反应方程式如下:N0+HC+02 — CO2 + H2CHN2，HC+02 — H2O + CO20 选择性非催化还原(SNCR)也是人们曾经用来脱除NOx的手段之一，它是利用氨或尿素作为还原剂，在不加催化剂的条件下将NOx转化为N2，SNCR的缺点是转化效率较低，不能满足环保法规对氮氧化物的排放要求，因而现在人们已经很少应用此种方法。 随着科学技术的发展，人们也开始探索其他消除NOx排放的新方法和新思路，这其中光催化也被应用于催化消除N0X。光催化的基本原理是通过光催化试剂(如T12等)，在紫外-可见光存在条件下，光解NOx，从而达到消除NOx排放的目的。这是一门新型的交叉学科，唤起了许多科学家的兴趣。但是很遗憾，该方法目前尚未得到实际的大规模开发利用，而只停留于理论研究阶段。 负载型贵金属是常用的SCR催化剂，但是此种催化剂价格昂贵，且容易因CO、硫中毒而失活。分子筛是一类针对SCR反应的良好催化剂，其具有很高的比表面积、易于调变的孔道、高的热及水热稳定性等特点，这使其具有良好的吸附分离、催化、离子交换等性能。众所周知，Cu基和Fe基等杂原子分子筛对NOx的消除反应具有较高的催化活性(如专利CN102029178A和CN101711991A)。而Sn基沸石分子筛用于氮氧化物脱除则未见文献或专利报道。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术的不足，提供一种用于汽车尾气或工厂烟气中NOx净化处理的Sn基微孔分子筛SCR催化剂制备方法，它针对汽车尾气或工厂烟气中大量存在的NOx催化净化领域，制备出具有高活性和高稳定性的Sn基分子筛SCR催化剂。 本专利技术所提供的用于NOx净化处理的Sn基分子筛SCR催化剂是以Sn对商用分子筛ZSM-5，MOR、Beta、SSZ-13、MWff分子筛进行修饰改性，制备不同Sn含量沸石分子筛催化剂。 本专利技术所述的用于汽车尾气或工厂烟气净化处理的Sn基分子筛SCR催化剂的制备方法有两种:方法一使用原位合成法制备Sn基分子筛催化剂:(I) Sn-MFI分子筛的制备:以正硅酸四乙酯、铝酸钠、四氯化锡为前驱体，四丙基氢氧化铵为模板剂，在150-180 °C下晶化24-72 h，过滤洗涤，60-120 °C干燥4-12 h，500-6000C下焙烧4-12 h制得原位合成法Sn-MFI催化剂；(2)Sn-ZSM-5分子筛的制备:Sn_ZSM_5分子筛的制备和Sn-MFI类似，在合成过程中需要添加铝源，铝源是硝酸铝、硫酸铝、偏铝酸钠中的一种，硅铝原子摩尔比在15-1000之间，硅锡原子摩尔比在15-1000之间； (3)Sn-Beta、Sn-SSZ-13、Sn-M0R、Sn-MWff 分子筛制备过程和 Sn-ZSM-5 类似，在合成过程中需要添加铝源，铝源是硝酸铝、硫酸铝、偏铝酸钠中的一种，硅铝原子摩尔比在5-1000之间；Sn-Beta、Sn_SSZ_13、Sn-MWff所用模板剂分别为四乙基氢氧化铵、N，N，N —三甲基金钢烷氢氧化铵、六亚甲基亚胺，而Sn-MOR不需模板剂即可成功合成；硅锡原子摩尔比在15-1000 之间；方法二离子交换法合成Sn基沸石分子筛 (I)将氢型硅铝沸石分子筛ZSM-5、Beta、SSZ-13, MOR、MWff与SnCl4溶液混合均匀，在80 °C下搅拌回流24 h，重复交换两次，过滤洗涤，60-120 °C烘箱中干燥4_12 h，500-6000C下焙烧4-12 h制得离子交换法Sn基分子筛催化剂，分子筛硅铝比控制在5-1000之间，硅锡原子摩尔比控制在15-1000之间；本专利技术提供的Sn基沸石分子筛SCR催化剂在尾气中NOx催化净化中的评价方法是采用固定床反应器，反应条件:先将Sn基分子筛催化剂进行预处理操作，然后降至室温，再进行程序升温，通入反应气，总空速为60,000 ml/ (gMt.h)，反应温度:200-600 °C。 本专利技术的有益效果:采用原位合成法或离子交换法制备Sn基微孔分子筛催化剂，能够有效地脱除汽车尾气或工厂烟气中含有的大量NOx有毒气体，显示出优越的催化稳定性以及优良的催化活性。 【专利附图】【附图说明】 图1为实施例1原位合成法Sn-ZSM-5催化剂XRD测试结果；图2为实施例1原位合成法Sn-ZSM-5催化剂对NOx催化净化曲线。 【具体实施方式】 为了更清楚的说明本专利技术，列举以下实施例，但其对本专利技术的范围无任何限制。 实施例1以正硅酸四乙酯、铝酸钠和四氯化锡为前驱体，四丙基氢氧化铵为模板剂，按照Sn/Al摩尔比为2:1进行反应，过滤洗涤，干燥，以2 °C/min的升温速率，在550 °C下焙烧6 h获得实施例1原位合成法Sn基分子筛催化剂样品。将制得的催化剂0.1 g在550 °C下进行预处理操作30 min，然后降温至室温，再以10 °C/min速率程序升温，通入总流量为100 ml/min的混合反应气，其中含有0.4%CH4，0.6%NO, 6%02，检测300 - 600 0C温度范围内NOx转化率。 实施例2以正硅酸四乙酯、铝酸钠和四氯化锡为前驱体，四丙基氢氧化铵为模板剂，按照Sn/Al摩尔比为1:1进行反应，过滤洗涤，干燥，以2 °C/min的升温速率，在550°C下焙烧6h获得实施例2原位合成本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种Sn基微孔分子筛NOx‑SCR催化剂制备方法，其特征是： (1)Sn‑MFI分子筛的制备:以正硅酸四乙酯、铝酸钠、四氯化锡为前驱体，四丙基氢氧化铵为模板剂，在150‑180℃下晶化24‑72h，过滤洗涤，60‑120℃干燥4‑12h，500‑600℃下焙烧4‑12h制得原位合成法Sn‑MFI催化剂； (2)Sn‑ZSM‑5分子筛的制备：Sn‑ZSM‑5分子筛的制备和Sn‑MFI类似，在合成过程中需要添加铝源，硅铝原子摩尔比在15‑1000之间，硅锡原子摩尔比在15‑1000之间； (3)Sn‑Beta、Sn‑SSZ‑13、Sn‑MOR、Sn‑MWW分子筛制备过程和Sn‑ZSM‑5类似，在合成过程中需要添加铝源，硅铝原子摩尔比在5‑1000之间；Sn‑Beta、Sn‑SSZ‑13、Sn‑MWW所用模板剂分别为四乙基氢氧化铵、N,N,N一三甲基金钢烷氢氧化铵、六亚甲基亚胺，而Sn‑MOR不需模板剂即可成功合成；硅锡原子摩尔比在15‑1000之间。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王翔，彭洪根，彭跃，刘文明，
申请(专利权)人：南昌大学，
类型：发明
国别省市：江西;36
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