一种负载型CeO2/Cu-SSZ-13复合催化剂的制备方法及其应用技术

本发明专利技术提供一种负载型CeO2/Cu

【技术实现步骤摘要】
一种负载型CeO2/Cu
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SSZ
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13复合催化剂的制备方法及其应用


[0001]本专利技术属于环境领域，涉及一种负载型CeO2/Cu
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13复合催化剂的制备方法及其应用。

技术介绍

[0002]现如今，大气中的氮氧化物的吸收净化处理是目前需要解决的问题。
[0003]NH3选择性催化还原NO
x
(NH3‑
SCR)是目前应用最为广泛的NO
x
净化技术，稳定、高效、高抗性催化剂是该技术的核心。公开号为CN 101668589 B的专利公开了一种铜CHA沸石催化剂(Cu
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13)，该催化剂具有优异的NH3‑
SCR催化性能和水热稳定性，从而被广泛的应用于移动源尾气NOx净化中。具有一定Si/Al的沸石材料可以利用Cu
2+
进行电荷补充，Si/Al越低，可以存在更多的活性Cu
2+
进行补偿。然而，目前所用Cu
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13的催化剂具有较高的Si/Al(>7.5)，理论上可以存在的活性Cu
2+
物种有限，因此限制了其低温NH3‑
SCR性能。
[0004]具有低Si/Al的Cu
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13催化剂由于可以包含更多活性Cu
2+
物种和酸性位而具有优异的NH3‑
SCR催化性能。公开号为CN 103157505 B和CN 109364989 B的专利公开了一种具有优异低温NH3‑
SCR活性和水热稳定性的富铝型Cu
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13催化剂及其制备方法和应用。尽管如此，无论是高Si/Al还是低Si/Al的Cu
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13小孔分子筛催化剂，实际烟气或尾气中含有的SO2会明显降低Cu
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13催化剂的低温NH3‑
SCR活性。尽管通过一定的热处理，可以部分再生Cu
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13催化剂的低温NH3‑
SCR催化性能，但在SO2共存条件下，其低温活性仍然会明显降低。
[0005]因此，如何在提升Cu
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13优异低温NH3‑
SCR催化性能和水热稳定性的同时，提升该催化剂的抗硫性能是本领域的技术难题。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种同时提高富铝型Cu
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13催化剂低温活性、水热稳定性和抗硫性的负载型CeO2/Cu
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13复合催化剂的制备方法及其应用。
[0007]为达到此专利技术目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0008]本专利技术目的之一在于提供一种负载型CeO2/Cu
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13复合催化剂的制备方法，所述制备方法包括：
[0009]以Cu
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13分子筛为载体，将载体与Ce源依次进行混合和焙烧，得到负载型CeO2/Cu
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13复合催化剂。
[0010]本专利技术中通过负载CeO2，综合提高了Cu
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13分子筛催化剂NH3‑
SCR的低温活性、水热稳定性以及抗硫性。为Cu
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13分子筛催化剂作为柴油车尾气净化催化剂进一步应用提供了基础。
[0011]本专利技术使用了简单的物理混合方法，得到了CeO2/Cu
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13复合催化剂。相比Cu
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13催化剂，该催化剂具有更优异的抗硫性能，低温活性和水热稳定性，解决了本领域的技术难题。
[0012]本专利技术选择富铝型Cu
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13催化剂，可以提供更多的离子交换位，可以使Ce物种以Ce
3+
离子和CeO2共存的形式存在，不仅抑制了活性Cu物种的迁移积聚，还可以作为SO2吸附的牺牲位点，从而同时增强了Cu
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13催化剂的水热稳定性和抗硫性。
[0013]本专利技术采用Ce作为助剂，Ce可以作为一定的SCR活性位点，从而提升新鲜态样品的SCR催化活性。
[0014]作为本专利技术优选的技术方案，所述Cu
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13分子筛为富铝型分子筛，其中，3≤Si/Al≤10，0.2≤Cu/Al≤0.5，其中所述Si/Al可以是3、4、5、6、7、8、9或10等，Cu/Al可以是0.2、0.3、0.4或0.5等，但不仅限于所列举的数值，上述各数值范围内其他未列举的数值同样适用。
[0015]优选地，所述负载型CeO2/Cu
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13复合催化剂中的CeO2的质量分数占比为0.1～3％，其中所述占比可以是0.1％、0.5％、1％、1.5％、2％、2.5％或3％等，但不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
[0016]作为本专利技术优选的技术方案，所述Ce源包括Ce氧化物或Ce盐。
[0017]优选地，所述Ce氧化物包括氧化铈。
[0018]优选地，所述Ce盐包括硝酸铈、醋酸铈或氯化铈中的任意一种或至少两种的组合，其中所述组合典型但非限制性实例有：硝酸铈和醋酸铈的组合、醋酸铈和氯化铈的组合或硝酸铈和氯化铈的组合等。
[0019]作为本专利技术优选的技术方案，所述混合包括液相混合浸渍法、初始浸渍法或固态研磨法中的任意一种。
[0020]本专利技术采用固相混合、初湿浸渍法避免了在工业应用中废水问题的产生。
[0021]作为本专利技术优选的技术方案，所述液相混合浸渍法包括：将Cu
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13置于Ce盐溶液中浸渍。
[0022]优选地，所述浸渍的固液比为1:1～1000，其中所述固液比可以是1:1、1:10、1:100、1:200、1:300、1:400、1:500、1:600、1:700、1:800、1:900或1:1000等，但不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用，优选为1:10～100。
[0023]作为本专利技术优选的技术方案，所述初始浸渍法包括将等孔容体积的Ce盐溶液滴入Cu
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13分子筛中。
[0024]作为本专利技术优选的技术方案，所述固态研磨法包括将Cu
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种负载型CeO2/Cu
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13复合催化剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：以Cu
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13分子筛为载体，将载体与Ce源依次进行混合和焙烧，得到负载型CeO2/Cu
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13复合催化剂。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述Cu
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13分子筛为富铝型分子筛，其中，3≤Si/Al≤10，0.2≤Cu/Al≤0.5。3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述负载型CeO2/Cu
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13复合催化剂中的CeO2的质量分数占比为0.1～3％。4.根据权利要求1
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3任一项所述的制备方法，其特征在于，所述Ce源包括Ce氧化物或Ce盐；优选地，所述Ce氧化物包括氧化铈；优选地，所述Ce盐包括硝酸铈、醋酸铈或氯化铈中的任意一种或至少两种的组合。5.根据权利要求1
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4任一项所述的制备方法，其特征在于，所述混合包括液相混合浸渍法、初始浸渍法或固态研...

【专利技术属性】
技术研发人员：贺泓，孙宇，单玉龙，石晓燕，余运波，
申请(专利权)人：中国科学院生态环境研究中心，
类型：发明
国别省市：