我室田鹏研究员、刘中民院士团队发展出一步制备无钠Cu-SSZ-13沸石的合成新策略。

含铜SSZ-13沸石是重要的催化材料，在甲烷直接转化为甲醇和NH₃-SCR等反应中表现出优良的催化性能。目前，Cu-SSZ-13脱硝催化剂已经在柴油车后处理系统中实现商业化应用。Cu-SSZ-13沸石一般采用先合成后离子交换法制备，合成工序包括SSZ-13沸石的合成、焙烧去除模板剂、NH₄⁺离子交换去除Na⁺、Cu²⁺离子交换、高温焙烧处理等多个步骤，工序复杂，耗时费力。目前文献中关于一步直接合成Cu-SSZ-13的方法，存在合成过程耗时长，模板剂用量大等问题。因此，发展Cu-SSZ-13沸石的一步直接高效合成具有重要的意义。更为理想的情况是，一步直接合成无钠Cu-SSZ-13产品，通过简单煅烧将其转化为具有丰富酸中心的高活性催化剂。

针对这些问题，该团队通过构建包含模板剂TMAdaOH、Cu-TEPA络合物、小分子胺和SSZ-13晶种的凝胶体系，发展出一步无钠Cu-SSZ-13沸石的合成新策略。合成具有快速晶化和高收率的特点，同时焙烧后的无钠Cu-SSZ-13沸石具有较高的孤立Cu²⁺量和丰富的酸中心位点，在200-450℃的宽温度范围内，NH₃-SCR反应的NOx转化率约为100%。高温水热老化处理后，样品的低温活性增强(<200℃)，550℃高温活性仍保持在80%以上。

相关研究成果发表在《化学通讯》（Chem. Comm.）上。上述研究工作得到国家自然科学基金重大项目、中科院前沿重点项目等的资助。（供稿：王娟）

One-pot synthesis of Na+-free Cu-SSZ-13 and its application in the NH3-SCR reaction. Juan Wang, Linying Wang, Dali Zhu, Wenhao Cui,Peng Tian*, Zhongmin Liu*. Chemical communications, 57, 4898 – 4901, 2021.