我室利用一步法合成具有优异NH3-SCR催化性能的无钠Cu-SSZ-13
时间:2021-04-08 16:22 栏目类别:
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。
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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.