改性Cu-ZSM-11和Cu-ZSM-5分子筛催化分解一氧化氮性能

采用水热法合成法合成ZSM-11和ZSM-5分子筛,采用一步离子交换法制备了改性ZSM-11和ZSM-5系列催化剂。通过X射线衍射、电感耦合等离子体发射光谱和红外光谱对催化剂进行表征。结果表明:ZSM-5型催化剂负载的离子量高于ZSM-11型催化剂。催化剂中的共存离子Cu2+,Ce3+和Ni2+对两种类型分子筛振动所产生的影响不同,共存离子对ZSM-11的影响较大,表明2种类型分子筛骨架的结构存在差异。催化试验结果表明:Cu-ZSM-11催化剂催化稳定性高于Cu-ZSM-5催化剂。Ce3+和Ni2+改性的Cu-ZSM-11和Cu-ZSM-5催化剂的催化活性都有所提高,但Ce3+和Ni2+改性的Cu-ZSM-11催化剂的催化活性高于Cu-ZSM-11和对应的改性Cu-ZSM-5催化剂。随空速的增大,2种催化剂的催化活性先增大后减小,在空速约为0.6(g·s)/mL左右时达到最高活性。     

离子交换法改性ZSM-5的NH_3-SCR性能研究

为了获得可以在低温条件下具有较高脱硝效率并且无毒易得的SCR催化剂,采用了传统水溶液离子交换法制备Cu-ZSM-5,Ce-ZSM-5催化剂和连续水溶液离子交换法制备Cu-Ce-ZSM-5,Ce-Cu-ZSM-5催化剂,并运用N_2吸附脱附、扫描电镜、X射线衍射对吸附催化剂进行物理化学表征。在100—500℃温度范围,空速60 000 h~(-1)的条件下进行SCR活性测试。结果表明,Cu-ZSM-5,Cu-Ce-ZSM-5和Ce-Cu-ZSM-5催化剂表现出了良好的低温活性,在200—300℃范围内脱硝效率接近100%,而在100—200℃范围内Cu-ZSM-5催化剂的SCR活性最高。改性ZSM-5催化剂与传统SCR催化剂相比拥有无毒易得、低温活性好等优点,具有广泛的工业应用前景。     

直接法合成杂原子Cu-ZSM-5用于直接催化分解NO_x的研究

以硅溶胶为硅源,硫酸铝为铝源,采用水热合成法直接合成杂原子Cu-ZSM-5催化剂,通过改变合成条件制备一系列催化剂,并用模拟烟气考察直接催化分解NO的活性。实验结果表明,当硅铝物质的量的比为50,Cu的负载量为6%,晶化温度为165℃,晶化时间为24 h时,合成的催化剂效果最好,温度过低或晶化时间过短则不能合成分子筛,温度过高或晶化时间过长则容易产生杂晶,影响催化效果;同时发现,当采用Na OH作为碱源时,效果优于其他强碱或弱碱,硫酸作为酸源时,效果优于其他强酸和中强酸。XRD的表征结果表明,高结晶度、无杂晶、适当存在晶型缺陷的Cu-ZSM-5沸石分子筛最有利于提高催化脱硝性能。     

双金属交换的Cu-Mn/SSZ-39催化剂的NH3-SCR脱硝性能

以SSZ-39为载体,采用离子交换法制备不同铜锰物质的量比的Cu-Mn/SSZ-39分子筛催化剂,并考察其在以NH3为还原剂的选择性催化还原NO反应(NH3-SCR)中的脱硝活性.通过XRD、SEM、N2吸脱附、NH3-TPD、H2-TPR、XPS、ICP等对催化剂的结构、形貌、表面酸性等进行表征.结果表明,Cu2+提供主要的反应活性位,使催化剂具有良好的脱硝活性和N2选择性;Mn2+/3+交换提高了催化剂的表面酸性,特别是增加了弱Lewis酸的含量;Cu2+、Mn2+/3+双金属交换的Cu-Mn/SSZ-39催化剂具有良好的低温脱硝活性和水热稳定性.当Cu与Mn的物质的量比为1:0.6时,Cu-Mn(0.6)/SSZ-39具有最低的起燃温度(T50为125℃),在184～433℃的宽温度范围内NO转化率达到90％以上,并在450℃内保持90％以上的N2选择性.水热老化后的Cu-Mn/SSZ-39-A基本保持了原有的晶型、形貌和脱硝活性,体现了良好的水热稳定性.     

粉煤灰基SAPO-34分子筛脱硝催化剂的合成及其脱硝性能

以内蒙准格尔电厂粉煤灰为原料,采用酸碱联合法,制备了粉煤灰基SAPO-34微孔分子筛。以SAPO-34分子筛为载体,以碳酸铵为铵盐、硝酸铜为铜源,采用离子交换法制备了不同Cu担载量的Cu-SAPO-34分子筛催化剂。在500℃、8% H₂O/N₂气氛下老化处理后,对催化剂的选择性催化还原脱硝性能和物理化学特性进行了测试分析。结果表明,SCR活性与Cu物种种类密切相关,位于离子交换位的孤立态的Cu²⁺是Cu-SAPO-34催化剂在NH₃-SCR反应中的主要活性中心,随着Cu担载量的增加,催化剂的低温SCR活性提高,而高温活性在Cu质量分数达到1.50%上达到最高而后降低。1.50 Cu-SAPO-34催化剂在空速高达200000h^-1、350~500℃范围内可达到80%以上的NO_x转化率,显示出较宽的脱硝温度窗口。文中指出该催化剂因更好的高温活性和抗烧结能力,相比钒钛系催化剂更适用于高温工况。这项工作开辟了燃煤电厂粉煤灰无害化处理用于制备SCR催化剂的新途径。     

双金属交换的Cu-Mn/SSZ-39催化剂的NH3-SCR脱硝性能

摘要：以SSZ-39为载体，采用离子交换法制备不同铜锰物质的量比的Cu-Mn/SSZ-39分子筛催化剂，并考察其在以NH3为还原剂的选择性催化还原NO反应（NH3-SCR）中的脱硝活性。通过XRD、SEM、N2吸脱附、NH3-TPD、H2-TPR、XPS、ICP等对催化剂的结构、形貌、表面酸性等进行表征。结果表明，Cu2 提供主要的反应活性位，使催化剂具有良好脱硝活性和N2选择性；Mn2 /3 交换提 高了催化剂的表面酸性，特别是增加了弱Lewis酸的含量；Cu2 、Mn2 /3 双金属交换的Cu-Mn/SSZ-39催化剂具有良好的低温脱硝活性和水热稳定性。当Cu与Mn的物质的量比为1:0.6时，Cu-Mn(0.6)/SSZ-39具有最低的起燃温度（T50为125 ℃），在184~433 ℃的宽温度范围内转化率达到90%以上，并在450 ℃内保持90%以上的N2选择性。水热老化后的Cu-Mn/SSZ-39-A基本保持了原有的晶型、形貌和脱硝活性，体现了良好的水热稳定性。     

新型脱硝催化剂的研制

采用等体积浸渍法制备以Cu和特种助剂为活性组分负载在特制 Ti-Al-O复合载体上的NH3选择性催化还原的新型脱硝催化剂,考察了在模拟硝酸尾气环境下该催化剂操作条件对其NH3-SCR活性的影响;探讨了H2 O对其活性的影响。结果表明,该催化剂具有很好的中温SCR活性,在空速10000 h-1、180～220℃、氨氮比0.8、O2体积分数5.5％、NO体积分数200×10-6条件下, NO转化率达99.5％。200℃下通水后,通水量为12.3％时,脱硝率降至14％;停止通水4 h后, N O转化率恢复至99.5％。     

Cu基分子筛NH_3-SCR脱硝催化剂的研究进展

目前铜基分子筛催化剂在较宽温度窗口内具有良好的SCR活性、高的N2选择性和水热稳定性,成为柴油车尾气净化领域最有应用前景的催化剂。因此对Cu基分子筛Cu-ZSM-5、Cu-SSZ-13和Cu-SAPO-34的脱硝性能进行了对比研究,综述了其活性物种类型、位置与催化活性的关系和这些催化剂的NH3-SCR反应机理。     

Ag／Cu／CeO2-ZrO2催化剂对NO还原性能的影响

研究了Ag／Cu／CeO2-ZrO2催化剂在富氧条件下C3H6选择性还原NO的性能，讨论了载体中铈锆比例，催化剂活性组分的负载方式以及在载体中加入适量碱土金属对催化剂反应活性的影响，结果表明铈锆比为1：3时，催化剂活性最好，NO转化率达到58．2％。在铈锆比为3：1的CeO2-ZrO2载体上，单独负载Cu的催化剂活性最好，NO转化率为53．8％。在CeO2-ZrO2载体中加入少量Ca可明显改善催化剂性能，拓宽催化剂反应温度范围。     

Ag/ZSM-5催化剂上二甲醚芳构化过程

研究了二甲醚在Ag/ZSM-5催化剂上芳构化反应性能,详细考察了反应温度、分子筛硅铝比、反应空速对芳烃收率的影响,确定了二甲醚芳构化反应最佳条件:温度475℃、分子筛硅铝比25、反应空速300 mL/(g.h),此时芳烃收率为64%左右。