[发明专利]制备含铜和银双金属的SAPO分子筛的方法及其应用

说明书

本申请公开了一种制备含铜和银双金属的SAPO分子筛的方法，其特征在于，至少包含如下步骤：(1)将SAPO分子筛原粉与含有银离子的溶液进行离子交换后，分离得到固体I；(2)步骤(1)所得固体I与含有铜离子的溶液进行离子交换后，分离所得固体样品经洗涤、干燥，即得所述含铜和银双金属的SAPO分子筛。所述方法通过离子交换的方式，避免了催化剂制备中，向SAPO类分子筛中负载金属元素过程中对分子筛结构的破坏。所制备得到的含铜和银双金属的SAPO类分子筛，具有很好的低温水热稳定性，用作氮氧化物脱除反应催化剂时，在总金属担载量较大的情况下，高温段不会引起强烈的NH₃氧化反应，在整个温度段都有较好的转化率。

技术领域

本申请涉及含铜和银双金属的SAPO类分子筛的制备方法及其在催化中的应用，属于催化剂合成领域。

背景技术

SAPO-n(n为型号)系列磷酸硅铝分子筛：其骨架由PO₂⁺、AlO₂^-及SiO₂四面体组成，Si原子取代P原子进入中性磷酸铝分子筛骨架，使之产生骨架负电荷。按合成条件不同和Si含量的不同，SAPO分子筛呈现由中到强的质子酸性，加之很多SAPO分子筛具有规则的孔道结构以及良好的热稳定性和水热稳定性，该类材料已被广泛用作吸附剂、催化剂和催化剂载体。

NOx作为主要大气污染物之一，能引起酸雨，光化学烟雾等诸多环境问题，且对人体健康构成严重危害，氮氧化物污染主要来源于移动源汽车尾气的排放和固定源工厂废气的排放，NOx污染的处理方法是以NH₃，尿素或者碳氢化合物为还原剂进行选择催化还原反应，将其转化为无害的氮气。传统的脱硝催化剂主要是V-Ti-W体系，但是随着发动机技术中稀燃技术的广泛采用，稀燃尾气排放温度降低，V-Ti-W体系的催化剂较窄温度适用范围不能满足要求，而且其潜在的对环境造成污染的可能性也限制了其应用。因此，基于分子筛体系的新一代脱硝催化剂逐渐的受到人们的关注并成为近年来的研究热点。

在分子筛体系的催化剂中，铜系列的催化剂和铁系列的催化剂是两类具有代表性的体系，铜系列的催化剂表现出优良的低温活性，但是过高的负载量会造成高温段严重的NH₃氧化反应，使得整体转化率降低，铁系列的催化剂在低温段活性较差，但是表现出了优异的高温活性。脱硝单元安装位置靠近DPF，DPF单元频繁的再生会产生800℃的高温，因此，新型的脱硝催化剂同样要具有高的水热稳定性，Cu-SAPO-34以其优异的高温水热稳定性和宽温度范围内的高催化活性，成为了最有可能实用化的脱硝催化剂之一。

Cu-SAPO-34催化剂虽然有着优异的的高温水热稳定性，但是SAPO系列分子筛在低温下对水的稳定性却较差。低温下桥羟基会发生水解，水解达到一定程度就会造成骨架结构不可逆的破坏。尽管Cu²⁺的引入可以一定程度上提升其低温稳定性，但是Cu-SAPO-34长周期放置之后其活性特别是低温段活性依然有大幅度下降。所以，其低温水热稳定性有待提升。

发明内容

本申请的目的在于提供一种制备新型的含铜和银双金属的SAPO类分子筛的方法，所述方法通过离子交换的方式制备得到含铜和银双金属的SAPO分子筛，避免了催化剂制备中，向SAPO类分子筛中负载金属元素过程中对分子筛结构的破坏。所制备得到的含铜和银双金属的SAPO类分子筛，铜和银两种金属离子大部分位于分子筛孔笼内的离子位上，仅少量以氧化物形式存在，具有很好的低温水热稳定性；该铜和银双金属的SAPO类分子筛用作氮氧化物脱除反应催化剂时，在总金属担载量较大的情况下，高温段不会引起强烈的NH₃氧化反应，在整个温度段都有较好的转化率。

制备含铜和银双金属的SAPO分子筛的方法，其特征在于，包括步骤1、步骤2或步骤3：