[发明专利]一种CuM/SAPO-34和Fe/Beta耦合分子筛的制备方法及其应用

权利要求书

1.一种CuM/SAPO-34和Fe/Beta耦合分子筛的制备方法，其特征在于，其包括以下步骤：

(1)将磷酸与第一质量的去离子水混合，加入拟薄水铝石，搅拌混合后加入第一质量的硅溶胶，搅拌，然后逐滴加入吗啉，得到第一混合物；将铜盐和含碱金属元素M的盐溶于去离子水，并加入四乙烯五胺后搅拌，然后倒入第一混合液，搅拌混合得到第一凝胶产物；调节所述第一凝胶产物的pH，然后装入水热反应釜中晶化，晶化反应结束后冷却，分离第一固体结晶产物与第一上清液，并将第一固体结晶产物用去离子水洗涤至中性，干燥，得到CuM/SAPO-34分子筛；

(2)将偏铝酸钠与第二质量的去离子水混合，加入四乙基氢氧化铵和第二质量的硅溶胶，搅拌得到第二混合物，将铁盐溶解于去离子水中得到铁盐溶液，在铁盐溶液中加入第二混合物，然后加入Beta分子筛晶种，搅拌混合后得到第二凝胶产物；将所述第二凝胶产物装入水热反应釜中晶化，晶化反应结束后冷却，分离第二固体结晶产物与第二上清液，并将第二固体结晶产物用去离子水洗涤至中性，干燥，得到Fe/Beta分子筛；

(3)取步骤(1)中的CuM/SAPO-34分子筛、步骤(2)中的Fe/Beta分子筛混合为分子筛混合物，将所述分子筛混合物与第三质量的去离子水混合，加入铝溶胶，搅拌混合，然后加入造孔剂，得到浆料产物；调节浆料产物粘度，然后将浆料产物涂覆在硝酸处理过的堇青石载体上，干燥，在空气中焙烧，得到CuM/SAPO-34和Fe/Beta耦合分子筛；

步骤(1)中拟薄水铝石、磷酸、第一质量的硅溶胶、吗啉、四乙烯五胺、Cu元素、碱金属元素M、第一质量的去离子水的摩尔配料比为(0.113～0.224):(0.102～0.312):(0.0612～0.0154):(0.2～0.4):(0.0012～0.0061):(0.0088～0.0122):(0.01～0.06):(6.43～9.44)；

步骤(2)中偏铝酸钠、第二质量的硅溶胶、四乙基氢氧化铵、第二质量的去离子水、Fe元素的摩尔配料比为(20～40):(0.5～1.5):(5～10):(200～500):(0.1～0.5)；

步骤(3)中CuM/SAPO-34分子筛与Fe/Beta分子筛质量比例为0.5～4；所述涂覆量为每升堇青石载体涂覆80～180g所述分子筛混合物；所述分子筛混合物、铝溶胶、第三质量的去离子水混合的质量配比为3:(5～15):23；所述造孔剂为质量百分含量1‰～4‰的碳酸氢铵、羧甲基纤维素或酚醛树脂一种或几种。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述铜盐选自含铜的硝酸盐、氯化盐、磷酸盐、硅酸盐或硫酸盐；所述碱金属元素M选自钠或钾；所述含碱金属元素M的盐选自含碱金属元素M的硝酸盐、氯化盐、磷酸盐、硅酸盐或硫酸盐；采用氨水和乙酸调节所述第一凝胶产物的pH为6～7。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中晶化温度为120～200℃，晶化时间为0.5～2天；干燥温度为80～100℃，干燥时间为5～24小时。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述铁盐为硝酸盐、氯化盐、磷酸盐、硅酸盐或硫酸盐；晶化温度为100～180℃，晶化时间为3～10天。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中焙烧温度为500～700℃，焙烧时间为3～8小时。

6.一种权利要求1-5任一项所述的制备方法制备得到的CuM/SAPO-34与Fe/Beta耦合的分子筛，作为NH3-SCR催化反应催化剂，用于柴油机尾气后处理中氮氧化合物净化过程的用途。

7.一种提高Cu/SAPO-34分子筛低温水热稳定性的方法，所述低温为≦100℃，其特征在于，使用权利要求1所述的制备方法通过碱金属元素M对Cu/SAPO-34分子筛改性。