[发明专利]一种含铜或铁基SAPO分子筛SCR催化剂及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种含铜或铁基SAPO分子筛，其特征在于，所述分子筛为含有过渡金属Cu或Fe的磷酸硅铝分子筛，比表面积为450-800m²/g，孔径为0.4-0.6nm，所述分子筛中，过渡金属含量为2.5-3.5wt％，所述分子筛的磷酸硅铝化学组成可表示为：Si_xAl_yP_zO₂，其中，x、y、z分别表示Si、Al、P的摩尔分数，x＝0.01-0.4，y＝0.3-0.55，z＝0.3-0.55，且x+y+z＝1。

2.一种权利要求1所述的含铜或铁基SAPO分子筛的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)水热反应法制备Fe-SAPO或Cu-SAPO分子筛催化剂前驱体：将过渡金属源、硅源、铝源、磷源、模板剂R和去离子水在搅拌下混合均匀，得到初始凝胶混合物；所述初始凝胶混合物中，硅源以SiO₂计，铝源以Al₂O₃计，磷源以P₂O₅计，过渡金属以原子计，摩尔比为：

Me/Al₂O₃＝0.01-0.1；

SiO₂/Al₂O₃＝0.1-0.6；

P₂O₅/Al₂O₃＝0.5-2.0；

H₂O/Al₂O₃＝20-100；

R/Al₂O₃＝1.5-4；

将初始凝胶混合物移入合成釜中密封，在搅拌条件下升温晶化，晶化温度为180-210℃，晶化时间为8-48h；晶化结束后，将固体结晶产物分离后，洗涤，在100-120℃烘干4-12小时，经550℃焙烧2-6小时，得到水热Fe-SAPO或水热Cu-SAPO分子筛前驱体，以及SAPO-34分子筛；

所述SAPO-34分子筛制备过程为步骤(1)中不添加过渡金属源；

(2)采用等体积浸渍法在所述SAPO-34分子筛上浸渍Fe²⁺或Cu²⁺离子，在100-120烘干4-8小时，经500℃焙烧2小时，得到浸渍Fe-SAPO分子筛前驱体或浸渍Fe-SAPO分子筛前驱体；

(3)将所述浸渍Fe-SAPO-34分子筛前驱体与所述水热Fe-SAPO分子筛前驱体混合，或所述浸渍Cu-SAPO分子筛前驱体与所述水热Cu-SAPO基分子筛前驱体混合，按照过渡金属总量介于2.5-3.5wt％的比例进行混合后，在空气空速2000-30000h^-1条件下，于350-850℃固相交换2-4小时，得到所述铁基SAPO分子筛或含铜基SAPO分子筛。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述硅源为硅溶胶、硅酸钠或气相二氧化硅中的一种；所述铝源为拟薄水铝石；所述磷源为85％磷酸。

4.根据权利要求2所述的的制备方法，其特征在于，所述过渡金属源为Fe或Cu的硫酸盐、氧化物、氢氧化物、碳酸盐、碱式碳酸盐、甲酸盐、乙酸盐中的一种。

5.根据权利要求2所述的的制备方法，其特征在于，所述模板剂R为二乙胺、三乙胺、异丙胺、二异丙胺、吗啉、四乙基氢氧化铵、四甲基氢氧化铵、三乙烯二胺、四乙烯五胺、环拉胺、Tmtac与Hmhaco中的至少一种。

6.根据权利要求2所述的的制备方法，其特征在于，当所述模板剂为至少两种形成的混合物时，任意一种模板剂占模板剂混合物总摩尔量的比例为5％-70％。

7.根据权利要求2所述的的制备方法，其特征在于，所述水热Fe-SAPO分子筛前驱体与Cu-SAPO分子筛前驱体中，金属Fe或Cu的含量为1-2.5wt％。