[发明专利]一种负载稀土金属氧化物或过渡金属氧化物的Cu-SSZ-13复合催化剂的制备方法及其应用

说明书

本发明提供一种负载稀土金属氧化物或过渡金属氧化物的Cu‑SSZ‑13复合催化剂的制备方法及其应用。所述制备方法包括：以Cu‑SSZ‑13分子筛为载体，将载体与稀土金属源或过渡金属源依次进行混合和焙烧，得到所述负载稀土金属氧化物或过渡金属氧化物的Cu‑SSZ‑13复合催化剂。本发明制备得到的负载稀土金属氧化物或过渡金属氧化物的Cu‑SSZ‑13复合催化剂中所选金属氧化物可以调控Cu‑SSZ‑13中Cu活性位点的反应性，促进Csubgt;3/subgt;Hsubgt;6/subgt;的完全氧化，同时减少Csubgt;3/subgt;Hsubgt;6/subgt;在活性位点的竞争吸附，因此可以提升Csubgt;3/subgt;Hsubgt;6/subgt;等HCs暴露下样品的SCR催化活性。

技术领域

本发明属于环境领域，涉及一种负载稀土金属氧化物或过渡金属氧化物的Cu-SSZ-13复合催化剂的制备方法及其应用。

背景技术

氮氧化物(NO_x)作为PM2.5和O₃的前驱体，对于灰霾和臭氧复合污染具有重要贡献。大气中的NO_x主要来源于柴油发动机尾气和固定烟气排放。

NH₃选择性催化还原NO_x(NH₃-SCR)是目前应用最为广泛的NO_x净化技术，稳定、高效、高抗性催化剂是该技术的核心。公开号为CN 101668589 B的专利公开了一种铜CHA沸石催化剂(Cu-SSZ-13)，该催化剂具有优异的NH₃-SCR催化性能和水热稳定性，从而被广泛的应用于移动源尾气NO_x净化中。具有一定Si/Al的沸石材料可以利用交换的Cu²⁺作为催化的活性位点，Si/Al越低，理论上可以交换更多的活性位点。然而，目前所用Cu-SSZ-13的催化剂具有较高的Si/Al(7.5)，理论上可以存在的活性Cu²⁺物种有限，因此限制了其低温NH₃-SCR性能。

具有低Si/Al的Cu-SSZ-13催化剂由于可以包含更多活性Cu²⁺物种和酸性位而具有优异的NH₃-SCR催化性能。公开号为CN 103157505 B和CN 109364989B的专利公开了一种具有优异低温NH₃-SCR活性和水热稳定性的富铝型Cu-SSZ-13催化剂及其制备方法和应用。对于SCR催化剂来说，HC中毒是一个常见的问题。在发动机处于冷启动阶段，或发动机运行负荷突然改变时，很容易发生碳氢化合物的泄露。对于Cu-SSZ-13小孔分子筛催化剂来说，其独有的小孔结构可以防止长链碳氢化合物进入分子筛孔道内部接触活性位点，避免失活。然而以C₃H₆为代表的短链碳氢化合物仍然会进入Cu-SSZ-13的孔道，覆盖NH₃-SCR的活性位点。这会显著降低Cu-SSZ-13催化剂的中温段NH₃-SCR活性，极大程度地影响了实际应用条件下NO_x的脱除效率。因此，如何在C₃H₆为代表的短链碳氢化合物暴露条件下保持Cu-SSZ-13优异NH₃-SCR催化性能是一个本领域的技术难题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种负载稀土金属氧化物或过渡金属氧化物的Cu-SSZ-13复合催化剂的制备方法及其应用。

为达到此发明目的，本发明采用以下技术方案：

本发明的目的之一在于提供一种负载稀土金属氧化物或过渡金属氧化物的Cu-SSZ-13复合催化剂的制备方法，所述制备方法包括：

以Cu-SSZ-13分子筛为载体，将载体与稀土金属源或过渡金属源依次进行混合和焙烧，得到所述负载稀土金属氧化物或过渡金属氧化物的Cu-SSZ-13复合催化剂。