[发明专利]一种Cu-CHA与H-AEI的复合催化剂及其制备方法与应用

说明书

本发明提供了一种Cu‑CHA与H‑AEI的复合催化剂及其制备方法与应用，所述复合催化剂包括Cu‑CHA沸石与H‑AEI沸石；所述复合催化剂在≥250℃的条件下对NOsubgt;x/subgt;的净化效率为≥85％；所述复合催化剂在650～850℃的条件下水热老化处理10～120h，水热老化处理后的复合沸石SCR催化剂在≥250℃下对NOsubgt;x/subgt;的净化效率≥70％。本发明所述Cu‑CHA与H‑AEI的复合催化剂具有催化活性较强、水热稳定性较强、制备方法简单及制备成本低的优点，所述Cu‑CHA与H‑AEI的复合催化剂是一种高效稳定的NHsubgt;3/subgt;‑SCR催化剂。

技术领域

本发明属于工业废气处理和环保催化材料技术领域，涉及一种Cu-CHA与H-AEI的复合催化剂，尤其涉及一种Cu-CHA与H-AEI的复合催化剂及其制备方法与应用。

背景技术

一直以来，柴油车尤其是重型柴油车是长途货运市场的主力。柴油车尤其是柴油货车高频、长距离运行导致其主要污染物氮氧化物(NO_x)排放量大，已成为大气灰霾(PM2.5)、臭氧(O₃)污染形成的重要原因。氨气选择性催化还原(NH₃-SCR)是净化柴油机尾气NO_x的最有效且应用最广泛的技术，其核心是高效稳定的NH₃-SCR催化剂的研发。由于颗粒物(PM)和NO_x需要协同控制，需要颗粒补集器(DPF)与SCR耦合技术，因此SCR催化剂除具备较高的NH₃-SCR活性外，还需具备优异的水热稳定性，因为DPF再生过程中会产生瞬时高温，包含高湿的尾气会对SCR催化剂造成热冲击。

CN101668589A公开了一种二氧化硅与氧化铝比率为15～256的高硅Cu-CHA沸石催化剂，具有较为优异的NH₃-SCR活性和水热稳定性，为目前主流的商用催化剂。为了保证Cu-CHA沸石分子筛的水热稳定性，目前商用的催化剂多是基于硅铝比大于25的高硅分子筛。然而，高硅分子筛由于缺少酸性位，赋铜量有限，其低温活性不足。理论上，具有较低硅铝比的富铝分子筛由于可容纳更多的离子交换铜物种和具有更多的酸性位，从而具有更优异的低温NH₃-SCR活性，但是在降低硅铝比和/或提高赋铜量的过程会显著降低其水热稳定性。

CN113443637A公开了一种双酸中心的沸石分子筛及其制备方法和应用。该发明提供的双酸中心的沸石分子筛，包括氢型沸石分子筛和负载于所述氢型沸石分子筛孔道内的过渡金属离子，所述过渡金属离子的负载量为0.01～10wt％。本发明提供的双酸中心的沸石分子筛能够打破胺类化合物脱水反应过程的动力学限制，使得C-O相较于C-N键更容易断裂，得到以哌嗪及其衍生物为主要产物的催化反应。

CN110523432A公开了一种含铜分子筛Cu-CHA及其催化剂和在柴油车尾气处理中的应用，属于催化材料领域。该含铜分子筛Cu-CHA，其组成包含硅、铝元素和1.65～3.05wt％的Cu的具有CHA骨架结构的沸石，所述Cu-CHA分子筛中还包括0.5～1.5wt％的硼，所述Cu-CHA分子筛酸量为0.25～0.98mmol/g。本申请的Cu-CHA分子筛的酸密度高达0.25～0.98mmol/g和Cu含量低至1.65～3.05wt％。

目前公开的氨气选择性催化还原催化剂都有一定的缺陷，存在着催化剂在低温下的催化活性较低、水热稳定较差，制备方法复杂及制备成本高的问题。因此，开发设计一种新型的Cu-CHA与H-AEI的复合催化剂及其制备方法至关重要。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种Cu-CHA与H-AEI的复合催化剂及其制备方法与应用，本发明所述Cu-CHA与H-AEI的复合催化剂具有催化活性较强、水热稳定性较强、制备方法简单及制备成本低的优点，所述Cu-CHA与H-AEI的复合催化剂是一种高效稳定的NH₃-SCR催化剂。

为达到此发明目的，本发明采用以下技术方案：