[发明专利]一种提高金属基小孔分子筛水热稳定性的方法及所得产品和应用

说明书

本发明公开了一种提高金属基小孔分子筛水热稳定性的方法及所得产品和应用，该方法将金属基小孔分子筛进行温和水热处理，该处理稳定了分子筛骨架及活性位，使其结构更加稳定，催化活性也有提升。本发明所得分子筛具有优异的水热稳定性和NHsubgt;3/subgt;‑SCR性能，有效解决了金属基小孔分子筛NHsubgt;3/subgt;‑SCR催化剂水热稳定性差的问题，操作简单，大大提高了金属基小孔分子筛在NHsubgt;3/subgt;‑SCR催化领域的应用价值。

技术领域

本发明涉及一种提高金属基小孔分子筛水热稳定性的方法，具体涉及一种采用温和水热处理提高金属基小孔分子筛水热稳定性的方法，还涉及按照此方法制得的水热稳定性高的金属基小孔分子筛及其在NH₃-SCR领域的应用，属于分子筛制备技术领域。

背景技术

机动车尾气中的氮氧化物（NO_x）是主要的大气污染物之一，会导致酸雨、光化学烟雾、灰霾等大气环境问题。目前氨气选择性催化还原技术（NH₃-SCR）是主要的柴油车尾气NO_x脱除技术，其中，催化剂是该技术的核心。金属基小孔分子筛由于其特殊的孔道结构及优异的稳定性，成为NH₃-SCR催化剂的研究热点。目前，Cu基小孔分子筛作为满足国六标准的催化剂仍然存在水热稳定性差的问题。因此，为满足日益严苛的排放标准，寻找水热稳定性优异的新型催化剂或改善现有金属基小孔分子筛催化剂的水热稳定性是非常必要的。目前，寻找新型催化剂替代现有金属基小孔分子筛催化剂是非常困难的，需要长久探索，且短时间内无法实现工业化应用。因此，改善现有分子筛催化剂水热稳定性持续得到关注。目前，对于提高Cu基小孔分子筛水热稳定性的研究多种多样，如Cu基小孔分子筛中掺杂少量Ce等稀土离子，但掺杂离子需严格控制上载量，上载量过少无法起到提高稳定性的效果，上载量过多则会形成氧化物，覆盖催化剂活性位，不仅没有提高水热稳定性，还降低催化剂活性，适得其反。此外，掺杂稀土离子具有局限性，不同规格催化剂上载方式及上载量都需严格把控，不具有普适性，不适用于工业化生产。因此，开发一种简单易行的方法提高金属基小孔分子筛催化剂的水热稳定性是非常必要的。

发明内容

针对现有金属基小孔分子筛催化剂水热稳定性亟待提高的现状，本发明提供了一种提高金属基小孔分子筛水热稳定性的方法，该方法将按照现有方法制得的金属基小孔分子筛进行一步温和水热处理，大大提高了金属基小孔分子筛的水热稳定性，使其在NH₃-SCR领域有更好的应用前景。

本发明具体技术方案如下：

一种提高金属基小孔分子筛水热稳定性的方法，该方法是：将新鲜的金属基小孔分子筛在含水空气的气氛下进行焙烧处理，以提高其水热稳定性。

进一步的，上述方法中，将在含水空气的气氛下进行焙烧处理的步骤可以称之为温和水热处理，金属基小孔分子筛经此温和水热处理后，水热稳定性大大提高。

进一步的，所述含水空气中水的体积含量为5-15%，该含量指的是水在空气和水总体积中的含量。

进一步的，焙烧温度为600-700℃，焙烧时间一般为3-20 h。

进一步的，温和水热处理在管式炉中进行，一般按照1-5 ℃/min的升温速度升至600-700℃。

进一步的，所述金属基小孔分子筛可以是现有技术中报道的各种能用于NH₃-SCR领域的分子筛，例如，其金属基可以是Cu基、Fe基等金属，小孔分子筛可以是CHA型、AEI型、AFX型、LTA型等小孔分子筛。金属基小孔分子筛可以从市场上购买，也可以按照现有技术中公开的方法制备，例如可以通过专利CN 110127720 A等中的方法制备。

进一步的，所述新鲜的金属基小孔分子筛指的是按照现有技术的方法指得的、没有经过水热处理的分子筛。