[发明专利]一种用于氧化亚氮催化分解的分子筛催化剂改性的方法

说明书

本发明公开了一种用于氧化亚氮催化分解的分子筛催化剂改性的方法，所述方法包括步骤：首先提供具有一定Si/Al摩尔比的分子筛载体，对所述分子筛载体进行碱处理脱硅；然后对碱处理后的分子筛载体进行H交换，获得H型分子筛载体；最后对所述H型分子筛载体进行金属活性组分交换，使所述分子筛载体上负载金属活性组分。本发明通过对分子筛载体进行前期的碱溶液脱硅处理，使分子筛的无定形物种，颗粒尺寸，孔道结构和载体的酸性位得到调整，有利于金属前驱体离子交换过程中进入分子筛内部，增加金属活性位的数量，从而提高氧化亚氮催化分解的性能。该制备过程简单，成本低廉，应用前景十分广阔。

技术领域

本发明属于工业温室气体氧化亚氮污染减排与控制领域，涉及一种分子筛催化剂改性的方法，特别是涉及一种用于氧化亚氮催化分解的分子筛催化剂改性的方法。

背景技术

N2O，俗称笑气，是一种无色有甜味的气体。研究表明，N2O不仅能严重破坏臭氧层，而且具有很强的温室效应。至此，N2O对环境的危害引起人们的广泛关注。N2O是《京都议定书》规定的6种主要温室气体(CO2，N2O，CH4，HFC，PFC，SF6)之一。其全球变暖潜能值分别是CO2的310倍，CH4的15倍。而且，其在对流层中非常稳定，平均寿命长。一般认为，目前大气温室气体成分中N2O对于地球变暖的贡献程度仅次于CO2和CH4。N2O最主要的工业源包括硝酸、己二酸等脂肪酸生产、化肥生产和用硝酸为氧化剂的工业过程。因此，开发能高效脱除N2O的技术和方法具有重要的现实意义。

催化分解技术是N2O减排的主要技术之一。在催化剂作用下，N2O分解成无害的N2和O2。目前应用于N2O催化分解的催化剂主要包括负载型金属氧化物催化剂，如MnOx/MgO(US5705136)；水滑石衍生复合氧化物，如Rh0.01Mg0.71Al0.28O1.145(EP1262224B1)；尖晶石结构复合氧化物，如CuAlO4(US6723295B1)；改性分子筛催化剂，如Co-ZSM-5(US5171553)。其中，分子筛由于具有均匀的孔隙结构，良好的热稳定性、水热稳定性、杂气组分影响小以及成本低廉等优点成为主要的研究目标。

中国专利公开号CN102380410A公开了一种催化分解N2O的钴铁双金属催化剂，催化剂的分子筛表达式为：CoFe-MOR。该催化剂通过两步水溶液离子交换法负载Co和Fe，在430℃下可实现N2O的转化率达到100％，且稳定性较高。

中国专利公开号CN101664694A公开了采用浸渍法制备的一种N2O催化分解的分子筛负载钴复合氧化物催化剂，550℃左右完全分解N2O。由于该催化剂在高温下焙烧制得(500～1000℃)，催化剂具有较好的耐高温稳定性。