[发明专利]用于低温NH3-SCR去除柴油机NOx的铜基分子筛催化剂及其制备方法

权利要求书

1.一种用于低温NH₃-SCR去除柴油机NOx的铜基分子筛催化剂，其特征在于，载体组分为硅铝磷氧四面体(SAPO-34)，主活性组分为Cu，辅助活性组分为Ce。

2.根据权利要求书1所述的用于低温NH₃-SCR去除柴油机NO_x的铜基分子筛催化剂，其特征在于所述的载体组分硅铝磷氧四面体(SAPO-34)以及主活性组分为Cu和辅助活性组分为Ce，合成过程中采用的元素比例为：1Al：1P：0.25Si：0.06Cu-TEPA：(0.01/0.04/0.06/0.08)Ce：1.6PA：40H2O。

3.根据权利要求书2所述的用于低温NH3-SCR去除柴油机NOx的铜基分子筛催化剂，其特征在于所述主活性组分为Cu元素的前驱体为五水合硫酸铜，辅助活性组分为Ce的前驱体为六水合硝酸铈，载体组分硅铝磷氧四面体(SAPO-34)的前驱体分别为拟薄水铝石、磷酸溶液、白炭黑和丙胺。

4.根据权利要求书2所述的用于低温NH₃-SCR去除柴油机NO_x的铜基分子筛催化剂，其特征在于制得的催化剂粒径范围为：40～60目。

5.根据权利要求书3所述的用于低温NH₃-SCR去除柴油机NO_x的铜铈基分子筛催化剂，其特征在于制得的催化剂成品其比表面积在400-480m²/g之间。

6.一种如权利要求书1所述催化剂的制备方法，其特征在于制备方法为一步合成法，具体工艺包括以下步骤：

第一，Cu-TEPA络合物的合成：

将20wt％的CuSO4溶液和四乙烯五胺TEPA混合搅拌2个小时直到完全溶解；

第二，CuCe-TEPA络合物的合成：

向该溶液中加入四种不同比例的Ce(NO3)3·6H2O，混合搅拌2个小时，直到两者充分混合，形成四种不同Ce比例的CuCe-TEPA络合物；

第三，硅铝磷氧四面体(SAPO-34)载体元素前驱物质量的确定：

根据权利要求书2所述按照合成元素比例为：1Al：1P：0.25Si：0.06Cu-TEPA：(0.01/0.04/0.06/0.08)Ce：1.6PA：40H2O，分别按照每72.85g拟薄水铝石生成51gAl2O3，每115.3g磷酸溶液生成98g H3PO4，每15g白炭黑生成15gSiO2，每15g五水硫酸铜加水生成48g硫酸铜溶液，每96g丙胺溶液生成94.576g丙胺和每4.3422g六水合硝酸亚铈生成3.2622g硝酸亚铈的比例换算出所需实验药品的拟薄水铝石、磷酸溶液、白炭黑、五水硫酸铜、丙胺溶液、六水合硝酸亚铈以及水的质量；

第四，催化剂载体的形成以及活性元素的负载：

按照步骤三计算出的质量称取拟薄水铝石和磷酸溶液，将上述两者加入定量去离子水并充分混合，放置在磁力搅拌器之上，充分搅拌6小时，直到出现均匀凝胶，然后按照步骤三计算出的质量称取Cu-TEPA与六水合硝酸铈Ce(NO3)3·6H2O按照步骤二混合形成的CuCe-TEPA络合物溶液，将其慢慢加入之前所得的均匀凝胶中，放置在磁力搅拌器上充分搅拌两个小时直到完全混合形成溶液A；然后按照步骤三计算出的质量称取白炭黑和丙胺溶液，将两者充分混合并加入定量去离子水，充分搅拌。然后将其加入到之前的溶液A当中，并充分搅拌。然后将上述混合物溶液凝胶转移到不锈钢水热合成反应釜的聚四氟乙烯内胆中，放入烘箱，烘箱温度调为180摄氏度，在180摄氏度的温度的环境使水热反应釜中的混合物晶化，时间一共72小时；然后将水热反应釜自然冷却，使用真空抽滤泵过滤釜内的晶体溶液混合物中的溶液，然后用去离子水洗涤多次后，将晶体放入烘箱，设置温度100摄氏度干燥整夜；然后将干燥后的晶体放入马弗炉，设置温度500-800摄氏度焙烧5个小时。将焙烧产物冷却后研磨并压片，制成最终的CuCe-SAPO-34分子筛SCR催化剂。