[发明专利]含铜分子筛材料及其制备方法以及催化剂

说明书

本申请涉及汽车尾气处理领域，具体而言，涉及一种含铜分子筛材料及其制备方法以及催化剂。制备时，将络合铜溶液与分子筛混合均匀，使络合铜溶液中的铜离子和铜原子与分子筛键结合，得到悬浊液；将悬浊液干燥为粉体后，在空气气氛下，于400℃‑500℃焙烧粉体，制得含铜分子筛材料。将其进行负载载体，得到催化剂。这种催化剂活性高，能够提高汽车尾气中的氮氧化物的净化效率。该方法采用络合铜负载在分子筛上，提高了催化活性。且制备方法简单，相较目前常见的负载铜或铁过渡金属的合成沸石的SCR催化剂的制备方法，没有过滤和清洗工序，因此制备工序简单，有利于提高生产效率。

技术领域

本申请涉及汽车尾气处理领域，具体而言，涉及一种含铜分子筛材料及其制备方法以及催化剂。

背景技术

在汽车废气处理时，是将尿素水溶液分解得到的氨作为还原剂与汽车废气进行反应，在此过程中，需要用到NO_x选择催化还原(通常被称为SCR催化剂，即选择催化还原Selective Catalytic Reduction的简称)。

但是，目前常见的负载铜或铁等过渡金属的合成沸石的SCR催化剂的制备方法，制备步骤复杂，需要过滤和清洗工序，生产效率低，并且制得的催化剂活性低。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供一种含铜分子筛材料及其制备方法以及催化剂，其旨在改善现有的SCR催化剂活性低、制备步骤复杂的问题。

第一方面，本申请提供一种技术方案：

一种含铜分子筛材料的制备方法，包括：

将络合铜溶液与分子筛混合均匀，使络合铜溶液中的铜离子和铜原子与分子筛键结合，得到悬浊液；

将悬浊液干燥为粉体后，在空气气氛下，于400℃-500℃焙烧粉体2.0-5.0小时。

采用络合铜负载在分子筛上，使得分子筛上负载了更多的结合铜，提高了催化活性。这种制备方法步骤简单，相较目前常见的负载铜或铁过渡金属的合成沸石的SCR催化剂的制备方法，没有过滤和清洗工序，因此制备工序简单，有利于提高生产效率。

在本申请的其他实施例中，上述络合铜溶液是通过将铜离子络合剂与铜盐混合发生络合反应制得。

在本申请的其他实施例中，上述铜离子络合剂选自三乙醇胺；铜盐选自醋酸铜；

三乙醇胺与醋酸铜的摩尔比为0.6～0.65。

在本申请的其他实施例中，上述将络合铜溶液与分子筛混合均匀的步骤中，铜原子与分子筛的质量比为0.021～0.025。

在本申请的其他实施例中，上述将络合铜溶液与分子筛混合均匀的步骤包括：将络合铜溶液与分子筛浆料搅拌反应3小时-5小时。

第二方面，本申请提供一种技术方案：

一种催化剂，该催化剂包括如上述的含铜分子筛材料的制备方法制得的含铜分子筛材料；以及

载体，含铜分子筛材料负载在载体上；载体的材料选自堇青石陶瓷、碳化硅、无机纤维或者任意一种金属；

可选地，上述催化剂还包括质量分数为1.5％-2.5％的纳米铝溶胶、质量分数为2％-5％的纳米硅溶胶以及质量分数为0.2％-0.04％的纤维素。

该催化剂，用于还原汽车尾气中的氮氧化物，催化效率高。

在本申请的其他实施例中，上述催化剂的BET比表面积为50m²/g～80m²/g。

第三方面，本申请提供一种技术方案：