[发明专利]一种封装型分子筛金属催化剂及其制备方法与应用

权利要求书

1.封装型分子筛金属催化剂于催化分解氧化亚氮中的用途，所述封装型分子筛金属催化剂的制备方法包括：

至少将金属盐前驱体与水或包含有机胺的水溶液均匀混合，形成金属盐水溶液或络合金属盐水溶液，所述金属盐前驱体为含有金属的硝酸盐和/或氯化物，其中所述金属选自Cu、Co、Rh、Ru、Pd、Pt、Ni中的任意一种或两种以上的组合，所述包含有机胺的水溶液为有机胺与水的混合液，所述有机胺选自氨水、乙二胺中的任意一种或两种的组合，所述有机胺与金属盐前驱体的摩尔比为1～100：1；

将所述金属盐水溶液或络合金属盐水溶液加入到合成分子筛的母液中，并于密闭环境中，于100～180℃进行水热反应10～96h，之后对所获固形物进行洗涤和烘干，获得包含分子筛的中间产物；

对所述中间产物进行高温水蒸气处理，并且将生成的金属团簇或金属纳米颗粒均匀分布在分子筛晶体的孔道或笼状结构内，获得封装型分子筛金属催化剂；所述高温水蒸气处理在水蒸气气氛中进行，所述高温水蒸气处理的温度为350～700℃，时间为1～8 h，水蒸气对分子筛的空速为10000～40000 h^-1；

所述封装型分子筛金属催化剂包括分子筛和作为活性组分的金属团簇或金属纳米颗粒，所述金属团簇或金属纳米颗粒均匀分布在分子筛晶体的孔道或笼状结构内，所述金属纳米颗粒的尺寸为0.3～5 nm；所述封装型分子筛金属催化剂中金属纳米颗粒的含量为0.01～5.0wt%。

2.根据权利要求1所述的用途，其特征在于：所述金属选自Cu、Co、Rh、Ru中的任意一种或两种以上的组合。

3.根据权利要求1所述的用途，其特征在于：所述有机胺与金属盐前驱体的摩尔比为10～50：1。

4.根据权利要求1所述的用途，其特征在于：所述合成分子筛的母液为模板剂与硅源的混合液。

5.根据权利要求4所述的用途，其特征在于：所述合成分子筛的母液还包括铝源或磷源、氢氧化钠。

6.根据权利要求4所述的用途，其特征在于：所述模板剂选自四丙基氢氧化铵、N,N,N-三甲基金钢烷氢氧化铵、N,N-二异丙基乙胺、氟化钾、吗啡啉中的任意一种或两种以上的组合。

7.根据权利要求4所述的用途，其特征在于：所述硅源选自正硅酸乙酯、硅溶胶、水玻璃中的任意一种或两种以上的组合。

8.根据权利要求5所述的用途，其特征在于：所述铝源选自硫酸铝、异丙醇铝、拟薄水铝石、偏铝酸钠中的任意一种或两种以上的组合。

9.根据权利要求5所述的用途，其特征在于：所述磷源为磷酸。

10.根据权利要求4所述的用途，其特征在于：所述金属盐前驱体与硅源的摩尔比为0.00045～0.15：1。

11.根据权利要求10所述的用途，其特征在于：所述金属盐前驱体与硅源的摩尔比为0.00045～0.1：1。

12.根据权利要求11所述的用途，其特征在于：所述金属盐前驱体与硅源的摩尔比为0.0009～0.1：1。

13.根据权利要求1所述的用途，其特征在于：所述分子筛选自S-1、MOR、Y、SAPO-18、SAPO-34中的任意一种或两种以上的组合。

14. 根据权利要求1所述的用途，其特征在于：所述高温水蒸气处理的温度为400～600℃，时间为3～6 h，水蒸气对分子筛的空速为20000～30000 h^-1。

15. 根据权利要求1所述的用途，其特征在于：所述分子筛的孔隙率为10～50%，所含孔道的孔径为0.2～1.5 nm。

16.一种分解氧化亚氮的方法，其特征在于包括：

提供包含氧化亚氮的气体流；

使所述气体流与封装型分子筛金属催化剂于190～700℃接触，实现氧化亚氮的分解；

所述气体流为含有氧化亚氮的固定源或移动源尾气；

所述封装型分子筛金属催化剂的制备方法包括：

至少将金属盐前驱体与水或包含有机胺的水溶液均匀混合，形成金属盐水溶液或络合金属盐水溶液，所述金属盐前驱体为含有金属的硝酸盐和/或氯化物，其中所述金属选自Cu、Co、Rh、Ru、Pd、Pt、Ni中的任意一种或两种以上的组合，所述包含有机胺的水溶液为有机胺与水的混合液，所述有机胺选自氨水、乙二胺中的任意一种或两种的组合，所述有机胺与金属盐前驱体的摩尔比为1～100：1；

将所述金属盐水溶液或络合金属盐水溶液加入到合成分子筛的母液中，并于密闭环境中，于100～180℃进行水热反应10～96h，之后对所获固形物进行洗涤和烘干，获得包含分子筛的中间产物；

对所述中间产物进行高温水蒸气处理，并且将生成的金属团簇或金属纳米颗粒均匀分布在分子筛晶体的孔道或笼状结构内，获得封装型分子筛金属催化剂；所述高温水蒸气处理在水蒸气气氛中进行，所述高温水蒸气处理的温度为350～700℃，时间为1～8 h，水蒸气对分子筛的空速为10000～40000 h^-1；

所述封装型分子筛金属催化剂包括分子筛和作为活性组分的金属团簇或金属纳米颗粒，所述金属团簇或金属纳米颗粒均匀分布在分子筛晶体的孔道或笼状结构内，所述金属纳米颗粒的尺寸为0.3～5 nm；所述封装型分子筛金属催化剂中金属纳米颗粒的含量为0.01～5.0wt%。