本发明涉及汽车尾气处理领域，具体涉及一种含铜分子筛材料及其制备方法和催化剂。
背景技术：
：在汽车尾气处理中，利用尿素水溶液分解得到的氨作为还原剂与汽车尾气发生反应。 在此过程中，NOx选择性催化还原（通常称为scr催化剂，即选择性催化还原需要“”的缩写）。 然而，目前常见的负载铜或铁等过渡金属的合成沸石SCR催化剂的制备方法制备步骤复杂，需要过滤和清洗过程，生产效率低，制备的催化剂活性低。 技术实施要点： 本申请实施例的目的是提供一种含铜分子筛材料及其制备方法和催化剂，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，本申请提供的技术方案是：一种含铜分子筛材料的制备方法，包括：将铜络合物溶液与分子筛混合均匀，使得铜络合物中的铜离子和铜原子结合在一起。将溶液与分子筛结合，得到悬浮液； 将悬浮液干燥成粉末后，在空气气氛中于400℃～500℃下煅烧2.0～5.0小时。 采用络合铜负载在分子筛上，可以使更多的结合铜负载在分子筛上，从而提高催化活性。 该制备方法步骤简单。 与目前负载铜或铁过渡金属的合成沸石SCR催化剂的制备方法相比，没有过滤和清洗过程。 因此，制备工艺简单，有利于提高生产效率。 在本申请的其他实施例中，上述铜络合物溶液是通过将铜离子络合剂与铜盐混合进行络合反应来制备的。
在本申请的其他实施例中，所述铜离子络合剂选自三乙醇胺； 所述铜盐选自乙酸铜； 三乙醇胺与乙酸铜的摩尔比为0.6～0.65。 在本申请的其他实施例中，在将铜络合物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，将铜络合物溶液与分子筛混合均匀的步骤包括：将铜络合物溶液与分子筛浆料搅拌反应3～5小时。 第二方面，本申请提供的技术方案是：一种催化剂，包括采用上述含铜分子筛材料的制备方法制备得到的含铜分子筛材料； 载体，其上负载有含铜分子筛材料； 载体材料选自堇青石陶瓷、碳化硅、无机纤维或任意金属； 可选的，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%的纳米铝溶胶、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β比表面积为50m2/g至80m2/g。 第三方面，本申请提供了一种技术方案：一种含铜分子筛材料。 含铜分子筛材料包括分子筛和负载。 负载加载在分子筛上； 负载量为分子筛质量的2.1％～2.5％。 ; 负载包括铜原子和铜离子； 其中，上述铜离子包括结合铜离子和游离铜离子，结合铜离子的含量为负载含量的50%-70%，上述铜离子包括cu2+和cu+。
该含铜分子筛材料结合铜含量高，用于还原汽车尾气中的氮氧化物具有较高的催化活性。 在本申请的其他实施例中，上述分子筛中SiO2/Al2O3的摩尔比为6～12。上述分子选自氢型沸石分子筛； 可选地，所述氢型沸石分子选自bea、mfi、cha、aei、fau、lta或afx结构的分子筛中的至少一种。 在本申请的其他实施例中，所述含铜分子筛材料的平均粒径为2.5μm至3.0μm。 本发明实施例提供的含铜分子筛材料及其制备方法和催化剂的有益效果是：采用络合铜负载在分子筛上，使得更多的结合铜负载在分子筛上，从而提高催化活性。 该制备方法步骤简单。 与目前负载铜或铁过渡金属的合成沸石SCR催化剂的制备方法相比，没有过滤和清洗过程。 因此，制备工艺简单，有利于提高生产效率。 该方法生产的含铜分子筛材料具有良好的高低温活性，在处理汽车尾气时可有效提高氮氧化物净化效率。 附图说明为了更加清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面对实施例中所需使用的附图进行简单介绍。 应当理解的是，附图仅示出了本发明的一些实施例。 ，因此不应被视为限制范围。 对于本领域普通技术人员来说，基于这些附图，在不付出创造性劳动的情况下，还可以获得其他相关附图。
图1为本发明实施例提供的催化剂的台架测试结果示意图； 图2为本发明实施例提供的催化剂在不同其他条件下的NOx净化结果示意图。 具体实施方式为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。应用。 显然，所描述的实施例属于本申请实施例的一部分，而不是全部实施例。 本文中附图中一般描述和示出的本申请的实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。 因此，附图中提供的本申请的实施例的以下详细描述并不旨在限制要求保护的申请的范围，而是代表本申请的选定实施例。 基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。 术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的并且不应被理解为指示或暗示相对重要性。 实施例中未注明具体条件的，应按常规条件或制造厂推荐的条件进行。 所用试剂或仪器如未注明生产厂家，均为常规产品，可市购。 本发明实施例提供了一种含铜分子筛材料。 含铜分子筛材料是通过将铜络合物溶液与分子筛混合而得到的。 在本发明的一些实施例中，所述含铜分子筛材料包括分子筛和负载物，所述负载物负载在分子筛上； 负载量为分子筛质量的2.1％～2.5％。
负载包括铜原子和铜离子。 进一步可选的，所述分子筛负载的负载量为所述分子筛质量的2.2％～2.4％。 进一步可选的，所述分子筛负载的负载量为分子筛质量的2.3%。 在本申请的一些实施例中，铜离子包括结合铜离子和游离铜离子，结合铜离子的含量为负载含量的50%-70%。 进一步可选的，所述结合铜离子的含量为负载含量的55％-65％。 进一步可选地，结合铜离子的含量为负载含量的60％。 在本申请的一些实施例中，铜离子包括cu2+和cu+。 在本申请的一些实施例中，所述分子筛中的SiO2/Al2O3的摩尔比为6-12。进一步可选地，所述分子筛中的SiO2/Al2O3的摩尔比为7-11。 进一步可选的，所述分子筛中SiO2/Al2O3的摩尔比为8-10。 进一步可选的，所述分子筛中SiO2/Al2O3的摩尔比为9。在本申请的一些实施例中，所述分子是从氢型沸石分子筛中筛选得到的。 氢沸石分子筛具有优异的耐热性。 采用氢型沸石分子筛，生产的含铜分子筛材料具有持久的耐热性，即使在高温条件下也能保持良好的催化活性，从而可以更好地用于还原汽车尾气中的NO和NO2。 进一步任选地，所述氢型沸石分子选自bea、mfi、cha、aei、fau、lta或afx型结构的分子筛中的至少一种。
进一步任选地，氢型沸石分子选自h-ssz-13型结构。 h-ssz-13结构沸石分子筛具有非常优异的耐热性，可以大大提高含铜分子筛材料的耐热性和耐久性，保证含铜分子筛材料在高温环境下具有良好的催化活性。 需要说明的是，上述SiO2/Al2O3摩尔比为6～12的环结构沸石分子筛是按照国际沸石学会的结构代号()命名的。 具体为：bea型结构（例如氧环数最大为12的β）； mfi型结构（例如：最大氧环数为10的zsm-5）； cha型（例如：ssz-，最大氧环数为8） 13）硅酸铝化合物、磷酸硅铝磷酸盐化合物； fau型结构（例如：sap0-37，最大氧环数为12）； aei型结构（例如：sap0，最大氧环数为8）—18）； cha型结构（例如：sapo-34、sapo-44、sapo-47，最大氧环数为8）； lta结构（例如：sapo-42，最大氧环数为8）； afx结构(例如：sapo-56)，最大氧环数为8等。另外，对上述氢型沸石分子筛进行X射线衍射分析，得到晶格间距(d)根据X射线衍射图计算出，并与国际合成沸石协会的X射线衍射图数据库或iCDD（国际衍射数据中心）pdf（；粉末衍射文件）收集的数据进行比较和鉴定。 结果如下：氢化bea型合成沸石(米勒指数：101)d=11.4168[a]； 氢化mfi型合成沸石（米勒指数：011）d=11.1323[a]； 氢化cha型合成沸石（米勒指数：100）d=9.4076[a]。
在本申请的一些实施例中，所述含铜分子筛材料的平均粒径为2.5μm至3.0μm。 在本申请的一些实施例中，所述含铜分子筛材料的β比表面积为550m2/g-650m2/g。 本发明实施例还提供了上述含铜分子筛材料的制备方法，包括：步骤s1、制备铜络合物溶液。 铜络合物溶液是通过将铜离子络合剂与铜盐混合进行络合反应来制备的。 通过制备铜络合物溶液，将铜络合物与分子筛结合，可以获得具有较高活性的分子筛催化剂材料。 在本申请的一些实施例中，所述铜离子络合剂选自三乙醇胺； 铜盐选自乙酸铜。 将三乙醇胺与乙酸铜混合进行络合反应，制备铜络合物溶液。 三乙醇胺中，由于氮原子上有孤对电子，三乙醇胺呈弱碱性，能与无机或有机酸反应生成盐，因此能络合二价铜离子。 进一步可选地，三乙醇胺与乙酸铜的摩尔比为0.6至0.65。 进一步可选地，三乙醇胺与乙酸铜的摩尔比为0.61至0.64。 进一步可选地，三乙醇胺与乙酸铜的摩尔比为0.62至0.63。 铜络合物溶液的制备步骤例如可以包括：取适量的去离子水，将三乙醇胺和去离子水混合，加热至40℃至60℃，充分搅拌20至30分钟，制备三乙醇胺。解决方案。 可选的，三乙醇胺与去离子水的质量比为1:5。 取适量去离子水，配制乙酸铜溶液。 可选地，醋酸铜与去离子水的质量比为1:4。
然后，按照三乙醇胺：乙酸铜：0.6～0.65：1的摩尔比，将乙酸铜溶液缓慢加入到三乙醇胺溶液中（可选地，缓慢添加超过20分钟），继续保持温度在40℃～60℃ ，搅拌反应0.5-3h。 在本申请的其他可选实施例中，上述铜离子络合剂可以为其他醇胺络合剂，例如单乙醇胺、二乙醇胺等。上述铜盐可以选自其他铜盐，例如乙酸铜、步骤s2：将铜络合物溶液与分子筛混合均匀。 例如，将步骤s1中得到的铜络合物溶液与分子筛混合并搅拌至均匀。 将步骤s1得到的铜络合物溶液与分子筛混合，使铜络合物溶液中的铜离子和铜原子与分子筛键合，即铜原子和铜离子负载在分子筛上。 在本申请的一些实施例中，当铜络合物溶液与分子筛混合均匀时，铜原子与分子筛的质量比为0.021～0.025。 进一步可选的，当所述铜络合物溶液与所述分子筛混合均匀时，所述铜原子与所述分子筛的质量比为0.022～0.024。 进一步可选的，当所述铜络合物溶液与所述分子筛混合均匀时，铜原子与分子筛的质量比为0.023。 进一步地，所述将铜络合物溶液与分子筛混合均匀的步骤为将铜络合物溶液与分子筛搅拌3～5小时。 进一步可选的，所述将铜络合物溶液与分子筛混合均匀的步骤为通过搅拌将铜络合物溶液与分子筛搅拌反应3.0h至5.0h。
具体地，将铜络合物溶液与分子筛混合时，控制铜原子与分子筛的质量比为0.021～0.025，即控制铜络合物与分子筛的质量比为0.06至0.10。 将铜络合物溶液与分子筛在湿润状态下混合，搅拌3.0～5.0小时。 可选的，在湿态混合时，分子筛为空白分子筛，按照分子筛:去离子水=30-40:60-70的质量比混合，搅拌均匀，制备分子筛浆料; 然后，将制备的分子筛混合。 将铜络合物溶液通过蠕动泵直接注入分子筛浆液表面下方传质交换最剧烈的位置。 注入时间任选为1小时，并继续搅拌3.0至5.0小时。 在其他可选的实施方式中，在湿态混合铜络合物溶液和分子筛时，可以按照分子筛：去离子水=32-38:62-68的质量比混合，制备分子筛。泥浆。 进一步可选的，在湿态混合铜络合物溶液和分子筛时，可以按照分子筛：去离子水＝33-37：63-67的质量比混合，制备分子筛浆料。 进一步可选的，在湿态混合铜络合物溶液和分子筛时，可以按照分子筛：去离子水＝34-36：64-66的质量比混合，制备分子筛浆料。 进一步可选的，在制备上述分子筛浆料时，将分子筛粉末按照分子筛：去离子水=38:62的质量比缓慢加入到去离子水中，搅拌至完全混合。
进一步地，在本发明的一些实施例中，上述分子筛选择圆环结构的沸石分子筛，其中SiO2/Al2O3的摩尔比(简称硅铝比)为6-12。 进一步任选地，所述分子筛衍生自氢型沸石分子筛。 进一步任选地，所述氢型沸石分子选自bea、mf1、cha、ael、fau、lta和afx型结构的分子筛中的至少一种。 步骤s3：将步骤s2得到的悬浮液干燥成粉末后，在空气气氛中于400℃-500℃下煅烧2.0-5.0小时。 将步骤s2制备的悬浮液干燥成粉末，然后在空气气氛中400℃-500℃下煅烧2.0-5.0小时，可以提高铜原子、铜离子与分子筛的结合效果，铜原子、铜离子与分子筛牢固结合。 进一步可选的，将步骤s2制备的悬浮液干燥成粉末后，在空气气氛中于420℃-480℃下煅烧2.5-4.5小时。 进一步可选的，将步骤s2得到的悬浮液干燥成粉末后，在空气气氛中于450℃-470℃下煅烧3.0-4.0小时。 在本申请的一些实施例中，步骤s2制备的悬浮液通过闪蒸干燥成粉末。 具体地，将步骤s2中制备的悬浮液的固含量调整为具有较好的流动性后，通过喷雾闪蒸干燥机在100℃至150℃下干燥。
进一步可选的，喷雾闪蒸干燥时，温度控制在110℃至140℃。 进一步可选的，喷雾闪蒸干燥时，温度控制在120℃至130℃。 采用闪蒸干燥方法进行干燥，可以使发生配位反应的络合铜与分子筛活性位点快速成型，从而实现50%~70%结合铜的生产。 在本发明的一些实施例中，将闪蒸干燥得到的粉末进行焙烧，将干燥后的粉末送入回转式煅烧炉中，控制温度在400-500℃范围内进行焙烧，并控制焙烧过程中的空气。循环速度和烘烤时间约为2.0h~5.0h。 进一步可选的，对闪蒸干燥得到的粉末进行焙烧时，温度控制在420℃至480℃范围内，并且焙烧过程中控制空气循环量。 烘烤时间约为2.2小时至4.8小时。 。 进一步可选的，对闪蒸干燥得到的粉末进行焙烧时，温度控制在430℃～460℃范围内，并且焙烧过程中控制空气循环量。 烘烤时间约为2.4小时至4.6小时。 。 经过焙烧，制得的含铜分子筛催化剂材料的结合铜含量比例为50～70％。 结合铜含量的增加，可以有效提高分子筛催化剂材料的活性，从而提高其还原NO和NO2的效率。 上述制备的含铜分子筛材料的平均粒径控制在2.5μm～3.0μm。 使用激光衍射粒度计测量上面制备的含铜分子筛材料的粒度。 具体而言，选择折射率为1.544，颗粒添加量为13-15%遮光率，采用超声波分散。 分散时间为三分钟。
当粒度分布累积体积50%的粒径（d50）为2.5～3.0μm时满足要求。 通过控制上述生产的含铜分子筛材料的粒径为2.5μm～3.0μm，可以大大提高含铜分子筛材料的催化活性，降低汽车尾气中NO和NO2的催化效率气量可以大大提高。 该含铜分子筛材料的制备方法与现有的负载铜或铁过渡金属的合成沸石SCR催化剂的制备方法相比，无需过滤和清洗工序，因此制备工艺简单，有利于以提高生产效率。 本发明实施例还提供了一种催化剂，其包括上述制备的含铜分子筛材料和载体。 含铜分子筛材料负载于载体上。 通过提供载体，可以使反应气体（汽车尾气中的no和no2）与催化剂更紧密地接触。 进一步的，所述含铜分子筛材料负载于载体上。 进一步地，所述载体的材质选自堇青石陶瓷、碳化硅、无机纤维或金属中的任意一种。 进一步可选的，所述载体选自堇青石陶瓷400-4和堇青石陶瓷600-3，为碳化硅、无机纤维或任意金属制成的整体壁流SDPF载体。 进一步可选的，所述载体选自堇青石多孔蜂窝流通式整体式载体，具体为400-4和600-3直通式载体。 进一步可选地，所述载体选自300/12碳化硅整体壁流SDPF载体。 进一步可选的，当所述含铜分子筛材料负载在所述载体上时，所述含铜分子筛材料在所述载体上的负载量为140g/l-160g/l。
例如，采用堇青石制成的蜂窝流通式整体式载体对含铜分子筛材料进行无还原和无还原时，含铜分子筛材料负载在载体上的负载量为140～140％。 160 克/升。 ，可以保证催化剂足够的耐久性，转化效率高，成本低。 进一步地，所述含铜分子筛材料还包括质量分数为1.5%-2.5%的纳米铝溶胶、质量分数为2%-5%的纳米硅溶胶和质量分数为0.2%的纤维素。 -0.04%。 用于提高含铜分子筛材料与载体的连接牢固度。 进一步可选的，所述含铜分子筛材料还包括质量分数为1.8%-2.0%的纳米铝溶胶、质量分数为2.5%-4.5%的纳米硅溶胶、质量分数为0.5的纤维素。 %-0.1%。 通过添加纳米铝溶胶、纳米二氧化硅和纤维素，可以提高含铜分子筛材料与载体的结合强度。 在本申请的一些实施例中，将含铜分子筛材料配置成溶液，然后加入纳米铝溶胶、纳米二氧化硅和纤维素载体混合浆料，并将混合浆料研磨至所需的粒径范围。 可选的，采用卧式砂磨机进行研磨，具体采用氧化锆珠，粒径为1.0-1.2mm，研磨室容积为0.5l，锆珠填充量为总体积的70-75%，功率2.2kw，粉碎至所需粒度。 进一步地，催化剂的比表面积为50m2/g~80m2/g。
BET具有较高的比表面积和良好的催化活性。 具有无和无净化性能，具有低温活性和水热耐久性。 180℃以下发动机排气比no:no2值≥50%的NOx净化率达到80%以上。 下面结合实施例对本申请的特点和性能进行进一步详细说明： 实施例1 本实施例提供了一种催化剂，其制备方法如下： 步骤s1：选择h-ssz-，硅铝比为22. 13 沸石材料作为分子筛的cha结构。 首先，三乙醇胺与去离子水的质量比为1:5，加热至40℃，充分搅拌20分钟，制备三乙醇胺溶液。 按照醋酸铜与去离子水质量比1:4配制醋酸铜溶液。 其次，按照三乙醇胺：醋酸铜的摩尔比0.6：1，将醋酸铜溶液加入到三乙醇胺溶液中，继续保持40℃，搅拌2.0小时，制备铜络合物溶液。 再次按照分子筛:去离子水=40:60的质量比混合，搅拌均匀，制备分子筛浆料。 根据铜原子与分子筛的质量比为0.021:1，将铜络合物溶液通过蠕动泵直接注入到分子筛浆液表面以下传质交换最剧烈的位置。 注射时间为1小时，注射后搅拌3.0小时。 ，铜络合物溶液中的铜离子和铜原子与分子筛键合，得到悬浮液。 步骤s2：将悬浮液通过喷雾闪蒸干燥机，在100℃下干燥，得到粉末。 然后将粉末送入旋转式煅烧炉，在流动空气条件下于400℃下煅烧5小时，得到含铜分子筛材料。
步骤s3：将含铜分子筛材料与去离子水混合，制备质量分数为30%的含铜分子筛材料溶液，并向铜溶液中添加质量分数为30%的纳米铝溶胶。含有分子筛材料的溶液。 碱性纳米硅溶胶的质量％，控制纳米铝溶胶和碱性纳米硅溶胶的总质量为含铜分子筛材料质量的2.0％； 最后加入0.2%质量分数的羟甲基纤维素，羟甲基纤维素的质量为含铜分子筛材料质量的0.1%，制备混合浆料。 然后，使用研磨机将混合浆料研磨至粒径d50为2.5微米。 最后将研磨好的混合浆料涂覆在载体堇青石陶瓷600-3上，控制涂层干增重为160g/l； 然后将其干燥并烘烤以形成成品催化剂。 实施例2 本实施例提供一种催化剂，其制备方法如下： 步骤s1：选择bea结构、硅铝比为22的h-ssz-13沸石材料作为分子筛。 首先，三乙醇胺与去离子水的质量比为1:5，加热至60℃，充分搅拌30分钟，制备三乙醇胺溶液。 按照醋酸铜与去离子水质量比1:5配制醋酸铜溶液。 其次，按照三乙醇胺：醋酸铜的摩尔比0.65：1，将醋酸铜溶液加入到三乙醇胺溶液中，继续保持60℃，搅拌3小时，制备铜络合物溶液。 再次按照分子筛:去离子水=40:60的质量比混合，搅拌均匀，制备分子筛浆料。
根据铜原子与分子筛的质量比为0.025:1，将铜络合物溶液通过蠕动泵直接注入分子筛浆液表面下方传质交换最剧烈的位置。 注射时间为1小时，注射后搅拌5小时。 铜络合物溶液中的铜离子和铜原子与分子筛结合，得到悬浮液。 步骤s2：将悬浮液通过喷雾闪蒸干燥机，在150℃下干燥，得到粉末。 然后将粉末送入旋转式煅烧炉，在流动空气的条件下，在500℃下煅烧2.0小时，制备含铜分子筛材料。 步骤s3：将含铜分子筛原料与去离子水混合，制备质量分数为30%的含铜分子筛原料溶液。 在含铜分子筛材料溶液中添加质量分数为2.5%、质量分数为5的纳米铝溶胶。 碱性纳米 - 硅溶胶的％，并控制纳米铝溶胶和碱性纳米 - 硅溶胶的总质量，占含铜分子筛料材料质量的5.0％； 最终，氢氧甲基纤维素的质量分数为0.04％，羟甲基纤维素的质量为含铜的分子筛材料的0.4％的质量为0.4％，以制备混合浆料。 然后，使用研磨机磨碎混合浆液，直到粒径D50在3.0微米的范围内。 最后，将地面混合浆液涂在载体芯芯陶瓷400-4上，并且涂层的干重量为140g/l； 然后将其干燥并烘烤以形成成品催化剂。 示例3此示例提供了一种催化剂，该催化剂的准备如下：步骤S1：选择具有BEA结构的H-SSZ-13沸石材料，硅与铝比为22作为分子筛。
首先，三乙醇胺与去离子水的质量比为1：5，热量为60°C，并彻底搅拌30分钟以制备三乙醇胺溶液。 根据醋酸铜与1：5的去离子水的质量比制备乙酸铜溶液。 其次，根据三乙醇胺的摩尔比：乙酸铜为0.62：1，将乙酸铜溶液添加到三乙醇胺溶液中，继续保持60°C，并搅拌3小时以准备铜复合溶液。 同样，根据分子筛的质量比混合：去离子水= 40:60，均匀搅拌，然后制备分子筛浆。 根据铜原子与分子筛的质量比为0.024：1，直接通过蠕动泵直接注射铜复合溶液进入质量转移和交换的位置，在该位置最强烈，低于分子筛浆表面。 注射时间为一个小时，然后在注射后搅拌4小时。 铜复合溶液中的铜离子和铜原子粘合到分子筛，以获得悬浮液。 步骤S2：将悬浮液通过喷雾闪光灯干燥机，然后在150°C下干燥以获得粉末。 然后，将粉末发送到旋转式钙基，并在流动空气的条件下在450°C下凝固3小时，以获得含铜的分子筛料。 步骤S3：混合含铜的分子筛料和去离子水，以制备含铜的分子筛料材料溶液，质量分数为30％。 将质量分数为2.5％，质量分数为5的纳米铝溶胶溶液中，含有铜的分子筛材料溶液。 碱性纳米 - 硅溶胶的％，并控制纳米铝溶胶和碱性纳米 - 硅溶胶的总质量，占含铜分子筛料材料质量的5.0％； 最终，氢氧甲基纤维素的质量分数为0.04％，羟甲基纤维素的质量为含铜的分子筛材料的0.4％的质量为0.4％，以制备混合浆料。
然后，使用研磨机磨碎混合浆液，直到粒径D50在2.6微米的范围内。 最后，将地面混合浆液涂在载体芯芯陶瓷400-4上，并且涂层的干重量为150g/l； 然后将其干燥并烘烤以形成成品催化剂。 示例4此示例提供了一种催化剂，该催化剂如下：步骤S1：选择具有MFI结构的H-SSZ-13沸石材料，将硅与铝比为22作为分子筛。 首先，三乙醇胺与去离子水的质量比为1：5，热量为60°C，并彻底搅拌30分钟以制备三乙醇胺溶液。 根据醋酸铜与1：5的去离子水的质量比制备乙酸铜溶液。 其次，根据三乙醇胺的摩尔比：乙酸铜为0.62：1，将乙酸铜溶液添加到三乙醇胺溶液中，继续保持60°C，并搅拌3小时以准备铜复合溶液。 同样，根据分子筛的质量比混合：去离子水= 40:60，均匀搅拌，然后制备分子筛浆。 根据铜原子与分子筛的质量比为0.024：1，直接通过蠕动泵直接注射铜复合溶液进入质量转移和交换的位置，在该位置最强烈，低于分子筛浆表面。 注射时间为一个小时，然后在注射后搅拌4小时。 铜复合溶液中的铜离子和铜原子粘合到分子筛，以获得悬浮液。 步骤S2：将悬浮液通过喷雾闪光灯干燥机，然后在150°C下干燥以获得粉末。 然后，将粉末发送到旋转钙炉中，并在流动空气的条件下在450°C下钙化3小时，以准备含铜的分子筛材料。
步骤S3：混合含铜的分子筛料和去离子水，以制备含铜的分子筛料材料溶液，质量分数为30％。 将质量分数为2.5％，质量分数为5的纳米铝溶胶溶液中，含有铜的分子筛材料溶液。 碱性纳米硅溶胶的百分比，并控制纳米铝溶胶和碱性纳米硅溶胶的总质量，占含铜分子筛材料质量的5.0％； 最终，氢氧甲基纤维素的质量分数为0.04％，羟甲基纤维素的质量为含铜的分子筛材料的0.4％的质量为0.4％，以制备混合浆料。 然后，使用研磨机磨碎混合浆液，直到粒径D50在2.7微米的范围内。 最后，将泥浆混合浆液涂在载体芯片陶瓷400-4上，并且涂层的干重增加为155g/l； 然后将其干燥并烘烤以形成成品催化剂。 比较示例提供了基于铜的分子筛催化剂。 它是通过使用传统的铜离子交换方法制备的，并遵循以下步骤：步骤1：选择具有CHA结构的H-SSZ-13分子筛子，将22的硅与铝比作为沸石材料。 首先，根据分子筛的比例计算分子筛和水的量：去离子水= 30:70，并根据0.15-0.225m的铜浓度计算乙酸铜的量； 材料添加的顺序是去离子水→醋酸铜→分子筛→在不锈钢搅拌容器中加入这些材料，同时控制4.5至5.0的pH值； 第二步：密封并加热在第一步中制备的悬架，并将温度控制为60至80°C以执行离子交换步骤，控制时间为2.0〜3.0H; 步骤3：用水清洗过滤器，直到没有出现明显的蓝色溶液。 用水是分子筛的：去离子水= 10:90，洗涤的数量为三倍。 然后遵循步骤1、2和3。再次进行铜载和洗水； 步骤4：使成品催化剂并控制涂层的加载量为140-160g/l。
实验示例测试了示例1-4中制备的催化剂和比较示例中提供的基于铜的分子筛催化剂。 1.对示例1-4中提供的催化剂进行基准测试实验，以测试NOX纯化效率。 长凳是 DDI75国家VI发动机板凳。 测试结果如图1所示。从图1可以看出，示例1-4中提供的催化剂的效率为180°C时为84.4％。 200°C的效率为95.7％； 550°C的效率为93％。 效率更好。 它表明制备的催化剂的活性很高。 2.比较示例1中提供的催化剂的氮纯化性能以及比较示例中提供的基于铜的分子筛催化剂。 表1成分的比较分析结果分子筛分材料制造商铜负荷方法铜加载能力（ICP测量）加载能力示例示例1H-SSZ-13（SI/AL = 22）德国德国乳化三乙醇胺复合铜2.3％160G/L比较示例1H------------------------- SSZ-13（SI/AL = 22）德国乳化铜离子交换2.3％160G/L A氮氧化物纯化性能测试是在示例1中提供的催化剂和比较示例中提供的基于铜的分子筛催化剂上进行的。 结果如下。 接触示例1中提供的催化剂，与在规定的温度和空间速度下显示的混合气体（体积）（体积）（体积），并将催化剂下游的浓度相对于催化剂的浓度测量，作为纯化的浓度氮氧化物的速率。 实验结果显示在表3中。表2测试气体条件表3催化剂初始NOx纯化性能结果NOx纯化效率170℃180℃200℃550℃示例170％85％95％92％比较示例150％70％70％86％从表3中可以看出83％可以看出，在低温和高温的每个温度范围内，由传统方法制备的催化剂的纯化效率低于当前实施方案中提供的催化剂的纯化效率应用，表明在本应用的实施方案中提供的催化剂活性得到了改善。
3.测试不同比率不同的NO：NO2的催化剂效率差异，从而表明NO：NO：NO2≥50％需要确保催化剂的低温和高温效率。 使用了三种不同的测试气体（表4表6）在示例1中提供的催化剂上进行氮氧化物纯化性能测试。结果如图2所示。第一个测试气的详细信息如表4所示。 ：表4测试气体条件调制NO：NO2比率，增加NO2的比率，第二个测试气的详细信息在表5：表5测试气体条件调制NO：NO2比率：NO2的比率，增加NO2的比率，调制。 NO：NO2，增加NO2的比率，第三个测试气体的细节如表6：使用这三个测试气体测试示例测试气体条件示例1测试气体条件1 1催化剂如图1所示。从图1：no时：NO2≥50％时，NO2的比例越大，纯化效率越高，尤其是在低温条件下； ②当NO2的比例> 50％时，催化剂的纯化效率不规则地变化，并且效率不符合要求。 上述描述仅是本应用程序的首选实施例，并且不打算限制本应用程序。 对于那些熟练的艺术品，本应用程序可能会进行各种修改和变化。 本申请的精神和原理中进行的任何修改，等效的替代者，改进等都应包括在本申请的保护范围中。 当前第 112 页
技术特点：
技术总结
本应用与汽车排气处理领域有关，特别是与含铜的分子筛料材料及其制备方法和催化剂有关。 在制备过程中，铜复合溶液和分子筛子均匀混合，因此铜离子和铜复合溶液中的铜原子与分子筛子粘合以获得悬浮液。 将悬浮液干燥成粉末后，在空气大气下，将粉末以400℃-500℃烤制，以制备含铜的分子筛材料。 这是在载体上支持的，以获得催化剂。 该催化剂的活性很高，可以提高汽车排气中氮氧化物的纯化效率。 该方法使用复杂的铜加载在分子筛上以改善催化活性。 而且准备方法很简单。 与当前的催化剂的当前制备方法用于合成沸石，载有铜或铁过渡金属，没有过滤和清洁过程，因此制备过程很简单，有助于提高生产效率。
技术研发人员：刘Yi； 朱古; 朱陶； 朱香 lu ; 他chiyi
受保护的技术用户：Anhui AI Kelan环境保护有限公司。
技术研发日：2019.06.26
技术公告日期：2019.09.10