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Ce改性对Cu/SSZ-13催化剂抗钾中毒的影响机理研究
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作者 彭嘉琪 王攀 +3 位作者 李飞祥 朱增赞 敖成成 雷利利 《内燃机工程》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期82-87,94,共7页
采用等体积浸渍法制备了Ce-Cu/SSZ-13、Ce-K-Cu/SSZ-13和K-Cu/SSZ-13催化剂,通过模拟气试验平台研究了Ce-Cu/SSZ-13、K-Cu/SSZ-13和Ce-K-Cu/SSZ-13催化剂的氨气选择性催化还原(NH_(3)selective catalytic reduction,NH_(3)-SCR)性能,并... 采用等体积浸渍法制备了Ce-Cu/SSZ-13、Ce-K-Cu/SSZ-13和K-Cu/SSZ-13催化剂,通过模拟气试验平台研究了Ce-Cu/SSZ-13、K-Cu/SSZ-13和Ce-K-Cu/SSZ-13催化剂的氨气选择性催化还原(NH_(3)selective catalytic reduction,NH_(3)-SCR)性能,并且利用X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)、比表面积(brunauer emmett teller,BET)、X射线光电子能谱(X-ray photoelectron spectrometer,XPS)和NH_(3)程序升温脱附(NH_(3)temperature programmed desorption,NH_(3)-TPD)等表征手段评价碱金属钾(K)对Ce-Cu/SSZ-13催化剂理化性质的影响规律。结果表明,碱金属K的引入使得Cu/SSZ-13催化剂的NH_(3)-SCR性能下降,导致催化剂出现中毒失活现象。与K-Cu/SSZ-13催化剂相比,Ce-K-Cu/SSZ-13催化剂的NOx脱除效率显著提高,T_(80)(NO_(x)转化率达到80%的温度区间)温度窗口扩宽到220℃~580℃,催化剂表面酸性位点和活性中心Cu^(2+)物种数量增加,表明Ce对Cu/SSZ-13催化剂的改性可以提高NH_(3)-SCR性能,且对催化剂K中毒失活具有一定的抑制作用。 展开更多
关键词 Ce改性 cu/ssz-13催化剂 钾中毒 选择性催化还原 氮氧化物
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硅铝比对Cu/SSZ-13SCR活性位的影响 被引量:6
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作者 秦萱 尹德嘉 +5 位作者 余丽泽 张涛 常化振 朱燕 刘国华 李俊华 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期591-599,共9页
采用固态离子交换法制备了不同硅铝比(Si/Al=5,10,25)的Cu/SSZ-13分子筛催化剂,探究硅铝比对其NH3选择性催化还原(NH3-SCR)活性位的影响规律,并通过X射线衍射(XRD),H2程序升温还原(H2-TPR),NOx程序升温脱附(NOx-TPD),NH3程序升温脱附(NH... 采用固态离子交换法制备了不同硅铝比(Si/Al=5,10,25)的Cu/SSZ-13分子筛催化剂,探究硅铝比对其NH3选择性催化还原(NH3-SCR)活性位的影响规律,并通过X射线衍射(XRD),H2程序升温还原(H2-TPR),NOx程序升温脱附(NOx-TPD),NH3程序升温脱附(NH3-TPD),原位红外实验(in situ DRIFTS)等手段进行物化性质表征.活性测试结果表明,当Cu负载量为4wt%时,不同硅铝比的Cu/SSZ-13具有显著差异的SCR活性;其中,Cu/SSZ-13(10)的SCR活性最佳,200~450℃温度范围内NO转化率均大于80%.XRD和H2-TPR结果表明,硅铝比会影响Cu/SSZ-13的Cu物种的分布和氧化还原性.NOx-TPD和NH3-TPD结果表明,3种催化剂中Cu/SSZ-13(10)具有最多Cu2+离子,Cu2+离子可以为Cu/SSZ-13(10)提供更多的NOx吸附位点和Lewis酸性位点,而Lewis酸性位是Cu/SSZ-13主要的低温SCR活性位点,因此有利于NH3-SCR反应的进行.当硅铝比增加到25时,Cu/SSZ-13(25)的Lewis酸性位大量损失,导致其SCR活性明显下降. 展开更多
关键词 氮氧化物 NH3-SCR cu/ssz-13 硅铝比 活性位点
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硅铝比对Cu/SSZ-13分子筛低温催化性能的影响 被引量:2
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作者 周硕 王辉 +1 位作者 王苏宁 刘来君 《化学工程》 CAS CSCD 北大核心 2021年第7期61-66,共6页
采用水热法和液态离子交换法制备了一系列硅铝比(摩尔比)不同的Cu/SSZ-13分子筛[n(Si)/n(Al)=47,30,20,15],探究了硅铝比对NH 3选择性催化还原(NH 3-SCR)的影响,并通过XRD,ICP,N 2吸脱附,SEM,H 2-TPR,NH 3-TPD等表征分析对样品的物化性... 采用水热法和液态离子交换法制备了一系列硅铝比(摩尔比)不同的Cu/SSZ-13分子筛[n(Si)/n(Al)=47,30,20,15],探究了硅铝比对NH 3选择性催化还原(NH 3-SCR)的影响,并通过XRD,ICP,N 2吸脱附,SEM,H 2-TPR,NH 3-TPD等表征分析对样品的物化性质进行了系统研究。活性测试结果表明,不同硅铝比分子筛的NH 3-SCR性能具有显著差异,特别是低温范围,其中催化剂起燃温度T_(50)(转化效率≥50%时的温度)顺序为n(Si)/n(Al)=20<n(Si)/n(Al)=15<n(Si)/n(Al)=30<n(Si)/n(Al)=47。从表征结果可知,硅铝比会影响分子筛催化剂的表面形貌、晶体结构,进而影响样品中Cu物种的分布和数量及酸性。4种分子筛催化剂中n(Si)/n(Al)-20具有最多的孤立Cu 2+以及弱L酸位数量,有利于低温NH 3-SCR反应的进行。 展开更多
关键词 NH 3-SCR cu/ssz-13 硅铝比
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Cu/SSZ-13催化剂脱硝活性中心与催化性能构效关系的研究 被引量:4
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作者 周微 王福烨 +3 位作者 贺宁 于海斌 马新宾 刘家旭 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第2期672-680,共9页
NH_(3)选择性催化还原NO_(x)(NH_(3)-SCR)是目前最有应用前景的柴油车尾气净化技术,该技术的核心是开发具备优异催化性能的催化剂。以具有菱沸石(chabazite,CHA)结构的小孔分子筛SSZ-13为载体制备的Cu/SSZ-13催化剂,因具有优异的催化性... NH_(3)选择性催化还原NO_(x)(NH_(3)-SCR)是目前最有应用前景的柴油车尾气净化技术,该技术的核心是开发具备优异催化性能的催化剂。以具有菱沸石(chabazite,CHA)结构的小孔分子筛SSZ-13为载体制备的Cu/SSZ-13催化剂,因具有优异的催化性能和水热稳定性能而受到广泛关注。制备了系列Cux/SSZ-13催化剂,并通过CO原位漫反射红外光谱(DRIFT)和H_(2)-TPR等方法能够确定具有高催化活性的铜离子在SSZ-13分子筛上的落位和存在状态。CO红外吸附实验发现,采用Cu(NO_(3))_(2)水溶液离子交换法制备的Cu/SSZ-13催化剂上存在多种落位的Cu^(+)活性中心。在较低的Cu^(+)交换度条件下,Cu^(+)优先落位于SSZ-13分子筛的八元环位置,随着交换度的提高,Cu^(+)开始落位于SSZ-13分子筛双六元环的位置。H2-TPR结果表明Cux/SSZ-13催化剂上也存在大量落位在八元环位置不稳定的Cu^(2+),这些Cu^(2+)很容易被还原为Cu^(+)。Cux/SSZ-13催化剂经800℃水蒸气连续老化16 h,分子筛骨架崩塌程度随着Cu含量的增加而提高,骨架铝的脱除,导致Cu物种发生团聚,而第二金属Ce元素的引入能够在一定程度上提高Cu/SSZ-13的水热稳定性。催化剂构效关系研究表明,具有一定量稳定存在的Cu^(+),并且拥有大量不稳定存在Cu^(2+)的催化剂具有较宽温度范围的脱硝性能。 展开更多
关键词 NH_(3)-SCR反应 cu/ssz-13催化剂 铜离子 活性
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不同Cu含量的Cu(X)/SSZ-13分子筛催化剂同时消除炭烟和NO_(x)的性能研究
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作者 周生冉 陈心宇 +5 位作者 高思宇 张春雷 于迪 王斓懿 于学华 赵震 《能源环境保护》 2024年第4期155-165,共11页
柴油机由于其较强的动力性与耐久性等优势,已经广泛应用于运输、农业、建筑等重工业领域。然而,柴油机排放的尾气污染物,如炭烟颗粒和氮氧化物(NO_(x)),严重危害人们的健康和生活环境。因此,消除柴油机尾气中的炭烟颗粒和氮氧化物已成... 柴油机由于其较强的动力性与耐久性等优势,已经广泛应用于运输、农业、建筑等重工业领域。然而,柴油机排放的尾气污染物,如炭烟颗粒和氮氧化物(NO_(x)),严重危害人们的健康和生活环境。因此,消除柴油机尾气中的炭烟颗粒和氮氧化物已成为一项重要的研究课题。通过控制原料中CuSO_(4)的添加量,采用一锅法合成了含有不同Cu含量的Cu(X)/SSZ-13分子筛催化剂。通过XRD、N_(2)吸附-脱附、SEM、H_(2)-TPR、NO-TPO、NH_(3)-TPD、Soot-TPR等表征手段,研究了制备的Cu(X)/SSZ-13分子筛催化剂的形貌和物理化学性质,并测试了所合成的催化剂在同时消除炭烟和NO_(x)方面的活性。结果表明,不同Cu含量的Cu(X)/SSZ-13分子筛在同时消除炭烟和NO_(x)方面的活性存在明显差异,Cu含量还会影响Cu(X)/SSZ-13分子筛的形貌、比表面积和氧化还原性能。当Cu含量为1.25时,制备的Cu(1.25)/SSZ-13催化剂表现出最佳的催化性能,其在153~427℃温度范围的NO转化率超过90%,炭烟燃烧的峰值温度(T_(m))为504℃。 展开更多
关键词 分子筛 同时消除 炭烟颗粒 NO_(x) cu/ssz-13
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机动车尾气脱硝催化剂Cu-SSZ-13的改性研究进展 被引量:1
6
作者 王晋刚 张剑波 +2 位作者 唐雪娇 刘金鹏 鞠美庭 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第9期4636-4648,共13页
Cu-SSZ-13催化剂具有优异的CHA骨架结构,在机动车尾气脱硝领域具有很好的应用前景,目前在欧洲已经实现商业应用。为解决尾气中硫氧化物和水热冲击对Cu-SSZ-13骨架和活性位点产生的损害问题,对其进行改性是目前的研究重点。本文归纳了近... Cu-SSZ-13催化剂具有优异的CHA骨架结构,在机动车尾气脱硝领域具有很好的应用前景,目前在欧洲已经实现商业应用。为解决尾气中硫氧化物和水热冲击对Cu-SSZ-13骨架和活性位点产生的损害问题,对其进行改性是目前的研究重点。本文归纳了近年来针对Cu-SSZ-13催化活性位点的研究进展以及水热老化、硫中毒导致其失活的机理研究成果;重点论述了针对Cu-SSZ-13催化活性和耐受性能提升的最新改性方法(包括创建新型纳米结构、构建中毒牺牲位点、金属掺杂改性等),以期为提升Cu-SSZ-13催化性能和抗中毒性能研究提供新思路;对Cu-SSZ-13改性技术的未来发展进行展望,提出通过特定金属掺杂和新颖制备方法来控制沸石内的离子种类可实现调控活性位点的创新思路。最后针对性讨论了催化剂改性过程中需要解决的关键问题。 展开更多
关键词 cu-ssz-13 NH3-选择性催化还原 水热失活 硫中毒 改性
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制备方法对SSZ-13负载Cu催化剂NH_(3)-SCO性能的影响 被引量:1
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作者 陈莉 樊星 +2 位作者 李佳 张玮航 李坚 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第7期3378-3386,共9页
分别采用离子交换和浸渍法制备了Cu-SSZ-13和CuO/SSZ-13催化剂,考察了催化剂选择性催化NH_(3)氧化(NH_(3)-SCO)的性能,以提高低温(≤200℃)下NH_(3)转化率和N_(2)选择性为目标,优选出离子交换2次制备的Cu-SSZ-13(2)催化剂,考察了O_(2)... 分别采用离子交换和浸渍法制备了Cu-SSZ-13和CuO/SSZ-13催化剂,考察了催化剂选择性催化NH_(3)氧化(NH_(3)-SCO)的性能,以提高低温(≤200℃)下NH_(3)转化率和N_(2)选择性为目标,优选出离子交换2次制备的Cu-SSZ-13(2)催化剂,考察了O_(2)含量和空速对Cu-SSZ-13(2)催化NH_(3)氧化性能的影响,并采用N_(2)吸脱附、XRD、NH_(3)-TPD和NH_(3)-TPSR等手段对催化剂理化特性及表面反应过程进行了表征.结果表明,采用Cu-SSZ-13(2)催化剂200℃时NH_(3)转化率为98.5%,N_(2)选择性为92.2%;O_(2)含量增加时低温下NH_(3)转化率提高,但N_(2)选择性降低;空速增大时低温下NH_(3)转化率降低,而N_(2)选择性受空速影响不大.N_(2)O副产物的生成是Cu-SSZ-13和CuO/SSZ-13低温(≤200℃)下催化NH_(3)氧化时N_(2)选择性较低的主要原因.与CuO/SSZ-13相比,Cu-SSZ-13(2)的比表面积、孔容和孔径更大,表面CuO较少而Lewis和Brønsted酸位点更多,这些可能是导致Cu-SSZ-13(2)具有较好的低温催化NH_(3)氧化活性和N_(2)选择性的原因.除N_(2)O外,Cu-SSZ-13(2)表面NH_(3)-TPSR过程中也检测到NO和NO_(2)副产物,结合低温下NH_(3)氧化时NO和NO_(2)选择性随空速升高而增大的结果,推测Cu-SSZ-13(2)表面NH_(3)-SCO遵循内部选择性催化还原(iSCR)机理. 展开更多
关键词 选择性催化氧化 cu-ssz-13 N_(2)选择性 反应机理
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Cu-SSZ-13用于NH_(3)选择性还原NO_(x)实验教学设计
8
作者 张周 谢利娟 +1 位作者 滕跃 赵明星 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2023年第10期206-210,共5页
以柴油车尾气氮氧化物(NOx)净化处理为研究主题,结合氨气(NH3)选择性催化还原NOx技术(NH3-SCR)理论及研究成果,进行了Cu-SSZ-13用于NH3选择性还原NOx综合实验设计。实验采用液相离子交换法得到三种不同Cu负载量的Cux-SSZ-13催化剂,并对... 以柴油车尾气氮氧化物(NOx)净化处理为研究主题,结合氨气(NH3)选择性催化还原NOx技术(NH3-SCR)理论及研究成果,进行了Cu-SSZ-13用于NH3选择性还原NOx综合实验设计。实验采用液相离子交换法得到三种不同Cu负载量的Cux-SSZ-13催化剂,并对其进行了物理表征和催化活性评价。实验结果表明,不同Cu负载的催化剂均具有较高的结晶度,且分子筛载体结构变化不大;Cu3.9-SSZ-13催化剂在200~500℃范围内NOx转化率均高于90%,N2选择性高于98.5%,催化剂活性最优。该实验将技术研究热点与教学实践环节相结合,有助于培养学生的综合实验技能和科研素养。 展开更多
关键词 选择性催化还原 cu-ssz-13 NOx去除 教学设计
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Fe改性原位Cu/SSZ-13催化剂柴油车尾气脱硝性能研究 被引量:4
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作者 李淑珍 赵小鸽 +4 位作者 张长明 王建成 常丽萍 鲍卫仁 韩丽娜 《环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第1期119-127,共9页
以廉价的铜四乙烯五胺(Cu-TEPA)为模板剂,采用水热法原位合成Cu/SSZ-13分子筛,进一步经过浸渍铁对其改性制备Fe-Cu/SSZ-13催化剂.考察铁盐种类及浸渍铁量对其柴油车尾气脱硝活性及水热稳定性的影响.使用XRD、N2吸附-脱附、H2-TPR、NH3-... 以廉价的铜四乙烯五胺(Cu-TEPA)为模板剂,采用水热法原位合成Cu/SSZ-13分子筛,进一步经过浸渍铁对其改性制备Fe-Cu/SSZ-13催化剂.考察铁盐种类及浸渍铁量对其柴油车尾气脱硝活性及水热稳定性的影响.使用XRD、N2吸附-脱附、H2-TPR、NH3-TPD对样品进行表征测试,并分析影响样品脱硝活性以及水热稳定性的原因.结果表明:浸渍量为1.0%时,以Fe(NO3)3为铁盐改性得到的Fe-Cu/SSZ-13分子筛催化剂柴油车尾气脱硝效果最佳,在160~530℃温度范围内,NO的转化率能到达90%以上,并且具有优异的N2选择性和水热稳定性.由分析结果推测,以Fe(NO3)3为铁源时,负载在Cu/SSZ-13分子筛上的铁更为牢固,使其抗老化性能提高,且在脱硝过程中铁物种和铜物种同时起到对NO的还原作用. 展开更多
关键词 柴油车尾气 脱硝 氨选择性催化还原反应 原位cu/ssz-13分子筛 Fe-cu/ssz-13催化剂
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贵金属中毒对Cu-SSZ-13分子筛NH_(3)-SCR性能的影响
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作者 薛森 丁文庆 +5 位作者 韩学旺 曹贺贺 张燕 余运波 单玉龙 单文坡 《能源环境保护》 2023年第6期36-42,共7页
柴油车排放的氮氧化物(NO_(x))对我国大气污染具有重要贡献。NH_(3)选择性催化还原NO_(x)(NH_(3)-SCR)是目前柴油车广泛采用的NO_(x)净化技术,而Cu-SSZ-13催化剂由于兼具优异的NH_(3)-SCR活性和水热稳定性而被用于国六柴油车NO_(x)排放... 柴油车排放的氮氧化物(NO_(x))对我国大气污染具有重要贡献。NH_(3)选择性催化还原NO_(x)(NH_(3)-SCR)是目前柴油车广泛采用的NO_(x)净化技术,而Cu-SSZ-13催化剂由于兼具优异的NH_(3)-SCR活性和水热稳定性而被用于国六柴油车NO_(x)排放控制。在柴油车后处理系统中,氧化催化剂的贵金属迁移会造成Cu-SSZ-13催化剂中毒,进而影响其活性和选择性等性能。本研究系统考察了不同贵金属种类和富集浓度对Cu-SSZ-13催化剂性能的影响,以及水热老化对贵金属中毒的再生作用。当贵金属中毒达到一定程度时,Cu-SSZ-13的催化性能(尤其是高温活性)会受到较大影响;水热老化会一定程度恢复贵金属中毒催化剂的NO_(x)净化性能,但可以促进副产物N2O的生成;贵金属Pt和Pd对Cu-SSZ-13活性影响程度和中毒机制相似。XRD(X射线衍射)、N2物理吸附表征结果表明,贵金属对Cu-SSZ-13的结构影响不大,但会轻微降低催化剂的比表面积和孔容;通过NH_(3)氧化和NO氧化实验可知,贵金属会促进副反应的发生,额外消耗NH_(3)-SCR体系中的还原剂NH_(3),从而降低Cu-SSZ-13的NO_(x)净化性能。本研究有助于理解贵金属对Cu-SSZ-13催化剂的中毒作用及其机制。 展开更多
关键词 cu-ssz-13 NH3-SCR 贵金属中毒 水热老化
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不同水热老化条件对Cu-SSZ-13分子筛催化剂理化特性的影响
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作者 钱叶剑 谢兆辉 +5 位作者 潘涛 孙豫 位晓飞 孙泽 胡帅 孟顺 《内燃机工程》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期26-33,共8页
使用催化剂小样老化装置对Cu-SSZ-13催化剂样品进行不同条件的水热老化处理,利用X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)、N2吸脱附、X射线光电子能谱(X-ray photoelectron spectroscopy,XPS)等表征测试评价了水热老化处理中温度和水含量对... 使用催化剂小样老化装置对Cu-SSZ-13催化剂样品进行不同条件的水热老化处理,利用X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)、N2吸脱附、X射线光电子能谱(X-ray photoelectron spectroscopy,XPS)等表征测试评价了水热老化处理中温度和水含量对于催化剂的晶体结构、气体吸附特性等理化的影响。结果表明,随水热老化温度的升高,由于表面分子筛结构出现坍塌,造成菱沸石(CHA)特征峰峰强降低,比表面积、孔容减小,总的NH3脱附量降低,表面Cu^(2+)比例增加。在5%水蒸气体积分数下,水热老化会在一定程度上破坏分子筛结构的完整性,造成比表面积的减小和CuO比例的升高;在10%及更高水蒸气体积分数下水热处理后,比表面积劣化减弱,表面Cu^(2+)比例增加。 展开更多
关键词 cu-ssz-13 分子筛 老化温度 水蒸气含量 理化性质
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铜前驱体对Cu/SSZ-13催化剂NH3选择催化还原NO性能的影响 被引量:1
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作者 周硕 王辉 +1 位作者 王苏宁 刘来君 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第2期669-674,共6页
采用离子交换法,分别以乙酸铜、氯化铜、硝酸铜和硫酸铜为前驱体制备了4种铜物种含量几乎相同的Cu/SSZ-13分子筛催化剂。探究了前驱体对NH_(3)选择性催化还原NO(NH_(3)-SCR)的影响,并通过XRD,ICP,N_(2)吸-脱附,SEM,H_(2)-TPR,XPS,NH_(3)... 采用离子交换法,分别以乙酸铜、氯化铜、硝酸铜和硫酸铜为前驱体制备了4种铜物种含量几乎相同的Cu/SSZ-13分子筛催化剂。探究了前驱体对NH_(3)选择性催化还原NO(NH_(3)-SCR)的影响,并通过XRD,ICP,N_(2)吸-脱附,SEM,H_(2)-TPR,XPS,NH_(3)-TPD等表征分析方法对样品的物化性质进行了探究。催化活性结果表明,铜前驱体对Cu/SSZ-13分子筛中低温范围的氨选择性催化还原性能具有显著差异。其中催化剂起燃温度T50(转化率≥50%时的温度)的高低顺序为Cu(乙酸铜)/SSZ-13<Cu(氯化铜)/SSZ-13<Cu(硫酸铜)/SSZ-13<Cu(硝酸铜)/SSZ-13。表征结果表明,铜前驱体会影响分子筛催化剂中铜物种的分布和数量以及酸性。以乙酸铜为前驱体制备的Cu/SSZ-13催化剂具有最多的孤立Cu^(2+)以及强L酸位数量,有助于样品低温段NH_(3)-SCR催化反应的进行. 展开更多
关键词 cu/ssz-13 铜前驱体 氨选择性催化还原
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由新型铜胺络合物模板剂设计合成活性优异的Cu-SSZ-13分子筛 被引量:25
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作者 任利敏 张一波 +7 位作者 曾尚景 朱龙凤 孙琦 张海燕 杨承广 孟祥举 杨向光 肖丰收 《催化学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期92-105,共14页
以低廉的铜胺络合物为新型模板剂, 成功地合成了含铜的 SSZ-13 沸石分子筛 (Cu-ZJM-1). 在合成过程中, 铜胺络合物既是模板分子, 又是催化活性组分铜物种的直接来源. 理论计算表明, 该模板分子的构型与尺寸恰好与构成 SSZ-13 分子筛结构... 以低廉的铜胺络合物为新型模板剂, 成功地合成了含铜的 SSZ-13 沸石分子筛 (Cu-ZJM-1). 在合成过程中, 铜胺络合物既是模板分子, 又是催化活性组分铜物种的直接来源. 理论计算表明, 该模板分子的构型与尺寸恰好与构成 SSZ-13 分子筛结构的 CHA 笼相匹配, 因而可以成功地导向该沸石分子筛结构. 采用 X 射线衍射、扫描电镜、氮气吸附、红外、紫外-可见吸收光谱、差热-热重分析、氨气程序升温脱附及氢气程序升温还原等手段对样品的性质及模板分子的状态进行了系统表征. 结果表明, 所制 Cu-ZJM-1 样品为结晶度很高的 SSZ-13 沸石结构, 硅铝比和铜负载量可调且铜处于高分散状态, 在 NH3 选择催化还原氮氧化物反应中表现出优异的催化性能. 展开更多
关键词 新型模板剂 铜胺络合物 设计合成 cu-ssz-13 理论计算 氨还原消除氮氧化物反应
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微波辐射法制备Cu-SSZ-13催化剂及其对柴油车尾气NO_x的脱除 被引量:11
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作者 俞华峰 张国佩 +3 位作者 韩丽娜 常丽萍 鲍卫仁 王建成 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2015年第11期2165-2173,共9页
采用微波辐射法和传统水热法分别制备了Cu-SSZ-13催化剂,用于柴油车尾气NOx的脱除.用X射线衍射(XRD)、N2物理吸脱附、H2程序升温还原(H2-TPR)、电子顺磁共振(EPR)、NH3程序升温脱附(NH3-TPD)、电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)及X射线光电... 采用微波辐射法和传统水热法分别制备了Cu-SSZ-13催化剂,用于柴油车尾气NOx的脱除.用X射线衍射(XRD)、N2物理吸脱附、H2程序升温还原(H2-TPR)、电子顺磁共振(EPR)、NH3程序升温脱附(NH3-TPD)、电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)及X射线光电子能谱(XPS)等方法对样品进行表征.结果表明,微波辐射法大大缩短了SSZ-13分子筛的晶化时间,晶化9 h制得样品的结晶度与传统水热法晶化72 h制得样品的结晶度相近,同时孔结构参数也得到了一定程度的改善,微波辐射法制备样品的Br?nsted(B)酸性位和Lewis(L)酸性位增多,活性组分铜的负载量也得到显著的提高,使得微波辐射法制备的催化剂呈现出优异的低温活性和水热稳定性. 展开更多
关键词 微波辐射法 传统水热法 cu-ssz-13 脱硝 水热老化
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Cu-SSZ-13分子筛的制备及应用进展 被引量:3
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作者 赵飞 李渊 +1 位作者 王文婷 张岩 《精细石油化工》 CAS CSCD 北大核心 2016年第4期69-75,共7页
综述了液相离子交换法、固态离子交换法、微波辐射合成法、原位合成法在Cu-SSZ-13分子筛制备中的研究进展,评价了它们的优缺点,指出无有机模版法、无溶剂法的绿色合成路线将成为以后研究的热点;主要总结了Cu-SSZ-13分子筛在甲烷直接氧... 综述了液相离子交换法、固态离子交换法、微波辐射合成法、原位合成法在Cu-SSZ-13分子筛制备中的研究进展,评价了它们的优缺点,指出无有机模版法、无溶剂法的绿色合成路线将成为以后研究的热点;主要总结了Cu-SSZ-13分子筛在甲烷直接氧化制甲醇、甲醇制烯烃(MTO)、柴油车尾气NOx脱除以及CO2吸附分离中的应用进展,指出铜的反应机理及活性位点、酸改性、负载金属之间的协同作用机理是未来的主要研究方向。 展开更多
关键词 cu-ssz-13 合成 甲烷制甲醇 甲醇制烯烃 吸附
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Cu-SSZ-13的合成与金属改性及催化MTO性能 被引量:3
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作者 赵飞 李渊 +1 位作者 张岩 谭小耀 《精细化工》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期179-185,共7页
以低廉的铜氨络合物(Cu-TEPA)为模板剂,通过原位水热合成法制备了Cu-SSZ-13。考察了两种铜盐和氢氧化钠用量对Cu-SSZ-13的晶相结构和形貌的影响,测试了两种铜盐制备的Cu-SSZ-13和金属改性的Cu-SSZ-13在甲醇制烯烃(MTO)中的催化性能。用... 以低廉的铜氨络合物(Cu-TEPA)为模板剂,通过原位水热合成法制备了Cu-SSZ-13。考察了两种铜盐和氢氧化钠用量对Cu-SSZ-13的晶相结构和形貌的影响,测试了两种铜盐制备的Cu-SSZ-13和金属改性的Cu-SSZ-13在甲醇制烯烃(MTO)中的催化性能。用XRF、XRD、SEM、N2等温吸附脱附(BET)和NH3程序升温脱附(NH3-TPD)对催化剂进行了表征。结果表明:碱度对Cu-SSZ-13的结晶度有很大影响,较高或较低的碱度会导致方沸石杂晶的产生,甚至生成纯相方沸石,n(Na2O)∶n(Al2O3)的较佳值为4.7~5;在MTO反应中,硝酸铜制备的CuSSZ-13的氢转移反应剧烈,反应初期丙烷选择性达到40%,远高于硫酸铜制备的Cu-SSZ-13的丙烷选择性(19%),因此,在抑制副反应发生上,Cu-SSZ-13/Cu SO4要优于Cu-SSZ-13/Cu(NO3)2。锰改性的Cu-SSZ-13明显提高了抗积炭失活能力,在反应温度440℃、质量空速(WHSV)5 h-1条件下,催化寿命从未改性的30 min延长到了65 min。 展开更多
关键词 cu-ssz-13 甲醇制烯烃 铜盐 碱度 金属改性 催化与分离提纯技术
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镧改性Cu-SSZ-13分子筛用于氨选择性催化还原催化剂研究 被引量:1
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作者 甄铁丽 李永红 《石油炼制与化工》 CAS CSCD 北大核心 2020年第8期50-55,共6页
采用一步法制备出Cu-SSZ-13分子筛,然后用不同浓度的硝酸镧溶液对制备的分子筛进行离子改性,通过X射线衍射(XRD)、N2吸附-脱附(BET)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR),H2程序升温还原(H2-TPR)、原位漫反射红外光谱(DRIFTS)等方法对催化剂进... 采用一步法制备出Cu-SSZ-13分子筛,然后用不同浓度的硝酸镧溶液对制备的分子筛进行离子改性,通过X射线衍射(XRD)、N2吸附-脱附(BET)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR),H2程序升温还原(H2-TPR)、原位漫反射红外光谱(DRIFTS)等方法对催化剂进行表征,并评价其对氨选择性催化还原(NH3-SCR)过程的催化性能。结果表明:La0.015-Cu-SSZ-13催化剂的性能较Cu-SSZ-13有明显提高,其在175~450℃范围的NO转化率达到90%以上,具有较好的N2选择性;La改性Cu-SSZ-13的催化反应机理与Cu-SSZ-13类似,是通过表面氨物种和硝酸盐物种生成硝酸铵这一中间物种,然后硝酸铵被NO还原生成N2和H2O。 展开更多
关键词 cu-ssz-13 La改性 NH3-SCR
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Cu-SSZ-13与Fe-β混合催化剂上NH_(3)-SCR性能研究
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作者 李渊 侯宇坤 +1 位作者 赵立国 谭小耀 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第19期55-59,共5页
铜改性SSZ-13分子筛(Cu-SSZ-13)是一种高效的去除NO_(x)的NH_(3)选择性还原催化剂,但是Cu-SSZ-13的高温(>400℃)脱硝活性欠佳。相比Cu-SSZ-13,铁改性β分子筛催化剂(Fe-β)价格便宜且高温脱硝性能较好,因而Fe-β也备受人们关注。虽... 铜改性SSZ-13分子筛(Cu-SSZ-13)是一种高效的去除NO_(x)的NH_(3)选择性还原催化剂,但是Cu-SSZ-13的高温(>400℃)脱硝活性欠佳。相比Cu-SSZ-13,铁改性β分子筛催化剂(Fe-β)价格便宜且高温脱硝性能较好,因而Fe-β也备受人们关注。虽然掺杂铜后,Fe-β催化剂的低温活性有所提高,但是其对NO_(x)脱除的低温活性温度窗口还有待拓宽,最高脱除率还有待提高。本工作拟通过Cu-SSZ-13与Fe-β的机械混合制得复合催化剂,以拓展催化剂的温度窗口。在商用SSZ-13的基础上,通过离子交换不同浓度的硝酸铜溶液制备了Cu-SSZ-13。氨气选择性催化还原(Ammonia selective catalytic reduction,NH_(3)-SCR)测试表明交换液为0.04 mol/L的硝酸铜溶液时所制备的Cu-SSZ-13的脱硝活性最好,200~400℃NO_(x)脱除率接近100%。利用粉末X射线衍射(XRD)、电子扫描显微镜(SEM)等一系列手段对催化剂进行了表征。结果表明:机械混合Cu-SSZ-13+Fe-β对Cu-SSZ-13的NH_(3)-SCR低温活性窗口影响不大,但对其高温脱硝性能有较大提高。 展开更多
关键词 Fe-β cu-ssz-13 机械混合 氨气选择性催化还原
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整体式堇青石负载的Cu-SSZ-13分子筛催化剂的制备及其氨选择性催化还原脱硝性能 被引量:7
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作者 孟鹏通 范超 +6 位作者 吕文婷 吴志伟 焦卫勇 李俊汾 秦张峰 樊卫斌 王建国 《燃料化学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第10期1216-1223,I0004,共9页
以聚乙烯醇(PVA)或拟薄水铝石(SB粉)为涂覆助剂,采用超声波辅助分散法将Cu-SSZ-13分子筛涂覆于蜂窝状堇青石(Cordierite)上,制备了整体式堇青石负载的Cu-SSZ-13分子筛催化剂(Cu-SSZ-13/Cordierite),用于氨选择性催化还原(NH3-SCR)脱硝,... 以聚乙烯醇(PVA)或拟薄水铝石(SB粉)为涂覆助剂,采用超声波辅助分散法将Cu-SSZ-13分子筛涂覆于蜂窝状堇青石(Cordierite)上,制备了整体式堇青石负载的Cu-SSZ-13分子筛催化剂(Cu-SSZ-13/Cordierite),用于氨选择性催化还原(NH3-SCR)脱硝,并结合XRD、氮气吸附、SEM及H2-TPR等表征手段,研究了涂覆助剂对该催化剂的Cu-SSZ-13涂层稳定性、NH3-SCR脱硝活性、水热稳定性和抗SO2毒化能力的影响。结果表明,以PVA为涂覆助剂制备的整体式Cu-SSZ-13(PVA)/Cordierite催化剂,其Cu-SSZ-13涂层稳定、脱落率低,选择性催化还原脱硝活性与Cu-SSZ-13原粉基本相当;同时,该Cu-SSZ-13(PVA)/Cordierite催化剂也具有较好的耐高温水热稳定性和抗硫中毒能力,在移动源和固定源脱硝方面有较好应用前景。 展开更多
关键词 cu-ssz-13 堇青石 整体式催化剂 氨选择性催化还原 脱硝
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一步水热合成Cu-SSZ-13分子筛选择性催化C_(3)H_(6)还原NO 被引量:5
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作者 王聪颖 周皞 +4 位作者 杨迪 张恒 赵辉爽 叶必朝 苏亚欣 《无机化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2021年第5期853-866,共14页
采用铜胺配合物(Cu^(2+)-四乙烯五胺,Cu-TEPA)作为结构导向剂,通过一步水热法合成不同铜铝比(n_(Cu)/n_(Al))和硅铝比(n_(Si)/n_(Al))的Cu-SSZ-13分子筛催化剂,研究其在贫燃条件下丙烯选择性催化还原NO(C_(3)H_(6)-SCR)的性能。当n_(Cu)... 采用铜胺配合物(Cu^(2+)-四乙烯五胺,Cu-TEPA)作为结构导向剂,通过一步水热法合成不同铜铝比(n_(Cu)/n_(Al))和硅铝比(n_(Si)/n_(Al))的Cu-SSZ-13分子筛催化剂,研究其在贫燃条件下丙烯选择性催化还原NO(C_(3)H_(6)-SCR)的性能。当n_(Cu)/n_(Al)=2、n_(Si)/n_(Al)=6时2.0Cu-SSZ-13(6)催化剂具有最好的低温脱硝活性,200℃时NO转化率超过80%,在250~300℃可实现100%脱硝效率和~100%N_(2)选择性,同时具有较强的抗水、抗硫性能。为研究不同n_(Cu)/n_(Al)和n_(Si)/n_(Al)对催化剂物理化学特性的影响,通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、N_(2)吸附-脱附测试、H_(2)程序升温还原(H_(2)-TPR)、氨气程序升温脱附(NH_(3)-TPD)、紫外可见光谱(UV-Vis)等手段对样品进行表征。结果表明,2.0Cu-SSZ-13(6)具有最佳的脱硝性能,这是因为其具有最大的比表面积、最强的表面酸性和分布最多的孤立态Cu^(2+)离子。Cu-SSZ-13上丰富的酸性位可以有效促进C_(3)H_(6)和NO的吸附和活化,SSZ-13分子筛八元环中孤立的Cu^(2+)离子具有良好的氧化还原性能,是C_(3)H_(6)-SCR反应的主要活性位。随着n_(Cu)/n_(Al)的增加,孤立的Cu^(2+)离子会在分子筛表面迁移、集聚形成CuO物种,从而导致C_(3)H_(6)-SCR活性下降。 展开更多
关键词 cu-ssz-13 选择性催化还原 丙烯 NO cu^(2+) 硅铝比
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