FeCu分子筛NH3-SCR催化剂的一锅合成法

原创鲍晓军 AdvancedScienceNews

氮氧化物(NO_x)是导致酸雨、酸雾形成和臭氧层破坏的重要因子，人体呼入NO_x会对呼吸道造成巨大刺激从而引起肺癌及支气管炎等疾病。因此，早在上世纪60年代NO_x就被确定为主要的大气污染物之一。以氨气为还原气的选择性催化还原法(NH₃-SCR)是将燃料燃烧过程产生的NO_x还原为N₂从而控制NO_x排放的关键技术，其核心是高性能催化剂。目前广泛应用的NH₃-SCR催化剂为V₂O₅-WO₃/TiO₂体系，其活性温窗较窄、水热稳定性较差，且由于V₂O₅为剧毒物质导致V₂O₅-WO₃/TiO₂催化剂的生产、使用和处置均会产生严重的环境污染。近年来，含双金属的FeCu分子筛由于不含V₂O₅，且活性温窗宽、水热稳定性好，被公认为是高效、环境友好的新一代NH₃-SCR催化剂，但目前FeCu分子筛催化剂的制备是先合成分子筛、然后采用离子交换或等体积浸渍法将Fe和Cu引入至分子筛中，不仅流程长、消耗高、排放大，而且金属极易在分子筛表面发生团聚导致孔道被堵塞和活性位被覆盖，严重影响其催化活性。

为此，福州大学鲍晓军教授课题组提出了不使用介孔模板剂直接水热制备FeCu-ZSM-5分子筛的“一锅合成法”。与采用传统方法制备的微孔Fe/Cu/ZSM-5分子筛相比，采用该方法制备的FeCu-ZSM-5分子筛具有微-介孔复合梯级孔道结构和更多的骨架Fe和孤立的Cu²⁺活性中心，因而该FeCu-ZSM-5在NH₃-SCR反应中具有更宽的温窗、更高的水热稳定性和更强的耐硫性。此外，该工作提出的制备方法克服了传统杂原子分子筛制备工艺冗长的缺点，极大地缩短了制备流程、降低了过程的能耗和成本。该研究为高性能NH₃-SCR脱硝催化剂的设计和制备提供了一条简单可行、绿色环保的制备新途径。

相关结果发表在ChemCatChem上，DOI: 10.1002/cctc.201901104

作者：Dr. Yuanyuan Yue, Ben Liu, Nangui Lv, Dr. Tinghai Wang, Prof. Xiaotao Bi, Prof. Haibo Zhu, Prof. Pei Yuan, Dr. Zhengshuai Bai, Dr. Qingyan Cui, Prof. Xiaojun Bao*

原文链接如下，或点击下方“阅读原文”：

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/cctc.201901104

Wiley Advanced Science News官方微信平台

如希望发表科研新闻或申请信息分享，请联系：

ASNChina@wiley.com

关注方式：微信右上角添加朋友—公众号—搜索“AdvancedScienceNews”或下方长按识别二维码。

继续滑动看下一个