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随着我国汽车工业快速的发展,汽车尾气排放对我国大气环境造成的污染也日趋严重,已经成为大中城市空气污染物的首要来源之一。虽然柴油车在机动车中所占的比例只有16.1%,但在机动车尾气造成的大气污染物中,68.2%的氮氧化物(NOx)是由柴油车产生的。NOx是破坏生态环境和损害人体健康的主要大气污染物,如何采取高效的脱硝措施,消除NOx污染已成为环境保护中的重要课题之一。氨选择性催化还原反应被认为是消除氮氧化合物最有效的方法之一。目前V2O5/WO3(MoO3)/TiO2催化剂已经在柴油车尾气NOx的消除中实现了大规模商业应用。但是,该催化剂存在高温下易失活以及活性组分V2O5具有生物毒性等缺点。因此,需要开发高活性和环境友好的新型SCR催化剂。近几年,金属改性分子筛型催化剂的SCR性能及反应机理的研究受到了广泛关注。 本论文主要围绕Cu改性SSZ-13分子筛开展研究工作,内容主要包括: 1)采用液相离子交换法制备Cu改型SSZ-13分子筛催化剂,然后在Cu-SSZ-13的基础上再采用液相离子交换法引入Fe离子合成系列Fex-Cu-SSZ-13分子筛催化剂,并用多种表征手段考察了第二金属的作用,发现Fe掺杂拓宽了催化剂的活性温度窗口。 2)研究了液相离子交换法、等体积浸渍法和水热合成法等制备方法对Cu-SSZ-13分子筛催化剂SCR活性的影响。发现与液相离子交换法和等体积浸渍法相比,采用水热法制备的Cu-SSZ-13催化剂具有更好的NH3-SCR活性,在空速180000h-1下,转化率在80%以上的温度范围为200-600℃。表征结果表明水热合成法制备的Cu-SSZ-13催化剂拥有更多六元环上的活性铜物种,同时具有更强的NH3和NO吸附能力,且在高温下不易发生非选择性氨氧化反应,从而导致该催化剂在NH3-SCR反应中表现出优异的活性。 3)采用浸渍法制备Cu-SSZ-13催化剂,考察了反应条件、铜含量、Cu盐前驱体、第二金属掺杂以及酸性物质等参数对催化剂活性的影响。发现氨氮比对催化剂的活性影响较大,但反应气氛中的氧含量对催化剂活性的影响并不显著。提高催化剂中的铜含量,可以有效提高催化剂的活性,但有一个最佳值;第二金属Ce和Ni的引入并不能有效地提高Cu-SSZ-13催化剂的活性,反而降低了催化剂的高温活性;适当酸性物质的加入能够提高Cu-SSZ-13的反应活性。以上这些结果为进一步优化浸渍法的制备参数,提供了很好的指导作用。