NOx是大氣中的主要污染物之一, 導致光化學煙霧、酸雨、臭氧層破壞等重大環境問題,具有生物呼吸毒性,促進空氣中PM2.5形成。因此,國Ⅴ、國Ⅵ排放標準對氮氧化物的要求更高,致使目前廣泛使用的釩鎢鈦氧化物催化劑的性能難以達到要求,而且釩鎢鈦催化劑使用過程中易發生V2O5(劇毒)脫落,進入環境中形成二次污染。開發高性能的SCR催化劑具有迫切需求。沸石分子篩具有催化窗口溫度寬、熱穩定性好、無二次污染等優點,但其合成成本昂貴(結構導向劑),主要知識產權被國外大公司壟斷。因此,開發低成本、高性能、具有自主知識產權的SCR沸石分子篩催化劑具有重要意義,也面臨巨大挑戰。
在前期研究工作的基礎上,中國科學院寧波材料技術與工程研究所催化、分離團隊研究員孔春龍,陳亮采用新型結構導向劑,通過高通量的實驗方法優化制備條件,合成了低成本、結構近似SSZ-13型沸石分子篩,基于此分子篩采用活性組分(Fe,Cu等離子)調控其催化轉化NO性能,獲得了催化溫度窗口寬、轉化率高的沸石分子篩氮氧化物分解催化劑 (圖1、圖2) ,該分子篩具有優良的水熱穩定性,已完成公斤級催化劑放大制備。
圖1.氣體檢測設備(精確度ppb級)
圖2.催化劑形貌及催化性能
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