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在国际上,具有比动力输出高、燃料利用率高、更经济、CO和HC污染小等优势的贫燃汽油发动机、柴油发动机的设计和应用呈不断上升的趋势。传统的汽车尾气净化三效催化剂在贫燃条件下是失效的。目前正在研究的某些用于贫燃条件下汽车尾气净化的分子筛催化剂,虽然活性、选择性高,但在高湿热状况下容易因分子筛的晶体结构被破坏而导致失活。一种新型的磷酸硅铝分子筛SAPO-34因具有孔结构适宜、酸性可调、耐湿热性好等优良特性而有希望成为实用的分子筛催化剂载体。本研究针对现有分子筛催化剂的不足之处,合成了SAPO-34分子筛并将其作为载体研制了用于贫燃条件下汽车尾气净化的Ag-SAPO-34、Cu-SAPO-34分子筛系列催化剂以及Ag-SAPO-34+CeO2、Cu-SAPO-34+CeO2、Ce/Cu/SAPO34双功能系列催化剂,着重解决了以下三个关键的问题: 对影响合成磷酸硅铝分子筛SAPO—34的晶化温度和时间,模板剂,原料铝源和硅源,原料硅含量等工艺参数进行了系统的研究和优化,解决了合成SAPO—34的晶化过程中很容易伴生SAPO-5分子筛的问题。用水热法以优化的工艺合成了高纯度、高结晶度的SAPO-34作为贫燃条件下汽车尾气净化催化剂的新型载体,解决了以往分子筛载体耐湿热稳定性差的致命弱点。 用离子交换法制备了Ag-SAPO-34和Cu-SAPO-34分子筛催化剂,并对其制备工艺、活性、湿热稳定性、反应机理进行了全面系统的研究,研制出具有低温活性好,而且耐湿热稳定性好的Ag-SAPO-34分子筛催化剂。该催化剂上NO转化成N2的转化率在336℃左右达到最大值73.6%。经过高温水热处理后,催化剂的活性仅降低2.3~5.5个百分点。还研制出具有活性高、高温活性好、温度操作范围广以及耐湿热稳定性好等优良特性的Cu-SAPO-34分子筛催化剂。该催化剂上NO转化成N2的转化率在430℃左右达到最大值75.4%。经过高温水热处理后,催化剂的活性仅降低2~5个百分点左右。在两种催化剂上,NO在B酸活性中心氧化为NO2都是整个C3H6选择性还原NO反应中的关键的第一步。然后C3H6对NO2的还原分别在一价Ag+的分子筛骨架Ag,二价Cu2+的分子筛骨架Cu活性中心进行,生成N2、H2O、COx。 在对Ag-SAPO-34和Cu-SAPO-34分子筛催化剂全面系统研究的基础上,根据双功能催化剂的概念设计、筛选了Ag-SAPO-34+CeO2、Cu-SAPO-34+CeO2、