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选择性催化还原技术作为最有效的脱硝方法,不仅可以减轻氮氧化物对环境的危害,同时也可以保护人类健康,其核心为催化剂的设计和制备。分子筛具有比表面积大、吸附容量高、水热稳定性好等优点,含Cu、Fe等的沸石分子筛被认为是最有可能取代商用V-W-Ti催化剂的脱硝材料,也是当前研究的热点。本文根据NH3-SCR反应的特性设计制备了三类新型Cu基分子筛催化剂用于NH3-SCR脱硝反应,同时采用XRD、NH3-TPD、固体核磁、原位红外等技术手段表征不同样品的理化性质并探究其与催化性能之间的关系,取得如下成果:第一部分采用双模板法制备Cu-ZSM-5,在分子筛合成过程中加入乙二胺和Cu(NO3)2形成的铜胺络合物达到一步水热合成Cu-ZSM-5的目的,免去了后续的离子交换处理的步骤,简化了实验过程,同时Si/Al比和Cu含量可以分别通过改变铜胺和铝源的加入量简单调控。与通过离子交换浸渍法制备的Cu-ZSM-5-C相比,通过双模板法制备的Cu-ZSM-5-D显示出更好的活性。测试结果表明双模板法制备的Cu-ZSM-5-D具有更多的酸性位点能够吸附更多的NH3,同时具有更好的NO吸附能力,这些是Cu-ZSM-5-D具有更好催化活性的主要原因。第二部分采用两亲性长链有机分子为模板剂一步水热制备具有多级孔结构的ZSM-5,并制备普通ZSM-5用于对比,离子交换浸渍引入Cu物种后用于NH3-SCR反应。多级孔Cu-ZSM-5-meso在低温下表现出比普通Cu-ZSM-5-C更好的催化性能。由Arrhenius公式通过动力学测试结果计算得到的Cu-ZSM-5-meso和Cu-ZSM-5-C的表观活化能相当,说明多级孔结构更好的传质性能是Cu-ZSM-5-meso具有较好低温活性的主要原因。此外,高的比表面积,更多的酸性位点和优良的NO吸附能力也有利于NH3-SCR反应。同时本文发现Cu-ZSM-5-meso具有较好的水热稳定性,能够抑制硝酸盐物种的形成,并且在250-300°C内表现出更好的抗硫性。第三部分采用双模板法一步水热制备多级孔SSZ-13,离子交换引入Cu物种后用于NH3-SCR反应。发现多级孔Cu-SSZ-13-meso在100-550°C均表现出优于普通Cu-SSZ-13-C的催化性能,并且具有更宽的温度窗口和更好的抗水抗硫性。研究发现Cu-SSZ-13-meso的多级孔结构能够促进传质,并且具有更多的酸性位点及更好的氧化还原能力。另外,Cu-SSZ-13-meso亦表现出良好的水热稳定性,在800°C水热老化处理16 h后依然表现出优异的催化性能。