Page 132 - 《精细化工》2021年第8期

·1626· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 38 卷

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表 3 不同催化剂的 ICP 测试结果 Cu 的交换量。
Table 3 ICP test results of different catalysts 2.8 水热催化剂稳定性评价
样品名称 w(Cu)/% w(Mn)/% n(Si)/n(Al) 2.8.1 水热后催化剂的 SEM 分析
H/SSZ-39 — — 9.13 在 NH 3 -SCR 反应中，催化剂常面临高温和水蒸
Cu/SSZ-39 3.21 — 9.66
Mn/SSZ-39 — 1.69 10.41 气等恶劣工作环境，这会降低催化剂的脱硝效率并影
Cu-Mn(0.6)/SSZ-39 2.26 0.48 9.70 响催化剂寿命，因此，有必要对催化剂进行水热稳定性

由表 3 可知，脱硝活性最好的 Cu-Mn(0.6)/SSZ-39 测试。图 7 为水热老化的 Cu/SSZ-39-A、Mn/SSZ-39-A
中的 Cu 质量分数为 2.26%，Mn 质量分数为 0.48%。 和 Cu-Mn(0.6)/SSZ-39-A 的 SEM 图。与图 2 中未进
相较于 Cu/SSZ-39，Cu-Mn(0.6)/SSZ-39 中的 Cu 质 行老化处理的分子筛催化剂相比，老化处理后的分
量分数略微下降，这是因为 Si/Al 物质的量比固定 子筛晶粒产生了不规则碎片，这说明水热老化对于
时，分子筛的离子交换位有限，金属盐溶液中同时 分子筛催化剂的晶体形貌有一定破坏，但是大部分
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存在 Cu 、Mn 2+/3+ 时，二者形成竞争关系，降低了 的晶体仍能保持四面体结构。

图 7 水热老化的 Cu/SSZ-39-A（a）、Mn/SSZ-39-A（b）和 Cu-Mn(0.6)/SSZ-39-A（c）的 SEM 图
Fig. 7 SEM images of hydrothermal aged Cu/SSZ-39-A (a), Mn/SSZ-39-A (b) and Cu-Mn(0.6)/SSZ-39-A (c)

2.8.2 水热后催化剂的 XRD 分析 质的量比为 8（本文制备 SSZ-39 的 Si/Al 物质的量比为
图 8 为水热老化的 Cu/SSZ-39-A、Mn/SSZ-39-A 9~10），w(Cu)=2%~3%。
和 Cu-Mn(0.6)/SSZ-39-A 的 XRD 图。由图 8 可知， 由图 9 可知，Cu-Mn(0.6)/SSZ-39 具有比商用
水热老化后的分子筛催化剂在 2θ=9.5°处的主峰强 Cu-SSZ-13 催化剂（T 50 =148 ℃）更好的低温活性，在
度降低；在 17.0°、17.3°处的峰均发生了轻微的宽化， 125 ℃达到 50%的 NO 转化率。水热老化后，4 种催化
但仍具有 SSZ-39 分子筛的所有特征峰，说明分子筛 剂低温活性均有降低，温度窗口向高温区移动。其
仍然保持 AEI 构型，表现出优异的水热稳定性。 中，Cu/SSZ-39-A 催化剂的 T 50 较水热前升高 17 ℃，窗
口宽度为 276 ℃，较 Cu/SSZ-39 拓宽 46 ℃；
Cu-Mn(0.6)/SSZ-39-A 催化剂的 T 50 较水热老化前升高
了 44 ℃，窗口宽度为 287 ℃，较 Cu-Mn(0.6)/SSZ-39
拓宽了 38 ℃；Cu-SSZ-13-A 催化剂的 T 50 较水热前
升高了 46 ℃，窗口宽度为 227 ℃，较 Cu-SSZ-13
变窄了 78 ℃；而 Mn/SSZ-39-A 几乎没有活性。以
SSZ-39 分子筛作 为载 体的催 化剂 具有与 商用
SSZ-13 分子筛相近的低温活性，更优异的水热稳定
性和脱硝活性。

图 8 水 热 老化的 Cu/SSZ-39-A 、 Mn/SSZ-39-A 和
Cu-Mn(0.6)/SSZ-39-A 的 XRD 谱图
Fig. 8 XRD patterns of hydrothermal aged Cu/SSZ-39-A,
Mn/SSZ-39-A and Cu-Mn(0.6)/SSZ-39-A

2.8.3 水热后催化剂活性对比
图 9 为水热老化后催化剂的 NH 3 -SCR 活性对比
图。选用离子交换法制备的 Cu-SSZ-13 分子筛催化
剂作为活性对比样。Cu-SSZ-13 分子筛催化剂 Si/Al 物