Способ приготовления медьсодержащих цеолитов и их применение
Patents
| Language: |
Русский |
| Type: |
Invention |
| Number |
RU 2736265 C1 |
| Request number: |
2020123281 |
| Request date: |
Jul 14, 2020 |
| patent.field.start_date: |
Jul 14, 2020 |
| Registration date: |
Nov 12, 2020 |
| patent.field.request_publication_date: |
|
| Authors |
Яшник С.А.
,
Суровцова Т.А.
,
Исмагилов З.Р.
|
| Affiliations |
| 1 |
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки «Федеральный исследовательский центр «Институт катализа им. Г.К. Борескова Сибирского отделения Российской академии наук» (Институт катализа СО РАН, ИК СО РАН)
|
|
Изобретение относится к области химии, а именно, к приготовлению медьсодержащих цеолитов. Изобретение касается способа приготовления медьсодержащих цеолитов с атомным соотношением Cu/Al в интервале 0.3-0.75 и высокоактивными состояниями катионов Cu(II), а именно: ассоциатами изолированных ионов Cu(II) и структурами ионов Cu(II) с внекаркасным кислородом, который заключается в ионном обмене H-, NH4- или Na-форм цеолита с водно-аммиачными растворами аммиачных комплексов Cu(II) при температуре 20–35°С и рН в интервале 8-12. Для приготовления водно-аммиачного раствора аммиачных комплексов Cu(II) используют нерастворимые или малорастворимые в воде основные соли меди (II), такие как: основной карбонат, основной нитрат, основной сульфат, основной хлорид, растворяя их при температуре 20-50°С в водном растворе гидроксида аммония при мольном соотношении NH4OH/Cu в интервале 5-15, при этом концентрация аммиачного комплекса Cu (II) в растворе находится в интервале 0.005 до 0.2 моль/л, преимущественно 0.02 – 0.125 моль/л, а в качестве цеолита используют цеолиты, силикатный модуль которых находится в пределах 2-50, например ZSM-5, CHA, SSZ-13, SAPO-34, MOR, USY, Y, BEA. Также изобретение касается применения медьсодержащих цеолитов в качестве катализаторов. Технический результат заключается в повышении эффективности и селективности катализаторов на основе медьсодержащих цеолитов в процессах селективного каталитического восстановления оксидов азота и окисления углеводородов, монооксида углерода и сажи, в широком интервале температур, а также в повышении устойчивости катализаторов к дезактивации парами воды.
FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: invention relates to chemistry and specifically to preparation of copper-containing zeolites. Invention relates to a method of preparing copper-containing zeolites with an atomic ratio of Cu/Al in range of 0.3-0.75 and high activity states of Cu (II) cations, specifically: associates of isolated Cu (II) ions and structures of Cu (II) ions with non-framework oxygen, which consists in ion exchange of H-, NH4- or Na-forms of zeolite with aqueous-ammonium solutions of ammoniac complexes Cu (II) at temperature 20-35°C and pH in range of 8-12. For preparation of water-ammonium solution of ammoniacal complexes Cu (II) there used are insoluble or slightly soluble in water basic salts of copper (II), such as: basic carbonate, basic nitrate, basic sulphate, basic chloride, dissolving them at temperature of 20-50°C in an aqueous solution of ammonium hydroxide in molar ratio NH4OH/Cu in range of 5-15, wherein the concentration of the ammoniacal complex Cu (II) in the solution is in rangeof 0.005 to 0.2 mol/l, preferably 0.02-0.125mol/l, and the zeolite used is zeolites, the silicate module of which is within 2-50, for example ZSM-5, CHA, SSZ-13, SAPO-34, MOR, USY, Y, BEA. Invention also relates to use of copper-containing zeolites as catalysts.
EFFECT: technical result consists in improvement of efficiency and selectivity of catalysts based on copper-containing zeolites in processes of selective catalytic reduction of nitrogen oxides and oxidation of hydrocarbons, carbon monoxide and soot, in a wide range of temperatures, as well as in improving catalyst resistance to water vapor deactivation.