近期,经过天津大学学位评定分委员会审核、推荐,我组刘庆岭老师指导的博士生韩金峰所完成的《柴油车尾气脱硝新型小孔分子筛材料的设计、制备及性能评价》一文获评校优秀学位论文。
      柴油车因动力强、经济性好、热效率高而被广泛应用,然而其尾气NOx的排放也愈发不可忽视。目前,氨选择性催化还原(NH3-SCR)技术被认为是柴油机尾气脱硝的最有效技术,而催化剂是该技术的核心和关键。在众多脱硝催化剂中,铜基小孔分子筛催化剂因活性强、氮气选择性高、水热稳定性好等优点,成为当前的研究热点。而该类催化剂的瓶颈在于,较高硅铝比分子筛(Si/Al >8)催化剂水热稳定性好,但合成成本高、晶化时间长;低硅铝比分子筛 (Si/Al < 6.5)催化剂因富含酸性和离子交换位点而具有良好的低温活性和较宽的温度窗口,但水热稳定性有待提升。基于此,针对较高硅铝比分子筛催化剂,本文采用大宗固废煤矸石为原料快速合成了较高硅铝比的SSZ-13分子筛,在保障催化剂性能的同时,减少了分子筛的合成成本,缩短了晶化时间;同时利用XRD、透射等表征方法探究了分子筛的快速合成机理。针对低硅铝比分子筛催化剂,本文分别采用少模板和无模板方法合成了具有优异脱硝活性及水热稳定性的新型富铝双晶分子筛(OFF-CHA和OFF-ERI)催化剂,最后利用H2-TPR、NH3-TPD、FTIR、NMR等表征方法对催化剂优异性能的原因进行了剖析。该研究为低成本、高性能柴油机尾气脱硝催化剂研发提供了理论研究基础和参考。