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随着社会经济的飞速发展,环境保护问题已受到人们的广泛关注。氮氧化物作为当今世界最主要的大气污染物之一,能造成酸雨、光化学烟雾和雾霾等环境问题,严重危害人类健康和自然环境。氨选择性催化还原技术因其能经济高效地脱除氮氧化物而备受关注,而催化剂在该技术中起到关键作用。负载Cu的SSZ-13沸石分子筛催化剂以其优越的催化活性和稳定性,在众多脱硝催化剂中脱颖而出。SSZ-13极小的微孔结构使其具有较大的比表面积、较多的酸性位点和较高的水热稳定性等优点。但这种微孔结构也会带来较大的扩散限制,使得催化剂活性位利用率低,反应物和产物在催化剂载体上运输缓慢从而降低催化性能。本文为了通过降低Cu-SSZ-13晶内扩散限制来提高其在氨选择性催化还原NO_x反应中的催化性能,制备了亚微米级和中空形貌的SSZ-13分子筛,同时利用多种表征手段对制备的催化剂进行分析测试和活性评价。采用常规水热法合成的SSZ-13晶粒尺寸大多为微米级,本文利用生长调节剂成功对SSZ-13分子筛的晶粒尺寸进行调控,合成出亚微米级的晶体颗粒。然后经过液态离子交换法将Cu离子负载在不同尺寸的SSZ-13上,制备出一系列不同晶粒尺寸的Cu-SSZ-13分子筛催化剂,并对其进行了脱硝活性评价。结果表明,随着Cu-SSZ-13晶粒尺寸由微米级减小到亚微米级,NO_x转化率>90%的活性温度窗口由200-450℃提升到了200-550℃。即小尺寸晶粒的催化剂具有更宽的活性温度窗口,这主要是由于小尺寸晶粒可减小分子在催化剂中的平均扩散长度,降低反应物和产物中气体分子在催化剂中的扩散限制。中空沸石也可通过其薄壁外壳减少扩散限制,加快分子运输。本研究中,通过调整铝元素在整个SSZ-13晶体颗粒中的分布来形成铝带,然后利用选择性脱硅形成空腔。再将合成的中空SSZ-13进行Cu负载,并对比了实心和中空Cu-SSZ-13分子筛的酸性位点、Cu活性位点、催化活性以及催化动力学等特性。研究结果表明,与实心样品相比,中空Cu-SSZ-13催化剂有着更强的酸吸附能力,并且在氨选择性催化还原NO_x的反应中其低温(150-200℃)和高温(450-500℃)段相比于实心样品提高了20%左右的转化效率,最佳转化率的活性温度窗口增加了近150℃,催化活性得到显著提升。