Cu-SSZ-13/碳化硅废料复合材料的合成及其NH3-SCR性能研究
来源期刊：无机材料学报2019年第9期
论文作者：罗清 苑青 蒋前勤 于乃森
文章页码：953 - 960
关键词：SSZ-13;复合材料;碳化硅废料;氨气选择性催化还原;
摘 要：太阳能电池硅片切割工艺中使用碳化硅作为切割硅片的磨料,切割后会形成大量的废料-一种碳化硅基混合物（HT-SiC）,其中含有少量金属等杂质。本工作开发了一种新型催化剂,将Cu-SSZ-13分子筛和HT-SiC通过水热法结合离子交换制备成一种复合材料Cu-SSZ-13/HT-SiC,并应用于脱硝催化反应。在合成Cu-SSZ-13分子筛时使用两种模板剂:N, N, N-三甲基-1-铵金刚烷（TMAdaOH）和铜胺络合物（Cu-TEPA）。实验结果表明,在HT-SiC的参与下, TMAdaOH模板成功得到SSZ-13晶体,而使用Cu-TEPA模板得到的可能是非晶态结构。在NH3-SCR反应中,结果显示, Cu-SSZ-13/HT-SiC在中高温区间相比纯相Cu-SSZ-13更加出色,在500℃时,前者的NO消耗量约为后者的11倍。另外,相比于用纯相SiC（α-SiC）合成的Cu-SSZ-13/α-SiC催化剂, Cu-SSZ-13/HT-SiC在整个温度区间的催化活性表现更佳。这些良好的性能不仅归因于SiC良好的导热性和热稳定性,而且归因于HT-SiC中存在的少量Fe组分,在脱硝催化反应中充当了还原NO的活性位点。该方法不仅解决了废弃磨料环境污染的问题,也为重复利用SiC废料提供了新的途径。
罗清1，苑青1,2，蒋前勤1，于乃森1
1. 大连民族大学国家民委新能源与稀土资源利用重点实验室辽宁省光电材料与器件重点实验室2. 中国科学院大连化学物理研究所催化基础国家重点实验室
摘 要：太阳能电池硅片切割工艺中使用碳化硅作为切割硅片的磨料,切割后会形成大量的废料-一种碳化硅基混合物（HT-SiC）,其中含有少量金属等杂质。本工作开发了一种新型催化剂,将Cu-SSZ-13分子筛和HT-SiC通过水热法结合离子交换制备成一种复合材料Cu-SSZ-13/HT-SiC,并应用于脱硝催化反应。在合成Cu-SSZ-13分子筛时使用两种模板剂:N, N, N-三甲基-1-铵金刚烷（TMAdaOH）和铜胺络合物（Cu-TEPA）。实验结果表明,在HT-SiC的参与下, TMAdaOH模板成功得到SSZ-13晶体,而使用Cu-TEPA模板得到的可能是非晶态结构。在NH3-SCR反应中,结果显示, Cu-SSZ-13/HT-SiC在中高温区间相比纯相Cu-SSZ-13更加出色,在500℃时,前者的NO消耗量约为后者的11倍。另外,相比于用纯相SiC（α-SiC）合成的Cu-SSZ-13/α-SiC催化剂, Cu-SSZ-13/HT-SiC在整个温度区间的催化活性表现更佳。这些良好的性能不仅归因于SiC良好的导热性和热稳定性,而且归因于HT-SiC中存在的少量Fe组分,在脱硝催化反应中充当了还原NO的活性位点。该方法不仅解决了废弃磨料环境污染的问题,也为重复利用SiC废料提供了新的途径。
关键词：SSZ-13;复合材料;碳化硅废料;氨气选择性催化还原;
