张宗洋, 李玉平, 张若茜, 刘宇峰, 陈泽, 韩丽娜, 韩培德

高等学校化学学报 2023, 44 (10): 20230034-. DOI:10.7503/cjcu20230034

摘要（661）

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以N,N,N-三甲基-1-金刚烷胺氢氧化物(TMAdaOH)为有机模板, 在180 ℃晶化温度下, 通过补加硅源, 以低硅铝比L沸石直接转晶合成SSZ-13分子筛. 采用XRD, FTIR, SEM, N₂吸附-脱附和HRTEM等表征手段对晶化过程进行了跟踪, 发现180 ℃高温下晶化4.5 h即可获得高结晶度的SSZ-13沸石；且在该实验条件下, 晶化过程中晶粒出现了中空现象. 进一步结合SEM-EDS表征结果对中空现象的形成机理进行了研究, 发现主要是由于在低硅L沸石缓慢降解和SSZ-13快速成核和生长过程中, 存在晶粒中间部位较边缘硅铝比高的现象, 即晶粒硅铝比分布不均匀. 随着晶化时间的延长, 富硅的晶核会在碱液作用下选择性脱硅, 从而产生中空现象. 最后对合成的中空样品进行铜离子交换, 测试其对NO _x 的NH₃选择性催化还原反应的催化性能, 并结合NH₃程序升温脱附（NH₃-TPD）和H₂程序升温还原（H₂-TPR）表征对催化结果进行了分析.

对晶化6 h和8 h制得的纯相且出现部分中空现象的SSZ-13样品进行孔结构表征，图7为样品的 N₂吸附-脱附等温线，表1列出了相应的孔结构参数. 可以看出，两个样品的吸附-脱附等温线均呈现低相对压力（p/p₀＜0.1）下的I型和高相对压力（0.4<p/p₀<0.95）下有迟滞回线的Ⅳ型的混合特征. 表明样品中含有微孔和介孔/大孔. 结合HRTEM观测结果，中/大孔可能归因于晶粒的中空空隙. 由表1中数据可知，两个样品都拥有非常大的总比表面积（>800 m2/g）以及大的总孔容（>0.33 cm3/g），其中SSZ-13-6 h样品较SSZ-13-8 h样品具有更大的比表面积和更高的微孔表面积和微孔孔容. 表明随晶化时间的延长，孔结构存在一定的破坏，或中空现象的出现对孔结构参数产生了一定影响. 样品的大比表面积和孔容有利于NH₃和NO气体的吸附，从而有利于促进NH₃-SCR反应的发生［36］.