【正文】 系數(shù)幾乎為零的堇青石在反應(yīng)溫度急劇變化的條件下仍能夠保持相對(duì)穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能，因此它被廣泛應(yīng)用于汽車尾氣凈化轉(zhuǎn)換器中。下面依次進(jìn)行介紹。所以在許多化學(xué)領(lǐng)域中已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，如NO選擇性催化還原（SCR）揮發(fā)性有機(jī)化合物的催化燃燒，還有其在一些有機(jī)合成的多相反應(yīng)中也具有很好的效果，得到了重視，成為今后在多相催化領(lǐng)域中研究的重點(diǎn)。之后在70年代中期，美國(guó)和日本將其應(yīng)用于汽車尾氣中。由于早期發(fā)現(xiàn)的整體式催化劑呈蜂窩結(jié)構(gòu)，因此它也被稱為“蜂窩狀催化劑。但相對(duì)其他兩種方法來說其制備工藝較為復(fù)雜?；瘜W(xué)氣相沉淀法是利用一種較低氣化溫度的金屬離子無機(jī)鹽(例如FeCl3)通過蒸發(fā)后在分子篩上沉積下來，然后形成金屬離子負(fù)載的分子篩。2H2O在球磨機(jī)中混合后，在經(jīng)過馬弗爐中程序升溫至550℃，在此溫度下恒溫維持6 h。通過這種方法可以獲得高離子交換度的分子篩。上述中最常用的方法是液相離子交換法，在N2O直接催化分解中應(yīng)用也較多，但該法離子交換程度低，負(fù)載的金屬離子含量少。理想的晶化硅源是原硅酸四乙酯，缺點(diǎn)是價(jià)格高；水玻璃是廉價(jià)的硅源，缺點(diǎn)是雜晶相的產(chǎn)生；而性價(jià)比較高的硅源則是硅溶膠[29]2．4．Beta 分子篩的改性金屬離子的分子篩改性技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟，一直有著大量的學(xué)者進(jìn)行研究。硅源對(duì)Beta分子篩合成有著重要的影響。它的合成特點(diǎn)是固體SiO2凝膠表面在不斷的膠溶，所以表面附近會(huì)形成高濃度的模板劑區(qū)，因而我們可以在雖然總的(TEA)2O/SiO2比不高的體系中來造成硅膠表面附近較高的(TEA)2O/SiO2摩爾比成核區(qū)，來進(jìn)行表面晶化反應(yīng)，這樣有利于加強(qiáng)Beta分子篩的晶化反應(yīng)，降低了模板劑用量，節(jié)約了能源。為了縮短晶化時(shí)間，最好由NaAlO2TEAOHNaOH白炭黑來制備導(dǎo)向劑，但是合成出的Beta分子篩硅鋁比較低，并且還會(huì)剩余大量未反應(yīng)的硅源。自從發(fā)現(xiàn)Beta沸石以來，探索出其合成方法就一直被人們所研究，最熱的就是研究水熱結(jié)晶法的結(jié)晶有何規(guī)律，其中包括探尋硅源、鋁源與晶化產(chǎn)物形貌的關(guān)系；有機(jī)模板劑的種類、數(shù)量對(duì)合成的影響和其如何實(shí)現(xiàn)定向的作用；堿金屬離子對(duì)結(jié)晶成核的影響等等。第2．4節(jié) Beta分子篩的制備與改性2．4．Beta分子篩原粉的制備Beta沸石是一種具有三維十二孔道立體結(jié)構(gòu)的高硅微孔分子篩，另一條由兩種線性通道相交而成彎曲的通道， nm的。而且其進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，其在N2O為氧化劑的苯一步氧化制取苯酚的反應(yīng)中體現(xiàn)出了高的活性和苯酚選擇性。因此，去尋找具有高活性和高穩(wěn)定性的分子篩是重點(diǎn)的研究方向。因此，通過某種構(gòu)型的沸石和特定的金屬離子的組合可能尋找到一個(gè)良好的催化劑。其中發(fā)現(xiàn)FeEuY和CuY的活性最好。Shimoka等人發(fā)現(xiàn)ZSM5系列中經(jīng)過Cu離子和Co離子交換得到的CuZSM5和CoZSM5的催化活性較好。近年來，有研究也在不斷表明， 在N2O的催化分解方面，分子篩作為載體的一系列催化劑都發(fā)揮著很好的活性，被人們所重視。然而，水滑石的穩(wěn)定性受溫度的影響很大，當(dāng)溫度很高時(shí)會(huì)出現(xiàn)不穩(wěn)定現(xiàn)象。復(fù)合金屬氧化物催化劑在進(jìn)行己二酸尾氣中N2O的處理中一直被忽視，主要是綜合考慮到其制備過程復(fù)雜、催化機(jī)理難以摸清并且其相對(duì)較低的催化活性，所以不經(jīng)常使用這種催化劑。應(yīng)用于N2O分解的催化劑可大致包括以下幾類（1）分子篩催化劑（2）水滑石熱分解產(chǎn)物催化劑（3）稀土氧化物和氧化物（4）復(fù)合金屬氧化物。很久以來人們就一直試圖用各種金屬氧化物催化劑[612]來進(jìn)行N2O的分解[612]。第2．3節(jié) N2O直接分解催化劑的研究我們都知道N2O在高溫的條件下可以直接分解為N2和O2。將N2O作為氧化劑是美國(guó)的Solutia公司和俄羅斯的Boreskov催化劑研究所（BIC）共同開發(fā)的應(yīng)用N2O來一步氧化苯生產(chǎn)苯酚，而正是己二酸廠中排放的尾氣提供了氧化劑N2O，這里能夠很好的將N2O利用起來。第2．2節(jié) N2O處理方法現(xiàn)階段處理N2O的方法有四種，分別是催化分解法、熱分解法、還原焰處理法和將N2O作為氧化劑來生產(chǎn)化學(xué)品等四個(gè)方法。而全球N2O總排放量的10％就來自于己二酸尾氣。由于土壤和作物的性質(zhì)，會(huì)導(dǎo)致釋放一部分的一氧化二氮。因此，一氧化氮是一個(gè)嚴(yán)重污染環(huán)境的氣體之一。此外，N2O可以被分解成氮氧化物，而這些氮氧化合物經(jīng)過化學(xué)反應(yīng)可以形成硝酸，最終導(dǎo)致酸雨的形成。它在溫室氣體中的含量?jī)H次于二氧化碳和甲烷。不過它在室溫下穩(wěn)定，并具有輕微的麻醉效果（在醫(yī)學(xué)上可作為麻醉劑），并能引起人們發(fā)笑，在水、乙醚、乙醇、濃硫酸中具有很好的可溶性。℃，℃，℃，N2O的結(jié)構(gòu)是直線型排布，氮、氧原子采取sp雜化，生成兩個(gè)σ鍵。本課題基于Beta、MCM4ZSMFER、MOR等幾種分子篩催化材料，以堇青石為載體，采用了液相離子交換法制備了一系列金屬改性的整體式分子篩催化劑來用于N2O的直接催化分解，以實(shí)驗(yàn)活性評(píng)價(jià)和SEM表征技術(shù)手段相結(jié)合的方式，系統(tǒng)的研究了不同整體式催化劑對(duì)N2O直接催化分解的影響，這些實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)于整體式分子篩催化劑催化N2O直接分解的進(jìn)一步研究都起到了重要的意義。所以，本課題將整體式分子篩催化劑作為研究N2O催化分解的主要研究對(duì)象。整體式催化劑（monolithic catalysts）是由狹窄的平行通道整齊排列的一體化催化劑，也被稱為“蜂窩狀催化劑”。通過查閱相關(guān)文獻(xiàn)了解到，經(jīng)過多年的探索，科學(xué)工作者們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)用于催化N2O分解反應(yīng)的催化劑大致可以分為以下幾類：（1）分子篩催化劑；（2）水滑石熱分解產(chǎn)物催化劑；（3）稀土氧化物和氧化物；（4）復(fù)合金屬氧化物。其中，最常見的是催化分解法。所以，探討如何治理來自于人類活動(dòng)中所產(chǎn)生的N2O將具有十分重要的工業(yè)和環(huán)境意義。of zeolite that are modification by Fe ion exchange and Co ion exchange. Then based cordierite Beta monolithic zeolite catalyst are prepared by the onestep of washcoating method and twostep washcoating and do the activity evaluation experiment of the direct catalytic deposition of N2O . And in this experiment, the monolithic zeolite catalyst also were characterized by means of SEM characterization for further analysis. Finally, we can get the following conclusions: (1) In twostep washcoating method the CoBeta and FeBeta monolithic zeolite catalyst have the highest catalytic activity for the direct catalytic deposition of N2O. (2) The monolithic zeolite catalyst of the different configurations but the same metal ion exchange has a big difference for the direct catalytic deposition of N2O and the Beta zeolite has obvious advantages . (3) In onestep washcoating method the FeBeta monolithic zeolite catalyst should be prepared by using aluminum sol as a binder with 5% of the amount of glue. Preparation of CoBeta monolithic zeolite catalyst should use silica sol as a binder with 5% of the amount of glue. (4)The selection of the binder in preparation of monolithic catalysts is related with the configuration of the zeolite, and the amount of the binder should be appropriate, too much or too little is not good. (5) From sem image we can see the zeolite coated to be more pact from onestep washcoating method than twostep washcoating method.(6) At last after the analysis in SEM characterization,activity evaluation , economic benefits and the preparation of the degree of difficulty, we can draw the conclusions that onestep washcoating method is better than twostep washcoating method.Keywords: Monolithic catalyst，Cordierite，Beta，Catalytic deposition of nitrous oxideII第1章 前言一氧化二氮是一種主要的溫室氣體，它的直接排放也可導(dǎo)致酸雨的產(chǎn)生，它是一種嚴(yán)重污染大氣環(huán)境的氣體。（6）最后在經(jīng)過SEM表征、活性評(píng)價(jià)、經(jīng)濟(jì)效益、制備難易程度綜合分析后得出一步涂覆法整體上要優(yōu)于兩步涂覆法。（4）整體式催化劑的制備過程中的粘結(jié)劑的選用和分子篩的構(gòu)型有關(guān)，且粘結(jié)劑的量應(yīng)適宜，過多或過少都不好。（3）一步涂覆法中對(duì)于FeBeta的整體式催化劑的制備宜選用鋁溶膠作為粘結(jié)劑，上膠量為5%。最后可得如下的結(jié)論：（1）兩步涂覆法中Fe、Co改性的Beta、MCM4ZSMFER、MOR分子篩中，對(duì)于N2O直接分解催化活性最高的為CoBeta，F(xiàn)eBeta次之。應(yīng)用于笑氣分解的整體式催化劑的研究應(yīng)用于笑氣分解的整體式催化劑的研究中文摘要：本文首先基于Beta、MCM4ZSMFER、MOR等五種不同構(gòu)型沸石分子篩，應(yīng)用液相離子交換法對(duì)其進(jìn)行改性，制備出了Fe、Co兩種金屬離子改性的沸石分子篩。接著以堇青石為載體，通過一步涂覆法和兩步涂覆法制備了Beta等一系列的整體式沸石分子篩催化劑，并分別對(duì)制得的整體式催化劑進(jìn)行了N2O直接催化分解的活性評(píng)價(jià)，而且還對(duì)其進(jìn)行了SEM（掃描電子顯微鏡）表征來進(jìn)行進(jìn)一步分析。（2）相同金屬離子改性的不同構(gòu)型整體式沸石分子篩對(duì)N2O直接分解存在較大的活性差異，其中Beta分子篩具有明顯優(yōu)勢(shì)，表明了分子篩的構(gòu)型對(duì)N2O催化分解會(huì)產(chǎn)生巨大的影響。而對(duì)于CoBe