首页 > 行业资讯 > 吉大于吉红院士团队 Adv. Mater.: 同轴3D打印策略构建具有相互连接的蜂窝结构的基于分子筛的核-壳整体式催化剂

吉大于吉红院士团队 Adv. Mater.: 同轴3D打印策略构建具有相互连接的蜂窝结构的基于分子筛的核-壳整体式催化剂

时间:2023-05-15 来源: 浏览:

吉大于吉红院士团队 Adv. Mater.: 同轴3D打印策略构建具有相互连接的蜂窝结构的基于分子筛的核-壳整体式催化剂

原创 化学与材料科学 化学与材料科学
化学与材料科学

Chem-MSE

聚集海内外化学化工、材料科学与工程、生物医学工程领域最新科学前沿动态,与相关机构共同合作,发布实用科研成果,结合政策、资本、商业模式、市场和需求、价值评估等诸要素,构建其科技产业化协同创新平台,服务国家管理机构、科研工作者、企业决策层。

收录于合集

点击蓝字关注我们

构筑核壳结构催化剂能够增强 NH 3 -SCR 去除 NO x 的性能和稳定性,但是传统的核壳结构催化剂制备方法需要多个步骤,对合成条件非常苛刻的控制,催化剂的设计具有局限。

基于此, 吉林大学于吉红院士团队 首次报道了一种简单的同轴3D打印策略,以亲水非致密二氧化硅(SiO 2 )为壳,Cu-SSZ-13分子筛为核,构建了具有相互连接的蜂窝结构的基于分子筛的核-壳整体式催化剂。 相关研究成果以“ Coaxial 3D Printing of Zeolite-based Core-shell Monolithic Cu-SSZ-13@SiO 2  Catalysts for Diesel Exhaust Treatment “ 为题,近日在线发表于国际著名期刊《 Advanced Materials 》上。
作者利用同轴3D打印技术制备了Cu-SSZ-13@SiO 2 催化剂。采用Cu-SSZ-13分子筛(粒径约500 nm、Si/Al=4.6、Cu负载为3.9 wt.%)作为核材料,壳层材料为粒径约10 nm的SiO 2 。通过调节Cu-SSZ-13和SiO 2 、无机粘结剂(高岭土纳米管,HNTs)、有机粘结剂(羟丙基甲基纤维素,HPMC)和溶剂(去离子水和乙醇)的比例,制备出均匀性好、弹性优化、附着力高的印刷油墨。在沉积过程中,乙醇在室温下的快速挥发保证了壳层的固化。然后将单块石立即进行冻干,有助于保持多孔宏观结构。最后,在550 ℃下烧结6 h,去除有机添加剂,得到核-壳整体式催化剂。
图1. 3D-Cu-SSZ-13@SiO 2 整体式催化剂的制备与表征
图2.不同3D打印催化剂的形貌表征
图3. 3D-Cu-SSZ-13的表征
图4.催化性能
图5.同轴3D打印分子筛基材料的形貌与性能

对比Cu-SSZ-13单体受到界面扩散的影响,SiO 2 壳层增加了Cu-SSZ-13@SiO 2 上活性位点的可及性,在200-550 ℃和300000 cm 3  g −1  h −1 的条件下,NO转化率提高了10-20%。同时,较厚的SiO 2 壳层不仅抑制了脱Al和CuO x 物种的形成,而且增强了催化剂的水热稳定性。此外,通过同轴3D打印可以实现其他具有代表性的以不同拓扑分子筛为壳、不同金属氧化物为核的整体式催化剂。该策略允许多种多孔材料直接集成,有助于灵活设计和制备具有定制功能的各种核-壳单片催化剂。

原文链接

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adma.202302912

相关进展

吉大陈飞剑教授/于吉红院士与合作者 Science: 经由一维到三维的拓扑缩合合成新型三维稳定超大孔分子筛

吉大教授于吉红院士当选国际著名化学类期刊JACS执行主编

2017年度IUPAC化学化工杰出女性奖颁发 于吉红院士和迟力峰教授获奖

化学与材料科学原创文章。欢迎个人转发和分享,刊物或媒体如需转载,请联系:chem@chemshow.cn

扫二维码|关注我们

微信号 : Chem-MSE

诚邀投稿

欢迎专家学者提供化学化工、材料科学与工程及生物医学工程等产学研方面的稿件至chem@chemshow.cn,并请注明详细联系信息。化学与材料科学会及时选用推送。

版权:如无特殊注明,文章转载自网络,侵权请联系cnmhg168#163.com删除!文件均为网友上传,仅供研究和学习使用,务必24小时内删除。
相关推荐