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1、1緒論鐵基中低溫SCR脫硝催化劑性能研究摘要氮氧化物(NOx)對(duì)人體、環(huán)境的危害很大，是目前國內(nèi)外急需解決的問題之一。選擇性催化還原法具有脫硝效率高、N2選擇性好等優(yōu)點(diǎn)，得到廣泛使用。商業(yè)化的脫硝催化劑存在價(jià)格昂貴，活性溫窗窄，活性窗口溫度較高且廢棄的催化劑易造成二次污染等問題，所以，開發(fā)廉價(jià)、低溫、高效的環(huán)境友好型催化劑具有十分重要的意義。鐵的氧化物具有環(huán)境友好、價(jià)格低廉以及還原性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，在NOx選擇催化還原(SCR)脫除領(lǐng)域已經(jīng)受到了國內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注。本文主要針對(duì)氧化鐵脫硝催化劑的制備、表征等各方面進(jìn)行了研究。本文首先考察了制備方法
2、、助劑CeO2含量?jī)蓚€(gè)因素對(duì)非負(fù)載型Fe2O3催化劑性能的影響。通過XRD、XPS、H2-TPR、BET比表面積測(cè)試、UV-visDRS等表征手段，對(duì)催化劑進(jìn)行了表征，并且對(duì)催化劑的脫硝活性和對(duì)氨氣的氧化率進(jìn)行評(píng)價(jià)。然后，通過XRD、XPS、XRF、BET比表面積測(cè)試的表征手段，分析了一種工業(yè)級(jí)多元金屬氧化物(MO)的基本性質(zhì)，研究了其基礎(chǔ)脫硝活性。以XO為催化劑基體，TiO2為載體，F(xiàn)e2O3為活性組分制備了負(fù)載型脫硝催化劑?？疾炝薠O及不同助劑對(duì)SCR催化活性的影響。利用XRD、H2-TPR、BET比表面積測(cè)試等技術(shù)對(duì)制備的催化劑進(jìn)行了表
3、征。對(duì)非負(fù)載型Fe2O3催化劑研究表明：模板法比共沉淀制備的催化劑具有更大的比表面積，更強(qiáng)的氧化性和酸性，促進(jìn)了催化劑脫硝活性的升高；前者比后者的活性溫區(qū)寬，并且具有較好的高溫脫硝活性。對(duì)不同含量CeO2催化劑的表征比較發(fā)現(xiàn)，當(dāng)CeO2含量為2%和4%時(shí)具有相對(duì)較高的催化活性和相對(duì)較小的氨氣氧化率，這主要是由催化劑中鐵物種氧化性的變化導(dǎo)致的。對(duì)多元金屬氧化物基本性質(zhì)的研究表明，多元金屬氧化物中主要有Fe、Si、Al等多種元素，顆粒表面存在Si、Na、Al、V等元素的富集。多元金屬氧化物比表面積極低，基礎(chǔ)脫硝活性較低，不適合直接作為脫硝催化劑或
4、者活性組分。制備了XO為催化劑基體，TiO2為載體，F(xiàn)e2O3為活性組分的催化劑，考察基體對(duì)催化劑的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，加入多元金屬氧化物后，催化劑比表面積減小、氧化性增強(qiáng)。在250℃-350℃內(nèi)催化劑的脫硝活性在90%以上，但是活性溫窗較窄。分別使用CeO2、MoO3、WO3對(duì)催化劑進(jìn)行摻雜，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：摻雜后催化劑比表面積增大，有利于氨氣的吸附，促進(jìn)SCR反應(yīng)的進(jìn)行；CeO2摻雜后催化劑的脫硝活性在整體上提高，但是最佳活性溫窗沒有變寬或者變化；MoO3、WO3摻雜后催化劑的中低溫活性降低，高溫活性提高，活性溫窗寬，并向高溫移動(dòng)。關(guān)鍵詞：
5、選擇性催化還原，多元金屬氧化物，氧化鐵，脫硝691緒論ABSTRACTInrecentyears,withtherapiddevelopmentofindustrializationinChina,atmosphericpollutioncausedbytheburningoffossilfuelshasbeingmoreandmoreserious.NOxisoneofthemainatmosphericpollutants,whichbringhugeharmtohumanbodyandenvironment,itisoneoftheur
6、gentproblemsathomeandabroadtobesolved.TherearemanymethodscontrollingNOxemission，oneofthemostwidelyusedisselectivecatalyticreduction(SCR),ithasadvantagesofhighdenitrationefficiencyandN2selectivity.Atpresent,thereexistsomeproblemsinthecommercialcatalyst,thepriceisexpensive,na
7、rrowactivetemperaturewindow,andabandonedcatalystwillleadtosecondarypollution.So,ithasveryimportantsignificancetodevelopenvironmentalfriendlycatalyst,lowtemperature,highefficiencyandcheap.Ironoxide,hasreceivedtheattentionofscholarsbothathomeandabroad,becauseithasadvantagesof
8、environmentallyfriendly,lowprices,andstrongreducibility.Thispaperfocusesontheprepa
