宋丽云
,
展宗城
,
刘晓军
,
何洪
,
邱文革
,
訾学红
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(14)60035-8|
采用离子交换法制备了Cu-ETS-10钛硅分子筛催化剂，该催化剂对于NH3选择性催化还原(SCR) NOx反应具有较高的催化活性、N2选择性和抗SO2性能。结果表明， Cu-ETS-10钛硅分子筛具有丰富的微孔结构和较高的比表面积(288-380 m2/g)；原子发射光谱、程序升温还原技术和原位红外漫反射等表征结果表明， Cu在Cu-ETS-10钛硅分子筛中具有多种存在形态，其中Cu2+物种为Cu-ETS-10的活性中心，其含量随Cu含量的增加而先增后降，与催化活性的变化趋势一致。
关键词:
钛硅分子筛
,
铜
,
氮氧化物
,
氨气
,
选择性催化还原
臧思淼
,
张桂臻
,
邱文革
,
宋丽云
,
张然
,
何洪
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(15)61083-X
选择性催化还原(SCR)是目前去除氮氧化物最有效的方法之一. V2O5/TiO2催化剂被广泛应用于氨法选择性还原氮氧化物(NH3-SCR)反应,但该催化剂存在工作温度高(300–400oC)及 SO2氧化率高引起设备腐蚀和管路堵塞等问题,开发低温 SCR催化剂具有重要意义.过渡金属氧化物(如 Fe2O3, MnOx和 CuO等)催化剂用于低温SCR先后见诸文献报道,但这些催化剂在 SO2和 H2O存在下易失活.近年来柱撑黏土(PILC)引起科学家广泛关注, Yang等首次将 V2O5/TiO2-PILC催化剂应用于 NH3-SCR反应,发现其催化活性高于传统 V2O5/TiO2催化剂.柱撑黏土基催化剂在 NH3-SCR反应中也显示出良好抗硫性能,但 V2O5/TiO2-PILC催化剂的抗硫机理至今尚未见深入研究.因此我们制备了一系列 V2O5/TiO2-PILC催化剂,采用原位漫反射红外等方法详细研究了其抗硫性能较好的原因.
首先采用离子交换法制备出 TiO2-PILC载体,之后采用浸渍法制备了不同钒含量(质量分数x/%=0,3,4,5)的xV2O5/TiO2-PILC催化剂.同时,制备了传统 V2O5/TiO2和 V2O5-MoO3/TiO2催化剂作为对比.活性评价结果显示,4V/TiO2-PILC催化剂具有最高的催化活性,其催化性能与传统钒钛催化剂相当.在160oC时, NO转化率可达80%以上.同时,4V/TiO2-PILC催化剂还具有较宽的反应温度窗口,在260–500oC范围内, NO转化率保持在90%以上.向反应体系中加入0.05% SO2和10% H2O后,在低温(160oC以下)时所有催化剂的反应活性都有一定提高,可能是由于 SO2的加入提高了催化剂的表面酸性.继续升高温度,4V/TiO2和4V6Mo/TiO2催化剂活性均明显下降,而4V/TiO2-PILC催化剂的活性则未出现明显下降.原位漫反射红外光谱结果显示, SO2在三种催化剂表面的吸附以表面硫酸盐或亚硫酸盐物种以及离子态 SO42–物种形式存在,而在4V/TiO2-PILC催化剂表面离子态 SO42–物种的量最少. X射线光电子能谱及 O2程序升温脱附结果显示,在4V/TiO2-PILC催化剂上,表面吸附氧(Oads)的量最少.综合上述分析可以得出,在 SO2气氛下,离子态 SO42–物种在 SCR催化剂表面的累积可能是导致其失活的主要原因,而离子态 SO42–物种的形成可能与催化剂表面吸附氧的量有关.
关键词:
选择性催化还原
,
二氧化钛柱撑粘土
,
氮氧化物
,
钒基催化剂
,
原位漫反射红外光谱
宋丽云
,
何洪
,
李坚
,
邱文革
中国稀土学报
doi:10.11785/S1000-4343.20170107
NOx选择性催化还原技术(NH3-SCR)是当前主流的NOx控制排放技术.近年来,Ce基催化材料在SCR催化剂的应用受到广泛的关注.目前有大量的文献报道了这方面的研究工作.本文围绕含Ce基催化材料结构、酸碱性、氧化还原能力等因素与SCR脱硝活性之间关系,系统综述Ce基SCR催化剂材料的制备,性能优化、机制和中毒方面的研究,并对其发展趋势进行展望.
关键词:
CeO2
,
氮氧化物
,
选择性催化还原
,
酸中心
,
氧化还原能力
