表面Mo修饰提高CeTiO_x催化剂低温脱硝性能（英文）

近年来,以雾霾为代表的大气污染问题严重影响到经济社会的可持续发展.其中,氮氧化物(NOx)的大量排放是导致雾霾天气的重要原因之一.氨选择性催化还原(NH3-SCR)是目前消除氮氧化物的主流技术,低温NH3-SCR更是广泛应用于钢铁、焦化、水泥、玻璃、陶瓷和垃圾焚烧等行业的烟气排放治理.传统的V2O5-WO3/Ti O2催化剂活性温度高(300–400 oC)且钒具有生物毒性,因此亟待开发环境友好的低温非钒基脱硝催化剂.最近, Ce Ti Ox基催化剂由于在中高温段(250–400 oC)表现出优异的脱硝性能而得到广泛关注.然而,该催化剂仍面临低温活性差及抗硫性能差的问题,制约了其工业化应用.研究显示,添加过渡金属可提高Ce Ti Ox基催化剂的脱硝活性和抗硫中毒性能,这主要是因为过渡金属的添加可以有效改善催化剂的氧化还原性能和表面酸性.Mo O3作为一种可以提供大量酸性位的氧化物,常被用作助剂改善钒钨钛催化剂的活性.研究显示, Mo O3的引入可以促进催化剂中钒物种的分散度以及提高表面酸性.基于此,我们制备了一系列不同Mo含量的Mo O3/Ce Ti Ox催化剂,以期提高Ce Ti Ox催化剂的低温脱硝性能及抗SO2中毒能力,并着重研究表面Mo的修饰对Ce Ti Ox催化剂物理化学性质的影响.研究发现,表面Mo修饰可以显著提高Ce Ti Ox的低温催化活性,其脱硝效率在150 oC即可达到80%,同时抗SO2中毒能力也得到增强.进一步借助X射线衍射、比表面积测定、氢气程序升温还原、氨气程序升温脱附和X射线光电子能谱等方法对催化剂进行了全面表征分析.结果显示,表面Mo修饰对Ce Ti Ox催化剂物理化学性质的影响与其脱硝性能有着密不可分的关系.首先,钼物种主要是以Mo O3的形式存在于Ce Ti Ox表面,其最佳的负载量为4wt.%.其次,表面Mo的沉积显著提高了催化剂的表面酸量,尤其是Br?nsted酸位的数量,而表面酸位的增加有利于催化剂吸附与活化反应物种NH3;同时,表面Mo修饰还减弱了硝酸盐在催化剂表面的吸附,进一步促使NH3-SCR反应按照Eley-Rideal机理顺利进行.最后,该催化剂在H2O和SO2存在的条件下仍具有最佳的脱硝性能,因而有望用于实际含SO2的低温烟气脱硝.     

三聚氰胺浸渍活性炭用于低温NH_3-SCR脱硝的研究

通过将三聚氰胺(M)浸渍在活性炭(AC)上制备了渗氮活性炭(ACM),研究了浸渍时间、煅烧温度等因素对ACM含氮量以及低温NH3-SCR脱硝活性的影响。结果表明,三聚氰胺浸渍后可以提高活性炭的低温脱硝活性,在80℃下ACM-5-900的NO转化率达到51.67%,而AC只有21.92%。采用BET、元素分析及XPS等分别对渗氮活性炭ACM的结构、表面含氮量以及含氮官能团分布进行分析,表明含氮官能团的存在形式而不是含氮量影响渗氮活性炭的低温脱硝活性。同时NO+O2-TPD结果表明,渗氮改性后脱硝活性提高主要是由于表面含氮官能团提高了活性炭对NO的吸附和氧化。另外,SO2的存在会抑制渗氮活性炭的低温脱硝活性。     

ABO2型复合氧化物上CO-NO的反应性能

以柠檬酸络合法制备了CuCrO2、CuAlO2和CuFeO2等具有铜铁矿结构的ABO2型复合氧化物,并考察了它们在氧化和还原气氛中对CO NO反应的影响. CuAlO2和CuCrO2具有好的催化活性, CuCrO2更具有相当的稳定性,经过氧化和还原条件下的CO NO反应后,体相组成仍然保持不变. CuAlO2在还原条件下,部分被还原生成了零价铜. CuFeO2的催化活性和稳定性较差,在还原气氛中催化CO NO反应过程中,样品被还原,完全转化成了Cu0和CuFe2O4.     

钒氧化物催化剂上NH3-SCR反应物的吸附-脱附

对于钒氧化物负载型催化剂在NH3-SCR过程中的反应机理和动力学已有较多研究。研究表明反应气体在催化剂表面的吸附-脱附过程对于SCR催化反应具有重要意义。本文概述了钒氧化物催化剂载体和表面物种在催化反应中的作用机理,以及H2O、SO2对NH3-SCR反应的影响,重点阐述了各种气相反应物的吸附形式以及反应作用机理。     

元素掺杂提高低温选择性催化还原法催化剂抗水抗硫性研究

H2O和SO2是烟气中的固有成分,而低温选择性催化还原法（LT-SCR）催化剂易受烟气中H2O和SO2中毒。元素掺杂改性是最有效的提高SCR催化剂抗水、抗硫性方法之一。本文介绍了元素掺杂改性提高Mn基、V基、Ce基、Fe基等低温SCR催化剂抗水、抗硫性方法,以及理论计算在抗水、抗硫低温脱硝催化剂设计中的应用。研究结果为提高低温SCR催化剂抗水、抗硫性优化设计及构建提供理论基础。     

Reduction of NO with methane over Fe/ZSM-5 catalysts

<正>The catalytic activity of Fe/ZSM-5 for the selective reduction of NO to N_2 with methane in the presence of excess O_2 was studied.Fe/ZSM-5 catalysts with various Fe loadings were prepared by impregnation method.It is well known that methane is inactive when Fe/ZSM-5 as the catalyst for the selective catalytic reduction(SCR) of NO with methane.However,this paper shows that when the content of Fe was about 0.5%,Fe/ZSM-5 showed higher catalytic activity and selectivity of methane,and put forward measurable activation for CH_4 is an important factor for the reaction of removal of NOx with CH_4.     

Catalytic investigation of Fe-ZSM5 in the selective catalytic reduction of NOxwith NH3

Summary Fe-ZSM5 coated on a cordierite monolith was characterized and tested in the selective reduction of nitrogen oxides (NO_x) with ammonia. More than 70 % of the NO_xwere converted at T>350 °C if only NO was present in the feed. For equimolar amounts of NO and NO₂in the feed, NO_xconversions of over 90 % were reached for T = 200-450 °C. Hydrothermal ageing of Fe-ZSM5 resulted in a small loss in NO_xconversion and enhanced N₂O formation.     

Pillared montmorillonites modified with silver

Alumina, zirconia and titania pillared montmorillonites additionally modified with silver were tested as catalysts of NO reduction with NH₃ or C₂H₄. Ammonia was much more effective reducer of NO than ethylene. The silver containing TiO₂-pillared clay has been found to be the most active catalyst for NO reduction both with NH₃ or C₂H₄. Oxidation of the reducing agents by oxygen limited the NO conversion in the high temperature region. The ammonia and nitric oxide adsorption sites were studied by the temperature programmed desorption methods (TPD). This revised version was published online in July 2006 with corrections to the Cover Date.