核-壳结构纳米复合材料在脱硝中的应用

核-壳结构纳米复合材料基于壳对核的有效保护和核壳之间的相互作用而表现出优异的脱硝活性和抗毒性。从核-壳催化剂的制备方法及核壳组成对脱硝活性的影响进行了总结和讨论。采用化学沉积法、自组装法和水热法等制备方法,以TiO2、CeO2和Fe-ZSM-5分子筛等为壳结构时,能有效阻止SO2对活性中心原子的毒化作用,从而提高脱硝催化剂的抗硫性。通过优化成核的活性组分和成壳的物质,有望制备出具有高活性和高稳定性的核-壳脱硝催化剂。

Fe-Mn/TiO_(2)低温NH_(3)-SCR脱硝催化剂的SO_(2)中毒机理

Fe-Mn/TiO_(2)低温脱硝催化剂具有较高的低温活性和热稳定性,但抗SO_(2)能力差,不能满足工业应用要求。目前对于SO_(2)中毒位点以及中毒机理仍不明确。通过浸渍法制备了Fe-Mn/Ti、Fe/Ti、Mn/Ti,并在SO_(2)或NH_(3)-SCR气氛下对催化剂进行预硫化,通过TPD、H2-TPR、XRD、FTIR、XPS等表征手段对预硫化前后的样品进行表征,发现Ti、Fe/Ti、Mn/Ti和Fe-Mn/Ti催化剂预硫化后,Ti均发生硫酸化。在NH_(3)-SCR气氛比在SO_(2)气氛下催化剂中毒更严重,Fe加入后与Mn形成复合氧化物,改变Mn的存在状态,抑制Mn的硫酸化,但并没能阻止Ti的硫酸化。因此催化剂的抗毒性不仅要防止活性组分中毒,也需要防止载体中毒。

稀土金属在低温脱硝中的应用

稀土金属能级丰富、核外电子结构特殊,在脱硝催化剂中被广泛研究。综述了稀土金属作为活性组分和助催化剂在低温脱硝催化剂中的应用,并分析了稀土金属在抗硫方面的作用,展望了稀土金属在低温脱硝催化剂中的发展前景。

载体预处理对Fe-Mn/AC催化剂低温脱硝活性的影响

以活性炭为载体,采用硝酸及热处理对载体进行预处理,用浸渍法制备Fe-Mn/AC催化剂,通过FTIR、SEM、N_2吸附-脱附、NH_3-TPD、H_2-TPR和XPS等进行表征,考察载体预处理对催化剂脱硝活性的影响。结果表明,载体预处理会影响载体的官能团、酸位、孔结构及比表面积等,进而影响活性组分的价态及分散性,活性组分的高价态和高分散性是其低温具有高活性的主要原因,载体经硝酸及300℃热处理的催化剂在140～250℃内活性提高近38%。

低温脱硝催化剂抗硫性能研究

低温脱硝催化剂工业应用的瓶颈问题是抗硫性差。本文对催化剂低温抗硫脱硝性能的影响因素进行了归纳总结,认为添加保护活性中心、促进硫酸铵盐分解、提高表面酸性和氧化还原能力的助剂、采用合适制备方法、对载体预处理,以及对催化剂进行预硫化均会影响低温脱硝催化剂的抗硫性能。但SO2中毒位置和中毒机理不明确是阻碍低温脱硝催化剂工业应用的主要因素,这也是低温脱硝催化剂的发展方向。