CO_(2)对Fe_(2)O_(3)催化剂NH 3-SCR脱硝性能影响

考虑到CO_(2)是固定源和移动源废气中的主要组分,Fe_(2)O_(3)是铁基催化剂中的重要活性物质,研究了CO_(2)对Fe_(2)O_(3)催化剂NH_(3)-SCR脱硝性能的影响.结果表明,CO_(2)的加入在300℃以下明显抑制了催化剂的NH_(3)-SCR性能.这主要是因为CO_(2)的存在改变了催化剂表面NH_(3)/NO x的吸附行为,从而影响了NH_(3)-SCR反应.原位漫反射傅里叶变换红外光谱和程序升温脱附实验结果表明,CO_(2)可以被吸附活化成碳酸盐物种;这些碳酸盐物种可以作为新的酸性位点吸附NH_(3)物种,促进催化剂对NH_(3)的吸附;但同时CO_(2)和NO x之间存在竞争吸附,这会导致催化剂表面生成的关键NO_(2)物种和硝酸盐物种的减少,从而抑制NH_(3)-SCR反应.

Cu对Fe基催化剂NH_(3)-SCR性能助力作用研究

Fe基催化剂在中温范围有着良好的催化活性,而Cu基催化剂有着低温优势,因此将两者相结合,采用表面活性剂辅助法制备了Fe-Cu复合氧化物.引入Cu后,Fe-Cu催化剂的NO x转化率达90%,起燃温度下降至150℃.Fe_(2)O_(3)和CuO之间的相互作用使得催化剂的比表面积增大约1/4,且增强了Fe^(3+)的亲电性,促进NO_(2)等电负性物质的吸附.同时提高了催化剂的氧化还原能力与表面吸附氧Oα比例,NO更易向NO_(2)转变,快速SCR(选择性催化还原)进程更易发生.此外,Fe_(2)O_(3)和CuO的相互作用让催化剂拥有较多的酸性位点,有利于催化活性的提升.最终使得Fe-Cu催化剂不仅继承了Cu基催化剂的低温优势,还保持了优良的N_(2)选择性.