硫酸化钛铈氧化物催化剂的抗重金属中毒

工业烟气中氮氧化物高稳定净化催化剂的开发是实现烟气超低排放的重要需求。目前工业上应用最广的SCR商业V_(2)O_(5)-WO_(3)/TiO_(2)催化剂往往面临重金属中毒失活的难题。采用浸渍法改性CeO_(2)载体,开发了具有优异抗重金属(Pb、Zn、Cd)中毒性能的硫酸化钛铈氧化物催化剂。在气体小时空速(GHSV)360000 h^(-1)、温度300℃条件下,硫酸化钛铈氧化物催化剂Pb、Zn、Cd中毒后NO转化率分别为75%、73%、63%,比商用V_(2)O_(5)-WO_(3)/TiO_(2)催化剂Pb、Zn、Cd中毒后NO转化率分别增加了28%、36%、43%。Raman表征结果显示,硫酸化钛铈氧化物催化剂Pb中毒后仍然保持了较高的氧空位浓度。XPS和H_(2)-TPR表征结果显示,Pb与SO_(4)^(2-)发生相互作用,保护了催化剂表面的Ce活性位点,从而抑制Pb对脱硝活性的影响。NH3-TPD表征结果显示,SO_(4)^(2-)的掺杂能使催化剂表面酸量显著增加,且催化剂在Pb中毒后表面酸量基本不变,从而表现出高稳定的脱硝活性。本研究可为抗重金属中毒SCR催化剂的设计提供支撑。