铈基稀土催化材料在大气污染治理中的研究进展

稀土氧化物,尤其是镧、铈等轻稀土元素的氧化物,被广泛应用于催化领域。围绕以CeO_2为代表的稀土催化材料在大气污染治理中的作用进行综述,并详细介绍了铈基稀土催化材料在机动车尾气净化、烟气脱硝、挥发性有机污染物催化燃烧等领域的最新研究进展。在汽油车尾气净化方面,如何进一步提高CeO_2基复合氧化物自身的稳定性,同时提高活性金属的利用效率、延长催化剂使用寿命是研究重点;在柴油车氮氧化物和颗粒物的排放控制方面,通过成分调控,利用稀土氧化物特别是CeO_2提高催化剂的低温活性、抗中毒性和水热稳定性等是研究热点;在固定源烟气脱硝方面,稀土氧化物尤其是氧化铈基脱硝催化剂具有高效、无毒、无二次污染等特点,可逐步替代高毒的钒钛系,实现环境友好;在挥发性有机物催化燃烧方面,CeO_2催化材料也已被实验证明具有良好的催化氧化能力。旨在为促进本领域的研究者更清楚地了解铈基稀土催化材料在大气污染治理中所发挥的作用及应用潜力,同时为科学地设计和应用下一代高性能催化材料提供参考。

环境友好的选择性催化还原氮氧化物催化剂

富氧条件下的氮氧化物(NOx)选择性催化还原(SCR)是目前环境催化领域的研究热点,其核心问题是研发环境友好、高效稳定的SCR催化剂.目前,以NH3为还原剂的NH3-SCR已经大规模应用于固定源烟气脱硝和柴油车尾气净化,以碳氢化合物(HC)为还原剂的HC-SCR也有望实际应用.针对NH3-SCR,本文以作者研究的铁钛复合氧化物催化剂、铈基氧化物催化剂以及国际上新兴的小孔分子筛催化剂为例,从催化剂结构、SCR反应机理、催化剂低温活性改进以及抗中毒性能等诸多方面对该领域的研究进展做了较为全面的论述.针对HC-SCR催化剂,本文在综述长链HC及柴油选择性还原NOx研究现状的基础上,结合作者在HC-SCR反应机理方面的研究成果,展望了实现柴油-SCR的发展方向.