MnO_(x)-ZSM-5脱硝催化剂制备的溶剂效应研究

MnO_(x)-ZSM-5脱硝催化剂具有较好的低温氨选择性催化还原反应(NH_(3)-SCR)活性,因其原料成本低、脱硝效率高等优点成为研究热点。详细叙述了采用蒸干溶剂法、通过调变制备过程中溶剂组成(乙醇和水或其混合溶液)制备系列MnO_(x)-ZSM-5催化剂,并首次研究了“溶剂效应”对催化剂脱硝性能产生影响的原因。利用X射线衍射(XRD)、光电子能谱仪(XPS)、程序升温氨吸附法(NH_(3)-TPD)、N_(2)物理吸附、氢气程序升温还原(H_(2)-TPR)以及扫描电子显微镜(SEM)等表征手段分析了催化剂物化性质、锰存在状态与催化性能之间的相互关系。结果发现,随着溶剂中水分占比的提高,MnO_(x)-ZSM-5脱硝催化剂的比表面积降低,具有高催化活性的Mn^(4+)物种比例迅速下降,这些原因均导致催化剂的脱硝活性逐步降低。说明溶剂组成会影响催化剂的脱硝性能,因此在制备MnO_(x)-ZSM-5脱硝催化剂时选取合适的溶剂是至关重要的,这为如何制备高活性的MnO_(x)-ZSM-5脱硝催化剂提供了重要信息。