常压合成LiNbO_(3)-MnTiO_(3)固溶相单晶及其磁性能

利用常压固相法合成掺杂10%和20%MnTiO_(3)的LiNbO_(3)-MnTiO_(3)固溶相单晶,通过X射线衍射仪和球差校正透射电镜分析样品的结构特征,探究固溶相单晶的磁电性能和光学带隙变化。研究发现:MnTiO_(3)相均匀掺杂在母相LiNbO_(3)中并维持LiNbO_(3)-R3c结构。由于MnTiO_(3)的掺杂,低温状态下样品表现弱磁性,且磁性来源于高自旋态的Mn^(2+)。同时,基于母相LiNbO_(3)的铁电效应,固溶相表现出明显的极性。此外,随着MnTiO_(3)掺杂量的增大,固溶相样品的光学带隙逐渐减小。

Nb对MnTiO_(x)在烧结烟气的NH_(3)-SCR低温催化活性及抗钾毒化的促进作用

钢铁行业的烧结烟气中存在大量的氮氧化物(NO_(x)),严重破坏环境,并威胁人类健康.目前NO_(x)脱除(DeNO_(x))最有效的方法是氨气选择性催化还原法(NH_(3)-SCR).在众多NH_(3)-SCR催化剂中,MnTiO_(x)催化剂表现出较好的低温活性,具有较好的烧结烟气脱硝应用前景.但实际应用中,MnTiO_(x)容易受到以K为代表的碱金属物种的毒化.因此,采用Nb针对性地对MnTiO_(x)进行改性,以提高催化剂的抗碱金属中毒性能.我们考察了引入不同Nb含量对MnTiO_(x)NH_(3)-SCR反应性能和抗碱金属性能的影响.Nb改性后的MnTiO_(x)催化剂相较于原催化剂,其反应性能和抗碱金属K中毒的性能均具有显著提高.结果表明,当Nb含量较低时,K会在催化剂上形成较为明显的钾锰氧化物物种,减少催化剂上酸性位点的数量和强度,并降低Mn4+和活性氧物种的比例,这是催化剂K中毒后反应活性降低的原因.引入Nb后,增加了催化剂的酸性位点、Mn4+和活性氧物种的比例,并且K中毒之后,这些物种下降的幅度明显减少,因此引入Nb后使得催化剂的反应活性和抗碱金属中毒性能大幅提升.