CeO2-WO3复合氧化物催化剂的NH_3-SCR反应机理(英文)

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以MnO_x_TiO_2作为催化剂的低温SCR反应过程中还原剂NH_3的作用

第28卷第4期2008年4月环境科学学报 Acta Scientiae C ircu mstanti a eV o.l 28,N o .4A pr .,2008基金项目:国家自然科学基金项目(No .NSFC-20577040);教育部新世纪优秀人才支持计划(No .NCET-04-0549)Supported by t h e National Nat u ral Science Foundati on of Ch i na (No .NSFC-20577040)and New C entury E xcell ent Scholar Progra m ofM i n i stry of E ducation ofC h i na (No .NCET -04-0549)作者简介:刘越(1976)),男,讲师(博士),E-m ai:l yu eli u @zj ;*通讯作者(责任作者),E-m ai:l z bw u @z j u Biography :LIU Yue (1976)),m ale ,l ecture(Ph .D.),E-m ai:l yueli u @zj ;*Corres pondi ng author ,E-m ai:l zbwu@zj .cn刘越,江博琼,吴忠标.2008.以M nO x /T i O 2作为催化剂的低温SCR 反应过程中还原剂NH 3的作用[J ].环境科学学报,28(4):671-675L i u Y,J i ang B Q,W u Z B.2008.Th e role of NH 3i n the l o w-t e m perat u re selecti ve catal yti c reduction of NO over M nO x /T i O 2[J ].A cta Scienti ae C i rcum stanti ae ,28(4):671-675以M n O x /Ti O 2作为催化剂的低温S CR 反应过程中还原剂NH 3的作用刘越,江博琼,吴忠标*浙江大学环境工程系,杭州310027收稿日期:2007-03-02 修回日期:2007-06-17 录用日期:2008-01-08摘要:研究了在以M nO x /T i O 2作为催化剂的低温SCR 反应过程中,还原剂N H 3所起的作用.当系统中N H 3浓度较低时,增加气相中NH 3的浓度可以大幅度提高NO 的去除率.但当系统中N H 3浓度较高时,NO 去除率基本不随NH 3浓度变化而变化.并且瞬态研究中,NH 3对NO 去除率的影响较为复杂.为了探明N H 3在SCR 反应中的作用,用原位傅立叶红外检测了各个反应历程中N H 3在催化剂表面形成的基团变化及其活性特征.结果表明,在SCR 反应过程中,在催化剂表面形成的配位态的NH 3是参与反应的主要物质.并且在催化剂表面,此种N H 3会与NO 生成的硝酸盐形成竞争吸附,当催化剂活性点首先被硝酸盐占领时,将会影响配位态N H 3的生成,从而在一定程度上降低了NO 的转化率.关键词:低温SCR ;NO 去除率;配位态NH 3;硝酸盐文章编号:0253-2468(2008)04-671-05 中图分类号:X701 文献标识码:AThe role of NH 3i n the l ow -te m perature selective catalytic reduction of NO over M nO x /T i O 2LIU Yue ,JI A NG Boq i o ng ,WU Zhongb iao*Depart m en t of Env i ron m en talE ngi neeri ng ,Zheji ang Un i versit y ,H angzhou 310027R ecei ved 2M arch 2007;recei ved i n revised for m 17J une 2007; accepted 8January 2008A bs tract :In th i s st udy ,a catal yst based on M nO x /T i O 2w as prepared by a so-l gelm et hod for l o w-t e m perat u re sel ecti ve cat alytic reducti on (SCR)ofNO ,and t he effect ofNH 3on t he SCR reacti on w as st ud ied .It w as f ound that NO conversi on i n creased w it h t he i ncrease of NH 3con centrati on w hen t h econcen trati on ofNH 3w as l o w.H o w ever ,when NH 3concentrati on w as relati vel y h i gh,t he ch ange ofNH 3concentrati on had a negli gi b le eff ect on t h eNO re m ova l effici en cy .In s it u d iff use reflectance i n frared transfor m s pectroscopy (DRIF T )w as u sed t o st udy t h e reacti v i ty of t he NH 3s peci es f or m ed on t h e surface of the catalyst .The resu l ts s h o w ed that the coord i nat ed NH 3w as t he acti vated for m i n t h e reaction ,and itw as i n co m petiti on w i th n itrate f or m ed fro m NO for adsorpti on on the catal yst .W h en t he acti ve s it es are occupied by n itrat e ,t he coord i n ati on of N H 3i s i nh i b ited and the NO convers i on i sreduced .K eywords :l ow-te mperature SCR ;NO convers i on;coord i nat ed NH 3;n itrate1 引言(I ntroduction)选择性催化还原(SCR )是一种有效处理烟气中氮氧化物(NO x )的方法(Bosch et al .,1986).在已建立的工业装置中,NH 3是最为有效的还原剂.目前商用的催化剂是以V 2O 5-WO 3(或M oO 3)/T i O 2作为活性组分(Nova et a l .,1998;A le m any et a l .,1995;1996).但由于此类催化剂要求操作温度较高(573~673K),使得SC R 装置必须置于脱硫除尘装置之前.此时,烟气中高浓度的SO 2和烟尘容易使催化剂中毒,导致运行成本大大增加.而低温SCR 则可以大大降低操作温度,使得SCR 装置置于脱硫除尘之后,减少了催化剂中毒的机会,从而降低了运行成本.环境科学学报28卷M n的氧化物(M nO x)可以作为低温SCR催化剂的活性组分,由于其含有众多的氧化物形态,相互之间的转化可以完成催化的氧化-还原过程.在众多的M nO x中,无定型态的M nO x被认为在SCR中具有较好的催化活性,而晶体态的M nO x则作用不大(H uang and Y ang,2001;Pena et al.,2004). K apte ij n等(1994)研究过单纯M nO x在以NH3作为还原剂时的SCR催化能力,发现其在450K左右可以去除约90%的NO.在目前的低温SCR的研究中,NH3仍然是最为有效的还原剂.但在以M nO x作为活性物质的低温SCR中,NH3在整个反应过程中所起的作用并没有系统的研究.因此,本文针对M nO x/T i O2为催化剂的低温SCR系统,研究了在整个反应过程中NH3存在的形态、各种组分的活性及在反应中所起的作用.2实验部分(Experi m ents)2.1催化剂制备本文中的催化剂均以溶胶-凝胶法制备,所用的试剂为分析纯.试剂组成为:钛酸正丁酯(0.1~0.3 m o l)、乙醇(0.8m ol)、水(0.6m o l)、醋酸(0.3m o l)以及硝酸锰.在室温下搅拌均匀,形成黄色溶胶.稳定数日,待溶胶转化为凝胶后,将凝胶在378K下烘干,得到一个多孔固体.将其研磨至60~100目,然后在773K下焙烧6h.催化剂的表示方法为M nO x (z)/T i O2,其中,z表示M n/T i的物质的量比,如M nO x(0.4)/T i O2.2.2催化能力的测试本文中的催化反应装置采用不锈钢的固定床装置,其中放置4mL左右的催化剂.反应温度为353 ~523K,温度由OMRON温控仪控制.气体组成为: 1000@10-6NO(体积分数)、(0~1000)@10-6NH3 (体积分数)、3%O2,并以N2作载气,气相中的NO x 体积分数由烟气分析仪(KM9106Qu i n tox K aneI nterna ti o na lL i m ited)测定.2.3原位傅立叶红外(i n sit u FT I R)测试在FT I R测试中,采用原位漫反射(DR I FT)系统来测定反应过程中催化剂表面基团的变化.DR I FT 系统采用N ico let5700的FT I R仪器.在原位反应池中,首先,将催化剂样品在773K下用H e吹扫2h,以去除表面吸附物.待催化剂样品冷却至423K后,在H e保护下读取背景值,并在后续的扫描中将背景值扣除.3结果(Results)3.1NH3浓度的影响423K下NH3浓度对反应的影响如图1所示.当[NH3]/[NO]很低的时候,NO的去除率先随着NH3浓度的增加而迅速上升.但随着[NH3]/[NO]比例升高,这种上升趋势逐渐变得缓慢.在[NH3]/ [NO]>1时,NO去除率趋向于一个稳定值.在前人的报道中(Q i and Y ang,2003),曾经提到过在气相中NH3和NO反应较为缓慢,反应主体在催化剂表面的吸附相.不同NH3浓度下NO的去除率研究表明,当NH3浓度较低时,随着其浓度的增加,更多的NH3能够参与到与NO的反应中.但是当NH3浓度过高时,再增加气相NH3浓度对反应速率的影响不大.当NH3过量时,NO去除率不受NH3的浓度所约束.并且不同GH SV(30000~120000h-1)下,NO去除率变化受到催化剂使用量的影响.NO的去除率达到稳定状态的时候,NO的去除量就决定于催化剂的使用量.图1423K时不同NH3浓度下NO转化率的变化(反应条件:[O2] =3%,载气为N2,载气为N2,气速为2000mL#m i n-1,催化剂为1~4mL)F i g.1NO conversi on at d ifferen t a mmon i a con cen trations i n t he feed gasat423K(Reacti on cond i ti on s:[O2]=3%,bal ance N2,t otalfl ow rate2000mL#m i n-1,catal yst1~4mL.)3.2NH3的瞬态影响为研究操作过程中NH3浓度变化对催化效率的影响,本文研究了NH3的瞬态效应.如图2所示,在关闭NH3气流的初始阶段(b区),在4m in内NO的出口浓度略有上升.这种现象表明,在催化剂的部分表面上,NO和NH3存在着竞争吸附.但此后NO6724期刘越等:以M nO x /T i O 2作为催化剂的低温SCR 反应过程中还原剂NH 3的作用的转化率逐渐下降,并在85m i n 后达到稳定状态.当NO 的转化率下降到稳定值后,仍有一定的NO 去除率,这可能是由于NO 在催化剂表面会形成一定量的亚硝酸盐和硝酸盐,从而消耗一部分的NO (K ijlstra et al .,1997).当NH 3重新引入催化系统后,NO 的转化率并没有立即上升,反而有所下降,此后NO 的的去除率在数分钟后迅速地提高.但在这个过程的后期(f 区),NO 转化率的提高非常缓慢,并且当其上升到一个稳定值后,仍然略低于原始值.图2 423K 下NH 3在M nO x (0.4)/T i O 2上的瞬态变化(反应条件:[NO]=1000@10-6(体积分数),[NH 3]=(0~1000)@10-6(体积分数),[O 2]=3%,载气为N 2,气速为2000mL #m in -1)F i g .2 Transien t res pon se on M nO x (0.4)/T i O 2upon s w itch i ng N H 3off and on at 423K (Reaction cond itions :[NO ]=1000@10-6(v /v ),[N H 3]=(0~1000)@10-6(v /v ),[O 2]=3%,balance N 2,tot al fl ow rate 2000m L #m i n -1,catal yst 4mL )3.3 FT I R 研究为了解释图1和图2中NH 3变化对催化过程的影响,本文采取了DR I F T 来研究整个催化过程中NH 3在催化剂表面形成了基团及其变化.3.3.1 NH 3的吸附将NH 3/H e 通入M nO x (0.4)/T i O 2,并记录随时间变化的FTI R 图谱,如图3所示.在不同温度下NH 3在催化剂表面吸附所形成的图谱在形状和强度上并没有很大区别,因此,温度对NH 3的吸附并没有很大的影响.423K 下,当NH 3引入到DR I FT 反应池后,在1598,1443,1210,1170c m-1以及1850~1640c m -1出现了吸收峰.1598和1210c m -1的吸收峰为NH 3在Le w is 酸性点上的配位态(Larrubia et al .,2000).1443c m -1和1850~1640c m -1的吸收峰为Br «nsted 酸性点上的NH +4(L i n et al .,2004;Za w adzk i and W isnie w sk,i 2002).并且在NH 振动区,有吸收峰出现在3349,3245and3149c m -1(Sayan et al .,1999).当NH 3通入催化剂样品2m i n 后,966c m -1出现吸收峰.但当H e 吹扫催化剂后,此峰与1170c m -1处的吸收峰都基本消失.因此,这两个峰可以认为是气相或者是弱吸附的NH 3.图3 423K 下M n O x (0.4)/Ti O 2吸附NH 3的FTI R 图谱F i g .3 FTI R spectra ofM nO x (0.4)/T i O 2exposed to NH 3at423K for vari ous ti m es and after pu rgi ng by H e for 30m i n图4 423K 下NO 在预吸附了NH 3的M nO x (0.4)/T i O 2上的FTI R 图谱F i g .4 FTIR s pectra ofM nO x (0.4)/T i O 2p retreated by expos u ret o N H 3+O 2f o ll o w ed by expos u re to NO+O 2at 423K f or vari ous ti m es3.3.2 NH 3吸附后的NO 吸附当催化剂预先吸附了NH 3,然后通入NO 时,随时间变化的FTI R 光673环境科学学报28卷谱如图4所示.基本上所有的配位NH 3的吸收峰均逐渐消失.同时,NH 振动引起的3349,3245and 3149c m -1处的3个吸收峰强度也有所减弱.在初始的10m in 内,1850~1640c m -1处的NH +4的吸收峰强基本没有变化,但随着时间的增加,这个吸收峰也逐渐变弱.由于NH +4在1443c m -1处的吸收峰与亚硝酸根在1440c m -1处(M i h ay l o v et al .,2004)的重叠,因此,无法衡量此处NH +4的变化.在氨基变化的同时,在3380c m -1处出现了水峰,证明了这个过程中SCR 反应的发生.在NO +O 2通入20m i n 后,在1580c m -1处出现了硝酸根的吸收峰(X ie et a l .,2006),并且,此峰的强度随着时间变化逐渐增加.3.3.3 NO 吸附后的NH 3吸附当NH 3引入吸附了NO +O 2的催化系统后,随时间变化的FTI R 图谱如图5所示.在NH 的振动区,3349,3245and 3149c m -1处的3个吸收峰重新出现.但在1000~2000c m -1的范围内,图谱的变化并不明显,只有在通入NH 330m i n 后,1580c m -1处的硝基峰强度稍有削弱,而此时,配位态NH 3的形成量也较少.在1598c m -1处的配位态的NH 3形成非常缓慢,在1580c m -1处硝基峰逐渐减少的过程中有少量生成.图5 423K 下NH 3在预吸附了NO 的M nO x (0.4)/T i O 2上的FTI R 图谱F i g .5 F T I R spectra ofM nO x (0.4)/T i O 2p retreated by expos u re toNO +O 2f o ll o w ed by expos u re to NH 3at 423K for vari ous ti m es4 讨论(D iscussi o n)从图3可以得出,NH 3在催化剂表面形成的主要形态为配位NH 3和NH +4两种.当NO +O 2通入吸附了NH 3催化剂后(见图4),配位态的NH 3首先迅速消失,然后NH +4慢慢消失.因此,在催化剂表面形成的NH 3基团中,Le w is 酸性点上的配位态NH 3是SC R 反应的活跃组分.而一定量催化剂Le w is 酸性点是有限的,当气相中的NH 3浓度到达一定值后,再增加气相中NH 3的浓度并不能增加系统的配位态NH 3的形成,所以如图1所示,在[NH 3]/[NO ]较高时,气相中NH 3浓度的增加对催化效率没有明显的影响.此外,图2中的b 区和c 区的变化也可以得到解释:在气相中不存在NH 3时,由于催化剂表面仍然存在配位态的NH 3,可以与气相中的NO 反应.并且由于配位态NH 3的消耗空出了催化剂表面原本吸附配位态NH 3的活性点,使得更多的NO 可以吸附在催化剂表面并转化为硝酸盐或亚硝酸盐(如图4).因此,NH 3撤去的初时阶段(b 区),NO 转化率不仅没有下降,而且有短暂的上升.随后的时段内(c 区),催化剂表面配位态的NH 3被逐渐消耗,NO 转化率缓慢下降,并在85m i n 后下降到了一个稳态.并且,由于硝基在催化剂表面的沉积消耗了一部分NO,因此,出口的NO 浓度始终低于进口的NO 浓度.在图2中已经可以得出,NH 3和NO 存在着竞争吸附的现象,结合图5的图谱,可以认为,此种吸附态NH 3在催化剂表面的形成必须伴随着硝基的脱附.因此,在图2的f 区,催化效率回升非常缓慢,其原因是由于催化剂表面硝基的脱附较难进行,导致配位态NH 3的生成量增加缓慢,难以充分与气相中的NO 反应.而在g 区,催化效率已经回升到了一个稳定的状态,但始终低于a 区的效率初始值,原因是由于催化剂上部分活性点上的硝基难以脱附,导致NH 3的吸附点减少.5 结论(Conc l u si o ns)1)在SCR 反应中,NH 3吸附后在Le w is 酸性点上形成的配位NH 3是参与SCR 反应的主要活性物质.2)由于催化剂表面的吸附点是有限的,因此,在NH 3浓度较低的时候,NO 的去除率随着NH 3浓度的增加而上升.但当NH 3浓度超过催化剂吸附能力时,NH 3对NO 转化率的影响可忽略.3)NH 3和NO 之间存在着竞争吸附的关系.当NO 首先占取了催化剂表面的活性位形成硝酸根后,会影响了配位NH 3的形成,从而降低催化效率.责任作者简介:吴忠标(1966)),男,浙江大学教授,博士生6744期刘越等:以M nOx /T i O2作为催化剂的低温SCR反应过程中还原剂NH3的作用导师,环境与资源学院副院长,长期从事大气污染控制研究,主持承担了/十五0863项目/大中型燃媒工业锅炉烟气脱硫技术及设备产业化0和国家自然科学基金/低温SCR催化剂制备及脱硝机理研究0等项目,公开发表论文逾50篇.E-m a i:l zbwu@zj .R eferences:A le m any L J,Berti F,Busca G,e t al.1996.Characteri zation andco m pos iti on of co mm erci al V2O5-W O3-T i O2SCR catalysts[J].A pp l Catal B,10:299)311A le many L J,L i etti L,Ferlazzo N,et al.1995.Reactivit y andphysicoche m i cal characteri zati on of V2O5-WO3/T i O2de-NO x catal ysts[J].J Cata,l155:117)130Bos ch H,Janssen F J J G,van d en Kerkhof F M G,et a l.1986.The activit y of supported vanad i um oxide catal ysts f or t h e selective redu cti on ofNO w it h a mm on i a[J].App lC ata,l25:239)248Hu ang H Y,Yang R T.2001.Re m oval ofNO by reversi b le ads orp tion on Fe-M n bas ed tran siti on m et al ox i des[J].Lang m u ir,17: 4997)5003Kapteij n F,S i ngored j o L,And rei n iA.1994.A cti v i ty and selecti vit y of pu re m angan ese oxi des i n t h e s electi ve catal yti c reducti on of n itri c oxi d ew it h a mm on i a[J].App lC atal B,3:173)189K ijlstra W S,B rand s D S,Sm i t H I,et a l.1997.M echan is m of the sel ecti ve catal yti c reducti on of NO w it h NH3over M nO x/A l2O3II.Reacti vity of adsorb ed NH3and NO co m plexes[J].J C at a,l171: 219)230L arrubia M A,Ra m is G,Bu s ca G.2000.An F T-I R study of thead s orpti on of urea and a mm on ia over V2O5-M o O3-T i O2SCR catal ysts[J].App lC at al B,27:L145)L151L i n S D,G l uhoiA C,N ieuw enhuys B E.2004.Amm on i a ox i dati on over Au/M O x/C-A l2O3-acti vit y,sel ecti v i 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通过NH3选择性催化还原NO的一种新型催化剂CeO2Al2O3

改性CeO2催化H2O2降解有机物的研究(文献翻译)1 通过NH3选择性催化还原NO的一种新型催化剂CeO2/Al2O3Yuesong Shen, Shemin Zhu *, Tai Qiu, Shubao Shen 文摘:负载在活性陶瓷上的CeO2/Al2O3催化剂已经被制备,并进行了N2-BET,XRD,TEM和NH3-TPD等表征。

对于反应温度和CeO2与Al2O3在CeO2/Al2O3/ATS催化剂上的相互作用对用氨选择性还原NO的影响进行了研究。

结果显示在温度范围250-350℃在3000空速条件下,含量为9%(重量)的氧化铝和13%氧化铈的催化剂具有最高的活性。

同时在CeO2/Al2O3上的发生的NO 选择性催化还原可能是一个氧化还原过程。

关键词:CeO2/Al2O3催化剂催化活性 SCR机制1.介绍用氨选择性催化还原(SCR)的技术一致被视为最有前途的对于削减来自固定来源的氮氧化物的排放的技术之一,因为该反应具有选择性、高效性和经济性等特点。

用于减少氮氧化物排放的SCR催化剂的类型包括贵金属、过渡金属氧化物和离子交换沸石。

过渡金属氧化物催化剂是可能的最佳的这类催化剂,由于其优越的水热稳定性,良好的抗硫,成本低的特点。

然而,在目前,他们中的一些,如商业V基的脱硝催化剂因为原料有毒性,及成本较高,限制了其广泛的应用。

因此,开发一个具有无毒,无污染,效率高,成本低的优点的脱硝催化剂,具有十分重要的意义和经济价值。

具有高储氧,d电子轨道,良好的抗硫性,和优秀的氧化还原性的铈基氧化物受到了广泛的关注。

一种新型的CeO2/ACF[13]催化剂在低温条件下对于用氨的NO的SCR反应具有高活性。

徐等人报道了,一种新型的Ce/TiO2催化剂表现优异的对N2的选择性和对SO2和H2O的高耐性。

因此,基于铈的氧化物可能成为V基催化剂的一个潜在的替代品。

然而,很少有报道集中在利用CeO2/Al2O3催化剂通过NH3减少NO上。

CeO2-WO3复合氧化物催化剂的NH3-SCR反应机理

CeO2-WO3复合氧化物催化剂的NH3-SCR反应机理陈亮; 李俊华; 葛茂发; 马磊; 常化振【期刊名称】《《催化学报》》【年(卷),期】2011(032)005【摘要】采用共沉淀法制备了新型CeO2-WO3复合氧化物催化剂,并用于氨选择性催化还原（NH3-SCR）NOx反应中.活性测试表明,在200-450oC NOx转化率接近100%.采用程序升温脱附和原位漫反射红外光谱研究了该催化剂上的NH3-SCR反应机理.结果表明,该催化剂的主要活性位是CeO2,而WO3的加入大大提高了其表面Brnsted酸位的数量与强度及其氧化NO的能力.另外还发现,除了催化剂表面Lewis酸与Brnsted酸参与反应外,表面的桥式与单齿硝酸盐也是活性很高的物种.整个SCR反应可通过以上两种途径进行.【总页数】6页(P836-841)【作者】陈亮; 李俊华; 葛茂发; 马磊; 常化振【作者单位】中国科学院化学研究所分子动态与稳态结构国家重点实验室北京100190; 清华大学环境科学与工程系北京 100084; 清华大学环境科学与工程系北京100084; 清华大学环境模拟与污染控制国家重点实验室北京 100084; 中国科学院化学研究所分子动态与稳态结构国家重点实验室北京 100190【正文语种】中文【中图分类】O643【相关文献】1.铈钴复合氧化物催化剂催化CO-SCR反应机理研究 [J], 付玉秀;仲雪梅;常化振;李俊华2.基于NH3-SCR的CeO2-TiO2复合氧化物催化剂: 结构与脱硝性能 [J], 孙向丽;何洪;苏垚超;闫京芳;宋丽云;邱文革3.Ce/Si比例对铈硅复合r氧化物催化剂NH3-SCR催化反应性能的影r响综合化学实验 [J], 张雷;方荣美;李川江4.Cu、Fe氧化物催化剂与其改性分子筛催化剂在NH3-SCR技术的研究进展 [J], 张乾蔚;王学涛;胡海鹏;苏晓昕5.CeO2-WO3复合氧化物催化剂的NH_3-SCR反应机理（英文） [J], 陈亮; 李俊华; 葛茂发; 马磊; 常化振因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

氨选择性催化还原技术研究与应用

氨选择性催化还原技术研究与应用第一章概述氨选择性催化还原技术（NH_3-SCR）是一种常见的氮氧化物（NO_x）净化技术。

它可以通过将NH_3 进行催化反应，还原NO_x来实现环境保护。

在车辆尾气处理，电厂废气治理等领域具有重要的应用价值。

本文将介绍NH_3-SCR技术的研究成果以及在实际应用中的优缺点。

第二章 NH_3-SCR的反应机理NH_3-SCR的反应机理主要分为两步。

在第一步中，NO_x与NH_3反应生成氮气（N_2）和水（H_2O）等。

反应条件是650-700℃高温和有催化剂的存在。

催化剂通常采用V_2O_5/TiO_2、V_2O_5 /WO_3/TiO_2等。

第二步是由于还原催化剂的存在，氧化剂(O_2)被还原并分解成为二氧化碳（CO_2）和水蒸气（H_2O）。

第三章 NH_3-SCR的应用NH_3-SCR在环境保护领域中被广泛应用，如用于处理车辆尾气和电厂废气等。

在车辆尾气处理过程中，NH_3 和NO_x 经过反应，产生无害的氮气和水，在一定程度上减少了大气污染物的排放。

此外，NH_3-SCR还可用于处理其他颗粒物污染物和氧化物。

目前，NH_3-SCR技术已广泛应用于装载蓝色催化剂的轻型车和重型商用车中，以应对尾气排放的需求。

第四章 NH_3-SCR的优点和缺点NH_3-SCR技术的优点在于可以高效净化尾气中的氮氧化物。

通过对尾气进行处理，不仅可以有效减少尾气污染物的排放，还可以减少大气环境中的污染。

但是NH_3-SCR技术也存在着一些缺点。

例如，NH_3 是这种技术中的关键物质，需要在车辆中存储，在输送的过程中极易挥发和泄漏，对环境产生危害。

此外，NH_3 的储存和输送需要额外成本，增加了使用NH_3-SCR技术的成本。

第五章 NH_3-SCR技术发展趋势目前，NH_3-SCR技术已经逐步被广泛应用于各种尾气处理领域。

未来，NH_3-SCR技术应该继续着重于减少NO_x 和颗粒物的排放，同时提高能源利用率。

xCeO2-yWO3-TiO2脱硝催化剂的制备与性能

xCeO2-yWO3-TiO2脱硝催化剂的制备与性能边雪; 胡吕; 彭朋; 刘思洋【期刊名称】《《东北大学学报（自然科学版）》》【年(卷),期】2019(040)012【总页数】5页(P1716-1720)【关键词】NH3-SCR; CeO2-WO3/TiO2; 烟气脱硝; 偏钛酸; 共沉淀法【作者】边雪; 胡吕; 彭朋; 刘思洋【作者单位】东北大学冶金学院辽宁沈阳 110819【正文语种】中文【中图分类】TF845工业锅炉燃烧化石能源所产生的氮氧化物(NOx)是酸雨、光化学烟雾等大气环境主要污染物之一.目前氨选择性催化还原(NH3-SCR)将NOx转化为N2是目前广泛采用的方法，其核心是商业化的V2O5-WO3/TiO2型脱硝催化剂.该催化剂在300～400 ℃具有较高活性.但是该类催化剂以具有毒性的V2O5为活性组分，废催化剂属于危险废物.同时较窄的活性温度区间难以满足日益提高的烟气脱硝需求[1].因此，开发无钒、温区宽、催化活性高的催化剂意义重大.CeO2因具有良好的储放氧能力和redox性能，已被广泛应用于汽车的三元催化剂中.目前将CeO2作为助剂和活性组分制备NH3-SCR催化剂的研究比较广泛[2-4].在商业催化剂V2O5-WO3/TiO2中添加Ce元素后，由于增大了催化剂的比表面积和表面的氧物种流动性，从而提高了催化剂的活性和抗SO2性能[5-6].Xu等以TiO2为载体，采用浸渍法制备了Ce/TiO2催化剂，当CeO2含量为20%，空速50 000 h-1时，250～400 ℃温区内脱硝效率达到90%[7].Cheng等将CeO2浸渍分散在金红石型TiO2载体上，当空速50 000 h-1时，275～425 ℃温区内脱硝效率达到90%[8].Ma等采用浸渍法将NbOx和CeO2负载与W-Ti催化剂上，结果表明在60 000 h-1空速条件下，200～450 ℃温区内脱硝效率达到90%[9].Zong等采用EISA法以硝酸铈、偏钨酸铵和钛酸正丁酯为原料制备了Ce-W-Ti催化剂，在30 000 h-1空速条件下，250～475 ℃温区内脱硝效率达到90%[10].目前，NH3-SCR催化剂主要采用浸渍法或共沉淀法将Ce，W，Nb，V等元素负载于以TiO2为载体的基体上.TiO2载体是由偏钛酸焙烧获得的.然而将Ce,W与偏钛酸直接采用共沉淀法制备催化剂研究较少.另外催化剂脱硝效率达到90%以上的温度宽度大多低于250 ℃.本文以硝酸铈、偏钨酸铵和偏钛酸为原料，采用共沉淀法制备了宽温区 xCeO2-yWO3/TiO2催化剂并研究其脱硝性能及机理.1 实验原料及方法1.1 实验原料实验采用工业偏钛酸、硝酸铈和偏钨酸铵为原料(均为工业纯).氨水为分析纯试剂. 1.2 实验方法采用共沉淀法制备xCeO2-yWO3/TiO2催化剂:依次称取一定量的偏钛酸、偏钨酸铵、硝酸铈溶于水，充分搅拌并添加氨水调节pH值至10.加热搅干后样品在120 ℃下烘干12 h，然后在马弗炉内520 ℃条件下焙烧5 h，得到的催化剂经过压片、破碎后用40～60目标准分样筛进行筛分，得到5 mL催化剂颗粒.通过改变Ce,W,Ti配比，得到了一系列xCeO2-yWO3/TiO2催化剂(下文简写为xCeyW)，新合成催化剂经过ICP测试，以25Ce4W为例，CeO2的质量分数为25%，WO3的质量分数为4%，其余为TiO2.催化剂的脱硝性能采用微型反应装置进行测试，空速GASV=36 000 h-1，通入600×10-6的NO，600×10-6的NH3，3%的O2，平衡气为N2.实验测定不同温度下尾气中NO体积分数，通过式(1)计算NO的转化率并以此衡量催化剂活性.催化剂活性组分和载体的晶型结构采用XRD，H2-TPR，XPS，BET测试方法.NO转化率(1)2 实验结果与讨论2.1 Ce,W质量分数对CeO2-WO3/TiO2催化剂脱硝性能的影响不同Ce,W质量分数对催化剂脱硝性能的影响如图1～图3所示.图1 xCe4W催化剂的脱硝性能Fig.1 Denitration performance of xCe4W catalysts图2 xCe6W催化剂的脱硝性能Fig.2 Denitration performance of xCe6W catalysts从图1可以看出，WO3质量分数为4%～8%，CeO2质量分数达到20%以上时，催化剂在一定的温度范围内脱硝效率均达到了90%以上.随着CeO2含量的增加，不同WO3含量的催化剂脱硝率90%和95%的温度区间呈现先升高后降低的趋势.而随着WO3含量的增加，不同CeO2含量的催化剂脱硝率90%和95%的温度区间有降低的趋势.其中30Ce4W的催化剂脱硝率90%和95%的温度区间分别为235～545 ℃和245～530 ℃，温度区间宽度分别达到了310 ℃和285 ℃.图3 xCe8W催化剂的脱硝性能Fig.3 Denitration performance of xCe8W catalysts2.2 催化剂的XRD分析对催化剂样品进行XRD检测，结果如图4所示.从图4中可以看出，催化剂中TiO2的晶型主要为锐钛矿型.随着催化剂中CeO2含量增加，CeO2的特征峰开始出现，并且峰的强度也随之增加.而WO3在催化剂中并没有被检测出，这是由于WO3含量较低，以无定型态存在，并分散于催化剂的晶体结构之中.结合不同CeO2含量的脱硝效率可发现，CeO2可以提供氧空位，因此随CeO2含量增加，脱硝率提高.在催化剂CeO2组分质量分数增高的过程中，由于其在载体表面富集，将由无定型态逐渐转变为结晶态.2.3 催化剂的XPS分析通过XPS测试方法对催化剂表面元素Ce和O的含量、价态进行分析，结果如图5和图6所示.图4 不同成分催化剂的X射线衍射图Fig.4 X-ray diffraction of catalysts with different components(a)—4W； (b)—6W； (c)—8W.图5 催化剂的Ce3d XPS图Fig.5 Ce3d XPS diagram of the catalysts(a)—25Ce4W，30Ce4W； (b)—25Ce6W，30Ce6W； (c)—25Ce8W，30Ce8W. 图6 催化剂的O1s XPS图Fig.6 O1s XPS diagram of the catalysts(a)—25Ce4W，30Ce4W； (b)—25Ce6W，30Ce6W； (c)—25Ce8W，30Ce8W. 对催化剂表面的氧进行分析，O1s的电子结合能峰可以被拟合为两个峰，结合能为531.3～531.9 eV的峰为化学吸附氧Oα，结合能为529.3～530.0 eV的峰为表面晶格氧Oβ[11].根据XPS结果，催化剂表面元素含量列于表1，不同价态Ce元素和不同类型O 占比列于表2.由表1和表2可以看出，相同W含量时，随着Ce含量升高，催化剂表面Ce元素和吸附氧含量及Ce4+占比提高.相同Ce含量时，随着W含量的提高，催化剂表面晶格氧含量提高，表面Ce元素和吸附氧含量及Ce4+占比降低.表面吸附氧和Ce4+有利于NO氧化成NO2，进而促进脱硝反应的进行[12]，本文所制备的催化剂中30Ce4W催化剂的表面吸附氧和Ce4+含量最高，这也是其脱硝性能最优的原因.表1 催化剂表面元素质量分数Table 1 Surface element content of catalysts催化剂w/%CeOαOβ25Ce4W5.0839.529.4130Ce4W7.7541.3330.6425Ce6W4.0537. 3530.2130Ce6W5.3838.2730.4925Ce8W3.8234.6932.9330Ce8W5.5335.6333 .24表2 不同价态Ce元素和不同类型O占比Table 2 The ratio of different valence Ce and different types of O催化剂Ce3+占比%Ce4+占比%Ce4+/Ce3+Oα占比%Oβ占比%25Ce4W33.7666.241.9657.3242.6830Ce4W23.0976.913.3357.4342.5725 Ce6W37.5362.471.6655.2844.7230Ce6W25.2874.722.9655.6644.3425Ce8W 36.3963.611.7551.348.730Ce8W27.8572.152.5951.7448.262.4 催化剂的BET分析催化剂的比表面积、孔容和平均孔径测试结果如表3所示.结果显示:30Ce4W的比表面积最大，比表面积越大说明气固反应中能够被气体吸附的位置越多，吸附能力越强[13]，因此30Ce4W的催化剂脱硝效果最好.表3 催化剂比表面积和孔结构数据Table 3 Specific surface area and pore structure data of catalysts催化剂BET比表面积m2·g-1孔容×102cm3·g-1平均孔径nm25Ce4W75.1118.247.6330Ce4W103.7217.436.0225Ce6W80.9815.766.78 30Ce6W98.6616.815.6225Ce8W99.9516.106.230Ce8W82.814.426.22.5 催化剂的H2-TPR和NH3-TPD分析催化剂H2-TPR和NH3-TPD分析结果如图7和图8所示.图7 H2-TPR测试结果表明:各催化剂均出现了两个峰温，峰温越低表明催化剂表面氧化物容易被还原，则催化剂脱硝效果越好[14].在580 ℃附近的峰位按照温度升高顺序依次是30Ce4W，25Ce6W，25Ce4 W，30Ce6W，30Ce8W，其中30Ce4W峰位出现的温度分别为576 ℃和809 ℃，可见随着W含量的升高，Ce 的还原峰向高温区移动，降低了催化剂脱硝效果.图7 催化剂H2-TPR分析Fig.7 H2-TPR analysis of catalyst图8 催化剂NH3-TPD分析Fig.8 NH3-TPD analysis of catalyst图8NH3-TPD测试结果中低温脱附峰和高温脱附峰分别对应催化剂的弱酸和中强酸，脱附温度越高表明催化剂的酸性越强，并且与NH3的吸附能力越大，这有利于催化剂脱硝反应进行[15].30Ce4W催化剂的两个脱附峰温度最高分别达到了131 ℃和311 ℃，因此其脱硝效果最好.3 结论1) 采用共沉淀法以偏钛酸为钛源，制备了不同Ce,W含量的CeO2-WO3/TiO2催化剂，其中30Ce4W催化剂的脱硝性能最优，催化剂脱硝率90%和95%的温度区间最宽分别达到了310 ℃和285 ℃.2) XRD测试表明:在CeO2质量分数大于30%时，催化剂中出现明显的结晶态CeO2，降低了催化剂的脱硝效果.XPS分析发现随着CeO2质量分数的增加，表面Ce4+占比和化学吸附氧含量提高，这有利于脱硝反应进行.而随着WO3质量分数的增加，表面Ce3+占比和晶格氧含量上升，从而降低了催化剂的脱硝效果.BET，H2-TPR和NH3-TPD测试结果显示30Ce4W催化剂具有较高的比表面积，其表面氧化物更容易被还原，且与NH3的吸附能力较大，因此其脱硝效果最佳.参考文献：【相关文献】[1] 宋丽云,何洪,李坚，等.铈基NH3-SCR催化剂研究进展[J].中国稀土学报,2017,35(1):69-82. (Song Li-yun,He Hong,Li Jian,et al.Progress in cerium based catalyst for selective catalytic reduction of NOx by NH3[J].Journal of the Chinese Society of Rare Earths,2017,35(1):69-82.)[2] Shan W,Liu F,Yu Y,et al.The use of ceria for the selective catalytic reduction of NOx,with NH3[J].Chinese Journal of Catalysis,2014,35(8):1251-1259.[3] 刘建东,黄张根,李哲，等.Ce对Mn/TiO/堇青石整体低温脱硝选择性催化还原催化剂的改性[J].高等学校化学学报,2014,35(3):589-595.(Liu Jian-dong,Huang Zhang-gen,Li Zhe,et al.Ce modification on Mn/TiO2/cordierite monolithic catalyst for low-temperature NOx reduction[J].Chemical Journal of Chinese Universities,2014,35(3):589-595.)[4] Tang C,Zhang H,Dong L.Ceria-based catalysts for low-temperature selective catalytic reduction of NO with NH3[J].Catalysis Science & Technology,2015,6(5):1248-1264.[5] 杨青.Ce改性铁锰复合氧化物低温选择性催化还原NOx研究[D].广州:华南理工大学,2011. (Yang Qing.Low temperature selective catalytic reduction of NOx over Ce modified FeMnOx catalysts[D].Guangzhou:South China University of Technology,2011.)[6] 李露露.铈基NH3-SCR催化剂的制备及其脱硝性能研究[D].南京:南京大学,2017.(Li Lu-lu.The research of preparation and performance of ceria-based catalyst in the NH3-selective catalytic reduction[D].Nanjing:Nanjing University,2017.)[7] Xu W Q,Yu Y B,Zhang C B,et al.Selective catalytic reduction of NO by NH3 over aCe/TiO2 catalyst[J].Catalysis Communications,2008,9(6):1453.[8] Cheng K,Song W Y,Cheng Y,et al.Selective catalytic reduction over size-tunable rutile TiO2 nanorod microsphere-supported CeO2 catalysts[J].Catalysis Science & Technology,2016,6(12):4478.[9] Ma Z R,Weng D,Wu X D,et al.A novel Nb-Ce/WOx-TiO2 catalyst with high NH3-SCR activity and stability[J].Catalysis Communications,2012,27(19):97.[10] Zong L Y,Zhang G D,Zhao H J,et al.One pot synthesized CeO2-WO3-TiO2 catalysts with enriched TiO2(001) facets for selective catalytic reduction of NO with NH3 by evaporation induced self-assembly menthod[J].Chemical EngineeringJournal,2018,354:295-303.[11] 于赟.基于快速SCR反应器的火电厂脱硝控制研究[D].北京:华北电力大学(北京),2016.(Yu Yun.Research on the control of denitrification in thermal power plant based on fast SCR reactor[D].Beijing:North China Electric Power University,2016.)[12] Chen L,Weng D,Wang J D,et al.Low-temperature activity and mechanism of WO3-modified CeO2-TiO2 catalyst under NH3-NO/NO2 SCR conditions[J].Chinese Journal ofCatalysis,2018,39:1804-1813.[13] Zhang R,Zhong Q,Zhao W,et al.Promotional effect of fluorine on the selective catalytic reduction at low temperature[J].Applied Surface Science,2014,289:237-244. [14] Leng X S,Zhang Z P,Li Y S,et al.Excellect low temperature NH3-SCR activity over MnaCe0.3TiOx(a=0.1～0.3) oxides:influence of Mn addition[J].Fuel Processing Technology,2018,181:33-43.[15] Fei Z Y,Yang Y R,Wang M H,et al.Precisely fabricating Ce-O-Ti structure to enhance performance of Ce-Ti base catalysts for selective catalytic reduction of NO withNH3[J].Chemical Engineering Journal,2018,353:930-939.。

Ti改性铁镁催化剂NH_3-SCR性能及机理研究

Ti改性铁镁催化剂NH_3-SCR性能及机理研究燃煤产生的氮氧化物(NOx)是导致酸雨、光化学烟雾、臭氧层空洞等环境问题的主要原因,对人类健康和生态平衡带来巨大的威胁。

面对日益严峻的减排形式,我国提出了严苛的减排要求与法规。

以NH3为还原剂的选择性催化还原(Selective Cata l ytic Reduction with NH3,NH3-SCR)技术是目前应用最广泛的NOx控制技术,催化剂是该技术的核心。

钒钛系脱硝催化剂凭借优越的脱硝性能、运行可靠、技术成熟而广泛应用,但因其成本高、氧化S02的能力较强、对环境造成二次污染等缺点,很大程度上限制了其长远发展。

而后颁布的将钒钛系废烟气脱硝催化剂纳入危险废弃物进行管理的规定更是进一步制约了其未来的应用前景。

因此,寻求可替代商用钒钛催化剂的高效廉价型非钒基催化剂势在必行。

与钒钛系催化剂相比,铁基催化剂具有来源广泛,价格低廉,无二次污染及废弃催化剂易处理等优势,具备替代钒钛系催化剂的潜质与趋势。

γ-Fe203作为催化剂具备良好的SCR脱硝潜能,备受国内外学者关注。

然而,,γ-Fe203催化剂较窄的活性温度窗口、高温段强烈的副反应及较差的抗毒化性能使得其尚且不能达到工业化应用的标准,有待进一步的改性优化研究。

本文从改性优化γ-Fe203催化剂的角度出发,通过寻求合适的助剂添加达到提高催化剂催化活性、拓宽催化剂温度窗口等目的。

首先,采用实验研究与表征分析等方法研究Mg掺杂对γ-Fe203催化剂的影响规律,以及煅烧温度对催化剂活性与微观结构的影响规律,在此基础上提出并系统研究了两种方式下Ti改性优化对铁镁复合氧化物催化剂催化性能的规律与机制,通过对催化剂表面活性物种的分析,提出催化剂的反应机理与途径,最后探讨了前驱体对催化剂的影响特性。

本文开展的主要工作如下:采用共沉淀微波热解法制备以Mg为助剂的改性γ-Fe203催化剂,并系统研究了 Mg掺杂比及煅烧温度对催化剂NH3-SCR催化脱硝特性的影响。

抗SO2和H2O中毒的低温NH3-SCR脱硝催化剂研究进展

抗SO2和H2O中毒的低温NH3-SCR脱硝催化剂研究进展杨超;程华;黄碧纯【期刊名称】《化工进展》【年(卷),期】2014(33)4【摘要】低温NH3-SCR技术能在较低温度下实现NOx高效转化为N2,具有较好的经济效益,应用前景广阔.若反应气体中含有H2O和SO2时,会导致低温NH3-SCR催化剂中毒失活,限制了低温NH3-SCR技术的应用.本文对低温NH3-SCR催化剂H2O和SO2中毒机理进行了阐述,重点关注以V、Mn、Ce、Fe 4种过渡金属和以贵金属为活性组分的低温NH3-SCR催化剂的研究进展,分析了元素掺杂、载体性质、制备方法和反应机理等方面与催化剂抗SO2和H2O中毒性能的关系.针对当前存在的问题,指出了今后的研究重点是深入分析催化剂中毒时硫酸盐类的生成过程,并提出相应的控制对策.【总页数】7页(P907-913)【作者】杨超;程华;黄碧纯【作者单位】华南理工大学环境与能源学院,广东广州510006;华南理工大学环境与能源学院,广东广州510006;华南理工大学环境与能源学院,广东广州510006;华南理工大学工业聚集区污染控制与生态修复教育部重点实验室,广东广州510006【正文语种】中文【中图分类】X511【相关文献】1.低温NH3-SCR新型MnOx@TiO2纳米棒核壳结构催化剂的合成及抗SO2性能研究 [J], 盛重义;麻丁仁;俞丹青;肖香;黄冰洁;杨柳;王圣2.锰钛系低温选择性催化还原催化剂的抗SO2和抗H2O性能研究进展 [J], 景有志;杨丽;朱淑维;舒新前3.Mn基低温SCR催化剂的抗H2O、抗SO2研究进展 [J], 李晨露;唐晓龙;易红宏;高凤雨;李婧颖;储超;张润草4.低温NH3-SCR催化剂MnOx-CeOx/ACF的SO2中毒机理 [J], 沈伯雄;刘亭5.Fe-Mn/TiO2低温NH3-SCR脱硝催化剂的SO2中毒机理 [J], 魏永林;陈红萍;侯欣辛;杨旭;李泽清因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

低温NH_3_SCR反应机理及动力学研究进展

收稿:2008年6月,收修改稿:2008年8月　3国家高技术发展计划(863)项目(N o.2007AA0618025)和江苏省自然科学基金项目(N o.BK 2007215)资助33通讯联系人　e 2mail :zq304@ ;zq304@低温NH 32SCR 反应机理及动力学研究进展3李云涛　钟　秦33(南京理工大学化工学院　南京210094)摘　要　对低温选择性催化还原(SCR )脱硝技术的反应机理及动力学已有较多研究。

本文从反应路径和反应机制两方面评述了低温SCR 的反应机理,重点从氧在低温SCR 中的作用、NO 在催化剂上的吸附、NH 3的活化和反应模型等方面进行了深入阐述,并结合反应机理探讨了低温SCR 的反应动力学,最后对低温SCR 脱硝技术的深入研究提出了建议。

关键词　低温选择性催化还原　脱硝　SCR 反应机理　SCR 反应动力学中图分类号:O643;X511　文献标识码:A 文章编号:10052281X (2009)0621094207R ecent Advances in Mechanisms and K inetics of Low 2Temperature SelectiveC atalytic R eduction of NO x with NH 3Li Yuntao Zhong Qin33(School of Chemical Engineering ,Nanjing University of Science and T echnology ,Nanjing 210094,China )Abstract The mechanisms and kinetics of low 2tem perature selective catalytic reduction (SCR )have attracted many researchers ’attention.The mechanisms of low 2tem perature SCR is reviewed by the reaction pathways and reaction m odels ,focusing on the role of oxygen in the low 2tem perature SCR ,the ads orption of NO over the catalyst ,the nature of the active NH 3species and the g overning reaction m odels (Langmuir 2Hinshelw ood or E ley 2Rideal ).M oreover ,combining with the mechanisms of low 2tem perature SCR ,the kinetics of low 2tem perature SCR are critically discussed.P oints of convergence and disagreement are underlined.The perspectives in low 2tem perature SCR are prom oted.K ey w ords low 2tem perature selective catalytic reduction ;rem oval of NO x ;mechanisms of SCR ;kinetics of SCRContents1　Introduction2　Mechanisms of low 2tem perature selective catalyticreduction of NO x with NH 32.1　Reaction pathways of low 2tem perature NH 32SCR 2.2　Reaction mechanisms of low 2tem perature NH 32SCR 3　K inetics of low 2tem perature NH 32SCR 4　C onclusion and perspectives1　引言氮氧化物(NO x )主要来自石化燃料燃烧,不仅是酸雨形成的主要原因,而且可与碳氢化物反应,形成光化学烟雾,目前已成为仅次于可吸入颗粒物和二氧化硫的重要大气污染物。

ceo2-wo3复合氧化物催化剂的nh_3-scr反应机理(英文)

ceo2-wo3复合氧化物催化剂的nh_3-scr反应机理(英文)The NH3-SCR (Selective Catalytic Reduction)reaction mechanism on CEO2-WO3 composite oxide catalyst can be described as follows:1. Adsorption of NH3: NH3 molecules are adsorbedonto the catalyst surface through weak interactions, such as hydrogen bonding or electrostatic interactions. The NH3 molecule can donate a lonepair of electrons to the surface metal cations, forming NH4+ species.2. Adsorption of NOx: NOx species, including NO and NO2, are also adsorbed onto the catalyst surface.NO molecules can be adsorbed by coordinating with surface oxygen atoms, while NO2 molecules can be adsorbed through the formation of nitrate species.3. Formation of NH4NO3: NH4+ species and NO3-species can react with each other on the catalyst surface, forming NH4NO3. This reaction isfacilitated by the presence of oxygen vacancies on the catalyst surface.4. Reduction of NH4NO3: NH4NO3 can be reduced byNH3 molecules, resulting in the formation of N2 and H2O. This reduction reaction occurs through the transfer of electrons from NH3 to the nitratespecies, leading to the formation of nitrogen gas.5. Regeneration of catalyst: The catalyst can be regenerated by the reaction between NO and O2, which leads to the formation of NO2. The NO2 species can then react with NH3 to form N2 and H2O, completing the regeneration cycle.Overall, the NH3-SCR reaction on CEO2-WO3 composite oxide catalyst involves the adsorption of NH3 and NOx species, the formation and reduction of NH4NO3, and the regeneration of the catalyst through the oxidation of NO. This mechanism allows for the selective reduction of NOx emissions using NH3 as the reducing agent.。

CeO2-Y2O3涂层和负载型Pd催化剂催化燃烧VOCs

CeO2-Y2O3涂层和负载型Pd催化剂催化燃烧VOCs金凌云;鲁继青;罗孟飞;谢冠群;何迈【期刊名称】《物理化学学报》【年(卷),期】2007(23)11【摘要】制备了一种粘附在堇青石蜂窝陶瓷载体上的CeO2-Y2O3(CeY)复合氧化物新涂层.以二氧化铈和柠檬酸钇为前驱体,制备过程中无有害物质产生,对环境友好.CeY涂层和Pd/CeY催化剂通过SEM、EDX、XRF和Raman光谱等表征.结果表明,此涂层的粘结强度高,对活性组分的吸附性能好,适合用来负载钯催化剂.Y2O3大部分进入了峰窝陶瓷的孔道内,CeO2和Pd物种则富集在载体的表面.以CO、甲苯和乙酸乙酯的催化燃烧来评价Pd/CeY催化剂的性能,此催化剂具有较好的催化活性和热稳定性.500℃焙烧的催化剂,CO、甲苯和乙酸乙酯的T99(转化率99%以上所需的最低反应温度)分别为150、220和310 ℃;1050 ℃焙烧的催化剂,它们的T99分别为180、250和330 ℃.高温焙烧的催化剂,活性物种PdO的晶粒增大,这可能导致催化剂的活性下降.%A novel CeO2-Y2O3 (denoted as CeY) washcoat adhered to the cordierite honeycomb was prepared. The preparation technique, using nano-sized CeO2 and yttrium citrate as precursors, was friendly to environment because no deleterious products were formed during the operation. The CeY washcoat support and Pd/CeY catalysts were characterized using scanning electron microscope (SEM), energy dispersive X-ray (EDX), X-ray fluorescence (XRF) spectrometer, and Raman spectroscopy. The results showed that the washcoat had sufficient adhesion and high adsorption efficiency for active species and was suitablefor supporting Pd catalysts. For the catalysts, most of Y2O3 entered into the channel of the cordierite honeycomb, whereas CeO2 and Pd enriched on the surface. Furthermore,model reactions for the catalytic combustion of CO, toluene, and ethyl acetate were carried out to evaluate the performance of the Pd/CeY catalyst. It exhibited fairly good catalytic activity and thermal stability. For those catalysts calcined at 500 ℃, the T99 (the lowest reaction temperature when the conversion is 99%) of CO, toluene, and ethyl acetate was 150, 220, and 310 ℃, resp ectively, whereas for those catalysts calcined at 1050 ℃, the T99 of CO, toluene, and ethyl acetate was 180, 250, and 330 ℃, respectively. Catalysts calcined at higher temperature, the crystallite size of active species (PdO) increases, which possibly results in a decline in the catalytic activity.【总页数】5页(P1691-1695)【作者】金凌云;鲁继青;罗孟飞;谢冠群;何迈【作者单位】浙江师范大学物理化学研究所,浙江省固体表面反应化学重点实验室,浙江,金华,321004;浙江师范大学物理化学研究所,浙江省固体表面反应化学重点实验室,浙江,金华,321004;浙江师范大学物理化学研究所,浙江省固体表面反应化学重点实验室,浙江,金华,321004;浙江师范大学物理化学研究所,浙江省固体表面反应化学重点实验室,浙江,金华,321004;浙江师范大学物理化学研究所,浙江省固体表面反应化学重点实验室,浙江,金华,321004【正文语种】中文【中图分类】O643【相关文献】1.负载型钙钛矿催化剂对VOCs的催化燃烧性能研究 [J], 许秀鑫;王永强;赵朝成2.石墨烯涂层在甲苯低温催化燃烧用堇青石负载Pd整体式催化剂中的作用 [J], 李雯;叶红齐;刘贡钢;纪宏超;周永华;韩凯3.复合ZrO2载体负载Pt催化剂催化燃烧VOCs性能 [J], 高超;左满宏;王鹏;刘恩莉;徐敏燕;李速延4.负载铜锰复合氧化物催化剂上有机废气(VOCs) 的催化燃烧性能 [J], 杨玉霞;徐贤伦5.载体涂层对负载型NiMnO3钙钛矿催化剂催化燃烧VOCs性能的影响 [J], 邓磊;李兵;阚家伟;黄超;黄琼;沈树宝;祝社民;陈英文因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

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表明，催化剂的主要活性位是ＣＯ，ＷＯ的加入大大提高了其表面Ｂ６ｓｄ位的数量与强度及其氧化Ｎ的能力．外该ｅ２而ｒｎｔ酸ｅＯ另还发现，了催化剂表面Ｌｗｉ酸与Ｂ０ｓｄ参与反应外，除ｅｓｒｎｔ酸ｅ表面的桥式与单齿硝酸盐也是活性很高的物种．个ＳＲ反应可通整Ｃ
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通讯联系人．电话：００６５４１；电子信箱：ｅａｆ＠ｉａ．．（１）２５５８ｇｍｏａｃｓｃｎｃａｃ基金来源：国家自然科学基＂５０８０）￣（１７２３；国家高技术研究发展计划（６计划，０７Ａ６８２ｄ０６Ａ６３４．８３２０Ａ０１０３ｎ０Ａ０Ａ０）ａ２本文的英文电子版（国际版）ｌｖｅ￣版社在Ｓｉｎｅｒｃ￣出版（ｔ：ｗ．ｉｎｅｉｃ．ｍ／ｉｃ／ｕｎｌ８２０７由ＥｓｉｒｅｃｅｃＤｉｔｅｈｔ／ｗｗｓｅｃｄｒｔｏｓｅｅｏｒａ／７２６）ｐ／ｃｅห้องสมุดไป่ตู้ｃｃｎｊ１
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过以上两种途径进行．关键词：氮氧化物去除；择性催化还原；选活性；一氧化氮氧化能力：理机中图分类号：Ｏ６３４文献标识码：Ａ
收稿日期：００１－６２１．１１．接收日期：００１—６２１—２１．
ｔｒ－ｒｇａｍｅｅｏｐｏＴＤ）ｎｌｉａｄｎｓｕｄｆｓｆｃｎｅｉｒｅｏｒｒｒｎｆｒｓｅ￣ｓｏｙＴｅｃｖｔｅｅｎｕｅｏｒｍｄｓｒｔｎ（ＰａａｓｔｉｕｅｒｅｔｃｆｒｄＦｕｉｓｍｃｏｃｐ．ｈｔｅｉｓｒｏｐｄｉｙｓｎｉｉｆｅａｌｎａｅｔｏａｐａｉｓｅｗ
文章编号：２３９３（００－３ —６０５・８７１）５０６０２１８
Ｃｅ一Ｏ２ＷＯ３复合氧化物催化剂的Ｎ．ＣＲ反应机理Ｈ３Ｓ
陈亮，李俊华。，葛茂发１马磊，常化振，，一，ｂ
中国科学院化学研究所分子动态与稳态结构国家重点实验室，北京１０９０１０清华大学环境科学与工程系，北京１０８００４清华大学环境模拟与污染控制国家重点实验室，北京１０８００４摘要：采用共沉淀法制备了新型ＣＯ．３合氧化物催化剂，用于氨选择性催化还原（３ＳＲＮｅ２ＷＯ复并ＮＨ．Ｃ）Ｏ反应中．性测试表明，活
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研究论文：３－４８６８１－
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国际版ＤＯ：０１１／１７．０７１）０９．Ｉ１．６８２２６（０６１５７０Ｓ