PDF《Nd 掺杂 V2 O5 / TiO2 低温 NH3 选择性催化还原》

文章编号: 1001~3555(2019)01~0050~08 收稿日期: 2018~11~12? 修回日期: 2018~12~28.

基金项目: 江苏省研究生科研与实践创新计划项目(SJCX17_0572)(The Postgraduate Research &

Practice Innovation Program of Jiangsu Province (SJCX17_0572))? 国家自然科学基金资助项目(51506077)(The National Natural Science Foundation of China(51506077))? 江苏省 自然科学基金资助项目(BK20150488)(The Natural Science Foundation of Jiangsu Province (BK20150488))? 江苏省高校自然科学基 金(15KJB430007)(The Natural Science Foundation of Jiangsu High School (15KJB430007)). 作者简介: 窦生平(1994-)? 男? 硕士研究生? 主要从事 NOx 排放控制(Dou Sheng~ping(1994-)? male? master degree candidate? Engaged in the control technologies of NOX emission). ? 通讯联系人? 赵炜? E~mail: wzhao@ ujs.edu.cn. Nd 掺杂 V2 O5 / TiO2 低温 NH3 选择性催化还原 NOx 性能研究 窦生平? 赵炜? ? 张凯? 李昌烽 (江苏大学 能源与动力工程学院? 江苏 镇江 212013) 摘要: 采用溶胶凝胶法和浸渍法制备了 Nd 掺杂 V2 O5 / TiO2 催化剂. 用XRD 和Raman 技术对其晶相结构和分散性 进行了表征? 并在固定床反应器上评价了其催化活性. 然后考察了煅烧温度对催化剂脱硝性能的影响? 结合 XRD 表征结果可知煅烧温度没有改变 TiO2 的晶型? 只影响了其结晶度. 同时氮气吸脱附表征及 BET 计算结果显示

350 ℃ 煅烧时催化剂比表面积最大. 研究了 O2 浓度以及氨氮比对催化剂脱硝性能的影响. 同时考察了 Nd 掺杂催化剂 的稳定性? 发现 Nd 改性催化剂有较好的稳定性. 并对 Nd 掺杂催化剂做了抗硫抗水考察? 研究结果表明? Nd 掺杂 催化剂有较好的耐硫耐水性. 关键词: 选择性催化还原(SCR)? 煅烧温度? O2 含量? 氨氮比 中图分类号: O643.32 文献标志码: A 氮氧化物( NOx ) 对环境非常有害? 是造成酸 雨? 光化学烟雾和全球变暖等问题的主要物质[1] . 随着环境问题的出现? 中国对排放标准的规定也越 来越严格[2-3] . 目前? 以NH3 为还原气的选择性催 化还原(SCR)法是脱除氮氧化物(NOx )的主要和有 效技术[4-5] . 传统的 V2 O5 ~WO3 / TiO2 催化剂已广泛 用于控制燃煤电厂烟气中的 NO 排放[6-7] . 但是低 温SCR 催化效率较低. 因此? V2 O5 / TiO2 催化体系 的改性研究具有重要的实际意义[8] . Zhu 等[9] 研究 了Nb 掺杂 V2 O5 ~WO3 / TiO2 催化剂? 结果发现 Nb 掺 杂能够改善催化剂的 SCR 活性? 还发现在

400 ℃热 处理下能够使失活催化剂恢复活性? 并且改性催化 剂有较好的耐硫耐水性? Hu 等[10] 报道了 Ce 掺杂 可以增强 V2 O5 ~WO3 / TiO2 催化剂上的表面化学吸 附氧? 并且由于新形成的 Ce3+ ~NH4+ 的布朗斯特酸 位点而增加了酸位点的强度? 从而促进了催化活性 和Na 中毒抗性? 有很多文献[11-14]报道了 Nd 掺杂在光催化 领域的应用. Parnicka 等[14] 研究了 Nd 掺杂 TiO2 纳 米颗粒? 结果发现 Nd 改性光催化剂在可见光下具 有较高的光催化活性?并且 TiO2 晶型为锐钛矿. Jun 等[13] 研究了 Nd 掺杂 TiO2 薄膜的亲水性和光催化 活性? 结果表明 Nd 掺杂明显影响 TiO2 薄膜的亲水 性和光催化活性. Nd 掺杂可导致 TiO2 晶格畸变? 抑 制锐钛矿相向金红石相转变? 引起吸收光谱边缘红 移? 产生羟基自由基(OH)? 加速表面羟基化? 从而 显着改善亲水性和光催化活性. Nd 掺杂在光催化领 域应用广泛? 并且有很好的催化效率. 我们以此为 理论基础? 提出了 Nd 掺杂 V2 O5 / TiO2 催化剂? 应用 于SCR 反应? 并对 Nd 掺杂催化剂的煅烧温度? 晶 型变化以及脱硝反应的实验条件进行了研究? 同时 考察了 Nd 掺杂催化剂的耐硫耐水性.