基于層柱粘土的低溫SCR脫硝催化劑制備研究.pdf

1、氮氧化物(NOx)可引起酸雨、光化學煙霧及臭氧層破壞等一系列環(huán)境問題，并對人體健康有著很大的威脅，已成為大氣污染治理的重點和難點。煙氣脫硝是近年來NOx控制措施中最重要的方法，在眾多的煙氣脫硝技術中，氨選擇性催化還原(SCR)技術因其高效性、選擇性和經(jīng)濟性成為目前國內(nèi)外最有效的控制煙氣NOx排放的措施。催化劑是SCR技術的核心，運行在低溫下(150℃左右)的SCR催化劑成為近來研究的熱點，目前對低溫SCR脫硝催化劑的研發(fā)主要集中在載體和

2、活性組分兩個方面。
　　 本文以一種新型的載體材料——層柱粘土作為催化劑的載體，并在其上負載活性組分制備催化劑用于低溫SCR脫硝。實驗中以鈦基層柱粘土(Ti-PILC)和Mn作為催化劑的載體和活性組分，研究了負載方法、活性組分負載量、煅燒溫度以及摻雜第二活性組分對催化劑SCR脫硝活性的影響。另外，以錳鈰為活性組分，研究了以兩種不同鈦前驅物制備鈦層柱粘土載體對催化劑SCR活性的影響，并將Ti-PILC與Zr-PILC、Fe-PIL

3、C進行對比研究。利用掃描電鏡(SEM)、X射線衍射(XRD)、比表面分析(BET)、傅里葉紅外(FT-IR)、程序升溫還原(H2-TPR)、程序升溫脫附(NH3-TPD)等技術對不同條件下制備的催化劑進行表征。
　　 對催化劑活性組分負載的研究結果表明，以浸漬法負載活性組分比離子交換法負載制得的催化劑具有更高的催化活性，當Mn負載量為10％，煅燒溫度為300℃時催化劑的活性最好，在180℃的反應溫度下達到了接近100%的NO去除

4、率。當摻雜第二活性組分Ce和Fe時，催化劑的活性有了一定程度的提高，其中摻雜活性組分Ce時活性較好。而摻雜V后催化劑活性反而下降。
　　 對載體的研究結果表明，以鈦酸丁酯溶膠-凝膠法制備Ti-PILC作載體的催化劑比以四氯化鈦水解法制備Ti-PILC作載體的催化劑具有更高的催化活性。將Ti-PILC、Zr-PILC及Fe-PILC三種層柱粘土分別作載體的催化劑進行對比研究，發(fā)現(xiàn)其催化活性非常接近，在測試溫度窗口內(nèi)都具有很好的脫硝