離子摻雜Cu-ZSM-5分子篩催化劑直接分解NO的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、Cu-ZSM-5分子篩催化劑是迄今為止發(fā)現(xiàn)的中溫直接分解NO體系中活性最佳的催化劑。論文結(jié)合XRD、ICP和SEM等表征手段，在固定床反應(yīng)器上對(duì)催化劑脫硝活性進(jìn)行評(píng)價(jià)，研究了催化劑的制備方法、金屬離子摻雜、助催化劑等對(duì)Cu-ZSM-5催化劑活性的影響，確定了適宜的制備條件；通過研究反應(yīng)溫度、空速、氧含量的影響，確定了適宜的反應(yīng)條件，并對(duì)催化劑進(jìn)行宏觀動(dòng)力學(xué)研究。 催化劑制備過程中，Cu離子交換液最佳濃度為0.011mol/L，C

2、u負(fù)載量隨離子交換次數(shù)的增加而提高，在無氧條件下600℃時(shí)，3次交換與1次交換的Cu-ZSM-5的脫硝率同時(shí)達(dá)到最高值，相差5％。 金屬離子Ag+和Ce3+的引入都能明顯提高Cu-ZSM-5催化劑的活性，降低反應(yīng)溫度，負(fù)載方法都是離子交換法優(yōu)于共混法和浸漬法。先交換 Ag+后交換Cu2+為制備Ag-Cu-ZSM-5的最佳交換次序，在氧氣含量為5％，320℃時(shí)脫硝率可達(dá)60％。而Ce3+和Cu2+同時(shí)交換為制備Ce-Cu-ZSM-

3、5的最佳交換次序，330℃時(shí)脫硝率為61％。稀土離子Ce3+和La3+的摻雜，可提高催化劑耐氧性、拓寬反應(yīng)溫度，Cu-Ce-La-ZSM-5催化劑最高脫硝率為62％，活性溫度范圍為320℃～350℃，氧氣含量為5％時(shí)，催化劑活性保持30h不變，可見Ce3+、La3+競(jìng)爭(zhēng)吸附反應(yīng)區(qū)的氧，解決了Cu-ZSM-5的“氧阻抑”問題。在Cu-Ce-La-ZSM-5催化劑中采用共混法加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10％的CaH2，340℃時(shí)催化劑的脫硝率達(dá)到83％