高正阳， 梁冉冉, 范军辉

(华北电力大学 能源动力与机械工程学院，河北保定 071003)

不同价态五氧化二钒吸附水和氨的机理研究

高正阳， 梁冉冉, 范军辉

(华北电力大学 能源动力与机械工程学院，河北保定 071003)

为研究不同价态的V2O5(V6O15及V6O15+)吸附H2O和NH3的反应机理，应用量子化学得到反应物、中间体、过渡态和产物的几何构型，对比分析反应过程中优化结构的势能、反应能垒、键长和吸附能等数据.结果表明：V6O15和V6O15+均可吸附H2O生成V—OH，但是对于后者整个反应表现为放热，而且反应能垒更低，说明V6O15+更容易与H2O反应生成Brønsted酸位；NH3在V6O15+上的吸附能更大，更容易形成可与NO反应的—NH4+；在SCR脱硝反应中阳离子团簇V6O15+比中性团簇V6O15活性更大.

五氧化二钒； 吸附； 量子化学； 反应机理

氮氧化物(NOx)是造成酸雨和城市大气污染的主要原因.近年来，中国燃煤电厂产生的NOx约占排放总量的60%，随着燃煤电厂数量的不断增加，NOx排放量及其所占比例还将继续增加[1].为响应世界各国保护环境及人类生命财产安全的号召，我国制定了严格的排放标准来控制火电厂NOx的排放量[2].目前，选择性催化还原(SCR)被认为是一种最有效的烟气脱硝方法[3].SCR的工作原理是向锅炉排放的携带有大量NOx的烟气中喷入NH3等还原剂，在脱硝催化剂的作用下NH3等还原剂与烟气中的NOx反应，生成对大气无污染的N2和H2O.

烟气SCR脱硝工艺的技术核心是催化剂.脱硝催化剂一般由活性组分和载体组成，以V2O5为主要活性组分、TiO2为载体的催化剂是当前工业脱硝催……