从其良, 马赫遥, 杨鸣刚, 王瑜钢, 李素静, 李 伟

(浙江大学生物质化工教育部重点实验室，浙江大学 化学工程与生物工程学院，浙江 杭州 310027)

1 前 言

氮氧化物(NOx，包括NO、NO2、N2O)是大气污染物的主要成分之一，不仅会引起光化学烟雾、酸雨、灰霾等环境问题[1-3]，而且对人体还有一定程度的损害，如引起肺水肿从而影响人的呼吸系统等。随着经济发展以及人民生活水平的提高，人们对于交通工具的需求也越来越高，导致机动车氮氧化物的排放量逐渐增大，机动车已经成为大气中氮氧化物的主要贡献者。机动车尾气中的氮氧化物主要是热力型，意指在燃料燃烧过程中，空气中的氮气(N2)和氧气(O2) 在气缸中的高温高压条件下反应生成NO 和少量其他NOx。三效催化剂被广泛应用于汽油车尾气中NOx的降解，但三效催化剂具有以下局限性：活性成分是贵金属、地壳含量有限，价格昂贵，要求的空燃比苛刻，且氧气含量过高时不利于氮氧化物的转化[4]。氨气选择性催化还原(NH3-selective catalytic reduction，NH3-SCR)技术可以降解富氧条件下的NOx，指在催化剂的作用下，加入还原剂选择性地将氮氧化物还原成N2和水，标准NH3-SCR 化学方程式如式 (1) 所示[5-6]。该技术由于具有较高的脱硝效率，被广泛用于大气污染物中氮氧化物的降解，而催化剂是NH3-SCR技术的核心。钒钨钛催化剂被广泛用于燃煤电厂、工业锅炉等固定源中氮氧化物的脱除。但是，钒具有生物毒性，对人体有害，一些国家已经禁止将钒应用于机动车尾气净化[7-8]；因此亟须开发新型价廉无毒、耐富氧条件的脱硝催化剂。……