活性炭表面性能对负载的铈基催化剂脱硝性能和抗硫性能的影响*
2021-01-08黄利华
功能材料 2020年12期
关键词:催化剂
黄利华,华 坚
(1. 西南科技大学 环境与资源学院, 四川 绵阳 621010; 2. 国家烟气脱硫工程技术中心, 四川 成都 610065)
0 引 言
活性炭材料由于具有较大的比表面、丰富的微孔结构和表面官能团常用做低温脱硝催化剂的载体。活性炭的表面性能,尤其是含氮和含氧官能团的种类和数量对其催化性能有显著影响。用H2SO4、 H2O2、HNO3、空气等对活性炭进行预处理通常会在其上引入酸性含氧官能团,有利于改善活性组分的分散性,并增强催化剂的表面酸性,提高其脱硝活性,其中以硝酸预处理的效果最好。除硫酸处理的载体外,脱硝活性与载体的表面酸性具有正相关,因为硫酸氧化虽然提高了催化剂的表面酸性,但却导致了催化剂的硫中毒[1]。Galvez等[2]等的研究发现,硝酸处理的活性炭负载的钒基催化剂能够提供更多的表面酸性物种,有利于脱硝过程中NH3的吸附。Huang[3]等的研究表明,活性炭表面的含氧官能团与NO的转化具有一定的相关性。采用含N物种如氨、尿素等对活性炭进行处理可在其表面引入含氮官能团,一定程度上也可提高催化剂的脱硝活性。Grzybek等研究了含N物种(尿素)处理对活性炭负载的Mn 基催化剂活性的影响,结果表明,渗氮处理后催化剂的活性提高,但选择性下降[4]。Grzegorz[5]等的研究表明,含氮官能团易吸附化学吸附氧和氮氧化物,有利于反应中间物种NO2的形成。Yao[6-7]等的研究表明,用三聚氰胺进行处理后催化剂表面含有类吡啶氮(N-6),类吡硌氮(N-5)、质子化吡啶氮(N-Q),这些官能团对提高NO的吸附性和催化性能起着关键作用。……
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