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NO催化氧化催化剂研究进展

2021-01-16杨玲,王晗,马幸,郭锋,梁婉

工业催化 2020年11期
关键词:催化剂研究

杨 玲,王 晗,马 幸,郭 锋,梁 婉

(上海国惠环保科技集团有限公司,上海 201103)

氮氧化物(NOx,NO、NO2、N2O等)排放导致一系列环境问题,如光化学烟雾、酸雨等,且NOx排放可加速形成二次气溶胶和细颗粒。因此,人们对如何降低NOx的排放做了很多的研究,并提出了非常多的途径,如NOx储存还原(NSR),三效催化剂,连续再生颗粒捕集(CRT),以及选择性催化还原(SCR)等[1-5]。在NSR中,通过贵金属将NO氧化为NO2,再以硝酸盐或亚硝酸盐的形式储存在碱性组分上[6-7]。在CRT碳烟颗粒的去除中,NO同样先氧化成NO2,再将柴油机颗粒过滤器收集的碳烟颗粒氧化[8]。

NH3-SCR被认为是最有效的降低NOx排放的技术[9-12]。NO部分氧化成NO2后,NH3-SCR反应速率大大提高,快速SCR反应(4NH3+2NO+2NO2=4N2+6H2O)速率在低温[(200~300) ℃]时是NO和NH3基础反应(4NH3+4NO+O2=4N2+6H2O)的10倍[13-15]。NO氧化成NO2是NH3-SCR反应中非常重要的一步。然而NO的氧化效率在标准条件下较为缓慢,这主要是由于气相中化合物的化学性质比较复杂,以及不同的颗粒物分布。研究合适的NO氧化催化剂得到了非常多的关注。

本文着重介绍NO氧化催化剂的研究进展。催化剂主要分为负载型催化剂、多元金属氧化物催化剂、钙钛矿型催化剂、活性炭催化剂等,总结了不同催化剂对于NO氧化的催化活性,反应条件,以及反应机理研究和SO2/H2O中毒影响。

1 NO氧化催化剂

1.1 负载型催化剂

负载型催化剂中活性组分主要存在于催化剂的表面,载体提供了巨大的比表面积,不仅可以分散活性中心,同时也提供了催化反应的空间。

1.1.1 负载型贵金属催化剂

(1) 单一贵金属催化剂

Pt催化剂是最早用于NO氧化的单一贵金属催化剂[8,16-17]。……

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