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WO3 增强RuO2/ZrO2 表面酸性及其NH3 选择性催化氧化性能研究

2021-02-24李粉吉张艳琨杨春晓张可欣夏福婷张秋林庞鹏飞王慧敏

燃料化学学报 2021年2期
关键词:物种催化剂

李粉吉 ,张艳琨 ,杨春晓 ,张可欣 ,夏福婷,2,* ,张秋林 ,庞鹏飞 ,王慧敏

(1.云南民族大学 云南省高校民族地区资源清洁转化重点实验室,云南 昆明 650500;2.昆明理工大学 省部共建复杂有色金属资源清洁利用国家重点实验室,云南 昆明 650093;3.昆明理工大学 环境科学与工程学院,云南 昆明 650093)

在现代工业活动中,选择性催化还原(SCR)技 术是从固定源中消除NOx使用较为广泛的一种方法。在NH3-SCR 系统中,需要加入过量的氨气来满足NOx还原的目标,然而,这些未反应的NH3会直接逃逸到大气中,对生态环境和人体健康造成潜在的危害[1,2]。因此,去除NH3-SCR 反应系统中多余的NH3是很有必要的。目前,用于消除NH3的技术主要有吸附法、吸收法、催化分解法和选择性催化氧化法。其中,选择性催化氧化(NH3-SCO)法是将NH3与O2在有催化剂存在的情况下转化为对人体健康和环境无危害的氮气和水,从而达到去除NH3的目的[3],其优点是操作简单,效率高,被认为是去除NH3的比较有前景的方法之一[4-8],催化剂的选择是这项技术的核心。

目前,用于NH3-SCO 的催化剂主要有分子筛催化剂,负载型贵金属催化剂和过渡金属催化剂。分子筛催化剂主要包括Cu-ZSM-5、Fe-ZSM-5和Fe-Beta,大部分分子筛催化剂表现出较好的氮气选择性,但反应条件较为苛刻,一般需要较高的温度才能实现氨的完全转化[9-11]。负载型的贵金属催化剂主要有Ag/Al2O3[12]、CuO/RuO2[13]、Pt/CuO/Al2O3[14]和Ir[15]等,这些催化剂大部分在低于180 ℃时即可以获得较高NH3转化率,但N2选择性有待进一步提高。常见的过渡金属氧化物主要包括Fe2O3、CuO、NiO、V2O5、Co3O4和MnO2等,研究者们已将这些催化剂作为NH3-SCO 技术中的潜在催化剂[16-21]。……

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