铈基SCR脱硝催化剂研究进展
2021-03-07刘兴誉贾媛媛巫树锋唐中华刘军强
无机盐工业 2021年8期
刘兴誉,贾媛媛,巫树锋,唐中华,张 鹏,刘军强,蒲 欣
(中国石油化工研究院兰州化工研究中心,甘肃兰州730060)
选择性催化还原(Selective Catalytic Reduction,简称SCR)是脱硝领域最成熟、应用最广泛的脱硝技术,其机理是在催化剂的作用下,NOx与还原剂(如NH3)反应生成氮气和水,技术核心是脱硝催化剂。目前,工业应用较多的是高温脱硝催化剂,以钒钨钛系为主,温度区间相对较高,为300~420℃。实际工业中低温段烟气(或尾气)亦需脱硝,而现有高温脱硝催化剂在低温区域脱硝性能差,不能满足其脱硝需求,故低温脱硝催化剂成为科研人员的重点攻关方向之一。同时,由于CeO2存在电子缺陷的不饱和Cen+,具有优异的储氧能力和氧化还原性能,具有较大的结合能,可提高低温催化活性[1],因此,Ce基脱硝催化剂成为脱硝领域(尤其低温脱硝领域)的研究热点[1-5]。
以Ce为活性组分或助剂的催化剂种类较多,根据催化剂载体类型,主要分为金属氧化物催化剂、TiO2载体催化剂、分子筛载体催化剂、活性炭及Al2O3载体催化剂等。目前,脱硝催化剂性能改进主要以元素掺杂改性、制备工艺优化为主。文中综述了不同载体类型的Ce基脱硝催化剂的研究概况,详细介绍了不同元素掺杂改性、制备工艺等对催化剂脱硝性能和抗中毒能力的影响,阐述了催化剂性能变化的原因机理。总结了Ce基脱硝催化剂发展存在的问题,探讨了未来可能的发展方向。
1 金属氧化物催化剂
Ce基氧化物催化剂包括单一的和复合的Ce基氧化物催化剂。单一的Ce基氧化物催化剂主要为CeOx催化剂。……
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