常温下碳基活性材料催化氧化NO的研究进展
2021-03-08周易邓文义苏亚欣
化工进展 2021年2期
周易,邓文义,苏亚欣
(东华大学环境科学与工程学院,上海201620)
氮氧化合物是气体污染物的主要类型之一,不仅会造成酸雨、光化学烟雾、破坏臭氧层等一系列环境问题,还会给人类健康带来危害,因此烟气脱硝技术的研究得到了广泛关注[1-6]。氨法选择性催化还原(NH3-SCR)被广泛应用于工业烟气脱硝中,即在催化剂作用下,利用还原性气体NH3在一定温度窗口下将烟气中的NOx还原成N2;传统的钒基催化剂温度窗口一般为300~500℃[7-8],近年来开发的新型催化剂则将温度窗口降至200℃以下[9-12]。然而,NH3-SCR 脱硝仍然存在许多问题,如需要满足一定的反应温度窗口要求、氨泄漏造成二次污染、含钒物质毒性大和投资运行费用高等[13-15]。但对于化工、制药等工业排放的具有高浓度O2(近似空气)和常温常压等特点的废气,以及停车场、隧道等半封闭式空间中由于汽车尾气排放积聚的具有常温和低浓度NO 特点的污染空气,采用NH3-SCR 显然不适用[16-17]。因此,开发适用于常温、低浓度NO、高浓度O2的脱硝方法引起了研究学者的关注。其中,具有代表性的方法是NO常温催化氧化法,其氧化产物NO2在水中的溶解度可达到100%,能实现以硝酸或硝酸盐形式加以回收利用[18-22]。
然而,在室温及没有催化剂的情况下,低浓度的NO 很难被O2快速氧化成NO2[23]。因此,开发能够在常温下实现NO催化氧化的催化剂显得尤为必要。目前,常见的NO常温氧化催化剂有碳基活性材料、分子筛[24-25]、贵金属催化剂[26-28]和过渡金属氧化物催化剂[29-31]。其中,碳基活性材料,如……
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