Ce、Co共掺TiO2催化剂选择性催化还原脱硝性能研究*
2021-05-19王淑勤李金梦杜志辉
环境污染与防治 2021年4期
王淑勤 李金梦 杜志辉
(1.华北电力大学环境科学与工程学院,河北省燃煤电站烟气多污染物协同控制重点实验室,河北 保定 071003;2.华北电力大学区域能源系统优化教育部重点实验室,北京 100084)
中国是化石燃料消耗大国,化石燃料燃烧产生的NOx不仅会对生态环境造成严重影响,还会危害人体健康[1]。目前选择性催化还原(SCR)技术因其成熟高效而成为控制NOx排放的主流技术[2]。该技术的核心是催化剂,传统的钒钛钨催化剂虽然具有较高的催化活性和抗硫性,但其存在低温活性差、操作温度窗口窄、催化剂易中毒等问题,此外,活性组分V2O5具有生物毒性,不仅对人类健康造成威胁,而且废旧催化剂更新换代还会带来严峻的环境压力[3]。因此,开发新型、高效、稳定的无钒SCR催化剂成为脱硝领域的研究热点。
近年来,过渡金属氧化物以其低廉的价格和优异的SCR性能常被用来对钛基催化剂进行改性,以提高催化剂的活性和抗水抗硫性。CeO2能够增强催化剂的储氧能力和表面酸性,通过Ce4+和Ce3+之间的氧化还原反应来释放和储存活性氧,从而提高催化剂活性[4]。DU等[5]研究发现,Ce掺杂不仅可以提高催化剂的脱硝效率,而且可以抑制活性组分的硫酸化,提高催化剂的抗硫性。GAO等[6]采用溶胶凝胶法制备的CeO2-TiO2复合氧化物催化剂在250~450 ℃对NO的催化效率均高于90%,CeO2的引入增加了催化剂表面活性位点及活性氧浓度。刘建东等[7]通过浸渍法将活性组分Ce负载于Mn/TiO2催化剂上,结果表明,空速为6 000 h-1,NO体积分……
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