王淑勤 李金梦 刘建芝

(1. 华北电力大学环境科学与工程系，河北省电厂烟气多污染物控制重点实验室 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)

0 引言

化石燃料燃烧产生的氮氧化物(NOx)是主要大气污染物之一，目前选择性催化还原法(SCR)以其成熟高效的优势成为燃煤电厂脱硝的主流技术，V2O5-TiO2-WO3/MoO3是应用最广泛的 SCR催化剂，虽然催化活性好、效率高，但其价格高昂，在低温条件下活性差，并且其中的重金属钒具有生物毒性，不仅会对人体健康造成威胁，而且会对环境造成严重污染[1]。因此，SCR无钒催化剂的开发受到研究者们的广泛关注。

ZnO是一种常见的金属氧化物，与TiO2相比，ZnO吸附性好、孔径分布均匀、有更多的表面活性位点，是SCR催化剂领域研究的热点[2]。郭红霞[3]以溶胶-凝胶法制备了TiO2-ZnO复合SCR催化剂，选取反应空速为27 000 h-1，在温度为270～400 ℃，催化剂均能达到80%以上的催化效率。由于纳米氧化锌存在比表面积小、孔隙结构不发达、易团聚等问题，近年来研究者们发现可以通过离子掺杂等方法提高ZnO的催化活性[4]。掺杂元素中，Cr3+可以提高催化剂吸附能力和储氧性能，增加催化剂氧空位和表面的酸性位[5]。表面活性剂的添加可有效控制ZnO的结构形貌，抑制颗粒团聚，制备出结构性能优良的ZnO[6]。VIDYASAGAR C C等[7]在ZnO制备过程中添加表面活性剂，改性后的催化剂表面能降低，结晶度提高，有效避免了团聚问题。TRUONG T K等[8]用溶胶-凝胶法制备了Cr-ZnO用以光催化NO，结果表明Cr的掺杂增加了ZnO的表面氧空位，Cr-ZnO光催化效率明显高于ZnO，但对其选择性催化脱硝性能及Cr的最佳掺杂量并未研究。……