低温SCR催化剂

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1、低温SCR催化剂催化剂是SCR技术的核心，其中MMNOx/TiO2、MNOx-CeO2/TiO2，MNOx/AI2O3、CuO/Tio2等在中低温范围内都表现良好的脱硝活性。研究表明，以锰铈氧化物为活性组分的催化剂具有较高的催化活性和N2选择性，是低温SCR催化剂研究的焦点。活性组分催化剂的活性组分在低温SCR反应过程中，对反应物的吸附以及电子传递起着至关重要的作用，直接决定着反应能否顺利进行，影响着催化活性和N2选择性的高低。常见的低温SCR催化剂活性组分主要有活性氧化锰和二氧化铈二种。活性氧化锰MNOx的晶格中含有大量的活性氧，能有效促进低温

2、SCR脱硝反应的进行。常见的锰的氧化物主要有MnO2、Mn2O3、M3O4和Mn5O8等，它们在SCR脱硝反应中的作用各不相同。Kapteijn等研究发现MnO2催化剂具有较好的低温活性，而Mn2O3则具有较高的N2选择性。锰氧化物的催化活性顺序为：MnO2>Mn5O8>Mn2O3>Mn3O4。研究发现，虽然纯的MNOx低温活性较高，但其N2选择性较差，且易受烟气中SO2和H2O的影响导致催化剂中毒。通常将MNOx与其他氧化物结合，制备双金属或复合氧化物催化剂，以提高催化剂的活性和N2选择性，延长催化剂的使用寿命。二氧化铈CeO2在低温SCR反应

3、中具有良好的活性，在催化加入Ce元素，可提高催化剂的储氧能力，从而提高催化剂的活性。贺泓等通过浸渍法制备了Ce/TiO2催化剂并考察了反应性能。吴忠标等通过溶胶-凝胶法在MNOx/TiO2中添加Ce元素制备了MNOx-CeO2/TiO2催化剂，研究发现Ce的添加有助于提高NO的转换率。顾婷婷等研究硫酸化改性后CeO2催化剂活性。前人研究表明，CeO2具有较强的表面酸性和储存氧的能力，可以促进NH3在催化剂表面的活化和吸附。催化剂载体载体是催化剂成型的关键，良好的催化剂载体不仅可以促进底物的吸附，提高催化活性，而且有助于催化剂的规模化生产和工业应用

4、。低温SCR催化剂的载体主要有二氧化钛、氧化铝活性炭、沸石分子筛等。二氧化钛TiO2是常见的催化剂载体，不易被酸化，且能提高低温SCR催化反应的活性、N2选择性和抗硫性。TiO2通常有锐钛矿、金红石和板钛矿三种晶型，其中锐钛矿型TiO2常被用来选作脱硝催化剂的载体。Qi等将Mn、Cu、V、Fe等过渡金属负载在TiO2上考察催化剂的活性，其中通过浸渍法把Mn负载在TiO2上的催化剂活性较好。吴忠标采用溶胶-凝胶法制备了Mn/TiO2催化剂并用Fe、Cu、Zn、V等过渡金属对其进行改性，结果表明，催化剂活性在150度时均能达到95%以上。徐文青等通过

5、浸渍法制备了Ce/TiO2催化剂，在275-400度之间具有优良的SCR活性，同时该催化剂还具有较高的抗水、抗硫性能。活性炭活性炭具有较高的比表面积和孔隙结构，是一种常见的吸附剂，同时还是良好的催化剂载体，具有来源丰富、价格低廉、容易再生等特点。Calvez等研究了钒负载在活性炭上催化剂的性能，发现钒负载后的活性面料催化剂表面酸性点位有一定程度的提高，并且V2O5负载后催化剂的NH3化学吸附能力更强。An等制备贵金属Pt负载的活性炭催化剂在170-210度时NO的转化率超过90%，并且该催化剂表现出极好的抗水性能，4%H2O存在的条件下NO的转化

6、率没有明显的改变。沸石分子筛沸石具有一定的SCR活性，但是难以阻挡烟气中的水汽，容易导致催化剂失活。研究得出沸石分子筛有助于促进SCR催化剂反应的进行。研究发现通过共浸渍法、离子交换浸渍法制备的Fe-ZSM-5催化剂在SCR反应过程中展现出极好的活性，并且有研究者提出共浸渍法法是最有效地制备方法。氧化铝AI2O3的热稳定性较高，有利于NOx的吸附和还原，因此AI2O3是较理想的低温SCR催化剂载体。通过浸渍法制备的MNOx-CeO2/AI2O3催化剂，发现该催化剂具有较大的比表面积、孔容和高浓度的羟基，催化活性随温度的升高而增加，在160度时NO

7、去除率达到98%。利用浸渍法制备Zr-Mn-Fe/AI2O3催化剂，该催化剂稳定性高、低温催化活性强，在180度时NO的去除率可达到98%左右，是一种低温SCR催化剂，但抗硫性能较差。催化剂的改性离子掺杂可以有效的缓解催化剂烧结的现象，促进催化剂活性的提高。研究表明Ca掺杂对SCR催化剂的活性有一定的抑制作用，但同时Ca掺杂对N2O生成的抑制更大，从而促进了催化剂的N2选择性，所以Ca掺杂对催化剂整体性能提升有良好的帮助。Phil等研究发现适当的Se、Sb、Cu、S掺杂有利于V2O5/TiO2催化活性的提高，在150-400度时，2%的Sb掺杂的

8、V2O5/TiO2催化剂活性最好，同时Sb掺杂的催化剂在有水存在的条件下抗硫性能相对较好。研究发现低温状态下Cu掺杂可以提高以沸石分子筛