Cu-Ce-Ti催化剂上氨气选择性催化还原Nox的研究
氨气选择性催化还原(NH3-SCR)是一种广泛应用来脱除NOx（氮氧化合物）的方法。该实验通过水热合成法制备了一系列的Cu-Ti、Ce-Ti和Cu-Ce-Ti催化剂，考察了制备方法、温度、空速、SO2和H2O对催化剂活性的影响。该实验在Cu-Ti催化剂的基础上对催化剂进行了改性研究，由于Cu-Ti催化剂的活性窗口及抗硫抗水性不够理想，于是通过一步水热法合成了添加了Ce元素的Cu-Ce-Ti三元催化剂。实验结果表明，Cu∶Ce∶Ti=1∶1∶8时催化剂具有最好的活性，在200-400℃的温度窗口均达到了90％以上的脱硝活性，并且在某些温度点其活性几乎达到100％。除此之外，催化剂在对H2O和SO2的抗性上得到了很好的提高，在200-400℃的温度窗口，其活性依旧可以达到80％以上。实验中还考察了Cu-Ce-Ti催化剂对CO2的抗性，结果表明该催化剂具有较好的抗CO2性能。
实验通过大量的表征手段对催化剂的机理进行研究。XRD和Raman实验结果表明了在Cu-Ce-Ti催化剂中Cu与Ce是以无定形的形态存在的，说明Cu和Ce元素在催化剂表面分散性很好。H2-TPR实验表明了Cu-Ce-Ti催化剂较Cu-Ti和Ce-Ti催化剂有着更好的氧化还原能力。XPS的实验表明了催化剂中的Cu分别以Cu+和Cu2+的形式存在，而Ce以Ce4+和Ce3+的形式存在，Ti以Ti4+个Ti3+的形式存在，它们之间会发生如下反应:Cu2++Ce3+(→)Cu++ Ce4+，Cu2++ Ti3+(→)Cu++Ti4+，两个氧化还原反应之间相互作用，对催化剂的活性起到促进的作用，最后in situ DRIFTS实验结果从数据上再次证明了上述的观点。
氨气;选择性催化还原;水热合成法;酮铈钛催化剂;抗CO2性能;NOx脱除
北京化工大学
硕士
化学工程与技术
刘志明
2013
中文
X511;O643.3
88
2013-12-31（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）