【摘要】：中國經(jīng)濟(jì)騰飛的同時,大氣環(huán)境也面臨著越來越多的危險。NO,x是世界上最多的大氣污染物之一,因此,消除NOx亟不可待。從源頭上消除氮氧化物對大氣環(huán)境的維護(hù)是十分有現(xiàn)實意義的。NH3-SCR被認(rèn)為是消除氮氧化物最好的方法;CO-SCR因為能夠同時消除反應(yīng)尾氣中的CO和NO兩種反應(yīng)物而被重視。在NH3-SCR消除的催化劑中,Mn基催化劑是表現(xiàn)十分優(yōu)異的低溫脫硝催化劑,而在CO-SCR反應(yīng)中,Mn基催化劑因為多變的價態(tài)可與活性物種有較好的相互作用。因此,我們選擇Mn基催化劑作為我們課題的研究對象。采用改進(jìn)的檸檬酸絡(luò)合法制備了摻雜不同含量的Mn-Ce-Ti-O催化劑,結(jié)果表明,MCT-15/1樣品在125℃活性便達(dá)到100%,同時我們發(fā)現(xiàn),通過摻雜MnOx,催化劑的晶相由銳鈦礦轉(zhuǎn)化為金紅石晶相,從而形成兩相共生共存的特征。當(dāng)摻雜MnOx含量在15%時,銳鈦礦和金紅石的XRD積分面積之比為1:1,隨后我們通過XPS分別測試了催化劑各元素的價態(tài),發(fā)現(xiàn)存在 Mn3++Ti4+—Mn4+ + Ti3+和 Mn3++ Ce4+ → Mn4++ Ce3+電子轉(zhuǎn)移發(fā)生,H2-TPR顯示獨特的兩相共生共存的特征有利于該催化劑還原性能的提升。隨后通過原位紅外漫反射光譜的解析提出了一種可能的反應(yīng)機理。采用混合溶劑熱法,通過改變制備溶劑乙二醇和乙醇的比例制備出不同晶粒大小的Mn-TiSnOx催化劑,通過XRD表征發(fā)現(xiàn),當(dāng)乙二醇和乙醇的比例為1:4時,催化劑的粒徑尺寸最大,活性最好且活性溫窗最寬。通過SEM和TEM表征發(fā)現(xiàn)混合溶劑熱法制備的催化劑呈現(xiàn)典型的囊泡結(jié)構(gòu),其他物理化學(xué)表征說明了SnOx的摻雜提高了催化劑的比表面積、氧化還原性能、表面酸量,極大地提高了催化劑的活性。通過乙二醇溶劑熱法成功制備了納米片組裝的花團(tuán)結(jié)構(gòu)MnFeOx催化劑,SEM和比表面積測試表明,獨特的形貌為FeOx提供了非常大的比表面積和孔體積,原位紅外漫反射光譜分析認(rèn)為FeOx的摻雜提高了催化劑的CO吸附能力,進(jìn)而有利于N2的選擇性和CO-SCR的活性的提高。
【圖文】：

Ｐｔ／Ｂａ０／Ａｌ２０３是這種消除氮氧化物方法的典型催化劑，該種催化劑選用具有大比表逡逑面積的Ａ１２０３作為載體，以ＢａＯ為儲存Ｎ０Ｘ的倉庫，以貴金屬Ｐｔ作為催化氧化還原的逡逑活性組分［１６］。其原理如圖１－１所示：逡逑ＮＯｘ邋Ｓｔｏｒａｇｅ邋Ｃｙｃｌｅ邋（ｆｕｅｌ邋ｌｅａｎ）邐Ｎ０Ｘ邋Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ邋Ｃｙｃｌｅ邋（ｆｕｅｌ邋ｒｉｃｈ）逡逑Ｓｔｅｐｓ邋Ｉ，邋ＩＩ邋（ｃａ．邋６０邋－邋９０邋ｓ）邐Ｓｔｅｐｓ邋ＩＩＩ，邋ＩＶ，邋Ｖ邋（ｃａ．邋３邋－邋５邋ｓ）逡逑ＨＣ，邋ＣＯ，邋Ｈ２逡逑／邋ｎ0２逡逑＝二；．＾＾Ｎ0３）ｊ邐Ｎ＾Ｈｉ0邋ｊ）邐，．Ｂａ（Ｎ０３），逡逑Ｍ２0ｌ邐１邋�。剑具姡边姡粒椋玻铮⑦婂义蠄D１邋－１傳統(tǒng)的Ｐｔ／Ｂａ０／Ａｌ２０３催化削的ＮＯｘ存儲－還原機理圖逡逑Ｆｉｇ．邋１－１邋Ａｎ邋ｉｌｌｕｓｔｒａｔｉｏｎ邋ｏｆ邋ｔｈｅ邋ｐｏｓｓｉｂｌｅ邋ｍｅｃｈａｎｉｓｍ邋ｏｆ邋ｔｈｅ邋ＮＯｘ邋ｓｔｏｒａｇｅ／ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ邋ｏｎ邋ａ邋ｔｙｐｉｃａｌ逡逑Ｐｔ／ＢａＯ／Ａｌ２0３邋ｃａｔａｌｙｓｔ．逡逑該反應(yīng)過程可被分解為５個步驟：逡逑（

圖邋２－ｌ（ａ）ＣＴ－（Ｖｌ，ＭＴ－１５／０邋和不同比例的邋ＭＣＴ－ｘ／ｙ（ｘ邋＝邋５，邋０，邋１５，邋２０邋和邋２５，邋ｙ＝ｌ）的邋ＮＯ邋轉(zhuǎn)化率，（ｂ）逡逑ＭＣＴ－１５／１催化劑在７５和１００°Ｃ的穩(wěn)定性，（ｃ）ＭＣＴ－１５／ｌ催化劑在不同空速下的ＮＯ轉(zhuǎn)化率，（ｄ）逡逑ＭＣＴ－１５／１和ＭＣＴ－１５／２０催化劑的抗水抗硫性能逡逑Ｆｉｇ．邋２－１邋ＮＯ邋ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎｓ邋ｏｆ邋（ａ）邋ＣＴ－０／１，邋ＭＴ－１５／０，邋ａｎｄ邋ｖａｒｉｏｕｓ邋ＭＣＴ－ｘ／ｙ邋（ｘ邋＝邋５，邋１０，邋１５，２０，邋ａｎｄ邋２５，邋ｙ邋＝邋１）逡逑ｃａｔａｌｙｓｔｓ，邋（ｂ）邋ＭＣＴ－１５／１邋ｃａｔａｌｙｓｔ邋ａｔ邋７５邋ａｎｄ邋１００邋°Ｃ邋ｆｏｒ邋６０邋ｈ，邋（ｃ）邋ＭＣＴ－１５／１邋ｃａｔａｌｙｓｔ邋ａｔ邋ｖａｒｉｏｕｓ邋ＧＨＳＶｓ．逡逑Ｔｈｅ邋ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ邋ｏｆ邋Ｓ0２邋ａｎｄ邋ｇａｓ邋Ｈ２Ｏ邋ｏｎ邋ＮＯ邋ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ邋（ｄ）逡逑圖邋２－１（ａ）展示了不同反應(yīng)溫度的邋ＣＴ－Ｏ／ｌ，ＭＴ－１５／０邋和各種邋ＭＣＴ－ｘ／ｙ邋（ｘ邋＝邋５，邋１０，邋１５，邋２０逡逑和２５，邋ｙ邋＝邋１）催化劑的ＮＯ轉(zhuǎn)化率。ＣＴ－０／１催化劑在低溫部分表現(xiàn)出非常差的ＮＯ轉(zhuǎn)化逡逑率。將一系列Ｍｎ原子摻雜進(jìn)入到ＣＴ－０／１催化劑中后，，Ｎ？轉(zhuǎn)化率得到了很大改善。隨逡逑著錳含量的增加，活性保持在５０％的溫度（Ｔ５0）先減小后增加，當(dāng)Ｍｎ0ｘ的摻雜量為１５％逡逑時，即ＭＣＴ－１５／１催化劑，由于Ｍｎ和Ｃｅ氧化物與Ｔｉ０２之間的強協(xié)同效應(yīng)，該催化劑在逡逑１００－３００°Ｃ區(qū)間表現(xiàn)出最佳的低溫催化性能。之后，我們又進(jìn)一步探討了各種氣體質(zhì)量逡逑空速（ＧＨＳＶｓ）對ＭＣＴ－１
【學(xué)位授予單位】：廣西大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：O643.36;X701

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2589712