基于密度泛函理論的鐵基催化劑脫硝機(jī)理研究
發(fā)布時(shí)間:2021-07-23 03:14
氮氧化物(NOX)是大氣污染的主要物質(zhì)之一,以一氧化氮和二氧化氮為主的NOX對(duì)人類社會(huì)生活帶來(lái)巨大危害。為了有效控制污染物排放,國(guó)家也相繼出臺(tái)了一系列獎(jiǎng)懲政策,控制NOX排放是當(dāng)前污染物減排研究的熱點(diǎn)方向之一。選擇性催化還原(SCR)技術(shù)是目前控制NOX排放的主流技術(shù),其核心是脫硝催化劑。鐵基催化劑具有較好的脫硝效率,但對(duì)其脫硝機(jī)理尚不清楚。本論文采用密度泛函理論對(duì)鐵基催化劑的SCR脫硝機(jī)理進(jìn)行研究。首先,建立了氧化鐵模型;其次,研究了NH3、NO、O2等分子在α-Fe2O3(001)表面上的吸附行為;最后,在上述研究的基礎(chǔ)上,對(duì)α-Fe2O3(001)表面的脫硝反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行了研究。主要研究成果如下:(1)通過(guò)加反鐵磁AFM1和加Hubbard方法修正的體相模型測(cè)試結(jié)果最佳,其優(yōu)化后的參數(shù)為a=b=5.065?,c=13.843?,磁矩為4.160μB,能隙值為2.17...
【文章來(lái)源】:安徽工業(yè)大學(xué)安徽省
【文章頁(yè)數(shù)】:96 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
NO2和NO3不同的吸附結(jié)構(gòu)
如反應(yīng)式(5)-(12)中所示。生成 N2O: M+NH3→M-NH3M-NH3→M-NH2+H M-NH2+NO→M-NH2NO M-NH2NO→M-NHNO+H M-NHNO→M-N2O+H M-N2O→M+N2O (生成 H2O 和 N2:M-OH+H→M+H2O (N2O+M→M+N2(M 表示催化劑表面的金屬元素,在(10)式的步驟中消除 N2O 的關(guān)鍵為劑表面形成氧空位,催化劑與 N2O 的 O 結(jié)合后可以順利生成 N2。
第一章 緒論化劑研究現(xiàn)狀催化劑制備成本相對(duì)于其它催化劑低,作為脫硝催化劑逐漸受osch 等[32]早在上世紀(jì) 80 年代就測(cè)試了非負(fù)載型 Fe2O3以及幾硝催化劑應(yīng)用方面的可行性。Ramis[33]對(duì) NO、NH3、N2H4TiO2催化劑上的轉(zhuǎn)化和相互作用進(jìn)行了研究,并提出了如圖。結(jié)果表明,F(xiàn)e2O3的晶格結(jié)構(gòu)對(duì)催化脫硝效率有很大的影響決定不同的吸附方式。Zhao 等[34]采用共沉淀法制備了不同晶并測(cè)試了其在 250℃-450℃的效率。結(jié)果表明,F(xiàn)e2O3的晶型能有很大的影響。在三種形態(tài)的催化劑中,非晶態(tài)的氧化鐵鐵雖然在效率上較α型的氧化鐵高,但有強(qiáng)度較低、耐熱性較合性能表現(xiàn)上最差。
本文編號(hào):3298476
【文章來(lái)源】:安徽工業(yè)大學(xué)安徽省
【文章頁(yè)數(shù)】:96 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
NO2和NO3不同的吸附結(jié)構(gòu)
如反應(yīng)式(5)-(12)中所示。生成 N2O: M+NH3→M-NH3M-NH3→M-NH2+H M-NH2+NO→M-NH2NO M-NH2NO→M-NHNO+H M-NHNO→M-N2O+H M-N2O→M+N2O (生成 H2O 和 N2:M-OH+H→M+H2O (N2O+M→M+N2(M 表示催化劑表面的金屬元素,在(10)式的步驟中消除 N2O 的關(guān)鍵為劑表面形成氧空位,催化劑與 N2O 的 O 結(jié)合后可以順利生成 N2。
第一章 緒論化劑研究現(xiàn)狀催化劑制備成本相對(duì)于其它催化劑低,作為脫硝催化劑逐漸受osch 等[32]早在上世紀(jì) 80 年代就測(cè)試了非負(fù)載型 Fe2O3以及幾硝催化劑應(yīng)用方面的可行性。Ramis[33]對(duì) NO、NH3、N2H4TiO2催化劑上的轉(zhuǎn)化和相互作用進(jìn)行了研究,并提出了如圖。結(jié)果表明,F(xiàn)e2O3的晶格結(jié)構(gòu)對(duì)催化脫硝效率有很大的影響決定不同的吸附方式。Zhao 等[34]采用共沉淀法制備了不同晶并測(cè)試了其在 250℃-450℃的效率。結(jié)果表明,F(xiàn)e2O3的晶型能有很大的影響。在三種形態(tài)的催化劑中,非晶態(tài)的氧化鐵鐵雖然在效率上較α型的氧化鐵高,但有強(qiáng)度較低、耐熱性較合性能表現(xiàn)上最差。
本文編號(hào):3298476
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