Fe摻雜V 2 O 5 /TiO 2 車用SCR催化劑的制備和性能研究
發(fā)布時間:2021-05-11 00:55
隨著世界范圍內汽車產業(yè)的大力發(fā)展,其保有量逐年上升,而車用發(fā)動機特別是柴油機的NOX排放使氮氧化物的污染問題日益嚴重。為了有效控制嚴峻的環(huán)境問題,我國對柴油機尾氣排放標準的制定也變得更加嚴格,綜合考慮我國國情,選擇性催化還原技術(SCR)被證明是最合適的柴油車NOX排放的后處理技術。基于目前SCR催化劑的現(xiàn)狀,以期獲得性能更佳的催化劑,提升SCR系統(tǒng)NOX轉化效率。本文在V2O5/TiO2催化劑基礎上,利用Fe元素進行摻雜改性載體的研究。采用溶膠-凝膠法與浸漬法相結合的方式成功制備出Fe摻雜的V2O5/TiO2催化劑。再利用催化劑活性測試裝置考察Fe摻雜量和載體煅燒溫度對催化劑NOX轉化效率的影響,從而得到最佳的催化劑制備條件。試驗結果表明在反應氣體組成為500ppmNO,500ppm NH3,5%O2、平衡氣體為N2,氣體總流速為100 mL/min,反應空速(GHS...
【文章來源】:江蘇大學江蘇省
【文章頁數(shù)】:89 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 車用柴油機排放法規(guī)
1.3 柴油車排氣污染控制技術
1.3.1 機前凈化技術
1.3.2 機內凈化技術
1.3.3 機外凈化技術
1.4 車用柴油機排放控制技術路線
1.5 選擇性催化還原技術主要反應及機理
1.5.1 SCR主要反應
1.5.2 SCR反應機理
1.6 車用SCR催化劑研究現(xiàn)狀
1.6.1 SCR催化劑種類
1.6.2 鈦基催化劑的改性研究
1.6.3 催化劑活性的主要影響因素
1.7 課題研究意義
1.8 課題研究內容
第二章 Fe摻雜V_2O_5/TiO_2催化劑的制備與測試方法
2.1 催化劑的制備
2.1.1 試劑與儀器
2.1.2 載體及催化劑的制備方法
2.2 催化劑活性測試試驗臺架
2.2.1 試驗用氣體與儀器
2.2.2 催化劑活性測試試驗臺架的搭建
2.2.3 催化劑性能測試試驗方法
2.3 催化劑的表征
2.3.1 結構分析
2.3.2 比表面積(BET)和孔結構分析
2.3.3 電子形態(tài)分析
2.3.4 氧化還原性能與吸附性能分析
2.3.5 透射電子顯微鏡(TEM)
2.4 催化劑的活性評價
2.4.1 不同F(xiàn)e摻雜量對催化劑活性的影響
2.4.2 載體煅燒溫度對催化劑活性的影響
2.5 本章小結
第三章 Fe摻雜V_2O_5/TiO_2催化劑SCR反應條件研究
3.1 反應溫度對NO_X轉化率的影響
3.2 空速對NO_X轉化率的影響
3.3 進口NO濃度對NO_X轉化效率的影響
3.4 O_2含量對NO_X轉化效率的影響
3.5 氨氮比對NO_X轉化效率的影響
3.6 催化劑穩(wěn)定性研究
3.7 SO_2和H_2O對NO_X轉化效率的影響
3.7.1 抗SO_2性能研究
3.7.2 抗H_2O性能研究
3.7.3 SO_2和H_2O共存時對NO_X轉化效率的影響
3.8 本章小結
第四章 Fe摻雜V_2O_5/TiO_2催化劑的結構及表面性質的研究
4.1 X射線衍射(XRD)分析
4.2 比表面積(BET)和孔結構表征分析
4.3 透射電子顯微鏡(TEM)分析
4.4 X光電子能譜分析(XPS)
4.4.1 Ti元素的XPS分析
4.4.2 O元素的XPS分析
4.4.3 V元素的XPS分析
4.4.4 Fe元素的XPS分析
4.5 H_2程序升溫還原(H_2-TPR)分析
4.6 NH_3程序升溫脫附(NH_3-TPD)分析
4.7 NO程序升溫脫附(NO-TPD)分析
4.8 O_2程序升溫脫附(O_2-TPD)分析
4.9 本章小結
第五章 整體式Fe摻雜V_2O_5/TiO_2催化劑制備方法研究
5.1 整體式催化劑的制備工藝介紹
5.2 漿體涂覆法制備整體式催化劑
5.3 自制整體式催化劑涂覆量測定
5.4 自制整體式催化劑的性能評價
5.5 本章小結
第六章 總結與展望
6.1 結論
6.2 展望
參考文獻
致謝
攻讀碩士學位期間的科研成果
本文編號:3180397
【文章來源】:江蘇大學江蘇省
【文章頁數(shù)】:89 頁
【學位級別】:碩士
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摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 車用柴油機排放法規(guī)
1.3 柴油車排氣污染控制技術
1.3.1 機前凈化技術
1.3.2 機內凈化技術
1.3.3 機外凈化技術
1.4 車用柴油機排放控制技術路線
1.5 選擇性催化還原技術主要反應及機理
1.5.1 SCR主要反應
1.5.2 SCR反應機理
1.6 車用SCR催化劑研究現(xiàn)狀
1.6.1 SCR催化劑種類
1.6.2 鈦基催化劑的改性研究
1.6.3 催化劑活性的主要影響因素
1.7 課題研究意義
1.8 課題研究內容
第二章 Fe摻雜V_2O_5/TiO_2催化劑的制備與測試方法
2.1 催化劑的制備
2.1.1 試劑與儀器
2.1.2 載體及催化劑的制備方法
2.2 催化劑活性測試試驗臺架
2.2.1 試驗用氣體與儀器
2.2.2 催化劑活性測試試驗臺架的搭建
2.2.3 催化劑性能測試試驗方法
2.3 催化劑的表征
2.3.1 結構分析
2.3.2 比表面積(BET)和孔結構分析
2.3.3 電子形態(tài)分析
2.3.4 氧化還原性能與吸附性能分析
2.3.5 透射電子顯微鏡(TEM)
2.4 催化劑的活性評價
2.4.1 不同F(xiàn)e摻雜量對催化劑活性的影響
2.4.2 載體煅燒溫度對催化劑活性的影響
2.5 本章小結
第三章 Fe摻雜V_2O_5/TiO_2催化劑SCR反應條件研究
3.1 反應溫度對NO_X轉化率的影響
3.2 空速對NO_X轉化率的影響
3.3 進口NO濃度對NO_X轉化效率的影響
3.4 O_2含量對NO_X轉化效率的影響
3.5 氨氮比對NO_X轉化效率的影響
3.6 催化劑穩(wěn)定性研究
3.7 SO_2和H_2O對NO_X轉化效率的影響
3.7.1 抗SO_2性能研究
3.7.2 抗H_2O性能研究
3.7.3 SO_2和H_2O共存時對NO_X轉化效率的影響
3.8 本章小結
第四章 Fe摻雜V_2O_5/TiO_2催化劑的結構及表面性質的研究
4.1 X射線衍射(XRD)分析
4.2 比表面積(BET)和孔結構表征分析
4.3 透射電子顯微鏡(TEM)分析
4.4 X光電子能譜分析(XPS)
4.4.1 Ti元素的XPS分析
4.4.2 O元素的XPS分析
4.4.3 V元素的XPS分析
4.4.4 Fe元素的XPS分析
4.5 H_2程序升溫還原(H_2-TPR)分析
4.6 NH_3程序升溫脫附(NH_3-TPD)分析
4.7 NO程序升溫脫附(NO-TPD)分析
4.8 O_2程序升溫脫附(O_2-TPD)分析
4.9 本章小結
第五章 整體式Fe摻雜V_2O_5/TiO_2催化劑制備方法研究
5.1 整體式催化劑的制備工藝介紹
5.2 漿體涂覆法制備整體式催化劑
5.3 自制整體式催化劑涂覆量測定
5.4 自制整體式催化劑的性能評價
5.5 本章小結
第六章 總結與展望
6.1 結論
6.2 展望
參考文獻
致謝
攻讀碩士學位期間的科研成果
本文編號:3180397
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