碳納米管負(fù)載鐵基催化劑的低溫脫硝性能研究.pdf

1、選擇性催化還原(SCR)脫硝技術(shù)是目前應(yīng)用最廣泛的固定源脫硝技術(shù)，而其核心是催化劑的構(gòu)建。目前工業(yè)上廣泛應(yīng)用的釩基催化劑存在諸多問題，已不滿足現(xiàn)代工業(yè)的需求。開發(fā)新型環(huán)境友好的低溫SCR脫硝催化劑迫在眉睫。鐵基催化劑因其綠色廉價(jià)、良好的抗硫抗水性，成為了一種合適的潛在替代者，但其低溫的選擇催化還原性能仍不能滿足目前的工業(yè)需要。本文利用碳納米管(CNTs)獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和電子性質(zhì)，采用簡單的乙醇-浸漬法，制備出了高分散納米Fe2O3/CNTs

2、催化劑;研究了其脫硝性能，對其結(jié)構(gòu)和性質(zhì)進(jìn)行了分析，并初步探討了CNTs在催化劑中的作用及與Fe2O3的相互作用。主要研究內(nèi)容和結(jié)果如下:
　　(1)催化劑的制備方法是決定其催化性能的重要因素。通過對浸漬法、沉淀法、水熱法的研究比較，發(fā)現(xiàn)乙醇-浸漬法制備的催化劑表現(xiàn)出最佳的SCR活性，尤其是在低溫區(qū)。通過對催化劑各組分比例和煅燒溫度的進(jìn)一步優(yōu)化，確定最優(yōu)的組分比例為m(Fe(NO3)3·9H2O)∶m(CNTs)=4∶1，最佳煅燒

3、溫度為350℃。
　　(2)乙醇-浸漬法制備的Fe2O3/CNTs催化劑獲得了極好的低溫活性。在200-325℃的區(qū)間內(nèi)獲得了超過90％的NOx轉(zhuǎn)化率，250℃下獲得96.6％的最大轉(zhuǎn)化率，并在整個(gè)溫度測試區(qū)間獲得90％以上的N2選擇性。催化劑表現(xiàn)出較好的抗硫、抗水性和反應(yīng)穩(wěn)定性。SO2的加入增加了催化劑表面酸性，從而提高了催化劑對NH3的吸附和活化能力。
　　(3)研究發(fā)現(xiàn)，乙醇溶劑的使用促進(jìn)了CNTs的分散。CNTs極大