| 题名 | 脱硝催化剂载体结构对催化性能的影响机制 |
| 作者 | 宗路遥 |
| 答辩日期 | 2018 |
| 导师 | 张继义 ; 唐志诚 |
| 关键词 | 烟气脱硝 催化还原 活性组分 负载顺序 载体形貌 棒状载体 花状载体 |
| 学位名称 | 硕士 |
| 英文摘要 | 燃煤发电厂和汽车所排放的NO和NO2是一个很严重的大气污染问题,它不仅可以引起酸雨、光化学烟雾等生态问题,而且还会严重危害人们的生命健康,因而对于氮氧化物的去除是十分重要的。NH3的选择性催化还原反应已经广泛的被应用于NOx的去除,且具有脱硝效率高、温度区间广、SO2转化率低等特点。选择性催化还原反应中最为主要的则是催化剂,催化剂的催化效果决定NOx去除率的高低。目前,金属氧化物TiO2、Al2O3和Si O2作为载体广泛的应用于脱硝催化剂中,同时在这些载体上掺杂活性组分Pt、Pd、Ce、V和W以达到高效的脱硝性能。然而,由于Pt、Pd属于贵金属,其造价成本较高,同时在高温下也容易与氨发生非选择催化还原反应,因而在工业上的应用甚少。因此非贵金属Ce、V和W则被广泛的用于活性组分的掺杂。因此,对于载体以及活性组分的研究具有极其重要的意义。本论文主要开展了以下工作:通过调节催化剂活性组分的负载顺序来提高脱硝催化剂的低温活性;通过改变载体合成条件来控制载体形状,进而搭载活性组分,以进一步提高脱硝催化剂活性。在此基础上,利用SEM、XRD、BET、TEM、H2-TPR、NH3-TPD、XPS、Raman和FTIR等表征技术,研究负载顺序对催化剂活性中心价态的影响、载体形状对催化剂活性的影响、花状催化剂对催化剂活性的影响。研究取得了如下结果:利用水热法及浸渍法通过调节催化剂活性组分V、W的负载顺序合成不同特性的脱硝催化剂,一系列的表征分析结果表明,不同的活性组分负载顺序对催化剂活性中心的价态占比有较大的的影响,对其脱硝催化活性的研究表明,当先利用水热法搭载W,再通过浸渍法搭载活性组分V所制备的V2O5/WO3-TiO2催化剂具有最佳的脱硝催化活性。V2O5/WO3-TiO2催化剂具有高原子比的V4+/(V5++V4++V3+),提高了催化剂的酸性位;而酸性位的提高能降低催化剂的表观活化能,同时确保V4+(V3+)的V5+的相互转化,随后通过E-R机理促进了NH3-SCR的反应进程,从而使催化剂表现出较高的脱硝活性。利用水热法通过调节水热合成温度及合成时间来制备出具有花状结构的TiO2载体,随后通过浸渍法将活性组分Ce、W负载在TiO2载体上,考察水热合成温度及水热合成时间对载体形状的影响,同时考察负载活性组分后的载体形状对催化剂活性的影响规律。在控制水热合成时间不变,调节水热合成温度的前提下,120℃时合成的催化剂具有最佳的脱硝活性,该催化剂呈现的是棒状结构。在控制水热合成温度不变,调节水热合成时间的前提下,水热合成时间为8 h时,合成的催化剂具有最佳的脱硝活性,该催化剂呈现花状结构。通过一系列的表征分析,认为比表面积、Ce3+/(Ce3++Ce4+)的表面原子比、酸性位等因素对脱硝活性的提高具有很好的促进作用。 |
| 语种 | 中文 |
| 页码 | 68 |
| URL标识 | 查看原文 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://ir.lut.edu.cn/handle/2XXMBERH/94197]  |
| 专题 | 兰州理工大学 |
| 作者单位 | 兰州理工大学 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 宗路遥. 脱硝催化剂载体结构对催化性能的影响机制[D]. 2018. |
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