过渡金属催化脱硝

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1、4N0+4NH3+02=4N2+6H202NH3+NO+N02=2N2+3H208NH3+6N02=7N2+12H204NH3+2N02+02=3N2+6H20前人研究表明，γ-Fe2O3属于亚稳相，在300℃左右就有向更为稳定的α-Fe2O3相转化的趋势，α-Fe2O3生成时，铁氧体的比表面积减少，因而影响到微粒的特性。在250℃左右，以γ-Fe2O3为主要催化剂的脱硝反应达到了最大的脱除效率91%，且随着温度的升高，脱除效率逐渐下降，在330℃左右只有30%的脱除效率。可见，随着温度的升高γ-Fe2O3转变为α

2、-Fe2O3影响了脱除效率。用Fe和Fe2O3的混合物、纯Fe2O3及Fe3O4作为催化剂，研究在中低温的范围内烟气脱硝效果。结果表明，铁氧化物对选择性催化还原脱硝均有作用，但Fe2O3的活性更强，脱硝效果更大。γ-Fe2O3在选择性催化还原反应中起决定性的作用。--------------------《铁基催化剂选择性催化还原烟气脱硝特性比较研究》铁矿石和铁氧化物对NO的脱除性能在整个温度区各不相同，这要是因为两者之间γ-Fe2O3的含量不同，研究指出当催化剂中存在α-Fe2O3和γ-Fe2O3且当两相比为一固定

3、值时催化剂的反应活性和选择性最好，催化性能也会因γ-Fe2O3的存在而更好。mossbauer分析证实了γ-Fe2O3造成两者对NO脱除效率的不同，铁矿石中γ-Fe2O3的含量较低，而铁氧化物反应前的氧化物的主要晶相为γ-Fe2O3，两者γ-Fe2O3含量的不同导致在反应区间脱硝效率的差别。铁矿石和铁氧化物两者对NOx脱除的不同也可以从其结构分析，α-Fe2O3属刚玉型六方晶系结构，晶格常数a=0.5414×10−9m，Fe3+处于氧离子近于六方密堆积的空隙中，被6个等距离的氧包围；γ-Fe2O3属立方晶系，晶格常

4、数a=0.833×10−9m，这种结合形式的差别在金属-氧键能上表现为γ-Fe2O3的值较小，α-Fe2O3中此值为-196.4kcal/mol,γ-Fe2O3中是-191.7kcal/mol。活化能方面，γ-Fe2O3活化能较低，仅为50.2kJ/mol，而α-Fe2O3活化能为108.8kJ/mol，较低的活化能意味着反应所需的能量较小或反应的能垒较小，反应较易进行。通过铁矿石进行脱硝测试，初步确定对NO起作用的主要物质是γ-Fe2O3和α-Fe2O3，在其催化作用下烟气中ΝΟ的脱除效率最高可达到85%。---

5、-------------《铁矿石烟气催化脱硝的性能研究》在80～200℃范围内，随着反应温度的升高，NO脱除率增加，升至180℃时，达到94％。随后NO的脱除率随温度的升高而基本不变。在SCR中温度的影响存在二种趋势，一方面是温度升高促使脱NO反应速率增加，使NO脱除效率升高；另一方面由于温度升高到一定程度NH3氧化反应开始发生NH3+502=4NO+6H204NH3+302=2N2+6H20，使NO脱除效率下降。基于低温高效的目的，本实验制备的低温催化剂的最佳反应温度区间应该是180℃左右。在180℃来针对锰的

6、负载量在NH3催化还原NO反应中作用进行研究。研究表明，Ti02对NO的催化还原作用不大。因此，在催化还原过程中起到了重要作用的是活性成分锰的氧化物。Mn含量从5wt％增至30wt％，在各个反应温度下NO的转化均经历了先上升后下降的过程，10wt％锰含量的催化剂活性最高。由此可知，NO的转化率不是随着负载量的增加而增加，而是有～个最佳负载量，在10％附近，超过或低于这个最佳负载负载量都会明显影响催化剂的活性。这个现象可能的解释为：锰氧化物是氮氧化物低温还原的活性组分，良好分散的锰才能发挥作用，当锰负载量较低时，活性

7、组分的锰数目不够，因而活性不高；若锰含量过高，即超过10％时，载体表面的锰氧化物有可能发生团聚或进入载体空穴中，大量覆盖载体表面，造成活性降低。由此10％负载量可能是该锰的氧化物在该二氧化钛上的最大单层负载量。--------------------《烟气脱硝Mn基低温催化剂性能研究》添加Cr后形成的Cr-MnOx催化剂的活性较纯MnOx有很大的提高.MnOx的活性组分为具有四方晶系体心结构的Mn3O4;而Cr(0.4)-MnOx的物相为CrMn1.5O4且为立方晶系的面心结构,表明复合氧化物与前驱体的晶相结构完全

8、不同.各催化剂的XPS分析结果表明,随Cr含量增加,表面Mn元素浓度降低,但当复合氧化物具有Cr(0.4)-MnOx组成时,表面Mn元素的浓度最大,说明催化剂的结构发生上述物相的完全转变.结合活性评价数据,表明表面CrMn1.5Ox物相是该体系的主要活性中心.同时从表1可知,对于具有较好催化性能的Cr(0.4)-MnOx及Cr(0.5)-MnOx,表面Cr/