NOx分解还原催化研究进展

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1、文章编号:1008-181X(2000)01-0068-03NOx分解还原催化研究进展罗罕淑1,何江华2（1:广东省科技学校，广州510650;2:广东省生态环境与土壤研究所，广州510650）摘要：介绍和评价了NOx分解还原的3类催化剂：贵金属催化剂、氧化物催化剂、金属离子置换的分子筛。在NOx的碳氢化合物选择性催化还原反应（HC・SCR反应）中，同样有3类催化剂，即金属氧化物、贵金属和分子筛。由于Cu-ZSM-5是目前最有希望投入实际使用的一种，故本文重点介绍了它对NOx的HC-SCR反应的催化机理，以及温度、02含量、CM+的置换度、不同种类HC及HC含量

2、等各种因素对Cu-ZSM-5的影响，并对其工作台试验进行了评价，指出了其存在的问题及当前的研究热点。关键词：氮氧化物；汽车尾气；污染；催化剂；Cu-ZSM-5中图分类号：X131.1文献标识码：ADevelopmentofStudyonNOXDecomposition-ReductionCatalystsLUOHan-shu1,HEJiang-hua2（I:GuangdongScienceandTechnologySchool,Guangzhou51065（）,China：2:GuangdongInstituteofEco・environmentalandSoi

3、lSciences.Guangzhou510650,China）Abstract:Thedecomposition-reductioncatalystsofNOXarcreviewedinthispapci;whichinclude3types:thenoblemetalcatalyst;theoxidecatalystandthemolecularseivereplacedbymetalions.Therearealsocatalystsof3types:themolecularseive;themetaloxideandthenoblemetalintheh

4、ydrocarbonselectivitycatalystreduction(HC-SCR)reactionofNO*Cu-ZSM-5isprobablyused,soitisintroducedindetailinthispaper,includingthecatalystmechanism,andtheeffectsoftemperature,O2concentration,replacementdegreeofCu2+,differentkindsandcontentsofhydrocarbononCu-ZSM-5・Besides,theexperimen

5、tsrelatedtothecatalystreductionreactionarediscussed,andtheproblemsandhotpointofresearcharepointedout.Keyword:nitricoxide;automobileemission;pollution;catalysts;ZSM-5汽车排放的尾气中的污染物主要有：碳氧化物（CO和CO2氮氧化物（NOx,其中大部分是NOX碳氢化合物（HCX二氧化硫、粉尘和碳烟等。这些物质已逐渐成为大气污染的主要因素。目前治理汽车尾气主要采取机外催化净化的方法，其中能同时转化CO、N

6、Ox和HC的贵金属三效催化剂（TWC）已经在发达国家得到广泛的应用，而其中使用最多的是含Pt-Pd-Rh的TWCo但是铅会使这类催化剂中毒失效，而且空燃比超岀理想范围会使其催化活性显著降低，所以使用这类催化剂的车辆不但要求使用无铅汽油，而且要求将空燃比固定在较窄的范围之内（14.7-14.6:1左右）o同时，汽车发动机的改进和燃烧工况的改善，对催化剂提出了新的要求：高效的贫燃（lean-burn）技术会改变尾气组成，使CO和HC含量降低而NOx含量增高；汽油中MTBE等含氧调和剂的加入也会使尾气组成相应改变。因此，在富氧条件下NOx还原分解催化剂成为近年来的研究

7、热点。1NOx的催化分解NO的自身氧化还原分解反应的反应式如下：N0t*N,NO具热力学不稳定性，但由于其分解反应（如上式所示）的活化能较高（364kJ/mol）,所以需要催化剂来促使该反应顺利进行。到目前为止，已研制出来的NOx分解催化剂可以分成3类。第1类是贵金属催化剂。这类催化剂主要采用钳或钳与其它过渡金属的合金⑴。贵金属类催化剂有较高的催化分解NOx的活性，但02的存在会大大降低其催化能力，这限制了其实际应用。第2类是氧化物催化剂，包括金属氧化物和钙钛矿型氧化物⑴。金属氧化物的催化能力与晶格中金属原子和氧原子之间键的强弱有很大关系，其中过渡金属的氧化物通

8、常能显示出较高的催化活性