锰基复合氧化物的制备及其低温脱硝性能

摘要

氮氧化物是大气主要污染物之一,氨气选择性催化还原(NH3-SCR）是目前使用最广泛、最有效的脱硝技术.传统的商业催化剂V2O5-WO3(MoO3)/TiO2活性温度较高(300～400°C）,要满足这样的温度范围,需做容易导致催化剂失活的高尘式布置.而锰基复合氧化物在低温下就呈现出较好的脱硝活性,可以做低尘式(尾部）布置,极具研究价值.近年来，我们研究开发了多种锰基复合氧化物脱硝催化剂，包括：不同晶面暴露的α-Mn2O3催化剂、多孔纯MnOx催化剂、具有核壳结构的锰铈复合氧化物中空微球、多孔MnM2O4(M=Co,Cu,Ni)微球、多孔锰铁复合氧化物纳米针、稀土金属铕、钬、钐掺杂改性的锰钛复合氧化物、稀土金属钆掺杂的锰氧化物、以碳纳米管为模板制备得到的多孔锰钛复合氧化物以及锡掺杂的多孔锰钛复合氧化物等。并以NH3为还原气体，对所制备的催化剂进行了选择性催化还原NOx的性能评价；采用多种分析表征手段揭示催化剂表面物理化学特性，阐明了其物化性质与其催化性能的内在关联。并采用原位表征技术实时在线研究了气-固界面的作用过程及催化反应历程，揭示了多孔锰基复合氧化物低温NH3-SCR脱硝反应机理。