碳纳米管负载铁基催化剂的低温脱硝性能研究

发布时间：2017-12-30 06:08

  本文关键词：碳纳米管负载铁基催化剂的低温脱硝性能研究　出处：《大连理工大学》2015年硕士论文　论文类型：学位论文

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【摘要】：选择性催化还原(SCR)脱硝技术是目前应用最广泛的固定源脱硝技术,而其核心是催化剂的构建。目前工业上广泛应用的钒基催化剂存在诸多问题,已不满足现代工业的需求。开发新型环境友好的低温SCR脱硝催化剂迫在眉睫。铁基催化剂因其绿色廉价、良好的抗硫抗水性,成为了一种合适的潜在替代者,但其低温的选择催化还原性能仍不能满足目前的工业需要。本文利用碳纳米管(CNTs)独特的结构和电子性质,采用简单的乙醇-浸渍法,制备出了高分散纳米Fe2O3/CNTs催化剂；研究了其脱硝性能,对其结构和性质进行了分析,并初步探讨了CNTs在催化剂中的作用及与Fe2O3的相互作用。主要研究内容和结果如下：(1)催化剂的制备方法是决定其催化性能的重要因素。通过对浸渍法、沉淀法、水热法的研究比较,发现乙醇-浸渍法制备的催化剂表现出最佳的SCR活性,尤其是在低温区。通过对催化剂各组分比例和煅烧温度的进一步优化,确定最优的组分比例为m(Fe(NO3)3-9H2O):m(CNTs)=4:1,最佳煅烧温度为350℃。(2)乙醇-浸渍法制备的Fe2O3/CNTs催化剂获得了极好的低温活性。在200-325℃的区间内获得了超过90%的NOx转化率,250℃下获得96.6%的最大转化率,并在整个温度测试区间获得90%以上的N2选择性。催化剂表现出较好的抗硫、抗水性和反应稳定性。SO2的加入增加了催化剂表面酸性,从而提高了催化剂对NH3的吸附和活化能力。(3)研究发现,乙醇溶剂的使用促进了CNTs的分散。CNTs极大地提高了Fe2O3的比表面积和孔容,使α-Fe2O3纳米粒子均匀且有效地分布在CNTs的管壁上。CNTs促进了Fe2O3上电子的转移,从而提高了其氧化还原性能。这些致使催化剂表现出极好的低温活性。
[Abstract]:......
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：X701;O643.36

【共引文献】

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本文编号：1353638