铈锆掺杂对堇青石基CuO/Al 2 O 3 催化剂脱硝性能的影响

发布时间：2023-04-11 03:29

　　氮氧化物(NOx)是造成诸如酸雨、雾霾和光化学烟雾等环境问题的主要污染物之一,严重影响了我国的生态环境、人体健康和经济社会的可持续发展。选择性催化还原(SCR)技术是当前脱除NOx最为有效的技术手段,目前国内外商业化应用最为成熟的SCR催化剂主要是钒基催化剂,而V2O5的剧毒性和致癌性又一直限制着其应用。蜂窝堇青石基CuO/Al2O3催化剂因为其无毒、高效、廉价、环保的优点被认为是钒基SCR催化剂的潜在替代品,但是由于活性组分Cu在SO2存在下生成的CuSO4物种易受烟气中H2O的影响而造成的脱硝活性和稳定性降低等问题,深入研究并改善CuO/Al2O3催化剂的脱硝性能具有重要意义。本文的主要研究思路和内容:针对蜂窝堇青石基CuO/Al2O3催化剂的脱硝性能,分析了其反应过程中逐渐失活的原因;从加入助剂CeO2,稳定活性组分铜的角度考虑,研究了铈的负载方式和负载量对催化剂脱硝稳定性的影响;从加入助剂铈锆固溶体,减少催化剂表面水汽吸附的角度考虑,研究了铈锆固溶体对催化剂脱硝性能的影响。得出以下结论:1.烟气环境中水汽会促使CuSO4聚集,造成催化剂失活,与NH3存在竞争吸附的作用,影响了催...

【文章页数】：72 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第一章 文献综述
    1.1 氮氧化物(NOx)的危害
    1.2 我国氮氧化物排放法规与政策
    1.3 氮氧化物的控制方法
    1.4 SCR脱硝技术及催化剂
    1.5 蜂窝状堇青石基CuO/Al₂O₃催化剂的研究现状
    1.6 选题依据及主要研究内容
        1.6.1 Ce-Cu
        1.6.2 Ce-Cu-SO₄物种
        1.6.3 Ce-Cu-SO₄物种抗水性
        1.6.4 Ce_xZr_1-xO₂固溶体的弱吸水性
        1.6.5 研究思路和内容
第二章 实验装置及主要测试方法
    2.1 原料及主要设备
    2.2 催化剂的制备
    2.3 催化剂稳定性评价
    2.4 催化剂表征
        2.4.1 X射线衍射(XRD)
        2.4.2 X射线光电子能谱(XPS)
        2.4.3 H₂程序升温还原(H₂-TPR)
        2.4.4 拉曼光谱(Raman)
第三章 铈的负载方式对堇青石基CuO/Al₂O₃催化剂脱硝性能的影响
    3.1 引言
    3.2 催化剂代号说明
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 铈的负载方式对催化剂脱硝稳定性的影响
        3.3.2 XPS
        3.3.3 H₂-TPR
        3.3.4 拉曼分析
        3.3.5 水含量对催化剂脱硝性能的影响
    3.4 本章小结
第四章 铈的负载量对堇青石基CuO/Al₂O₃催化剂脱硝性能的影响
    4.1 引言
    4.2 催化剂代号说明
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 铈的负载量对催化剂脱硝性能的影响
        4.3.2 H₂-TPR
        4.3.3 拉曼分析
    4.4 本章小结
第五章 铈锆固溶体对堇青石基CuO/Al₂O₃催化剂脱硝性能的影响
    5.1 引言
    5.2 催化剂代号说明
    5.3 结果与讨论
        5.3.1 铈锆掺杂对催化剂脱硝性能的影响
        5.3.2 催化剂的活性组分
        5.3.3 XRD
        5.3.4 XPS
        5.3.5 H₂-TPR
        5.3.6 拉曼分析
        5.3.7 H₂O-TPD
    5.4 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 论文总结
    6.2 下一步工作建议
参考文献
致谢
作者及导师介绍
附件



本文编号：3789237