原位聚合MnO 2 /PoPD@PPS复合滤料及其NH 3 -SCR脱硝性能研究
发布时间：2021-04-05 23:47
在聚苯硫醚（PPS）滤料表面包覆一层二氧化锰/聚邻苯二胺（PoPD）复合物。利用π-π共轭效应,将邻苯二胺（OPD）单体均匀吸附在PPS纤维表面,然后通过高锰酸钾溶液使邻苯二胺氧化聚合,在纤维表面原位生成聚邻苯二胺包覆层,同时高锰酸钾被还原成MnO2催化剂,插入到聚邻苯二胺基体中。通过原位聚合生成的MnO2/PoPD复合物与PPS滤料间有很强的黏结性,使得催化剂和滤料能牢固地结合在一起。该复合滤料制备方法简单,实验条件温和,对滤料本身性能没有损伤,通过FESEM、XPS、XRD、FT-IR、脱硝活性测试等对其结构和性能进行了研究。脱硝测试结果表明,KMnO4/PPS质量比为1∶1时,复合滤料在80-180℃下脱硝率可达36%-94%,10 h的催化剂稳定性测试中,其脱硝率在160℃下仍保持在88%;Mn 2p的XPS谱图证实复合滤料上催化剂为MnO2;复合滤料的XRD谱图表明MnO2为非晶结构;从FESEM照片可以看出,MnO2催化剂在PPS滤料上分散均匀。
【文章来源】：燃料化学学报. 2017,45(12)北大核心EICSCD
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
MnO2/PoPD@PPS复合滤料的制备示意图
N2selectivity=φNH3，in+φNOx，in－φNH3，out－φNOx，out－2φN2O，outφNH3，in+φNOx，in－φNH3，out－φNOx，out(2)N2Oselectivity=2φN2O，outφNH3，in+φNOx，in－φNH3，out－φNOx，out(3)2结果与讨论2．1KMnO4/PPS质量比对复合滤料脱硝性能的影响图2为不同KMnO4/PPS质量比MnO2/PoPD@PPS复合滤料脱硝率随温度的变化。图2不同比例MnO2/PoPD@PPS复合滤料的脱硝率Figure2NOconversionasafunctionoftemperatureforMnO2/PoPD@PPScompositefiltermaterialwithdifferentmassratiosofKMnO4/PPS由图2可知，随着反应温度的升高，不同KMnO4/PPS质量比的MnO2/PoPD@PPS复合滤料脱硝率均呈现递增的趋势;温度一定时，MnO2/PoPD@PPS复合滤料的脱硝率随KMnO4/PPS质量比的增加而变大，由大到小依次排序如下:1．0MnO2/PoPD@PPS＞1．2MnO2/PoPD@PPS＞0．8MnO2/PoPD@PPS＞0．6MnO2/PoPD@PPS＞0．4MnO2/PoPD@PPS，原因是随着KMnO4/PPS质量比的增加，MnO2催化剂在PPS滤料上负载量会增加，进而使MnO2/PoPD@PPS复合滤料脱硝率增加。当KMnO4/PPS质量比为1∶1时，MnO2/PoPD@PPS复合滤料的脱硝率达到最大值，180℃时的脱硝率可达94．2%，1．0MnO2/PoPD@PPS复合滤料的N2选择性见表1。2．2MnO2/PoPD@PPS复合滤料的XPS分析为了分析复合滤料表面元素成分及化学价态，作者对1．0MnO2/PoPD@PPS进行了XPS表征，其结果见图3。图3(a)为复合滤料XPS全谱，从图3(a)中可以看出Mn、O、C元素峰的存在，说明锰氧化物已经成功负载到了PPS纤维上，
这些纳米颗粒是MnO2催化剂。图31．0MnO2/PoPD@PPS复合滤料的XPS谱图Figure3XPSspectrafor1．0MnO2/PoPD@PPScompositefiltermaterial(a):widerangespectrum;(b):Mn2pspectrum;(c):N1sspectrum;(d):O1sspectrum图41．0MnO2/PoPD@PPS复合滤料的FESEM照片Figure4FESEMimagesof1．0MnO2/PoPD@PPScompositefiltermaterial1517第12期陈雪红等:原位聚合MnO2/PoPD@PPS复合滤料及其NH3-SCＲ脱硝性能研究
【参考文献】：
期刊论文
[1]Mn-La-Ce-Ni-Ox/P84一体化滤布的低温脱硝影响因素[J]. 杨波,沈岳松,邱云顺,曾燕伟,沈树宝,祝社民. 环境工程学报. 2016(11)
[2]低温熔盐法制备球状多孔La1-xSrxMn0.8Fe0.2O3（0≤x≤0.6）及其催化CO氧化性能（英文）[J]. 黄学辉,牛鹏举,商晓辉. 催化学报. 2016(08)
[3]Mn-Ce-Ni-Ox/PPS滤料低温脱硝影响因素研究[J]. 邱云顺,沈岳松,杨波,沈树宝,祝社民. 煤炭技术. 2015(02)
[4]Mn/Ce-ZrO2催化剂低温NH3-SCR脱硝性能研究[J]. 张晓鹏,沈伯雄. 燃料化学学报. 2013(01)
[5]基于MnOx-CeO2/PPSN的低温SCR脱硝[J]. 刘清,郑玉婴,汪谢. 燃料化学学报. 2012(04)
[6]CeO2/ACF的低温SCR烟气脱硝性能研究[J]. 沈伯雄,郭宾彬,史展亮,吴春飞,梁材. 燃料化学学报. 2007(01)
本文编号：3120332
【文章来源】：燃料化学学报. 2017,45(12)北大核心EICSCD
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
MnO2/PoPD@PPS复合滤料的制备示意图
N2selectivity=φNH3，in+φNOx，in－φNH3，out－φNOx，out－2φN2O，outφNH3，in+φNOx，in－φNH3，out－φNOx，out(2)N2Oselectivity=2φN2O，outφNH3，in+φNOx，in－φNH3，out－φNOx，out(3)2结果与讨论2．1KMnO4/PPS质量比对复合滤料脱硝性能的影响图2为不同KMnO4/PPS质量比MnO2/PoPD@PPS复合滤料脱硝率随温度的变化。图2不同比例MnO2/PoPD@PPS复合滤料的脱硝率Figure2NOconversionasafunctionoftemperatureforMnO2/PoPD@PPScompositefiltermaterialwithdifferentmassratiosofKMnO4/PPS由图2可知，随着反应温度的升高，不同KMnO4/PPS质量比的MnO2/PoPD@PPS复合滤料脱硝率均呈现递增的趋势;温度一定时，MnO2/PoPD@PPS复合滤料的脱硝率随KMnO4/PPS质量比的增加而变大，由大到小依次排序如下:1．0MnO2/PoPD@PPS＞1．2MnO2/PoPD@PPS＞0．8MnO2/PoPD@PPS＞0．6MnO2/PoPD@PPS＞0．4MnO2/PoPD@PPS，原因是随着KMnO4/PPS质量比的增加，MnO2催化剂在PPS滤料上负载量会增加，进而使MnO2/PoPD@PPS复合滤料脱硝率增加。当KMnO4/PPS质量比为1∶1时，MnO2/PoPD@PPS复合滤料的脱硝率达到最大值，180℃时的脱硝率可达94．2%，1．0MnO2/PoPD@PPS复合滤料的N2选择性见表1。2．2MnO2/PoPD@PPS复合滤料的XPS分析为了分析复合滤料表面元素成分及化学价态，作者对1．0MnO2/PoPD@PPS进行了XPS表征，其结果见图3。图3(a)为复合滤料XPS全谱，从图3(a)中可以看出Mn、O、C元素峰的存在，说明锰氧化物已经成功负载到了PPS纤维上，
这些纳米颗粒是MnO2催化剂。图31．0MnO2/PoPD@PPS复合滤料的XPS谱图Figure3XPSspectrafor1．0MnO2/PoPD@PPScompositefiltermaterial(a):widerangespectrum;(b):Mn2pspectrum;(c):N1sspectrum;(d):O1sspectrum图41．0MnO2/PoPD@PPS复合滤料的FESEM照片Figure4FESEMimagesof1．0MnO2/PoPD@PPScompositefiltermaterial1517第12期陈雪红等:原位聚合MnO2/PoPD@PPS复合滤料及其NH3-SCＲ脱硝性能研究
【参考文献】：
期刊论文
[1]Mn-La-Ce-Ni-Ox/P84一体化滤布的低温脱硝影响因素[J]. 杨波,沈岳松,邱云顺,曾燕伟,沈树宝,祝社民. 环境工程学报. 2016(11)
[2]低温熔盐法制备球状多孔La1-xSrxMn0.8Fe0.2O3（0≤x≤0.6）及其催化CO氧化性能（英文）[J]. 黄学辉,牛鹏举,商晓辉. 催化学报. 2016(08)
[3]Mn-Ce-Ni-Ox/PPS滤料低温脱硝影响因素研究[J]. 邱云顺,沈岳松,杨波,沈树宝,祝社民. 煤炭技术. 2015(02)
[4]Mn/Ce-ZrO2催化剂低温NH3-SCR脱硝性能研究[J]. 张晓鹏,沈伯雄. 燃料化学学报. 2013(01)
[5]基于MnOx-CeO2/PPSN的低温SCR脱硝[J]. 刘清,郑玉婴,汪谢. 燃料化学学报. 2012(04)
[6]CeO2/ACF的低温SCR烟气脱硝性能研究[J]. 沈伯雄,郭宾彬,史展亮,吴春飞,梁材. 燃料化学学报. 2007(01)
本文编号：3120332
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