锰铈复合氧化物的制备及其低温SCR脱硝性能研究

发布时间：2024-04-23 04:41

　　氮氧化物(NO_x)是主要的大气污染物之一,大多来源于工业生产和汽车尾气排放的烟气中,给生态环境和人类健康带来极大威胁。由于氨-选择性催化还原技术(NH₃-SCR)可以选择性地将烟气中的NO_x还原为无毒无害的N₂和H₂O,脱硝效率高、运行稳定、NH₃逃逸量低、无二次污染,是目前烟气脱硝领域应用最广泛的脱硝技术。催化剂是NH₃-SCR技术的核心,V₂O₅-WO₃(Mo O₃)/Ti O₂作为NH₃-SCR广泛商用的高温SCR催化剂,存在着易中毒失活、低温活性差、活性温度窗口窄以及浸出毒性等问题限制了其脱硝应用范围。由于低温NH₃-SCR具有显著的节能效益和潜在的工业商用价值而受到了广泛的研究,合成低温下反应活性高的NH₃-SCR催化剂是实现低温脱硝技术突破的关键,深...

【文章页数】：80 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 课题来源
    1.2 研究背景
        1.2.1 NO_x的生成与控制
        1.2.2 NH₃-SCR法的反应原理
    1.3 研究目的及意义
    1.4 SCR催化剂国内外研究进展
        1.4.1 MnO_x基催化剂的研究进展
        1.4.2 CeO₂基催化剂的研究进展
        1.4.3 MnO_x-CeO₂复合催化剂的研究进展
    1.5 研究内容路线及创新点
        1.5.1 研究内容
        1.5.2 技术路线
        1.5.3 课题的创新点
第2章 实验材料制备与表征方法
    2.1 实验材料
        2.1.1 实验仪器
        2.1.2 实验药品
    2.2 材料制备
        2.2.1 MnO_x纳米片包覆CeO₂纳米棒复合材料的制备
        2.2.2 CeO₂纳米颗粒负载MnO_x纳米花复合材料的制备
    2.3 催化剂材料表征
        2.3.1 X射线衍射分析(XRD)
        2.3.2 扫描电子显微镜(SEM)
        2.3.3 透射电子显微镜(TEM)
        2.3.4 比表面积和孔隙度分析仪(BET)
        2.3.5 X射线光电子能谱分析(XPS)
        2.3.6 原位漫反射红外光谱分析(In suit-DRIFTS)
        2.3.7 脱硝性能测试
第3章 MnO_x纳米片包覆CeO₂纳米棒复合材料的制备及其脱硝性能研究
    3.1 引言
    3.2 MnO_x@CeO₂复合材料的表征
        3.2.1 物相分析
        3.2.2 催化剂的形貌和结构特征
        3.2.3 催化剂比表面积及孔结构分析
        3.2.4 催化剂表面化学态表征
    3.3 MnO_x@CeO₂复合材料催化性能的影响因素探究
        3.3.1 锰负载量对催化性能的影响
        3.3.2 空速比对催化性能的影响
        3.3.3 预处理温度对催化性能的影响
    3.4 MnO_x@CeO₂复合材料脱硝机理研究
        3.4.1 NH₃吸附
        3.4.2 NO+O₂吸附
        3.4.3 吸附态NH₃与NO+O₂表面反应
        3.4.4 吸附态NO_x与NH₃表面反应
        3.4.5 低温脱硝机理分析
    3.5 本章小结
第4章 CeO₂纳米颗粒负载MnO_x纳米花复合材料的制备及其脱硝性能研究
    4.1 引言
    4.2 Mn-Ce-O_x复合材料的表征
        4.2.1 物相分析
        4.2.2 催化剂的形貌和结构特征
        4.2.3 催化剂比表面积分析
        4.2.4 催化剂表面化学态表征
    4.3 Mn-Ce-O_x复合材料催化性能的影响因素探究
        4.3.1 铈负载量对催化性能的影响
        4.3.2 空速比对催化性能的影响
        4.3.3 预处理温度对催化性能的影响
    4.4 Mn-Ce-O_x复合材料脱硝机理研究
        4.4.1 NH₃吸附
        4.4.2 NO+O₂吸附
        4.4.3 吸附态NH₃与NO+O₂表面反应
        4.4.4 吸附态NO_x与NH₃表面反应
        4.4.5 低温脱硝机理分析
    4.5 本章小结
结论
参考文献
致谢



本文编号：3962633