不同锰含量纳米MnO₂-Fe₂O₃-CeO₂/Al₂O₃的制备、表征及其催化还原NO/NO₂性能

高岩^1,2，冯文辰²，栾涛²，陈宝明¹，张文科¹，李诗杰¹，迟世丹²

1. 山东建筑大学热能工程学院2. 山东大学能源与动力工程学院

摘 要：减少发动机冷启动极低温度下排气中的NO_x对于生态环境与人类健康至关重要,MnO₂在低温区间对NO_x具有较高催化活性,是一种极具发展前景的纳米催化剂。通过超声波辅助共沉淀法制备不同锰含量MnO₂-Fe₂O₃-CeO₂/Al₂O₃纳米催化材料,探讨表面结构特性与其脱硝活性的内在联系。研究发现:锰含量为15%（质量分数）时具有最大比表面积与最小晶粒,活性物质分布最为均匀,金属氧化物结晶度得到抑制,Mn, Fe和Ce呈现较佳共存态,能够促进化学吸附氧的富集,并通过提高NO催化氧化成NO₂来提高快速SCR反应速率,NO₂转化率在50℃时即达到了88.5%。在改善催化材料构效关系、提高NO预氧化和快速SCR反应性能方面,优化锰含量是一种极其有效的方法。

关键词：锰氧化物;氮氧化物;铁氧化物;纳米催化剂;CeO₂;Al₂O₃;