锆掺杂TiO2负载锰铈氧化物低温催化还原NOx
来源期刊：工程科学学报2014年第9期
论文作者：卢熙宁 宋存义 童震松 张东辉
文章页码：1222 - 1232
关键词：氮氧化物;低温;选择性催化还原;二氧化钛;氧化锆;掺杂;
摘 要：采用溶胶-凝胶法制备TiO2、ZrO2和不同比例TiO2-ZrO2等载体,超声波浸渍负载一定量的Ce-Mn活性组分.通过扫描电镜、X射线衍射、X射线光电子能谱、傅里叶变换红外光谱和比表面积（BET）法对催化剂进行表征,并考察催化剂的氨气低温催化还原NOx的活性.结果表明,TiO2-ZrO2（3:1,摩尔比）载体为介孔材料,颗粒粒径较小且高度分散,比表面积高达151 m2·g-1由于Zr4+取代Ti4+掺杂进入TiO2晶格内,导致其晶格畸变,抑制TiO2晶型转变,获得了良好的热稳定性,加之活性组分以无定形态存在,催化剂表面存在Ce3+/Ce4+氧化还原电对,从而提高催化剂的低温催化还原活性.在550℃下焙烧的催化剂10%Ce（0.4）-Mn/TiO2-ZrO2（3:1）的活性最高,其在140℃、体积空速67000 h-1的条件下,NOx的转化率达到99.28%.140℃时单独通入体积分数为10%的H2O以及同时通入体积分数为10%H2O和2×10-4SO2,催化剂显示出较强的抗H2O和SO2中毒能力.
卢熙宁，宋存义，童震松，张东辉
北京科技大学土木与环境工程学院
摘 要：采用溶胶-凝胶法制备TiO2、ZrO2和不同比例TiO2-ZrO2等载体,超声波浸渍负载一定量的Ce-Mn活性组分.通过扫描电镜、X射线衍射、X射线光电子能谱、傅里叶变换红外光谱和比表面积（BET）法对催化剂进行表征,并考察催化剂的氨气低温催化还原NOx的活性.结果表明,TiO2-ZrO2（3:1,摩尔比）载体为介孔材料,颗粒粒径较小且高度分散,比表面积高达151 m2·g-1由于Zr4+取代Ti4+掺杂进入TiO2晶格内,导致其晶格畸变,抑制TiO2晶型转变,获得了良好的热稳定性,加之活性组分以无定形态存在,催化剂表面存在Ce3+/Ce4+氧化还原电对,从而提高催化剂的低温催化还原活性.在550℃下焙烧的催化剂10%Ce（0.4）-Mn/TiO2-ZrO2（3:1）的活性最高,其在140℃、体积空速67000 h-1的条件下,NOx的转化率达到99.28%.140℃时单独通入体积分数为10%的H2O以及同时通入体积分数为10%H2O和2×10-4SO2,催化剂显示出较强的抗H2O和SO2中毒能力.
关键词：氮氧化物;低温;选择性催化还原;二氧化钛;氧化锆;掺杂;
