N摻雜TiO2載體的低溫SCR催化劑的制備、性能及作用機制的研究.pdf

1、低溫SCR催化劑已是化工及環(huán)保領(lǐng)域的研究熱點之一，因為其置于燃煤鍋爐脫硫除塵裝置后，有效避免了高濃度煙塵等的危害。光催化領(lǐng)域的學者普遍認為N摻雜TiO2能產(chǎn)生更多的氧空位(Vo)，而氧空位對于低溫SCR反應非常重要。因此，本論文重點研究以N摻雜TiO2為載體的低溫SCR催化劑的性能及作用機制。
　　 本論文采用溶膠凝膠法制備N摻雜TiO2載體，再采用過量浸漬法分別制備V2O5、MnOx的單組分催化劑。對催化劑進行低溫SCR活性評

2、價，結(jié)果發(fā)現(xiàn)N摻雜均有助于兩個單組分催化劑的催化活性提高，尤其當N摻雜量為1％時，催化劑的催化活性最好。本論文對催化劑進行工藝條件優(yōu)化考察發(fā)現(xiàn)，兩個單組分催化劑均在空速為28000h-1、[NH3]/[NO]為1.2、O2體積分數(shù)為5％、載體煅燒溫度為500℃時催化活性最好。此外，本文還考察H2O和SO2對催化劑活性的影響，通過一系列的實驗發(fā)現(xiàn)，MnOx組分的N摻雜催化劑抗SO2抗H2O效果并不好，但V2O5組分的N摻雜催化劑擁有較好的

3、抗SO2抗H2O性能。
　　 在以上研究的基礎(chǔ)上，本論文對具有較好抗SO2抗H2O性的V2O5組分的N摻雜催化劑進行了表征研究。通過XRD、SEM、TEM、BET、PL、XPS、EPR等多種表征手段研究N摻雜提高催化劑活性的作用機制，發(fā)現(xiàn)N通過溶膠凝膠法成功摻雜到TiO2晶格，且N摻雜對催化劑的物理結(jié)構(gòu)沒有造成明顯變化，但引起明顯的化學變化——催化劑表面上的氧空位(Vo)生成量變多。更多的氧空位捕獲NH3上的電子后再吸附氧氣生成