蜂窩狀氧化銅SCR催化劑的制備及脫硝性能研究.pdf

1、NOx已成為當(dāng)前最主要的大氣污染物之一，不僅能夠引起酸雨、光化學(xué)煙霧和臭氧層破壞等多種環(huán)境問題，而且還嚴(yán)重威脅人類的健康。因此，如何高效的控制 NOx的排放已成為當(dāng)前研究的熱點，選擇性催化還原法(SCR)是當(dāng)今應(yīng)用最廣泛、效果最好的煙氣脫硝技術(shù)。選擇合適的催化劑是SCR法中最關(guān)鍵的部分，目前的催化劑在實際應(yīng)用中存在著成本高、易堵塞、壽命短等問題。因此，研究和開發(fā)一種高性能的催化劑具有重要意義。
　　針對溶膠-凝膠法制備的γ-Al2

2、O3、沉淀法制備的γ-Al2O3和商業(yè)γ-Al2O3，分別采用了BET、SEM和XRD等分析測試手段對其特性進(jìn)行了表征分析。結(jié)果表明，不同載體的比表面積由高到低為：商業(yè)γ-Al2O3＞溶膠-凝膠法γ-Al2O3＞沉淀法γ-Al2O3。經(jīng)XRD和SEM表征后，分析認(rèn)為商業(yè)γ-Al2O3性能最優(yōu)，其次為溶膠-凝膠法制備的γ-Al2O3，而沉淀法制備的γ-Al2O3表面性能最差。但是商業(yè)γ-Al2O3難以直接涂覆到蜂窩陶瓷表面，因此選用溶膠-

3、凝膠法制備γ-Al2O3涂層，從而制備蜂窩狀CuO催化劑。
　　采用浸漬法將活性成分CuO負(fù)載到該γ-Al2O3表面，初步考察了活性成分的負(fù)載量、煅燒溫度、添加助劑Ce等影響因素對CuO/γ-Al2O3催化劑表面性能的影響。利用SEM和XRD考察了不同煅燒溫度(350℃、500℃、650℃和800℃)和不同CuO負(fù)載量(分別為2.5％、5%、7.5%和10%)的催化劑微觀形貌特性和物相組成，測試表明：負(fù)載量為5%和7.5%時的催化

4、劑顆粒均勻，晶體結(jié)構(gòu)明顯，表面形貌較好。在800℃煅燒的催化劑表面已經(jīng)燒結(jié)，500℃煅燒溫度下的催化劑表面結(jié)構(gòu)優(yōu)于其它溫度煅燒制備的催化劑。將催化劑中添加助劑Ce，分析認(rèn)為Cu/Ce為1:0.25時的表面性能最佳。
　　最后，結(jié)合上述表征結(jié)果考察了活性成分的負(fù)載量、煅燒溫度、添加助劑Ce等制備條件和SCR反應(yīng)溫度對脫硝效率的影響。實驗表明蜂窩狀CuO催化劑負(fù)載量為7.5%時脫硝效率最高，當(dāng)反應(yīng)溫度為350℃時，脫硝效率最高可達(dá)91