火山灰是指由火山噴發出而直徑小於2毫米的碎石和礦物質粒子。在爆發性的火山運動中，固體石塊和熔漿被分解成細微的粒子而形成火山灰。在一些火山灰質的混合料中，存在著一定數量的活性二氧化矽、活性氧化鋁等活性組分。

 

我國的能源結構以煤炭為主，燃煤產生的氮氧化物是造成大氣污染的主要污染源 之一，它不僅會引起酸雨、光化學煙霧等破壞地球生態環境的一系列問題，而且嚴重危害人體健康。常規的蜂窩式催化劑製造是以含三氧化鎢和納米級二氧化鈦作為主要原料與水、粘合劑、助擠劑、擴孔劑、潤滑劑、玻璃纖維等充分混煉得到塑性泥料，再將塑性泥料擠出成型為濕態蜂窩催化劑坯體，經乾燥、煆燒得到成型催化劑。

 

研究發現一種含火山灰的三氧化鎢脫硝催化劑，其組分包括： 納米二氧化鈦粉體72~81份、火山灰5~15份、偏鎢酸銨0.9~3份、偏釩酸銨0.7~2份、單乙醇胺2~6份、羧甲基纖維素2份、聚氧化乙烯2份、硝酸鑭1~3份。其製備方法如下所示：

 

1. 將單乙醇胺、去離子水和偏釩酸銨混合在一起，通過加熱攪拌使之充分溶解， 制得偏釩酸銨溶液； 

2. 分別將偏鎢酸銨和硝酸鑭在常溫下溶解于水中，連續攪拌1小時，制得偏鎢酸銨溶液和硝酸鑭溶液；

3. 將火山灰、納米二氧化鈦與去離子水、偏釩酸銨溶液、偏鎢酸銨溶液、聚氧化乙烯、硝酸鑭溶液高速攪拌混合均勻，靜置1~12小時，制得泥料備用；

4. 升溫乾燥泥料； 

5. 將乾燥後的泥料進行焙燒，在最高溫度600°C的條件下經30小時燒製成含火山灰的三氧化鎢脫硝催化劑成品。

 

研究表明通過添加火山灰可以降低常規二氧化鈦的高用量，從而減低成本；三氧化鎢由生產過程中加入的偏鎢酸銨溶液經煆燒分解而得，與直接採用含三氧化鎢的納米級二氧化鈦作為原料相比，可降低成本；加入的聚氧化乙烯在燒成產品中改善了產品的孔隙容積和分佈情況，增加比表面積，有效改善脫硝性能；故而，我們知道該種含火山灰的三氧化鎢脫硝催化劑具有製造成本低、催化劑產品比表面積高、工作溫度寬，同時具有良好的催化脫硝性能的優點。