用于选择性催化还原 NOx 的氧化铈-三氧化钨催化剂

化石燃料燃烧排放的氮氧化物(NOx)是主要的空气污染物之一,对生态环境和人类健康构成严重威胁。为应对巨大的环境压力和严格的排放目标,NH3 选择性催化还原 NOx(NH3-SCR)仍然是主流的 NOx 控制技术。

氮氧化物排放图片

铈钨氧化物(CeO2-WO3)催化剂通过一步溶胶凝胶(SG)、浸渍(IM)和固体加工(SP)三种方法制备。本研究的主要目的是确定制备具有高 NH3-SCR 催化活性的 CeO2-WO3 催化剂的最佳方法。 CeO2-WO3 催化剂已通过不同的方法制备用于选择性催化还原 NOx。结果表明,固体处理(SP)和浸渍(IM)制备的催化剂比溶胶-凝胶(SG)制备的催化剂具有更好的SCR活性。

CeO2-WO3 催化剂的NOx转化图片

单步溶胶-凝胶法

仲钨酸铵溶解在草酸溶液中,然后在搅拌下向溶液中加入(NH4)2Ce(NO3)6和柠檬酸。使用稀硝酸 (0.1 mol/L) 将溶液的 pH 值调节至 1.0。在以下步骤中,溶胶在60°C下缓慢蒸发,得到透明胶体溶液,然后在120°C下干燥10小时,在空气中在500°C下煅烧4小时。最后得到催化剂并标记为CeO2-WO3(SG)。

浸渍法

仲钨酸铵溶于草酸溶液,加入CeO2,60℃搅拌1小时,超声处理2小时,110℃干燥过夜,500℃空气焙烧4小时。最后,获得催化剂并标记为CeO2-WO3(IM)。

固体工艺

六水硝酸铈和仲钨酸铵先在玛瑙研钵中研磨,在球磨机中粉碎3小时,然后在500℃空气中煅烧4小时。然后得到催化剂并标记为CeO2-WO3(SP)。在这项工作中,在表征之前,将所有制备的催化剂粉碎并过筛至 40-60 目。样品中CeO2/WO3的重量比为3:2。

总之,氧化铈-三氧化钨催化剂通过不同的方法制备,并用于选择性催化还原 NOx。结果表明,固体处理(SP)和浸渍(IM)制备的催化剂比溶胶制备的催化剂表现出更好的SCR活性。优异的活性可归因于更大的表面积、更高的 Ce 和 Ce3 + 表面浓度、增强的 NO 氧化能力和更多的表面酸性位点。

 

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