偏钨酸铵制备复合材料用于选择性催化还原NOx

移动源和固定源产生的氮氧化物（NOx）是光化学和烟雾酸雨的主要来源。氨选择性催化还原 (SCR) 是去除 NOx 的最有效方法之一。它广泛用于发电厂和其他工业环境。由于其较高的储氧能力和优异的Ce4+与Ce3+之间转化的氧化还原特性，氧化铈基氧化物在NH3-SCR反应中的应用越来越受到关注。然而，与钒催化剂相比，SO2 耐受性对于应用于固定源的 CeO2 SCR 催化剂来说是一个巨大的挑战，尤其是在低温和中等温度下。

引入三氧化钨（WO3）是提高催化剂物理性能的一种方法。因此，WO3 基复合材料已被制备用于选择性催化还原 NOx 的偏钨酸铵。 TiO2、CeO2/TiO2和CeO2-WO3/TiO2催化剂的合成工艺采用一步溶胶-凝胶法制备：

首先将钛酸丁酯（0.1 mol）、无水乙醇（2.9 mol）、去离子水（1.9 mol）、硝酸（0.1 mol）、适量的硝酸铈和偏钨酸铵在室温下连续剧烈搅拌混合，得到透明黄色溶胶。在 80°C 下干燥 24 小时后，溶胶变成干凝胶。将干凝胶粉碎并过筛至60-100目，然后在500℃空气中煅烧5小时。 CeO2由硝酸铈直接分解制备，在80°C下干燥24小时，然后在500°C空气中煅烧5小时。催化剂表示为 CexWyTi，其中 x 和 y 分别代表 CeO2 和 WO3 和 TiO2 的质量百分比。

活性测量在固定床石英反应器（内径 = 8 mm）中进行，使用 0.35 g 催化剂，100-250 μm。用于所有催化活性测量的模拟气体包含 1000 ppm NO、1000 ppm NH3、3 vol.% O2、10 vol.% H2O（使用时）、500 ppm SO2（使用时）和 N2 作为平衡气体. NO、NO2、SO2 和 O2 的浓度由气体分析仪（350 Pro，Testo）连续监测。当 SCR 反应在每个温度下达到稳定状态半小时时收集活性数据。发现 N2O 的形成可以忽略不计 (<10 ppm)，因此将不再进一步讨论该产品。

总之，WO3基复合材料已经通过偏钨酸铵制备用于选择性催化还原NOx。 WO3的加入可以提高SCR活性并显着提高Ce-Ti氧化物催化剂对H2O和SO2的耐受性。在 275-500 °C 的宽温度范围内，在 GHSV 为 90,000 h-1 的 Ce20W10Ti 催化剂上获得了 90.0-98.5% 的 NO 转化率。

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