Ti-PILC负载Ga-Fe的CH4-SCR脱硝性能研究

摘要：

为解决柱撑粘土(PILC)系催化剂在CH4作还原剂条件下选择性催化还原(SCR:selective catalytic reduction)NO效率较低、抗水蒸气、抗SO2毒化能力较差等问题,提出了一种较为新颖的催化剂制备方法.利用TiCl4作为Ti源对Na化蒙脱土进行柱撑得到Ti-PILC,之后以浸渍法和离子交换法分别负载活性金属Ga和Fe得到xGa/Ti-PILC系列和yFe-14Ga/Ti-PILC系列催化剂.采用多种方法对催化剂的基础物理化学性质进行了表征,并在固定床微反应器上进行了 CH4-SCR脱硝实验.结果表明,14Ga/Ti-PILC于500℃达到了 77％的NO还原率,引入Fe后,催化剂的抗水抗硫性能得到了提高,如10Fe-14Ga/Ti-PILC,在含5％水蒸气和0.02％SO2条件下,NO脱除效率下降不超过10％和8％.对催化剂进行N2吸附-脱附、H2-TPR、XRD、XPS、UV-vis、Py-FTIR等相关表征及分析后发现:Ga在Ti-PILC上分散度较高的情况下能有效提升催化剂对NO的还原性能;通过引入适量的Fe增加14Ga/Ti-PILC的孔径从而可较为有效地降低水蒸气和SO2对催化剂脱硝活性的负面影响;催化剂表面存在的Lewis酸的含量与催化剂的脱硝活性呈正相关关系.

关键词：NOx脱除、CH4-SCR、Ti-PILC、抗水蒸气、抗SO2

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分类号：O643.32;X511(物理化学（理论化学）、化学物理学)

资助基金：国家自然科学基金;上海市自然科学基金;上海市自然科学基金;江苏省自然科学基金

在线出版日期：2023-03-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共13页

页码：347-359