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Zr改性CeO2/TiO2催化剂选择性催化还原烟气脱硝性能
姜烨1,梁贵涛1,保长忠1,闫艳2,王雪冲1,邢志敏1
(1.中国石油大学储运与建筑工程学院,山东青岛 266580;2.山东省环能设计院股份有限公司,山东济南 250000)
摘要:
采用Zr对CeO2/TiO2催化剂进行改性,考察Zr掺杂对CeO2/TiO2催化剂NH3选择性催化还原NO性能的影响,利用静态N2物理吸附、X射线衍射(XRD)、NH3程序升温脱附(NH3-TPD)和X射线光电子能谱(XPS)对其脱硝机制进行分析。结果表明,Zr掺杂能够拓宽CeO2/TiO2催化剂的温度窗口,提高其脱硝活性和抗H2O/SO2性能。Zr掺杂能够增大CeO2/TiO2 催化剂的比表面积和总孔容,抑制载体锐钛矿TiO2发生晶相转变,显著提高催化剂的表面酸性,增加催化剂表面Ce3+和化学吸附氧的原子浓度,使得催化剂表面NH3吸附能力加强,氧化还原能力提高,有助于促进SCR反应的进行。
关键词:  烟气脱硝  选择性催化还原  Zr改性  CeO2/TiO2催化剂  活性
DOI:10.3969/j.issn.1673-5005.2017.05.017
分类号::TQ 152
文献标识码:A
基金项目:国家自然科学基金项目(51506226);山东省自然科学基金项目(ZR2015EM010);中央高校自主创新科技专项 (15CX05005A)
Performance of Zr modified CeO2/TiO2 catalyst for selective catalytic reduction of flue gas denitrification
JIANG Ye1, LIANG Guitao1, BAO Changzhong1, YAN Yan2, WANG Xuechong1, XING Zhimin1
(1.College of Pipeline and Civil Engineering in China University of Petroleum, Qingdao 266580, China;2.Shandong Huanneng Design Institute Company Limited, Jinan 250000, China)
Abstract:
Zr was used to modify the CeO2/TiO2 catalyst. The effect of Zr doping on the selective catalytic reduction of NO with NH3 over CeO2/TiO2 catalyst was investigated and their deNOx mechanism was analyzed by the static N2 physical adsorption, X-ray diffraction (XRD), NH3-temperature programmed desorption (NH3-TPD), and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). The results indicate that Zr doping could widen the temperature window of the CeO2/TiO2 catalyst and improve its activity and resistance to H2O and SO2. Zr doping could enlarge the BET surface-volume ratio and total pore volume of the catalyst, inhibit the transformation of crystalline phase of anatase TiO2 carrier, markedly enhance the surface acidity and increase the concentration of Ce3+ and chemisorbed oxygen on the catalyst surface. It could also enhance the ability to adsorb NH3 and increase the redox ability, thereby promoting the SCR reaction.
Key words:  flue gas denitrification  selective catalytic reduction  Zr doping  CeO2/TiO2 catalyst  activity
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