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氮氧化物（NOx）是雾霾等大气污染的主要污染源之一，同时还容易形成酸雨和光化学烟雾，对人类的健康极为不利。近年来，固定源烟气排放的NOx含量日益增加，导致环境污染日益严重，其中大气污染尤为突出。目前，环境污染问题越来越受到世界各国的广泛关注，尤其是雾霾问题刺痛了全社会神经，已成为关系人们生活健康、生态文明和国民经济可持续发展的重大社会问题。
择性催化还原法（SCR）脱硝技术是目前工业上应用最为广泛的一项技术，该项技术在1959年由美国Eegelhard公司率先申请了发明专利，1978年日本实现了SCR技术的工业化。目前，工业中使用的是V2O5-WO3/TiO2催化剂，主要采用液氨作为还原剂。该NH3-SCR脱硝催化剂以其脱硝效率高，抗硫性能强在工业中被广泛应用。但是，由于该催化剂在操作温度高于260℃时才具有较高活性，通常被直接放置于尾气出口端，而从锅炉出来的尾气中含有大量粉尘与SO2，催化剂易磨损、中毒，因此，对催化剂的强度和自身的抗中毒性要求极高，需定期吹扫催化剂孔道和更换催化剂。于是，开发高性能低温脱硝催化剂成为世界各国研究人员竞相追求的目标。
近日，石河子大学代斌教授指导的工业催化研究团队在低温NH3-SCR脱硝领域开展了相应的研究工作，特别是室温NH3-SCR脱硝。该团队利用新疆丰富的蛭石资源，研究开发了Mn基催化剂低温脱硝催化剂。研究发现Mn-Fe/VMT催化剂在低温段表现出了优异的N2选择性，在20℃和50℃的选择性分别为97.1%和95.9%。随着温度的升高，副产物N2O和NO2的含量不断上升，导致N2的选择性不断下降，在200℃和300℃的选择性分别为52.1%和53.8%。与此同时，制备得到的Mn-Fe/VMT成型催化剂在低温下表现出了优异的NH3-SCR催化活性，在150℃的NO转化率可以达到98.6%，在20℃下，仍然具有62.2%的NO转化率。
该室温催化剂在未来有望安置在烟气出口的最尾端，这样既减少了粉尘对催化剂的磨损，又能避免H2O和SO2对催化剂的毒害，同时还可以节省能源。相关内容以“EnhancedlowtemperatureNOreductionperformanceviaMnOx-Fe2O3/vermiculitemonolithichoneycombcatalysts.DOI:10.3390/catal8030100”为题，在《Catalysts》上发表论文（图1）。
图1低温MnOx-Fe2O3/VMT成型脱硝催化剂（Catalysts,2018,DOI:10.3390/catal8030100）。
此外，在室温脱硝方面，代斌教授研究团队还设计了一种水冷式介质阻挡放电（DBD）等离子反应器，并成功用于了NO的去除。在此工作中，NO主要分解为N2和O2，NO的转化率可以达到95.9%，具有很好的应用前景。该工作以“High-efficiencyremovalofNOxusingdielectricbarrierdisgenonthermalplasmawithwaterasanouterelectrode,DOI:10.1088/2058-6272/aa861c”（图3）为题，在《PlasmaScienceandTechnology》上发表。
图2介质阻挡等离子放电用于分解NO。（PlasmaScienceandTechnology,2018,DOI:10.1088/2058-6272/aa861c）。
以上研究工作得到了国家高技术研究发展计划（863计划）（2015AA03A401）、国家自然科学基金（21663022）、兵团科技创新团队（2015BD003）、长江学者和创新团队发展计划（IRT_15R46）等项目资助。
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