基于低温SCR脱硝催化剂研究进展

刘炜等[10]采用湿法浸渍制备的Ce–Mn/TiO2催化剂，在120℃时，NO转化率保持在95%以上。Al2O3热稳定性高，能够防止催化剂结焦，并且表面孔结构疏松，比表面积大，利于含氮物质的吸附，所以在SCR催化剂研究制备中有广泛的应用。

RAMIS等制备了Fe2O3/Al2O3催化剂，在脱硝反应中起了优良成果，戴韵将Mn掺入CuO/γ–Al2O3催化剂时，发现随着Mn的加入CuO的分散度也随之提高，Mn与Cu相互作用促进提高了氮氧化物的吸附。

2.2分子筛催化剂

分子筛是目前应用广泛，具有出色的吸附性能，稳定性较好，催化剂抗毒能力强，很大程度地弥补了金属氧化物催化剂的缺点，是SCR催化剂研究热门的一种多孔材料，常见的有ZSM–5、SAPO–34、SBA–15、MCM–41。Masakazu等在1986年发现，Cu/ZSM–5在低温度下对NO有良好的催化性能，人们开始对ZMS–5作深入研究。

LONG等利用离子交换法制备了Fe/ZSM–5发现，其比Fe/TiO2催化剂具有更好的脱硝活性，且NO达到100%转化率所需的温度区间较低。ZHOU等[4]研究发现，利用浸渍法得到的Fe–Ce–Mn/ZSM–5催化剂，NO在转化率达到95%时温度区间为200～400℃。

BIN等研究得到Cu–ZrZSM–5催化剂，该催化剂在很宽的温度区间内（167～452℃）都能使NO的转化率达到100%，远远优于Cu/ZSM–5。Raquel等利用SAPO–34分子筛，采用一步法制备了Cu/SAPO–34，经过研究表明该催化剂在低温下使得N2拥有高选择性与出色的热稳定性能。

Zhang等利用SBA–15型分子筛通过直接合成法制备了一系列双金属催化剂——Fe–Mo–SBA–15。经过研究发现，制作而成的样品中，无一例外都呈现出六边形的中孔结构，而且多金属催化剂的活性，较单金属有较大的提升，Fe能促进Mo在分子筛上有效分散；Mo又能提高分子筛孔结构的有序性，两者相互促进，使得活性提升。

Liang等通过一步法，在SBA–15上制备了Al–SBA–15催化剂，发现该催化剂拥有较厚的孔壁与更强的酸性，通过浸渍法负载Mn之后发现，Mn/Al–SBA–15具有更好的低温脱硝活性。近年来MCM–41也备受关注，MCM–41的有序介孔材料，它是一种新型的纳米结构材料，具有孔道呈六方有序排列、大小均匀、孔径可在2～10nm连续调节、比表面积大等特点。

Qiu等利用水热合成与浸渍法合制备出了Cu/MCM–41，发现当Cu负载量达到10%时，催化剂脱硝效果最佳。综上可见，分子筛具有结构稳定、排列有序、比表面积大等特点，金属在分子筛中分散度好，所以在催化脱硝中，具有良好的表现。

2.3碳材料催化剂

碳原子在自然界中有多种特异结构，表现出出色的延展性，比表面积大，导热性能优良等特点，因此被利用作为SCR催化剂载体，目前主要有活性炭纤维，活性炭碳纳米管等形式。MUNIZ等[13]研究发现，聚丙烯酰胺基ACF（PAN–ACF）的脱硝效果最好，并且当ACF比表面积减少时SCR活性最高。

YOSHIKAWA等[14]制得Mn2O3/ACF的脱硝活性最高，在150℃时氮氧化物转化率高达92%。GREGORIO等分别将VCRNI负载到ACF上并且得出活性顺序为Fe>Mn>V>Cr>Ni。

3总结与展望

主要综述了几种脱硝催化剂的优缺点，低温SCR技术有良好的应用前景，但是目前SCR技术的投资和运行成本较高，成了我国发展SCR技术的一个难关。随着学者们的不懈努力，相关研究的不断深入，低温SCR脱硝催化剂的制备必将获得长足发展，技术成本也相应降低。

参考文献略

《化工设计通讯》作者：熊国炀，王绪根

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