NH_(3)还原协同CuO-ZnO热催化降解SF_(6)OA

SF_(6)作为一种强温室效应气体,其降解处理多依赖于水分或氧气,降解为SOF_(2)、SO_(2)F_(2)、SOF_(4)等产物。尽管已有研究在降解率方面取得了一定进展,但选择性始终不佳。鉴于SF_(6)典型易处理分解产物SO_(2)和H2S需要S元素价态降解,该研究创新性地选用NH_(3)作为还原性反应气体。实验在竖式管式炉中动态进行,通过气相色谱质谱联用仪(gas chromatography-mass spectrometer,GC-MS)监测反应气体产物组成。实验结果表明,在500℃,0.2 MPa,气体体积流量为5 mL/min的条件下,体积分数为2%的SF_(6)降解率可达91.47%;当温度升至550℃和600℃时,降解率分别达到99.76%和99.98%,产物中SO_(2)的选择性最高可达97.40%,展现出优异的选择性。进一步研究表明,在600℃、0.2 MPa条件下,将气体体积流量提升至10 mL/min和15 mL/min,或在5 mL/min流量下将SF_(6)体积分数提升至30%时,SF_(6)降解率仍保持在99.9%以上,验证了该方案在工业应用中的潜力。此外,通过扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)和X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)分析,揭示了催化剂的激活、高活性催化及失活阶段的反应机制。该研究验证了利用还原性气体NH_(3)高效、选择性地降解回收SF_(6)气体的可行性,为温室气体治理提供了新策略。