不同制备方法对锰基催化剂脱除NO及甲苯的性能影响OA

【目的】为实现火电行业烟气中氮氧化物(NOx)与挥发性有机物(VOCs)的协同控制,筛选高效催化剂,并探究不同制备方法对催化剂性能的影响。【方法】本研究通过溶胶凝胶法、水热法、共沉淀法和浸渍法在TiO_(2)上负载Ce和Mn制备了一系列同时去除NO和甲苯(PhCH3)的催化剂,分别记作MnCe/Ti(S)、MnCe/Ti(H)、MnCe/Ti(C)和MnCe/Ti(I),并系统评价其在200~450℃温度范围内的脱硝与甲苯氧化性能。采用扫描电子显微镜、X射线衍射、X射线光电子能谱、氢气程序升温还原和氨气程序升温脱附等表征技术,分析了不同制备方法对催化剂理化性能的影响。【结果】研究表明,4种催化剂的单独脱硝活性顺序为:MnCe/Ti(S)>MnCe/Ti(H)>MnCe/Ti(I)>MnCe/Ti(C),MnCe/Ti(S)和MnCe/Ti(H)催化剂在测试范围内的NO转化率都在90%以上,而MnCe/Ti(I)和MnCe/Ti(C)催化剂的转化率直到300℃都没有达到90%。当反应温度为200℃时,MnCe/Ti(S)催化剂对NO的去除率为97.6%,温度为250℃时,该催化剂对甲苯的去除率达80%。在250~350℃时,MnCe/Ti(S)催化剂对两种污染物的去除效果最好。发现相比于其他3种方法制备的MnCe/Ti催化剂,MnCe/Ti(S)催化剂表面颗粒更均匀,元素分散性更好,其表面有利于NO氧化的Mn3+浓度占比为83.98%,远远高于其他催化剂,同时MnCe/Ti(S)催化剂的酸量以及酸强度明显更大,低温氧化还原性能更优。【结论】本研究为电力、钢铁等行业烟气中NOx与VOCs的协同治理提供了高效催化剂筛选依据,也为锰基催化剂的制备方法优化提供了理论支持。