低温脱硫脱硝催化剂CexMn1-xO2/ACF的制备方法及理论研究

项目执行三年来，项目组紧紧围绕研究计划开展工作，在用于低温SCR脱硝催化剂载体ACF的性能改进、低温SCR炭基催化剂的制备及其性能研究、水蒸气和二氧化硫对催化剂性能的影响、SCR脱硝过程的热力学和动力学等方面进行了深入的研究并取得了进展。通过研究发现了10%CexMn1-xO2/NPACF系列催化剂中, Ce0.5Mn0.5O2/NPACF表现出了最好的SCR脱硝性能，其脱硝效率在320℃时可高于 95%；发现低温SCR脱硝过程中在催化剂载体上增加碱性基团，更有利于提升催化剂的低温脱硝活性，在实验中还发现该催化剂在320℃的条件下其催化性能可稳定保持较长时间；以改性ACF负载10%Mn0.5Ce0.5O2可使催化剂的低温脱硝性能获得进一步的提升；SCR低温脱硝在机制方面则同时存在Langmuir–Hinshelwood机制和Eley–Rideal机制过程；同时，通过研究H2O和SO2对催化剂脱硝性能的影响，我们发现水与反应气体对催化剂的活性位点进行竞争，会影响催化剂的活性，但是这是个可逆的影响，停止加水后，催化剂能恢复活性；SO2浓度不同对催化剂会有不同的影响，在低浓度时，因生成硫酸根而增加了酸位点，从而会对催化剂的活性起到一定的促进作用。但浓度较高时，由于硫酸铵物质的生成，堵塞催化剂的活性位，会造成不可逆的失活，严重影响催化剂的作用；优选后的催化剂具有良好的抗硫抗水性。通过实验，我们并找到提升催化剂耐水、耐硫毒性的方法。通过该项目的实施，项目组三年来在Catalysis Science & Technology、Journal of Hazardous Materials、Chemical Engineering Journal、Environmental Technology等国际著名学术期刊上发表相关SCI论文16篇，目前正在审理的SCI期刊论文2篇；获授权发明专利4项。培养了博士研究生2人，硕士研究生12人，本科毕业生9人。圆满完成了本项目的研究。