NOx已成为当前最主要的大气污染物之一，不仅能够引起酸雨、光化学烟雾和臭氧层破坏等多种环境问题，而且还严重威胁人类的健康。因此，如何高效的控制 NOx的排放已成为当前研究的热点，选择性催化还原法(SCR)是当今应用最广泛、效果最好的烟气脱硝技术。选择合适的催化剂是SCR法中最关键的部分，目前的催化剂在实际应用中存在着成本高、易堵塞、寿命短等问题。因此，研究和开发一种高性能的催化剂具有重要意义。
针对溶胶-凝胶法制备的γ-Al2O3、沉淀法制备的γ-Al2O3和商业γ-Al2O3，分别采用了BET、SEM和XRD等分析测试手段对其特性进行了表征分析。结果表明，不同载体的比表面积由高到低为：商业γ-Al2O3＞溶胶-凝胶法γ-Al2O3＞沉淀法γ-Al2O3。经XRD和SEM表征后，分析认为商业γ-Al2O3性能最优，其次为溶胶-凝胶法制备的γ-Al2O3，而沉淀法制备的γ-Al2O3表面性能最差。但是商业γ-Al2O3难以直接涂覆到蜂窝陶瓷表面，因此选用溶胶-凝胶法制备γ-Al2O3涂层，从而制备蜂窝状CuO催化剂。
采用浸渍法将活性成分CuO负载到该γ-Al2O3表面，初步考察了活性成分的负载量、煅烧温度、添加助剂Ce等影响因素对CuO/γ-Al2O3催化剂表面性能的影响。利用SEM和XRD考察了不同煅烧温度(350℃、500℃、650℃和800℃)和不同CuO负载量(分别为2.5％、5%、7.5%和10%)的催化剂微观形貌特性和物相组成，测试表明：负载量为5%和7.5%时的催化剂颗粒均匀，晶体结构明显，表面形貌较好。在800℃煅烧的催化剂表面已经烧结，500℃煅烧温度下的催化剂表面结构优于其它温度煅烧制备的催化剂。将催化剂中添加助剂Ce，分析认为Cu/Ce为1:0.25时的表面性能最佳。
最后，结合上述表征结果考察了活性成分的负载量、煅烧温度、添加助剂Ce等制备条件和SCR反应温度对脱硝效率的影响。实验表明蜂窝状CuO催化剂负载量为7.5%时脱硝效率最高，当反应温度为350℃时，脱硝效率最高可达91.4%。煅烧温度为500℃条件下制备的蜂窝状催化剂脱硝效率最高，其次为350℃、650℃，800℃煅烧制备的催化剂脱硝效率最低。助剂Ce的加入可使催化剂的脱除NO效率提高到到94.5%，但是助剂Ce的添加使催化剂的脱硝效率提高不明显。反应温度也影响着催化剂的脱硝活性，温度在350℃左右时，每组催化剂 NO的转化率均可达到85%；反应温度低于或高于该温度区间时，催化剂的脱除NO效率迅速降低。
- 作 者：
- 庄沙丽
- 学科专业：
- 工程热物理
- 授予学位：
- 硕士
- 学位授予单位：
- 河南科技大学
- 导师姓名：
- 王学涛
- 学位年度：
- 2012
- 研究方向：
- 语 种：
- chi
- 基金项目：
