近几十年来,研究人员开发了多种低温脱硝催化剂,包括过渡金属氧化物脱硝催化剂、贵重金属脱硝催化剂和离子交换分子筛脱硝催化剂等。其中,过渡金属脱硝催化剂,如含V、Mn、Fe、Co、Ni、Cr、Cu、W、Zr、La等活性组分的脱硝催化剂,都表现出较高的低温SCR反应催化活性。由于Mn元素的特殊价层电子构型(3d54s2),使得Mn元素的价态变化较广,包括+2、+3、+4、+5等价位以及一些非整数等价位,不同价态的Mn之间可以实现相互转化而产生氧化还原性,能促进NO的还原,从而促进SCR反应的进行[5],并且MnOx有多种表面活性氧用来完成催化反应,导致该种脱硝催化剂的低温催化活性在很大程度上有所提高[6-7]。上述原因使锰(MnOx)系脱硝催化剂成为国内外低温SCR脱硝催化剂的研究热点。
锰系脱硝催化剂主要分为非载体型和载体型脱硝催化剂两大类。本文对当前低温锰系SCR脱硝脱硝催化剂的研究现状进行介绍,并对下一步的研究进行了展望。
载体型锰(MnOx)系脱硝催化剂
提高脱硝催化剂的比表面积和分散性,增强其抗H2O和SO2性能的另一有效途径是将活性组分负载于具有较大比表面积的载体上。由于负载型锰系脱硝催化剂的催化活性和选择性等综合性能都高于非负性锰系脱硝催化剂,使得负载型锰系脱硝催化剂的研究成为关注热点。目前,主要用于锰系脱硝催化剂制备的载体有TiO2、Al2O3、碳基材料、分子筛、陶瓷等。
低温SCR脱硝催化剂所具有的活性温度低、使用寿命长等诸多优点使其成为脱硝催化剂的主要发展方向。目前,低温锰基SCR脱硝催化剂研究取得了一定的进展,但是这些脱硝催化剂在工业化应用的过程中有诸多问题需要解决。
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