炭基脱硝催化剂由于具有优良的热导性、发达的孔隙、巨大的比表面积以及稳定的化学性质,在SCR反应中能提供较好的反应条件,近年来备受关注,已经被越来越多的研究者用作脱硝催化剂的载体。炭基载体主要包括活性炭(AC)、碳纳米管(CNTs)、活性炭纤维(ACF)等。吴海苗等[32]通过浸渍法Fe、Cr、Cu、Mn等过渡金属组分负载到活性炭载体上,在温度为210℃时,Mn(8%)/AC脱硝催化剂的脱硝效率最高(95%),Mn(8%)-Fe(8%)/AC脱硝催化剂性能最稳定,催化脱硝效率最佳。Yoshilawa等[33]以ACF为载体,以Mn2O3为活性组分制备了Mn2O3/ACF脱硝催化剂,活性评价实验表明,当Mn2O3负载量为15%、应温度为150℃时,NO转化率可达92%左右。
通过浸渍法制备了MnOx/AC脱硝催化剂,实验结果表明,在200℃以下时,脱硝催化剂上NO转化率可达到90%以上,并且MnOx/AC脱硝催化剂里掺杂Ce元素时,脱硝催化剂的活性有了显著的提高。刘清等[12]采用超声法将MnOx-CeO2负载到经硝酸处理后的聚苯硫醚(PPSN)滤料上,制备了MnOx-CeO2/PPSN脱硝催化剂,研究发现,当MnOx-CeO2负载量为296g/m2时,催化温度为130~160℃时,脱硝催化剂具有较高的NO脱除效率;他们还将Mn-Fe负载到活性AFC[13]上,温度为200℃的条件下NO转化率可达92%。以经过氧等离子体预处理的多壁碳纳米管(MWCNTs)为载体,采用等体积浸渍法制备得到MxOy/MWCNTs(M=Mn、Ce)系列脱硝催化剂,研究结果表明,当管径为60~100nm,负载量为10%和焙烧温度为400℃时,脱硝催化剂活性最高,Ce掺杂和氧等离子体处理均能提高脱硝催化剂的SCR反应催化活性。Tian等[36]分别以纳米管、纳米棒和纳米球为载体,以MnO2为活性组分,制备了不同的脱硝催化剂,并考察不同的炭基载体对脱硝催化剂催化活性的影响,结果表明,催化活性依纳米棒、纳米球、纳米管的次序减弱。虽然炭基载体有较高的催化反应活性,但当烟温较高时,容易发生自燃现象,这一特点限制了炭基脱硝催化剂的使用。
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