生物质基活性炭负载金属催化还原NOx

作者：束韫; 龙红艳; 张凡^*; 王洪昌; 许超

来源：环境科学研究, 2018, 31(09): 1588-1596.

DOI：10.13198/j.issn.1001-6929.2018.05.13

• 生物质
• 氮氧化物还原
• 活性炭
• 选择性

为研究生物质材料的脱硝性能,利用木质素与纤维素2种生物质基活性炭作为还原剂,用碱金属与过渡金属作为催化活性相,制备了一系列生物质基活性炭负载金属催化剂用于富氧环境中催化还原NOx,考察了生物质原料种类、炭化温度以及催化剂组分对脱硝效率的影响.结果表明:(1)当反应温度低于250℃时,炭表面主要是NOx的吸附过程;而当反应温度高于250℃时,炭还原NOx行为占主导,并伴随N2、CO2与CO的生成.炭化温度对炭反应活性的影响主要依赖于炭化温度对炭材料表面含氧官能团、比表面积以及炭表面金属还原性的影响.(2)研究中考察的金属(K、Cu、Fe、Ni)均对还原NOx与O2有催化作用,其中,K对C-NOx反应具有明显促进作用,但对C-O2反应并无明显促进作用,所有样品中SAC-K的选择性因子为0.56,对还原NOx的选择性最高,且恒温反应过程NOx还原量(以C计)达到了1 293μmol/g.(3)与传统煤基活性炭催化剂相比,木屑基活性炭负载钾催化剂表现出了优良的NOx还原选择性;X-射线光电子表征结果显示,木屑基活性炭负载钾催化剂优良的性能与其表面钾活性相的高度分散有关.研究显示,相比于煤基炭材料,生物质基炭材料具有更加优异的选择性还原NOx性能.

• 单位
  中国环境科学研究院