MnO_x-ZSM-5脱硝催化剂制备的溶剂效应研究

作者:周微; 张耿睿; 于海斌; 马新宾; 刘飞; 刘家旭*
来源:无机盐工业, 2022, 54(08): 138-144.
DOI:10.19964/j.issn.1006-4990.2021-0702

摘要

MnO_x-ZSM-5脱硝催化剂具有较好的低温氨选择性催化还原反应(NH_3-SCR)活性,因其原料成本低、脱硝效率高等优点成为研究热点。详细叙述了采用蒸干溶剂法、通过调变制备过程中溶剂组成(乙醇和水或其混合溶液)制备系列MnO_x-ZSM-5催化剂,并首次研究了“溶剂效应”对催化剂脱硝性能产生影响的原因。利用X射线衍射(XRD)、光电子能谱仪(XPS)、程序升温氨吸附法(NH_3-TPD)、N_2物理吸附、氢气程序升温还原(H_2-TPR)以及扫描电子显微镜(SEM)等表征手段分析了催化剂物化性质、锰存在状态与催化性能之间的相互关系。结果发现,随着溶剂中水分占比的提高,MnO_x-ZSM-5脱硝催化剂的比表面积降低,具有高催化活性的Mn~(4+)物种比例迅速下降,这些原因均导致催化剂的脱硝活性逐步降低。说明溶剂组成会影响催化剂的脱硝性能,因此在制备MnO_x-ZSM-5脱硝催化剂时选取合适的溶剂是至关重要的,这为如何制备高活性的MnO_x-ZSM-5脱硝催化剂提供了重要信息。

全文