影響V4+(3+)-V5+比值因素及相互轉(zhuǎn)化的氧化還原速率與SCR脫硝性能.pdf

1、NH3-SCR處理 NOx的技術(shù)已成為從固定污染源控制 NOx排放的有效方式，開發(fā)高性能的SCR催化劑成為SCR技術(shù)的關(guān)鍵所在，V2O5-WO3/TiO2催化劑固定源脫硝已商業(yè)化應(yīng)用，但就移動(dòng)源脫硝而言，其低溫脫硝性能尚不足，提高其低溫脫硝活性成為現(xiàn)階段研究熱點(diǎn)。研究發(fā)現(xiàn)V4+(3+)/V5+比值與NH3-SCR脫硝性能存在一定的聯(lián)系，高的V4+(3+)/V5+的比值有利于提高低溫脫硝活性。
　　本論文利用浸漬法，改變V的負(fù)載量和

2、焙燒溫度，制備V-W/Ti催化劑，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，V(3％)W/Ti催化劑脫硝活性較好，在此催化劑 V(3%)W/Ti基礎(chǔ)上改變前體溶液的pH值以及焙燒過程中的通氧量制備不同系列的催化劑，研究對(duì) V4+(3+)/V5+的比值與脫硝活性的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，pH值為0.70的催化劑(V3W8Ti(0.70))和通15% O2/N2焙燒的催化劑(V3W8Ti(b))脫硝活性最好，此時(shí)對(duì)應(yīng)V4+(3+)/V5+的比值較大。
　　XPS，R

3、aman，NH3-TPD和NH3-DRIFT測試結(jié)果表明，前體溶液的pH值和焙燒過程中的氧含量對(duì)釩氧化物的分散狀態(tài)與價(jià)態(tài)以及表面的酸性強(qiáng)弱和酸性位有影響，隨溶液的酸性的增強(qiáng)（pH減小），聚合態(tài)的釩物種增多，表面的酸性增強(qiáng)，V4+(3+)/V5+和Oα/(Oα+O)的比值增大，脫硝活性提高，各種因素之間是相互關(guān)聯(lián)的，與脫硝活性呈現(xiàn)出相同的變化趨勢。
　　在焙燒過程中的氧含量的考察實(shí)驗(yàn)中，通15% O2/N2焙燒的催化劑(V3W8Ti

4、(b))，V4+(3+)/V5+的比值較大（V4+/V5+為1.03，（V4++V3+)/V5+為1.35），此時(shí)脫硝活性最高，隔空焙燒的催化劑(V3W8Ti(a))，V4+(3+)/V5+的比值最大（V4+/V5+為3.54，（V4++V3+)/V5+為6.48），脫硝活性最差。在空氣中和純氧中焙燒的催化劑((V3W8Ti(c)和V3W8Ti(d))，V4+(3+)/V5+的比值減?。╒4+/V5+分別為0.80和0.76，（V4++

5、V3+)/V5+分別為1.05和0.94），其脫硝活性降低，說明在一定范圍內(nèi)，V4+(3+)/V5+的比值增大能提高脫硝活性，V4+(3+)/V5+的比值過大或過小都會(huì)使脫硝活性降低。
　　通過TPR-TPO測試計(jì)算催化劑的氧化還原速率，探究V4+(3+)/V5+比值影響脫硝性能的原因，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，同一催化劑的還原速率大于氧化速率，氧化速率是控速速率，在V4+(3+)和V5+相互轉(zhuǎn)化的過程中，V4+(3+)/V5+的比值增大，參