Fe-CuOx-ZSM-5催化劑的合成、表征及其脫硝性能的研究.pdf

1、氮氧化物(NOx)是主要的大氣污染物之一，F(xiàn)e/ZSM-5和Cu/ZSM-5分子篩催化劑因其在NH3-SCR反應(yīng)中的高NOx脫除率而倍受關(guān)注。
　　本文采用微波-超聲浸漬法制備了不同鐵銅比的Fe-CuOx/ZSM-5分子篩脫硝催化劑，并在固定床反應(yīng)器中測試了催化劑的NH3-SCR活性。實驗結(jié)果表明，在空速(GHSV)38000h-1、O2體積分?jǐn)?shù)5％、NO濃度1000ppm、[NH3]∶[NO]=1∶1的實驗條件下，F(xiàn)e=0.04

2、mol、Cu=0.02mol的Fe-CuOx/ZSM-5分子篩催化劑在180～400℃時具有穩(wěn)定的超過98％的氮氧化物脫除率。
　　通過X射線衍射光譜(XRD)等分析測試手段研究了催化劑的形貌、結(jié)構(gòu)特征、氣體吸附情況及反應(yīng)過程中的電子轉(zhuǎn)移等對催化劑活性的影響。XRD測試結(jié)果表明同時負(fù)載鐵和銅作為活性組分的催化劑中除了會出現(xiàn)一個全新的鐵銅復(fù)合氧化物Fe2CuO4的衍射峰;H2-TPR測試結(jié)果表明微波-超聲浸漬法制備的催化劑表面的鐵銅

3、氧化物變得易還原，且原本的Fe2O3和CuO的低溫還原峰合并為Fe2CuO4的還原峰;TEM測試結(jié)果顯示和普通浸漬法相比，超聲浸漬法制備的催化劑ZSM-5表面未出現(xiàn)大的聚集態(tài)顆粒物;通過單層分布閾值理論比較和計算BET和XRD測試結(jié)果表明，若超聲-微波浸漬法制備催化劑的活性組分含量小于單層分布閾值，其在ZSM-5載體表面會呈現(xiàn)出高度分散的狀態(tài);NO-TPD測試結(jié)果表明催化劑對NO的吸附能力隨著Fe2CuO4的出現(xiàn)大幅增加;EPR、XPS