離子摻雜Cu-ZSM-5分子篩催化劑直接分解NO的實驗研究.pdf

1、Cu-ZSM-5分子篩催化劑是迄今為止發(fā)現(xiàn)的中溫直接分解NO體系中活性最佳的催化劑。論文結合XRD、ICP和SEM等表征手段，在固定床反應器上對催化劑脫硝活性進行評價，研究了催化劑的制備方法、金屬離子摻雜、助催化劑等對Cu-ZSM-5催化劑活性的影響，確定了適宜的制備條件；通過研究反應溫度、空速、氧含量的影響，確定了適宜的反應條件，并對催化劑進行宏觀動力學研究。 催化劑制備過程中，Cu離子交換液最佳濃度為0.011mol/L，C

2、u負載量隨離子交換次數(shù)的增加而提高，在無氧條件下600℃時，3次交換與1次交換的Cu-ZSM-5的脫硝率同時達到最高值，相差5％。 金屬離子Ag+和Ce3+的引入都能明顯提高Cu-ZSM-5催化劑的活性，降低反應溫度，負載方法都是離子交換法優(yōu)于共混法和浸漬法。先交換 Ag+后交換Cu2+為制備Ag-Cu-ZSM-5的最佳交換次序，在氧氣含量為5％，320℃時脫硝率可達60％。而Ce3+和Cu2+同時交換為制備Ce-Cu-ZSM-

3、5的最佳交換次序，330℃時脫硝率為61％。稀土離子Ce3+和La3+的摻雜，可提高催化劑耐氧性、拓寬反應溫度，Cu-Ce-La-ZSM-5催化劑最高脫硝率為62％，活性溫度范圍為320℃～350℃，氧氣含量為5％時，催化劑活性保持30h不變，可見Ce3+、La3+競爭吸附反應區(qū)的氧，解決了Cu-ZSM-5的“氧阻抑”問題。在Cu-Ce-La-ZSM-5催化劑中采用共混法加入質(zhì)量分數(shù)為10％的CaH2，340℃時催化劑的脫硝率達到83％