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化学工程2024年第10期:Cu-TiO_2@CeO_2催化剂催化氧化NH_3/Hg~0

来源:期刊VIP网 时间:


作者:陈传敏;彭钦磊;曹悦;吴佳艺;陈韵伊;刘妍;刘松涛;贾文波;

单位:华北电力大学环境科学与工程系;华北电力大学区域能源系统优化教育部重点实验室;

摘要:为了减少SCR系统逃逸氨和气态单质汞的排放,采用模板法制备一系列具有氨氧化和汞氧化活性的Cu-TiO_2@CeO_2催化剂,在150—400℃下测试其氨氧化和汞氧化性能,并对其进行了XRD(X射线衍射)、BET(比表面积测试)和XPS(X射线光电子能谱)表征。结果表明:高温可以促进NH_3的氧化,但不利于保持高N_2选择性和Hg~0氧化效果。随着铜、铈质量分数的增加,催化剂的氨氧化和汞氧化活性均逐渐增加,而N_2选择性有所下降。其中Cu、Ce质量分数为5%的Cu-TiO_2@CeO_2-5催化剂可以达到较为理想的NH_3和Hg~0去除效果,350℃下对NH_3和Hg~0的氧化效率均高于90%,N_2选择性在95%以上,副产物N_2O生成量低于5×10~(-6)。表征结果显示Cu-TiO_2@CeO_2催化剂中形成了■~(3+)氧化还原双电对,Cu与Ce的氧化物在NH_3和Hg~0氧化反应中起协同作用,大量的O_β作为活性氧参与到反应中,有效促进了NH_3和Hg~0的催化脱除。

关键词:铜;铈;汞;氨氧化;双功能催化剂;核壳结构

基金资助:国家自然科学基金资助项目(52300129); 中央高校基本科研专项资金资助项目(2022MS103); 大学生创新创业项目(S202310079142)