有机配体辅助球磨法制备铈钛复合氧化物SCR催化剂

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氨选择性催化还原(Selective Catalysis Reduction,NH3-SCR)是目前商业化的最为有效的烟气脱硝技术,其核心是催化剂制备。但传统钒钛基SCR催化剂存在钒物种毒性大、催化SO2氧化活性高及工作温度高等问题。氧化铈具有独特的氧化还原性、储氧能力及酸碱性,有望成为一类绿色的无钒SCR催化剂[1,2]。研究表明合成方法和工艺条件对铈钛基SCR催化剂性能有显著影响[3,4],因此探索新的铈钛基SCR催化剂合成方法具有重要意义。本文采用有机配体辅助球磨法制备了多个氧化铈质量分数为20%的铈钛复合氧化物催化剂。以氧化铈为铈前驱体,采用普通球磨法和有机配体辅助球磨法制得的样品分别记作CeO2Ti-BM和CeO2Ti-BMA;以六水合硝酸铈为铈前驱体,相似条件下制备的样品分别记作CeTi-BM和CeTi-BMA;CeTi-IM为浸渍法制备的相同组成样品。发现采用有机配体辅助球磨法制备的CeO2/TiO2催化剂具有较高的低温活性(Fig.1)和较好的抗H2O和SO2性能(Fig.2)。红外光谱(FT-IR)、X-射线衍射(XRD)、程序升温还原(H2-TPR)、透射电镜(TEM)和X-射线光电子能谱(XPS)等表征结果显示:有机配体与铈离子之间的配位作用使得铈物种在TiO2载体表面分散更均匀,晶粒尺寸更小。同时,在煅烧过程中有机配体的还原作用使得催化剂表面Ce3+含量增多,铈物种具有更好的氧化还原性。本研究将为多相催化剂制备提供一种简便的、环境友好的新工艺。
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