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柴油车尾气排放的NOx是引发酸雨、光化学烟雾和灰霾等环境污染事件的重要原因，控制柴油车尾气NOx排放是环境催化领域的研究热点与前沿。与传统的氨选择性催化还原技术相比，碳氢化合物选择性催化还原NOx(HC-SCR)可利用车载柴油或添加剂为还原剂，可简化后处理系统，免除还原剂尿素添加设备的布建，具有很好的发展应用前景。已有的研究表明，氧化铝负载的银催化剂(Ag/Al2O3)具有优异的HC-SCR活性和一定的抗水耐硫能力。柴油车尾气中含有大量水蒸气(H2O)和一定量二氧化硫(SO2)，因此研究HC-SCR反应过程中H2O和SO2对Ag/Al2O3催化剂性能的影响机制，对提高其抗水抗硫性能和指导实用化体系的设计具有重要的科学意义。 本文以浸渍法合成了银负载量为1-6wt％的Ag/Al2O3催化剂，发现氢气存在条件下，该系列样品催化丙烯选择性还原NOx(H2-C3H6-SCR)的耐水性存在随银负载量增加而先升高后降低的规律，这与丙烯部分氧化产物甲酸盐形成及其表面浓度密切相关。UV-vis、XPS和XANES等表征结果显示，上述Ag/Al2O3催化剂上银物种以氧化态和还原态形式存在，高负载量的Ag/Al2O3上含有更多金属态银;含60％氧化态银的2％Ag/Al2O3同时具备优异的耐水性与NOx净化效率;反应动力学和原位漫反射红外光谱（in situ DRIFTS）研究表明，2％Ag/Al2O3催化丙烯部分氧化形成了甲酸盐、烯醇式物种和乙酸盐;甲酸盐与NOx反应活性低，导致其在催化剂表面的累积，抑制了活性物种烯醇式物种和乙酸盐的形成及其与NOx的反应，最终降低了Ag/Al2O3净化NOx的低温活性;水蒸气的存在显著降低Ag/Al2O3表面的甲酸盐浓度，释放活性位点，从而提高低温条件下NOx的净化效率;DFT量化模拟计算的研究结果进一步佐证了水蒸气存在对上述部分氧化产物吸附性能的影响。以此为指导，通过高温处理调节银物种的状态，获取了耐水性能优异的Ag/Al2O3催化剂。 研究了预硫化、SO2添加对Ag/Al2O3催化剂结构的影响，发现银的存在状态显著影响Ag/Al2O3上H2-C3H6-SCR反应的耐硫性，这与反应条件下硫酸盐的锚定特性及其可移动性相关。Ag/Al2O3催化剂上，活性物种银以高度分散的银离子(Ag+)、氧化态银簇(Agnδ+)和还原态银簇(Agn0)存在;预硫化使硫酸盐在银位和铝位吸附锚定，并导致还原态银簇向氧化态的转变，即硫酸盐在Ag/Al2O3表面上存在三种不同的锚定位点:Ag+、Agnδ+和Al位。DFT量化模拟计算结果显示，硫酸盐在上述位点的吸附能顺序为:|Ag3δ+|＜|Ag+|＜|Al|，表明含有更多银团簇的Ag/Al2O3具备更高的抗硫性能。以此为指导，通过热处理的方法促使高度分散的银离子向银团簇转变，获取了耐硫性能优异的Ag/Al2O3催化剂。 研究了H2O对Ag/Al2O3催化乙醇选择性还原NOx（乙醇-SCR）的影响，发现H2O的添加显著提高乙醇-SCR的低温活性。活性测试、反应动力学和in situ DRIFTS实验表明，乙醇-SCR存在低温和高温两种不同的反应途径;前者与乙醇部分氧化产物烯醇式物种的形成及其反应性能相关，后者与乙酸盐这一热稳定性较高的乙醇部分氧化产物相关联;H2O的添加促进了低温条件下乙醇-SCR反应过程中表面烯醇式物种和NO2的形成，以上两物种之间的协同作用开启了气相-表面交叉耦合的高效还原NOx的循环反应路径。