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氮氧化物(NOx)是大气的主要污染物之一,危害生态系统和人类健康。烟气中的NOx有90％以上是一氧化氮(NO),NO的去除已成为重要的环境保护课题。一氧化碳(CO)也是绝大部分烟气和尾气中的成分,且通常含量远高于NO,因而促进NO和CO之间的反应,用CO去除NOx的研究工作倍受关注。 本文采用Cu和Co的复合氧化物作为活性组分,以比表面积较大且抗H2O抗SO2性能较好的纳米TiO2作为载体,制成CuCoOx/TiO2催化剂。考察了焙烧温度、反应温度、氧含量、NO浓度、空间速度对催化剂催化CO还原NO性能的影响,并研究了催化剂的抗SO2、抗H2O性能。XRD、TPR和BET分析表明,350℃焙烧的催化剂具有CuCo2O4尖晶石结构,比表面积大,对CO催化还原NO的效果好。在空速为20000 h-1, NO进口浓度1000 mg·m-3的条件下,反应温度为200℃时NO转化率可达98.9%。反应机理研究发现,100℃以下CO还原NO的产物主要为N2O,高于100℃时主要产物则是N2。O2在CO+NO反应中主要有促进NO氧化和与NO竞争CO的双重作用。该催化剂具有良好的单独抗SO2、抗H2O毒化性能,H2O和SO2同时存在时因生成硫酸盐而使催化剂很快失活。CO还原NO反应的动力学研究表明,内、外扩散对反应速率的影响很小,可以忽略,宏观动力学规律可用方程rNO=4024exp[22523/(RT)].[NO]1.04描述。 研究了催化剂焙烧温度、反应温度、氧含量、NO浓度、空间速度对CuCoOx/TiO2催化氧化NO性能的影响,以及催化剂的抗SO2抗H2O性能。空速为5000 h-1,NO进口浓度500 mg·m-3,含氧量10%的条件下,反应温度300℃时NO转化率可达79.5%,250℃时NO转化率接近50%。该催化剂具有良好的单独抗SO2、抗H2O毒化性能,但H2O和SO2同时存在时很快失活。 CuCoOx/TiO2催化剂具备良好的催化氧化CO性能,在110℃,CO进口浓度1%,氧含量5%,空速为20000 h-1的条件下,CO的转化率可达到98.5%以上。考察了催化剂焙烧温度、反应温度、CO进口浓度、空间速度对催化剂催化氧化CO性能的影响。CuCoOx/TiO2催化剂具有良好的单独抗H2O和抗SO2性能。 因此,该催化剂可用于不同时含H2O和SO2的含NO和CO气体催化去除处理。