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在一些典型行业如垃圾焚烧、炼焦工业、铁矿石烧结、金属冶炼等排放的烟气中,除含有氮氧化物(NOx)、二氧化硫(SO2)、粉尘等常规污染物外,还伴有含氯挥发性有机物等非常规污染物。氯代芳香化合物是一类典型的含氯挥发性有机物,其与NOx均为大气细颗粒物和臭氧的重要前体物。当前国家要求推进挥发性有机物(volatile organic compounds,VOCs)与NOx等污染物的协同减排,这使得多种污染物协同净化技术成为了环境催化领域研究的前沿。本文选用选择性催化还原脱硝商用催化剂(主要成分为V2O5-WO3/Ti O2),研究其协同净化NOx以及氯代芳香化合物的反应特征,考察反应过程中副产物种类及生成路径,分析技术应用的环境风险,并同时探究了SO2对该协同净化反应的干扰作用。本文首先研究了V2O5-WO3/Ti O2催化剂协同净化NOx和氯苯(chlorobenzene,CB)的催化反应性能。实验结果表明,催化剂在300°C时能够保持较高的净化性能,其NO与氯苯转化率分别达到90%和100%,CO与CO2的选择性为41%和52%。在250°C及以下时,氯苯的通入会抑制NO的转化。这是由于从氯苯上解离的Cl与NH3反应生成了NH4Cl,NH3的消耗在一定程度上抑制了选择性催化还原(selective catalytic readuction,SCR)反应的进行。此外,SO2存在时催化剂的协同净化性能出现明显下降,在200°C时催化剂因表面硫铵盐积累而严重失活。随后,本文研究了V2O5-WO3/Ti O2催化剂协同净化NOx和氯苯的反应机理。在该协同反应中,氯苯主要吸附于V-OH,部分吸附于V=O。SCR反应气氛有利于氯苯在酸性位点上的吸附和脱氯。当反应温度为250°C及以上时,NO的存在能促进氯苯的深度氧化,这主要是由于NO会被氧化形成NO2,后者有助于VOx物种的再氧化,从而加快钒基催化剂的氧化还原循环。在反应过程中,氯主要以HCl的形式从催化剂表面脱除,表面结构羟基簇是HCl的主要H源。NH3会在催化剂表面与水发生竞争吸附,其存在减少了结构羟基簇数量,并抑制了HCl的生成。最后,本文对协同净化反应的副产物进行了定性和定量测试,并分析了典型副产物的生成机制。在反应尾气和催化剂表面检测到一系列脂肪族和芳香族化合物以及多氯有机副产物,首次在协同反应中发现二硫化碳(CS2)、3-氯苄腈和4-氯-2-硝基苯酚等高毒副产物。250°C时反应尾气中测得的二噁英类物质毒性当量质量浓度为0.0514 ng I-TEQ Nm-3,未检测到毒性最高的二噁英类同系物2,3,7,8-TCDD。SCR反应的偏碱性气氛对氯苯酚的生成具有促进作用,进而促进了二噁英类物质的形成。SO2的存在会促进多氯副产物的生成,但明显抑制了二噁英类物质的产生。本文针对协同净化过程中二噁英类物质的研究,结合副产物分析,揭示了反应中多种高毒副产物的生成规律,有助于评估V2O5-WO3/Ti O2催化剂在协同净化NOx和氯苯应用中的环境风险,对协同净化技术在实际工业中的应用具有重要的指导意义。