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选择性催化还原法(SCR)是机动车贫燃尾气氮氧化物(NOx)控制的主要方法,分子筛催化剂是一类颇具应用前景的SCR催化剂。本文选用H-BEA分子筛为载体,过渡金属元素Ni为主要活性组分,并以Fe为助剂,采用浸渍法制备了一系列Ni/H-BEA和Ni-Fe/H-BEA催化剂,并以NH3、CH4、C3H8等为还原剂,对Ni/H-BEA和Ni-Fe/H-BEA催化剂上NH3-SCR、HC-SCR以及低温等离子体协同HC-SCR三种过程脱除贫燃尾气NOx进行了深入研究,得到了以下一些结论:(1)在NH3-SCR体系,3%Ni/H-BEA的活性最高,最佳活性温度范围为350-500℃,NOx转化率最高可达100%。在较高空速范围内(20000~100000 h-1),Ni/H-BEA的活性随空速的增加而下降。催化剂的活性随着NH3/NO摩尔比的上升而上升,较适宜的NH3/NO比为1。在一定的O2浓度范围内(4-10%),Ni/H-BEA的活性受O2浓度的变化影响较小。SO2和H2O在300℃下对催化剂活性有不可逆的抑制作用,NOx转化率最高降幅可达20%,主要是因为铵盐在催化剂表面的形成。(2)在HC-SCR体系,Ni/H-BEA的C3H8-SCR活性远高于其CH4-SCR活性。Fe掺杂的Ni-Fe/H-BEA催化剂具有很好的低温活性,其中3%Ni-1%Fe/H-BEA的C3H8-SCR活性最高。Ni-Fe/H-BEA催化剂上的活性组分以NiO和a-Fe2O3为主,Fe的掺杂提高了催化剂活性组分的分散度和酸性。O2在C3H8-SCR反应中扮演重要角色。在300℃下,1000 ppm之内的NO浓度水平对催化剂活性没有明显影响,在其他考察温度下,随着NO浓度增高,NOx去除率下降。随着C3H8/NO升高,在所有考察温度下NOx转化率也逐渐上升。在300℃时,C3H8/NO=1.25时,NOx转化率达到了100%。此外,Fe掺杂极大地改善了Ni-Fe/H-BEA催化剂的抗水抗硫性。(3)引入DBD低温等离子与C3H8-SCR的结合,在低温下具有明显的协同效应,在250℃和275℃时协同因子为1.07;此外,NTP的引入有效地提高了催化剂的抗水抗硫性。