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本文首先从碳纳米管改性出发，研究了酸处理条件和等离子处理条件对碳纳米管表面改性的影响，得出最佳表面改性条件。对表面修饰后的碳纳米管进行了表征：SEM、TEM表明表面修饰后碳纳米管外壁变得较为光滑，并出现了管端开口；比表面积测试表明表面修饰后碳纳米管比表面积有所增加；FT-IR测试表明碳纳米管管壁引入了羟基、羧基和碱性吡啶类(N-H)管能团。以修饰后的碳纳米管为载体，等体积浸制备了MxOy/CNTs(钒、锰、铜、铁)四种催化剂。
采用连续流动固定床反应器，以V<,2>O<,5>/CNTs催化剂为代表，考察了焙烧温度、负载量、碳纳米管直径等催化剂制备条件对催化剂性能的影响。结果表明：存在最佳焙烧温度和最佳活性组分负载量，使得SCR性能最高；最佳制备条件为：采用40-60nm碳纳米管，负载4.12wt％V<,2>O<,5>，在623K下焙烧2小时。这种条件制备的催化剂在氨氮比为1.0，氧气摩尔含量为5％，载气流速为0.7L/min，反应温度473K时对NO的转率达到89.2％。
同时，对MxOy/CNTs(钒、锰、铜、铁)四种催化剂的低温SCR脱硝性能进行了研究，考察了反应工艺条件如O<,2>含量、载气流量、反应温度、反应时间及氨氮比等因素对催化性能的影响。结果表明：四种催化剂的NO转化率随氧含量和载气流量增大而有所减小，并且幅度基本相同；不同催化剂存在不同的最佳操作温度，锰和铜催化剂在反应温度为433K时，NO的转化率分别为75.6％和66.3％，钒催化剂在473K下具有89.2％的高活性，铁催化剂则在513K时具有58.6％的活性；四种催化剂随着反应时间的变化其活性基本保持不变；反应气体中氨氮比对四种催化剂的催化性能都产生了较大的影响，趋势是随着氨氮比的增加，其转化率先变大后变小。
最后，进一步研究了V<,2>O<,5>/CNTs催化剂的反应动力学特性，分析结果表明，当NH<,3>/NOx小于1.0时，NH<,3>的反应级数为0.7197，当NH<,3>/NOx大于1.0时，其反应级数为0；当O<,2>的浓度大于2.5％时，O<,2>的反应级数为0；建立的动力学公式为：r<,NO>=-dY<,NO>/dt=0.0047exp(24460.125/RT)[NH<,3>]<0.7197>[O<,2>]<0.2410>。