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氮氧化物(NOx)是主要的大气污染物之一,危害性较多,对各种农作物、生态环境以及人类健康具有极大的危害,有效地控制大气中NOx的含量,已成为迫在眉睫的问题。本文选择清洁无污染的H2作还原剂进行选择性还原NO反应,主要研究贵金属Pd以及Ce掺杂镍钴尖晶石氧化物对H2-SCR技术处理NOx的脱硝效果,并结合一系列物理化学表征探究不同的制备方法、Pd的掺杂、Ce的掺杂量对H2-SCR催化活性的影响,同时也研究了 NO/H2比、氧的浓度、气时空速、温度、SO2和H2O等实验参数对SCR活性的影响。探究金属态 Pd/LaMnO3、ACo1.95Pd0.05O4(A=Ni,Mn,Zn,Cu)催化剂的 H2-SCR脱硝性能,选择脱硝效果良好的NiCo1.95Pd0.05O4尖晶石催化剂作为后续研究的对象。比较溶胶-凝胶法、共沉淀法以及水热合成法制备NiCo1.95Pdo.o5O4催化剂的SCR活性,结果显示溶胶-凝胶法制备催化剂具有良好的脱硝性能,故在接下的研究中均采用溶胶凝胶法制备镍钴尖晶石催化剂。研究NiCo1-xPdxO4(x=0.00,0.05)尖晶石催化剂的H2-SCR脱硝活性,结果显示少量Pd的掺杂能够提高催化剂的SCR活性,特别是NiCo1.95Pd0.05O4催化剂的脱硝性能最佳。烟气中氧的浓度从0%增到6%,NO/H2比从1:10增到1:1时,催化剂的NO转化率均有所下降,说明氧浓度、氢浓度会影响SCR活性。水蒸气的加入对NiCo1.95Pd0.05O4催化剂的活性产生微弱的影响,表明该催化剂具有较好的抗水性。此外,通入100 ppm的SO2后,NO转换率降低了 4.88%,表明Pd的掺杂提高了催化剂的抗硫性。通过 Ce 的掺杂研究 Ni1-xCexCo1.95Pd0.05(x=0.00,0.03,0.05,0.07,0.1,0.2)尖晶石催化剂的抗硫性,结果表明少量Ce的掺杂不仅提高催化剂抗硫性,还提高其SCR催化活性,而其中Ni0.93Ce0.07Co1.95Pd0.05O4催化剂的脱硝活性最佳。气时空速的增加对催化剂的脱硝活性影响不大,NO/H2比从1:1变为1:10,NO转化率有较大的增加,而氧浓度从无氧变为6%时,NO转化率下降幅度不大,表明Ce的掺杂可以有效提高催化剂的耐氧性。此外,该催化剂还具有较好的抗水性,水的加入对其催化活性影响很微弱。探究泡沫镍负载镍钴尖晶石催化剂的H2-SCR的脱硝性能,通过浸泡法将0.03g的Ni0.93Ce0.07Co1.95Pd0.05C4催化剂负载在泡沫镍上,进行SCR活性测试,结果表明单位质量催化剂的条件下,泡沫镍负载镍钴催化剂的最高转化率约是未使用泡沫镍的30倍,这表示泡沫镍具有富集氢的效果。高空速下,泡沫镍负载镍钴尖晶石催化剂仍具有很高的催化活性,NO/H2比1:10升到1:5,氧浓度0%增到4%,NO转化率均可达到90%以上,显示出泡沫镍对氢具有极强的富集作用。此外,二氧化硫对该类型催化剂的钝化作用是部分可逆的。总之,Pd的掺杂可以有效地提高镍钴尖晶石催化剂的脱硝性能,而少量的Ce掺杂不仅可以提高其催化活性,还能增强催化剂的抗硫性,将少量镍钴催化剂负载在泡沫镍上可以增强氢的吸附,挺高脱硝性能。此外,调整NO/H2比、氧浓度、气时空速等实验参数,可以影响催化剂SCR活性,而水对尖晶石的影响则比较微弱。