Cu对CumNi0.1-mTiOx氧化物低温氨催化选择性还原氮氧化物性能的影响

李莹莹, 张天瑞, 朱宇君

(黑龙江大学 化学化工与材料学院 功能无机材料化学教育部重点实验室，哈尔滨 150080)

0 引 言

固定源和移动源尾气中排放的NOx给人类健康和环境带来许多危害[1]，因此，催化消除NOx具有重要的意义。V2O5-WO3(WO3)/TiO2是目前大型发电厂应用的氨选择性还原(NH3-SCR)脱硝催化剂，其适用于烟气温度为300～400 ℃，但不适合现有工业燃煤锅炉烟气除尘和脱硫后温度偏低的实际情况。因而，对于治理工业烟气给环境带来的污染等问题，研究开发低温高效脱硝催化剂具有重要的现实意义。

研究发现，Ni基氧化物催化剂因在中高温区具有一定的NH3-SCR催化活性，而且Ni掺入到其他金属氧化物中可以与其他金属发生相互作用，从而调节催化剂的氧化性。Wu等研究发现，Ni的掺入可以使FeVO4纳米粒子与TiO2载体之间的相互作用增强，这对于结构缺陷的形成是有利的，并且可以使催化剂的酸性和氧化性得到提升，有助于形成更多的表面吸附氧，从而提高催化性能[2]。Chen等将Ni掺入到NixMn1-xTi10(x= 0.1～0.5)催化剂中[3]。结果表明，Ni的加入可以使催化剂表面的Ni3+、Mn4+和化学吸附氧物种增多，从而影响催化剂的催化性能，同时，Ni的掺入能够抑制SO2氧化成SO3，从而提高催化剂的抗硫性能。

Cu基氧化物催化剂由于具有良好的氧化性，在低温脱硝领域中得到了广泛的应用，但纯CuOx催化剂工作窗口较窄，活性较差。因此，通过调节氧化还原性和酸性可以使Cu基催化剂的活性得到提高，同时也能够拓宽操作温度窗口。Wang等报道，在Ti-Nb催化剂中加入Cu可以使催化剂的低温活性显著提高，这主要归因于Cu的加入引起了Cu和Nb之间发生相互作用，导致催化剂的氧化性增强。……