HNO3改性促进活性炭低温脱硝机理的研究

郭倩倩，景 文，侯亚芹，刘勇进，李风海，黄张根,*

（1.菏泽学院 化学化工学院，山东 菏泽 274015；2.中国科学院山西煤炭化学研究所，煤转化国家重点实验室，山西 太原 030001；3.山东玉皇化工 (集团)有限公司，山东 菏泽 274500）

燃煤烟气中的NO是一种主要的大气污染物，会造成酸雨、光化学烟雾、臭氧层破坏，严重危害环境和人体健康[1]，因此，有效控制NO的排放是目前亟待解决的重大问题。

以NH3为还原剂的选择催化还原（SCR）是目前最有效和应用最广泛的脱硝方法[2]。目前，工业上主要采用V2O5/TiO2和V2O5-WO3/TiO2催化剂，为避免 SOx的毒化作用，操作温度是 300−400 ℃[3]，这与现有的锅炉系统不匹配。低温SCR装置可直接置于除尘和脱SO2床层之后，不仅易于与现有锅炉系统匹配，还可缓解粉尘和SO2对催化剂的堵塞和毒化。

活性炭（AC）作为低温脱硝催化剂，成本较低，制备方法简单，已被广泛应用于 NO 的脱除[4-6]。但AC本身的脱硝活性较低，通过改性提高其脱硝性能得到了广泛关注[7-10]。前期研究结果表明，采用HNO3在不同温度下对AC进行改性处理，随改性温度升高NO转化率明显提高，通过漫反射红外光谱、X射线光电子能谱、热重-质谱联用等方法表明羧基、酸酐和羟基这三种含氧基团含量随改性温度升高明显增加，这是HNO3改性后样品NO转化率提高的主要原因[11]。然而，大量文献研究表明，含氧基团含量增加一方面能明显促进NH3的吸附[11-13]；另一方面能促进 NO 向 NO2的氧化[14, 15]，这些结果均会导致AC脱硝活性提高，但是对哪种因素发挥主要作用尚不明确；而且随反应温度升高，这些促进作用是否会发生改变尚不清楚。……