低温NH3-SCR反应中催化剂形貌效应的研究进展

谢 巧，张 雷，2*，胡正华，李艮香，王超越，李廷真，2

(1.重庆三峡学院环境与化学工程学院，重庆 404000；2.重庆三峡学院三峡库区水环境演变与污染防治重庆市重点实验室，重庆 404000)

氮氧化物(NOx)是最主要的大气污染物之一，它会产生一系列的环境问题，如温室效应、酸雨、光化学烟雾，同时也是产生PM2.5的主要原因[1-2]。NOx主要来源于化石燃料燃烧的尾气排放，目前消除NOx的主要方法为直接分解(DD)[3]、减少储存(NSR)[4]和选择性催化还原(SCR)[5]。其中，NH3选择性催化还原NOx技术(NH3-SCR)是固定源脱除NOx应用最广泛和最成熟的方法。

NH3-SCR技术的核心在于催化剂，而按照催化活性温度窗口可大致分为高温NH3-SCR催化剂(温度高于300 ℃)和低温NH3-SCR催化剂(低于300 ℃)[1，6]。已广泛应用的工业V2O5-WO3/TiO2催化剂属于高温SCR催化剂，主要用于火电厂烟气脱硝，为满足催化剂对脱硝反应温度的要求，催化剂需安装于省煤器和除尘装置之间。对其他大多非电力行业炉窑烟气排放，如焦化、水泥、垃圾焚烧、酸洗行业等[7]，在无外加热设备情况下，进入脱硝处理段的烟气温度通常低于300 ℃。同时，对于火电厂改造，倘若将脱硝催化装置置于除尘和脱硫设备之后，烟气自身温度则显著低于300 ℃。由此可见，相比于高温NH3-SCR催化剂，低温NH3-SCR催化剂具有更广阔的应用前景。因此，开发理想的低温脱硝催化剂成为目前脱硝领域的研究热点。

早期的低温NH3-SCR催化剂研究主要是关于催化材料的组成与性质之间的关系，由于催化剂的硫中毒和水中毒一直是制约低温NH3-SCR技术发展的瓶颈，仅从优化催化剂的组成亦难以突破。……