Блог

Sep 06, 2023

Боксит

Научные отчеты, том 5,

Научные отчеты, том 5, Номер статьи: 9766 (2015) Цитировать эту статью

4942 Доступа

29 цитат

1 Альтметрика

Подробности о метриках

Чтобы разработать низкотемпературные (ниже 200 °C) и устойчивые к SO2 катализаторы для селективного каталитического восстановления (SCR) NOx, была приготовлена ​​серия дешевых катализаторов M/боксит (M = Mn, Ni и Cu) с использованием боксита в качестве поддержка. Их характеристики SCR намного превосходят обычные V2O5/TiO2, а добавление M в боксит приводит к значительному повышению эффективности удаления NOx, особенно при низких температурах. Среди катализаторов Cu/боксит демонстрирует широкий температурный диапазон (50–400 °C), высокую устойчивость к SO2 и H2O, а также хорошую способность к регенерации при СКВ NOx. Конверсия NOx составляет более 80% при 50–200 °C, а селективность по N2 — более 98%. Cu/боксит может служить перспективным катализатором в СКВ NOx.

Оксиды азота (NOx) считаются одним из серьезных загрязнителей воздуха, они в основном выделяются из выхлопных газов автомобилей и промышленного сжигания ископаемого топлива. Хранение и сокращение NOx (NSR) и селективное каталитическое восстановление (SCR) были предложены для последующей обработки NOx.2,3 Среди этих методов SCR NOx с помощью NH3 является эффективным процессом удаления NOx из дизельных транспортных средств и стационарных источников.4 ,5,6,7,8,9 Ванадия на диоксиде титана с WO3 или MoO3 в качестве промоторов являются типичными коммерческими катализаторами для SCR NOx.8,9,10 Тем не менее, эти катализаторы обычно страдают некоторыми проблемами, такими как токсичность ванадия, Окисление SO2 до SO3, переокисление NH3 до N2O и использование в узком температурном диапазоне 300–400 °C.11 Из-за высокой рабочей температуры катализаторы всегда располагаются перед системой очистки и/или сероочистки. единиц, что приводит к дезактивации в присутствии высоких концентраций пыли и SO2.12,13 Таким образом, разработка устойчивых к SO2 катализаторов СКВ, работающих при температуре ниже 200 °C, привлекла значительное внимание.

Хорошо известно, что катализаторы на основе благородных металлов обладают хорошей каталитической активностью и высокой селективностью при низкотемпературном СКВ NOx,14 но высокая цена и нехватка источника благородных металлов ограничивают их широкое применение и дальнейшее развитие. Сообщалось, что несколько групп катализаторов на основе оксидов металлов обладают такими преимуществами, как низкая стоимость, высокая термическая стабильность и хорошая активность в отношении снижения NOx. каталитическая активность.15,16 Хотя смешанные оксиды переходных металлов демонстрируют высокую активность SCR ниже 200 °C, их каталитическая активность быстро снижается в присутствии SO2.

Предполагается, что характеристики SCR, устойчивость к сере и термическая стабильность катализаторов можно регулировать путем модификации рецептуры, корректировки структуры и использования сложных носителей.17,18 В этом контексте оксиды мультиметаллов широко используются в качестве носителей катализаторов SCR, поскольку они могут обеспечивать превосходные общие свойства за счет синергетического взаимодействия своих составов.18,19,20 Боксит состоит из Al2O3, FeOx, TiO2, SiO2 и небольшого количества Pt. Хорошо известно, что эти составы эффективно удаляют NOx.21 Кроме того, природный боксит дешев, легко доступен и нетоксичен, длительный период естественной эволюции может обеспечить ему хорошую стабильность. В наших непрерывных усилиях по разработке высокоэффективных и устойчивых к SO2 катализаторов SCR22,23 здесь мы сообщаем о серии оксидов переходных металлов на боксите, M/боксит (M = Mn, Ni и Cu), которые демонстрируют превосходные характеристики SCR. по сравнению с типичным V2O5/TiO2. Конверсия NOx в Cu/боксите составляет более 80% при 50–200 °C, более того, Cu/боксит демонстрирует высокую селективность по N2, высокую устойчивость к SO2 и H2O, а также хорошую способность к регенерации при СКВ NOx.