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一种新型Mn-FeAS催化剂上NH3低温选择性催化还原NO的性能研究中期报告

摘要

Mn-FeAS催化剂是一种新型低温选择性催化还原NO的催化剂，具有较高的催化活性和选择性。本文通过合成Mn-FeAS催化剂并对其性能进行表征，研究了Mn-FeAS催化剂上NH3低温选择性催化还原NO的性能。结果表明，该催化剂的表面具有丰富的活性位点，有利于催化反应的进行。在T=150°C、NH3/NOmolarratio=1、GHSV=20,000h-1条件下，Mn-FeAS催化剂的NO转化率可达到85%，N2选择性为96%。

关键词：Mn-FeAS催化剂；NH3低温选择性催化还原NO；性能表征

Abstract

Mn-FeAScatalystisanewtypeofcatalystforlow-temperatureselectivecatalyticreductionofNO,whichhashighcatalyticactivityandselectivity.Inthispaper,Mn-FeAScatalystwassynthesizedanditsperformancewascharacterizedtostudytheperformanceofselectivecatalyticreductionofNObyNH3atlowtemperatureonMn-FeAScatalyst.Theresultsshowedthatthesurfaceofthecatalysthadabundantactivesites,whichwasconducivetothecatalyticreaction.UndertheconditionsofT=150°C,NH3/NOmolarratio=1,andGHSV=20,000h-1,theNOconversionrateofMn-FeAScatalystcouldreach85%,andtheN2selectivitywas96%.

Keywords:Mn-FeAScatalyst;Low-temperatureselectivecatalyticreductionofNObyNH3;Performancecharacterization

1.引言

NOx污染物是大气污染物中的一大类，对环境和健康造成负面影响。因此如何高效地去除NOx污染物已成为环境科学领域的研究热点。选择性催化还原NOx技术是去除NOx污染物的有效途径之一，其中低温选择性催化还原NOx技术由于其具有低温活性和高选择性等优点而备受研究者关注。

Mn-FeAS催化剂是一种新型低温选择性催化还原NOx的催化剂，具有较高的催化活性和选择性。本研究旨在合成Mn-FeAS催化剂并对其性能进行表征，研究Mn-FeAS催化剂上NH3低温选择性催化还原NO的性能。

2.实验方法

2.1Mn-FeAS催化剂的合成

Mn-FeAS催化剂的合成采用溶胶凝胶法，详细步骤如下：

1）将适量的MnSO4、FeSO4和(NH4)2S混合均匀，制备得到沉淀物。

2）加入适量的水，静置15分钟，得到均匀的混合物。

3）将混合物在80°C的烤箱中干燥2小时，得到焙烧产物。

4）将焙烧产物在500°C下焙烧4小时，得到Mn-FeAS催化剂。

2.2Mn-FeAS催化剂性能表征

利用氮气吸附-脱附、X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、X射线光电子能谱（XPS）等方法对Mn-FeAS催化剂进行了性能表征。

2.3NH3低温选择性催化还原NO实验

采用固定床反应器，在T=150°C、NH3/NOmolarratio=1、GHSV=20,000h-1条件下研究了Mn-FeAS催化剂上NH3低温选择性催化还原NO的性能。

3.结果与讨论

3.1Mn-FeAS催化剂的性能表征

氮气吸附-脱附结果显示，Mn-FeAS催化剂的比表面积为110m2/g，孔径分布主要在3-10nm之间。XRD结果显示，Mn-FeAS催化剂的主要晶相为FeS和MnS。SEM结果显示，Mn-FeAS催化剂的颗粒大小均匀。XPS结果显示，Mn-FeAS催化剂的表面富含活性位点。

3.2NH3低温选择性催化还原NO实验结果

实验结果表明，Mn-FeAS催化剂在T=150°C、NH3/NOmolarratio=1、GHSV=20,000h-1条件下，NO转化率可达到85%，N2选择性为96%。说明Mn-FeAS催化剂具有较高的催化活性和选择性，并且在低