锑掺杂对Mn-Ce/TiO2催化剂脱硝性能的影响

石油炼制与化工 ›› 2021, Vol. 52 ›› Issue (2): 67-72.

锑掺杂对Mn-Ce/TiO₂催化剂脱硝性能的影响

王献忠¹,吴彦霞²,梁海龙²,陈鑫²,陈琛²,晏根平¹,戴长友³,陈玉峰²

1. 萍乡学院江西省工业陶瓷重点实验室
2. 中国建筑材料科学研究总院陶瓷科学研究院
3. 瑞泰科技股份有限公司

收稿日期:2020-07-31 修回日期:2020-09-14 出版日期:2021-02-12 发布日期:2021-01-19
通讯作者: 王献忠 E-mail:365260098@qq.com
基金资助:
国家自然科学基金项目

EFFECT OF ANTIMONY DOPING ON DENITRATION PERFORMANCE OF Mn-Ce/TiO₂ CATALYST

Received:2020-07-31 Revised:2020-09-14 Online:2021-02-12 Published:2021-01-19

摘要/Abstract

摘要： 采用浸渍法制备了一系列Sb掺杂的Mn-Ce-Sb/TiO₂催化剂，考察了Sb/TiO₂摩尔比对催化剂脱硝性能的影响，采用X射线衍射、N₂吸附-脱附、NH₃程序升温脱附，H₂程序升温还原等表征手段对Mn-Ce/TiO₂和Mn-Ce-Sb/TiO₂(Sb/TiO₂摩尔比2∶10)催化剂进行表征，并对两种催化剂的脱硝性能、抗硫和抗水性能进行对比。结果表明：Sb的掺杂有利于催化剂的活性组分在载体上更好地分散，促进活性组分与载体之间的相互作用，促进低温氧化还原反应的进行；Mn-Ce-Sb/TiO₂催化剂具有较大的比表面积、较多的表面酸性位及优良的氧化还原性能，因此，与Mn-Ce/TiO₂催化剂相比，Mn-Ce-Sb/TiO₂催化剂具有更高的选择性催化还原NO活性及较好的抗硫、抗水性能。

关键词: 锑掺杂, Mn-Ce/TiO₂催化剂, 脱硝, 抗硫, 抗水

Abstract: A series of Sb doped Mn-Ce-Sb/TiO₂ catalysts was prepared by impregnation method. The effect of Sb/TiO₂ molar ratio on the denitration performance of the catalysts was investigated. The catalysts Mn-Ce/TiO₂ and Mn-Ce-Sb/TiO₂ (Sb/TiO₂ molar ratio 2∶10) were characterized by XRD, BET, NH₃-TPD and H₂-TPR, and the denitration performance, sulfur resistance and water resistance of the two catalysts were compared. The results showed that Sb doping was beneficial to the dispersion of active components on the support, to the interaction between active components and support and the low temperature redox reaction. In addition, Mn-Ce-Sb/TiO₂ (2∶10) catalyst has larger specific surface area, more surface acidic sites and excellent redox performance. Therefore, compared with Mn-Ce/TiO₂ catalyst, Mn-Ce-Sb/TiO₂ (2∶10) catalyst has better SCR activity of NO_X, better resistance to sulfur and water.

Key words: antimony doping, Mn-Ce/TiO₂catalyst, denitration, sulfur resistance, water resistance

王献忠吴彦霞梁海龙陈鑫陈琛晏根平戴长友陈玉峰. 锑掺杂对Mn-Ce/TiO₂催化剂脱硝性能的影响[J]. 石油炼制与化工, 2021, 52(2): 67-72.

参考文献

[1]Wu Zhaobiao, Jiang Boqiong, Liu Yue, et al. Experimental study on a low-temperature SCR catalyst based on MnOx/TiO2 prepared by sol-gel method[J]. Journal of Hazardous Materials, 2007, 145(3): 488-494
[2]Kapteijn F, Singoredjo L, Andreini A, et al. Activity and selectivity of pure manganese oxides in the selective catalytic reduction of nitric oxide with ammonia[J]. Applied Catalysis B: Environment, 1994, 3(2/3): 173-189
[3]Kim Y J, Kwon H J, Nam I S, et al．High deNOx performance of Mn/TiO2 catalyst by NH3 [J]. Catalysis Today, 2010, 151(3-4): 244-250
[4]Imamura S, Shono M, Okamoto N, et al. Effect of cerium on the mobility of oxygen on manganese oxides[J]. Appl Catal A, 1996, 142(2): 279-288
[5]Liu Zhiming, Zhu Junzhi, Li Junhua, et al. Novel Mn-Ce-Ti mixed-oxide catalyst for the selective catalytic reduction of NOx with NH3[J]. ACS Appl Mater Inter, 2014, 6(16): 14500-14508
[6]Phil H H, Reddy M P, Kumar P A, Ju K L, Hyo J S. SO2 resistant antimony promoted V2O5/TiO2 catalyst for NH3-SCR of NOx at low temperatures[J]. Appl Catal B: Environ, 2008, 78(3/4): 301-308
[7]曹政, 黄妍, 彭莉莉等. V2O5-Sb2O3-TiO2催化剂低温NH3还原NO及其抗H2O和SO2毒化性能[J]. 燃料化学学报, 2012, 40(4): 456-462
[8]马腾坤, 房晶瑞, 孙勇, 等. TiO2载体掺杂对Mn-Ce/TiO2催化剂低温脱硝性能影响研究[J]. 燃料化学学报, 2017, 45(4): 491-496
[9]龙佳驹, 何汉兵, 李忠濮, 等. Ni掺杂型OMS-2低温抗硫脱硝性能研究[J]. 功能材料, 2019, 50(08): 8084-8090
[10]邓悦. Ce改性Mn系催化剂结构及低温催化活性影响研究[J]. 能源环境保护, 2020, 34(02): 37-42
[11]叶飞, 刘荣, 贡湘君, 等. ZrO2晶相对锰铈系SCR催化剂脱硝活性的影响[J]. 环境科学研究, 2015, 28(11): 1720-1727
[12]刘海岩, 李冬, 苗雪, 等. CuO-WO3/TiO2催化剂制备方法对NH3-SCR脱硝性能的影响[J]. 环境工程, 2020, 38(05): 89-95
[13]邓珊珊, 李永红, 阿荣塔娜, 等. MnOx-SnO2/TiO2型催化剂低温NH3选择性催化还原NO[J]. 化工进展, 2013, 32(10): 2403-2408
[14]黄增斌, 李翠清, 王振, 等. 不同分子筛负载锰铈催化剂的低温NH3-SCR脱硝性能[J]. 燃料化学学报, 2016, 44(11): 1388-1393
[15]段言康, 宋忠贤, 张秋林, 等. 酸性质对磷钨酸改性CeO2上NH3选择性催化还原NO性能影响[J]. 燃料化学学报, 2016, 44(10): 1259-1265
[16]张铁军, 李坚, 何洪, 等. 锑掺杂对钒钛系催化剂低温脱硝活性的影响[J]. 燃料化学学报, 2017, 45(06): 740-746
[17]刘俊, 王亮亮, 费兆阳, 等. 非晶态CeO2@TiO2催化剂的结构、性质及其选择催化还原脱硝性能[J]. 燃料化学学报, 2016, 44(08): 954-960

锑掺杂对Mn-Ce/TiO₂催化剂脱硝性能的影响

EFFECT OF ANTIMONY DOPING ON DENITRATION PERFORMANCE OF Mn-Ce/TiO₂ CATALYST

PDF (PC)

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 15

编辑推荐

Metrics

本文评价

[1]	梁海龙吴彦霞陈玉峰胡利明王春朋. 焙烧温度对MnO_x催化还原NO性能的影响[J]. 石油炼制与化工, 2022, 53(9): 78-82.
[2]	戴宁锴王杰欧阳福生王建平焦云强裴旭. 基于工业数据的催化裂化装置选择性催化还原脱硝机理模型[J]. 石油炼制与化工, 2022, 53(8): 91-96.
[3]	张涛. 氨选择性催化还原废催化剂资源化回用及性能研究[J]. 石油炼制与化工, 2022, 53(11): 110-116.
[4]	余璐高勇强范玉龙徐梦飞. 催化裂化装置选择性催化还原脱硝技术应用中的问题及解决方案[J]. 石油炼制与化工, 2022, 53(11): 117-122.
[5]	苏士焜郭宝文宗保宁荣峻峰朱俊英. HNO₃/H₂O₂烟气脱硝兼微藻养殖组合工艺[J]. 石油炼制与化工, 2022, 53(1): 105-111.
[6]	何晓礼赵锐吕子威宋志敏桑军强曹晓磊. LoTOx烟气脱硝污水生物脱氮技术开发与应用[J]. 石油炼制与化工, 2021, 52(6): 103-107.
[7]	王献忠吴彦霞梁海龙陈鑫陈琛晏根平戴长友陈玉峰. V₂O₅-MoO₃/TiO₂ 催化剂脱硝性能的研究[J]. 石油炼制与化工, 2021, 52(1): 79-85.
[8]	李宁. 催化裂化烟气脱硫脱硝装置废水COD超标原因分析及应对措施[J]. 石油炼制与化工, 2021, 52(1): 126-130.
[9]	蔡筱青涂安斌. TUD-DNS3脱硝助剂在催化裂化装置的工业应用[J]. 石油炼制与化工, 2020, 51(2): 20-24.
[10]	王献忠吴彦霞陈鑫陈琛梁海龙朱江戴长友唐婕. SiO2掺杂对V-Mo/TiO2催化剂脱硝性能的影响[J]. 石油炼制与化工, 2020, 51(1): 31-36.
[11]	马坚许德坤汤云雷孙裕苹. 炼油催化剂生产过程尾气的深度净化[J]. , 2020, 51(1): 101-104.
[12]	张岩梁立伟陈斯佳荣丽丽. 干扰系数-等离子发射光谱法测定脱硝催化剂中的钾、钠、铝含量[J]. 石油炼制与化工, 2019, 50(6): 99-103.
[13]	吴彦霞梁海龙赵春林陈鑫陈琛戴长友唐婕. 载体对Mn-Ce催化剂低温SCR脱硝性能的影响[J]. 石油炼制与化工, 2019, 50(4): 44-48.
[14]	武传朋张晨昕何金龙郭大为毛安国. 脱硫脱硝候选助剂对催化裂化反应的影响[J]. 石油炼制与化工, 2019, 50(11): 30-34.
[15]	周梓杨关永恒. 选择性催化还原系统在重油催化裂化烟气脱硝中的应用[J]. 石油炼制与化工, 2019, 50(10): 103-107.