文章编号:1001-9731(2023)07-07165-06Cu基SAPO-34催化剂的制备及其脱硝性能研究*律娅婧,苟丽媛,彭雨(西华大学理学院,成都610039)摘要:以吗啉为模板剂,基于原位水热法制了备Cu-SAPO-34催化剂,在催化剂评价装置上探究了的分子筛催化剂催化还原NO的能力。通过XRD、SEM、NH3-TPD和H2-TPR等分析手段测试了不同摩尔比的Si源量对Cu-SAPO-34的微观形貌、晶格结构和催化活性的影响。结果表明,Cu-SAPO-34分子筛颗粒的晶粒为均匀规整的立方结构,颗粒的尺寸在15~30μm之间,过量或过少的Si源摩尔比都会影响Cu-SAPO-34催化剂的结晶度。当温度在250℃时,Si源摩尔比为0.3的Cu-SAPO-34催化剂的脱硝活性达到了最大值86%;当温度超过300℃后,Cu-SAPO-34催化剂脱硝活性开始降低;当温度达到600℃时,Si源摩尔比为0.3的Cu-SAPO-34保持率达到81.4%,Cu-SAPO-34催化剂具有优异的耐高温性和宽的工作温度。总耗氢量随着Si源摩尔比的增大而先增大后减小,Si源摩尔比为0.3的Cu-SAPO-34催化剂总耗氢量达到最大值为415.61mmol/g,总NH3脱附量达到最高为1.56mmol/g。综合可知,Si源摩尔比为0.3的Cu-SAPO-34具有最高的活性。关键词:Cu-SAPO-34;Si源;脱硝活性;催化剂;耗氢量;原位水热法中图分类号:O643.32文献标识码:ADOI:10.3969/j.issn.1001-9731.2023.07.0220引言随着城镇化和工业化进程的高速发展,工业锅炉制造业、钢铁业以及交通运输业等行业也蓬勃发展。但与此同时,这些行业也是能源与燃料深度消耗的重要源头[1],其生产或使用过程中会释放大量的大气污染物,包括二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物、颗粒物等,从而对大气环境产生巨大影响[2-3]。氧化氮(NOx)作为常见的大气污染物之一,通常来自于煤炭的燃烧和车辆尾气的排放,对人类的生活环境和身体健康都有显著威胁[4-6]。据国家统计局统计,我国2021年第一季度的煤炭累计消费量就已达到9.69亿吨标准煤,同比增长16.1%。煤炭燃烧是导致大气污染和温室气体排放的主要原因之一,煤炭的巨量消耗无疑会对空气质量、水质和生态系统等方面产生严重的影响[7-8]。且随着运输业飞速发展,当下机动车的需求与使用量也在大幅增长,而汽车尾气排放也正是NOx的重要来源,会对城市空气构成严重污染[9-10]。据统计,中国每年因呼吸系统疾病导致的死亡人数高达100万人左右。因此,开发出高效的工业烟气及汽车尾气净化技术对于人类健康和环境保护尤为关键[11-12]。Cu基SAPO-34是一种有效的脱硝催化剂,常被用于工业烟气及汽车尾气净化[13-14]。其原理是选择性催化还原(...
