活性碳纤维负载的新型低温SCR脱硝催化剂制备及其性能研究的任务书.docx

活性碳纤维负载的新型低温SCR脱硝催化剂制备及其性能研究的任务书
任务书
一、任务背景
氧化脱硝技术是一种常用的减排技术，其原理是通过催化剂将NOx转化为N2和H2O。传统的脱硝催化剂主要在高温下进行反应，但其存在能耗高、反应温度高、生产成本高等问题。因此，研究低温SCR脱硝催化剂成为了一个热点研究方向。活性碳纤维是一种具有优异性能的载体材料，其具有大比表面积、孔道结构多样、机械强度好等特点，适合于制备催化剂。因此，本研究将以活性碳纤维为载体，制备新型低温SCR脱硝催化剂，并对其性能进行研究。
二、研究内容
1.催化剂制备
以活性碳纤维为载体，利用浸渍-干燥-活化三步法制备催化剂。选取合适的催化剂活性成分和助剂，探索最佳的负载量和悬浮液浓度，制备出具有优异性能的新型低温SCR脱硝催化剂。
2.催化剂表征
运用XRD、TEM、BET等手段对制备出的催化剂进行表征，分析其晶体结构、微观形貌、比表面积等性质。
3.催化性能测试
采用微型反应器对制备出的催化剂进行低温SCR脱硝催化性能测试。考虑到工况实际，以NO、NH3和O2为原料气体，研究不同反应温度、空间速度、氨氮和氮氧比对催化剂催化性能的影响规律，确定最佳反应条件。
4.催化机理研究
通过实验考察和催化剂表征结果，探究催化剂在低温SCR脱硝过程中的催化机理，为进一步提高催化性能提供科学依据。
三、研究意义
1.本研究将利用活性碳纤维这一高性能载体材料，制备出低温SCR脱硝催化剂，代替传统高温SCR技术，达到减排的目的。
2.研究低温SCR脱硝催化剂的制备工艺、催化机理和性能规律，有助于提高该技术的工业化应用水平，推进我国大气污染控制工作。
3.本研究将为低温SCR脱硝催化剂的设计、制备和应用提供参考和借鉴，有望成为相关领域中的经典案例之一。
四、进度安排
1.第一年
(1)确定实验方案和催化剂制备流程，完成活性碳纤维的表征和筛选。
(2)研究不同催化剂含量、悬浮液浓度和干燥温度等因素对催化剂性能的影响，确定最佳制备条件。
(3)对制备出的催化剂进行物理、化学性质表征，分析其结构和性能，探讨其适用范围。
(4)针对催化剂的活性成分、负载量和助剂等进行优化，进一步提高催化剂的催化性能。
2.第二年
(1)进一步优化催化剂制备条件，探究催化剂的分散性、稳定性和抗硫性能。
(2)运用微型反应器对制备出的催化剂进行催化性能评价，考察不同反应条件对催化剂性能的影响。
(3)研究催化剂在低温SCR脱硝反应过程中可能的催化机理，为进一步提高催化剂性能提供科学依据。
(4)对研究结果进行分析，撰写论文并发表。
五、预期成果
本研究旨在制备具有优异性能的新型低温SCR脱硝催化剂，在催化剂制备、表征和性能测试领域取得显著的研究成果。预期实现以下目标：
1.完成活性碳纤维负载的低温SCR脱硝催化剂的设计和制备。
2.对催化剂结构特征、物理化学性质及催化性能进行系统研究和评价。
3.探究低温SCR脱硝催化剂的催化机理和优化策略，为进一步提高催化剂性能提供科学依据。
4.全面系统地总结研究成果，撰写高质量论文并发表。