中低温钛（铈）基SCR催化剂的制备及脱硝性能研究的任务书.docx

中低温钛（铈）基SCR催化剂的制备及脱硝性能研究的任务书
任务书
一、选题背景及意义
近年来，随着我国经济的快速发展，环境污染问题日益严重，特别是氮氧化物排放的问题引起了广泛关注。氮氧化物大量排放会对大气环境、水资源、土壤生态等多个方面造成严重的污染和危害。因此，如何有效降低二氧化氮（NO2）和氨（NH3）的排放已成为目前环保领域研究的重点之一。选择催化还原技术（SCR）法进行氮氧化物的减排已被广泛研究和应用。
目前，研究人员在SCR催化器的设计上广泛使用了多种材料。钛基SCR催化剂由于其良好的脱硝性能、高热稳定性、良好的耐腐蚀性和抗毒性等优点，在实际工业应用中得到广泛的关注和研究。然而，钛基SCR催化剂对烟气中的氮氧化物的脱硝效率主要集中在烟气温度较高的区域，而在烟气温度较低的区域中，NO2的转化率远远低于NH3，严重限制了烟气的净化效果。因此，目前研究的重心将转移到中低温SCR脱硝技术。中低温SCR脱硝技术具有催化剂反应温度低、反应速率快、反应物浓度低等一系列优势，可以有效地降低烟气中NO2的排放。
本次研究将探讨钛（铈）基SCR催化剂的制备及其在中低温脱硝领域中的应用。该研究对于提高SCR催化剂的脱硝效率、减少大气污染具有重要的意义。
二、研究内容
（1）分析钛（铈）基SCR催化剂的制备方法及其影响因素；
（2）探讨不同制备方法及不同掺杂剂对催化剂物理结构、表面化学性质及其脱硝活性的影响；
（3）研究钛（铈）基SCR催化剂在烟气中的催化性能特点，探讨催化剂的脱硝机理；
（4）优化钛（铈）基SCR催化剂的配比及制备工艺，提高催化剂的催化性能。
三、研究方法
（1）合成钛（铈）基SCR催化剂，采用浸渍法、共沉淀法等方法掺杂铁、钴等金属掺杂剂；
（2）通过XRD、N2吸附-脱附、TEM、XPS等方式对催化剂的物理结构、表面化学性质进行表征；
（3）采用FTIR、TPD等方法研究催化剂在烟气中的催化性能特点，对催化剂的脱硝机理进行分析；
（4）优化催化剂的制备工艺，增加催化剂的活性组分含量，提高催化剂的催化性能；
（5）评估钛（铈）基SCR催化剂在实际应用中的脱硝效率。
四、进度安排
第一年：
（1）调研相关文献，制备钛（铈）基SCR催化剂，初步评价催化剂的催化性能；
（2）对制备的催化剂进行物理结构、表面化学性质的表征工作；
（3）开展中低温条件下烟气中氮氧化物的催化脱硝实验，对催化剂的脱硝效果进行评估；
第二年：
（1）继续进行钛（铈）基SCR催化剂的制备，探讨不同制备方法及不同掺杂剂对催化剂性能的影响；
（2）评价不同催化剂的催化性能及其在烟气中的催化机理，优选出活性最高的催化剂；
（3）对催化剂进行配比和制备工艺的优化，提高催化剂的催化性能；
（4）进一步评估优化后的催化剂在实际应用中的脱硝效果。
第三年：
（1）开展钛（铈）基SCR催化剂不同制备方法的优化工作，提高催化剂的脱硝效率；
（2）深入研究催化剂的结构-性能关系，探讨催化剂在烟气中的脱硝机理；
（3）评估钛（铈）基SCR催化剂在实际应用中的脱硝效果。
五、研究预期成果
（1）成功合成具有良好催化性能的钛（铈）基SCR催化剂；
（2）研究局部掺杂剂对催化剂的催化效能和结构的影响，明确钛（铈）基SCR催化剂的结构-性能关系；
（3）开展催化剂在烟气中的脱硝机理研究，为催化剂的优化提供理论指导；
（4）提高钛（铈）基SCR催化剂的催化活性，增强其在烟气净化领域的应用前景。
六、研究经费与配套资源
研究经费总额为50万元，其中实验用品费30万元，设备费15万元，差旅及出版费5万元。
实验室需要配备XRD、TEM、FTIR、TPD等仪器。同时，需要有较为完善的催化剂制备测试平台、烟气脱硝实验台等配套资源。
七、预期研究成果的应用及推广
本研究将探讨钛（铈）基SCR催化剂的制备及其在中低温脱硝领域中的应用，为催化剂的优化提供理论基础，有望研发出具有较高催化性能和稳定性的催化剂。本研究成果可为氮氧化物的大气治理提供技术支持，具有广阔的应用前景和推广价值。