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铁基SCR脱硝催化剂改性研究
铁基SCR脱硝催化剂改性研究
摘要：
近年来，世界各国对空气污染的关注度越来越高，汽车尾气中的氮氧化物（NOx）排放是重要的环境问题之一。选择性催化还原（SCR）技术作为一种有效的氮氧化物去除方法，受到了广泛关注。铁基SCR催化剂作为一种潜在的非贵金属催化剂，具有成本低、资源丰富等特点。但是，铁基SCR催化剂在低温条件下的活性较低，因此需要进行改性以提高其脱硝活性。本文综述了铁基SCR催化剂的改性方法，并进行了前沿性的研究。
关键词：铁基SCR催化剂，改性，脱硝活性
1.引言
空气污染是全球性的环境问题，汽车尾气是主要的污染来源之一。氮氧化物是汽车尾气中的主要污染物之一，它不仅会对环境造成严重影响，还会对人体健康产生危害。因此，降低汽车尾气中氮氧化物的排放已成为迫切的任务。
选择性催化还原（SCR）技术是一种有效的氮氧化物去除方法。在SCR过程中，氨（NH3）作为还原剂与氮氧化物反应生成氮和水蒸气。传统的SCR催化剂通常采用贵金属催化剂，如铂（Pt）或钯（Pd）。然而，贵金属催化剂成本高、资源有限，因此研究非贵金属催化剂是一个重要的课题。
铁基SCR催化剂由于其成本低、资源丰富等优势，被认为是替代贵金属催化剂的有希望的候选催化剂。然而，纯铁基SCR催化剂在低温条件下的催化活性较低，因此需要进行改性以提高其催化活性。
2.铁基SCR催化剂的改性方法
铁基SCR催化剂的改性方法可以分为物理改性和化学改性两类。
2.1.物理改性
物理改性是利用添加剂或改变制备条件等方式对催化剂进行结构调控，从而提高其催化活性。常见的物理改性方法包括担载、孔隙调控等。
2.1.1.担载
担载是将铁基SCR催化剂载于合适的载体上，通过增大有效表面积、提高催化活性等方式提高催化剂的性能。常用的载体材料包括二氧化硅（SiO2）、氧化铝（Al2O3）等。
2.1.2.孔隙调控
孔隙调控是通过调控催化剂的孔径、孔隙分布等结构参数，提高催化剂的活性。常用的孔隙调控方法包括模板法、溶胶-凝胶法等。
2.2.化学改性
化学改性是通过改变铁基SCR催化剂的成分、氧化态等方式，提高催化剂的催化活性。常见的化学改性方法包括添加助剂、合成多金属氧化物等。
3.前沿性研究进展
近年来，国内外学者对铁基SCR催化剂的改性研究取得了一系列的成果。例如，一些研究表明，添加助剂如钨（W）或镍（Ni）可以显著提高铁基SCR催化剂的脱硝活性。另外，合成多金属氧化物如钨铁氧化物（WO3/Fe2O3）、镍钼氧化物（NiMoOx）等也被证明对铁基SCR催化剂的改性具有良好效果。
4.结论
铁基SCR催化剂作为一种非贵金属催化剂，具有成本低、资源丰富等优势，有望替代传统的贵金属催化剂。然而，纯铁基SCR催化剂在低温条件下的活性较低，因此需要进行改性以提高其催化活性。物理改性和化学改性是常见的改性方法。近年来，国内外学者对铁基SCR催化剂的改性研究取得了一系列的成果。未来的研究可以进一步探索新的改性方法，提高铁基SCR催化剂的活性和稳定性，以及解决其在实际应用中的问题。
参考文献：
[1]GaoP,etal.Recentprogressoniron-basedcatalystsforselectivecatalyticreductionofNOxwithNH3atlowtemperature.AppliedCatalysisB:Environmental,2019,258:117995.
[2]XuM,etal.RecentAdvancesinIron-BasedCatalystsforNH3-SCRDeNOx.Catalysts,2018,8(8):320.