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铁铈复合氧化物催化剂SCR脱硝的改性研究
摘要
随着我国经济的飞速发展，工业污染排放对环境的影响越来越大，其中氮氧化物排放成为环境保护的重要问题之一。SCR技术是目前较为成熟的脱硝技术，而铁铈复合氧化物催化剂是SCR技术中的一种重要催化剂。本文研究了不同改性方法对铁铈复合氧化物催化剂SCR脱硝性能的影响。结果表明，改性方法可以有效地提高铁铈复合氧化物催化剂的催化性能和稳定性，其中纳米晶和金属离子改性的效果尤为显著，可以将催化剂的脱硝效率提高到90%以上。因此，改性方法对提高铁铈复合氧化物催化剂SCR脱硝性能具有重要意义。
关键词：SCR脱硝；铁铈复合氧化物催化剂；改性；纳米晶；金属离子
Abstract
WiththerapiddevelopmentofChina'seconomy,industrialpollutionemissionshaveanincreasinglylargeimpactontheenvironment,withnitrogenoxideemissionsbecominganimportantenvironmentalprotectionissue.TheSCRtechnologyisarelativelymaturetechnologyfordenitrification,andiron-ceriumcompositeoxidecatalystisanimportantcatalystinSCRtechnology.ThispaperstudiestheeffectofdifferentmodificationmethodsontheSCRdenitrificationperformanceofiron-ceriumcompositeoxidecatalyst.Theresultsshowthatthemodificationmethodcaneffectivelyimprovethecatalyticperformanceandstabilityofiron-ceriumcompositeoxidecatalyst.Theeffectsofnano-crystalandmetalionmodificationareparticularlysignificant,whichcanimprovethedenitrificationefficiencyofthecatalysttomorethan90%.Therefore,modificationmethodisofgreatsignificanceforimprovingtheSCRdenitrificationperformanceofiron-ceriumcompositeoxidecatalyst.
Keywords:SCRdenitrification;iron-ceriumcompositeoxidecatalyst;modification;nano-crystal;metalion
1.引言
氮氧化物是一种对人体健康、大气环境和生态环境都具有较大危害的大气污染物之一。其中NOx在大气中的寿命很长，作为酸雨成分之一，对环境的影响非常大。因此，减少氮氧化物的排放成为环境保护的重要问题之一。
SCR技术是一种非常有效的脱硝技术，它采用氢氧化物、碱性氨水或尿素等还原剂，将NOx转化为N2和H2O。在SCR技术中，催化剂是非常重要的，可以影响脱硝性能和稳定性。铁铈复合氧化物催化剂是SCR技术中的一种重要催化剂，具有优异的催化性能和稳定性。
2.铁铈复合氧化物催化剂的制备
铁铈复合氧化物催化剂可以通过沉淀法、共沉淀法、溶胶-凝胶法等方法制备而成。其中，共沉淀法制备的铁铈复合氧化物催化剂具有制备工艺简单、成本低廉、催化性能优异等优点。
共沉淀法的制备过程如下：将适量的硝酸铁和硝酸铈加入蒸馏水中，搅拌均匀后加入适量的氨水，沉淀便会生成。在搅拌的过程中，可以在恰当的温度和pH下使沉淀产生晶化，获得较小的颗粒尺寸。最后，沉淀物进行洗涤、旋干、干燥即可得到铁铈复合氧化物催化剂。
3.铁铈复合氧化物催化剂的改性
为了提高铁铈复合氧化物催化剂的催化性能和稳定性，需要进行改性。常用的改性方法有离子交换、金属离子掺杂、纳米晶等。
离子交换法是利用吸附或交换作用，将原催化剂中的离子去除或置换为新的离子，从而改善催化剂的性能。目前主要采用阳离子交换树脂进行改性，将树脂与催化剂混合，然后在水中加入酸或碱，树脂上的H+或OH-与催化剂上的阳离子发生交换反应，改变催化剂的成分。
金属离子掺杂法是利用外界金属离子对催化剂物理性质的影响，提高催化剂的催化性能。与离子交换法相比，金属离子掺杂法更为有效。常用的金属离子有铜、钴、铁、钒等。
纳米晶改性法是将铁铈复合氧化物催化剂制备成纳米