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堇青石整体式脱硝催化剂TiO_2涂层的制备研究
摘要：
本文研究了一种堇青石整体式脱硝催化剂TiO_2涂层的制备方法。通过对不同工艺条件下制备的催化剂进行性能测试得到的结果表明，最佳的制备条件是将TiO_2溶液浸渍在堇青石催化剂表面，并在400℃下煅烧2小时。在该条件下制备的催化剂具有优异的性能，NO转化率在300℃时可达到90%以上。本研究为深入探究氮氧化物脱除技术提供了理论和实验基础。
关键词：堇青石；脱硝；催化剂；TiO_2涂层
Introduction：
氮氧化物（NO_x）是大气污染中的重要因素之一，对环境和人类健康都有着严重影响。因此，考虑到NO_x对环境的危害，更加重视氮氧化物的高效脱除。目前，常用的氮氧化物脱除方法包括选择性催化还原（SCR）和选择性非催化还原（SNCR）等。
催化还原法（SCR）是目前研究较为深入的一种方法。该方法基于铜、钴、钒、铁等金属氧化物作为催化剂，在还原性气体（如NH_3）的作用下可将NO_x转化为氮气和水。近年来，人们对催化剂的性能和降解机理进行了深入的研究，以提高其脱硝性能和减少催化剂的使用量。
本研究选用TiO_2涂层的堇青石整体式催化剂，以提高堇青石催化剂的脱硝性能。在制备过程中，我们优化了溶液的浓度、浸润时间和煅烧温度等参数。通过实验比较，找到了最佳的制备条件，从而得到优秀的催化剂性能。本研究的目的是探讨堇青石整体式脱硝催化剂TiO_2涂层的制备方法，并研究其催化性能。
Experimental：
（1）制备催化剂
首先，将堇青石催化剂用去离子水洗净，然后采用浸渍法将不同浓度的TiO_2溶液浸渍在催化剂表面。浸润时间为24小时，之后在空气中自然干燥，然后进行烘干。最后在400℃下煅烧2小时，制备堇青石整体式脱硝催化剂TiO_2涂层催化剂。
（2）催化剂性能测试
使用模拟烟气催化氧化反应器进行催化性能测试。NO和NH_3混合后送入反应器中，NO的初始浓度为100ppm，NH_3的浓度为200ppm，空速为5000h^(-1)，反应温度范围为150-400℃。使用气相色谱法（GC）和NO_x分析仪（CLD）对催化剂进行性能测试。
ResultsandDiscussion：
（1）催化剂形态
通过扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）的观察得到，制备的堇青石整体式脱硝催化剂TiO_2涂层催化剂其颗粒间距更紧密，表面更加光滑，颗粒细小均匀，相互之间结合紧密，具有良好的特异性和活性。
（2）催化剂性能
将制备的堇青石整体式脱硝催化剂TiO_2涂层催化剂与未经过涂层的堇青石相比，发现其催化效果明显提升。在最佳催化剂制备条件下，NO转化率在300℃时可达到90%以上。
Conclusion：
本研究在堇青石催化剂的基础上，采用了TiO_2涂层技术，提高了催化剂的性能。本文研究得出，最佳的制备条件是将TiO_2溶液浸渍在堇青石催化剂表面，并在400℃下煅烧2小时。在该条件下制备的催化剂具有优异的性能，NO转化率在300℃时可达到90%以上，具有明显的应用前景。