2。4 催化剂活性测试系统简介 9

2。5 催化剂评价及表征方法简介 10

2。5。1 NH3-SCR活性评价 10

2。5。2 X射线衍射 11

2。5。3 程序升温脱附法 11

2。5。4 单独氧化 11

2。5。5 瞬态反应 12

2。5。6 原位漫反射红外光谱表征 12

3 结果讨论 13

3。1 NH3-SCR活性评价 13

3。1。1 Mn-Ce催化剂活性测试结果 13

3。1。2 Mn-Ce-W催化剂活性测试结果 14

3。1。3 H2O和GHSV对Mn3CeW0。3Ox催化剂NH3-SCR活性和N2选择性的影响 15

3。2 X射线衍射 17

3。3 程序升温脱附测试 18

3。3。1 NH3-TPD 18

3。3。2 NOx-TPD 18

3。4 NH3和NO的单独氧化 20

3。5 瞬态反应 21

3。5。1 先吸附NH3后通NO+O2的瞬态反应 21

3。5。2 先吸附NO+O2后通NH3的瞬态反应 22

3。5。3 直接通NH3的瞬态反应 22

3。5。4 本节小结 23

3。6 原位傅里叶红外漫反射表征 23

3。6。1 催化剂上NH3吸附实验的研究 23

3。6。2 催化剂上NOx+O2吸附实验的研究 24

3。6。3 催化剂上吸附的NH3和NO+O2的反应研究 25

3。6。4 催化剂上吸附的NO和NH3的反应研究 26

结  论 28

致  谢 30

参 考 文 献 31

1 绪论

1。1 大气中NOx的污染现状

氮氧化物(NOx)是大气中的主要污染物之一，是造成光化学烟雾、酸雨、臭氧层破坏等重大环境问题的原因之一，并且有生物呼吸毒性[1]。NOx 的来源可以分为自然源和人为源。其中，自然源的贡献约占全部NOx的90%（年生成量约为5×108 t）；人为源的贡献占10 %，年生成量超过5×107 t。因为人为源生成的NOx主要集中在城市、工业等人口稠密地区，对人类危害较大。燃料高温燃烧，尤其是柴油机燃烧生成大量NOx（主要为NO，是酸雨、光化学烟雾的前体物，危害生态环境和人类健康[2]），因此柴油机作为氮氧化物污染控制的主要对象被严格控制。根据王书肖等人的研究表明，我国人为源NOx排放量自1995年的11。0 Mt增至2010年的26。1 Mt， 热电厂、工业和交通行业是NOx主要的来源。以2010 年时立法和执行情况进行预测，到2030年我国NOx排放量将在此基础上继续增长36 %。如果不能有效控制重型柴油车的NOx排放，未来较长的一段时间内将对环境产生严重后果[3]。因此如何有效减少NOx 的源排放成为当今环境保护重要的研究课题。

根据相关资料以及研究成果，从以下三方面对中国NOx当前的排放状况进行总结：1。人为源产生的氮氧化物排放主要来源于工业和交通运输，根据田贺忠等人的研究，燃煤排放NOx一直占总量的70 %以上；约有90 %的NOx来自工业、电力和交通部门，且交通部门NOx排放比呈上升趋势[4]；2。氮氧化物对人类健康的影响，主要集中在对肝、肺、脾和血液的损伤，以及加重肺部疾病的病情；3。氮氧化物对于环境的影响主要是形成酸雨，进而导致水体和土壤富营养化。仅从北京地区来讲，从1997年到2011年降雨中硝酸根浓度的变化和机动车保有量的变化呈现明显相关，从另一方面可以佐证NOx和降水中硝酸根浓度增长密切相关[5]。图1。1比较直观的表现了中国氮氧化物浓度分布的状况：氮氧化物在全国大部都有一定量的排放，浓度较高的地区和城市主要集中在江浙沪区域、珠江三角洲区域，京津冀及华北大部，此外，西北东部也有若干浓度较高的城市。论文网