3　实验结果 8

3。1　X-射线衍射（XRD）分析 8

3。2　催化剂活性评价 8

3。3　原位红外与瞬态反应 9

3。4　NO变化稳态动力学研究 13

4　结果讨论 16

4。1　反应机理 16

4。2　构建反应动力学方程 17

4。3　气态NO浓度影响的机理探究 20

结  论 22

致  谢 23

参考文献 24

1　绪论

1。1　氮氧化物的来源

氮氧化物（NOx）含有五种氮的氧化物（包括N2O、NO、N2O3、NO2和N2O5），是大气中的主要污染物之一[1]。

大气中的NOx主要来自于自然源和人为源两个方面。自然源包括自然界中的固氮菌、雷电等自然过程；人为源指人类活动，包括以燃煤电厂为代表的固定源和以柴油车为代表的移动源[2]。人类活动排放的NOx大部分来自高温燃烧过程，即热力型NOx，其中包括95% NO和5% NO2；由于燃料中存在有机氮或HCN，在燃烧过程中也会形成少量NOx，分别为燃料型NOx和快速型NOx[3]。

与汽油发动机相比，高燃料效率的柴油发动机可以降低燃油消耗，减少温室气体的排放。然而NOx的排放仍然是柴油发动机使用的主要限制条件。环保部发布的《2015年中国机动车污染防治年报》[4]显示，机动车尾气排放是我国大气污染的重要原因。2014年，我国机动车保有量仍持续增长，NOx排放总量达到627。8万吨，其中汽车排放的NOx超过90%；汽车总保有量中，柴油车仅占14。1%，但其NOx排放总量却占汽车排放总量的69。2%[4]。因此降低柴油车尾气中的NOx含量已经迫在眉睫[5]。论文网

另外，固定源中燃煤电厂的NOx排放总量大约占我国NOx排放总量的一半，是我国最大的NOx排放源。如何有效控制燃煤电厂的NOx排放是目前大气污染控制工作的重中之重。

1。2　氮氧化物的危害

近年来各项监测研究发现，NOx是造成灰霾、光化学烟雾、酸雨[6,7]等重大环境问题的重要原因。又因NOx在大气中远距离传输，使全球之间的陆地和水生生态系统均发生不可逆的变化[3]。同时NOx具有生物毒性，对生态环境和人类健康都造成了极其严重的危害[8]，目前已经引起人们的高度关注。自然源产生的NOx在大气中均匀分散，而人为源产生的NOx多集中于人口密集地区，因此危害更大。

1。3　烟气脱硝发展前景

NOx排放控制技术研究至今，催化剂技术因其低成本和高效率而被广泛应用[3]。选择性催化还原（SCR）技术是近年来NOx去除的主要研究方向，包括以碳氢化合物为还原剂的HC-SCR技术和以氨为还原剂的NH3-SCR技术。选用合适的催化剂是高效去除NOx的关键所在。在工业上，V2O5-WO3/TiO2催化剂一直是最有效的NOx去除催化剂[9]，但经长期使用发现其存在温度窗口较窄[10]、高温N2选择性较差[11]、V2O5毒性较大[12]等缺点，因此研究人员都在致力于开发稳定、高效、环境友好的新型催化剂。

目前开发的非钒基催化剂主要包括两大类：分子筛催化剂和金属氧化物催化剂。其中分子筛催化剂通常具有较宽的操作温度窗口、较好的热稳定性，且催化剂废弃后易于处理。但不同活性组分的分子筛类催化剂都存在一定的缺点，如Fe基分子筛催化剂低温活性较低[13]。而非钒金属氧化物催化剂中，目前已开发出Fe基、Ce基、Cu基和Mn基等催化剂，其中Mn基氧化物催化剂在低温段SCR活性较优，但仍存在N2选择性低、抗水抗硫性差等问题[5]。因此，非钒金属氧化物催化剂虽种类繁多且制备简单，但目前并未得到实际应用。