在在早期研究中,Ce往往作为一种助剂或作为第二活性组分被引入到NH3-SCR催化体系中[7]。随着深入的研究,人们发现,、单纯的Ce基氧化物也对SCR反应也有很好的催化性能。Chen等[7]向低钒基催化剂中加入Ce后,发现Ce的添加可以在很宽的操作温度窗口内改善钒基NH3-SCR催化剂的活性。Wu等[8,9]向以溶胶-凝胶法制备的Mn/TiO2催化剂中掺杂Ce后,发现制得的Mn-Ce-Ti催化剂不但具有更好的SCR活性,其抗SO2中毒能力也有了明显增强。Li等[10]采用均匀沉淀法制备了CeO2-ZrO2作为载体,负载WO3后制备了WO3/CeO2-ZrO2催化剂,该催化剂具有优异的高温稳定性和高NH3-SCR活性。19105
Xu等[11]报道了以Ce作为主要组分,采用简单的浸渍法制备了CeO2/TiO2催化剂,在较宽的中温范围(275~400℃)内具有较高的SCR活性和N2选择性,但SO2存在时催化剂会缓慢失活。这是因为SO2与Ce/TiO2催化剂作用可生成具有高热稳定性的Ce(SO4)2和Ce2(SO4)3,不仅阻碍了Ce4+与Ce3+之间的氧化还原循环过程,也抑制了硝酸盐反应中间体的生成, 减小了催化剂的比表面积。另外,SO2与NH3反应生成的NH4HSO4也会覆盖在催化剂的表面堵塞活性位,导致低温段催化剂的失活[12]。随后,Gao等[13,14]又采用溶胶-凝胶法制备了CeO2-TiO2催化剂,由于具有较大的比表面积、较高的氧化还原能力、较强的Ce-Ti相互作用和更高浓度的表面吸附氧物种,该催化剂比使用浸渍法和共沉淀法制备的CeO2-TiO2催化剂具有更高的SCR活性,但仍存在着抗H2O和抗SO2中毒能力较差的问题。
Chen等[15]通过W的掺杂提高了负载型CeO2/TiO2催化剂的活性和抗H2O,抗SO2中毒能力,并认为主要原因为Ce和W的共存可以更好地促进活性物种在催化剂表面上的分散,Ce-W之间的强相互作用使得Ce3+物种更为丰富,同时NOx和NH3的吸附性能也有所增强。近期,Chen等[16]还以共沉淀法制备了CeO2-WO3催化剂,该催化剂在47000h-1的空速下,可以在175-500℃的宽温度窗口内具有优异的NH3-SCR活性、N2选择性和抗SO2中毒能力。虽然W的添加在一定程度上提高了高温段催化剂的抗SO2中毒能力,但是SO2和H2O的存在仍可降低其低温段SCR活性,从而限制了其在低温烟气脱硝过程中的应用。Wu等[17]研究了Ti纳米管填充CeO2和负载CeO2对NH3-SCR活性的影响,发现Ti纳米管填充CeO2制备的催化剂由于具有更强的氧化还原和NH3吸附能力而具有更好的催化活性。
此外,研究者们还考察了硫酸化的CeO2、硫酸化的CeO2-ZrO2、Ni掺杂的CeO2-ZrO2、水热合成的Ce-P-O等基催化剂的NH3-SCR活性。
最近,Casapu等[18]报道了一种Nb-Ce氧化物催化剂,该催化剂同时具有较好的NH3-SCR活性、尿素水解活性和soot氧化活性,有可能被用作SCR去除和DPF催化再生的多功能催化剂。虽然该催化剂在抗硫性和高温稳定性等方面还有待于提高,但由于目前在NH3-SCR领域和soot氧化领域均已有较多针对Ce基氧化物催化剂的研究,Ce基氧化物多功能催化剂的开发应该引起相关研究者的注意。 铈基氧化物NH3-SCR催化剂研究现状:http://www.youerw.com/yanjiu/lunwen_10320.html