近幾十年來,研究人員開發(fā)了多種低溫脫硝催化劑,包括過渡金屬氧化物脫硝催化劑、貴重金屬脫硝催化劑和離子交換分子篩脫硝催化劑等。其中,過渡金屬脫硝催化劑,如含V、Mn、Fe、Co、Ni、Cr、Cu、W、Zr、La等活性組分的脫硝催化劑,都表現(xiàn)出較高的低溫SCR反應(yīng)催化活性。由于Mn元素的特殊價層電子構(gòu)型(3d54s2),使得Mn元素的價態(tài)變化較廣,包括+2、+3、+4、+5等價位以及一些非整數(shù)等價位,不同價態(tài)的Mn之間可以實現(xiàn)相互轉(zhuǎn)化而產(chǎn)生氧化還原性,能促進NO的還原,從而促進SCR反應(yīng)的進行[5],并且MnOx有多種表面活性氧用來完成催化反應(yīng),導(dǎo)致該種脫硝催化劑的低溫催化活性在很大程度上有所提高[6-7]。上述原因使錳(MnOx)系脫硝催化劑成為國內(nèi)外低溫SCR脫硝催化劑的研究熱點。

錳系脫硝催化劑主要分為非載體型和載體型脫硝催化劑兩大類。本文對當(dāng)前低溫錳系SCR脫硝脫硝催化劑的研究現(xiàn)狀進行介紹,并對下一步的研究進行了展望。

載體型錳(MnOx)系脫硝催化劑

提高脫硝催化劑的比表面積和分散性,增強其抗H2O和SO2性能的另一有效途徑是將活性組分負載于具有較大比表面積的載體上。由于負載型錳系脫硝催化劑的催化活性和選擇性等綜合性能都高于非負性錳系脫硝催化劑,使得負載型錳系脫硝催化劑的研究成為關(guān)注熱點。目前,主要用于錳系脫硝催化劑制備的載體有TiO2、Al2O3、碳基材料、分子篩、陶瓷等。

低溫SCR脫硝催化劑所具有的活性溫度低、使用壽命長等諸多優(yōu)點使其成為脫硝催化劑的主要發(fā)展方向。目前,低溫錳基SCR脫硝催化劑研究取得了一定的進展,但是這些脫硝催化劑在工業(yè)化應(yīng)用的過程中有諸多問題需要解決。