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Cu改性大孔小晶粒Y型分子筛的合成及用于NH3-SCR的研究开题报告

 2020-04-24 09:04  

1. 研究目的与意义(文献综述)

氮氧化物 (nox)是引起光化学烟雾、酸雨和温室效应等一系列环境问题的主要污染物,随着机动车数量的增加和工业的迅速发展,no排放量日益增多,必将引起生态和环境的严重恶化。因而,消除no污染问题已刻不容缓。目前,消除nox污染的主导技术是nh3的选择性催化还原(nh3-scr),其关键是选择性能优异的催化剂,这将决定整个催化反应体系的成败。cu基分子筛催化剂因其优异的低温活性、n2选择性和宽的活性温度窗口在scr研究领域受到广泛注,一直被认为是最具实际应用前景的脱硝催化剂。

选择性催化还原法(scr)是目前世界上工业应用最广泛的一种方法,最先由美国的eegelhard公司发明并在1959年申请了专利,然而日本却率先在上世纪70年代就对scr法实现了工业化,应用于工业烟气脱硝。scr法是利用还原性气体(nh3、ch4等)和催化剂将no还原为无害的n2,此法的关键是选择性能优良的催化剂,通常要求催化剂活性高、稳定性好、经济性优异。nh3-scr技术是目前研究最多的一种脱除nox的方法,也是众多脱硝技术中脱硝效率最高、最为成熟的一种,是固定源燃煤电厂烟气脱硝和移动源柴油车尾气脱硝的主流技术。

分子筛材料的孔径通常小于2 nm ,是具有晶态网络状结构的固体多孔材料,因拥有特殊的孔道结构使其对反应产物有一定的选择性,又因为丰富的酸性位点的存在有利于目标反应物的吸附与活化,并且分子筛材料廉价易得,没有毒性,因而多年来这种多孔材料在催化研究领域,特别是在择形催化和高选择性催化方面受到广泛关注。

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2. 研究的基本内容与方案

2.1 基本内容

材料制备:以硅溶胶为硅源,偏铝酸钠为铝源,氢氧化钠为碱度调节剂,cuso4为活性物质前驱体,引入特定的模板剂或添加剂,通过水热法合成cu-y分子筛,尝试得到具有较高脱硝活性和较高水热稳定性的大孔小晶粒y型分子筛。

材料表征:采用固定床催化反应装置对制备的催化剂的脱硝活性和抗硫性能进行评价,并通过x射线衍射分析(xrd)、扫描电子显微镜(sem)、红外图谱分析(ir)、热重分析(tg)、比表面积分析(bet)、程序升温还原(tpr)和程序升温脱附(tpd)等表征手段对催化剂的各项物化结构和性能进行分析。

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3. 研究计划与安排

第1-3周:查阅相关文献资料,完成英文翻译。明确研究内容,了解研究所需原料、仪器和设备。确定技术方案,并完成开题报告。

第4-8周:开展催化剂制备,并进行脱硝活性测试,借助xrd、sem,调整制备工艺,寻找改善催化剂脱硝活性的最佳制备方案,获得高活性、高稳定性的大孔小晶粒cu-y分子筛催化剂,并考察其抗硫性能。

第9-10周:通过tg、ir、bet、tpr、tpd等表征手段对催化剂进行进一步性能表征和分析。

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4. 参考文献(12篇以上)



[1] 李全升. 高硅铝比小晶粒 nay 分子筛改性及反应性能评价[d]. 大连理工大学, 2015.

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