优先暴露锐钛矿TiO2{001}晶面的Mn--Ce/TiO2催化剂低温SCR性能研究

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  (1)采用水热法,通过不同的晶面导向剂合成了优先暴露{001}晶面的锐钛矿TiO2(TiO2-NS)和优先暴露{101}晶面的锐钛矿TiO2(TiO2-NP),并通过浸渍法制备了Mn-Ce/TiO2-NS和Mn-Ce/TiO2-NP催化剂。结果表明,优先暴露TiO2{001}晶面能够在制备催化剂过程中具有较好的抑制颗粒团聚的能力,同时Mn-Ce/TiO2-NS催化剂上具有更多的活性氧、Ce3+和Mn4+浓度以及更强的酸性,从而促进SCR反应的进行,使Mn-Ce/TiO2-NS催化剂具有良好的脱硝性能。
  (2)SO2对Mn-Ce/TiO2的毒害作用不可逆。(NH4)2SO4和NH4HSO4的形成以及MnOx和CeOx在催化剂表面的硫酸化是导致Mn-Ce/TiO2催化剂失活的两个原因,进一步研究发现,MnOx和CeOx的硫酸化是毒害作用的主要原因。
  (3)优先暴露锐钛矿TiO2{001}晶面能够提高Mn-Ce/TiO2催化剂的抗硫性能。其原因在于锐钛矿TiO2{001}晶面的高暴露可以有效地抑制催化剂表面上的(NH4)2SO4和NH4HSO4的形成,且更具反应性的{001}晶面使载体TiO2-NS更容易在含SO2气氛中生成Ti(SO4)2,使MnOx和CeOx得到一定程度的保护,从而使Mn-Ce/TiO2-NS催化剂具备良好的SO2耐受性。
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