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氮氧化物是大气主要污染物之一,对生态环境和人类健康危害很大,本文介绍了氮氧化物的来源、危害、生成机理及污染控制现状,总结了氮氧化物控制技术,其中以NH3为还原剂选择性催化还原法(SCR)是目前固定源烟气脱硝最典型有效方法之一,重点探讨了低温SCR催化剂研究现状,本课题的研究目的在于制备一种低温高效的SCR催化剂,并对其性能进行考察。实验制备SCR催化剂,以γ-Al2O3为载体,采用等体积浸渍法制备一系列Mn/Al2O3, La-Mn/Al2O3和Fe-La-Mn/Al2O3催化剂,在实验室模拟烟气条件下,研究不同活性组分和负载量对催化剂上NH3法低温选择性催化还原NO活性的影响。实验结果表明:NO转化率随温度的升高而提高;负载La2O3后NO转化率明显提高,添加Fe2O3之后,NO转化率进一步提高,MnO2、La2O3及Fe2O3负载量分别为6%、3%和4%时制备的催化剂Fe0.04La0.03Mn0.06/Al2O3具有优越的催化活性,在模拟烟气配比为:1000ppm NO;1100ppm NH3;5%(体积分数)O2;其余为N2作为平衡气,温度为260℃且空速为15,000h-1,NO转化率高达98%。在优化催化剂配方的基础上,考察了空速、氨氮比等反应条件对Fe0.04La0.03Mn0.06/Al2O3催化剂活性的影响,并深入探讨了H2O和SO2对催化剂的毒化作用,结果表明H2O对催化剂的毒化作用轻微且可逆,SO2对催化剂的毒化作用严重且不可恢复,与La0.03Mn0.06/Al2O3相比,Fe的加入提高了Fe0.04La0.03Mn0.06/Al2O3催化剂的抗水抗硫性,8%H2O和100ppm SO2存在条件下,NO转化率在78%左右。催化剂进行BET、XRD和XPS实验,对其理化性质进行考察,实验结果表明:La2O3的加入改善了Mn在催化剂表面的分散度及氧化状态,在Fe0.04La0.03Mn0.06/Al2O3催化剂表面,La具有很高的分散性并且Mn存在多种氧化状态,Fe仅以Fe3+形式存在。实验结果验证了催化活性实验的结果。最后,在活性实验和表征分析基础上,探讨了催化剂选择性催化还原NO的机理,在本课题中,负载于载体上的金属氧化物是催化活性中心,在NO还原过程中作为电子中转站。Mn3+和Fe3+之间存在电子转移,并且Fe0.04La0.03Mn0.06/Al2O3催化剂表面上Mn的多种价态有益于SCR反应。通过研究,制备出同时负载MnO2、La2O3及Fe2O3三种活性组分的催化剂,在低温高空速条件下,具备较高的脱硝活性,并且抗水抗硫等性能良好。