一种氨气-选择性催化还原氮氧化物催化剂及其制备方法和应用与流程

本发明涉及一种催化剂及其制备方法和应用。
背景技术：
：氮氧化物(nox)是重度空气污染的主要污染物之一，严重危害着生态环境和人体健康。目前nh3-scr(氨气-选择性催化还原)技术已成为固定源脱硝的主要手段，在有效治理nox污染方面发挥了重要的作用。催化剂则是nh3-scr脱硝技术的关键。传统商业用的催化剂多为v-ti系催化剂(v2o5/tio2、v2o5-wo3/tio2、v2o5-wo3/tio2等)，仅适用于300-400℃的中高温区间的脱硝反应，温区较窄难以在中小型燃煤锅炉和工业窑炉上直接利用。钒基催化剂易受so2和粉尘毒害，且自身具有生物毒性，危害生态环境及人体健康。因此研究在中温段具有较宽操作温度窗口的非钒基脱硝催化剂以适应更多工业锅炉的脱硝需求是目前的研究方向，具有实际应用价值。铜铁钛(cufeti)系氧化物催化剂环境友好，在nh3-scr反应中表现出优异的低温及中温脱硝活性，然而，这类催化剂在抗h2o中毒能力较弱，高温选择性较差，限制了其应用。技术实现要素：本发明的目的是要解决现有铜铁钛系氧化物催化剂在抗h2o中毒能力较弱，高温催化活性及n2选择性较差的问题，而提供一种氨气-选择性催化还原氮氧化物催化剂及其制备方法和应用。一种氨气-选择性催化还原氮氧化物催化剂，它为复合金属氧化物，所述复合金属氧化物中金属元素为cu、fe、w和ti，且cu、fe、w与ti的物质的量比为0.02:0.2:x:1，其中x为0.01～0.03。一种氨气-选择性催化还原氮氧化物催化剂的制备方法，具体是按以下步骤完成的：一、混合：将铜盐、铁盐和含钨盐溶解于蒸馏水-冰醋酸混合液中，得到混合盐溶液；所述混合盐溶液中fe的浓度为0.3mol/l～0.4mol/l，且混合盐溶液中cu、fe与w的物质的量比为0.02:0.2:x，其中x为0.01～0.03；所述蒸馏水-冰醋酸混合液中蒸馏水与冰醋酸的体积比为(2～4):10；二、制备含ti溶液：将钛酸四丁酯溶解于乙醇中，得到钛酸四丁酯的醇溶液；所述钛酸四丁酯的醇溶液中钛酸四丁酯的浓度为1.0mol/l～2.0mol/l；三、制备催化剂前驱体：将混合盐溶液与钛酸四丁酯的醇溶液混和，先搅拌反应1h～6h，然后在室温下静置4天～6天，最后置于烘箱中，在温度为90℃～140℃下烘干10h～18h，得到催化剂前驱体；所述催化剂前驱体中cu、fe、w与ti的物质的量比为0.02:0.2:x:1，其中x为0.01～0.03；四、高温处理：先将催化剂前驱体碾磨成粉末，然后置于马弗炉中，以5℃/min～15℃/min的升温速率升温至400℃～600℃，并在温度为400℃～600℃处理3h～6h，冷却至室温，经研磨、压片和造粒，得到复合金属氧化物，即为氨气-选择性催化还原氮氧化物催化剂。一种氨气-选择性催化还原氮氧化物催化剂的应用，氨气-选择性催化还原氮氧化物催化剂用于脱硝。本发明优点：一、本发明制备的催化剂cu0.02fe0.2wxti(x＝0.01～0.03)复合金属氧化物(氨气-选择性催化还原氮氧化物催化剂)成本低、环境友好，合成方法简单且结构稳定；二、催化剂cu0.02fe0.2wxti(x＝0.01～0.03)复合金属氧化物(氨气-选择性催化还原氮氧化物催化剂)在较宽泛的温度范围展示出优异的no转化率和n2选择性；其中催化剂cu0.02fe0.2w0.02ti在200～460℃温度范围内，展示出100％的no转化率和大于95％的n2选择性，且在240℃条件下抗h2o和so2中毒能力优异，no转化率仍为100％。其原因是适量的铜、铁和钨之间存在相互作用，改变了催化剂的氧化还原性能，钨的存在提高催化剂的热稳定性和酸性，这些因素均有利于中高温范围的nh3-scr反应、提高高温处的n2选择性及抗h2o和so2中毒能力。依据nh3-tpd和原位红外光谱证实催化剂cu0.02fe0.2w0.02ti复合金属氧化物(氨气-选择性催化还原氮氧化物催化剂)具有较高的酸度，且表面存在丰富的酸性位，h2-tpr证实铜、铁和钨之间存在相互作用；所以本发明制备的催化剂cu0.02fe0.2w0.02ti复合金属氧化物(氨气-选择性催化还原氮氧化物催化剂)在中高温条件下(200～460℃)具有高的催化活性，并能在空速范围较大的条件下应用，其抗硫抗水性能优异，具有良好的稳定性及寿命。附图说明图1是no转化率-温度曲线图，图中★表示催化剂cu0.02fe0.2ti复合金属氧化物的no转化率-温度曲线，图中■表示催化剂cu0.02fe0.2w0.01ti复合金属氧化物的no转化率-温度曲线，图中●表示催化剂cu0.02fe0.2w0.02ti复合金属氧化物的no转化率-温度曲线，图中▲表示催化剂cu0.02fe0.2w0.03ti复合金属氧化物的no转化率-温度曲线；图2是n2选择性-温度曲线图，图中★表示催化剂cu0.02fe0.2ti复合金属氧化物的n2选择性-温度曲线，图中■表示催化剂cu0.02fe0.2w0.01ti复合金属氧化物的n2选择性-温度曲线，图中●表示催化剂cu0.02fe0.2w0.02ti复合金属氧化物的n2选择性-温度曲线，图中▲表示催化剂cu0.02fe0.2w0.03ti复合金属氧化物的n2选择性-温度曲线；图3是no转化率-温度曲线图，图中●表示ghsv40000h-1的no转化率-温度曲线，图中■表示ghsv80000h-1的no转化率-温度曲线，图中◆表示ghsv100000h-1的no转化率-温度曲线；图4是no转化率-时间曲线图；图5是no转化率-温度曲线图；。图6是no2浓度-温度曲线图，图中★表示催化剂cu0.02fe0.2ti复合金属氧化物的no2浓度-温度曲线，图中■表示催化剂cu0.02fe0.2w0.01ti复合金属氧化物的no2浓度-温度曲线，图中●表示催化剂cu0.02fe0.2w0.02ti复合金属氧化物的no2浓度-温度曲线，图中▲表示催化剂cu0.02fe0.2w0.03ti复合金属氧化物的no2浓度-温度曲线；图7是nh3浓度-温度曲线图，图中★表示催化剂cu0.02fe0.2ti复合金属氧化物的nh3浓度-温度曲线，图中■表示催化剂cu0.02fe0.2w0.01ti复合金属氧化物的nh3浓度-温度曲线，图中●表示催化剂cu0.02fe0.2w0.02ti复合金属氧化物的nh3浓度-温度曲线，图中▲表示催化剂cu0.02fe0.2w0.03ti复合金属氧化物的nh3浓度-温度曲线；图8是h2-tpr谱图，图中a表示催化剂cu0.02fe0.2ti复合金属氧化物的h2-tpr谱图，b表示催化剂cu0.02fe0.2w0.01ti复合金属氧化物的h2-tpr谱图，c表示催化剂cu0.02fe0.2w0.02ti复合金属氧化物的h2-tpr谱图，d表示催化剂cu0.02fe0.2w0.03ti复合金属氧化物的h2-tpr谱图；图9是h2-tpr谱图，图中a表示催化剂cu0.1ti复合金属氧化物的h2-tpr谱图，b表示催化剂fe0.1ti复合金属氧化物的h2-tpr谱图，c表示催化剂cu0.02fe0.2ti复合金属氧化物的h2-tpr谱图，d表示催化剂cu0.02fe0.2w0.02ti复合金属氧化物的h2-tpr谱图，e表示催化剂cu0.02w0.02ti复合金属氧化物的h2-tpr谱图，f表示催化剂fe0.2w0.02ti复合金属氧化物的h2-tpr谱图；图10是nh3-tpd图谱，图中a表示催化剂cu0.02fe0.2ti复合金属氧化物的nh3-tpd图谱，b表示催化剂cu0.02fe0.2w0.01ti复合金属氧化物的nh3-tpd图谱，c表示催化剂cu0.02fe0.2w0.02ti复合金属氧化物的nh3-tpd图谱，d表示催化剂cu0.02fe0.2w0.03ti复合金属氧化物的nh3-tpd图谱。具体实施方式具体实施方式一：本实施方式是一种氨气-选择性催化还原氮氧化物催化剂，它为复合金属氧化物，所述复合金属氧化物中金属元素为cu、fe、w和ti，且cu、fe、w与ti的物质的量比为0.02:0.2:x:1，其中x为0.01～0.03。具体实施方式二：本实施方式是一种氨气-选择性催化还原氮氧化物催化剂的制备方法，具体是按以下步骤完成的：一、混合：将铜盐、铁盐和含钨盐溶解于蒸馏水-冰醋酸混合液中，得到混合盐溶液；所述混合盐溶液中fe的浓度为0.3mol/l～0.4mol/l，且混合盐溶液中cu、fe与w的物质的量比为0.02:0.2:x，其中x为0.01～0.03；所述蒸馏水-冰醋酸混合液中蒸馏水与冰醋酸的体积比为(2～4):10；二、制备含ti溶液：将钛酸四丁酯溶解于乙醇中，得到钛酸四丁酯的醇溶液；所述钛酸四丁酯的醇溶液中钛酸四丁酯的浓度为1.0mol/l～2.0mol/l；三、制备催化剂前驱体：将混合盐溶液与钛酸四丁酯的醇溶液混和，先搅拌反应1h～6h，然后在室温下静置4天～6天，最后置于烘箱中，在温度为90℃～140℃下烘干10h～18h，得到催化剂前驱体；所述催化剂前驱体中cu、fe、w与ti的物质的量比为0.02:0.2:x:1，其中x为0.01～0.03；四、高温处理：先将催化剂前驱体碾磨成粉末，然后置于马弗炉中，以5℃/min～15℃/min的升温速率升温至400℃～600℃，并在温度为400℃～600℃处理3h～6h，冷却至室温，经研磨、压片和造粒，得到复合金属氧化物，即为氨气-选择性催化还原氮氧化物催化剂。具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式二的不同点是：步骤一中所述的铜盐为硝酸铜。其他与具体实施方式二相同。具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式二或三之一不同点是：步骤一中所述的铁盐为硝酸铁。其他与具体实施方式二或三相同。具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式二至四之一不同点是：步骤一中所述的含钨盐为偏钨酸铵。其他与具体实施方式二至四相同。具体实施方式六：本实施方式是一种氨气-选择性催化还原氮氧化物催化剂的应用，氨气-选择性催化还原氮氧化物催化剂用于脱硝。采用氨气-选择性催化还原氮氧化物催化剂在no浓度为600ppm～1200ppm、nh3浓度为500ppm～1300ppm、o2体积浓度为2％～6％、n2做平衡气、空速为30000h-1～120000h-1的条件下脱硝，其中氨气-选择性催化还原氮氧化物催化剂的用量为0.2g～0.5g。采用下述试验验证本发明效果实施例1：一种氨气-选择性催化还原氮氧化物催化剂的制备方法，其特征在于它是按以下步骤完成的：一、混合：将铜盐、铁盐和含钨盐溶解于蒸馏水-冰醋酸混合液中，得到混合盐溶液；所述混合盐溶液中fe的浓度为0.31mol/l，且混合盐溶液中cu、fe与w的物质的量比为0.02:0.2:0.01；所述蒸馏水-冰醋酸混合液由15ml蒸馏水和50ml冰醋酸混合而成；二、制备含ti溶液：将钛酸四丁酯溶解于乙醇中，得到钛酸四丁酯的醇溶液；所述钛酸四丁酯的醇溶液中钛酸四丁酯的浓度为1.2mol/l；三、制备催化剂前驱体：将混合盐溶液与钛酸四丁酯的醇溶液混和，先搅拌反应5h，然后在室温下静置5天，最后置于烘箱中，在温度为110℃下烘干14h，得到催化剂前驱体；所述催化剂前驱体中cu、fe、w与ti的物质的量比为0.02:0.2:0.01:1，四、高温处理：先将催化剂前驱体碾磨成粉末，然后置于马弗炉中，以10℃/min的升温速率升温至500℃，并在温度为500℃处理4h，冷却至室温，经研磨、压片和造粒，得到催化剂cu0.02fe0.2w0.01ti复合金属氧化物，即为氨气-选择性催化还原氮氧化物催化剂。实施例2：一种氨气-选择性催化还原氮氧化物催化剂的制备方法，其特征在于它是按以下步骤完成的：一、混合：将铜盐、铁盐和含钨盐溶解于蒸馏水-冰醋酸混合液中，得到混合盐溶液；所述混合盐溶液中fe的浓度为0.31mol/l，且混合盐溶液中cu、fe与w的物质的量比为0.02:0.2:0.02；所述蒸馏水-冰醋酸混合液由15ml蒸馏水和50ml冰醋酸混合而成；二、制备含ti溶液：将钛酸四丁酯溶解于乙醇中，得到钛酸四丁酯的醇溶液；所述钛酸四丁酯的醇溶液中钛酸四丁酯的浓度为1.2mol/l；三、制备催化剂前驱体：将混合盐溶液与钛酸四丁酯的醇溶液混和，先搅拌反应5h，然后在室温下静置5天，最后置于烘箱中，在温度为110℃下烘干14h，得到催化剂前驱体；所述催化剂前驱体中cu、fe、w与ti的物质的量比为0.02:0.2:0.02:1，四、高温处理：先将催化剂前驱体碾磨成粉末，然后置于马弗炉中，以10℃/min的升温速率升温至500℃，并在温度为500℃处理4h，冷却至室温，经研磨、压片和造粒，得到催化剂cu0.02fe0.2w0.02ti复合金属氧化物，即为氨气-选择性催化还原氮氧化物催化剂。实施例3：一种氨气-选择性催化还原氮氧化物催化剂的制备方法，其特征在于它是按以下步骤完成的：一、混合：将铜盐、铁盐和含钨盐溶解于蒸馏水-冰醋酸混合液中，得到混合盐溶液；所述混合盐溶液中fe的浓度为0.31mol/l，且混合盐溶液中cu、fe与w的物质的量比为0.02:0.2:0.03；所述蒸馏水-冰醋酸混合液由15ml蒸馏水和50ml冰醋酸混合而成；二、制备含ti溶液：将钛酸四丁酯溶解于乙醇中，得到钛酸四丁酯的醇溶液；所述钛酸四丁酯的醇溶液中钛酸四丁酯的浓度为1.2mol/l；三、制备催化剂前驱体：将混合盐溶液与钛酸四丁酯的醇溶液混和，先搅拌反应5h，然后在室温下静置5天，最后置于烘箱中，在温度为110℃下烘干14h，得到催化剂前驱体；所述催化剂前驱体中cu、fe、w与ti的物质的量比为0.02:0.2:0.03:1，四、高温处理：先将催化剂前驱体碾磨成粉末，然后置于马弗炉中，以10℃/min的升温速率升温至500℃，并在温度为500℃处理4h，冷却至室温，经研磨、压片和造粒，得到催化剂cu0.02fe0.2w0.03ti复合金属氧化物，即为氨气-选择性催化还原氮氧化物催化剂。不同催化剂在温度为100～460℃范围内对no转化率检测：分别采用0.35g催化剂cu0.02fe0.2ti复合金属氧化物(cu0.02fe0.2ti)、0.35g催化剂cu0.02fe0.2w0.01ti复合金属氧化物(cu0.02fe0.2w0.01ti)、0.35g催化剂cu0.02fe0.2w0.02ti复合金属氧化物(cu0.02fe0.2w0.02ti)和0.35g催化剂cu0.02fe0.2w0.03ti复合金属氧化物(cu0.02fe0.2w0.03ti)，在no浓度为1000ppm、nh3浓度为1000ppm、o2体积浓度为3％、n2做平衡气、空速为40000h-1的条件下脱硝，脱硝温度依次为100℃、130℃、160℃、200℃、240℃、280℃、310℃、350℃、400℃、430℃、450℃和460℃，检测结果如表1和图1所示。表1图1是no转化率-温度曲线图，图中★表示催化剂cu0.02fe0.2ti复合金属氧化物的no转化率-温度曲线，图中■表示催化剂cu0.02fe0.2w0.01ti复合金属氧化物的no转化率-温度曲线，图中●表示催化剂cu0.02fe0.2w0.02ti复合金属氧化物的no转化率-温度曲线，图中▲表示催化剂cu0.02fe0.2w0.03ti复合金属氧化物的no转化率-温度曲线，通过表1和图1，说明催化剂cu0.02fe0.2ti中引入钨后，高温活性得到大幅提升，且催化剂cu0.02fe0.2w0.02ti具有最宽的温度窗口(no转化率100％：200-460℃),较催化剂cu0.02fe0.2ti提高(no转化率90％以上：200-460℃)70℃。不同催化剂在温度为100～460℃范围内对n2选择性检测：分别采用0.35g催化剂cu0.02fe0.2ti复合金属氧化物(cu0.02fe0.2ti)、0.35g催化剂cu0.02fe0.2w0.01ti复合金属氧化物(cu0.02fe0.2w0.01ti)、0.35g催化剂cu0.02fe0.2w0.02ti复合金属氧化物(cu0.02fe0.2w0.02ti)和0.35g催化剂cu0.02fe0.2w0.03ti复合金属氧化物(cu0.02fe0.2w0.03ti)，在no浓度为1000ppm、nh3浓度为1000ppm、o2体积浓度为3％、n2做平衡气、空速为40000h-1的条件下脱硝，脱硝温度依次为100℃、130℃、160℃、200℃、240℃、280℃、310℃、350℃、400℃、430℃、450℃和460℃，检测结果如表2和图2所示。表2图2是n2选择性-温度曲线图，图中★表示催化剂cu0.02fe0.2ti复合金属氧化物的n2选择性-温度曲线，图中■表示催化剂cu0.02fe0.2w0.01ti复合金属氧化物的n2选择性-温度曲线，图中●表示催化剂cu0.02fe0.2w0.02ti复合金属氧化物的n2选择性-温度曲线，图中▲表示催化剂cu0.02fe0.2w0.03ti复合金属氧化物的n2选择性-温度曲线，通过表2和图2，催化剂cu0.02fe0.2ti中引入钨后，n2选择性(高温，尤其在310℃以上)得到改善，催化剂cu0.02fe0.2w0.02ti高温选择性得到最大程度的改善，在100～460℃范围内，催化剂cu0.02fe0.2w0.02ti的n2选择性均在95％以上。检测催化剂cu0.02fe0.2w0.02ti复合金属氧化物(cu0.02fe0.2w0.02ti)在温度为100～450℃范围内,空速为40000h-1～100000h-1范围内对no转化率：采用0.35g催化剂cu0.02fe0.2w0.02ti复合金属氧化物(cu0.02fe0.2w0.02ti)，在no浓度为1000ppm、nh3浓度为1000ppm、o2体积浓度为3％、n2做平衡气条件下脱硝，脱硝温度依次为100℃、130℃、160℃、200℃、240℃、280℃、310℃、350℃、400℃、430℃、450℃和460℃，空速(ghsv)依次为40000h-1、80000h-1和100000h-1，检测结果如表3和图3所示。表3图3是no转化率-温度曲线图，图中●表示ghsv40000h-1的no转化率-温度曲线，图中■表示ghsv80000h-1的no转化率-温度曲线，图中◆表示ghsv100000h-1的no转化率-温度曲线，通过表3和图3，催化剂cu0.02fe0.2w0.02ti在较大的空速条件下，也能具有良好的催化活性。检测催化剂cu0.02fe0.2w0.02ti复合金属氧化物(cu0.02fe0.2w0.02ti)在so2/h2o条件下的no转化率，在0～34.5h时间范围内进行连续试验，在0～3h内无so2和h2o的通入，从3h起开始通入h2o，从11.5h起开始通入so2，从21.5h起停止通入h2o，从31.5h起停止通入so2，至34.5h结束，具体过程如下：一、在0～3h：采用0.35g催化剂cu0.02fe0.2w0.02ti复合金属氧化物(cu0.02fe0.2w0.02ti)，在no浓度为1000ppm、nh3浓度为1000ppm、o2体积浓度为3％、n2做平衡气条件下脱硝，脱硝温度为240℃，空速(ghsv)为40000h-1；二、在3h～11.5h：采用0.35g催化剂cu0.02fe0.2w0.02ti复合金属氧化物(cu0.02fe0.2w0.02ti)，在h2o体积浓度为5％、no浓度为1000ppm、nh3浓度为1000ppm、o2体积浓度为3％、n2做平衡气条件下脱硝，脱硝温度为240℃，空速(ghsv)为40000h-1；三、在11.5h～21.5h：采用0.35g催化剂cu0.02fe0.2w0.02ti复合金属氧化物(cu0.02fe0.2w0.02ti)，在h2o体积浓度为5％、so2浓度为100ppm、no浓度为1000ppm、nh3浓度为1000ppm、o2体积浓度为3％、n2做平衡气条件下脱硝，脱硝温度为240℃，空速(ghsv)为40000h-1；四、在21.5h～31.5h：采用0.35g催化剂cu0.02fe0.2w0.02ti复合金属氧化物(cu0.02fe0.2w0.02ti)，在so2浓度为100ppm、no浓度为1000ppm、nh3浓度为1000ppm、o2体积浓度为3％、n2做平衡气条件下脱硝，脱硝温度为240℃，空速(ghsv)为40000h-1；五、在31.5h～34.5h：采用0.35g催化剂cu0.02fe0.2w0.02ti复合金属氧化物(cu0.02fe0.2w0.02ti)，在no浓度为1000ppm、nh3浓度为1000ppm、o2体积浓度为3％、n2做平衡气条件下脱硝，脱硝温度为240℃，空速(ghsv)为40000h-1；检测结果如表4和图4所示。表4图4是no转化率-时间曲线图，通过表4和图4，催化剂cu0.02fe0.2w0.02ti在240℃，空速(ghsv)为40000h-1条件，一定量的水及so2对催化性能无影响，说明催化剂cu0.02fe0.2w0.02ti具有优异的抗水、硫中毒能力；经过34.5小时反应后，催化剂cu0.02fe0.2w0.02ti仍具有良好的催化活性，同时说明其具有良好的稳定性能。检测催化剂cu0.02fe0.2w0.02ti复合金属氧化物(cu0.02fe0.2w0.02ti)在5％h2o和空速(ghsv)为100000h-1条件下，在温度为100～470℃范围内的no转化率：采用0.35g催化剂cu0.02fe0.2w0.02ti复合金属氧化物(cu0.02fe0.2w0.02ti)，在h2o体积浓度为5％、no浓度为1000ppm、nh3浓度为1000ppm、o2体积浓度为3％、n2做平衡气条件下脱硝，脱硝温度依次为100℃、130℃、160℃、200℃、240℃、280℃、310℃、350℃、400℃、450℃和470℃，空速(ghsv)为100000h-1，检测结果如表5和图5所示。表5温度(t/℃)no转化率1001130116092004224096280100310100350100400100450100470100图5是no转化率-温度曲线图，通过表5和图5，说明催化剂cu0.02fe0.2w0.02ti在空速(ghsv)为100000h-1，且有水存在的条件下，仍具有良好的催化活性及较宽的温度窗口(240-470℃)。检测不同w含量催化剂的no氧化反应的影响：分别采用0.35g催化剂cu0.02fe0.2ti复合金属氧化物(cu0.02fe0.2ti)、0.35g催化剂cu0.02fe0.2w0.01ti复合金属氧化物(cu0.02fe0.2w0.01ti)、0.35g催化剂cu0.02fe0.2w0.02ti复合金属氧化物(cu0.02fe0.2w0.02ti)和0.35g催化剂cu0.02fe0.2w0.03ti复合金属氧化物(cu0.02fe0.2w0.03ti)，no浓度为1000ppm、nh3浓度为1000ppm、o2体积浓度为3％、n2做平衡气、空速为40000h-1的条件下脱硝，脱硝温度依次为25℃、80℃、100℃、130℃、160℃、190℃、200℃、240℃、280℃、310℃、350℃、400℃、430℃、450℃、460℃和470℃，检测结果如图6所示。图6是no2浓度-温度曲线图，图中★表示催化剂cu0.02fe0.2ti复合金属氧化物的no2浓度-温度曲线，图中■表示催化剂cu0.02fe0.2w0.01ti复合金属氧化物的no2浓度-温度曲线，图中●表示催化剂cu0.02fe0.2w0.02ti复合金属氧化物的no2浓度-温度曲线，图中▲表示催化剂cu0.02fe0.2w0.03ti复合金属氧化物的no2浓度-温度曲线，图6表示不同催化剂氧化no的能力的，催化剂cu0.02fe0.2ti中引入钨后，氧化no能力明显降低。检测不同w含量对催化剂的nh3氧化反应的影响：分别采用0.35g催化剂cu0.02fe0.2ti复合金属氧化物(cu0.02fe0.2ti)、0.35g催化剂cu0.02fe0.2w0.01ti复合金属氧化物(cu0.02fe0.2w0.01ti)、0.35g催化剂cu0.02fe0.2w0.02ti复合金属氧化物(cu0.02fe0.2w0.02ti)和0.35g催化剂cu0.02fe0.2w0.03ti复合金属氧化物(cu0.02fe0.2w0.03ti)，no浓度为1000ppm、nh3浓度为1000ppm、o2体积浓度为3％、n2做平衡气、空速为40000h-1的条件下脱硝，脱硝温度为25℃、100℃、130℃、160℃、190℃、200℃、220℃、240℃、250℃、280℃、310℃、340℃、350℃、400℃和450℃，检测结果如图7所示。图7是nh3浓度-温度曲线图，图中★表示催化剂cu0.02fe0.2ti复合金属氧化物的nh3浓度-温度曲线，图中■表示催化剂cu0.02fe0.2w0.01ti复合金属氧化物的nh3浓度-温度曲线，图中●表示催化剂cu0.02fe0.2w0.02ti复合金属氧化物的nh3浓度-温度曲线，图中▲表示催化剂cu0.02fe0.2w0.03ti复合金属氧化物的nh3浓度-温度曲线，图7表示不同催化剂氧化nh3的能力，说明经过钨修饰后的催化剂，氧化nh3的能力被抑制，这可以有效的减少在高温区nh3的过度氧化，以提高催化剂高温催化活性及n2选择性。结合图6和图7可知，与催化剂cu0.02fe0.2ti复合金属氧化物相比，催化剂cu0.02fe0.2w0.01ti复合金属氧化物、催化剂cu0.02fe0.2w0.02ti复合金属氧化物和催化剂cu0.02fe0.2w0.01ti复合金属氧化物对no/nh3的氧化能力被削弱，说明催化剂氧化还原能力有所下降，同时减少nh3在高温处的过度氧化。这也是cu0.02fe0.2wati系列催化剂(即催化剂cu0.02fe0.2w0.01ti复合金属氧化物、催化剂cu0.02fe0.2w0.02ti复合金属氧化物和催化剂cu0.02fe0.2w0.01ti复合金属氧化物)具有良好的高温活性及n2选择性的原因之一。分别对催化剂cu0.02fe0.2ti复合金属氧化物(cu0.02fe0.2ti)、催化剂cu0.02fe0.2w0.01ti复合金属氧化物(cu0.02fe0.2w0.01ti)、催化剂cu0.02fe0.2w0.02ti复合金属氧化物(cu0.02fe0.2w0.02ti)和催化剂cu0.02fe0.2w0.03ti复合金属氧化物(cu0.02fe0.2w0.03ti)进行h2-tpr检测，检测结果如图8所示。图8是h2-tpr谱图，图中a表示催化剂cu0.02fe0.2ti复合金属氧化物的h2-tpr谱图，b表示催化剂cu0.02fe0.2w0.01ti复合金属氧化物的h2-tpr谱图，c表示催化剂cu0.02fe0.2w0.02ti复合金属氧化物的h2-tpr谱图，d表示催化剂cu0.02fe0.2w0.03ti复合金属氧化物的h2-tpr谱图，通过h2-tpr来研究催化剂的氧化还原能力，随着w量的增多，各还原峰向高温移动，说明cu0.02fe0.2ti中添加钨会抑制催化剂(cu0.02fe0.2w0.01ti、cu0.02fe0.2w0.02ti和cu0.02fe0.2w0.03ti)的氧化还原能力。图9是h2-tpr谱图，图中a表示催化剂fe0.2w0.02ti复合金属氧化物的h2-tpr谱图，b表示催化剂cu0.02w0.02ti复合金属氧化物的h2-tpr谱图，c表示催化剂cu0.02fe0.2w0.02ti复合金属氧化物的h2-tpr谱图，d表示催化剂cu0.02fe0.2ti复合金属氧化物的h2-tpr谱图，e表示催化剂fe0.1ti复合金属氧化物的h2-tpr谱图，f表示催化剂cu0.1ti复合金属氧化物的h2-tpr谱图，由图9可知，通过催化剂cu0.1ti复合金属氧化物、催化剂fe0.1ti复合金属氧化物、催化剂cu0.02fe0.2ti复合金属氧化物、催化剂cu0.02fe0.2w0.02ti复合金属氧化物、催化剂cu0.02w0.02ti复合金属氧化物和催化剂fe0.2w0.02ti复合金属氧化物比较，可知铜、铁、钨之间存在较强的相互作用，这也是催化剂cu0.02fe0.2w0.02ti复合金属氧化物能够具有较好的中低温活性的原因。图10是nh3-tpd图谱，图中a表示催化剂cu0.02fe0.2ti复合金属氧化物的nh3-tpd图谱，b表示催化剂cu0.02fe0.2w0.01ti复合金属氧化物的nh3-tpd图谱，c表示催化剂cu0.02fe0.2w0.02ti复合金属氧化物的nh3-tpd图谱，d表示催化剂cu0.02fe0.2w0.03ti复合金属氧化物的nh3-tpd图谱，由图10表明，催化剂cu0.02fe0.2w0.02ti复合金属氧化物具有最大酸量，这是催化剂cu0.02fe0.2w0.02ti复合金属氧化物具有良好的高温n2选择性及高温活性的原因。当前第1页12