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锅炉烟气中氮氧化物(NOx)的减排一直是我国大气污染治理的重要课题。现阶段,大型燃煤电站锅炉的启停和低负荷运行阶段,以及化工、钢铁、石油、水泥和陶瓷等具有低温烟气排放的工业锅炉中,由于烟温较低而导致SCR催化剂无法正常工作,因此亟待开发高效的低温烟气脱硝技术。因此,本课题提出了基于TiO2改性催化剂催化H2O2氧化进行低温脱硝技术。该技术的关键在于催化剂的选择。基于此,本研究首先考察了非催化条件下,H2O2低温氧化脱硝的能力;随后研究纳米TiO2催化作用下H2O2的氧化脱硝性能;并以纳米TiO2为载体,采用等体积浸渍法掺杂过渡金属氧化物CeO2进行改性,并对CeO2的负载量进行了筛选,得到了高效催化H2O2活化分解的3CeO2/TiO2催化剂。此外,在模拟烟气中对该催化剂进行了烟气工况影响分析,并进行了相应的分析表征。表征结果显示CeO2的负载量会影响催化剂中晶格氧的含量,晶格氧相对含量的增加有利于氧化还原反应中的电子传递,这是促进H2O2活化分解的关键。实验结果表明,CeO2负载量为3 wt%时,催化活性最高;在烟温为160 ℃、[H2O2]/[NO]摩尔比为2以及空速为30000 h-1时,NO转化率最高可达76%。最后,本文针对低温锅炉烟气脱硝的技术需求,对低温改性TiO2脱硝催化剂进行了抗硫改性,采用抗硫氧化物ZrO2作活性组分,采用等体积浸渍法负载在纳米TiO上,并对活性组分含量对催化剂活性的影响进行了考察,以及改性ZrO2/TiO2催化剂的抗SO2中毒性能,对催化剂进行了微观表征,并研究了最优催化剂对不同烟气工况的适应性。实验结果表明,最佳负载量的抗硫催化剂为4ZrO2/TiO2,在160 ℃,30 000 h-1下连续测试30 h,脱硝效率始终保持在81%左右;同时该催化剂对烟气条件具有良好的适应性。表征结果发现ZrO2掺杂后,Zr原子会以间隙引入或同质取代的方式进入TiO2晶格中,造成晶格中氧离子分布的变化,产生电荷补偿的缺陷位点,提升催化剂中的氧空位含量,对催化活性的提升有显著作用。