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二氧化硫(SO2)是酸雨形成的主要原因，氮氧化物(NOx)与碳氢化合物形成光化学烟雾。2008年全国二氧化硫排放量2321.2万吨，NOx排放量约为2000万吨，严重危害人类健康和生态环境，因此如何有效地控制烟气中的SO2和NOx是环保领域急需解决的关键性问题。与传统的分步脱硫脱硝技术相比，同时脱硫脱硝技术以其开发技术简单、装置简单，运行成本低等特点成为烟气脱硫脱硝研究热点。本文研发一种脱硫脱硝催化剂，研究微波催化、微波催化氧化、微波催化还原脱硫脱硝性能及过程影响因素，探讨烟气同时脱硫脱硝过程中微波催化协同作用机制，通过催化反应的表征技术，阐明微波催化法脱硫脱硝反应过程机理，研究微波催化法脱硫脱硝反应动力学，为微波催化法同时脱硫脱硝技术的应用奠定基础。
采用分步浸渍法制备了同时脱硫脱硝的CuV/γ-Al2O3催化剂，并用扫描电镜法(SEM)和X射线光电子能谱法(XPS)对催化剂表面形貌特征和活性成分进行分析，研究结果表明，负载颗粒呈规则的圆球状，分散性良好，增加了催化剂比表面积；铜钒在催化剂以Cu2O、CuO和V2O5形式存在，是催化剂的活性组分。
微波催化法同时脱硫脱硝的研究结果表明，微波催化同时脱硫脱硝效率分别可达90％和74％；微波催化氧化同时脱硫脱硝效率分别可达88％和82％；微波催化还原同时脱硫脱硝效率分别可达89％和86％；微波催化法脱硫脱硝适宜工艺条件为：停留时间为0.35s，微波功率为264W。微波的加入能提高催化氧化和催化还原脱硫脱硝效率，微波能分别提高催化氧化脱硫脱硝效率8％和11％，但对催化还原脱硫脱硝效果有限。氧化剂高锰酸钾的加入使微波催化反应中氧含量增大，使SO2和NOx更容易被氧化去除，从而提高了脱硫脱硝效率分别为7％和20％。还原剂碳酸氢铵被微波辐射后产生的NH和NH2具有还原性，能将SO2和NOx还原成S和N2而去除，但还原剂对脱硫的促进效果有限。
根据高效液相色谱法(HPLC)间接检测微波催化反应体系存在羟基自由基、傅立叶变换红外光谱(FTIR)中间产物中存在NH2高活性物质、X-射线光电子能谱(XPS)结果表明产物中硫的形态既有SO42-又有单质硫，氮以NH4形式存在，由此推测微波催化脱硫脱硝的机理可描述为CuV/γ-Al2O3催化剂上发生了SO2和NOx的自由基氧化脱硫脱硝反应；微波催化氧化脱硫脱硝的机理可描述为CuV/γ-Al2O3催化剂上发生了催化氧化脱硫脱硝反应和自由基氧化脱硫脱硝反应；微波催化还原脱硫脱硝的机理可描述为，采用CuV/γ-Al2O3为微波吸收剂和催化剂，在催化剂表面发生了SO2、NOx的NH2还原脱硫脱硝反应。在CuV/γ-Al2O3上微波催化脱硫脱硝、微波催化氧化和微波催化还原脱硫脱硝气-固表面催化反应过程遵循Langmuir-Hinshelwood动力学。