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随着水泥行业的快速发展,水泥窑尾气NOx的排放占NOx总排放的比例不断增大,水泥窑尾气的脱硝迫在眉睫。而低温选择性催化还原(SCR)脱硝技术具有较高的脱硝率和节能的特点,非常适合水泥窑尾气NOx的脱硝。但是,目前研究的低温SCR脱硝催化剂在低温范围内脱硝率不是很高、反应机理及毒化机理还不十分明确,使得低温SCR脱硝技术迟迟未能应用在水泥行业NOx的脱除上。本论文针对以上问题,研究了以P25纳米TiO2为载体,MnOx为活性负载的低温SCR脱硝催化剂的催化性能,并初步探究了其反应机理。本文采用浸渍法制备了一系列以P25纳米TiO2为载体、不同前驱体、不同Mn/Ti和不同焙烧温度的低温SCR脱硝催化剂。通过测试其脱硝率。得到了一种催化活性较好的低温SCR脱硝催化剂,以醋酸锰为载体,Mn/Ti为0.4、焙烧温度为500℃时催化剂的催化活性最好,180℃时脱硝率可以达到91.2%。结合XRD、XPS、TEM和BET等测试手段初步研究了催化剂的反应机理。研究发现,催化剂表面MnOx的存在形式及分散度、比表面积和晶格O浓度等都会影响催化剂的催化活性。此外,还研究了反应空速、O2浓度和NH3浓度等反应参数对催化剂活性的影响,并通过动力学方程计算了催化剂的表观活化能,从能量的角度比较了催化剂活性的优劣。为了进一步提高催化剂的脱硝性能,在制得的催化剂中掺杂过渡金属铁。采用浸渍法制备了以P25纳米TiO2为载体,以MnOx为主要活性组分、以FeOx为活性助剂的复合低温SCR脱硝催化剂。通过脱硝率测试发现：少量的Fe的加入可以很大的提高催化剂的低温催化活性。此外,制备了一系列不同Fe/Ti和不同焙烧温度的复合催化剂,通过测试其脱硝率,得到了最佳掺杂量和最佳焙烧温度。当Fe/Ti为0.05、焙烧温度为500℃时催化剂脱硝率在80℃时可以达到50%以上。结合XRD、BET和TG-DSC等测试手段研究了Fe掺杂和焙烧温度对催化剂活性的影响机理。研究发现,Fe的加入可以使催化剂表面活性主份更加分散,还可以增大催化剂的比表面,使其孔结构更加丰富。此外,Fe的加入还可以与Mn产生协同作用,从而大幅度提高催化剂的低温催化性能。