煅烧菱铁矿制备纳米结构化 α -Fe 2 O 3 及其NH 3 -SCR脱硝活性研究
2017
利用菱铁矿的热分解特性, 在空气中不同温度下(400、500、600、700、800 ℃)煅烧天然菱铁矿制备具有纳米尺寸形貌特征的 α -Fe 2 O 3 , 作为NH 3 选择性催化还原(NH 3 -SCR)脱硝的催化剂.采用X射线衍射(XRD)、程序升温脱附(NH 3 -TPD)、X射线光电子能谱(XPS)、紫外-可见漫反射吸收光谱(UV-Vis DRS)等手段对催化剂结构进行表征, 并利用气固相催化反应系统对催化剂的NH 3 -SCR脱硝活性和N 2 选择性进行评价, 同时考察其抗水抗硫及稳定性.结果表明, 天然菱铁矿于空气中500 ℃煅烧相变为 α -Fe 2 O 3 , 具有最低的晶体尺寸(约10 nm)、最高的比表面积(39.68 m 2 ·g -1 )和最优的脱硝活性;500 ℃煅烧菱铁矿制备的催化剂在250~400 ℃温度窗口内脱硝效率达到100%, 并能保持较高的N 2 选择性, 这主要归因于其具有的纳米多孔结构特性和较大的比表面积, 以及表面丰富的酸性位点和吸附态氧.当同时存在5% H 2 O和0.04% SO 2 时, α -Fe 2 O 3 在250~400 ℃区间的脱硝效率高于88%, 且在300 ℃下持续反应360 min, 脱硝效率维持在75%以上, 表明500 ℃煅烧菱铁矿制备的催化剂具有良好的抗水抗硫和稳定性.
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