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近年来,随着化石燃料的燃烧及机动车尾气的大量排放,氮氧化物的危害日益严峻,目前研究最多也最有应用前景的是脱硝技术是选择性催化还原(NH3-SCR)技术,V2O5-WO3/TiO2催化剂已经实现商业化应用,但该类催化剂存在活性温度高,成本高,活性组分钒氧化物有剧毒等缺陷。因此开发一类低温活性高、成本低、无毒环保的催化剂用于氮氧化物的消除领域具有广阔的应用前景。赤泥作为铝厂的主要废渣,其引起的环境污染问题不容忽视。选择赤泥作为脱硝催化剂的研究,主要原因在于赤泥本身组分丰富多样,含有大量的脱硝活性组分氧化铁、氧化铝、氧化硅、氧化钛等。铁氧化物具有很好的催化脱硝活性,氧化铝、氧化硅是被广泛研究的脱硝催化剂的载体,因此赤泥脱硝催化剂的研究具有可行性,作为脱硝催化剂的研究具有实际的应用意义。此外赤泥含有大量的碱性组分Na, Ca等,阻碍其工业化应用,因此还需要对赤泥进行活化处理方可实现其催化脱硝应用。本文采用工业废渣赤泥为原料,经过活化处理,负载活性组分MnOx、CeOx,制备具有低温脱硝活性的赤泥脱硝催化剂,用于脱除有毒气体NOx,达到以废治废的目的。对赤泥的活化及对赤泥脱硝催化剂的研究结果表明:(1)对铝厂废渣赤泥活化,结果表明活化处理不仅脱除了赤泥的高碱性物质,而且提高了赤泥的比表面积,有利于活性组分的分散,使活化赤泥(ARM)在催化领域的应用更加有效可行。(2)当Mn和Ce分别负载于活化赤泥载体上时,锰负载的赤泥脱硝催化剂(Mn/ARM)催化剂的低温SCR活性要远高于铈负载的赤泥脱硝催化剂(Ce/ARM)的催化活性。在温度较低的条件下(<250℃),Mn/ARM的活性高,200℃时其NO去除率接近100%,而当反应温度较高时(>250℃),Ce/ARM催化剂的活性高于Mn/ARM,其在300℃时NOx去除率接近100%。锰铈共同负载的赤泥脱硝催化剂,其NOx转化率在200℃左右近乎100%,而且其活性窗口更宽。(3)结合多种分析测试手段分析催化剂的活性与结构的关系,分析结果为:Ce的加入可以大大减少催化剂在煅烧过程中比表面积和孔容的损失,增大催化剂表面活性氧浓度,提高催化剂的氧化还原能力;Mn和Ce氧化物之间会形成相互作用,Ce的加入有利于Mn更加均匀的分散在活性赤泥载体表面,并且锰铈与载体活性赤泥中的有效组分氧化铁发生相互作用,增强了催化剂表面的酸性及催化剂表面的碱性,提高了催化剂对NH3及对NOx的吸附活化能力。