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氮氧化物(NOx)是最主要的大气污染物之一,它能够产生酸雨和光化学烟雾等危害环境和人的身体健康。烃类选择性催化脱除NOx是贫燃汽车尾气治理的主要研究方法,也是环保领域重要的研究课题之一。本文从提高催化剂的低温选择性出发,对钨基催化剂上乙炔选择催化还原NOx进行了深入探讨,并与甲烷和丙烯做了比较研究。论文研究了不同钨担载量对W/HZSM-5催化剂C2H2-SCR反应的影响,发现适量钨的加入大大提高了HZSM-5催化剂选择催化还原NOx的低温活性和选择性。在800 ppmC2H2,1600 ppm NO,10%O2(He为平衡气)条件下,6%W/HZSM-5催化剂在300~400℃宽温区内,NO转化率可以达到80%以上。相同条件下,同“C”浓度的丙烯和甲烷为还原剂时,催化剂的活性较低,NO的最大转化率分别为33%和28%,且在丙烯为还原剂时,催化剂在反应中出现积碳失活现象。从对W/HZSM-5催化剂进行的表征结果可以发现,钨物种的加入虽然使分子筛催化剂的酸性减弱,但较多量的单体和聚合态钨酸盐物种的大量存在能使催化剂的活性大大提高。通过C2H2和NOx吸附和脱附实验以及NO的氧化实验,发现在W/HZSM-5催化剂上,C2H2的吸附对催化剂的活性影响很小,但钨物种的加入不但使催化剂的催化NO氧化的活性增强,而且促进了催化剂对NOx的吸附,这是决定催化剂活性的重要因素。NOx的红外实验结果进一步证明,桥式和双齿硝酸盐是NO的C2H2-SCR反应中的活性含氮物种,它们能够在反应温度下吸附在催化剂表面,并在反应过程中与还原剂生成活性的含羰基物种。80℃下,ZSM-5、Na13X、Y、HMOR、H5A、HSAPO-34等多种分子筛和常见载体对乙炔和丙烯的吸附和脱附性能的研究结果表明:乙炔和丙烯在SiO2、γ-Al2O3上几乎不吸附,而与分子筛存在较强的相互作用。对于同类型的分子筛,二者的饱和吸附量均随分子筛硅铝比的增大而减小;在同一种分子筛上,以摩尔计的丙烯吸附量均远高于乙炔。在80℃时,Hβ分子筛上乙炔和丙烯饱和吸附量可分别达到0.11 mmol/g和4.89mmol/g,该结果远高于文献报道结果。