NOx如今在大气污染物中排首位,严重危害着人类的健康和居住环境。SCR技术是除去NOx的有效方法之一,其中提高催化剂的低温脱硝活性是目前研究的热点。反应活化能大小可以判断一个催化反应发生的难易,因此,本文对催化剂V-W-Mn-Ce/Ti02的低温脱硝性能及反应动力学进行了考察和研究。本文采用浸渍法,以Ti02为载体制备了 V-W-Mn-Ce/TiO2催化剂,对不同焙烧温度、空速、活性组分与载体比例下的催化剂活性进行对比分析,最终选定最佳实验条件.:焙烧温度为500℃,空速为20000h-1,活性组分与载体比例为0.2。对比催化剂V-W-Mn-Ce/TiO2、Mn-V-W/Ti02、Ce-V-W/TiO2、V-W/TiO2 和 Mn-Ce/TiO2 的脱硝活性,发现V-W-Mn-Ce/TiO2催化剂在各温度下保持较高的活性,尤其低温催化活性优于其他催化剂。XRD实验结果说明,所测催化剂的TiO2衍射峰均为锐钛矿型,催化剂V-W-Mn-Ce/TiO2没有出现其他明显的尖峰,部分活性组分产生聚合现象,但并未形成晶相。结合BET测试,发现催化剂中结晶物质的出现会导致催化剂比表面积的降低。XPS测试结果表明,当V4+/V5+的比值小于1时,催化剂活性随着V4+/V5+比值增大而升高,当比值大于1时催化剂活性反而降低;W、Ce元素的高价态和低价态价态含量较为相近,有利于SCR氧化还原反应的循环;V-W-Mn-Ce/TiO2催化剂的(Mn4++Mn3+)/Mn2+的比值为13.29,高于Mn-Ce/TiO2和Mn-V-W/TiO2催化剂,而Mn4+、Mn3+有利于提高催化剂低温活性。H2-TPR实验及催化剂组分分峰结果显示,催化剂各活性组分还原峰发生了重叠现象,不同元素的氧化物对催化剂还原性能贡献不同,各元素间存在着相互协同作用,共同影响催化剂的还原性能。NH3-TPD和NO-TPD测试结果表明,V-W-Mn-Ce/TiO2催化剂表面不仅可以吸附大量的NH3,同时还存在着多种NO吸附位,活性组分间的相互作用使催化剂存在多种NO吸附位。原位红外表征发现V、W主要提供B酸性位,在高温区域起主要作用,而Mn系催化剂中L酸较强,在低温起作用,V-W-Mn-Ce/TiO2催化剂中L酸较强。对催化剂寿命考察显示,催化剂在100h不同温度下具有良好的稳定性,期间活性虽然有一定的上下波动,但总体保持在80%以上,这说明催化剂具有较长的使用寿命。催化剂的抗硫实验结果发现,当通入SO2气体后,会生成硫酸盐物质附着在催化剂表面,减少催化剂表面的活性位,同时大大降低了 NO的吸附量和吸附氨活性,因此催化活性逐渐降低。关闭SO2气体,350℃下附着在催化剂表面的硫酸盐物质发生分解,催化剂活性逐渐恢复;而低于此温度,硫酸盐不能被分解,活性没有恢复,硫中毒不可逆。升高S02的浓度,催化剂硫中毒变化差别不大。反应气体的瞬态吸脱附及瞬态反应实验结果显示,V-W-Mn-Ce/TiO2催化剂表面存在着大量的NH3吸附位并且L酸发挥主要作用,同时还可以吸附一定量的NO,但吸附量远不如NH3的吸附量,表明催化反应中同时存在E-R机理和L-H机理。通过计算求得催化剂反应活化能为50.17 kJ/mol,低于传统商业催化剂活化能范围(70-90 kJ/mol),反应更容易进行。