發布時間：2023年4月4日
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日趨嚴重的霧霾是目前我國面臨的最嚴重的環境問題，氮氧化物是引起霧霾的主要污染物之一。氨氣選擇性催化還原（NH3-SCR）是目前最經濟和可靠的脫硝技術。傳統釩基催化劑所需反應溫度高（300~400℃），錳基催化劑低溫脫硝性能好，但抗硫性能差是其瓶頸問題，一直難以取得有效突破。因此，設計開發兼具優良低溫脫硝性能和抗硫性能的催化劑具有重要意義。
近日，西安交通大學電氣學院、電力設備電氣絕緣國家重點實驗室新型儲能與能量轉換納米材料研究中心，研制了一種新型脫硝催化劑quasi-Mn-BTC。該催化劑是介于金屬有機框架和金屬氧化物之間的一種過渡態，具有豐富的氧空位、獨特的分級多孔結構和半金屬特性，抗硫性能優異。該催化劑活性位點和二氧化硫之間電子傳輸不易發生，因此二氧化硫難以在活性位點上發生吸附和反應；同時，獨特的分級多孔結構使催化材料選擇性吸附氨和氮氧化物，不吸附二氧化硫，從而避免二氧化硫與氨和氮氧化物之間的競爭吸附，提升了催化劑的抗硫性。該研究突破了錳基低溫脫硝催化劑抗硫性差這一瓶頸，揭示了其抗硫性能優異的內在原因，為提高錳基催化劑抗硫性能提供了新的思路。
該研究成果以《準Mn-BTC在氮氧化物低溫催化還原中具有優異的耐硫性和脫硝性能的原因》（Insight into the Origin of Excellent SO2Tolerance and de-NOxPerformance of quasi-Mn-BTC in the Low-Temperature Catalytic Reduction of Nitrogen Oxide）為題發表在催化領域頂級期刊《美國化學會·催化》（ACS catalysis）上。論文第一作者為西安交通大學電氣學院博士生宋坤莉，通訊作者為西安交通大學電氣學院石建穩教授，該項研究工作得到了國家自然科學基金和電力設備電氣絕緣國家重點實驗室基金的資助。該項工作是團隊在《自然·通訊》、《美國化學會·納米》、《應用催化B》（Nature Communications, 2022, 13, 2171; ACS Nano, 2021, 15, 6551-6561; Applied Catalysis B, 2021, 282, 119550; Applied Catalysis B, 2019, 244, 748-757)上發表成果之后，又在催化領域頂級期刊上發表的重要研究成果。
新型儲能與能量轉換納米材料研究中心瞄準新能源技術發展前沿，圍繞新型儲能和能量轉換納米材料研究方向，開展以材料微觀/介觀結構-化學特性-納米制備技術為核心的基礎研究工作，并以新能源轉換與儲能系統示范工程的研究和實施帶動電氣工程學科的發展建設，實現在該領域的理論創新與研究方法的創新。
來源：西安交大新聞網 日期：2023-03-31 17:59