摘要(yao): 氮(dan)氧化(hua)(hua)物( NOx) 對大氣環境造成(cheng)(cheng)的(de)(de)危害(hai)已成(cheng)(cheng)為影響生態環境和(he)經濟社會可持續(xu)發展的(de)(de)重要(yao)因(yin)素(su)，其來源(yuan)主要(yao)集中(zhong)(zhong)在火電、玻璃(li)、陶(tao)瓷、水泥、鋼鐵(tie)和(he)焦化(hua)(hua)行(xing)(xing)(xing)業等(deng)固(gu)定污(wu)(wu)染源(yuan)以及(ji)機動車、船舶和(he)飛(fei)機等(deng)移動污(wu)(wu)染源(yuan)。實(shi)踐(jian)表明，催化(hua)(hua)脫(tuo)(tuo)硝(xiao)(xiao)是(shi)NOx 減排的(de)(de)最有效手(shou)段。介紹我國NOx 污(wu)(wu)染現狀，并(bing)結合不同(tong)領域(yu)和(he)行(xing)(xing)(xing)業的(de)(de)煙氣特點，闡述NOx 的(de)(de)治理(li)情況和(he)研(yan)究難(nan)點。在此基礎上，圍繞NOx 催化(hua)(hua)消除這一共性問(wen)題，根據不同(tong)行(xing)(xing)(xing)業間實(shi)際(ji)工況的(de)(de)共性和(he)差(cha)異性，分別以NH3 － SCＲ( 固(gu)定源(yuan)脫(tuo)(tuo)硝(xiao)(xiao))和(he)NO + CO( 移動源(yuan)脫(tuo)(tuo)硝(xiao)(xiao)) 兩種(zhong)催化(hua)(hua)脫(tuo)(tuo)硝(xiao)(xiao)技(ji)術為主線，系統綜述固(gu)定源(yuan)( 中(zhong)(zhong)高(gao)溫、低(di)溫、抗中(zhong)(zhong)毒(du)) 及(ji)移動源(yuan)( 汽油車和(he)柴油車) 中(zhong)(zhong)脫(tuo)(tuo)硝(xiao)(xiao)催化(hua)(hua)劑(ji)的(de)(de)研(yan)究進展，并(bing)對不同(tong)領域(yu)相應脫(tuo)(tuo)硝(xiao)(xiao)催化(hua)(hua)劑(ji)可能的(de)(de)發展方向(xiang)進行(xing)(xing)(xing)展望。

隨著我國(guo)工(gong)業(ye)化進程的(de)加快(kuai)，大(da)(da)氣污染已成為(wei)當前環境面臨的(de)重(zhong)要(yao)問(wen)題。人(ren)為(wei)因(yin)素是(shi)造成大(da)(da)氣污染的(de)主要(yao)誘因(yin)，包(bao)括燃料燃燒、工(gong)業(ye)生(sheng)產、交通(tong)運(yun)輸和(he)(he)農業(ye)活動等人(ren)類(lei)生(sheng)產活動。在眾多大(da)(da)氣污染物中(zhong)(zhong)，NOx 由于能(neng)夠(gou)產生(sheng)酸雨、引起臭氧層破壞并帶(dai)來光(guang)化學煙霧和(he)(he)霧霾等惡劣天(tian)氣，近年(nian)(nian)來受到社會的(de)廣泛(fan)關注。國(guo)務院(yuan)總(zong)(zong)理李克強(qiang)在2018 年(nian)(nian)3 月5日(ri)舉行的(de)第十三屆(jie)全國(guo)人(ren)民代表大(da)(da)會第一次會議(yi)上作(zuo)的(de)政(zheng)府工(gong)作(zuo)報(bao)告中(zhong)(zhong)，將(jiang)實現二(er)氧化硫(liu)和(he)(he)NOx 排放(fang)量(liang)下降3%作(zuo)為(wei)三大(da)(da)攻堅(jian)戰之一。根(gen)據近幾年(nian)(nian)《環境統計年(nian)(nian)報(bao)》數據統計( 圖(tu)1) ，盡管2011 － 2015 年(nian)(nian)NOx 排放(fang)量(liang)總(zong)(zong)體呈下降趨勢，但總(zong)(zong)量(liang)依(yi)然很大(da)(da)。而作(zuo)為(wei)移動排放(fang)源的(de)機動車，由于保有量(liang)的(de)增(zeng)加，NOx總(zong)(zong)量(liang)減少不明顯( 圖(tu)2) 。由此可見，NOx 的(de)消除工(gong)作(zuo)仍需(xu)進一步加強(qiang)。

NOx 是NO、N2O、NO2和N2O5的(de)總稱，其中NO占90%以(yi)上。煤和化石燃料的(de)燃燒(shao)是NOx 排放(fang)的(de)主要源頭(tou)，按(an)生成機理分主要包括熱(re)力型、燃料型和快速型( 表(biao)1) 。

根(gen)據《英國石(shi)油公司能(neng)源展望》( 2016) ，到2035年，化石(shi)燃料仍然是世界經濟的(de)主要能(neng)源，需求增長(chang)占53%。由此(ci)可見，圍繞NOx 的(de)控(kong)制減排將會是一項長(chang)期而艱巨的(de)任務。NOx 的(de)控(kong)制技(ji)術(shu)主要有(you)燃燒控(kong)制技(ji)術(shu)和(he)(he)燃燒后(hou)控(kong)制技(ji)術(shu)。燃燒控(kong)制技(ji)術(shu)包(bao)括(kuo)低氮燃燒技(ji)術(shu)、再(zai)(zai)燃燒技(ji)術(shu)和(he)(he)煙(yan)氣再(zai)(zai)循環技(ji)術(shu)。在(zai)燃燒后(hou)控(kong)制技(ji)術(shu)中，選(xuan)(xuan)擇性催化還(huan)(huan)原( SCＲ) 、選(xuan)(xuan)擇性非催化還(huan)(huan)原( SNCＲ) 和(he)(he)SCＲ － SNCＲ混合技(ji)術(shu)是主要技(ji)術(shu)，這幾種(zhong)技(ji)術(shu)都最先在(zai)日本得到應用。從(cong)經濟和(he)(he)技(ji)術(shu)效益考(kao)慮，選(xuan)(xuan)擇性催化還(huan)(huan)原是最有(you)效的(de)NOx 后(hou)控(kong)制技(ji)術(shu)。

隨著近年來我國對(dui)生(sheng)態環(huan)境(jing)建(jian)設要求的不(bu)斷提(ti)高，NOx 的有效消(xiao)除已成為發(fa)展環(huan)境(jing)友(you)好型社會(hui)的必然需(xu)(xu)求。本文立足于工業(ye)應(ying)用(yong)現狀(zhuang)，對(dui)不(bu)同行業(ye)NOx 排(pai)放情況以(yi)及(ji)脫(tuo)硝技(ji)術(shu)的使(shi)用(yong)情況進行總(zong)結，并(bing)指出其中(zhong)的治理難點。在此基礎上，圍繞目(mu)前(qian)廣泛使(shi)用(yong)的兩種催化(hua)(hua)脫(tuo)硝技(ji)術(shu)NH3 － SCＲ 和NO +CO，按催化(hua)(hua)劑(ji)的不(bu)同應(ying)用(yong)領域以(yi)及(ji)對(dui)應(ying)需(xu)(xu)求，分別(bie)對(dui)固(gu)定源中(zhong)的中(zhong)高溫催化(hua)(hua)劑(ji)、低溫催化(hua)(hua)劑(ji)、抗中(zhong)毒催化(hua)(hua)劑(ji)以(yi)及(ji)移動源催化(hua)(hua)劑(ji)做詳(xiang)細介(jie)紹，并(bing)對(dui)可能的發(fa)展方向(xiang)進行展望(wang)。

1 固定污染(ran)源及(ji)其治(zhi)理狀況

1. 1 電(dian)力行業

火(huo)電行業(ye)是我國排污大(da)戶。從“十二五”開始，國家重點推進電力行業(ye)的脫(tuo)硝(xiao)工作(zuo)，截止(zhi)2015 年底，我國火(huo)電脫(tuo)硝(xiao)裝(zhuang)機(ji)容(rong)量(liang)比例(li)已達到總(zong)裝(zhuang)機(ji)容(rong)量(liang)的92%。目前火(huo)電行業(ye)的脫(tuo)硝(xiao)技術工藝較為成(cheng)熟，成(cheng)為大(da)氣污染防治的典范行業(ye)。

火力(li)發電(dian)主(zhu)要(yao)以(yi)煤(mei)、石油、天然氣(qi)和(he)垃(la)圾(ji)等作(zuo)為(wei)鍋爐燃料，其中(zhong)(zhong)(zhong)煤(mei)的(de)(de)(de)使用(yong)最(zui)為(wei)廣(guang)泛(fan)。電(dian)廠煙(yan)氣(qi)主(zhu)要(yao)成分有(you)(you)(you)SO2、NOx、SO3、Hg 及堿金(jin)屬等，其中(zhong)(zhong)(zhong)，SO2排放(fang)濃度(du)(du)(du)( 500 ～ 4 000 ) mg·m － 3，NOx 排放(fang)濃度(du)(du)(du)( 100 ～1 000) mg·m－ 3。省煤(mei)器出(chu)(chu)口煙(yan)氣(qi)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)( 300 ～400) ℃，空氣(qi)預(yu)(yu)熱器出(chu)(chu)口煙(yan)氣(qi)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)約117 ℃，尾部煙(yan)道煙(yan)氣(qi)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)( 80 ～ 130) ℃。NOx 主(zhu)要(yao)來源于空氣(qi)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)N2與(yu)O2在(zai)＞ 1 300 ℃高溫(wen)(wen)下反應(ying)以(yi)及燃料中(zhong)(zhong)(zhong)含氮物質的(de)(de)(de)燃燒產生(sheng)。普遍采用(yong)的(de)(de)(de)脫硝(xiao)技術有(you)(you)(you)SCＲ 和(he)SNCＲ，其中(zhong)(zhong)(zhong)，SCＲ 工藝(yi)占我國(guo)脫硝(xiao)市場比(bi)例超過90%。SCＲ 布(bu)(bu)置(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)方(fang)(fang)(fang)式有(you)(you)(you)高塵(chen)(chen)布(bu)(bu)置(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)和(he)低(di)(di)塵(chen)(chen)布(bu)(bu)置(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)，高塵(chen)(chen)布(bu)(bu)置(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)是(shi)(shi)指布(bu)(bu)置(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)在(zai)省煤(mei)器和(he)空預(yu)(yu)器之間，這種布(bu)(bu)置(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)方(fang)(fang)(fang)式應(ying)用(yong)最(zui)為(wei)廣(guang)泛(fan)，但是(shi)(shi)煙(yan)塵(chen)(chen)含量大(da)(da)，容易(yi)導致催(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)堵塞進而(er)造成催(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)失活(huo); 低(di)(di)塵(chen)(chen)布(bu)(bu)置(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)方(fang)(fang)(fang)式是(shi)(shi)將(jiang)脫硝(xiao)裝(zhuang)置(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)布(bu)(bu)置(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)到(dao)除塵(chen)(chen)器之后(hou)或尾部，這樣大(da)(da)大(da)(da)降(jiang)低(di)(di)了煙(yan)塵(chen)(chen)的(de)(de)(de)影(ying)(ying)響，延長(chang)了催(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)使用(yong)壽命，但是(shi)(shi)，除塵(chen)(chen)后(hou)煙(yan)氣(qi)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)較低(di)(di)，無法滿足(zu)現(xian)有(you)(you)(you)催(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)的(de)(de)(de)活(huo)性溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)區間，脫硝(xiao)效率顯著降(jiang)低(di)(di)。若(ruo)使用(yong)外(wai)部熱源提高煙(yan)氣(qi)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)，又(you)會增加(jia)運(yun)行成本。因此，研究(jiu)低(di)(di)溫(wen)(wen)脫硝(xiao)催(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)成為(wei)發展趨(qu)勢(shi)。此外(wai)，現(xian)有(you)(you)(you)SCＲ催(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)的(de)(de)(de)使用(yong)年限為(wei)3 ～ 5 年，所(suo)以(yi)未來幾(ji)年將(jiang)有(you)(you)(you)大(da)(da)量的(de)(de)(de)失活(huo)催(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)，估(gu)計到(dao)2018 年需要(yao)更新的(de)(de)(de)脫硝(xiao)催(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)將(jiang)達到(dao)250 000 m3。因此，研究(jiu)失活(huo)催(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)的(de)(de)(de)改造再生(sheng)以(yi)滿足(zu)現(xian)有(you)(you)(you)環保要(yao)求將(jiang)成為(wei)主(zhu)要(yao)問(wen)題。除上述因素外(wai)，研究(jiu)具有(you)(you)(you)特殊要(yao)求的(de)(de)(de)催(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)如(ru)抗(kang)重金(jin)屬和(he)堿金(jin)屬中(zhong)(zhong)(zhong)毒(du)催(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)，以(yi)適應(ying)電(dian)廠煙(yan)氣(qi)中(zhong)(zhong)(zhong)其他成分對催(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)的(de)(de)(de)影(ying)(ying)響也是(shi)(shi)必要(yao)的(de)(de)(de)發展方(fang)(fang)(fang)向。

垃(la)圾(ji)(ji)(ji)(ji)焚(fen)燒(shao)(shao)發(fa)電是(shi)很多國(guo)家采用(yong)的(de)一(yi)種(zhong)生活垃(la)圾(ji)(ji)(ji)(ji)處(chu)理方式。垃(la)圾(ji)(ji)(ji)(ji)焚(fen)燒(shao)(shao)電廠中產生污染物的(de)主(zhu)要(yao)設備是(shi)垃(la)圾(ji)(ji)(ji)(ji)焚(fen)燒(shao)(shao)爐(lu)(lu)，常用(yong)的(de)垃(la)圾(ji)(ji)(ji)(ji)焚(fen)燒(shao)(shao)爐(lu)(lu)有爐(lu)(lu)排(pai)(pai)爐(lu)(lu)和(he)流化(hua)床(chuang)爐(lu)(lu)。其(qi)中，爐(lu)(lu)排(pai)(pai)爐(lu)(lu)的(de)使用(yong)約占垃(la)圾(ji)(ji)(ji)(ji)焚(fen)燒(shao)(shao)爐(lu)(lu)市場的(de)80%以上，這類焚(fen)燒(shao)(shao)爐(lu)(lu)技術(shu)(shu)成(cheng)(cheng)熟，適用(yong)于干燥的(de)固(gu)體垃(la)圾(ji)(ji)(ji)(ji)燃(ran)(ran)燒(shao)(shao)，且(qie)不需要(yao)添(tian)加助(zhu)燃(ran)(ran)劑(ji)，產生煙氣的(de)主(zhu)要(yao)成(cheng)(cheng)分以顆粒(li)物、HCl、HF、NOx 以及(ji)劇毒有機污染物和(he)重金屬(shu)為(wei)主(zhu)，SO2濃(nong)度(du)(du)較低(di)(di)。流化(hua)床(chuang)焚(fen)燒(shao)(shao)爐(lu)(lu)可以處(chu)理固(gu)態、液態和(he)氣態的(de)垃(la)圾(ji)(ji)(ji)(ji)，但是(shi)需要(yao)添(tian)加助(zhu)燃(ran)(ran)劑(ji)，以保(bao)證焚(fen)燒(shao)(shao)狀態的(de)穩定性，通(tong)常選擇的(de)助(zhu)燃(ran)(ran)劑(ji)是(shi)煤，因(yin)此產生的(de)煙氣中SO2含(han)量(liang)增加，焚(fen)燒(shao)(shao)爐(lu)(lu)出口煙氣溫(wen)度(du)(du)為(wei)( 140 ～ 170) ℃，NOx 排(pai)(pai)放(fang)濃(nong)度(du)(du)400 mg·m － 3，SOx排(pai)(pai)放(fang)濃(nong)度(du)(du)2 050 mg·m － 3，HCl 排(pai)(pai)放(fang)濃(nong)度(du)(du)＜ 800 mg·m － 3。在垃(la)圾(ji)(ji)(ji)(ji)焚(fen)燒(shao)(shao)電廠煙氣處(chu)理中，脫酸是(shi)最核心部分，常用(yong)脫硝手段有SNCＲ和(he)SCＲ。SNCＲ 技術(shu)(shu)應用(yong)很多，其(qi)反應溫(wen)度(du)(du)與爐(lu)(lu)膛燃(ran)(ran)燒(shao)(shao)溫(wen)度(du)(du)( 800 ～ 1 000) ℃相符(fu)且(qie)操作維(wei)護(hu)成(cheng)(cheng)本低(di)(di)，但是(shi)脫硝效(xiao)率只有30% ～ 70%，并存在氨(an)泄漏問題，會導致鍋爐(lu)(lu)尾部結垢和(he)堵塞。SCＲ 技術(shu)(shu)應用(yong)較少，主(zhu)要(yao)是(shi)因(yin)為(wei)煙氣中重金屬(shu)含(han)量(liang)很大，易(yi)導致催化(hua)劑(ji)中毒。由此可見，發(fa)展低(di)(di)塵低(di)(di)溫(wen)SCＲ 技術(shu)(shu)更加可行。

1. 2 玻璃(li)行業

相比于火電行業，非電行業的污染排放越(yue)來(lai)越(yue)大，現已成為大氣污染治理(li)的重點(dian)。

我國(guo)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)(li)(li)生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)中(zhong)(zhong)(zhong)主(zhu)要(yao)采用發(fa)生(sheng)(sheng)(sheng)煤爐(lu)氣(qi)、石焦油和天然氣(qi)等為燃(ran)料。平(ping)板玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)(li)(li)火(huo)焰溫度(du)(du)(du)( 1 500 ～2 000) ℃，且(qie)為富氧燃(ran)燒(shao)，此(ci)溫度(du)(du)(du)下(xia)(xia)(xia)空氣(qi)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)N2和O2反應(ying)可以產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)大量(liang)(liang)NOx。燃(ran)燒(shao)產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)的(de)廢氣(qi)主(zhu)要(yao)有(you)(you)SO2、NOx、HCl、HF、堿性氧化(hua)(hua)(hua)物及少量(liang)(liang)重金(jin)屬等。其中(zhong)(zhong)(zhong)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)(li)(li)窯(yao)爐(lu)中(zhong)(zhong)(zhong)SO2排放濃(nong)度(du)(du)(du)( 300 ～3 300) mg·m－3，NOx 排放濃(nong)度(du)(du)(du)( 1 200 ～ 3 000) mg·m － 3。玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)(li)(li)的(de)生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)原料中(zhong)(zhong)(zhong)含有(you)(you)石灰石和純堿等，所以產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)的(de)煙(yan)(yan)(yan)氣(qi)中(zhong)(zhong)(zhong)堿性氧化(hua)(hua)(hua)物含量(liang)(liang)很(hen)高(gao)。作為玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)(li)(li)澄清劑的(de)芒硝( Na2SO4) 在高(gao)溫下(xia)(xia)(xia)分解(jie)也會(hui)(hui)產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)大量(liang)(liang)SO2。此(ci)外(wai)，玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)(li)(li)生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)中(zhong)(zhong)(zhong)要(yao)進(jin)行(xing)動態(tai)換(huan)火(huo)，( 15 ～ 20) min進(jin)行(xing)一次(ci)，此(ci)時，窯(yao)爐(lu)煙(yan)(yan)(yan)氣(qi)會(hui)(hui)發(fa)生(sheng)(sheng)(sheng)很(hen)大變化(hua)(hua)(hua)，爐(lu)溫會(hui)(hui)迅(xun)速降低(di)再迅(xun)速升(sheng)(sheng)高(gao)，煙(yan)(yan)(yan)氣(qi)濃(nong)度(du)(du)(du)也發(fa)生(sheng)(sheng)(sheng)顯(xian)(xian)著變化(hua)(hua)(hua)。CO濃(nong)度(du)(du)(du)迅(xun)速上升(sheng)(sheng)，NOx 和SO2濃(nong)度(du)(du)(du)迅(xun)速下(xia)(xia)(xia)降。常見的(de)平(ping)板玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)(li)(li)生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)線(xian)和日用玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)(li)(li)生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)線(xian)的(de)排煙(yan)(yan)(yan)溫度(du)(du)(du)有(you)(you)所不同，分別(bie)為( 400 ～ 500) ℃和( 300 ～ 400) ℃，經余熱鍋爐(lu)后煙(yan)(yan)(yan)氣(qi)溫度(du)(du)(du)降為( 180 ～ 220) ℃。統計調查顯(xian)(xian)示， 2014 年前，全國(guo)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)(li)(li)行(xing)業中(zhong)(zhong)(zhong)99% 的(de)企(qi)業都未(wei)嚴(yan)格執行(xing)《平(ping)板玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)(li)(li)大氣(qi)污(wu)染物排放標準》。目前企(qi)業常用的(de)脫(tuo)(tuo)硝技術(shu)有(you)(you)SCＲ、SNCＲ和臭氧氧化(hua)(hua)(hua)脫(tuo)(tuo)硝技術(shu)。SNCＲ 的(de)爐(lu)內噴氨過程影(ying)響玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)(li)(li)質量(liang)(liang)，難以推廣(guang)應(ying)用。SCＲ 法(fa)的(de)應(ying)用實例最多，但(dan)是脫(tuo)(tuo)硝效率不理想，存在的(de)問題主(zhu)要(yao)有(you)(you)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)(li)(li)窯(yao)爐(lu)換(huan)火(huo)時氨量(liang)(liang)會(hui)(hui)出現(xian)瞬(shun)時不足或(huo)過量(liang)(liang); 煙(yan)(yan)(yan)氣(qi)中(zhong)(zhong)(zhong)其他成分引起催化(hua)(hua)(hua)劑中(zhong)(zhong)(zhong)毒，如高(gao)SO2、堿金(jin)屬和鉛等。

1. 3 陶瓷行(xing)業

陶瓷生產大(da)多選(xuan)用(yong)柴(chai)油作燃料，部分(fen)使用(yong)水煤氣(qi)。陶瓷制粉(fen)過(guo)程(cheng)中使用(yong)噴(pen)霧干燥塔(ta)，排煙溫度(du)( 80 ～ 120) ℃。排放物(wu)(wu)中顆粒物(wu)(wu)濃度(du)非常大(da)，為( 10 000 ～ 30 000) mg·m － 3，NOx 排放濃度(du)( 200 ～800) mg·m－3， SO2排放濃度(du)( 800 ～5 000 ) mg·m－3。

陶瓷(ci)燒成溫度(du)高(gao)于(yu)1 200 ℃。梭式窯(yao)等間歇窯(yao)爐(lu)在(zai)高(gao)溫段排(pai)(pai)(pai)煙(yan)(yan)溫度(du)大于(yu)1 000 ℃，隧道(dao)窯(yao)和輥道(dao)窯(yao)的(de)(de)(de)排(pai)(pai)(pai)煙(yan)(yan)溫度(du)一(yi)般控(kong)制在(zai)( 100 ～ 150) ℃。窯(yao)爐(lu)產生的(de)(de)(de)主要(yao)污(wu)染物有SO2、NOx、氟化(hua)(hua)物、氯化(hua)(hua)物和重金(jin)屬(shu)Pb 等，其中(zhong)(zhong)，NOx 排(pai)(pai)(pai)放(fang)(fang)(fang)濃(nong)度(du)( 250 ～ 1 100) mg·m－3，SO2排(pai)(pai)(pai)放(fang)(fang)(fang)濃(nong)度(du)( 500 ～ 3 500) mg·m－3，HF 排(pai)(pai)(pai)放(fang)(fang)(fang)濃(nong)度(du)( 1 ～120) mg·m－3，HCl 排(pai)(pai)(pai)放(fang)(fang)(fang)濃(nong)度(du)( 1 ～350) mg·m－3，Pb 排(pai)(pai)(pai)放(fang)(fang)(fang)濃(nong)度(du)( 0. 002 ～ 2. 750 ) mg·m － 3。陶瓷(ci)以堿(jian)金(jin)屬(shu)氧化(hua)(hua)物和堿(jian)土金(jin)屬(shu)氧化(hua)(hua)物為原料，因此灰分中(zhong)(zhong)堿(jian)金(jin)屬(shu)及堿(jian)土金(jin)屬(shu)含量很高(gao)。此外，陶瓷(ci)企業(ye)的(de)(de)(de)廢氣(qi)排(pai)(pai)(pai)放(fang)(fang)(fang)量大，粉塵分散度(du)高(gao)。國(guo)(guo)外陶瓷(ci)行業(ye)主要(yao)采用干式吸(xi)附(fu)(fu)器對NOx 進行吸(xi)附(fu)(fu)，脫硝效率高(gao)，但(dan)投資(zi)成本高(gao)。我國(guo)(guo)常(chang)用的(de)(de)(de)脫硝技術有SCＲ 和SNCＲ，均是借(jie)鑒(jian)燃煤鍋爐(lu)的(de)(de)(de)脫硝技術。由于(yu)煙(yan)(yan)氣(qi)成分的(de)(de)(de)差異性，效果不(bu)(bu)理想，SCＲ 法存(cun)在(zai)的(de)(de)(de)主要(yao)問題是不(bu)(bu)具有抗堿(jian)金(jin)屬(shu)和重金(jin)屬(shu)中(zhong)(zhong)毒的(de)(de)(de)性能(neng)，效率不(bu)(bu)高(gao)于(yu)60%。此外，由于(yu)陶瓷(ci)企業(ye)是低(di)空排(pai)(pai)(pai)放(fang)(fang)(fang)，氨逃逸嚴重，排(pai)(pai)(pai)放(fang)(fang)(fang)量甚至高(gao)于(yu)脫除(chu)的(de)(de)(de)NOx，容易造(zao)成二次(ci)污(wu)染。陶瓷(ci)企業(ye)利潤低(di)，不(bu)(bu)適合成本高(gao)的(de)(de)(de)催化(hua)(hua)劑。SNCＲ 技術由于(yu)需要(yao)在(zai)窯(yao)內噴氨或尿素，會影響陶瓷(ci)的(de)(de)(de)燒成溫度(du)，同(tong)時還會造(zao)成釉面結晶(jing)，影響產品質量。

1. 4 水泥行業

水(shui)(shui)(shui)泥(ni)(ni)行業(ye)NOx 排放占(zhan)全國NOx 排放總(zong)量的(de)(de)(de)10% ～ 12%，是(shi)繼火電和(he)(he)機動車之后的(de)(de)(de)第三大(da)污染源。水(shui)(shui)(shui)泥(ni)(ni)生(sheng)(sheng)產(chan)中(zhong)(zhong)產(chan)生(sheng)(sheng)廢氣(qi)的(de)(de)(de)主要(yao)(yao)(yao)(yao)工藝是(shi)熟(shu)料煅燒(shao)。水(shui)(shui)(shui)泥(ni)(ni)窯(yao)爐(lu)(lu)分回轉(zhuan)(zhuan)窯(yao)和(he)(he)立(li)式(shi)窯(yao)，其中(zhong)(zhong)以回轉(zhuan)(zhuan)窯(yao)為(wei)(wei)生(sheng)(sheng)產(chan)設備的(de)(de)(de)新(xin)型干法水(shui)(shui)(shui)泥(ni)(ni)生(sheng)(sheng)產(chan)占(zhan)我國水(shui)(shui)(shui)泥(ni)(ni)總(zong)產(chan)量的(de)(de)(de)80%。窯(yao)頭煤(mei)粉(fen)(fen)燃(ran)燒(shao)的(de)(de)(de)最高溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)約1 600 ℃，用(yong)于石(shi)灰(hui)質(zhi)原料分解(jie)的(de)(de)(de)分解(jie)爐(lu)(lu)內燃(ran)燒(shao)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)約900 ℃，回轉(zhuan)(zhuan)窯(yao)內的(de)(de)(de)燃(ran)燒(shao)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)為(wei)(wei)( 1 400 ～ 1 500) ℃，窯(yao)尾(wei)煙(yan)氣(qi)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)約1 200 ℃，預熱(re)(re)器出口煙(yan)氣(qi)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)約300 ℃，除(chu)塵(chen)(chen)器后煙(yan)氣(qi)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)為(wei)(wei)( 120 ～ 180) ℃。水(shui)(shui)(shui)泥(ni)(ni)在(zai)生(sheng)(sheng)產(chan)過(guo)(guo)程中(zhong)(zhong)，產(chan)生(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)NO 主要(yao)(yao)(yao)(yao)是(shi)熱(re)(re)力型和(he)(he)燃(ran)料型，煙(yan)氣(qi)中(zhong)(zhong)還含有(you)(you)(you)NOx、CO2、SO2和(he)(he)HF 等主要(yao)(yao)(yao)(yao)成分。分解(jie)爐(lu)(lu)內產(chan)生(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)NOx 只有(you)(you)(you)燃(ran)料型，而回轉(zhuan)(zhuan)窯(yao)內產(chan)生(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)NOx 主要(yao)(yao)(yao)(yao)為(wei)(wei)熱(re)(re)力型。由于水(shui)(shui)(shui)泥(ni)(ni)窯(yao)整體(ti)(ti)表現為(wei)(wei)堿性氣(qi)氛，所(suo)以水(shui)(shui)(shui)泥(ni)(ni)窯(yao)產(chan)生(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)SO2等酸性氣(qi)體(ti)(ti)很少，但是(shi)粉(fen)(fen)塵(chen)(chen)含量大(da)，堿金(jin)屬含量高。其中(zhong)(zhong)，顆粒(li)物排放濃(nong)度(du)(du)(du)(du)( 30 000 ～ 80 000) mg·m － 3，SO2排放濃(nong)度(du)(du)(du)(du)( 50 ～200) mg·m－3，NOx 排放濃(nong)度(du)(du)(du)(du)( 800 ～ 1 200) mg·m－3。《國務院關于印(yin)發“十二五(wu)”節能減(jian)排綜合性工作方案(an)的(de)(de)(de)通知》中(zhong)(zhong)指出，新(xin)建(jian)水(shui)(shui)(shui)泥(ni)(ni)生(sheng)(sheng)產(chan)線要(yao)(yao)(yao)(yao)安裝效率(lv)不低于70%的(de)(de)(de)脫(tuo)硝設施。水(shui)(shui)(shui)泥(ni)(ni)行業(ye)常用(yong)的(de)(de)(de)脫(tuo)硝技術(shu)有(you)(you)(you)SNCＲ 和(he)(he)SCＲ，其中(zhong)(zhong)SNCＲ 技術(shu)較為(wei)(wei)成熟(shu)，應用(yong)廣泛，約占(zhan)世界上水(shui)(shui)(shui)泥(ni)(ni)工業(ye)脫(tuo)硝技術(shu)的(de)(de)(de)90% 以上，存在(zai)的(de)(de)(de)主要(yao)(yao)(yao)(yao)問題是(shi)污染轉(zhuan)(zhuan)移，脫(tuo)硝效率(lv)低。現有(you)(you)(you)SCＲ 催化(hua)劑主要(yao)(yao)(yao)(yao)布(bu)置(zhi)在(zai)除(chu)塵(chen)(chen)器之前以滿足合適的(de)(de)(de)反應溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)，但是(shi)在(zai)高粉(fen)(fen)塵(chen)(chen)和(he)(he)高堿金(jin)屬的(de)(de)(de)煙(yan)氣(qi)中(zhong)(zhong)催化(hua)劑易發生(sheng)(sheng)堵(du)塞(sai)和(he)(he)中(zhong)(zhong)毒。低溫(wen)(wen)(wen)SCＲ 催化(hua)劑布(bu)置(zhi)在(zai)除(chu)塵(chen)(chen)器之后，可以避免粉(fen)(fen)塵(chen)(chen)的(de)(de)(de)影響(xiang)且無(wu)需(xu)再加熱(re)(re)，是(shi)研究(jiu)熱(re)(re)點。此外，這種(zhong)布(bu)置(zhi)不會(hui)影響(xiang)水(shui)(shui)(shui)泥(ni)(ni)的(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)產(chan)過(guo)(guo)程。

1. 5 鋼鐵行(xing)業

鋼(gang)鐵(tie)(tie)生產(chan)(chan)過程中的(de)(de)燒(shao)(shao)結機(ji)是NOx 排(pai)(pai)(pai)放(fang)的(de)(de)主(zhu)(zhu)要(yao)源(yuan)頭。燒(shao)(shao)結機(ji)機(ji)頭排(pai)(pai)(pai)煙(yan)(yan)溫度(du)(du)( 100 ～ 200) ℃，機(ji)尾排(pai)(pai)(pai)煙(yan)(yan)溫度(du)(du)( 80 ～ 150) ℃。煙(yan)(yan)氣主(zhu)(zhu)要(yao)成(cheng)分有SO2、NOx、CO2、HF 和(he)二噁英(ying)等，其中，粉塵(chen)排(pai)(pai)(pai)放(fang)濃(nong)(nong)度(du)(du)約(yue)為(wei)100 mg·m－3， SO2排(pai)(pai)(pai)放(fang)濃(nong)(nong)度(du)(du)( 400 ～ 1 500) mg·m－3，NOx 排(pai)(pai)(pai)放(fang)濃(nong)(nong)度(du)(du)( 200 ～ 310) mg·m － 3，二噁英(ying)排(pai)(pai)(pai)放(fang)濃(nong)(nong)度(du)(du)( 3 ～ 5) ng － TEQ·m － 3。燃料(liao)燃燒(shao)(shao)溫度(du)(du)( 1 350 ～ 1 600) ℃，產(chan)(chan)生的(de)(de)NOx 包括熱力型和(he)燃料(liao)型。燒(shao)(shao)結產(chan)(chan)生煙(yan)(yan)氣成(cheng)分復雜(za)，含(han)濕(shi)量(liang)大(da)，產(chan)(chan)生的(de)(de)NOx濃(nong)(nong)度(du)(du)基本在(zai)現有排(pai)(pai)(pai)放(fang)量(liang)之(zhi)內(nei)，但(dan)是排(pai)(pai)(pai)放(fang)總量(liang)大(da)，所以國家仍(reng)鼓勵(li)安裝(zhuang)脫硝(xiao)(xiao)裝(zhuang)置。脫硝(xiao)(xiao)技(ji)(ji)術主(zhu)(zhu)要(yao)有活性焦法(fa)和(he)SCＲ 法(fa)［36］。活性焦法(fa)可以同時吸(xi)附多種物質(zhi)，是一(yi)種一(yi)體化技(ji)(ji)術，且沒有二次污(wu)染。SCＲ 法(fa)的(de)(de)脫硝(xiao)(xiao)效率(lv)更高。但(dan)若選用(yong)傳統的(de)(de)高溫SCＲ，則需要(yao)增加煙(yan)(yan)氣加熱裝(zhuang)置。根據鋼(gang)鐵(tie)(tie)生產(chan)(chan)中尾氣的(de)(de)排(pai)(pai)(pai)放(fang)溫度(du)(du)，低溫SCＲ 更為(wei)合適。

1. 6 焦化行業

煉(lian)焦(jiao)過(guo)程中產生NOx 的(de)主要設備(bei)是(shi)焦(jiao)爐(lu)，常用燃(ran)(ran)料是(shi)煤(mei)(mei)氣(qi)(qi)，主要分為高爐(lu)煤(mei)(mei)氣(qi)(qi)和(he)焦(jiao)爐(lu)煤(mei)(mei)氣(qi)(qi)，其燃(ran)(ran)燒溫度(du)(du)和(he)速度(du)(du)不同。高爐(lu)煤(mei)(mei)氣(qi)(qi)燃(ran)(ran)燒溫度(du)(du)( 1 400 ～1 500) ℃，燃(ran)(ran)燒速度(du)(du)慢，廢(fei)氣(qi)(qi)量(liang)大; 焦(jiao)爐(lu)煤(mei)(mei)氣(qi)(qi)燃(ran)(ran)燒溫度(du)(du)( 1 800 ～2 000) ℃，燃(ran)(ran)燒速度(du)(du)快(kuai)，廢(fei)氣(qi)(qi)量(liang)小。煙(yan)氣(qi)(qi)中主要含有(you)SO2、NOx、CO、CO2、H2 S 和(he)苯并芘(bi)等。

其中， SO2排放濃度(du)(du)較低(di)(di)(di)，為(wei)(wei)( 30 ～ 190) mg·m－3，NOx排放濃度(du)(du)( 100 ～ 1 200) mg·m － 3。焦爐產(chan)生的(de)煙(yan)塵量(liang)少(shao)，濃度(du)(du)為(wei)(wei)( 5 ～ 100) mg·m － 3。燃(ran)燒生成的(de)NOx 以熱力型為(wei)(wei)主，占95%以上。煙(yan)氣排放溫度(du)(du)較低(di)(di)(di)，為(wei)(wei)( 180 ～ 300) ℃［39］。煉焦尾氣脫(tuo)(tuo)硝(xiao)技術有(you)SCＲ 法(fa)、氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)脫(tuo)(tuo)硝(xiao)法(fa)、有(you)機催化(hua)(hua)脫(tuo)(tuo)硝(xiao)和干(gan)法(fa)活性炭(tan)脫(tuo)(tuo)硝(xiao)等。氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)脫(tuo)(tuo)硝(xiao)法(fa)常用臭(chou)氧(yang)(yang)(yang)或過氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)氫作氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)劑(ji)，脫(tuo)(tuo)硝(xiao)效率較高，但操作溫度(du)(du)較低(di)(di)(di)、范圍小，易產(chan)生二(er)次污染。低(di)(di)(di)溫SCＲ 法(fa)是目前應用的(de)主要技術，但催化(hua)(hua)劑(ji)的(de)抗硫中毒性能有(you)待(dai)進一步提高。

總體(ti)來說，隨(sui)著國家對(dui)NOx 排(pai)放限值的(de)(de)不斷收嚴，火電(dian)(dian)行(xing)業在(zai)SCＲ 成熟(shu)應用的(de)(de)背景下(xia)，需繼續(xu)進行(xing)超低(di)(di)排(pai)放的(de)(de)改造。玻(bo)璃、陶瓷、水(shui)泥、鋼(gang)鐵(tie)和(he)(he)焦化(hua)等非電(dian)(dian)行(xing)業NOx 的(de)(de)污染比重逐年增長(chang)( 圖3) ，在(zai)參考火電(dian)(dian)行(xing)業脫(tuo)(tuo)硝(xiao)(xiao)經驗基礎上，應根(gen)據各自煙氣特(te)點發展合適的(de)(de)脫(tuo)(tuo)硝(xiao)(xiao)手段。目前，SCＲ 脫(tuo)(tuo)硝(xiao)(xiao)是(shi)最為理(li)想(xiang)的(de)(de)技術(shu)，但(dan)仍需進行(xing)改進: ( 1) 大多行(xing)業的(de)(de)排(pai)煙溫度均比現有成熟(shu)脫(tuo)(tuo)硝(xiao)(xiao)催化(hua)劑(ji)的(de)(de)溫度窗口低(di)(di)，應開展低(di)(di)溫脫(tuo)(tuo)硝(xiao)(xiao)催化(hua)劑(ji)研究(jiu)工作; ( 2) 為適應不同行(xing)業煙氣的(de)(de)復雜多樣性，研發具(ju)有抗(kang)硫、抗(kang)堿(jian)金屬(shu)和(he)(he)抗(kang)重金屬(shu)性能的(de)(de)催化(hua)劑(ji)應引起重視。

2 移動污染源及其治理狀(zhuang)況(kuang)

移(yi)動(dong)空(kong)氣(qi)污(wu)(wu)染(ran)(ran)源是(shi)指位置隨(sui)時間變化(hua)(hua)的(de)污(wu)(wu)染(ran)(ran)源，其(qi)排(pai)(pai)(pai)放(fang)具有分(fen)(fen)散性和(he)流(liu)動(dong)性的(de)特點。國家明(ming)確規定將(jiang)NOx 列為“十二五(wu)”四項(xiang)污(wu)(wu)染(ran)(ran)物(wu)(wu)(wu)減(jian)排(pai)(pai)(pai)約束性指標之一，機(ji)(ji)動(dong)車(che)(che)成為“十二五(wu)”NOx 總量減(jian)排(pai)(pai)(pai)工作(zuo)的(de)重(zhong)要組成部分(fen)(fen)。其(qi)中，機(ji)(ji)動(dong)車(che)(che)中污(wu)(wu)染(ran)(ran)最嚴重(zhong)的(de)是(shi)汽(qi)車(che)(che)( 圖(tu)4) ，其(qi)尾(wei)氣(qi)直(zhi)接排(pai)(pai)(pai)放(fang)的(de)污(wu)(wu)染(ran)(ran)物(wu)(wu)(wu)主要是(shi)CO、碳氫化(hua)(hua)合(he)(he)物(wu)(wu)(wu)、碳氫氧(yang)化(hua)(hua)合(he)(he)物(wu)(wu)(wu)、NOx、顆粒(li)物(wu)(wu)(wu)、鉛化(hua)(hua)合(he)(he)物(wu)(wu)(wu)和(he)SOx。根據(ju)《中國機(ji)(ji)動(dong)車(che)(che)環境管理年(nian)報》統計數據(ju)表明(ming)， 2016 年(nian)我國汽(qi)車(che)(che)排(pai)(pai)(pai)放(fang)污(wu)(wu)染(ran)(ran)物(wu)(wu)(wu)中CO、碳氫化(hua)(hua)合(he)(he)物(wu)(wu)(wu)、NOx 和(he)顆粒(li)物(wu)(wu)(wu)排(pai)(pai)(pai)放(fang)量分(fen)(fen)別為29 985 kt、3 550 kt、5 346 kt 和(he)512 kt，分(fen)(fen)別占機(ji)(ji)動(dong)車(che)(che)總排(pai)(pai)(pai)放(fang)量的(de)86. 9%、83. 3%、91. 7% 和(he)95. 8%。我國汽(qi)車(che)(che)排(pai)(pai)(pai)放(fang)法規一直(zhi)沿(yan)用的(de)是(shi)歐洲(zhou)(zhou)排(pai)(pai)(pai)放(fang)體(ti)系(xi)，2018 年(nian)1 月開(kai)始實施的(de)第Ⅴ階(jie)段標準與歐洲(zhou)(zhou)前五(wu)年(nian)的(de)標準相同，但差距逐漸(jian)縮小，將(jiang)于(yu)2020 年(nian)達(da)到(dao)國際(ji)最新標準( 表2) 。

車(che)(che)(che)(che)用(yong)(yong)燃(ran)料(liao)(liao)有汽(qi)油(you)(you)、柴油(you)(you)和(he)壓縮天然氣(qi)等，其中(zhong)，汽(qi)油(you)(you)和(he)柴油(you)(you)是目(mu)前汽(qi)車(che)(che)(che)(che)最(zui)常用(yong)(yong)燃(ran)料(liao)(liao)。汽(qi)油(you)(you)車(che)(che)(che)(che)排放(fang)(fang)尾(wei)氣(qi)主要包括CO、HCs 和(he)NOx。汽(qi)油(you)(you)車(che)(che)(che)(che)的(de)(de)排氣(qi)溫(wen)度(du)較(jiao)高(gao)，產生的(de)(de)NOx 濃度(du)高(gao)，在高(gao)怠速時(shi)為(wei)300 × 10 － 6 ～1 000 × 10 － 6。汽(qi)車(che)(che)(che)(che)尾(wei)氣(qi)控制(zhi)技術(shu)分為(wei)燃(ran)料(liao)(liao)改革、燃(ran)燒結(jie)構改進(jin)和(he)尾(wei)氣(qi)凈(jing)化(hua)，其中(zhong)，以(yi)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)尾(wei)氣(qi)催(cui)化(hua)凈(jing)化(hua)器最(zui)為(wei)有效(xiao)。對汽(qi)油(you)(you)車(che)(che)(che)(che)而言(yan)，使用(yong)(yong)的(de)(de)催(cui)化(hua)劑主要是三效(xiao)催(cui)化(hua)劑，可以(yi)同時(shi)催(cui)化(hua)氧化(hua)CO 和(he)HCs，還原NOx 為(wei)CO2、H2O 和(he)N2無害氣(qi)體。但是傳統三效(xiao)催(cui)化(hua)劑起燃(ran)溫(wen)度(du)高(gao)，而發動(dong)機在開始工(gong)作前200 s內(nei)，排氣(qi)溫(wen)度(du)不足200 ℃，污染物(wu)濃度(du)高(gao)，HCs 排放(fang)(fang)量約占總排放(fang)(fang)量的(de)(de)60% ～ 80%。因此研(yan)發新(xin)的(de)(de)適用(yong)(yong)于較(jiao)低起燃(ran)溫(wen)度(du)及稀(xi)薄(bo)燃(ran)燒的(de)(de)汽(qi)油(you)(you)車(che)(che)(che)(che)催(cui)化(hua)劑是目(mu)前面臨的(de)(de)主要問題。

相(xiang)比于(yu)汽(qi)油機，柴(chai)油機熱(re)效(xiao)率(lv)更高(gao)(gao)(gao)，主(zhu)要(yao)應(ying)用于(yu)載重汽(qi)車(che)及(ji)船舶。柴(chai)油車(che)排(pai)氣溫(wen)度低于(yu)汽(qi)油車(che)，在(zai)(zai)行(xing)駛中最高(gao)(gao)(gao)為( 300 ～ 400) ℃］，在(zai)(zai)高(gao)(gao)(gao)怠(dai)速時NO排(pai)放濃度30 × 10 － 6 ～ 300 × 10 － 6。但是，此時尾氣中含氧(yang)量高(gao)(gao)(gao)，顆(ke)粒(li)(li)物和SO2濃度高(gao)(gao)(gao)，CO 和CH 濃度低。柴(chai)油機尾氣后處理技(ji)(ji)術(shu)主(zhu)要(yao)有(you)選(xuan)擇(ze)性催化(hua)(hua)(hua)還原技(ji)(ji)術(shu)( SCＲ) 、稀燃NOx 吸(xi)附還原( LNT) 、選(xuan)擇(ze)性非催化(hua)(hua)(hua)還原技(ji)(ji)術(shu)( SNCＲ) 、柴(chai)油機氧(yang)化(hua)(hua)(hua)催化(hua)(hua)(hua)技(ji)(ji)術(shu)( DOC) 、顆(ke)粒(li)(li)物過濾(lv)器( DFC) 和顆(ke)粒(li)(li)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)催化(hua)(hua)(hua)技(ji)(ji)術(shu)( POC) ，分別用于(yu)降(jiang)低NOx、HC、CO 和顆(ke)粒(li)(li)物的(de)(de)排(pai)放。我國柴(chai)油機尾氣凈(jing)化(hua)(hua)(hua)NOx 技(ji)(ji)術(shu)主(zhu)要(yao)采用的(de)(de)是NH3 － SCＲ 技(ji)(ji)術(shu)。但是，氨具(ju)有(you)強烈的(de)(de)刺激性、毒性和腐(fu)蝕性，對人身及(ji)設備都有(you)一定危(wei)害，因(yin)此在(zai)(zai)實(shi)際使用中還需降(jiang)低氨泄露。此外，在(zai)(zai)較低溫(wen)度下，形成的(de)(de)硝酸銨和硫酸氫銨會覆蓋于(yu)催化(hua)(hua)(hua)劑表面(mian)，降(jiang)低催化(hua)(hua)(hua)劑活性。因(yin)此，研究低溫(wen)活性好(hao)、富氧(yang)條件下選(xuan)擇(ze)性高(gao)(gao)(gao)以及(ji)抗硫中毒的(de)(de)柴(chai)油車(che)尾氣催化(hua)(hua)(hua)凈(jing)化(hua)(hua)(hua)劑是未(wei)來的(de)(de)挑戰(zhan)。

隨(sui)著(zhu)船(chuan)舶運(yun)(yun)輸和(he)航空運(yun)(yun)輸事業的快速(su)發展(zhan)，其(qi)排放的污染物(wu)對(dui)(dui)大氣(qi)和(he)水(shui)體(ti)造成的污染和(he)危害日趨嚴(yan)重。船(chuan)舶主(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)要使用的是柴油(you)機(ji)，尾(wei)氣(qi)中(zhong)(zhong)污染物(wu)主(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)要包括SO2和(he)NOx。飛機(ji)尾(wei)氣(qi)主(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)要成分有(you)CO2、H2O、CO、NO 和(he)N2O，主(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)要產生(sheng)于飛機(ji)巡(xun)航階(jie)段，因(yin)此尾(wei)氣(qi)還(huan)會導(dao)致對(dui)(dui)平流層的破壞。目前(qian)對(dui)(dui)船(chuan)舶尾(wei)氣(qi)治理(li)發展(zhan)方向主(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)要集中(zhong)(zhong)在高效低耗(hao)能的脫硫脫硝一體(ti)化處理(li)技術(shu)，而(er)飛機(ji)則以選用清潔的生(sheng)物(wu)燃料為主(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)。

雖然NOx 在不同領域中所(suo)處的(de)工況和環境等各不相同，但是圍繞(rao)其催化消(xiao)除的(de)技(ji)術方法基本相同，主(zhu)要為(wei)分別以NH3、CO 及尿素(su)等為(wei)還原(yuan)劑的(de)催化還原(yuan)。

3 NH3－SCＲ脫硝(xiao)催(cui)化劑研究現狀

NH3 － SCＲ 是固定源中(zhong)(zhong)消(xiao)除NOx 的(de)主流技術，在柴油(you)車中(zhong)(zhong)也有(you)(you)應用，具(ju)(ju)有(you)(you)脫(tuo)硝效率(lv)高、N2選擇性(xing)(xing)好、經濟性(xing)(xing)強(qiang)及操作簡便等優(you)勢。按活(huo)(huo)性(xing)(xing)溫(wen)度(du)窗(chuang)口(kou)將催(cui)(cui)化劑分為(wei)中(zhong)(zhong)高溫(wen)NH3 － SCＲ 催(cui)(cui)化劑和(he)(he)低溫(wen)NH3 －SCＲ 催(cui)(cui)化劑。中(zhong)(zhong)高溫(wen)催(cui)(cui)化劑活(huo)(huo)性(xing)(xing)窗(chuang)口(kou)在300 ℃ 以上，主要(yao)以V 基催(cui)(cui)化劑為(wei)代表。此(ci)外(wai)，分子篩催(cui)(cui)化劑在高溫(wen)段也具(ju)(ju)有(you)(you)較(jiao)好的(de)活(huo)(huo)性(xing)(xing)和(he)(he)較(jiao)寬(kuan)的(de)溫(wen)度(du)窗(chuang)口(kou)。

3. 1 中高溫(wen)NH3 － SCＲ 催(cui)化劑(ji)

3. 1. 1 V 基催(cui)化劑

V2O5 －WO3( MoO3) /TiO2催(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)是(shi)(shi)(shi)主(zhu)要(yao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)工業脫硝(xiao)催(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)，活(huo)(huo)性溫度(du)窗口(kou)為(wei)(wei)( 300 ～ 420) ℃。通(tong)常，催(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)需安裝(zhuang)在省(sheng)煤器和空氣預(yu)熱器之間，這(zhe)樣才能與(yu)催(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)活(huo)(huo)性溫度(du)匹配，避免對煙氣的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)再加熱。但在實際使用(yong)(yong)中，面(mian)(mian)臨著(zhu)高(gao)含(han)塵量(liang)和高(gao)濃(nong)度(du)SO2的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)反(fan)(fan)(fan)(fan)應(ying)(ying)環境(jing)。V2O5 － WO3( MoO3) /TiO2催(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)中，V2O5是(shi)(shi)(shi)反(fan)(fan)(fan)(fan)應(ying)(ying)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)活(huo)(huo)性物(wu)種(zhong)，銳鈦礦型TiO2是(shi)(shi)(shi)催(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)載體(ti)，WO3( MoO3) 是(shi)(shi)(shi)反(fan)(fan)(fan)(fan)應(ying)(ying)促(cu)(cu)進劑(ji)，用(yong)(yong)于(yu)穩定(ding)催(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)結(jie)(jie)構，抑制催(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)燒結(jie)(jie)。利用(yong)(yong)原(yuan)(yuan)位(wei)(wei)在線傅(fu)里葉變換(huan)紅外光譜詳細研究(jiu)了(le)(le)V2 O5 － TiO2催(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)反(fan)(fan)(fan)(fan)應(ying)(ying)機理。研究(jiu)發(fa)(fa)現，B 酸(suan)位(wei)(wei)濃(nong)度(du)與(yu)NO 轉(zhuan)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)率直(zhi)接相(xiang)關(guan)，而(er)L 酸(suan)位(wei)(wei)濃(nong)度(du)與(yu)NO 轉(zhuan)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)率無明顯(xian)關(guan)聯(lian)性，即B 酸(suan)位(wei)(wei)為(wei)(wei)催(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)吸附NH3的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)主(zhu)要(yao)位(wei)(wei)點。通(tong)過(guo)研究(jiu)程(cheng)序升溫過(guo)程(cheng)中酸(suan)位(wei)(wei)和含(han)O 物(wu)種(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)變化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)，提出了(le)(le)催(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)反(fan)(fan)(fan)(fan)應(ying)(ying)循環過(guo)程(cheng)，主(zhu)要(yao)分(fen)為(wei)(wei)6 個驟: ( 1) SCＲ 反(fan)(fan)(fan)(fan)應(ying)(ying)開始于(yu)NH3在V5 + OH 或B 酸(suan)位(wei)(wei)上的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)吸附; ( 2) 吸附的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)NH3將(jiang)一(yi)個H 轉(zhuan)移給V5 + O 生(sheng)成(cheng)V5 + O －…+ H3N…HO V4 + ，完成(cheng)部分(fen)還(huan)原(yuan)(yuan); ( 3) 氣態或與(yu)催(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)表(biao)面(mian)(mian)發(fa)(fa)生(sheng)微弱(ruo)吸附的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)NO 與(yu)V5 + O －…+ H3N…H OV4 + 反(fan)(fan)(fan)(fan)應(ying)(ying)生(sheng)成(cheng)V5 + O －…+ H3N N O…HO V4 + ; ( 4) V5 + O …+ H3N N O…H OV4 + 釋放(fang)出V4 + OH; ( 5) V5 + O － …+ H3NN O 快(kuai)速(su)分(fen)解(jie)產生(sheng)N2和H2O，同時(shi)釋放(fang)出V5 +OH; ( 6) V4 + OH 與(yu)O2反(fan)(fan)(fan)(fan)應(ying)(ying)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)為(wei)(wei)V5 + O，完成(cheng)整個循環反(fan)(fan)(fan)(fan)應(ying)(ying)。Forzatti L 等進一(yi)步研究(jiu)了(le)(le)V － W 的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)相(xiang)互作(zuo)用(yong)(yong)，發(fa)(fa)現V2O5 － WO3 /TiO2催(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)活(huo)(huo)性隨著(zhu)V2O5和WO3負載量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)增加而(er)提高(gao)，三元(yuan)催(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)活(huo)(huo)性明顯(xian)高(gao)于(yu)二元(yuan)催(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)。V 和W 之間存在協同作(zuo)用(yong)(yong)，可以增強催(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)還(huan)原(yuan)(yuan)性。W 通(tong)過(guo)促(cu)(cu)進再氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)過(guo)程(cheng)加強了(le)(le)V2O5 /TiO2催(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)活(huo)(huo)性。這(zhe)是(shi)(shi)(shi)由于(yu)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)還(huan)原(yuan)(yuan)過(guo)程(cheng)是(shi)(shi)(shi)SCＲ 反(fan)(fan)(fan)(fan)應(ying)(ying)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)關(guan)鍵(jian)所(suo)在，而(er)催(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)再氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)過(guo)程(cheng)是(shi)(shi)(shi)其決速(su)步驟。V2O5 － MoO3 /TiO2催(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)也具(ju)有類似(si)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)還(huan)原(yuan)(yuan)性質。通(tong)過(guo)時(shi)間分(fen)辨(bian)原(yuan)(yuan)位(wei)(wei)IＲ 研究(jiu)了(le)(le)表(biao)面(mian)(mian)氨物(wu)種(zhong)在L 酸(suan)和B 酸(suan)位(wei)(wei)上的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)分(fen)布和活(huo)(huo)性。雖然對整個SCＲ 反(fan)(fan)(fan)(fan)應(ying)(ying)起主(zhu)導作(zuo)用(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)是(shi)(shi)(shi)表(biao)面(mian)(mian)吸附的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)NH +4，但是(shi)(shi)(shi)表(biao)面(mian)(mian)吸附少(shao)量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)NH3可以極大促(cu)(cu)進反(fan)(fan)(fan)(fan)應(ying)(ying)活(huo)(huo)性的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)提高(gao)。

3. 1. 2 分子篩催化(hua)劑(ji)

分子篩(shai)(shai)是一類(lei)由硅(gui)、鋁四面體構成的(de)具(ju)有(you)孔道(dao)結構的(de)材料(liao)。分子篩(shai)(shai)催化(hua)劑具(ju)有(you)較高的(de)NO 轉化(hua)率和(he)高溫熱穩定性，因(yin)此成為(wei)柴(chai)油(you)車尾氣凈化(hua)用NH3 － SCＲ 催化(hua)劑的(de)理想選擇。1986 年(nian)，首先發(fa)(fa)現(xian)了(le)Cu2 + 交(jiao)換的(de)ZSM － 5 分子篩(shai)(shai)可(ke)以催化(hua)NO 分解，在(zai)823 K 和(he)10 g·s·cm － 3 條件(jian)下，交(jiao)換量(liang)為(wei)73%的(de)Cu － ZSM － 5 分子篩(shai)(shai)可(ke)以轉化(hua)NO為(wei)N2和(he)O2的(de)效率分別為(wei)85% 和(he)70%。研究了(le)Cu2 + 交(jiao)換量(liang)以及硅(gui)鋁比對催化(hua)劑活性的(de)影(ying)響。單位Cu2 + 活性與(yu)Cu2 + 交(jiao)換量(liang)呈正相關，與(yu)硅(gui)鋁比呈負相關，但活化(hua)能始(shi)終不變。他們還發(fa)(fa)現(xian)Cu － O － Cu 二聚體為(wei)反應的(de)活性中心(xin)。但是，Cu －ZSM － 5催化(hua)劑的(de)水熱穩定性較差(cha)，在(zai)水熱老化(hua)過程中會失活。

與(yu)大(da)孔Cu － ZSM － 5 分(fen)子(zi)(zi)篩(shai)(shai)相比，微孔分(fen)子(zi)(zi)篩(shai)(shai)的水熱穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)更好。微孔分(fen)子(zi)(zi)篩(shai)(shai)催化(hua)(hua)(hua)劑(ji)于(yu)2010 年首先成(cheng)功工業化(hua)(hua)(hua)應用于(yu)汽車NH3 － SCＲ 催化(hua)(hua)(hua)消除NO。對(dui)比研(yan)究了Cu －SSZ － 13、Cu － beta 和(he)Cu － ZSM － 5 三(san)種(zhong)Cu2 + 交換(huan)分(fen)子(zi)(zi)篩(shai)(shai)催化(hua)(hua)(hua)劑(ji)的NH3 － SCＲ 活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)。研(yan)究發(fa)現，Cu －SSZ － 13 催化(hua)(hua)(hua)劑(ji)活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)N2選擇性(xing)(xing)(xing)(xing)均最好，Cu － ZSM －5次(ci)之，在(zai)( 200 ～ 550) ℃，Cu － SSZ － 13 催化(hua)(hua)(hua)劑(ji)活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)均大(da)于(yu)80%，NH3氧化(hua)(hua)(hua)能力最強。NH3 － SCＲ 的活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)與(yu)模板的孔隙(xi)特性(xing)(xing)(xing)(xing)、結(jie)構的穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)、Cu物(wu)種(zhong)的分(fen)布以及分(fen)子(zi)(zi)篩(shai)(shai)材(cai)料的酸(suan)性(xing)(xing)(xing)(xing)密(mi)切相關(guan)。

?合成的(de)Cu3. 44 － SAPO － 34 催(cui)(cui)(cui)化(hua)(hua)劑(ji)800 ℃老(lao)化(hua)(hua)16 h，( 225 ～ 400) ℃時(shi)NO 轉(zhuan)化(hua)(hua)率依然(ran)大于90%主(zhu)要原(yuan)因是水熱老(lao)化(hua)(hua)過程增加了孤立(li)態Cu2 + 活(huo)(huo)性(xing)位點，降低(di)了活(huo)(huo)化(hua)(hua)能。研究進(jin)一步(bu)表(biao)明，顆(ke)粒尺寸不同Cu /SAPO － 34 催(cui)(cui)(cui)化(hua)(hua)劑(ji)的(de)表(biao)觀(guan)活(huo)(huo)化(hua)(hua)能不變(bian)，孔隙擴散不影響催(cui)(cui)(cui)化(hua)(hua)劑(ji)活(huo)(huo)性(xing)，活(huo)(huo)性(xing)Cu2 + 的(de)動力學特性(xing)是影響反應(ying)速率的(de)主(zhu)要原(yuan)因。除Cu 分子篩催(cui)(cui)(cui)化(hua)(hua)劑(ji)外，Fe 分子篩催(cui)(cui)(cui)化(hua)(hua)劑(ji)由于在高溫下( ＞ 400 ℃) 的(de)穩定性(xing)和活(huo)(huo)性(xing)更好，顯示出良好的(de)應(ying)用前景。制備了Fe － ZSM － 5 催(cui)(cui)(cui)化(hua)(hua)劑(ji)，( 375 ～ 600) ℃時(shi)NO 轉(zhuan)化(hua)(hua)率接近100%，高出工(gong)業(ye)用V 基(ji)催(cui)(cui)(cui)化(hua)(hua)劑(ji)活(huo)(huo)性(xing)約16 倍。

詳細研究了Fe /SSZ － 13 催(cui)化劑(ji)(ji)中(zhong)Fe 物(wu)種(zhong)(zhong)存在(zai)狀態及SCＲ 反(fan)(fan)應(ying)活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)中(zhong)心，研究表明，催(cui)化劑(ji)(ji)中(zhong)Fe 物(wu)種(zhong)(zhong)主要有表面Fe3 +、［Fe( OH)2］+ 單體、［HO － Fe － O － Fe － OH］2 + 二聚體、較大低聚物(wu)、低結晶性(xing)(xing)(xing)Fe2O3顆粒和(he)(he)孤立Fe2 + 離子(zi)。低溫(wen)條(tiao)件下(xia)，Fe3 + 為(wei)反(fan)(fan)應(ying)活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)中(zhong)心; 在(zai)高(gao)溫(wen)SCＲ 和(he)(he)NO 氧化反(fan)(fan)應(ying)中(zhong)，二聚體為(wei)反(fan)(fan)應(ying)活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)中(zhong)心; 在(zai)NH3氧化反(fan)(fan)應(ying)中(zhong)，更高(gao)原(yuan)子(zi)核數量的位點(dian)為(wei)反(fan)(fan)應(ying)活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)中(zhong)心。

3. 2 低(di)溫NH3 － SCＲ 脫硝催(cui)化劑

為了滿足超潔(jie)凈排(pai)放改造(zao)及低(di)硫、低(di)塵和低(di)溫度窗口(kou)等實(shi)際工(gong)況，低(di)溫脫硝催(cui)(cui)化(hua)劑的(de)(de)制備受到越來越多的(de)(de)關注(zhu)。總的(de)(de)來說，低(di)溫催(cui)(cui)化(hua)劑一般(ban)是指反應溫度在( 80 ～ 280) ℃的(de)(de)一類催(cui)(cui)化(hua)劑。

3. 2. 1 Ce 基催化劑(ji)

研究表(biao)明，CeO2在(zai)(zai)催(cui)化(hua)(hua)應用中(zhong)(zhong)具(ju)有(you)顯(xian)著優勢，可以提高材(cai)料(liao)結(jie)構穩定性(xing)和(he)催(cui)化(hua)(hua)劑活性(xing)。在(zai)(zai)Ce4 +和(he)Ce3 + 氧(yang)(yang)化(hua)(hua)還(huan)原(yuan)過(guo)程中(zhong)(zhong)，材(cai)料(liao)可實現對氧(yang)(yang)的(de)(de)儲存和(he)釋(shi)放。CeO2通過(guo)促(cu)進(jin)NO 向NO2的(de)(de)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)提高催(cui)化(hua)(hua)劑的(de)(de)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)還(huan)原(yuan)性(xing)，并具(ju)有(you)適宜酸堿度(du)、較低毒性(xing)和(he)較低成本等優勢，因此，被廣泛應用于(yu)三效催(cui)化(hua)(hua)劑中(zhong)(zhong)。純(chun)CeO2本身不(bu)具(ju)有(you)較好的(de)(de)NH3 － SCＲ 活性(xing)，經硫(liu)酸化(hua)(hua)處理后，活性(xing)顯(xian)著提高。這是由于(yu)硫(liu)酸化(hua)(hua)過(guo)程可以促(cu)進(jin)NH3在(zai)(zai)催(cui)化(hua)(hua)劑表(biao)面(mian)(mian)的(de)(de)吸(xi)附，同時還(huan)增(zeng)加了表(biao)面(mian)(mian)活性(xing)氧(yang)(yang)物(wu)種。CeO2具(ju)有(you)幾種不(bu)同晶面(mian)(mian)。

DFT 理論計(ji)算表明(ming)，不(bu)(bu)同(tong)晶(jing)(jing)面(mian)上氧(yang)空位的(de)形成能大小為(wei){ 110} ＜ { 100} ＜ { 111} 。Han J 等在(zai)此(ci)基礎(chu)上開展了研(yan)究(jiu)(jiu)，認為(wei)NO 還原與CeO2催(cui)(cui)(cui)化(hua)劑結構的(de)關系(xi)主要體(ti)現在(zai)不(bu)(bu)同(tong)形貌CeO2的(de)暴露(lu)晶(jing)(jing)面(mian)以及活(huo)性(xing)物(wu)種與載體(ti)的(de)協同(tong)作用上。通(tong)過對Fe2O3 /CeO2催(cui)(cui)(cui)化(hua)劑的(de)研(yan)究(jiu)(jiu)表明(ming)，表面(mian)吸附氧(yang)、氧(yang)缺陷和Fe原子濃度均與暴露(lu)晶(jing)(jing)面(mian)有(you)關。Fe2O3 /CeO2{ 110} 對NO 和NH3的(de)活(huo)性(xing)高于Fe2O3 /CeO2{ 111} 和單獨的(de)CeO2{ 110} 。為(wei)提(ti)高Ce 基催(cui)(cui)(cui)化(hua)劑活(huo)性(xing)，催(cui)(cui)(cui)化(hua)劑改(gai)性(xing)引(yin)起廣泛關注，如CeTiOx、CeO2 /TiO2、CeWOx、WO3( x) － CeO2、CeZrOx、CeO2 － ZrO2 和MnOx － CeO2［81］等。研(yan)究(jiu)(jiu)發現，催(cui)(cui)(cui)化(hua)劑中引(yin)入(ru)CeO2可(ke)以增(zeng)加(jia)表面(mian)吸附氧(yang)濃度。在(zai)FeMnOx中摻(chan)雜(za)Ce 可(ke)以使活(huo)性(xing)提(ti)高2 ～ 4 倍(bei)。Ce 摻(chan)雜(za)物(wu)質的(de)量分數12. 51% 時(shi)，90 ℃時(shi)NO 轉化(hua)率(lv)為(wei)97%。此(ci)外，Ce 引(yin)入(ru)還可(ke)以抑制金屬硫(liu)酸(suan)鹽和硫(liu)酸(suan)氫銨的(de)生成，提(ti)高催(cui)(cui)(cui)化(hua)劑的(de)抗硫(liu)性(xing)。

在(zai)(zai)CeTi 催(cui)(cui)(cui)(cui)化(hua)(hua)劑(ji)中(zhong)，Ce 和(he)Ti 在(zai)(zai)原子級別上的(de)(de)相(xiang)互(hu)作用(yong)產(chan)生的(de)(de)Ce － O － Ti 有助于(yu)提高(gao)(gao)催(cui)(cui)(cui)(cui)化(hua)(hua)劑(ji)活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)。Li Ping 等［75］用(yong)FETEM 直接觀察(cha)到(dao)Ce － O － Ti 結構，無(wu)定型Ce0. 3 TiO∞在(zai)(zai)( 175 ～ 400) ℃ 時的(de)(de)NO 轉(zhuan)(zhuan)化(hua)(hua)率(lv)為90%。此(ci)外，利(li)用(yong)XANES 和(he)原位(wei)FTIＲ 等證(zheng)明(ming)了(le)(le)表(biao)面高(gao)(gao)度分(fen)散(san)的(de)(de)Ce － O － Ti 結構是反(fan)應的(de)(de)活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)中(zhong)心。Chen Lei 等 利(li)用(yong)溶膠－ 凝膠法(fa)合成(cheng)CuCeTi 催(cui)(cui)(cui)(cui)化(hua)(hua)劑(ji)，在(zai)(zai)( 150 ～ 250) ℃時的(de)(de)NO 轉(zhuan)(zhuan)化(hua)(hua)率(lv)大于(yu)80%，Cu 提供的(de)(de)L 酸位(wei)點成(cheng)為反(fan)應的(de)(de)活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)中(zhong)心，加(jia)(jia)速(su)了(le)(le)低(di)溫(wen)段快速(su)SCＲ 反(fan)應過程。在(zai)(zai)此(ci)基礎上進行改進( 圖5) ，在(zai)(zai)Ce － Ti 催(cui)(cui)(cui)(cui)化(hua)(hua)劑(ji)中(zhong)摻(chan)雜了(le)(le)少(shao)量(liang)Cu2 + ，可以顯著提高(gao)(gao)催(cui)(cui)(cui)(cui)化(hua)(hua)劑(ji)的(de)(de)低(di)溫(wen)SCＲ 活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)。研(yan)究表(biao)明(ming)，Cu 與Ce 物質的(de)(de)量(liang)比0. 005 時，( 200 ～400) ℃的(de)(de)NO 轉(zhuan)(zhuan)化(hua)(hua)率(lv)為80%，N2選擇性(xing)(xing)(xing)為100%。Cu － O － Ce 的(de)(de)形成(cheng)促(cu)(cu)進了(le)(le)Ce4 + 向(xiang)Ce3 + 的(de)(de)轉(zhuan)(zhuan)化(hua)(hua)，增(zeng)加(jia)(jia)了(le)(le)表(biao)面活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)氧。分(fen)散(san)態Cu 增(zeng)加(jia)(jia)了(le)(le)Ce －Ti 催(cui)(cui)(cui)(cui)化(hua)(hua)劑(ji)表(biao)面酸性(xing)(xing)(xing)，提高(gao)(gao)了(le)(le)NH3吸附能力(li)，從(cong)(cong)而加(jia)(jia)速(su)了(le)(le)反(fan)應向(xiang)E － Ｒ 機理方向(xiang)進行。在(zai)(zai)Ce － Ti 催(cui)(cui)(cui)(cui)化(hua)(hua)劑(ji)中(zhong)摻(chan)雜W 可以在(zai)(zai)Ce － W 間產(chan)生強烈的(de)(de)相(xiang)互(hu)作用(yong)，產(chan)生更多的(de)(de)Ce3 +、NOx 和(he)NH3吸附物種，從(cong)(cong)而提高(gao)(gao)催(cui)(cui)(cui)(cui)化(hua)(hua)劑(ji)活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)。Fu Mengfan 等發現，采用(yong)共浸漬法(fa)時，在(zai)(zai)( 200 ～ 400) ℃ 的(de)(de)NO 轉(zhuan)(zhuan)化(hua)(hua)率(lv)大于(yu)90%。利(li)用(yong)均相(xiang)沉淀(dian)法(fa)進一(yi)步提高(gao)(gao)了(le)(le)Ce －W － Ti 催(cui)(cui)(cui)(cui)化(hua)(hua)劑(ji)在(zai)(zai)高(gao)(gao)空(kong)速(su)下(xia)的(de)(de)活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)，在(zai)(zai)Ce 與W 物質的(de)(de)量(liang)比1∶ 1、空(kong)速(su)500 000 h － 1和(he)溫(wen)度( 275 ～ 400) ℃條件(jian)下(xia)，NO 轉(zhuan)(zhuan)化(hua)(hua)率(lv)為90%。W 的(de)(de)引入(ru)促(cu)(cu)進了(le)(le)活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)Ce 的(de)(de)分(fen)散(san)，增(zeng)加(jia)(jia)了(le)(le)催(cui)(cui)(cui)(cui)化(hua)(hua)劑(ji)表(biao)面活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)CeO2晶體、氧空(kong)位(wei)和(he)酸位(wei)。在(zai)(zai)低(di)溫(wen)段( ＜ 300 ℃) ，W 促(cu)(cu)進了(le)(le)NO 向(xiang)NO2的(de)(de)氧化(hua)(hua)，在(zai)(zai)高(gao)(gao)溫(wen)段( ＞ 300 ℃) ，W 提高(gao)(gao)了(le)(le)N2選擇性(xing)(xing)(xing)。

用Zr 修飾CeVO4提高(gao)其低(di)溫活性，結果表明，在( 150 ～ 375) ℃，Ce1 － x ZrxVO4( x =