1. 研究目的与意义（文献综述）

氮氧化物（no_x）是大气主要污染物之一，是光化学烟雾污染、城市雾霾天气、大气酸沉降等一系列环境问题的重要根源，此外，no_x本身会对人体健康产生危害，它可刺激人的眼、鼻、喉和肺部，容易造成呼吸系统疾病，例如支气管炎和肺炎引发的流行性感冒，诱发肺细胞癌变；对儿童来说，no_x可能会造成肺部发育受损^［1］。大规模的开发与利用化石燃料，如燃料的燃烧，是氮氧化物的主要产生源头，包括汽车等移动源和电厂锅炉等固定源。有研究表明，随着工业的快速发展，全球范围内氮氧化物的排放量持续上升，其中人口密集区域的氮氧化物排放显著增长。随着经济持续快速发展和能源消耗量的增加，我国氮氧化物排放量也在快速增长。1980年排放量约为476万吨，2008年增长为1625万吨。因此，氮氧化物废气排放的检测与污染的治理逐渐成为我国经济发展过程中不得不面对的一项任务。针对氮氧化物污染的治理，目前no_x控制技术一般可分为三种：燃烧前no_x控制，燃烧中no_x控制和燃烧后no_x控制，其中选择性催化还原（scr）技术是当前燃烧后no_x控制的主要技术手段，也是最为成熟和有效的处理方法。

选择性催化还原（scr）技术是一种在固体催化剂催化作用下，利用还原性气体（如h₂，co，nh₃或ch）将no_x催化还原为n₂的方法。目前以nh₃作为还原剂，v₂o₅-wo₃-tio₂系为催化剂^［2-5］的nh₃-scr技术应用最为广泛^［6］。nh₃-scr技术的优点包括：no_x脱除率高；适用于该技术的催化剂活性高，制备工艺成熟；对烟气中no_x的浓度值没有要求。在石油化工企业中，全世界已建成20多套scr装置，包括壳牌、美孚等跨国石油公司，目前运行状况下的no_x脱除率在80%-90%的范围内^［7］。但该技术在实际应用中也存在一些缺陷：首先，该技术需要购买氨气或液氨，导致成本增加，且液氨易泄露将造成操作和存储困难；其次，在使用过程中不易准确计量氨的加入量，存在氨逃逸现象，将会造成烟气的二次污染；更重要的是，烟气中的so₂会被催化剂氧化为so₃，so₃与nh₃反应生成硫酸铵盐，不仅会腐蚀并堵塞管道，而且还可沉积在催化剂表面致使催化剂失活。因此寻求其余还原剂催化还原氮氧化物是目前的研究方向之一。因为窑炉废气中同时含有co和no，而co可以作为还原剂与no发生反应，还原no为n₂，同时将剧毒的co转化为危害较小的co₂，所以以co作为还原剂催化还原no逐渐受到人们的关注。有关co为还原剂催化还原no的脱硝技术在国内外已有报道。

2. 研究的基本内容与方案

2.1 基本内容

材料制备：分别通过多种方法分别制备cu-mn复合氧化物催化剂。采用固定床催化反应装置对制备的催化剂的脱硝活性进行评价，研究制备方法，cu-mn比对催化剂性能的影响。

材料表征：通过x射线（xrd），比表面积分析（bet），程序升温还原（tpr），程序升温脱附（tpd）和热重分析（tga）等表征手段对催化剂的晶体结构，比表面积，热稳定性，样品还原性能和表面酸性等进行分析。

3. 研究计划与安排

第1－3周：查阅相关文献资料，完成英文翻译。明确研究内容，了解研究所需原料、仪器和设备。确定技术方案，并完成开题报告；

第4－6周：开展cu-mn复合氧化物催化剂的制备-脱硝活性测试；

第7－12周：对催化剂进行系列表征，确定cu-mn复合氧化物催化剂的最佳制备工艺，探讨co-scr脱硝机理。

4. 参考文献（12篇以上）

[1]许振冲, 吴爽, 臧树良. in-ag/ceo₂-γ-al₂o₃催化剂上co-scr脱除no的研究[j]. 稀有金属与硬质合金, 2016, 44(2):59-63.

[2]张舒乐, v₂o₅-wo₃/tio₂及其f掺杂催化剂的制备、脱硝特性与应用研究[d]. 江苏南京, 南京理工大学, 2013.

[3]闫志勇, 高翔, 吴杰等. v₂o₅-wo₃-moo₃/tio₂催化剂制备及nh₃选择性还原no_x的试验研究[j]. 动力工程, 2007,19(2):282-286.