来自东京都市大学的研究人员发明了一种新的钨取代钒氧化物催化剂,用于分解工业废气中的有害氮氧化物。他们的新催化剂材料可以在较低的温度下工作, 杏耀总代理q3451-8577谈天 ,在处理“湿”废气时,不会出现性能大幅下降的问题,杏耀代理解决了传统氧化钒催化剂的一个主要缺点。他们发现,原始晶体结构中钨原子的未聚集分散在其功能中起着关键作用。
选择性催化还原(SCR)是保持空气清洁的一项重要技术。工业废气经过催化装置,与还原剂反应,将有害的氮氧化物转化为氮和水。高浓度的氮氧化物不仅会危害农作物和植被,还会直接危害人类,加剧哮喘和其他呼吸系统问题。这使得SCR技术的广泛、高效的应用对社会尤为重要。
但传统的SCR催化剂存在许多影响性能和效率的问题。对于以氨为还原剂的氧化钒催化剂,在不同温度下的性能是一个很大的限制因素。传统的氧化钒催化剂在200至400摄氏度下工作最佳。在锅炉系统中,这意味着机组必须放置在靠近燃烧室的地方,使它们更容易受到火山灰的破坏。在之前的工作中,由东京都市大学村山彻教授领导的团队创造了一种新的“块状”钒氧化物催化剂,在100至150摄氏度下有效工作。然而,较低的温度导致了另一个问题——水蒸气。在较低的温度下,工业废气按体积计算通常含有10-20%的水蒸气。由于氧化钒催化剂在气体“湿”时性能严重下降,需要进一步突破来充分利用这种新型催化材料。
现在,这个团队已经通过创造一种新的“钨取代”的块状钒氧化物催化剂解决了这个问题。通过用钨取代催化剂晶体结构中的一些钒,他们发现它不再容易受到性能大幅下降的影响。在150摄氏度的温度下,该团队之前的大规模氧化钒催化剂在气体湿润时的转化率从82下降到47%,而新的钨取代催化剂的转化率仅从>的99%下降到94%。这使得这种材料成为处理实际工业废气的理想材料。
然而,更多的钨并不一定意味着更好的性能。研究小组发现适量的钨的未聚合原子弥散是至关重要的。钨和钒需要一起工作:在潮湿的条件下,钨取代的材料为生产铵离子提供了更多的位置,铵离子可以与邻近的钒离子附近的氮氧化物反应。该团队希望,杏耀注册他们对催化剂的机理和在现实条件下的卓越性能的了解,将在不久的将来导致新的工业SCR产品和更清洁的空气。