H3PW12O40/CNTs吸附-分解NOx及微波作用效果
关键词:氮氧化物;磷钨酸;碳纳米管;微波辐射;吸附-分解
摘 要:将碳纳米管(CNTs)载体分别经混酸与硝酸蒸气预处理并在不同温度下煅烧,然后分别采用浸渍法及机械研磨法负载磷钨酸(HPw),制备出HPW/CNTs催化剂,对比考察了上述催化剂对NOx的吸附与分解效果.在空速为10000 h-1、吸附温度为200℃的条件下,用0.5g催化剂对1696 mg/m3的NOx进行吸附实验,结果表明,以硝酸蒸气预处理且经300℃煅烧后的CNTs为载体,采用机械研磨负载法制备的催化剂HPW/CNTs对NOx的吸附率与吸附能力最高,分别为54%与16.6 mg NOx/(g·h).对吸附NOx后的催化剂体系进行了催化分解NOx的程序升温脱附-质谱(TPD-MS)研究,结果表明,所吸附的NOx在快速升温过程中发生分解,在此过程中有氧产生,分解产物包括N2,O2及N2O.采用电阻炉快速加热与微波辐射2种方式分别对吸附的NOx进行催化分解,结果表明,微波功率为700 W时,NOx分解为N2的收率为33.3%,高于电阻炉以150 ℃/min快速升温的N2收率.使用过的催化剂通水蒸气后可实现再生,对再生后的催化剂进行循环使用研究,结果表明,再生后的催化剂吸附与催化分解NOx的性能未有明显下降.