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摘 要

本文主要通过共沉淀法制备β-Mo₂C，同时控制制备过程中的变量，加入掺杂物制备样品，对合成产物进行分析，探究催化剂比表面积，颗粒尺寸等影响催化性能的因素。选择不同的催化剂载体，如活性炭载体、分子筛、金属氧化物等，探究不同载体对金属碳化物催化还原氮氧化物性能的影响，了解载体是否有助催化的作用。利用制备出的β-Mo₂C选择性催化还原甲酸制取氢气，并且尝试利用其所制备的氢气同时进行NOx的催化还原过程，达到去除NOx的目的。最后对催化剂的催化性能进行评估，了解催化过程，分析催化原理；控制反应条件，判断最佳的反应温度；进行长时间反应，了解催化剂的有效使用时间，以及催化效果和反应时间的关系。最后得到可以有效催化还原氮氧化物的β-Mo₂C。

关键词：Mo₂C催化剂，选择性催化还原，氮氧化物（NOx）

Study on catalytic reduction of NOx compound by Mo₂C

Abstract

This paper mainly through the preparation of a β-Mo₂C co precipitation method, and the control of preparation process variables, and adding dopants in the sample preparation, the synthesis products were analyzed on the catalyst surface area, particle size and other factors affect the catalytic properties of the catalyst carrier. The choice of different, such as activated carbon, zeolite, metal oxide, explore the impact of different carriers on catalytic performance of metal carbide NOx reduction, is one of the important catalytic role in reducing acid hydrogen carrier. Using beta type Mo₂C selective catalytic preparation, and the taste of NOx at the same time using the catalytic test prepared by hydrogen reduction process to remove the purpose of NOx finally evaluate the catalytic performance of the catalyst, catalytic process, analysis of the catalytic principle; control of reaction conditions, determine the optimal reaction temperature; for long time reaction, understand the catalyst The effective use of time, as well as the relationship between the catalytic effect and reaction time.In the end, the β -Mo2C,which can effectively catalyze the reduction of nitrogen oxides is obtained.

Key Words: Mo₂C catalyst; selective catalytic reduction; nitrogen oxides (NOx)

目 录

摘要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1引言 1

1.2过渡金属碳化物 1

1.2.1过渡金属碳化物的性质及用途 1

1.2.2过渡金属碳化物的制备方法 2

1.2.3碳化钼催化剂 2

1.3 催化还原氮氧化物技术 3

1.3.1 SCR技术概述 3

1.3.2 SNCR技术概述 4

1.3.3 SNCR催化剂 4

1.4还原剂 5

1.4.1 NH₃做还原剂 5

1.4.2 H₂做还原剂 5

1.5 实验仪器简介 6

1.5.1真空管式炉 6

1.5.2催化剂性能测试装置 6

1.5.3 XRD概述 6

第二章 Mo₂C非选择性催化还原NOx体系的制备与表征 8

2.1实验原理和目的 8

2.1.1实验原理 8

2.1.2实验目的 8

2.2实验原料及仪器 8

2.2.1实验原料 8

2.2.2实验仪器 10

2.3 Mo₂C的制备 10

2.3.1配料 10

2.3.2实验步骤 12

2.4催化剂XRD表征 15

2.4.1 β-Mo₂C的XRD分析 15

2.4.2 α-Mo₂C的性能表征 16

2.4.3不同掺杂物对Mo₂C峰型的影响 17

第三章 NO脱硝 19

3.1脱硝装置 19

3.2数据处理 19

第四章 结论与展望 21

4.1结论 21

4.2展望 21

参考文献 23

致谢 25

第一章 绪论

1.1引言

氮氧化物(NOx)能够直接或间接地危害人类生产活动及身体健康，同时对生态坏境也造成了巨大威胁。NO是一种极不稳定的生物自由基,对血红蛋白的亲和力非常强，能与血红蛋白牢固地结合在一起，从而形成变性血红蛋白，使人的中枢神经麻痹并导致窒息死亡。目前，NOx污染已成为一个日益严重的全球性问题，因而它的消除也备受全世界人们的关注。

催化还原法是脱除氮氧化物研究中最重要的方法之一，而选择催化还原法(SCR)是富氧条件下脱除NOx最有效的方法。目前用于SCR的还原剂主要有NH₃、烃类(HC)和H₂等。β型Mo₂C是一种过渡金属型的选择性催化还原剂，可以利用其催化还原甲酸制取氢气，并且利用其所制备的氢气同时进行NOx的催化还原，达到去除NOx的目的。

1.2过渡金属碳化物

1.2.1过渡金属碳化物的性质及用途

过渡金属碳化物^[1]是一种新型催化材料，常用的过渡金属碳化物有碳化钒、碳化钼、碳化钨、碳化钛等等。他们在脱氮、催化加氢等方面，都可以表现出优良的催化活性和选择性。

图1-1 过渡金属晶型图

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