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2021，43（2）DOI ：10.13836/j.jjau.2021050江西农业大学学报Acta Agriculturae Universitatis Jiangxiensishttp ://生物炭应用于低温NH 3-SCR 脱硝催化剂的研究进展汪怀建1，涂翔3，黄碧纯2，袁超1，鲁美娟1，李丹萍1，喻成龙1*（1.江西农业大学国土资源与环境学院，江西南昌330045；2.华南理工大学环境与能源学院，广东广州510006；3.江西省环境保护科学研究院，江西南昌330039）摘要：氮氧化物（NO x ）作为主要的大气污染物之一，在大气中容易经过一系列化学反应产生光化学烟雾或其他二次污染物，对生态环境和人类健康构成严重威胁。
目前，我国空气污染问题依然严重，其中NO x 污染问题未得到有效控制。
氨选择性催化还原技术（NH 3-SCR ）是目前固定源烟气净化领域应用广泛且高效的烟气脱硝技术之一。
目前商用V 2O 5-WO 3/TiO 2具有温窗较高、VO x 具有生物毒性及高温选择性差等缺点。
从节能、环保和锅炉匹配等角度看，低温化是SCR 技术的发展方向，因此已经引起了国内外众多科技工作者的极大关注。
我国作为农业大国，农业废弃物总量大，而农业废弃物可通过多种手段制备出生物炭，因而生物炭具有来源广泛、成本低、环境友好等特点，且生物炭适合开发成催化剂应用于低温NH 3-SCR 反应。
综述了不同生物质源的炭基纳米材料在低温SCR 技术中的应用，重点阐述了生物炭的制备工艺、改性等对炭基催化剂脱硝性能的影响；还对生物炭基催化剂的低温NH 3-SCR 性能、抗硫抗水性能以及反应机理等方面进行了总结。
最后，针对生物炭应用于低温NH 3-SCR 脱硝催化剂所存在的问题，提出了改进意见，并对炭基低温SCR 脱硝催化剂今后发展方向和应用前景进行了展望。
关键词：低温脱硝；还原；生物炭；纳米材料；催化剂中图分类号：X511文献标志码：A文章编号：1000-2286（2021）02-0445-14Review on Application of Biochar to Denitrification Catalystsfor Low-Temperature NH 3-SCRWANG Huaijian 1，TU Xiang 3，HUANG Bichun 2，YUAN Chao 1，LU Meijuan 1，LI Danping 1，YU Chenglong 1*（1.School of Land Resources and Environment ，Jiangxi Agricultural University ，Nanchang 330045，China ；2.School of Environment and Energy ，South China University of Technology ，Guangzhou 510006，P.R.China ；3.Jiangxi Academy of Environmental Sciences ，Nanchang 330039，PR China ）收稿日期：2020‐07‐10修回日期：2020‐12‐15基金项目：国家自然科学基金项目（51808269）、江西省自然科学基金资助项目（20192BAB213020，20192BAB203014，20201BBG71013）和国家重点研发计划项目（2019YFC1805804）Project supported by the National Natural Science Foundation of China （51808269），Natural Science Foundation of Jiangxi Province （20192BAB213020，20192BAB203014，20201BBG71013）and National Key R&D Program of China （2019YFC0185804）作者简介：汪怀建，/0000-0003-3679-7480，***************；*通信作者：喻成龙，博士，主要从事农业环境保护、空气污染治理等研究，/0000-0003-2961-1641，**********************。
低温SCR脱硝催化剂的研究低温SCR脱硝催化剂是一种新型的环保材料，它可以有效地降低燃煤和燃气锅炉排放的氮氧化物（NOx），具有重要的应用价值。
近年来，低温SCR脱硝催化剂的研究成为环保领域的热点之一，下面将从催化剂原理和研究进展两个方面进行探讨。
一、催化剂原理低温SCR脱硝催化剂是一种通过催化反应将NOx转化为N2和H2O的材料。
其基本原理是将氮氧化物与还原剂（如氨气或尿素溶液）在催化剂的存在下通过氧化还原反应进行催化转化，生成氮气和水蒸气。
催化剂通常由过渡金属（如V、Co、Fe等）与载体（如TiO2、WO3、Al2O3等）组成，其中载体扮演着提高催化剂活性和稳定性的角色。
过渡金属是催化剂的主要活性组分，它的选择直接影响催化剂的性能和其适用范围。
二、研究进展近年来，低温SCR脱硝催化剂的研究主要围绕催化剂的合成、活性中心的构建和催化剂的应用等方面展开，主要取得了以下进展：（1）催化剂的合成：研究者通过控制合成条件、调节催化剂成分比例等手段提高催化剂的活性和稳定性，使催化剂在低温条件下也能够高效地去除NOx。
（2）活性中心的构建：研究者探究了各种活性中心的构建方式，如采用金属氧化物、硝酸盐和金属-非金属协同催化等方式，以提高催化剂的催化活性和选择性。
（3）催化剂的应用：研究者将低温SCR催化剂应用于锅炉、汽车尾气处理、化工废气排放等领域，在实际应用中取得了显著的降低NOx排放的效果。
低温SCR脱硝催化剂的研究不断创新，逐步完善。
未来，需要进一步深入研究催化剂的性质、原理和机制，并加强与实际应用的结合，推动这一环保材料的广泛应用。
低温SCR脱硝催化剂的研究前言SCR脱硝技术是工业废气脱硝的一种重要方法。
其中，低温SCR脱硝技术在工业生产中得到了广泛应用。
低温SCR脱硝催化剂是该技术的核心组成部分。
本文将对低温SCR脱硝催化剂的研究进行探讨，并分析其在实际应用中的优缺点。
低温SCR脱硝催化剂的研究历程低温SCR脱硝催化剂的研究历程可以追溯到上世纪80年代。
当时，人们开始研究在低温下如何将氮氧化物熔融性重超标排放的燃料中进行脱除。
随着科技的发展，人们逐渐发现铜以及铜系复合氧化物催化剂能够有效地提高SCR脱硝的活性，形成了具有独特性能的低温SCR催化剂。
目前，低温SCR脱硝催化剂的研究主要集中在优化组分、载体和加工工艺。
随着技术的发展，人们已经成功地开发出了一批高效、稳定、耐腐蚀、耐高温、低氨选择性的催化剂。
在用于空气净化等方面，取得了良好的应用效果。
低温SCR脱硝催化剂的优缺点低温SCR脱硝催化剂的优点：1.可在低温下起到明显的催化作用，降低了能源消耗，提高了工程的经济性；2.具有很高的选择性，减少了对其他气体组分的影响，对一些有害的副产物可以起到很好的净化作用；3.在反应过程中不会产生二氧化硫等有害物质，更加环保。
低温SCR脱硝催化剂的缺点：1.对氨气的含量和空气中水蒸气的含量有较高的要求；2.不同催化剂的适用范围不同，需要选择合适的催化剂；3.对氨选择性、抗空气干燥等性能要求较高。
因此，需要在实际应用中根据不同的实际情况进行催化剂选择和应用，以实现最优的脱硝效果。
结语总的来说，低温SCR脱硝催化剂的研究取得了很大的进展，其具有的优势得到了广泛的应用。
但是，在实际应用中也存在一些问题和局限性，需要注意选择合适的催化剂以达到理想的脱硝效果。
低温SCR脱硝催化剂综述高翔;卢徐节;胡明华【摘要】目前氮氧化物（NOx）的污染越来越严重，低温选择性催化还原法（SCR）脱硝催化技术作为新型的、具有潜力的烟气脱硝技术，备受人们关注。
综述了低温SCR脱硝催化剂的的研究现状，着重介绍了锰基催化剂、钒基催化剂以及其他金属氧化物催化剂的研究进展，阐述了不同种类的催化剂制备方法、载体，以及使用不同种类的金属氧化物活性组分对催化剂活性和脱硝效率的影响，探讨了低温SCR催化剂的脱硝机理，同时介绍了烟气中水蒸气和SO2对催化过程的影响。
%Nowadays,NOx pollution becomes more and more serious ,low temperature SCR denitra-tion technology,as a kind of new and potential denitration technology,has attract people′s attention. Gives a summary and commentary on the research status of low temperature SCR denitration catalysts and mainly introduces the scientific research status of manganese catalysts,vanadium cata-lysts and other metal oxide catalysts. Indicates the different types of catalyst preparation methods, carriers,and the use of different kinds of metal oxides may all have influence on the catalyst activity and the efficiency of denitrification. Meanwhile,the denitration mechanism of low-temperature SCR catalysts is introduced. At last ,elaborates the effects of water vapor and SO2 in fuel gas on catalytic process.【期刊名称】《江汉大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2014(000)002【总页数】7页(P12-18)【关键词】氮氧化物(NOx);低温SCR脱硝催化剂;脱硝机理;金属氧化物【作者】高翔;卢徐节;胡明华【作者单位】工业烟尘污染控制湖北省重点实验室(江汉大学)，江汉大学化学与环境工程学院，湖北武汉430056;工业烟尘污染控制湖北省重点实验室(江汉大学)，江汉大学化学与环境工程学院，湖北武汉 430056;工业烟尘污染控制湖北省重点实验室(江汉大学)，江汉大学化学与环境工程学院，湖北武汉 430056【正文语种】中文【中图分类】X701.70 引言近年来，我国经济发展迅速，能源的消耗量越来越大。
关于低温SCR脱硝催化剂的研究进展低温SCR脱硝技术是目前燃煤电厂和工业锅炉中主要采用的脱硝技术之一，其通过在低温条件下利用催化剂将氨气和硝酸盐合成氨盐，从而实现脱除煤燃烧产生的氮氧化物（NOx）。
作为SCR脱硝技术的重要组成部分，低温SCR催化剂一直备受关注和研究，目前已取得了一定的研究进展。
本文将就低温SCR脱硝催化剂的研究进展进行探讨。
首先，关于低温SCR催化剂的材料研究，目前常见的SCR催化剂包括V2O5-WO3/TiO2、CeO2-ZrO2、Cu-ZSM-5等，这些催化剂在低温条件下具有较高的活性和选择性。
近年来，研究人员通过改进催化剂的组成、结构和形貌等方面，不断提高催化剂的性能。
例如，一些研究表明，采用多元复合催化剂可以提高其催化活性和稳定性；另外，调控催化剂的晶格结构和表面形貌可以增强其与氨气和NOx之间的相互作用，从而提高脱硝效率。
其次，关于低温SCR催化剂的反应机理，目前存在一些争议。
一般认为，在低温条件下，SCR脱硝反应主要发生在催化剂表面上，通过氨气和NOx在催化剂表面的吸附和解离作用，生成中间产物NH2OH，并最终生成N2和H2O。
但是，关于NH2OH在SCR脱硝反应中的作用机理，仍需进一步研究。
一些研究认为，NH2OH作为中间产物，参与了脱硝反应的还原过程；而另一些研究认为，NH2OH可以与NOx发生氧化反应，从而促进脱硝反应的进行。
另外，近年来，一些研究也关注了低温SCR催化剂的抗硫性能。
由于煤燃烧产生的烟气中含有硫化物，这些硫化物会降低SCR催化剂的活性和选择性，导致SCR脱硝效率下降。
因此，提高低温SCR催化剂的抗硫性能是当前研究的一个重要方向。
目前，一些研究通过设计硫化物耐受性催化剂、表面修饰等方式，提高了催化剂对硫化物的耐受性，从而增强了SCR脱硝系统的稳定性和可靠性。
综上所述，低温SCR脱硝催化剂的研究是一个不断深入和扩展的领域，研究人员通过不断改进催化剂的材料、结构和性能，提高了SCR脱硝的效率和稳定性。
CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS 2007年第26卷第3期·320·化工进展烟气NO x低温选择性催化还原催化剂研究进展韦正乐，黄碧纯，叶代启，徐雪梅（华南理工大学环境科学与工程学院，广东广州 510640）摘要：催化剂是选择性催化还原（SCR）脱硝技术的核心，其催化性能直接关系到脱硝效果的好坏。
近年来，由于低温选择性催化还原法具有良好的经济性，引起各国环保研究工作者的关注，成为近年SCR研究的热点。
本文概述了贵金属、金属氧化物、分子筛和碳基材料催化剂的低温（低于250 ℃）选择性催化还原法脱除NO x研究进展。
其中，以碳基材料为载体的催化剂显示出良好的低温选择性和稳定性，具有很好的应用前景。
关键词：低温SCR；氮氧化物；碳基催化剂中图分类号：X 701 文献标识码：A 文章编号：1000–6613（2007）03–0320–06Review of catalysts for low-temperature SCR of NO xWEI Zhengle，HUANG Bichun，YE Daiqi，XU Xuemei(School of Environmental Science and Engineering，South China University of Technology，Guangzhou 510640，Guangdong，China)Abstract：Catalyst is the key to the selective catalytic reduction (SCR) of NO x，and its properties are directly related to the effect of NO x removal. In the last decade，low temperature SCR has received much attention due to its economics. This review summarizes th research status in the low temperature SCR catalyst，including noble metals，metal oxides，zeolites and carbon materials catalysts. The carbon materials catalysts demonstrate good activity and stability at low temperature，and have abetter application prospect.Key words：Low-temperature SCR；NO x；carbon materials catalyst氮氧化物是引起酸雨、光化学烟雾等破坏地球生态环境和损害人体健康的一系列问题的主要污染物，也是目前大气环境保护中的重点和难点。
基于低温SCR脱硝催化剂研究进展摘要：目前环境问题日益严峻，氮氧化物作为污染源引起了人们的高度关注，燃煤催化脱硝技术得到了高速发展，其中SCR技术能在200℃以下的反应温度将NOx 高效变换为N2。
从脱硝技术的反应机理出发，总结了目前的SCR脱硝技术，并对低温催化脱硝方面的发展做了展望。
关键词：选择性催化还原；低温；SCR脱硝；分子筛随着环境的日益恶化，使得相关部门加强了氮氧化物（NOx）排放标准，2016年7月1日起，要求新建锅炉和原有锅炉的排放参照GB13271—2014标准[1]，对NOx排放提出新的排放标准。
原有锅炉要求小于400mg/m3，新建燃煤锅炉小于300mg/m3、新建燃油锅炉小于250mg/m3、新建燃气锅炉小于200mg/m3而SCR技术作为较成熟的脱硝技术，具备了良好的发展以及运用前景。
NOx会导致酸雨和光化学烟雾，控制NOx排放势在必行。
从经济性和适用性上，目前被全世界范围内广泛接受的是氨选择催化还原SCR脱硝技术。
NH3–SCR技术的成熟，使得其核心催化剂SCR得到广泛的研究，形成了以V2O5/TiO2系为主的商业催化剂，活性温度在320～450℃，并且可以避免SO2与NH3反应所生成的NH4HSO4和（NH4）2S2O7堵塞催化剂的孔结构而导致催化剂失活。
从可持续发展的角度，在排烟温度为120～200℃能高效催化的催化剂将成为当前的研究热点，避免了对锅炉的改造，或者对烟气进行加热，降低了操作成本与能量消耗。
1 SCR法的反应机理目前，低温SCR脱硝技术已被运用在发电厂的电站锅炉中，其具体的原理是借助催化剂将氨、二氧化碳或碳氢化合物作为还原剂，继而可以将空气中的NOx逐步还原成N2，促进脱硝效果的实现。
自1970年以来，SCR技术得到了大力的发展，该反应机理也被重点研究，目前比较公认的机理有Eley–Rideal机理（E–R）和Langrnuir–Hinshelwood机理（L–H）[2]，E–R机理指的是反应物中NH3或者NOx通过化学吸附吸附在催化剂表面，与气相中的NOx或者NH3相互反应。
