TiO2-B对脱硝催化剂热稳定性作用机制的研究开题报告

1. 研究目的与意义

课题研究目的：明确tio2-b在脱硝催化剂热稳定性中作用机制，为开发高热稳定性脱硝催化剂提供理论基础。

课题研究意义：钒钛化合物的催化性能与其组成之一的氧化钛的结构密切相关。

自然界中的氧化钛分三种常规晶型：锐钛矿、板钛矿和金红石，其中金红石为氧化钛的稳相，锐钛矿和板钛矿为介稳相。

2. 国内外研究现状分析

从上世纪80年代起，学术界对于SCR脱硝反应机理的研究一直没有停止，由于 SCR 催化剂的表面上同时存在有氧化还原活性中心及酸碱活性中心，所以很难了解活性中心与反应物之间的相互作用。

到目前为止，学术界还没有一个统一的定论 ，但是归纳起来认为，SCR 反应是按照 Langmuir-Hinshelwood 和Eley-Rideal机理进行的，具体的过程如图5-1 所示，氨分子先吸附到催化剂上、活化，接着，气相中的NO分子与活化后的氨分子反应，先形成一种氮化酞胺的中间物，这种中间物种极易分解成无害的N2 和H2O，最后，O2 反应掉多余的H，生成新鲜的催化剂。

3. 研究的基本内容与计划

课题研究内容：TiO2-B对脱硝催化剂热稳定性作用机制的研究 针对如何调控TiO2 的NH3-SCR和2-低温 CO 氧化性能开展相关研究，拟通过向介孔 TiO2 引入WO3、SO4 等物种，改变介孔 TiO2 表面组成以实现调控其表面化学性质，强化 NH3 分子的吸附，进而改善介孔TiO2 催化剂的脱硝性能。

在此基础上，将进一步研究TiO2-B对催化稳定性作用，和研究Cu物种的引入对于金纳米团簇的稳定性作用。

4. 研究创新点

高效催化剂设计必须关注两个方面：反应中心和物质传递。

目前，大部分研究者主要是针对反应中心的调控来提升催化剂的催化性能，具体包括尽可能地提高反应中心的数量或者提升反应中心的反应活性。

本课题基于前期开发的介孔 tio2 材料，拟通过调控催化剂的结构、采用新型活性组分担载技术和研究新型活性与tio2 间协同机制等途径，剖析介孔tio2 催化剂反应与其脱硫性能间的作用关系，为后续介孔tio2 催化剂性能改进工作提供指导。