石河子大(dà)學代斌教授研究團隊：球形催化劑助力先冷凝再加熱煙氣脫白(bái)

近來，各地紛紛開(kāi)展“煙氣脫臼”的相關研究，并出台相關的政策法規。例如，邯鄲要求今年10月底前采用“先冷凝再加熱”技術完成“消白(bái)”。石河子大(dà)學代斌教授研究團隊緻力于環境催化方面的研究工(gōng)作，與南(nán)京大(dà)學董林教授研究團隊和石河子天富南(nán)熱電(diàn)有限公司緊密合作，在863項目的基礎上，報道了種球形脫硝催化劑助力“先冷凝後加熱式消白(bái)煙”。

該方法主要是先将脫硫後的煙氣冷凝，消除白(bái)煙回收水資(zī)源，然後再加熱煙氣，利用球形錳基複合金屬氧化物(wù)作爲催化劑去(qù)除煙氣中(zhōng)的氮氧化物(wù)，可謂是舉兩得，如圖1所示。該球形錳基複合金屬氧化物(wù)通過噴霧幹燥制備得到，具有流動性好、比表面積高、催化效果異等特點。制備得到的成型催化劑，塗層均勻，在150℃下(xià)的脫硝效率可達90%以上。

該工(gōng)作在國際化學工(gōng)程域著名期刊《Chemical Engineering Jourmal》(簡稱CEJ)上發表，題爲 “Microspherical MnO2-CeO2-Al2O3 mixed oxide for monolithic honeycomb catalyst and application in ive catalytic reduction of NOx with NH3 at 50-150 oC. DOI:10.1016/j.cej.2018.04.033”(圖1)。CEJ是化學工(gōng)程域權威期刊，2016年影響因子(IF)爲6.216。該研究工(gōng)作獲得了審稿人的高度評價：“MnOx-CeO2-Al2O3 microspheres (MSs) were very interesting and kernel substance for the low-temperature De-NOx on monolithic honeycomb catalyst in this manuscript”。論文第作者是化學化工(gōng)學院碩士研究生(shēng)王超，通訊作者于鋒副教授、曹鵬副教授和代斌教授。

圖1 球形催化劑與“先冷凝再加熱消白(bái)煙”的催化脫硝方式(DOI:10.1016/j.cej.2018.04.033)。

環境催化研究團隊主要針對大(dà)氣污染防治與治理，特别是氮氧化物(wù)的消除，緻力于開(kāi)發低溫/室溫新型催化劑、催化劑成型和催化脫硝工(gōng)藝等。例如，該團隊将自蔓延法引入到成型催化劑的制備中(zhōng)，采用步法制備得到了成型催化劑，如圖2所示。傳統的方法是先制備得到催化劑載體(tǐ)，然後通過浸漬法得到催化劑粉體(tǐ)，進而将催化劑粉體(tǐ)塗覆到堇青石陶瓷載體(tǐ)的表面，制備得到成型催化劑。相比傳統的成型方式，自蔓延燃燒成型法具有工(gōng)藝簡單、塗層均勻、脫硝效率高等點，爲成型催化劑的制備提供了新的思路。相關工(gōng)作以“Synthesis of Both Powdered and Preformed MnOx-CeO2-Al2O3 Catalysts by Self-Propagating High-Temperature Synthesis for the Selective Catalytic Reduction of NOx with NH3. DOI:10.1021/acsomega.7b01286”爲題，在《ACS Omega》上發表。論文第作者是化學化工(gōng)學院碩士研究生(shēng)王超，通訊作者代斌教授。

圖2 自蔓延法制備成型脫硝催化劑(DOI:10.1021/acsomega.7b01286)。

此外(wài)，該研究團隊還采用自蔓延燃燒法制備得到了錳基複合氧化物(wù)催化劑粉體(tǐ)，相關工(gōng)作以“Highly ive catalytic reduction of NOx by MnOx-CeO2-Al2O3 catalysts prepared by self-propagating high-temperature synthesis. DOI:10.1016/j.jes.2018.03.011” 爲題，在《Journal of Environmental Science》上發表。論文第作者是化學化工(gōng)學院碩士研究生(shēng)王超，通訊作者代斌教授。

以上研究工(gōng)作得到了高技術研究發展計劃(863計劃)(2015AA03A401)、兵團科技創新團隊(2015BD003)、長江學者和創新團隊發展計劃(IRT_15R46)等項目資(zī)助。