由于TiO2具有發(fā)達(dá)的孔結(jié)構(gòu)和巨大的比表面積,使其成為脫硝催化劑最常用的載體之一。TiO2有比Al2O3更豐富的酸位點(diǎn),可以更好地吸附堿性還原劑NH3,提高SCR反應(yīng)的速率;相較于其他載體,iO2表面的硫酸鹽更穩(wěn)定。因此,TiO2負(fù)載的MnOx脫硝催化劑在SCR脫硝反應(yīng)中表現(xiàn)出良好的抗SO2性能,其在低溫NH3-SCR脫硝反應(yīng)中的應(yīng)用最廣。

1)Pana等[20]采用浸漬法制備了20%(質(zhì)量分?jǐn)?shù),下同)負(fù)載量的的MnOx/TiO2脫硝催化劑,催化性能評價(jià)實(shí)驗(yàn)表明,在8000h-1的空速下,120℃時(shí)脫硝率可達(dá)100%。Ettireddy等[21]以TiO2為載體,利用浸漬法制備MnOx/TiO2脫硝催化劑,活性評價(jià)結(jié)果表明,當(dāng)Mn含量小于16.7%時(shí),TiO2載體上的Mn金屬高度分散,脫硝催化劑的活性隨著Mn負(fù)載量的變化而變化,175℃條件下,Mn負(fù)載量為16.7%時(shí),Mn/TiO2脫硝催化劑表現(xiàn)出來最高的催化活性,NO的轉(zhuǎn)化率為94%。MnOx/TiO2的制備方法會對其脫硝活性產(chǎn)生影響。Jiang等[22]采用浸漬法、溶膠-凝膠法、共沉淀法制備了MnOx/TiO2脫硝催化劑,采用溶膠-凝膠法制備的MnOx/TiO2脫硝催化劑在低溫下催化活性最強(qiáng),有更好的耐SO2能力,在145℃下,脫硝率達(dá)90%;Zhang等[23]采用超聲浸漬法制備MnO2/TiO2脫硝催化劑,與傳統(tǒng)的浸漬法和溶膠-疑膠法相比,該方法制備的脫硝催化劑有更高的SCR催化活性,尤其在低于120℃的低溫范圍內(nèi)。脫硝催化劑具有較高的催化活性的原因可能是Mn和Ti之間相互較強(qiáng)的協(xié)同作用、比表面積大、羥基濃度高、無定型Mn含量高、大量的Lewis酸位等。

2)與非負(fù)載型錳系脫硝催化劑一樣,過渡金屬的添加可以改善MnOx/TiO2脫硝催化劑的活性金屬分散性、與MnOx及TiO2之間形成固溶體,提高脫硝催化劑比表面積催化活性和抗酸性、降低催化反應(yīng)溫度窗口。Qi等[24]研究發(fā)現(xiàn),在MnOx/TiO2脫硝催化劑中添加氧化物可以提高低溫SCR反應(yīng)催化活性和N2選擇性,而且能增強(qiáng)其抗H2O和抗SO2的能力;Wu等[25-26]研究發(fā)現(xiàn),Ce的加入能明顯提高脫硝催化劑活性,有效提高對SO2的抵抗力,抑制在脫硝催化劑表面形成硫酸鹽;金瑞奔[27]在Mn/TiO2脫硝催化劑上進(jìn)行金屬元素?fù)诫s改性,通過催化活性實(shí)驗(yàn)表明,摻雜Ce元素可以大幅度提高脫硝催化劑的低溫SCR活性(100℃條件下的NO轉(zhuǎn)化率從62%提高到95%左右),Ce的添加能夠增強(qiáng)脫硝催化劑的儲氧能力和表面酸性位,從而促進(jìn)NH3在脫硝催化劑表面的吸附和活化。Thirupathi等[28]研究發(fā)現(xiàn),Ni的添加可提高表面MnO2相的形成,抑制表面Mn2O3位的形成,且可提高M(jìn)nOx/TiO2脫硝催化劑低溫SCR反應(yīng)催化活性