近年來的研究結果表明,低溫SCR脫硝催化劑的耐H2O和抗SO2中毒能力是影響其壽命的重要因素,而目前所制得的SCR脫硝催化劑的抗H2O和抗SO2中毒能力仍有待提高。

Kangm等[11]以Mn(NO3)2˙xH2O為MnOx的前驅物,考察了碳酸銨、碳酸鉀、碳酸鈉、氨水、氫氧化鈉、氫氧化鉀作為沉淀劑制備的MnOx脫硝催化劑SCR活性,結果表明,作為沉淀劑,碳酸鹽優(yōu)于堿、鈉鹽優(yōu)于鉀鹽和銨鹽;以碳酸鈉為沉淀劑制備的MnOx脫硝催化劑,由于其具有較高的比表面積、無定型的晶態(tài)結構,在低溫(100~200℃)條件下表現出較高的催化脫硝活性(脫硝效率達90%以上)。

單組分的MnOx脫硝催化劑雖然具有催化效率高、反應溫度低的優(yōu)點,但是單組分脫硝催化劑在制備過程中存在一定的燒結現象,影響脫硝催化劑的分散性和比表面積;另外該脫硝催化劑在低溫條件下具有較差的N2選擇性,且抗H2O性能和抗SO2中毒的性能不強,容易在煙氣環(huán)境中失活。元素摻雜是解決上述問題的有效途徑之一。元素摻雜是將其他金屬元素摻雜到單組分MnOx脫硝催化劑中,制備成復合Mn系脫硝催化劑。該方法一方面可有效減少脫硝催化劑制備過程中活性金屬的燒結現象,提高脫硝催化劑活性金屬的分散性和比表面積;另一方面,加入的金屬原子可與錳氧化物之間形成固溶體或新的晶相[12-13],產生協(xié)同效應,有利于改善脫硝催化劑活性。用于制備MnOx脫硝催化劑元素摻雜的代表性元素有Ce、Fe、Cu、Zr、W等。Yang等[14]采用共沉淀法制得了一種Fe-Mn復合脫硝催化劑,具有良好的低溫催化活性和N2選擇性。Qi等[15]采用共沉淀法制備了Mn-Ce復合脫硝催化劑,該脫硝催化劑低于150℃時,NO轉化率為可達95%,同時還可有效提高了脫硝催化劑的抗硫性。Kang等[16]制備了非負載型Cu-Mn復合脫硝催化劑,在50~200℃可達近100%的NO轉化率。Long等[17]制備了Mn-Fe、Mn-Zr和Mn-Fe-Zr三種氧化物脫硝催化劑,在100~180℃分別評價了3種脫硝催化劑的低溫催化性能,在15000h-1的空速下,NO去除率均可達到近100%。另外,Peng等[18]采用共沉淀法制備了Mn-Ce-W脫硝催化劑,Miguel等[19]制備了Mn1-xMxCr2O4(M=Mg,Ca;x=0~0.1)尖晶礦脫硝催化劑等。這些復合型Mn系脫硝催化劑都表現出較高的SCR反應催化活性和N2選擇性。