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氮氧化物(NOx)是重要的大气污染物之一。Fe-ZSM-5分子筛在SCR中催化活性高,有较高的抗硫、抗水性能而受到了极大的关注。本文采用动态水热法合成了不同硅铝比、不同铁含量的系列Fe-ZSM-5分子筛催化剂。在固定床反应器中考察了以NH3为还原剂的Fe-ZSM-5选择性催化还原NO的活性及其抗硫、抗水性能,并进行分析。实验结果表明,在空速(GHSV)5510h-1、O2体积分数5%、NO浓度900×10-6、[NH3]/[NO]摩尔比为1.2的实验条件下,Si/(Fe+Al)=20,Fe：Al=1：1(摩尔比)下制备的Fe-ZSM-5催化剂在240-390℃时脱硝效率>98%。当空速为55510h-、水蒸气5%(φ)、二氧化硫600×10-6时,Fe-ZSM-5(20,1:1)催化剂能够表现出很好的抗硫抗水性。通过X射线衍射光谱(XRD)、程序升温脱附(TPD)、氢气程序升温还原(H2-TPR)、扫描电子显微镜(SEM)、电子顺磁能谱(EPR)、X射线光电子能谱(XPS)和傅立叶红外光谱(FT-IR)等分析测试手段对催化剂的形貌、结构和催化性能之间的关系进行研究,从中寻找催化剂结构与催化活性之间的联系。XRD表明Fe-ZSM-5催化剂呈现出了MFI特征的晶型,且没有出现团聚铁氧化物特征峰；SEM显示,Fe-ZSM-5催化剂是由许多片状纳米品组成的微球。NH3和NO的TPD结果表明,催化剂的酸量会随Fe/Al增加而有缓慢的减少,且Lewis酸位会稍微向低温方向偏移,而催化剂上化学吸附的NO会随着Fe/Al比的增加呈现先增多后减少的趋势。Fe-ZSM-5(35,1:1)的活性也较高,与催化剂化学吸附的NO量相匹配。当Fe:Al=1:1, Si/(Al+Fe)=20,35,50时,EPR分析结果表明,大部分Fe进入了ZSM-5骨架中,小部分以孤立的Fe3+存在于催化剂表面,催化活性会随着Fe量的增加而变大。论文采用在线EPR研究NH3、NO和02在Fe-ZSM-5上的吸附,发现Fe3+有促进NO氧化的作用,反应遵循Eley-Rideal机制。