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针对日益严格的氮氧化物排放控制标准,为顺应我国国情应加快火电厂选择性催化还原(SCR)脱硝技术的开发,以达到低污染、低成本、高效率等要求。本实验以Fe2O3催化剂为基体,制备掺杂Ce、La、Y稀土元素的铁基SCR脱硝催化剂,研究掺杂元素对其低温脱硝性能的影响规律,以期提高其中低温SCR脱硝性能。利用扫描电镜(SEM)观察铁基催化剂颗粒形貌,比表面积及孔径测定仪(BET)分析孔隙结构,热分析仪(TG-DSC)测试催化剂前躯体的热稳定性,X晶格射线衍射仪(XRD)分析晶相结构,H2程序升温还原(H2-TPR)测试催化剂的氧化还原特性;通过固定床反应装置测试分析催化剂的SCR脱硝活性。经过系统性的研究稀土掺杂对铁基催化剂热稳定性能、SCR脱硝活性和结构的影响,结论具体如下:反应终点pH是碳酸氢铵-氨水沉淀法制备铁铈催化剂最重要的影响因素,反应温度次之。另外由于稀土Ce的掺入会提高γ-Fe2O3向α-Fe2O3的转化温度,提高γ-Fe2O3的稳定性,从而使得催化剂在低温下的活性大大增强。当Ce掺杂量在10%时,催化剂脱硝活性最高,250℃脱硝活性为93.8%。经400℃焙烧5h所制备的催化剂,粒径较小,分布较宽,比表面积较大,SCR脱硝活性最高。在铁铈钇复合氧化物催化剂中,Y的掺杂使催化剂的还原温度向低温方向迁移;能够细化铁铈复合氧化物的孔径,使其比表面积和比孔容增大,增加其微孔含量,从而使得催化剂表面活性中心增多,有利于催化活性的提高,其中,Y-Ce/Fe2O3(k=1/2)催化剂的低温SCR的脱硝活性最高,为94.5%。在Fe0.90Ce0.10-yLayOz(y=0.03、0.05和0.07)系列催化剂研究中发现,掺杂稀土元素镧能够使Fe0.90Ce0.10Oz催化剂的SCR低温脱硝活性得到明显提高,促使其脱硝温度窗口向低温偏移,其中Fe0.90Ce0.07La0.03Oz表现出最佳SCR脱硝性能,为94.3%。