基于MnOx-TiO2系统的低温选择性催化还原NOx催化剂及其制备工艺

纳米二氧化钛催化剂选择性光还原NO生成N2：氧空位和铁掺杂的角色

纳米二氧化钛催化剂选择性光还原NO生成N2：氧空位和铁掺杂的角色摘要传统的以TiO2为载基的光催化剂由于氧化氮氧化物生成硝酸盐并且不易自发的解除吸附，因此容易导致催化剂失活。

我们在一个还原性气氛中通过热还原法在TiO2纳米粒子中产生更大浓度的氧空位来改变选择性还原反应。

结果表明：在光致还原过程中，NO被氧化成N2和O2，并且催化剂在室温下能够自发的解除吸附。

通过在TiO2中掺杂Fe3+来大大提高光还原反应的活性，其中Fe3+作为一个受体型的掺杂剂用以稳定氧空位。

而且，光诱导还原Fe3+生成Fe2+提供了一种重组的途径：几乎完全抑制了NO2的形成，因此提高了还原反应生成N2的选择性。

气相色谱分析证实,N2和O2以化学计量比生成，并且发现氧空位的浓度限制了NO分解反应的活性。

我们提出一系列内部一致的反应方程来描述所有的实验观察到的光催化过程特性。

观察到氧空位对光诱导反应的活性和选择性的影响可能为设计高选择性的光催化剂提供新的路径。

引言世界上大部分的能源消耗主要是在空气中燃烧化石燃料。

主要的例子是汽车中内燃发动机和发电厂中的涡轮机。

这些过程产生大量的温室气体，例如CO2和NO x。

在燃料燃烧的过程中产生较高的温度使空气中N2和O2反应生成NO x （NO和NO2的混合物）。

在过去的几十年，由于越来越多的汽车和日益增长的工业活动，导致大气中NO x的浓度迅速增加。

关注的主要原因是排放的氮氧化物对人类的肺组织有害并且有助于形成酸雨。

TiO2，一种著名的半导体催化剂，能够在室温和常压下分解NO x，已经被广泛的研究。

当入射光的能量超过TiO2半导体的带隙3.2eV时，价带上的电子吸收光子被激发，从价带跃迁到导带，结果产生电子-空穴对。

部分电荷载流子到达TiO2表面并且被Ti上的表面吸附剂捕获形成超氧阴离子和羟基自由基。

生成的自由基非常活跃能够和NO反应形成硝酸盐。

然而，这种方法的主要问题就是形成的硝酸盐不能自发地使解除吸附。

一种低温SCR脱硝催化剂及其制备和应用方法

一种低温SCR脱硝催化剂及其制备和应用方法摘要：本文首先简单介绍了低温SCR脱硝催化剂的一些相关概念。

然后选择了一种催化剂作为介绍对象，具体分析了应该如何制备和应用的方法。

关键词：低温SCR脱硝；催化剂制备；催化剂应用我国的污染状况越来越严重，为了解决这个问题，人们发明了很多新的科学技术。

低温SCR脱硝催化剂就是其中的一种，其对于氮氯化物的污染治理有着很好的效果。

一、低温SCR脱硝催化剂相关概念简述脱硝，顾名思义就是将硝脱离出来，当前主要有两种脱硝工艺，一是SCR （Selective Catalytic Reduction），即选择性催化还原法。

一种是SNCR（selective non-catalytic reduction），即选择性非催化还原法。

其中前者是当前世界主流的脱硝技术研究方向，也是发展最成熟的脱硝技术。

从过程上来讲，其属于炉后脱硝技术。

其作用时，需要含氧气氛、催化剂和氨、尿素等还原剂才能将烟气中的NOx还原成N2和水。

传统的SCR脱硝技术进行的温度多在三百摄氏度及以上，这就要求催化剂在布置时必须安排在高温的环境中，然而现实中，催化剂的放置地中存在大量的粉尘等物，非常容易出现催化剂中毒。

同时受历史因素的影响，我国火电机组中也没有预留其位置。

另外，我国的燃煤总体质量不高，严重损害了SCR的装置和催化剂。

低温SCR脱硝技术的进行温度在三百摄氏度以下，能够有效解决上述传统SCR脱硝技术存在的问题。

其反应机理目前尚未有一个比较统一的说法，因此此处所介绍的反应机理只是众多说法中比较流行的一种。

这种说法认为，低温SCR脱硝技术在进行过程中主要遵循的机理有两种，一种是LH机理，一种是ER机理，这两者不同时存在。

当前主要的低温SCR脱硝催化剂有锰、铜等金属氧化物制备的非负载型催化剂组分和负载型催化剂。

本文主要介绍的就是负载型锰基氧化物催化剂中的Mn/TiO2催化剂的制备和其在NH3作为还原剂时的应用情况。

铁锰双组分催化剂低温选择性催化还原NO性能研究

铁锰双组分催化剂低温选择性催化还原NO性能研究【摘要】本文以铁锰双金属为活性组分，采用柠檬酸法和浸渍法分别制备了氧化物催化剂和负载型分子筛催化剂，以NH3为还原剂在固定床反应装置中进行了催化剂低温活性评价。

结果显示，Fe-Mn是比较理想的SCR低温活性组分，两种催化剂都表现出良好的低温活性。

【关键词】铁锰；低温；选择性催化还原；NO氮氧化物（NOX）是大气的主要污染物之一。

选择性催化还原（SCR，Selective Catalytic Reduction）技术是目前最好的烟气NOX脱除方法。

低温SCR催化剂的开发有利于降低操作成本以及便于将SCR装置与我国现有锅炉匹配。

从目前的研究成果看，Mn基催化剂拥有优良的低温活性，并显示出一定的抗毒能力；另一方面，Fe基催化剂具有价格低廉、易获得等优势，具有广泛的应用前景。

本文对铁、锰双金属组分催化剂的低温活性做了初步探索，为开发高效廉价的低温SCR实用型催化剂提供参考。

1 实验部分1.1 催化剂的制备实验采用柠檬酸法和浸渍法分别制备了系列Fe（n）-MnOx氧化物催化剂和不同金属组分比例的Fe-Mn/ZSM-5负载型催化剂，氧化物催化剂和负载型催化剂分别在400℃和600℃温度下焙烧成型。

1.2 催化剂的活性评价在连续流动态固定床微型反应装置上进行催化剂氨气选择催化还原NO反应性能评价。

活性实验反应条件：氧化物催化剂和负载型催化剂的空速条件分别为30000h-1和12000h-1，反应气体体积组成为1000ppmNO，1000ppmNH3，5%O2，He作为平衡气。

反应物和产物由烟气分析仪分析，即用烟气分析仪测定NO的浓度，计算出转换率并作为评价催化剂活性的依据。

2 结果实验条件下，Fe（n）-MnOx系列氧化物催化剂的活性评价结果如图1所示。

图1中可以分析得出，在整个低温区间中，相对于其他组分含量复合氧化物催化剂而言，Fe（0.3）-MnOX复合氧化物具有理想的催化活性，在100℃时NO的转化率已达90%以上，120℃下NO基本完全被还原。

选择性催化还原(SCR)法烟气脱硝技术

选择性催化还原（SCR）法烟气脱硝技术摘要：选择性催化还原（SCR）烟气脱硝技术以其高效的特点在国外得到了普遍的应用。

本文概述了SCR法的基本原理、催化剂的分类及成型布置方式、SCR 系统在电站锅炉系统中的布置方式、系统的构成和主要装置设备以及工程应用中常见的问题和解决办法。

分别以飞灰、飞灰与Al2O3混合、堇青石蜂窝陶瓷的Al2O3涂层作为载体，担载CuO、Fe2O3等金属氧化物作为活性成分进行活性测试，在实验室理想气体条件下具有较高的效率。

关键词：选择性催化还原，催化剂，SCR系统，飞灰1. 引言NO和NO2是人类活动中排放到大气环境的大量常见的污染物，通称NOx。

酸雨主要由大气污染物如硫氧化物、氮氧化物及挥发性有机化合物所导致。

因为其对土壤和水生态系统所带来的变化是不可逆的，它的影响极其严重。

NOx对大气环境的污染除了其本身的危害之外，还由于它们参与光化学烟雾的生成而受到人们的特别关注。

固定源氮氧化物排放控制技术主要有两类：燃烧控制和燃烧后控制。

燃烧控制的手段主要包括低过量空气燃烧、烟气再循环、燃料再燃烧、分级燃烧和炉膛喷射等；燃烧后脱硝的措施包括湿法和干法[1]。

而在干法中，选择性催化还原（SCR）法烟气脱硝技术具有高效率的特点，目前最高的脱硝效率能达到95%以上，因此在世界范围内得到了十分广泛的应用。

SCR烟气脱硝系统最早由七十年代晚期在日本的工业锅炉机组和电站机组中得到应用。

到目前为止已经有170多套的SCR装置在日本的电站机组上运行，其总装机容量接近100,000MW。

在欧洲，SCR技术于1985年引入，并得到了广泛的发展。

电站机组的总装机容量超过60，000MW[2]。

在美国，最近五到十年以来，SCR系统得到十分广泛的应用。

为适应更高的排放标准，SCR已经被作为最好的可以利用的技术。

此外在丹麦、意大利、俄罗斯、澳大利亚、韩国、台湾等国家和地区都建立了一些SCR的脱硝装置。

我国福建某电厂也曾引进该装置和技术。

Fe-MnOx催化剂低温NH3选择性催化还原NOx

采收稿日期：２０１２ — １２ — ０３
基金项目：工业生态与环境工程教育部重点实验室开发基金资助项目（ＫＬＩＥＥＥ一１１－０３）作者简介：孙红（１９７６一），女，讲师，博士，主要从事环境催化和大气污染控制方面的研究
行。但是，Ｍｎ基催化剂仍存在一个问题：低温催
化活性仍较低，特别是当温度低于１５０￣Ｃ时．研究
表明Ｍｎ与ｃｅ、Ｆｅ等金属相互作用，可以提高多
价态Ｍｎ在各个价态之间的相互转化，有利于形成Ｍｎ ¨、Ｍｎ ¨、Ｍｎ ¨之间的氧化还原循环，从而提高对ＮＨ，和ＮＯ的活化，有利于低温ＳＣＲ反应的进行．本文采用共沉淀法制备了Ｆｅ — ＭｎＯ催化剂，
低温范围对ＮＯ表现出优越的催化活性主要是由于催化剂中共存着多价态Ｍｎ元素，在反应过程中可以相互转化，有利于催化氧化还原反应的进
ＮＯ脱除方法，该工艺广泛采用Ｖ — ｗ－Ｔｉ系列催化剂，其优点是活性高和抗硫性能好．但是，该类催化剂工作温度较高（３２０～４２０ｑＣ）．为此，国外一
般将ＳＣＲ反应器设置在锅炉省煤器之后，脱硫除尘器之前．对于我国现有的锅炉系统，省煤器、空气预热器和锅炉是一体的，并且一般都先安装了

低温SCR脱硝催化剂综述

低温SCR脱硝催化剂综述高翔;卢徐节;胡明华【摘要】目前氮氧化物（NOx）的污染越来越严重，低温选择性催化还原法（SCR）脱硝催化技术作为新型的、具有潜力的烟气脱硝技术，备受人们关注。

综述了低温SCR脱硝催化剂的的研究现状，着重介绍了锰基催化剂、钒基催化剂以及其他金属氧化物催化剂的研究进展，阐述了不同种类的催化剂制备方法、载体，以及使用不同种类的金属氧化物活性组分对催化剂活性和脱硝效率的影响，探讨了低温SCR催化剂的脱硝机理，同时介绍了烟气中水蒸气和SO2对催化过程的影响。

%Nowadays,NOx pollution becomes more and more serious ,low temperature SCR denitra-tion technology,as a kind of new and potential denitration technology,has attract people′s attention. Gives a summary and commentary on the research status of low temperature SCR denitration catalysts and mainly introduces the scientific research status of manganese catalysts,vanadium cata-lysts and other metal oxide catalysts. Indicates the different types of catalyst preparation methods, carriers,and the use of different kinds of metal oxides may all have influence on the catalyst activity and the efficiency of denitrification. Meanwhile,the denitration mechanism of low-temperature SCR catalysts is introduced. At last ,elaborates the effects of water vapor and SO2 in fuel gas on catalytic process.【期刊名称】《江汉大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2014(000)002【总页数】7页(P12-18)【关键词】氮氧化物(NOx);低温SCR脱硝催化剂;脱硝机理;金属氧化物【作者】高翔;卢徐节;胡明华【作者单位】工业烟尘污染控制湖北省重点实验室(江汉大学)，江汉大学化学与环境工程学院，湖北武汉430056;工业烟尘污染控制湖北省重点实验室(江汉大学)，江汉大学化学与环境工程学院，湖北武汉 430056;工业烟尘污染控制湖北省重点实验室(江汉大学)，江汉大学化学与环境工程学院，湖北武汉 430056【正文语种】中文【中图分类】X701.70 引言近年来，我国经济发展迅速，能源的消耗量越来越大。

SCR脱硝催化剂现状及成型工艺分析

SCR脱硝催化剂现状及成型工艺分析介绍了国内外钢钛系SCR脱硝催化剂的应用现状，阐述了低温钵系SCR脱硝催化剂的研究进展与工程探索情况，总结了商用蜂窝状、板式和波纹式SCR催化剂的成型工艺，并针对不同行业特性提出了脱硝催化剂研究方向。

选择性催化还原技术(ive catalytic reduction, SCR)是控制氮氧化物(NOx) 排放的最为关键的技术，广泛应用于热电厂、焚烧厂等工业烟气脱硝，以及柴油机动车尾气净化。

该技术以尿素、氨水或液氨产生的NH3为还原剂，核心是催化活性好、选择性高、机械强度高且运行稳定的脱硝催化剂。

SCR催化剂从最初电力脱硝行业的传统车凡钛催化剂的普及应用，到目前应用于钢铁、玻璃等非电行业的低温催化剂的广泛研究，其发展和应用得到突破性进展。

传统钢钛催化剂的发展已经相对成熟，但应用范围窄，条件苛刻；低温催化剂存在易中毒、寿命低、工况适用性等问题亟需解决。

SCR催化剂成型工艺是其应用与工业推广的关键所在，我国在传统催化剂成型技术取得全面性普及与推广，但相比国外催化剂的应用效果不佳；近几年低温SCR 催化剂的研究工作取得突破性成果，应用和推广有待工程校验。

因此，通过深入研究催化剂生产技术和成型工艺，研发经得住实际工程考验的具有自主知识产权催化剂是未来SCR技术发展的重要环节。

1传统SCR脱硝催化剂发展历程1.1国外SCR催化剂的应用美国Engelhard公司在1957年首次成功研发SCR催化剂，由Pt、Rh和Pb等贵金属构成，具有很高的催化活性，但造价昂贵、温度区间窄、易中毒，不适于工业应用。

日本日立、三菱重工等生产的V205(W03)/Ti02 (车凡钛系)催化剂较早实现商业化应用。

20世纪七八十年代，日本和欧美相继建造多套脱硝系统，钢钛系SCR催化剂的商业应用趋于成熟，主要应用于电力行业烟气污染控制。

近30年SCR催化剂在研究和应用方面都取得一定进展，具体发展过程如图1。

南京理工大学科技成果——低温选择性催化还原脱硝关键技术

南京理工大学科技成果——低温选择性催化还原脱
硝关键技术
成果简介：
课题组利用超氧自由基特性，提出了F掺杂氧化钒/氧化钛低温选择性催化还原脱除NOx的新思路，显著拓宽了SCR活性温度窗口，获得国家“863”计划与国家自然科学基金的纵向研究资助。

在此基础上，课题组研制了模块式F掺杂氧化钒/氧化钛催化剂，在固定源以及移动源脱硝领域取得了一系列突破性的进展，获得多个产学研横向项目的支持，推进了其工业化应用的进程。

模块式催化剂制备线
模块式F掺杂氧化钒/氧化钛
70kW固定源脱硝中试装置100kW移动源脱硝样机技术指标：
NOx脱除效率≥85%；
催化剂活性温度窗口200-400℃；
催化剂使用寿命＞24000h；
催化剂机械强度高于现有商用催化剂。

项目水平：国际先进
成熟程度：中试
合作方式：合作开发、专利许可、技术转让、技术入股。

锰基低温催化剂的研究与发展

锰基低温催化剂的研究与发展董晓真;王虎;张捷;李倩【摘要】Nowadays, NOx pollution becomes more and more serious, selective catalytic reduction of NOx by ammoma ( NH3-SCR) is one of the widespread technologies in industrial application. Low temperature SCR denitration technology can effectively overcome the catalyst poisoningand abrasion, as a kind of new and potential denitration technology, it has attract people’s attention. The research status of supported and non-supporter low temperature SCR denitration manganesecatalysts and the denitration mechanism was summarized and discussed, and provided the basis for research and development of new low-temperature SCR catalyst.%目前氮氧化物( NOx )的污染越来越严重，以NH3为还原剂的选择性催化还原( SCR)脱硝技术成为烟气脱硝中应用最广泛的技术之一。

低温选择性催化还原( SCR)脱硝技术可以有效克服催化剂中毒及磨损的问题，其作为一种作为新型的、具有潜力的烟气脱硝技术，备受人们关注。

本文综述了负载型及非负载型锰基低温SCR脱硝催化剂的的研究现状，探讨了低温锰基SCR催化剂的脱硝机理，为研究开发新型低温SCR催化剂提供依据。

低温SCR锰系脱硝催化剂的研究进展

低温SCR锰系脱硝催化剂的研究进展肖翠微;李婷【摘要】氮氧化物(NOx)是大气环境的主要污染物之一,对人体健康和生态环境都会造成巨大的危害.选择性催化还原(SCR)是有效的烟气脱硝技术之一,而催化剂是脱硝技术的关键.近年来,锰系金属氧化物催化剂由于在低温SCR反应中表现出优良的催化活性得到了广泛的关注.综述了锰系低温SCR脱硝催化剂的的研究现状,按照非载体型和载体型催化剂进行了介绍,阐述了载体、元素掺杂等因素对锰系催化剂活性的影响,良好活性的催化剂须具有较高的比表面积、无定型的晶态结构.展望了锰系低温SCR脱硝催化剂的研究重点,为进一步研究和提高性能优良的低温锰系SCR脱硝催化剂提供参考信息.【期刊名称】《洁净煤技术》【年(卷),期】2016(022)001【总页数】6页(P95-100)【关键词】氮氧化物;选择性催化还原;锰系;低温;催化剂【作者】肖翠微;李婷【作者单位】煤炭科学技术研究院有限公司,北京100013;煤炭资源高效开采与洁净利用国家重点实验室,北京100013;国家能源煤炭高效利用与节能减排技术装备重点实验室,北京100013;煤炭科学技术研究院有限公司,北京100013;煤炭资源高效开采与洁净利用国家重点实验室,北京100013;国家能源煤炭高效利用与节能减排技术装备重点实验室,北京100013【正文语种】中文【中图分类】O643.36氮氧化物(NOx) 是大气环境的主要污染物之一，对人体健康和生态环境都有巨大的危害。

NOx来源于燃料燃烧产生的烟气中，主要存在形式是N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5等[1]，其中以NO为主，约占NOx总量的90%以上，其次是NO2。

在大气中，NO又会被氧化为NO2，而NO2在紫外线照射的条件下，与烟气中的CHx反应，生成一种光化学烟雾，毒性是NO的4～5倍，对人体多数器官以及动植物均有极大的危害。

N2O虽然含量较低，是形成近地表大气臭氧污染、二次微细颗粒物污染以及地表水富营养化的前提物质，由此引起的环境问题已成为大气环境污染的热点问题[2-3]。

探讨燃煤锅炉烟气脱硝技术

探讨燃煤锅炉烟气脱硝技术作者：衣东卫来源：《今日财富》2016年第31期摘要：文章针对燃煤锅炉烟气的基本特点，分析探讨烟气脱硝的主要工艺方法，同时针对其特点重点对选择性的非催化还原技和选择性催化还原技术实施研究与对比，低温型烟气脱硝技术为烟气脱硝未来发展的趋势。

关键词：燃煤锅炉；烟气脱硝；技术随着经济的不断发展，人们日益对环境的破坏，环境污染早已成为一个社会问题。

特别是氮氧化物对大气的污染，是全世界人们关注的环境污染的焦点问题。

有数据统计发现，现阶段我国67%氮氧化物排放量都是来自于煤炭的燃烧，另外有一半以上是发电和供暖锅炉燃烧所诱发的，相关数据统计可以发现，当前我国的氮氧化物排放量已超过我国上世纪九十年代氮氧化物排放量的两倍，而且该数字还在每年递增。

按照现在的氮氧化物排放增长速度来看，到2020年我国的氮氧化物的排放量可能会直接超越美国而成为氮氧化物排放量最大的国家。

而按照我国相关要求，氮氧化物的排放量必须要有减而无增，所以对氮氧化物排放量的控制也刻不容缓。

一、烟气脱硝技术分析所谓烟气脱硝技术在我国的发展实际上非常迟，烟气脱硝的概念还是上世纪八十年代才得以被国人认识，该技术当时主要是用在电厂锅炉烟气脱硝中，对烟气实施脱硝处理的基本方法实际上有很多，通常可以分为湿法、干法以及半干法脱硝。

而在这三种技术中，干法又可以根据脱硝原理分为选择性催化还原法（即SCR）以及非催化还原法（即SNCR）、电子束照法、光催化法和碳热还原法；另外湿法可根据脱硝性质分为水吸收法、碱吸收法以及洛合吸收法、水吸收法、半干法可按照原理分为吸收法、催化氧化法以及活性碳吸收法。

二、烟气脱硝技术的基本特点上文中已经提到，所谓烟气脱硝技术其基本特点有下面三个：即湿法脱硝、干法脱硝以及半干法脱硝。

湿法脱硝由于其脱硝的效率其他两种方法而言较低，同时操作也较为繁琐，对吸收剂的要求以及消耗均非常高，另外运行的费用也极高，直接会诱发二次污染，所以在条件运行的情况下一般不使用此方法。

MnOx／TiO2催化剂的制备及其低温NH3选择性催化还原NO性能

然后，用ＢＴ，Ｄ，ＲＥ，ＴＲ等方法研究了载体和催化剂的微观结构、散状态和氧利ＥＸＲＨＴＭＨ－Ｐ分化还原性质．实验结果表明：随着煅烧温度的增加，纳米ＴＯｉ从锐钛型逐渐向金红石型转变，０７０
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Ｍｎ／ｉＯｘＴＯ２催化剂的制备及其低温ＮＨ３
选择性催化还原Ｎ性能ｏ
徐海涛金保异亚平匾张
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MnOx／ACF低温选择性催化还原烟气中的NO

的影响，理想的Ｍｎ）较Ｏｘ负载量为１（量分数）在此基础上就不同的催化剂质量和烟气流速比（Ｆ）２质。Ｗ／对ＮＯ脱除率的影响进行了研究，结果表明，在低温、／为２／ｍＩｍｉ一）Ｎ（的去除率较高ＷＦ～３ｍｇ（・ｎ时）
ｌｗｅｅａｕｅｗｉｈ／ｏ／ｏｔｍｐｒｔｒｔｔｅｗＦｆ３ｍｇ（ｍＬ・ｍｉ）ｈｎ，
Ｋｅｗｏｄ：ｙｒｓＬｗｅｅａｕｅｓｌｃｉｅａｔｌｔｅｕｔｎＡｃｉａｅａｂｎｆｅＭｎｏｔｍｐｒｔｒｅｅｔｖｃａｙｉｒｄｃｉｃｏｔｔｄｃｒｏｉｒｖｂＯｘ
Ｔｉｎｉ００１ａｊｎ３０７）ＡｂｔａｔＴｈｎｌｅｃｓＯｎ／ｓｒｃ：ｅｉｆｕｎｅｆＭＯｘＡＣＦ（ｃｉａｅａｂｎｆｂｒｎ１ｗｅｅａｕｅｓｌｃｉｅｃｔｌｔｅｕａｔｔｄｃｒｏｉｅ）ｏｏｔｍｐｒｔｒｅｅｔａａｙｉｒｄｃｖｖｃ
（开大学环境科学与工程学院，津３０７）南天００１
捅要进行了Ｍｎ／ＣＦ活性炭纤维）低温选择性催化还原（ｃＮＯ的影响研究ＯｘＡ（对ｓＲ）
。
实验表明，Ｆ先经浓酸预氧化。ＡＣ然
Ｃａ，ＷａｇＣｈｎｄｎＳｉＺｈｎｉｎｉｎｅｇｏｇ，ｈａｌａｇ．（ｏｌｇｅｏＥｎｉｏｍｅｔｌＳｉｎｅ＆Ｅｎｎｅｉｇ．ＮａｋｉＵｎｖｒｉｙ．Ｃｌｅｙｖｒｎｎａｃｅｃｇｉｅｒｎｎａｉｅｓｔ

MnOx-基催化剂低温NH3-SCR脱硝研究进展

环境科学导刊2021,40（1）CN53-1225/X ISSN1673-9655 MnO x-基催化剂低温NH3-SCR脱硝研究进展赵中昆，陈鑫，许志志（云南省生态环境科学研究院，云南昆明655002）摘要：锰氧化物（MnO x）基催化剂在氨选择性催化还原（NH-SCR）脱除氮氧化物（NO x）的反应中具有高的低温催化活性。

然而，目前，缺乏从分子原子水平认知控制MnO x基催化剂低温活性的关键机制，进而难以采用可控策略实现NO x在更宽的温度窗口和更低温度的高效催化转化。

本文基于最新的研究进展，综述了催化剂制备方法、催化剂载体、异质杂原子掺杂以及催化剂形貌等因素对MnO x基催化剂NH3-SCR脱硝性能的影响，深入认识了MnO x基催化剂脱硝的作用机理，简要介绍了该催化剂的抗硫抗水机理，并对MnO x基催化剂低温NH3-SCR脱硝反应的未来发展进行了展望。

关键词：氮氧化物；选择性催化还原；锰氧化物；脱硝中图分类号：X12文献标志码：A文章编号：1673-9655（2221）01-0001-032前言氮氧化物是主要的大气污染物，不仅会导致酸雨、光化学烟雾和雾霾（PM,）等环境问题，而且会危害人体健康[1_3]o为了缓解NO’污染，生态环境部制定了严格的排放标准，如：《GB18352.6-2216轻型汽车污染物排放标准限制及测量方法（中国第六阶段）》中2220年轻型车辆NO x的限值不超过60mg/kg o NO x脱除技术包括选择性催化还原（SCR）、选择性非催化还原（SNCR）和非选择性催化还原（NSCR）〔2o其中，氨选择性催化还原（NH-SCR）作为一种高效的NO x脱除手段得到了研究人员的广泛关注⑶o常见的NH3-SCR脱硝体系为金属氧化物基催化剂，活性组分主要有钒（V）、锰（Mn）、肺（Ce）和铁（Fe）基氧化物等[4-6]o锰氧化物（MnO x）催化剂由于具有多种价态和优异的氧化还原性能，表现出优良的低温（<255七）NH3-SCR脱硝活性⑸,成为NH3-SCR领域的研究热点。

不同晶型MnO_x催化还原NO活性研究

第一作者：安泽文，男，１９９２年生，硕士研究生，研究方向为清洁燃烧。

＃通讯作者。

＊国家自然科学基金资助项目（Ｎｏ．５１６７６１０２）；山东省自然科学基金重点项目（Ｎｏ．ＺＲ２０１５ＥＭ００４）；山东省泰山学者计划项目（Ｎｏ．２０１５１１０２９）。

不同晶型ＭｎＯｘ催化还原ＮＯ活性研究＊安泽文１　王金玉１　李厚洋２　聂兆广３　胡艳芳３　王翠苹１＃（１．青岛大学机电工程学院，山东　青岛２６６０７１；２．青岛能源热电有限公司，山东　青岛２６６０１１；３．青岛大学化工学院，山东　青岛２６６０７１）摘要　为研究低温烟气脱硝的高效选择性催化还原（ＳＣＲ）催化剂的催化活性，采用湿式浸渍法制备了以γ－Ａｌ２Ｏ３为载体、以ＭｎＯｘ为活性组分的系列ＭｎＯｘ／γ－Ａｌ２Ｏ３催化剂。

采用Ｘ射线衍射（ＸＲＤ）、扫描电子显微镜（ＳＥＭ）、ＢＥＴ多分子层吸附模型等测试方法对催化剂进行表征，分析Ｍｎ负载量对ＭｎＯｘ晶型、形貌及催化剂比表面积的影响，并进行催化还原ＮＯ实验，通过脱硝效率反映不同ＭｎＯｘ晶型时催化剂的脱硝特性。

结果表明，Ｍｎ负载量对ＭｎＯｘ的晶型和形貌产生明显影响。

Ｍｎ负载量低于０．４ｍｍｏｌ／ｇ时，无法形成明显晶核；Ｍｎ负载量为０．８ｍｍｏｌ／ｇ时，形成球状β－ＭｎＯ２；Ｍｎ负载量为１．２ｍｍｏｌ／ｇ时，形成棒状α－ＭｎＯ２。

球状β－ＭｎＯ２提高了ＭｎＯｘ／γ－Ａｌ２Ｏ３比表面积，含球状β－ＭｎＯ２的ＭｎＯｘ／γ－Ａｌ２Ｏ３催化剂具有最优的催化还原ＮＯ活性，１７５℃条件下达到８４％左右的脱硝效率。

Ｈ２Ｏ（气态，下同）和ＳＯ２的存在对催化剂脱硝性能产生影响，分别持续通入６００ｍｇ／ｍ３　ＳＯ２、６．０００％（体积分数）Ｈ２Ｏ　４８０ｍｉｎ，脱硝效率分别下降约１４百分点和１０百分点。

关键词　Ｍｎ负载量　晶型　微观形貌　脱硝效率　耐水耐硫ＤＯＩ：１０．１５９８５／ｊ．ｃｎｋｉ．１００１－３８６５．２０１９．０３．００８Ｓｔｕｄｙ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｃａｔａｌｙｔｉｃ　ａｃｔｉｖｉｔｙ　ｏｆ　ＭｎＯｘｗｉｔｈ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｃｒｙｓｔａｌ　ｔｙｐｅｓ　ｆｏｒ　ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ　ｏｆ　ＮＯ　ＡＮ　Ｚｅｗｅｎ１，ＷＡＮＧ　Ｊｉｎｙｕ１，ＬＩ　Ｈｏｕｙａｎｇ２，ＮＩＥ　Ｚｈａｏｇｕａｎｇ３，ＨＵ　Ｙａｎｆａｎｇ３，ＷＡＮＧ　Ｃｕｉｐｉｎｇ１．（１．Ｃｏｌｌｅｇｅ　ｏｆ　Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　ａｎｄ　ＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｑｉｎｇｄａｏ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｑｉｎｇｄａｏ　Ｓｈａｎｄｏｎｇ　２６６０７１；２．Ｑｉｎｇｄａｏ　Ｅｎｅｒｇｙ　Ｔｈｅｒｍｏｅｌｅｃｔｒｉｃｉｔｙ　Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｑｉｎｇｄａｏ　Ｓｈａｎｄｏｎｇ２６６０１１；３．Ｃｏｌｌｅｇｅ　ｏｆ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｑｉｎｇｄａｏ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｑｉｎｇｄａｏ　Ｓｈａｎｄｏｎｇ２６６０７１）Ａｂｓｔｒａｃｔ：　Ｉｎ　ｏｒｄｅｒ　ｔｏ　ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅ　ｔｈｅ　ｈｉｇｈ　ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ　ｏｆ　ＳＣＲ　ｃａｔａｌｙｓｔ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｒｅｍｏｖａｌ　ｏｆ　ＮＯ　ｆｒｏｍ　ｆｌｕｅ　ｇａｓ　ａｔ　ｌｏｗｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，ａ　ｓｅｒｉｅｓ　ｏｆ　ＭｎＯｘ／γ－Ａｌ２Ｏ３ｃａｔａｌｙｓｔｓ　ｗｉｔｈγ－Ａｌ２Ｏ３ａｓ　ｔｈｅ　ｓｕｐｐｏｒｔ　ａｎｄ　ＭｎＯｘａｓ　ｔｈｅ　ａｃｔｉｖｅ　ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｗｅｒｅ　ｐｒｅｐａｒｅｄ　ｂｙ　ｗｅｔ　ｉｍｐｒｅｇｎａｔｉｏｎ　ｍｅｔｈｏｄ．ＸＲＤ，ＳＥＭ，ＢＥＴ　ａｎｄ　ｏｔｈｅｒ　ｔｅｓｔ　ｍｅｔｈｏｄｓ　ｗｅｒｅ　ｕｓｅｄ　ｔｏ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｅ　ｔｈｅｃａｔａｌｙｓｔｓ．Ｔｈｅ　ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ　ｏｆ　Ｍｎ　ｌｏａｄｅｄ　ａｍｏｕｎｔ　ｏｎ　ｔｈｅ　ＭｎＯｘｃｒｙｓｔａｌ　ｔｙｐｅｓ，ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙ　ａｎｄ　ｓｐｅｃｉｆｉｃ　ｓｕｒｆａｃｅ　ａｒｅａ　ｏｆ　ｔｈｅｃａｔａｌｙｓｔｓ　ｗｅｒｅ　ａｎａｌｙｓｅｄ，ａｎｄ　ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ　ａｂｏｕｔ　ｔｈｅ　ｃａｔａｌｙｔｉｃ　ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ　ｏｆ　ＮＯ　ｗｅｒｅ　ｃａｒｒｉｅｄ　ｏｕｔ　ａｔ　ｌｏｗ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ．Ｔｈｅｄｅｎｉｔｒａｔｉｏｎ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ　ｏｆ　ＭｎＯｘｃａｔａｌｙｓｔｓ　ｗｉｔｈ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｃｒｙｓｔａｌ　ｔｙｐｅｓ　ｗｅｒｅ　ｒｅｆｌｅｃｔｅｄ　ｂｙ　ｄｅｎｉｔｒａｔｉｏｎ　ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ．Ｒｅｓｕｌｔｓ　ｓｈｏｗｅｄ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　Ｍｎ　ｌｏａｄｅｄ　ａｍｏｕｎｔ　ｈａｄ　ｏｂｖｉｏｕｓ　ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｃｒｙｓｔａｌ　ｔｙｐｅｓ　ａｎｄ　ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙ　ｏｆ　ＭｎＯｘｉｎｃａｔａｌｙｓｔｓ．Ｗｈｅｎ　ｔｈｅ　Ｍｎ　ｌｏａｄｅｄ　ａｍｏｕｎｔ　ｗａｓ　ｌｅｓｓ　ｔｈａｎ　０．４ｍｍｏｌ／ｇ，ｎｏ　ｏｂｖｉｏｕｓ　ｃｒｙｓｔａｌ　ｎｕｃｌｅｕｓ　ｗａｓ　ｆｏｒｍｅｄ．Ｗｈｅｎ　ｔｈｅＭｎ　ｌｏａｄｅｄ　ａｍｏｕｎｔ　ｗａｓ　０．８ｍｍｏｌ／ｇ，ｌａｙｅｒｓ　ｏｆ　ｓｐｈｅｒｉｃａｌβ－ＭｎＯ２ｃｒｙｓｔａｌ　ｗｅｒｅ　ｆｏｒｍｅｄ．Ｗｈｅｎ　ｔｈｅ　Ｍｎ　ｌｏａｄｅｄ　ａｍｏｕｎｔｗａｓ　１．２ｍｍｏｌ／ｇ，ａ　ｋｉｎｄ　ｏｆ　ｒｏｄ　ｌｉｋｅα－ＭｎＯ２ｃｒｙｓｔａｌ　ｗａｓ　ｆｏｒｍｅｄ．Ｔｈｅ　ｓｐｈｅｒｉｃａｌβ－ＭｎＯ２ｃｒｙｓｔａｌ　ｉｍｐｒｏｖｅｄ　ｔｈｅ　ｓｐｅｃｉｆｉｃｓｕｒｆａｃｅ　ａｒｅａ　ａｎｄ　ｈａｄ　ｔｈｅ　ｂｅｓｔ　ｃａｔａｌｙｔｉｃ　ａｃｔｉｖｉｔｙ．Ｔｈｅ　ｄｅｎｉｔｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ　ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ　ｏｆ　ＭｎＯｘ／γ－Ａｌ２Ｏ３ｗｉｔｈ　ｓｐｈｅｒｉｃａｌβ－ＭｎＯ２ｃｒｙｓｔａｌ　ｃｏｕｌｄ　ｂｅ　ｄｅｌｉｖｅｒｅｄ　ｔｏ　ａｐｐｒｏｘｉｍａｔｅｌｙ　８４％ａｔ　１７５℃．Ｔｈｅ　ｐｒｅｓｅｎｃｅ　ｏｆ　Ｈ２Ｏ（ｇ）ａｎｄ　ＳＯ２ｈａｄ　ａｎ　ｉｍｐａｃｔｏｎ　ｔｈｅ　ｄｅｎｉｔｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｃａｔａｌｙｓｔ．Ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ　ａｄｄｉｔｉｏｎ　ｏｆ　６００ｍｇ／ｍ３　ＳＯ２ｏｒ　６．０００％Ｈ２Ｏ（ｇ）ｆｏｒ　４８０ｍｉｎ　ｒｅｓｕｌｔｅｄ　ｉｎ　ａ　ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｄｅｎｉｔｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ　ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ　ｏｆ　１４ｐｅｒｃｅｎｔａｇｅ　ｐｏｉｎｔｓ　ａｎｄ　１０ｐｅｒｃｅｎｔａｇｅｐｏｉｎｔｓ，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：　Ｍｎ　ｌｏａｄｅｄ　ａｍｏｕｎｔ；ｃｒｙｓｔａｌ　ｔｙｐｅ；ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｉｃ　ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙ；ｄｅｎｉｔｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ　ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ；ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ　ｔｏＨ２Ｏ　ａｎｄ　ＳＯ２氮氧化物是电力、钢铁、有色金属、建材、石油化工等多个行业污染物排放的重要组成部分，同时氮氧化物是主要的大气一次污染物，是形成酸雨、雾霾等大气污染的重要前体物。

MnOx-CeO2／ACF型催化剂低温去除柴油机Nq研究

ＡＣ型催化剂低温活化和反应稳定最佳的ＣＯ２Ｍｎｘ比率；利用２％Ｏ一％ｅ／Ｆ、２％Ｏ．５Ｆｅ与Ｏ配５ＭｎｘＣＯ，５ＡＣ５ＭＮ１％
ＣＯ２Ｆ５Ｍｎｘ５ｅ２Ｆ和２％Ｏ一０Ｃｅ２Ｃｅ／ＡＣ、２％Ｏ一％ＣＯ／２ＡＣ５Ｍｎｘ％Ｏ／Ｆ共４种低温催化剂试样，在发动机排放试验台架上３Ａ
Ｍｎ — Ｏ２ＡＣＦＯｘＣｅ／
目前各国对柴油机ＮＯ排放要求越来越严格，我
收稿日期
２１ — ．３０１１１．１
国已开始执行国 Ⅳ 排放标准．达到罔 Ⅳ 或更高排要
基金项目困家自然科学基金资助项目（３６２；５７６４）５７０１０７０２；河南省高等学校青年骨干教师基金资助项目（００Ｊ一５）０２１ＧＧＳ１０；河南省
ｅｓｉｎｌｔｄｃｉｒｏｒｄｅｅｎｉｅｏａｉｎｌＩｍｉｓｏｓｒｇｌｔｏｓｍｉｓｏｉｅｒｅｉｎｆｉｓｌｇｎｆｎｔｏａＶｅｓｉｎｅｕａｉｎ．ｍｉｔｏｅ
Ｋｅｗｒｓｉｓｌｅｇｎ；ａｔａｅａｂｎｆｅ（Ｆ；ｌｗｅｅａｒ；ｓｌｃｉｅｃｔｌｉｅｕｔｎＳＲ）ｙｏｄ：ｄｅｅｎｉｅｃｉｔｄｃｒｏｂｒＡＣ）ｏｔｍｐｒｔｅｅｅｔａａｙｃｒｄｃｉ（Ｃ；ｖｉｕｖｔｏ
第１卷８
第３期

低温SCR催化剂

低温SCR催化剂催化剂是SCR技术的核心，其中MMNOx/TiO2、MNOx-CeO2/TiO2，MNOx/AI2O3、CuO/Tio2等在中低温X围内都表现良好的脱硝活性。

研究明确，以锰铈氧化物为活性组分的催化剂具有较高的催化活性和N2选择性，是低温SCR催化剂研究的焦点。

活性组分催化剂的活性组分在低温SCR反响过程中，对反响物的吸附以与电子传递起着至关重要的作用，直接决定着反响能否顺利进展，影响着催化活性和N2选择性的上下。

常见的低温SCR催化剂活性组分主要有活性氧化锰和二氧化铈二种。

活性氧化锰MNOx的晶格中含有大量的活性氧，能有效促进低温SCR脱硝反响的进展。

常见的锰的氧化物主要有MnO2、Mn2O3、M3O4和Mn5O8等，它们在SCR脱硝反响中的作用各不一样。

Kapteijn等研究发现MnO2催化剂具有较好的低温活性，而Mn2O3如此具有较高的N2选择性。

锰氧化物的催化活性顺序为：MnO2>Mn5O8>Mn2O3>Mn3O4。

研究发现，虽然纯的MNOx低温活性较高，但其N2选择性较差，且易受烟气中SO2和H2O的影响导致催化剂中毒。

通常将MNOx与其他氧化物结合，制备双金属或复合氧化物催化剂，以提高催化剂的活性和N2选择性，延长催化剂的使用寿命。

二氧化铈CeO2在低温SCR反响中具有良好的活性，在催化参加Ce元素，可提高催化剂的储氧能力，从而提高催化剂的活性。

贺泓等通过浸渍法制备了Ce/TiO2催化剂并考察了反响性能。

某某标等通过溶胶-凝胶法在MNOx/TiO2中添加Ce元素制备了MNOx-CeO2/TiO2催化剂，研究发现Ce的添加有助于提高NO的转换率。

顾婷婷等研究硫酸化改性后CeO2催化剂活性。

前人研究明确，CeO2具有较强的外表酸性和储存氧的能力，可以促进NH3在催化剂外表的活化和吸附。

催化剂载体载体是催化剂成型的关键，良好的催化剂载体不仅可以促进底物的吸附，提高催化活性，而且有助于催化剂的规模化生产和工业应用。

低温等离子体催化技术推广方面的难点问题

２０１５年７月第２３卷第７期工业催化ＩＮＤＵＳＴＲＩＡＬＣＡＴＡＬＹＳＩＳＪｕｌｙ２０１５Ｖｏｌ．２３　Ｎｏ．７综述与展望收稿日期：２０１５－０１－１６；修回日期：２０１５－０５－２９基金项目：广州市属高校科技计划项目（１２０１４２０９８２）作者简介：黄　智，１９９０年生，男，湖北省枝江市人，在读硕士研究生，研究方向为大气污染控制。

通讯联系人：郭玉芳，博士，副教授，研究方向为大气污染控制。

低温等离子体催化技术推广方面的难点问题黄　智，郭玉芳（广州大学环境科学与工程学院，广东广州５１０００６）摘　要：低温等离子体催化技术是近年来兴起的一种治理废气的可行方法，与传统方法和工艺相比，具有投资和运行费用较低、处理效率较高、处理时间较短和易于控制等优点。

研究表明，利用等离子体技术处理大气污染的应用前景广阔。

但低温等离子体技术反应器的选择、匹配和优化、相关催化剂的选择以及与反应器的结合、反应机理等方面还需要进一步深入研究。

低温等离子体效率低、能耗高、目标产物选择性低，但加入催化剂可降低能耗，减少二次污染，提高产物选择性，两者取长补短，优势互补。

不断改进反应器并提高反应器的能量效率，提升催化剂的稳定性和契合度以及对反应机理的深入研究是今后的发展方向。

关键词：催化化学；低温等离子体；反应器ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００８１１４３．２０１５．０７．００１中图分类号：ＴＱ４２６．９９；Ｘ７０１文献标识码：Ａ文章编号：１００８１１４３（２０１５）０７０４９９０６ＤｉｆｆｉｃｕｌｔｉｓｓｕｅｓｆｏｒｐｏｐｕｌａｒｉｚａｔｉｏｎｏｆｎｏｎｔｈｅｒｍａｌｐｌａｓｍａｃａｔａｌｙｔｉｃｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙＨｕａｎｇＺｈｉ，ＧｕｏＹｕｆａｎｇ（ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＧｕａｎｇｚｈｏｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ５１０００６，Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｎｏｎｔｈｅｒｍａｌｐｌａｓｍａｃａｔａｌｙｔｉｃｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｓａｗａｙｔｏｒｅｄｕｃｅｅｘｈａｕｓｔｇａｓｉｎｒｅｃｅｎｔｙｅａｒｓ．Ｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｔｈｅｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｍｅｔｈｏｄａｎｄｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｉｔｈａｓｔｈｅａｄｖａｎｔａｇｅｓｏｆｌｏｗｃｏｓｔｉｎｉｎｖｅｓｔｍｅｎｔａｎｄｏｐｅｒａｔｉｏｎ，ｈｉｇｈｅｎｅｒｇｙｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ，ｓｈｏｒｔｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｔｉｍｅａｎｄｅａｓｙｃｏｎｔｒｏｌ．Ｎｕｍｅｒｏｕｓｓｔｕｄｉｅｓａｔｈｏｍｅａｎｄａｂｒｏａｄｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｔｒｅａｔｍｅｎｔｏｆａｉｒｐｏｌｌｕｔｉｏｎｗｉｔｈｐｌａｓｍａｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｈａｄｂｒｏａｄｇｒｏｗｔｈｓｐａｃｅ．Ｂｕｔｔｈｅｓｅｌｅｃｔｉｏｎ，ｍａｔｃｈｉｎｇａｎｄｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｒｅａｃｔｏｒ，ｔｈｅｃｈｏｉｃｅｏｆｔｈｅｃａｔａｌｙｓｔｓａｎｄｔｈｅｉｒｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｗｉｔｈｔｈｅｒｅａｃｔｏｒ，ａｎｄｔｈｅｒｅａｃｔｉｏｎｍｅｃｈａｎｉｓｍｓｎｅｅｄｅｄｔｏｂｅｆｕｒｔｈｅｒｒｅｓｅａｒｃｈｅｄ．Ｎｏｎｔｈｅｒｍａｌｐｌａｓｍａｃａｔａｌｙｔｉｃｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｈａｄｔｈｅｄｉｓａｄｖａｎｔａｇｅｓｏｆｌｏｗｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ，ｈｉｇｈｅｎｅｒｇｙｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎａｎｄｌｏｗｓｅｌｅｃｔｉｖｉｔｙｔｏｔａｒｇｅｔｐｒｏｄｕｃｔｓ，ｂｕｔｔｈｅａｄｄｉｔｉｏｎｏｆｔｈｅｃａｔａｌｙｓｔｓｃｏｕｌｄｒｅｄｕｃｅｅｎｅｒｇｙｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ，ｄｅｃｒｅａｓｅｓｅｃｏｎｄａｒｙｐｏｌｌｕｔｉｏｎａｎｄｅｎｈａｎｃｅｔｈｅｓｅｌｅｃｔｉｖｉｔｙｔｏｔｈｅｐｒｏｄｕｃｔｓ．Ｔｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｒｅａｃｔｏｒｓａｎｄｔｈｅｉｒｅｎｅｒｇｙｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ，ｅｎｈａｎｃｅｔｈｅｓｔａｂｉｌｉｔｙｏｆｔｈｅｃａｔａｌｙｓｔｓａｎｄｆｕｒｔｈｅｒｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｔｈｅｒｅａｃｔｉｏｎｍｅｃｈａｎｉｓｍａｒｅｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｄｉｒｅｃｔｉｏｎｓｉｎｔｈｅｆｕｔｕｒｅ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｃａｔａｌｙｔｉｃｃｈｅｍｉｓｔｒｙ；ｎｏｎｔｈｅｒｍａｌｐｌａｓｍａ；ｒｅａｃｔｏｒｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００８１１４３．２０１５．０７．００１ＣＬＣｎｕｍｂｅｒ：ＴＱ４２６．９９；Ｘ７０１Ｄｏｃｕｍｅｎｔｃｏｄｅ：ＡＡｒｔｉｃｌｅＩＤ：１００８１１４３（２０１５）０７０４９９０６１９２８年，ＩｒｖｉｎｇＬａｎｇｍｕｉｒ首先使用了ｐｌａｓｍａ（等离子体）这一名词［１］。