Page 197 - 化工产品与设备安全管理研究

第七章 精细化工工艺技术管理与煤气净化设备运行维护分析

大量的活性位、多级孔结构以及 Mn 与 Co 之间较强的相互作用。苯多酸配体改
性的 Cr/Ce0.2Zr0.8O2 也显示出非常好的抗 SO2 毒化作用能力，尽管在改性 Cr/

Ce0.2Zr0.8O2 催化剂表面 SO2 和 NO 存在竞争吸附，降低 NO 氧化能力，但催
化剂的比表面积较大，在很多活性位被硫酸盐占据后依然能够吸附足够的 NO。

Pt/TiO2 是很重要的一种 NO 氧化催化剂，主要是因为其有很好的 SO2 氧化抑制
作用。Li Landong 等报道了光沉积方法合成的 Pt/TiO2 催化剂在 SO2 存在下，

表现出卓越的 NO 氧化的活性，不引入 SO2 时，NO 转化率在反应温度为 250℃
时，达到最高为 94%，引入 SO2 时，NO 转化率在反应温度为 350℃时达到最高
为 75%，尽管如此，存在 SO2 时，Pt/TiO2 上 NO 氧化的活性依然很高。Dawody

J 等研究了在金属氧化物改性的 Pt/Al2O3 上，NO 和 SO2 同时进行氧化反应，引
入 MoO3 的催化剂上 SO2 的影响作用较小，此时 SO2 氧化活性最低。

（二）催化剂的动力学
催化剂的动力学主要取决于以下几个方面：（1）反应物的吸附；（2）催
化反应的活性位点；（3）反应产物的脱附。NO 在催化剂表面的氧化主要有两

种反应机理：（1）Eley-Rideal（E-R）机理：NO（O2）先吸附在 Lewis 酸或
Brønsted 酸位，然后吸附态的 NO（O2）直接与气相 O2（NO）反应生成吸附态

NO2；（2）Langmuir-Hinshelwood（L-H）机理：NO 和 O2 同时吸附在催化剂
的活性位上，然后 NO 氧化成 NO2。Olsson L 等建立了 Pt/Al2O3 催化剂上 NO
氧化的 E-R 模型，Pt-O+NO → Pt-NO2 被认为是决速步骤。Xue E 等发现 Pt 催

化剂上 NO 氧化中，Pt 和载体的键能是非常重要的因子。Li Landong 等认为采用
Pt/TiO2 作为催化剂时，当温度低于表面硝酸盐分解温度时，气相 NO 直接氧化

是形成 NO2 的唯一路径。表面硝酸盐物种的分解在 NO 氧化中起到明显的反作
用，原因是其分解产物主要是 NO，而不是 NO2。对于碳材料，Mochida I 等提
出 [NO-O-NO2]ad 是形成 NO2 的关键中间体。Zhang Zhanquan 等认为大孔活性

炭纤维上 NO 催化氧化的机理分两个步骤：（1）在大孔中气态 NO 和 O2 形成
NO2，而 C*-NOx 物种不会形成；（2）新形成的 NO2 吸附在碳纤维表面。总的

来说，不同催化剂参与的 NO 氧化的反应机理，遵循 E-R 机理或者 L-H 机理或
者两者的结合，硝酸盐中间体在 NO 氧化反应中起到重要的作用。

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