王超同学等CEJ文章：球形催化剂助力先冷凝再加热烟气脱白
近来，各地纷纷开展“烟气脱白”的相关研究，并出台相关的政策法规。例如，德创环保推出了“消白”及水处理新技术；邯郸要求今年10月底前采用“先冷凝再加热”技术完成“消白”。石河子大学代斌教授研究团队致力于环境催化方面的研究工作，与南京大学董林教授研究团队和石河子天富南热电有限公司紧密合作，在863项目的基础上，报道了一种球形脱硝催化剂助力“先冷凝后加热式消白烟”。
该方法主要是先将脱硫后的烟气冷凝，消除白烟回收水资源，然后再加热烟气，利用球形锰基复合金属氧化物作为催化剂去除烟气中的氮氧化物，可谓是一举两得，如图1所示。该球形锰基复合金属氧化物通过喷雾干燥制备得到，具有流动性好、比表面积高、催化效果优异等特点。制备得到的成型催化剂，涂层均匀，在150℃下的脱硝效率可达90%以上。
该工作在国际化学工程领域著名期刊《Chemical Engineering Jourmal》（简称CEJ）上发表，题为 “Microspherical MnO2-CeO2-Al2O3 mixed oxide for monolithic honeycomb catalyst and application in selective catalytic reduction of NOx with NH3 at 50-150 oC. DOI:10.1016/j.cej.2018.04.033”（图1）。CEJ是化学工程领域权威期刊，2016年影响因子（IF）为6.216。该研究工作获得了审稿人的高度评价：“MnOx-CeO2-Al2O3 microspheres (MSs) were very interesting and kernel substance for the low-temperature De-NOx on monolithic honeycomb catalyst in this manuscript”。论文第一作者是化学化工学院硕士研究生王超，通讯作者于锋副教授、曹鹏副教授和代斌教授。
图1 球形催化剂与“先冷凝再加热消白烟”的催化脱硝方式（DOI:10.1016/j.cej.2018.04.033）。
环境催化研究团队主要针对大气污染防治与治理，特别是氮氧化物的消除，致力于开发低温/室温新型催化剂、催化剂成型和催化脱硝工艺等。例如，该团队将自蔓延法引入到成型催化剂的制备中，采用一步法制备得到了成型催化剂，如图2所示。传统的方法是先制备得到催化剂载体，然后通过浸渍法得到催化剂粉体，进而将催化剂粉体涂覆到堇青石陶瓷载体的表面，制备得到成型催化剂。相比传统的成型方式，自蔓延燃烧成型法具有工艺简单、涂层均匀、脱硝效率高等优点，为成型催化剂的制备提供了新的思路。相关工作以“Synthesis of Both Powdered and Preformed MnOx-CeO2-Al2O3 Catalysts by Self-Propagating High-Temperature Synthesis for the Selective Catalytic Reduction of NOx with NH3. DOI:10.1021/acsomega.7b01286”为题，在《ACS Omega》上发表。论文第一作者是化学化工学院硕士研究生王超，通讯作者代斌教授。
图2 自蔓延法制备成型脱硝催化剂（DOI:10.1021/acsomega.7b01286）。
此外，该研究团队还采用自蔓延燃烧法制备得到了锰基复合氧化物催化剂粉体，相关工作以“Highly selective catalytic reduction of NOx by MnOx-CeO2-Al2O3 catalysts prepared by self-propagating high-temperature synthesis. DOI:10.1016/j.jes.2018.03.011” 为题，在《Journal of Environmental Science》上发表。论文第一作者是化学化工学院硕士研究生王超，通讯作者代斌教授。
以上研究工作得到了国家高技术研究发展计划（863计划）（2015AA03A401等项目资助。
