周夏同学等《应用催化A》文章：三元催化剂实现低温（25-150℃）NH3-SCR脱硝
氮氧化物（NOx）的危害包括光化学烟雾的形成、酸雨、臭氧损耗和温室效应，以及直接对人类呼吸系统的负面影响，是威胁人类健康并破坏环境可持续发展的有害气体之一。为了达到有效控制氮氧化物的目的，人们对NOx控制技术进行了大量研究，其中NH3选择性催化还原（NH3-SCR）技术已被认为是最有效和最广泛应用的手段之一。但是，NH3-SCR脱硝一直面临着低温脱硝性能差的问题。
长期以来，石河子大学化学化工学院工业催化课题组致力于从微观分子层面构筑高性能催化剂，试图克服SCR脱硝催化剂低温性能差的问题。研究中发现更多的Mn2+被氧化成Mn4+有利于提升催化剂的低温脱硝性能（Chemical Engineering and Processing-Process Intensification, 2019, 145: 107664.）；更多的晶格氧和吸附氧，有利于NO的转化和去除（Chemical Engineering Research and Design, 2018, 134: 476-486.；Nanomaterials, 2018, 8(8): 620.;）。表面的Mn4+ 和Olatt比例明显增高，可以有效促进催化剂的低温活性。
近日，该研究团队制备了二维层状的MnFeCo-LDO催化剂可以在25-150℃可以高效脱除氮氧化物。Fe的添加有利于增加比表面积，增强表面酸度和N2选择性；Co的添加有利于增加表面氧含量，并有助于提高耐水和抗硫性能。得到的MnFeCo-LDO催化剂在100℃时完全去除NO，N2选择性为90.6％。甚至在25℃下也可以去除49.1％的NO，N2选择性达到98.3％。 此外，MnFeCo-LDO催化剂可在较宽的温度范围（50-400℃）内实现超过86.1％的NO转化率和超过50.9％的N2选择性。在120℃时添加体积分数为5％的水，发现MnFeCo-LDO催化活性下降5.1％，而引入SO2后，MnFeCo-LDO催化活性下降1.9％。该MnFeCo-LDO催化剂为实现低温NH3-SCR催化提供了一条方向。相关工作以“Two-dimensional MnFeCo layered double oxide as catalyst for enhanced selective catalytic reduction of NOx with NH3 at low temperature (25–150 °C)”为题，在《Applied Catalysis A: General》上发表，论文化学化工学院研究生第一作者周夏，通讯作者，通讯作者于锋教授、但建明教授和Pfeiffer教授。
图1低温锰基催化剂在不同温度下的脱硝性能。
感谢兵团重大科技计划项目（No.2018AA002）和兵团科技创新人才计划（No.2019CB025）资助。
文章链接： Xia Zhou, Feng Yu*, Ruobing Sun, Junqi Tian, Qiang Wang, Bin Dai, Jianming Dan*, Heriberto Pfeiffer*, Two-dimensional MnFeCo layered double oxide as catalyst for enhanced selective catalytic reduction of NOx with NH3 at low temperature (25–150 °C), Applied Catalysis A: General, 2020, 592: 117432. DOI: 10.1016/j.apcata.2020.117432
