综述：塑料废弃物热解合成气制氢的研究进展与挑战

本综述聚焦天然稀土精矿(REC)在NH3-SCR脱硝技术中的创新应用，通过硫酸(H2SO4)或磷酸(H3PO4)酸改性结合铁氧化物(Fe2O3)负载，构建"酸性-氧化还原"双功能催化剂。研究证实Fe/Ce=0.8时，催化剂在325-375°C实现>90% NOx转化率，通过Langmuir-Hinshelwood(L-H)和Eley-Rideal(E-R)机制协同作用，显著提升N2选择性与SO2耐受性。

　　

Abstract

天然富含铈(Ce)的包头稀土精矿(REC)因其高稳定性和抗毒特性，在NH₃-SCR脱硝领域展现出独特优势。研究团队通过6 mol/L H₂SO₄或4 mol/L H₃PO₄酸改性后，采用浸渍法负载Fe₂O₃构建Fe₂O₃/REC-(S/P)催化剂。当Fe/Ce摩尔比达到0.8时，催化剂在325-375°C温度窗口内实现超过90%的NO_x转化率，且N₂选择性显著提升。

Introduction

氮氧化物(NO_x)排放对环境和健康构成严重威胁，而传统V₂O₅-WO₃/TiO₂催化剂存在钒生物毒性等问题。稀土基催化剂凭借4f电子构型和氧储存能力(OSC)成为理想替代品。但原始REC催化剂存在表面酸性位不足等缺陷，需通过酸改性和过渡金属负载进行功能强化。

Section snippets

Synthesis of REC-(S/P) catalysts

通过精确控制酸浓度和浸渍工艺，研究团队发现SO₄^2?修饰可诱导强布朗斯特酸性，而PO₄^3?嫁接能稳定路易斯酸性位。TG-MS分析显示REC在530-650°C发生显著热分解，这为后续活性组分负载提供了理想的表面结构。

Conclusions

Fe₂O₃/REC-(P/S)催化剂通过Fe-O-Ce界面电子转移显著提升氧化还原性能。原位红外研究表明，Fe³⁺可将吸附的NO氧化为-NO₂^-和-NO₃^-物种，而高温下NH₂酰胺中间体主要通过E-R机制转化为N₂O。该研究为开发高效环保的稀土基脱硝催化剂提供了新思路。