【NH3-SCR技术研究进展综述9000字】

--9-NH3-SCR技术研究进展综述目录TOC\o"1-3"\h\u30039NH3-SCR技术研究进展综述 1108181.1传统商用催化剂（V2O5-WO3/TiO2） 137721.2贵金属催化剂在NH3-SCR的研究进展 2196041.3分子筛催化剂在NH3-SCR的研究进展 3129041.4金属氧化物催化剂在NH3-SCR的研究进展。 5161981.5硫酸化铈基催化剂研究进展 7NH3-SCR烟气脱硝技术是目前研究的热点，其关键在于催化剂的研发。常用脱硝催化剂有贵金属催化剂、分子筛催化剂和金属氧化物催化剂。1.1传统商用催化剂（V2O5-WO3/TiO2）图1-4.V2O5于TiO2表层的附着特征(a)单分子态(b)聚合态Fig.1-4StructureofvanadiaonthesurfaceofV2O5-TiO2catalysts(a)monomericvanadylspecies(b)polymericvanadateV2O5-WO3/TiO2是NH3-SCR技术中，目前应用最广泛的传统商用催化剂，其中，V2O5是催化剂反应进行的活性中心。实验数据显示[20,21]，V2O5在催化剂表面主要以三种状态存在：单分子态(Ti-O)3V=O，聚合态V-O-V物种以及结晶态V2O5，如图1-4所示。增加V2O5负载量可以促进单分子VOx向聚合态以及结晶态转变[22]。Went[23]的实验数据结论显示，聚合态VOx物种具有最高的催化活性，其NH3-SCR反应的催化活度是单分子态VOx物种的10倍以上。活性组分V2O5在NO2存在的情况下，在V基催化剂上还可以发生快速SCR反应[24-27]，从而显著提高催化剂的低温（180-300°C）活性（式-14）。2NH3+NO+NO然而，在V2O5含量较高以及高温(>350°C)环境下，NH3与NO反应会生成N2O副产物(式1-15)。同时，高温下NH3会倾向直接氧化而不是选择性的与NO发生反应(式1-16至1-18)，致使催化剂的N2选择性降低[21]。此外，V2O5不仅是NOx催化还原的活性中心，也会促进SO2氧化生成SO3，之后与反应气氛中的NH3形成NH4HSO4以及(NH4)2SO4而堵塞催化剂孔道造成失活。4NH3+4NO+3O2NH3+32NH3+2O2NH2+5催化剂的载体为锐钛矿型TiO2（Anatase-TiO2），最主要的优点是具有良好的抗硫性能。燃煤电厂烟气中的SO2通过转化，会与氧化物载体相互作用形成金属硫酸盐而沉积在催化剂表面，致使催化剂中毒。而TiO2载体表面为弱硫酸化，形成的TiOSO4很容易分解，稳定性要低于Al2O3及ZrO2的硫酸盐，因此具有较好的抗硫中毒性能[28,29]。然而，V2O5/TiO2（锐钛矿型）是热力学不稳定的体系，锐钛矿型TiO2在高温下易转化为热力学状态比较稳定的金红石，V2O5的存在会促进TiO2载体的烧结、比表面积的损失以及TiO2相变的发生[30-32]。（负载量一般为6-10wt.%）作为助剂，不仅有助于抑制TiO2由锐钛矿向金红石相的转变，而且可以增加催化剂的比表面积、促进活性组分在表面的分散[33,34]，起到催化剂结构稳定剂的作用。传统商用V2O5-WO3/TiO2催化剂在中高温段（350-450°C）具有较好的脱硝效果，已经被广泛应用于燃煤电厂锅炉烟气的脱硝领域。传统的以V2O5-WO3/TiO2催化剂模块为核心的SCR脱硝单元一般设置在烟气除尘和脱硫环节的上游，属于高尘布置方式。虽然脱硝系统中的吹灰设备能够清除催化剂表面的灰尘，但是催化剂在通入烟气的整个反应过程中，还是会受到烟气中粉尘的冲刷，同时烟气中的SO2、重金属和碱金属将不可避免的导致催化剂出现中毒、失活现象，极大的降低了催化剂的使用寿命，提高了企业的运行成本。目前，钢铁、水泥、玻璃等行业的烟气治理成为空气污染控制领域的重点。由于加热低温烟道（100-300°C）的成本很高，传统的V2O5-WO3/TiO2催化剂已经无法满足这类企业烟气脱硝的要求。因此，探索新型、高效、稳定、环境友好型的低温SCR催化剂已经成为现阶段的研究热点，这类新型催化剂要在低温环境下（<300°C）具有较好的脱硝效果以及较高的稳定性。1.2贵金属催化剂在NH3-SCR的研究进展贵金属通常包括金、银和铂族金属等元素。贵金属材料具有优良的物理化学性质（高温抗氧化性、抗腐蚀性）、较好的电学性能（优良的导电性、高温热电性能和稳定的电阻温度系数）、较高的催化活性以及强配位能力，被广泛应用于生物医学、航天材料、信息激光、能源、催化等领域。同时，贵金属材料由于其较高的选择性、较长的使用寿命以及可回收再生等特点，在SCR脱硝领域也受到研究人员的广泛关注。StefanieTamm等[35]用浸渍法制备了具有较大比表面积的Ag/Al2O3贵金属催化剂，并将其应用于H2辅助的NH3-SCR反应（NO:NH3:H2=1:1:2），该催化剂在250°C的温度条件下取得最高的NOx转化率（85%），烟气中的H2能够有效抑制NH3物种的氧化，从而提高了催化剂的N2选择性。Katarina团队[36]通过离子交换法将Ag负载到沸石材料表面，并对该催化剂进行NH3-SCR测试。实验结果表明，Ag-beta催化剂在350-500°C温度区间内，NOx转化率能够保持在50%以上。Wang[37]等制备了一系列Ag/铝土矿催化剂应用于H2促进的NOx选择性催化还原。与3Ag/Al2O3相比，3Ag/铝土矿在低温下表现出更高的催化活性，抗SO2中毒能力更强，并且具有更好的可再生性。3Ag/铝土矿在100-200°C时的NOx转化率超过60%，远远高于Ag/Al2O3的NOx转化率。NH3-TPD和原位DRIFTS研究证实了在Ag/铝土矿中存在Lewis和Brønsted酸性位点，而Lewis酸性位点是主要的酸性位点。H2-TPR、UV-vis、原位DRIFTS和DFT计算表明，金属Ag团簇是低温下SCR中的主要活性物质。Zhang等[38]将一定比例的Pt、Pd、Rh等贵金属负载在TiO2上制备了一系列催化剂，研究发现，Pt/TiO2催化剂在140°C时具有很好的脱硝活性，NOx转化率可达到63%。贵金属催化剂在一定的温度区间具有一定的SCR催化活性以及较高的热稳定性，较多应用在柴油机动车等移动源尾气脱硝领域[39-41]。同时，由于贵金属催化剂价格昂贵，运行温度窗口窄，氧抑制效果明显，很难大规模应用于工业固定源烟气脱硝领域。1.3分子筛催化剂在NH3-SCR的研究进展分子筛是指人工合成的具有筛选分子作用的水合硅铝酸盐（泡沸石）或天然沸石材料,它的化学通式是（Mˊ2M）O·Al2O3·xSiO2·yH2O,其中Mˊ、M分别指的是一价、二价阳离子如钾离子、钠离子、钙离子、钡离子等[42]。这类材料的孔径非常小并且分布均匀，孔径在尺寸上与小分子非常相近，因此大分子无法进入材料内部或者被吸附在材料表面，而较小的分子可以进入。除此之外，分子筛内部具有特殊孔道结构可以使得其含有大量酸性位，更有利于反应气体的吸附且对反应产物存在更好选择性。而分子筛因其自身的物理性质无毒无害，价钱低廉并有多孔结构近年来在工业催化上受到高度关注，尤其是作为低温SCR催化剂的载体。图1-5.分子筛SCR吸附途径Fig.1-5MolecularsieveSCRadsorptionpathway图1-5为分子筛催化剂表面的NH3-SCR反应示意图，在分子筛催化剂表面的SCR反应过程中，吸附的NH3物种作为质子传输的载体，而更加活跃的NH4+物种可以用来监测分子筛表面质子传输的效率以及催化剂在SCR反应中的催化活性，分子筛催化剂表面的质子传输过程主要受负载元素种类、材料表面酸度、微观形貌、孔隙率等方面的影响[43]。NuriaMartin等人[44]构制备了具有纳米级初级微晶（30-200nm）结构的二氧化硅ERI和AFX沸石材料，然后通过离子交换法将铜、铁元素负载到沸石材料表面，并对其进行NH3-SCR测试。实验结果表明，Cu-AFX催化剂在温度为300°C的条件下，NO转化率达到90%以上，并且具有一定的抗碱金属性能，该催化剂较好的催化活性主要归因于较大的比表面积以及表面丰富的吸附氧物种。Kumia等人[45]考察了Cu-SAPO-34分子筛催化剂的NH3-SCR催化活性及抗SO2性能,并且通过XRD、BET、ICP、H2-TPR等表征手段研究了其物理化学性质对NH3-SCR活性的影响。实验结果表明，Cu-SAPO-34催化剂在400-500°C温度区间内，SCR催化活性较好（NO转化率>80%），同时具有一定的抗SO2性能，该催化剂较好的催化活性主要归因于其较大的比表面积和较高的NH3吸附/活化能力。Zhu等[46]对Fe-CuOx/ZSM-5进行催化活性测试，结果表明Fe的质量分数为0.67%的Fe-CuOx/ZSM-5催化剂在360°C就可达到近乎100%的NO转化率。并进一步对该催化剂进行表征分析。TEM显示活性组分均匀覆盖在分子筛的表面及孔道，XPS则表明当铁铜摩尔比为2时，NH3形成的NH4+基团要比NH3吸附态存在的其他形式稳定。Lin等[47]用金属离子交换法制备了Cu/SAPO-34，发现其在中高温段表现出良好的催化活性，脱硝率可达到80%以上，且其对反应气体的选择性很好，N2O的生成量仅为5ppm，可忽略不计。同时研究表明该催化剂中存在游离的二价和三价铜离子，且在其六棱柱结构中心位置的Cu2+主要是低温段的催化活性中心。该学者进一步研究了该催化剂的抗水稳定性。在浓度为10%的水，750°C下反应12h后的Cu/SAPO-34催化剂催化活性不仅没有下降，反而呈现增长的趋势。分析原因可能是理论上看似的水钝化过程反而对该催化剂起到活化作用，通过水蒸气的热动力将催化剂表面的氧化铜等物质分解为自由的铜离子，使得金属氧化物成为活性更高，分散度更好的金属铜离子。而铜离子更有助于像该催化剂内部的多孔结构迁移，并更靠近中心活性位，进一步促进了Cu/SAPO-34的低温催化活性。Chen等[48]通过多巴胺聚合法制备了一种具有纳米CeO2修饰的分级Fe-ZSM-5@CeO2。Fe-ZSM-5@CeO2在250-400°C的温度范围内具有90%以上的NOx转化率和98%以上的N2选择性，与Fe-ZSM-5/CeO2相比，具有更高的催化活性。Fe-ZSM-5和CeO2对Fe-ZSM-5@CeO2的协同作用促进了Ce3+/Ce4+与高速率活性氧(Oβ和Oγ)之间的氧化还原循环，从而导致SCR性能的增强。外部带有CeO2的分层结构的特征提供了将NO转化为NO2的路径，这使得反应多以快速SCR反应进行。同时，形成的NO2可以激活Fe2+/Fe3+氧化还原循环，可以进一步促进快速SCR。结合文献内容，分子筛催化剂在NH3-SCR反应中具有一定的中高温催化活性，但是大多数分子筛催化剂由于其结构特点，表现出较差的水热稳定性，并且分子筛材料制备过程复杂，成本较高，因此不适合大规模应用于工业固定源尾气脱硝领域[49-51]。1.4金属氧化物催化剂在NH3-SCR的研究进展。铈已被普遍作添加剂来改良各类催化剂的催化活性。对于NH3-SCR催化剂，Ce也能作为催化剂有效促进剂。添加Ce可以对传统的V基催化剂性能起到增强作用。Chen等人[55]发现Ce掺杂到传统的V2O5-WO3/TiO2可以增强其吸附能力，同时由于Ce、V和W物种之间的协同相互作用加速SCR反应。添加的Ce物种主要以催化剂中的Ce3+氧化物形式存在，有利于NO向NO2的氧化。此外，V2O5-WO3/TiO2.上的Ce添加剂可以提供更强和更活跃的Bronsted酸位，这有利于SCR反应。还评估了二氧化铈改性的V2O5-ZrO2/WO3-TiO2催化剂用于柴油发动机中NOx的NH3-SCR。与仅添加Zr的V2O5-WO3/TiO2催化剂相比，Ce的共添加极大地提高了催化剂的低温活性，但随着时间的推移，该材料明显失活。结果表明，Ce3+的富集可以增强的氧化还原性质。此外，CeO2改性催化剂上更有活性的吸附硝酸盐有助于NH3-SCR反应。催化剂失活主要归因于催化剂表面上CeO2的烧结和分解，这与Ce组分的不良的水热稳定性一致。然而，加入的NO2将补偿由于水热老化引起的活性丢失并大幅度改善低温SCR活性。这同时也证实了Ce组分对NO2的高灵敏度。随着学术研究不断的深入，Ce基混合氧化物催化剂的制备在NH3-SCR领域受到了许多学者的广泛关注。Qi等[52]用不同的方法制备了一系列的锰-铈氧化物催化剂，在过量O2存在的条件下用氨进行低温选择性催化还原NOx。Mn-Ce-Ox催化剂显示出高活性。实验结果表明，Mn-Ce混合氧化物催化剂在120°C，42000h-1的空速条件下表现出近100%的NOx转化率。Cheng等[53]采用沉淀法制备了不同Ce/Ti摩尔比的CeO2-TiO2复合载体，并采用湿浸渍法制备了V2O5-WO3/CeO2-TiO2催化剂，并进行了NH3选择性催化还原NOx测试。通过BET、XRD、UV-Vis、Raman和XPS技术进行了表征。结果表明，在TiO2载体中Ce掺杂（Ce/Ti的摩尔比=1/10）提高了V2O5-WO3/TiO2的催化活性。Ce的添加可增强催化剂表面吸附氧并加快SCR反应。除此之外，催化剂还具有良好的抗SO2中毒能力。Li等[54]使用沉积沉淀方法制备了MnOx/CeO2负载的催化剂，并进行了NH3选择性催化还原NOx测试。当反应在进行了一小段时间，温度范围为80-150°C，空速为50000h-1的情况下，催化剂表现出了近100%的NOx转化率。Fe氧化物（FexOy）具有在低温下在氨存在下的条件下选择性地将NOx还原成N2的巨大潜力。影响Fe类催化剂催化活性的重要因素是活化能、比表面积、形貌以及Fe氧化价态。铁也可以形成一些稳定的氧化物的多价原子。Wang等[56]比较了在低温下Fe、Fe2O3和Fe3O4的催化活性。其中，γ-Fe2O3在250°C下显示出高达90%的NOx转化率。Liu等[57]比较了两种Fe氧化物:α-Fe2O3和γ-Fe2O3的催化活性。研究发现γ-Fe2O3在250°C下表现出比α-Fe2O3（85%NOx转化率）更好的催化活性（95%NOx转化率）。除250°C外，γ-Fe2O3的NO反应速率大于α-Fe2O3在150°C和300°C之间的反应速率。值得注意的是，γ-Fe2O3和α-Fe2O3在150°C和300°C之间显示出优异的N2选择性，在250°C下最佳的N2选择性分别达到97%和95%。与α-Fe2O3催化剂相比，γ-Fe2O3催化剂表面可获得更多的羟基或缺陷氧化物。这主要基于γ-Fe2O3催化剂表面上可以吸附较多的氨，并导致其活性优于α-Fe2O3催化剂的主要原因。同样，Yao等[58]比较了Fe2O3和Fe3O4催化剂的催化性能。发现Fe3O4催化剂在400°C下仅有15%的NOx转化率，催化活性较差。相反，Fe2O3催化剂在250°C下表现出高到90%的氮氧化物去除率。与单一的Fe氧化物催化剂相比，NH3-SCR催化剂大都是使用铁基混合氧化物催化剂。因为在催化剂中添加一些所需特性的粒子是FexOy本体改性的常用方法，例如大的表面积，更好的氧化还原转移，路易斯酸位数增加，掺杂金属摩尔比不同，对抗SO2和H2O中毒的耐受性更好，脱氮性能高，N2选择性更好，热稳定性高。通过掺杂不同的金属元素如Ti、Mn、W、V、Cr和Ce，可以有效地提高FexOy催化剂的催化活性。Liu等[59]研究了一种新型WO3掺杂的Fe2O3催化剂。Fe2O3相的结晶受到高度分散的WO3的约束，WO3作为Fe2O3结构的化学促进剂。将WO3颗粒引入Fe2O3也进一步增加了路易斯酸位点，这为更多数量的可用于结合的吸附氨和活化的活性位点铺平了道路。结果表明，随着WO3在Fe2O3上的负载量从2%增加到10%，催化性能逐渐加强。接下来，将WO3的负载量进一步增加至15%，观察到NOx转化率反而下降，证明了在该体系中WO3最佳负载量为10%。该研究中，Fe2O3催化剂从275-425°C的NOx转化率均超过90%。但随着温度的升高，Fe2O3催化剂的N2选择性随之降低，然后在450°C逐渐升高至70%，而WO3掺杂的Fe2O3催化剂的N2选择性远高于Fe2O3（在200°C接近100%）。Mn氧化物在NH3-SCR中的应用。研究结果显示MnOx于低温环境中存在优越的脱氮能力，改变MnOx催化活性的主要因素是Mn氧化态，结晶度，比表面积及其形貌。Mn是一种能形成几种稳定氧化物的多价元素。Kapteijn等[60]实验证明MnO2的相对单位表面积最大。通过掺杂其他金属元素能够提高MnOx的催化性能，并且部分研究也表明Mn基催化剂可以与许多不同载体材料来改变催化剂的催化性能。催化活性下降顺序表明，表面活性氧的量随着Mn的化合价从Mn4+到Mn2+的变化而降低，这与NOx还原活性相关。然而，由于其对N2形成的高选择性，对于SCR反应则是优先选择Mn2O3。其他几项研究也报道，Mn2O3比Mn3O4更有活性，因为Mn2O3上高的氧气活性能使NO和N2O直接催化分解[61]。通过将MnOx与其它金属氧化物混合或掺杂的多金属氧化物可以改善单一MnOx催化剂的催化性能，例如去除NOx效率，N2选择性，抗硫抗水性，操作温度窗口等。该改性可归因于多金属氧化物之间的电子和结构影响所产生的协同效应。选择不同的掺杂剂，包括Nb、Fe、W和Zr，以改善MnOx-CeO2的催化性能[62]。尽管Nb掺杂的催化剂明表现出良好的催化活性和N2选择性，但Nb的添加不会增强催化剂对SO2中毒的抵抗力。类似地，FeMnTiOx催化剂显示出优异的低温SCR活性，但在暴露于SO2后发生强烈且不可逆的失活，因为硫酸盐的形成完全抑制了硝酸盐物质的形成，导致SCR反应途径的切断。此外，通过表面活性剂模板法制备的Mn-Ce混合金属氧化物催化剂对NH3-SCR的催化活性和抗硫抗水性均高于常规共沉淀法制备的催化剂[63]。同时，水热法制备的Mn-Ce-Ti混合金属氧化物催化剂，在较宽温度范围内表现出卓越的NH3-SCR催化活性和抗硫抗水性。催化剂的优异性能与双氧化还原循环和催化剂的无定形结构。1.5硫酸化铈基催化剂研究进展在工业固定源烟气中往往存在SO2气体，目前SO2是导致商用催化剂失活的主要原因之一。烟气脱硝的同时，由于氧气的存在，通常会发生以下反应。SO2+ONH3+SO2NH3+SO产物中的硫酸氢铵具有粘性，在烟气中会粘附飞灰[64]，对催化剂造成污染、堵塞、磨损等，严重影响催化剂的使用寿命。此外，SO2和SO3还可能与催化剂中的活性组分结合，得到相应的亚硫酸盐和硫酸盐，这些物质覆盖催化剂表面，堵塞催化剂的微观孔道，使其中毒。此外，在低温条件下由于硫铵盐的不易分解，会加剧SO2对催化剂的毒化作用。Wang等[65]通过采用原位红外在金属氧化物催化剂表面探究发现，在有氧存在的条件下，二氧化硫能够与空穴氧发生反应，生成如图1-6所示的稳定硫酸盐。这种硫酸盐使得催化剂表面活性位对氨的活化能力大幅度的下降，极大地阻碍了低温选择性催化还原反应的进行。因此研究SO2对SCR催化剂影响，从而改善催化剂的抗硫性是NH3-SCR工艺实现工业化应用的关键。图1-6.SO2在催化剂表面吸附和反应过程Fig.1-6TheadsorptionandreactionprocessofSO2onthesurfaceofcatalyst（1）硫酸化CeO2基催化剂在催化性能提升NH3选择性催化还原NO实验测试中，单纯使用CeO2的效果并不理想，在小于200°C的低温区域时，NOx转化率不足20%，而温度达到350°C时，NOx转化率达到50%的最高值[66]，在相同条件下，传统商业催化剂V2O5-WO3/TiO2在350°C时的转化效率大于90%[10]，远远大于纯CeO2的NOx转换率，这使得我们必须改进CeO2基催化剂。而硫酸改性的CeO2基催化剂在催化性能上得到了大幅度的提升。在温度小于250°C时：Zhang等[67]发现SO42-的引入，可以提升NOx的转化率，随着SO42-的负载量升高直至2.5wt.%时，NOx的转化率随之升高，且远远高于纯CeO2的转化率。超过2.5wt.%时，转化率有所下降。2.5wt.%SO42-负载量的催化剂在229°C时NOx转化率就超过90%，在250°C时转化率就接近100%。Song等[68]利用浸渍法，将Ce(NO3)3·6H2O和SO42-负载在MCM-41载体后，催化剂的活性大幅度提高，温度达到230°C时，催化剂已经达到T50（NOx的转化率为50%），在250°C时，NOx转化率已经几乎接近80%。Song等[10]使用了浸渍制备方法和溶胶凝胶制备方法制作的IM-SO42-/CeO2和SG-CeO2-SO42-在250°C时的NOx转化率均要大于传统商业催化剂V2O5-WO3/MoO3-TiO2。小于250°C时SG-CeO2-SO42-催化剂的活性也要出色于传统商业催化剂。当温度大于250°C时，Zhang等[67]研究发现2.5-SO42-/CeO2的反应温度窗口比其他SO42-负载量的CeO2基催化剂要拓宽一些，在大于250°C反应温度区间，所有负载SO42-的催化剂的NOx转化率都要大于纯CeO2的NOx转化率。Song等[68]的研究表明Ce(NO3)3·6H2O和SO42-负载在MCM-41上所制备出来的催化剂NOx转化率大于80%的温度区间为252-450°C。SG-CeO2-SO42-催化剂[10]NOx转化率大于80%的温度区间为222-450ºC。这说明添加了SO42-后的CeO2基催化剂在中高温区间的反应窗口相对于传统商业催化剂V2O5-WO3/MoO3-TiO2的反应窗口得到了扩宽。硫酸化CeO2催化剂的催化性能整体相较于纯CeO2以及传统商业催化剂V2O5-WO3/MoO3-TiO2的催化性能是有所提升的。其中，在低温方面，硫酸化CeO2基催化性能得到了一定的提升。在中高温区域，硫酸化CeO2基的温度窗口得到了一定的扩宽，使得硫酸化CeO2基催化剂可以在更加复杂的环境中使用，要优于传统商业催化剂V2O5-WO3/MoO3-TiO2。（2）硫酸化CeO2基催化剂在SCR反应中增强抗性的研究进展抗H2O和SO2能力：在燃煤电厂排放的尾气或汽车排放的尾气中，H2O和SO2的排放是几乎不可避免的，H2O+SO2的共存对SCR活性有所损害，所以需要对催化剂进行抗水抗硫测试。Zhang等[67]对2.5-SO42-/CeO2催化剂进行了抗水抗硫测试，发现催化剂在300ºC通入10vol.%H2O和SO2后，催化剂的NOx转化率就下降到96.59%，并且稳定在这个水平。当停止通入H2O+SO2后，10min内NOx转化率迅速回升至原有水平这说明2.5-SO42-/CeO2催化剂在300ºC时对H2O和SO2的混合物具有良好的抗性。Song等[68]研究的Ce(NO3)3·6H2O和SO42-负载在MCM-41型催化剂的抗水抗硫测试。研究表明催化剂在只通入5vol.%H2O时，催化剂的性能不会发生改变并且可以稳定9.5h。当5vol.%H2O和50ppmSO2同时通入后，NOx转化率开始持续下降，直到80%NOx转化率。当停止通入SO2和H2O后，催化剂的NOx转化率恢复至97%，依然表现出了良好的抗水抗硫性能。抗碱金属能力：传统的催化剂在各种有毒物质的存在下失活很大，尤其是碱（如K、Na）和碱土金属（如Ca、Mg）[69,70]。这些化合物在生物质（秸秆、木材等）烟气中含量特别高[71]。因此，考虑到生物质作为化石燃料的替代品的快速发展，对具有更高抗碱金属失活性的新型脱硝催化剂的需求不断增长[72,73]，为此，很多学者进行了研究报道。Gao等[74]将CeO2负载在硫酸氧化锆上合成了CeO2/SO42−-ZrO2。CeO2/SO42−-ZrO2催化剂对SCR反应具有较高的活性，并对碱金属中毒表现出较强的耐蚀性。其硫酸化催化剂使得催化剂的表面酸性增强，这是抗碱金属能力的重要因素之一。Hu等[75]发现Na中毒后，V-0.5Ce(SO4)2-Na/Ti表面仍保留了改善的氧化还原性能和表面酸度，同时由于Na与O=S=O相互作用，保留了更多的V-OH位点，对活性位点起到保护作用。这些促进作用有助于提高V-0.5Ce(SO4)2/Ti的耐碱性。Nie等[76]则报道了V2O5-Ce(SO4)2/TiO2在KCl负载在催化剂表面时抗中毒性能优于V2O5-Ce/TiO2。Khan等[77]发现Fe/SO42-/CeZr具有良好的抗钾中毒性能的重要原因是增强了氧化还原特性，以弥补了酸性减弱的缺点。K中毒的Fe/SO42-/CeZr促进钾、铁、铈，锆之间的电子转移，同时拥有充足的Ce3+和活性氧物种，这提高了氧化还原性和储氧能力。因此，K/Fe/SO42-/CeZr能够很好地保持吸附的硝酸盐物质的高反应性，并显着提高吸附的NHx物质的反应性。NHx物种的较高反应性弥补了NHx物种数量的损失，这是Fe/SO42-/CeZr的强耐钾性的关键。对寿命的影响：Zhang[66]等对Fe-S-Ce催化剂的使用寿命进行了测试，在300ºC下连续测试了50h，发现Fe-S-Ce催化剂依然可以保持接近100%NOx转化率。证明硫酸化CeO2基有良好的使用寿命，其经济价值比较高。（3）硫酸化CeO2基催化剂对其表面酸性的影响许多研究表明，催化剂的表面酸度在NH3-SCR反应中起着重要的作用[78,79]。Zhang[67]等研究发现2.5-SO42-/CeO2催化剂在100-540ºC有着一个宽泛的吸附峰，而纯CeO2在100-230ºC的吸附峰比2.5-SO42-/CeO2催化剂的吸附峰要弱，且在270-540ºC温度区间只有一个小的窄的吸附峰。这证明将硫酸的物种引入到催化剂当中可以增强催化剂的表面酸性。通过吡啶吸附红外光谱测定发现，SO42-不仅能显著促进L酸位点的增加，也有助于B酸位点的生成。研究[80,81]发