钒钛基脱硝催化剂,特别是添加WO3 或 MoO3 后,显示出其高催化活性和良好的抗SO2中毒稳定性,在燃烧烟气NH3-SCR脱硝中得到了广泛应用。但该系列的催化剂以昂贵化学前驱体及大量的纳米TiO2为原料,其成本相对较高,限制了催化剂的在中小型工业燃烧烟气中的应用。含钛高炉矿渣(Ti-BFS),富含TiO2、SiO2、CaO和Al2O3,其中TiO2含量约为20-30%,是广泛存在于我国西部地区的钛铁伴生矿且在钢铁冶炼过程产生的大宗废弃物,每年的排放超过360万吨,无有效的处理和利用途径将造成严重的环境问题和资源浪费。本论文以高炉渣中的钛硅资源利用为目标,将其提取制备TiO2-SiO2,并用作脱硝催化剂载体开发低成本高效的V2O5-WO3/TiO2-SiO2 催化剂。首先,通过调控酸解过程H2SO4的浓度和水解pH值,从Ti-BFS出发制备了系列TiO2-SiO2载体,再浸渍钒和钨前驱体使之成为SCR催化剂用于脱硝。通过对V2O5-WO3/TiO2-SiO2催化剂的SCR性能与载体结构进行测试表征后发现,脱硝性能不仅与载体孔道结构有关,且对载体中的SiO2含量及其他炉渣中带入的微量杂质比较敏感。通过对比优化发现,载体中SiO2为9.2%以及适量的Al2O3/Fe2O3/SO42-存在下显示出高效的NO脱除效率。前者SiO2增强了载体酸性和VOx的还原能力,而后者则与载体高比表面积、活性组分VOx的高分散程度,充足的弱酸位点和大量的Oads和V4+物种有关。区别于TiO2与化学合成的TiO2-SiO2载体,从炉渣得到的TiO2-SiO2载体及其催化剂具有催化NO-NH3反应的良好活性,但太多的SiO2 和 SO42-(约3%)将导致TiO2-SiO2粒子的集聚,形成强酸位点和大...