目前煙氣淨化處理過程中除塵、脫硫、脫硝都是分開進行的，例如火電廠近零排放的技術路線一般是SCR脫硝協同未靜電除塵濕法脫硫(石灰石-石膏法)一一濕式電除塵。現在被廣泛使用的SCR脫硝催化劑大部分採用二氧化鈦、沸石、氧化鋁的蜂窩陶瓷或活性炭為載體，以五氧化二釩和三氧化鎢為主要活性組分。在SCR脫硝催化劑使用過程中，催化劑容易受到毒害或者粉塵堆積、堵塞而失效。故而，如何延長催化劑使用壽命，提高設備的脫硝效率，降低整體環保投入成為重要話題。有發明指出一種二氧化鈦-二氧化矽/三氧化鎢脫硝催化劑母液的製備，該母液可以應用於陶瓷管除塵器實現脫硝、除塵一體化。

 

製備步驟如下：

1.分別將偏鎢酸銨和偏釩酸銨溶解於草酸溶液中；

2.往含偏鎢酸銨的草酸溶液加入活性的二氧化鈦和二氧化矽混合粉末，攪拌均勻形成二氧化鈦-二氧化矽的混合溶液；

3.乾燥二氧化鈦-二氧化矽混合溶液並煆燒，得到二氧化鈦-二氧化矽/三氧化鎢混合粉末；其中乾燥溫度為100〜130°C，時間3〜6小時；煆燒溫度500〜550°C，時間4〜6小時；

4.往含偏釩酸銨的草酸溶液加入二氧化鈦-二氧化矽/三氧化鎢混合粉末，攪拌均勻形成混合漿液；

5.往二氧化鈦-二氧化矽/三氧化鎢粉末的混合漿液加入粘結劑，攪拌3~5小時，形成二氧化鈦-二氧化矽/三氧化鎢脫硝催化劑活性母液。

圖1為不同檸檬酸濃度的前驅液中合成的銫鎢青銅（CsxWO3）粉體的漫反射吸收光譜。由圖1可知，檸檬酸濃度較高時合成的CsxWO3在短波近紅外區的吸光度較高，這可能是因為檸檬酸濃度的增加提高了前驅液的還原性，反應活性提高，使得銫離子進入鎢青銅結構較多，其體系中載流子增加。

 

圖2為含乙醇56%的前驅液中合成的銫鎢青銅（CsxWO3）粉體的漫反射吸收光譜。由圖2可知，隨著反應時間的延長，CsxWO3在可見光區和短波近紅外區的吸光度逐漸增強，結合圖5可知，不含乙醇的前驅液中反應1、3 d合成的CsxWO3，在l 000 nm處的吸光度分別為1．47和1．63；而與之相對應的含有乙醇的前驅液中合成的CsxWO3，在1 000 nm處的吸光度分別為1．44和1．60，含乙醇的前驅液中合成的CsxWO3，與相應反應時間、不含乙醇的前驅液中合成的CsxWO3在短波近紅外區的吸光度相比較低。這可能是由於在前驅液中加入乙醇後，雖然促進了晶體的生長，但是檸檬酸與乙醇同時存在，可能引起兩者的脫水反應，生成檸檬酸三乙酯，降低了體系中還原氣氛，影響了還原反應的繼續進行，使得銫離子進入鎢青銅結構較少，自由載流子濃度較低，因此有乙醇參與反應合成的CsxWO3在短波近紅外區的吸光度與無醇參與前驅液中合成的CsxWO3的吸光度相比較小。

 

圖為不同水熱反應時間合成的銫鎢青銅（CsxWO3）粉體的漫反射吸收光譜。由圖可見，隨著反應時間的延長，CsxWO3在可見光區和短波近紅外區的吸光度逐漸增強；在波長450 nm左右出現吸光度的最低點，在紫外區和短波近紅外區具有較高的吸光度，表現出良好的紫外吸收性能和短波近紅外吸收性能。在紫外方向的吸收邊是因為CsxWO3的本征吸收，主要由CsxWO3的禁帶寬度決定；而在可見光區和短波近紅外的吸收可能與CsxWO3體系中的自由載流子吸收有關。一般來說，自由載流子濃度越高，自由載流子吸收就越明顯。文獻報導，CsxWO3是一種低電阻率材料，體系中存在較多的自由載流子，因而存在著較強的自由載流子吸收，而自由載流子的吸收係數a與自由載流子濃度和吸收光的波長有如下關係：

 

式(1)中：N為介質折射率，e0為真空電容率，為載流子的有效品質，m為磁導率，μ為入射光波長，n為自由載流子濃度。可見自由載流子吸收係數α與照射波長的平方和自由載流子濃度n呈正比，因此CsxWO3在波長大於450 nm時，其吸光度隨著波長的增加而提高，在短波近紅外區表現出強烈的吸收性能。而水熱反應時間的延長，有助於反應的徹底進行和形成完整的晶體，同時可能增加了銫離子進入鎢青銅的含量，提高了CsxWO3體系中的載流子濃度，所以隨著反應時間的延長，其在可見光區和短波近紅外區的吸光度逐漸增加。

 

鍋爐、加熱爐等以及其他使用煤和石油等礦物燃料的裝置給環境造成了很大的負擔，在目前極其嚴格的環境管理條例下，三廢治理被提到很高的議程。其中，廢氣治理是極為重要的一個方面，尤其是關於煤和石油的燃燒廢氣，它們因價格便宜而得到普遍的使用。煤和石油的氮化物含量較高，硫含量相對較低。這樣的情況下，氧化氮的排放就成為一個嚴重的世界範圍的問題。

 

目前治理氮氧化物最有效的一種措施就是SCR脫硝技術，硝就是所謂是氮，通常將氨氣添加到鍋爐出口的排煙中（300℃到400℃），然後讓合成混合物通過反應容器中的催化劑層，則NOx被還原成氮氣和水。SCR脫硝催化劑中最主要的活性成分是五氧化二釩，另外，還含有其他一些金屬氧化物，它們都發揮著各自的效用。

 

一般來說，煤含有2%~20%重量百分比的鐵化合物，在煤的燃燒過程中，這些化合物埋置於煤粒內並在燃燒後留在煤粒裏，導致SCR脫硝催化劑中毒，對NOx的催化作用降低，即降低了催化活性。而SCR脫硝催化劑中少量的三氧化鎢的存在起到了控制催化劑減活化的功能。值得提出的是，三氧化鎢的粒徑越小，活性越強，所需添加的量也就越少，優選5μm或以下；而當平均粒徑超過5μm時，需增添大量的粉末，其結果是過量的粉末就可能粘到加熱面上，使得吸熱能力下降，引起經濟損失或故障。