环境学院2014级本科生许力文以第一作者在环境领域国际顶级学术期刊发表研究性论文
发布时间:2018-05-30 | 编辑:王迪 | 媒体来源:中国人民大学新闻网 | 浏览次数:0

近日,中国人民大学环境学院2014级环境工程专业本科生许力文在环境学院常化振副教授的指导下,与清华大学王驰中博士以共同第一作者身份在环境领域国际顶级期刊Environmental Science & Technology(环境科学与技术,简称ES&T)发表论文,环境学院常化振副教授为该论文通讯作者,中国人民大学环境学院为第一作者单位。该论文题为《New Insight into SO2 poisoning and Regeneration of CeO2-WO3/TiO2 and V2O5-WO3/TiO2 Catalysts for Low-temperature NH3-SCR》,是环境学院大气污染控制与环境催化课题组与清华大学合作研究团队的最新成果。

氮氧化物(NOx)是造成灰霾和近地面臭氧等大气污染问题的重要前体物,它们主要来自于电厂、工业锅炉等各种行业烟气,以及汽车尾气排放。随着我国全面进行NOx控制,高效NOx净化技术需求迫切。低温选择性催化还原技术(Low-temperature Selective Catalytic Reduction, 简称LT-SCR))是近年来NOx控制领域研究热点。然而,我国燃煤硫含量高,烟气条件复杂多变,LT-SCR催化剂低温易中毒成为限制该技术推广应用的瓶颈。目前为止,不同SCR催化剂低温硫中毒机理还不清晰。国内外专家一致认为,解析SCR催化剂低温硫中毒机理,研制具有良好抗硫中毒性能的催化剂是LT-SCR技术能否成功应用的关键。

针对这一世界级难题,该研究团队选取应用最为广泛的商用钒基催化剂,研究了低温原位硫中毒对其活性的影响,并与近年来研究较多的稀土铈基催化剂进行了全面深入对比研究。通过多种原位表征手段对硫中毒前后催化剂物化性能进行了表征,揭示了两类催化剂低温硫中毒机理。同时,研究团队成功开发了一种简便易行的催化剂热再生方法,使得中毒后的钒基催化剂活性得以完全恢复。该方法为低温SCR技术长期稳定运行提供了新的思路。

该研究从提出想法到论文接收历时约两年时间。许力文同学从大二进入课题组,在常化振老师指导下开展该课题研究工作。研究初期,由于经验不足经历了多次失败,他克服课程压力大、仪器信号报错等多重障碍,发现两类催化剂中毒后活性差别很大,但无法解释其中原因。后来常化振邀请王驰中一起加入研究小组,坚持每周定期汇报讨论。大家牺牲周末及节假日连续在实验室开展研究,寻找合适手段表征中间产物,最终获得重大突破。该论文得到同行高度评价,审稿专家认为,该论文系统全面地研究了SCR催化剂低温硫中毒过程,清晰揭示了硫酸氢铵形成是导致钒基催化剂中毒的主要原因,研究结论完全令人信服。研究成果对SCR催化剂硫中毒和再生非常有意义。

Environmental Science & Technology是国际公认的环境领域顶级期刊,是环境、生态领域最有影响力的期刊之一。在学校最新版学术期刊目录中,该期刊被定级为A+最高级别。它的最新SCI影响因子达6.198,几年来中科院SCI期刊分区一直将该期刊列为环境科学与生态学1区期刊。该期刊报道环境领域最新的国际一流研究成果。

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