Trong những thập kỷ gần đây, các nhà nghiên cứu đã phát triển nhiều loại chất xúc tác khử nitrat ở nhiệt độ thấp, bao gồm chất xúc tác khử nitrat kim loại chuyển tiếp, chất xúc tác khử nitrat kim loại quý và chất xúc tác khử nitrat phân tử trao đổi ion. Trong số đó, các chất xúc tác khử nitrat kim loại chuyển tiếp, chẳng hạn như các chất có chứa V, Mn, Fe, Co, Ni, Cr, Cu, W, Zr, La và các thành phần tích cực khác, đã cho thấy hoạt tính xúc tác cao đối với các phản ứng SCR ở nhiệt độ thấp. Do cấu hình electron hóa trị đặc biệt của nguyên tố Mn (3d54s2), trạng thái hóa trị của nguyên tố Mn rất đa dạng, bao gồm +2, +3, +4, +5 và một số đương lượng không nguyên, có thể chuyển đổi lẫn nhau giữa các nguyên tố khác nhau. trạng thái hóa trị của Mn để tạo ra oxi hóa khử, có thể thúc đẩy quá trình khử NO và do đó phản ứng SCR [5], và MnOx có nhiều oxy hoạt động bề mặt. Điều này dẫn đến sự gia tăng lớn hoạt tính xúc tác ở nhiệt độ thấp của chất xúc tác khử nitrat này [6-7]. Vì những lý do này, các chất xúc tác khử nitrat dựa trên MnOx đã trở thành điểm nóng nghiên cứu về các chất xúc tác khử nitrat SCR nhiệt độ thấp trong và ngoài nước.
Các chất xúc tác khử nitrat MnOx chủ yếu được chia thành hai loại: chất xúc tác khử nitrat loại không mang và loại chất mang. Bài viết này giới thiệu tình trạng nghiên cứu hiện tại của các chất xúc tác khử nitrat SCR dựa trên MnOx ở nhiệt độ thấp và đưa ra triển vọng cho bước nghiên cứu tiếp theo.
Chất xúc tác khử nitrat mangan (MnOx) dựa trên chất mang
Một cách hiệu quả khác để cải thiện diện tích bề mặt riêng và sự phân tán của các chất xúc tác khử nitrat và nâng cao hiệu suất của chúng đối với H2O và SO2 là nạp các thành phần hoạt tính lên chất mang có diện tích bề mặt riêng lớn. Do hoạt tính xúc tác và độ chọn lọc của xúc tác khử nitrat mangan có nạp cao hơn so với xúc tác khử nitrat mangan không âm nên việc nghiên cứu xúc tác khử nitrat mangan có nạp đã trở thành một chủ đề nóng được quan tâm. Hiện nay, các chất mang chủ yếu được sử dụng để điều chế xúc tác khử nitrat mangan là TiO2, Al2O3, vật liệu gốc cacbon, rây phân tử, gốm, v.v.
Các chất xúc tác khử nitrat SCR nhiệt độ thấp có nhiều ưu điểm như nhiệt độ hoạt động thấp và tuổi thọ dài, khiến chúng trở thành hướng phát triển chính cho các chất xúc tác khử nitrat. Hiện tại, một số tiến bộ đã được thực hiện trong nghiên cứu các chất xúc tác khử nitrat SCR dựa trên mangan ở nhiệt độ thấp, nhưng có nhiều vấn đề cần giải quyết trong quá trình ứng dụng công nghiệp các chất xúc tác khử nitrat này.