非熱等離子體協(xié)同錳鐵雙金屬催化劑直接催化還原NO

譚瀟，齊隨濤，周一鳴，石利斌，程光旭，伊春海，楊伯倫

（西安交通大學(xué)化學(xué)工程與技術(shù)學(xué)院，陜西 省能源化工過程強(qiáng)化重點實驗室，陜西 西安 710049）

化石燃料燃燒排放的氮氧化物（NO 占90%以上）是空氣污染的主要來源之一，它會削弱臭氧層并導(dǎo)致酸雨和光化學(xué)煙霧的形成，對生態(tài)環(huán)境和人體健康造成嚴(yán)重危害[1-5]，如何有效控制和減少氮氧化物的排放是解決大氣環(huán)境質(zhì)量問題的關(guān)鍵。在選擇性催化還原（SCR）、選擇性非催化還原（SNCR）和直接催化還原法等眾多脫硝技術(shù)之中[6-7]，采用氨氣（NH3）為還原劑的氨選擇性催化還原技術(shù)（NH3-SCR）是目前最高效、最成熟的脫硝技術(shù)[8-10]。然而，NH3-SCR 工藝中最常用的工業(yè)催化劑V2O5-WO3/TiO2存在工作溫度窗口高且窄（300～400℃）、價格昂貴、有毒性等缺點[11-12]。同時，該工藝過程還伴隨著未反應(yīng)還原劑NH3的逃逸，有導(dǎo)致二次環(huán)境污染的風(fēng)險[13-14]。

NO 直接催化還原法被認(rèn)為是最理想的NO 脫除方法，它可直接將NO還原成對環(huán)境無害的N2和O2。與傳統(tǒng)NH3-SCR方法相比，該方法工藝簡單、無須引入還原劑且沒有二次污染，滿足石化生產(chǎn)過程的綠色、清潔以及可持續(xù)的發(fā)展需求。然而基于動力學(xué)分析可知，NO 直接分解反應(yīng)需要克服較大的活化能（364kJ/mol）[15]。因此該過程不僅需要較高的溫度條件，同時還需要合適催化劑的參與。經(jīng)過長時間的探索研究，過渡金屬及其氧化物等脫硝活性優(yōu)良的催化劑受到了研究者們的廣泛關(guān)注[16-17]。其中，錳氧化物催化劑不僅在較低溫度呈現(xiàn)出優(yōu)良的脫硝活性，還兼具經(jīng)濟(jì)無毒等環(huán)境友好特性[18-20]，擁有極大的應(yīng)用潛力。錳氧化物作為活性組分可被負(fù)載在具有特殊孔結(jié)構(gòu)和較大比表面積的分子篩載體上，還可借助金屬摻雜或等離子體修飾改性方法提高催化劑的穩(wěn)定性及實用性。

非熱等離子體（NTP）技術(shù)作為一種很有前景的溫室氣體去除方法，非常適用于低溫催化協(xié)同反應(yīng)過程。在非熱等離子體場中，高速電子與氣體分子在高壓電場中碰撞變成高能離子、激發(fā)態(tài)離子以及自由基等高活性粒子，這些高能活性粒子能夠在較低溫度下進(jìn)行下一步反應(yīng)，從而降低氣體分解反應(yīng)所需溫度[21]。近年來，越來越多的NTP技術(shù)被用于NO 直接分解脫除過程[22-25]。然而，該處理方法所需能耗較高，嚴(yán)重限制該技術(shù)的工業(yè)化和規(guī)模化應(yīng)用，若能將熱催化和等離子體技術(shù)相結(jié)合，則有望實現(xiàn)NO的低溫高效直接分解脫除。

本文針對NO 低溫直接分解的問題瓶頸，制備了SBA-15分子篩負(fù)載的錳鐵雙金屬催化劑，同時采用非熱等離子體的介質(zhì)阻擋放電技術(shù)與催化劑協(xié)同提升NO低溫直接分解的效率。探討了放電功率和氣體流量等影響因素與NO 直接分解的內(nèi)在關(guān)系，研究了催化劑與等離子體協(xié)同作用下NO分解率隨輸出電壓的變化，初步提出等離子體協(xié)同催化劑反應(yīng)的機(jī)理，以期為氮氧化物的低溫高效凈化提供理論基礎(chǔ)。

1 實驗部分

1.1 催化劑的制備

所有化學(xué)品均采用分析純。MnFe/SBA-15 催化劑采用浸漬法進(jìn)行制備，其中，Mn和Fe的理論質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別控制為10%和0.5%。將0.2g Mn(NO3)2（50%， Aladdin） 溶 液 和0.036g Fe(NO3)3·9H2O（99%，Macklin）加入到50mL 去離子水中混合，接著稱取1g SBA-15（北京百靈威科學(xué)有限公司）分子篩加入上述混合溶液中，超聲攪拌1h 后靜置24h。然后將其在鼓風(fēng)干燥箱中60℃下干燥12h，得到催化劑前體。最后，將前體在馬弗爐中500℃下焙燒4h，即得MnFe/SBA-15催化劑。

1.2 催化劑的表征

XRD測試采用日本島津公司XRD-6100射線衍射儀（Cu Kα射線，λ=1.54178?，1?=0.1nm），以研究催化劑的活性組分，操作電壓為40kV，操作電流為30mA，掃描范圍（2θ）為10°～80°，掃描速度為10°/min。

N2吸附-脫附測試采用日本麥奇克拜爾公司的BELSORP-Max全自動快速比表面及孔隙度分析儀，以研究催化劑的比表面積和孔結(jié)構(gòu)參數(shù)。測試時取0.05g樣品，在200℃下脫氣2h，脫氣完畢后，以N2為吸附質(zhì)，于-196℃下進(jìn)行測定。用Brunauer-Emmett-Teller（BET）方法計算樣品的比表面積，用Barrett-Joyner-Halenda（BJH）方法根據(jù)N2脫附等溫曲線計算孔體積、平均孔徑和孔徑分布。

SEM 測試在美國MAIA3LMH 型掃描電鏡上進(jìn)行，以觀察催化劑的微觀形貌。測試前需對樣品進(jìn)行噴金處理，以增加材料的導(dǎo)電性。主要測試參數(shù)為：分辨率0.7nm，放大倍率為46～1000000倍，加速電壓為1～30kV。使用Aztec X-MaxN 50mm2能量色散光譜（EDS）系統(tǒng)進(jìn)行元素映射以獲得樣品的成分，加速電壓為16kV。

TEM 測試在日本JEM-2100 透射電鏡上進(jìn)行，以觀測催化劑樣品微觀結(jié)構(gòu)。主要參數(shù)為：點分辨率0.24 nm，線分辨率為0.14nm，最小束斑尺寸0.5nm，加速電壓80～200kV，最高放大倍數(shù)為150萬倍。

XPS 測試儀器采用美國Thermo Fisher ESCALAB Xi+型X 射線光電子能譜儀，研究催化劑的表面物種組成和化學(xué)態(tài)變化，測試條件為：真空度5×10-10mbar（1bar=105Pa），Mg Kα射線（hν=1253.6eV），C1s校準(zhǔn)結(jié)合能為284.6eV。

1.3 催化劑的活性評價

非熱等離子體協(xié)同MnFe/SBA-15 催化劑還原NO 的實驗在可加熱型介質(zhì)阻擋放電同軸式反應(yīng)器（DBD，南京蘇曼等離子體科技有限公司）中進(jìn)行。該反應(yīng)器的阻擋介質(zhì)采用內(nèi)徑為20mm 剛玉陶瓷管，并配備直徑為12mm 的同軸高壓不銹鋼電極。采用石英棉將0.3g催化劑（60～80目）包覆在高壓電極棒上并置于等離子體放電區(qū)域正中，與等離子體通過一段式結(jié)合。等離子體放電功率和放電電壓由CTP 2000K型等離子體實驗電源調(diào)節(jié)?；钚詼y試反應(yīng)氣體為300ppm（1ppm=1μL/L）NO，20%（體積分?jǐn)?shù)）空氣（使用時），Ar為平衡氣，氣體總流量為200mL/min。所以反應(yīng)均在25℃下進(jìn)行，反應(yīng)前先采用反應(yīng)氣吹掃整個氣路30min，隨后開始反應(yīng)，反應(yīng)后氣體濃度采用Testo340煙氣分析儀進(jìn)行分析。NO轉(zhuǎn)化率（X）計算如式(1)。

式中，[NO]in為反應(yīng)器進(jìn)口NO的濃度，μL/L；[NO]out為反應(yīng)穩(wěn)定后出口NO的濃度，μL/L。

采用德國Pfeiffer 公司的GSD320 02OmniStar 在線質(zhì)譜儀分析出口氣體的組成變化。在線質(zhì)譜分析在等離子體反應(yīng)器普通狀態(tài)（0kV）下出口信號值達(dá)到穩(wěn)定后開始進(jìn)行，逐步提高等離子體放電電壓，出口成分信號值的變化代表其相對含量的變化。實驗中放電電壓、放電頻率和功率由一臺帶有1000倍衰減探針的示波器（TBS1102，鼎陽科技有限公司）進(jìn)行測量，測量電流的取樣電阻為50Ω。等離子體的放電功率根據(jù)式(2)計算。

式中，P為等離子體的放電功率，W；U1為放電電壓，V；U2為取樣電壓，V；R為取樣電阻，Ω。

能量密度（SIE）是研究低溫等離子體過程中放電對反應(yīng)物分解影響的重要參數(shù)，是等離子體處理能力最直觀的體現(xiàn)。非熱等離子體的放電能量密度（SIE）根據(jù)式(3)計算。

式中，Q為氣體流速，L/s。

2 結(jié)果與討論

2.1 非熱等離子體分解NO影響因素

非熱等離子體與MnFe/SBA-15 催化劑協(xié)同作用下放電功率和氣體流量兩大因素對NO分解的影響結(jié)果如圖1 所示。圖1(a)為氣體流量為200mL/min時，不同等離子體放電功率下NO轉(zhuǎn)化率隨放電時間的變化趨勢。當(dāng)放電功率為2W 時，NO 基本沒有分解，放電功率增大為4W 時，NO 轉(zhuǎn)化率大幅增加為67.4%，說明此時已達(dá)到等離子體分解NO的能量輸出功率需求。隨著等離子體功率不斷增大，同一時間內(nèi)NO轉(zhuǎn)化率逐步增大；當(dāng)固定放電功率不變時，NO轉(zhuǎn)化率則先隨時間增加逐漸增大，最后趨于穩(wěn)定。比較上述結(jié)果發(fā)現(xiàn)，特定放電功率下NO轉(zhuǎn)化率存在極限值，提高等離子體的放電功率則會明顯提升NO 轉(zhuǎn)化率。當(dāng)放電功率為10W時，15min 后NO 分解率即可穩(wěn)定到達(dá)95%以上。在固定等離子體放電功率條件下，氣體流量對NO轉(zhuǎn)化率的影響結(jié)果如圖1(b)所示。相同反應(yīng)時間內(nèi)，雖然氣體流量降低有助于NO轉(zhuǎn)化率提升，但氣體流量的降幅變化并未顯著影響NO轉(zhuǎn)化率，當(dāng)氣體流量降低60%（從200mL/min 降低為80mL/min）時，NO 轉(zhuǎn)化率提升幅度低于20%。此外，對比圖1(a)和(b)中相同能量密度（3000J/L）的兩條曲線發(fā)現(xiàn)，等離子體放電功率越大，NO 轉(zhuǎn)化率越高。這表明在能量密度數(shù)值相同時，放電功率相對流量對等離子體分解NO效率影響更為顯著。

圖1 等離子體協(xié)同催化時能量密度兩大因素對NO轉(zhuǎn)化率的影響

2.2 非熱等離子體協(xié)同催化劑活性評價結(jié)果

圖2為不同電壓下介質(zhì)阻擋等離子體單獨和協(xié)同MnFe/SBA-15催化劑直接分解NO的結(jié)果。由圖可知，等離子體單獨作用于NO分解時，放電電壓升至8kV時NO轉(zhuǎn)化率仍僅為3.1%；繼續(xù)升至10kV時，NO 轉(zhuǎn)化率提高至63.6%。相比之下，等離子體協(xié)同MnFe/SBA-15催化劑分解NO的轉(zhuǎn)化率大幅提升。當(dāng)電壓為8kV 時，NO 轉(zhuǎn)化率可達(dá)到85.3%；而當(dāng)電壓為12kV 時，轉(zhuǎn)化率已達(dá)到97.8%，相當(dāng)于等離子體單獨作用時20kV 的效果（97.7%）。以上結(jié)果表明，催化劑的加入能大大提高NO在低溫下的轉(zhuǎn)化率，顯著降低等離子體分解NO能耗。

圖2 不同電壓下等離子體單獨和協(xié)同MnFe/SBA-15催化劑對NO轉(zhuǎn)化率的影響

非熱等離子體協(xié)同催化劑活性評價結(jié)果表明，在0～20kV放電電壓（反應(yīng)電壓每10min增加一次，每次增加2kV）下，等離子體協(xié)同催化劑的脫硝活性遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于等離子體單獨作用。為研究該放電條件下等離子體對催化劑理化性質(zhì)的影響，將該條件下反應(yīng)后的MnFe/SBA-15 催化劑與新鮮MnFe/SBA-15催化劑進(jìn)行了XRD、SEM、TEM、BET、XPS 等一系列對比表征測試，結(jié)果如圖3所示。

2.3 X射線衍射分析

圖3(a)是MnFe/SBA-15催化劑協(xié)同非熱等離子體催化反應(yīng)前后的XRD 譜圖。由圖可知，反應(yīng)前后MnFe/SBA-15 催化劑的特征衍射峰未見有明顯區(qū)別，表明等離子體條件下催化劑的晶相組成未發(fā)生變化。圖中2θ為28.6°、37.3°、42.8°、56.6°和72.2°等處的特征衍射峰分別對應(yīng)軟錳礦（β-MnO2）結(jié)構(gòu)的(110)、(101)、(111)、(211)和(301)衍射面（PDF#81-2261），而2θ為32.9°和35.7°處的衍射峰歸屬于Mn2O3結(jié)構(gòu)的(222)和(123)衍射面（PDF#76-0150）。其中，MnO2的特征衍射峰占主要部分，衍射峰強(qiáng)度大且較為尖銳，表明催化劑主要以MnO2晶型為主，而Mn2O3則主要以無定形態(tài)錳氧化物形式存在。此外，MnFe/SBA-15 催化劑的XRD 譜圖中未檢測到與Fe 相關(guān)的特征衍射峰，這可能與Fe含量較小且均勻分散有關(guān)。

2.4 N2吸附-脫附分析

MnFe/SBA-15催化劑反應(yīng)前后的N2吸附-脫附等溫線及相應(yīng)孔徑分布曲線如圖3(b)所示。催化劑的N2吸附-脫附等溫線為典型的Ⅳ型吸附等溫線，具有明顯的滯后環(huán)，表明催化劑存在介孔結(jié)構(gòu)。表1列出了MnFe/SBA-15 催化劑的比表面積、孔容及孔徑分析結(jié)果，可以看到MnFe/SBA-15催化劑具有較大的比表面積（446.82m2/g）和孔容（0.66cm3/g），平均孔徑為6.42nm。較大的比表面積有利于NO氣體分子在催化劑表面的吸附，這為NO分子提供了反應(yīng)場所。在等離子體協(xié)同催化反應(yīng)后，催化劑的比表面積（410.15cm2/g）、孔容（0.66cm3/g）及平均孔徑（6.40nm）并未發(fā)生太大變化。這表明在較高輸出電壓的等離子體作用下，催化劑的多孔結(jié)構(gòu)并未遭到破壞，這與掃描電鏡所得結(jié)果一致。

表1 MnFe/SBA-15催化劑的BET比表面積、孔容及孔徑

2.5 掃描電鏡及透射電鏡分析

利用掃描電子顯微鏡（SEM）和透射電子顯微鏡（TEM）對MnFe/SBA-15 催化劑反應(yīng)前后的微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。從圖3(c)和(d)中可以看出，SBA-15 分子篩載體的結(jié)構(gòu)呈并列香腸狀，每段長度約為2μm，載體內(nèi)部存在許多均勻并列的空隙，Mn、Fe金屬形成的氧化物顆粒均勻負(fù)載在SBA-15表面及空隙間，這種立體密集分布有利于活性位點的暴露，可增加反應(yīng)物與活性組分的接觸概率,提高反應(yīng)活性。由圖3(e)催化劑反應(yīng)后SEM圖可以看到，催化劑結(jié)構(gòu)未見太大變化，說明等離子體工作電壓范圍內(nèi)催化劑的結(jié)構(gòu)未被破壞。催化劑反應(yīng)后的TEM圖[圖3(f)]中，MnOx以納米顆粒分散于SBA-15載體上，可發(fā)現(xiàn)清晰的不同方向的β-MnO2(110)晶格條紋，但與標(biāo)準(zhǔn)β-MnO2(110)面（0.240nm）相比略大，其條紋間距在0.243nm左右，這一結(jié)果與XRD 分析一致。這可能是由于MnO2中的部分Mn4+被離子半徑較大的Fe3+取代的緣故。

圖3 MnFe/SBA-15催化劑反應(yīng)前后表征結(jié)果對比圖

2.6 X射線光電子能譜分析

MnFe/SBA-15催化劑的XPS分析結(jié)果如圖4所示。圖4(a)為Mn 2p XPS 譜圖的高斯擬合分峰處理結(jié)果，其中，結(jié)合能為640.7eV、642.0eV 和644.1eV 的峰分別對應(yīng)Mn2+、Mn3+和Mn4+物種[26-28]。不同價態(tài)Mn 的相對含量計算結(jié)果見表2。新鮮催化劑表面（Mn3+和Mn4+）的含量占比為73.0%，反應(yīng)激活后催化劑表面的（Mn3+和Mn4+）相對含量占比仍高達(dá)69.1%，其中Mn3+占比為64.0%，高價錳（Mn3+和Mn4+）在錳物種中占比越大，越有利于錳氧化物更好實現(xiàn)氧化還原反應(yīng)的循環(huán)[29]。豐富的三價錳離子能夠與四價錳和二價錳轉(zhuǎn)移電子構(gòu)成氧化還原循環(huán)，提升氧化還原能力，促進(jìn)NO 催化分解。圖4(b)為O 1s 的XPS 譜圖的高斯擬合分析結(jié)果，新鮮催化劑表面在529.7eV 和532.7eV 處的O 1s分裂峰分別對應(yīng)為晶格氧（Oβ）和表面吸附氧及氧空位（Oα）物種。而反應(yīng)后催化劑表面吸附氧分裂峰的結(jié)合能移動至533.0eV，晶格氧（Oβ）質(zhì)量分?jǐn)?shù)下降1.3%。這可能由于等離子體條件下催化劑表面因電子碰撞破壞了晶格氧穩(wěn)定性，導(dǎo)致表面O原子脫離產(chǎn)生氧空位，使得表面吸附O和氧空位物種的含量相對增加。另外，F(xiàn)e 原子取代也會使得MnO2中O 原子電荷不平衡，促使氧空位形成。結(jié)合表2結(jié)果可知，反應(yīng)前后催化劑表面吸附氧及氧空位（Oα）質(zhì)量分?jǐn)?shù)從95.0%上升至96.3%。氧空位的增加改變催化劑表面電荷密度，促進(jìn)電子遷移，有利于NO在催化劑表面吸附，促進(jìn)NO分解。

圖4 MnFe/SBA-15催化劑反應(yīng)前后的Mn 2p和O 1s XPS譜圖

表2 MnFe/SBA-15催化劑反應(yīng)前后表面不同O和Mn元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)

2.7 在線質(zhì)譜分析

等離子體協(xié)同MnFe/SBA-15催化劑分解NO反應(yīng)過程的在線質(zhì)譜分析結(jié)果如圖5(a)所示。在0～8kV 間，NO 信號值逐漸降低，N2和O2的信號值相應(yīng)升高，而NO2和N2O的信號值沒有變化。這說明一定的放電電壓才能發(fā)生NO分解反應(yīng)，隨著放電電壓增加，NO 轉(zhuǎn)化率逐漸升高。當(dāng)輸出電壓為8kV 時，NO 轉(zhuǎn)化率接近90%。反應(yīng)產(chǎn)物在線分析結(jié)果表明，在等離子體協(xié)同催化作用下，催化劑表面吸附NO 被直接分解為N2和O2。值得注意的是，在合適的NO分解電壓（4～14kV）下，尾氣中N離子、O 離子的信號值變化不大，說明N—O 鍵斷裂形成的激發(fā)態(tài)N離子、O離子吸附在催化劑上，因此可以推斷此時NO分解為催化劑和等離子體的共同作用。而當(dāng)電壓為18kV時，尾氣中N2和O2的含量急劇上升，同時伴隨生成大量游離態(tài)的N 離子、O 離子，說明此時等離子體引入能量促使氣相中NO 的N—O 鍵斷裂，同時使生成的游離態(tài)N 離子、O離子無法穩(wěn)定吸附在催化劑上，在氣相中自發(fā)結(jié)合生成N2和O2。因此在此電壓下，NO的高轉(zhuǎn)化率等離子體起了主要作用。為了研究工作更貼近實際應(yīng)用場景，研究了空氣氣氛下等離子體協(xié)同催化劑分解NO 的尾氣組成，結(jié)果如圖5(b)所示?？梢钥吹?，當(dāng)放電電壓達(dá)到10kV 時，NO 轉(zhuǎn)化率開始增加。相比無空氣加入時，空氣氣氛下等離子體協(xié)同催化分解NO的能耗明顯變高。這是因為空氣中O2的存在會與NO在催化劑上產(chǎn)生競爭吸附，使得更多的NO游離，從而增加等離子體分解NO的能耗。同時，在10～18kV 電壓下，NO 含量隨著電壓升高依次降低，而NO2和N2O的含量逐漸升高，O2含量降低。這表明在空氣氣氛下NO 結(jié)合O2生成了NO2和N2O。綜上，相對于Ar氣氛，空氣氣氛下等離子體協(xié)同催化分解NO的能耗提升，同時隨著反應(yīng)進(jìn)行，還會產(chǎn)生大量NO2和N2O等氧化副產(chǎn)物，影響反應(yīng)選擇性。

圖5 等離子體協(xié)同MnFe/SBA-15催化劑分解NO的在線質(zhì)譜分析結(jié)果

2.8 反應(yīng)機(jī)理分析

基于催化劑活性測試結(jié)果和在線質(zhì)譜分析結(jié)果，提出非熱等離子體協(xié)同MnFe/SBA-15 催化劑直接催化分解NO的轉(zhuǎn)化機(jī)理，如圖6所示。

圖6 非熱等離子體協(xié)同MnFe/SBA-15催化劑直接催化還原NO機(jī)理示意圖

圖中反應(yīng)路線1是非熱等離子體單獨作用分解NO，此時需要較高的輸出電壓才能破壞NO的N—O鍵，NO 分解成游離態(tài)的N 離子（N*）和O 離子（O*）后，N 離子、O 離子兩兩結(jié)合生成N2和O2。具體反應(yīng)過程如式(4)～式(6)。

非熱等離子體協(xié)同催化分解NO 的反應(yīng)機(jī)理如路線2 所示。氣相中的NO 分子首先吸附在催化劑表面活性位點上形成吸附態(tài)NO，F(xiàn)e摻雜和等離子作用有利于在催化劑表面形成更多氧空位，為NO吸附及氧氣形成提供新的活性位點。同時，不同價態(tài)Mn物種間的電子傳遞會削弱吸附態(tài)NO的N—O鍵，降低N—O 斷裂所需能量。NO 在協(xié)同催化作用下解離生成N、O原子并吸附在催化劑表面，激發(fā)態(tài)N、O原子在催化劑表面兩兩結(jié)合生成吸附態(tài)N2和O2，最后N2和O2脫附，具體反應(yīng)過程如式(7)～式(12)。

3 結(jié)論

本文通過浸漬法制備了SBA-15 分子篩負(fù)載的錳鐵雙金屬催化劑，結(jié)合介質(zhì)阻擋放電等離子體研究了等離子體協(xié)同催化低溫直接分解NO 的性能。主要結(jié)論如下。

（1）活性測試結(jié)果表明，放電功率是等離子體分解NO的主要影響因素；在25℃、等離子體放電電壓為12kV 時，等離子體協(xié)同MnFe/SBA-15 催化分解NO 的轉(zhuǎn)化率可達(dá)97.8%，而等離子體單獨作用時達(dá)到97.7%轉(zhuǎn)化率所需電壓為20kV。

（2）MnFe/SBA-15 催化劑的表征結(jié)果說明，等離子體協(xié)同反應(yīng)前后，催化劑的晶相組成、孔道結(jié)構(gòu)和物理形貌未見明顯變化。XPS 分析表明Fe摻雜和等離子體作用促進(jìn)了催化劑表面氧空位的形成，而催化劑上豐富的錳物種和形成的氧空位促進(jìn)了NO的吸附和分解。

（3）機(jī)理分析表明，等離子體單獨作用時，需要高能電場提供N—O 鍵斷裂的能量；而當(dāng)?shù)入x子體協(xié)同催化時，不同價態(tài)Mn物種間的電子傳遞削弱了催化劑表面吸附態(tài)NO 的N—O 鍵，從而降低了NO分解能耗。在降低能耗的同時，還需要關(guān)注催化劑裝填與等離子體的結(jié)合方式，進(jìn)一步促進(jìn)二者協(xié)同作用，解決實際應(yīng)用中的使用問題。