Ce和Co对Cu-ZSM-5催化分解NO的促进作用

作者：杨晓; 韩飞; 张媛媛; 王晓霏; 乔晓磊; 金燕; 樊保国^*

来源：中国电机工程学报, 2020, 40(03): 877-886.

DOI：10.13334/j.0258-8013.pcsee.190819

• 催化分解
• Cu-ZSM-5
• NO分解
• Ce和Co掺杂
• 2+-O2--Cu2+}2+" name="keyword">{Cu2+-O2--Cu2+}2+
• 氧脱附

通过液相离子交换法制备Ce和Co掺杂的Cu-ZSM-5催化剂,利用电感耦合等离子体发射光谱(inductively coupledplasma,ICP)、X射线衍射(X-raydiffractometer,XRD)、扫描电子显微镜(scanningelectronmicroscope,SEM)。X射线光电、H2-程序升温还原(temperature programmedreduction, TPR)、 O2-程序升温脱附(temperature programmed desorption, TPD)、X射线光电子能谱(X-rayphotoelectronspectroscopy,XPS)等手段对催化剂进行表征,并对其催化分解NO性能进行了研究。XRD结果显示不存在CO物种,H2-TPR表征发现掺杂Ce改性后Cu+与Cu2+耗氢量差值增大,说明Ce改善了Cu物种分散,防止溶液中Cu(OH)+聚集,同时Ce3+与Cu2+竞争交换位点,Cu2+/Cu(OH)+降低,活性中心{Cu2+-O2--Cu2+}2+增加。O2-TPD结果表明掺杂Co的样品中非晶格氧的脱附量大于未掺杂样品,掺杂Co有利于{Cu2+-O2--Cu2+}2+与{Cu+--Cu+}2+之间的氧化还原循环。Ce和Co的协同作用有利于形成更多的活性{Cu2+-O2--Cu2+}2+物种并促进了它在NO分解过程中与{Cu+--Cu+}2+间的转换,增强了NO的分解活性。实验研究结果证实,将Ce和Co共掺杂到Cu-ZSM-5催化剂中可在空速1200h-1、最佳反应温度550℃时将NO分解转换率从52%提高到61%。

• 单位
  太原理工大学