期刊文献+

Investigation of low-temperature hydrothermal stability of Cu-SAPO-34 for selective catalytic reduction of NO_x with NH_3 被引量:10

Cu-SAPO-34催化剂的低温水热稳定性及其对NH_3选择催化还原NO_x反应性能的影响(英文)
下载PDF
导出
摘要 The low‐temperature hydrothermal stabilities of Cu‐SAPO‐34samples with various Si contents and Cu loadings were systematically investigated.The NH3oxidation activities and NH3‐selective catalytic reduction(SCR)activities(mainly the low‐temperature activities)of all the Cu‐SAPO‐34catalysts declined after low‐temperature steam treatment(LTST).These results show that the texture and acid density of Cu‐SAPO‐34can be better preserved by increasing the Cu loading,although the hydrolysis of Si-O-Al bonds is inevitable.The stability of Cu ions and the stability of the SAPO framework were positively correlated at relatively low Cu loadings.However,a high Cu loading(e.g.,3.67wt%)resulted in a significant decrease in the number of isolated Cu ions.Aggregation of CuO particles also occurred during the LTST,which accounts for the decreasing NH3oxidation activities of the catalysts.Among the catalysts,Cu‐SAPO‐34with a high Si content and medium Cu content(1.37wt%)showed the lowest decrease in NH3‐SCR because its Cu2+content was well retained and its acid density was well preserved. 随着柴油车数量的增加,NO_x污染的控制成为了当今社会的一个重要议题,NO_x可以导致酸雨,光化学烟雾以及慢性健康问题.目前,具有八元环孔口的含铜CHA型分子筛(包括Cu-SSZ-13和Cu-SPAO-34)具有优异的高温水热稳定性及宽温度范围内的活性和N_2选择性,是最具有吸引力的氨选择催化还原催化剂,而且在欧洲和美国已经得到了应用.SAPO-34分子筛的一个重要缺陷就是在100 ℃以下,对水较为敏感,这主要是由于Si–O–Al键的水解造成的.研究表明,在室温下接触水蒸气后,SAPO-34的结晶度和比表面积只能部分恢复,而如果长达数月甚至更长时间的接触后,分子筛将会遭受骨架坍塌等不可逆的破坏,到目前为止,Cu-SAPO-34的低温水热稳定性相关问题并未得到清楚的阐述.本文系统研究了不同铜含量和硅含量的Cu-SAPO-34催化剂的低温水热稳定性.结果显示,低温水热处理后,所有催化剂的NH_3氧化活性和NH_3-SCR活性(主要是低温活性)都有所下降.29Si MAS NMR结果表明,在低温水热处理过程中,骨架结构的破坏在所难免,但催化剂上铜含量的增加有助于Cu-SAPO-34的骨架结构和酸性的更好保持.EPR结果表明,当催化剂上铜含量较低时,孤立Cu^(2+)的稳定性和SAPO分子筛骨架的稳定性呈现正相关的关系.具有较高铜含量(如3.67 wt%)的样品,尽管其骨架结构和酸性在低温水热处理过程中可以得到较好的保持,但活性Cu^(2+)的量仍会有明显的下降.由于部分样品在低温水处理后,NH_3氧化反应活性下降,我们推测CuO颗粒发生了聚结,从而抑制了催化剂的NH_3氧化反应活性,N_2O化学吸附实验也证实了该结论.在所有催化剂中,具有中等铜含量(1.37%)的高硅Cu-SAPO-34样品在低温水处理过程中的Cu^(2+)量和酸性质均得到了较好的保持,所以其水处理后的NH_3-SCR活性衰减最小.
作者 Xiao Xiang Pengfei Wu Yi Cao Lei Cao Quanyi Wang Shutao Xu Peng Tian Zhongmin Liu 向骁;吴鹏飞;曹毅;曹磊;王全义;徐舒涛;田鹏;刘中民(中国科学院大连化学物理研究所大连洁净能源国家实验室,甲醇制烯烃国家工程实验室,辽宁大连116023;中国科学院大学,北京100049)
出处 《Chinese Journal of Catalysis》 EI CSCD 北大核心 2017年第5期918-927,共10页 催化学报(英文)
基金 supported by the National Natural Science Foundation of China(21676262,21506207,21606221) the Key Research Program of Frontier Sciences,CAS(QYZDB-SSW-JSC040)~~
关键词 Cu‐SAPO‐34 Low temperature hydrothermal stability Nitrogen oxides Selective catalytic reduction Ammonia oxidation Cu-SAPO-34 低温水热稳定性 氮氧化物 选择催化还原 氨氧化
  • 相关文献

同被引文献70

引证文献10

二级引证文献48

相关作者

内容加载中请稍等...

相关机构

内容加载中请稍等...

相关主题

内容加载中请稍等...

浏览历史

内容加载中请稍等...
;
使用帮助 返回顶部