钒钨铈催化剂的低温SCR反应机理研究

本文使用等体积浸渍法制备了钒钨铈(V2O5-WO3/CeO2)选择性催化还原(SCR)脱硝催化剂,并使用一系列的原位傅里叶变换红外(In-situ FTIR)光谱详细研究了该催化剂的低温SCR反应过程(本文选用200℃)。通过将原位红外光谱与化学诱捕法耦合使用,成功捕捉并识别了低温SCR的不稳定反应中间产物亚硝酸盐(nitrites),并以该亚硝酸盐物种为主要的反应活化产物,建立了基于NO氧化活化的低温SCR还原半圈反应动力学模型.该动力学模型可准确描述V2O5-WO3/CeO2催化剂低温SCR中NO与表面吸附NH3的瞬态反应过程。     

NO在Mn_2O_3(110)表面吸附的密度泛函理论研究

基于第一性原理密度泛函计算方法研究了NO在Mn_2O_3(110)面的吸附行为,计算了Mn_2O_3(110)面吸附NO和O_2的吸附构型的结构参数、吸附能和电子结构.结果表明,在Mn_2O_3(110)表面上,NO倾向于吸附在Mn top位,吸附前后的结构总能变化在-0.61~-1.29 eV之间,NO吸附后Mn吸附位周围的配位结构发生变化,使得Mn的电子向NO转移.进一步研究了吸附O_2后的Mn_2O_3表面再进一步吸附NO的行为,发现了ONOO*结构的形成.NO和O_2在表面共吸附形成ONOO*结构时的吸附能(-1.23和-1.39 eV)高于单纯吸附NO时的吸附能,此时Mn的电子向ONOO*结构转移,NO和O_2投影态密度的电子峰广泛交叠,说明成键原子之间有强共价键作用.     

放电气氛对复合金属氧化物催化剂结构和活性的影响

采用等离子体辅助溶胶凝胶法制备了复合金属氧化物MnCeO_x催化剂,研究了N_2、Ar、空气等气氛产生的等离子体预处理对催化剂结构和活性的影响,通过低温氮吸附-脱附、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)和程序升温还原(H2-TPR)等手段对催化剂表面的物理化学特性进行了表征分析.结果表明不同气氛的等离子体可以不同程度地分解催化剂前驱体中的硝酸盐和有机物,并有效提高催化剂的氧化活性.经空气等离子体预处理制备的催化剂在275℃时的对NO氧化效率为75%,比直接煅烧方法制备的催化剂的氧化效率高20%.等离子体预处理制备催化剂能够使MnO_x和CeO_2之间的相互作用增强,从而提高催化剂的比表面积,提高催化剂表面Ce3+的比例,显著增加催化剂表面的化学吸附氧和弱结合的氧物种.等离子体预处理对催化剂表面的物理化学性质的优化,提高了催化剂的氧化还原性能和催化氧化性能.