CeO2氧化膜对Cu-ZSM-5催化分解NO的保护

• 作者: 王晓霏 孙瑞彬 乔晓磊 金燕 樊保国
• 来源期刊: 中南大学学报（自然科学版）
• 学科: 地球科学
• 关键词: Cu-ZSM-5 CeO2氧化膜 NO催化分解
• 年，卷（期）: 2022,（4）
• 所属期刊栏目: 矿业工程? 冶金工程? 环境工程? 化学与化学工程? 材料科学与工程|Mining Engineering, Metallurgical Engineering, Environmental Engineering, Chemistry and Chemical Engineering, Materials Science and Engineering
• 页码范围: 1199-1208
• 页数: 10页
• 分类号: TQ426|X701
• 语种: 中文
• DOI: 10.11817/j.issn.1672-7207.2022.04.005

摘要

为了降低燃煤电厂烟气中水蒸气和SO2对Cu-ZSM-5催化剂活性的影响,通过沉淀法使CeO2包裹Cu-ZSM-5颗粒形成一层致密的氧化膜,通过改变硝酸铈的浓度来控制CeO2氧化膜厚度并对CeO2氧化膜覆盖的催化剂表观形貌、骨架结构、孔隙规律以及活性铜的存在形式进行分析.研究结果表明:当硝酸铈浓度过低时,无法形成CeO2氧化膜;当硝酸铈浓度过高时,CeO2晶粒和铈离子进入孔道破坏骨架结构;采用0.001 mol/L的硝酸铈制备的CeO2氧化膜厚度适宜,颗粒表面元素分布均匀,孔隙结构和骨架基本单元环结构完整.CeO2氧化膜促使Cu-Z表面游离的Cu2+向活性中心[Cu2+-O2?-Cu2+]2+转变,增加了活性中心数量.同时,CeO2氧化膜提供了大量的氧空位和Ce4+,氧空位吸附来自[Cu2+-O2?-Cu2+]2+脱附的O2?,Ce4+与O2?反应释放O2,促进了NO的催化分解.采用0.001 mol/L的硝酸铈浓度制备的Cu-Z-Ce2催化性能最佳,催化效率高达58.2％.CeO2氧化膜可对Cu-Z颗粒起到良好的保护作用,阻止水蒸气对骨架铝的侵蚀,抑制水蒸气和SO2与活性中心发生副反应.