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  • ISSN:0253-9993
  • CN: 11-2190/TD

《煤炭学报》

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碱金属对Cu-ZSM-5 催化分解NO的影响

作者(Author):

  • 孙瑞彬
  • 王晓霏
  • 张代鑫
  • 刘丁赫
  • 乔晓磊
  • 金燕
  • 樊保国

作者单位:

  • 太原理工大学 电气与动力工程学院

关键词:

  • NO 催化分解
  • Cu-ZSM-5
  • Na
  • K
  • {Cu-O-Cu}2+
  • 摘要
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Cu-ZSM-直接催化分解烟气中的 NO 具有潜在的应用前景。 然而高温的烟气中存在不 同种类的碱金属碱金属对 Cu-ZSM-催化分解 NO 的影响机制尚不清楚。 采用液相浸渍法将碱 金属 Na负载到离子交换法制备的 Cu-ZSM-催化剂。 探究了碱金属负载量对新鲜的 CuZSM-催化剂直接催化分解 NO 转化率的影响并采用 XRDBETSEMTEMXPSH-TPR 和 O-TPD 等表征技术手段对其催化剂骨架结构孔隙规律铜物种种类化学吸附氧和活性物种中 氧气的脱附进行分析。 研究结果表明在最佳反应温度 550 °C Cu-ZSM-催化剂催化分解 NO 转化率为 53%。 随着碱金属 Na负载量的提高Cu-ZSM-催化剂直接催化分解 NO 转换率有明 显的抑制作用且碱金属 造成催化剂 NO 转化率降低的幅度明显高于碱金属 Na。 碱金属 可以 破坏的 ZSM-分子筛内部独特的三维交叉孔道结构致使催化剂骨架结构坍塌堵塞孔道进一步 阻碍了反应物 NO 与活性位点{Cu-O-Cu}2+ 的接触从而导致 NO 转化率降低。 活性成分{Cu-OCu2+ 部位可以与碱金属 Na相结合致使催化剂失活使其转变为新的铜物种 CuO 微粒且随着 碱金属 Na含量的增加CuO 数量也逐渐增多CuO 微粒可以占据催化剂孔道和覆盖在催化剂外 表面致使催化剂微孔比表面积和微孔孔容降低。 碱金属 Na抑制了催化剂活性成分{Cu-OCu}2+{Cu--Cu}2+之间的氧化还原循环进而阻碍了 NO 催化分解成 N2和 O2


孙瑞彬,王晓霏,张代鑫,等.碱金属对 Cu-ZSM-5 催化分解 NO 的影响[J].煤炭学报,2022,47(9):3493-3504.
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