稀土鈣鈦礦型La-,1-x-Sr-,x-Co-,1-y-Fe-,y-O-,3-NSR催化劑的結(jié)構(gòu)性能及儲(chǔ)存機(jī)理研究.pdf

1、首先采用檸檬酸-EDTA絡(luò)合溶膠凝膠法制備了LaCo1-xFexO3(X=0，0.15，0.3，0.45)系列催化劑，該方法制得的催化劑具有較大的比表面積(13-15m2/g)和單一的鈣鈦礦物相結(jié)構(gòu)。對(duì)B位摻雜Fe元素后，鈣鈦礦晶格發(fā)生膨脹。對(duì)催化劑進(jìn)行NSC測(cè)試發(fā)現(xiàn)LaCoO3催化劑具有最大的NOx儲(chǔ)存量(137μmol/g)，隨著B(niǎo)位Fe對(duì)Co取代比例的增加，NOx儲(chǔ)存量(NSC)呈下降趨勢(shì)。
　　 為進(jìn)一步提高催化劑的NO

2、x儲(chǔ)存性能，以同樣的方法制備了La1-xSrxCoO3(X=0.1，0.2，0.3，0.4)系列催化劑。催化劑的XRD結(jié)果顯示，當(dāng)Sr取代比例大于0.1時(shí)，樣品中出現(xiàn)SrCO3相。從不同溫度下獲得的催化劑NSC數(shù)據(jù)中得出，NOx最佳儲(chǔ)存溫度為300℃。此系列催化劑普遍具有良好的NOx儲(chǔ)存性能，其中比表面積達(dá)到19.1m2/g的La0.7Sr0.3CoO3樣品具有最大的NSC(2595μmol/g)，其在儲(chǔ)存平衡后NO向NO2的轉(zhuǎn)化率也最

3、高(73％)。然而經(jīng)SO2預(yù)處理后，此系列催化劑NSC下降顯著，抗硫效果不佳。借助H2-TPR、O2-TPD、FT-IR、EXAFS、XPS等表征手段，我們對(duì)不同條件下該系列催化劑的氧化還原性能及表面性質(zhì)進(jìn)行了研究，初步探索了NOx儲(chǔ)存及S中毒機(jī)理。NOx主要以與鈣鈦礦結(jié)構(gòu)相作用形成的N鍵合硝酸鹽的形式儲(chǔ)存在A位Sr附近的氧空位上。催化劑中所含的SrCO3的主要作用是使鈣鈦礦中的表面活性位得到良好的分散以提高其氧化性能，同時(shí)SrCO3相

4、也參與了NOx的儲(chǔ)存。在NOx的儲(chǔ)存過(guò)程中，NO先被鈣鈦礦結(jié)構(gòu)中的高價(jià)Co氧化為NO2，然后以N鍵合硝酸鹽形式儲(chǔ)存在Sr周?chē)难蹩瘴簧希蛘咭泽w相硝酸鹽的形式儲(chǔ)存于其鄰近的SrCO3上。硫化后催化劑NOx儲(chǔ)存量顯著下降是由于SO2與催化劑表面的SrCO3結(jié)合形成體相硫酸鹽，覆蓋在樣品表面阻礙了NOx在鈣鈦礦相上的儲(chǔ)存，同時(shí)SO2中的S原子可能占據(jù)了鈣鈦礦相中Sr周?chē)难蹩瘴唬⒉糠制茐牧吮砻驸}鈦礦的結(jié)構(gòu)，從而降低了催化劑的氧化活性和NO