氨(NH3-SCO)选择性催化氧化为N2和H2O被认为是最有效的NH3污染解决策略之一,因为NH3对人体健康和环境具有潜在的有害影响。
有鉴于此,东京都立大学Toru Murayama报道了两种高性能Nb2O5负载的Pt和Pd催化剂用于NH3-SCO。
文章要点
1)即使在100%NH3转化率下,Pt / Nb2O5和Pd / Nb2O5都显示出极高的N2选择性(分别为98%和100%)。
2)研究人员用NaOH中和Brønsted酸中心的方法研究了Pt/Nb2O5和Pd/Nb2O5酸中心在NH3-SCO中的作用。Pt/Nb2O5和Pd/Nb2O5的NaOH处理都降低了催化剂的转化率和对N2的选择性,其中选择性的降低尤为突出。这些结果表明,Brønsted酸中心对提高N2选择性起着至关重要的作用。
3)研究人员通过高角度环形暗场扫描透射电子显微镜(HAADF-STEM),表面积,NH3的程序升温脱附(NH3-TPD),吡啶吸附,粉末X射线衍射(XRD)和漫反射率利用红外变换光谱法(DRIFT)等表征手段阐明了催化剂的物理性质与催化性能之间的关系。
本研究为利用酸性金属氧化物的酸性中心来提高NH3-SCO的N2选择性的催化剂设计提供了新的思路。
Mingyue Lin, et al, Features of Nb2O5 as a Metal Oxide Support of Pt and Pd Catalysts for Selective Catalytic Oxidation of NH3 with High N2 Selectivity, Journal of Catalysis (2020)
DOI:10.1016/j.jcat.2020.05.040
https://doi.org/10.1016/j.jcat.2020.05.040