ZSM-5型分子篩上乙炔還原NO的機理探討及Y-HZSM-5上的NO還原研究.pdf

1、氮氧化物是大氣的主要污染物，它的有效去除受到廣泛關(guān)注。烴類選擇催化還原氮氧化物法(HC-SCR)是消除貧燃發(fā)動機尾氣中NO<,x>的有效方法。近年來，許多HC-SCR研究報道了H型分子篩催化劑對于NO<,x>的還原比Na型催化劑表現(xiàn)出明顯的高活性，但其原因尚未有人明確給出。 本文在研究ZSM-5型分子篩上C<,2>H<,2>-SCR反應(yīng)的基礎(chǔ)上，首次提出了相應(yīng)反應(yīng)機制。通過反應(yīng)機理，對上述H型和Na型分子篩在活性上的差異給出了圓

2、滿解釋。研究所得機理如下： NO在HZSM-5上被催化氧化生成NO<,2>；而后進一步在催化劑上吸附活化形成對還原劑具有高活性的雙齒和橋式硝酸鹽；另一方面，乙炔在HZSM-5表面吸附形成乙烯醇以氫鍵強吸附于B酸中心上，后者進一步轉(zhuǎn)化形成對NO<,x>有高活性的乙酸鹽；催化劑上的活性含C物種與含N物種反應(yīng)形成吸附態(tài)的氰化合物，后者進一步與NO<,x>反應(yīng)生成N<,2>。在NaSM-5上，NO不能被有效催化氧化。在隨后的吸附中也只能

3、形成惰性的結(jié)合在Na<'+>上的硝酸鹽(由NO的非催化氧化形成)：另一方面，乙炔在NazSM-5上吸附僅形成通過弱的靜電作用結(jié)合在沸石孔道中Na<'+>離子上的乙烯醇，這種吸附形式的吸附物在達到反應(yīng)溫度前即已脫附，無法貢獻于NO<,x>的還原。在NaZSM-5上由于上述兩種(含N，和含C的)活性中間物種均無法形成，因而在C<,2>H<,2>-SCR反應(yīng)中沒有活性。 本論文還研究了在富氧條件下可有效消除NO的0.5％Y/HZSM-