Ảnh hưởng nhiệt độ nung lên cấu trúc và hoạt động của hệ xúc tác niken nhôm trong phản ứng C3H8-SCR-NO

Bài báo trình bày các kết quả nghiên cứu đặc trong cấu trúc và khả năng xúc tác cho phản ứng C3H8-SCR-NO của dạng xúc tác spinel niken nhôm. Với phương pháp tổng hợp lựa chọn, tác giả đã tạo ra xúc tác spinel NiAl có bề mặt riêng lớn với pha tạp là NiO, có lẽ pha tạp NiO như thành phần thứ hai của xúc tác, có khả năng mở rộng "cửa sổ hoạt tính" của spinel. Đồng thời, ảnh hưởng của nhiệt độ nung lên cấu trúc và hoạt tính của spinel 496 NiAl cũng được trình bày chi tiết trong bài báo này.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Ảnh hưởng nhiệt độ nung lên cấu trúc và hoạt động của hệ xúc tác niken nhôm trong phản ứng C3H8-SCR-NO T¹p chÝ Hãa häc, T. 44 (4), Tr. 495 - 499, 2006 ¶nh h ëng cña nhiÖt ®é nung lªn cÊu tróc vµ ho¹t tÝnh cña hÖ xóc t¸c spinel niken nh«m trong ph¶n øng C3H8-SCR-NO §Õn Tßa so¹n 24-01-2006 NguyÔn Kim Ng 1, §Æng Kim Chi2, Ho ng Träng Yªm1 1 Khoa C«ng nghÖ Hãa häc, Tr$êng §¹i häc B¸ch khoa H* Néi 2 ViÖn KH & CN M«i tr$êng, Tr$êng §¹i häc B¸ch khoa H* Néi Summary In this paper, the influence of calcinations temperature on catalytic activity of nickel aluminates spinel was studied. XRD, TPR-H2 and BET methods were used to characterize structure of the investigated spinels. The obtained results showed that calcinations temperature greatly effected on BET surface area of those spinels, probably resulting in the difference in their catalytic behavior for C3H8-SCR-NO in the presence of excess oxygen. I - Më ®Çu h¬n so víi c¸c zeolit v cã ®é bÒn cao khi cã mÆt h¬i n0íc v SO2, tuy nhiªn c¸c xóc t¸c n y Ng y nay, vÊn ®Ò xö lý c¸c khÝ « nhiÔm NOx cã nh0îc ®iÓm cöa sæ ho¹t tÝnh rÊt hÑp (200 - (trong ®ã NO chiÕm trªn 95%) ® trë th nh mét 300oC). C¸c oxit kim lo¹i còng thÓ hiÖn ho¹t th¸ch thøc lín trong c«ng cuéc b¶o vÖ m«i tÝnh khö NO ë nhiÖt ®é kh¸ cao kho¶ng 450oC. tr0êng. Trong sè c¸c ph0¬ng ph¸p xö lý NOx Trong khi ®ã, nhiÖt ®é khÝ th¶i thùc tÕ th0êng trong ®iÒu kiÖn d0 O2 th× ph0¬ng ph¸p khö chän biÕn ®éng trong kho¶ng nhiÖt ®é t0¬ng ®èi réng läc khÝ NO b»ng hi®rocacbon ® thùc sù g©y (150 - 500oC) [10], do ®ã ®ßi hái xóc t¸c deNOx ®0îc chó ý cña c¸c nh nghiªn cøu trªn thÕ giíi, kh«ng nh÷ng ph¶i cã ®é bÒn ®èi víi SO2 m cßn bëi cã kh¶ n¨ng øng dông ®Ó xö lý khÝ « nhiÔm ph¶i cã ho¹t tÝnh ë kho¶ng nhiÖt ®é thÊp v NO cña c¸c nguån tÜnh nh0 khÝ th¶i c«ng nghiÖp réng. §Ó më réng cöa sæ ho¹t tÝnh cña xóc t¸c v c¸c nguån ®éng nh0 khÝ th¶i ®éng c¬ diezel. deNOx, mét sè c¸c hÖ xóc t¸c gåm hai hay Cho ®Õn nay, cã rÊt nhiÒu c¸c hÖ xóc t¸c ®0îc nhiÒu th nh phÇn ® ®0îc nghiªn cøu v øng nghiªn cøu cho ph¶n øng n y nh0: kim lo¹i- dông cho ph¶n øng HC-SCR-NO [11, 12]. zeolit: Cu-ZSM-5, Co-ZSM-5, Fe-ZSM-5, v.v. [1 - 3], kim lo¹i quý/chÊt mang: Pt, Pd, Rh, Au D0íi ®©y, chóng t«i xin tr×nh b y c¸c kÕt v Ir trªn Al2O3, v.v… [4 - 6], oxit kim lo¹i v qu¶ nghiªn cøu ®Æc tr0ng cÊu tróc v kh¶ n¨ng c¸c oxit kim lo¹i trªn chÊt mang: Al2O3, TiO2, xóc t¸c cho ph¶n øng C3H8-SCR-NO cña d¹ng ZrO2, Ga2O3, Ga2O3/Al2O3, In2O3-Ga2O3/Al2O3, xóc t¸c spinel niken nh«m. Víi ph0¬ng ph¸p v.v. [7 - 9]. Trong ®ã, c¸c xóc t¸c trªn c¬ së tæng hîp lùa chän, chóng t«i ® t¹o ra xóc t¸c zeolit ®Òu thÓ hiÖn ho¹t tÝnh t0¬ng ®èi cao trong spinel NiAl cã bÒ mÆt riªng lín víi pha t¹p l ph¶n øng HC-SCR-NO trong kho¶ng nhiÖt ®é tõ NiO, cã lÏ pha t¹p NiO nh0 th nh phÇn thø hai 350 - 500oC, nh0ng cã nh0îc ®iÓm l dÔ bÞ mÊt cña xóc t¸c, cã kh¶ n¨ng më réng cöa sæ ho¹t ho¹t tÝnh bëi h¬i n0íc v SO2. C¸c xóc t¸c kim tÝnh cña spinel. §ång thêi, ¶nh h0ëng cña nhiÖt lo¹i quý nh0 Pt/Al2O3 cã ho¹t ®é ë nhiÖt ®é thÊp ®é nung lªn cÊu tróc v ho¹t tÝnh cña spinel 495 NiAl còng ®0îc tr×nh b y chi tiÕt trong b i b¸o 1 atm. Th nh phÇn hçn hîp khÝ v o gåm 350 n y. ppm NO, 1000 ppm C3H8, 10% O2 v He ®0îc xem nh0 khÝ mang, tèc ®é dßng kh«ng ®æi 300 II - Thùc nghiÖm ml/phót, tèc ®é kh«ng gian 40.900 h-1. Nång ®é c¸c khÝ NO, O2, C3H8 ®0îc ®o b»ng thiÕt bÞ ph©n Quy tr×nh tæng c¸c spinel niken nh«m ®0îc tÝch IMR/2800 (USA). tr×nh b y trong b¸o c¸o tr0íc cña chóng t«i [14], §é chuyÓn hãa NO ®0îc x¸c ®Þnh theo c«ng hai mÉu spinel ®0îc tæng hîp ë 800 v 900oC, thøc sau: ký hiÖu t0¬ng øng l S2(800) v S2(900) [14]. C o NO C NO NO = , %; CÊu tróc cña c¸c spinel ®0îc x¸c ®Þnh b»ng C o NO c¸c ph0¬ng ph¸p: nhiÔu x¹ r¬nghen (XRD), khö Trong ®ã: CoNO v CNO l nång ®é cña NO trong b»ng H2 theo ch0¬ng tr×nh nhiÖt ...