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贵金属中毒对Cu-SSZ-13分子筛NH_3-SCR性能的影响

收稿日期：2022-12-23 修回日期：2023-03-22 接受日期：2023-12-02

DOI:10.20078/j.eep.20230402

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    摘要：柴油车排放的氮氧化物(NO_x) 对我国大气污染具有重要贡献。NH_3选择性催化还原NO_x(NH_3-SCR)是目前柴油车广泛采用的NO_x净化技术,而Cu-SSZ-13催化剂由于兼具优异的NH_3-SCR活性和水热稳定性而被用于国六柴油... 展开+
    摘要：

    柴油车排放的氮氧化物(NO_x) 对我国大气污染具有重要贡献。NH_3选择性催化还原NO_x(NH_3-SCR)是目前柴油车广泛采用的NO_x净化技术,而Cu-SSZ-13催化剂由于兼具优异的NH_3-SCR活性和水热稳定性而被用于国六柴油车NO_x排放控制。在柴油车后处理系统中,氧化催化剂的贵金属迁移会造成Cu-SSZ-13催化剂中毒,进而影响其活性和选择性等性能。本研究系统考察了不同贵金属种类和富集浓度对Cu-SSZ-13催化剂性能的影响,以及水热老化对贵金属中毒的再生作用。当贵金属中毒达到一定程度时,Cu-SSZ-13的催化性能(尤其是高温活性)会受到较大影响;水热老化会一定程度恢复贵金属中毒催化剂的NO_x净化性能,但可以促进副产物N_2O的生成;贵金属Pt和Pd对Cu-SSZ-13活性影响程度和中毒机制相似。XRD(X 射线衍射)、N_2物理吸附表征结果表明,贵金属对Cu-SSZ-13的结构影响不大,但会轻微降低催化剂的比表面积和孔容;通过NH_3氧化和NO氧化实验可知,贵金属会促进副反应的发生,额外消耗NH_3-SCR体系中的还原剂NH_3,从而降低Cu-SSZ-13的NO_x净化性能。 本研究有助于理解贵金属对Cu-SSZ-13催化剂的中毒作用及其机制。

    收起-

    作者：

    • 薛森1
    • 丁文庆2,3,4
    • 韩学旺1
    • 曹贺贺2,3
    • 张燕5
    • 余运波2,3
    • 单玉龙2,*
    • 单文坡3,5,*

    作者简介

    作者简介：薛森(1991—),男,河南安阳人,博士研究生,主要从事柴油机后处理催化剂研究。E-mail:xuesen@weichai.com
    通讯作者：单玉龙(1990—),男,辽宁阜新人,副研究员,主要从事机动车污染控制研究。E-mail:ylshan@rcees.ac.cn
    单文坡(1980—),男,河北东光人,研究员,主要从事大气污染控制研究。E-mail:wpshan@iue.ac.cn

    单位

    • 1. 潍柴动力股份有限公司
    • 2. 中国科学院生态环境科学研究中心 环境模拟与污染控制国家重点联合实验室
    • 3. 中国科学院赣江创新研究院
    • 4. 南昌大学 化学化工学院
    • 5. 中国科学院城市环境研究所 中国科学院区域大气环境研究卓越创新中心

    关键字

    • 铂
    • 钯
    • Cu SSZ 13
    • NH3 SCR
    • 贵金属中毒
    • 水热老化

    基金项目

    国家自然科学基金资助项目(51978640)

    引用格式

    薛森,丁文庆,韩学旺, 等. 贵金属中毒对Cu-SSZ-13分子筛 NH_3-SCR性能的影响[J]. 能源环境保护,2023, 37(6): 36-42.

    XUE Sen, DING Wenqing, HAN Xuewang, et al. Effects of noble metal poisoning on NH_3-SCR performances of Cu-SSZ-13 catalyst[J]. Energy Environmental Protection, 2023, 37(6): 36-42.

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