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    賀泓院士團隊在氮氧化物淨化方面取得系列重要研究進展
    2020-02-28 | 编辑: | 【 】【打印】【關閉

      在国家自然科学基金项目(项目编号:21637005,51822811)等资助下,贺泓院士团队(中國科學院生态环境研究中心、城市环境研究所)在铜基小孔分子筛催化剂用于氨选择性催化还原氮氧化物(NH3-SCR)研究方面取得重要研究進展。研究成果相繼表發在:Appl. Catalysis B: Environmental(2篇),Catalysis Science and TechnologyChemical Engineering Journal上。

      氮氧化物(NOx)是造成大氣灰霾、光化學煙霧和酸雨的重要前體汙染物。柴油車尾氣是NOx排放的主要來源之一,氨選擇性催化還原(NH3-SCR)是目前應用最爲廣泛和有效的柴油車NOx排放控制技術,高效穩定的NH3-SCR催化劑是該技術的核心之一。Cu-SSZ-13小孔分子篩由于其優異的脫硝活性和水熱穩定性,已成功應用于歐洲和美國柴油車NOx淨化。傳統的Cu-SSZ-13制備方法是以N,N,N-三甲基-1-金剛烷基氫氧化铵(TMAdaOH)爲有機模板劑水熱合成SSZ-13,再經铵離子和Cu離子多次交換及焙燒得到。該方法價格昂貴且步驟繁雜、能耗高。本研究采用廉價易得的銅氨絡合物(Cu-TEPA)作爲模板劑,原位合成了Cu-SSZ-13分子篩,並經過簡單的一步後處理,得到了活性和穩定性優異的Cu-SSZ-13催化劑。相關成果發表在Appl. Catal. B (2020, 266, 118655)上。

      https://sciencedirect.xilesou.top/science/article/abs/pii/S0926337320300709 

      尽管Cu-SSZ-13小孔分子筛催化剂具有优异的水热稳定性,但经850 ℃以上的水热老化后,仍会出现严重的失活现象。鉴于此,本研究制备并考察了同样具有八元环孔道结构的Cu-SSZ-39分子筛。Cu-SSZ-39具有比Cu-SSZ-13更优异的水热稳定性,即使经过850 ℃-16 h的水热老化,仍然保持了优异的NOx淨化效率。其原因在于,SSZ-39具有比SSZ-13更彎曲的孔道結構,這一結構特性可以有效抑制水熱老化引發的脫Al過程和銅物種的積聚。由于其超高的水熱穩定性,Cu-SSZ-39分子篩催化劑有望應用于滿足我國國VI標准的柴油車尾氣淨化。相關成果發表在Appl. Catal. B (2020, 264, 118511)上。同时,针对Cu-SSZ-39催化剂在柴油车上的应用,还系统考察了SO2和堿金屬等毒性成分對Cu-SSZ-39活性和水熱穩定性的影響及作用機理,爲催化劑性能提升提供了理論依據。相關成果發表在Catal. Scie. Technol. (https://doi.org/10.1039/C9CY02186H)和Chem. Eng. J.(2020, 388, 124250, https://doi.org/10.1016/j.cej.2020.124250)上。

      https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0926337319312573 

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