Enhancement of low temperature NH3-SCR activity and SO2 & H2O tolerance over VPO-Co/TiO2: Determining roles of acidity via Co doping

氮氧化物 催化作用 化学 选择性催化还原 兴奋剂 无机化学 傅里叶变换红外光谱 选择性 材料科学 物理化学 化学工程 有机化学 光电子学 燃烧 工程类
作者
Guang Chen,Jie Yu,Bing Liu,Nana Shao,Jing Yuan,Fanyu Meng,Shihua Zhang,Yihua Chen,Li‐Na Guo
出处
期刊:Journal of environmental chemical engineering [Elsevier BV]
卷期号:11 (1): 109253-109253 被引量:1
标识
DOI:10.1016/j.jece.2022.109253
摘要

A series of VPO-Co/TiO2 samples were synthesized for selective catalytic reduction of NOx with NH3 (NH3-SCR) at low temperature for the first time. The activity testing results suggested that the catalytic performance of VPO-Co/TiO2 was greatly improved after Co was introduced. Among all the catalysts, VPO-Co(0.07)/TiO2 provided the optimal low-temperature SCR activity, with NO conversion 100% and N2 selectivity above 98% at 180–270 °C. Additionally, VPO-Co(0.07)/TiO2 also presented extraordinary SO2 + H2O durability after introducing 200 ppm SO2 and 6 vol% H2O to the SCR reaction at 180 °C. The characterization results revealed that the oxidation capacity and the acidity were both improved with the Co doping. In this VPO-Co/TiO2 system, the increased acidity via the Co doping played a more critical role in raising the SCR activity. The richest surface acidity could offset the adverse effect of moderate oxidation capacity over VPO-Co(0.07)/TiO2, thus resulting in the best de-NOx performance at low temperature. Furthermore, the in-situ diffuse reflectance Fourier transform infrared spectroscopy (in-situ DRIFTS) studies revealed that the SCR reaction over VPO-Co(0.07)/TiO2 was proceeded via a combination of Eley-Rideal (E-R) and Langmuir-Hinshelwood (L-H) pathways at 180 °C.
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