The improving effect of SO42− on environmental-friendly SO42−/α-Fe2O3 catalyst for NH3-SCR

氮氧化物 催化作用 化学 选择性催化还原 硫酸盐 吸附 无机化学 氧化还原 化学工程 核化学 有机化学 燃烧 工程类
作者
Guowei Wang,Yankun Zhang,Jingmei Lu,Yongjun Liu,Meng Yang,Guojian Peng,Lijuan Jia,Huiming Wang,Futing Xia,Qiulin Zhang
出处
期刊:Journal of The Energy Institute [Elsevier]
卷期号:110: 101347-101347 被引量:7
标识
DOI:10.1016/j.joei.2023.101347
摘要

For the selective catalytic reduction (SCR) of NOx by NH3, a variety of SO42−/α-Fe2O3 catalysts were created and utilized. The consequences manifest that the sulfation treatment signally boosted the NOx conversion of α-Fe2O3. With varying SO42− loadings, the T90 of SO42−/α-Fe2O3 catalysts ranges from 10% SO42−/α-Fe2O3 (301 °C) > 15% SO42−/α-Fe2O3 (306 °C) > 5% SO42−/α-Fe2O3 (314 °C) > 20% SO42−/α-Fe2O3 (321 °C). The optimum concentration of sulfate treatment samples was 10% wt., producing approximately 100% NOx conversion at 325–400 °C. Although the introduction of SO42− weaken the redox capacity of α-Fe2O3, the quantity and strength of acidic sites on SO42−/α-Fe2O3 was dramatically enhanced. Meanwhile, introducing SO42− to α-Fe2O3 hindered the ammonia oxidation process and increased the pore volume of the catalyst, enhancing SCR activity. In situ DRIFTS investigations demonstrated that NH3 adsorbed on Brønsted acid sites displayed better stability over SO42−/α-Fe2O3 catalysts. Due to the decreased capacity of the catalyst surface to adsorb NOx, the E-R route prevails on 10% SO42−/α-Fe2O3 catalyst.
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