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Like Cures like: Detoxification Effect between Alkali Metals and Sulfur over the V2O5/TiO2 deNOx Catalyst

催化作用 碱金属 硫黄 化学 戒毒(替代医学) 金属 无机化学 X射线光电子能谱 选择性催化还原 化学工程 有机化学 医学 工程类 病理 替代医学
作者
Shangchao Xiong,Jianjun Chen,Hao Liu,Xiaoping Chen,Wenzhe Si,Zhengjun Gong,Yue Peng,Junhua Li
出处
期刊:Environmental Science & Technology [American Chemical Society]
卷期号:56 (6): 3739-3747 被引量:59
标识
DOI:10.1021/acs.est.2c00113
摘要

The V2O5/TiO2 (VTi) catalyst has been widely employed for the NH3 selective catalytic reduction (NH3-SCR) reaction, and sulfur (S) and alkali metals (K) were usually considered as poisons during this reaction. In this work, the synergistic effect of S and K over the VTi catalyst for the NH3-SCR reaction was analyzed and discussed. It is surprisingly observed that the synergistic effects of S and K exhibited a detoxification effect on the NH3-SCR reaction. That is, although the VTi catalyst exhibited moderate resistance to S poisoning and unsatisfactory resistance to K deactivation, the SCR activity was restored to close to fresh VTi when K and S coexisted. This detoxification effect also could occur between other alkali metals (e.g., Ca and Na) and sulfur. X-ray photoelectron spectroscopy and charge density difference studies both indicate that the introduction of K could significantly affect the electronic structure of V, but this toxic effect was recovered by the further addition of S because of the strong interaction between S and K. Therefore, this detoxification effect can occur in the practical reaction atmosphere, which alleviates the alkali metal poisoning of commercial catalysts.
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