多孔 MnCe 奈米線氣凝膠催化劑中抑制 SO2 吸附的結構控制

工業煙氣中 SO2 的存在會導致催化劑活性中心永久失活。因此，迫切需要一種有效的方法來提高錳基催化劑在低溫下的抗 SO2 效能。在這項工作中，透過原位自組裝方法設計了一種分層多孔奈米線結構催化劑，以抑制 SO2 的吸附。這種具有大 BET 表面積和表面酸性的分級多孔奈米線氣凝膠催化劑在 100-400 °C 下表現出高於 90% 的 NOx 轉化率。值得注意的是，

與 MnCe-P 催化劑的 33% 降低相比，MnCe-N 催化劑的 NOx 轉化幾乎不受 SO2 (250 ppm) 的抑制。

在MnCe-P催化劑上，SO2與NH3和NO具有很強的競爭吸附能力，SO2較強的吸附能力抑制了反應氣體的吸附活化，阻礙了反應透過L-H機理進行。同時，催化劑表面形成大量硫酸鹽，阻礙了活性中心參與氧化還原反應。奈米線的結構增強了酸位點的數量，有利於NH3的吸附和活化，有效抑制了MnCe-N催化劑對SO2的吸附。生成的硫酸鹽較少，難以在催化劑表面沉積和聚集，因此活性中心受硫酸鹽的影響較小。NH3 相關物質的穩定吸附確保了透過 E-R 機制對 MnCe-N 進行可靠的反應。這項工作強調了分級多孔結構在提高整體催化劑的 NH3-SCR 效能和抗 SO2 效能方面的重要性，併為高效穩定催化材料的設計提供了新的見解。

示意圖 1. 催化劑製備示意圖。

相關論文以題為

Structural control for inhibiting SO2 adsorption in porous MnCe nanowire aerogel catalysts for low-temperature NH3-SCR

發表在

《Chemical Engineering Journal》

上。

通訊作者是北京科技大學唐曉龍教授。

參考文獻：

doi。org/10。1016/j。cej。2022。134729