Luận án tiến sĩ tổng hợp xúc tác Cu-Fe/SAPO-34 cho phản ứng khử xúc tác chọn lọc SCR NOx với NH3 - ĐH Bách Khoa Hà Nội
Nghiên cứu tổng hợp xúc tác Cu-Fe/SAPO-34 cho phản ứng khử xúc tác chọn lọc SCR NOx với NH3, đánh giá hiệu suất và cơ chế phản ứng để giảm phát thải NOx.
Luan An
Doctoral Dissertation
Năm xuất bản
Số trang
171
Thời gian đọc
26 phút
Lượt xem
0
Lượt tải
0
Phí lưu trữ
50 Point
Tổng quan nhanh
- Chủ đề:
- 1. Tổng quan khử xúc tác chọn lọc NOx bằng Cu-Fe/SAPO-34
- Số trang:
- 171 trang
- Trường:
- Đại học Bách khoa Hà Nội
- Chuyên ngành:
- Chemical Engineering
- Tác giả:
- Doan Anh Tuan
- Năm:
- 2022
Tóm tắt nội dung luận án
I. Tổng quan khử xúc tác chọn lọc NOx bằng Cu Fe SAPO 34
Khí thải oxit nitơ (NOx) từ động cơ diesel và các nhà máy công nghiệp gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng. Công nghệ khử xúc tác chọn lọc NOx (NH3-SCR) là giải pháp tối ưu hiện nay để xử lý nguồn phát thải này. Phương pháp này chuyển hóa NOx thành khí nitơ và hơi nước hoàn toàn vô hại. Hệ xúc tác Cu-Fe/SAPO-34 đóng vai trò trung tâm trong quá trình nâng cao hiệu suất xử lý. Vật liệu này giúp mở rộng cửa sổ nhiệt độ hoạt tính và tăng độ ổn định của phản ứng. Hệ thống xử lý khí xả hiện đại luôn yêu cầu vật liệu xúc tác có hoạt tính cao và bền bỉ. Nghiên cứu tập trung phát triển vật liệu mới nhằm đáp ứng các tiêu chuẩn khí thải ngày càng khắt khe trên toàn cầu.
1.1. Cơ chế phản ứng khử chọn lọc NOx với NH3
Phản ứng khử xúc tác chọn lọc NOx (NH3-SCR) sử dụng khí amoniac làm tác nhân khử chính. Phản ứng khử tiêu chuẩn diễn ra giữa NO, NH3 và O2 để tạo thành N2 và H2O. Quá trình khử nhanh xảy ra khi tỷ lệ phân tử NO và NO2 đạt mức cân bằng 1:1. Khí amoniac hấp phụ trực tiếp lên các tâm axit Bronsted và Lewis trên bề mặt xúc tác. Các tâm kim loại hoạt tính thực hiện quá trình oxy hóa khử trung gian của phản ứng. Sự phối hợp giữa tâm axit và tâm kim loại quyết định tốc độ phản ứng tổng thể. Hiệu quả chuyển hóa NOx phụ thuộc lớn vào sự phân bố đồng đều của các tâm hoạt tính trên bề mặt khung mạng.
1.2. Tác nhân gây ngộ độc và suy giảm hoạt tính
Khí thải thực tế chứa nhiều tạp chất như hơi nước, lưu huỳnh đioxit (SO2) và kim loại kiềm. Hơi nước cạnh tranh hấp phụ với NH3 và làm biến tính cấu trúc mạng lưới ở nhiệt độ cao. Khí SO2 phản ứng với kim loại hoạt tính tạo thành muối sunfat bền nhiệt, làm tắc nghẽn lỗ xốp. Các kim loại kiềm như natri hoặc kali dễ dàng thay thế các proton axit, gây mất tâm phản ứng. Xúc tác Cu-Fe/SAPO-34 cần khắc phục triệt để các nhược điểm này để kéo dài tuổi thọ vận hành. Thiết kế cấu trúc vi mô phù hợp giúp ngăn chặn tác động tiêu cực từ các hợp chất độc hại trong dòng khí thải.
II. Chế tạo sàng phân tử zeotype SAPO 34 cấu trúc khung CHA
Sàng phân tử zeotype SAPO-34 sở hữu cấu trúc khung CHA (Chabazite) với hệ thống mao quản ba chiều kích thước nhỏ. Vật liệu này có độ bền nhiệt vượt trội và diện tích bề mặt riêng lớn. Quá trình chế tạo kiểm soát chặt chẽ nồng độ silic và nhôm nhằm tối ưu hóa mật độ tâm axit. Cấu trúc lồng CHA ngăn chặn hiện tượng kết tụ hạt kim loại trong điều kiện nhiệt độ cao. Vật liệu SAPO-34 đóng vai trò chất mang lý tưởng cho các hạt kim loại chuyển tiếp. Chất lượng tinh thể chất mang quyết định trực tiếp đến độ bền và hoạt tính xúc tác cuối cùng của toàn bộ hệ vật liệu.
2.1. Quy trình tổng hợp thủy nhiệt sàng phân tử
Phương pháp tổng hợp thủy nhiệt (Hydrothermal synthesis) là kỹ thuật cốt lõi để tạo khung tinh thể SAPO-34. Hỗn hợp gel phản ứng gồm nguồn silic, nhôm, photpho và nước được khuấy đều trước khi gia nhiệt. Quá trình kết tinh diễn ra trong bình phản ứng autoclave kín ở nhiệt độ từ 160°C đến 200°C. Thời gian thủy nhiệt ảnh hưởng trực tiếp đến độ kết tinh và kích thước hạt tinh thể. Sản phẩm sau kết tinh được lọc rửa, sấy khô và nung ở nhiệt độ cao để loại bỏ hoàn toàn chất hữu cơ. Quá trình kiểm soát pH và thời gian nung giúp duy trì độ tinh khiết pha cấu trúc.
2.2. Vai trò của chất định hướng cấu trúc hữu cơ
Chất định hướng cấu trúc (SDA/Template) điều khiển sự hình thành và sắp xếp các lồng vi xốp CHA. Các amin hữu cơ như morpholine hoặc triethylamine thường được sử dụng làm chất định hướng. SDA tương tác tĩnh điện với khung silicoaluminophosphate trong quá trình gel hóa. Việc phối trộn hai loại SDA khác nhau tạo ra sự phân bố kích thước lỗ xốp đồng đều hơn. Lượng chất định hướng quyết định hình thái tinh thể và mật độ vị trí thay thế của nguyên tử silic. Quá trình nung giải phóng SDA để tạo ra không gian rỗng tự do cho phản ứng xúc tác diễn ra thuận lợi.
III. Biến tính kim loại trên xúc tác Cu Fe SAPO 34 cho SCR
Biến tính kim loại chuyển tiếp vào khung SAPO-34 tạo ra các tâm hoạt tính cho phản ứng khử NOx. Đồng và sắt là hai kim loại thể hiện hiệu năng xử lý khí thải vượt trội. Đồng cho hoạt tính cao ở vùng nhiệt độ thấp dưới 300°C. Ngược lại, sắt duy trì độ chuyển hóa tốt ở vùng nhiệt độ cao trên 400°C. Việc kết hợp đồng và sắt mở rộng dải nhiệt độ làm việc hiệu quả từ 150°C đến 550°C. Quá trình tổng hợp kiểm soát chặt chẽ hàm lượng kim loại để tránh tạo oxit kim loại tự do làm giảm tính chọn lọc của phản ứng.
3.1. Kỹ thuật đưa kim loại bằng trao đổi ion
Phương pháp trao đổi ion đưa các ion Cu2+ và Fe2+/Fe3+ vào các vị trí bù trừ điện tích trong khung mạng. Quá trình thực hiện trong dung dịch muối kim loại ở nhiệt độ và thời gian xác định. Các ion kim loại thay thế ion H+ hoặc NH4+ tại các vị trí lồng sáu cạnh hoặc tám cạnh. Phương pháp này giúp kim loại phân tán ở mức độ đơn phân tử và hạn chế tạo cụm oxit lớn. Các ion đồng và sắt sau trao đổi ion có độ linh động cao và dễ dàng tương tác với phân tử khí phản ứng. Kiểm soát nồng độ dung dịch muối giúp định hình chính xác vị trí ion kim loại mong muốn.
3.2. Ứng dụng phương pháp tẩm ướt biến tính xúc tác
Phương pháp tẩm ướt (Impregnation method) là giải pháp bổ sung để nạp kim loại nhanh chóng với hàm lượng mong muốn. Dung dịch chứa tiền chất đồng và sắt được phân tán trực tiếp lên bề mặt chất mang SAPO-34. Sau đó, mẫu được làm bay hơi dung môi, sấy khô và nung ở nhiệt độ cao. Phương pháp này giúp kiểm soát chính xác tổng lượng kim loại đưa vào vật liệu. Tuy nhiên, tốc độ khuấy và nhiệt độ nung cần tối ưu để ngăn chặn sự hình thành các hạt oxit đồng CuO lớn. Oxit đồng tự do dễ gây phản ứng oxy hóa không mong muốn của NH3 ở nhiệt độ cao.
IV. Tương tác cộng hưởng lưỡng kim Cu Fe trên xúc tác SCR
Tương tác cộng hưởng lưỡng kim Cu-Fe (Synergistic effect) đóng vai trò quyết định đến hiệu năng vượt trội của hệ xúc tác. Sự hiện diện đồng thời của hai kim loại làm thay đổi trạng thái oxy hóa và tính chất axit bề mặt. Các ion Cu2+ và Fe3+ tương hỗ lẫn nhau trong chu trình oxy hóa khử của phản ứng NH3-SCR. Sự kết hợp này giảm thiểu hiện tượng oxy hóa amoniac không chọn lọc ở nhiệt độ cao. Đồng thời, độ phân tán của từng kim loại được cải thiện đáng kể so với hệ đơn kim loại. Hệ xúc tác lưỡng kim mang lại độ bền nhiệt và tính ổn định cơ lý hóa cao hơn.
4.1. Đặc trưng trạng thái oxy hóa khử của ion kim loại
Các phương pháp phân tích phổ như UV-Vis DRS, EPR và XPS làm rõ trạng thái của đồng và sắt trên chất mang. Ion Cu2+ cô lập tại các vị trí trao đổi ion chịu trách nhiệm chính cho hoạt tính ở nhiệt độ thấp. Các cụm oxit sắt và ion Fe3+ đơn phân tử thúc đẩy phản ứng khử NO2 ở nhiệt độ cao. Chu trình chuyển hóa điện tích giữa Cu2+/Cu+ và Fe3+/Fe2+ diễn ra liên tục và nhịp nhàng. Tương tác điện tử giữa hai tâm kim loại làm giảm năng lượng hoạt hóa của các bước phản ứng trung gian. Điều này giúp nâng cao độ chọn lọc N2 và hạn chế tối đa sinh khí phụ N2O độc hại.
4.2. Tối ưu hóa tỷ lệ mol giữa đồng và sắt
Tỷ lệ Cu/Fe ảnh hưởng trực tiếp đến sự phân bố các tâm hoạt tính và độ axit của xúc tác Cu-Fe/SAPO-34. Tỷ lệ mol thích hợp tạo ra sự cân bằng hoàn hảo giữa hoạt tính nhiệt độ thấp và nhiệt độ cao. Khi hàm lượng đồng quá cao, độ chọn lọc N2 ở nhiệt độ cao bị suy giảm do phản ứng cháy NH3. Ngược lại, hàm lượng sắt quá mức làm giảm hiệu suất khử NOx ở dải nhiệt độ dưới 250°C. Tỷ lệ tối ưu giúp duy trì hiệu suất chuyển hóa NOx trên 90% trong toàn bộ dải nhiệt độ từ 200°C đến 500°C. Việc phân bố đồng đều hai kim loại bảo vệ cấu trúc khung khỏi bị phá hủy khi hoạt động kéo dài.
V. Đánh giá độ bền thủy nhiệt của xúc tác Cu Fe SAPO 34
Độ bền thủy nhiệt (Hydrothermal stability) là tiêu chí cốt lõi đánh giá khả năng ứng dụng thực tế của xúc tác SCR. Khí xả động cơ thường chứa 5-15% hơi nước ở nhiệt độ trên 650°C trong chu kỳ tái sinh bộ lọc hạt. Điều kiện khắc nghiệt này dễ làm phá vỡ liên kết Si-O-Al và gây khử nhôm trong khung zeotype. Hệ xúc tác Cu-Fe/SAPO-34 thể hiện khả năng duy trì cấu trúc tinh thể vượt bậc sau xử lý nhiệt ẩm nghiêm ngặt. Sự cộng hưởng giữa Cu và Fe giúp cố định vị trí các ion trong lồng CHA. Nhờ đó, vật liệu duy trì diện tích bề mặt riêng và thể tích lỗ xốp ổn định.
5.1. Cơ chế bảo vệ khung mạng của tâm sắt và đồng
Ion sắt đóng vai trò như chất ổn định cấu trúc mạng lưới khi tiếp xúc với hơi nước nhiệt độ cao. Các cụm sắt phân tán giúp neo giữ các liên kết khung và ngăn chặn quá trình tách nhôm ra khỏi mạng tinh thể. Đồng thời, ion Cu2+ được bảo vệ tránh khỏi hiện tượng kết tụ thành các hạt oxit đồng CuO lớn. Cấu trúc khung CHA (Chabazite) nhờ đó giữ được độ tinh thể hóa cao và mật độ tâm axit cần thiết. Sự bảo toàn các tâm axit Bronsted đảm bảo khả năng lưu trữ amoniac ổn định trong suốt chu trình phản ứng. Điều này ngăn ngừa hiện tượng suy giảm hoạt tính đột ngột sau thời gian dài vận hành.
5.2. Hiệu năng khử NOx sau lão hóa nhiệt độ cao
Thử nghiệm lão hóa thủy nhiệt được tiến hành ở 750°C - 800°C trong môi trường chứa 10% hơi nước. Xúc tác Cu-Fe/SAPO-34 sau lão hóa vẫn duy trì hiệu suất khử NOx đạt trên 85% tại dải nhiệt độ 250°C - 500°C. Độ chọn lọc tạo thành khí N2 vẫn giữ vững ở mức gần 100%, lượng khí phụ N2O sinh ra không đáng kể. So với các xúc tác đơn kim loại Cu/SAPO-34 hay Fe/SAPO-34, hệ lưỡng kim thể hiện độ suy giảm hoạt tính thấp hơn rõ rệt. Kết quả nghiên cứu chứng minh tiềm năng ứng dụng to lớn của xúc tác trong việc kiểm soát khí thải phương tiện giao thông.
Mục lục chi tiết luận án
Tải xuống file đầy đủ để xem toàn bộ nội dung
Tải đầy đủ (171 trang)Trích đoạn nội dung luận án
Tải xuống để đọc toàn bộMINISTRY OF EDUCATION AND TRANING HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY DOAN ANH TUAN Synthesis of Cu-Fe/SAPO-34 catalysts for the selective catalytic reduction (SCR) of NOx with NH3 CHEMICAL ENGINEERING DOCTORAL DISSERTATION Hanoi – 2022 MINISTRY OF EDUCATION AND TRANING HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY DOAN ANH TUAN Synthesis of Cu-Fe/SAPO-34 catalysts for the selective catalytic reduction (SCR) of NOx with NH3 Major: Chemical Engineering Code No: 9520301 CHEMICAL ENGINEERING DOCTORAL DISSERTATION ADVISORS: 1. Pham Thanh Huyen 2. Le Minh Thang Hanoi – 2022 STATUTORY DECLARATION I hereby declare that I myself have written this thesis book. The data and results presented in the dissertation are true and have not been published by other authors.
Hanoi, 21st March 2022 ADVISORS: PhD Student 1. Pham Thanh Huyen Doan Anh Tuan 2. Le Minh Thang i ACKNOWLEDGEMENT First and foremost, undoubtedly, I must give gratitude to my advisor, Assoc. Pham Thanh Huyen, for giving me the opportunity to work under her supervision for the last four years.
She provided patience, encouragement, and advice, which is necessary for me to proceed through the PhD program and complete the thesis. I would like to thank Prof. Le Minh Thang for her from-time-to-time encouragement. She has been a strong supervisor to me throughout my school years at HUST, but she has always given me sufficient freedom to carry out independent work.
At the same time, I also want to thank Dr. Vuong Thanh Huyen for her support, great contribution and feedbacks on the publications and dissertation. I would like to acknowledge Prof. Angelika Brückner and Dr.
Jabor Rabeah for helpful guidance, the experience shared, and discussions during my research at Leibniz Institute for Catalysis (University of Rostock, Germany). Further thank goes to Dr. Stephan Bartling for the XPS measurements and useful ideas, Dr. Henrik Lund for the XRD measurements and valuable comments.
Additionally, I would like to send appreciations to Mr. Reinhard Eckelt for BET measurements, Mrs. Anja Simmula for the ICP-OES measurements. I would like to acknowledge the RoHan Project for the financial and equipments support during my stage.
A special thank goes to Dr. Dirk Hollmann and Dr. Esteban Mejia who have been very supportive in every way. And I also would like to thank the Vingroup Innovation Foudation (VINIF) Funding for financial support.
Last but not least, I would like to thank my friends at Hanoi University of Science and Technology and at Leibniz Institute for Catalysis for all assistances and for the enjoyable time, friendly events we shared together. Finally, I would like to express my deepest appreciation to my family and my love for all their love, patience, encouragement, and unconditional support throughout my life including the years of PhD studying. ii TABLE OF CONTENT STATUTORY DECLARATION i ACKNOWLEDGEMENT ii TABLE OF CONTENT iii LIST OF ABBREVIATIONS vi LIST OF FIGURES viii LIST OF TABLES xii INTRODUCTION 1 THE NEW CONTRIBUTION OF THE DESSERTATION 4 CHAPTER 1. STATE OF THE ART 6 1.
Nitrogen oxides emission and abatement 6 1. Selective catalytic reduction of NOx with NH3 10 1. Overview of the selective catalytic reduction technology 10 1. The mechanism of NH3-SCR 12 1.
Catalysts for NH3-SCR of NOx 14 1. Effect of other components in NH3-SCR of NOx 17 1. Inhibition of water vapor 17 1. Poisoning by sulfur dioxide 17 1.
Poisoning by alkali metals 18 1. Zeolite and silicoaluminophosphate materials 18 1. Overview of zeolite materials 18 1. Overview of silicoaluminophosphate materials 20 1.
Catalysts selection for NH3-SCR of NOx 24 1. Supports selection for NH3-SCR of NOx 24 1. Metal-exchange selection for NH3-SCR of NOx 30 1. Iron species as active sites 30 1.
Copper species as active sites 32 1. Multimetallic species as active sites 33 iii 1. Scope of the dissertation 34 CHAPTER 2. Synthesis of SAPO-34 support 36 2.
Preparation of metal/zeolite catalysts 37 2. NH3-SCR activity test of catalysts 38 2. Catalyst characterization methods 40 2. The X-ray diffraction spectroscopy 40 2.
Inductively coupled plasma - optical emission spectrometry 42 2. Flame atomic absorption spectrometry 42 2. Field emission scanning electron microscopy and energy dispersive X-ray spectroscopy 42 2. Brunauer – Emmett – Teller surface area analysis 43 2.
Fourier transformed infrared spectroscopy 44 2. Chemisorption temperature-programmed 46 2. Solid-state nuclear magnetic resonance spectroscopy 46 2. UV-Vis diffuse reflectance spectroscopy 47 2.
X-ray photoelectron spectroscopy 48 2. Electron paramagnetic resonance 48 CHAPTER 3. RESULTS AND DISCUSSION 53 3.1 The influence of OSDAs on the formation of SAPO-34 structure 53 3.2 The influence of silicon sources for SAPO-34 formation 63 3.3 Copper-iron bimetal ion-exchanged SAPO-34 for NH3-SCR of NOx 71 3. Structure and texture of catalysts 71 3.
Redox and acid properties results 75 3. Cu and Fe species onto SAPO-34 78 3. A comparison catalysts performance between metals-based SAPO- 34 and metals-based ZSM-5 89 3. The stability of SAPO-34 based catalysts 98 3.
Influence of hydrothermal aging on activity 98 iv 3. Water vapor and SO2 poisoning resistance 99 3. Structure-reactivity relationships and active sites 102 3. in-situ EPR investigations 102 3.
in-situ FT-IR investigations 107 3. Proposal NH3-SCR mechanism over Cu-Fe/SAPO-34 catalyst 111 GENERAL CONCLUSIONS AND OUTLOOK 115 PUBLICATIONS OF THE DISSERTATION 117 REFERENCES 120 APPENDIX A A1 APPENDIX B A6 APPENDIX C A13 APPENDIX D A18 v LIST OF ABBREVIATIONS AlPO4 Aluminophosphates BET Brunauer – Emmett – Teller CHA Chabazite D6R Double 6‐membered rings DEA Diethylamine DOC Diesel oxidation catalyst DPF Diesel particulate filter EDS Energy-dispersive X-ray spectroscopy EPR Electron paramagnetic resonance E-R Eley-Rideal EU European Union FAAS Flame atomic absorption spectrometry FE-SEM Field emission scanning electron microscope FT-IR Fourier transformed infrared spectroscopy GHSV Gas hourly space velocity H2-SCR Selective catalytic reduction by hydrogen H2-TPR The temperature-programmed reduction with H2 HCs-SCR Selective catalytic reduction by hydrocarbons ICP-OES Inductively coupled plasma optical emission spectrometry IUPAC International Union of Pure and Applied Chemistry L-H Langmuir-Hinshelwood Mor Morpholine MR Membered rings MTO Methanol to light olefins NH3-SCR Selective catalytic reduction by ammonia or urea NH3-TPD Temperature-programmed desorption with ammonia NMR Nuclear magnetic resonance NOx Nitrogen oxides OSDAs Organic structure-directing agents ppm Parts per million SAPOs Silicoaluminophosphates SBUs Secondary building units SCR Selective catalytic reduction TEA Triethylamine vi TEAOH Tetraethylammonium hydroxide TEOS Tetraethyl orthosilicate TEPA Tetraethylenepentamine UV-Vis DRS Ultraviolet – visible diffuse reflectance spectroscopy vol.% Volume percentage w/w Weight by weight wt.% Weight percentage XPS X-ray photoelectron spectroscopy XRD X-ray diffraction ZSM-5 Zeolite Socony Mobil–5 vii LIST OF FIGURES Figure 1. Schematics of atmospheric NOx reactions 7 Figure 1. The emission of NOx in the EU from different sector groups 9 Figure 1.
Concept of installing urea tanks in heavy duty vehicles 11 Figure 1. A schematic diagram of SCR reaction following E-R mechanism (left), L-H mechanism (right) 13 Figure 1. NH3-SCR reaction process over iron-exchanged zeolites according to Brandenberger et al. The developed zeolite-based catalysts with various topology structures for NH3-SCR 16 Figure 1.
Three steps of the sulfate deposition and the corresponding methods for the restriction of the negative effects of the SO2 poisoning 18 Figure 1. Schematic of zeolites Brønsted acid site 19 Figure 1. Schematic formation of AlPO4 21 Figure 1. A planar schematic of silicon incorporation mechanisms in an AlPO4 framework 22 Figure 1.
Brønsted acidity in zeolite and SAPOs 23 Figure 1. Framework of MFI projected along [010] and an illustration of the molecular channels and cages for the 10MR opening 25 Figure 1. Framework of CHA projected along [010] and illustration of the molecular channels and cages for 8MR pore opening 26 Figure 1. Possible iron species present as active sites Fe-zeolites for NH3-SCR 31 Figure 1.
Possible cation positions in the CHA structure 32 Figure 1. Proposed reaction mechanism of NH3-SCR reaction over Cu- zeolites 33 Figure 2. Experimental diagram for preparation of SAPO-34 support 36 Figure 2. Experimental diagram for preparation catalysts 38 Figure 2.
Schematic diagram of NH3-SCR experimental apparatus 39 Figure 2. A scheme set up of the water evaporation for the experiments of the effect of the water 40 Figure 2. a) The diffraction of the X-ray beam on the planes of the crystalline of the solid, b) the principle of the X-ray powder diffraction 41 Figure 2. a) BET isotherm (red) compares to Langmuir isotherm (blue), b) Visualization of BET 44 viii Figure 2.
The scheme of in-situ FT-IR experiments set up 45 Figure 2. Illustration of the Zeeman splitting for a S = 1/2 system with one unpaired electron in an external magnetic field B0 49 Figure 2. a) CW EPR spectrum for an axially elongated copper complex; b) same spectrum drawn as absorption spectrum with a 2D plot 50 Figure 2. Scheme of the in-situ EPR experiment set up 51 Figure 3.
XRD diffraction pattern of as-synthesized samples 53 Figure 3. FE-SEM images of as-synthesized samples 55 Figure 3. FT-IR spectra of all samples with a full range of wavelength 58 Figure 3. N2 adsorption and desorption isotherms of as-synthesized samples 59 Figure 3.
NH3-TPD profiles of as-synthesized samples 60 Figure 3. 29Si MAS NMR spectrum of all samples 61 Figure 3. X-ray diffraction patterns of as-synthesized samples 64 Figure 3. FE-SEM images of as-synthesized samples 65 Figure 3.
N2 adsorption and desorption isotherms of S08 and S12 samples 67 Figure 3. NH3‐TPD pattern of samples 68 Figure 3. 29Si MAS NMR spectrum of S08 and S12 samples 70 Figure 3. XRD patterns of as-synthesized SAPO-34 and catalysts 71 Figure 3.
N2 adsorption-desorption isotherms of as-synthesized samples 73 Figure 3. FE-SEM images of all catalysts 74 Figure 3. Temperature-programmed desorption of NH3 as-synthesized samples 76 Figure 3. H2-TPR profiles of catalyst samples 77 Figure 3.
UV–Vis DRS spectra of the catalyst samples 79 Figure 3. XPS results of O 1s of all catalysts 80 Figure 3. XPS results of Fe 2p of 1Fe/SAPO-34 and 3Cu-1Fe/SAPO-34 81 Figure 3. XPS results of Cu 2p of 3Cu/SAPO-34 and 3Cu-1Fe/SAPO-34 82 Figure 3.
EPR spectra of catalysts measured at room temperature 84 Figure 3. a) Conversion of NOx and b) selectivity of N2 and N2O concentration during standard NH3-SCR of Cu/SAPO-34 catalysts 85 Figure 3. a) Conversion of NOx and b) selectivity of N2 and N2O concentration during standard NH3-SCR of Fe/SAPO-34 catalysts 86 Figure 3. a) Conversion of NOx and b) selectivity of N2 and N2O concentration during standard NH3-SCR of Cu-Fe/SAPO-34 catalysts 87 ix Figure 3.
a) Comparison conversion of NOx during the standard NH3- SCR and b) NH3 conversion during the NH3 oxidation experiment of 3Cu/SAPO-34, 3Fe/SAPO-34 and 3Cu-1Fe/SAPO-34 88 Figure 3. XRD patterns of ZSM-5 and as-synthesized catalysts 90 Figure 3. FE-SEM images of all catalysts 91 Figure 3. N2 adsorption and desorption isotherms of catalysts 92 Figure 3.
EPR spectra of catalysts measured at room temperature 93 Figure 3. a) Conversion of NOx and b) selectivity of N2 and N2O concentration during standard NH3-SCR of Cu/ZSM-5 catalysts 94 Figure 3. a) Conversion of NOx and b) selectivity of N2 and N2O concentration during standard NH3-SCR of Fe/ZSM-5 catalysts 95 Figure 3. a) Conversion of NOx and b) selectivity of N2 and N2O concentration during standard NH3-SCR of Cu-Fe/ZSM-5 catalysts 95 Figure 3.
NOx conversions versus temperatures over metals-based ZSM- 5 (dash line) and metals-based SAPO-34 (straight line) 97 Figure 3. a) NOx conversion of Cu/SAPO-34 and Cu-Fe/SAPO-34 after hydrothermal aging with GHSV of 120000 h-1 and (b) XRD patterns of fresh and hydrothermal aging catalysts 99 Figure 3. NOx conversion over Cu/SAPO-34, Fe/SAPO-34 and Cu- Fe/SAPO-34 catalysts at 200 °C under GHSV of 70000 h-1 in the co- presence of H2O + SO2 100 Figure 3. NOx conversion over Cu/SAPO-34, Fe/SAPO-34 and Cu- Fe/SAPO-34 catalysts at 300 °C under GHSV of 70000 h-1 in the co- presence of H2O + SO2 101 Figure 3.
in-situ EPR spectra of a) Cu/SAPO-34 and b) Cu-Fe/SAPO-34 after NH3/He/NO+O2 adsorption at 200 °C 103 Figure 3. Skeleton structure diagram of the unit cell of SAPO-34. Each solid circle represents an Al, P, or Si and the open circles represent oxygen 105 Figure 3.
Nội dung được bảo vệ bản quyền — Tải xuống đầy đủ
Trích dẫn luận án này
Doan Anh Tuan (2022). Luận án tổng hợp xúc tác Cu-Fe/SAPO-34 cho phản ứng SCR NOx [Luận án tiến sĩ, Hanoi University of Science and Technology]. LuanAn.net. https://luanan.net/hoa-hoc/luan-an-tong-hop-xuc-tac-cu-fe-sapo-34-cho-phan-ung-scr-nox
Câu hỏi thường gặp
Luận án "Luận án tổng hợp xúc tác Cu-Fe/SAPO-34 cho phản ứng SCR NOx" nghiên cứu về vấn đề gì?
Nghiên cứu tổng hợp xúc tác Cu-Fe/SAPO-34 cho phản ứng khử xúc tác chọn lọc SCR NOx với NH3, đánh giá hiệu suất và cơ chế phản ứng để giảm phát thải NOx.
Luận án "Luận án tổng hợp xúc tác Cu-Fe/SAPO-34 cho phản ứng SCR NOx" được bảo vệ tại trường nào?
Luận án này được bảo vệ tại Hanoi University of Science and Technology. Năm bảo vệ: 2022.
Luận án "Luận án tổng hợp xúc tác Cu-Fe/SAPO-34 cho phản ứng SCR NOx" thuộc chuyên ngành gì?
Luận án "Luận án tổng hợp xúc tác Cu-Fe/SAPO-34 cho phản ứng SCR NOx" thuộc chuyên ngành Chemical Engineering. Danh mục: Hóa Học.
Luận án "Luận án tổng hợp xúc tác Cu-Fe/SAPO-34 cho phản ứng SCR NOx" có bao nhiêu trang?
Luận án "Luận án tổng hợp xúc tác Cu-Fe/SAPO-34 cho phản ứng SCR NOx" có 171 trang. Bạn có thể xem trước một phần tài liệu ngay trên trang web trước khi tải về.
Cách tải luận án "Luận án tổng hợp xúc tác Cu-Fe/SAPO-34 cho phản ứng SCR NOx" về máy như thế nào?
Để tải luận án về máy, bạn nhấn nút "Tải xuống ngay" trên trang này, sau đó hoàn tất thanh toán phí lưu trữ. File sẽ được tải xuống ngay sau khi thanh toán thành công. Hỗ trợ qua Zalo: 0559 297 239.