铟掺杂促进铜铝催化剂低温C3H6-SCR反应的机理

CuO/Al₂O₃催化剂为低温SCR催化剂,在其表面添加In组分,并用于丙烯选择性催化还原(C₃H₆-SCR)氮氧化物(NO_x)的研究。结果表明,负载CuIn的催化剂表现出最好的反应活性,在350 °C时NO_x转化率可达到62%。XPS表征结果显示,同时负载In改变了Cu的化合价态和表面氧的分布,提高了催化剂表面Cu²⁺和化学吸附氧的比例。H₂-TPR和NO+O₂-TPD结果表明,同时负载CuIn能提高催化剂氧化还原性,也促进了NO_x的吸附,催化剂表面生成大量的亚硝酸盐/硝酸盐。
反应机理研究表明,C₃H₆-SCR过程沿着L-H反应路径进行,同时负载CuIn能促进C₃H₆的快速氧化,并有助于催化剂表面甲酸盐和乙酸盐的形成。因此,Cu²⁺和化学吸附氧比例的提高,会增强催化剂的氧化还原性能,从而加速甲/乙酸盐的形成,这可能是促进C₃H₆-SCR低温活性得以提高的主要原因。本研究可为应用于柴油车尾气控制技术的低温SCR催化剂开发提供参考。