工业烟气中 SO 2 的存在会导致催化剂活性中心永久失活。因此，迫切需要一种有效的方法来提高锰基催化剂在低温下的抗 SO 2 性能。在这项工作中，通过原位自组装方法设计了一种分层多孔纳米线结构催化剂，以抑制 SO 2 的吸附。这种具有大 BET 表面积和表面酸性的分级多孔纳米线气凝胶催化剂在 100-400 °C 下表现出高于 90% 的 NOx 转化率。值得注意的是， 与 MnCe-P 催化剂的 33% 降低相比，MnCe-N 催化剂的 NOx 转化几乎不受 SO2 (250 ppm) 的抑制。
在MnCe-P催化 剂上， SO 2 与NH 3 和NO具有很强的竞争吸附能力，SO 2 较强的吸附能力抑制了反应气体的吸附活化，阻碍了反应通过L-H机理进行。同时，催化剂表面形成大量硫酸盐，阻碍了活性中心参与氧化还原反应。纳米线的结构增强了酸位点的数量，有利于NH 3 的吸附和活化，有效抑制了MnCe-N催化剂对SO 2 的吸附。生成的硫酸盐较少，难以在催化剂表面沉积和聚集，因此活性中心受硫酸盐的影响较小。NH 3 相关物质的稳定吸附确保了通过 E-R 机制对 MnCe-N 进行可靠的反应。这项工作强调了分级多孔结构在提高整体催化剂的 NH 3 -SCR 性能和抗 SO 2 性能方面的重要性，并为高效稳定催化材料的设计提供了新的见解。
示意图 1. 催化剂制备示意图。
相关论文以题为 Structural control for inhibiting SO 2 adsorption in porous MnCe nanowire aerogel catalysts for low-temperature NH 3 -SCR 发表在 《 Chemical Engineering Journal 》 上。 通讯作者是北京科技大学 唐晓龙教授 。
参考文献：
doi.org/10.1016/j.cej.2022.134729