彭嘉琪,王攀,李飞祥,等.Ce改性对Cu/SSZ-13催化剂抗钾中毒的影响机理研究[J].内燃机工程,2023,44(5):82-87.
Ce改性对Cu/SSZ-13催化剂抗钾中毒的影响机理研究
Mechanistic Study on the Effects of Ce Modification On Cu/SSZ-13 Catalysts Against Potassium Poisoning
DOI：10.13949/j.cnki.nrjgc.2023.05.011
关键词:Ce改性  Cu/SSZ-13催化剂  钾中毒  选择性催化还原  氮氧化物
Key Words:Ce modification  Cu/SSZ-13 catalyst  potassium poisoning  selective catalytic reduction（SCR）  NOx
基金项目:国家自然科学基金项目（52076104）
作者单位E-mail
彭嘉琪* 江苏大学 汽车与交通工程学院，镇江 212013 1179735985@qq.com 
王攀* 江苏大学 汽车与交通工程学院，镇江 212013 wangpan@ujs.edu.cn 
李飞祥 江苏大学 汽车与交通工程学院，镇江 212013 1697214539@qq.com 
朱增赞 凯龙蓝烽新材料科技有限公司，镇江 212000 Zhuzz@kailongtec.com 
敖成成 江苏大学 汽车与交通工程学院，镇江 212013 aocc@ujs.edu.cn 
雷利利 江苏大学 汽车与交通工程学院，镇江 212013 lll0817@ujs.edu.cn 
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摘要:采用等体积浸渍法制备了Ce–Cu/SSZ-13、Ce–K–Cu/SSZ-13和K–Cu/SSZ-13催化剂，通过模拟气试验平台研究了Ce–Cu/SSZ-13、K–Cu/SSZ-13和Ce–K–Cu/SSZ-13催化剂的氨气选择性催化还原（NH3 selective catalytic reduction， NH3-SCR）性能，并且利用X射线衍射（X-ray diffraction， XRD）、比表面积（brunauer emmett teller， BET）、X射线光电子能谱（X-ray photoelectron spectrometer， XPS）和NH3程序升温脱附（NH3 temperature programmed desorp-tion， NH3-TPD）等表征手段评价碱金属钾（K）对Ce–Cu/SSZ-13催化剂理化性质的影响规律。结果表明，碱金属K的引入使得Cu/SSZ-13催化剂的NH3-SCR性能下降，导致催化剂出现中毒失活现象。与K–Cu/SSZ-13催化剂相比，Ce–K–Cu/SSZ-13催化剂的NOx脱除效率显著提高，T80（NOx转化率达到80%的温度区间）温度窗口扩宽到220 ℃~580 ℃，催化剂表面酸性位点和活性中心Cu2+物种数量增加，表明Ce对Cu/SSZ-13催化剂的改性可以提高NH3-SCR性能，且对催化剂K中毒失活具有一定的抑制作用。
Abstract:Ce–Cu/SSZ-13， Ce–K–Cu/SSZ-13 and K–Cu/SSZ-13 catalysts were prepared with equal volume impregnation method. The NH3 selective catalytic reduction（NH3-SCR） performance of the Ce–Cu/SSZ-13， K–Cu/SSZ-13 and Ce–K–Cu/SSZ-13 catalysts were investigated by simulated gas experimental platform， and the effects of the introduction of alkali metal potassium on the physical and chemical properties of the Ce–Cu/SSZ-13 catalysts were explored by X-ray diffraction（XRD）， specific surface area（BET）， X-ray photoelectron spectroscopy（XPS） and NH3–programmed temperature desorption（NH3-TPD） characterizations. The results show that the introduction of alkali metal potassium leads to a decrease in the activity of Cu/SSZ-13 catalyst and produces potassium poisoning deactivation. Compared with the K–Cu/SSZ-13 catalyst， the NOx conversion of the K–Ce–Cu/SSZ-13 catalyst is increased and the T80 temperature window is widened up to 220~580 ℃， the number of Cu2+ species increases at acidic sites and active centers on the catalyst surface， which indicates that Ce has the resistance of potassium poisoning deactivation. The results show that the modification of Cu/SSZ-13 catalyst by Ce can improve the performance of NH3-SCR， and has a certain resistance effect on the poisoning and deactivation of catalysts.
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