Cu-Mn-BTC MOF催化C_(3)H_(6)选择性还原NO的性能

摘要

利用丙烯选择性催化还原NO(C_(3)H_(6)-SCR)是具有良好发展前景的脱硝技术之一,但是目前已报道的催化剂存在低温活性较低和氮气选择性不佳等问题。为了研究新型高效的催化剂,通过一步合成法制备了双金属有机骨架材料(x Cu-Mn-BTC MOFs),并研究其在富氧条件下催化C_(3)H_(6)选择性还原NO的脱硝性能。利用SEM、XRD、BET、H_(2)-TPR、XPS和Py-FTIR等技术进行表征,结果表明,Mn的引入显著提高了脱硝效率,其中3.2Cu-Mn-BTC显示出良好的脱硝性能,300℃时NO转化率达80%,N_(2)选择性达94%。SEM和XRD结果表明,Mn成功引入到Cu-BTC骨架中,经过Mn修饰的3.2Cu-Mn-BTC变成了粒径更小的块状晶体;BET结果表明,随着引入Mn含量增加,催化剂比表面积减小,孔径增大;XPS结果表明,3.2Cu-Mn-BTC催化活性较好,与其含有更多吸附氧O_(α)和Cu^(2+)有关;H_(2)-TPR结果表明,与Cu-BTC相比,x Cu-Mn-BTC还原峰向更低温度移动,具有更好的还原能力。Py-FTIR结果表明,经过活化后的x Cu-Mn-BTC催化剂表面含有L酸,Mn的引入增加了催化剂表面L酸性位,L酸是影响C_(3)H_(6)-SCR的重要因素。xCu-Mn-BTC在C_(3)H_(6)-SCR中显示出良好的催化活性,证明双金属MOFs应用于C_(3)H_(6)-SCR的可行性,利用金属的优点合成多金属MOFs来提高C_(3)H_(6)-SCR催化性能可能是未来研究的方向。