Page 145 - 《精细化工》2022年第5期

第 5 期 李 顺，等: 表面磷酸化 CeO 2 选择性还原 NO 及其碱金属耐受性 ·999·

多 Lewis 酸位点和 Brønsted 酸位点，酸位的增多强
化了 NH 3 的吸附和活化，所以磷酸改性使催化剂活
性更好。

图 3 催化剂的 NH 3 -TPD 曲线
Fig. 3 NH 3 -TPD profiles of catalysts

表 3 催化剂的 NH 3 -TPD 曲线积分面积
Table 3 Integral areas of NH 3 -TPD curves of catalysts

样品 积分面积/a.u.
CeO 2 15665.6
K/CeO 2 3968.9
27959.4
CeP 0.05
8186.1
K/CeP 0.05

2.4 原位红外分析
通过原位红外光谱研究了磷酸化处理前后的
CeO 2 催化剂对反应物物种吸附及其表面反应过程
的影响。
2.4.1 NH 3 吸附
为了进一步确定催化剂对 NH 3 吸附情况，在升

温的情况下进行了 NH 3 吸附的原位红外实验。NH 3
吸附在 CeO 2 和 CeP 0.05 上的红外光谱如图 4a、c 所
–1
示。CeO 2 在吸附 NH 3 后，1278 和 1157 cm 处吸收
峰属于 Lewis 酸(L)位点上 N—H 的对称弯曲振动吸
–1
收峰 [26-28] ；1537 和 1510 cm 处吸收峰可归属于氧
化中间体（—NH 2 ）中 N—H 键的剪式振动吸收峰 [29] 。
–1
CeP 0.05 在吸附 NH 3 后，在 1595 和 1253 cm 处出现
了归属于 Lewis 酸位点上吸附的 NH 3 的 N—H 键的
–1
对称和不对称弯曲振动吸收峰 [30-31] ；1505 cm 处出
现了归属于—NH 2 中 N—H 键的剪式振动吸收峰；
–1
1678 和 1440 cm 处出现了强吸附在 Brønsted 酸（B）
+
位点上 NH 4 的 N—H 键的对称和不对称弯曲振动
吸收峰 [32-33] ，其主要由磷酸盐产生。由于吸附的
–1
NH 3 物种的热分解，1253、1440 和 1505 cm 等吸
收峰强度随着温度升高而变弱，CeP 0.05 上吸附的
NH 3 具有很好的稳定性，在 400 ℃下仍然存在。对
于两种中毒催化剂，NH 3 吸附在其上的红外光谱如 图 4 CeO 2 （a）、K/CeO 2 （b）、CeP 0.05 （c）、K/CeP 0.05
图 4b、d 所示。图 4b、d 中，吸收带强度远低于相 （d）的 NH 3 吸附-脱附原位漫反射红外谱图
Fig. 4 In situ DRIFTS of CeO 2 (a), K/CeO 2 (b), CeP 0.05 (c)
应新鲜样品的红外谱中的吸收带强度，表明 K 物种 and K/CeP 0.05 (d) for NH 3 adsorption-desorption
抑制了 NH 3 的吸附。K/CeO 2 的 NH 3 吸收带强度很
小，而 K/CeP 0.05 仍然具有很强的 Lewis 酸位点和 2.4.2 NO x 与预吸附的 NH 3 物质之间的反应
Brønsted 酸位的吸附峰。因此，由于 CeP 0.05 具有更 为了探索吸附的 NH 3 和 NO x 物种之间的反应，