Page 146 - 《精细化工》2022年第5期

·1000· 精细化工 FINE CHEMICALS
在 250 ℃下进行了预吸附 NH 3 再通入 NO+O 2 的原
位红外实验，结果如图 5 所示。
图 5 CeO 2 （a）、K/CeO 2 （b）、CeP 0.05 （c）、K/CeP 0.05
（d）在 250 ℃下预吸附 NH 3 后通入 NO+O 2 的原
位漫反射红外光谱图
Fig. 5 In situ DRIFTS of CeO 2 (a), K/CeO 2 (b), CeP 0.05 (c)
and K/CeP 0.05 (d) for NO+O 2
adsorption of NH 3 at 250 ℃
从图 5a 可以看出，用 NH 3 预处理 CeO 2 ，在其
表面产生了 Lewis 酸位点吸附的 NH 3 的 N—H 键对
第 39 卷
–1
称弯曲振动吸收峰（1259 和 1164 cm ）和—NH 2
–1
的 N—H 键剪式振动吸收峰（1547 和 1519 cm ）。
引入 NO+O 2 后，随着时间的延长，所有峰逐渐变弱并
在 5 min 后消失。同时，出现了气态 NO 2 的 N—O 键
–1
的不对称伸缩振动吸收峰（1593 cm ） [34] 、双齿硝
酸盐的 N—O 的不对称伸缩振动吸收峰（1577 和
–1
1543 cm ）、单齿亚硝酸盐的 N—O 键的不对称伸缩
–1
[4]
振动吸收峰（1311 cm ） 和桥连硝酸盐的 N —O 键
–1
的不对称伸缩振动吸收峰（1240 和 1194 cm ） [27,35] ，
几个吸附的 NO x 物种随着时间的延长而增多。从图
5c 可以看出，CeP 0.05 催化剂在吸附 NH 3 后表面产
生了 Lewis 酸位点吸附的 NH 3 的 N—H 键不对称
–1
和对称弯曲振动吸收峰（1590 和 1253 cm ）、
Brønsted 酸位点吸附的 NH 3 的 N—H 键的对称和不
–1
对称弯曲振动吸收峰（1675 和 1445 cm ）、—NH 2
–1
的 N—H 键的剪式振动吸收峰（1505 cm ）。引入
NO x 后，随着时间的延长，吸附 NH 3 的所有吸收峰
逐渐变弱并在 10 min 后消失，双齿硝酸盐的 N—O
–1
键不对称伸缩振动吸收峰（1568 cm ） [36] 和桥连硝
–1
酸盐的 N—O 键不对称伸缩振动吸收峰（1240 cm ）
强度逐渐增强，这意味着吸附的 NO x 物种取代了吸
附的 NH 3 物种，即 CeP 0.05 催化剂上吸附的 NH 3 物种
作为反应中间体参与了 NH 3 -SCR 反应。对于两种中
毒催化剂（图 5b、d），K/CeO 2 对 NH 3 的吸附较弱，
+
NH 3 吸附峰在通入 NO x 之后消失，说明 K 中毒后的
CeO 2 表面的催化反应路径被完全切断，失活主要是
由于表面酸位被中和而减少，对 NH 3 的吸附和活化
+
功能降低所致。然而，磷酸化 CeO 2 在 K 中毒后催
化剂上仍然具有更多的 NH 3 物种，在引入 NO x 后，
+
与 NO x 反应后消失。说明磷酸化 CeO 2 在 K 中毒后
仍具有大量酸性位点，大量酸性位点保证了 NH 3 的
+
吸附和活化，NH 3 -SCR 反应在 K 中毒的磷酸化 CeO 2
上可以顺利进行。
2.4.3 NH 3 与预吸附的 NO x 物质之间的反应
为了探索吸附的 NO x 和 NH 3 物种之间的反应过
程，在 250 ℃下进行了预吸附 NO+O 2 再通入 NH 3
的原位红外测定，结果见图 6。
adsorption after pre-