钙钛矿型La0.7Sr0.3Co1-xRuxO3催化剂的NOx储存还原性能

2017-04-10陈功东李新刚

化学工业与工程 2017年2期

陈功东，陈　成，李新刚

(天津大学化工学院，天津化学化工协同创新中心，天津 300072)

氮氧化物(NOx)污染物的消除是环境保护中的热点研究问题[1]。目前应用较广的技术包括NO直接消除[2-3]、选择催化还原(SCR)[4-5]和NOx储存还原(NSR)[6-8]等。NSR技术常用的催化剂类型是“活性组分-储存组分-载体”型三相催化剂，已经得到较为广泛的应用[9-10]，但是存在贵金属活性组分成本高昂、高温易烧结等问题。钙钛矿型ABO3复合氧化物由于其成本较低、热稳定性良好以及氧化还原性能可调变，备受人们关注[11]。

钙钛矿型氧化物的A位离子一般是半径较大的碱土或者稀土离子，B位一般是具有多种价态的过渡金属离子。人们已经发现，对A位或者B位进行一定程度的离子掺杂，会有效改进氧化物的应用性能。由于钙钛矿整体呈电中性，所以不同价态的A位离子的掺杂就会影响B位离子的价态或者导致晶体产生氧空位，从而影响其催化活性。

在众多钙钛矿型氧化物中，LaCoO3经研究显示，具有比较良好的NO氧化性能。而以Sr部分取代La时，氧化物的催化活性也随之增强[12]。经研究发现，La1-xSrxCoO3具有较好的NOx储存能力[13]，但在NSR过程中，其NOx还原性能仍然有待提高。将贵金属掺入钙钛矿结构、部分取代Co离子，可以与Co产生协同效应，有效提高催化剂的NOx还原性能[14]。本研究使用贵金属Ru对La0.7Sr0.3CoO3进行掺杂，通过溶胶凝胶法制备催化剂，对其进行表征以及NOx储存与储存还原的测试。