燃烧源颗粒及co2
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祝贺课题组袁兴的论文在Fuel Processing Technology期刊发表

祝贺课题组袁兴的论文:Sodium doped SrTi1-xBxO3 (B=Mn, Co) for formaldehyde catalytic oxidation: Flame spray pyrolysis fabrication and reaction mechanism elaboration被能源领域知名期刊Fuel Processing Technology收录。赵海波教授为通讯作者,已毕业的袁兴博士为第一作者。

催化燃烧被广泛认为是一种高效的消除一氧化碳和甲醛的方法,并且催化氧化效率主要取决于过渡金属氧化物和贵金属等催化剂的活性。然而,贵金属的应用由于其昂贵的成本和容易中毒失活的特性而受到限制,过渡金属氧化物由于其低廉的成本和显著的抗毒性,成为贵金属催化剂的有前途的替代品。相较于贵金属催化剂,传统过渡金属氧化物的甲醛氧化活性较低,因此,开发和优化更经济有效的COHCHO脱除催化剂引起了人们的广泛关注。其中钛酸锶(SrTiO3)作为一种典型的钙钛矿型氧化物,由于其成本低、催化活性高、热稳定性好等优点,在COVOCs污染物的去除方面得到了广泛的应用。利用火焰喷雾热解技术成功地制备了Sr1-xNaxTi1-yByO3(B = Co,Mn)钙钛矿催化剂,并采用实验与理论相结合的方法研究了一氧化碳和甲醛催化燃烧的反应机理。


                       

6 (a)不同铜负载量下CO转化曲线;(b)不同铜负载下CO转化的阿伦尼乌斯曲线

相较于钴元素单独掺杂,同时含钴和钠元素钙钛矿具有明显更大的比表面积,更佳的低温还原性,较高的吸附氧比例,进而提高了甲醛的氧化活性。取代后的钙钛矿材料表现出可逆的水蒸气失活现象。钴掺杂表面有最佳的一氧化碳催化性能,主要归因于较低的氧空位形成能和CO2第一次脱附过程中较低的反应能垒。甲醛催化燃烧包括七个反应步骤:HCHO吸附、HCO2脱氢、CO2脱附、O2吸附、OOH生成、H2O生成和脱附。甲酸是主要反应中间产物,没有生成亚甲二氧基中间体,其中HCO2脱氢过程是反应的速控步骤,在SrTi0.5Co0.5O3上的反应能垒最高为221.44 kJ/mol,而在Sr0.9Na0.1Ti0.5Co0.5O3上的能垒下降为147.16 kJ/mol

11. Sr0.9Na0.1Ti0.5Co0.5O3催化剂上甲醛催化氧化反应机理

本工作受到了国家自然科学基金项目(51920105009, 52025063, 2022YFE0135500)和湖北省自然科学基金项目(2022CFD035)的资助,同时感谢华中科技大学分测中心的测试分析工作。


文章完整信息:

Xing Yuan, Chaohe Zheng, Tiantian Zhang, Liangbin Li, Qinghua Yang, Haibo Zhao*. Sodium doped SrTi1-xBxO3 (B=Mn, Co) for formaldehyde catalytic oxidation: Flame spray pyrolysis fabrication and reaction mechanism elaboration. Fuel Processing Technology, 2023, 247: 107763.

DOI: https://doi.org/10.1016/j.fuproc.2023.107763

全文免费下载链接:

https://authors.elsevier.com/a/1gvpb_8cdacsRF


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