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碱土元素掺杂的BaFeO3钙钛矿型催化剂的NOx储存性能
  • ISSN号:1000-6818
  • 期刊名称:物理化学学报
  • 时间:2013.3.1
  • 页码:605-611
  • 分类:O643[理学—物理化学;理学—化学] TQ032.41[化学工程]
  • 作者机构:[1]天津大学化工学院天津市应用催化科学与工程重点实验室,天津300072, [2]天津大学内燃机燃烧学国家重点实验室,天津300072, [3]中国科学技术大学国家同步辐射实验室,合肥230029
  • 相关基金:国家自然科学基金(U1162103,U1232118);国家高技术研究发展计划(863)(2008AA06Z323);天津市自然科学基金(11JCYBJC03700);教育部新世纪优秀人才支持计划(NCET-10-0615);教育部留学归国人员科研启动基金(2011-1568);天津大学内燃机燃烧学国家重点实验室开放基金(K2012-05)资助项目
  • 相关项目:稀土钙钛矿型稀燃氮氧化物阱催化剂的理性设计与机理研究
中文摘要:

采用溶胶-凝胶法制备了Ba1-xMxFeO3(M=Mg,Ca,Sr;x=0,0.1,0.2)系列钙钛矿型NOx储存还原(NSR)催化剂,考察碱金属元素Mg、Ca和Sr的掺杂对BaFeO3钙钛矿NOx储存和氧化性能的影响.结果表明,在250-400°C范围内Mg的掺杂提高了BaFeO3钙钛矿的NOx储存性能,其中以Ba0.8Mg0.2FeO3样品的NOx储存性能最佳,在温度350°C时NOx储存量高达1200μmol·g-1以上,NO→NO2转化率为53.4%.与BaFeO3比较,Ba0.8Mg0.2FeO3样品在250°C进行NOx储存时就出现了单齿硝酸盐,并随储存温度的变化而变化,它的数量与NOx储存量有相同的变化趋势.傅里叶变换红外(FTIR)光谱结果表明,与BaFeO3相比,Ba0.8Mg0.2FeO3样品NOx储存量增大的原因在于:一方面,形成了具有A位缺陷的钙钛矿结构,产生大量能够用于储存NOx的氧空位;另一方面,未进入钙钛矿晶格的Mg元素可能以碱性氧化物的形式与NOx作用形成了单齿硝酸盐.

英文摘要:

A series of Ba 1-x M x FeO 3 (M=Mg,Ca,Sr;x=0,0.1,0.2) perovskites were prepared by the sol-gel method as NO x storage reduction (NSR) catalysts.The effect of doping with alkaline earth metals (Mg,Ca,and Sr) on the NO x storage and oxidation performance of the BaFeO 3 perovskites was investigated.Doping with Mg enhanced the NO x storage capacity (NSC) of the BaFeO 3 perovskites in the temperature range 250-400 °C,the Ba 0.8 Mg 0.2 FeO 3 perovskite exhibited the best NO x storage performance,which reached its maximum at 350 °C,with NSC1200 μmol · g-1 and NO→NO2 conversion of 53.4%.Compared with BaFeO3,the monodentate nitrate appeared clearly for the Ba0.8Mg0.2FeO3 sample after storing NOx at 250℃.The amount of the monodentate nitrate on Ba0.8Mg0.2FeO3 varied with the NOx storage temperature in a similar manner to that of its NSC.Fourier transform infrared (FTIR) spectra indicated that doping with Mg induced an A-site deficient perovskite structure in BaFeO3,which readily generates oxygen vacancies that act as the active sites for NO x adsorption.Moreover,the residual MgO on the catalyst might also improve the NSC of the sample by forming the monodentate nitrate.

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期刊信息
  • 《物理化学学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:北京大学化学与分子工程学院承办
  • 主编:刘忠范
  • 地址:北京大学化学楼
  • 邮编:100871
  • 邮箱:whxb@pku.edu.cn
  • 电话:010-62751724
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-6818
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1892/O6
  • 邮发代号:82-163
  • 获奖情况:
  • 中文核心期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:24781