希土類交換ゼオライトを用いた酸素共存下の炭化水素によるNO還元除去反応

稀土交换沸石在氧共存下与烃类的NO还原反应

• 批准号: 06241214
• 负责人: 御園生 誠
• 金额: $ 1.6万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1994
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1994 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-06241214/
• 关键词: 希土類; ゼオライト; 一酸化窒素; 還元除去; セリウム

Ce-ZSM(Ce-Z)上のNO選択還元(NO+C_3H_6+O_2)の機構について、酸素の役割、Ceの役割を検討した。Ce-Zは高活性であるが、Na-Zは著しく低活性である。Ce-ZおよびNa-ZのNO還元反応(NO+C_3H_6+O_2)、NO酸化反応(NO+1/2O_2…>NO_2)、NO_2還元反応(NO_2+C_3H_6+O_2)などの結果からNO+C_3H_6+O_2)反応は主に次の3つのステップを経て進行していることを解明した。まず、第一ステップでは、NOがNO_2に酸化される。第二ステップではNO_2とプロペンが反応し有機ニトロ化合物を生成する。この反応中間体はin-situ赤外分光法により確認した、第三ステップでは、それが酸化分解しN_2が生成する。この反応では第二ステップは非常に速く、Ceイオンは、主に第一ステップに機能している。NOがNO_2に酸化され、それが酸素より速くプロペンと反応していることを示した。以上の反応機構に基づき、NO酸化能の高い各種金属酸化物をCe-Zに機械的に混合し、活性の向上を試みた。注目すべきことに、Ce-ZにMn_2O_3およびCeO_2を混合すると、Ce-Z単独に比べ低温での活性が著しく向上した。Mn_2O_3およびCeO_2単独ではN_2転化率はかなり低く、これら機械混合による活性向上は、Mn_2O_3およびCeO_2とCe-Zの二元機能と考えられる。一方、CuOおよびCr_2O_3を混合した場合、プロペンのCOxへの転化率は向上するものの、N_2転化率は低下した。添加金属酸化物上でのNO酸化反応はMn_2O_3,CeO_2はCe-Z単独よりかなり高い。しかし、Mn_2O_3単独ではNO+C_3H_6+O_2およびNO_2+C_3H_6+O_2反応でもN_2は全く生成せず、N_2生成にはCe-Zが不可欠である。Mn+Ce-Z上のNO還元反応では、Mn_2O_3はNOのNO_2への酸化に有効に作用し、その後のステップはCe-Zが効果的に促進していると推定できる。

Ce - ZSM の NO sentaku (Ce - Z) and yuan (NO + C_3H_6 + O_2) の institutions に つ い て and acid, cut cut, Ce の の service service を beg し 検 た. Ce-Z <s:1> with high activity であるが and Na-Z く with low activity である. Ce - Z お よ び Na - Z の NO also yuan against 応 (NO + C_3H_6 + O_2), NO acidification 応 (NO + 1/2 O_2... > NO_2), NO_2 and yuan against 応 (NO_2 + C_3H_6 + O_2) な ど の results か ら C_3H_6 + NO + O_2) against 応 は main に の 3 つ の ス テ ッ プ を 経 て in し て い る こ と を interpret し た. Youdaoplaceholder0, first ステップで ステップで, NOが no ₂ に acidification される. The second ステップで ステップで no ₂ とプロペ とプロペ が が reacts with the 応 <s:1> organic ニトロ compound を to form する. こ の anti 応 intermediates は outside the in - situ red spectrometry に よ り confirm し た, third ス テ ッ プ で は, そ れ が acidification decomposition し N_2 が generated す る. The <s:1> <s:1> reverse 応で ステップ second ステップ <e:1> is very に fast く, Ce <s:1> <s:1> <s:1> <e:1>, and the main に first ステップに function is て て る る る. NO が NO_2 に acidification さ れ, そ れ が acid element よ り speed く プ ロ ペ ン と anti 応 し て い る こ と を shown し た. The above <s:1> reverse 応 mechanism に basis づ 応, NO acidification energy <s:1> high <s:1> various metal acidifiers をCe-Zに mechanical に mixing <e:1>, activity <e:1> upward を test みた. Attention す べ き こ と に, Ce - Z に Mn_2O_3 お よ び CeO_2 を mixed す る と, Ce - Z 単 に alone than べ cryogenic で の active が the し く upward し た. Mn_2O_3 お よ び CeO_2 単 alone で は N_2 planning flowrate は か な り low く, こ れ ら mechanical mixing に よ る active は upward, Mn_2O_3 お よ び CeO_2 と Ce - Z の と binary function test え ら れ る. Side, CuO お よ び Cr_2O_3 を mixed し た occasions, プ ロ ペ ン の COx へ の planning flowrate は upward す る も の の, N_2 planning rates are low は し た. The addition of で <s:1> NO acidification reaction 応 Mn_2O_3,CeO_2 <s:1> Ce-Z単 unique よ よ な な high よ on the metal acidifier. し か し, Mn_2O_3 単 alone で は C_3H_6 + NO + O_2 お よ び NO_2 + C_3H_6 + O_2 anti 応 で も N_2 は く all generated せ ず, N_2 に は Ce - Z が not owe で あ る. Mn + Ce - Z の NO also yuan against 応 で は, Mn_2O_3 は NO の NO_2 へ の acidification に have sharper に し, そ の after の ス テ ッ プ は Ce - Z が unseen fruit に promote し て い る と presumption で き る.

项目成果

C.Yokoyama and M.Misono: "Catalytic Reduction of Nitrogen Oxides by Propene in the Presence of Oxygen over Cerium Ion-Exchanged Zeolites.II.Mechanistic Study of Oxygen and Doped Metals." Journal of Catalysis. 150. 9-17 (1994)

C.Yokoyama 和 M.Misono：“在氧存在下，丙烯在铈离子交换沸石上催化还原氮氧化物。II.氧和掺杂金属的机理研究”。

C.Yokoyama and M.Misono: "Catalytic Reduction of NO by Propene in the Presence of Oxygen over Mechanically Mixed Metal Oxides and Ce-ZSM-5," Catalysis Letter. 29. 1-6 (1994)

C.Yokoyama 和 M.Misono：“机械混合金属氧化物和 Ce-ZSM-5 上氧气存在下，丙烯催化还原 NO”，催化快报。

C.Yokoyama and M.Misono: "Selective Reduction of Nitrogen Monoxide by Propene over Cerium-Doped Zeolites," Catalysis Today. 22. 59-72 (1994)

C.Yokoyama 和 M.Misono：“丙烯在掺铈沸石上选择性还原一氧化氮”，《今日催化》。