Utilization of reducible mixed metal oxides as promoters for the enhancement of sulfur regeneration in NSR catalysts

Bu çalışmada, Pt ile işlevselleştirilmiş ikili, üçlü ve dörtlü oksitler (örn. Pt/BaO/CeO2/ZrO2/Al2O3), ıslak emdirme yöntemi ile sentezlenmiştir. Ardından bu malzemelerin, XRD (X-Işını Difraksiyonu), BET (Brunauer, Emmett ve Teler) yüzey alanı ölçümleri, in-situ FT-IR (Fourier Dönüşüm Infrared Spektroskopisi) ve TPD (Sıcaklık Programlı Desorpsiyon) teknikleri kullanılarak karakterizasyonları yapılmıştır. Üçlü oksitlerin sıralı veya aynı anda eklenmesi ile sentez dizisinin NOx depolama kapasitesi üzerine etkisi incelenmiştir. Dörtlü oksitlerin yapısında bulunan BaO oranının, NOx alımına etkisi, üçlü oksit, Pt10-10CeZrAl, yapısına kütlece % 8 ve % 20 BaO eklenmesi ile incelenmiştir. Yapılan deneylerde, katalizör yapısına CeO2-ZrO2 oksitlerinin aynı anda eklenmesinin, NOx depolama kapasitesinde artışa neden olduğu görülmüştür. Pt/20ZrO2/Al2O3 katalizörü yapısındaki nitrat ve nitritlerin ısıl kararlılıkları, Pt/20 CeO2/Al2O3 katalizöründekilerden daha yüksektir. Ayrıca, dörtlü oksit yapılarındaki BaO oranı arttıkça, oylum (külçe)/iyonik nitrat oluşumlarından dolayı yapıdaki nitrat ve nitritlerin ısıl kararlılıkları artmaktadır. Eş zamanlı sentezlenmiş üçlü katalizöre eklenen BaO, oylum (külçe)/iyonik yapıdaki nitratların oluşumunun artmasından dolayı katalizörün yüzey alanının düşmesine neden olmaktadır. Buna rağmen, BaO içeren dörtlü katalizörlerdeki NOx depolama oranı, BaO içermeyenlerden daha fazladır. Buna ek olarak, yapıdaki BaO oranı arttıkça, NOx depolama kapasitesinde de artış gözlemlenmiştir. Kükürt zehirlenmesinin ardından elde edilen spektroskopik ölçümler sonucunda, BaO içeren katalizörler üzerinde güçlü bağlanmış, iyonik yapıda sülfat ve sülfit fonksiyonel gruplarının oluşmasının, katalizörün rejenerasyonunu zorlaştırdığı ve rejenerasyon için gerekli sıcaklıkların artmasına neden olduğu görülmektedir. CeO2-ZrO2 oksit sistemini içeren katalizörlerde, ticari Pt/20Ba/Al2O3 katalizörüne göre çok daha düşük kükürt alımı gözlemlenmiştir. Sonuç olarak bu çalışmada, indirgenebilir metal oksit karışımlarıyla geliştirilmiş; yeni bir NOx Depolama ve İndirgeme (NDİ) katalizörleri sentezlenmiş, yapısal özellikleri incelenmiş ve bu yeni katalizörün, ticari katalizöre göre NOx depolama yeteneğinden biraz feda ederek daha üstün kükürt direnci gösterdiği belirlenmiştir.