In-situ FT-IR spectroscopic investigation of NOX+CH4 surface reactions on palladium promoted WO3/TiO2-ZrO2 mixed oxides

Oda s cakl nda tungstenlenmi zirkonyum oksit-titanyum oksit (a rl kça 25 % WO3,WZT olarak k salt ld ), paladyum depolanm zirkonyum oksit-titanyum oksit (a rl kça 1.5% Pd, 1.5Pd/ZT) ve paladyum depolanm tungstenlenmi zirkonyum oksit-titanyum oksit(1.5Pd/WZT) katalizörleri yüzeyinde NO ve O2'in ortak adsorpsiyonu ile olu an NOxkomplekslerinin de ik s cakl klarda metan ile etkile imi in situ FTIR spektroskopisi ileincelendi.ZT, WZT, 1.5Pd/ZT and 1.5Pd/WZT numunelerinin yap sal ve yüzey özellikleri XRD,DR-UV-Vis ile CO ve NO'in adsorpsiyonunun FTIR spektroskopisi yöntemleriyleincelendiler. Zirkonyum oksit-titanyum oksit 70 oC'de üre çözeltisinin içinde ortak çökelmeyöntemiyle haz rland . 600oC'de f nlama i leminden sonra ZrTiO4 kristal faz n olu umugözlendi. XRD ve DR-UV-Vis spektroskopisi verileri nda, oksitlerin çok iyi kar arak2yüksek yüzey alan (118m /g) ve küçük kristal boyutu (4.4 nm) elde edildi. WZT numunesiparatungsten tipinde yüksek Brønsted asiditesine sahip orta yo unlukta tungsten gruplarolu turur. ZT ve WZT numunelerine Pd(NO3)2.2H2O çözeltisi sulu ekleme yöntemiyleeklenerek paladyumlu numuneler haz rland . WZT numunesinin Pd2+ iyonlar yaln zba lar na yüzeydeki oksijen atomlar na ba layarak kararl hale getirebildi i görüldü.ZT numunesine CO adsorpsiyonu koordinasyona aç k Zr4+ ve Ti4+ iyonlar n varlgösterdi. Bu iyonlar n yo unlu u numuneye WO3 eklenmesiyle azald . 1.5Pd/ZT ve1.5Pd/WZT numunelerine CO ve NO adsorpsiyonu koordinasyona aç k iki çe it Pd2+ iyonlaroldu unu gösterdi.Oda s cakl nda NO'in numunelere adsorpsiyonu sonucu bu molekül yüzeydekioksijen iyonlar taraf ndan bozunarak anyonik nitrozil, NO- ve NO2'i olu turdu.NO, oksijen taraf ndan oksitlenerek NO2/N2O4 ikilisini olu turur. Bu gazlar yüzeyemolekül düzeyinde ba lanarak hidroksil gruplar n da katk yla iyonla arak bozunmaya2+ba lad lar. WOx gruplar n ve Pd iyonlar n zirkonyum oksit-titanyum oksit numunesineeklenmeleri yüzeydeki aktif bölümlerin kaybolmas sonucu NO2/N2O4 ikilisinin bozunmaderecelerini kar m oksite nazaran azaltt .Oda s cakl nda olu an NOx kompleksleri metan n oksidasyonunu WZT ve 1.5Pd/ZTnumunelerinde azaltmas na kar k, 1.5Pd/WZT katalizörü yüzeyinde nitrometan nolu mas ba lat r. 1.5Pd/WZT katalizörü yüzeyinde NO'in indirgenme mekanizmasönerildi. Bu mekanizma nitrometan n cis-metil nitrit üzerinden NO'e ve k smi yükseltgenmihidrokarbonlara (metoksi ve/veya format iyonlar na) termal bozunmas içermektedir.Yüzeye ba lanm NO'in k smi yükseltgenmi hidrokarbonlarla indirgenmesi sonucu seçicikatalitik indirgenme ürünleri olan moleküler nitrojen ve karbon oksitler olu tu. Seçici katalitikindirgenme reaksiyonu ko ullar nda (in-situ) olu an nitrometan ve cis-metil nitrit yüzeye dahakararl ba lan rken, nitrometan n yaln z ba na adsorpsiyonu adsorbe olmu nitrometan veonun trans izomerinin varl gösterdi.Anahtar Kelimeler: In situ FT-IR; Pd depolanm zirkonyum oksit-titanyum oksit;Tungstenlenmi zirkonyum oksit-titanyum oksit; Kar m oksitler; Kararl NOx bile iklerininreaktivitesi; NOx; Metan ile seçici katalitik indirgenme; Mekanizma; Nitrometan; Metil nitrit.