FT-IR spectroscopic characyerization of the intermediates in the selective catalytic reduction of no with methane on Pd/ZrO2-Wox catalyst

Bu çalışma metan ile NO'nun seçici katalitik indirgenmemekanizmasını açıklamak için Pd/tungstenlenmiş zirkonyum yüzeyindekuvvetlice bağlanmış NOx komplekslerinin methane varlığında oluşmasının,kompozisyonun ve termal kararlılığının in-situ FT-IR spektroskopik çalışmasınıiçermektedir. Yüzey alanını geniş elde etmek için tungstenlenmiş zirkonyumun(ağırlıkça18.6 % WO3 nominal içerikli) hazırlanmasında Sol-gel polimer-templatesentezi seçilmiştir. İmpregnasyon yöntemi kullanılarak Pd(II) iyonları (ağırlıkça0.1%) depolanmıştır. PXRD karakterizasyonu katalizörün tetragonal vemesoporus fazlarını içerdiğini göstermiştir.Tungstenlenmiş zirkonyum üzerine oda sıcaklığında NO adsorpsiyonukoordinasyona açık Zr4+ iyonlarının olduğunu göstermiştir. Pd içeren numuneninNO adsorpsiyonu iki çeşit Pd(II)'nin bulunduğunu açığa çıkarmış vekoordinasyona açık Zr4+ iyonları gözlenmemiştir. İki numune üzerindeki NOxtürleri (N2O3, nitro and nitrito iyonları) oda sıcaklığında NO'nun W6+=Ogruplarıyla oksitlenmesi sonucu üretilmiştir. Pd/tungstenlenmiş zirkonyumüzerinde paladyum(II) 623 K de NO'yu NO2'ye oksitleyebilmektedir.NO ve O2 karışımının oda sıcaklığında, çalışılan numunelereadsorpsiyonu, koordinasyonları farklı olan çeşitli yüzey nitratlarının oluşmasınıviisağlamıştır.Her iki numunede de oluşan nitratların termal kararlılıkları benzerdir.673 K deki dinamik vakumlama sonrasında nitratlar yok olmuşlardır. Bununlaberaber Pd/tungstenlenmiş zirkonyum üzerinde oluşan yüzey nitratlarının düşükkonsantrasyonu, nitratların tungstenlenmiş zirkonyuma koordinasyonunubelirtmektedir.Adsorbe olmuş NOx türlerinin yokluğunda iki numune de hidrokarbonuaynı sıcaklıkta aktifleştirmiş olmasına rağmen, deneysel sonuçlar metanın NOx iledaha önce kaplanmış tungstenlenmiş zirkonyum ve Pd/tungstenlenmişzirkonyumun farklı şekillerde etkileştiğini göstermiştir. Tungstenmişzirkonyumda yüzey nitratları metanın oksidasyonunu bastırırken, NOx ile dahaönce kaplanmış Pd/tungstenlenmiş zirkonyum nitrometan oluşmasınıkatalizlemektedir. Nitrometan, NO'nun metan ile seçici katalitik indirgenmesindeanahtar ara ürün olarak düşünülmektedir. Hidrokarbonun direk activasyonunuiçeren ve seçici indirgenme ürünlerini (N2, CO2 and H2O) oluşturan birmekanizma önerilmiştir.Anahtar Kelimeler: NO and NO/O2 adsorpsiyonu; in-situ FT-IR specktroskopi;tungstenlenmiş zirconyum; Pd depolanmış tungstenlenmiş zirconyum; NO'numetan ile seçici katalitik indirgenmesi; Mekanizma; Nitrometan.