研究团队通过球差电镜、原位
X
射线谱吸收精细结构(
XAFS
)、原位拉曼(
Raman
)光谱等实验结合第一性原理计算发现,
V-W/TiO
2
催化剂表面原子级分散且与
V
形成
V-W
双核位点的
W=O
物种表现出很高的氧化还原活性,可直接参与对
NH
3
的摘氢活化过程,在
SCR
反应中发挥氧化还原作用。具体反应过程为:
W
位点对吸附态的
NH
3
摘氢活化生成
W-OH
基团,活化后的
NH
3
(即
-NH
2
)与
NO
反应生成
NH
2
NO
,在此过程中,
W=O
转化为
W-OH
,导致
W-O
原子间距的增大。随后,生成的相邻
V-OH
和
W-OH
基团之间可通过
H
转移反应,复原
W=O
基团。这项研究深化了对助催化剂作用机理的理解,同时为高效钒基催化剂的设计与开发提供了新的理论依据和研究思路。
图
2. V-W/TiO
2
催化剂中
WO
3
助剂在
NH
3
-SCR
反应中的氧化还原作用机理。
中国科学院生态环境研究中心何广智研究员和贺泓院士为论文通讯作者,生态环境研究中心博士研究生李卓灿为论文第一作者。该研究工作得到了国家重点研发计划(
2023YFC3707303
)、国家自然科学基金(
22276202
,
22188102
)和中国科学院青年创新促进会优秀会员项目的资助。
来源:
中国科学院生态环境研究中心
。
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