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Effect of Supports on Stability and Water Tolerance of Co-Beta Based Catalysts in NO-SCR by CH4
Corresponding Author(s) : Jiaqi Chen
Asian Journal of Chemistry,
Vol. 26 No. 19 (2014): Vol 26 Issue 19
Abstract
The effect of supports on Co-Beta based catalysts was investigated by various characterizations and reactivity in the presence (2.5 % H2O) and absence of vapor. As UV-visible, XPS, NO-TPD and NO-IR reported, the BZZ(Beta/ZSM5) and BMZ(Beta/MOR) composite supports boost the dispersion of Co active metal and decreased the BE value of catalyst, with a better acidity and stronger adsorption capacity expressed. Under dry condition, stronger stability on CoH-BZZ upon aged for 140 h was described compared with the one on CoH-Beta and CoH-BMZ. Under wet condition, both CoH-BMZ and CoH-BZZ catalysts exhibited higher catalytic activity, when the maximum NO conversion was 45 % on CoH-BMZ or 37 % on CoH-BZZ compared with 23 % on CoH-Beta. However, they had higher depression of NO conversion than CoH-Beta did in the presence of vapor. The loss of the active sites and the migration of active sites from Co2+ to cobalt oxide lead the deactivation of the catalysts.
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- G. Busca, L. Lietti and F. Berti, Appl. Catal. B, 18, 1 (1998); doi:10.1016/S0926-3373(98)00040-X.
- J.H. Li, H.Z. Chang, L. Ma, J.M. Hao and R.T. Yang, Catal. Today, 175, 147 (2011); doi:10.1016/j.cattod.2011.03.034.
- M. Shelef and G.W. Graham, Catal. Rev. Sci. Eng., 36, 443 (1994); doi:10.1080/01614949408009468.
- S.B. Kang, S.J. Han, S.B. Nam, I.-S. Nam, B.K. Cho, C.H. Kim and S.H. Oh, Chem. Eng. J., 207-208, 117 (2012); doi:10.1016/j.cej.2012.06.003.
- J.N. Armor, Catal. Today, 26, 147 (1995); doi:10.1016/0920-5861(95)00134-2.
- L. Čapek, J. Dědeček and B. Wichterlová, J. Catal., 227, 352 (2004); doi:10.1016/j.jcat.2004.08.001.
- E. Ivanova, K. Hadjiivanov, D. Klissurski, M. Bevilacqua, T. Armaroli and G. Busca, Micropor. Mesopor. Mater., 46, 299 (2001); doi:10.1016/S1387-1811(01)00311-0.
- Y. Hu, K. Griffiths and P.R. Norton, Surf. Sci., 603, 1740 (2009); doi:10.1016/j.susc.2008.09.051.
- A. Boix, E.E. Miró, E.A. Lombardo, M.A. Bañares, R. Mariscal and J.L.G. Fierro, J. Catal., 217, 186 (2003); doi:10.1016/S0021-9517(03)00056-3.
- M.A. Ulla, L. Gutierrez, E.A. Lombardo, F. Lónyi and J. Valyon, Appl. Catal. A, 277, 227 (2004); doi:10.1016/j.apcata.2004.09.016.
- M. Műller, G. Harvey and R. Prins, Micropor. Mesopor. Mater., 34, 135 (2000); doi:10.1016/S1387-1811(99)00167-5.
- M. Shelef, Chem. Rev., 95, 209 (1995); doi:10.1021/cr00033a008.
- P. Praserthdam, N. Mongkolsiri and P. Kanchanawanichkun, Catal. Commun., 3, 191 (2002); doi:10.1016/S1566-7367(02)00090-0.
- M. Lezcano, A. Ribotta and E. Miró, J. Catal., 168, 511 (1997); doi:10.1006/jcat.1997.1697.
- Y.J. Li, P.J. Battavio and J.N. Armor, J. Catal., 142, 561 (1993); doi:10.1006/jcat.1993.1231.
- T.J. Lee, I.S. Nam, S.W. Ham, Y.-S. Baek and K.-H. Shin, Appl. Catal. B, 41, 115 (2003); doi:10.1016/S0926-3373(02)00197-2.
- Y.J. Li and J.N. Armor, J. Catal., 150, 376 (1994); doi:10.1006/jcat.1994.1356.
- M. Ogura, S. Kage, T. Shimojo, J. Oba, M. Hayashi, M. Matsukata and E. Kikuchi, J. Catal., 211, 75 (2002); doi:10.1006/jcat.2002.3722.
- C. Chupin, A. Vanveen, M. Konduru, J. Despres and C. Mirodatos, J. Catal., 241, 103 (2006); doi:10.1016/j.jcat.2006.04.025.
- J. Zheng, Y. Yi, W. Wang, K. Guo, J. Ma and R. Li, Micropor. Mesopor. Mater., 171, 44 (2013); doi:10.1016/j.micromeso.2012.12.041.
- M.A. Ulla, L. Gutierrez, E.A. Lombardo, F. Lónyi and J. Valyon, Appl. Catal. A, 277, 227 (2004); doi:10.1016/j.apcata.2004.09.016.
- J. Děděcek, D. Kaucký and B. Wichterlová, J. Catal., 211, 198 (2002); doi:10.1016/S0021-9517(02)93697-3.
- T. Tabata, H. Ohtsuka, L.M.F. Sabatino and G. Bellussi, Micropor. Mesopor. Mater., 21, 517 (1998); doi:10.1016/S1387-1811(98)00020-1.
- T. Montanari, M. Bevilacqua, C. Resini and G. Busca, J. Phys. Chem. B, 108, 2120 (2004); doi:10.1021/jp034814o.
- D. Pietrogiacomi, M.C. Campa and V. Indovina, Catal. Today, 155, 192 (2010); doi:10.1016/j.cattod.2010.01.004.
- J. Janas, T. Machej, J. Gurgul, R.P. Socha, M. Che and S. Dzwigaj, Appl. Catal. A, 75, 239 (2007); doi:10.1016/j.apcatb.2007.07.029.
- L.P. Oleksenko, Theor. Exp. Chem., 40, 331 (2004); doi:10.1023/B:THEC.0000049081.04366.a7.
- A.V. Boix, S.G. Aspromonte and E.E. Miró, Appl. Catal. A, 341, 26 (2008); doi:10.1016/j.apcata.2007.12.032.
- X. Solans-Monfort, V. Branchadell, M. Sodupe, M. Sierka and J. Sauer, J. Chem. Phys., 121, 6034 (2004); doi:10.1063/1.1781122.
- H.H. Chen, S.C. Shen, X. Chen and S. Kawi, Appl. Catal. B, 50, 37 (2004); doi:10.1016/j.apcatb.2003.10.005.
- A.V. Boix, J.M. Zamaro, E.A. Lombardo and E.E. Miró, Appl. Catal. B, 46, 121 (2003); doi:10.1016/S0926-3373(03)00216-9.
- R. Szostak, J. Catal., 101, 549 (1986); doi:10.1016/0021-9517(86)90286-1.
- Z. Sobalík, Z. Tvaruzková and B. Wichterlová, J. Phys. Chem. B, 1029, 1077 (1998); doi:10.1021/jp971436c.
- N. Katada, K. Suzuki, T. Noda, G. Sastre and M. Niwa, J. Phys. Chem. C, 113, 19208 (2009); doi:10.1021/jp903788n.
- X.L. Sun, C.P. Huang, J.Zhang and B.-H. Chen, Acta Phys.-Chim. Sin., 25, 1136 (2009); doi:10.3866/PKU.WHXB20090630.
- M.C. Campa, V. Indovina and D. Pietrogiacomi, Appl. Catal. B, 91, 347 (2009); doi:10.1016/j.apcatb.2009.05.042.
References
G. Busca, L. Lietti and F. Berti, Appl. Catal. B, 18, 1 (1998); doi:10.1016/S0926-3373(98)00040-X.
J.H. Li, H.Z. Chang, L. Ma, J.M. Hao and R.T. Yang, Catal. Today, 175, 147 (2011); doi:10.1016/j.cattod.2011.03.034.
M. Shelef and G.W. Graham, Catal. Rev. Sci. Eng., 36, 443 (1994); doi:10.1080/01614949408009468.
S.B. Kang, S.J. Han, S.B. Nam, I.-S. Nam, B.K. Cho, C.H. Kim and S.H. Oh, Chem. Eng. J., 207-208, 117 (2012); doi:10.1016/j.cej.2012.06.003.
J.N. Armor, Catal. Today, 26, 147 (1995); doi:10.1016/0920-5861(95)00134-2.
L. Čapek, J. Dědeček and B. Wichterlová, J. Catal., 227, 352 (2004); doi:10.1016/j.jcat.2004.08.001.
E. Ivanova, K. Hadjiivanov, D. Klissurski, M. Bevilacqua, T. Armaroli and G. Busca, Micropor. Mesopor. Mater., 46, 299 (2001); doi:10.1016/S1387-1811(01)00311-0.
Y. Hu, K. Griffiths and P.R. Norton, Surf. Sci., 603, 1740 (2009); doi:10.1016/j.susc.2008.09.051.
A. Boix, E.E. Miró, E.A. Lombardo, M.A. Bañares, R. Mariscal and J.L.G. Fierro, J. Catal., 217, 186 (2003); doi:10.1016/S0021-9517(03)00056-3.
M.A. Ulla, L. Gutierrez, E.A. Lombardo, F. Lónyi and J. Valyon, Appl. Catal. A, 277, 227 (2004); doi:10.1016/j.apcata.2004.09.016.
M. Műller, G. Harvey and R. Prins, Micropor. Mesopor. Mater., 34, 135 (2000); doi:10.1016/S1387-1811(99)00167-5.
M. Shelef, Chem. Rev., 95, 209 (1995); doi:10.1021/cr00033a008.
P. Praserthdam, N. Mongkolsiri and P. Kanchanawanichkun, Catal. Commun., 3, 191 (2002); doi:10.1016/S1566-7367(02)00090-0.
M. Lezcano, A. Ribotta and E. Miró, J. Catal., 168, 511 (1997); doi:10.1006/jcat.1997.1697.
Y.J. Li, P.J. Battavio and J.N. Armor, J. Catal., 142, 561 (1993); doi:10.1006/jcat.1993.1231.
T.J. Lee, I.S. Nam, S.W. Ham, Y.-S. Baek and K.-H. Shin, Appl. Catal. B, 41, 115 (2003); doi:10.1016/S0926-3373(02)00197-2.
Y.J. Li and J.N. Armor, J. Catal., 150, 376 (1994); doi:10.1006/jcat.1994.1356.
M. Ogura, S. Kage, T. Shimojo, J. Oba, M. Hayashi, M. Matsukata and E. Kikuchi, J. Catal., 211, 75 (2002); doi:10.1006/jcat.2002.3722.
C. Chupin, A. Vanveen, M. Konduru, J. Despres and C. Mirodatos, J. Catal., 241, 103 (2006); doi:10.1016/j.jcat.2006.04.025.
J. Zheng, Y. Yi, W. Wang, K. Guo, J. Ma and R. Li, Micropor. Mesopor. Mater., 171, 44 (2013); doi:10.1016/j.micromeso.2012.12.041.
M.A. Ulla, L. Gutierrez, E.A. Lombardo, F. Lónyi and J. Valyon, Appl. Catal. A, 277, 227 (2004); doi:10.1016/j.apcata.2004.09.016.
J. Děděcek, D. Kaucký and B. Wichterlová, J. Catal., 211, 198 (2002); doi:10.1016/S0021-9517(02)93697-3.
T. Tabata, H. Ohtsuka, L.M.F. Sabatino and G. Bellussi, Micropor. Mesopor. Mater., 21, 517 (1998); doi:10.1016/S1387-1811(98)00020-1.
T. Montanari, M. Bevilacqua, C. Resini and G. Busca, J. Phys. Chem. B, 108, 2120 (2004); doi:10.1021/jp034814o.
D. Pietrogiacomi, M.C. Campa and V. Indovina, Catal. Today, 155, 192 (2010); doi:10.1016/j.cattod.2010.01.004.
J. Janas, T. Machej, J. Gurgul, R.P. Socha, M. Che and S. Dzwigaj, Appl. Catal. A, 75, 239 (2007); doi:10.1016/j.apcatb.2007.07.029.
L.P. Oleksenko, Theor. Exp. Chem., 40, 331 (2004); doi:10.1023/B:THEC.0000049081.04366.a7.
A.V. Boix, S.G. Aspromonte and E.E. Miró, Appl. Catal. A, 341, 26 (2008); doi:10.1016/j.apcata.2007.12.032.
X. Solans-Monfort, V. Branchadell, M. Sodupe, M. Sierka and J. Sauer, J. Chem. Phys., 121, 6034 (2004); doi:10.1063/1.1781122.
H.H. Chen, S.C. Shen, X. Chen and S. Kawi, Appl. Catal. B, 50, 37 (2004); doi:10.1016/j.apcatb.2003.10.005.
A.V. Boix, J.M. Zamaro, E.A. Lombardo and E.E. Miró, Appl. Catal. B, 46, 121 (2003); doi:10.1016/S0926-3373(03)00216-9.
R. Szostak, J. Catal., 101, 549 (1986); doi:10.1016/0021-9517(86)90286-1.
Z. Sobalík, Z. Tvaruzková and B. Wichterlová, J. Phys. Chem. B, 1029, 1077 (1998); doi:10.1021/jp971436c.
N. Katada, K. Suzuki, T. Noda, G. Sastre and M. Niwa, J. Phys. Chem. C, 113, 19208 (2009); doi:10.1021/jp903788n.
X.L. Sun, C.P. Huang, J.Zhang and B.-H. Chen, Acta Phys.-Chim. Sin., 25, 1136 (2009); doi:10.3866/PKU.WHXB20090630.
M.C. Campa, V. Indovina and D. Pietrogiacomi, Appl. Catal. B, 91, 347 (2009); doi:10.1016/j.apcatb.2009.05.042.