1. JCCT
  2. Всі випуски
  3. Випуск 15, Номер 1, 2021
  4. Теоретичні дослідження DeNOх SCR на каталізаторах Cu-, Fe- та Mn-FAU

Теоретичні дослідження DeNOх SCR на каталізаторах Cu-, Fe- та Mn-FAU

JCCT.
2021;
Випуск 15, Номер 1
: сс. 16 - 25
https://doi.org/10.23939/chcht15.01.016
Автори:
  1. Izabela Kurzydym
  2. Izabela Czekaj
1
Faculty of Chemical Engineering and Technology, Cracow University of Technology
2
Faculty of Chemical Engineering and Technology, Cracow University of Technology

Проведено неемпіричні розрахунки на основі теорії функціональної щільності. Використана кластерна модель фожаситної цеолітової структури (Al2Si22O66H36) з частинками металу, адсорбованими на алюмінієвих центрах. Процеси індивідуальної та ко-адсорбції NO і NH3 вивчені на наночастинках металів, пов'язаних у цеолітові кластери. Для визначення можливих шляхів реакції deNOx проаналізовано конфігурації, електронну структуру (заряди, порядки зв'язку) та частоти вібрацій. У відповідності до попередніх досліджень комплексів заліза розглянуті димери M2O (M = Cu, Mn або Fe).

цеоліти
FAU
deNOx
вібраційна структура
SCR
кластерна модель
  1. Shelef M.: Chem. Rev. 1995, 95, 209. https://doi.org/10.1021/cr00033a008
  2. Yashnik S., Ismagilov Z.: Appl. Catal. B-Environ., 2015, 170, 241. https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2015.01.021
  3. Rudolph J., Jacob C.R.: ACS Omega, 2019, 4, 7987. https://doi.org/10.1021/acsomega.9b00600
  4. Long R., Yang R.: J. Catal., 1999, 188, 332. https://doi.org/10.1006/jcat.1999.2674
  5. Schwidder M., Kumar M., Klementiev K. et al.: J. Catal., 2005, 231, 314. https://doi.org/10.1016/j.jcat.2005.01.031
  6. Grossale A., Nova I., Tronconi E.: Catal. Today, 2008, 136, 18. https://doi.org/10.1016/j.cattod.2007.10.117
  7. Schmieg S., Oh S., Kim C. et al.: Catal. Today, 2012, 184, 252. https://doi.org/10.1016/j.cattod.2011.10.034
  8. Blakeman P., Burkholder E., Chen H.-Y., et al.: Catal. Today, 2014, 231, 56. https://doi.org/10.1016/j.cattod.2013.10.047
  9. Sun Q., Gao Z., Chen H., Sachtler W.: J. Catal., 2011, 201, 89. https://doi.org/10.1006/jcat.2001.3228
  10. Heindrich F., Schmidt C., Loeffler E. et al.: J. Catal., 2002, 212, 157. https://doi.org/10.1006/jcat.2002.3775
  11. Kröcher O., Devadas M., Elsener M., et al.: Appl. Catal. B, 2006, 66, 208. https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2006.03.012
  12. Ma A., Grünert W.: Chem. Commun., 1999, 1, 71.https://doi.org/10.1039/A807490I
  13. Santhosh K., Schwidder M., Grünert W., et al.: J. Catal., 2006, 239, 173. https://doi.org/10.1016/j.jcat.2006.01.024
  14. Rivallan M., Ricchiardi G., Bordiga S., Zecchina A.: J. Catal., 2009, 264, 104. https://doi.org/10.1016/j.jcat.2009.03.012
  15. Pirutko L., Chernyavsky V., Starokon E. et al.: Appl. Catal. B, 2009, 91, 174. https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2009.05.021
  16. Fellah M., van Santen R., Onal I.: J. Phys. Chem. C, 2009, 113, 15307. https://doi.org/10.1021/jp904224h
  17. Yuranov I., Bulushev D., Renken A., Kiwi-Minsker L.: Appl. Catal. A, 2007, 319, 128. https://doi.org/10.1016/j.apcata.2006.11.023
  18. Czekaj I., Brandenberger S., Kröcher O.: Micropor. Mesopor. Mat., 2013, 169, 97. https://doi.org/10.1016/j.micromeso.2012.10.018
  19. Ehrich H., Schwieger W., Jahnisch K.: Appl. Catal. A-Gen., 2004, 272, 311. https://doi.org/10.1016/j.apcata.2004.06.003
  20. Battiston A., Bitter J., Koningsberger D.: J. Catal., 2003, 218, 163. https://doi.org/10.1016/S0021-9517(03)00120-9
  21. Chen H., Sachtler W.: Catal. Today, 1998, 42, 73. https://doi.org/10.1016/S0920-5861(98)00078-9
  22. Joyner R., Stockenhuber M.: J. Phys. Chem. B, 1999, 103, 5963. https://doi.org/10.1021/jp990978m
  23. Joyner R., Stockenhuber M.: Catal. Lett., 1997, 45, 15. https://doi.org/10.1023/A:1019063511784
  24. Krishna K., Makkee M.: Catal. Today, 2006, 114, 23. https://doi.org/10.1016/j.cattod.2006.02.002
  25. Hensen E., Zhu Q., van Santen R.: J. Catal., 2003, 220, 260. https://doi.org/10.1016/j.jcat.2003.09.001
  26. Zecchina A., Rivallan M., Berlier G., et al.: Phys. Chem. Chem. Phys., 2007, 9, 3483. https://doi.org/10.1039/B703445H
  27. Sun K., Xia H., Feng Z., et al.: J. Catal., 2008, 254, 383. https://doi.org/10.1016/j.jcat.2008.01.017
  28. Panov G., Uriarte A., Rodkin M., Sobolev V.: Catal. Today, 1998, 41, 365. https://doi.org/10.1016/S0920-5861(98)00026-1
  29. El-Malki E., van Santen R., Sachtler W.: J. Catal., 2000, 196, 212. https://doi.org/10.1006/jcat.2000.3034
  30. Perez-Ramirez J.: J. Catal., 2004, 227, 512. https://doi.org/10.1016/j.jcat.2004.08.005
  31. Pirngruber G., Roy P.: Catal. Today, 2005, 110, 199. https://doi.org/10.1016/j.cattod.2005.09.023
  32. Moreno-González M., Hueso B., Boronat M., et al.: J. Phys. Chem. Lett., 2015, 6, 1011. https://doi.org/10.1021/acs.jpclett.5b00069
  33. Zhang R., McEwen J.-S., Kollár M. et al.: ACS Catal., 2014, 4, 4093. https://doi.org/10.1021/cs500563s
  34. Zhang R., Li H., McEwen J.-S.: J. Phys. Chem. C, 2017, 121, 25759. https://doi.org/10.1021/acs.jpcc.7b04309
  35. Paolucci C., Parekh A., Khurana I. et al.: J. Am. Chem. Soc., 2016,138, 6028. https://doi.org/10.1021/jacs.6b02651
  36.  Kerkeni B., Berthout D., Berthomieu D. et al.: J. Phys. Chem. C, 2018, 122, 16741. https://doi.org/10.1021/acs.jpcc.8b03572
  37. Chen P., Khetan A., Jabłońska M. et al.: Appl. Catal. B-Environ., 2018, 237, 263. https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2018.05.091
  38. Zhang R., Anderst E., Groden K., McEwen J.-S.: Ind. Eng. Chem. Res., 2018, 57, 13396. https://doi.org/10.1021/acs.iecr.8b03643
  39. Baran R., Valentin L., Krafft J.-M. et al.: Phys. Chem. Chem. Phys., 2017, 19, 13553. https://doi.org/10.1039/C7CP02096A
  40. Ettireddy P., Ettireddy N., Mamedov S. et al.: Appl. Catal. B, 2007, 76, 123. https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2007.05.010
  41. Liu F., He H., Ding Y., Zhang C.: Appl. Catal. B, 2009, 93, 194. https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2009.09.029
  42.  Liang X., Li J., Lin Q., Sun K.: Catal. Commun., 2007, 8, 1901. https://doi.org/10.1016/j.catcom.2007.03.006
  43. Samojeden B., Motak M., Grzybek T.: C. R. Chim., 2015, 18, 1049. https://doi.org/10.1016/j.crci.2015.04.001
  44. Favez J.-Y., Weilenmann M., Stilli J.: Atmos. Environ., 2009, 43, 996. https://doi.org/10.1016/j.atmosenv.2008.03.037
  45. Borfecchia E., Lomachenko K., Giordanino F. et al.: Chem. Sci., 2015, 6, 548. https://doi.org/10.1039/C4SC02907K
  46. Dzwigaj S., Massiani P., Davidson A., Che M.: J. Mol. Catal. A-Chem., 2000, 155, 169. https://doi.org/10.1016/S1381-1169(99)00332-5
  47. Dzwigaj S., Matsuoka M., Franck R. et al.: J. Phys. Chem. B, 1998, 102, 6309. https://doi.org/10.1021/jp981454+
  48. Xu W., Zhang G., Chen H.et al.: Chinese J. Catal., 2018, 39, 118. https://doi.org/10.1016/S1872-2067(17)62983-8
  49. Gao F., Kwak J., Szanyi J., Peden C.: Top. Catal., 2013, 56, 1441. https://doi.org/10.1007/s11244-013-0145-8
  50. Janssens T., Falsig H., Lundegaard L. et al.: ACS Catal., 2015, 5, 2832. https://doi.org/10.1021/cs501673g
  51. Paolucci C., Verma A., Bates S. et al.: Angew. Chem. Int. Edit., 2014, 53, 11828. https://doi.org/10.1002/anie.201407030
  52.  Mao Y., Wang Z., Wang H.-F., Hu P.: ACS Catal., 2016, 6, 7882. https://doi.org/10.1021/acscatal.6b01449
  53. Günter T., Carvalho H., Doronkin D. et al.: Chem. Commun., 2015, 51, 9227. https://doi.org/10.1039/C5CC01758K
  54. Mao Y., Wang H.-F., Hu P.: Int. J. Quantum Chem., 2015, 115, 618. https://doi.org/10.1002/qua.24844
  55. Brüggemann T., Keil F.: J. Phys. Chem. C, 2011, 115, 23854. https://doi.org/10.1021/jp206931z
  56. Hermann K., Pettersson L., Casida M. et al.: StoBe-deMon; deMon Software: Stockholm, Berlin 2005.http://www.fhi-berlin.mpg.de/KHsoftware/StoBe/
  57. Perdew J., Burke K., Ernzerhof M.: Phys. Rev. Lett., 1996, 77, 3865. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.77.3865
  58. Hammer B., Hansen L., Nørskov J.: Phys. Rev. B, 1999, 59, 7413. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.59.7413
  59. Broclawik E., Salahub D.: J. Mol. Catal., 1993, 82, 117. https://doi.org/10.1016/0304-5102(93)80028-S
  60. Jasiński R.: React. Kinet. Mech. Catal., 2016, 119, 49. https://doi.org/10.1007/s11144-016-1038-1
  61. Mulliken R.: J. Chem. Phys., 1955, 23, 1833. https://doi.org/10.1063/1.1740589
  62. Mayer I.: Chem. Phys. Lett., 1983, 97, 270. https://doi.org/10.1016/0009-2614(83)80005-0
  63.  Mayer I.: J. Mol. Struc.-THEOCHEM, 1987, 149, 81. https://doi.org/10.1016/0166-1280(87)80048-9
  64. Friedrich C.: Geometrische, elektronische und vibronische Eigenschaften der reinen und defektbehafteten V2O5(010)-Oberfläche und deren Wechselwirkung mit Adsorbaten, FU, Berlin 2004. https://doi.org/10.17169/refubium-18117
  65. http://www.iza-structure.org/databases/. (accessed on 03.02.2020)