The insight into the role of CeO2 in improving low-temperature catalytic performance and SO2 tolerance of MnCoCeOx microflowers for the NH3-SCR of NOx
Source abstract
Abstract
Abstract A new MnCoCeOx microflower is rationally designed by a series of elaborate steps for the selective catalytic reduction (SCR) of NOx with NH3. The MnCoOx microflower is firstly synthesized by the self-assembly of Mn-Co mixed oxide nanosheets, and then CeO2 nanoparticles are in-situ grown on the surface of Mn-Co mixed oxide nanosheets by dipping MnCoOx microflower in Ce(NO3)3 solution followed by a heat-treatment. The resultant MnCoCeOx microflower presents significantly enhanced low-temperature catalytic performance and SO2 tolerance. It is revealed that the attached CeO2 plays several important roles in the improvement of low-temperature de-NOx performance, such as decreasing the apparent activation energy, increasing the ratios of Ce3+/Cen+, Mn4+/Mnn+ and Oα/(Oα + Oβ), enhancing the oxidation ability of MnCoOx at low temperatures. Moreover, by preventing MnCoOx from being vulcanized into metal sulfate species, CeO2 plays an important role in enhancing the resistance to SO2 poisoning. The in-situ DRIFTS results disclose that the NH3 coordinated on Lewis acid sites, NH4+ bound to Bronsted acid sites, the NO2 and bidentate nitrates linked on metal oxides are the major reactive species on MnCoCeOx catalyst, which occur SCR de-NOx reaction following both Eley-Rideal and Langmuir-Hinshelwood mechanisms.
Source: openaire · Quality: candidate unverified · Source record ↗
Research context
OpenAlex topics: Catalytic Processes in Materials Science · Advanced Photocatalysis Techniques · Gas Sensing Nanomaterials and Sensors
SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.
References (64)
Show source-provided references
1. Boningari · Curr. Opin. Chem. Eng. · 2016 · 13 · 13310.1016/j.coche.2016.09.004 ↗
2. Xu · Environ Sci Technol · 2017 · 51 · 887910.1021/acs.est.6b06079 ↗
3. Li · Catal Today · 2011 · 175 · 14710.1016/j.cattod.2011.03.034 ↗
4. Kang · Appl Catal a-Gen · 2007 · 327 · 26110.1016/j.apcata.2007.05.024 ↗
5. Liu · Catal. Rev.-Sci. Eng. · 2006 · 48 · 4310.1080/01614940500439891 ↗
6. Forzatti · Appl Catal a-Gen · 2001 · 222 · 22110.1016/S0926-860X(01)00832-8 ↗
7. Liu · Appl Catal a-Gen · 2016 · 522 · 5410.1016/j.apcata.2016.04.023 ↗
8. Fan · J Catal · 2019 · 370 · 3010.1016/j.jcat.2018.12.001 ↗
9. Wang · Environ Sci Technol · 2016 · 50 · 1351110.1021/acs.est.6b03589 ↗
10. Niu · J. Colloid Interf. Sci. · 2020 · 561 · 80810.1016/j.jcis.2019.11.063 ↗
11. Peng · Environ Sci Technol · 2016 · 50 · 957610.1021/acs.est.6b02307 ↗
12. Gao · J. Catal. · 2019 · 380 · 5510.1016/j.jcat.2019.10.003 ↗
13. Stanciulescu · Appl. Catal. B Environ. · 2012 · 123-124 · 22910.1016/j.apcatb.2012.04.012 ↗
14. Shi · ChemCatChem · 2018 · 10 · 283310.1002/cctc.201800227 ↗
15. Ettireddy · Appl. Catal. B-Environ. · 2007 · 76 · 12310.1016/j.apcatb.2007.05.010 ↗
16. Fan · ACS Appl. Mater Inter. · 2017 · 9 · 1611710.1021/acsami.7b00739 ↗
17. Cai · Nanoscale · 2014 · 6 · 734610.1039/C4NR00475B ↗
18. Cai · Nanoscale · 2016 · 8 · 358810.1039/C5NR08701E ↗
19. Cai · Nanoscale · 2017 · 9 · 564810.1039/C6NR09917C ↗
20. Gandhi · J. Catal. · 2003 · 216 · 43310.1016/S0021-9517(02)00067-2 ↗
21. McCabe · Appl. Catal. B · 2016 · 19710.1016/j.apcatb.2016.04.044 ↗
22. Ma · Appl. Catal. B-Environ. · 2018 · 232 · 24610.1016/j.apcatb.2018.03.065 ↗
23. Yang · Appl. Catal. B-Environ. · 2013 · 136 · 1910.1016/j.apcatb.2013.01.028 ↗
24. Gao · Chem. Eng. J. · 2017
25. Yan · Catal. Sci. Technol. · 2015 · 5 · 225110.1039/C4CY01577K ↗
26. Liang · Catal. Lett. · 2011 · 141 · 185910.1007/s10562-011-0701-4 ↗
27. Liu · Catal. Today · 2013 · 216 · 7610.1016/j.cattod.2013.06.009 ↗
28. Lou · ACS Catal. · 2014 · 4 · 414310.1021/cs501049r ↗
29. Shi · Catal. Sci. Technol. · 2019 · 9 · 71810.1039/C8CY01949E ↗
30. Gao · Appl. Catal. a-Gen. · 2018 · 564 · 10210.1016/j.apcata.2018.07.017 ↗
31. Mercier · J. Electron Spectrosc. Relat. Phenom. · 2006 · 150 · 2110.1016/j.elspec.2005.08.003 ↗
32. Meng · Acs Catal. · 2015 · 5 · 597310.1021/acscatal.5b00747 ↗
33. Chen · Ind. Eng. Chem. Res. · 2012 · 51 · 20210.1021/ie201894c ↗
34. Zhang · Nanoscale · 2013 · 5 · 112710.1039/c2nr33006g ↗
35. Fang · Nanoscale · 2013 · 5 · 919910.1039/c3nr02631k ↗
36. Wu · Appl. Surf. Sci. · 2019 · 467 · 80210.1016/j.apsusc.2018.10.191 ↗
37. Zhang · Nanoscale · 2013 · 5 · 982110.1039/c3nr03150k ↗
38. Perret · J. Catal. · 2014 · 317 · 11410.1016/j.jcat.2014.06.010 ↗
39. Boningari · J. Catal. · 2015 · 325 · 14510.1016/j.jcat.2015.03.002 ↗
40. Jing · Appl. Surf. Sci. · 2001 · 180 · 30810.1016/S0169-4332(01)00365-8 ↗
41. Gu · Catal. Commun. · 2010 · 12 · 31010.1016/j.catcom.2010.10.003 ↗
42. Chen · Catal. Today · 2010 · 153 · 7710.1016/j.cattod.2010.01.062 ↗
43. Boningari · Ind. Eng. Chem. Res. · 2015 · 54 · 226110.1021/ie504709j ↗
44. Tang · Appl. Catal. B-Environ. · 2010 · 99 · 15610.1016/j.apcatb.2010.06.012 ↗
45. Su · Catal. Today · 2013 · 201 · 11510.1016/j.cattod.2012.04.063 ↗
46. Liu · Acs Appl. Mater. Inter. · 2014 · 6 · 1450010.1021/am5038164 ↗
47. Thirupathi · Appl. Catal. B-Environ. · 2011 · 110 · 19510.1016/j.apcatb.2011.09.001 ↗
48. Yang · J. Phys. Chem. C · 2010 · 114 · 892610.1021/jp912227p ↗
49. Wallin · J. Catal. · 2003 · 218 · 35410.1016/S0021-9517(03)00148-9 ↗
50. Lian · Chem. Eng. J. · 2014 · 250 · 39010.1016/j.cej.2014.03.065 ↗
51. Liu · Appl. Catal. B-Environ. · 2009 · 93 · 19410.1016/j.apcatb.2009.09.029 ↗
52. Liu · Appl. Catal. B-Environ. · 2017 · 200 · 29710.1016/j.apcatb.2016.07.020 ↗
53. Chen · Environ. Sci. Technol. · 2010 · 44 · 959010.1021/es102692b ↗
54. Wu · Environ. Sci. Technol. · 2007 · 41 · 581210.1021/es0700350 ↗
55. Xu · J. Mol. Catal. a-Chem. · 2013 · 378 · 8210.1016/j.molcata.2013.05.021 ↗
56. Qi · Appl. Catal. B-Environ. · 2004 · 51 · 9310.1016/j.apcatb.2004.01.023 ↗
57. Yang · Appl. Catal. B-Environ. · 2011 · 110 · 7110.1016/j.apcatb.2011.08.027 ↗
58. Hu · Acs Catal. · 2015 · 5 · 606910.1021/acscatal.5b01039 ↗
59. Martinezarias · J. Chem. Soc. Faraday T · 1995 · 91 · 167910.1039/FT9959101679 ↗
60. Chang · Environ. Sci. Technol. · 2013 · 47 · 529410.1021/es304732h ↗
61. Ettireddy · J. Catal. · 2012 · 292 · 5310.1016/j.jcat.2012.04.019 ↗
62. Jiang · Chem. Eng. J. · 2013 · 225 · 5210.1016/j.cej.2013.03.022 ↗
63. Gao · Chem. Eng. J. · 2017 · 317 · 2010.1016/j.cej.2017.02.042 ↗
64. Fan · Chem. Eng. J. · 2018 · 348 · 82010.1016/j.cej.2018.05.038 ↗