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稀燃NOx阱技术(LNT)是稀燃NOx消除最有前景的方法之一。本文以K2CO3为储存剂获得较大储存量(NSC)有效防止了稀燃条件下NOx的排放,且用过渡金属氧化物完全取代贵金属开发出了新型高效的非贵金属LNT催化剂。采用浸渍法制备了不同K2CO3含量的LNT催化剂Pt-K2CO3/K2Ti8O17。负载25%K2CO3的样品具有最大NSC(2.68 mmol/g)和最高NOx还原效率(NRP:99.2%)。HRTEM,FT-IR和TPD表明,K物种以-OK,K2O,表面K2CO3及体相或类体相K2CO3共存且表面K2CO3最利于NOx储存。In situ DRIFTS揭示出了K2CO3参与储存的反应路径。对该体系进一步考察了载体焙烧温度对活性的影响。焙烧温度为350 ℃的催化剂拥有最大NSC(0.68 mmol/g)及最高NRP(99.1%)。焙烧温度超过650 ℃时,载体K2Ti8O17分解为K2Ti6O13与TiO2,比表面积显著下降,体相K2CO3明显增多,NSC下降。为降低催化剂成本,用具有较高NO到NO2氧化性能的MnOx完全取代Pt制得MnOx-K2CO3/K2Ti8O17。Mn/K2Ti8O17为10%,K2CO3负载量为25%的样品,具有最大NSC(3.21 mmol/g),最高NRP(98.5%)及极低的NOx到N2O的选择性(0.3%)。除了-OK,K2O,表面K2CO3及体相或类体相K2CO3,还检测到了能参与储存并且可以再生的多钛酸钾新相(K/Ti>2/8)。反应前后催化剂保持纳米带形貌且Mn物种均为MnO2,Mn2O3及Mn3O4三者共存,表明其稳定性较高。进一步考察了非贵金属LNT催化剂MOx-K2CO3/K2Ti8O17(M=Ce,Fe,Cu,Co)的NOx储存还原性能。Co基催化剂具有最大NSC(3.32 mmol/g),最高NRP(99.0%)及极低的NOx到N2O的选择性(0.3%)。XPS,O2- TPD及NO-TPD表明其性能最优是由于表面存在最多的活性氧物种。In situ DRIFTS结果表明NOx主要以双齿亚硝酸盐的形式储存。制备了不同载体负载的Co-K基非贵金属LNT催化剂Co-K2CO3/MOx(M=Ce,Zr,Ti,Al)。Co-K2CO3/CeO2具有最大NSC(2.88 mmol/g)及最高NRP(98.9%)。其较好的催化活性是由于钴铈之间协同作用使催化剂对NO的氧化能力高达62%。In situ DRIFTS结果表明载体可以吸附少量NOx但贡献较小,NOx主要在K物种上以双齿亚硝酸盐储存;气相氧是主要的活性氧物种;最适宜NOx以硝酸盐形式储存的温度为350 ℃。