Influence of the Preparation Method and Used Support on the Activity of Fe-Loaded Zeolites Catalysts for the NH3-SCR of NOx

SSCI-VIDE+CARE+SGI:JGR:LRE:AGFInternational audienceA series of Fe-loaded zeolites catalysts were prepared by impregnation and in-situ hydrothermal synthesis, and the influence of the preparation method and the support used (ZSM-5, Beta and LTL) on the SCR-NH3 activity was studied. These catalysts after aged were characterized by N2 adsorption, ICP, RMN, XRD, XPS and TEM analysis. Iron species on the surface were assigned to the Fe3+ ions and the small amount of Fe2+ in the case of the hydrothermal catalysts, whereas the impregnated catalysts presented the formation of Fe3O4 oxides, which resulted in difference in SCR activity. The hydrothermal catalysts presented higher activity, N2 selectivity and lower N2O formation than the impregnated one. This could be a consequence of the partial pores blockage of the zeolite and the Fe3O4 oxides formation, when the impregnated method was used. Moreover, the framework structure and/or pore geometry of the used support was crucial for determining the SCR activity

Influence of the preparation method on the activity of Fe/ZMS-5 catalysts for the SCR of NOx with NH3

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Influence of the preparation method on the activity of Fe/ZMS-5 catalysts for the SCR of NOx with NH3

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Catalytic oxidation of propene over Pd catalysts supported on CeO2, TiO2, Al2O3 and M/Al2O3 oxides (M=Ce, Ti, Fe, Mn)

International @ AIR+SGI:LRE:AGFInternational audiencePropene is among the most investigated probe molecules in the field of VOC catalytic oxidation, because of its high photochemical ozone creativity potential (POCP) [1]. Supported noble metals (Pt, Pd, Au) show high activity for VOC oxidation, although their use is limited because of the high price and deactivation due to sintering of the active phase and poisoning effects [2]. It is well-known that the support nature plays an important role in improving the activity and durability of supported noble metals. For Pd supported catalysts the oxidation activity strongly depends on the acid-base properties of the support [3,4] as well as on the metal-support interaction [5]. In the present study, the catalytic oxidation of propene was investigated over Pd catalysts supported over CeO2, TiO2, Al2O3 and M/Al2O3 oxides (M=Ce, Ti, Fe, Mn). The propene oxidation activity of a conventional Pt/Al2O3, as reference, was also reported

Fe zeolite supported catalysts for the SCR-NH3 reaction

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Influence du procédé de préparation et de support utilisé sur l'activité de catalyseurs du Fe-zéolites pour la NH3-SCR de NOx

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Fe zeolite supported catalysts for the SCR-NH3 reaction

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Preparación de catalizadores Diesel NOx Trap por via coloidal

SSCI-VIDE+CARE+JGR:SGI:LRE:AGFNational audiencePreparación de catalizadores Diesel NOx Trap por via coloidalJ. M. García-Vargasa,*, S. Gila, L. Retailleaua, L. Veyreb, C. Thieuleuxb, A. Giroir-Fendleraa Université Claude Bernard Lyon 1, CNRS, IRCELYON, 2 avenue Albert Einstein, Villeurbanne, F-69622, France.b , ICL, C2P2 UMR 5265, CPE Lyon, 43 Bd du 11 Novembre 1918, F-69616 Villeurbanne, France.*Autor principal: [email protected]. IntroducciónHoy en día, la legislación relativa a la emisión de contaminantes por parte de vehículos a motor ha llevado al empleo de diferentes sistemas catalíticos para tratar los gases que emiten, consiguiendo así cumplir con los requerimientos en cuanto a niveles máximos de emisión. Dichos límites han disminuido de forma continuada en los últimos años, convirtiendo la reducción de las emisiones de óxidos de nitrógeno (NOx) por parte de los vehículos diésel en uno de los principales desafíos tecnológicos. Se han planteado diferentes tecnologías para resolver esta problemática, siendo una de estas el uso de catalizadores Diesel NOx Trap (DNT) que permiten almacenar NOx en forma de nitratos durante el funcionamiento normal del motor y posteriormente reducirlos a N2 mediante la inyección durante cortos periodo de tiempo de un agente reductor. Estos catalizadores han mostrado buen rendimiento pero baja durabilidad1. En el presente trabajo se muestra la aplicación de un nuevo método de preparación de catalizadores DNT Pt/Pd/Rh por vía coloidal, procedimiento que se ha utilizado con éxito en la obtención de partículas metálicas muy dispersas, con tamaños de entre 1 y 2 nm, al preparar catalizadores de Ni2 y Pt3.2. ExperimentalDos catalizadores Pt/Pd/Rh fueron preparados con diferente carga de metal mediante la impregnación de coloides metal-Si, mezclando complejos organometálicos de Pt, Pd y Rh en THF con octilsilano, que fue utilizado como agente estabilizante, en atmósfera de H2. Un oxido mixto BaO/CeO2/Al2O3-La2O3 fue seleccionado como soporte. Más detalles acerca del procedimiento utilizado pueden ser encontrados en la literatura2. Los experimentos catalíticos fueron realizados con 10 mg de catalizador usando SiC como inerte para conseguir un GHSV = 52.000 h-1, con un caudal total de 10 l h-1. La composición del alimento fue 14% O2, 4% H2O, 1500 ppm CO, 430 ppm C3H6, 100 ppm NO, usando He como balance. Los catalizadores preparados fueron caracterizados mediante análisis ICP, BET, DRX, TPR, TEM y TPD-NO2. Así mismo fue analizada la actividad de los catalizadores después de envejecimiento, tratando los materiales a 1050°C durante 10 h en atmosfera de N2 con un 10% de H2O. Además de los catalizadores preparados, se testó en las mismas condiciones un catalizador comercial usado como referencia.Tabla 1. Composición de los catalizadores y resultados TPD-NO2.Catalizador %Ce %Al %La %Ba %Mg %Pt %Pd %Rh NOx desorbido (mol/g)Pt/Pd/Rh 4/2/129.1128.511.641.08245 ppm0.490.200.15306 NO2/54 NOPt/Pd/Rh 14/3/129.1128.511.641.08245 ppm0.36719 ppm358 ppm354 NO2/35 NOReferencia com.40.8317.841.130.860.760.650.300.16600 NO2/204 NOCatalysis for a moresustainable worldOviedo, June 26 – 28, 2017 O/P 3. Resultados y discusiónLa composición de los catalizadores preparados y del catalizador de referencia aparece en la Tabla 1. Los análisis DRX no mostraron la presencia de picos de difracción correspondientes a los metales nobles, lo que indica una buena dispersión que fue confirmada mediante análisis TEM, con tamaños de partícula en torno a 1 nm. Experimentos TPD de NO2 fueron realizados, mostrando la Tabla 1 la cantidad de NOx adsorbidos por los catalizadores frescos y el de referencia, siendo la capacidad de adsorción de este catalizador mayor. Comparando los dos catalizadores preparados, el catalizador con una mayor proporción de Pt (Pt/Pd/Rh 14/3/1) fue capaz de adsorber más NO2, apareciendo los picos de desorción a temperaturas mayores, lo que implica una mayor fortaleza de dicha adsorción. La actividad catalítica fue evaluada en términos de conversión y velocidad de reacción. El catalizador preparado con la menor proporción de Pt (Pt/Pd/Rh 4/2/1) fue el más activo tanto en la combustión de C3H6 como en la de CO, mientras que el otro catalizador preparado mostró una actividad similar a la del catalizador de referencia. En cuanto a la conversión de NO (Figura 1), el catalizador que presentó mayor conversión fue el preparado con mayor proporción de Pt, siendo los dos catalizadores preparados más activos que el de referencia. La resistencia al envejecimiento fue también evaluada en términos de actividad catalítica, siendo el catalizador Pt/Pd/Rh 14/3/1 el menos afectado, con valores de conversión de C3H6 y CO cercanos a los del catalizador fresco.Figura 1. Conversión de NO.4. ConclusionesLa proporción de metales nobles ha mostrado una clara influencia en la actividad y propiedades de catalizadores Diesel NOx Trap preparados por vía coloidal, método eficaz a la hora de obtener catalizadores con gran dispersión de metal. El catalizador preparado con una menor proporción de Pt mostro la mayor actividad en la combustión de CO y C3H6, incluso al compararlo con un catalizador comercial. Sin embargo, la presencia de una mayor proporción de Pt favorece la resistencia a la desactivación hidrotermal.Referencias1. E. Rohart, V. Bellière-Baca, K. Yokota, V. Harlé, C. Pitois, Top. Catal. 42 (2007) 71-75.2. D. Baudouin, K.C. Szeto, P. Laurent, … , C. Thieuleux, J. Am. Chem. Soc. 134 (2012) 20624-20627.3. P. Laurent, D. Baudouin, B. Fenet, L. Veyre, S. Donet, C. Coperet, C. Thieuleux, New J. Chem. 38 (2014) 5952-595

Catalytic steam reforming of methane in presence of H2S on Ni-based SOFC anodes

International @ AIR+FSA:ABO:LRE:PVEInternational audienceMethane steam reforming (MSR) is one of the most common methods used for H2 production. The produced CO can also react with water via the water-gas-shift (WGS) reaction to further produce hydrogen. When a methane-steam mixture is supplied directly to the anode of a Solid Oxide Fuel Cell (SOFC), these reactions take place and the produced CO and H2 are electrochemically converted for electricity production. A typical problem of the direct natural gas reforming process is the effect of sulphur impurities. Small concentrations of H2S are present in natural gas, thus during direct internal reforming of natural gas, the SOFC anode suffers from severe poisoning (1-2). This study investigates the sulphur tolerance during catalytic methane steam reforming using commercial and modified (by adding Au or Mo dopants) Ni/GDC powders

Preparación de catalizadores Diesel NOx Trap por via coloidal

SSCI-VIDE+CARE+JGR:SGI:LRE:AGFNational audiencePreparación de catalizadores Diesel NOx Trap por via coloidalJ. M. García-Vargasa,*, S. Gila, L. Retailleaua, L. Veyreb, C. Thieuleuxb, A. Giroir-Fendleraa Université Claude Bernard Lyon 1, CNRS, IRCELYON, 2 avenue Albert Einstein, Villeurbanne, F-69622, France.b , ICL, C2P2 UMR 5265, CPE Lyon, 43 Bd du 11 Novembre 1918, F-69616 Villeurbanne, France.*Autor principal: [email protected]. IntroducciónHoy en día, la legislación relativa a la emisión de contaminantes por parte de vehículos a motor ha llevado al empleo de diferentes sistemas catalíticos para tratar los gases que emiten, consiguiendo así cumplir con los requerimientos en cuanto a niveles máximos de emisión. Dichos límites han disminuido de forma continuada en los últimos años, convirtiendo la reducción de las emisiones de óxidos de nitrógeno (NOx) por parte de los vehículos diésel en uno de los principales desafíos tecnológicos. Se han planteado diferentes tecnologías para resolver esta problemática, siendo una de estas el uso de catalizadores Diesel NOx Trap (DNT) que permiten almacenar NOx en forma de nitratos durante el funcionamiento normal del motor y posteriormente reducirlos a N2 mediante la inyección durante cortos periodo de tiempo de un agente reductor. Estos catalizadores han mostrado buen rendimiento pero baja durabilidad1. En el presente trabajo se muestra la aplicación de un nuevo método de preparación de catalizadores DNT Pt/Pd/Rh por vía coloidal, procedimiento que se ha utilizado con éxito en la obtención de partículas metálicas muy dispersas, con tamaños de entre 1 y 2 nm, al preparar catalizadores de Ni2 y Pt3.2. ExperimentalDos catalizadores Pt/Pd/Rh fueron preparados con diferente carga de metal mediante la impregnación de coloides metal-Si, mezclando complejos organometálicos de Pt, Pd y Rh en THF con octilsilano, que fue utilizado como agente estabilizante, en atmósfera de H2. Un oxido mixto BaO/CeO2/Al2O3-La2O3 fue seleccionado como soporte. Más detalles acerca del procedimiento utilizado pueden ser encontrados en la literatura2. Los experimentos catalíticos fueron realizados con 10 mg de catalizador usando SiC como inerte para conseguir un GHSV = 52.000 h-1, con un caudal total de 10 l h-1. La composición del alimento fue 14% O2, 4% H2O, 1500 ppm CO, 430 ppm C3H6, 100 ppm NO, usando He como balance. Los catalizadores preparados fueron caracterizados mediante análisis ICP, BET, DRX, TPR, TEM y TPD-NO2. Así mismo fue analizada la actividad de los catalizadores después de envejecimiento, tratando los materiales a 1050°C durante 10 h en atmosfera de N2 con un 10% de H2O. Además de los catalizadores preparados, se testó en las mismas condiciones un catalizador comercial usado como referencia.Tabla 1. Composición de los catalizadores y resultados TPD-NO2.Catalizador %Ce %Al %La %Ba %Mg %Pt %Pd %Rh NOx desorbido (mol/g)Pt/Pd/Rh 4/2/129.1128.511.641.08245 ppm0.490.200.15306 NO2/54 NOPt/Pd/Rh 14/3/129.1128.511.641.08245 ppm0.36719 ppm358 ppm354 NO2/35 NOReferencia com.40.8317.841.130.860.760.650.300.16600 NO2/204 NOCatalysis for a moresustainable worldOviedo, June 26 – 28, 2017 O/P 3. Resultados y discusiónLa composición de los catalizadores preparados y del catalizador de referencia aparece en la Tabla 1. Los análisis DRX no mostraron la presencia de picos de difracción correspondientes a los metales nobles, lo que indica una buena dispersión que fue confirmada mediante análisis TEM, con tamaños de partícula en torno a 1 nm. Experimentos TPD de NO2 fueron realizados, mostrando la Tabla 1 la cantidad de NOx adsorbidos por los catalizadores frescos y el de referencia, siendo la capacidad de adsorción de este catalizador mayor. Comparando los dos catalizadores preparados, el catalizador con una mayor proporción de Pt (Pt/Pd/Rh 14/3/1) fue capaz de adsorber más NO2, apareciendo los picos de desorción a temperaturas mayores, lo que implica una mayor fortaleza de dicha adsorción. La actividad catalítica fue evaluada en términos de conversión y velocidad de reacción. El catalizador preparado con la menor proporción de Pt (Pt/Pd/Rh 4/2/1) fue el más activo tanto en la combustión de C3H6 como en la de CO, mientras que el otro catalizador preparado mostró una actividad similar a la del catalizador de referencia. En cuanto a la conversión de NO (Figura 1), el catalizador que presentó mayor conversión fue el preparado con mayor proporción de Pt, siendo los dos catalizadores preparados más activos que el de referencia. La resistencia al envejecimiento fue también evaluada en términos de actividad catalítica, siendo el catalizador Pt/Pd/Rh 14/3/1 el menos afectado, con valores de conversión de C3H6 y CO cercanos a los del catalizador fresco.Figura 1. Conversión de NO.4. ConclusionesLa proporción de metales nobles ha mostrado una clara influencia en la actividad y propiedades de catalizadores Diesel NOx Trap preparados por vía coloidal, método eficaz a la hora de obtener catalizadores con gran dispersión de metal. El catalizador preparado con una menor proporción de Pt mostro la mayor actividad en la combustión de CO y C3H6, incluso al compararlo con un catalizador comercial. Sin embargo, la presencia de una mayor proporción de Pt favorece la resistencia a la desactivación hidrotermal.Referencias1. E. Rohart, V. Bellière-Baca, K. Yokota, V. Harlé, C. Pitois, Top. Catal. 42 (2007) 71-75.2. D. Baudouin, K.C. Szeto, P. Laurent, … , C. Thieuleux, J. Am. Chem. Soc. 134 (2012) 20624-20627.3. P. Laurent, D. Baudouin, B. Fenet, L. Veyre, S. Donet, C. Coperet, C. Thieuleux, New J. Chem. 38 (2014) 5952-595