Siirry päänavigointiin Siirry hakuun Siirry pääsisältöön

Improving the hydrothermal stability of Pd/SSZ-13 for low-temperature NO adsorption: promotional effect of the Mg2+ co-cation

  • Jinhuang Cai
  • , Huawang Zhao*
  • , Xiang Li
  • , Guohua Jing
  • , Johannes W. Schwank
  • *Tämän työn vastaava kirjoittaja
  • Huaqiao University
  • University of Michigan, Ann Arbor

Tutkimustuotos: Lehtiartikkeli › Article › Scientific › vertaisarvioitu

6 Sitaatiot (Scopus)

Abstrakti

Insufficient hydrothermal stability is an issue that restricts application of Pd/SSZ-13 for low-temperature NO adsorption from vehicle emissions. Pd/SSZ-13 suffers from severe dealumination upon hydrothermal aging (HTA) at 850 °C, resulting in the aggregation of NO trapping active Pd2+ ions into inactive PdO particles, as well as a significant decline in NOx storage capacity. Mg was introduced to improve the stability of Pd/SSZ-13. Mg2+ ions, anchoring preferentially to the Al pair sites, show strong affinity to the framework of SSZ-13 even upon HTA at 850 °C, which reduces the dealumination. The preserved structure retains Pd2+ and contributes to the high NO storage capacity of HTA Mg/Pd/SSZ-13. Specifically, the PdO species, formed due to detachment of Al pair sites that are unoccupied by Mg2+ ions, disintegrate into PdO monomers via the Ostwald ripening process, which are subsequently captured and reacted with anionic exchange sites (framework Al) in the zeolite support. The 27Al NMR and Co2+ ion-exchange results indicate that a large amount of single Al sites remains in Mg/Pd/SSZ-13 after HTA, so PdO monomers are dispersed on these sites to generate Z[Pd(OH)]+ (ZH+ + PdO = Z[Pd(OH)]+). This results in significant changes of Pd2+ ion distribution after HTA: Z2Pd2+ decreases and Z[Pd(OH)]+ increases. Significantly, experimental and DFT results reveal the advantage of divalent Mg co-cations that occupy the Al pair sites on improving the stability of Pd/SSZ-13.

AlkuperäiskieliEnglanti
Sivut1312-1323
Sivumäärä12
JulkaisuReaction Chemistry & Engineering
Vuosikerta8
Numero6
Varhainen verkossa julkaisun päivämäärä15 maalisk. 2023
DOI - pysyväislinkit
TilaJulkaistu - 1 kesäk. 2023
OKM-julkaisutyyppiA1 Alkuperäisartikkeli tieteellisessä aikakauslehdessä

Rahoitus

This work was supported by the National Key Research and Development Program of China [2019YFC0214305], the National Natural Science Foundation of China [22006044], the National Engineering Laboratory for Mobile Source Emission Control Technology [NELMS2020A03], and the Scientific Research Funds of Huaqiao University [605-50Y200270001].

YK:n kestävän kehityksen tavoitteet

Tämä tuotos edistää seuraavia kestävän kehityksen tavoitteita:

  1. SDG 7 – Edullinen ja puhdas energia
    SDG 7 – Edullinen ja puhdas energia
  2. SDG 13 – Ilmastotoimet
    SDG 13 – Ilmastotoimet

Sormenjälki

Sukella tutkimusaiheisiin 'Improving the hydrothermal stability of Pd/SSZ-13 for low-temperature NO adsorption: promotional effect of the Mg2+ co-cation'. Ne muodostavat yhdessä ainutlaatuisen sormenjäljen.

Siteeraa tätä