上海光源XAFS线站用户Pd掺杂稀土钙钛矿催化剂研究获进展

上海光源XAFS线站用户Pd掺杂稀土钙钛矿催化剂研究获进展稀薄燃烧技术能够大幅度降低机动车的燃油消耗，同时降低温室气体二氧化碳排放，但稀燃(富氧)气氛中的氮氧化物(NO，)难以被催化消除。最近，天津大学化工学院李新刚课题组采用氮氧化物阱(LNT)技术将价格相对便宜的贵金属Pd掺杂于稀土钙钛矿之中，获得的La0，Sr0，Co∽，Pd。。，0，钙钛矿催化剂在275。C～400。C的工作温度窗口内，NO。消除效率与产物中N：选择性均高于90％。同时，该催化剂还显示出优异的抗硫性能，在反应气中在线加入100ppmSO：对催化活性几乎没有影响。该催化剂可用来替代昂贵的Pt基LNT催化剂进行稀燃发动机尾气中NO。的催化消除，具有优异的NO。催化消除效果。课题组利用上海光源BLl4W1XAFS线站表征了反应前后稀土钙钛矿催化剂中Pd元素的价态以及配位情况，发现Pd在稀燃(富氧)气氛中以离子态的形式存在于钙钛矿的晶格之中；而在富燃(贫氧)气氛中，则以金属态析出钙钛矿晶格，参与氮氧化物的催化消除。这说明离子态和金属态Pd能够在连续的“稀燃／富燃”脉冲气氛中“智能”的自我转化、再生，部分研究成果已发表于美国化学会期刊。该论文被美国新闻媒体遴选为亮点工作进行了报道，并指出与Pt基LNT催化剂比较，Pd掺杂稀土钙钛矿催化剂价格相对低廉、抗硫能力高，具有极大的商业应用前景。