开发性能更好、低温性能更好的三效催化剂是冷起动排放控制的关键。
近日，荷兰埃因霍芬理工大学Emiel J. M. Hensen报道了采用理论和实验相结合的方法来揭示Pd/CeO2在低温下哪些反应步骤限制了NO还原反应。
文章要点
1）计算所用的结构模型是基于一种性能良好的Pd/CeO2催化剂，该催化剂由很小的Pd团簇组成，在还原NO方面表现出良好的催化性能。尽管该催化剂在200°C以下具有一定活性，但在此条件下主要产物为N2O。
2）研究人员采用密度泛函理论（DFT）和微观动力学模拟相结合的方法，预测了CO/NO/H2混合物在CeO2(111)上的小Pd团簇上的反应活性。在低温下，N2O的形成是通过金属Pd3上的N2O2二聚体。N2O中间产物的一部分重新氧化Pd，限制了NO的转化，需要丰富的条件才能获得高的N2选择性。高温下较高的N2选择性是由于氧空位上N2O的分解所致。
3）Fe掺杂CeO2将导致更多的氧空位和更高的N2选择性，并得到了火焰喷雾热解法制备的Fe掺杂的CeO2负载的Pd催化剂上较低的N2生成起始时间的验证。因此，过渡金属掺杂活化CeO2表面氧是提高三效催化剂性能的一种很有前途的策略。
参考文献
Long Zhang, et al, Improved Pd/CeO2 Catalysts for Low-Temperature NO Reduction: Activation of CeO2 Lattice Oxygen by Fe Doping, ACS Catal. 2021
DOI: 10.1021/acscatal.1c00564
https://doi.org/10.1021/acscatal.1c00564
