多级孔结构调控Pt/Al2O3催化剂NH3选择性催化氧化性能研究及其在天然气车尾气净化中的应用

《Applied Catalysis A: General》：Study on improving NH 3 oxidation reaction performance of Pt/Al 2O 3 supported catalysts through optimization of porous structures

本文针对车用氨逃逸催化剂（ASC）存在的低温活性差、贵金属含量高、工作窗口窄等关键问题，通过模板法构建多尺度孔道结构的Al2O3载体，显著提升了Pt基催化剂在宽温度范围（200-500℃）内NH3选择性催化氧化（NH3-SCO）性能。研究发现大孔结构主导反应调控，分级多孔催化剂在贵金属涂覆量降至5 g/ft3时仍可实现99%以上NH3转化率，且未显著增加N2O副产物生成，为天然气车低碳排放控制提供了新策略。

　　

研究亮点

通过定向孔结构策略，采用不同模板成功合成具有不同孔径和孔组合的多孔Al₂O₃载体，并利用优化的负载型催化剂制备方法实现低含量贵金属Pt的负载，最终制备出具有不同孔结构的ASC催化剂，实现了对NH₃-SCO反应的精准调控。

催化剂表征与分析

在比较不同方法和环境条件下制备的Pt/Al₂O₃负载型催化剂时，如图4所示，不同催化剂在宏观和微观结构上没有明显差异，均呈块状，表面覆盖有不规则的褶皱和不均匀的小坑。无论是否在浸渍法中构建碱性还原气氛、去离子水的用量以及是否加热，催化剂的整体形貌保持一致。

结论

基于定向孔结构策略，采用不同模板成功合成了一系列具有不同孔径和孔间组合的多孔Al₂O₃载体。通过优化的负载型催化剂制备方法实现了低含量贵金属Pt的负载，成功制备了具有不同孔结构的ASC催化剂，并实现了对NH₃-SCO反应的调控。结果表明，单一的大孔结构比介孔结构更能有效调控NH₃-SCO反应性能。