WO3改性CeOx-CrOx催化剂酸性与氧化性平衡调控及其对NH3催化燃烧性能的影响

针对氨燃料燃烧过程中NOx排放高、N2选择性低的难题，研究人员通过WO3改性CeOx-CrOx催化剂，系统探究了酸性与氧化性平衡对NH3催化燃烧的影响。研究发现WO3的引入可显著提升N2选择性至92%（350℃），但会适度降低NH3转化效率。该研究为开发高效低污染的氨燃料催化剂提供了重要理论依据。

　　

氨能作为零碳燃料在能源转型中备受关注，但其燃烧过程存在两大痛点：高点火温度导致燃烧效率低下，以及不可避免的NO_x副产物造成环境污染。传统CeO_x-CrO_x催化剂虽能有效活化NH₃分子，却因过强的氧化性导致N₂选择性不足60%。中国计量大学的研究团队创新性地引入WO₃来调控催化剂性能，相关成果发表在《Frontiers in Neuroendocrinology》上。

研究采用共沉淀法合成催化剂，结合XRD、N₂吸附、Raman、EPR等技术分析材料结构，通过NH₃-TPD和O₂-TPD测定酸碱性与氧化性，并利用原位DRIFTS揭示反应机理。

【催化性能】
当W/(Cr+Ce)摩尔比为0.4时，催化剂在290℃实现90%NH₃转化率（T₉₀），N₂选择性提升至92%。表征显示WO₃的引入减少了Cr⁶⁺活性位点，抑制了NH₃过度氧化为NO_x。

【构效关系】

1. 酸性调控：NH₃-TPD证实WO₃增加了Lewis酸位点密度，促进NH₃吸附；
2. 氧化性抑制：H₂-TPR表明WO₃削弱了表面氧物种迁移率，降低氧化能力；
3. 协同效应：适量WO₃（0.4摩尔比）可平衡吸附与活化过程，而过量负载会导致NH₃过吸附阻碍反应。

该研究首次系统阐明了酸-氧化平衡对NH₃催化燃烧的双重影响机制，为设计"高活性-高选择性"催化剂提供了新思路。特别值得注意的是，通过精准调控W/(Cr+Ce)比例，实现了对Cr⁶⁺活性位点的电子修饰，这一发现对多相催化剂设计具有普适性指导意义。