贺泓/李剑锋JACS：吸附-诱导活性V物种有利于低温催化NOx的去除

2023年10月14日上午10:35 • 顶刊解读

目前，钒（V）基催化剂被广泛应用于催化各种反应，包括其在脱硝过程中的长期应用。通常认为分散在大表面积载体上的各种V物种是催化活性位点，但是结晶态五氧化二钒（V₂O₅）在NH₃选择性催化还原NO_x（NH₃-SCR）中的作用尚不清楚。

近日，中科院生态环境研究中心贺泓研究员和厦门大学李剑锋教授（共同通讯作者）等人报道了一种低V负载量的催化剂，其中结晶态五氧化二钒（V₂O₅）沉积在经过高温预处理的二氧化钛（TiO₂）载体上。

令人惊讶的是，含有大量结晶态V₂O₅的催化剂表现出优异的低温NH₃-SCR活性。首次发现在低V负载量催化剂上，结晶态V₂O₅在NH₃的吸附作用下转化为聚合钒。

贺泓/李剑锋JACS：吸附-诱导活性V物种有利于低温催化NOx的去除

图1. V/Ti和V/Ti-850的HRTEM图及其Raman光谱

通过研究发现，生成的活性聚合V物种在NH₃-SCR中起着关键作用，从而显著提高了低温催化性能。这一新发现为金属氧化物催化的化学反应提供了基本的认识，对NH₃-SCR催化剂的开发和工业应用具有重要意义。

贺泓/李剑锋JACS：吸附-诱导活性V物种有利于低温催化NOx的去除

图2. 催化性能比较

Adsorption-Induced Active Vanadium Species Facilitate Excellent Performance in Low-Temperature Catalytic NO_x Abatement. J. Am. Chem. Soc., 2021, DOI: 10.1021/jacs.1c05354.

https://doi.org/10.1021/jacs.1c05354.

贺泓/李剑锋JACS：吸附-诱导活性V物种有利于低温催化NOx的去除

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