El efecto del contenido de hierro en el rendimiento catalítico de la reducción catalítica selectiva de amoníaco (NH3-SCR) de FeOx/SAPO-34

Los catalizadores a base de hierro se consideran candidatos prometedores para la reacción de reducción catalítica selectiva de amoníaco (NH3-SCR) que muestran buena actividad catalítica a temperaturas medias y altas, mientras que los tamices moleculares SAPO-34 tienen una estructura de micro-poros y son portadores de catalizadores ideales. En este trabajo, se prepararon cuatro catalizadores de tamiz molecular FeOx/SAPO-34 con diferentes contenidos de hierro (Fe = 1%, 2%, 3%, 4%) utilizando un método de impregnación. Se investigó el efecto del contenido de hierro en las propiedades superficiales y la actividad catalítica mediante una serie de técnicas de caracterización que incluyen XRD, SEM, BET, XPS, H2-TPR y NH3-TPD. Las especies de hierro en los catalizadores FeOx/SAPO-34 existen en forma de iones de hierro aislados o pequeños cristales bien dispersos y grupos de especies de óxido de hierro. Con la adición de contenido de hierro, la integridad de la estructura de zeolita CHA (chabazita) se mantuvo, pero se vio afectada la cristalinidad. El catalizador FeOx/SAPO-34 con una carga de 3% de Fe mostró una superficie relativamente plana sin partículas de gran diámetro y con una fuerte capacidad de oxidación-reducción. Mientras tanto, se expusieron más sitios ácidos, lo que aceleró el proceso de reacción catalítica. Así, el catalizador FeOx/SAPO-34 con 3% de Fe mostró el mejor rendimiento de conversión de NO entre los cuatro catalizadores preparados y mantuvo más del 90% de eficiencia de conversión de NO en un amplio rango de temperaturas de 310 °C a 450 °C.