汽车和工业燃烧排放产生的主要污染物之一是一氧化氮（NO）。它对大气产生了许多不利影响，包括形成烟雾和臭氧的损失。尽管有大量的研究，但可用的方法仍有许多限制，这可能会消除这一制作的没有。一个例子是除去Co，Unburnt烃类，不利用汽车内的三元催化剂。然而，这具有局限性，例如限制非常精确的有效燃料/氧气范围。因此，这个问题阻碍了燃料燃烧发动机的推进，燃料较低。
许多发电厂同时添加氧气和还原剂(如氨)，以促进NO的催化还原:
| 4nh.3.+ 2no + 2o2→6小时2O + 3 n2 |
(1） |
然而，最理想的反应，特别是在汽车应用中，是通过直接催化解离NO:
然而，尚未构建在正常操作温度下具有足够活性的该反应催化剂。催化剂的活性以摩尔/克催化剂/秒为单位进行测量。
本文描述了适用的工作拉曼光谱为了研究氧化钡在氧化镁上的应用，以便在高度特定的反应条件下分解NO，在该系统中发现了异常罕见的行为。一旦钡被加载在≥11 mol%，催化剂的活性随着温度的升高而显著增加，随后突然下降。
此外，温度的降低在很大程度上取决于NO和额外O的分压2．达到150℃超过150℃的较高温度，催化剂的反应性开始恢复。然而，温度依赖性的表观差异表明替代过程涉及两种不同的温度系统。许多研究一直致力于理解这一过程的表面阶段和化学。
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图1。分解率为1％NO / HE OVER BA / MGO催化剂：圆圈表示1mol％Ba / MgO，金刚石表示14摩尔％Ba / MgO。
分析方法
理论上，FTIR和拉曼光谱都可以用来评估钡的众多种类，从而改善这一机制。然而，选择了拉曼光谱，因为感兴趣的特定区域在600°C和700°C之间，而FTIR在500°C以上的温度下没有用处，因为它会从样品中产生不成比例的黑体发射。
实验的
利用Kaiser Optical Systems，Inc.HoloProbe的532 nm入射辐射，在现场进行拉曼分析商标*分析仪。这种机械具有非常高的灵敏度，这是至关重要的，因为活性物种很可能具有很小的表面张力。因此，必须利用低激光功率(几mW)，以防止该温度敏感反应系统的样品加热过多。较小的波长是有利的，因为产生的荧光不在可见激发范围内，并且拉曼信号强度是成比例的(1/λ4)。这种更小波长的应用也阻止了黑体辐射的产生。使用Mk II探头进行激光激励和信号采集，工作距离为50 mm。这种设置是高度敏感的，可以使用2.5 mW的激光在样品上捕获光谱。热电偶的评估表明，这会导致当地温度升高(<5°C)。每次实验都使用50毫克的催化剂悬浮在熔融石英熔块上。气体(O2，他）然后流过该系统，该系统被包围在一个小容量（10毫升）细胞内，以允许快速重建。
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图2。在550°C时，会形成一种硝基钡物种，对应于催化活性的增加。
结果和讨论
根据操作条件，可以检查产生的拉曼光谱中的多种“巴诺”。例如,；硝酸钡3.）2)，亚硝酸钡2）2)和氧化钡与硝基(NO2)配体。这些参数包括气体分压和操作温度，从高活度状态转移到低活度状态。每个BaNO物种的光谱强度不同，但在不同操作条件下，硝基物种的强度与催化剂的活性密切相关。因此，结果表明，活性中间产物是硝基钡。
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图3。催化反应方案。NO与过氧化钡(BaO)反应生成了一种钡-硝基反应中间体2）.
通过评估作为硝酸盐和结晶过氧化钡结果的拉曼谱带，这允许理解复合物对O的依赖性2压力，允许其包含到最终反应方案中。氧气起两个不同的作用，首先它产生了导致硝基物种的过氧化钡。其次，大量的o2将活性硝基物质转化为非活性形式的硝酸盐。
对催化剂表面形貌的进一步研究表明，活性的硝基钡相不是单层的，而是由许多微晶体组成的。目前利用拉曼光谱的研究旨在了解各相之间相互作用的化学性质。
结论
的使用拉曼光谱原位氧化是一种非常有价值的工具，它使我们能够理解一种新的脱硝催化机制。然而，这种Ba/MgO催化剂并不具有足够的商业应用催化活性，但这项研究确定了几种可以导致NO分解的催化中间体的质量。
参考:
- 谢,S,。；梅斯特尔，G。；Rosynek，M.P。；和Lunsford，J.H.，“一氧化氮在氧化镁支撑的氧化钡上的分解。1.钡-硝基中间体的催化结果和原位拉曼光谱证据〉《美国化学学会杂志》，第119卷，1997年，10186页。
本信息来源、审查和改编自凯撒光学系统公司提供的材料。亚博网站下载
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