六水硝酸亚铈,绝大多数场景为催化剂前驱体,不是直接成品催化剂;水溶性极好,浸渍/共沉淀/溶胶-凝胶;空气焙烧分解生成
CeO2萤石相,产生大量氧空位;核心是Ce3+Ce4可逆氧化还原循环、储放氧OSC能力。
对比硝酸镧:镧主要是结构/碱性助剂;铈兼具氧化还原活性,可做主活性组分,也可做助剂。
热分解行为
1.60-220°C:脱去结晶水
2.190-310°C:硝酸铈开始分解,生成碱式硝酸铈、氧硝酸铈中间相
3.390-450°C完全分解得到CeO2,释放NO2、O2
500-600°C工业常用焙烧温度;温度>700°C晶粒快速长大、比表面积暴跌。
产物CeO2不怕水,但长时间潮湿环境表面会吸附碳酸盐。
主流体系
1.Ce-W/TiO2无钒SCR(电厂、工业锅炉)
2.Ce-La-W/TiO2(硝酸铈+硝酸镧双稀土,热稳定性进一步提升)
3.Mn-Ce一Ti低温SCR(烧结机、焦化低温烟气)
4.Ce改性分子筛:Ce/Cu-SAPO-34、Ce-ZSM-5(柴油车脱硝)
Ce在SCR中的作用
1.氧化还原中心:Ce/Ce3循环,促进NO氧化为NO2,强化快速SCR,拓宽温度窗口;
2.提供表面化学吸附氧,提升反应速率;
3.调变表面酸性,增加中强酸位点,利于NH3吸附;
4.与W协同抑制TiO2金红石相变,提升热稳定性;
5.一定程度提升抗硫抗水,但长期高SO2仍会生成硫酸铺盐失活。
典型掺杂量(以CeO2计)
·Ce-W-Ti体系:10-20wt%CeO2;过低活性不足,过高比表面积下降、N2O副产物上升。
Mn-Ce复合:Ce/Mn摩尔比 0.3-1.0。
Ce-La复配:Ce为主,La2O31-3wt%做结构助剂。