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Plasma‐Catalytic Reactions for Soot Oxidation on VOx/M (M=KIT‐6, SBA‐15 and SiO2) Catalysts: Influence of Pore Structure

催化作用 烟灰 X射线光电子能谱 介孔材料 氧化还原 催化氧化 氧气 解吸 化学 材料科学 吸附 无机化学 化学工程 分析化学(期刊) 物理化学 燃烧 有机化学 工程类
作者
Hanpeng Wu,Xinbo Zhu,Xiqiang Wu,Xin Tu,Geng Chen,Guohua Yang
出处
期刊:ChemistrySelect [Wiley]
卷期号:7 (9) 被引量:4
标识
DOI:10.1002/slct.202103545
摘要

Abstract In this work, the effect of pore structure for VO x /M (M=KIT‐6, SBA‐15 and SiO 2 ) catalysts on plasma‐catalytic soot oxidation was investigated. The combination of VO x /KIT‐6 and plasma shows the highest soot oxidation rate, followed by VO x /SBA‐15‐packed and VO x /SiO 2 ‐packed plasma reactor. The soot oxidation rate of 97.4 % and the energy efficiency of 0.95 g kWh −1 can be achieved in plasma‐catalytic soot oxidation over VO x /KIT‐6 at 30 th min and 20 W. The catalysts were characterized by N 2 adsorption‐desorption, X‐ray diffraction (XRD), transmission electron microscopy (TEM), hydrogen temperature‐programmed reduction (H 2 ‐TPR) and X‐ray photoelectron spectroscopy (XPS). The results illustrated that VO x /KIT‐6 and VO x /SBA‐15 had large specific surface areas and good dispersion of vanadium species. The H 2 ‐TPR and XPS results confirmed that VO x /KIT‐6 had stronger reducibility and higher relative content of O ads /(O ads +O latt ) than those of VO x /SBA‐15 and VO x /SiO 2 . The good performance of soot oxidation in the plasma‐catalytic systems over VO x /KIT‐6 could be attributed to 1) the well‐developed 3D mesoporous structure, which facilitated the transportation of radicals and active species, and 2) improved redox properties of VO x /KIT‐6, since more active sites and surface adsorbed oxygen species on the catalyst surfaces could contribute to soot oxidation.
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