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Lithium cuprate, a multifunctional material for NO selective catalytic reduction by CO with subsequent carbon oxide capture at moderate temperatures
Reaction Chemistry & Engineering ( IF 3.4 ) Pub Date : 2021-09-20 , DOI: 10.1039/d1re00319d Ana Yañez-Aulestia 1 , Yuhua Duan 2 , Qiang Wang 3 , Heriberto Pfeiffer 1
Reaction Chemistry & Engineering ( IF 3.4 ) Pub Date : 2021-09-20 , DOI: 10.1039/d1re00319d Ana Yañez-Aulestia 1 , Yuhua Duan 2 , Qiang Wang 3 , Heriberto Pfeiffer 1
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Li2CuO2 was evaluated as a possible catalyst for the NO selective catalytic reduction (NO SCR) by CO. The initial idea was supported by ab initio thermodynamic analysis. This analysis showed that NO SCR was favored by using Li2CuO2 as a catalyst, based on the calculated heat of reaction and Gibbs free energy. The NO SCR reaction was evaluated under dynamic, isothermal and cyclic conditions using different NO : CO ratios (2 : 1, 1 : 1 and 1 : 2). The dynamic and isothermal experiments showed that Li2CuO2 does reduce NO in the presence of CO to reach higher conversions (>90%) between 400 and 450 °C. However, it must be mentioned that the catalytic process was reduced once some of the produced CO2 was captured on the ceramic. At that point, Li2CuO2 acts as a bifunctional material, catalyzing the NO SCR reaction and capturing some of the produced CO2. Moreover, cyclic experiments evidenced high NO reduction. Finally, a different set of experiments showed that this catalytic reduction performed differently if NO and CO were previously fed. When lithium cuprate is previously carbonated (initial CO feed), the catalytic reaction does not complete. In contrast, when there was a previous nitrate formation (initial NO feed), the reaction reached 100% efficiency.
中文翻译：
铜酸锂，一种多功能材料，用于通过 CO 选择性催化还原 NO，随后在中等温度下捕获碳氧化物
Li 2 CuO 2被评估为可能的催化剂，用于通过 CO 进行 NO 选择性催化还原 (NO SCR)。最初的想法得到了从头算热力学分析的支持。该分析表明，基于计算的反应热和吉布斯自由能，使用 Li 2 CuO 2作为催化剂有利于 NO SCR 。NO SCR 反应在动态、等温和循环条件下使用不同的 NO:CO 比率（2:1、1:1 和 1:2）进行评估。动态和等温实验表明，Li 2 CuO 2在 400 到 450 °C 之间，在 CO 存在下确实会减少 NO 以达到更高的转化率（> 90%）。然而，必须提到的是，一旦产生的一些 CO 2被捕获在陶瓷上，催化过程就会减少。此时，Li 2 CuO 2作为双功能材料，催化 NO SCR 反应并捕获部分产生的 CO 2. 此外，循环实验证明了高 NO 还原。最后，一组不同的实验表明，如果先前加入 NO 和 CO，则这种催化还原的表现不同。当铜酸锂预先碳酸化（初始 CO 进料）时，催化反应不会完成。相反，当先前形成硝酸盐（初始 NO 进料）时，反应达到 100% 的效率。
更新日期：2021-10-06
中文翻译：
铜酸锂，一种多功能材料，用于通过 CO 选择性催化还原 NO，随后在中等温度下捕获碳氧化物
Li 2 CuO 2被评估为可能的催化剂，用于通过 CO 进行 NO 选择性催化还原 (NO SCR)。最初的想法得到了从头算热力学分析的支持。该分析表明，基于计算的反应热和吉布斯自由能，使用 Li 2 CuO 2作为催化剂有利于 NO SCR 。NO SCR 反应在动态、等温和循环条件下使用不同的 NO:CO 比率（2:1、1:1 和 1:2）进行评估。动态和等温实验表明，Li 2 CuO 2在 400 到 450 °C 之间，在 CO 存在下确实会减少 NO 以达到更高的转化率（> 90%）。然而，必须提到的是，一旦产生的一些 CO 2被捕获在陶瓷上，催化过程就会减少。此时，Li 2 CuO 2作为双功能材料，催化 NO SCR 反应并捕获部分产生的 CO 2. 此外，循环实验证明了高 NO 还原。最后，一组不同的实验表明，如果先前加入 NO 和 CO，则这种催化还原的表现不同。当铜酸锂预先碳酸化（初始 CO 进料）时，催化反应不会完成。相反，当先前形成硝酸盐（初始 NO 进料）时，反应达到 100% 的效率。
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