Porous silica materials as the basis for catalysts for nitrogen pollutant conversion processes.

Katalizatory wykazujące aktywność oraz selektywność w testach katalitycznych takich jak selektywna katalityczna redukcja NO amoniakiem (NH3-SCR) oraz selektywne katalityczne utlenienie amoniaku (NH3-SCO) uzyskano poprzez osadzenie jonów metali przejściowych (miedzi oraz żelaza) na powierzchni mezoporowatej krzemionki typu MCM-41. Wykorzystano trzy metody osadzania metali: (I) metoda wymiany jonowej templatu (TIE), (II) zmodyfikowana wersja TIE-NH3 (traktowanie materiałów w wodnym roztworze amoniaku) oraz (III) wprowadzenie metalu z jej soli już na etapie syntezy. Wykazano, że formy osadzenia metali przejściowych w materiale zależy od ich wprowadzonej ilości. Skuteczność osadzenia form metalu w mniej zagregowanej formie uzyskano poprzez traktowanie próbek w roztworze amoniaku bezpośrednio po wymianie jonowej templatu. Wszystkie otrzymane katalizatory były aktywne i selektywne do azotu w procesach redukcji NO amoniakiem (NH3-SCR) oraz selektywnym utlenianiu amoniaku (NH3-SCO), jednakże na szczególną uwagę zasługuje materiał 60%Cu(Cl)-A_K550.Active and selective catalysts tested in selective catalytic reduction of NO with ammonia (NH3-SCR) and selective catalytic oxidation of ammonia (NH3-SCO) were obtained by deposition of transition metal ions (copper and iron) on MCM-41 mesoporous silica. Three methods of metal deposition were used: (I) template ion exchange (TIE), (II) modified version of TIE-NH3 (including treatment of materials in ammonia solution) and (III) incorporation of metal ions into the walls in the stage of mesoporous silica synthesis. It was shown that the forms of deposition of transition metals in the material depends of its amount. The efficiency in deposition of metal forms in a less aggregated form was obtained by treating the samples with ammonia solution immediately after template ion exchange. All catalysts obtained were catalytically active and selective for N2 in the NH3-SCR and NH3-SCO processes, however the 60%Cu(Cl)-A_K550 samples was the most promising among studied catalytic materials