Effect of Na, K, Ca and P-impurities on diesel oxidation catalysts (DOCs)

In order to reach the limits of CO2 emissions set by Kyoto protocol, the use of biofuels is gaining momentum. However, the biofuels contains alkali and alkaline earth metals (Na, K and Ca) and phosphorus (P) species, which could decrease the efficiency of the after-treatment system. The main aim of this study is to increase the knowledge of the effect of impurities contain on biofuel on the catalytic activity of the diesel oxidation catalysts (DOCs). Both reference (PtPd/CeZrO2/La-Al2O3) and modified catalysts were synthesized, characterized by several techniques and tested, concerning their physico-chemical, redox and catalytic properties. Based on the characterization results, the catalyst crystalline structure did not change after the impurities incorporation, however, the specific surface area was decreased in all cases. NO adsorption strength was increased due to the low electronegativity of Na, K and Ca species, according to H2-TPR and NO-TPD analyses. XPS analysis confirmed the formation of cerium phosphate, which can stabilize the Ce3+ oxidation state related to its higher Ce3+/Ce4+ ratio, diminishing the catalytic redox activity. The physico-chemical and redox properties modifications after Na, K and Ca impurities addition diminished the CO and NO removal, however, the C3H6 conversion was improved. Besides, both CO and C3H6 oxidation were enhanced, while the NO to NO2 conversion decreased in presence of P species.Con el fin de alcanzar los límites de emisiones de CO 2 establecidos por el protocolo de Kioto, el uso de biocombustibles está cobrando impulso. Sin embargo, los biocombustibles contienen especies de metales alcalinos y alcalinotérreos (Na, K y Ca) y fósforo (P), que podrían disminuir la eficiencia del sistema de postratamiento. El objetivo principal de este estudio es aumentar el conocimiento del efecto de las impurezas que contienen los biocombustibles sobre la actividad catalítica de los catalizadores de oxidación diésel (DOC). Ambas referencias (PtPd/CeZrO 2 /La-Al 2 O 3) y catalizadores modificados fueron sintetizados, caracterizados por varias técnicas y probados, en cuanto a sus propiedades físico-químicas, redox y catalíticas. Con base en los resultados de la caracterización, la estructura cristalina del catalizador no cambió después de la incorporación de impurezas, sin embargo, el área superficial específica disminuyó en todos los casos. La fuerza de adsorción de NO aumentó debido a la baja electronegatividad de las especies de Na, K y Ca, según los análisis de H 2 -TPR y NO-TPD. El análisis XPS confirmó la formación de fosfato de cerio, que puede estabilizar el estado de oxidación de Ce 3+ relacionado con su mayor cantidad de Ce 3+ /Ce 4+relación, disminuyendo la actividad redox catalítica. Las modificaciones en las propiedades físico-químicas y redox después de la adición de impurezas de Na, K y Ca disminuyeron la remoción de CO y NO, sin embargo, la conversión de C 3 H 6 mejoró. Además, tanto la oxidación de CO como la de C 3 H 6 aumentaron, mientras que la conversión de NO a NO 2 disminuyó en presencia de especies de P