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Support effect of Mn-based catalysts for gaseous elemental mercury oxidation and adsorption
Catalysis Science & Technology ( IF 4.4 ) Pub Date : 2017-11-20 00:00:00 , DOI: 10.1039/c7cy02175e Yinghong Wu 1, 2, 3, 4, 5 , Wenqing Xu 1, 2, 3, 4, 6 , Yang Yang 1, 2, 3, 4, 5 , Jian Wang 1, 2, 3, 4 , Tingyu Zhu 1, 2, 3, 4, 6
Catalysis Science & Technology ( IF 4.4 ) Pub Date : 2017-11-20 00:00:00 , DOI: 10.1039/c7cy02175e Yinghong Wu 1, 2, 3, 4, 5 , Wenqing Xu 1, 2, 3, 4, 6 , Yang Yang 1, 2, 3, 4, 5 , Jian Wang 1, 2, 3, 4 , Tingyu Zhu 1, 2, 3, 4, 6
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Mn-Based catalysts with a Mn loading of 4 wt% were prepared using an impregnation method. Their Hg0 removal efficiencies were in the following order: 4% Mn/MK10 (montmorillonite K 10) > 4% Mn/SiO2 > 4% Mn/TiO2 > 4% Mn/Al2O3. Results from various characterization techniques, such as BET, XRD, STEM, H2-TPR, Hg0-TPD and XPS, suggested that the species, morphologies, and distributions of MnOx led to the different performances in Hg0 removal. The support effect on Hg0 adsorption and oxidation was studied. For 4% Mn/Al2O3 and 4% Mn/SiO2, physical adsorption dominates Hg0 removal at low temperature (150 °C), while chemical adsorption is more important at high temperature (350 °C). At both low and high temperatures, chemical adsorption and oxidation play leading roles in 4% Mn/TiO2 and 4% Mn/MK10, respectively. The effect of MnOx species and their morphologies on Hg0 oxidation was investigated. Amorphous MnO2 benefits Hg0 oxidation at both low and high temperatures, while amorphous Mn2O3 only facilitates Hg0 oxidation at high temperature. Hg0 oxidation on Mn-based catalysts follows a Mars–Maessen mechanism where the lattice oxygen of MnOx reacts with the absorbed Hg0.
中文翻译：
锰基催化剂对气态元素汞氧化和吸附的支撑作用
使用浸渍法制备Mn负载量为4重量％的Mn基催化剂。它们的Hg 0去除效率按以下顺序排列：4％Mn / MK10（蒙脱石K 10）> 4％Mn / SiO 2 > 4％Mn / TiO 2 > 4％Mn / Al 2 O 3。BET，XRD，STEM，H 2 -TPR，Hg 0 -TPD和XPS等各种表征技术的结果表明，MnO x的种类，形态和分布导致Hg 0去除性能不同。研究了对Hg 0吸附和氧化的支持作用。对于4％Mn / Al 2 O 3和4％Mn / SiO如图2所示，在低温（150°C）下，物理吸附占主导地位的Hg 0去除，而在高温（350°C）下，化学吸附更为重要。在低温和高温下，化学吸附和氧化分别在4％Mn / TiO 2和4％Mn / MK10中起主要作用。研究了MnO x种类及其形态对Hg 0氧化的影响。非晶态MnO 2在低温和高温下均有利于Hg 0氧化，而非晶态Mn 2 O 3仅在高温下有利于Hg 0氧化。汞0Mn基催化剂上的氧化遵循Mars-Maessen机理，其中MnO x的晶格氧与吸收的Hg 0反应。
更新日期：2017-11-20
中文翻译：
锰基催化剂对气态元素汞氧化和吸附的支撑作用
使用浸渍法制备Mn负载量为4重量％的Mn基催化剂。它们的Hg 0去除效率按以下顺序排列：4％Mn / MK10（蒙脱石K 10）> 4％Mn / SiO 2 > 4％Mn / TiO 2 > 4％Mn / Al 2 O 3。BET，XRD，STEM，H 2 -TPR，Hg 0 -TPD和XPS等各种表征技术的结果表明，MnO x的种类，形态和分布导致Hg 0去除性能不同。研究了对Hg 0吸附和氧化的支持作用。对于4％Mn / Al 2 O 3和4％Mn / SiO如图2所示，在低温（150°C）下，物理吸附占主导地位的Hg 0去除，而在高温（350°C）下，化学吸附更为重要。在低温和高温下，化学吸附和氧化分别在4％Mn / TiO 2和4％Mn / MK10中起主要作用。研究了MnO x种类及其形态对Hg 0氧化的影响。非晶态MnO 2在低温和高温下均有利于Hg 0氧化，而非晶态Mn 2 O 3仅在高温下有利于Hg 0氧化。汞0Mn基催化剂上的氧化遵循Mars-Maessen机理，其中MnO x的晶格氧与吸收的Hg 0反应。
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