Khảo sát một số chất xúc tác oxy hóa hoàn toàn khí thải đa cầu tử trên cơ sở CuO mang trên γ – Al2O3

Đề tài do tác giả Hồ Sĩ Hoàng và Lưu Cẩm Lộc thực hiện nhằm khảo sát một số chất xúc tác oxy hóa hoàn toàn khí thải đa cầu tử trên cơ sở CuO mang trên γ – Al₂O₃.

Nhóm tác giả tiến hành chế tạo và khảo sát các mẫu xúc tác có thành phần tối ưu. Các xúc tác kim loại được được mang trên γ – Al₂O₃ bằng phương pháp tẩm ướt từ muối các Cu(NO₃)₂.3H₂O, Cr (NO₃)₃. 6H₂O và Ce (NO₃)₄. Các mẫu lưỡng và đa axit được điều chế bằng phương pháp tẩm đồng thời.
Kết quả thực nghiệm cho thấy, trong số các mẫu xúc tác được nghiên cứu, mẫu CuCeAl thể hiện hoạt tính tốt nhất trong oxy hóa CO và p-xylen ở trạng thái nguyên chất cũng như trong oxy hóa hỗn hợp. Trong môi trường chỉ có mặt SO₂ tại 250⁰C, xúc tác này chuyển hóa hoàn toàn hỗn hợp CO + p-xylen ổn định trong vòng 460 phút. Nếu có mặt hơi nước thì thời gian ổn định của độ chuyển hóa hoàn toàn là 370 phút. Ở nhiệt độ đó và cao hơn, hơi nước nếu chỉ là tạp chất duy nhất không còn ảnh hưởng đến khả năng oxy hóa của xúc tác CuCeAl. Nếu sự có mặt của hơi nước cùng với SO₂ thì sẽ làm tăng khả năng đầu độc của SO₂. Mặc dù vậy, mẫu xúc tác này với hoạt tính rất cao nên ở nhiệt độ trung bình vẫn có thể được coi có nhiều triển vọng đưa vào ứng dụng. Tổ hợp CuO và Cr₂O₃ với việc hình thành cấu trúc pha hoạt động mới là spinel CuCr₂O₄ cũng đáng quan tâm vì hoạt động khá tốt, đồng thời tỏ ra bền nhất trong môi trường phản ứng có mặt hơi nước và SO₂. Ở 270⁰C hơi nước hầu như không có ảnh hưởng đến hoạt động oxi hóa của mẫu xúc tác này cả đối với CO cũng như với p-xylen. Phụ gia CeO₂ đã tỏ ra khá thích hợp cho xúc tác chỉ chứa đồng oxit CuAl. Tuy nhiên khi trong thành phần chất xúc tác có thêm Cr₂O₃ sẽ không có vai trò gì đáng kể hoặc có ảnh hưởng tiêu cực.