Characterization and reactivity of WO3–V2O5 supported on sulfated titanium pillared clay catalysts for the SCR-NO reaction

Vanadia and tungsten oxides supported on sulfated Titanium pillared clay were prepared and characterized by N2 physisorption, XRD, XPS, NH3-TPD and H2-TPR measurements. The effect of vanadium and tungsten oxides on the catalytic activity of sulfated Ti-pillared clay (STi-PILC) for NO reduction by ammonia was examined. Based on the temperature-programmed reduction, it was found that the sulfate stability depends on the loaded metal oxides and the reduction properties of SO42− or V2O5 in the sample were changed in the presence of WO3. The difference in reduction properties of sulfate strongly suggests some interaction of sulfate with tungsten and vanadia species on the surface of STi-PILC support. Vanadia enhanced the NO removal activity of STi-PILC, while no significant effect of tungsten was observed for WO3–V2O5/STi-PILC catalyst. When both tungsten and sulfate exist simultaneously on the surface of vanadia supported STi-PILC, the sulfate species seems to play a more important role for NO removal activity than tungsten.

RésuméDes catalyseurs à base d'oxydes de vanadium et de tungsten supportés sur des montmorillonites à piliers de titane sulfaté ont été synthétisés et caractérisés au moyen de techniques d'adsorption désorption de N2, XRD, XPS, NH3-TPD et H2-TPR. L'effet du vanadium et du tungsten sur l'activité catalytique de la montmorillonite à piliers de titane sulfaté dans la réduction catalytique sélective (SCR) de NO par l'ammoniac a été étudié. Il a été montré par une étude de réduction en température programmée par l'hydrogène que le vanadium influence la stabilité des sulfates et qu'en présence de WO3 les propriétés redox de SO42− ou de V2O5 ont changé. La différence dans les propriétés redox des sulfates et du vanadium après l'ajout du tungsten suggère une forte interaction entre les groupements sulfates, le vanadium et le tungsten à la surface du catalyseur. Le vanadium accroît l'activité catalytique de la montmorillonite à piliers de titane sulfaté à toute température de réaction. En revanche l'effet promoteur du tungsten n'a pas été observé dans le catalyseur au vanadium supporté sur la montmorillonite à piliers de titane sulfaté. Il semble que lorsque le tungsten et les sulfates coexistent à la surface du catalyseur, les sulfates jouent un rôle déterminant dans l'activité catalytique par comparaison au tungsten.