用FT-IR光谱法分析排气排放中的NOx

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不_X柴油发动机的排放和空气污染是全球关注的，因为它们对人类健康的潜在影响。全世界的研究人员正在开发新的和改进的方法，以降低否_X排放。使用Specac的气体使气相中的红外光谱在这项研究中起着关键作用。

据估计，每年，有300万人因室外空气污染而过早死亡。空气污染引起的疾病和死亡正成为全球公共卫生的关注。由于这些担忧，世界卫生组织已发布有关构成健康风险的主要空气污染物的限制和阈值的指导。指南中包括的污染物是二氧化硫，氮氧化物（无_X），臭氧和颗粒物。

不_X排放是一种公共卫生危害

柴油发动机较低co₂排放和提供比传统汽油发动机更好的燃油经济性，因此曾经被认为是“更绿”的选择。但是，近年来，柴油作为“绿色燃料”的形象被启示所打破，柴油发动机比汽油对应物更有害污染物。

柴油发动机的压力和温度比汽油发动机更高，这有利于生产NO_X气体。因此，柴油发动机产生更多_X排放量比汽油发动机。暴露于否_X排放与肺部疾病，心脏病和其他呼吸道疾病的死亡增加有关。不_X排放还导致形成环境现象，例如酸雨和烟雾。

为了减少空气污染并改善空气质量，许多国家现在正试图减少道路上的柴油车数量。但是，柴油燃料的用途不仅限于单独使用汽车。柴油燃料的效率较高和密度及其较慢的燃烧特性使柴油成为货运和运输中使用的较大车辆的汽油替代品。除许多船只和火车外，大多数公共汽车，卡车，拖拉机和军车都使用柴油。行业，一般燃烧和固定柴油发动机也有很大的贡献_X排放。

由于柴油发动机更加普遍，因此卸下所有柴油发动机并不是现实的目标。相反，全世界的科学家一直在开发减少否的方法_2倍柴油发动机产生的排放。

减少否_X柴油发动机的排放

无生产_X使用三向催化剂减少了汽油发动机的排放。但是，这些催化剂不能用于柴油发动机，因为柴油排气通常含有氧气，这会导致三向催化剂不活跃。用于去除否的领先方法_X来自柴油发动机的排气是选择性催化减少（SCR）。SCR降低了_X在存在催化剂的情况下，借助还原剂（通常是氨水）来进行水和氮。

氨-SCR广泛用于工业号_X排放和固定柴油发动机。SCR有几个优势，包括否_X转化率为90％。但是，SCR系统昂贵，大，并且可以产生氨排放，使其不适合移动号_X还原过程。

最近几天，尿素-SCR被强调为移动柴油发动机的氨-SCR的潜在替代品。在尿素-SCR中，尿素在SCR反应发生之前被分解以形成氨。与Ammonia-SCR类似，尿素-SCR可以提供90％的NO_X转换，但还提供了更大的耐用性，更宽的温度操作窗口，较低的成本和较低的排放。但是，尿素-SCR的应用仍然存在限制，例如催化剂优化，尿素给药技术和尿素欠发达基础设施不足。

使用FT-IR研究NOx的减少

傅立叶变换红外（FT-IR）光谱可以提供一种适当的方法来跟踪柴油机排气排放中气体的存在。FT-IR光谱涉及在反应或样品上发光红外光束。分子在特定波长的化学结构方面吸收红外光，从而提供分子“指纹”。这样，FT-IR可用于监视NO的进度_X排气烟雾中存在的还原反应和分子。德国弗里贝格技术大学的科学家最近的一项研究使用FTIR跟踪N的存在₂o，不，不₂，NH₃，HNCO和H₂o在使用尿素和氨scr处理的柴油排气烟中。

FT-IR也可以用来通过在反应期间在催化剂床上对FT-IR光谱进行FT-IR光谱，对SCR催化剂和SCR反应的进展提供更全面的见解（原位）。分子与催化剂表面相互作用，因此FTIR观察到的分子指纹略有变化，并可以提供有关反应物，产物，毒药和中间体如何与催化剂相互作用的重要细节。如果了解这些相互作用，它对于智能设计尿素和氨-SCR的新的，改进的催化剂可能很有用。

研究没有_X使用红外光谱的减少反应需要准确可靠的设备。2020欧洲杯下注官网Specac提供了一系列用于红外光谱的配件，非常适合研究气态催化化学。

用于传输FT-IR实验的Specac气体可用于对SCR出口气体组成的定量分析。弥漫性反射配件和选择器环境室为研究SCR催化剂和反应提供了理想的解决方案原位。可以将选择器电池加热到800°C，粉末或固体SCR催化剂样品可以放在大气可控制室内的采样杯上进行光谱分析。

总而言之，这是全球重要的问题_X柴油发动机的排放。当前的研究重点是增强和修改移动柴油发动机的SCR反应。FTIR在新的SCR催化剂和过程的开发中起着重要作用。

参考和进一步阅读

1. “户外空气污染源对全球范围过早死亡的贡献”
2. “空气污染与健康”http://www.who.int/airpollution/en/
3. “环境（户外）空气质量和健康”http://www.who.int
4. ‘关于选择性催化降低NO的评论_X由NH₃在低温下基于Mn的催化剂：催化剂，机制，动力学和DFT计算的f Gao，X。Tang，Ho。Yi，S。Zhao，C。Li，J。Li，Y。Shi，X。Meng，Catalysts，2017年。
5. “柴油发动机的柴油发动机排气后的NOX存储和减少” - 燃烧，排放和状况监测，B。Pereda-Ayo，J.R。González-Velasco，Intech，Intech，2013年。
6. “柴油催化剂”http://courses.washington.edu/cive494/catalysts.pdf
7. ‘对尿素和氨的吸附在V上的FT-IR研究₂o₅–Moo₃–tio₂SCR Catalysts的M.A. Larrubia，G。Ramis，G。Busca，应用催化B：环境，2000年。
8. ‘在V上选择性催化降低中的尿素分解₂o₅/wo₃/tio₂柴油排气中的Catalyst’M. Goldbach，A。Roppertz，P。Langenfeld，M。Wackerhagen，S.Füger，S。Kureti，化学工程与技术，2017年。
9. “ FTIR配件”https://www.specac.com/en/products/ftir-acc

此信息已从Specac提供的材料中采购，审查和调整。欧洲杯足球竞彩

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