Volatile organic compounds oxidation over metal oxide catalysts

Catalytic oxidation is an efficient method to control organic pollutants in air. Actually in industrial systems noble metal catalysts with high activity and stability are used. High prize of platinum group metals (PGM) involves the search for cheaper substitutes for noble metals and has led to tests of various metal oxide systems, including perovskites. Four, three-component metal oxide catalysts and three perovskite catalysts based on La1-xAgxMnO3, all on a cordierite monolithic support, were manufactured for this study. Their activity and selectivity were tested during oxidation of 2 hydrocarbons (toluene and n-hexane) and 3 oxy-derivatives compounds (acetone, ethyl acetate, butyl acetate). Oxy-derivatives were oxidized easier than hydrocarbons, but the reaction ran via intermediates; aldehydes were first detected in the flue gas. Catalyst KOW-4 (Cu-Co-Mn oxides on g-Al2O3 washcoat) and WK-5 (La0.5Ag0.5MnO3 perovskite) were most active; their activity was comparable to the activity of a platinum catalyst with the content of platinum reduced below 0.1%.

---

Utlenianie katalityczne stanowi skuteczną metodę ograniczanie emisji organicznych zanieczyszczeń powietrza. W instalacjach przemysłowych są zwykle stosowane katalizatory na bazie metali szlachetnych z grupy platynowców, charakteryzujące się wysoką aktywnością i stabilnością pracy. Aby otrzymać tańsze katalizatory, prowadzi się badania nad wytworzeniem katalizatorów tlenkowych, również o strukturze perowskitu. Do badań wytworzono cztery katalizatory na bazie trójskładnikowych tlenków metali oraz trzy kontakty perowskitowe typu La(1-x) Ag(x)MnO3, wszystkie na monolitycznym nośniku kordierytowym. Ich aktywność i selektywność przebadano w reakcji utleniania dwóch węglowodorów - toulenu i n-heksanu, oraz trzech połączeń tlenowych - acetonu, octanu etylu i octanu butylu. Połączenia tlenopochodne utleniały się łatwiej niż węglowodory, jednak reakcja przebiegała poprzez produkty pośrednie, głównie aldehydy, wykrywane w gazach poreakcyjnych. Katalizatory KOW-4 (tlenki Cu-Co-Mn na warstwie pośredniej gamma-Al2O3) i WK-5 (perowskit La(0,5)Ag(0,5)MnO3) wykazały najwyższą aktywność porównywalną z aktywnością kontaktów platynowych o zredukowanej poniżej 0,1% mas. zawartości platyny.