On the Structure-Activity Relationship for NO-SCR with NH3 Catalyzed by Cu-exchanged Natural Chabazite and SSZ-13

Abstract

Abstract. In spite of their similar structures, the catalytic properties of natural and synthetic (SSZ-13) Chabazite during the selective reduction of NO with NH₃ have a different dependence on the Cu exchange level when tested under conditions equivalent to those found in Diesel vehicles. At low (1-2 wt.%) and high copper loadings (6-14 wt.%), their activities differ, because there are variations in the different species of Cu (Cu⁺, Cu²⁺, Cu-O-Cu) detected by UV-Vis. At intermediate Cu loadings (2-3 wt.%) they have similar high activities, reaching 100 % conversion. High deNOx activity per Cu site appears to correlate with the predominance of charge compensation Cu²⁺ species over CuOx moieties. There are changes in the distribution of Cu moieties during operation of both catalysts, evidenced by DR-UV-Vis.

Resumen. A pesar de sus estructuras similares, las propiedades catalíticas de Chabazita natural y sintética (SSZ-13) durante la reducción selectiva de NO con NH₃ dependen de manera diferente frente al nivel de intercambio con Cu cuando se prueban bajo condiciones equivalentes a las de vehículos Diesel. A bajos (1-2 % p/p) y altos contenidos de Cu (6-14 % p/p) la reducción de NO es diferente debido a variaciones en las distintas especies de Cu (Cu⁺, Cu²⁺, Cu-O-Cu) observadas por UV-Vis. Por su parte, los catalizadores intercambiados con 2-3 % p/p de Cu tuvieron alta actividad por sitio de Cu, alcanzando 100 % de conversión de NO, lo que parece deberse a la predominancia de especies de Cu²⁺ sobre especies CuOx de acuerdo con el análisis por DR-UV-Vis, el que también muestra la existencia de variaciones en la distribución de especies de Cu debido a la reacción.