Kinetic and deactivation studies of methane oxidation over palladium catalysts in the presence of water
Notice bibliographique
Résumé
Natural gas vehicles (NGVs) generate considerably fewer emissions of CO, NOx and CO₂ in comparison to conventional diesel and gasoline vehicles, although these benefits are mitigated by the presence of significant amounts of CH₄ in the exhaust. The relatively low temperature (423–823 K) and high concentrations of CO₂ and H₂O in the NGV exhaust gas make current catalytic converters inefficient for the removal of unburned CH₄. Although Pd is the most active metal for CH₄ oxidation, Pd catalysts deactivate after long time exposure to the NGV exhaust conditions. This thesis develops an understanding of the deactivation mechanisms of Pd supported catalysts following thermal treatments and examines the kinetics of CH₄ oxidation, accounting for the effect of H₂O. Hydrothermal aging (HTA) at high temperatures (673–973 K) is shown to significantly deactivate PdO/SiO₂ catalysts used for CH₄ oxidation. PdO occlusion by the SiO₂ support is responsible for catalyst deactivation at low HTA temperatures (673 K), whereas a combination of PdO sintering and PdO occlusion contributes to significant deactivation at high HTA temperatures (973 K). The stability of PdO catalysts during HTA is dependent upon the support. PdO/α-Al₂O₃ is found to have the highest catalyst stability during HTA at 973 K for up to 65 h and its high stability is attributed to a strong Pd-support interaction. Although PdO crystallites sinter and are occluded by the support during HTA, PdO occlusion only affects PdO/SiO₂ performance significantly. The deactivation of PdO/γ-Al₂O₃ and PdO/SnO₂ during HTA at 973 K is attributed to PdO sintering and a PdO → Pd⁰ transformation. The kinetics of CH₄ oxidation over a PdO/γ-Al₂O₃ catalyst is also reported. A power law model can accurately predict the observed temperature-programmed CH₄ oxidation data profiles measured for PdO/γ-Al₂O₃ at conversions < 40% when 0.1 v.% CH₄ with no H₂O or 0.5 v.% CH₄ with ≤ 2 v.% H₂O are present in the feed. At high H₂O concentration, model fit is improved with 0.1 v.% CH₄ in the feed but shows significant deviation with 0.5 v.% CH₄ in the feed.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».