Riduzione catalitica di ossidi di azoto su sistemi LNT Lean NOx Trap

L’attività svolta durante il lavoro di tesi si colloca nell’ambito di uno studio sui processi catalitici volti a diminuire le emissioni di NOx provenienti dai gas di scarico degli autoveicoli alimentati a gasolio mediante una tecnologia denominata LNT (Lean NOx Trap), che rimuove gli NOx attraverso uno schema di lavoro ciclico, alternando una fase denominata ‘Lean’a una denominata ‘Rich’. Lo studio in oggetto ha avuto diversi obiettivi: si è voluto operare una migliore caratterizzazione della reattività di un tradizionale sistema catalitico LNT, quale Pt-Ba/γAl2O3, approfondendo la comprensione dei meccanismi che operano in condizioni di lavoro più aderenti a quelle reali; inoltre è stato valutato il ruolo di un altro metallo nobile (M) e del suo effetto sulle prestazioni delle LNT. Lo studio di reattività sui due catalizzatori è stato condotto attraverso la realizzazione di prove di reattività in transitori di concentrazione (TRM) e di temperatura (TPSR), ed utilizzando come agenti riducenti il monossido di carbonio, miscele CO/H2. In esse è stato anche valutato il ruolo di specie quali H2O e CO2 sui processi di accumulo e di riduzione degli NOx. Dalle prove condotte sul sistema PtBa è emerso che nella fase ‘Lean’ la presenza di H2O nell’ambiente di reazione promuove la capacità di accumulo, ma deprime l’ossidazione dell’NO ad NO2. Invece, la presenza di CO2 induce effetti negativi su tutti gli aspetti analizzati. In merito alla fase ‘Rich’, la presenza di H2O incrementa l’efficienza di rigenerazione sia con l’impiego dell’H2 che del CO come agente riducente, mentre la presenza di CO2 peggiora le prestazioni catalitiche. Inoltre, l’impiego del CO rispetto a H2 diminuisce l’efficienza di pulizia del catalizzatore ed è stata evidenziata la sua attività come veleno reversibile del Pt. Anche nelle rigenerazioni effettuate con miscela di H2-CO si è evidenziato che l’effettivo riducente è l’idrogeno. Per quanto riguarda la presenza di M, è stato osservato che tale componente non garantisce evidenti miglioramenti delle prestazioni catalitiche con i riducenti utilizzati.