Advances in selective catalytic oxidation of ammonia to dinitrogen: A review

RSC Advances

Volumn 5, Issue 54, 2015, Pages 43408-43431

  Chmielarz, Lucjan ^a   Jabłońska, Magdalena ^a  

^a JAGIELLONIAN UNIVERSITY   (Poland)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

AMMONIA; FLUE GASES; NITROGEN; OXIDATION;

AMMONIA EMISSIONS; AMMONIA OXIDATION; BI-FUNCTIONAL CATALYSTS; CATALYTIC SELECTIVE OXIDATIONS; ENERGY PRODUCTION SECTOR; ENVIRONMENTAL PROBLEMS; POSSIBLE MECHANISMS; SELECTIVE CATALYTIC OXIDATION;

CATALYTIC OXIDATION;

EID: 84929598408     PISSN: None     EISSN: 20462069     Source Type: Journal    
DOI: 10.1039/c5ra03218k     Document Type: Review

References (164)

1. C. Bosh, US Pat., 990 191, 1911
2. Ceresana Online, http://www.ceresana.com/en/market-studies/chemicals/ammonia/ceresana-market-study-ammonia.html, accessed January 2015
3. FAO Global Estimates of Gaseous Emissions of NH3, NO and N2O from Agricultural Land Online, http://www.fao.org/docrep/004/Y2780E/y2780e00.htm, accessed January 2015
4. D. Zhao A. Wang Atmos. Environ. 1994 28 689
5. M. A. Sutton U. Dragosits Y. S. Tang D. Fowler Atmos. Environ. 2000 34 855
6. ISO 22241-4:2009 Online, https://www.iso.org/obp/ui/#iso:std:iso:22241:-4:ed-1:v1:en, accessed January 2015
7. P. Forzatti Appl. Catal., A 2001 222 221
8. Y. Zhao J. Hu L. Hua S. Shuai J. Wang Ind. Eng. Chem. Res. 2011 50 11863
9. L. Xu W. Watkins R. Snow G. Graham R. McCabe C. Lambert R. O. Carter SAE [Tech. Pap.]
10. A. Błaszczuk W. Nowaka S. Jagodzik J. Power Technol. 2013 93 1
11. B. K. Gullett P. W. Groff M. L. Lin J. M. Chen J. Air Waste Manage. Assoc. 1994 44 1188
12. G. Busca L. Lietti G. Ramis F. Berti Appl. Catal., B 1998 18 1
13. M. Radojevic Environ. Pollut. 1998 102, S1 685
14. L. J. Muzio G. C. Quartucy J. E. Cichanowicz Int. J. Environ. Pollut. 2002 17 4
15. Air Pollution Control Technology Fact Sheet Online, http://www.epa.gov/ttncatc1/dir1/fscr.pdf, accessed January 2015
16. R. T. Wilburn T. L. Wright PowerPlant Chem. 2004 6 295
17. L. Larrimore Prepr. Pap.-Am. Chem. Soc., Div. Fuel Chem. 2002 47 832
18. R. Q. Long R. T. Yang Catal. Lett. 2002 78 353
19. M. Votsmeier A. Scheuer A. Drochner H. Vogel J. Gieshoff Catal. Today 2010 151 271
20. G. Busca C. Pistarino J. Loss Prev. Process Ind. 2003 16 157
21. R. W. Melse N. W. M. Ogink Trans. ASABE 2005 48 2303
22. K. V. Kumar V. Sridevi N. Harsha M. V. V. C. Lakshmi K. Rani Int. J. Appl. Innov. Eng. Manage. 2013 2 226
23. F. Schüth R. Palkovits R. Schlögl D. S. Su Energy Environ. Sci. 2012 5 6278
24. S. F. Yin B. Q. Xu X. P. Zhou C. T. Au Appl. Catal., A 2004 277 1
25. M. Jabłońska L. Chmielarz A. Wȩgrzyn Chemik 2013 67 706
26. M. Jabłońska, Selective Catalytic Ammonia Oxidation into Nitrogen and Water Vapour, LAP Lambert Academic Publishing, Saarbrücken, 1st edn, 2014
27. L. T. Hsieh T. C. Chen Aerosol Air Qual. Res. 2010 10 596
28. L. S. Hadlocon R. B. Manuzon L. Y. Zhao Trans. ASABE 2014 57 647
29. T. J. Bandosz C. Petit J. Colloid Interface Sci. 2009 338 329
30. J. Helminen J. Helenius E. Paatero AIChE J. 2000 46 1541
31. J. C. Thompson Phys. Rev. A 1971 4 802
32. D. Saha S. Deng J. Chem. Eng. Data 2010 55 5587
33. C. C. Rodrigues D. de Moraes Jr. S. W. da Nóbrega M. G. Barboza Bioresour. Technol. 2007 98 886
34. M. E. Bernal J. M. Lopez-Real Bioresour. Technol. 1993 43 27
35. J. Helminen J. Helenius E. Paatero J. Chem. Eng. Data 2001 46 391
36. C. Y. Liu K. I. Aika Res. Chem. Intermed. 2002 28 409
37. S. D. Devinny, M. A. Deshusses and T. S. Webster, Biofiltration of Air Pollution Control, CRC Press, Boca Raton, 1st edn, 1998
38. T. O. Williams F. C. Miller BioCycle 1992 33 72
39. T. Hartikainen J. Ruuskanen M. Vanhatalo P. J. Martikainen Environ. Technol. 1996 17 45
40. M. Yani M. Hirai M. Shoda J. Ferment. Bioeng. 1998 85 502
41. C. Kennes M. C. Veiga Rev. Environ. Sci. Biotechnol. 2002 1 201
42. S. H. Lee C. Li A. J. Heber J. Ni H. Huang Bioresour. Technol. 2013 127 366
43. B. A. Sheridan T. P. Curran V. A. Dood Bioresour. Technol. 2002 84 129
44. G. D. N. Maia G. B. Day R. S. Gates J. L. Taraba Atmos. Environ. 2012 46 659
45. E. Pagans X. Font A. Sánchez Chem. Eng. J. 2006 113 105
46. E. Pagans R. Barrena X. Font A. Sánchez Chemosphere 2006 62 1534
47. G. A. Sorial F. L. Smith M. T. Suidan R. C. Brenner J. Air Waste Manage. Assoc. 2001 51 756
48. J. N. Armor Appl. Catal., A 1999 176 159
49. M. Inaba K. Murata M. Saito I. Takahara Energy Fuels 2006 20 432
50. V. R. Choudhary B. S. Uphade A. S. Mamman J. Catal. 1997 172 281
51. Z. Lendzion-Bielun U. Narkiewicz W. Arabczyk Materials 2013 6 2400
52. F. R. García-García Y. H. Ma I. Rodríguez-Ramos A. Guerrero-Ruiz Catal. Commun. 2008 9 482
53. A. Klerke S. K. Klitgaard R. Fehrmann Catal. Lett. 2009 130 541
54. R. Z. Sorensen A. Klerke U. Quaade S. Jensen O. Hansen C. H. Christensen Catal. Lett. 2006 112 77
55. W. Mojtahedi J. Abbasian Fuel 1995 11 1698
56. Y. Ozawa Y. Tochihara Chem. Eng. Sci. 2007 62 5364
57. K. Kiełbasa R. Pelka W. Arabczyk J. Phys. Chem. A 2010 114 4531
58. H. Liu H. Wang J. Shen Y. Sun Z. Liu Appl. Catal., A 2008 337 138
59. G. Papapolymerou V. Bontozoglou J. Mol. Catal. A: Chem. 1997 120 165
60. W. H. Chen I. Ermanoski T. E. Madey J. Am. Chem. Soc. 2005 127 5014
61. W. D. Monnery K. A. Hawboldt A. E. Pollock W. Y. Svrcek Ind. Eng. Chem. Res. 2001 40 144
62. F. Manenti D. Papasidero E. Ranzi Chem. Eng. Trans. 2013 32 1285
63. J. C. Bruno V. Ortega-López A. Coronas Appl. Energy 2009 86 837
64. L. Lietti G. Groppi C. Ramella Catal. Lett. 1998 53 91
65. M. Berg E. M. Johansson S. G. Järås Catal. Today 2000 59 117
66. L. Lietti C. Cristiani G. Groppi P. Forzatti Catal. Today 2000 59 191
67. R. Burch B. W. L. Southward J. Catal. 2001 198 286
68. L. I. Darvell K. Heiskanen J. M. Jones A. B. Ross P. Simell A. Williams Catal. Today 2003 81 681
69. R. Y. Minkara and W. A. Farone, US Pat., 0 202 927 A1, 2003
70. K. D. Sisken and Y. Liu, US Pat., 8 375 700 B2, 2013
71. D. B. Brown, R. Mital, K. A. Jaffri and K. B. Fuqua, US Pat., 7 908 845 B2, 2011
72. W. Funk and P. Roberts, US Pat., 7 497 076 B2, 2009
73. P. H. Tran, G. D. Lapadula and X. Liu, US Pat., 7 393 511 B2, 2003
74. A. Scheuer W. Hauptmann A. Drochner J. Gieshoff H. Vogel M. Votsmeier Appl. Catal., B 2012 111-112 445
75. R. S. Boorse, M. T. Caudle, M. Dieterle, S. V. Kumar and K. E. Voss, US Pat., 8 293 182 B2, 2012
76. Y. Li J. N. Armor Appl. Catal., B 1997 13 131
77. M. S. Kim D. W. Lee S. H. Chung Y. K. Hong S. H. Lee S. H. Oh I. H. Cho K. Y. Lee J. Hazard. Mater. 2012 237-238 153
78. D. P. Sobczyk A. M. de Jong E. J. M. Hensen R. A. van Santen J. Catal. 2003 219 156
79. C. M. Hung J. Hazard. Mater. 2010 180 561
80. L. Gang B. G. Anderson J. van Grondelle R. A. van Santen Appl. Catal., B 2003 40 101
81. C. J. Weststrate J. W. Bakker A. C. Gluhoi W. Ludwig B. E. Nieuwenhuys Catal. Today 2010 154 46
82. N. I. Il'chenko Russ. Chem. Rev. 1976 45 1119
83. D. P. Sobczyk E. J. M. Hensen A. M. de Jong A. S. van Santen Top. Catal. 2003 23 109
84. J. Ostermaier J. R. Katzer W. H. Manogue J. Catal. 1976 41 277
85. R. Burch B. W. L. Southward Chem. Commun. 2000 703
86. S. A. C. Carabineiro B. E. Nieuwenhuys Surf. Sci. 2003 532-535 87
87. A. C. M. van den Broek J. van Grondelle R. A. van Santen J. Catal. 1999 185 297
88. S. A. C. Carabineiro A. V. Matveev V. V. Gorodetskii B. E. Nieuwenhuys Surf. Sci. 2004 555 83
89. C. M. Hung Int. J. Phys. Sci. 2012 7 2166
90. C. M. Hung W. L. Lai J. L. Lin Aerosol Air Qual. Res. 2012 12 583
91. C. M. Hung Powder Technol. 2010 200 78
92. C. M. Hung Powder Technol. 2011 209 29
93. A. Scheuer M. Votsmeier A. Schuler J. Gieshoff A. Drochner H. Vogel Top. Catal. 2009 52 1847
94. D. P. Sobczyk J. van Grondelle P. C. Thüne I. E. Kieft A. M. de Jong R. A. van Santen J. Catal. 2004 225 466
95. D. A. Daramola G. G. Botte Comput. Theor. Chem. 2012 989 7
96. R. Q. Long R. T. Yang Chem. Commun. 2000 1651 1652
97. M. Jabłońska A. Król E. Kukulska-Zaja¸c K. Tarach L. Chmielarz K. Góra-Marek J. Catal. 2014 316 36
98. L. Chmielarz M. Jabłońska A. Strumiński Z. Piwowarska A. Wȩgrzyn S. Witkowski M. Michalik Appl. Catal., B 2013 130-131 152
99. B. G. Anderson J. van Grondelle R. A. van Santen J. Catal. 2001 199 107
100. L. Zhang C. Zhang H. He J. Catal. 2009 261 101
101. L. Gang B. G. Anderson J. van Grondelle R. A. van Santen Catal. Today 2001 61 179
102. M. Rutkowska L. Chmielarz D. Macina Z. Piwowarska B. Dudek A. Adamski S. Witkowski Z. Sojka L. Obalová C. J. Van Oers P. Cool Appl. Catal., B 2014 146 112
103. M. Rutkowska Z. Piwowarska E. Micek L. Chmielarz Microporous Mesoporous Mater. 2015 209 54
104. P. Boroń L. Chmielarz J. Gurgul K. Ła¸tka B. Gil J. M. Krafft S. Dźwigaj Catal. Today 2014 235 210
105. P. Boroń L. Chmielarz J. Gurgul K. Ła¸tka T. Shishido J. M. Krafft S. Dźwigaj Appl. Catal., B 2013 138-139 434
106. M. Amblard R. Burch B. W. L. Southward Catal. Lett. 2000 68 105
107. L. Gang J. van Grondelle B. G. Anderson R. A. van Santen J. Catal. 1999 186 100
108. G. Qi J. E. Gatt R. T. Yang J. Catal. 2004 226 120
109. G. Qi R. T. Yang Appl. Catal., A 2005 287 25
110. A. Akah C. Cundy A. Garforth Appl. Catal., B 2005 59 221
111. T. Curtin S. Lenihan Chem. Commun. 2003 1280
112. J. E. Germain R. Perez Bull. Soc. Chim. Fr. 1972 2042
113. C. Liang X. Li Z. Qu M. Tade S. Liu Appl. Surf. Sci. 2012 258 3738
114. T. Curtin F. O'Regan C. Deconinck N. Knutte B. H. Hodnett Catal. Today 2000 55 189
115. J. M. Jones M. Pourkashanian A. Williams R. I. Backreedy L. I. Darvell P. Simell K. Heiskanen P. Kilpinen Appl. Catal., B 2005 60 139
116. H. M. J. KuŠar A. G. Ersson M. Vosecký S. G. Järås Appl. Catal., B 2005 58 25
117. C. M. Hung Aerosol Air Qual. Res. 2006 6 150
118. C. M. Hung J. Hazard. Mater. 2008 150 53
119. J. Petryk E. Kolakowska Appl. Catal., B 2000 24 121
120. Z. Wang Z. Qu X. Quan Z. Li H. Wang R. Fan Appl. Catal., B 2013 134-135 153
121. C. M. Hung Powder Technol. 2009 196 56
122. X. Cui J. Zhou Z. Ye H. Chen L. Li M. Ruan J. Shi J. Catal. 2010 270 310
123. Y. Wang K. Jacobi W. D. Schölne G. Ertl J. Phys. Chem. B 2005 109 7883
124. X. Cui L. Chen Y. Wang ACS Catal. 2014 4 2195
125. S. Song S. Jiang Appl. Catal., B 2012 117-118 346
126. R. W. Mayer M. Hävecker A. Knop-Gericke R. Schlögl Catal. Lett. 2001 74 115
127. R. W. Mayer M. Melzer M. Hävecker A. Knop-Gericke J. Urban H. J. Freund R. Schlögl Catal. Lett. 2003 86 245
128. L. Chmielarz P. Kuśtrowski Z. Piwowarska M. Michalik B. Dudek R. Dziembaj Top. Catal. 2009 52 1017
129. L. Chmielarz P. Kuśtrowski M. Drozdek R. Dziembaj P. Cool E. F. Vansant Catal. Today 2006 114 319
130. L. Chmielarz P. Kuśtrowski A. Rafalska-Łasocha R. Dziembaj Appl. Catal., B 2005 58 235
131. M. Trombetta G. Ramis G. Busca B. Montanari A. Vaccari Langmuir 1997 13 4628
132. M. Jabłońska L. Chmielarz A. Wȩgrzyn K. Guzik Z. Piwowarska S. Witkowski R. I. Walton P. W. Dunne F. Kovanda J. Therm. Anal. Calorim. 2013 114 731
133. F. Cavani F. Trifirò A. Vaccari Catal. Today 1991 11 173
134. L. Chmielarz A. Wȩgrzyn M. Wojciechowska S. Witkowski M. Michalik Catal. Lett. 2011 141 1345
135. J. Y. Lee S. B. Kim S. C. Hong Chemosphere 2003 50 1115
136. S. M. Lee S. C. Hong Appl. Catal., B 2015 163 30
137. O. N. Sil'chenkova V. N. Korchak V. A. Matyshak Kinet. Catal. 2002 43 363
138. L. Zhang H. He J. Catal. 2009 268 18
139. W. Chen Y. Ma Z. Qu Q. Liu W. Huang X. Hu N. Yan Environ. Sci. Technol. 2014 48 12199
140. J. M. G. Amores V. S. Escribano G. Ramis G. Busca Appl. Catal., B 1997 13 45
141. G. Ramis L. Yi G. Busca Catal. Today 1996 28 373
142. J. Zawadzki Discuss. Faraday Soc. 1950 8 140
143. W. K. Offermans A. P. J. Jansen R. A. van Santen Surf. Sci. 2006 600 1714
144. C. Popa R. A. van Santen A. P. J. Jansen J. Phys. Chem. C 2007 111 9839
145. W. D. Mieher W. Ho Surf. Sci. 1995 322 151
146. G. Novell-Leruth J. M. Ricart J. Pérez-Ramírez J. Phys. Chem. C 2008 12 13554
147. J. Pérez-Ramírez E. V. Kondratenko J. Catal. 2007 250 240
148. W. B. Williamson D. R. Flentge J. H. Lunsford J. Catal. 1975 37 258
149. G. Bagnasco G. Peluso G. Russo M. Turco Stud. Surf. Sci. Catal. 1997 110 643
150. J. Pérez-Ramírez E. V. Kondratenko G. Novell-Leruth J. M. Ricart J. Catal. 2009 261 217
151. J. Pérez-Ramírez E. V. Kondratenko V. A. Kondratenko M. Baerns J. Catal. 2004 27 90
152. L. Gang J. van Grondelle B. G. Anderson R. A. van Santen J. Catal. 2001 199 107
153. R. Q. Long R. T. Yang J. Catal. 2002 207 158
154. M. Amblard R. Burch B. W. L. Southward Catal. Today 2000 59 365
155. R. Burch B. W. L. Southward Chem. Commun. 1999 1475
156. G. Olofsson A. Hinz A. Andersson Chem. Eng. Sci. 2004 59 4113
157. G. Olofsson L. R. Wallenberg A. Andersson J. Catal. 2005 230 1
158. M. Jabłońska L. Chmielarz A. Wȩgrzyn Chemik 2013 67 701
159. R. Burch B. W. L. Southward Chem. Commun. 2000 1115
160. M. Yang C. Wu C. Zhang H. He Catal. Today 2004 90 263
161. L. Gang B. G. Anderson J. van Grondelle R. A. van Santen W. J. H. van Gennip J. W. Niemantsverdriet P. J. Kooyman A. Knoester H. H. Brongersma J. Catal. 2002 206 60
162. S. Shrestha M. P. Harold K. Kamasamudram A. Yezerets Catal. Today 2014 231 105
163. S. Shrestha M. P. Harold K. Kamasamudram A. Yezerets Top. Catal. 2013 56 182
164. M. T. Caudle, M. Deiterle, S. A. Roth and W. Xue, US Pat., 0 292 519 A1, 2008