催化氧化VOCs催化剂中毒机制研究进展

催化氧化法是目前处理挥发性有机物（VOCs）最有效的治理技术之一,但催化剂中毒问题阻碍着催化剂的应用与催化氧化技术的发展。本文介绍了催化氧化VOCs催化剂中毒机制,综述了进行VOCs催化氧化反应的活性测试以及对失活的催化剂进行分析表征两种研究催化剂中毒方法的研究进展。指出：设计出针对性强、抗中毒性能良好且具有大规模工业应用前景的催化剂将是未来的研究方向。     

VOCs催化燃烧的非贵金属催化剂研究进展

挥发性有机化合物（ VOCs） 是大气污染的主要来源之一,催化燃烧是有效的VOCs处理技术,而非贵金属催化剂是催化燃烧技术研究的热点。综述了多种结构形式的非贵金属催化剂的种类、活性组分及其催化性能的研究进展,探讨了水含量、杂质气体等因素对催化剂活性的影响。指出：将催化剂的制备和机理研究与实际应用中的工艺计算和设计相结合,开发用于VOCs催化燃烧的高活性、高稳定性、价格低廉的催化材料和工艺是今后的研究方向。     

Ce-Fe/ZSM-5催化剂NH3选择性催化还原NO性能研究

通过浸渍法将Ce和Fe负载在ZSM-5载体上,制备了1.40%Fe/ZSM-5（数字为金属组分的质量分数,下同）、0.25%Ce/ZSM-5、0.25%Ce-1.40%Fe/ZSM-5和0.50%Ce-1.40%Fe/ZSM-5催化剂。对催化剂进行了表征并研究了其NH₃选择性催化还原（NH₃-SCR）NO的性能。实验结果表明,双金属改性的0.25%Ce-1.40%Fe/ZSM-5催化剂的活性温度窗口范围最广,在350~450 ℃范围内NO转化率超过98%。Ce和Fe以无定型氧化物的形态良好分散在ZSM-5载体表面,没有改变ZSM-5分子筛的微孔结构。0.25%Ce-1.40%Fe/ZSM-5催化剂的有效还原峰面积更大,孤立Fe³⁺和Ce⁴⁺物种含量更多,氧化还原性能显著,催化剂表面具有丰富的中等强度酸性位且酸量较大,有利于 NH₃-SCR 反应的进行。     

用城市污水处理厂剩余污泥制备脱硝催化剂

以城市污水处理厂剩余污泥为原料,采用氧化锌和硝酸铁化学浸渍、高温热解制备脱除NOx的催化剂。用微型气固相催化反血装置考察了该催化剂在NH3选择性催化还原NO中的应用效果及寿命。实验结果表明：存350～450℃时的催化活性较高,在400℃时NO的最大转化率可达98．3％;催化剂的活性良好,经660min的活性测试,催化剂的活性只降低了约3％。对该催化刹进行了X射线衍射、热重和扫描电镜分析,分析结果表明,该催化剂含有丰富的金属元素及碳元袤,具有丰富的孔结构和晶体结构,而且表面及孔隙间负载的活性粒子较多,这些特征也表叫该催化刺具订良好的催化忡能。     

椰壳基活性炭负载过渡金属催化臭氧氧化降解对氯苯甲酸

以椰壳基活性炭(AC)负载过渡金属制备催化剂,考察了该催化剂催化臭氧氧化对氯苯甲酸(p-CBA)的性能。当Ni(NO3)2浓度为0.050mol/L、臭氧加入量为50mg/h时,制备的Ni/AC催化剂催化臭氧氧化p-CBA的效果最佳,反应30min时,p-CBA被完全去除。Ni/AC催化剂重复使用6次后仍具有较好的活性,p-CBA去除率为99%,TOC去除率为90%～94%。这表明Ni/AC催化剂具有较高的稳定性。     

催化氧化法处理DSD酸废水的催化剂研制

以金属Cu,Fe,Mn,Mo为主要活性组分,以γ—Al2O3为载体制备催化剂,在高温高压下催化氧化处理DSD酸废水,探讨了活性组分配比、焙烧温度对催化剂催化活性与稳定性的影响。实验结果表明,催化剂Fe—Mn／γ-Al2O3的催化效果好,金属离子溶出量低,且连续使用效果好,经处理后DSD酸氧化废水中的COD去除率达97．5％。     

SmMnO3钙钛矿型氧化物的制备及其催化氧化甲苯性能

采用溶胶-凝胶法制备了SmMnO3钙钛矿型氧化物,将其作为催化剂,在固定床反应器中研究了催化剂的焙烧温度和混合气体积空速对甲苯催化氧化效果的影响,并通过XRD、SEM、XPS、H2-TPR等技术表征了催化剂的微结构及化学性质.结果表明:催化剂对甲苯的催化氧化活性随焙烧温度升高而提高;焙烧温度为800℃时制备的催化剂(S...     

半焦用于选择性催化还原脱硝的研究进展

综述了活性半焦用于选择性催化还原脱硝技术中的研究现状,介绍了半焦自身的催化机制和半焦活性的影响因素,阐述了半焦的活化方法以及作为载体负载金属催化剂的种类和研究进展,讨论了活性半焦基催化剂在抗水中毒和抗硫中毒方面的研究情况,展望了活性半焦作为新型载体材料在低温选择性催化还原脱硝中的应用前景。     

氮掺杂活性炭催化湿式氧化—Ca(OH)_2沉淀工艺去除草甘膦废水中的磷

用30%(w)H_2O_2溶液氧化处理活性炭(AC),再以三聚氰胺为含氮前驱体经高温处理制得氮掺杂AC催化剂。采用催化湿式氧化(CWO)法去除草甘膦废水中的有机磷(OP),将其彻底氧化降解为PO_4~(3-),再利用Ca(OH)_2沉淀法去除总磷(TP)。表征结果显示:氮掺杂改性可在AC表面形成多种含氮碱性官能团,从而提高其对OP的催化氧化活性。实验结果表明:在温和的工艺条件下(130℃,1 MPa),该催化剂对不同来源废水的OP去除率均高于90%;当m(Ca(OH)_2)∶m(TP)为20时,Ca(OH)_2沉淀可有效去除CWO出水中的TP,最终出水TP质量浓度小于5 mg/L,可有效缓解后续生化系统除磷的压力。     

活性炭复合材料负载催化剂催化臭氧氧化处理石化废水

采用催化臭氧氧化深度处理某石化厂炼油废水,制备了活性炭复合材料负载催化剂(Fe_2O_3/ACNT),与几种常见负载催化剂进行了物性和COD去除效果的对比,并对Fe_2O_3/ACNT的催化效果和稳定性进行了详细分析。结果表明:催化剂的催化臭氧氧化活性由高到低的顺序为Fe_2O_3/ACNTFe_2O_3/活性炭Fe_2O_3/Al2O3Fe_2O_3/陶粒;Fe_2O_3/ACNT催化剂具有较高的比表面积、孔体积、强度和吸水率,使COD去除率由单独臭氧氧化时的约20%提高到66.8%。在催化剂填充量200 m L、废水pH 7.6、臭氧投加量200 mg/L、体积空速1 h~(-1)的条件下运行30d,COD去除率平均达65.1%,出水COD均值为40.8 mg/L,最高值为44.3 mg/L,满足外排水COD小于50 mg/L的指标。催化剂稳定性良好,运行30 d活性未见明显降低,具有在环保领域应用的前景。     

前驱体溶液pH对核壳型Cr/CeO2催化剂低温选择性催化氧化脱硝性能的影响

采用一步水热法合成了具有核壳结构的铬铈复合氧化物（Cr/CeO₂）,并将其用于选择性催化氧化（SCO）烟气脱硝,考察了前驱体溶液pH对催化剂低温催化活性的影响。实验结果表明,当前驱体溶液pH为2时制得的催化剂（CrCe2）具有较高的低温SCO活性,其在200 ℃下的NO转化率高达59%。XRD,SEM,BET,UV-Vis,TPD等表征结果显示：核壳结构的生成促进了Cr物种的高分散性,同时Cr的掺杂增大了催化剂的比表面积,从而提高了活性位点的总量;在该系列催化剂中,CrCe2催化剂具有最高的表面六价铬和化学吸附氧的占比,因此呈现出最高的低温SCO活性。     

炭基载体含氧基团对Mn-Ce双金属吸附剂脱硫活性的影响

以无烟煤、烟煤、褐煤以及工业半焦、烟煤半焦为载体,采用超声辅助加压浸渍法制备了Mn-Ce双金属吸附剂。利用固定床装置对吸附剂的烟气脱硫活性进行了评价,并运用BET、XRD和FTIR技术对其进行了表征。结果表明：吸附剂的脱硫活性主要由焙烧后的金属氧化物提供,金属离子本身无脱硫活性;炭基载体中的酯基是影响金属组分脱硫活性的主要因素,酯基在焙烧过程中分解使得金属组分暴露出来,提高了吸附剂的脱硫活性;中等变质程度的烟煤是制备吸附剂的良好载体,含有适量酯基,使得吸附剂表面金属组分分散均匀。     

钙钛矿型催化剂催化湿式氧化处理煤气化废水纳滤浓缩液

采用溶胶-凝胶法制备了Mn掺杂钙钛矿型催化剂LaFexMn1-xO3,并以其为催化剂催化湿式双氧水氧化处理煤气化废水纳滤浓缩液。采用XRD,SEM,FTIR技术对催化剂进行了表征。表征结果显示：制备的催化剂均具有标准的钙钛矿型结构,其中,LaFe0.9Mn0.1O3的结构稳定,比表面积大。实验结果表明：制备的催化剂中LaFe0.9Mn0.1O3的催化活性最高,且稳定性好,连续使用5次后催化活性未见明显减弱;在H2O2投加量3.0 g/L、n（H2O2）∶n（LaFe0.9Mn0.1O3）=12∶1、反应温度160 ℃、反应压力1 MPa、浓缩液pH 3、反应时间60 min的最优条件下,COD、UV254和TOC的去除率分别达到80.9%、95.2%和68.0%,BOD5/COD由0.02提升至0.40,可生化性大幅提高。     

烟气脱硝低温选择性催化还原金属氧化物催化剂的研究进展

低温选择性催化还原(SCR)技术具有很高的脱硝效率。概述了低温SCR金属氧化物催化剂的制备方法和性能,分析了催化剂的失活原因和再生方法,探讨了催化反应的机理,并介绍了低温SCR技术在工业烟气脱硝中的应用案例。SCR催化剂未来的发展不仅要以低温下的高活性和高选择性为主要目的,还要考虑到催化剂的抗失活性能(如抗硫性和抗水稳定性)和操作温度范围,使其可广泛应用于不同的工况中,以满足我国日益提高的环保要求。     

非均相催化过硫酸盐氧化技术研究进展

活化过硫酸盐氧化技术因其自由基持续时间长、pH适用范围广、前体氧化剂稳定等优势,在高级氧化技术的开发和应用中备受关注。本文综述了有效活化过硫酸盐的非均相催化材料(金属氧化物、金属基复合材料、碳材料、天然矿物等),探讨了非均相催化剂的不同催化机制及其催化活性、稳定性、可重复利用性等,并在此基础上提出了非均相催化与其他技术(紫外光辐射、超声、热、微波等)联用以提高其处理效率及范围的发展方向。     

堇青石负载Pd和过渡金属氧化物催化剂的表征及其对CO的催化氧化活性

以堇青石蜂窝陶瓷(CC)为载体,采用浸渍法制备了堇青石负载Pd和过渡金属混合氧化物催化剂,记作Pd-M-Mn(M=Cu,Co,Fe,Ni)/CC。实验结果表明:Pd-Co-Mn/CC催化剂的催化活性最高;随着Pd负载量的增加,CO转化率提高;当Pd负载量为1.00%时,反应温度为150℃时CO转化率达到98%,200℃时CO转化率达到100%;在反应温度150℃条件下,Pd-Co-Mn/CC催化剂(Pd负载量1.00%)的CO转化率在前30h内小幅度下降,随后稳定在90%以上,反应100h后,催化剂表面颜色由黑色变为棕褐色。     

铜基多相催化剂催化氧气氧化降解水中水合肼

制备了3种铜基多相催化剂,用于催化氧气氧化降解水中水合肼。实验结果表明:三组分催化剂c-CuZnCr比单组分催化剂CuO(c-Cu)和双组分催化剂c-CuZn具有更好的催化性能;在200 mL浓度0.04 mol/L的水合肼水溶液中投加23 mg c-CuZnCr,常温常压下反应360 min,水合肼的降解率达99.96%;c-CuZnCr在使用中稳定性好,循环使用5次未见活性降低。表征结果显示,三组分催化剂具有最大的比表面积,因而表现出最高的催化活性。动力学研究结果表明,c-CuZnCr催化的反应活化能为32.73 kJ/mol,与水合肼浓度和氧气压力相关的反应级数分别为0.97和0.78。     

氧化改性活性炭催化脱除NO的性能

将活性炭（AC）应用于烟气脱硝中,其自身损耗和脱硝效率是关注焦点。采用不同氧化剂（KMnO4、HNO3、（NH4）2S2O8和H2O2）对AC进行氧化改性,对所得催化剂进行了TG、FTIR、H2-TPR和XPS表征,并对其脱NO活性进行了评价。对AC进行浸渍回流处理,可使AC表面含氧官能团增加,尤其是羧基和羰基等酸性含氧官能团。TG分析结果表明：在没有O2存在时,催化剂表面的O会与NO发生反应,导致催化剂自身损耗;在O2存在时,NO主要与O2中的O反应,因而在一定温度范围内不会发生催化剂自身损耗;同时AC表面的含氧官能团能加速NO的化学吸附活化,从而提高催化剂的脱NO活性。KMnO4改性的AC在180 ℃具有高催化活性,这归因于催化剂表面丰富的含氧官能团以及高价态Mn的存在。