复合氧化物催化剂用于汽车尾气净化的研究

研制了一系列非贵金属复合氧化物催化剂,测定这些催化剂净化汽车尾气的活性和抗硫、磷、铅及析碳中毒等性能,排出了它们的活性和抗硫中毒的顺序。实验表明,ASC(Re-Mn-Pb-Cu-Cr-A-O_x/Al_2O_3,A助剂)催化剂具有较高的活性及较好的抗硫磷、铅及析碳中毒性能,具有较好的应用前景。     

TiO2改性银铝催化剂选择性丙烯还原NOx硫失活机制研究

采用溶胶凝胶法制备4%Ag/Al2O3、4%Ag/10%TiO2-Al2O3催化剂.利用N2物理吸附、氮氧化物/二氧化硫程序升温脱附(NOx/SO2-TPD)以及普通/原位漫反射傅里叶变换红外光谱(FT-IR/DRIFTs)对催化剂进行表征,并探讨催化剂在含硫气氛前后选择性还原NOx活性的变化及中毒机理.结果表明在4%Ag/Al2O3催化剂中掺杂10%TiO2能提高催化剂的中低温活性以及在400℃下抗SO2中毒的能力.TiO2引入后可促进甲酸盐物种的形成从而有利于低温反应的进行;SO2与NO在同一活性位上出现的竞争吸附以及活性组分Ag的硫酸化是4%Ag/Al2O3催化剂失活的重要原因;TiO2的加入能促进NO在催化剂表面的吸附并能减弱其对SO2的吸附,同时能有效抑制活性组分Ag的硫酸化,从而提高催化剂的抗硫性.     

Ce-Zr-Ox/ATS复合催化剂的制备及其催化氧化Hg0性能研究

采用等体积浸渍法制备了一系列的Ce-Zr-O_x/ATS复合催化剂,在模拟燃煤烟气中研究Ce-Zr-O_x/ATS复合催化剂催化氧化单质汞(Hg~0)的活性.结果表明,当空速小于7000 h~(-1)时,催化剂在200~350℃的温度区间内催化氧化活性能达到80%以上.当空速为3000 h~(-1),HCl浓度为20 mg·m~(-3),氧含量为6%(体积分数),350℃时催化剂活性最高为94.70%.催化剂表征结果表明,催化剂比表面积、孔容和孔径与汞脱除能力没有相关性.抗硫实验表明,SO_2会抑制Hg~0的脱除反应,原因是SO_2与HCl在催化剂表面活性位上的竞争吸附.300℃时,通入NH_3对催化活性有一定的抑制作用,原因是NH_3会与Hg~0和HCl在催化剂表面产生竞争吸附.     

制备条件对低温NH_3-SCR脱硝催化剂Mn-Ce/TiO_2结构与性能的影响

采用溶胶凝胶法制备了Mn-Ce/TiO2催化剂,以NH3为还原剂,通过程序升温反应考察其选择性催化还原NO的催化性能.同时,着重探讨了焙烧温度、焙烧时间、活性物质负载量及Mn、Ce负载比例对催化剂结构和性能的影响,并用BET、XRD等对催化剂进行了表征.结果表明,活性组分负载量由0增至20%时,NO转化率随着负载量的增加而提高,当(Mn+Ce)质量分数为20%,催化剂活性最高,此后随着活性组分负载量的增加,NO转化率明显下降;Mn与Ce的负载比例为0.85∶0.15时,催化剂比表面积最大,为112.31m2·g-1;焙烧温度500℃时催化剂晶相均为TiO2锐钛矿型结构,焙烧温度升高至600℃,催化剂晶相为TiO2锐钛矿型和金红石型混合结构,且催化剂比表面积急剧减小;焙烧时间对催化剂晶相结构影响不大,焙烧时间为5h时,Mn-Ce/TiO2的脱硝性能最好.     

Ni2+改性的Cu-ZSM-5催化分解NO的性能

研究Ni2+改性的Cu-ZSM-5催化剂在无氧和有氧气氛下的NO分解反应性能,考察Ni2+的加入量及加入方式对Cu-ZSM-5催化剂NO分解活性的影响.结果表明,先交换适量Ni2+再交换Cu2+的Ni-Cu-ZSM-5催化剂较单组分Cu ZSM-5催化剂有较高的高温(500℃～600℃)NO分解活性.在含5.5%O2的反应气氛中,Ni-Cu-ZSM-5在500℃下的NO分解率较之Cu-ZSM-5高出约20%,Ni2+的引入显著提高了催化剂的抗氧活性.就Ni2+对Cu-ZSM-5催化剂的可能改性机制进行了讨论.     

Mn/TiO2和Mn-Ce/TiO2低温脱硝催化剂的抗硫性研究

在低温选择性催化还原(SCR)反应条件下考察了烟气残余SO2对Mn/TiO2和Mn-Ce/TiO2催化剂选择性催化还原活性的影响,同时对SO2的影响机理进行了探讨.结果发现,Mn/TiO2催化剂在SO2反应气氛中失活很快,硫铵盐的沉积和活性组分的硫酸化是催化剂失活的重要原因;Ce的加入可以有效地抑制催化剂活性组分的硫酸化,同时还能降低硫酸盐在催化剂表面的稳定性,从而可以提高催化剂的抗硫性.     

silicalite-1全硅分子筛常温催化氧化NO性能

针对低温NO氧化催化剂抗水性和抗硫性能差等问题,采用silicalite-1分子筛为催化剂,在NO进口浓度为0.06%条件下,考察了相对湿度(0%~100%)、空速、氧气浓度(5%~20%)与二氧化硫浓度(0%~0.04%)等因素对NO催化氧化的影响.研究结果表明,在30℃,空速为14400h~(-1)条件下,相对湿度从0%增大到100%时,NO氧化率从56%下降到42%,并可以一直保持稳定,SO_2浓度在0%~0.04%均不会对NO氧化反应造成影响.60h催化剂稳定性实验结果表明,在30℃,NO进口浓度为0.06%,空速为7200h~(-1),SO_2浓度为0.01%时,饱和水汽下的NO氧化率能稳定地维持在52%,说明silicalite-1分子筛具有良好的NO氧化稳定性、抗水汽和抗硫性能.     

H_2O和SO_2对Cr-Ce/TiO_2催化氧化NO性能的影响

采用浸渍法在最佳制备条件下制备了新型Cr-Ce/TiO2催化剂,并对催化剂进行了BET和XRD表征.同时,考察了反应温度、H2O和SO2对该催化剂催化氧化NO性能的影响,并对中毒催化剂进行了FT-IR分析,讨论了中毒机理.结果表明,Cr-Ce/TiO2催化剂具有良好的NO氧化活性,在空速为10000h-1、O2体积分数8%(φ)、NO进口体积分数700×10-6条件下,反应温度250℃时NO转化率可达到59.7%,330℃时NO转化率可达到最大值80.7%.单独加入10%(φ)H2O或300×10-6(φ)SO2都可使催化剂活性降低,但在较高温度时影响较小.330℃下单独通入SO2和同时通入H2O与SO210h后,由于催化剂表面生成了少量硫酸盐和亚硫酸盐,活性下降并维持在62.4%左右,能够满足对NOx进行高效吸收的要求;停止通入H2O和SO2后,催化剂活性恢复到71.6%,加热处理后活性能进一步恢复到78.5%.该催化剂具有比文献中报道的其它NO氧化催化剂更强的抗H2O和SO2毒化能力.     

催化氧化法净化烟气中NO研究进展

一氧化氮(NO)的氧化是发展氨法同时脱硫脱硝技术的关键,本文从NO催化氧化机理、催化剂的类型及抗硫抗水性等角度分析了活性炭、分子筛、贵金属和过渡金属氧化物等催化剂催化氧化NO的性能及存在的主要问题,并提出通过增强催化剂的表面酸性来抑制SO_2的吸附及活性组分的硫酸盐化,是提高催化剂抗硫性能的一个有效途径;另外,可通过增加催化剂表面活性位的绝对数量进而降低H_2O分子对活性位点的占据比例,进而提高SCO催化剂的抗水性能。     

氮掺杂二氧化钛负载钒磷氧催化氧化NO的实验研究

以VPO为活性组分,N掺杂TiO 2为载体,采用浸渍法制备了VPO/TiN催化剂,基于单因素实验研究了其对NO的选择性催化氧化(SCO)性能以及抗硫抗水性能。研究表明:当P/V为1/5、N/Ti为1、活性组分负载量为10%、焙烧温度为350℃时,催化剂的SCO活性最好,NO氧化率达到61%;光致发光光谱(PL)表征显示N掺杂TiO 2在催化剂表面形成的氧空位可增强催化剂对O 2的吸附;VPO/TiN催化剂抗硫抗水性能较强,反应后的催化剂表面未发现硫酸根的特征峰,水蒸气主要通过与NO竞争吸附占据活性位点来抑制催化剂的SCO活性。     

MnOx/a-Al2O3催化氧化燃煤烟气中Hg0的试验研究

在模拟烟气中研究了MnOx/a-Al2O3催化剂对烟气零价汞(Hg0)的催化氧化效果,以及反应条件对Hg0氧化率的影响.结果表明,300℃时催化剂的活性最大,模拟烟气含有20mL/m3 HCl时Hg0的氧化率达到91%.在8000~32000h-1空速范围内,Hg0氧化率保持在90%以上;空速提高到96000h-1时,氧化率开始下降,并与空速成反比.烟气中的SO2与HCl竞争催化剂上的活性位,对催化氧化反应有一定抑制,500mL/m3 SO2使零价汞的氧化率下降约20%.此外,还对MnOx催化氧化零价汞的反应机制进行了探讨.     

煤浆催化氧化法烟气脱硫研究

基于液相催化氧化原理,以煤浆做洗涤介质进行烟气脱硫。此法起催化作用的Fe2+/Fe3+离子通过SO2、O2和煤中的黄铁矿作用而现场产生。实验过程控制模拟烟气中的SO2摩尔分率和O2浓度范围分别为760×10-6￣3200×10-6和3%￣20%。实验表明,反应温度约在40℃以上时,脱硫率即达90%以上。二氧化硫浓度增大,脱硫率呈下降趋势,与石灰/石灰石脱硫过程类似。在实验范围内,pH值和氧气浓度对脱硫率基本没有影响,实际烟气中的O2浓度完全满足催化氧化反应的需要。随烟气脱硫过程的进行,脱硫浆液中的总铁含量不断增加,说明煤中黄铁矿被不断浸出,故此法在脱除烟气中的二氧化硫的同时也降低了煤中的黄铁矿硫。     

Fe-MnOx-CeO2/ZrO2低温催化还原NO性能研究

以纳米ZrO2为载体,用浸渍法制备出Fe-MnOx-CeO2/ZrO2催化剂,考察了活性组分配比和助剂负载量对催化剂低温NH3选择性催化还原NO活性的影响,并对催化剂进行了XRD、SEM、EDS和BET表征;探讨了温度、H2O和SO2对Fe-MnOx-CeO2/ZrO2催化剂低温下NH3选择性催化还原NO的影响,结果表明,无SO2和H2O条件下,8%Fe-10%MnOx-CeO2/ZrO2催化剂具有良好的催化活性和稳定性.120℃时,催化剂的脱硝效率为85.23%,当温度升至180℃时,脱硝效率可达到92.0%.SO2和H2O共存条件下,催化剂易失活,采用傅立叶变换红外光谱对各反应阶段的催化剂进行了表征,对其失活机制进行深入研究,结果表明,催化剂失活的主要原因是催化剂表面硫酸铵盐的沉积和催化剂本身活性成分的硫酸盐化.     

SO42-改性TiO2催化降解茜素红水溶液

基于SO42-对TiO2超强酸化改性制备了SO42-/TiO2催化剂,以茜素红为目标物试验研究了该催化剂的催化降解性能,并考察了降解条件等因素对脱色率的影响.结果表明,SO42-/TiO2具有较强催化降解性能及一定的光催化活性,降解过程中SO42-流失是催化剂失活的主要原因.在pH=7,催化剂加入量为2.5g/L,起始浓度为140mg/L,太阳光等优化工艺条件下降解效果最好,脱色率达到92%.     

酸雨和SO2对蔬菜生长和产量的影响

应用开顶式熏气装置,以油菜和白菜为材料,分别将其暴露于模拟酸雨(pH2.8—5.6)和模拟酸雨与0.1ppmSO_2环境中,测定单独污染与复合污染对蔬菜生长反应和产量的影响。结果表明,酸雨(pH2.8)和酸雨(pH4.6)与0.1ppmSO_2复合处理均对LAR有明显抑制,LAR最多可减少37.5%。模拟酸雨(pH2.8,3.6)使蔬菜减产1.4—8.7%,而模拟酸雨与SO_2复合污染可使蔬菜产量减少7.9—28.9%(P<0.05)。     

NH3-SCR performance and the resistance to SO2 for Nb doped vanadium based catalyst at low temperatures

Niobium oxide as the promoter was doped in the V/WTi catalyst for the selective catalytic reduction(SCR)of NO.The results showed that the addition of Nb_2O_5could improve the SCR activity at low temperatures and the 6 wt.%additive was an appropriate dosage.The enhanced reaction activity of adsorbed ammonia species and the improved dispersion of vanadium oxide might be the reasons for the elevation of SCR activity at low temperatures.The resistances to SO_2of 3V6Nb/WTi catalyst at different temperatures were investigated.FTIR spectrum and TG-FTIR result indicated that the deposition of ammonium sulfate species was the main deactivation reason at low temperatures,which still exhibited the reactivity with NO above 200°C on the catalyst surface.There was a synergistic effect among NH_3,H_2O and SO_2that NH_3and H_2O both accelerated the catalyst deactivation in the presence of SO_2at 175°C.The thermal treatment at 400°C could regenerate the deactivated catalyst and get SCR activity recovered.The particle and monolith catalysts both kept stable NO_xconversion at 225°C with high concentration of H_2O and SO_2during the long time tests.     

无银催化-微波消解快速测定污水中化学需氧量研究

以MgSO4 CuSO4 为催化剂 ,探讨了无银催化微波消解测定污水中化学需氧量的方法。通过对影响污水消解效率的系列条件试验 ,确定了微波消解测定污水CODCr的最佳条件 :微波功率为中强火、消解时间为 5min、混酸介质H3PO4 H2 SO4 配比为 1∶4、消解酸度为 5 0 %、催化剂MgSO4 CuSO4 配比为 1∶1等。用该方法测定污水中的CODCr,与回流法测得结果吻合。该方法采用无银催化剂和微波消解 ,具有精密度高、操作费用低、消解速度快等特点     

环境毒物检测方法──细菌培养顶空气相色谱法及其应用研究

用顶空气相色谱技术测定环境毒物对大肠杆菌（Ｅ．Ｃｏｌｉ）代谢产物ＣＯ２的抑制程度,以ＩＣ５０（５０％抑制浓度）判断毒性大小,旨在探索一种快速检测环境污染物毒性的方法。本试验选择最佳条件为;细菌浓度１０９个／ｍｌ,ｐＨ值７２—７．４,顶空管气液比１：２．５,培养４ｈ,以及适宜的ＣＯ２测定色谱条件。用该方法检测８种离子毒性,ＩＣ５０值顺序为Ｈｇ２＋（０．８６×１０—６）＞Ｃｕ２＋（８．００×１０—６）＞Ｃｄ２＋（８．３９×１０－６）＞ＣＮ－（１０．２０×１０－６）＞Ｐｂ２＋（１１．２０×１０－６）＞Ｓｎ２＋（２０．１０×１０－６）＞Ｎｉ２＋（３９．７０×１０－６）;研究了Ｃｄ２＋、Ｈｇ２＋、Ｃｕ２＋、Ｚｎ２＋和ＣＮ－５种离子间联合毒性作用,大多数表现为相加作用,也有协同和拮抗作用;芳香族化合物结构活性与毒性两者间有密切关系,取代基种类和数目不同,毒性各异;探讨硝基废水处理过程中毒性随硝基苯类化合物的浓度、ＣＯＤ值降低而减弱。     

Ag/Al2O3催化剂用于碳氢化合物选择性还原NO

比较了富氧条件下CH4、C3H8、C3H6和C2H5OH分别用作还原剂时,NO在Ag/Al2O3催化剂上的还原活性.结果表明, CH4和C3H8还原NO的活性很低,而C3H6和C2H5OH能有效地还原NO.在此基础上,研究了H2O和SO2对C3H6和C2H5OH在Ag/Al2O3催化剂上还原NO活性的影响.结果表明,H2O的存在会降低低温区的NO还原活性,而且这种影响是可逆的.将H2O 和SO2同时加入反应混合气,引起NO还原活性较大幅度降低,结合程序升温脱附实验结果,认为可能是由于存在SO2时,Ag/Al2O3催化剂吸附NO的能力降低.     

SO2、NO2及其复合物对青菜体内抗坏血酸含量的影响

探讨了运用田间开顶式熏气装置,在单一及复合熏气条件下,不同浓度SO_2(0.1—0.25ppm)和NO_2(0.05—0.25ppm)对青菜体内抗坏血酸含量的影响。结果表明,青菜体内抗坏血酸含量随SO_2和NO_2复合熏气浓度的增加而减少;当SO_2和NO_2复合熏气浓度之和一定时,分别提高相同比例SO_2、NO_2浓度,SO_2浓度的增加对青菜体內抗坏血酸含量减少率的影响作用大于NO_2;抗坏血酸含昆下降吋叶绿素含量也下降;青菜体内抗坏血酸含量减少率与叶面积伤害率之间呈较好的线性相关。