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相似文献
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1.
采用密度泛函理论研究了γ-Fe2O3表面As2O3的吸附以及掺杂改性提高抗As2O3中毒性能的作用机理.计算了As2O3在完整以及O缺陷γ-Fe2O3(001)表面的吸附性能,包括吸附位点、吸附结构、吸附能、PDOS等.同时建立了Mo、Ti、Mg掺杂的γ-Fe2O3模型,探讨了助剂掺杂对抗砷中毒能力的作用机制,并考虑了掺杂量的影响.结果表明:As2O3倾向于以O端化学吸附在γ-Fe2O3(001)表面Feoct位,吸附过程发生强烈的相互作用和电荷转移.当表面存在O缺陷时,As2O3的吸附能得到提高.Mo、Ti、Mg倾向于掺杂在Feoct位,增强了对As2O3的吸附能力,并且增大Mo的掺杂量可以强化As2O3的吸附.As2O3倾向于与活性较强的Mo、Ti、Mg发生反应,从而保护活性Fe位不受砷中毒,Ti和Mg的掺杂还抑制了相邻Fe位对As2O3的吸附.Mo、Ti、Mg的掺杂还促进了催化剂表面对NH3的吸附,增强了表面酸性强度,有利于SCR反应.Mo、Ti、Mg原子的掺杂有利于提高γ-Fe2O3催化剂的抗砷中毒性能.  相似文献   

2.
氮氧化物(NOx)作为主要大气污染物之一,严重影响环境安全和人类健康。选择性催化还原法(NH3-SCR)是目前脱除NOx最有效的治理方法,尤其是低温SCR脱硝技术具有非常重要的应用前景和研究意义。研究表明VPO/TiO2催化剂具有优异的低温SCR脱硝活性,本文通过DFT模拟NH3和NO在V2O5和(VO)2P2O7表面的吸附,对VPO催化剂的反应机理进行了微观层面上的研究。研究表明NH3在V4P4O22H14团簇表面的Br?nsted酸和Lewis酸都发生稳定的化学吸附,在Br?nsted酸位点吸附更稳定,并且NH3在催化剂表面吸附效果佳是因为N的2p轨道和O的2p、V的3d电子轨道能发生了杂化。NO在V4P...  相似文献   

3.
于2022年1月2~17日在深圳进行了为期15d的观测,基于化学电离飞行时间质谱仪器(ToF-CIMS)对气态N2O5和HNO3进行了现场测量.冬季N2O5的夜间平均浓度为(174.3±262.0)×10-12,最高可达到4535.1×10-12.较高的N2O5反应活性表明夜间化学活动活跃,τ(N2O5-1平均值在8.3×10-2s-1,通过N2O5非均相水解反应形成的硝酸盐潜力大.通过对NO、NO2、O3pNO3-的同步测量,量化表征了深圳市冬季夜间活性氮的化学行为;此外,通过奇数氧的收支分析发现,夜间HNO3pNO3-占据了Ox的主要成分且当(HNO3+ pNO3-)系数为1.5时收支闭合,这表明N2O5的非均相水解是冬季夜间Ox去除的关键机制.  相似文献   

4.
采用浸渍法制备Mo-Mn/TiO2催化剂,研究了反应温度、HCl和SO2对其模拟烟气协同脱硝脱汞活性的影响.研究表明,过高的反应温度不利于汞的脱除过程,过低的温度则抑制脱硝反应的顺利进行,但在200℃时可兼具最优的脱硝和脱汞效率;HCl的加入促进汞的高效氧化,却明显降低催化剂对NO的转化;而烟气中SO2的存在对催化剂的脱硝和脱汞过程均起到抑制作用.利用XRD、H2-TPR和XPS等表征手段对硫中毒反应前后的催化剂进行了研究.结果表明,硫酸盐在催化剂表面的不断沉积和活性组分Mn4+及化学吸附氧Oα的消耗乃是致使催化剂失活的主要原因;另外,SO2与NH3和Hg0对催化剂表面活性位点的竞争吸附,也严重抑制催化剂的脱硝和脱汞反应.Mo-Mn/TiO2的脱硝过程是通过Mn价态之间的相互转化来完成的,其中元素Mo和O2是其转化得以实现的助剂;Mo-Mn/TiO2对汞的脱除以催化氧化为主,金属氧化物中的晶格氧将Hg0转化为HgO而被脱除.  相似文献   

5.
分别采用水热法和浸渍法2种合成方法制备了Ce-MnOx催化剂,应用于氨的选择性催化氧化。实验结果表明:水热法制备的Ce-MnOx具有更高的催化氧化NH3活性,其中,在反应温度为200℃时,Ce(5)-MnOx(HY)具有98%的NH3转化率及91%的N2选择性。XRD、BET、Raman、XPS、SEM、H2-TPR等方法对催化剂的表征结果表明,水热法合成的Ce-MnOx具有更大的比表面积(94.37 m2/g),其优异的催化活性归因于表面丰富的Mn4+和Ce3+、大量的化学吸附氧、丰富的活性位点、Mn和Ce间的相互作用等。In-situ DRIFTS分析表明,催化剂表面吸附态的NH3经过脱氢作用生成—NH2、—NH中间体,其中,—NH与原子氧结合生成的—HNO能被O2快速氧化形成NO,NO再与—NH2继续反应生成N2和H2O。研究可为锰基催化剂在低温氨氧化及选择性方面的研究提供重要参考。  相似文献   

6.
采用HCl调控负载型钒磷氧(VPO/TiO2)催化剂的表面酸性,用于研究VPO/TiO2催化剂的NH3-SCR脱硝性能.结果表明:在HCl/V物质的量比为3~5:1范围内,催化剂的脱硝活性最高,当反应温度达到200℃时脱硝效率接近100%.表征结果表明:HCl的添加能提高催化剂的结晶度,HCl的调控使得VPO/TiO2催化剂的比表面积略有增加.同时,也使得VPO/TiO2催化剂中活性组分V4+的量从38%逐渐升高至46%,提高了催化剂的氧化还原性能.此外,不同HCl/V物质的量比的催化剂中化学吸附氧的相对含量随着HCl加入量的增加而提高.吡啶红外测试结果显示:HCl能影响催化剂酸性位点,HCl/V物质的量比=5的催化剂Lewis酸含量最高,总酸量为0.84×10-4mol/g.数据拟合进一步表明,所有VPO/TiO2催化剂的低温脱硝活性均与弱Lewis酸量呈正相关(相关系数>0.9),与活性测试相吻合.  相似文献   

7.
以N-油酰基多肽表面活化聚苯硫醚滤料,以酸性KMnO4在60~80℃操作温度下正向滴定,在氧化作用下实现活性组分氧化.实验研究了催化滤料的低温NO还原和Hg0氧化性能,并通过SEM、EDX及TPD表征手段对催化滤料物化结构进行分析.分别考察了(0.9)Mn-Ce-Fe-Co-Ox/PPS反应体系温度、气相O2浓度、初始NO浓度、氨氮比(NSR)、入口SO2浓度的最佳反应参数.结果表明,有效组分MnOx、CeOx、CoOx、Fe2O3以团絮状均匀分散在纤维表面;在反应温度170℃、O2≥5%、NO≤500×10-6、氨氮比1.0、SO2≤100 500×10-6条件下,催化滤料对NO还原及Hg0氧化效率基本达到80%左右;程序升温脱附实验Hg-TPD结果表明SO2的Hg0氧化促进作用机理于SO3与Hg0非均相反应优于SO2硫酸化反应,而NO-TPD结果则表明NO与O2在PPS表面相互作用类型以吸附态亚硝酸盐为主,吸附态NO2次之.  相似文献   

8.
采用浸渍法制备了一系列V2O5-MoO3/TiO2和V2O5-MoO3/TiO2-ZrO2催化剂,考察了ω(V2O5/TiO2)、ω(MoO3/TiO2)及ω(ZrO2/TiO2)对催化剂选择性催化还原NO性能的影响。结果表明:ω(V2O5/TiO2)为3%,ω(MoO3/TiO2)为6%,ω(ZrO2/TiO2)为30%的催化剂具有最佳的脱硝活性、较低的SO2氧化率及较好的抗硫抗水性能。采用XRD、TG、BET、SEM、H2-TPR及NH3-TPD等手段,对上述催化剂的理化性能及结构进行表征。结果表明:掺杂ZrO2的催化剂具有更好的选择性催化还原NO活性,这与其较大的比表面积、较多的表面羟基、均匀的粒径、优良的氧化还原性能和较多的弱酸性位有关。  相似文献   

9.
由于燃气烟气中水含量高,从预处理条件、H2O含量和O2含量方面考察Cu-ZSM-5分子筛吸附NO的影响.实验结果表明:在5%O2,无水条件下,Cu-ZSM-5(Si/Al=25)吸附效果最好,穿透吸附量为0.8371mmol/g;通过FT-IR验证NTP预处理能够有效去除Cu-ZSM-5分子筛中H2O,并保留-OH吸附位;H2O的存在能够明显抑制Cu-ZSM-5的吸附能力,在烟气含8%H2O的条件下,Cu-ZSM-5穿透吸附量下降至0.09566mmol/g,相比之下,混合吸附剂CMS/La-Cu-ZSM-5=1/9穿透吸附量可达0.1889mmol/g;O2的存在可以有效促进NO吸附,但在10% O2时出现了氧抑制现象;通过TPD和FT-IR分析,Cu-ZSM-5吸附物种以NO2,NO,-NO3为主,而在8% H2O条件下,-NO3含量较少.  相似文献   

10.
为增加脱硝催化剂的酸性位点和比表面积,以稀土尾矿为活性主体,通过物理球磨方式添加γ-Al2O3,制得NH3-SCR催化剂,脱硝温度为100~400℃.结果表明:原尾矿脱硝活性为7.6%,γ-Al2O3的脱硝活性为9.4%,稀土尾矿添加50%γ-Al2O3脱硝活性达到了64.8%,即添50%γ-Al2O3后加极大程度地提高了尾矿的脱硝活性.XRD实验结果表明:Al2O3不会与尾矿成分发生反应生成新的物质.SEM实验结果表明:当添加γ-Al2O3低于50%时,γ-Al2O3均匀分散在尾矿表面,当添加65%γ-Al2O3和80%γ-Al2O3时,γ-Al2O3发生团聚,分散性较差.NH3-TPD实验结果表明:添加γ-Al2O3为脱硝催化剂增加酸性位点,但是当添加γ-Al2O3过低时(15%、35%),吸附NH3量不足,催化反应进行不完全.BET实验结果表面:添加γ-Al2O3可以增加尾矿的比表面积.  相似文献   

11.
为进一步提高活性焦脱硫脱硝性能,提出臭氧(O3)预氧化协同喷氨(NH3)的工艺优化思路.通过在固定床上开展相关均相反应实验,研究外部引入的O3、NH3对NOx、SO2的反应特性.结果表明,O3对NO的氧化反应为逐级过程,随着O3/NO物质的量比增大,O3将NO依次氧化为NO2和N2O5.O3对SO2的均相氧化作用十分有限,O3/SO2=1时SO2氧化率低于5.0%.在O3预氧化条件下喷入NH3后,O3/NH3=1时约有6.7%的O3消耗量;当O3/NO=1时,预氧化产物NO2含量显著下降,同时NO排放浓度小幅上升;当O3/NO=1.5时,NOx排放水平与未喷入NH3条件时相当.在O3和NH3协同作用下,SO2的氧化率显著提高,推测此时脱硫反应产物为更加稳定的NH4HSO4或(NH42SO4.O3-NH3协同脱硫脱硝反应中,O3/NO不超过1时,NH3-NO2和NH3-SO2反应同时发生,提高NH3引入量能够同时提高脱硫率和脱硝率.O3/NO > 1时,NH3-N2O5反应优先级最高,N2O5对NH3的消耗抑制了NH3-SO2脱硫反应发生.仅运用O3预氧化和NH3协同作用方式的脱硫脱硝效率较为有限,但对烧结烟气中氮、硫污染物的形态的改变产生重要影响.  相似文献   

12.
以粉煤灰与电石渣的混合物(FC)作为载体,Na2O为活性组分,采用超声波浸渍法制备了吸附剂Na2O/FC。通过XRD、BET、SEM分析对吸附剂进行表征,探讨在微波辐射下吸附剂协同脱硫脱硝机制。结果表明:微波下Na2O负载可显著提高吸附剂的性能;6%Na2O/FC(其中6%代表活性组分Na2O在吸附剂中质量分数)的协同脱硫脱硝性能最佳,其脱硫t90%和t50%(tx%为吸附剂的脱硫率或脱硝率达到x%时的反应时间)分别为12,73 min,脱硝t90%和t50%分别为4,16 min。机理分析表明:协同脱硫脱硝过程起初以物理吸附为主,反应进行一段时间后以化学吸附为主。微波下吸附剂Na2O/FC的化学吸附过程为活性氧将SO2和NO氧化为SO3和N2O5后,SO3和N2O5与金属氧化物反应生成Ca5(SiO4)2SO4、(MgxCa1-x)(NO3)2、CaSO4等硫酸盐和硝酸盐,同时活性组分Na2O可直接与吸附态的SO2与NO结合生成Na2SO3和NaNO3。  相似文献   

13.
采用溶剂热法制备La1-xKxMnO3(x=0, 0.10, 0.15, 0.20, 0.25)钙钛矿型复合金属氧化物催化剂;通过XRD、FT-IR、SEM、H2-TPR、XPS、NO-TPD等手段对催化剂的物相组成、表面形貌、氧化还原性能等进行了表征;在常压固定床微型反应装置中评价催化剂同时消除NO和碳烟催化性能.结果表明,制备的La1-xKxMnO3催化剂均具有钙钛矿结构;K部分取代La-Mn钙钛矿结构中La后,颗粒结构得以改善,部分Mn3+价态升高为Mn4+,形成较多氧空位和Mn4+,提高氧化还原性能和吸附NO性能.活性评价结果表明,La0.80K0.20MnO3催化剂表现出较好的同时消除NO和碳烟催化性能,NO最大转化率(Xmax NO)和对应反应温度(Tmax NO)分别为46.5%和436℃,碳烟起燃温度(Tig)、CO2浓度峰值温度(Tmax CO2)和生成CO2选择性(Smax CO2)分别为341℃、454℃和98.8%.  相似文献   

14.
为探究MW-Fe0/H2O2类芬顿反应对渗滤液浓缩液的效能与机理,探讨了废水初始pH值、Fe0投加量、H2O2投加量、MW功率和反应时间等影响因素对有机物去除效果,通过类比实验对MW-Fe0/H2O2体系处理渗滤液浓缩液中MW辐射的反应机理进行研究,并采用了SEM和XRD技术对反应前后的Fe0物相变化及催化机理进行了探究.结果表明,在初始pH值为3.0,Fe0投加量0.5g/L,H2O2投加量20mL/L,MW功率400W,反应时间14min时,其COD、UV254以及色度(CN)的去除率分别为58.70%、85.69%和88.30%.类芬顿类比实验说明MW-Fe0/H2O2体系处理后具有较高的有机物去除率和可生化性;紫外-可见光谱表明,Fenton和MW-Fe0/H2O2类芬顿反应均能使废水中有机物的芳香性程度、分子量和缩合度大幅度降低,但MW-Fe0/H2O2类芬顿反应优于其他反应过程;三维荧光光谱显示,MW-Fe0/H2O2类芬顿反应能使渗滤液浓缩液中荧光峰峰位蓝移,说明废水的腐殖质缩合度减小,且分子量大幅降低.与此同时,Fe0在反应过程中,表面由光滑变得粗糙且被腐蚀为Fe3O4和FeOOH等物质.MW-Fe0/H2O2类芬顿反应的主要机理为芬顿反应及铁氧化物-H2O2非均相芬顿反应的高级氧化作用、铁基胶体对有机物的吸附沉淀,而MW的热效应和非热效应加速了以上作用的进行,从而能对渗滤液浓缩液中有机污染物进行快速去除.  相似文献   

15.
大气中天然矿物与痕量污染气体的相互作用是广泛存在的,污染气体在天然矿物表面的不同吸附方式及不同污染气体间的相互关系会影响二次气溶胶的形成。该研究通过单独实验考察了SO2和NH3在蒙脱石和伊利石表面的非均相反应,同时通过同步实验和分步实验研究了SO2和NH3在蒙脱石和伊利石表面的协同效应。结果表明,蒙脱石和伊利石对SO2和NH3均有一定的吸附活性,产物以SO32-与NH4+为主,但由于结构差异,蒙脱石对SO2和NH3的吸附转化活性高于伊利石。而当SO2和NH3同时存在时,NH3通过增加矿物表面的碱度,促进SO2的吸附和转化;SO2通过增强或形成新的Br?nsted酸位点,促进和稳定NH3的吸附和转化...  相似文献   

16.
为研究纳米级V2O5与MoO3催化剂表面结构对其催化氧化碳烟活性的影响,以TiO2为载体,采用等体积浸渍法制备了不同负载率(5%、10%、20%、40%)的V2O5/TiO2与MoO3/TiO2催化剂,通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)对比研究了2种催化剂在TiO2载体上的分散状态及物相结构.以Printex-U碳黑为试验用碳烟,采用热重分析仪对V2O5与MoO3催化剂催化碳烟氧化的活性进行了比较.结果表明:V2O5与MoO3在TiO2载体上均存在一个单层分散饱和阈值,分别为V20(负载率为20%,下同)、Mo10,在该阈值前后活性组分在载体上分别以单层分散状态和明显的晶态存在.对于V2O5催化剂,其最佳催化活性出现在负载率接近单层分散饱和阈值时,与无催化状态相比,Ti(起燃温度)、Tp(最大失重率温度)以及Tf(燃尽温度)分别下降了69.1、46.0、23.0 ℃,有明显的阈值效应.而对于MoO3催化剂,因其自身低熔点性而表现出良好的表面迁移能力,再加上α-MoO3晶体特有的层状结构,使其可释放出更多的晶格氧,随着负载率的增加,该催化剂催化氧化碳烟活性持续增加,并且未观察到明显的阈值效应.研究显示,在相同负载率下,MoO3催化剂催化氧化碳烟活性均高于V2O5催化剂.   相似文献   

17.
采用硬模板法制备了Fe掺杂Mn-Ce多孔催化剂,评价了催化剂低温NH3-SCR性能及甲苯对低温NH3-SCR性能的影响;并通过XRD、BET、SEM、HRTEM、H2-TPR、NH3-TPD、XPS和原位红外等对催化剂理化性质进行了表征.结果表明Fe掺杂Mn-Ce多孔催化剂具有优异的低温NH3-SCR性能.高浓度甲苯抑制低温NH3-SCR性能是因为甲苯的不完全氧化消耗催化剂表面的吸附氧.同时甲苯及其不完全氧化产物(主要为苯甲酸盐)不断覆盖催化剂表面的活性位点,与NH3/NOx的吸附和活化形成竞争关系,从而阻碍E-R和L-H机理.Fe的掺杂使得催化剂表面晶格氧浓度上升,并提高了晶格氧的迁移能力.当NH3-SCR反应中存在甲苯时,通过Mn4++Ce3+?Mn3++Ce4+、Fe2++Ce...  相似文献   

18.
采用两步水热法制备了新型磁性纳米Fe3O4@α-MnO2复合材料作为催化剂,用于活化过一硫酸盐(PMS)产生强氧化性的硫酸根自由基(SO4-·)氧化降解偶氮染料活性黑5(RBK5).采用透射电子显微镜(TEM),X射线粉末衍射仪(XRD)和振动样品磁强计(VSM)对制备的催化剂进行表征,证明成功合成了纳米α-MnO2包覆Fe3O4形态的Fe3O4@α-MnO2催化剂,催化剂的饱和磁化强度为39.89emu/g.Fe3O4@α-MnO2催化剂活化PMS与单一的Fe3O4和α-MnO2活化PMS相比,具有更高的催化效率,说明铁锰双金属存在协同作用.同时研究了催化剂的投加量、PMS的浓度和初始pH值等各种因素对RBK5的降解效率以及反应动力学的影响.实验结果表明,Fe3O4@α-MnO2催化剂活化PMS降解RBK5的过程符合准一级反应动力学,在催化剂投加量为1.2g/L,PMS的浓度为4mmol/L,初始pH值为7.0,反应时间为60min的情况下,浓度为30mg/L的RBK5的降解效率可达到91%,此时RBK5的降解速率常数也达到最高值0.023min-1.此外,通过加入自由基淬灭剂甲醇、叔丁醇和硝基苯判断了Fe3O4@α-MnO2/PMS体系中起主要氧化降解作用的活性物种为SO4-·.  相似文献   

19.
采用固态离子交换法制备了不同硅铝比(Si/Al=5,10,25)的Cu/SSZ-13分子筛催化剂,探究硅铝比对其NH3选择性催化还原(NH3-SCR)活性位的影响规律,并通过X射线衍射(XRD),H2程序升温还原(H2-TPR),NOx程序升温脱附(NOx-TPD),NH3程序升温脱附(NH3-TPD),原位红外实验(in situ DRIFTS)等手段进行物化性质表征.活性测试结果表明,当Cu负载量为4wt%时,不同硅铝比的Cu/SSZ-13具有显著差异的SCR活性;其中,Cu/SSZ-13(10)的SCR活性最佳,200~450℃温度范围内NO转化率均大于80%.XRD和H2-TPR结果表明,硅铝比会影响Cu/SSZ-13的Cu物种的分布和氧化还原性.NOx-TPD和NH3-TPD结果表明,3种催化剂中Cu/SSZ-13(10)具有最多Cu2+离子,Cu2+离子可以为Cu/SSZ-13(10)提供更多的NOx吸附位点和Lewis酸性位点,而Lewis酸性位是Cu/SSZ-13主要的低温SCR活性位点,因此有利于NH3-SCR反应的进行.当硅铝比增加到25时,Cu/SSZ-13(25)的Lewis酸性位大量损失,导致其SCR活性明显下降.  相似文献   

20.
以Bi(NO33·5H2O、KI和g-C3N4为前驱体,采用常温沉淀法制备Bi5O7I/g-C3N4Z型异质结复合光催化剂,表征其光吸收性能、微观形貌、光生电子-空穴的分离效率等特性,研究新型光催化剂对RhB的可见光催化降解性能,探讨其可见光催化过程活性基团种类以及作用机理.结果表明:利用沉淀法合成Bi5O7I/g-C3N4的条件为:Bi(NO33·5H2O、KI和g-C3N4的投加量分别为4.85g、1.66g和1.61g,乙二醇的用量为50mL,反应液的pH值为12,反应搅拌速度为200r/min,反应温度为25℃.Bi5O7I/g-C3N4异质结无杂相生成且纯度高,异质结复合发生在g-C3N4的(002)晶面和Bi5O7I的(203)晶面,但g-C3N4和Bi5O7I的化学结构未受影响.Bi5O7I/g-C3N4呈三维纳米花瓣形貌结构,为光生电子-空穴的迁移提供了大量的接触位点.Bi5O7I的g-C3N4掺杂改性使其光催化活性显著增强,其光吸收边缘由425nm红移至462nm,Bi5O7I/g-C3N4的能带排列结构与Z型异质结匹配,促进了光生电子-空穴的分离.其光电流密度(11.5mA/cm)约为g-C3N4和Bi5O7I对应值的2.66倍和1.47倍.Bi5O7I/g-C3N4对罗丹明B的可见光催化降解率为93.9%,显著高于g-C3N4(58%)和Bi5O7I(49.7%)的降解效果,其光催化氧化活性主要来自羟基基团、超氧基团和光生空穴等中间态自由基.  相似文献   

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