芳烃燃烧钯催化剂的研究--载体、制备方法对催化活性的影响

以苯蒸气作为催化燃烧气，研究了３ 种不同载体和３ 种不同制备方法对金属负载型钯催化剂芳烃催化燃烧性能的影响，并用ＳＥＭ 对催化剂的表现形貌进行了分析．结果表明，载体及催化剂制备方法不同，催化剂的活性及耐热性不同．经一定的高温预处理后的含有稀土的ＦｅＣｒＡｌ 合金作载体性能较另两种载体优良；并提出了该催化剂较好的制备方法．     

光助Fenton反应催化剂Fe/Al2O3的制备及其对六氯苯的催化活性研究

采用超声促进浸渍法制备了光助Fenton催化剂Fe/Al2O3,利用该催化剂对六氯苯（HCB）进行光助Fenton氧化降解,考察了浸渍液浓度、浸渍温度、灼烧温度和灼烧时间等制备条件对其催化降解六氯苯的活性的影响,确定了制备Fe/Al2O3的工艺条件,并对制得的催化剂进行表征。结果表明,超声促进浸渍法制备非均相光助Fenton反应催化剂Fe/Al2O3的最佳工艺条件为：浸渍液浓度25mmol/L,浸渍温度40℃,焙烧温度500℃,焙烧时间3h。在此条件下制备的催化剂对六氯苯的降解具有较高的催化活性。     

低贵金属含稀土复合型汽车排气净化催化剂研究

研究了３种低钯含稀土复合型汽车排气净化催化剂的制备工艺条件、活性和热稳定性。结果表明：所研制的催化剂对ＣＯ、ＨＣ的起燃温度分别在１８２℃～２１０℃之间；完全氧化温度在２３０℃～２５０℃之间。具有起燃温度低、活性高的特性。高温处理后，Ｔ５０％和Ｔ１００％仅上升了８℃～２４℃，说明热稳定性良好。少量贵金属Ｐｄ分浸法以及在活性氧化铝涂层上使用无机胶粘剂的制备工艺能提高催化剂的热稳定性     

La_(0.9)Ce_(0.1)NiO_3钙钛矿型催化剂四效催化性能的研究

采用溶液燃烧法制备了钙钛矿型催化剂La_(0.9)Ce_(0.1)NiO_3,用于净化柴油车尾气中的碳烟颗粒、氮氧化物、CO和烃类物质,利用XRD方法对催化剂进行了表征,并从催化剂活性评价、碳烟颗粒催化转化效率和催化剂对硫的耐久性三方面考察了催化剂对柴油车尾气的四效催化活性评价结果。实验结果表明制备的催化剂存在明显的钙钛矿结构,且NO最大转化率为25.03%,碳烟起燃温度为235℃C_3H_6的完全转化温度为418℃,并且对硫有较好的耐久性。     

钴-铁氧化物复合催化剂催化脱汞的试验研究

采用钴-铁氧化物制备复合催化剂,研究烟气中零价汞的催化氧化脱除性能。考察了催化剂制备的焙烧温度、不同活性组分及不同负载量、烟气温度、NH3/NO及SO2浓度对零价汞催化去除效率的影响规律。结果表明:以Co和Fe作为活性组分的复合催化剂脱汞效率明显高于单一金属催化剂,8%Co-2%Fe的催化剂活性最好,催化剂最佳活性温度为300℃,焙烧温度为400℃时活性最好,烟气中NH3/NO及SO2抑制催化剂的脱汞活性。温度为300℃时可获得86.7%的零价汞脱除效率。     

Pd-Ce/Al_2O_3催化剂用于低浓度甲烷催化燃烧

采用浸渍法制备了Pd-Ce/γ-Al_2O_3系列催化剂,研究了催化剂对低浓度甲烷催化燃烧反应活性的影响,采用扫描电镜(SEM)、氮气吸脱附曲线以及H_2程序升温还原(H2-TPR)技术对催化剂结构特征和化学性质进行表征和分析.针对焙烧温度、助剂添加量对催化活性的影响进行了研究,并对催化剂循环使用的催化活性进行了考察.结果表明:焙烧温度为550℃时催化效率最佳,相同催化温度下效率最高相差40%左右,双金属Pd-Ce催化剂较之单金属Pd催化剂有助于提高甲烷催化活性,但催化效果并不明显,经多次循环反应后可明显提高其催化活性,与首次实验相比,催化效率最高相差约50%左右,分析原因可能为催化剂经多次催化反应使催化活性组分Pd O与CeO_2之间的协同作用加强,提高PdO的分散度并降低催化剂表面吸附氧的脱附能,从而提高了催化剂的催化活性.     

添加铈对Cu-Co-O催化剂催化燃烧VOCs性能影响

以γ-Al_2O_3为载体,采用超声-等体积浸渍法制备CeO_2掺杂的Cu-Co-O/Al_2O_3催化剂,考察了催化剂对甲苯的催化燃烧性能,通过X线衍射(XRD)、程序升温还原(H_2-TPR)和扫描电子显微镜(SEM)等技术对催化剂进行表征.结果表明:稀土元素的加入不仅有利于活性组分在催化剂表面的分散,而且可以促进Cu-Co-O催化剂的还原温度向着低温方向发生移动.活性评价实验结果显示,进气浓度对催化剂催化活性的影响不大.添加Ce后催化剂对甲苯和二甲苯的催化燃烧反应温度均有不同幅度降低,其中对甲苯的效果更为显著.     

应用热分析法研究多环芳烃的催化深度氧化

应用热分析技术对多环芳烃化合物催化氧化反应过程中催化剂初活性进行评价。比较了两种样品前处理方法,测定结果基本一致。分别测定了六种不同组分的过渡金属氧化物催化剂的初活性。考察了多环芳烃结构对其催化氧化难易的关系。实验结果表明,热分析可作为评价高沸点有机化合物深度氧化催化活性的可靠方法,且简便易行。     

微波加热下苯的催化氧化性能研究

研究考察了微波加热与传统电炉加热两种不同加热方式下苯的催化氧化性能,同时考察了微波加热下铜锰质量比,铈掺杂量及焙烧温度变化对铜-锰-铈/分子筛催化剂催化氧化苯性能的影响,并对催化剂进行了SEM和XRD表征.结果表明,微波加热下苯的催化氧化性能优于电炉加热,微波的"局部热点"效应、偶极极化作用与稳定的床层反应温度保证了苯的高效催化氧化;铜∶锰∶铈质量比1∶1∶0.33和焙烧温度500℃下催化剂的活性最高,苯的起燃温度与完全燃烧温度分别为165℃和230℃.催化剂表征分析可知,铜、锰氧化物及铜锰尖晶石固溶物等活性相的存在保证了催化剂的高活性;稀土元素铈的掺杂促进了活性组分在催化剂表面的分散与规整化;高温焙烧可导致催化剂表面的烧结与活性组分的团聚,从而降低其催化氧化苯的活性.     

Ce_(0.65-x)Co_xK_(0.15)Zr_(0.2)O_2催化碳烟燃烧活性研究

采用柠檬酸络合燃烧法制备了不同铈钴摩尔比的Ce_(0.65-x)Co_xK_(0.15)Zr_(0.2)O_2(x=0,0.15,0.23,0.30,0.38,0.45,0.65)催化剂,采用XRD、SEM、FT-IR与H_2-TPR等技术对催化剂进行表征,并通过程序升温氧化反应(TPO)考察了催化剂不同Ce/Co比对碳烟颗粒物催化燃烧活性的影响。研究结果表明:在松散接触条件下,该系列催化剂催化碳烟颗粒物燃烧活性较高,T_m均小于400℃,当x=0.23时活性最高,T_i与T_m分别为321℃与355℃,催化剂所表现出的高活性受益于样品表面具有大量高活性的细小Co_3O_4颗粒物。     

Kinetics study on catalytic wet air oxidation of phenol by several metal oxide catalysts

Four metal oxide catalysts composed of copper (Cu), stannum (Sn), copper-stannum (Cu-Sn) and copper-cerium(Cu-Ce) respectively were prepared by the co-impregnation method, and γ-alumina(γ-Al2O3 ) is selected as support. A first-order kinetics model was established to study the catalytic wet air oxidation of phenol at different temperature when these catalysts were used. The model simulations are good agreement with present experimental data. Results showed that the reaction rate constants can be significantly increased when catalysts were used, and the catalyst of 6% Cu-10% Ce/γ-Al2 O3 showed the best catalytic activity. This is consistent witht he result of catalytic wet air oxidation of phenol and the COD removal can be arrived at 98.2% at temperature 210℃, oxygen partial pressure 3 MPa and reaction time 30 rain. The activation energies of each reaction with different catalysts are nearly equal, which is found to be about 42 kJ/mol and the reaction in this study is proved to be kinetics control.     

催化湿式氧化法处理桉木CTMP模拟废水

通过浸渍法制备固载金属非均相型催化剂,用于催化湿式氧化处理桉木CTMP模拟废水。结果表明:在焙烧温度400℃,焙烧时间4h,浸渍液浓度为6%,浸渍时间为5h下制得的CuO/γ-Al2O3催化剂的催化活性最好;在反应时间为8h,鞣酸溶液pH为4.5,H2O2加入量为0.2mL,催化剂用量为4g的条件下处理鞣酸溶液的效果最好,鞣酸去除率>90%。     

复合金属氧化物Cu-Co-Al低温催化水解HCN

采用共沉淀法制备了Cu-Al、Co-Al和Cu-Co-Al复合金属氧化物催化剂,考察了3种催化剂对HCN的催化水解性能,并通过XRD、BET、XPS和H2-TPR等对催化剂的结构和性能进行表征.结果表明, Cu-Co-Al催化剂展示最高的催化活性. 反应温度200℃,反应180min后, Cu-Co-Al、Cu-Al和Co-Al催化剂对HCN的转化率分别为95%,90%,10%;NH3生成量分别为122,118,18mg/m3.低结晶度、高分散性、高比表面积的催化剂有利于低温HCN水解.适量的表面分子氧含量、较高的Cu2+和Co3+含量、较低的还原温度是Cu-Co-Al催化剂具有较高的HCN低温水解活性的主要原因.     

钙钛矿型催化剂催化燃烧VOCs的抗水蒸气性能研究

用柠檬酸溶胶-凝胶法制备了La0.8M0.2CoO(3M=Sr,Ce,Ba,Ca)4种钙钛矿型复合氧化物催化剂。通入相对湿度为70%的甲苯测试表明,相比较于没有水蒸气存在的情况,4种催化剂的催化活性都有所下降。同时还可发现,A位部分取代的离子不同,催化剂的催化活性下降程度不同,即抗水蒸气性能也不同。所制备的四种催化剂的抗水蒸气性能依次为La0.8Sr0.2CoO3>La0.8Ce0.2CoO3≈La0.8Ca0.2CoO3>La0.8Ba0.2CoO3,其ΔT50%分别为12℃、20℃、20℃和50℃左右,说明除La0.8Ba0.2CoO3外,其它3种对水蒸气具有一定的抗中毒性能。XRD、BET和SEM表征结果证实,水蒸气分子与甲苯分子竞争吸附占据催化剂表面部分活性位,使用于催化氧化甲苯的有效活性位相对减少;同时其与活性组分在高温下发生反应生成新物质,在催化剂表面形成一层致密的涂层,堵塞了原来的孔道结构,从而使催化剂比表面积减少而活性下降。     

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.     

改性赤泥催化剂制备及其催化燃烧甲苯性能

以赤泥固废为原料,采用酸溶-碱沉淀耦合焙烧处理方法制备低成本改性赤泥催化材料,通过XRF,BET,H₂-TPR,热重分析,FT-IR等手段进行表征测试分析,结果发现,酸溶-碱沉淀法耦合焙烧改性后的赤泥比表面积较原始赤泥提高了约26倍,较原始赤泥的甲苯催化活性大幅度提高.H₂-TPR结果表明,改性后赤泥的还原峰温度向低温方向移动,还原峰面积增大,说明改性后的赤泥氧化还原能力增强.在反应温度为300℃时,原始赤泥的甲苯转化率仅为11.6%,改性赤泥的甲苯转化率接近100%.甲苯浓度在1000~4000mg/m³条件下浓度升高,催化甲苯活性降低;空速对甲苯催化活性影响较大.对制备的催化剂进行稳定性测试,研究发现催化剂并无失活或恶化迹象,表明催化剂具有较优良的稳定性.     

Mn/Fe-Mn改性HZSM-5在NH3-SCR中的催化性能

采用离子交换法制备了不同Mn含量及不同Fe/Mn物质的量比的HZSM-5改性分子筛,并以NH3为还原剂,在体积空速为12000 h-1条件下,考察了上述催化剂选择性催化还原NO性能.同时,运用环境扫描电镜(ESEM)、比表面积(BET)和X-射线衍射(XRD)等方法对催化剂进行了表征.结果表明,改性催化剂中活性组分在载体表面呈高度分散形式,催化活性较高,复合改性较单独改性性能更为优越,适量Fe的加入提高了催化剂催化活性和稳定性;(0.25)Fe-Mn/HZSM-5(Fe/Mn物质的量比为0.25)的NO转化率于300℃时最高达到98%,在300～500℃范围内NO转化率均保持在90%以上.实验还研究了不同焙烧温度下制备的(0.25)Fe-Mn/HZSM-5对NO转化率的影响.结果表明,焙烧温度对催化剂的活性影响较大,550℃为最佳焙烧温度.     

复合氧化物催化材料上碳颗粒物的催化燃烧

针对柴油车排放碳颗粒物的控制 ,研制可应用于柴油车排放碳颗粒物催化再生复合氧化物催化材料 .通过运用热分析仪 (TGA)和程序升温氧化反应装置 (TPO)对复合氧化物催化材料的活性进行评价 ,研究了催化材料的组成、原子配比、催化材料与碳颗粒物质量比、H₂O的加入、焙烧温度对催化活性的影响 .实验结果表明 :双组分金属氧化物催化剂中 ,Cu-Mo-O有较好的活性 ;多组分金属氧化物催化剂中 ,Cu-K-Mo-O在原子比Cu∶K∶Mo =1∶1∶2 ,催化剂与碳颗粒物质量比为 5∶1时活性最好 ,其碳颗粒物起燃温度为 32.7℃ ,同时H₂O和焙烧温度对该催化剂的影响较小 ,是能够应用于柴油车排放碳颗粒物控制催化再生的良好催化材料 .