La-M-Co-O/堇青石催化剂的制备及催化氧化氯苯

采用柠檬酸络合法制备La-M-Co-O（M=Mn,Cr,Fe,Ni和Cu）/堇青石催化剂,运用BET,XRD,SEM,H₂-TPR和XPS技术对催化剂性能及微观结构进行表征分析,研究考察过渡金属掺杂,掺杂量以及焙烧温度等对催化剂催化氧化性能的影响.结果表明,随着催化剂焙烧温度升高至650℃时,催化剂表面所负载的活性氧化物颗粒最为分散,其氧化活性最佳,且当反应温度为350℃时,催化剂催化氧化氯苯转化率可达96.4%,究其原因是高温焙烧致使催化剂形成LaCoO₃钙钛矿型复合氧化物,其复合氧化物的晶体结构有利于催化剂催化氧化氯苯性能的提高.     

La-M-Co-O/堇青石催化剂的制备及催化氧化氯苯

采用柠檬酸络合法制备La-M-Co-O（M=Mn,Cr,Fe,Ni和Cu）/堇青石催化剂,运用BET,XRD,SEM,H₂-TPR和XPS技术对催化剂性能及微观结构进行表征分析,研究考察过渡金属掺杂,掺杂量以及焙烧温度等对催化剂催化氧化性能的影响.结果表明,随着催化剂焙烧温度升高至650℃时,催化剂表面所负载的活性氧化物颗粒最为分散,其氧化活性最佳,且当反应温度为350℃时,催化剂催化氧化氯苯转化率可达96.4%,究其原因是高温焙烧致使催化剂形成LaCoO₃钙钛矿型复合氧化物,其复合氧化物的晶体结构有利于催化剂催化氧化氯苯性能的提高.     

二氧化钛复合型催化剂制备及其微波辅助催化氧化甲苯性能

实验采用溶胶凝胶法和传统浸渍法制备了TiO2-分子筛复合载体及复合载体负载过渡金属与稀土元素催化剂,通过微波辅助催化氧化甲苯的性能实验考察其催化活性.结果表明,复合TiO2明显提高了载体结构的稳定性与耐温性,并使过渡金属铜(Cu)、锰(Mn)和稀土元素铈(Ce)等活性组分在催化剂表面的分散更均匀;在复合载体吸附、吸波性能与多相活性组分催化的共同作用下,Cu-Mn-Ce/TiO2-分子筛催化剂微波辅助催化氧化甲苯的完全燃烧温度仅为175℃,此时甲苯去除率可达99％;15 h的连续性实验表明,TiO2复合型催化剂具有良好的催化活性与稳定性.由催化剂表征分析结果可知,活性组分颗粒的均匀分布与铜、锰氧化物及铜锰尖晶石固溶物等活性相的存在促进了甲苯的催化氧化,锐钛矿型TiO2较高的电子迁移速率与催化剂孔径的增大均有助于甲苯的氧化降解.     

蜂窝状筛网催化剂上NH_3催化还原NO

 采用蜂窝状筛网载体担载V₂O_5-WO₃-TiO₂研究NH₃选择性催化还原气体中的氧化氮.在催化剂中加入2%的磷酸具有良好的黏结性能.2%(wt.)～4%(wt.)磷酸的加入有助于提高催化剂的催化活性.磷酸的添加量大于4%(wt.)时导致NO转化率降低.同时,磷酸的加入有助于抑制高温下氨氧化反应的发生.壳型法制备的催化剂较体型法具有更高的传质性能,但前者的稳定性和使用寿命不如后者.     

过渡金属元素掺杂改性SCR对零价汞的催化氧化性能

为提高商用SCR催化剂对Hg0(零价汞)的催化氧化活性,研究了过渡金属对其进行掺杂改性的方法,并利用固定床反应平台考察了不同试验条件下改性催化剂对Hg0的氧化效率. 结果表明:Y、Zn、Ni和Zr等过渡金属的掺杂可明显抑制SCR催化剂的催化活性,而Fe、Cu掺杂改性SCR催化剂对Hg0的催化氧化性能有显著提升. 在反应温度为350 ℃、空速比为370 000 h-1、φ(HCl)为1×10-5的条件下,Fe、Cu掺杂改性的SCR催化剂对Hg0的氧化效率均能达到90%以上,并且Fe掺杂改性后的SCR催化剂的脱硝性能也未受到明显影响. 借助XRD和XPS等表征手段,对反应前后Fe掺杂改性SCR催化剂进行了研究,表明Fe改性SCR催化剂遵循Mars-Maessen和Langmuir-Hinshelwood机制,可明显提高对Hg0的催化氧化效率,因此,应用前景较好.      

MO_x-CeO_2/HZSM-5催化剂催化氧化含氯挥发性有机物研究

采用浸渍法制备了不同过渡金属掺杂的MOx-CeO2/HZSM-5（M分别表示Cr、Mn、Fe、Co、Ni和Cu）催化剂,研究了各催化剂对1,2-二氯乙烷（DCE）的催化降解性能.结果表明,过渡金属掺杂后,MOx-12%CeO2/HZSM-5催化剂催化氧化1,2-二氯乙烷（DCE）的活性明显提高.各催化剂（记为M-CeO...     

过渡金属改性的Cr-Ce-O催化剂氧化氯苯性能

以氯苯为含氯挥发性有机污染物探针物,以稀土基CeO₂为基底活性氧化物,采用柠檬酸络合法制备Cr-Ce-O催化剂,考察Cr/Ce物质的量比、过渡金属氧化物掺杂及掺杂量、载体和焙烧温度对Cr-Ce-O催化剂催化氧化氯苯性能的影响;采用XRD、BET、SEM、H₂-TPR、XPS等表征技术分析催化剂的基本特性.研究表明,Cr₂O₃和CeO₂间形成了CrCeO_x固溶体,掺杂有ZrO₂的Cr₂O₃-CeO₂/Al₂O₃催化剂其比表面积得到显著提升,且载体对催化剂活性组分形态结构产生重要影响,其中以焙烧温度为400℃,堇青石为载体的催化剂氧化活性较优.研究发现,ZrO₂掺杂量亦对催化剂氧化活性产生显著性影响,当Zr/Cr物质的量比为1：2时,Cr₂O₃-CeO₂-ZrO₂/堇青石催化剂表现最佳,催化氧化氯苯转化率可达92.7%（反应温度为350℃）,这主要是由于ZrO₂掺入促进了CeO₂和Ce₂O₃,Cr₂O₃和ZrO₂间的相互作用,氧空位增加促使表面活性氧（O_sur）增多.     

稀土复合氧化物汽车排气净化催化剂的研究

本文应用浸渍法制备了粒状催化剂L a-Co/γ-Al_2O_3、蜂窝状催化剂La-Co/α-Al_2O_3,对制成的催化剂在实验室进行模拟汽车尾气活性评价,确认蜂窝状催化剂La-Go/α-A1_2O_3的催化活性明显优于粒状催化剂La-Co/γ·A_2O_3.L a-Co/α-Al_2O_3具有优良的CO氧化活性,起燃温度T50%=200℃,并具有一定的NO还原活性,327℃时NO还原率为70.4%.另外催化剂经预还原处理能较大地改善它的CO氧化活性.     

负载Mn型类水滑石结构催化剂同时催化净化NOx和o-DCB研究

采用共沉淀法成功制备了钴铁层状双氢氧化物结构载体(CoFe-LDH),并采用浸渍法负载活性组分Mn经煅烧制备不同Mn负载量的类水滑石结构催化剂——Mn_xCoFe-LDO催化剂(其中x为硝酸锰与CoFe-LDH的质量比),探究了催化剂对典型工业尾气中氮氧化物(NO_x)和含氯挥发性有机化合物(CVOCs)的催化性能,并对催化剂进行XRD、H₂-TPR、NH₃-TPD及TEM-EDX mapping等表征。结果表明:Mn的加入会极大提高钴铁层状氧化物(CoFe-LDO)的催化性能,其中质量比为0.25的催化剂活性最高,测试温度范围内脱硝率维持在90%以上,且300℃邻二氯苯(o-DCB)的去除率可达到95.4%。在该配比下制备的催化剂活性组分Mn的分散性最好,且表面酸性位数量及氧化还原性能最佳。     

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。     

高炉瓦斯泥掺制水煤浆成浆性及燃烧特性的研究

将高炉瓦斯泥配入肥煤中制备瓦斯泥水煤浆,通过成浆实验和热重实验,分析了瓦斯泥、水煤浆的单一燃烧及掺混不同比例瓦斯泥后混合浆的成浆性和燃烧特性.结果表明,掺入高炉瓦斯泥后水煤浆的表观粘度明显降低,流变性较好,但稳定性稍有降低,且在发热量满足实际应用的基础上和最大化利用瓦斯泥的前提下,发现瓦斯泥加入量为24%时,浓度为60%的混合浆体的表观粘度为526 mPa·s,流变性及稳定性较好,浆体发热量为14.11 MJ·kg^-1.此外研究还发现,瓦斯泥中大量金属元素、碱性金属氧化物、铁氧化物、过渡金属氧化物和盐类均对混合浆体燃烧起到了催化剂作用,提高了混合浆体燃烧特性.研究结果可为实现高炉瓦斯泥的多组分高附加值利用及煤炭能源高效利用提供技术及理论参考.     

Catalytic evaluation of promoted CeO2-ZrO2 by transition, alkali, and alkaline-earth metal oxides for diesel soot oxidation

Series of mixed metal oxides were synthesized by gel-combustion method and their catalytic activities for soot oxidation were investigated. The catalysts were M-Ce-Zr （M = Mn, Cu, Fe, K, Ba, Sr）, and χK-20Mn-Ce-Zr （χ= 0, 5, 10, 20）, they were characterized by XRD, SEM, TPR and BET surface area techniques. The results of soot temperature programmed oxidation （TPO） in an O2 oxidizing atmosphere indicate that K-Ce-Zr has the highest catalytic activity for soot oxidation under loose contact condition, due to enhancement of the soot and catalyst contacts. On the other hand, under a tight contact condition, Mn-Ce-Zr and Cu-Ce-Zr nano-composites have high activities for soot oxidation and lower the soot TPO peak temperatures by about 280 and 270℃, respectively, as compared to non-catalytic soot oxidation. Furthermore, the addition of up to 10 wt.% potassium oxides into Mn-Ce-Zr increases its catalytic activity and further reduces the soot TPO peak temperature by about 40℃ under loose contact condition.     

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。     

过渡金属离子调变对光催化氧化反应的影响

考察过渡金属离子对TiO₂光催化活性的影响,并对过渡金属离子对催化剂TiO₂的光催化调变作用机理进行了初步探讨。结果表明,加入Cu(Ⅱ)可以大大提高TiO₂的光催化活性,反应75 min,可使活性艳蓝X-BR的COD_Cr的去除率达75%以上,对于活性艳红X-3B和活性艳黄X-6G的COD_Cr的去除率达到90%以上。过渡金属离子的调变作用是由于低价的金属离子与H₂O₂作用生成*OH自由基所致。      

The role of fly-ash particulate material and oxide catalysts in stone degradation

Studies of fly-ash composition identified the presence of calcium and sulphur, indicating their potential role as sources of calcium sulphate. Residual acidity (particularly for oil fly ash) suggested the possibility of enhanced chemical reaction, and the presence of transition metals, probably as oxides, might accelerate the oxidation of SO₂ to SO₄²⁻. Exposure tests in a laboratory-based rig simulating dry deposition on Portland and Monks Park limestone, either seeded or unseeded with fly-ash particulate material or transition metal oxide catalysts, were carried out using an SO₂-containing environment at 95% r.h. Enhanced sulphation of these seeded limestones due to the above factors was minimal; at high loadings of fly ash, there was even evidence of masking the limestone surface, reducing sulphation. However, pure CaCO₃ powder in the exposure rig showed increases in sulphation when seeded with metal oxide catalysts. Thus the limestones examined contained sufficient inherent catalysts for the oxidation of SO₂ to SO₄²⁻ to proceed at such a rate that external catalysts were superfluous. This implies that dissolution rate of SO₂ in moisture films controls the availability of species for reaction with these carbonate-based stones and that fly ash deposited from the atmosphere does not enhance the reaction.     

Effect of chromium oxide as active site over TiO2-PILC for selective catalytic oxidation of NO

This study introduced TiO2-pillared clays （TiO2-PILC） as a support for the catalytic oxidation of NO and analyzed the performance of chromium oxides as the active site of the oxidation process. Cr-based catalysts were prepared by a wet impregnation method. It was found that the 10 wt.% chromium doping on the support achieved the best catalytic activity. At 350℃, the NO conversion was 61% under conditions of GHSV = 23600 hr^-l. The BET data showed that the support particles had a mesoporous structure. Hz-TPR showed that Cr（10）TiP （10 wt.% Cr doping on TiO2-PILC） clearly exhibited a smooth single peak. EPR and XPS were used to elucidate the oxidation process. During the NO ＋ O2 adsorption, the intensity of evolution of superoxide ions （O2^-） increased. The content of Cr^3＋ on the surface of the used catalyst was 40.37%, but when the used catalyst continued adsorbing NO, the Cr^3＋ increased to 50.28%. Additionally, Oα/Oβ increased markedly through the oxidation process. The NO conversion decreased when SO2 was added into the system, but when the SO2 was removed, the catalytic activity recovered almost up to the initial level. FT-IR spectra did not show a distinct characteristic peak of SO4^2-.     

资源型催化剂净化柴油机尾气

本文使用含有稀土金属和过渡金属元素以及只含有过渡金属元素的矿石制备了多种资源型催化剂,并在柴油机台架上进行筛选和活性评价.结果表明,含有稀土金属和过渡金属复合氧化物的ZC-1号催化剂和只含有过渡金属氧化物,但添加助催化剂的ZC-4号催化剂具有较好的温度特性、空速特性、热稳定性和抗积碳性能,其中ZC-1号催化剂的性能最优.对ZC-1号催化剂进行了700h的使用寿命考察,未见其活性降低。