催化燃烧技术处理VOCs的研究进展

催化燃烧处理VOCs是目前最有效的技术之一,具有低温降解、减少能耗、效率高等优势。本文介绍了贵金属型催化剂(Pd、Pt、Au)和过渡型金属氧化物催化剂(Mn、Cu、Fe、Co)的研究进展,并指出简化合成过程或寻求高效易合成的新型催化剂是未来努力的方向。     

贵金属催化剂催化燃烧挥发性有机物(VOCs)的研究进展

催化燃烧技术是目前处理挥发性有机物(VOCs)最有效的技术之一。在用于催化燃烧VOCs的催化剂中,贵金属因其优异的催化活性而受到众多关注。从活性组分和载体两方面,对贵金属催化剂催化燃烧VOCs的最新报道进行综述。目前,催化剂活性组分的研究重点在于铂、钯、金等单组分贵金属的改性和双组分贵金属的设计合成;对载体的研究主要涉及酸性、孔结构以及载体与金属的强相互作用。未来还需进一步提高贵金属催化剂的抗中毒性能。     

钯基催化剂氧化低浓度甲烷的研究进展

甲烷(CH₄)是一种重要的温室气体,其引发温室效应的能力是等量CO₂的25倍。船用天然气发动机排气中存在低浓度(0.05%～0.5%)CH₄泄露。CH₄化学结构稳定,起燃温度高,低浓度CH₄难以被捕集利用,催化氧化是去除尾气中低浓度CH₄的主要方式。贵金属钯(Pd)是完全氧化低浓度CH₄性能良好的催化材料。针对Pd基催化剂低温活性、可靠性以及研发成本等问题,本文介绍了目前Pd基催化剂主要研究进展。首先明晰了催化剂的Pd粒径和价态分布、Pd分散状态、载体种类以及强金属-载体间相互作用(SMSI)等对甲烷氧化活性的影响规律;其次,总结了目前公认的Pd基催化剂表面甲烷氧化机理和反应路径;之后,详细阐述了Pd基催化剂运行过程中高温烧结、水中毒及硫中毒等多种失活机制;最后,总结了当前低浓度甲烷完全氧化面临的主要挑战以及未来甲烷氧化催化剂的发展方向,并简要提出了Pd基催化剂的性能改善策略。     

金属氧化物催化剂上吡啶催化燃烧

为了研究催化燃烧法净化挥发性有污染物的可能性,考察了金属氧化物催化剂上吡啶的氧化活性及氧化过程ＮＯｘ控制能力,吡啶氧化产物ＮＯｘ随反应温度升高呈现极大值。催化剂的氧化活性ＮＯｘ控制能力呈正比关系。     

封装型Pd@S-1催化剂中Pd状态对低浓度甲烷催化氧化性能的影响

在甲烷催化燃烧反应中,封装型Pd@S-1催化剂表现出高活性和高稳定性,活性组分Pd的状态是影响其活性的重要因素.本文通过乙二胺辅助原位封装法合成Pd@S-1催化剂,通过调节催化剂后处理温度和气氛调控Pd状态,探究其对甲烷催化燃烧反应的影响.性能评价结果表明,相比空气焙烧后处理方式,氢气还原的Pd@S-1-H₂催化剂表现出更高的活性,其甲烷完全转换温度(T₁₀₀)为390℃.催化剂表征结果表明活性的提高主要归因于H₂还原可降低Pd颗粒尺寸、增加活性Pd物种和活性氧物种.此外,水蒸气影响实验结果表明Pd@S-1-H₂催化剂表现出优异的抗水性.因此,采用氢气还原处理不仅能够提高Pd@S-1催化剂的甲烷催化氧化活性,同时能够有效抑制其发生水中毒.     

镍—稀土燃烧催化剂的研究

汽车尾气排放的CO、HC、NO_x和工业废气中的CO、烃类及其含氧衍生物,可导致大气污染。用催化剂使可燃污染物转为CO_2、H_2O和N_2等,是治理这类污染的主要方法之一。目前,国内外所用催化剂以贵金属铑、铂、钯为主要成分。为推广催化燃烧技术,我们研制了非贵金属cm系列催化剂,其性能已接近或超过了贵金属催化剂。本文在此基础上,进一步研究镍的加入,对催化剂各种性能的影响。一、实验部分催化剂制备采用浸渍法,使用主要组分为Al_2O_3的蜂窝状载体。催化剂的氧化活性,用稀薄甲苯为模拟气。分析仪器为102G气相色谱仪(氢火焰检测器)。     

催化燃烧技术处理VOCs的研究进展

催化燃烧是实现挥发性有机物(VOCs)高效燃烧的一种处理技术,文章总结介绍了国内外催化燃烧工艺的研究进展,比如固定床催化燃烧技术、整体式催化燃烧工艺、流化床催化燃烧反应工艺和流向变换催化燃烧与吸-放热耦合反应工艺,并在最后指出了今后催化燃烧的研究方向。     

电解水用非贵金属双功能催化剂研究进展

开发低成本的高效电催化剂取代贵金属基催化剂是实现电化学水解制氢技术规模化应用的有效途径之一。迄今为止,一系列针对阳极和阴极的非贵金属基双功能电催化剂都得到了发展。文章首先介绍了电解水制氢反应的机理和特点、评价电催化剂性能的基本参数和方法;然后讨论了非贵金属双功能电催化剂的最新研究进展,重点讨论了非贵金属硫化物、磷化物以及碳化物等双功能电催化剂;最后讨论了非贵金属双功能电催化剂面临的挑战并进行了展望。     

不同活性组分催化剂的氧化活性和热稳定性

采用流动法催化反应装置测定了蜂窝陶瓷负载催化剂同时催化氧化丙烷 ( C₃H₈)、丙烯 ( c₃H₆)和 CO的活性 ,考察活性组分 Pd和非贵金属氧化物、La改性、反应空速对起燃温度、热稳定性和动力学转化特征的影响 .结果显示 ,含 Pd催化剂上 C₃H₆和 CO的起燃温度比 C₃H₈低 ,1150℃高温老化对 C₃H₈氧化性能的影响比对 C₃H₆和 CO的小 .含稀土非贵金属氧化物的活性、热稳定性及动力学转化性能都比单 Pd催化剂低 ,添加 La能提高 2类催化剂的初活性和高温热稳定性 .     

TFJF型燃烧催化剂用于烘漆废气治理的研究

研制了一种贵金属－天然沸石／堇青石蜂窝体（ＴＦＪＦ）催化剂。通过实验室研究和部分漆包线石实际使用,考察了ＴＦＪＦ催化剂对漆包线机烘漆废气的治理效果。实验结果表明,对芳烃转化率为９８％的温度为１８０－２２０℃,甲酚为２２０－２４０℃;催化剂可８００℃以上的高温;实用结果表明,对烘漆废气良好的净化率,对二甲苯的去除率为９７％以上,出口浓度＜５０ｍｇ／ｍ＾３,同时不可以回收热能。     

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．     

CR燃烧催化剂的结构,性能及使用研究

本文就ＣＲ燃烧催化剂的结构，性能及使用等方面内容进行了较系统的实验研究，在生产实践中有一定的使用价值，此项研究充分利用当地资源对于大气中有毒气体如烃类，萃类等碳氢化物的转化提供成本低廉的催化剂。     

聚酯废气在Cu-Mn催化剂上的催化燃烧

在30Nm^3／h中试装置上研究了聚酯生产废气在Cu—Mn催化剂上的催化燃烧。研究表明，应用催化燃烧工艺能够连续平稳处理聚酯生产废气。其适宜操作条件是：催化燃烧反应器进口温度250℃，空速20000h^-1。经此条件处理后。总烃去除率达97．1％-99．6％，净化排气中总烃和乙醛浓度均小于100μL／L，符合国家排放标准。     

Ru/Al2O3催化剂对CO2加氢转化的研究

给出了在Ｒｕ／Ａｌ２Ｏ３催化剂上采用不同的反应条件对ＣＯ２转化率及ＣＨ４生成率的影响。反应温度低于３５０℃时,ＣＯ２的转化率大于９５％,ＣＨ４的生成率约为４５－７９％。空速的改变对ＣＯ２的转化率及水的生成率无显著影响,即空速在５０００－１０００ｈ＾－１内波动不大。但对ＣＨ４的生成率影响明显,在７０００－９０００ｈ＾－１间有一波谷;ＣＯ的生成量在５０００－９０００ｈ＾－４变化不大,在１０００ｈ＾－１     

铜锰型催化剂对低浓度乙醇的催化燃烧性能

乙醇汽油车尾气中除了传统汽油车的三大常规污染物（CO、NO_x和HCs）,还含有导致光化学烟雾和臭氧污染的醇醛类非常规有机物。采用共沉淀法制备了CuO_x、MnO_x和CuMnO_x催化剂用于乙醇汽油车冷启动排放的低浓度乙醇的催化燃烧,同时采用氮气吸附脱附技术（BET）、X射线衍射（XRD）、氢气程序升温还原（H₂-TPR）、扫描电子显微镜（SEM）、X射线光电子能谱（XPS）对催化剂进行了表征。研究表明,CuMnO_x催化剂对低浓度乙醇具有较好的低温催化活性;当反应温度为185 ℃时,CO₂产率可达86%,优于单一的CuO_x催化剂（约20%）;同时,CuMnO_x比MnO_x具有较高的CO₂选择性。Cu、Mn之间的相互作用改变了催化剂的织构、结构和氧化性能,引起了催化剂表面晶貌和电子环境的变化,使得CuMnO_x催化剂表面具有大量的氧缺陷位,有利于氧分子在其表面的吸附,进而活化成表面活性氧物种。

     

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...     

贵金属(Pt、Pd和Ru)基催化剂在含氯挥发性有机物催化降解中的研究进展

含氯挥发性有机物(Chlorine-containing volatile organic compounds, CVOCs)由于存在来源广泛、生物/环境毒性高、易使催化剂Cl中毒失活等问题,是当前VOCs控制领域的研究重点和难点。催化降解技术具有能耗低、效率高、二次副产物少等显著优点被认为是最有效的CVOCs排放控制技术之一。高性能催化剂是该技术的核心。目前,CVOCs降解催化剂主要以Al₂O₃、TiO₂、MgO、CeO₂等单一或复合金属氧化物为载体,以Pt、Pd、Ru等为反应活性中心。在CVOCs氧化反应中,贵金属在低温下易与Cl作用,覆盖/惰化活性位,导致催化剂低温活性下降。常用的提升负载型贵金属催化剂CVOCs催化性能的策略有金属助剂掺杂、活性中心状态优化、载体性质调控、反应条件调节等。本文综述了贵金属(Pt、Pd和Ru)基催化剂在CVOCs催化氧化中的研究进展,主要集中于过渡金属引入、载体本征性质调变、反应条件调节等在CVOCs转化效率及催化剂性能改善中的作用。此外,对CVOCs催化净化催...     

汽车尾气净化催化剂研究进展

介绍了汽车尾气净化催化剂的发展过程、三效催化剂的净化原理以及催化剂的组成等.     

低Pd负载量结构化邻二甲苯燃烧催化剂的设计

为了在极短的时间内制备具有超低贵金属含量的结构化催化剂,并将其应用于邻二甲苯的催化燃烧体系,在阴极极化技术的基础上采用电解法制备具有不同载体的Pd基结构化催化剂,通过SEM（扫描电子显微镜）、EDS（能谱仪）、XRD（X射线衍射）、CO-Pulse（一氧化碳脉冲化学吸附）等表征手段分析不同催化剂上Pd的分散行为对催化活性的影响,并利用交流阻抗试验解释Pd在不同载体上的负载机理.结果表明:①阴极极化技术有效地减薄了AAO/Al（CP-AAO/Al、CP-AlOOH/Al和CP-γ-Al₂O₃/Al 3种载体的前驱体）的阻挡层,从而提高了载体的导电性,2.5 min内AAO/Al的表面电阻从7.23×108 Ω降至1.21×108 Ω.②当w（Pd）为0.1%时,采用电解法在3种载体上负载Pd的时间在5 min以内.③3种载体中CP-γ-Al₂O₃/Al（阴极极化后的γ-Al₂O₃载体）的阻抗最小,其电荷转移能力最好,更有利于Pd的负载及分散.④Pd/CP-AAO/Al、Pd/CP-AlOOH/Al和Pd/CP-γ-Al₂O₃/Al催化剂上Pd的分散度分别为11.24%、10.90%、17.42%,对应的T₅₀（转化率为50%时的温度）分别为170、172、160℃.研究显示,电解法可有效地将催化剂制备时间由传统的数十小时缩短为数分钟,同时邻二甲苯催化活性结果表明,催化剂活性与Pd的分散度呈正相关,即Pd的分散度越高,催化剂的催化活性越好.      

同一实验环境下炭黑燃烧催化剂活性测试及制备方法优选

催化燃烧是最有效的炭黑消除手段之一,催化剂是其中的核心,其活性的提高对催化效果优化及成本控制有重要影响.然而目前报道的大量炭黑燃烧催化剂活性测试是基于不同实验环境进行的,其结果之间缺乏比较意义.为了筛选活性优异的催化剂,并总结出催化剂活性与物理化学性质之间的关系,同时为催化过程中氧物种原位定量观测建立基础,根据易得、环...