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。     

K、Ce掺杂LaMnO3四效催化性能研究

文章采用柠檬酸络合法制备了钙钛矿型催化剂,研究K、Ce部分掺杂取代LaMnO_3中的A、B位后对柴油车尾气净化催化剂四效催化性能的影响。并通过X射线衍射、扫描电子显微镜、傅里叶红外光谱以及活性评价实验,对催化剂的活性进行评价。结果显示,优选出的La_(0.5)K_(0.5)Mn_(0.7)Ce_(0.3)O_3四效催化性能最佳。分析表明,K和Ce成功掺入钙钛矿的晶格内;K的掺入有效改善了催化剂的团聚现象,使催化剂变得疏松多孔,增大了与反应烟气的接触,进而提高了催化剂的催化活性,大大降低了碳烟的起燃温度;Ce部分取代La_(0.5)K_(0.5)MnO_3中的Mn,进一步改善催化剂的团聚现象的同时,使催化剂中存在CeO_2,有利于提高CO的去除率。     

LaMnO_3掺杂Sr/Ce催化剂的制备及研究

采用柠檬酸络合法,在LaMnO_3催化剂基础上掺杂Sr和Ce制得了钙钛矿型催化剂La_(0.9)Sr_(0.1)MnO_3和La_(0.8)Ce_(0.2)MnO_3,用于净化柴油车尾气污染物NO_x、碳烟颗粒、CO与烃类化合物。通过活性评价实验和XRD、SEM等表征手段,选出了四效催化活性较高的催化剂并测试了其在含硫条件下的耐久性。研究结果表明制得的几种催化剂都具有钙钛矿结构;其中La_(0.9)Sr_(0.1)MnO_3可使碳烟起燃温度达到239.9℃,使C_3H_6和CO在300℃以后大部分被去除,使NO_x有较高转化率,其四效催化性能优于掺杂Ce与不掺杂的LaMnO_3催化剂,并能在硫环境下仍然保持一定的催化活性。     

钙钛矿型四效催化剂净化柴油烟气的研究现状

柴油烟气中的污染物对环境造成重大污染,给人类健康造成重大威胁。为了缓解这一现象,广大研究者对柴油烟气排后处理技术开展了针对性研究。结果表明:钙钛矿型四效催化技术是控制排放效果最好和前景最好的排后处理技术之一,不同的钙钛矿型催化活性组分和催化剂载体对四效催化剂的净化效果有着显著的影响。最后探讨了钙钛矿型四效催化技术存在的问题和未来的发展趋势。     

贵金属催化剂氧化去除炭黑颗粒研究现状

本文介绍了Pt、Ru、Au和Ag为活性元素的贵金属催化剂的研究现状,说明贵金属催化剂在柴油车尾气中颗粒物净化中具有一定的抗硫抗水性能,可在柴油车尾气的实际中应用而不存在催化剂中毒现象。     

钙钛矿LaMnO3负载贵金属在催化氧化碳烟中的作用

采用共沉淀法制备钙钛矿LaMnO3,并用浸渍法在LaMnO3上负载不同的贵金属得到系列催化剂.利用程序升温氧化反应对催化剂催化氧化碳烟的性能进行了测试.程序升温还原(H2-TPR)、BET、XRD、SEM和FY-IR等表征手段对催化荆进行了表征.结果表明,当Pd的负载量在0.5%时,催化剂Pd/LaMnO3的催化性能最好,和单独的LaMnO3相比,最高燃烧速率温度降低了40℃.当负载量较小和较多时,碳烟起燃温度反而会比LaMnO3高.在5种贵金属负载的催化剂中,其中Pd催化性能最好,依次为Au、Ru、Pt和Rh.TPR测试表明贵金属的负载有助于钙钛矿中 Mn4 的还原,对高温时Mn3 的还原作用不大.XRD衍射角向低角度出现了少许偏移,显示负载在表面的贵金属部分进入钙钛矿LaMnO3的晶格结构中,使其晶粒增大;BET和SEM结果表明催化剂在反应后出现了轻微团聚现象.IR图谱显示反应前后,主要特征红外吸收带没有明显变化,表明催化剂具有较好的结构稳定性.适量的贵金属在钙钛矿LaMnO3上负载,能够有效地提高催化燃烧碳烟的活性.     

柴油车用NH_3选择性催化还原NO_x技术发展现状

文章介绍了NH3选择性催化还原NOx技术(SCR)的基本原理,主要讨论了TiO2和分子筛型催化剂的优缺点,以及这两种催化剂应用于柴油车尾气NOx净化的主要问题和相应的解决措施,为开发车用SCR催化剂提供必要的支持。     

采用钙钛矿型催化剂(La0.8K0.2Cu0.05Mn0.95O3)同时催化去除NOx和碳烟的研究

将钙钛矿型催化剂与碳烟均匀混合后置于固定床连续流动反应体系中,利用程序升温反应技术,在模拟柴油机尾气的情况下对同时催化去除氮氧化物(NOx)和碳烟的反应进行了实验研究.通过改变含Cu原料的用量,得到不同Cu取代量的催化剂La0.8K0.2CuxMn1-xO3,性能评价结果表明,La0.8K0.2Cu0.05Mn0.95O3催化剂的综合性能较好,碳烟的起燃温度及NO向N2的最大转化率分别为280℃和58.0%.采用该催化剂,进一步考察了进气中NO浓度、O2浓度、进气总流量及催化剂与碳烟的接触状况对反应的影响.研究结果表明,进气中NO浓度、O2浓度、气体总流量和催化剂与碳烟之间的接触状况对NO的去除率的影响比较明显,而对碳烟起燃温度的影响较小.O2浓度从5%变为7.5%时,碳烟的起燃温度及最大NO转化率分别从280℃和53.8%变为270℃和96.7%.碳烟与催化剂松散接触时,碳烟的起燃温度及最大NO转化率分别为290℃和48.4%,紧密接触时分别为275℃和70.4%.而进气中NO浓度、气体总流量的变化对碳烟的燃烧基本上没有影响,虽然NO的转化率有明显变化,但生成的N2总量基本不变.     

La1-xKxMnO3催化剂同时消除柴油机尾气中NO和碳烟性能

采用溶剂热法制备La_1-xK_xMnO₃(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La_1-xK_xMnO₃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,La_0.80K_0.20MnO₃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(T_ig)、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%.     

钙钛矿LaMnO3负载贵金属在催化氧化碳烟中的作用

采用共沉淀法制备钙钛矿LaMnO₃,并用浸渍法在LaMnO₃上负载不同的贵金属得到系列催化剂.利用程序升温氧化反应对催化剂催化氧化碳烟的性能进行了测试.程序升温还原(H₂-TPR)、BET、XRD、SEM和FT-IR等表征手段对催化剂进行了表征.结果表明,当Pd的负载量在0.5%时,催化剂Pd/LaMnO₃的催化性能最好,和单独的LaMnO₃相比,最高燃烧速率温度降低了40℃.当负载量较小和较多时,碳烟起燃温度反而会比LaMnO₃高.在5种贵金属负载的催化剂中,其中Pd催化性能最好,依次为Au、Ru、Pt和 Rh.TPR测试表明贵金属的负载有助于钙钛矿中Mn⁴⁺的还原,对高温时Mn³⁺的还原作用不大.XRD衍射角向低角度出现了少许偏移,显示负载在表面的贵金属部分进入钙钛矿LaMnO₃的晶格结构中,使其晶粒增大;BET和SEM结果表明催化剂在反应后出现了轻微团聚现象.IR图谱显示反应前后,主要特征红外吸收带没有明显变化, 表明催化剂具有较好的结构稳定性.适量的贵金属在钙钛矿LaMnO₃上负载,能够有效地提高催化燃烧碳烟的活性.     

柴油车尾气排放污染控制技术综述

从柴油机机内净化技术和柴油车尾气后处理技术2方面综述了国际、国内柴油车尾气排放污染控制技术研究现状,重点论述了柴油车颗粒物捕集技术和氮氧化物选择性催化还原技术的研究思路和进展,并展望了相关技术今后发展的方向.     

汽车尾气净化催化剂的发展、现状及前景

催化净化是控制汽车尾气污染的主要手段。文章介绍了汽车尾气净化催化剂的发展过程;描述了当今普遍使用的三效转化(TWC)催化剂;提出了未来尾气净化催化剂的发展趋势及需要解决的问题。TWC催化剂是以贵金属Pt、Pd和Rh为活性组元,引入Ce、La、Ba和Zr等作为助剂,担载在高比表面物质上制备而成的一类性能优异的催化剂,它能对尾气中的3种主要有害物质NOx、CO和HC同时进行转化。     

ABO_3型合金蜂窝整体催化剂研制及应用

催化净化工艺可有效地消除多种排气中的有害物,同时利用反应热以节约能源。本课题即为催化净化工艺提供新型的催化剂,用于取代昂贵的贵金属催化剂。课题主要内容包括:(1)研究出性能良好的钙钛矿结构稀土金属复合氧化物(通式ABO_3)代替贵金属做催化剂活性物;(2)研究用多孔耐热合金做成蜂窝载体以提高健化剂物化性能;(3)探索出严格按化学计量比例的载附方法,使活性物     

钙钛矿型四效催化剂净化柴油烟气的热力学分析

根据热力学原理,计算吉布斯自由能的变化量,讨论柴油烟气净化反应的可行性。钙钛矿型四效催化技术是提高CxHy、PM、CO、NOx转化率和降低反应温度的有效方法,也是改变吉布斯自由能变化量ΔG的间接条件。     

La1-xCexFe0.7Co0.3O3-δ网状多层纳米纤维对碳烟催化燃烧性能研究

采用静电纺丝法制备了一系列钙钛矿催化剂La_(1-x)Ce_xFe_(0.7)Co_(0.3)O_(3-δ)(x=0、0.1、0.2、0.3和0.4),并采用XRD、SEM、FT-IR、H2-TPR和O_2-TPD等技术分析了Ce掺杂量对催化剂结构、微观形貌及理化特性的影响.同时,采用程序升温氧化(TPO)技术评价了催化剂对碳烟的催化燃烧活性,探讨了催化剂对碳烟的催化燃烧机理.结果表明:在La_(1-x)Ce_xFe_(0.7)Co_(0.3)O_(3-δ)中掺杂适宜的Ce有助于提高催化剂活性,改善催化剂比表面积和孔容积.在催化剂与碳烟松散接触条件下,当Ce掺杂量(质量百分比)为0.3时,所制备的La_(0.7)Ce_(0.3)Fe_(0.7)Co_(0.3)O_(3-δ)对碳烟的起燃温度(T_(ig))、最大燃烧温度(T_m)和燃尽温度(T_f)分别为329.5、409.8和421.1℃,呈现良好的催化氧化活性.碳烟最大转化效率为98.7%,平均活化能为123 kJ·mol~(-1),CO_2选择率为98.2%,实现了对柴油机碳烟排放污染物有效"过滤+催化燃烧"的双重目标.     

LaBO3钙钛矿催化剂的VOCs催化燃烧特性

采用共沉淀法制备了LaBO3(B=Cr、Fe、Mn、Co、Ni)钙钛矿催化剂,并用XRD、BET、H2-TPR、O2-TPD等手段对其进行了表征,考察了催化剂对苯、甲苯、乙酸乙酯和丙酮的催化燃烧性能.结果表明,Cr、Fe钙钛矿晶相中存在少量的La2CrO6和La2O3杂晶相,破坏了其活性结构.Mn、Co、Ni则能与La形成完善的钙钛矿晶相,且表现出优良的催化性能,其中LaMnO3为阳离子缺陷结构,存在较丰富的晶格氧,更适合催化燃烧C—H键键能较高和难以活化的有机分子(如苯);LaCoO3、LaNiO3属于阴离子缺陷钙钛矿结构,存在更丰富的表面氧,更适合催化燃烧易在低温下活化的含氧类有机分子(如乙酸乙酯、丙酮).     

同时去除柴油机排气中颗粒物和NOx的催化剂技术

文章介绍了同时去除柴油机排气中颗粒物和氮氧化物催化剂技术。这种技术的雏形是分阶段催化净化，即在排气管道中串连净化颗粒物的氧化催化剂DOC和还原氮氧化物且同时净化颗粒物的还原催化剂DRC。钙钛矿型化合物及其复合氧化物由于其特殊的结构和优异的催化性能，已成为现阶段研究的热点；同时，催化剂的抗硫中毒能力也成为目前关注的重点。最后提出今后研究的主要目标是降低PM的燃烧温度的同时并减少NOx的生成，并强调催化剂的抗硫中毒能力的提高。     

Mg掺杂钙钛矿复合催化剂的CO2甲烷化催化性能研究

为促进CO₂转化与利用技术深入发展,助力“双碳”政策顺利实施,通过开展基础研究的方式,在调制具有钙钛矿复合结构的催化剂基础上,开展了一系列CO₂加氢合成甲烷(CH₄)的实验研究。对比考察了催化剂各构成要素对催化性能的影响。通过单因素变量实验,详细探究了温度与催化性能之间的关系,借助XRD、BET、SEM、CO₂-TPD、XPS等分析手段对催化剂微观结构进行详细分析和表征,解析了催化剂理化性质对催化活性的影响,明确了在钙钛矿型催化剂中掺杂Mg对调控CH₄选择性的积极作用。结果显示,催化剂La_0.9Mg_0.1Co_0.5Ni_0.5O₃在常压下具有优异的催化性能,在350～500℃内,可以获得接近100%的CH₄选择性。表征方法证明Mg的掺杂可以提供更多的CO₂吸附位点,对提升催化性能具有重要的辅助作用。     

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 .     

氮氧化物与挥发性有机物协同催化净化进展

将垃圾焚烧、钢铁冶炼等典型行业烟气处理中的NH₃-SCR脱硝与VOCs净化模块耦合，发展多污染物协同控制理论和技术，协同催化净化NO_x与VOCs,不仅具有重要的科学意义，还具有重大的生态环境和经济效益。目前，NO_x与VOCs协同催化净化技术已在环境催化领域引起广泛关注，已报道相关研究主要聚焦于协同催化剂性能的考察，但该项研究仍处于初步探索阶段，尚未获得满足实际应用需求的高效协同催化剂，且相关反应机制有待深入考察。未来NO_x与VOCs协同净化催化剂技术的发展需解决3个关键难题：协同净化催化剂酸/氧化还原双核活性位的构建及调控、协同净化催化剂上酸/氧化还原双循环反应路径的理解、协同净化过程中催化剂的抗中毒能力提升。解决这些关键科学问题的第一步仍是设计并制备高活性、高稳定性、抗中毒的协同净化催化剂；然后探究催化剂的化学组成、结构特点和理化性质，解析催化剂双核活性位的微化学环境；进一步利用原位测试手段、表面反应技术以及理论模拟计算，解析催化剂结构与性能的构效关系，阐释催化净化过程高效协同机制和催化剂抗中毒机...