常温下CO氧化催化剂的研究

为使CO在常温下氧化为CO_2,本工作选择了活性碳纤维作为催化剂载体,以PdCl_2-CuC_2-Cu(NO_3)2为活性组份,比较了三种活化方法制备的活性碳纤维其比表面积及羧基含量的变化。用FT-IR及XPS方法测试了载体表面含氧官能团与活性组份之间的相互作用。考察了载体比表面不同时,对CO氧化性能的影响。研究了钯含量、温度、预饱和水温对催化活性的影响。对反应动力学进行了初步考察,测定的表观活化能约为15.8千卡/克分子。催化剂在20—40℃、空速为10000小时~(-1)的条件下,可使浓度为4×10~3ppm的CO有效的氧化为CO_2。     

氟里昂12(CCl2F2)燃烧分解催化剂性能的研究

本文对贵金属、氧化物和复合氧化物体系催化剂上氟里昂_(12)(F_(12))燃烧分解反应进行了活性评价和稳定性研究.结果表明:TiO_2,ZrO_2/TiO_2催化剂对氟里昂_(12)燃烧分解反应具有良好的低温催化活性和较好的稳定性,ZrO_2/TiO_2催化剂具有一定的臭氧-催化氧化活性     

基于CeO_2/TiO_2催化H_2O_2氧化低温脱硝的实验研究

以H_2O_2为氧化剂对NO进行低温氧化脱硝,考察了非催化和纳米TiO_2催化作用下的H_2O_2氧化低温脱硝性能;并以纳米TiO_2为载体,采用等体积浸渍法掺杂过渡金属氧化物CeO_2进行改性,制备了一系列CeO_2/TiO_2催化剂,探究了其催化作用下H_2O_2的氧化脱硝性能,并筛选获得了催化剂的最佳CeO_2负载量;进一步针对最优催化剂,考察了不同烟气工况对催化剂活性的影响,并进行了XRD、H2-TPR以及XPS等表征分析.表征结果显示,CeO_2的负载量会影响催化剂中晶格氧的含量,晶格氧相对含量的增加有利于氧化还原反应中的电子传递,这是促进H_2O_2活化分解的关键.实验结果表明,CeO_2/TiO_2催化剂能有效促进H_2O_2的活化分解实现低温脱硝,且CeO_2负载量为3%wt时,催化活性最高;在烟温为160℃、[H_2O_2]/[NO]物质的量比为2以及空速为30000 h-1时,NO转化率最高可达76%.     

可见光响应PANI/TiO_2和PoPD/TiO_2纳米材料的氧化机制及协同-光敏化作用

利用原位氧化聚合法制备pdyaniline(PANI)/TiO_2和poly-o-phenylenediamine(PoPD)/TiO_2纳米材料,通过XRD、元素分析、UV-Vis DRS和循环伏安曲线等方式进行表征,以亚甲基蓝为模拟污染物,考察p H值以及导电聚合物/TiO_2浓度对光催化效果的影响,通过捕捉实验判定不同活性物种在光催化过程中的贡献.结果表明,PANI和Po PD没有改变TiO_2的粒径和物相,PANI/TiO_2、Po PD/TiO_2和TiO_2的禁带宽度分别为2.82 e V、2.89 e V和3.09 e V;溶液p H值越高,导电聚合物/TiO_2纳米材料的光催化活性越高;PANI/TiO_2和Po PD/TiO_2纳米材料浓度在光催化降解过程中存在的最佳值分别为1 g·L-1和1.5 g·L-1,PANI/TiO_2和Po PD/TiO_2纳米材料光催化过程中活性氧物种的贡献顺序分别为·OHh+·O-2,·OH≈h+·O-2.重复利用实验结果表明制备的PANI/TiO_2和Po PD/TiO_2纳米材料具有良好的光催化稳定性.导电聚合物和TiO_2之间的协同-光敏化作用是CPs/TiO_2纳米材料光催化活性得到提高的主要原因.     

Co—TPP／TiO2对No—Co反应的催化性能

用四苯基卟啉钴负载在无定形的TiO_2载体上作为催化剂(Co-TPP/TiO_2),经真空加热活化后对CO还原NO的反应具有较高的催化活性,在80—150℃范围内反应的平均速率为0.52—2.8mmol/(g-cat·h)(10min内).确定了催化剂的最佳活化温度和再生条件。实验结果表明,在NO开始还原时就有分子氮形成。讨论了负载后Co-TPP活性增强的主要因素。     

铈锆固溶物载Pd催化剂的构造特征及其活性

以共沉淀法和滤纸作为模板剂的模板法制备铈锆固溶物(Ce／Zr=1)负载Pd催化剂,用XRD对其进行晶相分析,两种方法均形成立方萤石结构．TPR实验揭示了滤纸模板法制备的铈锆固溶物高温老化催化剂更易被还原．催化剂表面Pd的分散度和活性评价实验表明,催化剂表面贵金属的分散度在一定程度上决定催化剂的活性,载体物性影响Pd的分散度,滤纸模板法制备的铈锆固溶物负载Pd催化剂有较高的Pd分散度,表现出比共沉淀法制备的铈锆固溶物负载Pd催化剂好的三效活性．     

钾盐沉积V_2O_5-WO_3/TiO_2催化剂的制备及再生

采用浸渍法制备钾盐沉积V_2O_5-WO_3/TiO_2催化剂,利用BET、FESEM、XRD和激光拉曼对催化剂进行表征.通过分析催化剂活性与理化性质,来考察钾盐沉积对V_2O_5-WO_3/TiO_2SCR催化剂脱硝活性的影响.考察了中毒前后、不同的再生方法和测试时间对氨气选择性催化还原NO的影响.结果表明,钾盐沉积的V_2O_5-WO_3/TiO_2催化剂随着钾盐溶液浓度的增加中毒能力越强.不同的再生方法使得钾盐沉积V_2O_5-WO_3/TiO_2催化剂的脱硝活性均有不同程度的提高.整体来说,水洗酸洗加钒的再生催化剂脱硝效率可以恢复到98%、99%左右.     

液相中MnO2催化臭氧化降解磺基水杨酸

研究了β-MnO2,γ-MnO2和由MnSO4产生的胶状MnO2在液相中催化臭氧化降解磺基水杨酸的催化性能.结果表明,液相中MnO2催化臭氧化降解磺基水杨酸的活性与体系的pH值有关,而与其物相无关.在本实验条件下,三种MnO2在pH=1.0时均显示了较好的催化臭氧化活性,而在pH=6.8和8.0时却无活性.实验结果还表明,催化剂催化分解臭氧活性的高低与其催化臭氧化降解有机物的活性并无直接关系.     

V2O5/AC催化剂对氨还原NO的研究

考察了V2O5/AC催化剂对NH3选择催化还原NO的影响，结果表明，以浓硝酸预氧化处理的活性焦为载体对催化剂活性有很大提高，这是由于浓硝酸预氧化后，活性焦表面产生了较多的含氧官能团可能吸附更多的NH3,并且提高了活性组分V2O5的含量，反应气氛中加入SO2后，二都活性都增加，但差异消失，这是由于SO2存在时，反应生成的SO4^2-离子的酸性强于浓硝酸预氧化产生的含氧官能团的酸性，催化剂在使用前经过煅烧和氧化对催化剂活性有很大改善。SO2存在时，V2O5含量为1wt%的催化剂活性提高。     

液相中MnO2催化臭氧化降解磺基水杨酸

研究了β-MnO2,γ-MnO2和MnSO4产生的胶状MnO2在液相中催化臭氧化降解磺基水杨酸的催化性能。结果表明，液相中MnO2催化臭氧化降解磺基水杨酸的活性与体系的pH值有关，而与其物相无关．在本实验条件下，三种MnO2在pH=1．0时均显示了较好的催化臭氧化活性，而在pH=6．8和8．0时却无活性。实验结果还表明，催化剂催化分解臭氧活性的高低与其催化臭氧化降解有机物的活性并无直接关系。     

甲醇分解催化剂及其在甲醇汽车上的应用

以Al_2O_3为载体、由浸渍法制备的负载型铜镍基和铜锌基催化剂,对甲醇分解制取H_2和CO的反应具有优良的低温活性、选择性、耐高温性和使用寿命,对乙醇分解也有良好的活性。两种催化剂在甲醇汽车的车载分解器中的应用巳达实用水平。     

天然锰矿/Ce/TiO_2复合催化剂制备及其催化氧化NO性能

以安徽省青阳县出产的天然锰矿作为前躯体,采用等体积浸渍法制备了负载型天然锰矿/Ce/TiO_2复合催化剂,采用X射线衍射、比表面积分析及NO吸脱-脱附实验等方法对催化剂结构进行表征,探讨了活性组分Ce和Ti的掺杂比例、催化剂煅烧温度及反应温度等因素对其催化氧化NO和抗硫性能的影响.结果表明,经250℃煅烧的天然锰矿同时负载5%Ce和5%Ti的催化剂具有良好的催化氧化NO性能,当烟气温度在300℃及空速12000 h-1条件下,0.1%的NO氧化生成NO2的产率可达98%;当配气中单独加入5%水蒸气或低浓度SO_2(0.03%)时,对NO转化率几乎没有影响;但同时加入5%水蒸气及较高浓度SO_2(0.05%)时,催化氧化活性下降,停止添加后,其活性仍不能有效恢复.     

Pd/TiO_2催化剂对三氯生的催化加氢脱氯研究

采用沉淀-沉积法制备不同载体的Pd负载型催化剂,采用透射电镜(TEM)、X-射线衍射(XRD)和电感耦合等离子体发射光谱(ICP-AES)对材料进行表征;并以所得材料为催化剂对三氯生(TCS)的催化加氢脱氯反应进行了研究.结果表明,Pd/TiO_2型催化剂在TCS加氢脱氯反应中具有较好的效果,反应活性随着Pd负载量的提高而增强.当反应物初始浓度为0.016 mmol·L~(-1),pH值为10,催化剂0.36%Pd/TiO_2用量为20mg时,TCS在70 min可以完成脱氯过程.碱性条件下,p H的升高不利于反应的进行.当催化剂用量在15—25 mg时,催化剂质量标化的反应初活性没有明显变化,表明催化反应过程不受传质阻力的影响.当反应物初始浓度在0.009—0.02 mmol·L~(-1)时,反应初活性随浓度的提高显著增加,但进一步增加反应物的浓度时初活性没有明显提高,因此,TCS在Pd/TiO_2催化剂上的脱氯行为符合Langmuir-Hinshelwood模型,表明TCS的加氢脱氯受表面吸附所控制.催化反应的过程中生成多种脱氯中间产物,反应的最终产物为2-羟基二苯醚.     

钛柱撑海泡石Cu基催化剂净化CO性能的研究

采用钛柱撑和酸改性海泡石作载体,使用浸渍法和离子交换法制备钛柱撑海泡石Cu催化剂用于CO氧化.结果表明,钛柱撑能显著提高Cu基催化剂的活性,采用浸渍法制备的钛柱撑量为30mmol·g-1,负载量为5%的Cu海泡石催化剂对CO的氧化效果最佳.BET结果表明钛柱撑改变了海泡石的结构,孔径由中孔向大孔发展;提高柱撑改性温度,柱撑液中的钛胶粒聚集,柱撑物种中的TiO2比例增大.     

钛基催化剂制备及其光分解磷化氢性能

通过光催化将磷化氢(PH_3)分解为黄磷和氢气的技术,兼具环保效益和经济价值.采用化学镀法、化学沉淀法分别在溶胶凝胶法自制的TiO_2与商品P25表面负载Ni和Fe_3O_4,制成钛基负载型催化剂,研究其对PH_3光催化分解性能,并利用XRD、EDS、FT-IR、FESEM对催化剂的晶相结构、元素组分、表面官能团及表观形貌等进行表征和分析.结果表明,P25负载型催化剂具有良好的性能,在450℃、395 nm光照条件下,PH_3分解率接近100%,光照对催化分解磷化氢具有重要协同作用,应用前景广阔.同时,验证了Ni和Fe_3O_4是催化剂的高效活性相,对于PH_3分解至关重要.     

基于水热法制备的TiO_2/MoS_2复合光催化剂及其光催化制氢活性

采用水热法制备出了TiO_2/MoS_2复合光催化剂,通过X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、紫外可见漫反射光谱(DRS)、X射线光电子能谱分析(XPS)和光致发光光谱(PL)方法对TiO_2/MoS_2进行表征.研究了MoS_2负载量、复合催化剂TiO_2/MoS_2表面担载的贵金属种类(Pt、Pd、Ru)及其担载量、空穴牺牲剂种类对光催化反应制氢活性的影响,并考察了催化剂的稳定性.研究结果表明,硫化钼和二氧化钛复合能显著提高光催化产氢性能,硫化钼的最佳负载量为5 wt%,比产氢速率为776.99μmol·h~(-1)·g~(-1),其产氢活性是纯TiO_2的4.92倍,商业P25的3.67倍;复合催化剂TiO_2/5 wt%MoS_2表面担载的贵金属种类及其质量分数对产氢性能有一定的影响,其中0.5 wt%的Pd对产氢性能的影响最大,能明显提高复合催化剂的产氢性能,比产氢速率可提高至2599μmol·h~(-1)·g~(-1);该催化剂可利用不同有机物作为牺牲剂产氢,如甲醇、乙醇和乳酸,三者产氢量的次序为:甲醇乳酸乙醇;经过5次循环实验,复合催化剂Pd/(TiO_2/MoS_2)仍能保持90%的活性.另外,对复合催化剂光催化产氢机理也进行了分析.     

CeO2—CuO／γ—Al2O3催化剂上CO氧化及氧物种脱附与恢复行为的研究

氧化铈(CeO_2)作为贮氧和氧离子的传导物质常在高温下有催化特性,而CuO是普通的氧化物催化剂 本文以CeO_2结合活泼的CuO/γ-Al_2O_3催化剂为研究对象,利用色谱-微反流动法,以及XRD,TPR和TPD-MS等技术,研究了CuO/γ-Al_2O_3催化剂及添加CeO_2对CO和n-C_5H_(14)深度氧化的性能,探讨了催化剂的还原特性及表面氧的脱附与恢复行为 结果表明,CeO_2的存在改善了CuO在γ-Al_2O_3上的分散状态,促进了催化剂上氧物种的脱附与恢复,加速了氧化还原循环,从而提高了催化剂对CO和n-C_6H_(14)的深度氧化活性.     

金属氧化物MoO3(WO3)和V2O5对烟气脱硝催化性能试验

以纳米级锐钛型TiO2为载体,负载V2O5和WO3(或MoO3)制备催化剂,研究不同催化剂组分对NO和NO2脱除率以及N2O生成量的影响.结果表明,V2O5的加入使得MoO3(WO3)/TiO2催化剂的活性和选择性得到了改善.MoO3(WO3)的加入主要是改善了催化剂表面的活性位数量,从而使得V2O5/TiO2基催化剂表现出更高的活性.     

国内新型柴油机尾气净化催化剂

本文采用挤压成型堇青石蜂窝载体,制成含有铂、钯的催化剂。研究了第二载体活性氧化铝晶形结构、涂载最对载体比表面和催化剂活性的影响;添加稀土元素有利于改进催化剂的耐高温性能。用165型柴油机尾气进行净化试验,说明催化剂对CO和总烃净化效果较好,当空速为36000小时~(-1),在载Pt(2克/升)催化剂上,CO起燃温度180℃,总烃200℃;CO转化率达90％的温度为210℃,总烃为250℃; 250℃下,当空速增加到10万小时~(-1),CO转化率为97％,总烃转化率83％。催化剂的活性与国外同类型催化剂相接近。     

ZrO2掺杂的V2O5/TiO2催化剂表征及催化还原NOx

采用共沉淀法制备出不同锆掺杂量的钛锆复合载体(TiO2-ZrO2),运用XRD和BET研究其微观结构,结果显示钛锆物质的量之比1∶1时复合载体具有最大的比表面积,可达256.01 m.2g-1.以此为载体制备了V2O5/TiO2-ZrO2催化剂,并添加少量CeO2对其改性.采用XRD、BET、H2-TPR、原位FT-IR等手段研究其活性组分的表面分散状态、氧化还原特性和表面酸性.结果显示,V2O5高度分散在载体上;与纯V2O5相比,复合载体上V2O5的还原峰向低温方向发生了偏移;催化剂表面包含了大量的B酸和L酸.模拟氨气催化还原NO(NH3-SCR)的脱硝反应活性测试表明,V2O5/TiO2-ZrO2催化剂具有较好的热稳定性和较宽的活性窗口,少量CeO2的加入提高了催化剂的低温活性.