汽车尾气净化非贵金属催化剂SO2中毒机理研究

用TPD,IR,XPS等方法研究了汽车尾气净化的复合氧化物催化剂SO_2中毒机理。结果表明,催化剂SO_2中毒失(?),首先是SO_2在催化剂活性中心上进行化学吸附,然后部分SO_2与活性组分生成相应的亚硫酸盐和硫盐酸,从而使催化剂失活。SO_2的化学吸附及部分生成相应的亚硫酸盐,与生成硫酸盐相比,对催化剂失活的影响,前者更为明显。     

甲醇燃料汽车排气催化净化研究——催化剂的制备和活性评价

本文研究了以堇青石蜂窝体为载体、贵金属Pd为活性组分的催化剂制备方法,以及该催化剂体系用于净化甲醇汽车(M100)排气的可能性。实验室和台架试验的结果表明,含活性氧化铝涂层的堇青石蜂窝体为载体的Pd催化剂体系(Pd0.75～1.4克/升),具有良好的活性和热稳定性,经1000℃焙烧后活性不下降,排气起燃温度是129—137℃;在空速4—13×10~4小时~(-1)、甲醇浓度4—10万ppm,甲醛50—530ppm及未加二次空气条件下,甲醇净化率～99％,甲醛净化率不稳定。涂层料中加入稀土氧化物有助于改善催化剂的热稳定性,台架试验结果还表明,排气中O_2含量少,不足以把甲醇和CO完全氧化成CO_2。因此,为同时获得甲醇、甲醛和一氧化碳的良好净化效果,需要补充二次空气。     

金属有机骨架材料MOF-5催化吸附SO_2

采用溶剂热法制备金属有机骨架材料MOF-5催化剂,应用于SO_2的净化处理.采用XRD、SEM、TGA和N2吸脱附等表征手段对催化剂的结构和形貌进行表征.结果表明,溶剂热法所制备的MOF-5,具有规则的立方体结构,尺寸在2—3μm左右,且比表面积可达1024 m~2·g~-1,孔容可达0.65 cm~3·g~(-1).系统考察了不同温度条件下MOF-5催化剂对SO_2的吸附能力,表明在200℃以下,MOF-5催化剂对SO_2均具有较好的吸附能力,并且具有较好的使用寿命;25℃时MOF-5催化剂对SO_2的最大吸附量为4.3 mmol·g~(-1).吡啶吸附和CO_2-TPD分析表明溶剂热法制备的MOF-5晶体具有较多的酸性活性位和碱性活性位,有利于SO_2的吸附氧化及存储.运用in situ FTIR系统研究了SO_2在MOF-5催化剂表面的反应行为,表明MOF-5催化剂表面的主要生成产物为硫酸盐,特别是双齿双核硫酸盐居多.进一步对MOF-5催化剂吸附储存SO_2的反应机理进行了深入的探讨.     

MnOx/PG低温SCR催化剂二氧化硫中毒及再生特性

采用等体积浸渍法制备了锰氧化物负载凹凸棒石(MnO_x/PG)低温SCR(Selective Catalytic Reduction)催化剂,在含硫气氛中进行低温SCR催化脱硝反应后受SO_2的毒化作用而失活.考察了热处理和水洗两种再生方式及再生工艺条件对中毒后的MnO_x/PG催化剂活性恢复的影响.结果表明,热处理不能有效恢复催化剂活性,而水洗再生可以使中毒催化剂的活性完全恢复;两种再生方法的工艺条件均对催化剂活性恢复效果不大.通过BET、SEM、元素分析等表征手段对催化剂中毒机理和中毒前后性能变化进行分析.结果表明,硫酸铵盐和多聚SO_4~(2-)的形成是导致MnO_x/PG催化剂活性降低的主要原因.热处理使催化剂部分活性恢复的原因在于表面硫酸铵盐的分解,而水洗再生可以有效的去除催化剂表面的硫酸铵盐和SO_4~(2-)聚合体,进而催化剂活性完全恢复.     

混合轻稀土燃烧催化剂的研究及其应用

本文研究了稀土氧化物,特别是混合轻稀土氧化物对排气净化催化剂活性的影响。稀土元素氧化物Sm_2O_3添加于Pd/γ-Al_2O_3催化剂中,使催化剂对一氧化碳的氧化活性明显提高,转化温度T_(50％)和T_(90％)分别下降50℃和80℃,并提高了钯催化剂的热稳定性。当混合轻稀土氧化物添加于钯或贱金属氧化物催化剂中,催化剂活性也有所提高。其结果为:添加于钯催化剂中,对一氧化碳的转化温度T_(50％)和T_(100％)分别下降9℃和11℃;添加于贱金属氧化物中,T_(50％)和T_(100％)下降20℃和14℃;添加于钯-贱金属氧化物复合催化剂中,T_(50％)和T_(100％)分别下降14℃和12℃。在此基础上,研制出一种活性高、耐水汽、热稳定性好的混合轻稀土排气净化催化剂,并已用于固定污染源有机废气与汽车尾气的净化。     

低温锰基分子筛脱硝催化剂的研究进展

本文综述了近年来国内外有关低温锰基分子筛NH_3-SCR催化剂的研究进展,较为全面地总结了该系列催化剂主组分MnOx、助剂的选择及其对催化剂性能的影响,分析了锰基低温分子筛脱硝催化剂的H_2O和SO_2中毒机理,对锰基分子筛催化剂上低温NH_3-SCR反应机理进行了详细总结,并对分子模拟在分子筛催化剂设计中的应用做了介绍.最后,针对锰基分子筛应用于低温NH_3-SCR所存在的问题,展望了该领域未来可能的发展方向和研究热点.     

柴油机排放黑烟颗粒物的催化燃烧

为降低柴油机排放的黑烟颗粒物,对催化滤烟器的催化剂组成进行了研究.采用差热,热重分析方法,比较了非贵金属盐类及稀土钙钛矿催化剂的活性.指出铜盐系列催化剂对烟炱燃烧有较好的催化活性,其起燃温度比无催化剂时约下降200℃.对DCF-1型过滤器进行了柴油机上排气滤烟的初步试验.     

锰基低温SCR脱硝催化剂抗硫抗水性能研究进展

锰基催化剂以其良好的低温脱硝活性受到越来越多的关注,在低温脱硝领域具有广阔的应用前景.然而,在实际应用过程中,反应气氛中存在的SO_2和H_2O容易造成催化剂中毒失活.本文分析了锰基催化剂在低温氨选择性催化还原(NH_3-SCR)过程中SO_2和H_2O的中毒机理,重点介绍了提高锰基催化剂抗硫抗水性方面的研究进展,从添加过渡金属助剂、改变形貌和改变制备方法等3个方向展开分析.最后针对目前锰基催化剂存在的问题,提出了改进意见,并对锰基脱硝催化剂未来的发展方向和应用前景进行了展望.     

汽车排气净化催化剂三效性能的研究

本文对Ky系列催化剂处理汽车排气中CO,HC和NO_x的三效性能进行了研究,用CVS法测定排放污染物的重量和转化效率;通过行车60 000km,证明高温老化引起催化剂表面结构的改变,是导致催化剂活性下降的主要原因,新改进的催化剂有较好的热稳定性和三效性能。     

液相催化氧化吸收烟气中SO_2的研究

本文报告了水溶液催化氧化吸收烟气中的SO_2对各种因素,包括催化剂浓度和种类、反应温度、SO_2浓度和烟气流量,以及烟气中氧气含量和反应后溶液中SO_3~(2-)和SO_4(2-)浓度与催化剂浓度的定量关系进行了研究。当催化剂浓度为0.05mol/l,SO_2浓度1000—2000ppm,温度25℃时,SO_2吸收率85％以上。并初步讨论了液相催化氧化吸收SO_2反应机理。     

负载型稀土复合氧化物燃烧催化剂的失活研究

本文探讨了负载型稀土复合氧化物燃烧催化剂在使用过程中失活的主要特征.通过XRD,TEM,BET比表面测定及不同使用期的活性测定.证实催化剂在使用后的4—8个月内,烧结是失活的主因;而XPS谱显示硫中毒有积累性,以SO_4~(2-)形式沉积于催化剂表面,构成了燃烧催化剂后期失活的主要因素.由于催化燃烧反应在较高的温度下进行,并充分供氧,所以积炭引起失活的可能性较小,这可以从孔容数据和一些电镜照片中得到证实.     

稀土复合氧化物加少量贵金属的汽车尾气催化剂的初步研究

本文对稀土添加少量贵金属的汽车尾气催化剂进行了研究,包括稀土氧化物对涂层热稳定性的影响、活性组分浸渍方式对活性的影响。说明不同的浸渍方式对催化剂活性作用不同,分浸比共浸的效果好,ＣＯ起燃温度降低１５￣３０℃,并与贵金属催化剂进行对比,说明钙钛矿结构催化剂具有良好的耐久性,９５０℃水热老化１６ｈ后,起燃温度及最大净化效率没有明显变化。     

稀土-过渡金属复合氧化物催化剂用于汽车尾气净化研究

以不含贵金属的稀土 过渡族金属四元复合氧化物为催化剂 ,模拟汽车尾气的组成含量 ,运用连续流动式反应器 ,研究了四元复合氧化物La0 5Sr0 5Ni1 -xCuxO3系列 (x =0—1 0 )对CO和NOx 的催化氧化还原消除活性及其在消除反应条件的抗硫中毒能力 .实验结果表明 ,钙钛矿型四元复合氧化物催化剂La0 5Sr0 5Ni0 5Cu0 5O3对CO和NOx 的氧化还原消除都具有较高的活性 ;脉冲中毒实验指出 ,当反应温度≥ 3 0 0℃ ,SO2 在催化剂中的脉冲积累含量为 1 2 2× 1 0 - 2 mmol时 ,该复合氧化物仍表现出良好的抗硫毒性能 ,它对CO的氧化消除活性并未因体系中SO2 的存在而受到影响     

过渡金属对Pt Rh Pd/Al2O3催化剂性能的影响

研究了过渡金属(重点考察了铜)对Pt Rh Pd／Al2O3催化剂尾气净化效能的影响,并应用XRD,TPD,TPR等手段对过渡金属在Pt Rh Pd／Al2O3催化剂中的作用机制进行了探讨．结果表明,过渡金属对Pt Rh Pd／Al2O3催化剂具有较大的改性作用,过渡金属与混合贵金属产生的协同效应有利于催化剂活性的提高．     

CdS-TiO2复合光催化剂可见光下降解黄连素

采用沉积法制备CdS-TiO2复合光催化剂,利用UV-Vis DRS、XRD等方法对其进行表征,并在可见光下对黄连素废水进行处理,考察了催化剂投加量、黄连素初始浓度、黄连素初始pH值对黄连素去除率的影响.研究结果表明,在常温下制备的CdS-TiO2复合光催化剂,对可见光有较好的响应能力;在催化剂投加量1.5 g.L-1,黄连素初始浓度80 mg.L-1的条件下,催化剂对黄连素的去除效果显著,可达80%以上.pH对反应的影响不大.该催化剂循环使用3次仍具有较高的光催化活性与化学稳定性.     

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.     

一种新的快速测定水中COD的消化一分光光度法

探讨了在MnSO_4-CuSO_4复合催化剂、硫-磷混酸体系中,对样品进行恒温密封消解,用分光光度法测定溶液的COD值。实验得出测定化学需氧量的最佳条件:混酸H_2SO_4-H_3PO_4体积比为4:1,催化剂MnSO_4-CuSO_4质量比为1:2,MnSO_4-CuSO_4的总量为0．03g,消解温度为165℃,消解时间为15min。实验结果表明,此方法的测定结果与重铬酸钾法测定结果的相对误差≤5%,且有较好的重现性及较高的准确度与精密度。本法可同时消解多个试样,适用于大批量试样COD的测定,使试样的消解时间由标准法的2h缩短到了15min,同时用MnSO_4-CuSO_4复合催化剂代替价格昂贵的A_(g2)SO_4,大大降低了分析成本。     

V2O5/ACF催化剂用于烟气低温脱硝的研究

采用等体积浸渍法制备V_2O_5/ACF,CuO/ACF和Fe_2O_3/ACF催化剂,在H_2O和SO_2存在下,三种催化剂选择性催化还原(SCR)NO_x的活性依次为V_2O_5/ACF>CuO/ACF>Fe_2O_3/ACF.对V_2O_5/ACF催化剂中V_2O_5担载量、反应温度和反应空速对脱硝活性的研究表明,当H_2O和SO_2存在时,V_2O_5的最佳负载量为0.5wt%,在反应温度为180℃,空速为2000 h~(-1)时,NO转化率可达84%,表明该催化剂具有良好的抗H_2O和SO_2毒化的能力.     

活性炭催化剂上SO2转化活性中心的研究

研究了用不同原料及不同方法制备的活性炭催化剂物化性质变化及其与SO_2转化为SO_3的催化活性的关系。结果表明,催化剂的活性主要取决于其表面性质,而与其孔结构等物理性质无明显关系。XPS和TPD结果认为,催化剂表面上存在有五种数量不等的基团,即(酮基),(烯酮基),其中,含氧基团=C=O为SH_2转化为SO_3的活性中心,可以经改质手段使糠醛渣活性炭上该基团数量增加,从而可提高催化活性。     

低浓度SO2废气脱硫研究

通过试验确定了由NaH_2PO_4和Na_2B_4O_7组成的缓冲溶液作为废气脱硫的吸收液.考察了吸收液中NaH_2PO_4浓度、吸收液中NaH_2PO_4/Na_2B_4O_7值、吸收液中SO_2含量、吸收温度和液气比等因素对SO_2脱除率的影响规律.在此基础上确定了在喷射塔中用该吸收液脱除废气中SO_2的适宜工艺条件.