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。     

汽车排气净化催化剂综合性能的研究

对HR-1型稀土复合氧化物催化剂进行了活性评价,实验结果表明,该催化剂具有良好的温度和空速特性,耐高温性能好;经60000km行车使用后,催化剂仍保持良好的活性;对行车后的催化剂进行了综合分析,说明HR-1型催化剂在一定程度上能够经受燃油带入的铅、磷、锌等物质的侵袭;高温热冲击所造成的催化剂比表面的减少乃是催化剂性能降低的主要原因.     

地下水脱硝催化剂的制备及其性能研究

以Al2O3为载体制备了负载型催化剂,通过甲酸催化还原脱除地下水中硝酸盐对该催化剂进行了活性评价,并研究了催化剂制备条件对催化性能的影响,发现催化剂种类、配比及其含量不同,催化剂的催化性能也相应发生变化,其中4%Pd-1%Cu/Al2O3催化剂可以在45min内将100mg/L的NO3-被完全去除。     

负载型金属氧化物催化剂分解臭氧的研究

用浸渍法制备了活性炭、γ-氧化铝和分子筛负载的MnO2,CuO,Fe2O3催化剂,并考察了它们对臭氧分解的催化性能。结果表明,MnO2催化剂优于CuO,Fe2O3,催化剂,活性炭为载体的催化剂优于γ-氧化铝和分子筛为载体的催化剂。温度对臭氧催化分解影响很大,在90℃时,MnO2／AC催化剂对臭氧的去除率可达80％以上。当存在一定浓度的水蒸气时,湿度越大,催化性能越差。当臭氧初始质量浓度低于50mg／L时,随着臭氧初始浓度的增加,催化性能有一定的下降。     

SCR催化剂对汞的催化氧化研究进展

文章综述了目前国内外选择性催化还原(SCR)催化剂催化氧化燃煤烟气中汞的研究现状。介绍了钒基、铜基、铁基、锰基、铈基以及贵金属SCR催化剂对汞的催化氧化性能;分别分析了烟气温度、烟气组分(Cl2、HCl、SO2、NH3等)、空速等因素对各催化剂汞氧化性能的影响;最后运用文献对比方法综合概括了燃煤烟气条件对汞氧化的影响,并结合我国燃煤电厂现状,对SCR催化脱汞技术的发展方向提出建议:利用SCR催化剂实现燃煤烟气中汞的氧化,结合现有污染物控制设备实现汞的脱除,是一种经济、高效的燃煤烟气脱汞技术;当前应深入研究SCR催化剂对汞的催化氧化机理,开发能够实现NOx与汞协同控制的,稳定、高效、普适性强的低温SCR催化剂。     

催化湿式氧化法处理有机废水的催化剂研究

催化湿式氧化法是处理高浓度、有毒有害、难降解有机废水的一种有效手段.本文分析总结了过渡金属、贵金属和稀土金属等作为均相催化剂与非均相催化剂,采用催化湿式氧化法处理有机废水的性能,特别是比较了它们处理多种有机废水时对COD的去除效率和载体的使用情况.从分析中可以看出,氧化铝是非常好的载体,多组分复合催化剂比单组分催化剂具有更好的催化性能,以Cu、Mn、Ce为主要活性组分的复合催化剂具有很高的催化活性,并且应用范围广.最后探讨了催化剂的反应机理和发展前景.     

选择性催化氧化NO的催化剂研究进展

工业生产过程产生的NO对大气环境造成严重污染。选择性催化氧化吸收法（SCO）脱硝是目前较有价值的脱硝技术。选择性催化氧化的关键在于催化剂的选择。目前,用于NO催化氧化的催化剂主要有活性炭类、分子筛类、贵金属类、过渡金属氧化物类催化剂。其中,过渡金属氧化物类催化剂具有良好的催化活性,价格低廉,制作简单等,是目前较有研究前景的催化剂。目前,关于SCO各类催化剂脱硝机理的研究,常温下经济实用且氧化、稳定、抗毒性能优良的催化剂的制备,以及催化氧化工业废气工艺的探索是脱硝催化剂未来的发展方向。     

分子筛负载CoO_x催化剂用于苯的催化氧化

采用等体积浸渍法合成了不同负载量的Co O_x/HZSM-5催化剂用于苯催化氧化反应,并采用XRD、低温氮气吸附、NH_3-TPD及H_2-TPR技术对催化剂的结构、孔性质、比表面积、酸性及氧化还原性能进行表征。催化反应结果发现,HZSM-5分子筛表面分散的Co Ox颗粒显著提高了HZSM-5的苯催化氧化活性,10%Co O_x/HZSM-5催化剂表现出最优的催化活性和良好的催化稳定性。材料表征结果表明分子筛表面丰富的酸中心以及Co O_x活性组分的低温可还原性是影响Co O_x/HZSM-5催化剂催化性能的关键因素。     

负载型钌催化剂的制备对甲苯催化燃烧的影响

采用浸渍法,将贵金属钌负载到分子筛制备了钌基催化剂,探讨了分子筛类型、钌负载量、焙烧温度和催化剂粒径等制备条件对催化剂催化氧化甲苯性能的影响。结果表明,以ZSM-5为载体制备的钌基催化剂催化甲苯的效果优于β分子筛为载体的催化剂;随着钌负载量的增加,在1%～1.2%的范围内催化剂活性明显上升,之后有所下降;焙烧温度在250～350℃的范围内,催化剂对甲苯的催化活性随焙烧温度的升高显著上升,但350℃之后活性变化不大;在一定范围内适当降低催化剂粒径可增加催化剂的活性,但降到40目以下时催化剂活性变化不大。实验条件下制备的催化剂可在180℃时催化转化98%的甲苯,表现出了低温催化去除甲苯的优异性能。     

制备及反应条件对Pt/Al2O3蜂窝状催化剂性能的影响

采用多次涂层 浸渍法制备了蜂窝状Pt Al2 O3 催化剂 .并对焙烧温度和焙烧时间等不同制备条件和反应温度、O2 浓度和空速等不同反应条件下NOx 的选择性催化还原性能进行了研究 .实验表明 ,蜂窝状Pt Al2 O3 催化剂上NOx 转化率在反应温度为 30 0℃左右时出现最高值 .而随反应温度的升高 ,达到最高转化率所需的O2 浓度不断减小 ,分别为 8% ,6 %和 4 % .这可能是由于在高温下O2 会与NO发生竞争吸附 ,从而阻碍了NO催化还原反应的进行 ;同时随着空速的依次增加 ,催化剂的活性逐渐下降 ,催化剂活性曲线的峰值依次向高温方向移动 .实验还说明 ,在过高的焙烧温度和较长的焙烧时间的制备条件下 ,蜂窝状Pt Al2 O3 的催化性能明显下降 .这是因为高的焙烧温度和较长的焙烧时间能够导致蜂窝状Pt Al2 O3 催化剂的表面发生烧结现象 ,使得催化剂的比表面减小 ,从而导致活性降低 .     

非贵金属室温CO氧化催化剂的研究

文章采用共沉淀法制备了系列铜锰氧化物催化剂,以CO催化氧化作为目标反应,考察了各种制备条件——沉淀剂种类、滴加顺序、原料液[Cu]/[Mn]比、沉淀温度、老化时间、老化pH值等对催化剂催化性能的影响,从而确定室温下用于CO氧化的铜锰催化剂的最优制备条件。该催化剂相比商品化的霍加拉特剂,具有更好的室温活性和活性稳定性。     

新型SCR脱硝催化剂对汞的催化氧化研究

现有脱汞技术存在成本高、对设备有腐蚀的问题,通过对传统SCR催化剂进行改性,提高汞氧化性能,开发出同时脱硝脱汞新型催化剂,考察了NH3以及HCl等对脱汞性能的影响。结果表明:SCR催化剂改性后零价汞氧化率可达40%以上,NH3对零价汞的催化氧化有抑制作用;HCl对零价汞的催化氧化基本无影响。     

Ti-Cu-Mn复合物负载石墨烯催化剂制备及其降解二甲苯性能

采用水热法制备了4种不同摩尔比的Cu-Mn-Ti/GS复合物催化剂,利用固定式反应床评价了其对二甲苯的催化氧化性能,并对催化剂进行了BET、XRD、SEM、TEM、XPS等表征,探讨了其对二甲苯的降解动力学.结果表明,当催化剂的Cu、Mn含量增加时,其比表面积有所降低,总孔容也降低,降解活性减小.催化剂中Cu-Mn呈现Cu_(1.5)Mn_(1.5)O_4和CuMn_2O_4两种晶格,活性组分有Cu~+、CuMn O和TiO_2.石墨烯载体的稳定性较好,Ti-Cu-Mn/GS(1∶1∶1)催化剂的颗粒分布较均匀,粒径也较小,降解二甲苯的T50为97℃,表现出较好的低温催化降解性能.催化剂对二甲苯的催化氧化降解过程符合一级反应动力学方程.     

高浓度乳化废水处理中铜系催化剂催化活性比较

研究了几种铜系列催化剂在高浓度乳化废水进行湿式氧化(WAO)和催化湿式氧化(CWAO)处理中的效果。在160～240℃反应温度条件下,以CODcr,和TOC为参数,系统考查了均相/多相催化剂的催化性能,筛选出具有优良催化性能的过渡金属多相催化剂。结果表明,在温度200℃和初始氧分压P。1.2MPa条件下,控制氧化反应2h,无催化剂存在时,乳化废水的CODcr去除率为75％,TOC去除率为66%;均相催化剂[Cu(NO3)2]具有很好的氧化催化能力;当使用Cu/Alumina或Mn-Ce/Alumina催化剂时,CODcr去除率分别89.5％和84.2％,TOC去除率则分别达到了81.7％和81.2％;与WAO同等CODcr及TOC去除率水平相比,借助Cu/Alumina催化剂,CWAO反应温度可降低30℃左右。初步探讨了湿式氧化出水的可生化性。     

ACF负载催化剂制备对烟气脱硝影响的研究

介绍了采用浸渍法在活性炭纤维(ACF)上负载铜盐制备烟气脱硝催化剂的方法,探索了催化剂制备过程中焙烧温度、催化剂的负载方式、铜盐负离子的种类、催化组分负载量对催化剂催化活性的影响规律,实验结果表明,最佳焙烧温度范围为250～300℃,多次浸渍负载比一次浸渍负载效果要好,采用Cu(NO3)2作为负载铜离子的溶液,催化性能更好。     

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.     

强化SCR脱硝催化剂转化零价汞的初步研究

常规的选择性还原脱硝(SCR)催化剂对烟气中的零价汞具有一定的催化氧化作用,从而有利于提高下游的除汞效率。但在烟气HCl浓度较低时,SCR催化剂对燃煤烟气中的零价汞催化氧化效果较差。为了提高SCR催化剂对零价汞的催化氧化效果,在现有SCR催化剂基础上,通过负载其它金属元素的方法,对其进行改性掺杂。结果发现,负载锰氧化物的Mn/SCR催化剂,对零价汞的催化氧化作用明显提高,而将其再掺杂Mo后,其催化氧化性能得到更进一步提高。在反应温度350℃的条件下,加入7.5 mg/m3HCl,Mo-Mn/SCR对零价汞的催化氧化效率接近90%,而常规SCR催化剂只有35%左右。另外,Mo只有在与Mn结合使用,其促进作用才能较显著地体现出来。对改性后的SCR催化剂的脱硝性能研究表明,掺杂Mo-Mn元素对于SCR的脱硝性能无明显影响。     

复合催化剂CuO-MnO_2-CeO_2/13X制备及其对萘的催化性能

采用浸渍法制备出复合过渡金属氧化物催化剂Cu O-Mn O2-Ce O2/13X,并用氮吸附、SEM、XRD、TGA对其结构、组成及热稳定性进行了表征,同时在固定催化床中研究了Cu O-Mn O2-Ce O2/13X催化剂对萘的催化性能。BET分析表明6%Cu O-Mn O2-2%Ce O2/13X催化剂的比表面积达到了476 m2/g,平均孔径达到2.314 nm,SEM和XRD结果表明一定负载率下Cu O、Mn O2、Ce O2在13X表面呈高度分散状态,有利于催化剂的催化活性提高。催化降解实验结果表明助催化剂Ce O2的适量添加可以明显提高催化剂的性能,当催化剂的负载率为6%Cu O-Mn O2-2%Ce O2时其对萘的催化率达到了65%。     

用于燃气轮机的钼改性高钒SCR脱硝催化剂

由于燃机烟气具有浓度低、NO_2及H_2O含量高等特点,传统催化剂难以直接用于其脱硝处理。文章针对高钒SCR脱硝催化剂低温活性好、宽温域、抗水性好等优势,开展高钒催化剂性能与反应机理的研究。采用浸渍法制备了一系列不同钒、钼添加量的催化剂。结果表明钒、钼的添加量(质量分数)分别为3%和4%时,催化剂具有最佳的脱硝性能,在220～440℃保持95%以上的脱硝效率。该催化剂具有较好的抗水性,O_2浓度对催化性能的影响不大,NO_x浓度过高或过低时,脱硝效率有所降低,烟气中适量NO_2的存在对催化性能有促进作用。表征结果显示,该催化剂具有较大的比表面积,活性组分均匀分散,Br?nsted酸和Lewis酸位显著增加。