ZrxMg1-xO supported cobalt catalysts for methane decomposition into COx-free hydrogen and carbon nanotubes

Zirconia-magnesia supported cobalt catalysts with various Zr/Mg atomic ratios were prepared and evaluated for non-oxidative catalytic decomposition of methane to produce CO_x-free hydrogen and carbon nanotube. The catalytic performance of the catalysts was performed in a continuous fixed bed flow reactor at 700°C under atmospheric pressure. The fresh and spent catalysts were characterized by XRD, TPR, BET, TEM, and Raman spectroscopy. The results showed that the change in Zr/Mg ratio of the mixed oxide support has a significant effect on the catalytic performance of the active Co metal. The catalyst 30%Co/Zr_0.8Mg_0.2 showed the highest activity and stability within the used series of catalysts with hydrogen yield reached up to 79%. Both Co/Mg_1.0 and Co/Zr_1.0 showed poor stability due to strong Co-Mg interaction and aggregation of Co species on Zr support, respectively. All catalysts produced mainly MWCNTs with different diameters depending on the Zr/Mg ratio. The outer diameter increased with increasing Zr content in the catalyst due to the enlargement of the particle size of cobalt as a result of aggregation.     

NiO-Cr_2O_3/TiO_2系列催化剂的结构和脱硝性能

NOx是主要的大气污染物之一,如何有效地消除NOx污染,一直是全球研究的热点。CO催化还原NO是NOx污染控制中的一个重要反应。TiO2具有较好的抗水,抗SO2性能,除用NH3作为还原剂的V-W-Ti催化体系外,有关TiO2作为脱硝催化剂载体的研究或应用报道不多。因此,开展对TiO2基催化剂用于脱销具有十分重要的理论和实际意义。本研究以纳米TiO2为载体,浸渍负载过渡金属氧化物,以CO为还原剂的脱硝催化剂的脱硝性能。以计算量的Ni(NO3)2和Cr(NO3)3混合溶液,浸渍纳米TiO2粉末,室温下搅拌30 min至混合均匀,放入旋转蒸发器中,70℃、0.08 Mpa下至水分蒸干为止,在550℃下、空气气氛中焙烧4 h既得所需催化剂。用以上方法分别制备2%NiO-10%Cr2O3/TiO2、4%NiO-8%Cr2O3/TiO2、6%NiO-6%Cr2O3/TiO2、8%NiO-4%Cr2O3/TiO2与10%NiO-2%Cr2O3/TiO2等5种催化剂样品。     

NiO-Al_2O_3催化臭氧化降解阳离子红GTL模拟废水

采用浸渍法制备了NiO-Al2O3催化臭氧化催化剂,以阳离子红GTL模拟废水为目标化合物,考察了臭氧投加量、催化剂用量、不同工艺对阳离子红GTL去除率的影响,并通过循环使用实验,考察了催化剂的稳定性;通过添加无机阴离子、叔丁醇和采用紫外-可见吸收光谱方法,初步探讨了催化臭氧化处理阳离子红GTL的反应机理。结果表明:在臭氧投加量为1.75g/h,NiO-Al2O3催化剂量0.5g/L,初始pH=7.0时,100mg/L的阳离子红GTL模拟废水经14min的反应去除率可以达到98.48%,COD去除率可以达到78.79%;在循环使用过程中催化剂的催化能力保持稳定;添加Cl-、SO42-对染料的去除有减缓作用,而CO32-可以加快阳离子红GTL的去除速率;羟基自由基在O3/NiO-Al2O3体系去除阳离子红GTL过程中发挥了重要的作用。     

催化脱除氮氧化物研究进展

消除氮氧化物污染是环境保护中的一项重要课题。催化脱除氮氧化物一直是人们解决上述课题应用的主要方法。本文对催化脱除法中应用的各种催化剂的研究进展状况作一回顾和总结     

室温下消除CO的催化剂

本文考察了活性炭复合载体负载的、采用铂和钯金属络合物为初始化合物制备的负载型贵金属催化剂,在CO氧化反应中的催化性能。从中筛选出可在室温下消除CO的催化剂(编号CO-20-2),并试验了该催化剂在干、湿两种原料气氛下的活性和稳定性。与国内外用于同种反应的催化剂相比较,其活性和稳定性均较好。采用活性炭复合载体和与其匹配的活性组分初始物质Na_2PtCl_6和Pd(OAc)_2时,适宜的H_2还原温度范围为100—200℃,CO-20-2催化剂可在室温至45℃的低温范围内连续消除空气内的CO。     

V-M/TiO2(M=Cu、Cr、Ce、Mn、Mo)催化燃烧含氯有机废气

以TiO2为载体,采用浸渍法制备V-M/TiO2(M=Cu、Cr、Ce、Mn、Mo)双金属氧化物催化剂,考察其催化燃烧氯苯、二氯甲烷等含氯有机废气(CVOCs)的性能,并通过XRD、BET、H2-TPR和NH3-TPD对催化剂进行了表征.结果表明,V-Mo/TiO2催化剂比表面积最大,催化剂表面活性组分的高分散性和良好的酸性分布使得V-Mo/TiO2能够在260oC将氯苯完全转化为CO2和HCl.而V-Mn/TiO2则具有丰富的活性氧,可显著提高催化剂深度氧化二氯甲烷的能力,在380℃时二氯甲烷即可完全燃烧,并且反应对CO2有着很高的选择性.     

超声波浸渍法制备V_2O_5-WO_3/TiO_2选择性催化还原脱硝催化剂

采用超声波浸渍法、传统浸渍法制备一系列V2O5-WO3/TiO2催化剂,对催化剂的反应活性进行考察。研究表明:与普通浸渍法相比,超声波浸渍法可以提高催化剂的脱硝效率,拓宽催化反应的温度窗口。超声波浸渍时间和超声波功率对催化剂的反应活性有较大影响。浸渍时间增加,催化剂脱硝效率也随之提高。超声波功率增加,催化剂的脱硝效率先提高后降低。在超声波频率28 kHz,超声波功率400 W,超声作用时间1.5 h,超声水粉比为100 mL H2O/10 g TiO2的条件下,制得的V2O5-WO3/TiO2脱硝催化剂脱硝效率接近100%。通过SEM对制备的催化剂进行表征,超声波浸渍法制备的催化剂的活性成分在载体上分散更加均匀。     

Solar photocatalytic degradation of the herbicide isoproturon on a Bi–TiO2/zeolite photocatalyst

The photocatalytic degradation of the herbicide isoproturon under solar light was investigated in aqueous solution containing a Bi–TiO₂/zeolite photocatalyst. The catalysts were characterized using X-ray diffraction, UV-Vis diffuse reflectance spectroscopy, Fourier transform-infrared spectroscopy, scanning electron microscopy, and transmission electron microscopy. The effect of Bi–TiO₂ loading onto the zeolite support and influence of the parameters such as catalyst amount, pH, and initial concentration of isoproturon on the degradation rate were evaluated. The recycling ability of the catalyst was found to be sustainable for elongated periods. The high activity of the Bi–TiO₂/zeolite was attributed to its absorptivity of visible light and its high adsorption capacity for the pollutant molecules.     

加铂修饰型催化剂光催化氧化五氯酚

研究了负载型催化剂加铂修饰,并探讨了铂在催化剂中的含量对其催化活性的影响。通过光催化降解五氯苯酚钠实验,结合催化剂晶型结构和比表面分析,评价所制备的催化剂。实验结果表明：加铂修饰型催化剂的催化活性明显高于未修饰催化剂的活性。当铂在催化剂中的重量百分比为1．4％－1．6％时其光催化活性最高。     

Mn基金属氧化物催化剂常温催化氧化甲醛

以硝酸铈和高锰酸钾为原料,采用络合法制备了一系列Mn-Ce-O混合氧化物催化剂,并通过正交实验设计方案,考察了Mn/Ce摩尔比、水化热温度、焙烧温度及焙烧时间对Mn-Ce-O混合氧化物催化剂常温催化氧化甲醛性能的影响,并采用X射线衍射仪（XRD）、扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）和红外光谱（IR）等技术对催化剂进行微观表征与分析.结果表明：当Mn/Ce摩尔比1：1,水化热温度为180℃,焙烧温度为350℃时,催化剂表现出最佳的常温氧化活性,36h甲醛降解率可达94.2%,且稳定性良好.催化剂氧化活性的高低与材料比表面积并非正相关,而与材料结构形态存在密切关联,而材料结构主要取决于水化热温度,其次是Mn/Ce摩尔比.