铁锰双金属氧化物对过硫酸氢钾降解酸性橙7的催化效果

为了发挥均相体系中过渡金属元素对PMS(过硫酸氢钾)的催化效果,同时解决存在的金属离子污染的问题,以AO7(酸性橙7)为目标污染物,研究了采用溶胶-凝胶法(sol-gel method)制备Fe-MnO_x(铁锰双金属氧化物)催化剂催化PMS的效果及降解机理. 结果表明:ρ(Fe-MnO_x)由50 mg/L升至200 mg/L后,35 min时AO7降解率由53.74%升至96.65%;继续升高ρ(Fe-MnO_x),AO7降解率提升效果不明显. 随着ρ(PMS)₀(PMS初始质量浓度)的升高,AO7的降解率变化趋势与之相同;而随着ρ(AO7)₀(AO7初始质量浓度)的升高,AO7降解率有所下降. 分别投加EA(乙醇)、TBA(叔丁醇)这2种捕获剂来验证体系氧化物种时发现,55 min时AO7降解率分别为79.40%和91.33%,氧化体系的主要氧化物种为·SO₄-(硫酸根自由基)和少量·OH(羟基自由基). XRD(X射线衍射)和XPS(X射线光电子能谱)结果显示,Fe-MnO_x催化剂中的Fe、Mn主要以Fe3+、Mn2+、Mn4+ 3种形式存在,Fe、Mn、O 3种元素中,Fe3+、Mn2+、Mn4+、O2-和表面羟基氧的摩尔比分别为20.49%、26.46%、5.60%、32.51%和14.91%. 研究显示,Fe-MnO_x催化剂具有金属离子溶出量低、催化性能良好等优良性能,能够有效催化PMS生成自由基,对水中的污染物具有良好的降解效果.      

低温等离子体结合锰基催化剂去除乙酸乙酯的研究

利用固态法和溶胶-凝胶法分别制备了钙钛矿（LaMnO₃）和八面体分子筛（OMS）两种锰基催化剂,在不同工况（输入电压、初始浓度、停留时间和催化剂放置量）条件下考察了等离子体催化对乙酸乙酯的降解特性.结果发现,锰基催化剂的加入显著提高了乙酸乙酯的去除率,减少了副产物的生成,并且OMS的催化活性高于LaMnO₃;此外,乙酸乙酯去除率随着电压的升高而增加,随着污染物初始浓度的增大而减少,并随停留时间的增长而变大;催化剂放置量为0.2 g时催化效果最佳.OMS催化剂在等离子体催化长期运行过程中表现出较好的稳定性.基于X射线衍射（XRD）、X射线光电子能谱（XPS）、H₂程序升温还原（H₂-TPR）、比表面积测试（BET）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）等手段对锰基催化剂物理化学性质的分析表明,OMS具有较高的催化活性主要归功于其拥有更高比例的Mn⁴⁺/（Mn³⁺+Mn⁴⁺）和吸附氧（O_ads）/晶格氧（O_latt）.     

非均相膨润土@Fe3O4活化过硫酸盐降解罗丹明B

该文采用共沉淀法成功制备了非均相催化剂膨润土@Fe_3O_4,用于活化过硫酸盐(PS)降解罗丹明B(RhB)染料废水。使用扫描电子显微镜、能谱分析仪、X射线单晶衍射仪、X射线光电子能谱对该催化剂进行了表征。对比了不同体系下对RhB的降解效果,结果表明,膨润土@Fe_3O_4/PS体系具有最好的处理效果。探究了膨润土@Fe_3O_4投加量、PS浓度、初始pH对RhB降解的影响,得到了最佳反应条件为:初始pH为3.3,膨润土@Fe_3O_4的投加量为1.5 g/L,PS的浓度为1 g/L。在该最佳反应条件下反应60 min后RhB的去除率为85.11%,总有机碳去除率达77.67%。最后,对反应过程进行了综合分析,提出了膨润土@Fe_3O_4活化PS降解RhB的可能机理。     

非均相催化臭氧化处理钻井废水的研究

以油田钻井废水为处理对象,采用基于臭氧的非均相催化氧化处理工艺,负载了MnO_2催化剂强化臭氧处理效果,实验对比分析单独臭氧化和非均相催化臭氧化的处理效果差异,确定最佳工艺参数条件。X射线衍射分析表明,过量浸渍法制备的催化剂中含有大量活性组分MnO_2,使非均相催化臭氧化去除钻井废水COD的效率提高了45.8%。经工艺优化后,确定非均相催化臭氧化处理钻井废水最佳条件为:催化剂加量50mg/L、反应pH值为11、反应温度20℃、臭氧浓度85mg/L、处理时间50min,此时废水COD最大去除率为83.1%。通过5次重复实验验证,催化剂和系统稳定性几乎不受影响,出水均达到GB 8978—1996《污水综合排放标准》一级标准。     

V2O5/TiO2催化剂选择性催化还原脱除NOx的研究

通过浸渍法制备V2O5/TiO2催化剂,在固定床反应器中进行NH3选择性催化还原脱除NOx的研究.结果表明,对于100/140目催化剂,NOx转化率随反应时间线性增加,NH3选择性催化还原NOx反应为一级反应,反应活化能为98.23 kJ*mol-1.对于片状催化剂,气体流量和催化剂的厚度对脱氮反应有较大的影响,气体流量增加,NOx转化率提高,当流量增至120 L*h-1后,NOx转化率趋于稳定;催化剂厚度由0.1 cm增至0.2 cm, NOx转化率从83%降至40%, 催化剂有效因子从0.254降至0.127.对于0.1 cm厚的片状催化剂,在573 K和空速1.4 s-1条件下,NOx转化率可达92%.     

钙钛矿型复合氧化物用于汽车尾气催化净化的研究进展(一)

综述了钙钛矿型汽车催化剂的研究进展.和过渡金属简单氧化物相比,钙钛矿型复合氧化物(ABO3)在热稳定性、化学稳定性和结构稳定性方面具有一定的优越性,因而表现出更高的催化活性.在满足容限因子的条件下,有多种元素可以形成钙钛矿结构的化合物.通常,B位离子决定了钙钛矿型化合物的催化活性,A位离子是影响化合物结构和B位离子价态的重要因素.当A位离子或B位离子被不同价态的离子取代时,通过形成氧离子空穴或者形成混合价态来保持化合物的电中性.氧空穴的形成或B位离子价态的变化使得化合物具有更高的活性.贵金属和钙钛矿型化合物结合,不仅可以有效防止贵金属的烧结,同时也提高了钙钛矿型化合物的催化活性.     

Mn-Ce/Ti-PILC催化剂低温脱硝性能研究

以钛基柱撑黏土(Ti-PILC)为载体,采用浸渍法制备了Mn-Ce/Ti-PILC催化剂,并考察了其脱硝性能。在n(Ti)∶m(黏土)为15 mmol/g、焙烧温度为400 ℃、Mn-Ce负载量(w)为12%和6%、空速为120 000 h^-1的条件下,Mn-Ce/Ti-PILC在宽温度窗口180~260 ℃的NO转化率可达90%以上,N₂选择性可达80%以上;220 ℃时NO转化率接近100%,N₂选择性达86%左右。柠檬酸和Mo的掺杂可进一步提高Mn-Ce/Ti-PILC的脱硝性能。Ti-PILC载体结构有助于活性组分分散,且Ti与Mn-Ce之间可形成强相互作用。Ce的加入可降低催化剂酸性位点强度。     

CuMn/ZrAlTi-堇青石蜂窝陶瓷催化氧化法处理含酚废水

选取球状堇青石蜂窝陶瓷作为催化剂基体,制备了CuMn/ZrAlTi-堇青石蜂窝陶瓷催化剂,采用XRD、X射线光电子能谱(XPS)、比表面积测定(BET)等分析方法对其进行了表征,测定了其催化湿式氧化含酚废水的活性及催化剂抗压强度、脱落率、Cu2+溶出浓度等性能指标.实验结果表明:CuMn/ZrAlTi-堇青石蜂窝陶瓷催化剂在反应温度220℃、压力5 MPa、搅拌速率为600 r/min时,催化湿式氧化反应300 min,COD去除率可达94.6％;球状CuMn/ZrAlTi-堇青石蜂窝陶瓷催化剂具有强度高、易装填、易更换、脱落率低等特点,Cu2+溶出浓度低于国家排放标准,适合工业化处理含酚废水.     

前驱体溶液pH对核壳型Cr/CeO2催化剂低温选择性催化氧化脱硝性能的影响

采用一步水热法合成了具有核壳结构的铬铈复合氧化物（Cr/CeO₂）,并将其用于选择性催化氧化（SCO）烟气脱硝,考察了前驱体溶液pH对催化剂低温催化活性的影响。实验结果表明,当前驱体溶液pH为2时制得的催化剂（CrCe2）具有较高的低温SCO活性,其在200 ℃下的NO转化率高达59%。XRD,SEM,BET,UV-Vis,TPD等表征结果显示：核壳结构的生成促进了Cr物种的高分散性,同时Cr的掺杂增大了催化剂的比表面积,从而提高了活性位点的总量;在该系列催化剂中,CrCe2催化剂具有最高的表面六价铬和化学吸附氧的占比,因此呈现出最高的低温SCO活性。