光催化降解气相甲苯反应特性的一种新预测模型

以TiO2(P25)为催化剂,研究了玻璃平板反应器在室内典型冬季工况紫外光催化降解甲苯的特性。甲苯的初试浓度为0～14mg/m3。实验发现,随着浓度的增大,甲苯的降解速率先增加,在达到一个最大值后急剧减小。一个考虑了催化剂钝化的动力学模型能很好的解释这种现象。文章提出了钝化区、最大反应速率、抑止浓度等概念,对光催化型净化器的设计与选用有非常重要的指导意义。     

δ-MnO_2对ZnO和TiO_2光催化降解萘酚蓝黑活性影响

以萘酚蓝黑为模型污染物,采用动力学方法研究了δ-MnO2颗粒杂质对亚微米级商品TiO2(C)、ZnO(C)和纳米级自制TiO2(N)、ZnO(N)光催化作用的影响,并通过紫外-可见漫反射光谱(UV-vis DRS)和荧光光致发光光谱(PL)对试样进行了表征。结果表明,δ-MnO2能导致2种TiO2严重失活,而对2种ZnO的光催化活性影响很小。δ-MnO2导致TiO2光催化剂失活的主要原因为:能提高TiO2的带隙能,以及作为深能级杂质促进光生电子与空穴之间的复合。     

Cu/Al-Ce-PILC在丙烯选择性催化还原NO反应中的失活研究

采用聚合羟基复合阳离子合成交联黏土Al-Ce-PILC,经SO^2-₄改性后,以浸渍法制备了铜基交联黏土催化剂Cu/Al-Ce-PILC,并将其应用于C₃H₆选择性催化还原NO的反应,350℃时NO转化率达到最大值56％,700℃时下降至22％.为探究催化剂高温失活的原因,采用XPS、TPR、TGA、Py-IR和DSC对反应前后催化剂的物化性能进行了表征.结果表明,经过H₂预处理活化后活性组分Cu物种以Cu⁺形式存在,而高温反应后Cu物种除以Cu⁺和Cu²⁺ 2种形式存在外,还出现了少量CuO物种;高温反应过程中Al-Ce-PILC上结构羟基和SO^2-₄流失导致催化剂表面酸性减弱;此外,还存在表面积炭覆盖了部分活性中心并堵塞了催化剂孔道的现象.这三者的共同影响促进了C₃H₆深度氧化,抑制了NO还原,从而导致催化剂的失活.     

SCR脱硝催化剂失活机理研究综述

在烟气脱硝系统中,选择性催化还原催化剂的中毒和再生是广泛关注的问题。从催化剂的烧结、As、Ca、碱金属中毒等方面阐述了SCR脱硝催化剂的失活机理。通过总结催化剂的各种失活机理,可以有针对性地根据锅炉特性、燃料特性以及飞灰的成分进行SCR脱硝系统的优化设计,制定防止选择性催化还原催化剂失活的措施,这对延长催化剂寿命,降低SCR脱硝系统的运行维护费用具有重要意义。     

钒钛基SCR催化剂中毒及再生研究进展

在烟气脱硝系统中,选择性催化还原催化剂的中毒和再生是广泛关注的问题。文章介绍了钒钛基催化剂的碱金属中毒、碱土金属中毒、砷中毒和二氧化硫中毒,探讨其成因,并对中毒机理进行了分析,同时研究了避免催化剂中毒的措施以及中毒催化剂的再生技术。对碱金属中毒和碱土金属中毒催化剂的水洗再生和硫酸酸洗再生方法进行了实验评价。文章对溶胶凝胶法制备的以陶瓷颗粒为骨架的纳米负载型催化剂V2O5-WO3/TiO2(C)进行研究。实验结果表明,硫酸酸洗再生对碱金属和碱土金属中毒催化剂具有较好的再生效果。在380～410℃温度范围内可使中毒催化剂的NO去除率恢复至90%以上。水洗再生对碱金属中毒催化剂无明显效果,而在380～410℃温度范围内可使碱土金属中毒催化剂的NO去除率达到80%以上。对V2O5-WO3/TiO2(C)抗SO2性能研究表明,以锐钛TiO2为载体的V2O5-WO3/TiO2(C)催化剂具有较好的抗SO2效果。     

EDTA/纳米羟基磷灰石联合修复重金属污染土壤

土壤淋洗可能导致残留重金属活化,采用淋洗/钝化联合修复重金属污染土壤可在一定程度上减少这一影响。研究了EDTA淋洗、纳米羟基磷灰石钝化及两者联合修复对土壤重金属洗脱率、TCLP浸出浓度、化学形态分布的影响,构建了涵盖土壤重金属残留量、生物有效性和生理毒性的环境风险评价方法,对淋洗、钝化及其联合修复进行了评价。结果发现,EDTA淋洗对Pb和Cu的洗脱效果较好,对Zn浸出浓度的削减率较高。当EDTA投加量为2 g·L-1时,Zn的浸出浓度降低了70.40%。纳米羟基磷灰石对Pb和Zn具有较好的钝化效果,对Cu和Cd的钝化作用相对较弱。当纳米羟基磷灰石投加量为2%时,Pb浸出浓度削减率高达89.65%。淋洗/钝化联合修复大幅度降低了Pb和Cd的浸出浓度,降低了可还原态Cu残留量、可还原态和残渣态Cd残留量,以及弱酸提取态和可还原态Zn、Pb残留量。当EDTA和纳米羟基磷灰石投加量分别为1 g·L-1和1%时,土壤重金属总环境风险削减率达到74.12%。EDTA对土壤中Cu和Cd的洗脱效果较好,后续钝化修复作用有限,Pb和Zn则可通过淋洗/钝化联合修复大幅度提高削减环境风险削减率。     

含磷材料在铅污染土壤修复中的应用

铅不是生物体必需的元素,具有很强的生物毒性,低剂量铅就会对人体健康产生严重威胁.铅的生物有效性与其生物毒性密切相关,降低土壤铅生物有效性是铅污染土壤修复的重要手段之一.含磷材料可作为铅的稳定修复剂的特性被广泛地接受.含磷材料通过吸附、沉淀、离子交换等作用与铅离子形成稳定的磷氯铅矿类物质[Pb5(PO4)3X;X=F,Cl,Br or OH].通过概述国内外关于含磷材料原位钝化修复铅污染土壤的分子机理,列举了几种应用较为广泛的含磷材料(如磷酸、磷酸盐、羟基磷灰石、磷矿石等)的最新研究进展,总结了温度、pH值、磷铅摩尔分子比等影响因子及其修复效果方面的研究进展,并讨论含磷材料原位修复铅污染土壤的工程适用性及其长期稳定性.     

基于缓和原则的粉尘爆炸风险控制研究

为了将本质安全原理中的缓和原则与粉尘爆炸事故的风险控制联系起来,利用Swiek20 L球形爆炸装置考察了烟煤粉、甘薯粉和镁粉的最大爆炸压力、最大爆压上升速率和爆炸下限等特性,重点考察了点火能量、环境压力以及添加惰化剂等因素的影响。结果表明:降低点火能量能有效缩减粉尘可燃浓度范围,提高粉尘爆炸下限;爆炸危害正相关于环境压力;碳酸钙和碳酸氢钠能有效抑制烟煤尘爆炸,且碳酸钙抑爆效果更好;氯化钾对镁尘爆炸动力学特性的抑制效果更好,而碳酸钙对镁尘爆炸热力学特性的抑制效果更好,且小粒径的惰化剂表现出更好的抑爆炸能力。降低点火能量、控制环境压力和添加惰化剂均可降低粉尘爆炸危害,有助于控制粉尘爆炸风险。     

用于乙醇水蒸气重整的负载型金属催化剂失活的研究进展

负载型金属催化剂的发展直接影响着乙醇水蒸气重整的研究,而造成负载型金属催化剂失活的原因有很多。重点论述了催化剂活性金属烧结和催化剂表面积碳的问题,并对目前所采用的解决办法进行阐述。同时对今后制备抗积碳性能强的负载型金属催化剂的研究方向进行展望。     

NH3-SCR performance and the resistance to SO2 for Nb doped vanadium based catalyst at low temperatures

Niobium oxide as the promoter was doped in the V/WTi catalyst for the selective catalytic reduction(SCR)of NO.The results showed that the addition of Nb_2O_5could improve the SCR activity at low temperatures and the 6 wt.%additive was an appropriate dosage.The enhanced reaction activity of adsorbed ammonia species and the improved dispersion of vanadium oxide might be the reasons for the elevation of SCR activity at low temperatures.The resistances to SO_2of 3V6Nb/WTi catalyst at different temperatures were investigated.FTIR spectrum and TG-FTIR result indicated that the deposition of ammonium sulfate species was the main deactivation reason at low temperatures,which still exhibited the reactivity with NO above 200°C on the catalyst surface.There was a synergistic effect among NH_3,H_2O and SO_2that NH_3and H_2O both accelerated the catalyst deactivation in the presence of SO_2at 175°C.The thermal treatment at 400°C could regenerate the deactivated catalyst and get SCR activity recovered.The particle and monolith catalysts both kept stable NO_xconversion at 225°C with high concentration of H_2O and SO_2during the long time tests.