催化CO氧化的负载型Pt催化剂研究进展

CO是主要大气污染物之一.随着社会的不断发展,以钢铁行业为首的诸多领域,均会产生大量CO. CO毒性较大,严重危害人类的健康和发展,因此CO的治理迫在眉睫.目前催化氧化技术是去除CO的有效方法之一.用于CO催化氧化的催化剂主要分为贵金属催化剂和非贵金属催化剂,其中贵金属催化剂中,负载型Pt催化剂在CO催化氧化领域表现出优越的性能.对负载型Pt催化剂的研究进展进行了综述,根据催化剂载体种类的不同,对负载型Pt催化剂进行了分类;讨论了不同种类负载型Pt催化剂的特点;总结了负载型Pt催化剂CO氧化性能的影响因素;并对今后负载型Pt催化剂进一步研究方向进行了分析.     

柴油车尾气净化催化剂的制备与评价

采用浸渍法得到Pt-Co/γ -Al2 O3 ,用XRD、XPS气相色谱、分光光度法进行活性评价。结果表明 ,催化剂中的活性非贵金属在高温下将转化为尖晶石 ,尖晶石活性较为稳定 ,因而催化剂中的非贵金属的高分散金属态和周期性转化的氧化态是催化剂作用的活性中心 ,同时贵金属与非贵金属之间存在着相互作用 ,能很好的提高催化剂的催化活性。Pt-Co/γ -Al2 O3 对柴油车尾气中的HC、CO有比较明显的氧化作用 ,其中HC氧化成H2 O ,CO氧化生成CO2 ,NO还原成NO2 。     

二次利用废 FCC 催化剂用于 CO 催化氧化的研究

催化裂化(FCC)过程中会产生大量失活的废催化剂。为了循环利用此种废弃物,本文将高温活化过的废FCC催化剂作为载体,制备负载型非贵金属铁基催化剂,并进行CO催化氧化性能的考察。结果表明,当催化剂用量为3g,反应空速为2000mL·h~(-1)·g~(-1),负载量为50%时,经O2预处理后的铁基催化剂,在350℃下,CO能够完全转化。     

直接甲醇燃料电池用抗CO电催化剂研究进展

直接甲醇燃料电池采用甲醇为燃料,甲醇氧化所产生的毒性中间体CO会导致直接甲醇燃料电池阳极产生较高的过电位,这是影响其性能的主要原因,使用抗CO催化剂是解决该问题的根本方法.从单组分、二组分和多组分电催化剂以及非贵金属催化剂等方面,详细综述了近年来直接甲醇燃料电池用阳极电催化剂在制备方法、电催化活性和抗CO中毒等方面的研究进展.结果表明,不同的合金组成和催化剂载体以及工作温度对阳极催化剂的催化活性有着直接的影响.     

富氢气氛中CO选择性氧化催化剂的研究

研究了以表面修饰改性的纳米Al2O3和（Ce-Zr-O2）x复合氧化物做载体负载CuO的催化剂,以及选择性催化氧化富氢气氛中CO催化活性和选择性.结果表明,助剂Ce掺杂的纳米Al2O3负载CuO对CO的氧化活性、选择性明显优于助剂K,g,n,r掺杂的催化剂.w（Ce）为20%,催化剂对CO的氧化活性最高.与浸渍法相比,助剂以沉积沉淀法加入催化剂具有更高的活性.CeO2在载体中的掺杂对提高CO的催化氧化活性和选择性起关键作用.（Ce-Zr-O2）x复合氧化物做戴体比单纯的纳米Al2O3有利于CO催化氧化选择性的提高.Cu-Ce二元复合氧化物作载体时,催化剂活性最高,CO的完全转化温度在105C.Cu-Zr复合氧化物作载体时,催化活性较差.降低CO氧化反应温度是提高富氢气氛中CO选择性氧化的关键.     

纳米钙钛矿负载型催化剂La_(0.8)Sr_(0.2)Co_(0.8)Mn_(0.2)O_3/γ-Al_2O_3的制备与评价

研制了一种替代净化机动车尾气所用贵金属催化剂的纳米钙钛矿型催化剂 .采用溶胶 -凝胶法制备了B位掺杂的纳米钙钛矿型复合氧化物La0 .8Sr0 .2 Co0 .8Mn0 .2 O3,并将其负载于自制的γ -Al2 O3上 ,于微反在线色谱装置上考察了负载后催化剂对丙烯腈合成反应释放气中的丙烷、CO和丙烯的氧化程度及工艺条件 .确定的最佳工艺条件为 :反应温度为 3 5 5℃ ,氧气体积分数为 89%～ 91% ,空速为 1.3× 10 3h- 1 ;在较宽松的反应条件下 ,丙烷、CO及丙烯的转化率均可达90 %以上 .结果表明 ,催化剂La0 .8Sr0 .2 Co0 .8Mn0 .2 O3/γ -Al2 O3被用于完全氧化反应具有很好的催化氧化活性 .     

Au/ZnO催化剂原位红外及CO氧化性能研究

利用原位IR技术并结合XRD、BET、TG-DTA-DTG等表征手段,研究了Au/ZnO催化剂的焙烧过程结构与组成的变化,在常温干燥和加湿条件下,考察了Au/ZnO催化剂的CO氧化性能.结果表明,载体前驱体的化学组成是Zn5（OH）6（CO3）2,它在150℃左右开始分解,250℃左右强烈分解为ZnO、H2O和CO2,温度高于300℃后,分解接近完全;Au/ZnO催化剂具有较高CO氧化活性和稳定性,在常温条件下可连续反应2 000 h使CO完全氧化.水分促进了催化剂中类碳酸根物种的累积,对Au/ZnO催化剂的CO氧化性能有不利影响.     

三元催化净化器

三元(三效)催化净化器是指对汽车尾气中的CO、HC和NOx同时具有净化作用的催化转化装置。目前，国外主要以铂、钯、铑等贵金属为催化剂，国内正在研制以稀土加少量贵金属为催化剂的三元催化净化器。     

Cu、Mn复合氧化物及其负载Au催化剂的研究

研究了Cu、Mn复合氧化物及其负载型An催化剂的物相结构、表面形貌、体相及表面的化学组成,考察了它们对CO氧化的催化活性及在200℃下进行氧化处理的效果．结果表明：Au和Ce加入Cu、Mn复合氧化物中,可提高其对CO氧化的催化活性;对催化剂进行氧化处理后,催化活性有所增加,表明对CO氧化的活性与晶格氧的数量有关;用浸渍法、涂层法所制备的催化剂其活性小于用共沉淀法制备的催化剂．     

Mn⁃Zr复合氧化物负载贵金属催化剂的氯乙烯催化燃烧性能

以共沉淀法制备了Mn?Zr复合氧化物,通过浸渍法引入贵金属(Ru、Pd、Pt),考察了贵金属对于氯乙烯催化燃烧反应性能的影响;并对催化剂的结构和化学状态,氧化还原性能和酸性能,表面酸类型的分布特征进行表征。研究发现,贵金属主要以氧化态的形式存在于催化剂表面,贵金属的引入促进了复合氧化物的还原,从而提高了催化剂的氧化还原性能,同时也提高了催化剂表面酸的总量、改变了表面Br?nsted酸和Lewis酸中心的分布。贵金属引入后,促进了反应性能的提高,使得氯乙烯全转化温度向低温偏移;不同贵金属对于反应促进的效果不同,其中Ru的引入,对于反应的促进效果高于Pd和Pt的引入。Ru/MZ (Ru/Mn_0.7Zr_0.3O_x)催化剂上氯乙烯转化50%和90%的温度（t₅₀、t₉₀）分别为206、243 ℃,比纯复合氧化物催化剂的相应温度向低温偏移69、71 ℃。贵金属引入后也改变了有机含氯副产物的分布并降低了其浓度,Ru/MZ催化剂在t₉₀时的含氯副产物总体积分数为5.7 μL/L,比Mn_0.7Zr_0.3O_x在相同转化率下的有机氯代副产物体积分数低70%。     

Research on K-V-rare Earth Metal Catalysts for Diesel Soot Oxidation

Five types of KNO₃-NH₄VO₃-rare earth metal nitrate (K-V-rare earth metal) catalysts supported on a-porous alumina ceramic substrates were prepared by a coating method. All the catalysts were characterized by X-ray diffraction and thermogravimetry/differential scanning calorimetry. Catalytic activities were evaluated by a soot oxidation reaction using a temperature-programmed reaction system. The experimental results show that the addition of rare earth metal compound could obviously improve the catalytic activities of the K-V-based catalysts. The proper ratio of K-V-rare earth metal catalysts can not only lower the soot onset ignition temperature, but also quicken the soot oxidation rate. The crystalline phases formed by K, V, and rare earth metal are stable.     

添加稀土氧化物的Pt/SnO_2催化剂的制备方法

以共沉淀法制备的氧化锡和氧化铈混合物为载体,负载Pt,得到含稀土氧化物的Pt/SnO_2催化剂。考察了该催化剂对CO氧化的催化活性,并与以氧化锡为载体、用浸渍法制备得含稀土氧化物的Pt/SnO_2催化剂进行了比较。实验结果表明:两者对于CO的催化氧化活性基本相同。还进一步考察了该催化剂中晶格氧的作用。     

稀土贵金属材料研究进展

本文总结了贵金属材料应用中存在的关键问题,综述了近年来国内外稀土贵金属材料研究领域中的主要进展。从净化、细化和微合金化的角度,分析了稀土在贵金属中的作用机理。根据稀土在不同贵金属中的作用特性,讨论了在我国开展新型稀土贵金属材料研究,提高稀土附加值,满足工业增长需求的可行性和紧迫性。     

汽车尾气净化技术及催化剂的发展

汽车尾气造成了严重的环境污染,目前处理汽车尾气污染的有效手段是利用三元催化净化器来促进尾气中的有害物质CO、碳氢化合物(HC)与NOx的转化。发展以钯为主或以少量钯为活性组分,添加高效稀土氧化物、过渡金属氧化物或碱土金属氧化物为助剂的新型单钯催化剂、过渡金属型或稀土钙钛矿型催化剂是未来三效催化剂的发展方向,以纳米级活性组分制备的三效催化剂由于粒径小、分散均匀、分散度高,表现出较高的净化效率与稳定的催化活性,值得关注。研究新型蜂窝状陶瓷载体与金属载体,有助于开发出性能优异的三效催化剂。     

PtRu/C和PtNi/C催化剂合成及其对甲醇氧化的电催化性能

采用微波多元醇法合成PtRu/C和PtNi/C催化剂,利用透射电镜（TEM）和X-射线衍射仪（XRD）对催化剂的微观结构和形貌进行了表征.结果表明,在催化剂中PtRu和PtNi合金纳米粒子的平均粒径分别为2.7和3.0 nm,粒径均匀,并高度均匀地分散在碳载体上.电化学测试结果表明,与Pt/C催化剂相比,PtRu/C和PtNi/C催化剂对甲醇的电化学氧化具有更低的起始电位和更稳定的极化电流,说明PtRu/C和PtNi/C催化剂对甲醇氧化具有更稳定的电催化性能和更好的抗CO中毒性能.这是由于合金催化剂中的Ru和Ni可以在较低的电位下与其表面吸附水形成含氧物种,使Pt表面吸附的CO等中间物氧化为CO2,避免了催化剂的CO中毒.     

稀土改性负载型催化剂研究进展

稀土元素具有丰富的外层价电子结构,赋予其诸多特性,已在许多重要的领域得到广泛应用。随着稀土分离工艺的日渐成熟,稀土价格持续走低,为稀土元素在负载型固相催化剂领域的大规模应用提供了保证。主要针对经过稀土改性的非均相负载型催化剂在石油加工、化学化工以及光化学等催化领域中的国内外应用和发展现状进行评述,详细介绍了稀土元素在非均相负载型催化剂领域的改性过程及其应用性质,并就稀土改性催化剂研究中存在的问题、相应的解决方法以及发展趋势进行了思考和展望。     

氧化亚铁硫杆菌诱变育种的研究进展

综述了氧化亚铁硫杆菌诱变育种的方法以及诱变育种的研究现状，并对诱变育种过程中的一些问题进行了探讨。     

二氧化钛基光催化剂的开发与应用

笔者综述了TiO2基光催化剂的合成和制备技术的新进展,主要涉及纳米TiO2的液相和气相制备方法、TiO2的表面贵金属沉积、TiO2固载时载体类别的影响和负载后的光催化性能比较、金属元素及非金属元素的掺杂和表面修饰等方面,所有制备技术的主要目的在于提高其催化反应性能和光利用率;概述了TiO2基光催化剂在光催化有机合成、光催化废水处理和环境保护等方面一些新的应用研究进展,最后简要评述了TiO2基光催化剂的生产和其在光催化工业中的发展前景和方向.     

Co系钙钛矿化合物的CO催化氧化与气敏性能

考察了La_(1-x)Sr_xCoO_3(X=0,0.2,0.4)系列钙钛矿型化合物对CO氧化的催化性能及气敏性能,发现其催化及气敏性能均很好,Co系钙钛矿在还原气氛中呈高电阻,在氧化气氛中为低电阻,电阻电子跃迁幅值很大达2个数量级,可望作为燃料的空气燃料(A/F)比传质材料,机理分析研究表明,Co系钙钛矿的催化及气敏作用机理为晶格氧反应机理。A位Sr~(2+)含量越多,B位Co离子价态越高,晶格氧活泼性越大,CO催化活性越好与之密切相关的气敏性能也越好。