Fe对Mn/CeO2-TiO2催化剂低温NH3选择性催化还原NO的影响

以锰氧化物为活性组分,CeO2-TiO2为载体制备了Mn/CeO2-TiO2催化剂.考察了Fe的加入对Mn/CeO2-TiO2的低温NH3-SCR活性的影响.并采用BET比表面积,H2程序升温还原(H2-TPR)和X射线光电子能谱(XPS)等手段对催化剂进行了表征.活性结果表明,Fe的引入显著改善了Mn/CeO2-TiO2的NH3-SCR活性,催化剂在113～250℃之间表现出良好的NO去除效率.表征结果表明,Fe的引入促进了锰物种在CeO2-TiO2表面的分散,降低了Mn-Fe/CeO2-TiO2中锰物种的还原温度.XPS分析指出Mn-Fe/CeO2-TiO2表面Mn以+4价存在,而Fe主要以+3价的Fe2O3存在,且Fe与载体表面间存在强相互作用.     

锰基催化剂低温选择催化还原处理NOx的研究现状与展望

锰基催化剂具有较高的催化活性,且成本低,在选择性催化还原(SCR)尾气中的NO_x领域具有广阔应用前景。介绍了锰基低温SCR催化剂处理NO_x的最新进展。锰基催化剂可分为两类:锰氧化物催化剂和锰基掺杂过渡金属氧化物催化剂。针对锰氧化物催化剂,主要分析了锰的氧化价态、结晶形态、比表面积以及形态学对催化效果的影响;对于锰基掺杂过渡金属氧化物催化剂,重点分析了掺杂物对催化剂的催化能力、催化温度范围、N_2的选择性和抗SO_2、H_2O毒化能力的影响。最后在总结全文的基础上,展望了锰基催化剂的应用前景。     

石墨烯基介孔锰铈氧化物催化剂:制备和低温催化还原NO

锰铈氧化物由于较强的氧化还原活性、优良的低温脱硝性能,已被广泛用于选择性催化还原(SCR)脱硝反应,但是锰铈氧化物存在活性组分易团聚、比表面积较低等问题,限制其催化剂活性的提高。本研究以介孔结构的石墨烯基SiO₂(G@SiO₂)纳米材料为模板,采用水热法制备了系列石墨烯基介孔锰铈氧化物(G@MnO_x-CeO₂)催化剂,并考察了该催化剂在低温下(100～300℃)的SCR脱硝性能。结果表明,与石墨烯基铈氧化物(G@CeO₂)相比,G@MnO_x-CeO₂催化剂具有较高脱硝活性。当Mn、Ce与模板G@SiO₂质量比分别为0.35、0.90时, G@Mn(0.35)Ce(0.9)催化剂的脱硝活性最佳, 220℃下NO转化率达到最高(80%)。添加适量MnO_x,提高了G@MnO_x-CeO₂催化剂的比表面积、孔容,降低了催化剂的结晶度;并且MnO_x<...     

Mn-Cu-La/TiO_2低温催化剂催化还原氮氧化物性能研究

采用浸渍法制备了Mn-Cu-La/TiO2催化剂,研究了其组分配比、焙烧温度等制备条件和NO进口浓度、空速、O2含量、NH3/NO摩尔比等操作条件对Mn-Cu-La/TiO2上NH3低温还原NO活性的影响;探讨了H2O、SO2对Mn-Cu-La/TiO2活性的影响.结果表明,该催化剂具有很好的低温SCR活性,空速为10 000h-1,反应温度为150℃下时NO转化率接近99.6%.180℃下同时通SO2、H2O后的360min内,活性始终保持在95%以上;单独通入SO2时,该催化剂较容易中毒;单独通入体积分数10%的H2O对催化剂活性基本没有影响,转化率始终保持在98%以上.     

锰基低温NH3-SCR脱硝催化剂的研究概述

氨气选择性催化还原技术(NH3-SCR)因利用NH3作为还原剂实现NOx的高效转化而受到广泛关注.虽然V2 O5-WO3(MoO3)/TiO2催化剂已经投入商业化应用,但为了满足更高和更复杂的实际性应用需求,特别是针对低温脱硝催化剂的开发仍然刺激着新型催化剂的发展.在诸多金属氧化物催化剂中,锰氧化物由于具有多变的阳离子价态、表面不稳定氧和优异的氧化还原性能,在低温NH3-SCR反应中展现出巨大的潜力.然而,目前锰基脱硝催化剂的效率仍受制于NOx的转化率、N2选择性、工作温度窗口以及失活物质(SO2和H2 O、碱/碱土金属、重金属等)的影响.因此,近年来研究者们主要针对以上四个方面致力于提高锰基低温催化剂的性能,并取得了丰硕的成果,在充分利用锰氧化物优势的前提下大幅提升了其在低温下的工作效率.除了研究单一锰氧化物的效率外,研究者们通过水热法、水浴法、浸渍法等多种合成方法将过渡金属和稀土金属两类元素用于锰氧化物的修饰,复合和掺杂修饰之后所得的多元金属氧化物解决以上四个方面问题的能力显著提升.此外,通过研究负载锰氧化物的不同基底材料,如TiO2、Al2 O3、碳材料和无机非金属矿物等,也可以实现催化剂的效率和稳定性的提高.同时,通过深入探究锰基低温催化剂的相关反应机制,包括"Langmuir-Hinshelwood"机制、"Eley-Rideal"机制和"Fast SCR"反应机制,能够对提升催化剂的效率做出理论指导.文中主要总结了近年来研究人员对提升锰基低温催化剂的工作效率而做出的努力,分别介绍了锰基催化剂的挑战、针对锰氧化物的调控和相关反应机理等,概述了锰基低温催化剂所面临的问题并做出了展望,以期为制备高效稳定和环境友好的低温脱硝催化剂提供参考.     

Mn-Fe/ACF催化剂低温选择性催化还原NO

以自制的芳纶滤料基活性炭纤维(ACF)为载体,采用等体积浸渍法制备了一系列1.2%Mn-Fe/ACF催化剂,并将其应用于低温SCR脱硝。采用BET、XRD、FESEM及EDS对催化剂的微观结构进行表征。活性实验结果表明,适量Fe元素的加入有利于提高催化剂的活性,其中1.2%Mn(0.75)-Fe/ACF催化剂在空速高达56 000 h-1、温度为200℃的条件下的脱硝效率可达92%。BET、XRD和SEM结果显示高的比表面积和载体表面金属氧化物的均匀分布有利于提升催化剂的催化活性。     

NH3选择性催化还原NOx催化剂及其中毒研究进展

选择性催化还原(SCR)技术广泛应用于燃煤电厂锅炉的烟气脱硝过程中,SCR工艺中的核心是高效稳定的催化剂.如何提高SCR催化剂的脱硝效率、稳定性和抗中毒能力,一直是国内外科研人员的研究重点之一.目前钒基催化剂广泛应用于工业生产中,但钒基催化剂具有生物毒性,操作温度高且N2选择性低,因此对环境友好且稳定高效的新型催化剂成...     

聚苯硫醚滤料的预处理及其SCR的催化活性

聚苯硫醚(PPS)滤料经HNO3、H2SO4、HCl和NaOH进行预处理,研究了预处理对PPS滤料性质及选择性催化还原(SCR)催化活性的影响。红外光谱(FT-IR)分析结果表明,只有经HNO3预处理的PPS滤料表面发生明显氧化;差示扫描量热(DSC)和热失重(TG)分析表明,经H2SO4、HCl和NaOH预处理的PPS滤料保持原有良好的热稳定性,HNO3预处理的PPS滤料热稳定性下降。低温下对PPS滤料进行SCR催化活性测试,结果表明,经H2SO4、HCl和NaOH预处理的PPS滤料SCR催化活性有一定程度的提高,经HNO3预处理的PPS滤料SCR催化活性有一定程度的下降。     

MWCNTs/聚氨酯功能涂层的静电喷涂制备和表征

针对现有导电耐蚀涂料存在耐蚀性或导电性不佳、且涂层与基体结合力差的问题,以聚氨酯为基料、多壁碳纳米管(MWCNTs)为导电填料,采用静电喷涂法制备MWCNTs/聚氨酯功能涂层,并借助双电测四探针测试仪、FT-IR、SEM、拉伸实验和静态浸泡法对功能涂层进行表征。结果表明,制得的MWCNTs/聚氨酯功能涂层与基体结合强度大于14.38 MPa,其导电性随MWCNTs含量的增加而增强;当MWCNTs含量低至0.5%时,功能涂层的电阻率为1.11×103Ω·m,远远低于国家标准规定的导静电涂料电阻率;该功能涂层的耐蚀性高于纯聚氨酯涂层,且在MWCNTs含量为0.5%时耐蚀性最高。     

MnO2/SMWCNT/PANI三元复合材料的合成及其电化学电容性能

用液相沉淀法制备了二氧化锰/酸化多壁碳纳米管(MnO₂/SMWCNT)和二氧化锰/酸化多壁碳纳米管/聚苯胺(MnO₂/SMWCNT/PANI)电极材料。通过循环伏安、恒电流充放电等方法测试了样品的电化学性能。结果表明, 当MnO₂:SMWCNT:PANI的质量比为1:1:0.4时,它的电化学性能最好, 在0.1 A/g电流密度下的比电容为318.6 F/g, 氧化电流为6.02 A/g, 循环100次后电流保持率保持在92.7%。     

多壁碳纳米管/硬脂酸-十八醇@脲醛树脂微胶囊的制备及表征

通过原位聚合法以硬脂酸-十八醇低共融复合相变材料（SA-OA,质量比为50.02%,相变温度为55℃）为芯材,三聚氰胺改性的脲醛树脂（UF）为壁材,氨基化多壁碳纳米管（MWCNTs-NH₂）为高导热填料制备了MWCNTs/SA-OA@UF相变微胶囊。采用FTIR、SEM、DSC、TGA和导热系数仪,对MWCNTs/SA-OA@UF相变微胶囊的化学结构、表面形貌、相变性能和导热性能进行表征。讨论了不同的MWCNTs修饰方法、不同乳化剂种类和MWCNTs-NH₂添加量对SA-OA@UF相变微胶囊的影响。结果表明:MWCNTs-NH₂在溶液中分散性良好;十二烷基苯磺酸钠（SDBS）和曲拉通X-100复配乳化剂使SA-OA@UF相变微胶囊的表面形貌更加光滑平整;添加质量比为0.5%的MWCNTs-NH₂,使MWCNTs/SA-OA@UF相变微胶囊的导热系数达到0.224 W/（m·K）,提高了38%（55℃）,包覆率提高了6.9%,粒度更加均一,热稳定性有明显提高。      

MnOx/ZrO2纳米催化剂的制备及CO-SCR-NO性能研究

以氧氯化锆和硝酸锰为主要原料,采用Sol-Gel-VFD技术制备了MnOx/ZrO2超细粉体材料.用XRD,TG-DSC,TEM和BET等技术对试样进行了表征,用微反应器-气相色谱仪在线研究了试样选择性催化还原NO的活性.结果表明:用Sol-Gel-VFD技术可制得粒子尺寸约为20nm、具有高催化活性的负载型MnOx/ZrO2纳米催化剂,活性组分锰对NO的催化还原起了主要作用.添加铈组分能提高MnOx/ZrO2纳米催化剂催化还原NO的活性.     

水热法合成氧化镍-二氧化硅催化剂及其用于碳纳米管的制备

以硝酸镍和正硅酸乙酯为原料，制得Ni(OH)2／SiO2二元胶体，经水热晶化法和常压干燥法分别合成了纳米级氧化镍-二氧化硅复合粉体催化剂}用这两种催化剂在相同催化裂解条件下分别制得了多壁碳纳米管；采用XRD和TEM等测试手段对两种催化剂物相、形貌及由两种催化剂制得的碳纳米管形态、收率及纯度作了比较，结果表明：水热晶化法比常压干燥法合成的催化剂粉体颗粒粒径小(为10～20nm），分散性好，催化活性高，使得所制得的碳纳米管管径小(为10～16nm)、分布窄、纯度和收率都相对较高；同时对用不同水热反应温度合成的催化剂(物相不同)制备碳纳米管进行了研究。     

AC/MnO2/CNTs三元电极材料的制备及其电化学性能研究

以硫酸锰(MnSO_4)和高锰酸钾(KMnO_4)为反应物,以碳纳米管(CNTs)为载体,通过液相合成法制备纳米MnO_2/CNTs复合材料,将其按一定比例与活性炭均匀复合制备AC/MnO_2/CNTs三元复合电极并组装成电容器。采用X射线衍射(XRD)和透射电镜(TEM)对复合材料成分、晶型、形貌进行表征,并通过恒流充放电、循环伏安和交流阻抗测试研究AC/MnO_2/CNTs复合电容器电化学性能。结果表明:复合电容器在1mol/L(NH_4)_2SO_4电解液中具有良好的充放电可逆性,其比电容随MnO_2含量增加呈现先增大后减小的趋势,当MnO_2/CNTs含量为30%时,电容值达到最高,为528F/g。     

球形活性炭担载MnOx-CeO2和三聚氰胺的低温脱硝行为研究

以MnO_x-CeO₂为活性组分, 以三聚氰胺为还原剂, 制备了球形活性炭(SAC)担载MnO_x-CeO₂和三聚氰胺的复合催化剂, 并考察了该催化剂在低温下(120~180℃)对NO的选择性催化还原(SCR)反应行为。实验还利用扫描电子显微镜-能谱仪(SEM-EDS)、X射线衍射(XRD)和低温N₂吸附法等技术对催化剂进行了表征。结果表明, 当反应温度为180℃、空速为6000 h^-1、NO和O₂浓度分别为0.1%和8%时, 担载8% Mn(摩尔比Mn:Ce固定为1:1)和10%三聚氰胺的催化剂可在8.8 h内实现99%的NO_x转化率。煅烧温度高于400℃将促使MnO_x-CeO₂形成更大的晶体颗粒和更加规整的晶型结构, 从而降低其melamine-SCR活性。三聚氰胺担载量高于15%将造成催化剂比表面积和孔容的急剧减小, 最终导致其稳态NO_x转化率的下降。而金属氧化物担载量的增加和反应温度的升高都有利于Melamine-SCR反应, 且在较宽的NO和O₂浓度范围内, 催化剂的稳态NO_x转化率都能维持在99%左右。     

不同锰含量纳米MnO2-Fe2O3-CeO2/Al2O3的制备、表征及其催化还原NO/NO_2性能

减少发动机冷启动极低温度下排气中的NO_x对于生态环境与人类健康至关重要,MnO₂在低温区间对NO_x具有较高催化活性,是一种极具发展前景的纳米催化剂。通过超声波辅助共沉淀法制备不同锰含量MnO₂-Fe₂O₃-CeO₂/Al₂O₃纳米催化材料,探讨表面结构特性与其脱硝活性的内在联系。研究发现:锰含量为15%(质量分数)时具有最大比表面积与最小晶粒,活性物质分布最为均匀,金属氧化物结晶度得到抑制,Mn,Fe和Ce呈现较佳共存态,能够促进化学吸附氧的富集,并通过提高NO催化氧化成NO₂来提高快速SCR反应速率,NO₂转化率在50℃时即达到了88.5%。在改善催化材料构效关系、提高NO预氧化和快速SCR反应性能方面,优化锰含量是一种极其有效的方法。     

制备参数对花状Au/CeO2催化剂上CO低温氧化性能的影响

采用水热合成法、沉积沉淀法分别制备花球状CeO_2和负载型Au/CeO_2。考察了反应液pH、金的负载量和煅烧温度对Au/CeO_2催化氧化CO活性的影响,确定最佳制备参数,并对优化的Au/CeO_2进行稳定性、储存性和再生性测试。结果表明:反应液的最适宜pH为8.5~9,最适宜的负载量和焙烧温度分别是2%(质量分数)和300℃。优化的Au/CeO_2催化剂,室温下将1%CO催化氧化至1.8×10-6,连续反应67h活性开始下降,当温度升至55℃时,连续反应700h,CO浓度仍然保持在8×10-6以下。此外,该催化剂还表现出良好的储存性和再生性。