Sb_2O_3-CeO_2/TiO_2催化剂脱硝性能研究

通过溶胶-凝胶法制备CeO_2/TiO_2催化剂,进而制备了系列Sb_2O_3-CeO_2/TiO_2催化剂,通过BET、XRD、NH_3-TPD检测表征催化剂微观结构及酸性位,通过固定床反应器对催化剂脱硝性能进行了检测。结果表明,在Sb_2O_3负载量5%(质量分数),CeO_2负载量10%(质量分数)时,Sb_2O_3-CeO_2/TiO_2催化剂比表面积、孔容分别达到146.24 m~2/g、0.025 7 mg/L,同时Sb_2O_3、CeO_2呈微晶无定型分布,催化剂中中、低温酸性位增强。该结构有助于NO_x的脱除,该催化剂在225～450℃之间具有较高的脱硝性能,在350℃其脱硝率达到99.12%。     

V_2O_5-WO_3/TiO_2催化剂的制备及其烟气脱硝性能

以活性成分负载量、负载顺序和焙烧温度等关键制备参数因素进行正交实验设计制备了V_2O_5-WO_3/TiO_2催化剂,对其进行XRD和TPR表征,并在自行设计搭建的SCR烟气脱硝实验平台上评价其(300~390)℃的SCR脱硝性能。结果表明,活性成分钒和钨绝大多数以非晶态形式存在于载体表面,且具有良好的分散性;主要活性成分V_2O_5负载量越高,脱硝率越高;400℃焙烧温度可以形成催化反应所需的晶相,且维持催化剂较高的比表面积;催化剂低温活性和高温活性是由表面富集和各种成分之间相互作用共同产生的结果,活性组分与载体之间的相互作用对315℃低温脱硝活性影响明显,以先钒后钨负载顺序为宜,表面富集对390℃高温脱硝活性起主要作用,以钒钨同时负载或先钒后钨负载顺序较好;随着m(WO_3)∶m(V_2O_5)的增加,在7.5∶1处催化剂的脱硝率升至最高,随后迅速下降,WO_3负载质量分数以6%为宜。在优化条件V_2O_5负载质量分数0.8%、WO_3负载质量分数6%、先钒后钨负载和400℃焙烧温度下制备了催化剂并进行脱硝性能验证,315℃低温脱硝活性达到69.56%。     

Fe_2O_3-Co_3O_4/Al_2O_3催化剂催化含氯尾气脱氢性能研究

研究了Fe_2O_3-Co_3O_4/Al_2O_3催化剂催化含氯尾气脱氢性能,分别考察了在不同反应温度、不同铁钴氧化物负载量和不同焙烧温度下尾氯脱氢性能,并采用XRD、SEM、FTIR和BET等手段对催化剂进行表征。结果表明,Fe_2O_3和Co_3O_4是催化剂的主要活性组分,在催化剂用量为0.5 g,Fe_2O_3负载量为2.0%,Co_3O_4负载量为1.2%,400℃焙烧和150℃反应温度下,催化剂表现出较好的脱氢性能,H_2转换率为96%,且总体上H_2-Cl_2反应选择性>H_2-O_2反应选择性。     

V_2O_5-WO_3/TiO_2催化剂的制备

采用工业钛白粉作为烟气脱硝催化剂的载体原料,通过添加助剂M对其改性,研制出了一种V2O5-WO3/Ti O2烟气脱硝催化剂,并确定助剂M的最佳量为质量分数10%;同时考察了焙烧温度对该催化剂比表面积及脱硝性能的影响,确定了最佳焙烧温度为500℃;最佳活性组分钒含量为质量分数1.5%,稳定助剂钨含量为质量分数8%的催化剂性能最好。     

现代表征技术在研究多相催化剂Fe_2O_3-CeO_2/γ-Al_2O_3的结构和CO氧化反应性能中的应用

以Fe_2O_3-CeO_2/γ-Al_2O_3催化剂为例,以机动车尾气催化消除中的CO氧化反应为模型反应,运用多种表征手段,考察制备方法调控下的催化剂结构及其对CO氧化反应性能的影响,探索催化作用本质。研究发现,制备方法会对Fe_2O_3-CeO_2/γ-Al_2O_3催化剂表面物种晶形、分散状态及配位环境等进行调控,共浸渍法制备的样品中具有更强的Fe-O-Ce相互作用,更多的团簇态活性Fe_2O_3物种,表现出更优的CO氧化性能。     

V_2O_5/TiO_2催化剂中Sb_2O_3掺杂对硫酸氢铵分解行为的影响

在低温SCR过程中,还原性气体NH_3能够与SO_2及H_2O生成硫酸氢铵堵塞催化剂孔道,覆盖活性位点,导致催化活性降低。通过对催化剂进行硫酸氢铵预负载,研究V_2O_5/TiO_2催化剂中Sb_2O_3掺杂对化学相互作用、硫酸氢铵的分解行为以及低温下催化剂抗硫抗水性的影响。结果表明,硫酸氢铵与催化剂之间存在化学相互作用,助剂Sb_2O_3可以提高SO■中S原子的电子云密度,有利于硫酸氢铵中的+6价S原子被还原为SO_2中的+4价S原子。因此,催化剂中的助剂Sb_2O_3可以促进硫酸氢铵中SO_2的释放,同时助剂Sb_2O_3可以降低催化剂表面硫酸氢铵的分解温度,进而促进催化剂表面硫酸氢铵的分解。在V_2O_5/TiO_2催化剂中掺杂助剂Sb_2O_3可以明显提高催化剂的抗硫抗水性能,为实现低温SCR的工业化应用提供了理论基础。     

V_2O_5/TiO_2催化剂上NH_3选择性催化还原NO反应动力学研究

采用浸渍法制备了V2O5/TiO2催化剂,研究了V2O5/TiO2催化剂上NH3选择性催化还原NO的反应动力学,运用Eley-Rideal机理模型确定了相关的动力学参数,推导出本征动力学方程,得到反应的活化能为41.9 kJ/mol。     

载体对V_2O_5-MoO_3/TiO_2催化剂表面性质及其选择性催化还原脱硝性能的影响

采用比表面积分别为101.86 m2·g-1(A)、86.37 m2·g-1(B)和7.78(C)m2·g-1(C)的TiO_2载体,通过分步浸渍法制备V2O5-Mo O3/TiO_2(A,B,C)选择性催化还原脱硝催化剂。在空速为10 000 h-1和氨氮体积比1.0条件下,以TiO_2(A)与TiO_2(B)为载体制备的催化剂脱硝活性在反应温度窗口(350~450)℃超过90%,且具有良好的高温抗硫中毒性能和相对较小的氨气氧化率。而以TiO_2(C)为载体制备的脱硝催化剂活性温度窗口窄,在350℃时获得的最高脱硝活性仅为73%,且对NH3的氧化作用较强。利用X射线衍射、低温N2吸附-脱附、紫外-可见漫反射光谱、H2程序升温还原和NH3程序升温脱附等对载体和催化剂进行表征。结果表明,活性组分V2O5在载体TiO_2(A)上分散性良好,主要以孤立态钒氧物种形式存在,因此,以TiO_2(A)为载体制备的催化剂比表面积、氧化还原性和表面酸性等性能更优。     

V_2O_5-MoO_3/TiO_2基催化剂煅烧颜色差异的研究

V_2O_5-MoO_3/TiO_2基催化剂是SCR脱硝系统的重要组成部分。通过实验探究了相同原料在制备催化剂工艺中出现颜色不一现象的原因。结果发现,不同价态钒氧化物的存在会导致煅烧后催化剂颜色的变化,通过在催化剂煅烧过程中增加与O_2的接触,促使高价态钒的生成,能够改善这一问题,使催化剂颜色均一。     

Sm~(3+)掺入对MnO_2/TiO_2催化剂低温脱硝性能的影响

采用挤出成型法制备Sm3+掺杂MnO2/TiO_2催化剂(Sm-Mn/Ti),研究Sm3+掺入对MnO2/TiO_2催化剂低温脱硝性能的影响,采用X射线衍射、氮气吸附脱附、可见光拉曼光谱以及扫描电子显微镜等对催化剂进行表征。结果表明,Sm3+的掺入抑制了TiO_2的颗粒长大,不仅增大了催化剂的比表面积,同时提高MnO2/TiO_2催化剂的缺陷浓度,有利于催化剂表面反应气体的吸附以及催化反应的进行。因此,适量Sm3+掺入会明显提升MnO2/TiO_2催化剂的低温脱硝活性、抗硫中毒、抗碱金属中毒能力,拓宽其活性温度窗口。5 000 h-1条件下,4%Sm-Mn/Ti催化剂在195℃达到最高脱硝率99%,并且在115℃脱硝率达到86%。     

MnO_x(x)-FeO_x(0.8)/TiO_2-ZrO_2-CeO_2催化剂的制备与脱硝性能研究

在溶胶-凝胶法制备的TiO_2-ZrO_2-CeO_2载体上负载MnO_x-FeO_x,考察其低温SCR催化活性及抗硫抗水能力,通过XRD、SEM、TG、FTIR表征分析MnO_x(x)-FeO_x(0. 8)/TiO_2-ZrO_2-CeO_2催化剂的微观结构及SO_2和H_2O对其影响作用。结果表明,MnO_x(12. 5%)-FeO_x(0. 8)/TiO_2-ZrO_2-CeO_2催化剂表面活性组分分散性良好,且以无定形态存在。抗硫后,催化剂表面没有发现硫酸锰,只有少量的硫酸铵盐类及硫酸铈或硫酸铁生成,抗硫性能较佳,且SO2与H2O对催化剂的影响均是可逆的。180℃时催化剂的NO_x去除率为92. 8%,同时通入125 mg/m³ SO_2和10%H_2O 240 min后,NO_x去除率维持在74. 5%。     

MnO_x(x)-FeO_x(0.8)/TiO_2-ZrO_2-CeO_2催化剂的制备与脱硝性能研究

在溶胶-凝胶法制备的TiO_2-ZrO_2-CeO_2载体上负载MnO_x-FeO_x,考察其低温SCR催化活性及抗硫抗水能力,通过XRD、SEM、TG、FTIR表征分析MnO_x(x)-FeO_x(0. 8)/TiO_2-ZrO_2-CeO_2催化剂的微观结构及SO_2和H_2O对其影响作用。结果表明,MnO_x(12. 5%)-FeO_x(0. 8)/TiO_2-ZrO_2-CeO_2催化剂表面活性组分分散性良好,且以无定形态存在。抗硫后,催化剂表面没有发现硫酸锰,只有少量的硫酸铵盐类及硫酸铈或硫酸铁生成,抗硫性能较佳,且SO2与H2O对催化剂的影响均是可逆的。180℃时催化剂的NO_x去除率为92. 8%,同时通入125 mg/m~3 SO_2和10%H_2O 240 min后,NO_x去除率维持在74. 5%。     

不同制备方法对Ni-Ce/TiO_2-Al_2O_3催化剂催化性能的影响

采用改良的浸渍法和改良的溶胶-凝胶法,并引入等离子体对催化剂进行改性,制备一系列固定质量比例的负载型Ni-Ce/TiO_2-Al_2O_3催化剂,通过固定床反应器考察不同制备方法和不同反应温度对催化剂性能的影响,并采用XRD,BET,CO_2-TPD,TG技术对催化剂进行了表征。结果表明:催化剂的适宜反应温度为800℃,焙烧辅助等离子体还原改性处理的催化剂的催化活性较佳,且催化剂的比表面积较大,镍晶粒分散度较高,碱性活性位较多。     

超声波在石油化工领域的应用及其研究进展

简要概述了超声波的发展历程,并对超声波在石油化工,尤其是在污水处理、除垢、乳化、有机合成、电化学、改善原油性质、强化原油脱盐脱硫以及分离技术中的应用进行了详细的介绍。讨论了超声波技术在石油化工中的研究进展,由于其清洁、高效、无污染的特点,将广泛应用于石油化工领域。     

TiO_2-SiO_2-Al_2O_3/SiO_2催化剂的制备及其合成PTT的催化性能研究

采用浸渍法,以二氧化硅(SiO_2)负载钛(Ti)系化合物制备TiO_2-SiO_2-Al2O3/SiO_2负载型催化剂,并通过正交实验优化制备工艺条件,将所得到的负载型催化剂用于合成聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT),同时与TiO_2/SiO_2催化剂的性能进行比较。结果表明:在制备TiO_2-SiO_2-Al2O3/SiO_2时,正硅酸乙酯和去离子水加入量对其催化性能有较大的影响,较佳制备工艺条件为钛酸四丁酯0.65 g,硅酸乙酯80μL,异丙醇铝0.13 g,去离子水240μL;将TiO_2-SiO_2-Al2O3/SiO_2催化剂应用于合成PTT,在其加入量(相对于精对苯二甲酸(PTA))为0.65 mg/g,1,3-丙二醇/PTA摩尔比为1.8,酯化温度240℃,缩聚反应温度255℃,缩聚时间50 min的条件下,合成的PTT特性黏数达0.871 d L/g;与TiO_2/SiO_2催化剂相比较,TiO_2-SiO_2-Al2O3/SiO_2催化剂合成PTT具有更高的催化性能。     

Sb_2O_3/石墨烯对水溶性酚醛树脂的增韧研究

以异丙醇水溶液为介质,采用光催化还原法制备了三氧化二锑(Sb_2O_3)/石墨烯复合材料;然后以Sb_2O_3/石墨烯作为增韧改性剂,制备出增韧改性水溶性PF(酚醛树脂)。研究结果表明:当w(Sb_2O_3/石墨烯)=1.5%时(相对水溶性PF质量而言)时,水溶性PF的冲击强度升至14.87 kJ/m~2、临界应变能释放率(GIC)达到412 J/m~2和临界应力强度因子(K_(IC))达到1.68 MPa·m~(0.5);改性水溶性PF的增韧效果良好,其断面呈韧性破坏特征,并且表现出良好的断裂韧性。     

TiO_2/Al_2O_3复合载体用于有机硫加氢转化催化剂的研究

研究了不同TiO2 含量对有机硫加氢转化催化剂活性的影响 ,并与单一Al2 O3 作载体的催化剂进行了性能对比。结果表明 ,用TiO2 /Al2 O3 复合载体制得的有机硫加氢转化催化剂 ,性能明显改善 ,对噻吩的平均转化率由原 34 .73%提高到 6 7.5 2 % ;催化剂预硫化所需硫化剂量可减少 5 0 %以上。     

PET/Sb_2O_3复合材料的结晶性能和阻燃性能研究

利用双螺杆挤出机制备了聚对苯二甲酸乙二酯/三氧化二锑(PET/Sb_2O_3)复合材料,并通过差示扫描量热仪、热重分析仪、极限氧指数测试仪和水平垂直测试仪对PET/Sb_2O_3复合材料结晶性能、热性能和阻燃性能进行了表征。结果表明:Sb_2O_3具有明显的异相成核作用,促进了PET的结晶,使PET/Sb_2O_3复合材料的结晶温度、熔融温度及相对结晶度明显增加。断面形貌观察结果显示,少量的Sb_2O_3能够均匀地分散在PET基体中,Sb_2O_3较多时,分散性变差,出现白色颗粒状团聚体。阻燃测试表明,复合材料的极限氧指数从22.4%提高到了31.6%,UL 94垂直燃烧测试达到了V-0级,且有效地抑制熔滴滴落。热失重结果表明,热分解温度随Sb_2O_3用量的增加而逐渐提升,而复合材料的热分解速率则随着Sb_2O_3用量的增加而逐渐下降,且Sb_2O_3增加了复合材料的成炭性能。总之,Sb_2O_3对PET结晶性能和阻燃性能均具有明显的促进作用,具有较好的应用前景。