yCu/TixSn1-xO2脱硝催化剂协同氧化CO的性能及反应机理

钢铁工业烧结过程产生的NO_x和CO会对环境造成极大威胁，针对这两种有害气体的同时去除技术具有良好的发展前景。本文制备一种yCu/Ti_xSn_1-xO₂催化剂，采用氨选择性催化还原NO_x技术(NH₃-SCR)协同治理CO,该催化剂对NO_x还原和CO氧化都具有较高活性；并通过XRD、XPS、Raman、NH₃-TPD、O₂-TPD、In-situ DRIFTs等表征方法深入探究NH₃-SCR协同氧化CO的反应机理。结果表明：催化剂表面的酸性位点先与NH₃结合形成活性物质，而后与硝酸盐反应，符合Eley-Rideal(E-R)机理；对于CO氧化反应，Cu能提供CO的吸附位点，并与催化剂表面的晶格氧反应生成CO₂,其中间产物为碳酸氢盐和碳酸盐，符合MvK机理的反应特征。该催化剂的研发对于烧结烟气超低排放具有重要的工业应用价值。     

钯掺杂α-MnO2无溶剂下催化氧化苯甲醇的性能

通过共沉淀和原位煅烧转化方法, 将Pd掺杂δ-MnO₂前驱体煅烧后制备得到Pd掺杂α-MnO₂纳米棒催化材料.通过氮气物理吸附、X射线衍射、透射电子显微镜、扫描电子显微镜、热重分析、X射线光电子能谱等技术对催化材料进行了表征.扫描电镜和透射电镜结果显示, α-MnO₂纳米棒表面没有明显的Pd纳米颗粒, 表明Pd可能掺杂到α-MnO₂晶格中.纯α-MnO₂的还原温度在390℃左右, 但Pd掺杂可以极大地促进α-MnO₂还原, 还原温度可低至约200℃左右.研究了所制备催化剂在无溶剂条件下对于以分子氧为氧化剂选择性催化氧化苯甲醇为苯甲醛的催化性能.结果表明: 在无溶剂及用纯氧气为氧化剂条件下, Pd掺杂α-MnO₂纳米棒对苯甲醇氧化显示出增强的催化活性; 所掺杂的氧化态Pd物质可增强催化材料中的氧迁移率; 在这些Pd掺杂α-MnO₂催化材料中, 当以Pd (3%, 质量分数) -MnO₂为催化剂时, 在110℃反应4 h后, 苯甲醇的转化率为39%, 远高于同条件下以纯α-MnO₂为催化剂时18. 3%的苯甲醇转化率.      

铥改性MnCeOx/TiO2催化剂在氨中低温还原NOx的优越性能

采用溶胶-凝胶法制备了MnCeTm_yO_x/TiO₂(y为Tm/Mn摩尔比,y=0.1,0.3,0.5)低温SCR脱硝催化剂,研究和分析了TmO_x对催化剂脱硝性能的影响。所研制的MnCeTmO_x/TiO₂催化剂提高了以氨为还原剂的低温选择性催化还原(SCR)脱硝性能,并采用XRD、NH₃-TPD分析探究了TmO_x的作用及内在机制。结果表明,当y=0.3时,催化剂具有最佳的脱硝效果,在150℃具有95%以上的NO_x转化率。对催化剂进行了稳定性测试和不同空速下的性能测试结果表明,MnCeTm_0.3O_x/TiO₂催化剂具有良好的稳定性,且在两种空速下均能保持优异的低温NH₃-SCR脱硝性能。     

独居石负载Fe2O3矿物催化材料的NH3-SCR脱硝性能研究

以白云鄂博矿中的独居石为催化材料的载体,采用硝酸铁溶液浸渍、马弗炉焙烧获得一系列矿物催化材料。采用X射线晶体衍射(XRD),扫描电镜(SEM),比表面积分析(BET),X射线荧光光谱分析(XRF),氨气程序升温脱附(NH₃-TPD),X射线电子能谱(XPS)以及原位红外(in-situ DRIFTS)等手段对催化剂进行相关的表征分析,在微型反应器中评估和比较了不同样品的脱硝活性。结果表明,在硝酸铁溶液浓度为0.5 mol·L^-1时,独居石负载Fe₂O₃的活性粉体的脱硝效率最佳。反应温度为300℃时,脱硝效率可达80.52%。研究表明负载Fe后矿物表面大量裂纹与孔洞,比表面积增大;且大部分Fe₂O₃以高分散或无定形状态嵌布在独居石上,形成了少部分的铁铈复合氧化物。XPS表明催化材料中Ce³⁺,Fe²⁺所占比例最高,并具有大量酸性位,表面吸附NH₃的能力逐渐提升,从而提高矿物催化材料脱硝活性;催...     

锰改性硫酸活化稀土尾矿催化剂的脱硝性能研究

采用浸渍法制备锰改性硫酸活化稀土尾矿催化剂，探究硫酸浓度和锰改性量对催化剂脱硝活性的影响，并通过BET、XRD、H₂-TPR和NH₃-TPD等表征手段对催化剂性能进行分析。结果表明，硫酸浓度为3 mol/L时催化剂的反应温度窗口为350～450℃,在400℃时达到最佳脱硝效率67%;继续添加5%Mn改性后，催化剂的反应温度窗口向低温移动至250～350℃,在此温度范围内N₂选择性保持在70%以上，并在300℃时达到最佳脱硝效率86%。随着硫酸浓度的增加，催化剂的比表面积先增大后减小，孔容、孔径迅速减小。硫酸活化增加了催化剂表面酸性位点的数量，提高了催化剂对NH₃的吸脱附能力。锰元素在催化剂表面以无定形态存在。锰改性催化剂在低温段较强的氧化还原能力是其反应温度窗口较硫酸活化催化剂低的主要原因。     

硫酸浓度对Mn改性稀土尾矿催化剂NH3-SCR脱硝性能的影响

利用硫酸预处理白云鄂博稀土尾矿,随后采用浸渍法使其负载5%乙酸锰,经微波焙烧制成脱硝催化剂,考察了硫酸浓度(0、0.5、1、3 mol/L)对催化剂脱硝性能的影响。通过XRD、NH₃-TPD、H₂-TPR和XPS对催化剂进行了表征。脱硝活性测试结果表明：催化剂在100～250℃的脱硝活性随着硫酸浓度的增加先提高后降低,当硫酸浓度为0.5 mol/L时达到最佳。较高浓度(3 mol/L)的硫酸大幅度降低了催化剂的低温活性。0.5 mol/L硫酸处理的催化剂具有较宽的温度窗口,在150～250℃范围内均有较好的活性,200℃时氮氧化物转化率达到92%。表征结果表明：负载的Mn元素以非晶态存在或高度分散在稀土尾矿表面;随着硫酸浓度的增加,催化剂表面Mn⁴⁺的浓度降低,其NH₃吸附能力和氧化还原能力均降低,从而脱硝性能降低。     

改性炼钢污泥催化剂的催化脱硝性能

选择性催化还原技术是工业烟气脱硝技术中最常用的烟气脱硝方法.但催化剂的制备过程较为复杂,并且制备成本较高.本文以钢铁企业在生产过程中产生的炼钢污泥作为原料,采用焙烧改性、硫酸改性和硫酸–焙烧改性三种不同方法对其进行处理,制备了一种用于选择性催化还原氮氧化物的新型催化剂.采用比表面积分析法(BET)、扫描电镜分析(SEM)、X射线衍射分析(XRD)、X射线荧光光谱分析(XRF)和NH3程序升温脱附分析(NH₃-TPD)等表征手段,对改性前后炼钢污泥催化剂物理化学性质的变化进行分析研究.结果表明：催化剂的主要活性组分为Fe、Mn、V、Ti;焙烧改性对催化剂活性具有一定的提升效果,可以使催化剂中的Fe₃O₄转化为具有更好脱硝活性的α-Fe₂O₃;硫酸改性后的催化剂具有优异的催化活性,300°C时可以达到88.5%的脱硝效率;硫酸改性改变了催化剂表面形貌,减小了晶粒尺寸,生成了大量的硫酸盐物种,给催化剂表面提供了更多酸性位点,从而促进催化性能的提升.该研究为低成本脱硝催化剂的开发提供了...     

独居石负载钼氧化物催化材料制备及其NH3-SCR脱硝性能研究

使用浸渍法制备独居石负载钼氧化物的催化剂，并对其进行表征和NH₃-SCR脱硝性能测试。结果表明，当脱硝反应温度为400℃时，Mo/Ce物质的量之比为0.3的复合催化剂的NO转化率达到75%。独居石增大了催化剂的比表面积；负载金属氧化物均匀分散在独居石表面，形成了Ce³⁺/Ce⁴⁺、Mo⁵⁺/Mo⁶⁺共存的状态，能促进电子转移，生成氧空位和不饱和化学键，有利于独居石表面活性位点的增多。相对于纯独居石，复合催化剂的氧化还原能力和NH₃的脱附活化能力均有所提升，但主要集中在高温范围内，低温段脱硝效率提升相对较小。     

MnOx?FeOy/TiO2?ZrO2?CeO2低温选择性催化还原NOz和抗毒性研究

用溶胶凝胶法制备TiO₂?ZrO₂?CeO₂（摩尔比4∶1∶1.25）载体,柠檬酸溶液浸渍法进一步负载MnO_x及MnO_x?FeO_y,进而合成了一种Fe掺杂的新型Mn基复合氧化物催化剂,考察其NH₃选择性催化还原NO性能及抗硫性能。它在含硫氛围中有良好的低温选择性催化还原（SCR）能力和抗中毒能力,Fe的引入促进了Mn与TiO₂?ZrO₂?CeO₂载体之间的相互作用,增加了催化剂表面Lewis酸性位点的数量。根据X射线光谱分析,Mn4+,Ce4+和吸附的氧的含量明显增加,对提高催化剂的性能非常有利。根据热重分析,在SO₂和H₂O同时存在的环境下,Fe的存在使硫酸铵和硫酸铈的产生量减少,抑制了锰的硫酸化,进一步提高了催化剂的抗毒性。MnO_x（12.5%）?FeO_y（0.8）/TiO₂?ZrO₂?CeO₂（4∶1∶1.25）催化剂在180 ℃下,同时通入体积分数10% H₂O和125×10?6 SO₂ 240 min,NO_z转化率可保持在75.6%。根据研究成果,新型锰基复合金属氧化物催化剂为进一步探索催化剂的SCR反应和抗毒机理提供了基础,促进了SCR工艺的工业应用。      

Fe、Mn对CeO2(111)面NH3/NO吸附及SCR催化性能的影响

CeO₂具有一定的催化还原、储存释放氧的能力,是潜在的低温NH₃-SCR催化脱硝材料。探究本征CeO₂和改性CeO₂的脱硝机理,对开发高性能催化剂具有重要意义。本论文将研究Fe、Mn掺杂CeO₂(111)面对NH₃-SCR反应气体NH₃、NO的吸附行为,分析Fe、Mn掺杂对CeO₂催化脱硝机理的影响。研究发现,Fe、Mn掺杂均促进CeO₂(111)面对NH₃的吸附,分别伴随着一个和三个N—H键的解离。Fe、Mn掺杂也增强了CeO₂(111)面O活性位点对NO的吸附。CeO₂(111)面及Fe、Mn掺杂CeO₂(111)面NO2结构的稳定形成,表明L-H机制始终占主导地位。Fe、Mn掺杂改变了晶面原子的化学反应性和电子转移能力,降低了NH₃的N—H键解离能,降低了反应能垒,增强了吸附体...     

磷酸镧除氟的H+,Zn2+,La3+∥SO2-4,PO3-4-H2O体系中Zn2+的间接络合滴定

采用镧盐除氟剂LaPO₄对锌电解液除F时,由于La³⁺和PO^3-₄的存在,H⁺,Zn²⁺,La³⁺∥SO^2-₄,PO^3-₄-H₂O体系中Zn²⁺不能直接用传统的滴定法测定。通过向待测液中加入适量NH₃·H₂O-NH₄Cl缓冲溶液络合Zn²⁺(Zn₃(PO₄)₂溶于氨性溶液),使La³⁺进入固相,抽滤、洗涤沉淀以分离Zn²⁺和La³⁺,收集滤液用EDTA(铬黑T作指示剂)滴定Zn²⁺,建立了间接络合滴定该体系中Zn²⁺的方法。实验结果表明:缓冲溶液采取较高的浓度配方、冲洗液采用稀释的缓冲溶液为宜。对于含0.1~1.0mmol Zn²⁺的样液,确定缓冲溶液为54g NH₄Cl溶于水,再加入350mL NH₃·H₂O,定容至1L,用量为20mL;冲洗液为缓冲溶液(1+2);为便于沉淀转移,加入沉淀La³⁺理论量1.1倍的F^-(La³⁺物质的量的3.3倍),可使沉淀转为不易于粘附玻璃的LaF₃。方法的定量限为0.01mol/kg。吸取含Zn²⁺在0.1~1.0mmol的H⁺,Zn²⁺,La³⁺∥SO^2-₄,PO^3-₄-H₂O体系平衡液,按照实验方法测定Zn²⁺,结果的相对标准偏差(RSD,n=6)小于0.1%,加标回收率为99%~100%。     

用Na2SO3与NH3分银实验研究

介绍了阳极泥处理过程中, 氯化分金渣用Na₂SO₃分银与NH₃分银的工艺过程; 研究了Na₂SO₃分银Na₂SO₃用量、pH、时间对分银效果的影响, 以及甲醛还原温度、pH对银还原率的影响, 以及NH₃分银NH₃浓度、时间对分银效果的影响, 并对水合肼还原水合肼用量、时间、温度对银还原率进行了研究.结果表明, 用Na₂SO₃分银-甲醛还原, 当Na₂SO₃的用量为理论量1.3倍, pH值为9.2, 浸出时间4h时, 银浸出率可达97.39 %, 当甲醛用量为(甲醛:银=1:2.5), pH值为10.5, 反应4 h, 温度为30~40 ℃时, 银还原率可达96.33 %; 用NH3分银-水合肼还原, 当NH₃浓度为8 %~10 %, 温度为室温, 反应时间为4 h时, 银浸出率可达96.23 %, 当水合肼用量为理论量2倍, 温度60 ℃, 还原0.5 h时, 银还原率可达98.1 %.      

金（Ⅲ）8-氨基喹啉-5-偶氮-对苯甲酸体系流动注射导数光度法测定阳极泥中金

在碱性介质中,8-氨基喹啉-5-偶氮-对苯甲酸（AQBA）与Au（Ⅲ）显色络合形成3∶1的蓝色螯合物,该螯合物最大吸收波长为610 nm,在十六烷基三甲基溴化胺（CTMAB）存在的条件下,导数吸光度值明显增加,一次进样产生一峰一谷响应曲线,依据（A₁、A₂）两个拐点均可用于定量分析。若采用ΔA=A₂-A₁进行分析,灵敏度得到大幅度提高,为普通法的1.8倍。试验表明,Au（Ⅲ）的含量在0.04~2.6 μg/mL范围内遵守比尔定律; Fe³⁺、Cu²⁺、Ni²⁺、Hg²⁺、Mn²⁺等离子形成水解产物对Au有吸附作用而产生干扰,可加入适量EDTA和NaF掩蔽剂加以消除。建立的分析技术应用于电解阳极泥中金的测定,结果同原子吸收光谱法的测定结果相一致。     

正极材料LiNi0.8Mn0.2O2前驱体合成工艺的探究

成本低、性能稳定的无钴镍锰正极材料是目前的研究热点。采用共沉淀法制备Ni_0.8Mn_0.2(OH)₂前驱体, 用氨水作为络合剂, 探究了NH₃浓度对前驱体Ni_0.8Mn_0.2(OH)₂共沉淀的晶粒生长和形貌的影响, 以及对锂离子电池正极材料LiNi_0.8Mn_0.2O₂的晶体结构和电化学性能的影响。通过X射线衍射仪、扫描电镜、循环伏安测试、交流阻抗和电池充放电测试系统表征材料的结构、形貌和电化学性能。表征结果显示, 在0.1 C, 2.5~4.2 V化成条件下, 初始放电比容量为167 mAh/g, 充放电效率为96%。当氨水用量为45 mL时, 样品具有较优的循环性能, 在1 C倍率下, 2.5~4.2 V的电压测试范围内, 循环100次后, 放电比容量为139 mAh/g, 容量保持率为93.9%。在低倍率充放电条件下样品具有明显优于其他材料的电化学性能。      

铜冶炼烟灰碱浸渣氨浸工艺

以铜冶炼烟灰碱浸渣为原料,研究氨-硫酸铵体系的 pH 值、总氨浓度、氨铵摩尔比、液固质量比、反应温度、反应时间等因素对铜冶炼烟灰碱浸渣中铜锌浸出的影响规律.结果表明,最佳工艺条件为:总氨浓度为 5 mol/L、pH 值为 10、氨铵摩尔比为 2:1、液固质量比为 5:1,浸出温度为 70 ℃,浸出时间为 60 min.此条件下铜和锌浸出率分别为 90.6 %和 92.4 %.      

Structural and Electrical Properties of Layered Pervoskite Manganites Nd2-2x Sr1＋2x Mn2O7 （x=0.25, 0.3, 0.4）

Tetragonally layered perovskite manganites of Nd2-2xSr1＋2xMn2O7（x =0.25, 0.3, 0.4） were fabricated by using solid-state reaction technique. Structural characterization of the compounds was investigated by X-ray diffraction （XRD） and FT-IR absorption spectra. The XRD patterns revealed that all the samples were single phase. X-ray photoemission spectroscopy （XPS） was used to investigate their electronic structures. It was found that manganese was in mixed states of Mn^3＋ and Mn^4＋ whereas lattice oxygen and chemical absorbed oxygen were existed in all the samples. The high temperature electrical properties of Nd2-2xSr1＋2xMn2O7 （x = 0.3, 0.4） were measured by standard four-probe technique. The results showed that both compounds had semi-conductivity behavior in the temperature range of 300 - 1073 K, and the electrical conduction was dominated by thermally activated behavior above 500 K.     

面向钢铁烧结烟气NOx吸附净化的吸附剂特性

吸附法是有望同时实现烟气NO_x超低排放深度净化与资源化的关键技术,高效NO_x吸附剂是其核心关键,然而目前针对满足应用需求的NO_x吸附剂仍缺乏系统认识。本文基于烟气NO_x净化效率及材料热稳定性实际需求,分析挑选了沸石、金属氧化物、硅铝胶等代表性吸附剂,研究了NO_x在各吸附剂上的吸附穿透、吸附量、程序升温脱附等关键特性,结合吸附剂孔道特性对比发现,中低硅H-ZSM-5沸石兼具较高NO_x净化深度、NO_x吸附量、较低脱附温度且可获得更易于资源化的NO_x解吸气,因而可作为优选NO_x吸附剂。进一步地,随着吸附温度升高,硅铝比(w(SiO₂)/w(Al₂O₃) )为25、38的H-ZSM-5的NO_x吸附量均降低,其中低硅H-ZSM-5的NO_x吸附量较高,但吸附传质系数较低。本文可为烟气NO_x吸附净化的效益环保技术提供指导。      

拜耳法生产氧化铝过程铝酸钠溶液中S2-和S2O2-3的测定

采用拜耳法利用高硫铝土矿生产氧化铝时,矿石中的硫在溶出后主要以S^2-和S₂O^2-₃等形式进入生产过程中的铝酸钠溶液,对生产造成一系列的危害。实验通过设计的特殊装置,在含硫的铝酸钠溶液中添加氯化亚锡的盐酸溶液,以氮气为保护气体和载体,生成的硫化氢气体与醋酸镉溶液反应生成硫化镉沉淀,再采用间接碘量法测定S^2-含量;加入硝酸银溶液生成硫代硫酸银、亚硫酸银和硫酸银沉淀,再添加氨水溶解亚硫酸银和硫酸银沉淀,根据硫代硫酸银水解后的硫化银沉淀量计算S₂O^2-₃含量。试验研究了氮气流速、氨水加入量和淀粉指示剂加入量对测定结果的影响。实验方法用于测定3种模拟铝酸钠溶液中S^2-和S₂O^2-₃,S^2-和S₂O^2-₃的回收率均为95%,S^2-和S₂O^2-₃测定结果的相对标准偏差(RSD,n=5)分别为0.12%~0.34%和0.27%~0.57%。按照实验方法对3份贵州某铝厂拜耳法生产氧化铝过程铝酸钠溶液中S^2-和S₂O^2-₃进行测定,S^2-和S₂O^2-₃测定结果的RSD(n=5)分别为0.28%~0.35%和0.32%~0.46%,加标回收率为94%~95%。     

（Y,Eu）2O3红生粉的粒度和形貌控制研究

以草酸共沉淀法制备（Y,Eu）₂O₃为红生粉,对比六种沉淀方式对红生粉形貌的影响,其中在沉淀过程中添加氨水并用双加料的方式可制备出形貌上优于红生粉商品,其粒度分布呈正态分布;通过调节草酸过量系数、沉淀过程中添加氨水的量、合成温度及草酸浓度等沉淀条件可控制红生D₅₀的变化。