ZIF-67@Co3O4催化氧化VOCs性能研究

以MOF为前驱体构筑金属氧化物催化剂对于甲苯等VOCs催化氧化具有重要意义。以廉价且易合成的ZIF-67为前驱体,在不同条件下焙烧制备了一系列催化剂用于甲苯催化氧化,研究了焙烧温度和焙烧时间对所得催化剂结构和甲苯催化性能的影响。结果表明,对ZIF-67焙烧温度的控制可有效调控所得催化剂的结构,其中350℃焙烧所得的ZIF-67-Co₃O₄-350有较小的纳米粒径、较大的比表面积和孔径、丰富的缺陷结构、较多的Co³⁺和较强的低温还原性能,展现出优异的甲苯催化活性。此外,焙烧时间也会影响催化剂的活性。     

富氧条件下Rh/Co_3O_4催化剂对C_3H_6还原NO性能的影响

采用液相沉淀法制备Co3O4氧化物,并以其为载体制备负载型Rh催化剂。考察不同焙烧温度制备的载体和催化剂的结构、织构、氧化还原性能及其对C3H6催化还原NO性能的影响。结果发现,经600℃焙烧的载体制备的Rh/Co3O4催化剂中Rh与Co3O4的相互作用较强,促进对N—O键的削弱作用,提高对C3H6还原NO的还原能力。在相同实验条件下,当体系中C3H6为500×10-6、NO为500×10-6和O2体积分数为5%时,NO转化率50%,催化性能优于Rh/Al2O3催化剂。     

微波诱导Fe3O4/AC催化氧化降解邻苯二甲酸二甲酯

为了有效地提高活性炭在微波场中的催化活性和分离性,采用化学共沉淀法制备了磁性四氧化三铁/活性炭（Fe₃O₄/AC）催化剂,并结合微波辐射技术用于催化氧化降解水中邻苯二甲酸二甲酯（DMP）。利用BET、扫描电镜/能谱（SEM/EDS）、X射线衍射（XRD）、X射线光电子能谱（XPS）、红外光谱（FTIR）和振动样品磁强计（VSM）等手段对催化剂的微观结构、形貌和磁性能进行了表征。研究了不同反应体系对DMP的降解率及反应动力学的影响,探讨了催化剂用量、微波辐射功率和溶液初始pH等因素对微波诱导Fe₃O₄/AC催化氧化降解DMP的影响,考察了催化剂的重复使用性能。结果表明,所制备的铁氧化物主要以Fe₃O₄为主,并已成功负载于活性炭上。Fe₃O₄/AC具有超顺磁性,饱和磁化强度为21.2emu/g,可通过外加磁场作用快速地从溶液中分离出来。微波诱导催化反应体系对DMP的降解率大于单独吸附或单纯微波辐射反应体系,且反应速率均符合一级反应动力学。催化剂用量越多,降解率越高;微波辐射功率的增加可以提高降解效率;溶液初始pH对DMP的降解率影响非常显著,随着pH的增大,降解率明显提高。Fe₃O₄/AC具备良好的催化活性及稳定性,循环使用5次后DMP的降解率仍保持在83.5%。通过气相色谱-质谱联用仪（GC-MS）分析,推断DMP在微波诱导Fe₃O₄/AC催化体系中的降解主要包括水解、异构化、羟基化、甲酸甲酯基的脱落和苯环三取代及苯环开环等5个途径。     

微纳米气泡耦合Fe3O4催化氧化吸收烟气中的NO

以Fe3O4作为催化剂,耦合微纳米气泡在SO2存在的情况下催化氧化吸收烟气中的NO.研究了各种因素变化对Fe3 O4耦合微纳米气泡催化氧化去除NO的影响.采用XRD、SEM、EDS和XPS表征手段对反应前后的Fe3 O4进行了表征.结果表明,当Fe3 O4投加量为5 g、pH为3、NO的进气量为50 mL/min时,N...     

可见光增强g-C_3N_4/Co_3O_4胶体催化剂的催化产氢性能

通过水热法制备了具有可见光增产氢高性能的g-C_3N_4/Co_3O_4胶体催化剂,采用XRD、TEM、SEM和EDS等分析样品的组成和形貌结构。催化产氢结果表明,光照条件下g-C_3N_4/Co_3O_4胶体催化剂具有极高的催化产氢活性,TOF值高达58.2 min~(-1),通过拟合温度动力学曲线,得到了催化反应的活化能为15.73 kJ·mol~(-1)。对样品进行UV-vis和PL测试发现,g-C_3N_4/Co_3O_4胶体催化剂具有极高的光能利用率和电子-空穴分离率,并进一步阐述了光能促进催化产氢的作用机理。     

Fe2O3/γ-Al2O3臭氧催化氧化催化剂的制备及性能研究

以γ-Al2O3为催化剂载体原料,Fe2O3为活性组分,制备Fe2O3/γ-Al2O3臭氧催化氧化催化剂.以苯胺为模拟废水探究催化剂活性.对催化剂强度、密度、孔隙率、比表面积进行表征.探究了催化剂最佳制备及应用条件.结果表明:制备的催化剂为粒径4～6 mm球型颗粒,在粘结剂为1％Na2SiO3溶液,成型转速为20～30...     

动物骨源羟磷灰石负载Co3O4用于N2O催化分解

通过焙烧猪骨和鸡骨获得羟磷灰石(nHAP)载体,并采用浸渍法制备Co3O4/nHAP催化剂。采用XRD、N2物理吸附-脱附、FT-IR和H2-TPR等对催化剂进行表征,在连续流动微反装置上考察催化剂催化分解N2O的性能。结果表明,相比于鸡骨源Co3O4/nHAP催化剂,以猪骨源HAP为载体的催化剂因其较大的比表面积以及较小的Co3O4粒径尺寸,提供了更多的活性位点。特别是猪骨源Co3O4/nHAP催化剂中适量的K、Na等元素促进了Co^3+到Co^2+的还原,削弱了Co-O键,使催化剂的催化活性显著提高。     

Co3O4改性USY分子筛吸附和催化氧化甲苯特性研究

利用水热法合成Co₃O₄/USY复合材料,研究其对有机污染物甲苯的吸附和催化氧化特性,同时结合微波对Co₃O₄的精准加热特性,考察不同负载量Co₃O₄/USY在微波作用下的升温特性及催化甲苯氧化降解特性。结果表明,通过水热反应,Co₃O₄在USY表面形成多孔蜂窝状结构;负载Co₃O₄后的USY保持较高的吸附容量,Co₃O₄/USY-1.5m室温下的吸附容量为85 mg/g;Co₃O₄/USY在干、湿两种状态下均在325℃表现出优良的催化氧化特性、CO₂选择性和稳定性;Co₃O₄/USY能够与微波高效耦合,快速升温启动其催化作用,控制反应温度为250℃,发现微波诱导甲苯催化氧化过程的CO₂选择性优于常规催化,表明所制备Co₃O₄/USY复合材料具备吸附甲苯并进行微波快速再生协同有机污染物高效催化氧化降解的可行性。     

氧化还原法制备Mn3O4催化剂及其甲苯催化氧化性能与机理研究

在氧化还原法制备α-MnO₂的基础上,通过控制焙烧温度和气氛制备了Mn₃O₄催化剂,系统考察了其甲苯催化性能。结果显示,Mn₃O₄催化性能优于MnO₂,并且在230℃下保持转化率90%以上稳定运行100 h。原位红外等表征结果表明,与MnO₂相比,Mn₃O₄具有适当的氧化还原能力、更高的晶格氧活性、更多的表面吸附氧和更强的甲苯吸附能力,促使催化剂表面苯甲酸物种的快速转化,进而提高其甲苯催化性能。本研究可为锰基催化剂的制备及其甲苯催化氧化性能提升机理研究提供参考。     

添加WO_3对铈钴催化剂CO氧化性能的影响

采用共沉淀法制备xWO_3-Ce O2-Co_3O_4复合型非贵金属CO低温催化剂,考察不同WO_3添加量和空速对催化剂催化活性的影响,并考察催化剂的抗硫性能。通过孔隙结构测试、H2-TPR、FT-IR和SEM等对催化剂进行表征。结果表明,WO_3添加质量分数1%时,催化剂具有最佳的低温活性。在CO进口体积分数0.12%、O2进口体积分数5%和空速15 000 h-1条件下,50℃时,CO转化率即可达到99.6%,60℃时,CO转化率达100%。添加WO_3,催化剂氧化能力增强,催化效率提高。随着空速升高,CO转化率下降。WO_3的加入可有效提高催化剂的比表面积,抑制硫酸盐在催化剂表面聚集,提高催化剂的抗硫性能。     

CuO/Al2O3催化剂上CO还原NO反应条件的研究

为减小工业废气中氮氧化物对环境的污染,以多价态金属助剂修饰的Cu/Al₂O₃为催化剂,采用以CO为还原剂的催化还原法进行消除氮氧化物的研究,考察工艺条件对催化剂反应性能的影响。结果表明,反应温度240 ℃即可实现NO的完全转化,较低空速有利于催化剂长周期稳定运行,助剂最佳质量分数为6%,降低或提高助剂含量均不利于NO的完全转化,体系中CO含量影响催化剂性能,CO含量过高会打破催化剂活性中间体的动态平衡,导致催化剂快速失活,应严格控制CO含量。     

A5微孔分子筛负载V2O5催化氧化对硝基甲苯

将A₅微孔分子筛浸渍于偏钒酸铵溶液,过滤,120 ℃干燥2 h,550 ℃焙烧6 h,制备了含有V₂O₅的A5微孔分子筛催化剂。采用X射线衍射、N₂吸附-脱附和扫描电镜等进行表征,并将其用于以H₂O₂为氧化剂、乙酸酐为溶剂的对硝基甲苯催化氧化生成对硝基苯甲醇的反应。在反应温度40 ℃和反应时间4 h条件下,以质量分数35%的H₂O₂为氧化剂和V₂O₅质量分数8.5%的V₂O₅/A₅为催化剂,能够获得较好的对硝基甲苯转化率（35.54%）和较高的对硝基苯甲醇选择性(67.16%)。反应结束后,在母液中通过电感耦合等离子体原子光谱仪没有检测到V₂O₅。V₂O₅/A₅催化剂连续使用3次,对硝基甲苯转化率为34.21%,对硝基苯甲醇选择性为63.39%,催化剂活性无明显降低。     

Combined CO/CH4 oxidation tests over Pd/Co3O4 monolithic catalyst: Effects of high reaction temperature and SO2 exposure on the deactivation process

CO and CH₄ combined oxidation tests were performed over a Pd (70 g/ft³)/Co₃O₄ monolithic catalyst in conditions of GHSV = 100,000 h⁻¹ and feed composition close to that of emission from bi-fuel vehicles. The effect of SO₂ (5 ppm) on CO and CH₄ oxidation activity under lean condition (λ = 2) was investigated. The presence of sulphur strongly deactivated the catalyst towards methane oxidation, while the poisoning effect was less drastic in the oxidation of CO. Saturation of the Pd/Co₃O₄ catalytic sites via chemisorbed SO₃ and/or sulphates occurred upon exposure to SO₂. A treatment of regeneration to remove sulphate species was attempted by performing a heating/cooling cycle up to 900 °C in oxidizing atmosphere. Decomposition of PdO and Co₃O₄ phases at high temperature, above 750 °C, was observed. Moreover, sintering of Pd⁰ and PdO particles along with of CoO crystallites takes place.     

焙烧温度对CuO/Co_3O_4-CeO_2催化剂CO优先氧化性能的影响

采用浸渍法制备了Cu O/Co3O4-Ce O2(Cu Co Ce10)催化剂,考察了在不同温度(250、300、350、400和450℃)焙烧后的样品在富氢气氛中对CO优先氧化反应的催化性能。应用BET、XRD、H2-TPR及XAFS技术详细表征了催化剂的结构与性能。结果表明,不同温度焙烧的催化剂中,铜物种均主要以Cu O相存在;350℃焙烧的Cu Co Ce10催化剂具有最大的比表面积和最好的氧化还原性能,在98~173℃的温度范围内能够将CO完全转化为CO2,呈现出最宽的CO优先氧化可操作温度窗口,以及良好的催化活性稳定性。     

Cu掺杂Mn／TiO2催化氧化NO性能研究

采用溶胶凝胶法制备了栽体TiO2,在负栽Mn（Ac）：制备Mn／TiO2时掺杂cu,制备了Mn—Cu／TiO2催化剂。考虑了cu的掺杂量、活性组分负载量、焙烧温度等制备条件对其催化氧化No性能的影响。结果表明,最佳条件下制备的催化剂,在反应温度200℃、空速41000h～、No浓度为300×10-6（书）及O2含量为10％条件下,NO氧化率可迭53．08％,250℃时NO氧化率达到74．76％。在220℃以上时H2O对其影响较小,但其抗硫性能还有待进一步研究提高。     

Co3O4-Bi2O2CO3催化剂的制备及其光催化性能

以Bi(NO₃)₃·5H₂O、Co(CH₃COO)₂·4H₂O为原料,采用化学沉淀-水热法制备了Co₃O₄-Bi₂O₂CO₃异质结构复合半导体光催化剂,并通过X射线衍射仪（XRD）、扫描电镜（SEM）、X射线光电子能谱（XPS）、紫外可见漫反射光谱（DRS）、荧光光谱（PL）等手段对所合成的复合型催化剂进行了理化性能表征。研究结果表明：引入Co₃O₄没有改变Bi₂O₂CO₃物相结构,但促进了Bi₂O₂CO₃ 对可见光的吸收能力,提高了Bi₂O₂CO₃表面吸附氧物种的数量,抑制了光生载流子复合。复合光催化剂对罗丹明B（RhB）的光催化脱色实验显示引入Co₃O₄能够明显提高Bi₂O₂CO₃催化剂的光催化脱色能力。尤其是Co₃O₄引入量为0.6%的Co₃O₄-Bi₂O₂CO₃样品对罗丹明B染料的光催化脱色率可达到97%（模拟日光照射30min）。本文为复合型光催化剂制备提供了简单易行的技术路线,制备的新型半导体复合光催化剂Co₃O₄-Bi₂O₂CO₃在环境净化方面表现出了较好的应用前景。