K2Ti2O5对汽车尾气中碳烟的催化氧化性能研究

通过溶胶凝胶法制备了K2Ti2O5催化剂,并利用XRD,SEM,BET等方法进行了表征。利用程序升温反应对K2Ti2O5的碳烟催化氧化性能进行了研究。结果表明,K2Ti2O5具有一定的碳烟催化氧化活性。同时,一定量的NOx有助于K2Ti2O5的催化氧化活性,说明K2Ti2O5是一种潜在的可同时去除NOx和碳烟的新型催化剂。由于K2Ti2O5对碳烟具有较高的催化氧化活性、较好的抗水性和低廉的价格,因此是一种具有较好发展前景的汽车尾气净化催化剂。     

CuO-ZnO-Al_2O_3催化剂的改性及其CO_2加氢合成甲醇催化性能的研究

分别以Pd修饰的碳纳米管(Pd/CNT)、碳纳米管(CNT)、CeO2、ZrO2和Pd为促进剂对CuO-ZnO-Al2O3催化剂进行改性,在反应温度230~270℃、压力2.3~2.9 MPa、空速3 000~9 000 h-1条件下,考察各催化剂在CO2加氢合成甲醇反应中的催化活性,并利用SEM、XRD、H2-TPR、BET测试技术对催化剂进行结构表征.结果表明:促进剂对CuO-ZnO-Al2O3催化剂的改性作用依次为:Pd/CNTCNTZrO2CeO2Pd.其中,Pd/CNT作为一种高效促进剂,显著提高了催化剂的比表面积,减小了催化剂的颗粒直径,促进活性组分Cu的分散,提高催化剂的还原性能,明显改善CuO-ZnO-Al2O3催化剂的催化性能.     

负载型催化剂的催化性能及其结构关系

以γ-Al2O3、SiO2为载体,V2O5和TiO2作为活性成分,制备出负载型催化剂.以甲苯的催化氧化作为模型反应,对所制得的催化剂进行活性实验.结果表明,V2O5-TiO2/SiO2对甲苯的去除效果最好,起燃温度低,与贵金属催化剂具有相似的活性和温度特性,具有较强的抗冲击能力.该催化剂的V2O5最佳负载量为1%,m(V)∶m(Ti)为0.127.活性测试和XRD、XPS表征结果表明:较少的V2O5负载量使得V元素嵌入了TiO2的晶体结构中,而不是形成结晶的V2O5,并形成了V-O-Ti键;TiO2与SiO2发生了化学反应有Ti-O-Si键形成.这些化学键有可能是催化剂的活性位,它们的生成有利于提高催化剂的催化性能,有利于增加催化剂各组分间的结合力.     

PdO负载Cu3V2O8光催化剂的制备及其光催化性能研究

采用浸渍法制备了PdO负载Cu3V2O8复合光催化剂,利用XRD、SEM对催化剂进行表征,研究其物相和表面形貌特征。在20W紫外灯照射下,以甲基橙为光催化模型降解产物,研究Pd的负载量对Cu3V2O8光催化活性的影响,探讨了负载Pd对光催化活性影响的机制。实验表明,Pd的负载对Cu3V2O8光催化活性影响很大,当Pd负载量为2.3%时光催化效果达到最好,比纯Cu3V2O8光催化剂提高40%左右.     

负载型催化剂MnOx-CeO2/TiO2去除甲苯

为了考察铈掺杂对金属氧化物催化剂催化燃烧处理有机废气的影响,采用蜂窝状TiO2丝网作为催化燃烧催化剂的载体,以MnOx、CeO2作为活性组分,用浸渍法负载制备出催化燃烧催化剂,考察了活性组分负载量及配比、焙烧温度、焙烧时间对催化剂降解甲苯的影响.实验确定了催化剂的最佳制备工艺:Mn的负载量(质量分数)约为15%,Mn与Ce物质的量比为3∶1,催化剂的焙烧温度为500℃,焙烧时间为5h.结果表明:与催化剂MnOx/TiO2相比,掺杂Ce后的催化剂MnOx-CeO2/TiO2对甲苯催化燃烧的起燃温度和完全转化温度均有明显降低,催化剂表面燃烧物颗粒的粒径有所减小,分散均匀,更有利于甲苯的降解处理.     

炼厂气、CO2和O2制备合成气的实验与分析

利用固定床流动反应装置研究了金属负载型催化剂对炼厂气、CO2 和O2 转化制备合成气的催化活性;考察了催化剂活性组分、载体、负载量、还原温度、反应温度对催化剂活性的影响,发现催化活性由大到小依次为Ni/γ-Al2O3,Ni/α-Al2O3,Co/γ-Al2O3,Fe/γ-Al2O3,Cu/γ-Al2O3;同时考察了空速、原料气配比对合成气组成的影响,结果表明,调节原料气的配比可以制备不同的合成气.     

SO2-4/ZrO2/Al2O3催化剂的制备及其催化性能

用微波、红外、烘箱3种干燥方法制备了负载型纳米ZrO2/Al2O3复合载体,同时在复合载体表面负载SO2-4制成SO2-4/ZrO2/Al2O3催化剂,将此催化剂用于α-蒎烯催化异构化反应中.用XRD、FT-IR、TPD等对催化剂的表面积、孔径、晶相结构、酸强度等进行了表征.结果表明,微波干燥法制备的复合载体催化剂(SO2-4/ZA-W)中ZrO2的粒度较小(平均6 nm),比表面积为156.1 m2/g,平均孔径为4.95 nm,其表面酸性中心数和酸强度均高于红外干燥法和烘箱干燥法制备的催化剂.SO2-4/ZA-W催化剂在α-蒎烯催化异化反应中具有较高的活性,α-蒎烯转化率为95.6%,α-松油烯、柠檬烯等单环萜烯的含量达到56.5%.     

K-Ba-Sm柴油车尾气碳烟氧化催化剂的制备与表征

采用KNO3、Ba(NO3)2、Sm(NO3)3.6H2O 3种化合物为原料,以多孔氧化铝为载体,运用涂抹法制备了用于催化柴油机尾气碳烟氧化的催化剂。用TPR对催化剂的活性进行了测量,并采用SEM和XRD对其结构进行了表征。实验结果表明,K-Ba-Sm催化剂的催化性能良好,最终能将陶瓷基片上的碳烟在低于450℃条件下完全催化氧化掉。其中以n(K)∶n(Ba)∶n(Sm)=1∶0.1∶0.1组成的催化剂效果最好,其起燃点为325℃。保持K、Ba的含量不变,随着Sm(NO3)3.6H2O物质的量的增大,其催化活性有些减弱,碳烟起燃温度升高。另外,K、Ba、Sm组成的催化剂有吸收空气中CO2的现象。     

La2O3和CeO2的制备及催化臭氧氧化对氯硝基苯

为提高单独臭氧氧化去除水中有机污染的能力,分别以La(NO3)3.6H2O和Ce(NO3)3.6H2O为前驱体,采用水解沉淀法制备La2O3和CeO2粉体,利用X射线衍射、N2吸附、扫描电镜以及红外光谱分析技术对样品的晶相结构、粒径大小、比表面积、孔容、孔径分布以及表面官能团等进行表征.以蒸馏水配制的对氯硝基苯溶液(pCNB)为目标物,考察La2O3和CeO2的催化臭氧氧化活性.结果表明,La2O3和CeO2对pCNB的吸附作用有限,20 min的吸附率分别为6.7%和9.9%.臭氧对pCNB的去除能力有限,反应20 min的去除率仅为37.2%,以La2O3为催化剂时,去除效果有明显增加,反应20 min时去除率为82.1%,而以CeO2为催化剂时,去除效果反而没有O3单独氧化效果好,20 min时的去除率仅为24.3%.     

可控条件对钾铈镧氧化物催化氧化碳烟颗粒的影响

采用柠檬酸络合燃烧法制备得到钾铈镧复合氧化物催化剂,利用程序升温反应(TPR),研究了各反应条件对催化剂活性的影响,考察并确定了催化氧化碳烟颗粒过程中各反应条件的最优水平,并对各反应条件在催化剂活性中的贡献大小进行了分析和讨论.结果表明,尾气中O2体积分数的升高,剂碳比的增大,都有利于碳烟颗粒的催化氧化.在碳烟氧化过程...     

焙烧温度对Ni/MgO-Al2O3催化环戊二烯选择加氢制备环戊烯的影响

采用等体积浸渍法分别制备了不同条件下的MgO-Al2O3复合载体和Ni/MgO-Al2O3催化剂,并考察了Ni/MgO-Al2O3用于环戊二烯(CPD)选择加氢制备环戊烯(CPE)的催化性能.采用X射线衍射(XRD)、BET等技术对催化剂进行了表征,考察了焙烧温度对Ni/MgO-Al2O3催化剂结构的影响.研究结果表明,复合载体与催化剂焙烧温度分别为700℃、450℃,NiO负载量为15％时,制备的催化剂比表面积和孔径大小适宜,催化剂的催化性能最好.     

超临界CO2浸渍技术制备糖加氢Ni/Al2O3催化剂的研究

以超临界CO2流体为浸渍介质,活性氧化铝为催化剂载体,硝酸镍为活性前躯体,用超临界流体CO2浸渍沉积技术制备了负载型Ni/Al2O3催化剂,并以葡萄糖加氢为模型反应考察了负载镍基催化剂的加氢性能.研究了超临界CO2流体的温度、压力及氢气还原温度对镍负载量及催化剂加氢活性的影响,用XRD对Ni/Al2O3催化剂进行了表征.结果表明:与传统水介质浸渍制备方法相比超临界流体浸渍可以有效提高活性组分镍的负载量,进而提高负载Ni/Al2O3催化剂的催化活性;在试验范围内,当超临界CO2的温度为60℃、压力为8 MPa时镍的负载量最佳,催化剂的还原温度为600℃时催化剂的活性最好,其活性为普通水浸渍方法制得样品的1.34倍.     

铈镁修饰的镍基催化剂对CO2-CH4重整反应稳定性的影响

采用溶胶-凝胶法制备纳米γ-Al2O3载体,浸渍法负载催化剂组分氧化镍(NiO),氧化铈(CeO2)或氧化镁(MgO).750℃的反应温度下在微型固定床反应器中测试催化剂的CO2/CH4重整反应性能.XRD,TG,SEM和TEM表征催化剂失活前后的结构和积碳形貌.结果表明,助剂CeO2有利于提高NiO催化剂的反应稳定性,而助剂MgO却使催化剂的稳定性下降.催化剂上活性组分的存在形态为NiO,催化荆完全失活后NiO消失,而以NiC存在.助剂CeO2延缓了NiO转为NiC的速度,明显提高了催化剂的抗积碳性能和反应稳定性.积碳失活后的催化荆可以通过烧碳再生.     

热处理对Cu/Ag-OMS-2催化剂中铜物种表面状态的影响

对Cu/Ag-OMS-2(OMS-2为锰氧八面体分子筛)催化剂中铜物种在热处理过程中的分散情况和存在形式进行了研究,通过X射线衍射、扫描电子显微镜表征手段分别考察了焙烧温度、焙烧时间和活性组分负载量不同时催化剂中铜物种的表面状态,并分析了铜物种表面状态对催化氧化羰基化合成碳酸二甲酯反应的影响.结果表明,在热处理过程中,铜物种以片状形式均匀排列堆积,有利于反应物的吸附,有利于催化剂活性的提升;活性组分主要以氯化铜(Cu Cl)形式存在,受热部分分解为含有Cu+和Cu2+的铜氧化物6Cu O·Cu2O,两种不同价态的铜物种的存在促进反应物的解离吸附,有利于提升催化活性.较适宜的催化剂热处理条件为:Cu Cl的负载量为25%,焙烧温度为500℃,焙烧时间为5 h,催化合成碳酸二甲酯的收率最高可达85%.     

CH4浓度检测用钯催化剂性能及H2-TPR研究

采用溶胶-凝胶法制备了孔径分布为50～100 nm的γ-Al2O3载体,浸渍法负载助剂CeO2,K2O和MgO.测试了助剂改性的Pd/Al2O3催化剂上CH4催化氧化反应性能.结果表明:助剂提高了Pd/Al2O3催化剂上CH4催化氧化的活性和稳定性.负载20?O2催化剂的反应活性与稳定性较好,其转化率达到90%时的反应温度为351 ℃,转化率达到10%时的反应温度为252 ℃,相比Pd/Al2O3催化剂分别降低了125 ℃和118 ℃.H2-TPR表征结果表明:含有CeO2的催化荆在110～170 ℃之间出现一个PdO物种的还原峰,PdO还原峰的面积与还原温度分别与催化剂的反应活性相一致.     

碳烟在钛酸钾上的催化氧化性能及动力学研究

采用溶胶-凝胶法合成了K2Ti4O9,K2Ti6O13和K2Ti2O5钛酸钾型催化剂。利用X射线衍射(XRD)、智能重量分析仪(IGA)等手段进行了表征,同时采用固定床对钛酸钾催化脱除柴油机尾气中碳烟颗粒的性能进行了测试,并对钛酸钾催化氧化碳烟的动力学进行了研究。结果表明,钛酸钾与传统催化剂相比具有更高的碳烟颗粒氧化性...     

微湿空气法处理SiO2/γ-Al2O3催化剂制润滑油基础油

利用微湿空气法对SiO2／γ-Al2O3催化剂进行处理,将其用于制取润滑油基础油。利用BET法对催化剂的结构进行测定,考察了微湿空气处理催化剂的最佳处理条件及活性组分的最佳负载量,在微型反应装置上应用该催化剂进行了α-烯烃聚合反应实验。结果表明,采用温度为170℃,压力为6．0 MPa,体积空速为0．5 h-1的最佳聚合工艺条件,微湿空气温度为45℃,处理温度为800℃,活性组分的质量分数为12％时,催化剂具有较好的催化活性和优良的经济性。润滑油的运动粘度为38．19 mm2／s,溴价为5．78 g(Br)／100 g,凝点为-43．0℃。     

负载型MoP/γ-Al2O3催化剂制备及助剂镍对其催化性能的影响

采用不同的负载制备方法、改变其活性组分的负载量、γ-Al2O3的加入顺序以及加入助剂制备一系列的MoP/γ-Al2O3催化剂,对催化剂进行了表征,并与催化剂活性相关联.结果表明：不同的负载制备方法、活性组分的负载量对催化剂活性影响比较大;而载体γ-Al2O3加入顺序对MoP/γ-Al2O3催化剂表面物种有一定的影响,从而影响催化剂的活性;助剂Ni能较大地提高催化剂的催化活性.     

负载型LaCoO_3的催化性能与EPR研究

用柠檬酸法制备了Ce0.6Zr0.4O2(简称CZ)和Ce0.6Zr0.35Y0.05O2(简称CZY)固溶体,分别在Ce0.6Zr0.4O2和Ce0.6Zr0.35Y0.05O2固溶体上负载不同质量的LaCoO3。用热重法测试了催化剂对碳烟的催化活性。采用程序升温还原法(H2-TPR)、比表面(BET)、X-射线衍射仪(XRD)和电子顺磁共振仪(EPR)对催化剂进行了测试。结果表明:随着钙钛矿组分La、Co在铈锆固溶体或铈锆钇固溶体表面负载量的增加,催化剂催化燃烧碳烟的起燃温度下降,催化活性增强;TPR结果显示,CZ或CZY为载体的催化剂体系,随着表面La、Co组分含量的增加,可还原氧总量也相应增加,催化活性也对应增加,表明催化剂对碳烟的催化活性与催化剂表面的氧化还原性密切相关;EPR结果也显示由于钇的掺杂增加了铈锆固溶体表面缺陷,提高了O-离子的浓度,有利于催化活性提高。     

CH4检测元件中Pd/Al2O3催化剂的制备及反应性能

为提高矿井CH4浓度检测中催化元件的稳定性和可靠性，针对催化元件中催化剂性能这一核心问题进行研究是解决问题的关键．对催化剂结构的表征以及对催化元件工作性能和催化剂反应性能进行了测试，结果表明：经900℃焙烧处理的催化剂载体Al2O3具有适宜于反应的颗粒分散度与孔径分布，催化元件表现出较好工作性能．采用真空干燥处理制备的负载量为3％的Pd／Al2O3催化剂具有较高的反应活性；但助剂的加入使得反应活性有所降低；采用HCl作竞争吸附荆可使活性纽分均匀分布于Al2O3内孔；栽体的二次成型工艺在一定程度上降低了电桥的零点漂移，提高了催化元件的稳定性．