In-Ag/CeO_2-γ-Al_2O_3催化剂上CO-SCR脱除NO的研究

选用CO还原剂及负载不同比例In、Ag活性组分的CeO_2-γ-Al_2O_3催化剂进行脱硝实验,发现8%In-8%Ag具有较高的催化活性,在300~450℃温度区间内NO的转化率达到80%以上。研究了不同浓度CO、CO_2和H_2O对8%In-8%Ag/CeO_2-γ-Al_2O_3催化剂的影响,结果显示CO与NO体积比为1.5时,NO脱除率最高,且该催化剂具有较强的抗H_2O、抗CO_2存在性能,在有H_2O和CO_2的环境下催化剂仍有较强的脱硝活性。BET实验研究结果表明,8%In-8%Ag/CeO_2-γ-Al_2O_3催化剂具有较高的比表面积和较大的孔容,XRD和XPS分析揭示了In、Ag主要以In_2O_3与Ag_2O形式存在,且二者之间具有强相互作用而促使AgInO_2形成,从而使得8%In-8%Ag/CeO_2-γ-Al_2O_3催化剂具有高催化活性。     

优异的催化剂载体材料——γ—氧化铝纤维

上海第二耐火材料厂采用胶体溶液离心成丝方法制得活性γ-氧化铝纤维。这是一种工艺简便、切实可行的成纤方法。制得的γ-Al_2O_3纤维中的Al_2O_3>95％,纤维直径3～5μ,长度100～300mm比表面积达到100m~2/g左右,是一种含渣球少,洁白,柔软,富有弹性的纤维,为我国填补了纤维载体的一项空白。γ-Al_2O_3纤维作为Pt、Pd催化剂载体用于可燃气体远红外催化燃烧是一种良好的载体材料,显示活性高,转化率高和高温下热稳定性好。同济大学将γ-Al_2O_3用于沼气催化燃烧红外幅射对粮食进行干燥,甲烷转化率达94％以上,比常用的(如高硅氧纤维)载体     

CeO_2对Pt/TiO_2-Al_2O_3催化剂氧化及抗老化性能的影响

Pt/TiO_2-Al_2O_3对CO,HC以及NOx均有较好的催化氧化活性,但钛铝载体在高温下易发生相变,导致Pt团聚烧结而失活,CeO_2作为助剂可与贵金属发生电子间作用,提高其抗老化性能。通过分步负载的方法,采用浸渍法先对钛铝载体负载不同质量分数的CeO_2,烘干后再对其二次浸渍,负载0.7%(质量分数)的Pt,考查CeO_2负载量对催化剂催化氧化活性的影响,由此筛选出性能较好的催化剂,在1000℃条件下进行老化处理,对比老化前后其物理化学性质以及催化性能,最后对催化剂老化样进行了物相分析。结果表明负载1%(质量分数)的CeO_2不但可以提高催化剂对CO和C_3H_6的氧化活性,而且显著改善了催化剂的抗老化性能,老化样的NO_2最大生成量可达112×10~(-6),较未添加CeO_2的催化剂老化样增加了23×10~(-6),且其温度窗口更宽,说明CeO_2作为Pt/TiO_2-Al_2O_3催化剂助剂有很大的潜在应用价值。     

Dawson型磷钨酸钕催化剂的制备及其催化合成己二酸

利用复分解法制备出Dawson型磷钨酸钕NdH_3P_2W_(18)O_(62)·nH_2O,并通过FTIR、UV-Vis、SEM、XRD、EDS、CV对催化剂进行表征。以H2O2为催化剂,30%H_2O_2为氧源,催化氧化环己酮合成了己二酸。考察了催化剂用量、H_2O_2用量、反应时间及催化剂重复套用次数等因素对己二酸收率的影响。结果表明,在优化反应条件下:即w(催化剂)=6.4%(基于环己酮质量),n(环己酮)∶n(30%H_2O_2)=100∶450,105℃反应5.0 h,己二酸收率为91.1%。催化剂套用5次,己二酸收率仍可达67.5%。     

H_2或CO预处理In/γ-Al_2O_3催化剂上SCR-NO的研究

经H_2和CO预处理后,In/γ-Al_2O_3催化剂的活性明显提高。活性测试结果表明,预处理对催化剂表面的In物种起作用,从而增强催化剂活性;H_2的作用比CO更强。XRD分析结果显示,载体γ-Al_2O_3仍保持原来的晶型;红外分析结果表明,预处理过程可增加低价氧化态In的含量,增强了催化剂的脱硝活性。由于表面的In粒子簇分散性好并存在一些化学吸附氧,In/γ-Al_2O_3-H催化剂表现了较高的催化活性;在催化剂表面形成的单齿硝酸盐和双齿硝酸盐是降低催化剂催化活性的重要因素;—NO_2、—ONO的形成是预处理催化剂活性升高的原因所在。     

Cr/Al_2O_3涂层制备工艺与发光性能研究

采用烧结破碎法可制备适用于热喷涂的Cr/Al_2O_3的粉末,分别采用大气等离子喷涂和火焰喷涂制备了Cr/Al_2O_3发光涂层,研究了粉体和不同喷涂方法制备的涂层组织形貌、相结构及发光性能。结果表明:所制备的Cr/Al_2O_3粉末呈现α-Al_2O_3的单相结构;火焰喷涂涂层呈现粉红色,表面粗糙度Ra 8.8μm和孔隙率21.5%,涂层以α-Al_2O_3相为主;等离子喷涂的涂层呈现灰白色,较低的表面粗糙度Ra 6.1μm和孔隙率8.3%,涂层以γ-Al_2O_3相为主;粉体和两种涂层均可呈现红宝石单晶R线发射,发射峰为693nm和694nm。     

Ce_xLa_(1-x)活性组分对NH_3-SCR脱硝特性的影响研究

为探究天然氟碳铈矿中Ce和La之间的联合作用对脱硝性能的影响,利用微波加热的方法制备了Ce_xLa_(1-x)活性组分并负载在γ-Al_2O_3上进行了活性测试,其中Ce_(0.8)La_(0.2)催化剂脱硝效果最好,在反应温度为350℃时有78%的NO转化率。BET、NH_3-TPD、XRD、Raman和XPS测试结果表明,Ce_(0.8)La_(0.2)催化剂的活性组分是含有Ce和La的固溶体且具有更好的吸附NH_3能力与更高的比表面积,并且在Ce_(0.8)La_(0.2)催化剂的表面存在的表面吸附氧是提高NH_3-SCR催化性能的原因之一。     

催化臭氧氧化法深度处理焦化废水的研究

采用自制的γ-Al_2O_3基催化剂进行催化臭氧氧化焦化废水的试验,当铁锰铜镍质量比为1∶1∶1∶1,催化剂处理效果最佳。通过单因素试验分析了一定条件下的反应时间、催化剂用量、废水pH值、反应温度对废水处理效果的影响,确定催化臭氧氧化最佳工艺参数为:反应时间为50min,臭氧产量为10g/h,催化剂投加量为5g/L,废水pH值为9,反应温度为60℃。经催化臭氧氧化工艺处理后,焦化废水COD、NH_3-N、色度的去除率分别为54.67%,77%,90%。各项指标达到炼焦化学工业污染物排放标准。     

固体酸催化混合胺的CO_2解吸性能分析

碳捕获与封存技术(CCS)是针对能源危机的一种综合性解决方案,胺基溶液CO_2吸收与解吸是其关键技术步骤。试验以胺基溶液乙醇胺(MEA)为主体吸收剂,分别选取N-甲基二乙醇胺(MDEA)和4-(二乙胺)-2-丁醇(DEAB)为添加剂,然后分别选取γ-Al_2O_3和沸石分子筛(HZSM-5)为催化剂,探究不同配比条件对MEA的CO_2解吸性能的影响。试验结果表明,添加DEAB比添加MDEA所消耗的热负荷更少,最高可减少61.8%,最低可达0.15～0.20 MW·h·t~(-1)CO_2。相对于γ-Al_2O_3,HZSM-5能更显著地提高反应速率,反应速率最高可达17.2×10~(-3) mol·L~(-1)·h~(-1)。5 M(mol/L) MEA/1.25 M DEAB+HZSM-5的组合效果最佳,是胺基溶液CO_2解吸的优选方案。     

新型固体酸SO2-4/MnO2/γ-Al2O3催化合成草酸二异戊酯

通过浸渍--焙烧法制备了新型固体酸SO(2-)4/MnO2/γ-Al2O3催化剂,以草酸和异戊醇为原料合成了草酸二异戊酯,考察了催化剂的焙烧温度、催化剂用量、原料配比、反应时间、带水剂甲苯用量对反应的影响.最佳的反应条件为:催化剂焙烧温度500℃、催化剂用量1.5g、n(草酸):n (异戊醇)=1:3、带水剂甲苯30mL、回流时间1.5h;在最佳反应条件下,草酸二异戊酯的收率可达99.6%.新型固体酸SO(2-)4/MnO2/γ-Al2O3的催化活性高、产品收率高,后处理简便,无"三废"污染,符合节能环保、绿色催化的发展趋势.     

Al_2O_3电解质新型结构SOFC制备及性能研究

本文主要研究了以Al_2O_3为电解质的新型结构低温固体氧化物燃料电池。分别以三种不同结构的氧化铝(α-Al_2O_3、β-Al_2O_3和含有一定γ相的α-Al_2O_3)为电解质制备了结构为:泡沫镍-Ni_(0.8)Co_(0.15)Al_(0.05)LiO_2(NCAL)/Al_2O_3/NCAL-泡沫镍的SOFC,并在H_2燃料中测试了电化学性能。研究发现三种电池开路电压和最大输出功率密度都有明显差异。α-Al_2O_3、β-Al_2O_3和含有一定γ相的α-Al_2O_3电解质电池在550℃下H_2/air气氛中的开路电压分别为:1.057V、0.415V和0.945V;三种电池的最大功率密度分别为173.44mW·m~(-2)、3.76mW·m~(-2)和99.11mW·m~(-2)。交流阻抗谱结果显示α-Al_2O_3的离子电导率最高,为0.17S·cm~(-1)。通过Ce_(0.9)Gd_(0.1)O_2(GDC)/Al_2O_3双层电解质电池的离子过滤实验发现Al_2O_3电解质中的载流子包含氧离子。对不同结构Al_2O_3粉体材料及其在电池中电化学性能测试前后表面氧元素的结合能的XPS表征结果研究发现:不同结构的Al_2O_3的离子电导率大小跟其表面氧空位浓度有关,氧空位浓度越大,离子电导率越高。Al_2O_3的表面氧空位浓度在氢气通入后也会显著增加。界面氧离子传导应该是这种以氧化铝为电解质的新型结构SOFC的氧离子传导机理。     

溶胶-凝胶法制备氧化铝纤维的组织结构与晶化动力学

以异丙醇铝和九水硝酸铝为铝源,去离子水为溶剂,聚合物A为纺丝助剂,采用溶胶-凝胶法制备氧化铝长纤维,利用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)和傅里叶红外光谱仪(FR-IR)等,对纤维的形貌和组织结构进行观察与分析,并结合kissinger-akahira-sunose(KAS)法、flynn-wall-ozawa(FWO)法和Starink法研究纤维的结晶动力学。结果表明:凝胶纤维的直径约为4~7μm,纤维形貌良好,无明显开裂;当纤维以10℃/min的速率从室温加热至1 200℃时,纤维在800~900℃间由非晶相转变为γ-Al_2O_3,在1 100℃以上温度下γ-Al_2O_3转变为α-Al_2O_3;通过KAS法计算得到氧化铝纤维由非晶相转变成γ-Al_2O_3的激活能为412.1 kJ/mol,由γ-Al_2O_3向α-Al_2O_3转变的激活能为422.3 kJ/mol,与Starink法和FWO法的计算结果吻合良好,验证了KAS法计算结果的精确有效性。     

氧化镝掺杂对α,γ-Fe_2O_3基气敏材料特性的影响

本文采用络合中和沉淀法制备了超微粒氧化镝掺杂的Fe_3O_4,然后采用适当的热处理工艺使其转变为α,γ-Fe_2O_3气敏材料。研究了α,γ-Fe_2O_3基气敏材料的结构与气敏性能的关系和氧化镝掺杂的作用。研制了一种对液化石油气(LPG)具有较高灵敏度和选择性的不含贵金属催化剂的新型气敏元件,并对其气敏机理作了初步探讨。     

高纯超细α—Al2O3的研制与应用

文中阐述了高纯超细α-Al_2O_3的制取工艺及其主要技术参数,列举了α-Al_2O_3标样、α-Al_2O_3纤维和α-Al_2O_3器材的性能及用途。     

矿用柴油机尾气净化的问题及其解决途径

本文论述了矿用柴油机尾气净化的几种主要方法所存在的问题,提出了目前其有效的解决途径是采用机内和机外联合净化法。催化净化是联合净化法的主体,辅助净化方法是采用添加剂和喷雾式水箱。采用以堇青石蜂窝陶瓷为载体的稀土催化剂可解决γ-Al_2O_3球状、六棱柱蜂窝状铂或稀土催化剂易破碎、磨损和使用寿命过短的问题,资源型催化剂的研究对柴油机尾气净化也十分有意义。     

复合烧结助剂中TiO_2对α-Al_2O_3陶瓷支撑体的性能影响

以α-Al_2O_3为骨料,采用挤压形制备单管式α-Al_2O_3陶瓷支撑体。主要研究烧结助剂TiO_2及其添加量对α-Al_2O_3陶瓷管支撑体性能的影响。分析了α-Al_2O_3陶瓷支撑体中TiO_2对支撑体烧结温度、晶相组成和微观形貌等的影响。通过X-射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)对成品进行表征。研究表明:TiO_2作为一种主要烧结助剂,明显促进支撑体烧结和致密性。当TiO_2的添加量为3.0%时,制备出的氧化铝支撑体样品的抗折强度为70.75 MPa,孔隙率为31.58%,纯水通量达到5 489.64 L/m2·h·MPa,酸/碱腐蚀重量损失率为1.88/1.60%。     

在加氢脱氮脱硫过程中载于碳和三氧化二铝的镍-钼崔化剂性能比较

在硫茂、氮苯加氢脱硫、脱氮同时进行的过程中,比较了Ni-Mo/C和Ni-Mo/Al_2O_3硫化物催化剂的催化特性。所用的碳载体由炭黑制备。以碳为载体的催化剂在加氢脱硫过程中具有较高的抗氮苯毒化性能,并具有较高的加氢脱氮活性和选择性。     

管式多孔黄土陶瓷膜支撑体的制备和性能表征

以黄土为骨料,α-Al_2O_3为外加铝源,MgO为烧结助剂,CMC为成孔剂,采用滚压成形法和熔模芯法制备单管式黄土陶瓷膜支撑体。设计正交试验研究α-Al_2O_3,MgO,CMC对支撑体性能的影响。结果表明,影响支撑体纯水通量的因素次序为CMCα-Al_2O_3MgO,影响抗弯强度的因素次序为α-Al_2O_3CMCMgO;添加质量分数为15%α-Al_2O_3,6%CMC,0.5%MgO时,在烧结温度1 180℃下保温3 h制得的支撑体性能最佳,抗弯强度为55.66 MPa,孔隙率为28.7%,纯水通量为836.29 L/(m2·h·k Pa),中值孔径为19.88mm,其中主峰孔体积占总孔体积的95%以上,主峰孔径分布范围为8.54～52.23mm,孔径分布范围较宽,孔隙率为28.70%;主晶相以石英相、钙长石相、莫来石相、堇青石相、方石英相为主。     

新型固体酸SO4^2-／MnO2／γ-Al2O3催化合成草酸二异戊酯

通过浸渍-焙烧法制备了新型固体酸SO4^2-／MnO2／γ-Al2O3催化剂,以草酸和异戊醇为原料合成了草酸二异戊酯,考察了催化剂的焙烧温度、催化剂用量、原料配比、反应时间、带水剂甲苯用量对反应的影响。最佳的反应条件为：催化剂焙烧温度500℃、催化剂用量1．5g,n（草酸）：n（异戊醇）=1：3、带水剂甲苯30mL、回流时间1．5h;在最佳反应务件下,草酸二异戊酯的收率可达99．6％。新型固体酸SO4^2-／MnO2／γ-Al2O3的催化活性高、产品收率高,后处理简便,无“三废”污染,符合节能环保、绿色催化的发展趋势。     

固体酸SO_4~(2-)/C-TiO_2-La_2O_3的制备及其催化性能的研究

采用高温磺化法制备复合型稀土改性固体酸SO_4~(2-)/C-TiO_2-La_2O_3,以酸值为18.97 mg(KOH)/g地沟油与甲醇的酯化反应作为探针反应,考察La_2O_3含量、磺化温度、磺化时间对固体酸催化剂SO_4~(2-)/C-TiO_2-La_2O_3酸位中心的影响。结果表明,制备催化剂SO_4~(2-)/C-TiO_2-La_2O_3的最佳条件:La_2O_3的含量为3%、磺化温度为200℃、磺化时间为10 h,在此条件下催化地沟油与甲醇发生酯化反应的酯化率最高可达到91.42%。利用扫描电镜、红外光谱、X射线衍射、比表面积、热重分析、能谱分析等手段对固体酸催化剂进行表征,结果表明,同时加入La_2O_3和TiO_2,可增加催化剂的酸位中心的数量、提高催化剂的稳定性、增强催化剂的催化性能。