微波等离子体辅助溶胶凝胶法制备Ni/CeO2催化剂及其甲烷干重整催化性能

催化剂的粒径对其催化性能有很大影响,为了提高催化剂的性能及制备效率,提出了一种微波等离子体辅助溶胶凝胶法制备催化剂的方法,制备了物质的量比n(Ni)∶n(Ce)=1∶10、1∶20、1∶100的Ni/CeO2催化剂.对其甲烷干重整催化性能进行评价.结果 表明:n(Ni)∶n(Ce)=1∶20时对甲烷干重整活性最高.并且微波等离子体辅助溶胶凝胶法制各催化剂(n(Ni)∶n(Ce)=1∶20)的活性和高空速转化性能均高于传统浸渍法制备的催化剂(n(Ni)∶n(Ce)=1∶20).对微波等离子体辅助溶胶凝胶法和浸渍法制备的催化剂(n(Ni)∶n(Ce)=1∶20)的XRD、SEM表征:XRD谱图显示微波等离子体辅助溶胶凝胶法制备催化剂CeO2峰的半高宽大于浸渍法制备的催化剂;通过SEM表征得到微波等离子体辅助溶胶凝胶法)浸渍法)制备的催化剂颗粒主要分布在50～100 nm(100～150 nm),约占比41％(37％).基于对放电光谱的分析,微波等离子体辅助溶胶凝胶法引入了NH、OH等活性基团,并且提供了148 K/ms的淬冷速率,较高的淬冷速率会有效降低催化剂粒径,提高催化活性.     

催化电极材料La-Sr-Co-Fe的制备与表征

用湿化学、共沉淀、溶胶 凝胶三种不同的制备方法,在较低焙烧温度和较短焙烧时间的实验条件下,制备了钙钛矿型La Sr Co Fe(LSCF)复合氧化物,并通过热重/差热(TG/DTA)分析、X射线衍射(XRD)分析和扫描电镜(SEM)测试等表征手段对La Sr Co Fe电极粉料进行了表征和分析。通过对催化剂活性测试表明,以溶胶 凝胶法制备的催化剂活性最高。TG/DTA、XRD分析结果表明以溶胶 凝胶法制备的催化剂母体在三种不同制备方法中在最低的温度下形成钙钛矿晶型。且XRD分析结果表明,La Sr Co Fe电极粉料完全形成了单一的钙钛矿晶型,而无单独的氧化物晶相存在。从SEM可以看出,溶胶 凝胶法制备的催化剂颗粒均匀,结构疏松,比表面积大,有利于LSCF的催化氧化活性的提高。     

焙烧温度对Mn-Cu/TiO2催化剂性能的影响

Mn-Cu/TiO2具有较大的比表面积、活性组分与TiO2强烈的相互作用、良好的氧化还原能力以及较高的吸氨能力。故将溶胶凝胶法制备的Mn-Cu/TiO2催化剂,应用于NH3低温选择性催化还原(SCR)脱硝技术。为提高该催化剂的活性和抗SO2中毒能力,研究了溶胶凝胶法焙烧温度对Mn-Cu/TiO2催化剂催化性能的影响,并通过吸附N2能力测试(N2-BET)、X射线衍射试验(XRD)、H2和NH3的化学吸附特性测试(H2-TPR、NH3-TPD)等多种手段对催化剂的理化性能进行表征。研究发现,在400℃下焙烧制备的催化剂拥有最佳脱硝活性和抗SO2中毒能力。     

CeO_2-MoO_3/TiO_2型无钒脱硝催化剂性能研究

以CeO_2为活性组分、MoO_3为助剂,制备了CeO_2-MoO_3/TiO_2型无钒脱硝催化剂。分析了不同活性组分、助剂、载体、制备方法和预处理方法对催化剂活性的影响,并与传统的以V2O_5为活性组分的V2O_5-WO_3/TiO_2型和V2O_5-MoO_3/TiO_2型催化剂进行比较。结果表明:以CeO_2为活性组分的无钒催化剂具有与传统钒基催化剂同样高效的脱硝性能;MoO_3助剂能有效提高催化剂的活性,且效果优于WO_3;相较于共沉淀法,采用等体积浸渍法制备的铈基催化剂具有更高的比表面积和脱硝活性;对催化剂进行硫酸浸渍预处理会抑制催化剂活性,而采用SO_2预处理则对脱硝活性有一定的提升,基于等体积浸渍法制备的5Ce-5Mo/TiO_2催化剂经SO_2硫化预处理后,在温度为350℃、空速75 000h-1的条件下脱硝效率可达89.15%。     

纳米负载型选择性催化还原反应催化剂的制备和性能研究

采用溶胶凝胶法和浸渍法制备了以陶瓷颗粒为骨架的纳米级V2O5-WO3/TiO2(C)催化剂,并用X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)和扫描电子透镜(transmission electron microscopy,TEM)表征了催化剂的晶型和形貌。研究了TiO2凝胶热处理温度和WO3负载量等重要参数对催化剂在以NH3为还原剂的选择性催化还原(selective catalytic reduc- tion,SCR)系统中的反应温度窗口、抗硫性的影响。最后考察了催化剂在不同NH3/NO比、O2含量、空速等因素下的性能指标。结果表明,在260~420℃的温度范围内,以陶瓷为骨架的负载型纳米V2O5-WO3/TiO2催化剂具有较高的SCR催化活性,且性能稳定; TiO2以锐钛形式存在的催化剂表现出高的抗硫性能,而TiO2以锐钛和金红石混晶形式存在时,抗硫性能比较差,但硫的中毒是可逆的,可再生;WO3负载量的增加提高了催化剂的活性。     

CeO2-WO3/TiO2同时催化脱除氮氧化物与氯苯研究

氯苯(CB)和氮氧化物(NOx)作为恶化大气质量的主要原因,已成为新时期大气污染治理的重点.V2O5/TiO2催化剂虽然能够催化还原NOx和催化氧化CB,但其活性温度窗口重合区间较窄.为此,通过浸渍法制备了 CeO2-WO3/TiO2催化剂,考察了焙烧温度对催化性能的影响,以及催化剂在250～550℃同时脱硝脱氯苯的性...     

工艺条件对Pt/CA甲醇电氧化催化性能的影响

以炭气凝胶(CA)为载体,采用液相浸渍还原法制备了Pt/CA催化剂,对比研究了各种制备工艺条件包括还原温度、热处理和还原剂种类对Pt/CA催化剂甲醇电氧化催化性能的影响。结果表明:当以HCHO为还原剂时,80℃比60℃更有利于制得结晶完好、电化学活性表面积大的高活性甲醇电氧化催化剂,热处理不仅不能改善该催化剂的甲醇电氧化催化性能,反而使其中的Pt颗粒团聚长大、电化学活性表面积降低、甲醇电氧化催化性能下降;与HCHO相比,乙二醇作为还原剂更有利于制得电化学活性表面积大、甲醇电氧化催化活性高的Pt/CA催化剂。     

空气电极氧还原催化剂的研究

锌空气电池因其具有性能稳定、比能量高、放电电流大、原材料来源广泛、成本低廉等优点一直受到广泛重视.空气电极作为锌空气电池中的一部分,在锌电极的研究几乎进入停滞阶段的现在,已成为决定整个锌空气电池性能的关键,因此有必要对其进行深入的研究.利用共沉淀和溶胶凝胶法合成了两类催化剂,分析了其X射线衍射谱图,初步研究了其对氧阴极还原的极化曲线,研究结果表明:在两类催化剂中,n(Ni):n(Mn)为2:8的催化剂为最佳的共沉淀法制备的催化剂,LaNi0.5Mn0.5O3为溶胶凝胶法制备的B位Ni、Mn掺杂的最佳催化剂.     

钙钛矿型催化剂LaNi_(0.8)Co_(0.2)O_3性能的改进

通过改进的溶胶-凝胶法制备了钙钛矿型氧化物LaNi0.8Co0.2O3,研究了煅烧温度对催化剂的影响.采用XRD、SEM对催化剂的结构和表面形貌进行了分析;用极化曲线、恒流放电曲线研究了催化剂在7 mol/L KOH中的电化学性能.采用改进的溶胶-凝胶法,在500 ℃下煅烧制得的催化剂团聚最小,且电化学性能最好.当电极电位为-0.4 V(vs. Hg/HgO)时,氧还原的电流密度为230 mA/cm2.     

高压脉冲放电协同复合型催化剂去除甲醛的实验

采用高压脉冲放电协同复合型催化剂对甲醛进行去除实验。通过溶胶凝胶法、分步浸渍-溶胶凝胶法制备Ti-Mn基等一系列催化剂,并对催化剂进行XRD、SEM、FT-IR表征。考察催化剂中Ti添加量、Ti和Mn的负载顺序对甲醛去除率的影响,分析脉冲放电对催化剂结构、形貌的影响。结果显示:在放电电压24k V,放电频率40Hz,同时添加含量比为1∶4的Ti和Mn制备的TiO_2-MnO_x/γ-Al_2O_3催化剂与放电等离子体协同去除甲醛效果最好,去除率可达97.5%。脉冲放电能够改变催化剂的结构和晶形,放电之后的TiO_2-Mn Ox/γ-Al_2O_3催化剂表面粗糙度降低,细小的微孔增多,且放电低温等离子体能提高催化剂的活性,使催化剂活性吸附位增加,进一步加强了对甲醛的去除。     

MoOx、WOx对PtRu/C催化剂甲醇电氧化作用的影响

采用甲酸还原的方法制备了PtRu/C催化剂,溶胶-浸渍的方法制备了PtRuWOx /C、PtRuMoOx /C催化剂,通过循环伏安法和电流-电位极化法研究了催化剂对甲醇的电氧化作用。结果表明,MoOx ,WOx 组分对甲醇的电氧化具有促进作用。通过饱和吸附CO溶出电量测定三种电催化剂的电化学表面积,发现MoOx 、WOx 组分对CO无吸附作用,但能有效地催化CO的氧化。     

一种改性选择性催化还原催化剂及其对零价汞的催化氧化性能

利用溶液浸渍法制备了一种氯化铜改性的选择性催化还原(SCR)催化剂(Cu Cl2/SCR)。用X射线衍射(XRD)和X射线荧光光谱分析(XRF)等对Cu Cl2/SCR催化剂的结构进行了表征,在自制的催化剂活性实验台上,用模拟烟气对催化剂Hg0的催化氧化性能进行了研究。结果表明:催化剂中的Cu Cl2在高温(HCl+O2)气氛中能"可逆"释放活性氯;Cu Cl2的引入显著提高了催化剂在低氯烟气(HCl浓度在0~81.5 mg/m3)中对Hg0的催化氧化效率;Hg0的氧化率随烟气中HCl浓度和催化剂中Cu Cl2负载量的增加而增加;烟气中的NH3和SO2能阻止Hg0在催化剂表面的吸附,导致Cu Cl2/SCR催化剂在SCR条件下对Hg0的催化氧化效率较纯氧化条件有所降低,但Cu Cl2/SCR仍保持了较高的Hg0催化氧化效率(可高达98%);Cu Cl2/SCR催化氧化Hg0的机制为Mars-Maessen机制。Cu Cl2/SCR兼具较高的脱硝性能和Hg0氧化性,可用于低氯燃煤烟气同时脱硝脱汞。     

燃料电池富氢气体制备的研究

并流共沉淀法制备Cu/ZrO2 /Al2 O3 系列催化剂上催化甲醇水蒸气重整制富氢气体的反应过程 ,得到低温活性、氢选择性、稳定性较好的催化剂 ,考察了ZrO2 含量 ,反应温度 ,水醇比 ,液体空速 (WHSV)等因素对催化剂活性的影响。结果表明 :ZrO2 质量分数为 15 % ,在 2 5 0℃反应时 ,催化剂活性表现最佳 ,甲醇转化率为 95 0 % ,氢气选择性为 10 0 % ,重整气中CO摩尔分数为 1 45× 10 -4%。     

以偏钛酸溶胶为载体的SCR脱硝催化剂的制备及性能研究

催化剂是NH3法选择性催化还原(SCR)脱硝技术的核心,催化剂的低温活性、选择性和稳定性直接影响到NOx的脱除效果。SCR脱硝催化剂的性能主要取决于催化剂活性组分和催化剂载体。以工业级硫酸氧钛为原料,采用均匀沉淀法和直接沉淀法制备了2种偏钛酸溶胶,并以偏钛酸溶胶为载体,采用同步浸渍法加载V2O5和WO3成分,分别制出脱硝催化剂样品。在固定床反应器中,测试催化剂的脱硝性能,并通过比表面积测定、扫描电镜等方法对催化剂微观结构进行研究。试验表明,以直接沉淀法制备的SCR脱硝催化剂活性较高,在实验条件下NO脱除率最高可达88.5%。     

钙钛矿型催化剂催化氧化碳黑的活性分析

采用溶胶-凝胶法制备了不同的钙钛矿型催化剂(KVO3、LaCoO3和LaMnO3)，并使用SEM、BET和XRD对催化剂进行了表征测试，其中LaCoO3的比表面积最大。利用热重分析仪对催化剂催化氧化碳黑的活性开展了程序升温氧化实验研究，并用Coats-Redfern方法进行了反应动力学分析。比较3种催化剂的热重曲线发现，在相同的升温速率下，碳黑催化氧化的起燃温度、峰值温度和燃尽温度由低到高排列顺序均为：KVO3相似文献   

温度及盐酸浓度对改性SCR催化剂汞氧化能力的影响

采用V、Ce活性溶液浸泡的方法对常规SCR催化剂进行改性,分析了HCl浓度、温度对其汞氧化能力的影响。结果表明,和常规催化剂相比,V改性催化剂样品中V2O5含量增大、比表面积和孔结构大幅下降,其汞氧化率低;Ce改性催化剂中新增活性物质CeO2、比表面积和孔结构略微减小,其汞氧化能力增强;各样品中的TiO2晶型均为锐钛型、活性物质分散均匀。烟气中含HCl时,催化剂氧化单质汞的机理类似Deacon途径,随着温度的升高,汞氧化率先增大后减小,最佳汞氧化温度为350℃;在温度200～400℃,HCl浓度0～60μL/L时,汞氧化率随着HCl浓度的增加而快速增加,在HCl浓度>60μL/L时趋于饱和。     

温度及盐酸浓度对改性SCR催化剂汞氧化能力的影响

采用V、Ce活性溶液浸泡的方法对常规SCR催化剂进行改性,分析了HCl浓度、温度对其汞氧化能力的影响.结果表明,和常规催化剂相比,V改性催化剂样品中V2O5含量增大、比表面积和孔结构大幅下降,其汞氧化率低;Ce改性催化剂中新增活性物质CeO2、比表面积和孔结构略微减小,其汞氧化能力增强;各样品中的TiO2晶型均为锐钛型、活性物质分散均匀.烟气中含HCl时,催化剂氧化单质汞的机理类似Deacon途径,随着温度的升高,汞氧化率先增大后减小,最佳汞氧化温度为350℃;在温度200～400℃,HCl浓度0～60μL/L时,汞氧化率随着HCl浓度的增加而快速增加,在HCl浓度＞60 μL/L时趋于饱和.     

CuO/γ-Al2O3催化剂上NH3选择性催化还原NO

利用溶胶凝胶法制备CuO/γ-Al2O3催化剂颗粒,在固定床上测试其催化脱硝活性。通过研究发现CuO/γ-Al2O3催化剂在250～450℃范围内脱硝效率达到了75%以上,硫化后催化剂的最佳温度窗口向高温扩展。同时利用程序升温方法研究了CuO/γ-Al2O3催化剂对NH3的氧化性能,发现催化剂的脱硝反应活性不仅取决于催化剂表面的氧化性能,而且还与催化剂本身结构相关。硫化后的催化剂氧化性能降低,是催化剂在低温区活性降低的主要原因。水蒸气存在使最佳脱硝反应温度窗口向高温方向偏移。动力学计算表明催化剂优良的孔结构特征和较高的单层分散活性组分降低了催化剂反应所需的活化能。     

Cu/HZSM-5催化剂低温SCR脱硝实验研究

采用浸渍法制备了不同Cu负载量的系列Cu/HZSM-5脱硝催化剂,通过XRD、H_2-TPR、NH_3-TPD、in situ DRIFTS等多种表征手段对催化剂进行了表征,并对其低温NH_3-SCR脱硝性能进行测试。结果表明,Cu/HZSM-5催化剂在中低温均展现出较好脱硝效率,Cu负载量为20%的Cu/HZSM-5中低温脱硝效果最佳,288℃达到最大为96.89%,200～400℃温度范围脱硝效率均在80%以上。Cu物种高度分散在载体表面,未改变HZSM-5晶体结构。Cu/HZSM-520%催化剂具备丰富酸性位、优异的氧化还原性能,在NH_3-SCR反应过程中只存在E-R机理,L酸性位在低温脱硝反应中发挥重要作用。     

用共沉淀-熔盐法和溶胶-凝胶法合成的 BaFe8(Ti0.5Mn0.5)4O19铁氧体纳米粒子

采用共沉淀-熔盐法和溶胶-凝胶法合成了BaFe8(Ti0.5Mn0.5)4O19铁氧体纳米粒子.借助XRD、TEM和VSM等分析手段研究了不同制备方法对铁氧体纳米粒子的粒径、形貌及磁性能的影响.结果表明,采用溶胶-凝胶法合成的BaFe8(Ti0.5Mn0.5)4O19纳米晶粒径比共沉淀-熔盐法的均匀,对于相同的焙烧温度,矫顽力比共沉淀-熔盐法的低得多.