负载型V_2O_5-WO_3/NiO-TiO_2脱硝催化剂上Ni组分的催化作用北大核心

通过共沉淀法将Ni组分掺入到TiO_2载体中,并考察了不同NiO掺杂量对催化剂结构、表面性质与选择性催化还原(SCR)性能的影响。结果表明,NiO掺入到TiO_2中形成NiTiO_3,抑制了TiO_2晶粒的长大。Ni_3V_2O_8中孤立四面体VO_4的存在使催化剂表面Br?nsted酸含量减少,同时NiO_x与VO_x之间的相互作用降低了催化剂的可还原性,Ni_3V_2O_8中V^(4+)的大量存在也不利于催化剂脱硝活性的提高。Ni组分以不当的方式渗入到V_2O_5-WO_3/TiO_2催化剂中对其具有毒化作用。     

烧结烟气中Zn对V2O5?WO3/TiO2催化剂脱除NOx和二噁英性能的影响

V2O5-WO3/TiO2(VWTi)催化剂可以同时脱除铁矿烧结烟气中的NOx和二噁英,但复杂的烟气成分会导致催化剂失活.本文采用浸渍法对VWTi催化剂进行ZnCl2、ZnO和ZnSO4中毒实验.模拟烧结烟气条件,研究了在VWTi催化剂表面负载不同形态Zn对其同时脱除NOx和二噁英(以氯苯作为模拟物)性能的影响,分析了中毒前后催化剂表面活性物质的理化性质,并对中毒催化剂开展了再生实验.结果表明:不同Zn物种对VWTi催化剂同时脱除NOx和氯苯(CB)均具有失活作用.Zn物种会引起催化剂表面颗粒轻微团聚,表面酸性位点数量减少,表面V的还原性减弱,表面化学吸附氧比例,以及V5+和V4+的物质的量比值降低.再生实验结果表明:酸洗可以在一定程度上恢复中毒催化剂的催化活性,但水洗不能恢复中毒催化剂的活性.研究发现Zn盐中毒作用机理为:Zn2+与催化剂表面酸性位点V=O和V-OH反应形成V-O-Zn,对NH3与CB的吸附产生不利影响,造成催化剂中毒失活,ZnSO4中的SO2-4可以为NH3和CB的吸附转化提供新的酸性位点,减轻中毒效果,ZnCl2中的Cl-会在反应后产生副产物HCl,造成催化剂表面更多活性位点中毒,加深中毒效果.     

Synthesis and Photocatalytic Activity of TiO2/V2O5 Composite Catalyst Doped with Rare Earth Ions

TiO2/V2O5 catalyst doped with rare earth ions was prepared by sol-gel method. Titanium tetrapropoxide and vanadium pentoxide were used as precursor of the composite catalyst and rare earth ions were used as dopant. The crystal phases, crystalline sizes, microstructure, absorption spectra of doped composite catalyst were studied by XRD, EDS, FT-IR and UV-Vis. Photoactivity of the prepared catalyst under ultraviolet irradiation were evaluated by degradation of methyl orange （MO） in aqueous solution. It is shown that the prepared catalyst is composed of anatase and futile. The rare earth ions are highly dispersed in composite catalyst. All the doped catalysts appear higher photocatalytic activity than TiO2/V2O5 catalyst and catalyst doped with Ce^4＋ present the best activity to MO.     

固体超强酸S_2O_8~(2-)/TiO_2-WO_3的制备及其催化性能研究

用溶胶-凝胶法制备了固体超强酸S2O82-/TiO2-WO3,并对其进行了XRD与IR表征,用乙酸乙酯合成模型反应考察了其催化性能,系统研究了WO3的含量、焙烧温度等制备条件对S2O82-/TiO2-WO3性能的影响。实验表明:在(NH4)10W12O41.xH2O质量分数为5.0%、焙烧温度为500℃条件下通过溶胶-凝胶法制备的固体超强酸S2O82-/TiO2-WO3,其载体为微细且晶格不太完整的锐钛矿型TiO2,比表面积较大,具有比浸渍法制备的SO42-/TiO2更高的硫含量和更强酸性,并具有较高的催化酯化活性和稳定性,在反应条件为:醇酸摩尔比1.48∶1、催化剂用量为冰醋酸的6.0%、反应时间2.0h,乙酸转化率可达74.1%(不加分水器)。催化剂在无需任何再生的条件下重复使用,活性下降趋势平缓,显示良好的稳定性。     

In/Al_2O_3催化剂低温脱硝性能研究

分别采用浸渍法和共沉淀法制备了In/Al_2O_3催化剂,并对其进行选择性还原氮氧化物的研究。结果表明:共沉淀法制备的催化剂具有较高的低温活性和NO选择性。以过渡金属Ti对载体进行改性,得到的In-Ti/Al_2O_3双金属组分催化剂具有高活性,这是由于表面存在无定型In氧化物且催化剂比表面积较高,同时TiO_2的加入减弱了In与Al_2O_3之间的相互作用,形成了无定型InTiO_2晶体,使In的还原温度移向低温。     

镧改性固体催化剂SnO2-WO3/La2O3的制备及其催化性能

500℃焙烧3 h条件下制备了摩尔比nSn∶nW=2∶1,含3.0%(质量分数,下同)La2O3的镧改性固体催化剂SnO2-WO3/La2O3,采用IR分析对其进行了表征。通过改变催化剂用量、30%H2O2用量、反应时间及催化剂重复使用性等因素,系统考察了该稀土改性双金属氧化物催化氧化环己酮合成己二酸的催化性能。实验结果表明,己二酸的适宜合成条件为:100 mmol环己酮,1.25 g催化剂SnO2-WO3/La2O3,50 mL 30%H2O2,回流反应7 h,目的产物己二酸收率达77.7%。SnO2-WO3/La2O3连续使用6次己二酸收率仍可接近40%。     

Cr改性VPO/TiO2低温SCR催化剂脱硝及抗硫、抗水性能

为了促进钢铁工业烟气脱硝技术发展,本文采用浸渍法制备VPO-PEG-Cr/Ti催化剂,并对其低温脱硝活性、抗硫抗水性能进行测试.活性测试结果表明:当n(V)/n(P)(摩尔比)为5,Cr质量分数为2％,活性组分负载量为10％时,催化剂在150 ～350℃温度范围内的脱硝率达98％以上;当反应温度为200℃,烟气中含26...     

添加FeOx对CeOx-MnOx-TiO2/石墨烯催化剂低温SCR脱硝性能的影响

低温选择性催化还原（SCR）脱硝催化剂是目前烟气脱硝领域研究的热点。利用超声浸渍法制备了FeOx-CeOx-MnOx-TiO2/石墨烯低温SCR脱硝催化剂,研究和分析了FeOx添加量对催化剂脱硝性能的影响,并借助TEM、XPS分析探究了FeOx在催化剂中的作用及内在机制。结果表明,当Fe/Mn摩尔比为0.2时,催化剂具有最佳的脱硝效果,在140 ℃即具有90%的NO转化率;同时对催化剂的抗SO2和抗水性能进行了测定,表明FeOx的添加有利于其抗性的提升,在SO2和水共存的情况下,仍具有80%以上的NO转化率。在此基础上,通过对比SCR反应前后催化剂的FT-IR分析结果,剖析了可能的抗SO2抗水机理     

掺杂Nb2O5对RHP合成Al2O3-TiAl复合材料的影响

采用反应热压(RHP)工艺,利用Ti、Al、TiO2及Nb2O5之间的放热反应,在较低温度下制备了Nb2O5强化Al2O3/TiAl复合材料.借助XRD、OM及SEM等手段,考察了Nb2O5对Al2O3/TiAl复合材料的相分布及组织结构的影响.结果表明:材料产物由γ-TiAl、α2-Ti3Al、Al2O3和NbAl3相构成,Al2O3颗粒分布于基体交界处,存在一定的偏聚.Nb2O5的引入,使得γ-TiAl相含量减少,α2-Ti3Al相含量增大;基体晶粒有所细化,且分布逐渐趋于均匀.当Nb2O5的引入量(质量分数)为6%时,组织主要由α2-Ti3Al/γ-TiAl层片状晶团组成,出现了较完整的γ-TiAl晶粒,属于近片层(NL)组织结构,层片状晶团的尺寸小于50μm,γ晶粒尺寸小于5μm.力学性能测试表明,当Nb2O5的引入量(质量分数)为6%时,材料的抗弯强度达到最大值,约为593MPa,硬度为4.77 GPa;断裂韧度达到最大值,为8.93MPa·m1/2,具有可接受的力学性能.     

不同烧结条件下V_2O_5对NiFe_2O_4基惰性阳极结构和性能的影响

采用两步冷压—烧结法制备了V_2O_5掺杂NiFe_2O_4尖晶石阳极材料,研究在不同烧结条件下,V_2O_5添加剂对NiFe_2O_4尖晶石结构和性能的影响。结果表明,向NiFe_2O_4陶瓷基体中引入V_2O_5后形成了低共熔点物质Ni_2FeVO_6,形成液相烧结,能够促进晶粒生长。试样的气孔率和抗弯强度均随着V_2O_5添加量的增加而不断下降。添加0.5%V_2O_5后,低温条件下烧制所得样品的平均气孔率和抗弯强度与相同条件下制备的无添加剂样品的平均气孔率相近。高温条件下延长烧结时间能够降低样品的平均气孔率,但陶瓷基体内会因为部分晶粒的异常生长导致惰性阳极力学性能的弱化。     

SO2-4/TiO2-WO3催化合成丁醛1,2-丙二醇缩醛

以固体超强酸SO2-4/TiO2-WO3为催化剂,对以丁醛和1,2-丙二醇为原料合成丁醛1,2-丙二醇缩醛的反应条件进行了研究.实验表明SO2-4/TiO2-WO3是合成丁醛1,2-丙二醇缩醛的良好催化剂,研究了醛醇摩尔比、催化剂用量、反应时间诸因素对收率的影响.最佳反应条件为n(丁醛)/n(1,2-丙二醇)=1/1.4,催化剂用量为反应物料总质量的0.5%,环己烷为带水剂,反应时间50 min.上述条件下,丁醛1,2-丙二醇缩醛的收率可达84.6%.     

Ultrasonic Degradation of Methyl Orange in Presence of Y2O3 Doping Anatase TiO2 Catalyst

Various affecting factors and degradation mechanism were studied on ultrasonic degradation of methyl orange adopting Y2O3 doping anatase TiO2 catalyst prepared in laboratory.In the experiment, the UV-VIS spectrophotometer was used to follow and inspect the degradation process of methyl orange.The results indicate that the ultrasonic degradation ratios of methyl orange in the presence of anatase TiO2 catalyst are much better than those without catalyst.Moreover, the catalytic performance of Y2O3 doping anatase TiO2 catalyst is obviously higher than that of anatase TiO2 catalyst without doping.The optimal conditions were adopted in this work and the degradation and COD elimination ratio of methyl orange got to98% and 99.0% in 90 min, respectively.     

La2O3/TiO2纳米粒子超声光催化降解邻硝基苯酚

以钛酸丁酯为原料,用溶胶-凝胶(Sol-gel)法制备了La2O3/TiO2纳米粒子.采用X光衍射仪对粉体的粒径、物相进行了表征.研究了超声光催化协同降解水中邻硝基苯酚的效果,考察了超声波声强、反应温度和催化剂投加量对邻硝基苯酚降解速率的影响.研究结果表明,超声光催化协同降解要比单独超声波或光化学处理效果显著,证实了声光联合技术具有明显的协同效应.     

Influence of V2O5 Addition on Reduction of NO by C3H6 over Pt/V2O5/Al2O3 Monolithic Catalyst

Pt/V2O5/Al2O3 and Pt/Al2O3 monolithic catalysts were prepared by wet impregnation method, and the influence of V2 O5 addition on the catalytic activity for NO reduction by C3 H6 under lean burn condition was investigated in detail.The results show that Pt/V2O5/Al2O3 has better activity of NO reduction than Pt/Al2O3 , adding V2O5 to Pt catalyst makes the temperature window of NO reduction shift further to a lower temperature region.The activity of NO reduction decreases and there is a similar degree of deactivation over the two catalysts in the presence of SO2 in feed gas.Moreover, adding V2 O5 to Pt catalyst resulted in improvement of resistance to SO2 oxidation, which decreases the emission of sulfate particulate.Thermal aging treatment counteractes the promoting effect of V2O5 on NO reduction.     

Effects of SrO/Li2O/La2O3/Ta2O5/TiO2-coating on electrochemical performance of LiCoO2

Commercial cathode material (LiCoO2) was modified by coating with a thin layer of SrO/Li2O/La2O3/Ta2O5/TiO2 for improving its performance in lithium ion battery. The morphology and structure of the modified cathode material were characterized by scanning elec-tron microscopy (SEM) and X-ray diffraction (XRD). The performance including cycling stability, diffusion coefficient under different volt-age, C-rate discharge of the batteries with this modified cathode material was examined. The results showed that the battery with the coated cathode material could discharge at a large current density, and it possessed a stable cycle performance in the range from 3.0 V to 4.2 V. It was explained that the rate of Li ion diffusion increased in the batteries using SrO/Li2O/La2O3/Ta2O5/TiO2-coated LiCoO2 as the cathode and the coated layer could act as a fast ion conductor (Sr0.5La0.05Li0.35Ti0.5Ta0.5O3) and as a protecting shell to prevent LiCoO2 particles from be-ing attacked by the acidic electrolyte.     

烧结烟气脱硝废弃钒钨钛催化剂资源化利用途径分析

2019年生态环境部等五部联合印发《关于推进实施钢铁行业超低排放的意见》提出,到2025年底前,全国力争80%以上的钢铁产能完成超低排放改造。目前,烧结烟气中NO_x减排成为重中之重。以钒钨钛系催化剂为核心的氨气选择性催化还原法(NH₃-SCR)成为烟气脱硝主流技术之一,并已广泛在钢铁企业投入使用。而随着催化剂使用寿命到期,废弃催化剂产生量逐年增加。据估计,2027年前后中国烧结烟气脱硝废弃催化剂产生量将达到100 000 m³/a。钒钨钛系催化剂含有V₂O₅,具有较强的生物毒性,新版《国家危险废物名录》中,已明确将这类废弃催化剂归为“HW50”危废。随着环保要求日益严厉,加强对钒钨钛系催化剂的有效处置利用已成为钢铁工业急需解决的关键共性难题。围绕废弃催化剂的处理思路和技术手段,总结了国内外废弃催化剂处置现状。主要处理思路分为有价元素提取、废弃催化剂循环利用和无害化处置等。有价元素提取相应的技术手段包括浸出、萃取、沉淀、水热合成、碳热还原等;废弃催化剂循环利用包括掺混制备新催化剂...     

SO2-4/TiO2-WO3催化合成环己酮1,2-丙二醇缩酮

介绍了以固体超强酸SO42-/TiO2-WO3为多相催化剂,通过环己酮和1,2-丙二醇反应合成了环己酮1,2-丙二醇缩酮,探讨了SO24-/TiO2-WO3对缩酮反应的催化活性,较系统地研究了酮醇量比,催化剂用量,反应时间诸因素对产品收率的影响.实验表明:SO24-/TiO2-WO3是合成环己酮1,2-丙二醇缩酮的良好催化剂,在n(环己酮):n(1,2-丙二醇)=1:1.5,催化剂用量为反应物料总质量的1.25%,环己烷为带水剂,反应时间1.5 h的优化条件下,环己酮1,2-丙二醇缩酮的收率可达88.5%.     

还原氮化五氧化二钒制备氮化钒的研究

对还原氮化制各氮化钒的过程进行了理论分析和实验探讨。结果表明，五氯化二钒还原过程中同时发生了直接还原和间接还原，在高温氮化条件下巳生成的氮化钒又转化为碳化钒。本试验条件下直接还原的开始温度为656K，氮化的开始温度为1160K，氮化钒转化为碳化钒的温度为1560K。间接还原发生的可能性与配碳系数有关，配碳系数越大，其发生的可能性越大。     

稀土改性固体超强酸SO42-/TiO2-MoO3-La2O3催化合成环己酮1,2-丙二醇缩酮

报道了以稀土改性固体超强酸SO42-/TiO2-MoO3-La2O3为多相催化剂,通过环己酮和1,2-丙二醇反应合成了环己酮1,2-丙二醇缩酮,探讨了SO42-/TiO2-MoO3-La2O3对缩酮反应的催化活性,采用正交试验法系统地研究了酮醇量比,催化剂用量,反应时间诸因素对产品收率的影响。实验表明,稀土改性固体超强酸SO42-/TiO2-MoO3-La2O3是合成环己酮1,2-丙二醇缩酮的良好催化剂,在n(环己酮)∶n(1,2-丙二醇)=1∶1.6,催化剂用量为反应物料总质量的0.4%,环己烷为带水剂,反应时间1.0 h的优化条件下,环己酮1,2-丙二醇缩酮的收率可达88.8%。