纤维毡碳基V_2O_5/TiO_2催化剂脱除NO的性能

在超声波作用下将TiO2涂膜在活性炭纤维毡上,通过负载V2O5制备了纤维毡碳基V2O5/TiO2催化剂,利用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对催化剂进行表征,考察V2O5和TiO2负载量对催化剂脱除NO性能的影响。结果表明,纤维毡碳骨架的支撑可提高催化剂的低温活性,其中TiO2负载量对催化剂脱除NO的影响较V2O5小,而随着V2O5负载量的增加,催化剂的活性增大。当TiO2涂膜质量分数为2%,V2O5负载量9%,在反应温度280℃和空速为5 000 h-1的条件下,NO去除率为84.26%。     

以偏钛酸为原料的催化剂的脱硝性能研究

以偏钛酸为原料通过浸渍法和固相物质的热分解法来制备以NH3为还原剂选择性催化还原NOx的催化剂V2O5-WO3/TiO2。着重考察催化剂组成、NH3/NO摩尔比和模拟烟气中O2浓度对催化剂脱硝性能的影响。催化剂的脱硝性能测试结果表明催化剂V2O5(1.2%)-WO3(8.8%)/TiO2具有较高的催化活性和较宽的活性温度窗口,NO的转化率最高可达98.77%。综合考虑NH3逃逸、设备腐蚀和环境问题,NH3/NO摩尔比控制在1.2以内比较合适;富氧条件对脱硝催化反应的进行更有利。     

溶胶-凝胶原位合成宽活性温度V2O5/TiO2脱硝催化剂

利用溶胶-凝胶技术原位合成一系列不同V₂O₅担载量的V₂O₅/TiO₂催化剂,通过BET、XRD、NH₃-TPD及紫外-可见光等手段对催化剂进行表征。结果表明：制备的催化剂均具有介孔结构,V₂O₅在TiO₂表面高度分散,且存在3种典型的酸性位。通过选择性催化还原反应对V₂O₅/TiO₂催化剂进行活性评价,结果显示随着V₂O₅含量的增加,NO转化率大于75%的温度窗口向低温方向偏移,含10% （质量分数）V₂O₅的催化剂的NO转化率为80%的温度窗口最宽为200～450℃,240℃时20 h连续实验表现出稳定的抗硫抗水性能。结合紫外-可见光谱分析,揭示了钒掺杂所形成的单聚和低聚钒酸盐为催化剂的活性组分。     

V2O5-WO3/TiO2-SiO2制备及其选择性催化还原脱硝活性

以硫酸氧钛和硅溶胶为原料,通过共沉淀法制备得到高比表面积的TiO2-SiO2复合氧化物(Ti/Si=1:1atom),并以此复合氧化物为载体用浸渍法制备了V2O5-WO3/TiO2-SiO2脱硝催化剂,考察了催化剂脱硝性能。结果表明,TiO2-SiO2复合氧化物载体出现较多的隧道孔,提高了载体的比表面积,同时Ti元素更易分布在复合氧化物的表面。相比较于纯TiO2,以复合氧化物为载体的V2O5-WO3催化剂表现出更好的活性温度窗口,催化剂表面酸性更强,催化剂对NH3的吸附性能更好,在低的NH3/NO摩尔比情况下(0.8～1.0mol?mol?1),仍然具有较好的脱硝活性,反应温度280～350℃时,脱硝率可达到98%。     

制备方法对V_2O_5-WO_3/TiO_2选择性催化还原催化剂性能的影响

采用共沉淀法、溶胶-凝胶法和浸渍法制备了V2O5质量分数4%和WO3质量分数6%的V2O5-WO3/TiO2选择性催化还原催化剂,对比了3种方法制备的催化剂选择性催化还原NO性能。采用X射线衍射、热重、N2吸附-脱附和程序升温还原等对制备的V2O5-WO3/Ti O2催化剂的结构和性质进行表征,结果表明,共沉淀法制备的V2O5-WO3/TiO2催化剂具有更好的选择性催化还原NO活性和更大的比表面积,影响共沉淀法选择性催化还原NO活性的主要因素是催化剂的热稳定性、表面羟基数量、比表面积、粒径分布以及V、W与Ti之间的内在作用。     

丙烷氧化脱氢负载型催化剂的研究

制备了V2O5/TiO2和V2O5/TiO2 ZrO2负载型催化剂,并对催化剂进行了反应评价和BET、XRD、H2-TPR表征。通过研究验证了利用溶胶凝胶技术制备的负载TiO2催化剂有较好的低温反应活性,在250℃下反应得到2 2%的丙烯收率。对TiO2进行离子掺杂后催化剂活性组分能够和混合氧化物载体进行键合,形成稳定的O—V—Zr键和O—V—Ti键,使催化剂的还原温度从480℃增加到650℃,在350℃下反应得到12%的丙烷转化率和55%的丙烯选择性。     

Mn-Fe-Ce/TiO2低温NH3选择性催化还原NO

采用浸渍法制备了MnO2-Fe2O3-CeO2/TiO2催化剂用于低温NH3选择性催化还原烟气中NO,考察了Mn, Fe, Ce含量及焙烧温度对NH3选择性催化还原NO的活性和抗水性能的影响. 在气体体积空速(GHSV)=24000 h-1, NH3/NO=0.8(j), 350℃煅烧和烟气含3%(j) O2的条件下,该系列催化剂的脱硝活性为MnO2-Fe2O3-CeO2/TiO2>MnO2- Fe2O3/TiO2>MnO2/TiO2,且在200℃时MnO2(10)-Fe2O3(5)-CeO2(5)/TiO2的脱硝率为95%. 对含10%(j)水蒸汽的烟气,MnO2(10)-Fe2O3(5)-CeO2(5)/TiO2的脱硝活性维持在87%;在10%(j)水蒸汽和100′10-6 SO2共存条件下,短时间内脱硝活性维持在55%.     

MgO修饰的V2O5-MoO3/TiO2低温SCR催化剂

V系催化剂具有良好的抗中毒能力,广泛应用于燃煤电厂、工业锅炉烟气(固定源)和车辆尾气(移动源)脱硝领域.本文采用水热法制备了V2O5-MoO3/TiO2催化剂,并通过挤出成型得到蜂窝式V2O5-MoO3/TiO2催化剂,通过与共混法相比,发现采用水热法表现出来的较高的低温SCR活性,并研究了MgO的掺杂对V2O5-MoO3/TiO2催化剂性能的影响,发现MgO的掺杂能够降低SO2的转化率.并通过表征发现采用水热反应法得到的V2O5-MoO3/TiO2催化剂能使活性组分高度分散于TiO2载体表面上,具有较高的比表面积,从而使催化剂表现出最佳的低温活性,同时MgO修饰的V2O5-MoO3/TiO2催化剂的抗硫抗水性以及抗碱金属中毒性也做出了研究.     

低温高活性NO氧化催化剂Mn-V-Ce/TiO2的制备与性能

采用浸渍法制备了新型NO氧化催化剂Mn-V-Ce/TiO2,考察了组分配比、载体种类、焙烧温度等制备条件和反应温度、NO进口体积分数、O2含量、空速等操作条件对其催化活性的影响,对载体和催化剂分别进行了BET和XRD分析. 结果表明,10%Mn-3%V2O5-20%CeO2/TiO2在300℃焙烧6 h得到的Mn-V-Ce/TiO2具有最佳催化氧化活性,NO体积分数500′10-6,O2体积分数10%;空速8000 h-1、温度200℃或空速5000 h-1、温度175℃条件下,出口NOx的氧化度(NO2/NOx)均达到50%~60%,NOx能取得最大的吸收效率;250℃、8000 h-1时,氧化度可达74%;250℃、5000 h-1时,氧化度可达86.6%.     

Cu(x)/TiO2催化剂NH3-SCR低温脱硝性能

以硝酸铜和二氧化钛为原料,采用浸渍法制备Cu(x)/TiO_2(x为以TiO_2载体质量为基准的铜负载量,下同)催化剂。运用XRD、XPS、NO-TPD、H_2-TPR等对催化剂进行了表征,在微型固定床反应器中评价了Cu(x)/TiO_2催化剂在以NH_3为还原剂的选择性催化还原NO反应(NH_3-SCR)中的脱硝活性。结果表明,铜物种以Cu_2O和Cu O的形式共存于TiO_2载体上;铜负载量影响催化剂的脱硝性能;Cu(6)/TiO_2催化剂(6代表铜的负载量为6%)表现出较好的氧化还原性和对反应物NO的吸附-脱附能力,低温脱硝活性较好,NO转化率达到85%和95%时对应反应温度T85和T95分别为195和218℃,NO转化率大于95%的活性窗口温度为218～270℃,宽度为52℃。     

Ce掺杂对Mn-Co/TiO_2催化剂催化氧化NO的影响

采用浸渍法制备Mn-Co-Ce/TiO2催化剂,考察Ce掺杂对催化剂催化氧化NO情况的影响。研究表明:在550℃焙烧下,Ce/Ti掺杂比为0.15时,催化剂具有最高的催化氧化活性。反应温度为250℃时,NO转化率可以高达85%;150℃时,转化率也可达到50%以上。BET与XRD结果表明,Ce掺杂改变了催化剂的比表面积、孔容积,并提高了活性组分的分散度。SO2和H2O的共同加入,使催化活性降低,发生不可逆中毒,但转化率在60%左右。     

CuSO_4-CeO_2/TS催化氧化NO及其抗H_2O和SO_2毒化性能

采用共沉淀法制备了载体TiO2-SiO2(TS),用浸渍法制备了催化剂CuSO4-CeO2/TS,考察了组分配比、焙烧温度等制备条件和反应温度、NO进口浓度、O2含量、空速等操作条件对其催化氧化NO活性的影响及其抗H2O和SO2毒化的能力,对载体和催化剂分别进行了分析.结果表明,在最佳条件下制备的催化剂,在反应温度350℃、进口NO浓度500×10-6(φ)及O2浓度8%(φ)、空速10000h-1条件下,NO转化率可达67.5%,能满足NOx高效吸收的要求.但因NO催化氧化过程的反应温度和O2含量均较高,其抗SO2和H2O毒化能力低于NO催化还原过程.     

Ce掺杂TiO2催化剂的光催化性能

以钛酸丁酯[Ti(C4H9O)4]为钛源、硝酸铈[Ce(NO3)3·6H2O]为改性剂,采用溶胶-凝胶法合成了掺Ce的TiO2催化剂,最佳掺Ce量为1.5%(mol),煅烧温度为500℃.采用X射线衍射、差热、紫外-可见光谱对其结构进行了表征.结果表明,500℃时煅烧的掺Ce 1.5%的TiO2催化剂晶粒平均粒径为17...     

甲苯的NO2/O2硝化新工艺

采用间歇式高压反应器研究了甲苯的NO2/O2硝化反应,考察了反应条件对反应活性的影响。结果表明,适当的催化剂比表面和酸中心对此硝化反应是必要的。在HZSM-5分子筛为催化剂的情况下,NO2/甲苯配料比为2∶1(摩尔比),O2压力0.5MPa,控制反应温度为45℃,反应时间3h,反应的转化率达到100%,对硝基甲苯的选择性为45%,较混酸法高。     

V2O5负载量对V2O5／TiO2催化剂SCR法脱硝的影响

以TiO2载体,采用浸渍法制备了不同V2O5负载量的用于选择性催化还原NOx的V2O5／TiO2催化剂。利用BET,SEM和Ⅺ①,对不同V2O5负载量的催化剂组成、结构、形貌和性能进行了表征,考察不同V2O5负载量对催化剂制备的影响。结果表明制备的催化剂具有较多的中孔和微孔,催化剂中V2O5含量的增加,会降低催化剂的表面积;V2O5含量为2％的V2O5／TiO2催化剂样品比表面积最大,但是其活性非常低;V2O5含量为4％催化剂比表面积较大,NOx脱转化率高;V2O5的负载量小时,V2O5主要以等轴聚合的钒基型式（V3O7和V6O13）存在,这些钒基是催化剂的活性中心;当负载量超过6％,V2O5主要以结晶相存在,占据大量活性位,降低催化效果。     

Mn-Ce/TiO2低温脱硝催化剂的性能

采用等体积浸渍法制备催化剂,在TiO2颗粒表面滴入硝酸锰和硝酸铈溶液,制备需要的Mn-Ce/TiO2催化剂。采用固定床催化剂反应器,以氨气为还原剂,考察了不同锰前体制备的催化剂选择性催化还原NO的活性,研究了负载顺序、温度、负载量、空间速度、O2含量、NH3/NO不同情况下NO的去除率。研究结果表明,温度在160 ℃、Mn∶Ce摩尔比为8∶1,负载量为18%时,催化剂对NO的去除率可达到90%。     

载体对V_2O_5-MoO_3/TiO_2催化剂表面性质及其选择性催化还原脱硝性能的影响

采用比表面积分别为101.86 m2·g-1(A)、86.37 m2·g-1(B)和7.78(C)m2·g-1(C)的TiO_2载体,通过分步浸渍法制备V2O5-Mo O3/TiO_2(A,B,C)选择性催化还原脱硝催化剂。在空速为10 000 h-1和氨氮体积比1.0条件下,以TiO_2(A)与TiO_2(B)为载体制备的催化剂脱硝活性在反应温度窗口(350~450)℃超过90%,且具有良好的高温抗硫中毒性能和相对较小的氨气氧化率。而以TiO_2(C)为载体制备的脱硝催化剂活性温度窗口窄,在350℃时获得的最高脱硝活性仅为73%,且对NH3的氧化作用较强。利用X射线衍射、低温N2吸附-脱附、紫外-可见漫反射光谱、H2程序升温还原和NH3程序升温脱附等对载体和催化剂进行表征。结果表明,活性组分V2O5在载体TiO_2(A)上分散性良好,主要以孤立态钒氧物种形式存在,因此,以TiO_2(A)为载体制备的催化剂比表面积、氧化还原性和表面酸性等性能更优。     

MnOx-SnO2/TiO2型催化剂低温NH3选择性催化还原NO

采用分段负载的方式制备了MnOx-SnO2/TiO2型催化剂,并将其用于NH3选择性催化还原NO中,在280～600℃温度区间对该催化剂的脱硝活性进行了测试,同时也考察了催化剂的抗硫耐水性能。实验结果表明,该催化剂在130～250℃温度范围内NO的转化率接近100%,并且表现出较好的抗硫耐水性能。氮吸附-脱附、XRD和NH3-TPD等表征结果表明,较大的比表面积、无定形态的Mn、较强的酸性位以及Mn、Sn、Ti之间的强相互作用是该催化剂活性较高的主要原因。     

TiO_2负载四苯基卟啉钴催化CO还原NO_x研究

将四苯基卟啉钴负载于纳米TiO2上得到的催化剂催化CO还原NO.在空速为10 000 h-1,NO和CO进口浓度分别为500 mg/m3和5 000 mg/m3,O2含量为4%时取得了85%的转化率.SO2对催化剂的毒化作用不明显;H2O的竞争吸附使反应活性有所降低,但脱附H2O后可以恢复;SO2和H2O同时存在时,催化剂活性缓慢下降,但真空热处理后可以基本恢复.反应机理分析表明,NO2较NO更容易被CO还原,NO的还原产物为N2O和N2,随着温度的升高,生成N2的选择性增强;NO2的还原产物为N2.该催化剂可用于不同时含有SO2和H2O的一些烟(废)气NO催化CO还原.     

气相催化氧化法烟酸的绿色合成研究

以3-甲基吡啶为原料,用V2O5／TiO2系催化剂,采用气相氧化法一步合成烟酸。水与3-甲基吡啶分开进料,通入催化剂床层后混合进行反应。实验考察了V2O5／TiO2用量、助剂、反应温度、进水量及空速等因素对催化剂活性的影响。当V2O5负载量为25％,反应温度320～340℃,3-甲基吡啶空速0．15～O8h^-1,空气、水、3-甲基吡啶的进料摩尔比为110：100：1时,烟酸的产率达到90％以上。