铂基催化剂快速部分催化氧化甲烷的研究

以Al2O3为载体,采用浸渍法制备Pt/Al2O3催化剂,通过测量重整反应过程中催化剂的温度分布情况,研究了改变甲烷快速部分氧化重整反应中反应条件(反应气体预混合温度、N2体积比例、CH4/O2比)对反应物的转化率及产物选择性的影响。研究发现,催化剂床层温度的上升可以促进CH4的转化,使H2和CO的选择性升高且H2与CO的物质的量的比(简称H2/CO比,依此类推)升高。N2体积比例及CH4/O2比的升高,会降低催化剂床层温度,进一步造成CH4的转化率和H2/CO比降低,但与仅降低混合气预热温度不同的是,提高N2体积比例及CH4/O2比会造成H2和CO的选择性升高,这可能是催化剂表面的活性氧导致的。通过对甲烷在Pt催化剂上的反应机理进行了初步讨论,认为甲烷的快速部分催化氧化反应为多种反应路径共存,不同的反应条件下各种反应路径所占比例会发生变化。     

MnO_x/ZSM-5催化剂催化NO氧化性能的研究

为实现快速选择性催化还原(SCR)反应条件,开发低成本NO氧化催化剂,采用浸渍法制备了不同Mn负载量的MnO_x/ZSM-5催化剂,采用电感耦合等离子体(ICP)、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和N_2吸附/脱附等技术对催化剂特征进行了表征,并考察了其催化NO氧化活性.结果表明:Mn负载量对MnO_x/ZSM-5催化剂催化NO氧化的活性有显著影响,较高的负载量可以提供更多的反应中心,但过高的负载量会导致活性组分在催化剂表面积聚,减小催化剂比表面积和降低表面分散度.Mn负载量为5.2%的样品表现出最佳的NO催化氧化效率,400℃下NO转化率达到50.6%,但低温下催化NO氧化活性较差,还需进一步优化制备条件,以提高MnO_x/ZSM-5催化剂的反应性能.     

商用SCR催化剂氧化SO_2性能实验研究

在固定床实验台上,分析研究了温度及不同烟气成分对商用SCR催化剂SO_2氧化性能的影响。实验结果表明:温度对SCR催化剂SO_2氧化能力的影响明显,当温度由250℃增加至450℃时,SO_2/SO_3转换率由0.21%增加至1.92%;在低SO_2浓度范围内,随着SO_2浓度的增加,SO_2/SO_3转换率快速增加,而在高SO_2浓度范围内,SO_2对SO_2/SO_3转换率具有抑制作用;NO对SO_2/SO_3转换率无影响;即使烟气中没有O_2,SO_2也会被催化剂V_2O_5氧化,且0%-3%的O_2浓度对SO_2/SO_3转换率具有明显的促进作用,O_2浓度高于3%时对其影响较小;SO_2与NH_3具有相互抑制的竞争吸附关系。     

柴油机燃用生物柴油排气氧化催化实验研究

为改善高原地区车用柴油机的排放,进行了柴油机燃用生物柴油并加装柴油机氧化催化转化器（DOC）的发动机台架试验研究。结果表明,加装DOC后,柴油机烟度、CO和HC排放显著降低,对其动力性能、经济性能和NOx排放影响则很小。     

基于甲烷催化部分氧化的SOFC性能研究

基于固体氧化物燃料电池的热电联供系统可以实现能源的梯级利用,实现较高的效率,降低污染排放,具有很好的发展前景.针对该系统中传统重整器存在的高能耗等问题,对新型重整方式催化部分氧化进行了研究.本文首先研究了催化剂为0.5%Rh/Al2O3,以甲烷为燃料时CPOX的性能变化规律.通过调节控制温度、体积空速和入口气C/O比,研究了不同工况下CH4转化率、H2选择性、CO选择性和甲烷重整效率的变化规律,对工况进行优化.在优化工况下,即温度800℃、体积空速200 min-1、C/O摩尔比为1.0时,实现了催化部分氧化与微管式固体氧化燃料电池四管电堆的直接耦合,并对电池性能进行测试,结果表明,最大功率可达到纯氢燃料的87.8%.     

非氧化性酸处理活性炭催化分解碘化氢的实验研究

将煤质活性炭应用于碘化氢(HI)催化分解,分别采用HCL和HF对其进行非氧化性酸处理改性,考察其HI分解活性,研究活性炭的物化性质与其催化活性关系。活性炭原样已是良好的HI分解催化剂,HI分解率随温度的上升而提高。经过非氧化性酸处理改性后,活性炭的催化活性明显提高。非氧化性酸处理可去除活性炭中绝大部分的碱金属、Al2O3及Si O2等杂质。活性炭表面含氧官能团含量变化不明显。HI分解率随碳含量的上升而提高。活性炭中微晶平面缺陷位和边缘碳原子可能是活性炭催化分解HI的活性位。     

铜基菱沸石催化剂——适用于未来中国柴油车排放法规的选择性催化还原技术

详细介绍了更严NOx的排放要求带来的挑战及基于小孔分子筛(菱沸石)的铜基SCR催化剂技术(Cu-CHA),然后研究了催化剂的老化因素(如碳氢中毒、水热老化和硫中毒等)对该催化剂的影响,并通过试验对比研究了钒基SCR和大孔铁基分子筛(Fe-Beta)SCR技术,表明此Cu-CHA选择性还原技术具有优异的低温活性,并且该技术具有极高的热老化稳定性,对碳氢及硫中毒和中毒不太敏感。此外,介绍了铜基SCR在柴油车后处理上的不同应用,包括重柴柴油车DOC+CSF+Cu-SCR系统及轻型柴油车DOC+SCRoF系统等,认为Cu-CHA技术能够满足中国第六阶段排放法规提出的更严格的NOx的排放要求,且该技术安全又具有持续性。     

电催化二氧化碳还原制乙烯铜基催化剂研究进展

由太阳能、风能驱动CO₂电化学还原为高附加值的燃料和化学品是缓解温室效应和实现碳减排的方法。铜基催化剂作为CO₂还原为碳氢化合物的催化剂受到广泛的关注,但反应过电位高、目标产物选择性低和催化剂稳定性差等仍是开发铜基催化剂需解决的问题和面临的挑战。简述了电催化还原CO₂为乙烯的反应机理,总结了最近铜基催化剂形貌和晶面调控、缺陷构造、杂原子掺杂以及双金属合金化对其性能影响的研究进展,为电催化CO₂还原制乙烯高效催化剂的研发提供参考。     

欧Ⅵ用钒基和铜基SCR催化剂对比研究

基于欧Ⅵ用钒基SCR催化剂和铜基SCR催化剂小样试验,从转化效率、氨存储、水热老化等三个方面,对钒基催化剂和铜基催化剂进行对比研究,分析发现铜基催化剂在低温转化效率方面优于钒基催化剂,在高温转化效率方面劣于钒基催化剂;而在氨存储和水热老化方面优于钒基催化剂。     

钒钛催化剂催化降解二恶英的研究评述

介绍了温度、空速比、钒含量对催化降解二恶英的影响;针对垃圾焚烧炉烟气成分复杂,分析了水分及SO_2对催化剂活性的影响;概述了多元活性组分催化剂降解二恶英的研究,着重分析了CeOx对钒钛催化剂活性的影响并探讨了钒钛催化剂降解二恶英的机理。     

摩托车催化转化器中催化剂的制备研究

本文对摩托车尾气催化转化器用催化剂的制备进行了研究。对于主催化剂,通过对Cu系催化剂、稀土型复合催化剂、贵金属型催化剂进行的催化性能试验、老化试验,表明贵金属型催化剂最具性能优势,并进而分析,其中又以三元催化剂为最佳,再通过起燃温度试验,确定出Pt与Rh的最佳配比范围为5∶1~20∶1;对于助催化剂,通过分散度试验、储氧量试验和涂层抗老化试验,确定了稀土元素铈(Ce)、镧(La)的作用较大,此外,加入金属铁、镍,有助于提高催化剂在贫氧环境下的转化率。     

甲烷催化燃烧锅炉用催化剂的研究

催化燃烧是一种高效、低排放的新兴技术,可应用于天然气发电。利用共沉淀法制备了系列Ce—Zr复合氧化物,并用XRD和SEM等手段对其进行了表征,测试了其催化甲烷燃烧性能。结果表明,部分铈离子可进入氧化锆晶格中形成锆基固溶体。当游离的CeO2较好地分散在氧化锆基固溶体上时,铈锆催化剂具有较好的催化甲烷燃烧性能。Ce0.6Zr0．4O2催化剂显示了这种协同作用,获得了较低起燃温度（318℃）和完全转化温度（530℃）。     

燃气轮机催化燃烧室的实验研究

介绍了预混和催化燃烧相结合的燃烧室原理,对此种燃烧室进行实验研究,分析了影响催化燃烧的主要因素。预混与催化燃烧相结合能延长催化剂的使用寿命,改善燃烧室的可靠性,更经济地降低燃气轮机ＮＯｘ的排放。     

铜基/钯基催化剂甲醇裂解气发动机性能

以一台点火式电控发动机为原型机,在其排气管上串接一甲醇裂解器,利用废气余热裂解甲醇制取裂解气,然后作为发动机燃料.在改造后的发动机上,分别进行了铜基和钯基催化剂作用下甲醇裂解为裂解气的应用性能研究.结果表明,铜基或钯基催化剂裂解气发动机动力性能够达到原机95％以上,裂解气发动机当量燃料消耗率较之汽油机下降了24％左右,在仅用前级催化转化器时发动机碳氢(HC)排放和一氧化碳(CO)排放仅为原机的10％左右,氮氧化物(NOx)排放为原机的20％左右.与铜基催化剂相比,钯基催化剂裂解气发动机性能更好,而且其催化裂解效率、可靠性、催化剂附着性等方面均优于前者.     

国六柴油机铜基催化剂劣化规律及评价

在发动机台架上,利用柴油机颗粒捕集器(diesel particulate filter,DPF)主动再生方式,模拟铜基催化剂热老化环境,对比不同温度(特定工况)、不同老化时间下催化剂的转化效率、NOx排放量,研究铜基催化剂的劣化规律;制定在发动机台架上考核铜基催化剂劣化的试验方法,并基于催化剂在不同温度点NOx转化效...     

铜基氧载体化学链氧解耦的流化床实验研究

采用溶胶-凝胶法制备了CuO/CuAl2O4氧载体,在CO2气氛下和空气气氛下,分别研究了该氧载体的释氧和吸氧性能,研究结果表明,随着温度的升高,氧载体的释氧、吸氧速率不断升高.随后在N2气氛下研究了3种典型煤的化学链氧解耦燃烧过程,结果表明,煤中挥发分的含量直接影响燃烧过程的快慢,在氧解耦燃烧时,高挥发分的褐煤尾气中,CO2体积分数比无烟煤高15%左右,褐煤中碳的平均转化率为无烟煤的2～3倍.     

二噁英催化分解催化剂研究进展

二噁英(PCDD/Fs)是一类剧毒的大气持久性有机污染物.热催化分解法是高效分解二噁英的主要技术手段,而催化剂是二噁英热催化分解的核心.文中从各种不同种类催化剂的催化机理及研究情况,综述了近年来催化分解二噁英催化剂的研究进展.重点讨论了钒基、锰基、铈基以及贵金属催化剂催化分解二噁英的研究现状,阐述了催化剂的催化分解机理...     

天然气汽车稀土型尾气氧化催化剂研究

研制了稀土-贵金属-过渡金属混合型天然气汽车尾气催化剂,对催化剂制备条件进行了探索,试验结果表明:所制备的催化剂对甲烷的转化率达到90%以上,在1000℃试验条件下未发现转化率有明显下降,表明该催化剂的热稳定性较高。另外,对燃料成分特别是硫和水含量对转化效率的影响也进行了评价。     

铜基分子筛SCR催化剂活性及NH3存储特性

对比反应温度对大孔Cu/beta和新型小孔Cu/SSZ-13催化剂新鲜和老化样的平均反应速率、NO_x转化率、NH_3存储量和NH_3泄漏的影响;分析了NH_3存储、释放过程以及NH_3存储量与瞬时NO_x转化率的关系;研究了Cu/SSZ-13在空速为3×10~4h~(-1)和5×10~4h~(-1)下NH_3存储特性.结果表明:温度对催化还原反应速率影响显著,空速影响次之;温度升高,两种催化剂平均反应速率升高.两种Cu基催化剂显示出相似的NH_3存储、释放过程.随着温度升高或者空速增加,催化剂的饱和NH_3存储量变小、饱和NH_3存储时间变短;标称NO_x转化率随着温度的增加而增加,随着空速增加而降低.低温下瞬时NO_x转化率随着NH_3存储量的增加而增加;300℃时NH_3存储量对NO_x转化率影响减小.两种催化剂中Cu/SSZ-13对NH_3存储量依赖度更低,且水热稳定性能更优.