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。     

Pt涂层蜂窝金属和Ce改性Fe2O3催化CO的性能对比

铁矿石烧结烟气中含有较高浓度的CO（体积分数0.5%～2%）,因此对其进行CO脱除意义重大。为了探究不同类型催化剂的催化效果,采用浸渍法制备了Pt涂层蜂窝金属催化剂和铁铈氧化物催化剂,并通过X射线荧光光谱分析（XRF）对其组分含量进行了分析。二者在模拟烧结烟气中进行CO脱除性能的对比实验,活性测试表明,不同CO初始体积分数、烟气温度以及水汽含量对CO催化氧化的脱除效率影响较大。当模拟烟气中不含水汽的时候,二者在180 ℃及更高温度下对CO的脱除效率均能达到60%以上。反应温度为180 ℃,水汽体积分数为11.7%时,Pt负载型催化剂中的CO转化率为63.9%,而该条件下Ce改性Fe₂O₃催化剂的CO转化率仅为34.9%。当温度在180～300 ℃范围内,Pt负载型催化剂具有较好的抗水性,且继续升高温度,水汽体积分数增加对催化剂效率的负面影响更显著。如水汽体积分数从0增加到27.1%时,与180 ℃时的催化效率相比,Pt负载型催化剂在240 ℃时的催化效率由73.9%降至62.3%,降幅远远增大。另外,对这两种催化剂进行了抗硫性测试。当水汽体积分数为0时,Ce改性Fe₂O₃催化剂抗硫性更佳,但当SO₂和水汽同时存在的情况下,Pt负载型催化剂具有更好的抗硫性。因此,在实际烧结中建议采取高效的脱硫措施并布置脱水层以减少其对于催化剂的负面影响。      

La_2O_3对Ni/TiO_2催化剂中镍晶粒的分散作用

1978年Tauster等人在Pt/TiO_2催化剂研究中发现了活性组份Pt和载体TiO_2之间的强相互作用(SMSI,Strong MetalSupport Interactions),使催化剂在室温下吸附H_2、CO的能力显著下降,甚至趋于零;并且改变了催化剂的催化特性。1979年Vannice等发现Ni/TiO_2催化剂也有类似的现象,并测定了在Ni/TiO_2     

二氧化锡为载体的稀土氧化物对苯完全氧化的催化活性

本文研究了以二氧化锡为载体的稀土氧化物对苯完全氧化的催化活性的影响。试验表明:对苯氧化的催化活性顺序基本上与未负载的REOx相同,但钇组稀土稍有差异;REOx/SnO_2比相应的REOx/Al_2O_3要好。并发现了在Pt/SnO_2中掺入适量的CeO_2、Sn_2O_3等可提高其催化性能,CeO_2效果尤佳。     

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。     

贵金属催化剂(Au,Pd,Pt)催化乙二醛选择氧化合成乙醛酸的研究

本文以γ-Al_2O_3为载体,采用液相还原法制备了系列Au,Pd,Pt催化剂,以乙二醛选择氧化合成乙醛酸评价了催化剂的催化性能,并对催化剂进行AAS、BET、XRD、UV-Vis和TEM表征,分析了影响催化剂活性的因素。结果显示:3%Pt/γ-Al_2O_3催化剂的催化性能较为突出,反应时间最短,反应进行1h时,乙醛酸的选择性和收率最佳,乙醛酸的收率可达30%,乙醛酸的选择性可达67%。     

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%。     

La_2O_3掺杂对V_2O_5-WO_3/TiO_2催化剂SCR性能的影响

通过共沉淀法将La组分掺入到TiO_2载体中,采用浸渍法将V和W组分负载到La_2O_3-TiO_2复合氧化物上,制备出V2O5-WO3/La_2O_3-TiO_2催化剂。考察不同La_2O_3掺杂量对其NH3催化还原NO性能的影响,同时通过多种物理化学手段进行表征分析。XRD,NH_3-in situ DRIFTS,H_2-TPR,XPS和UV-vis DRS测试结果表明,元素La与Ti以La-O-Ti键相互作用,生成高度分散的镧物种,也使得TiO_2具有更好的热稳定性,但由于LaO_x物种与VO_x物种和WO_x物种之间的相互作用,降低了催化剂的氧化还原性和表面Brnsted酸数量,从而降低了其催化活性。     

烧结烟气CO脱除Pt催化剂的SO2中毒与再生

烧结烟气中的CO急需治理,而催化氧化法是一种可行性高的烧结烟气CO脱除方法,但是其大部分催化剂有被低温烧结烟气中的SO2毒化的风险.鉴于在众多CO氧化催化剂中,Pt催化剂活性高且抗SO2性能较优,在烧结烟气CO净化领域有极大的应用前景,本文综述了 SO2毒化Pt催化剂的机理、影响因素和再生方法.综述内容表明:SO2通过...     

Al_2O_3和TiO_2含量对含钛高炉渣黏流特性及矿物组成的影响

以现场高炉渣为基样,应用半球点法和内柱体旋转法测定CaO-SiO_2-Al_2O_3-TiO_2-MgO五元渣系的熔化温度和黏度,研究高铝低钛渣中Al_2O_3和TiO_2含量对炉渣流动性的影响。实验结果表明:随渣中Al_2O_3含量增加,炉渣的熔化性温度和黏度上升;TiO_2含量增加,炉渣的熔化性温度和黏度下降,适当添加TiO_2可避免渣中Al_2O_3含量增加引起的炉渣流动性变差;渣中矿物组成黄长石和玻璃质的数量随TiO_2含量增加而降低。     

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。     

有序介孔CeO_2基催化剂用于富H_2中CO优先氧化的研究

以介孔硅材料KIT-6为模板剂,采用纳米刻蚀法合成系列有序介孔CeO_2、CuCe、CoCuCe、MnCuCe和Co MnCuCe催化剂,考察了掺杂元素种类对有序介孔CeO_2基催化剂CO优先氧化性能的影响,并采用小角X射线衍射(SAXD)、广角X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、N2吸附-脱附、透射电子显微镜(TEM)及H2程序升温还原(H2-TPR)等手段对催化剂的结构及性能进行了表征。研究发现,采用纳米刻蚀法可以合成介孔结构规整的CeO_2基催化剂,掺杂CuO、Co3O4、MnO_2后,催化剂的CO优先氧化性能明显提高;具有较好还原能力或氧移动能力的催化剂有助于其性能的提高;催化剂的孔径及孔道结构的规整性是影响其性能的关键因素。     

H_2O对不同状态Pd催化剂上低浓度CO催化氧化性能的影响

采用不同的Pd前驱体,通过浸渍法制备了系列Al_2O_3负载Pd催化剂,研究表明:Pd的化学状态、卤素离子的引入等不仅可直接影响催化剂的氧化活性,还可影响气氛中H_2O的作用。当Pd以氧化态存在时,以Pd(NO_3)_2的HBr溶液为前驱体所制备得到的BrC催化剂具有最高的反应活性,而以PdCl_2的HCl溶液为前驱体所得ClC催化剂的活性最低;经H2还原后,催化剂的活性均有显著的提高,其中以Pd(NO_3)_2为前驱体所得CH催化剂表现出最高的CO氧化活性,另外两种催化剂活性相差不大。同时对于还原态催化剂,气氛中的H_2O可抑制CH表面CO的吸附,并有利于O_2的吸附和活化,从而显著提高了CO的氧化活性;但Cl和Br引入后,H_2O的存在对CO吸附和活性影响不明显。当Pd以氧化态形式存在时,H_2O的引入可促进BrC和C催化剂上的CO氧化,其中BrC催化剂上的促进作用最为明显,但却抑制了以PdCl2的HCl溶液为前驱体所得ClC催化剂上的CO氧化。     

SiO_2改性钒钨钛催化剂的NH_3-SCR反应性能

柴油机以低油耗、高效率、动力强的优点,近年来得到了广泛的应用,但其尾气对城市环境的污染日益严重。NH_3-SCR是目前处理柴油机尾气NO_x最成熟的技术,V_2O_5/WO_3-TiO_2催化剂因具有良好的NO_x净化效率和优异的抗硫性能已得到商业应用,但低温活性和高温稳定性还有待提高。本文研究了SiO_2改性对V_2O_5/WO_3-TiO_2催化剂(V_2O_5负载量为3%(质量分数))NH_3-SCR反应性能的影响。评价结果表明,SiO_2改性催化剂在空速为60000 h~(-1)的条件下,低温区SCR反应性能有所下降,但是高温区SCR反应性能显著提高,催化剂表现出较宽的操作温度窗口,即NO_x转化率在205~520℃之间达80%以上。与V_2O_5/WO_3-TiO_2催化剂相比,温度窗口向高温拓宽了约50℃,并且经550℃老化50 h后其活性基本保持不变。表征结果表明,SiO_2改性显著增大了催化剂的比表面积,抑制了TiO_2颗粒的增大,可稳定钨钛载体的结构,有利于钒和钨物种的分散;同时SiO_2改性还增加了催化剂表面酸位点的数量和强度,并抑制NH_3在高温氧化生成副产物。     

Ni/Al_2O_3及La改性Ni/Al_2O_3催化CO浆态床甲烷化性能

采用等体积浸渍法制备了Ni/Al2O3及La改性的Ni-La/Al2O3催化剂,并考察了其浆态床CO甲烷化反应性能。借助XRD、H2-TPR、CO-TPD、H2-TPD等对催化剂进行了表征。结果表明,La助剂改性制备的Ni-La/Al2O3催化剂较Ni/Al2O3催化剂具有更高的CO甲烷化活性,La助剂的添加促进了Ni物种在载体表面的分散,降低了还原温度,增强了催化剂对CO和H2的吸附能力。La助剂的添加次序对甲烷化活性影响较大,采用共浸渍法制备的催化剂具有最佳的甲烷化活性,CO转化率达到96.3%,CH4选择性和时空收率分别达到87.1%和179.6 m L·kg-1·h-1,优于先浸渍Ni后浸渍La或先浸渍La后浸渍Ni制备的催化剂。     

Pt/PrSrCoO4催化剂的物化性质及对NO+CO催化性能

分别采用聚乙二醇凝胶法、球磨法及浸渍法合成了类钙钛矿型复合氧化物和负载型催化剂,利用XRD、BET、TPD、TPR和XPS等手段对催化剂的物化性能进行表征,考察了它们对CO还原NO反应的催化性能.结果表明,样品都具有K2NiF4结构,CO还原NO反应的催化活性不仅与催化剂的比表面积、物相及氧空穴有关,还与催化剂表面的Co含量有关;PrSrCoO4(650℃)催化剂显示出较高的催化活性;负载适量的贵金属Pt,不仅不会改变催化剂的K2NiF4结构,而且还能促进CO还原NO的催化活性提高,且负载量为0.5%时最适宜.     

Ni/M_xO_y/CeO_2-ZrO_2(M=Cu,Ba,Al)复合催化剂的制备及其甲烷部分氧化性能

首先采用柠檬酸络法制备了系列Mx Oy/CeO2-ZrO2(M=Cu,Ba和Al)固溶体载体,然后浸渍活性组分Ni,制得系列Ni/Mx Oy/CeO2-ZrO2复合催化剂。考察了掺杂助剂元素(Cu,Ba和Al)对CeO2-ZrO2固溶体结构和负载Ni催化剂的甲烷部分氧化生成合成气催化性能的影响。采用氮气物理吸附,X射线粉末衍射(XRD),氢-程序升温还原(H2-TPR),扫描电子显微镜(SEM),氨-程序升温脱附(NH3-TPD)和热重(TG)等技术对反应前后催化剂的理化性质进行表征。甲烷部分催化氧化表明,催化剂的活性顺序为Ni/Al2O3/CeO2-ZrO2Ni/BaO/CeO2-ZrO2Ni/CeO2-ZrO2Ni/CuO/CeO2-ZrO2。催化剂表征结果表明,掺杂助剂元素后复合载体的主要结构仍然为CeO2-ZrO2固溶体;掺杂的助剂Ba和Al能和CeO2-ZrO2固溶体产生较强的相互作用,生成Mx Oy/CeO2-ZrO2三元复合固溶体载体,并使复合载体的比表面积增大,其中掺杂Al的效果最为明显,能使CeO2-ZrO2固溶体载体颗粒细化,表面结构更丰富,从而有利于活性组分Ni的分散;虽然掺杂Al使载体的表面酸性略有增强,但是Ni/Al2O3/CeO2-ZrO2复合催化剂仍表现了最高的活性和良好的稳定性。掺杂助剂Cu后,Cu与活性组分Ni之间的"氢溢流"效应增强了催化剂中Ni的还原性,生成的Cu0与Ni0之间产生的相互作用导致CuNi合金的生成,减少了Ni0活性中心的数目,导致该催化剂对甲烷部分氧化的活性下降。     

石墨烯负载铂催化剂的制备及稳定性

以天然石墨粉为原料,制备了氧化石墨（GO）,再以GO和氯铂酸（H₂PtCl₆）为前驱体,乙二醇作为溶剂和还原剂,通过浸渍还原法成功制备出铂和石墨烯的复合催化剂（Pt/GR）.利用X射线衍射仪、场发射扫描电镜和拉曼光谱仪对样品进行了形貌表征,结果表明Pt颗粒均匀分布在石墨烯的表面,相对于单质,负载有Pt的石墨烯表面更加褶皱且石墨烯片层更加分散.对Pt/GR进行电化学测试并与商用Pt黑催化剂进行对比,结果显示Pt/GR催化剂具有更高的电化学活性面积（ESCA）和更好的电催化性能,相对于Pt黑催化剂,Pt/GR具有更好的电化学稳定性.      

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     

AgIr/MCM-41催化剂上CO催化氧化性能的研究

采用油胺合成法制备了粒度分布均匀的Ir纳米颗粒,透射电子显微镜(TEM)表明,更快的升温速率有利于合成更小的Ir纳米颗粒,近一步采用晶种生长法制备了AgIr双金属催化剂,再负载于MCM-41载体上,通过250℃以上的温度焙烧后,红外图谱表明AgIr双金属纳米颗粒表面并没发现C-H, C-N等键的存在,说明保护剂已基本去除,但高温焙烧又会导致AgIr双金属纳米颗粒发生了明显的团聚。研究了Ag的引入对Ir/MCM-41催化剂上CO氧化反应的影响,随着Ag含量的增加, AgIr双金属催化剂上CO的最低全转化温度逐渐升高,表明Ag的引入降低了Ir/MCM-41催化剂的CO催化氧化性能。通过O_2程序升温脱附(O_2-TPD),原位红外漫发射(in situ DRIFTS)进行了表征。研究发现,随着Ag的引入,削弱了AgIr/MCM-41金属催化剂上CO和O_2的吸附强度,但却降低了催化剂对CO的氧化活性。理论计算表明, Ag的引入增加了CO氧化反应的活化能和增加了吸附O和CO之间的距离。