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铈锆固溶体CexZr1-xO2上H2S的选择性催化氧化性能 总被引:1,自引:0,他引:1
采用共沉淀法合成一系列具有不同Ce/Zr物质的量比的铈锆固溶体CexZr1-xO2,考察Ce/Zr比例对H2S选择氧化反应催化活性的影响。通过XRD、BET、Raman、XPS、CO2-TPD、O2-TPD、H2-TPR等手段对铈锆固溶体的晶体结构、表面性质、碱性位以及氧化还原性等进行表征。结果表明,所有的铈锆固溶体催化剂均可以在化学计量比的氧气下具有优良的低温催化活性,催化活性随着Ce/Zr比例的提高而增加,其中Ce0.9Zr0.1O2活性最高,(160~260) ℃转化率均保持在95%以上,在180 ℃时硫收率可达到97%,这主要是因为Ce0.9Zr0.1O2具有最多的中度碱性位、活性位数量和强的氧化还原性。同时推测Ce4+为催化反应的活性位,并遵循氧化还原机理。此外,催化剂的失活主要是由于催化剂表面生成硫酸盐物种,消耗了活性组分Ce4+。 相似文献
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采用溶胶-凝胶法合成不同铈含量的ZrO2催化剂,用于光热协同催化CO2与甲醇直接合成碳酸二甲酯(DMC)。实验发现,光热催化的DMC产率明显高于热催化,且Ce0.25Zr0.75O2具有最高DMC产率3.084mmol/g,是纯ZrO2的1.9倍。XRD和TEM分析表明:Ce原子掺入ZrO2晶格形成铈锆固溶体同时增加其表面氧空位浓度,提高吸附CO2能力;固溶体的纳米尺寸减小、比表面积增大和介孔结构丰富,有利于CO2扩散。能带结构和光吸收光谱表明:铈锆固溶体光响应范围拓宽且有效利用率提高;氧空位辅助窄带隙特征可促使光生载流子有效分离,允许更多光生电子和空穴参与CO2及甲醇的活化,加之固溶体表面酸碱位点的协同作用,最终实现高效率高选择性合成DMC。最后,提出了铈锆固溶体光热催化CO2与甲醇合成DMC的反应机理,为光协同热催化合成DMC的研究提供良好的理... 相似文献
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铈锆固溶体制备方法的研究进展 总被引:3,自引:0,他引:3
对铈锆固溶体制备方法的研究进展进行了总结和评述。目前所报道的固溶体的主要制备方法有共沉淀法、溶胶-凝胶法、氧化物高能球磨法、表面活性剂模板法、溶液燃烧法、化学削锉法以及络合法等:其中共沉淀法工艺简单,所得固溶体粒度均匀,便于工业化生产。 相似文献
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微波辐射铈锆固溶体催化合成乙酸丁酯的研究 总被引:1,自引:0,他引:1
在微波辐射条件下,以铈锆固溶体为催化剂,用乙酸和丁醇为原料合成乙酸丁酯,考察了微波辐射功率、反应时间、催化剂用量、乙酸丁醇比等对乙酸转化率的影响,并与常规加热法进行了对比。所确定的最佳反应条件为:在中高火条件下,醇酸摩尔比为1∶1,加入Ce0.6Zr0.4O20.5 g,反应15 m in,此时乙酸的转化率为64.1%,比传统加热法(反应4 h,转化率62.2%)反应速度大大加快,且转化率高。 相似文献
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CO2甲烷化反应因其可以将温室气体CO2转化为清洁能源(CH4)而受到广泛关注。本文介绍了CO2甲烷化反应的机理与热力学研究进展,分析了CO2甲烷化催化剂活性中心、粒子尺寸和载体效应对催化剂反应性能的影响规律。介绍了高熵合金、溶出型金属等新型催化剂在CO2甲烷化反应中的应用,总结了影响Ni基CO2甲烷化催化剂反应稳定性的2个主要因素(粒子烧结和硫中毒)以及提高Ni基催化剂抗烧结和抗硫中毒的举措(利用限域效应、添加CeO2等),从而为新型CO2甲烷化催化剂的研究和开发提供理论基础。最后,对CO2甲烷化催化剂的研究开发进行了展望。 相似文献
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综述了ZrO2基复合催化剂在醇脱水制备烯烃、CO2甲烷化、CO2加氢合成甲醇、甲烷燃烧、光催化降解处理有机污染物的应用研究进展,展望了ZrO2基复合催化剂的应用前景及发展方向。 相似文献
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纳米级铈锆氧化物固溶体在催化剂中的应用 总被引:1,自引:0,他引:1
对以铈锆氧化物固溶体Ce0.75Zr0.25O2为助剂的催化剂进行了活性评价.实验结果表明:固-固化学反应法制备的Ce0.75Zr0.25O2固溶体与传统的共沉淀法制备的Ce0.75Zr0.25O2固溶体在三效催化剂中作为催化助剂的作用是相当的,对模拟汽车尾气起到了很好的净化作用.还研究了Ce0.75Zr0.25O2对交联粘土(PILC)催化剂Cu/CeTi-PILC的丙烯选择性催化还原一氧化氮反应的影响.实验证明:Ce0.75Zr0.25O2固溶体能提高催化剂5%Cu/CeTi-PILC对C3H6和一氧化氮的催化活性,起燃温度明显降低,其中C3H6起燃温度降低了15℃;一氧化氮起燃温度降低了112℃. 相似文献
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在“双碳”目标的背景下,明确碳处理路径至关重要。利用可再生能源制得的氢,将二氧化碳(CO2)通过甲烷化反应制备合成天然气(SNG)被广泛认为是一种高效、有前景的碳捕集利用技术,有望实现碳循环利用。近年来,二氧化碳甲烷化催化剂及相关反应机理均取得了许多新进展。鉴于此,本工作对该反应进行了系统的综述。首先,介绍了CO2甲烷化反应的热力学研究中不同反应条件的影响;随后从活性金属、载体、制备方法及辅助技术等四方面介绍了CO2甲烷化催化剂的研究进展,其中活性组分包括非贵金属基(Ni,Fe,Co和Mo)和贵金属基(Ru,Rh,Pt和Pd),载体包括传统氧化物(Al2O3,SiO2,TiO2,ZrO2和CeO2)和新型载体材料(金属有机框架和碳基材料),催化剂制备方法包括传统制备方法(浸渍法、共沉淀法、水热法、溶胶-凝胶法和固相合成法)和合成辅助技术(超声波、微波和等离子体等);总结了CO2 相似文献
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甲烷化工艺是煤制天然气的关键技术,甲烷化催化剂则是甲烷化技术的核心。Ni基催化剂具有活性高、选择性好和价格低廉等优点,但易积炭,积炭堵塞催化剂孔道,覆盖表面金属活性位,导致催化剂失活。稀土类金属氧化物(如CeO2、La2O3等)对Ni基催化剂的活性、稳定性、抗积炭性能以及活性组分的分散有明显的促进作用。采用共沉淀法制备了CeO2-La2O3复合氧化物载体,负载Ni后用于CO甲烷化反应,利用N2物理吸附、XRD、H2-TPR、XPS和TG等对催化剂结构进行表征。结果表明,Ni/CeO2-La2O3中CeO2的添加主要发挥了电子助剂的作用,CeO2的存在提高了催化剂表面Ni0周围的电子密度,促进Ni物种的还原,同时还能提高催化剂的抗积炭能力,使催化剂表现出更好的甲烷化活性与稳定性。在V(H2)∶V(CO)=1、反应温度450 ℃、空速24 000 h-1和常压下,Ni/CeO2-La2O3催化剂的CO转化率达82.7%。 相似文献
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以3种不同镍盐(硝酸镍、乙酸镍和氯化镍)为前体,采用等体积浸渍法制备了双金属Ni-Fe/γ-Al2O3催化剂,分别记作Ni-Fe-N、Ni-Fe-Ac和Ni-Fe-Cl,在浆态床反应装置上对各催化剂CO甲烷化催化活性进行评价。结果表明,Ni-Fe-N甲烷化催化活性最高,CO转化率、CH4选择性分别为97.2%和87.3%;而Ni-Fe-Cl甲烷化催化活性最低,CO转化率、CH4选择性分别为47.3%和58.7%。通过XRD、H2-TPR和CO-TPD等表征技术探讨了催化剂的微观结构与甲烷化催化活性之间的关系,发现Ni-Fe-N甲烷化活性高的原因是NiO晶粒小、分散好,Ni与Fe之间具有较好的协同作用,并且CO吸附量大。 相似文献
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二甲醚是近年来开发的重要的化工产品,用途广泛。本文对二氧化碳加氢合成二甲醚的反应机理及催化剂研究进展进行了综述。 相似文献
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首先制备了一系列的单元(Ce O2,Ti O2,Zr O2)、双元(Ce-Ti,Ti-Zr)和三元(Ce-Ti-Zr)载体,然后通过浸渍法在载体表面负载Co,考察了载体组成和焙烧温度对该催化剂的甲烷部分氧化(POM)催化性能的影响。利用N2物理吸附、X射线粉末衍射、H2-程序升温还原、扫描电子显微镜和热重分析等手段对反应前后催化剂的物理化学性质进行了表征。实验结果表明,载Co催化剂的催化性能按三元>双元>单元的顺序依次降低。700℃焙烧制备的Co/Ce-Ti-Zr-700三元载体催化剂表现出最高的CH4转化率和H2、CO的选择性,同时该催化剂具有较高的稳定性。在Ce-Ti-Zr三元载体催化剂中,Ce O2-Ti O2-Zr O2之间产生了较强的相互作用,从而抑制了非活性相Co Ti O3的生成,产生了更多的活性中心;同时这种载体之间的作用可以防止催化剂在反应过程中发生相变生成Co Zr2和Zr C之类的物质。 相似文献