蜂窝陶瓷负载Pd基整体式催化剂制备及催化燃烧性能

以拟薄水铝石和活性氧化铝粉为原料,通过添加胶溶剂、表面活性剂等助剂制备氧化铝涂层浆液,分别对堇青石蜂窝陶瓷载体和预先涂覆氧化硅的蜂窝陶瓷载体涂覆氧化铝涂层,负载活性组分制备Pd基整体式催化剂。考察载体涂层、表面活性剂种类、反应空速对催化剂催化乙烷燃烧活性的影响。结果表明,适宜的表面活性剂及双涂层结构的载体有助于提高催化剂活性。经310 h寿命实验,乙烷脱除率可达99.9%以上,表明制备的Pd基整体式催化剂具有良好的乙烷催化燃烧活性和稳定性。     

高比表面积Pd纤维催化剂的制备及其甲烷催化燃烧性能

制备了PdO/CeO2/γ- Al2 O3/Al2 O3 - SiO2纤维催化剂,考察了CeO2掺杂对催化剂甲烷催化燃烧活性的影响.结果表明,掺杂质量分数0.05％ CeO2,催化剂活性最好,甲烷完全转化温度为385℃.BET比表面积测定结果显示,γ- Al2 O3的加入极大提高了纤维的比表面积;氧气程序升温脱附实验结...     

Ce掺杂量对负载型Co/ZrO2催化剂甲烷催化燃烧性能的影响

采用反向微乳法制备了Co/CexZr1-xO₂-δ(x为0、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5)催化剂,探究了构建的微乳液体系中不同Ce组分的质量分数对甲烷催化燃烧活性的影响。对系列催化剂进行了XRD、BET、H2-TPR、SEM等分析手段的表征及催化剂的活性测试。结果表明,在催化剂Co/Zr O₂中掺杂适量的Ce增大了比表面积,促进了Co的高度分散,形成了均相的Ce-Zr-O固溶体,且Co的相关物种也进入固溶体内部,形成了Co-Ce-Zr-O三元混合固溶体。Ce的掺杂显著降低了Co/Zr O₂催化剂的起燃温度,且甲烷的转化率随Ce掺杂质量分数的增加呈现先升高后降低的趋势;存在最佳掺杂量(x=0.3),此时催化剂Co/Ce0.3Zr0.7O₂-δ具有最高的催化活性,起燃温度(T10%)为340℃,完全转化温度(T90%)为500℃。     

CrO_x/ZrO_2催化剂上甲烷催化燃烧性能

采用沉淀法制备了CrO_x/ZrO_2催化剂,考察800℃高温焙烧的CrO_x/ZrO_2催化剂对CH_4燃烧的催化性能。采用X射线衍射和拉曼光谱等技术对催化剂进行物相结构表征。结果表明,Cr物种以Cr_2O_3形式存在,随着焙烧温度升高,催化剂中ZrO_2和Cr_2O_3的晶粒明显增大。CrO_x/ZrO_2催化剂的比表面积大于相应的纯Cr_2O_3和ZrO_2。催化剂的CH_4燃烧活性随着Cr含量的增加而提高,Cr质量分数20%时活性最高,CH_4完全燃烧温度为450℃。     

甲烷催化燃烧催化剂催化理论与应用研究进展

概述了甲烷催化燃烧催化剂的研究现状,从组成甲烷燃烧催化剂的3个部分（基体、活性组分、氧化物载体）分别加以论述。通过掺杂一些金属和金属氧化物,不但可以提高高活性贵金属催化剂的热分解温度,还可以提高高温催化剂（如钙钛矿和六铝酸盐材料等）的催化活性。最后简要综述了甲烷催化燃烧反应机理。     

整装式铝泡沫负载Pd催化剂Pd/AlOOH/Al-foam及其催化甲烷燃烧性能

以三维网络结构的铝泡沫板作为骨架基体和铝源,利用水热氧化法制备整装式拟薄水铝石(Al OOH/Al-foam)纳米阵列,随后通过丙酮辅助-初湿浸渍法,制备出整装式铝泡沫负载Pd催化剂Pd/Al OOH/Al-foam,用于低浓度甲烷催化燃烧反应。在制备条件优化过程中,发现催化剂性能受到纳米阵列的形貌特征、物相组成以及焙烧温度等因素的影响。其中,表面富含羟基的拟薄水铝石可促进Pd颗粒的均匀分散,也增强载体和Pd之间的相互作用,进而提高甲烷燃烧的低温活性。稳定性测试初期活性下降较快,主要原因是表层Al_2O_3纳米阵列载体和Pd纳米颗粒自身的不稳定性导致的Pd颗粒烧结。     

整体式催化剂在挥发性有机物催化燃烧中的研究进展

对整体式催化剂的结构、组成和催化活性等几个方面进行了阐述,重点综述了贵金属和非贵金属2大类型的整体式催化剂以及近年来VOCs催化燃烧整体式催化剂的国内外研究近况,为今后整体式催化剂的开发提供一定参考。     

过渡金属Ni对Pd/Al_2O_3催化剂甲烷催化燃烧性能的影响

考察过渡金属Ni对Pd/Al_2O_3催化剂甲烷催化燃烧活性的影响以及过渡金属负载量及循环条件对甲烷降解性能的影响,采用扫描电镜、N_2吸附-脱附以及H_2程序升温还原技术对催化剂进行表征。结果表明,过渡金属Ni的添加对催化剂在(375~475)℃下的甲烷催化燃烧活性产生影响。催化剂经多次重复使用后,催化燃烧活性提高。分析原因为经过渡金属Ni改性后,可与载体形成NiAl_2O_4尖晶石,促进活性组分形成较小晶粒,并改善活性组分分散度,提高催化剂催化活性。     

Ce1-xCuxO2-x/Al2O3催化剂的制备及其甲烷催化燃烧性能

以γ-Al₂O₃为载体，采用共浸渍法制备了负载型Ce_1-xCu_xO_2-x/Al₂O₃催化剂（x=0～1）以及不同Ce_0.2Cu_0.8O_1.2含量的Ce_0.2Cu_0.8O_1.2/Al₂O₃催化剂，采用XRD、TPR等现代分析测试手段对催化剂的结构进行了表征，评价了催化剂的甲烷催化燃烧性能.结果表明，Ce_1-xCu_xO_2-x/Al₂O₃催化剂中Ce和Cu的摩尔比显著影响催化剂的催化性能，在载体γ-Al₂O₃表面，Ce和Cu形成了固溶体，从而提高了Cu的分散性，改变了Ce和Cu的氧化还原性能，提高了催化剂的甲烷催化燃烧性能，并且Ce和Cu之间存在着协同作用.     

甲烷催化燃烧的实验研究

在含铂的Ｍｏｎｏｌｉｔｈ催化剂上进行了甲烷的催化燃烧反应。实验表明，室温下必须先用氢气来点火，甲烷才能催化燃烧。甲烷催化燃烧的允许工作温度为９００～１１００℃，过低的温度导至熄火，过高则会使铂催化剂失活。在实验的反应条件下，甲烷进料浓度范围很窄为４％—６％（体积）。为实现甲烷的稳定燃烧必须对反应条件提出较高的自动化要求     

Co-Cu-Ce-Fe/γ-Al_2O_3催化剂催化分解N_2O的性能

以等体积浸渍法制备γ-Al_2O_3负载的Co、Cu、Ce和Fe氧化物催化剂,利用正交试验设计实验条件,采用XRD、BET和H_2-TPR等对催化剂进行表征,并考察活性组分对催化剂催化分解N_2O活性的影响。结果表明,催化剂具有尖晶石结构,其BET比表面积随着金属氧化物负载量增加而降低。催化剂中铜的氧化物可以降低还原峰温度,进而明显提高催化活性,Co和Fe的加入对活性有一定的提高,Ce对催化活性没有明显影响。     

Pt/Pt-Ce/γ-Al2O3催化氧化甲苯研究

通过等体积浸渍法制备单贵金属Pt/γ-Al₂O₃和双金属Pt-Ce/γ-Al₂O₃催化剂,考察Ce对催化剂活性的影响,确定催化剂最优配比。结果表明,当Pt的负载量为质量分数0.5%时,Pt/γ-Al₂O₃催化活性最高;当Pt的负载量为质量分数0.2%,Ce的负载量为质量分数1.0%时,Pt-Ce/γ-Al₂O₃催化剂的催化活性最高。Pt-Ce/γ-Al₂O₃催化剂的甲苯转化率高于Pt/γ-Al₂O₃催化剂。随着Pt负载量增大,催化剂孔容、孔径减小。粉体式催化剂性能优于整体式催化剂,但差别不大;Ce的添加有助于催化剂活性的提升。     

负载型CuMnO_x/TiO_2催化剂催化燃烧甲苯

采用沉积-沉淀法制备CuMnO_x/TiO_2新型甲苯燃烧催化剂,考察焙烧温度、Cu与Mn物质的量比、Cu和Mn总负载量、空速及水蒸汽含量对催化甲苯燃烧性能的影响。研究表明,焙烧温度500℃和Cu与Mn物质的量比为1∶1时,催化剂活性最好,反应温度250℃时,甲苯去除率为100%;水蒸汽的出现明显降低了甲苯转化率。XRD和H2-TPR表征结果表明,CuMnO_x/TiO_2催化剂的主要活性相为铜锰尖晶石(Cu1.5Mn1.5O4),它的存在降低了CuMnO_x/TiO_2催化剂的还原温度,是催化活性优良的主要原因。     

Surface modifications of γ-Al2O3, SiO2 and SnO2 supports by titania grafting and their influence in the catalytic combustion of methane

The influence of the Ti-grafting of γ-Al₂O₃, SiO₂ and SnO₂ over Pd-supported catalysts and the presence of CO₂ as co-feeding, in the catalytic combustion of methane, were investigated. Important modifications in the catalytic performances due to grafting of supports were observed. The grafting method leads to formation of titania nanoparticles on the support surface. The interaction between Ti and support, changes in the size of Pd particles, changes in the acidity of supports could explain the modifications in catalytic performances due to grafting. The catalytic performances depend on the nature of the support and are different when CO₂ is introduced in the feed. CO₂ could play an important role, increasing or inhibiting the catalytic performance.     

Cu-Ce-O/γ-Al_2O_3的CO氧化性能

采用柠檬酸络合法制备一系列不同铜铈比的Cu-Ce-O/γ-Al_2O_3催化剂,用XRD、H2-TPR对其进行表征,采用连续固定床微反装置对Cu-Ce-O/γ-Al_2O_3催化剂CO催化氧化活性进行评价。结果表明,Cu-Ce-O/γ-Al_2O_3催化剂的XRD图谱中除归属于γ-Al_2O_3的晶相峰外,还出现CuO和CeO_2的晶相峰。高温水热引起活性组分CeO_2的晶粒聚集、长大和尖晶石结构CuAl2O4物质的生成;CuO-CeO_2之间的共生共存与相互作用,使得Cu-Ce-O/γ-Al_2O_3催化剂中具有非完整结构的[Cu2+1-xCu+x][O1-12x12x]增多,Cu+离子和氧空位增多,有利于其H2-TPR还原峰温度向低温区偏移,有利于提高其CO的催化氧化活性,使得Cu-Ce-O/γ-Al_2O_3催化剂的TCO50和TCO90降低。Cu与Ce物质的量比为5∶5制备的Cu-Ce-O/γ-Al_2O_3-55催化剂的TCO50和TCO90分别降至最低的162℃和199℃,表明此时的Cu-Ce-O协同效应最佳;CuO-CeO_2二相的共生共存与相互作用有利于减少高温水热环境下活性组分的聚集和晶粒长大,有利于Cu-Ce-O/γ-Al_2O_3催化剂能够保持较高的CO催化氧化活性。     

CoCr_2O_4/SiO_2催化剂上二氯甲烷催化氧化

采用浸渍法制备了不同CoCr_2O_4负载量x CoCr_2O_4/SiO_2催化剂(x=5%、10%、20%和30%),考察其对二氯甲烷催化燃烧性能的影响。结果表明,催化剂的整体活性顺序为:30CoCr_2O_4/SiO_220CoCr_2O_4/SiO_210CoCr_2O_4/SiO_25CoCr_2O_4/SiO_2,但按照活性组分CoCr_2O_4质量归一化后本征活性顺序为:10CoCr_2O_4/SiO_2≈5CoCr_2O_4/SiO_220CoCr_2O_4/SiO_230CoCr_2O_4/SiO_2。表征结果发现催化剂本征活性与可还原性能和表面酸性存在密切关系。10CoCr_2O_4/SiO_2和5CoCr_2O_4/SiO_2具有较高的表面酸性和耗氢量,因此具有较高的本征活性。     

柠檬醛在La2O3/γ-Al2O3催化剂上的等温吸附

对柠檬醛-乙酸乙酯溶液中柠檬醛在La₂O₃/γ-Al₂O₃催化剂上等温吸附行为进行了研究。结果表明,30 ℃柠檬醛在La₂O₃/γ-Al₂O₃催化剂上的吸附动力学符合准二阶吸附动力学模型,吸附动力学方程为：1/q_t=2.350/t+0.063 3(R²=0.998 5)。（30~65） ℃柠檬醛在La₂O₃/γ-Al₂O₃催化剂上的等温吸附符合Langmuir方程,温度升高使柠檬醛的饱和吸附量增加,吸附热为32.19 kJ·mol^-1。