新型储氧材料的添加对全Pd催化剂性能的改善

研制的新型储氧材料载体具有高的储氧量和大的比表面积,显示出良好的抗高温老化性能.将新型的储氧材料添加到Pd/γ-Al2O3催化剂中,新制备催化剂和老化催化剂在天然气汽车尾气中对甲烷的起燃温度显著地降低.当储氧材料中MnOx的质量百分数为5%时,催化剂对甲烷的起燃温度降到最低,而NOx和CO被完全消除.     

Pt-Rh-Pd/Al2O3三元催化剂的制备及其表征

应用共浸渍法和分层浸渍法制得了Pt-Rh-Pd/Al2O3催化剂,程序升温脱附(TPD)和X射线衍射(XRD)对催化剂的催化活性进行了表征。结果表明,共浸渍法制得的Pt-Rh-Pd/Al2O3催化剂的催化性能优于分层浸渍法制得的Pt-Rh-Pd/Al2O3催化剂。这可能与Pt-Pd-Rh/Al2O3催化剂的催化过程符合Langmuir-Hinshelwood历程有关。     

铑在不同载体材料上的分配比对低含量贵金属催化剂性能的影响

采用浸渍法制备了一系列低Pt、Rh含量的Pt-Rh型汽车尾气净化催化剂.研究了在Pt、Rh含量一定以及其他条件不变的情况下,只改变铑在不同栽体上的分配比对催化剂性能的影响,测定了催化剂对C3H8、CO、NO的起燃温度,并对催化剂样品进行了程序升温还原(H2-TPR)、程序升温脱附(O2-TPD)表征.结果表明:新鲜催化剂对C3H8、CO、NO的起燃温度相差不大,但经过1000℃、5h的水热老化后,催化剂性能发生了显著的变化,C3H8、CO、NO的起燃温度出现较大的差异,说明了铑在不同栽体上的分配比对催化剂性能有一定影响,特别是对催化剂的抗老化性能影响较大.     

添加剂对CeO_2-ZrO_2-Al_2O_3复合氧化物结构及性能的影响

分别以柠檬酸(CA)、聚乙二醇(PEG)和淀粉(ST)为添加剂,采用共沉淀法制备CeO_2-ZrO_2-Al2O3(CZA)复合氧化物储氧材料,利用XRD、TG/DSC、SEM、N_2吸附-脱附、氧脉冲吸附和程序升温还原等检测方法对材料性能进行表征。XRD结果表明:ST添加剂的样品经1000℃煅烧后产物主要为CeO_2和γ-Al_2O_3,添加CA与PEG的样品为CeO_2-ZrO_2相,并夹带少量γ-Al_2_O3相;经1100℃煅烧后,3种添加剂样品都主要为CeO2-ZrO2晶相。SEM结果表明:CA、ST和PEG添加剂样品经1000℃高温处理后,分别为颗粒状、蜂窝状和多孔网状结构。N_2吸附-脱附结果表明:经600℃热处理后,ST添加剂样品具有最大的比表面积234.95 m~ 2/g和孔容1.589 cm~3/g;经1000℃热处理后,添加PEG样品获得最大的比表面积、孔容和孔径,其值分别为92.50 m~2/g、0.702 cm3/g和29.84 nm,且有最佳的孔分布和吸附-脱附能力。储氧性能OSC和H2-TPR结果表明:PEG添加剂制备的材料具有最好的储氧能力(OSC)和还原性能;1100℃高温下,ST添加剂样品的结构特性与PEG的接近;而CA添加剂样品的吸附能力、储氧性能都相对较低。     

Pd基础催化剂的性能对比

在催化剂中添加镧可抑制活性位的长大和PdO颗粒的分解,增强催化剂的催化活性和热稳定性.研究了老化前和老化后的Pd/CZ/La-Al2O3系列、Pd/La-Al2O3、Pd/CZ催化剂,Pd/CZ/La-Al2O3系列中Pd、CZ(Ce1-xZrxO2)、La-Al2O3材料添加顺序不同对催化剂涂层性能的影响.对于老化前和老化后的催化剂,Pd、CZ、La-Al2O3材料添加顺序对催化活性影响较小,Pd/W有利于CO转化,Pd/CZ有利于HC、NOx转化.通过XRD、XPS、化学吸附仪、BET表征证明了老化过程中发生了催化失活.     

Pd基催化剂的性能对比

在催化剂中添加镧可抑制活性位的长大和PdO颗粒的分解,增强催化剂的催化活性和热稳定性。研究了老化前和老化后的Pd／CZ／La—Al2O3系列、Pd／La—Al2O3、Pd／CZ催化剂,Pd／CZ／La—Al2O3系列中Pd、CZ（Ce1-xZrxO2）、La—Al2O3材料添加顺序不同对催化剂涂层性能的影响。对于老化前和老化后的催化剂,Pd、CZ、La—Al2O3材料添加顺序对催化活性影响较小,Pd／W有利于CO转化,Pd／CZ有利于HC、NOx转化。通过XRD、XPS、化学吸附仪、BET表征证明了老化过程中发生了催化失活。     

Ce元素改性对分子筛性能的影响

通过离子交换法以分子筛为原料进行稀土元素Ce的改性,并负载贵金属Pd制备出整体式催化剂材料,利用对比实验考察了改性分子筛的孔结构、储氧量、低温碳氢吸附活性、台架储氧能力和催化活性。采用低温氮吸附(BET)、程序升温还原(TPR)、台架性能测试(AFR)和台架储氧能力(OSC)进行了表征。结果表明,改性分子筛在比表面积、孔容上有所下降,但是提高了催化剂低温碳氢的吸附活性、台架储氧能力、储氧量和催化活性。     

储氧量及空燃比对钯催化剂选择氧化CH_4和CO的影响

制备了Pd/AlLaZrTiO_x(Pd/A),Pd/AlCeZrLaO_x(Pd/CZ)和Pd/(AlLaZrTiO_x+AlCeZrLaO_x)(Pd/CZA)3种催化剂,用热分析仪测试其储氧值(OSC),用红外光谱仪测试在过量空气系数(α)分别为0.8、1.0和1.4时3种催化剂对CH_4和CO的选择氧化性能。结果表明,催化剂的储氧性能和空燃比氛围均对CH4和CO的选择氧化性能有较大影响。储氧能力较差的Pd/A和Pd/CZA催化剂在α=1(理论空燃比)时有利于CH_4的催化燃烧,在α=1.4(富氧条件)时对CO的完全氧化有利;储氧能力较好的Pd/CZ催化剂对CH_4的催化燃烧和CO的完全氧化均在α=1左右时比较有利。贫氧条件下,Pd/CZ催化剂有利于CH_4的催化燃烧和CO的完全氧化;富氧条件下,Pd/CZA催化剂有利于CH_4的催化燃烧和CO的完全氧化;在理论空燃比附近,Pd/A催化剂对CH_4的催化燃烧较好,Pd/CZ催化剂对CO的完全氧化较好。     

Pd/Al2O3甲烷燃烧催化剂研究进展

Pd/Al2O3催化剂因其优异的甲烷燃烧催化活性而被广泛应用于消除和控制燃气发动机污染物的排放。通过综述近20年来Pd/Al2O3甲烷燃烧催化剂的研究进展,系统地讨论了活性组分、助剂以及制备方法等因素对Pd/Al2O3催化剂的催化活性、热稳定性、耐水及耐硫中毒能力的影响,并提出利用新型制备技术制备掺杂非金属助剂的双贵金属或多贵金属活性组分的Pd/Al2O3催化剂是未来低成本高性能甲烷燃烧催化剂的开发方向。     

Pd/γ-Al2O3催化剂上甲烷-氘化氢之间的氢氘交换性能研究

利用浸渍法制备了Pd/γ-Al2O3催化剂,采用X射线粉末衍射(XRD)、X光电子能谱(XPS)和程序升温还原(TPR)等物理化学手段对其进行了表征,并在固定床微型反应器上考察了其催化活性。实验结果表明,载体内部有Pd元素,Pd和载体γ-Al2O3发生了强相互作用。在对甲烷与氘化氢间的氢氘交换反应中,Pd/γ-Al2O3催化剂显示出较好的催化活性。     

新鲜和老化Pd/Al2O3密偶催化剂上催化C3H8转化催化性能

采用等体积浸渍法制备了以改性氧化铝为载体材料的Pd/Al₂O₃ 密偶催化剂, 并采用H₂程序升温还原(H₂-TPR), CO 化学吸附和X射线光电子能谱(XPS)对催化剂进行了表征. 在模拟尾气条件下对催化剂的总包反应及与C₃H₈相关的单反应活性进行了测试. 结果表明, 老化处理后活性PdO_x 数量下降, 并伴随有金属态Pd₀的产生. 老化后, 起燃温度(T₅₀)和完全转化温度(T₉₀) 分别提高了 76 oC和64 oC, 即催化剂低温活性比高温活性下降明显. 对比新鲜和老化催化剂上单反应活性, 结果表明, 老化后无水条件下有NO参与的反应的低温活性下降显著. 老化处理过程突出了NO对低温活性的抑制作用和H₂O对高温活性的促进作用.     

Al2O3的W金属化及其与Nb的Pd钎焊研究

在考察Al2O3(95%Al2O3瓷和Al2O3单晶)的W-Y2O3金属化工艺的基础上,制备Al2O3单晶/Pd/Nb的高温钎焊接头,分析Al2O3的W-Y2O3金属化和Al2O3 /Nb的Pd钎焊机制.结果表明:在Al2O3基体和金属化层界面附近存在Y元素的偏聚行为,同时伴随着Al含量的下降.这是由于金属化过程中陶瓷/金属化层界面新生固相产物扩散的结果,且其扩散主要为朝金属化层方向.高温钎焊过程中,金属化层中的W元素和金属Nb扩散进入几乎整个Pd焊料层,这使得在Nb/Pd界面附近及焊料层内形成脆性固溶体或金属间化合物,从而导致微裂纹产生.     

低熔化温度可切削玻璃陶瓷的成分研究

低熔点氧化物Li2O和ZnO使SiO2-Al2O3-MgO—K2O-B2O3-Li2O-ZnO-F系的熔化温度和析晶温度大大降低。ZnO还有扩大玻璃形成区的作用，使较高Li2O含量的玻璃可以获得透明。通过优选SiO2，Al2O3和MgO的成分，得到的玻璃陶瓷中除有足够数量的互相搭接良好的云母晶体外，还可以获得堇青石的晶体，它们分布在的云母晶体之间，使玻璃相减少。从而减小了晶体间的平均自由程，提高了可切削玻璃陶瓷的强度。     

CeO2对Ti-Al渗层组织和抗高温氧化性能的影响

采用浆料包渗法,以TiO2粉为渗Ti源,纯Al粉为还原剂,NH4Cl作为活化剂,Al2O3为惰性添加剂,蛋白质(鸡蛋清)为粘结剂,在Cu表面预先镀Ni随后表面浆料包渗Ti-Al,制备Ti-Al共渗层。研究CeO2氧化物对Ti-Al渗层的组织和氧化性能影响。结果表明:渗剂中添加CeO2氧化物后,渗层组织由Ni-Ti金属间化合物为主转变为Ni-Al金属间化合物为主,包渗过程由渗Ti为主转变为渗Al为主;Ti-Al渗层氧化增重由纯铜的1/10降低到1/28,氧化产物为TiO2、Al2O3和少量的NiO,氧化层致密,没有明显的裂纹和空洞出现,改善了抗高温氧化性能。     

铋系高温超导材料中3321相生成机理

将铋系高温超导粉末在不同的工艺条件下进行焙烧,然后用XRD分析样品中的相组成,并用内标法计算样品中各相的相对含量。通过对Bi-2212相、3321相、(Sr,Ca)2CuO3(2:1相)和CuO的相对含量的变化规律的研究,提出了3321相生成的反应机理。实验结果表明,铋系超导材料中3321相的生成与(Bi,Pb)-2212相的分解是直接相关的。Pb从(Bi,Pb)-2212相中析出引起(Bi,Pb)-2212晶体结构中缺少足够的(Bi,Pb)原子,导致部分(Bi,Pb)-2212相的分解,在生成3321相的同时还生成(Ca,Sr)2CuO3和CuO。     

Pd-Ni-Al涂层的高温短期氧化行为

在M38镍基高温合金上电镀Pd-20 mass%Ni合金，采用低压固体粉末包埋渗铝方法制备钯改性铝化物涂层，XRD分析表明，涂层主要由β-(Ni,Pd)Al相组成.利用TGA、SEM等方法，研究了涂层在800℃、900℃和1100℃的高温氧化行为表明，β-(Ni,Pd)Al涂层恒温氧化动力学遵循抛物线规律；1000℃氧化动力学则不遵循抛物线规律.在800℃和900℃下，β-(Ni,Pd)Al 涂层表面氧化产物包括α-Al2O3、θ-Al2O3和少量的γ-Al2O3；在1000℃下，涂层表面存在α-Al2O3和θ-Al2O3两种氧化物；在1100℃下，涂层表面氧化产物主要是α-Al2O3.此外，在各温度下涂层表面的氧化产物中都含有少量的TiO2，随着温度升高，其含量增加.     

热障涂层双层黏结层的高温氧化行为

采用箱式电阻炉研究了具有梯度热膨胀系数的（孔隙层+氧化层）双层黏结层结构热障涂层的高温氧化行为。采用气罩等离子喷涂在Inconel 738合金基材上制备60μm厚的孔隙层,通过超音速火焰喷涂（HVOF）在孔隙层上制备120μm厚的氧化层。在1000℃下对黏结层进行不同时间的高温氧化试验。结果表明,黏结层由孔隙层和氧化层组成;喷涂态孔隙层具有典型的层状结构,未出现明显氧化;喷涂态氧化层较为致密,内部弥散分布着细小的α-Al₂O₃颗粒;具有梯度热膨胀系数黏结层表面的热生长氧化物（TGO）生长速率显著低于传统黏结层,且不再遵循抛物线生长规律,而是以对数规律生长;由于生长速率缓慢,尽管在制备过程中消耗了部分Al元素,但在500 h范围内TGO仍然以α-Al₂O₃为主。      

热压烧结温度对两种金属陶瓷组织性能的影响

金属陶瓷材料具有高硬度、高热稳定性和高耐磨性,提高金属陶瓷材料断裂强度和断裂韧性具有重要应用意义。本文采用粉末冶金热压烧结方法制备了Al2O3+Ti(C,N)和Al2O3+WC两种金属陶瓷材料。通过单边切口梁(SENB)法和三点弯曲等力学性能测试方法探讨了热压温度对两种金属陶瓷材料的力学性能的影响,利用X射线衍射、扫描电镜(SEM)分析了物相组成和断口显微结构。实验结果表明:Al2O3+Ti(C,N)金属陶瓷随着烧结温度的升高,力学性能升高。而Al2O3+WC金属陶瓷随着烧结温度的升高,力学性能下降,在1400℃、10MPa烧结保温15min下力学性能较好。Al2O3+WC金属陶瓷900℃热压缩断裂强度比1000℃热压缩断裂强度高。