载银氧化锰复合催化剂的制备及其室温下催化氧化甲醛性能

通过回流法(rf),研磨法(ym)制备了载银氧化锰八面体分子筛Ag/OMS-2复合催化剂,研究了制备方法和制备条件对其催化氧化甲醛性能的影响。采用XRD、TEM、SEM和BET技术对所制备样品进行表征。研究结果表明,回流法制备的rf-Ag/OMS-2催化剂活性明显高于研磨法制备的ym-Ag/OMS-2催化剂。制备条件(Ag负载量和煅烧温度)明显影响rf-Ag/OMS-2催化剂的催化性能。催化活性评价结果表明,载银量为10%(质量分数),煅烧400~500℃的催化剂催化活性较高,在室温下对甲醛去除率为80%以上。催化剂的稳定性研究结果表明,所制备的催化剂经过处理能重复使用多次,并且活性变化不大,具有很好的稳定性。     

二氧化钛的制备及以其为载体的脱硝催化性能研究

以工业化生产的偏钛酸为原料,制备出颗粒均匀的球形二氧化钛颗粒。通过扫描电子显微镜、X射线衍射、BET比表面积、激光粒度分布等测试方法,分析表征了颗粒的结构形态及表面理化性质。以所制备的二氧化钛为载体,以偏钒酸铵为V2O5(活性物质)的前驱体,制备脱硝催化剂,考察催化剂的脱硝活性,结果表明,当燃烧温度为370℃时,所制备的催化剂的脱硝效率为75%。     

铜掺杂TiO_2光催化剂的制备及光催化亚甲基蓝研究

利用溶胶-凝胶法以钛酸四丁酯、硝酸铜为原料制备了不同质量分数铜掺杂的TiO_2光催化剂,采用X射线衍射仪(XRD)、比表面积及孔径测定仪(BET)、热失重分析仪(TG-DTA)、扫描电镜(SEM)、X射线能量散射谱仪(EDS)和透射电镜(TEM)对其进行了表征。结果表明,铜掺杂进入TiO_2晶格,掺杂后TiO_2在400~600℃之间为锐钛矿型结构,700℃时为金红石型结构,掺杂后比表面积降低。以制备的铜掺杂TiO_2光催化剂对亚甲基蓝进行光催化降解实验,结果表明,亚甲基蓝的降解率显著提高,当铜掺杂质量分数为0.3%时,TiO_2光催化剂4h可降解亚甲基蓝90%左右。     

核壳结构ZIF-67@CuOx催化剂及其低温CO-SCR脱硝研究

通过封装法在常温下成功制备出纳米颗粒ZIF-67包覆八面体核壳结构的ZIF-67_(a/b)@CuO_x(a/b=4/1,2/1,1/1,1/1.5)低温脱硝催化剂,并利用X射线衍射仪(XRD)、傅里叶红外仪(IR)、扫描电子显微镜(SEM)、比表面积分析仪(BET)等对催化剂进行表征,考察了不同ZIF-67包覆量对催化剂形貌、结构组成、比表面积大小以及选择性催化还原(SCR)性能的影响。结果表明,HKUST-1烧结为八面体的CuO_x相,具有良好的负载能力,ZIF-67保持其原有形貌、晶型和高比表面积;在a/b为4/1时ZIF-67具有较好的均一性和分散性,催化剂比表面积增大,其低温催化脱硝性能最好。CO-SCR催化性能测试结果显示,ZIF-67_(4/1)@CuO_x在脱硝温度150和225℃时分别达到86.5%和95%的脱硝率。ZIF-67_(4/1)@CuO_x相比ZIF-67达到相同脱硝率(86%)的温度降低50℃。ZIF-67_(4/1)@CuO_x具有1 168.410 m~2/g的最大比表面积,为反应提供更对界面和有效接触,提高催化还原脱硝效率。     

铈掺杂量对钒基SCR催化剂结构及性能的影响

以TiO2为载体,采用浸渍法制备了含Ce低钒SCR催化剂,在模拟烟气条件下展开脱硝实验。通过N2吸附-脱附(BET)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、Raman光谱等表征手段和催化活性测试,对该种催化剂和传统的钒钛钨催化剂进行了对比研究。结果表明,掺杂了Ce以后活性物种分散性良好,虽然比表面积和孔容孔径略有下降,但并没有影响锐钛型Ti O2载体的结构特征。当CeO2负载量超过5%时,CeO2以立方微晶结构存在于催化剂表面,且形成微量Ce2(WO4)3物质。掺杂了1%的CeO2脱硝活性最佳,在空速为125 000 h-1,氨氮比为1.0时,活性温度范围内NO脱除率达到了95%以上。     

镧系六铝酸盐催化剂的制备及其催化甲烷燃烧活性研究

用共沉淀法制备了镧系六铝酸盐LaMnxAl12-xO19(x=0、1、2、3、4、5、6)催化剂,通过X射线衍射、差热分析、扫描电镜和比表面积分析等实验技术及甲烷催化燃烧,对催化剂的结构和性质进行了考察。研究了锰离子掺杂对催化剂结构以及甲烷催化燃烧活性的影响。结果表明,催化剂在1200℃焙烧后可以形成完整的六铝酸盐晶型,且具有较高的催化性能和高温稳定性,不同含量的Mn离子掺杂对催化剂的比表面积和活性有较大的影响。LaMn2Al10O19催化剂具有较好的活性,其起燃温度(T10%/℃)为506℃,完全转化温度(T90%/℃)为696℃。     

金属掺杂对纳米管TiO2光催化性能的影响

利用水热法,以DegussaP-25TiO2粉末为原料,AlCl3、Fe(NO3)3·9H2O和ZnCl2为掺杂剂合成金属掺杂纳米管TiO2,并采用透射电镜(TEM)X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)和BET比表面积分析对催化剂进行表征。结果表明,掺杂金属分别以Al3+ 、Fe3+和Zn2+的形式存在。随着煅烧温度的增高,样品的比表面积逐渐降低,锐钛矿含量先增大后减小;金属掺杂后,催化剂比表面积略有降低,锐钛矿含量 略 有 增 大。考 察 紫 外 光 催 化 臭 氧 化 工 艺 中TiO2降解腐植酸标志物的催化效果,结果表明,450℃煅烧未掺杂纳米管TiO2对腐植酸的催化降解效率为44%,较P-25TiO2粉末提高了11%;金属掺杂后催化效果提升明显,550℃煅烧Fe掺杂纳米管TiO2的催化效果最为显著,腐植酸去除率达77%。     

金属掺杂对纳米管TiO2光催化性能的影响

利用水热法,以Degussa P-25TiO2粉末为原料,AlCl3、Fe(NO3)3·9H2O和ZnCl2为掺杂剂合成金属掺杂纳米管TiO2,并采用透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)和BET比表面积分析对催化剂进行表征。结果表明,掺杂金属分别以Al 3+、Fe3+和Zn2+的形式存在。随着煅烧温度的增高,样品的比表面积逐渐降低,锐钛矿含量先增大后减小;金属掺杂后,催化剂比表面积略有降低,锐钛矿含量略有增大。考察紫外光催化臭氧化工艺中TiO2降解腐植酸标志物的催化效果,结果表明,450℃煅烧未掺杂纳米管TiO2对腐植酸的催化降解效率为44%,较P-25TiO2粉末提高了11%;金属掺杂后催化效果提升明显,550℃煅烧Fe掺杂纳米管TiO2的催化效果最为显著,腐植酸去除率达77%。     

Ag掺杂MnO2的制备及其对甲醛的催化降解

采用低温液相氧化还原法制备了Ag掺杂MnO_2。利用X射线粉末衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、比表面积(BET)、X射线能谱(EDS)和傅里叶变换红外光谱(FT-IR)对制备的样品进行了表征分析。以Ag掺杂MnO_2为催化剂,在室温、常压、无光照条件下对甲醛气体进行了催化降解实验。结果表明:Ag掺杂有效提高了MnO_2的催化活性和对甲醛降解效果,当Ag掺杂量为5%(wt,质量分数,下同)时,催化活性最高。20g Ag掺杂量为5%的Ag-MnO_2对初始浓度为20mg/m~3的甲醛气体催化降解4h时,有效降解率达99.65%。     

氮镍共掺杂TiO2纳米管的制备及其光催化性能

为了制备在高温焙烧后能保持良好管形结构的可见光响应的TiO2纳米管,通过NH4Cl水-溶剂热和Ni(NO3)2浸渍法对传统水热法合成的TiO2纳米管进行掺氮和掺镍改性。通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、紫外-可见漫反射(UV-vis DRS)和荧光光谱(PL)等方法对样品进行了表征,并以甲基橙(MO)为光催化降解模型,考察了可见光下制备的样品的光催化性能。结果表明,NH4Cl水-溶剂热掺氮处理可提高TiO2纳米管的管状结构的热稳定性;氮镍共掺杂元素之间的协同作用增强了催化剂对可见光的吸收能力,并且能有效地抑制光生电子空穴的复合,Ni/Ti添加量为0.3%的催化剂具有较高的光催化活性。可见光照射210min,氮镍共掺杂TiO2纳米管对MO的可见光降解率比单独氮和镍掺杂的TiO2分别提高了9.1%和21.2%。     

Ce-Ni-Mn-O复合氧化物催化剂催化燃烧苯的性能研究

以堇青石蜂窝陶瓷为载体,以Ce(NO3)2、Ni(NO3)2和Mn(NO3)2为原料,采用柠檬酸浸渍法制备了负载型Ce-Ni-Mn-O复合氧化物催化剂,考察了Ce、Ni与Mn摩尔比、焙烧温度和焙烧时间对催化燃烧苯的性能影响,并采用比表面积分析仪(BET)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)对催化剂进行表征。实验结果表明,在系列催化剂中,n(Ce)/n(Ni)/n(Mn)=1∶0.5∶0.5,经500℃焙烧7h的催化剂表现出最佳的催化燃烧苯的活性,在300℃及体积空速为15000h-1条件下,即可促使浓度为4.8g/m3的苯催化转化率达到91.8%。     

醋酸钙/飞灰复合脱硫脱硝剂热解性能实验研究

为了提高脱硫脱硝效率同时合理利用火电厂产生的飞灰,研究了醋酸钙中加入飞灰制备的复合脱硫脱硝剂的热解性能。对不同条件下制得的醋酸钙/飞灰复合脱硫脱硝剂的热重特性、X射线衍射图谱、比表面积、扫描电镜结果等进行了分析,结果表明:利用醋酸钙和飞灰水合制备的脱硫脱硝剂具有比单纯的醋酸钙和飞灰更大的比表面积;经过900℃煅烧后脱硫脱硝剂孔隙结构最好;脱硫脱硝剂经过900℃煅烧后的热解产物(SiO2、Al2O3、Fe2O3和CaO)有助于脱除烟气中的硫氧化物和氮氧化物。     

石墨烯基介孔锰铈氧化物催化剂:制备和低温催化还原NO

锰铈氧化物由于较强的氧化还原活性、优良的低温脱硝性能,已被广泛用于选择性催化还原(SCR)脱硝反应,但是锰铈氧化物存在活性组分易团聚、比表面积较低等问题,限制其催化剂活性的提高。本研究以介孔结构的石墨烯基SiO₂(G@SiO₂)纳米材料为模板,采用水热法制备了系列石墨烯基介孔锰铈氧化物(G@MnO_x-CeO₂)催化剂,并考察了该催化剂在低温下(100～300℃)的SCR脱硝性能。结果表明,与石墨烯基铈氧化物(G@CeO₂)相比,G@MnO_x-CeO₂催化剂具有较高脱硝活性。当Mn、Ce与模板G@SiO₂质量比分别为0.35、0.90时, G@Mn(0.35)Ce(0.9)催化剂的脱硝活性最佳, 220℃下NO转化率达到最高(80%)。添加适量MnO_x,提高了G@MnO_x-CeO₂催化剂的比表面积、孔容,降低了催化剂的结晶度;并且MnO_x<...     

镍、硫共掺杂纳米TiO2的制备及其可见光催化性能

为提高纳米TiO2的可见光催化活性,采用沉淀-浸渍法制备了一种新型Ni和S共掺杂TiO2纳米复合光催化剂.通过紫外-可见(UV-Vis-)漫反射、X-射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和X-荧光(EDX)等手段对其结晶形态、晶粒尺寸、元素掺杂量和吸光性能等进行了表征.结果显示,催化剂Ni/S/TiO2为锐钛矿晶相,平均粒径约为6～7nm,比表面积高达260.42m2/g,感光范围可拓展到可见光区,且与纯TiO2,S掺杂TiO2和Ni掺杂TiO2相比,光催化剂Ni/S/TiO2的颗粒粒径更小,比表面积更大,光吸收边红移程度更显著.以活性艳蓝198染料溶液为模拟废水,以氙光灯为光源,对光催化剂Ni/S/TiO2的催化活性进行了评价.结果表明,Ni/S/TiO2具有比纯TiO2、S掺杂TiO2和Ni掺杂TiO2更高的可见光催化活性,氙光灯照射120min,活性艳蓝198降解率可达到98.5%.     

铁铈复合氧化物催化剂的制备及其性能研究

采用改进共沉淀法制备铁铈复合氧化物催化剂,通过L_(16)(4~5)正交实验确定最佳工艺条件。研究了不同煅烧温度对催化剂脱硝效率的影响,同时通过XRD、SEM、粒度和比表面积等方法对催化剂进行表征。结果表明,反应终点pH值是碳酸氢铵-氨水沉淀法制备铁铈催化剂最重要的影响因素,反应温度次之。脱硝实验表明,经400℃焙烧5h所制备的催化剂,其粒径较小,分布较宽,比表面积较大,SCR脱硝活性最高,在250℃脱硝活性为93.8%。     

Ti-Zr-V-O复合催化材料的制备及其选择性催化还原NO

采用溶胶凝胶法制备了Ti-Zr-V-O一体化脱硝复合催化材料,研究了锆掺杂对钛钒复合催化材料脱硝活性的影响,采用X 射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、能谱分析（EDS）、傅里叶红外光谱（FT-IR）及N₂物理吸附（BET法）等测试手段,分别考察了锆掺杂对钛钒复合氧化物晶型、结晶形貌、组成、官能团结构及比表面积的影响. 实验结果表明,锆掺杂可以稳定锐钛矿晶型,细化晶粒、抑制晶体生长,改变催化剂的结晶形貌,增强固体酸性,从而优化Ti-Zr-V-O复合催化剂的催化性能. 在Ti-Zr-V-O/ATS 陶瓷颗粒整装催化剂存在下,以NH₃为还原剂进行NO的选择性催化还原脱除,锆掺杂明显拓宽了催化活性温度窗口,往高温区偏移100℃;反应温度为300℃时,NO转化率提高了17.3%.     

WO3添加方式对V2O5/TiO2催化剂性能影响

以TiO2为载体,采用挤压成型法制备了钒系蜂窝整体式SCR脱硝催化剂,通过N2吸附-脱附(BET)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、FT-Ra-man光谱等表征手段和催化活性测试对混合练泥工序中助催化剂WO3不同引入方式制备的催化剂进行了对比研究。实验结果表明,由钛钨粉制备的催化剂具有较大的比表面积及孔容积;而由偏钨酸铵制备的催化剂具有较均匀的微观结构形貌,活性物种分散性好,拥有更多的VO6八面体结构,且出现了WOx四面体结构,表现出良好的NH3-SCR活性和较宽的活性温度窗口,在空速为10000h-1,氨氮比为1.0时,活性温度范围内NO脱除率达到了93%。     

Pt/Ce-Ni-SBA-15介孔分子筛的合成及性能研究

利用微波合成法将Ce和Ni引入到SBA-15分子筛骨架中.通过X射线粉末衍射(XRD) 、傅立叶变换红外(FT-IR) 、紫外可见漫反射(DRS)、透射电镜(TEM)和N2的等温吸附-脱附法等手段进行表征.结果表明,Ce和Ni物种进入SBA-15分子筛的骨架.将它作为催化剂载体,负载上Pt,以CO氧化为模型反应,考查催化剂的活性.结果表明,Pt/Ce-Ni-SBA-15催化剂的最低完全转化温度为227℃,与Pt/SBA-15相比,最低完全转化温度降低了39℃.说明了骨架掺杂后的Ce-Ni-SBA-15与SBA-15相比更有望成为更优良的催化剂载体.     

不同晶型结构纳米ZrO_2的稳定化制备

采用共沉淀法制备了室温稳定存在的不同晶型纳米ZrO2粉体,用X射线衍射(XRD)、激光拉曼散射(Raman)、N2物理吸附、透射电镜(TEM)和动态光散射技术(DLS)等手段对其晶型结构、晶粒尺寸、比表面积和粒度分布进行了表征,研究了煅烧温度和改性剂掺杂量对晶型结构的影响。结果表明,无掺杂前驱体在850℃煅烧可得到m-ZrO2纳米粉体,比表面积为35.17 m2/g,晶粒尺寸为51.3nm;煅烧温度为600℃,Y2O3掺杂量为4.5%(摩尔分数)时纳米粉体的晶型结构为t-ZrO2,比表面积为39.01 m2/g,晶粒尺寸为19.2nm;煅烧温度为600℃,Y2O3掺杂量为8.5%时可得到比表面积为46.53 m2/g,晶粒尺寸为12.7 nm的c-ZrO2纳米粉体。     

堇青石改性V2O5-WO3/TiO2催化剂性能影响研究

采用固液混合方法,利用改性堇青石制备蜂窝式V2O5-WO3/Cordierite-TiO2脱硝催化剂,通过扫描电子显微镜(SEM)、热分析(DSC-TG)、X射线衍射分析仪(XRD)、模拟烟气分析装置和磨损装置,考察其表面形貌、热稳定性、晶相变化、耐磨损性能和催化剂活性。结果表明,改性堇青石的引入,制备的催化剂具有表面微气孔多和热稳定性好的特点,700℃煅烧后,V2O5和WO3的仍呈现无定形态或微晶状态;引入10%的堇青石制备的催化剂磨损率低,尤其在250～460℃反应时,脱硝率可以保持在80%以上。