Rb_2O掺杂对MnCe/ZrO_2催化燃烧碳烟的性能影响

采用柠檬酸溶胶-凝胶法制备掺杂不同Rb2O含量的MnCe/ZrO2复合氧化物催化剂,采用热重法考察其催化燃烧碳烟的活性,并借助XRD和H2-TPR手段探讨掺杂不同Rb2O含量对MnCe/ZrO2催化燃烧特性的影响。结果表明,适量Rb2O可以使催化剂与碳烟在高温下接触更为紧密,吸附空气中CO2,形成碳酸盐物质,提高催化剂的氧含量,并作为活性氧传输中心,提升MnCe/ZrO2催化燃烧性能。与未掺杂MnCe/ZrO2催化剂相比,完全燃烧温度下降31℃,碳烟在394℃内完全氧化。     

La1-xAgxCoO3钙钛矿催化剂的制备及烟碳颗粒催化燃烧性能

采用柠檬酸溶胶-凝胶法制备La_1-xAg_xCoO₃系列钙钛矿催化剂,并对催化剂进行XRD和H₂-TPR表征。XRD结果表明,LaCoO₃钙钛矿中掺杂Ag,部分Ag进入晶格,同时部分Ag以单质形式存在于钙钛矿表面。H₂-TPR结果表明,Ag的掺杂有利于提高LaCoO₃催化剂的低温还原性能。在此基础上,考察催化剂在紧密接触条件下对标准碳和烟碳的催化燃烧性能,发现LaCoO₃钙钛矿可降低标准碳的起燃温度,在LaCoO₃催化剂中掺入Ag,标准碳的燃烧温度进一步降低。催化剂对标准碳的催化燃烧活性随着Ag添加量的增加而逐渐增加。La_1-xAg_xCoO₃催化剂对烟碳的催化燃烧具有较好活性,但Ag含量对催化剂在烟碳催化燃烧中的活性影响较小。为了在烟碳催化燃烧性能和降低卷烟燃烧温度之间建立关联,将催化剂添加到烟丝表面,考察催化剂的添加对卷烟最高燃烧温度的影响,结果表明,当催化剂添加量为烟丝质量的5%时,卷烟的最高燃烧温度可降低28 ℃。     

大孔钙钛矿型氧化物催化剂制备及其对碳烟燃烧的催化性能

采用有机络合和溶液燃烧相结合的方法制备了La_1-xK_xFe_1-yCo_yO₃ (x=0, 0.1;y=0, 0.5)催化剂,通过X射线衍射（XRD）、傅立叶红外吸收光谱（FT-IR）和扫描电镜等分析手段对La_1-xK_xFe_1-yCo_yO₃ 催化剂进行了表征。结果表明,制备的催化剂为钙钛矿型复合氧化物,具有蜂窝状大孔结构,平均孔径大于50 nm。采用超声辅助的方法让碳烟颗粒扩散到催化剂孔道内,利用程序升温反应技术评价了La_1-xK_xFe_1-yCo_yO₃ 催化剂对柴油车尾气中碳烟颗粒物的催化燃烧活性,结果表明,大孔钙钛矿催化剂具有较高的碳烟催化燃烧活性,与纯碳烟的燃烧峰值温度(Tm）相比,下降了（165~239） ℃。通过A位和B位离子的部分取代,可以使钙钛矿型氧化物催化剂的催化氧化性能进一步提高,m降低超过70 ℃。     

碱金属Rb掺锰对碳烟颗粒催化燃烧活性的影响

碳烟是导致雾霾天气的罪魁祸首,选用适宜的催化剂提高碳烟颗粒的催化活性,可有效消除其对人体和环境的危害。采用溶胶凝胶法在Mn_2O_3(三氧化二锰)中掺杂不同含量的碱金属Rb(铷),合成了类似水钠锰矿和锰钾矿结构的催化剂,并着重探讨了该催化剂的组成和结构对碳烟颗粒燃烧性能的影响。研究结果表明:Rb_(0.6)Mn的催化效果相对最佳,可使碳烟的T_m(碳烟转化率为50%时的温度)达到333℃;Rb_xMn催化剂表面覆盖的碱金属,使得催化剂与碳烟颗粒的表面接触性能因碱金属熔融盐之特性而降低;碱金属与Mn形成的特殊结构(即Rb离子在掺杂过程中会部分富集在催化剂表面),使Mn价态升高,表面氧物种缺陷位增多,从而提高了氧的流动性,进而促进了碳烟的催化燃烧。     

自蔓延燃烧法制备锰氧化物催化剂及其催化燃烧炭烟颗粒

柴油机尾气中的炭烟颗粒是城市雾霾的主要来源之一,严重污染环境和危害人体的健康。因此,降低和消除柴油车尾气中的炭烟颗粒具有重要的意义。本文以高锰酸钾和一水柠檬酸为原料,通过自蔓延燃烧法成功制备了一系列锰氧化物催化剂。采用X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、N₂吸附-脱附、H₂程序升温还原（H₂-TPR）、O₂程序升温氧化（O₂-TPD）和X射线光电子能谱（XPS）等手段对催化剂进行了表征,并考察了该系列催化剂催化炭烟颗粒燃烧的活性。结果表明,制备的锰氧化物催化剂均具有良好的催化燃烧炭烟活性。当高锰酸钾与一水柠檬酸的摩尔比为12∶1、煅烧温度为450℃时,制备的催化剂具有较低的还原峰温度,较大的比表面积和孔径以及化学吸附氧和Mn⁴⁺含量,从而表现出最佳催化燃烧炭烟颗粒的性能,其催化燃烧炭烟温度T₁₀、T₅₀和T₉₀分别为284℃、327℃和360℃。     

Vm/MOx催化剂对柴油碳烟催化燃烧抗硫中毒性能的比较

用柠檬酸络合助溶的等体积浸渍法制备了不同载体(γ-Al2O3 、SiO2 、TiO2、ZrO2和CeO2)负载的系列钒氧化物催化剂,使用红外光谱对催化剂硫中毒老化后的结构进行表征,采用程序升温氧化反应技术评价了硫老化后的催化剂对柴油碳烟催化燃烧的活性.结果表明,负载钒基氧化物催化剂硫老化后,催化剂表面主要以亚硫酸盐物种...     

α-MnO2/Mn2O3/AISI304丝网整体式催化剂的制备及催化燃烧碳烟性能研究

采用两步水热法制备α-MnO₂/Mn₂O₃/AIS304丝网整体式催化剂,首先通过尿素水热法在AISI304丝网上生长Mn₂O₃涂层;然后在涂层表面原位生成以α-MnO₂为活性组分的催化剂。利用XRD、SEM、N₂吸附-脱附、H₂-TPR等对催化剂进行表征考察了不同焙烧温度对整体式催化剂结构和碳烟催化燃烧性能的影响。结果表明,培烧温度为700℃时,Mn-Nit-700的活性组分以α-MnO2纳米棒为主具有更加丰富的表面活性氧物种(焙烧温度<500℃),有利于碳烟的催化燃烧反应。在O₂/N₂氛围下,Mn-Nit-700催化剂的催化燃烧碳烟性能最佳(T₅₀=388℃),CO₂选择性为100%同时具有较佳的抗水性能。     

锰氧化物催化剂催化燃烧挥发性有机物的研究进展

挥发性有机物(VOCs)广泛存在于大气环境中,是直接引起复合型大气污染的主要原因.现阶段,催化燃烧技术被称为去除VOCs最有效的方法之一,在一定条件下能够实现VOCs的完全无害化处理.本文从单一型、掺杂型和负载型三种类型的锰氧化物催化剂出发,对锰氧化物催化剂催化燃烧VOCs的最新研究进行了综述,并对未来锰氧化物催化剂的...     

Pd/MgAlO催化剂催化碳烟燃烧的研究

采用浸渍法合成了Pd负载的MgAlO水滑石基复合氧化物,通过NO2气氛的程序升温氧化(NO2-TPO)和预先存储氮氧化物(NOx)后程序升温氧化手段对催化剂催化碳烟燃烧的活性做了研究,同时通过氮氧化物程序升温脱附(NOx-TPD)对催化剂的存储氮氧化物的能力做了研究。结果表明:当有NO2参与碳烟反应时,催化剂催化碳烟燃烧的活性比以往在空气中的活性好,样品Pd/MgAlO存储NOx后再进行程序升温氧化发现催化碳烟燃烧的活性相比NO2气氛下的活性又有很大提高;预先存储NOx的Pd/MgAlO催化剂活性远远高于MgAlO,归因于催化剂负载Pd后NOx存储能力大大增强。     

VOCs催化燃烧催化剂Mn/γ-Al2O3和CuMn/γ-Al2O3的性能研究

用浸渍法制备了两种负载型的Mn/g -Al2O3和Cu-Mn/g-Al2O3复合氧化物催化剂,同时用共沉淀法制备了Cu-Mn-O复合氧化物催化剂。以气相色谱为检测手段,用常压气体流动评价装置考察了这三种催化剂对苯、甲苯、二甲苯等挥发性有机化合物VOCs的催化燃烧性能。发现负载型的催化剂转化率达到99%时的反应温度比非负载型的降低30~40C,其中Cu-Mn/g-Al2O3催化剂具有更好的低温活性,催化燃烧反应的速率明显提高。负载型催化剂表面的活性组分以高度分散状态存在和催化剂高的比表面积是性能好的主要原因。     

镧基钙钛矿材料的制备与催化碳烟性能研究

以La、K、Co, Ni的硝酸盐为主要原材料,采用柠檬酸溶胶凝胶法制备钙钛矿La_1-xK_xCo_0.1Ni_0.9O₃(x=0.1,0.3,0.5,0.7,0.9)催化剂。利用扫描电子显微镜,X射线衍射仪等对钙钛矿催化剂的形貌,物相进行表征。并用使用同步热分析仪研究钙钛矿催化剂对Soot(碳烟颗粒)催化性能。结果表明：La_0.7K_0.3Co_0.1Ni_0.9O₃钙钛矿纯度高,成相好,并且呈多孔结构,颗粒分布均匀,K⁺取代La³⁺,低价态的K⁺的原子半径大于高价态La³⁺的原子半径,会产生新的氧空位,同时吸附活化了晶格中的O₂,提高氧化还原性能,改善催化活性,有效提高了对Soot的催化效果。     

溶剂对柠檬酸络合燃烧法制备的CuO-CeO_2催化剂催化氧化碳烟的影响

分别用无水乙醇和水作溶剂的柠檬酸络合燃烧法制备催化剂Cu_(0.05)Ce_(0.95)-A和Cu_(0.05)Ce_(0.95)-W,使用程序升温氧化法(TPO)评价催化剂对碳烟的氧化活性,通过X射线衍射(XRD)和傅立叶红外光谱(FTIR)对催化剂进行表征,并采用程序升温还原(H_2-TPR)和程序升温脱附(O_2-TPD)测试催化剂的储氧性能和供氧能力。结果表明,Cu_(0.05)Ce_(0.95)-A与Cu_(0.05)Ce_(0.95)-W的晶体结构相同,均形成了Cu-Ce-O固溶体,但仅在Cu_(0.05)Ce_(0.95)-A表面发现高度分散的CuO。Cu_(0.05)Ce_(0.95)-W具有较好的储氧能力,对碳烟的氧化活性较高。     

Ag/Ce0.75Zr0.25O2催化剂中Ag的负载量对碳烟燃烧活性的影响

开发低温下高催化活性的柴油机碳烟颗粒燃烧催化剂是当前环境催化领域的热点问题。利用共沉淀的方法制备了用于碳烟催化燃烧反应的Ag/Ce_0.75Zr_0.25O₂催化剂。活性评价结果表明,相对于Ce_0.75Zr_0.25O₂催化剂,Ag的引入可显著降低碳烟催化燃烧温度。而且,Ag的负载量存在一个最佳值。以XRD、in-situ XRD、BET、TPR等表征手段探究了该系列催化剂结构性质及其变化产生的影响。结果表明,Ag与Ce物种间的相互作用可显著降低催化剂（特别是CeO₂表面氧）的还原温度。该相互作用使Ag/Ce_0.75Zr_0.25O₂催化剂在一定温度下（>200℃）就表现出Ag⁺的性质。这些性质与该催化剂具有较高的碳烟氧化活性相关。而且,该催化剂也表现出良好的稳定性。     

MnOx-CoOx/硅藻土催化剂的制备、表征及催化活性

以硅藻土为载体,成功制备了锰氧化物(MnOx)和钴氧化物(CoOx)复合金属催化剂,研究了其对硝基芳烃化合物臭氧氧化的催化活性.实验采用5因素3水平的正交实验方法优化了催化剂的制备条件,发现活性组分摩尔比、焙烧温度和焙烧时间对催化剂的催化性能影响显著.与单独臭氧化体系相比,催化剂投加体系TOC(总有机碳)去除率增幅达3...     

邻二甲苯催化燃烧催化剂制备方法的研究

以堇青石蜂窝陶瓷整体载体为基体,以γ-A12O3为涂层材料,以Cu-Mn复合氧化物为活性组分,制备了一系列的催化剂,并考察了其对邻二甲苯的完全催化氧化性能.     

氧化锰催化剂的制备及其炭烟颗粒的催化燃烧研究

在我们现在的生产生活中,柴油机等相关的动力系统已经成为了支撑我们工业发展的重心,但也正是因为此,也为我们目前的环境保护工作带来了很多的麻烦,现如今的大气污染问题日益严重,特别是近几年来中国各地出现很多因为雾霾所导致的非常规自然灾害,而这一切的根源就因为柴油车尾气排放大量的包括PM2.5在内的碳粉颗粒导致的[1].严重环...     

锰铈相互作用对催化碳烟燃烧性能的影响

采用等体积浸渍法制备HZSM-5分子筛负载Mn（9Mn/Z）,Ce（9Ce/Z）和同时负载Mn、Ce（4.5Mn4.5Ce/Z）催化剂,并考察了它们的催化碳烟颗粒燃烧的性能。结果表明,同时负载Mn、Ce的催化剂（4.5Mn4.5Ce/Z）具有更好的催化碳烟燃烧的活性,碳烟转化率为50%时所对应的温度（T₅₀）为400℃,低于9Mn/Z（T₅₀=414℃）和9Ce/Z（T₅₀=447℃）催化剂。相比于纯碳烟的燃烧,T₅₀降低了128℃。通过氢气程序升温还原（H₂-TPR）测试,相比较催化剂9Mn/Z和9Ce/Z,催化剂4.5Mn4.5Ce/Z中混合氧化物的氢气的还原温度向低温方向产生了偏移,具有更好的氧化还原性,说明MnO_x和CeO₂产生了一定的相互作用;X射线光电子能谱（XPS）测试表明,样品4.5Mn4.5Ce/Z具有更多的表面化学吸附氧物种,这些氧物种有助于碳烟氧化燃烧,因而表现出较高的催化碳烟燃烧活性。     

对CeO2/Cu-Co-O/Al2O3催化剂的表征分析及其催化燃烧甲苯的性能研究

以γ-Al2 O3为载体,采用等体积浸渍法制备了CeO2/Cu-Co-O/Al2 O3催化剂.采用SEM、XPS、XRD等技术对催化剂的微观结构和理化性质进行了表征.在固定床反应器上,以甲苯为目标污染物进行了CeO2/Cu-Co-O/Al2 O3催化剂的催化燃烧性能研究,考察了焙烧温度对其催化活性的影响.结果表明,所制...     

Cu/Mn/Ce三元氧化物催化剂对甲苯催化燃烧性能的研究

采用浸渍法制备了不同Cu/Mn/Ce摩尔比的铜锰铈三元复合氧化物催化剂。通过XRD、和H_2-TPR对催化剂的晶相结构和晶格氧的移动性进行了表征和分析,采用常压气-固反应装置考察了不同的铜锰铈摩尔比对催化氧化甲苯性能的影响,并讨论了催化剂晶相组成、氧移动性与催化活性的关系。结果显示,铜锰氧化物复合形成的新相Cu1.4Mn1.6O4是具有更高催化活性的中心,Ce O_2的加入提高了Cu_(1.4)Mn_(1.6)O_4分散度,从而增强了催化剂的氧移动性,提高了催化剂的活性和氧化能力。当Cu/Mn/Ce摩尔比为1:1:4时,催化氧化甲苯的活性最佳,T95%为282.6℃,CO_2选择性为100%。     

硝基苯在Ni-B/ K2Ti6O13非晶态合金催化剂上选择加氢合成苯胺

非晶态Ni-B催化剂具有优异的催化加氢性能,但其稳定性差限制了其推广应用。本文采用特殊结构的K2Ti6O13为载体,通过浸渍-化学还原法制备了非晶态Ni-B/K2Ti6O13催化剂,考察其催化硝基苯选择加氢的性能。采用XRD、TG、TPR、比表面积-孔径分布测试等手段对催化剂进行了表征。研究表明,在非晶态Ni-B催化剂中加入适量的K2Ti6O13稳定了催化剂表面的Ni-B物种,提高了非晶态Ni-B催化剂的活性和稳定性。适宜负载量（Ni的理论负载量）为30%时,在反应温度为100℃、氢气分压为2.0 MPa的条件下反应120 min,硝基苯的转化率和苯胺的选择性分别可达99.5 %和98.0%,并且反应6次后转化率和选择性分别为98%和93%。