碳烟在钛酸钾上的催化氧化性能及动力学研究

采用溶胶-凝胶法合成了K2Ti4O9,K2Ti6O13和K2Ti2O5钛酸钾型催化剂。利用X射线衍射(XRD)、智能重量分析仪(IGA)等手段进行了表征,同时采用固定床对钛酸钾催化脱除柴油机尾气中碳烟颗粒的性能进行了测试,并对钛酸钾催化氧化碳烟的动力学进行了研究。结果表明,钛酸钾与传统催化剂相比具有更高的碳烟颗粒氧化性...     

介孔片状NiO/Co3O4催化剂催化碳烟燃烧性能研究

采用水热结合等体积浸渍法制备一系列NiO/Co₃O₄介孔纳米片催化剂，并以柴油机碳烟催化燃烧为模型反应评价其催化性能.研究表明，当Ni/Co物质的量比为12%时，所制备的催化剂12NiCo具有最佳碳烟颗粒催化燃烧活性，其T_m为347℃，CO₂选择性为100%，主要归因于以下原因：1)二维片状结构及其较高的比表面积有效增大了催化剂与碳烟颗粒的接触界面；2)纳米片具有丰富的介孔孔道，有利于降低传质阻力，进而促进气体反应物的吸附与扩散；3)NiO的引入增强了催化剂的氧化还原能力，促进了氧物种的吸附与活化生成活性氧物种，同时也促进了NO氧化形成氧化能力更强的NO₂参与反应，进一步提升催化活性.此外，该催化剂12NiCo具有良好的循环使用性能，显示了一定的潜在实用价值.     

Fe3O4/SnS2的制备及其催化性能研究

为提高Fe₃O₄的类芬顿效果,基于光助类芬顿催化氧化技术,在共沉淀法制备Fe₃O₄的基础上采用醇热法制备能高效降解亚甲基蓝的Fe₃O₄/SnS₂催化剂。建立了以Fe₃O₄/SnS₂为催化剂的光助类芬顿催化氧化体系,分析不同制备及降解条下Fe₃O₄/SnS₂的类芬顿活性,并通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)等对Fe₃O₄/SnS₂材料进行表征。结果表明：当Fe₃O₄和SnS₂物质的量比为1∶1时,Fe₃O₄/SnS₂的催化效果最好;亚甲基蓝溶液pH为3.0、Fe₃O_...     

超声(US)/Fe-Ni-Ce复合催化剂降解甲基橙废水的性能研究

以硝酸盐为原料,γ-Al₂O₃为载体,采用浸渍法制备一系列铁基复合催化剂。采用高级催化氧化法,H₂O₂为氧化剂,将制备的催化剂用于降解甲基橙废水。并对该降解反应的动力学及热力学进行探究。结果表明:制备的铁基催化剂均具有良好的催化活性,其中,以三元催化剂Fe-Ni-Ce的活性最好:在298 K,pH=6的条件下,反应40 min,甲基橙的降解率达到了98.99%。降解反应符合一级动力学方程,且降解反应为放热反应,表观活化能Ea=14.92 k J/mol。超声对高级氧化反应有良好的促进作用,催化剂不易失活,可循环使用。 更多还原     

铬掺杂尖晶石催化性能的铬源优化探索

分别以硝酸铬、乙酸铬和氯化铬为铬源,采用柠檬酸络合法制备Cr³⁺掺杂铜锰基尖晶石催化剂,并采用XRD、SEM、TPO和XPS方法来对催化剂样品进行表征分析,研究其对NO和碳烟催化氧化性能。结果表明,铬元素的掺杂增强了铜锰基尖晶石催化剂的催化性能,以硝酸铬为铬源制备的催化剂对NO的催化转化和对碳烟的催化燃烧效果明显好于另外两种,其最大NO转化率为39.82%,碳烟催化燃烧温度T_10%为300℃和T_50%为375℃,表明硝酸铬为最优铬源,提升催化剂催化性能的效果最佳。     

不同Fe含量改性CeO2纳米管负载金催化CO氧化

为了提高CO氧化的活性,改善其催化性能,制备了不同含量Fe改性的CeO₂纳米管(CeO₂NTs)负载金催化剂,探究了载体(Fe_0.1Ce_0.9O₂NTs和Fe_0.2Ce_0.8O₂NTs)中Fe含量的变化对于催化CO氧化的性能影响。采用不同n(Fe)/n(Ce)比例(1∶9和2∶8)的Fe_xCe_1-xO₂纳米管作为载体,将金纳米颗粒(Au NPs)负载在载体上。研究表明:适量的Fe离子(n(Fe)/n(Ce)=1∶9)掺杂有利于活性的提高,掺杂10%Fe的催化剂在110 ℃即可使CO 完全氧化。通过H₂-TPR 等表征手段发现,当Fe的含量为10%的时候,催化剂的还原温度比Au/Fe_0.2Ce_0.8O₂NTs更低,适当的Fe含量(10%)可以降低CeO₂的表面氧活性物种的还原温度,这些都使得 Au/Fe_0.1Ce_0.9O₂NTs比Au/Fe_0.2Ce_0.8O₂NTs的催化活性更好,可以在更低的温度下(110 ℃)将CO完全转化。     

可控条件对钾铈镧氧化物催化氧化碳烟颗粒的影响

采用柠檬酸络合燃烧法制备得到钾铈镧复合氧化物催化剂,利用程序升温反应(TPR),研究了各反应条件对催化剂活性的影响,考察并确定了催化氧化碳烟颗粒过程中各反应条件的最优水平,并对各反应条件在催化剂活性中的贡献大小进行了分析和讨论.结果表明,尾气中O2体积分数的升高,剂碳比的增大,都有利于碳烟颗粒的催化氧化.在碳烟氧化过程...     

基于磁旋滑动弧等离子体催化的空气直接氧化固氮

以活性氧化铝（γ-Al₂O₃）为载体通过浸渍法制备不同质量分数（5%、7.5%和10%）的MoO₃/Al₂O₃催化剂,并进行等离子体催化空气的氧化固氮研究. 为了考察不同质量分数催化剂的结构差异,分别采用XRD、SEM和TEM表征催化剂的物理性质,结果表明催化剂结构稳定、分布均匀,有利于催化实验. 利用制备的MoO₃/Al₂O₃催化剂进行磁旋滑动弧等离子体耦合催化空气固氮实验,结果表明制备催化剂对固氮有促进作用,在最佳工况下, ${ {\text{NO}}_{{x}}}^{{-}}$的产出速率最高为1.17 mmol/min,相比同类研究中最高固氮效率 985 μmol /min有些许提升.     

α-Fe2O3的掺杂改性和降解性能

利用水热法制备α-Fe₂O₃,再以α-Fe₂O₃为活性组分,利用浸渍法制备Ag/α-Fe₂O₃、Al/α-Fe₂O₃、Zn/α-Fe₂O₃、Cu/α-Fe₂O₃催化剂,比较4种催化剂的催化活性,通过XRD、SEM、FT-IR等表征手段对Al/α-Fe₂O₃催化剂的结构和形貌进行分析,与纯的α-Fe₂O₃催化剂相比,负载铝的α-Fe₂O₃催化剂的催化活性更好,稳定性也更高。考察了Al掺杂量、煅烧温度、煅烧时间等制备条件对催化剂催化活性的影响,确定了最佳制备条件。结果表明:当Al掺杂量为40%,煅烧温度为700℃,煅烧时间为2 h,催化剂的催化活性最高,且Al/α-Fe₂O₃降解酸性大红符合伪一级动力学方程,催化剂在连续使用7次后,仍然保持较高的催化效果。     

V2O5/g⁃C3N4催化剂的制备及其模拟油中硫化物的脱除

以三聚氰胺、偏钒酸铵、硼酸为前驱体,通过煅烧法制备V₂O₅/g⁃C₃N₄催化剂。采用XRD、FT⁃IR、XPS、SEM和BET等技术对催化剂的结构与形貌进行表征。以V₂O₅/g⁃C₃N₄为催化剂,乙腈为萃取剂,H₂O₂为氧化剂对模拟油中二苯并噻吩（DBT）的脱除进行考察。探究了反应温度、催化剂质量、萃取剂体积、n(H₂O₂)/n(S)以及不同硫化物等因素对脱硫效果的影响。在模拟油体积为5.0 mL、萃取剂乙腈体积为3.0 mL、n(H₂O₂)/n(S)=8、催化剂质量为0.02 g、反应温度为30 ℃和反应时间为60 min的最佳条件下,DBT的脱除率达到91.9%,经过5次催化剂再生后脱硫率仍可以达到85.7%。     

K2Ti2O5对汽车尾气中碳烟的催化氧化性能研究

通过溶胶凝胶法制备了K2Ti2O5催化剂,并利用XRD,SEM,BET等方法进行了表征。利用程序升温反应对K2Ti2O5的碳烟催化氧化性能进行了研究。结果表明,K2Ti2O5具有一定的碳烟催化氧化活性。同时,一定量的NOx有助于K2Ti2O5的催化氧化活性,说明K2Ti2O5是一种潜在的可同时去除NOx和碳烟的新型催化剂。由于K2Ti2O5对碳烟具有较高的催化氧化活性、较好的抗水性和低廉的价格,因此是一种具有较好发展前景的汽车尾气净化催化剂。     

碳烟氧化催化剂La(Nd)PbK的催化活性及抗硫性能

采用涂抹法制备负载在α-Al2O3陶瓷基片上的碳烟氧化催化剂,用程序升温反应装置(TPR)研究了不同组分催化剂的催化活性,并考察其吸水性和抗硫性能。结果表明:当n(Pb)∶n(K)=1∶2时催化剂起燃温度仅为308℃,最高的峰值氧化温度405℃,在448℃左右,催化剂作用下,碳烟完全氧化。当n(Nd)∶n(Pb)∶n(K)=1∶1∶10和n(La)∶n(Pb)∶n(K)=1∶1∶10时催化剂的起燃温度分别为308℃和313℃;峰值氧化温度分别在403℃和410℃。催化剂经硫化后,n(Nd)∶n(Pb)∶n(K)=2∶1∶10和n(La)∶n(Pb)∶n(K)=1∶1∶2时催化剂的起燃温度分别为352℃和357℃。表明稀土金属La、Nd的加入提高了催化剂的催化活性、吸水性及抗硫中毒性。     

不同前驱体制备的Al/K碳烟燃烧催化剂的催化性能

以Al(NO3)3(或Al2O3)和KNO3(或KOH)为原料,采用直接涂抹法,制取不同比例的Al/K碳烟催化剂。通过程序升温氧化(TPO)研究了焙烧温度、老化时间对催化剂催化活性的影响,同时用XRD对催化剂的成分进行分析。结果表明,Al/K摩尔比为3∶1、1∶1和3∶1的Al2O3/KNO3,Al(NO3)3/KNO3和Al2O3/KOH催化活性都较高。但是,高温焙烧或老化时,由于降低催化剂的比表面积导致催化剂催化活性明显降低;Al2O3/KOH经过焙烧形成K2Al2O4,故表现出较好的催化活性,但是吸水能力较强。     

K-Ba-Sm柴油车尾气碳烟氧化催化剂的制备与表征

采用KNO3、Ba(NO3)2、Sm(NO3)3.6H2O 3种化合物为原料,以多孔氧化铝为载体,运用涂抹法制备了用于催化柴油机尾气碳烟氧化的催化剂。用TPR对催化剂的活性进行了测量,并采用SEM和XRD对其结构进行了表征。实验结果表明,K-Ba-Sm催化剂的催化性能良好,最终能将陶瓷基片上的碳烟在低于450℃条件下完全催化氧化掉。其中以n(K)∶n(Ba)∶n(Sm)=1∶0.1∶0.1组成的催化剂效果最好,其起燃点为325℃。保持K、Ba的含量不变,随着Sm(NO3)3.6H2O物质的量的增大,其催化活性有些减弱,碳烟起燃温度升高。另外,K、Ba、Sm组成的催化剂有吸收空气中CO2的现象。     

La1 - x KxCoO3 钙钛矿型催化剂在柴油车尾气净化中的性能

采用低温燃烧合成法制备了纳米级不同K 取代量的La_{1 - x} K_xCoO₃ 催化剂,通过H₂ -TPR,XRD,BET 和化学分析等多种方法对催化剂的组成和结构进行了表征,利用程序升温氧化反应( TPO) 评价了催化剂同时净化碳颗粒物和NOx 的催化活性,考察了K⁺ 掺杂后晶体结构和表面氧化性能的变化对催化剂性能的影响。结果表明,K+ 部分取代La^{3 +} 会影响La_{1 - x} K_xCoO₃的晶体结构和组成。当x ≤0. 3 时,La_{1 - x} K_xCoO₃仍为单一的斜方晶型钙钛矿结构,晶格参数和晶粒度增大;当x ≥0. 4 后,出现不能进入晶格析出的Co3O4 晶体。La_{1 - x} K_xCoO₃钙钛矿 型催化剂对碳烟和NOx 同时净化具有良好的催化活性,La0. 7 K0. 3CoO3 催化剂氧的非化学计量值λ最大为0. 017 6,表面氧空位量最多,催化活性最好,碳烟在催化剂上的起燃温度下降到290 ℃,NOx 的转化率为53 %。     

Research on K-V-rare Earth Metal Catalysts for Diesel Soot Oxidation

Five types of KNO₃-NH₄VO₃-rare earth metal nitrate (K-V-rare earth metal) catalysts supported on a-porous alumina ceramic substrates were prepared by a coating method. All the catalysts were characterized by X-ray diffraction and thermogravimetry/differential scanning calorimetry. Catalytic activities were evaluated by a soot oxidation reaction using a temperature-programmed reaction system. The experimental results show that the addition of rare earth metal compound could obviously improve the catalytic activities of the K-V-based catalysts. The proper ratio of K-V-rare earth metal catalysts can not only lower the soot onset ignition temperature, but also quicken the soot oxidation rate. The crystalline phases formed by K, V, and rare earth metal are stable.     

铈基和镧基复合氧化物催化剂催化碳烟燃烧性能研究

文章采用浸渍法、水热合成法和共沉淀法制备了3种不同类型的碳烟催化剂：CeFeCo、La-Mn-O和BiCeO。通过对3种样品扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、X射线电子能谱(XPS)和氢气程序升温还原(TPR)等表征结果进行比较分析,发现：La-Mn-O样品中吸附氧的占比量最大;CeFeCo样品中的金属离子含量最多,且Ce³⁺含量大于BiCeO样品。在氢气程序升温还原中,可以观察到CeFeCo具有最低温的还原峰,在283℃左右。最后通过程序升温氧化反应系统对3个样品进行活性评估,在紧密接触情况下CeFeCo、La-Mn-O和BiCeO样品催化50%碳烟氧化所需的温度,即T50分别为329、355和374℃,与碳烟燃烧的空白组相比,T50分别降低了265、239和220℃。这表明3种催化剂均成功制备并且具有良好的催化碳烟燃烧性能,特别是CeFeCo催化剂表现出的低温催化燃烧性能最好。     

碳烟氧化催化剂Sm/Cs/Zn(Y)的催化活性及抗硫性能

研究了负载在-αAl2O3陶瓷基片上的Sm/Cs/Zn(Y)催化剂的催化性能及抗硫性能,并用TG-DSC和XRD对催化剂进行了表征。结果表明:Sm/Cs催化剂对碳烟具有较好氧化活性,最低起燃温度在305℃左右,最低峰值氧化温度约为374℃;Sm/Cs/Zn和Sm/Cs/Y催化剂也具有较好的催化活性,最低起燃温度分别在329℃和310℃左右,最低峰值氧化温度分别约为397℃和389℃。但Sm/Cs比Sm/Cs/Zn(Y)催化剂具有较好的抗硫性能。