La_(0.8)Ce_(0.2)MnO_3/PG的制备及其催化燃烧甲苯性能

以盐酸改性之后的凹凸棒石(PG)为载体,La_(0.8)Ce_(0.2)MnO_3为活性组分,采用共沉淀法制备了La_(0.8)Ce_(0.2)MnO_3/PG,并对其进行XRD、BET、SEM和NH_3-TPD表征。采用固定床催化燃烧装置,考察了不同焙烧温度及La_(0.8)Ce_(0.2)MnO_3负载量的La_(0.8)Ce_(0.2)MnO_3/PG催化剂催化甲苯燃烧的性能。结果表明,当活性组分La_(0.8)Ce_(0.2)MnO_3负载量为15%(质量分数)时,La_(0.8)Ce_(0.2)MnO_3/PG具有较好的催化活性,催化甲苯燃烧的起燃温度T50%和完全转化温度T90%分别为240℃和290℃;600℃焙烧的催化剂活性最佳,比表面积高达109.7m~2/g,表面具有更多酸性位,催化燃烧甲苯的T50%和T90%可低至170℃和250℃。     

低浓度甲烷催化燃烧La_(0.8)Ca_(0.2)FeO_3/MgO蜂窝催化剂

开发了以MgO为第二载体的La0.8Ca0.2FeO3钙钛矿整体催化剂,用于低浓度甲烷(φ(CH4)=0.5%)的催化燃烧。首先用共沉淀法制备了不同比例Ca掺杂的钙钛矿粉体,然后在程序升温反应-质谱仪中对催化剂进行筛选,并用XRD、TPR、BET对粉末进行表征。在此基础上,选择La0.8Ca0.2FeO3并确定800℃为焙烧温度,采用浆料涂覆法将粉末La0.8Ca0.2FeO3涂覆在α-Al2O3蜂窝陶瓷基体上制成整体催化剂,在空速40 000h-1下进行催化燃烧反应试验。考察了引入MgO作为第二载体的效果以及在MgO中引入少量Al2O3的影响,对MgO的焙烧温度、负载量进行了优化。结果表明,MgO对活性组分有隔离保护和高温下的分散稳定作用,而MgO与La0.8Ca0.2FeO3之间的相互作用是导致La0.8Ca0.2FeO3整体催化剂的活性比粉末催化剂高了1倍左右的主要原因。     

纳米钙钛矿La1-xKxMnO3复合氧化物催化剂的制备与柴油机尾气中炭颗粒的催化燃烧

使用有机酸络合法合成纳米La1-xKxMnO3(x=0～0.35)系列钙钛矿氧化物.通过X射线衍射(XRD)和傅里叶红外光谱(FTIR)等分析手段对纳米钙钛矿氧化物进行表征;利用固定床微型反应器评价了纳米钙钛矿催化剂La1-xKxMnO3在消除柴油机排气中炭颗粒的氧化活性.结果表明,随着x的增加,钙钛矿La1-xKxMnO3晶体结构的对称性增强,消除柴油机排气炭颗粒的氧化能力增强,x=0.20～0.25时催化剂的氧化性能最优,催化剂与炭颗粒松散接触时,炭颗粒燃烧温度范围为285～430℃,其对炭颗粒氧化活性与目前已报道的最佳贵金属催化剂相当.     

La取代对甲烷燃烧催化剂钡铁六铝酸盐性能促进作用的研究

用碳酸铵水溶液共沉淀法制备Ba1-xLaxFeAl11O19-δ六铝酸盐型催化剂,以甲烷燃烧为探针反应考察催化剂的氧化活性.甲烷催化燃烧的结果表明,La部分取代Ba可以提高催化剂的甲烷燃烧活性,随La取代量的增加,催化剂的起燃温度发生规律性变化,镧、钡之间存在最佳配比,其中活性最好的催化剂为Ba0.2La0.8FeAl11O19-δ,其催化甲烷燃烧的起燃温度仅有495℃(V(CH4)/V(O2)/V(N2)=1/4/95).XRD和SEM结果表明,不同含量镧搀杂的材料经1200℃/5h焙烧呈现典型的六铝酸盐结构特征,不同温度的焙烧实验表明,搀杂镧能够促进六铝酸盐相的形成.Diffuse UV-Vis表征催化剂结构中铁呈+3价,DiffuseUV-Vis和FTIR表征结果表明,Ba、La、Fe之间存在协同作用.     

有机燃料与氧化剂的化学计量比对La0.8Sr0.2CoO3催化剂性能的影响

以D,L-丙氨酸为有机燃料,采用溶液燃烧法制备了钙钛矿型复合氧化物La0.8Sr0.2CoO3催化剂,研究了有机燃料与氧化剂的化学计量比(φ)对催化剂结构和性能的影响,考察了催化剂的甲烷燃烧活性,并对催化剂进行了表征.实验结果表明,La0.8Sr0.2CoO3催化剂具有钙钛矿型结构,催化剂的结构和性能随φ的不同而变化,当φ=1.52时所制备的催化剂活性最高,甲烷转化率达到50%和100%时的反应温度分别为460,540 ℃.该催化剂的平均晶粒度(12.32 nm)较小,晶格畸变率(4.66×10-3)和比表面积(21.40 m2/g)较大,表面和氧空穴处的化学吸附氧更容易移动,表观活化能(62.54 kJ/mol)较低.     

有机燃料与氧化剂的化学计量比对La0.8Sr0.2CoO3催化剂性能的影响

以D,L-丙氨酸为有机燃料,采用溶液燃烧法制备了钙钛矿型复合氧化物La0.8Sr0.2CoO3催化剂,研究了有机燃料与氧化剂的化学计量比(φ)对催化剂结构和性能的影响,考察了催化剂的甲烷燃烧活性,并对催化剂进行了表征.实验结果表明,La0.8Sr0.2CoO3催化剂具有钙钛矿型结构,催化剂的结构和性能随φ的不同而变化,当φ=1.52时所制备的催化剂活性最高,甲烷转化率达到50%和100%时的反应温度分别为460,540 ℃.该催化剂的平均晶粒度(12.32 nm)较小,晶格畸变率(4.66×10-3)和比表面积(21.40 m2/g)较大,表面和氧空穴处的化学吸附氧更容易移动,表观活化能(62.54 kJ/mol)较低.     

B位元素掺杂对La0.8Ce0.2MnxM1-xO3/γ-Al2O3催化剂催化VOCs燃烧性能的影响

以γ-Al2O3为载体,采用等体积浸渍法制备负载型钙钛矿催化剂La0.8Ce0.2Mnx M1-x O3/γ-Al2O3,考察了B位元素类型和B位元素配比对其催化甲苯燃烧性能的影响,并考察了其对"三苯系"挥发性有机化合物(VOCs)的催化燃烧性能,同时对催化剂进行XRD、BET和SEM表征分析。结果表明,催化剂的最佳形式为La0.8Ce0.2Mn0.8Co0.2O3/γ-Al2O3,在该催化剂作用下甲苯的起燃温度T50和完全转化温度T90分别为243和303℃;就"三苯系"单组分燃烧反应而言,催化剂对二甲苯燃烧的催化活性最高,对苯燃烧的催化活性最低,对"三苯系"混合物燃烧也表现出了良好的催化效果。负载型钙钛矿催化剂保持了完整的钙钛矿结构,负载后催化剂的比表面积和孔隙率都大大增加,自身得以更大程度地分散,整体呈蓬松的絮状,更有利于催化剂的实际应用。     

A位阳离子对铁基钙钛矿型甲烷燃烧催化剂性能的影响

采用水热法制备系列Fe系钙钛矿催化剂(AFeO3-δ,简称AFO,A=Ca、Sr、Ba、La),实验发现甲烷在AFeO3-δ上催化燃烧的低温活性顺序为CaFO＞LaFO＞SrFO＞BaFO,而高温全转化活性顺序为CaFO＞SrFO＞LaFO＞BaFO.用XRD、FTIR、Uv-Vis-Drs、TPR、BET等表征手段用于考察A位阳离子对AFeO3-δ催化剂性能的影响,所得结果与活性进行了初步的关联;XRD结果表明AFeO3-δ均呈现钙钛矿结构,且晶粒大小和特征衍射峰位随A位阳离子的不同差异显著;FTIR结果表明催化剂中残留碳酸盐物种,碳酸盐物种含量受A位阳离子的影响;Uv-Vis-Drs结果表明催化剂中存在高价态的Fe元素,含量和价态因A位离子而异;TPR谱图表明催化剂的氧化能力及高价态Fe元素的含量均与A位阳离子种类有关.     

La_(0.75)K_(0.25)M_(1-x)Fe_xO_3/CeO_2催化净化柴油车尾气

采用浸渍法制备了不同负载量(以活性组分与载体的质量比计)和负载量为50%、不同Fe含量的钙钛矿复合氧化物La0.75K0.25M1-xFexO3/Ce O2(M=Mn,Co)系列催化剂,用于净化柴油车尾气中的碳颗粒物、氮氧化物、CO和烃类物质;利用XRD,FTIR,UV-Vis DRS等方法对催化剂进行了表征;考察了催化剂对柴油车尾气的四效催化活性评价结果。实验结果表明,该系列催化剂具有良好的四效净化效果。制备的催化剂存在明显的钙钛矿结构。两系列催化剂中,La0.75K0.25M n0.95Fe0.05O3/Ce O2催化剂和La0.75K0.25Co0.90Fe0.10O3/Ce O2催化剂的四效活性较高。当二者负载量均为50%时,NO的最大转化率分别为36%和44%,碳颗粒燃烧峰值温度分别为348℃和356℃,燃烧峰值温度下生成CO2的最大选择性分别达95%和97%,C2H2完全转化温度分别为335℃和338℃,实现了4种有害物质的同时催化净化。     

La对CoMo/γ-Al_2O_3催化剂选择性加氢脱硫性能的影响

制备了CoMo/La_2O_3-Al_2O_3选择性加氢脱硫催化剂,通过BET,XRD,H2-TPR,XPS,TEM对催化剂进行了表征,并在固定床连续微型反应装置上考察了La_2O_3含量对催化剂活性的影响。结果表明:La的引入可以改善活性组分与载体间的相互作用,有利于金属活性组分的还原,提高了Mo的硫化程度,增加了CoMoS活性相的数量;当La_2O_3质量分数为1.0%时,催化剂有最佳的选择性加氢脱硫活性,在处理FCC汽油重馏分(65℃馏分)时可将其硫质量分数降至11.2μg/g,RON损失1.1个单位;与碱洗轻馏分调合后,产品硫质量分数为9.0μg/g,RON损失0.8个单位。     

钾、钴改性CeO2-ZrO2/SiC催化碳烟燃烧性能研究

分别用钾盐以及Co3O4对铈锆复合氧化物进行单掺杂和复合掺杂,制得一系列钾、钴改性CeO2-ZrO2催化剂,采用溶胶凝胶浸渍法将所制催化剂负载于SiC上,并用氮气吸附-脱附（BET）、X射线粉末衍射（XRD）、氢气程序升温还原（H2-TPR）和程序升温氧化反应（TPO）等方法考察了钾、钴离子对催化剂结构和催化活性的影响。结果表明：采用钴修饰铈锆复合氧化物催化剂后能够明显提高其表面氧的活性,从而提高催化剂的催化能力;当催化剂中存在钾物种时,主要通过改善碳烟与催化剂的接触状况而有效促进碳烟的燃烧;与未负载催化剂相比,负载后各催化剂的碳烟燃烧能力都出现不同程度的降低;各负载型催化剂的催化活性由大到小的顺序为K-Co-Ce-Zr/SiC＞K-Ce-Zr/SiC＞Co-Ce-Zr/SiC＞Ce-Zr/SiC＞Co-Zr/SiC;K-Co-Ce-Zr/SiC催化体系在经过5次循环使用后仍具有较高的催化碳烟燃烧能力,显示出较好的稳定性。     

含铬复合氧化物催化剂的结构及其在甲烷催化燃烧反应中的催化活性

采用葡萄糖为络合剂,用溶胶-凝胶法制备了3种含铬复合氧化物Mg-C r-O,Fe-C r-O,Co-C r-O催化剂,并用X射线衍射、程序升温还原及比表面积法表征了催化剂的结构,考察了3种催化剂对甲烷催化燃烧反应的催化活性。实验结果表明,经800℃下焙烧后,Mg-C r-O催化剂呈现单一的尖晶石型MgC r2O4物相,且具有较高的催化活性;Co-C r-O催化剂则主要以CoC r2O4物相为主,并伴有少量C r2O3物相,催化活性次之;而Fe-C r-O催化剂由两种简单氧化物Fe2O3和C r2O3物相组成,催化活性最低,比表面积最小。     

Ce-O和Fe-Ce-O催化剂的固相合成及其CH_4催化燃烧性能

以(NH4)2Ce(NO3)6为原料,选用葡萄糖为络合剂,采用研磨固相法制备了在不同温度下焙烧的氧化铈(Ce-O)和掺杂铁的氧化铈(Fe-Ce-O)催化剂。用X射线衍射法表征了催化剂的结构;用程序升温还原法测试了催化剂的还原性能;考察了经不同温度焙烧后,掺杂铁对Ce-O催化剂的CH4催化燃烧活性的影响。实验结果表明,掺杂铁后的Fe-Ce-O催化剂的粒径变小、还原性能增强、CH4催化燃烧活性提高。经400℃焙烧的Fe-Ce-O催化剂呈现单一的CeO2物相,属立方晶系;经800℃和 1 200℃焙烧的Fe-Ce-O催化剂以CeO2为主要物相,并有少量Fe2O3物相。与未掺杂铁的Ce-O催化剂相比,Fe-Ce-O催化剂具有较高的CH4催化燃烧活性。     

稀土氧化物负载双组分催化剂用于直接合成碳酸二甲酯

利用稀土氧化物REO(RE=La,Ce,Y,Nd)为载体负载KCl和K2CO3制备了双组分固体碱催化剂,用于二氧化碳、甲醇及环氧丙烷一步直接合成碳酸二甲酯。研究了制备条件对催化活性的影响,并采用TG、XRD对催化剂进行了表征。结果表明,K2CO3负载质量分数17.6%为佳,KCl最佳负载量随载体的不同而不同,KCl-K2CO3/Y2O3催化剂中KCl的最佳负载量为17.6%,其他三种催化剂中KCl最佳负载量则为22.2%。载体对催化剂活性有较大的影响,KCl-K2CO3/Nd2O3催化活性最高;KCl-K2CO3/Y2O3在焙烧温度超过800℃时,其催化活性仍然随焙烧温度的升高而增加,高温焙烧使部分K+或者Cl-进入到Y2O3的晶格,生成KYO2或Y3O4Cl,以及YOx的结构,这些物种充当活性位使催化剂保持较高活性。     

非均相催化一步合成碳酸二苯酯的研究 Ⅷ.Ce和Sn的添加量对Pd/La_(0.62)Pb_(0.38)MnO_3催化剂性能的影响

通过XRD对不同的Ce和Sn添加量所得催化剂的物相进行了表征,结果表明当Sn的负载量大于14 3%,Ce的添加量大于5%时,所得催化剂中主要物相仍为La0 62Pb0 38MnO3,同时也有物相CeXSn1-xO2少量存在,且其随Ce的负载量的增大而减少,x值也降低,此外存在其他杂相。由SEM、TEM及ChemBET3000比表面仪测试结果可知,当Ce的添加量为5%,Sn的负载量为14 3%时,催化剂的比表面积、空隙率较大,粒度分布较好。用DPC的合成实验对不同催化剂的活性及催化剂的寿命进行评价,结果表明无论是催化剂的活性还是催化剂的寿命当Ce的添加量为5%,Sn的负载量为14 3%时所得的催化剂的活性和寿命都较好。     

MnO_2/NaY催化剂上NH_3低温选择催化还原NO_x

研究了温度、气态空速、氧含量、水蒸气以及进料气组成对M nO2/NaY催化剂上NH3低温选择催化还原(SCR)NOx的影响,探讨了水蒸气存在下该催化剂上NOx的还原机理。实验结果表明,M nO2/NaY催化剂具有良好的低温SCR催化活性,在无水蒸气存在条件下,当原料气中φ(NO)=0.1%、φ(O2)=6%、n(NH3)∶n(NOx)=1.2、温度120℃、气态空速5 000h-1时,NO转化率达到98%;在水蒸气体积分数10%的条件下,150℃时NO转化率接近90%,但当温度低于100℃时,NO转化率迅速下降。原料气组成对NO转化率有较大影响,n(NO)∶n(NO2)=1时,NOx的转化率最高。水蒸气存在条件下,M nO2/NaY催化剂上NH3选择催化还原NOx的反应机理类似于重氮化反应机理。     

湿天然气中乙烷在碱土、稀土催化剂上氧化脱氢的研究

在５５０～７００℃温度范围研究了碱土、稀土单组份催化剂对湿天然气中乙烷氧化脱氢反应的影响，结果表明，７００℃时碱土金属碳酸盐催化剂有较好活性，活性如下：ＢａＣＯ３＞ＳｒＣＯ３＞ＣａＣＯ３＞ＭｇＣＯ３。稀土氧化物催化剂中轻稀土有较好活性、选择性。添加不同阴离子催化剂表现出不同的活性，ＢａＣＯ３有较好活性，在７００℃时对乙烷转化率为４７．２１％，乙烯收率为１８．８４％。催化剂活性与其晶格氧活动性有对应关系。     

天然气催化燃烧催化剂的研究进展(下)

综述了近年来国内外甲烷燃烧催化剂的研究进展,包括Al2O3负载Pd、有序介孔硅负载Pd、铈基固溶体负载Pd、过渡金属氧化物负载Pd和其他载体负载Pd,负载型Pt、Au和多组分贵金属,非贵金属氧化物,钙钛矿型氧化物,类钙钛矿型氧化物,尖晶石型氧化物,烧绿石型氧化物以及六铝酸盐催化剂。讨论了这些催化剂对甲烷燃烧的活性、水热稳定性和抗硫性能,展望了研发新型高性能甲烷燃烧催化剂的未来发展趋势。     

天然气催化燃烧催化剂的研究进展(上)

综述了近年来国内外甲烷燃烧催化剂的研究进展,包括Al2O3负载Pd、有序介孔硅负载Pd、铈基固溶体负载Pd、过渡金属氧化物负载Pd和其他载体负载Pd,负载型Pt、Au和多组分贵金属,非贵金属氧化物,钙钛矿型氧化物,类钙钛矿型氧化物,尖晶石型氧化物,烧绿石型氧化物以及六铝酸盐催化剂。讨论了这些催化剂对甲烷燃烧的活性、水热稳定性和抗硫性能,展望了研发新型高性能甲烷燃烧催化剂的未来发展趋势。