蜂窝堇青石陶瓷负载的CaZr_4P_6O_(24)涂层的制备及表征

采用溶胶-凝胶法制备了化学组成为CaZr4P6O24(CZP)的溶胶态前驱物,用其涂覆薄壁蜂窝堇青石陶瓷,经过700℃焙烧2h转化为具有低热膨胀特性的结晶态CZP涂层。用X射线衍射和BET(Brunauer-Emmett-Teller)氮吸附法表征了涂层的物相和孔结构,用扫描电镜观察了涂层表面及涂层与基体的界面结合处的形貌,用能量色散光谱仪分析了涂层中的元素分布及含量。结果表明:在蜂窝堇青石陶瓷基体上形成的涂层组成为CZP;表面沉积了19.5%(质量分数)CZP的蜂窝堇青石陶瓷的BET比表面积、孔体积和平均孔径分别为16.4m2/g,0.0225mL/g和2.74nm。CZP涂层与蜂窝堇青石基体的界面结合良好。发动机台架性能试验结果表明:"CZP-蜂窝堇青石"复合载体负载的单钯催化剂表现出与"γ-Al2O3-蜂窝堇青石"负载的单钯催化剂相近的三效转化活性。     

WO_3掺杂对V_2O_5/TiO_2-SnO_2催化剂NH_3选择性催化还原NO_x的影响

采用共沉淀法制备TiO_2-SnO_2固溶体,浸渍法负载WO_3和V_2O_5得到一系列V_2O_5-(x%)WO_3/TiO_2-SnO_2脱硝催化剂。利用比表面积测定(BET)、X射线衍射(XRD)、原位漫反射傅里叶变换红外光谱(in situ DRIFTS)、程序升温脱附(NH_3-TPD)、高分辨率透射电子显微镜(HRTEM)等表征技术,结合脱硝性能测试,研究催化剂的表面特性、微观结构及脱硝活性。结果表明:V_2O_5-12%WO_3/TiO_2-SnO_2催化剂在250~400℃的温度窗口具有95%的NO_x转换率;随着WO_3负载量增加,催化剂比表面积有所减小;WO_3以无定形态存在于催化剂表面;催化剂表面Br?nsted酸中心强度随WO_3负载量增加逐渐增大,这是V_2O_5-(12%)WO_3/TiO_2-SnO_2催化剂具有最佳脱硝活性的主要原因。     

CoTiO_3/堇青石催化剂催化KBH_4水解析氢性能研究

堇青石(2Mg O2·Al2O3·Si O2)比表面积高、规整性强,以此为载体,涂敷Ti O2后,通过水热合成负载氯化钴,然后经过500℃焙烧及硼氢化钾(KBH4)浸渍,合成了负载型Co Ti O3/堇青石催化剂。利用X射线衍射(XRD)及X射线光电子能谱(XPS)对催化剂进行表征。催化实验研究表明,该催化剂经KBH4溶液浸渍后催化KBH4溶液水解析氢性能优良。     

堇青石蜂窝陶瓷负载CuO/CeO2-ZrO2/TiO2催化氧化含酚废水的性能研究

选取球状堇青石蜂窝陶瓷作为催化剂基体,制备了堇青石蜂窝陶瓷负载CuO/CeO2-ZrO2/TiO2催化剂,采用XRD、BET等方法对其进行了结构表征,测定了其催化湿式氧化含酚废水的活性及抗压强度、脱落率、Cu2+溶出浓度等性能指标.结果表明,CuO/CeO2-ZrO2/TiO2堇青石蜂窝陶瓷催化剂在反应温度180℃、压力5Mpa、搅拌速率为600r/min时,催化湿式氧化反应200minCOD去除率可达92.7％;球状堇青石蜂窝陶瓷CuO/CeO2-ZrO2/TiO2催化剂具有强度高、易装填、易更换、脱落率低特点,Cu2+溶出浓度低于环保排放标准,适合工业化处理含酚废水.     

Mn-Fe-Ce/Al_2O_3/堇青石催化剂低温NH_3-SCR脱硝性能研究

先采用溶胶凝胶法在堇青石蜂窝陶瓷载体上涂覆铝溶胶浆液,再通过浸渍法负载活性组分Mn和助剂,制备了NH3选择性催化还原NOx低温脱硝催化剂Mn-Fe-Ce/Al2O3/堇青石,实验结果显示:Ce和Fe的添加可以明显提高催化剂的低温脱硝活性,在体积空速4 000 h-1时和120℃条件下,NO转化率由86.3%提高到93.5%,并且在120~300℃范围内,NO的转化率均保持在93%以上。XRD、BET、NH3-TPD和H2-TPR结果表明:Fe和Ce改性后增加了催化剂的比表面积和孔体积、酸性位点、NH3的吸附能力和氧化能力,提高了催化剂的SCR活性。     

溶胶-凝胶法制备负载型钨磷酸催化剂

为改善浸渍法制备的负载型钨磷酸催化剂HPWA/SiO2,在有水参与的反应中活性中心Keggin结构钨磷酸(HPWA)的流失,换用溶胶-凝胶法制备了一系列w(HPWA)=11.1%~40%的负载型钨磷酸催化剂HPWA-SiO2。通过红外光谱和紫外漫反射光谱联合表征,证明溶胶-凝胶法制备的HPWA-SiO2催化剂中,钨磷酸依然保持Keggin结构,没有转变为钨硅盐等而失去酸催化功能。在此基础上对溶胶-凝胶法制备的HPWA-SiO2和浸渍法制备的HPWA/SiO2进行了水相中钨磷酸流失率考察,结果表明,溶胶-凝胶法制备的HPWA-SiO2催化剂的流失率基本保持在0.71%~0.84%,而浸渍法制备的HPWA/SiO2催化剂的流失率为2.4%,是前者的3倍多,从而证明溶胶-凝胶法制备的负载型钨磷酸催化剂,能够更好地防止钨磷酸活性中心在水相反应中的流失。     

V_2O_5-WO_3/TiO_2催化剂的制备及其烟气脱硝性能

以活性成分负载量、负载顺序和焙烧温度等关键制备参数因素进行正交实验设计制备了V_2O_5-WO_3/TiO_2催化剂,对其进行XRD和TPR表征,并在自行设计搭建的SCR烟气脱硝实验平台上评价其(300~390)℃的SCR脱硝性能。结果表明,活性成分钒和钨绝大多数以非晶态形式存在于载体表面,且具有良好的分散性;主要活性成分V_2O_5负载量越高,脱硝率越高;400℃焙烧温度可以形成催化反应所需的晶相,且维持催化剂较高的比表面积;催化剂低温活性和高温活性是由表面富集和各种成分之间相互作用共同产生的结果,活性组分与载体之间的相互作用对315℃低温脱硝活性影响明显,以先钒后钨负载顺序为宜,表面富集对390℃高温脱硝活性起主要作用,以钒钨同时负载或先钒后钨负载顺序较好;随着m(WO_3)∶m(V_2O_5)的增加,在7.5∶1处催化剂的脱硝率升至最高,随后迅速下降,WO_3负载质量分数以6%为宜。在优化条件V_2O_5负载质量分数0.8%、WO_3负载质量分数6%、先钒后钨负载和400℃焙烧温度下制备了催化剂并进行脱硝性能验证,315℃低温脱硝活性达到69.56%。     

贵金属催化燃烧催化剂的研究

VOCs大多具有毒性,并伴有刺激性的恶臭,直接排放会威胁人类健康,并对环境造成严重污染。目前,催化燃烧技术是工艺较为成熟,同时也是应用较为广泛的VOCs的净化方法。实际过程使用的催化燃烧催化剂多为具有规整结构的蜂窝状催化剂,活性组分通常为Pt、Pd、Ru等贵金属。从整体式催化剂的角度出发,制备了Al_2O_3和TiO_2两种涂层的整体式催化剂用于催化燃烧消除苯的实验,未添加铈锆粉时的活性顺序:Pt/Al_2O_3/堇青石Pt/TiO_2/堇青石;添加铈锆粉后的活性顺序:Pt/CZ-Al_2O_3/堇青石Pt/CZ-TiO_2/堇青石,同时铈锆粉的添加还可以提高催化剂的热稳定性。     

Br掺杂V_2O_5/TiO_2脱硝催化剂的制备及性能研究

采用溶胶凝胶法、浸渍法,将Br掺入V_2O_5/TiO_2中,制成了一种新型脱硝催化剂。考察了Br掺杂量、反应温度对催化还原过程的影响。结果显示,在120～240℃的反应温度下,VTiBr2.0催化剂具有最佳活性,其NO_x转化效率相较不掺杂Br最大可提升29%;使用X射线衍射、比表面积测试、H_2化学吸附特性测试等方法,发现溴掺杂引起V_2O_5/TiO_2活性提升的原因主要为催化剂活性成分良好的分散性、比表面积增大、更多酸性位及掺杂后催化剂的还原能力增强。另外,试验表明,溴掺杂催化剂还具有很好的抗硫性能。     

结构型LaMnO3钙钛矿催化剂的催化燃烧活性和热稳定性

为降低堇青石载体对钙钛矿催化剂活性和稳定性的影响,以堇青石蜂窝陶瓷为基材,采用原位沉淀和悬浮浸渍技术分别制备了SiO₂和La₂O₃为涂层的结构型LaMnO₃催化剂,通过甲苯催化燃烧反应考察了催化剂的活性和热稳定性。结果表明,原位沉淀技术虽然可以均匀和高强度地在载体表面负载La、Mn活性组分,但无法在表面形成LaMnO₃钙钛矿的活性相。悬浮浸渍技术则可以保持LaMnO₃催化剂的结构和活性,结构催化剂与粉末LaMnO₃表现出相似的活性规律。La₂O₃涂层比SiO₂涂层可以更有效地保持LaMnO₃在蜂窝陶瓷载体表面的高活性和热稳定性。     

氨法选择性催化还原脱硝催化剂的研究

采用浸渍法,以TiO₂为载体,负载P₂ O₅、V₂O₅和MoO₃或WO₃制备选择性催化还原(SCR)催化剂,研究了不同磷含量以及水蒸汽对催化剂性能的影响。结果表明,随着催化剂中磷含量增加,P₂O₅-V₂O₅-MoO₃/TiO₂催化剂的SCR活性呈先上升后下降的趋势,其中,含质量分数0.5%P₂ O₅催化剂的活性较好。反应体系中水蒸汽的存在对催化剂的低温活性有明显的抑制作用。     

制备条件对柴油车用V2O5-WO3/TiO2催化剂催化性能的影响

采用偏NH4VO3和TiO2为前驱体制备选择性催化还原(SCR)催化剂涂层所需浆料,分别以分步涂覆法和一步涂覆法将浆料浸涂在蜂窝陶瓷载体上,得到了整体涂覆式选择性催化还原催化剂.对草酸添加量、焙烧时间及V2O5含量对催化活性的影响进行了研究,结果表明,V2O5(4%)-WO3/TiO2(450℃,3 h)和V2O5(5...     

钨对VOx/TiO2催化燃烧氯苯的作用

采用等体积浸渍法（VO_x和WO_x的添加采用共浸渍）制备不同钨添加量的VO_x-WO_x/TiO₂（VW/Ti）催化剂。采用XRD和EDS对VW/Ti催化剂样品进行表征，并考察催化剂催化燃烧氯苯的活性。结果表明，钨添加前，VO_x/TiO₂催化剂中TiO₂以锐钛矿相和金红石相共存，锐钛矿相为主要晶相，同时还存在V₂O₅晶相；添加一定量钨后，催化剂中TiO₂金红石相和V₂O₅晶相消失，W与Ti质量比0.024时，催化剂中活性组分VO_x在载体TiO₂表面分散最均匀，催化活性最高，T₅₀和T₉₀分别为226.72 ℃和298.67 ℃。W与Ti质量比0.12时，出现WO₃晶相，催化活性略降。因此，适量添加钨不仅可以抑制TiO₂由锐钛矿相向金红石相转变，还可以促进活性组分VO_x在载体上的分散，进而改善催化剂催化降解氯苯的活性。     

V2O5-MoO3/TiO2 催化剂的NOx选择性催化还原及SO2氧化活性

采用浸渍法以TiO₂为载体制备V₂O₅-MoO₃/TiO₂ 选择性催化还原催化剂,研究V₂O₅和MoO₃负载量对于催化剂选择性催化还原反应及SO₂氧化活性的影响,并考察氧含量、氨氮物质的量比和反应空速对3%V₂O₅-6%MoO₃/TiO₂催化剂选择性催化还原脱硝活性的影响。结果表明,随着催化剂中V₂O₅负载质量分数增加,V₂O₅-MoO₃/TiO₂ 催化剂的选择性催化还原活性和SO₂氧化活性均呈上升趋势。MoO₃的负载对催化剂的SO₂氧化活性有明显抑制作用。MoO₃负载质量分数超过9%,制备的催化剂既保持较高的低温选择性催化还原活性,又使选择性催化还原反应中的SO₂转化率小于1%。     

新型V2O5/VOSO4催化剂催化降解气相二噁英

筛选出新型V2O5/VOSO4催化剂并评估催化分解二噁英模型物邻二氯苯的性能.表征结果表明,V2O5/VOSO4催化剂的催化活性随着V2O5含量的增加而增大,说明V2O5是活性物质.SEM结果表明,负载后的V2O5/VOSO4-TiO2-BaSO4催化剂颗粒变小,活性成分得到很好分散,催化活性显著提高.经优化工艺后,制...     

不锈钢板负载V2O5-WO3-TiO2催化剂制备及其催化还原脱硝性能

以溶胶-凝胶法制备的TiO₂粉末为载体,偏钒酸铵和水合钨酸铵溶液为浸渍液,采用分步浸渍法制备了V₂O₅-WO₃-TiO₂催化剂,以聚乙烯醇-硅溶胶为黏合剂,采用涂覆法将催化剂粘合于经硫酸和钛酸丁酯溶胶处理过的不锈钢板板材表面,获得不锈钢板负载的V₂O₅-WO₃-TiO₂催化剂。采用XRD、FT-IR和SEM等表征手段对催化剂进行表征,结果表明,V₂O₅-WO₃-TiO₂催化剂可均匀负载于不锈钢板表面。采用氨选择性催化还原氮氧化物法研究了催化剂的脱硝性能,结果表明,在空速8 000 L·（kg·h）^-1和反应温度360 ℃的条件下,NOx脱除率超过92%,且制备的催化剂具有良好的稳定性和耐硫性。     

堇青石负载Fe-Mn-O混合氧化物催化氧化甲苯的性能研究

采用浸渍法制备了以FeOx和MnOx混合氧化物为活性组分,堇青石蜂窝陶瓷为载体的有机废气催化燃烧催化剂,以甲苯作为探针反应物测定该类催化剂的催化燃烧活性。考察了Fe与Mn物质的量比、焙烧温度及其改性载体等因素对甲苯催化燃烧性能的影响,深入进行了XRD和BET表征与分析。实验结果表明:Fe/Mn物质的量的比为4∶1,质量负载量为10%,焙烧温度为500℃,并经γ-Al2O3涂层改性的催化剂具有最佳的催化燃烧活性。     

助剂和制备方法对V2O5/Al2O3催化性能的影响

用浸渍法制备了负载型MxOy-V2O5/Al2O3催化剂,同时考察了不同的制备方法对MoO3-V2O5/Al2O3催化剂的性能影响。用BET、H2-TPR、TPD平衡法等考察了催化剂的比表面积、氧化还原性能、表面氧脱附性能,结果表明,添加变价助剂Mo、Fe和Cr氧化物会增加供氧数目,提高α-蒎烯转化率。MoO3-V2O5/Al2O3催化剂表面O 2-和O-物种较多,活性也较好,桃金娘烯醛收率较高。MoO3-V2O5/Al2O3催化剂的制备方法影响其催化性能,表面化学改性法制备的催化剂表面具有较多O2-和O-物种,有利于催化剂的活性提高,α-蒎烯的转化率达88.9%,桃金娘烯醛的收率为79.1%。     

工业钛钨粉制备选择性催化还原催化剂的对比研究

以国产和进口专用于制备脱硝选择性催化还原（selective catalytic reduction,SCR）催化剂的工业钛钨粉为原料,采用浸渍法在不同条件下制备了V2O5-WO3/TiO2催化剂,测试了催化剂的脱硝性能,并且采用低温N2吸附法、X射线衍射（XRD）和扫描电子显微镜/X-射线能谱（SEM/EDX）对其结构和组成进行了表征,为提高国产钛钨粉的质量提供依据。实验结果表明,相同条件下国产钛钨粉制备的催化剂脱硝性能稍差于进口,其原因除了原料组成之外,还在于国产钛钨粉制备的催化剂孔容低于进口,活性组分的负载量较低;国产的钛钨粉中有少量的金红石,而且晶粒度较小,烧结程度较进口的大。提高国产钛钨粉的质量,除其组成适当外,还应考虑增大孔容,避免金红石的形成。     

分子筛负载V_2 O_5催化剂在NH_3选择还原Nox反应中的性能

以分子筛为载体,采用低温浸渍法制备负载V_2O_5催化剂。采用XRD、FT-IR和SEM等手段对催化剂进行表征,并在固定床微型反应器中对催化剂活性进行评价。结果表明,以PSRY为载体的V_2O_5/PSRY催化剂活性较好,金属助剂Cu(Cu与V物质的量比为0.1)的加入使V_2O_5/PSRY催化剂活性提高,T(85)为231℃。