汽车尾气中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K₂ T_i4O₉ , K2 Ti₆O₁₃ 和K₂ Ti₂O₅ 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能, 在松散接触下依然能保持良好的活性, 且钾钛物质的量比为1 ∶1 的钛酸钾催化剂的脱除碳烟颗粒的效果最好。钛酸钾作用下碳烟的氧化为一级动力学反应, 且所建立的碳烟燃烧动力学方程与实验数据拟合较好。     

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。     

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...     

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。     

TiO2／钛酸钾晶须光催化剂的制备及其性能研究

为考察光催化技术对有机污染物的降解作用,选择了一种新的催化剂载体,采用溶胶-凝胶法制备了TiO2/钛酸钾晶须光催化剂.通过X-射线衍射、扫描电镜对产品进行了表征.EDS图谱显示,钛酸钾晶须的能谱峰以Ti,O,K为主,而包覆后则以Ti,O为主,K的谱峰已消失,说明晶须表面已被包覆上TiO2.XRD图谱中出现了与锐钛型TiO2的特征峰相吻合的衍射峰.在光化学反应器中,以中压汞灯为光源,罗丹明B为底物,研究了TiO2/钛酸钾的光催化性能.TiO2/钛酸钾催化剂对罗丹明B的脱色作用受pH值、光照强度、反应温度、曝气量、催化剂用量等因素的影响.当罗丹明B 质量浓度为8 mg/L时,加入0.01 g/L的TiO2/钛酸钾,在160 min之内,TiO2/钛酸钾对罗丹明B的脱色率达到95%以上,比TiO2单独处理提高了0.50～1.91倍.     

CeO2修饰八面体α-Mn2O3催化柴油机碳烟消除

采用等体积浸渍法以不同负载量的二氧化铈(CeO2)修饰八面体α-Mn2O3,制备出CeO2/α-Mn2O3复合金属氧化物催化剂.利用X线衍射(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)、氮气吸附脱附对其进行结构及物化性质进行表征,利用程序升温氧化反应对其活性进行评价,研究CeO2负载量对八面体α-Mn2O3催化柴油机碳烟消除的影响.结果表明,负载量为6％CeO2的催化剂展示了最佳的催化碳烟燃烧活性.     

负载型LaCoO_3的催化性能与EPR研究

用柠檬酸法制备了Ce0.6Zr0.4O2(简称CZ)和Ce0.6Zr0.35Y0.05O2(简称CZY)固溶体,分别在Ce0.6Zr0.4O2和Ce0.6Zr0.35Y0.05O2固溶体上负载不同质量的LaCoO3。用热重法测试了催化剂对碳烟的催化活性。采用程序升温还原法(H2-TPR)、比表面(BET)、X-射线衍射仪(XRD)和电子顺磁共振仪(EPR)对催化剂进行了测试。结果表明:随着钙钛矿组分La、Co在铈锆固溶体或铈锆钇固溶体表面负载量的增加,催化剂催化燃烧碳烟的起燃温度下降,催化活性增强;TPR结果显示,CZ或CZY为载体的催化剂体系,随着表面La、Co组分含量的增加,可还原氧总量也相应增加,催化活性也对应增加,表明催化剂对碳烟的催化活性与催化剂表面的氧化还原性密切相关;EPR结果也显示由于钇的掺杂增加了铈锆固溶体表面缺陷,提高了O-离子的浓度,有利于催化活性提高。     

贵金属催化同时去除碳颗粒和NOx

为系统研究贵金属催化同时去除碳颗粒和NOx的活性及抗硫抗水性能,采用等体积浸渍法制备了一系列贵金属催化剂(Ru/Zr O2、Ag/Zr O2、Rh/Zr O2、Pd/Zr O2、Pt/Zr O2、Ir/Zr O2、Au/Zr O2),研究了富氧条件下其催化去除碳颗粒和NOx的活性,并考察了SO2和H2O对其催化活性的影响.结果表明:在富氧条件下,贵金属的负载提高了碳颗粒和NOx同时去除的活性,其中Ru/Zr O2、Ag/Zr O2和Pd/Zr O2的催化活性较佳;SO2和H2O对Ir/Zr O2催化同时去除碳颗粒和NOx、Pt/Zr O2催化去除碳颗粒、Ru/Zr O2催化去除NOx有促进作用,但对其他贵金属有抑制作用.     

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。     

La1-xSrxCO0．5Mn0．5O3催化剂同时去除柴油机碳颗粒和NO2的性能

采用低温燃烧法制备了Sr2 部分取代La3 的La1-xSrxCo0.5Mn0.5O3系钙钛矿型复合氧化物催化剂,用XRD,IR和BET等方法对催化剂进行了表征。利用程序升温反应(TPR)技术,对催化剂应用于柴油机常规排放物中的碳微粒和氮氧化合物(NOx)的同时催化脱除性能进行了研究。结果表明,Sr2 部分取代La3 ,催化剂表面氧空位浓度增加,同时形成B3 -B4 共存体系,催化剂对碳颗粒和NOx催化活性显著提高。催化性能测试发现,x为0.4时催化活性最好,碳颗粒与催化剂紧密接触时,燃烧温度在305-435℃,NOx的转化率可达43.7%。     

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。     

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。