锰氧化物催化氨氮氧化的电子转移路径研究

将附有MnO_x的活性碳颗粒(MnO_x/AC)作为燃料电池(FC)的阳极,以研究锰氧化物(MnO_x)催化氨氮氧化过程的电子转移路径。结果表明,有MnO_x附着的活性碳在FC(MnO_x/AC-FC)中对NH_4~+-N的去除率比原始活性碳在FC(AC-FC)中对NH_4~+-N的去除率高1.3倍,且MnO_x/AC-FC的最大电流密度为26.0 m A/m~3,而AC-FC无电流产生。这表明MnO_x可作为电子介体把NH_4~+-N中的电子从阳极传递到阴极,最终被阴极电子受体的O_2接收。当添加质量浓度1 mg/L的Mn~(2+)于MnO_x/AC-FC电解液时,与无Mn~(2+)添加相比,NH_4~+-N的去除率增大至48.8%,可能是Mn~(2+)在MnO_x的自催化作用下能形成新的MnO_x,为催化氨氮氧化提高了更多的活性位,促进了NH_4~+-N的去除。     

锰氧化物催化剂催化氧化甲醛的研究进展

锰氧化物具有活性高、毒性低、资源丰富、合成方法多样等优点,常作为许多催化反应的催化剂或载体材料。该文综述了近年来锰氧化物催化剂的研究进展,主要介绍了单一锰氧化物、掺杂改性的锰氧化物以及锰氧化物复合材料在甲醛催化氧化反应中的催化性能;讨论了形貌、晶型结构以及其他因素对催化性能的影响;并归纳了一部分甲醛催化氧化的反应机理;最后指出要发展高效、经济、环保的锰氧化物催化剂,通过构建更多的缺陷、添加助剂、掺杂改性等方法,增加活性面和活性位的数量,来提高锰氧化物的催化性能是未来的主要研究方向。     

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...     

泡沫陶瓷负载锰氧化物的制备及催化臭氧化苯酚研究

采用泡沫陶瓷为载体,利用浸渍法制备了锰氧化物固相催化剂,研究了浸渍溶液种类与浓度对固相催化剂负载量及稳定性的影响,利用SEM、EDS对固相催化剂进行表征,并结合臭氧对苯酚进行降解实验研究。研究结果表明:采用0.5 mol/L Mn(NO3)2浸渍液负载率最大,达到2.32%,且稳定性最佳;制备的载锰固相催化剂对苯酚降解率达到89.6%,对应的COD降解率达到79.2%。     

铁锰氧化膜同步除微污染地表水铁锰氨氮研究进展

近年来,饮用水源水中铁、锰、氨氮复合污染的问题越来越普遍。地表水中铁、锰伴生氨氮超标的现象呈现季节性,且多发生在水库水体中,对人们的日常饮用水安全造成威胁。本文首先分析了复合污染产生的原因、危害,简单介绍了常用的处理方法及局限性,阐述了铁锰活性氧化膜接触催化氧化法的由来、氧化膜的作用机理、成熟滤料的制备过程、对污染物的去除特性及催化活性恢复等内容。重点分析了目前已有的两种反应机理,分别是活化分子氧的氧自由基理论和氧化物表面活性锰的氧化理论。最后,指出了接触催化氧化法形成与作用机理的研究仍需深入,对下一步的探索进行了展望,提出了络合催化加速滤膜成熟的设想,并认为该方法在未来具有较大的发展潜力和广阔的应用前景。     

复合氧化物催化剂催化氧化甲苯性能

以γ-Al2O3为催化剂载体,铜、锰为活性组分,稀土元素铈为助催化剂,采用浸渍法制备复合氧化物催化剂5%Cu/γ-Al2O3、5%Mn/γ-Al2O3、5%Cu-5%Mn/γ-Al2O3和5%Cu-5%Mn-1.6%Ce/γ-Al2O3,并考察其催化氧化甲苯性能。研究表明,复合氧化物催化剂催化氧化甲苯具有显著的效果,5%Cu-5%Mn/γ-Al2O3催化剂和5%Cu-5%Mn-1.6%Ce/γ-Al2O3催化剂表现出良好的低温活性和催化性能,对甲苯的完全燃烧温度分别为340℃和285℃。采用SEM和BET对催化剂进行表征,结果表明,催化剂的催化活性与活性组分在催化剂表面的分散度和催化剂的孔结构相关。     

锰氧化物制备及其对锰和氨氮的去除研究

为制备具有优艮吸附性能的材料,采用高锰酸钾氧化(分别在酸性条件和中性条件下进行)和空气自然氧化水中2价锰,制备了3种锰氧化物(ORIG-MnOx、Na2CO3-MnOx、O2-MnOx),对其结构进行了表征,并探究了对水中NH4+-N和Mn2+污染的去除特性及影响因素.结果表明,所制备的ORIG-MnOx与Na2CO3...     

焙烧温度对Mg-Zn复合氧化物催化剂结构与催化性能的影响

采用共沉淀法制备Mg-Zn复合氧化物催化剂,着重考察了焙烧温度对催化剂结构和催化性能的影响,并将其用于催化大豆油甘油解合成单甘酯(MAG)。利用XRD、BET、SEM和HRTEM等分析手段对Mg-Zn复合氧化物催化剂进行表征。不同焙烧温度下,Mg-Zn复合氧化物催化剂碱强度H_在15. 0～17. 2范围时,催化剂MZ800碱量最大,碱强度是影响催化剂活性的主要因素。由HRTEM分析发现,800℃时催化剂出现六边形结构,这是由于Zn-Mg-O晶格的生成。且Mg-Zn复合氧化物催化剂中Zn O(101)处晶面间距(0. 024 2 nm)略小于标准卡片六方晶相Zn O(101)晶面间距(0. 248 nm)。结果表明,适宜的焙烧温度为800℃,此时大豆油转化率为96. 5%,MAG收率为53. 4%。     

不同制备方法对MgFe氧化物催化吸附SO2性能的影响

用不同的制备方式得到了 3种MgFe复合氧化物和混合物 ,即机械混合的Fe₂O₃ +MgO ;以MgO为载体 ,浸渍法制备的Fe₂O₃ /MgO ;以MgFe水滑石类为前驱体 ,经焙烧制得MgFeO_x.分别测定了 3种材料对SO₂ 氧化吸附的速率和硫容量 ,发现MgFeO_x 脱硫性能最好 ,硫容量达到 1.4gSO₂/g吸附剂 .通过BET、XRD和IR的表征 ,分析了材料脱硫性能好的原因 .主要是高度分散状态的MgFeO_x 中Mg和Fe的协同作用 ,Fe起到了催化氧化的作用 ,Mg是吸附中心 ,氧化和吸附的耦合加快了MgFeO_x 对SO₂ 的吸附速率 ,增加了硫容量     

铌氧化物的催化应用

综述了含铌氧化物的特征及其在不同催化过程中的应用.铌氧化物水化物具有较强酸性,在固体酸催化领域一直有大量应用.铌氧化物是优良的促进剂和良好的载体.当少量铌加入到现行催化剂中大大提高了催化剂的活性和延长了催化剂的寿命;铌氧化物在作为金属与金属氧化物载体方面也展现了优越的性能.另外,由于铌氧化物很容易与其他氧化物反应生成具有复杂结构的混和氧化物,许多含铌的混和氧化物以及铌负载到其他氧化物上的催化体系已被广泛研究.     

锌锰铝复合氧化物制备及其催化性能

采用共沉淀法合成了锌锰铝类水滑石前驱体,经过焙烧处理后制备了锌锰铝复合氧化物,用于催化H2O2氧化分解亚甲基蓝,探讨了H2O2用量、亚甲基蓝初始质量浓度、催化剂用量和反应时间对降解脱色率的影响。实验表明,在H2O2质量分数为3%,亚甲基蓝初始质量浓度为25 mg/L,催化剂用量为1.0 g/L,反应时间为4 h时,亚甲基蓝平均脱色率可达到92.23%。     

锰铈固溶体复合氧化物用于CO和CH_4催化氧化

采用氧化还原共沉淀法制备系列不同配比的锰铈复合氧化物,用于CO和CH4催化氧化,考察不同焙烧温度对催化剂性能的影响。研究表明,焙烧温度500℃和Mn与Ce物质的量比为5∶5的催化剂具备最优的CO和CH4催化氧化性能。催化剂在90℃时,CO转化率可达100%;对于CH4催化氧化,反应温度500℃时,CH4转化率为80%。通过N2吸附-脱附、H2-TPR和XRD等研究其物化结构性能,结果表明,在系列催化剂中,焙烧温度500℃和Mn与Ce物质的量比为5∶5的催化剂具有最高的比表面积和最活泼的晶格氧,可能是其具有优异催化活性的原因。     

干燥温度对纳米氧化石墨烯/PHBH复合膜结构及性能的影响

通过溶液浇铸法制备得到纳米氧化石墨烯（GO）/聚羟基丁酸-羟基己酸酯（PHBH）复合膜,利用SEM、XRD、DSC、拉伸测试、阻隔测试及透明度测试等检测手段,研究了不同干燥温度对复合膜结构及性能的影响,优化了制备工艺。结果表明：随着干燥温度的升高,GO在PHBH中的分散性以及复合膜的结晶度、断裂伸长率和阻隔性先增加后减小,而拉伸强度及透光率则随温度的增加而增加。当干燥温度为45℃→55℃梯度升温时,GO在PHBH中均匀分散,且复合膜的断面光滑,有良好的结晶度、热稳定性、力学及阻隔性能,其拉伸强度、断裂伸长率可分别达到20.11MPa、17.47%,且透氧系数及水蒸气透过系数分别为48cm³/(m²·d)、13.33g/(cm²·d),综合性能优于其他干燥温度下的复合膜。     

催化湿式氧化法处理氨氮废水的研究

以过渡金属氧化物 Cu O为主活性组分通过对 Mn O2 的复合和掺入电子助剂 Ce O2 的考察 ,研制出适用于催化湿式氧化法处理氨氮废水的复合催化剂 .实验结果表明 ,新制备的复合催化剂氧化活性显著提高 ,并有效地抑制铜的溶出 .通过对氧气分压、反应温度和废水 p H等工艺条件的进行考察 ,由实验结果得出催化湿式氧化法处理氨氮废水的适宜工艺条件为 2 5 5℃ ,4.2 MPa和 p H=1 0 .8,在此条件下用自制催化剂处理初始浓度为 1 0 2 3mg/L氨氮废水 ,在 1 5 0 min内 ,NH3 - N的去除率达到 98% ,经处理后的废水达到国家二级 ( 5 0 mg/L)的排放标准 .     

锰氧化物材料的制备及应用进展

锰作为一种常见的变价金属,其在催化反应中能够起到很好的催化作用。而且锰的氧化物作为最常用的过渡金属氧化物之一,因其较易调控出较大的比表面积、较强的吸附性能、较好的氧化还原能力以及较好的低温催化活性,已经成为了环境治理以及能源领域中的研究热点。介绍了MnO_x催化剂材料的合成、性质,以及在CO催化氧化、挥发性有机污染物的催化氧化、气体的吸附与分离以及电池的电极材料等应用方面一些最新的研究进展。     

温度对生物净化滤柱中氨氮、铁、锰去除效果的影响

温度是生物净化滤柱运行的一个重要参数,采用生物净化滤柱处理模拟含氨氮、铁、锰地下水,考察水温从约25℃降到约6℃过程中氨氮、铁、锰的去除效果。结果表明,出水氨氮、总铁、锰的浓度分别低于0.15mg/L、0.1mg/L、0.05mg/L,均低于国家标准。出水总铁、锰均未受到水温下降的影响,但是出水氨氮浓度逐渐从约0.02mg/L升高到约0.12mg/L。进一步分析发现,铁主要在滤层的0~0.4m段去除,去除效果没有受到水温变化的影响。氨氮、锰主要在滤层的0~0.8m段去除,其沿程浓度均随水温降低而明显升高。氨氮、锰的生物去除符合一级动力学反应,水温为24.6℃、15.3℃、6.7℃时,两者的动力学常数k分别为0.154min^-1、0.186min^-1,0.143min^-1、0.175min^-1,0.103min^-1、0.163min^-1;半反应时间t_1/2分别为4.51min、3.72min,4.83min、3.96min,6.72min、4.24min。随着试验水温的降低,氨氮、锰的去除效果明显受到影响。     

锰氧化物活化过硫酸盐降解有机污染物的研究进展

基于硫酸根自由基(SO_4~-·)的高级氧化技术是近年来迅速发展起来的一种水污染控制技术。非均相活化或硫酸盐诱导产生(SO_4~-·)具有高效、无二次污染等优势,其中锰氧化物是一类廉价、高效的过硫酸盐活化材料。综述了四类锰氧化物在活化过硫酸盐降解有机污染物的研究进展。     

Ce-Zr-V-O复合氧化物对二氯甲烷催化燃烧性能

用共沉淀法制备不同铈锆比及V掺杂量的Ce - Zr -V-O复合氧化物催化剂,在常压固定床反应器上对复合氧化物催化剂用于二氯甲烷催化燃烧的活性进行评价,采用BET、XRD、XPS和H2 - TPR等方法对复合氧化物催化剂进行表征.结果表明,V与Ce - Zr形成了Ce - Zr -V-O固溶体,V掺杂提高了催化剂的比表面积和孔径,形成了更多的晶格缺陷和活性中心,使催化剂具有更高的催化活性和稳定性.n(Ce)∶n(Zr)∶n(V)=7∶3∶0.5时,Ce0.7Zr0.3V0.05 O2-λ催化剂活性最好,小于300℃,连续反应200 h,二氯甲烷转化率大于98％.     

铜锰氧化物水煤气变换催化剂的还原与催化性能

以CuSO₄·5H₂O和MnSO₄·H₂O为前驱物,NaOH为沉淀剂,选用共沉淀工艺,添加Al₂O₃、BaO+Al₂O₃、ZrO₂+Al₂O₃或CeO₂+Al₂O₃粉末作为催化助剂,制备了4种铜锰氧化物水煤气高温变换催化剂。X射线衍射分析表明,4种铜锰氧化物催化剂的主要化学成分为氧化铜和氧化锰系化合物以及锰钡、铜锰和铜锰铝复合氧化物;在催化水煤气变换反应(WGSR)后,4种铜锰氧化物的化学成分发生了变化。H2还原实验结果表明,在4种铜锰氧化物中,添加ZrO₂+Al₂O₃的铜锰氧化物H₂还原效率最好;而添加CeO₂+Al₂O₃的铜锰氧化物H2还原效率最小。对WGSR出口气中CO体积分数进行对比分析可知,分别添加Al₂O₃和CeO₂+Al₂O₃铜锰氧化物催化剂的变换活性较好。