四方相氧化锆基MnO_x-CeO_2负载型催化剂在低温NH_3-SCR中的应用

以纳米t-Zr O2为载体,用浸渍法制备出Mn Ox-Ce O2/t-Zr O2催化剂,考察了活性组分负载量、反应温度对催化剂NH3-SCR脱硝活性的影响,脱硝活性测试结果显示,在低温脱硝温度范围,催化剂脱硝效率随反应温度和活性组分负载量的增加而增加。反应温度为100℃时,2.5%Mn Ox-Ce O2/t-Zr O2脱硝效率为68.1%,15%Mn Ox-Ce O2/t-Zr O2脱硝效率达97.4%。XRD、BET、TPR等表征测试结果表明,催化剂表面具有良好的氧化还原能力,表面织构对NH3-SCR脱硝反应有利;NH3-TPD测试显示,Mn Ox-Ce O2/t-Zr O2催化剂表面NH3主要吸附在Lewis酸性位成配位态NH3,与气态NO反应生产中间产物NH2NO,最后分解为N2和H2O。     

CuFe2O4催化剂的制备及其NH3-SCR催化性能研究

通过微波法合成了金属有机骨架材料Cu-MIL-101(Fe),然后以此为前驱体煅烧制备了CuFe2 O4催化剂,并考察了反应温度、催化剂用量、空速、SO2、H2 O等因素对催化剂NH3-SCR催化性能的影响.测试结果表明CuFe2 O4催化剂可以在250～450℃的宽温度区间保持90％以上的脱硝效率,反应前后催化剂无明...     

盐酸改性V_2O_5/TiO_2及其催化甲醇选择性氧化的研究

对TiO2负载V2O5催化剂进行盐酸改性制得了HC-V/TiO2催化剂,并将其应用于甲醇选择性氧化制二甲氧基甲烷(DMM)。V2O5负载量为10%的催化剂10V/TiO2上,钒氧物种具有良好的分散性。对10V/TiO2进行不同量的盐酸改性制备了HC-10V/TiO2催化剂,对其进行XRD、UV-Vis、H2-TPR、NH3-TPD表征。结果表明,适量的盐酸改性能有效改善催化剂的酸性,但对钒氧物种的分散性和还原性没有影响,改性后催化剂的反应活性和稳定性也得到很大提高,甲醇转化率和DMM选择性明显增加。Cl-负载量为4%的催化剂4HC-10V/TiO2在反应温度160℃时,甲醇的转化率为77.60%,DMM的选择性高达78.31%。     

Pd-ZrO2/Al2O3催化剂对丙烯选择性催化还原NO的催化活性研究

采用浸渍法制备了具有高比表面积的氧化铝负载的Pd-ZrO2复合物催化剂(Pd-ZrO2/Al2O3),利用BET、XRD、TEM等手段研究了该复合物催化剂的物理特性,并重点研究了该复合物催化剂对以C3H6为还原剂选择性催化还原(SCR)NO的催化反应活性,分别讨论了反应温度、组分、焙烧温度、原料气组分、空速等因素对该催化反应的影响.结果发现,少量的Pd纳米粒子均匀分散于载体氧化铝上,添加适量ZrO2后,所制备的低负载量的Pd(1wt%)-ZrO2(2wt%)/Al2O3复合物催化剂具有较高的NO选择性催化还原反应活性,在240～250℃可使NO的转化率达到50%～70%.其活性提高的机制在于适量ZrO2的添加增强了反应物中NO和C3H6在催化剂表面的吸附,同时与Pd催化剂形成一种协同催化作用.     

Cum-Fen/Ti1-xSnxO2复合催化剂的脱硝性能及抗硫活性

采用共沉淀法制备Ti1-x Snx O2复合氧化物,浸渍负载质量分数10％的CuOx和FeOy活性组分,制备一系列Cum-Fen/Ti1-x Snx O2催化剂.探究不同Ti/Sn和Cu/Fe(物质的量比)对Cum-Fen/Ti1-x Snx O2催化剂的NH3-SCR反应活性的影响.研究结果表明,Ti0.67 Sn0.33 O2载体可促进活性组分CuOx和FeOy的相互作用.当Cu/Fe为3:1时,在300℃ 下NOx的转化率达到91.3％;向反应体系通入286 mg/m3 SO2反应3 h后,NOx的转化率仅下降2.6％.X射线光电子能谱(XPS)、程序升温还原(H2-TPR)、程序升温脱附(NH3-TPD和NOx-TPD)的表征表明,CuOx和FeOy之间存在相互作用,与单一的Cu/Ti0.67 Sn0.33 O2和Fe/Ti0.67 Sn0.33 O2对比,复合催化剂表面吸附氧浓度相对增加15％ ～33％,总酸量增大56％,从而提高了催化剂脱硝活性.     

化学气相沉积制备V_2O_5-WO_3/TiO_2催化剂及表征

以蜂窝堇青石为基体,采用化学气相沉积技术结合浸渍工艺制备出V2O5-WO3/TiO2脱硝催化剂,通过SEM、BET、XRD和EDS完成载体以及催化剂微观结构和成分表征,并利用活性评价装置测试了催化剂NO脱出率。试验结果表明,化学气相沉积技术制备的载体表面为锐钛矿型TiO2,其颗粒聚集成团块状,BET为62.73m2/g,平均孔径为9.8nm。制备的V2O5-WO3/TiO2催化剂孔结构规律与TiO2载体相似,V2O5在TiO2载体上无定形态单层分散,微量V2O5在微区长大成针状,宽度100nm;在350℃、4000h-1、n(NH3)/n(NO)=1时,催化剂NO脱出率ηNO达到96.7%。     

SCR烟气脱硝催化剂V_2O_5-WO_3/TiO_2性能研究

通过浸渍法制备了V2O5-WO3/TiO2催化剂,考察催化剂在SCR反应中的脱硝性能.结果表明,WO3的引入扩宽了催化剂的反应窗口,随着WO3含量增加,脱硝率略有上升,特别是在高温阶段.当WO3含量为8%时,催化剂具有最佳效果,在250~400℃范围内,NO脱除率都能达到95%以上,450℃时,脱硝率仍能达到89.19%.此外,进一步考察了空速值、氧浓度、氨氮比、NO初始浓度等不同条件下对催化剂活性的影响.     

纳米锐钛矿TiO_2及负载金催化剂的制备与催化性能

通过简单的水解-沉淀法制备了纳米TiO2,考察了反应条件对其粒径和晶型的影响。结果表明制备小粒径锐钛矿TiO2的有利条件为:倒加法;Ti(OBu)4与C2H5OH、H2O与C2H5OH和Ti(OBu)4与H2O的体积比分别为1/3、1/4和1/1;pH=7和400℃焙烧。沉积-沉淀法制备的Au/TiO2催化剂催化CO氧化结果表明,催化剂的活性受焙烧温度影响很大,200℃焙烧的催化剂具有最好的催化活性。     

CuO/Ce_(1-x)Zr_xO_2催化剂的合成及表征测试

采用共沉淀法制备了一系列CuO/Ce_(1-x)Zr_xO_2催化剂,考察了催化剂中氧化铜的含量、载体中的铈锆比和焙烧温度对催化剂活性的影响。利用XRD对所制催化剂的晶相结构进行了表征;H2-TPR研究了催化剂的氧化还原能力;以NO的转化效率作为评价指标,进行了催化活性评价。测试结果表明450℃焙烧的催化剂活性较好,在同一铈锆固溶体上负载不同比例的CuO,对于x%CuO/Ce_(0.9)Zr_(0.1)O_2负载CuO量为11.5%、温度达到190℃时,NO转化率达到50%;300℃时NO转化率接近100%。不同铈锆比对催化剂活性具有一定的影响,对于11.5%CuO/Ce_(1-x)Zr_xO_2系列催化剂,当x=0.1时活性较好,完全转化温度比纯铈基载体降低了50℃。     

催化剂MnCe（y）Ox/TiO2的制备及其催化燃烧甲苯的活性

以TiO2为载体,采用浸渍法制备了不同配比的MnCe复合型催化剂,并采用X射线衍射(XRD)、氧气的程序升温脱附(O2-TPD)和氢气的程序升温还原(H2-TPR)对制备的催化剂进行表征,比较了催化剂催化氧化(燃烧)甲苯的活性。研究结果表明,所制备的催化剂MnCe(y)Ox/TiO2对甲苯有明显的催化活性。当Ce/(Mn+Ce)的摩尔比为0.1时,催化剂MnCe(0.1)Ox/TiO2的催化活性最高,甲苯的转化率达到90%时的温度为254℃。在催化剂MnOx/TiO2中掺杂少量的Ce元素,有利于活性组分Mn物种在载体表面上以更小颗粒而且更高的分散度存在,从而提高催化剂的催化活性。     

固体超强酸SO42-/TiO2-Al2O3的制备及其催化合成冰片

采用溶胶-凝胶法和浸渍法制备了系列SO_4~(2-)/TiO_2-Al_2O_3固体超强酸催化剂,运用XRD、NH_3-TPD、FT-IR、PyFTIR、XPS、SEM等技术手段,研究了复合催化剂材料的结构与性质,初步探讨了固体超强酸SO_4~(2-)/TiO_2-Al_2O_3催化剂的构效关系,得到适宜的催化剂制备条件为:n(TiO_2)/n(Al_2O_3)=1∶2、硫酸浸渍浓度1mol/L、催化剂焙烧温度500℃。考察了物料物质的量比、催化剂用量、反应时间等对催化合成冰片的影响。结果表明,在物料物质的量比为1∶0.4,催化剂用量为α-蒎烯质量的7%,采用程序升温方式(65℃-1h,75℃-4h,90℃-1h)加热的条件下,固体超强酸SO_4~(2-)/TiO_2-Al_2O_3催化剂的催化活性最高,α-蒎烯的转化率高达100%,龙脑的收率高达59.74%,SO_4~(2-)/TiO_2-Al_2O_3固体超强酸催化剂在重复使用6次的条件下,α-蒎烯的转化率均不变,龙脑的收率下降2.99%,催化剂的重复使用性良好。     

V2O5/CNFs/蜂窝状堇青石催化剂的结构控制及其烟气脱硝性能

采用化学气相沉积法,在涂层Al2O3的蜂窝状堇青石表面生长纳米碳纤维(CNFs),通过负载V2O5催化剂,制成低温蜂窝状脱硝催化剂.采用SEM、TEM、XRD和XPS等分析方法,对所制催化剂的物化性质及其脱硝性能进行了分析.研究结果表明,当CNFs在堇青石表面的生长厚度为0.74μm时,所制CNFs/堇青石载体的压缩强度达34.46 MPa;在150~250℃范围内,V2O5/CNFs/蜂窝状堇青石催化剂表现出较高的低温脱除NO活性,其中当CNFs的生长量为12.5%、V2O5担载量为1%时,在250℃下NO的转化率达95%左右.     

超临界流体干燥法制备TiO2/ Fe2O3 和TiO2/ Fe2O3/ SiO2 复合纳米粒子及光催化性能

以TiCl₄ 、Fe (NO₃ )₃·9H₂O 和Na₂SiO₃19H₂O 为原料, 采用溶胶凝胶法结合超临界流体干燥法(SCFD)制备了纳米级TiO₂/ Fe₂O₃ 和TiO₂/ Fe₂O₃/ SiO₂ 复合光催化剂。以光催化降解苯酚对所得催化剂的催化活性进行了评价。结果表明, 纳米TiO₂/ Fe₂O₃ 复合粒子与单组分TiO₂ 比较, 复合粒子光催化活性高于单组分的TiO₂, 6h 苯酚降解率高达95.9 %。SiO₂ 的加入可以抑制纳米粒子粒径的长大和晶相的转变, 增强TiO₂ 纳米粒子的热稳定性。复合光催化剂中Fe₂O₃ 最佳掺入量为0.06 %, SiO₂ 最佳掺入量为10 %(摩尔分数) 。并用XRD、TEM 和FTIR 等手段进行了表征。TiO₂ 以锐钛矿型形式存在, SiO₂ 以无定性形式存在。比较了不同制备方法制得的TiO₂/ Fe₂O₃ 复合光催化剂, 得出超临界干燥法制备的光催化剂具有粒径小、比表面积大、分散性好、光催化活性高等特点。采用超临界流体干燥可直接得锐钛型纳米复合光催化剂。     

WO3添加方式对V2O5/TiO2催化剂性能影响

以TiO2为载体,采用挤压成型法制备了钒系蜂窝整体式SCR脱硝催化剂,通过N2吸附-脱附(BET)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、FT-Ra-man光谱等表征手段和催化活性测试对混合练泥工序中助催化剂WO3不同引入方式制备的催化剂进行了对比研究。实验结果表明,由钛钨粉制备的催化剂具有较大的比表面积及孔容积;而由偏钨酸铵制备的催化剂具有较均匀的微观结构形貌,活性物种分散性好,拥有更多的VO6八面体结构,且出现了WOx四面体结构,表现出良好的NH3-SCR活性和较宽的活性温度窗口,在空速为10000h-1,氨氮比为1.0时,活性温度范围内NO脱除率达到了93%。     

球形活性炭担载MnOx-CeO2和三聚氰胺的低温脱硝行为研究

以MnO_x-CeO₂为活性组分, 以三聚氰胺为还原剂, 制备了球形活性炭(SAC)担载MnO_x-CeO₂和三聚氰胺的复合催化剂, 并考察了该催化剂在低温下(120~180℃)对NO的选择性催化还原(SCR)反应行为。实验还利用扫描电子显微镜-能谱仪(SEM-EDS)、X射线衍射(XRD)和低温N₂吸附法等技术对催化剂进行了表征。结果表明, 当反应温度为180℃、空速为6000 h^-1、NO和O₂浓度分别为0.1%和8%时, 担载8% Mn(摩尔比Mn:Ce固定为1:1)和10%三聚氰胺的催化剂可在8.8 h内实现99%的NO_x转化率。煅烧温度高于400℃将促使MnO_x-CeO₂形成更大的晶体颗粒和更加规整的晶型结构, 从而降低其melamine-SCR活性。三聚氰胺担载量高于15%将造成催化剂比表面积和孔容的急剧减小, 最终导致其稳态NO_x转化率的下降。而金属氧化物担载量的增加和反应温度的升高都有利于Melamine-SCR反应, 且在较宽的NO和O₂浓度范围内, 催化剂的稳态NO_x转化率都能维持在99%左右。     

失活钒钛基SCR催化剂性能表征及其再生

主要研究了钒钛基脱硝催化剂失活机理及再生。采用SEM、EDS、XRD、BET等手段对国内某家燃煤火电厂运行20000h的SCR脱硝催化剂进行表征,然后使用0.5mol/L的硫酸和0.01mol/L的氢氟酸对运行过的催化剂进行了清洗再生并通过烟气模拟-催化剂活性测试系统考察了催化剂的脱硝活性。结果表明,相比于新鲜催化剂,运行后的催化剂活性明显下降,孔容和比表面积有所下降,其表面存在着组成复杂的飞灰,飞灰主要成分为SiO2;采用0.01mol/L氢氟酸溶液清洗能够明显恢复催化剂的脱硝活性,这是因为氢氟酸可以有效清除失活催化剂表面的SiO2。     

A study on N2O catalytic decomposition over Co/MgO catalysts

Different oxide supported cobalt catalysts were prepared by co-precipitation method and tested for the decomposition of nitrous oxide. Co/MgO with cobalt loading of 15% showed the best activity and a 100% N(2)O conversion was obtained at temperatures higher than 700 K. The active phase of cobalt species in Co/MgO catalysts was Co(3)O(4) highly dispersed in the matrices of MgO, based on XRD and XPS results as well as the kinetic analysis. The existence of NO, O(2) and H(2)O in reaction system showed different negative effects on N(2)O decomposition. Nevertheless, a 100% N(2)O conversion could be achieved at 800 K under simulated conditions of tail gas from nitric acid plant. Moreover, Co/MgO catalyst exhibited quite good durability and no obvious activity loss was observed in the 100 h stability test.     

Catalytic performance of nanosized Pt-Au alloy catalyst in oxidation of methanol and toluene

The alloy formed between a group-VII metal such as platinum and a group-IB metal such as gold changes the catalytic behavior compared to the monometallic phase, increasing the selectivity toward certain products and also decreasing the deactivation rate. Pt-Au alloy nanoparticles coated on alumina support were found to be catalytically very active for complete oxidation of methanol and toluene. Furthermore, the nanosized Pt-Au particles were added to ZnO/Al2O3 on monolith catalyst. Also, effect of various parameters such as concentration of methanol and toluene and feed flow rate was investigated. Au particles were sized in 20 approximately 30 nm and Pt particles were well dispersed. In case of alumina supported powder catalyst, complete oxidation of methanol occurred at a temperature lower than that of toluene. From oxidation activity of monolithic honeycomb with Pt and Au particles, the conversion of methanol was increased with increasing the concentration of methanol, but conversion of toluene showed a decreasing tendency as the concentration of toluene increased. Also, conversion of methanol over honeycomb catalyst was not largely affected by feed flow rate, while conversion in toluene oxidation was decreased rapidly as feed flow rate was increased. As a result, the Pt-Au/ZnO/Al2O3/M catalyst used is likely to efficiently treat a large volume of exhaust gas containing VOCs.