K2O对V2O5-WO3/TiO2催化剂的中毒作用

实验室制备了V2O5-WO3/TiO2的脱硝催化剂,采用模拟中毒法,在此催化剂上负载碱金属氧化物K2O,通过BET,XRD,SEM等方法对微观结构进行表征.在SCR活性试验台上研究不同含量K2O对催化剂脱硝活性,N2O生成率和SO2氧化率的影响.结果发现:K2O对于催化剂的毒性较强,随着添加量的增大,NO脱除率急剧下降,SO2的氧化率大大提高;较大含量的K2O(nK/nV=1,摩尔比)使催化剂比表面积有所减少,催化剂颗粒发生轻微团聚,微观结构变化不大,但NO的脱除率小于50%(380℃),N2O的生成率和SO2的氧化率均增加;K2O通过与V2O5的活性酸性位结合,使催化剂中有效活性位数量大为降低,导致脱硝活性下降.     

SO42-/ZrO2固体酸的制备及其对柠檬酸酯化反应的催化性能

以皮胶原纤维为模板制备了SO42-/ZrO2固体酸.通过扫描电镜(SEM)、傅里叶红外光谱(FT-IR)、X-射线光电子能谱(XPS)、氨气程序升温脱附(TPD)、X-射线衍射(XRD)、比表面积和孔径分析等对SO42-/ZrO2固体酸的结构和物理性能进行了表征.结果表明,SO42-/ZrO2较完整地保持了胶原纤维的纤维状结构.SO42-在ZrO2的表面进行了配位螯合,形成了固体超强酸.随着热处理温度的升高,SO42-/ZrO2的比表面积和平均孔径下降,其中等强度酸性中心逐渐减弱,直至消失.在柠檬酸的酯化反应中,纤维状结构的SO42-/ZrO2固体酸表现出较高的催化活性,该催化剂具有较好的重复使用性.     

PtSnLa/Ca-Al_2O_3作为异丁烷脱氢催化剂的研究

采用海藻酸铵辅助法制备了Ca掺杂Al_2O_3小球(粒径为(1.8±0.1),mm),并通过顺序浸渍法获得PtSnLa/Ca-Al_2O_3催化剂,采用XRD、XRF、氮吸附-脱附与NH_3-TPD等方法研究了载体及催化剂的性质,并探讨了Ca掺杂含量与La含量对异丁烷催化脱氢性能的影响.研究表明:载体中Ca的引入可增加催化剂的热稳定性,从而在催化剂制备过程中保留较高的比表面积,同时还可降低催化剂的表面酸性;随着Ca含量的增加,催化活性先升高后降低,以Ca0.89-Al_2O_3为载体制备的催化剂的催化性能最佳;添加适量La可提高催化脱氢性能,最佳负载量为1.1%(质量分数).     

Zr改性CeO_2/TiO_2催化剂选择性催化还原烟气脱硝性能

采用Zr对CeO_2/TiO_2催化剂进行改性,考察Zr掺杂对CeO_2/TiO_2催化剂NH_3选择性催化还原NO性能的影响,利用静态N_2物理吸附、X射线衍射(XRD)、NH_3程序升温脱附(NH_3-TPD)和X射线光电子能谱(XPS)对其脱硝机制进行分析。结果表明,Zr掺杂能够拓宽CeO_2/TiO_2催化剂的温度窗口,提高其脱硝活性和抗H_2O/SO_2性能。Zr掺杂能够增大CeO_2/TiO_2催化剂的比表面积和总孔容,抑制载体锐钛矿TiO_2发生晶相转变,显著提高催化剂的表面酸性,增加催化剂表面Ce~(3+)和化学吸附氧的原子浓度,使得催化剂表面NH_3吸附能力加强,氧化还原能力提高,有助于促进SCR反应的进行。     

新法制备CeO2/TiO2及其光催化活性的测定

以离子液体1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐([Bmim][PF6])为溶剂联合浸渍法制备复合半导体CeO2/TiO2.用甲基橙为探针测试催化剂的活性,得出当Ce(NO3)3*6H2O的掺杂量为0.05 g,催化剂用量为0.8 g时光催化活性最高的结论,在30 min时甲基橙的降解率可达99%以上.并用XRD、N2吸脱附对催化剂的物相及比表面进行分析.XRD结果显示CeO2的掺杂并没有改变二氧化钛的晶型,仍为锐钛矿型.根据IUPAC分类,N2吸脱附曲线表明掺杂后的二氧化钛具有孔结构,其比表面积和孔径分别为109 m2/g和56.4 nm.     

SO2对燃煤电厂SCR脱硝催化剂性能影响的研究

本文对SO2影响燃煤电厂SCR脱硝催化剂的性能进行研究。利用中试装置对新鲜和在运的18×18孔SCR脱硝催化剂进行工艺性能评价,同时对催化剂理化特性进行表征。结果发现：SO2对新催化剂的影响具有两面性。老化过程前期,不断吸附于催化剂表面的SO3增加了酸性位数量,提高了脱硝效率;老化过程后期,吸附的SO3含量达到“饱和”状态以及SCR反应所需的V5+的减少,SO2的负作用开始凸显。随着运行时间增加,催化剂表面不断累积硫酸盐物种,催化剂的部分活性位被遮蔽,比表面积和孔容不断减小,脱硝效率开始下降,下降的速度与硫酸盐的累积速度成正比。     

SO_2对燃煤电厂选择催化还原脱硝催化剂性能的影响

对SO_2影响燃煤电厂选择性催化还原(selective catalytic reduction,SCR)脱硝催化剂的性能进行研究。利用中试装置对新鲜和在运的18×18孔SCR脱硝催化剂进行工艺性能评价;同时对催化剂理化特性进行表征。结果发现:SO_2对新催化剂的影响具有两面性。老化过程前期,不断吸附于催化剂表面的SO3增加了酸性位数量,提高了脱硝效率;老化过程后期,吸附的SO_3含量达到"饱和"状态以及SCR反应所需的V~(5+)减少,SO_2的负作用开始凸显。随着运行时间增加,催化剂表面不断累积硫酸盐物种,催化剂的部分活性位被遮蔽,比表面积和孔容不断减小,脱硝效率开始下降,下降的速度与硫酸盐的累积速度成正比。     

金属有机骨架MIL-100(Fe)担载CeO_2复合脱硝催化剂抗硫性能研究

在选择催化还原(selective catalytic reduction,SCR)反应中,SO_2对脱硝催化剂活性具有重要影响.通过浸渍法制备的金属有机骨架(metal-organic frameworks,MOFs)MIL-100(Fe)(materials of Institute Lavoisier,MIL)担载CeO_2的CeO_2/MIL-100(Fe)催化剂在250℃含有500×10~(-6) SO_2的条件下,对NO_x转化率在10h内可以稳定在91%以上,高于MIL-100(Fe)催化剂的83%.原位红外漫反射傅里叶变换谱实验结果表明,SO2会导致MIL-100(Fe)催化剂表面B酸性位上NH_4~+物种的吸附强度降低,由此导致了含硫SCR反应中NO_x转化率下降.CeO_2/MIL-100(Fe)催化剂中由于添加了CeO_2,有效地减弱了SO2对催化剂表面B酸性位上NH_4~+物种吸附强度的影响,提高了含硫条件下NO_x的转化率,增强了复合催化剂在SCR反应中的抗硫性能.     

富氧条件下In2O3/Al2O3催化剂C3H6选择性还原NO

以碳氢化合物作为还原剂的选择性催化还原法(SCR)被认为是净化稀燃汽车尾气中NO的最有效途径之一.采用溶胶-凝胶法制备了In2O3/Al2O3氧化物催化剂,对其进行了BET、XRD、XPS及TPD表征. 在固定床反应器上用C3H6作还原剂,考察了不同焙烧温度,H2O及SO2对催化剂活性的影响. 结果发现,催化剂的最佳焙烧温度为600 ℃,在反应温度为400 ℃时,NO最大转化率为95%. 水蒸汽存在下,NO转化活性温度窗口向高温方向移动,NO最大转化率下降到90%,对应的反应温度为450 ℃. 添加φ(SO2)=0.009%后,催化剂在低于350 ℃的区间还原NO的活性得到一定程度的提高,表现出促进作用. 当反应温度大于350 ℃后,催化活性明显下降,NO最大转化率下降到58%.     

介孔SO■/ZrO_2的制备、表征及应用

使用水热合成法,以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为模板剂,ZrOCl_2·8H_2O为锆源,水为溶剂,在碱性条件下成功地制备出介孔SO■/ZrO_2.通过傅里叶红外光谱分析(FTIR),N_2物理吸脱附(BET),透射电镜(TEM), X射线衍射(XRD),氨程序升温脱附(NH_3-TPD)手段对其结构进行了表征.结果发现,550℃煅烧后样品的比表面积为179 m~2/g,平均孔径为4.1 nm;TEM显示样品的孔道呈蠕虫状;NH_3-TPD表征发现该催化剂具有超强酸性.该催化剂用于煎炸废油甲酯化反应中生物柴油的制备,具有较高的活性,在200℃下反应6 h后的收率能达91%以上.     

纺锤型CuO/CeO_2催化剂CO还原NO催化性能的研究

水热法合成纺锤型CeO_2载体,再通过浸渍法制备纺锤型CuO/CeO_2催化剂。采用X射线衍射(XRD)、N2吸附—脱附、扫描电镜(SEM)、高分辨透射电镜(HRTEM)、程序升温还原(H2-TPR)、程序升温脱附(O2-TPD)对样品进行表征。以CO+NO为反应模型并研究其催化性能。考察不同CuO负载量在纺锤型CeO_2载体上的分散性及其CuO/CeO_2催化剂的催化活性。结果表明:CuO负载量小于9%时,CuO均匀分散在载体表面,且样品比表面积,Ce3+和氧空位的量都随着CuO的量增大而增大。当CuO的负载量为9%时,高度分散在载体表面的CuO活性组分最多,比表面积、Ce3+和氧空位的量最大,还原性最强,因此催化CO+NO的催化性能最好。在290℃时,其NO的转化率、N2选择性、N2收率都能达到100%。但当负载量大于9%时,由于过量的CuO聚集成大颗粒的CuO分子簇覆盖在载体表面,导致分散在载体表面的CuO活性组分减少,比表面积减小,还原性能降低,CO还原NO的催化性能降低。     

添加稀土元素Th对固体超强酸SO_4~(2-)Fe_2O_3的改性研究

本文用0.25mol·L1的H2SO4和不同浓度的Th(NO3)4的混合液浸渍Fe2O3,经过滤、干燥、焙烧制得了含钍固体超强酸SO24FeThO,发现其异丙醇脱水催化活性显著提高,并用水作吸附分子对其进行了差动热分析研究,结果表明其脱附终止温度得到了提高.红外光谱表明,钍的加入使SO24FeThO超强酸表面硫酸根最高吸收峰发生红移.     

类水滑石负载铜基催化剂的CO还原NO催化性能的研究

采用共沉淀法制备Cu3Ce0.2Al0.8-O-HT型类水滑石,再负载不同比例的Cu O,得到一系列Cu O/Cu3Ce0.2Al0.8-O-HT催化剂。通过X射线衍射(XRD)、拉曼光谱分析(LRS)、N2吸附脱附分析(BET)、程序升温还原(H2-TPR)、原位红外漫反射(in situ DRIFTS)对样品表征,并且通过CO还原NO研究不同Cu O负载量的催化剂的催化性能。结果表明:8%Cu O/Cu3Ce0.2Al0.8-O-HT中的活性组分Cu O有较好的分散性,催化剂的还原能力最强,催化活性最好。NO转化率在200℃下就能达到100%,同时也具有较高的选择性,230℃下N2选择性达到100%。当负载量为5%时,负载的Cu O占据了载体表面一些活性位点,使得催化活性和选择性均比未负载的效果更差。当负载量8%的时候,随着负载的Cu O量的增加,Cu3Ce0.2Al0.8-O的前驱体表面的活性位点被Cu O慢慢地覆盖,比表面积减小,使得催化活性下降,还原能力降低,最终达到负载阀值时,尽管Cu O的负载量仍然在增加,但是催化剂的活性和选择性均保持不变。     

SO_2对NO催化氧化过程的影响 I.载体的作用

研究了载体在 SO2 影响 NO催化氧化过程中的作用 ,考察了反应温度为 42 3 K时 ,γ-Al2 O3、Zr O2 、Ti O2 和 Si O2 4种载体及其负载的 Pt催化剂对 NO的氧化性能 ,与 SO2 存在下的 NO反应活性相比 ,只有 γ-Al2 O3及其负载的 Pt催化剂上存在 SO2 促进 NO氧化的现象。运用 BET、XRD、IR及固体酸度测定等多种表征手段 ,对不同载体在反应前后的化学结构和表面性质进行了分析 ,并与反应过程相联系 ,证实 SO2 的吸附改变了γ-Al2 O3的表面结构 ,有利于产物 NO2 的脱附 ;而对 SO2 吸附能力较弱的其他载体或催化剂 ,SO2 的影响则不同     

SO2对NO催化氧化过程的影响Ⅰ. 载体的作用

研究了载体在SO2影响NO催化氧化过程中的作用，考察了反应温度为423K时，γ-Al2O3、ZrO2、TiO2和SiO24种载体及其负载的Pt催化剂对NO的氧化性能，与SO2存在下的NO反应活性相比，只有γ－Al2O3及其负载的Pt催化剂上存在SO2促进NO氧化的现象。运用BET、XRD、IR及固体酸度测定等多种表征手段，对不同载体在反应前后的化学结构和表面性质进行了分析，并与反应过程相联系，证实SO2的吸附改变了γ－Al2O3的表面结构，有利于产物NO2的脱附；而对SO2吸附能力较弱的其他载体或催化剂，SO2的影响则不同。     

富氧条件下In2O3／A12O3催化剂C3H6选择性还原NO

以碳氢化合物作为还原刑的选择性催化还原法(SCR)被认为是净化稀燃汽车尾气中NO的最有效途径之一．采用深胶—凝胶法制备了In2O3／Al2O3氧化物催化剂，对其进行了BET、XRD、XPS及TPD表征．在固定床反应器上用C3H6作还原剂，考察了不同焙烧温度，H2O及SO2对催化剂活性的影响．结果发现，催化剂的最佳焙烧温度为600℃，在反应温度为400℃时，NO最大转化率为95％．水蒸汽存在下，NO转化活性温度窗口向高温方向移动，NO最大转化率下降到90％，对应的反应温度为450℃．添加φ(SO2)＝0．009％后，催化剂在低于350℃的区间还原NO的活性得到一定程度的提高，表现出促进作用．当反应温度大于350℃后，催化活性明显下降，NO最大转化率下降到58％．     

纳米γFe_2O_3催化剂SCR脱除NO_x化学反应动力学

为了研究纳米γFe2O3催化剂选择性催化还原法(SCR)脱硝反应机理,采用微分反应器测量了纳米γFe2O3催化剂上SCR反应的动力学参数,并构建了SCR反应动力学模型.实验数据分析结果表明,NH3,NO和O2的反应级数分别为0,0.78~0.93和0.09~0.11,反应活化能为57.3 k J/mol.原位红外漫反射光谱(DRIFTS)实验结果表明:NH3能够强吸附到催化剂表面并达到饱和,进一步增加NH3的浓度并不能增加NO的转化速率;NO在有氧条件下能吸附到催化剂表面生成吸附态NO2和亚硝酸盐;在低于270℃的情况下SCR反应遵循Langmuir-Hinshelw ood(L-H)反应机理,在高于270℃的情况下则主要遵循Eley-Rideal(E-R)反应机理.     

有氧条件下Au/CeO2/Al2O3催化还原NO的研究

NO是形成光化学烟雾、生成酸雨和破坏大气臭氧层的前驱气体之一,消除NO已成为近几年国内外催化界的研究热点.Cu-ZSM-5是国内外研究最成熟的催化剂,但实用性差.本研究以HAuCl4为前驱体,沉积-沉淀法制备Au/CeO2/Al2O3催化剂,用X-射线衍射(XRD )进行表征,考察了加入CeO2对Au/CeO2/Al2O3催化活性的影响.结果表明Al2O3、CeO2/A l2O3表面的Au晶粒小, 分散度高.Au/Al2O3的deNOx活性较低,而含金复合催化剂Au/CeO2/Al2O3的活性高于Au/Al2O3及Cu-ZSM-5.     

共融盐Cs_2SO_4·V_2O_5催化剂上碳烟颗粒的催化氧化

采用软化学法合成了一系列Cs2SO4与V2O5不同摩尔比、具有低共熔点的Cs2SO4.V2O5共融盐,在热分析仪上确定了其共熔点,通过程序升温氧化实验考察了该共融盐催化剂在碳烟颗粒消除中的催化性能,重点研究了催化剂与碳烟颗粒间的接触模式,以及NO,SO2对催化剂性能的影响.结果表明:当Cs2SO4与V2O5的摩尔比为0.55∶0.45时,Cs2SO4.V2O5共融盐具有最低共熔点,其与碳烟颗粒在接近真实使用情况的松散接触时具有最优的催化活性.该共融盐对碳烟颗粒氧化所表现的高催化活性,是由于在反应条件下碳烟颗粒在催化剂表面被充分润湿而提高了两者的接触程度所致.在反应气氛中,加入NO对该共融盐催化剂的活性没有影响;添加少量SO2会导致其催化活性降低,但与其他碳烟颗粒氧化催化剂相比,该共融盐催化剂表现出最优的抗硫中毒能力.     

复合固体超强酸催化剂SO2-4/ZrO2-Al2O3-WO3的制备及表征

采用沉淀浸渍法制备复合固体超强酸催化剂SO2-4/ZrO2-Al2O3-WO3,运用Hammett指示剂法、FT-IR、XRD、SEM、TGA和BET等对相应的催化剂进行表征,并研究了陈化温度、焙烧温度、浸渍液浓度等制备条件以及Al2O3、WO3等不同金属氧化物的引入对SO2-4/ZrO2的影响.结果表明,低温陈化的试样具有较强的酸性和催化活性,添加Al2O3可增大催化剂的比表面积和酸度值,引入WO3有利于酸性的增强.复合固体催化剂SO2-4/ZrO2-Al2O3-WO3 的最佳制备方案是, 陈化温度为-10 ℃、m(Al2O3)/m(ZrO2)为3.5、m(WO3)/m(ZrO2)为1、浸渍液(NH4)2SO4浓度为1.0 mol·L-1、焙烧温度为500 ℃.该催化剂用于乙酸正丁酯的合成,其酯化率达到98.5%.