Pt掺杂CeO_2的密度泛函理论研究

在不同的氧化还原环境中,CeO2(二氧化铈)易发生Ce4+/Ce3+之间的转变,具有较高的储氧释氧能力(OSC)和较好的O2-传导性.它不仅作为三元催化剂(TWCs)的重要组成成分,而且在固体氧化物燃料电池(SOFC)电解质材料方面有重要应用价值,因而在工业方面受到广泛关注.许多实验研究表明Pt/CeO2体系在低温下有较高的活性,且金属Pt嵌入CeO2体系内.     

ZnO型复合脱硫剂的制备研究

用共沉淀法制备纳米ZnO型复合金属氧化物脱硫剂，此脱硫剂在中温、无氧条件下脱硫，硫容可达32．5％．同时，进行了锌、铜、锰氧化物的一元及二元组合的脱硫反应．实验证明：在相同的反应条件下，同时掺杂CuO和MnO2的ZnO脱硫剂的脱硫能力最佳，且降低了单——ZnO脱硫剂的硫化温度，少量的La2O3和CeO2作用于脱硫剂中，增加了脱硫剂的反应活性，提高了脱硫能力．并采用了DTA和XRD技术分析金属氧化物分解温度及脱硫剂组成结构。     

湿法脱硫系统中应用蒸汽相变技术脱除细颗粒

通过在脱硫塔进口烟气、塔内脱硫液进口上方添加适量蒸汽等措施,在湿法烟气脱硫(WFGD)系统中进行了利用蒸汽相变原理高效脱除细颗粒的试验研究.考察了采用CaCO3, Na2CO3, NH3·H2O等3种不同脱硫剂时,WFGD系统对细颗粒的脱除性能及其脱硫剂、蒸汽添加量、液气比(体积比)、脱硫塔进口气液温差等的影响,并进行了添加蒸汽和喷雾化水的对比试验.结果表明,由于形成无机盐气溶胶细颗粒,采用CaCO3, NH3·H2O脱硫剂时,WFGD系统对细颗粒的脱除效果明显差于Na2CO3脱硫剂;在WFGD系统中应用蒸汽相变原理可显著促进细颗粒的脱除,在蒸汽添加量为0.05 kg/m3时,细颗粒数浓度脱除效率可增至60%～70%以上;液气比的影响与脱硫塔内是否存在蒸汽相变有关;提高脱硫塔进口气液温差有利于细颗粒脱除;烟气温度较高时,利用雾化液滴的蒸发替代添加蒸汽也能显著促进细颗粒的脱除.     

沉淀法合成纳米CeO2及其性能

以Ce(NO3)3·6H2O为铈源,(NH-4)2CO3·H2O为沉淀剂,并加入少量PEG4000作为分散剂,采用液相沉淀法制备前驱体Ce2(CO3)3·H2O,前驱体经热处理合成了纳米CeO2.通过XRD,DTA/TG,TEM,BET及杂质含量分析,并根据XRD线宽法,按Scherrer公式计算平均晶粒尺寸,结合相对密度的测定研究了在不同热处理温度下纳米CeO2性能的变化.结果表明前驱体经300℃焙烧1 h已完全形成CeO2,属于立方晶系,空间群为Fm3m,原生晶粒粒径为5 nm左右,颗粒粒径为20 nm左右,比表面积达140.61 m2/g,孔径分布为5～15 nm,孔径峰值为9.3 nm,纯度≥99.97%;随焙烧温度提高,将引起CeO2晶粒尺寸和相对密度显著增大,比表面积减少.     

沉淀法合成纳米CeO2及其性能

以Ce(NO3)3·6H2O为铈源,(NH4)2CO3·H2O为沉淀剂,并加入少量PEG4000作为分散剂,采用液相沉淀法制备前驱体Ce2(CO3)3·H2O,前驱体经热处理合成了纳米CeO2.通过XRD,DTA/TG,TEM,BET及杂质含量分析,并根据XRD线宽法,按Scherrer公式计算平均晶粒尺寸,结合相对密度的测定研究了在不同热处理温度下纳米CeO2性能的变化.结果表明:前驱体经300℃焙烧1h已完全形成CeO2,属于立方晶系,空间群为Fm3m,原生晶粒粒径为5nm左右,颗粒粒径为20nm左右,比表面积达140.61m2/g,孔径分布为5～15nm,孔径峰值为9.3nm,纯度≥99.97%;随焙烧温度提高,将引起CeO2晶粒尺寸和相对密度显著增大,比表面积减少.     

利用除尘灰制备高效脱硫剂

利用Ca(OH)2和钢铁企业的除尘灰作为原料,通过不同的方法制备脱硫剂,在流化床反应器中进行脱硫性能实验,考察脱硫效率在95%以上的持续时间及钙利用率等指标,对其脱硫性能进行了比较.实验结果表明,除尘灰A中Fe2O3和FeO含量高,作为添加剂与Ca(OH)2混合焙烧后,钙利用率从18.2%提高到70.2%,脱硫效率在95%以上的持续时间从11min延长到31min.除尘灰A作为添加剂与Ca(OH)2混合焙烧,制备半干法烟气脱硫的高效脱硫剂,可以较大地提高钙利用率,对于烧结烟气脱硫具有重要的实用价值.     

热处理温度对溶胶-凝胶法制备的Ce_(0.97)Co_(0.03)O_2薄膜结构和光学性能的影响

采用溶胶-凝胶法,在Si(100)衬底上制备了3%Co掺杂CeO2薄膜,研究了不同热处理温度对Ce0.97Co0.03O2薄膜结构和光学性质的影响。X射线衍射(XRD)表明,3%Co掺杂CeO2薄膜为多晶薄膜,且未破坏CeO2原有的结构,随着退火温度的升高,晶粒尺寸逐渐增大。椭偏光谱法研究表明,Ce0.97Co0.03O2薄膜的光学常数(折射率n、消光系数k)随着退火温度增加而增大,光学带隙Eg随退火温度增加而减小,这是薄膜结构随退火温度增加发生变化所致。     

CeO_2对CuO/γ-Al_2O_3分散及烟气脱硫性能的影响

用分步浸渍法制备CuO/CeO2/γ-Al2O3脱硫吸收催化剂.X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)、H2程序升温还原(H2temperature programmed reduction,H2-TPR)和差热天平(thermogravimetric analysis,TGA)等技术分析表明,CuO在γ-Al2O3上的分散阈值为0.042 g/100 m2,CeO2以二维形态(2D-Ce)和团簇三维形态(3D-Ce)存在于γ-Al2O3表面.实验结果表明,CeO2有利于CuO分散,可明显提高CuO/γ-Al2O3吸收催化剂对SO2的吸收总量、吸收速率及其循环使用寿命.     

CeO2微结构的水热合成和光学性质

以Ce(NO3)3·6H2O作为铈源、尿素作为沉淀剂、K-30型PVP作为表面活性剂,采用水热法成功制备二氧化铈微结构.采用X射线衍射仪(XRD)、热重/差热分析(TG/DTA)、傅里叶变换红外谱(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)、拉曼光谱(Raman)、紫外可见近红外分光光度计(UV-Vis)和荧光分光光度计(PL)对此CeO2样品进行表征,结果表明:制备的CeO2样品具有萤石立方结构,样品中存在氧空位和Ce3+离子,样品具有较强的紫外吸收和室温光致发光性能.吸收边和拉曼峰位的移动与样品中氧空位和Ce3+离子有关.     

循环流化床烟气悬浮脱硫装置脱硫机理研究

本文在循环流化床烟气悬浮脱硫中试试验装置上，进行了烟气脱硫机理研究。本文机理适用于脱硫剂浆液雾化、大量脱硫灰循环情况下的烟气脱硫。中试试验中，以Ca（OH）2、Cao、Caco3为脱硫剂，在Ca/S＝1．0－2．5，AAST＝2－20℃的条件下测试了其脱硫性能及干燥性能。试验表明，Ca（oH）2、Cao、Caco3的脱硫性能依次降低，其脱硫效率分别相差约5％、35％。三种脱硫剂的脱硫效率随Ca／S的增加以及AAST的减小而增加。浆液滴的干燥时间为1．0－2．0秒。二氧化硫的脱除主要是在液滴干燥之前完成的。