xCeO2-yWO3-TiO2脱硝催化剂的 制备与性能

我国面临着大气污染物氮氧化物排放限制要求,以及商业催化剂(V₂O₅-WO₃/TiO₂)危废处理困难等问题.以工业偏钛酸为钛源,采用共沉淀法制备了xCeO₂-yWO₃/TiO₂催化剂,研究了活性组分Ce,W含量对催化剂脱硝效率的影响,其中30Ce4W催化剂脱硝率90%和95%的温度区间最宽分别达到了310℃和285℃.采用XRD,XPS,BET,NH₃-TPD,H₂-TPR等测试方法对催化剂结构及脱硝性能机理进行表征.结果表明,30Ce4W催化剂表面较高的Ce⁴⁺占比和化学吸附氧含量、较高的比表面积有利于提高脱硝性能,且该催化剂表面氧化物更容易被还原并对NH₃的吸附能力较大,因此其脱硝效果最佳.     

CeO2-TiO2复合催化剂的制备、表征和性能

以CeCo3和TiO2为原料,采用浸渍法制备了CeO2-TiO2复合氧化物催化剂,并用SEM,BET,UV-vis,IR等手段对CeO2-TiO2进行了表征,以十二烷基苯磺酸钠（-）（LAS）的光降解为模型反应,考察了其光催化氧化活性,结果表明,适量Ce的掺杂可有效提高TiO2的光催化活性。     

3DG载体负载二元及三元组分催化剂的制备与脱硝性能

采用炭化法制备三维石墨烯(3DG)载体,采用共沉淀法制备了LaCuO_δ/3DG,LaCu_(0.5)Mn_(0.5)O_δ/3DG和LaCu_(0.5)MO_(0.5)O_δ/3DG催化剂。利用XRD、SEM和TEM对催化剂和载体进行了表征。脱硝性能测试结果显示,催化活性的顺序为LaCu_(0.5)Mo_(0.5)O_δ/3DG LaCu_(0.5)Mn_(0.5)O_δ/3DG LaCuO_δ/3DG,表明三元活性组分比二元活性组分具有更好的催化活性,引入Mo元素比Mn元素更有助于提高LaCuO_δ/3DG双金属氧化物的催化性能。     

复合纳米材料Bi2O3-TiO2的制备与表征

采用均匀沉淀法,以硫酸钛为前驱体,制备了Bi2O3-TiO2复合纳米粉体材料,利用XPS、XRD、UV-Vis等现代化技术手段对复合纳米材料的结构和性质进行了表征.研究结果表明,TiO2的加入阻碍了Bi2O3晶粒的生长,导致复合纳米材料粒径的减小;而光生电子产生于Bi2O3并迁移到TiO2表面,所需的激发光频率变低,从而使复合纳米材料的吸光波长向可见光区域扩展.     

Al2O3-SiO2-ZrO2-TiO2复合膜的制备与研究

以硝酸铝、正硅酸乙酯(TEOS)、氧氯化铝(ZrOCl2·H2O)、钛酸丁酯为原料,用溶胶-凝胶法制备复合溶胶;并在基底上涂膜、干燥、烧成,制成了有担载体的复合膜.应用SEM和XRD和压汞法等测试技术对Al2O3-SiO2-ZrO2-TiO2复合膜的结构、表面形貌和孔径进行了表征,并研究了溶胶性能和烧成制度对膜性能的影响.     

Al2O3-SiO2-ZrO2-TiO2复合膜的制备与研究

以硝酸铝、正硅酸乙酯(TEOS)、氧氯化铝(ZrOCl2·H2O)、钛酸丁酯为原料,用溶胶-凝胶法制备复合溶胶;并在基底上涂膜、干燥、烧成,制成了有担载体的复合膜.应用SEM和XRD和压汞法等测试技术对Al2O3-SiO2-ZrO2-TiO2复合膜的结构、表面形貌和孔径进行了表征,并研究了溶胶性能和烧成制度对膜性能的影响.     

氧化铜-碳纳米管催化剂的制备及其脱硝性能研究

首先成功制备了CuO负载的碳纳米管脱硝催化剂,进而探讨了CuO的负载量、煅烧温度、反应温度等对催化剂脱硝效率的影响,以及K2SO4、Na2SO4、NaCl、KCl 4种碱金属盐和SO2对该催化剂的毒化作用.结果表明:1)当CuO负载量为10%、煅烧温度为300℃、反应温度为250℃时,催化剂的催化效率最高,NO的转化率可达90.5%;2)碱金属盐及SO2对催化剂有着明显的毒化作用.     

Fe_2O_3-CuO-CoO/CC高温脱硝催化剂性能试验研究

试验测定了Fe_2O_3-CuO-CoO/CC高温脱硝催化剂的抗压强度、脱落率、BET比表面积、催化脱硝活性等性能指标。结果表明:Fe_2O_3-CuO-CoO/CC催化剂的抗压强度轴向≥15.0MPa、径向≥2.80MPa;脱落率≤1%;活性粉体的BET比表面积为321.4m~2·g~(-1);操作温度窗口为420-520℃,脱硝率≥96%。     

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。     

Low-temperature SCR activity and SO_2 deactivation mechanism of Ce-modified V_2O_5–WO_3/TiO_2 catalyst

The promotion effect of ceria modi fi cation on the low-temperature activity of V2O5-WO3/TiO2 catalyst was evaluated for the selective catalytic reduction of NO with NH3(NH3-SCR). The catalytic activity of 1 wt% V2O5-WO3/TiO2 was signi fi cantly enhanced by the addition of 8 wt%ceria, which exhibited a NO x conversion above 80% in a broad temperature range 190–450 1C. This performance was comparable with 3 wt%V2O5-WO3/TiO2, indicating that the addition of ceria contributed to reducing the usage of toxic vanadia in developing low-temperature SCR catalysts. Moreover, V1 Ce WTi exhibited approximately 10% decrease in NOx conversion in the presence of 60 ppm SO2. The characterization results indicated that active components of V, W and Ce were well dispersed on TiO2 support. The synergetic interaction between Ce and V species by forming V–O–Ce bridges enhanced the reducibility of VCe WTi catalyst and thus improved the low-temperature activity. The sulfur poisoning mechanism was also presented on a basis of the designed TPDC(temperature-programmed decomposition) and TPSR(temperatureprogrammed surface reaction) experiments. The deposition of(NH4)2SO4on V1 Ce WTi catalyst was much smaller compared with that on V1 Ti.On the other hand, the oxidation of SO2 to SO3was signi fi cantly promoted on the CeO2-modi fi ed catalyst, accompanied by the formation of cerium sulfates. Therefore, the deactivation of this catalyst was mainly attributed to the vanishing of the V–Ce interaction and the sulfation of active ceria.     

CeO_2:Eu~(3+)发光粉的制备与光谱研究

通过高温固相反应法制备掺Eu3+基质为CeO2的发光粉系列样品,并对其做X射线衍射谱(XRD)和光致发光谱(PL)检测.结果表明,在Eu3+掺杂浓度为0.2at.%～10at.%的范围内,Eu3+完全进入了CeO2的晶格,形成固溶体Ce1-xEuxO2;Eu3+的发射峰强度依赖于Eu3+的掺杂浓度,在Eu3+的含量为1at.%时最强,随后出现浓度猝灭.     

水热法制备Eu3+掺杂TiO2光催化剂及其性能的研究

以硫酸钛为前驱物,采用水热法制备了系列Eu3+/TiO2复合纳米粉体,采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、紫外-可见漫反射吸收光谱(UV-Vis)等测试手段对催化剂进行初步表征,并以甲基橙溶液作为光催化探针反应,测定其紫外光光催化活性.结果表明,实验均得到晶化较好的锐钛矿型TiO2纳米粉体,稀土Eu3+的掺入能有效抑制纳米颗粒的增长,并引起晶格膨胀;紫外-可见漫反射吸收峰有红移现象,即有一定的可见光响应;稀土Eu3+的掺杂能有效提高TiO2纳米粉体的光催化活性,最佳掺杂摩尔比为1%.     

SO4^2—／TiO2／la^3＋催化剂的制备及催化性能研究

本文制备了ＳＯ４＾２－／ＴｉＯ２／Ｌａ＾３＋型固体超强酸。催化剂试验表明：Ｌａ与Ｔｉ原子比,焙烧温度和时间对催化活性都有显著影响。制得的超强酸强度Ｈｏ〈－１３．７５,通过乙酸和丁醇的酯化试验证明：ＳＯ４＾２－／ＴｉＯ２／Ｌａ＾３＋固体超强酸具有较高的活性和稳定性,选择性好,易于产物分离,与液体酸相比具有不腐蚀设备等优点,适用于乙酸和丁醇催化的酯化反应。     

CeO2/TiO2光催化消除甲醇反应的动力学研究

采用溶胶-凝胶法制备了复合型的CeO2/TiO2粉体光催化剂,用电镜和X射线粉末衍射技术对其进行了表面表征.以有机污染物甲醇的气相光催化消除为模型反应评价CeO2/TiO2催化剂的光催化活性.考察了不同活化温度和活化时间以及不同气体流速对CeO2/TiO2光催化消除甲醇性能的影响,并对该催化剂光催化消除甲醇的反应动力学进行了研究.试验结果表明,在活化温度450℃、活化时间3 h条件下得到的催化剂光催化活性最高.初始浓度为10.2 g/m3的甲醇在流速为4 mL/min时可基本消除,达到排放标准.光催化反应符合一级动力学规律,实验测得该反应的活化能为E(s)=15.63 kJ/mol,指前因子A=0.517 6 s-1.图7,表1,参10.     

SO2-4／CeO2-TiO2／HTLC 的制备及光催化性能

为利用TiO2作为光催化降解水中有机污染物,以铁铝水滑石为载体,以CeO2掺杂的TiO2为活性组分,制得光催化剂前体,再以SO2-4对其进行修饰,制得了SO2-4／CeO2-TiO2／HTLC 光催化剂。采用XRD、SEM、EDS 和UV-Vis DRS等手段对催化剂进行了表征;以甲基橙为模拟污染物,考察了催化剂样品的光催化性能。实验结果表明：CeO2掺杂TiO2粒子在可见光区吸光性能高于TiO2;SO2-4与CeO2-TiO2／HTLC有协同催化作用,SO2-4／CeO2-TiO2／HTLC光催化剂对可见光的吸收大大增强。经模拟日光照射2 h,SO2-4改性的15％（ CeO2-TiO2）／HTLC催化剂对甲基橙的脱色率达到93％。     

Pt/CeO_2/Al_2O_3催化剂对乙醇的催化作用

采用改进柠檬酸络合法制备了不同CeO2含量的三相共生Pt/CeO2/Al2O3催化剂,使用XRD对催化剂做了物相分析,并探索了其对乙醇在无氧条件下的催化活性。结果表明,随CeO2含量的增加,共生的Pt,CeO2和γ-Al2O3三相分布更加均匀。当CeO2的含量在40%,温度为550℃,气体空速为8 160 h-1时,乙醇转化率最高,正丁醛和苯的选择性达到最大,分别为34.05%和21.27%。     

Fe_2O_3/TiO_2/蒙脱土光催化剂的制备及光催化性能研究

以TiCl4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Fe2O3/TiO2/蒙脱土复合光催化剂.以亚甲基蓝为反应模型,对催化剂的催化活性进行了评价.结果表明,3 h亚甲基蓝降解率99.3%.采用XRD,TEM,UV和ICP等手段进行了表征,TiO2以锐钛矿型形式存在,催化剂粒径在15~21 nm.比较不同制备方法制得的复合催化剂,得出超临界干燥法制备的光催化剂具有粒径小,分散性好,光催化活性高等特点.