Pt/Mg-Al-O催化剂上NOx的存储性能

 采用共沉淀-浸渍法制备了不同Mg/Al比的Pt/Mg-Al-O催化剂,并用XRD和TPD等方法进行了表征. 考察了不同反应气氛对载体和催化剂上NOx存储性能的影响. 结果表明,NO2较NO更易被存储,Pt的催化作用加速了NO的氧化反应,提高了催化剂的存储能力. 在350 ℃下,NOx的存储能力随着Mg/Al比的增加而升高,Mg和Al之间存在着协同作用,Al的加入有利于NOx的存储. 低于300 ℃时,Al对NOx存储的促进作用更为显著. n(Mg)/n(Al)=3的催化剂在150~400 ℃间有较高的存储能力,且300 ℃下达到最大.     

前驱体对Ba/(Pt/γ-Al2O3)催化剂NOx存储性能的影响

分别以Ba(NO3)2和Ba(CH3COO)2为Ba的前驱体,利用浸渍法制备了两个系列不同Ba含量的NOx存储还原催化剂Ba/(Pt/γ-Al2O3).采用X射线衍射、X射线光电子能谱、程序升温反应脱附和差热-热重等分析技术对样品进行了表征,并考察了催化剂的NOx存储性能.结果表明,不同前驱体在Pt/γ-Al2O3载体表面的分散能力不同.前驱体为Ba(NO3)2时,Ba的分散阈值为0.047 g/g(Ba/(Pt/γ-Al2O3)质量比),而前驱体为Ba(CH3COO)2时,Ba的分散阈值为0.149 g/g(Ba/(Pt/γ-Al2O3)质量比).经高温焙烧后,前驱体的分散容量决定催化剂中Ba物种的分散容量.在NOx存储性能评价实验中,以Ba(CH3COO)2为前驱体时,催化剂的NOx等温吸附穿透时间最长为23 min,而以Ba(NO3)2为前驱体时,具有相同Ba含量的催化剂的穿透时间为13 min.因此,在制备NOx存储还原催化剂时,选择易分散的前驱体Ba(CH3COO)2可以获得较高的NOx存储活性的催化剂.     

Pt/Ba-Al-O催化剂储存NOx的性能和机理研究

采用共沉淀法制备了Pt/Ba-Al-O样品.用XRD、 NO-TPD以及NOx储存量测量等手段对样品进行了表征, 并对NOx的储存机理进行了探讨.结果表明, 样品中的主要成分是BaAl2O4, 有少量BaCO3存在.在催化剂表面的Pt有两种吸附位,吸附位1为NO提供了吸附位,对应低温区的NO脱附峰;吸附位2使NO和O2在催化剂表面反应生成硝酸盐和亚硝酸盐,对应高温区的NO脱附峰.当吸附温度为300℃、 O2的体积分数为1.3%时, NO的脱附量达到了最大值.经过还原处理样品的NO吸附能力比经过氧化预处理的样品强得多.样品储存NOx的最佳温区为300～450℃.     

Pd/Mg(Al)O催化剂上NOx的储存 还原

采用共沉淀-浸渍法制备了催化剂Pd/Mg(Al)O，并用XRD、TPD等手段进行了表征。考察了催化剂的NOx储存 还原性能。结果表明，NO在Pd/Mg(Al)O上的主要储存途径是Pd促进NO氧化生成NO2，NO2与Mg(Al)O作用成盐，放出NO；Pd对NO2吸附成盐影响不大。NO在Pd/Mg(Al)O上吸附储存的适宜温度为350℃。350℃下Pd/Mg(Al)O催化剂经15次储存 还原（以H2为还原剂），NOx储存量变化不超过8％，维持在300μmol·g－1以上，N2选择性维持在94％以上。     

Mn/Ba/Al2O3催化剂的NOx氧化-储存和耐硫性能

采用分步等体积浸渍法制备了Mn/Ba/Al2O3催化剂, 并用XRD和TPD等方法进行表征. 考察了催化剂在不同温度下NOx氧化-储存特性和NOx脱附行为. 结果表明, Mn/Ba/Al2O3催化剂具有较高的催化NO氧化活性和较大的NOx储存容量. BaMnO3是主要的活性组分；Mn能够催化NO的氧化反应, 且具有一定的NOx储存能力; Ba是主要的储存组分, 将NOx以硝酸盐的形式储存; 硝酸盐在300～600 ℃分解, 释放出NOx. Mn/Ba/Al2O3催化剂在800 ℃老化6 h后, NO氧化活性和NOx储存能力稍有下降. 低含量的SO2对催化剂的NO氧化活性和NOx储存能力没有明显影响; 高含量的SO2使催化剂的NO氧化活性降低, NOx储存量减小, 最终导致催化剂失活.     

NOx催化的甲烷气相氧化反应

 考察了没有固体催化剂时NOx对甲烷气相氧化的催化作用，并用原位红外光谱研究了CH4－O2－NOx体系随温度的变化．实验结果表明，NOx对甲烷气相氧化有很高的催化活性．在20％CH4－10％O2体系中加入0．05％～0．2％的NO后，反应温度可降低200～300℃，在650～700℃下反应时，CH4转化率和CO选择性可分别达到38％和90％，产物中的n（H2）／n（CO）比为0．4～0．7．反应产物中可观察到有甲醛、甲醇和乙烯等，通过改变反应条件可以控制各组分的相对浓度．     

Pt/Ba/TiCeO催化剂上NOx 的存储和抗硫性能研究

采用共沉淀-浸渍法制备了新型NO_{x储存-还原催化剂Pt/Ba/TiCeO,考察了不同反应气氛对载体和催化剂上NOx存储性能的影响,并用Ｘ射线衍射（XRD）和程序升温脱附（TPD）等方法对催化剂进行了表征。结果表明,Pt/Ba/TiCeO中TiCeO和BaO/TiCe具有较大比表面积（230m²/g和90m²/g）,Ba不仅起结构助剂作用,使催化剂的结构稳定,而且Ba的碱性又有利于NOx的吸附。Pt主要起催化氧化作用,催化NO氧化生成NO2,NO2 比NO 更容易与BaO/TiCeO成盐,促进NOx的存储。Pt/Ba/TiCeO催化剂中存在一储存活性位,它们是Ba位与TiCeO位组合。SO2对Pt/BaO/TiCeO催化剂的NOx储存性能影响较小,主要是Pt/BaO/TiCeO上形成的硫酸盐分解还原峰温度较低（410℃）,硫化物易分解还原脱除,其抗硫中毒能力较强。}     

制备条件对Pd催化剂上C3H6选择性还原NO性能的影响

采用浸渍法和溶胶凝胶法,制备了Pd/AI2O3和Pd/AI2O3-CeO2样品,并测定了不同温度焙烧后催化剂的物相、比表面积及对丙烯选择性还原NO的活性。对于Pd/AI2O3,随着焙烧温度的提高,其NO的最大转化率逐渐下降,对应的反应温度在290－310℃左右,而溶胶凝胶法制备的样品活性略高于浸渍法制备的样品;对于Pd/AI2O3-CeO2,经600℃焙烧后,其NO的最大转化率为22％,900℃焙烧的催化剂样品上NO的最大转化率达到40％左右,对应的反应温度也逐渐下降,说明活性随焙烧温度的提高而明显提高,溶胶凝胶法和浸渍法制备的样品结果很接近,浸渍法制备了若干不同Pd负载量的Pd/AI2O3样品,活性测定的结果表明,Pd含量在0．5％左右的催化剂样品中具有最高的活性。     

铁改性的Mo/ZSM-5催化剂上NO的选择性催化还原反应

采用浸渍法制备了Mo/ZSM-5, Fe/ZSM-5和不同Fe和Mo摩尔比的Fe-Mo/ZSM-5样品, 并以氨为还原剂对其NO选择性催化还原活性以及反应条件对催化性能的影响进行了研究. 结果表明, Fe-Mo/ZSM-5样品的NOx转化率明显比单独的Mo/ZSM-5和Fe/ZSM-5的高. 当n(Fe):n(Mo)为1.5时, Fe-Mo/ZSM-5样品具有最佳催化性能, 其NOx转化率在430 ℃时达到了96%, 并且能在高空速和不同O2气浓度的条件下保持高的催化活性. 同时采用XRD和XPS技术分别对催化剂的体相结构和表面性质进行了研究, 结果表明, 当n(Fe):n(Mo)=1.5时, Fe和Mo元素之间以及与载体HZSM-5之间存在较强的相互作用, 并且其表面的Mo3d的含量最高. 这可能与其高的催化活性有关. 另外还发现, 在反应过程中Fe-Mo/ZSM-5催化剂表面的氮氧物种主要是吸附态NO, 因此可以推测NO的催化还原反应机理是, 在催化剂表面上, 吸附态NO与吸附NH3物种直接反应生成氮气, 而非经过氧化为NO2的途径.     

氧化条件下NOx催化的甲烷均相部分氧化

考察了没有固体催化剂时NOx对甲烷气相氧化的促进作用.实验结果表明，即使在强氧化条件下（O2/CH4=5），NOx对甲烷部分氧化制一氧化碳仍然有明显的催化活性.在CH4-O2体系中加入0.005％～0.2％的NO后，反应温度可降低200-300 ℃.在反应产物中还可观察到甲醛和乙烯，通过改变反应条件可以控制它们的相对浓度.     

Pt／A12O3催化剂用于丙烯选择性还原NO

分别采用浸渍法(IM)和溶胶-凝胶法(SG)制备了一系列不同铂负载量的催化剂，在固定床反应器上用C3H6作还原剂，测试了选择性还原NOx的活性,结果发现,在IM法和SG法制备的催化剂中,活性组分铂最佳负载质量分数分别为0．5％和2％．针对两种催化剂．分别考察了氧浓度、丙烯浓度及反应气流量对选择性催化还原NOx性能的影响,催化活性随丙烯浓度的增大而上升,2％Pt／Al2O3(SG)催化剂的抗SO2性能好于0．5％Pt／A12O3(IM)催化剂．H2O的存在可明显拓宽活性温度范围,并向高温区间移动,在200～400℃范围内可有效净化NOx。     

新型贵金属修饰的Ag/Al2O3催化剂选择性催化还原NOx的催化性能及反应机理

 在富氧条件下研究了几种贵金属修饰的Ag/Al2O3催化剂选择性催化还原(SCR)NOx的活性和反应机理. 催化活性实验结果表明,在模拟柴油机尾气的实验条件下,5%Ag-0.01%Pd/Al2O3在300~500 ℃范围内显示出很高的NOx转化率,而Pt和Au的添加均使Ag/Al2O3的NOx转化率明显降低. 原位漫反射傅里叶变换红外光谱结果显示,添加少量的Pd在反应过程中有利于丙烯部分氧化形成烯醇式(C=CH-O-)活性中间物种,该物种对NO2和NO-3的反应活性很高,能够生成关键中间体异氰酸酯(-NCO),从而加速NOx催化还原反应.     

整体式Pt基催化剂上CH4选择性催化还原NO的研究

以La-Al2O3(La稳定的γ-Al2O3)、Ce0.63Zr0.37O2(OSM1)及Ce0.5Zr0.3Mn0.2O2(OSM2)为载体, Pt为活性组分, 制备了Pt质量分数为1%的整体式催化剂. 研究了不同载体负载的催化剂对CH4选择催化还原NO反应的性能, 并利用XRD、H2-TPR和XPS对催化剂进行了表征. 结果表明, Pt/OSM1和Pt/OSM2催化剂在氧含量为0.8%时对CH4催化还原NO具有优异的净化性能, Pt/OSM1催化剂上500 ℃时, CH4和NO均达到100%转化; Pt/OSM2催化剂上500 ℃时, CH4和NO的转化率分别达到73%和100%; 而 Pt/ La-Al2O3催化剂只在O2含量较低时(0.4%以下)具有较好活性, 500 ℃以上才可使CH4和NO完全转化. H2-TPR结果表明, Pt与OSM1和OSM2存在的相互作用导致低温还原物相生成. Pt与OSM的相互作用及OSM的储氧性能使催化剂在过量氧存在下对CH4催化还原NO具有优异性能.     

载体性质对Pt催化剂H2选择催化还原NOx活性和选择性的影响

研究了Pt/MgO, Pt/γ-Al2O3, Pt/ZrO2和Pt/HZSM-5催化剂上H2选择催化还原消除NOx(H2-SCR)反应。结果发现, H2-SCR活性和N2生成选择性受催化剂中Pt的金属性以及载体的氮氧化物吸附能力影响很大。 HZSM-5的表面酸性使载体对NOx吸附能力较小,使担载Pt以较高的金属性存在,从而导致Pt/HZSM-5催化剂的高活性和高选择性。相反, Pt/MgO和Pt/γ-Al2O3催化剂较差的活性和选择性可归因于其载体的碱性表面、催化剂中Pt较低的金属性以及载体对氮氧化物较大的吸附能力。结合反应的原位红外光谱结果可以认为,在Pt/载体界面处亚硝酸根/硝酸根物种被还原为N2或N2O,取决于该处参与反应的活性H与这些含氮物种的相对数目。     

载体性质对Pt催化剂H2选择催化还原NOx活性和选择性的影响

研究了Pt/MgO, Pt/γ-Al2O3, Pt/ZrO2和Pt/HZSM-5催化剂上H2选择催化还原消除NOx(H2-SCR)反应。结果发现, H2-SCR活性和N2生成选择性受催化剂中Pt的金属性以及载体的氮氧化物吸附能力影响很大。 HZSM-5的表面酸性使载体对NOx吸附能力较小,使担载Pt以较高的金属性存在,从而导致Pt/HZSM-5催化剂的高活性和高选择性。相反, Pt/MgO和Pt/γ-Al2O3催化剂较差的活性和选择性可归因于其载体的碱性表面、催化剂中Pt较低的金属性以及载体对氮氧化物较大的吸附能力。结合反应的原位红外光谱结果可以认为,在Pt/载体界面处亚硝酸根/硝酸根物种被还原为N2或N2O,取决于该处参与反应的活性H与这些含氮物种的相对数目。     

环己烷在Pt-Ir双金属催化剂上加氢转化反应规律的研究

采用高压微型反应器．在压力为4．0MPa，温度230℃～320℃、氢油比为500：1、空速1．0h^-1条件下，研究了不同Ir／Pt原子比的双金属催化剂上环己烷的催化反应规律．结果表明．反应温度和Ir／Pt原子比是影响催化剂开环活性、裂化活性的两个重要因素，当反应温度为290℃时，催化剂I的开环活性最好，开环产物的选择性为86．5％，环己烷转化率为82．3％,在Ir、Pt双金属催化剂上环己烷的开环机理除正碳离子机理外．主要符合金属氢解机理．     

低于300°C时两种氧化铈材料对稀燃阶段NO_x存储性能的影响

研究了低于300°C时两种氧化铈对稀燃阶段NOx存储性能的影响,催化剂由2%(w)Pt/Al2O3(PA)与CeO2-X(X=S,I)机械混合制备.X射线衍射(XRD),BET表面积和扫描电子显微镜(SEM)用于表征材料的物理结构.X射线光电子能谱(XPS)和H2程序升温还原(H2-TPR)用于表面Ce3+和活性氧定量.原位漫反射傅里叶变换红外光谱(in-situ DRIFTS)用于分析表面NOx吸附物种.相比于CeO2-I,CeO2-S具有优良的物理化学性能,包括高比表面积、丰富的空隙结构、较高的抗老化能力及表面Ce3+浓度.因而,Pt/Al2O3+CeO2-S表现出优异的NOx存储能力.此外,PA+CeO2-X(X=S,I)上存在Pt与CeO2之间的相互作用,可提高表面氧物种的活性进而促进NO氧化及NOx存储.PA+CeO2-S上的这种相互作用要强于PA+CeO2-I.研究表明,表面Ce3+浓度和活性氧含量对NOx存储起到重要作用.然而经过水热处理后,Pt与老化的氧化铈(ACS,ACI)之间的相互作用降低,并且两种氧化铈NOx存储性能显著下降.另外,与PA+ACS(ACI)相比,PA+PACS(PACI)样品NOx存储能力得到改善,这归因于表面氧物种活性增加能促进硝酸盐的形成.     

Pt/SAPO-34在低温H2选择催化还原NO反应中的催化活性

考察了贫燃条件下Pt/SAPO-34催化剂低温(60～260℃)选择催化还原(H2-SCR)消除NO的催化性能,研究了载体、金属负载量和反应条件对催化性能的影响.结果表明,0.5%Pt/SAPO-34催化剂的活性高于相同金属负载量的Pt/SiO2和Pt/ZSM-5,其在高空速(80000h-1)时的最高NO转化率可达78.8%,N2选择性为75.2%,而在空速降低到10000h-1时,其NO转化率可达到100%.通过原外漫反射红外光谱初步研究了H2-SCR反应的机理,发现反应的中间物种主要是-NO3-.     

Pt/Si-MCM-41介孔结构对低温NO+H2+O2反应的影响

将Pt/Si-MCM-41用于H2选择催化还原(H2-SCR)消除NO的反应. X射线衍射分析、N2吸附/脱附、氢吸附和透射电镜等分析结果表明,介孔Si-MCM-41具有大的比表面积和孔体积有利于活性组分Pt的分散, Pt/Si-MCM-41催化剂在富氧和80000 h-1空速的条件下,其H2-SCR低温活性在100 ℃达到60.1%,优于Pt/Si-ZSM-5和Pt/SiO2催化剂,其选择性在120 可达70%. 当Si-MCM-41的介孔结构被破坏时,H2-SCR反应活性明显下降,最大活性在120 ℃仅为15%. 漫反射红外光谱(DRIFTS)测试表明, —NO3物种是Pt/Si-MCM-41催化剂在H2-SCR反应中的主要中间物种.     

Mn-Mg-Al-O催化剂上NOx的氧化 储存性能

采用共沉淀法制备系列Mn-Mg-Al-O水滑石前驱体,经500℃焙烧制成复合氧化物Mn-Mg-Al-O催化剂,并用XRD方法进行了表征。恒温储存实验研究了催化剂氧化NO和储存NO_x的性能,NO_x-TPD考察了储存的NO_x脱附情况。结果表明,Mn在前驱体中高度分散;焙烧后,Mg₂MnO₄是主要的活性组分,Mn能够催化NO的氧化反应,且有一定的NO_x储存能力,Mg是主要的储存组分,将NO_x以硝酸盐的形式储存起来;硝酸盐在氮气气氛中300℃～600℃下分解,释放出NO_x。不同含量的SO₂均使催化剂NO_x储存能力降低。