催化燃烧用金属整体催化反应器的制备及性能

采用浸涂方法制备了甲烷催化燃烧用金属．催化剂整体化反应器。该反应器以铁铬合金为金属载体，六铝酸盐为催化剂。讨论了制备过程中金属载体预处理、Al2O3中间层、分散剂种类等因素对催化剂附着稳定性的影响。结果表明：铁铬合金在1100℃处理5h有助于形成稳定的保护层；Al2O3中间层的存在阻碍了六铝酸盐的浸涂；六铝酸盐直接浸涂在金属载体上并在一定温度焙烧可形成附着性很好的催化剂层，使之用于催化燃烧反应获得了良好效果。     

镧系六铝酸盐催化剂制备及甲烷燃烧催化性能表征

采用可控共沉淀法以NH4HCO3和NH4OH组成的缓冲溶液作为沉淀剂制备六铝酸盐,采用BET,XRD,TPR等技术考察了催化剂的物化性能.以甲烷催化燃烧为探针反应,对催化剂进行了催化性能表征,并研究了铈取代对催化性能的影响.结果表明： 采用NH4HCO3和NH4OH缓冲溶液作为沉淀剂使沉淀更均匀,可合成化学均一的六铝酸盐.La系六铝酸盐可在较低焙烧温度1050 ℃形成,稀土离子Ce主要是以高储放氧能力的CeO2相存在,与Mn之间存在协同作用提高了催化活性.当Mn取代度为2时,LaMnxAl12-xO19催化性能最佳,此时具有较高的氧化还原性能.Mn容易进入六铝酸盐晶格,Mn取代的La系六铝酸盐催化剂是很有前途的高温甲烷燃烧催化材料.     

尿素加入量对水热合成法制备Mn取代六铝酸盐催化剂的影响

采用以尿素水解为基础的水热合成法制备了Mn取代的镧六铝酸盐催化剂.研究了尿素加入量对所制备催化剂的化学组成、相结构、孔结构及甲烷催化燃烧活性的影响.n(尿素)/n(M+)(其中M+为带单位正电荷的金属离子)为1.0时,Mn2+离子沉淀不完全,所得催化剂甲烷催化燃烧活性较低.n(尿素)/n(M+)增加到2.0时,Mn2+离子沉淀完全,催化剂中六铝酸盐相增加,平均孔直径增大,甲烷催化燃烧活性提高.n(尿素)/n(M+)再增加至4.0时,比表面积降低,六铝酸盐相减少,平均孔直径降低,甲烷催化燃烧活性下降.n(尿素)/n(M+)为2.0时,所制备的催化剂在780℃及反应生成水蒸汽下运行100h,催化剂比表面积及甲烷燃烧活性都保持稳定.     

La0.8Sr0.2FeMn1.5Al9.5O19-δ六铝酸盐气溶胶催化剂的催化性能

采用共沉淀-超临界干燥法制备了混合取代型La0.8Sr0.2FeMn1.5Al9.5O19-δ(LSFMAO)六铝酸盐气溶胶甲烷燃烧催化剂, 并采用XRD、BET、SEM、TPR等技术研究了超临界干燥和高温焙烧对材料结构和催化性能的影响. 超临界干燥处理的前驱物经1200 ℃焙烧后, 得到磁铅石型六铝酸盐气溶胶, 其具有较高的比表面积(16 m2·g-1)和甲烷燃烧活性; 然而高温(1300-1400 ℃)老化导致该六铝酸盐严重烧结, 比表面积和催化活性急剧下降. 研究结果表明, 对一定温度范围内(≤1200 ℃)焙烧的六铝酸盐催化剂, 超临界干燥法有助于改善其热稳定性和催化活性, 但高温(>1200 ℃)老化后, 催化剂的抗热烧结和催化性能主要由材料的组成和固有结构性质决定.     

制备方法对锰Mn掺杂钾六铝酸盐催化剂催化甲烷燃烧性能的影响

以甲烷催化燃烧为目标反应,通过共沉淀法、溶胶凝胶法和反相微乳液法制备了Mn掺杂六铝酸盐催化剂,用XRD和TG-DTA技术对催化剂进行了物理性能表征,通过BET模型计算了其比表面积。结果说明3种方法所制备催化剂经1 200℃焙烧4h后均可以形成完整的六铝酸盐晶型,同时都具有高的催化性能和高温稳定性,其中反相微乳液法制备的K2MnAl11O19催化剂具有较高的比表面积和甲烷催化燃烧活性,起燃温度T10%为458℃,至676℃甲烷完全转化。     

铁取代六铝酸盐的制备及其对甲烷燃烧的催化性能

 采用共沉淀-水热处理法制备了铁取代六铝酸盐(BaFexAl12-xO19-δ,x≤3)催化剂,并用XRD,SEM,UV-Vis和BET等技术对催化剂进行了表征. 结果表明,经1000 ℃焙烧后催化剂开始出现少量六铝酸盐相,1100 ℃焙烧后六铝酸盐相为主要的晶相,当x＞3时催化剂中的杂质相不可忽略. Fe取代六铝酸盐中的Fe主要为Oh配位. 在x≤3范围内,随着Fe取代量的增加,催化剂对甲烷燃烧的催化活性逐渐升高,其中BaFe3Al9O19-δ的起燃温度最低(515 ℃); 继续增加Fe含量,催化剂的高温活性反而下降. 向Fe单取代六铝酸盐晶格中引入La制得的Ba0.5La0.5FeAl11O19-δ催化剂,其起燃活性与BaFeAl11O19-δ的基本相同,但高温活性有较大提高. 反应气组成对催化剂的活性有显著影响,提高O2分压可以降低催化剂的起燃温度,但对高温活性的影响不大. BaFe2Al10O19-δ催化剂在800 ℃下运行100 h没有发生失活现象.     

六铝酸盐SrNiAl11O19-δ催化二氧化碳重整甲烷制合成气反应研究

本文通过品格取代作用,制备了以Ni为活性组分的六铝酸盐复合氧化物催化剂SrNiAl11O19-δ并通过XRD,XPS,TPR等实验技术,对催化剂的结构和性质进行了表征.结果表明,六铝酸盐SrNiAl11O19-δ对二氧化碳重整甲烷制合成气反应具有良好的催化活性和稳定性,在780℃反应2小时,CH,和CO2转化率分别为95.0%和93.4%,没有发现活性组分Ni高温烧结和催化剂失活.     

CO2/CH4重整六铝酸盐催化剂制备与反应性能研究

利用溶胶-凝胶技术制备的六铝酸盐复合氧化物,应用XRD,TGA,TPR等手段考察了不同制备方法及焙烧温度等条件对催化剂结构及反应性能的影响.发现柠檬酸分解法制得的催化剂具有焙烧温度低,积碳量较少的特点.     

La、Ba离子对高温燃烧催化剂六铝酸盐结构和性质的影响

La、Ba离子对高温燃烧催化剂六铝酸盐结构和性质的影响;甲烷高温燃烧催化剂;六铝酸盐;La离子;Ba离子     

稀土铈掺杂对甲烷高温燃烧催化剂LaFeAl11O19结构和性能的影响

六铝酸盐甲烷高温燃烧催化剂研究目前主要集中在BaMnA l11O19基和LaMnA l11O19基的催化剂上[1-4],关于LaFeA l11O19催化剂研究相对较少,而据文献报道[5]在沉淀法制备取代型的六铝酸钡催化剂中铁和锰活性相近,但铁比锰具有更高的耐高温和抗水热冲击的能力,因此本工作选择LaFeA l     

锰掺杂六铝酸镧催化剂上甲苯催化燃烧净化研究

采用共沉淀法制备了系列锰掺杂六铝酸镧LaMn_xAl_12-xO₁₉催化剂。XRD表征发现,只有在锰掺杂量为2.0～2.5时,经1200 ℃焙烧处理得到的催化剂中才有完整的六铝酸盐晶相。由UV-vis漫反射、H₂-TPR和BET比表面积分析表明,掺杂的锰离子主要以Mn³⁺形式取代六铝酸盐八面体位置的Al;同时随锰掺杂量增多,催化剂中Mn³⁺/Mn²⁺比例变大,而比表面积却相应减小。O₂-TPD表征也进一步发现,随锰掺杂量增多,催化剂上化学吸附晶格氧量增加,而物理吸附氧分子量减少。在甲苯催化燃烧净化反应中,锰掺杂六铝酸镧催化剂表现出良好的低温催化活性,且锰掺杂量为2.0～2.5时活性最优。推测该反应是遵循Mars-van Krevelen机理,由Mn³⁺和Mn²⁺的协同作用共同促进晶格氧的流动性。     

La促进型六铝酸盐Ba1－xLaxFeAl11O19－δ催化甲烷燃烧性能

用碳酸铵水溶液共沉淀法制备了系列Ba_1－xLa_xFeAl₁₁O_19－δ六铝酸盐型催化剂,并以甲烷燃烧为探针反应考察催化剂的催化活性.La部分取代Ba提高了催化剂的催化甲烷燃烧活性,且随La取代量的增加,催化剂的起燃温度呈规律性变化,镧、钡之间存在最佳配比,活性最好的催化剂为Ba_0.2La_0.8FeAl₁₁O_19－δ,其催化甲烷燃烧的起燃温度仅有495 ℃（V_CH4:V_O2:V_N2=1:4:95）.XRD和SEM结果表明,不同含量镧掺杂的材料经1 200 ℃焙烧5 h后，呈现典型的六铝酸盐结构特征；不同温度的焙烧实验表明掺杂镧能够促进六铝酸盐相的形成.Diffuse UV-Vis表征表明催化剂中的铁呈＋3价,Diffuse UV-Vis, TPR和FT-IR结果表明Ba、La、Fe之间存在协同作用.     

La取代Ba对Ba1-xLaxMn3Al9O19-α催化剂结构及甲烷催化燃烧性能的影响

采用以尿素水解为基础的水热合成法制备了La和Mn取代的六铝酸盐催化剂(Ba1-xLaxMn3Al9O19-α).在Mn含量达到阈值时,研究了不同量的La取代Ba对Ba1-xLaxMn3Al9O19-α的相组成、结构、热稳定性及甲烷催化燃烧活性的影响.当x≥0.4时,水热合成过程中生成的La2(CO3)3在530-580℃分解,800-900℃时与-γAl2O3反应生成LaAlO3钙钛矿相,可抑制由BaCO3分解而生成的Ba2+的固相扩散,从而阻止了BaAl2O4尖晶石相的生成,使Ba2+在固相中保持较高的分散性,促进了六铝酸盐(-βAl2O3)相的形成.当x<0.4时,BaAl2O4尖晶石相的存在引起催化剂比表面积和催化燃烧活性的降低.La3+取代Ba2+后,六铝酸盐结构发生一定程度的扭变.这种扭变越大,所形成的六铝酸盐催化剂的热稳定性越差.Ba1-xLaxMn3Al9O19-α催化剂的甲烷催化燃烧活性随x的增大而增加,x=0.8时催化剂的活性最佳.     

Effect of Drying Methods on the Structure and Combustion Activity of Mn—Substituted Hexaaluminate Catalysts

Conventional oven drying (COD) and supercritical drying (SCD) methods were applied to the preparation of Mn-substituted hexaaluminate (BaMnA111O19-α) catalysts. The effect of drying methods on phase composition, specific surface area, pore structure, reduction behavior of Mn^3 ions, and combus-tion activity of the samples was investigated. The homogenous mixing of the components in the sol-gel process could be maintained by SCD, and the hexaaluminate phase was almost the only phase of the resulting materials after calcination. H2-TPR revealed that the Mn^3 ions in the sample obtained by SCD were easier to be reduced than that by COD. Moreover, the samples obtained by SCD have higher surface area, narrower pore size distribution, and higher combustion activity than those obtained by COD.     

六铝酸盐SrNi_yAl_(12-y)O_(19-δ)催化CO_2重整甲烷制合成气性能表征

制备了一系列六铝酸盐SrNiyAl12 -yO19-δ(y =0 .3,0 .6 ,0 .9,1.0 )催化剂 ,并用XRD ,XPS和TGA技术对其结构和性能进行了表征 .结果表明 ,该系列催化剂具有相同的晶体结构 ,当Ni调变量既y在 0 相似文献   

Structure and properties of Pd–Mn hexaaluminate catalysts modified with platinum for the high-temperature oxidation of methane

The effect of Pt additives on the catalytic characteristics of a Pd-containing catalyst based on manganese hexaaluminate was studied. It was found that the bimetallic PtPd-containing catalysts based on MnLaAl₁₁O₁₉ with the Pt/Pd atomic ratio smaller than 0.25 exhibited a comparable or somewhat smaller activity in the methane oxidation, but their stability at elevated temperatures and gas flow rates was higher than that of the Pd-based catalyst. The state of the active constituent of the resulting catalysts was investigated. Main correlations between the state of the active component and the catalytic activity were revealed.     

Studies on Carbon Deposition on Hexaaluminate LaNiAl11O19 Catalysts during CO2 Reforming of Methane

The amount of carbon deposited on hexaaluminate LaNiAl₁₁O₁₉ catalyst in CH₄ decomposition and CO₂ reforming of methane was determined by means of thermogravimetric analysis (TGA). The properties of carbon formed on the catalysts were characterized by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), temperature-programmed CO₂ reaction (TPR-CO₂), and temperature-programmed oxidation (TPO) techniques. The experimental results showed that hexaaluminate LaNiAl₁₁O₁₉ catalyst possessed high resistance to carbon deposition in CO₂ reforming of methane to synthesis gas at high temperatures, and CO₂ played an important role in eliminating carbon during the reaction. At least two forms of the deposited carbon, graphite and carbide, were produced during methane reforming with CO₂.     

Effect of drying methods on the structure and catalytic combustion activity of Mn-substituted hexaaluminate catalysts

Conventional oven drying (COD) and supercritical drying (SCD) methods were applied to the preparation of Mn-substituted hexaaluminate (BaMnAl₁₁O_19-α) catalysts. The effect of drying methods on phase composition, specific surface area, pore structure and combustion activity of the samples was investigated. The samples obtained by SCD have higher surface area, narrower pore size distribution, and higher combustion activity than those obtained by COD. This revised version was published online in August 2006 with corrections to the Cover Date.