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相似文献
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1.
铜基催化剂用于一氧化碳催化消除研究进展   总被引:1,自引:0,他引:1  
余强  高飞  董林 《催化学报》2012,33(8):1245-1256
催化消除CO主要包括CO的完全氧化(CO-COOX)和优先氧化(CO-PROX).首先,结合本课题组的相关研究,按照催化剂体系介绍了Cu基催化剂在CO-COOX中的活性物种和组分之间的相互作用.其次,对用于富氢气氛下CO-PROX的Cu基催化剂进行了系统的分类总结,重点阐述了CuO-CeO2催化剂的制备方法、助剂改性、载体调变以及过渡金属离子掺杂(CuO/Ce1-xMxO2)、反相结构(CeO2/CuO)等方面对CO-PROX催化性能的影响.最后,总结了Cu基催化剂在CO-PROX中存在的问题,并展望了未来的研究趋势.  相似文献   

2.
采用等体积浸渍法制备的改性活性焦(AC-N)负载Ni-Ce过渡金属催化剂可同时催化氨选择性催化还原(NH3-SCR)反应和CO氧化反应,实现低温富氧条件下NO和CO的一体化脱除。Ni-Ce/AC-N催化剂在175–250℃可实现NO和CO的高效转化,NO和CO转化率在175-250℃均高于95%。硝酸改性后活性焦载体与金属组分之间有更强烈的相互作用,有利于活性组分在催化剂表面更好的分散,提高催化剂的比表面积和氧化还原能力;Ni、Ce之间存在协同作用,使得催化剂表面出现更多的Ni2+和Ce3+,有利于催化活性提高。  相似文献   

3.
以ZrO2为载体、采用不同的浸渍次序制备了3种CuO-CeO2/ZrO2催化剂并在不同的温度(500,650和800℃)下进行焙烧,利用X射线衍射(XRD)、程序升温还原(H2-TPR和CO-TPR)及CO程序升温脱附(CO-TPD)技术对所制备的催化剂进行了表征,并采用色谱流动法考察了其催化CO低温氧化反应性能。结果表明,当焙烧温度为650℃时,3种催化剂的CO催化氧化活性均最佳,且三者的催化活性大小顺序为:CuO/CeO2/ZrO2>CuO-CeO2/ZrO2>CeO2/CuO/ZrO2。结合催化剂的表征和活性测试结果,我们认为高分散的CuO是CO的吸附中心,有利于CO的低温氧化反应,而大颗粒的CuO几乎对CO没有吸附作用,不利于CO的低温氧化反应。在3种催化剂中,CuO/CeO2/ZrO2催化剂具有最佳的低温还原特性和最大的CO2脱附峰面积,相应地具有最佳的催化氧化活性。  相似文献   

4.
以锐钛矿TiO_2为载体,考察了CeO_2改性对Ag-CeO_2-V_2O_5/TiO_2催化3-甲基吡啶氧化脱甲基性能的影响,并优化了催化剂组成与制备条件.结果表明:Ce掺杂改性不仅能够与V物种作用形成Ce VO_4,而且促进V_2O_5分散,改善活性组分的氧化还原性能,从而提高3-甲基吡啶脱甲基转化率与选择性,改善Ag-V_2O_5/TiO_2催化性能.适宜的催化剂组成为V_2O_5负载量15%,Ce/V的摩尔比0.33,Ag质量分数1.0%.过高的焙烧温度将导致TiO_2载体向金红石型转变,Ag-CeO_2-V_2O_5/TiO_2适宜制备条件为450℃焙烧4 h.  相似文献   

5.
负载型催化剂具有重要的应用背景,研究表面分散组分与载体之间的相互作用.对于了解催化过程的本质,进而设计开发高效实用的催化剂均有重要的指导意义.本课题组近年来在该领域中进行了一些探索研究,涉及的催化剂以负载型金属氧化物(如CuO/γ-Al_2O_3,CuO/Ce_xZr_(1-x)O_2和CuO/Ti_xSn_(1-x)O_2等)为主,涉及的反应包括CO完全氧化和NO+CO反应.通过改变活性组分的负载量、添加改性剂和改变样品制备条件等制得一系列样品,用多种固体催化剂表征手段考察各组分在催化剂中的作用以及在上述催化反应中的活性变化规律.研究表明:(1)金属氧化物和卤化物等离子化合物在氧化物载体表面的分散容量和分散后的一些性质均可从"嵌入模型"的考虑得到解释;(2)处于不同载体表面的活性物种或同一载体表面不同结构的活性物种,由于其存在状态的差异使得其氧化还原性质和催化性质不同;(3)在相关催化剂体系中进行的CO完全氧化和NO+CO反应的结果显示,通过探索催化剂的"组成-结构-性质"间的关系,有可能为实际催化剂的设计提供理论参考.  相似文献   

6.
ZrO2对CuO/γ—Al2O3催化剂CO氧化性能的影响   总被引:4,自引:2,他引:4  
用流动反应法、TPR、TPO和TG等技术研究了ZrO2的改性和CuO负载量对Cuo/y-Al2O3催化剂的氧化性能及还原行为的影响.实验结果表明,在低负载量(wCuO=15%以下)时,ZrO2对γ-Al2O3的改性可明显提高CuO/γ-Al2O3催化剂的CO氧化活性.ZrO2的存在可增加活性铜物种在载体表面的富集和有效地促进CU2+物种的氧化还原循环,增加CuO催化剂表面上铜物种的可还原量,从而促进CuO催化剂的氧化活性.  相似文献   

7.
采用微波加热分解法(一步法)和微波加热处理共沉淀+浸渍法(两步法)制备了CuO/CeO2-ZrO2催化剂,并对其进行了X射线衍射、低温氮气吸附/脱附和程序升温还原等表征,采用色谱流动法考察了催化剂的催化CO低温氧化性能.结果表明,一步法比两步法更有利于使催化剂表面CuO高度分散,CuO与CeO2-ZrO2间的相互作用更强,CuO更容易被还原,从而具有更高的催化CO氧化活性.与CeO2-ZrO2有相互作用的高分散和小颗粒CuO有利于催化剂活性的提高,与CeO2-ZrO2无相互作用的大颗粒CuO对催化剂的活性有抑制作用.  相似文献   

8.
采用原位合成法在γ-Al_2O_3表面合成了锌铝水滑石,再通过顺次浸渍法制备了一系列掺杂稀土改性的M(M=Y、La、Ce、Sm、Gd)/Cu/Zn Al催化材料,并将其应用于甲醇水蒸气重整制氢反应。探讨了稀土掺杂改性对Cu/Zn Al催化剂催化性能的影响,并采用XRD、SEM-EDS、BET、H2-TPR、XPS和N2O滴定等手段对催化剂进行了表征。结果表明,催化剂的活性与Cu比表面积和催化剂的还原性质密切相关,Cu比表面积越大,还原温度越低,催化活性越高。稀土Ce、Sm、Gd的引入能改善活性组分Cu的分散度、Cu比表面积以及催化剂的还原性质,进而提高催化剂的催化活性。其中,Ce/Cu/Zn Al催化剂表现出最佳的催化活性,在反应温度为250℃时,甲醇转化率达到100%,CO含量为0.39%,相比Cu/Zn Al催化剂,甲醇转化率提高了近40%。  相似文献   

9.
铜锰复合氧化物是常用的氧化反应催化剂,一般认为铜锰尖晶石是活性组分;同时氧化铜和氧化锰也具有催化活性,但性能较差。研究表明,发现Cu_(1.5)Mn_(1.5)O_4和CuO的协同效应能促进CO的催化氧化。催化剂以柠檬酸络合法制备,采用氮气吸附-脱附、XRD、H_2-TPR、TEM、CO-TPD和O_2-TPD等手段对系列催化剂进行了表征,测试了对CO氧化的催化性能。结果表明,CuO修饰的Cu_(1.5)Mn_(1.5)O_4具有最好的催化性能和最高的单位表面活性(以单位表面积CO转化率计),表明CuO与Cu_(1.5)Mn_(1.5)O_4存在协同作用。认为协同作用源自CuO活化的O_2和Cu_(1.5)Mn_(1.5)O_4活化的CO结合生成CO_2提高了活性。  相似文献   

10.
采用一种碘酸改性的柠檬酸溶胶-凝胶法制备了CuO/CeO2催化剂, 研究其在富氢气氛中CO优先氧化反应(CO-PROX)的催化活性. 与传统柠檬酸溶胶-凝胶法制备的催化剂相比, 碘酸改性溶胶-凝胶法制备的催化剂活性更好. 程序升温还原、 X射线衍射、 透射电子显微镜和X射线光电子能谱等表征证明该催化剂粒径较小, 表面含有更多的Ce3+及还原性氧化铜物种, 有利于提高催化剂的催化活性.  相似文献   

11.
The effects of doping of Co3O4with MgO (0.4–6 mol%) and V2O5 (0.20–0.75 mol%) on its surface and catalytic properties were investigated using nitrogen adsorption at −196°C and decomposition of H2O2 at 30–50°C. Pure and doped samples were prepared by thermal decomposition in air at 500–900°C, of pure basic cobalt carbonate and basic carbonate treated with different proportions of magnesium nitrate and ammonium vanadate. The results revealed that, V2O5 doping followed by precalcination at 500–900°C did not much modify the specific surface area of the treated Co3O4 solid. Treatment of Co3O4 with MgO at 500–900°C resulted in a significant increase in the specific surface area of cobaltic oxide. The catalytic activity in H2O2 decomposition, of Co3O4 was found to suffer a considerable increase by treatment with MgO. The maximum increase in the catalytic reaction rate constant (k) measured at 40°C on Co3O4 due to doping with 3 mol% MgO attained 218, 590 and 275% for the catalysts precalcined at 500, 700 and 900°C, respectively. V2O5-doping of Co3O4 brought about a significant progressive decrease in its catalytic activity. The maximum decrease in the reaction rate constant measured at 40°C over the 0.75 mol% V2O5-doped Co3O4 solid attained 68 and 93% for the catalyst samples precalcined at 500 and 900°C, respectively. The doping process did not modify the activation energy of the catalyzed reaction but much modified the concentration of catalytically active constituents without changing their energetic nature. MgO-doping increased the concentration of CO3+–CO2+ ion pairs and created Mg2+–CO3+ ion pairs increasing thus the number of active constituents involved in the catalytic decomposition of H2O2. V2O5-doping exerted an opposite effect via decreasing the number of CO3+–CO2+ ion pairs besides the possible formation of cobalt vanadate.  相似文献   

12.
采用表面活性剂模板法合成了一组不同配比的CeO2/CuO催化剂,使用高分辨透射电子显微镜(HRTEM)、X射线粉末衍射(XRD)、N2吸附脱附和程序升温还原(H2-TPR)等测试手段对催化剂进行了表征,并对其在富氢气氛中CO优先氧化的催化性能进行了研究。结果表明,立方相萤石结构的氧化铈颗粒粒径在4 nm左右,它们聚集成小簇后分散在块状氧化铜的表面;从粒径分布来看所制备的催化剂是逆负载型催化剂。催化性能测试结果显示,CeO2/CuO催化剂中有两种类型吸附位的存在,即由CuO提供的化学吸附位和由氧化铈提供的氧空位,而界面处两种类型吸附位的共存促进了CO的优先氧化。  相似文献   

13.
采用溶胶凝胶法制备了SiO_2和La_2O_3-SiO_2载体,再通过浸渍法分别引入Rh-La和Rh组分,研究考察了La引入方式对Rh/SiO_2催化CO加氢反应性能的影响。结果表明,La的添加有利于提高Rh的分散度,促进Rh+中心数的增加,有效地抑制产物中CO2的生成,提高含氧化合物选择性。此外,La的引入方式会影响La与Rh间的相互作用强弱,Rh和La共浸渍制得的2Rh-5La_2O_3/SiO_2催化剂中Rh-La相互作用较强,削弱的Rh-CO键有利于反应过程中CO的插入反应,使得产物以C_(2+)含氧化合物为主。而La以助剂形式掺入SiO_2制得的2Rh/5La_2O_3-SiO_2催化剂具有较弱的La-Rh相互作用,其产物则以甲醇、乙醇等低碳醇为主。  相似文献   

14.
采用顺序浸渍法制备了掺杂助剂M(M=Cr、Zn、Y、La)的CuO/CeO_2催化剂,并利用XRF、XRD、BET、H_2-TPR和XPS等手段对催化剂进行了表征,考察了不同助剂对CuO/CeO_2催化剂结构、性质和性能的影响。结果表明,助剂的掺杂主要影响CuO/CeO_2催化剂的CuO分散、催化剂的还原性质、CuO与CeO_2间的相互作用和催化剂表面氧空穴含量。掺杂助剂Cr和Zn后,提高了CuO在催化剂表面的分散度,使CuO和CeO_2间的相互作用加强,表面氧空穴增加,进而使得催化活性提高。而掺杂助剂Y和La后,降低了CuO在催化剂表面的分散度,使CuO和CeO_2间的相互作用减弱,表面氧空穴减少,进而使得催化活性降低。其中,掺杂Cr助剂的催化剂催化性能较优,当反应条件为260℃,n(CH_3OH)∶n(H_2O)=1∶1.2,甲醇水蒸气气体空速为1760 h~(-1)时,最终转化率可达100%,重整尾气中CO含量为0.15%,与CuO/CeO_2催化剂相比,转化率提高了10%,重整尾气中CO含量降低了0.34%。  相似文献   

15.
采用常规浸渍法制备Y2O3修饰的Ni/SiO2催化剂,并考察其催化甲烷部分氧化(POM)制合成气反应性能。结果表明,Y2O3的引入减小了金属Ni的粒径,有效提高了Ni在载体表面的分散性,增强了金属Ni与载体SiO2间的相互作用,从而使催化剂的抗烧结、抗积碳能力,以及催化剂的POM反应性能得以改善。  相似文献   

16.
采用溶胶凝胶法制备了不同γ-Al2O3含量的钛铝复合载体,以此为载体采用浸渍法负载V2O5和WO3制备了一系列催化剂。采用X射线衍射(XRD)、比表面积测定(BET)、程序升温还原(H2-TPR)、高分辨率透射电子显微镜(HRTEM)等表征技术对催化剂表面形态进行分析,同时在模拟氨气选择性催化还原NO(NH3-SCR)的反应条件下,对催化剂的脱硝反应活性和SO2抗中毒进行考察。结果发现,TiO2和γ-Al2O3之间的协同作用使得V2O5-WO3/TiO2-γ-Al2O3催化剂的脱硝效率及活性窗口明显优于单一载体制备的催化剂,表现出了良好的热稳定性和抗SO2毒化能力,特别是V2O5-WO3/TiO2-15% γ-Al2O3在310~460 ℃,NO的转化率均在80%以上,反应窗口最宽。各种表征结果表明,TiO2-γ-Al2O3复合载体中γ-Al2O3高度分散在TiO2上,复合载体具有较大的比表面积,同时具有较强的还原能力。  相似文献   

17.
采用分步共沉淀法制备了不同Al2O3含量(0%-15% (w))的CuO/Fe2O3催化剂, 并进行水煤气变换反应(WGSR)评价测试. 制得的催化剂中含有复合物CuFe2O4, 其晶粒尺寸, 氧化还原性质和表面Cu分散通过相应表征手段加以研究. X 射线粉末衍射(XRD), 拉曼(Raman)光谱, N2物理吸附, N2O分解和CO2程序升温脱附(CO2-TPD)等表征技术说明适量Al2O3的加入可以促进尖晶石CuFe2O4发生由四方相向立方相的转变, 阻止催化剂中Cu烧结, 增大表面Cu分散, 增加弱碱性位点的数量. 此外, 采用H2程序升温还原(H2-TPR)技术探究改性的CuO/Fe2O3催化剂的还原性能. 关联结果发现, Al2O3掺杂在增大铜物种的耗氢量, 降低其还原温度方面起着重要的作用. 即Al2O3的添加促进CuO/Fe2O3催化剂中铜铁物种之间的协同作用. 结合活性测试和表征结果,适量的Al2O3 (10%(w))改性的催化剂具有较小的Cu颗粒尺寸、较大的Cu分散、较强的还原性能、较多数量的弱碱性位点, 因此具有更好的初始活性和热稳定性.  相似文献   

18.
采用CO和NO作为探针分子,应用原位红外光谱法(in-situ FT-IR)和程序升温还原(H2-TPR)对Mo/γ-Al2O3和Co-Mo/γ-Al2O3加氢催化剂进行表征,并对催化剂进行了加氢脱硫(HDS)活性评价。实验结果表明,在Co-Mo/γ-Al2O3催化剂表面存在三个吸附位;在Mo/γ-Al2O3催化剂中加入助剂钴对钼吸附位起到显著的改性作用,并且引入新的活性中心,提高了催化剂的催化活性;随着钼含量的增加,活性中心数目逐渐增多;用CO-NO共吸附原位红外光谱研究了Co-Mo/γ-Al2O3催化剂表面活性中心的信息,证明不同的Mo中心分别吸附CO和NO,并将它们区分开来,解决了不同活性中心的光谱互相重叠的问题。  相似文献   

19.
蒸汽催化裂化(SCC)为煤焦油的提质提供了一种重要的方法。本研究以Al/Ce和Al/Zr共掺杂Fe2O3为催化剂研究了其在反应温度550 ℃、反应时间1 h下蒸汽催化裂化提质煤焦油的性能。催化剂表征显示掺杂的Fe2O3催化剂具有较小的晶粒粒径、较大的比表面积和孔体积。XPS表征表明,晶格氧是主要的活性氧物种,掺杂可以增加O-的浓度。催化蒸汽裂化结果表明,Al/Ce和Al/Zr共掺杂可以提高Fe2O3催化活性。轻焦油(沸点低于360 ℃)在FeAlZr1、FeAlZr2、FeAlCe1和FeAlCe2上的产率分别为63.2%、58.1%、60.2%和55.1%,高于Fe2O3上的产率49.7%。来自水蒸气解离和催化剂中的活性氧共同参与了煤焦油的改质。催化剂的比表面积和O-含量是决定蒸汽催化裂化性能的主要因素。  相似文献   

20.
W.M. Shaheen   《Thermochimica Acta》2008,470(1-2):18-26
The effects of calcination temperature and doping with K2O on solid–solid interactions and physicochemical properties of NiO/Fe2O3 system were investigated using TG, DTA and XRD techniques. The amounts of potassium, expressed as mol% K2O were 0.62, 1.23, 2.44 and 4.26. The pure and variously doped mixed solids were thermally treated at 300, 500, 750, 900 and 1000 °C. The catalytic activity was determined for each solid in H2O2 decomposition reaction at 30–50 °C. The results obtained showed that the doping process much affected the degree of crystallinity of both NiO and Fe2O3 phases detected for all solids calcined at 300 and 500 °C. Fe2O3 interacted readily with NiO at temperature starting from 700 °C producing crystalline NiFe2O4 phase. The degree of reaction propagation increased with increasing calcination temperature. The completion of this reaction required a prolonged heating at temperature >900 °C. K2O-doping stimulates the ferrite formation to an extent proportional to its amount added. The stimulation effect of potassium was evidenced by following up the change in the peak height of certain diffraction lines characteristic NiO, Fe2O3, NiFe2O4 phases located at “d” spacing 2.08, 2.69 and 2.95 Å, respectively. The change of peak height of the diffraction lines at 2.95 Å as a function of firing temperature of pure and doped mixed solids enabled the calculation of the activation energy (ΔE) of the ferrite formation. The computed ΔE values were 120, 80, 49, 36 and 25 kJ mol−1 for pure and variously doped solids, respectively. The decrease in ΔE value of NiFe2O4 formation as a function of dopant added was not only attributed to an effective increase in the mobility of reacting cations but also to the formation of potassium ferrite. The calcination temperature and doping with K2O much affected the catalytic activity of the system under investigation.  相似文献   

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