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1.
含氯易挥发有机物(Cl-VOCs)是一类常见的大气污染物,可对生态环境和人类健康产生严重危害.相比其他治理方法,催化氧化法具有经济、高效的优势,其关键在于开发新型廉价的高性能催化材料.(Ce,Cr)_xO_2复合氧化物因具有强氧化性而表现出优异的催化性能,但仍需提高HCl选择性.研究表明,同时提高催化剂酸性和氧化性有助于促进Cl-VOCs降解.Nb_2O_5等固体酸金属氧化物同时具有丰富的表面酸性中心和一定的氧化性,被广泛应用于酸催化和氧化还原反应.将酸性氧化物和(Ce,Cr)_xO_2进行有效复合,有望同时改善催化剂的酸性质和氧化性,实现对Cl-VOCs的高效消除.本文选择Nb_2O_5作为固体酸载体,采用沉积-沉淀法制备了一系列不同质量比例的复合改性y(Ce,Cr)_xO_2/Nb_2O_5催化剂,考察了其对1,2-二氯乙烷(DCE)的催化降解性能,并利用XRD、UV-Raman、N2吸脱附、SEM、NH3-TPD和H2-TPR等手段表征了催化剂的结构-织构性质、形貌、表面酸性质以及氧化还原性能.通过优化活性组分组成,调控复合氧化物催化剂的物理化学性质,进一步提高其催化活性和选择性,并深入探讨了复合氧化物之间的相互作用机制以及氧化性中心与酸性中心二者的协同催化效应对Cl-VOCs催化降解性能的影响.DCE催化降解实验结果显示,随着(Ce,Cr)_xO_2/Nb_2O_5质量比(y值)的增加, y(Ce,Cr)_xO_2/Nb_2O_5催化剂对DCE的降解活性先增大后减小,生成副产物C2H3Cl的最大浓度逐渐降低,其中0.25(Ce,Cr)_xO_2/Nb_2O_5催化剂的本征催化活性最高.XRD图谱显示, y(Ce,Cr)_xO_2/Nb_2O_5复合催化剂上出现了TT相Nb_2O_5和立方相Ce O_2的特征峰;当(Ce,Cr)_xO_2与Nb_2O_5质量比小于0.25时,(Ce,Cr)_xO_2在Nb_2O_5表面高度分散.UV-Raman结果显示,复合催化剂上Nb_2O_5特征峰与单组分Nb_2O_5相比明显向低波数偏移,表明Nb_2O_5和(Ce,Cr)_xO_2之间存在较强的相互作用.N2吸脱附表征结果显示, y(Ce,Cr)_xO_2/Nb_2O_5为介孔结构,其织构性质变化与催化活性之间无直接联系.SEM照片显示,对于复合催化剂,(Ce,Cr)_xO_2颗粒高度分散在片状Nb_2O_5表面,二者的适当复合有利于其紧密接触并增强相互作用,进而充分发挥协同催化效应.NH_3-TPD结果显示,单组分Nb_2O_5具有最多的强酸中心数量和较高的酸强度,随着(Ce,Cr)_xO_2含量增加,强酸和总酸中心数量以及强/弱酸中心数量比值均逐渐减小.H_2-TPR结果显示, Nb_2O_5的氧化能力明显弱于(Ce,Cr)_xO_2,随着质量比y值增大, Nb_2O_5的δ峰向低温方向移动,并与(Ce,Cr)_xO_2的γ峰发生重叠,表明在两者界面处存在Nbm+–O–Cen+强相互作用,γ+δ峰的峰面积呈先增大后减小的变化趋势,其中0.25(Ce,Cr)_xO_2/Nb_2O_5的γ+δ峰面积最大.此外,复合催化剂中Cr6+物种的α峰面积逐渐增加,表明强氧化性的Cr6+物种含量逐渐增大.酸性中心与氧化中心各自单一方向的变化趋势与催化降解性能先增后减的变化趋势并不一致,表明二者之间的协同催化效应起着重要作用.综上,与单组分(Ce,Cr)_xO_2和Nb_2O_5相比, y(Ce,Cr)_xO_2/Nb_2O_5催化剂对DCE的本征催化降解活性显著提高,0.25(Ce,Cr)_xO_2/Nb_2O5_催化剂显示出最佳性能.催化剂酸性中心与氧化中心之间存在显著的协同催化效应:酸性中心有利于DCE的吸附和活化以及C–Cl键断裂得到质子化C_2H_3Cl;氧化中心则有利于C_2H_3Cl的深度氧化.合适的(Ce,Cr)_xO_2/Nb2O5比有利于(Ce,Cr)_xO_2颗粒在Nb_2O_5表面高度分散,促进酸性中心与氧化中心之间的协同催化效应,从而显著提高(Ce,Cr)_xO_2/Nb_2O_5复合催化剂的催化降解性能.  相似文献   
2.
null   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
利用溶胶-凝胶法和超临界干燥法相结合的技术制备了系列CexZr1-x-A1复合氧化物,采用BET、XRD等技术进行了表征,并研究了其负载Pd催化剂的三效性能.BET和XRD结果表明,CexZr1-x-A1复合氧化物具有良好的热稳定性,经1 100℃焙烧4 h后仍具有较大比表面积(>95 m2·g-1),无α-A12O3产生.TEM和催化剂活性评价表明,含有铈锆固溶体的负载Pd催化剂具有良好的催化活性和耐热稳定性,其中Pd/Ce0.75Zr0.25-A1的催化性能最好,CO、C3H6、NO和NO2的起燃温度(T20%)分别为140、268、340、175℃,经1 100℃焙烧4 h后对各气体组分的完全转化温度仅提高10~20℃.  相似文献   
3.
Co/ZrO2催化剂的结构及TPR性能研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
采用XRD和TPR技术研究了Co-Zr-O体系催化剂的物相结构及还原性能,并以CO氧化反应为探针考察了催化剂的氧化活性,结果表明,钴的存在会阻止t-ZrO2→混合相→m-ZrO2的转变和ZrO2颗粒的增长,高温焙烧后,部分钴氧化物与载体ZrO2形成固溶体,Co/ZrO2催化剂中的钴以Co3O4的形式存在,钴锆之间的相互作用有利于钴的分散,随着Co负载量增加,催化剂的CO氧化活性提高。  相似文献   
4.
以气相法二氧化硅为载体,链状胺和环胺为功能化试剂,制得一系列二氧化硅-胺基复合载体,通过配位反应得到二氧化硅负载胺-钯(Ⅱ)配合物,进一步还原得到二氧化硅负载胺-钯(0)配合物.采用IR、XRD、XPS、ICP技术对配合物进行表征,并研究了配合物的制备、反应条件以及配体差异对其催化碘苯与丙烯酸的Heck反应的性能.结果表明,该类催化剂在较低的温度下(70~90℃)即可较好地催化该反应,生成反式产物;还原后催化剂具有更好的催化活性和良好的重复使用性能;具有链状胺基配体的催化剂随着N原子数目的增加,催化活性呈上升趋势,而具有环状胺基配体的催化剂活性明显低于前者.  相似文献   
5.
Zr柱撑蒙脱土上负载稀土铈及铜铈催化剂的制备与表征   总被引:1,自引:0,他引:1  
The Zr-pillaraed montmorillonite supported Ce and Cu-Ce catalysts were prepared by impregnation method. The performance of the catalysts was evaluated via the catalytic oxidation of volatile organic compounds (acetone, ethyl acetate, and toluene). The results showed that after supporting with Ce and Cu-Ce, the catalysts had a better reducibility. Moreover, the surface areas of the samples were increased. In addition,it was found that the Zr-pillared montmorillonite supported Cu-Ce catalysts had a higher activity and the reaction temperature decreased by 150~200 ℃ compared with the sample without Cu-Ce modification.  相似文献   
6.
用流动反应法和TPSRMS等技术研究了CO在Pd/γAl2O3和含有ZrO2的催化剂上的吸脱附行为、表面反应及催化氧化活性,同时用XRD技术测定了催化剂的物相结构。结果表明,在Pd/γAl2O3催化剂中用浸渍法添加ZrO2或掺杂超细ZrO2后,催化剂的氧化活性均有明显提高;COTPSR的实验结果表明,CO在氧化态Pd催化剂上程序升温脱附过程中主要与表面氧发生氧化反应,而在还原态Pd催化剂上发生歧化反应,并发现CO2的脱附量及脱附峰温次序与对CO的氧化活性有一致的对应关系。  相似文献   
7.
研究了稀土元素对高分子负载Pt催化剂催化氢化氯代硝基苯反应的影响. 结果表明 稀土元素的存在抑制了氯代硝基苯加氢反应活性, 对产物氯代苯胺的选择性有不同程度的提高; 碱NaOH存在时, PVP-Pr-Pt给出了90.8%的邻氯苯胺选择性, 使用PVP-La-Pt时得到97.2%的间氯苯胺选择性, PVP-Ce-Pt催化体系获得了98.2%的对氯苯胺选择性.  相似文献   
8.
高比表面积Ce-Zr-O复合氧化物的制备与表征   总被引:4,自引:0,他引:4       下载免费PDF全文
以 Ce(NO3 ) 3 · 6 H2 O和 Zr(NO3 ) 4· 5 H2 O为原料 ,采用共沉淀法 ,合成了高比表面积的 Ce- Zr- O复合氧化物 .实验结果表明表面活性剂的添加量 ,溶液的 p H值及陈化时间等对比表面积的增加影响较大 .当表面活性剂的添加量为 70 % ,p H值为 9.5 ,陈化时间为 12 0 h,92 3K焙烧 2 h后 ,样品的比表面积达到 2 79.6 9m2 / g.FT- IR分析显示 ,样品经 92 3K焙烧后 ,Ce- Zr- O上残留的活性剂已基本除去 .TG- DTA分析表明 35 3K干燥后的样品在 TG曲线上有两个明显的失重过程 ,与 DTA曲线相对应有两个吸热峰 ,第一个表示吸附水和丙酮的脱去过程 ,温度在 393K,失重率为 7.4 3% ;第二个吸热峰在787K,可能是表面活性剂的分解峰 .氮气的吸 -脱附实验揭示 ,该吸 -脱附等温线属于 型等温线 ,是中孔多孔物质的吸附类型 .另外 ,样品经 973K焙烧 ,比表面为 2 30 .6 9m2 / g;10 73K焙烧后 ,比表面为12 0 .5 5 m2 / g;经 1173K焙烧 ,仍有 5 3.5 3m2 / g.  相似文献   
9.
MnOx在ZrO2上分散状态及对CO氧化的影响   总被引:3,自引:0,他引:3  
近年,氧化铝载体以其独特性能引起多方面的关注[1].当将Pt、Rh金属担载在ZrO2上时,在金属和氧化物之间存在着强的相互作用[2,3],从而提高了CO氧化和NO的还原性能.目前,许多作者曾对ZrO2。负载氧化铜催化剂进行了较系统的研究[4,5]:氧化锰对许多重要的催化反应有广  相似文献   
10.
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