Pt/TiO_2催化剂的载体结构对甲醇催化氧化性能的影响（英文）

二氧化钛载体包括二氧化钛纳米管阵列(TNTAs)和二氧化钛纳米线阵列(TNWAs)两种,载体的结构不同对催化性能有一定的影响.然而,Pt负载在TNTAs和TNWAs催化性能的比较鲜有报道.本文通过微波法制备了Pt/TNTAs和Pt/TNWAs两种催化剂,结果表明,Pt/TNTAs催化甲醇氧化效果要优于Pt/TNWAs.相较于Pt/TNWAs,Pt/TNTAs的优越催化性能可能与纳米管的限域效应有关.可见,载体的结构对催化剂的性能有很大的影响.     

PbO对V_2O_5/TiO_2催化剂NH_3选择性催化还原NO的影响

基于铅在中国燃煤和MSW焚烧烟气中的特点,采用静态N_2物理吸附、NH_3化学吸附、程序升温表面反应、傅里叶变换红外光谱和催化剂活性评价的方法,研究了PbO对1 wt.%V_2O_5/TiO_2催化剂NH_3选择性催化还原NO的影响.结果表明,PbO使SCR催化剂活性降低.对于燃煤锅炉,PbO对V_2O_5/TiO_2催化剂的影响可以忽略不计;对于MSW焚烧炉,PbO是使V_2O_5/TiO_2催化剂失活的重要铅化合物.Pb覆盖在TiO_2表面上,与V活性位覆盖在TiO_2表面上的方式类似.催化剂的失活主要是由于PbO中和了催化剂表面Brφnsted酸性位的酸性,Brφnsted酸性位对于NH_3的吸附和活化起重要作用.     

Pt/TiO2催化剂的载体结构对甲醇催化氧化性能的影响

二氧化钛载体包括二氧化钛纳米管阵列(TNTAs)和二氧化钛纳米线阵列(TNWAs)两种,载体的结构不同对催化性能有一定的影响。然而,Pt负载在TNTAs和TNWAs催化性能的比较鲜有报道。本文通过微波法制备了Pt/TNTAs和Pt/TNWAs两种催化剂,结果表明,Pt/TNTAs催化甲醇氧化效果要优于Pt/TNWAs。相较于Pt/TNWAs, Pt/TNTAs的优越催化性能可能与纳米管的限域效应有关。可见,载体的结构对催化剂的性能有很大的影响。     

Cu/ZSM-5催化剂制备及SCR催化性能研究

采用固态离子交换法制备了不同Cu含量的Cu/ZSM-5改性分子筛型催化剂,并对其理化特性及SCR反应活性进行了表征。结果表明:所制备催化剂中Cu元素富集于分子筛的浅层及表面,并主要以二价铜的形式存在;随Cu含量增加,低温弱酸吸附峰和中温中强酸吸附峰面积增加,有利于提高低温SCR催化性能;铜含量超过13%后,Cu含量的增加对催化剂的低温SCR催化活性影响不大,但将导致高温SCR催化性能急剧恶化;b4催化剂兼具良好的高、低温SCR催化性能,值得深入研究。     

CeO_2/TiO_2催化剂上NH_3选择性催化还原NO反应动力学研究

采用溶胶-凝胶法制备了CeO_2/TiO_2催化剂,对CeO_2/TiO_2催化剂上NH_3选择性催化还原NO反应进行了动力学研究。实验结果表明:NO转化速率与NO成一级反应,与NH_3成零级反应,与O_2成0.5级反应,反应主要遵循Eley-Rideal机理进行;该反应的活化能为51.2 kJ/mol。     

铈基催化剂催化氧化燃煤烟气中汞的实验及机理研究

采用超声波增强的浸渍法合成了CeO₂-TiO₂催化剂,并采用BET,XRD,XPS等分析手段对催化剂进行了表征。利用固定床反应器,在模拟燃煤烟气条件下研究了CeO₂-TiO₂催化剂对单质汞的催化氧化行为及机理。结果表明:CeO₂-TiO₂催化剂在低温范围（150～250°）具有很强的催化氧化汞的能力;最佳的CeO₂/TiO₂质量比在1.5左右,此时汞的氧化效率可高达90%以上;P25,Evonik TiO₂比锐钛矿TiO₂更适合做铈基催化剂载体;CeO₂-TiO₂催化剂上汞的催化氧化符合Langmuir-Hinshelwood机理,即吸附态的汞与其邻近的活性物质反应生成氧化态汞。     

镍改性ZSM-5催化剂及其SCR催化性能

采用液态离子交换法制备了不同负载量的镍改性ZSM-5分子筛催化剂,并考察了上述催化剂的微观结构和物理化学特性及其在NH3-SCR反应中的催化性能。结果表明:在负载量<10.9%时镍在分子筛中具有高度的分散性,而随着镍负载量的进一步增加,分子筛表面开始出现较大的NiO颗粒;镍元素只以+2价存在于分子筛催化剂中;在NH₃-SCR反应中,镍负载量低于14.9%时,增加镍负载量将提高催化剂的低温活性;当反应温度超过300℃时,高温催化中心开始起作用,但随镍负载量的增加,高温活性开始下降时的温度逐渐降低。     

改性VOx/Al2O3催化剂催化氧化甲醇的固体核磁共振研究

采用固体核磁共振研究了NaOH 和HNO₃改性的VO_x/Al₂O₃上甲醇选择性催化氧化反应. 实验结果表明: 在甲醇的氧化反应中, 酸位对二甲氧基甲烷的生成起了重要作用. 与VO_x/Al₂O₃催化剂相比, 酸改性的VO_x/Al₂O₃上的强的Bronsted酸位对二甲氧基甲烷的选择性较高, 没有Bronsted酸位的碱改性的VO_x/Al₂O₃上生成的不是二甲氧基甲烷而是甲酸盐.     

掺杂碱金属与碱土金属的CuO-CeO_2催化剂的漫反射红外光谱分析

CuO-CeO2系列催化剂是高效的CO选择性氧化反应的催化剂,通过原位漫反射红外光谱对掺杂碱金属和碱土金属氧化物的CuO-CeO2催化剂表面的吸附物种进行了研究。结果表明CuO-CeO2系列催化剂上,2 106 cm-1处出现CO的红外吸附峰。在反应气氛中,此峰的强度随着温度先升高后降低,说明Cu+是CO主要的活性吸附中心。低温下催化剂表面吸附的CO主要以可逆形式脱附出来,而高温下CO则以不可逆的形式脱附出来。催化剂表面在3 660 cm-1处出现尖锐的红外峰,归属于CeO2经还原产生的Ce-(OH)2偕式基团。在1 568,2 838和2 948 cm-1附近处出现甲酸根的红外谱峰,以及1 257和1 633 cm-1处出现碳酸根物种的红外峰。甲酸根物种是气相的CO与表面的羟基反应生成的产物,该物种的C—H键断裂生成碳酸根物种,这两物种均会降低催化剂的高温活性。Cu1Li1Ce9Oδ催化剂出现较强的CO2和甲酸根的红外峰,温度高于180℃时,该催化剂上还能看到微弱的CO红外峰,说明锂离子的给电子性质有利于提高Cu1Li1Ce9Oδ催化剂上CO的不可逆脱附,抑制氢的活化吸附,同时促进了甲酸根物种的生成。低温下Cu1Mg1Ce9Oδ和Cu1Ba1Ce9Oδ催化剂上CO的吸附量较多,但主要以可逆脱附形式脱附出来,对CO选择性氧化没有贡献。     

Mn／ZSM-5催化剂及其SCR催化性能研究

采用液态离子交换法制备了不同含量的Mn／ZSM-5型分子筛催化剂,并考察了上述催化剂的物理化学特性及其在NH3-SCR反应中的催化性能。理化分析结果表明：所制备催化剂在Mn含量≤9．2％时具有高度的分散性,分子筛表面团聚的氧化锰颗粒粒径小于4nm;锰元素主要富集于分子筛的浅层及表面。催化性能研究结果表明：Mn含量达到1...     

V2O5/WO3/TiO2催化剂制备及其SCR性能研究

本文通过浸渍法制备了V2O5/TiO2系列筛选催化剂及V2O5/WO3/TiO2负载型催化剂,并在模拟评价装置上考察了上述催化剂在SCR反应巾的催化性能.结果表明,V2O5在涂材料中应该低于3wt.%;钒系催化剂对NOx的净化效率随反应温度的升高,先增加而后减小,存在一个适宜反应温度窗口;随反应温度升高, NH3泄漏量逐渐降低,在温度达到350°C之后,NH3泄漏世不再随温度的升高而变化;SCR反应温度较低时HC和CO浓度基本不变,但从450°C开始,HC浓度逐渐降低,而CO浓度则急剧升高;随NOx/NH3比例增加,NOx转化效率逐渐降低.     

葡萄糖催化氧化反应用Pd-Co/C催化剂的XPS研究

活性炭为载体，制备了Pd/C、Pd-Co/C催化剂，并进行了活性评价和XPS表征。在Pd-Co／C催化剂上反应3h后，葡萄糖的转化率达92％，选择性为94％，较Pd/C催化剂有显著提高。Co的添加及焙烧过程改变了Pd/C催化剂的表面组成及结构，提高了贵金属Pd在催化剂表面的分散程度，有利于Pd的还原，使Pd-Co/C催化剂表现出良好的催化活性和选择性。     

H_2气氛退火处理对Nb掺杂TiO_2薄膜光电性能的影响

采用电子束沉积方法,以钛酸锶(SrTiO3)为衬底制备铌(Nb)掺杂TiO2薄膜并研究后续H2气氛退火处理对其薄膜样品光电性能的影响.结果发现H2气氛热退火处理能有效改善Nb掺杂TiO2薄膜的导电率,最佳电阻率达到5.46×10-3Ω·cm,在可见光范围内的透光率为60%—80%.导电性能的改善与H2气氛退火处理后多晶薄膜的晶粒尺寸变大和大量的氧空位形成及H原子掺杂有关.     

紫外光预处理对三维Co/rGO催化剂甲醛催化氧化性能影响的研究

甲醛是我国室内环境最为普遍的挥发性有机污染物(VOCs),严重危害人体健康。催化氧化技术具有运行温度低、无二次污染等优势,成为目前甲醛净化最具有前景的方法。但是,催化剂具有成本较高、降解效率低和机理不明等问题,本工作利用较为简单的水热法一步制备出了具有三维结构的rGO和Co/rGO催化剂,重点研究紫外光预处理对三维CoOx/还原氧化石墨烯催化剂(Co/rGO)催化氧化甲醛性能的影响,并探究其相应的机理。     

异丁烷部分氧化V-P-O/SiO2催化剂的研究

采用溶胶 凝胶法制备了V2 O5 /SiO2 和V2 O5 P2 O5 /SiO2 催化剂 ,用XRD、TPR、IR、TPD和微反应等技术研究了催化剂的表面结构、晶格氧活泼性、化学吸附和异丁烷部分氧化反应性能 .结果表明 ,催化剂的活性组份在无定型的SiO2 表面上呈超细粒子均匀分布 ,表面活性位主要由Lewis碱位 (V =O键的端氧、V -O -V键的桥氧 )和Lewis酸位 (Vn + )构成 ,PO43 - 的引入可以降低表面Lewis碱位V =O键端氧的活泼性 ;异丁烷分子主要通过两个甲基中H双位吸附在催化剂表面Lewis碱位V =O的端氧上 ,PO43 - 的引入使异丁烷的吸附强度略有下降 ;异丁烷在V2 O5 P2 O5 /SiO2 催化剂上反应产物主要是i C4H8、MAL、MAA和COx,PO43 - 的引入可以明显的提高部分氧化产物的选择性     

TiO_2非晶含量计算及非晶对催化的影响

根据XRD图谱,利用参比强度比方法确定TiO_2样品中的非晶含量,并通过快速退火消除非晶以探讨非晶对催化的影响.结果显示:非晶虽然对比表面积有较大贡献,但并没有催化活性,去除非晶含量能够有效提高催化活性.     

砷中毒商业V_2O_5-WO_3/TiO_2催化剂的再生方法

基于商业V_2O_5-WO_3/TiO_2脱硝催化剂,通过将催化剂浸渍在砷标准溶液中,制备了砷中毒催化剂。用不同浓度FeCl_3溶液清洗,通过活性测试并结合X射线衍射(XRD)、比表面积测定(BET)、原位漫反射傅里叶变换红外光谱(in situ DRIFTS)的表征技术对As中毒催化剂再生前后的微观结构、表面酸性变化、脱硝活性进行了对比研究,探索FeCl_3对砷中毒催化剂的再生效果与机理。结果表明,20 mg/mL的FeCl_3溶液对催化剂的再生效果较好,恢复了催化剂被砷堵塞的小孔,增加了比表面积和孔体积,降低了平均孔径,同时增强了催化剂表面的Bronsted酸和Lewis酸酸位的强度和酸量,延长了催化剂的吸附饱和时间,350-400℃时催化剂的脱硝活性恢复到80.07%以上。     

H2O对钒钛催化剂快速SCR反应影响规律及机制研究

相比常规烟气气氛中的选择性催化剂还原脱硝(SCR)反应,商用钒钛(V₂O₅/TiO₂)催化剂在NO₂加入后构成的快速SCR反应气氛中具备优异的低温脱硝反应性能,快速SCR反应被认为具有良好的低温脱硝应用前景。烟气中存在的水蒸气会严重降低SCR催化剂在低温下的脱硝活性,因此本文重点研究了水蒸气对钒钛催化剂上标准及快速SCR反应的影响,发现快速SCR反应比标准SCR反应具备更优异的抗水性能。本文采用动力学实验结合密度泛函理论计算的研究方法,得到H₂O和NH₃在催化剂表面的竞争性吸附是H₂O抑制标准SCR反应的重要影响因素之一,而在快速SCR反应中,NO₂对催化剂的快速重氧化作用使得反应速率始终保持在较高水平,削弱了H₂O对NH₃的竞争性吸附影响,从而了展现良好的抗H₂O影响性能。     

水蒸气对CO_2/H_2O气氛下煤焦结构的影响研究

本文研究了水蒸气对富氧燃烧初始阶段煤焦结构的影响。在固定床上制取不同CO_2/H_2O气氛下煤焦,运用FT-IR/Raman对煤焦结构进行了表征。研究结果表明:水蒸气在富氧燃烧的初始阶段会增加煤焦的质量损失,但其影响程度有限,明显低于其单独存在下的影响;对于煤焦结构,水蒸气的加入会使富氧燃烧初始阶段煤焦芳香化程度明显增加,煤焦的结构更加有序;此外水蒸气的加入会使煤焦中含氧官能团先减少后增加。     

不同制备工艺钒系SCR催化剂理化及催化性能研究

本文研究了制备工艺对 TiO2-WO3-V2O5- 载体型催化剂理化特性及其在 NH3-SCR 反应中催化性能的影响.通过 XRD、TG/DTA 等分析方法考察了煅烧温度等对催化剂中各组分晶体结构的影响,确定了制备负载型催化剂的最佳煅烧温度为 500℃.不同制备工艺催化剂理化性能的对比表明,多步浸渍法不仅提高了锐钛矿型 TiO2 向金红石型 TiO2 的转变温度,而且使更多的钒氧化物处于较低的价态,有利于提高还原反应的催化性能;催化活性评价试验也表明使用多步浸渍法制备的 SCR 催化剂具有较高的催化活性和更宽的高活性反应温度窗口.最后考察了反应空速对多步浸渍法所制备催化剂 NOx 转化效率的影响,结果表明:随空速的增加,NOx 转化效率逐渐降低.