铁掺杂铈基复合氧化物CO催化还原NO的性能研究

采用浸渍法、水热法和微波加热法制备铁掺杂的铈基复合氧化物催化剂,研究温度、铈铁摩尔比、制备方法对铈基复合氧化物的催化还原性能的影响,并且使用BET, NO-TPD, H₂-TPR, XRD, Raman等对催化剂进行表征分析。结果表明：随着温度的升高,NO转化率是一个先不断增加后趋于稳定的过程;无论是浸渍法、水热法还是微波加热法,最佳铈铁摩尔比均为10∶2; 3种制备方法的催化活性顺序：微波加热法>水热法>浸渍法。微波加热法制备的铈基复合氧化物催化剂在500℃的脱硝率为76%,脱硝率在700℃达到99%。通过XRD和Raman表征说明Fe³⁺取代Ce⁹⁴⁺进入到CeO₂晶格中,改变CeO₂的萤石结构,增加氧空位,造成晶格畸变。     

层状复合氧化物La4BaCu5-xMxO13+λ的制备、表征及对CO还原NO的活性

 采用柠檬酸爆炸法合成了系列层状钙钛矿型复合氧化物La4BaCu5-xMxO13+λ(M=Mn, Co; x=0~5)催化剂. 用TPD, TPR和化学分析法对催化剂进行了表征,考察了催化剂在CO还原NO中的催化活性.结果表明,掺杂Mn, Co后催化剂中的活性氧含量及氧化还原性质发生了变化. 掺杂少量Mn, Co可使催化剂在CO还原NO中的催化活性明显提高,且掺杂Co的样品比掺杂Mn的样品活性提高更明显.这是由于Cu-Mn与Cu-Co之间的协同作用不同导致的结果.     

铁铈复合氧化物催化剂SCR脱硝反应动力学研究

利用共沉淀法制备了铁铈复合氧化物催化剂,在积分实验系统上考察了NO初始浓度、NH₃/NO比及O₂浓度对其SCR脱硝活性的影响;并借助微分系统探讨了其SCR脱硝的催化反应动力学,构建了铁铈复合氧化物催化剂的催化脱硝反应动力学模型.实验结果表明,NO初始浓度越高,每克催化剂的NO转化率越高;随着NH₃/NO比的增加,NO转化率先迅速增加后趋势减缓,最终趋于稳定;O₂在NH₃-SCR反应中起着重要的作用;在175~225 ℃下,Fe_0.95Ce_0.05O_z催化剂的NO和NH₃反应级数分别为1级和0级,O₂的反应级数接近0.5级,该反应的表观活化能为42.6 kJ/mol.     

锰锆复合氧化物CO催化还原NO性能研究

采用柠檬酸络合法制备了锰锆复合氧化物催化剂,用XRD、H_2-TPR、XPS和SEM等技术进行了表征,研究了其CO催化还原NO性能。结果表明,MnO_x主要以Mn_3O_4物相存在,Zr占比的增加会促进Mn_3O_4物相的分散,引起Mn_3O_4平均晶粒粒径减小;Mn主要有Mn~(2+)、Mn~(3+)、Mn~(4+)离子价态形式,添加Cu和Ce后,(Mn~(3+)+Mn~(4+))含量和表面吸附氧(OA)含量增加,H_2-TPR还原峰温度向低温区偏移,有利于催化活性的提升。Mn-Zr-O复合氧化物的CO催化还原NO活性较低,加入Cu后的Mn-Cu-Zr-O复合氧化物其CO催化还原NO的活性得到改善,而添加Ce后所制备的Mn-Cu-Ce-Zr-O复合氧化物的催化活性进一步提高;在350℃下、反应空速为18000 h~(-1)时,Mn-Cu-Ce-Zr-O复合氧化物表现出较好的CO催化还原NO活性,CO转化率达到了89.17%,NO转化率达到了91.70%。     

新型铬锰复合氧化物低温选择性催化氨还原NOx

采用柠檬酸法合成了一系列铬锰复合氧化物催化剂,利用X射线衍射及X射线光电子能谱研究了催化剂活性相态,并考察了铬锰摩尔比对反应活性的影响. 结果表明,该体系在有氧条件下氨低温选择性催化还原氮氧化物反应中显示出优异的活性,其中Cr(0.4)-MnOx催化剂具有最佳低温催化活性,在空速 30 000 h-1和120 ℃条件下, NOx转化率达98.5%, N2选择性达100%. 在MnOx中添加Cr后形成了CrMn1.5O4晶相, 该相态在低温选择性催化还原NOx过程中起重要作用.     

铈基催化剂用于NH3选择性催化还原NOx的研究进展

源自固定源(如燃煤电厂烟气)和移动源(如机动车尾气)排放的氮氧化物(NO_x)造成了严重的大气污染,对其进行减排控制已迫在眉睫. 研究表明, 氨选择性催化还原(NH₃-SCR)技术是消除NO_x的最有效手段之一.铈基催化剂因其良好的氧化还原性能、适当的表面酸性、较高的储/释氧容量以及丰富的资源储备而被广泛用于NH₃-SCR反应. 探讨铈基组分在该反应中发挥的具体作用, 有助于了解相关催化过程的本质, 为现有催化剂的优化和新型催化剂的设计提供科学参考. 基于CeO₂在NH₃-SCR催化剂中扮演的不同角色, 本文从CeO₂作为载体、铈基复合氧化物、表面负载组分(助剂和活性组分)以及特殊结构的铈基催化剂等方面系统地介绍了近年来铈基催化剂在NH₃-SCR反应中的最新研究进展, 并对该领域未来可能的发展方向进行了展望.     

LnSrNiO4-λ系列复合氧化物的物化性质与对NO分解的催化性能

用柠檬酸络合法合成了Ｋ２ＮｉＦ４结构的ＬｎＳｒＮｉＯ４－λ（Ｌｎ＝Ｌａ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｓｍ，Ｇｄ）系列稀土取代类钙钛石型复合氧化物催化剂，对该系列催化剂的固态物理、化学性质及其对ＮＯ分解的催化性能进行研究。结果表明，该系列复合氧化物催化剂对ＮＯ分解活性都很高，在此基础上对该系列复合氧化物中稀土元素对ＮＯ分解反应的取代效应进行了探讨。     

La-Co-Ce-O复合氧化物催化剂的制备、结构与性能

采用柠檬酸络合法制备出具有不同原子比（La＋Co/La＋Co＋Ce）的La-Co-Ce-O系列复合氧化物，并采用XRD、XPS和H2-TPR等方法对样品进行了表征测试．XRD结果表明，样品中的活性相为高分散的Co3O4纳米微晶（20～50nm）和少量的LaCoO3相，与浸渍法相比，柠檬酸络合法制得的样品具有更高的组分分散度和更小的晶粒度．CO氧化活性测试结果表明，柠檬酸络合法制得的样品比传统浸渍法制得的样品起燃温度降低约40℃，但样品的氧化活性与活性相Co3O4的多少及其晶粒度并不呈顺变关系．TPR和XPS的结果表明，样品中CeO2含量及可还原氧物种的多少与活性有直接关联，样品表面La、Co和Ce的原子百分数接近时，协同效应最佳，活性最好．     

铁铈复合氧化物催化剂SCR脱硝的改性研究

利用共沉淀法制备了铁铈催化剂,考察添加钛、锆、钨和钼对其SCR脱硝的改性规律。结果表明,钨和钼的添加提高了铁铈催化剂高温脱硝性能,却使其低温活性有所降低;钛的添加对铁铈催化剂脱硝性能具有促进作用,尤其提高了其低温活性,并拓宽了其完全转化温度窗口,为最佳改性物。当钛的物质的量比逐渐由0.10增至0.40,铁铈钛催化剂低温脱硝效率先增大后减小,但其高温脱硝效率逐渐增大至100%,钛的最佳物质的量比为0.15。XRD和N₂吸附分析结果表明,钛能优化铁铈催化剂的孔隙结构,增大其比表面积和比孔容,细化其孔径,并与催化剂中铁、铈氧化物形成良好的固溶体,从而提高了铁铈催化剂的SCR脱硝性能。Fe_0.8Ce_0.05Ti_0.15O_z催化剂在150～400℃取得了高于90%的NO_x转化率。     

钴铝复合氧化物同时催化去除碳烟和氮氧化物

以稳态共沉淀法合成的含Co类水滑石为前驱物, 制备了具有介孔结构的复合氧化物催化剂(CAO), 采用程序升温反应技术评价了催化剂同时去除碳烟和氮氧化物的性能, 并用ICP, BET, SEM和XPS等手段分析了材料结构和催化性能的关联. 结果表明, 催化剂呈现钴尖晶石相, 材料表面除了存在与金属键合的晶格氧外, 还有大量的吸附氧. Co/Al摩尔比和焙烧温度影响催化剂的活性, 当Co/Al摩尔比为4和焙烧温度为800 ℃时制备的4CAO-800是一种综合性能良好的催化剂, 具有较低的起燃温度(t_i=290 ℃), 生成N₂的选择性较高(S_N2/C=3.5%). 在同时去除碳烟和NO_x反应中, 碳烟的催化燃烧过程可能存在溢流机理和氧化还原机理协同作用.     

Study on Mg/Fe Mixed Oxides Derived from Hydrotalcite as De-SOx Catalyst

The emissions of sulfur oxides from the combustion of coal are a serious environmental problem. At present, non-regenerative desulfurization processes based on limestone are widely used in many industrial situations1. But such processes result in the formation of large amount of solid waste, which is also difficult to handle. Therefore, it is important to develop new desulfurization agents for cleanup SO2. In order to control emissions of SO2, various new technologies have been reported.…     

用CuO／γ－Al2O3催化剂同时脱除烟气中的SO2和NO

 研究了用CuO／γ－Al2O3催化剂同时脱除烟气中的SO2和NO，并在固定床反应器中考察了反应条件对其催化活性的影响．结果表明，温度和SO2对CuO／γ－Al2O3的催化活性均具有双重影响．新鲜催化剂和硫化催化剂上最适宜的脱硝温度分别为250～300℃和300～450℃，最适宜的n（NH3）／n（NO）约为1．2．烟气中的氧可大大提高CuO／γ－Al2O3的脱硫脱硝活性．综合考虑吸附硫容和NO脱除率，CuO／γ－Al2O3同时脱硫脱硝的最适宜温度为350～450℃．温度和SO2在高温区对CuO／γ－Al2O3活性的影响源于两者对NH3氧化活性的改变，高温下CuO／γ－Al2O3的活性下降是因为NH3氧化加剧；SO2通过使催化剂硫化生成硫酸盐来抑制NH3氧化，从而提高CuO／γ－Al2O3的活性．吸硫饱和的催化剂可于5％NH3中还原再生，再生后其硫容较初始时降低，但其活性大幅度提高．     

混合价钨氧化物的制备及其性质研究

Precursors were synthesized with hydrazine oxalic acid and tungstic acid in different ratios and a series of tungsten oxides， O/W ratios from 2.90 to 2.30，were obtained by thermal decomposition from the precursors under nitrogen atmosphere at 640～760℃. This kind of tungsten oxides were found to belong to mixed valence compounds which have some special electrical properties. The experimental result indicated that the electrical conductivity of this tungsten oxide has a close relation with its O/W ratio and reach the maximum at WO_2.50. Seclecting WO_2.50 as an example， its conductivity was measured at different temperatures from -197 ℃ to -2.5 ℃ and it was found that the mixed valence tungsten oxide as conductor belongs to the class of metal ones. Owing to their relatively high electrical conductivity and stability in air， mixed valence tungsten oxide shows some potential use in polymer products as additives.     

铈基复合氧化物的结构及其对HCl催化氧化性能的影响

采用氨水共沉淀法制备了一系列铈基复合氧化物(Ce0.9M0.1O2,M=Cu、Cr、Zr、Ti、La),借助XRD、Raman、N2吸附-脱附、ESEM和H2-TPR等手段对复合氧化物的结构进行了表征,并考察了其在HCl催化氧化制Cl2过程中的性能.结果显示:Cu、Cr和Zr掺杂能显著减小复合氧化物晶粒尺寸,提高复合氧化物的比表面积和孔容,并提供更多的低温可还原氧物种.而La和Ti的掺杂可以获得较大的表面氧空位浓度以及增加高温可还原氧物种数目.复合氧化物结构和表面性质的变化显著影响了其HCl催化氧化活性,在430℃下铈基复合氧化物催化剂活性顺序为:Ce0.9Cu0.1O2Ce0.9Cr0.1O2Ce0.9Zr0.1O2Ce0.9Ti0.1O2Ce O2Ce0.9La0.1O2,低温可还原氧物种数目直接与催化剂活性有关.反应动力学测试显示催化剂低温可还原氧物种有利于HCl在催化剂表面的吸附和活化,而催化剂表面的氧空位可以促进氧分子的吸附和活化.     

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.     

CuO-ZrO_2-CeO_2复合氧化物的催化性能研究

研究了氧化铜的加入对锆铈复合氧化物的结构与性能的影响 ,发现氧化铜的加入可降低氧化铈的还原温度 ,稳定复合氧化物的立方结构 ,提高对CO氧化的催化活性。增加铈含量能提高催化剂的活性 ,而硫酸盐等可使催化剂的活性降低。掺铜锆铈复合氧化物催化剂的活性几乎不受高温灼烧的影响 ,是一种具有较高热稳定性的催化剂。     

A New Method for Preparing Ti-Si Mixed Oxides

Ti-Si mixed oxides with different TiO2 content were prepared by sol-gel one step hydrolysis, using TiCl4 as the precursor. The samples were characterized by BET, FT-IR and XRD. The results indicated that titanium is in fourfold coordination with oxygen in the SiO4^4- in mixed oxides, form the bond of Ti-O-Si, and the low titania materials are mixed on an atomic scale.The phase of anatase appeared when TiO2 content is up to 80%. The mixed oxides had high specific surface areas up to 681.5 m^2/g. 10TiSi is a better support than SiO2 in the reaction of CO oxidation.     

氧化铜与CeO2-γ-Al2O3混合氧化物载体之间的表面相互作用

 采用XRD，XPS和TPR等手段研究了氧化铜与二氧化铈－氧化铝机械混合载体之间的表面相互作用．结果表明，在混合载体表面，当氧化铜的负载量低于其在二氧化铈载体上的分散容量时，氧化铜优先与二氧化铈发生作用并分散在其表面；当氧化铜的负载量超过其在二氧化铈载体上的分散容量时，氧化铜会继续在氧化铝表面分散．这些结果说明，在制备用氧化铈改性载体的负载型催化剂时，如果氧化铈的用量偏高，会导致样品中有晶相氧化铈生成，从而对氧化铈作为改性剂的作用不利．     

几种尖晶石型氧化物纳米粉体的制备及气敏性

采用化学共沉淀法合成了４种尖晶石型复合氧化物ＭＦｅ２Ｏ４（Ｍ＝Ｃｕ＾２＋，Ｚｎ＾２＋，Ｃｄ＾２＋，Ｍｇ＾２＋），Ｘ射线粉末衍射分析，透射电镜及比表面测定等表征结果表明它们均具较大比表面积的纳米粉体，平均粒径〈５０ｎｍ，将样品做成厚膜型气敏元件，测定了其对乙炔，液化石油气，一氧化碳、氢气和乙醇等还原（可燃）性气体的气敏特性。     

Preparation and Characterization of Mesoporous Ce0.5Zr0.5O2 Mixed Oxide

Mesoporous （MSU） Ce0.5Zr0.5O2 mixed oxide with a high specific surface area has been synthesized under weak acidic condition in the presence of an anionic surfactant, sodium dodecylbenzenesulfonate. The effect of the pH value on the formation of mesostructure and the thermal stability of the material has been evaluated. The products were characterized by transmission electron microscopy, powder X-ray diffraction and nitrogen adsorption-desorption measurements. The results showed that the as-prepared Ce0.5Zr0.5O2 mixed oxide possessed a specific surface area of 163.3 m^2·g^-1, which had a cubic fluorite-type structure and possessed specific surface areas of 148.4 and 62.4 m^2·g^-1 after calcination at 500 and 800 ℃ for 2 h, respectively. The material showed excellent thermal stability.