负载型铈基催化剂在NH3-SCR反应中的载体效应

近年来,氨-选择催化还原(NH3-SCR)技术被公认为是控制燃煤烟气和柴油车尾气氮氧化物(NOx)排放的最有效手段之一.V2O5-WO3/TiO2和V2O5-MoO3/TiO2催化剂在300–400°C范围内表现出优异的脱硝性能和抗H2O和SO2中毒性能,因而被广泛用于NH3-SCR过程.然而,钒基催化剂存在一些缺点,如氧化SO2到SO3的活性较高、高温下将部分NH3非选择性地氧化成N2O、V2O5具有生物毒性等.因此,非钒基脱硝催化剂的研制引起人们越来越多的关注.二氧化铈(CeO2)因具有氧化还原性能优异、储/释氧能力强和Ce3+/Ce4+转换容易等优点而广泛用于NH3-SCR反应.然而,单纯CeO2的脱硝性能并不理想.研究表明,将CeO2制备成铈基复合金属氧化物催化剂和负载型铈基催化剂可显著提高其在NH3-SCR反应中的催化性能.尤其是负载型铈基催化剂由于催化性能优异、比表面积大、热稳定性高及活性组分用量少而成为研究热点.众所周知,对于负载型金属氧化物催化剂,载体并不只是惰性材料,它会显著影响表面负载组分的物理化学性质和催化性能.因此,关于载体与组分间相互作用的研究常见诸报道.但是,对于负载型铈基催化剂,具有不同晶相结构的载体对其理化性质和NH3-SCR催化性能的影响规律尚不明晰.此外,SiO2,γ-Al2O3,ZrO2和TiO2是工业上常用的四种催化剂载体,它们具有不同的晶相结构和应用场合,究竟哪一个最适合作为负载型铈基催化剂的载体用于NH3-SCR反应尚无定论.因此,为了阐明负载型铈基催化剂在NH3-SCR反应中的载体效应,筛选出最佳的催化剂载体,我们首先采用溶胶-凝胶法和沉淀法合成了SiO2,γ-Al2O3,ZrO2和TiO2四个载体,再通过浸渍法制备了一系列负载型铈基催化剂(CeO2/SiO2,CeO2/γ-Al2O3,CeO2/ZrO2和CeO2/TiO2)用于NH3-SCR反应.并借助于X射线衍射(XRD)、拉曼光谱(Raman)、比表面积测定(BET)、X射线光电子能谱(XPS)、氢气-程序升温还原(H2-TPR)以及氨气-程序升温脱附(NH3-TPD)等表征手段对上述载体和催化剂进行了较为全面的分析.研究结果表明,这些负载型铈基催化剂的理化性质和脱硝性能强烈地依赖于催化剂载体.首先,CeO2/γ-Al2O3催化剂的表面Ce3+含量明显大于CeO2/SiO2,CeO2/ZrO2和CeO2/TiO2催化剂,有利于氧空位的产生以促进NO分子的解离,进而导致优异的NH3-SCR反应性能.其次,CeO2/γ-Al2O3催化剂具有最佳的还原性能,有利于NO氧化为NO2,进而通过"快速NH3-SCR"途径提升其催化性能.再者,CeO2/γ-Al2O3催化剂表面酸性位最多,能够促进反应物NH3分子的吸附与活化,从而提高脱硝性能.最后,CeO2/γ-Al2O3催化剂在H2O和SO2存在的条件下同样表现出最佳的催化性能,表明其有望用于实际燃煤烟气脱硝.     

V2O5在载体表面的分散状态与表面酸性

用ＸＲＤ，ＸＰＳ研究了Ｖ２Ｏ５在γ－Ａｌ２Ｏ３，ＳｉＯ２，ＴｉＯ２等载体上的分散状态，测定了最大分散容量。结果表明，Ｖ２Ｏ５在γ－Ａｌ２Ｏ３和ＳｉＯ２上能形成亚单层分散，分散容量分别为理论单层量的６０％和４５％；Ｖ２Ｏ５在ＴｉＯ２上优先形成单层，然后形成多层结构。Ｖ２Ｏ５在γ－Ａｌ２Ｏ３上分散可使表面酸性有所增加；Ｖ２Ｏ５在ＳｉＯ２上分散使表面酸性剧增，酸位数和表面Ｖ＾５＋的摩尔比高达０．５左右；     

载体酸性对负载型贵金属催化剂抗硫性能的影响

贵金属催化剂应用于化学工业过程(例如汽油重整、烯、快烃加氢、尿素合成气净化、汽车尾气净化等)中,由于原料中合硫或反应生成的硫化物(如COS、CS_2、H_2S、SO_2、噻吩等),致使催化剂中毒失活,这引起了人们对催化剂硫     

负载铂催化剂中沸石载体酸性对甲烷两步转化的影响

考察了具有相同金属分散度的Pt/NaY、Pt/HNaY、 Pt/HY、Pt/NaBeta和Pt/HBeta催化剂中沸石载体的酸性对在低温下（≤250 ℃）甲烷两步等温转化反应以及由甲烷解离吸附产生的表面碳物种分布的影响。由甲烷等温两步转化生成的C2+烃类产物的总量随着载体酸性的增加而明显增加;C2～C6产物的分布也发生了变化。由表面碳物种的程序升温加氢结果表明,在各种催化剂上碳物种的形式是相似的,其总量和具有活性的Cα物种的量均因载体酸性增加而增加,反应性也增大。这种因沸石载体酸性变化而引起的载体效应是由金属和载体的相互作用造成负载在酸性载体上铂粒子的贫电子性而引起,即由金属粒子电子性质的变化而引起的催化性质的变化。     

噻吩在不同负载磷化钨催化剂上的加氢脱硫

采用程序升温和高纯氢气还原无定型磷钨酸盐与载体γ-Al2O3机械混合物的方法，制备了活性组分为磷化钨、负载量分别为20％、25％、30％和35％的新型磷化钨催化剂，并对其噻吩加氢脱硫反应活性进行考察。实验结果表明，负载磷化钨催化剂的噻吩加氢脱硫率明显高于非负载磷化钨催化剂；不同负载磷化钨催化剂还原反应均为放热反应，且发生还原反应生成活性组分磷化钨的最低温度大于610℃，对于噻吩加氢脱硫反应，WP1活性较高，WP4活性较低，在340℃时分别为85．23％和67．93％，催化剂WP1具有较好的稳定性。     

负载型纳米TiO2复合载体的制备及其酸性研究

采用溶胶-凝胶法在γ-Al2O3上制备出负载型纳为TiO2，并用XRD，TEM对TiO2的晶型及粒子大小进行了表征。结果表明，在550℃煅烧后，TiO2仍为锐钛矿结构，且通过控制制备条件，TiO2粒径可控制在5nm-10nm之间及15nm-20nm之间，TiO2都以纳米粒子的形式高分散负载在γ-Al2O3上。另外，还用NH3-TPD对复合载全进行酸性表征。实验发现，纳米TiO2对复合载体的酸量影响较大。复合载体的酸量并不是随TiO2含量的增加而一直下降，而是先降低，当TiO2含量达到30％后又开始增加。纳米TiO2对复合载体的酸强度和酸度分布影响较小。     

γ-Al2O3载体对12-钨磷酸酸性的影响

研究了12-钨磷酸(PTA)及其负载在γ-Al_2O_3上样品的结构稳定性和表面酸性,测定了PTA强酸位上NH_3的脱附活化能和指前因子,考察了γ-Al_2O_3对PTA表面酸性的影响。     

负载型La0.8Sr0.2CoO3燃烧催化剂的载体效应

负载型Ｌａ０．８Ｓｒ０．２ＣｏＯ３／β－Ａ）催化剂,由于钴离子在不太高的温度下易和载体γ－ＡＩ２Ｏ３作用形成ＣｏＡｌ２Ｏ４尖晶石或在尖晶石,因而不能有效地成为ＣＯ、ＨＣ化合物完全氧化的催化剂,采用ＸＲＤ、ＢＥＴ、ＤＴＡ、ＴＧ和二甲苯完全氧化催化活性测试等手段,研究了ＣｏＡｌ２Ｏ４的形成过程,可以认为这是一个放热、释氧而失重的过程,并伴有晶胞的稍微增大,若在γ－ＡＩ２Ｏ３表面涂数一层以ＭｇＡｌ２Ｏ４     

担体酸性对铂催化剂的表面性质和催化性能的电子调变效应

采用红外光谱法、竞争加氢反应法和程序升温脱附法等研究三种具有不同酸性的载体—γ-Al_2O_3, Al_2O_3-SiO_2和HY分子筛与铂的相互作用, 结果表明载体的酸性部位对铂原子具有吸电子作用, 使铂原子表现为缺电子状态; 酸性部位的酸强度越大吸电子的能力越强。酸性部位的这种电子效应使铂催化剂的甲苯加氢活性和抗硫中毒性能都增强。     

STUDIES OF THE MOBILITY OF SURFACE CARBON FORMED BY THE DECOMPOSITION OF METHANE ON SUPPORTED TRANSITION METAL CATALYSTS

IntroductionInformationonrelativereactiviticsofsuffocccarbonfromthcdecompositionofmethaneontransitionmetalcataIystspla}.simportantruleinourunderstandingthenatllreofeffcctiveutiliZaionofmethane.Asignificantamountofdataonthissubjecthavealread}'bccnaccumulatcd.Itx"asdiscovercdthatrcactiviticsofthesuffocecarbonstrongl}'dependonthcstructuralparameters-suchasthctyPcofsuffocecarbon.thestrengthofsurfacecarbon-metalinteractionsandthetendencyoftransformationamongthemll'2].0fspecialsarcthatthenatureofth…     

钨基加氢脱氮催化剂载体与活性前身物的作用

为研究载体表面化学性质和钨前物结构对钨基加氢脱氮催化剂活性的影响，以ＩＲ，ＸＲＤ，程序升温硫化方法，研究了十二磷钨酸和偏钨酸铵两种不同结构的前身物在Ａｌ２Ｏ３的活性表面的分散状态。     

活性炭表面含氧基团的生成及对NO的还原作用

活性炭表面含氧基团的生成及对ＮＯ的还原作用＊高志明杨向光吴越＊＊（中国科学院长春应用化学研究所，长春１３００２２）关键词活性炭，一氧化氮，氧化铜，还原，氧化近几年，随着环保研究的开展，活性炭被用于同时脱硫脱硝反应［１］．活性炭的表面化学性质就成为需要...     

用氧化锌基准试剂作校正标准样品测定钨合金中的氧

RO－416型氧测定仪用氧化锌基准试剂校正后，用于测定钨合金中的氧，利用RO－416型氧测定仪在输入1．000g质量时测量范围是0．0％－4．5％的特点，分析质量为0．003－0．006g的氧化锌基准试剂，手动输入1．000g质量，测得氧含量在0．06％－0．12％，与钨合金粉末中的氧含量接近，用氧化锌基准试剂校正仪器是可行的。     

固载化催化剂在烯烃氧化合成醛酮中的应用

总结了固载化催化剂在烯烃氧化合成醛酮中的应用。着重介绍了钯配合物固载在无机载本上,钯盐和杂多化合物固载在无机载体上,钯盐固载在化催化剂在烯烃氧化合成醛酮中的应用。对负载型液相催化剂,负载型水相催化剂,负载型熔融盐Wacker催化剂,活性C固载的Pd膜及Pt膜催化剂催化烯烃氧化合成醛酮也作了简单介绍。     

硫化态K—Mo合成低碳醇催化剂的制备条件和载体效应研究

用浸渍法制备以KCl为助剂的ZrO_2、γ-Al_2O_3和SiO_2负载硫化态钼基催化剂,研究了钼和助剂钾两种组分浸渍顺序、助剂含量、载体差别以及浸渍溶液的酸碱性对催化剂上CO加氢合成低碳混合醇性能的影响。ZrO_2按先钼后钾、γ-Al_2O_3和SiO_2则按相反的顺序浸渍两种组分、且K/Mo原子比分别为0.5,0.8和1.0制备催化剂,其合成醇活性最佳。由于载体性质的差异,K-Mo/SiO_2、特别是K-Mo/ZrO_2的合成醇活性强烈依赖于钾助剂含量。而K-Mo/SiO_2在较宽的钾含量范围内,其活性差别不明显。适当选择较高碱性的浸渍溶液制备K-Mo/γ-Al_2O_3催化剂,有利于醇活性的提高。     

改性分子筛的表面酸性与苯烷基化反应活性的关系研究

用Ca²⁺、Sr²⁺、Ba²⁺、La³⁺和NH⁺₄交换改性的Y型沸石具有合适的表面酸性，可代替HF作为固体酸催化剂用于苯与长直链烯烃的烷基化反应。用正丁胺TPD研究表明：在改性分子筛表面存在两种强度的酸位，其对应的脱附温度分别为300和450℃，这两种强度的酸位峰面积在反应前后有不同程度的下降，强酸位下降得较多。吡啶吸附FT-IR的结果表明：催化剂表面L酸与B酸同时存在，苯与长直链烯烃烷基化反应的活性与中等强度的酸位有很好的对应关系，而与酸的类型关系不明显。