甲烷的催化燃烧: La,Ce和Y离子对高比表面MnO2改性作用

在高比表面ＭｎＯ２前体中添加Ｌａ，Ｃｅ和Ｙ等离子，用ＢＥＴ，ＸＲＤ和Ｈ２－ＴＰＲ等技术研究了其对ＭｎＯ２的改性作用，结果表明，与未加助剂的ＭｎＯ２催化剂相比，Ｌａ／ＭｎＯ２，Ｃｅ／ＭｎＯ２和Ｙ／ＭｎＯ２催化剂对甲烷催化燃烧的活性有所降低，但３种离子均有效地阻止ＭｎＯ２在高温下结晶，提高催化剂的热稳定性，使其在高温下可维持较大的比表面积，综合考虑催化剂的活性和稳定性，Ｙ离子对ＭｎＯ２的改性作用最佳。     

添加剂铜和银离子对MnO2催化燃烧CH4的影响

催化燃烧法，由于起燃温度低、去除率高、适用氧浓度范围大、无二次污染、燃烧缓和等，是国内外治理有机废气时，回收利用能量最有效的方法之一［１］．但目前用于该过程的催化剂中均含有来源有限、价格昂贵的贵金属铂或钯［２］．因此，寻找来源丰富、价格低廉、性能相当...     

La助剂添加方式对甲烷催化燃烧用Mn/Al2O3催化剂的影响

采用等体积浸渍法制备了La改性的Mn/Al2O3催化剂.以甲烷燃烧反应为探针反应,考察了La2O3的引入方法对其催化活性的影响.催化剂的物化性质经TPR,XRD和XPS表征.研究结果表明,La的添加顺序对催化剂的物化性质和催化活性有显著影响.在以共浸渍方式制备的催化剂A中,载体与锰物种之间的相互作用大受削弱,锰晶粒变小,分散度增加,催化剂的活性显著提高,甲烷转化率为50%,对应的反应温度比未加L丑时降低了90℃.在先浸LB后浸Mn制备的催化剂C中,La的存在也使催化剂的催化活性大大改善,效果与催化剂A相当.当以先浸Mn后浸La的方式加入助剂时,催化剂B的比表面积降低,催化活性下降.     

NiO/SnO2-ZrO2催化剂的制备及甲烷燃烧催化性能的研究

利用正交分析，通过溶胶凝胶－超临界干燥及复合浸渍的方法制备了NiO/SnO2-ZrO2催化剂，进行了活性评价，考察了前驱物、NiO、SnO2含量及制备方法对催化剂活性及稳定性的影响，并采用XRD、TEM对催化剂进行了表征分析，结果表明：NiO/SnO2-ZrO2催化剂具有良好的甲烷燃烧催化性能（t100%=640 ℃），其活性、稳定性与制备参数密切相关，其中NiO含量是影响催化剂活性、稳定性的最主要参数，它对催化剂稳定性和活性的影响规律正相反； SnO2组分的添加使ZrO2单斜相稳定，对催化剂起到了良好的稳定化作用，发现当SnO2含量在6 mol％左右时，催化剂具有较好的稳定性；对于制备方法，在凝胶前加入活性组分有利于催化剂的高活性，而在凝胶后加入活性组分，则有利于催化剂保持较好的稳定性；活性组分前驱物对催化剂性能影响不大，采用Ni(NO3)2作为前驱物较为合适。     

Ir/ZrO2催化剂对甲烷催化燃烧性能的研究

采用浸渍法制备了ZrO₂为载体负载Ir的催化剂(Ir/ZrO₂), 考察了催化剂的CH₄催化燃烧性能. 采用X射线衍射(XRD), 拉曼光谱(Raman), X射线光电子能谱(XPS), 氢气程序升温还原(H₂-TPR)等技术对催化剂的结构和Ir物种的存在形式进行了表征. 结果表明, Ir/ZrO₂催化剂中Ir是以IrO₂形式存在的, Ir/ZrO₂催化剂的CH₄燃烧表观活性随着Ir负载量的增加而提高, 并且催化剂表现出较高的催化活性和良好的反应稳定性. 在低Ir负载量(≤1%)时, CH₄燃烧的转换频率(TOF)随着Ir粒子的增大而提高|然而高Ir负载量(≥1%)时, TOF随着Ir粒子的增大保持不变.     

MCM-41负载的La,Ce和Pt催化剂上三氯乙烯的低温催化燃烧

 分别采用直接水热合成法和浸渍法制备了Si-MCM-41, La-Si-MCM-41和Ce-Si-MCM-41介孔材料及其负载的Pt催化剂. 小角X射线衍射、氮气吸附和扩展X射线精细结构分析表明, La和Ce元素进入了MCM-41分子筛的骨架结构. NH3程序升温脱附测试未检测到含La和Ce样品表面的酸性. 所制备的催化剂具有较高的三氯乙烯催化燃烧活性及生成CO2和HCl的选择性.     

Ni-Ce-O/ZrO2催化剂上甲烷低温催化燃烧

Ni-Ce-O/ZrO2催化剂上甲烷低温催化燃烧;甲烷;催化燃烧;NiO;CeO2     

La1-x-yBaxREyMnO3复合氧化物的制备及其对甲烷燃烧的催化性能

 以Na2CO3·10H2O和NaOH混合碱为沉淀剂,采用共沉淀法制备了钙钛矿型结构的La1-x-yBaxREyMnO3(RE=Dy或Y)复合氧化物超细粒子. 该复合氧化物超细粒子具有较大的比表面积和良好的热稳定性(经700和1000 ℃焙烧后,其比表面积仍分别可达到47.0和16.9 m2/g). 随着LaMnO3中的La3+被Ba2+及稀土离子Dy3+或Y3+部分取代后,样品显示出良好的热稳定性及对甲烷燃烧的高催化活性.     

流化床甲烷部分氧化制合成气Ni催化剂及助剂La的作用

在流化床中,考察了不同Ni担载量的Ni/γ-Al2O3催化剂对POM反应的催化性能,以8％Ni最佳,TPR结果表明。催化剂表面主要有两种化学状态的NiO。当镍担载量≤2％时,催化剂表面 仅存在一种高温下才能被还原的NiO,在Ni催化剂中添加La,可削弱NiO与载体间的相互作用,并且可减缓在CH4＋O2气氛下升温过程中NiO与载体发生强相互作用 生成NiAl2O4,因此添加La的Ni催化剂在750℃就能引发甲烷部分氧化（POM）反应,且反应引发后可获得与经700℃H2还原后的Ni^0催化剂相同的反应性能。     

Ce1-xNixO2/Al2O3/FeCrAl催化剂的制备及其甲烷催化燃烧性能

以FeCrA l合金薄片为基体,A l2O3为过渡载体,Ce1-xN ixO2(x=0.1-0.3)、CeO2和N iO为活性组分,制备了Ce1-xN ixO2/A l2O3/FeCrA l、CeO2/A l2O3/FeCrA l和N iO/A l2O3/FeCrA l金属基整体式催化剂,在固定床微型反应器中评价了催化剂的甲烷催化燃烧性能,用SEM、XRD、TPR等方法对催化剂的物相、表面形貌和氧化还原性进行了表征.结果表明,Ce1-xN ixO2在催化剂表面的分散性比CeO2和N iO要好;Ce1-xN ixO2/A l2O3/FeCrA l(x=0.1-0.3)催化剂具有好的催化活性和高温稳定性,CeO2/A l2O3/FeCrA l和N iO/A l2O3/FeCrA l催化剂有好的初活性但高温稳定性较差;活性组分与A l2O3和FeCrA l金属基体之间存在较强的相互作用.     

La—Ba—Sn（Sm,Ce）体系催化剂上的甲烷氧化偶联

报道了Ｌａ－Ｂａ－Ｓｎ（Ｓｍ，Ｃｅ）体系催化剂上甲烷氧化偶联反应的催化性能。     

过渡金属氧化物催化剂上甲烷催化燃烧的研究

与传统燃烧方式相比 ,催化燃烧因具有能量利用率高 ,且基本无污染等突出优点而受到人们的重视。以Ｐｄ为代表的贵金属燃烧催化剂[1] 的研究发展得较为完善 ,但价格昂贵使这类催化剂难以被推向实用。而过渡金属氧化物则价格便宜 ,并且也被认为是很有潜力的燃烧催化剂[2 ] 。但这类催化剂的高温稳定性差 ,活性也远不及贵金属催化剂。为此 ,人们试图使用Ｌａ ,Ｓｒ等作为助剂 ,使其与活性组分生成具有钙钛矿结构的化合物 ;或使用六铝酸盐催化剂[3] 来克服过渡金属氧化物催化剂的缺点。这些方法对过渡金属氧化物催化剂的性能有所改善 ,但催化剂…     

Ce0.45Zr0.45Y0.07La0.03O1.95/La-Ba-Al2O3质量比对整体式铁基催化剂上稀薄甲烷燃烧的影响

采用共沉淀法和胶溶法分别制备了高性能的储氧材料Ce0.45Zr0.45Y0.07La0.03O1.95(OSM)和耐高温高比表面的La-Ba-Al2O3,并以它们为载体,制备了一系列整体式铁基催化剂.考察了该系列催化剂对甲烷稀薄燃烧的催化性能.并用低温N2吸附-脱附,储氧量(OSC)测试,X射线衍射(XRD)和H2程序升温还原(H2-TPR)等测试手段考察了不同Ce0.45Zr0.45Y0.07La0.03O1.95/La-Ba-Al2O3质量比对催化剂特性的影响.活性测试结果表明,当Ce0.45Zr0.45Y0.07La0.03O1.95/La-Ba-Al2O3质量比为1:1时新鲜和老化催化剂的活性均最好,新鲜催化剂可在50000h-1的高空速条件下使含量为1%(体积分数)的甲烷在446℃起燃,553℃完全转化;低温氮气吸附-脱附测试结果和H2-TPR表明,不同的Ce0.45Zr0.45Y0.07La0.03O1.95/La-Ba-Al2O3质量比使催化剂表现出不同的织构性能和还原性能;XRD测试结果表明,OSM以均一固溶体存在,Fe高度分散在载体上.综合以上表征手段得出:合适的Ce0.45Zr0.45Y0.07La0.03O1.95/La-Ba-Al2O3质量比导致催化剂具有优异的稀薄甲烷催化燃烧活性和热稳定性.     

ThO2—REO1.5复合氧化物体系的甲烷催化燃烧性能

ＴｈＯ２┐ＲＥＯ１．５复合氧化物体系的甲烷催化燃烧性能陈笃慧杨乐夫蔡俊修（厦门大学化学系固体表面物理化学国家重点实验室３６１００５）有效利用现有的能源资源，并对周围环境进行妥善的保护是当前的重大课题，因而发电厂及其他工业过程中的高效、低污染的催化燃烧...     

Ni-Nb2O5和Ni-Cu-Nb2O5催化甲烷燃烧活性研究

在微型固定床反应器中考察了新型甲烷催化燃烧催化剂Ni-Nb2O5和Ni-Cu-Nb2O5的活性．实验结果表明，含Nb2O5的Ni及Ni-Cu双金属催化剂具有好的催化甲烷低温燃烧性能，其甲烷转化率与反应温度、活性组分含量和空速有关．70％Ni担载量的Ni-Nb2O5催化剂可使甲烷在500℃时完全转化，并具有稳定的催化活性．Ni-Cu-Nb2O5体系催化剂中，Ni／Cu比为65／25时催化剂具有最佳的活性；该催化剂中Nb2O5可以在一个比较宽的范围内调节，并在此调节范围内可使甲烷在550℃温度下完全转化．     

Ce0.5Zr0.5O2修饰的Ni/SiC、Fe/SiC和Co/SiC催化燃烧甲烷性能

以铈锆固溶体(Ce0.5Zr0.5O2)修饰的高比表面积SiC为载体,采用两步浸渍法制备了Ni、Fe和Co基催化剂,研究了其在煤层气催化燃烧脱氧中的催化活性和稳定性.利用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)、比表面积(BET)、热重分析(TGA)和H2程序升温还原(H2-TPR)对催化剂进行了表征.分析结果表明,Ni、Fe和Co部分进入Ce0.5Zr05O2固溶体晶格内部,导致催化剂体相形成更多的缺陷;同时Ce0.5Zr0.5O2固溶体有助于加速金属氧化物和金属之间氧化还原过程的进行,促进了氧吸附、传输和对甲烷的活化.另外,SiC和Ce0.5Zr0.5O2固熔体良好的抗积碳性能,有效避免了催化剂在富甲烷反应气氛中因积碳而失活,从而使三种催化剂均具有优良的催化燃烧脱氧活性和稳定性.其中,Co/Ce0.5zr0.5O2/SiC活性最高,可在320 ℃活化催化甲烷,并在410 ℃实现完全脱氧.     

Ce0.5Zr0.5O2修饰的Ni/SiC、Fe/SiC和Co/SiC催化燃烧甲烷性能

以铈锆固溶体(Ce0.5Zr0.5O2)修饰的高比表面积SiC为载体,采用两步浸渍法制备了Ni、Fe和Co基催化剂,研究了其在煤层气催化燃烧脱氧中的催化活性和稳定性.利用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)、比表面积(BET)、热重分析(TGA)和H2程序升温还原(H2-TPR)对催化剂进行了表征.分析结果表明,Ni、Fe和Co部分进入Ce0.5Zr0.5O2固溶体晶格内部,导致催化剂体相形成更多的缺陷;同时Ce0.5Zr0.5O2固溶体有助于加速金属氧化物和金属之间氧化还原过程的进行,促进了氧吸附、传输和对甲烷的活化.另外,SiC和Ce0.5Zr0.5O2固熔体良好的抗积碳性能,有效避免了催化剂在富甲烷反应气氛中因积碳而失活,从而使三种催化剂均具有优良的催化燃烧脱氧活性和稳定性.其中,Co/Ce0.5Zr0.5O2/SiC活性最高,可在320℃活化催化甲烷,并在410℃实现完全脱氧.     

PdO/纳米Ce0.6Zr0.35Y0.05O2上甲烷催化氧化性能研究

采用以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为模板剂的改进共沉淀法合成了高比表面积(129 m2·g-1)立方相Ce0.6Zr0.35Y0.05O2(CZY(CTAB)固溶体"菜花"状纳米粒子,并以此为载体利用浸渍法制备了PdO含量为4%～10%的催化剂,考察了其对甲烷氧化反应的催化活性.结果表明,4%～10%PdO/CZY(CTAB表现出很好的催化活性在CH4/O2摩尔比1/4,空速50000 h-1和温度360 ℃的反应条件下,甲烷完全氧化成二氧化碳和水.以CZY-CTAB固溶体纳米粒子作载体担载PdO,可大大地减小甲烷转化率随温度变化的"滞后回线"现象.根据表征结果,认为这一优良催化性能与铈锆钇固溶体对活性相PdO的稳定作用及其较大的比表面积有关.     

Ce1-xFexO2复合氧化物催化剂的制备及其对甲烷的催化燃烧性能

采用柠檬酸溶胶-凝胶法和微波技术制备了Ce1-x Fex O2复合氧化物,以甲烷催化燃烧为探针反应测定了催化剂的活性及XRD、DRS、BET和TPR进行了表征。结果表明,Ce1-x Fex O2复合氧化物为介孔材料,所制得的复合氧化物在x≤0．2时以单一立方萤石结构的Ce1-x Fex O2固溶体存在,x〉0．2时形成了立方萤石结构Ce1-x Fex O2固溶体和少量的CeFeO3混合相。Ce1-x Fex O2固溶体的甲烷催化燃烧活性高于单组分CeO2,且随着x的不同而变化,其中以Ce0.9 Fe0.1 O2固溶体的催化活性最高。     

负载型镧锰钙钛矿催化剂上甲烷催化燃烧的研究

研究了甲烷在负载型镧锰钙钛矿催化剂(LCFM／α-Al2O3)上的低温催化燃烧反应．考察了制备方法、焙烧温度列催化剂结构和活性的影响．并进行了100h稳定性实验．实验结果表明用浸渍法、焙烧温度高于800℃就能在载体上生成良好的钙钛矿结构，催化剂具有较低的起燃温度并且在高温条件下具有与非负载型镧锰钙钛矿催化剂相当的活性；100h稳定性实验表明LCFM／a-Al2O3催化剂经历了100h．800℃的连续高温燃烧反应，催化剂仍保持了原有结构和催化活性．并且没有明显积碳．