以活性碳纤维为载体的催化剂对NO的催化还原作用.3.铜—钴复合…

采用多种催化剂组份复合往往可以弥补单一组份催化剂存在的某些不足之处。本工作在铜系和镍系ＡＣＦ催化剂研究的基础上，进一步研究了铜－钴复合型ＡＣＦ催化剂对ＮＯ的催化还原作用，系统研究了复合催化剂的制备方法、反应条件等对催化剂活性的影响，并采用各种仪器分析方法研究复合型催化剂的结构以及与催化活性的关系。实验结果表明，Ｃｕ（ＮＯ３）２－Ｃｏ（ＮＯ３）２－ＡＣＦ复合催化剂两种组份有协同效应，它比单组份催化剂     

以活性碳纤维为载体的催化剂对NO的催化还原作用：一.铜系催化剂

在工业锅炉和汽车废气中含有大量的氮氧化物（ＮＯｘ），它会危害人类的健康。如何有效地清除其中ＮＯｘ是环境保护的一项重要课题。本文以活性碳纤维（ＡＣＦ）为载体负载铜类化合物制成铜系ＡＣＦ催化剂，研究了这种催化剂对ＮＯ与ＮＨ３反应的催化效果，并对催化剂结构进行了研究。实验结果表明，ＡＣＦ是一种活性载体，Ｃｕ（ＮＯ３）２－ＶＡＣＦ催化剂对ＮＯ具有较高催化还原活性，在１５０℃时ＮＯ转化率可达７０％。这种催化剂的催化组分主要为ＣｕＯ。催化反应条件如载气流速、反应物浓度、催化温度、催化剂用量、催化剂负载量等对催化ＮＯ转化率有影响。反应温度较高时，催化剂活性随时间延长而下降。     

以活性碳纤维为载体的催化剂对NO的催化还原作用：二.镍系催化剂

前文报导了活性碳纤维（ＡＣＦ）载体催化剂Ｃｕ（ＮＯ３）２－ＡＣＦ在较低温度下就可催化ＮＨ３还原ＮＯ成为Ｎ２，但这种催化剂活性在高温时有随时间而明显下降的缺点。为了进一步探索新型高效长寿命催化剂，本工作研究了另一组催化剂体系－镍系ＡＣＦ载体催化剂外ＮＯ的催化还原作用，探讨了催化剂的结构以及各种影响催化效果的因素，实验结果再次表明ＡＣＦ在催化剂中起到活性载体的作用。Ｎｉ（ＮＯ３）２－ＶＡＣＦ催化剂在较高温度时对ＮＯ具有良好催化还原效果，在２５０～４００℃之间，其ＮＯ较化率比相同温度下的Ｎｉ（ＮＯ３）２－ＳｉＯ２对ＮＯ转化率高３０～４０％。Ｎｉ（ＮＯ３）２－ＶＡＣＦ催化剂的催化组分主要是单质镍，它的寿命比Ｃｕ（ＮＯ３）２－ＡＣＦ有明显的改善。催化剂负载量及催化剂用量增加或ＡＣＦ比表面积减少，ＮＯ转化率增加；载气流量及ＮＯ流量增加或ＮＨ３流量减少，ＮＯ转化率降低。     

在铜铁、铜钴复合氧化物上利用CO低温催化还原NO

Copper iron composite oxides (CuO/Fe2O3) and copper cobalt composite oxides (CuO/Co3O4) for the catalytic reduction of NO with CO at low temperature were prepared by co-precipitation. The catalytic activity and thermal stability of the catalysts were evaluated by a microreactor-GC system. The 100% conversion temperatures of NO are 80 oC for CuO/Fe2O3 and 90 oC for CuO/Co3O4. The catalysts possess high catalytic activity and favorable thermal stability for NO reduction with CO in a wide temperature range and long time range. A systematic study of the molar ratios of the reactants, the volume of NaOH, aging time, and calcination temperature/time was carried out to investigate the influence preparation conditions on the catalytic activity of the catalysts.     

活性炭作为载体和还原剂对NO的还原作用

四种国产活性炭既作为载体又作为还原剂被用于ＮＯ还原反应，山楂核炭和山桃核炭作载体时ＮＯ还原转化率很高，椰壳炭和煤质炭作载体时ＮＯ还原转化率则较低，四种活性炭两－两分组现象可由其元素分析，ＮＨ３－ＴＰＤ、还原性及ＮＯ吸附量等结果来解释。另外ＣｕＯ／椰壳炭与ＣｕＯ／煤质炭的ＮＯ还原转化率的差别主要归于二者的ＮＯ吸附量不同，对ＣｕＯ／山楂核炭和ＣｕＯ／山桃核炭，ＮＯ还原转化率随反应温度的相对变化主要由其     

铜基铈钴镧复合氧化物催化剂制备及其选择催化还原NO

采用改进的共沉淀法制备铈钴镧复合氧化物(Ce-Co-La-O)载体,等体积浸渍负载活性组分Cu,制得铜基铈钴镧复合氧化物(Cu/Ce-Co-La-O)催化剂。考察该催化剂在富氧条件下对C₃H₆选择性还原NO反应(C₃H₆-SCR)的催化性能,并且利用BET、XRD、H₂-TPR、Py-IR、TG和SEM等方法,研究催化剂结构与性能的关系。实验结果表明,Co能显著增加B(Brφnsted)酸的酸量并有效提高还原能力;La能进一步增加B酸的酸量并明显提高热稳定性;Ce-Co-La-O能够形成固溶体结构,发生良好的相互协同作用。因此,Cu/Ce-Co-La-O催化剂具有良好的低温催化活性和热稳定性,最佳催化活性温度为250 ℃,NO转化率高达81.6%,600 ℃时NO转化率仍可达52.5%。     

镧钴镍复合氧化物催化剂的制备及催化甲烷燃烧活性研究

采用共沉淀法制备LaNi_1-xCo_xO₃系列催化剂(x=0,0.2,0.4,0.6,0.8,1.0),研究B位离子Co的掺杂对单钙钛矿LaNiO₃催化甲烷燃烧性能的影响。通过X射线衍射(XRD)、比表面积测定(BET)、程序升温还原(H₂-TPR)、扫描电镜(SEM)、热重分析(TG-DSC)等实验技术对催化剂的结构和性能进行考察,以催化甲烷燃烧为目标,考察其对催化剂性能的影响。研究结果表明：Co离子的掺杂会改变单钙钛矿的晶型结构,改善催化活性,当x=0.8时,LaNi_0.2Co_0.8O₃的催化甲烷燃烧活性最好,其比表面积为22.4 m^₂.g^_-1,T_10%(起燃温度)为475℃,T_90%(完全转化温度)为610℃,反应活化能最小,为91.4KJ/mol。     

镧钴镍复合氧化物催化剂的制备及催化甲烷燃烧活性研究

采用共沉淀法制备LaNi_(1-x)Co_xO_3系列催化剂(x=0,0.2,0.4,0.6,0.8,1.0),研究B位离子Co的掺杂对钙钛矿LaNiO_3催化甲烷燃烧性能的影响。通过X射线衍射、比表面积测定、程序升温还原、扫描电镜、热重分析等对催化剂的结构和性能进行考察。以催化甲烷燃烧为目标,考察了催化剂的性能。研究结果表明,Co离子的掺杂会改变钙钛矿的晶型结构,改善催化活性,当x=0.8时,LaNi_(0.2)Co_(0.8)O_3的催化甲烷燃烧活性最高,其比表面积为22.4 m~2·g~(-1),T_(10%)(起燃温度)为475℃,T_(90%)(完全转化温度)为610℃。     

铜钴尖晶石复合氧化物催化剂的组成对二甲苯完全氧化反应催化性能的影响

具有特定结构的复合氧化物,如ABO3,A2BO4及AB2O4等对某些反应比单一氧化物具有更好的催化性能[1,2]. 然而,有关尖晶石型复合氧化物AB2O4对有机物燃烧反应催化性能的研究相对较少,且常用的模型反应大都是一氧化碳或甲烷的催化氧化反应[3]. 超微粒子由于具有大的比表面积和高的表面能等特性,在催化领域已日益引起人们的重视[4]. 低温固相合成是近十几年发展起来的一种新的超细粒子制备方法[5]; 它具有不使用溶剂,无废液排放,工艺过程简单,能耗低等优点,属于对环境友好的“绿色化学”. 目前,此法在合成多组分复合氧化物及催化化学中的应用仍不多见. 本文以含有结晶水的醋酸铜和醋酸钴为原料,采用低温固相合成法制备了单组分氧化铜和氧化钴,以及三种不同铜钴比的铜钴尖晶石型复合氧化物,并以二甲苯氧化为模型反应,采用XRD,BET及程序升温还原(TPR)等手段进行了研究.     

煅烧温度对Mn/TiO_2催化剂催化NO氧化活性的影响

以浸渍在二氧化钛上的锰基催化剂为对象,研究了制备过程中煅烧温度对锰基催化剂催化NO氧化活性的影响。结果表明,较低的煅烧温度有利于提高Mn/TiO2催化剂对于NO氧化的催化效率。利用X射线粉末衍射(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)、X射线光电子能谱(XPS)、H2程序升温还原(H2-TPR)和O2程序升温脱附(O2-TPD)等表征手段研究了煅烧温度影响Mn/TiO2催化剂催化活性的作用机理。结果表明,在NO氧化过程中发挥主要作用的是Mn2O3,较低的煅烧温度有利于提高Mn2O3在锰氧化物中所占的比例,同时增加锰氧化物在载体表面的分散度,从而改善催化剂活性;当煅烧温度超过500℃时,催化剂会发生烧结,载体TiO2的晶形开始由锐钛型向金红石型转变,Mn2O3也从非晶相向晶相转变。H2-TPR和O2-TPD测试结果表明,低温煅烧有利于提高催化剂的还原性能和表面化学吸附态O2-的脱附性能,良好的还原性能和脱附性能的相互作用使催化剂表面的氧有较好的移动能力,从而促进催化剂的活性。     

钴-锆复合氧化物催化剂的水热合成及甲烷低温催化燃烧性能

采用水热法制备了系列CoOx／ZrO2复合氧化物催化剂．其中钴与锆的摩尔比分别为1：9，2：8，3：7，4：6，5：5，6：4，7：3，8：2和9：1．甲烷低温催化燃烧测试表明，水热法制得的该系列催化剂有良好的低温催化活性和稳定性．     

铈基复合氧化物载体对钯催化剂三效催化性质的影响

采用共沉淀法制备了CeO2,Ce0.6Zr0.4O2和Ce0.6Zr0.3Co0.1Ox载体材料,采用沉积沉淀法制备了Pd/CeO2,Pd/Ce0.6Zr0.4O2和Pd/Ce0.6Zr0.3Co0.1O2-x催化剂。采用X射线衍射、氮气吸脱附、透射电子显微镜和氢气程序升温还原技术对三种催化剂的物化性质进行了表征,研究了其三效催化性质和热稳定性。结果表明:沉积沉淀法能制备出较小粒径且均匀分散的钯催化剂。掺杂钴元素(Co)可以改善载体及催化剂的氧化还原性能,提高催化剂的三效催化活性,并拓宽催化剂的三效工作窗口。Pd/Ce0.6Zr0.3Co0.1O2-x在水热老化后表现出良好的催化活性和优异的氧化还原性能。     

碱土金属对钴铈复合氧化物催化剂催化N2O分解的影响

采用低温柠檬酸络合法制备了添加不同碱土金属的钴铈复合氧化物(Ce/Co摩尔比为0.05)催化剂,考察了其催化N2O分解的活性.结果表明,碱土金属对钴铈催化剂催化N2O分解的活性有明显促进作用,助催化效果递变顺序为Mg相似文献   

碱土金属对钴铈复合氧化物催化剂催化N2O分解的影响

采用低温柠檬酸络合法制备了添加不同碱土金属的钴铈复合氧化物(Ce/Co摩尔比为0.05)催化剂, 考察了其催化N2O分解的活性. 结果表明, 碱土金属对钴铈催化剂催化N2O分解的活性有明显促进作用, 助催化效果递变顺序为Mg相似文献   

活性碳纤维/聚氨酯泡沫复合载体的制备及其性能研究

将活性碳纤维与聚氮酯原料混合发泡,制备一种新型活性碳纤维/聚氨酯泡沫复合载体.活性碳纤维的加入提高聚氨酯泡沫的亲水性、孔隙率,改善了聚酯酯泡沫载体生物相容性、化学和生物稳定性 能,延长了聚氨酯泡沫的使用寿命.在活性碳纤维的添加量为3(wt)%～5(wt)%时效果最佳.     

还原-氧化预处理对双孔道钴基催化剂催化性能的影响

以双介孔分布MCM-41分子筛为载体,采用等体积浸渍法制备了钴基催化剂,并考察了还原-氧化预处理方式对催化剂结构及费托合成催化性能的影响。新鲜催化剂经预处理之后,XRD结果显示钴物种主要以单质钴形式存在,且主要以面心立方钴晶型出现,晶粒粒径由原来的8.4nm增加到22.6nm,由于晶粒粒径的增大,拉曼峰呈现蓝移特征。SEM及TEM表征表明,预处理后催化剂中钴物种在载体中有较好的分散性。H₂-TPR结果表明,新鲜催化剂经还原-氧化预处理后钴物种的还原温度降低,钴物种-载体间作用力增强。费托合成反应结果显示,经预处理后催化剂较新鲜催化剂活性低,甲烷选择性提高,但C_5~18的选择性明显提高,尤其是C_5~11的选择性可达到新鲜催化剂的两倍。     

载体对钒铬氧化物催化剂结构及催化3-甲基吡啶氨氧化反应活性的影响

通过等体积浸渍法制备了Nb₂O₅,MgF₂,TiO₂和SiO₂负载和未负载的钒铬氧化物催化剂,并应用X射线衍射、N₂吸附-脱附、H₂程序升温还原和NH₃程序升温脱附对催化剂进行了表征. 结果表明,催化剂比表面积较大时有利于CrVO₄-I(单斜)的生成,比表面积较小则有利于CrVO₄-III(斜方)的生成. 在310-400℃下3-甲基吡啶氨氧化制备3-氰基吡啶反应中,具有较高催化活性的催化剂与V物种还原性较高和表面活性位数量较多有关; 而高的3-氰基吡啶选择性则与催化剂表面较低的酸性密切相关. 升高反应温度可大幅度提高催化剂的活性,且其选择性基本不变.     

稀土复合钴基HMS催化剂的制备及其氯苯催化燃烧性能

以钴基HMS催化剂为主体,从稀土复合方式、不同稀土元素、稀土元素含量等方面系统考察了稀土元素对钴基HMS催化剂氯苯催化燃烧性能的影响。并将孔结构、XRD以及紫外可见漫反射等表征结果与催化活性进行了有效关联。结果发现:Ce较La和Nd能更好地改善钴基HMS的催化性能。同时发现,通过负载法进入HMS孔道的Ce较通过原位法掺杂在骨架的Ce具有更佳的促进作用,且当Ce盐(硝酸铈)的负载量为20%(质量分数)时,效果最好。     

石墨烯氢氧化钴复合催化剂的一步合成及其对酸性橙的催化降解

用一步合成自组装法制备出了氢氧化钴与还原氧化石墨烯（Co（OH）₂/rGO）的复合催化剂,并将其用于水中染料的催化降解实验. 通过X射线衍射（XRD）,激光拉曼（Raman）光谱,透射电镜（TEM）,X射线能量色散谱（EDS）以及X射线光电子能谱（XPS）等一系列分析手段对催化剂的结构形貌进行了详细的表征,表征结果证实氢氧化钴很好地附着在还原石墨烯的表面. 最后初步考察了催化剂催化单过硫酸钾（PMS）降解酸性橙（AO7）的性能. 结果表明,催化剂显示出了高效的催化性能,酸性橙的色度可在12 min内完全去除,总有机碳（TOC）实验也表明染料降解的同时也可获得较高的矿化度. 循环稳定性实验表明在进行到第三次实验时,催化剂仍能保持高的催化活性,将酸性橙在16 min内降解完毕.     

载体对Ni基催化剂催化甲烷三重整反应性能的影响

制备了Ni/TiO2, Ni/Mg0.5Ti0.5Ox和Ni/MgO三种催化剂并考察了它们对甲烷三重整反应的催化性能. 结果表明,将Ti引入NiO-MgO体系中可以阻止固溶体的形成,而又不改变Ni的分散度. Ni/TiO2与Ni/MgO的活性随反应时间的延长而降低;Ni/Mg0.5Ti0.5Ox的催化稳定性最好,这与其氧化-还原性以及金属与载体间适度的相互作用有关.