一氧化碳催化还原消除氮氧化物的研究进展

众所周知 ,汽车尾气所造成的大气污染 ,特别是城市的大气污染十分严重 ,已成为人们日益关心的问题之一 .汽车尾气主要由 CO、NOx、HC等成分构成 ,其中 CO、NOx 所占比例相当大 [1 ] .CO对人体的危害是众所周知的 ,而 NOx 中 NO的毒性比 CO还大 ,其与血红蛋白的亲和力是 CO的 1 0 0 0多倍 .NOx 对环境的危害主要表现在它所造成的光化学烟雾、酸雨、温室效应和臭氧层空洞效应等 4大环境问题 .据统计 ,汽车尾气中的 NOx 约占全球大气中 NOx 排放物的 60 %左右 [2 ] .针对日益恶化的汽车尾气污染现状 ,各国先后出台了汽车尾气排放的…     

银催化剂用于氮氧化物的还原和分解

实验采用Ag2 O ,Ag3 0 Si70 合金和Ag离子交换的ZSM 5分子筛 ,研究了NO的直接催化分解和以CO ,NH3 等作为还原剂的选择还原反应 .结果表明 ,在合适的条件下 ,实验中采用的Ag基催化剂均具有一定的NO分解活性 .当反应温度低于 80 0K时 ,NO在AgZSM 5上的直接分解给出了近 2 0 %的N2 转化率 ;相似条件下 ,适量CO和NH3 的加入大大提高了反应的活性和催化剂寿命 .氧的存在促进了NO在催化剂表面的吸附 ,从而导致了选择还原温度的降低 .当气相中氧气大大过量 (O2 ∶H2 O =18∶1) ,反应温度为 6 0 0K时 ,NO在Ag ZSM 5催化剂上氨还原生成N2 的转化率仍能达到近 70 %     

三效催化剂作用下的NO+CO催化反应机理

NO与CO在Pt/Rh/Pd及载体组成的三效催化剂上的氧化还原应用是控制汽车尾气对空气污染的一个关键反应，这一反应随着近年来对环境保护的日益重视而成为国内外研究的热点，本文主要综述了NO及CO在Pt,Rh,Pd上的吸附及反应机理的实验及理论研究现状，总结得出：在三效催化剂对NO CO的催化反应中，Pt,Pd对CO的催化氧化起主要作用，而Rh对NO的解离有很好的活化作用。     

铁基催化剂用于氨选择性催化还原氮氧化物研究进展

氨选择性催化还原NO_x技术可以有效控制氮氧化物的排放。V_2O_5-WO_3(MoO_3)/TiO_2脱硝催化剂虽然已经工业化应用,但其工作温度偏高,不能满足低温宽工作温度窗口等工况的需要。因此,开发具有宽工作温度窗口的低温脱硝催化剂成为研究热点。其中,铁基催化剂因其具有良好的氧化还原性,以及储量丰富、价格低廉、无毒无害等特点,使其在低温氨选择性催化还原(NH_3-SCR)反应中得到了广泛研究。基于Fe_2O_3在NH_3-SCR催化体系中所起的作用不同,从Fe_2O_3作为载体、助剂、活性组分以及新型结构的铁基催化剂等方面系统地介绍了近年来铁基催化剂在NH_3-SCR反应中的最新研究进展。此外,还总结了铁基催化剂的NH_3-SCR反应机理以及抗水抗硫性,并对该领域未来可能的发展方向进行了展望。     

富氧条件下氮氧化物的选择性催化还原Ⅱ.Ag/Al2O3催化剂上含氧有机物选择性还原NOx的性能

 在富氧条件下分别以含氧有机物甲醇、乙醇、乙醛和乙酸等为还原剂,考察了Ag/Al2O3对NOx选择性催化还原的活性. 结果表明,当银负载量为4%时,催化剂具有最高的催化活性. 在整个实验温度范围内,乙醇较丙烯具有更高的还原NOx的活性,且操作温度范围更宽(300~610 ℃),NOx脱除率可高达90%,更加适合柴油机尾气中NOx的净化. 添加10%的水可提高乙醇还原NOx的低温活性. 随着乙醇浓度的增加,NOx转化率显著提高. 在相同的浓度下,甲醇和乙酸还原脱除NOx的效率较低; 而乙醛还原脱除NOx的效率与乙醇相当. 原位红外光谱研究结果表明,反应过程中生成大量吸附态的烯醇式物种(CH2∶CHO-)是乙醇和乙醛呈现较高还原活性的主要原因.     

环境友好的选择性催化还原氮氧化物催化剂

富氧条件下的氮氧化物（NO。）选择性催化还原（SCR）是目前环境催化领域的研究热点,其核心问题是研发环境友好、高效稳定的SCR催化剂．目前,以NH3为还原剂的NH3-SCR已经大规模应用于固定源烟气脱硝和柴油车尾气净化,以碳氢化合物（Hc）为还原剂的HC-SCR也有望实际应用．针对NH3-SCR,本文以作者研究的铁钛复合氧化物催化剂、铈基氧化物催化剂以及国际上新兴的小孔分子筛催化剂为例,从催化剂结构、SCR反应机理、催化剂低温活性改进以及抗中毒性能等诸多方面对该领域的研究进展做了较为全面的论述．针对HC-SCR催化剂,本文在综述长链HC及柴油选择性还原NQ研究现状的基础上,结合作者在HC-SCR反应机理方面的研究成果,展望了实现柴油-SCR的发展方向．     

富氧条件下氮氧化物的选择性催化还原I．Ag／A12O3催化剂上C3H6选择性催化还原NO的性能

利用自行研制的全自动催化剂活性评价装置和原位漫反射红外光谱仪，分别考察了Ag的负载量和形态、氧浓度及水蒸气添加对Ag／A12O3催化剂上C3H6选择性催化还原NO性能的影响。结果表明，Ag的最佳负载量为4％～6％，此时粒径为15nm左右的银簇粒子均匀地分散在Al2O3载体表面，在GHSV=50000h^-1和θ=430～550℃条件下，4％Ag／A12O3上NO转化率可达90％以上，反应过程中有机含氮化合物及NO2的生成，导致NO和NO2转化率间产生差异，当氧浓度为7％时，催化剂对NO选择性还原的催化活性最高，水的添加阻碍了活性中间物种NCO及其前驱体的形成，导致催化剂的平均活性下降。     

用于选择性催化还原脱硝的钙钛矿型催化剂研究进展

在推进“双碳”目标背景下,人们的环保理念不断增强,对污染防治和节能降耗等问题的重视程度越来越高。选择性催化还原技术(SCR)是目前脱硝领域中的研究重点,该技术具有较高的脱硝效率,有良好的应用价值。本文综述了近年来钙钛矿型催化剂用于SCR技术的研究进展,分析了钙钛矿型催化剂的特性,分别对ABO₃型、负载型和掺杂型钙钛矿型催化剂进行了介绍,同时对钙钛矿型脱硝催化剂的常见制备方法进行了归纳,最后对钙钛矿型催化剂用于SCR技术进行了总结和展望。     

NO在氧化铝负载的Pd催化剂上吸附的TPD-MS研究

消除汽车尾气中的氮氧化物(NOx)对保护大气环境有着重要意义.为了除去NOx,已经进行了许多卓有成效的研究,例如NOx在分子筛上的直接分解和催化还原,在贵金属三效催化剂上的还原等.     

汽车尾气催化剂三效性能测试条件及试验方法讨论

对汽车尾气催化剂三效性能测试中的温度、原料气组成、空速等影响因素进行了探讨,就控制及测试方法提出了建议,并给出了方法示意图.建议用积分反应器和台架试验检测催化剂三效性能时,热电偶最好放在催化剂床进口边正中处,且每个温度点测试取样时间应在恒温后进行;实验室模拟汽车尾气应选择理论空燃比下较常用发动机转速的尾气组成和含量;空速应较高,最好在40000 h-1以上.     

富氧条件下生物质基活性炭负载钾催化剂高选择性还原氮氧化物

研究了富氧环境中生物质基活性炭负载钾催化剂选择性还原氮氧化物的性能。结果表明,与煤基（褐煤）活性炭负载钾催化剂相比,生物质基（木屑）活性炭负载钾催化剂表现出高选择性还原NO能力,在2 h恒温稳态实验过程中能够保持80%的NO还原效率,而C-O₂反应活性仅为18%。X射线衍射、比表面积、X射线光电子能谱以及程序升温脱附实验表征结果显示,生物质基活性炭负载钾催化剂优异的选择性还原NO性能应归因于炭表面钾物种的高度分散性,这与催化剂的高比表面积以及大量的表面氧基团有关。另外,生物质基炭材料还原NO反应产物中具有较高的CO₂选择性。     

富氧条件下氮氧化物的选择性催化还原Ⅰ．Ag／Al2O3催化剂上C3H6选择性催化还原NO的性能

 利用自行研制的全自动催化剂活性评价装置和原位漫反射红外光谱仪，分别考察了Ag的负载量和形态、氧浓度及水蒸气添加对Ag／Al2O3催化剂上C3H6选择性催化还原NO性能的影响．结果表明，Ag的最佳负载量为4％～6％，此时粒径为15nm左右的银簇粒子均匀地分散在Al2O3载体表面．在GHSV＝50000h－1和θ＝430～550℃条件下，4％Ag／Al2O3上NO转化率可达90％以上．反应过程中有机含氮化合物及NO2的生成，导致NO和NOx转化率间产生差异．当氧浓度为7％时，催化剂对NO选择性还原的催化活性最高．水的添加阻碍了活性中间物种NCO及其前驱体的形成，导致催化剂的平均活性下降．     

富氧条件下氢气选择催化还原氮氧化物研究的进展

 富氧条件下, 氢气选择催化还原 (H2-SCR) 是消除氮氧化物的有效方法. 本文介绍了 H2-SCR 反应特点及其研究现状, 重点总结和评述了应用于 H2-SCR 反应的氧化物和分子筛负载的 Pt 或 Pd 催化剂, 以及 H2-SCR 反应机理, 并展望了今后 H2-SCR 研究的方向.     

Lal-xCexFe1-y-nCoyRunO3三效催化剂的结构表征及催化性能

用溶胶一凝胶法合成了Lal-xCexFe1-y-nCoyRunO3(x，y=0.1～0.5，n=0.01～0.1)系列催化剂，XRD对晶体结构的表征发现，掺入Ru后基本结构未改变，但2θ值减小，晶胞参数变大.红外光谱分析表明，Ru改性的催化剂对应的特征峰位和峰形基本相似，但随着Ru掺杂量的增加，600cm^-1附近的谱带向高波数方向移动，n=0.01的样品，v1和v2向低波数方向移动，n=0.05样品的v1带出现最大吸收峰.XPS研究表明，掺杂Ru后Fe的外层电荷密度增大，并以多种价态存在；随着掺杂量的增加，表层中的Ce由与氧结合转变为与多羟基结合，其它氧种含量增加，催化活性增强.O2-TPD结果表明，掺杂Ru使催化剂表面的吸附氧和晶格氧脱附温度降低，A离子空位增加.H2-TPR研究表明，掺杂Ru使A离子空位增加，晶格氧活动性增强，催化活性提高；La0.8Ce0.2Fe0.7Co0.2Ru0.1O3的催化性能最佳.     

金属催化剂光热催化CO2还原的研究进展

CO2的过量排放导致温室效应对环境的影响越来越严重,通过电催化、光催化、热催化、光热催化或光电催化将CO2还原成高附加值的化学品是解决CO2排放的有效途径.其中, CO2的光热催化转化是当前的主要研究领域之一.我们对光热催化进行了总结分类:热助光、光助热、光驱热和光热协同催化,并详细介绍相应的催化机理,总结了金属催化剂用于光热催化CO2还原的最新研究进展,最后提出了光热催化面临的挑战与展望.     

含铈、镧低贵金属含量三效催化剂的结构与性能

采用ＣｅＯ２和Ｌａ２Ｏ３的不同加入方式,制备了一系列以ＣｅＯ和Ｌａ２Ｏ３为助剂的低贵金属含量三效催化剂,用ＸＲＤ和ＸＰＳ对其结构进行了表征,并进行了孔结构测定。测试了样品上ＣＯ,Ｃ３Ｈ６和ＮＯｘ三效转化的温度－转化率曲线和Ｓ值－转化率曲线。结果表明：以机械混合加入ＣｅＯ２和Ｌａ２Ｏ３的样品抗烧结性能差,老化后在Ｓ≤１区的ＮＯｘ和Ｃ３Ｈ４转化率明显下降,但起燃温度并不高;     

铈镁铝混合氧化物催化剂的脱NOx性能

 用共沉淀法制得Mg-Al水滑石和二氧化铈的混合物,经750 ℃热活化,得到铈镁铝混合氧化物催化剂. 考察了催化剂的组成、反应温度、反应体系中氧含量、水蒸气及二氧化硫的存在对NO和CO反应活性的影响. 结果表明,铈镁铝混合氧化物催化剂具有较高的脱NOx活性,并具有优异的水热稳定性和一定的抗氧性及抗二氧化硫毒化的能力.     

Ag/Al2O3 催化剂催化含氧烃类选择性还原氮氧化物的基础与应用研究进展

 Ag/Al2O3 催化含氧烃类选择性还原 (SCR) 氮氧化物 (NOx) 是有望实际应用于柴油机尾气治理的技术之一. 从 Ag/Al2O3 的基本属性、还原剂的筛选与匹配、NOx 还原低温活性改进、催化体系耐硫性的调变和 Ag/Al2O3-乙醇体系的实用化开拓等方面, 对我们近年来的工作进行了综述, 阐明了该组合体系高效 SCR 特性的微观机制. 发动机台架实验表明, 结合柴油机机内调整, 应用 Ag/Al2O3-乙醇的 SCR 体系能够满足我国重型柴油车国 Ⅳ 排放标准.