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。     

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%。     

Pr2-xSrx CoO4±λ催化剂的合成及对CO还原NO的活性

采用聚乙二醇凝胶法合成了Co系稀土复合氧化物Pr2-xSrxCoO4±λ(0.2≤x≤1.0),以CO还原NO为探针反应及XRD、IR、TPR、XPS和化学分析等方法对催化剂的组成、结构进行了表征.结果表明所有样品都具有K2NiF4型结构,x=0.2和x=1.0时,样品中有少量杂相,0.6≤x≤1.0时,形成的复合氧化物除T相外尚有少量T*相生成;Pr2-xSrxCoO4±λ复合氧化物中Co3+的含量及非化学计量氧(λ)随x增大而增加;CO还原NO的催化活性与Co3+含量以及氧空位浓度有关.     

层状复合氧化物La4BaCu5-xMxO13(M=Mn, Co)的物化性质和结构中活性氧的研究

合成了一系列结构为层状ＡＢＯ３的复合氧化物Ｌａ４ＢａＣｕ５－ｘＭｘＯ１３（Ｍ＝Ｍｎ，Ｃｏ），并利用ＸＲＤ、Ｘ射线能谱、氧程序升温脱附和化学分析方法对它们的结构和活性氧种进行了研究。ＸＲＤ分析结果表明：它们的结构为五层的ＡＢＯ３结构。活性氧种的研究表明Ｌａ４ＢａＣｕ５Ｏ１３中掺杂Ｍｎ或Ｃｏ之后，样品中明显存在的ＭＣｕ（Ｍ＝Ｍｎ，Ｃｏ）之间的协同作用，并且ＣｕＭｎ之间协同作用明显比ＣｕＣｏ的强。     

Pr_(2-x)Sr_xCoO_(4±λ)催化剂的合成及对CO还原NO的活性

采用聚乙二醇凝胶法合成了Co系稀土复合氧化物Pr2-xSrxCoO4±λ(0.2≤x≤1.0),以CO还原NO为探针反应及XRD、IR、TPR、XPS和化学分析等方法对催化剂的组成、结构进行了表征.结果表明:所有样品都具有K2NiF4型结构,x=0.2和x=1.0时,样品中有少量杂相,0.6≤x≤1.0时,形成的复合氧化物除T相外尚有少量T*相生成;Pr2-xSrxCoO4±λ复合氧化物中Co3+的含量及非化学计量氧(λ)随x增大而增加;CO还原NO的催化活性与Co3+含量以及氧空位浓度有关.     

掺Mn对镧基复合氧化物合成及CO+NO活性的影响

采用分解无定形柠檬酸和乙二胺四乙酸聚合体法,合成了LaSrCo1-xMnxO4(x=0.1,0.3,0.5)催化材料,以CO NO为探针反应,运用XRD、BET、TG-DTA、XPS等手段进行表征.结果表明:低于650℃,样品的前驱体分解为组成LaSrCo1-xMnxO4复合氧化物的物种,950℃焙烧8h后,均形成类钙钛矿型结构;随着掺入锰的量增多,Co2 的特征峰强度减弱;锰主要以Mn3 形式存在,锰的含量对Mn2p3/2影响甚微;对CO NO反应,完全转化温度低于400℃,催化活性随x的增加而增大,且催化活性与LaSrCo1-xMnxO4的B位正3价离子、氧空位及比表面积有密切联系.     

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。     

层状复合氧化La4BaCu5—xMxO13（M=Mn,Co）的物化性质和结构中活性 …

合成了一系列结构为层磁状ＡＢＯ３的复合氧化物Ｌａ４ＢａＣｕ５－ｘＭｘＯ１３（Ｍ＝Ｍｎ，Ｃｏ），并利用ＸＲＤ、Ｘ射线能谱、氧程序升温脱附和化学分析方法对它们的结构和活性氧种进行了研究。ＸＲＤ分析结果表明：它们的结构为五层的ＡＢＯ３结构。玫瑰中ａ４ＢａＣｕ５Ｏ１３中掺Ｍｎ或Ｃｏ之后，样品中明显存在的Ｍ－Ｃｕ（Ｍ＝Ｍｎ，Ｃｏ）之间的协同作用，并且Ｃｏ－Ｍｎ之间协同作用明显比Ｃｕ－Ｃｏ的强。     

La2CuO4的制备及其对催化消除NO活性的影响

用四种制备方法：柠檬酸络合爆炸法,聚乙二醇凝胶法,聚丙烯酰胺凝胶法,DTPA络合法合成了La2CuO4.比较了四种方法的特点及其对La2CuO4结构的影响,并对所得La2CuO4在NO-CO反应中的催化活性的影响进行了研究．结果发现聚乙二醇凝胶法和DTPA络合法有利于形成好的晶形,而聚乙二醇凝胶法和聚丙烯酰胺凝胶法对NO-CO反应有较好的活性,这是由于不同制备方法得到的样品中的缺陷的种类和含量不同所致     

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.     

含Cu复合氧化物对NO和CO吸附和活化的TPSR研究

利用MS－TPD法并结合XRD、化学分析等对催化剂进行了表征，探讨了K2NiF4结构La2-x(Sr，Th)xCuO4±λ系催化剂中三个典型样品LaSrCuO4、La2CuO4和La1.7Th0．3CuO4对NO、CO及CO＋NO等小分子的吸附性能和活化规律。结果表明：NO吸附量的大小与催化剂中氧空位含量有关，吸附强度和脱附峰种类与金属离子氧化态有关。CO在氧缺陷复合氧化物催化剂上的吸附是首先变为碳酸根，并在高温以CO2物种脱出．在NO和CO的共吸附过程中，有关NO的吸、脱性能与单独NO－TPD中NO的吸脱附规律相似，表明NO在NO＋CO共吸附的竞争吸附过程中，优先吸附起决定作用，而受CO的影响较小．NO的吸附是NO活化分解的必要条件．     

Nd2-xSrxCoO4±λ催化剂的合成及NO还原性能的研究

采用聚乙二醇凝胶法合成了Co系稀土复合氧化物Nd2-xSrxCoO4±λ(0.4≤x≤1.2), 以NO还原为探针反应及IR, TPD, TPR和化学分析等方法对催化剂的组成、结构进行了表征. 结果表明 所有样品都具有K2NiF4型结构, x=1.2时, 样品中有少量的SrCoO3杂相. Nd2-xSrxCoO4±λ复合氧化物中Co3+含量及晶格氧均随x增大而增加, NO的还原活性与Co3+含量以及氧空位的浓度有关.     

La_(2-x)(Sr,Th)_xCuO_(4±λ)系催化剂的表征及对CO+NO反应催化性能的研究

合成了x值不同的La2 -xSrxCuO4±λ( 0 .0≤x≤ 0 .1 )和La2 -xThxCuO4±λ( 0 .0≤x≤ 0 .4)两系列K2 NiF4型复合氧化物催化剂 ,用XRD和IR研究了催化剂的晶体结构 .利用化学分析和XPS等方法测定了该系列含Cu氧化物中Cu离子的平均价态、非化学计量氧 (λ)和催化剂的表面和体相组成 .通过控制B位Cu离子的价态和氧化物的非化学计量氧在一定范围内有规律的变化 ,考察对NO +CO反应的催化性能 ;利用MS TPD法研究了该系列氧化物对NO和CO +NO等小分子的吸附和活化性能 ,在此基础上探讨了含Cu的A2 BO4型复合氧化物对NO +CO反应中的催化作用本质 .发现在低温反应条件下 ,NO分子的活化是控制步骤 ,催化剂的活性与低价离子及其含量有关 .在较高反应温度下 ,NO的吸附为控制步骤 ,催化活性与氧空位有关     

层状复合氧化物La~4BaCu~5~-~xMn~xO~1~2的表征及在催化消除NO中活性的研究

采用柠檬酸配合法合成了结构呈层状ABO~3的La~4BaCu~5O~1~2复合氧化物, 并以它为基体合成了一系列Mn取代Cu的样品(La~4BaCu~5~-~xMn~xO~1~2, x=1-5)并利用XRD, IR进行了结构表征, 结果表明其均为5层的ABO~3结构。利用H~2-TPR考查了掺杂Mn以后样品的氧化还原性能的变化, 发现由于Mn的掺杂使Cu明显的容易还原。还考查了样品对NO+CO反应的催化活性, 结果表明反应的活性中心是Cu离子,但加入适量的Mn离子可以使活性提高。     

铁锰复合氧化物的氧化还原沉淀法制备及其表征

分别采用氧化还原沉淀法和常规共沉淀法制备得到铁锰复合氧化物, 并对样品进行了 Ｘ射线衍射、 Ｂ Ｅ Ｔ比表面积、程序升温还原的初步表征和比较． 结果表明, 与常规共沉淀法制备的样品相比较, 采用氧化还原沉淀法制备的铁锰复合氧化物具有粒径较小、较大的比表面积、铁锰互溶性好、铁锰物种之间的相互作用较强等特点． 作为一种较为新颖的催化剂制备方法, 氧化还原沉淀法利用在高低价可变金属离子之间发生氧化还原反应的同时使之沉淀, 不利于各相单独形成微晶, 有利于不同金属离子的均匀混合． 此种方法对制备高比表面积、含变价过渡金属离子的各类复合氧化物催化剂有其独到之处．     

CexTi1-xO2复合氧化物的结构及负载CuO对NO还原性能研究

采用共沉淀法制备了不同摩尔比(x=0,0.1,0.2～0.9,1.0)的CexTi1-xO2复合氧化物,考察了CuO/CexTi1-xO2对NO+CO反应的活性,并用BET,TPR和XRD等技术对各试样进行了表征。结果表明,试样的结构和还原特性随焙烧温度变化而变化。XRD检测表明,x值从0.1增加到0.5时,650℃焙烧的试样已形成了CeTi2O6物相,且主要以无定形状态存在;试样经800℃焙烧后晶化完全;x>0.6时,一些TiO2已经进入了CeO2晶格,形成了Ce Ti固溶体。催化剂活性评价表明CuO/CexTi1-xO2(650℃)对NO+CO反应具有较好的活性,其活性随x值变化而变化。TPR及XRD结果表明CuO与CeTi2O6之间存在很强的相互作用,CeTi2O6物相的形成使CuO的还原峰温由380℃提前到200℃,而CuO的存在又促进CeTi2O6的还原峰温从600℃提前至200～300℃。     

Ni-Ti-O混合氧化物的制备、表征及其富氧选择性催化还原NO

采用均匀共沉淀法制备了不同Ni/Ti摩尔比的Ni-Ti-O混合氧化物,考察了它们在富氧条件下丙烯选择性催化还原NO反应中的催化性能,并运用X射线衍射,N₂吸附-脱附、吡啶吸附、程序升温脱附和原位红外光谱对催化剂进行了表征.结果表明,Ni/Ti摩尔比为1的催化剂表现出最佳催化活性,430℃时NO_x转化率达68%.该催化剂具有锐钛矿结构,比表面积较高(149m²/g),有利于提高催化活性;其表面Lewis酸性位有利于硝酸盐物种的吸附,而硝酸盐物种是该反应的重要中间体.     

LaSrBO4型复合氧化物的合成及其CO氧化活性研究

LaSrBO4(B=Cu、Ni、 Co、 Fe、 Mn、 Cr ) was studied with respect to their preparation, characteristics and catalytic oxidation activity by means of XRD, XPS, electric conductivity and activity evaluation. Results showed that the calcination temperature has great influence on the formation of the phases of such samples, and was associated with the radius of B ion. The greater the B ion radius, the higher the calcination temperature required for the formation of the phases. It was also found that the activity and the relative content of adsorptive oxygen and lattice oxygen on the sample surf are, the activation energy of electron conduction and the CO oxidation activity may vary with different B ions, and demonstrate a dual-peak pattern with the increase in the number of 3d electrons of the B ion.