堇青石蜂窝陶瓷载体涂层热稳定性及改性机制研究

利用XPS,PLS,XRD,BET,TEM等现代分析手段,研究了本实验中制备的经镧和钡修饰的改性氧化铝涂层的热稳定性和改性机理,认为介稳态的γ相向介稳态的δ相和θ相转变和氧化铝颗粒的长大是改性涂层高温烧结的原因,镧和钡的加入可有效地抑制介稳态的氧化铝向热力学上稳定的α-Al2O3的转变,一定程度上提高了氧化铝的高温热稳定性.通过考察La3 与Ba2 在改性氧化铝涂层中的分布规律,提出掺杂离子进入氧化铝晶格缺陷的改性机理,并探讨了不同类型的缺陷的大小和浓度随温度的变化规律.     

CeO2-Y2O3涂层和负载型Pd催化剂催化燃烧VOCs

制备了一种粘附在堇青石蜂窝陶瓷载体上的CeO_2-Y_2O_3(CeY)复合氧化物新涂层.以二氧化铈和柠檬酸钇为前驱体,制备过程中无有害物质产生,对环境友好.CeY涂层和Pd/CeY催化剂通过SEM、EDX、XRF和Raman光谱等表征.结果表明,此涂层的粘结强度高,对活性组分的吸附性能好,适合用来负载钯催化剂.Y_2O_3大部分进入了峰窝陶瓷的孔道内,CeO_2和Pd物种则富集在载体的表面.以CO、甲苯和乙酸乙酯的催化燃烧来评价Pd/CeY催化剂的性能,此催化剂具有较好的催化活性和热稳定性.500℃焙烧的催化剂,CO、甲苯和乙酸乙酯的T_(99)(转化率99%以上所需的最低反应温度)分别为150、220和310℃;1050℃焙烧的催化剂,它们的T_(99)分别为180、250和330℃.高温焙烧的催化剂,活性物种PdO的晶粒增大,这可能导致催化剂的活性下降.     

摩托车排气净化催化剂涂层工艺研究

通过对摩托车排气净化催化剂涂层组份和涂层工艺的研究, 提出了新的金属蜂窝载体涂覆工艺. 试验结果表明, 新工艺满足了企业对催化剂脱落率和耐冲击性, 同时具有良好的CO, HC, Nox的三元净化性能.     

CeO2-Y2O3涂层和负载型Pd催化剂催化燃烧VOCs

制备了一种粘附在堇青石蜂窝陶瓷载体上的CeO2-Y2O3(CeY)复合氧化物新涂层. 以二氧化铈和柠檬酸钇为前驱体, 制备过程中无有害物质产生, 对环境友好. CeY涂层和Pd/CeY催化剂通过SEM、EDX、XRF和Raman光谱等表征. 结果表明, 此涂层的粘结强度高, 对活性组分的吸附性能好, 适合用来负载钯催化剂. Y2O3大部分进入了峰窝陶瓷的孔道内, CeO2和Pd物种则富集在载体的表面. 以CO、甲苯和乙酸乙酯的催化燃烧来评价Pd/CeY催化剂的性能, 此催化剂具有较好的催化活性和热稳定性. 500 ℃焙烧的催化剂, CO、甲苯和乙酸乙酯的T99(转化率99%以上所需的最低反应温度) 分别为150、220和310 ℃; 1050 ℃焙烧的催化剂, 它们的T99分别为180、250 和330 ℃. 高温焙烧的催化剂, 活性物种PdO的晶粒增大, 这可能导致催化剂的活性下降.     

机动车尾气净化催化剂金属载体涂层的研究

采用Fe-Cr-Al-Y金属载体为研究对象,用氧化-磷化和溶胶-凝胶技术在金属载体表面形成活性γ-Al2O3涂层,实验确定了合适的磷化温度和磷化时间、溶胶中γ-Al2O3浓度和升温机制,结果证明预先在载体表面涂覆一层氧化-磷化膜,有助于提高活性组分与金属载体的结合力,可以获得高结合强度且活性组分均匀分布的涂层.     

金属载体表面氧化及预载处理对氧化铝涂层结合性能的影响

对FeCrAl基体进行高温氧化后,再浸渍MgAl2O4/Al2O3过渡涂层,利用XRD、 SEM和超声波振动等方法研究了样品的表观性质和涂层的结合性能.结果表明,一定时间的氧化处理可以在金属基体上形成粗糙的表层,增加涂层粘结的表面积.共沉淀法制备的尖晶石前驱体凝胶反应活性大,可作为粘结剂掺入浆料中,制备均匀的MgAl2O4/Al2O3过渡涂层.在金属载体表面氧化及预载处理后,可采用传统浸渍工艺负载γ-Al2O3分散涂层,并保证涂层的结合力.     

硫化CoMo/Al2O3-TiO2催化剂上CO催化还原SO2的研究

报导了Al2O3、Al2O3-TiO2和TiO2担载的硫化CoMo催化剂上CO催化还原SO2的规律性,结果表明分别在350 ℃、350～400 ℃间和400 ℃完全转化为CO2和元素S.在含TiO2的催化剂上,CO-SO2反应可同时按COS中间物机理和Redox机理进行,从而使尾气中COS的含量大为降低,提高了生成元素S的选择性.对反应机理进行了讨论.     

静态化学吸附法测定Pt/Al2O3催化剂的金属分散度、活性表面积和颗粒尺寸

介绍了采用静态化学吸附技术,通过测量定向地吸附在Pt/Al2O3催化剂中Pt表面氢气量,从而建立了测定催化剂上金属分散度、活性表面和颗粒尺寸的方法.此方法适用于测定负载型催化剂上的金属分散度,也可用于催化剂的监制.     

费—托合成铁催化剂中金属与担体相互作用的考察

将费-托合成铁催化剂Fe/Al_2O_3和Fe/SiO_2在空气中经一系列温度(25、120、480、650、780和1000℃)予处理并在相同条件(H_2、480℃、4h)下还原,然后作原位穆斯堡尔谱和高分辨电镜的考察,结果表明,在较低温度下予处理时,随着予处理温度的升高,Fe/Al_2O_3和Fe/SiO_2中的铁被还原为Fe(O)的量增加,但当达到某一温度(Fe/Al_2O_3为650℃、Fe/SiO_2为480℃)时出现了转折,即随着予处理温度的增加,Fe(O)%降低,意味着MSI由原来的减弱变为增强。在较低的予处理温度时,生成了难以还原的铝酸铁盐和硅酸铁盐,使MSI效应为主。适当增强MSI对提高低碳烯烃选择性有利。     

Cu-Mn-Ce/γ-Al2O3汽车尾气净化催化材料的合成及性能的研究

采用固定床反应装置，模拟汽车尾气的组成成分，以CO氧化和NH3选择还原NO为探针反应，研究了焙烧温度和焙烧时间等因素对复合金属氧化物催化材料Cu-Mn-Ce-O／γ-Al2O3的催化活性的影响，并考察了该催化剂的抗硫化中毒性能。在本研究条件下，焙烧温度在700℃左右，焙烧时间为2．5h时，催化剂对NO-CO体系中CO的氧化率在76％，以上，对NH3-NO体系中的NO的最佳催化还原率在80％以上。催化剂在3．O％S02／空气气氛中强制中毒后，其在NH3-NO气氛中的最佳反应温度．450℃，同样条件下未中毒催化剂的最佳反应温度为350℃左右，并且催化剂中毒后对NO—NH3的最大转化率没有下降，但是对NO-CO体系的反应活性明显下降，说明该催化剂具有良好的高温活性和抗硫中毒性能。     

Improvement of stability of out-layer MgAl2O4 spinel for a Ni/MgAl2O4/Al2O3 catalyst in dry reforming of methane

Summary The stability of Ni/-Al₂O₃ catalyst in dry reforming of methane was found to be improved by the addition of MgO into the catalyst, probably due to the formation of out-layer MgAl₂O₄ spinels, which can effectively suppress the phase transformation to form NiAl₂O₄ spinel phases, stabilize the tiny Ni crystallites and suppress carbon deposition in dry reforming of methane.     

Study on CuO/Al2O3 catalytic ozone treatment of acid red B solution

A CuO/Al₂O₃ catalyst was prepared using the impregnation method. The catalytic activity of CuO/Al₂O₃ for the ozonation of acid red B (ARB) in aqueous solution was studied, the chemical oxygen demand (COD) removal rate was an indicator for catalytic activity evaluation. The effects of initial ARB concentration, solution pH, and different oxidative degradation systems on oxidative degradation of ARB solution were studied. The CuO/Al₂O₃ catalyst was characterized using X‐ray diffractometry (XRD), N₂ adsorption desorption test, X‐ray photoelectron spectroscopy (XPS), and zero‐point charge (pH_zpc). The results show that copper species on the carrier were in the form of CuO and highly dispersed on the carrier. CuO can increase the alkalinity of the Al₂O₃ surface, and the CuO/Al₂O₃ catalyst facilitates the decomposition of O₃ into ·OH, which was beneficial for the catalytic O₃ oxidation degradation reaction. With the increase of the initial concentration of simulated wastewater, the CuO/Al₂O₃ catalytic reaction still has a high COD removal rate. Alkaline solution was of benefit to catalyze the degradation of ARB solution. When the ARB solution pH = 8.93, the degradation reaction was carried out for 40 min, the COD removal rate reached 83.2%. The degradation reaction was dominated by the hydroxyl radical (·OH) reaction.     

镁助剂改性Pd/Al_2O_3甲烷催化燃烧催化剂:Mg/Al物质的量比对催化剂载体及活性物种形成的影响

本文研究了系列不同含量镁助剂改性的Pd/Al_2O_3催化剂的甲烷催化燃烧反应。研究表明,随着镁添加量的增加,载体由Al_2O_3转变为尖晶石型MgAl_2O_4,进一步增加Mg/Al物质的量比至3∶1时,形成了Mg(Al)O_x固溶体;催化剂中活性相Pd物种以金属Pd,PdO_x或Pd-载体复合氧化物形式存在,各物种的相对含量以及Pd?PdO间的转化能力存在一定的差异。PdO_x物种表现为具有较高的低温活性,而金属Pd和Pd-载体复合氧化物的高温活性较好。当Mg/Al物质的量比为1∶3时,催化剂的Pd?PdO转化能力最强,表现出了最高的甲烷催化燃烧反应活性。     

Al2O3担载Ni-Cr/MgAl2O4催化剂催化乙醇水蒸气重整制氢研究

利用浸渍法制备了担载于γ-Al2O3上的Ni-Cr/MgAl2O4尖晶石催化剂,考察了催化剂对乙醇水蒸气重整的性能,结合X射线衍射(XRD)的表征结果,研究了催化剂的构效关系.实验结果表明,Ni、Cr担载量为15%和5%的催化剂对乙醇中低温水蒸气重整反应(SRE)表现出较高的催化活性和选择性,400℃时乙醇转化率可达到98.9%,氢气选择性为51.4%;450℃时,转化率可达到100%,氢气选择性为73.8%.     

Nox Reduction Characteristics for Different Composition Ratios of Pt/Al2O3, Rh/Al2O3 Catalyst Mixtures Using Model Gas as Reformates

This study investigated the selective catalytic reduction (SCR) of nitrogen oxides (NO_x) with hydrocarbon in the presence of excess oxygen using various composition ratios of Pt/Al₂O₃, Rh/Al₂O₃ catalyst mixtures. The composition ratios were 1:1, 1:2, 2:1, 1:3 and 3:1 of 1 wt% Pt/Al₂O₃ and Rh/Al₂O₃, which are known to exhibit efficient NO_x reduction at low and high temperatures among the noble metal catalysts. Experiments conducted on a single reductant revealed that more efficient NO_x conversion could be obtained when Pt/Al₂O₃ and Rh/Al₂O₃ were mixed at a ratio of 3:1, rather than 1:1 or 1:3. In a single reductant condition, C₃H₆ 800 ppm (2400 ppmC₁) and 400 ppm (1200 ppmC₁) exhibited 50% and 38% NO_x conversion efficiency at 200°C, respectively. However, NO_x conversion efficiency gradually decreased when temperatures were increased above 250°C. With regard to Pt/Al₂O₃ and Rh/Al₂O₃ ratio, higher ratios of Rh/Al₂O₃ activated this Pt+Rh/Al₂O₃ catalyst in the high temperature range.     

La2O3对Ni-Mo/γ-Al2O3催化剂CO和CO2甲烷化的影响

采用浸渍法制备了一系列Ｎｉ－Ｍｏ－Ｌａ／γ－Ａｌ２Ｏ３催化剂并测定了催化剂的ＣＯ和ＣＯ２甲 化活性采用ＴＥＭ,ＸＰＳ和ＣＯ化学吸附等手段研究了表面性质。结果表明,Ｌａ２Ｏ３的咖入提高了Ｎｉ－Ｍｏ／γ／Ａｌ２Ｏ３催化剂的ＣＯ和ＣＯ２甲烷化活性,增加了催化剂中Ｎｉ的分散度,活性表面积及催化剂表面Ｎｉ原子的浓度,降低了电子结合能。     

Mg改性对Co/γ-Al2O3-TiO2催化燃烧丙烷性能影响

采用分步浸渍法制备了系列Mg改性的Co/γ-Al_2O_3-TiO_2催化剂,通过X射线衍射(XRD)、紫外可见漫反射光谱(DR-UV-vis)、N_2吸附-脱附(BET)、X射线光电子能谱(XPS)和H_2程序升温还原(H_2-TPR)等技术对催化剂进行表征,并考察了其对丙烷燃烧的催化性能。结果表明,Co在原始γ-Al_2O_3-TiO_2载体和Mg改性MgO/γ-Al_2O_3-TiO_2载体上均以Co_3O_4的形式存在;Mg掺入后与Al_2O_3作用形成MgAl_2O_4尖晶石,改善了载体的织构性质,提升了Co_3O_4在催化剂载体表面的暴露数量和分散程度。此外,MgAl_2O_4与Co_3O_4相互作用提升了Co_3O_4颗粒表面Co~(3+)/Co~(2+)和O_(ads)/O_(latt)的比例,并削弱了Co-O键键能,从而提升了其对丙烷的催化燃烧活性。当Mg负载量为15%(质量分数)时,在Co/MgO(15%)/γ-Al_2O_3-TiO_2催化剂上进行丙烷燃烧,丙烷90%转化率的温度比无Mg掺杂的Co/γ-Al_2O_3-TiO_2催化剂的降低了45℃,并且连续反应40 h其活性保持稳定。     

在钴、锰负载型催化剂上甲烷的催化氧化

甲烷的低温催化燃烧不仅可以提高能源的利用率 ,还能降低燃烧过程中氮氧化物的排放 ,从而降低大气污染。Ｐｄ催化剂对于甲烷的完全氧化活性很高 ,但其价格昂贵[1] ,并且在水蒸气中的活性受到一定的抑制[2 ] 。故开发研究用非贵金属催化剂进行甲烷的催化氧化问题受到了国内外研究者的极大关注[3～ 5] 。最近 ,李振花等曾报道在 10 %Ｐｄ ＺｒＯ2 催化剂上 ,甲烷完全氧化活性最高 ,他们还发现Ｐｄ Ｃｏ ＺｒＯ2 负载型双金属催化剂也具有较好的反应活性 ,但他们未报道水蒸气的影响[6] 。本文研究了Ｃｏ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｎｉ等非贵金属氧化物负载…