Cu—ZSM—5／堇青石械催化剂上NO的吸附态及分解反应机理

用傅里叶变换漫反射红外光谱法研究了原位合成的不同硅铝比的Cu-ZSM-5/堇青石械催化剂上一氧化氮的吸附态,以及温度和一氧化氮浓度对吸附态的影响。结果表明,铜在整体式催化剂中主要以二价铜离子的形式存在,未发现一氧化氮在一价铜离子上的特征吸收峰;由二价铜的一氧化氮吸附物种衍生的Cu^2 (O)(NO)是与活性密切相关的物种。探讨了NO分解可能的反应机理。     

金属-ZSM-5/堇青石整体式催化剂上稀燃汽车尾气的净化

 在原位合成的ZSM-5/堇青石整体式样品基础上制备了几种金属(Cu, In或Ag)改性的ZSM-5/堇青石催化剂,并将其应用于稀燃发动机尾气的净化. 结果表明, Cu-ZSM-5/堇青石催化性能最好,尾气中的三种主要污染物NOx, CO和HC可以同时得到净化. 用微量(0.02%)贵金属(Pd, Rh或Ir)对Cu-ZSM-5/堇青石进一步改性,所得催化剂对CO的净化能力大大增强,保持高NOx转化率的温度窗口也大大加宽,因而该催化剂在稀燃汽车尾气净化方面具有潜在的应用前景. 微量贵金属对Cu-ZSM-5/堇青石催化剂的改性作用也在文中进行了讨论.     

钙铝石涂层对整体型钙钛矿氧化物催化剂活性和热稳定性的影响

 采用固相反应法合成了钙铝石材料 12SrO•7Al2O3, 并以此作为涂层制备了堇青石蜂窝陶瓷型 La0.8Sr0.2MnO3 整体催化剂, 在不同温度 (850~1 050 oC) 下对该催化剂进行了热处理, 并采用 N2 吸附-脱附、X 射线衍射和扫描电镜等手段对其进行了表征, 考察了其催化甲基丙烯酸甲酯燃烧反应的活性. 结果表明, 12SrO•7Al2O3 作为涂层明显改善了整体催化剂的热稳定性, 在 850 oC 下焙烧 6 h 后, 含有 12SrO•7Al2O3 涂层的整体催化剂在 260 oC 即可将甲基丙烯酸甲酯完全转化. 12SrO•7Al2O3 涂层可避免 La0.8Sr0.2MnO3 活性组分与堇青石的接触, 减轻了活性组分在催化剂表面的烧结, 有利于保持 La0.8Sr0.2MnO3 活性组分的晶体结构和分散度, 提高整体催化剂的活性和热稳定性.     

Ni2P/SiO2/堇青石整体式催化剂的制备及加氢脱硫性能

以硝酸镍为镍源、磷酸为磷源,与硅溶胶按一定比例混合,制成混合物浆料,然后采用浸渍法将混合物浆料负载于处理好的堇青石蜂窝陶瓷载体上,经过干燥、焙烧后制得含磷化镍前驱体的整体式催化剂,再经氢气气氛下程序升温还原,制得一系列不同镍含量的磷化镍/SiO2/堇青石整体式催化剂.采用XRD、N2吸脱附和SEM等现代分析测试手段对催化剂的结构进行了表征.以二苯并噻吩为模型含硫化合物,对催化剂的加氢脱硫活性进行了评价.结果表明,磷化镍/SiO2/堇青石整体式催化剂中,Ni含量小于3.2wt%时,磷化镍在堇青石表面高度分散,Ni含量大于6.4wt%时,催化剂的活性相是Ni2P,催化剂的平均孔径在3.6nm左右.催化活性层平均厚度约为20μm.在液时空速(LHSV)为1.9 h-1时,Ni含量为12.8wt%的催化剂具有最高的加氢脱硫活性,在360℃时二苯并噻吩的转化率为92.0%,联苯的选择性为69.8%,环己基苯的选择性为30.2%,反应主要按直接脱硫机理进行.     

一种在堇青石蜂窝陶瓷上合成ZSM-5分子筛的新途径

Cordierite honeycombs are widely used as mono lith reactors in high gas flux circumstances due to their high thermal stability and low-pressure drop,such as catalytic converters in automotive emission control. In recent years, some attempts have been made to support zeolites onto cordierite honey combs[1-4]. In view of the relative complex config uration of the cordierite honeycombs, there have been some difficulties to obtain a zeolite layer with an even and enough thickness on every channel wall by the traditional hydrothermal technique. In the present paper, we for the first time apply vapor phase transport (VPT) technique to the synthesis of ZSM-5 onto cordierite honeycombs. And, to verify the feasibility of this technique, we prepared the Cu/ZSM-5 monolith catalyst by ion exchange, and tested its catalytic performance for NO reduction with C3H8.     

Cr-MnOx/堇青石催化剂制备及催化降解邻二氯苯性能研究

采用溶胶凝胶法、浸渍法、共沉淀法以及流变相法制备了新型 Cr-MnOx/堇青石催化剂,同时采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、热重和差热分析(TG-DTA)、H2-程序升温还原(H2-TPR)以及元素能谱(EDS)技术对催化剂进行表征。经筛选发现,以共沉淀法制备的 Cr-MnOx/堇青石催化剂(Cr/Mn=2∶5)催化活性最高。通过表征结果可知,以共沉淀方法制备的催化剂主要活性成分为 Mn2 O3和 Cr2 O3,并且具有特殊的球形和较好的氧化还原性能,协同作用的存在有助于催化降解目标污染物邻二氯苯(o-DCB)性能的提高;在60 h之内,o-DCB降解率仍保持在80%以上,具有较好的催化稳定性。     

淀粉固化法制备堇青石多孔陶瓷

以合成堇青石粉体为原料,以未改性的食用土豆淀粉为固化剂和造孔剂,利用淀粉固化成型工艺成功制备了堇青石多孔陶瓷,并研究了淀粉的添加量与浆料前驱体的粘度、多孔陶瓷的显气孔率、孔径分布及显微结构间的关系.实验结果表明:随着淀粉含量(10wt;～40wt;)的增加,浆料前驱体的粘度先略有增大后显著降低,多孔陶瓷的显气孔率显著增加,而气孔平均孔径明显减小.     

陶瓷纤维/莫来石晶须原位增强堇青石-莫来石轻质隔热材料

以蓝晶石、粘土、氧化镁粉为原料,以淀粉为造孔剂和固化剂,引入适量的硅酸铝陶瓷纤维或多晶莫来石纤维和AlF3,通过莫来石晶须在陶瓷纤维表面的原位形成,制备了具有陶瓷纤维/莫来石晶须互锁结构的堇青石-莫来石轻质隔热材料.研究了陶瓷纤维在AlF3的作用下对材料显微结构观察、常温力学性能和导热系数的影响.研究表明:在AlF3的作用下,莫来石晶须在硅酸铝纤维表面垂直生长,部分穿插在发育良好的堇青石晶粒中;这种具有陶瓷纤维/莫来石晶须互锁结构的的陶瓷材料,其力学性能得以提高并降低了材料的导热系数.     

造孔剂及烧结温度对堇青石支撑体性能的影响

以人工合成堇青石粉为原料,使用碳粉、淀粉、聚苯乙烯微球为造孔剂,采用挤压成型和固态粒子烧结法制备多孔堇青石陶瓷支撑体.研究了造孔剂种类、用量及烧结温度对支撑体开孔率、抗压强度、空气渗透速率等性能的影响,并用XRD和SEM分析了不同造孔剂对样品的物相组成及断面形貌的影响.研究结果表明:添加造孔剂不会改变试样的物相组成,但对试样的基本性能影响显著,其中添加聚苯乙烯微球的试样开孔率最大,微孔间连通性最好,造孔效果最好;烧结温度能使材料致密化,可以有效提高抗压强度,当温度为1300℃、添加10;的聚苯乙烯微球时制备出的支撑体性能最优.此时开孔率为53.81;,抗压强度为8.36 MPa,空气渗透速率为5.99 m3·h-1·Pa-1·m-2,耐碱腐蚀率为99.97;.     

堇青石载体表面Silicalite-1沸石膜的合成与表征

沸石分子筛膜是近十年发展起来的一种新型无机膜.它具备一般无机膜结构稳定、耐高温与化学侵蚀、机械强度高等优点.尤其是,它的结构孔径均匀、精密,具备分子筛分性能.沸石晶体中的阳离子可被其它离子交换.硅铝比可以调节,硅铝原子可被其它原子取代.这些特性,使研制孔径与分子尺寸相匹配、均匀致密的沸石分子筛膜,成为实现分子水平上分离和膜催化的关键.这是当前无机膜材料研究的前沿和热点[1-4].