过渡金属水氧化催化剂及光阳极研究进展

光电化学(PEC)分解水为太阳能转换为氢能提供了一种极具潜力的绿色、可持续发展策略。复杂缓慢的水氧化反应限制了水分解的速率,因此高效光阳极的设计和制备被广泛关注和深入研究。总结了过渡金属水氧化催化剂,包括多相和均相非贵金属水氧化催化剂以及贵金属水氧化催化剂的研究进展。同时,介绍了过渡金属基光阳极的构筑及其性能,包括无机半导体光阳极TiO_(2)、Fe_(2)O_(3)、BiVO_(4)以及染料敏化光阳极。最后,提出构建高效稳定的水分解光阳极的策略及发展方向,为其将来在工业规模上实现高效和经济的太阳能—氢能转换提供参考。

柴油车尾气氧化催化剂硫磷中毒研究进展

柴油车尾气氧化催化剂(DOC)是柴油车污染物排放后处理系统的重要组成部分,主要作用是有效去除未完全燃烧产生的一氧化碳(CO)和碳氢化合物(HC),并将部分一氧化氮(NO)氧化为二氧化氮(NO_(2)),促进后续柴油颗粒捕集器(DPF)再生和氨选择性催化还原(NH_(3)-SCR)反应。但在实际运行时,处于整个后处理系统最前端的DOC不可避免地会受到柴油以及润滑油中硫化物和磷化物的毒化,从而影响催化剂后处理的净化效率。本文从硫磷对DOC催化性能的影响、硫磷中毒机制和缓解硫磷中毒策略3个方面详细综述了DOC催化剂硫、磷及硫磷复合中毒的研究进展,并针对DOC硫、磷中毒的科学研究与实际应用之间存在的差距,展望了未来抗硫磷中毒DOC催化剂的发展方向。

催化氧化催化剂在合成橡胶尾气处理上的应用

以100 kt/a热塑性弹性体装置尾气处理系统为应用对象,对国内自主研发的VOCPlus型催化氧化催化剂进行了性能评价,并考察了其实际应用效果。结果表明,VOCPlus型催化氧化催化剂具有起燃温度低及高温稳定性好和水热稳定性较强的特点。在催化剂入口温度约372℃、反应温度428℃、非甲烷总烃质量浓度1 500 mg/m^(3)的条件下,尾气处理系统反应器出口的非甲烷总烃质量浓度可达6.2 mg/m^(3),总烃去除率维持在99%以上。橡胶装置尾气处理系统至目前已稳定达标运行超过1.5 a,满足该系统对于长周期运行的要求。

挥发性有机物催化氧化催化剂的性能及工业应用

评价了中国石油石油化工研究院研发的挥发性有机物催化氧化催化剂的性能,并在某石化公司污水处理厂考察了其工业应用情况。结果表明:自研催化剂活性组分涂层脱落率仅为0.19%;在反应温度低于200℃时,自研催化剂的C_(6)H_(6)转化率为50%和90%时的反应温度分别为155,176℃,高于进口催化剂的;在反应温度为252~451℃,体积空速为9000~13000 h^(-1),催化氧化装置进口废气中非甲烷总烃(NMHC)质量浓度为27~1300 mg/m^(3),C_(6)H_(6)质量浓度为10~1000 mg/m3的条件下,在100 d长周期工业运行过程中,NMHC去除率稳定在97%以上,C_(6)H_(6)去除率稳定在99%以上。

稀土金属铈对湿式氧化催化剂性能的影响

采用浸渍沉淀法制备具有相同Cu负载量的CuO/γ Al2 O3,CuO CeO2 /γ Al2 O3和CuO ZnO CeO2 /γ Al2 O3催化剂 ,用H酸配水的催化湿式氧化评价催化剂的性能 .结果表明 ,稀土元素Ce作为活性成分 ,不仅可以显著加快初期的反应速率 ,而且也增加了第二阶段的反应速率 ;还能提高反应中间产物小分子羧酸的降解速度和反应终了的pH值 ,从而减少金属铜的溶出 ;掺杂Ce使催化剂的晶体大小和孔隙分布更为均匀 ,孔径增大 。

直接甲醇燃料电池甲醇电氧化催化剂研究的新动向

概述了直接甲醇燃料电池甲醇电氧化催化剂最近的一些研究情况。电化学沉积法和采用有机金属前驱体、有机溶剂中还原金属化合物制备催化剂的方法可以有效地控制催化剂组成、分布、颗粒大小 ;铂 -金属大环化合物对甲醇的电催化氧化具有很好的催化活性 。

柴油车氧化催化剂在抑制硫酸盐颗粒物形成方面的研究进展

柴油车氧化催化剂能够有效减少柴油车尾气中颗粒物的排放量 ,但是催化剂对尾气中SO2 的氧化会导致硫酸盐形成和释放 ,使总颗粒物的去除效果下降 ,因此 ,控制催化剂上硫酸盐颗粒物的形成相当关键。本文从选择活性组分、助剂、载体涂层及相应的制备工艺方面总结评述了近年来有关抑制硫酸盐颗粒物形成新采用的主要催化剂技术。

La对柴油车尾气中可溶性有机物氧化催化剂CeO2-ZrO2的影响(英文)

采用共沉淀法分别制备CeO_2-ZrO_2(质量比60:40)和CeO_2-ZrO_2-La_2O_3(质量比60:30:10)催化剂.利用热重-差热分析(TG-DTA)对柴油车尾气中可溶性有机物(SOF)的催化活性进行测试.结果表明La改性的CeO_2-ZrO_2催化剂相较于CeO_2-ZrO_2催化剂表现出更好的活性,SOF的起燃温度为164℃,最大失重点温度为212℃;对CeO_2-ZrO_2来说,SOF在168℃开始转化,221℃转化最快.X射线衍射(XRD)结果表明,La的添加有效降低老化催化剂的晶粒尺寸增大速率.N_2吸附-脱附的结果说明La的添加有利于增大CeO_2-ZrO_2催化剂的比表面积;O_2-程序升温脱附(O_2-TPD)和X射线光电子能谱(XPS)结果表明La的改性有效增加化学吸附氧含量因此,CeO_2-ZrO_2-La_2O_3催化剂表现出较好的催化活性和抗老化性.

DMFC中甲醇氧化催化剂的催化机理

直接甲醇燃料电池(DMFC)是电动汽车最为可行的电源。综述了作为甲醇氧化催化剂的铂及铂的多元体系;钙钛矿型氧化物的研究现状。概述了催化氧化反应机理;催化剂表面结构和性质以及电极电势对催化活性的影响。目前的催化剂是不令人满意的。基础研究将有助于我们避免用纯经验的方法来寻求更为理想的催化剂。

钴系钙钛矿型氧化催化剂的抗硫性能研究

具有钙钛矿(CaTiO_3)型结构的复合氧化物分子式可写作ABO_3,其中B是过渡元素离子,A是碱土或稀土等元素离子。这类化合物的特点是A和B位皆可容纳一种以上元素的离子而保持结构不变。A位离子被价态不同的另一种元素的离子部分置换(例如La^(3+)被Sr^(2+)部分置换),可引起B位元素离子价态的变化。

氧化尾气净化用氧化催化剂的研制——催化氧化法脱除高浓度一氧化碳、甲烷

研究了用以脱除高浓度 CH4 和 CO的贵金属体系催化氧化燃烧剂 ,筛选出的 S3催化剂在氧过量 ,空速 15 0 0h- 1 条件下 ,可将 CH4 和 C2 H6 脱除至 0 .1× 10 - 6 的最低温度分别为 30 0℃和 180℃。在 330℃、 15 0 0 h- 1 条件下长期考察催化剂的活性 ,CH4 <0 .1× 10 - 6的时间长达 2 0 0 0 h。催化剂的最高使用温度不宜超过 6 0 0℃。

用于轻型柴油车尾气排放的氧化催化剂研究进展

为满足愈加严格的柴油车尾气排放标准,不但需要对柴油车的发动机技术进行改进,同时需要采用尾气后处理技术。在柴油车尾气后处理技术中,氧化催化剂是当前实际应用最广泛的技术措施。本文介绍了轻型柴油车的欧洲排放标准及尾气排放特点,综述了轻型柴油车氧化催化剂技术的研究和开发进展。

室温常压湿式催化氧化催化剂及废水脱臭研究

炼油焦化废水中主要的恶臭物质为硫化物,本文用沉淀-浸渍法制备了湿式氧化催化剂Fe2O3-CeO2-TiO2/γ-Al2O3,并在室温常压下对模拟焦化废水进行了催化氧化脱臭处理。研究表明,适宜组成的Fe2O3-CeO2-TiO2/γ-Al2O3催化剂,具有较好的室温常压湿式催化氧化去除废水中硫化物的能力,Fe2O3、CeO2和TiO2等组分的适宜组成分别为3.5 wt%、1.6wt%和8.3 wt%。在废水pH为9～10、催化剂用量3 wt%、空气流量0.6 L.min-1/100 mL废水、反应时间90 min条件下,模拟焦化废水的硫化物转化率可达90%以上。废水的臭气强度可下降一级。

OC-2型氧化催化剂的研究及工业应用

Ｏ Ｃ－ ２ 型氧化催化剂是一种高活性氧化催化剂， 可用于较低温度下同时脱除氮及惰性气体中的 Ｃ Ｈ４、 Ｃ Ｏ、 Ｈ２ 等杂质。并论述了其反应机理、性能评价及工业应用。

工业用间二甲苯氨氧化催化剂的表面吸附特征研究

采用低温N2 吸附及H2 O ,C6H6和m C6H4(CH3 ) 2 等探针分子静态吸附以及NH3 TPD等方法考察了工业用间二甲苯氨氧化生产间苯二甲腈催化剂VCB1 ,VCB2和VCM表面吸附特征 .结果表明 ,VCB1 ,VCB2和VCM催化剂均具有中孔 ( 1 5～ 40nm)结构 ,反应物分子在孔道中的扩散不构成吸附过程的控制步骤 ,催化剂对反应组分的吸附能力取决于催化剂表面亲合力 .VCM对m C6H4(CH3 ) 2 亲合力较强 ,其表面对H2 O和NH3 的亲合力弱是该催化剂在使用过程中深度氧化产物较多的可能原因之一 .

环己烷部分裂解氧化催化剂研究

用浸渍法制备了V2 O5/SiO2 、P K V/SiO2 、Cr K V/SiO2 、Mo K V /SiO2 和Fe K V/SiO2 几种固体样品 ,作为环己烷的催化裂化、氧化反应的催化剂。研究表明在V2 O5/SiO2上添加某些助剂后 ,使其脱氢、供氢、供氧中心得到改善 ,明显地抑制了深度裂解与氧化作用。Cr K V/SiO2 和Fe K V/SiO2 表面具有较强的脱氢中心和较弱的供氧中心 ,组成了适应于环己烷的部分裂化、氧化的活性中心 ,表现出较好的催化活性。

Pt合金氨氧化催化剂的结构和性能(英文)

采用平行比较法研究了Pt-10Rh、Pt-4Pd-3.5Rh和Pt-12Pd-3.5Rh-RE合金以及其氨氧化催化剂的结构与性能。与传统的Pt-10Rh和Pt-4Pd-3.5Rh合金及其催化剂比较,以稀土改性的合金,即Pt-12Pd-3.5Rh-RE合金及其催化剂,具有更高的力学性能(包括室温和高温拉伸强度、持久强度和抗蠕变能力)和更低的挥发速率;在常压和中压硝酸生产过程中,该新合金催化剂具有更高的氨氧化转化率、更低的铂耗率和氨耗率、更高的抗腐蚀、抗中毒和抗粘连能力以及更长的使用寿命。

天然气汽车稀土型尾气氧化催化剂研究

研制了稀土-贵金属-过渡金属混合型天然气汽车尾气催化剂,对催化剂制备条件进行了探索,试验结果表明:所制备的催化剂对甲烷的转化率达到90%以上,在1000℃试验条件下未发现转化率有明显下降,表明该催化剂的热稳定性较高。另外,对燃料成分特别是硫和水含量对转化效率的影响也进行了评价。

超级克劳斯硫磺回收技术及选择性氧化催化剂

引言在石油加工和天然气净化过程中,产生大量的H_2S气体,为了保护环境和回收元素硫,工业上普遍采用克劳斯过程处理含有H_2S的酸性气体。工业克劳斯装置硫回收率一般在94～97％之间,未转化的各种硫化物,即相当于装置处理量的4～5％的硫,灼烧后以SO_2的形式排入大气严重地污染了环境。为了限制SO_2排放,欧洲经济共同体已制订法规,要求克劳斯装置硫回收率到1992年时,至少达到98.5％。

手性酮环氧化催化剂的合成与表征

手性酮是一类立体选择性高,催化活性好的烯烃不对称催化环氧化优良催化剂.由D-果糖衍生的手性酮Ⅱ可以广泛的应用于反式二取代、三取代烯烃,共轭双烯,烯炔,α,β-不饱和羰基化合物的催化环氧化,其ee值最高可以达到99%以上.对其合成路线进行了考察与改进,收率由原来的53%提高到67%.同时还发现反应之后的剩余物可以回收利用,二次反应的收率为45%,总的收率为79.7%.