柔性负载型催化剂催化净化气态污染物研究进展

当前灰霾等大气污染问题备受关注,高效、廉价的催化净化材料作为污染治理技术的核心之一,其研发意义非凡。以柔性材料为基底制备的新型整体式催化剂因催化活性高、加工成型简单、应用灵活、易于实现催化剂原位再生等优点,成为环境催化领域发展的一个新兴热点方向。本文介绍了以金属泡沫、有机泡沫以及纤维等柔性材料为载体的催化剂特性和应用领域,重点阐述了上述柔性负载型催化剂的典型合成过程及其对气态污染物(如NOx、甲苯、甲醛等)的催化性能和净化机制,综述了其在脱硝领域的应用研究成果,包括抗硫耐水机理、纤维滤布催化剂的协同除尘脱硝能力以及碳泡沫催化剂的高效催化性能等。通过总结分析柔性负载型催化剂阶段性研究成果、应用现状以及实际应用问题,进一步展望其在环境催化净化领域的研究方向、重点和难点。催化剂黏结性、活性、稳定性的提升以及移动床反应器-催化剂的匹配设计与优化都将是柔性高效一体式催化剂的研发重心所在,此类催化剂的成功研发将会为中小型燃煤炉窖尾气的催化净化提供技术核心与保障。

氧化联合湿法吸收净化NO_(x)与SO_(2)

采用催化氧化联合O_(3)共同氧化NO,再利用优配Ca(OH)_(2)吸收液同时吸收NO_(x)和SO_(2),研究高效低成本一体化脱硫脱硝方法,并采用不同元素(Co/Ni/Fe/Sn/Cu/Mg)对MnCeO_(x)催化剂进行改性,筛选出氧化活性优良的MnCeCoO_(x)和MnCeNiO_(x)催化剂。研究结果表明:MnCeCoO_(x)和MnCeNiO_(x)催化剂的最佳焙烧温度均为450℃,最佳元素配比分别为Mn_(0.4)Ce_(0.5)Co_(0.1)O_(x)和Mn_(0.4)Ce_(0.5)Ni_(0.05)O_(x),在反应温度为250℃时,NO转化率分别达到76%和82%。MnCeCo(Ni)O_(x)催化剂具有一定的抗硫性能,但效果不佳,而O_(3)氧化的加入大大提高了系统的脱硫脱硝性能,当O_(3)与NO物质的量比为0.5时,脱硝率达到80%,脱硫率约为100%。联合氧化工艺不仅提升了NO的氧化率,而且在最佳氧化度(60%)的条件下,O_(3)用量可以减少25%。

三聚氰胺海绵基高效柔性脱硝催化材料的合成及性能研究

采用两步水热法在三聚氰胺海绵碳泡沫基底(MF)上原位合成MnCo纳米阵列脱硝催化剂用于NH_(3)选择性催化还原NO_(x),并研究了Co改性对Mn-MF低温性能的影响。结果表明:Co改性可以显著提高Mn-MF的低温活性、N_(2)选择性以及抗水抗硫性能;Mn_(2)Co-MF催化剂具有相对最优的低温活性,在140~220℃温度区间内,其脱硝效率可达90%以上。此外,通过SEM、XRD、XPS和H_(2)-TPR、NH_(3)-TPD等不同表征手段探讨了Mn_(2)Co-MF催化剂的催化性能、氧化还原性能和结构之间的关系;Co的引入不仅可以增大催化剂的比表面积和孔容,而且还可以促进Mn_(2)Co-MF催化剂表面氧物种的富集,能够产生更多的酸性位点,提高催化剂的还原性,从而提高其活性。