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、H2-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,MnOx主要以Mn3O4物相存在,Zr占比的增加会促进Mn3O4物相的分散,引起Mn3O4平均晶粒粒径减小;Mn主要有Mn2+、Mn3+、Mn4+离子价态形式,添加Cu和Ce后,(Mn3++Mn4+)含量和表面吸附氧(OA)含量增加,H2-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18000h-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%。

nMoO_x·HZSM-5催化正丁烷裂解增产丙烯性能研究

采用等体积浸渍法制备了nMoO_x·HZSM-5系列单相复合体,用XRD、NH_3-TPD、Py-FTIR、BET、SEM等技术对其物相结构、表面酸性、比表面积进行了表征。在连续固定床微反装置中对nMoO_x·HZSM-5单相复合体进行了催化正丁烷裂解性能的评价。结果表明,部分活性组分Mo以Mo Ox原子簇的形式定位于HZSM-5分子筛的Z形和直形孔道交叉孔处,与分子筛的骨架氧配位形成nMoO_x·HZSM-5单相复合体,引起分子筛的骨架收缩,相应的晶胞参数及晶胞体积减小,比表面积下降;随M o用量的增大,nMoO_x·HZSM-5单相复合体的酸量呈先增加后减小趋势;在反应温度625℃,体积空速5600 h-1条件下,Mo用量为0.75%制备的nMoO_x·HZSM-5-0.75%单相复合体催化正丁烷裂解反应的转化率为73.83%,略低于HZSM-5分子筛,但丙烯收率却达到了13.13%,较HZSM-5分子筛提高2个百分点以上,表现出较好的增产丙烯效果。

nMoO_x·USY加氢脱硫性能的研究

以柠檬酸络合法和等体积浸渍法制备了不同Mo含量的nMoOx·USY单相复合体催化剂,并在自制的高压微反装置上,以二苯并噻吩/正癸烷溶液为模型反应物评价了nMoOx·USY单相复合体催化剂的加氢脱硫活性。采用XRD,BET,SEM,NH3-TPD等方法对催化剂试样的物相结构、表面形貌、比表面积、孔体积、平均孔径、表面酸性等进行了表征。表征结果显示,Mo物种借助固相反应以MoOx簇的形式进入并定位于USY分子筛体相笼中形成nMoOx·USY单相复合体,引起USY分子筛晶胞收缩,晶胞参数减小,比表面积下降,弱酸中心占比增多,强酸中心占比减少,总酸量增多。实验结果表明,在反应压力4.0 MPa、液态空速20 h-1、氢油体积比600∶1的条件下,试样nMoOx·USY-8的加氢脱硫转化率最高,分别达到71.78%,96.18%,99.39%;nMoOx·USY催化剂的二苯并噻吩脱硫反应主要以加氢脱硫途径进行。

热解条件对CuCe-O/γ-Al2O3催化性能的影响

采用柠檬酸络合法制备了一系列的CuCe-O/γ-Al_2O_3催化剂,利用XRD,H_2-TPR,BET,SEM等手段对不同热解温度、热解气氛下制备的CuCe-O/γ-Al_2O_3催化剂进行表征,并在连续固定床微反装置上评价了CuCe-O/γ-Al_2O_3催化剂的CO氧化性能。实验结果表明,改变热解温度及热解气氛对CuCe-O/γ-Al_2O_3试样的比表面积及形貌特征影响较小,CuCe-O/γ-Al_2O_3试样中CuO在γ-Al_2O_3载体表面呈高度分散状态,弱氧气氛增强了CuO/CeO_2两相间的相互作用,加剧了Ce^(3+)从CuO中获取氧的趋势,提高了氧化铜的氧化还原能力,相应的H_2-TPR还原温度向低温区偏移;在15%(φ)空气+85%(φ)N_2热解气氛及230℃热解温度下制备的CuCe-O/γ-Al_2O_3试样具有优良的CO氧化活性,表明适宜的热解条件可以增强CuO/CeO_2两相的相互作用,进而提高CuCe-O/γ-Al_2O_3试样的氧化还原能力。

nMnO_x·HZSM-5催化正丁烷裂解增产乙烯丙烯性能研究

采用等体积浸渍法制备nMnO x·HZSM-5系列催化剂,用XRD、NH 3-TPD、Py-IR、BET和SEM等表征催化剂物相结构和表面性质。在固定床微型反应装置中,对nMnO x·HZSM-5催化剂进行正丁烷裂解性能评价。结果表明,活性组分Mn借助固相反应以MnO x簇形式定位于HZSM-5分子筛的直形和Z形孔道交叉处,并与其骨架氧结合形成nMnO x·HZSM-5单相复合体,引起分子筛骨架收缩,晶胞参数及晶胞体积减小;nMnO x·HZSM-5催化剂样品总酸量和强酸中心酸量随活性组分Mn用量的增大逐渐减小,B酸/L酸逐渐下降;在反应温度625℃和空速5 600 h-1条件下,Mn质量分数0.5%制备的nMnO x·HZSM-5-0.5催化剂催化正丁烷裂解反应,正丁烷转化率为76.26%,略低于HZSM-5分子筛,但乙烯和丙烯收率分别为13.68%和18.93%,分别提高0.76个百分点和1.09个百分点,表现出较好的增产乙烯和丙烯效果。

CuMnCeLa-O/γ-Al_2O_3催化剂助燃脱硝性能研究

采用等体积浸渍法制备了Cu Mn-O/γ-Al_2O_3、Cu Mn Ce-O/γ-Al_2O_3和Cu Mn Ce La-O/γ-Al_2O_3催化剂.用XRD、BET、SEM、XPS和H_2-TPR技术对其物相和表面性质进行了表征.在连续固定床微反装置上评价了催化剂的CO+O_2和CO+NO反应性能.结果表明,催化剂样品中观测不到Cu O、Mn O_x、Ce O_2和La_2O_3的XRD晶相峰,活性组分在γ-Al_2O_3载体表面呈高度分散状态.Ce、La的引入对催化剂的比表面积、孔容和孔径分布影响不大.SEM谱图中未观测到活性组分的形貌,金属氧化物在载体表面均匀分布.Ce^(3+)!Ce^(4+)之间的可变价转换,引起Cu Mn Ce-O/γ-Al_2O_3催化剂表相Cu O中具有非完整结构的[Cu^(2+)_(1-x)Cu_x^+][O_(1-2)1_x□1_(2x)]增多,Cu^+/Cu^(2+)比例增大,表相氧空位增多,H_2-TPR还原峰温度向低温区偏移.Ce^(4+)、La^(3+)之间不平衡电荷以及共生过程中Cu-Mn-Ce-La-O之间的强相互作用,加大了Cu O和Mn O_x结构的不完整性,导致Cu Mn Ce La-O/γ-Al_2O_3催化剂样品表相产生更多的Cu^+、Mn^(2+)、Mn^(3+)和氧空位,相应的H_2-TPR还原峰温度进一步向低温区偏移.催化氧化CO和CO催化还原NO实验结果表明,在反应空速20 000 h^(-1),350℃反应温度下,Cu Mn Ce La-O/γ-Al_2O_3催化剂CO催化还原NO反应的CO转化率达到88.2%,NO转化率达到了96.1%,表现出了较好的氧化还原活性.