制备方法对Cu/Ce_(0.8)Zr_(0.2)O_(2)催化剂催化甲醇水蒸气重整制氢性能的影响

制备方法会影响催化剂中Cu物种种类、分散性及其与载体之间的相互作用。分别采用沉积沉淀法、氨蒸法、浸渍法和共沉淀法制备了以Ce_(0.8)Zr_(0.2)O_(2)固溶体为载体、Cu负载量(质量分数)为15%的Cu/Ce_(0.8)Zr_(0.2)O_(2)催化剂。采用XRD、N_(2)物理吸/脱附、N_(2)O滴定和SEM等对催化剂的物相组成、织构性质、Cu分散度和微观结构等进行了表征,并采用固定床反应器评价了催化剂的甲醇水蒸气重整制氢催化性能。结果表明,与其他3种方法制备的Cu/Ce_(0.8)Zr_(0.2)O_(2)催化剂相比,采用沉积沉淀法制备的Cu/Ce_(0.8)Zr_(0.2)O_(2)催化剂(Cu/Ce_(0.8)Zr_(0.2)O_(2)-DP)具有相对最大的比表面积(82.5 m^(2)/g)和Cu比表面积(206.0 m^(2)/g),以及相对最高的Cu分散度(30.5%)。在温度为250℃、常压、n(去离子水):n(甲醇)为1.3:1.0和液时空速为6 mL/(g·h)的条件下反应24 h,Cu/Ce_(0.8)Zr_(0.2)O_(2)-DP表现出相对最优的催化性能,其甲醇转化率为95.2%,产氢速率为286.8 mmol/(g·h),CO选择性为0.86%。

用于甲烷二氧化碳重整新型催化材料的研究进展

甲烷二氧化碳重整因具有环境保护与资源利用的双重效益而备受关注,与其相关的催化材料研究取得了巨大进步。本文回顾了甲烷二氧化碳重整反应催化剂研究方面的主要工作,概述了近年来该领域中新型催化材料的研究进展。

Ce-Zr-La-Al_2O_3的制备及负载的单Pd三效催化剂

采用共沉淀和浸渍两种方法制备了Ce-Zr-La-Al2O3(CZLA),对其进行了N2吸附和X射线衍射分析.以CZLA为载体制备了2%Pd/CZLA三效催化剂,并对催化剂进行了程序升温还原和活性测试.结果表明,两种方法制备的CZLA均具有较好的结构、织构和储氧性能,共沉淀法制备的CZLA具有更好的抗老化性能.以CZLA为载体所制备的单Pd三效催化剂表现出低的起燃温度、优异的三效性能,特别是优异的转化NO性能及抗老化性能.

整体式Pt/γ-Al_2O_03/Ce_(0.5-x)Zr_(0.5-x)Mn_(2x)O_2催化剂低温催化燃烧饮食油烟(英文)

采用固定床反应器评价了整体式催化剂Pt/γ-Al2O3/Ce0.5-xZr0.5-xMn2xO2去除饮食油烟的催化性能.制备了一系列不同Mn含量的Ce0.5-xZr0.5-xMn2xO2储氧材料,并考察了其作为载体对Pt/γ-Al2O3/Ce0.5-xZr0.5-xMn2xO2催化剂活性的影响.应用X射线衍射(XRD)、N2物理吸附和H2程序升温还原(H2-TPR)等手段对催化剂进行了表征.XRD结果表明,贵金属Pt很好地分散在载体γ-Al2O3和Ce0.5-xZr0.5-xMn2xO2上.N2物理吸附和H2-TPR研究结果与催化剂活性测试能很好吻合.催化剂的活性顺序为x=0.10>x=0.15>x=0.05>x=0>x=0.20,Pt/γ-Al2O3/Ce0.4Zr0.4Mn0.2O2催化剂活性最好,油烟完全转化温度仅为495K.

铈锆比对低贵金属Pt+Rh/Ce_(0.3+x)Zr_(0．6-x)Y_(0．1)O_(1．95)+Al_2O_3三效催化剂性能的影响

用共沉淀法制得一系列铈锆比不同的Ce_(0．3+x)Zr_(0．6-x)Y_(0．1)O_(1．95)储氧材料,并用于制备了一系列低贵金属Pt+ Rh/Ce_(0．3+x)Zr_(0．6-x)Y_(0．1)O_(1．95)+Al_2O_3三效催化剂．用比表面、程序升温还原以及X射线衍射对该系列催化剂进行表征,结果发现,催化剂的活性与催化剂中贵金属的还原性能密切相关,低铈储氧材料比高铈储氧材料更有利于促进贵金属还原,因而含低铈储氧材料催化剂的活性明显优于含高铈储氧材料催化剂的活性,Pt+Rh/Ce_(0．35)Zr_(0．55)Y_(0．1)O_(1．95)+Al_2O_3的活性最佳,对HC,CO和NO的起燃温度最低分别为:235,175,200℃．样品经1000℃水热老化之后,贵金属Pt被烧结而发生迁移,使得催化剂的活性及还原性能变差,含低铈材料的催化剂的抗老化性能优于含高铈材料的催化剂,其中Pt+ Rh/Ce_(0．35)Zr_(0．55)Y_(0．1)O_(1．95)+Al_2O_3的抗老化性能最好．

高温老化气氛对单钯三元催化剂活性的影响

本文制备了一种含 Y、Ce和 Zr的单钯三元催化剂 (Pd- YCZ)。在 1 0 50℃下 ,分别于空气和配气中对这一催化剂进行了高温老化 ,并对其催化活性进行了测试。实验结果表明 ,Pd-

Pd-CeZr/SiC催化剂的制备及其催化氧化性能

以SiC为载体、Pd为活性组分、CeZr为助剂,采用浸渍法制备了Pd-CeZr/SiC催化剂,将其用于CO和C3H6的催化氧化反应,考察了浸渍方式、预还原温度和助剂添加量等因素对催化剂活性的影响,并对催化剂进行了XRD、CO化学吸附和H2-TPR表征。实验结果表明,采用共浸渍方式添加CeZr制备的催化剂活性较高,CeZr的添加提高了Pd在催化剂表面的分散度;其中Pd负载量为0.5%(w)、CeZr添加量为2%(w)的Pd-CeZr/SiC催化剂经250℃预还原处理后具有较高的活性,对CO和C3H6的最低完全转化温度分别为195,200℃,比未添加助剂的Pd/SiC催化剂分别降低了约35℃。

铈锆固溶体的合成及对SOF的催化氧化

采用溶胶凝胶法、溶液燃烧法、共沉淀法和表面活性剂模板法制备了Ce0．6Zr0．4O2,进行了XRD,BET比表面积的表征,研究了对柴油车尾气中可溶有机成分的催化氧化性能。XRD结果表明,4种方法合成出来的样品均形成了固溶体。BET结果表明,虽然高温焙烧前共沉淀法样品的比表面积最大,但是经高温焙烧后,它同溶液燃烧法和表面活性剂模板法的样品一样,比表面积发生了很大程度的衰减;而溶液燃烧法样品虽然在高温焙烧前比表面积最小,在高温焙烧后比表面积几乎没有发生衰减,表现了优异的热稳定性。采用DTA／TG法模拟催化氧化SOF的结果表明,经900℃高温焙烧后的样品都表现出较好的催化活性,可以作为柴油车氧化催化剂的主要助剂。

CH_4/CO_2重整反应中NiO-Ce_xZr_(1-x)O_2/Al_2O_3催化剂的研究

通过共沉淀法制备了一系列CexZr1-xO2的介孔材料,采取浸渍法负载10 wt%Ni O/γ-Al2O3,得到不同组成的Ni O-CexZr1-xO2/Al2O3(x=0,0.25,0.5,0.75,1)催化剂。对所得催化剂进行BET、XRD表征分析,同时考察了在相同条件下CH4/CO2重整反应中的催化性能。结果表明:Ni O-Ce0.75Zr0.25O2/Al2O3催化剂有较好的稳定性和抗积炭性,CH4、CO2转化率和H2收率分别可达85.5%、86.4%和93.8%;碱金属助剂有大的比表面积,可使活性组分Ni O充分分散,且随着Ce O2含量增加分散度也提高,使得催化剂抗积炭性能增强,催化活性提高。

改性ZrO_2-MnO_2基整体式催化剂上NH_3选择性催化还原NO

采用共沉淀法制备了ZrO2-MnO2催化剂,考察了CeO2,MoO3和WO3的添加对ZrO2-MnO2整体式催化剂上NH3选择性催化还原(NH3-SCR)NOx的影响,并利用低温N2吸附-脱附、X射线衍射、X射线光电子能谱、NH3和NO程序升温脱附等方法对催化剂进行了表征.结果表明催化剂物相为Mn0.2Zr0.8O1.8固溶体,CeO2和WO3分散在其中;添加MoO3或WO3后,样品中出现了新的中强酸位,强吸附的NO物种增加,从而有利于催化剂中高温活性的提高.另外,Mn和Ce物种主要分别以Mn4+和Ce4+形式存在.在NH3-SCR反应中,CeO2的添加提高了ZrO2-MnO2催化剂的低温活性,但反应温度窗口较窄;继续添加MoO3或WO3后,催化剂表现出良好的低温活性和宽的反应温度窗口,其中WO3/CeO2/ZrO2-MnO2催化剂上NO的起燃温度为176oC,且反应温度在240～424oC范围内,NOx转化率大于90%,具有良好的低温活性和宽的温度窗口.

载体对铂基疏水催化剂活性的影响

为了研究载体对铂(Pt)基疏水催化剂活性的影响,分别选取了炭黑、SiC纳米粉、铈锆复合氧化物(Ce0.4Zr0.6O2-γ-Al2O3)等三种物质,在氯铂酸的乙二醇溶液中,用高压微波加热法制备了Pt基催化剂,然后将其与聚四氟乙烯一起负载于泡沫镍上,制成疏水催化剂.用X射线衍射、透射电子显微镜、X光电子能谱、扫描电子显微镜等方法分析了催化剂的结构与组成,并研究了疏水催化剂对氢-氧复合反应及氢-水交换反应的催化活性.结果表明:Pt在载体表面分布均匀,在Pt/C、Pt/SiC、Pt/Ce0.4Zr0.6O2-γ-Al2O3中Pt的平均粒径分别为4.46、1.67和1.77nm;Pt/C、Pt/SiC催化剂中Pt存在Pt(0)、Pt(Ⅱ)和Pt(Ⅳ)三种价态;Pt/C、Pt/SiC在泡沫镍表面的分布均匀,而Pt/Ce0.4Zr0.6O2-γ-Al2O3分布不均匀.Pt/C/FN对氢-氧复合反应和氢-水交换反应的催化活性都较高;Pt/SiC/FN和Pt/Ce0.4Zr0.6O2-γ-Al2O3/FN对氢-氧复合反应的催化活性高,但是对氢-水交换反应的催化活性很低.

纳米级铈锆氧化物固溶体在催化剂中的应用

对以铈锆氧化物固溶体Ce0.75Zr0.25O2为助剂的催化剂进行了活性评价。实验结果表明:固-固化学反应法制备的Ce0.75Zr0.25O2固溶体与传统的共沉淀法制备的Ce0.75Zr0.25O2固溶体在三效催化剂中作为催化助剂的作用是相当的,对模拟汽车尾气起到了很好的净化作用。还研究了Ce0.75Zr0.25O2对交联粘土(PILC)催化剂Cu/CeTi-PILC的丙烯选择性催化还原一氧化氮反应的影响。实验证明:Ce0.75Zr0.25O2固溶体能提高催化剂5%Cu/CeTi-PILC对C3H6和一氧化氮的催化活性,起燃温度明显降低,其中C3H6起燃温度降低了15℃;一氧化氮起燃温度降低了112℃。

铈锆基稀土催化剂在汽车尾气净化用三效催化剂中的研究进展

铈锆固溶体(CZO)具有较好的高温稳定性、独特的氧化还原性能和良好的储氧/释氧性能,使其在汽车尾气净化用三元催化剂中广泛应用。在阐述汽车尾气净化用三效催化剂作用机理的基础上,重点综述了国内外铈锆基稀土催化剂的制备及其掺杂改性,表征不同元素的掺杂对铈锆基稀土催化剂性能的影响。最后就铈锆基稀土催化剂的研究现状,提出汽车尾气净化用三效催化剂面临的问题及其研究发展方向。

不同载体和金属助剂负载Pt催化剂对丙烷催化氧化活性研究

制备了不同载体、不同金属助剂及不同贵金属Pt含量的蜂窝催化氧化催化剂,并评价了催化剂催化氧化含丙烷有机废气的活性:通过表面结构表征和活性评价实验,发现r-氧化铝作为载体时催化剂活性比分子筛和二氧化钛好;随着Pt含量的增加,催化剂的活性先升高后降低,Pt质量分数为0.2%时催化剂的活性最高;分别制备Pt/MO_x/Al_2O_3(M为铜、锰、钨、铈、锆、镧中的一种),在催化剂表面发现Pt聚集的颗粒,CeO_x的加入可改善贵金属的分布,Pt/CeO_x/Al_2O_3活性最佳,在400℃条件下,丙烷转化率达到95%以上,此时CeO_x的质量分数为1.0%。

耐高温高比表面Ce_xZr_(1-x)-Al复合氧化物的制备及其单Pd型三效催化性能的研究

利用溶胶-凝胶法和超临界干燥法相结合的技术制备了系列CexZr1-xAl复合氧化物，采用BET、XRD等技术进行了表征，并研究了其负载Pd催化剂的三效性能．BET和xRD结果表明，CexZr1-x-Al复合氧化物具有良好的热稳定性，经1100℃焙烧4h后仍具有较大比表面积（〉95m^2·g^-1），无α—Al2O3产生．TEM和催化剂活性评价表明，含有铈锆固溶体的负载Pd催化剂具有良好的催化活性和耐热稳定性，其中Pd／Ce0.75 Zr0.25-Al的催化性能最好，CO、C3H6、NO和NO2的起燃温度（T20％）分别为140、268、340、175℃，经1100℃焙烧4h后对各气体组分的完全转化温度仅提高10～20℃．

铈锆铝氧化物微纳米复合材料及其性能研究

研究了纳米铈锆氧化物在催化材料铈锆铝氧化物的性能。通过合成纳米颗粒铈锆氧化物CeZrO,与微米颗粒氧化铝Al_(2)O_(3)组装成微纳米复合结构的催化材料CeZrO@Al_(2)O_(3),对其表面形貌、元素组成及还原性能进行了表征。结果表明,铈锆氧化物纳米颗粒分散负载于氧化铝微米颗粒的外层表面,形成核壳结构型的颗粒状复合材料,材料表面铈锆元素含量大幅高于体相组成,有效提高了铈锆氧化物的利用率;微纳米复合材料CeZrO@Al_(2)O_(3)的还原温度比常规微米混合材料低约50℃,微纳米结构材料较易于还原,还原速率加快增强了储氧/释氧作用,更有利于改善各类催化性能,可解决常规混合微米材料在储氧/释氧性能不足的重要问题。

Cu-Ce-Zr-Ba-O复合氧化物催化剂的制备与三效催化性能

采用共沉淀法和等体积浸渍法,分别研制Cu-Ce-Zr-Ba-O复合氧化物催化剂.催化活性的测定结果表明:当Ce与Zr的摩尔比为0.2︰0.8,Ba含量为4%,Cu负载量为5%时,采用等体积浸渍法制备的Cu-Ce-Zr-Ba-O复合氧化物具有更好的三效催化活性,能使C3H6、CO、NO的转化率分别高达99.4%、97.5%、99.9%.XRD和DTA的测试分析结果也表明:Ba的加入会形成铈锆钡(Ce-Zr-Ba)固溶体,有助于提高催化剂的活性和热稳定性,因此所制得的复合氧化物具有良好的三效催化性能.

多级孔(Mn、Fe、Cu)/Ce-Zr的制备及其催化氧化性能研究

采用软硬模板法制备Ce-Zr有序多级孔材料,考察Ce-Zr负载Mn、Fe、Cu金属氧化物时的催化氧化性能.SEM和N2吸附-脱附表征分析显示,制备的Ce-Zr材料呈现排列规整的有序多级孔结构,层与层之间通过三维孔道连接,并呈现交替排列.XRD分析显示,Mn、Fe、Cu可以很好地负载到Ce-Zr催化剂上.催化性能研究表明,所制备的催化剂催化氧化活性满足Mn/Ce-Zr>Cu/Ce-Zr>Fe/Ce-Zr>Ce-Zr.

La_(0.1)Ce_(0.6)Zr_(0.3)O_2储氧纳米固溶体微粒的制备

以Ce(NO)3·6H2O、La(NO)3·6H2O和Zr(NO)4·3H2O为原料,NH3·H2O做pH指示剂,采用溶胶-凝胶法合成了La0.1Ce0.6Zr0.3O2纳米固溶体储氧材料;运用X射线衍射(XRD)、差热分析(DTA)、比表面积吸附(BET)和透射电镜(TEM)等方法考察了样品的物相结构、比表面积以及不同温度的煅烧对样品性能的影响.试验表明,以无机凝胶为前躯体,经500℃煅烧2h后形成了稳定的La0.1Ce0.6Zr0.3O2纳米固溶体储氧材料,其比表面积Sw=147.2m2/g,平均粒径d=12nm;在耐高温老化试验中,样品经1100℃煅烧2h后仍然保持单相,Sw=26.2m2/g,平均粒径d=36nm,显示出良好的耐高温老化性能.通过自制的汽车尾气净化催化剂及耐高温老化评价装置,考察了溶胶-凝胶法合成La0.1Ce0.6Zr0.3O2纳米固溶体储氧材料作为三元催化剂的催化净化效果;选用不同产地、不同组成的铈锆固溶体材料,在相同条件下附载贵金属(Pt、Pd)制备三元催化剂做汽车尾气催化剂.结果表明,La0.1Ce0.6Zr0.3O2纳米固溶体制备的三元催化剂的催化性能更好,具有较低的起燃温度和对NOx有更高的催化净化效率,即样品未老化前起燃温度为170℃,对NOx的净化效率达到了92.0%;样品经1050℃老化2h后,起燃温度为240℃,NOx的净化效率达到78.1%.

汽车尾气净化催化剂用铈锆储氧材料专利分析

汽车尾气净化催化剂是有效治理汽车尾气污染的重要技术。铈锆储氧材料由于具有良好的储氧放氧特性,目前作为活性涂层关键材料,已成功广泛应用于汽车尾气净化催化剂中。铈锆储氧材料的应用,不仅大幅提升催化剂的催化性能,如降低起燃温度,提高催化剂耐久性,而且提高贵金属分散度,降低催化剂贵金属用量,铈锆储氧材料已成为汽车尾气净化催化剂必不可少的关键材料。本论文借助Orbit技术平台,对汽车尾气净化催化剂用铈锆储氧材料的专利申请状况及发展情况进行了较为系统的研究和分析,如专利申请趋势、重要专利权人、申请国家和地区等,并提出相关建议。