金属复合氧化物基燃烧催化剂在固体推进剂中的研究进展

为了阐明不同结构类型的金属复合氧化物及其复合材料作为燃烧催化剂时对固体推进剂含能组分的热分解催化性能,分别对尖晶石型、钙钛矿型、类钙钛矿型、碳材料基金属复合氧化物及金属元素掺杂的金属复合氧化物的催化活性进行总结。根据其结构及负载材料的不同,分析其对固体推进剂燃烧速率、压力指数及含能组分热分解峰温、放热量及表观活化能的影响,发现金属复合氧化物及其复合材料表现出比单一金属氧化物更为优异的催化活性。最后,指出了今后金属复合氧化物基燃烧催化剂在固体推进剂中的研究方向。

煤化工废水处理用复合金属氧化物催化剂的制备与性能研究

针对煤化工废水处理过程中面临的催化剂效果较差问题,在活性焦ACO上成功负载了Fe_(3)O_(4)和CuO金属氧化物;通过比表面分析,说明活性焦ACO及ACO@Fe_(3)O_(4)-CuO复合金属氧化物催化剂均为介孔结构,有利于吸附污染物并与氧化剂充分接触。评价结果表明,ACO@Fe_(3)O_(4)-CuO/PS体系具有宽泛的pH适应范围,pH=5时去除效果最好。复合金属氧化物催化剂投加量为0.l5 g·L^(-1)、PS浓度为2.4 mmo1·L^(-1)的条件下对苯二酚降解效果最好,降解率可达93%以上。XRD结果表明,反应前后催化剂的形貌和结构均无明显的变化,具有良好的稳定性和循环利用性。经ACO@Fe_(3)O_(4)-CuO/PS体系处理后,在30 min内,生化尾水中的COD去除率达到了53%。经过180 min的反应后,50%以上的总酚也得到了去除,对于模拟实际煤化工含酚废水有较好的适用性。

新型复合金属氧化物催化剂用于汽车尾气NO_x净化的实验研究

采用固定床反应装置，模拟汽车尾气，研究新型复合金属氧化催化剂ＷＣＸ－Ｉ（Ｒｅ－Ｎｉ－Ｃｏ－Ｃｕ－Ｏｘ／Ｆｅ２Ｏ３）对ＣＯ还原ＮＯ反应和ＣＨ４还原ＮＯ反应的催化活性，催化剂的抗ＳＯ２中毒性能，抗积炭性能．结果表明ＷＣＸ－Ｉ催化剂对ＮＯ／ＣＯ和ＮＯ／ＣＨ４反应均具有较好的高温活性．在本研究实验条件下，４００℃以上时ＣＯ对ＮＯ的稳定还原率在９３％以上，６００℃以上时ＣＨ４对ＮＯ的稳定还原率在９２％以上．在１０００ｍｌ／ｍ３ＳＯ２－Ｎ２的高硫气氛中强制中毒及在１．

在复合金属氧化物催化剂上丙烷直接氧化制丙烯酸

丙烷直接氧化制丙烯酸是近年来催化氧化的热点课题。MoVTe(Sb)NbO复合金属氧化物催化剂是该反应最重要的一类催化剂。本文对该类催化剂的制备化学包括活化方式以及决定催化性能的主要活性相结构等方面的新近认识进行了系统评述;依据丙烷催化转化的反应途径,总结了有关催化剂元素组分在反应中的作用与功能的最新进展,调变催化剂的粒子尺寸与形貌、晶相组成与结构、表面酸碱性与氧化还原性将是获得优良催化性能的关键因素。

CeO_2-ZrO_2复合氧化物对金属蜂窝整体催化剂性能的影响

用浸渍法制备了不同比例的CeO2 ZrO2 复合氧化物 ,并用XRD ,H2 TPR和BET等研究了复合氧化物的晶相、还原性能及热稳定性 .结果表明 ,所制备的CeO2 ZrO2 复合氧化物形成了固溶体 ,Ce0 6Zr0 4O2 比Ce0 90 Zr0 10 O2 更容易被H2 还原 ;110 0℃老化后 ,晶胞参数无明显变化 ,比表面积仍有 11 8m2 /g .模拟二冲程摩托车尾气组成 ,对用贵金属Pt,Pd ,Rh与CeO2及CeO2 ZrO2 固溶体所制备的催化剂进行了活性评价 .结果显示 ,110 0℃老化后 ,催化剂仍具有很高的氧化活性 .在贫氧区 ,Pt Pd Rh/Ce0 6Zr0 4O2 Al2 O3 对碳氢化合物氧化的催化活性则有一定的优势 ,是一种具有较高热稳定性的催化剂 .

稀土复合氧化物加少量贵金属汽车尾气三效催化剂性能研究

研究了稀土、过渡元素复合氧化物加少量贵金属汽车尾气三效催化剂的性能 ,包括蜂窝状第一载体粉碎后制备样品的性能。

以钙钛矿型复合氧化物为前驱体构筑La-Ce氧化物修饰的Pt-Co纳米双金属催化剂及其对CO氧化的性能

利用钙钛矿型复合氧化物(PTO)可以将多种金属离子限域并均匀混合于钙钛矿晶格中的特点,提出了一种构筑氧化物修饰的纳米双金属催化剂团簇的新构想。以担载于大比表面积SiO 2上的钙钛矿型复合氧化物La1-y Cey Co0.87 Pt0.13 O3/SiO 2作为前驱体,将La、Ce、Co和Pt多种金属离子均匀混合并限域于PTO晶粒中,还原后得到Pt-Co/La-Ce-O/SiO 2催化剂;通过氮气吸附-脱附、XRD、H2-TPR和TEM等手段对Pt-Co/La-Ce-O/SiO 2催化剂进行了表征,考察了其对CO氧化的催化性能,研究了构效关系。结果发现,La-Ce-O-Pt-Co构成了纳米团簇,担载于SiO2表面,形成了Pt-Co纳米双金属颗粒;Co修饰Pt提高了其催化活性,而添加Ce进一步改善了其催化性能。当Ce含量(y)为0.2时,催化剂La0.8 Ce0.2 Co0.87 Pt0.13 O3/SiO2的活性最佳,在120℃下即可实现CO完全转化,且在含体积分数15%H 2O及12.5%CO 2的气氛中仍具有较好的催化性能。稳定性测试表明,所制得的Pt-Co/La-Ce-O/SiO 2催化剂具有良好的稳定性和抗烧结性能。

碱土金属对钴铈复合氧化物催化剂催化N_2O分解的影响

采用低温柠檬酸络合法制备了添加不同碱土金属的钴铈复合氧化物(Ce/Co摩尔比为0.05)催化剂,考察了其催化N2O分解的活性.结果表明,碱土金属对钴铈催化剂催化N2O分解的活性有明显促进作用,助催化效果递变顺序为Mg<Ca<Sr,Ba.分析催化剂的X射线衍射(XRD),比表面积测定(BET),X光电子能谱(XPS),氧气程序升温脱附(O2-TPD)和氢气程序升温还原(H2-TPR)等表征结果发现,碱土金属的添加并没有引起催化剂晶相结构和比表面积的明显变化,但可以影响催化剂中钴离子周围的化学环境,有效提高Co2+的给电子能力.在N2O催化分解反应中,N2O表面分解步骤是通过Co2+向其反键轨道提供电子实现的,而分解产生的吸附氧的脱附过程是电子返还给Co2+的过程,即活性位再生过程.研究认为,钴铈复合氧化物催化剂上N2O表面分解步骤是反应的速控步骤,碱土金属的添加提高了活性位的给电子能力,促进了速控步骤的进行,从而提高了钴铈复合氧化物催化剂的活性.

钙钛矿型复合氧化物催化剂中过渡金属离子的状态及其间的相互作用

讨论了Ｂ位二元复合钙钛矿型复合氧化物ＬａＭｙＭ１＇Ｏ３（Ｍ，Ｍ’＝Ｍｎ，Ｆｅ，Ｃｏ；ｙ＝０．０～１．０）中过渡金属离子的状态及其间的相互作用．在Ｍｎ－Ｃｏ复合体系中，富锰区（ｙ＞ｏ．５）Ｍｎ３＋－Ｏ２－－Ｍｎ４＋的铁磁超交换作用对样品的磁性起决定作用．富钴区（ｙ＜０．５）Ｃｏ２＋和ＣｏＩＩＩ离子的存在及其浓度是影响磁性和电导性的主要因素．ｙ＝０．５时样品的结构决定了样品的强铁磁性质．在Ｆｅ－Ｍｎ和Ｆｅ－Ｃｏ体系中Ｆｅ离子的状态的不同主要是由于Ｍｎ、Ｃｏ离子在其周围的分布和氧化还原性质的不同而引起的．

金属氧化物纳米复合催化剂的研究进展

介绍了几种重要的过渡金属纳米氧化物催化剂,通过控制反应条件、改变表面活性剂的添加比例、选择不同反应途径等不同制备方法,制备出具有不同晶型(面)、不同粒径大小、具有良好吸附性能、化学性质稳定、可循环利用的催化活性高的氧化物催化剂。通过实验研究发现,晶型(面)、粒径大小及形状是影响纳米催化剂性能的关键因素,同时探讨了氧化物催化反应机理,以期针对不同的化学反应体系设计、研发出特定粒径大小、形状、高活性晶型(面)的高催化效率、低成本的纳米催化剂,为氧化物催化剂的开发应用提供一定的参考。

铁镍锆复合金属氧化物催化剂脱NO_x性能研究

以浸渍法制备了Fe-O、Fe-N i-O、Fe-N i-Zr-O金属氧化物催化剂,考察了催化剂活性组分Fe的含量、反应温度、空速及催化剂的焙烧温度对催化剂催化活性的影响,并用XRD、BET技术对其进行了表征,结果表明催化剂Fe-N i-Zr-O比催化剂Fe-O、Fe-N i-O具有较好的脱除NOx的活性.

类水滑石衍生复合氧化物用作选择性催化还原脱硝催化剂的研究进展

综述了Cu系、Mn系等类水滑石衍生复合氧化物(LDO)用作选择性催化还原(SCR)脱硝催化剂的研究进展,重点分析了制备方法、金属改性、载体种类等对此类LDO催化剂脱硝效率、活性温度及抗水抗硫性能的影响。指出今后此类LDO催化剂的研发方向是:采用包覆、掺杂等方式改善催化剂抗水抗硫性能;利用涂覆、一体挤出等方式制备适用于较大处理量的成型催化剂。

丙烷选择氧化制丙烯酸复合金属氧化物催化剂的研究进展

综述了丙烷选择氧化制丙烯酸的复合金属氧化物催化剂(CMO)研究进展,特别是主要金属元素的作用以及催化剂制备过程中金属原子比、混合方法、干燥方式、焙烧气氛和pH值等因素对CMO催化性能的影响,并指出了今后的研究方向。

Pt-Pd/MnCo_(2)O_(4)复合型催化剂的制备及其对低碳烃等有机物的催化燃烧性能

在涂覆氧化铝的陶瓷蜂窝载体上,通过化学还原法原位构建MnCo_(2)O_(4)纳米小球颗粒使其生长于氧化铝涂层,制备出两种Pt-Pd/MnCo_(2)O_(4)复合型催化燃烧催化剂MnCo-2、MnCo-3。MnCo-2的贵金属含量比国外参比剂少约44%、比国产参比剂少约16%,乙烷等低碳烃氧化活性与国外参比剂相当,其乙烷转化率为99%时的氧化转化温度(T_(99))、丙烷T_(99)、甲烷转化率为90%时的氧化转化温度(T_(90))分别为440,380,460℃,比国产参比剂低60℃,且在累积800 h的测试中性能稳定。MnCo-3的贵金属含量比国外参比剂少约61%、比国产参比剂少约41%,其试剂总成本约比国产参比剂低38%,其乙烷T 99为475℃,比国产参比剂低25℃。

复合金属氧化物催化剂用于二氯甲烷催化燃烧的性能研究

采用浸渍法制备了一系列CuCrZrAl复合金属氧化物催化剂并用于二氯甲烷的催化燃烧反应,研究比较了催化剂的活性、选择性以及稳定性,发现经过ZrO2改性的氧化铝载体制得的催化剂具有更好的稳定性,更高的选择性,无大量副产物生成。解释了CuCr或Cr在ZrO改性的载体上表现出来的优良性能的原因。

镁铁镍复合氧化物的制备及其催化氨分解性能研究

采用溶胶凝胶法制备了不同计量比的镁铁镍复合金属氧化物,考查了其催化氨分解性能,结合一系列表征对催化剂构效关系进行了探讨。结果表明,复合金属氧化物催化活性明显高于传统的负载型非贵金属催化剂,Ni/Fe摩尔比的增加和碱土金属Mg的引入都有助于催化活性的增强,其中Mg_(0.2)Ni_(0.2)O_(n)在600℃时即达到96.9%的氨转化率。基于溶胶凝胶法制备复合金属氧化物具有微观形貌均一以及表面各种元素均匀分布的特点是其高活性的重要原因。

层状复合金属氧化物臭氧催化剂的制备及其对苯胺废水降解的动力学研究

分别采用正向/反向共沉淀方法制备用于模拟苯胺废水处理的两类层状复合金属氧化物(LDO)臭氧催化剂,并对其催化臭氧氧化苯胺降解的反应动力学进行分析.结果表明:以Fe 2+、Co 2+、Mn 2+和Fe 3+、Al 3+为制备原料,Co/Fe或Co/Al类二元LDO催化剂具有最佳的臭氧催化效果且对催化臭氧氧化苯胺的降解反应均符合伪一级反应动力学模型;相比正向共沉淀法制备的LDO催化剂,反向共沉淀法制备的LDO催化剂能够更大程度的降低苯胺废水COD Cr和TOC降解所需活化能;SEM测试发现反向共沉淀法制备的LDO臭氧催化剂可以得到更加完整且分布均匀的层板状结构.

助剂对Cu-Mn复合氧化物整体式催化剂催化低浓度甲烷燃烧反应性能的影响

以堇青石蜂窝陶瓷(COR)为载体,采用浸渍法制备了Cu-Mn-O/Al2O3/COR,Cu-Mn-Ce-O/Al2O3/COR,Cu-Mn-Zr-O/Al2O3/COR,Cu-Mn-La-O/Al2O3/COR和Cu-Mn-Ce-Zr-O/Al2O3/COR5种Cu-Mn复合氧化物整体式催化剂,用于低浓度甲烷催化燃烧反应,并运用X射线光电子能谱,H2程序升温还原及N2吸附-脱附等方法对催化剂进行了表征,考察了助剂CeO2,ZrO2,La2O3和CeO2-ZrO2对Cu-Mn复合氧化物整体式催化剂性能的影响.结果表明,助剂的添加不仅能明显提高催化剂的比表面积、促进各活性组分的分散和表面氧浓度的增加,从而可提高催化剂表面的氧化能力,而且对催化剂的孔结构分布也起到了良好的调节作用,有利于催化剂上反应-扩散耦合行为的匹配;同时,助剂的添加较大幅度地提高了Cu-Mn-O/Al2O3/COR催化剂的活性(尤其是低温催化活性),其中以ZrO2为助剂制备的Cu-Mn-Zr-O/Al2O3/COR整体式催化剂性能最佳,在570?C和20000h-1高空速条件下,可使甲烷转化率达到90%以上,表现出良好的甲烷催化燃烧活性.

废水催化湿式氧化稀土金属氧化物催化剂的研制

采用共沉淀法制得锰铈复合氧化物催化剂,催化湿式氧化处理高浓度苯酚废水。通过正交实验筛选催化剂制备条件,单因素实验优化制得催化剂。研究了CWAO处理废水条件下的金属离子溶出和催化剂的表征。结果表明,该催化剂在低温低压条件下具有优良的湿式氧化催化活性,且金属离子溶出量低,是一种CWAO处理高浓度有机废水中极具应用前景的新型高效催化剂。

钴铈复合氧化物超细微粒催化剂的制备与性能研究

用溶胶－凝胶法制备钴（Ｃｏ）、铈（Ｃｅ）不同比例的复合氧化物超细微粒催化剂，并考察其催化氧化对甲酚（ＰＭＰ）选择制取对羟基苯甲醛（ＰＨＢ）的性能。结果表明，以ｎＣｏ／ｎＣｅ＝１的Ｃｏ、Ｃｅ复合氧化物在２５０℃焙烧时具有最佳催化性能，可使ＰＨＢ的选择性达８６．０％。应用ＤＴＡ－ＴＧ、ＴＥＭ、ＸＲＤ等手段考察了氧化物催化剂前驱体的热分解行为及焙烧温度对粒子晶态的影响。结果表明，在２５０℃下恒温焙烧２ｈ，可得到非晶态、高比表面钴铈复合氧化物超细微粒（ｒ≤３０ｎｍ），且其非晶态结构的热稳定性较好；而得到的单金属组分氧化物却呈晶态结构。焙烧温度为７００℃时，复合氧化物也呈现晶态结构，且具有ＣｅＯ２晶型。