改性硫化钼催化剂协同低温等离子体转化H_(2)S-CO_(2)酸气制合成气的研究

以低温等离子体和催化剂耦合法将H_(2)S和CO_(2)混合酸气一步转化为合成气,既完成了两者清洁化处理,又实现了资源化利用,是一条制备合成气的新路线。本研究采用铜、锌为助剂对硫化钼催化剂改性,显著提升了其催化H_(2)S-CO_(2)制合成气反应性能。结合多种分析表征手段对比两种助剂引入后对硫化钼催化剂结构、组成、形貌、化合价态等物化特征的影响。通过控制低温等离子体放电条件,深入探究了两种助剂对低温等离子体下催化转化H_(2)S和CO_(2)酸气制合成气的反应性能影响规律和关键因素。研究发现,引入铜、锌助剂后,硫化钼活性相粒径减小且分散度高,提供了更多活性位点。同时也增强了对H_(2)S和CO_(2)分子吸附强度,从而更利于H_(2)S和CO_(2)分子的吸附活化,揭示出低温等离子体与改性硫化钼催化剂协同反应的构效关联。有关理论研究丰富拓展了低温等离子体-催化协同理论,并为改性硫化钼材料的合成提供借鉴。

低温等离子体耦合催化剂处理恶臭气体的效果

为了改善低温等离子体(NTP)技术自身不足所带来的局限性,拓宽其在去除恶臭污染方面的应用,将催化剂与NTP联用并对比两者不同的耦合方式对H_(2)S的降解效果,即比较内置式结构和外置式结构的净化机制和处理效果。结果表明,内置式反应系统中,催化剂颗粒与反应器壁面之间形成的接触点增强了整个系统的放电过程,而外置式耦合系统放电产生的高能电子产量较低。此外,与单独NTP系统相比,内置式耦合系统对H_(2)S有截留作用,使其与活性物质充分接触,提升了放电效率,在35 V时输出效率可达64.79%。

非热等离子体催化还原柴油机NO_(x)研究进展

柴油机NO_(x)对区域空气质量产生了多重环境效应。针对柴油机NO_(x)污染控制难题,论述了柴油机NO_(x)排放特征和控制技术,分析了氨气选择性催化还原(NH_(3)-SCR)反应机理,表明催化剂是NH_(3)-SCR系统的核心与关键。对SCR催化剂性能进行对比研究后,发现分子筛类SCR催化剂在重型柴油机NO_(x)净化方面展现广阔应用前景。通过介绍非热等离子体协同SCR催化柴油机NO_(x)技术进展,期望为促进柴油机NO_(x)控制和推动移动源尾气治理提供技术储备和理论支持。

低温等离子体技术协同光催化剂处理制药废水研究

文章旨在探究低温等离子体技术协同光催化剂处理制药废水的可行性和优势,为解决制药废水处理难题提供新的解决方案。采用实验研究方法,实验过程中,先将废水进行低温等离子体处理,再加入光催化剂进行光照反应。通过测定废水处理前后的化学需氧量(COD)、生物需氧量(BOD)、有毒有害物质含量等指标,评估处理效果。实验结果表明,采用低温等离子体技术协同光催化剂处理制药废水,具有显著的优势。采用低温等离子体技术协同光催化剂处理制药废水的方法,显著提高了废水的处理效果,降低了有毒有害物质的含量,同时提高了催化剂的活性。

低温等离子体协同催化CH_(4)-CO_(2)重整反应的研究进展

低温等离子技术的出现为甲烷、二氧化碳重整反应提供了新的思路。阐述了低温等离子体协同催化CH_(4)-CO_(2)重整,并且生成高附加值化学品的合成气(CO和H 2)的基本原理,探究了低温等离子体协同催化CH_(4)-CO_(2)重整反应的反应机理,分析了低温等离子体在协同催化CH_(4)-CO_(2)重整反应中的作用机制,讨论了催化剂的活性组分、载体以及助剂对重整反应的影响,并综述了当前低温等离子协同催化CH_(4)-CO_(2)重整反应过程中的影响因素及存在的问题。

等离子体与催化剂协同脱除柴油机NO_x的研究

在模拟发动机排气条件下对等离子体与催化剂协同脱除柴油机NOx进行了测试。考察了单独等离子体、单独催化、等离子体与催化协同作用下的转化效果,分别测试了NO体积分数、还原HC体积分数、输入能量密度、催化载体类型、温度以及CO,H2,CO2等因素对NOx转化效率的影响。

低温等离子体耦合Co-Mn双金属催化剂降解三氯乙烯

以γ-Al_(2)O_(3)为载体,采用等体积浸渍法制备钴锰催化剂(Co/γ-Al_(2)O_(3)、Mn/γ-Al_(2)O_(3)、Co_(3)Mn_(1)/γ-Al_(2)O_(3)、Co_(1)Mn_(1)/γ-Al_(2)O_(3)、Co_(1)Mn_(3)/γ-Al_(2)O_(3)),研究不同催化剂耦合低温等离子体(NTP)对三氯乙烯的降解性能.与单一NTP相比,NTP耦合催化剂可显著提高三氯乙烯的去除率、COx产率、碳平衡、HCl和Cl2产率,减少副产物的产生.Co-Mn双金属催化剂催化性能高于单一Co和Mn负载的催化剂,其中Co_(3)Mn_(1)/γ-Al_(2)O_(3)具有最高的催化活性,电压为6—10 kV,Co_(3)Mn_(1)/γ-Al_(2)O_(3)耦合NTP对三氯乙烯去除率(39.7%—96.94%)与COx(33.04%—87.36%)产率最高.通过BET、XRD、H2-TPR、XPS表征催化剂的物化性质,以阐明不同催化剂耦合NTP降解三氯乙烯效果存在差异的原因.结果显示,Co_(3)Mn_(1)/γ-Al_(2)O_(3)催化剂具有较高的比表面积,较小的Co_(3)O_(4)晶粒尺寸,较低的还原温度,且催化剂表面上的Mn^(4+)、Co_(3+)和Oads含量更高,有利于三氯乙烯的降解.最后通过GC-MS分析三氯乙烯降解过程中产生的有机中间体,推测了低温等离子体降解三氯乙烯的反应路径.

低温等离子体协同催化剂净化柴油机尾气中碳烟颗粒物

柴油机尾气排放的炭黑颗粒物大气污染治理日益受到关注,本文采用低温等离子体协同催化剂技术净化柴油机尾气中碳烟颗粒。研究结果表明:放电电压、放电频率、尾气流速对炭黑净化率具有较大影响,其影响顺序为尾气流速大于放电电压,放电频率影响最小;其影响规律是先增大而后减小。最佳工艺参数为放电电压35k V、放电频率约200Hz、尾气流速在3.5L/min左右,最佳工艺条件下炭黑的最大净化率为69.6%。研究结论可为净化柴油机尾气中炭黑提供实验依据。

脉冲电晕低温等离子体协同负载型催化剂降解乙硫醇

采用共沉淀—喷涂法制备了3种负载型催化剂用于协同脉冲电晕低温等离子体降解乙硫醇,采用SEM、TEM、XRD及XPS对其进行了表征,并以污染物降解率和矿化率、能量效率、催化剂工作温度和失活等为评价指标,筛选出最佳催化剂。表征结果显示,负载活性组分后的(γ-Al_(2)O_(3))0.1/堇青石蜂窝陶瓷粒径更小、孔隙率更高、分布更加均匀。实验结果表明,脉冲电晕等离子体协同Pd_(0.001)/(Ce_(4)La_(1)O_(9.5))_(0.03)/(Cu_(5)Mn_(7)Zr_(1)O_(22))0.08/(γ-Al_(2)O_(3))_(0.1)/堇青石蜂窝陶瓷催化剂降解乙硫醇具有高降解率、高矿化率、高能量利用率以及低有害副产物生成率等优势,同时更低的催化剂工作温度和长时间保持较高催化活性均有利于降低系统能耗和运行成本。

基于低温等离子体辅助催化技术的柴油机排放试验

基于介质阻挡放电理论,设计了低温等离子体发生器,协同Na-Rh/γ-Al2O3负载型催化剂建立了低温等离子体辅助催化(NPAC)系统。通过台架试验研究了在NPAC技术作用下,柴油机有害排放的变化规律。研究结果表明:在NPAC技术作用下,柴油机碳烟颗粒排放有效降低,最高转化效率接近58%;NOx排放总量明显降低,在中低负荷时,转速3 600 r/min对应的NOx转化率比较高,最高达81.5%;在高负荷时,转速2 000 r/min对应的NOx转化率较高。

低温等离子体协同纳米催化技术降低柴油机NO_x排放

针对目前国内外开展的利用低温等离子体协同催化(NPAC)技术转化NOx排放的热点科学问题,采用柠檬酸络合法制备了一种La0.8K0.2Mn0.5Co0.5O3(LKMCO)纳米催化剂,协同低温等离子体(non-thermalplasma,NTP)发生器建立了NPAC系统。通过发动机台架试验,研究了NPAC技术转化柴油机NOx排放的影响因素,重点分析了NTP能量密度和排气温度对转化NOx的影响规律。结果表明:在NTP不同放电频率工作下,O2浓度与原机相比明显降低,降幅最高为5.17%;随着能量密度的增加,NO2浓度升高,NO浓度降低。在放电频率为14.0kHz条件下,当能量密度大于80J/L时,NO2和NO浓度开始转化;在温度为280～350℃时,LKCMO催化剂发挥活性,NPAC技术作用下NOx转化效率得以显著提高。

能量密度对低温等离子体辅助催化转化柴油机颗粒物和NO_x的影响

为了研究低温等离子体辅助催化后处理技术对柴油机有害排放物的作用效果,基于介质阻挡放电理论设计了低温等离子体(NTP)发生器,研究了NTP发生器工作电压随能量密度的变化关系。以涂覆γ-Al2O3的蜂窝状陶瓷为载体,采用柠檬酸凝胶法制备了LaMnO3催化剂,建立了NTP辅助LaMnO3催化试验系统。在台架试验基础上,研究了能量密度变化对NTP辅助LaMnO3催化技术转化(颗粒物)PM和NOx的影响规律。试验结果表明:在相同频率作用下,NTP发生器的能量密度随着工作电压的升高而增加;与原机相比,NTP辅助LaMnO3催化技术作用后NO浓度显著降低,NO2浓度显著增加,NOx浓度降低;随着能量密度的增加,碳烟转化效果越明显,碳烟的不透光烟度最高降低约83%。结果表明NTP辅助LaMnO3催化技术可有效转化PM和NOx,在柴油机排气后处理领域有着广泛的研究前景。

低温等离子体协同催化技术降低柴油机NO_X和碳烟

为了实现对柴油机NOX和碳烟同步去除,采用柠檬酸络合法制备了一种La0.4Ce0.6Cu0.2Mn0.8O3/HZSM-5催化剂;协同低温等离子体(non-thermal plasma,NTP)发生器,建立了低温等离子体辅助催化(NPAC)系统。通过发动机台架试验,研究了NPAC技术对柴油机碳烟和NOX转化规律,分析了NTP输入电压、排气温度和催化剂活性对碳烟和NOX转化效果的影响。结果表明:当输入电压为7.5kV时,NPAC技术对柴油机低负荷的碳烟转化率较低,这主要是单位碳烟微粒电荷量和催化剂活性不强造成的;当输入电压为10kV时,NPAC技术对柴油机高负荷的碳烟和NOX转化率最好,这主要是在标定转速下,排气温度较高,使La0.4Ce0.6Cu0.2Mn0.8O3/HZSM-5催化剂活性增强。

低温等离子体降低柴油机颗粒物排放的试验

采用基于介质阻挡放电原理的低温等离子体试验装置及反应器,进行了低温等离子体处理柴油机排气中颗粒物的模拟和台架试验。结果表明,通过介质阻挡放电产生等离子体可有效分解柴油机排气中的颗粒物,并且相关的化学反应主要集中在介质阻挡放电微放电通道之中,颗粒物的分解率随能量密度的增加而增加。同时,介质阻挡放电所生成的低温等离子体使排气中的NO转化为NO2,但不能减少排气中NOx的总量。在同等能量密度下,排气中颗粒物含量的增加使低温等离子体转化排气中HC、NO的效率下降。

低温等离子体处理柴油机尾气的研究进展

柴油机由于具有较高的热效率和输出功率,以及良好的耐久性和燃油经济性,已经越来越多的被用于汽车、商务车、卡车以及各类重型交通工具中。柴油机相比汽油机有更低的碳排放,然而,柴油机尾气中却含有大量的NO_x和PM等污染物,随着环保要求的日益严格,如何全面的治理柴油机尾气中的污染物,成为当今研究的热点。文中分析了柴油机尾气污染物的成分及其特点,介绍了常规的柴油机尾气后处理系统及其存在的问题,最后详细阐述了应用低温等离子体技术辅助治理柴油机尾气的方法及其研究进展,并提出了一种应用等离子体技术治理柴油机尾气排放的推荐方案。

低温等离子体技术在催化剂领域的应用

低温等离子体技术在化学生产中的用途越来越广泛 ,它在催化剂领域的应用主要表现在以下几个方面 :超细颗粒催化剂合成 ,催化剂再生 ,催化剂表面处理 ,活性组分沉淀到基体以及低温等离子体系统中添加催化剂。经过低温等离子体制备或处理过的催化剂 ,其催化活性有显著提高。在等离子体反应系统中加入适当的催化剂 ,可以降低等离子体击穿电压 ,减少能量消耗 。

采用低温等离子体技术降低柴油机有害排放物的研究

在分析电晕荷电特性的基础上,研制出了一套低温等离子体反应器,对柴油机微粒(PM)、NOx及HC的去除进行了试验研究,并进行了不同工况下微粒捕集效率的变化试验。通过对系统进行耐久性能试验,研制出了一套新颖的再生装置并进行了再生试验研究。结果表明,在发动机广泛的转速以及中低负荷下,其微粒捕集效率一般在60%～90%的范围,NOx的去除效率可达20%,HC的去除效率可达25%～30%。再生装置的使用有效地解决了电晕线的再生问题。

低温等离子体技术及其在柴油机排气处理中的应用

概述了等离子体特点及分类 ,介绍了低温等离子体的产生及其净化柴油机排气的应用进展 ,分析了低温等离子体技术有效处理柴油机排气的机理 ,阐述了未来低温等离子体处理柴油机排气的主要方向与应用前景。

低温等离子体降低柴油机多环芳香烃的试验

在186FA单缸柴油机上，采用玻璃纤维滤纸及XAD-2吸附管采集低温等离子体（non-thermal plasma，NTP）作用前后多环芳香烃（polycyclic aromatic hydrocarbons，PAHs）样品，结合气质联用分析技术，研究了不同工况下NTP对PAHs的作用效果．结果表明：原机中二环和三环PAHs的质量浓度随负荷的增加呈先升高后降低的趋势，四环及五环PAHs的质量浓度随负荷的增加先降低后升高；NTP对屈（Chrysene）的去除效果最好，去除率最高可达78．63％；NTP作用后，PAHs排放总量明显降低，最大降幅达到37．87％；NTP作用前后各环PAHs平均排放质量浓度均随环数的增加而降低，二环PAHs所占百分比最大，NTP作用后各环的PAHs平均排放质量浓度均比原机有所降低，降幅为17．9％-31．0％．

低温等离子体技术在降低柴油机排放中的应用

研究了低温等离子体技术基本原理,提出了利用低温等离子体降低柴油机有害排放物方案,设计了适用于柴油机后处理的等离子体发生器,研究了发生器特性,通过实验验证了该研究方案对柴油机有害排放物的总体转化效果。结果表明,采用低温等离子体技术可有效降低柴油机HC、颗粒和NO排放,而NOx总量基本不变。