水滑石类层柱材料在环境保护中的应用研究

水滑石类层柱材料因具有特殊的层柱状结构和物理化学性质,其在催化、离子交换和吸附等方面具有很大的应用潜力.本文就该类材料的结构和性能及其在环境保护领域的应用、存在问题和发展前景予以综述.

两种甲醇水蒸气重整制氢催化剂的研究

对采用共沉淀法制备的CuZnAlO类铜系催化剂和采用水滑石类层柱材料(LDHs)前驱体制备的催化剂在甲醇水蒸气重整制氢反应中的性能进行了研究。对共沉淀法制备的CuZnAlO类铜系催化剂考察了ZrO2助剂的加入对催化剂反应性能的影响,发现Zr的质量分数为10%的催化剂显著提高CuZnAlO催化剂的反应性能。该催化剂的最佳反应条件:0.1MPa、250℃、H2O MeOH摩尔比1.0～1.3、3.56h-1。在此反应条件下进行了COPZr 2催化剂150h稳定性实验。结果表明,该催化剂具有很好的反应稳定性。甲醇转化率和氢产率分别约为88%和83%,产物湿基组成中H2和CO的质量分数分别为>63%和0.20%～0.31%。对LDHs前驱体制备的催化剂,进行了70h反应稳定性实验,结果表明,催化剂虽具有较高的起始活性,但随反应进行,活性有所下降,30h后基本保持稳定,甲醇转化率和产氢率分别为73%和66%,产物湿基组成中H2和CO的质量分数分别为>55%和0.07%～0.08%。该类催化剂的反应稳定性虽较差,但却可以显著降低产物湿基组成中CO的摩尔分数。对LDHs前驱体制备的催化剂进行XRD和SEM表征结果表明,ZrO2的加入使催化剂中CuO晶粒分散更为均匀,颗粒更细。

采用LDHs前驱体制备的甲醇水蒸气重整催化剂

对采用水滑石类层柱材料 (LDHs)前驱体制备的Cu/ZnAlO催化剂进行了研究 ,并探讨了Zr和Ce部分及完全取代Cu/ZnAlO催化剂中的Al时 ,对该类催化剂反应性能的影响。最后还对催化剂的稳定性进行了研究。