含钯类水滑石衍生复合氧化物Pd/M_3AlO(M=Mg,Co,Ni,Cu,Zn)催化剂上氯苯的催化氧化

采用共沉淀法制备了系列含Pd类水滑石材料,类水滑石基体为M3Al-HT(M=Mg,Co,Ni,Cu,Zn),经焙烧制备出含Pd类水滑石衍生复合氧化物催化剂.通过X射线衍射(XRD),热重-差热分析(TG-DTG),H2程序升温还原(H2-TPR),O2程序升温脱附(O2-TPD)和N2吸脱附等表征技术手段研究了不同二价金属元素对含Pd类水滑石衍生复合氧化物催化剂物理化学性质及其对挥发性有机污染物氯苯催化氧化性能的影响.XRD和TG-DTG结果表明,不同二价金属元素,除Cu外,都能形成类水滑石层状结构,Pd在不同类水滑石前驱物中均能良好分散.不同的二价金属元素对催化剂性能的影响不同,其中Pd/Co3AlO催化剂表现出最高的氯苯催化氧化活性,其起燃温度和全转化温度分别为182和283℃.H2-TPR和O2-TPD测试表明,Pd和类水滑石衍生复合氧化物存在着协同作用,Pd的引入促进了复合氧化物的还原,从而影响氧化物的氧化还原性能.Pd/M3AlO系列催化剂的活性主要受催化剂的氧化还原性能及其表面活性氧物种的影响.

类水滑石衍生CuAlO催化剂同时去除碳颗粒和氮氧化物

以共沉淀法合成的含Cu类水滑石为前驱物,制备了具有介孔结构的CuAlO复合氧化物催化剂,采用程序升温反应技术评价了催化剂同时去除碳颗粒物(soot)和氮氧化物的性能,并系统分析了反应条件对催化活性的影响.结果表明,在紧接触和松接触两种条件下,CuAlO都有较高的同时去除碳颗粒物和NOx的催化活性,当催化剂与soot由紧接触变为松接触时,起燃温度(Ti)由260℃升高到314℃,NO转化为N2的最大转化率(XN2-max)值由40.4%下降为29.2%;soot含量不同对Ti影响不大,Ti都在260℃左右;NO浓度或O2浓度增加,Ti下降,O2浓度从2.5%增至7.5%时对XN2-max影响不大,都在40%左右;反应气流速增大,soot起燃温度Ti基本不变,都在260℃左右,而XN2-max随气速增加而减小,当气速从20mL·min-1升至80mL·min-1时,XN2-max由40.4%下降至21.6%,但生成N2的量基本相同,这取决于催化剂的选择性.催化剂经重复使用后活性下降,可能是由于反应过程中生成的中间产物吸附于催化剂表面,覆盖了催化剂表面的活性位.

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。

Co-Mg/Al类水滑石衍生复合氧化物上N_2O催化分解

恒定二价与三价阳离子比为3((nCo+nMg)/nAl=3),采用共沉淀法制备不同Co含量的系列类水滑石前驱物CoxMg3-xAl-HT(x=0,0.5,1,1.5,2,2.5,3),经焙烧得到其衍生复合氧化物催化剂CoxMg3-xAlO.采用XRD、BET、TG-DSC和TPR等表征手段考察了Co含量对材料前驱物及其衍生复合氧化物组成和结构等方面的影响,研究了系列CoxMg3-xAlO催化剂的催化N2O分解性能;同时探讨了反应条件,如N2O浓度、空速、O2和H2O等因素对催化剂活性的影响.结果表明,所有前驱物材料均能形成完整的层状水滑石结构;经高温焙烧后形成了以Co-Al尖晶石为主相的复合氧化物,且Co掺杂有助于尖晶石相的生成;Co含量对材料的热稳定性、比表面、可还原性和催化分解活性有显著的影响;含Co复合氧化物催化材料存在两个还原峰,还原过程为Co3+→Co2+→Co;Mg有助于提高催化剂的热稳定性;随着Co含量增加,催化剂比表面下降,但比表面不是影响催化剂活性的主要因素;500℃焙烧后的Co2.5Mg0.5AlO催化剂具有较好的N2O催化分解活性;提高前驱物的焙烧温度导致催化剂的活性下降;N2O浓度、空速及O2对催化剂活性的影响较小,而H2O则对催化剂的活性有较大的影响.

Zn取代类水滑石衍生复合氧化物上N2O的催化分解

恒定二价与三价阳离子比为3((nZn+nMg)/nAl=3),采用共沉淀法制备不同Zn含量的系列类水滑石前驱物ZnxMg3-xAl-HT(x=0,0.5,1.0,1.5,2.0,2.5,3.0),经焙烧得到其衍生复合氧化物催化剂ZnxMg3-xAlO,用于N2O的直接催化分解.采用X射线衍射(XRD)、比表面积分析(Brunauer-Emmett-Teller)、热分析(TG-DSC)和傅里叶变换红外(FT-IR)光谱等表征手段考察了Zn含量对材料前驱物及其衍生复合氧化物组成和结构的影响,研究了系列ZnxMg3-xAlO催化剂的N2O催化分解性能,同时探讨了反应条件,如N2O浓度、空速、O2和H2O等因素对催化剂活性的影响.结果表明,所有前驱物材料均能形成完整的层状水滑石结构;经高温焙烧后形成了以Zn-Al尖晶石为主相的复合氧化物,且Zn掺杂有助于促进尖晶石相的生成;Zn含量对材料的热稳定性、比表面积和N2O催化分解活性有显著的影响;随着Zn含量增加,催化剂比表面积下降,但其不是影响催化剂活性的主要因素;650℃焙烧后的Zn2.0Mg1.0AlO催化剂具有较好的N2O催化分解活性;N2O浓度、空速及O2对催化剂活性的影响较小,而H2O则对活性有较大的影响.

K改性NiAl类水滑石衍生复合氧化物催化分解N_2O

制备了Ni/Al=4.1(原子比)的NiAl类水滑石,焙烧获得NiAl复合氧化物,浸渍K2CO3溶液制备了K改性NiAl复合氧化物催化剂,其中K/Ni=0.05～0.2(原子比),用于N2O催化分解反应。通过元素分析、XRD、BET、H2-TPR、XPS等技术表征了催化剂的组成结构,考察了NiAl类水滑石的预处理方式、K负载量、焙烧温度等制备参数及反应条件对催化剂活性的影响。结果表明,K2CO3溶液浸渍焙烧态NiAl类水滑石(NiAl复合氧化物)制备的催化剂活性高于K2CO3溶液浸渍新鲜类水滑石制备的催化剂,而K/Ni=0.1、400℃焙烧的催化剂活性较高;在NiAl复合氧化物中引入K离子,增大了催化剂表面Ni2+周围的电子云密度,从而减弱了催化剂表面Ni-O键强度,降低了表面NiO的还原温度,提高了催化剂活性。

以水滑石类化合物为前体的Co-M-Al(M=过渡金属)复合氧化物对催化消除NO_x活性的研究

以共沉淀法制得的水滑石类化合物为催化剂前体,经焙烧可得到一系列尖晶石类化合物Co-M-Al[M=Cr,Mn,Fe,Ni,Cu;n(Co):n(M):n(Al)=3:1:1].通过XRD,比表面测定,化学分析,NO吸附等方法对其进行表征,测定了此系列催化剂对NO催化还原和催化分解的活性,结果发现此系列催化剂对消除NO具有很高的活性.同时对催化消除NO的机理及过渡金属离子中d轨道电子对催化活性的影响进行了一些探讨.

类水滑石复合产物催化消除氮氧化物的研究进展

综述了国外多种类水滑石热分解复合产物M (Ⅱ )M (Ⅲ ) -HT [M(Ⅱ ) =Mg ,Co ,Ni,Cu ,Zn ,Pd ;M(Ⅲ ) =Al,Fe ,Cr,La,Rh]用于消除不同排放气氛中N2 O的催化分解活性及类水滑石中含不同二价离子和三价离子时对催化分解N2 O性能的影响。通过与其他类型催化剂如离子交换分子筛、金属氧化物比较 ,发现类水滑石热分解复合产物在低温下即有很高的反应活性。在实验模拟的多种排放气氛中考察时 ,发现它具有不易受其他组分如H2 O、O2 、SO2 等影响的稳定性能 ,其中CoAl-HT热分解复合产物催化剂在模拟含O2 和H2 O的尼龙 6 6生产排放气氛中稳定性可达 175h。通过对国内外多种类水滑石复合产物上催化消除NOx 的介绍 ,表明类水滑石热分解复合产物同样具有以上催化分解N2 O时所表现的各种优良催化性能 ,特别是具有很好的抗SO2

CuZnAl类水滑石衍生复合氧化物催化环己醇脱氢反应的研究

采用共沉淀法合成了不同CuZnA l配比的类水滑石,通过不同温度焙烧制备其衍生复合氧化物。采用X-射线衍射(XRD)、差热热重(TG-DTA)、N2吸附-脱附和CO2程序升温脱附法(CO2-TPD)对类水滑石和衍生复合氧化物进行了表征。将所得复合氧化物用于环己醇脱氢制备环己酮的反应中考察其催化活性。实验结果表明:CuZnA l类水滑石衍生复合氧化物对该反应具有很高的催化活性,在反应温度220℃时以CuZnA l[n(Cu)/n(Zn)/n(A l)=1.34/0.66/1.0]类水滑石为前躯体,400℃焙烧所得的衍生复合氧化物表现出最佳的催化活性,环己醇转化率高达94.9%,环己酮的选择性近100%。

负载银的Ni-Al类水滑石复合氧化物的制备以及催化氧化性能

本文使用反应过程速率适中,无需控制pH值的尿素水解法,选用了硝酸盐、盐酸盐和硫酸盐在不同比例下制备了三组类水滑石复合氧化物,硝酸盐可在较大镍铝比例范围内制备催化剂,当x=4时催化剂及其前驱体的XRD图像都有明显的水滑石类化合物的特征衍射峰,且SEM照片中可观察到规整均匀的花状结构。将银作为活性组分,制备负载银型类水滑石复合氧化物催化剂,粒径有所减小,比表面积增大,对SO_2的吸附量大大提升。

焙烧温度对NiCoPrLa类水滑石衍生复合氧化物催化性能的影响

用水热法合成了NiCoPrLa类水滑石,并用XRD和TG-DSC对NiCoPrLa类水滑石的晶相结构和热稳定性进行了表征,合成的类水滑石具有较完整的晶型结构,在439℃后水滑石层状结构开始破坏,形成衍生复合氧化物。运用XRD、TPD、FT-IR、TPR、TPO、SEM等对类水滑石在不同焙烧温度下的衍生复合氧化物的晶体结构、表面性能和抗积碳性能等进行了表征,结果表明:焙烧温度影响衍生复合氧化物的晶相结构和表面性能,焙烧温度高有利于形成结晶完整钙钛矿型衍生复合氧化物,其中焙烧温度为650℃时形成的类水滑石的衍生复合氧化物具有较好的吸附性能,在乙醇水蒸气重整中表现出了较高的活性、H2选择性和抗积碳性。

氧化石墨烯/类水滑石基复合催化剂的可控制备及其催化性能

针对纳米催化剂在有机染料氧化降解反应中存在的问题,开发高效纳米Fe基催化剂成为当前研究的重点。基于"创新纳米结构调变催化功能"的新策略,利用类水滑石层板金属离子和层间阴离子与氧化石墨烯(GO)表面官能团之间的静电作用,采用水热法制备氧化石墨烯复合类水滑石Fe-LDH@GO纳米催化剂。利用XRD、N_2吸附-脱附和TEM对催化剂的形貌、尺寸、孔道及FeO_x粒子尺寸等物化性质进行表征,发现氧化石墨烯的引入不改变水滑石纳米片结构和形貌,但能够增加催化剂的比表面积,有效锚定FeO_x纳米粒子,使其粒径减小并均匀分散在载体表面,提供更多的有效活性位点。XPS结果表明,催化剂表面存在的Fe^(2+)是芬顿反应的活性中心,氧化石墨烯的引入提高含氧官能团数量,使其在RhB降解反应中表现出优异的催化活性,反应14 min时,RhB转化率100%。

合成NiCoPrLa类水滑石的pH值对其衍生复合氧化物的催化性能影响

用微波水热法合成了NiCoPrLa类水滑石前驱体,并用XRD和TG分别对不同pH值合成NiCoPrLa类水滑石的结构和热稳定性进行表征,同时用XRD、TPD、TPR、TPO和SEM等对不同pH值合成NiCoPrLa类水滑石的衍生复合氧化物的晶相结构、吸附性能、还原性、抗积炭性能等进行了表征,结果表明,随着pH值的增大类水滑石的结晶度逐渐降低,热稳定性逐渐升高,pH为9和11时制备的NiCoPrLa类水滑石衍生复合氧化物表现出较好的吸附性能,pH为9的样品在乙醇水蒸汽重整制氢反应中表现出较好的活性和对H2的高选择性,而pH为11条件下制备的样品表现出较好的抗积碳性能。

制备方法对NiCoPrLa类水滑石衍生复合氧化物的催化性能影响

分别采用低过饱和度法、高过饱和度法和水热法合成了NiCoLaPr类水滑石,同时用XRD、H2-TPR、C2H5OH-TPD、TPO等考察了制备方法对NiCoLaPr类水滑石和相应衍生复合氧化物的晶相结构及衍生复合氧化物催化性能。结果表明,水热法制备的NiCoLaPr类水滑石结晶度较高、晶体结构较完整,其衍生复合氧化物催化乙醇水蒸气重整中表现出了较高的活性、H2选择性和抗积炭性,在450℃时C2H5OH的转化率为100%,H2、CO2和CO选择性分别为80.56%,95.35%和4.56%。

Mg-Zn-Al三金属类水滑石的合成及其复合氧化物的催化性能

A series of Mg Zn Al hydrotalcites like with different Mg/Zn molar ratios are synthesized by co precipitation method and characterized by XRD. The reactions of dehydrogenation or dehydration of isopropanol are carried out using the Mg Zn Al mixed oxides obtained from calcination of Mg Zn Al hydrotalcites like. All of the Mg Zn Al mixed oxides show high catalytic activity on isopropanol dehydrogenation reaction. The acetone selectivity achieves more than 95%. The relation between catalytic activity and basicity of the catalysts is discussed by CO2 TPD technique.

一步水热合成Y-Co_3O_4复合氧化物催化剂及催化分解N_2O（英文）

用一步水热、分步水热、浸渍等方法分别制备Y-Co_3O_4复合氧化物,用于催化分解N_2O的反应,其中,一步水热法制备的催化剂活性较高。再用一步水热法制备了不同Y/Co物质的量比的Y-Co_3O_4复合氧化物,在优化出的催化剂(0. 03YCo_3O_4)表面浸渍K_2CO_3溶液,制备K改性催化剂(0. 02K/0. 03Y-Co_3O_4)。用X射线衍射(XRD)、N_2物理吸附、H_2程序升温还原(H_2-TPR)、O_2程序升温脱附(O_2-TPD)、扫描电镜(SEM)、X射线光电子谱(XPS)等技术表征催化剂结构。研究发现,Co_3O_4和Y-Co_3O_4同为尖晶石结构,但Y-Co_3O_4的催化活性显著高于Co_3O_4。K改性增加了催化剂表面的活性位(Co^(2+)),还有利于吸附氧的脱除,从而提高了催化剂活性。在无氧无水、有氧无水、有氧有水气氛中,K改性催化剂上的N_2O全分解温度分别为325、350、375℃,催化剂活性较高。有氧有水气氛350℃连续反应50 h,K改性催化剂上N_2O分解率保持90%以上,稳定性较高。研究发现,Y-Co_3O_4及K改性催化剂上N_2O分解反应的Ea和lnA之间存在动力学补偿效应。

以水滑石为前体的Mg-Al-M复合氧化物对催化消除NOx的活性

通过Ｈ２ＴＰＲ，ＸＲＤ，ＴＧＤＴＡ及比表面积测定等对ＭｇＡｌ水滑石化合物进行了表征，研究了焙烧温度对水滑石物理性质的影响．在此基础上，研究了ＭｇＡｌ水滑石中加入过渡金属（Ｍ）离子后对ＮＯ＋ＣＯ反应的催化活性．结果发现，含有Ｃｕ离子的样品对ＮＯ＋ＣＯ反应有较高的催化活性。

用于菜籽油酯交换过程的Mg-Al复合氧化物催化剂

以共沉淀法制备了Mg -Al复合氧化物催化剂 ,XRD表征结果表明 ,沉淀所得催化剂前体晶相均一 ,为层状Mg6 Al2 (OH) 1 6 CO3·4H2 O水滑石结构。经 5 0 0℃煅烧后得到具有良好酯交换活性的Mg -Al复合氧化物催化剂 ,在常压、(65± 1)℃、4h、醇 /油摩尔比为 6、催化剂加入量 (催化剂质量 /油质量 )为 1 5 %的条件下 ,菜籽油 -甲醇酯交换反应甲酯收率达到 90 %。CO2 -TPD实验表明 ,制备的催化剂比MgO具有更强和更多的碱性位 ,其催化性能与所拥有的碱中心性质直接相关 。

以类水滑石为前驱体的Cu/Zn/Al/(Zr)/(Y)催化剂制备及其催化CO_2加氢合成甲醇的性能

采用共沉淀法合成了Cu:Zn:Al:Zr:Y原子比分别为2:1:1:0:0、2:1:0.8:0.2:0、2:1:0.8:0:0.2和2:1:0.8:0.1:0.1的Cu/Zn/Al/(Zr)/(Y)类水滑石化合物.将前驱体材料在空气中500°C焙烧后得到复合金属氧化物,并将其用于CO2加氢合成甲醇反应.采用X射线衍射(XRD)、热重(TG)分析、N2吸附、氧化亚氮(N2O)反应吸附、氢气程序升温还原(H2-TPR)和H2/CO2程序升温脱附(H2/CO2-TPD)技术对所制备的样品进行表征.结果表明,Zr和Y的引入使得催化剂BET比表面积大幅增加,金属铜的比表面积和分散度均按以下顺序依次增加:Cu/Zn/Al<Cu/Zn/Al/Zr<Cu/Zn/Al/Y<Cu/Zn/Al/Zr/Y,然而,强碱位数目占总碱位数目的比例的变化顺序为:Cu/Zn/Al<Cu/Zn/Al/Y<Cu/Zn/Al/Zr/Y<Cu/Zn/Al/Zr.活性评价结果揭示CO2转化率取决于金属铜的比表面积,甲醇选择性则随强碱位比例的增加而线性增加.因而,Zr和Y的引入有利于甲醇的合成,Cu/Zn/Al/Zr/Y催化剂上的甲醇收率最高.

以镁铝水滑石为前驱体制备复合氧化物催化丙酮气相缩合反应

采用共沉淀-恒温晶化法制备了系列镁铝水滑石(Mg-Al-LDH)样品,对镁铝水滑石在500℃焙烧得到镁铝复合氧化物(Mg-Al-LDO),采用IR、XRD、CO2-TPD、SEM及N2吸附-脱附等方法对Mg-Al-LDH和Mg-Al-LDO进行了表征。在温度250℃、液时空速1h-1条件下,采用固定床对镁铝复合氧化物催化剂对丙酮缩合反应的性能进行微反活性评价。研究结果表明,晶化时间与镁铝复合氧化物的弱碱性位和强碱性位的密度相关。丙酮缩聚反应的主要产物为异佛尔酮(IP)和异丙叉丙酮(MO),以及少量的异丙烯基丙酮、双丙酮醇,均三甲苯等。丙酮缩聚制备异佛尔酮的反应需要催化剂表面弱碱性位(Sw)与强碱性位(Ss)的协同作用,Sw与Ss需要匹配。晶化12h得到的镁铝复合氧化物催化剂(LDO-12)的Sw/Ss=1.3,异佛尔酮(IP)选择性为65.3%,单程有效收率(IP+MO)为14.8%。