NH_(3)SO_(3)改性稀土尾矿催化剂NH_(3)-SCR脱硝活性及SO_(2)/H_(2)O耐受性能研究

采用球磨、微波焙烧方法制备了不同质量分数NH_(3)SO_(3)改性稀土尾矿NH_(3)-SCR脱硝催化剂。通过BET、SEM-EDS、XRD、NH_(3)-TPD、H_(2)-TPR分析了催化剂脱硝活性及SO_(2)/H_(2)O耐受性能。结果表明:NH_(3)SO_(3)改性使催化剂脱硝活性得到了显著提高,10%NH_(3)SO_(3)改性催化剂在300~350℃脱硝活性可达90%左右。SO_(2)/H_(2)O共同作用可将10%NH_(3)SO_(3)改性催化剂脱硝活性提高至97%,其促进作用保持了良好的稳定性,且具有可逆性。NH_(3)SO_(3)改性稀土尾矿后,催化剂比表面积、酸性位点及强度增加,表面活性物质分散度更高,弱化了尾矿矿物晶型,提高了催化剂吸附能力和氧化还原能力,从而提高催化脱硝活性,同时具备优良的SO_(2)/H_(2)O耐受性。

催化剂中Rh含量对NH_(3)及N_(2)O生成量影响研究

研究了不同Rh含量的三效催化剂对CO和NO_(x)的起燃性能,并对反应过程中副产物NH_(3)以及N_(2)O的生成规律进行研究。实验通过浸渍法制备得到不同Rh含量的Rh-Pd/Ce_(x)Zr_(1-x)O_(2)+La-Al_(2)O_(3)催化剂,采用一套专用多路固定床连续流动模拟气反应器对其性能进行评价。研究结果表明:不同Rh负载量表现出不同的N_(2)选择性,随着Rh用量的增加NO_(x)的转化性能提升。总体来看,低Rh用量的催化剂产生更多的N_(2)O和NH_(3)副产物,而随着Rh用量的增加其N_(2)选择性也增加。当温度达到400℃时,Rh用量≥0.141 g/L的催化剂基本没有N_(2)O生成,Rh用量≥0.283 g/L基本没有N_(2)O和NH_(3)生成。该研究对于优化三效催化剂中Rh配比以提升N_(2)选择性具有借鉴意义,并对于设计满足未来国Ⅶ排放标准的三效催化剂具有重要的指导意义。

绿色催化剂Al_(2)(SO_(4))_(3)•18H_(2)O合成乙酸乙酯

酯化反应是高中非常重要的实验,但是浓硫酸作为催化剂存在危险性高、副产物多、环境污染性强等缺点,将常见、便宜、低毒性、具有高效催化效率的Al_(2)(SO_(4))_(3)•18H_(2)O作为催化剂,利用无水乙醇和冰醋酸合成乙酸乙酯,反应结束后,Al_(2)(SO_(4))_(3)•18H_(2)O通过简单过滤即可回收利用,适合应用于中学课堂实验中。

ZrO_2,Nb_2O_5助剂改性Au/α-Fe_2O_3催化剂的光谱研究

通过并流共沉淀方法,制备了一系列添加助剂ZrO2和Nb2O5的Au/α-Fe2O3催化剂,并用紫外-可见漫反射光谱,X射线光电子能谱,透射电镜和X射线荧光元素分析对其进行了表征。结果表明ZrO2和Nb2O5之间存在着较强的协同作用;两种助剂的同时添加促进了Au,ZrO2和Nb2O5在Au/α-Fe2O3催化剂表面的富集,有效地阻止了纳米微粒的团聚。经甲醇重整气氛下的催化性能评价,在200℃时,AuFZN的活性达到平衡转化率99.9%;经50h的稳定性测试,其稳定性远远高于未加助剂的Au/α-Fe2O3样品。这表明ZrO2和Nb2O5双助剂的添加有效地改善了Au/α-Fe2O3催化剂的性能。

金负载量对低温水煤气变换Auα-Fe_2O_3催化剂结构和性能的影响

采用共沉淀法制备了低温水煤气变换Au α Fe2O3催化剂。通过正交实验优化催化剂的还原活化条件,考察了金负载量对催化剂性能的影响。采用BET、XRD、UV VIS、XRF、H2 TPR和O2 TPO等表征手段对催化剂的结构进行分析,并与其催化性能进行关联。结果表明,(1)采用10% H2 N2还原气将催化剂在150℃原位还原9h,其催化活性最高;(2)金的最佳负载量为8 00%,此时在催化剂制备过程中金的流失量较少,金粒子较小,也有利于抑制催化剂在反应过程中烧结;(3)TPR TPO结果表明,金的负载量为8 00%时,Au α Fe2O3催化剂具有较易被还原、不易被氧化的性质,从而显示出最高催化活性。(4)Au α Fe2O3催化剂中的金以单质金(Au0)形式存在;其高活性与Au0 Fe3O4间的协同作用有关。

助剂对低温水煤气变换反应Au/α-Fe_2O_3催化剂性能的影响

采用共沉淀法制备了系列Au/α-Fe2O3-MOx(M=Zr、A l、Mg、Ca、Ba)催化剂,通过N2物理吸附、XRD、H2-TPR和CO2-TPD-MS等手段对催化剂的物化性质进行表征,考察了富氢下低温水煤气变换(WGS)反应中助剂对Au/α-Fe2O3催化剂性能的影响。结果表明,助剂ZrO2能有效提高Au/α-Fe2O3催化剂在富氢气氛下低温WGS反应活性和稳定性,反应温度150℃时CO转化率可达88.45%,且催化剂具有较高的稳定性。研究发现,添加ZrO2助剂能抑制载体晶粒的生长,降低载体晶粒度,提高催化剂的比表面积,改善催化剂的还原性能和表面酸碱度,从而提高催化剂的催化活性和稳定性。

Au/α-Fe_2O_3催化剂选择性氧化富氢气中CO的性能研究

通过并流共沉淀法制备了Au/α-Fe2O3催化剂,考察了金负载量及焙烧温度对Au/α-Fe2O3催化剂的物化结构及其选择性氧化富氢气体中CO催化性能的影响.研究结果表明,金负载量和焙烧温度对催化剂的性能均有较大影响,金负载量为1.5%(wt),低温焙烧(200～400℃)时制得的Au/α-Fe2O3催化剂对CO选择性氧化反应具有很好的催化活性和选择性,其中金负载量为1.5%(wt)、300℃焙烧的Au/α-Fe2O3催化剂,在40℃时对富氢气体中CO的转化率达到100%,选择性为 66%,该催化剂连续反应120h催化活性没有明显下降.XRD、BET和TEM分析结果表明,催化剂的性能与单质Au的粒径有关,粒径越小,催化活性越高.

Co_(3)O_(4)-MMT催化剂的制备及其N_(2)O催化分解性能

以MMT为载体,采用原位聚合-配位沉积法制备3种不同Co负载量的Co_(3)O_(4)-MMT催化剂。采用N 2物理吸附、XRD和TEM对载体和催化剂进行表征,并在连续流动微反装置上考察其N_(2)O催化分解性能。结果表明,与Co_(3)O_(4)催化剂相比,Co_(3)O_(4)-MMT催化剂的比表面积显著增大,且活性组分Co_(3)O_(4)具有较高的分散状态。Co_(3)O_(4)-MMT催化剂的催化活性随着Co含量的增加先升后降,其中0.015Co-MMT表现出最佳的催化活性,其活性远高于Co_(3)O_(4)催化剂,同时,该催化剂还表现出良好的催化稳定性和较好的杂质气体耐受性。

前驱体溶液中Fe^(2+)与Fe^(3+)物质的量比对Au/α-Fe_2O_3催化剂低温水煤气变换性能的影响

改变前驱体溶液中Fe^(2+)与Fe^(3+)物质的量比制备了系列Au/α-Fe_2O_3水煤气变换催化剂,并运用XRD、拉曼光谱和H_2-TPR对样品进行表征。结果表明,Fe^(2+)与Fe^(3+)物质的量比的变化对Au/α-Fe_2O_3催化剂低温水煤气变换活性具有显著影响,这是由Fe^(2+)的添加改变了载体α-Fe_2O_3的结晶度、结晶缺陷及晶粒大小,从而影响金纳米颗粒的分散及与载体间的相互作用。Fe^(2+)与Fe^(3+)适宜物质的量比为1:6,所得样品AF-1:6具有最佳低温活性,150℃,CO转化率达78.02%。

煅烧温度对Mn改性γ-Fe_2O_3催化剂结构及低温SCR脱硝活性的影响

采用共沉淀法,在不同煅烧温度下制备一系列Mn改性γ-Fe2O3催化剂（Fe0.7M n0.3Oz）,研究了煅烧温度对Fe0.7M n0.3Oz催化剂低温SCR脱硝活性的影响,并借助XRD、N2吸附-脱附、EDS及SEM等手段对催化剂进行表征。结果表明,350℃煅烧所得Fe0.7M n0.3Oz催化剂的低温SCR活性最佳,在70℃时取得92%的NOx转化率,100~200℃可维持100%的NOx转化率,而450℃煅烧所得催化剂的低温SCR活性最低;煅烧温度为350℃时,催化剂具有最大的比表面积和比孔容、发达的孔隙结构及适当结晶度的γ-Fe2O3,而煅烧温度为400或450℃时,催化剂发生烧结且有α-Fe2O3生成,不利于低温SCR反应的进行,因此,Fe0.7M n0.3Oz催化剂的最佳煅烧温度为350℃。

煅烧温度对γ-Fe_2O_3催化剂结构及其脱硝活性的影响

采用沉淀-微波热解法,以Fe SO4·7H2O为铁源制备环境友好的γ-Fe2O3催化剂,结合XRD（X射线衍射）、N2等温吸附-脱附、SEM（扫描电子显微镜）、EDS（能谱仪）等手段对催化剂样品的晶相、孔结构、表面形貌、表面元素组成等进行表征,并考察其NH3-SCR（选择性催化还原）脱硝性能,研究煅烧温度对γ-Fe2O3催化剂物性及NH3-SCR脱硝性能的影响规律.结果表明：300、350和450℃下煅烧制备的催化剂中生成的杂质α-Fe2O3对SCR反应不利,而400℃煅烧制备的γ-Fe2O3催化剂脱硝性能最优,NOx转化率最高可达95%以上,XRD结果表明其纯度高,并且在60~100 nm孔径区间具有发达的孔隙结构,有利于SCR反应进行;随着煅烧温度升高,γ-Fe2O3催化剂表面晶格氧逐渐增加,颗粒形貌经历了片状颗粒（300、350℃）→球状颗粒（400℃）→针状颗粒（450℃）的变化过程,均匀的球状颗粒形貌及其表面丰富的晶格氧是400℃煅烧制得催化剂具备最优脱硝性能的重要因素.

微波热解制备γ-Fe_2O_3催化剂及其SCR脱硝性能

以Fe SO4·7H2O[Fe(NO3)3·9H2O]为铁源,采用新型微波热解法制备γ-Fe2O3[α-Fe2O3]催化剂样品,通过XRD、N2等温吸附-脱附、压汞法等实验手段对催化剂样品晶相、微观孔结构等进行表征;考察两种催化剂样品的NH3-SCR脱硝性能,通过归一化处理得到两种催化剂在不同温度下的本征脱硝反应速率,同时对比研究了γ-Fe2O3与钒系催化剂的脱硝活性;研究氨氮比、氧浓度等运行参数对γ-Fe2O3催化剂NH3-SCR脱硝性能的影响规律,并对其抗硫抗水性能进行考察。结果表明:采用新型微波热解法可得到纯度较高的γ-Fe2O3催化剂,其介孔分布合理且大孔数量丰富;同时γ-Fe2O3催化剂表现出优于α-Fe2O3催化剂的脱硝性能,400℃时最大NOx转化率达到96%,300、325、350℃下单位面积脱硝速率达到α-Fe2O3催化剂的3倍左右;γ-Fe2O3催化剂具备优良的抗硫抗水性能,其最佳氨氮比为1、最佳氧体积分数为3.5%。

微波催化剂MgFe_2O_4-Fe_2O_3微波催化氧化降解结晶紫废水

提出一种新型的、无需添加氧化剂处理结晶紫废水的方法.通过共沉淀晶化法制备微波催化剂MgFe_2O_4-Fe_2O_3,在微波辐照下降解结晶紫废水,考察了催化剂用量、微波功率、辐照时间对结晶紫去除率的影响.结果表明:在一定条件下,去除率随着催化剂用量的增加、微波功率的增大、微波辐照时间的延长而增加.当微波功率为800 W,辐照时间5min,催化剂用量1g/L时,处理200mg/L的结晶紫废水,去除率可达99.3%.本文还对微波催化氧化机理进行了探究,通过添加不同氧化基团清除剂的实验发现,氧化基团清除剂的添加降低了结晶紫的去除率,并提出了该反应的微观机理:微波催化剂吸收电磁波发生光电效应,产生电子和空穴对,与水等作用产生·OH,·OH再氧化降解废水中的有机物.

Sn、Ti掺杂改性γ-Fe_2O_3催化剂结构及NH_3-SCR脱硝活性研究

采用共沉淀-微波热解法,制备一系列Sn、Ti掺杂改性γ-Fe2O3催化剂样品（γ-Fe0.95Ti0.05Oz、γ-Fe0.95Sn0.05Oz、γ-Fe0.95Sn0.025Ti0.025Oz）,研究Sn、Ti掺杂对γ-Fe2O3催化剂SCR脱硝活性的影响,借助XRD、N2吸附-脱附、EDS及SEM等手段对催化剂晶相、孔结构、表面元素及微观形貌等进行表征分析。结果表明,Sn、Ti掺杂后以无定形态高度分散于γ-Fe2O3晶格中,与Fe形成固溶体;单一助剂Ti掺杂制得的γ-Fe0.95Ti0.05Oz最高脱硝效率达98.3%,且在250~400℃脱硝效率保持90%以上;Ti掺杂可以细化γ-Fe2O3晶粒,优化2~100 nm孔径孔隙结构,抑制α-Fe2O3的生成,促使γ-Fe2O3形成细致、均匀、独立的球状颗粒,对SCR反应有利;Sn掺杂则使催化剂出现严重烧结现象,导致2~6 nm孔径孔结构贫乏,对SCR脱硝反应不利;在Sn、Ti协同作用下,催化剂表面氧铁原子物质的量比由1.83降至1.33,表面晶格氧显著下降,一定程度上限制了SCR反应速率的提高。

SiO_2/(γ-Fe_2O_3-SiO_2)磁性催化剂载体的制备

采用溶胶-凝胶法制备了具有高热稳定性的γ-Fe2O3-SiO2复合材料,并在其表面进行SiO2包覆,获得了纳米尺寸磁核的单分散球形SiO2/(γ-Fe2O3-SiO2)颗粒.X射线衍射分析、热重差热分析、扫描电镜、透射电镜以及振动样品磁强计等实验结果说明:Fe2O3-SiO2复合物经过700℃以上温度煅烧30 min后才出现γ-Fe2O3晶相,更高温度或者更长的煅烧时间将导致γ-Fe2O3向α-Fe2O3的转变;经SiO2包覆后得到的SiO2/(γ-Fe2O3-SiO2)为粒径均匀的单分散球形颗粒,颗粒尺寸在150～200 nm左右,内部核心为γ-Fe2O3颗粒,外层则被严密的SiO2包裹.通过将纯Fe3O4粉外层直接包覆SiO2做对比实验表明,SiO2/(γ-Fe2O3-SiO2)具有更加优异的磁性能,是一种优良的催化剂磁性载体.

Bi_(25)FeO_(40)/α-Fe_2O_3复合纳米颗粒光催化剂的制备与性能

采用溶剂热法,以聚酰胺-胺(PAMAM)树形分子为稳定剂,分别制备了Bi_(25)FeO_(40)和Bi_(25)FeO_(40)/α-Fe_2O_3复合纳米颗粒,并利用X射线衍射仪(XRD)、高分辨透射电镜(HRTEM)、X射线光电子能谱仪(XPS)、紫外-可见吸收光谱仪(UV-Vis)、比表面积和孔径分析仪(BET)和超导量子干涉磁强计等对其结构和性能进行了表征.结果表明,2种颗粒均为球形,尺寸均匀,粒径小于10 nm.当原料中Bi^(3+)/Fe^(3+)摩尔比为25∶1时,产物为Bi_(25)FeO_(40)纳米颗粒;Bi^(3+)/Fe^(3+)摩尔比为1∶1时,产物为Bi_(25)FeO_(40)/α-Fe_2O_3复合纳米颗粒.与Bi_(25)FeO_(40)纳米颗粒相比,Bi_(25)FeO_(40)/α-Fe_2O_3复合纳米颗粒的带隙变窄,对可见光吸收范围变宽,饱和磁化强度和光催化活性明显增强.这是由于复合颗粒中的α-Fe_2O_3具有超顺磁性,且两相界面存在的异质结构有利于光生载流子的分离和迁移,提高催化活性.2种纳米颗粒均可磁性回收,重复使用3次后催化活性下降较小.

Ni-Fe/γ-Al_2O_3双金属催化剂的制备及其CO甲烷化性能研究

采用等体积浸渍法制备了Ni-Fe/γ-Al2O3双金属催化剂和Ni/γ-Al2O3、Fe/γ-Al2O3单金属催化剂,在连续流动微反装置上考察了催化剂的CO甲烷化催化活性,采用XRD、N2物理吸附、H2-TPR、H2-TPD和TPSR等手段对催化剂进行表征。结果表明,Ni-Fe/γ-Al2O3双金属催化剂中Ni、Fe之间产生了明显的相互作用,还原后催化剂中形成Ni-Fe合金,对氢气吸附量显著增加。在CO体积分数为0.5%、空速5000 h-1、常压的反应条件下,Ni-Fe/γ-Al2O3双金属催化剂表现出高的甲烷化活性,220℃时将CO完全转化为甲烷。

NO在Au/Al_2O_3催化剂上还原反应的TPD-MS研究

考察了沉积 沉淀法制备的Au Al2 O3催化剂在O2 存在下催化C3H6 还原NO的反应 ,并用程序升温脱附 质谱 (TPD MS)手段研究了吸附于催化剂上的NO或NO O2 的脱附性能 .结果表明 :在O2 存在的条件下 ,对于C3H6 还原NO的反应 ,1%Au Al2 O3的催化活性最高 ,可于 3 75℃左右使NO生成N2 ,转化率达 60 % .这与催化剂对所吸附NO的脱附性能密切相关 ,N2 O可能是C3H6

AuMn_2O_3Al_2O_3催化剂的制备及其deNO_x活性

Nitrogen monoxide(NO) emitted from automobile exhaust and other industrial sources contributes largely to a variety of environmental problems, such as the formation of acid rain and photochemical smog Therefore, the catalytic reduction of NO has become one of the urgent environmental issues In the present study, a series of Au/Mn 2O 3/Al 2O 3 catalysts, with different Mn 2O 3 loadings, were prepared by deposition precipitation The crystallite size of Au before and after reaction was characterized by XRD The activity of catalysts in the selective catalytic reduction of NO using propane in the presence of oxygen was evaluated It is found that the catalytic activity of Au/Mn 2O 3/Al 2O 3 is higher than that of Au/Al 2O 3 and Cu ZSM 5 at feed gas(0 6%NO+1 2%C 3H 8+5%O 2+He) and GHSV 5?000?h

纳米α-Fe_2O_3光催化剂的研究与应用进展

纳米α-Fe2O3带隙窄对紫外可见光具有良好的光电化学响应,在环境污染及能源方面拥有广阔的应用前景。综述了近年来纳米α-Fe2O3光催化剂的研究进展,从制备方法、光催化机理、光催化降解的影响因素(包括粒径、掺杂、形貌控制和半导体复合等)以及主要应用等几方面详细论述了α-Fe2O3光催化剂的构成原理、设计思想、目前效果以及存在的问题,并展望了该光催化剂今后的研究方向。