Mn-Fe-Ce-O催化剂对助燃脱硝性能的影响

采用改进的柠檬酸络合法制备了Mn-Fe-Ce-O复合氧化物,采用XRD,H_(2)-TPR,XPS,SEM,EDS等方法分析了试样的结构与物性,并对其氧化和催化CO还原NO的性能进行了评价。实验结果表明,Mn-Fe-Ce-O复合氧化物中主要为Mn_(3)O_(4)和CeO_(2)物相,Fe和Ce的加入可增大复合氧化物的比表面积,且表面元素分布均匀,无明显集聚状态,加入Ce后复合氧化物颗粒变得细小,Mn^(3+)+Mn^(4+)含量和表面吸附氧含量增大,H_(2)-TPR还原峰向低温区偏移。Mn_(9)Fe_(1)O_(z)具有良好的氧化CO能力,400℃下CO转化率为99.56%,Mn-Fe-Ce-O复合氧化物催化CO还原NO的活性高于Mn-Fe-O复合氧化物,其中,(Mn_(9)Fe_(1))_(7)Ce_(3)O_(z)活性最高,在350℃下NO转化率为85.75%。

湿法制备Cu基Mn-Ce改性甲醇重整制氢催化剂及其催化性能研究

为了提升Cu基催化剂的高温稳定性和使用寿命,并研究过渡金属Mn及轻稀土金属Ce对Cu基甲醇重整催化剂的影响,本文采用新型湿法制备了Cu基Mn-Ce改性催化剂,并在气-固相固定床催化反应装置上评价了其甲醇重整制氢的性能。甲醇转化实验结果显示,Cu基Mn-Ce改性催化剂的甲醇转化率达到98.77%,产出的(H2+CO)含量达到92.5%。高温碳化性能对比实验结果表明,相比未改性的催化剂,Mn-Ce改性催化剂的高温稳定性更强,使用寿命更长。高温碳化后,205℃下的甲醇转化率均在40%以上,未改性催化剂的转化率仅为20%左右。催化剂性能评价实验结果表明,催化反应温度与其制氢性能呈正相关,高温下催化剂有更优异的制氢表现。Mn、Ce的加入可以有效提高Cu基催化剂甲醇重整制氢的性能。

Ce、Zr共掺杂提高Cu-ZSM-5催化分解NO性能及抗K中毒能力

将NO在Cu-ZSM-5催化剂的作用下直接分解为环保、清洁的N 2和O_(2)是最具经济效益的脱硝手段。高温烟气中存在大量的碱金属,但碱金属会使催化剂催化活性降低、使用寿命大大缩短,并使催化剂造成不可逆的失活。通过离子交换法制备MZ5催化剂(M=Cu、Ce、Zr、CuCe、CuZr、CuCeZr),采用初湿浸渍法将K离子负载到MZ5催化剂。脱硝实验结果表明:在最佳反应温度550℃下,相比于CuZ5,CuCeZrZ5催化剂的NO转化率由原来的53%提高到58%,KCuCeZrZ5催化剂的NO转化率由53%降到52%;相比于KCuZ5,KCuCeZrZ5催化剂的NO转化率由39%提高到52%。采用ICP、SEM、XRD、BET、XPS、H_(2)-TPR和O_(2)-TPD等表征手段对催化剂元素含量、微观形貌、骨架结构、孔隙规律、铜物种种类、化学吸附氧、铜离子还原温度和活性物种中氧气的脱附温度等进行分析。结果显示:Ce、Zr的引入不会对催化剂的骨架结构、结晶度和晶粒尺寸造成损伤;Ce、Zr的引入促进催化剂形成更多的氧空位和活性成分{Cu—O—Cu}^(2+),并增强催化剂的储氧和氧运输能力。当K^(+)引入后,KCuZ5催化剂的脱硝活性明显降低、孔隙结构恶化以及K^(+)与活性成分{Cu—O—Cu}^(2+)结合迁移形成CuO;K^(+)优先与Ce物种结合,进而有效保护ZSM-5的三维交叉孔道结构,减缓Cu^(2+)迁移形成CuO以及促进活性成分{Cu—O—Cu}^(2+)与{Cu—□—Cu}^(2+)之间的氧化还原循环。

Cu－Ag－Mn－Ce－O／γ－Al_2O_3催化剂对CH_3OH及CO深度氧化时各元素的相互作用

Ｃｕ－Ａｇ－Ｍｎ－Ｃｅ－Ｏ／γ－Ａｌ_２Ｏ_３催化剂对ＣＨ_３ＯＨ及ＣＯ深度氧化时各元素的相互作用王金安，许勇，汪仁（华东理工大学工业催化研究所，上海２００２３７）关键词Ｃｕ－Ａｇ－Ｍｎ－Ｃｅ－Ｏ／γ－Ａｌ_２Ｏ_３催化剂，深度氧化，甲醇，一氧化碳，相互?..

改性Cu-Mn-Ce-O三效催化剂的制备及其性能研究

在制备Cu-Mn-Ce-O三效催化剂的基础上制备出了搀杂K、Pe、TiO_2和Pd的三效催化剂;用脉冲—火焰装置产生出适合评价催化剂三效活性的模拟汽车尾气。通过实验研究了所制备各种催化剂的空燃比特性和温度特性,结果表明:搀杂非贵金属K、Fe和TiO_2只能提高某些组分的转化率,但缩小了催化剂的操作窗口;贵金属Pd的加入提高了催化剂的三效活性,加宽了催化剂的操作窗口,但催化剂的起燃温度并没有明显降低。

Mn-Cu-Ce-Fe/REY系列催化剂上NH_3选择性催化还原NO性能

采用正交实验设计和浸渍法制备Mn-Cu-Fe-Ce/REY催化剂。采用固定床微型反应器评价SO2存在下催化剂在NH3选择性催化还原NO反应中的活性,考察Mn、Cu、Fe和Ce各活性组分对催化剂活性的影响,并采用XRD、H2-TPR和SEM等手段对催化剂进行表征。结果表明,Mn、Cu、Fe和Ce各活性组分对催化剂活性影响顺序为:Cu>Fe>Ce>Mn,催化剂的氧化还原性能影响催化剂活性。

负载型Cu-Mn-Ce苯类催化燃烧催化剂的研制及活性研究

采用浸渍法,以TiO_(2)、ZrO_(2)、Al_(2)O_(3)为载体负载Cu-Mn-Ce复合氧化物,成功制备Cu-Mn-Ce、Cu-Mn-Ce/TiO_(2)、Cu-Mn-Ce/ZrO_(2)、Cu-Mn-Ce/Al_(2)O_(3)四种催化剂,探究不同载体催化剂对甲苯气体的催化性能及催化剂稳定性能,并利用XRD、SEM对四种催化剂进行表征分析。结果表明,以TiO_(2)为载体所制催化剂可使甲苯气体自然降解温度降低约400℃,且其处理效果为所制催化剂中最好。XRD和SEM表征结果表明,所制催化剂比表面积较大,利于活性中心的分散。纯Cu-Mn-Ce催化剂通过金属-载体相互作用调控界面电子结构从而具有优良活性,TiO_(2)的引入更好地保持了其活性并提高了热稳定性。

Cu_(5%)/Ce_(0.6)Mn_(0.4)Ca_(0.08)O_(2-λ)催化剂的制备及催化性能研究

采用共沉淀法制备CexMn1-xCazO2-λ载体,然后用等体积浸渍法负载活性组分Cu,制得Cuy/CexMn1-xCazO2-λ催化剂.实验结果表明:Ce:Mn:Ca摩尔比为0.6:0.4:0.08,Cu负载量为5%时,制得的Cu5%/Ce0.6Mn0.4Ca0.08O2-λ催化剂对CO、C3H6和NO的转化反应具有良好的催化活性,能使CO、C3H6和NO的起燃温度T50分别为107℃、218℃和212℃,完全转化温度T90分别为144℃、323℃和298℃;由于Mn和Ca能与Ce氧化物形成稳定的立方晶固溶体,不出现Mn2O3或CuO晶相在载体表面富集的现象,Mn和Ca与Ce的良好协同作用有效提高催化活性,所以Cu5%/Ce0.6Mn0.4Ca0.08O2-λ催化性能良好.

Cu/Ce-Zr-Mn-O催化剂的制备与催化性能研究

将Ce、Zr和Mn的硝酸盐溶液与双沉淀剂(NH4HCO3和NH3·H2O)并流共沉淀,制得Ce-Zr-Mn-O载体,然后用等体积浸渍法分别负载上Cu和Mn,制得Cu/Ce-Zr-Mn-O催化剂,然后考察该催化剂对CO和NO的催化转化性能,并借助X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)等方法研究催化剂活性与结构的关系.结果表明:Cu0.07/Ce0.2Zr0.8Mn0.05O2具有良好的催化性能,CO和NO的起燃温度T50(转化率达到50%时的温度)都较低,分别为88℃和223℃;当温度达到350℃时,CO和NO均能完全转化.

Cu-Mn-Ce/γ-Al2O3的制备及其催化臭氧氧化布洛芬废水性能研究

以γ-氧化铝(γ-Al2O3)为载体,采用共沉淀法制备Cu-Mn-Ce/γ-Al2O3催化剂,构建臭氧-Cu-Mn-Ce/γ-Al2O3催化臭氧化降解体系。在不同条件下,考察Cu-Mn-Ce/γ-Al2O3对布洛芬废水处理效果的影响,并对催化剂进行XRD、TEM和BET表征。结果表明,在反应初始溶液p H=7、臭氧投加量为30 mg/min、Cu-Mn-Ce负载量为20%及催化剂质量为0.45 g的条件下,布洛芬废水中TOC的去除率最高可达80.96%;Cu-Mn-Ce/γ-Al2O3催化剂重复使用5次后,废水中TOC的去除率从80.96%降低至75.31%,表明该催化剂的稳定性和重复利用性较好。

Mn/Ce/La/Al_2O_3催化剂中锰物种的精细结构研究

采用浸渍法制备了La、Ce助剂改性的γ-Al2O3负载锰氧化物催化剂,运用XANES、EXAFS、XRD、XPS和H2-TPR等方法对催化剂的结构进行了表征,探讨了助剂对于催化剂中高分散Mn物种的精细结构、分散状态和存在形式的影响,并与样品的CO氧化活性相关联。XANES和EXAFS结果表明,500℃焙烧的样品中Mn物种主要以超细Mn2O3微晶形式存在,该物种由于高度分散使其配位对称性显著降低,无长程有序结构。TPR结果表明,样品中存在3种不同分散状态的表面Mn物种,即较难还原的Mn3+-O-Al3+相互作用物种,尺寸相对较大的三维分散的Mn2O3微晶,以及二维高度分散的Mn物种,后者是CO氧化反应的主要活性相。虽然Ce的加入使Mn物种的分散度有所降低,但Ce与Mn物种间的相互作用弱化了Mn-O键,加速了反应过程中活性氧物种的传递,提高了氧化还原循环的效率。同时,La的加入进一步促进了Ce物种在载体表面的分散,加强了Ce物种与Mn物种间的相互作用及催化协同性。

溶胶凝胶自燃烧法合成Mn_(0.6)Cu_(0.2)Zn_(0.2)O(Fe_2O_3)_(0.98)纳米晶铁氧体及其磁性能研究

利用溶胶凝胶自燃烧法 ,在室温下直接合成了 30nm左右的Mn0 .6 Cu0 .2 Zn0 .2 O(Fe2 O3) 0 .98纳米晶铁氧体。借助于DTA -TG ,IR ,XRD和VSM技术 ,对干凝胶的热分解过程 ,自燃烧本质及合成纳米晶的磁性能进行了研究。研究表明 ,由金属的硝酸盐和柠檬酸形成的干凝胶具有自燃烧的特性。自燃烧的实质是在热诱导下的氧化还原反应。XRD结果表明 ,通过自燃烧反应可以直接获得纯的锰铜锌铁氧体相而无Fe2 O3相的存在。当对自燃烧粉进行预烧时 ,随着预烧温度的提高 ,有Fe2 O3相的出现。随着预烧温度的升高 ,Mn0 .6 Cu0 .2 Zn0 .2 O·(Fe2 O3) 0 .98铁氧体粉体的矫顽力由未经预烧时的 9.0 395kA·m- 1 线性下降到经 10 0 0℃预烧后的 4.72 46kA·m- 1 。但是 ,饱和磁化强度的变化却是先下降再升高。所获得的Mn0 .6 Cu0 .2 Zn0 .2 O(Fe2 O3) 0 .

Ce掺杂Mn3O4及其电化学电容行为

用溶胶-凝胶方法合成了Mn_3O_4和Ce掺杂Mn_3O_4.采用X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外(FT-IR)光谱、场发射扫描电镜(FESEM)和透射电子显微镜(TEM)对其结构和形貌进行了表征.采用循环伏安、电化学交流阻抗和恒流充放电技术对其电化学性能进行了测试.研究结果表明,Ce掺杂对Mn_3O_4的形貌和电化学性能均有显著影响.当Ce离子占金属离子总量的3%时,掺杂Mn_3O_4的单电极比电容高达477 F·g^(-1),比未掺杂的提高了43.7%,并且表现出更好的循环稳定性.

Cu-Mn-O制备条件对其催化燃烧甲苯性能的影响

以甲苯催化燃烧为模型反应,考察了Cu-Mn-O催化剂共沉淀制备方法中沉淀剂、滴加方式和焙烧温度对其催化活性的影响。结果表明,以Na2CO3为沉淀剂、反滴(金属离子溶液滴加到碱液)、500℃焙烧所制得的催化剂具有较高的活性,其甲苯完全燃烧(甲苯转化率98%以上)温度为220℃。多晶粉末衍射(XRD)和比表面积(BET)表征发现,在Cu1.5Mn1.5O4晶相中掺杂少量的CuO晶相可以有效地提高催化剂活性,催化剂的比表面积(BET)越大,活性越高。

沉淀剂对Cu-Mn-Ce复合氧化物催化剂结构和性能的影响

为了避免柠檬酸溶胶-凝胶法制备过程中环境问题,采用共沉淀法制备了Cu-Mn-Ce复合氧化物催化剂,以催化燃烧甲苯为模型反应,考察了沉淀剂对Cu-Mn-Ce催化结构和性能的影响。结果表明,以Na OH作为沉淀剂催化剂效果最佳,其次为NH3·H2O、K2CO3、Na2C2O4。采用Na OH作为沉淀剂,氢氧化物前体在焙烧活化过程中更易使Cu、Mn离子进入Ce O2的立方结构,形成具有缺陷结构的Ce O2固溶体,从而提高了表面氧浓度和活动性,在燃烧反应中表现出更优异的催化特性。

稀土Ce对Cr_2O_3/Cu复合材料组织和性能的影响

采用Cu-Cr-Ce预合金粉末进行内氧化反应研究Ce对Cr2O3/Cu复合材料组织和性能的影响。结果表明:在预合金粉中添加适量的Ce,可提高Cr2O3/Cu复合材料的性能,同时明显改善复合材料中Cr2O3在基体中的分布和细化Cr2O3的颗粒,提高Cr2O3/Cu复合材料中Cr2O3的生成率,促进Cr的内氧化。本实验条件下,Ce的最佳添加量为0.1%(质量分数,下同)。

SO2气氛下Cu-Ce-O催化剂氧化柴油车排气碳烟的性能

运用程序升温氧化(TPO)对共沉淀法合成的Cu-Ce-O催化剂进行了活性评价,考察了在不同浓度的SO2气氛下Cu-Ce-O催化剂氧化模拟碳黑的性能,并用BET、XRD、TPR和FT-IR对催化剂进行了表征.BET和XRD测试显示,Cu和Ce的结合使催化剂比表面积增大,晶体结构发生变化,形成了复合氧化物;TPO活性测试结果表明,Cu-Ce-O复合催化剂比单一组分的CuO或CeO2具有更好的低温催化活性.复合氧化物Cu-Ce-O中Cu原子含量越高,对应硫化后的催化剂氧化碳烟的能力越低,同时催化剂表面生成的硫酸盐越多,即催化剂抗硫中毒能力也降低.浓度低于0.03%的SO2对Cu-Ce-O的催化性能有一定的促进作用,但SO2的体积分数超过0.03%后碳黑燃烧速率变慢;FT-IR初步证实了高体积分数的SO2所产生的大量SO42-可能是抑制催化剂活性的原因.

Pt掺杂对Cu-Mn-Ce复合氧化物催化燃烧性能的影响

为提高复合氧化物催化剂的催化燃烧性能和热稳定性,采用溶胶-凝胶法制备一系列贵金属Pt改性的Cu-Mn-Ce催化剂,采用XRD、BET、H2-TPR、Raman对催化剂进行了表征,并以甲苯催化燃烧为模型反应考察了催化活性。结果表明,Pt掺杂会导致Cu-Mn-Ce晶相结构中出现较多的缺陷位,并使比表面积和表面氧数量增加,增强了催化剂的氧化-还原能力。活性测试表明,Pt掺杂可以提高催化剂对甲苯的催化燃烧活性和热稳定性。

Ce-Mn-O纳米粉体的性能及VOCs净化催化剂涂层效应研究

合成了Ce-Mn-O系列纳米粉体,并采用XRD、TEM和TPR等方法对合成的Ce-Mn-O纳米粉体的微观结构和还原性能进行了研究。考察了该纳米粉体用于蜂窝陶瓷催化剂涂层后对催化消除挥发性有机物(Volatileorganiccompounds,VOCs)反应性能的影响。结果显示,Mn的引入对提高CeO2的还原性能有利。在0.1%PdO/Al2O3/菁青石蜂窝催化剂上采用该Ce-Mn-O纳米粉体涂层后,对甲苯,丙酮,乙酸乙酯的T98温度(VOCs催化燃烧反应的转化率达到98%时的温度)分别为200℃,220℃和220℃,显著地提高了原有催化剂的活性。同时,采用纳米粉体改性后的催化剂可大大降低贵金属含量,在Pd含量0.01%￣0.05%范围内也可保持较高的催化氧化VOCs的能力。

Cu-Ce-O,Cu-Ce-S,Cu-Ce-O-S溶液体系热力学及其沉淀图

本文采用铜液与反应产物直接平衡法,并用固体电解质氧浓差电池和低温无水电解分离反应产物等技术,在1200℃研究了Cu—Ce-O,Cu—Ce-S,Cu—Ce-O—S溶液体系热力学得到了铜液中铈的脱氧、脱硫,脱硫氧常数和平衡产物Ce_2O_3,CeS,Ce_2O_2S的Gibbs标准生成自由能,Ce与S的活度相互作用系数以及Ce的标准溶解自由能和自作用系数与温度的关系式绘制了铜液中[Ce]-[S]-[O]平面沉淀图,确定了铜液中Ce_2O_3,CeS,Ce_2O_2S稳定存在的热力学条件。