Cu-ZSM-5/堇青石催化剂上同时消除烃和NO的研究

利用水热合成技术在堇青石蜂窝陶瓷载体上原位合成分子筛,分别通过离子交换法和浸渍法制备了整体式Cu-ZSM-5/堇青石催化剂,以丙烷为还原剂,在模拟柴油机尾气系统中评价了两类催化剂消除烃和NO的性能.结果表明,晶化时间48 h时,原位合成的ZSM-5/堇青石催化剂载体表面有形状规则的ZSM-5晶核生成,且具有较好的牢固度,引入活性组分铜制得的催化剂具有明显的的脱除丙烷和NO的活性.在以丙烷为还原剂的选择性催化还原过程中,整体式Cu-ZSM-5/堇青石催化剂对C3H8表现出了较高的催化转化能力.低于800 K的温度范围内,C3H8主要作为还原剂参与反应,最高转化率可达100%;高于800 K时,C3H8被氧化的反应逐渐增强;在575—895 K的温度区间,NO的最高转化率为50%左右;水蒸气的加入,对C3H8的转化几乎没有影响,但对NO的转化有明显的抑制作用,其最高转化率降低到不足40%.与浸渍法制备的催化剂相比,离子交换法制备的催化剂对NO的催化转化能力增强,但对C3H8转化的影响不大.

不同硅铝比的Cu-ZSM-5/堇青石整体式催化剂的NO分解反应性能

考察了原位合成的不同硅铝比的Cu ZSM 5 /堇青石整体式催化剂上的NO分解反应 .结果表明 ,在 5 73～773K的温度范围内 ,硅铝比分别为 6 0 ,5 5和 40的催化剂在 72 3K下NO的转化率最高 ,而硅铝比小于 2 5的催化剂上的NO转化率很低 .低温有利于N2 O的生成 .整体式催化剂上的NO转化率低于单纯的分子筛催化剂Cu ZSM 5 。

Cu-ZSM-5/堇青石整体式催化剂上NO的吸附态及分解反应机理

用傅里叶变换漫反射红外光谱法研究了原位合成的不同硅铝比的Cu ZSM 5 /堇青石整体式催化剂上一氧化氮的吸附态 ,以及温度和一氧化氮浓度对吸附态的影响 .结果表明 ,铜在整体式催化剂中主要以二价铜离子的形式存在 ,未发现一氧化氮在一价铜离子上的特征吸收峰 ;由二价铜的一氧化氮吸附物种衍生的Cu2 +(O) (NO)是与活性密切相关的物种 .

堇青石基Cu-ZSM-5的原位制备及NO的脱除(英文)

利用水热合成技术将ZSM-5分子筛直接合成到蜂窝状堇青石上。XRD、扫描电镜观察和超声波处理结果表明,ZSM-5和堇青石能够牢固结合,ZSM-5分子筛涂层质量和牢固度主要取决于晶化时间。采用离子交换或浸渍法制得Cu-ZSM-5/堇青石,利用模拟柴油机车尾气进行选择性催化还原NO。结果表明,在240-480oC的温度范围内,NO的转化率在90%以上,由离子交换或浸渍法制得的Cu-ZSM-5/堇青石都能在很宽的温度窗口(240-540oC)保持很高的脱硝转化率。

原位合成 Cu-ZSM-5 /堇青石用于NO分解的水热稳定性研究(英文)

对比研究了 Cu-ZSM-5粉末和原位合成的 Cu-ZSM-5/堇青石的水热稳定性与相应的分解 NO的催化活性 .发现经过 60 0～ 80 0℃水蒸气处理后 ,纯 Cu-ZSM-5粉末发生了明显的失活 ,而经过相同条件处理的 Cu-ZSM-5/堇青石活性变化不大 .XRD结果显示 ,整体式催化剂经水热处理后结晶度下降程度小于纯 Cu-ZSM-5粉末 .推测认为 。

金属-ZSM-5/堇青石整体式催化剂上稀燃汽车尾气的净化

在原位合成的ZSM5/堇青石整体式样品基础上制备了几种金属(Cu,In或Ag)改性的ZSM5/堇青石催化剂,并将其应用于稀燃发动机尾气的净化.结果表明,CuZSM5/堇青石催化性能最好,尾气中的三种主要污染物NOx,CO和HC可以同时得到净化.用微量(0.02%)贵金属(Pd,Rh或Ir)对CuZSM5/堇青石进一步改性,所得催化剂对CO的净化能力大大增强,保持高NOx转化率的温度窗口也大大加宽,因而该催化剂在稀燃汽车尾气净化方面具有潜在的应用前景.微量贵金属对CuZSM5/堇青石催化剂的改性作用也在文中进行了讨论.

HZSM-5/堇青石规整催化剂的制备及其在甲醇制丙烯反应中的应用

采用涂覆法制备了高硅铝比HZSM-5／堇青石规整催化剂，采用N2吸附一脱附、XRD和SEM等技术对催化剂进行了表征，研究了涂覆条件对HZSM-5涂覆量的影响，并对比考察了规整和散堆粒状催化剂在甲醇制丙烯反应中的催化活性。实验结果表明，涂覆量与涂覆次数和ZSM-5含量成正比；载体的吸水率越高，涂覆量越大；添加硅溶胶可以显著降低浆料的黏度，同时提高涂层强度。在浆料中ZSM-5含量为20％（W）、硅溶胶含量为2％（w）、载体吸水率为31％时，经3～4次涂覆，催化剂的涂覆量（W）可以达到25％～35％，负载厚度为0．05～0．25mm。在480℃且进口甲醇和丁烯分压为10kPa的条件下，规整催化剂的甲醇转化速率是传统粒状催化剂的12倍左右，在相同甲醇转化率下副产物的选择性仅为粒状催化剂的1／4。

气相转移法在堇青石蜂窝陶瓷上负载MnAPO-5分子筛

采用气相转移法在堇青石蜂窝陶瓷上负载MnAPO-5分子筛,制备了MnAPO-5/堇青石蜂窝陶瓷复合材料;考察了合成液中水含量、模板剂用量、铝源、浸泡次数和浸泡时间等对分子筛合成的影响,通过XRD、SEM和BET等方法对合成产物进行了表征。表征结果显示,合成液中n(H2O)∶n(Al2O3)=100时,堇青石蜂窝陶瓷上形成约70μm厚的MnAPO-5分子筛层,分子筛晶形较好;合成液中加入三乙胺(TEA)有利于MnAPO-5分子筛的负载,但过量的TEA会导致凝胶转化为MnAPO-34分子筛;改变浸泡次数可得到不同负载量的MnAPO-5/堇青石蜂窝陶瓷复合材料,而浸泡时间对MnAPO-5分子筛负载量的影响不大;分别以异丙醇铝和拟薄水铝为铝源时,前者的MnAPO-5分子筛负载量较大。

堇青石改性V_2O_5-WO_3/TiO_2催化剂性能影响研究

采用固液混合方法,利用改性堇青石制备蜂窝式V2O5-WO3/Cordierite-TiO2脱硝催化剂,通过扫描电子显微镜(SEM)、热分析(DSC-TG)、X射线衍射分析仪(XRD)、模拟烟气分析装置和磨损装置,考察其表面形貌、热稳定性、晶相变化、耐磨损性能和催化剂活性。结果表明,改性堇青石的引入,制备的催化剂具有表面微气孔多和热稳定性好的特点,700℃煅烧后,V2O5和WO3的仍呈现无定形态或微晶状态;引入10%的堇青石制备的催化剂磨损率低,尤其在250～460℃反应时,脱硝率可以保持在80%以上。

Pd/ZSM-5/堇青石整体式催化剂对甲苯的催化降解性能研究

以蜂窝状堇青石为载体,采用聚乙烯醇(PVA)溶液辅助涂覆法制备Pd/ZSM-5/堇青石整体式催化剂,利用XRD、N2吸附-脱附、SEM等方法对催化剂结构和性质进行表征。通过气相色谱分析催化剂对甲苯降解效果,考察了Pd的质量分数、堇青石煅烧时间及浆料涂覆次数对催化降解甲苯性能的影响。结果表明,ZSM-5分子筛具有较大比表面积,能有效负载Pd,在粘结剂的作用下与堇青石载体有效结合;制备的5%Pd/ZSM-5/堇青石对甲苯的催化降解效果最好,T_(50)和T_(90)分别为275℃和313℃;堇青石焙烧时间4 h的催化效果最好;负载5%Pd质量分数的分子筛对堇青石涂覆6次时性能最优,制备的Pd/ZSM-5/堇青石整体式催化剂显示出良好的催化氧化甲苯活性。

气相沉积制备V_2O_5-WO_3/TiO_2催化剂及其脱硝性能的研究

以堇青石蜂窝陶瓷为基体,应用化学气相沉积技术(CVD)负载TiO2载体,浸渍V、W化合物溶液,制备出V2O5-WO3/TiO2脱硝催化剂.利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)和X射线荧光光谱仪(XRF)等表征催化剂微观结构和成分,并利用自行研制的活性评价装置分析了催化剂的脱硝效率.结果表明:制备的催化剂比表面积为78.8m2/g,平均孔径为6.8 nm;锐钛型TiO2载体在堇青石基体上沉积均匀、排列紧密,V2O5在TiO2载体上无定形态单层分散,微量V2O5在微区长大成针状,宽度均小于100 nm;在350℃、空速为1000 h-1、nNH3/nNO摩尔比=1时,催化剂NO的脱除效率ηNO可达到98.3%.

MgO-Al2O3-SiO2-P2O5微晶玻璃的晶化过程

采用差热分析(DTA)、X射线衍射分析(X-ray)、扫描电镜(SEM)等测试技术,研究了不同添加量的P2O5在MgO-Al2O3-SiO2系堇青石微晶玻璃晶化过程中的作用.结果表明:在一定添加量内,引入P2O5起到的非均匀形核作用促进a-堇青石的析出,而当添加量继续增加时,由于磷镁石的形成消耗掉玻璃组成的MgO,反而起到了阻碍效应.

整体式Pd/ZSM-5/Cordierite催化剂的制备及其低浓度甲烷燃烧催化性能

以蜂窝状堇青石(Cordierite)为载体,采用聚乙烯醇纤维(PVA)溶液辅助涂覆法制备了整体式Pd/ZSM-5/Cordierite催化剂;利用XRD、N2物理吸附、SEM和XPS等手段对催化剂的结构和性质进行了表征。将该催化剂用于低浓度甲烷催化燃烧,研究了PVA溶液浓度、活性组分负载方式和Pd负载量等因素对Pd/ZSM-5/Cordierite催化剂活性涂层稳定性及低浓度甲烷燃烧催化性能的影响。结果表明,以质量分数为3%的PVA溶液制备的分子筛浆料进行涂层涂覆,所得到的整体式催化剂活性涂层具有良好的牢固度。以Pd/ZSM-5为涂层粉体、Pd整体负载量为1.12‰(质量分数,下同)时,所制备的(Pd/ZSM-5)/Cordierite催化剂具有优异的低浓度甲烷(体积分数为1%)燃烧催化性能,甲烷转化率为10%、50%和90%时的反应温度分别为271、337和385℃。此外,在不同温度下435h长周期测试实验中,该整体式(Pd/ZSM-5)/Cordierite催化剂表现出较高的抗热稳定性,表明其具有良好的低浓度甲烷燃烧处理应用前景。

Fe-Mo／ZSM-5蜂窝催化剂上NOx的催化还原性能

Fe—Mo／ZSM5具有较好的NOx催化活性，比较了不同粉末的制备方法、催化剂助剂和载体等因素对蜂窝状催化剂催化还原性能的影响．结果表明，气相离子交换法制备的蜂窝状催化剂的催化活性最好，在350℃时NO，转化率已达到90％以上．在高温400℃～600℃范围，催化剂对NOx的催化还原转化率保持在98％．K＋离子的加入明显提高了Fe—Mo／ZSM-5催化剂活性，可能调变了催化剂的袁面性质，催化剂粉末在载体上的浸涂次数为2次时效果最佳．

HZSM-5/整体式催化剂的制备及其在甲醇制汽油反应中的应用

采用涂覆法将HZSM-5负载到堇青石整体式载体上,研究了载体的孔直径、浆液固含量、溶剂及黏结剂对负载量和负载牢固度的影响。实验结果表明,载体的孔直径大、浆液固含量高和以乙醇为溶剂可以提高HZSM-5在整体式载体上的单次负载量,但是却降低了HZSM-5在整体式载体表面的负载牢固度,黏结剂硅溶胶可以大幅度提高活性组分在整体式载体表面的负载牢固度。在甲醇制汽油反应中,HZSM-5/整体式催化剂表现出较高的甲醇转化率,在380℃时汽油收率达到30.53%。

负载型V_2O_5-WO_3/TiO_2/堇青石脱硝催化剂的研制及性能

以TiO2/堇青石蜂窝陶瓷为载体,V2O5-WO3为活性组分,采用静态浸渍的方法制备了用于氨法选择性催化还原烟气中NO的SCR催化剂,通过XRD和BET对催化剂进行了表征,并考察了该催化剂的应用性能。考察了制备方法、温度、NO浓度、空速和NH3/NO对SCR反应的影响。结果表明,活性组分浸渍溶液中添加助溶剂对制备的催化剂活性有一定的影响,主要影响催化剂表面V2O5的聚集形态,导致脱硝活性下降;活性组分浸渍溶液中添加助溶剂时,可显著提高催化剂的脱硝活性,在反应温度为375℃、NH3/NO=1、空速为10 000h-1的条件下,所制备的催化剂的NO脱除率最高,可达99%。

不同载体Pt基整体式催化剂对氢气低温反应性能的影响

以H型分子筛-5(hydrogen zeolite sieve molecular-5,HZSM-5)和氧化物(Al_(2)O_(3)、TiO_(2)和SiO_(2))涂层为载体、堇青石蜂窝陶瓷为基体、贵金属铂(Pt)为活性组分,制备了Pt/载体/堇青石整体式催化剂.利用XRD、SEM、TEM和XPS等表征手段,对催化剂的结构与性质进行了分析.探讨了在氢气体积分数为2.5%的环境中,不同载体、不同Pt负载量对氢气低温催化燃烧反应性能的影响.研究结果表明:以HZSM-5为载体的整体式催化剂性能最优,这与催化剂活性层黏结性良好、Pt在该载体上的分布良好及其粒径均匀有关;以SiO_(2)为载体的催化剂性能最差,测试显示这种载体上Pt 0种类含量最少,且Pt负载不牢;Pt负载量为0.01 g·L^(-1)时,Pt/HZSM-5/堇青石整体式催化剂的催化活性较好;Pt负载量为0.05 g·L^(-1)及以上时,整体式催化剂均能在室温下快速起燃,并实现氢气转化率为100%.

选择还原法降低稀燃发动机NO_x排放的研究

采用原位合成技术,制作了CuZSM5/堇青石整体式稀燃催化器。从扫描电镜图(SEM)可看出ZSM5分子筛成功地原位合成在整体式蜂窝载体上。该稀燃催化器不需添加任何还原物质,仅利用稀燃发动机尾气中的HC、CO等作为还原物,对稀燃发动机排放的NOx进行选择还原。发动机试验结果表明该稀燃催化器对NOx转化效率较高,在空速比25000/h和排气温度400℃时,最大NOx转化效率为64%。此时该催化器对HC的转化效率接近60%,而CO基本没有得到转化。

新型红外辐射陶瓷用于骨科修复的研究

采用常规固相反应烧结法制备了Fe2O3-MnO2-Co2O3-CuO系过渡金属氧化物陶瓷与堇青石组成的复合体系陶瓷。用红外辐射仪、XRD测定和分析了样品的红外辐射率及物相组成,同时,观察了红外辐射陶瓷外固定对兔长管状骨折断成骨活性的影响。研究结果表明,过渡金属氧化物陶瓷的常温红外辐射率达到了0.930,反尖晶石及混合尖晶石结构形成是过渡金属氧化物陶瓷中产生高的红外辐射率内在原因,在复合体系陶瓷的常温红外辐射率获得了0.920—0.930,其中过渡金属氧化物对复合体系陶瓷红外辐射性能具有决定性的作用。测定了红外辐射8—14μm波段有诱导成骨能力和加速新骨形成,促进骨缺损的修复。