Mn/TiO_(2)低温SCR催化剂钾中毒机理研究

Mn/TiO_(2)具有良好的低温NH3选择性催化还原NOx(SCR)的活性。烟气中存在的碱金属会从物理和化学上毒害催化剂导致Mn/TiO_(2)催化剂中毒失活。论文以暴露{101}面TiO_(2)为载体制备Mn/TiO_(2)催化剂,采用浸渍法制备K中毒催化剂,研究了Mn/TiO_(2)低温SCR催化剂钾中毒机理。实验发现,Mn/TiO_(2)催化剂脱硝效率随K中毒浓度增加而减少;新鲜Mn/TiO_(2)催化剂表面NH3-SCR反应由E-R和L-H机理共同控制;K吸附会导致催化剂比表面积降低,催化剂表面Mn4+、化学吸附氧比例降低,表面酸性位点数量减少,导致脱硝活性降低;同时K更易吸附在Mn顶位以及桥接O位附近,导致NO的吸附活化受到严重遏制,同时削弱NH3的吸附,使得L-H机理受到阻断,只能以E-R机理控制为主。

Mn掺杂Co_(3)O_(4)电催化剂的制备及析氧反应性能研究

氢能对于缓解能源危机和环境污染意义重大。电化学水分解过程中,阳极析氧反应(OER)作为能量转换装置的关键半反应,由于电子-质子转移形成了复杂的中间产物,导致动力学缓慢,限制了产氢速率。传统OER催化剂包括二氧化铱、二氧化钌等贵金属,存在储量低、价格昂贵、稳定性差等缺点,因此设计开发高效、廉价的非贵金属OER催化剂是解决OER动力学缓慢问题的关键。尖晶石氧化物(AB_(2)O_(4))具有特殊的电子结构和优异的OER性能,并可通过杂元素原子掺杂进一步提高其OER性能,被认为是一种具有潜力的非贵金属电催化剂。采用一步水热法,合成了Mn掺杂Co_(3)O_(4)电催化剂Mn-Co_(3)O_(4),研究了其电催化性能和稳定性。结果表明,利用Mn原子的掺杂,构建了氧桥连的Mn-O-Co配位结构,通过协同耦合作用,提高了Mn-Co_(3)O_(4)的OER催化性能。制备的Mn-Co_(3)O_(4)催化剂表现出高效的催化活性,在电流密度10和100 mA·cm^(-2)下,其过电位分别为270和335 mV。Mn-Co_(3)O_(4)同时表现出快速的动力学性能,Tafel斜率低至74 mV·dec^(-1)。此外,Mn-Co_(3)O_(4)还具有优异的稳定性,在电流密度10 mA·cm^(-2)下可稳定保持40 h。本研究为开发高效的OER催化剂提供了思路。

基于Mn-MOF制备MeO_(x)/MnO_(x)催化剂的低温NH_(3)-SCR活性研究

采用不同金属硝酸盐浸渍Mn-MOF前体制备一系列MeO_(x)/MnO_(x)(Me=Co,Cr)复合金属氧化物催化剂用于低温NH3-SCR反应。分析金属掺杂和空速对锰基催化剂脱硝效率和N_(2)O生成量的影响。通过XRD、SEM、N2吸附-脱附、XPS、H_(2)-TPR、NH3-TPD等表征测试对制得的催化剂物理化学性质进行分析,结果表明,两种金属掺杂可不同程度上改善MnO_(x)脱硝性能和抗硫性能。与MnO_(x)催化剂相比,掺杂催化剂的外观呈现无规则的多孔结构。更大的比表面积为活性分子提供更多的活性位点,有利于脱硝反应进行。掺杂催化剂中Mn元素相以Mn_(3)O_(4)相为主,且峰强度较低,表明Mn元素相呈现高分散态。掺杂金属与锰氧化物产生相互作用,改变了锰元素的价态,提高了Mn^(4+)和表面氧的含量。金属离子掺杂增强了催化剂的氧化还原性能,改善了MnO_(x)的表面活性。因此,金属硝酸盐浸渍Mn-MOF前体法在制备低温NH3-SCR脱硝催化剂领域具有很好的应用前景。

Mn/Zr改性稀土尾矿催化剂NH_(3)-SCR脱硝机理分析

采用溶胶凝胶法制备了Mn、Mn/Zr负载稀土尾矿的NH_(3)-SCR催化剂,通过催化剂活性评价系统,结合H_(2)-TPR、NH_(3)-TPD、XRD和DRIFT研究了催化剂脱硝过程和反应机理.结果表明:Mn、Mn/Zr改性稀土尾矿催化剂的脱硝活性显著增强,在200℃时6%Mn1%Zr/稀土尾矿催化剂脱硝活性可达96%.改性后催化剂表面氧空位、B酸性位点及吸附物种数量明显增加,催化剂还原峰面积增大,其氧化还原性能的提升是活性提高的主要原因.催化剂B酸位NH_(4)^(+)与气态NO_(2)的反应遵循E-R机理,NH_(4)^(+)与单齿、双齿硝酸盐物种的反应遵循L-H机理.

Mn(salen)/Al-MCM-41催化剂的制备及其对苯乙烯环氧化反应的催化性能

报道了一种用微波固相法制备Mn(salen) /Al MCM 4 1催化剂的新方法 ,并与常规制备方法进行了比较 .FT IR表征结果表明 ,微波固相方法和常规方法均能成功地将Mn(salen)配合物固载于Al MCM 4 1介孔分子筛上 ,且微波固相法制备的Mn(salen) /Al MCM 4 1催化剂在 1 4 4 8cm-1 处具有更强的吸收带 .比较了不同方法制备的催化剂在苯乙烯环氧化反应中的催化性能 ,发现微波固相法制备的Mn(salen) /Al MCM 4 1催化剂具有较高的催化活性和环氧化物选择性 .此外 ,催化剂的性能与制备过程中微波辐射的时间有关 .考察了反应时间和反应温度对微波固相法制备的催化剂性能的影响规律 ,随着反应时间的延长和反应温度的升高 。

新固载型手性Salen Mn(Ⅲ)催化剂的合成及催化苯乙烯不对称环氧化反应

以低聚苯乙烯基膦酸-磷酸氢锆(ZSPP)作为载体,对该载体进行氯甲基化、磺酸化修饰后与手性Salen Mn(Ⅲ)轴向配位,合成了一种新固载型手性Salen Mn(Ⅲ)催化剂;采用FTIR,DR UV-Vis,AAS,SEM,TEM,TG和N2吸附等手段对催化剂进行了表征.以苯乙烯不对称环氧化为探针反应,初步考察了催化剂在不同氧源、反应温度、反应时间和催化剂用量等因素下的催化性能.结果表明,该催化剂具有良好的催化活性,转化率最高达到85%,选择性为90%,e.e.值为64%.固载手性Salen Mn(Ⅲ)催化剂性质稳定,能循环使用6次.

固定化离子液体固载手性salenMn(Ⅲ)催化剂的制备及其在烯烃环氧化反应中的应用

采用固定化离子液体体系,将手性 salen Mn(Ⅲ)化合物通过离子液体薄膜固载在不同介孔载体的表面,XRD 结果表明,催化剂保持了载体特征的孔道结构.将制得的固载催化剂用于催化烯烃的不对称环氧化反应,得到了较好的结果,尤其是以 MCM-48为载体制备的催化剂在α-甲基苯乙烯环氧化反应中,得到了99%的转化率和>99%的光学选择性.并且催化剂可以回收利用.

以葡萄糖为配基的新型Salen Mn(Ⅲ)催化剂的合成及环氧化催化性能研究（英文）

通过两分子葡萄糖与一分子邻苯二胺缩合反应得到新型葡萄糖配基Salen配体.再通过配位反应使新型配体与Mn(Ⅲ)配位生成葡萄糖配基Salen Mn(Ⅲ)催化剂.采用UV-Vis,FT-IR,化学分析法和高斯03软件(Hartree-Fock/3-21G+)对该催化剂进行表征.结果表明新型葡萄糖配基Salen配体与传统Salen配体结构相似,都能与Mn(Ⅲ)配位.以环己烯、反式二苯乙烯和苯乙烯为反应底物考察了葡萄糖配基Salen Mn(Ⅲ)催化剂的环氧化催化活性.从环氧化结果可以看出葡萄糖配基Salen Mn(Ⅲ)催化剂在环己烯的环氧化反应中催化性能最佳,而且在反式二苯乙烯和苯乙烯的环氧化反应中显示出一定的手性催化诱导作用.

Salen-Mn催化剂的固载化及在环氧化反应中的应用研究

以HMS(NH2)、HMS-PAMAM(G0)、HMS-PAMAM(G1)、HMS-PAMAM(G2)为载体,采用化学接枝法合成了4种Salen-Mn固相催化剂;用红外光谱、热重分析和滴定分析等手段对其进行了表征,并考察了它们在反式二苯乙烯环氧化反应中的催化活性。结果表明随着HMS-PAMAM代数的增加,催化剂催化活性增强,转化频率降低,催化剂重复使用性能较好。

Mn(Salen)/Al-HMS催化剂微波固相法制备及其催化性能

采用新的微波固相法制备出Mn(Salen)/Al-HMS催化剂。通过FT IR和TG的表征,结果表明,微波固相方法成功地将Mn(Salen)配合物固载于介孔Al-HMS分子筛中。以苯乙烯环氧化反应为例比较了不同方法制备的催化剂的催化性能,发现微波固相法制备的Mn(Salen)/Al-HMS-IP催化剂具有较高的催化活性和最好的环氧化物选择性,此外,考察了催化剂性能还与制备过程中的微波辐射时间、反应时间、反应溶剂、反应温度、氧化剂的用量及催化剂的重复使用对微波固相法制备的催化剂的性能影响规律,得到了满意的结果。

微波固相法制备Mn(Salen)/Al-HMS催化剂

采用微波固相法制备Mn(Salen)/A l-HMS催化剂,通过FT-IR、DR UV-V is和TG测试技术进行了表征。以苯乙烯为底物,PhIO为氧化剂进行环氧化反应,比较不同方法制备的催化剂的催化性能,通过考察催化剂制备过程中的微波辐射时间、氧化剂的用量及催化剂的重复使用对催化剂性能的影响规律。结果发现,微波固相法制备的Mn(salen)/A l-HMS-IP催化剂以苯乙烯为底物,PhIO为氧化剂,CH2C l2为溶剂在20℃下反应12 h,转化率可达74.6%,环氧苯乙烷选择率达94.8%,与常规方法制备的催化剂相比具有很好的催化活性。

三氮唑连接的多聚Salen-Mn催化剂的制备及其对苯乙烯环氧化的催化性能研究

采用链接化学的策略,通过带有水杨醛单体的双三氮唑化合物与二胺反应,制备了以三氮唑为连接单元的多聚Salen配体及其Mn(Ⅲ)配合物(7),并以PhIO为氧化剂,考察了7在苯乙烯环氧化反应中的催化性能。

无机材料固载手性Mn(Salen)催化剂的研究进展

针对不同无机材料载体和固载方法,综述了近几年无机材料固载Mn(Salen)催化剂的研究进展。重点介绍了二氧化硅、分子筛、活性炭、溶胶凝胶固载手性Mn(Salen)催化剂的特点及性能,并对固载手性Mn(Salen)催化剂存在的问题和前景进行了分析。

Mn(salen)催化剂的固载方法研究进展

多相Mn(salen)催化的非官能化烯烃的不对称环氧化获得了巨大的进步,综述了近年来有关Mn(salen)催化剂固载的研究进展。重点评述了Mn(salen)催化剂固载特点、机理、新进展与应用,在此基础上对手性Mn(salen)催化剂的应用前景进行了展望。

Mn/Ce复合催化剂湿式氧化降解高浓度吡虫啉农药废水的研究

通过共沉淀法制备了用于湿式氧化吡虫啉农药废水的Mn/Ce复合催化剂,利用BET比表面积测定和XRD对催化剂进行了表征,研究了焙烧温度对Mn/Ce催化剂活性及稳定性的影响,探讨了湿式催化氧化吡虫啉农药废水的适宜反应温度和氧分压.结果表明,Mn/Ce催化剂晶粒细小,晶粒尺寸小于15nm;适当降低焙烧温度,对减小催化剂晶粒、增加比表面积、提高活性有利,但会使金属溶出量增大、稳定性下降;提高反应温度,湿式催化氧化反应速率加快,而氧分压大于1.6MPa后,反应速率不受氧分压影响;使用该催化剂,在温度190℃、氧分压1.6MPa、进水pH为6.21的条件下经120min处理,COD去除率达93.1%;Mn/Ce复合催化剂对湿式氧化吡虫啉农药废水显示较好的活性和稳定性.

Mn基金属氧化物催化剂常温催化氧化甲醛

以硝酸铈和高锰酸钾为原料,采用络合法制备了一系列Mn-Ce-O混合氧化物催化剂,并通过正交实验设计方案,考察了Mn/Ce摩尔比、水化热温度、焙烧温度及焙烧时间对Mn-Ce-O混合氧化物催化剂常温催化氧化甲醛性能的影响,并采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和红外光谱(IR)等技术对催化剂进行微观表征与分析.结果表明:当Mn/Ce摩尔比1:1,水化热温度为180oC,焙烧温度为350oC时,催化剂表现出最佳的常温氧化活性,36h甲醛降解率可达94.2%,且稳定性良好.催化剂氧化活性的高低与材料比表面积并非正相关,而与材料结构形态存在密切关联,而材料结构主要取决于水化热温度,其次是Mn/Ce摩尔比.

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℃。

Mn助剂对CuFeZrO_2低碳醇合成催化剂的修饰作用

利用程序升温还原和原位漫反射红外光谱技术研究了Mn修饰的CuFeZrO2催化剂的结构特性,并测试了催化剂的CO加氢合成低碳醇的反应性能.研究表明,适量添加锰助剂有利于提高催化剂的反应活性,提高产物中C+2醇的含量,抑制甲烷的生成,但随锰含量的增加催化剂的活性和选择性呈现先增加后下降的趋势.程序升温还原的测试表明,锰助剂通过与铜的相互作用使铜的还原变得困难,影响铜在催化剂上的状态,随锰的加入量的增加这种作用得到加强.铜分散度的测定表明锰促进了铜的分散,利用探针分子CO在催化剂上吸附的漫反射红外光谱研究发现,锰助剂可以提高组分间的相互作用,影响铜的电子性质,从而增加了CO在铜上的吸附.

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。

Fe掺杂Mn/TiO_2低温脱硝催化剂的催化性能研究

采用氧化沉淀-浸渍法制备了不同含量Fe掺杂的Fe-Mn/TiO_2低温脱硝催化剂,考察了催化剂在80~180℃范围内的脱硝能力并通过XRD、BET、TG、H_2-TPR、NH_3-TPD等测试手段,对催化剂的物理化学性质进行了表征。实验结果表明,Fe的加入并没有改变Mn/TiO_2的主要晶相,仍是锐钛矿型的TiO_2,Mn Ox和FeO_x均以非晶态结构高度分散于载体表面,而且Fe的加入可以有效地改善催化剂的微观形貌、比表面积及表面酸性位点,从而提高其低温脱硝性能。Fe掺量在Fe/Ti为0.10时催化剂具有最佳性能,在120℃时脱硝率可达90%以上。