凹凸棒石(PG)负载MnOx催化剂脱除气态Hg0的研究

利用凹凸棒石(PG)负载Mn氧化物制备MnOx/PG催化剂并用于脱除模拟烟气中的Hg0,并采用比表面积分析(BET)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)等技术对催化剂进行了分析表征。结果表明,MnOx和凹凸棒石的共同作用明显增强了对Hg0脱除性能,MnOx负载量为8%的MnOx/PG催化剂脱除Hg0的活性最高,在400 min内反应温度为210℃、空速为6000 h-1、汞质量浓度为80μg/m^3的条件下Hg0的脱除效率可达95%以上。O2对MnOx/PG催化剂脱除Hg0具有促进作用,而SO2和H2O具有抑制作用,但气氛中有O2存在时可明显减弱SO2的抑制作用。X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱分析(XPS)和程序升温脱附实验(TPD)等结果表明,活性组分MnOx在载体PG上分散良好,Hg0在MnOx/PG催化剂上的脱除过程包含了吸附、氧化、反应等步骤,生成了HgO和HgSO4并吸附在催化剂上。

MnO_x/PG低温SCR催化剂二氧化硫中毒及再生特性

采用等体积浸渍法制备了锰氧化物负载凹凸棒石(MnOx/PG)低温SCR(Selective Catalytic Reduction)催化剂,在含硫气氛中进行低温SCR催化脱硝反应后受SO2的毒化作用而失活.考察了热处理和水洗两种再生方式及再生工艺条件对中毒后的MnOx/PG催化剂活性恢复的影响.结果表明,热处理不能有效恢复催化剂活性,而水洗再生可以使中毒催化剂的活性完全恢复;两种再生方法的工艺条件均对催化剂活性恢复效果不大.通过BET、SEM、元素分析等表征手段对催化剂中毒机理和中毒前后性能变化进行分析.结果表明,硫酸铵盐和多聚SO4^2-的形成是导致MnOx/PG催化剂活性降低的主要原因.热处理使催化剂部分活性恢复的原因在于表面硫酸铵盐的分解,而水洗再生可以有效的去除催化剂表面的硫酸铵盐和SO4^2-聚合体,进而催化剂活性完全恢复.

K2O对MnOx／TiO2低温脱硝催化剂的中毒作用研究

实验通过溶胶-凝胶法制备了MnOx/TiO2脱硝催化剂,以KNO3作为K2O的前驱物模拟催化剂钾中毒,通过SEM,XRD,BET,XPS,NH3-TPD,DRIFTS方法对催化剂微观结构及性能进行表征。在SCR活性试验仪上研究不同含量的K2O对催化剂脱硝活性的影响,结果发现:K2O对于催化剂的毒性较强,随着添加量的增大,催化剂脱硝活性急剧下降,比表面积和孔容逐渐下降。NH3-TPD及DRIFTS结果表明K2O中毒后催化剂表面酸量大大减少,主要原因是K2O的K+与催化剂的活性酸性位结合从而阻碍了NH3在催化剂上的吸附,导致催化剂脱硝率大大下降。

ZrO2／MnOx／ZnO催化剂上合成甲基异丙基酮和二乙基酮

甲基异丙基酮(MIPK)和二乙基酮(DEK)用途广泛，是重要的有机化工原料和溶剂。甲基异丙基酮可用于涂料中间体的合成、萃取分离重金属钽和铌、选矿以及润滑油脱蜡等方面。二乙基酮可用于有机原料的合成，在医药、农药等领域有广泛的应用。

PG型催化剂在Novolen气相聚丙烯装置上的工业应用

在500 kt/a的Novolen气相聚丙烯(PP)装置上进行PG型催化剂工业应用试验,生产均聚PP 1102K。考察了催化剂活性、聚合反应动力学及其与装置的适应性,并与进口催化剂进行了对比。采用凝胶渗透色谱法和差示扫描量热法等表征了分别用PG型催化剂和进口催化剂所制1102K的结构并研究了其性能。结果表明:PG型催化剂活性、氢调敏感性与进口催化剂接近,所制1102K粉料粒径分布集中、等规指数高;用这两种催化剂制备的1102 K的力学性能相当,微观结构基本一致。

WO_3对MnO_x/TiO_2低温脱硝SCR催化剂的改性研究

以醋酸锰为前驱物通过浸渍法制备了MnOx/TiO2催化剂,用WO3对载体进行改性制得一系列MnOx-WO3/TiO2催化剂,采用X射线衍射(XRD)、比表面积测定(BET)、拉曼光谱(LRS)、原位红外(FT-IR)光谱等表征技术进行相关的微观表征分析,同时在模拟氨气选择性催化还原NOx(NH3-SCR)的反应条件下对催化剂的脱硝反应活性进行了考察。研究表明,添加5%的WO3拓展了载体的比表面积,提高了催化剂的抗热性,增加了催化剂表面的Brnsted酸位,拓宽其选择性催化还原脱硝活性温度窗口,对MnOx/TiO2催化剂有很好的改性作用;先钨后锰的负载顺序优于先锰后钨;随着温度的升高,化学催化反应速率提高,催化剂表面NH3吸附峰呈减弱或消失趋势,故催化剂脱硝活性温度曲线呈中间高、两头低。

超声波浸渍法制备MnO_x/TiO_2催化剂低温选择性催化还原NO

采用超声波浸渍法、传统浸渍法和溶胶凝胶法制备了一系列的MnOx/TiO2催化剂,采用X射线衍射(XRD)、比表面积测定(BET)、原位红外(in situ FT-IR)、高分辨率扫描电镜(HR-TEM)程序升温还原(TPR)等技术进行表征,同时在模拟氨气选择性催化还原NO的反应条件下(NH3-SCR)对催化剂的低温反应活性进行了考察.研究表明:超声波在催化剂制备过程中的应用对MnOx的分散、催化剂的表面酸性和脱硝反应活性产生了重要的影响;超声浸渍法制备的MnOx/TiO2催化剂表现出较好的反应活性,特别在低温窗口(120℃以下),100℃时的脱硝效率达到了90%.对其进行的各项表征结果显示:催化剂比表面积较大,Ti和Mn具有较强的相互作用,催化剂表面具有较多的Lewis酸位和较高的Mn原子浓度,并且出现了SCR中间产物NH2.

MnO_x/TiO_2催化剂的制备及其低温NH_3选择性催化还原NO性能

为了研究MnOx/TiO2催化剂的低温催化还原NO性能,采用微乳液法在不同的煅烧温度下制备了不同晶相的纳米TiO2,并以此为载体,利用浸渍法制备了一系列MnOx/TiO2催化剂.然后,利用BET,XRD,HRTEM,H2-TPR等方法研究了载体和催化剂的微观结构、分散状态和氧化还原性质.实验结果表明:随着煅烧温度的增加,纳米TiO2从锐钛型逐渐向金红石型转变,700℃煅烧得到的纳米TiO2呈混晶相,800℃煅烧得到的纳米TiO2则为纯金红石型;锐钛型及混晶相TiO2载体与活性氧化物MnOx之间的相互作用较为强烈,当纳米TiO2中金红石型与锐钛型并存时,MnOx优先与锐钛型纳米TiO2作用;纯金红石型纳米TiO2与MnOx之间的相互作用较弱.模拟NH3选择性催化还原NO的反应活性测试结果表明,500℃煅烧得到的MnOx/TiO2催化剂表现出较高的低温活性.

新型钒基催化剂催化降解气相二噁英

为了开发新型催化剂高效降解二噁英,在钒基催化剂中分别负载不同量的W、Mn和Ce,研究200℃时不同催化剂降解二噁英的降解率,着重分析17种有毒同系物的降解规律,结果表明:当WOx,MnOx和CeOx的质量分数为5%时,催化剂的活性达到最大并且添加MnOx和CeOx的催化剂表现出较高的活性.此时对于MnOx和CeOx催化剂,二噁英同系物整体上随着氯代数的提高降解率增加,而对于WOx催化剂,PCDDs的降解率呈现逐渐下降的趋势,而PCDFs却是先略微提升然后下降.当质量分数为1%或10%时,WOx催化剂同系物的活性高于MnOx和CeOx催化剂.无论何种催化剂PCDDs的降解率都会高于PCDFs.

Fe对MnO_x催化剂低温SCR脱硝性能的影响

采用共沉淀法制备一系列Fe改性的MnOx催化剂,在固定床模拟燃煤烟气气氛下考察其脱硝活性,同时借助N2吸附及XRD等研究Fe添加对MnOx催化剂低温SCR脱硝活性的促进机理。结果表明,Fe的添加显著提高了MnOx的低温NOx转化率,并将其活性温度窗口向低温段拓宽了55℃;其中,Fe0.3Mn0.7Ox催化剂在30 000h-1下具有最佳低温SCR活性,自90℃其NOx转化率均高于95%;铁、锰组分间的协同作用能提高催化剂中锰氧化物的分散度,增大催化剂的比表面积和比孔容并优化其孔径分布,进而提高MnOx催化剂的低温SCR脱硝活性。

新型低温NH_3选择性还原NO_x催化剂研究

制备了一种新型催化剂,其由二氧化钛负载锰氧化物(MnOx/TiO2)组成。对不同负载量与不同焙烧温度的MnOx/TiO2进行了低温NH3选择性催化还原NOx的试验研究,结果表明,NOx的转化率随负载量增加而提高,而N2选择性则相反,焙烧温度同时影响催化活性和N2选择性。借助X射线衍射(XRD)、比表面积(BET)、孔容、孔径、傅立叶变换红外光谱(FT-IR)、程序升温还原(TPR)及NH3程序升温脱附(NH3-TPD)等测试手段,寻求最佳的MnOx/TiO2制备条件。结果显示,在相同负载量(以Mn计)下,MnO2的活性及选择性高于MnO2与Mn2O3的混合物;在空速(GHSV)12 600 h-1、80℃时NOx转化率达97%,120℃时NOx转化率和N2选择性近似100%。试验结果表明,作为低温NH3选择性还原NOx的基础,MnOx/TiO2催化体系具有重要的理论与实践意义。

MnO_x/ZrO_2纳米催化剂的制备及CO-SCR-NO性能研究

以氧氯化锆和硝酸锰为主要原料,采用Sol-Gel-VFD技术制备了MnOx/ZrO2超细粉体材料。用XRD,TG-DSC,TEM和BET等技术对试样进行了表征,用微反应器-气相色谱仪在线研究了试样选择性催化还原NO的活性。结果表明:用Sol-Gel-VFD技术可制得粒子尺寸约为20nm、具有高催化活性的负载型MnOx/ZrO2纳米催化剂,活性组分锰对NO的催化还原起了主要作用。添加铈组分能提高MnOx/ZrO2纳米催化剂催化还原NO的活性。

钾对苯甲酸甲酯加氢催化剂MnO_x/γ-Al_2O_3的修饰作用

采用浸渍法引入不同含量的钾元素对MnOx/γ Al2 O3 催化剂进行了改性 ,在常压固定床反应器上研究了经不同含量修饰的催化剂对苯甲酸甲酯加氢生成苯甲醛反应的影响 .通过XRD ,XPS ,NH3 TPD ,BET ,IR等手段对催化剂进行了表征 ,结果表明 :修饰后的催化剂并没有改变锰的价态 ,引入的钾和Al2 O3 发生了作用 ,形成了新的晶相K2 Al2 O4 ,改性后的催化剂减弱了催化剂表面的酸强度 ,并且减少了酸中心数 .催化剂表面具有中等强度的L酸中心可以有效抑制副产物甲苯和苄基甲醚的生成 ,显著地提高了苯甲醛的选择性 .

BaO、ZrO_2对Al_2O_3热稳定性及其负载型催化剂反应活性的影响

用初湿浸渍法分别制备了BaO-Al2O3、ZrO2-Al2O3复合载体及MnOx/BaO-Al2O3、MnOx/ZrO2-Al2O3系列催化剂,考察了BaO、ZrO2对Al2O3热稳定性的影响及催化剂对甲烷燃烧的活性.结果表明:加入BaO、ZrO2提高了Al2O3的热稳定性,MnOx/BaO-Al2O3、MnOx/ZrO2-Al2O3对甲烷燃烧的催化活性明显高于MnOx/Al2O3.

不同载体负载的Mn系复合氧化物催化剂性能研究

采用溶胶凝胶法和浸渍法将Mn的氧化物分别负载到TiO2、γ-Al2O32种载体上,通过BET、XRD、H2-TPR和NH3-TPD等表征方法考察了MnOx/γ-Al2O3和MnOx/TiO2催化剂的物化特性,同时在反应器上进行的脱硝活性测试。BET、XRD、SEM测试结果表明：MnOx/γ-Al2O3的孔结构与比表面积优于MnOx/TiO2,而MnOx在TiO2上的结晶度较差,分散性较好,其催化剂疏松结构更有利于反应气体与活性物质充分接触。TPR和TPD结果表明：MnOx/TiO2在低温下有较好的氧化还原能力,但是催化剂表面酸性强度弱于MnOx/γ-Al2O3。脱硝性能测试结果表明：TiO2和γ-Al2O3作为载体的MnOx催化剂均表现出较好的SCR活性,其中当MnOx/TiO2催化剂在低温范围内（80℃~200℃）脱硝效率上升较快,在140℃时,NO转化率已经达到60%以上,在200℃左右,NO转化率达到90%左右,之后随反应温度升高脱硝效率没有明显变化;MnOx/γ-Al2O3在260℃以下,催化剂的活性较差,在380℃时,其NO转化率达到85%。因此,低温条件下TiO2更适合作为MnOx催化剂的载体。

用于甲烷燃烧的MnO_x/La-Al_2O_3催化剂的研究

摘要:用La(NO3)3溶液等体积浸渍Al2O3颗粒制得了La-Al2O3,进行了比表面积测试、x-射线衍射(XRD)和红外光谱(FTIR)表征,考察了加入La对Al2O3结构和热稳定性的影响。以Al2O3、La-Al2O3为载体,Mn(CH3COO)2为前驱体,制备了MnOx/Al2O3、MnOx/La-Al2O3系列催化剂,进行了H2-程序升温还原(TPR)表征,测试了它们对甲烷燃烧的催化活性。结果表明:加入La提高了Al2O3的热稳定性,MnOx/La-Al2O3对甲烷燃烧的催化活性高于MnOx/Al2O3,La在La-Al2O3中的最佳加入量为5%(La原子占Al2O3的质量百分数)。

MnO_x的掺杂对CeO_2/AC催化剂NH_3选择性催化还原NO_x性能的影响

采用浸渍法制备了MnO_x掺杂的CeO_2/AC催化剂,考察了MnO_x的掺杂对催化剂的低温NH_3选择性催化还原NO_x的性能的影响,并采用了XRD、NH_3-TPD、H_2-TPR对催化剂进行了表征。结果表明,MnO_x的掺杂提高了催化剂的表面酸性和氧化还原性能,从而使催化剂在110℃以下的活性得以提升,但催化剂在120℃以上的活性则随着MnO_x的掺杂量的增加而降低。与其他催化剂相比,Ce/Mn比为4∶1的催化剂在整个温度区间都具有较好的活性,而且该催化剂在210℃下具有较好的抗SO_2中毒能力。

MnO_x/TiO_2低温脱硝催化剂优选及其性能分析

在模拟固定源烟气排放特征的环境下,分别研制比较了2种非负载型和1种负载型锰基催化剂的低温脱硝性能,初步筛选出低温活性较高的催化剂α-MnO2/TiO2,并对其抗水蒸气(H2O)和抗SO2性能进行了研究。试验结果表明,在无H2O和无SO2环境中,温度为150～200℃时,非负载型催化剂MnOx和负载型催化剂MnOx/TiO2的催化活性均较高,NOx转化率接近100%;但MnOx/TiO2催化剂低温时对H2O与SO2的耐受性差,特别是SO2和H2O同时加入时,催化活性将降至22%。低温脱硝工艺的工业化推广还存在诸多局限性,需进一步研究低温脱硝催化剂的抗H2O和抗SO2性能。

Co-Ce氧化物对MnO_x/TiO_2低温SCR脱硝催化剂的影响

采用挤出成型法制备出一系列MnOx/TiO2负载型催化剂,在393 K和氨气为还原剂的条件下进行SCR反应,得出MnOx含量为20%时脱硝效率最佳。SEM观察发现催化剂表面形成纳米级"牵牛花"物体,为含锰的氧化物。分别添加6%的Co和Ce氧化物后,脱硝效率达到最高。对6%Ce-6%Co-20%MnOx/TiO2进行XRD,XPS,SEM和BET表征,发现其有更多的Mn2O3相转化成MnO2,TiO2的结晶度降低,CeOx的加入提高了催化剂储存能力,化学吸附氧浓度增加,催化活性提高。从Co2p XPS图中发现新鲜催化剂中Co元素以CoTiOx形式存在,经过SCR反应后变为CoOx。

不同氧化锰载体对费托钴基催化剂合成低碳烯烃的影响

制备不同的Co/MnOx（Co/MnO、Co/MnO2、Co/Mn2O3、Co/Mn3O4）催化剂,并利用XRD、SEM、TEM、BET、TPR、DRIFTS、XPS表征手段分析催化剂的理化性质,比较不同氧化锰载体对催化性能的影响,考察催化剂对低碳烯烃（C2^=～C4^=）的选择性影响。结果表明催化剂Co/MnO和Co/Mn3O4更容易还原,并且CO的吸附量较大,有利于实现较高的CO转化率;Co/Mn2O3和Co/Mn3O4中CO桥式吸附更高,有利于生成更多的—CH2—物种。综合考虑催化剂的活性和C2^=～C4^=选择性,Co/Mn3O4的费托合成（FTS）性能最好,其中C2^=～C4^=选择性为50.91%,烯烷比（O/P）为3.40。