Ce^(3+)(La^(3+))改性Cu-ZSM-5催化剂分解NO活性的研究

采用一步离子交换法用稀土Ce3+(La3+)对Cu-ZSM-5分子筛改性,并在固定床反应器中进行了催化剂分解NO活性和耐氧性的实验研究.结果表明,离子交换主要发生在分子筛铝羟基和桥联羟基上,其中交换后的铝羟基为活性中心.Ce3+更易于交换到桥联羟基上,使铜离子占据活性中心,较低的交换温度和浓度有利于制备高催化活性催化剂.改性Cu-ZSM-5分子筛催化剂可以显著降低活性反应温度和提高空速,在310~390℃的温度范围内,La-Cu-ZSM-5催化剂上NO转化率均在80%以上,表现出良好的活性和较宽的反应温度范围.在O2体积含量低于9%时,Ce3+掺杂Cu-ZSM-5表现出良好的氧稳定性,NO转化率基本保持在84%.

La_(1-x)Ce_xSrNiO_4(0≤x≤0.7)的合成、表征及NO_x分解催化性能的研究

采用柠檬酸法合成了一系列含 Ce的 La1 - x Cex Sr Ni O4 ,发现 Ce在 A位的取代量能够达到 3 0 % .大量Ce取代 La后 ,不仅改善了无氧条件下对 NO分解的活性 ,还提高了 La Sr Ni O4 在有氧条件下的催化活性 .在体积分数为 6.0 %的 O2 存在下 ,La0 .7Ce0 .3Sr Ni O4 对 NO分解比活性高达 1 .5 8μmol/(s· m2 ) (1 1 2 3 K) ,表明 La1 - x Cex Sr Ni O4 是一种很有潜力的 NO消除催化剂 .

O_2和H_2O对脉冲电晕分解NO的影响

在脉冲电晕放电条件下,探讨了O2和H2O对NO分解反应过程的影响,并对复杂组分中NO的分解特性进行了实验研究。研究结果表明,脉冲电晕放电对NO分解反应具有一定的促进作用,可有效地分解模拟烟气中的NO,脱除效率随脉冲电压的增加而缓慢增加;受O2和H2O影响,NO分解转化率较N2氛围略有降低。

Ce和Co对Cu-ZSM-5催化分解NO的促进作用

通过液相离子交换法制备Ce和Co掺杂的Cu-ZSM-5催化剂,利用电感耦合等离子体发射光谱(inductively coupledplasma,ICP)、X射线衍射(X-raydiffractometer,XRD)、扫描电子显微镜(scanningelectronmicroscope,SEM)。X射线光电、H^2-程序升温还原(temperature programmedreduction, TPR)、 O^2-程序升温脱附(temperature programmed desorption, TPD)、X射线光电子能谱(X-rayphotoelectronspectroscopy,XPS)等手段对催化剂进行表征,并对其催化分解NO性能进行了研究。XRD结果显示不存在CO物种,H^2-TPR表征发现掺杂Ce改性后Cu^+与Cu^2+耗氢量差值增大,说明Ce改善了Cu物种分散,防止溶液中Cu(OH)^+聚集,同时Ce^3+与Cu^2+竞争交换位点,Cu^2+/Cu(OH)^+降低,活性中心{Cu^2+-O^2--Cu^2+}^2+增加。O^2-TPD结果表明掺杂Co的样品中非晶格氧的脱附量大于未掺杂样品,掺杂Co有利于{Cu^2+-O^2--Cu^2+}^2+与{Cu^+--Cu^+}^2+之间的氧化还原循环。Ce和Co的协同作用有利于形成更多的活性{Cu^2+-O^2--Cu^2+}^2+物种并促进了它在NO分解过程中与{Cu^+--Cu^+}^2+间的转换,增强了NO的分解活性。实验研究结果证实,将Ce和Co共掺杂到Cu-ZSM-5催化剂中可在空速1200h^-1、最佳反应温度550℃时将NO分解转换率从52%提高到61%。

类钙钛矿型La1.6Ba0.4MO4-δ(M=Co,Ni,Cu)复合氧化物催化分解NO性能的研究

采用柠檬酸络合爆炸法合成了La1.6Ba0.4MO4-δ(M=Co,N,iCu)系列类钙钛矿型复合氧化物催化剂,通过XRD、H2-TPR等分析方法表征了其物相及氧化还原能力,并考察了该系列催化剂催化分解NO的活性.结果表明:Ba的掺杂对于不同过渡金属的氧化还原能力的影响程度各不相同,但都提高了过渡金属的氧化还原能力,从而提高了样品的催化活性,其中1123K时以Ni基类钙钛矿型的复合氧化物直接分解NO的催化活性相对最高,NO分解率达88%.

第一性原理研究荷电状态对Pd_(13)团簇催化分解NO性能的影响

文章运用了第一性原理计算方法研究一氧化氮在中性和带电荷背景的Pd_(13)团簇上的吸附和分解.研究结果表明:NO在中性和带电荷的Pd_(13)团簇上均倾向于吸附在Pd_(13)团簇的空位.带负电的Pd_(13)团簇比中性、带正电的Pd_(13)团簇对于NO的催化分解更有利,体现在带负电的Pd_(13)团簇上有更强的吸附能和更低的反应能垒.

类钙钛矿型La_(1.6)M_(0.4)NiO_4(M=Mg,Ca,Sr,Ba)催化分解NO的研究

采用柠檬酸络合爆炸法合成了La1.6M0.4NiO4(M=Mg、Ca、Sr、Ba)系列类钙钛矿复合氧化物催化剂,通过XRD表征了其物相组成。考察了该系列催化剂催化分解NO的活性,并利用H2-TPR技术研究了不同碱土元素取代时对复合氧化物催化剂的氧化还原能力的影响,从而影响了样品的催化性能。结果表明:碱土金属Ba的取代可明显提高复合氧化物的催化活性,Ba的掺入有效的提高了样品的氧化能力,从而催化效率得以提高。

Ag对Pd/Al_2O_3催化分解NO反应的促进作用

研究了不同含量的银对Pd/Al2O3催化分解NO反应活性的影响。结果表明,低温下,Pd/Al2O3催化剂对NO的分解反应活性不高;反应温度达到720℃时,NO分解活性迅速上升。O2 TPD研究表明,Pd/Al2O3上氧的脱附速率也是在720℃左右达到最大值,因此,在温度低于720℃时,氧从催化剂表面的脱附是NO分解反应的速率控制步骤。Pd/Al2O3中添加适量的Ag对NO分解反应有促进作用。O2 TPD研究表明,这种促进作用与Pd表面氧物种的起始脱附温度向低温移动有关。

Cu-ZSM-5催化分解燃煤烟气中NO的试验研究

NO直接催化分解的脱硝方法避免了选择性催化还原(SCR)使用NH3带来的空预器堵塞和催化剂中毒等缺点,是一种值得研究的脱硝新方法。Cu离子交换的ZSM-5分子筛体现了较高的NO分解活性。利用离子交换法制备了系列Cu-ZSM-5催化剂并用于直接催化分解烟气中NO。对比了ZSM-5分子筛硅铝比、交换液Cu离子浓度、交换温度等制备条件和反应温度、反应空速、O_(2)体积分数等反应条件对Cu-ZSM-5催化分解NO性能的影响。考虑催化效率和催化剂处理能力及实际燃煤电厂烟气环境,催化剂最佳制备条件是硅铝比为25、Cu^(2+)浓度为0.01 mol/L、交换温度为40℃,最佳反应条件是温度为550℃、空速为1200 h^(-1)、O_(2)体积分数为5%。最佳条件下Cu-ZSM-5的NO分解转化率接近50%。利用ICP-OES,XRD,BET,SEM,TEM,O_(2)-TPD等表征手段对催化剂进行表征分析,获得了反应条件和制备条件对Cu-ZSM-5催化分解NO性能的影响机理。分子筛硅铝比决定了可交换的Cu物种含量,较低的硅铝比可提供更多的交换位点,Cu^(2+)浓度通过影响水解产物Cu(OH)+的含量间接改变Cu-ZSM-5的交换度,较低的交换温度不利于Cu^(2+)水解形成活性中心前驱体Cu(OH)^(+),而较高的交换温度会导致水解过程向2步水解方向移动,形成非活性CuO。升高反应温度可以提高反应速率并加速O_(2)从活性中心脱离,空速越低催化剂与反应物的接触时间越长,O_(2)体积分数越低活性中心{Cu^(2+)-O^(2-)-Cu^(2+)}^(2+)的脱氧循环再生性能越强,催化活性越高。

La_2NiO_4和BaCO_3混合催化剂催化NO直接分解性能的研究

采用球磨法制备了La_2NiO_4和BaCO_3混合催化剂,通过XRD、O_2-TPD等分析方法表征了其物相组成,并考察了该系列催化剂催化分解NO的性能。结果表明:BaCO_3的引入可以有效地提高类钙钛矿型复合氧化物直接分解NO_x的催化性能,这与BaCO_3相具有NO_x储存能力有关。

La_(2-x)Ba_xCoO_4(x≤0.8)系列氧化物催化NO直接分解的性能

采用爆炸法合成了La2-xBaxCo O4(x≤0.8)系列催化剂,通过XRD、FT-IR等分析方法表征了其物相组成,并考察了该系列催化剂催化分解NO的性能。结果表明:Ba的掺入可以改变催化剂的物相组成,从而影响其催化性能。Ba掺杂的Co基钙钛矿型复合氧化催化NO直接的性能优于其类钙钛矿型复合氧化物的催化性能。

金催化作用的结构敏感性（英文）

金催化是纳米催化的代表性体系,金催化作用表现出复杂的结构敏感性。这篇综述总结了金催化作用研究的文献结果和我们利用从单晶到纳米晶的模型催化剂研究金催化作用的进展。展示了NO分解,CO氧化,丙烯在氢气和氧气气氛中环氧化等反应中金催化作用的结构敏感性和金催化剂的活性结构,讨论了金纳米粒子几何结构和电子结构、金纳米粒子–氧化物载体相互作用对金催化作用的影响和金表面低温高催化活性的来源,并展望了金催化作用结构敏感性的未来研究方向。

电化学催化净化NO反应器研究进展

综述了近年来国内外电化学催化净化NO所用反应器的研究进展,主要从电极材料和反应器结构两个方面进行了较为系统的对比分析。在此基础上,展望了电化学反应器未来可能的研究发展方向。

贫燃条件下汽车尾气中NO_x催化净化研究进展

汽车尾气排放的NOx(主要是NO)是城市大气的主要污染源之一。本文综述了近10年来贫燃条件下NOx催化转化为N2的催化剂研究进展。这些方法包括HC-SCR、NO直接催化分解、NOx吸附一还原等。讨论了不同催化剂的性能影响因素。新的负载材料MFI、MCM-41、SAPO-34的应用增强了催化剂的性能。双功能催化剂由于两种活性位的协同作用表现出较高的活性和选择性。新的纳米结构概念催化剂NOx吸附还原中发现有广泛应用。介绍了上述催化脱除NOx的各种机理并指出了今后研究的方向。

负载Cu、Fe物种的ZSM-5催化剂的研究

通过离子交换法合成了Fe-ZSM-5、Cu-ZSM-5、Cu-Fe-ZSM-5催化剂,利用XRD、TG-DTA、IR手段对催化剂进行了表征。讨论了离子交换次数、种类及加入非选择性还原剂对催化分解NO的影响。结果表明:随着Fe物种负载量的增加,催化活性有所提高;与Fe-ZSM-5和Cu-ZSM-5催化剂相比,ex-Fe+Cu催化剂的催化活性有较大的提高。在CO还原剂存在下,NO的转化率可达到80%。

Cu-ZSM-5分子筛催化分解及选择性催化还原NO

Cu-ZSM-5分子筛因具有高的催化脱除NO活性和对环境友好等优点而引起广泛关注。本文从NO分解反应、以NH3为还原剂选择性催化还原NO(NH3-SCR-NO)和以碳氢化合物为还原剂选择性催化还原NO(CH-SCR-NO)三个方面综述了Cu-ZSM-5分子筛催化脱除NO反应机理和催化剂改进方面的研究进展,并对该领域存在的问题和发展前景做了总结和展望。Cu-ZSM-5分子筛催化分解NO被认为是最具有吸引力的脱硝方法,其通过Cu+的氧化还原过程和N2O的生成来实现;Cu-ZSM-5分子筛上NH3-SCR-NO反应具有较高的NO脱除效率,NO首先被氧化为NO2,NO2再与NH3结合为NH4NO3,NH4NO3再进一步与NO反应生成N2;CH-SCR-NO反应是利用贫燃发动机尾气中未完全燃烧的碳氢化合物为还原剂,一般认为碳氢化合物与氮氧化物生成硝基烷或亚硝基烷,再经异氰酸酯或氰化物生成终产物N2。Cu-ZSM-5分子筛存在水热稳定性差和易发生二氧化硫中毒等缺点,通过引入第二金属组分和制备整体式催化剂方法可显著改善Cu-ZSM-5分子筛的催化性能。系统了解NO脱除反应机理和活性位的作用机制可为催化剂的改进奠定理论基础,同时也有助于设计合成新型高效、环境友好的脱硝催化剂体系。