以TiO_2/γ-Al_2O_3/堇青石为载体的金属氧化物催化剂的应用研究

以Ti O2/γ-Al2O3/堇青石为复合载体,制备了以K,V,Cs,Sn,Pt等为活性组分的催化剂,催化剂于空气中在马弗炉700℃老化3 h。采用差示扫描量热(DSC)/热重(TG)测试方法确定催化剂的活性。实验结果表明,添加Pt能降低颗粒物(PM)起燃温度,特别是对PM中石墨化固体组分(GSF)的消除有利。K和Cs对降低起燃温度及对PM中可溶性有机组分(SOF)的最大燃烧温度起作用,K对PM中GSF部分的去除比Cs要好。老化中催化活性降低是比表面积下降和活性组分挥发流失的共同结果。

玻璃窑炉TiO_(2)-CeO_(2)/堇青石脱硝催化剂的水洗再生

采用SCR脱硝技术,在某玻璃集团建立旁路脱硝实验装置,对新型TiO_(2)-CeO_(2)/堇青石脱硝催化剂进行了实际工况条件下的耐受实验,分析催化剂中毒原因,并采用了水洗再生方法对中毒催化剂进行了再生处理。结果表明:烟气中含有大量的SO_(2)、碱金属、碱土金属等有害物质,运行2400 h后,催化剂表面粘结大量碱金属、碱土金属和硫铵盐,脱硝活性由90%下降至45%。在线水洗再生方法可以有效清除粘结在催化剂表面的碱金属、碱土金属和硫铵盐,催化剂的脱硝活性恢复至85%。

Cu_xCe_(1-x)O_(2-x)/SBA-15/堇青石整体式催化剂及其CO催化氧化性能

以堇青石蜂窝陶瓷为载体，CuxCe1-xO2-X/SBA-15为催化活性组分，制备了一系列10％～60％Cu0.5Ce0.5O1.5/SBA-15／堇青石和50％CuxCe1-xO2-x/SBA-15／堇青石（x=0~1）整体式催化剂，采用低温氮吸附-脱附、XRD、XPS和H2-TPR对催化剂进行了表征，在微型固定床反应器中评价了催化剂的CO催化氧化活性。结果表明：整体式催化剂仍然保持SBA-15的介孔结构,催化剂中除了堇青石的物相外，还有CuO和CeO2物相，催化剂表面的Cu以Cu^2＋和Cu^＋两种状态存在，Ce以Ce^4＋状态存在,催化剂表面的氧化还原性能与Cu0.5Ce0.5O1.5的含量和Cu、Ce的比例有一定的关系，50％Cu0.5Ce0.5O1.5/SBA-15／堇青石催化剂具有最好催化活性，CO可以在140℃完全转化。

M-Mn-W/SiO_2/堇青石整体式催化剂及其甲烷氧化偶联反应性能

以Na2WO4、Mn、M(M=Ce,Bi,Sr,La)为活性组分,采用浸渍法制备了一系列M-W-Mn/SiO2/堇青石整体式催化剂。在微型固定床反应器中对催化剂的甲烷氧化偶联反应性能进行了评价。采用XRD和TPR对催化剂的结构进行了表征。考察了反应条件对催化性能的影响。催化活性评价结果表明,在较大的空速下,M-W-Mn/SiO2/堇青石整体式催化剂具有较好的甲烷氧化偶联反应性能,其中活性最好的4%Ce-5%Na2WO4-2%Mn/SiO2/堇青石整体式催化剂,在甲烷转化率为32.9%时,甲烷转化率和C2烃选择性之和可达82.9%。XRD结果显示,M-W-Mn/SiO2/堇青石整体式催化剂除了堇青石的特征峰以外,存在α-方石英、Na2WO4、Mn2O3以及一些氧化物的物相。TPR结果显示,催化剂的各活性组分之间存在一定的相互作用,从而对催化剂的甲烷氧化偶联催化反应的性能有不同的影响。

堇青石负载的Fe-Ni基催化剂对合成气合成C_2烃的影响

以堇青石为载体,采用浸渍法制备了一系列不同镍负载量的新型Fe-Ni基催化剂,并利用SEM、TEM、XRD、EDX、XPS手段对催化剂的结构和形貌等进行表征。研究发现,当镍的负载量为0.6%(质量分数)时,Fe-Ni基催化剂的分散性达到最好,导致催化合成C2烃效果最明显。此外,研究不同温度、空速、H2∶CO比例对合成C2烃的影响。结果表明,在450℃,H_2∶CO比例为2,反应空速为2 800mL/g cat-h情况下,一氧化碳转化率达到58.5%,C2烃的选择性达到37.7%,其中乙烯的选择性达26.6%,具有优异的催化合成效果。综上所述,0.6%(质量分数)镍负载量的Fe-Ni基催化剂对合成气合成乙烯以及C2烃,具有高催化效果,为工业生产乙烯以及C2烃提供新的参考与依据。

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%.

活性组分负载量对CuO-CeO_2/Cord.整体式催化剂性能的影响

蜂窝状的堇青石载体经20%的草酸溶液沸煮预处理后,采用共浸渍法制备了CuO-CeO2/Cord.整体式催化剂,分别考察了不同活性组分CuO-CeO2负载量对催化剂性能的影响,并运用X射线衍射(XRD)、程序升温还原技术(TPR)对样品进行了表征。测试结果表明不同的活性组分负载量对催化剂性能均有一定影响,当CuO-CeO2负载量为15%时催化剂表现出了最好的活性和选择性。

CuO/CeO_2-ZrO_2/TiO_2-CC脱硝催化剂的性能研究

以堇青石蜂窝陶瓷为催化剂基体,制备了CuO/CeO2-ZrO2/TiO2-CC催化剂,采用XRD、BET等方法对其进行了表征,测定了催化脱硝活性及抗压强度、脱落率等性能指标。结果表明:CuO/CeO2-ZrO2/TiO2-CC催化剂在341℃时的脱硝率可高达95.1%;催化剂轴向抗压强度高达14.3MPa、径向达4.8MPa;超声波脱落率测试仅为0.98%。

蒽醌法合成过氧化氢所用的Pd／SiO2／堇青石催化剂

北京大学公开了一种蒽醌法合成过氧化氢所用的Pd／SiO2／堇青石催化剂，Pd金属主要以PdO形式存在，催化剂中Pd的质量分数为1．5％，催化剂低温还原温度为90℃，高温还原温度为750℃，所用的载体为EAQ（2-乙基蒽醌）。

浸渍方法对CuO-CeO_2/Cord.整体式催化剂性能的影响

用20%的草酸溶液预处理大小适当的堇青石载体,采用分步浸渍法与共浸渍法分别制备了Cu OCe O2/Cord.整体式催化剂。利用气相色谱仪对催化剂的性能进行了测试,并且利用X射线衍射(XRD)等技术手段对样品进行了表征。结果表明,采用共浸渍法制得的催化剂活性更优,且催化剂的选择性在150℃时仍能达到90%。

Mn-Ce/(CC-A)@12TiO_2整体式蜂窝催化剂的制备及脱硝性能研究

以氨水预处理后的堇青石蜂窝陶瓷为基体,采用半原位溶胶-凝胶工艺制备涂覆TiO_2涂层的Mn-Ce/(CC-A)@12TiO2整装脱硝催化剂,在80～260℃,NOx转化率达90%以上。N2吸脱附、XRD、TG-DSC等分析测试表明,TiO_2主要以结构完整的锐钛矿晶型存在,促进了活泼氧物质的生成,提高了催化活性。SEM图像表明,催化剂表面TiO_2涂层上具有裂纹和粗糙表面,有利于三维结构以及更多孔结构的形成,为反应物与活性位之间相互作用产生更多的活性中间体,从而促进反应速率提供了适宜的场所。EDS研究显示,催化剂Mn-Ce/(CC-A)@12TiO2中TiO_2表面形成的弱结晶Mn-Ce混合氧化物可能有利于Mn与Ce的微观协同效应,提高中间体的形成。

CeO_2-Y_2O_3涂层和负载型Pd催化剂催化燃烧VOCs(英文)

制备了一种粘附在堇青石蜂窝陶瓷载体上的CeO_2-Y_2O_3(CeY)复合氧化物新涂层.以二氧化铈和柠檬酸钇为前驱体,制备过程中无有害物质产生,对环境友好.CeY涂层和Pd/CeY催化剂通过SEM、EDX、XRF和Raman光谱等表征.结果表明,此涂层的粘结强度高,对活性组分的吸附性能好,适合用来负载钯催化剂.Y_2O_3大部分进入了峰窝陶瓷的孔道内,CeO_2和Pd物种则富集在载体的表面.以CO、甲苯和乙酸乙酯的催化燃烧来评价Pd/CeY催化剂的性能,此催化剂具有较好的催化活性和热稳定性.500℃焙烧的催化剂,CO、甲苯和乙酸乙酯的T_(99)(转化率99%以上所需的最低反应温度)分别为150、220和310℃;1050℃焙烧的催化剂,它们的T_(99)分别为180、250和330℃.高温焙烧的催化剂,活性物种PdO的晶粒增大,这可能导致催化剂的活性下降.

Pt/Ce_xZr_(1-x)O_2/γ-Al_2O_3整体式催化剂上的氢气燃烧性能研究

研究了添加CexZr1-xO2对Pt/γ-Al2O3/堇青石整体式催化剂氢气催化燃烧性能的影响。结果表明,CexZr1-xO2的添加明显提高了催化剂的活性,并且随着Ce/Zr比的增大,催化剂活性逐渐增强。XRD结果显示,随着Ce/Zr比的增大,CexZr1-xO2立方相固溶体的衍射峰越来越明显,这表明Ce/Zr比的增大有利于CexZr1-xO2立方相固溶体的形成。N2吸附-脱附测试结果表明,添加10%质量分数的CexZr1-xO2对γ-Al2O3的比表面积影响不大,而使其孔径和孔容明显减小。当氢气浓度较低时,空速和湿度对氢气的转化率影响较大;而当氢气浓度较高时,空速和湿度对氢气的转化率影响不大。

堇青石结构化催化剂载体的研究进展

对堇青石结构化催化剂载体的制备方法、影响比表面积和稳定性的制备因素以及在工业上的应用进行了综述,并对其发展前景进行了展望.

改性堇青石载体催化剂选择性催化还原NO_x研究

以六次甲基四胺为铝溶胶造孔剂,用正交设计的方法对影响比表面积的4个主要因素范围进行了优选,给出了最佳条件:铝溶胶与六次甲基四胺体积比为3∶1,浸渍次数为6次,焙烧时间为45 min和焙烧温度为400℃,比表面积最大达到75.68 m2/g。考察了改性后载体涂层的冲蚀和抗热冲击性能,负载活性组分后的涂层脱落率均小于5%。并考察以尿素为还原剂,改性前后的载体负载活性组分为催化剂催化还原NO的活性,结果表明,提高比表面积,空速在24000 h-1下转化率仍能大于30%,催化剂起活温度降低到150℃,是提高大空速下催化剂活性和拓宽选择催化还原NOx温度窗口的一种方法。

载体对La_(0.8)Sr_(0.2)CoO_3燃烧催化剂性能的影响

用浸渍法制备负载型La0.8Sr0.2CoO3燃烧催化剂,比较了γ-Al2O3和堇青石(Cordierite,2MgO·2Al2O3·5SiO2)载体的负载效果和这两种催化剂二甲苯完全氧化的催化活性。利用TPR和XPS等手段对两种催化剂的结构性质进行了表征。

TiO_(2)包覆表面改性堇青石复合粉体的制备

采用热膨胀系数低、热稳定性好且制备成本低的堇青石替代选择性催化还原(SCR)技术所用的TiO_(2)催化剂载体中部分TiO_(2),以降低成本提高载体性能是可行途径之一。本研究以蓝晶石、滑石、石英粉为原料制得堇青石粉体,将表面改性后的堇青石粉体浸渍于TiO_(2)溶胶中,制得TiO_(2)包覆堇青石复合粉体。研究表明:堇青石粉体经20%草酸100℃处理后,粉体表面较粗糙,平均比表面积最大(5.90 m^(2)/g),平均吸附孔径最小(4.18 nm),制得TiO_(2)包覆表面改性堇青石复合粉体的TiO_(2)层较均匀,牢固程度较好。

CH_4/CO_2重整制氢负载型催化剂的制备

本文以堇青石为载体,硝酸钴、硝酸镍、硝酸镁和硝酸铝为原料,采用共沉淀法制备出了CH_4/CO_2重整制氢负载型催化剂,考察了载体的预处理方式、制备过程p H、Ni-Co-Al-Mg配料比以及老化时间对于催化剂负载量和负载牢固度的影响。结果表明,对堇青石进行酸处理后,采用共沉淀法在pH=8-9,Ni-Co-Al-Mg物质的量比约为1∶2∶5∶9,老化36h左右的条件下可以制得负载量较高、牢固度较好的CH_4/CO_2重整制氢负载催化剂。

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%。