以纳米炭纤维为模板浸渍制备V_2O_5-K_2SO_4/Al_2O_3-SiO_2纤维复合催化剂

以Si O2纤维为宏观基体材料,首先采用化学气相沉积法制备纳米炭纤维,然后以纳米炭纤维作模板将纳米多孔Al2O3固化在Si O2纤维上,以此得到Al2O3-Si O2纤维复合载体材料,最后采用浸渍法制得V2O5-K2SO4/Al2O3-Si O2纤维复合催化剂。考察V2O5-K2SO4/Al2O3-Si O2纤维复合催化剂对炭黑颗粒氧化反应的催化性能。结果表明,该类催化剂能明显降低炭黑颗粒的起燃温度,可以有效地降低柴油车尾气中炭黑颗粒的排放,具有潜在的实际应用前景。

K_2SO_4对V_2O_5/TiO_2脱硝催化剂表面形态的影响

采用XRD和XPS对新鲜的和K2SO4掺杂的V2O5/TiO2脱硝催化剂的表面形态进行了分析。结果表明,K2SO4的掺杂未对V与Ti之间的相互作用造成显著的影响,但是引起催化剂表面V和Ti的浓度降低,V5+在催化剂表面消失。K与钒氧物种上的晶格氧发生了强烈的相互作用。

添加SO_4^(2-)对SCR中V_2O_5基催化剂性能影响的实验研究

通过实验,研究了添加SO42-对SCR中V2O5基催化剂活性和热稳定性的影响。实验时,在催化剂制作过程中加入硫酸铵,通过浸渍法制得活性物质V2O5的含量均为1%,而SO42-的含量不同的催化剂,并在自制的固定床反应器上,在NH3/NOx为1.0,模拟烟气流量为72L·h-1的条件下对其活性进行了研究。结果表明,当加入的SO42-质量分数为5.01%时,对催化剂活性的提高最显著。随后在TGA92热重-差热分析仪上进行了热重实验,分析结果表明添加的硫酸根可以轻微提高热稳定性,且不会影响电厂SCR催化剂的使用。

负载量与SO_4^(2-)对V_2O_5/TiO_2催化氨氧化3-甲基吡啶反应的影响

以2种商品化的TiO2为载体,用浸渍法制备了一系列V2O5负载量不同的V2O5/TiO2催化剂,通过X射线衍射表征了V2O5在载体TiO2表面的分散情况,考察了催化剂对3-甲基吡啶气相氨氧化合成3-氰基吡啶反应的催化性能.结果表明,钒氧物种在TiO2载体表面呈高度分散时V2O5/TiO2催化剂表现出更优的催化性能,其中以Sigma公司生产TiO2为载体制备的5%V2O5/TiO2催化剂的性能最优,对应93%的3-甲基吡啶转化率和90%的3-氰基吡啶选择性;载体中含硫酸盐会降低催化剂催化活性.

Z-scheme V2O5-Ag2O/g-C3N4异质结制备及其可见光催化性能

采用原位生长法制备V2O5,并将其与Ag2O/g-C3N4水热复合制备V2O5-Ag2O/g-C3N4复合光催化剂.利用XRD、FT-IR、SEM和UV-Vis DRS等方法对样品的形貌结构及光学性质进行表征.结果表明,V2O5成功掺杂在Ag2O/g-C3N4上,与Ag2O/g-C3N4相比,复合材料对可见光的吸收范围增大;在可见光照射180min后,V2O5掺杂量为15%的复合材料对亚甲基蓝(MB)的降解率达到99.10%.经过3次循环降解后,复合材料对MB的降解率保持85%以上,表明其具有良好的稳定性.通过掩蔽实验推测,空穴(h^+)是光催化体系中主要的活性物质,其光催化性能增强的机理是Ag2O与g-C3N4复合界面形成p-n异质结,并与V2O5之间的复合过程符合Z-scheme可见光驱动机制,有效阻碍了光生电子-空穴对的复合,促进活性物质的产生.

Na2SO4中毒SCR催化剂对SO3生成特性的影响

为研究Na2SO4中毒SCR催化剂(V2O5-WO3/TiO2催化剂)对SO3生成特性的影响,采用湿式浸渍法制备w(Na)为3%的Na2SO4中毒SCR催化剂,并通过N2物理吸附/脱附、XRD(X射线衍射)技术、SEM(扫描电镜)、XPS(X射线光电子能谱)分析技术对催化剂的物理化学特性进行表征.结果表明:①随着反应温度的升高,所有催化剂上的SO3生成率逐渐增加.当温度升至490℃时,SCR催化剂上的SO3生成率为0. 85%,而3%Na2SO4中毒SCR催化剂上的SO3生成率高达1. 36%. SO^2-4的存在导致V—O—S增多,从而促进SO3的生成.②随入口ρ(SO2)的增加,SO3生成率呈下降的趋势.当入口ρ(SO2)为1 000 mg/m^3时,3%Na2SO4中毒SCR催化剂上的SO3生成率为1. 02%,而SCR催化剂上仅为0. 60%.ρ(SO2)对SO3生成率的影响主要依赖于温度和催化剂活性位点数等.③N2物理吸附/脱附、XRD和SEM表征结果表明,与SCR催化剂相比,Na2SO4中毒SCR催化剂表面有Na2SO4的积聚,出现了裂纹和大孔隙,催化剂的比表面积和孔容下降,这些变化均不利于催化剂的催化性能;XPS结果表明,Na2SO4的加入提高了表面化学吸附氧含量,降低了活性组分中w(V^4+)/w(V^5+)的值.研究显示,相比于SCR催化剂,Na2SO4中毒SCR催化剂上的SO3生成率大幅增加.

甲醇直接氧化合成二甲氧基甲烷催化剂的研究

二甲氧基甲烷是重要的有机化工原料,在溶剂、化工中间体、制氢和燃料添加剂等领域应用广泛,以甲醇为原料一步合成二甲氧基甲烷是C1化工的研究新热点。以TiO2为载体,通过负载V2O5并采用Ti（SO4）2改性制备V2O5/TiO2-SO2-4催化剂,在温度（135~150）℃、V（CH3OH）∶V（O2）∶V（N2）=1∶（1.5~4）∶（7~20）和原料气流量（5 000~8 000）m L·（g·h）-1条件下,将甲醇直接氧化合成二甲氧基甲烷。结果表明,甲醇转化率为48%,二甲氧基甲烷选择性为80%。

三氟乙醇催化氧化合成三氟乙醛

研究了三氟乙醇催化氧化合成三氟乙醛的钒系催化剂。以V_2O_5为活性组分,考察了以zrO_2为载体,并在此基础上通过添加MoO_3、SnO_2和WO_3等助催化荆进行性能调变。结果表明,以zrO_2为载体,n(V_2O_5):n(zrO_2)=5,SnO_2作为助催化剂,在反应温度290 ℃、空速0.33 h^(-1)和原料配比n(O_2):n(三氟乙醇)=11.69最佳工艺条件下,三氟乙醇转化率达89.06%,三氟乙醛选择性达97.14%。