柠檬酸对吸附剂CuO/AC脱除氢气中噻吩性能的影响

采用柠檬酸对CuO/AC吸附剂进行修饰,以改善CuO/AC吸附剂中氧化铜粒子的分布和吸附脱除氢气中噻吩的性能,并利用BET、XRD、SEM、FT-IR等技术研究柠檬酸含量对CuO/AC吸附剂结构、氧化铜的分布和吸附剂脱除噻吩等性质的影响。结果表明,采用柠檬酸改性的CuO/AC吸附剂比表面积和孔容变小,随着柠檬酸含量增加,CuO/AC吸附剂的比表面积由709.84 m^(2)·g^(-1)变为472.57 m^(2)·g^(-1),孔容由0.31 cm^(3)·g^(-1)变为0.22 cm^(3)·g^(-1),使CuO颗粒分散更加均匀,增加了CuO/AC吸附剂表面酸性含氧基团的数量。添加适量的柠檬酸有助于提高吸附剂吸附噻吩的能力,当柠檬酸的质量分数为3%时,吸附剂脱除噻吩的性能最好,噻吩穿透时间为25 h,穿透硫容为3.91%。

CuO改性活性炭低温脱硝性能的研究

以椰壳活性炭为载体,采用等体积浸渍法,在不同条件下制备了CuO改性活性炭(CuO/AC)。考察了改性前后活性炭的脱硝性能。结果表明,CuO能大大提高活性炭的脱硝性能。在反应温度250℃时(接近烟气窗口温度),以负载量为5%,焙烧温度为300℃的CuO/AC为催化剂同时脱硝,NOx的脱除率达到94.31%,连续使用44h,催化剂活性没有降低。

新型低温CuO/AC脱硫剂制备——煅烧温度对脱硫活性的影响

首次将炭载型ＣｕＯ／ＡＣ用于烟气脱硫，在最经济的烟气脱硫温度窗口（１２０～２５０℃）显示出高的脱硫活性．考查了煅烧温度和煅烧后脱硫剂的预氧化对脱硫活性的影响，并对脱硫剂进行了ＴＰＤ和ＥＸＡＦＳ表征．结果表明：经２５０℃煅烧的ＣｕＯ／ＡＣ脱硫剂具有最高的脱硫活性．２００℃煅烧，前驱体Ｃｕ（ＮＯ３）２未完全分解；高于２５０℃煅烧，活性组分ＣｕＯ被载体Ｃ部分还原为金属Ｃｕ 微晶，从而发生烧结、聚集，以上均导致脱硫剂活性的下降．尽管不同温度煅烧的ＣｕＯ／ＡＣ表现出大的脱硫活性差异，但吸硫后均生成同一反应产物ＣｕＳＯ４．２５０℃煅烧的ＣｕＯ／ＡＣ脱硫剂Ｃｕ 以ＣｕＯ和Ｃｕ２Ｏ形态存在。

CuO/AC低温脱除烟气中SO_x和NO_x的研究

以水蒸气活化工业半焦得到的活性焦(AC)为载体,等体积浸渍硝酸铜溶液制得新型CuO/AC催化吸附剂,在烟气净化最经济的温度(120～250℃)下分别对其催化吸附脱除SO2和催化还原脱除NO的活性进行了考查,并与同温下活性焦(AC)和/或CuO/Al2O3的脱硫、脱氮活性进行了对比,同时对吸硫后的AC和CuO/AC进行了TPD表征。研究结果表明:CuO/AC在120～250℃时的脱硫活性明显高于同温下的AC和CuO/Al2O3,吸硫后生成CuSO4物种;有氧气氛下的硫容高于无氧情况,硫容增加的部分为化学吸附形态;CuO/AC在120～250℃的脱氮活性亦明显高于AC,因此,CuO/AC是具有潜在应用前景的烟气净化吸附催化剂。

新型低温CuO/AC脱硫剂制备及表征──载铜量对脱硫活性的影响

工业半焦经850℃水蒸气活化、浓硝酸处理、等体积浸渍硝酸铜溶液、干燥、煅烧制得新型低温CuO/AC脱硫剂。考查了脱硫剂制备参数载铜量对脱硫活性的影响,并对不同载铜量的脱硫剂进行了TPR、EXAFS、XRD等表征。结果表明:载铜量为5～15%(w)时,脱硫剂具有较高的脱硫活性;5%的载Cu量为AC(活性焦)表面发生单层覆盖的最大量。低于5%,活性组份CuO在AC表面高度分散,无体相CuO出现,但脱硫剂过低的活性组份含量,使得脱硫活性较低;高于5%时,CuO在AC表面发生多层覆盖,且随着载铜量的继续增加,活性组份聚集和内部微孔堵塞严重,致使脱硫活性出现明显下降。

再生气氛对CuO/AC脱硫活性的影响

本文考察了不同气氛再生后CuO/AC脱硫剂的二次脱硫活性,并藉借助XRD和XPS表征技术以及对再生后脱硫剂残硫的分析,探讨了脱硫剂以不同还原剂在不同温度下再生后二次脱硫活性差异的内在原因.结果表明:脱硫剂经H_2再生后二次脱硫活性与初活性相比出现大幅度下降,H_2气氛中添加H_2O可提高其二次脱硫活性;经NH_3在300℃再生后二次脱硫活性与初活性相当,两次再生后仍未观察到活性的明显下降,NH_3再生时脱硫活性的改善并非由于脱硫剂表面碱性含氮官能团=NH,-NH_2和NH_3浓度的增加,而应归因于还原性较弱的NH_3未将CuSO_4还原为单质Cu,活性组分铜物种在AC表面未发生明显的聚集.

载体炭对CuO/AC(F)催化-吸附剂干法催化氧化苯酚的影响

为了探讨载体炭对CuO/AC(F)催化-吸附剂干法催化氧化苯酚的影响,选择四种性质不同的活性炭(纤维)作载体,制得双功能材料CuO/AC(F)催化-吸附剂。通过TGMS联用系统研究了CuO/AC(F)催化-吸附剂的苯酚催化氧化活性及其自身的烧蚀活性,采用BET、XRD等手段表征了载体炭和CuO/AC(F)催化-吸附剂的物理化学特性。结果表明,载体炭中的灰分影响CuO/AC(F)催化-吸附剂的苯酚催化氧化活性,中孔促进苯酚的催化氧化,表面含氧官能团对苯酚催化氧化活性的影响不大,但表面含氧官能团和灰分均能促进催化-吸附剂的烧蚀。苯酚的催化氧化和炭的催化氧化可能遵循不同的反应历程。

CuO/AC脱除烟气中SO_2机理的初步研究

通过活性焦 AC与 Cu O/AC在不同反应气氛吸硫后 ,于 Ar气氛中的程序升温脱附( TPD)实验 ,对 AC和 Cu O/AC吸附 SO2 的机理进行了初步研究 .结果表明 :常温下 AC和 Cu O/AC吸附 SO2 后 ,均分别生成两种硫物种 .并借助对 AC和 Cu O/Al2 O3 吸附 SO2 现存机理的分析 ,提出了 Cu O/AC吸附 SO2 可能的机理 .

CuO/AC脱硫剂的还原再生

Cu O/AC脱硫剂吸硫后 ,其中的 Cu O即转化成 Cu SO4,需对其进行再生 .本文分别考查以 Ar气氛和 H2 气氛还原再生后脱硫剂二次脱硫活性的变化 ,并通过 TG、TPR和 XRD等表征再生过程 .结果表明 :Ar气氛再生实际为载体 C对 Cu SO4的还原 ,最佳再生温度为 40 0℃ ;H2 气氛再生时 ,最佳温度为 2 50℃ ;即使在最佳温度下 ,再生后的脱硫活性仍低于新鲜脱硫剂 ,可能源于还原生成的 Cu微晶在较高温度下发生的明显聚集 .

金属担载量对CuO/AC干法催化氧化苯酚的影响

采用程序升温氧化（TPO）技术和吸附-催化氧化循环实验，研究了金属担载量对CuO／AC催化．吸附剂干法催化氧化苯酚的影响。结果表明，随着金属担载量的增加，CuO／AC催化一吸附剂的苯酚催化氧化活性升高，并且苯酚与催化．吸附剂之间的相互作用增强，使吸附的苯酚不易脱附／降解脱附。同时，CuO／AC催化-吸附剂自身的烧蚀活性也随金属担载量的增加而升高。对于吸附-干法催化氧化法而言，CuO／AC存在一个较佳的金属担载量范围，该范围以Cu的质量分数计为3％，5％。

新型低温CuO／AC脱硫剂制备及表征—载铜量对脱硫活性的影响

工业半焦经850℃水蒸气活化，浓硝酸处理，等体积浸渍硝酸铜溶液，干燥，煅烧制得新型低温CuO/AC脱硫剂，考查了脱硫剂制备参数－载铜量对脱硫活性的影响，并对不同载铜量的脱硫剂进行了TPR，EXAFS，XRD等表征，结果表明，载铜量为5－15％（w)时，脱硫剂具有较高的脱硫活性；5％的载Cu量为AC（活性焦）表面发生单层覆盖的最大量，低于5％，活性组份CuO在AC表面高度分散，无体相CuO出现，但脱硫剂过低的活性组份含量，使得脱硫活性较低；高于5％时，CuO在AC表面发生多层覆盖，且随着载铜量的继续增加，活性组份矣集和内部微孔堵塞严重，致使脱硫活性出现明显下降。

CuO/AC@SiO_2的制备及对H_2S的深度脱除

采用模板法在CuO外包裹一层具有介孔结构的SiO_2,制备了CuO/AC@SiO_2。采用X射线衍射仪对CuO/AC@SiO_2的结构和催化活性位点进行了表征。通过固定床气固吸附实验,研究了CuO/AC@SiO_2对H_2S的吸附脱除性能。表征结果显示,CuO是催化氧化H_2S的活性中心,被氧化成Cu2O后吸附脱除H_2S的性能下降。实验结果表明:CuO/AC吸附H_2S时的有效穿透时间为117 min,CuO/AC@SiO_2的有效穿透时间提高到141 min,CuO/AC@SiO_2对H_2S的吸附性能明显提高;以Cu(NO_3)_2为前驱体的CuO/AC@SiO_2对H_2S的吸附量高于以Cu(AC)_2为前驱体;在Cu(NO_3)_2为前驱体、m(正硅酸乙酯)∶m(CuO/AC)=0.7、吸附温度为90℃的最佳条件下,CuO/AC@SiO_2对H_2S的吸附量达17.40 mg/g。

新型低温CuO／AC脱硫剂制备——煅烧温度对脱硫活性的影响

首次将炭载型CuO/AC用于烟气脱硫，在最经济的烟气脱硫温度窗口（120－250℃）显示出高的脱硫活性，考查了煅烧温度和煅烧后脱硫剂的预氧化对硫脱活性的影响，并对脱硫剂进行了TPD和EXAFS表征。结果表明：经250℃煅烧的CuO/AC脱硫剂具有最高的脱硫活性。200℃煅烧，前驱体Cu(NO3）2未完全分解：高于250℃煅烧，活民生组分CuO被载体C部分还原为金属Cu微晶，从而发生烧结，聚集，以上均导致脱硫剂活性的下降，尽管不同温度煅烧的CuO/AC表现出大的脱硫活性差异，但吸硫后均生成同一反应产物CuSO4,250℃煅烧的CuO/AC脱硫剂Cu以CuO和Cu2O形态存在，其中的Cu2O在200℃很容易氧化成CuO。

改性方法和助剂CeO_2对CuO/AC催化剂脱硫性能的影响

采用等体积浸渍法制备了CuO/AC及CuO-CeO2/AC双金属催化剂,金属氧化物的前驱体为不同浓度的Cu(NO3)2及Ce(NO3)3溶液。CuO-CeO2/AC双金属氧化物催化剂采用分步浸渍法,对制得的催化剂进行模拟烟气脱硫性能比较。通过SEM和X射线衍射等手段对催化剂表面形貌和表面晶相进行分析。结果表明,添加质量分数1%CeO2助剂的CuO/AC催化剂脱硫效果最好,因为助剂CeO2能够使CuO在催化剂表面有更高的分散度,负载金属氧化物催化剂的脱硫活性顺序为:CuO-CeO2/AC>CuO/AC。

吸附于CuO／AC及其AC上的苯胺和苯的TPD研究

以苯胺和苯为模型,考察了其在载体活性炭(AC)和炭基金属吸附-催化剂(CuO/AC)上的吸附行为,并对吸附了苯胺和苯的AC和CuO/AC进行程序升温脱附实验(TPD).结果表明,CuO/AC的苯胺脱附量显著小于AC,且起始脱附温度高于AC的脱附温度.CuO的担载改变了苯胺的吸附状态,使得苯胺和CuO/AC之间的吸附更加牢固;CuO担载前后的苯的脱附行为差别不大,表明其吸附状态没有变化.

CuO/活性炭(AC)复合材料的制备与表征及吸附性能

制备了CuO/活性炭(AC)复合材料,并研究了它对废水中Mo(Ⅵ)的吸附性能。利用X射线衍射仪、傅里叶红外光谱分析仪、带能谱仪的扫描电子显微镜和透射电子显微镜对CuO/AC结构进行了表征,结果表明,复合材料颗粒平均粒径25~31 nm。考察了pH值、温度和Mo(Ⅵ)初始浓度等因素对CuO/AC吸附性能的影响,并研究了其吸附热力学和动力学规律,结果表明,在pH=6、温度50℃时,CuO/AC的饱和吸附量为391.60 mg/g;CuO/AC复合材料对Mo(Ⅵ)的吸附过程符合Langmuir方程和准二级动力学模型,吸附过程为自发吸热过程。

活性炭负载CuO光催化氧化2,3,5-三甲基苯酚到2,3,5-三甲基苯醌

采用浸渍法制备CuO含量为0.5％ ～3.0％的活性炭负载CuO催化剂,研究其在常温常压可见光条件下H2O2（30％）选择性光氧化2,3,5-三甲基苯酚.结果表明,在乙腈作溶剂时,2,3,5-三甲基苯酚能够选择性的生成2,3,5-三甲基苯醌.

氨再生条件对V_2O_5/AC同时脱硫脱硝活性的影响

对烟气同时脱硫脱硝过程中吸附SO2后的活性炭载V2O5（V2O5/AC）催化-吸附剂在含NH3气氛下的再生条件进行了考察,发现3%-5%NH3/Ar气氛、300℃、60 min再生可有效恢复V2O5/AC的脱硫活性,并明显提高其脱硝活性。基于对SO2和NO的脱除率、再生后V2O5/AC的硫质量分数以及FT-IR谱图分析发现,NH3的存在对V2O5/AC所吸附硫的脱附行为没有明显影响,但可显著改变V2O5/AC的表面化学性质,有利于烟气脱硫;NH3还可在V2O5/AC表面储存,显著促进脱硝。

异质结型AgBr/CuO光催化剂的合成、光催化活性及再生

采用沉淀法制备了具有p-n异质结结构的AgBr/CuO可见光催化剂,对其结构进行了表征,通过甲基橙溶液的降解率评价了AgBr/CuO的光催化活性,并通过活性物种测试及能带结构分析推测了其光催化机理,采用3%(质量分数)溴水对使用后的AgBr/CuO进行了再生处理.结果表明,在可见光照射下,0.1 g AgBr/CuO光催化剂30 min对甲基橙溶液(初始浓度为15 mg/L)的降解率高达92%,远高于同等条件下的AgBr.AgBr/CuO光催化活性提高的原因是Ag Br与CuO的复合一方面使催化剂的禁带宽度变宽,提高了光生电子与光生空穴的氧化还原能力;另一方面,在两者之间形成了p-n型异质结结构,有利于光生电子的转移及光生电子与空穴的分离.采用绿色环保的溴水再生法可显著恢复催化剂的光催化活性.

同时脱除烟气中硫和硝的V _2O_5/AC催化剂研究

通过在固定床微反应器上对同时脱硫脱硝催化剂的研究,发现将V2O5 担载在活性焦 (AC)上制得的V2O5 /AC催化剂可在 200℃同时脱除烟气中的SO2 和NO,其活性明显高于纯AC。V2O5 /AC催化剂的脱硫脱硝活性与催化剂中钒的质量分数有关,随着V2O5 质量分数从 0. 5%增至 9%,硫容从 3%增加到 12%,脱硝率在V2O5质量分数为 0. 5%到 3%时脱硝率稳定在 60%左右,继续增加V2O5 质量分数,脱硝率降低。程序升温脱附 (TPD)和红外光谱 (FTIR)表征结果显示在脱硫脱硝过程中,催化剂表面有H2SO4, 铵盐和VOSO4 生成, VOSO4 的质量分数随催化剂中V2O5 质量分数的提高而升高。使用后的催化剂可通过 5%NH3 在 300℃再生,再生后催化剂的脱硝活性明显增加,NO转化率从新鲜样的 67%提高到接近 100%,对SO2 的吸附也比新鲜样有所增加。