光热催化CO_(2)还原过程的研究进展

光催化还原CO_(2)作为一种负碳排放技术,单纯用光作为驱动力的CO_(2)光催化还原效率较低。光热协同催化还原是当前的研究热点,但目前学术界对光热催化的概念的理解并不一致。一种观点认为:光热催化是利用催化剂的表面等离子体共振热效应产生热电子促进CO_(2)还原;另一种观点认为:光热催化分别利用光和热作为驱动力,通过提升反应体系温度促进CO_(2)还原。为了进一步解析光热催化的概念,本文从三个不同的角度(以表面等离子体效应为基础的光热催化、以光热共同作为驱动力的光热催化还原CO_(2)、过程强化角度下的光热催化还原CO_(2))对文献进行了总结与梳理。

近十年来(2011-2021)钒基NH_(3)-SCR催化剂的研究进展

钒基催化剂作为一种代表性商业化氨选择性催化还原脱硝催化剂,被广泛应用于火电厂、工厂和船舶等场合的尾气处理。钒基催化剂的缺点主要在于工作温度窗口过高,为了进一步提升该催化剂性能,研究人员一直尝试采取各种方法和手段对其进行改性。本文综述了近十年来钒基催化剂的主要研究报道,从Ce、Fe、Cu等金属氧化物及非金属氧化物对活性组分的修饰改性、载体种类和结构的作用、DPF和堇青石等支撑体对催化剂效果的影响,抗碱金属中毒、抗SO_(2)和脱除Hg^(0)性能和机理,以及反应动力学等方面进行了阐述。

超低温NH_(3)-SCR锰基脱硝催化剂研究进展

氨选择性催化还原(NH_(3)-SCR)脱硝是目前主流的烟气NO_(x)脱除技术。十二五期间,我国首次将氮氧化物减排列入环保约束性指标,国内一大批研究人员被此课题所吸引,发表研究论文数和研究水平都有了极大地提高,在降低催化剂活性窗口温度等方面取得了明显进展,占据近十年来国际学术界对该课题研究的主要地位。而这些研究中最有希望在超低温环境中应用的是Mn基SCR催化剂。对Mn基催化剂低温催化机理和改性体系进行论述。

聚光反应器内光催化还原CO_2制CH_4及其动力学

为考察光强对光催化还原CO_2制甲烷反应动力学的影响,通过聚光手段实现了光强变化。在变光强条件下,考察了阳极氧化法制备的Ti O_2,Zn O,Sn O_2,Fe_2O_3和WO_3等催化剂还原CO_2制甲烷的行为,并使用X射线衍射(XRD),扫描电镜(SEM)和紫外-可见光吸收光谱(UV-Vis)等手段对催化剂进行了表征。结果发现,聚光带来的光强增加能够有效提高催化剂的性能和甲烷的生成速率。在几何聚光比为12.9时,其最大甲烷生成速率分别达到19.15,10.62,34.56,30.99,23.76μmol/(g-cat·h)。在此基础上,讨论了光催化还原CO_2制甲烷反应机理,引入了光强的反应级数的变化,得到了修正后的动力学方程,用光电子对生成和复合常数之比随光强的变化解释了光强反应级数变化的原因。