堇青石改性V2O5-WO3/TiO2催化剂性能影响研究

采用固液混合方法,利用改性堇青石制备蜂窝式V2O5-WO3/Cordierite-TiO2脱硝催化剂,通过扫描电子显微镜(SEM)、热分析(DSC-TG)、X射线衍射分析仪(XRD)、模拟烟气分析装置和磨损装置,考察其表面形貌、热稳定性、晶相变化、耐磨损性能和催化剂活性。结果表明,改性堇青石的引入,制备的催化剂具有表面微气孔多和热稳定性好的特点,700℃煅烧后,V2O5和WO3的仍呈现无定形态或微晶状态;引入10%的堇青石制备的催化剂磨损率低,尤其在250～460℃反应时,脱硝率可以保持在80%以上。     

化学气相沉积法合成高强度纳米炭纤维/蜂窝堇青石复合材料

以C2H4为碳源、Ni-Cu合金作催化剂,采用化学气相沉积法在蜂窝状堇青石表面生长纳米炭纤维(CNFs),获得压缩强度为50.0 MPa的纳米炭纤维/蜂窝堇青石复合材料.在堇青石表面蜂窝腔内生长的CNFs直径为20nm～30nm,CNFs之间相互交织形成5μm厚的纤维层,CNFs的质量分数为25.3％.金属Cu的掺杂对Ni-Cu合金的颗粒尺寸产生重要影响,进而影响CNFs的生长速率、纤维层厚度及其微结构.所合成CNFs的石墨化程度不高,在蜂窝堇青石中生长纳米炭纤维可以把其压缩强度从10MPa增加到50 MPa.     

液相共沉淀法制备MnO_2/CNFs催化剂及其低温脱硝性能

以碳纳米纤维为载体,采用液相共沉淀法制备MnO_2/CNFs催化剂并将其应用于低温选择性催化还原(SCR)NO,利用BET,XRD,FESEM,EDS,TEM及XPS对催化剂的微观形貌、结构特征、元素组成以及价态分布进行表征。结果表明:催化剂的活性组分是MnO_2,且以无定型态负载于CNFs表面。在80~180℃下进行低温脱硝活性的测试。当负载量为6%时,MnO_2/CNFs催化剂的脱硝性能最为优异,在80℃时脱硝率就达到了65.25%,当温度升高至180℃时脱硝率达95.25%。无定型结构、良好的分散性以及较高的表面吸附氧含量是MnO_2/CNFs催化剂具有优异低温脱硝催化活性的主要原因。本研究在未经过任何酸处理的情况下使MnO_2负载在CNFs上,很大程度上减小了对环境的污染。     

化学气相沉积制备V_2O_5-WO_3/TiO_2催化剂及表征

以蜂窝堇青石为基体,采用化学气相沉积技术结合浸渍工艺制备出V2O5-WO3/TiO2脱硝催化剂,通过SEM、BET、XRD和EDS完成载体以及催化剂微观结构和成分表征,并利用活性评价装置测试了催化剂NO脱出率。试验结果表明,化学气相沉积技术制备的载体表面为锐钛矿型TiO2,其颗粒聚集成团块状,BET为62.73m2/g,平均孔径为9.8nm。制备的V2O5-WO3/TiO2催化剂孔结构规律与TiO2载体相似,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100nm;在350℃、4000h-1、n(NH3)/n(NO)=1时,催化剂NO脱出率ηNO达到96.7%。     

SCR烟气脱硝催化剂V_2O_5-WO_3/TiO_2性能研究

通过浸渍法制备了V2O5-WO3/TiO2催化剂,考察催化剂在SCR反应中的脱硝性能.结果表明,WO3的引入扩宽了催化剂的反应窗口,随着WO3含量增加,脱硝率略有上升,特别是在高温阶段.当WO3含量为8%时,催化剂具有最佳效果,在250~400℃范围内,NO脱除率都能达到95%以上,450℃时,脱硝率仍能达到89.19%.此外,进一步考察了空速值、氧浓度、氨氮比、NO初始浓度等不同条件下对催化剂活性的影响.     

铁基柱撑凹凸棒土的制备及低温选择性催化还原NOx性能研究

以天然的凹凸棒土(ATP)为原料,通过离子交换法、浸渍法制得V2O5负载Fe2O3柱撑凹凸棒土(V2O5/Fe-P ATP),并考查了催化剂(V2O5/Fe-P ATP)低温选择性催化还原NO的活性。运用XRD、红外光谱、扫描电镜、比表面积、孔结构对催化剂进行表征。实验发现,通过Fe2O3柱撑改性的凹凸棒土对于低温选择性催化还原NO具有很好的活性,尤其当温度为220℃时,NO的脱硝效率可达到90%以上。     

碱处理对堇青石蜂窝陶瓷性能的影响

采用10%(质量分数)的NaOH溶液对蜂窝状堇青石进行处理,研究了处理温度和时间对蜂窝状堇青石性能的影响,采用BET、SEM、XRF和XRD等对蜂窝状堇青石进行表征。结果表明:碱处理对蜂窝状堇青石的失重率、比表面积、比孔容积和孔径影响不大,但对蜂窝状堇青石的表面形貌影响很大。未处理的蜂窝状堇青石表面是由1μm左右的比较规则的块状粒子堆积而成,表面结构比较平整;而在100℃碱处理4h的蜂窝状堇青石的表面出现一层排列规则的"花瓣状"片状结构,并随处理温度的升高和处理时间的延长,蜂窝状堇青石的表面从"花瓣状"片状结构向"网状"结构转变。碱处理后的蜂窝状堇青石保持较好的机械强度。当处理温度高于100℃时,XRD图谱中出现SiO2的衍射峰,并随处理温度的升高,SiO2的衍射峰强度逐步增强。     

载体预处理对蜂窝状V2O5/ACH低温脱硫脱硝活性的影响

经不同预处理条件制得的蜂窝状活性炭(ACH)，等体积浸渍偏钒酸铵和草酸的混合溶液，经干燥、煅烧和预氧化后制得新型V2O5／ACH催化剂。实验结果表明，850℃下水蒸气活化可提高2％V2O5／ACH催化剂在200℃下的脱硫活性，但基本不改变脱硝活性；NH3再生后催化剂的脱硝活性显著提高，对SO2的吸附也有所增加。活化温度从850℃升至950℃，相应催化剂的脱硫脱硝活性略微降低；活化时水蒸气体积含量从28％增至80％，催化剂的脱硫脱硝活性也有不同程度的下降。在28％的水蒸气含量和850℃活化温度的最佳预处理条件下，经第二次再生后的2％V2O5／ACH催化剂的SO2转化率降为80％时的吸附硫容为4．9％，同时脱硝率达93％。     

四元SCR催化剂V2O5-WO3-MoO3/TiO2脱硝性能

以锐钛型TiO2为载体,V2O5为主要活性成分,同时负载WO3和MoO3作为活性助剂,制备了四元催化剂V2O5-WO3-MoO3/TiO2,并对该催化剂的脱硝活性、催化选择性及微观表征进行了研究。结果表明,该四元催化剂脱硝性能优于相同负载量下单一负载W或Mo的三元催化剂,W可以提高催化剂高温(>400℃)活性,同时抑制Mo在高温区间导致的副反应发生,Mo可以提高低温(<300℃)活性,弥补W在低温区间的活性不足。该四元催化剂最大活性99%,温度窗口(脱硝活性>80%)为280～420℃,在180～380℃范围内SO2氧化率为零,在0～1000℃范围内存在3个失重峰,100～130℃结晶水蒸发,230～270℃有机添加剂分解,500～530℃无机盐分解,微观镜像表明该催化剂颗粒均匀致密,粒径大小一致,没有出现团聚现象,具有完整的微孔结构。     

四方相氧化锆基MnO_x-CeO_2负载型催化剂在低温NH_3-SCR中的应用

以纳米t-Zr O2为载体,用浸渍法制备出Mn Ox-Ce O2/t-Zr O2催化剂,考察了活性组分负载量、反应温度对催化剂NH3-SCR脱硝活性的影响,脱硝活性测试结果显示,在低温脱硝温度范围,催化剂脱硝效率随反应温度和活性组分负载量的增加而增加。反应温度为100℃时,2.5%Mn Ox-Ce O2/t-Zr O2脱硝效率为68.1%,15%Mn Ox-Ce O2/t-Zr O2脱硝效率达97.4%。XRD、BET、TPR等表征测试结果表明,催化剂表面具有良好的氧化还原能力,表面织构对NH3-SCR脱硝反应有利;NH3-TPD测试显示,Mn Ox-Ce O2/t-Zr O2催化剂表面NH3主要吸附在Lewis酸性位成配位态NH3,与气态NO反应生产中间产物NH2NO,最后分解为N2和H2O。     

Acetylene decomposition to helical carbon nanofibers over supported copper catalysts

The helical carbon nanofibers (CNFs), synthesized at relatively low temperatures (lower than 250 °C) by using Cu as a catalyst, SiO₂, TiO₂, Al₂O₃, MgO as supports and acetylene as gas source, has been investigated.The products were characterized by field emission scanning electron microscope (FE-SEM), transmission electron microscope (TEM) and X-ray diffraction (XRD). The morphologies of obtained products influenced by the types of supports and weight ratios (Cu/support = 1:1, 1:5, and 1:10) were discussed. The average diameter of the helical CNFs was about 80 nm, and these CNFs had the same coil pitch, and coil diameter.     

Mn-Cu-La/TiO_2低温催化剂催化还原氮氧化物性能研究

采用浸渍法制备了Mn-Cu-La/TiO2催化剂,研究了其组分配比、焙烧温度等制备条件和NO进口浓度、空速、O2含量、NH3/NO摩尔比等操作条件对Mn-Cu-La/TiO2上NH3低温还原NO活性的影响;探讨了H2O、SO2对Mn-Cu-La/TiO2活性的影响.结果表明,该催化剂具有很好的低温SCR活性,空速为10 000h-1,反应温度为150℃下时NO转化率接近99.6%.180℃下同时通SO2、H2O后的360min内,活性始终保持在95%以上;单独通入SO2时,该催化剂较容易中毒;单独通入体积分数10%的H2O对催化剂活性基本没有影响,转化率始终保持在98%以上.     

水热法制备Cu掺杂可见光催化剂BiVO4及其光催化性能研究

以Bi(NO3)3.5H2O、NH4VO3、Cu(NO3)2.3H2O为原料,采用水热法合成了Cu-BiVO4光催化剂,并利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、紫外漫反射(UV-Vis)等测试手段对催化剂进行了表征.结果表明,提高前驱液pH值,可得到单斜晶系白钨矿型Cu-BiVO4光催化剂,BiVO4的晶型结构并未随着Cu掺入量的增加而改变.光催化剂中的Cu元素以CuO和Cu2O的形式存在.Cu的引入使可见光吸收带发生红移,吸收强度明显提高.可见光催化降解亚甲基蓝溶液的结果表明,Cu掺杂有利于提高BiVO4的活性.其中pH值为5.0、Cu掺入量为1.0wt%的BiVO4具有最好的光催化效果,可见光照射60 min后,对初始浓度为10 mg/L的亚甲基蓝溶液的最高降解率由纯BiVO4的57.4%提高到97.8%.并对Cu掺入后光催化活性提高的机理进行了分析.     

固相反应法制备MgAl2O4纳米粉体及其烧结行为研究

在800℃下煅烧Al(OH)3和MgSO4混合粉末,冷却后经过水洗得到了结晶良好的MgAl2O4纳米粉体.采用DSC/TG、XRD、TEM和SEM等分析手段研究了混合粉末中Mg/Al原子比对颗粒尺寸及团聚状况的影响,以及MgAl2O4纳米粉体的烧结性能.所制备的MgAl2O4纳米粉体平均颗粒尺寸为12 nm,尺寸分布窄,团聚少.MgAl2O4的生成归因于γ-Al2O3和MgSO4的固相反应.MgAl2O4纳米粉体显示了良好的烧结活性,在1450℃烧结1 h即能获得相对密度为95%的MgAl2O4陶瓷.     

In-situ One-pot Preparation of LiFePO4/Carbon-Nanofibers Composites and Their Electrochemical Performance

A novel in-situ route was employed to synthesize LiFePO4/carbon-nanofibers (CNFs) composites. The route combined high-temperature solid phase reaction with chemical vapor deposition (CVD) using Fe2O3 and LiH2PO4 as the precursors for LiFePO4 growth and acetylene (C2H2) as the carbon source for CNFs growth. The composites were characterized by X-ray diffraction (XRD), Brunauer-Emmett-Teller (BET) specific surface area, field emission scanning electron microscopy (FE-SEM), and transmission electron microscopy (TEM). The electrochemical performance of the composites was studied by galvanostatic cycling and cyclic voltammetry (CV). The results showed that the in-situ CNFs growth could be realized by the catalytic effect of the Fe2O3 precursor. The sample after 80 min CVD reaction showed the best electrochemical performance, indicating a promising application in high-power Li-ion batteries.     

A Simple Method for the Fabrication of Metallic Copper NanospheresDecorated Cellulose Nanofiber Composite

Herein, we report a new and simple method for the preparation of metallic copper nanospheres decorated cellulose nano?ber composite(CuN Ss/CNFs). Initially, the cellulose acetate nano?bers(CANFs were electrospun followed by deacetylation and anionization to produce functional anionic cellulos nano?bers(f-CNFs). The Cu Cl_2 precursor was deposited on the f-CNFs(Cu Cl_2/CNFs) by a simple dippin method. Then the CuCl_2/CNFs were reduced under vacuum by using aluminum foil to produce the CuN Ss CNFs. The resultant Cu NSs/CNFs composite was characterized by various microscopic and spectroscopi methods. Fourier transform infrared spectroscopy(FT-IR) con?rmed the successful functionalization o anionic groups with the CNFs. The ?eld emission scanning electron microscopy(FE-SEM) and transmis sion electron microscope(TEM) results con?rmed the formation of Cu NSs on the surface of CNFs. From the scanning electron microscopy-energy dispersive spectroscopy(SEM-EDS) analysis, the weight per centage of Cu was found to be 23.5 wt%. The successful reduction of Cu O to metallic Cu was con?rme by X-ray photoemission spectroscopy(XPS) and X-ray diffraction(XRD) analyses. Mechanism has bee proposed for the formation of metallic Cu sphere on CNFs.     

二硫化钼/石墨烯复合材料的一步水热合成及电催化性能EI北大核心CSCD

为提高催化剂的催化活性及稳定性,采用一步水热法合成二硫化钼/石墨烯(MoS 2/RGO)复合催化剂。利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、透射电子显微镜及旋转圆盘电极等分别对催化剂的物理-化学性能进行表征。结果表明:与石墨烯复合后,MoS 2呈少层花瓣状结构,层间距增加且均匀附着在石墨烯薄层上;二硫化钼催化剂的氧还原过程主要以二电子途径进行,而MoS 2/RGO复合催化剂在氧还原过程中可发挥协同催化作用,其氧还原过程中平均转移电子数为3.58,且复合催化剂在20000 s后的电流密度保持率高达89.7%。     

采用水基原子层沉积工艺在石墨烯上沉积Al2O3介质薄膜研究

采用水基原子层沉积(H2O-based ALD)方法在石墨烯上直接生长Al2O3介质薄膜,研究了Al2O3成核机理.原子力显微镜(AFM)对Al2O3薄膜微观形态分析表明,沉积温度决定着Al2O3在石墨烯表面的成核生长情况,物理吸附在石墨烯表面的水分子是Al2O3成核的关键,物理吸附水分子的均匀性直接影响Al2O3薄膜的均匀性.在适当的温度窗口(100～130℃),Al2O3可以均匀沉积在石墨烯上,AFM测得Al2O3薄膜表面均方根粗糙度(RMS)为0.26 nm,X射线光电子能谱(XPS)表面分析与元素深度剖析表明,120℃下在石墨烯表面沉积的Al2O3薄膜中O和Al元素的含量比约为1.5.拉曼光谱分析表明,采用H2O-based ALD工艺沉积栅介质薄膜不会降低石墨烯晶体质量.