纳米Y_(0.7)Ce_(0.1)Sr_(0.2)M_(1-x)Cu_xO_3(M=Fe,Mn)的制备、表征及其对NO+CO的催化活性

为探究纳米钙钛矿型复合氧化物ABO3中不同B位元素及Cu的掺杂量对催化剂的结构、形貌、表面性质和催化活性的影响规律及原因,并优化出具有更好活性的催化剂,采用柠檬酸-溶胶-凝胶法制备得到8个钙钛矿型复合氧化物Y0.7Ce0.1Sr0.2Fe1-xCuxO3和Y0.7Ce0.1Sr0.2Mn1-xCuxO3(x=0.1~0.4),通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、比表面积(BET)、X射线光电子能谱(XPS)等分析方法对其进行了表征,并测试了8个样品对CO+NO的催化活性。结果表明,在Fe、Mn两个系列中,x=0.3时的两个样品对CO+NO分别具有最高的催化活性,Y0.7Ce0.1Sr0.2Fe0.7Cu0.3O3对NO和CO的转化率均在225℃时达到100%,而Y0.7Ce0.1Sr0.2Mn0.7Cu0.3O3对NO和CO的转化率则分别在325℃和225℃时达到100%。Y0.7Ce0.1Sr0.2Fe0.7Cu0.3O3的催化活性优于Y0.7Ce0.1Sr0.2Mn0.7Cu0.3O3,这是由于Fe4+/Fe3+的摩尔比高于Mn4+/Mn3+,并且Y0.7Ce0.1Sr0.2Fe0.7Cu0.3O3中所有Ce4+/Ce3+、Cu+/Cu2+和OA/OL的摩尔比均高于Y0.7Ce0.1Sr0.2Mn0.7Cu0.3O3中相应的摩尔比,而这些因素均有利于NO+CO的催化活性。通过适量的Cu取代B位离子可提高催化剂对NO+CO的氧化还原性,同时Cu的掺杂对于Fe、Mn两个系列中OA/OL的摩尔比具有不同的影响。     

独居石负载钼氧化物催化材料制备及其NH3-SCR脱硝性能研究

使用浸渍法制备独居石负载钼氧化物的催化剂，并对其进行表征和NH₃-SCR脱硝性能测试。结果表明，当脱硝反应温度为400℃时，Mo/Ce物质的量之比为0.3的复合催化剂的NO转化率达到75%。独居石增大了催化剂的比表面积；负载金属氧化物均匀分散在独居石表面，形成了Ce³⁺/Ce⁴⁺、Mo⁵⁺/Mo⁶⁺共存的状态，能促进电子转移，生成氧空位和不饱和化学键，有利于独居石表面活性位点的增多。相对于纯独居石，复合催化剂的氧化还原能力和NH₃的脱附活化能力均有所提升，但主要集中在高温范围内，低温段脱硝效率提升相对较小。     

锆掺杂钛负载锰氧化物用于低温选择性催化还原NO

采用凝胶溶胶法制备TiO₂以及摩尔比分别为1:1和4:1的TiO₂-ZrO₂三种载体,然后浸渍负载一定量的活性组分MnO_x制备相应催化剂.通过X射线衍射和扫描电镜对载体和催化剂进行表征,并进行氨气低温选择性催化还原NO(NH₃-SCR)实验来考察催化剂的活性.三种载体中TiO₂-ZrO₂(4:1)的颗粒粒径最小且高度分散,加入氧化锆后,Zr4+离子取代Ti4+离子掺杂进入TiO₂晶格内,引起TiO₂晶格畸变,抑制TiO₂晶型转变,并促进载体上活性组分Mn的均匀分布,从而提高催化剂的低温选择性催化还原活性.TiO₂-ZrO₂(4:1)加入质量分数10%的Mn后催化剂的活性最高,在130℃采用该催化剂催化时NO的转化率达到92.6%;150℃时通入体积分数10%的水蒸气会降低10%Mn/TiO₂-ZrO₂(4:1)催化剂的活性,撤消后活性可逐渐恢复;而200℃时10%Mn/TiO₂-ZrO₂(4:1)的活性基本不受水蒸气的影响.      

yCu/TixSn1-xO2脱硝催化剂协同氧化CO的性能及反应机理

钢铁工业烧结过程产生的NO_x和CO会对环境造成极大威胁，针对这两种有害气体的同时去除技术具有良好的发展前景。本文制备一种yCu/Ti_xSn_1-xO₂催化剂，采用氨选择性催化还原NO_x技术(NH₃-SCR)协同治理CO,该催化剂对NO_x还原和CO氧化都具有较高活性；并通过XRD、XPS、Raman、NH₃-TPD、O₂-TPD、In-situ DRIFTs等表征方法深入探究NH₃-SCR协同氧化CO的反应机理。结果表明：催化剂表面的酸性位点先与NH₃结合形成活性物质，而后与硝酸盐反应，符合Eley-Rideal(E-R)机理；对于CO氧化反应，Cu能提供CO的吸附位点，并与催化剂表面的晶格氧反应生成CO₂,其中间产物为碳酸氢盐和碳酸盐，符合MvK机理的反应特征。该催化剂的研发对于烧结烟气超低排放具有重要的工业应用价值。     

Lewis酸型固体酸催化剂Ce-Ag-PW的制备、表征及催化酯化反应合成生物柴油性能研究

通过超声浸渍法，经Ce3+和Ag+协同改性磷钨杂多酸（HPW）制备了一种以Lewis酸性活性位为主的固体酸催化剂Ce-Ag-PW。采用X射线衍射（XRD）、傅里叶变换红外光谱（FT-IR）、扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）、热重（TG）、NH₃程序升温脱附（NH₃-TPD）、吡啶吸附红外光谱（Py-IR）和X射线光电子能谱（XPS）等表征手段对其物理化学性能进行了表征分析。并以Ce-Ag-PW为经甲醇和油酸酯化反应来合成生物柴油的催化剂，对其的催化活性和稳定性进行了研究。结果表明，Ce-Ag-PW具有高催化活性和稳定性，以其为催化剂，当甲醇与油酸的物质的量比为14: 1，催化剂用量为反应物总质量的2%，反应温度为65 ℃，反应6 h后，油酸的转化率即高达91%。固体酸催化剂在经过4次循环使用后，油酸的转化率仍可达到80.5%。Ce-Ag-PW的高催化活性和稳定性可归因于Ag+可置换HPW中的质子，以及Ce3+的强吸电子作用，使其由Br?nsted酸型催化剂转化为以Lewis酸型为主的催化剂。由于Br?nsted酸位易与酯化反应过程中生成的水发生水合反应而失活，因而Lewis酸位的形成有助于减少催化剂的失活现象发生。因此，当通过油酸与甲醇酯化反应合成生物柴油时，Ce-Ag-PW是一种具有高催化活性和稳定性的以Lewis酸性活性位为主的固体酸催化剂。      

Novel Mn-Ce bi-oxides loaded on 3D monolithic nickel foam for low-temperature NH3-SCR de-NOx:Preparation optimization and reaction mechanism

This study explored the superior citrate method(CM)to synthesize Mn-Ce bi-oxides on 3 D monolithic Ni-foam(NF)catalysts for the selective catalytic reduction of NO by NH₃(NH₃-SCR).The 17 wt%Mn(7)Ce(3)O_x/NF(CM-17)catalyst shows the NO_xconversion of 98.7%at 175℃and 90%in the presence of 10 vol%H2 O.It is revealed that the combination of surface-active oxygen(formed by high-level oxygen vacancies)and strongly oxidized Mn4+species promots the Fast-SCR reactions,in which Mn4+species play a leading role in NH₃-SCR reaction,and the unsaturated Ni atoms and also Ce3+species promote electron exchange and thus improve the redox performance.The coexistence mechanisms of Fast-SCR reactions and E-R pathways are observed over Mn-CeO_x/NF catalyst,which may be promoted by the Br?nsted sites at low temperature.In addition,the heat resistance,stability,3 D monolithic porous structure and excellent physical properties of foam nickel provide a unique growth substrates for catalysts preparation and reaction sites for NO_xpurification.Therefore,industrial application of Mn-Ce bioxides loaded on 3 D monolithic is proposed to be achieved through reasonable preparation methods.     

铈(Ⅲ)-刚果红-牛血清白蛋白体系共振线性和共振非线性散射光谱研究及应用

基于铈-刚果红-牛血清白蛋白(Ce(Ⅲ)-CGR-BSA)三元离子缔合物的形成,构建了一种新的检测痕量铈的共振线性及共振非线性散射光谱(RNLS)分析法。研究发现,在pH 7.6的NH₃-NH₄Cl缓冲溶液中,Ce(Ⅲ)能够与刚果红、牛血清白蛋白反应生成粒径更大、疏水性更强的三元离子缔合物,致使体系的共振瑞利散射(RRS)、二级散射(SOS)和倍频散射(FDS)强度迅速增加,其最大散射波长分别位于278、543和390 nm处。通过条件试验确定以0.6 mL pH 7.6的NH₃-NH₄Cl缓冲溶液作为反应介质,0.025 mg/mL刚果红溶液用量为1.8 mL,0.1 mg/mL 牛血清白蛋白溶液用量为1.0 mL,反应时间为5 min,且大量存在的常见离子对Ce(Ⅲ)的测定不产生干扰。进一步考察发现,在各自最大散射波长处,3种散射光强度的增强(ΔI_RRS,ΔI_SOS和ΔI_FDS)与Ce(Ⅲ)在2.0～10.0 μg/mL范围内有良好的线性关系,对Ce(Ⅲ)的检出限(3σ)分别为0.29 (RRS)、0.91 (SOS)和3.54 ng/mL(FDS)。同时,还对反应机理和散射光谱增强的原因进行了探讨。方法用于实际水样中铈的测定,相对标准偏差为0.94%~1.2%,测定值与原子吸收光谱法的结果相一致,加标回收率介于96%～102%之间。     

硅胶担载硫酸铈催化合成丁二酸二乙酯

首次以硅胶担载硫酸铈(Ce(SO4)2/SiO2)为催化剂,合成了丁二酸二乙酯,该催化剂活性组分用量少,催化活性高,易分离,不腐蚀设备,无废酸排放,是一种环境友好催化剂。考察了影响反应的条件,获得优化试验条件:Ce(SO4)2担载量15%,丁二酸0.1mol,无水乙醇0.7mol,催化剂1.0g,反应时间2h,酯化率达91.5%。     

Getting insights into gas-phase sulfation effect on catalytic performance of praseodymium oxides in NH3-SCR of NO

Sulfation treatment has been widely used to promote the catalytic performance of ceria(CeO₂) based catalysts for the selective catalytic reduction of NO by NH₃(NH₃-SCR of NO).Praseodymium oxide(PrO_x),another commonly used rare earth material with similar structural properties as CeO₂,also shows satistactory redox properties due to the facile redox cycle of Pr³⁺■Pr⁴⁺.In this work,gas phase sulfation treatment with varied...     

Promotional mechanism of activity of CeEuMnOx ternary oxide for low temperature SCR of NOx

Due to strong synergistic effect of the elements,a series of XEuMnO_x ternary oxides(X=Ce,Ni,Co,Sb,Sn,Mo) were synthesized by one-pot co-precipitation method,and composite components were identified and optimized to maintain high activity and superior SO₂ and H₂O endurance in selective catalytic reduction of NO_x with NH₃(NH₃-SCR).NO_x conversion of CeEuMnO_x ternary oxide catalysts attains more than 90% at 100-2...     

Ce负载微孔-介孔复合分子筛催化合成乙酸正丁酯

采用浸渍法对HY/SBA-15微孔介孔复合分子筛进行Ce改性,制备了催化剂Ce-HY/SBA-15。X射线衍射和高倍透射电镜的表征结果表明,Ce改性后的催化剂保持了HY/SBA-15微孔、介孔结构,Ce离子均匀地分散在分子筛的孔道里,没有出现团聚;Py-FTIR和NH3-TPD的表征结果表明,Ce的负载使羟基表现出更强的B酸强度。以Ce-HY/SBA-15为催化剂催化合成乙酸正丁酯,通过实验确定了较佳的制备条件:反应时间为2.0 h、酸醇物质的量比为1∶1.2、催化剂质量分数为10%时酯化率最高,并考察了三种分子筛催化剂的重复使用性能,结果证明了Ce的负载和HY的结构有利于提高催化剂的酸催化活性。     

独居石负载Fe2O3矿物催化材料的NH3-SCR脱硝性能研究

以白云鄂博矿中的独居石为催化材料的载体,采用硝酸铁溶液浸渍、马弗炉焙烧获得一系列矿物催化材料。采用X射线晶体衍射(XRD),扫描电镜(SEM),比表面积分析(BET),X射线荧光光谱分析(XRF),氨气程序升温脱附(NH₃-TPD),X射线电子能谱(XPS)以及原位红外(in-situ DRIFTS)等手段对催化剂进行相关的表征分析,在微型反应器中评估和比较了不同样品的脱硝活性。结果表明,在硝酸铁溶液浓度为0.5 mol·L^-1时,独居石负载Fe₂O₃的活性粉体的脱硝效率最佳。反应温度为300℃时,脱硝效率可达80.52%。研究表明负载Fe后矿物表面大量裂纹与孔洞,比表面积增大;且大部分Fe₂O₃以高分散或无定形状态嵌布在独居石上,形成了少部分的铁铈复合氧化物。XPS表明催化材料中Ce³⁺,Fe²⁺所占比例最高,并具有大量酸性位,表面吸附NH₃的能力逐渐提升,从而提高矿物催化材料脱硝活性;催...     

二氧化硅负载的硫酸高铈固体酸催化剂上的缩合反应

通过溶胶-凝胶法和浸渍法制备了二氧化硅负载的硫酸高铈[Ce( SO4 )2/SiO2]固体酸催化剂,研究了乙酰乙酸乙酯和1,3 -丁二醇的缩合反应,考察了催化剂的焙烧温度、硫酸高铈的负载量、催化剂的浓度、原料摩尔比、反应时间对反应的影响.结果表明,与四水硫酸高铈相比,二氧化硅负载的硫酸高铈[ Ce( SO4 )2/SiO2]固体酸催化剂在乙酰乙酸乙酯和1,3 -丁二醇的缩合反应中具有较高的催化活性和良好的稳定性.最佳条件为:焙烧温度为500℃、乙酰乙酸乙酯和1,3 -丁二醇摩尔比为1∶1.2、硫酸高铈的负载量为15.0％、催化剂占乙酰乙酸乙酯的质量分数为7.5％、回流反应时间120 min,此时苹果酯的收率可达95.5％.     

铥改性MnCeOx/TiO2催化剂在氨中低温还原NOx的优越性能

采用溶胶-凝胶法制备了MnCeTm_yO_x/TiO₂(y为Tm/Mn摩尔比,y=0.1,0.3,0.5)低温SCR脱硝催化剂,研究和分析了TmO_x对催化剂脱硝性能的影响。所研制的MnCeTmO_x/TiO₂催化剂提高了以氨为还原剂的低温选择性催化还原(SCR)脱硝性能,并采用XRD、NH₃-TPD分析探究了TmO_x的作用及内在机制。结果表明,当y=0.3时,催化剂具有最佳的脱硝效果,在150℃具有95%以上的NO_x转化率。对催化剂进行了稳定性测试和不同空速下的性能测试结果表明,MnCeTm_0.3O_x/TiO₂催化剂具有良好的稳定性,且在两种空速下均能保持优异的低温NH₃-SCR脱硝性能。     

Three-dimensionally ordered macroporous(3DOM) structure promoted the activity and H2O poisoning resistance of Ce Mn/3DOM-TiO2 catalyst in NH3-SCR

NH₃-SCR is an effective mean of NOxremoval in the non-electric industry, however, the high activation temperature and poor H₂O resistance of SCR catalysts posed a barrier to its application. In this work, a series of three-dimensionally ordered macroporous(3DOM) catalysts were synthesized via a colloidal crystal template(CCT) method, and various characterizations were carried out to explore the physicochemical property of catalysts. The experiment results reveal that Ce     

MgO-CeO2复合载体负载Cu2O催化剂的性能研究

采用柠檬酸燃烧法制备MgO-CeO2(10%,质量分数)复合载体和CeO2单载体,用浸渍还原法以水合肼为还原剂制备负载型Cu2O催化剂,以环己醇脱氢制环己酮为探针反应,考察其脱氧性能;采用TPR,XRD,CO2-TPD,环己酵/环己酮-TPD及BET等手段对催化剂进行表征.实验发现,与商品MgO和CeO2为载体的催化剂相比,复合载体负载的催化剂Cu2O/MgO-CeO2(10%)表现出更高的环己醇脱氢活性.这是由于复合载体负载的催化剂中CeO2的存在提高了催化剂的比表面积,有利于活性组分的分散;增强了催化剂中弱碱位的强度并增加了弱碱中心的数量.改变了催化剂的表面吸附能力,因而对环己醇脱氢具有更高的催化活性.3种催化剂都呈碱性,是其具有高环己酮选择性的原因之一.     

钆铈修饰氧化锌的制备及其可见光催化性能研究

以离子液体1-庚基-3-甲基咪唑溴盐([C7mim]Br)为反应介质,采用水热法制备钆铈修饰纳米ZnO光催化剂。通过SEM、TEM、XRD、UV-Vis等手段对所制备的样品的形貌、物相和结构进行表征。结果表明,以离子液体[C7mim]Br为反应介质制备的ZnO与(Gd3+,Ce4+)-ZnO均属纤锌矿结构;钆铈修饰则有效抑制了ZnO晶粒的生长,使得光响应范围发生红移,且增强了ZnO的可见与紫外光区光吸收。以氙灯为光源,有机染料活性艳蓝为目标降解物,考察纳米ZnO及(Gd3+,Ce4+)-ZnO的光催化活性。光催化活性测试显示(Gd3+,Ce4+)-ZnO对活性艳蓝的去除率(92.36%)远高于ZnO(52.49%),Gd3+、Ce4+共修饰能够显著提高ZnO的可见光活性。     

CeY分子筛的制备及其吸附脱硫性能研究

采用水热离子交换法制备CeY分子筛,讨论了交换温度、交换时间、NaY分子筛与Ce(NO3)3溶液固液比、Ce(NO3)3溶液浓度对Ce3+交换量的影响;考察了不同Ce3+交换量CeY分子筛的吸附脱硫性能;研究了吸附温度、吸附时间对NaY/Cu(I)Y/CeY分子筛吸附脱硫性能的影响;借助于IR表征手段,分析了模拟燃油中苯和噻吩物种在CeY分子筛和Cu(I)Y分子筛的吸附,结果表明,CeY分子筛的脱硫效率最高(达95.6%),同时对含苯模拟油中的噻吩吸附具有选择性;Cu(I)Y分子筛由于苯和噻吩产生的竞争吸附,在含苯模拟油中脱硫效率有明显降低.     

改性活性炭纤维负载锰铈复合氧化物低温选择性催化还原脱硝

采用Ce-MnO_x/ACFN对烟气进行低温选择性催化还原脱硝实验,分别考察了活性炭纤维(ACF)改性、Ce-MnO_x负载量和Ce/Mn摩尔比以及操作条件对脱硝效率的影响.在70~110℃条件下,Ce-MnO_x/ACFN作为选择性催化还原脱硝的催化剂具有良好的活性,其脱硝效率随烟气温度升高而升高.催化剂载体活性炭纤维经硝酸改性后脱硝效率有明显提高.随着Ce-MnO_x负载量增加和Ce/Mn摩尔比增加,脱硝效率先升高后降低.随着入口烟气NH₃/NO摩尔比增加,脱硝效率先升高后趋于稳定.当入口烟气中水蒸气体积分数大于8%时,脱硝效率随其增加而降低.      

MnOx?FeOy/TiO2?ZrO2?CeO2低温选择性催化还原NOz和抗毒性研究

用溶胶凝胶法制备TiO₂?ZrO₂?CeO₂（摩尔比4∶1∶1.25）载体,柠檬酸溶液浸渍法进一步负载MnO_x及MnO_x?FeO_y,进而合成了一种Fe掺杂的新型Mn基复合氧化物催化剂,考察其NH₃选择性催化还原NO性能及抗硫性能。它在含硫氛围中有良好的低温选择性催化还原（SCR）能力和抗中毒能力,Fe的引入促进了Mn与TiO₂?ZrO₂?CeO₂载体之间的相互作用,增加了催化剂表面Lewis酸性位点的数量。根据X射线光谱分析,Mn4+,Ce4+和吸附的氧的含量明显增加,对提高催化剂的性能非常有利。根据热重分析,在SO₂和H₂O同时存在的环境下,Fe的存在使硫酸铵和硫酸铈的产生量减少,抑制了锰的硫酸化,进一步提高了催化剂的抗毒性。MnO_x（12.5%）?FeO_y（0.8）/TiO₂?ZrO₂?CeO₂（4∶1∶1.25）催化剂在180 ℃下,同时通入体积分数10% H₂O和125×10?6 SO₂ 240 min,NO_z转化率可保持在75.6%。根据研究成果,新型锰基复合金属氧化物催化剂为进一步探索催化剂的SCR反应和抗毒机理提供了基础,促进了SCR工艺的工业应用。