催化氧化法去除甲醛最新研究进展

介绍了贵金属催化剂与过渡金属催化剂催化氧化去除甲醛的最新进展。详细讨论提高催化氧化法去除甲醛的方法,包括:常见载体负载贵金属、传统金属氧化物负载贵金属、特殊形貌负载贵金属以及过渡金属氧化物改性,并对催化氧化法去除甲醛提出展望。     

负载型贵金属催化剂在甲醛完全催化氧化上应用的研究进展

甲醛是一种主要室内空气污染物之一,其对人体的健康造成很大的危害。催化氧化法是一种有效治理甲醛的方法。负载型贵金属催化剂因其在室温下就可以对甲醛具有很强的催化氧化能力,所以被认为是治理甲醛的最有前景的催化材料。因此,文章的目的是介绍贵金属催化剂在治理甲醛方面的研究进展。最后对负载型贵金属催化剂在甲醛催化氧化上的应用进行展望。     

负载型贵金属低温催化氧化甲醛催化剂的研究

制备贵金属低温催化氧化甲醛催化剂,研究了催化剂结构特征及催化氧化甲醛机理,并考察了催化剂性能。采用沉积-沉淀法制备负载型贵金属低温催化氧化甲醛催化剂,优化组成及制备条件,采用XRD、FT-IR、H_2-TPR、拉曼等对催化剂进行表征分析。催化剂最佳制备条件:NaOH为沉淀剂,载体n(Cu)/n(Mn)摩尔比为1∶2,Pt负载量(质量分数)为1%,载体制备pH为9—10,贵金属负载pH为9.5。Pt_1/Cu_(0.5)Mn催化剂以非化学计量比Cu_(0.9)Mn_(1.8)O_4无定形态晶体特征峰存在,Pt金属在载体表面分布均匀,且贵金属与载体相互作用使催化剂表面氧缺位浓度增加,表面活性氧物种增多,催化剂在室温下表现出良好的稳定性和重复性。室温下甲醛和氧气在催化剂表面共吸附,甲醛首先被催化剂表面活性氧氧化为DOM,由于DOM很活跃,在催化剂上很快被表面氧氧化成甲酸根,甲酸根在催化剂表面氧和气相氧的共同作用下氧化生成CO,最终被完全氧化为CO_2。其中甲酸盐物种向CO转化步骤是整个反应的速控步骤。     

非贵金属催化剂催化氧化甲醛的研究进展

室内装修装饰材料释放出的甲醛是一级致癌物质,严重危害人类的身体健康。催化氧化法在较为温和的条件下可以将甲醛转化为无毒的CO₂和H₂O,是一种非常有效的消除甲醛技术。其中该技术采用的非贵金属催化剂因资源丰富,价格低廉,目前研究的最为广泛。本文综述了近年来非贵金属催化剂的研究进展,主要介绍了单一金属氧化物和复合金属氧化物的研发情况;对这些催化剂的合成、结构及甲醛催化氧化性能进行了分析,并总结了一部分甲醛催化氧化的反应机理。另外还对非贵金属催化剂未来的研究发展方向进行了展望：通过各种制备方法调控金属氧化物的结构、形貌、比表面积,进而暴露大面积活性面和丰富优化活性位来提高催化性能;同时借助一些先进的表征技术和理论计算方法探索非贵金属催化剂结构和催化性能之间的关系,深入探讨甲醛催化氧化反应机理等基础问题。     

低温CO催化氧化复合型非贵金属催化剂的研究进展

综述了复合型非贵金属催化剂在低温CO催化氧化反应中的研究进展,着重介绍了ABO3钙钛矿型负载氧化物、非钙钛矿型负载氧化物和尖晶石型氧化物这两类复合型非贵金属催化剂的制备方法及其催化性能,并对今后低温CO催化氧化非贵金属催化剂的研究方向作了展望。     

二氧化钛改性α-氧化铝载体对银催化剂催化乙烯环氧化反应性能的影响

为了排除载体孔结构变化对催化性能的影响,研究了二氧化钛改性α-氧化铝载体对银催化剂催化乙烯环氧化反应性能的影响。研究结果表明,二氧化钛表面改性α-氧化铝载体对载体的比表面积、孔结构无明显影响;载体表面改性导致催化活性组分银在载体表面均匀分散,分散状况明显改善;经二氧化钛改性后载体表面与银的相互作用增强;对单负载银催化剂,由改性载体制备的银催化剂的活性和选择性均下降,改性对催化性能明显不利;对于共浸渍法制备的多组分银催化剂,低温焙烧对催化性能不利,而由经1000℃高温焙烧的二氧化钛改性载体制备的银催化剂的催化活性明显提高。研究表明,载体表面等电点降低及其与银的强相互作用是造成催化剂上金属银良好分散的主要原因;此外,银催化剂助剂的存在减弱了二氧化钛改性载体与银之间的强相互作用、抑制了环氧乙烷（EO）深度反应的活性,两者协同作用提升了多组分银催化剂的催化反应性能。     

负载型铂催化剂催化氧化甲醛的研究进展

建筑和装饰材料中缓慢释放的甲醛是一种主要的室内空气污染物,长期暴露在较低浓度的甲醛环境里会严重危害人类的身体健康。催化氧化法是一种非常有效的消除甲醛技术,能在较为温和的条件下将甲醛完全转化为二氧化碳和水。负载型铂催化剂对甲醛催化氧化反应表现出较为优异的催化性能,受到广泛研究和关注。本文综述了近年来该类催化剂的研究进展,主要探讨了制备方法、载体种类和形貌、添加助剂及反应条件参数等因素对负载型铂催化剂上甲醛催化氧化性能的影响;并归纳了一部分甲醛催化氧化的反应机理。分析认为:负载型铂催化剂在低温条件下具有很强的活化分子氧的能力,从而使其对甲醛低温催化氧化反应表现出很高的催化活性。另外还对负载型铂催化剂未来的研究发展方向进行了展望:应通过优化和改进催化剂制备方法和策略,提高铂原子的利用率,产生更多的表面/界面活性中心,继而进一步提高催化剂的性能;借助一些先进的表征技术如氧同位素示踪技术和理论计算的方法深入研究甲醛催化氧化反应机理等基础问题。     

催化氧化法去除甲醛最新研究进展

介绍了贵金属催化剂与过渡金属催化剂催化氧化去除甲醛的最新进展。详细讨论提高催化氧化法去除甲醛的方法,包括:常见载体负载贵金属、传统金属氧化物负载贵金属、特殊形貌负载贵金属以及过渡金属氧化物改性,并对催化氧化法去除甲醛提出展望。     

高分散负载型钯基催化剂的制备及催化加氢研究进展

贵金属钯具有良好的催化性能和稳定性,是理想的加氢反应催化剂。贵金属钯成本较高,这一定程度上限制了其在大规模生产中的应用。为了提高贵金属钯催化加氢反应效率和催化稳定性,有效降低贵金属钯的单位消耗,开发高分散负载型钯基催化剂是有效途径之一。综述了近年来高分散负载型钯基催化剂的制备方法及其在加氢反应中的催化行为。     

二氧化钛改性α-氧化铝载体对银催化剂催化乙烯环氧化反应性能的影响

为了排除载体孔结构变化对催化性能的影响,研究了二氧化钛改性α-氧化铝载体对银催化剂催化乙烯环氧化反应性能的影响。研究结果表明,二氧化钛表面改性α-氧化铝载体对载体的比表面积、孔结构无明显影响;载体表面改性导致催化活性组分银在载体表面均匀分散,分散状况明显改善;经二氧化钛改性后载体表面与银的相互作用增强;对单负载银催化剂,由改性载体制备的银催化剂的活性和选择性均下降,改性对催化性能明显不利;对于共浸渍法制备的多组分银催化剂,低温焙烧对催化性能不利,而由经1000℃高温焙烧的二氧化钛改性载体制备的银催化剂的催化活性明显提高。研究表明,载体表面等电点降低及其与银的强相互作用是造成催化剂上金属银良好分散的主要原因;此外,银催化剂助剂的存在减弱了二氧化钛改性载体与银之间的强相互作用、抑制了环氧乙烷(EO)深度反应的活性,两者协同作用提升了多组分银催化剂的催化反应性能。     

Catalytic oxidation of low concentration formaldehyde over Pt/TiO2 catalyst

Formaldehyde(HCHO) is an important indoor pollutant.Catalytic oxidize low concentration HCHO is an effective way to eliminate indoor pollution.In this study,a series of Pt/TiO_2 catalysts are prepared by impregnation and reduced by NaBH_4.The effects of loading amount of Pt and cry stal type of TiO_2 on the physical and chemical properties and the catalytic performance in HCHO oxidation reaction are investigated.The results show that the quantity of active site and the oxygen vacancy of catalysts increa sed with increasing Pt content,which is beneficial to promote the further performance of catalysts.Nevertheless,with the further rises of Pt content,the specific surface area further decreases,and the proportion of Pt~(2+) species on the catalyst surface which is significant to catalytic properties also decreases,causing catalytic performance decreases.Compared with the catalyst supporting on rutile,the Pt/α-TiO_2 catalyst supporting on anatase has larger specific surface area,more Pt~(2+) phase and easier to form oxygen vacancy in the support,which cause better catalytic performance.The catalyst with Pt content of0.1 wt% and supported by anatase TiO_2 has the best catalytic performance.The HCHO conversion efficiency reaches 98% and 100% at 50℃ and 100 ℃, and the stabilization time is longer than 140 h.     

杂多酸催化剂催化氧化脱硫研究进展

介绍了杂多酸催化剂在燃料油氧化脱硫中的应用研究进展。详细叙述了过渡金属、碱金属和稀土金属杂多酸催化剂、杂多酸季铵盐催化剂、杂多酸离子液体催化剂和以碳材料、二氧化钛、二氧化硅、高分子材料等为载体的负载型杂多酸催化剂,阐述了各种杂多酸催化剂的特点及脱硫效果,指出综合应用杂多酸催化剂特性开发活性高、耗氧少、重复使用性强的优良新型杂多酸催化剂是催化氧化深度脱硫的重要研究方向。     

钛系聚酯催化剂催化活性的影响因素研究

以二氧化钛(TiO2)为消光剂,采用钛系催化剂STiC-01或锑系催化剂乙二醇锑,在2 L间歇式聚合反应釜中制备半消光PET切片。根据PET切片的特性黏数和色度(L值及b值),比较了催化剂的催化活性,并研究了催化活性的影响因素。结果表明:在相同的聚合工艺条件下,STiC-01的钛用量为5μg/g(相对于PET质量)时的催化活性与乙二醇锑的锑用量为250μg/g(相对于PET质量)时的相当,PET切片的特性黏数达0.676 dL/g,钛系PET切片的L值高于锑系PET的,b值相当;磷化合物和镁化合物的用量应适当控制;催化剂在酯化前加入,TiO2在酯化后加入,STiC-01的催化活性不受TiO2的影响;相比乙二醇锑,STiC-01的催化活性受原料质量的影响小。     

Direct ethanol fuel cells with catalysed metal mesh anodes

Platinum based binary and ternary catalysts prepared by thermal decomposition on titanium mesh were characterised and compared in terms of the electrochemical activity for ethanol oxidation. An enhancement in the catalytic activity was observed for the binary catalyst containing tin and ruthenium in their compositions with platinum. The catalysts were tested in single direct ethanol fuel cells and the result obtained with PtRu and PtSn showed that the mesh based electrodes show competitive performance in comparison to the conventional carbon based anodes.     

不同金属离子掺杂对TiO2选择性氧化光催化活性的影响

采用溶胶-凝胶法制备二氧化钛光催化剂,通过在基材中加入金属离子,对TiO2进行改性,研究以30 mg/L甲基橙与100 mg/L重铬酸钾为降解模型,掺杂不同价态离子对催化剂选择性氧化光催化性能的影响。实验结果表明：掺入低价离子的催化剂的氧化性提高并且还原性得到有效的抑制,有较强的选择性氧化光催化活性。     

金属氧化物催化剂上H_2S选择性催化氧化研究进展

选择性催化氧化法作为一种新型的脱除H_2S尾气技术,重点是开发具有高活性和多种性能特点的催化剂形成系列产品。总结了金属氧化物催化剂上H_2S选择性催化氧化反应的研究进展。重点介绍了不同载体、活性组分和助剂对催化剂活性的影响;阐述了H_2S选择性催化氧化的反应机理和失活机理,并对金属氧化物催化剂的未来发展方向上进行了展望。     

Using vanadium catalysts for the oxidation of hydrogen chloride with molecular oxygen

Regeneration of chlorine by oxidation of hydrogen chloride is an important problem in the production of chloroorganic products. The known catalysts for this reaction are insufficiently active and typically not stable enough, while data on the use of V catalysts for this process are absent. Here we report on our study of the stability and catalytic activity of the industrial sulfuric acid production sulfate-promoted vanadium catalyst IK-1-6 in the process of oxidation of hydrogen chloride with molecular oxygen. Under conditions of low conversion (less than 15%) with the reaction in the external diffusion region, the catalyst activity attained 660 g/(kg cat h) at 400°C, and the mass loss rate of the catalyst was (due to the formation of volatile vanadyl chloride) 4.6 % per hour, based on vanadium. Under high conversion conditions (over 60%), the vanadyl chloride formed in the top layer of the catalyst was hydrolyzed and precipitated on subsequent layers as the conversion of the reaction mixture increased, leading to a redistribution of vanadium over the catalyst bed height and hindering its removal form the reactor. The stable operation of the catalyst can be ensured by intermittently changing the flow direction of the reactant gas in the catalytic reactor or using an array of several reactors connected in series, intermittently changing their places in the inlet-outlet chain. Our results show that the industrial sulfate-promoted vanadium catalysts for the oxidation of sulfur dioxide are more active and stable than all known catalysts of the Deacon process (except for ruthenium catalysts) and could be used for catalytic oxidation of hydrogen chloride.     

电镀法制备FeCrAl合金负载的Co_3O_4催化剂及对丙烷的电焦耳催化氧化

金属载体负载型催化剂的电焦耳催化氧化是挥发性有机物控制技术,其核心是向金属载体中通入电流,产生焦耳热来实现负载的催化剂活化。受制于催化剂涂层与金属载体之间较低的黏附力,催化剂在金属表面的负载是技术难点。将Co和Ce电镀到FeCrAl合金表面,焙烧形成氧化物催化剂,并用于丙烷的电焦耳催化氧化。结果表明,对合金载体表面进行阳极氧化预处理,可以有效促进催化剂组分的分散,而且催化剂涂层上有空穴结构,有利于反应过程的传质; CeO_2的存在显著提高Co_3O_4催化剂对丙烷的催化氧化性能。通过进一步优化,电镀法可成为制备金属负载型催化剂的有效方法。     

Efficient catalysts with controlled porous structure obtained by anodic oxidation under spark-discharge

The anodic oxidation under spark discharge (ANOF technique) is presented as a promising alternative for the preparation of catalytic oxide layers on metallic supports. The influence of the substrate (Al, Ti, and Mg), electrolyte composition and the treatment time to obtain egg-shell catalysts with tailor-made properties for the effective oxydehydrogenation (ODH) of cyclohexane to cyclohexene is studied. Chromium, molybdenum and nickel were chosen as precursors for active species in order to obtain catalysts able to perform the substrate oxidation by electrophilic (chromium oxide), nucleophilic (molybdena) or both kind of oxygen species (nickel oxide). It was found that compared to nickel oxide, the chromium oxide containing egg-shell catalyst was less selective while the molybdenum oxide showed very high selectivity, but lower activity. The intrinsic activity of nickel containing egg-shell catalysts is an order of magnitude higher than that of a classic alumina supported nickel oxide catalyst obtained by impregnation. The selectivity to the intermediate cyclohexene is also favored on the egg-shell catalyst with a regular pore structure. Moreover, the selectivity performance of the catalysts can be improved by designing catalysts with shorter pores.