复合金属氧化物脱硝剂的制备及其性能研究

采用共沉淀法制备了铁锰铈复合金属氧化物催化剂,对其前躯体进行了热重（TG）和红外光谱（FTIR）研究,并采用扫描电子透镜（TEM）、穆斯堡尔谱（Mssbauer）和X-射线光电子能谱（XPS）等设备表征了催化剂的晶型和形貌.研究了不同温度下催化剂的催化活性,结果表明,在250~450℃的温度范围内,以铁锰铈氧化物为主体的催化剂具有较高的SCR催化活性,且性能稳定,脱硝效率可达到90%以上.     

负载型LaCoO_3的催化性能与EPR研究

用柠檬酸法制备了Ce0.6Zr0.4O2(简称CZ)和Ce0.6Zr0.35Y0.05O2(简称CZY)固溶体,分别在Ce0.6Zr0.4O2和Ce0.6Zr0.35Y0.05O2固溶体上负载不同质量的LaCoO3。用热重法测试了催化剂对碳烟的催化活性。采用程序升温还原法(H2-TPR)、比表面(BET)、X-射线衍射仪(XRD)和电子顺磁共振仪(EPR)对催化剂进行了测试。结果表明:随着钙钛矿组分La、Co在铈锆固溶体或铈锆钇固溶体表面负载量的增加,催化剂催化燃烧碳烟的起燃温度下降,催化活性增强;TPR结果显示,CZ或CZY为载体的催化剂体系,随着表面La、Co组分含量的增加,可还原氧总量也相应增加,催化活性也对应增加,表明催化剂对碳烟的催化活性与催化剂表面的氧化还原性密切相关;EPR结果也显示由于钇的掺杂增加了铈锆固溶体表面缺陷,提高了O-离子的浓度,有利于催化活性提高。     

复合载体负载型催化剂制备及其微波辅助催化氧化甲苯性能试验

将吸附材料分子筛粉末、吸波材料碳化硅粉末以及催化活性组分铜(Cu)、锰(Mn)、铈(Ce)盐溶液完全混合,通过制粒、煅烧后制得复合载体负载型催化剂;微波辐照条件下,应用该催化剂进行了甲苯废气的催化氧化性能试验研究.研究表明,复合载体负载型催化剂的优化制备条件为:高岭土为粘合剂,掺入3%的碳化硅,铜锰质量比为1︰1(各5%负载量),铈的掺杂量为1.67%,焙烧温度为500℃,焙烧时间为8h.反应温度210℃下,优化制备的复合载体催化剂催化氧化甲苯的转化率达95%,表现出良好的低温活性和催化氧化性能.     

K-Fe/ZrO2的制备及催化合成丙烯酸羟丙酯

以氟化钾为前驱体,硝酸铁为助催化剂,氧化锆为载体,浸渍法制备K-Fe/ZrO2固体碱催化剂,考察了焙烧温度、负载量对催化活性影响,采用X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)和Hammett指示剂法等手段对催化剂进行表征·并对催化丙烯酸(AA)与环氧丙烷(PO)反应合成丙烯酸羟丙酯(H PA)的工艺进行了研究.结果表明:焙烧温度为500℃,负载量为40％时,催化剂的催化活性最高.合成丙烯酸羟丙醑适宜的工艺条件为:反应温度100℃,反应压力0.05～0.25MPa,催化剂用量为2.0％,n(AA)∶ n(PO)=1.1∶1,反应时间为3.5h,在此条件下,环氧丙烷转化率达97.7％,丙烯酸羟丙醑产率达77.8％.     

稀土助剂对氧电极性能的影响

为了提高MnO2对氧气还原的催化活性,将硝酸锰和稀土硝酸盐(镧和铈)溶液浸渍到活性炭中,并在270℃下煅烧,制得氧电极催化剂,通过冷压方法制成气体扩散电极.用稳态极化测试了各个空气电极的电化学性能,结果表明铈的添加对MnO2的催化活性影响明显,硝酸铈添加10%时空气电极极化最小,在一般金属 空气电池的工作电流密度20～50mA·cm-2下,电位比单独MnO2催化剂可正移30～60mV,并且随着电流密度的增加,电位正移的越显著.采用交流阻抗测试了空气电极的阻抗特性,通过分析对阻抗图谱采用两个Nerstian阻抗的等效电路进行了拟和,得到相关动力学数据.数据显示添加稀土硝酸盐,减小了电化学极化阻抗和氧气扩散阻抗,提高了MnO2对氧气还原的催化活性.     

SO_2对Fe-Mo/ZSM-5催化剂上NO_x催化还原性能的影响

分别采用共浸渍法和气相离子交换法制备了Fe-Mo/ZSM-5(CI)和Fe-Mo/ZSM-5(VIE)样品,研究了SO2对Fe-Mo/ZSM-5催化剂上以NH3为还原剂的NOx-SCR反应的影响.同时利用暂态响应实验、SO2-TPD以及FT-IR等技术对SO2的影响行为进行了分析.结果发现,VIE样品较CI样品具有更好的SCR催化活性.SO2只在低于300℃时对Fe-Mo/ZSM-5催化剂的活性有影响,而在高于300℃对催化活性几乎没有影响,而且温度越高,SO2对催化剂活性的抑制作用越小.研究表明,SO2在低温下对催化活性的抑制作用主要来源于其在催化剂表面的吸附作用,SO2在催化剂表面形成吸附态SO2-4离子,少量的硫酸盐沉积在催化剂表面,减少了催化剂表面活性中心的数量.     

不含铈离子催化体系淀粉-丙烯腈接枝共聚反应的研究

淀粉—丙烯腈的接枝共聚反应,通常是在含铈的催化体系存在下进行的。笔者经过研究提出一种廉价的不含铈离子的催化体系(UC)也得到了良好的接枝共聚物.本文讨论了催化剂(UC)的浓度、温度、反应时间等对接枝反应的影响.     

窄分布聚醚合成用催化剂的制备及性能表征

为制备窄分布的聚醚产品,采用共沉淀法合成Mg/Al/Co复合金属氧化物,采用不同配体合成Fe/Zn双金属氰化络合物(DMC)作为催化剂,以正辛醇为起始剂、环氧乙烷为聚合单体合成聚氧乙烯醚.采用SEM和TEM表征催化剂的微观结构,采用薄层色谱法(TLC)分析聚醚产物的分子质量分布,并考察不同催化剂的催化活性以及反应温度对催化活性的影响.结果表明:Mg/Al/Co催化剂具有丰富的孔状结构,而DMC为不规则片状结构,无空隙;同等条件下以1,4-二氧六环为配体的DMC3反应速率是其他催化剂的2.4~3.8倍,具有较高的催化活性;随着反应温度的升高,催化剂的催化活性均先升高后下降,100℃时,催化剂活性最高;Mg/Al/Co催化所得聚醚产品的分子质量分布指数(EDI)可达87.5%,DMC3催化所得产物的EDI指数为86.4%,且催化剂循环使用3次以后催化所得产物的EDI指数均可达到85%以上.     

负载磷钨酸催化剂的制备及在BEA合成中的应用

采用浸渍焙烧法制备负载磷钨酸(PTA)催化剂用于以苯酐和乙基苯为原料,氯苯为溶剂合成2-(4'-乙基苯甲酰基)苯甲酸(BEA)的反应中.实验结果表明,当PTA负载量为30%(质量分数),焙烧温度为300℃时,以SiO2为载体负载PTA后,其催化活性增加逾一倍.实验采用XRD对负载量的影响、NH3-TPD对焙烧温度的影响进行了分析,用FT-IR和BET对PTA/SiO2催化剂进行了表征.考察了PTA/SiO2催化剂的重复使用性能,结果表明,PTA/SiO2在重复使用后仍保持了原有的催化活性.     

不同前驱体制备的Al/K碳烟燃烧催化剂的催化性能

以Al(NO3)3(或Al2O3)和KNO3(或KOH)为原料,采用直接涂抹法,制取不同比例的Al/K碳烟催化剂。通过程序升温氧化(TPO)研究了焙烧温度、老化时间对催化剂催化活性的影响,同时用XRD对催化剂的成分进行分析。结果表明,Al/K摩尔比为3∶1、1∶1和3∶1的Al2O3/KNO3,Al(NO3)3/KNO3和Al2O3/KOH催化活性都较高。但是,高温焙烧或老化时,由于降低催化剂的比表面积导致催化剂催化活性明显降低;Al2O3/KOH经过焙烧形成K2Al2O4,故表现出较好的催化活性,但是吸水能力较强。     

Roles of Metallic Oxides in the Elimination Reactions of NO

The catalytic effect of several metallic oxides(Fe2O3, Cr3O3 and Ni2O3) on elimination of NO has been studied in a flow type reactor, and the roles of metallic oxide in the elimination reactions of NO has also been discussed. The results show that in the system of NO-CO-CO2-N2, the catalytic reaction of NO/CO on the metallic oxide plays a leading role in NO elimination especially for Fe2O3 and Cr2O3 samples. However, Ni2O3 and its pre-reduced samples show extremely remarkable catalytic effect on direct decomposition of NO.     

Morphology, chemical compositions and size distribution of rare earth oxides in pure iron

The pure iron was melted and deoxidized by metallic A1 and rare earth elements La, Ce and Y respectively at 1600℃ in a vertical resistance furnace. The morphology, chemical composition and size distribution of the inclusions in deoxidized liquid iron have been investigated by using of SEM and image-analysis techniques. The investigated results show that the deoxidation products in molten iron are complex inclusions of rare earth oxide or A12O3 combined with FeO finely distributed. The proper holding time and rapid cooling rate can make inclusions finer. La, Y and A1 are more effective than Ce for obtaining finely distributed inclusions.     

Y_2O_3和CeO_2在稀土钨材加工过程中的作用

通过SEM、X射线衍射等方法,分析了Y2O3和CeO2在单元（W－Y2O3;W－CeO2）和复合（W－Y2O3－CeO2）稀土钨材加工过程中的影响和作用.结果表明,Y2O3的添加较大地阻碍了还原过程钨粉粒度以及烧结时坯条晶粒的长大,DeO2的阻碍作用较小;在垂熔烧结后的坯条中,稀土元素主要以稀土钨酸盐或氧化钨酸盐的形式存在,它们的热稳定性影响着材料的热加工性能．     

ZrW2-xMoxO8的合成、表征与热膨胀特性

立方结构的ZrW2-xMoxO8氧化物材料具有各向同性负热膨胀效应，但难以用固相化学反应法制备．采用水热法合成了Zr(W，Mo)2O7(OH)2(H2O)2，热重-差热分析(TG—DTA)表明，Zr(W，Mo)2O7(OH)2(H2O)2的DTA曲线上有明显的ZrW2-xMoxO8结晶转变点，且结晶点随Mo含量的增加而降低．严格控制加热工艺条件，将Zr(W，Mo)2O7(OH)2(H2O)2作为前驱体低温合成了ZrW2-xMoxO8系列氧化物材料，高温X射线衍射分析表明ZrW2-xMoxO8具有强烈的负热膨胀效应．     

锌铝复合氧化物的制备及表面酸碱性的研究

利用共沉淀法制备了锌铝复合金属氧化物,借助XRD对合成物性质进行表征,并以异丙醇脱氢脱水反应为探针反应,评价催化剂表面的酸碱催化行为。实验表明,反应温度为320℃、焙烧温度为400℃时,随着Zn／Al的增大,异丙醇的转化率先增大后减少,当Zn／Al=4时异丙醇的转化率达到最大75．46％;另外丙酮的选择性是逐渐增大的,而丙烯的选择性是逐渐减少的,复合金属氧化物表面的碱中心含量逐渐增大,而酸中心含量逐渐减小。     

固体(NH_4)_2SO_4-TiO_2体系的IR研究

本文用真空红外光谱（IR）、吡啶吸附红外光谱技术对不同温度下用浸渍法制得的（NH4）2SO4一TiO2样品进行了研究。将研究结果与其催化性能作了关联。研究结果显示，热处理时存在着（NH4）2SO4在TiO2表面上自发分散过程。同时在表面形成了与酸性有关的S-Ti配合物。随着处理温度的升高，表面S-Ti配合物的含量逐步增大，表面酸性也不断增加，到573K时表面S—Ti配合物的含量达到最大值，表面酸性也最强，此时化反应活性最大。超过573K时，随着处理温度升高，表面S-Ti配合物分解，表面酸性减弱，此时催化反应活性也相应地降低。     

二氧化碳气体中氮氧化物去除的研究

二氧化碳的净化难点在于脱除有害物质氮氧化NOX.研究了尿素水溶液还原法去除氮的效果氮氧化物浓度可从650×10-6降至3×10-6以下,去除率达99%以上.     

A位无序掺杂锰氧化物La2/3-xYxCa1/3-ySryMnO3的微结构和居里温度研究

采用固相反应法制备了A位无序掺杂锰氧化物La2/3-xYxCa1/3-ySryMnO3系列样品;利用Rigaku Dmax-rB 12 kW转靶X-ray衍射仪和振动样品磁强计Lakeshore7300对样品进行表征,并通过Rietveld方法对X-ray衍射谱进行结构精修。讨论了A位掺杂无序度σ2对样品的相、微结构（Mn—O键长、Mn—O—Mn键角等参数）和居里温度的影响。结果表明：随着掺杂浓度x和无序度σ2的增加,样品仍然保持单相性较好的钙钛矿正交结构,晶格常数a,b,c和晶胞体积V没有发生大的变化;Mn—O—Mn键角增加和Mn O键长减小;样品的居里温度下降,但x=0.20时,La2/3-xYxCa1/3-ySryMnO3居里点反而拉伸增大。     

La1 - x KxCoO3 钙钛矿型催化剂在柴油车尾气净化中的性能

采用低温燃烧合成法制备了纳米级不同K 取代量的La_{1 - x} K_xCoO₃ 催化剂,通过H₂ -TPR,XRD,BET 和化学分析等多种方法对催化剂的组成和结构进行了表征,利用程序升温氧化反应( TPO) 评价了催化剂同时净化碳颗粒物和NOx 的催化活性,考察了K⁺ 掺杂后晶体结构和表面氧化性能的变化对催化剂性能的影响。结果表明,K+ 部分取代La^{3 +} 会影响La_{1 - x} K_xCoO₃的晶体结构和组成。当x ≤0. 3 时,La_{1 - x} K_xCoO₃仍为单一的斜方晶型钙钛矿结构,晶格参数和晶粒度增大;当x ≥0. 4 后,出现不能进入晶格析出的Co3O4 晶体。La_{1 - x} K_xCoO₃钙钛矿 型催化剂对碳烟和NOx 同时净化具有良好的催化活性,La0. 7 K0. 3CoO3 催化剂氧的非化学计量值λ最大为0. 017 6,表面氧空位量最多,催化活性最好,碳烟在催化剂上的起燃温度下降到290 ℃,NOx 的转化率为53 %。