MOF衍生铜基复合催化剂的制备及其催化氧化CO研究

采用蒸汽诱导法合成铜金属有机骨架材料(Cu-MOF),通过浸渍法将铈引入Cu-MOF骨架结构中得到复合前驱体，再通过高温热处理，制备出新型铜基复合氧化物。研究发现铈的掺杂可以调变铜基复合物的晶型结构，以此作为催化剂，考察铈负载量对铜铈复合氧化物催化效果的影响，并获得催化剂的最佳配伍。优化制备的复合催化剂在180℃和空速50000 h^-1条件下，CO脱除效率超过99%,展现出高效的催化氧化CO活性。此外，在Cu-MOF合成中掺入TiO₂,可以调变氧化铜形成，促进催化剂的催化氧化CO性能。     

催化胶凝剂对大掺量电石渣砖强度的影响

利用自制的催化胶凝剂有效激发电石渣和粉煤灰的活性,从而增加电石渣的掺量,研制出大掺量的电石渣砖。试验结果表明,当掺入50%电石渣,另掺入4%Na2SiO3和1%NaAlO2时,所制得的电石渣砖28 d抗压强度达20.23 MPa,并通过XRD图谱对水化产物和水化机理进行了研究。     

Ti-Al-Si-Ox脱硝催化剂载体的组分优化及性能研究

采用挤出成型法制备系列Ti-Al-Si-O_x脱硝催化剂载体, 评价其NH₃选择性催化还原NO的活性。通过正交实验优化Ti-Al-Si-O_x配方, 采用液N₂-BET、ESEM及XRD分别表征载体的比表面积、孔容孔径分布、微观形貌和固相结构; 采用阿基米德法测试载体的吸水率、开气孔率和体积密度。结果表明, 当Ti/Al/Si摩尔比为1:0.2:0.1时, TiAl_0.2Si_0.1O_x载体NH₃-SCR脱除NO活性及轴向抗压碎强度匹配最好。当空速为7200 h^-1, 载体在450~550℃内NH₃-SCR脱除NO效率均＞80%, 494℃脱除NO效率达到最大值85.8%; 载体抗压碎强度为6.17 MPa, 比表面积为89.1 m²/g, 开气孔率达63.0%, 吸水率达48.3%, 介孔最可几分布为8.1 nm, 次可几分布为3.7 nm。TiAl_0.2Si_0.1O_x脱硝催化剂载体具备优异的性能。     

锆掺杂对介孔二氧化钛催化性能的优化

采用溶胶-凝胶法制备二氧化钛晶须及钛锆复合氧化物,研究锆掺杂对介孔二氧化钛催化性能的优化,采用X 射线衍射(XRD)仪、扫描电镜(SEM)、能谱(EDS)分析、以NH3为分子探针傅里叶红外(FT-IR)及N2物理吸附(BET法)等测试手段,分别考察锆掺杂对二氧化钛晶型、晶粒形貌、固体表面酸性、比表面积的影响.结果表明,锆掺杂可以稳定锐钛矿晶型,改变TiO2结晶形貌,增强二氧化钛固体酸性,增大介孔二氧化钛比表面积,从而优化介孔二氧化钛的催化性能.基于TiO2作为脱硝催化剂,以NH3为还原剂进行NO的选择性催化还原脱除,锆掺杂明显拓宽催化活性温度窗口,往高温区偏移50～100 ℃,最高催化活性提高26.9%.     

Mn-Ce-Ni-O_x/PPS滤料低温脱硝影响因素研究

以PPS滤料为载体,浸渍Mn-Ce-Ni-Ox粉体悬浮液,经干燥、涂覆PTFE固定化涂层,制备Mn-Ce-Ni-Ox/PPS除尘脱硝双功能滤料。主要研究Mn-Ce-Ni-Ox/PPS滤料的低温脱硝性能。分别探讨Mn-Ce-Ni-Ox负载量、气流速度、水蒸气、SO2等因素对Mn-Ce-Ni-Ox/PPS滤料100-200℃NH3-SCR脱除NO活性的影响。     

稀土掺杂Al2TiO5-TiO2-SiO2多相泡沫陶瓷的制备与性能

用有机先驱体浸渍法制备了CeO2和Er2O3等稀土掺杂的Al2TiO5-TiO2-SiO2多相泡沫陶瓷.研究了CeO2和Er2O3等稀土掺杂对Al2TiO5-TiO2-SiO2多相泡沫陶瓷力学性能的影响.结果表明:CeO2和Er2O3掺杂可以显著增强Al2TiO5-TiO2-SiO2多相泡沫陶瓷的抗弯强度,在1 250℃,以质量分数为0.5?O2 0.5%Er2O3掺杂,陶瓷样品的抗弯强度最佳,达到177.4MPa;在50～1 000 ℃,热膨胀系数为5.2×10-6/℃,显气孔率超过76%.     

W掺入对Ti0.8Zr0.2Ce0.2O2.4/Al2O3-TiO2-SiO2催化脱硝性能的优化

以Al₂O₃-TiO₂-SiO₂(ATS)为载体、Ti_0.8Zr_0.2Ce_0.2O_2.4(TZC)为催化活性组分, 采用挤出成型法制备系列整体式TZC/ATS及W掺入催化剂样品。研究了W掺入对催化剂TZC/ATS 的氨气选择性催化还原(NH₃-SCR)脱除NO活性及抗K₂O、CaO等毒性的影响, 比较了Ti_0.8Zr_0.2Ce_0.2W_0.08O_2.64/ATS(TZCW_0.4/ATS)催化剂与V₂O₅(WO₃)/TiO₂催化剂的抗K₂O、CaO等中毒性能, 并采用N₂-BET、XRD、SEM和NH₃-TPD等技术手段分别表征了催化剂的比表面积、固相结构、微观形貌及表面酸性。结果表明, 当活性组分中Ti/Zr/Ce/W元素摩尔比为4:1:1:0.4时, TZCW_0.4/ATS催化剂NH₃-SCR脱除NO的效率最高、稳定性最好。W掺入显著增强了催化剂的抗K₂O及CaO毒性能力, 且TZCW_0.4/ATS催化剂抗K₂O及CaO的中毒能力明显强于V₂O₅(WO₃)/TiO₂催化剂。分析表明, W掺入提高了TZCW_0.4/ATS催化剂的比表面积, 增加了催化剂的表面酸量, 从而优化了催化剂的脱硝性能。     

Sm~(3+)掺入对MnO_2/TiO_2催化剂低温脱硝性能的影响

采用挤出成型法制备Sm3+掺杂MnO2/TiO_2催化剂(Sm-Mn/Ti),研究Sm3+掺入对MnO2/TiO_2催化剂低温脱硝性能的影响,采用X射线衍射、氮气吸附脱附、可见光拉曼光谱以及扫描电子显微镜等对催化剂进行表征。结果表明,Sm3+的掺入抑制了TiO_2的颗粒长大,不仅增大了催化剂的比表面积,同时提高MnO2/TiO_2催化剂的缺陷浓度,有利于催化剂表面反应气体的吸附以及催化反应的进行。因此,适量Sm3+掺入会明显提升MnO2/TiO_2催化剂的低温脱硝活性、抗硫中毒、抗碱金属中毒能力,拓宽其活性温度窗口。5 000 h-1条件下,4%Sm-Mn/Ti催化剂在195℃达到最高脱硝率99%,并且在115℃脱硝率达到86%。     

免烧电石渣-粉煤灰砖的制备及性能研究

利用自制的无机催化激活剂有效激发电石渣和粉煤灰的活性,研制电石渣掺量高且性能优良的免烧电石渣-粉煤灰砖.对制得的砖块进行了强度、密度、吸水率、抗冻性和泛霜等各项性能测试.试验结果表明,掺入催化活化剂后砖的孔隙率降低,各项性能得到明显改善,当电石渣掺量为40%、激活剂C掺量为10%时,砖块的28d抗压强度可达23.3 MPa.并通过XRD对砖的水化产物进行了分析.     

Regeneration of the deactivated TiO2-ZrO2-CeO2 /ATS catalyst for NH3-SCR of NOx in glass furnace

Larger amounts of alkalis, alkali earth metals and sulfides in flue gas from glass furnace were easier to deactivate selective catalytic reduction (SCR) catalyst compared to the flue gases from other stationary sources. Catalyst regeneration has been an emerging research topic for flue gas denitrification in glass furnace. Regeneration of the deactivated TiO2-ZrO2-CeO2 /Al2TiO 5 -TiO2-SiO2 (ATS) complex phase ceramics catalysts used for NH3 -SCR of NO x in glass furnace was studied in this work. Effects of regeneration methods, including washing with different aqueous solutions and sulfuric acid, thermal regeneration, thermal reduction regeneration, and thermal regeneration with SO2 , on catalytic performance were comparatively investigated. In comparison of catalytic activities between the catalysts before and after regeneration, results showed that washing was the most effective regeneration method, and the sulfuric acid concentration of the washing solution was an important factor. Washing time directly affected catalyst regeneration efficiency and catalyst life. The regenerated TiO2-ZrO2 -CeO2 /ATS catalyst regained more than 90% NO conversion after being washed with 10 wt.% H2SO4 for 30 min.