低浓度挥发性有机物吸附浓缩材料的研究进展

由于挥发性有机物（VOCs）会对环境造成严重的危害，因此VOCs的处理一直备受人们的关注，但发展高效的VOCs处理技术仍然存在严峻的挑战。本文针对大风量、低浓度VOCs的处理展开了综述，重点围绕吸附、催化燃烧处理展开讨论。对于大风量的低浓度VOCs，虽然浓度较低但VOCs排放量非常巨大。通过VOCs浓缩技术，提高浓度减少风量成为降低VOCs处理成本的有效途径。其中，发展高性能VOCs吸附材料是VOCs浓缩技术的关键。阐明了活性炭、分子筛等重要吸附材料的性质及其吸附VOCs的原理，并对吸附材料性质和VOCs种类对吸附效果的影响进行了探讨。展望了活性炭浓缩-催化燃烧技术和分子筛转轮浓缩-催化燃烧技术在大风量的低浓度VOCs处理中的应用前景。     

Pt/CrCeAlO催化剂对二氯甲烷的催化氧化性能

催化氧化是消除挥发性有机废气的有效手段,而二氯甲烷是含氯有机废气的代表性化合物。采用沉淀法制备了不同CrO_x含量的CrCeAlO催化剂,并用浸渍法制备了Pt/CrCeAlO催化剂,将其用于二氯甲烷催化氧化。结果表明,催化剂均表现出较好的活性,Cr_0.03Ce_0.05Al_0.95O₂催化剂在390 ℃时即可完全氧化二氯甲烷。而负载Pt后的催化剂活性明显提高,2.0Pt/Cr_0.03Ce_0.05Al₀.₉₅O₂催化剂表现出最好的活性,在340 ℃条件下,转化率即达100%。采用XRD、SEM、TEM、H₂-TPR和NH3-TPD对催化剂进行表征,表明催化剂的活性主要受其表面酸性和氧化还原性的影响,表面酸性位提供二氯甲烷化学吸附位,而催化剂表面氧化还原性则有利于反应中氧物种的活化。催化剂中添加Pt后,由于Pt、CeO₂ 和 CrO_x物种间的相互作用而增强了催化剂的氧化还原性,从而进一步促进了反应活性的提高。     

CO and C3H8 total oxidation over Pd/La-Al2O3 catalysts： Effect of calcination temperature and hydrothermal treatment

A series of Pd/La-Al2O3（PLA） catalysts with La-Al2O3（LA） support calcined at different temperatures（500, 700, 900 and 1050 oC） were prepared using an incipient wetness impregnation method. The activity of the fresh and hydrothermally aged PLA catalysts were tested for total oxidation of CO and C3H8. The activity of the fresh PLA catalysts for CO and C3H8 oxidation increased with increasing calcination temperature of the support, while the activities of the aged catalysts declined and became essentially the same. CO chemisorption results revealed that the suppressed activities of the aged catalysts were mainly due to the decline of palladium dispersion. The turnover frequency（TOF） of CO oxidation increased with increasing reduction ability of the catalysts, with a fresh catalyst calcined at 1050 oC having the highest value（0.048 s–1）. However, the TOF of C3H8 total oxidation was affected by not only the redox properties of catalysts but also the size of Pd particle, and large Pd particles possessed higher TOF value of C3H8 oxidation, with the highest value（0.125 s–1） being obtained on an aged catalyst calcined at 500 oC.     

MnO_x对Pt/CeZrO_2催化剂在水汽和CO_2环境下CO氧化的影响

以CeZrO_2固溶体为载体,发现MnO_x的添加能促进Pt/CeZrO_2催化剂的CO氧化性能,并研究了MnO_x含量对催化剂CO氧化活性及抗H_2O和CO_2性能的影响。结果表明,随着MnO_x含量增加,催化剂活性呈现先升高后降低的趋势,在MnO_x含量为0.5%(质量分数)时活性最佳。MnO_x的添加降低了Pt颗粒尺寸并影响催化剂还原性能从而促进反应活性。水汽和CO_2对Pt/CeZrO_2催化剂的CO氧化活性有抑制作用,而MnO_x的加入能显著提高催化剂的抗水汽和CO_2的能力。反应动力学结果表明,在Pt/CeZrO_2催化剂上,反应气中引入H_2O和CO_2后,CO的反应级数有明显升高,说明H_2O和CO_2在催化剂表面与CO竞争吸附,导致CO反应活性下降;而在Pt/MnO_x/CeZrO_2催化剂上,CO的反应级数略有升高,说明MnO_x的添加能有效抑制H_2O和CO_2与CO的竞争吸附,从而改善了催化剂的抗H_2O和CO_2性能。     

Cr_2O_3催化剂催化氟化2-氯-1,1,1-三氟乙烷合成四氟乙烷

以SBA-15为模板剂、蔗糖为造孔剂,采用超声辅助的真空浸渍法制备了高比表面积的Cr_2O_3纳米棒催化剂(Cr_2O_3-MR),用于气相氟化2-氯-1,1,1-三氟乙烷(HCFC-133a)合成四氟乙烷(HFC-134a)的反应,并与Cr_2O_3纳米棒催化剂(Cr_2O_3-R)进行对比。结果表明:Cr_2O_3-MR催化剂的比表面积为55.5 m~2·g~(-1),明显高于Cr_2O_3-R的比表面积(16.4 m~2·g~(-1))。同时在反应温度为320℃时,Cr_2O_3-MR上HCFC-133a的转化率(28.0%)也高于Cr_2O_3-R催化剂(24.0%),这归因于该催化剂较大的比表面积和表面酸量。进一步根据催化剂表面酸量计算的转化频率(TOF)发现,Cr_2O_3-MR上的TOF(1.08×10~(-4)s~(-1))略高于Cr_2O_3-R(1.06×10~(-4)s~(-1)),表明催化剂活性与表面酸性密切相关,且表面强酸性可能比表面弱酸性具有更高的催化活性。     

纳米Ce0.9Cu0.1O2-δ 固溶体的制备、表征和CO低温氧化性能

采用改进的柠檬酸溶胶-凝胶法(即前驱体先在N₂气氛下高温预处理)制备了高比表面积纳米Ce_0.9^Cu_0.1O_2-δ固溶体。采用XRD、TEM和Raman等对催化剂进行表征，并考察了它们的低温CO氧化性能。研究结果表明，改进的柠檬酸溶胶 凝胶法可以制得晶相比较完整的Ce_0.9^Cu_0.1O_2-δ 固溶体，晶粒小于10 nm，明显小于常规方法制得的样品。随着样品焙烧温度的提高，表征氧缺位的600 cm^－1左右Raman峰的位置向高波数方向迁移。采用改进方法制得的Ce_0.9^Cu_0.1O_2-δ 固溶体具有更高的CO氧化活性，其原因归结为晶粒的减小，容易形成氧缺位和表面高分散CuO的增加，从而促进了CO的氧化。     

改性天然丝光沸石对氨的吸附性能

以缙云天然丝光沸石为载体,考察了载体预处理、不同活性组分、负载量等因素对氨、吡啶、二乙胺吸附容量的影响。结果表明,负载CuSO_4对氨的吸附容量明显提高,具有物理吸附和化学吸附双重功能,但吡啶、二乙胺略有下降。随着焙烧温度的提高,其对氨的吸附能力也提高,水份的存在对氨的吸附容量影响不大。     

ACr_2O_4尖晶石氧化物(A=Co,Zn,Mn,Cu)上二氯甲烷的催化燃烧:A位阳离子的影响

采用溶胶-凝胶法制备4种不同ACr_2O_4尖晶石氧化物(A=Co,Zn,Mn,Cu),考察A位阳离子对ACr_2O_4尖晶石氧化物的性质以及对二氯甲烷催化燃烧性能的影响,并对催化剂进行SEM、HRTEM、H_2-TPR、NH_3-TPD以及XPS等表征。结果表明,A位离子显著影响催化剂的可还原性和表面酸性,催化剂催化活性顺序为CoCr_2O_4Zn Cr_2O_4Mn Cr_2O_4CuCr_2O_4。结合表征结果,认为催化剂活性与其可还原性能和表面酸性存在密切关系。CoCr_2O_4由于具有最佳的可还原性和较高的表面酸性,具有最高的催化活性;而CuCr_2O_4由于具有最低的表面酸性导致其催化活性最低。     

Characterization and Preparation of Ce-Zr-O Solid Solution

ＣｅｒｉｕｍｏｘｉｄｅｗｉｔｈＣａＦ2 ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｉｓｃｕｒ ｒｅｎｔｌｙｂｅｉｎｇｕｓｅｄａｓａｐｒｏｍｏｔｅｒｉｎｏｘｉｄａｔｉｏｎ .ＴｈｅｃａｐａｂｉｌｉｔｉｅｓｏｆｔｈｅｒｅｄｏｘｃｏｕｐｌｅＣｅ4 Ｃｅ3 ａｒｅｓｔｒｏｎｇｌｙｅｎｈａｎｃｅｄｉｆｏｔｈｅｒｅｌｅｍｅｎｔｉｓｉｎｔｒｏ ｄｕｃｅｄｉｎｔｏＣｅＯ2 ｌａｔｔｉｃｅｂｙｆｏｒｍｉｎｇｓｏｌｉｄｓｏｌｕ ｔｉｏｎ .ＳｅｖｅｒａｌａｐｐｒｏａｃｈｅｓｈａｖｅｂｅｅｎｕｓｅｄｔｏｐｒｅｐａｒｅＣｅＯ2 ＺｒＯ2 ｍｉｘｅｄｏｘｉｄｅ…