炭涂层型整体式催化剂的研究进展

碳元素是一切有机生命体的骨架元素,由其演变而成的炭材料具有多样性,一直以来都备受研究。炭材料来源广泛,具备高比表面积、发达孔隙结构以及良好热-化学稳定性等特征。因此,被广泛运用于催化、吸附和分离等诸多领域。尤其是作为催化剂载体,在很多反应中都展现出优异的性能。然而传统催化剂的形态限制了其在多相连续反应中的应用,对此,有学者尝试将炭材料与整体式框架结构有机结合。制备得到的新型炭涂层型整体式催化剂,有效地弥补了传统催化剂形态上的缺陷,进一步拓宽了其应用范围。基于此,将对炭涂层型整体式催化剂的制备方法和研究现状进行阐述,详细介绍该催化剂的实际应用效果以及影响其性能的相关因素,最后对炭涂层型整体式催化剂的研究前景进行展望。     

整体式脱硝催化剂二氧化钛涂层制备

以硅溶胶为黏结剂,采用浆液浸涂法对堇青石蜂窝陶瓷基体进行涂覆,制备整体式脱硝催化剂的TiO₂涂层。考察固含量、pH和不同添加剂等对TiO₂浆液及涂层性质的影响,结合超声振荡、比表面积、扫描电镜和X射线衍射等手段对TiO₂涂层进行表征。结果表明,随着固含量的增加,浆液黏度的增加速率逐渐加快,固含量超过22.82%时,浆液发生团聚,不可进行涂覆;随着pH的增大,浆液黏度先降低后增加,在pH为1.05时,浆液黏度最低;浆液中加入适量的聚乙烯醇、六次甲基四胺和铝溶胶均可提高涂层负载量,降低涂层脱落率。其中,在浆液中添加质量分数5%的铝溶胶可以使涂层负载质量分数增至8.58%,比表面积达10.22 m²·g^-1,而涂层脱落率仅为12.84%,该涂层可作脱硝催化剂的良好载体。     

金属基整体式催化剂的研究进展

系统地介绍了金属基整体式催化剂的结构、制备、性能及其数值模拟方面的研究进展,阐述了该类催化剂在工业催化领域中的应用。通过对研究现状的分析,提出了金属基整体式催化剂的制备仍需进一步解决的几个关键问题,指出金属基整体式催化剂在吸/放热反应耦合过程中的应用极具发展潜力。     

堇青石整体式催化剂的研究进展

近年来,堇青石整体式催化剂由于具有低热膨胀性、比表面积大、优良的机械强度和高熔点等特点,在尾气废气处理、化工产品的合成、新能源处理、生化等多个领域得到了广泛应用,并表现出了良好的性能。综述了堇青石整体式催化剂制备的过程及研究进展,并对堇青石整体式催化剂的前景做了展望。     

Rh涂层对整体式三效催化剂性能的影响

分别将三种不同Rh涂层制备成双涂层整体式三效催化剂,对不同涂层材料分别迚行比表面积(BET)分析、H2-TPR测试分析并考察各三效催化剂对C3H8催化转化的影响。结果表明Rh涂层材料影响了整体式三效催化剂C3H8催化转化的抗高温老化性能、起燃温度、完全转化温度及空燃比窗口。     

整体式催化剂性能及应用的研究进展

由整体式催化剂的结构特点出发．系统地阐述了整体式催化剂具有的一系列超越传统颗粒状催化剂的独特优越性,提出了其在三相反应中有待解决的几个关键性问题。同时概述了整体式催化剂在环保领域和化工产品合成领域的应用、研究现状和展望。     

无过渡涂层铂基整体式催化剂的制备和应用

采用化学镀技术在堇青石蜂窝陶瓷基体上直接负载贵金属铂制备无过渡涂层的铂基整体式催化剂,并对其在甲苯催化燃烧净化反应中的催化性能进行系统研究。结果表明,由最佳焙烧温度350℃制备的铂基整体式催化剂,在铂负载量仅为0.12%时即可使甲苯在180℃反应完全,并在93 h的催化剂稳定性测试中始终保持甲苯转化率在99%以上。而且该催化剂在反应空速为3 000~40 000 h-1和甲苯进样初始质量浓度为0.5~8.0 g/m3的较宽范围内都表现出很好的适用性。通过XRD和XPS表征分析进一步说明,在制备的铂基整体式催化剂中,铂活性组分在基体表面均匀分散,而且催化剂的甲苯燃烧净化活性受表面适当比例的金属Pt0和PtO两相的协同控制。     

涂层对单Pd整体式三效催化剂性能的影响

利用浸渍法制备了一系列不同铈锆粉/氧化铝质量比的单Pd催化剂涂层材料,将其制备成整体式三效催化剂,并对各涂层材料及整体式催化剂分别进行比表面积(BET)分析、牢固度测试、催化性能评价。结果表明,铈锆粉/氧化铝质量比影响了催化剂的抗高温老化性能、起燃性能、空燃比特性和涂层牢固度。     

整体式催化剂在催化燃烧中的研究进展

挥发性有机物对环境和人体健康都有极大的危害。催化燃烧是当下应用于VOCs治理的常用技术之一。整体式催化剂具有热膨胀系数小、高耐火性、热稳定性和机械强度好等优点。主要针对整体式催化剂的组成、制备技术以及在催化燃烧中的应用进行了总结,同时对整体式催化剂的发展前景进行了展望。     

Fe-Ce涂覆型整体式脱硝催化剂性能

将Ti O2溶胶负载在堇青石载体上,再加入Fe和Ce作为活性组分,制得整体式铈铁催化剂Ce(x)-Fe/Ti O2/CC(x=0、1、2、4、6、8)。采用XRD和BET对催化剂进行表征,使用固定床连续流动反应器考察催化剂的脱硝活性。结果表明,铈铁组分能够很好地负载于Ti O2涂层上,不破坏其结构;添加Ce的催化剂均有较好的催化活性,具有更大的比表面积和表面吸附氧。Ce与Fe物质的量比为4的催化剂Ce(4)-Fe/Ti O2/CC在(200~350)℃脱硝率大于90%,优于其他组分的催化剂。因此,采用添加Ce并且Ce与Fe物质的量比为4的催化剂可以拓宽催化活性温度窗口,提高催化剂的脱硝活性。     

炭化温度对多孔炭涂覆蜂窝陶瓷整体式催化剂的影响

以糠醇树脂为炭前驱体,在不同炭化温度下制备出系列涂层型多孔炭涂覆蜂窝陶瓷整体式催化剂。N2-物理吸附和程序升温脱附(TPD)的表征结果表明,炭化温度对多孔炭涂层的物理-化学性质均有较大影响,随着炭化温度升高,多孔炭涂层孔结构的形成趋于完全,同时涂层表面酸性含氧基团的种类和数量逐渐减少,800℃时多孔炭涂层孔结构完全形成,且表面酸性含氧基团也基本消失。1,1,2,2-四氯乙烷气相催化脱HCl合成1,1,2-三氯乙烯反应评价结果表明,孔结构和表面酸性含氧基团是影响多孔炭催化性能的关键因素,800℃炭化的多孔炭涂覆蜂窝陶瓷整体式催化剂的催化活性、选择性和稳定性最佳。     

炭/炭复合材料高温防氧化增韧陶瓷涂层的研究进展

陶瓷涂层自身脆性大,并且与炭/炭(C/C)复合材料基体的热膨胀系数不匹配,使用时容易产生微裂纹。利用第二相进行增韧是预防高温防氧化涂层失效的常用手段。本文阐述了C/C复合材料陶瓷涂层的增韧机制,综述了近年来国内外对C/C复合材料高温防氧化增韧陶瓷涂层的研究现状,并对增韧陶瓷涂层目前存在的问题和以后的研究方向进行了展望。     

蛋壳型钯炭催化剂的制备

本文针对当前钯炭催化剂存在的诸多缺陷,例如:受产品比表面积、孔结构、表面化学性质等的影响,钯炭催化剂的反应活性不能充分发挥出来。我们通过生产工艺的优化和创新,主要包括以下三个方面:(1)钯纳米晶核制备技术;(2)钯晶粒的活性不依赖于炭载体的粒度;(3)采用固定流化床的新型生产方式。     

去除合成气制备过程所产焦油成分的炭及炭载型催化剂研究进展

如何有效地催化转化合成气制备过程中所产生的焦油在国内外已被广泛研究。作为对焦油转化具有催化作用的炭及炭载催化剂也受到许多研究者的关注。总结了炭或炭载催化剂的研究现状,分析了影响该类催化作用的主要因素,同时提出了今后在炭及炭载催化剂催化转化焦油方面应进行的研究工作。     

整体式催化剂在挥发性有机物催化燃烧中的研究进展

对整体式催化剂的结构、组成和催化活性等几个方面进行了阐述,重点综述了贵金属和非贵金属2大类型的整体式催化剂以及近年来VOCs催化燃烧整体式催化剂的国内外研究近况,为今后整体式催化剂的开发提供一定参考。     

涂层炭制品

介绍圆柱形炭制品涂敷保层的方法。该方法是炭制品表面，采用电弧方法使铝沉积形成保护涂层，并叙述了该方法操作的具体步骤及操作条件等。     

乙炔氢氯化催化剂炭载体改性研究进展

概述了乙炔氢氯化活性炭载体改性的研究进展,展望了乙炔氢氯化催化剂的发展趋势。     

整体式催化剂催化过氧化氢异丙苯

研究了整体式催化剂结构与催化过氧化氢异丙苯分解反应性能的对应关系,为其实际应用及过程放大提供反应工程学基础。采用Fluent模拟软件对整体式催化剂的传递与反应特性进行研究,建立可靠的数学模型并采用此数学模型考察装填整体式催化剂的反应器操作参数和结构参数对催化性能的影响。结果表明,过氧化氢异丙苯转化率随着空速、过氧化氢异丙苯浓度以及孔道直径的增大而降低,其中,空速对催化性能的影响最大。涂层厚度的增加使活性组分增加,提高过氧化氢异丙苯转化率。     

整体式催化剂的物化性能研究

本文利用XRD、TSP和BET等测试仪器,比较了国内外4个的堇青石蜂窝陶瓷载体的物相结构、比表面、吸水率及抗热冲击性能等物理化学特性的差异,选择了性能优且价格低的载体。采用浸渍法制备了稀土钙钛矿、把基钙钛矿及铂基钙钛矿催化剂,按照ECE1504测量方法和ECE1503限制标准在电控燃油喷射汽车上进行了整车试验,对负载型整体催化剂的转化效率、抗铅中毒性能及再生能力进行了研究,为汽车尾气催化剂走向实质性应用提供依据。     

负载型钌炭加氢催化剂的工艺研究

通过对负载型钌炭催化剂的制备工艺的研究,分析讨论了载体种类、制备工艺中的负载和还原操作对钌炭催化剂性能的影响。研究结果表明:在催化剂的制备过程中,活性炭载体、负载方式和还原操作对表面活性金属的分散度有影响,从而造成催化剂的性能差异。选择椰壳炭为载体、沉淀法进行活性金属的负载,经过液相法硼氢化钠还原得到的催化剂表面活性金属的分散度高,催化剂在苯部分加氢反应中具有高活性和高选择性,环己烯的收率达到55%。