王苏宁
,
崔亚娟
,
兰丽
,
史忠华
,
赵明
,
龚茂初
,
方瑞梅
,
陈思洁
,
陈耀强
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(14)60092-9
采用共沉淀法制备CeO2-ZrO2-La2O3-PrO2-Al2O3复合氧化物载体材料,以浸渍法制备了Pd-Rh, Pt-Rh和Pt-Pd-Rh型整体式催化剂.用N2吸附-脱附、程序升温还原、储氧量和X射线衍射对其进行了表征,并考察了老化前后催化剂的空燃比特性、空速特性和温度特性.结果表明,在三种催化剂中, Pt-Pd-Rh型催化剂表现出更优异的性能.在40000 h-1空速下,新鲜Pt-Pd-Rh型催化剂对C3H8, CO和NO的起燃温度T50分别为239,187和191oC,ΔT (T90-T50)分别为21,3和3oC.老化后, C3H8, CO和NO的T50分别为298,203和223oC,ΔT分别为22,5和13oC,且老化前后空燃比窗口较宽,适合于未来排放标准的摩托车尾气净化.
关键词:
摩托车尾气净化
,
整体式催化剂
,
铂-钯-铑
,
空燃比特性
,
空速特性
,
温度特性
徐宝强
,
徐海迪
,
林涛
,
曹毅
,
兰丽
,
李元山
,
冯锡
,
龚茂初
,
陈耀强
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(15)61102-0
CeTiOx具有高的 NH3选择性催化还原(NH3-SCR)活性和 N2选择性,被认为是具有应用前景的催化剂.但是, CeTiOx不抗碱金属中毒,在含有大量 K离子的生物质柴油的燃烧装置中中毒尤为严重,因而限制了 CeTiOx催化剂在生物质燃料装置上的进一步应用.本文通过在 CeTiOx催化剂中掺杂 Zr元素来提升其抗 K+中毒的能力.采用共沉淀法制备了 CeTiOx (CT)和 CeZrTiOx (ZCT)两种 NH3-SCR催化剂.将不同含量的硝酸钾(K+/Ce =0.1,0.2)负载在催化剂表面,焙烧处理后得到 K+中毒的催化剂(K0.1-CT, K0.2-CT, K0.1-ZCT和 K0.2-ZCT).通过测定各催化剂的催化活性来研究 Zr的添加对 CT催化剂抗 K+中毒能力的影响. NH3-SCR活性数据表明, CT和 ZCT催化剂都达到了接近100%的 NOx转化率,且两种新鲜催化剂的催化性能基本无差别.浸渍不同含量的 K+之后, ZCT催化剂明显优于 CT催化剂： K0.1-CT和 K0.1-ZCT上的 NOx转化率分别为90%和62%；而 K0.2-CT和 K0.2-ZCT上分别为48%和13%.可见,随 K+添加, ZCT催化剂活性降低更缓慢,表明 Zr的添加提高了 CT催化剂抗 K+中毒能力. BET数据显示,在新鲜催化剂中, Zr的添加增加了催化剂比表面积和孔体积； K+中毒之后, ZCT仍然表现出比 CT更好的织构性能. X射线衍射和拉曼光谱结果显示,随着 K+负载量的增加,锐钛矿 TiO2的衍射峰逐渐变得尖锐,说明无定形 TiO2逐渐结晶并不断长大,从而导致催化剂比表面积下降.与 CT相比,随着 K+负载量增加,催化剂晶型并没有明显变化.这说明 Zr的添加可以抑制锐钛矿 TiO2的结晶及长大.由此可见 Zr的添加可抑制因 K+中毒而引起的催化剂结构变化,所以仍能保持较高的 NOx转化率.透射电镜(TEM)结果表明,随着 K+负载量逐渐增加,催化剂的晶粒尺寸逐渐变大： CT, K0.1-CT和 K0.2-CT的平均晶粒尺寸分别为7,13和15 nm,而 ZCT催化剂晶粒尺寸增大并不明显,分别为5,8和10 nm.很明显, Zr的添加抑制了催化剂晶粒长大,从而提高了其结构稳定性能.综上可见,由负载 KNO3而引起的“熔盐效应”得到了有效抑制. X射线光电子能谱结果表明,随着 K+负载量增加, CeZrTiOx催化剂的 Ce3+/Ce4+值下降得比 CeTiOx更缓慢,说明加入 Zr之后,催化剂具有更多的晶格缺陷和氧空缺,因而有利于 NH3-SCR活性的提高. ；另外,催化剂酸性也是影响 NH3-SCR活性的关键因素. NH3程序升温脱附结果显示, Zr的添加可以使 CeTiOx催化剂在 K+中毒之后仍保持较高的酸性,即 Zr的添加抑制了 K+对催化剂表面酸性的巨大破坏作用.综上可知, Zr的添加提升了 CeTiOx催化剂抗 K+中毒能力.
关键词:
铈钛复合氧化物
,
氧化锆
,
抗钾中毒
,
选择性催化还原
,
氮氧化物
陈山虎
,
姚艳玲
,
兰丽
,
曹毅
,
闫朝阳
,
龚茂初
,
陈耀强
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(11)60445-2
Three types of Ce0.45Zr0.45La0.1O1.95 mixed oxides were prepared by H2O2-assisted precipitation using ZrOCO3, ZrO(NO3)2, and Zr(NO3)4 as precursors. The Pd/Ce0.45Zr0.45La0.1O1.95 three-way catalysts were prepared by the wet impregnation and characterized by the X-ray diffraction (XRD), Raman spectroscopy, nitrogen adsorption, X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), temperature-programmed reduction (TPR), and oxygen storage capacity. XRD and Raman spectroscopy results showed that the use of ZrOCO3 or ZrO(NO3)2 gave a CeO2-ZrO2 mixed oxide with a cubic phase of high thermal stability, while an extra t″-phase was observed in the aged Pd/Ce0.45Zr0.45La0.1O1.95 catalyst prepared using Zr(NO3)4. The activities of the three catalysts were evaluated using simulated exhaust gas under working conditions. The Pd/Ce0.45Zr0.45La0.1O1.95 catalyst prepared using ZrOCO3 as precursor gave the best activities for C3H8, CO, and NO conversion. The use of ZrOCO3 as precursor was better suited for the formation of Ce3+and more favorable for the homogeneous insertion of Zr4+ and La3+ into the CeO2 lattice, which resulted in better thermal stability and enhanced redox properties of the Pd/Ce0.45Zr0.45La0.1O1.95 catalyst.
关键词:
oxygen storage material
,
oxidation-coprecipitation
,
thermal stability
,
redox property
,
three-way activity
伍青峰
,
崔亚娟
,
张海龙
,
周怡
,
兰丽
,
王健礼
,
陈耀强
无机材料学报
doi:10.15541/jim20160288
采用共沉淀法制备了铈锆材料(铈锆比为3/2).通过改进反应器装置(图1),延长了初始晶粒生长的时间,提高了铈锆材料的热稳定性.采用X射线衍射(XRD)、氮气吸脱附和透射电镜(TEM)对制备的材料进行了表征.结果表明,延长初始晶粒生长的时间可以得到较大尺寸的晶粒,这有利于提高材料的织构和结构性能,从而提高热稳定性.本研究将该材料应用于单Pd三效催化剂,表现出了优异的活性和热稳定性,具有良好的应用前景.
关键词:
铈锆材料
,
初始晶粒
,
共沉淀法
,
热稳定性
闫朝阳
,
兰丽
,
陈山虎
,
赵明
,
龚茂初
,
陈耀强
催化学报
doi:10.3724/SP.J.1088.2012.10933
以碳酸铵水溶液为沉淀剂,改变前驱体盐溶液的浓度,采用共沉淀法制得了一系列Ce0.5Zr0.5O2固溶体材料.以此系列材料为载体制备了负载型单Pd三效催化剂,并利用N2吸附-脱附、X射线衍射、储氧量测定和程序升温还原等技术对材料了进行表征.结果表明,所制Ce0.5Zr0.5O2材料具有优异的抗高温老化性能和氧化还原性能,且盐溶液的浓度对材料及其负载型Pd三效催化剂性能的影响较大.当盐溶液浓度为0.3 mol/L时,制备材料的织构性能最佳,经1000℃老化5h后其比表面积和孔体积分别为53.0 m2/g和0.17 cm3/g.所制得的三效催化剂对CO,NO和C3H8具有低的起燃温度和完全转化温度,表现出最佳的催化性能,具有良好的应用前景.
关键词:
铈-锆固溶体共沉淀
,
碳酸铵
,
高温稳定性
,
氧化还原性能
,
钯
,
三效催化剂
