吴敏芳
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王慧
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钟良枢
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张新艳
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郝郑平
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沈群
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魏伟
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钱光人
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孙予罕
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(15)61052-X
作为六大温室气体之一, N2O的增温潜能是 CO2的310倍,甲烷的21倍,目前仍然以0.80 ppb/年的速度增长,但是减排成本很低,因此对 N2O的消除具有重要意义.在工业中金属修饰的微孔分子筛因其优良的催化活性,高水热稳定性,低成本等优点而成为研究重点.但是微孔分子筛狭窄的微孔孔道限制了金属前驱体的进入,导致活性金属含量低,进而限制了活性的提高.因此采用一定的改性手段减小分子筛颗粒尺寸,缩短微孔孔道长度或者扩大微孔孔道来增加活性铁物种的含量进而提高分子筛催化活性.
本文选用商用的 ZSM-5和 beta分子筛作为母板分子筛,按照3 g ：50 mL比例将分子筛母板与1.0 mol/L的 HNO3在室温下混合,分别搅拌0,2和24 h,然后采用液相离子交换法负载金属铁制备得到 Fe-ZSM-5和 Fe-beta.通过 X射线衍射、N2物理吸吸脱附、电感耦合等离子原子发射光谱仪、扫描电镜、透射电镜、NH3程序升温脱附及紫外漫反射(UV-vis)等手段对不同时间处理的分子筛的形貌、酸性和铁物种等物理化学性质进行表征.对两种催化剂催化消除 N2O的反应性能进行了测试.结果显示,温和的酸处理下分子筛脱除了部分 Al,其中, ZSM-5分子筛的表现为由外向内逐层刻蚀,颗粒尺寸减小,孔道长度缩短,但是由于 MFI型分子筛较高的稳定性,酸处理对分子筛孔道大小的改变并不明显,而对于 beta分子筛,首先是其中大量无定形物种的去除,然后对孔道进行修饰,使之略微扩大,但是对颗粒尺寸的影响不大.
ICP结果显示,商用 ZSM-5和 beta分子筛经过温和的酸处理改性后, Si/Al比增大,负载 Fe的含量明显增加,各催化剂催化消除 N2O的活性也出现了不同程度的提高. Fe-ZSM-5和 Fe-beta分子筛上 N2O完全转化温度分别向低温段移动了10–15和30°C. UV-vis谱图显示,分子筛中存在着不同种类的铁物种,通过分峰计算发现,孤立的 Fe3+铁离子和低聚态的 Fex3+Oy均是催化活性铁物种,其含量的增加部分也解释了活性提高的原因.
关键词:
金属铁修饰的分子筛
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氧化亚氮
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催化性能
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酸浸
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活性位
钱光人
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白红梅
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孙福成
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周吉峙
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孙为民
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徐霞
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2008.01016
采用液相共沉淀方法合成了不同镉摩尔含量XCd(即: Cd/(Ca+Cd))的镉羟基磷灰石. 通过XRD, FT-IR, FE-SEM, TG-DTG-DSC-MS和TCLP对产物的组成、形貌、热稳定性及化学稳定性进行了探讨. 结果表明, 随着XCd的增加, Cd2+进入到羟基磷灰石的晶格中依次形成Ca3.9(Ca4.7Cd0.7)(PO4)6(OH)1.8, Ca3.8(Ca4.1Cd0.73)(PO4_6(OH)1.8, Ca3.6(Ca4.5Cd0.76)(PO4)6(OH)1.6和Cd5(PO4)3OH;
这些产物在500℃以下均可稳定存在, 且热稳定性随着XCd的增加明显提高; 毒性浸出结果显示, Cd2+能够进入到羟基磷灰石的晶格中, 但产物的化学稳定性不高.
关键词:
镉羟基磷灰石
,
thermal stability
,
chemical stability
周吉峙
,
徐霞
,
张怡
,
钱光人
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2009.00259
铅羟基磷灰石等矿物是磷酸盐稳定垃圾焚烧飞灰体系后形成的含铅磷酸盐新矿物相. 实验研究了PO43-与不同摩尔比的铅离子（XPb）之间化学反应形成不同磷酸盐新相的控制条件，并对产物的晶体结构、形貌、热稳定性及化学稳定性进行了探讨. 结果表明，pH为10的条件下，随着XPb的增加，合成产物依次为Ca8Pb2(PO4)6(OH)2，Ca5.5Pb4.5(PO4)6(OH)2，Ca2.12Pb2.22(PO4)3(OH)0.67，Ca2Pb8(PO4)6(OH)2和Pb10(PO4)6(OH)2；产物亦由棒状聚合体向颗粒状集合体、块状集合体转变. 而且产物在400℃以下均可稳定存在；产物中铅的TCLP浸出浓度随着浸取液pH的升高而逐渐降低，且当XPb=0.1~0.7时，产物均具有良好的化学稳定性，当XPb增大到一定程度时，其化学稳定性则逐渐降低.
关键词:
铅羟基磷灰石
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chemical stability
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thermal behaviors
钱光人
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白红梅
,
孙福成
,
周吉峙
,
孙为民
,
徐霞
无机材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-324X.2008.05.030
采用液相共沉淀方法合成了不同镉摩尔含量Xcd(即:Cd/(Ca+Cd))的镉羟基磷灰石.通过XRD,FT-IR,FE-SEM,TG-DTG-DSC-MS和TCLP对产物的组成、形貌、热稳定性及化学稳定性进行了探讨.结果表明,随着Xcd的增加, Cd2+进入到羟基磷灰石的晶格中依次形成Ca3.9(Ca4.7Cd0 7)(PO4)6(OH)1.8,Ca3.s(Ca4 1Cd0.73)(PO4)6(OH)1,8,Ca3.6(Ca4 5Cd0.76)(PO4)6(OH)1.6和Cd5(PO4)3OH;这些产物在500℃以下均可稳定存在,且热稳定性随着Xcd的增加明显提高;毒性浸出结果显示,Cd2+能够进入到羟基磷灰石的晶格中,但产物的化学稳定性不高.
关键词:
镉羟基磷灰石
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热稳定性
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化学稳定性
周吉峙
,
徐霞
,
张怡
,
钱光人
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2009.00259
铅羟基磷灰石等矿物是磷酸盐稳定垃圾焚烧飞灰体系后形成的含铅磷酸盐新矿物相.实验研究了PO3-4与不同摩尔比的铅离子(XPb)之间化学反应形成不同磷酸盐新相的控制条件,并对产物的晶体结构、形貌、热稳定性及化学稳定性进行了探讨.结果表明,pH为10的条件下,随着XPb的增加,合成产物依次为Ca8Pb2(PO4)6(OH)2,Ca5.5Pb4.5(PO4)6(OH)2,Ca2.12Pb2.22(PO4)3(OH)0.67,Ca2Pb8(PO4)6(OH)2和Pb10(PO4)6(OH)2;产物亦由棒状聚合体向颗粒状集合体、块状集合体转变.而且产物在400℃以下均可稳定存在;产物中铅的TCLP浸出浓度随着浸取液pH的升高而逐渐降低,且当XPb=0.1～0.7时,产物均具有良好的化学稳定性,当XPb增大到一定程度时,其化学稳定性则逐渐降低.
关键词:
铅羟基磷灰石
,
化学稳定性
,
热稳定性
