王东辉
,
董同欣
,
史喜成
,
张忠良
催化学报
与Au/Al2O3相比,复合载体负载的Au/FeOx/Al2O3具有更高的催化CO氧化的低温活性和稳定性,且表现出湿度增强效果,水分压为550～1 600 Pa时催化剂活性较高. 在完全无水的环境中,催化剂发生快速不可逆失活;在饱和水汽的环境中,催化剂发生缓慢可逆失活. 在水汽作用下的失活与纳米金粒子的粒径长大有关. 助剂对催化剂抗水性能影响不大,但对抗硫中毒性能的影响较大. Au/CeO2/Al2O3催化剂显示有最佳的抗硫中毒性能. 催化剂表面硫化物和硫酸盐的生成是导致催化剂不可逆硫中毒失活的主要原因.
关键词:
纳米粒子
,
金
,
复合载体
,
负载型催化剂
,
一氧化碳
,
氧化
,
湿度
,
硫
,
中毒
黄星亮
,
张明
,
沈师孔
催化学报
在流体并流向上的气液固三相固定床反应器中考察了多种硫化物对负载Pd催化剂上异二戊烯加氢反应活性的影响. 结果表明,在低温(60 ℃)和液相加氢条件下,硫化氢、二硫化碳、二甲基硫醚、二甲基二硫醚、硫醇及噻吩都能使强酸性树脂负载的Pd催化剂上异戊二烯加氢反应活性下降; 随着硫化物含量的增加,异戊二烯加氢活性下降的程度增大. 在硫的质量分数相同(8×10-6)的情况下,这些硫化物使催化剂失活程度的大小顺序为: 二硫化碳＞硫化氢＞二甲基二硫醚≈乙硫醇＞二甲基硫醚＞噻吩. 其中噻吩基本上不导致催化剂失活.
关键词:
钯
,
树脂
,
负载型催化剂
,
异戊二烯
,
加氢
,
硫化物
,
中毒
姚燕
,
马宏卿
,
沈伯雄
,
唐雪娇
工程热物理学报
通过浸渍法制备了8%Mn/TiO_2-PILC以及稀土元素R（Ce,La）改性的8%Mn-2%R/TiO_2-PILC催化剂,考察了所制备催化剂的低温NH_3-SCR活性和抗水抗硫特性。结果发现,Ce的添加改变了催化剂的物相以及氧化还原特性,从而改变了催化剂的NO去除活性;稀土元素的添加可以减缓催化剂的失活速率,但是抗水抗硫特性仍然不理想。
关键词:
低温
,
NH_3-SCR
,
TiO_2-PILC
,
MnO_x
,
稀土元素
,
中毒
沈伯雄
,
姚燕
,
马宏卿
,
刘亭
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(10)60269-0
采用离子交换法制备了钛基层柱粘土(TiO2-PILC),并应用浸渍法将Mn负载于其上制得不同Mn含量的xMn/TiO2-PILCs催化剂,考察了催化剂低温NH3选择性催化还原NO (NH3-SCR)活性,研究了添加Ce对8％Mn/TiO2-PILC催化剂活性及其抗水蒸气抗SO2特性的影响.结果发现,TiO2-PILC负载的锰基催化剂具有良好的抗水蒸气性能,但在水蒸气和SO2共存时失活严重.Ce的添加对催化剂活性以及抗SO2能力均有所提高,其中8％Mn-2％Ce/TiO2-PILC在200 ℃时NO去除率达到95％,同时SO2失活速率明显比其他催化剂低.采用N2吸附-脱附、X射线衍射、NH3程序升温脱附、H2程序升温还原和X射线光电子能谱等技术对催化剂结构和性质进行了表征.结果表明,所制备催化剂具有丰富的中孔结构和较大的比表面积；Ce的添加使Mn在催化剂表面分散性更好,提高了催化剂表面酸性和催化剂氧化还原性能,从而使其活性和抗硫性能增加.
关键词:
低温选择性催化还原
,
钛基层柱粘土
,
氧化锰
,
氧化铈
,
中毒
张亚平
,
郭婉秋
,
王龙飞
,
宋敏
,
杨林军
,
沈凯
,
徐海涛
,
周长城
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(14)60916-0
商业选择性催化还原(SCR)催化剂V2O5-WO3(MoO3)/TiO2存在反应温度窗口窄(300–400 oC)和SO3转化率高等缺点,同时占催化剂总质量80%以上的载体TiO2比表面积小,热稳定性差.已有研究发现TiO2-ZrO2固溶体具有较大的比表面积和较强的表面酸性, TiO2与ZrO2的摩尔比为1：1时其比表面积达到最大. CeO2作为SCR催化剂的组成部分,由于其优良的储氧和放氧能力受到广泛关注.研究表明, CeO2-CuO, Ce/Ti-Si-Al和Mo2O3(Co2O3)/Ce-Zr等催化剂具有优良的SCR脱硝活性,同时对V2O5-WO3/TiO2催化剂进行CeO2改性,可提高催化剂的抗SO2中毒能力.实际烟气组分中同时存在SO2和H2O,必定会导致催化剂硫酸盐中毒,而目前对含Ce催化剂的硫酸盐中毒情况研究较少,因此开发新型高效脱硝催化剂十分必要.前期我们研究了xCeO2-3%V2O5/TiO2-ZrO2催化剂,发现CeO2可以显著拓宽脱硝温度窗口,同时增强催化剂酸性位点,但是V2O5含量较高时对环境及人体健康均有较大危害.本文采用共沉淀法制备摩尔比为1：1的TiO2-ZrO2固溶体,用浸渍法负载不同摩尔比的CeO2和1%的V2O5,得到一系列V-xCe/Ti-Zr催化剂,结合X射线衍射(XRD)、比表面积测试(BET)、高分辨透射电镜(HRTEM)、程序升温还原(H2-TPR)、原位漫反射红外光谱(in situ DRIFTS)和程序升温脱附(NH3-TPD)等手段分析催化剂的晶相、活性物质分散程度、氧化还原性质及表面酸性,在200–450 oC范围内考察Ce掺杂催化剂选择性催化还原NOx的脱硝活性,并在250 oC测试催化剂在NH3+NO+O2+SO2+H2O气氛中的脱硝活性,研究催化剂抗硫酸盐中毒能力.研究发现,CeO2掺杂可以拓宽脱硝反应活性窗口, V-0.2Ce/Ti-Zr (摩尔比Ce：Ti =0.2)表现出最优的脱硝性能,在250–350oC范围内脱硝效率均在92%以上,同时与前期研究结果对比发现CeO2含量较高时会导致高温段NOx转化率下降. XRD和HRTEM结果表明,ZrO2的添加可以显著降低载体TiO2的结晶度,复合氧化物TiO2-ZrO2呈无定形态, CeO2高度分散于载体之上,并且催化剂以单晶形式存在. H2-TPR结果表明,CeO2能显著提高催化剂的还原能力,主要的还原反应发生在CeO2的α(200–430oC)和β(430–600 oC)还原峰上,总体而言, V-0.2Ce/Ti-Zr表现出最大的氢气消耗量,即其还原性最强.低V2O5负载有利于较低温度SCR反应, V-0.3Ce/Ti-Zr的钒氧化物还原峰强度最大,其次是V-0.2Ce/Ti-Zr. NH3-TPD测试发现V2O5/TiO2主要存在中强酸及强酸,而V2O5/TiO2-ZrO2主要是弱酸, CeO2负载后随着其含量提高,弱酸强度增加.结合氨气原位漫反射红外光谱发现, CeO2可以增加催化剂Br?nsted和Lewis酸位数量,同时出现反应中间物–NH2, V2O5的负载量较高会抑制1660 cm–1处Br?nsted酸吸收峰的出现. BET结果发现, TiO2-ZrO2和V2O5/Ti-ZrO2比表面积分别可达255.73和143.77 m2/g, V2O5/TiO2仅为66.1 m2/g,表明ZrO2的添加可以显著增大催化剂比表面积,进而有利于SCR反应进行,沉积的氧化物进入载体孔道导致催化剂比表面积降低. V2O5-xCeO2/TiO2-ZrO2表现出较强的抗SO2中毒能力,但是在H2O存在条件下脱硝活性较差,可能是生成的硫酸铵盐及亚硫酸盐阻塞催化剂孔道所致. SO2和H2O停止通入后, V2O5-0.3CeO2/TiO2-ZrO2活性恢复至原有水平, V2O5-0.2CeO2/TiO2-ZrO2恢复至最初的84%.对中毒催化剂进行不同反应温度下的活性测试,发现V2O5-0.2CeO2/TiO2-ZrO2在中温段反应活性显著降低,可能是由于Ce(SO4)2的形成所致,由于V2O5-0.3CeO2/TiO2-ZrO2的Ce含量较高,其在此温度范围内活性依旧较高.两者在高温段NOx转化率均较高,推测是V2O5开始发挥活性组分作用的缘故.
关键词:
二氧化铈
,
钛-锆
,
酸性位
,
氮氧化物
,
选择性催化还原
,
中毒
梅笛
,
谢峻林
,
方德
,
张哲
,
董盼盼
,
何峰
硅酸盐通报
选择性催化还原法(SCR)是目前治理NOx比较成熟和有效的手段,催化剂是SCR烟气脱硝系统中重要的组成部分,其性能会直接影响到SCR系统的整体脱硝效果和脱硝成本.在水泥、玻璃窑中,烟气成分中含有Na、K、Ca等碱及碱土金属,它们进入到SCR脱硝系统中后,会吸附于催化剂上,引起催化剂中毒,导致催化剂的使用寿命和催化效率显著降低,同时增加了SCR脱硝成本.本文介绍了碱及碱土金属对钒基和锰基脱硝催化剂的中毒研究情况,总结了其中毒作用机理、抗中毒能力提升及循环再生的相关研究工作进展.
关键词:
SCR
,
NOx
,
催化剂
,
碱及碱土金属
,
中毒
黄星亮
,
沈师孔
催化学报
在流体并流向上气液固三相固定床反应器中考察了同系有机硫化物对Pd/树脂催化剂上异戊二烯选择加氢活性的影响,并对中毒失活的催化剂进行了XPS和红外光谱研究. 结果表明,在低温(60 ℃)和液相加氢条件下,硫醇和二硫醚同系物使Pd/树脂催化剂活性中毒的规律是,随着硫化物分子量的增大,其毒性减弱. 在w(S)=8×10-6的条件下,有机硫化物使催化剂上异戊二烯加氢活性失活的程度为: 二甲基二硫醚≈乙硫醇二甲基硫醚＞噻吩. 乙硫醇和二甲基二硫醚使Pd/树脂催化剂中毒的机理是,它们分别在催化剂上发生S-H和S-S键断裂,并与Pd形成带烷基基团的S-Pd吸附络合物,致使催化剂上异戊二烯选择加氢活性降低.
关键词:
钯
,
树脂催化剂
,
异戊二烯
,
加氢
,
有机硫化物
,
中毒
