杨睿
,
黄海凤
,
陈一杰
,
张细雄
,
卢晗锋
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(15)60884-1
火电厂和机动车辆等的NOx排放量与日俱增, NOx的治理已成为环境保护的重要组成部分.以NH3作为还原剂的选择性催化还原(SCR)技术是目前消除NOx最为高效的方法之一.该反应最为典型的催化剂是V2O5–WO3(MoO3)/TiO2,催化活性窗口为250–400 oC.国外通常将SCR系统置于省煤器之后,此时烟气温度在300 oC以上,催化剂能保持较高的活性,但易受到烟气中高浓度烟尘、SO2和碱金属等的影响,寿命相对较短.此外,高温工艺中副产物硫酸铵的堵塞也是一个不可忽视的问题.因此,将SCR脱硝装置设在脱硫除尘之后成为一种优选技术之一,但烟气温度会降至250 oC以下,而常规的钒基催化剂不能满足低温活性要求.通过添加助剂或改变载体可改善钒基催化剂的低温活性,同时保持其高效的抗硫能力.
本文以Cr和V为活性组分, TiO2为载体,采用浸渍法制备了铬钒钛(Cr–VOx/TiO2)系列催化剂,考察了它们的低温脱硝活性和抗水抗硫性,并通过N2吸附-脱附、X射线衍射、NH3程序升温脱附(NH3-TPD)、H2程序升温还原(H2-TPR)和X射线光电子能谱等手段对催化剂进行了表征,分析了Cr–V催化剂的作用机制.
结果显示,当n(Cr)：n(V)为0.2：0.8,活性组分负载量为10 wt%时, Cr–VOx/TiO2催化剂表现出最佳的低温催化活性；当反应温度为160°C时, NOx转化率达到90%以上,明显优于其他催化剂,同时活性窗口(160–300°C)得到拓宽. NH3-TPD结果表明, VOx/TiO2催化剂表面呈中弱酸性,随着Cr的添加,钒基催化剂的NH3脱附峰向高温拓宽,说明其表面强酸量有所增加, Cr0.2–V0.8/TiO2在160–300°C范围内均出现了NH3的脱附峰,此时催化剂表面弱酸量最大.当n(Cr)：n(V)大于0.2：0.8时,催化剂表面出现强酸位,这种强酸位不利于NH3脱附,从而不利于SCR反应的进行.因此适量Cr的添加有助于提高钒基催化剂表面弱酸及中性酸量. H2-TPR结果发现,助剂Cr的添加使得催化剂表面氧量增加,这可能是由于Cr的添加形成了较多的氧空穴和未饱和的化学键.催化剂表面化学吸附氧是氧化还原反应最活跃的氧物种,在SCR反应中,表面氧可作为NO的吸附介质参与到催化剂表面反应中,可有效提高SCR反应速率.通过考察活性组分负载量对催化剂活性的影响,发现不同负载量催化剂的催化活性依次为10 wt%>20 wt%>50 wt%>5 wt%. XPS分析发现,当负载量为10 wt%时,催化剂表面非计量的钒离子和化学性质活跃的自由电子最多,因此表现出最佳的SCR活性；当负载量过高时,大量氧化物堆积烧结形成V2O5和Cr2V4O13,覆盖了钒离子活性位点,降低了催化剂脱硝效率.
催化剂在220°C表现出良好的抗硫性,在通入100 ppm SO212 h后NOx的转化率仍可达99%以上,并未出现硫中毒现象.同时该催化剂也表现出较好的抗水性,在通入10 vol%水蒸气12 h后, NOx转化率仍能达85%以上.
关键词:
低温
,
选择性催化还原
,
氨
,
铬钒钛催化剂
,
烟气脱硝
,
抗硫性
,
铬掺杂
路朋献
,
侯育冬
,
朱满康
,
严辉
功能材料与器件学报
doi:10.3969/j.issn.1007-4252.2005.03.009
研究了Cr2O3掺杂对0.2Pb(Zn1/3Nb2/3)O3-Pb(Ti0.5Zr0.5)O3(PZN-PZT)陶瓷结构和电学性能的影响.结果表明,Cr2O3掺杂量小于0.3wt%时,Cr2O3能引起三方-四方相变,四方相含量增加,晶粒尺寸和烧结密度上升;掺杂量高于0.3wt%时,Cr2O3掺杂能抑制晶粒长大并降低烧结密度.同时,Cr2O3掺杂表现出硬性掺杂特征:εr变小,Qm值增加.而tanδ,kp和d33随Cr2O3掺杂量增加而表现出极值特征.最佳的压电性能出现在Cr2O3掺杂量为0.3wt%处.
关键词:
铬掺杂
,
PZN-PZT
,
相结构
,
压电性能
沈帅
,
贾玉帅
,
范峰滔
,
冯兆池
,
李灿
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(12)60702-5
使用时间分辨红外光谱研究了经H2和O2处理的La和Cr共掺杂SrTiO3的光生电子动力学.X射线光电子能谱和Raman光谱结果表明,H2处理后样品中的Cr均是+3价,而O2处理后Cr为+3和+6价.使用355和532 nm激光激发样品所得时间分辨红外光谱表明,相比在cr6+存在时,光生电子衰减速率在Cr3+存在的情况下要慢,这说明Cr3+更有利于抑制光生电子空穴的复合,从而增加光催化产氢的活性.
关键词:
时间分辨光谱
,
铬掺杂
,
钛酸锶
,
光催化
徐爱新
,
王阳
,
葛汉青
,
陈淑
,
李彦花
,
陆维敏
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(12)60671-8
在丙烷选择氧化制丙烯酸催化剂MoVTeNbOx的活性相M1基础上掺杂一定量的Cr,当Cr/Nb摩尔比为0.002时,催化剂具有很高的丙烯酸选择性(78.3%)和收率(50.7%)；并采用X射线衍射、X射线光电子能谱、程序升温还原、O2程序升温脱附、NH3程序升温脱附和异丙醇氧化等手段对催化剂的构效关系进行了探讨.结果表明,适量Cr的添加可调节催化剂表面Mo6+, V5+和Te4+等物种含量,提高催化剂的氧化能力,使丙烷转化率增加.同时,适量Cr的添加使得催化剂表面酸强度下降,酸性位点数量减少,从而抑制丙烯酸的深度氧化,提高了丙烯酸选择性.
关键词:
丙烷
,
选择氧化
,
丙烯酸
,
MoVTeNbOx催化剂
,
铬掺杂
李伟
,
梁二军
,
邢怀中
,
丁宗玲
,
陈效双
材料导报
运用第一性原理密度泛函理论(DFT)计算了不同交换关联势下单斜晶系β-Ga2O3的总能量、晶格常数、总态密度、分波态密度及能带结构.理论计算结果表明:单斜晶系β-Ga2O3在局域密度近似(LDA)和广义梯度近似(GGA)下的晶格常数和带隙与实验值基本相符,其中LDA近似得到的晶格常数与实验值更接近;β-Ga2O3比六方晶系结构的α-Ga2O3更加稳定,但带隙比α-Ga2O3略小;Cr掺杂导致β-Ga2O3禁带宽度变小,费米能级处的态密度不为零,即变为半金属.
关键词:
β-Ga2O3
,
电子结构
,
第一性原理
,
铬掺杂
田宝柱
,
李春忠
,
顾锋
,
姜海波
,
胡彦杰
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2009.00661
采用一步喷雾燃烧热解法制备了Cr掺杂TiO2纳米粒子,研究了Cr掺杂对样品微结构、吸光特性和可见光催化活性的影响.结果表明:增加Cr掺杂量抑制锐钛矿相的形成,同时促进金红石相的形成.在低Cr掺杂量下(≤1%),Cr主要以Cr3+的形态进入TiO2晶格,而Cr掺杂量过大时,易于形成Cr2O3团簇.光催化降解2,4-二氯苯酚结果表明,适量的Cr3+掺杂可以有效地提高TiO2的可见光催化活性,获得最高光催化活性的Cr3+掺杂量为1at%.样品可见光催化活性的提高主要与Cr掺杂引起的可见光吸收增强.晶相组成改善以及光生电子和空穴传输效率提高有关.
关键词:
喷雾燃烧热分解
,
TiO2
,
铬掺杂
,
光催化活性
贺连星
,
高敏
,
李承恩
无机材料学报
采用ＴＥＭ、ＳＥＭ、ＥＳＲ（电子自旋共振）结合常规压电性能测试手段研究了Ｃｒ２Ｏ３掺杂对ＰＺＴ－ＰＭＮ陶瓷的压电性能、微结构及畴态的影响．压电性能测试结果表明，当Ｃｒ２Ｏ３含量低于０．０６Ｗｔ％时，可使Ｋｐ和Ｑｍ同时提高，这说明铬掺杂同时兼具“软掺杂”与“硬掺杂”的双重特性．此外，还发现随着烧结温度的提高，材料性能“硬化”明显．ＥＳＲ谱分析表明，Ｃｒ离子主要以Ｃｒ３＋和 Ｃｒ５＋的方式共存，随着烧结温度的提高，它有从高价态 Ｃｒ５＋或Ｃｒ６＋向低价态转变的趋势，这一价态变化被认为是材料性能随烧结温度提高而“变硬”的主要原因之一．ＴＥＭ图片显示，随着掺杂的Ｃｒ２Ｏ３的浓度的增大，由于氧空位或受主离子与氧空位构成的缺陷复合体对畴壁的钉扎，电畴将从正规带状畴向波纹状畴转变．
关键词:
铬掺杂
,
piezoelectric properties
,
morphology of domains
贺连星
,
高敏
,
李承恩
无机材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-324X.2001.02.023
采用TEM、SEM、ESR(电子自旋共振)结合常规压电性能测试手段研究了Cr2O3掺杂对PZT-PMN陶瓷的压电性能、微结构及畴态的影响.压电性能测试结果表明,当Cr2O3含量低于0.06wt%时,可使Kp和Qm同时提高,这说明铬掺杂同时兼具"软掺杂"与"硬掺杂"的双重特性.此外,还发现随着烧结温度的提高，材料性能“硬化”明显.ESR谱分析表明,Cr离子主要以Cr3+和Cr5+的方式共存，随着烧结温度的提高，它有从高价态Cr5+或Cr6+向低价态转变的趋势，这一价态变化被认为是材料性能随烧结温度提高而“变硬”的主要原因之一.TEM图片显示，随着掺杂的Cr2O3的浓度的增大，由于氧空位或受主离子与氧空位构成的缺陷复合体对畴壁的钉扎，电畴将从正规带状畴向波纹状畴转变.
关键词:
铬掺杂
,
压电性能
,
电畴形貌
何选盟
,
朱振峰
,
刘辉
,
付璐
稀有金属
以Al(NO3)3·9H2O、Cr(NO3)3·9H2O和尿素为原料,PEG-20000为表面活性剂,采用水热法合成了铬掺杂碳酸铝铵纳米棒,经1200℃煅烧后,成功制备原位铬掺杂氧化铝纳米棒.利用XRD、SEM和FTIR对产物晶相组成、结构和形貌进行了表征,采用UV-Vis光谱和全自动测色色差计对产物的呈色性能进行测试.结果表明:铬掺杂碳酸铝铵纳米棒经1200℃煅烧后,实现了铬在氧化铝基体中的原位掺杂,两者形成了完全固溶体,固溶体晶体结构为刚玉型.随着铬掺杂量的增加,所制备的碳酸铝铵纳米棒长度变短,煅烧后的产物出现熔融现象.样品的紫外可见吸收光谱结果表明,制备的铬掺杂氧化铝基纳米粉体分别在372,406,562nm存在较强的吸收峰,因而样品会呈现淡红色,这与全自动测色色差计测得的色度值相一致.利用水热合成原位铬掺杂氧化铝纳米棒提高了铬与氧化铝的混合均匀度,在较低温度下生成了刚玉相,有助于刚玉型耐火材料、刚玉磨料和铬铝红颜料的制备与应用.
关键词:
铬掺杂
,
氧化铝
,
水热法
