分享到:

催化燃烧用金属载体整体型催化剂的制备及表征

天然气催化燃烧是一种清洁、高效的热能供应途径,金属整体催化剂用于天然气催化燃烧具有非常诱人的应用前景,但由于受到催化剂活性和粘附稳定性较低问题的影响,使其发展缓慢。制备出具有高活性和粘附稳定性的金属负载整体型催化剂是本论文的目标。本文将不同类型的催化剂(六铝酸盐、钙钛矿、复合金属氧化物)负载于金属载体上制成整体型催化剂样品,考察了载体处理条件、催化剂制备方法、催化剂负载方法、催化剂种类、coating液制备方法等因素对整体型催化剂样品粘附稳定性和催化活性等性能的影响。镜面阳离子和Al位取代对六铝酸盐粉末催化剂的结构、比表面积、氧化还原性和催化活性有很大的影响。实验结果表明,La~(3+)比Ba~(2+)更适于作镜面阳离子,它可以有效地抑制烧结,提高活性物种的氧化态,使反应活性很高。Ce的掺杂对六铝酸盐比表面积无明显影响,Ce以CeO_2形式存在。1000℃煅烧时,Ce的掺杂对催化活性无影响,但1200℃煅烧后催化活性明显下降。对  (本文共124页) 本文目录 | 阅读全文>>

天津大学
天津大学

六铝酸盐及其金属基整体式催化剂的甲烷催化燃烧研究

合成了一系列具有不同化学组成的六铝酸盐催化材料,并以其作为活性组分,以FeCrAlloy作为载体,制备了金属基整体式催化剂,考察了该催化材料的稳定性及在甲烷催化燃烧反应中的活性。首先考察了镜面层的组成对六铝酸盐的稳定性和甲烷催化燃烧活性的影响,以Sr2+、Ca2+、K+部分取代LaMnAl11O19六铝酸盐中的镜面阳离子La3+,合成了La1-xAxMnAl11O19(A= Sr2+、Ca2+、K+; x=0.2, 0.4, 0.8)系列六铝酸盐。当x=0.8时不能得到单一晶相的六铝酸盐,从而降低了材料的比表面积,Ca系列催化剂具有更高的甲烷催化燃烧活性,当x=0.2时活性最高,T10%=723K。镜面层的修饰对晶粒的生长有很大的抑制作用,Ca2+的部分取代使六铝酸盐晶粒变薄,提高了材料的抗烧结性能,使比表面积增大,并且使活性Mn3+的含量增加。这两方面的综合作用使催化活性显著提高。用Mg2+对LaMnAl11O19六铝酸盐进行...  (本文共122页) 本文目录 | 阅读全文>>

北京化工大学
北京化工大学

低浓度CO和甲苯催化燃烧消除催化剂制备及反应性能研究

石油化工企业的一些催化反应过程的尾气排放和机动车的尾气排放已引起了一系列的环境问题,对人类的健康造成了极大的危害,其中,CO和可挥发性有机废气(VOCs)是污染物之一。发达国家都制定了严格的排放标准来控制CO和VOCs的排放。催化燃烧技术对于改善燃烧过程,降低反应温度,抑制有毒有害物质的形成等方面有着明显的优势,成为废气处理的重要手段。介孔材料SBA-15具有较大的比表面积、规则的孔道结构,有望成为催化燃烧高效催化剂的新型载体。与传统的颗粒状催化剂相比,整体式催化剂具有床层压降低、反应物径向分布均匀和传递特性好等特点,对于具有较大空速和强吸热、放热的反应具有很好的应用前景。本文以低浓度CO和甲苯催化消除为研究对象,制备了多个系列的新型催化剂,研究了催化剂的结构和性能。对于CO催化氧化反应,以Cu、Ce为活性组分,SiO2和SBA-15为载体制备了CuxCe1-xO2-x/SiO2和CuxCe1-xO2-x/SBA-15负载型催化...  (本文共162页) 本文目录 | 阅读全文>>

浙江工业大学
浙江工业大学

整体金属丝网型钙钛矿催化剂制备及其催化燃烧VOCs特性

蜂窝陶瓷贵金属催化剂是应用最广泛的催化燃烧VOCs催化剂,然而贵金属催化剂高温热稳定性差,蜂窝陶瓷单一孔道结构又限制其传质传热,导致燃烧效率不高。金属丝网基体传热速率快,机械强度高,将其组装成整体结构应用于催化燃烧反应中,气流可在三维多孔结构内穿梭流动,传质传热效率大大提高。因此研究和开发价廉易得的活性物种和高传质传热效率的整体金属丝网型催化剂具有很大的现实应用意义。本研究中将具有高粘结强度载体膜的金属丝网组装成整体型,并负载活性组分La_(0.8)Sr_(0.2)MnO_3,考察其催化燃烧VOCs特性,并与蜂窝陶瓷、粉末型催化剂进行了比较。主要研究结果如下:1.高粘结强度载体膜的制备对电泳沉积法制备不锈钢丝网表面Al_2O_3/Al载体膜的制备条件进行了探索,确定了铝粉悬浮液添加剂用量,搅拌速度,电泳沉积加压方式以及热烧结温度等最佳制备参数,制备得到表面均匀、并具有高比表面积(10.2 m~2/g)和高粘结强度(超声振动30 ...  (本文共76页) 本文目录 | 阅读全文>>

四川大学
四川大学

催化燃烧用钴基催化剂的研制、表征与性能研究

随着石化资源的不断减少,目前世界上天然气的消费比重增加,寻找清洁能源和高效、低排放的燃烧路线成为各国科研与工程技术人员的重要课题。与普通燃烧相比,催化燃烧具有较高的燃烧效率与能量利用率,因此,关于天然气催化燃烧的研究受到世界各国越来越广泛的关注。本论文以Co-Si体系为研究对象,系统的讨论了催化剂的制备方法及制备参数、等离子体增强处理、助剂修饰等对钴基催化剂在甲烷全氧化中的催化性能影响规律,通过低温液氮吸脱附等温线(BET)、X射线粉末衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、紫外可见及傅立叶红外(UV-vis、FT-IR)、透射电镜(TEM)、热重分析(TGA)、程序升温还原(TPR)以及氢氧滴定(HOT)等多种表征手段探讨各种因素对样品的化学物理特性的影响,同时对构效关系及氧化还原反应活性位进行较深入的研究。对于浸渍法制备的催化剂而言,含硅载体以其适宜的载体-活性组分相互作用有益于甲烷C-H键的初始活化过程和化学吸附氧物种...  (本文共173页) 本文目录 | 阅读全文>>

大连理工大学
大连理工大学

金属基电热整体催化剂稀薄甲烷催化燃烧应用

甲烷作为天然气的主要成分,储量大,热能利用潜力大。其催化燃烧较传统火焰燃烧通过加深甲烷的氧化程度,大大降低了燃料起燃温度,提高了燃烧效率。整体催化剂因其独特的构件化结构及传质传热快等特点,广泛应用于催化燃烧。但因活性组分与载体的物性差异,使其难负载到载体上,从而使整体催化剂粘附稳定性不高,影响活性。本文以FeCrAl合金为载体,通过高温煅烧、阳极氧化、阳极氧化-生长分子筛三种预处理方式,改变载体表面微环境。分别用溶胶提拉法、喷雾热分解法、复合电镀法负载Lao.7Sro.3Mn03到载体上,经800℃、900℃煅烧,制备出金属基电热整体催化剂。通过增重量、失重量分析,考察了载体预处理方式对催化剂牢固度的影响响,通过XRD、SEM表征手段对整体催化剂的物相和表面形貌进行了分析。通过低浓度甲烷催化燃烧反应,考察了载体预处理方式、反应空速,煅烧温度对整体催化剂催化性能的影响。考察了溶胶提拉法制备的金属基电热整体催化剂甲烷催化燃烧性能。结...  (本文共79页) 本文目录 | 阅读全文>>