贺泓
,
余运波
,
李毅
,
吴强
,
张秀丽
,
张长斌
,
石晓燕
,
宋小萍
催化学报
doi:10.3724/SP.J.1088.2010.91204
Ag/Al2O3催化含氧烃类选择性还原(SCR)氮氧化物(NOD是有望实际应用于柴油机尾气治理的技术之一.从Ag/Al2O3的基本属性、还原剂的筛选与匹配、NOx还原低温活性改进、催化体系耐硫性的调变和Ag/Al2O3-乙醇体系的实用化开拓等方面,对我们近年来的工作进行了综述,阐明了该组合体系高效SCR特性的微观机制.发动机台架实验表明,结合柴油机机内调整,应用Ag/Al2O3-乙醇的SCR体系能够满足我国重型柴油车国IV排放标准.
关键词:
银
,
氧化铝
,
氮氧化物
,
选择性催化还原
,
催化转化器
,
台架实验
王进
,
余运波
,
解淑霞
,
贺泓
催化学报
在富氧条件下研究了几种贵金属修饰的Ag/Al2O3催化剂选择性催化还原(SCR)NOx的活性和反应机理.催化活性实验结果表明,在模拟柴油机尾气的实验条件下,5%Ag-0.01%Pd/Al2O3在300～500 ℃范围内显示出很高的NOx转化率,而Pt和Au的添加均使Ag/Al2O3的NOx转化率明显降低.原位漫反射傅里叶变换红外光谱结果显示,添加少量的Pd在反应过程中有利于丙烯部分氧化形成烯醇式(C = CH - O-)活性中间物种,该物种对NO2和NO-3的反应活性很高,能够生成关键中间体异氰酸酯(- NCO),从而加速NOx催化还原反应.
关键词:
银
,
贵金属
,
钯
,
氧化铝
,
负载型催化剂
,
一氧化氮
,
选择性催化还原
,
原位漫反射傅里叶变换红外光谱
余运波
,
贺泓
催化学报
在富氧条件下Ag/Al2O3对以丙烯为还原剂选择性催化还原NOx的反应有很高的催化活性. 本实验成功地利用原位红外光谱分析手段,在真实的催化反应条件下,探讨了丙烯选择性还原NOx的反应机理,证实了催化剂表面反应中间体Al-NCO和Ag-NCO虽在真空中稳定,但在实际反应条件下极为活泼.催化剂表面上R-ONO和R-NO2分解成NCO是整个反应的速度控制步骤. 这一结论与在真空系统条件下对其反应机理的研究结果一致,证明了在这一反应体系中两种研究方法的相关性. 同时本实验还从反应机理上探讨了催化剂的水蒸气中毒现象. 水蒸气的存在阻碍了催化剂表面R-ONO和R-NO2的生成,并进一步阻碍了反应的速度控制步骤,即R-ONO和R-NO2向Al-NCO和Ag-NCO的转化,但这是一种完全可逆的暂时中毒现象. 结合相应的催化剂活性评价结果对表面反应机理进行了讨论.
关键词:
银
,
氧化铝
,
负载型催化剂
,
原位漫反射红外光谱法
,
丙烯
,
选择性催化还原
,
氮氧化物
,
反应机理
,
水蒸气
赵娇娇
,
余运波
,
韩雪
,
贺泓
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(12)60598-1
分别以La2O2CO3,CeO2,ZrO2和Al2O3为载体,采用浸渍法制备了Ni基重整催化剂,并以正十二烷模拟车载燃油进行催化重整反应以同时制备小分子碳氢化合物(HCs)和H2,考察了其在4wt％ Ag/Al2O3上选择性催化还原(HC-SCR)氮氧化物(NOx)的性能采用N2吸附-脱附、X射线粉末衍射、H2程序升温还原和热重等手段对Ni基催化剂进行了表征.结果表明,随着重整催化剂氧化还原性能增强,产物中H2浓度增加,可参与SCR反应的HCs含量减少,从而导致重整-SCR耦合体系上NOx净化活性温度窗口向低温移动,NOx最高转化率降低.Ni/ZrO2+Ag/Al2O3耦合体系中H2/HCs符合SCR反应所需的最优比例,在柴油车典型排气温度范围内表现出良好的NOx净化能力.同时,在Ni/ZrO2+Ag/Al2O3耦合体系上考察了其燃油重整-SCR的活性稳定性.结果显示,重整催化剂的耐久性有待进一步提高.
关键词:
燃油重整
,
镍基催化剂
,
氮氧化物
,
选择性催化还原
,
银
,
氧化铝
贺泓
,
张润铎
,
余运波
,
刘俊锋
催化学报
利用自行研制的全自动催化剂活性评价装置和原位漫反射红外光谱仪,分别考察了Ag的负载量和形态、氧浓度及水蒸气添加对Ag/Al2O3催化剂上C3H6选择性催化还原NO性能的影响. 结果表明,Ag的最佳负载量为4%～6%,此时粒径为15 nm左右的银簇粒子均匀地分散在Al2O3载体表面. 在GHSV=50 000 h-1和θ=430～550 ℃条件下,4%Ag/Al2O3上NO转化率可达90%以上. 反应过程中有机含氮化合物及NO2的生成,导致NO和NOx转化率间产生差异. 当氧浓度为7%时,催化剂对NO选择性还原的催化活性最高. 水的添加阻碍了活性中间物种NCO及其前驱体的形成,导致催化剂的平均活性下降.
关键词:
银
,
氧化铝
,
负载型催化剂
,
氮氧化物
,
选择性催化还原
,
丙烯
贺泓
,
余运波
,
刘俊锋
,
张润铎
,
张长斌
,
王进
催化学报
富氧条件下分别以含氧有机物甲醇、乙醇、乙醛和乙酸等为还原剂,考察了Ag/Al2O3对NOx选择性催化还原的活性.结果表明,当银负载量为4%时,催化剂具有最高的催化活性.在整个实验温度范围内,乙醇较丙烯具有更高的还原NOx的活性,且操作温度范围更宽(300～610℃),NOx脱除率可高达90%,更加适合柴油机尾气中NOx的净化.添加10%的水可提高乙醇还原NOx的低温活性.随着乙醇浓度的增加,NOx转化率显著提高.在相同的浓度下,甲醇和乙酸还原脱除NOx的效率较低;而乙醛还原脱除NOx的效率与乙醇相当.原位红外光谱研究结果表明,反应过程中生成大量吸附态的烯醇式物种(CH2∶CHO-)是乙醇和乙醛呈现较高还原活性的主要原因.
关键词:
银
,
氧化铝
,
负载型催化剂
,
氮氧化物
,
选择性催化还原
,
含氧有机物
,
乙醇
余运波
,
赵娇娇
,
韩雪
,
张燕
,
秦秀波
,
王宝义
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(11)60484-1
采用沉淀法制备了Co3O4,考察了焙烧和预处理条件对其结构、低温催化氧化CO性能的影响.热重分析表明,未经焙烧的样品以Co(OH)2CO3的形式存在,150～400℃空气气氛中焙烧后,样品以立方相Co3O4的形式存在.N2吸附-脱附法、X射线衍射、透射电镜及活性测试结果表明,以纳米颗粒物存在的Co3O4的比表面积、颗粒尺寸、催化氧化CO活性与焙烧温度密切相关.正电子湮没寿命谱、O2-程序升温脱附与定温条件下CO氧化测试结果表明,合适温度(150～250℃)下N2预处理有利于Co3O4表面氧空穴团的形成,它在吸附活化分子氧以及CO催化氧化反应中起到关键作用.同时讨论了预处理作用下Co3O4表面氧空穴的再构机制.
关键词:
四氧化三钴
,
焙烧
,
预处理
,
氧空穴
,
一氧化碳氧化
张丽
,
刘福东
,
余运波
,
刘永春
,
张长斌
,
贺泓
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(10)60220-3
采用活性测试和氮气吸附、X射线衍射、X射线光电子能谱、紫外.可见漫反射吸收光谱、高倍透射电镜、原位漫反射傅里叶变换红外光谱和O2脉冲吸附等研究了铈添加对Ag/Al2O3催化剂低温氨氧化性能的影响.结果表明,适量铈的添加可以明显促进Ag/A12O3催化剂的低温氨氧化活性,且对催化剂的选择性影响不大.添加铈不仅可以促进Ag/Al2O3催化剂表面吸附和活化O2的能力,而且可促进催化剂表面对氨的解离吸附和活化.这是铈促进Ag/Al2O3催化剂低温氨氧化活性的主要原因.
关键词:
氨
,
银
,
铈
,
氧化铝
,
负载型催化剂
,
氧气吸附
,
高倍透射电镜
,
原位漫反射傅里叶变换红外光谱
石晓燕
,
余运波
,
薛莉
,
贺泓
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(14)60088-7
采用共沉淀法制备了CeO2, Co3O4和一系列Co3O4/CeO2复合氧化物催化剂,在400°C下含SO2的氧化气氛中对催化剂进行了硫中毒处理,通过原位红外光谱、X射线衍射、程序升温脱附和X射线光电子能谱对新鲜和硫中毒的样品进行了表征.结果表明,所有测试的硫中毒样品上均形成了硫酸盐, CeO2上累积的硫酸盐明显比Co3O4上的多, Co3O4/CeO2复合氧化物在硫中毒过程中形成了硫酸钴和硫酸铈.对新鲜和硫化样品在NO/O2气氛下进行了催化炭黑燃烧实验,发现Co3O4/CeO2复合氧化物的活性和抗硫性能优于CeO2,但抗硫性能低于Co3O4.
关键词:
炭黑氧化
,
氧化钴
,
氧化铈
,
复合氧化物
,
硫中毒
