吴强
,
余运波
,
贺泓
催化学报
尽管C2H5OH和CH3OCH3是同分异构体,但在以Ag/Al2O3为催化剂选择性催化还原NOx时,还原剂C2H5OH比CH3OCH3具有更高的活性. 原位漫反射红外光谱研究表明, C2H5OH和CH3OCH3在还原NOx反应过程中分别遵循不同的反应机理: 在Ag/Al2O3催化C2H5OH还原剂选择性还原NOx的反应过程中,烯醇式物种(RCH = CH - O-)和NO-3物种是主要的反应中间体,二者相互反应性能很强,可以生成反应
关键词:
银
,
氧化铝
,
氮氧化物
,
选择性催化还原
,
乙醇
,
甲醚
,
原位漫反射傅里叶变换红外光谱
,
烯醇式物种
,
甲酸盐物种
,
异氰酸酯物种
宋小萍
,
张长斌
,
贺泓
催化学报
制备了Cu/Ce(x)/Al2O3(x为Ce与Al的摩尔比)系列氧化催化剂,并考察了(Ag/Al2O3+Cu/Ce(x)/Al2O3)组合体系催化乙醇还原NOx以及氧化去除反应副产物(CO和未完全燃烧的碳氢化合物)的活性. 在200～350 ℃温度区间,组合催化剂具有与Ag/Al2O3相似的NOx去除效率. 随着Ce/Al比增加,氧化催化剂去除CO的活性逐渐提高. Cu/CeO2催化剂具有最好的氧化活性,但其对NOx的去除有较大影响. 综合考虑NOx转化率以及CO和HC的去除效果, (Ag/Al2O3+Cu/Ce(0.15)/Al2O3)是最佳的催化剂组合体系. 通过对此系列氧化催化剂的BET比表面积、XRD、H2-TPR以及XPS等表征结果的分析,发现Cu和Ce之间的相互作用是催化剂氧化CO能力提高的主要原因.
关键词:
银
,
氧化铝
,
氧化催化剂
,
氧化铜
,
氧化铈
,
氮氧化物
,
乙醇
,
选择性催化还原
,
一氧化碳
,
未燃碳氢化合物
张长斌
,
石晓燕
,
贺泓
催化学报
在富氧条件下,以乙醇为还原剂,考察了不同金属负载量的Ag/Al2O3和Cu/Al2O3催化剂选择性还原NOx的活性.结果表明,4%Ag/Al2O3和10%Cu/Al2O3分别为各自体系中的最佳催化剂.4%Ag/Al2O3具有很高的选择性催化还原NOx的活性,但同时会产生一定量的副产物CO.10%Cu/Al2O3选择性催化还原NOx的活性不高,但却具有很好的消除CO的活性.将4%Ag/Al2O3和10%Cu/Al2O3以不同方式组合,其评价结果表明,4%Ag/Al2O3-10%Cu/Al2O3组合催化剂具有与单纯4%Ag/Al2O3相似的NOx脱除活性,同时能够完全消除反应过程中产生的CO,并且能大大降低尾气中乙醇和乙醛的浓度.
关键词:
银
,
铜
,
氧化铝
,
负载型催化剂
,
组合催化剂
,
氮氧化物
,
选择性催化还原
,
乙醇
吴强
,
高洪伟
,
贺泓
催化学报
以Ag/Al2O3为催化剂,采用原位漫反射傅里叶变换红外光谱法研究了SO2对C3H6选择性还原NOx反应的影响. 结果表明, SO2在催化剂表面转化为硫酸盐,并且随着硫酸盐累积量的增加,其主要红外特征吸收峰由低波数向高波数漂移. 高浓度表面硫酸盐的存在不仅抑制了催化剂表面硝酸盐的生成,而且抑制了硝酸盐与表面烯醇式物种(RCH=CH- O-)或乙酸盐物种进一步反应,生成活泼的反应中间体异氰酸酯(- NCO), 这是导致Ag/Al2O3催化剂上C3H6选择性还原NOx活性降低的主要原因.
关键词:
银
,
氧化铝
,
氮氧化物
,
二氧化硫
,
丙烯
,
选择性催化还原
,
原位漫反射傅里叶变换红外光谱
,
硫酸盐
张秀丽
,
贺泓
,
余运波
催化学报
添加H2对Ag/Al2O3和Cu/Al2O3催化剂选择性催化C3H6还原NOx反应具有不同的影响. 原位漫反射红外光谱分析表明,在Ag/Al2O3催化剂上, H2的存在促进了C3H6部分氧化产物烯醇式物种(RCH = CH - O-)和乙酸盐等的形成,烯醇式物种和硝酸盐为主要反应中间体,二者间的相互反应性能很强,能形成高浓度的反应关键中间体异氰酸酯(- NCO)表面吸附物种,因此NOx的去除活性提高;而在Cu/Al2O3催化剂上, H2的存在并没有促进C3H6部分氧化产物的形成,而且抑制了硝酸盐的形成,进而抑制了C3H6部分氧化产物与硝酸盐反应形成表面- NCO 物种,导致NOx的去除活性降低.
关键词:
氢
,
银
,
铜
,
氧化铝
,
氮氧化物
,
选择性催化还原
,
原位漫反射红外光谱
,
烯醇式物种
,
异氰酸酯
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
石晓燕
,
张长斌
,
贺泓
催化学报
在全自动催化剂活性评价装置上,考察了富氧条件下Ag/Al2O3和Cu/Al2O3两种催化剂上催化丙烯还原NOx的活性.在实验温度范围(200～650℃)内,Ag/Al2O3具有优异的催化丙烯选择性还原NOx的活性,但同时有大量副产物CO形成.Cu/Al2O3选择性催化丙烯还原NOx的活性不高,却能有效促进CO的氧化.在无水条件下,Ag/Al2O3-Cu/Al2O3组合体系具有与Ag/Al2O3相似的脱除NOx活性,同时使CO在300℃以后几乎完全转化.在10%水蒸气存在的情况下,Ag/Al2O3-Cu/Al2O3组合催化剂脱除NOx的活性下降,但水蒸气对CO转化率的影响不大.
关键词:
银
,
铜
,
氧化铝
,
组合催化剂
,
氮氧化物
,
一氧化碳
,
选择性催化还原
,
丙烯
赵震
,
张桂臻
,
刘坚
,
梁鹏
,
许洁
,
段爱军
,
姜桂元
,
徐春明
催化学报
柴油机尾气排放的污染物已经引起了严重的环境污染问题,催化净化技术是柴油机尾气污染治理必不可少和最有效的处理技术之一,而高效催化剂的研制和开发是催化净化技术的核心.本文以柴油机尾气中最难处理的两种污染物NOx和碳烟颗粒(PM)的催化处理技术为主线,综述了NOx的催化还原(选择性催化还原(SCR)和贮存还原(NSR))催化剂、碳烟的催化燃烧催化剂、NOx和碳烟颗粒同时消除的催化剂及柴油机尾气四效催化剂的最新研究进展,并总结性地提出了目前该研究方向存在的主要问题和发展方向.
关键词:
柴油机尾气
,
催化净化
,
催化剂
,
研究进展
,
氮氧化物
,
选择性催化还原
,
碳烟
,
催化燃烧
刘致强
,
唐磊
,
常丽萍
,
王建成
,
鲍卫仁
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(10)60205-7
采用原位水热法制备了Cu-SAPO-34/堇青石整体式催化剂,运用X射线衍射、扫描电镜和N2吸附-脱附等技术对其进行了表征,并在固定床反应器上评价了其催化丙烷还原模拟柴油机车尾气中NOx性能,考察了丙烷和O2浓度以及水蒸气对催化剂性能的影响.结果表明,所制整体式催化剂中Cu-SAPO-34涂层与载体结合牢固紧密,经一次操作Cu-SAPO-34负载量大于20%,且其比表面积较载体显著增加.另外,Cu的加入能显著提高催化剂上丙烷选择性催化还原NOx的活性,在500～650°CNOx浓度可降低60%以上.当原料气中添加10%水蒸气后,NOx转化率有所降低,但停加水蒸气后,催化剂活性可部分恢复.
关键词:
铜
,
SAPO-34分子筛
,
堇青石
,
氮氧化物
,
丙烷
,
原位合成
,
选择性催化还原
,
柴油机
