陕西省自然科学基金(2009JM7004)
- 作品数：6 被引量：32H指数：5
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- 碳化硅协同分子筛负载型催化剂微波辅助催化氧化甲苯性能被引量：6
- 2013年
- 实验采用浸渍法制备分子筛负载型催化剂,微波场中利用吸波材料碳化硅和催化剂催化氧化甲苯废气.考察了碳化硅与分子筛负载铜-钒催化剂混合比及混合方式等条件变化对甲苯降解的影响,并通过电镜扫描、比表面积测试和X射线衍射分析等手段对催化剂进行了表征.研究表明,在固定床反应器底部装填质量比20%的碳化硅时,反应器兼有蓄热性能和低温催化氧化的优点,可有效提高微波能的利用和甲苯的催化氧化效率;微波功率75 W和47 W作用下,分子筛负载铜-钒催化剂和负载铜-钒-铈催化剂对甲苯的完全燃烧温度分别为325℃和160℃.表征发现,稀土元素铈的掺杂提高了活性组分在催化剂表面的分散度,催化剂的微孔结构保证了其对甲苯的高吸附性能,而非晶相型铜、钒氧化物的存在则提高了催化剂的催化活性.
- 王晓晖卜龙利刘海楠张浩孙剑宇杨力蔡力栋
- 关键词：微波碳化硅催化氧化甲苯
- 微波催化燃烧气态甲苯特性及床层温度分布被引量：9
- 2019年
- 采用浸渍法制备Cu-Mn-Ce/堇青石蜂窝催化剂,于微波催化燃烧装置中考察其对甲苯废气的催化活性与稳定性,并对固定床温度进行了测试分析.研究表明,微波加热下床层温度分布均匀,甲苯的最佳反应温度在230~270℃之间.当停留时间大于9.7s且床层温度高于270℃时,甲苯的降解率大于90%.铜锰铈单金属氧化物及其复合氧化物尖晶石是主要的活性组分,甲苯在其表面上进行准一级反应而被催化氧化.高温对催化剂结构有影响,但重复性试验证实了催化剂的高活性和良好的稳定性.本文为微波催化燃烧技术治理VOCs废气的中试研究及下一步的实际应用提供了理论支持.
- 贺利娜卜龙利都琳宁轲刘嘉栋
- 关键词：微波加热催化燃烧甲苯反应动力学
- 微波辅助催化氧化苯高性能催化剂实验研究被引量：10
- 2012年
- 采用传统浸渍法制备分子筛负载过渡金属和稀土元素催化剂,通过微波辅助催化氧化苯性能实验考察其催化活性。研究表明,天津科密欧的5A分子筛为优良的催化剂载体,分子筛负载铜-锰-铈催化剂对苯的完全燃烧温度为230℃,铜(Cu)锰(Mn)双金属催化剂中晶相与非晶相Cu1.5Mn1.5O4尖晶石提高了催化剂的催化活性,稀土铈(Ce)的助催化效果显著;30 h的连续性实验表明,Cu-Mn-Ce/分子筛催化剂具有良好的稳定性和高的催化活性。催化剂的比表面积和表面形貌表征表明,催化剂比表面积和孔径受高温煅烧和氧化反应而增大,从而有助于苯的吸附与氧化降解;X射线衍射表明,实验前后分子筛结构未发生明显变化,铜锰主要以二价和三价的氧化物形态分布于催化剂表面。
- 卜龙利张钰彩王晓晖刘海楠张浩
- 关键词：催化氧化苯
- 二氧化钛复合型催化剂制备及其微波辅助催化氧化甲苯性能被引量：12
- 2013年
- 实验采用溶胶凝胶法和传统浸渍法制备了TiO2-分子筛复合载体及复合载体负载过渡金属与稀土元素催化剂,通过微波辅助催化氧化甲苯的性能实验考察其催化活性.结果表明,复合TiO2明显提高了载体结构的稳定性与耐温性,并使过渡金属铜(Cu)、锰(Mn)和稀土元素铈(Ce)等活性组分在催化剂表面的分散更均匀;在复合载体吸附、吸波性能与多相活性组分催化的共同作用下,Cu-Mn-Ce/TiO2-分子筛催化剂微波辅助催化氧化甲苯的完全燃烧温度仅为175℃,此时甲苯去除率可达99%;15h的连续性实验表明,TiO2复合型催化剂具有良好的催化活性与稳定性.由催化剂表征分析结果可知,活性组分颗粒的均匀分布与铜、锰氧化物及铜锰尖晶石固溶物等活性相的存在促进了甲苯的催化氧化,锐钛矿型TiO2较高的电子迁移速率与催化剂孔径的增大均有助于甲苯的氧化降解.
- 刘海楠卜龙利王晓晖张浩孙剑宇杨力蔡力栋
- 关键词：微波加热催化氧化甲苯
- 整体式催化剂活性组分负载策略及微波催化燃烧甲苯特性被引量：7
- 2020年
- 针对催化剂活性组分脱落问题,采用载体预处理和添加硅溶胶的策略来强化活性组分负载,微波单模腔中催化燃烧甲苯以考察催化剂活性,并对牢固负载的催化剂进行表征分析。研究表明,常温下采用10%盐酸溶液对蜂窝状堇青石(CH)载体预处理、硅溶胶添加量与载体吸水量比值为0.125条件下所制备的Cu-Mn-Ce(硅溶胶)/CH催化剂脱落率为0.0129%,明显低于Cu-Mn-Ce/CH催化剂的0.950%。Cu-Mn-Ce(硅溶胶)/CH催化剂具有更小的活性颗粒尺寸、更大的比表面积和更多样的活性晶体,在甲苯进气浓度1000mg/m^3、进气量0.12m^3/h、微波功率200W和床层温度350℃条件下,催化剂对甲苯的催化燃烧效率和矿化率分别为98.5%和87.9%;连续实验43h后,催化剂活性保持稳定且活性组分脱落率低(0.0328%)。硅溶胶的添加增强了活性组分与载体之间的相互作用力,生成的硅氧烷化学键提高了活性组分的结合牢固度。
- 宁轲卜龙利刘双张婷婷张婷婷张继宾陈瑾
- 关键词：硅溶胶微波催化甲苯矿化
- 催化剂载体的优化及微波催化燃烧甲苯特性被引量：4
- 2020年
- 为提高催化剂活性、增强催化剂稳定性,以蜂窝状堇青石、莫来石和碳纤维锆铬刚玉3种载体为研究对象,采用浸渍法制备了Cu-Mn-Ce负载型催化剂;在微波催化燃烧甲苯性能测试和催化剂表征的基础上,对载体及其负载催化剂进行了综合评价,以期为微波催化燃烧VOCs技术的应用寻找性能良好的催化剂载体。结果表明:Cu-Mn-Ce/碳纤维锆铬刚玉的催化活性与稳定性最好,Cu-Mn-Ce/莫来石次之,Cu-Mn-Ce/堇青石最差;在微波功率50 W、床层高度100 mm、进气量为0.12 m^3·h^−1和进气浓度为1000 mg·m^−3的参数条件下,3种优化制备的催化剂对甲苯的降解率分别为98%、98%和90%。Cu-Mn-Ce/碳纤维锆铬刚玉的优化制备条件为质量分数4.50%活性组分负载量、450℃焙烧温度和4~5 h焙烧时间,良好的吸波性能、一定的吸附能力、最多尖晶石活性组分的存在、碳纤维的协同作用以及刚玉载体良好的耐高温性是其高催化活性的保障。高温对催化剂的孔隙结构有显著影响;减小其比表面积和孔容,可导致活性组分颗粒在催化剂表面团聚,但却有利于活性组分晶体的生成,从而有助于污染物降解。Cu-Mn-Ce/堇青石的催化活性受活性组分负载量和焙烧时间的影响显著,虽然其对甲苯的降解效果较差,但低廉的价格使其具有一定的市场应用潜力。3种催化剂最佳制备条件的研究可为高性能吸波型催化剂的制备提供参考。
- 张婷婷卜龙利宁轲刘双
- 关键词：甲苯催化活性
