富氧条件下甲烷还原NO沸石负载钴催化剂的性能.

1、富氧条件下甲烷还原NO沸石负载钴催化剂的性能煤、石油等的燃烧满足了人类对于能源需求的同时 , 排放的尾气 (NOx) 造成了严重的环境污染 , 不仅能导致光化学雾和酸雨 , 而且极大地破坏大气臭氧层 , 直接危害人类生存。因而 , 脱除 NOx技术的研究越来越受到重视。甲烷不仅储量丰富容易获得 , 而且燃烧尾气中存在部分甲烷 , 随着天然气机车的开发成功 , 富氧条件下甲烷选择还原 NOx (CH4-SCR)被认为最具应用前景。本文采用复合沸石分子筛 (Beta-mordenite zeolite) 为载体 , 对 Co-BMZ复合催化剂进行了详细的反应性能评价和表征 , 并探讨了反应机理。考

2、察了 Co-Beta 和 Mn-ZSM-5催化剂的抗 SO_2毒化性能 , 采用 H_2-TPR、 DRS-UV-Vis、NO-TPD和 SO_2-TPSR表征 SO_2毒化催化剂机理。探讨了碱处理 ZSM-5载体负载 Co催化剂与传统方法制备 Co-ZSM-5催化剂性能的差异 , 揭示了碱处理后催化剂具有较高活性的原因。 XRD、SEM、 HRTEM等表征手段证实合成 BMZ复合沸石分子筛具有 BEA和 MOR 的拓扑结构。研究结果表明 ,Co-BMZ复合催化剂中随着载体 MOR拓扑结构的含量的增加 , 催化剂的催化活性有所降低。 Co-BMZ复合分子筛催化剂比 Co-MOR和 Co-Bet

3、a 单一催化剂表现出较好的催化活性和抗水性能。吡啶红外结果表明 ,Co-BMZ复合分子筛催化剂具有比 Co-MOR和 Co-Beta 单一催化剂更多的 B 酸和 L 酸。 H_2-TPR结果表明 ,Co-BMZ复合催化剂上主要以 Co(2+)离子的形式存在 , 降低了 Co氧化物生成 , 抑制了 CH4的燃烧 , 提高催化剂的性能。 NO原位红外研究结果表明 ,Co-BMZ-1 复合催化剂低温阶段吸附的 NO主要以 NO+和 NOy-的形式吸附在催化剂上 , 随着反应温度的增加和吸附时间的延长出现了在 Co(2+) 和 Co(3+) 离子吸附间物种的转换 , 表明在复合结构催化剂上存在着Co(

4、2+)/Co(3+) 氧化还原循环。 Co-Beta 催化剂具有较好的抗 SO_2毒化和可逆性能。毒化前后 Co-Beta 催化剂的 DRS-UV-vis、H_2-TPR和 N_2吸附表征 , 揭示了催化剂失活的原因 : 毒化后催化剂表面积减少 , 部分堵塞了分子筛的孔道 , 降低了反应物向离子中心的扩散 ; 位 Co(2+) 离子数目减少 , 吸附 NO的能力减弱 , 都导致了催化剂的活性降低。在含 SO_2体系中 ,Mn-ZSM-5催化剂上 NO转化率在 T550 oC 时明显下降 , 但在 T600 oC 时基本不受影响 , 归因于较高温度下 SO_2在 Mn/ZSM-5活性位形成的含硫

5、物种吸附量的减少。碱处理后的 ZSM-5 载体上产生了新的中孔而没有改变原有的微孔孔道。 N2吸附、 H_2-TPR和 NO-TPD结果表明 , 较大的孔道和表面积提高了 Co的分散性和吸附 NO的能力 , 优化 Co(2+) 离子和传质的微环境 , 使 Co/ZSM-5-AT催化剂显示出了较传统 Co/ZSM-5-P 催化剂高的催化性能和强的抗水抗硫性能。同主题文章1.张永福 . C41 催化剂 ' J.金山油化纤 . 1983.(Z1)2.关兴亚 .从引进丙烯腈装置谈今后的改进方向' J.合成纤维工业 .1980.(04)3.李琪 .钒钼系均四甲苯氧化催化剂高温劣化原因的初

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