负载过渡金属催化剂上低碳烃选择催化还原氮氧化物的研究进展
过渡金属催化羰基化反应的最新研究进展
过渡金属催化羰基化反应的最新研究进展
徐山梅;高帆;孙国庆;李明;权正军
【期刊名称】《西北师范大学学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2024(60)3
【摘要】过渡金属催化羰基化反应是制备羰基化合物最直接的方法之一,近年来得到了迅速的发展.利用活性高且廉价的CO气体作羰基源,通过过渡金属催化的方法实现羰基化,是现代有机合成中构建含羰基化合物的有效方法.基于反应原料和产品氧化还原价态的改变等不同方式,将过渡金属催化羰基化反应分为四种主要类型:杂核亲核试剂的羰基化反应,碳亲核试剂的羰基化反应,碳亲电试剂的羰基化反应和还原偶联的羰基化反应,分别综述了各类型羰基化反应的最新研究进展.
【总页数】20页(P5-24)
【作者】徐山梅;高帆;孙国庆;李明;权正军
【作者单位】保水化学功能材料甘肃省国际科技合作基地
【正文语种】中文
【中图分类】O621.3
【相关文献】
1.过渡金属钯催化的炔烃羰基化反应新进展
2.过渡金属催化的羰基化合物及含酸性氢化合物的α-芳基化反应
3.过渡金属催化氯代物的羰基化反应研究进展
4.第Ⅷ族过渡金属配合物催化羰基化合物硅氢化的反应机理
5.过渡金属催化1,3-二羰基化合物不对称烯丙基烷基化反应的研究进展
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过渡金属电催化还原氮氧化物
过渡金属电催化还原氮氧化物氮氧化物（NOx）是一类由氮氧化合物组成的气体，包括氮氧化物（NO）和二氧化氮（NO2）。
它们是大气污染的主要成分之一，对人类健康和环境产生严重影响。
因此，寻找有效的方法来降低氮氧化物的排放是一个重要的课题。
过渡金属电催化还原氮氧化物是一种被广泛研究和应用的方法。
该方法利用过渡金属作为催化剂，在适当的电位下将氮氧化物转化为无害的氮气（N2）或氨（NH3）。
以下将详细介绍过渡金属电催化还原氮氧化物的原理、影响因素以及应用前景。
过渡金属电催化还原氮氧化物的原理是利用过渡金属催化剂的氧化还原能力。
在催化剂的表面上，氮氧化物分子吸附并与催化剂表面的氧化物物种反应，从而实现氮氧化物的还原。
催化剂的选择是关键因素，一些常用的过渡金属催化剂包括铜、铁、钴等。
影响过渡金属电催化还原氮氧化物效果的因素有很多，其中包括催化剂的种类、催化剂的负载方式、催化剂的活性位点以及反应条件等。
催化剂的种类是决定催化剂活性的重要因素，不同的过渡金属具有不同的催化活性。
催化剂的负载方式也会影响催化剂的活性和稳定性，常见的负载方式有担载在碳、氧化铝等载体上。
催化剂的活性位点是指催化剂表面上能够发生反应的位置，通过调控催化剂的活性位点可以提高催化剂的活性。
反应条件，如温度、气氛等，也会对反应的效果产生影响。
过渡金属电催化还原氮氧化物具有广泛的应用前景。
一方面，它可以用于工业废气的净化，如汽车尾气、电厂废气等。
减少氮氧化物的排放，有助于改善大气环境质量，减少空气污染的程度。
另一方面，它也可以用于氮氧化物的合成。
氮氧化物是重要的化学原料，可以用于合成氨、硝酸等化学品。
通过过渡金属电催化还原氮氧化物，可以高效、环保地合成氮氧化物。
然而，过渡金属电催化还原氮氧化物在实际应用中还面临一些挑战。
首先，催化剂的选择和设计是一个复杂的过程，需要考虑催化剂的活性、稳定性和成本等因素。
其次，反应条件的选择也需要进行优化，以实现高效的氮氧化物还原。
金属负载量对CuO
第 37卷 第2期2024 年4月Vol.37 No.2Apr. 2024引用格式：徐琪杰,王宏浩,吕丽荣,等.金属负载量对CuO/NiO⁃CeO 2催化CO⁃Prox 性能的影响[J].石油化工高等学校学报,2024,37(2):42-49.XU Qijie,WANG Honghao,LÜ Lirong,et al.Effect of Metal Loading on Catalytic CO⁃Prox Performance of CuO/NiO⁃CeO 2[J].Journal of Petrochemical Universities,2024,37(2):42-49.金属负载量对CuO/NiO⁃CeO 2催化CO⁃Prox性能的影响徐琪杰1， 王宏浩1， 吕丽荣2， 姜雅新1,3， 侯晓宁4， 张磊1， 高志贤1（1.辽宁石油化工大学 石油化工学院，辽宁 抚顺 113001；2.北京市科学技术研究院 资源环境研究所，北京 100095；3.北京中医药大学东方学院 医学检验技术学院，河北 沧州 061108；4.山西师范大学 化学与材料科学学院，山西 太原 030000）摘要： 为深度去除富氢气中的CO ，制备CO⁃Prox 催化性能较好的催化剂是目前的研究热点。
采用分步浸渍法制备了CuO/NiO⁃CeO 2催化剂，通过XRD 、BET 、H 2⁃TPR 、HR⁃TEM 等手段对催化剂进行表征，探究了金属Cu+Ni 的负载量（金属负载量）对催化剂结构、还原性能及其CO⁃Prox 性能的影响。
结果表明，CuO/NiO⁃CeO 2催化剂中均形成了Cu/Ni⁃O⁃Ce 固溶体；催化活性主要与高度分散在载体表面的Cu 物种和固溶体的浓度有关；当金属负载量为8%时，高度分散在载体表面的Cu 物种和固溶体的浓度较高，催化剂表现出较好的催化活性；在CO/H 2/CO 2/O 2/Ar 气氛下、反应温度为130 ℃、氧过量系数为1.2、质量空速为20 266 mL/（g·h ）的条件下，CO 转化率为95.9%，CO 氧化选择性为86.3%。
氧存在下活性炭负载K-Cu催化碳还原NO研究
仅耗 ＮＨ。且要 在 ３ ０ Ｃ以上 使用 才 有 较 高 的去 除 ， ５ 率 和好 的抗 毒 性 能． 时 ， 将 Ｓ Ｒ 床 层 置 于锅 炉 此 须 Ｃ 空气 预 热器 和 除尘 器 前 ， 时 高浓度 烟 尘 对催 化 剂 此
Ｃ ， 金 属 和稀 土 元 素 化 合 物 作 为活 性组 分 ［ ， ｏ碱 ９ 对 ］
＊ 湖 南 省 自然 科 学 基 金 资 助 项 目（ ５ＪＯ ９ ） 湘 潭 大 学 博 士 跨 学 科 交 叉 研究 项 目（ ６ＮＤ０ ） ｏＪ４ Ｏ Ｏ 和 ０Ｉ １ １ ）博 士 、 副教 授 ｆ ）硕 士 生 ；）硕 士 ， 潭 大 学 化 工学 院 ，１ １ ５ 湖 南 湘 潭 ２ ３ 湘 ４ １０
更适 宜 的处 理方 法 ， 中一 个 重 要 的方 向就是 寻找 其
望 获 得 能大 大 降 低炭 还 原 ＮＯ 温度 的有 效 催 化 剂 ， 也 希望 能摸 清炭 还原 ＮＯ过 程Ｃ 参与 反应 的条件 ， Ｏ 为 开发 炭基 Ｃ 催 化还 原 ＮＯ 催化 剂作参 考 ． Ｏ
能够 代 替 ＮＨ。的还 原剂 ［ｓ， ２］ 以碳 、 Ｏ 和 低 碳 烃 尤 － Ｃ 其 是 Ｃ 和 Ｈ。 为还原 剂 的 Ｓ Ｒ催 化脱 ＮＯ 的研 Ｈ 等 Ｃ 究广 泛开 展起来 ， 中Ｃ 是 燃烧 烟气 的 固有 成分 ， 其 Ｏ 且含量 远远 高于 Ｎ 所 以备受关 注 ． Ｏ， 活 性 炭等 含 碳物 质 本 身具 有 良好 的还 原性 ， 用
１ 实验 部 分
１ １ 实验 用活性 炭及 催化 剂制 备 ．
实 验 用 活 性 炭 为 ｚ 一 １ ０ ｚ 一 １ １和 ｚ 一 ２ ５ Ｊ Ｏ ，Ｊ ０ Ｊ １ 三 种颗粒 炭 ， 其性 质见 表 １ ．
氮掺杂碳负载镍基催化剂的设计合成及其电催化性能研究
氮掺杂碳负载镍基催化剂的设计合成及其电催化性能研究摘要：随着环境污染问题的日益严重，能源转化领域的研究备受关注。
设计、合成高效的催化剂是此领域的研究热点之一。
本研究采用杂化碳纳米材料为载体，将镍纳米材料与氮掺杂结合，制备出氮掺杂碳负载镍基催化剂。
通过SEM、TEM、XRD等表征手段对催化剂进行表征。
结果表明，氮掺杂对载体的晶格结构、表面电子结构和电荷密度分布有显著的影响，能够显著提升催化剂的电催化活性。
在酸性条件下，该催化剂对硫酸盐电解液中的氢气进行电催化还原反应时，表现出优异的电化学催化活性，且稳定性较好。
因此，该催化剂有望在能源转化领域中得到应用。
关键词：氮掺杂碳；镍纳米材料；催化剂；电催化性能；能源转化Introduction:随着全球对清洁能源需求的增加，能源转化领域的研究成为了研究的热点之一。
设计、合成高效的催化剂对于促进氢燃料电池和电化学制氢的发展至关重要。
传统的催化剂主要有Pt、Pd、Ru等，但是它们的使用受到了价格和供应的限制。
因此，寻找替代高效催化剂成为了研究重点之一。
杂化碳纳米材料因其特殊的晶体结构、优良的化学稳定性和高的导电性能，成为了作为载体制备催化剂的一种优良选择。
此外，将含氮组分掺杂到碳材料中，不仅可以增强催化剂对氧化物的吸附能力，还可以优化电子亲和力和电子密度分布等催化剂的属性，从而提升其催化活性。
本研究通过掺杂氮元素改变载体表面电荷分布和电子亲和力，将镍纳米材料均匀负载在氮掺杂碳载体上，制备出氮掺杂碳负载镍基催化剂。
采用SEM、TEM、XRD等表征手段对催化剂进行表征，并研究催化剂的电催化性能。
Results and discussion:实验结果表明，将镍纳米材料与氮掺杂碳载体结合，制备出氮掺杂碳负载镍基催化剂后，其表面结构得到了显著的改善。
此外，氮掺杂也使得催化剂电子密度分布更加均匀，并增强了界面导电性能。
这些因素促进了活性位点在表面形成，优化了催化剂的催化活性。
贵金属催化剂低温催化氧化一氧化碳研究进展
贵金属催化剂低温催化氧化一氧化碳研究进展
代欣;任德志;郭律;朱敬芳;于飞;常仕英
【期刊名称】《功能材料》
【年(卷),期】2024(55)1
【摘要】随着“双碳”政策的不断推行以及人们环保意识的不断提高,一氧化碳(CO)作为典型的大气污染物,已成为工业废气和汽车尾气排放的主要控制对象。
贵金属型CO氧化催化剂具有优异的低温活性、抗中毒抗性能,是CO催化氧化处理的最为有效的手段之一。
基于贵金属型CO氧化催化剂的研究现状,重点围绕Pt、Pd、Au、Ag、Rh贵金属催化剂的贵金属调控技术和载体可控技术进行综述,总结了贵金属型CO氧化催化剂的性能优化策略和发展方向,为开发高性能的CO氧化催化剂提供指导。
【总页数】8页(P1060-1067)
【作者】代欣;任德志;郭律;朱敬芳;于飞;常仕英
【作者单位】昆明贵金属研究所;昆明贵研催化剂有限责任公司;贵研催化剂(东营)有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TQ031.7
【相关文献】
1.低温等离子体协同催化剂催化氧化一氧化碳的研究
2.一氧化碳低温催化还原脱除氮氧化物的催化剂
3.铜基一氧化碳低温变换催化剂的研究进展
4.一氧化碳低温变
换催化剂研究进展5.负载贵金属催化剂在甲醛低温氧化消除反应中的应用研究进展
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甲醇制烯烃过程研究进展
甲醇制烯烃过程研究进展摘要：甲醇制烯烃是一种具有广泛应用前景的新型工业化合成技术，近年来得到了广泛关注和研究。
本文主要综述了甲醇制烯烃过程的研究进展，包括催化剂的选择和改性、反应机理、反应条件对产物选择性和反应副产物的生成等方面。
通过对近年来的研究成果进行梳理和总结，展望了甲醇制烯烃反应的未来发展趋势，以期为该领域的研究提供参考。
关键词：甲醇制烯烃；催化剂；产物选择性；副产物生成；反应机理甲醇制烯烃是一种重要的化学反应，可以通过催化剂在高温下将甲醇转化为烯烃。
这种反应在工业上有广泛的应用，可以制备出许多有用的化学品，例如丙烯、丁二烯、异戊烯等。
因此，甲醇制烯烃的研究一直受到工业和学术界的关注。
在甲醇制烯烃反应中，催化剂是一个至关重要的因素。
催化剂可以提高反应速率、选择性和产物收率，同时减少副反应和能量消耗。
目前，许多催化剂被广泛应用于甲醇制烯烃反应中，如MFI型分子筛、SAPO-34、铝硅酸盐等。
不同的催化剂会对反应产物和副产物的生成规律产生不同的影响。
在本文中，我们将综述甲醇制烯烃过程中的催化剂、反应机理和影响反应效果的因素，并分析近年来该领域的研究进展和未来的发展方向，为该领域的研究提供参考。
一、甲醇制烯烃过程的催化剂使用研究在甲醇制烯烃反应中，催化剂是一个非常重要的因素。
目前，常用的催化剂主要包括MFI型分子筛、SAPO-34、铝硅酸盐等。
MFI型分子筛是最早被应用于甲醇制烯烃反应中的催化剂之一。
它具有优异的酸性和空间结构，能够有效地将甲醇转化为烯烃。
然而，MFI型分子筛也存在一些问题，例如易于积炭、反应活性难以维持等。
为了解决这些问题，研究人员对MFI型分子筛进行了改性，如添加钼、锆、镓等元素，制备Mo/HZSM-5、Zr/HZSM-5和Ga/HZSM-5等复合催化剂，能够提高催化剂的稳定性和活性，同时还可以控制烯烃的选择性。
SAPO-34是另一种常用的催化剂，它是一种层状的磷硅酸盐分子筛，具有独特的结构和催化性能。
过渡金属催化的炔烃碳金属化串联环化反应研究进展
第53卷第2期 辽 宁 化 工 Vol.53，No. 2 2024年2月 Liaoning Chemical Industry February，2024过渡金属催化的炔烃碳金属化串联环化反应研究进展聂敏铃（温州大学 化学与材料工程学院，浙江 温州 325035）摘 要：用过渡金属催化炔烃与有机硼试剂的加成反应，经过碳金属化串联环化可实现炔烃的不对称官能团化。
其中芳基硼酸因其高亲电性、高稳定性和来源广泛的特点最常被使用。
主要综述了近年来各种过渡金属催化的炔烃与芳基硼酸的碳金属化串联环化反应研究进展。
关 键 词：过渡金属；炔烃；芳基硼酸；碳金属化；串联环化中图分类号：O621 文献标识码：A 文章编号：1004-0935（2024）02-0289-05近年来，利用过渡金属催化转化构建碳碳键的方法已经被广泛研究。
特别是过渡金属催化的串联环化反应，可以从相对简单的原料出发，使用单一的催化剂，“一锅法”合成结构复杂的分子，具有效率高、原子经济性好、对环境保护友好等优点，因此受到许多科研人员的关注[1]。
用过渡金属催化炔烃与有机硼试剂的加成反应，经过碳金属化串联环化可实现炔烃的不对称官能团化。
其中芳基硼酸因其具有高亲电性、高稳定性和来源广泛的特点最常被使用[2-4]。
在过渡金属的使用中，主要以钯[5-11]、铑[12-19]等贵金属催化为主，后期也逐渐发展了 镍[20-25]、钴[26]、铜[27]等廉价金属催化的方法。
本文主要从贵金属催化和廉价金属催化2个方面综述近年来过渡金属催化的炔烃与芳基硼酸碳金属化串联环化反应研究进展。
1 贵金属催化的炔烃与芳基硼酸碳金属化串联环化反应2012年，陆熙炎[5]课题组报道了钯（Ⅱ）催化的烯酮-炔与芳基硼酸的对映选择性芳基化-环化反应，如图1所示。
该反应底物1.1经历碳钯化后先形成烯基钯阳离子中间体1.2，然后发生分子内碳碳双键插入得到中间体1.3，最后质子化得到产物1.4。
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3收稿日期:2008-01-14作者简介:潘华,博士研究生,从事大气污染控制技术研究;施耀(通讯作者),教授,博导,从事大气污染控制技术研究,shiyao @ 。
基金项目:浙江省自然科学基金项目(Y 507720)文章编号:100926094(2008)0420036206负载过渡金属催化剂上低碳烃选择催化还原氮氧化物的研究进展3潘 华,张燕婷,李 伟,施 耀(浙江大学环境与资源学院环境污染控制技术研究所,杭州310028)摘 要:氮氧化物(NO x )是形成酸雨和光化学烟雾的主要物种和引发物,消除氮氧化物污染是环境保护中的重点和难点。
目前负载过渡金属催化剂上低碳烃选择催化还原NO x 研究是各国环境研究工作者的研究热点。
本文综述了近年来负载过渡金属催化剂上低碳烃选择催化还原氮氧化物的研究进展,着重分析了该反应体系中催化剂的研究状况。
探讨了目前比较公认的低碳烃选择催化还原NO x 的反应机理:1)NO 首先被氧化为NO 2;2)含氮有机中间体的生成;3)有机中间物种对NO x 的捕捉和生成N 2。
总结了提高该体系中NO x 转化率的方法:1)改进催化剂的制备方法;2)添加助剂;3)等离子体结合催化还原。
最后指出了现在研究中存在的主要问题,并提出开发新型催化剂、探索新催化剂制备技术以及引入新实验手段是低碳烃选择还原NO x 今后的研究方向。
关键词:环境工程;低碳烃;氮氧化物;选择催化还原;过渡金属中图分类号:O643 文献标识码:A0 引 言氮氧化物(NO x )是形成酸雨和光化学烟雾的主要物种和引发物,可使人类患发肺气肿和支气管炎等疾病[1,2]。
大气中的NO x (包括NO ,NO 2等)主要来自移动源(机动车)和固定源(主要为火力发电厂、工业燃烧装置)2个方面,在发达国家,移动源和固定源对NO x 的贡献约各占50%[3]。
美国学者S treets 等[4]报道中国1995年NO x 排放总量为112×10-7t ,其中固定源占76%,移动源占12%,并预测到2020年NO x 排放总量为2166×10-7t ,其中固定源占7812%,移动源占1311%。
面对氮氧化物排放量的日益增多以及由此引起对环境与人类生活的严重危害,世界各国政府先后制定了具体的NO x 排放法规[2];企业和科研人员则致力于开发高效率、低成本的脱硝(DeNO x )工艺和技术,其中选择性催化还原NO x 技术(NO -SCR )已在全世界范围引起了广泛关注。
1 DeN O x 技术的发展DeNO x 技术可分为燃烧过程控制和尾气控制2大类。
燃烧过程控制主要是通过新型燃烧器的设计和改变炉内燃烧条件而实现,但采用低NO x 燃烧技术最多仅能降低约50%的NO x 排放[5]。
因此目前防治NO x 污染的主要技术是尾气控制,该法可分为干法和湿法2大类。
干法脱硝包括选择催化还原[6,7]、非催化还原法[8]、金属氧化物吸附转化法[9]和等离子法[10,11];湿法脱硝包括酸吸收[12]、碱吸收[12,13]、氧化吸收[13]和化学吸收-生物还原法[14,15]。
目前在国际上仅NH 3的选择催化还原(NH 3-SCR )技术得到了工业化应用[16],该技术转化率高、选择性好、实用性强。
但该技术也存在如下缺点[17],1)NH 3是一种有毒腐蚀性气体,存储和输运麻烦,对管路设备要求高,造价昂贵;2)在该过程中,NH 3需要计量控制加入量,容易泄漏或反应不完全而造成二次污染;3)NH 3与烟道气中的S O 2反应,形成腐蚀性的NH 4HS O 4,易使催化剂中毒;4)工作温度范围窄。
因此,寻找一种还原剂可以取代NH 3具有十分重要的意义。
1990年,日本学者I wam oto 等[6]报道了在含氧气氛下,烯烃在Cu -ZS M -5催化剂上以高选择性地还原NO 。
从此,烃类选择催化还原NO x 的研究受到了各国学者的广泛关注。
英国学者Burch 等[18]介绍了金属氧化物和贵金属铂催化剂上烃类选择还原NO x 的研究进展。
国内学者孔科[19]和张涛[20]分别介绍了烃类和甲烷选择还原NO x 的研究进展。
在烃类选择还原NO x 的研究中,贵金属催化剂具有活性高和低温特性好的特点,因此成为人们研究的一个热点[21,22],但其产物中含有较多N 2O (约占产物的50%),对N 2的选择性低[21]。
近年来,负载过渡金属(特指第四周期的过渡金属:T i ,V ,Cr ,Mn ,Fe ,C o ,Ni ,Cu 和Zn )催化剂由于活性高、成本较贵金属催化剂低廉而受到了研究者的广泛关注。
此外低碳烃(含碳原子数小于3)储量丰富,分布广泛、易得。
因此负载过渡金属催化剂上低碳烃选择还原NO x 具有更加广阔的实用前景和经济价值。
本文将介绍近几年负载过渡金属催化剂上低碳烃选择还原NO x 的研究进展。
2 负载过渡金属催化剂上低碳烃选择还原N O x 催化剂的研究进展 近年来关于负载过渡金属催化剂上低碳烃选择还原NO x的研究有很多。
通过SCI 检索统计发现,从2002年到2007年发表的有关负载过渡金属催化剂上低碳烃选择还原NO x 的论文约有90篇(见图1),占这段时期烃类选择催化还原NO x(HC -SCR )论文的约60%,占这段时期选择催化还原NO x (NO -SCR )论文的约20%,充分表明人们对这方面工作关注的程度。
总结10年(尤其近6年)来用于负载过渡金属催化图1 2002—2007年间SCI 收录的有关负载金属催化剂上低碳烃选择还原N O x 的文章Fig.1 The numbers of documents on N O -SCR with low er hydrocarbonover transition metal b ased catalysts indexed by SCI during 2002-2007第8卷第4期2008年8月 安全与环境学报Journal of Safety and Environment V ol.8 N o.4 Aug ,2008剂上低碳烃选择还原NO x的催化剂,可分为分子筛和金属氧化物2大类。
211 分子筛催化剂自1990年I wam oto等[6]和1992年Li等[7]分别报道了Cu-ZS M-5上低碳烃(丙烷和丙烯等)和C o-ZS M-5上甲烷选择还原NO以来,分子筛催化剂成为DeNO x反应的研究热点。
目前研究较多的分子筛有ZS M-5、m ordenite、ferrierite、USY和beta等。
对于分子筛催化剂,制约其催化活性的因素有很多,如载体和活性组分的选择、制备方法的不同、还原剂的选择、金属负载量和空速的差异。
国内外学者考察了以上因素对分子筛催化剂活性的影响,本课题组也在从事这方面的研究,如表1所示。
分子筛催化剂面临的最大难题是其水热稳定性和抗硫性差,而工厂排放的尾气中一般都含有一定数量的水汽。
因此,对分子筛催化剂进行改性以提高其抗水和抗硫性是目前和今后研究的重点。
212 金属氧化物催化剂相比分子筛催化剂,金属氧化物催化剂具有更好的热稳定性和水热稳定性,因而受到人们的关注。
对于金属氧化物催化剂,近几年主要集中在Al2O3、T iO2和Z rO2为载体的催化剂上。
表2列出了近年来国内外学者及本课题组在金属氧化物催化剂上低碳烃选择催化还原NO x的研究简况。
目前有关金属氧化物催化剂用于低碳烃选择还原NO反应的报道相对于分子筛催化剂较少,这主要是由于金属氧化物催化剂所需的反应温度比分子筛催化剂要高,且催化活性较分子筛催化剂低。
因此对金属氧化物催化剂进行改性,进一步提高其活性和降低催化剂的工作温度是目前和今后研究的重点。
213 低碳烃选择还原N O x反应机理的研究低碳烃选择还原NO x反应机理属于氧化还原型机理,其反应历程包括以下3步:1)NO首先被氧化为NO2;2)含氮有机中间体的生成;3)有机中间物种对NO x的捕捉和生成N2[36]。
该反应过程中的中间产物随催化剂和烃类的不同而不同。
1)NO2作为反应中间物种的有关论证。
目前,许多学者认为,低碳烃还原氮氧化物过程中,首先是NO氧化成NO2[37-39]。
通过在酸性分子筛[37]、C o[38]和Fe[39]等交换的分子筛催化剂上比较NO2和NO的选择性催化表1 过渡金属/分子筛催化剂上低碳烃选择还原N O x的研究进展T able1 Progress on SCR of N O x with low er hydrocarbon over transition metal/zeolite catalyst 学者研究内容研究结论K aucky和W ichterlova[23] (捷克)CH4-SCR体系中不同分子筛载体对活性组分C o的影响C o的活性高低依次为C o-ZS M-5>C o-ferrierite>C o-m ordenite张文祥[24] (吉林大学)C3H6-SCR体系中负载不同过渡金属ZS M-5催化剂对NO转化率的影响NO转化率的大小依次为Fe>Ni>Cu>C o>Mn>Zn>T i>Cr>V本课题组[25] (浙江大学)C3H8-SCR体系中负载不同过渡金属ZS M-5催化剂对NO转化率的影响NO转化率的大小依次为Mn>Ni>>Cr>C o>FeJiménez和Jentys[26] (德国)C3H8/C3H6-SCR体系中Ni含量对Ni/m ordenite催化剂活性的影响在Ni含量范围为013%～317%时,Ni/m ordenite催化剂活性随着Ni含量的增加而增强本课题组[27] (浙江大学)CH4-SCR体系中Mn含量对Mn/H-USY催化活性的影响在Mn含量范围为3%～15%时,5%Mn/H-USY具有最高的NO选择还原活性任丽丽和张涛[28] (中科院大连化物所)CH4-SCR体系中C o和Zn的浸渍顺序对C o-Zn/HZS M-5催化活性的影响共浸渍的C o-Zn/HZS M-5的活性大于顺次浸渍的C o/Zn/HZS M-5和Zn/C o/HZS M-5K ubacka和Sulikowski[29] (波兰)在C o-FER和Cu-MFI催化剂上比较了CH4和C2H4对NO转化率的影响C o-FER催化剂:C2H4>CH4;Cu-MFI催化剂:低温时(300～350℃)CH4>C2H4,高温时(350～500℃)C2H4>CH4G utierrez和Petunchi[30] (阿根廷)CH4-SCR体系中空速对C o-Pt/Hm ordenite催化活性的影响当空速从6500h-1增加到30000h-1时,NO转化率下降了约40%表2 过渡金属/金属氧化物催化剂上低碳烃选择还原N O的研究简况T able2 Progress on SCR of N O x with low er hydrocarbon over transition metal/oxide catalysts学者研究内容研究结论本课题组[31] (浙江大学)C3H8-SCR体系中负载不同过渡金属的M gO-Al2O3催化剂对NO转化率的影响MnµC oµFe≌NiZhang[32](南开大学)C3H8-SCR体系中Ni含量对Ni-Al2O3催化活性的影响Ni含量为4%时NO转化率最高M artín和ávila[33] (西班牙)CH4-SCR体系中比较了H2S O4、H3PO4、HNO3和HCl酸化Al2O3载体后对C oO x/γ-Al2O3催化活性的影响H2S O4µHNO3µHCl≌H3PO4李宁和张涛[34](中科院大连化物所)CH4-SCR体系中Z rO2载体酸化对Mn/Z rO2催化活性的影响催化活性高低依次为:Mn/SZ rO2(酸化)>Mn/Z rO2Shibata和Satsuma[35] (日本)Cu-Al2O3催化剂上比较了CH4、C2H6和C3H8对NO转化率的影响NO转化率高低依次为:C3H8>C2H6>CH42008年8月 潘 华,等:负载过渡金属催化剂上低碳烃选择催化还原氮氧化物的研究进展 Aug,2008还原反应,发现NO2比NO更容易发生氧化还原反应。