三效催化剂的制备及研究

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新型核壳结构纳米催化剂的三效催化活性及热稳定性

新型核壳结构纳米催化剂的三效催化活性及热稳定性

从P d纳米粒 子出发制备 了具有核壳结构的新型纳米 P d @S i O : / C e 。 Z r o 0 三效催 化剂及作为参 比的
P d / C e 。 Z r o O : 催化剂 , 采用 x射线衍射 、 透射 电子显微镜 、 氢气程序升温还原 和氮气低温吸附一 脱附等技术
新 型 核 壳 结 构 纳 米 催 化 剂 的 三 效 催 化 活 性 及 热 稳 定 性
刘北北 , 张桂 臻 , 何 洪 , 李金洲 , 訾 学红 , 邱文革 , 戴 洪兴
( 北 京工业 大学环境与能源工程学院化学化工系催化化学 与纳米科学研究室 , 北京 1 0 0 1 2 4 )
摘要
1 实 验 部 分
1 . 1 试 剂
实验 所用 试剂均 为 A . R . 级, 购 自国药 集 团化学试 剂有 限公 司.
1 . 2 纳 米三效 催化剂 的 制备
1 . 2 . 1 载体的制备 采用共沉淀法制备载体 c e 。 . Z r O : , 按照化学计量 比称取 C e ( N O 。 ) , ・ 6 H : O和 Z r O ( N O , ) ・ 2 H O, 溶于去离子水中, 待完全溶解后 , 向其中逐滴加入体积分数为 2 5 %的氨水溶液至
收 稿 日期 : 2 0 1 3 - , 0 2 - 0 6 .
基金项 目:国家稀土稀有金属新材料和产业化专项——高性能稀土基汽车尾气催化器研发及 国 V催化器产业化 、北京市 自然科学 基 金( 批准号 : 2 1 0 1 0 0 2 ) 、 国家 自然科学基金 ( 批准号 : 2 l 0 o 7 o 0 2 ) 、国家“ 八六三” 计划项 目( 批准号 : 2 0 1 1 A A 0 3 A 4 0 ) 和北京市创新 团队

贵金属三效催化剂的研究进展

贵金属三效催化剂的研究进展
究。
在脱 除有 毒 有害 的有 机 难 降解 污 染 物 方 面效 果 显 著 ,
已成 为 国 内 外 环 境 科 学 与 工 程 界 研 究 的 热 点 。
J n等口 以 2 P e ] d作 为 活性 组 分 , 用 7 C O 选 O e 和 3 Z O。 助 剂 , 0 r 为 以少 量 的 SO。 稳 定 C O , i 来 e 制 备 了单钯 贵金 属 三效 催 化 剂 , 催 化 性 能 与 P— 其 t Rh贵 金 属 三效催 化 剂 相 当 。Mat e— is等口 采用 微 乳 ri zAr n a ] 化 法 制备 的 P / eZ 。 Al0 d C r一 O / 。催 化剂 , 特点 是 其
中 图分 类 号 : 6 3 3 0 4 . 文献标识码 : A 文章 编 号 : 6 2 4 5 2 1 ) 6 0 1 3 1 7 —5 2 ( 0 0 0 —0 0 —0
随着 我 国经 济 的高 速 发 展 , 源 的有 限性 与环 境 资 的 E益 恶化 已经 对人 们 的生 存 空 间造 成 严 重 的威 胁 。 l 有效 脱 除烟 气 中的污 染物 是缓 解 环境 自身 净 化污 染 物 压力 的 一条 重要 途径 , 已成 为 当代 环 境 治理 急 需 解 决 的重大 问题 之一 。常规 的 物理 、 学 、 物 脱 除 方 法 , 化 生 虽然 操作 比较简单 , 对设 备要 求 比较 高 , 但 且难 以完全 降解 或矿 化 其 中的有 机 污 染 物 , 些 中 间产 物 甚 至更 某 加有 毒有 害 , 而限制 了其 应 用 。 从 贵金 属 三 效 催 化剂 , 其 高 活性 、 因 高选 择 性 、 热 高 稳定 性及 良好 的物理 性能 , 够脱 除 大部 分 的污染 物 , 能

Cu-Ce-Zr-Ba-O复合氧化物催化剂的制备与三效催化性能

Cu-Ce-Zr-Ba-O复合氧化物催化剂的制备与三效催化性能
C O 的热 稳定性 ,所 以 ,近几 年来 研究 人员 利用铈 锆 固溶 体作 载 体 ,负 载 P 、P e t d等贵 金属研制新一代 三效催化剂.郭家秀 习 利用 B O掺杂 C O 一 r a o O 固溶体 ,研制负载 P- h Z t R 的三 效催化 剂 ;Fi l E等p 研究 了含有 B O且 又具有 良好 的储存 N r el d a O 性能 的催 化剂 ; Mi C N等【 发现 C tB o 为载体 时 ,具 有抗 老 化性 能 、高 的 比表 面 积和 良好 n 4 】 e o a 作 . . , O 的C O还 原性 能.这 些研 究成果 对 于新一代 低贵 金属 三效催 化 剂 的研 制 ,均具 有较好 的 参 考价值. 然而 ,贵金属 资源 匮乏 、价 格 昂贵 ,因此不 利于 贵金属 三效 催化 剂 的发展 .考虑 到 C u低 温活性 较好 ,铈 锆 固溶体储 放 氧性能 和 热稳定 性 均 良好 ,且 B O能提 高催 化剂将 a 还原 成 N 的 能力 以及 抗 老化 性 能等 情况 ,本 课题 组 经 过尝 试 探 索 ,研制 出不含 贵
论 与实 际意义 的参 考 .
】 实 验 部 分
11 材 料 和 仪 器 .
主 要材 料 :C ( O )・1 O( 国医药 上海 化学 试剂 公 司 ,A ,C ( O )・ I 广 u N ,:3 中 t R) c N O( 东光 华化 学有 限公 司 ,AR ,Z ( O -t 0( 东光华 化学有 限公 司 ,A , a N , ( ) rN ,45l 广 2 R) B ( O ) 广 东光华化 学有 限公 司 ,A ,N ・ 广东 光华 化学 有 限公 司 ,A ,N MC 天津市 R) H O( R) H O(

三元催化剂技术

三元催化剂技术
HC(g/km)
威孚催化剂满足8万公里欧3/4标准
排放值
CO
2.3
1.5L车型8万公里实车排放数据
HC/NO
0.2
CO
0.18
HC
1.8
Nox
0.16
0.14
1.3
0.12
0.1
0.8
0.08
0.06
0.3
0.04
0.02
-0.2 0
1
2
3
4
5
6
7
8
90
万公里
欧3限值: CO 2.3, HC0 0.2,
800
900
1000
1100
1200
time
S.I.=0.12
综合排放:CO 0.92,
欧3限值: CO 2.3,
欧4限值:
1.0
HC0 0.078, HC0 0.2,
0.1
NOx:0.048 g/km NOx:0.15 g/km
0.08 g/km
1.5升发动机欧4催化剂开发设计
欧3系 统
方案-1
50000
60000
里程(公里)
70000
80000
90000
OBD系统开发目标包刮可监控性和误诊几率
转换指数
0.8
0.7
OBD点灯
0.6
0.5
0.4
8万公里排放
0.3
0.2
8万公里限值
OBD限值
0.1
0 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40 0.45 0.50
g/mile
0.02
0.015
0.01

降低催化裂化再生烟气污染物三效助剂的研究与开发的开题报告

降低催化裂化再生烟气污染物三效助剂的研究与开发的开题报告

降低催化裂化再生烟气污染物三效助剂的研究与开发的开题报告一、选题背景随着石油化工行业的快速发展,催化裂化技术在石油加工生产过程中得到广泛应用。

然而,催化裂化过程中产生的再生烟气污染物包括NOx、SOx、CO和PM等对环境和人体健康都具有较强的危害性。

此外,由于环保审查逐步加严以及环境保护法等相关法律法规的不断加强,石化企业需要采取有效措施来降低再生烟气排放,减少对环境的污染。

在催化裂化设备中,三效催化剂是常用的降低再生烟气污染物的技术,其可分别催化氧化CO、低温还原NOx和氧化SOx。

然而,当前市场上的三效催化剂存在使用寿命短、催化效率低和使用成本高等问题,需要进一步研究和开发。

因此,本研究旨在开发一种新型催化裂化三效助剂,以提高催化裂化再生烟气的净化效率和经济性,为石油化工企业环保治理提供技术支持和解决方案。

二、研究内容和目标本研究将针对现有三效催化剂存在的问题,结合国内外先进技术,开发一种新型的催化裂化三效助剂,主要包括以下内容:1、调制催化剂载体:选用高效载体作为催化剂基础,通过改变物理化学相互作用来调制适合催化裂化反应的催化剂载体。

2、优化催化剂成分:采用多元催化剂配方设计,通过微观结构和宏观性能综合考虑,制备优化的催化剂成分及配方。

3、研究助剂合成方法:以搭载在催化剂中的助剂为研究对象,通过物理化学方法研究合成方法,制备出高效的助剂材料。

4、评估催化剂性能:设计评价体系评估催化剂配比和热稳定性等性能。

同时,利用反应器对催化剂性能进行评估,探究其在催化裂化过程中的实际应用效果。

本研究的最终目标是开发出一种高效、经济、耐久的三效助剂,提高再生烟气净化效率和经济性,为石油化工企业的催化裂化过程提供更好的环保治理技术支持。

三、研究方法和技术路线本研究将包括以下方法和技术路线:1、调制催化剂载体方法:采用比表面积大、孔隙分布均匀、稳定性好的高效载体,并通过物理或化学方法对载体进行改性或改良,优化载体的性质和结构,提高催化性能。

三元催化提炼详细方法教程

三元催化提炼详细方法教程

三元催化提炼详细方法教程1.装备准备首先,需要准备好以下实验装备:三颈瓶、冷凝管、磁力搅拌器、温度计、回流冷却器、分液漏斗等。

此外,还要准备好三元催化剂,这取决于要分离的目标化合物。

2.混合物制备根据实验需求,将混合物溶解在适当的溶剂中。

确保混合物溶解均匀。

3.添加催化剂将预先称好的催化剂加入混合物中。

根据催化剂的种类和用量,进行适当的调整。

4.反应开始将三颈瓶放置在磁力搅拌器上,并将磁子放入瓶中。

将温度计插入到瓶中。

开始搅拌和加热,使反应混合物保持均匀和升温。

5.控制反应温度根据催化剂的反应温度要求,在搅拌的同时逐渐加热混合物。

使用回流冷却器来控制温度,以防止溶剂的挥发。

6.反应时间控制根据混合物的性质和目标化合物的需要,控制反应时间。

通常情况下,将混合物保持在所需温度下反应一段时间后停止。

7.分液待反应结束后,将反应混合物倒入分液漏斗中。

根据化合物的特性,选择适当的溶剂进行萃取。

轻摇分液漏斗,使两相混合物充分接触。

8.分离有机相分液漏斗静置片刻,待有机相和水相分离后打开龙头,排出底层的水相。

9.重复萃取如果需要,可以重复以上步骤进行多次萃取,以提高纯度。

10.浓缩将有机相收集到干燥的容器中,使用旋转蒸发器或其他方法将溶剂蒸发,得到纯净的目标化合物。

11.适当保存将得到的目标化合物储存在干燥的密封容器中,以防其受潮和分解。

需要注意的是,三元催化提炼方法的具体步骤和操作条件会根据实验和目标化合物的不同而有所调整。

在实际操作中,需根据实验需求和催化剂的特点来分析实验结果,并进行后续措施的优化。

此外,实验操作时需格外注意安全,佩戴实验手套和护目镜,并遵守相关的实验室安全规定。

以上介绍的是一种常用的三元催化提炼的详细方法教程,每个步骤的具体操作可根据实际情况进行调整。

请在实验室或有专业指导的情况下进行操作,保障自身安全和实验的准确性。

内燃机紧耦合三效催化剂性能研究

维普资讯
第3 1卷 第 9期
20 0 8年 9月
合 肥 工 业 大 学 学报 ( 自然科学版)
J OURNAL OF HEFEIUNI VERS TY CHNOLOGY I OF TE
Vo. 1NO 9 13 .
S p.2 0 et 08
中图分类号 : 3 6 U4 2 TP 3 : 8 文献标识码 : A 文章 编号 :0 35 6 ( 0 8 0—3 60 1 0 —00 20 ) 91 8—4
Pe f r a c t d f e i e c o e c u ln a a y t r o m n e s u y o ng n l s - o p i g c t l s
Tini 0 1 2 Chn ;3 a j 3 0 6 , ia .An u k i u inS u u n l C . L d ,He e 2 0 0 , Nn ) n hi An a F t h g a g Axe o , t . a fi 3 0 1 C a
Ab ta t Th a ay ti t ec r a t f aay i o v re ,wh c fe t an p ro m a c d x s sr c : ec t ls s h o ep r c tl t c n et r o a c ih a fcsm i e fr n ei e e n o h aay i o v re .Th a e r s n st ePd YC a ay td sg n r c s i gt c n lgc l ft ec t ltcc n e tr ep p rp e e t h - Z c tl s ei na dp o e sn e h o o ia p o e si eal P ro ma c e t ft eP - r c s n d t i . e f r n e ts so h d YCZ c tl s r a re u n t r so h aay e aay ta e c rid o ti e m ft e c t lz d c n e so a e o u to e p r t r ,arr e a i h r ce it n n i ih tm p r t r b l o v r in r t ,c mb sin tm e a u e i u lr t c a a trsi a d a t hg e e a u ea i ~ - o c — i t . Th x e i e tlr s lss o t a h ef r a c ft ePdYCZ c tl s o d Asar s l, y e e p rm n a e u t h w h tt ep ro m n eo h - a ay ti g o . s e u t i e t l wih t eo e ain r q ie n so h aay i o v r e ,a d i i v la l o u t e tm eswel t h p r to e ur me t ft ec tl t c n e tr n t s au b ef rf rh r c d v lp e to h a ay i o v re . e eo m n ft ec t ltcc n e tr Ke r s P - y wo d : d YCZ c tl s ;co ec u l g n ie a ay t l s- o pi ;e g n n

用于稀燃发动机的新概念三效催化剂:NOx存储还原催化剂


实验结果与讨论
在化学当量条件下,进口气体不含有含氮化合物 时,却在出口气体中检测到N2。这些结果表明, 在氧化条件下氮氧化物存储在该催化剂上,当在 化学当量的和还原条件下,所存储的NOx被还原 为N2。
图1 NSR催化剂的NOx净化的行为.(- - - - - )为进气,(——)为出气,入口气体 每120秒交替处在还原和氧化条件下。催化剂:Pt/Ba/ AI2O3,温度:573 K ,气 体组成: (a)为还原条件,(b)为氧化条件。
1、绪论
• 减少汽车CO2的排放对于防止温室效应具有很重 要的作用。汽油燃料的稀燃发动机是提高客车燃 料效率的关键技术之一。然而,在使用传统的三 效催化剂时,排放的NOx在氧化条件下不能被净 化,致使稀燃操作条件收到限制。即,当稀燃发 动机在稀燃条件下运行时,NOx的排放量会增多。 如果可以用一个新的催化剂净化NOx,稀燃工作 条件范围可以加宽,燃料效率也可以提高。
图2 模拟气体长时在氧化条件下NSR催化剂的NOx净化的行为。 (- - - - - )为进气, (——)为出气。催化剂:Pt/Ba/ AI2O3,温度:573 K ,气体组成: (a)为还原条件, (b)为氧化条件。
实验结果与讨论
NOx的存储机理
图4显示在模拟气体中NOx储存量与O2浓度的关系函数。没 有O2时NOx储存量很低,当O2浓度增加时NOx储存量也迅 速增加,当O2浓度超过1%时最终达到一个恒定值。从这些 结果可以推测NOx作为一种氧化态储存在催化剂上。存储 的NOx种类利用漫反射红外光谱测定 (图 5)。从吸收峰 在约1350 cm-1处看,所存储的NOx种类应该为硝酸根离子 。其中饱和存储量中NO2与Ba摩尔比约为2。这个结果表明 , NOx与Ba2+结合形成Ba(NO3)2。每种NOx存储化合 物电负性和NOx存储量之间的关系如图6所示。NOx储存化 合物的碱度越强,NOx存储量就越大。 NOx储存化合物的 碱度越强,形成的硝酸盐就更稳定。结果表明, NOx在贵 金属上被氧化并最终形成硝酸盐存储在NOx储存化合物上

浅谈三效催化剂的组成

浅谈三效催化剂的组成作者:许飞飞来源:《科学导报·学术》2019年第35期摘 ;要:汽车尾气给人类的生存发展造成了严重的威胁。

目前,三元催化净化器是处理汽车尾气污染的有效手段之一,其利用催化剂来促进尾气中一氧化碳CO、碳氢化合物HC、与氮氧化物NOx等有害物质的转化。

本文概述了汽车尾气的有害成分,介绍了三效催化剂的活性组分、助剂与载体等各种相关材料的性能。

关键词:三效催化剂;载体;助剂;活性组分前言汽车保有随着经济的高速发展,21世纪的今天,汽车是人类不可缺少的交通工具,其量的增长速度也是如此之快。

但由于燃料不完全燃烧,汽车排放废气中含有大量的CO、CH、NOx和SO2等污染物,不仅给生态环境造成了严重的破坏,也给人类自身带来不可估量的危害。

为降低汽车尾气的不利影响,世界各国对尾气中氮氧化物、碳氢化合物、一氧化碳等有害气体的排放限制日趋严格。

为了消除汽车尾气的危害,达到日益严格的排放标准,国内外科技工作者对汽车尾气治理进行了大量的研究。

总的来说汽车尾气排放的处理方法有两种,一种是改进汽车内燃机结构和燃烧状况,另一种是对排放废气进行后处理净化。

对于改进内燃机结构和燃烧状况科研人员作了很多工作,如:改进供油系统、点火系统以及燃烧模式,用电子方式控制汽油喷射,把甲醇和天然气作为替代燃料等;对排气后处理采用空气喷射、氧化型反应器和三效催化反应器等方法。

早在70年代欧美等国家就大量采用催化反应器来控制汽车尾气的排放。

起初使用的催化剂主要是针对CO和HC的氧化型催化剂,对NOx则采用机内控制、廢气再循环、推迟点火提前角等办法来处理。

随后更严格的排放法规要求催化剂不仅能氧化CO和HC,同时也能还原NOx。

早期曾使用还原型催化剂与氧化型催化剂串联,补给二次空气的方法来处理尾气。

先还原 NOx再在富氧环境下氧化CO和HC,这种方法在还原阶段容易生成氨气,氧化阶段氨气会被氧化成NOx等副产品,不能达到令人满意的处理效果。

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三效催化剂的制备及研究
汽车作为现代社会的交通工具,给人们的工作和生活都带来了极大的便 利,但同时也对大
气环境造成了严重污染。由于汽车保有量的急剧增加,且我 国的汽车检查和维修系统不完善,
及汽车尾气污染控制水平低等原因,致使汽 车尾气污染日益严重。大量汽车尾气污染物集中在
城市,造成城市中汽车污染 源的污染分担率明显增加。汽车排出的污染物主要有碳氢化合物、
一氧化碳、 氮氧化合物、铅、二氧化硫等有害物质。这些污染物危害人类健康,影响动植 物的
生长 ; 另外氮氧化合物与碳氢化合物在强日光的作用吓,遇到不利于扩散的 气候和地理环境时
可形成光化学烟雾,造成眼中的二次污染和生态环境的破 坏。因此,限制和治理汽车排气污染
已迫在眉睫。 20 世纪 80年代中期出现了 第三代的 pt/rh/pd 三金属三效催化剂。该技术充
分利用了 pd 的耐高温性能和 rh 优异的 nox 催化净化能力,大大提高了三效催化剂的活性。
它的净化原理 是:将贵金属三效催化剂制成净化装置后装入汽车内,使催化剂与尾气中的 co、
nox 和有机物起氧化还原作用而生成无害物质排出,从而达到消除有害气 体的目的。

二、思路及方法: 三效催化剂一般由四部分组成,包括:载体、涂层、活性催化剂、催化
剂 助剂。三效催化净化法,对一氧化碳、碳氢化合物和氮氧化物都有催化作用。 本实验准备制
备以丫 -al2o3及其他金属物质或陶瓷为载体,用la和ce作为催 化剂助剂的三效催化剂,并
初步研究其催化性能。

三、主要内容:
采用浸渍法、机械混合法、离子交换法等制备三效催化剂
改变不同条件和助剂,改良单钯三效催化剂的性能
探讨改良三效催化剂的催化作用
四、工作计划:
1、 XX年12月至XX年2月:查阅相关文献资料,初步确定论文题目

2、 XX年3月:拟定实验方案;
3、 XX年4月:进行实验研究;
4、 XX年5月:撰写毕业论文,进行毕业答辩。

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