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Ce和Co对Cu-ZSM-5催化分解NO的促进作用 被引量：7
1
作者 杨晓 韩飞 +4 位作者 张媛媛 王晓霏 乔晓磊 金燕 樊保国 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第3期877-885,共9页
通过液相离子交换法制备Ce和Co掺杂的Cu-ZSM-5催化剂,利用电感耦合等离子体发射光谱(inductively coupledplasma,ICP)、X射线衍射(X-raydiffractometer,XRD)、扫描电子显微镜(scanningelectronmicroscope,SEM)。X射线光电、H^(2)-程序... 通过液相离子交换法制备Ce和Co掺杂的Cu-ZSM-5催化剂,利用电感耦合等离子体发射光谱(inductively coupledplasma,ICP)、X射线衍射(X-raydiffractometer,XRD)、扫描电子显微镜(scanningelectronmicroscope,SEM)。X射线光电、H^(2)-程序升温还原(temperature programmedreduction,TPR)、O^(2)-程序升温脱附(temperature programmed desorption,TPD)、X射线光电子能谱(X-rayphotoelectronspectroscopy,XPS)等手段对催化剂进行表征,并对其催化分解NO性能进行了研究。XRD结果显示不存在CO物种,H^(2)-TPR表征发现掺杂Ce改性后Cu^(+)与Cu^(2+)耗氢量差值增大,说明Ce改善了Cu物种分散,防止溶液中Cu(OH)^(+)聚集,同时Ce^3+与Cu^(2+)竞争交换位点,Cu^(2+)/Cu(OH)^(+)降低,活性中心{Cu^(2+)-O^(2)--Cu^(2+)}^(2+)增加。O^(2)-TPD结果表明掺杂Co的样品中非晶格氧的脱附量大于未掺杂样品,掺杂Co有利于{Cu^(2+)-O^(2)--Cu^(2+)}^(2+)与{Cu^(+)--Cu^(+)}^(2+)之间的氧化还原循环。Ce和Co的协同作用有利于形成更多的活性{Cu^(2+)-O^(2)--Cu^(2+)}^(2+)物种并促进了它在NO分解过程中与{Cu^(+)--Cu^(+)}^(2+)间的转换,增强了NO的分解活性。实验研究结果证实,将Ce和Co共掺杂到Cu-ZSM-5催化剂中可在空速1200h^(-1)、最佳反应温度550℃时将NO分解转换率从52%提高到61%。 展开更多
关键词 催化分解 cu-ZSM-5 No分解 Ce和Co掺杂 ^^^^{cu^(2+)-o^(2-)-cu^(2+)}^(2+) 氧脱附
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Cu-ZSM-5催化分解燃煤烟气中NO的试验研究 被引量：1
2
作者 杨晓 王晓霏 +2 位作者 乔晓磊 金燕 樊保国 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第S01期448-456,共9页
NO直接催化分解的脱硝方法避免了选择性催化还原(SCR)使用NH3带来的空预器堵塞和催化剂中毒等缺点,是一种值得研究的脱硝新方法。Cu离子交换的ZSM-5分子筛体现了较高的NO分解活性。利用离子交换法制备了系列Cu-ZSM-5催化剂并用于直接催... NO直接催化分解的脱硝方法避免了选择性催化还原(SCR)使用NH3带来的空预器堵塞和催化剂中毒等缺点,是一种值得研究的脱硝新方法。Cu离子交换的ZSM-5分子筛体现了较高的NO分解活性。利用离子交换法制备了系列Cu-ZSM-5催化剂并用于直接催化分解烟气中NO。对比了ZSM-5分子筛硅铝比、交换液Cu离子浓度、交换温度等制备条件和反应温度、反应空速、O_(2)体积分数等反应条件对Cu-ZSM-5催化分解NO性能的影响。考虑催化效率和催化剂处理能力及实际燃煤电厂烟气环境,催化剂最佳制备条件是硅铝比为25、Cu^(2+)浓度为0.01 mol/L、交换温度为40℃,最佳反应条件是温度为550℃、空速为1200 h^(-1)、O_(2)体积分数为5%。最佳条件下Cu-ZSM-5的NO分解转化率接近50%。利用ICP-OES,XRD,BET,SEM,TEM,O_(2)-TPD等表征手段对催化剂进行表征分析,获得了反应条件和制备条件对Cu-ZSM-5催化分解NO性能的影响机理。分子筛硅铝比决定了可交换的Cu物种含量,较低的硅铝比可提供更多的交换位点,Cu^(2+)浓度通过影响水解产物Cu(OH)+的含量间接改变Cu-ZSM-5的交换度,较低的交换温度不利于Cu^(2+)水解形成活性中心前驱体Cu(OH)^(+),而较高的交换温度会导致水解过程向2步水解方向移动,形成非活性CuO。升高反应温度可以提高反应速率并加速O_(2)从活性中心脱离,空速越低催化剂与反应物的接触时间越长,O_(2)体积分数越低活性中心{Cu^(2+)-O^(2-)-Cu^(2+)}^(2+)的脱氧循环再生性能越强,催化活性越高。 展开更多
关键词 cu-ZSM-5 No分解 制备条件 反应条件 ^^^^{cu^(2+)-o^(2-)-cu^(2+)}^(2+)
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