堿金屬（K，Cs）基納米晶碳煙氧化催化劑的制備和研究.pdf

1、本文采用涂抹法制備了堿金屬(K Cs)基納米晶碳煙氧化催化劑。不僅研究了催化劑催化氧化碳煙的活性，焙燒溫度及高溫老化對(duì)催化劑催化活性的影響，而且還對(duì)催化劑的吸水性及抗Pb、S中毒能力進(jìn)行了研究。用XRD、SEM和TAG-DSC分別對(duì)催化劑進(jìn)行成分、形貌和催化過(guò)程中的熱變化進(jìn)行考察分析。 通過(guò)對(duì)不同前驅(qū)體制備的AI/K催化劑的研究，得出如下結(jié)論：Al/K催化劑催化碳煙的起燃溫度基本都在350℃以下，并且氧化速率較高，能夠避免碳顆粒

2、聚集。由此證明了Al<,2>O<,3>過(guò)濾材料的應(yīng)用對(duì)含K碳煙氧化催化劑沒(méi)有負(fù)作用；然而，不足的是：Al/K催化劑的抗高溫、老化及S中毒能力較弱；加入稀土元素Sm可以增強(qiáng)其抗S中毒能力，仍不能有效提高催化劑的抗高溫、老化能力。 通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)：PbO<,x>也有一定的碳煙氧化活性；Sm/K催化劑抗Pb中毒能力比Nd/K和Y/K催化劑好；Pb/K催化劑催化性能都較好，碳煙的起燃溫度在320℃左右，加入稀土和過(guò)渡金屬制備的M/Pb/K

3、催化劑與前者相比活性明顯提高且隨著K含量的增加而增強(qiáng)；隨著K含量增加催化劑吸收水和CO<,2>能力有所增強(qiáng)，而M的加入能有效降低催化劑的吸水性；隨著K含量增加，M/Pb/K催化劑的抗硫中毒能力逐漸減弱，只有Nd含量高的Nd：Pb：K=2：1：10的催化劑由于類(lèi)鈣鈦礦形式的Nd<,1.64>Pb<,2.36>O<,7.16>沒(méi)有被破壞仍保持較高的碳煙氧化活性。 通過(guò)對(duì)Sm/Cs/M催化劑的研究發(fā)現(xiàn)：Sm/Cs/M催化劑催化氧化碳煙

4、活性也較高，當(dāng)Sm：Cs=1：1.5和Sm：Cs=1：3時(shí)，最大氧化速率溫度只有384℃。但是Sm/Cs催化劑在抗Pb、S性能及抗鐵銹方面不是很理想。Cs鹽與K鹽一樣可以通過(guò)增強(qiáng)催化劑與碳煙的接觸提高催化劑的活性。另外，K鹽還可以通過(guò)吸收空氣中的水和CO<,2>形成碳酸鹽媒體起到催化作用，而Cs基催化劑既不吸收空氣中的水分也不形成碳酸鹽中間產(chǎn)物，有很好的穩(wěn)定性。 采用涂抹法制備碳煙氧化催化劑，前驅(qū)體之間混合均勻，而且制備的催化劑