Pt/SiO 2 @TiO 2 (ZrO 2 )催化劑上氫氣選擇性還原NO x 的研究
發(fā)布時(shí)間:2021-11-26 18:10
氫氣選擇性還原NOx(H2-SCR)日益引起研究者關(guān)注,Pt和Pd基催化劑在H2-SCR反應(yīng)中具有良好的活性。本論文通過對載體結(jié)構(gòu)的調(diào)控,研究了 Pt/SiO2@TiO2(ZrO2)催化劑對H2-SCR的性能。鑒于SiO2@TiO2負(fù)載的Pt催化劑活性較TiO2負(fù)載的Pt催化劑有明顯提高,本論文系統(tǒng)研究了 TiO2的包覆量(Ti/Si=1:3.5,1:5,1:7.5,1:10)對Pt/SiO2@TiO2催化活性的影響,結(jié)果表明Ti/Si=1:5時(shí)具有最優(yōu)的反應(yīng)活性,在75-200℃之間轉(zhuǎn)化率均在80%以上,較Pt/SiO2催化劑的選擇性也提高了 30%。通過XRD,XPS,CO吸附的紅外分析表明,Pt-Ti之間的相互作用增加了催化劑表面Pt0的含量以及改善了 Pt的分散狀態(tài)。原位紅外光譜分析表明Ti的包覆增加了 Si02表面的B酸含量。有利于NH4+的生成,從而有利于N2的產(chǎn)生。在對Pt/SiO2@TiO2研究的基礎(chǔ)上,又研究了 ZrO2的包覆量(Zr/Si=1:5,1:10,1:15)對Pt/SiO2@ZrO2催化活性的影響,結(jié)果表明Zr/Si=1:10時(shí)具有最優(yōu)的反應(yīng)活性,催化劑的...
【文章來源】:北京化工大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:98 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-3?Pt/W-HZSM-5催化劑上Pt與W的相互作用機(jī)理及反應(yīng)活性圖(反應(yīng)條件:910?ppmNO、??90?ppmN02+5000?ppmH2+10%?02/N2,GHSV=36000?h-1)?[3!??
(4)單原子催化劑??JiantW利用液相沉淀制備了?0.06?wt%Pt/FeOx的單原子體系的催化活性進(jìn)行了比??較。如圖1-5為Pt-SAC和Pt-Nano的高倍透射電鏡圖。由圖可以觀察到Pt-SAC上??Pt以單原子的形式存在,而Pt-Nano上Pt以納米顆粒的形式存在。XRD測試也表明??與Pt呈納米狀態(tài)存在的狀態(tài)相比,單原子體系中Pt以更加均勻的方式位于在于上。??通過活性測試發(fā)現(xiàn)雖然Pt-SAC的Pt搭載的量僅為Pt-Nano的5%,但其催化效率及??N2產(chǎn)率均高于?Pt-nano。在?200?°C條件下,Pt-SAC?的?TOF?值為?0.51s-1,而?Pt-nano??的TOF值為0.23s-1,說明了?Pt-SAC的原子效率遠(yuǎn)高于Pt-nano。耐受性測試結(jié)果顯??示Pt-SAC催化劑的S?(N2)和X?(N2)在一段時(shí)間內(nèi)均比較穩(wěn)定。NO-TPD表征發(fā)??現(xiàn)Pt-SAC上在88和182?°C處有兩個(gè)解吸峰,而Pt-nano上僅在88?°C處出現(xiàn)一個(gè)解??吸峰。說明與Pt-nano相比Pt-SAC具有更強(qiáng)的吸附NO的能力,從而也使得NO在??Pt-SAC上更易解吸為Nad和Oad。Nad的增多有利于N2的生成
催化劑的活性測試系統(tǒng)包括鋼瓶組,配氣裝置,恒溫爐,NO測試儀四個(gè)區(qū)域爐設(shè)有溫度控制器。反應(yīng)管為L形玻璃管內(nèi)徑為6?mm。配氣系統(tǒng)出口與L形相連,反應(yīng)管出口與氮氧化物分析儀入口相連。測試過程中,反應(yīng)氣經(jīng)配氣合后進(jìn)入裝在反應(yīng)爐內(nèi)的L形反應(yīng)管,而后進(jìn)入配氣系統(tǒng)。反應(yīng)裝置圖如下測試過程條件:反應(yīng)氣組成為2000?ppm?NO,?1%H2,5%?02,He為平衡氣。P的反應(yīng)溫度測試范圍為100-400?°C,Pt體系的測試溫度范圍選為75-300?°C。流量設(shè)定為200?ml/min。??催化劑的轉(zhuǎn)化率,選擇性的計(jì)算公式如下:??^NOx(in)-NOx(out)xl〇〇%?(2-1)??NOX?NOx(in)??_?NOx(in)—NOx(out)-NH3(out)-2N20?(out)、irvw/??N2_?NOx(in)-NOx(out)?。??? ̄??
本文編號:3520670
【文章來源】:北京化工大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:98 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-3?Pt/W-HZSM-5催化劑上Pt與W的相互作用機(jī)理及反應(yīng)活性圖(反應(yīng)條件:910?ppmNO、??90?ppmN02+5000?ppmH2+10%?02/N2,GHSV=36000?h-1)?[3!??
(4)單原子催化劑??JiantW利用液相沉淀制備了?0.06?wt%Pt/FeOx的單原子體系的催化活性進(jìn)行了比??較。如圖1-5為Pt-SAC和Pt-Nano的高倍透射電鏡圖。由圖可以觀察到Pt-SAC上??Pt以單原子的形式存在,而Pt-Nano上Pt以納米顆粒的形式存在。XRD測試也表明??與Pt呈納米狀態(tài)存在的狀態(tài)相比,單原子體系中Pt以更加均勻的方式位于在于上。??通過活性測試發(fā)現(xiàn)雖然Pt-SAC的Pt搭載的量僅為Pt-Nano的5%,但其催化效率及??N2產(chǎn)率均高于?Pt-nano。在?200?°C條件下,Pt-SAC?的?TOF?值為?0.51s-1,而?Pt-nano??的TOF值為0.23s-1,說明了?Pt-SAC的原子效率遠(yuǎn)高于Pt-nano。耐受性測試結(jié)果顯??示Pt-SAC催化劑的S?(N2)和X?(N2)在一段時(shí)間內(nèi)均比較穩(wěn)定。NO-TPD表征發(fā)??現(xiàn)Pt-SAC上在88和182?°C處有兩個(gè)解吸峰,而Pt-nano上僅在88?°C處出現(xiàn)一個(gè)解??吸峰。說明與Pt-nano相比Pt-SAC具有更強(qiáng)的吸附NO的能力,從而也使得NO在??Pt-SAC上更易解吸為Nad和Oad。Nad的增多有利于N2的生成
催化劑的活性測試系統(tǒng)包括鋼瓶組,配氣裝置,恒溫爐,NO測試儀四個(gè)區(qū)域爐設(shè)有溫度控制器。反應(yīng)管為L形玻璃管內(nèi)徑為6?mm。配氣系統(tǒng)出口與L形相連,反應(yīng)管出口與氮氧化物分析儀入口相連。測試過程中,反應(yīng)氣經(jīng)配氣合后進(jìn)入裝在反應(yīng)爐內(nèi)的L形反應(yīng)管,而后進(jìn)入配氣系統(tǒng)。反應(yīng)裝置圖如下測試過程條件:反應(yīng)氣組成為2000?ppm?NO,?1%H2,5%?02,He為平衡氣。P的反應(yīng)溫度測試范圍為100-400?°C,Pt體系的測試溫度范圍選為75-300?°C。流量設(shè)定為200?ml/min。??催化劑的轉(zhuǎn)化率,選擇性的計(jì)算公式如下:??^NOx(in)-NOx(out)xl〇〇%?(2-1)??NOX?NOx(in)??_?NOx(in)—NOx(out)-NH3(out)-2N20?(out)、irvw/??N2_?NOx(in)-NOx(out)?。??? ̄??
本文編號:3520670
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