孙德魁
,
刘振宇
,
贵国庆
,
黄张根
,
刘清雅
,
肖勇
催化学报
doi:10.3724/SP.J.1088.2010.90544
采用程序升温脱附、在线质谱和原位漫反射红外光谱等手段,比较了NO和NO_2在V_2O_5及V_2O_5/AC催化剂表而的选择催化还原(SCR)反应行为.结果表明,氨以质子态NH_4~+和共价态NH_3分子两种形态吸附于纯V_2O_5表面,V=O为氨的主要吸附活性位.无氧状态下,NO和NO_2皆可与吸附于V_2O_5表面的NH_3反应,并且NO_2与吸附态NH_2的反应活性高于NO.但在V_2O_5/AC催化剂表面,同样在无氧条件下,NO几乎不与吸附态NH_3反应,而NO_2却可以反应并生成N_2.在V_2O_5/AC表面,NO很容易被气相O_2氧化为NO_2,然后参与SCR反应.可见,NO_2是NO在V_2O_5/AC表面发生SCR反应的中间体.
关键词:
五氧化二钒
,
活性炭
,
氮氧化物
,
氨
,
选择性催化还原
郭彦霞
,
刘振宇
,
刘清雅
,
孙德魁
催化学报
采用程序升温脱附、X射线光电子能谱、元素分析和原位漫反射傅里叶变换红外光谱等方法研究了V2O5/AC同时脱硫脱硝催化-吸附剂在5%NH3-95%Ar气氛下再生时的碳烧蚀行为和机理.结果表明,NH3与V2O5/AC表面的含氧组分(羧基、羟基、酚羟基以及V2O5等)发生了作用,优先消耗了V2O5/AC表面上的氧,生成了H2O和多种表面含氮官能团((内)酰胺类和腈类等),从而抑制了再生时碳的烧蚀.
关键词:
氨
,
五氧化二矾
,
活性炭
,
含氧官能团
,
烧碳
,
催化剂再生
,
二氧化硫
,
一氧化氮
马建蓉
,
刘振宇
,
黄张根
,
刘清雅
催化学报
将V2O5担载在活性焦(AC)上制得V2O5/AC催化剂,通过吸附脱附实验、程序升温脱附实验与原位质谱结合,对200 ℃下NH3在V2O5/AC催化剂表面的吸附和氧化行为进行了研究. 结果表明, AC具有吸附NH3和将NH3转化为NO的能力,这种能力可能源于两种活性位; 担载V2O5后,催化剂对NH3的吸附能力显著增强,并产生了新的NH3氧化产物N2, 但NH3氧化为NO的能力减弱; SO2在催化剂表面的吸附进一步增大了V2O5/AC对NH3的吸附量,这可能是因为硫铵盐的生成消除了催化剂将NH3氧化转化为NO和N2的能力. 当催化剂表面吸附的NH3接近饱和,即表面接近酸碱平衡后NH3才能被氧化为N2. NH3的几个氧化反应都主要依赖气相的O2, 催化剂自身的化合氧作用很小.
关键词:
五氧化二钒
,
活性焦
,
氨
,
吸附
,
氧化
,
二氧化硫
,
选择性还原
肖勇
,
刘振宇
,
刘清雅
,
王建成
,
邢新艳
,
黄张根
催化学报
通过O2和SO2瞬态响应实验,研究了有水条件下SO2抑制V2O5/AC(活性焦)催化剂脱硝的原因. 结果表明, SO2与V2O5反应生成VOSO4, 导致V2O5/AC催化剂的脱硝活性下降. VOSO4的量动态变化,既与气氛中SO2的浓度有关,也与催化剂已实现的脱硫量(或硫含量)有关. 催化剂的微孔(d<1 nm)有利于SO3的迁移和储存,从而有利于脱硝.
关键词:
氧
,
二氧化硫
,
氧化钒
,
活性焦
,
负载型催化剂
,
氮氧化物
王艳莉
,
刘振宇
,
黄张根
,
刘清雅
新型炭材料
doi:10.3969/j.issn.1007-8827.2004.03.004
经不同预处理条件制得的蜂窝状活性炭(ACH),等体积浸渍偏钒酸铵和草酸的混合溶液,经干燥、煅烧和预氧化后制得新型V2O5/ACH催化剂.实验结果表明,850℃下水蒸气活化可提高2% V2O5/ACH催化剂在200℃下的脱硫活性,但基本不改变脱硝活性;NH3再生后催化剂的脱硝活性显著提高,对SO2的吸附也有所增加.活化温度从850℃升至950℃,相应催化剂的脱硫脱硝活性略微降低;活化时水蒸气体积含量从28%增至80%,催化剂的脱硫脱硝活性也有不同程度的下降.在28%的水蒸气含量和850℃活化温度的最佳预处理条件下,经第二次再生后的2% V2O5/ACH催化剂的SO2转化率降为80%时的吸附硫容为4.9%,同时脱硝率达93%.
关键词:
蜂窝状活性炭
,
预处理
,
V2O5/ACH
,
脱硫脱硝
刘清雅
,
刘振宇
,
范建
催化学报
考察了涂敷γ-Al2O3的蜂窝状堇青石负载的CuO催化剂的烟气脱硝行为.实验表明,将少量CuO担载到涂敷Al2O3的堇青石载体上,可制得高活性的烟气脱硝催化剂.催化剂的预硫化可抑制其上NH3的过度氧化,提高NH3选择性催化还原(SCR)NO的活性,使350～450℃时烟气的脱硝率达90%以上.堇青石的组成对催化剂的活性略有影响,碱金属含量低的堇青石适合用于制备烟气脱硝催化剂,高温时其上NH3的过度氧化程度低,SCR活性高.γ-Al2O3的涂敷方法对催化剂的脱硝活性没有影响,涂敷2.5%Al2O3的堇青石即可做催化剂载体.
关键词:
氧化铝
,
堇青石
,
氧化铜
,
一氧化氮
,
选择性催化还原
,
氨
刘清雅
,
刘振宇
,
李成岳
催化学报
通过大量文献并结合自己的工作,以NH3在催化剂表面的阶段氧化脱氢为主线,分析归纳了选择性催化还原(SCR)反应机理和该体系中可能发生的NH3氧化副反应机理的联系和共性.对于V2O5/TiO2催化剂,大部分学者认为SCR反应与Br(o)nsted酸性位上的NH+4有关,中间体为NH+3(ads);而少数学者认为SCR反应与Lewis酸性位上的NH3有关,中间体为NH2(ads).对于其它SCR催化剂,普遍认可L酸性位上NH3活化脱氢形成的NH2(ads)既是SCR反应中间体,也是NH3氧化生成N2的中间体;NH3氧化生成N2O和NO的反应源于NH2(ads)的进一步脱氢.尽管有关SCR反应中NH3的吸附位存在分歧,但从NH3吸附后活化的角度看, NH3无论吸附在L酸性位还是B酸性位,都先经过阶段氧化脱氢,然后再参与SCR反应.由于反应中生成的H2O可能导致L酸向B酸转化,且该转化受反应温度影响,因此不同酸性位机理可能没有本质区别, SCR反应关键是NH3吸附位的氧化性.SCR活性取决于NH3在催化剂表面的吸附量和阶段氧化程度.催化剂应能吸附足够的NH3, 这与其表面酸碱性有关;吸附的NH3要能被活化脱氢且程度不宜太高,这与表面氧化还原性有关.反应温度也会影响NH3的吸附量和活化程度,因此开发高效SCR脱硝催化剂的关键是根据反应温度调控其表面酸性和吸附位的氧化性.
关键词:
选择性催化还原
,
氨
,
一氧化氮
,
吸附
,
活化
,
表面性质
