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催化湿式氧化中铜基催化剂的流失与控制

窦和瑞 , 朱静东 , 陈拥军 , 吴鸣 , 孙承林

催化学报

制备了催化湿式氧化处理有机废水用铜基催化剂,并用XRD,XRF和TG-DTG等手段对催化剂进行了表征,对催化剂及其前驱体的组成和结构进行了分析鉴定. 结果表明,由类水滑石结构的前驱体焙烧得到的催化剂Cu-Al-Zn-O,其活性组分铜的流失得到了控制; 在氧化降解苯酚、十二烷基苯磺酸钠和磺基水杨酸时,在初始氧分压0.5 MPa和160~220 ℃的反应条件下,催化剂活性组分铜的流失量小于0.3 mg/L. 对催化剂活性组分不易流失的原因进行了理论解释和计算.

关键词: 类水滑石 , 铜基催化剂 , 废水处理 , 催化湿式氧化 , 苯酚 , 十二烷基苯磺酸钠 , 磺基水杨酸 , 催化降解

湿式氧化工艺中颗粒Ru催化剂的活性和稳定性

王建兵 , 祝万鹏 , 王伟 , 杨少霞 , 周云瑞

催化学报

分别采用传统成型法和新的成型法制备了一系列以CeO2为主要成分的载体,将贵金属Ru浸渍在这些载体上制备了不同的催化剂.对催化剂的比表面积和机械强度进行了表征,并通过湿式氧化乙酸的静态实验和湿式氧化苯酚的动态实验分别考察了催化剂的活性和稳定性.结果表明,Ru负载在采用新方法成型的载体上制得的催化剂具有更大的比表面积.向CeO2中掺杂Zr能增大载体的比表面积.新方法制备的催化剂Ru/ZrO2-CeO2催化湿式氧化乙酸具有良好的活性,化学需氧量(COD)去除率为98%.在110 h的催化湿式氧化苯酚反应中,苯酚和COD的去除率维持在96%左右,反应过程中活性组分的溶出浓度很小,催化剂表面有少量的积炭,但积炭在300 ℃能够被完全氧化.因而催化剂具有较好的稳定性和工业应用可能性.

关键词: , 氧化铈 , 氧化锆 , 负载型催化剂 , 催化湿式氧化 , 乙酸 , 苯酚 , 稳定性

Ru/Mn-Ce/TiO2及Ru/TiO2催化剂对丁二酸的催化湿式氧化研究

张世鸿 , 涂学炎 , 尹海川 , 高诚伟 , 王伟 , 王颖臻

贵金属 doi:10.3969/j.issn.1004-0676.2005.01.002

采用浸渍法制备了2个系列的Ru/Mn-Ce/TiO2及Ru/TiO2催化剂,并用XRD、TEM、BET等方法对催化剂进行表征.在T=270℃和Po2=1.5MPa条件下,在间歇式反应釜中对丁二酸进行降解实验.结果表明60min内丁二酸降解的总有机碳(TOC)去除率为80%~99.8%;在钌含量相同的情况下,Ru/Mn-Ce/TiO2催化剂的催化活性高于Ru/TiO2催化剂;Ru含量较低的情况下,Mn、Ce对提高催化活性有很大作用,但Ru含量增加时Mn、Ce的作用减弱;氢还原的温度对Ru/TiO2系列催化剂的催化氧化活性有明显影响,500℃还原钌所得催化剂对丁二酸的催化氧化活性优于350℃.

关键词: 催化化学 , , 催化湿式氧化 , 丁二酸 , 二氧化锰 , 氧化铈 , 二氧化钛

用于木质素催化湿式氧化反应的纳米空心球钙钛矿催化剂

高鹏 , 李昌志 , 王华 , 王晓东 , 王爱琴

催化学报 doi:10.1016/S1872-2067(12)60691-3

利用尿素辅助溶剂热法合成了一系列LaFexMn1-xO3和Lao.9Sro,1MnO3纳米空心球材料,并采用X射线衍射、透射电子显微镜和物理吸附等方法对其晶相、形貌和比表面积进行了表征.在木质素的催化湿式氧化反应(CWAO)中,该催化剂表现出比传统的柠檬酸溶胶-凝胶法制备的钙钛矿材料更高的催化活性.这主要是由于空心球结构所致.当T=120℃,p(O2)=0.2MPa时,CWAO反应1h后木质素转化率超过80%.反应后组分离子溶出量很低,表明由于钙钛矿相结构的存在,催化剂在该反应条件下非常稳定.

关键词: 钙钛矿型氧化物 , 木质素 , 催化湿式氧化 , 高催化活性 , 低溶出值

催化湿式氧化苯酚的TiO2-CeO2催化剂的制备与表征

陈正雄 , 祝万鹏 , 杨少霞 , 王建兵

催化学报

采用共沉淀法制备了催化湿式氧化降解苯酚的TiO2-CeO2催化剂,通过单因素多次实验和正交实验两种不同的实验方式,考察了不同的制备条件如活性组分配比、焙烧温度、焙烧时间和老化过程的pH值等对催化剂活性的影响,证明了老化过程中保持较高pH值对于TiO2-CeO2催化剂的活性具有决定性作用.当活性组分摩尔配比为1:1,焙烧温度为450℃,焙烧时间为5.0 h,老化过程中pH保持为11时得到的催化剂,在反应温度为150℃,氧分压为4.5 MPa的条件下,经90 min的反应,浓度为2.1 g/L的苯酚溶液COD去除率达到了93%.通过热重差热、N2吸附-脱附、X射线衍射(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)等分析方法揭示了催化剂的微观结构.结果表明,BET比表面积、表面吸附氧以及表面三价金属元素的相对含量等物理和化学结构特性对催化剂的活性有重要影响.

关键词: 氧化钛 , 氧化铈 , 复合氧化物催化剂 , 催化湿式氧化 , 苯酚

微弧氧化制备CoO/Al2O3复合膜层及催化性能

刘东杰 , 蒋百灵 , 王亚明 , 刘政 , 葛延峰

材料热处理学报

采用电解液修饰法,利用微弧氧化技术直接在铝基体上制备CoO/Al2O3微弧氧化复合膜层,采用SEM和XRD观察并分析复合膜层表面、截面形貌和相组成,探讨了复合膜层形成机制及对甲基橙溶液催化降解作用.结果表明,微弧氧化复合膜层主要由Al2O3相和CoO相组成,且CoO沉积在Al2 O3陶瓷层表面或者孔洞内;碱性电解液中添加Co(CH3COO)2生成Co(OH)2胶体,从而在热化学作用下分解为CoO,是形成CoO/Al2 O3复合膜层的主要原因;室温常压下复合膜层催化10h可使甲基橙溶液降解率达到96.4%.

关键词: 铝基体 , 微弧氧化 , CoO/Al2O3 , 催化湿式氧化

催化湿式共氧化法同时去除硝基苯和苯酚

付冬梅 , 章飞芳 , 王联芝 , 杨帆 , 梁鑫淼

催化学报 doi:10.1016/S1872-2067(15)60835-X

在150–210 oC,1.0 MPa氧分压条件下,对催化湿式共氧化法同时去除硝基苯和苯酚进行了研究.与无催化剂共氧化降解苯酚和硝基苯相比,均相催化剂的加入极大提高了苯酚和硝基苯的去除.在所研究的过渡金属催化剂中, Cu2+, Co2+和Ni2+是有效的催化剂,其中Cu2+的催化活性最好.引发剂苯酚的连续加入模式对硝基苯的去除有很大的促进作用,分批加入苯酚的促进作用更明显.在200 oC,以Cu2+为催化剂,苯酚分两次加入,反应1 h,硝基苯去除率达到95%.这种催化共氧化体系以及分批进样引发剂的反应模式对有效去除环境中其它有机污染物提供了一种方法.

关键词: 催化湿式氧化 , 共氧化 , 均相催化剂 , 高级氧化技术 , 废水处理

CuO/Al2O3微弧氧化复合膜层的制备及催化性能

刘东杰 , 蒋百灵 , 刘政 , 王亚明 , 葛延峰

中国有色金属学报

采用电解液修饰法,利用微弧氧化技术直接在铝基体上制备CuO/Al 2 O 3微弧氧化复合膜层,研究复合膜层表面元素的结合状态以及电参数对复合化膜层表面形貌和孔径的影响,探讨复合膜层对甲基橙溶液的催化降解作用。结果表明:利用微弧氧化技术可一步制备出CuO/A12 O 3复合膜层,且CuO晶格氧含量可达33.7%(质量分数);随着电压、占空比的增大和频率的减小,复合膜层表面微孔的孔径增加,孔数目减少,粗糙程度增加;复合膜层在常温常压下催化10 h可使甲基橙溶液降解率达到70%左右。

关键词: 铝基体 , 微弧氧化 , CuO/Al2O3 , 催化湿式氧化

CuO/γ-Al2O3催化剂制备、表征及其催化湿式氧化含氰废水活性研究

安路阳 , 薛文平 , 王守凯 , 姜东 , 孟庆锐 , 王钟欧

黄金 doi:10.11792/hj20130518

采用浸渍法制备了用于催化湿式氧化工艺的负载型CuO/γ-Al2 O3催化剂,采用XRD、FT-IR、SEM对其进行了表征,并以CN-为目标污染物,考察了CuO/γ-Al2 O3催化剂的催化活性和稳定性.试验研究表明:催化剂中的活性组分Cu是以CuO的形式存在,并且成功负载于载体γ-Al2 O3;对于初始质量浓度为2000 mg /L 的含氰废水,反应温度为130℃,搅拌速度为600 r/min,pH值为8,催化剂投加量为0.5 g/L,氧化剂30% H2 O2用量为5 mL/L废水时,反应时间30 min,CN-去除率可达到99%以上;重复使用30次后,催化活性大幅度降低.

关键词: CuO/γ-Al2 O3 , 催化湿式氧化 , 含氰废水

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