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关键词：
温度,干白葡萄酒,苹果酸乳酸发酵
发表时间：
2012-12-19 10:54:20
OMS_2_堇青石整体式催化剂的制备及其对二甲醚燃烧的催化性能
穆晓洁 | -> | 1262| 0| 1.225422MB |氧化锰,粘合剂,整体式催化剂,二甲醚,催化燃烧
摘要：以有机物为粘合剂, 采用涂覆法制备了氧化锰八面体分子筛 (OMS-2)/堇青石整体式催化剂, 采用热重-差热分析、扫描电镜、X 射线衍射、H2 程序升温还原和 O2 程序升温脱附等技术对催化剂进行了表征, 考察了有机粘合剂种类及其用量对二甲醚(DME) 催化燃烧性能的影响. 结果表明, 在有机粘合剂聚乙烯醇 1799 (其质量含量为 3%) 的作用下, OMS-2 以相互交织的簇体均匀分布于堇青石表面, 且粘附力较强, 制备的整体式催化剂在 DME 催化燃烧中表现出最优的催化性能, 起燃温度 T10 = 169 oC, 完全转化温度 T90 = 243 oC; 催化剂使用后再经高温焙烧其活性仍能保持稳定, 表现出较高的重复使用性.
二甲醚 (DME) 具有优良的压缩性和较低的饱和蒸气压, 可作为民用燃料替代液化石油气. 然而,DME 气相燃烧反应不完全, 且易产生 NOx 和 CO 等污染物. 为了提高能源利用率和保护大气环境, 开展DME 催化燃烧的研究具有十分重要的意义. 常用的催化燃烧催化剂有贵金属、钙钛矿型氧化物、掺杂六铝酸盐和过渡金属氧化物等[1]. 贵金属催化剂热稳定性较差, 高温下易烧结、挥发, 且价格昂贵, 使其应用受到限制; 钙钛矿型氧化物氧脱附温度较高, 高温下易烧结; 掺杂六铝酸盐催化剂具有较好的高温抗烧结能力, 但其起燃温度相对较高; 过渡金属氧化物 (如 MnOx, CoOx 和 CuOx 等) 价格低廉, 被认为是最具潜力的催化燃烧催化剂[2~8]. 其中, 氧化锰八面体分子筛 (OMS-2) 具有优良的离子交换性能、氧化还原性能和吸附性能, 在环保、高级分离技术和催化等领域得到广泛应用. 在前期研究中, 我们发现粉末状OMS-2 可有效催化 DME 燃烧反应[9,10]. 若能将OMS-2 均匀地负载到载体上制成整体式催化剂, 则在实际应用中可有效降低床层压降, 避免“热点”效应, 保证催化剂长期稳定工作.
目前, 催化燃烧整体式催化剂大多采用热膨胀系数小、耐热性好、机械强度大、耐冲击的堇青石
为基体[11~13]. 由于堇青石比表面积较小, 通常先需中间涂层, 再负载活性组分, 制备工艺较为复杂. 而采用涂覆法制备整体式催化剂, 工艺简单, 操作方便,利于工业化生产. 本文将有机粘合剂与 OMS-2 制成浆液, 涂覆到堇青石上制得 OMS-2/堇青石整体式催化剂, 采用热重- 差热分析 (TG-DTA), 扫描电镜(SEM), X 射线衍射 (XRD), H2 程序升温还原 (H2-TPR) 和 O2 程序升温脱附 (O2-TPD) 等手段对其结构形貌及氧化还原性能进行了表征, 并考察了该催化剂在 DME 催化燃烧中的性能.
目前, 催化燃烧整体式催化剂大多采用热膨胀系数小、耐热性好、机械强度大、耐冲击的堇青石
为基体[11~13]. 由于堇青石比表面积较小, 通常先需中间涂层, 再负载活性组分, 制备工艺较为复杂. 而采用涂覆法制备整体式催化剂, 工艺简单, 操作方便,利于工业化生产. 本文将有机粘合剂与 OMS-2 制成浆液, 涂覆到堇青石上制得 OMS-2/堇青石整体式催化剂, 采用热重- 差热分析 (TG-DTA), 扫描电镜(SEM), X 射线衍射 (XRD), H2 程序升温还原 (H2-TPR) 和 O2 程序升温脱附 (O2-TPD) 等手段对其结构形貌及氧化还原性能进行了表征, 并考察了该催化剂在 DME 催化燃烧中的性能.
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