纳米ZrO2负载金属氧化物的制备及其脱硫性能研究

论文摘要

本文研究了不同因素对ZrO2基纳米脱硫催化剂的物相和结构的影响,并在模拟烟气中,采用气相色谱仪对催化剂的活性进行了检测。结果如下: 1.不同干燥条件对共沉淀法制备的纳米CuO/ZrO2脱硫催化剂有很大影响。超临界干燥得到的产物晶体发育比较完全,比表面积大;而经冷冻干燥处理后,产物呈现出非晶态,比表面积小。经同一温度处理后,冷冻干燥产物的晶格变形度比超临界干燥产物的晶格变形度要大,脱硫率也较之超临界干燥产物的要高。 2.相比非离子表面活性剂吐温80和PVA,阴离子表面活性剂柠檬酸铵和DBS可更有效地降低纳米ZrO2的平均晶粒度,制备的试样的脱硫率也较大,但是非离子表面活性剂PEG-400却由于具有络合正离子的能力,可防止纳米活性组分的团聚,因而对SO2的催化吸收最好。 3.分步沉淀法制得的纳米脱硫催化剂结晶性好,但晶粒间团聚大。对于纳米CuO/ZrO2催化剂而言,比表面积越大,试样的脱硫率越高;而纳米ZnO/ZrO2粉体在200℃左右脱硫率达到最大,且随着温度的升高,脱硫率逐渐下降。当活性组分负载量为5%时,两种不同类型的催化剂脱硫率达到最高,稳定性也最好。相比之下,CuO/ZrO2适合于中温脱硫,而ZnO/ZrO2可在低温下更好地脱硫。 4.催化剂中加入一定量的铈组分可明显提高催化剂对SO2的催化活性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 前言
• 第一章 文献综述
• 1.1 酸雨及其危害
• 1.2 国内外脱硫政策和现状
• 1.2.1 燃烧前脱硫
• 1.2.2 燃烧中脱硫
• 1.2.3 燃烧后烟气脱硫
• 2作为载体的优点'>1.3 纳米材料在催化领域的应用及纳米ZrO₂作为载体的优点
• 1.3.1 纳米材料的性质
• 1.3.2 纳米材料在催化领域的应用
• 2作为载体的优点'>1.3.3 载体的作用及纳米ZrO₂作为载体的优点
• 2催化氧化吸收机理和活性组分的选择'>1.4 SO₂催化氧化吸收机理和活性组分的选择
• 2分子结构及性质'>1.4.1 SO₂分子结构及性质
• 2催化氧化吸收机理和活性组分的选择'>1.4.2 SO₂催化氧化吸收机理和活性组分的选择
• 1.5 本课题的主要研究内容与技术路线
• 1.5.1 研究意义
• 1.5.2 主要研究内容
• 1.5.3 研究技术路线
• 第二章 催化剂的表征及催化活性的评价
• 2.1 催化剂的表征
• 2.2 催化活性的评价
• 2、ZnO／ZrO₂复合脱硫催化剂'>第三章 共沉淀法制备纳米CuO／ZrO₂、ZnO／ZrO₂复合脱硫催化剂
• 2的制备和脱硫性能的影响'>3.1 不同干燥方法对纳米CuO／ZrO₂的制备和脱硫性能的影响
• 3.1.1 理论基础
• 3.1.2 实验
• 3.1.3 结果与分析
• 3.1.4 小结
• 2的制备和脱硫性能的影响'>3.2 不同表面活性剂对纳米ZnO／ZrO₂的制备和脱硫性能的影响
• 3.2.1 理论基础
• 3.2.2 实验
• 3.2.3 结果与分析
• 3.2.4 小结
• 2、ZnO/ZrO₂复合脱硫催化剂'>第四章 分步沉淀法制备纳米CuO/ZrO₂、ZnO/ZrO₂复合脱硫催化剂
• 2的制备和脱硫性能的影响'>4.1 不同铜组分负载量对纳米CuO/ZrO₂的制备和脱硫性能的影响
• 4.1.1 理论依据
• 4.1.2 实验
• 4.1.3 结果与分析
• 4.1.4 小结
• 2的制备和脱硫性能的影响'>4.2 不同锌组分负载量对纳米ZnO/ZrO₂的制备和脱硫性能的影响
• 4.2.1 实验
• 4.2.2 结果与分析
• 4.2.3 小结
• 2的机理分析'>4.3 分步沉淀法制备纳米MeO/ZrO₂的机理分析
• 第五章 脱硫参数的进一步优化
• 5.1 不同铜组分负载量对共沉淀法制备的催化剂脱硫率的影响
• 5.2 不同热处理温度对共沉淀法制备的催化剂脱硫率的影响
• 5.3 不同外加剂加入量对分步沉淀法制备的催化剂脱硫率的影响
• 5.4 小结
• 结论
• 参考文献
• 致谢