介孔材料负载过渡金属催化亚硫酸盐氧化反应动力学研究

来源 :华北电力大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zhufutao2
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
亚硫酸盐氧化是湿法脱硫工艺的关键步骤,利用介孔材料负载过渡金属制得的多相催化剂可有效控制亚硫酸盐的氧化速率。有序介孔分子筛具有高比表面积和高孔隙率,以及高度有序、发达的孔道结构;孔径尺寸集中且易调控,通过后期修饰可呈现出不同的结构、组成和性质,有望在亚硫酸盐氧化反应控制过程中展示出优异的催化性能。本文以正硅酸乙酯为硅源、六水合硝酸钴为钴源、十六烷基三甲基溴化铵为模板剂,通过水热合成法制备了MCM-48钴基固相催化剂。对所制备的Co-MCM-48催化剂进行了物化性质表征。其中,通过BET得到不同钴掺杂量下的钴基MCM-48的比表面积、孔容以及孔径的分布特征;利用SEM和MAPPING考察了催化剂的表观形态、各组分的位置分布以及活性钴的分散特征,研究了钴掺杂量对催化剂表面形态结构的影响规律;利用TEM+EDS分析了催化剂的内部结构以及局部元素组成与含量;由XRD小角图谱得知当钴硅比>5:95时,MCM-48的结构将遭到破坏,同时XRD广角图谱分析结果证实了钴的高分散性与低结晶度;通过XPS谱图得到催化剂中钴的存在形态和含量。通过亚硫酸盐催化氧化动力学测试,研究了钴掺杂量对Co-MCM-48催化剂性能的影响,筛选得到最佳钴硅比为5:95。考察了催化剂浓度、氧分压、pH、温度等对氧化速率的影响及作用机制,得到氧分压的分级数为0.46,表观活化能为13.1KJ·mol-1,证实亚硫酸镁的总氧化反应受控于氧扩散。通过对比发现,水热合成法制得的催化剂活性和稳定性均显著高于浸渍法,并结合BET、SEM-MAPPING、TEM、XRD和XPS等表征手段,证实其原因在于:(1)传统浸渍法中,活性组分与载体之间只是物理形式的结合,即钴氧化物均依附在MCM-48表面上或者孔道内,在反应过程中因浸泡及碰撞作用,活性钴易发生脱落,而在水热合成法中,钴以无定型状态融入了MCM-48载体的骨架中,使活性钴与载体有机融合后,两者的结合力大大增强,从而有效避免了活性组分钴的流失;(2)浸渍法制备过程中,催化活性组分易发生团聚,而水热合成法中,活性钴在MCM-48中均匀分散,活性位点因此显著增加,催化性能也大大提高。
其他文献
私营企业主群体是我国改革开放后迅速崛起的一个独特的社会主义建设者群体,经过近40年的发展,该群体已逐步发展壮大成为一个新兴的社会阶层。随着经济实力不断增强,社会地位
不锈钢以其优良的加工性能、耐蚀性能被广泛应用于石化、海洋、交通、建筑、核电、国防等工业领域,在工业上不锈钢设备制造离不开大量的焊接加工,不锈钢在焊接部位由于高温和
文章主要对夏热冬冷地区绿色建筑技术的应用要点与存在的主要问题进行探究。具体是阐述绿色建筑技术在处理夏热冬冷地区湿度大等环节上消耗资源量大等现实问题,提出了应用墙
结合渡口坝水电站引水隧洞衬砌混凝土施工,对混凝土质量缺陷产生的原因进行了分析,针对出现的露筋、气孔、蜂窝麻面、混凝土强度偏低等质量缺陷,提出了相应的控制措施;通过对
分析了转Bt基因抗虫棉田病虫害发生特点,提出了综合治理技术措施和操作规程,以期为转Bt基因抗虫棉病虫害防治提供参考。
由于微网具有提升电能质量,减少线路损耗,促进可再生能源消纳等优点,因此得到了大量的关注和研究。在微网的一次控制中,普遍应用的下垂控制会使系统的电压和频率偏离额定值,