Co-Ce基催化剂形貌调控及其脱汞性能研究

发布时间：2021-07-01 16:00

　　汞是一种剧毒的大气污染物,会对环境造成长期的危害。煤炭燃烧是最大的汞排放源,因此控制汞排放最重要的就是减少燃煤烟气中的汞含量。催化氧化法能够将单质汞转化成为水溶性的氧化态汞,是一种十分可行的的燃煤烟道气脱汞方法。过渡金属氧化物具有较好的氧化还原能力,是催化氧化法脱汞的常用催化剂。但现有制备方法合成出的催化剂结构较差,活性位点数量较少,影响反应气体的传质与吸附氧化过程,从而限制了其对Hg⁰的催化效率。本论文针对现有脱汞催化剂存在的问题,对催化剂进行形貌调控。首先通过调控催化剂的孔道结构来改善其性质,研究催化剂的脱汞活性以及烟道气组分对催化剂的影响。在此基础上考察了Ce和Co的相互作用,探究其组分之间相互作用的方式、规律和机理。其次通过调控催化剂暴露晶面以提高其表面活性位点数量,并使用活性测试与表征分析其理化性质与脱汞性能。使用模板法制备Ce-Co催化剂调控催化剂的结构,并与共沉淀法进行对比（分别以Ce-Co-T与Ce-Co-C表示）,表征结果表明Ce-Co-T比Ce-Co-C具有更均一的粒径与孔径、更大的比表面积、更有利的金属组分分散度、更多的表面吸附氧以及更强的氧... 

【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 大气汞污染概述
        1.1.1 汞的危害
        1.1.2 汞的来源
        1.1.3 汞的形态及性质
    1.2 脱汞技术
        1.2.1 现有污染控制设备脱汞
        1.2.2 吸附法脱汞
        1.2.3 等离子体技术脱汞
        1.2.4 化学沉淀法脱汞
        1.2.5 催化氧化法脱汞
    1.3 催化氧化法脱汞概述
        1.3.1 负载型催化剂
        1.3.2 非负载型催化剂
        1.3.3 脱汞催化剂研究现状
    1.4 形貌可控型催化剂
        1.4.1 孔结构控制型催化剂
        1.4.2 晶面控制型催化剂
    1.5 论文的选题意义及研究内容
2 实验器材与方法
    2.1 引言
    2.2 实验室系统
        2.2.1 配气系统
        2.2.2 反应系统
        2.2.3 测试系统
    2.3 实验化学试剂和仪器
        2.3.1 实验试剂
        2.3.2 实验设备
    2.4 催化剂活性测试
    2.5 催化剂表征
        2.5.1 X-射线衍射(XRD)分析
        2.5.2 透射电子显微镜(TEM)分析
        2.5.3 氮气吸附脱附
        2.5.4 程序升温还原(H_2-TPR)分析
        2.5.5 X-射线光电子能谱(XPS)分析
3 Ce-Co-O_x催化剂的制备及其脱汞研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 硬模板法制备有序介孔Ce-Co-O_x催化剂
        3.2.2 共沉淀法制备Ce-Co-O_x催化剂
    3.3 Ce-Co-O_x催化剂的脱汞性能
    3.4 Ce-Co-O_x催化剂的表征
        3.4.1 氮气吸附脱附分析
        3.4.2 TEM分析
        3.4.3 XRD分析
        3.4.4 H_2-TPR分析
        3.4.5 XPS分析
    3.5 催化剂使用寿命测试
    3.6 烟气组分对催化剂性能的影响
    3.7 本章小结
4 Ce_x-Co_y有序介孔催化剂的制备及脱汞性能研究
    4.1 引言
    4.2 催化剂的制备
    4.3 Ce_x-Co_y催化剂的表征
        4.3.1 TEM分析
        4.3.2 XRD和HR-TEM分析
        4.3.3 氮气吸附脱附分析
        4.3.4 XPS分析
        4.3.5 H_2-TPR分析
    4.4 Ce_x-Co_y催化剂的脱汞性能
    4.5 本章小结
5 纳米Co_3O_4晶面调控及脱汞性能研究
    5.1 引言
    5.2 催化剂的制备
        5.2.1 Co_3O_4纳米棒的制备
        5.2.2 Co_3O_4纳米颗粒的制备
    5.3 纳米Co_3O_4催化剂的脱汞性能
    5.4 纳米Co_3O_4催化剂的表征
        5.4.1 XRD分析
        5.4.2 TEM分析
        5.4.3 氮气吸附脱附分析
        5.4.4 XPS分析
        5.4.5 H_2-TPR分析
    5.5 本章小结
结论
创新点及展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]燃煤烟气脱汞技术研究进展[J]. 付康丽,赵婷雯,姚明宇,程广文,杨成龙,杨嵩,蔡铭,李阳,赵瀚辰.  热力发电. 2017(06)
[2]燃煤电厂现有烟气净化设备脱汞特性分析[J]. 吕太,冯银行,索利慧,孙文博,齐笑言,李海强.  热力发电. 2017(03)



本文编号：3259437