CuO-CeO 2 -ZrO 2 /堇青石整体式催化剂的制备及其催化性能研究

发布时间：2021-03-21 01:50

　　本文以堇青石多孔陶瓷为载体,利用浸渍还原法和水热法将催化剂活性物质直接负载于堇青石多孔陶瓷基体上,制备了 CuO-CeO2-ZrO2/堇青石整体式催化剂。通过XRD、SEM、BET、超声波震荡等手段对制得的整体式催化剂进行表征分析,探究了不同工艺参数对浸渍还原法和水热法制备整体式催化剂的微观形貌、颗粒大小、负载牢固性、比表面积等结构性质的影响,并将制备的催化剂样品用于催化CO氧化活性测试。通过对凝胶注模法形成的堇青石多孔陶瓷的表征分析知,其孔隙率、热膨胀系数、抗压强度等综合性能可以满足活性物质直接负载的要求,被用来作为整体式催化剂制备的载体。在研究不同浸渍方式对制备整体式催化剂的负载效果时发现,浸渍方式对催化剂活性物质的分布均匀性和负载牢固性有很大影响,超声浸渍法制得的整体式催化剂的分布均匀性和负载牢固性较好,浸渍方式还影响着催化剂颗粒的微观形貌,恒温水浴加热浸渍法制备了由许多虫状颗粒团聚而成的珊瑚状催化剂,超声浸渍法在载体表面附着了分散性良好的扁球形催化剂颗粒。通过对不同方法制得的整体式催化剂的表征知,浸渍还原法制得的整体式催化剂具有较小的晶粒度和较好的负载牢固性,形成的催化剂为50... 

【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：81 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景
        1.1.1 汽车尾气污染
        1.1.2 汽车尾气治理
    1.2 汽车尾气净化催化剂
        1.2.1 汽车尾气净化催化剂概述
        1.2.2 整体式催化剂的组成
    1.3 氧化铜在汽车尾气催化剂中的应用
    1.4 整体式催化剂的制备方法
        1.4.1 浸渍法
        1.4.2 离子交换法
        1.4.3 沉积-沉淀法
        1.4.4 水热合成法
    1.5 选题意义及主要研究内容
        1.5.1 选题意义
        1.5.2 主要研究内容
第二章 实验内容与方法
    2.1 实验原料及试剂
    2.2 实验仪器设备
    2.3 实验过程
        2.3.1 堇青石多孔陶瓷的凝胶注模法制备过程
        2.3.2 堇青石多孔陶瓷载体的预处理
2-ZrO₂/堇青石整体式催化剂的制备">        2.3.3 CuO-CeO₂-ZrO₂/堇青石整体式催化剂的制备
    2.4 整体式催化剂的表征与性能测试
        2.4.1 X射线物相分析（XRD）
        2.4.2 微观形貌分析（SEM）
        2.4.3 比表面测试（BET）
        2.4.4 负载牢固性测试
        2.4.5 CO氧化催化性能测试
2-ZrO₂/堇青石整体式催化剂的制备">第三章 CuO-CeO₂-ZrO₂/堇青石整体式催化剂的制备
    3.1 堇青石多孔陶瓷的表征
2-ZrO₂/堇青石整体式催化剂">    3.2 浸渍还原法制备CuO-CeO₂-ZrO₂/堇青石整体式催化剂
        3.2.1 浸渍方式对催化剂负载效果的影响
        3.2.2 水合肼还原对催化剂负载效果的影响
        3.2.3 浸渍还原法机理分析
2-ZrO₂/堇青石整体式催化剂">    3.3 水热法制备CuO-CeO₂-ZrO₂/堇青石整体式催化剂
        3.3.1 水热法制备的整体式催化剂的表征
        3.3.2 水热法机理分析
    3.4 本章小结
2-ZrO₂/堇青石催化剂性质的影响">第四章 工艺参数对CuO-CeO₂-ZrO₂/堇青石催化剂性质的影响
2-ZrO₂/堇青石催化剂性质的影响">    4.1 还原条件对CuO-CeO₂-ZrO₂/堇青石催化剂性质的影响
2-ZrO₂/堇青石催化剂性质的影响">    4.2 焙烧温度对CuO-CeO₂-ZrO₂/堇青石催化剂性质的影响
2-ZrO₂/堇青石催化剂性质的影响">    4.3 表面活性剂对CuO-CeO₂-ZrO₂/堇青石催化剂性质的影响
2-ZrO₂/堇青石催化剂性质的影响">    4.4 水热温度对CuO-CeO₂-ZrO₂/堇青石催化剂性质的影响
2-ZrO₂/堇青石催化剂性质的影响">    4.5 晶化时间对CuO-CeO₂-ZrO₂/堇青石催化剂性质的影响
2-ZrO₂/堇青石催化剂性质的影响">    4.6 沉淀剂对CuO-CeO₂-ZrO₂/堇青石催化剂性质的影响
    4.7 本章小结
2-ZrO₂/堇青石整体式催化剂的催化性能">第五章 CuO-CeO₂-ZrO₂/堇青石整体式催化剂的催化性能
    5.1 还原条件对催化性能的影响
    5.2 表面活性剂对催化性能的影响
    5.3 焙烧温度对催化性能的影响
    5.4 水热法制备的整体式催化剂的催化性能
    5.5 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
致谢
附录
学位论文评阅及答辩情况表


【参考文献】：
期刊论文
[1]低温水热合成ZSM-5/堇青石整体式催化剂[J]. 刘一鸣,刘华彦,俞喆雷,陈银飞.  石油炼制与化工. 2015(08)
[2]原位水热合成法制备ZSM-5/堇青石整体式催化剂[J]. 刘一鸣,刘华彦,张泽凯,卢晗锋,陈银飞.  硅酸盐学报. 2015(07)
[3]提高我国汽车尾气排放标准的途径及意义[J]. 向华.  科学咨询（科技·管理）. 2014(10)
[4]净化器载体在汽车尾气处理中的研究进展[J]. 支浩,汤慧萍,马军,王建忠,敖庆波.  材料导报. 2014(03)
[5]城市汽车尾气排放污染及其防治对策分析[J]. 李伟.  科技创业家. 2014(03)
[6]堇青石整体式催化剂的研究进展[J]. 刘芸,吴爽,张忠金,臧树良.  当代化工. 2014(01)
[7]水合肼还原制备超细铜粉[J]. 文瑾,杜勇,易丹.  广东化工. 2013(21)
[8]堇青石表面涂层对Pd基整体式催化剂结构和性能的影响[J]. 刘翻艳,贾志刚,黄敬敬.  石油化工. 2013(09)
[9]我国汽车尾气净化催化剂的研究现状[J]. 杨庆山,兰石琨.  金属材料与冶金工程. 2013(01)
[10]汽车尾气成分及其净化方式[J]. 周婷.  现代企业教育. 2012(23)

硕士论文
[1]凝胶注模法制备堇青石多孔陶瓷的研究[D]. 丁昌库.山东大学 2016
[2]汽车尾气净化用三效催化剂中储氧材料的研究[D]. 查进.大连理工大学 2009



本文编号：3092083