含钯类水滑石衍生复合氧化物Pd_M3AlO(M=Mg,Co,Ni,Cu,Zn)催化剂上氯苯的催化氧化

《Mn掺杂NiAl类水滑石衍生氧化物催化氧化SO2性能的研究》篇一一、引言随着工业化的快速发展，硫氧化物（SOx）排放已成为大气污染的主要来源之一。

其中，二氧化硫（SO2）是SOx的主要成分，对环境和人体健康构成严重威胁。

因此，研究有效催化氧化SO2的技术具有重要意义。

近年来，Mn掺杂的NiAl类水滑石衍生氧化物因其独特的结构和优异的催化性能，在SO2的催化氧化领域展现出巨大的应用潜力。

本文旨在研究Mn掺杂NiAl类水滑石衍生氧化物的制备方法及其对SO2的催化氧化性能。

二、材料制备与表征1. 制备方法本研究采用共沉淀法制备Mn掺杂NiAl类水滑石前驱体，经过热处理得到相应的衍生氧化物。

具体步骤包括：按一定比例将Ni、Al、Mn的硝酸盐混合溶液与碱性溶液（如NaOH）进行共沉淀反应，得到的沉淀经过滤、洗涤、干燥和热处理，得到目标催化剂。

2. 材料表征利用X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）等手段对制备的催化剂进行表征。

结果表明，Mn的掺杂使催化剂的晶体结构发生变化，形成了具有较高比表面积的纳米结构，有利于提高催化活性。

三、催化氧化SO2性能研究1. 实验方法在固定床反应器中，以空气为氧化剂，考察不同Mn掺杂量的催化剂对SO2的催化氧化性能。

通过改变反应温度、气体流速、SO2浓度等条件，研究催化剂的活性、选择性和稳定性。

2. 结果与讨论实验结果表明，Mn掺杂的NiAl类水滑石衍生氧化物对SO2的催化氧化性能显著提高。

随着Mn掺杂量的增加，催化剂的活性先增加后降低，存在一个最佳掺杂比例。

在最佳掺杂比例下，催化剂表现出较高的SO2转化率和较低的氧气消耗。

此外，催化剂还表现出较好的稳定性和抗中毒能力。

通过对比不同反应条件下的催化性能，发现反应温度对催化活性影响较大。

在适当的反应温度下，催化剂能够充分发挥其催化作用，实现较高的SO2转化率。

同时，气体流速和SO2浓度也会影响催化性能，但影响程度相对较小。

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910523145.2(22)申请日 2019.06.17(71)申请人 齐利华（武汉）资源环境科技有限公司地址 430000 湖北省武汉市东湖新技术开发区关山大道光谷国际商务中心(光谷时代广场)A座16层10室B32(72)发明人 李仁铸　张龙　(74)专利代理机构 武汉知产时代知识产权代理有限公司 42238代理人 龚春来(51)Int.Cl.B01J 23/75(2006.01)B01J 37/08(2006.01)B01J 37/03(2006.01)F23G 7/07(2006.01)(54)发明名称一种钴铝水滑石衍生复合氧化物及其制备方法与应用(57)摘要本发明公开了一种钴铝水滑石衍生复合氧化物及其制备方法与应用，属于催化材料技术领域。

本发明首先采用水热法制备不同Co/Al摩尔比的水滑石，然后焙烧得到钴铝复合氧化物；水热法所用钴盐为硝酸钴、氯化钴或乙酸钴，所用铝盐为硝酸铝、硫酸铝或氯化铝。

本发明制得的钴铝水滑石衍生复合氧化物作为催化剂用于二氯甲烷催化燃烧时，起燃温度低，完全燃烧温度低；在空速为60000ml ·g -1·h -1，氯代烃浓度为1000ppm条件下，可在小于400℃时将其完全燃烧。

同时，该催化剂还具备很高的稳定性，在催化燃烧二氯甲烷时，385℃下能保持100小时不失活。

本发明所述的催化剂制备方法简单易于操作、可工业化，制备的催化剂兼具活性和稳定性。

权利要求书1页 说明书5页 附图2页CN 110327929 A 2019.10.15C N 110327929A1.一种钴铝水滑石衍生复合氧化物的制备方法，其特征在于，包含以下步骤：(1)将钴盐、铝盐溶解于溶剂中，得到盐溶液，其中钴铝元素的摩尔比为1：1-5：1；随后将一定量的尿素或六次甲基亚胺加入所述的盐溶液中得到混合溶液；(2)将步骤(1)所述混合溶液放入烘箱中晶化，晶化的温度为80-150℃，晶化时间为6-24h，得到钴铝水滑石；(3)将步骤(2)所述钴铝水滑石洗涤干燥后，在400-550℃的条件下焙烧3-6h，得到钴铝水滑石衍生复合氧化物，制得的钴铝水滑石衍生复合氧化物中钴铝元素的摩尔比为1：1-5：1。

第51卷第4期2020年4月中南大学学报(自然科学版)Journal of Central South University (Science and Technology)V ol.51No.4Apr.2020水滑石基Ni(Mn,Cu)Fe 复合氧化物的制备及其低温NH 3-SCR 应用次超1，杜亚丽2，杨宝拴1，邹春蕾1，吴旭1(1.太原理工大学化学化工学院，山西太原，030024；2.晋中学院化学化工学院，山西晋中，030619)摘要：为了提升NiFe 复合氧化物(NiFe-LDO)催化剂的低温脱硝性能，采用尿素水热分解法将过渡金属Mn 和Cu 原位引进NiFe 类水滑石(NiFe-LDH)层板，借助Ni(Mn ，Cu)Fe 类水滑石(Ni(Mn ，Cu)Fe-LDH)经500℃焙烧衍生构筑Ni(Mn ，Cu)Fe 复合氧化物(Ni(Mn ，Cu)Fe-LDO)催化剂，考察协同功能组分Mn 和Cu 原位引入NiFe-LDH 对衍生构筑复合氧化物催化剂低温脱硝性能的影响。

研究结果表明：经Mn 和Cu 掺杂衍生构筑的Ni(Mn ，Cu)Fe-LDO 催化剂呈现出更好的低温脱硝性能，NiCuFe-LDO 催化剂在210~360℃时，NO 转化率均超过90%，N 2选择性可达95%以上；而NiMnFe-LDO 催化剂在150℃时NO 转化率可达90%，180℃时NO 转化率接近99%，150~360℃活性温窗范围内催化剂的N 2选择性均可以稳定在96%以上，同时，其还呈现较好的高空速适应性和较强的抗水抗硫性能；Mn 和Cu 的引入不同程度地优化了Ni(Mn ，Cu)Fe-LDO 催化剂的氧化还原性和酸碱性，这是因为Ni 3+和Mn 3+间的电子转移加速了催化剂表面氧化还原循环，导致NiMnFe-LDO 具有更优异的低温NH 3-SCR 性能。

关键词：水滑石；Ni(Mn ，Cu)Fe 复合氧化物；氨气选择性催化还原；氮氧化物；低温中图分类号：O643.32+2文献标志码：A开放科学(资源服务)标识码(OSID)文章编号：1672-7207（2020）04-0882-11Preparation of Ni(Mn,Cu)Fe mixed metal oxides from LDHprecursors and application in low-temperature NH 3-SCRCI Chao 1,DU Yali 2,YANG Baoshuan 1,ZOU Chunlei 1,WU Xu 1(1.College of Chemistry and Chemical Engineering,Taiyuan University of Technology,Taiyuan 030024,China;2.College of Chemistry and Chemical Engineering,Jinzhong University,Jinzhong 030619,China)Abstract:To improve the performance of NiFe-LDO in NH 3-SCR at low temperatures,the transition metal Mn and Cu were in-situ doped into the NiFe-LDH laminates by the hydrothermal decomposition of urea.With the obtained NiMnFe-LDH and NiCuFe-LDH as precursors,the NiMnFe-LDO and NiCuFe-LDO catalysts were prepared after the calcination process at 500℃.Additionally,the effect of in-situ introduction of Mn and Cu onDOI:10.11817/j.issn.1672-7207.2020.04.003收稿日期：2019−06−21；修回日期：2019−09−10基金项目(Foundation item)：国家自然科学基金资助项目(51978436);山西省高等学校科技创新项目(2019L0885)(Project(51978436)supported by the National Natural Science Foundation of China;Project(2019L0885)supported by Scientific and Technologial Innovation Program of Higher Education Institutions in Shanxi province)通信作者：吴旭，博士，副教授，从事大气污染控制化学研究；E-mail:*************.cn第4期次超，等：水滑石基Ni(Mn,Cu)Fe复合氧化物的制备及其低温NH3-SCR应用the denitration performances of the catalyst at low temperatures were investigated.The results show that the Mn-doped and Cu-doped Ni(Mn,Cu)Fe-LDO catalysts afford better redox property and remarkable denitration activityat low temperatures.For NiCuFe-LDO catalyst,the conversion of NO exceeds90%and the selectivity of N2 reaches more than95%in the range of210—360℃.Comparatively,except for its excellent N2selectivity(>96%), NiMnFe-LDO catalyst possesses a wider active temperature window(150—360℃)and higher NO conversion efficiency(with NO conversion beyond90%at150℃and around99%at180℃).Moreover,NiMnFe-LDOcatalyst also presentes good high gas hourly space velocity adaptability and outstanding resistance ability to H2Oand SO2.The introduction of Mn and Cu is beneficial to the redox as well as acid-base property optimization of Ni (Mn,Cu)Fe-LDO catalyst,which accelerates the redox cycle on the catalyst surface because of the electron transfer between Ni3+and Mn3+and thus endows the catalyst with superior denitration activity.Key words:LDHs;Ni(Mn,Cu)Fe-LDO;NH3-SCR;NOx;low temperature化石燃料燃烧产生的氮氧化物(NOx)会造成严重的环境问题，包括酸雨、光化学烟雾和温室效应等[1−3]。

收稿日期:1998-09-03. 第一作者:刘钰,男,1971年生,博士生.联系人:吴越.T el:(0431)5682801-5449;Fax:(0431)5685653.*国家自然科学基金资助项目,批准号29133081.以水滑石为前体的Mg -A-l M 复合氧化物对催化消除NO x 的活性*刘 钰杨向光张忠良吴 越(中国科学院长春应用化学研究所,长春130022)提 要 通过H 2-T PR,XRD,T G -DT A 及比表面积测定等对M g -A l 水滑石化合物进行了表征,研究了焙烧温度对水滑石物理性质的影响.在此基础上,研究了M g -Al 水滑石中加入过渡金属(M )离子后对NO +CO 反应的催化活性.结果发现,含有Cu 离子的样品对N O+CO 反应有较高的催化活性,并与Co -A-l M 的催化性能进行了比较.关键词 水滑石,氧化镁,氧化铝,过渡金属,复合氧化物,氮氧化物,催化消除分类号 O643/X7氮氧化物(NO x )对环境的污染已经受到全世界的普遍关注,如何有效地消除氮氧化物是当前研究的热点问题[1].催化消除法由于具有高效、无二次污染等优点,被广泛用于环保中[2].目前,用于此类反应已商业化的催化剂有V 2O 5-WO 3/TiO 2和Pt -Pd -Rh 三效催化剂.前者存在设备复杂,后者面临在新型发动机的富氧条件下不能使用的问题.因此,开发新型催化剂势在必行.目前广泛研究的催化剂有两种:钙钛石型复合氧化物和离子交换分子筛.但是,由于这两种催化剂本身固有的缺点[3],使其商业化的可能性很小.近来有文献报道,以水滑石类化合物为前体的催化剂用于催化消除NO x 时表现出良好的催化活性[4~6].自从1970年第一个有关水滑石类化合物制取加氢催化剂的专利问世以来,水滑石类化合物引起了人们极大的兴趣[7].作为一种新型阴离子粘土材料,水滑石类化合物日益受到人们的重视,并逐渐得到广泛的应用.文献中用于催化消除NO x 的大多是以Co -Al 类水滑石为前体的催化剂[4~6],用M g -Al 水滑石为前体的尚未见报道.本文在以往工作的基础上[8,9],以Mg -Al 水滑石为母体,研究了焙烧温度对其物理形态的影响,考察了掺杂过渡金属离子后焙烧产物对NO+CO 反应的催化活性,并与Co -Al 类水滑石对比,得出了一些有意义的结果.1 实验部分1.1 催化剂制备 将按一定摩尔比配制成的Mg (NO 3)2#6H 2O,M (NO 3)x #y H 2O(M =Ni,Cu,Co,M n,Fe,Cr)和Al(NO 3)3#9H 2O 溶液转移至一滴液漏斗中,另将由NaOH 和Na 2CO 3(1B 1)配制成的溶液转移于另一漏斗中;上述两种溶液分别以150m l/h 的速度同时滴加入搅拌中的800ml 蒸馏水中,并保持一定的pH 值.滴加完毕后在继续搅拌的情况下,于65e 老化18h,洗涤过滤,100e 烘干,再于不同温度下焙烧即制得催化剂.1.2 样品的表征 XRD 谱在Rigaku D/m ax -ÒB 型X 射线衍射仪上测定,由BET 法测定样品的比表面积,样品的TG -DTA 分析在THERMOFLEX(日本理学)上测定.活性氧的测定采用碘量法.1.3 样品的程序升温还原(H 2-TPR) 在自制装置上进行,样品先于500e 氦气流中处理1第20卷第4期Vol.20N o.4催 化 学 报Chinese Journal of Catalysis 1999年7月July 1999h,然后用氦气吹扫冷却至室温,还原气组成为5%H 2-95%N 2,流速35ml/min,升温速率15e /min,样品用量50mg.1.4 NO+C O 反应活性的测定 在固定床流动体系中进行,反应管为内径6m m 的石英管,催化剂在500e 下焙烧10h,用量014g,原料气为U (NO )=8000L l/L,U(CO )=8500L l/L,He 平衡,空速为7000h -1.采用英国产Pye Pan 气相色谱仪分析检测,用5A分子筛色谱柱分图1 不同温度下焙烧后Mg -Al 水滑石的XRD 谱Fig 1 XRD patterns of M g -Al hy drotalcite (n (M g)/n (Al)=3)calcined at different temperatures (1)80e ,(2)300e ,(3)400e ,(4)450e ,(5)500e ,(6)600e图2 水滑石的TG -DTA 谱Fig 2 T G -DTA profiles of M g -A l hydrotalcite(n (M g)/n (Al)=3)离NO,CO 和N 2,Porapak -Q 填充柱分离CO 2和N 2O.表1 Mg -Al 水滑石的比表面积随焙烧温度的变化T able 1 Effect of calcination temperatur e onsurface area of M g -A l hydrotalcitet /eA /(m 2/g)3001514002755003152 结果与讨论2.1 焙烧温度对Mg -Al 水滑石结构的影响 水滑石(H T)的分子式为Mg 6Al 2(OH )16CO 3#4H 2O,具有水镁石型Mg (OH)2的正八面体结构.正八面体结构中心为M g 2+,六个顶点为OH -,相邻的八面体通过共边形成层.层与层间对顶地叠在一起,层间通过氢键缔合.当M g 2+被半径相近的三价阳离子(如Al 3+,Fe 3+,Cr 3+等)取代时,导致羟基层上正电荷的积累.这些正电荷被位于层间的CO 2-3中和;层间其余空间的水以结晶水的形式存在.这样便形成了层柱状结构.当水滑石的层中M g 2+和Al 3+被其它阳离子取代时,即形成水滑石类化合物.由图1可以看出,80e 干燥后的样品呈典型的水滑石结构;300e 和400e 焙烧后的样品,部分衍射峰消失,表明水滑石结构开始分解,余下的衍射峰变宽且向高角方向移动,表明水滑石中的层状结构依然存在,但层间距有所减小;450e 焙烧产物在5b ~80b 间无明显的衍射峰,表明水滑石已完全分解变为无定形相;500e 和600e 焙烧后的产物出现了M gO 晶体的衍射峰,表明高温焙烧后无定形氧化物形成了MgO 晶体.Al 2O 3由于高度分散,未出现衍射峰.由图2可知,在20~900e 间程序升温过程中,样品有两次明显的失重,186e 失重对应于水滑石失去的物理吸附水和层间结构水,350e ~400e 失重对应于失去层中羟基和层间阴离子,此区间所对应的吸热峰为2个,说明层中羟基和层间阴离子是分步失去的.从图中还可以看到,500e 以上时,水滑石分解已基本完成.由表1可以看出:随着焙烧温度的升高,水滑石的比表面积逐渐增大;500e 焙烧时分解基本4514期刘钰等:以水滑石为前体的M g -A-l M 复合氧化物对催化消除N O x 的活性完成,故比表面积不再增大;由于相变和高温烧结,600e 焙烧时样品的比表面积略有下降.图3 掺杂过渡金属的Mg -A-l M 水滑石在500e 焙烧后的XRD 谱F ig 3 XRD patterns of M g -A-l M hydrotalcite calcined at 500e (1)M g -Al,(2)M =F e,(3)M =N i,(4)M =Cu,(5)M =M n,(6)M =Cr,(7)M =Co (n (M g)B n (Al)B n (M )=3B 1B 1)2.2 掺杂过渡金属对样品氧化还原性能的影响 在Mg -Al 水滑石中加入少量过渡金属,由于离子半径相近,过渡金属离子可以取代M g 2+离子进入水滑石结构中.经过焙烧之后,可以得到含过渡金属的高度分散的比表面积大的催化剂.由图3可以看出,经焙烧后样品的XRD 谱中只有MgO 的衍射峰;Al 2O 3和过渡金属的氧化物由于高度分散,基本没有衍射峰.图3(5)中有部分M n 氧化物的衍射峰,这是由于M n 的离子半径较大,在氧化镁晶格中不能很好地分散所致.因此,这类催化剂可以看作不同过渡金属氧化物高度分散在M gO 载体上.已有人报道将从水滑石制得的氧化物作为高分散贵金属的载体[10].过渡金属氧化物负载在不同的载体上,由于氧化物与载体之间的作用,氧化物的氧化还原性能可发生较大的变化.由图4可以看出:M g -Al样品在所考察的图4 Mg -A -l M 样品的H 2-T PRF ig 4 H 2-T PR profiles of M g -A-l M hydro talcite(1)M g -Al,(2)M =Fe,(3)M =N i,(4)M =Cu,(5)M =M n,(6)M =Cr ,(7)M =Co温度范围内没有还原峰,表明其它样品的峰是过渡金属氧化物的还原峰.通过与文献[11]中各样品的TPR 谱进行对比,可以发现各样品的还原温度有所提高.这表明由于各氧化物在M gO -Al 2O 3上高度分散,变得稳定,不易还原.而且,各样品的还原峰比较复杂,有未分开的多峰现象.这是由于氧化物中不同价态的金属离子的分步还原之故,另一方面,过渡金属氧化物分别分布在MgO 和Al 2O 3上,故其氧化还原性能有所差别.从图4还可以看出,M g -A-l M 系列样品的还原温度有显著不同.2.3 掺杂过渡金属对样品催化性能的影响 由图5可以看出,Mg -A-l M 系列催化剂按活性可分为三类:(1)M g -Al 与Mg -A-l Ni 对反应基本无活性;(2)含M n,Fe,Cr,Co 等过渡金属452催 化 学 报20卷样品的活性相差不大;(3)含Cu 样品的活性远远高出其它样品,250e 时NO 转化率可高达90%.由以上结果可以看出,样品的氧化还原性能明显影响着其催化性能,即较易还原样品的催化性能较好(如Mg -A-l Cu);不易还原样品的催化性能较差(如Mg -A-l Ni).我们曾报道在Co -Al 类水滑石中掺杂过渡金属离子后对NO+CO 反应的催化活性[8,9].M g -A-l M 类催化剂中仅有Mg -A-l Cu 有较高的活性,而Co -M -Al 类样品的催化活性都很高.XRD 结果表明,M g -A-l M 中只存在M gO 相,而Co -M -Al 类都形成了尖晶石相.由于Co 离子和M 离子对电子的吸引能力不同,尖晶石相中Co -O -M 的氧离子受到活化,容易被CO 还原形成氧空位;而在Mg -A-l M 中,过渡金属氧化物仅仅是高度分散在MgO 之中,M -O 未受到活化.另外,由于M g 2+比Co 2+稳定得多,故M g -Al 对反应基本没有活性.有文献报道,过渡金属氧化物催化CO+NO 反应时,催化活性随金属氧化物生成焓的增大而下降[12].但是,图5结果与此不符.因此,担载于由Mg -Al 水滑石化合物制得的载体上的过渡金属氧化物与普通氧化物有所不同.据报道,当过渡金属离子和载体的金属离子有相同的价态以及相同或相近的大小时,如Ni 2+,Mn 2+和Co 2+在Mg O 中及Cr 3+和Fe 3+在Al 2O 3中,经焙烧可形成固溶体[13].在固溶体中,过渡金属离子可进入体相,导致表面上过渡金属离子的数量减少.另外,由于晶体场稳定化能的作用,位于表面上的过渡金属离子与M g 及Al 相比可更多地被氧离子所屏蔽,与反应物接触比较困难,因此含Ni 2+,M n 2+,Co 2+,Cr 3+和Fe 3+等样品的催化活性较低.由于含Cu 2+的样品难以形成固溶体,CuO 可均匀分布在MgO 和Al 2O 3上与反应物充分接触,活性中心较多,故其催化活性远高于其它样品.图5 Mg -A-l M 样品上NO 转化率与反应温度的关系F ig 5 NO conv ersion v s r eaction temperatur e overMg -A-l M (n (M g)B n (Al)B n (M )=3B 1B 1)hydrotalcite(1)M g -A l,(2)M =Fe,(3)M =Ni,(4)M =Cu,(5)M =M n,(6)M =Cr,(7)M =Co 图6 Mg -A-l Cu 样品的催化活性F ig 6 Catalytic activity of M g -A-l Cu hydrotalcite with different n (M g)B n (Al)B n (Cu)(1)3B 1B 1,(2)3B 1B 0.9,(3)3B 1B 0.6m (cat)=0.4g ,GHSV =7000-1,U (NO)=8000L l/L ,U (CO)=8500L l/L,He balance表2 Mg -A-l Cu 样品的比表面积数据T able 2 Surface area of M g -A-l Cu hydrotalcitewith different Cu contentn (Mg)B n (Al )B n (Cu)A /(m 2/g)3B 1B 192.53B 1B 0.9134.53B 1B 0.6139.5表3 Mg -A-l Cu 样品中的活性氧含量T able 3 Active O 2amount in M g -A-l Cu hydrotalcite with different Cu content n (Mg)B n (Al)B n (Cu)Active oxygen amount (mmol/g)3B 1B 1 5.363B 1B 0.9 3.463B 1B 0.6 1.962.4 铜含量对Mg -A-l C u 水滑石的催化性能的影响 由图6可知,含Cu 样品的催化活性都很高,而且随着Cu 含量的增加催化活性有升高的趋势.表2是含Cu 样品的比表面积数据.可以看出,含Cu 量增加后比表面积反而减小.4534期刘钰等:以水滑石为前体的M g -A-l M 复合氧化物对催化消除N O x 的活性454催化学报20卷这与催化活性随含Cu量的变化相反,故此系列催化剂的活性受比表面积的影响不大.氧化物催化剂的氧化还原性能既与其表面上的吸附氧有关,也与氧化物的晶格氧有关.在复合氧化物中掺入金属离子后,会导致催化剂中活性氧含量的增减.表3列出各样品的活性氧含量.可以看出,活性氧含量随Cu离子的增加而增加.这表明加入Cu离子后样品中的氧得到活化,故其催化活性随Cu含量的增加而升高.由以上讨论可知,以M g-A-l M水滑石化合物为前体制得的催化剂是一种新型的负载型催化剂,其载体为Mg O-Al2O3的复合载体,过渡金属氧化物可均匀分散在载体上.将Mg-A-l M 系列催化剂用于NO+CO反应中,Mg-A-l Cu的活性,远远高出其它样品.在Co-Cu-Al中,Co 是催化中心,而Cu离子起助催化作用[9].在Mg-A-l Cu中,Cu离子是催化活性中心;在Mg-A-l Co中,由于Co2+与MgO形成固溶体,同时被氧离子屏蔽,故其催化活性相对较低.参考文献1吴越.科技导报,1994,5:572Bosch H,Janssen F.Catal T oday,1988,2(4):3693L i Y J,Armor J N.A pp l Catal B,1992,1(3):L214Armor J N,Bray mer T A,Farr is T S et al.A pp l Catal B,1996,7(3/4):3975Kannan S,Swamy C S.A p p l Catal B,1994,3(2/3):1096Oi J,O buchi A,O gata A et al.A p p l Catal B,1997,13(3/4):1977Cavani F,T rifir o F,Vaccari A.Catal T oday,1991,11(2):1738Wang X Z,L iu Y M,Wu Y.催化学报,1997,18(6):4439刘钰,杨向光,王学中等.化学学报(待发表)10早川孝.触媒,1997,39(5):38011Hurst N W,Gentry S J,Jones A et al.Catal Rev-Sci Eng,1982,24(2):23312罗孟飞,朱波,周烈华.环境化学,1996,15(4):29613吴越.催化化学(下册),北京:科学出版社,1995.1198SYNTHESIS AND C HARAC TERIZATION OF COMPOS ITE OXIDE Mg-A-l M FROM HYDROTALCITE AND ITS C ATALYTICAC TIVITY FOR NO x REMOVALLiu Yu,Yang Xiangguang,Zhang Zhongliang,Wu Yue (Changchun I nstitute of A p p lied Chemistry,T he Chinese A cademy of Sciences,Changchun130022) Abstract The physico-chemical properties of M g-Al hydrotalcite(HT)and the changes of property follow ing increasing the calcination temperature w ere investigated in detail by using H2-TPR,XRD,TG-DTA and BET techniques.Transition metal oxides supported on MgO-Al2O3w ere synthesized by calcinat ion of M g-A-l M(n(Mg)B n(Al)B n(M)=3B1B1;M=Cr,M n,Fe,Co,N i,Cu).The catalytic activity of the samples for NO reduction by CO w as studied.The results show ed that M g-A-l Cu had far higher activity than other samples.The catalytic activity of the samples w ith dif-ferent ratios of M g B Al B Cu w as measured and compared w ith that of Co-M-Al.Key words hydrotalcite,magnesium oxide,alumina,transition metal,composite oxide,nitrogen oxide,catalytic eliminatiuon(Ed WGZh)。

NiMgAl类水滑石的合成及其衍生复合氧化物的催化性能研究的开题报告题目：NiMgAl类水滑石的合成及其衍生复合氧化物的催化性能研究一、研究背景和意义水滑石是属于层状双氢氧化物类的一种结构，在工业生产中常被用作吸附剂、催化剂和离子交换剂等应用，具有良好的热稳定性和化学稳定性。

而NiMgAl类水滑石在结构上存在较强的酸碱性、红外吸收、催化性以及某些特殊电子性质，因此可以广泛应用于催化剂的领域中。

目前，大多数关于NiMgAl水滑石的研究主要集中在其结构、晶体学、电子结构和催化反应机理方面，但是缺乏对其原位催化反应的研究。

因此，在探究其催化性能的基础上，可以为其在更广泛范围内的应用提供有力的支撑和启示。

二、研究内容和方法1. 合成NiMgAl类水滑石采用共沉淀法、水热法等多种化学合成方法，制备不同比例Ni、Mg、Al元素的水滑石化合物，并对其晶体结构、形貌等进行表征。

2. 衍生复合氧化物的制备以合成的NiMgAl类水滑石为前驱体进行失重烧结、煅烧等处理，制备出各种衍生复合氧化物，并对其结构和催化性能进行表征。

3. 催化反应的研究在衍生复合氧化物催化下，通过其催化剂活性和选择性的研究，探究其在CO、NO、SO2等污染气体的催化还原方面的应用性能，进一步研究其反应动力学和反应机理。

三、预期成果通过合成NiMgAl类水滑石和制备衍生复合氧化物的过程中，可获取相应样品的催化性能数据，并对其反应动力学和反应机理进行研究。

通过研究催化反应过程，得到NiMgAl水滑石衍生复合氧化物的催化性能特征和优异性，为其在处理污染气体、汽车尾气和其他工业废气等领域的应用提供了有力的支持和引导，并在环保和工业催化领域提供了重要的理论和实践指导。

ZnNiAl水滑石基复合金属氧化物的制备及其高效光催化性能
（英文）
张丽;戴超华;张秀秀;刘又年;阎建辉
【期刊名称】《中国有色金属学报：英文版》
【年(卷),期】2016(026)009
【摘要】采用水热法将ZnNiAl金属盐溶液混合制得一系列水滑石前驱体,通过在
不同温度下焙烧后获得ZnO/NiO/ZnAl2O4纳米复合物。

利用SEM、HRTEM、TEM、XRD、BET、TG-DTA和UV-VisDRS测试方法对样品进行表征。

在模拟太阳光照射下,通过测定甲基橙溶液的光催化降解率来评价样品的光催化活性。

研究Zn/Ni/Al摩尔比、焙烧温度等对样品结构组成、形貌及光催化活性的影响。

结果
表明,相比水滑石前驱体,ZnO/NiO/ZnAl2O4纳米复合物有更好的光催化性能,当原料中Zn/Ni/Al摩尔比为2:1:1时,在600°C焙烧所得的催化剂具有最佳光催化活性。

在模拟太阳光照射下,60min内对浓度为100mg/L甲基橙的降解率达97.3%,相同条件下远远超过了Degussa P25的活性。

并且对ZnO/NiO/ZnAl2O4纳米复合
物可能的光催化机理进行了探讨。

【总页数】10页(P2380-2389)
【作者】张丽;戴超华;张秀秀;刘又年;阎建辉
【作者单位】湖南理工学院化学化工学院;湘潭大学化工学院;中南大学化学化工学
院
【正文语种】中文
【中图分类】O643.36
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以水滑石为前体的Co-Mn-Al复合氧化物的制备及表征隋铭皓;陈勇;盛力;段标标
【期刊名称】《材料导报》
【年(卷),期】2013(027)006
【摘要】采用共沉淀法制备了n(Co)∶n(Mn)∶n(Al)=4∶0∶2、4∶1∶1、
4∶2∶0的CO32离子插层层状双金属氢氧化物(LDHs),经500℃煅烧4h得到相应的Co-Mn-Al复合过渡金属氧化物.利用X射线衍射(XRD)、X射线荧光光谱分析(XRF)、N2吸附脱附、透射电镜(TEM)技术对样品进行了表征.研究结果表明,Co-Mn-Al复合氧化物具有含Co尖晶石氧化物的结构特征,属于中孔材料,与Co-Mn-Al LDHs相比,其比表面积增大,孔容增加,孔径尺寸变小,且随着Mn与Al 原子比的增加,样品结晶度及有序性均下降.
【总页数】5页(P49-53)
【作者】隋铭皓;陈勇;盛力;段标标
【作者单位】同济大学污染控制与资源化研究国家重点实验室,上海200092【正文语种】中文
【中图分类】O614
【相关文献】
1.以类水滑石为前体的Cu-Al复合氧化物氧化吸附NO2的机理 [J], 吕君英;郭亚平;龚凡;董国君
2.以水滑石为前体的Mg-Al-M复合氧化物对催化消除NOx的活性 [J], 刘钰;杨
向光;张忠良;吴越
3.以水滑石及类水滑石为前体的2Mg/Al和2Ni/Al混合氧化物的表征 [J], 刘炳华
4.以水滑石及类水滑石为前体的Mg/Al、Co/Al及Co/Mg/Al混合氧化物的合成、表征和异丙醇催化性能 [J], 刘炳华;张惠良;沈俭一
5.以水滑石及类水滑石为前体制备的Ni、Mg、Al混合氧化物的合成和表征 [J],
刘炳华;朱海燕;张惠良;沈俭一
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Pd和K共负载的Mg-Al水滑石基氧化物同时去除碳烟和NOx张业新;苏庆运;王姿姿;王仲鹏;李倩;高希彦;张昭良【期刊名称】《燃烧科学与技术》【年(卷),期】2012(018)001【摘要】采用浸渍法将Pd和K共同负载到Mg-Al水滑石基氧化物(Pd-K/MgAlO)上,用于碳烟颗粒和NOx的同时去除,并与Pd/MgAlO和K/MgAlO催化剂进行了比较.研究发现,单独的Pd负载不具备催化碳烟燃烧的活性,但可以提高生成CO2的选择性；引入NOx后,Pd可以通过促进NO氧化对碳烟燃烧有所改善,同时可以去除少量的NOx.当Pd与K共负载时,碳烟燃烧温度显著降低；引入NOx后,起燃温度进一步降低至240℃左右,而且碳烟燃烧受接触方式的影响不大,其中催化作用的主要影响组分是K.在Pd和K协同作用下,NOx的最大去除效率达到45％,高于Pd/MgAlO和K/MgAlO的去除效率.其中,一部分NOx被碳烟还原,另一部分则发生了分解反应.【总页数】6页(P56-61)【作者】张业新;苏庆运;王姿姿;王仲鹏;李倩;高希彦;张昭良【作者单位】大连理工大学内燃机研究所,大连116024;大连理工大学内燃机研究所,大连116024;济南大学化学化工学院,济南250022;济南大学化学化工学院,济南250022;济南大学化学化工学院,济南250022;大连理工大学内燃机研究所,大连116024;济南大学化学化工学院,济南250022【正文语种】中文【中图分类】X51【相关文献】1.K负载的Co基水滑石基氧化物用于碳烟和氮氧化物同时催化消除的研究 [J], 代方方;郭睿;刘思玲;闫钰佳;伍洋;唐娇;2.过渡金属氧化物负载对 Nd2O3基催化剂同时去除NOx-炭烟活性的影响 [J], 张海蓉;王仲鹏;上官文峰3.K负载的Co基水滑石基氧化物用于碳烟和氮氧化物同时催化消除的研究 [J], 代方方;郭睿;刘思玲;闫钰佳;伍洋;唐娇4.钴改性水滑石基LNT催化剂制备及其NOx吸附-还原和碳烟催化氧化性能 [J], 李明宣;宋崇林;吕刚;乔约翰;李博5.Pd负载的镁铝水滑石基催化剂的碱性调控及碳烟燃烧研究 [J], 代方方;贾敏杰;白哲;范娟因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

水滑石类复合氧化物的制备及其催化性能研究海玉;智科端;张亚刚;何润霞;刘全生【期刊名称】《内蒙古工业大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2009(028)004【摘要】采用低饱和共沉淀法制备了MgAl-LDHs、znAl-LDHs、CuMgAl-LDHs 等几种水滑石结构化合物.研究了pH值和原料比对MgAl-LDHs、znAl-LDHs和CuMgAl-LDHs结构的影响.并以这些类水滑石为前驱体得到了MgAl、ZnAl、CuMgAl三种复合氧化物催化剂.研究结果表明:当pH>9时,对MgAl-LDHs结构的影响较小;当Zn/Al=3时,形成的ZnAl-LDHs结晶度最好;在Cu2+/Mg2+=0.25条件下,M2+/M3+=2.0时形成的CuMgAl-LDHs结晶度和晶形最好;在M2+/M3+=3条件下,随着Cu2+/Mg2+比的增大,层间距加大.Mg-Al、Zn-A、Cu-Mg-Al三种复合氧化物对逆水煤气变换反应的热稳定性均较好,Cu的引入大幅度的提高催化活性,特别是低温活性的提高尤为明显.【总页数】5页(P279-283)【作者】海玉;智科端;张亚刚;何润霞;刘全生【作者单位】内蒙古工业大学化工学院,内蒙古工业催化重点实验室,呼和浩特,010051;内蒙古工业大学化工学院,内蒙古工业催化重点实验室,呼和浩特,010051;内蒙古工业大学化工学院,内蒙古工业催化重点实验室,呼和浩特,010051;内蒙古工业大学化工学院,内蒙古工业催化重点实验室,呼和浩特,010051;内蒙古工业大学化工学院,内蒙古工业催化重点实验室,呼和浩特,010051【正文语种】中文【中图分类】TQ032【相关文献】1.ZnNiAl水滑石基复合金属氧化物的制备及其高效光催化性能 [J], 张丽;戴超华;张秀秀;刘又年;阎建辉2.水滑石类复合氧化物催化生物柴油制备的研究 [J], 张莉;贾伟3.水滑石/铁氧化物复合材料的制备及光催化除藻性能研究 [J], 喻杏元;邱喜;苏闻;关淑雅;陈金毅4.ZnAlHo水滑石基复合氧化物的制备与光催化性能研究 [J], 张康丽;许雯;徐敏虹;钟馨奕;支凤丽5.水滑石类复合氧化物催化制备生物柴油的研究进展 [J], 陈颖;苗双;乔腾飞;姬生伦;何晗因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

Mg-Zn-Al三金属类水滑石的合成及其复合氧化物的催化性能葛云红;陆维敏;毛建新【期刊名称】《无机化学学报》【年(卷),期】2002(018)011【摘要】@@ 水滑石([Mg6Al2(OH)16]CO3@4H2O)是一种类似于水镁石结构的层状阴离子黏土,其骨架为阳离子,层间为阴离子.如改变骨架中的金属阳离子或在层间引入不同的阴离子,就可形成各种新组成的类水滑石.水滑石对有机分子反应具有较高的催化活性和选择性,且可以作为复合氧化物催化剂的前体,应用广泛.它作为碱催化剂,可用于醇醛缩合;作为氧化还原催化剂,用于水煤气转化、NO的还原、甲烷氧化反应等[1,2].作为一种具有特殊结构的化合物,各种双金属组分的水滑石或类水滑石的合成、性质与应用已受到广泛的重视[3-9],但三金属的类水滑石研究报道较少.【总页数】4页(P1143-1146)【作者】葛云红;陆维敏;毛建新【作者单位】浙江大学西溪校区催化研究所,杭州,310028;浙江大学西溪校区催化研究所,杭州,310028;浙江大学西溪校区催化研究所,杭州,310028【正文语种】中文【中图分类】O611.4;O643.3【相关文献】1.合成NiCoPrLa类水滑石的pH值对其衍生复合氧化物的催化性能影响 [J], 李凝;彭楠楠;梁亮;王一君;高新航;邓明海2.镍含量对NiCoPrLa类水滑石及衍生复合氧化物的催化性能影响 [J], 刘凌轩3.以水滑石及类水滑石为前体的Mg/Al、Co/Al及Co/Mg/Al混合氧化物的合成、表征和异丙醇催化性能 [J], 刘炳华;张惠良;沈俭一4.铝基类水滑石和复合氧化物负载Pt催化剂的制备及对甲基苯酚加氢脱氧反应的催化性能 [J], 刘艳;朱国华;仵奎;李文松;王威燕;杨运泉5.类水滑石复合金属氧化物的制备及催化分解N 2O的性能研究 [J], 张远洋;郭亚琼;李娜;冯耀宇因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。