白云鄂博稀土矿在催化方面的应用研究

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本书以白云鄂博稀土精矿、独居石矿、白云鄂博稀土尾矿分别作为催化剂的材料来源，采用球磨硫酸酸浸、负载过渡金属等方式修饰，使矿物表面的酸性位点增多、酸性增强，SO2-4的引入对活性组分的结构、氧化还原循环等性能都产生积极影响；机械活化可以使固体内部处于不稳定状态，使颗粒细化产生晶格畸变。经过适当的球磨酸浸处理之后，矿物比表面积增大、孔隙增多并暴露出矿物中被包裹的活性物质，增加反应场所和活性位点。在催化剂中引入过渡金属Cu、Fe、Mn、Co等负载修饰矿物，旨在提高催化剂的活性和选择性、拓宽温度窗口，研发具有优良的抗水抗硫性能的催化剂。基于以上分析，本书的主要内容包括稀土精矿的酸化及其负载金属化合物的NH3-SCR性能研究、独居石精矿表面修饰及其NH3-SCR催化性能研究、稀土尾矿基催化剂的制备及其对低浓度甲烷催化性能的研究三部分。

 

内容简介

本书以白云鄂博稀土精矿、独居石矿、白云鄂博稀土尾矿分别作为催化剂的材料来源，采用酸浸、球磨和负载过渡金属等方式将矿物材料改性用于催化反应，并利用各种表征手段探究矿物材料的组成及其形貌特征与催化性能的关系。全书分为3篇，前2篇主要讲述稀土精矿和独居石矿物在NH3-SCR方面的应用，第3篇阐述白云鄂博尾矿在甲烷催化燃烧方面的应用，涉及固体废物循环利用。本书主要从原始矿物到尾矿固废的循环利用，较详细地研究了白云鄂博稀土矿在催化方面的应用，将矿物经过较简单的工艺流程加工成高附加值的催化剂，具有重要的经济意义和社会意义。

 

目录

第1篇 稀土精矿的酸化及其负载金属化合物的NH3-SCR性能研究

1 绪论

1.1 NOx的危害及NH3-SCR概述

1.2 NH3-SCR脱硝催化剂的研究现状

1.3 天然矿物NH3-SCR脱硝催化剂研究

1.4 SCR催化剂的修饰与设计

1.5 白云鄂博稀土矿脱硝可行性分析

 

2 实验材料与表征手段

2.1 稀土精矿概述

2.2 实验仪器设备及化学试剂

2.3 催化剂的活性测试

2.4 原位漫反射傅里叶变换红外光谱实验

 

3 稀土精矿的酸化及NH3-SCR性能研究

3.1 催化剂的制备

3.2 酸化对稀土精矿脱硝性能的影响

3.3 酸化稀土精矿的物理化学性质

3.4 本章小结

 

4 Fe修饰酸改性稀土精矿催化剂的NH3-SCR性能研究

4.1 催化剂的制备

4.2 Fe修饰酸改性稀土精矿催化剂的活性评价

4.3 Fe修饰酸改性稀土精矿催化剂的物理化学性质

4.4 本章小结

 

5 Cu-Fe修饰酸改性稀土精矿催化剂的NH3-SCR性能研究

5.1 催化剂的制备

5.2 催化剂的活性评价

5.3 Cu-Fe修饰酸改性稀土精矿催化剂的物理化学性质

5.4 本章小结

 

第2篇 独居石精矿表面修饰及其NH3-SCR催化性能研究

6 研究背景及意义

6.1 白云鄂博独居石矿概述

6.2 研究意义及技术路线

 

7 Mo修饰独居石催化剂NH3-SCR脱硝性能研究

7.1 催化剂的制备

7.2 Mo修饰独居石精矿催化剂的脱硝活性评价

7.3 Mo修饰独居石精矿催化剂的物理化学性质

7.4 催化剂的脱硝机理研究

7.5 本章小结

 

8 Fe修饰独居石催化剂NH3-SCR脱硝性能研究

8.1 催化剂的制备

8.2 Fe修饰独居石精矿催化剂的脱硝活性评价

8.3 Fe修饰独居石精矿催化剂的物理化学性质

8.4 催化剂的脱硝机理研究

8.5 本章小结

 

9 Mn修饰独居石催化剂NH3-SCR脱硝性能研究

9.1 催化剂的制备

9.2 Mn修饰独居石精矿催化剂的脱硝活性评价

9.3 Mn修饰独居石精矿催化剂的物理化学性质

9.4 催化剂的脱硝机理研究

9.5 本章小结

 

第3篇 稀土尾矿基催化剂的制备及其对低浓度甲烷催化性能的研究

10 研究背景及意义

10.1 煤层气危害

10.2 尾矿资源回收利用

10.3 甲烷控制技术

10.4 甲烷燃烧催化剂的国内外研究现状

10.5 技术路线

 

11 尾矿粉末催化剂的制备及性能研究

11.1 实验部分

11.2 稀土尾矿的热重质谱分析

11.3 催化剂的制备及实验工况

11.4 尾矿催化剂活性

11.5 尾矿粉末催化剂的表征结果及分析

11.6 本章小结

 

12 稀土尾矿泡沫陶瓷的制备及表征

12.1 稀土尾矿和聚氨酯的热重分析

12.2 尾矿陶瓷的制备

12.3 泡沫陶瓷的物理性能

12.4 尾矿陶瓷催化性能

12.5 尾矿陶瓷的表征结果及分析

12.6 本章小结

 

13 稀土尾矿基整体催化剂的制备及其对低浓度甲烷催化燃烧性能

13.1 催化剂的制备

13.2 催化剂的物相结构和表面性质

13.3 催化活性和反应活化能分析

13.4 氧化还原性能分析

13.5 XPS分析

13.6 本章小结

 

参考文献