超声改性的CuO/Al_2O_3-MgO催化剂结构及其超低浓度甲烷催化燃烧性能

【摘要】：采用普通浸渍和超声改性的方法分别制备了CuO/Al2O3-MgO催化剂,用于超低浓度甲烷的催化燃烧,并利用SEM、XRD、XPS、H2-TPR等技术对催化剂进行表征,研究了超声改性作用对催化剂的结构和性能的影响。结果表明,与普通浸渍法制备的催化剂相比,在超声改性的CuO/Al2O3-MgO催化剂上,甲烷的转化率得到提高,燃烧特征温度降低。随着超声时间的延长和超声功率的增加,催化剂的催化活性均呈现先增大后减小的趋势;催化剂制备的最佳超声工况为功率150 W、时间20 min。超声改性可使催化剂的比表面积和孔容积增大,表面催化活性较高的Cu+浓度增加,活性组分CuO由晶相向非晶相转变、分散度增大,晶粒粒径变小、分布更均匀;这使得甲烷催化燃烧的表观活化能下降、催化剂活性得到增强。 【作者单位】： 重庆大学低品位能源利用技术及系统教育部重点实验室;重庆酉水水电开发有限公司;
【关键词】： 超声波 改性 CuO/AlO-MgO 超低浓度甲烷 催化燃烧
【基金】：国家自然科学基金(51206200) 中央高校基本科研业务经费(CDJZR12140034)
【分类号】：O643.36;O623.11
【正文快照】： 在煤炭生产等过程中会产生大量的超低浓度甲烷(如煤矿乏风),其浓度甚至低于1%,它不能直接点燃,排放到大气中会造成资源浪费和温室效应,目前,主要采用催化燃烧的方式加以对其利用[1]。适合于超低浓度甲烷催化燃烧的催化剂应具备催化活性高、耐高温、抗烧结和稳定性强等特点[2]

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