以火山岩为载体,采用等体积浸渍法制备MnOx/火山岩催化剂,并对其进行XRD、SEM、XRF和BET表征,通过模拟亚甲基蓝废水实验对催化剂活性进行评价。XRD结果表明,110 ℃焙烧的催化剂开始生成MnO2,200 ℃焙烧的催化剂中有明显的MnO2衍射峰;300 ℃焙烧的催化剂中生成MnO2,400 ℃焙烧的催化剂中生成Mn3O4。SEM结果表明,负载的MnO2均匀分布在火山岩表面。在焙烧温度200 ℃和臭氧通量1.0 mg·min-1条件下,MnOx/火山岩催化剂上的亚甲基蓝脱色率最大,反应时间12 min,脱色率达100%,亚甲基蓝的矿化度从36.14%提高至76.04%。催化臭氧化系统主要遵循羟基自由基的反应机理。
采用共沉淀法制备了质量分数4%La2O3和质量分数6%Pr2O3共改性的不同Ce与Zr质量比(分别为2∶7、4∶5和8∶1)的CeO2-ZrO2-La2O3-Pr2O3储氧材料,利用BET、XRD、H2-TPR和OSC等对其织构、结构性能和氧化还原性能进行表征,并对负载Pd的三效催化剂进行模拟汽车尾气活性测试。BET结果表明,新鲜储氧材料的比表面积随着Ce含量增加逐渐增大,Ce与Zr质量比8∶1的储氧材料C8Z1具有最大比表面积109.6 m2·g-1;1 000 ℃空气气氛处理4 h的老化储氧材料的比表面积变化趋势与新鲜储氧材料相反,随着Ce含量增加,比表面积逐渐降低,Ce与Zr质量比为2∶7的C2Z7a具有最大比表面积55.1 m2·g-1;XRD结果表明,高Ce含量材料的抗高温结构稳定性较中低Ce含量的材料差;H2-TPR和储氧量测试表明,老化前后Ce与Zr质量比4∶5的储氧材料C4Z5均具有最佳的还原能力和最大储氧量;模拟汽车尾气测试表明,高Ce含量的Pd/C8Z1三效催化剂对CO、NO和HC具有最低的起燃温度,50%起燃温度(T50)分别为238.8 ℃、265.9 ℃和268.4 ℃。
将TiO2溶胶负载在堇青石载体上,再加入Fe和Ce作为活性组分,制得整体式铈铁催化剂Ce(x)-Fe/TiO2/CC(x=0、1、2、4、6、8)。采用XRD和BET对催化剂进行表征,使用固定床连续流动反应器考察催化剂的脱硝活性。结果表明,铈铁组分能够很好地负载于TiO2涂层上,不破坏其结构;添加Ce的催化剂均有较好的催化活性,具有更大的比表面积和表面吸附氧。Ce与Fe物质的量比为4的催化剂Ce(4)-Fe/TiO2/CC在(200~350) ℃脱硝率大于90%,优于其他组分的催化剂。因此,采用添加Ce并且Ce与Fe物质的量比为4的催化剂可以拓宽催化活性温度窗口,提高催化剂的脱硝活性。