煙氣中CO還原SO-,2-的催化劑和催化反應的研究.pdf

1、天津大學博士學位論文煙氣中CO還原SO的催化劑和催化反應的研究姓名：胡大為申請學位級別：博士專業(yè)：工業(yè)催化指導教師：秦永寧2002.1.1天律大學博t學位論文摘要催化劑的活性與自身具有的氧化還原能力有必然的聯系。在Fe系鈣鈦礦結構的Ij位摻雜cu2和c03后，催化劑的氧化還原能力能夠得到提高，但催化劑的活性卻有所下降，實驗結果證明這主要是因為摻雜Cu”和co”后催化劑表面會形成較多硫酸箍，不利于反應進行。A位摻雜sr”后，會使氧缺位變得

2、有序化，降低催化劑的氧化還原能力，使催化劑的活性也有所下降。鈣鈦礦結構和表面金屬硫化物在催化還原sO。的反應過程中都起到了重要作用，催化反應的動力來源于鈣鈦礦結構優(yōu)良的電子傳遞和氧傳導能力，而金屬硫化物對催化劑的活性尤其是低溫反應條件下的活性有重要的貢獻。芷對系列過渡金屬硫化物和硫酸鹽催化劑進行研究后發(fā)現，硫酸鹽催化劑對SOz的還原不具有任何活性，而不同過渡金屬硫化物的催化性能也有很大差距，其中FeS的性能最好，而KnS的性能最差，其他

3、幾種催化劑的活性順序依次為CoSCuSNiS。催化劑的活性與自身的氧化還原能力、硫化物所具有的晶相結構、以及和s02的吸附鍵合作用力有密切的關系，通常氧化還原能力強的、具有多種硫化物晶相而且與S02吸附作用適中的比表面較大的硫化物都具有比較好的活性。因此在硫化物催化劑上的催化反應機理很可能是貧、富含硫化合物的交替作用機理。催化劑的活性與金屬元素的電負性同樣存在很好的對應關系，電負性適中的金屬元素的催化活性最高，電負性增大或減小都會使金屬

4、硫化物的活性下降。對不同比例的Fe、ce混合氧化物催化劑進行研究后表明，盡管Ce02與Fe。0。機械混合煅燒后，并沒有出現復合氧化物，而且各自的晶型也沒有發(fā)生變化，但在Fe。03中摻入ce僥后會提高催化劑對co還原s倪反應的活性和選擇性，ceQ的摻入量越多，催化劑的選擇性越好，而摻入40％Ce02的催化劑活性最高。催化劑表征結果顯示其中主要原因在于加入ceO。后催化劑的氧化還原性能得到了改進，由于部分Ce參與到反應當中，使氧化還原反應易