甲烷燃烧六铝酸盐LaCuxAl12-xO19-δ催化剂的制备及其性能研究

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甲烷催化燃烧整体型催化剂研究进展

收稿日期：2008-07-03；作者简介：王珂（1983-），男，硕士研究生，wangke1119@；* 联系人：江志东，电邮 zdjiang@。
过程。由于催化燃烧技术满足高效能、低污染利用能源
的要求，受到各国研究者的关注。目前，CCM 催化剂主要有贵金属和非贵金属两大类。贵金属系列以 Pd 为代表，负载在 Al2O3、改性 Al2O3、Si3N4 等载体上[6 -9]。非贵金属系列包括钙钛矿 (perovskite)[10-12]、六铝酸盐 (hexaaluminate) 、 [13,14] 烧绿石 (pyrochlore)[15]、金属复合氧化物等 [16-18] 。王军威、严河清等人总结了近年来以上几类甲烷催化燃烧催化剂发展概况。 [19,20] 本文着重介绍整体型催化剂在甲烷催化燃烧中的应用。
击性能。
研究表明，焙烧和热处理工艺不仅影响活性组
分的晶型结构，在晶体结构中形成晶格缺陷、增加
晶格氧；而且可以改变表面活性中心的分布与价
态，调节表面吸附氧的数量，从而影响催化性能。 S
Cimino[33,39]等首先在堇青石基体上涂覆 La 改性 Al2O3，然后利用浸渍法负载 Pd/LaMnO3 活性组分，700℃~ 900℃在反应气氛下热处理 1h，使部分 Pd 进入钙钛
73
1000℃ 下没有明显失活现象。 B Kucharczyk [40] 在 FeCrAl 箔片上涂附 TiO2-La2O3 改性 Al2O3 第二载体后，用浆料法涂覆 La1-xPdxMnO3、LaMn1-xPdxO3 (x=0.1, 0.15)活性组分。实验结果表明 Pd 替代位置和焙烧温度对催化剂性能有很大的影响，La1-xPdxMnO3 活性优于 LaMn1-xPdxO3，这是因为 La1-xPdxMnO3 样品中，Pd 以高活性的 PdO 和 PdO2 形式存在；XPS 研究显示，小于等于 800℃时，随着焙烧温度的提高，样品表面 Pd/(Pd+La+Mn)增加，活性也随之增加，但是 850℃ 焙烧会导致 Pd 烧结，活性下降。 2.2 钙钛矿整体型催化剂 2.2.1 催化作用理和特点

甲烷高温燃烧催化剂研究进展

甲烷高温燃烧催化剂研究进展3王军威　田志坚33　徐金光　徐云鹏　徐竹生　林励吾(中国科学院大连化学物理研究所　大连116023)摘　要　本文综述了甲烷高温燃烧催化剂的研究现状,对有代表性的催化剂体系尤其是六铝酸盐催化剂的研究进展作了介绍,阐述了近年来有关贵金属、钙钛矿型氧化物及六铝酸盐催化剂结构和制备方法方面的研究结果,并对六铝酸盐催化剂的制备提出了一些建议。

关键词　甲烷　催化燃烧　六铝酸盐中图分类号:O 64313;TQ 426　文献标识码:A 文章编号:10052281X (2003)0320242200Progress i n Research of the Ca ta lysts for H igh Tem pera tureCom bustion of M ethaneW ang J unw ei T ian Z h ij ian33　X u J ing uang X u Y unp eng X u Z husheng L in L i w u(D alian In stitu te of Chem ical Physics ,Ch inese A cadem y of Sciences ,D alian 116023,Ch ina )Abstract T h is p ap er describes the recen t research p rogress of the catalysts fo r h igh tem p eratu re com 2bu sti on of m ethane .T he studies on several rep resen tative catalysis system s ,esp ecially the hexaalum inate catalysts are review ed .Structu res and p rep arati on m ethods of the catalysts based on nob le m etals ,p er 2ovsk ites and hexaalum inates are summ arized and assessed .Several suggesti on s on p rep aring hexaalum inate catalysts are p resen ted .Key words m ethane ;catalytic com bu sti on ;hexaalum inate 收稿:2002年4月,收修改稿:2002年8月　3国家重点基础研究规划项目(G 1999022401)资助33通讯联系人　e 2m ail :T ianz @dicp .ac .cn一、引　言煤和石油在人们的生产、生活中占有极其重要的地位,随着社会的发展,其需求量与日俱增,但由此带来的能源和环境危机也日益突出。

Mn、Fe取代六铝酸盐的结构和甲烷催化燃烧性能

Mn、Fe取代六铝酸盐的结构和甲烷催化燃烧性能马丽景;王林宏;李殿卿;宋永吉【期刊名称】《化工学报》【年(卷),期】2006(057)011【摘要】采用化学可控共沉淀法制备了系列取代六铝酸盐LaMexAl12-xO19-δ(Me＝Fe、Mn)催化剂,研究了焙烧温度和Fe、Mn的离子取代量对催化剂比表面、结构及甲烷催化燃烧活性的影响.结果表明,催化剂前驱物经1000℃焙烧,催化剂中开始有六铝酸盐晶相生成; 当焙烧温度提高到1200℃时,样品主要以六铝酸盐晶相存在.增加Fe、Mn离子取代量可以提高六铝酸盐晶相的结晶度,但同时导致晶粒增大,引起比表面下降.由XPS和TPR分析表明,Mn在六铝酸盐结构中以+2价和+3价混合价态存在,而Fe以+3价形式存在.用Fe和Mn离子取代晶格中的Al3+大大提高了六铝酸盐对甲烷催化燃烧活性,当Mn离子的取代数为1,Fe离子的取代数为2时催化剂的活性最高.【总页数】6页(P2604-2609)【作者】马丽景;王林宏;李殿卿;宋永吉【作者单位】北京化工大学理学院,北京,100029;北京化工大学理学院,北京,100029;北京化工大学理学院,北京,100029;北京石油化工学院,北京,102617【正文语种】中文【中图分类】O643【相关文献】1.Ga取代Mn对固体氧化物燃料电池阳极材料La4Sr8Ti11Mn1-xGaxO38-δ微结构、性能的影响 [J], 姚杰;苗鹤;王蔚国取代Ba对Ba1-xLaxMn3Al9O19-α催化剂结构及甲烷催化燃烧性能的影响[J], 徐金光;田志坚;张培青;曲秀华;徐云鹏;徐竹生;林励吾3.尿素加入量对水热合成法制备Mn取代六铝酸盐催化剂的影响 [J], 徐金光;田志坚;王军威;徐云鹏;徐竹生;林励吾4.VFe对取代部分TiMn_2中的部分Mn对合金制备及储氢性能的影响 [J], 黄太仲;吴铸;窦涛;冯尚龙;黄铁生;夏保佳;徐乃欣0.8Sr0.2FeMn1.5Al9.5O19-δ六铝酸盐气溶胶催化剂的催化性能 [J], 张涯远;蒋政;张世超;朱庆山因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

LaFeXAl12-XO19催化剂制备及其对甲烷催化燃烧活性的研究

４２４
ＬＦ１Ｏ。化剂制备及其对甲烷催化燃烧活性的研究ａｅＡ。催
２００７
ｍ扫描范围２：５～５，Ａ，０１。７。扫描速度５／ｉ。。ｍｎ
样品的比表面积（Ｅ）ＡＴＳＲ —ＩＭＰＢＴ在ＵＯＯＢ —
关键词甲烷催化燃烧铁取代六铝酸盐活性
随着工业的发展，源问题己成为当今社会可能
为活性组分部分取代Ａ的六铝酸盐催化剂的研究１还不多见，政等人研究了铁取代钡六铝酸盐催蒋化剂，取得了较好的效果。本文采用共沉淀法制备了铁取代镧六铝酸盐催化剂，察了Ｆ考ｅ取代量不同对镧系六铝酸盐催化剂活性的影响，以期待合成高
化剂粉末经压片、粉碎、筛后取粒径２过０～４０目备
用。
１２催化剂表征．ＸＤ使用日本岛津公司的ＸＤ一７０Ｘ光衍ＲＲ００射仪。采用ＣＫ辐射，电压４Ｖ，电流３ｕａ管０ｋ管０
的。而Ｆｅ和Ｍｎ的活性相近，比Ｍｎ具有更高但的耐高温和抗水热冲击的能力。然而有关以Ｆｅ
两种类型。磁铅石型通式为Ａ１Ｏ当Ａ为其Ａ．：它碱土金属离子和稀土金属离子时六铝酸盐为磁铅石结构，于六方晶系。属

六铝酸盐催化剂制备的研究进展

催化剂与载体制备收稿日期:2005-04-20 基金项目:广东省自然科学基金团队项目(04205301)作者简介:成青华,广东工业大学轻化学院在读硕士研究生,主要研究方向为二甲醚催化燃烧。

六铝酸盐催化剂制备的研究进展成青华,余倩,余林,黄应敏,彭兰乔,李永峰,孙明(广东工业大学轻工化工学院,广东广州510090)摘要:综述了近年来六铝酸盐催化剂的研究近况,重点介绍了其制备材料及制备技术,包括共沉淀法、溶胶2凝胶法和微乳法。

关键词:六铝酸盐;催化剂;制备;材料中图分类号:TQ133.1;TQ426 文献标识码:A 文章编号:100821143(2005)1120062204Latest researches in preparation of hexaaluminate catalystsC HE NG Qing 2hua ,YU Qian,YU Lin,H U A N Y ing 2min,PENG Lan 2qiao,LI Y ong 2feng,SU N Ming(Faculty of Chemical Engineering and Light Industry,Guangdong Universityof Technology,Guangzhou 510090,China)Abstr act :Latest researches in preparation of hexaaluminate catalysts were reviewed,especially the raw material and preparation technology,including co 2precipitation,sol 2gel and microemulsion methods.Key words :hexaaluminate;catalyst;preparation;raw materialCLC number :TQ133.1;TQ426 Document code :A Ar ticle ID :100821143(2005)1120062204 作为原生质的煤一直占据着燃料的主要地位,但随着人们生活水平的不断提高和对环保意识的增强,煤的使用受到了越来越多的限制,而作为清洁能源的天然气及以此合成的二甲醚、甲醇等的使用日益受到关注。

CeMn_xAl_(12-x)O_(19-δ)催化剂的制备及甲烷燃烧性能研究

摘要：采用共沉淀法制备了一系列ＣＭ１－Ｏ。ｘ１２３催化剂，ｅｎＡ１ｘ（＝，，）２通过甲烷活性测试对其催化性能进行表征。结果表
明：ＮＣ为沉淀剂的ＣＭＡ．的催化活性比以氨水为沉淀剂的高，以ＨＨＯｅｎ１Ｏ。起燃温度Ｔ。４０℃ ，．为８氨水为沉淀剂的起燃温度Ｔ。．
ｔｌｓｎｔｄｙｏｔｌｔｃＡｃｉｉｙＰｒｐａａｉｎｏＭｎＡＩ２０ｌ６ＣａａｙｔａｄＳｕｎＣａａｙｉｔｖｔｅｒｔｏｆＣｅ１９
一 —
・
０ｅｈａｍｂｔｏｆＭｔｎｅＣｏｕｓｉｎ
高达６９ｏＭｎ掺杂量对催化剂的活性有很大的影响，中ＣＭ１０的催化活性最高，６Ｃ；其ｅｎＡ．。起燃温度Ｔ。４５℃ ，．４为完全转化温度
为７８℃ 。２
关键词：共沉淀法；ｅｎＡ１ｘＣＭＩ－。催化剂；２Ｏ一催化燃烧；锰掺杂
—
ｏＴ０ｅｅａｒｗｓ４ｆｌ）ｔｆ（ｍｐｒｔｅａ５℃ ，ｏｌｅｃｎｅｓｎ（９）ｔｍｅａｕｅｗｓ２ｕ４ｃｍｐｔｏｖｒｉＴｏｅｐｒｔｒａ８℃ ．ｅｏ７
Ｋｅｒｓ：Ｃｙｗｏｈｄ；ＣｅｎＡＩ２Ｏｌ８ａａｙｔａａｙｉｏｕｔｏａＭｌ９ｃｔｌｓ；ｃｔｌｔｃｍｂｓｉｎ；Ｍｎｄｐｄｃｏｅ
ＬＩＸｕ—ｙｈＺＡａ—ｐｇ，Ａｉｏ—ｈａ，ＪＮＺａａＨＮＧＹＺＨＮＧＸａｕｉＩｈｏ—ｄ，Ｌｉｇ，ＬａｉＩＰｎＩＺｈｎ—ｋｕ

一种甲烷燃烧催化剂、制备方法及应用[发明专利]

专利名称：一种甲烷燃烧催化剂、制备方法及应用专利类型：发明专利
发明人：吴志伟,朱华青,秦张峰,李志凯,樊卫斌,王建国申请号：CN201610785058.0
申请日：20160830
公开号：CN106492824A
公开日：
20170315
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明提供了一种甲烷燃烧催化剂，属于催化燃烧催化剂领域，具有核壳结构，核心部分包含四氧化三钴和贵金属，壳层部分包含二氧化硅，用一层耐高温的壳层将贵金属包覆在里面，壳层具有孔道可以让反应分子自由进入核心处与贵金属活性中心发生反应，然后生成的产物分子扩散出壳层，整个过程活性中心的尺寸要大于壳层反应孔道的尺寸，以避免活性组分的溢出，通过精确限定了核壳结构中核心部分、壳层部分的质量比以及厚度，提高了甲烷燃烧催化剂的抗高温性能以及催化燃烧性能，温度达到900℃时仍然具有良好的催化燃性能，解决了现有技术中甲烷燃烧催化剂存在的高温易烧结的问题。

申请人：中国科学院山西煤炭化学研究所
地址：030001 山西省太原市迎泽区桃园南路27号
国籍：CN
代理机构：太原市科瑞达专利代理有限公司
代理人：刘宝贤
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Mg0.5La0.5MnxAl12-xO19的甲烷纯氧燃烧催化行为研究

Ｖｏ．５ＮＯ６１１．
Ｄｅ．２０ｃ０７
ＭｇＬｏｎ１ｘ９甲烷纯ａ．５ｚ２的ＭＡ１－Ｏ１氧燃烧催化行为研究
冯绍杰，袁明辉
（徽建筑工业学院材料６１
摘
Ｃｈｒｃｅｉａｉｎａａａｙｉｘｆｅｏｂｓｉｎａａｔｒｚｔ０ｎｄｃｔｌｔｃｏｙｕｌｃｍｕｔｏｏｅｈａｅｏｅｇ５Ｌａ５ＭｎＡＩ２１ｆｍｔｎｖｒＭ００１～Ｏ９
ｔｔｔｘａｈｍｉｔｘｉｅｒｒｔｌｉｅｏｈａｈｅｈｅａｎａｅｏｄｓｗｅｅｃｙｓａｌｚｄｃｍｐｌｔｌｔｎｉｏｎｅｅｙｗｉｈＭｏｎｄｐｉｇ．Ｔｈｅｒｓｔｆｔｅｃｔｅｕｌｓｏｈａ — ａｙｔｃｏｘｆｌｏｍｂｕｔｏｎｆｌｉｙｕｅｃｓｉｏｍｅｈｎｅｕｅｔｄｈａｔｅｔａｓｇｇｓｅｔｔｈＭｎｉｎｃｕｌｏｏｏｄｐｒｍｏｔｔｃｉｉｙｏｔｅｈｅａｔｖｔｆｈｅｈｅａｕｍｉｔｔ５０Ｃ．ｘａｌｎａｅａ５。Ｋｅｒｓ：ｏｌｇｅ；ＨｅａｕｍｉｔｙｗｏｄＳ — ｌｘａｌｎａｅ；ｍｅｈａｔｎｅ；Ｃａａｙｉｙｆｅｏｂｔｏｔｌｔｃｏｘｕｌｃｍｕｓｉｎ
．．
ＦＥＮＧｈｏｊｅＹＵＡＮｉｇｈｉＳａ —ｉ，Ｍｎ — ｕ
（ｃｏｌｏａｅｉｌｎＳｈｏｆＭｔｒａｓａｄＣｈｅｃｌＥｎｉｅｒｎｍｉａｇｎｅｉｇ，ＡｎｕｉｎｖｒｉｙｏｒｈｔｃｕｅｈＵｉｅｓｔｆＡｃｉｅｔｒ，Ｈｅｅ３６１，Ｃｈｎ）ｆｉ２００ｉａ

六铝酸盐复合氧化物的制备及甲烷燃烧催化性能的研究

Ｚｒｒａｕ等采用反相微乳液结合超临界干燥技术合成了大比表面六铝酸钡Ｂａ。Ａ１Ｏ …
１金属醇盐水解法１与此类似，金光等采用水热超临界干燥徐Ｍａｈｄ等通过金属醇盐水解法制备了法制备了锰取代六铝酸钡ＬａｃｉａＭｎＡ１Ｏ９ｆ．－Ｉ。
有的能源进行优化利用外，们还将目光人
催化性能。
处理３时，小用水洗涤除去ＮＯ，滤饼于将ｌ０Ｆ干燥，别在不同温度下焙烧３２℃ 分小时，到了系列铁取代六铝酸盐复合氧化得物ＢａｅＡ１，Ｏ．Ｆｘ．一ｘ．．一ｄ样品。１４反相微乳液一超临界干燥法
该法将化学计量的硝酸锎、酸锰和硝酸硝铝溶于一定量的去离子水中，每单位正按电荷４ｌ量加入尿素，拌使其溶解。ｍｏ的搅转移至高压釜中，氮气保持压力在１ＭＰａ～充Ｏ
系列大比表面六铝酸钡ＢＭＡ１ｄａＯ。Ｍ、ＭＣＯ和）气、甲烷制氢和芳烃等。由于传统的火焰（＝ＡｌＣｒ、ｎ、Ｆｅ、Ｎｉ和Ａ卜但燃烧法其火焰温度可达ｌ【】～２０ ℃，５ｌ℃ （００如ｘＡｘｎＡ１ｄ（ＭＯ。Ａ＝ＢａＳ、、ｒＣａ、ａ、；ＬＫ
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生物质矿大

甲烷催化燃烧催化剂的研究进展摘要本文综述了甲烷高温燃烧催化剂的研究现状，对有代表性的催化剂体系的研究进展作了详细介绍，阐述了近年来有关贵金属、钙钛矿型氧化物及六铝酸盐催化剂的研究结果及应用，并简单介绍了催化膜燃烧技术。

关键词甲烷催化燃烧贵金属催化剂钙钛矿型氧化物催化剂六铝酸盐催化剂膜催化前言随着人们对环境污染和能源短缺问题的日益重视,天然气以储量丰富、价格低廉、使用方便、热效率高、污染小等优点,被认为是目前最清洁的能源之一。

但由于其主要成分甲烷的燃烧温度很高(1 600℃) ,天然气在空气中的燃烧产物NO x , CO等也可造成环境污染，因此，寻找一种合适的方法，既能使甲烷在低温能够燃烧，又能减少造成环境污染的产物，催化燃烧日益被重视，成为研究热点。

采用催化燃烧技术，甲烷燃烧可在更低的燃料／空气(1 -5％)范围内和较低温度下操作，在保证燃烧效率的情况下，可降低燃烧温度，减少C0、N0 的产生，起到保护环境和提高资源利用率的作用。

甲烷是最稳定的烃类,通常很难活化或氧化,且甲烷催化燃烧工作温度较高,燃烧反应过程中会产生大量水蒸气,同时天然气中含少量硫,因此甲烷催化燃烧催化剂必须具备较高的活性和较高的水热稳定性,以及一定的抗中毒能力。

而通常催化剂活性与稳定性是矛盾的,因此开发高效稳定的甲烷低温催化燃烧催化剂引起国内外研究者极大的兴趣,同时进行了大量相关研究,并取得了一定的成果。

1 甲烷燃烧的催化剂体系甲烷燃烧的催化剂体系一般由活性组分、氧化物载体和基体组成。

1.1 基体(1)陶瓷基体最常用的是堇青石( 5SiO2 ·3Al2O3 ·2MgO)陶瓷材料,具有较好的热稳定性,可用于1 250℃以下。

虽然其熔点在1 400℃,但在1 250℃以上,堇青石会变软并且硅会扩散到表面,使催化剂中毒失活。

其它陶瓷材料有氧化铝(常用的高温陶瓷,强度高,耐热冲击,但1 100℃左右会发生晶型转变, 比表面下降) 、氧化锆(使用温度可高达2 210℃,但难和催化剂粘结) 、莫来石( 3Al2O3 ·2SiO2 或2Al2O3 ·SiO2 ) 、六铝酸盐等。

甲烷燃烧催化剂的微波辅助合成及其性能的研究的开题报告

甲烷燃烧催化剂的微波辅助合成及其性能的研究的开题报告1. 研究背景：甲烷燃烧是一种重要的化学反应，对于能源转换和环境治理具有重要意义。

然而，甲烷的惰性化学性质使其难以被直接利用。

因此，需要采用催化剂来催化甲烷燃烧反应，提高反应效率和选择性。

目前较为常见的甲烷燃烧催化剂是基于过渡金属氧化物的，但是传统制备方法复杂、成本高昂、催化性能不稳定等问题限制了其应用。

因此，寻求高效、简单、低成本的制备方法和性能稳定的催化剂具有重要的研究意义和应用前景。

2. 研究内容和目的：本研究旨在采用微波辅助合成，制备具有高效、低成本和稳定性能的甲烷燃烧催化剂。

具体内容包括：（1）优选微波辅助合成条件，制备高纯度、晶型良好的甲烷燃烧催化剂。

（2）研究甲烷燃烧催化剂的催化性能和稳定性，探究微波辅助合成对催化剂性能的影响机制。

（3）优化催化剂组成和结构，提高催化剂的甲烷转化率和选择性，为甲烷燃烧反应的工业应用提供技术支持。

3. 研究方法：（1）采用化学共沉淀法制备甲烷燃烧催化剂前驱体。

（2）利用微波辅助合成方法制备甲烷燃烧催化剂，在XRD、SEM、TEM等测试方法下分析催化剂晶型、表面形貌和结构。

（3）采用热重分析、BET等测试方法分析催化剂物理化学性质。

（4）利用反应器测试甲烷燃烧催化剂的甲烷转化率和选择性，并考察微波辅助合成对催化剂性能的影响。

4. 预期结果和意义：（1）优选微波辅助合成条件，成功制备高纯度、晶型良好的甲烷燃烧催化剂。

（2）研究甲烷燃烧催化剂的催化性能和稳定性，并发现微波辅助合成对催化剂性能的影响机制。

（3）优化催化剂组成和结构，提高甲烷的转化率和选择性，在工业应用中具有潜在的经济和环保效益。

总之，本研究将有助于解决甲烷燃烧催化剂复杂制备、高成本和催化性能不稳定等问题，在能源和环保领域具有重要的应用前景和社会意义。

不同金属取代LaMAl11O19—δ催化剂的制备及甲烷催化燃烧的性能

代清洁能源，但传统的火焰燃烧法其火焰温度可达１０～００，５０２０￣如此高的温度可使空气中的Ｎ转化
为Ｎｘ热力Ｎｘ而造成严重的空气污染。Ｏ（Ｏ）
催化燃烧法被认为是控制和消除ＮｘＣＯ、Ｏ和来
ＢＴ比表面积测定使用３００型全自动氮吸ＥＨ２０附比表面仪．，附，参数ＢＴ方程计算比表面Ｎ吸二Ｅ
促进了六铝酸盐催化剂的形成，中Ｍｎ取代的六铝酸盐催化剂的热稳定性高，其而且具有更高的甲烷催化活性。
关键词六铝酸盐甲烷催化燃烧溶胶一凝胶法。文献标识码Ｂ文章编号１０９１（０８００１ — ３０８— ４１２０）１— ０６０中图分类号Ｔ０２４Ｔ２１１Ｑ３．Ｑ２．１
市福晨化学试剂厂）硝酸铁（、天津市科密欧化学试
剂开发中心）硝酸钴（、中国医药集团上海化学试剂
构晶体。两种结构的主要区别在于镜面一的大阳离ｋ
子。当大阳离子是碱金属或Ｂ离子时，Ｂ — ａ为
公司）硝酸镍（、上海山浦化工有限公司）柠檬酸、（鑫城化学试剂厂）硝酸铝（、北京化工厂）。将硝酸镧分别与硝酸铁、酸钴、硝硝酸镍以及硝
（Ｍ＝Ｆ、ｏＮ、、ｕ。本研究中。酸镧（滓ｅＣ、ｉＭｎＣ）硝犬
六铝酸盐的晶体结构分为磁铅石型和８一
Ａ，１型两种，Ｏ二者均属六方晶系，都是由互成镜像

掺杂金属的六铝酸盐催化甲烷燃烧性能研究

掺杂金属的六铝酸盐催化甲烷燃烧性能研究张亚萍【摘要】采用共沉淀法制备了六铝酸盐催化剂CeCoAl11O19,通过测试催化剂的活性,研究了焙烧温度和掺杂金属离子对其催化燃烧性能的影响.研究表明,1 200℃焙烧温度制得的六铝酸盐催化剂表现出较好的催化活性;掺杂金属离子可明显提高其催化活性;Mn2+的半径与Al3+半径比较接近,易于进入六铝酸盐骨架并促进六铝酸盐的形成,掺杂Mn2+的催化剂表现出更高的催化活性.活性最高的催化剂是在1 200℃焙烧下混合掺杂Co、Mn制得的CeCoMnAl10O19.【期刊名称】《精细石油化工进展》【年(卷),期】2016(017)006【总页数】4页(P43-45,50)【关键词】甲烷;催化燃烧;六铝酸盐;掺杂;活性;金属离子【作者】张亚萍【作者单位】山西轻工职业技术学院,山西太原030000【正文语种】中文目前，煤炭仍是我国的主要能源，以煤为主的能源构成以及62%的燃煤在陈旧的设备和炉灶中沿用落后的技术被直接燃烧使用，成为大气污染严重的主要根源。

据历年的资料估算，燃煤排放的主要大气污染物，如粉尘、二氧化硫、氮氧化物、一硫化碳等，污染严重，降尘量大，对城市的大气污染已十分突出[1-3]。

天然气以其清洁、高热值、对环境有益等突出的优点，作为替代能源不但可缓解部分能源危机,而且可大大降低燃烧煤等造成的环境污染,已逐渐掺杂石油气成为气体燃料的主体。

传统的天然气燃烧方式能量利用率不太高，并释放出大量有害气体，如CO、NOX、HC 等，NOX 会造成酸雨和光化学烟雾，CO、HC 等气体也对环境造成严重危害[4]。

为提高现有能源的利用率和解决燃烧造成的环境污染问题，PFEFFERLE[5]最早提出了催化燃烧的概念。

催化燃烧反应在低温下进行而不依赖于高温自由基反应，因此可以大幅度地抑制依赖于热反应的氮氧化合物NOX 的产生[6]。

从科学原理上讲，催化燃烧是能达到能量利用率最高和污染物产生最少的理想状态。

甲烷燃烧六铝酸盐LaCu_xAl_(12-x)O_(19-δ)催化剂的制备及其性能研究

甲烷燃烧六铝酸盐LaCu_xAl_(12-x)O_(19-δ)催化剂的制备及其性能研究逄芳;徐占林;牛春艳;侴晓玉;于庆勇;陈丽娜【期刊名称】《天然气化工：C1化学与化工》【年(卷),期】2007(32)6【摘要】采用溶胶-凝胶法制备了系列金属铜取代六铝酸盐LaCuxAl12-xO19-δ催化剂,用XRD、BET、SEM、TEM等手段对其结构和性能进行了表征,并考察了其催化甲烷燃烧反应性能。

结果表明,Cu取代六铝酸盐LaCuxAl12-xO19-δ对甲烷燃烧具有很高的催化活性和稳定性,活性最好的催化剂为LaCu2.0Al10.0O19-δ,其催化甲烷燃烧的起燃(T10%)温度仅为410℃。

【总页数】3页(P11-13)【关键词】甲烷燃烧;六铝酸盐LaCuxAl12-xO19-δ;催化;起然温度【作者】逄芳;徐占林;牛春艳;侴晓玉;于庆勇;陈丽娜【作者单位】吉林师范大学化学学院【正文语种】中文【中图分类】O643【相关文献】1.K2MnAl11O19六铝酸盐催化剂的制备及其催化甲烷燃烧性能的研究 [J], 郑建东;任晓光;葛秀涛2.共沸蒸馏法制备稀土六铝酸盐催化剂LaMnAl11O19及甲烷燃烧催化性能的研究 [J], 胡瑞生;吕宏缨;沈岳年;牛建中;何荔;索继栓3.甲烷燃烧六铝酸盐LaCuxAl12-xO19-δ催化剂的制备及其性能研究 [J], 逄芳;徐占林;牛春艳;侴晓玉;于庆勇;陈丽娜4.搀杂六铝酸盐LaM_xAl_(12-x)O_(19+δ)上甲烷催化燃烧研究 [J], 崔梅生;张顺利;李明来;龙志奇;黄小卫5.六铝酸盐复合氧化物催化剂ANi_yAl_(12-y)O_(19-δ)的制备和性能表征 [J], 赵丽娜因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

六铝酸盐及其金属基整体式催化剂的甲烷催化燃烧研究的开题报告

六铝酸盐及其金属基整体式催化剂的甲烷催化燃烧研究的开题报告题目：六铝酸盐及其金属基整体式催化剂的甲烷催化燃烧研究一、研究背景甲烷是一种重要的天然气资源，具有广泛的应用前景。

然而，甲烷的直接燃烧会产生大量的二氧化碳和一氧化碳等有害物质，对环境带来严重的影响。

因此，研究如何有效地降低甲烷的排放量，实现清洁能源的利用，成为当前研究的热点之一。

催化燃烧是治理排放甲烷的有效方法之一。

六铝酸盐及其金属基整体式催化剂具有优异的催化活性和稳定性，已被广泛应用于甲烷的催化燃烧领域。

因此，深入研究六铝酸盐及其金属基整体式催化剂的甲烷催化燃烧机理，对催化燃烧技术的发展具有重要的指导意义。

二、研究目的本研究旨在探究六铝酸盐及其金属基整体式催化剂的甲烷催化燃烧机理，具体研究目的如下：1. 合成具有不同组成和结构的六铝酸盐及其金属基整体式催化剂，并测试其在甲烷催化燃烧反应中的催化性能。

2. 研究不同催化剂在甲烷氧化反应中的催化活性、选择性和稳定性，寻找优化催化性能的途径。

3. 基于反应机理，探究催化剂结构和组成对催化活性的影响，为催化燃烧技术的优化提供理论基础。

三、研究内容及方法1. 合成六铝酸盐及其金属基整体式催化剂采用水热法、共沉淀法、溶胶-凝胶法等不同合成方法，制备不同组成和结构的Al6O18、FeAl12O19、CuAl12O19等六铝酸盐及其金属基整体式催化剂。

通过比表面积、孔隙度等物理化学性质的测试，分析催化剂的结构特征和物理化学性质。

2. 测试催化剂活性在恒流反应器中进行甲烷催化燃烧实验，测试不同催化剂在甲烷氧化反应中的催化活性、选择性和稳定性。

通过气相色谱等分析方法，分析反应产物的种类和分布，确定最优催化剂组成和结构。

3. 探究催化机理基于反应机理，运用X射线衍射、傅里叶变换红外光谱等测试手段，探究催化剂结构和组成对反应机理的影响。

结合反应动力学和表面化学等理论，探究催化剂结构和成分与反应活性之间的关系。

四、研究意义本研究对优化甲烷催化燃烧技术，促进清洁能源的利用具有一定的理论和实践价值。