與釔穩(wěn)定化鋯復(fù)合的La_(0.8)Sr_(0.2)Mn_(0.5)Ni_(0.5)O_3催化劑用于低濃度甲烷催化燃燒

【摘要】：將La0.8Sr0.2Mn0.5Ni0.5O3鈣鈦礦(LSMN)包覆在無定型的釔穩(wěn)定化鋯(YSZ)粉體上,制成了LSMN/nYSZ復(fù)合催化劑(n為LSMN與YSZ的物質(zhì)的量之比),用于低濃度甲烷(體積分?jǐn)?shù)為0.5%)的催化燃燒反應(yīng)。首先采用程序升溫反應(yīng)-質(zhì)譜儀(TPRS-MS)對n和焙燒溫度進行優(yōu)化。結(jié)果表明:催化劑LSMN/7YSZ經(jīng)1 000℃焙燒后活性較高,反應(yīng)表觀活化能降至64.0 kJ/mol。用掃描電子顯微鏡(SEM),BET和X射線衍射(XRD)等對催化劑粉末進行表征發(fā)現(xiàn):與YSZ復(fù)合后,LSMN從無定型轉(zhuǎn)為晶體的轉(zhuǎn)晶溫度由800℃升高到1 000℃,而且抗燒結(jié)能力增強;經(jīng)1 000℃焙燒后,鈣鈦礦和YSZ結(jié)合牢固,并有La2Zr2O7新相生成。將不同催化劑粉體制成漿料涂覆在?-氧化鋁蜂窩陶瓷上制成整體催化劑,在40 000 h-1空速下進行催化燃燒反應(yīng),經(jīng)1 000℃焙燒的LSMN/7YSZ整體型催化劑同樣表現(xiàn)出較優(yōu)的催化活性,而且其活性略高于Pd(質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.33%)/?-Al2O3整體催化劑。 【作者單位】： 上海交通大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院上海市絕緣與老化重點實驗室;
【關(guān)鍵詞】： 甲烷 催化燃燒 鈣鈦礦 釔穩(wěn)定化鋯 復(fù)合
【分類號】：O643.36
【正文快照】： 甲烷作為綠色能源,熱值高,儲量豐富,其中低濃度甲烷占有較大比例,如煤層坑道氣、垃圾填埋場沼氣等。我國僅每年從煤礦風(fēng)排瓦斯的熱值就相當(dāng)于1.14×107～1.17×107 t標(biāo)準(zhǔn)煤[1]。將甲烷排放到大氣中既浪費資源,也加劇了溫室效應(yīng),因此合理利用低濃度甲烷具有節(jié)能和環(huán)保雙重意義

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