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锰基低温NH 3-SCR脱硝催化剂的研究概述
被引量：
15
1
作者
郭梓阳
霍旺晨
+2 位作者
张育新
任山
杨剑
《材料导报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第13期13085-13099,共15页
氨气选择性催化还原技术(NH_(3)-SCR)因利用NH_(3)作为还原剂实现NO_(x)的高效转化而受到广泛关注。虽然V_(2)O_(5)-WO_(3)(MoO_(3))/TiO_(2)催化剂已经投入商业化应用,但为了满足更高和更复杂的实际性应用需求,特别是针对低温脱硝催化...
氨气选择性催化还原技术(NH_(3)-SCR)因利用NH_(3)作为还原剂实现NO_(x)的高效转化而受到广泛关注。虽然V_(2)O_(5)-WO_(3)(MoO_(3))/TiO_(2)催化剂已经投入商业化应用,但为了满足更高和更复杂的实际性应用需求,特别是针对低温脱硝催化剂的开发仍然刺激着新型催化剂的发展。在诸多金属氧化物催化剂中,锰氧化物由于具有多变的阳离子价态、表面不稳定氧和优异的氧化还原性能,在低温NH_(3)-SCR反应中展现出巨大的潜力。然而,目前锰基脱硝催化剂的效率仍受制于NO_(x)的转化率、N_(2)选择性、工作温度窗口以及失活物质(SO_(2)和H_(2)O、碱/碱土金属、重金属等)的影响。因此,近年来研究者们主要针对以上四个方面致力于提高锰基低温催化剂的性能,并取得了丰硕的成果,在充分利用锰氧化物优势的前提下大幅提升了其在低温下的工作效率。除了研究单一锰氧化物的效率外,研究者们通过水热法、水浴法、浸渍法等多种合成方法将过渡金属和稀土金属两类元素用于锰氧化物的修饰,复合和掺杂修饰之后所得的多元金属氧化物解决以上四个方面问题的能力显著提升。此外,通过研究负载锰氧化物的不同基底材料,如TiO_(2)、Al_(2)O_(3)、碳材料和无机非金属矿物等,也可以实现催化剂的效率和稳定性的提高。同时,通过深入探究锰基低温催化剂的相关反应机制,包括“Langmuir-Hinshelwood”机制、“Eley-Rideal”机制和“Fast SCR”反应机制,能够对提升催化剂的效率做出理论指导。文中主要总结了近年来研究人员对提升锰基低温催化剂的工作效率而做出的努力,分别介绍了锰基催化剂的挑战、针对锰氧化物的调控和相关反应机理等,概述了锰基低温催化剂所面临的问题并做出了展望,以期为制备高效稳定和环境友好的低温脱硝催化剂提供参考。
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关键词
选择性催化还原
锰氧化物
低温
脱硝
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职称材料
C掺杂纳米硅藻土@TiO2催化剂吸附-光催化降解油田废水
被引量：
7
2
作者
王薇
刘竟成
+2 位作者
霍旺晨
王均
王芊卉
《材料导报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第23期23027-23032,共6页
硅藻土@TiO2复合材料已被证明对液态和气态的有机污染物如染料、甲醛等具有较高的吸附能力、光催化活性和重复使用性,而C掺杂则能够调控TiO2的能带结构并拓展其吸收范围至可见光区域。本研究以四氟化钛为前驱体,采用简单的水热合成法制...
硅藻土@TiO2复合材料已被证明对液态和气态的有机污染物如染料、甲醛等具有较高的吸附能力、光催化活性和重复使用性,而C掺杂则能够调控TiO2的能带结构并拓展其吸收范围至可见光区域。本研究以四氟化钛为前驱体,采用简单的水热合成法制备了硅藻土@TiO2复合材料,并以葡萄糖为碳源,通过焙烧的方法得到C掺杂硅藻土@TiO2光催化剂,探索了C掺杂纳米硅藻土@TiO2在可见光下对油田废水中有机污染物的去除效果。研究表明,C的掺杂并未使硅藻土@TiO2的形貌发生改变,产物保持了丰富的孔隙结构,TiO2颗粒较为均匀地负载在硅藻土上;同时,紫外-可见光谱证实了C掺杂使得材料的禁带宽度明显减小。根据吸附-光催化测试结果,C掺杂量为20%、焙烧时间为3 h的光催化剂样品,在吸附20 min+光照射75 min后可使油田废水的COD降低82.59%,其去除污染物效果显著优于纯硅藻土@TiO2。
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关键词
碳掺杂
纳米硅藻土@TiO2
吸附
可见光催化
油田废水
化学需氧量(COD)
带隙调控
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职称材料
二氧化锰与二维材料复合应用于超级电容器
被引量：
18
3
作者
王易
霍旺晨
+1 位作者
袁小亚
张育新
《物理化学学报》
SCIE
CAS
CSCD
北大核心
2020年第2期46-70,共25页
现如今世界正面临着与能源相关的一系列问题与挑战,科学家们致力于研究绿色高性能的能量存储器件以适应当前乃至以后长久可持续创新发展的需要。超级电容器作为一种新型的绿色能源储存装置,具有功率密度大、理论比电容高、充放电速度快...
现如今世界正面临着与能源相关的一系列问题与挑战,科学家们致力于研究绿色高性能的能量存储器件以适应当前乃至以后长久可持续创新发展的需要。超级电容器作为一种新型的绿色能源储存装置,具有功率密度大、理论比电容高、充放电速度快、循环寿命长、安全性高、环境友好且经济等优点,为人类解决能源危机提出了可能。电极材料是影响超级电容器性能的重要因素。近些年,由于二氧化锰基超级电容器具有理论比电容高、化学稳定性好、环境友好等特点被广泛研究。同时多种二维材料也继石墨烯后被相继用作超级电容器电极材料,具有二维结构特征材料在提高双电层电容器的能量密度、改善赝电容电容器方面发挥着重要作用。实现高比电容和高倍率性能,将二氧化锰与二维材料复合将不失为一个有前景的选择。本文系统介绍了以石墨烯为代表的各类二维材料与二氧化锰复合物在超级电容器中的应用研究,并聚焦于这些二维材料与二氧化锰复合后所展现的优异电化学性能。
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关键词
二氧化锰
二维材料
纳米材料
超级电容器
电极材料
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职称材料
题名
锰基低温NH 3-SCR脱硝催化剂的研究概述
被引量：
15
1
作者
郭梓阳
霍旺晨
张育新
任山
杨剑
机构
重庆大学材料科学与工程学院
出处
《材料导报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第13期13085-13099,共15页
基金
国家自然科学基金(21576034)。
文摘
氨气选择性催化还原技术(NH_(3)-SCR)因利用NH_(3)作为还原剂实现NO_(x)的高效转化而受到广泛关注。虽然V_(2)O_(5)-WO_(3)(MoO_(3))/TiO_(2)催化剂已经投入商业化应用,但为了满足更高和更复杂的实际性应用需求,特别是针对低温脱硝催化剂的开发仍然刺激着新型催化剂的发展。在诸多金属氧化物催化剂中,锰氧化物由于具有多变的阳离子价态、表面不稳定氧和优异的氧化还原性能,在低温NH_(3)-SCR反应中展现出巨大的潜力。然而,目前锰基脱硝催化剂的效率仍受制于NO_(x)的转化率、N_(2)选择性、工作温度窗口以及失活物质(SO_(2)和H_(2)O、碱/碱土金属、重金属等)的影响。因此,近年来研究者们主要针对以上四个方面致力于提高锰基低温催化剂的性能,并取得了丰硕的成果,在充分利用锰氧化物优势的前提下大幅提升了其在低温下的工作效率。除了研究单一锰氧化物的效率外,研究者们通过水热法、水浴法、浸渍法等多种合成方法将过渡金属和稀土金属两类元素用于锰氧化物的修饰,复合和掺杂修饰之后所得的多元金属氧化物解决以上四个方面问题的能力显著提升。此外,通过研究负载锰氧化物的不同基底材料,如TiO_(2)、Al_(2)O_(3)、碳材料和无机非金属矿物等,也可以实现催化剂的效率和稳定性的提高。同时,通过深入探究锰基低温催化剂的相关反应机制,包括“Langmuir-Hinshelwood”机制、“Eley-Rideal”机制和“Fast SCR”反应机制,能够对提升催化剂的效率做出理论指导。文中主要总结了近年来研究人员对提升锰基低温催化剂的工作效率而做出的努力,分别介绍了锰基催化剂的挑战、针对锰氧化物的调控和相关反应机理等,概述了锰基低温催化剂所面临的问题并做出了展望,以期为制备高效稳定和环境友好的低温脱硝催化剂提供参考。
关键词
选择性催化还原
锰氧化物
低温
脱硝
Keywords
selective catalytic reduction
MnO x
low temperature
de-NO x
分类号
TB34 [一般工业技术—材料科学与工程]
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职称材料
题名
C掺杂纳米硅藻土@TiO2催化剂吸附-光催化降解油田废水
被引量：
7
2
作者
王薇
刘竟成
霍旺晨
王均
王芊卉
机构
重庆科技学院石油与天然气工程学院
复杂油气田勘探开发重庆市重点实验室
重庆大学材料与工程学院
出处
《材料导报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第23期23027-23032,共6页
基金
国家安全监管总局2016年安全生产重大事故防治关键技术科技项目(chongqing-0006-2016AQ)
2018年重庆科技学院研究生科技创新计划项目(YKJCX1820109)。
文摘
硅藻土@TiO2复合材料已被证明对液态和气态的有机污染物如染料、甲醛等具有较高的吸附能力、光催化活性和重复使用性,而C掺杂则能够调控TiO2的能带结构并拓展其吸收范围至可见光区域。本研究以四氟化钛为前驱体,采用简单的水热合成法制备了硅藻土@TiO2复合材料,并以葡萄糖为碳源,通过焙烧的方法得到C掺杂硅藻土@TiO2光催化剂,探索了C掺杂纳米硅藻土@TiO2在可见光下对油田废水中有机污染物的去除效果。研究表明,C的掺杂并未使硅藻土@TiO2的形貌发生改变,产物保持了丰富的孔隙结构,TiO2颗粒较为均匀地负载在硅藻土上;同时,紫外-可见光谱证实了C掺杂使得材料的禁带宽度明显减小。根据吸附-光催化测试结果,C掺杂量为20%、焙烧时间为3 h的光催化剂样品,在吸附20 min+光照射75 min后可使油田废水的COD降低82.59%,其去除污染物效果显著优于纯硅藻土@TiO2。
关键词
碳掺杂
纳米硅藻土@TiO2
吸附
可见光催化
油田废水
化学需氧量(COD)
带隙调控
Keywords
carbon doping
nano-diatomite@TiO2
adsorption
visible-light photocatalysis
oilfield wastewater
chemical oxygen demand(COD)
band gap adjusting
分类号
O649.4 [理学—物理化学]
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职称材料
题名
二氧化锰与二维材料复合应用于超级电容器
被引量：
18
3
作者
王易
霍旺晨
袁小亚
张育新
机构
重庆大学材料科学与工程学院
重庆交通大学材料科学与工程学院
出处
《物理化学学报》
SCIE
CAS
CSCD
北大核心
2020年第2期46-70,共25页
基金
中央高校基本科研业务费(2018CDYJSY0055,2019CDQYCL042)
国家自然科学基金(21576034)
+2 种基金
国家自然基金委-广东省联合基金(U1801254)
重庆市博士后科研专项基金(XmT2018043)
重庆市教委科技项目(KJZDK201800801)资助.
文摘
现如今世界正面临着与能源相关的一系列问题与挑战,科学家们致力于研究绿色高性能的能量存储器件以适应当前乃至以后长久可持续创新发展的需要。超级电容器作为一种新型的绿色能源储存装置,具有功率密度大、理论比电容高、充放电速度快、循环寿命长、安全性高、环境友好且经济等优点,为人类解决能源危机提出了可能。电极材料是影响超级电容器性能的重要因素。近些年,由于二氧化锰基超级电容器具有理论比电容高、化学稳定性好、环境友好等特点被广泛研究。同时多种二维材料也继石墨烯后被相继用作超级电容器电极材料,具有二维结构特征材料在提高双电层电容器的能量密度、改善赝电容电容器方面发挥着重要作用。实现高比电容和高倍率性能,将二氧化锰与二维材料复合将不失为一个有前景的选择。本文系统介绍了以石墨烯为代表的各类二维材料与二氧化锰复合物在超级电容器中的应用研究,并聚焦于这些二维材料与二氧化锰复合后所展现的优异电化学性能。
关键词
二氧化锰
二维材料
纳米材料
超级电容器
电极材料
Keywords
MnO2
Two-dimensional material
Nanomaterial
Supercapacitor
Electrode material
分类号
TM53 [电气工程—电器]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
锰基低温NH 3-SCR脱硝催化剂的研究概述
郭梓阳
霍旺晨
张育新
任山
杨剑
《材料导报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021
15
在线阅读
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职称材料
2
C掺杂纳米硅藻土@TiO2催化剂吸附-光催化降解油田废水
王薇
刘竟成
霍旺晨
王均
王芊卉
《材料导报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020
7
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
二氧化锰与二维材料复合应用于超级电容器
王易
霍旺晨
袁小亚
张育新
《物理化学学报》
SCIE
CAS
CSCD
北大核心
2020
18
在线阅读
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职称材料
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