第15章環(huán)境催化

1、第15章 環(huán)境催化1.1 富氧條件下消除富氧條件下消除NOx1、選擇催化還原：含氧量低于5%，以NH3為還原劑，以Ti基化合物為催化劑，在200C-450C可將NOx還原為N2和H2O。與催化有關(guān)的環(huán)境問(wèn)題：大氣污染；臭氧層破壞；海洋污染；氣候變暖；淡水資源緊缺和污染；環(huán)境公害；有毒化學(xué)品和危險(xiǎn)廢物的排放。2、直接催化分解：負(fù)載型金屬?gòu)?fù)合氧化物，如La2-xSrCuO4/Al2O3；負(fù)載型貴金屬催化劑，如Rh/Al2O3；離子交換性的Cu（Pt/Pd）-ZSM-5 ，反應(yīng)溫度550-600C。3、烴類還原消除：利用CH4、C2H4等在負(fù)氧條件下還原消除NOx，反應(yīng)溫度低。1.2 SOx的消除及

2、一步法同時(shí)消除的消除及一步法同時(shí)消除NOx和和SOx的混合物的混合物1、以活性氧化鋁或Fe基催化劑，用H2S還原SOx生成H2O和單質(zhì)S。2、以V2O5為催化劑，將SOx氧化為SO3，在經(jīng)過(guò)水吸收法生成H2SO4。3、NOx和SOx同時(shí)消除，在室溫下用活性炭纖維共同吸附和氧化NOx和Sox，最后將生成的硫酸和硝酸回收。一種新的途徑是將NOx的還原和SOx的氧化結(jié)合起來(lái)。1.3 VOCs廢氣的催化消除廢氣的催化消除一般用負(fù)載在無(wú)機(jī)載體或陶瓷蜂窩型載體上的金屬催化劑，如Cu-Mn/Al2O3、Cu-Cr/Al2O3等。也可用光催化技術(shù)來(lái)消除廢氣和廢水中的污染物。1.4 機(jī)動(dòng)車尾氣的治理機(jī)動(dòng)車尾氣的

3、治理已采用的是三效催化劑 。正在研究的：1）負(fù)氧條件下對(duì)NOx高效還原的催化劑；2）用過(guò)渡金屬氧化物、稀土金屬氧化物部分取代貴金屬；3）提高催化劑熱穩(wěn)定性，以延長(zhǎng)壽命；4）開(kāi)發(fā)低溫催化劑。1.5 氟氯烴類的催化分解氟氯烴類的催化分解破壞CFCs的化學(xué)手段有氧化、水解、加氫及氫解等。催化水解反應(yīng)的催化劑有PO4/ZrO2、TiO2-ZrO2或H-絲光沸石。催化加氫反應(yīng)的催化劑有Pd/C等。1.6 低層大氣中臭氧的消除低層大氣中臭氧的消除利用過(guò)渡金屬氧化物來(lái)催化分解O3。1.7 CO2的利用的利用1）低碳烷烴與CO2重整制合成氣；2）甲烷與CO2反應(yīng)制乙酸；3）CO2加氫制含氧有機(jī)化合物；4）低碳烷烴與CO2氧化脫氫制烯烴；5）環(huán)氧化合物與CO2合成環(huán)狀碳酸酯；6）丙烯與CO2合成甲基丙烯酸；7）甲醇與CO2合成碳酸二甲酯。1、異丁烷和丁烯烷基化制高辛烷值的化合物固體酸催化劑：高酸強(qiáng)度；酸中心均勻分布；具有在異丁烷和正碳離子之間的轉(zhuǎn)移能力；比表面大且孔徑大2、金屬氮化物上 HDN和HDS3、非晶態(tài)催化劑用于有機(jī)化合物的加氫如R-Ni-P催化劑催化己二腈制己二胺。4、烴類選擇氧化如TS-1分子篩催化丙烯經(jīng)過(guò)氧化氫生成環(huán)氧丙烷；V-P-O催化劑用于丁烷選擇氧化制順丁烯二酸酐。5、烯烴羰基合成開(kāi)發(fā)水相/有機(jī)相-相轉(zhuǎn)移催化劑來(lái)取代傳統(tǒng)Co基催化劑用于長(zhǎng)鏈烯烴羰基