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)品和危險廢物的排放。2、直接催化分解：負(fù)載型金屬復(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、一步法同時消除的消除及一步法同時消除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)過水吸收法生成H2SO4。3、NOx和SOx同時消除，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。1.3 VOCs廢氣的催化消除廢氣的催化消除一般用負(fù)載在無機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)來消除廢氣和廢水中的污染物。1.4 機動車尾氣的治理機動車尾氣的

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NOx高效還原的催化劑；2）用過渡金屬氧化物、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，以延長壽命；4）開發(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渡金屬氧化物來催化分解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、烯烴羰基合成開發(fā)水相/有機相-相轉(zhuǎn)移催化劑來取代傳統(tǒng)Co基催化劑用于長鏈烯烴羰基