环境催化精品课件

1、环境催化第1页，共19页，2022年，5月20日，15点37分，星期四与催化有关的环境问题： 大气污染；臭氧层破坏；海洋污染；气候变暖；淡水资源紧缺和污染；环境公害；有毒化学品和危险废物的排放。第2页，共19页，2022年，5月20日，15点37分，星期四一、治理环境污染的一些热点催化课题15.1 富氧条件下消除NOx1、选择催化还原：含氧量低于5%，以NH3为还原剂， 以Ti基化合物为催化剂，在200C-450C可将NOx 还原为N2和H2O。第3页，共19页，2022年，5月20日，15点37分，星期四2、直接催化分解： 负载型金属复合氧化物 如La2SrCuO4/Al2O3； 负载型贵金

2、属催化剂，如Rh/Al2O3； 离子交换性的Cu（Pt/Pd）/ZSM-5 ， 反应温度550-600C。第4页，共19页，2022年，5月20日，15点37分，星期四3、烃类还原消除 利用CH4、C2H4等在负氧条件下还原消除NOx，反应温度低。第5页，共19页，2022年，5月20日，15点37分，星期四15.2 SOx的消除 及一步法同时消除NOx和SOx的混合物1、以活性氧化铝或Fe基催化剂，用H2S还原SOx生成H2O和单质S。第6页，共19页，2022年，5月20日，15点37分，星期四2、以V2O5为催化剂 将SOx氧化为SO3，在经过水吸收法生成H2SO4。第7页，共19页，2

3、022年，5月20日，15点37分，星期四3、NOx和SOx同时消除 在室温下用活性炭纤维共同吸附和氧化NOx和SOx，最后将生成的硫酸和硝酸回收。一种新的途径是将NOx的还原和SOx的氧化结合起来。第8页，共19页，2022年，5月20日，15点37分，星期四15.3 VOCs废气的催化消除一般用负载在无机载体或陶瓷蜂窝型载体上的金属催化剂，如Cu-Mn/Al2O3、Cu-Cr/Al2O3等。也可用光催化技术来消除废气和废水中的污染物。第9页，共19页，2022年，5月20日，15点37分，星期四15.4 机动车尾气的治理已采用的是三效催化剂 。正在研究的：1）负氧条件下对NOx高效还原的催

4、化剂；2）用过渡金属氧化物、稀土金属氧化物部分取 代贵金属；3）提高催化剂热稳定性，以延长寿命；4）开发低温催化剂。第10页，共19页，2022年，5月20日，15点37分，星期四15.5 氟氯烃类的催化分解 破坏CFCs的化学手段有氧化、水解、加氢及氢解等。催化水解反应的催化剂有PO4/ZrO2、TiO2-ZrO2或H-丝光沸石。催化加氢反应的催化剂有Pd/C等。第11页，共19页，2022年，5月20日，15点37分，星期四15.6 低层大气中臭氧的消除利用过渡金属氧化物来催化分解O3。第12页，共19页，2022年，5月20日，15点37分，星期四15.7 CO2的利用1）低碳烷烃与CO

5、2重整制合成气；2）甲烷与CO2反应制乙酸；3）CO2加氢制含氧有机化合物；4）低碳烷烃与CO2氧化脱氢制烯烃；5）环氧化合物与CO2合成环状碳酸酯；6）丙烯与CO2合成甲基丙烯酸；7）甲醇与CO2合成碳酸二甲酯。第13页，共19页，2022年，5月20日，15点37分，星期四二、化学工业领域待开发的环境友好催化过程1、异丁烷和丁烯烷基化制高辛烷值的化合物固体酸催化剂：高酸强度；酸中心均匀分布；具有在异丁烷和正碳离子之间的转移能力；比表面大且孔径大第14页，共19页，2022年，5月20日，15点37分，星期四2、金属氮化物上 HDN和HDS3、非晶态催化剂用于有机化合物的加氢 如R-Ni-P催化剂催化己二腈制己二胺。第15页，共19页，2022年，5月20日，15点37分，星期四4、烃类选择氧化 如TS-1分子筛催化丙烯经过氧化氢生成环氧丙烷；V-P-O催化剂用于丁烷选择氧化制顺丁烯二酸酐。第16页，共19页，2022年，5月20日，15点37分，星期四5、烯烃羰基合成 开发水相/有机相-相转移催化剂来取代传统Co基催化剂用于长链烯烃羰基合成反应。第17页，共19页，2022年，5月20日，15点37分，星期四三、其它1、光降解和生物降解塑料2、洁净煤技术：煤燃烧前的净化技术、煤燃烧中的净化