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1、上海交通大学硕士学位论文整体催化剂用于低浓度甲烷的催化燃烧姓名：王珂申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：江志东20090101整体催化剂用于低浓度甲烷的催化燃烧摘要甲烷催化燃烧是一种高效率、低污染的能源利用和废气处理技术。该反应在高温、高空速下进行，对催化剂的结构和性质有特殊要求。整体催化剂因压降低、催化效率高、机械强度和热稳定性好等特点，在甲烷催化燃烧反应中得到广泛应用。用于甲烷催化燃烧的催化剂分贵金属、钙钛矿、六铝酸盐、金属复合氧化物四类。本论文首先综述了甲烷催化燃烧研究的最新文献，对比讨论了各类催化剂的制备方法和优缺点。在此
2、基础上，制备了贵金属Pd/Al2O3、贵金属Pd与金属氧化物复合Pd-XO/Al2O3(X=Mn,Ce,Zr,Co)、钙钛矿LaXO3(X=Ni,Co,Mn)以及六铝酸盐LaMnAl11O19四类催化剂粉体，并用XRD、BET、CO化学吸附表征了其物化性质。然后针对Al2O3(Al2O3、Pd/Al2O3、Pd-XO/Al2O3)、LaXO3钙钛矿、LaMnAl11O19六铝酸盐三大类粉体材料，分别开发了流动性和稳定性好，粘度合适的浆料配方和涂覆技术。通过对配方和涂覆次数的调节，可以在三角孔型的a-Al2O3陶瓷基体上，控制涂层的厚度。
3、超声波测试证明涂层与基体的结合牢固；SEM观察显示，涂层厚度均匀，没有明显的转角堆积现象。-1最后，在空速(GHSV)40000/h下考评了上述整体催化剂对低浓度甲烷(0.5vol.%)在空气中催化燃烧反应的活性。考察了催化剂成I分、制备方法和制备条件对催化剂物化性质以及催化活性的影响，分析了各因素的作用机理，对提高甲烷催化燃烧催化剂的低温活性以及高温稳定性有一定的参考意义。关键词：低浓度甲烷，催化燃烧，整体催化剂，涂覆Pd/Al2O3，钙钛矿，六铝酸盐，Pd-金属氧化物复合IICATALYTICCOMBUSTIONOFAIRDILUT
4、EDMETHANEBYMONOLITHICCATALYSTSABSTRACTCatalyticcombustionofmethane(CCM)inairisahighefficientandlowpollutivetechniqueforpurposeofenergyutilizationandfluegascleaning.Monolithiccatalysts,featuredbylowpressuredrop,highactivity,goodmechanicalstrengthandhighthermalstability,me
5、ettheneedsofCCMwhichusuallycarriedoutathightemperaturewithhighspacevelocity.TherearefourcategoriesofmonolithiccatalystsappliedinCCM,namelynoblemetals,perovskite,hexaaluminateandmixedmetaloxides.Thenewestliteratureisfirstreviewedinthisthesis,withthepreparationmethodsofdif
6、ferentcategoriesofcatalystscomparedbymeritesandflaws.Basedonwhich,powdercatalystsasPd/Al2O3,Pd-XO/Al2O3(X=Mn,Ce,Zr,Co),LaXO3(X=Ni,Co,Mn)perovskite,LaMnAl11O19hexaaluminatewerepreparedandcharacterizedbyXRD,SEM,BETandCOchemicaladsorption.Alsodevelopedrespectivelyforthreeca
7、tegoriesIIIofpowdercatalysts,i.e.Al2O3(Al2O3、Pd/Al2O3、Pd-XO/Al2O3)、LaXO3perovskite,LaMnAl11O19hexaaluminate,thepropercompositionsofslurrywithgoodfluencyandstability,properviscosity,andtechniquesforwashcoating.Byadjustingtheslurrycompositionandtimesofwashcoating,thethickn
8、essofthepowdercatalystscoatedonsurfaceofthetriangularporeceramicsupportcanbemanoeuvred.Thewelladherence
