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整体式Pd/ZSM-5/Cordierite催化剂的制备及其低浓度甲烷燃烧催化性能

作者: 范超 [1] 罗莉 [1] 吴志伟 [2] 朱华青 [2] 秦张峰 [2]

关键词: Pd ZSM-5 堇青石 低浓度甲烷 催化燃烧 整体催化剂

摘要:以蜂窝状堇青石 (Cordierite) 为载体, 采用聚乙烯醇纤维 (PVA) 溶液辅助涂覆法制备了整体式Pd/ZSM-5/Cordierite催化剂;利用XRD、N2物理吸附、SEM和XPS等手段对催化剂的结构和性质进行了表征.将该催化剂用于低浓度甲烷催化燃烧, 研究了PVA溶液浓度、活性组分负载方式和Pd负载量等因素对Pd/ZSM-5/Cordierite催化剂活性涂层稳定性及低浓度甲烷燃烧催化性能的影响.结果表明, 以质量分数为3%的PVA溶液制备的分子筛浆料进行涂层涂覆, 所得到的整体式催化剂活性涂层具有良好的牢固度.以Pd/ZSM-5为涂层粉体、Pd整体负载量为1.12‰ (质量分数, 下同) 时, 所制备的 (Pd/ZSM-5) /Cordierite催化剂具有优异的低浓度甲烷 (体积分数为1%) 燃烧催化性能, 甲烷转化率为10%、50%和90%时的反应温度分别为271、337和385℃.此外, 在不同温度下435h长周期测试实验中, 该整体式 (Pd/ZSM-5) /Cordierite催化剂表现出较高的抗热稳定性, 表明其具有良好的低浓度甲烷燃烧处理应用前景.


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