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稀土型催化剂在若干新型能源与环境净化反应中的基础研究

发布时间: 2023-09-29

来源: 科技服务团

基本信息

合作方式: 技术转让
成果类型: 发明专利
行业领域:
新材料产业
成果介绍
本成果属于稀土催化化学领域,主要内容是以我国丰富的稀土镧、铈等元素为主要原料,在2013年6月-2018年6月,研制发明了数种稀土催化材料,并申请了7项稀土催化剂国家发明专利,其中6项已授权,1项已公开,同时发表10篇SCI论文,总他引90次。主要研究了稀土催化剂在⑴可见光下降解煤化工废水中苯酚等污染物催化性能。(2)风排瓦斯气(低浓度甲烷气)催化燃烧性能。(3)乙烷氧氯化制氯乙烯反应中的一些基础科学问题,探索催化剂作用下的最佳反应条件和工艺过程以及催化剂制备规律,最后给出反应机理。
成果亮点
风排瓦斯气(低浓度甲烷气)催化燃烧反应方面: (1)双相共生法制备出了负载型稀土双钙钛矿(La2MnNiO6-MgO)氧化物催化剂,研究了其低浓度甲烷的催化燃烧过程。268 ,2013)) (2)采用溶胶-凝胶法制备了稀土双钙钛矿型甲烷燃烧催化剂(La2–xSrxNiAlO6, x=0, 0.1),研究了掺杂碱土金属离子Sr对稀土催化剂La2NiAlO6风排瓦斯燃烧催化活性的影响。发现与LaNiAlO6相比,该催化剂(La2–xSrxNiAlO6, x=0, 0.1)的催化活性显著提高(T10 378.7℃,T90 602.9℃),Tl0降低74.4℃,T90降低66.8℃。(3)通过三种方法合成了新型负载型稀土双钙钛矿催化剂La2CoMnO6 / CeO2,其催化活性按沉淀法>溶胶 - 凝胶>浸渍法顺序变化;并研究了该催化剂的机理,同时发现稀土双钙钛矿型催化剂La2CoMnO6 / CeO2中Mn4+/ Mn4+和Co3+/ Co3+的较高比例以及大量晶格氧的存在将有效改善风排瓦斯催化燃烧反应中的催化性能。(4)采用溶胶-凝胶浸渍法制备了烧绿石逆负载型稀土催化剂
团队介绍
胡瑞生,内蒙古大学教授,内蒙古自治区煤炭化学重点实验室主任,内蒙古自治区稀土材料化学与物理重点实验室副主任,曾入选内蒙古自治区新世纪321人才人选。项目中围绕可见光下降解煤化工废水中苯酚等污染物催化性能、风排瓦斯气(低浓度甲烷气)催化燃烧性能以及乙烷氧氯化制氯乙烯反应的催化性能研究方面开展了大量的创新工作,作为通讯作者发表论文10篇,作为第一作者申请国家发明专利7项,其中授权6项,公开1项,作为项目的负责人和主要参与者做了系列创新工作,并开创了一些稀土双钙钛矿型复合氧化物催化剂应用的新领域,例如乙烷氧氯化稀土催化剂应用于乙烷氧氯化制氯乙烯。
成果资料
产业化落地方案
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成果综合评价报告

评价单位:“科创中国”稀土产业科技服务团 (中国稀土学会) 评价时间:2023-10-21

范云鹰

昆明理工大学

教授

综合评价

由于中国拥有丰富的煤炭资源,在煤炭开采过程中会有大量的风排瓦斯气排放在空气中,据不完全统计,中国一年排放的风排瓦斯气中甲烷相当于一年西气东输的量,但风排瓦斯中甲烷含量低(2%以下),提取利用技术难度大,经济价值不高,因此,研究风排瓦斯气通过催化燃烧反应获取热量同时将温室效应较大的甲烷转化为温室效应较小的CO2和H2O,是目前风排瓦斯气高效利用的最佳方式之一,但要实现这一方式催化剂是关键,本项目研发了几种风排瓦斯催化剂应用于催化燃烧反应中,有好的效果,为风排瓦斯气催化燃烧发电奠定了较好的基础。因此,该工作不但具有节能减排效果而且还有变废为宝之举
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