稀土材料的催化應用

第1章緒論/001
1.1稀土材料簡介001
1.1.1稀土元素的分布002
1.1.2稀土材料的冶煉003
1.1.3稀土元素對環(huán)境和健康的影響004
1.1.4稀土元素的回收006
1.2稀土元素的儀器表征008
1.2.1X射線熒光光譜009
1.2.2激光誘導擊穿光譜009
1.2.3儀器中子活化分析010
1.2.4電感耦合等離子體發(fā)射光譜011
1.2.5微波等離子體原子發(fā)射光譜012
1.2.6電感耦合等離子體質譜012
1.2.7輝光放電質譜014
1.2.8原位分析技術015
1.3稀土材料的催化應用簡介015
1.3.1石油化學工業(yè)的催化裂化應用015
1.3.2天然氣和煤炭的催化燃燒應用017
1.3.3汽車尾氣的催化凈化應用019
1.3.4工業(yè)廢氣的催化凈化應用020
1.3.5光催化應用022
1.3.6電催化應用023
參考文獻023

第2章稀土材料在石油化工中的應用/028
2.1催化裂化工藝028
2.1.1催化裂化概念028
2.1.2催化裂化工藝類型030
2.1.3催化裂化反應機理034
2.1.4催化裂化各種烴的反應過程036
2.2催化裂化催化劑038
2.2.1催化裂化催化劑組成038
2.2.2沸石催化劑040
2.3FCC催化劑中稀土的應用047
2.3.1催化劑失活機理及稀土在污染物金屬鈍化中的應用048
2.3.2稀土對催化裂化催化劑水熱穩(wěn)定性的影響052
2.3.3稀土對沸石酸度的影響054
2.3.4稀土對汽油產量的影響055
2.3.5稀土對催化劑活性的影響056
2.3.6稀土對汽油辛烷值的影響057
參考文獻058

第3章稀土材料在催化燃燒中的應用/061
3.1催化燃燒簡介061
3.2稀土元素對天然氣催化燃燒的影響062
3.2.1天然氣催化燃燒的研究背景062
3.2.2甲烷催化燃燒反應機理063
3.2.3甲烷催化燃燒催化劑種類064
3.2.4含稀土元素的負載貴金屬催化劑對甲烷催化燃燒的影響064
3.2.5含稀土元素的尖晶石對甲烷催化燃燒的影響066
3.2.6含稀土元素的六鋁酸鹽對甲烷催化燃燒的影響067
3.2.7含稀土元素的鈣鈦礦對甲烷催化燃燒的影響072
3.2.8含稀土元素的其他復合氧化物對甲烷催化燃燒的影響076
3.3稀土元素對燃煤催化燃燒的影響077
3.3.1我國燃煤現狀及展望077
3.3.2燃煤催化燃燒的催化機理077
3.3.3稀土元素對燃煤催化燃燒的影響078
參考文獻079

第4章稀土材料在汽車尾氣催化凈化中的應用/082
4.1汽車尾氣簡介082
4.1.1汽車尾氣主要成分及其危害083
4.1.2汽車尾氣處理辦法085
4.2汽車尾氣處理之三效催化劑086
4.2.1催化劑組成086
4.2.2催化反應機理091
4.2.3三效催化劑的基本特性及存在的問題092
4.3稀土元素在三效催化劑中的作用093
4.3.1稀土元素在活性組分中的作用094
4.3.2稀土元素對涂層的影響095
4.3.3稀土元素在助劑中的作用095
參考文獻100

第5章稀土材料在工業(yè)廢氣凈化中的應用/103
5.1工業(yè)廢氣簡介103
5.1.1工業(yè)廢氣的來源103
5.1.2工業(yè)廢氣的分類及危害104
5.2常見工業(yè)廢氣處理辦法110
5.2.1廢氣收集與輸送排放系統(tǒng)111
5.2.2廢氣處理的原理及方法111
5.2.3主要污染物處理技術113
5.3稀土催化在揮發(fā)性有機化合物催化燃燒中的應用124
5.3.1稀土氧化物作為催化劑助劑125
5.3.2稀土氧化物作為催化劑載體126
5.3.3稀土氧化物作為催化劑活性組分127
5.4稀土催化在煙氣同時脫硫脫硝中的應用129
5.5稀土催化在煙氣脫硫中的應用132
5.6稀土催化在低溫NH3-SCR脫硝中的應用134
5.6.1二氧化鈰作為表面負載組分136
5.6.2二氧化鈰作為純載體137
5.6.3鈰基多元復合氧化物催化劑137
5.6.4稀土基催化劑的抗中毒性研究139
5.7稀土催化材料在工業(yè)廢氣中應用總結143
參考文獻145

第6章稀土材料在光催化反應中的應用/150
6.1光催化反應過程150
6.2光催化反應的應用155
6.2.1光催化分解水155
6.2.2光催化降解有機廢棄污染物157
6.2.3光催化CO2還原反應160
6.2.4光催化揮發(fā)性有機化合物處理162
6.3含稀土的光催化劑164
6.3.1稀土摻雜光催化劑164
6.3.2稀土化合物光催化劑178
6.3.3稀土復合光催化劑180
參考文獻186

第7章稀土材料在電催化反應中的應用/190
7.1引言190
7.2稀土及含稀土電催化劑191
7.3含稀土電催化劑在析氫反應中的應用192
7.3.1稀土合金在析氫反應中的應用193
7.3.2含Ce或CeO2的電催化劑在析氫反應中的應用194
7.3.3含稀土鈣鈦礦電催化劑在析氫反應中的應用195
7.3.4其他含稀土電催化劑在析氫反應中的應用196
7.4含稀土電催化劑在析氧反應中的應用197
7.4.1鈰摻雜電催化劑在析氧反應中的應用198
7.4.2與CeO2復合的電催化劑在析氧反應中的應用199
7.4.3含稀土鈣鈦礦電催化劑在析氧反應中的應用200
7.5含稀土電催化劑在氧還原反應中的應用201
7.5.1稀土與鉑的合金電催化劑在氧還原反應中的應用202
7.5.2CeO2促進的貴金屬電催化劑在氧還原反應中的應用203
7.5.3CeO2促進的非貴金屬電催化劑在氧還原反應中的應用203
7.5.4鈰基催化劑在氧還原反應中的應用204
7.5.5含稀土鈣鈦礦電催化劑在氧還原反應中的應用205
7.6含稀土電催化劑在甲醇氧化中的應用205
7.7含稀土電催化劑在其他電化學反應中的應用209
7.8總結210
參考文獻212

附錄常用分析方法符號與縮略語/219