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稀土尾矿泡沫陶瓷用于催化低浓度甲烷燃烧

赵然  田子晨  赵增武  武文斐  
【摘要】:为了探究白云鄂博尾矿中甲烷催化燃烧机理,采用有机泡沫浸渍法成功制备出泡沫陶瓷材料,以聚氨酯海绵为模板,稀土尾矿和添加剂(羧甲基纤维素、十二烷基苯磺酸钠、硅溶胶等)为浆料,玻璃板挤压成型并950℃烧结可制得泡沫陶瓷催化剂;利用XRD、SEM、H_2-TPR、XPS等测试手段,研究泡沫陶瓷的形貌、价态及氧化还原等物理化学性质。研究结果表明,与粉末状的原矿相比,制备成多孔陶瓷结构的催化剂起燃温度(T_(10))和完全转化温度(T_(90))分别为478.1℃和710.1℃,催化活性高于稀土原尾矿和950℃焙烧尾矿,因为焙烧成型的催化剂形成磷灰石相和硅酸盐相,且表面和内部产生很多孔,比表面积较大;XPS显示泡沫陶瓷氧空位浓度和表面吸附氧的浓度较高,所以表现出较高的催化活性。所制备的泡沫陶瓷制造工艺简单且制备成本低,为白云鄂博稀土尾矿二次资源绿色再利用提供一条可行的途径。

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