钙钛矿催化剂催化低浓度甲烷燃烧研究进展
竹涛1
王美丹2
苑博2
张学里2
张馨月2
黄钰欢2
李辰2
徐旭东3
孙倩3
1.中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院,北京 100083;河南省瓦斯地质与瓦斯治理重点实验室—省部共建国家重点实验室培育基地,河南焦作 4540002.中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院,北京 1000833.山西格盟中美清洁能源研发中心有限公司,山西太原 030000
摘要：煤矿瓦斯是煤矿的伴生气,主要成分是甲烷,大量排放到大气中引起了全球气候变暖等生态问题,因此煤矿乏风瓦斯的减排对于达成双碳目标至关重要.催化燃烧法是一种很有前途的甲烷减排的方法,其关键在于开发低成本、高催化活性的催化剂.近年来,钙钛矿氧化物由于成分灵活、结构特殊、较低的成本以及催化性能的可调控性等优点在甲烷催化燃烧领域受到极大的关注.在钙钛矿催化剂处理低浓度甲烷的工业应用中,存在催化性能低和硫中毒等问题,阻碍了钙钛矿氧化物催化甲烷燃烧体系的进一步发展.介绍了钙钛矿催化剂的可调控结构和合成方法,归纳了钙钛矿催化剂上的甲烷催化燃烧机理,分析了硫的存在导致钙钛矿失活的原因,重点阐述了钙钛矿催化剂提高催化活性以及耐硫性能的设计方法.分析发现:通过优化制备条件、进行元素掺杂、酸性溶液处理、构建多孔新型钙钛矿等方法的应用,可使钙钛矿的表面活性位点与氧空位的数量增加,同时提高活性组分在催化剂表面的分散程度,进而提高催化活性.最后对钙钛矿催化剂催化甲烷燃烧未来设计方向进行了展望.
关键词：甲烷催化燃烧钙钛矿煤矿乏风瓦斯催化活性氧化物硫化物
分类号：TQ426(试剂与纯化学品的生产)O643.36(物理化学（理论化学）、化学物理学)
资助基金：中央引导地方科技发展资金资助项目(YDZJSX20231A069)河南省瓦斯地质与瓦斯治理重点实验室-省部共建国家重点实验室培育基地开放基金资助项目(WS2022B10)
论文发表日期：2025-02-28
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：17( 63-79 )
英文信息