粉煤灰在催化合成领域中的再生应用

粉煤灰在催化合成领域中的再生应用

    粉煤灰具有SiO2和Al2O3含量高、多孔性、比表面积大等特点，在催化领域具有较大应用潜力。目前，粉煤灰在催化领域中应用主要集中在3个方面：①作为催化剂载体用于负载活性相；②作为催化剂直接应用于催化反应中；③用来合成具有催化性能的沸石。

    以粉煤灰为原料制备催化材料具有工艺简单、原料易得、成本低廉并能重复使用等优点，不仅有利于减少环境污染，还能使粉煤灰达到高值化利用的目的，实现变废为宝，为粉煤灰再生和高价值利用开拓了新的方法和途径。但由于粉煤灰的来源不同，在其再生和高价值利用过程中仍存在成分复杂、性质不稳定、含有重金属元素导致环境二次污染等难题。因此，需要进一步研究粉煤灰中有毒有害杂质元素的预处理技术，提高其所制备材料的催化性能，减少环境二次污染。

    Xuan等将蒸汽干燥的粉煤灰经硝酸活化后，作为一种重要的环境友好型选择性催化剂，用于NH3还原NOx的工艺过程中，降低NOx的排放量，研究结果表明，在低于350℃条件下使用粉煤灰制备的催化剂，NOx的转化率达到95%；此外，粉煤灰的预处理工艺可显著影响其比表面积、酸碱性等性质，从而影响所制备催化剂的活性。Li等将负载Ru的粉煤灰经热处理、酸处理以及两者组合处理后，应用于NH3分解过程中，并对比分析其催化还原NOx的效果。结果表明，热处理能增加催化剂活性、提高活性成分Ru的表面负荷、吸附NH3能力增强且酸性较小，使NOx的转化率得到极大提高。
    Wang等以粉煤灰为载体，用酸或碱预处理后制备镍系催化剂，并将其应用于CO2和甲烷催化重整合成天然气的反应中，结果表明，用CaO预处理后所获催化剂的活性最高。商丹红等以粉煤灰为载体，制备Fe/粉煤灰负载型催化剂，并利用其催化氧化降解活性黄染料废水。
    Ojha等利用粉煤灰合成沸石催化剂用于苯酚和叔丁醇之间的烷基化反应中，并与传统型沸石催化剂进行对比，认为粉煤灰合成沸石催化剂的活性仅次于具有最强活性的Hβ沸石，且在苯酚烷基化反应中其活性强于13X沸石。Kumar等利用粉煤灰制备了Y型沸石，并将其用于异丙基苯的裂化反应中，粉煤灰中的大部分Si和Al均可有效地转换成Y型沸石，且合成的Y型沸石具有良好的催化裂化活性。此外，粉煤灰制备的沸石和无定形的硅铝催化剂可用于催化活化废塑料的热解。

（转自：中国粉煤灰产业联盟）