类钙钛矿型La1.6Ba0.4MO4-δ(M=Co,Ni,Cu)复合氧化物催化分解NO性能的研究

采用柠檬酸络合爆炸法合成了La1.6Ba0.4MO4-δ(M=Co,N,iCu)系列类钙钛矿型复合氧化物催化剂,通过XRD、H2-TPR等分析方法表征了其物相及氧化还原能力,并考察了该系列催化剂催化分解NO的活性.结果表明:Ba的掺杂对于不同过渡金属的氧化还原能力的影响程度各不相同,但都提高了过渡金属的氧化还原能力,从而提高了样品的催化活性,其中1123K时以Ni基类钙钛矿型的复合氧化物直接分解NO的催化活性相对最高,NO分解率达88%.     

汽车排气净化催化剂的研究

采用蜂窝状陶瓷作催化剂载体,制成含稀土、过渡金属组分,并具有钙钛矿型结构的汽车排气净化催化剂,对制成的CY-1催化剂在实验室进行模拟汽车尾气活性评价,确认该催化剂具有优良的CO氧化活性,起燃温度t_(50％)为200℃,并具有一定的NO还原活性,327℃时NO还原率为70.4％。该催化剂能耐12000h~(-1)的空速,耐800℃的热冲击,另外该催化剂经预还原处理后能较大地改善它的CO氧化活性。     

La_(1-x)Cu_xNiO_3复合氧化物的制备及其催化性能研究

采用溶胶-凝胶法研制La1-xCuxNiO3复合氧化物系列催化剂,考察该系列催化剂对NO和CO的催化转化性能,并借助X-射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)等方法研究催化剂的活性与结构的关系.结果表明,所制得的La1-xCuxNiO3复合氧化物催化剂都具有钙钛矿型结构,其中La0.8Cu0.2NiO3复合氧化物的颗粒较小,粒径较为均一,从而催化性能更好,对于NO的还原和CO的氧化都具有良好的催化活性,能使NO和CO的转化率分别高达96.3%和90.5%.     

过渡金属氧化物催化CO还原SO2反应的机理

采用热重分析、差热分析和光电子能谱对有代表性的Fe、Co和Mo等7种过渡金属催化剂进行表征，研究了CO还原SO，的反应机理和催化荆的催化作用机理及相关的影响因素．结果表明，活性组分不同、负载量相同的催化剂在进行催化反应后表面组成差异较大，S元素的表面分布状态与金属元素密切相关，催化剂表面上金属元素越多，其相应S含量也越高；金属氧化物的硫化路径是先还原后硫化，易于还原的物质更易于硫化；催化活性与空定分数机、金属硫化物键能和金属元素的电负性有关，仅从过渡金属的空穴分数机或各金属硫化物的键能参数难以获得各金属催化剂的催化活性规律，实验表明各金属离子的电负性参数与其催化活性之间存在相关规律．     

La2O3—Ni／MgAl2O4催化剂的抗积炭性能研究

采用脉冲反应和程序升温氧化反应考察了Ni/MgAl2O4和La2O3-Ni/MgAl2O4催化剂上CO歧化和甲烷催化分解的程度。结果表明,在相同处理条件下,Ni/MgAl2O4催化上CO的歧化程度远高于La2O3-Ni/MgAl2O4催化剂,Ni/MgAl2O4催化剂上甲烷分解产生的积炭量是La2O3-Ni/MgAl2O4催化剂上的4．28倍。利用甲烷处理La2O3-Ni/MgAl2O4催化上,其X光电子能谱（XPS）的C1s谱中的NixC的结合能比Ni/MgAl2O4催化剂高。这证实了催化上中较高正价态镧的存在,使得还原态催化剂的金属镍表面电子向镧上迁移;还原态金属粒子电子浓度降低,使得催化剂上CO歧化和甲烷分解反应的速率降低,从而使催化剂表现出较强的抗积炭能力。     

La2O3-Ni/MgAl2O4催化剂的抗积炭性能研究

采用脉冲反应和程序升温氧化反应考察了Ni/MgAl2O4和La2O3-Ni/MgAl2O4催化剂上CD歧化和甲烷催化分解的程度.结果表明,在相同处理条件下,Ni/MgAl2O4催化剂上CD的歧化程度远高于La2O3-Ni/MgAl2O4催化剂,Ni/MgAl2O4催化剂上甲烷分解产生的积炭量是La2O3-Ni/MgAl2O4催化剂上的4.28倍.利用甲烷处理La2O3-Ni/MgAl2O4催化剂后,其X光电子能谱(XPS)的C1s谱中NixC的结合能比Ni/MgAl2O4催化剂高.这证实了催化剂中较高正价态镧的存在,使得还原态催化剂的金属镍表面电子向镧上迁移;还原态金属粒子电子浓度降低,使得催化剂上CO歧化和甲烷分解反应的速率降低,从而使催化剂表现出较强的抗积炭能力.     

Mo-V-Co-O催化剂的丙烷氧化脱氢性能研究

考察Mo2V1M0．5Ox(M=Co，Zr，Nb，Bi，Ni，Fe，Mn，Al，Sb，P，Nd，Te)系列催化剂的丙烷氧化脱氢性能，其中，添加Co的催化剂表现出较好的催化活性和丙烯选择性．对催化剂的BET，XRD，H2-TPR和NH3-TPD表征结果表明，Co元素的添加，改变了催化剂的物相组成，氧化还原性和酸碱性质，从而提高了Mo2V1Co0．5Ox催化剂的丙烷氧化脱氢性能．     

基于3d过渡金属的氧电极材料研究进展

氧还原催化剂及缓慢的阴极氧还原动力学是制约低温燃料电池商业化的关键瓶颈因素之一.非贵金属氧还原催化剂是近年来低温燃料电池最受关注的研究热点之一.在简要介绍燃料电池及氧还原反应机理的基础上,详细地综述了近年来低温燃料电池用3d过渡金属基氧还原催化剂的主要研究进展,包括过渡金属大环化合物、过渡金属-氮/碳类化合物、过渡金属硫族化合物和过渡金属氧化物,总结了提高催化活性和稳定性、降低催化剂制备成本以及催化剂制备工艺等方面所取得的研究结果,并指出了各类催化剂目前尚待解决的问题和发展方向.     

LaNi0.5M0.5Al11O19＋δ催化剂上CH4和CO2重整反应的研究

在LaNi0.5M0.5Al11O19 δ的基础上,制备了一系列磁铅石型复合氧化物LaNi0.5M0.5Al11O19 δ（M＝Mn,Fe,Cu,Co)催化剂,并用XRD和TPR对其结构和性能进行了表征。结果表明,不同M原子均可同晶取代Ni原子进入催化剂晶格内部系列催化剂均具有相同的晶体结构和相似的还原稳定性,在CO2重整CH4制合成反应过程中,还原态复合氧化物LaNi0.5M0.5Al11O19 δ表现出良好的催化活性和稳定性,并且与还原态复合氧化物LaNi0.5M0.5Al11O19 δ催化活性相当。在相同的反应条件下,催化活性并没有因为催化剂中Ni量的减少而降低,由此推测,对于此反应来说,仅仅只是一部分的Ni起作用。     

LaNi_(0.5)M_(0.5)Al_(11)O_(19+δ)催化剂上CH_4和CO_2重整反应的研究

在LaNiAl11O19+δ的基础上 ,制备了一系列磁铅石型复合氧化物LaNi0 .5M0 .5Al11O19+δ(M =Mn ,Fe ,Cu ,Co)催化剂 ,并用XRD和TPR对其结构和性能进行了表征 .结果表明 ,不同M原子均可同晶取代Ni原子进入催化剂晶格内部 ,此系列催化剂均具有相同的晶体结构和相似的还原稳定性 .在CO2 重整CH4 制合成气反应过程中 ,还原态复合氧化物LaNi0 .5Co0 .5Al11O19+δ表现出良好的催化活性和稳定性 ,并且与还原态复合氧化物LaNiAl11O19+δ催化活性相当 .在相同的反应条件下 ,催化活性并没有因为催化剂中Ni量的减少而降低 ,由此推测 ,对于此反应来说 ,仅仅只是一部分的Ni起作用     

La0.7K0.3Co0.5Fe0.5O3在SO2气氛下对柴油车尾气中NO去除性能的研究

本文采用柠檬酸络合法制备钙钛矿型催化剂La0.7K0.3Co0.5Fe0.5O3,通过固定床反应器对催化剂进行活性测试,考察钙钛矿型催化剂La0.7K0.3Co0.5Fe0.5O3在SO2气氛下对柴油车尾气中NO的去除性能,并利用BET、XRD、FT-IR、SEM等手段对反应前后的催化剂进行表征。结果表明：钙钛矿型催化剂La0.7K0.3Co0.5Fe0.5O3对NO有较高的催化活性,并且由于金属Fe的掺杂,提高了催化剂的抗硫性能。当SO2浓度不高于0.05%时,催化剂表现出较好的抗硫性能;当SO2浓度大于0.05%时,催化剂对 NO的催化活性明显下降。FT-IR、SEM等表征说明,在低硫浓度下,金属Fe的掺杂可以有效阻碍硫酸盐物种的生成和累积,但在深度硫化后,催化剂的活性仍会受到一定的影响。     

水滑石基Ni(Mn,Cu)Fe复合氧化物的制备及其低温NH_3-SCR应用

为了提升NiFe复合氧化物(NiFe-LDO)催化剂的低温脱硝性能,采用尿素水热分解法将过渡金属Mn和Cu原位引进NiFe类水滑石(NiFe-LDH)层板,借助Ni(Mn, Cu)Fe类水滑石(Ni(Mn, Cu)Fe-LDH)经500℃焙烧衍生构筑Ni(Mn, Cu)Fe复合氧化物(Ni(Mn, Cu)Fe-LDO)催化剂,考察协同功能组分Mn和Cu原位引入NiFe-LDH对衍生构筑复合氧化物催化剂低温脱硝性能的影响。研究结果表明:经Mn和Cu掺杂衍生构筑的Ni(Mn, Cu)Fe-LDO催化剂呈现出更好的低温脱硝性能,NiCuFe-LDO催化剂在210～360℃时,NO转化率均超过90%,N2选择性可达95%以上;而NiMnFe-LDO催化剂在150℃时NO转化率可达90%,180℃时NO转化率接近99%,150～360℃活性温窗范围内催化剂的N2选择性均可以稳定在96%以上,同时,其还呈现较好的高空速适应性和较强的抗水抗硫性能;Mn和Cu的引入不同程度地优化了Ni(Mn,Cu)Fe-LDO催化剂的氧化还原性和酸碱性,这是因为Ni3+和Mn3+间的电子转移加速了催化剂表面氧化还原循环,导致NiMnFe-LDO具有更优异的低温NH3-SCR性能。     

溶胶-凝胶法制备CuMn2O4催化剂及性能研究

采用溶胶-凝胶技术,在不同络合剂体系中制备CuMn2O4催化剂,用XRD、BET法、TPR、二甲苯完全氧化等手段研究了催化剂的晶相、还原性能及催化活性.结果表明加入络合剂对提高催化剂比表面积,降低晶粒尺寸至纳米量级有明显作用,对二甲苯的催化氧化表现出优良的反应活性.     

颗粒尺寸效应对碳纳米管负载镍氨分解制氢催化性能影响

采用超声浸渍法制备出不同Ni担载量的Ni/CNTs催化剂,并以其进行氨分解反应测试制氢性能.实验结果表明:催化剂的活性先随着担载量的升高而增大,当Ni含量为5%时,催化活性达到最高(氨转化率为90.5%).其后,活性则随Ni担载量升高而大幅下降.为了研究其影响机理,对催化剂采用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、程序升温还原(H2-TPR)等表征技术进行了表征.实验结果表明,在各催化剂表面Ni金属颗粒都均匀地负载在碳管表面,但随着担载量的升高,催化剂颗粒尺寸也随之增大,特别在高担载量下,催化剂表面Ni颗粒的粒径迅速增大和出现一定团聚,导致催化活性明显下降.     

共融盐Cs_2SO_4·V_2O_5催化剂上碳烟颗粒的催化氧化

采用软化学法合成了一系列Cs2SO4与V2O5不同摩尔比、具有低共熔点的Cs2SO4.V2O5共融盐,在热分析仪上确定了其共熔点,通过程序升温氧化实验考察了该共融盐催化剂在碳烟颗粒消除中的催化性能,重点研究了催化剂与碳烟颗粒间的接触模式,以及NO,SO2对催化剂性能的影响.结果表明:当Cs2SO4与V2O5的摩尔比为0.55∶0.45时,Cs2SO4.V2O5共融盐具有最低共熔点,其与碳烟颗粒在接近真实使用情况的松散接触时具有最优的催化活性.该共融盐对碳烟颗粒氧化所表现的高催化活性,是由于在反应条件下碳烟颗粒在催化剂表面被充分润湿而提高了两者的接触程度所致.在反应气氛中,加入NO对该共融盐催化剂的活性没有影响;添加少量SO2会导致其催化活性降低,但与其他碳烟颗粒氧化催化剂相比,该共融盐催化剂表现出最优的抗硫中毒能力.     

La_(0.7)K_(0.3)Co_(0.5)Fe_(0.5)O_3在SO_2气氛下对柴油车尾气中NO的去除性能

采用柠檬酸络合法制备钙钛矿型催化剂La_(0.7)K_(0.3)Co_(0.5)Fe_(0.5)O_3,通过固定床反应器对催化剂进行活性测试,考察钙钛矿型催化剂La_(0.7)K_(0.3)Co_(0.5)Fe_(0.5)O_3在SO_2气氛下对柴油车尾气中NO的去除性能;并利用BET、XRD、FT-IR、SEM等手段对反应前后的催化剂进行表征。结果表明:钙钛矿型催化剂La_(0.7)K_(0.3)Co_(0.5)Fe_(0.5)O_3对NO有较高的催化活性;并且由于金属Fe的掺杂,提高了催化剂的抗硫性能。当SO_2浓度不高于0.05%时,催化剂表现出较好的抗硫性能;当SO_2浓度大于0.05%时,催化剂对NO的催化活性明显下降。FT-IR、SEM等表征说明,在低硫浓度下,金属Fe的掺杂可以有效阻碍硫酸盐物种的生成和累积;但在深度硫化后,催化剂的活性仍会受到一定的影响。     

负载Pt催化剂在卤代硝基苯氢化反应中的催化性能研究

考察了常压、303K反应条件下，γ—Al2O3、TiO2和ZrO2上负载的铂催化剂在卤代硝基苯的氢化反应中的催化性能，同时考察了过渡金属(Cr，Mn，Fe，Co，Ni和Cu)改性Pt/ZrO2的催化性能．不同负载的铂催化剂加氢活性次序为：Pt／TiO2＞Pt／γ—Al2O3＞Pt/ZrO2，相应的对氯苯胺(p—CAN)选择性次序为：Pt／TiO2＞Pt／ZrO2＞Pt／γ—Al2O3．KBH4处理过的催化剂显示了较高的催化活性．Mn、Fe和Co的引入同时提高了Pt／ZrO2催化剂的催化活性和p—CAN选择性．PtNi／ZrO2催化剂随着Ni含量的增加，催化活性降低，但产物p—CAN的选择性都超过99％．     

可溶性后过渡金属盐催化分解H2O2活性研究

研究了第一系列可溶性后过渡金属盐对 H2 O2 分解反应的影响。结果表明 ,2 5℃时可溶性后过渡金属盐中 ,铜 ( )盐的催化活性最高 ;其催化活性与所含阴离子种类有关 ,不同可溶性铜( )盐的活性高低次序为 Cu( Ac) 2 ·H2 O>Cu SO4· 5 H2 O>Cu Cl2 · 2 H2 O>Cu( NO3 ) 2 · 3H2 O·3H2 O。文中对其催化机理进行了分析。     

Cu-Ce-Support(γ-Al2O3、TiO2、Al-Zr-O)催化剂的制备表征及其在"NO+CO→N2+CO2"反应中的性能

采用XRD、TPR等表征手段考察了助剂CeO2对催化剂Cu-Ce-Al,Cu-Ce-Ti和Cu-Ce-Al-Zr-O中表面活性物种CuO的分散行为和氧化还原性质的影响,并且测试了催化剂在"NO CO→N2 CO2"反应中的活性.结果表明,活性组分CuO的分散容量以及氧化还原行为与助剂CeO2的负载量密切相关,而CeO2的引入对催化活性的影响随体系不同而异.结合"嵌入模型"的基本观点对实验结果进行了讨论.     

CaH2修饰的M-ZSM-5上C2H4选择还原NO活性研究

研究了由CaH2修饰的M—ZSM-5（M=Mn、Fe、Ni、Ag、Cu、Co）分子筛催化剂上C2H4选择还原NO的活性．实验发现CaH2的加入使Mn-ZSM-5等催化剂上C2H4选择还原NO的活性有所提高。其中Mn—ZSM-5／10％CaH2上NO转化率提高幅度最大，400℃，提高了40％，XRD谱图表明在Mn-ZSM-5／10?H2上，钙不仅与分子筛中硅及氧反应，而且也与活性组分锰反应生成了新的化合物，TG曲线表明了生成这些化合物的温度范围。