复合结晶银催化剂的制备及催化性能

应用超声波电解法制备了La2O3/Ag复合银催化剂.利用SEM,XRD等手段对负载不同氧化镧含量的催化剂研究结果表明:电解过程中嵌入少量氧化镧,结晶银的晶体结构得到保持,催化剂的抗烧结性能得到显著提高.以丙二醇选择性催化氧化为反应体系,比较了1%La2O3/Ag复合结晶银和工业结晶银催化剂的催化活性和稳定性,实验结果表明:复合结晶银催化剂的低温氧化活性受到部分抑制,但是催化剂稳定性和反应选择性得到显著提高.     

双金属催化剂PtRh@Pt5/C的制备、表征及其在甲醇电化学氧化中的催化性能研究

以Pt5/C为基底,采用强迫沉积法得到Rh0.5@Pt5/C、Pt0.1Rh0.5@Pt5/C和Pt0.1Rh0.5Pt0.1@Pt5/C三种不同结构的沉积层,在400℃下焙烧4 h后制得了表面组成不同的PtRh@Pt5/C双金属催化剂.通过循环伏安法(CV)和X-射线衍射(XRD)对基底Pt5/C和催化剂进行了表征,并研究了他们在甲醇电化学氧化中的催化性能.结果表明,PtRh@Pt5/C双金属催化剂的催化活性和抗CO中毒能力明显优于基底Pt5/C,且表面组成对催化剂的活性影响很大,其中以"三明治"式沉积层焙烧后制得的催化剂(Pt0.1Rh0.5Pt0.1@Pt5/C)形成了微晶或非晶态的PtRh表面合金,对甲醇氧化的催化效果最好,甲醇在其表面氧化的峰电流密度提高了90%以上,氧化电势也降低了约30 mV.     

电解负载法制备Pt/Al2O3/Al催化剂

以铝板阳极氧化生成的多孔质氧化膜为载体,采用电解负载法将铂负载在载体上,制得挥发性有机物催化燃烧的催化剂.从催化剂的负载量和催化活性出发,对电解负载的实验条件进行了探讨.研究结果表明,低浓度、低电流密度及较短的电解负载时间是较适宜的催化剂制备条件.实验还表明,利用电解负载法负载的催化组分在催化剂中分布均匀.     

醋酸溶液中Pd/C催化瓦斯选择氧化制甲醇

为有效利用瓦斯资源,研究了瓦斯选择氧化制甲醇的反应条件及机理.以PdCl2为前驱体,采用浸渍法制备了Pd/C催化剂,进而对醋酸水溶液中Pd/C催化瓦斯选择氧化制甲醇的反应条件进行了实验研究,结果表明,目标产物甲醇生成量与催化剂添加量、对苯醌用量、溶剂中CH3COOH与H2O的混合比例、反应温度和反应时间正相关.采用3%Pd/C为催化剂时,在3%Pd/C添加量2g、对苯醌用量1000μmol、CH3COOH与H2O体积比4:1、反应温度130℃、反应时间3h条件下,甲醇的生成量为1960μmol.此外,利用瓦斯选择氧化实验和XRD谱图表征技术研究了Pd/C催化剂循环使用对瓦斯氧化制甲醇的影响.分析实验结果,认为Pd/C在醋酸溶液中催化瓦斯选择氧化制甲醇反应,既遵循亲电取代机理,又遵循活性氧物种氧化机理.     

瓦斯液相催化氧化制甲醇实验研究

以瓦斯为原料制备甲醇的实验研究,可以充分利用瓦斯资源。采用苯酐-尿素法制备了酞菁铜/分子筛复合物CuPc/Y,进一步将金属钯担栽在CuPc/Y上制备了0.5%Pd-CuPc/Y复合物。以0.5%Pd-CuPc/Y为催化剂、醋酸水溶液为溶剂进行了瓦斯液相催化氧化制甲醇的实验研究。结果表明:甲醇的生成量与反应压力、反应温度、催化剂用量、溶剂的酸度、反应时间存在正相关关系,与对苯醌添加量总体上也遵循正相关规律。在瓦斯初始反应压力4 MPa、催化剂用量2 g、溶剂中CH_3COOH与H_2O体积比4:1、对苯醌用量1 000μmol、反应时间3 h、反应温度130℃的条件下,甲醇的生成量为2 754μmol。分析瓦斯液相催化氧化制甲醇的反应机理,认为0.5%Pd-CuPc/Y在醋酸溶液中催化瓦斯选择氧化制甲醇反应同时遵循亲电取代机理和活性氧物种氧化机理。     

电解负载法制备Pt/Al2O3/Al催化剂

以铝板阳极氧化生成的多孔质氧化膜为载体，采用电解负载法将铂负载在载体上，制得挥发性有机物催化燃烧的催化剂。从催化剂的负载量和催化活性出发，对电解负载的实验条件进行了探讨。研究结果表明，低浓度、低电流密度及较短的电解负载时间是较适宜的催化剂制备条件。实验还表明，利用电解负载法负载的催化组分在催化剂中分布均匀。     

TiO_2/AC催化臭氧降解造纸废水

采用溶胶-凝胶法制备活性炭(AC)负载TiO_2的TiO_2/AC催化剂。通过场发射扫描电子显微镜(FESEM)、N_2吸附比表面积(BET)仪、X线衍射仪(XRD)对催化剂进行表征。将制得的TiO_2/AC催化剂用于催化臭氧降解造纸废水实验,考察催化剂的催化性能、重复使用性及反应前后表面性质变化,并分析造纸废水降解产物。结果表明:TiO_2均匀负载在活性炭的表面上及孔道内,500℃煅烧的催化剂为锐钛矿与金红石的混合晶型;催化臭氧反应60 min,造纸废水色度和化学需氧量(COD)去除率分别为96.8%和60.4%,比单独臭氧降解分别提高1.8%和9.9%;造纸废水成分主要为酯类、烷烃类等,经催化臭氧化反应后,大分子物质降解产生了一些小分子。     

甲烷催化部分氧化制合成气反应机理

甲烷催化部分氧化制合成气在负载型金属催化上的反应机理目前仍然存在争议。一种观点认为,甲烷先与氧气燃烧生成水和二氧化碳,在燃烧过程中氧气完全消耗,剩余的甲 烷再与水和二氧化碳进行重整反应生成氢气和一氧化碳,即燃烧－重整机理;另一种观点认为,甲烷直接在催化剂上分解生成氢气和表面碳物种、表面碳再与表面氧反应生成一氧化碳,即直接氧化机理。对复合氧化物催化剂上的反应机理,一致认为甲烷与氧气在催化剂表面上先形成氧化物,氧化物再分解生成氢气和一氧化碳。对有关甲烷催化部分氧化制合成气反应机理的不同观点进行了介绍,并结合作者在Ni/Al2O3催化剂方面的研究结果,对负载型镍催化剂上的反应机理进行了讨论。     

稀土镍复合氧化物催化氧化甲烷制合成气

用固定床流动反应装置研究了ＬａＮｉＯ３，Ｌａ２ＮｉＯ４和ＬａＳｒＮｉＯ４等Ｎｉ基稀土类钙钛石型复合氧化物上甲烷催化部分氧化制合气的反应性能，并运用Ｘ射线衍射ＸＲＤ和Ｘ光电子能谱ＸＰＳ等表征了反应前后催化剂的晶相结构和表面性质，结果发现稀土镍复合物催化剂本身对甲烷部分氧化反应催化活生不高，但对甲烷彻底氧化有较高活性，在反应过程中复合氧化物分解成稀土氧化物和金属Ｎｉ金属Ｎｉ是部分氧化的活性中心。     

甲烷催化部分氧化制合成气反应机理

甲烷催化部分氧化制合成气在负载型金属催化剂上的反应机理目前仍然存在争议。一种观点认为 ,甲烷先与氧气燃烧生成水和二氧化碳 ,在燃烧过程中氧气完全消耗 ,剩余的甲烷再与水和二氧化碳进行重整反应生成氢气和一氧化碳 ,即燃烧重整机理 ;另一种观点认为 ,甲烷直接在催化剂上分解生成氢气和表面碳物种 ,表面碳再与表面氧反应生成一氧化碳 ,即直接氧化机理。对复合氧化物催化剂上的反应机理 ,一致认为甲烷与氧气在催化剂表面上先形成氧化物 ,氧化物再分解生成氢气和一氧化碳。对有关甲烷催化部分氧化制合成气反应机理的不同观点进行了介绍 ,并结合作者在Ni/Al2 O3 催化剂方面的研究结果 ,对负载型镍催化剂上的反应机理进行了讨论     

Fe/AC催化剂对苯酚模拟废水的催化湿式氧化

采用浸渍法制备了Fe/AC(活性炭)系列催化剂;用苯酚的湿式催化氧化作为模型反应,研究了催化剂的催化性能.结果表明,在pH=3.0,常压和90℃的反应条件下,Fe(5%)/AC催化剂具有相对较优的对苯酚废水的催化氧化活性,该催化剂对苯酚模拟废水的化学需氧量(COD)去除率约为70%.通过催化剂表征,表明该催化剂活性与其表面性质存在一定的关系.     

Ru/Ptmesh、PtRhRu/Ptmesh的制备及其在甲醇电化学氧化中的性能研究

文章采用强迫沉积法在Ptmesh上沉积单金属Ru和三金属Rh、Ru、Pt制得了金薄膜催化剂,分别记为Ru/Ptmesh、Pt/Rh Ru Pt/Ptmesh.通过循环伏安法(CV)对催化剂进行了表征,并以甲醇氧化为探针反应,研究了金属薄膜催化剂的电催化活性.结果表明,随着Ru沉积量的增加,甲醇在Run/Ptmesh表面上的氧化峰电流逐渐减小,氧化峰电势不断负移;对于三金属薄膜催化剂,甲醇氧化峰电流随Ru沉积量的增加先增大后减小,而随Rh沉积量的增加,甲醇氧化电流却逐渐减小,氧化峰电势随Rh、Ru加入量的增加也发生了很大的变化.其中,Pt2/Rh1 Ru2 Pt1/Ptmesh金属薄膜催化剂表现出最高的表面催化活性,甲醇的氧化峰电势负移约90 mV,氧化峰电流密度为Ptmesh峰电流密度的2.8倍,说明PtRuRh三元金属催化剂具有很好的应用前景.     

甲醇在Pt-Co(111)/C表面吸附和分解的量子化学研究

采用密度泛函理论和周期平板模型相结合的方法,对CH3OH分子在Pt-Co(111)/C表面top、fcc、hcp和bridge位的9种吸附模型进行了构型优化、能量计算,结果表明fcc-Pt2Co位是较有利的吸附位.Co掺杂后整个体系的态密度略向低能方向移动,费米能级的位置发生了右移导带增宽,表明掺杂后的Pt/C具有更强的氧化能力.考虑催化剂抗中毒性能时发现:CO在Pt-Co(111)/C表面的吸附能比相应各位置上甲醇的吸附能均要低,说明Pt-Co(111)/C确实具有较好的抗CO中毒化能力;甲醇在Pt-Co(111)/C表面的解离过程也发现:该催化剂使得甲醇催化氧化反应的进行比在气相中断裂H—O键所需要的能量降低了296.0 kJ/mol,说明在Pt-Co(111)/C面反应较容易发生,因此碳负载Pt-Co合金是催化氧化甲醇较好的催化剂.     

分子铜配合物有效驱动电化学水氧化反应

发展高效、稳定的水氧化催化剂对于水分解制氢具有重要的意义.本文成功合成了一种分子水氧化催化剂[Cu(TPA)Cl]Cl,该催化剂在强碱性条件下具有电催化水氧化活性.以玻璃碳作为工作电极时,该催化剂在pH=1 2的磷酸缓冲溶液中的催化水氧化反应峰电流最高可达670μA,过电位仅为0.48 V.此外,[Cu(TPA)Cl]Cl能长时间稳定地催化水氧化反应.控制电位电解实验表明,催化剂在长达6 h的电解过程中电流强度保持稳定.     

钴离子交换SAPO-5分子筛催化空气氧化苯甲醇制苯甲醛

探索过渡金属离子交换分子筛催化空气氧化苯甲醇制苯甲醛的绿色、多相催化反应体系.研究结果表明,CoSAPO-5在催化空气氧化苯甲醇制苯甲醛的反应中表现出优异的催化活性,苯甲醇的转化率为82.5%,苯甲醛的选择性为64.3%.循环使用实验表明此催化剂是稳定的、可多次重复使用的多相催化剂.     

钛硅分子筛/H 2O 2体系催化汽油氧化脱硫

在钛硅分子筛/H2O2催化氧化体系下,研究了在固定床反应器上低温常压下真实汽油中硫化物的催化氧化脱除.研究结果表明,钛硅分子筛TS-1催化剂的晶粒大小对其催化氧化脱硫性能有影响,TS-1催化剂晶粒越小,催化氧化脱硫性能越高.催化剂吸附研究表明,银物种对噻吩有很强的选择吸附能力,银改性能提高TS-1催化剂的催化氧化脱硫性能.用孔径较大的含钛分子筛代替TS-1,催化剂催化氧化脱除较大分子硫化物的性能提高.汽油催化氧化脱硫处理后族组成和辛烷值没有明显变化.     

载体对钒基催化剂催化甲醇氧化制二甲氧基甲烷的影响

以三种不同的TiO_2载体负载钒氧物种制得钒基催化剂,用于甲醇氧化制二甲氧基甲烷(DMM),所得催化剂经XRD、UV-vis、H_2-TPR、NH_3-TPD、XPS等分析手段表征.结果表明,TiO_2载体影响催化剂表面酸性质、钒氧物种的分散状态和氧化还原性能.数据显示:以自制的纳米锐钛矿TiO_2为载体所制备的催化剂具有适宜的氧化性和酸性,在反应温度190℃时,甲醇的转化率为67.0%,DMM的选择性高达73.0%.     

VPO催化剂表面结构对正丁烷选择性氧化制顺酐的影响

 通过对一系列添加不同助剂的VPO催化剂的研究,揭示了助剂对正丁烷选择性氧化制顺酐的促进作用.各种助剂的加入可明显提高催化剂的活性和选择性,将反应活性和选择性与催化表面结构相关联发现,比表面积和表面氧化还原中心的增加导致活性的提高,可是,高选择性却与催化剂具有适宜的表面酸中心有关.     

十六烷基三甲基硅钨杂多酸铵催化过氧化氢氧化苯甲醇制苯甲酸

介绍了制备十六烷基三甲基硅钨杂多酸铵,并用其作为催化剂催化过氧化氢氧化苯甲醇制苯甲酸的实验过程,重点考察了反应温度、反应时间、过氧化氢用量、催化剂用量对苯甲酸产率的影响。结果表明:苯甲醇10.3mL、30%过氧化氢30.6mL、催化剂0.2g,在90℃反应20h,苯甲酸产率可达到85.9%。     

晶种S-1对制备级孔ZSM-5及在甲醇制汽油反应中的影响

通过加入十六烷基三甲基溴化铵(CTAB),晶种法制备出ZSM-5聚集体,研究改变合成过程中晶种使用量对ZSM-5分子筛物理化学性质及催化甲醇制汽油反应的影响,发现随着晶种使用量的增加,ZSM-5聚集体的结晶度、比表面积、介孔孔体积等先增大后减小,单个晶体尺寸逐渐减小,聚集体直径增加.在甲醇制汽油反应中,具有较高结晶度、较大比表面积及介孔孔体积的催化剂具有最优稳定性及催化寿命.