阶跃过渡应答法研究甲醇完全氧化反应动力学

用阶跃过渡应答法研究在ＰｄＡｇ／Ａｌ２Ｏ３催化剂上甲醇、氧、二氧化碳的吸附行为以及甲醇完全氧化反应应答。结果表明：甲醇为慢吸附、不可逆吸附,氧和二氧化碳为快速、可逆吸附;吸附态氧与吸附态甲醇的反应为快反应;甲醇在催化剂上的吸附是甲醇完全氧化反应的慢步骤。     

全活性Mo—V—Nb催化剂上乙烷氧化脱氢反应的动力学（一）

通过系列的阶跃过渡应答技术,考究查了乙烷氧化脱氧反应中各物种在全活性Ｍｏ－Ｖ－Ｎｂ催化剂上的吸脱附行为,获得了有关的应答曲线,实验结果表明：１）乙烷和乙烯在催化剂上不吸附,氧在催化剂上为不可逆慢吸附;２）在高温和无氧的条件下,乙烷可与催化剂中的晶格氧反应生成乙烯。     

全活性 Mo-V-Nb 催化剂上乙烷氧化脱氢反应的动力学(一)──各物种的吸脱附行为

通过系列的阶跃过渡应答技术,考查了乙烷氧化脱氢反应中各物种在全活性ＭｏＶＮｂ催化剂上的吸脱附行为,获得了有关的应答曲线。实验结果表明：１）乙烷和乙烯在催化剂上不吸附,氧在催化剂上为不可逆慢吸附;２）在高温和无氧的条件下,乙烷可与催化剂中的晶格氧反应生成乙烯。     

阶跃过渡应答法研究甲醇完全氧化反应动力学──反应机理及动力学参数的求取

在第一部分基础上，进一步研究了甲醇完全氧化反应过程中某些物种的行为，证实了甲醇在ＰｄＡｇ／Ａｌ２Ｏ３催化剂上的吸附是该反应的慢步骤，并提出了反应机理，用ＲｕｎｇｅＫｕｔａ法和修正的ＧａｕｓＮｅｗｔｏｎ法求取了各基元步骤的速率常数、活化能和指前因子等动力学参数。     

甲醇氧化羰基合成碳酸二甲酯原位红外研究

采用原位红外技术对甲醇氧化羰基合成碳酸二甲酯反应机理进行了系统的研究，原位红外实验结果表明，氧气在负载的Cu基催化剂上发生解离吸附，CO在催化剂表面的吸附为弱吸附，氧气与CO在催化剂表面发生共吸附，甲醇在催化剂表面吸附后产生甲氧基，压力提高有助于甲氧基的生成，吸附态的甲氧基诱导弱吸附的CO进行插入反应是生成碳酸二甲酯的途径，同时，原位红外技术研究结果表明，在碳酸二甲酯合成过程中，存在甲氧基与离解的氧进一步作用生成副产物CO2和H2O的可能，因此，应控制应料中O2的浓度为适宜值。     

阶跃过渡应答法研究甲醇完全氧化反应动力学反应机？…

在第一部分基础上，进一步研究了甲醇完全氧化反应过程中某些物种的行为，证实了甲醇在Ｐｄ－Ａｇ／Ａｌ２Ｏ３催化上的吸附是该反应的慢步骤，并提出了反应机理，用Ｒｕｎｇｅ－Ｋｕｔｔａ法和修正的Ｇａｕｓｓ－Ｎｅｗｔｏｎ法求取了各基元步骤的速率常数，活化能和指前因子等动力学参数。     

甲醇裂解的创新实验

为了全面掌握流动法—甲醇裂解实验中催化剂的活性,采用浸渍法制备了Pd/CeO2-ZrO2(Pd/CZ)和Pd-Co/CeO2-ZrO2(Pd-Co/CZ)催化剂。运用X射线衍射、N2吸附-脱附、储氧量测定、CO化学吸附、H2程序升温还原(H2-TPR)和X射线光电子能谱对催化剂进行了表征,考察了其催化甲醇裂解反应活性。结果表明,Co的添加不仅提高了催化剂的储氧性能,而且大大提高了催化剂活性组分的分散程度,同时,使得金属和载体间相互作用增强,增加了Pd周围的电子密度,使Pd保持在部分氧化状态Pdδ+(0δ2),进而提高了甲醇催化裂解反应的活性,280℃时甲醇能达到完全裂解,实验效果得到明显改善。     

乙烷氧化反应的瞬变应答研究──C_2H_6在Mn_2O_3催化剂上氧化反应的速

本文使用瞬变应答技术，研究了Ｃ２Ｈ６在Ｍｎ２Ｏ３催化剂上的氧化反应。根据产物ＣＯ２分别对反应物Ｃ２Ｈ６和Ｏ２的浓度阶跃变化结果，证实Ｃ２Ｈ６的催化氧化反应，必须经历催化剂表面上Ｏ２（吸附态）和Ｃ２Ｈ６（吸附态）的反应步骤，总反应的ＲＤＳ是催化剂表面上吸附态Ｃ２Ｈ６分子的形成。实验还证实了ＣＯ２不影响Ｃ２Ｈ６氧化反应的速率，而Ｈ２Ｏ对此反应有禁阻作用。     

乙烷氧化反应的瞬变应答研究：C2H6在Mn2O3催化剂上…

本文使用瞬变应答技术，研究了Ｃ２Ｈ６在Ｍｎ２Ｏ３催化剂上的氧化反应。根据产物ＣＯ２分别对反应物Ｃ２Ｈ６和Ｏ２的浓度阶跃变化结果，证实Ｃ２Ｈ６的催化氧化反应，必须经历催化剂表面上Ｏ２（吸附态）和Ｃ２Ｈ６（吸附态）的反应步骤，总反应的ＲＤＳ是催化剂表面上吸附态Ｃ２Ｈ６分子的形成。实验还证实了ＣＯ２不影响Ｃ２Ｈ６氧化反应的速率，而Ｈ２Ｏ对此反应有禁阻作用。     

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.