SiW11O39Fe(Ⅲ)(H2O)5-的电化学性质及电催化还原过氧化氢

 用循环伏安和交流阻抗等方法详细研究了SiW₁₁O₃₉Fe(Ⅲ)(H₂O)^5- (SiW₁₁Fe)的电化学性质和对H₂O₂ 还原的间接电催化作用,并与PW₁₁O₃₉Fe(Ⅲ)(H₂O)_4- (PW₁₁Fe)进行了比较,同时提出了电催化反应的机理。实验结果表明,与PW₁₁Fe 类似,SiW₁₁Fe在酸性水溶液中也有3对还原氧化伏安响应,分别归属于Fe(Ⅲ)/Fe(Ⅱ)电对和W-O骨架的还原氧化反应。但SiW₁₁Fe的3对还原氧化波的峰电位与PW₁₁Fe)相比明显负移,且均受溶液pH的影响。SiW₁₁Fe中Fe(Ⅲ)/Fe(Ⅱ)电对传递电子的可逆性比PW₁₁Fe的差,但同样对H₂O₂ 的还原具有明显的电催化作用,并受溶液pH的影响。随着溶液pH的增加,Fe波和W-O骨架波的还原氧化峰电位均负移,Fe波对H₂O₂ 还原的电催化活性降低甚至被完全抑制,相反,第一个W-O骨架波对H₂O₂ 的还原却有明显的电催化作用。     

催化剂Ni-CeO2的制备及其在甲烷二氧化碳重整反应中的催化性能

以立方体和颗粒状CeO2为载体制备了Ni基催化剂，运用TEM，XRD，N₂物理吸附-脱附和H₂-TPD等对Ni-CeO₂进行了表征，在固定床反应器上评价了其催化CRM反应性能．催化剂回收并采用TG，TEM和拉曼光谱等进行了表征，评价了其烧结和积碳性能．结果表明：较颗粒Ni-CeO₂催化剂，具有特殊(200)晶面的立方体 Ni-CeO₂催化剂的催化活性和稳定性更佳．载体CeO₂立方体的形貌和特殊晶面对镍催化剂在甲烷二氧化碳重整反应性能具有良好的促进作用     

介孔CoFe/CeO2催化剂CO2与甘油干重整制合成气的实验研究

利用生物柴油副产物甘油和CO₂干重整制取高附加值合成气，关键是高性能催化剂的选择和研究。通过胶体溶液燃烧法制备了CoFe/CeO₂催化剂，在固定床反应器中，温度范围650～800 ℃条件下，研究了CO₂与甘油干重整过程中的催化活性和稳定性。结果表明，胶体溶液燃烧法制备的CoFe/CeO₂催化剂具有典型的介孔结构，比表面积为33.4～40.8 m²/g，表现出了活性组分Co-Fe与载体CeO₂较强的相互作用。 7CoFeCe显示出了较好的干重整催化性能，750 ℃下甘油转化率达84.8%，CO₂转化率达19.9%。随着温度的升高，CO₂转化率提高，在800 ℃下，CO₂转化率达到了30.3%，表明高温有利于逆水汽变换反应。稳定性实验表明，介孔CoFe/CeO₂催化剂具有较好的干重整稳定性。     

Al2O3/WO3/ZrO2催化剂的制备及在酯交换反应中的研究

以松木为模板,采用模板法将不同含量的Al₂O₃添加到WO₃/ZrO₂复合氧化物中,采用X射线衍射、BET比表面积分析、拉曼光谱和NH₃等温吸附测试等手段对其进行表征,以评估其改进结果。将Al₂O₃/WO₃/ZrO₂催化剂应用到甲醇与乌桕油（非食用油）的酯交换反应中,在其他反应条件相同,Al₂O₃质量分数为3%时,生物柴油最高产率达到83.1%。结果表明：添加Al₂O₃稳定了ZrO₂的四方相结构,使得催化剂比表面积更大、孔数量增加;模板法制备的催化剂孔径分布均匀,WO₃呈高度分散无定型状态;引入Al₂O₃增加了WO₃/ZrO₂催化剂的中强酸性,对弱酸性和强酸性无明显改变。     

Rh/Ti3C2Tx MXene催化剂用于氨硼烷催化产氢

二维过渡金属碳/氮化合物基（MXene）催化剂对于水解产氢反应具有优异的催化活性.以二维过渡金属碳化钛（Ti₃C₂T_x MXene）材料为载体,采用原位还原法,制备了超高分散度的二维Ti₃C₂T_x MXene材料担载的金属铑（Rh）催化剂（Rh/Ti₃C₂T_x MXene）.利用单层二维Ti₃C₂T_x MXene材料高度暴露的表面,实现了Rh亚纳米团簇的高度分散.在常压的温和条件下,将制得的Rh/Ti₃C₂T_x MXene催化剂用于氨硼烷的常温分解.在35℃,0.1 MPa的条件下,氨硼烷可以在3 min内完全实现氢气（H₂）的释放.催化剂的结构表征证明：Rh亚纳米团簇的平均尺寸约为0.66 nm.构效关系研究表明：二维Ti₃C₂T_x MXene载体表面高度暴露的碳钛键（C-Ti）结构可以起到锚定和高度分散Rh亚纳米团簇的作用.     

模板法制备CexZr1-xO2及催化餐饮废油合成生物柴油

以松木为模板,使用模板法制备了不同铈锆含量的Ce_xZr_1-xO₂复合氧化物的催化剂,用于餐饮废油与甲醇进行酯交换反应合成生物柴油.采用BET、SEM对Ce_xZr_1-xO₂进行表征分析.研究不同制备方法、CeO₂的负载量和煅烧温度对催化剂活性的影响,以及不同的酯交换反应条件对生物柴油产率的影响.制备的Ce_xZr_1-xO₂具有松木的生物形态,并有助于催化剂形成多孔道结构.以Ce_xZr_1-xO₂为催化剂,考察甲醇和餐饮废油的酯交换反应.结果表明：当x=0.5,煅烧温度为600℃时,甲醇与餐饮废油物质的量比为60：1,催化剂用量（基于餐饮废油的质量）的质量分数为5%,反应温度为190℃,反应时间为6 h的反应条件下,酯交换反应的甲酯收率达到91.1%.     

Pd/γ-Al2O3催化剂作用下对苯醌加氢制备对苯二酚

采用浸渍法制备了负载型钯催化剂（Pd/γ-Al₂O₃）,并将制备的催化剂应用于对苯醌加氢制备对苯二酚反应. 考察了不同反应温度、压力、时间、催化剂用量等因素对Pd/γ-Al₂O₃催化剂性能的影响. 以甲醇（CH₄O）作为溶剂,在反应温度为30 ℃、氢气（H₂）压力为3.0 MPa、反应时间为2 h、对苯醌和甲醇的质量比m（对苯醌）:m（甲醇）=3:47、催化剂质量分数仅为0.25%（以对苯醌质量计）的条件下,对苯醌转化率为100%,对苯二酚的选择性为96.9%,产率为96.9%.     

CO2对非负载型镍催化剂甲烷裂解性能的影响研究

采用沉淀法分别以乙醇洗涤和以乙醇洗涤后再以水洗涤氢氧化镍,焙烧制备了不同形貌非负载型镍催化剂,对催化剂进行了X射线衍射(XRD)表征,分析了催化剂暴露的晶面,考察了CO₂对该催化剂CH₄裂解性能的影响。结果表明：反应气氛中引入~8% (vol)的CO₂可显著提高Ni-et的甲烷裂解性能,同时也可小幅提高Ni-etwt的甲烷裂解性能,适量CO₂的存在可阻止活性较低的非负载型镍的活性位在反应过程中被产物碳包裹,从而有效提高其活性;活性较高的Ni-etwt催化剂不易因被产物碳包裹而失活,使CO₂对其裂解活性影响较小;当CO₂含量较高(~50%)时,CO₂的存在会使更多反应掉的CH₄不能全部转化为碳纳米材料和氢气,降低甲烷裂解的选择性,因此,过高含量的CO₂不利于催化剂催化甲烷裂解制氢和碳纳米材料。     

O3/H2O2工艺控制太湖原水中致嗅氨基酸

针对太湖原水中氨基酸氯化消毒后可能引发的嗅味问题,采用太湖某水厂滤后水为研究对象,考察了O₃/H₂O₂深度处理工艺对水中致嗅氨基酸的去除效果及影响因素。结果表明滤后水中致嗅氨基酸占总游离氨基酸的81.6%,采用O₃/H₂O₂工艺降解致嗅氨基酸的最佳投量为1.5 mg·L^-1 O₃和0.06 mM H₂O₂,去除率91.28%,致嗅氨基酸浓度降至484.62 ng·L^-1,加氯消毒后几乎没有致嗅风险。水温10~30℃范围内,O₃/H₂O₂对致嗅氨基酸的去除率随温度升高而增大;pH=6~8范围内,去除率随pH的升高而增大。另外,该组合工艺较单独O₃/H₂O₂对溴酸盐的生成也有明显抑制作用。     

基于Pt-Au-MoS2-ITO传感器对于H2O2的还原检测

实验探究了二硫化钼（MoS₂）作为一种新型材料与贵金属纳米粒子金（Au）、铂（Pt）的复合基底对于过氧化氢（H₂O₂）的还原性检测,采用氧化铟锡导电玻璃（ITO）作为电极,制备出了基于Pt-Au-MoS₂-ITO的生物传感器,为H₂O₂还原性检测的便携性操作打下了基础.实验采用电化学沉积的方法制备材料,同时使用循环伏安（CV）法、计时电流法等传统电化学手段表征了传感器电化学性能,采用场发射扫描电子显微镜（FE-SEM）来表征传感器表面形貌.建立了用于H₂O₂还原检测的、具有高检测限、高灵敏度和宽检测范围的传感器.     

微波辐射SnCl4·5H2O催化合成乙酸正丁酯

采用微波辐射技术,以SnCl4@5H2O为催化剂催化合成了乙酸正丁酯.最佳反应条件醇酸配比为l1.2,催化剂用量为1.4 g,微波功率为450 W,微波辐射时间为15 min,产率95%.实验结果表明适当的微波辐射可以加速乙酸正丁酯的合成反应,而且产率高,操作简便,腐蚀性小.     

CuO/CeO2催化剂在温度变动过程中的CO-PROX催化性能

采用浸渍方法制备不同Cu/Ce原子比的CuO/CeO₂催化剂,用于富氢气体中CO优先氧化反应(CO-PROX),考察其在温度变动情况下的催化性能. 利用X射线衍射(XRD)、程序升温还原(TPR)方法对反应前后催化剂样品进行了表征. XRD测试表明,催化反应后的催化剂中有金属Cu0生成. 这与文献结果一致. 与不含CO₂的情况比较,当模拟富氢气体中含有CO₂时,低温段催化活性明显下降. Cu/Ce原子比为10%的催化剂在温度变动过程中具有较稳定的催化性能.      

Layered La-Ba-Cu mixed oxides with perovskite structure as catalyst for NO reduction by CO

The mixed oxides, including LaBa₂Cu₃O₇, LaBaCu₂O₅, La₄BaCu₅O₁₂ with perovskite structure, were prepared. The catalysts were characterized by means of chemical analysis, XRD, H₂-TPR. It was found that their structures were layered ABO₃ perovskite structure and they were the active catalysts for the NO reduction by CO. The existance of Cu³⁺ is an important factor to give the catalysts a high activity for the NO reduction by CO.     

不同方法制备的钒基催化剂对异丁烷脱氢性质的影响

通过浸渍、 共沉淀、 浓缩结晶、 水热和水热 流体干燥法制备V-Al-O催化剂, 采用XRD,TPR,TPD和ESR等技术对催化剂的表面性质和结构进行表征. 结果表明, 制备方法影响催化剂表面钒物种的分散、 还原能力、 表面酸性和结构状态; 表面钒物种的分散度和活性位数量是影响异丁烷脱氢活性的主要因素; 催化剂表面Lewis酸量是影响异丁烯选择性的主要因素.     

PEG-400/H2O中无配体条件下卤代芳烃与芳基硼酸交叉偶联反应的研究

在无配体条件下,以聚乙二醇(PEG-400)和水为反应介质,醋酸钯为催化剂,卤代代芳烃和芳基硼酸通过交叉偶联反应合成一系列联苯类化合物(3a～3h),其结构经~1HNMR和~(13)CNMR表征,交叉偶联产率为30%～99%。PEG和水作为反应溶剂减少了对环境污染,实现了偶联反应的绿色化。     

装填不同催化剂甲醇合成器的性能模拟

以CO加氢、CO_2加氢合成甲醇(CH_3OH)反应为关键反应,选取CO、CO_2和CH_3OH为关键组分,建立了某厂年产20万t CH_3OH合成反应器的一维拟均相数学模型,在相同的操作条件下,模拟了分别装填C301、C302、C306、NC309和SC309催化剂时反应器的性能。使用龙格-库塔法求得反应器中温度分布和物料的浓度分布,比较了不同型号催化剂的性能,并讨论了沸腾水温度的影响。     

Interfacial reaction between the oxidized SiC particles and Al-Mg alloys

The interfacial reactions of oxidized SiC particles reinforced Al-Mg matrix composites were investigated by the field emission-scanning electron microscopy (FE-SEM), TEM and X-ray diffraction. It was found that the nanoscale MgO forms initially due to the interfacial reaction, then whether it reacts with molten Al continuously or not depends on the content of Mg in the matrix and its covering densification at the surface of particles. When there is not enough Mg in the matrix for the formation of dense MgO layer, MgO will transform into MgAl₂O₄ crystal owing to the continuous reaction with SiO₂ and molten Al. When dense MgO layer forms at the surface of the particles due to the affluence of Mg for the initial reaction, it will protect the inner SiC from the attack of molten Al. However, the reaction products of both MgO and MgAl₂O₄ are thermo-stable phases at the surface of the particles under high temperature. The results clarify the interfacial reaction route and they are of great value to the control of the interfacial reactions and their interfacial design of the composites.     

不同形貌LaBO_3型钙钛矿的制备及其催化H_2O_2分解反应性能

采用柠檬酸络合法制备了La BO3(B=Fe,Co,Ni)钙钛矿催化剂,通过X-射线粉末衍射(XRD)、傅立叶-红外光谱(FT-IR)、透射电镜(TEM)、X-射线光电子能谱(XPS)等对催化剂进行了表征,在室温下测定了其对H2O2的催化分解能力.结果表明:催化分解能力依次为La Ni O3>La Co O3>La Fe O3,说明Ni较Co和Fe能更好地分解H2O2.通过改变La Fe O3催化剂的形貌也能提高催化剂性能,如多孔状La Fe O3较负载在SBA-15上的La Fe O3具有更好的催化分解活性.     

扭曲椭圆管内超临界CO2冷却换热的数值模拟

为了提高CO₂热泵的传热性能,基于Fluent的数值模拟方法研究了不同质量流量下,扭距为100 mm及无扭曲状态下的水平椭圆管管内超临界CO₂冷却换热特性及二次流的变化规律,并针对竖直椭圆管引入局部换热系数和压降,研究了长短轴比b/a及扭距对扭曲管换热性能的影响。结果表明,低质量流量下扭曲椭圆管内浮升力明显大于椭圆管扭曲结构所产生的浮升力,对于低质量流量G<200 kg/(m²·s²)下的超临界CO₂流体,椭圆管具有更大强度的浮升力所造成的二次流,强化传热更明显;对于高质量流量G>200 kg/(m²·s²)下的超临界CO₂流体时,扭曲椭圆管具有更大强度自身结构所产生的周期性二次流来强化传热;管内的传热系数及压降随着扭曲程度及压扁程度的增大而增大。为扭曲椭圆管在CO₂热泵中的应用提供了重要的理论与数据支持。     

碱金属掺杂对Cu/SiO2催化剂环己醇脱氢的影响

采用浸渍法制备了系列碱金属Ｍ（Ｍ＝Li，Na，K，Cs）掺杂的铜基催化剂， 铜担载量为5%(质量分数)， Cu :M=5 :1（摩尔比）. 借助XRD，BET，H₂ TPR，NH₃-TPD和CO₂-TPD对催化剂进行表征， 研究了掺杂催化剂对环己醇脱氢反应的影响. 结果表明, 碱金属物种的引入改变了催化剂表面氧化铜物种的状态和分布； 减少了催化剂表面的酸中心数目， 有效抑制了脱水副产物的生成， 提高了环己酮的选择性（>99%）. Cu-K/SiO₂催化剂具有良好的催化活性和脱氢选择性， 铜和钾添加 物间的相互作用抑制了铜粒径长大， 增加了抗烧结能力， 提高了催化剂的稳定性.