石墨烯/CuCo2 O4固载Pd-Bi纳米粒子的制备及其电催化氧化乙二醇

以氧化石墨烯(GO)、醋酸铜、醋酸钴为原料,采用溶剂热法成功地合成复合载体GO/CuCo_2O_4,再通过浸渍还原法成功地将Pd、Pd-Bi纳米粒子负载到GO/CuCo_2O_4载体上,并用于碱性介质中乙二醇(EG)的电催化氧化.实验结果表明,双金属催化剂PdBi@GO/CuCo_2O_4对乙二醇的电催化氧化具有最高的催化活性和稳定性,优于目前商用Pd/C和单Pd负载型催化剂,其正向峰电流密度达到122. 7 mA·cm~(-2),是商用Pd/C (29. 57 mA·cm~(-2))的4. 1倍.这种优良的电催化性能归功于载体GO/CuCo_2O_4为双金属负载提供独特的骨架结构,以及Pd-Bi纳米粒子之间强烈的协同作用.而且,氧化石墨烯引入到CuCo_2O_4中有利于增强电子转移和增大接触面积,从而提高乙二醇的电催化氧化.这种新型催化剂的制备为发展高效Pd基电催化氧化直接醇类燃料电池提供新途径,具有较好的应用价值.     

直接甲醇燃料电池PtSn/C催化剂对甲醇氧化的电催化活性

采用低温固相反应法制备了直接甲醇燃料电池用PtSn/C阳极催化剂,采用XRD、TEM等测试方法对催化剂的晶体结构和粒径大小进行了表征. 结果表明:采用低温固相反应法制备的PtSn/C催化剂和Pt/C催化剂均表现为Pt的fcc晶体结构;Sn的加入导致Pt的晶胞参数增大;与同法所制Pt/C催化剂相比较,PtSn/C催化剂中金属Pt在碳载体上分布较均匀,金属粒子的粒径较小,平均粒径约为4.8 nm,从而具有更大的反应表面积. 电化学测试表明,对于甲醇电氧化,PtSn/C催化剂具有比Pt/C催化剂更强的催化能力.     

不同载体负载的钴基费-托合成催化剂性能研究

考察了碳纳米管与传统氧化物作为载体负载的钴基催化剂用于费-托合成反应的性能.采用等体积浸渍法制备了钴基催化剂,并对催化剂进行了TPR、TEM、H2-化学吸附等表征分析.结果表明,Co/SiO2和Co/CNTs催化剂具有较低的还原温度且Co/SiO2催化剂还原峰较狭窄.TEM的结果显示Co/γ-Al2O3催化剂和Co/CNTs催化剂中的钴颗粒粒径分布范围较宽,而Co/SiO2催化剂的钴颗粒粒径分布较为均匀,这是导致其还原峰温范围不同的原因之一.费-托合成反应结果显示Co/CNTs催化剂和Co/γ-Al2O3催化剂具有比Co/SiO2催化剂更高的一氧化碳转化率,而Co/γ-Al2O3和Co/SiO2催化剂具有比Co/CNTs催化剂更高的C5＋选择性和较高的α值.     

铂铅氧化物复合材料的制备及电催化性能研究

氧气还原(Oxygen Reduction Reaction, ORR)催化剂是燃料电池的一个重要组成部分,铂基催化剂是目前最高效的ORR催化剂。利用旋转固载法合成了Pt-PbO_2纳米复合材料,通过电化学性能测试发现:将合成的Pt-PbO_2纳米复合材料作为催化活性位点时,相比于商业Pt/C催化剂,其半坡电位提高了0.04V vs.RHE。Pt-PbO_2纳米复合材料对催化ORR反应具有良好的催化活性和稳定性。     

水热法合成纳米层状双金属氢氧化物

以硝酸镁、硝酸铝和氨水为原料,采用水热法合成层状镁铝双金属氢氧化物(Mg2-Al-NO3-LDH)。通过L9(34)正交实验,探讨原料浓度(C metal=C Mg2++C Al3+)、成核反应时间(t1)、水热反应温度(T2)、反应时间(t2)等条件对层状双金属氢氧化物(LDH)粒径尺寸及分布的影响。通过激光粒度分析、X射线衍射分析、FT-IR图谱对产物的粒径分布、晶型、组成结构等进行了表征。结果表明,在C metal=0.03 mol/L,t1=35 min,T2=80℃,t2=17 h的条件下,可制备出理想的纳米级LDH。     

纳米Pd-Cu/SnO_2复合催化还原硝酸盐氮

采用热分解法制备纳米SnO2,并运用浸渍法制备Pd-Cu负载在SnO2上的双金属纳米负载型催化剂.对纳米SnO2进行X射线衍射、透射电镜、比表面积分析;以甲酸为还原剂,在常压下考察了纳米Pd-Cu/SnO2催化还原硝酸盐氮的活性和选择性.结果表明:制备的纳米SnO2的晶粒粒径为8.9~10.4nm或9.3~10.7nm,颗粒粒径在10.0nm左右,BET比表面积最大为144.9892 m2/g;催化还原硝酸盐氮的Pd-Cu配比为6∶1,甲酸的投加量为16.0mmol/L时,硝酸盐氮的去除率为100.00%,催化活性达到0.119mmol/(min.g),总氮的去除率为76.23%,反应的最佳pH值为4.0.     

直接乙醇燃料电池阳极催化剂Pt-Rh-SnO_2/C的制备与表征

用交替微波法制备了SnO2/C复合材料,以该材料为载体制备了不同Pt∶Rh比例的Pt-Rh-SnO2/C催化剂,应用透射电镜(TEM)及X射线衍射(XRD)方法对所制备催化剂的微观结构进行了表征,通过循环伏安法和计时电流法测试了催化剂对乙醇的催化氧化性能.结果表明,微波辅助多元醇法利用SnO2/C作为催化剂载体可以制备具有良好分散度的Pt-Rh-SnO2/C催化剂,不同比例的Pt-Rh-SnO2/C催化剂金属粒子的平均粒径都小于4nm,且粒径分布较窄;该系列催化剂中Pt具有面心立方结构,随着Pt含量不断增加,粒径逐渐增加.当Pt∶Rh比例为3∶1时,对乙醇的催化氧化具有最好的稳定性和活性.     

Au修饰Pt纳米双金属催化剂的制备及其催化活性研究

贵金属因其独特的结构,决定其优越的催化性能。双金属和多金属催化剂由于其协同作用,决定其比单金属催化剂具有高活性和高选择性。采用硼氢化钠还原法制备了Au-Pt双金属簇纳米催化剂,TEM表征和uV吸收光谱显示了该催化剂是Au修饰Pt的纳米双金属簇结构。选用正丁醛催化加氢反应研究其催化活性,考察Au和Pt不同摩尔比的催化剂和反应温度对正丁醛催化反应的影响,确定了在Au—Pt金属摩尔比为1：5时纳米双金属簇催化剂的催化效果最佳;最佳催化温度为40℃。     

含氧复合型Pt/C催化剂的制备、表征及其对甲醇电氧化催化性能的研究

利用亚锡酸对氯铂酸的弱的多步骤还原制备新型Pt/C催化剂. 用XRD、HRTEM、EDS、DSC以及氢吸附电化学对所制备的催化剂进行了表征,并用循环伏安和恒电位极化对其进行了甲醇电氧化催化活性测定. 实验结果表明,应用亚锡酸法合成的Pt/C催化剂具有很高的甲醇电氧化催化活性,在0.5V (SCE)电位下,其质量活性约为亚硫酸路线合成的Pt/C催化剂的2倍. 亚锡酸法可在纳米尺度范围内生成金属Pt和Pt氧化物共存的复合型碳载催化剂,这种含氧复合型催化剂可以促进Pt在甲醇电氧化过程中双功能作用的有效协调.     

改进StÖber法合成粒径精确控制的二氧化硅纳米粒子(英)

改进了Stber方法合成粒径介于90 nm至200 nm之间的且粒径精确可控的纳米二氧化硅粒子.利用透射电镜（TEM）和动态光散射技术（DLS）研究了原硅酸乙酯的用量、溶剂、催化剂的用量以及搅拌速度对二氧化硅粒子大小及分散性的影响.结果显示这些因素对粒子的粒径以及粒径分布具有重要影响.利用该改进的方法合成的200 nm以下的二氧化硅粒子具有极窄的粒径分布,透射电镜显示某一粒径分布下的粒子粒径分布均匀, 粒径变化可控制在20 nm以下.