二氧化碳甲烷化催化剂的研究Ⅰ.活性组分及担载量的选择

采用水溶液浸渍法制备一系列无机氧化物(SiO2、α-Al2O3、γ-Al2O3、ZrO2)担载的Ⅷ族金属(Fe、Co、Ni、Cu)催化剂.研究了它们在CO2甲烷化反应中的催化性能.结果表明,催化剂性能与金属本性有关.Ni在各种载体上均具有较高活性,Fe的活性较低,而Cu基本上无活性.Mn作为双金属成分添加在Ni基催化剂中可提高CO2的转化率.而且,3%Ce-6%Ni-6%Mn/α-Al2O3催化剂在反应中表现出很高的催化活性.     

甲烷部分氧化制合成气催化剂的研究

采用ＴＰＲ、ＸＲＤ、ＳＥＭ等技术考察了不同焙烧温度Ｎｉ／Ａｌ２Ｏ３催化剂活性组分和载体间的相互作用及甲烷部分氧化活性，还原性能，相组成及镍的分解度。结果表明低温焙烧的催化剂具有易还原的特点。而高温焙烧的催化剂，由于活性组分Ｎｉ与Ａｌ２Ｏ３载体间较强的相互作用而使催化剂表面几乎全部形成了难以还原的ＮｉＡｌ２Ｏ４尖晶石，对于低温高空速甲烷部分氧化反应，Ｎｉ－９００活性优于其他催化剂活性。     

甲烷部分氧化制合成气催化剂的研究──Ni-Al_2O_3间的相互作用对催化剂性能的影响

采用ＴＰＲ、ＸＲＤ、ＳＥＭ等技术考察了不同焙烧温度Ｎｉ／Ａｌ２Ｏ３催化剂活性组分和载体间的相互作用及甲烷部分氧化活性、还原性能、相组成及镍的分散度。结果表明低温焙烧的催化剂具有易还原的特点而高温焙烧的催化剂，由于活性组分Ｎｉ与Ａｌ２Ｏ２载体间较强的相互作用而使催化剂表面几乎全部形成了难以还原的ＮｉＡｌ２Ｏ４尖晶石。对于低温高空速甲烷部分氧化反应，Ｎｉ－９００活性优于其他催化剂活性。     

复合氧化物La1-xBax CoO3对NO直接分解的研究

采用柠檬酸络合法合成了La<1-x>BaxCoO3(x=0,0.1,0.2,0.3)系列钙钛矿型氧化物催化剂.考察了催化剂分解NO的催化活性.结果表明,掺杂量为0.2时分解NO活性最佳,850 ℃时,催化分解NO为N2的转化率达到69.6%.O2-TPD和H2-TPR测试结果表明:掺入少量的Ba有利于氧空位的还原和迁移,增强了钴离子的氧化还原性能,可使催化剂分解NO的催化,活性明显提高.     

稀土氧化物负载CuO催化剂的CO氧化活性和还原性质

考察了稀土氧化物负载ＣｕＯ催化剂的ＣＯ氧化活性和还原性能，发现ＣｕＯ／ＣｅＯ２催化剂具有很高的ＣＯ氧化活性，６５℃时，ＣＯ转化率可达９５％。     

选择性降低卷烟烟气中CO和NO_x的钙钛矿型催化剂研究

采用柠檬酸络合溶胶-凝胶法制备了纳米级La1-xLnxFe1-yMyO3钙钛矿型复合氧化物烟用催化剂(其中Ln为稀土金属,M为过渡金属).应用TG-DTG、XRD、氮吸附、SEM和TEM等手段研究了制备条件及催化剂性质对催化剂性能的影响;并将催化剂添加于烟草薄片中试制卷烟,考察了催化剂薄片对烟气中CO和NOx等有害物质的脱除效果.结果表明,在700℃焙烧2 h所得样品平均粒径为50 nm,BET比表面积为17.36 m2.g-1;当LaFeO3型钙钛矿的La3+(A位)和Fe3+(B位)分别被某稀土元素Ln和过渡元素M部分取代后,La0.7Ln0.3Fe1-yMyO3具有最高的CO催化氧化和NO催化还原活性.将质量分数2%的La0.7Ce0.3Fe1-yMyO3钙钛矿复合氧化物添加于卷烟中,可选择性降低卷烟烟气中CO和NOx的质量,其降幅分别为16.0%和15.9%,而总粒相物的降幅较小.     

CuO-CeO2复合氧化物催化剂的制备及CO的催化性能

采用共沉淀法制备了CuO-CeO2复合氧化物催化剂,并用热分析(DSC/TG)、粉末X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)等方法进行了表征,考察了这种复合氧化物催化剂在CO氧化反应中的催化性能.结果表明,采用共沉淀法制备的CuO-CeO2复合氧化物为纳米片状晶体,且催化剂的形态、催化活性等与催化剂组成及其制备时的焙烧温度有关,当焙烧温度为250℃,CeO2含量为10%时,获得的纳米CuO-CeO2活性最好.     

金属有机骨架封装的硅钼钒多酸催化苯乙醇选择氧化

以三种SiMoV_n@rht-MOF-1 (n=1, 2, 3)多酸基金属有机骨架为催化剂，催化苯乙醇氧化。通过对反应试剂和反应条件优化，配合物3在催化苯乙醇氧化的过程中显示出优异的催化性能，对苯乙酮的选择性高达99%。进一步对底物拓展发现，该配合物对多种不同类型的醇底物均具有高的催化选择氧化性能。为了验证自由基反应的机理，通过2, 2, 6, 6-四甲基哌啶-氮-氧化物(2,2,6,6-tetramethylpiperidine-1-oxyl, TEMPO)对反应自由基进行了捕获，证明了自由基的存在。进一步通过电子顺磁共振(Electron paramagnetic resonance, EPR)光谱捕获到了t-BuO·自由基，验证了SiMoV@rht-MOF-1催化醇氧化自由基机理。     

阳极多孔三氧化二铝模板孔对化学蒸气沉积合成纳米材料的作用研究

在各种化学蒸气沉积生长排列整齐的纳米材料的合成方法中,阳极三氧化二铝(AAO)模板被广泛采用主要由于容易通过电压和阳极氧化时间来控制其孔径.这里,我们表征存在/不存在催化剂时生长在AAO模板上的碳纳米管和氧化物材料的生长机理.我们还研究了在合成密集整齐排列的纳米结构生长过程中氢气的还原效应.实验结果显示AAO模板本身促进Ga2O3生长机理,氧化物催化剂氢化还原提高了碳纳米管的生长速率和结晶度.氢化还原中使用AAO模板可以很好地控制排列整齐的纳米材料的直径和密度.     

类钙钛矿型La1.6 M0.4 NiO4(M=Mg,Ca,Sr,Ba)催化分解NO的研究

采用柠檬酸络合爆炸法合成了La1.6M0.4NiO4(M=Mg、Ca、Sr、Ba)系列类钙钛矿复合氧化物催化剂,通过XRD表征了其物相组成.考察了该系列催化剂催化分解NO的活性,并利用H2-TPR技术研究了不同碱土元素取代时对复合氧化物催化剂的氧化还原能力的影响,从而影响了样品的催化性能.结果表明:碱土金属Ba的取代可明显提高复合氧化物的催化活性,Ba的掺入有效的提高了样品的氧化能力,从而催化效率得以提高.     

AlCoCrFeNiYHf高熵合金的高温抗氧化性能研究:一种极具潜力的热障涂层黏结层材料

该文介绍了一种超级抗氧化以及抗剥落的AlCoCrFeNiYHf高熵合金.与传统NiCoCrAlY合金相比,该合金表现出极其慢的氧化速率,其氧化速率常数(2.32×10-13 g2 cm-4 s-1)下降超过一个数量级.氧化膜主要由α Al2O3及少量偏析在α Al2O3晶界处的活性元素氧化物构成.平滑且干净的氧化膜与基体有良好的界面结合.总而言之,极低的氧化膜生长速率和优异的界面结合使得AlCoCrFeNiYHf高熵合金具有优异的抗剥落性能.     

CuSO4 V2O5/TiO2 SiO2低温NH3还原NO及抗毒性能研究

TiO2-SiO2(TS)载体采用共沉淀法制备,CuSO4-V2O5/TS催化剂采用浸渍法制备,考察了制备参数与操作条件对CuSO4-V2O5/TS催化剂低温NH3选择性催化还原NO性能的影响及其抗H2O和SO2中毒的能力.实验结果表明,最佳制备参数条件下制得的CuSO4-V2O5/TS催化剂,在反应温度为220℃、进口NO浓度为1 000x 10-6(φ)、NH3/NO(摩尔比)为1.1、空速为5000h-1和O2浓度为4％(φ)的条件下,其脱硝率可达99.1％.该催化剂还具有良好的低温单独抗水和抗硫能力.对催化剂进行同时抗硫抗水实验时,在长达30h的实验中,催化剂的脱硝率一直保持在86％以上.停止加入H2O和SO2后,脱硝率在10 h内由86.4％升至90.1％.与催化剂V2O5/TS性能比较发现,CuSO4的加入增强了CuSO4 -V2O5/TS催化剂的低温活性和抗毒性能.     

二氧化碳甲烷化催化剂的研究I.活性组分及担载量的选择

采用水溶液浸渍法制备一系列无机氧化物（SiO2、α-Al2O3、γ-Al2O3、ZrO2）担载的Ⅷ族金属（Fe、Co、Ni、Cu）催化剂,研究了它们在co2甲烷化反应中的催化性能。结果表明,催化剂性能与金属本性有关。Ni在各种载体上均具有较高活性,Fe的活性较低,而Cu基本上无活性,Mn作为双金属成分添加在Ni催化剂中可提高CO2的转化率,而且,3?-6%Ni-6%Mn/α-Al2O3催化剂在反应中表现出很高的催化活性。     

静电纺丝制备Co/碳纤维自支撑膜用于锌-空电池正极

商用Pt基氧还原反应催化剂稳定性差和生产成本高等缺点,导致锌-空电池等绿色高效的新型能源发展受到限制。因此,开发高效、廉价、耐用的氧还原电催化剂成为电催化领域的研究热点。利用静电纺丝技术制备了Co负载的碳纤维柔性自支撑膜（Co/CNF）,通过扫描电子显微镜、X-射线衍射和N₂吸附-脱附等对其形貌和结构进行了表征。在0.1 mol·L^-1 KOH电解液中,Co/CNF具有优异氧还原反应活性及稳定性,其起始电位和半波电位分别为0.92和0.84 V,经过10 000次循环性能没有明显衰减。以Co/CNF作为空气正极组装锌-空电池,其开路电压为1.46 V、峰值功率密度为185 mW·cm^-2,能够稳定运行近80 h,性能优于商业Pt/C催化剂。     

Pd含量对Pt-Pd/C催化剂电催化氧化活性的影响

采用浸渍液相还原微波辅助法制备了不同Pt-Pd原子比例的、高分散碳载铂钯(Pt-Pd/C)催化剂。运用循环伏安法(CV)、线性扫描(LSV)、计时电流法(CA)、能谱(EDS)、透射电子显微镜(TEM)和X射线衍射(XRD)等技术分析不同Pt-Pd原子比例Pt-Pd/C催化剂的组成、结构及其对甲醇的电催化氧化活性的影响。实验结果表明,Pd本身对甲醇没有电催化氧化活性,但Pd的加入影响Pt/C催化剂对甲醇的电催化氧化活性。当Pt∶Pd原子比为2∶1时,催化剂对甲醇具有最高的电催化氧化活性和稳定性。     

乙烷氨氧化反应催化剂研究进展

乙烷的氨氧化反应研究近年来受到了人们的普遍关注,如何选用高效的催化剂更是成为了研究重点。本文主要论述了两种不同的催化剂(包括Co-ZSM-5分子筛催化剂和Sb2O3/Co-ZSM-5催化剂)对乙烷的氨氧化反应的机理及影响催化剂活性的因素。通过比较各种催化剂的催化性能,为在一定的条件下选择合适的催化剂提供了依据。     

FeCl_3改性β沸石的制备过程及在苯的羟基化催化反应的应用研究（英文）

利用固态离子交换的方法制备出FeCl_3改性的β沸石固相催化剂.采用XRD,TG-DSC及低温N_2吸附法对所制的催化剂进行了表征.用H_2O_2作氧化剂将苯催化氧化成苯酚考察了催化剂的催化活性和选择性.通过调节二甲基二乙氧基硅烷(DDS)表面的亲水基和疏水基可以阻止苯酚进一步发生氧化反应从而提高催化反应的选择性.此外,在催化剂的回收实验中发现催化剂可以重复使用3次,而其催化活性没有太大的变化.所以从催化剂的制备到催化剂的催化过程都是绿色环保的.     

非贵金属钙钛矿复合氧化物催化剂对NO的直接分解活性研究

采用溶胶-凝胶方法合成了Cu,Zn,Ni改性的钙钛矿复合氧化物系列催化剂.X射线衍射分析表明,750℃焙烧的此类催化剂在掺杂范围内均具有钙钛矿基本结构.红外光谱分析表明,Cu,Zn,Ni掺入后没改变钙钛矿型的晶体结构,只是随着Cu掺杂量的增加,571cm-1附近的谱带整体趋势是向波数方向移动.在实验条件下,对NO的活性测试结果表明,La0.9Ce0.1Fe0.8-xCo0.2YxO3(Y=Cu,Zn,Ni)系列催化剂在600～800℃范围内,掺杂Cu的复合氧化物具有较高的催化分解活性,其转化率始终保持在80%以上,反应温度为750℃时,几乎100%转化.H2-TPR结果证明,其催化分解活性高的原因是Cu的掺入使晶格氧活动性增强.     

V2O5/ACO催化过氧化氢氧化苯乙烯的研究

以氧化改性活性炭为载体,用微波辐射法制备了系列钒氧化物/活性炭催化剂( V2O5/ACO).采用FT-IR、XRD对催化剂进行了光谱表征.考察了V2O5/ACO在苯乙烯过氧化氢选择氧化中的催化性能.其中,V2O5-30/ACO性能较佳.以丙酮为反应介质,当n(苯乙烯)∶n(H2O2) =1∶2.5,45℃反应5h,苯乙...     

硫化NiW/Al2O3上H2同时催化还原SO2和NO的反应机理

研究了硫化NiW/Al2O3催化剂上的NO分解反应、H2还原NO反应以及H2同时还原NO和SO2反应.在活性评价及XRD和XPS表征的基础上提出了H2同时催化还原SO2和NO的反应机理.结果表明,NO在硫化催化剂上可以完全分解,但由于催化剂晶格硫遭到严重氧化,因此还伴随着SO2的生成.该氧化作用导致了催化剂中晶格硫的大量流失和催化剂的失活;在NO反应体系中引入等摩尔的H2后,晶格硫的流失速度减缓,流失程度得到一定抑制.这是因为H2能与晶格硫竞争消耗NO解离出的Oad,此外,被氧化的晶格硫一部分还可进一步被还原,返回到催化剂晶格;在SO2和NO同时还原体系中,550℃时,SO2和NO的转化率都可达到100%,单质硫产率超过90%.稳定性测试表明,10 h后催化剂仍能保持高活性,没有发生失活.这主要是因为反应气中的SO2能够被H2还原为元素硫物种,从而可以对晶格硫进行源源不断的补充.