甲烷完全氧化反应的Cu/Ce-Zr-O固溶体电催化剂

采用X射线衍射（XRD）、X光电子能谱（XPS）和程序升温还原（TPR）等手段,对以甲烷为燃料的固体氧化燃料电池阳极催化剂--Cu掺杂Ce-Zr-O固溶体进行了研究.结果表明：溶胶-凝胶法制备的催化剂中ZrO2四方晶相含量最高,其次是共沉淀法,含量最低的是浸渍法;溶胶-凝胶法制备的催化剂中嵌入Ce-Zr-O固溶体晶格并为后者所高度分散和稳定的Cu相对较多,而浸渍法制备的催化剂表面以晶相CuO形式存在的Cu相对较多.当Cu的掺杂量增大时,催化剂表面过氧物种O22-（或氧自由基O-）的浓度增加;CeO2的添加可以明显提高催化剂表面O22-或O-等过氧物种的浓度.研究结果与Cu掺杂Ce-Zr-O固溶体在甲烷的完全氧化反应中表现出的催化活性有较好的对应关系.     

钇掺杂锡锆固溶体催化剂结构及其一氧化氮选择催化还原性能

对Sn,Zr-xO2固溶体催化剂进行的改性研究中，我们发现引入稀土金属离子或碱土金属离子时催化活性会进一步提高。本研究制备了钇掺杂锡锆固溶体催化剂，发现Y的最佳掺杂量为6％（wt)，以尿素水解方法制备的水合锡锆氧化物为前体浸渍消酸钇制备的催化剂在350℃有80％的NO转化率。利用XRD，Raman及FT－IR进行结构分析，发现掺杂的Y固溶于SnO2晶格，并促进了ZrO2在SnO2中的完全固溶，形成具有SnO2的金红石结构Y－Zr-Sn三元固溶体结构，Y加入降低了对丙烯的活性及完全燃烧能力的同时也促进了NO氧化为NO3，增强了NO与丙烯反应的竞争性，因此提高了催化剂的NO选择还原性能。     

苯催化燃烧反应Cu-Mn-Ce-Zr-O催化剂催化活性的研究

用共沉淀法合成了铜-锰-铈-锆复合氧化物系列催化剂,用常压气体流动评价装置考查了其对苯蒸气的催化活性,并根据穿透曲线、XRD衍射对催化剂表面性质进行了分析。结果表明:CeO₂和ZrO₂对以铜、锰氧化物催化剂的催化活性有促进作用。     

Fe-Mn/SiO_2催化剂的制备及其催化甲苯燃烧性能

以SiO2为载体,采用浸渍法分别制备了Fe-Mn(物质的量比为1∶1)质量分数为5%~35%的Fe-Mn/SiO2催化剂,以及Fe-Mn质量分数为30%,Fe-Mn物质的量比(x=0.1~0.9)的Fex-Mn1-x/SiO2催化剂,在常压固定床反应器上评价了这些催化剂对甲苯催化燃烧的反应性能,用X-射线衍射、氢气程序升温还原等分析手段对催化剂的结构进行了研究。结果表明Fe、Mn物质的量比为1∶1、Fe-Mn质量分数为30%的Fe-Mn/SiO2催化剂具有最好的活性,在280℃的反应条件下甲苯可完全催化燃烧。在Fe-Mn/SiO2催化剂体系中,Fe-Mn质量分数小于30%时检测不到Fe或Mn的物相。Fe-Mn质量分数大于30%时只检测到了Fe2O3物相;在Fex-Mn1-x/SiO2催化剂体系中,x的值在0.5~0.9之间时只检测到了Fe2O3物相,x的值在0.1~0.3之间时只检测到了Mn2O3物相。催化剂的氧化还原性能与Fe-Mn的质量分数和Fe、Mn的物质的量比有很大的关系,这些可能都影响着催化剂的性能。     

tructure Al掺杂LiNi1-xAlxO2固溶体的制备及结构研究

通过研究LiNiO₂和α-LiAlO₂的制备条件对结构的影响, 总结出一种新的制备方法, 成功地合成出Al连续固溶的LiNi_1-xAl_xO₂（x=0～1.0）. 烧结实验表明, 在用小量Al固溶时材料 的合成需要在氧气气氛中进行, Al掺杂能够抑制结构中锂缺位, 降低材料形成温度及在合成过程中对氧气的依赖程度. X射线衍射结果表明, 所有样品均具有α-NaFeO₂型单相结构 , 随着Al固 溶量的增加, 材料的晶胞参数发生变化, a轴缩短, c/a比增大, 晶胞体积V_{0减小, 材料的层状属性更加明显.}     

Al掺杂LiNi_(1-x)Al_xO_2固溶体的制备及结构研究

通过研究 Li Ni O2 和 α-L i Al O2 的制备条件对结构的影响 ,总结出一种新的制备方法 ,成功地合成出 Al连续固溶的 Li Ni1- x Alx O2 ( x=0～ 1 .0 ) .烧结实验表明 ,在用小量 Al固溶时材料的合成需要在氧气气氛中进行 ,Al掺杂能够抑制结构中锂缺位 ,降低材料形成温度及在合成过程中对氧气的依赖程度 .X射线衍射结果表明 ,所有样品均具有α-Na Fe O2 型单相结构 ,随着 Al固溶量的增加 ,材料的晶胞参数发生变化 ,a轴缩短 ,c/ a比增大 ,晶胞体积 V0减小 ,材料的层状属性更加明显     

Mn掺杂的Cu-Co堇青石整体催化剂催化燃烧醋酸甲酯

采用浸渍法制备Mn掺杂的Cu-Co整体催化剂,通过X线衍射(XRD)、N2吸附-脱附、扫描电子显微镜(SEM)等手段对催化剂进行表征,并以醋酸甲酯催化燃烧为探针反应,考察涂层中CeO2与Zr0.5Ti0.5质量比、Mn掺杂量、焙烧温度等条件对催化剂性能的影响。结果表明:涂层中CeO2与Zr0.5Ti0.5质量比为2∶1,Mn掺杂量为6%,n(Mn)∶n(Cu)∶n(Co)为2.2∶1∶2,焙烧温度为500℃时,催化剂具有最佳的活性。当醋酸甲酯质量浓度为9 g/m3,质量空速为12 L/(g.h)时,醋酸甲酯转化率达到90%的反应温度为256℃。     

Gd掺杂对0.7BiFeO_3-0.3BaTiO_3固溶体的结构和性能的影响

采用固相法合成了0.7BiFeO3-0.3BaTiO3-xmolGd2O3固溶体(x=0,0.003,0.006,0.009,0.012).XRD测试结果显示:0.7BiFeO3-0.3BaTiO3在室温下是赝立方相,Gd2O3的掺入抑制了四方相的形成,随着Gd3+掺入量的增加,样品结构从赝立方相向三方相转变.介电性能测试表明:较高频率下,相对于其它样品,掺杂量为0.009和0.012的样品的介电性能明显提高;介电损耗随掺杂量增加明显增大.同时相关测试结果显示:Gd掺杂使样品的介温曲线变平缓,尤以掺杂量为0.009样品最为明显,其介电损耗曲线变化亦较缓慢,表明该样品介电性能的稳定性有较大提高.     

Ce-Mn复合氧化物对二溴甲烷燃烧的催化性能

采用共沉淀法制备CeMn复合氧化物及单组分Ce、Mn氧化物催化剂, 考察它们对精对苯二甲酸氧化尾气中二溴甲烷燃烧的催化活性. 通过X线衍射(XRD)、H2程序升温还原(H2TPR)对催化剂的晶相结构进行表征. 结果表明: 由于Mn3+进入了CeO2晶格中, 制备的CeMn复合氧化物形成均一的固溶体结构, 具有优异的低温还原性能, 对二溴甲烷的催化燃烧性能显著优于单组分Ce、Mn氧化物催化剂. 当催化剂床层入口温度高于283℃, 二溴甲烷体积分数为0.4%～1.0%, 空速小于24000 h-1时, 二溴甲烷转化率大于95%, Br2及HBr的总收率可以达到83%以上.     

纳米ZnFe_2O_4粉体合成及甲烷催化燃烧性能研究

采用草酸共沉淀法制备了纳米ZnFe2O4粉体,分别用XRD,SEM,XPS等手段对所合成样品的相结构、微观形貌、表面元素状态进行了表征.固定床催化实验表明,ZnFe2O4催化剂具有较高的甲烷燃烧催化活性,甲烷起燃温度T10约为368℃.Fe 2p和O 1s XPS结果显示,催化剂表面含有部分Fe2+及相当可观的吸附氧物种,表明催化剂表面存在着大量氧空位.这些氧空位有利于气态氧分子在固体表面吸附并产生活性氧物种,可以在较低的温度使甲烷氧化.     

Pb2+掺杂对Cd1-xZnxS光催化产氢性能的影响规律

采用共沉淀法制备了Pb2 掺杂的Cd0.2Zn0.8S及Cd0.8Zn0.2S固溶体光催化剂.实验结果表明,Pb2 掺杂的宽带隙固溶体Cd0.2Zn0.8S在6s轨道与固溶体的价带杂化后提升了价带位置,降低了半导体的带隙,因而提高了产氢活性.当Pb2 掺杂窄带隙固溶体Cd0.8Zn0.2 S后,形成固溶体价带附近的杂质能级,并成为光生电子空穴复合中心,因而不能提高产氢性能.因此,Pb2 对半导体的可见光改性仅适用于较宽带隙的半导体.     

陶瓷蜂窝载体表面Ce-Zr-O固溶体涂层的表征

研究了在陶瓷蜂窝载体表面直接涂载Ce-Zr-O固溶体涂层，采用XRD和Raman光谱对Ce-Zr-O固溶体涂层进行了表征，表明在陶瓷蜂窝载体表面形成了具有立方结构的Ce-Zr-O固溶体，高温焙烧有利于固溶体的形成．TPR结果表明，该固溶体涂层的形成使得还原温度降低。     

纳米固体超强酸SO4^2-/TiO2的制备及其催化活性

以廉价的无机盐TiCl4为原料,采用溶胶-凝胶法结合超临界流体干燥技术制备出纳米TiO2粉末,经硫酸溶液浸泡、活化后制成纳米固体超强酸SO4^2-/TiO2.着重探讨了纳米固体超强酸的制备条件,并将其用于乙酸正丁酯的合成反应以考察其催化活性.结果表明：该法制备的纳米固体超强酸SO4^2-/TiO2具有很强的催化活性,且制备成本低,反应时间短,酯化率高.     

苯与过氧化氢直接催化氧化合成苯酚

研究苯一步催化氧化合成苯酚的新方法，以Ｆｅ－Ｃｕ－Ｍｎ－Ｏ／海泡石为催化剂，双氧水及添加剂为氧化剂。探讨添加剂性质、催化反应温度及双氧水浓度对反应过程的影响规律，并提出催化氧化的反应机理。     

光催化氧化法处理含酚废水影响因素研究

实验用TiO2作为光催化剂,探讨了掺杂不同金属离子,普通催化剂与纳米级催化剂,不同助催化剂掺杂量,光催化剂的加入量,紫外光和太阳光光照,苯酚浓度等对光催化氧化废水中苯酚速度及降解率的影响.实验表明,在低浓度苯酚废水中,纳米催化剂优于普通催化剂,紫外光优于自然光.     

纳米固体超强酸SO_4~(2-)/TiO_2的制备及其催化活性

以廉价的无机盐TiCl4为原料,采用溶胶-凝胶法结合超临界流体干燥技术制备出纳米TiO2粉末,经硫酸溶液浸泡、活化后制成纳米固体超强酸SO24-/TiO2.着重探讨了纳米固体超强酸的制备条件,并将其用于乙酸正丁酯的合成反应以考察其催化活性.结果表明:该法制备的纳米固体超强酸SO24-/TiO2具有很强的催化活性,且制备成本低,反应时间短,酯化率高.     

石油化工中的催化烧炭及机理研究

通过对石油化工中焦炭燃烧率的测定，考察了加入各种类别金属离子型助燃剂的对烧焦油线及焦炭燃烧图的影响，阐明了各种金属离子型助燃剂对焦炭的催化燃烧作用规律，并与煤的催化燃烧过程进行比较，初步探讨了焦炭的催化燃烧机理。实现表明：第四周期过渡金属离子型助燃剂的烧焦催化机理可以用氧传递过程来解释；IA族离子型烧焦助燃剂的催化效果显著，最适用于石油化工烧焦工艺。IA族与ⅡA族金属离子型助燃剂的催化烧炭机理可用生成易着火的正碳离子过程来解释。     

催化燃烧VOCs的三种过渡金属催化剂的活性比较

利用浸渍法将过渡金属硝酸盐溶液沉积在γ—Al2O3上,通过焙烧制得三种过渡金属氧化物催化剂CuO／γ-Al2O3、CdO／γ-Al2O3和NiO／γ—Al2O3,通过催化燃烧销毁乙醇、丙酮和甲苯的实验,对催化剂活性进行了评价．实验结果表明,在催化剂作用下,三种挥发性有机化合物VOCs催化燃烧的起燃温度和完全燃烧温度都明显低于它们的燃点,其中CuO／γ-AlO3催化剂的催化活性优于CdO／γ—Al2O3和NiO／γ—A12O3催化剂,它对丙酮、乙醇和甲苯的催化起燃温度分别是180,190和230℃,另外对于催化燃烧VOCs,挥发性气体分子的极性越大就越容易被氧化。     

羟基磷酸铜催化苯羟化反应的活性

以复合金属氧化物羟基磷酸铜(Cu₂(OH)PO₄)为催化剂、 过氧化氢为氧化剂研究苯的催化羟化反应, 考察了溶剂种类和用量、 催化剂用量、 反应温度、 反应时间以及反应物摩尔比等一系列因素对反应活性和产物选择性的影响.