Preparation and microstructure of CuO-CoO-MnO/SiO2 nanocomposite aerogels and xerogels as catalyst carriers

CuO-CoO-MnO/SiO2 nanocomposite aerogels and xerogels were prep ared using tetraethyl orthosilicate (TEOS) as Si source, and aqueous solution of Cu, Co and Mn acetates as the precursor via sol-gel process, CO2 supercritical drying (SCD) technique or ambient pressure drying techniqu e. The microstructure of the CuO-CoO-MnO/SiO2 nanocomposite aerogels and xerogels were characterized by field emission scanning electron microscopy (FE-SEM), transmission electron microscopy (TEM) and X-ray diffraction (XRD). The specific surface area, pore size and pore size distribution of the nanocomposite aerogels and xerogels were determined by the Brunauer–Emmett–Teller (BET) method. The results showed that CuO-CoO-MnO/SiO2 nanocomposite aerogels are porous, with a pore size distribution of 2 ? 50 nm, an average pore size of 19.4 nm, a specific surface area of 384.9 m²/g and a particle size distribution of 10 ? 150 nm, whereas the pore size distribution of CuO-CoO-MnO/SiO2 composite xerogels is 1.7?128.6 nm, the average pore size is only 9.9 nm, the specific surface area is only 99.1 m²/g, and the particle size distribution is 100? 500 nm. The structure of CuO-CoO-MnO/SiO2 nanocomposite aerogels is favorable to increase the loading of catalysts.     

NiO/SiO2催化剂上CO氧化的反应机理研究

NiO/SiO2 是优良的非贵金属型CO氧化催化剂 ,EXAFS和TPR表征表明其活性中心为NiO .在此基础上进行的MonteCarlo模拟表明 ,在NiO/SiO2 上CO氧化遵循L H机理 .     

TeO2/TiO2纳米复合物的制备与表征

为改善TiO2的光电性质,笔者采用溶胶-凝胶法制备了TeO2/TiO2纳米复合物.分别用SEM、XRD、EDX、IR、UV-Vis等对产物进行了一系列表征,结果表明,复合物TeO2/TiO2为粒径20 nm左右的均匀球形锐钛矿相纳米粒子.     

可商业化催化剂Cu/γ-Al2O3的制备和活性研究

用浸渍法制备出低成本的可商业化的Cu/γ-Al₂O₃催化剂，催化剂在NH₃做还原剂下对NO有良好的活性。研究了Cu负载量和煅烧温度对催化剂结构和催化活性的影响，借助XRD和N₂吸附法对催化剂的晶体结构、比表面积和平均孔径进行了表征；以NH₃为还原剂，NO转化率为活性评价指标，对所制备催化剂进行了选择催化还原反应研究。结果表明：Cu负载量对催化活性有影响，而煅烧温度的影响不大。煅烧温度为723K，Cu负载量为质量分数10%时，催化剂的活性最高。     

TiO2对共沉淀法制备Pd/Al2O3-TiO2催化活性的影响

文中采用共沉淀法制备了混合载体质量分数为1%的Pd/Al₂O₃-TiO₂催化剂，借助XRD和XPS对样品进行了表征，结果表明：混合载体Al₂O₃-TiO₂为无定形结构；TiO₂降低了Pd和Al₂O₃的相互作用能力。将样品应用于C₃H₆选择催化还原NO反应，以NO转化率为活性评价指标对催化剂的活性进行了对比，发现TiO₂的含量对催化剂活性有显著影响：随着TiO₂质量分数从0增加至50%，催化剂活性迅速增加；TiO₂质量分数超过50%，催化剂活性增加趋势变缓。     

甲醇催化脱氢制甲酸甲酯反应中Cu－ZnO－ZrO_2／SiO_2催化剂的特性

Ｃｕ－ＺｎＯ－ＺｒＯ２／ＳｉＯ２催化剂对甲醇催化脱氢制甲酸甲酯的反应具有良好的活性和选择性．应用连续微反、差示热分析、Ｘ射线衍射、程序升温还原、Ｘ射线光电子能谱分析和红外光谱等技术，对该催化剂的活性中心本质、ＺｎＯ及ＺｒＯ２的助催化作用、可能的反应机理以及催化剂的失活原因进行了探讨．     

Co-TiO2纳米复合材料及其组织性能研究

以钛酸丁脂及冰醋酸分别为先驱体和螯合剂,采用溶胶-凝胶法,通过水解缩聚作用制备多孔结构的TiO2基体,在孔隙中引入金属相粒子得到纳米金属陶瓷复合材料.通过实验,研究了不同组分的Co-TiO2纳米复合材料结构和组织随温度变化机理,确定了相变转变温度,并初步分析Co含量对组装体系磁学性能的影响.     

氧化羰基化合成碳酸二苯酯中纳米锰氧化物气凝胶载体的制备及表征

分别采用柠檬酸络合常压干燥法、环氧丙烷促凝冷冻干燥法制备了3种纳米锰氧化物气凝胶材料,利用X射线衍射仪、比表面积及孔隙分布测定仪、扫描电镜及透射电镜等测试手段对其进行表征,并测试各样品负载活性物后在氧化羰基化合成碳酸二苯酯中的催化效果。结果表明,采用环氧丙烷促凝冷冻干燥法且加入TAA制备的锰氧化物气凝胶材料呈现纳米花菜状的多晶结构,具有良好的量子效应;将该凝胶负载质量分数为1%的Pd后用于催化苯酚氧化羰基化合成碳酸二苯酯,当反应总压为5 MPa(其中氧气体积分数约为7%)、反应温度为70℃、反应时间为4 h时,碳酸二苯酯的单程收率可达23.34%,选择性为99.16%,催化效果良好。     

CuO／SiO2和CuO—ZnO／SiO2催化剂的热分析性质

用差热分析（ＴＧ／ＤＴＡ）技术研究了ＣｕＯ／ＳｉＯ２和ＣｕＯ－ＺｎＯ／ＳｉＯ２催化剂于Ｈ２气下的还原行为和在Ｏ２气下的氧化行为及对其催化性能的影响。结果表明,ＺｎＯ的加入有利于催化剂的热稳定性,并对ＣｕＯ的还原有促进作用;在有氧化气氛存在时,ＺｎＯ的加入不利于保持Ｃｕ＾０的还原态。     

表面修饰钴的SiO_2复合体制备及应用

以高比表面多孔型SiO2（比表面大于1000m2／g）为载体,用等体积浸渍法制得表面修饰钴的SiO2复合体．经XRD、电子能谱、TEM检测发现表面修饰组分钴在SiO2表面均匀担载,且复合体在丙烯还原一氧化氮的反应中表现出良好的催化活性．     

石墨烯基气凝胶的制备及其超电容性能研究

采用氧化石墨烯自组装法制备出氧化石墨烯气凝胶(GOA),并采用高温(1100℃)氢气还原进一步制备石墨烯气凝胶(GA)。采用氮气吸附、FT-IR、元素分析和电化学测试等手段对其进行表征。结果表明:制备的两种气凝胶具有较高的BET比表面积(均约为870 m2·g-1);GOA表面具有丰富的含氧官能团,GA表面氧含量极低;GOA与GA的碳氧摩尔比分别为1.7和69.9;在低电流密度下(0.2 A·g-1),具有高表面官能度的GOA比电容达155.8 F·g-1,而低表面官能度的GA表现出高倍率的超电容性能。     

金属掺杂炭气凝胶的制备及其在燃油脱硫中的应用

随着“低碳环保”观念的日益深入人心,各国政府不断出台日益严格的燃油含硫标准来有效控制燃油中的含硫化合物所带来的环境污染.传统的加氢脱硫可有效脱除燃油中的非噻吩类硫化物,但却很难脱除噻吩(thiophene)、苯并噻吩(benzothiophene,BT)、二苯并噻吩(dibenzothiophene,DBT)及其衍生物等.为此,开发了一种吸附脱硫的新方法.制备了3种金属掺杂的炭气凝胶,并考察了该产物对含硫模拟油的吸附脱硫性能.间苯二酚与甲醛在含有金属离子的水溶液中缩聚,经过常压干燥以及N2氛下的高温炭化制备了铜,银,镍3种金属掺杂的炭气凝胶.采用物理吸附仪对典型样品的比表面积、孔径和孔容进行了表征.结果表明,所得样品均具有较大的比表面积,最大的达到了574.1 m2/g,最小的也有460.6 m2/g;而所有样品的孔径都在1.900nm左右.将所制备的炭气凝胶应用于模拟汽油脱硫,采用高效液相色谱法分析脱硫效果,发现不同金属含量、不同制备条件所得样品的脱硫效果差别很大,最大的脱硫效率高达85.64％.     

含Si环氧丙烯酸酯/纳米SiO_2涂层制备及性能研究

为了制备耐热、阻燃性能优异的新型含Si环氧丙烯酸酯（EA）纳米涂层,以KH-570改性纳米SiO2和有机硅改性EA作紫外光（UV）固化组分,并在配方中加入纳米Mg（OH）2,制备了系列UV固化新型含Si EA纳米涂层。通过红外光谱仪、紫外可见光谱仪、热重分析仪等研究紫外光固化体系涂膜耐热、阻燃及光学性能。结果表明：在有机硅改性EA中添加KH-570改性纳米SiO2,可以提高纳米涂层热稳定性、阻燃性,同时使其保持优良透明性;当改性纳米SiO2含量达5%时,涂膜耐热、阻燃性能均最佳;同时在体系中加入Mg（OH）2,可进一步改善体系的阻燃效果。     

毛细铜/钛复合管材的游动芯头拉拔制备及组织性能

在热旋制备界面结合质量优异的铜/钛双金属复合管坯的基础上,对复合管进行了游动芯头拉拔加工,重点研究了复合管材游动芯头拉拔加工成形能力以及拉拔加工对复合管材组织性能的影响.研究结果表明,游动芯头拉拔方式,特别是减壁拉拔,对铜/钛复合管材结合界面有较大的破坏作用,且难以实现多道次连续拉拔加工,单道次拉拔加工量不宜超过30%;575℃保温70 min的道次间退火虽然对界面元素扩散情况影响不大,但能缓解加工硬化和残余应力,使得铜/钛复合管材的平均剥离强度由变形态的7.8 N·mm-1提高到退火态的17.1 N·mm-1,大幅度提高铜/钛复合管材的后续拉拔加工性能.通过严格控制拉拔减壁量,合理制定了铜/钛复合管材的拉拔加工工艺,成功制备了结合性能优异的毛细规格铜/钛复合管材.     

SiO2气凝胶的溶胶-凝胶/共沸蒸馏法制备及表征

以工业水玻璃为硅源,采用溶胶-凝胶和共沸蒸馏的方法在常压下制备SiO2气凝胶,研究制备条件对SiO2气凝胶性能的影响.结果表明,当溶液体系的pH值为4.5,添加2 mL甲酰胺作为干燥控制化学添加剂(DCCA),并以正丁醇与凝胶中的水为共沸蒸发介质时,所制备的SiO2气凝胶具有典型的气凝胶结构特征,经分析SiO2气凝胶的...     

水溶性纳米SiO2的制备及其摩擦学性能

以硅酸钠为原料,采用聚乙二醇为表面修饰剂及聚丙烯酸钠为分散剂,通过CO2沉淀法制备了水溶性纳米SiO2.通过透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)和傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)对水溶性纳米SiO2粒子进行表征;利用四球机考察了水溶性纳米SiO2粒子及其同辛丁基二硫代磷酸双β羟乙基十八胺盐(简称DDPN)...     

三维互通CNTs/Cu复合材料的制备及力学性能研究

对CuCr合金粉末固溶时效处理之后进行预烧结,得到CuCr预压块。以此预压块为基底,采用化学气相沉积（chemical vapor deposition, CVD）工艺和放电等离子烧结（sparking plasma sintering, SPS）工艺成功制备了三维互通的碳纳米管/铜（carbon nanotubes/Cu, CNTs/Cu）复合材料。采用扫描电子显微镜（scanning electron microscope, SEM）,拉曼光谱仪等表征碳纳米管的微观组织结构,利用微拉伸试验机测试复合材料的力学性能。研究结果表明,Cr作为催化剂,对碳纳米管的形貌影响很大,碳纳米管的质量也会对复合材料的力学性能产生影响。当Cr的质量分数为0.6%时,碳纳米管在铜基体表面均匀分布,CNTs/Cu复合材料的力学性能最佳。经SPS烧结和轧制之后,复合材料的导电率和屈服强度分别达到了82.4% IACS和349 MPa,断裂伸长率高达6.4%,这是由于CNTs的加入,起到了第二相强化的作用,提高了复合材料的力学性能。     

Ru,CeO2,MnO2/TiO2新型CWO催化剂的研制

 制备了载体为TiO₂,活性组分为Ru(w=0.5%)和Ce,Mn的氧化物的催化湿式氧化法催化剂.制备中运用了Ce,Mn硝酸盐对载体的浸渍法预处理和表面纳米化技术的组合.研究了对模拟废水的催化湿式氧化分解的催化活性,COD去除率近70%,NH₃-N去除率87.9%.     

银/聚苯乙烯纳米复合粒子的制备与表征

将银粒子与聚合物复合,不仅可改善银粒子的分散性,还可赋予高分子材料纳米粒子的特有性能。在离子液体1-丁基-3-甲基咪唑氟硼酸盐([BMIM].BF4)中制备了稳定的Ag纳米胶体,并以[BMIM].BF4/乙醇为混和溶剂,通过原位聚合方式制备出银/聚苯乙烯(Ag/PS)纳米核壳复合粒子,并对复合粒子的结构进行了表征。     

铂-钯/活性炭催化剂的制备及其在双组分加成型液体硅胶中的应用

 通过浸渍-化学还原法制备了活性炭负载的铂、钯双金属催化剂.采用XRD、XPS、BET、AFM对催化剂进行了结构表征;讨论了催化剂在双组分加成型液体硅胶中的催化活性以及2种活性组分在催化过程中的协同催化作用;并优化了催化剂在加成型室温固化硅胶中的应用条件.研究表明:铂-钯/活性炭双组分具有一定的协同作用;当铂与钯的质量比为1∶2时,两者协同催化的效果较好;采用此催化剂催化双组分加成型硅橡胶室温固化时,控制催化剂用量为5%,乙烯基与硅氢基物质的量比在1.5~1范围内有利于胶料的固化.