羟基磷灰石负载Ru催化氨硼烷产氢性能研究

采用浸渍-还原法制备了Ru/羟基磷灰石(HAP)催化剂,并考察了Ru负载量、还原剂硼氢化钠的用量、还原温度以及反应条件对催化剂Ru/HAP催化BH₃NH₃水解产氢的影响.结果表明:当Ru的负载质量分数为0.3%、Ru与还原剂硼氢化钠的物质的量比为1.0:2.2、还原温度为303 K时,Ru/HAP催化剂催化BH₃NH₃水解产氢的转化频率T_OF为125 mol H₂·mol^-1Ru·min^-1.当搅拌转速为450 r·min^-1时,外扩散限制消除,产氢速率最大.产氢速率与催化剂浓度成正比,氨硼烷水解产氢反应由催化剂界面反应控制,Ru/HAP催化剂催化BH₃NH₃水解产氢反应对催化剂浓度反应级数为0.8.随着反应温度的升高,氨硼烷产氢速率系数增大,副产物偏硼酸钠越易从催化剂表面脱附,产氢速率逐渐增大.反应动力学计算表明Ru/HAP催化剂催化BH₃NH₃水解产氢反应对氨硼烷浓度为0级反应,活化能为44 kJ·mol^-1.     

纳米双金属Ru-Co嵌入UIO-66-NH2协同催化氨硼烷水解产氢研究

采用浸渍还原法成功制备不同比例的双金属负载型催化剂Ru Co@UIO-66-NH_2,并用于室温催化氨硼烷水解产氢性能研究.通过一系列表征手段分析了该催化剂的结构、粒径分布、元素组成及价态,并在室温下通过催化氨硼烷水解释氢实验研究其催化活性.结果表明,非贵金属Co的加入能显著提高Ru的催化活性,Ru1Co1@UIO-66-NH_2催化剂表现出最高的催化活性,其TOF值为570. 8 mol H_2min~(-1)(mol Ru)~(-1),活化能为39. 2 k J mol~(-1).     

原位还原第四周期过渡金属盐催化氨硼烷水解产氢研究

该文探究了原位还原第四周期过渡金属盐(FeCl2、CoCl2、NiCl2、CuCl2和ZnCl2)催化氨硼烷水解产氢性能,发现它们催化氨硼烷水解产氢活性由高至低依次为CuCl2>CoCl2>NiCl2>FeCl2>ZnCl2,这些盐催化氨硼烷水解产氢速率与它们及其相应金属组成电对的标准还原电极电势呈近似线性关系,这说明...     

氨合成钌催化剂的制备及催化活性

以RuCl3·3H2 O作为钌活性前驱体 ,活性炭为载体制备了一系列Ru C催化剂 ,利用CO化学吸附等表征手段 ,考察钌负载量和预还原处理条件对钌催化剂活性金属分散状况的影响 ,并在一定的温度压力条件下进行氨合成活性评价 .结果表明 ,当钌负载量较低时 ,金属粒子晶粒度较小 ,分散均匀 ,钌利用率较高 ,当负载量质量分数为 4%时 ,炭载体对钌的分散基本已达饱和 ,随着钌负载量进一步增大 ,钌粒子呈明显聚集状态 ,分散度明显下降 ;预还原处理的条件直接影响Ru C催化剂的性能 .     

Na2S改性CoSO4催化氨硼烷水解放氢

以Na₂S和CoSO₄为原料,采用水热法和烧结制备了一种CoSO₄和Co₃O₄两相共存的Co基催化剂(命名为Co₃O₄-CS(NS))用于催化氨硼烷水解.研究表明,由于CoSO₄和Co₃O₄的协同效应使得该催化剂对氨硼烷水解表现出良好的催化性能.在催化剂直接添加量为10 wt.%、水料比为25 mL/g和反应温度为40℃的反应条件下,每0.2 g AB/Co₃O₄-CS(NS)复合物在2.5 min内放氢量达到440.06 mL,对应的放氢速率为8 801.2 mL/(min·g_cat),氢转化率为92.6%,反应活化能为50.4 kJ/mol.     

层状材料负载钌纳米簇及催化性能

通过离子交换与原位还原,实现了钉纳米簇在蒙脱石层间的负载.采用X射线衍射,透射电镜,X射线荧光分析多种手段对所制备的负载催化剂的结构、形貌和钌纳米簇负载量进行了表征;以硼氢化钠和水反应作为探针反应,考察了负载钉纳米簇对硼氢化钠水解产氢的催化性能.结果表明:钌纳米簇成功被引入蒙脱石的层间,插层后的钌纳米簇粉体分散度高,平...     

Na_2SiO_3对Pt/WO_3/ZrO_2催化剂催化甘油氢解制1,3-丙二醇的影响

制备了不同Na_2SiO_3质量分数的Pt/Na_2SiO_3-WO_3/ZrO_2催化剂。通过X线衍射(XRD)、H2程序升温还原(H2-TPR)、H_2的化学吸附、NH_3程序升温脱附(NH_3-TPD)等方法表征催化剂的理化性质。用固定床反应器考察催化剂对甘油氢解制1,3-丙二醇反应的催化性能。结果表明:引入Na_2SiO_3可调变催化剂中ZrO2晶相组成、催化剂的酸性、可还原性能和H2吸附性能,进而影响催化剂对甘油氢解制1,3-丙二醇反应的催化性能。引入适量的Na_2SiO_3,可使Pt/Na_2SiO_3-WO_3/ZrO_2催化剂有较高的活性和稳定性。     

BiVO4微球负载RuAg纳米合金高效催化氨硼烷水解产氢

采用一步水热法合成出BiVO_4微球,首次以BiVO_4微球为载体通过浸渍还原法,制备出Ru/Ag不同摩尔比的RuAg@BiVO_4催化剂,并用于催化氨硼烷水解产氢.催化剂的结构、组成、形貌以及负载金属的电子状态分别运用XRD、TEM、SEM、EDS、XPS等手段进行表征,并探究催化剂在不同温度下的催化活性.结果发现,由于双金属Ru和Ag之间强的电子效应以及金属RuAg与载体BiVO_4微球之间的双功能机制,使RuAg@BiVO_4表现出高的催化活性,其中Ru_(0.6)Ag_(0.8)@BiVO_4的催化性能最佳,该反应的活化能(Ea)和转化频率(TOF)分别为33.8 kJ/mol和150.5 mol H_2 min~(-1)(mol Ru)~(-1),这种制备简单、催化活性显著的催化剂为新型高效催化剂的研究提供了重要的参考价值.     

电镀法制备Ru/Ni-foam催化剂及其催化硼氢化钠水解产氢性能研究

氢能作为一种高效、环保的可再生能源，具有广阔的应用前景，通过催化剂使硼氢化钠（NaBH₄）水解产氢是一种安全、高效和实用性强的化学产氢技术。以电化学沉积方法制备的Ru/Ni-foam（Ru/NF）作为硼氢化钠水解制氢的催化剂，研究了不同的反应温度、不同的硼氢化钠浓度、不同的反应pH以及催化剂稳定性4种因素对该催化反应的影响规律。结果表明：用电镀方法得到的Ru/NF催化剂在10%（质量分数）NaOH、15% NaBH₄、室温条件下，可以达到1894 mL/（min·g）的产氢速率，具有很好的实际应用前景。     

炭微球负载钴催化剂的原位制备及其催化产氢性能研究

分别以葡萄糖和硝酸钴为炭源和钴源,采用水热炭化法原位制备了炭微球负载钴金属催化剂(Co/CMS),借助扫描电镜(SEM)和X射线能谱仪(EDX)表征所制催化剂微观形貌和元素组成,利用该催化剂进行了催化硼氢化钾水解产氢实验并分析了相关催化反应的动力学过程。结果表明,所制Co/CMS催化剂球状形态完整、尺寸分布均匀,炭微球平均直径约为3.98μm,钴金属均匀负载于炭微球表面;Co/CMS催化剂对硼氢化钾水解产氢反应具有较高的催化活性,负载钴金属对催化剂的性能有显著影响,钴负载量为25%的Co/CMS催化剂催化产氢效率达到11 088 mL_(H_2)·g■·h~(-1);产氢速率受硼氢化钾溶液浓度影响不大,但对反应温度较敏感;钴负载量为25%的Co/CMS催化剂催化硼氢化钾溶液水解制氢反应的活化能约为33.75 kJ·mol~(-1),低于Pt/C和Ru/C贵金属催化剂相应值,表明所制Co/CMS催化剂对硼氢化钾水解产氢具有较好的催化性能。     

磁性花生壳负载钯催化剂的制备及催化氨硼烷释氢性能

以高锰酸钾改性后的花生壳为原料,通过共沉淀法制备了磁性花生壳(PSK-Fe_3O_4)复合材料,并以其为载体制备了磁性花生壳负载钯催化剂(Pd/PSK-Fe_3O_4).以XRD、FT-IR、TEM、XPS、TG等表征手段对该催化剂进行了表征,并将其应用于催化氨硼烷水解释氢.结果表明:Pd/PSK-Fe_3O_4催化剂在催化氨硼烷水解反应中表现出较好的催化活性,其转换频率(TOF)为6.7 mol_(H2)·mol_(Pd)~(-1)·min~(-1),表观活化能(E_(app))为28.0 kJ mol~(-1).Pd/PSK-Fe_3O_4催化氨硼烷水解释氢反应对于催化剂浓度和氨硼烷浓度的反应级数分别为一级和零级.此外,循环实验表明该催化剂具有较好的循环稳定性.     

Ru/Al_2O_3催化对苯二甲酸二甲酯合成1,4-环己烷二甲酸二甲酯

以Al2O3为载体、Ru为活性组分合成Ru/Al2O3。以Ru/Al2O3为催化剂,在反应釜中液相催化加氢催化对苯二甲酸二甲酯(DMT)制备1,4-环己烷二甲酸二甲酯(DMCD),考察Ru负载量、反应温度、压力、搅拌速率和反应时间对DMT加氢反应性能的影响。采用X线衍射仪(XRD)、N2吸附-脱附仪、H2-程序升温脱附(H2-TPD)技术和扫描电子显微镜(SEM)对催化剂理化性能进行表征。结果表明:Ru质量分数为3%的Ru/Al2O3显示出良好的催化活性。适宜催化剂的活化温度为120℃,在95℃、4.5 MPa和搅拌速率1 200 r/min的条件下加氢反应3 h,DMT转化率和DMCD选择性分别高达100%和98.81%。该催化剂循环使用12次后仍未发现明显失活。     

一种高活性负载型催化剂RuMo@UIO-67的制备及其催化产氢研究

采用浸渍还原法成功地制备了不同比例的双金属负载型Ru Mo@UIO-67(Zr)催化剂,并在室温下用于催化氨硼烷水解产氢.该催化剂的结构、组成、形貌和负载的金属粒子尺寸分别采用XRD、ICP-AES、XPS、SEM、TEM等技术手段进行分析.结果显示,在不同摩尔比的催化剂中,Ru_1Mo_(0.5)@UIO-67的催化性能最好,其转化频率(TOF)和活化能(Ea)分别为590.1 mol H_2min~(-1)(mol Ru)~(-1)和38.7 k J mol-1,其优良的催化活性可归因于Ru和Mo纳米粒子之间强烈的协同效应,以及Ru Mo纳米粒子与载体UIO-67之间的双功能效应.     

棒状TiO_2负载Ru催化苯选择性加氢反应

以不同焙烧温度的TiO_2纳米棒为载体,采用化学还原浸渍法制备Ru/TiO_2催化剂。利用X线衍射(XRD)、H_2化学吸附、扫描电子显微镜(SEM)和NH_3程序升温脱附(NH_3-TPD)等手段表征催化剂的物理化学性质,并考察催化剂在苯选择性加氢反应中的催化性能。结果表明:焙烧温度并未改变TiO_2的晶型结构及形貌,但随着载体焙烧温度的升高,Ru粒子的分散度减小,从而使Ru/TiO_2催化剂的活性降低;同时,随着Ru/TiO_2催化剂酸量的减小,环己烯吸附量减小,环己烯的选择性提高; 700℃焙烧的TiO_2负载的Ru催化剂上环己烯收率最高(41%)。     

还原方式对Ru-Zn/ZrO_2催化剂上苯加氢反应的影响

以苯选择性加氢制环己烯为模型反应,考察了Ru-Zn/ZrO_2催化剂制备过程中还原方式对催化剂催化性能的影响.运用TEM、SEM、BET等技术对催化剂进行了表征.评价结果表明,采用高压液相还原制备的RuZn/ZrO_2-3催化剂在苯选择加氢制环己烯反应中表现出高催化性能,当苯转化率为41%时,环己烯选择性达到了83.8%.TEM、SEM结果表明催化剂上Ru微晶呈高分散,有利于苯转化率的提高.BET比表面积25 m~2/g,RuZn/ZrO_2-3催化剂最可几孔径分布范围20~50 nm,有利于环己烯选择性的提高.     

BiOI/ZrO2光催化降解甲基橙性能研究

采用沉淀-浸渍法制备了不同BiOI负载量的BiOI/ZrO_2催化剂,并考察了不同BiOI负载量对BiOI/ZrO_2催化剂光催化降解甲基橙性能的影响.结果表明,随BiOI负载量的增加,BiOI/ZrO2催化剂吸附甲基橙和降解甲基橙的能力都先升高后降低.当BiOI与ZrO_2物质的量比为0.5时,催化剂吸附甲基橙的能力和光催化降解甲基橙的能力都达到最佳,甲基橙吸附率达到了69.7%,甲基橙降解率达到了94.9%.在BiOI负载量相同和制备方法相同情况下,BiOI与ZrO_2物质的量比为0.5的催化剂吸附和降解甲基橙能力都比纯BiOI的强.甲基橙在不同BiOI负载量的BiOI/ZrO_2催化剂上降解反应为一级反应,BiOI与ZrO_2物质的量比为0.5的催化剂上速率常数最大(0.024 min~(-1)).     

Pd-Ni/HZSM-5多相催化乙酸、乙醛一步加氢酯化研究

采用浸渍法制备了负载型双金属催化剂Pt-Ni/HZSM-5,并用于催化乙醛和乙酸气相一步加氢酯化反应.X-射线衍射结果表明,双金属在催化剂表面处于高分散状态.研究了镍负载量、焙烧温度、还原温度、反应温度、氢醛比以及催化剂用量对催化性能的影响.结果表明,催化剂制备条件和反应条件对催化性能有显著的影响.微量Pt的引入使催化剂的催化活性增强.     

一种新颖催化剂RuCoP@UIO-66的制备及其催化氨硼烷水解释氢

采用简单液体浸渍还原法合成出Ru@UIO-66、Co P@UIO-66、Ru P@UIO-66和Ru Co P@UIO-66催化剂.利用XRD、TEM、ICP-AES、BET和XPS等物理手段对其结构、形貌、尺寸、组成、比表面及金属价态等进行表征.催化活性实验通过催化氨硼烷水解释氢速率进行检测.结果表明,非金属磷的加入显著提高了催化活性,其中三组分Ru Co P@UIO-66催化活性最高,其反应的转换频率(TOF)和活化能(Ea)分别为105.36 mol H2min-1(mol Ru)-1和44.5 k J mol-1.这种高的催化活性主要归因于UIO-66的高比表面积和多孔结构使负载粒子均匀分散,同时P的加入减小了Ru和Co纳米粒子的粒径,也增强了Ru-Co-P之间的电子效应.此外,Ru Co P@UIO-66催化剂经过5次循环后,仍然保留初始催化活性的55.6%,有较好的循环稳定性.     

乙苯催化加氢制乙基环己烷的Ru/AC催化研究

制备了Ru/AC催化剂.研究了在Ru/AC催化剂存在下反应时间、反应温度、反应压力、催化剂用量及碱用量对乙苯加氢反应性能的影响,并考察了催化剂的稳定性.用XRD和XPS对催化剂进行了表征;结果表明,Ru/AC催化剂呈微晶状态,粒度很小,经氢气还原后表面主要为Ru0,对乙苯加氢有很高的加氢活性,当ncatal./nsubstrate=0.2％,nNaOH=4.35×10-5mol.L-1,1100℃,3MPa,1h时,转化率达100％.     

Ru/MgO 基合成氨催化剂

氧化镁为载体的钌基氨合成催化剂具有潜在的工业应用前景,已引起了人们极大的关注.制备了5种钌基催化剂Ru/MgO、Ru/γ-Al2O3、K-Ru/MgO、Ba-Ru/MgO和K-Ba-Ru/MgO,在V(N2)∶V(H2)=1∶3, 2.0 MPa,24 000 h-1和653～873 K反应条件下,评价了它们的合成氨催化活性,并对相关催化剂进行了BET和XRD表征.结果表明:Ru/MgO的最高活性约为Ru/γ-Al2O3的2倍,且最高活性反应温度还低了20 K;Ba组份的添加有利于降低Ru/MgO基催化剂的最高活性温度;K-Ba-Ru/MgO在653 K、Ba-Ru/MgO在773 K、K-Ru/MgO和Ru/MgO在813 K以上使用时,将更有利于催化活性的发挥.因此,对于Ru/MgO基催化剂而言,促进剂的添加应根据拟采用的操作温度来决定.