载钻沸石催化性质的研究——预处理对载钴催化剂还原性影响

采用XRD、TGA,ESCA谱图研究预处理条件对浸渍法制备载钴沸石试样还原度,活性的影响,观察到载钴沸石经焙烧比未焙烧还原度减小;低载钴量试样低温焙烧比高温焙烧还原度要大,高载钴量试样高温焙烧比低载钴量还原度相对较大;升温速率为10℃/分,比20℃/分的还原度大1/4左右;还原时间一般大于10小时,还原度可达80%以上;本文对采用Co(No_3)_2溶液浸渍法制备试样还原机理进行了探讨,观察到还原度的大小,除与载钴试样的酸度、交换度、载钴量有关外,还与还原条件(升温速率,氢气的分压,还原时间等因素)有关。用m-x巽构化考察还原度与活性之的关系,其结果表明Ⅰ号载钴试样还原度小,而巽构化活性反而大,可能是由于未被还原的氧化钴和金属钴之间相互作用,致使还原度最小的Ⅰ号试样改变活性的缘故。     

载钴沸石上Co^3＋的还原作用

本文釆用XRD,XPS,TGA和TPR-XRD技术考察浸渍钴HZSM-5沸石催化剂的还原作用,结果表明:浸渍型载钴沸石经焙烧后,钴主要以Co_3O_40.形态存在于沸石外表面,其粒度为350(?)左右。同时有部分钴离子进入孔内与H~+进行交换,以类似Co(OH)_2形态存在于沸石内表面。500℃还原后,还原度随载钴量增加而增大,其大于57%,粒度在250-270(?)间。还原过程中,出现2个TPR峰,分别相应于过程中的Co~(3+)→Co~(2+)→Co二个阶段,各阶段的特征温度依次为:591-624°K;644-658°K。     

超声/沸石载钴活化过硫酸盐降解染料废水研究

以天然沸石为载体,硝酸钴溶液为浸渍液,使用浸渍法制备沸石载钴活化剂,对沸石载钴活化剂催化过硫酸盐降解橙黄II染料废水进行研究。结果表明,当橙黄II染料废水初始浓度为100 mg/L,钴负载量为5%,沸石载钴活化剂加入量为2 g,溶液pH为10,过硫酸盐加入量为2 g时,橙黄II染料废水的降解效果最佳,反应时间为50 min时去除率达到96%。此外,超声波对反应有增强效应,反应时间为10 min时去除率即可达到93%。超声和沸石载钴活化过硫酸盐产生硫酸自由基,高效氧化降解染料废水,为难降解偶氮染料废水处理提供了新技术。     

载钴沸石上的丙烯二聚和芳构化作用

采用IR技术,研究一系列不同钴含量的ZSM-5沸石样品,结果表明,钴改性ZSM-5沸石试样,B酸下降,L酸增多,L/B比值随钴含量增加而增加。浸渍载钴沸石样品,除1545cm~(-1),1490cm~(-1),1450cm~(-1)峰外,还出现1616cm~(-1)峰,它表征一类缺电子中心,说明它在合适的微环境条件下,有利于二聚产物环化、脱氢芳构化。     

载镍ZSM-5沸石的XPS研究Ⅰ氧化态NiZSM-5沸石

本文借助ESCA技术研究了(?)交换法、浸溃法及机械混合法制备的载镍ZSM-5沸石的表面特性;并讨论了表面物种与催化活性的相关关系。     

超临界二氧化碳中合成钴基沸石咪唑酯骨架的研究

为开发合成沸石咪唑酯骨架(zeolitic imidazolate frameworks, ZIFs)的绿色高效的新工艺,以乙酰丙酮钴(cobalt(Ⅱ) acetylacetonate, Co(acac)₂)与2-甲基咪唑(2-methylimidazole, 2-MeIm)作为反应物,在超临界二氧化碳(supercritical carbon dioxide, sc-CO₂)的反应介质中,快速合成了钴基沸石咪唑酯骨架(ZIF-67)。结果表明：当Co(acac)₂与2-MeIm摩尔比为1：8,在60℃和30 MPa的条件下,10 min内即可获得具有良好形貌且尺寸为300～350 nm的ZIF-67晶体。所得ZIF-67晶体的热解温度高于500℃,具有微孔结构特征。该方法不仅大大缩短了反应时间,并降低了反应温度,而且避免了有机溶剂的使用,为该类ZIFs材料提供了一种绿色且高效的合成新工艺。     

具有多级导电网络钴酸镍的电催化氧还原性能

在花状脲醛树脂基碳材料上采用两步法合成了具有多级导电网络的氮掺杂碳负载Co_(1.29)Ni_(1.71)O_4(NC/Co_(1.29)Ni_(1.71)O_4),并探究了NC/Co_(1.29)Ni_(1.71)O_4作为氧还原催化剂的催化性能及直接甲醇燃料电池的单电池性能。文中分别使用NC/Co_(1.29)Ni_(1.71)O_4及Co_(1.29)Ni_(1.71)O_4样品作为直接甲醇燃料电池阴极催化剂,PtRu/C作为阳极催化剂和聚合物纤维膜作为电解质膜,进行了单电池性能测试。在以Co_(1.29)Ni_(1.71)O_4为阴极催化剂时,电池最大输出功率密度为1.9 m W/cm~2,而以NC/Co_(1.29)Ni_(1.71)O_4作为阴极催化剂,其电池最大输出功率密度为7.4 m W/cm~2。并且在阻抗测试中,以NC/Co_(1.29)Ni_(1.71)O_4和Co_(1.29)Ni_(1.71)O_4样品作为阴极催化剂对应的DMFCs电池内阻分别为0.26Ω·cm~(-2)和0.79Ω·cm~(-2)。结果表明,具有多级导电网络结构的NC/Co_(1.29)Ni_(1.71)O_4展现了更好的导电性和氧还原催化性能。其中,NC/Co_(1.29)Ni_(1.71)O_4中的脲醛树脂基碳可以形成三维导电网络和作为催化剂负载骨架,而同时Co_(1.29)Ni_(1.71)O_4纳米片表面吸附的导电炭黑,在Co_(1.29)Ni_(1.71)O_4纳米片表面形成了新的导电网络,进一步加速反应过程中电子在Co_(1.29)Ni_(1.71)O_4纳米片上的传输,从而构筑多级导电网络,这显著提高了NC/Co_(1.29)Ni_(1.71)O_4电催化剂的本征催化活性。     

硫化镉固载钴卟啉催化氧化环己烷的性能研究

为了充分发挥钴卟啉(Co PP)的催化性能,利用轴向配位作用将钴卟啉固载到介孔载体材料上。模拟细胞色素P-450酶中半胖氨酸与血红素中心铁离子的轴向配位作用及其空腔功能,形成介孔仿生催化材料Co PP/mp-CdS,并用于催化分子氧氧化环己烷的研究。结果表明:在最佳反应(温度165℃,压力0.8 MPa,催化剂量0.5 mg,反应时间4 h)条件下,催化材料可循环利用5次,平均环己烷的转化率和醇酮产率分别为35.0%和18.7%。Co PP/mp-CdS是一种良好的催化材料,相比于Co PP的催化性能更优越。     

海胆状钴掺杂磷化镍纳米球的制备 及其电催化氮气还原性能研究

运用简单安全的水热法以及磷化反应成功制备了海胆状钴掺杂磷化镍(Co-Ni_2P),钴原子的掺杂成功调控优化了材料的形貌特征、电子结构以及活性位点,从而大幅度提升了其电催化氮气还原(NRR)活性.采用X-射线粉末衍射、扫描电镜、X-射线能谱分析等技术对得到的材料进行了全面的表征,并将所得材料用作NRR催化剂研究了其全面的电化学性能.在室温、-0.2V电压下,Co-Ni_2P的产氨速率高达45.6μg·h~(-1)·mg_(cat)~(-1).,同时在该电位下法拉第效率高达7.1%.此外,与纯Ni_2P相比,钴原子掺杂后,表面电荷转移电阻由64Ω降为22Ω,从而有利于快速的动力学过程.这种通过钴原子掺杂来降低电荷转移电阻、增加活性位点并且调控形貌的策略为设计高效廉价的NRR催化剂提供了思路.     

β二酮类合钴(Ⅱ)载氧体络合物载氧动力学的研究

研究了载氧体络合物二乙酰丙酮二水合钴(Ⅱ)乙醇溶液的载氧反应过程,实验结果表明,这是一个不可逆的载氧过程,只有其第一步可能是可逆的:〔Co(acac)_2·2H_2O〕_2+O_2(?)〔Co(acac)_2·2H_2O〕_2O_2(?)〔Co(Ⅲ)(acac)_2·H_2O·O_2·Co(Ⅲ)(acac)_2·H_2O]+2H_2O.推导了载氧动力学方程,计算了载氧反应表观速率常数及相应的活化能.     

载镍ZSM-5沸石的XPS研究——Ⅱ 氧化——还原循环

本文借助ESCA技术,表征了在氧化—还原循环的不同阶段,NiZSM-5沸石的表面特性,探讨了该类沸石上镍物种氧化—还原的可逆性。     

谈谈锂的还原性

金属的还原性与周期表的纵向並非完全一致,典型的碱金属就是一例。在周期表中锂是碱金属中最不活泼的元素,但是它的标准电极电势(E°)却最低,还原能力极强。无机化学统编教材中,根据能量守恒定律,利用Born—Haber循环,指出锂的离子水合能特别大,锂是具有低电势的主要原因,即反应:     

沸石载高锰酸钾控藻效果及对湖水水质影响

研究了不同投量下,沸石载高锰酸钾药剂对湖水中藻类及藻毒素的控制效果以及对水质的影响.试验结果表明,ZCM药剂对湖水中藻类生物量和藻毒素均有明显的去除效果,在投量0.17 g/L的情况下,叶绿素的去除率最高,5 d后为89%,藻毒素去除率为42%.投加沸石载高锰酸钾药剂的湖水pH值略高于未投加药剂的空白对照,变化范围在7.3~8之间;投量0.17 g/L的水样浊度去除率为95%;总磷被药剂中的沸石吸附,成为藻类二次生长的限制因素.沸石载高锰酸钾除藻剂具有良好的应用前景.     

钴希夫碱配合物的合成和载氧性质

合成了以水杨醛,邻香兰素与１,３－丙二胺及邻苯二胺缩合的希夫碱配体及钴（Ⅱ）的配合物ＣｏｓａｌｐｒＨ２Ｏ、ＣｏｖａｎｅｎＨ２Ｏ、Ｃｏｓａｌｏｐｈｅｎ２Ｈ２Ｏ、Ｃｏｖ－ａｎｏｐｈｅｎ２Ｈ２Ｏ．用元素分析,红外光谱进行了表征,通过测定配合物在正戊醇溶液中吸收氧气的体积,计算了氧合反应的化学计量比、平衡常数及热力学参数ΔＨ０,ΔＳ０．考察了温度、碱及配体结构对配合物载氧性质的影响,发现低温、强碱对配合物双氧亲和有利,配体的位阻和共轭效应对吸氧不利．     

离子交换树脂支载的镍、钴、铜金属硼化物催化剂的研究

采用聚合物还原剂硼氢阴离子交换树脂（ＢＥＲ）与镍、钴和铜的醋酸盐分别反应制备聚合物支载的金属硼化物催化剂：ＰＰ一２Ｃｕ、ＰＰ－２Ｃｏ和ＰＰ－２Ｎｉ。并以硼氢化钠为还原剂，探讨该种催化剂在碳碳双键、芳香硝基、氰基及辽氮重健等功能基化合物的还原中的作用。     

化学链燃烧钴基载氧体炉内脱汞机理研究

煤化学链燃烧炉内脱汞对降低煤燃烧单质汞的排放有重要意义,但是汞在载氧体作用下的氧化机制尚不明确。本文采用Co3O4载氧体在固定床反应器中进行脱汞实验,并在线检测反应器出口Hg0浓度。通过热力学计算揭示Hg0的催化氧化机制。实验结果表明,HCl与Co3O4的异相反应和HCl与Hg0的均相反应对Hg0脱除效率贡献都很大。随...     

还原性保护气氛电弧喷涂技术研究

一般情况下,在电弧喷涂中利用空气作为雾化气体,空气作为雾化气体将导致熔滴的氧化,从而影响涂层的粒子尺寸、孔隙、结合强度和硬度,保护气氛电弧喷涂采用二次雾化的原理,使用还原性气体和压缩空气作为雾化气体,能够降低涂层中的氧化物质量分散,减少涂层中合金元素的烧损,实验结果表明,保护气氛电弧喷涂3Cr13涂层组织致密,氧化物的质量分数明显减少,硬度和结合强度显著提高,该技术在贵重零部件的修复领域具有广阔的应用前景。