电沉积制备铜基催化剂及其对CO2电还原的催化性能

为了提高铜基催化剂电还原CO₂的催化性能,以氮三乙酸(nitrilotriacetic acid, NTA)为添加剂,通过电沉积法制备了具有三维结构的铜基催化剂,该催化剂具有优异的电还原CO₂制备多碳(C2+)产物的选择性和活性.在–1.26 V vs. RHE (reversible hydrogen electrode)时,乙烯(C₂H₄)和C2+产物的法拉第效率(faradaic efficiency, FE)分别能达到44.0%和61.6%,此时总电流密度(current density)为12.3mA·cm^–2.此外,在NTA的作用下,运用电沉积法制备的Pd和Zn基催化剂具有良好的电还原CO₂为CO的性能,表明NTA作为添加剂在电沉积法制备金属催化剂方面具有一定的普适性.     

二氧化碳加氢合成甲醇纳米铜基催化剂研究进展

介绍了金属铜基催化剂上二氧化碳加氢合成甲醇的反应机理和动力学的国内外研究现状;阐述了国内外二氧化碳加氢合成甲醇纳米金属铜基催化剂的改性、制备方法及助剂对催化剂结构及催化性能影响的研究进展.并指出了以后的研究方向是制备出具有高比表面积、高分散度及在较低温度下对二氧化碳加氢合成甲醇有着较高活性和选择性的催化剂.     

二氧化碳电化学还原催化剂

二氧化碳回收及利用是控制全球气候变暖的一项紧迫任务,具有能源、环境、经济多重现实意义。电催化方法可以在温和条件下使二氧化碳还原为高附加值的燃料、精细化工产品,具有广阔应用前景。本文针对二氧化碳电催化关键技术,从异相催化和均相催化剂两个方面进行了综述,并扼要介绍了光电催化的前沿进步。在未来研究中,从分子水平上认识催化机理,对现有异相、均相催化剂针对性改性,是开发新型高效、长寿催化剂的关键,也是低过电位下选择性生成燃料的核心技术。现有电化学、光电化学反应器的设计与建造为二氧化碳的电催化转化提供重要的工程技术支持,同时为人工“碳循环”和人类自身的可持续发展进行了前沿探索,将为人类未来生存提供广阔的发展空间。     

金属硫化物在电催化二氧化碳还原反应中的应用

金属硫化物作为催化剂材料具有高稳定性、金属边缘活性和硫空位的协同效应等特点,特别是对二氧化碳(CO₂)电还原反应表现出良好的活性和选择性,有望成为高效的CO₂电还原催化剂.鉴于此,综述了金属硫化物在电催化CO₂还原反应中的研究进展,分别归纳了第四周期、第五周期及第六周期中主要的金属硫化物电催化CO₂还原反应的性能、还原产物特点及影响因素等;特别分析了金属硫化物中S组分调控对催化性能的影响规律,以期实现更高效的电催化CO₂还原转化过程.此外,总结分析了目前金属硫化物催化剂存在的主要问题和瓶颈,并展望未来的研究重点和发展方向.     

提升Pd基电催化剂氧还原活性的策略

氧还原反应(ORR)是许多电化学相关技术的核心反应,许多研究致力于制备同时具备高活性、高稳定性和低成本的催化剂.Pd基纳米材料由于其相对较优的催化性能和相对丰富的储量,有望成为Pt的替代品,受到了广泛关注,但要达到商品化程度,其性能需进一步提高.本文以Pd基催化剂应用于ORR电催化为背景,综述了近年来Pd基催化剂ORR...     

改进型铜基甲醇合成催化剂的制备研究

在三组分铜基催化剂Ｃｕ－Ｚｎ－Ａｌ中添加少量第四组分金属氧化物助剂ＭＯ＿ｘ，制得改进型四组分铜基甲醇合成催化剂Ｃｕ－Ｚｎ－Ａｌ－Ｍ（ＸＨ４０２）；５．０ＭＰａ压力下的活性评价结果表明ＸＨ４０２催化剂合成甲醇时空得率比工业甲醇合成催化剂Ｃ３０１提高２５％。催化剂的ＸＲＤ表征显示，工作态ＸＨ４０２催化剂的活性相特征峰２θ＝４３．３２°的强度比Ｃ３０１的提高约３０％。     

耐热高活性改进铜基甲醇合成催化剂

耐热高活性改进铜基甲醇合成催化剂Ｈｅａｔ－ｒｅｓｉｓｔａｎｔａｎｄＨｉｇｈｌｙＡｃｔｉｖｅＭｏｄｉｆｉｅｄＣｏｐｐｅｒ－ｂａｓｅｄＣａｔａｌｙｓｔｓｆｏｒＭｅｔｈａｎｏｌＳｙｎｔｈｅｓｉｓ杨意泉，张鸿斌，郭忠平，陈汉忠（厦门大学化学化工学院）周文成，...     

合成甲醇铜基催化剂的研究

合成甲醇铜基催化剂CuO/ZnO/Al2O3进行了性能研究,以及在其基础上添加少量的Mn之后对催化剂的活性和热稳定性的影响.采用共沉淀法制备了CuO/ZnO/Al2O3和CuO/ZnO/Al2O3/MnO2催化剂,并通过固定床反应器测试了催化剂的初活性及耐热后的活性,同时利用XRD、TPR实验手段对催化剂的结构进行了考察.实验结果表明,在铜基催化剂CuO/ZnO/Al2O3中添加少量的Mn之后,催化剂的活性和热稳定性(即抗热性能)有所提高,经耐热后催化剂的活性和热稳定性得到明显提高.     

氨合成球形催化剂还原与应用的研究

研究不同粒度,不同型号球形催化剂的还原过程及活性结果,说明在不同内件结构的合成塔中,可通过对催化剂的合理装填,提高催化活性,延长使用寿命。     

Pd基氧还原反应纳米合金电催化剂研究进展

在电催化过程中,反应物、中间态和最终产物分子与电催化剂表面的相互作用至关重要,因此对电催化剂表面的活性位点进行调控与修饰是电催化研究中极其重要的一部分,直接决定了电催化过程的效率和成本.首先,简单介绍了电催化的相关基础知识,以燃料电池阴极氧还原反应(oxygen reduction reaction, ORR)为例,介绍了反应过程机理和高效电催化剂的设计原则.然后,综述了电催化剂活性位点调控的最新进展及面临的挑战,主要包括Pd基纳米合金催化剂的结构和组成;介绍了如何利用各种物理效应(例如晶格应变和电子耦合效应)提升催化活性和稳定性.最后,围绕Pd基纳米合金催化剂性能的进一步提升以及贵金属电催化剂成本控制这两个问题,对其未来的合成策略和发展进行了展望.     

Cu基材料电催化二氧化碳深度还原研究进展

综述近年来Cu基材料电催化CO₂还原(ECR)生成多碳产物的研究进展,着重介绍ECR反应机理、Cu基催化材料的各种设计策略及电解池系统优化,并展望未来该领域的发展方向.结果表明:Cu基催化剂的优化和设计能够有效降低^*CO关键中间体产生及偶联的能垒,进而优化多碳产物的合成效率;原位检测技术时空分辨率的提升则有助于深入ECR认识反应机理,从而优化Cu基材料的设计合成.     

铁配合物光催化还原二氧化碳研究进展

燃烧化石燃料所释放的大量二氧化碳(CO_2)引起了越来越严重的气候变暖问题。将CO_2转化为高附加值的化学品或液体燃料,是解决环境污染、气候变暖、能源危机等问题的最理想方式之一。介绍近年来基于铁配合物分子催化剂的光催化二氧化碳还原研究进展。对铁分子催化剂的结构特点、催化选择性以及催化活性进行了比较,并对铁分子催化剂光催化还原二氧化碳的研究进行了展望。     

新型铜基无铬高温变换催化剂的研究

研究铜基无铬高温变换催化剂的制备工艺。通过添加非铬助催化剂并采用压热反应工艺可制得热稳定性好、活性温区宽(250～480℃)的新型铜基变换催化剂。其性能明显优于传统的高变催化剂。该催化剂特别适合于低能耗合成氨工艺,如LCA工艺、AMV工艺。空速、热冲击和硫化氢对催化剂性能的影响也进行了考察。X-射线衍射实验结果表明,在所研制的铜基催化剂的体相结构中有CuMn_2O_4相存在。该相的存在是催化剂耐热性能好的主要原因。工业应用实验正在进行之中。     

由甲醇与丙酮合成甲基乙烯基酮铜基催化剂的研究

用连续流动微型反应一色谱装置评价由甲醇与丙酮合成甲基乙烯基酮（ＭＶＫ）铜基催化剂。研究了载体、助催剂、反应温度及时间对催化性能的影响。结果表明，以ＳｉＯ２为载体并添加Ｃｒ２Ｏ３和ＫＯＨ助催剂，ＭＶＫ选择性大大提高，催化性能也较稳定。用ＸＰＳ分析催化剂表面发现铜的化学状态是Ｃｕ＋，认为Ｃｕ２Ｏ是催化剂活性相组份并使甲醇脱氢为甲醛，后者是生成ＭＶＫ的关键中间物。     

改进型铜基甲醇合成催化剂XC209的热稳定性

在 Cu- Zn- Al三组份的 C2 0 7型联醇催化剂中 ,添加 2种适量的过渡金属氧化物研制的XC2 0 9型联醇催化剂 ,经 4 50℃热处理 5h后 ,CO转化率比 C2 0 7型提高 8.6个百分点 .XRD和FTIR表征显示 ,工作态的改进型催化剂表面 Cu 活性浓度比 C2 0 7型高 ,热处理后能维持工作表面具有较大的 Cu /Cu°比 ,金属间相互作用加强了 ,这与改进型催化剂具有较高的热稳定性密切相关 .     

含锆熔铁催化剂还原行为及还原态研究

对含锆的氨合成熔铁型催化剂的还原行为进行了研究。以程序升温还原等方法考察了不同锆含量对催化剂还原速度、起始还原温度的影响。用不同的还原动力学模型处理实验结果，得出不同含锆量催化剂对两种模型的温度适应范围。     

还原氧化石墨烯增强铜基复合材料的制备及性能研究

借助分子级混合法和均质机剥离共同作用,采用放电等离子体烧结技术(SPS)制备出还原氧化石墨烯/铜基复合材料。利用SEM、XRD、Roman、XPS和压缩测试对其微观组织结构及综合性能进行了研究。结果表明,适量的氧化石墨烯能够均匀分散在铜基中并显著提高复合材料的综合性能。复合材料的压缩屈服强度最高达到481 MPa,比纯铜相应值提升了约2.2倍,维氏硬度较纯铜相应值也提升了约0.7倍。