静电纺丝制备Co/碳纤维自支撑膜用于锌-空电池正极

商用Pt基氧还原反应催化剂稳定性差和生产成本高等缺点,导致锌-空电池等绿色高效的新型能源发展受到限制。因此,开发高效、廉价、耐用的氧还原电催化剂成为电催化领域的研究热点。利用静电纺丝技术制备了Co负载的碳纤维柔性自支撑膜（Co/CNF）,通过扫描电子显微镜、X-射线衍射和N₂吸附-脱附等对其形貌和结构进行了表征。在0.1 mol·L^-1 KOH电解液中,Co/CNF具有优异氧还原反应活性及稳定性,其起始电位和半波电位分别为0.92和0.84 V,经过10 000次循环性能没有明显衰减。以Co/CNF作为空气正极组装锌-空电池,其开路电压为1.46 V、峰值功率密度为185 mW·cm^-2,能够稳定运行近80 h,性能优于商业Pt/C催化剂。     

玻碳负载Pt催化剂的制备及对甲醇的电催化氧化

用两步循环伏安法制备了Pt/GC电极,并采用电化学方法、X射线衍射法XRD和电镜对该电极进行了表征,研究了该电极对甲醇的电催化氧化性能,实验结果表明,Pt/GC电极显示出较高的电催化活性和稳定性;计算出传递系数.     

高分散Pt-TiO2/C催化剂对甲醇的电催化氧化

采用TiO2溶胶法,在三种不同条件下制备了碳载Pt-TiO2(Pt-TiO2/C)催化剂。通过XRD衍射,循环伏安法(CV),线性扫描法(LSV)和计时电流法(CA)对Pt-TiO2/C催化剂的结构及其对甲醇的电氧化特性进行了研究。结果表明不同条件制备的催化剂中,TiO2的结晶度不同,Pt的粒径不同,对甲醇的电催化氧化的活性也不同。其中加入聚乙二醇形成的TiO2溶胶以甲酸为还原剂,在乙二醇体系中制备的Pt-TiO2/C催化剂中Pt的粒径小,分布均匀,对甲醇的氧化具有较高的电催化活性。甲醇在该催化剂上的氧化电流密度分别是采用硝酸或醋酸方法的1.08倍和1.43倍。     

Au,Pt和Pd纳米线为阳极催化剂的直接葡萄糖燃料电池的比较研究（英文）

在含Triton X-114的水相中制备了直径为2~3 nm的超细Au,Pt和Pd纳米线.纳米线修饰的玻碳电极具有极高的电化学活性面积.以商品Pt/C为阴极催化剂,分别以Au,Pt和Pd纳米线为阳极催化剂所构建的葡萄糖/氧气燃料电池在生理溶液中的最大输出功率密度为168,64和1.6μW·cm-2.此外,Au纳米线比Pt或Pd纳米线作为阳极催化剂所构建的葡萄糖/氧气燃料电池具有更好的持久力.该研究为选择贵金属纳米线构建非酶葡萄糖传感器和燃料电池提供了重要的参考.     

MoS2上Cu2 O的担载及催化性能研究

采用两步水热法制备了Cu2 O/MoS2催化剂,首先,通过水热法获得层状的MoS2纳米片,然后在MoS2纳米片上合成Cu2 O纳米颗粒,形成负载型Cu2 O/MoS2催化剂.通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)等手段对催化剂的结构进行表征,并以NaBH4还原对硝基苯酚(4-NP)...     

Au，Pt 和Pd纳米线为阳极催化剂的直接葡萄糖燃料电池的比较研究

在含Triton X-114的水相中制备了直径为2~3 nm的超细Au，Pt和Pd纳米线.纳米线修饰的玻碳电极具有极高的电化学活性面积.以商品Pt/C为阴极催化剂，分别以Au，Pt和Pd纳米线为阳极催化剂所构建的葡萄糖/氧气燃料电池在生理溶液中的最大输出功率密度为168，64和1.6μW·cm-2.此外，Au纳米线比Pt或Pd纳米线作为阳极催化剂所构建的葡萄糖/氧气燃料电池具有更好的持久力.该研究为选择贵金属纳米线构建非酶葡萄糖传感器和燃料电池提供了重要的参考.     

助剂对Pt/ZSM-8催化剂的结构和酸性能的影响

将ZSM-8沸石经离子交换、挤条成型、浸渍、焙烧等一系列处理后制成Pt/ZSM-8催化剂,并通过程序升温脱附(TPD)、X射线衍射(XRD)、红外光谱(IR)等表征方法研究了助剂对Pt/ZSM-8催化剂的影响。XRD结果表明,ZSM-8沸石经助剂改性后主体结构没有发生较大的变化,助剂均匀分布在载体上;催化剂的活性与催化剂的酸性中心有很大的关系,NH3-TPD谱表明,催化剂有强、弱两种酸性中心,IR谱上出现了B酸中心(1546cm-1)和L酸中心(1454cm-1)的特征吸收谱峰,说明催化剂上同时存在B酸中心和L酸中心,助剂的加入对于催化剂的酸量、酸强度、酸性等都有较大的影响。     

Pd含量对Pt-Pd/C催化剂电催化氧化活性的影响

采用浸渍液相还原微波辅助法制备了不同Pt-Pd原子比例的、高分散碳载铂钯(Pt-Pd/C)催化剂。运用循环伏安法(CV)、线性扫描(LSV)、计时电流法(CA)、能谱(EDS)、透射电子显微镜(TEM)和X射线衍射(XRD)等技术分析不同Pt-Pd原子比例Pt-Pd/C催化剂的组成、结构及其对甲醇的电催化氧化活性的影响。实验结果表明,Pd本身对甲醇没有电催化氧化活性,但Pd的加入影响Pt/C催化剂对甲醇的电催化氧化活性。当Pt∶Pd原子比为2∶1时,催化剂对甲醇具有最高的电催化氧化活性和稳定性。     

甲醇和CO在Pt-MoO3/C电极上的氧化

用浸渍法和化学沉积法来制备Pt-MoO3/C催化剂,用线性扫描法(LSV)研究了甲醇及CO在Pt-MoO3/C和Pt/C电极上的电化学氧化.结果发现无论在酸性还是在中性溶液中,催化剂中MoO3的加入对甲醇和CO的氧化都具有更好的电催化活性.其主要原因是Mo的存在能够增加电极表面的含氧物种,有利于甲醇的氧化,同时减弱了CO在Pt上的吸附,促进了COad的氧化,减少了CO对催化剂的毒化作用.     

Eosin Y/M/SiO2（M=Pt,Rh,Ru）催化剂可见光催化还原水制氢

通过人工模拟光合作用,构建了具有较高可见光还原水制氢性能的Eosin Y/M/SiO₂（M=Pt,Rh,Ru）催化体系,详细考察了析氢助催化剂、二氧化硅表面性质以及曙红与二氧化硅的混合方式等因素对光敏化催化剂制氢性能的影响。实验结果表明:钌作为析氢助催化剂,析氢速率和表观量子效率可分别高达90μmol·h^-1和23.8%;二氧化硅的比表面积增大,析氢速率随之增高;与曙红Y浸渍法吸附在二氧化硅表面制备的催化剂相比,原位物理混合制备的催化剂光敏化析氢速率和稳定性均有显著提高。     

Pt-Pd纳米催化剂对CO的电催化氧化

为了进一步提高催化剂对CO的电催化氧化活性,采用改进的浸渍还原法和微波处理法制备了非担载Pt、Pd、Pt-Pd纳米贵金属催化剂。通过扫描电子显微镜(SEM)和能谱(EDS)分别对催化剂进行形貌和成分分析。通过循环伏安法(CV)和线性扫描法(LSV)研究了催化剂对CO的电催化氧化特性。结果表明纳米非担载Pt-Pd复合贵金属催化剂对CO电催化氧化具有较好的电催化作用,适宜在CO电化学传感器中应用。     

聚氨酯海绵负载聚苯胺吸附还原Cr(Ⅵ)离子的研究

采用化学氧化聚合法在聚氨酯海绵(PUF)上原位生长聚苯胺(PAn)制备了PAn/PUF二元复合物,并将该复合物应用于处理废水中的Cr(Ⅵ)离子.考察了聚苯胺负载比、底物Cr(Ⅵ)离子浓度、溶液pH值及温度等因素对吸附还原过程的影响规律.结果表明,当聚苯胺在聚氨酯海绵上的负载质量分数达到5.83％时,溶液中Cr(Ⅵ)的去除率可达到99.99％;该复合物能在较宽的pH值范围(2 ～7)内有效地去除Cr(Ⅵ)离子(96.05％～93.88％),且该复合物经过适当的酸处理后仍可重复利用.此外,对吸附-还原过程进行了动力学分析,推测了该过程的可能机理.     

钴基碳纳米管负载氢氧化钴纳米片的制备及电催化OER性能研究

【目的】为提高Co(OH)₂催化电解水阳极析氧反应(OER)活性,通过试验,验证提高催化OER活性的具体方案,为加快OER反应提供试验依据和构筑方法。【方法】首先通过一步高温热解法制备嵌入金属Co单质的氮掺杂碳纳米管(Co@NCNT),然后以金属钴为锚定点,通过简单水热反应将过渡金属氧化物嵌入Co@NCNT表面,成功制备了Co(OH)₂/Co@NCNT复合催化剂,并利用X-射线粉末衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)和电化学测试分别对其结构、形貌进行分析,了解其变化特征。【结果】制备的Co(OH)₂/Co@NCNT复合催化剂在1 mol/L KOH溶液中表现出较好的OER活性和优异的稳定性。【结论】M(OH)₂与LDHs是各种OER催化剂的真正活性物质,但是制备过程中易发生团聚现象。钴基碳纳米管负载氢氧化钴纳米片试验方法能够有效解决上述问题,并为制备碳负载过渡金属氢氧化电催化剂的制备提供方法和数据支撑。     

固载离子液体液膜/胍盐催化剂合成 及在Henry 反应中的应用

采用硅胶作为载体,通过对硅胶表面进行有机官能团化,制备了含五烷基胍盐的硅胶负载咪唑离子液体液膜催化剂.以2-硝基苯甲醛与硝基甲烷的Henry反应为模型,考察了催化反应条件,比较了不同催化剂的催化效能.结果表明,硅胶负载的咪唑乙酸盐离子液体液膜/N,N,N’,N’-四甲基-N"-丁基胍乙酸盐催化Henry反应时活性最高,产品收率可达94%.反应后经过简单的过滤就可实现催化剂的回收,在循环使用6次后催化活性基本保持不变.     

β分子筛负载SO42-/Fe2O3催化合成尼泊金丁酯

以实验室自制的β分子筛负载SO₄^2-/Fe₂O₃固体酸作催化剂，不加有毒带水剂，催化合成了尼泊金丁酯．考查了催化剂用量、醇酸摩尔比、反应时间等对尼泊金丁酯的酯化率的影响．结果表明，β分子筛负载SO₄^2-/Fe₂O₃固体酸具有超强酸性，对尼泊金丁酯具有较好的催化性能，适宜的反应条件为：n_酸∶n_醇=1.0∶1.2，催化剂用量为对羟基苯甲酸的10%，反应时间3 h，对羟基苯甲酸的转化率达92%以上．     

含铂多金属催化剂的合成及其对甘油选择性催化氧化作用的研究

采用不同方法合成了一系列的贵金属Pt单金属及多金属催化剂,研究了它们对甘油选择性催化氧化反应的催化性质.催化剂9%Pt-5%Bi/C可以有效地将甘油选择性催化氧化成二羟基丙酮,当反应温度为55℃,反应时间为50h时,甘油全部转化,二羟基丙酮的产率为50.05%.     

催化色谱技术及其应用的研究 Ⅰ 流动微型催化色谱装置考察和在重整催化剂研究中的应用

本文介绍了用于研究重整催化剂的流动微反色谱装置和技术;考察了影响装置性能稳定的因素,并选择了用本装置快速评选催化荆的操作条件。通过测定Pt—S_n系列催化剂的催化性能表明,装置性能稳定,实验重复性良好,可明显地反映出不同催化剂之间的差异,因而具有良好的实用价值。     

固体碱KF/MgFeLa的制备及其催化合成生物柴油

采用均匀共沉淀法和水热法合成MgFeLa复合氢氧化物,然后焙烧得到MgFeLa复合氧化物,再通过浸渍法将KF负载在MgFeLa复合氧化物上,制得KF/MgFeLa固体碱催化剂,并将其应用于催化大豆油和甲醇合成生物柴油.利用XRD、FI-IR、氮气吸附脱附、SEM、TG-DTG、CO2-TPD等手段对催化剂结构进行表征,并考察不同反应条件对催化合成生物柴油的影响.研究结果表明:KF/MgFeLa固体碱催化剂存在弱、中、强碱性位点,KF/MgFeLa固体碱的平均孔径为3~10nm,孔体积为0.06~0.2cm3/g,比表面积为39~70 m2/g,且KF/MgFeLa固体碱形成了新的晶相LaOF和KMgF3,同时,由于碱性氟化物的存在,KF改性的MgFeLa复合氧化物的碱性强度得到了显著提高.在KF的负载量为10%,甲醇与大豆油的物质的量之比为20∶1,催化剂量为5%,反应温度为85℃,反应时间为4h的条件下,生物柴油的收率可达98.5%.并且,KF/MgFeLa固体碱催化剂具有良好的重复使用性,重复使用5次以后,生物柴油收率仍有79.1%.     

具有SPR效应Pt/Ag/ZnO复合材料的光解水制氢性能研究

通过微波辅助水热法成功制备了复合材料Pt/Ag/ZnO,采用X-射线衍射(XRD)、紫外-可见漫反射吸收光谱(UV-vis/DRS)和扫描电子显微镜(SEM)等测试手段对合成的样品进行了表征.结果表明,复合材料Pt/Ag/ZnO呈现团聚的棒状结构,其中ZnO为六方纤锌矿结构,Pt和Ag以单质形式存在,且为均匀的分散相.相较于ZnO,复合材料的光吸收能力明显增强,同时贵金属Pt和Ag的表面等离子共振效应(SPR)提高了复合材料的可见光区吸收.Pt/Ag/ZnO在300 W氙灯照射下,8 h产氢量达到1 332.6μmol·g~(-1).     

固体酸改性膨润土与液体酸的复合催化

研究以冰乙酸和异丁醇为原料,膨润土负载硫酸高铈与浓硫酸为复合催化剂合成乙酸异丁酯.将膨润土酸化处理,通过采用酒精浸渍蒸发法制备出酸化膨润土负载硫酸高铈催化剂,并通过FTIR、SEM、BET等手段对其结构和形貌加以表征.研究表明:在100℃,醇酸比为1.12∶1,催化剂的用量1.5g,约为原料的11%,复合催化剂中的浓硫酸为4滴,约为0.2mL,反应时间为120min,酯化率最高可达88.9%.