Co助剂对Ni-B非晶态催化剂微观结构和加氢性能的影响

通过化学还原法制备了一系列Ni-B非晶态合金催化剂,研究了n(KBH4)/n(Ni)和Co含量对Ni-B非晶态合金催化剂微观结构及其催化二硝基甲苯(DNT)合成甲苯二胺(TDA)性能的影响。通过XRD和H2-TPD技术对催化剂微观结构表征表明,随着n(KBH4)/n(Ni)的增大,NiB2含量增多,催化剂的加氢性能先增大后减小;当n(KBH4)/n(Ni)=4时,Ni-B非晶态合金的催化加氢性能最优。Co助剂的引入增大了Ni-B非晶态合金的无序程度,降低了Ni活性中心对H2的吸附强度,使得H2物种更容易在催化剂表面流动并参加反应,进一步增大了Ni-B催化DNT加氢合成TDA的活性和选择性。当Co的摩尔分数为6%时,Ni-Co-B非晶态合金催化剂的性能最优,DNT转化率为96.8%,TDA的选择性达100%。     

负载Ni-B非晶态合金催化剂在氯代硝基苯加氢反应中的催化性能研究

目的制备氯和研究了氯代硝基苯液相加氢选择性催化剂。方法分别以纳米碳管(CNTs),γ-Al2O3为载体,Ni-B为活性组分,用浸渍-化学还原法制备CNTs负载非晶态合金Ni-B/CNTs催化剂和Ni-B/γ-Al2O3催化剂,用电感耦合等离子体光谱、X-射线衍射、透射电子显微镜、差示扫描量热等手段研究催化剂的非晶性质、Ni的担载量及催化剂的热稳定性,并讨论了CNTs和Ni-B非晶态合金之间的相互作用与催化剂的催化性能的关系。结果与其他催化剂相比,3种氯代硝基苯的转化率均高于99.8%,脱氯率小于3%。结论该催化剂具有较好加氢性能和较高的抑制脱氯性能,优于其他催化剂。     

化学镀法制备Pt/Au-PAN催化电极及其催化氧化甲醇性能研究

利用静电纺丝和化学镀技术相结合的方法,制备出镀金聚丙烯腈杂化纤维膜Au-PAN,然后以此为载体,再利用化学镀法在该膜的表面镀上一层铂纳米粒子,从而构建出催化电极Pt/Au-PAN.为了比较,在相同条件下将商用Pt/C滴涂到Au-PAN基底上构建催化电极Pt/C/Au-PAN.采用SEM、TEM和XRD对催化电极结构表征,并研究其催化氧化甲醇的性能.结果表明:用化学镀法制备的Pt/Au-PAN电极对甲醇的电化学氧化活性和稳定性都明显优于商用铂碳催化剂.     

Ni-B-M(M=Cr,Cu)非晶态纳米粒子电催化氧化甲醇的性能对比研究

通过化学还原法制备了非晶态Ni-B,Ni-B-Cr和Ni-B-Cu纳米粒子催化剂,并采用XRD,TEM和XPS表征催化剂的物性结构、表面元素组成和价态形式。应用循环伏安法(CV)、计时电流法(CA)和电化学阻抗谱(EIS)进行电化学性能测试,结果表明:Ni-B-Cr的甲醇氧化峰电流与Ni-B的相当,其活性稳定性提高;Ni-B-Cu的甲醇氧化峰电流为1 143.16 A/g,显著高于Ni-B(789.67 A/g),活性稳定性与Ni-B相近,其主要原因归于Cu(Ⅲ)作为新的催化活性位点协同Ni活性位催化甲醇转化。     

还原条件对Pd/Al2O3催化剂上对硝基苯酚加氢性能的影响

用过量浸渍-液相还原法制备Pd/Al2 O3催化剂,采用等离子发射光谱仪(ICP)、X线衍射仪(XRD)对催化剂进行表征,并在对硝基苯酚催化加氢反应中考察其催化性能.结果表明:还原剂的类型、还原温度和还原时间对Pd/Al2 O3催化剂的晶型和活性影响显著.当采用水合肼(N2 H4·H2O)作还原剂、0℃还原30 min时,催化剂表现出较高的对硝基苯酚加氢活性,加氢速率达到22.7 mmol/(min·g),对氨基苯酚的选择性为100％,收率为99％.与工业常用骨架Ni催化剂的性能进行比较,Pd/Al2 O3催化剂在活性、选择性和稳定性都明显优于骨架Ni催化剂.     

一种负载型镍基催化剂上糠醇液相加氢制四氢糠醇的实验研究

针对自制的负载型镍基催化剂,详细研究了糠醇选择催化加氢制备四氢糠醇的反应行为,考察了反应温度、压力、催化剂载量和搅拌速率等诸因素对催化性能的影响规律,进而得到糠醇加氢制备四氢糠醇的适宜操作条件(反应温度170℃、氢气压力4.0MPa、搅拌速率1200r/min、催化剂载量20g/L),此外还浅析了催化剂重复使用情况,为催化剂的工业化应用提供了依据。     

碳纳米管负载Ni催化剂制备碳纳米管的研究

将硝酸回流预处理过的碳纳米管载体直接浸入镀Ni溶液中,通过化学镀在其表面上沉积出Ni纳米颗粒,并将所制备的Ni/CNTs催化剂用于制备新的高纯度碳纳米管.实验结果表明,碳纳米管载体的酸预处理时间对Ni/CNTs催化剂在碳纳米管制备过程中的催化性能有很大的影响,从而影响所制备的碳纳米管的形态.当碳纳米管载体在稀硝酸中回流预处理0.5 h后,所对应的Ni/CNTs催化剂催化制备的碳纳米管存在严重的缺陷,其主要结构为竹节状和鱼骨型,同时部分碳纳米管在生长过程中分叉,成Y形结构;当碳纳米管载体经稀硝酸回流预处理6 h后,其对应的Ni/CNTs催化剂催化生长的碳纳米管粉体中,碳纳米管的形态均匀,中空,无任何隔膜,因此碳纳米管载体较长时间的酸回流预处理对催化剂的性能有明显的改善.而且相比纯的纳米Ni,Co以及Ni/SiQ2催化剂,Ni/CNTs催化剂在碳纳米管的制备过程中,具有更高的催化活性.     

质子交换膜燃料电池阴极催化剂用WO3的制备与性能

利用HCl沉淀法制备WO3,并将其制备成Pt/WO3/C复合催化剂应用于质子交换膜燃料电池(PEMFC)的阴极.X射线衍射测试结果表明,制备的WO3结晶度较好,无杂相存在,Pt/WO3/C复合催化剂中WO3晶粒为50～75 nm,Pt晶粒为110～202 nm;循环伏安曲线和单电池极化性能测试结果表明,当m(WO3)∶m(C)=3∶1时,复合催化剂Pt/WO3/C的催化性能最好,最大电流密度为50 mA/cm2,最大功率密度为90 mW/cm2;添加WO3在一定程度上增强了Pt/C催化剂的催化性能.     

制备条件对自由基聚合固载酸性离子液体催化性能的影响

利用改性的巯基硅胶与乙烯基咪唑类酸性离子液体发生自由基聚合反应制备固载酸性离子液体催化剂[(CH2)3SO3HVIm]HSO4/硅胶.考察聚合温度、离子液体单体量和聚合反应时间的变化对所制备催化剂催化性能的影响,并用红外光谱(FTIR)、热重/差示扫描量热分析(TG/DSC)等对催化剂进行表征.结果表明:聚合温度60 ℃、每g巯基硅胶载体固载离子液体单体10 mmol、聚合反应时间30h时合成的催化剂催化效果最佳.同时,将最佳条件下制备的催化剂应用于一系列羧酸与醇的酯化反应,酯收率大于87%.     

金属酞菁负载分子筛对孔雀石绿的降解

采用浸渍法制备了4种负载型金属酞菁催化剂:MCM-41-α-(C5H11O)4PcCo(Ⅱ)[Ni(Ⅱ)、Cu(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)].并在室温(25±1℃)中性以及可见光条件下,考察了上述催化剂中心金属、催化剂用量、H2O2浓度以及重复利用方面对孔雀石绿降解速率的影响.研究结果表明:4种催化剂均具有良好的催化性能,在相同条件下, MCM-41-α-(C5H11O)4PcCo的催化效果最好,并且其浓度在0.7g/L(质量为20mg),H2O2浓度为10mmol/L条件下,孔雀石绿在10min内降解率可达92%.对重复性的研究表明该种负载催化剂具有良好的重复利用性     

铜氧化物/纤维复合材料制备及对H2O2分解性能

通过偕胺肟化腈纶纤维与铜离子进行配位-水解反应,成功制备了过渡金属铜氧化物/纤维复合材料,采用扫描电子显微镜(SEM)对样品进行了表征.以1％ H2O2分解速率为指标,探索了铜源浓度、反应pH、水浴反应时间、催化剂烘干温度及催化剂烘干时间等因素对铜氧化物/纤维复合材料催化性能的影响,并初步研究了催化剂的重复使用性能.     

直接乙醇燃料电池阳极催化剂Pt-Rh-SnO_2/C的制备与表征

用交替微波法制备了SnO2/C复合材料,以该材料为载体制备了不同Pt∶Rh比例的Pt-Rh-SnO2/C催化剂,应用透射电镜(TEM)及X射线衍射(XRD)方法对所制备催化剂的微观结构进行了表征,通过循环伏安法和计时电流法测试了催化剂对乙醇的催化氧化性能.结果表明,微波辅助多元醇法利用SnO2/C作为催化剂载体可以制备具有良好分散度的Pt-Rh-SnO2/C催化剂,不同比例的Pt-Rh-SnO2/C催化剂金属粒子的平均粒径都小于4nm,且粒径分布较窄;该系列催化剂中Pt具有面心立方结构,随着Pt含量不断增加,粒径逐渐增加.当Pt∶Rh比例为3∶1时,对乙醇的催化氧化具有最好的稳定性和活性.     

分子印迹壳聚糖/TiO2光助催化剂选择性降解孔雀石绿

以钛酸丁酯、壳聚糖为原料,孔雀石绿为模板分子,用溶胶-凝胶法制备了孔雀石绿分子印迹的壳聚糖/纳米TiO2催化剂( MA-CHS/TiO2),在紫外灯照射下催化降解孔雀石绿等底物,考察了印迹型催化剂对孔雀石绿等底物的光催化降解性能,并与相关非印迹型体系作比较,利用傅里叶红外光谱(FTIR)、X射线粉末衍射(XRD)方法对其结构进行了表征.结果表明,印迹型催化剂具有明显的选择催化效应,在降解目标分子底物时,表现出比非印迹型更高的催化活性,其光催化降解速率常数可比非印迹型增加约69％;而在降解非目标分子底物时,印迹型催化剂不具选择催化效应,其催化活性与非印迹型相似.     

改性Mo/HZSM-5在甲烷无氧芳构化反应中的性能

硅铝摩尔比(nSi/nAl)不同的HZSM-5(Hydrogen Zeolite Socony Mobile-Five)制备的催化剂在甲烷无氧芳构化反应中的性能不同。实验表明:nSi/nAl=40的Mo/HZSM-5在苯选择性、稳定性和苯生成速率等方面均优于其他硅铝摩尔比的催化剂;同时,对载体改性可以提高催化剂在甲烷无氧芳构化反应中的性能。对比不同的改性方法发现,先碱处理再酸处理改性的wMo=0.03的Mo/HZSM-5较其他催化剂具有更好的催化性能,改性后的催化剂具有更好的稳定性以及使反应具有更高的苯选择性和苯生成速率。     

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。     

两相乳化法制备球形Ziegler-Natta催化剂的影响因素及其催化丙烯聚合性能研究

通过两相乳化法制备球形Ziegler-Natta(简称Z-N)催化剂,考察脂肪醇种类、醇镁物质的量比、程序升温速率、氯代烃种类对Z-N催化剂形貌及粒径分布的影响规律,通过SEM、激光粒度仪等对形态和粒度进行表征,并研究其催化丙烯聚合的性能.研究表明:两相乳化法体系内以异辛醇为脂肪醇,醇镁物质的量比设定为2.5,以1–氯丁烷作为卤代烃,程序升温速率0.20℃/min时所制备出催化剂的球形度高且粒径分布窄.聚合评价结果表明其活性高且产物性能良好.     

以胶原纤维为炭源制备炭纤维负载钯纳米催化剂及其催化加氢特性

以胶原纤维为炭源,将胶原纤维接枝杨梅单宁(CF-BT)吸附Pd2+,经炭化及氢气还原后制备了炭纤维负载Pd纳米催化剂(Pd/C).通过场发射扫描电镜(FESEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)等对该催化剂进行了表征.结果表明,所制备的Pd/C催化剂保留了胶原纤维规整的纤维状结构,Pd纳米粒子大小均匀且高度分散,平均粒径为2.92 nm.将该催化剂用于丙烯醇催化加氢反应,在308.0 K和1.0 MPa氢压下,丙烯醇转化速率(TOF)高达2 460 h-1,催化剂重复使用8次其催化活性基本不变,表现出了优良的重复使用性能.     

碳质纤维固载Pd催化剂制备及其催化性能研究

以乙炔为碳源、铜粉为催化剂制备碳质纤维(CF),采用氧化剂(硝酸、硫酸或过氧化氢)对所制备的碳质纤维进行氧化处理,将氧化后的碳质纤维固载Pd制备Pd/CF催化剂,并考察其在溴苯和苯硼酸Suzuki反应中的催化性能.利用傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-OES)和场发射扫描电子显微镜...     

Y_2O_3对Pt/WO_3-ZrO_2催化剂催化四氢糠醇加氢制备1,5-戊二醇的影响

用浸渍-焙烧法制备不同质量分数Y_2O_3的Pt/Y_2O_3-WO_3-ZrO_2催化剂。通过X线衍射(XRD)、N2物理吸附-脱附、CO脉冲吸附、NH_3程序升温脱附(NH_3-TPD)和H_2程序升温还原(H_2-TPR)等方法表征催化剂的理化性能。用连续流动固定床反应器评价催化剂催化四氢糠醇选择加氢制备1,5-戊二醇的催化性能。结果表明:掺杂Y_2O_3可改变催化剂的晶相结构、酸量、比表面积、还原性能和分散度,从而影响催化剂催化四氢糠醇加氢制备1,5-戊二醇的反应性能。Y_2O_3质量分数为1. 0%的Pt/Y_2O_3-WO_3-ZrO_2催化剂活性达到88. 0%,1,5-戊二醇的收率为68. 0%。     

噻吩基卟啉亚铁配合物类催化剂的制备和催化性能表征

采用混合溶剂法合成了中位噻吩基取代的卟啉,液相法合成了噻吩基卟啉亚铁(T(2-Th)PFe(Ⅱ))化合物.以T(2-Th)PFe(Ⅱ)为前驱体固载到活性碳上得到T(2-Th)PFe(Ⅱ)/C催化剂.用透射电镜对催化剂表面进行观察,旋转圆盘电极探讨合成催化剂的最佳制备工艺.为研究催化剂催化氧还原性能,将最佳制备工艺下得到的T(2-Th)PFe(Ⅱ)/C催化剂与30wt%Pt/C催化剂作了比较.实验结果表明:金属卟啉均匀分散在活性碳的表面.600℃活化,4wt%Fe(Ⅱ)的催化剂催化氧还原性能最佳.T(2-Th)PFe(Ⅱ)/C催化剂的催化氧还原性能接近于30wt%Pt/C催化剂.耐甲醇实验证明此类催化剂具有很好的耐甲醇性.