Ni-Pd纳米粒子/石墨烯制备及电催化性

为了提高Pd催化剂粒子的利用率,通过两步法制备出Ni Pd-RGO复合材料,双金属镍(Ni)钯(Pd)纳米粒子在还原氧化石墨烯(RGO)纳米片上均匀分布。在油浴180℃的条件下,使用还原剂乙二醇,首先形成的Ni纳米粒子被用作随后Pd生长的晶种。双金属纳米粒子的平均尺寸为5.5nm,Pd添加到Ni纳米粒子的一边形成镍钯双金属界面。在相同的负载量下和商业钯黑作比较,该复合材料具有较高的电催化活性、较好的电化学稳定性和较高的抵抗一氧化碳中毒的能力。     

六方相和单斜相LaPO4负载金催化剂的CO氧化

传统负载型金催化剂常以氧化物或活性炭作为载体,很少以金属磷酸盐作为载体.本文考察了具有不同晶相和形貌的LaPO_4负载金催化剂的CO氧化.采用沉淀法制备由纳米颗粒和短棒组成的六方相LaPO_4(记为LaPO_4-H).控制水热法处理的温度和时间(150℃,12h和220℃,18h)分别制备了六方相LaPO_4纳米线(LaPO_4-HNW)和单斜相LaPO_4纳米线(LaPO_4-MNW-220).通过在900℃焙烧六方相LaPO_4纳米线,制备了单斜相LaPO_4纳米线(LaPO_4-MNW-900).使用以尿素为沉淀剂的沉积-沉淀(DPU)法在4种载体上负载金(成分中金的质量分数为1%),把4种催化剂分别在350℃和500℃焙烧,并测试了催化CO氧化的活性.采用XRD、TEM、XPS、ICP-OES、N2吸附-脱附、CO2-TPD等测试手段,对催化剂进行了表征.研究结果表明,金纳米颗粒的大小是影响催化活性的决定性因素,即金颗粒越小,活性越好.不同的LaPO_4载体能影响负载于载体上的金颗粒的大小和热稳定性,进而影响催化活性.     

石墨烯/CuCo2 O4固载Pd-Bi纳米粒子的制备及其电催化氧化乙二醇

以氧化石墨烯(GO)、醋酸铜、醋酸钴为原料,采用溶剂热法成功地合成复合载体GO/CuCo_2O_4,再通过浸渍还原法成功地将Pd、Pd-Bi纳米粒子负载到GO/CuCo_2O_4载体上,并用于碱性介质中乙二醇(EG)的电催化氧化.实验结果表明,双金属催化剂PdBi@GO/CuCo_2O_4对乙二醇的电催化氧化具有最高的催化活性和稳定性,优于目前商用Pd/C和单Pd负载型催化剂,其正向峰电流密度达到122. 7 mA·cm~(-2),是商用Pd/C (29. 57 mA·cm~(-2))的4. 1倍.这种优良的电催化性能归功于载体GO/CuCo_2O_4为双金属负载提供独特的骨架结构,以及Pd-Bi纳米粒子之间强烈的协同作用.而且,氧化石墨烯引入到CuCo_2O_4中有利于增强电子转移和增大接触面积,从而提高乙二醇的电催化氧化.这种新型催化剂的制备为发展高效Pd基电催化氧化直接醇类燃料电池提供新途径,具有较好的应用价值.     

负载型催化剂Au(Pd)@UIO-66的制备及其催化性能

以多孔金属有机骨架UIO-66为基材,采用浸渍还原法分别合成了Au@UIO-66和Pd@UIO-66两种负载型催化剂,通过透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、红外光谱(IR)、N2物理吸脱附对所制备催化剂进行了表征。结果表明:尺寸为13nm的金纳米粒子(AuNPs)均匀分散在载体上,钯纳米(PdNPs)呈现出纳米粒子(粒径5~8nm)和纳米线两种状态,且分散均匀。研究了两种催化剂在不同条件下催化还原对硝基苯酚的性能,结果表明:Au@UIO-66和Pd@UIO-66这两种催化剂都具有较高的催化活性,各使用10mg催化100mL、1.6×10~(-4) mol/L的对硝基苯酚溶液,5min内对硝基苯酚都可达到95%以上的转化率。     

高效双功能Au@SH/SO_3H-MSiO_2-S催化剂的制备及其性能研究

在模板剂P123的作用下,通过共聚法将巯基硅烷与2-二(三甲氧基硅)乙烷共聚得到巯基功能化的短孔道有序介孔材料SH-MSiO_2-S.利用载体中的巯基与HAuCl4原位发生氧化还原反应获得短孔道有序介孔双功能催化剂Au@SH/SO_3H-MSiO_2-S.该催化剂中的金纳米粒子粒径较小,且高度分散在介孔材料上.由于磺酸基和金纳米粒子的协同作用,其在水介质的三乙基硅烷氧化反应中表现出较好的催化活性.     

金属氧化物负载纳米贵金属催化剂上的常温CO氧化性能研究

用XRD、BET和H2-TPR等表征手段对不同方法制备的系列金属氧化物负载纳米贵金属催化剂2%Au/ZnO-Fe2O3和2%Au-Pt/ZnO进行了研究,在常温常湿条件下考察了它们的CO氧化反应性能。结果表明,随着双金属氧化物载体组成的变化,2%Au/ZnO-Fe2O3催化剂的晶相结构、比表面积及氧化还原性质有明显差别,并且对常温常湿CO氧化的稳定性有较大影响;第二组分贵金属Pt的添加促进了2%Au-Pt/ZnO催化剂中类碳酸盐物种的累积和纳米金粒子的聚集,从而引起CO氧化反应稳定性降低。     

聚苯乙烯负载钯催化剂在共聚反应中的失活原因

对比分析聚苯乙烯负载钯催化剂在使用前后的结构变化,以图找出其催化共聚活性降低的原因; 制备了聚苯乙烯负载钯催化剂(PS-phen/Pd(OAc)2和PS-phen/PdCl2),并成功将其用于催化苯乙烯与CO的共聚反应.在温度为65 ℃,CO压力为3.0 MPa,反应5 h的条件下,PS-phen/Pd(OAc)2和PS-phen/PdCl2的催化活性分别为1.02×104和5.50×103 gPK/molPd·h,当循环使用3次后,催化活性分别降低至570 和97.4 gPK/molPd·h.对于新制负载催化剂与使用3次后回收的负载催化剂, 分别进行了元素分析、原子吸收光谱、傅立叶变换红外光谱、热重分析和场发射扫描电镜等表征.结果表明 催化剂中钯的流失和N-H键的不稳定性可能是导致催化活性降低的主要原因.     

掺碳TiO_2纳米纤维负载PdRu催化剂的制备及对甲醇的电催化性能

以掺C的TiO_2纳米纤维为载体,通过化学还原法制备了一种新型直接甲醇燃料电池阳极催化剂PdRu/TiO_2-C.采用SEM、XRD和电化学分析等对其形貌、结构和电化学性能进行了表征.结果表明,Pd Ru/TiO_2-C纳米纤维催化剂对甲醇具有良好的催化活性,Pd、Ru物质的量比为1∶1时催化剂对甲醇的电催化氧化活性最高.     

以CeO2为载体的钯催化剂的制备及性能研究

介绍了以氧化铈为载体,通过化学浸渍法将贵金属钯担载在载体上,经后处理,得到以钯为主成分的稀土负载型催化剂的制备工艺。研究了铜组分的添加、贵金属Pd含量、载体种类、焙烧条件等因素对催化剂催化活性的影响,并采用SEM技术对催化剂的微观结构进行了表征。研究发现,以超细氧化铈为载体含量为2的钯催化剂催化效果最好,在30℃时转化率达到84,40℃可使一氧化碳完全转化。     

Ag修饰Bi2MoO6纳米材料的合成表征及光催化性能研究

以Sn(Ⅱ)为介质,采用原位还原法将Ag纳米粒子负载在Bi2MoO6微球上,通过改变Ag(NH3)2OH原料溶液的体积调控Ag的负载量.结果表明:Ag纳米粒子均匀的分散在Bi2MoO6纳米片表面,未发生明显团聚.该方法制备的Bi2MoO6/Ag纳米异质结催化剂在可见光下具有优异的可见光光催化活性,其原因主要是Ag纳米粒子作为良好的电子受体,可大大降低Bi2MoO6的光生电子空穴的复合概率.     

喷雾燃烧法制备Pt/Ti_xCe_((1-x))O_2纳米颗粒及其CO催化氧化性能

采用喷雾燃烧法,以钛酸四异丙酯、2-乙基己酸铈和氯铂酸为前驱体,丙酸为溶剂,制备Pt/Ti_xCe_((1-x))O_2系列纳米复合颗粒。系统研究了催化剂助剂CeO_2添加量对产物的粒径、晶型、表面氧空位和CO催化氧化活性的影响规律,探讨了喷雾燃烧过程中纳米颗粒的生长机理。结果表明:Ce离子能够进入TiO_2晶格,并促进TiO_2由锐钛矿相向金红石相的转变;富集存在的CeO_2会沿着TiO_2金红石晶面外延生长为月牙岛状。Ce~(3+)能够增加颗粒表面的氧空位,提升载体活性氧参与CO氧化反应的可能性。Pt/Ti_(0.9)Ce_(0.1)O_2表现出最高的CO催化氧化活性,在70℃时CO转化率达到100%。     

高分散负载Pd催化剂上CO氧化性能

制备高分散的负载型催化剂是充分利用在自然界中储量极为有限的贵金属资源的重要手段.采用不同方法制备一系列负载Pd催化剂,考察了不同载体负载Pd催化剂的CO氧化性能.发现以乙酰丙酮钯为前驱体制得的Pd/TiO2催化剂活性远高于Pd/SiO2和Pd/Al2O3催化剂的活性,在室温下就表现出较好的CO氧化活性,且在无气相O2条件下CO可以与Pd/TiO2催化剂表面的氧物种(晶格氧)反应生成一定量的CO2.分散度测试、CO吸附的原位红外光谱和程序升温还原的结果表明Pd/TiO2催化剂上Pd物种以高分散Pd0形式存在,并与载体之间存在强相互作用,这可能是Pd/TiO2催化剂具有低温活性的主要原因.     

多孔碳基-金纳米球的仿生制备及结构表征

金纳米粒子(Au NPs)因具有较高的表面能而很容易团聚,致使其应用受到限制;在催化领域通常使用前体还原、负载得到金纳米粒子以及利用稳定剂防止金纳米粒子团聚,从而提高其稳定性和催化活性。本研究从绿色化学角度出发,以天然的茶多酚为碳前体,利用多酚的氧化自聚合,通过自组装一步法制备了不同形貌的多孔茶多酚-金纳米球(TP-Au NPs),再经高温碳化得到多孔碳基-金纳米球(CNS-Au NPs),并考察了聚合温度对多孔碳基-金纳米球孔径和粒径的影响。结果表明:随着聚合温度的降低,多孔碳基-金纳米球的粒径逐渐减小,孔径、比表面积逐渐增大,催化活性升高。     

焙烧温度对TiO_2纳米纤维的组成及其载铂催化剂对甲醇电化学氧化活性的影响

采用静电纺丝技术及随后的高温焙烧制备了不同晶相组成的TiO_2纳米纤维(TiO_2NFs),再经浸渍还原将Pt纳米颗粒负载于其表面,得到Pt/TiO_2纳米纤维催化剂(PT-x,x为焙烧温度).通过X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)和X射线能量散射谱(EDS)等测试手段对样品的晶相、微结构和化学组成进行了表征.测试结果表明,随着焙烧温度的升高,TiO_2纳米纤维中金红石相含量相应增大,550℃下焙烧获得的TiO_2纳米纤维中金红石含量为2.67%.所制备的催化剂中,Pt负载量均大约为20%,Pt纳米颗粒均匀地分布于TiO_2纳米纤维表面,其中PT-550所负载的Pt纳米颗粒最小.电化学测试结果表明,PT-550催化剂具有较好的催化甲醇氧化活性、抗CO中毒能力和稳定性.     

钕离子掺杂对TiO_2相组成和光催化活性的影响

用溶胶-凝胶法制备掺杂钕离子的TiO_2纳米粒子,并研究钕离子掺杂对TiO_2相结构和光催化活性的影响。结果表明:掺杂钕离子能抑制锐钛矿相向金红石相转变,并能抑制TiO_2晶粒长大;掺杂钕离子能提高TiO_2的光催化活性,掺杂量为0.069％时,光催化活性最高。     

Ag-Cu双金属纳米粒子的制备及其电催化性质

在β-环糊精(β-CD)溶液中,用柠檬酸三钠还原AgNO3制备了银纳米粒子,以银纳米粒子为品种,用水合肼还原CuSO4制备Ag-Cu双金属纳米粒子,并用紫外-可见光谱(Uv-vis)、透射电子显微镜(TEM)、选区电子衍射(SAED)、X射线粉末衍射(XRD)等表征所制备的Ag-Cu双金属纳米粒子.用循环伏安法对Ag-Cu双金属纳米粒子修饰的玻碳电极的电化学性能进行测试,实验结果表明Ag-Cu双金属纳米粒子对H2O2的电化学氧化基本没有催化作用.     

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%)。     

载体对纳米NiB催化肉桂酸加氢催化活性与稳定性的影响

采用浸渍-还原法制备负载型纳米NiB催化剂,以肉桂酸加氢反应为模型,考察载体(γ-Al_2O_3、SiO_2、TiO_2)对催化剂的催化活性和稳定性的影响.发现载体γ-Al_2O_3具有较好的分散镍活性组分的作用,在多次循环使用后催化剂活性组分流失较少.负载型NiB/γ-Al_2O_3催化剂在肉桂酸加氢反应中表现出较好的稳定性,此外,催化剂套用次数越多其活性反而越高,连续反应3次后肉桂酸的转化率可达75.0%,其加氢产物的选择性仍然保持在100%.通过系列表征,发现其最主要的原因可归为随着反应的不断进行载体孔道中的活性组分纳米NiB逐步暴露所致,更重要的是载体γ-Al_2O_3能够有效抑制活性组分的流失和团聚.     

沉淀水热合成Al2O3载金催化剂及其CO氧化性能

为提高以惰性氧化铝为载体所担载的纳米金催化剂的CO氧化反应活性和稳定性，本研究设计了一种采用沉淀水热法合成的具有层状褶皱似的粗糙表面的氧化铝多孔载体，并以此为载体担载纳米Au粒子且用于CO氧化反应。系列表征结果表明，与直接沉淀法制得的氧化铝相比，沉淀水热法制备的氧化铝载体存在大量的褶皱似的粗糙表面且富含更多的羟基物种，促进了纳米金粒子在载体表面的高度分散，从而提高了其CO氧化反应活性和反应稳定性。     

铂钯双金属纳米催化剂的催化活性

由聚合物稳定的铂纳米催化剂对环己烯催化加氢反应具有较高的催化活性，在铂纳米催化剂中引入第二金属元素钯，即在纳米铂颗粒上包裹一层钯，形成具有球壳结构Pt-Pd双金属催化剂，随引入钯的量不同，其催化能力的大小发生了变化．而且调节反应溶液的pH值，催化能力也发生变化.