Au/α-Fe_2O_3 催化剂上金活性物种的分析(英文)

采用沉积沉淀法制备了CO低温氧化 Au/α-Fe2O3催化剂,利用 X 射线衍射(XRD)、X 射线光电子能谱(XPS)、BET 比表面测定、程序升温还原(H2-TPR)等表征技术,对比了制备过程 pH 值的微小变化、焙烧及光线照射对催化剂结构及催化性能的影响,探明了 Au/α-Fe2O3催化剂的活性物种。结果表明,110 ℃处理的 Au/α-Fe2O3催化剂表面同时存在 Au3+、Au0以及过渡态 Auδ+(0δ1),它们对 CO 氧化的活性顺序为 Au3+Auδ+Au0;pH 值为 8 条件下制备的催化剂 Au3+含量高、比表面积大,催化性能最好;高温焙烧使氧化态金还原的同时也使载体比表面积严重缩小,催化活性显著下降;紫外线照射可以引起 Au3+的逐渐还原以及 Au0 颗粒的生长,其催化失活作用弱于高温焙烧。     

高活性Pd-Fe催化剂对CO的低温氧化性能研究

用共沉淀法制得Pd-Fe催化剂,考察了煅烧温度、载体、金属担载量对CO低温催化氧化反应活性的影响。结果表明,负载在炭黑上的Pd-Fe催化剂经200℃和300℃煅烧,性能最佳,在室温下可将CO完全转化。采用透射电镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)、X射线粉末衍射(XRD)和CO化学吸附表征发现,催化剂的高活性是由于Pd与Fe之间具有强相互作用,导致Pd向界面Fe3+(Fe2O3)进行电子转移,形成还原态的Fex+物种。Pd O和还原态的Fex+物种分别是吸附CO和O2的活性中心,成为CO氧化高活性的主要原因。     

制备条件对Au/AC催化分解臭氧性能的影响

研究了活性炭负载的金催化剂(Au/AC)对低浓度臭氧的催化分解性能,考察了前驱体溶液pH值、干燥方式、焙烧温度等制备条件对催化剂活性的影响,以及空速对臭氧分解率的影响。结果表明,在金前驱体溶液pH值为10、经微波辐射干燥、200℃氢气还原制备的催化剂,金颗粒在活性炭表面的分布更加均匀,尺寸更小,具有更高的催化活性。在室温、相对湿度45%和空速72000h-1时,对浓度为50mg/m3臭氧的分解率保持在90%以上(在2400min内)。N2吸附-脱附和XPS表征结果表明,活性炭载金催化剂在催化分解臭氧后,比表面积和孔体积略有下降;Au4f的XPS峰虽稍向高能方向移动,但仍保持催化活性;活性炭表面碳含量显著下降而氧含量大幅增加,说明活性炭上负载的Au在自身催化分解臭氧的同时,还起到了促进臭氧与单质碳反应的作用。     

La、Ba的添加对Pd/Y2O3-ZrO2催化氧化CH4性能的影响

以浸渍法制备了1.0%Pd/Y2O3-ZrO2催化剂,考察了Pd负载过程中La和Ba的添加对Pd/Y-ZrO2催化氧化CH4性能的影响,用BET、XRD、CO脉冲、TEM和H2-TPR等方法对所制备的催化剂进行表征。结果表明,La和Ba的添加降低了Pd/Y2O3-ZrO2催化剂氧化CH4的活性。催化剂中活性金属的分散度及体相PdO的还原性影响催化剂对CH4的氧化活性,La、Ba的添加降低了Pd/Y2O3-ZrO2催化剂中活性金属Pd的分散性,使Pd在高温老化后更容易团聚,同时增强了PdO与载体的相互作用,使PdO不容易被还原。     

基于不同碳载体的直接乙醇燃料电池阳极Pt基催化剂的制备及性能表征

本文采用活性炭、介孔碳、碳纳米管和石墨烯为催化剂载体,添加CeO2作为助催化剂,用微波辅助乙二醇还原氯铂酸法制备了五组催化剂。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)和电子能谱(EDAX)、比表面积及孔径分析仪(BET)及X射线光电子能谱(XPS)等对CeO2及催化剂进行微观结构表征;利用电化学工作站对催化剂进行电化学性能测试。结果表明,以石墨烯为载体并加入CeO2助催化剂合成的催化剂对乙醇的催化氧化具有最佳的活性,稳定性及抗中毒能力,其电化学活性表面积为86.83 m2/g,峰电流密度值为751.03 A/g,且对乙醇催化氧化的活化能最低,1100s时的稳态电流密度值为67.33 A/g。     

Ce/Zr比对PdO/Ce_xZr_(1-x)O_2催化剂三效催化性能的影响

采用溶胶-凝胶法制备一系列CexZr1-xO2(x=0～1)复合氧化物,并以该复合氧化物为载体制备负载贵金属的PdO/CexZr1-xO2(x=0～1)催化剂,选择NO-CO反应和CO以及CH4氧化反应为模型反应对催化剂的三效催化性能进行评价,并通过XRD、H2-TPR等手段对载体和催化剂进行初步表征。结果表明:Ce/Zr比对CexZr1-xO2载体及负载PdO催化剂三效催化性能均存在重要影响,不同Ce/Zr比的CexZr1-xO2复合氧化物载体具有不同的晶相结构及还原性能,由其负载的PdO催化剂的三效催化性能也各不相同。同时,催化剂的NO还原活性与CO氧化活性与α还原峰存在一定的对应关系。     

焙烧气氛对Pt/Al_2O_3催化氧化CO和C_3H_6性能的影响（英文）

使用Pt(NH_3)_2(NO_2)_2作为前驱体,通过过量浸渍法制备Pt/Al_2O_3催化剂,并将其在4种不同的气氛(H_2、O_2、NO或NH_3)中进行焙烧。利用N_2吸脱附、X射线衍射、程序升温还原(H_2-TPR)、CO脉冲吸附、CO原位漫反射傅里叶变换红外光谱(CO in situ DRIFTS)等手段对催化剂的物化性质进行了表征。结果表明:由于还原性焙烧气氛导致了众多小尺寸和高分散的Pt纳米颗粒的生成,经1%(体积分数)H_2/N_2焙烧的Pt/Al_2O_3表现出最佳的CO和C_3H_6催化氧化性能。     

Pt-Rh-Pd/CeO2-La2O3/Al2O3催化剂的制备与表征

用共浸渍法制得了Pt-Rh-Pd/CeO2-La2O3/Al2O3催化剂,采用X射线衍射(XRD)对催化剂进行表征,使用配气测试系统对催化剂的活性进行评价。正交试验结果表明,对CO的氧化,选择最佳催化剂的配比为Pt-Rh-Pd 0.1%,CeO2 5%,La2O3 4%,对NO的还原,其最佳配比为Pt-Rh-Pd 0.1%,CeO2 4%,La2O3 4%。稀土氧化物(La2O3、CeO2)作为助剂,能改善Pt-Rh-Pd/CeO2-La2O3/Al2O3催化剂的催化性能,但不能起主要作用。     

可还原性载体担载金催化剂低温CO氧化的研究

研究了可还原性载体MnO_x及CeO_2担载纳米金催化剂前后的低温CO催化氧化性能。采用程序升温还原(H_2-TPR)、N_2吸附-脱附、X射线衍射(XRD)、O_2程序升温脱附(O_2-TPD)等表征手段对可还原性载体及担载型金催化剂进行了表征。Au的引入使催化剂样品活性明显增强。Au颗粒与可还原性载体不同的相互作用导致可还原性载体担载金催化剂前后的活性规律发生改变。     

Au/CuMn催化剂对于C3H8还原NO催化性能的研究

以沉积-沉淀法制备了系列Au/CuMn催化剂,并对催化剂进行了XRD和XPS等表征,研究了Au负载量和催化剂焙烧温度对Au/CuMn催化剂性能的影响。实验结果显示,60℃烘干、Au理论负载量为3%的催化剂性能最佳,在50℃的反应条件下,NO的转化率达到72.4%,但催化剂失活较快。XPS分析显示,催化剂表面的Au3+与吸附氧物种Oads.是反应的活性中心,反应过程中催化剂表面氧化态Au3+与Oads.物种部分被还原,可能是催化剂失活的重要原因。另外,反应后在催化剂表面生成的亚硝酸盐、硝酸盐和碳酸盐等物种,覆盖了活性中心,也是导致催化剂失活的原因之一。     

糠醛液相脱羰用Pd/γ-Al2O3催化剂制备新工艺研究及活性评价

采用浸渍沉淀法制备了糠醛液相脱羰用Pd/Υ-Al2O3催化剂,讨论了浸渍初始液pH、加入载体后浸渍液pH、还原时pH、浸渍时间对催化剂活性的影响,确定了最佳的制备条件为:浸渍初始液pH=1;加入载体后浸渍液pH =7;还原时pH =8;浸渍时间=60 min.X射线衍射表征结果显示,催化剂中的钯以零价态存在,透射电镜分...     

氧化态、还原态多组元贵金属尾气净化催化剂催化性能的研究

应用微反应装置研究了Pt-Pd/Al2O3和Pt-Rh-Pd/Al2O3催化剂的氧化态和还原态的催化活性,对催化剂进行了XRD、TPD、TPR表征,并对反应机制进行了探讨.结果表明,在氧化态和还原态Pt-Pd/Al2O3催化剂中,氧化态Pt-Pd/Al2O3催化剂的催化氧化性能优于还原态Pt-Pd/Al2O3催化剂,且具有相同的催化机制;在氧化态和还原态Pt-Rh-Pd/Al2O3催化剂中,氧化态Pt-Rh-Pd/Al2O3催化剂的催化氧化性能不如还原态Pt-Rh-Pd/Al2O3催化剂,主要是由不同的催化机制所引起的;氧与贵金属的结合不利于NO的还原.     

Pd-Rh/AlCeZrOx 催化剂的制备及性能评价研究

采用溶胶-凝胶法制备了新型Pd-Rh/AlCeZrO_x催化剂。利用N2物理吸附、X射线衍射(XRD)、高分辨透射电子显微镜(HR-TEM)、差热-热重分析(H2-TG)和氢气程序升温还原(H2-TPR)技术研究了不同焙烧温度条件下Pd-Rh/AlCeZrO_x催化剂的比表面积、物相结构、储氧量及氧化还原性能。结果表明,该催化剂热稳定性好,储氧量高。800℃焙烧4 h后,其比表面积和储氧量分别为176.88 m2/g和743.67μmol/g;1000℃焙烧4 h后,贵金属颗粒小于10 nm。分别在模拟天然气(CNG)车尾气和汽油车尾气氛围下的整体式小样性能评价表明,该催化剂可用于CNG车尾气的净化,其最佳空燃比(α)范围为0.978~1.025;也可用于汽油车尾气的净化,最佳空燃比α≈1。     

植物法制备Au/Fe3O4催化剂及其在肉桂醛选择加氢中的应用

负载型纳米Au催化剂在许多还原反应中表现出良好的催化活性和选择性,是一类很有发展前景的选择性加氢催化剂。以侧柏叶提取液为还原Au(III)溶液的生物质,采用原位还原法制备了Au/Fe3O4催化剂,利用TEM、XRD、XPS等方法对催化剂进行了表征,以肉桂醛选择性加氢为模型反应,考察了催化剂的催化性能,并对肉桂醛选择性加氢的工艺条件进行优化,得到最佳制备条件为:Au负载量为1.0%,焙烧温度为200℃。最佳反应工艺条件为:反应温度60℃,反应压力5.0 MPa,催化剂用量为0.30 g,乙醇为溶剂。在此条件下反应3 h,肉桂醛的转化率为86.4%,肉桂醇的选择性为69.3%。     

Au/AC催化剂的制备及其催化性能

采用浸渍法制备改性活性炭负载金催化剂(Au/AC),并通过N2吸附-脱附、光电子能谱(XPS)对该催化剂进行表征,考察Au/AC催化剂在室温下对低浓度臭氧、甲苯以及二者共存时的催化分解性能.结果表明:Au/AC催化剂对臭氧具有优良的催化分解活性,在室温、空速76 000 h-1、相对湿度(45±5)%条件下,Au/AC对初始浓度为(55±5) mg/m3 的臭氧在2 300 min时的去除率为91.3%;Au/AC对甲苯的去除未表现出明显的催化分解性能,而是以吸附作用为主;在臭氧和甲苯共存的条件下,Au/AC对臭氧的催化分解活性显著降低;与臭氧反应后,Au/AC的表面石墨碳含量显著降低,说明臭氧能够通过Au/AC催化其与活性炭的反应得以降解,且在反应前后,活性组分Au能够保持稳定的单质价态.     

溶胶-凝胶法制备Pt2+掺杂Bi2O3及光催化性能研究

用溶胶-凝胶法制备了Pt2+掺杂的Bi2O3光催化剂(Pt/Bi原子比分别为1/100、2/100、3/100和4/100),以甲基橙为模拟有机污染对催化剂的光催化性能进行了考察。光催化剂用BET、XRD、XPS和紫外-可见漫反射进行了表征,结果表明Pt/Bi原子比为3/100时催化剂的比表面最高;经500℃焙烧后光催化剂晶型为α-Bi2O3;掺杂Pt2+后Bi2O3在可见光区的吸收增强;掺杂Pt2+后Bi 4f7/2和O 1s结合能均向低能端偏移,催化性能测试结果表明Pt/Bi原子比为3/100时的催化剂活性最高。增加的比表面、对可见光响应增强和结合能向低能端偏移均有利于提高Bi2O3光催化活性。     

Pr_(0.7)Zr_(0.3)O_(2-δ)选择性氧化甲烷制取合成气:氧载体稳定性（英文）

以共沉淀法制备的Pr0.7Zr0.3O2-δ固溶体作为氧载体,研究其在选择性氧化甲烷制取合成气工艺(CH4/空气氧化还原循环)中的服役性能。结合X射线衍射(XRD)、H2-程序升温还原(H2-TPR)、O2-程序升温脱附(O2-TPD)、比表面测试(BET)、X射线光电子能谱(XPS)表征手段描述氧载体在氧化还原循环反应过程中物化特性演变。结果表明,Pr0.7Zr0.3O2-δ固溶体在氧化还原反应中保持较高的甲烷反应活性与CO选择性,且能够保持反应性能稳定(CO选择性为83.5%~83.1%)。随着循环反应的进行,Pr-Zr固溶体保持了较高的热稳定性,但是表面氧的消失导致其还原性能下降。然而,表面氧的消失促进了氧空位的增加从而在一定程度上增强了氧移动能力,使足够的晶格氧参与到甲烷选择性氧化反应中,保证了较高的反应活性。通过比较新鲜、循环与老化后材料结构与还原性能,认为甲烷选择性氧化制取合成气工艺中的热点问题可以避免。     

Photocatalytic Activity of Pt2 +-doped Bi2O2 Prepared by Sol-gel Method

用溶胶-凝胶法制备了Pt2+掺杂的Bi2O3光催化剂(Pt/Bi原子比分别为1/100、2/100、3/100和4/100),以甲基橙为模拟有机污染对催化剂的光催化性能进行了考察.光催化剂用BET、XRD、XPS和紫外-可见漫反射进行了表征,结果表明Pt/Bi原子比为3/100时催化剂的比表面最高;经500℃焙烧后光催化剂晶型为α- Bi2O3;掺杂Pt2+后Bi2O3在可见光区的吸收增强;掺杂Pt2后Bi4f7/2和O1s结合能均向低能端偏移,催化性能测试结果表明Pt/Bi原子比为3/100时的催化剂活性最高.增加的比表面、对可见光响应增强和结合能向低能端偏移均有利于提高Bi2O3光催化活性.     

CeO2改性钌系催化剂的制备及催化降解氨氮废水的研究

以RuO2和CuO为活性组分和辅助活性组分,添加CeO2作为助剂,采用硝酸盐浸渍法负载在分子筛载体上,焙烧制备Ru-Cu-Ce复合催化剂。采用比表面分析仪(BET)、X射线衍射(XRD)和透射电子显微镜(TEM)等对催化剂进行表征,用静态实验评价氧化去除氨氮的催化性能。结果表明,Cu和Ce的添加能够提高Ru催化剂的性能,Ce可以抑制Cu的溶出损失。催化剂制备的最佳焙烧条件为300℃焙烧4.5 h。对200 mL初始浓度为205.8 mg/L的模拟氨氮废水,0.25%Ru-1%Cu- 1%Ce催化剂常压氧化降解的最佳条件为:初始pH=10,温度80℃,30%双氧水添加量为处理水量的1/2000,氨氮去除率可达85.6%,催化剂重复使用7次性能无明显降低。     

氧化石墨烯-Fe_2O_3复合材料的制备及其光催化脱硝性能

以氧化石墨烯为载体,通过水热法制备了氧化石墨烯-Fe2O3复合材料,并利用X射线衍射、扫描电镜和X射线光电子能谱等手段对其进行了表征;在H2O2-紫外光体系中加入一定量的GO-Fe2O3光催化剂,研究了其光催化氧化脱硝性能。光催化氧化实验结果表明,NO转化率随催化剂投加量、H2O2浓度、溶液温度、氧气浓度等因素的增加而提升,达到一定值后转化率保持不变或转而降低,即在催化剂投加量0.5g/100mL,H2O2浓度0.5mol/L,溶液温度30℃,氧气体积浓度为6%时,氮氧化物转化效率达84.33%。