S、P、Si掺杂对钒钛催化剂活性物种状态调控及脱硝性能影响

依次采用溶胶?凝胶法和浸渍法制备了一系列S、P、Si掺杂的TiO₂载体和相应的VO_x/TiO₂催化剂,以提高催化剂的SCR性能。其中,S掺杂的VO_x/TiO₂催化剂具有最佳的中低温SCR性能和最宽的工作温度窗口。根据各种表征分析结果可知,掺杂元素通过促进VO_x团聚生成具有较高的SCR反应活性的聚合态VO_x;而S⁴⁺和Si⁴⁺取代TiO₂中的Ti⁴⁺生成了Ti-O-S和Ti-O-Si键,这使催化剂中产生了更多的低价态V(V⁴⁺+V³⁺)和表面化学吸附氧。两者协同作用可促进NO氧化生成NO₂,产生的NO₂可通过加速VO_x物种在Redox过程中的重氧化来参与快速SCR反应,进而提升VO_x/TiO₂催化剂的中低温脱硝性能。由于P掺杂的VO_x/TiO₂催化剂中产生了较多的磷酸盐,从而导致其氧化还原性能和中低温活性相对较低。S、P、Si掺杂虽然对催化剂的酸性性能产生了显著的影响,但这并不是影响催化剂SCR活性的决定性因素。     

MOF衍生制备Pd-MnCeOx催化剂及其CO催化氧化性能

利用铈基金属有机框架限域Pd颗粒,并通过界面反应掺杂Mn离子,以此为前驱体经过热解反应制备MnCeO_x混合氧化物负载的Pd催化剂。表征结果表明,这一方法制备的Pd-MnCeO_x催化剂具有纳米棒状形貌,且Mn在CeO₂晶格中均匀掺杂,Pd在载体上高度分散。Mn的掺杂有效提升了载体的氧空穴浓度,改善了载体的低温氧化还原性能,增强了CO氧化反应中的晶格氧流动性。此外,在Mn的掺杂量达到3.26%时,Pd-MnCeO_x-10中Pd与混合氧化物具有最强的金属-载体相互作用,从而表现出了最佳的CO催化氧化活性,在100℃时可以将CO完全转化。     

基于Mn-MOF制备MeOx/MnOx催化剂的低温NH3-SCR活性研究

采用不同金属硝酸盐浸渍Mn-MOF前体制备一系列MeO_x/MnO_x(Me=Co,Cr)复合金属氧化物催化剂用于低温NH₃-SCR反应。分析金属掺杂和空速对锰基催化剂脱硝效率和N₂O生成量的影响。通过XRD、SEM、N₂吸附-脱附、XPS、H₂-TPR、NH₃-TPD等表征测试对制得的催化剂物理化学性质进行分析,结果表明,两种金属掺杂可不同程度上改善MnO_x脱硝性能和抗硫性能。与MnO_x催化剂相比,掺杂催化剂的外观呈现无规则的多孔结构。更大的比表面积为活性分子提供更多的活性位点,有利于脱硝反应进行。掺杂催化剂中Mn元素相以Mn₃O₄相为主,且峰强度较低,表明Mn元素相呈现高分散态。掺杂金属与锰氧化物产生相互作用,改变了锰元素的价态,提高了Mn⁴⁺和表面氧的含量。金属离子掺杂增强了催化剂的氧化还原性能,改善了MnO_x     

NiCo2O4/Ru复合催化剂的制备及锌空电池的应用

以六水合硝酸镍（Ni(NO₃)₂·6H₂O）为镍源、六水合硝酸钴（Co(NO₃)₂·6H₂O）为钴源、尿素为沉淀剂,采用水热法制备NiCo₂O₄纳米棒,然后浸渍还原RuCl₃,得到了NiCo₂O₄/Ru复合催化剂。利用X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）等测试技术,对复合催化剂的物相、形貌进行了表征。通过线性扫描伏安法（LSV）、电化学阻抗谱（EIS）等电化学测试手段,对催化剂的氧还原反应（ORR）和析氧反应（OER）的催化性能进行了研究。将NiCo₂O₄/Ru复合催化剂作为正极组装锌空电池,使用蓝电电池测试仪评价了其开路电压、充放电性能和循环稳定性等指标。结果表明,NiCo₂O₄/Ru复合催化剂在电流密度为10.0 mA/cm²时,析氧过电位为420 mV,氧还原半波电位为0.77 V,且具有较高的ORR/OER双功能催化活性;由NiCo₂O₄/Ru复合催化剂组装的锌空电池开路电压为1.37 V,峰值功率密度为143 mW/cm²,且能稳定循环50 h。     

介观TiO2晶体材料的拓扑转变合成及其性能

以层状结构的钛酸盐HTO（H_4x/3Ti_2-x/3□ _x/3O₄?nH₂O）为原料,采用水热的方法合成了金红石型介观TiO₂晶体。通过X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）等测试手段,研究了反应温度对利用拓扑结构转变方式合成的金红石型介观TiO₂晶体材料的影响。结果表明,金红石型TiO₂晶体材料可以在反应体系pH为0.5的条件下得到,当反应温度升高到120 ℃时,形成了金红石型介观TiO₂晶体材料。以罗丹明B（RhB）为污染物模型进行了降解实验。结果表明,120 ℃时金红石型介观TiO₂晶体材料的光催化活性明显高于其他样品,主要是由于介观晶体具有较为特殊的电子传导特性,有助于电子与空穴的分离。染料敏化太阳能电池（DSSCs）实验结果表明,120 ℃时所形成的介观晶体结构有助于光生载流子的快速迁移,从而获得较高的电池特性。     

介孔Mn0.5Fe0.5Ox颗粒的制备及其在醇胺氧化偶联反应中的应用

研发一种廉价、高效的催化剂以提高醇胺氧化偶联合成亚胺的催化活性具有重要意义。本文采用简单的共沉淀法制备了一系列锰铁双金属氧化物，并将其应用于苯甲醇和苯胺氧化偶联合成N-苄叉苯胺的催化反应，以及探索了不同的锰铁投料比对产物催化活性的影响。结果表明，锰铁投料比为1:1时的产物(Mn_0.5Fe_0.5O_x)具有最佳的催化活性，其苯胺转化率为74.7%,N-苄叉苯胺的选择性和收率分别为99.9%和74.6%。通过多种表征发现，Mn_0.5Fe_0.5O_x具有丰富的介孔结构和表面吸附氧物种以及优异的氧化能力，因而展现出优异的催化活性。本文所制备的高活性催化剂在醇胺氧化偶联制备亚胺的方法中具有较大的应用潜力。     

TiO2同质体材料的拓扑转变合成及其性能的研究

采用H_4x/3Ti_2-x/3□ _x/3O₄·nH₂O（HTO）为前驱体原料,通过水浴浸渍的方式在HTO的表面负载纳米级氧化钛颗粒（ST01）,采用焙烧的方法拓扑合成TiO₂同质结构复合材料。利用X射线衍射（XRD）、拉曼光谱（Raman）等测试手段,详细研究了焙烧温度对TiO₂相变过程的影响。结果表明,HTO随着温度的升高逐渐由单斜结构的TiO₂（B）转变成锐钛矿结构,再转变至金红石结构,且形成多种不同结构、组成的TiO₂同质复合体材料。以罗丹明B（RhB）为污染物模型进行降解实验,600 ℃时样品的光催化活性明显高于其他样品,主要是由于此时样品的电子与空穴分离效率较高,说明同质复合体TiO₂结构和组成影响了其光催化活性。此外,染料敏化太阳能电池（DSSCs）实验表明,600 ℃时样品的光电性能较高,其原因是二维片状形貌有助于光生载流子的快速迁移。     

中空Pd/C催化剂的合成及其对甲酸氧化电催化性能

为了提高Pd/C催化剂对甲酸电化学氧化的电催化性能和降低催化剂的成本,以XC-72碳为载体,通过金属置换反应制备中空结构的Pd/C催化剂,并用X-射线衍射（XRD）,透射电镜（TEM）和X-射线电子散射能谱（EDX）对催化剂微观形貌和结构进行表征.结果显示中空Pd纳米粒子的平均直径为27.3 nm, 电化学活性比表面积为116 m²/g,远远高于用硼氢化钾还原制备的实心Pd/C催化剂的.中空的Pd/C催化剂对甲酸氧化的电催化活性显著高于实心Pd/C催化剂,同时中空Pd/C催化剂的催化活性稳定性也优于实心Pd/C催化剂.     

高度分散WO x /SiO2催化剂的制备及烯烃歧化反应性能

通过对WO _x /SiO₂催化剂载体的筛选和WO _x 负载量的考察,成功筛选出一种性能优异的国产SiO₂载体,运用氮气物理吸附、XRD、Raman光谱和TEM/EDS对催化剂结构进行表征,考察了WO _x 物种在载体上的分散情况和乙烯与丁烯歧化制丙烯的催化反应性能,并与国外某商业催化剂的性能进行了对比。结果表明,当国产载体S?SiO₂的WO _x 负载量阈值为8%时,催化剂显示出最佳催化活性和选择性;与商业催化剂的催化性能相比,其催化活性高近10%,且稳定性和选择性相当;关联结构表征结果证实,WO _x 物种在载体上的分散特征是影响催化性能的关键因素,SiO₂载体和负载量也是影响WO _x 物种分散状态的关键。本研究可为高效烯烃歧化反应WO _x /SiO₂催化剂的国产化,尤其是国产SiO₂载体的选择提供依据。     

Ru/ZSM-5载体效应及Ru活性物种对邻二氯苯氧化降解研究

为了研究载体效应及不同Ru物种催化氧化氯代芳烃活性,制备不同载体(Al₂O₃,HY,Si O₂和ZSM-5)及不同Ru物种(即Ru⁰,Ru³⁺,Ru⁴⁺)催化剂用于邻二氯苯(氯代芳烃模型化合物)的催化氧化。结果表明：相比于其他载体,ZSM-5负载型催化剂表现出良好的催化活性;通过热处理控制制备不同Ru物种催化剂(Ru/ZSM-5,Ru/ZSM-5 (100)及Ru/ZSM-5 (300)),其中Ru/ZSM-5表现出最高的邻二氯苯转化率(97.8%)及CO₂收率(54.5%)。稳定性实验研究表明Ru/ZSM-5催化剂能够稳定运行600 min仍保持较高催化活性及矿化能力。通过NH_3-TPD的研究可知：载体ZSM-5中较多的酸性位点有助于邻二氯苯吸附,进而促进其催化氧化;XPS表征结果发现Ru⁰含量对其催化活性具有显著的影响,Ru/ZSM-5的Ru⁰含量最高,因而具有高效...     

MnO_x/CNT的制备及其对氧还原反应的电催化性能研究

利用高锰酸钾（KMnO₄）对纳米碳管（CNT）的纯化反应,制备出了CNT负载的锰氧化物复合材料MnO_χ/CNT.采用XRD和SEM分析发现,CNT表面被一种birnessite型层状锰氧化物均匀地包覆.循环伏安实验结果表明,MnO_χ/CNT对碱性溶液中氧还原反应具有比CNT更高的电催化活性,能够在O₂二电子还原为HO₂^-的电位下实现其彻底还原,生成OH^-.从而表明该种复合材料在燃料电池、金属/空气电池等领域具有十分良好的应用前景.     

蔗渣的催化高压液化工艺条件

采用共沉淀法制备了ＬａＮｉＯ_３钙钛矿型复合氧化物催化剂,并用Ｘ射线衍射（ＸＲＤ）、扫描电子显微镜（ＳＥＭ）、程序升温还原（ＴＰＲ）等对钙钛矿复合氧化物的晶相结构、微观形貌、还原性能等进行了表征。以蔗渣高压液化为探针反应,考察了ＬａＮｉＯ_３ 复合氧化物的催化活性和液化产物的分布规律,同时对液化反应时间、液化温度、催化剂用量、溶剂与蔗渣质量比等工艺条件进行了探讨。结果表明,最佳液化条件为：液质比１５∶１、反应温度３５０℃、催化剂用量１.0ｇ、反应时间３０ｍｉｎ。     

碳纳米纤维负载Pd—Pt催化剂的萘加氢抗硫性能

催化生长的碳纳米纤维经过的浓硝酸和浓硫酸液在不同的温度下进行了氧化处理．采用等体积浸渍的方法制备了碳纳米纤维负载的Pt、Pd和Pd-Pt催化剂．碳纤维表面引入的含氧基团的性质通过红外光谱进行了研究;用动态H2-化学吸附的方法研究了催化剂上金属颗粒的分散程度．催化剂的性能用萘加氢反应进行测试．随着碳纳米纤维表面氧化处理温度的升高引入的含氧基团数量增多,有利于金属的分散．碳纳米纤维负载的Pd-Pt催化剂具有非常好的活性和耐硫性．     

介孔片状NiO/Co3O4催化剂催化碳烟燃烧性能研究

采用水热结合等体积浸渍法制备一系列NiO/Co₃O₄介孔纳米片催化剂，并以柴油机碳烟催化燃烧为模型反应评价其催化性能.研究表明，当Ni/Co物质的量比为12%时，所制备的催化剂12NiCo具有最佳碳烟颗粒催化燃烧活性，其T_m为347℃，CO₂选择性为100%，主要归因于以下原因：1)二维片状结构及其较高的比表面积有效增大了催化剂与碳烟颗粒的接触界面；2)纳米片具有丰富的介孔孔道，有利于降低传质阻力，进而促进气体反应物的吸附与扩散；3)NiO的引入增强了催化剂的氧化还原能力，促进了氧物种的吸附与活化生成活性氧物种，同时也促进了NO氧化形成氧化能力更强的NO₂参与反应，进一步提升催化活性.此外，该催化剂12NiCo具有良好的循环使用性能，显示了一定的潜在实用价值.     

H-酸合成新工艺-硝基T-酸催化加氢制取氨基T-酸

利用催化技术对现有H-酸生产工艺中的硝基T-酸加氢制取氨基T-酸进行改进.通过对贵金属 Pd/C催化剂的研究,讨论了非贵金属镍催化剂用于催化加氢制取氨基T-酸的可能性.     

制备方法对负载型ＦｅＳ／Ａｌ２Ｏ３ 催化剂催化性能的影响

用原位合成法、水热法、共沉淀法和浸渍沉淀法分别制备了负载型纳米Ｆｅ_２Ｏ_３／Ａｌ_２Ｏ_３ 催化剂前驱体,并进一步将其还原和硫化制成ＦｅＳ／Ａｌ_２Ｏ_３ 催化剂用于Ｈ_２Ｓ分解制氢的反应中,同时用ＢＥＴ、ＸＲＤ、ＴＰＲ和ＩＲ等对催化剂或前驱体的比表面积、晶相结构、孔径分布、还原性和吸附性等进行了表征。结果表明,原位合成法制备的ＦｅＳ／Ａｌ_２Ｏ_３催化剂平均粒径较小,比表面积较大,有利于催化剂的还原和硫化,Ｈ_２Ｓ在该催化剂表面形成的化学吸附态较强,Ｈ_２Ｓ容易发生解离,初活性高于其他方法制备的催化剂,反应６０ｈ后催化剂的活性没有出现明显下降。     

Pt0.5-Snx/γ-Al2O3催化剂对丙烷脱氢反应性能的影响

采用等体积顺序浸渍法，并运用超声波震荡的方法提高金属分散度，制备了不同Sn负载量(质量分数)的Pt0.5-Snx/γ-Al₂O₃催化剂。采用XRD、BET、H₂-TPR、CO-IR、TG等表征手段对催化剂进行表征，考察了Sn负载量对Pt0.5-Snx/γ-Al₂O₃催化剂活性中心结构以及丙烷脱氢反应性能的影响。结果表明，通过改变样品中Sn的负载量来调控n(Sn)/n(Pt)，会导致Pt和Sn的空间分布差异，从而影响Pt和Sn之间的作用模式；随着助剂Sn负载量的增加，由于Pt-Sn间的相互作用，有助于增加Pt的分散度，增加活性位点数，提高催化剂的反应活性；当负载过量的Sn时，会形成Pt-Sn合金团簇结构，导致Pt被包覆，从而使催化剂活性位点数减少，导致其反应活性下降。     

高性能多孔Fe/N共掺杂碳纳米管电催化剂研究

开发高性能、低成本的氧还原催化剂是降低燃料电池成本的关键之一。过渡金属-氮-碳材料具有催化活性高、成本低、环境友好等优点，被认为具有广阔的应用前景。该文提出了一种简单的聚多巴胺改性碳纳米管的方法，在碳纳米管（CNTs）表面包覆聚多巴胺（PDA），通过高温裂解CNTs@PDA和FeCl₃复合物制备多孔CNTs@Fe/N/C电催化剂。用TEM、BET、Raman和XPS对制备的催化剂的形貌和组成进行了表征。电化学结果表明，CNTs@40% Fe/N/C催化剂的半波电位高达0.881 V，接近于商业化Pt/C催化剂。此外，CNTs@40% Fe/N/C催化剂亦具备优异的抗甲醇干扰性及稳定性，是一种有良好实际应用前景的燃料电池非贵金属氧还原电催化剂。     

超声(US)/Fe-Ni-Ce复合催化剂降解甲基橙废水的性能研究

以硝酸盐为原料,γ-Al₂O₃为载体,采用浸渍法制备一系列铁基复合催化剂。采用高级催化氧化法,H₂O₂为氧化剂,将制备的催化剂用于降解甲基橙废水。并对该降解反应的动力学及热力学进行探究。结果表明:制备的铁基催化剂均具有良好的催化活性,其中,以三元催化剂Fe-Ni-Ce的活性最好:在298 K,pH=6的条件下,反应40 min,甲基橙的降解率达到了98.99%。降解反应符合一级动力学方程,且降解反应为放热反应,表观活化能Ea=14.92 k J/mol。超声对高级氧化反应有良好的促进作用,催化剂不易失活,可循环使用。 更多还原     

CuCr2O4催化剂形貌特征与其SCR脱硝性能的关系

分别制备形貌为多面体状、颗粒状、球状的尖晶石型CuCr₂O₄催化剂,测试对比不同形貌CuCr₂O₄催化剂的SCR脱硝性能. 结果表明,多面体状CuCr₂O₄的催化活性最好,且在157 ℃时脱硝效率达到50%,在225~320 ℃脱硝效率超过99%,具有良好的抗硫、抗水性能. 脱硝活性由大到小依次为多面体状CuCr₂O₄、颗粒状CuCr₂O₄、球状CuCr₂O₄. 采用表征技术分析微观形貌对CuCr₂O₄脱硝性能的影响. N₂吸附-脱附结果显示,多面体状CuCr₂O₄具有最大的比表面积(25.5 m²/g)和最大的孔容积(0.154 cm³/g);X射线光电子能谱(XPS)结果显示,多面体状CuCr₂O₄相较于其他形貌拥有更高比例的表面活性氧(49.5%)和Cu⁺(16.2%);NH₃-程序升温脱附(NH₃-TPD)结果显示,多面体状CuCr₂O₄拥有最高表面酸浓度(0.12 mmol/g)及酸强度;H₂-程序升温还原(H₂-TPR)结果显示,多面体状CuCr₂O₄表面活性物种最易还原且数量最多(3.69 mmol/g),使得SCR反应在低温段更易进行. 多面体状CuCr₂O₄的高表面酸性与氧化还原性,使其具有良好的脱硝性能.