PdNi/C催化剂的制备及对甲酸的电催化氧化

采用化学还原法,在乙二醇体系中制备了碳载PdNi催化剂(PdNi/C),与相同方法制备的Pd/C催化剂比较,发现PdNi/C催化剂对甲酸氧化具有较负的峰电位和较高的峰电流,且起始氧化电位也较低。计时电流曲线测试表明,与Pd/C催化剂相比,甲酸在PdNi/C催化剂上的氧化电流密度随时间衰减得比较慢,且具有较高的稳定电流。     

铜、钡对单钯型汽车尾气净化催化剂性能影响研究

制备了Pd/Ni/La-Ce-Al、Pd/cu/Ni La-Ce-Al、Pd/Ba/Ni-La-Ce-A1 3 种类型的汽车尾气净化催化剂,考察了3种催化剂对CO、C3H8和NO氧化还原活性.研究结果表明,铜不适合作为Pd/Ni/La-ce-Al催化剂的助剂;钡是提高Pd/Ni/La-Ce-Al催化剂性能特别是改善其NO还原性能的良好助剂.     

PdAu合金催化剂制备及其氧还原性能研究

用液相还原法合成了多种合金度的碳载PdAu纳米粒子,考察了其对氧还原反应的催化行为。研究表明Pd_(85)Au_(15)/C氧还原面积比活性最好,但由于其电化学面积小、利用率低,在燃料电池的实际应用中更关心的质量比活性小于气相还原法得到的Pd/C催化剂,因此该合金催化剂不适用于燃料电池阴极工作。     

Sn改性Raney Ni催化分解N,N-二甲基甲酰胺的研究

为了研究Sn含量和还原温度对Sn-RaneyNi催化剂的物理化学结构和催化分解N,N-二甲基甲酰胺(DMF)活性的影响,利用沉淀法制备了一系列不同Sn含量的Sn-RaneyNi催化剂,采用N2物理吸附、X射线衍射(XRD)和氢气程序升温还原(H2-TPR)等方法对不同Sn含量和不同还原温度制得的Sn-RaneyNi催化剂的比表面积、物相组成和还原性能进行了表征。以N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为模型化合物,对Sn-RaneyNi催化剂的催化分解活性进行了评价。XRD表征结果表明,n(Sn)/n(Ni)为0.1的催化剂分别在723K和823K下还原生成Ni3Sn4和Ni3Sn合金晶相;n(Sn)/n(Ni)为0.15的催化剂在723K下还原形成Ni3Sn2合金晶相。H2-TPR结果表明,Ni-Sn合金的形成削弱了Sn和Ni与氧的结合能,使得Sn和Ni的还原峰向低温移动。催化分解DMF实验结果表明,当n(Sn)/n(Ni)为0.1、还原温度为723K时,Sn修饰RaneyNi催化剂能够将高浓度DMF(5%(wt))完全分解(分解率达100%),氢气的选择性达到86.8%。     

异丙醇还原芳硝基化合物制备芳胺

制备了氧化铁、氢氧化氧铁和氢氧化氧铁/C等催化剂,并考察了其对异丙醇还原芳硝基化合物制备芳胺的催化活性。结果表明氢氧化氧铁/C的活性最高。在适宜的条件下,芳硝基化合物10mmol,异丙醇15mL,氢氧化钾0.1g,氢氧化氧铁/C0.1g,回流反应一段时间,得到芳胺的收率为35%~53%。     

Pd_(1-x)W_x/C催化剂的制备及其催化氧还原性能

采用乙酰丙酯钯和六羰基钨为前驱体,选择Vulcan XC-72炭黑为载体,在1,6-己二醇介质中利用回流法一步制备了Pd_(1-x)W_x/C(x=0、0.1、0.2、0.3)催化剂。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和旋转圆盘电极(RDE)测试技术对催化剂进行表征。结果表明,Pd_(1-x)W_x/C样品具有面心立方结构,W原子进入Pd晶格形成Pd-W合金。Pd_(1-x)W_x粒子形成的聚集颗粒均匀分布在炭载体上。在氧气饱和电解液中,Pd_(1-x)W_x/C具有较好的氧还原催化性能,Pd0.8W0.2/C的催化活性最高,氧还原起始电位为0.88 V(vs. NHE),在1 600 r/min和0.40 V电位时极限电流密度是Pd/C的1.4倍。在动力学电位范围内,Pd_(1-x)W_x/C催化剂的Tafel斜率和传递系数接近理论值,表明氧还原反应(ORR)由第一个电子转移过程控制。W添加对Pd/C催化剂氧还原催化性能的影响主要归因于W元素进入Pd晶格,改变了Pd周围电子结构。     

微波辅助法制备Pd／C和Pd-Co／C催化剂及其氧还原催化活性研究

为了减少有机溶剂的使用量,使制备方法更加环境友好,文章研究了有机溶剂量对微波反应制备Pd／C系列催化剂的影响,并采用XRD、TEM和电化学测试等方法对催化剂结构和电化学性能进行了表征和评价。研究表明：当有机溶剂使用量降到5mL时,该催化剂依然能保持较高的催化活性。在此基础上,文章还对一系列不同组成的Pd-Co／C合金催化剂进行了研究．发现活性组分粒径约为3．5nm时,Pd2Co／C催化剂具有最佳的氧还原电催化活性。     

Ni/H-USY催化剂上甲烷选择性催化还原NOx的性能

考察了不同负载量的Ni/H-USY（ultra stable Y zeolite）催化剂在氧气含量5%情况下甲烷选择性催化还原氮氧化物性能，同时考察了添加微量Pd和Pt对15％(质量分数)Ni催化剂性能的影响.结果表明，催化剂的催化活性与活性组分的含量间存在密切关系，具有一个最佳的负载量.Pd、Pt的添加提高了氮氧化物的去除率，拓宽了反应活化温度的窗口，同时具有较强的抑制N₂O生成的能力.此外采用XRD、TPR等技术对Ni/H-USY体系催化剂的物相结构及氧化还原性能进行了研究，初步探讨了催化剂的催化活性与活性中心的大小与分布之间的关系.     

双层单钯三效催化剂(TWC)的研究

Ce与Pd之间的强相互作用能够促进三效催化剂(TWC)在贫氧条件下对CO的氧化。碱性金属氧化物具有促进NOx还原的功能。结合两者的优点,设计了一种新型的双层单Pd三效催化剂,底层主要由Pd和Ce组成,上层由碱金属氧化物和Pd组成。实验证明,这种新型催化剂具有和含Rh三效催化剂相似的性能。     

一锅法制备磁性Ni-Ag纳米合金催化剂 及其催化还原对硝基苯酚

采用液相共还原一锅法制备了不同[Ni]∶[Ag]比例的磁性Ni-Ag纳米合金催化剂。利用XRD、SEM、TEM表征了催化剂的物相和形貌,利用XPS测试了催化剂表面元素价态,采用SQUID分析了催化剂的磁学性能;以对硝基苯酚的催化还原反应作为模型反应,研究了[Ni]∶[Ag]比例对磁性Ni-Ag纳米合金催化剂催化性能的影响,并考察了其循环使用性能。结果表明,磁性Ni-Ag纳米合金催化剂由直径50 nm左右的Ni-Ag合金颗粒组成,催化还原对硝基苯酚的催化活性随Ag含量的增加先增强后减弱,[Ni]∶[Ag]=1∶1的催化剂催化性能最好。该Ni-Ag纳米合金催化剂的饱和磁化强度为15.43 emu·g~(-1),具有很好的磁学性能,可实现磁回收和循环利用,循环使用5次后依然保持高催化活性和稳定性。     

非晶态合金NiB催化甲酸肼还原芳香族硝基化合物制备芳胺

通过化学还原法制备了Ni B合金催化剂,并将其用于催化甲酸及其盐还原硝基苯制备苯胺。用X-射线粉末衍射仪(XRD)对Ni B进行了表征,结果表明Ni B为非晶态合金。考察了Ni B催化甲酸、甲酸钠、甲酸铵和甲酸肼还原硝基苯的效果,结果表明甲酸肼的还原效果最好。以Ni B催化甲酸肼还原10种芳香族硝基化合物得到相应的芳胺,收率为35%~66%。     

2,2-联吡啶的合成工艺研究

以直径Al₂O₃为载体负载的Pd-Ni合金催化剂，固定床为反应器，采用吡啶合成2,2-联吡啶。系统的考察了Pd含量、Ni含量，催化剂用量、原材料摩尔比、反应温度的影响，筛选出合适的反应条件。反应的最优条件为Pd含量25%,Ni含量7.6%,反应温度500℃条件下，催化剂用量7%条件下，此时2,2-联吡啶的收率达40.9%。该工艺操作简单，安全性高，收率高，适合工业化生产。     

Pd-Pb/SiO_2催化高浓度乙烯基乙炔加氢合成丁二烯

研究了硅胶负载钯铅双金属催化剂催化高浓度乙烯基乙炔加氢合成丁二烯过程。结果表明,加入适量的铅可起到分隔钯纳米粒子,阻碍钯纳米粒子团聚的作用,从而提高催化剂的催化活性,最佳Pb/Pd摩尔比为0.2。继续提高Pb/Pd摩尔比时,会生成铅钯合金相,造成催化剂活性降低。X射线光电子能谱结果表明,催化剂的催化活性与Pd 3d的电子结合能呈正相关关系。制备催化剂过程中,还原温度对催化剂的结构和催化性能影响显著。在350℃下还原得到的催化剂中金属氧化物还原不彻底,催化剂活性较低;还原温度为450℃时,则会引起钯纳米粒子烧结,造成催化剂的催化活性和对丁二烯的选择性同时降低;催化剂的最佳还原温度为400℃。在40℃催化乙烯基乙炔反应40 h后,积炭造成催化剂的孔道堵塞,催化剂失活。因此,需要进一步开展改善催化剂的抗积炭能力和使用寿命方面的研究。     

Pd-Pb/SiO2催化高浓度乙烯基乙炔加氢合成丁二烯

研究了硅胶负载钯铅双金属催化剂催化高浓度乙烯基乙炔加氢合成丁二烯过程。结果表明,加入适量的铅可起到分隔钯纳米粒子,阻碍钯纳米粒子团聚的作用,从而提高催化剂的催化活性,最佳Pb/Pd摩尔比为0.2。继续提高Pb/Pd摩尔比时,会生成铅钯合金相,造成催化剂活性降低。X射线光电子能谱结果表明,催化剂的催化活性与Pd 3d的电子结合能呈正相关关系。制备催化剂过程中,还原温度对催化剂的结构和催化性能影响显著。在350℃下还原得到的催化剂中金属氧化物还原不彻底,催化剂活性较低;还原温度为450℃时,则会引起钯纳米粒子烧结,造成催化剂的催化活性和对丁二烯的选择性同时降低;催化剂的最佳还原温度为400℃。在40℃催化乙烯基乙炔反应40 h后,积炭造成催化剂的孔道堵塞,催化剂失活。因此,需要进一步开展改善催化剂的抗积炭能力和使用寿命方面的研究。     

以KMnO4改性炭黑为载体的Pd-Ni催化剂的制备和性能

以不同浓度的KMnO4溶液预处理的炭黑为载体，通过沉淀共还原法合成了3种Pd1Ni1/ACx (x=3,5,7)催化剂，并将3种催化剂与商业Pd/C催化剂进行了性能对比。用XPS、ICP、XRD和TEM对催化剂了进行表征。结果表明：Pd1Ni1/AC5的Pd负载量（质量分数，下同）最大（3.66%），Pd晶粒的平均粒径最小（4.71 nm），且均匀地分布在KMnO4氧化处理后的碳载体上，活性位点较多；XRD显示，3种Pd1Ni1/ACx催化剂中的Ni均以无定形存在。在电化学性能测试中，3种催化剂均表现出比商业Pd/C更好的电化学稳定性和存活率；其中，Pd1Ni1/AC5电化学活性表面积达62.21 m2/gPd，且乙醇催化活性为1797.85 A/gPd。     

过渡金属合金催化剂催化作用机理研究进展

氧还原反应电催化剂对提高质子交换膜燃料电池的电压效率和电池输出功率具有重要意义。采用非贵过渡金属合金催化剂可大大降低Pt用量,降低成本,实现燃料电池商业化。本文简要介绍了燃料电池阴极氧还原反应机理的研究进展,阐述了合金催化剂的几何效应、电子效应、雷尼效应和锚定效应的作用机理。总结了影响合金催化剂活性的因素,主要分析了合金成分和结构对合金活性和耐久性的影响,为设计制备高活性和稳定性的催化剂提供理论依据。虽然对合金的结构特性和制备因素的研究取得了一定的进展,但如何进一步提高合金度、降低Pt的用量、设计和制备出高活性、高稳定性和长寿命的催化剂仍是将来合金催化剂研究的关键。     

Au@Pd催化剂的制备及其催化甲醇氧化反应的研究

通过常温液相法制备了核壳结构Au@Pd/C催化剂和AuPd合金催化剂。利用XRD、TEM和电化学测试等手段对催化剂的组成、结构和催化甲醇氧化性能进行了表征。结果表明,2种催化剂的粒径均为20 nm左右;由于Au核的存在,Au@Pd/C催化剂有效增加了Pd的活性面积,提高了催化甲醇的氧化活性和稳定性;降低了Pd的还原电位,提高了其抗CO中毒的能力。     

Pd-CeO2/SiC催化剂的制备及其在CO和C3H6氧化反应中的催化性能

分别以蔗糖和硅酸钠为碳源和硅源,硫酸为催化剂,采用溶胶-凝胶法和碳热还原法合成SiC;以其为载体,Pd为活性组分,CeO₂为助剂,采用浸渍法制备Pd-CeO₂/SiC催化剂。考察催化剂制备方法、助剂CeO₂添加量和还原温度等对催化剂在CO和C₃H₆氧化反应中活性的影响。结果表明, 采用分步浸渍法制备的催化剂具有较高活性, CeO₂添加质量分数2%时制备的0.5%Pd-2%CeO₂/SiC催化剂经200 ℃预还原后,对CO和C₃H₆氧的最低完全转化温度分别为210 ℃和215 ℃,CeO₂助剂可显著提高金属Pd在催化剂表面分散度,与Pd产生相互作用,使Pd还原峰向低温移动,提高了催化剂活性。     

厄他培南合成用钯炭催化剂制备及性能评价

以乙醇改性活性炭为载体,采用沉积-沉淀法制备10%Pd/C催化剂,考察不同还原剂对厄他培南收率及废Pd/C催化剂Pd回收率的影响。结果表明,采用硼氢化钠和水合肼还原催化剂,废Pd/C催化剂的Pd回收率大于90%,明显高于甲酸和甲醛还原的催化剂,但水合肼还原催化剂的厄他培南收率较低。     

污染的固体物或地下水中的有机氯化合物如氯乙烯、二氯乙烯、三氯乙烯、四氯乙烯的脱氯方法Yoshikawa,Takushiro等（ Japan ）

含有机氯化合物如PCB、氯乙烯、二氯乙烯、三氯乙烯和四氯乙烯在含阮来Ni、Pd或Pt的还原催化剂存在下，在室温和大气压下与H2反应进行处理。