Ru-CeOx/TiO2复合氧化物催化HCl氧化反应制Cl2

为提高钌基催化剂的高温稳定性,本文采用液相共浸法制备了一系列Ru-CeO _x /TiO₂复合氧化物催化剂,探究了CeO₂对钌基催化剂在HCl氧化过程中催化性能的影响。通过TEM、XRD、N₂吸附-脱附、Raman、XPS等表征手段分析催化剂结构及组成,结合催化剂在HCl催化氧化反应中的催化性能,研究了不同Ce负载量对RuO₂/TiO₂体系的作用规律。结果表明,引入Ce之后改变了活性相RuO₂与载体TiO₂的相互作用,形成了Ce-O-Ru结构,对钌基催化剂的活性产生一定的负面作用;但是由于抑制了Ru活性位点的烧结失活,同时高浓度的Ce³⁺物种有利于氧物种的吸附与活化,使含适量Ce的Ru-CeO _x /TiO₂复合氧化物催化剂能够在较高温度（370℃、400℃）下保持良好的高温稳定性与催化活性,最终确定摩尔比以Ru∶Ce=1∶1较为适宜。     

复合氧化物的制备及其在碳黑颗粒物氧化中的应用

采用柠檬酸络合燃烧法合成钾铈和钾铈镧复合氧化物催化剂。利用XRD对复合氧化物进行了表征。利用程序升温反应（TPR）方法研究了其对碳黑颗粒物的催化氧化性能,考查了焙烧温度、焙烧时间、前驱体中K、Ce的物质的量比等制备条件对催化剂活性的影响及稳定性。结果表明：钾铈镧复合氧化物对碳黑颗粒物具有较高的催化活性和稳定性。     

载体改性对Ni基催化剂分解四氢呋喃的影响

利用等体积浸渍法制备了不同金属改性载体的Ni/M_xO_y-Al₂O₃（M:Mg、La、Ce）催化剂,以四氢呋喃（THF）为模型化合物,对Ni/M_xO_y-Al₂O₃催化剂催化降解THF制氢活性进行评价。结果表明,添加助剂Ce、La、Mg后,THF转化率分别提高了12.7%、32.8%和31.0%。利用N₂物理吸附、X射线衍射（XRD）和氢气程序升温还原（H₂-TPR）等方法对不同载体的Ni/M_xO_y-Al₂O₃催化剂进行表征。结果表明,La、Ce、Mg的添加减弱了NiO与载体的相互作用,使得催化剂还原温度降低;La、Mg的氧化物高度分散于催化剂表面,但CeO₂-Al₂O₃复合载体在2θ为28.6°和56.3°处出现了CeO...     

Cu/Mn/Ce三元氧化物催化剂对甲苯催化燃烧性能的研究

采用浸渍法制备了不同Cu/Mn/Ce摩尔比的铜锰铈三元复合氧化物催化剂。通过XRD、和H_2-TPR对催化剂的晶相结构和晶格氧的移动性进行了表征和分析,采用常压气-固反应装置考察了不同的铜锰铈摩尔比对催化氧化甲苯性能的影响,并讨论了催化剂晶相组成、氧移动性与催化活性的关系。结果显示,铜锰氧化物复合形成的新相Cu1.4Mn1.6O4是具有更高催化活性的中心,Ce O_2的加入提高了Cu_(1.4)Mn_(1.6)O_4分散度,从而增强了催化剂的氧移动性,提高了催化剂的活性和氧化能力。当Cu/Mn/Ce摩尔比为1:1:4时,催化氧化甲苯的活性最佳,T95%为282.6℃,CO_2选择性为100%。     

介孔铈锆氧化物的制备及表征

为了探讨催化剂的活性氧储量与催化剂组成和结构的关系,以Ce⁽⁴⁺⁾、Zr(4+)、Zr⁽⁴⁺⁾混合液为基本原料,NaOH溶液为沉淀剂,CTAB为模板剂,制备了Ce(4+)混合液为基本原料,NaOH溶液为沉淀剂,CTAB为模板剂,制备了Ce⁽⁴⁺⁾与Zr(4+)与Zr⁽⁴⁺⁾比例不同的系列铈锆复合氧化物,通过BET、H_2-TPR和XRD对制备的铈锆复合氧化物进行了表征。结果表明,Ce/Zr≤2/3的铈锆复合氧化物具有四方相结构特征,Ce/Zr=1的铈锆复合氧化物具有立方相结构特征;都是典型的介孔材料,有高的比表面积,最大值达到185.7 m(4+)比例不同的系列铈锆复合氧化物,通过BET、H_2-TPR和XRD对制备的铈锆复合氧化物进行了表征。结果表明,Ce/Zr≤2/3的铈锆复合氧化物具有四方相结构特征,Ce/Zr=1的铈锆复合氧化物具有立方相结构特征;都是典型的介孔材料,有高的比表面积,最大值达到185.7 m²/g;程序升温测试表明,铈锆复合氧化物在450℃和650℃附近有两个耗氢还原峰,分别对应于表面Ce2/g;程序升温测试表明,铈锆复合氧化物在450℃和650℃附近有两个耗氢还原峰,分别对应于表面Ce⁽⁴⁺⁾的还原和体相Ce(4+)的还原和体相Ce⁽⁴⁺⁾的还原;活性氧储量0.148～0.84 molO_2/mol(Ce+Zr),具有良好的可逆吸氧和释氧性质;活性氧储量不仅与材料的组成有关,也与材料的晶体结构有关,与材料的比表面积成正比。     

锰铈相互作用对催化碳烟燃烧性能的影响

采用等体积浸渍法制备HZSM-5分子筛负载Mn（9Mn/Z）,Ce（9Ce/Z）和同时负载Mn、Ce（4.5Mn4.5Ce/Z）催化剂,并考察了它们的催化碳烟颗粒燃烧的性能。结果表明,同时负载Mn、Ce的催化剂（4.5Mn4.5Ce/Z）具有更好的催化碳烟燃烧的活性,碳烟转化率为50%时所对应的温度（T₅₀）为400℃,低于9Mn/Z（T₅₀=414℃）和9Ce/Z（T₅₀=447℃）催化剂。相比于纯碳烟的燃烧,T₅₀降低了128℃。通过氢气程序升温还原（H₂-TPR）测试,相比较催化剂9Mn/Z和9Ce/Z,催化剂4.5Mn4.5Ce/Z中混合氧化物的氢气的还原温度向低温方向产生了偏移,具有更好的氧化还原性,说明MnO_x和CeO₂产生了一定的相互作用;X射线光电子能谱（XPS）测试表明,样品4.5Mn4.5Ce/Z具有更多的表面化学吸附氧物种,这些氧物种有助于碳烟氧化燃烧,因而表现出较高的催化碳烟燃烧活性。     

鸡蛋黄热解制备高效双功能电催化剂

廉价高效的可催化氧还原反应（ORR）和析氧反应的双功能电催化剂是实现可再生燃料电池和金属-空气电池等化学电源大规模商业化应用的关键因素。以鸡蛋黄和六水合氯化钴为前驱体,采用简单的一步热解法制备了杂原子掺杂碳材料（HDC）负载Co₂P纳米颗粒双功能电催化剂（Co₂P-HDC）。采用SEM、TEM、XRD以及XPS等表征手段对所得催化剂的微观形貌、晶体结构以及表面元素组成进行了分析表征。运用旋转圆盘电极（RDE）技术考察了Co₂P-HDC在碱性介质中催化ORR和OER的性能。结果表明,Co₂P-HDC催化剂表现出与商品Pt/C催化剂相当的ORR催化活性以及优于Pt/C催化剂的OER催化活性和耐久性,有望应用于金属-空气电池、可再生燃料电池等化学电源中,并为鸡蛋黄的高附加值利用提供新的途径。     

La2-xSrxCoO4±λ(x=0～1.0)催化剂的结构及催化性能

采用聚乙二醇凝胶法制备了Co系类钙钛矿La_2-xSr_xCoO_4±λ(x=0～1.0)复合氧化物,研究了系数x对催化剂的结构和催化性能的影响,考察了它们对 CO和C₃H₈的氧化反应活性,并运用XRD、IR、BET、TPD和化学分析等方法对催化剂进行了表征.结果表明：该类复合氧化物具有K₂NiF₄结构,它们的结构和催化性能随系数x不同而变化,其中以LaSrCoO_4-λ催化活性最好,这是由LaSrCoO_4-λ的晶格氧更易移动、Co³⁺离子含量更高,氧空位和反应时化学吸附氧更多所致.     

Ce改性Ni/KIT-6催化剂上乙醇干气重整反应

利用"一锅法"制备了Ce改性KIT-6载体，通过甲醇辅助浸渍法合成担载型Ni/Ce-KIT-6和Ni/KIT-6催化剂。利用BET、SEM、TEM、H₂-TPR、XRD和Raman等表征手段分别对催化剂物理化学性质进行分析。结果表明助剂Ce的掺杂可以抑制活性金属Ni在焙烧过程中的烧结，提高活性组分Ni的分散度以及金属-载体间的相互作用。进一步考察了Ce改性对Ni/KIT-6催化剂的乙醇干气重整反应性能的影响。测试结果表明，Ce添加有利于提高Ni基催化剂的活性和稳定性；Ni/Ce-KIT-6催化剂的乙醇和CO₂转化率均高于未掺杂的Ni/KIT-6催化剂，并且具有较高的H₂和CO选择性。60 h连续稳定性测试中Ni/Ce-KIT-6催化剂未失活，催化剂表面无明显积碳。Ce助剂的氧化还原能力（Redox）可以有效活化CO₂分子，提供活性氧原子，实现催化剂表面积碳的动态消除，提高催化剂稳定性。     

超声对纳米稀土复合氧化物性能的影响

采用溶胶-凝胶法,通过控制超声时间制备系列纳米稀土复合氧化物,使用TEM、BET和TPR-H₂技术对其进行了表征。结果表明,纳米复合氧化物颗粒以不规则球形粒子存在,比表面积较小,储氧值位于（867.4～1 051.1） mmol·g^－1,还原起始点温度为（130～150） ℃,超声时间越长,得到的复合氧化物颗粒的性能越佳。纳米稀土复合氧化物优越的起燃和储氧特性使其有望成为新型的三效催化剂涂层材料。     

锰铈固溶体复合氧化物用于CO和CH_4催化氧化

采用氧化还原共沉淀法制备系列不同配比的锰铈复合氧化物,用于CO和CH4催化氧化,考察不同焙烧温度对催化剂性能的影响。研究表明,焙烧温度500℃和Mn与Ce物质的量比为5∶5的催化剂具备最优的CO和CH4催化氧化性能。催化剂在90℃时,CO转化率可达100%;对于CH4催化氧化,反应温度500℃时,CH4转化率为80%。通过N2吸附-脱附、H2-TPR和XRD等研究其物化结构性能,结果表明,在系列催化剂中,焙烧温度500℃和Mn与Ce物质的量比为5∶5的催化剂具有最高的比表面积和最活泼的晶格氧,可能是其具有优异催化活性的原因。     

Mn基脱硝催化剂抗水抗硫改性的模拟与实验研究

为考察ZSM-5分子筛作载体和Ce掺杂对催化剂低温脱硝活性及抗水抗硫性的影响,通过分子动力学模拟和实验研究的手段研究了载体类型、掺杂Ce对催化剂性能的影响。分子动力学模拟发现,ZSM-5分子筛作载体较γ-Al₂O₃明显抑制H₂O在其表面的吸附,在活性组分中添加Ce既抑制H₂O在其表面的吸附,又减轻SO₂对催化剂的毒化作用。实验研究发现,Mn-Fe-Ce/ZSM-5催化剂性能更优,Ce的添加对提高催化剂的低温脱硝活性和抗水抗硫性能具有明显的积极作用,ZSM-5分子筛作为载体也对提高催化剂抗水性能起到重要作用。通过SEM、XRD、BET、TG-DTG等表征手段和BaCl₂鼓泡实验对Mn-Fe-Ce/ZSM-5催化剂抗硫性提高的原因分析发现,添加Ce使催化剂储氧释氧能力提高,将烟气中的SO₂氧化为SO₃并被烟气携带,避免了SO₂与催化剂活性组分的反应,则催化剂表面的活性组分不被破坏,保证了催化剂的催化反应性能。     

rGO-Fe3O4活化过硫酸盐处理酸性红73

采用共沉淀法制备了还原石墨烯纳米片和磁铁矿复合材料（rGO-Fe₃O₄）。利用X射线衍射（XRD）、X射线光电子能谱（XPS）和透射电镜（TEM）对其进行了表征。以酸性红73（AR73）为目标物,研究了rGO-Fe₃O₄活化过硫酸盐（PS）处理酸性红73的效能,考察了催化剂投加量、PS浓度、溶液初始pH以及反应温度的影响。结果表明,室温下催化剂投加量为1.0 g/L、PS的浓度为1.0 g/L及初始pH为6.9时,10 min内50 mg/L酸性红73的脱色率达到100%。淬灭实验结果表明rGO-Fe₃O₄/PS反应体系同时存在SO₄^-?、?OH和单线态氧¹O₂,其中¹O₂的氧化反应起主导作用。复合材料rGO-Fe₃O₄不但活性高,而且便于分离,应用前景良好。     

SiO2负载钴系催化剂的环己烯环氧化性能

采用沉积沉淀法制备不同负载量的SiO₂（硅胶）负载钴氧化物催化剂,采用X射线衍射（XRD）、X射线光电子能谱（XPS）、透射电镜（TEM）、N₂吸脱附等手段对催化剂进行表征,结果表明钴系氧化物为Co₃O₄,并且钴氧化物均匀地负载在SiO₂（硅胶）载体上,其活性组分的粒子大小集中分布在2～10nm。将制备的催化剂应用于环己烯环氧化反应,以环己烯、分子氧为原料,异丁醛为催化助剂,N,N-二甲基甲酰胺（DMF）为反应溶剂,在高压釜中进行。同时将SiO₂负载钴氧化物催化剂与不同载体上制备的钴系催化剂进行比较,发现催化剂用量0.20g、环己烯2.00g、异丁醛3.50g、反应温度50℃、反应时间5h、氧气压力4MPa时,环己烯的转化率和环氧环己烷的选择性分别可达到66.56%和71.03%。     

Catalytic performance of perovskite-like oxide doped cerium(La_(2-x)Ce_xCoO_(4±y)) as catalysts for dry reforming of methane

A series of oxides(La_(2-x)Ce_xCoO_(4±y)) with perovskite-like structure were prepared by the Pechini sol–gel method for dry reforming of methane reaction(DRM). The prepared catalysts were characterized by BET, XRD,TGA, H_2-TPR and SEM. Experimental results indicate that the addition of Ce can impact both sample morphology and catalytic performance significantly compared with La_2CoO_4 catalyst, and LaCeCoO_4 presented the highest catalytic ability among all the samples. The Ce addition tends to increase the specific surface area of La_(2-x)Ce_xCoO_(4±y)from 0.2 to 8.5 m~2·g~(-1), suggesting that LaCeCoO_4 catalyst contained more well-dispersed active sites and more space to reaction. Moreover, the catalytic performance and anti-coking ability were substantially improved after Ce addition during DRM, which may be attributed to the decrease of LaCoO_3 particle size and growth of oxygen storage capacity, respectively.     

Transition metal/fluorite-type oxides as active catalysts for reduction of sulfur dioxide to elemental sulfur by carbon monoxide

Reduction of SO₂ by CO to elemental sulfur on fluorite oxide and transition metal/fluorite oxide composite catalysts is discussed within the redox framework. The oxygen vacancies on the fluorite oxide are active catalyst sites and their creation is a key step to initiate the redox reaction. Transition metal/fluorite oxide composites demonstrate a strong synergism for the reaction. A reduction kinetics study of the copper/ceria system as a model composite catalyst has found that surface oxygen is highly active but its activity is inhibited by SO₂ adsorption. The TPR profile of the copper/ceria catalyst shows a significantly lower reduction peak than the individual components.     

Ce掺杂对Ru/TiO2催化氯苯性能的影响

采用等体积浸渍法制备了单贵金属Ru/TiO₂和双金属Ru-Ce/TiO₂系列催化剂，测试了其对氯苯的催化活性，并通过N₂吸脱附、扫描电镜(SEM)、程序升温还原(H₂-TPR)进行表征，旨在考察稀土元素Ce掺杂对Ru/TiO₂催化氯苯性能的影响。结果表明，Ce的引入可使其在降低贵金属含量的基础上仍保持高的催化效率，且极大地提高了低温催化活性。0.4%Ru-1.0%Ce/TiO₂与0.4%Ru/TiO₂相比，其T₁₀和T₉₀分别降低了50℃和60℃。H₂-TPR表明引入Ce为催化剂提供了更多的表面氧空位，形成Ru-O-Ce增强了其氧化还原能力。掺杂Ce未改变Ru/TiO₂催化剂的结构形貌，仍保持介孔结构，但若负载量过多，会堵塞部分孔道，阻碍污染物吸附及反应，降低催化性能。     

Ce1-xNixOy氧载体在化学链甲烷重整耦合CO2还原中的应用

化学链甲烷重整耦合CO₂还原技术既能生产合成气还可以还原CO₂生成CO。采用共沉淀法制备不同Ce/Ni摩尔比的系列Ce_1-xNi_xO_{y（x = 0,0.2,0.4,0.6,0.8,1）氧载体。通过XRD、BET、XPS及CH4-TPR等表征对氧载体的理化性质进行了研究。系统考察了Ce1-xNixOy氧载体在化学链甲烷重整耦合CO2还原反应中的反应性能。与单一金属氧化物NiO和CeO2相比,Ce1-xNixOy复合氧载体在该反应中具有更高的活性和热稳定性。在甲烷部分氧化阶段,Ce0.2Ni0.8Oy和Ce0.4Ni0.6Oy氧载体具有较高的CH4转化率。经历了20次redox循环实验,Ce0.2Ni0.8Oy氧载体的CO2转化率几乎保持不变,表明Ce0.2Ni0.8Oy氧载体具有较高的热稳定性。}