Ir改性的Pt-Ru/C催化剂的研究

以H2PtCl6·6H2O和H2IrCl6·6H2O为前驱体,通过化学还原共沉积方法制备了Pt和Ir不同摩尔比的Pt-Ir/C催化剂,同时在Pt-Ru/C催化剂中添加一定量的Ir,得到Pt-Ru-Ir/C催化剂.对样品进行了TEM,XRD和XPS表征并在甲醇、乙醇硫酸溶液中进行了电化学性能(CV、CA)测试.结果表明,在Pt基催化剂中添加合适的Ir后,甲醇、乙醇的电催化氧化性能均明显提高,其中Pt、Ru和Ir的摩尔比为4:4:1的Pt-Ru-Ir/C催化剂对于直接醇类具有最佳的电催化氧化性能.     

机动车催化剂用贵金属前驱体

贵金属作为车用三效催化剂的主要催化活性组分,在净化汽车排放废气中发挥着重要作用。然而,贵金属在其前体化合物,即前驱体中的价态、贵金属与配体的键合强度、吸附在负载材料上的浸渍液pH值及其中是否存在其它离子等,都会直接影响活化处理后贵金属在负载材料上的分散程度及前驱体与负载材料之间的相互作用,从而影响催化剂的催化活性、高温稳定性、耐久性等性能指标。通过综述贵金属前驱体国内外研究进展,阐明贵金属前驱体的类型及其应用条件会对催化剂性能产生显著影响,认为充分利用这些特性对指导开发更高性价比新型催化材料具有重要意义。     

La助剂对Pd-AL2O3催化C3H8氧化性能的研究

采用不同稀土La前驱体浸渍掺杂改性Pd/γ-Al2O3催化剂,利用多功能催化性能评价装置测试不同催化剂的C3H8催化氧化性能,并通过H2-TPR、XRD、XPS等手段对催化材料进行结构表征,结果表明：La能促进贵金属钯分散,增强钯与载体相互作用,稳定高活性Pd2+物种,从而提高了催化剂的C3H8催化氧化性能。在选用不同La前驱体改性的Pd/γ-Al2O3催化剂中,硝酸镧改性效果最佳,能更好地促进活性金属钯的分散和Pd2+高活性物种的稳定。相比Pd/γ-Al2O3,La改性催化剂均降低了C3H8和NO的反应转化温度。选用不同La前驱体对催化活性影响存在差异的主要原因是La前驱体添加而引起的金属-载体相互作用和活性贵金属钯的分散状态变化。     

微波消解和精密电流滴定法测定铂类化合物中的铂含量

提出了微波密闭快速消解Pt(NH3)2(NO2)2、Pt(NH3)2Cl2、Pt(NH3)4Cl2、 (NH4)2PtCl6、K2PtCl4难分解化合物的新方法;优化了KMnO4电流滴定法测定Pt(Ⅳ)的条件;比较了本法与氯铂酸铵重量法、水合肼还原重量法、烘箱罐消解电流滴定法;同时,将精密电流滴定法应用于PtCl4、Na2PtCl6、K2PtCl6、H2PtCl4化合物中Pt(Ⅳ)含量的测定.结果表明:测定37%～65%的Pt(Ⅳ)含量,本法、氯铂酸氨重量法、水合肼还原重量法的相对平均误差分别为-0.14%～ 0.13%、-0.21%～ 0.21%、-0.13%～ 0.14%,相对标准偏差分别为0.05%～0.08%、0.11%～0.14%、0.08%～0.09%,故本法的准确度和精密度与水合肼还原重量法的基本一致,较氯铂酸氨重量法的略好;但本法消解快速、节能、安全,操作简便,对环境污染程度小,适宜推广运用.     

铂和钯的羟基四氨配合物的合成、表征及性能研究

合成了2种用作前驱体的新型水溶性的金属复合离子型化合物羟基四氨合铂二水合物([Pt(NH3)4](OH)2.2H2O)和羟基四氨合钯([Pd(NH3)4](OH)2)。采用元素分析、红外光谱以及¹H-NMR对产物进行了结构表征；用热重-差热(TG-TDA)测试其热分解特性，考察配合物的热稳定性能；对比评价制备DOC催化剂的性能。结果表明，TG-DTA测试显示这2种配合物分解温度均在200~400℃范围内，热稳定性能良好，制备得到的DOC催化剂具有较好的催化活性。     

Pt/C催化剂的制备及其催化氧化乙二醛反应的研究

以H2PtCl6为前驱体、采用化学还原法制备Pt胶体,然后将其负载于不同种类的活性炭上制备了1.0％ Pt/C催化剂并应用于催化氧化乙二醛生成乙醛酸的反应.研究了活性炭的种类对催化活性的影响;比较了各种1.0％ Pt/C催化剂催化乙二醛反应的结果.根据对产物溶液中的各组分的分析,结果表明以聚乙二醇(PEG)为保护剂、硼氢化钠作还原剂所制备的Pt胶体溶液负载在未处理过的国产活性炭(YHB)上获得的催化剂具有良好的催化活性和选择性.在最佳催化剂制备条件下,催化反应达60 min时,乙醛酸的产率即达到了66.88％,选择性为71.77％.     

Pd/CeCoOx催化剂上Pd组分分散性改进及其NGVs尾气净化性能

近年来,天然气汽车（NGVs）尾气净化三效催化剂的研究主要集中在具有高分散性的负载型贵金属催化剂。本文利用金属有机骨架（MOFs）模板法制备了纳米结构的CeCoOx复合氧化物作为载体,并与传统溶胶-凝胶法（SG）制备的铈钴氧化物比较,探究了贵金属Pd在两种催化剂载体上的分散状态及其对催化性能的影响。结果表明,以CeCo-MOFs材料为前驱体衍生制备的Pd/CeCoOx(M)催化剂其CO、NO、CH4三效催化性能相比溶胶-凝胶法制备的相同组成Pd/CeCoOx(SG)催化剂低了约100 ℃左右,具有更低的低温活性。以CeCo-MOFs为前驱体衍生制备的铈钴复合氧化物晶体粒子更小,晶相结构均匀,具有更大的比表面积,促进了Pd组分分散状态的提高,也丰富了催化剂的氧空位和结构缺陷,显著提高了催化剂的低温三效催化性能。利用MOFs前驱体热分解得到的复合氧化物可以作为三效催化贵金属活性组分分散的良好材料。     

贵金属掺杂有序多孔复合材料的研究进展

贵金属掺杂的有序多孔复合材料是一类重要的载体催化剂.重点综述了材料制备过程中使用的有序多孔材料、贵金属前驱体,并简要介绍了贵金属有序多孔复合材料的用途及材料的形成机理.     

贵金属化学气相沉积的研究进展

简要介绍了贵金属薄膜和涂层材料化学气相沉积(CVD)技术的研究进展,包括贵金属的CVD制备方法、沉积贵金属的各种前驱体化合物以及CVD制备的贵金属薄膜和涂层的应用状况等。     

质子交换膜燃料电池催化剂研究

质子交换膜燃料电池（PEMFC）的有效电催化剂仍以铂为主。由于铂价格昂贵，资源匮乏，使得PEMFC成本高，限制了其广泛应用，所以降低贵金属催化剂用量，寻找廉价催化剂，提高电极催化剂性能成为电极催化剂研究的主要目标。采用铂／碳催化剂，将铂催化剂担载在高活性碳材料上，可以将铂的担载量从4mg／cm^2降低到0．7mg／cm^2～1．0mg／cm^2，甚至到0．05mg／cm^2～0．2mg／cm^2，有效提高了铂的利用率。铂合金电催化剂以Pt-Ru为主，通过Pt和Ru的协同作用，大大减少了铂的用量（Pt与Ru的质量比为0．05：1），提高了催化剂抗CO性能。多元复合催化剂和非铂系催化剂也是目前的研究热点。     

不同载体对甲醇分解钯催化剂性能的影响

用浸渍法制备了Pd/γ-Al2O3和Pd/Ce0.65Zr0.35O22种甲醇分解催化剂。采用XRD,NH3-TPD(NH3-Temperature-Programmed Desorption),XPS及H2-TPR(H2-Temperature-Programmed-Redution)等手段对2种催化剂的结构和性能进行表征,并考察了催化剂上甲醇低温分解的活性。结果表明,Pd/Ce0.65Zr0.35O2催化剂具有较弱的表面酸性及良好的低温还原性能;XPS结果表明2种催化剂中的Pd均以氧化态形式存在,并且Pd在Ce0.65Zr0.35O2固溶体上呈高度分散状态,Pd与Ce间具有较强的相互作用。结合活性考察可知,Pd+的存在有利于甲醇的分解。Pd/Ce0.65Zr0.35O2催化剂具有高的催化活性,220℃时甲醇转化率接近100%。     

Surface tuning of LaCoO_3 perovskite by acid etching to enhance its catalytic performance

The stoichiometric LaCoO_3 and nonstoichiometric LaCo_(1.2)O_3 perovskite catalysts were prepared by citric acid sol-gel method,and then,LaCoO_3 perovskite was etched with nitric acid.The structure,surface composition and reducibility of the catalyst were studied by X-ray diffraction(XRD),nitrogen desorption,transmission electron microscope(TEM),temperature program reduction of H_2(H2-TPR) and X-ray photoelectron spectroscopy(XPS).It was found that nitric acid etching did not change the crystal structure and the overall morphology of the LaCoO_3 catalyst,but it can cause the exposure of B-site Co metal to the surface of the catalyst.As a result,after acid etching,the reducibility of the LaCoO_3 catalyst was improved,leading to the improvement in the catalytic activity of the LaCoO_3 catalyst for CO oxidation and C_3 H_8 combustion.Moreover,the catalytic activity of the LaCoO_3 catalyst after acid etching was higher than that of LaCo_(1.2)O_3 and CoO_x/LaCoO_3 catalyst.     

丙烷脱氢制丙烯中铂基催化剂研究进展

在丙烷脱氢制丙烯反应中,铂基催化剂具有高活性、选择性、稳定性等优点,在工业生产丙烯中广泛运用。对丙烷脱氢制丙烯中铂基催化剂研究进展进行了综述,介绍了铂基催化剂催化丙烷脱氢的反应机理和热力学特征,评述了载体调变、助剂选择以及制备方法对催化性能影响的相关研究,介绍了催化剂失活的机理。提出寻找可提高选择性的助剂、选择可锚定活性位点的载体以及研究催化机理的方向。     

Structure and denitration performance of carbon-based catalysts prepared from Cu–BTC precursor

Using Cu–BTC prepared by hydrothermal method as precursor, carbon-based catalysts were obtained as model materials for low-temperature DeNO_x. These catalysts were characterized by X-ray diffractometry (XRD), Raman spectroscopy, scanning electron microscopy (SEM) and energy dispersive X-ray spectrometry (EDS). The results showed that all carbon-based catalysts held the octahedron shape of Cu–BTC in most parts, and they mainly consisted of face-centered cubic copper. CuO_x/C exhibited excellent catalytic activity, and such catalytic activity was further improved with the introduction of Ag. The catalyst with a Cu to Ag mole ratio of 6:1 and an activated temperature of 600 °C showed the best catalytic performance, and its catalytic denitration rate reached 100% at a temperature as low as 235 °C. During the catalytic reaction process, Cu⁺ mainly played a catalytic role.     

Pd/ZrO2-Al2O3催化剂中载体制备对CH4转化活性的影响

为推动ZrO2-Al2O3在天然气汽车尾气净化催化剂中的实际应用，并阐明其制备条件对负载催化剂转化活性的影响机制，文章以ZrO2-Al2O3复合氧化物为载体，采用等体积浸渍法制备了Pd/ZrO2-Al2O3催化剂，并在连续流动固定床反应器上研究了ZrO2-Al2O3复合氧化物的制备对催化剂低温CH4氧化活性的影响。结果表明：制备方法中，相比于浸渍法和胶溶法，沉淀法更能提高催化剂活性；锆源、铝源优选中，以Zr(NO3)4为锆源、拟薄水铝石为铝源时能获得较高的催化活性；组分配比中，以w (ZrO2): w (Al2O3)=10:90的催化活性最高。XRD、低温N2吸附、CO脉冲吸附的结构表征表明，ZrO2-Al2O3复合氧化物的大的比表面积、孔容、孔径是促进贵金属Pd分散，提升催化剂低温CH4转化活性的关键因素。     

超临界CO2沉积技术制备负载钌炭催化剂

以氯化钌为活性前驱体,活性炭为载体,采用超临界CO2沉积技术制备了负载钌/炭催化剂,以葡萄糖催化加氢反应考察了催化剂的活性,研究了助溶剂种类,助溶剂用量,超临界压力对催化剂活性的影响,并用SEM、XRD、XPS对催化剂表面的形貌、晶形及钌分布情况进行了表征.结果表明:超临界CO2沉积技术可有效提高负载钌炭催化剂的活性,在实验范围内,当助溶剂为甲醇,用量为2 ml,超临界CO2压力为12.0 MPa时制得催化剂的活性最佳,其催化活性是传统水浸渍方法制得样品的1.48倍;钌在催化剂中以无定型的非晶形式存在,钌在活性炭表面均匀分布,超临界沉积技术进一步增强了活性组分钌和载体间的相互作用.     

一步微波有机溶胶法制备燃料电池Pt/C电催化剂

采用一步微波有机溶胶法制备了系列20%Pt/C燃料电池催化剂。考察了不同硝酸浓度氧化处理碳粉的表面、微波反应时间以及还原剂乙二醇(EG)的用量等因素对催化剂电催化活性的影响。实验发现:无论是阳极还是阴极反应,处理碳粉时硝酸浓度为40%、微波反应时间70 s时制备的催化剂活性最好;然而,阳极甲醇氧化时制备催化剂EG用量较少、活性高,阴极氧还原时EG用量较多反而有利。采用X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、循环伏安法(CV)等方法对催化剂进行测试。结果表明,不同考察因素对于活性组分的结构、晶型及粒径没有太大影响,但对电化学活性比表面积和电催化活性有显著影响。     

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.     

Preparation of Pt-based ternary catalyst as cathode material for proton exchange membrane fuel cell by solution route method

In this research, Pt-based ternary catalysts for proton exchange membrane fuel cell (PEMFC) have been successfully prepared by the solution route method. This type of catalyst was claimed to improve the activities of oxygen reduction reaction (ORR). The ternary catalyst was prepared using 10% platinum, 5% cobalt, and 5% chromium by weight support on untreated and treated carbons by reduction with NaBH₄ at room temperature. The FTIR spectra showed a new functional group as carboxyl group on treated carbon using H₂O₂. The XRD patterns for both carbon samples confirmed platinum and carbon phases in the products. The EDS spectra detected platinum, cobalt, chromium, oxygen and carbon atoms in the prepared catalysts. The XAS patterns revealed that the products were mixed Pt-CoO-Cr₂O₃ catalysts. The SEM and TEM images showed more dispersion of catalyst on the treated carbon support surface than on the untreated carbon support. Particles size were 3.97 nm for untreated carbon and 1.93 nm for treated carbon. Finally, the electrochemical property was tested by CV technique. It indicated that Pt-CoO-Cr₂O₃/C catalyst supported on treated carbon exhibited the highest performance among the prepared ternary alloy catalysts.     

Influence of rare earth promoters on the performance of Ni/Mg（Al）O catalysts for hydrogenation and steam reforming of toluene

CeO₂-, La₂O₃-, and ZrO₂-promoted Ni/Mg(Al)O catalysts synthesized by hydrotalcite-type precursors have been investigated with respect to catalytic activity and carbon formation in the hydrogenation and steam reforming of toluene as a model tar compound. X-ray diffraction (XRD), Brunauer-Emmett-Teller (BET) specific surface area and H₂-temperature programmed reduction (TPR) were used to observe the characteristics of the prepared catalysts. The carbon formation and its amount on the used catalysts were examined by transmission electron microscope (TEM), scanning electron microscope (SEM) and thermogravimetric (TG). The trend of catalytic activity as derived from the experimental results followed the order: Ni-Ce>Ni-Las>Ni-Zr>Ni. The catalyst modified with CeO₂ exhibited the highest catalytic performance and had good carbon resistance in the hydrogenation and steam reforming of toluene. A toluene conversion of 96.8%, a CH₄ yield of 45.2% and a CO yield of 50.4% have been achieved. The addition of promoters led to better dispersion of nickel species and higher interaction nickel-support, which were favorable for increasing the catalytic activity and effectively preventing carbon formation.