Ag-P改性g-C3N4的可见光催化活性研究

以三聚氰胺、磷酸氢二铵和硝酸银为原料，采用热聚合法合成了Ag-P改性的复合可见光催化剂Ag-P/g-C3N4，采用X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、荧光光谱(PL)等对Ag-P/g-C3N4催化剂进行了表征与分析。通过Ag-P/g-C3N4存在下亚甲基蓝(MB)的可见光降解实验，系统研究了该类催化剂的可见光催化活性。结果表明，Ag-P复合改性没有明显改变g-C3N4的晶型结构，但是显著抑制了光生电子和空穴的复合，提高了其可见光催化降解活性。经过120 min可见光照射后，Ag(2%)-P/g-C3N4的速率常数达到0.00816 min^-1，是原始g-C3N4的2.1倍，是P/g-C3N4的1.7倍。同时，探索了Ag-P/g-C3N4的可见光催化降解反应机制和循环使用稳定性。     

AuCu双金属纳米颗粒的制备、表征及性能探究

采用水热法制备AuCu双金属纳米颗粒,并用X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)和紫外可见光谱(UV-Vis)进行表征,初步研究了其对4-硝基苯酚(4-NP)还原的催化性能和光热效应。结果表明,制备时不同的AuCl_4~-/Cu~(2+)摩尔比(r_(Au))可以调控AuCu双金属纳米颗粒的组分和形貌,XRD和吸收光谱特征随r_(Au)的增加表现出更明显的金的特征,r_(Au)0.5时得到的颗粒具有典型的核-壳结构;核-壳结构的AuCu双金属纳米颗粒对4-NP还原表现出更好的催化活性,受光热效应影响,532 nm激光照射能够加强催化活性;在激光辐射作用下,不同AuCu双金属纳米颗粒具有相似的光热效应。     

Au/Co_3O_4的制备、表征及加氢催化性能研究

采用化学浸渍法制备出Au/Co_3O_4纳米复合材料,用透射电子显微镜(TEM)、X射线能谱(EDS)和X射线粉末衍射(XRD)等对其结构和组成进行了表征,并考察了其在对硝基苯酚加氢反应中的催化性能。表征结果表明,Au纳米粒子很好地分散在Co_3O_4载体上。催化性能测试表明,Au/Co_3O_4纳米复合材料对于对硝基苯酚加氢反应表现出优异的催化活性,TOF值为5.01 min~(-1);此外,催化剂经过5次循环仍然保持优异的催化性能。     

RuPt双金属在催化加氢反应中的性能研究

采用溶剂热法制备了5%Pt/C、5%Ru/C和5%Ru95Pt5/C三种催化剂。对催化剂的形貌和活性组分分布进行了表征分析,分别研究了不同催化剂在苯乙炔或4-硝基酚加氢反应中的催化性能。结果表明,由于协同效应,双金属负载的催化剂5%Ru95Pt5/C比单金属催化剂具有更好的催化加氢性能。在苯乙炔加氢反应中,5%Ru95Pt5/C具有更高的选择性和优异的活性;在4-硝基酚的加氢中,5%Ru95Pt5/C的催化活性显著增加,且在循环5次后,仍保留了>99%的活性。     

钯催化剂在邻氯硝基苯加氢反应中的研究进展

在邻氯硝基苯加氢制备邻氯苯胺的反应中,钯催化剂的催化活性高,但因易脱氯生成副产物苯胺,限制了钯催化剂在该工艺中的应用。综述了4类钯基催化剂在抑制脱氯副反应、提高选择性和转化率的研究进展。单钯催化剂的性能受纳米钯尺寸、载体性能和反应条件的影响较大;双、多金属钯基催化剂通过金属助剂的协同和增强效应提高了选择性;有机络合物钯基催化剂和非晶态钯基催化剂具有特别的潜能,但相关研究尚处在起步阶段。基于分析,展望了钯催化剂的研究方向。     

绿色合成AMA反应中纳米Pd/C催化剂的失活和再生

在2-硝基-4-乙酰胺基苯甲醚(NMA)催化加氢合成2-氨基-4-乙酰胺基苯甲醚(AMA)反应中,规整纳米Pd/C催化剂表现出很好的催化活性和选择性。但Pd/C催化剂在反应的套用过程中表现出反应活性逐渐降低。通过XRD、BET、EDS、XPS等物性表征以及Na2S滴定法和原子吸收法测定Pd含量的研究表明,钯微晶的长大、钯流失、催化剂中毒等不是引起Pd/C催化剂失活的主要原因,而Pd/C催化剂表面金属钯活性位在反应后被2-氨基-4-乙酰胺基苯甲醚产物等有机物覆盖可能是导致其性能逐渐降低的关键。使用酸洗法可以去除反应后Pd/C催化剂表面覆盖的2-氨基-4-乙酰胺基苯甲醚等有机物,释放金属钯活性位,实现Pd/C催化剂的性能有较大程度的恢复;而其他方法对Pd/C催化剂活性恢复的效果不明显。     

超声浸渍法制备Pd/Al_2O_3催化剂及其催化硝基苯加氢性能

以粉状γ-Al2O3为载体,分别采用超声浸渍和普通浸渍方法制备了Pd含量为5%的负载型催化剂,并将其用于硝基苯加氢反应。采用XPS和扫描电镜等手段对催化剂的理化性质进行了分析,考察了浸渍方法对催化剂活性金属分散度的影响。结果表明,与普通浸渍法相比,超声浸渍法制备的负载型Pd催化剂金属分散度明显提高,因而对硝基苯加氢反应表现出较高的催化活性。以KBH4为还原剂,通过超声浸渍制备的负载型Pd催化剂具有较高的钯分散度,在硝基苯加氢反应中表现出更高的催化活性。     

还原制备时的pH值对Pd/C催化剂性能的影响

采用液相还原法,以甲酸为还原剂制备了负载量为5%的Pd/C催化剂。考察了还原过程中p H值对Pd/C上硝基苯液相催化加氢性能的影响,并用XRD、SEM、TEM等手段对催化剂的结构进行了表征。结果表明,制备过程中随着p H的增大,催化剂活性先增大后减小;适宜的p H值能加快Pd还原反应的速率,有利于粒子快速成核,降低生成大粒径Pd粒子的几率,减少团聚,使Pd粒子均匀分散在活性炭载体上,获得较高的催化活性。p H=9时制得的催化剂上Pd晶粒分布均匀,平均粒径为3.63 nm;在50℃、H2压力0.8 MPa、搅拌速率100 r/min,反应45 min的条件下,这一催化剂对硝基苯加氢液相催化为苯胺的转化频率(TOF)达到8758 h-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%。     

激光熔覆Mo2NiB2-Cr7C3复合陶瓷熔覆层组织结构与性能研究

目的 采用激光熔覆法在45#钢表面制备耐磨耐蚀的Mo2NiB2-Cr7C3复合陶瓷熔覆层,并研究制备工艺对组织结构与性能的影响.方法 采用3 mm/s与4 mm/s的激光扫描速率及添加Cr7C3颗粒的工艺,激光熔覆制备Mo2NiB2-Cr7C3熔覆层.利用扫描电镜、X射线能谱仪、X射线衍射仪对熔覆层的组织结构、元素分布与物相组成进行分析.利用维氏显微硬度计、摩擦磨损仪与电化学工作站对熔覆层的硬度、摩擦性能与腐蚀性能进行分析.结果 Mo2NiB2-Cr7C3复合陶瓷熔覆层与45#钢基材间存在熔合过渡区,形成良好的冶金结合.熔覆层物相主要由Mo2NiB2、Cr7C3、{FeNi}合金相组成,其中Mo2NiB2相与Cr7C3相在熔覆层中间位置处聚集,3 mm/s扫描速率增加了{FeNi}相的含量.熔覆层的显微硬度由表及里先增后减,最高值可达1300HV0.1以上,可提高45#钢的硬度(220HV0.1)6倍.相较于45#钢,熔覆层具有更低的摩擦因数、磨损量与更优的耐腐蚀性能,其中4 mm/s制备的Mo2NiB2-Cr7C3硬度最高,耐磨性能最优(平均摩擦因数为0.66,磨痕深度为8.6μm),耐腐蚀性能最好(腐蚀电流比45#钢低1个数量级).结论 较高的扫描速率(4 mm/s)与Cr7C3颗粒的添加可有效提高Mo2NiB2-Cr7C3熔覆层的机械与耐腐蚀性能,可用于45#钢的表面改性.     

Pd含量对催化剂加氢脱氧性能的影响

采用浸渍法制备了系列不同Pd含量的催化剂,通过XRD、H_2-TPR、BET等分析表征技术和以油酸甲酯为模型化合物的加氢反应体系,考察了Pd含量对催化剂催化加氢脱氧性能和催化加氢饱和性能的影响。结果表明,适量的Pd有助于提高Pd在载体上的分散度,减小其与载体的相互作用强度,从而可提高催化剂的加氢脱氧性能和加氢饱和性能,也可使油酸甲脂的加氢脱氧方式越容易按加氢脱羧或脱羰的方式进行;2%Pd/γ-Al_2O_3催化剂的催化加氢脱氧转化率和加氢饱和转化率均为100%,且加氢脱氧方式完全按加氢脱羧或脱羰方式进行。     

金核/铂壳纳米粒子的光化学合成及电催化活性

在含不同摩尔比的Au(Ⅲ)和Pt(Ⅳ)离子的PEG(聚乙二醇)-丙酮溶液中,采用光化学共还原法合成了一组Au@Pt复合纳米粒子,并以炭黑分别对其负载制成Au@Pt/C催化剂。借助于UV-Vis、TEM和HR-TEM的表征,证实复合纳米粒子为球形的核/壳结构;分别以XPS、EDS和电化学方法分析了复合粒子的化学状态、结构特点和Au@Pt/C催化剂的催化性质。结果表明,不同Au:Pt摩尔比的Au@Pt/C催化剂对甲醇氧化反应具有良好的催化活性和稳定性,其中Au:Pt=1:1时形成的Au@Pt/C催化剂电催化活性最高,约为商品Pt/C催化剂的4倍。简要讨论了核/壳结构产生高催化活性的主要原因。     

ZIF-67衍生纳米磷化钴催化硼氢化钠水解制氢

通过液相自组装合成沸石咪唑酯型金属有机骨架ZIF-67,将ZIF-67与次亚磷酸钠均匀混合后经气相磷化处理制得纳米磷化钴催化剂,并用于催化硼氢化钠水解制氢。考察不同混合比例对催化剂成分及性能的影响,探究碱性硼氢化钠溶液组成与反应温度对催化剂性能的影响。采用场发射扫描电镜(FE-SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射(XRD)、比表面积分析(BET)对材料进行表征。结果表明:当ZIF-67与次亚磷酸钠按质量比1:4反应时所得纳米Co_2P催化剂性能最佳;该催化剂最适反应液组成为4%NaBH_4-8%NaOH(质量分数),产氢速率高达4.95L/(min·g)(25℃);表观活化能为64.2 kJ/mol。与文献同类催化剂相比,所制备纳米Co_2P催化剂对NaBH_4水解制氢具有更高的催化活性。     

锌-铜混合纳米铁氧体催化活性对草酸镧分解动力学的影响（英文）

采用溶胶-凝胶法合成纳米结构锌-铜混合铁氧体。XRD分析表明,不同组分Zn_((1-x))Cu_xFe_2O_4(x=0.0,0.25,0.50,0.75)铁氧体为单相反尖晶石结构。随着铜含量的增加,晶粒尺寸增大。采用SEM表征样品的表面形貌,结果表明粒子为多孔结构。采用FT-IR和TEM分析所制备的样品。当x=0.75及催化剂为5%(摩尔分数)时,速率常数k值最高,这归因于高铜含量以及除Cu~(2+)-Cu~+和Fe~(3+)-Fe~(2+)外,由于电荷相互作用而产生的混合位Cu~(2+)-Fe~+和/或Cu~+-Fe~(2+)离子对。混合氧化物活性增加归因于通过新离子产生而增大的活性位置浓度。随着锌含量的增加,颗粒尺寸增大。铁氧体粉末催化活性的变化是因为催化活性组分价态的变化,这能氧化从草酸镧中释放的一氧化碳。     

碳纳米钯的生物合成及其催化性能研究

将奥奈达希瓦氏菌(S. oneidensis MR-1)原位还原形成的零价纳米钯颗粒负载在碳纳米管(CNTs)表面,制备了Pd/CNTs纳米复合材料。用TEM、XPS等多种手段对材料进行了表征,并用对硝基苯酚(4-NP)的还原降解反应评价了Pd/CNTs的催化性能。表征结果表明,钯纳米颗粒(直径2~3 nm)较均匀地分散在CNTs表面;钯负载在CNTs上会造成其拉曼峰强的增大和特征峰的偏移,且结晶度和颗粒数目随着负载量的增加而增加。性能评价表明,Pd/CNTs对4-NP还原降解具有较高催化性能,较其催化效率较单一的CNTs降解效率提高了6.3倍;在pH = 10的条件下,5% Pd/CNTs催化18 min可将4-NP降解99.5%,经6个反应循环后对4-NP的去除率仍保持在95.2%。     

磁性钯碳催化剂制备与性能

将铁镍合金引入碳载体,赋予其磁性能,进一步通过置换反应负载金属钯,制备了磁性钯碳催化剂。使用扫描电子显微镜、能谱仪、氮气吸附仪、磁学测量仪以及加氢催化实验综合考察了样品的组成、结构、磁性与催化加氢性能。结果表明,实验制得的含钯5%的磁性钯碳催化剂,钯颗粒(5~10 nm)均匀分布于材料表面,具有优异的软磁性能,饱和磁化强度较高,可与溶液快速磁分离。使用制备的磁性钯碳催化剂进行硝基苯加氢实验发现,所制备的催化剂有良好的催化活性,能快速地将硝基苯还原为苯胺。     

RuO_2/TiO_2负载型复合光催化剂制备及其降解氯氰菊酯研究

采用Sol-gel-浸渍法制备RuO2/TiO2/FP(漂珠)负载型复合光催化剂,通过SEM、XRD、FT-IR对其结构进行表征.以高效氯氰菊酯(BEC)杀虫剂的光催化降解为模型反应,研究RuO2/TiO2/FP的光催化性能,探讨了影响光催化剂活性的各种因素.结果表明,0.3%RuO2/TiO2/FP复合光催化剂,500℃煅烧120 min.具有良好的催化活性.在催化剂用量500 mg/L、BEC初始浓度45 mg/L、初始pH 6.5、通气量200 mL/min条件下,反应60 min,BEC降解率分别为88.1%(125W高压汞灯,主波长365 nm)、82.8%(8W紫外灯,主波长256 nm)和75.1%(8W日光灯).BEC的降解反应遵从L-H动力学模型,测得反应速率常数为17.5 mg·(L·min)-1,吸附常数为3.48×10-3L·mg-1.     

Pt-Rh-Pd/Al2O3三元催化剂的制备及其表征

应用共浸渍法和分层浸渍法制得了Pt-Rh-Pd/Al2O3催化剂,程序升温脱附(TPD)和X射线衍射(XRD)对催化剂的催化活性进行了表征。结果表明,共浸渍法制得的Pt-Rh-Pd/Al2O3催化剂的催化性能优于分层浸渍法制得的Pt-Rh-Pd/Al2O3催化剂。这可能与Pt-Pd-Rh/Al2O3催化剂的催化过程符合Langmuir-Hinshelwood历程有关。     

TiO_2/多孔g-C_3N_4纳米复合材料制备及性能研究

以硫酸钛为钛源,采用水热法成功制备了TiO_2纳米颗粒均匀负载于多孔g-C3N4表面的复合光催化材料。利用X射线衍射(XRD)、红外光谱(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM),紫外-可见漫反射(DRS)和荧光光谱(PL)等手段对样品进行表征,并以甲基橙为目标分解物考察了样品的可见光催化活性。结果表明:质子化作用是形成多孔结构的主要原因,且多孔性与Ti(SO4)2浓度高度相关。多孔结构的产生显著提高了复合材料对甲基橙的吸附能力。另一方面,TiO_2在g-C3N4表面原位形核生长,形成纳米结,光生电子-空穴对可通过纳米结有效分离,从而提高复合材料量子效率,增强光催化活性。不过,负载TiO_2后,复合材料的可见光响应特性有所降低。综合来看,当TiO_2与g-C3N4摩尔比为1/3时,所得复合材料光催化活性最强,降解甲基橙的一级反应速率常数为单一g-C3N4的11.1倍。     

制备路线对碱性介质氧还原反应电催化剂Ag-MnO_x/C催化活性的影响（英文）

通过X射线衍射、X射线光电子能谱、透射电镜、扫描电镜以及能谱分析和电化学方法考察制备路线对氧还原反应(ORR)电催化剂Ag-MnOx/C物理性能及其催化活性的影响。结果表明:通过两步法制得的催化剂(Ag-MnOx/C-2)的表面Ag和Mn含量比一步法制备样品(Ag-MnOx/C-1)的高,这使得Ag-MnOx/C-2具有更高的催化活性。Ag-MnOx/C-2表面ORR的电子转移数高于Ag-MnOx/C-1的电子转移数,且在-0.60 V(相对于Hg/HgO)处的比质量动力学电流为46 mA/μg,为Ag/C的23倍。以Ag-MnOx/C-2为阴极催化剂组装的锌-空气电池的最高能量密度高达117 m W/cm2。