蒽醌法合成过氧化氢催化剂的研究进展

过氧化氢（H₂O₂, 俗称双氧水）, 由于其强氧化性常用作漂白剂、消毒剂, 同时也作化工原料。目前工业上生产过氧化氢的主要方法为蒽醌法, 全球近99%的产品均通过蒽醌法制得。研究具有高活性、高选择性及经济性的催化剂是合成过氧化氢所面对的最具挑战性的课题, 同时也是工业催化领域的研究热点之一。主要针对蒽醌法制过氧化氢催化剂, 综述了各种活性组分、载体及助剂在蒽醌加氢催化剂中的研究进展, 并简单探讨了各种活性组分的优缺点, 概括了各种载体、助剂的作用, 以期对过氧化氢催化剂的合成制备提供一些有益的启示。     

重芳烃轻质化催化剂n（Ni）/n（Ni+Mo）的优化与分析

以β分子筛为载体,在保持金属总负载量不变的情况下,采用等体积浸渍法制备了4种不同n（Ni）/n（Ni+Mo）的催化剂。分别采用X射线衍射（XRD）、比表面积测试（BET）、氨程序升温脱附（NH₃-TPD）、氢程序升温还原（H₂-TPR）、氢程序升温脱附（H₂-TPD）和热重-差热分析（TG-DTG）等方法对催化剂进行了表征。结果表明,4种催化剂的酸量和酸强度相近,在n（Ni）/n（Ni+Mo）等于基准+0.2时,Mo与载体之间的相互作用最弱,其氢气吸附量最多且积炭量最少;采用某炼厂重整C₁₀⁺ 重芳烃对4种催化剂进行评价,结果表明n（Ni）/n（Ni+Mo）等于基准+0.2催化剂具有最优的催化活性和稳定性。上述结果表明,影响重芳烃轻质化催化剂活性和稳定性的关键因素是催化剂氢气吸附量的多少,氢气吸附量越多金属表面的溢流氢效应越明显,积炭前驱体被溢流氢及时消除,从而保护了催化剂的加氢活性中心不被积炭覆盖,有助于催化剂在较高活性下保持稳定。     

DMFC阳极催化剂用GRQD-NiCo2O4复合物的制备与电催化活性分析

采用水热法制备GRQD-NiCo₂O₄复合物,利用XRD、SEM及TEM分析其微结构,并探讨其作为DMFC阳极催化剂使用时的电化学性能。微结构分析表明所得GRQD-NiCo₂O₄复合物皆为具NiCo₂O₄单一相的尖晶石结构,且GRQD质量浓度高于0.25 g/mL后表面形貌将转变GRQD与NiCo₂O₄相互结合的状态。电化学分析表明添加GRQD可有效增强NiCo₂O₄的导电性并提升其电化学稳定性,其中GRQD质量浓度为0.25 g/mL时所得样品经500次循环测试后电流密度约为77.5 A/g,与循环5次后相比其电流密度剩余量最大（约为69.7%）,该样品作为DMFC阳极催化剂使用时性价比最佳。     

光化学法制备过渡金属-氮共掺杂多孔炭基CO2电还原催化剂

过渡金属-氮共掺杂炭材料是一类高效的CO₂电还原催化剂。以热解聚合物制备的氮掺杂炭材料为载体,浸渍镍源,经红外灯光照2 h,利用光化学法制备了高分散的镍-氮-碳催化剂（Ni/NC）。采用扫描电镜（SEM）、物理吸附、粉末X射线衍射（XRD）、X射线光电子能谱（XPS）等手段对催化剂的形貌、结构、物相和组成进行了分析,并评价了催化剂的CO₂电还原反应性能。电化学性能测试结果表明,在0.5 mol/L的KHCO₃电解液中,镍的负载量为2 %（质量分数）时催化性能最好,CO分电流密度得到有效提升,塔菲尔斜率为492 mV/dec,起始过电位为286 mV;在-0.6 V（vs.RHE）下,CO的法拉第效率为78%,在-1.0 ~-0.5 V（vs.RHE）内,n（CO）/n（H₂）=0.5~3.6。     

非贵金属电解水催化剂改性研究进展

氢能作为理想的二次能源,具有能量密度高、清洁无污染等特点,在能源转型过程中将发挥极为重要的作用。电解水制氢被认为是获取氢能最有潜力的绿色工艺,而高效电催化剂是制约电解水制氢快速发展的关键。贵金属催化剂具有优良的电催化性能,但由于成本和储量问题严重限制其推广应用,因而开发低成本高活性的非贵金属催化剂逐渐成为研究热点。为提高非贵金属催化剂的电催化性能,需要对其进行一系列的改性优化工作。综述了近几年国内外非贵金属电解水催化剂的改性研究进展,详细介绍了几何构造（一维、二维、三维结构）和电子调控（组成优化、晶面调控、缺陷构造、杂原子掺杂等）两种非贵金属催化剂的改性方法,并对今后非贵金属电解水催化剂改性发展方向进行了展望。     

负载改性钾长石吸附废水中苯酚的研究

以钾长石为原料,采用氧化钙和硅酸钠对其进行负载,使其具有更多的微介孔结构,再用十六烷基三甲基溴化铵对其改性,合成得到的钾长石负载改性物（CK）对废水中苯酚进行吸附。考察了CK添加量、溶液初始pH、吸附时间、苯酚初始浓度等因素对CK吸附苯酚的影响,并结合动力学及热力学模型进行拟合探究其吸附机理。结果表明,苯酚去除率随着CK添加量的增加而增加;溶液呈中性时吸附效果较佳;吸附在1 h时开始趋于平衡;随着苯酚初始质量浓度（50~3 000 mg/L）的增加,CK对苯酚的吸附量可增至30.32 mg/g并趋于饱和,该值是原材料的9倍多。准二级动力学模型和Freundlich等温吸附模型能较好地描述CK对苯酚的吸附过程,说明该过程以化学吸附为主。Langmuir、Freundlich等温吸附模型均能说明钾长石经负载改性后有利于吸附废水中的苯酚。     

铜-铈/ZSM-5分子筛催化剂制备及脱硝性能研究

氮氧化物是大气主要污染源之一,危害人体健康,并引发酸雨。随着环保法规的升级,氮氧化物排放浓度的限值要求越来越高。这要求脱硝工艺尤其是脱硝催化剂必须进一步提高脱硝性能。以ZSM-5分子筛为载体,以铜、铈为活性组分,制备脱硝催化剂活性组分;用铝胶将脱硝催化剂活性组分附着在蜂窝状陶瓷上,得到脱硝催化剂。与ZSM-5分子筛相比,脱硝催化剂活性组分增加了4.73%的铜（以CuO质量分数计）和5.40%的铈（以CeO₂质量分数计）,比表面积由287.04 m²/g降到275.05 m²/g,孔容、孔径未发生变化,酸性增强,晶型基本保持不变。脱硝催化剂最佳反应条件：反应时间≥60 min,反应温度≥250 ℃,空速≤10 200 h^-1。脱硝催化剂在最佳反应条件下的脱硝效率约为85%。脱硝催化剂能适应较低的反应温度,并且具有较高的脱硝效率。     

二维层状纳米片材料制备及在电解水中应用的研究进展

高效、清洁的氢能被认为是化石能源最有潜力的替代能源之一。制氢方法中电解水制氢是非常简便、且易于规模化的一种方法,但是电解水过程中存在制氢能耗增加、成本升高等问题,因此制备能耗低、具有稳定催化效率的催化剂成为能源领域的研究热点。层状双金属氢氧化物（LDHs）由于具有独特的二维层状结构,使其组成易于调节、结构易于调控,因此具有高效的电催化活性。但是,LDHs存在尺寸大、厚度高的问题,导致电催化剂的活性位点的数目受限、本征活性低和电导率低,最终会影响LDHs的电催化性能。主要论述了LDHs的结构和电解机理以及作为电解水催化剂的研究现状,对目前存在的问题以及解决方法进行了归纳,并对未来的研究方向进行了展望。     

用于电能表直流和偶次谐波影响试验的负载自动匹配方法研究

电能表直流和偶次谐波试验时,被检表和匹配阻抗的负载匹配精度会直接影响测试结果可信度.文中提出了一种用于电能表直流和偶次谐波影响试验的负载自动匹配方法,具备精度高和速度快的优点.为验证匹配方法的有效性,选取了同规格的电能表作为被试品,分析了不同负载点下直流分量与谐波的含量,试验结果表明匹配后输出的直流和偶次谐波信号满足OIML R46的要求.     

不同碳纳米管预处理条件对NH3-SCR催化剂活性影响的探究

经国家环保部统计,大气中氮氧化物含量逐年增加,对生态环境和人类健康造成了严重威胁。针对氮氧化物的处理得到了各界人士的关注,目前,选择性催化(SCR)和非选择性催化(SNCR)作为较成熟的脱硝工艺工艺,前者具脱硝效率显著高于后者,得到更多研究者的关注。本文采用过量浸渍法制备碳纳米管负载型锰铈低温NH_3-SCR催化剂,研究考察了经不同浓度盐酸和氢氧化钾溶液处理后的碳纳米管载体对NH_3-SCR催化剂活性的影响,探究最佳预处理条件。