铈和铂掺杂钙钛矿催化剂的第一性原理研究

用醇盐法制备了铈和铂元素掺杂的钙钛矿催化材料。用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和透射电子显微镜(TEM)对材料进行了表征。结果表明,催化材料颗粒均匀,直径约30 nm,以钙钛矿(CaTiO3)和烧绿石(Ca2Ti2O6)共存,铈和铂元素分散均匀并形成掺杂的固溶体结构。构建了Pt(111)和铂铈原子替代钛原子的钙钛矿掺杂模型,并采用基于密度泛函理论的第一性原理对CaTixPtyCezO3材料的形成能、态密度和吸附性能进行了对比研究。结果表明,CaTi0.9Pt0.05Ce0.05O3对NH3的吸附能与Pt(111)最接近,掺杂使体系吸附能降低,有利于氨氧化催化的吸附和脱附。     

两种钯合金网在硝酸催化网中捕集铂的比较

钯合金可在氨氧化反应中捕集铂,对某硝酸厂使用PdNi合金网和双功效铂催化剂(DEC)功能网捕集铂的效果进行了对比,并对捕集机理进行了分析。结果表明,DEC功能网比PdNi合金网的铂耗低26%,保持机组稳定运行、做好氨空气净化、及时更换催化剂等措施有利于降低铂耗。     

Multi-effect group Pt-Rh-Pd alloy gauzes used in ammonia oxidation apparatus

In the industrial production of nitric acid by oxidation of ammonia over multi-effect group Pt-Rh-Pd alloy gauzes catalysts the division of ammonia oxidation zone, knitting structure, components, oxidation rate and the principle of a gauze pack has prompted a number of investigations into their behavior. This paper reports on a survey of surface structure of individual gauzes in multi-effect group Pt-Rh-Pd alloy gauzes by field emission scanning electron microscopy (FESEM) and EDS analysis and offers some indications towards the choice of gauze weight and economic effects.     

氧化铒弥散强化氨氧化铂催化剂的制备及性能

通过添加微量金属饵材料到铂网催化剂铂合金中,制成氧化饵弥散强化铂催化剂,与普通二元、三元铂合金丝材相比,常温抗拉强度和延伸率大大提高,抗蠕变性能优异。     

CeO_2、TiO_2及Ce_(0.5)Ti_(0.5)O_2催化载体的制备及性能研究

采用热分解法、溶胶-凝胶法、沉淀法和水热法制备了CeO_2载体,SEM、XRD表征、N_2低温吸脱附和氢气程序升温还原(H2-TPR)实验和结果分析显示,溶胶-凝胶法制备样品具有更优的比表面积、孔容、孔径和氧化还原性能,故选择溶胶-凝胶法制备Ti_(0.5)Ce_(0.5)O_2混合氧化物催化载体。使用XRD、SEM、N2低温吸脱附、H2-TPR等分析手段对产物的物相特征、吸附性能和氧化还原性能进行了表征。Ti_(0.5)Ce_(0.5)O_2的H2-TPR在261、529和749℃处出现耗氢峰,分别归属于表面吸附氧的还原、表面晶格氧的还原和体相晶格氧的还原,TEM结果表明Ti4+离子进入CeO_2晶格形成TiO_2-CeO_2填隙固溶体,固溶体的形成有利于载体氧化还原能力的增强。     

氨氧化催化系统的优化设计

针对现有二元、三元针织和平织铂催化剂存在铂耗高、铂用量大和成本高等问题,通过对氨氧化催化剂系统细化分区,科学合理配置贵金属量、合金比例和丝径,综合考虑氨氧化反应影响因素,设计最优化的双功效铂催化剂(DEC)系统。DEC系统的铂含量大大减少,降低损耗40%~50%,整体催化剂系统降低成本25%~35%。     

从铂铑合金王水不溶渣中回收铑

以铂铑合金王水不溶渣为原料,利用过氧化钡熔融、盐酸溶解、氯化铵沉淀分离铂铑、亚硝酸钠溶液络合、氯化铵沉淀铑、盐酸溶解、离子交换除去贱金属、水合肼还原、通氢还原工艺制备了纯度99.95%以上的铑粉,贵金属回收率大于95%。并考察了回收工艺的原理和操作参数。     

氨氧化反应中铂铑钯合金热力学研究

依据铂铑钯贵金属的电子结构和催化活性关系，通过热力学计算得到标准状况下铂铑钯固溶体反应吉布斯自由能变和合金组态熵，推断870 ℃氨氧化反应中的铂铑钯固溶体形成条件。计算出△Gm(T) PtRh=-3 500.52＜0，△Gm(T) RhPd=-3 229.34＜0，△Gm(T) PtPd=-3 941.56＜0。研究氨氧化反应过程中回收铂及形成表面固溶体的条件，得出T＞300 K时铂钯形成固溶体可以继续参与氨氧化反应。使用场发射扫描电镜观察DEC产品与传统二元网表面形貌。