催化剂载体对噻吩吸附和表面反应的影响

应用动态分析方法考察了噻吩在Mo/Al_2O_3、Mo/SiO_2、Mo/TiO_2三种催化剂上的吸附和表面反应速率常数,实验结果表明:(1)载体对吸附和反应性能都有影响,其中对吸附影响更加突出。在任一载体上,K_A·k_r/k_a远小于1,表面反应是噻吩氢解的速率控制步骤,而吸附是平衡的;(2)由MoO_3载量对K_A及K_r的影响推测,对Mo/Al_2O_3催化剂,噻吩主要吸附于载体上,而氢解反应则发生在金属Mo上;对Mo/SiO_2催化剂,则吸附和反应都发生在Mo上;(3)用动态分析方法按两步反应机理获得的载体对K_p的影响规律与稳态法结果基本一致。     

迎头色谱法研究噻吩和氢的吸附与反应

用迎头色谱法研究了噻吩和氢在Ｍｏ－Ｃｏ／Ａｌ２Ｏ３催化剂上的吸附与反应，结果表明，噻只和氢在催化剂表面都存在逆与不可逆吸附态，它们噻吩氢解反应具有不同的作用。噻吩和氢的可逆吸附主要存在于催化剂担体Ａｌ２Ｏ３上，不可逆吸附存在于活性组分上。     

CeO2-TiO2复合氧化物的制备及其表征

本文以廉价的无机盐为原料,采用sol－gel法制备了Ce：Ti（摩尔比）为0．05～0．4：1之间的一系列CeO2－TiO2复合氧化物．利用物理吸附仪,XRD,TEM等手段对复合氧化物的织构和结构性质进行了表征．结果发现：采用无机盐－超临界流体干燥法可制备大孔、高比表面积的CeO2－TiO2复合氧化物,随着CeO2含量从5％增加到40％,复合氧化物的比表面积由67．3m2·g－1增加到219．4m2·g－1;物相由锐钛矿转变为无定形;粒体的粒径、形貌也随之变化,由颗粒状逐渐变为网络结构．而与超临界流体干燥得到的气凝胶相比;采用普通干燥法制备得到的复合氧化物具有较低的孔体积和比表面积,颗粒间团聚较严重,但无“孤岛”状大颗粒,晶相为无定型结构．     

超微立方ZrO2的制备及其催化CO完全氧化反应性能

采用不同的方法制备立方晶型CaO稳定化ZrO2粉体(表示为ZrO2(CaO）），考察了干燥工艺对粉体性能的影响；探讨了ZrO2(CaO)及Ni、Cu、Pa／ZrO2(CaO)催化剂对CO完全氧化反应的催化性能。结果表明，不同的干燥方式对ZrO2(CaO)的性能有显著的影响。共沉淀-乙醇脱水-超临界流体干燥可以有效地防止凝胶在干燥过程中生成硬团聚体，从而获得大比表面积(88．3m^2／g)、大孔体积(0．54ml／g)、小粒径(～11．5nm)，并具有良好单分散性能的ZrO2(CaO)粉体。作为催化剂活性组分及载体，超微Zn(CaO)在CO完全氧化反应中表现出优良的性能。未担载任何活性组分的超微Zn(CaO)是CO完全氧化反应的高温催化剂，达到50％转化率的温度约为280℃，100％转化率的温度为550℃；以超微ZrO2(CaO)粉体作载体，担载Ni、Cu或Pd的负载型催化剂对CO低温氧化表现出较高的催化活性。     

固体氧化物燃料电池与陶瓷材料

固体氧化物燃料电池是一种全固态的能量转换装置，该电池通常采用陶瓷作组装材料，于６００－１０００℃的高温下操作。本文详细介绍了固体氧化物燃料电池各元件的材料，包括稳定化ＺｒＯ２电解质、Ｎｉ／稳定化ＺｒＯ２阳极、掺杂的ＬａＭｎＯ３阴极以及掺杂的ＬａＣｒＯ３双极分离器等。     

用催化反应色谱获得吸附和表面反应速率 Ⅱ.实验——噻吩氢解

依据催化反应色谱理论,在考虑吸附和传递过程影响时,获得一大气压下250℃～290℃范围内钼酸钴催化剂上噻吩氢解反应的吸附平衡常数K_A、吸附速度常数k_a 和反应速度常数k_r,进一步推算出噻吩的吸附热、吸附活化能和表面反应活化能,并与忽略吸附和传递过程影响的结果进行了比较。结果表明,尽管噻吩氢解是以表面反应为控制步骤的,但是吸附和扩散的影响不能忽视。对于使用以吸附平衡为先决条件的Bassett 色谱一级动力学方程是否合适值得研究。用McCoy 提出的准则判别表明,对噻吩氢解反应不能用Eley-Rideal 机理模型近似等价Lang-muir-Hinshelwood 模型。     

用催化反应色谱获得吸附和表面反应速率 Ⅰ.理论部分

在动态过程中,催化剂表面上的吸附物种浓度随时间而变化,从而可以获得稳态流动法所不能提供的信息.本文提出了应用变更反应柱与色谱柱长度比的方法来计算反应物峰矩值的催化反应色谱技术,利用它可以在考虑所有传递过程影响和无需单一速率控制步骤假设的情况下分离地测量吸附和表面反应速率.本文对各传递过程对动力学参数计算值的影响作了考察,结果指出,轴向扩散和膜扩散在相当宽范围内取值只对吸附速率常数稍有影响而对吸附平衡常数及表面反应速率常数基本无影响.粒内有效扩散对后两者只有轻微的影响而对前者有一定影响.因此说明为测量吸附和表面反应速率无需很精确的传递过程系数值,为实验研究提供了方便.     

用反应色谱技术研究Mo催化剂制备参数对噻吩吸附性能的影响

应用催化反应色谱技术在常压523—563K条件下研究Mo催化剂制备参数对噻吩吸附平衡常数K_A、吸附热ΔH、吸附速度常数k_α的影响。结果表明,噻吩在载Mo量相同(7.5w％)的Mo/Al_2O_3、Mo/SiO_2、Mo/TiO_2催化剂上的K_A、ΔH、k_α值明显不同,每m~2催化剂表面积上K_A值大小顺序为:Mo/TiO_2>Mo/Al_2O_3>Mo/SiO_2;ΔH的大小顺序则相反。在Mo/Al_2O_3催化剂上,当载MoO_3量由5％增到12％,K_A和ΔH几乎没有改变;而Mo/SiO_2催化剂的K_A明显增加。当焙烧温度由673K升到873K,硫化温度由603K升到743K时,都将导致Mo/Al_2O_3催化剂上K_A值下降,其中焙烧温度影响更为突出。     

ZrO2(CaO)纳米粉体的性能与CaO含量的关系

采用凝胶-超临界流体干燥技术合成不同CaO含量的稳定化ZrO2超微粉体,对粉体的织构性能和烧结性能进行研究.实验表明:粉体中CaO的浓度会显著影响其粒度、相组成及烧结性能,而且这种影响作用与传统粉体的不同.     

动态法研究催化剂担体对吸附和表面反应速度常数的影响

应用动态法在常压260℃～284℃条件下获得环已烷在 SiO_2、Al_2O_3和TiO_2三种载铂催化剂上脱氢反应的吸附和表面反应速度常数。结果表明:对 Pt/TiO_2催化剂,诸动力学参数均较其它三者为低。而对 Pt/SiO_2和 Pt/Al_2O_3,虽具有相同的总包反应速度常数,但其表面反应速度常数和吸附平衡常数完全不同。在反应条件下三种催化剂上的反应均为表面反应控制。