CO_2氢化催化剂的制备及性能研究

采用共沉淀-程序升温焙烧的方法制备Cu/Mn氧化物催化剂,考察元素组成对催化剂结构和性能的影响.通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、比表面积分析仪(BET)等对样品进行表征.结果表明,催化剂前驱体在程序升温焙烧过程中可形成Cu_(1.5)Mn_(1.5)O_4尖晶石相,该尖晶石相结构有利于Cu晶粒分散,防止Cu晶粒在反应过程中团聚和烧结.元素组成显著影响催化剂的前驱体结构和性能.当Cu占Cu、Mn总质量的40%时,催化剂前驱体中几乎全部的Cu都与Mn结合形成Cu_(1.5)Mn_(1.5)O_4尖晶石相,比表面积最大,催化活性最高,CO_2转化率最高达到16.3%.尖晶石相结构有利于催化剂活性提高.Cu/Mn氧化物催化剂更有助于促进逆水煤气变换(RWGS)反应.     

CO_2催化重整生物质焦油金属催化剂的研究进展

生物质焦油是生物质气化过程中产生的一种有害副产物,它的存在严重制约了生物质气化技术的发展。利用先进的金属催化剂,将生物质焦油与CO_2进行催化重整,获取小分子燃料气体,不仅可将生物质焦油进行转化利用,而且还实现了温室气体的减排,具有重大的现实意义。介绍了CO_2催化重整生物质焦油所用的金属催化剂,主要包括Ni基催化剂、碱金属催化剂以及非Ni的其他过渡金属催化剂。总结了各类催化剂的优缺点,并对未来生物质焦油催化重整技术作了展望。     

氢化燃烧合成Mg2NiH4中镁氢化反应的影响及利用

通过改变氢化燃烧合成Mg2NiH4时镁氢化保温时间，研究在不同合成压力下，中间反应一镁氢化反应对氢化燃烧合成产物的影响，并初步探讨了镁氢化反应与Mg-Ni燃烧合成反应及Mg2Ni氢化反应的内在联系。研究结果表明，镁的充分氢化在促进Mg-Ni燃烧合成反应的同时也有效地提高了Mg2Ni的氢化活性，利用镁氢化反应可以在低的合成氢压和粗的镁粉原料下制备出纯度很高的Mg2NiH4。     

氢化钛直接反应合成氮化钛的研究

氮化钛由于其优异特性，已在工具材料、结构材料及特殊材料中广泛应用。本文概述了用氢化钛粉在一定的低压条件下直接反应合成氮化钛的研究结果并论述了其潜在优势。     

铜基材料电催化二氧化碳还原反应的研究进展

利用可再生能源将CO₂转化为具有高附加值的产品是助力“碳中和”目标的有效途径。电化学CO₂还原反应(CO₂RR)因其独特的优势被认为是碳资源循环利用的重要方向,设计和合成高性能的催化剂对于发展电化学CO₂还原反应具有重要意义。在众多金属催化剂中,金属Cu催化剂是唯一具有负*CO吸附能和正*H吸附能的金属催化剂,能够将CO₂转化成多种不同经济产物,包括一氧化碳(CO)、甲烷(CH₄)、甲酸(HCOOH)等碳一(C1)产物,以及乙烯(C₂H₄)和乙醇(CH₃CH₂OH)等碳二(C₂)产物,成为了电化学CO₂还原反应研究中的重要研究体系。本文综述了近年来Cu基催化剂在电催化CO₂还原反应中取得的进展,详细介绍了CO₂电化学还原反应中Cu基催化剂的设计策略,着重对金属Cu的尺寸效应、晶面效应...     

原位合成颗粒增强铜基复合材料的研究进展

弥散强化型铜基复合材料,兼具优异的导电导热性能、高强度、良好的热稳定性和耐磨性,是核反应堆、航空器及高端装备中各种导电导热元件的关键材料,在核电、航空、交通、军事等诸多重要领域有不可替代的作用。原位合成法是在一定温度下金属基体内发生化学反应,原位生成一种或几种陶瓷增强体的技术。原位反应制备颗粒增强铜基复合材料存在两个重要的问题亟待解决：一是增强相的团聚问题,二是增强相的尺寸调控问题。本文总结了几种较为常用的制备弥散强化型铜基复合材料的原位合成方法,并对比分析了几种方法的特点、优劣及技术难点。同时,本文综述了原位合成法对铜基复合材料中颗粒尺寸和分布的影响,分析了原位合成法不同参数对复合材料力学及综合性能的影响规律,并从增强相颗粒形核与生长的原理出发,提出了促成细小弥散颗粒增强相的工艺方案。     

Nd3+-TiO2催化剂的制备及对合成甲醇的影响

用等体积浸渍法和溶胶凝胶法制备了两种Nd3+-TiO2催化剂,并用X射线衍射、透射电镜和紫外可见吸收光谱等技术表征了催化剂的形貌、结构及吸光性能,对比研究了两种Nd3+-TiO2催化剂对二氧化碳和水合成甲醇反应体系的催化活性,探索了最佳的Nd掺杂量、体系反应温度、二氧化碳压力、光照时间。试验表明,尽管两种合成方法所得的催化剂最佳的Nd掺杂量相差不大,但用溶胶凝胶法制备的Nd3+-TiO2催化剂平均粒径更小,分布均匀,对目的反应的催化效果更好。     

转炉渣吸附CO_2反应研究

采用PCA-2200型化学吸附分析仪,考察了不同温度下转炉渣对纯CO_2和模拟高炉煤气中CO_2的吸附能力。模拟高炉煤气的成分为φ(CO_2)=19.89%、φ(CO)=25.00%以及φ(N_2)=55.11%,没有考虑高炉煤气中其他少量气体的影响。试验结果表明:温度对转炉渣吸附CO_2反应有显著影响,升高温度可以提高转炉渣对CO_2的吸附能力。在400℃时,每千克转炉渣吸附纯CO_2和模拟高炉煤气中CO_2量分别为3.448 g和5.575 g,可以看出,该温度下转炉渣对模拟高炉煤气中CO_2吸附能力更强,随着反应温度升高到500℃和550℃时,转炉渣对纯CO_2的吸附能力强于高炉煤气中CO_2。在550℃时,每千克转炉渣吸附纯CO_2和模拟高炉煤气中CO_2量达到最高,分别为9.339 g和7.062 g。     

稀土催化剂应用于聚乳酸合成的研究进展

介绍了开环聚合制备聚乳酸(PLA)采用的稀土催化剂。该类催化剂具有高活性、反应可控、保持单体旋光性的特点,简要分析了单组分和多组分体系催化剂的优缺点,结果表明,选择不同的催化剂可提高反应速率和转化率,得到分子量可控分布更窄的聚乳酸。文中指出简化工艺流程和选择更好的纯化方法,能促进稀土催化剂在聚乳酸的合成生产中实现工业化。     

K_2CO_3活化合成的甘蔗渣衍生多孔碳用于CO_2吸附

环境中化石燃料的大量使用导致CO_2浓度不断增加,这是全球变暖的主要原因。为了解决这一问题,开发一种高效廉价的吸附材料至关重要。以甘蔗渣为碳源,尿素为N源,通过碳化和K_2CO_3活化制备出N掺杂多孔碳。多孔碳的物理化学性质用N_2解吸等温线、傅里叶红外光谱、元素分析、扫描电子显微镜观察和X射线衍射等方法进行表征。结果表明:该材料具有高度发达的孔隙、较高的N含量和较高的石墨化程度。当尿素与甘蔗渣混合比是2、碳化温度是800℃、K_2CO_3浸渍比是3时,多孔碳的比表面积高达2 486.67 m~2·g~(-1),同时CO_2吸附量高达250.73 mg·g~(-1)。由此可见以廉价的甘蔗渣制备N掺杂的多孔碳用于吸附CO_2具有广阔的应用前景。     

氢化燃烧合成镁基贮氢合金的研究进展

系统综述了氢化燃烧法制备镁基贮氢合金Mg2Ni的研究进展，包括制备原理、与其它制备方法的些较／影响氢化燃烧的因素以及材料的贮氢性能。同时简要介绍了氢化燃烧合成Mg-Fe、Mg-Co和Mg-Ni-Cu等贮氢合金的一些研究成果     

反应合成的TiC对铜基摩擦材料摩擦磨损性能的影响

研究了反应合成的TiC对铜基摩擦材料摩擦磨损性能的影响,结果表明:随着Ti含量的增加,Ti与铜基摩擦材料中的润滑剂石墨反应生成了硬度较高的TiC;TiC对基体起弥散强化作用,使铜基摩擦材料的硬度相应升高;Ti含量较高的铜基材料在较高的载荷和滑动速度下具有较小的磨损率。     

ZnO对焦炭与CO_2反应的影响

锌作为有害元素,在高炉内循环富集给生产带来了一系列不利影响。采用醋酸锌水溶液浸泡法向焦炭中添加ZnO,研究了ZnO对焦炭与CO_2反应的影响,采用3D光学数码显微镜对焦炭进行了微观观察,并对反应后焦炭表面形成物进行了XRD分析。结果表明,ZnO对焦炭与CO_2反应有一定的催化作用,但焦炭表面的ZnO含量过高会降低其催化作用,其主要原因是ZnO和焦炭灰分中的SiO_2很容易形成Zn_2SiO_4,并会在焦炭表面形成一层壳状物,堵塞焦炭气孔,阻碍焦炭与CO_2的进一步反应。此外,锌蒸气较CO_2更容易进入焦炭内部,并在其中发生还原与氧化循环反应,对焦炭内部结构造成破坏,从而影响焦炭反应后强度。     

原位铜基复合材料的研究进展

综述了原位Cu基复合材料的特点和研究进展,介绍了该复合材料的最新制备工艺,对微观结构和机械性能进行了分析,并简要讨论了其发展趋势.     

反应条件对钌催化剂和铁催化剂的氨合成性能影响

Activated carbon-supported Ru-based catalyst and A301 iron catalyst were prepared, and the influences of reaction temperature, space velocity, pressure, and H2/N2 ratio on performance of iron catalyst coupled with Ru catalyst in series for ammonia synthesis were investigated. The activity tests were also performed on the single Ru and Fe catalysts as comparison. Results showed that the activity of the Ru catalyst for ammonia synthesis was higher than that of the iron catalyst by 33.5%-37.6% under the reaction conditions: 375-400 ℃, 10 Mpa, 10000 h-1,H2:N2=3,and the Ru catalyst also had better thermal stability when treated at 475℃ for 20 h. The outlet ammonia concentration using Fe-Ru catalyst was increased by 45.6%-63.5% than that of the single-iron catalyst at low temperature (375-400℃),and the outlet ammonia concentration increased with increasing Ru catalyst loading.     

CO_2气化反应本征反应速率常数测定计算新方法

为了得到煤基铁还原过程的碳气化反应动力学本征动力学参数,根据煤对CO_2化学反应性的国家标准测定方法特点,建立了CO_2穿过煤层固定床气化转化动力学模型。根据此模型及煤对CO_2化学反应性的国家标准测定结果,得到了气煤及兰炭的气化本征速率常数表达式。在此基础上又推导出煤基还原过程中以CO浓度为基准的碳气化反应及CO_2转化动力学公式。     

Li-CO2电池金属基催化剂的研究进展

对Li-CO2电池金属基催化剂进行文献综述,阐明目前贵金属基催化剂具有催化活性最高,但价格昂贵、储量较少等特点;过渡金属基催化剂具有价格相对便宜,但催化活性较低等特点.总结了不同金属基催化剂在Li-CO2电池中的作用及其对电池性能的贡献,提出目前可通过结构设计和多元催化剂协同等手段提高催化剂的催化活性.