CNT-TiO2复合物的制备及其乳液催化苯甲醇选择氧化

以CNTs为基质,钛酸异丙酯为钛源,采用水热法制备CNT-TiO2复合物。采用扫描电子显微镜和X射线衍射等技术手段研究CNT-TiO2复合物的形貌和晶型结构特征,通过光学显微镜等技术手段研究TiO2、CNT-TiO2固体纳米颗粒形成的乳液体系的特征。以苯甲醇选择氧化制备苯甲醛为探针反应,研究浸渍法所制负载型钌基TiO2、CNT-TiO2乳液催化剂的催化反应性能,催化剂载体的乳化能力与其催化性能之间的规律性关系。结果发现:CNT-TiO2复合物的乳化能力强于TiO2颗粒,易形成乳液体积大及乳滴分布均匀的乳液体系;负载型Ru/CNT-TiO2催化剂的催化活性高于Ru/TiO2;催化剂载体的乳化能力与其催化活性密切相关,载体的乳化能力越强催化活性越高;CNT-TiO2复合物在苯甲醇选择氧化反应体系中起到了催化剂载体和固体乳化剂的双重作用。     

Pd/GNPs-PDDA催化剂制备及甲醇电氧化性能

以聚二烯二甲基氯化铵(PDDA)修饰的石墨烯纳米片(GNPs)为载体,利用微波辅助合成法制备Pd/GNPsPDDA电催化剂,考察PDDA的引入对Pd粒子在GNPs上的分散效果及电催化性能的影响。结果表明:PDDA的加入改善了Pd粒子的分散性,甲醇氧化反应的电流密度从54.71mA/cm~2提高到了73.59mA/cm~2,同时甲醇氧化起始电位从-0.437V负移到了-0.511V,动力学性能得到改进。     

Pt/MWNTs催化剂的制备及其性能

以多壁碳纳米管为载体，用液相还原法制备了Pt／MWNTs催化剂，通过XRD、TEM等技术对催化剂进行了表征，并将所制催化剂组装成燃料电池，以H2、O2为反应气，测试了催化剂的性能，结果显示Pt／MWNTs催化剂具有优良的电催化活性。     

液体石蜡乳液制备及其性能研究

利用高速搅拌和超声乳化法,制备了液体石蜡乳液。研究了表面活性剂的组成、用量和温度等因素对乳液性能的影响。结果表明:添加0.5%的油酸钠和十六烷基三甲基溴化铵混合表面活性剂制备的乳液为O/W型,乳液久置不分层,稀释分散性为一级,无漂油现象,稳定性良好。乳液的表面张力平均值为24.50mN/m,D50平均粒径为1.56μm。     

Ru单原子负载g-C3N4催化剂的制备及其光催化固氮性能研究

采用固相原位还原法成功合成了负载钌(Ru)单原子的石墨相氮化碳(g-C₃N₄)催化剂。研究结果表明,Ru以单原子形式分散在g-C₃N₄材料表面上,Ru的负载使g-C₃N₄的3-s-三嗪单元结构的有序度降低,通过傅里叶变换红外吸收光谱(FTIR)测试分析可知催化剂中含有氰基,氰基导致了分子结构缺陷。Ru和氰基均为电子受体,可加速光生电子的转移并作为催化活性位点。负载Ru单原子后,g-C₃N₄的光吸收范围变宽,光吸收强度增强,使得Ru单原子负载g-C₃N₄具有良好的光催化活性,光催化固氮效率高达113.23μg·g^-1 cat·h-1,是单相g-C₃N₄催化剂的2.7倍。同时,Ru原子负载的g-C₃N₄还显示出很好的稳定性,经5次循环实验后光催化固氮效率仍能维持在106.75μg·g^-1 cat·h^-1。此外,通过光致发光光谱(PL)、电化学阻抗谱(EIS)等表征手段探究了Ru单原子g-C₃N₄的光催化固氮机理,其中氮气、超纯水和光照是使催化剂发挥光催化固氮作用的必要条件。     

Pt/ZrP-Th-CNTs复合催化剂的制备及其对甲醇的电催化氧化

利用硫堇(Th)和碳纳米管(CNTs)对磷酸锆(ZrP)改性,并以改性的ZrP复合材料作为催化剂载体,采用化学还原法制备得到Pt/ZrP-Th-CNTs复合催化剂.SEM研究结果表明,金属铂(Pt)微粒在载体表面具有很高的分散度,且颗粒大小均匀,电极的比表面积也得到较大提高.考察了复合电极在酸性介质中对甲醇的电催化氧化...     

炭气凝胶负载Pt基催化剂的制备及其甲醇氧化催化性能

以间苯二酚(R)和甲醛(F)为原料,制备R-F炭气凝胶(RF-CAs).继以后者为载体采用浸渍还原法制备铂基催化剂Pt/CA,并比较其与由相同负载工艺制得的以Vulcan XC-72为载体的铂基催化剂Pt/XC72的催化甲醇氧化反应的性能.结果表明,前者具明显高的甲醇氧化催化活性,显示CAs是一种极具潜在竞争力的燃料电池催化剂载体材料.     

高活性铜/玻璃纤维催化剂的制备及其性能研究

为了降低亚氨基二乙酸的生产成本,解决催化剂活性低、重复使用效果差的问题,通过电沉积的方法制备出高活性的铜/玻璃纤维催化剂,并对其晶格参数和比表面积等进行了测试,再将其用于催化二乙醇胺氧化脱氢合成亚氨基二乙酸.结果表明,自制的催化剂可使亚氨基二乙酸的转化率达到99.4%,选择性达到98.7%,并可循环使用38次以上.Raney Cu/玻璃纤维催化剂与Raney Cu相比具有高活性、高选择性和使用寿命长的特点,可望成为亚氨基二乙酸工业用催化剂.     

PtIr/C合金催化剂的制备及其电催化性能

以碳黑(Vulcan XC 72)为载体,氯铱酸(H2IrCl6.6H2O)和氯铂酸(H2PtCl6.6H2O)为前驱体,聚乙烯基吡咯烷酮(PVP,polyvinylpyrrolidone)为保护剂,首次采用高压氢还原方法制备出PtIr/C合金催化剂,并对其进行不同温度的通H2热处理。运用XRD、TEM和XPS对PtIr/C合金催化剂进行表征。结果表明,Pt与Ir发生合金化,PtIr合金纳米粒子均匀分散在碳黑表面。经400和700℃热处理后,PtIr合金纳米粒子的平均粒径仅从4.46nm长大至4.56和5.58nm,且随着热处理温度的升高,其晶型不断完善。用CO-stripping伏安法,循环伏安法(CV)、计时电流法(CA)等电化学测试方法测试PtIr/C合金催化剂的电催化性能,发现400℃热处理的PtIr/C合金催化剂,在酸性溶液中对CO氧化的起始电位明显提前,对甲醇氧化具有最高的催化活性。     

种子乳液法制备OVPOSS/PS复合材料及其热性能

以工业级的乙烯基三甲氧基硅烷为原料,通过硅烷水解法合成出低成本的八乙烯基笼形倍半硅氧烷(OVPOSS),并采用种子乳液聚合法成功地制备了OVPOSS/聚苯乙烯(PS)复合材料。采用傅立叶转变红外光谱(FT-IR)、核磁共振(1H-NMR)和X射线衍射(XRD)等对OVPOSS和OVPOSS/PS复合材料的化学组成和结构进行了表征。透射电镜(TEM)观察到OVPOSS/PS复合粒子微球粒径约为300nm,而且POSS分子在聚苯乙烯基体中分散性较好。此外,差示扫描量热仪(DSC)、热失重分析(TGA)测试结果表明,由于POSS的引入,形成的交联网络结构的OVPOSS/PS复合材料的初始分解温度比纯PS的提高了40℃、玻璃化转变温度提高14℃。     

无溶剂阴离子聚氨酯/丙烯酸酯乳液的制备及其膜性能研究

采用原位聚合法,以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚己内酯二元醇(PCL)、二羟甲基丁酸(DM-BA)、甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)、甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)和丙烯酸丁酯(BA)等为主要原料制备得到了无溶剂阴离子聚氨酯-丙烯酸酯(WPUA)复合乳液,并系统地研究了n(NCO)/n(OH)(R值)、亲水扩链剂DMBA和硬单体MMA的用量对WPUA乳液及其膜性能的影响。结果表明,WPUA乳胶粒呈核-壳结构,当R=1.2,m(DMBA)=3.1%,m(MMA)=26.6%时,所得的WPUA乳液粒径较小且分布窄,平均粒径为98.98nm,乳胶膜呈现良好的物理机械性能,拉伸强度为17.02MPa,断裂伸长率为109%,吸水率低至6.9%。     

MoFe/HZSM-5催化剂的制备及其性能的研究

研究以柠檬酸为络合剂,得到Fe3+、Mo6+的络合液,以分子筛(HZSM-5)为载体,采用浸渍法制备了系列负载型MoFe/HZSM-5催化剂,对二甲苯选择性氧化为探针反应,测定其催化性能.催化剂的活性评价结果表明:金属原子的最佳配比为n(Mo):n(Fe)=2.4 :1;在600℃焙烧,反应温度为500℃,气体时空速率5500h-1条件下,对苯二甲醛的选择性达到了最大值85.28%.分别用XRD、FT-IR、DSC对MoFe/HZSM-5进行表征,分析谱图得出了一致性结论,MOFe/HZSM-5的主要活性组分为Fe2(MoO4)3IHZSM-5作为载体,提高了对苯二甲醛的选择性,进而加深了对MoFe/HZSM-5微观结构、性质的了解,MoFe/HZSM-5的高活性、选择性,与其微观结构密不可分,为新型催化剂的研制及其工业应用提供了较好的实验依据.     

Pt/Ni异质纳米线的制备及其电催化氧化甲醇性能

首先采用直流电化学沉积法,在氧化铝模板内成功合成了Pt/Ni异质纳米线的有序阵列,并通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)对所合成样品的晶体结构和形貌进行了表征测试。然后将Pt/Ni异质纳米线修饰在玻碳电极上,利用循环伏安法和计时电流法对比研究了这种新型纳米结构对甲醇的电催化性能,结果表明,Pt/Ni异质纳米线具有明显优于Pt或Ni纯金属纳米线的甲醇催化活性和稳定性。     

SiO2/TiO2催化剂的制备及其光催化性能

利用钛酸四丁酯、正硅酸乙酯、乙酸和水为原料, 通过溶剂热方法制备得到SiO₂/TiO₂催化剂. 产物经XRD、Raman、TEM、BET、FT-IR和XPS表征, 结果表明: 所制备的SiO₂/TiO₂催化剂为比表面积大、结晶度高的锐钛矿TiO₂, SiO₂与TiO₂之间通过Si-O-Ti键结合. 另外, 以亚甲基蓝降解为探针反应, 考察了SiO₂/TiO₂催化剂在紫外光照射下的光催化性能. 结果表明: SiO₂/TiO₂催化剂具有比纯TiO₂更优越的光催化性能, 65min可以将亚甲基蓝(MB)彻底降解.     

磁性分子筛催化剂的制备及其性能

以改性Fe3O4颗粒为核,采用溶胶-凝胶法在Fe3O4核表面包覆SiO2壳层,并在SiO2孔道内负载纳米TiO2颗粒,得到易于固-液分离、平均直径为90~150 nm的具有核壳结构的Fe3O4-TiO2-MCM-41光催化剂复合颗粒,采用透射电镜、X射线衍射、X射线光电子能谱等手段对样品进行表征,并对该催化剂的光催化性能进行测试。结果表明:所制备的磁性分子筛催化剂在紫外光下对苯酚的降解率达94.12%,对重金属离子Cr6+的吸附能达到95.05%。     

催化剂Ru/C的表面分形分析

催化剂Ru/C因具有巨大的比表面积、复杂的孔隙结构和特有的表面化学性质在许多行业得到广泛应用.利用气体吸附法分析了催化荆Ru/C的比表面积及孔径分布,利用全吸附数据和经典的描述材料表面多层吸附模型的FHH理论研究了Ru/C的表面分形维数,讨论了分形维数与表面状态的关系,发现其分形维数接近于3,分维值与样品的孔隙和表面结构复杂性的关系最为密切,与比表面积没有直接的关系.     

苯丙乳液的制备及其性能影响因素研究

以苯乙烯、丙烯酸丁酯为主单体,丙烯酸(AA)为功能单体,SDS/OP-10为复合乳化剂,过硫酸铵为引发剂,采用单体预乳化、半连续种子乳液聚合工艺,制备出性能优异的苯丙乳液。采用FT-IR、DSC、GPC、Nano-ZS90等对聚合物乳液进行了表征,系统研究了单体配比、复合乳化剂、引发剂用量、聚合温度等因素对乳液成膜性、耐水性、稳定性等常规性能的影响。结果表明,乳胶粒粒径受复合乳化剂种类及用量的影响较大,同时也与引发剂用量有关;单体配比是乳液玻璃化温度(Tg)的关键影响因素。     

丙烯酸酯乳液及其胶膜的制备和性能表征

采用预乳化半连续自生种子乳液聚合的方法以丙烯酸丁酯(BA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)和苯乙烯(St)为主链,丙烯酸(AA)为功能单体共聚制备丙烯酸酯乳液。研究了预乳化时的相比、种子乳液的含量、反应保温时间、硬单体St与MMA的比例、功能单体用量以及软硬单体比例等对乳液性能的影响。研究结果表明,预乳化油水比为1.8∶1、种子乳液质量为预乳化液的1/3、m(St)/m(MMA)=1∶5.5、AA占单体总量为3%时能得到稳定性好、粒径较小且分布较窄、胶膜吸水率低的乳液。通过拉伸测试、差示扫描量热、红外光谱及凝胶渗透色谱等方法,本实验发现随着软硬单体配比增加,乳胶膜的拉伸强度和玻璃化转变温度(Tg)逐渐下降,断裂伸长率逐渐提高。最终得到了粒径分布在114 nm~290 nm之间,相对分子质量分布指数为1.679的目标产物。     

复合催化剂SiO_2/CNI的制备及其光催化性能研究

以碘化铵和二氰二胺为原料,采用水浴-锻烧法制备了SiO_2/碘氮化碳(CNI)复合光催化剂。利用透射电子显微镜(TEM)、紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)等方法对催化剂进行了表征。以亚甲基蓝、甲基橙分别为光催化反应模型化合物,评价了SiO_2/CNI的可见光催化活性。研究结果表明,与纯CNI相比,CNI/SiO_2复合光催化剂具有更高的催化活性,当SiO_2与CNI的质量比为1∶15时,光催化剂的降解率达到最高点,在该优化条件下,可见光照射40min,SiO_2/CNI光催化降解亚甲基蓝的降解率达到66.8%,光催化降解甲基橙的降解率达到23.7%。     

壳/核型聚丙烯酸酯乳液的制备及性能

为制备力学性能优异的涂料用有机/无机复合乳液,以硅溶胶、丙烯酸酯类为单体制备壳层乳液和核层乳液,以阴离子型与非阴离子型复配乳化剂,通过半连续种子乳液聚合法制得力学性能良好的聚丙烯酸酯包覆纳米Si O2粒子的壳/核型有机/无机复合乳液,系统地研究了乳化剂配比、核/壳单体质量比及硅溶胶含量对乳液及涂膜性能的影响,并采用透射电镜、红外光谱、粒度仪等测试手段,对乳液的粒径分布及微观结构进行表征。结果表明:在反应温度80℃、乳液滴加时间2~3 h、复合乳化剂SDS/OP-10质量为1∶1、核/壳单体质量比为3∶4(或1∶1)时,制得的乳液及涂膜综合性能最好,乳液为壳/核型包覆的乳胶粒结构,可制备硅溶胶含量高达12%的高性能复合乳液,其涂膜力学性能较纯丙乳液涂膜明显提高。