纳米Au／Fe2O3-MOx催化剂的制备及低温催化氧化CO的研究

用沉积-沉淀法制备了纳米Au/Fe2O3-MOx(M=La和Ce)系列催化剂,考察了催化剂对于CO的低温催化氧化性能,并通过XRD,BET和AAS等表征手段对催化剂进行了表征,分析了稀土氧化物的掺杂对Au/FezO3催化剂性能的影响.结果表明:CeO2的加入能够有效提高Au/Fe2O3催化剂的催化活性,而La2O3的加入对催化剂性能没有明显的影响.     

Au/Fe_2O_3-MO_x催化剂在气体纯化中的应用研究

电子产业对所使用的气体纯度要求越来越高,气体的纯化工艺变得尤为重要。文中引入了第五周期过渡金属、稀土金属,并考察这些助剂对Au/Fe2O3催化剂性能的影响规律,以期筛选出具有高活性和高稳定性的CO氧化负载型纳米Au/Fe2O3-MOx催化剂,为负载型纳米金催化剂在高纯气体生产领域的应用奠定良好的基础。     

负载型Fe2O3/γ-Al2O3催化剂的制备及其对煤微波热解的催化活性

为实现低变质煤资源化的目标,在低变质煤微波热解的基础上采用超声浸渍-焙烧法制备负载型Fe2O3/γ-Al2O3催化剂,采用场发射扫描电镜(SEM)及X射线能谱(EDS)对催化剂进行表征,研究了其对煤微波热解过程中的催化效果及机理,考察焙烧时间、焙烧温度等因素对催化剂催化活性的影响,通过气-质联用(GC-MS)及煤气分析仪对焦油及气体组分和含量进行测定。结果表明,Fe2O3/γ-Al2O3催化剂的加入提高了煤微波热解制氢气及焦油产率,超声浸渍条件下400℃焙烧4h制备的产品催化活性最佳。     

制备方法对Cu/La2O3催化剂上醇转移脱氢性能的影响

采用沉积-沉淀法(DP)、共沉淀法(CP)和浸渍法(IMP)制备了Cu/La2O3催化剂,并用ICP-AES、BET、XRD、H2-TPR及TEM等对催化剂进行了表征,以1-辛醇转移脱氢制备1-辛醛的反应为探针反应研究了不同的制备方法对Cu/La2O3催化剂性能的影响。结果表明,与采用共沉淀法(CP)和浸渍法(IMP)制备的催化剂相比,沉积-沉淀法(DP)制备的Cu/La2O3催化剂具有更大的比表面积和更高分散度的Cu物种,使得Cu/La2O3催化剂在1-辛醇液相转移脱氢制1-辛醛的反应中具有更好的转移脱氢活性。     

Fe2O3/γ-Al2O3催化剂的制备表征及其催化活性的研究

采用浸渍法制备用于常温常压下催化湿式过氧化氢氧化工艺(CWPO)的负载型Fe2O3/γ-Al2O3催化剂,采用BET,SEM,XRD,XPS和XRF对其进行了表征,并以偶氮染料酸性橙为特征污染物,考察了Fe2O3/γ-Al2O3催化剂的催化活性和稳定性.研究表明,Fe2O3/γ-Al2O3催化剂中的活性组分Fe是以α-Fe2O3的形式存在,且Fe的负载量为1.907%(质量分数).对于初始浓度为500mg/L的酸性橙模拟废水,当Fe2O3/γ-Al2O3催化剂和H2O2氧化剂的投加量分别为30g/L和330mg/L时,处理3h时染料的脱色率、COD去除率和TOC去除率可分别达到82.10%,80.14%和74.2%.与传统Fenton试剂法相比,以Fe2O3/γ-Al2O3为催化剂的CWPO工艺具有矿化程度高和催化剂易回收再用的优点.     

固体超强酸S2O82-/ZrO2-Fe2O3催化合成乙酸异戊酯

通过沉淀-浸渍法合成固体超强酸S2O82-/ZrO2-Fe2O3催化剂,并将其应用于催化合成乙酸异戊酯。用XRD、IR和化学分析等手段对催化剂进行了表征,研究了焙烧温度对其酸性、结构和催化性能的影响。实验结果表明:当n(Zr)∶n(Fe)=1∶0.1,焙烧温度为550℃时,酯化率最高。     

负载磷钼杂多酸/La0.7Ca0.3Fe0.25Co0.75O3/聚吡咯的制备及光催化性能研究

采用甘氨酸-硝酸盐燃烧法成功制备了La0.7Ca0.3Fe0.25Co0.75O3钙钛矿型复合氧化物,以(NH4)2S2O8为氧化剂,运用化学氧化法合成La0.7Ca0.3Fe0.25Co0.75O3/聚吡咯薄膜,然后通过静电自组装方法制备了一种新的表面负载修饰型复合光催化剂La0.7Ca0.3Fe0.25Co0.75O3/PPy/PMO12。采用XRD、SEM、FT-IR对催化剂的物化结构进行了表征。光催化性能测试是以亚甲基蓝染料的水溶液为降解目标,结果表明,PMo12的负载修饰改进了La0.7Ca0.3-Fe0.25Co0.75O3/PPy光催化剂的催化活性。     

Fe_3O_4/Au复合磁性纳米颗粒的制备及其表征

首先通过化学共沉淀法制备出Fe3O4磁性纳米颗粒,考察了表面活性剂的用量、碱的用量、陈化时间以及三价铁与二价铁的摩尔比等因素对Fe3O4纳米颗粒性能的影响。制备出饱和磁化强度为73.85A.m2/kg、粒径大小为10nm以下的Fe3O4纳米颗粒。在此基础上,制备出Fe3O4/Au复合纳米颗粒,通过VSM、TEM、XRD、XPS对产物进行了表征,研究了HAuCl4的用量、还原剂的种类、硅烷偶联剂以及包金之前的Fe3O4纳米颗粒对复合颗粒的影响,结果表明所制得的Fe3O4/Au复合磁性纳米颗粒包覆良好,粒径大小为50～200nm,饱和磁化强度为10.08A.m2/kg。     

磁性La3+掺杂TiO2的制备及性能

利用溶胶-凝胶法,在室温条件下,以钛酸四丁酯、硝酸镧为主要原料,无水乙醇为溶剂,冰醋酸为抑制剂,浓硝酸为催化剂制得稳定的掺La3+TiO2溶胶,陈化后的凝胶经不同温度煅烧3h后制得不同掺La3+量的TiO2。通过XRD对不同煅烧温度及不同掺La3+量的TiO2进行了表征;以紫外光为光源,研究了掺La3+-TiO2对甲基橙溶液的光降解效果。用化学共沉淀法制备了具有强磁性的Fe3O4水基磁流体,再与La3+掺杂TiO2进行复合,制备了Fe3O4负载量不同的磁性La3+掺杂TiO2,研究了Fe3O4负载量不同的La3+掺杂TiO2对甲基橙的光催化降解效果、磁分离回收率的影响。结果表明,掺La3+量及煅烧温度对TiO2的晶型、各晶型TiO2的相对含量及对甲基橙的光降解效果均有影响。La3+掺杂TiO2比纯TiO2显示出更强的光催化性能,掺La3+量2%,热处理温度450℃的La3+掺杂TiO2光催化活性最高。Fe3O4负载量为10%的Fe3O4/La3+-TiO2对甲基橙的降解率8h时为99.4%;磁分离回收率达97.39%。     

单分散Fe3O4@SiO2/Au复合纳米颗粒的制备

制备了尺寸为30nm,具有磁响应的单分散Fe3O4@SiO2/Au核壳纳米颗粒,并研究其光学性质。首先利用热分解法制备油酸修饰的Fe3O4纳米粒子,再用反相微乳法制备Fe3O4@SiO2纳米粒子,最后利用表面修饰的氨基还原性,获得Fe3O4@SiO2/Au核壳复合纳米颗粒。分别用TEM、XRD、Zeta电位与粒度分析仪对产物形貌、结构、表面电位和粒径分布进行表征,用紫外-可见分光光度计对光学性质进行了测试。     

元素(Ce、Co、La、Sn)掺杂对V-Mo/TiO2催化剂脱硝活性的影响

采用浸渍法制备了一系列V-Mo/TiO2催化剂,考察了钒含量、钼含量及元素(Ce、Co、La、Sn)掺杂对催化剂脱硝活性的影响,并利用XRD、BET、H2-TPR、NH3-TPD及XPS等方法对催化剂的理化性能及结构进行了表征.结果显示,钒最佳含量为3％,钼最佳含量为6％.将Ce、La、Co、Sn掺杂到3％V2 O5-6％MoO3/TiO2中,催化剂的脱硝效率明显提高,其中,3％V2 O5-6％MoO3-1％SnO2/TiO2催化剂表现出最佳的脱硝活性,在180℃具有良好的脱硝稳定性,在引入10％(体积分数)H2 O和0.03％(体积分数)SO2后,表现出良好的抗SO2/H2 O的性能.这主要是由于引入的金属元素以氧化物或钒酸盐形式存在,并与活性组分钒物种有很强的相互作用,抑制了TiO2晶粒的长大,起到了细化TiO2粒径的作用,增加了催化剂表面的弱酸性位点,同时,表面活性氧及还原态的V4+、Mo4+物种数量有了大幅提升,增大了催化剂的还原程度,有利于催化还原反应的进行.     

La2O3掺杂MoSi2的SHS合成及其性能研究

以Mo粉、Si粉和La2O3为原料,通过自蔓延高温燃烧合成(SHS)的方法制备了La2O3掺杂的MoSi2材料．研究表明,掺杂剂La2O3的加入对MoSi2燃烧合成过程的热力学和动力学具有明显的影响．并通过XRD和SEM对燃烧合成产物的物相组成和形貌进行了分析,发现La2O3的加入对合成产物的物相组成没有明显影响,但可以大大降低合成产物的晶粒尺寸．同时,力学性能研究结果表明,La2O3的加入可以提高MoSi2材料的室温断裂韧性．     

磁性核壳Fe3O4/P(GMA-DVB)-SH-Au复合催化剂的制备及催化性能

首先通过水热法合成了单分散空心Fe3O4磁球,之后利用蒸馏沉淀聚合将P(GMA-DVB)聚合物层包覆在Fe3O4磁球表面形成Fe3O4/P(GMA-DVB)核壳结构,巯基化处理后吸附Au纳米粒子,得到磁性核壳Fe3O4/P(GMA-DVB)-SH-Au复合催化剂。利用TEM,SEM,FTIR,XRD,TGA,VSM及UV-vis对其进行表征,并考察该催化剂在催化还原4-硝基苯酚反应中的催化性能。结果表明合成的材料粒径均匀,球形度规整,核壳结构明显,在催化反应中,Fe3O4/P(GMA-DVB)-SH-Au表现出优异的催化性能,而且经过连续8次循环使用后,催化效率仍可保持80%以上。     

外加剂对合成六铝酸钙性能的影响

以纳米碳酸钙和工业氧化铝为主要原料,研究了SiO2和Fe2O3两种外加剂对合成六铝酸钙性能的影响,结果表明:六铝酸钙的生成反应在1500℃基本完成.1400℃时,加入SiO2微粉不利于六铝酸钙生成,Fe2O3则能够促进六铝酸钙生成.在整个实验温度范围内,加入SiO2微粉使得材料中生成了适当数量的液相,可以显著促进材料的致密化,Fe2O3的促烧结作用较差.     

La2O3/γ-Al2O3复合产物的浸渍-燃烧法制备及表征

采用浸渍-燃烧法制备了La2O3/γ-Al2O3复合产物,原料为La(NO3)3.6H2O(A.R)、一水合柠檬酸和工业级的拟薄水铝石.以六水合硝酸镧和一水合柠檬酸分别为镧源和燃烧剂,柠檬酸与六水硝酸镧的摩尔比为5∶6左右.将拟薄水铝石研磨成粉末并溶于柠檬酸和镧的配合物溶液中,搅拌至凝胶状,110℃干燥2h,再放入马弗炉中焙烧2 h得到产物.采用XRD、BET、XPS进行分析和表征,结果表明La3+的加入提高了γ-Al2O3的热稳定性,随着样品焙烧温度升高,比表面积下降,孔容、孔径变大.随着La3+的量的增加,样品的比表面积增大,孔径尺寸分布变宽.通过控制La3+加入的量以及焙烧温度,可调控多孔γ-Al2O3粉体的比表面积、孔容、孔径大小及孔径分布.     

SHS/PHIP制备TiC-Al2O3/Fe复合材料的性能

对 SHS/ PHIP技术制备出的 Ti C- Al2 O3/ Fe复合材料的性能进行了测试和分析。结果表明 ,Ti C- Al2 O3/Fe复合材料具有良好的综合力学性能。材料具有很高的比刚度。金属 Fe相的加入 ,较大地提高了材料的抗弯强度和断裂韧性。 Ti C- Al2 O3复相陶瓷为典型的脆性断裂 ;随着 Fe含量的增加 ,材料具有明显韧性断裂的特征     

Fe_2O_3/ZnFe_2O_4纳米复合材料的制备及其光学特性

采用水热法制备了Fe2O3/ZnFe2O4纳米复合材料,使用XRD、TEM、SEM等测试手段对产物进行了表征,并采用紫外-可见分光光度计（UV-Vis）对产物的光学吸收特性进行了研究,结果表明,改变反应物的浓度和Zn掺杂比例可以分别得到Fe2O3/ZnFe2O4复合物和Zn掺杂Fe2O3。Fe2O3和ZnFe2O4的复合可以明显扩展Fe2O3在可见光波段的吸收范围,Zn掺杂Fe2O3样品的吸收可以达到红外波段。     

铁基催化剂组成对热解火焰法合成碳纳米管的影响

为了改善碳纳米管的产量和质量,改变催化剂的组成是一个重要的途径。在热解火焰法制备碳纳米管实验中,主要对比了催化剂中铁和镍含量对碳纳米管质量和产量的影响。通过扫描电子显微镜、拉曼光谱和透射电子显微镜等方法对生成的碳纳米管进行系统分析表征,结果表明Fe含量较低时,得到的碳纳米管质量较好,但产量很少;Fe含量较高时,得到的碳纳米管产量较高,但杂质会明显增加,石墨化程度明显下降。实验发现,当催化剂中各元素物质的量比Fe∶Mo∶Al=1∶0.17∶16时碳管的综合质量最好。在铁基催化剂Fe/Mo/Al_2O_3中加入少量Ni会提高碳纳米管的质量,但是若Ni过量碳纳米管的质量反而会下降,当Fe/Ni-Mo/Al_2O_3中元素的物质的量比Fe∶Ni∶Mo∶Al=1∶0.5∶0.17∶16时,合成的碳纳米管的产量较高、质量较好,且具有更好的定向性。     

纳米La2O3／TiO2复合薄膜的制备及光催化性能研究

采用溶胶-凝胶法在陶瓷基体上制备了纳米La2O3／TiO2复合薄膜。利用XRD研究了La2O3不同复合量对纳米TiO2晶型转化的影响，利用SEM研究了Al2O3底膜对La2O3／TiO2复合薄膜形貌的影响，利用亚甲基兰溶液紫外光降解实验研究了La2O3／TiO2复合薄膜的光催化性能．结果表明：复合0．5％（物质的量）La2O3的TiO2干凝胶经850℃煅烧后仍为锐钛矿（64％（质量分数））占主导的混晶结构，平均粒径在10nm左右；当Al2O3底膜和La2O3／TiO2复合薄膜的厚度分别为4层和3层时，经850℃煅烧后，复合薄膜致密且无微裂纹出现，而且具有佳的光催化性能．     

Pdn-Fe纳米合金作为Mg-H2O2半燃料电池阴极研究

通过化学还原方法制备Pd:Fe原子比(n)为2 : 1、4 : 1、8 : 1的Pd_n-Fe/C催化剂。采用TEM、XRD和XPS技术对复合催化剂进行表征。结果显示, Fe加入Pd/C催化剂中, 与Pd形成合金, Pd_n-Fe/C催化剂的粒径发生变化; 获得的Pd₄-Fe纳米合金粒子在C载体表面分布均匀, 平均粒径为2~3 nm, Fe的加入对Pd/C催化剂晶体结构有很大影响。电化学(CV, LSV, CA)测试表明: 加入Fe提高了Pd/C催化剂的催化性能, Pd/Fe原子比为4 : 1时, Pd_n-Fe/C的催化性能最好。当E=0.2 V时, Pd/C电极电流密度为17.71 mA/cm², 而Pd₄-Fe/C电极电流密度可达19.42 mA/cm²。电池测试表明, 以Pd₄-Fe/C和Pd/C催化剂为阴极的Mg-H₂O₂半燃料电池的开路电势均为1.8 V左右, 而当电流密度为180 mA/cm²时, 以Pd₄-Fe/C为阴极的电池最大能量密度比Pd/C为阴极的电池高41 mW/cm²。