Cr_2O_3掺杂对混合稀土贮氢电极性能影响的研究

研究了金属氧化物Cr2O3掺杂对MmNi3.5Mn0.4Co0.7A l0.4(Mm:混合稀土)贮氢电极的活化、放电容量、快速放电能力等性能的影响。实验表明,掺杂15%Cr2O3使电极的放电容量增大3.0%,充电效率提高2.7%,快速放电能力提高8.1%;同时,掺杂Cr2O3使电极循环充放性能有所提高,并对电极的活化次数、放电电位和过电位有不同程度的影响。     

Fe2O3/CNTs纳米粒子的制备及其对高氯酸铵燃速的催化作用

采用液相沉淀法制备沉积于碳纳米管（CNTs）表面的Fe2O3复合纳米催化剂,用透射电子显微镜（TEM）和光电子能谱（XPS）对制备的Fe2O3／CNTs复合纳米催化剂进行表征,研究了Fe2O3／CNTs复合纳米催化剂对高氯酸铵（AP）燃烧的催化性能。结果表明,纳米级Fe2O3颗粒均匀包覆在CNTs表面,Fe2O3／CNTs复合纳米催化剂能明显降低AP的分解温度,提高AP单元推进剂的燃速;Fe2O3／CNTs复合纳米催化剂对AP的催化活性明显优于纳米Fe2O3、纳米Fe2O3和CNTs的简单混合催化剂。     

金属氧化物纳米粒子对沥青质氧化的催化作用

使用热重分析研究了不同金属氧化物纳米粒子在等温条件下对沥青质热氧化分解的催化作用。为了找到一种采出沥青质的新方法,研究了3种不同的金属氧化物纳米粒子对沥青质热氧化的催化作用,它们分别为:NiO、Co_3O_4和Fe_3O_4。结果表明,纳米粒子的存在可以降低沥青质氧化过程中的活化能并提高反应速度。可以看出,热力学氧化反应是金属氧化物特有的反应。得到的动力学数据表明,在NiO的催化下,沥青质质的反应速度最高,其次是Co_3O_4,最后是Fe_3O_4,各种金属氧化物纳米粒子的催化性能不同反映出了反应机制的不同。     

负载型催化剂在乳化液废水处理中的应用

研究了过渡金属氧化物、稀土金属氧化物、CuO／γAl2O3、MnO2／γAl2O3负载型催化剂及其复合负载型催化剂对乳化液废水催化湿式氧化工艺中的催化活性及处理效果。结果表明,CuO的活性高于MnO2,Co3O4未表现出催化活性,CeO2、Nd2O3、Sm2O3均表现一定活性;CuO／γAl2O3负载型催化剂用于乳化液废水处理,200℃下反应2h,COD去除率为88．4％,MnO2／γAl2O3表现出负催化作用,复合负载型催化剂的活性低于CuO／γAl2O3。     

Fe系双组分过渡金属氧化物催化还原SO_2的研究

研究了负载于γ-A l2O3上的Fe、Co、N i与Mo形成的双组分过渡金属氧化物上CO对SO2催化还原。考察了不同组分配比、不同反应温度、不同反应物配比以及不同空速下的活性。结果表明,双组分Fe系过渡金属氧化物对CO还原SO2反应具有很好的催化活性,催化活性顺序为CoMoγ/-A l2O3>FeMoγ/-A l2O3>N iMoγ/-A l2O3。配比为w(Co)=15%,w(Mo)=5%时活性最佳,在反应气体配比为m(CO)∶m(SO2)=2∶1,空速为3600mL/(h.g),温度在400℃时,SO2转化率达到最大值74.8%。     

纳米金属粉及Fe2O3对高氯酸铵热分解的催化性能研究

用热分析法研究了纳米金属粉(Ni,Cu和Al)以及纳米Fe2O3对高氯酸铵(AP)热分解的催化性能.结果表明,质量分数为5%的纳米镍粉、铜粉和铝粉可以明显降低AP的高温分解温度,显示出对AP高温分解反应很好的催化活性;纳米铜粉对AP的低温分解也有很好的催化作用,而纳米镍粉和铝粉却表现出对AP低温分解反应具有一定的阻碍作用.微米级金属粉对AP高温分解反应的催化作用明显小于纳米金属粉.纳米Fe2O3对高氯酸铵的高温分解具有很好的催化效果,并且其催化效果明显优于微米Fe2O3.纳米Fe2O3与AP进行复合处理,可以提高纳米Fe2O3粒子对AP的催化性能.     

金属-有机骨架材料衍生的铜基过渡金属氧化物用于CO-SCR反应

本文以Cu-MOFs为模板,采用浸渍法负载不同的过渡金属（Co、Mn和Fe）后,通过热解制备了具有规则形貌、性能优异且稳定的含碳骨架的双金属氧化物催化剂。进行了CO+NO反应的活性测试,确定具有良好催化能力的是Co负载的Co-Cu Ox/C。采用TG、XRD、SEM、TEM、EDX和H2-TPR等技术,对制备的样品进行表征研究,考察了不同的负载金属对催化剂的微观结构的影响。     

纳米Cu-Cr复合金属氧化物的机械研磨制备及对AP的催化性能

为了增强纳米氧化铜对高氯酸铵(AP)热分解的催化作用,采用机械研磨法批量制备了一系列摩尔比分别为1∶2, 1∶1, 1∶0.5, 1∶0.25的CuO/Cr_2O_3纳米Cu-Cr复合金属氧化物(纳米CuO/Cr_2O_3);采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)表征样品的微结构、表面元素和形态;通过热重(TG)分析和差示扫描量热(DSC)技术研究了纳米Cu-Cr复合金属氧化物对AP热分解的催化作用,讨论了纳米CuO/Cr_2O_3含量对AP热分解的影响。结果表明,与其他纳米Cu-Cr复合金属氧化物、单一纳米CuO和纳米Cr_2O_3相比,质量分数2%的CuO/Cr_2O_3(摩尔比1∶0.25)复合金属氧化物对AP热分解具有最佳催化效果,可使AP的分解温度从441.3℃下降到351.1℃,吉布斯自由能从199.8kJ/mol降至172.1kJ/mol,同时表观分解热从941J/g升至1778J/g,这可能是由于在高能研磨力场下,纳米CuO和纳米Cr_2O_3发生晶格变化促进其对AP热分解的协同催化作用。     

稀土金属氧化物在乙醇重整制氢催化剂中的应用

介绍了添加稀土金属氧化物的乙醇重整制氢催化剂的研究现状,重点阐述了目前应用较多的3种稀土金属氧化物CeO2、Y2O3和La2O3在乙醇重整制氢催化剂中的应用效果,根据最新的研究进展提出了今后的研究方向.     

金属氧化物纳米催化剂的晶面效应研究进展

纳米催化剂因尺寸效应具有优异的催化活性、选择性和稳定性,成为研究热点。在多相催化反应中,纳米催化剂不同的晶面因原子排布和密度不同,表现出不同的催化特性,即纳米催化剂的晶面效应。在纳米催化剂中,金属氧化物作为重要的催化剂和催化剂载体备受关注,通过对Ti O2、Co3O4和Ce O2金属氧化物特征晶面的表面结构进行分析,综述在特定催化反应中不同晶面催化性能和表面结构的关系以及不同晶面的表面结构在催化反应中的反应途径与机理。     

Chemical and Textural Characterization of Iron Oxide Nanoparticles and Their Effect on the Thermal Decomposition of Ammonium Perchlorate

Metal oxide nanoparticles have been used as burning rate catalysts for ammonium perchlorate (AP) decomposition in composite solid propellants. Though most papers point to the efficiency of different sizes, shapes and compositions, the texture of the agglomerated particles plays an important role in the catalytic efficiency, but this aspect is not always discussed. In this paper, iron oxide and composite iron oxide/silica powders were synthesized in microemulsion systems and their effect on the decomposition of AP was investigated. X‐ray diffraction (XRD) analysis and Fourier transformed infrared spectroscopy (FT‐IR) showed that the synthesized powders have an amorphous to nanocrystalline pattern, with Fe₂O₃ composition. The use of different FT‐IR spectroscopic techniques – transmission, diffuse reflectance (DRIFT) and universal attenuated total reflectance (UATR) – allied to electron microscopy analysis allowed the characterization of the samples’ surface, indicating that silicon oxide forms a thick matrix that covers the iron oxide nanoparticles. Adsorption of N₂, light scattering and electron microscopy pointed that all samples are formed by mesoporous agglomerated nanoparticles containing micropores indicating that silicon oxide forms a thick matrix that covers the iron oxide nanoparticles. Adsorption of N₂, pointed that all samples show different microstructures and light scattering indicated results refer to agglomerated particles. Finally, the catalytic effect of the samples on the decomposition of AP was evaluated by thermogravimetric analysis coupled to differential thermal analysis (TG/DTA), showing that only the high temperature decomposition step of AP was affected by the catalyst, shifting to lower temperatures the higher the surface area of the synthesized iron oxide sample, regardless of the presence of the silica matrix.     

催化剂对复合推进剂凝聚相反应热效应的影响

应用热分析方法研究了ＣｕＯ、Ｃｒ２Ｏ３、Ｃｏ２Ｏ３及其碳酸盐的煅烧产物对ＡＰ／ＨＴＰＢ复合推进剂凝聚相反应热效应的影响。试验表明,绝大多数催化剂使推进剂的分解总热效应增大,使氧化剂ＡＰ与粘结剂ＨＴＰＢ间的界面反应明显增强,煅烧ＣｕＯ与煅烧Ｃｏ２Ｏ３在混合比为１∶２和１∶３（重量）时可有效地增强粘结剂的吸热分解反应     

Activities of γ-Al2O3-Supported Metal Oxide Catalysts in Propane Oxidative Dehydrogenation

The activities of metal oxide catalysts in propane oxidative dehydrogenation to propene have been studied. The catalysts are M/-Al₂O₃ (where M is an oxide of Cr, Mn, Zr, Ni, Ba, Y, Dy, Tb, Yb, Ce, Tm, Ho or Pr). Both transition metal oxides (TMO) and rare-earth metal oxides (REO) are found to catalyze the reaction at 350-450 °C, 1 atm and a feed rate of 75 cm³/min of a mixture of C₃H₈, O₂ and He in a molar ratio of 4:1:10. Among the catalysts, Cr-Al-O is found to exhibit the best performance. The selectivity to propene is 41.1% at 350 °C while it is 54.1% at 450 °C. Dy-Al-O has the highest C₃H₆ selectivity among the REO. At 450 °C, the other catalysts show C₃H₆ selectivity ranging from 16.2 to 37.7%. In general TMO show higher C₃H₆ selectivity than REO, which, however, show higher C₂H₄ selectivity. An attempt is made to correlate propane conversion and selectivity to C₃H₆ with metal-oxygen bond strength in the catalysts. For the TMO a linear correlation is found between the standard aqueous reduction potential of the metal cation of the respective catalyst and its selectivity to propane at 11% conversion. No such correlation has been found in the case of REO. Analyses of the product distributions suggest that for TMO propane activation the redox mechanism seems to prevail while the REO activate it by adsorbed oxygen.     

含能功能化氧化石墨烯的制备、热分解行为及其对AP热分解的催化作用

为了提高氧化石墨烯(GO)对高氯酸铵(AP)热分解反应的催化活性,以GO和2,4,6-三硝基苯胺(TNA)为原料,N,N-二甲基甲酰胺、三乙胺为溶剂和酸束缚剂,合成一种新型含能功能化氧化石墨烯(EFGO);采用HRTEM、FT-IR、Raman和XPS表征了EFGO结构;采用TG-DTG和DSC分析了EFGO的热分解行为及EFGO对AP热分解反应的催化作用。结果表明,TNA通过共价键修饰至GO片层表面,其中,TNA分子中的—NH2与GO片层表面的C—O—C发生开环反应,生成C—NH键;EFGO热稳定性高,在143.8~770.0℃范围内发生了非常缓慢的失重过程,最大失重率发生在约172.1℃,整个过程失重21.2%;EFGO质量分数分别为2.5%、5%和10%时,可使AP在高温阶段的分解峰温分别降低25.6、48.0和113.1℃,表观分解放热量分别增加371、1499和2693J/g;表明EFGO对AP热分解反应的催化活性相对于GO得到显著提高,将其作为非金属含能催化剂应用于AP基固体推进剂具有潜在的应用前景。     

NiCu复合金属粉的制备及其催化性能

采用化学还原法制备得到了纳米级NiCu复合金属粉,对其结构进行了表征. 用热分析法研究了纳米NiCu复合金属粉对高氯酸铵(AP)热分解的催化性能. 结果表明,组成为Ni60Cu40的纳米NiCu复合金属粉可使AP的高温和低温热分解温度分别降低140.4和26.8℃,使总表观分解热增至1.29 kJ/g,表现出对AP的高温和低温热分解的显著催化作用. 纳米NiCu复合金属粉的组成对其催化性能有一定影响,以Ni60Cu40的催化效果最强. 纳米NiCu复合金属粉的含量增加,其催化作用增强. 纳米NiCu复合金属粉催化AP热分解的作用机理为：(1) 氧化物在AP热分解起始阶段电子转移过程中的桥梁催化作用;(2) 纳米NiCu复合金属粉与AP分解产物发生反应;(3) 纳米NiCu复合金属粉的表面效应等.     

流化催化裂化汽油吸附脱硫金属氧化物吸附剂

制备了不同的金属氧化物吸附剂并采用不同方法进行改性,在常压、温度为360℃、液时空速为1 h-1的条件下,采用固定床吸附法考察了吸附剂改性前后的脱硫性能.结果表明:MoO3和MnO2的脱硫效果较好,对硫含量为511.10 μg/g的流化催化裂化(FCC)汽油脱硫,脱硫率达60%以上;CuO-MoO3,MoO3-MgO和MoO3-Fe2O3复合金属氧化物吸附剂对FCC汽油的脱硫效果可达75%以上,其中脱除乙硫醇效果最好的是CuO-MoO3,脱除噻吩效果最好的是MoO3-MgO,脱除二苯并噻吩效果最好的是MoO3-Fe2O3;采用等体积浸渍法对MoO3和MnO2改性后,对FCC汽油吸附脱硫效果有所增强,其中对MoO3改性效果较好的是NiO,脱硫率可达90.1%,对MnO2改性效果较好的是CoO,脱硫率可达93.2%.     

纳米氧化铁的制备及其对吸收药热分解催化作用的研究

用室温湿固相反应制备了纳米氧化铁，并进行了表征，用BSC研究了纳米氧化铁对吸收药（耠化棉吸收硝化甘油的混合物，NC／NG）热分解反应的催化作用，并提出了该催化反应的机理，实验结果表明，纳米氧化铁能有效地催化吸收药的热分解。     

Effects of Nanometer Ni,Cu, Al and NiCu Powders on the Thermal Decomposition of Ammonium Perchlorate

A study of the decomposition behaviour for Ammonium Perchlorate(AP) was carried out by differential thermal analysis and the two decomposition peaks were observed. The high temperature peak was found to shift to lower temperatures, but the corresponding shift in the low temperature peak was smaller due to the effect of nanometer metal powders. Results shows that Cu and NiCu nanopowders decreased both the high and low decomposition temperature, while Ni and Al nanopowders just decreased the high decomposition temperature and increased the low decomposition temperature. Metal micron‐sized powders show catalytic effects on the thermal decomposition of AP, but their effects are less than that of nanometer metal powders. With the increase in content, nanometer metal powders enhanced their catalytic effect on the high temperature decomposition of AP, however their effect was weakened on the low temperature decomposition.     

纳米氧化铅为燃烧催化剂的应用研究

运用红外光谱法研究纳米氧化铅对 HMX固相热分解的影响 ,通过静态靶线法燃速测试仪考察纳米氧化铅在推进剂中的实际应用效果。红外谱峰的变化表明 :氧化铅对 HMX的固相热分解直接起催化作用。通过纳米氧化铅在 NEPE推进剂中的实际应用效果表明 :纳米氧化铅可有效的降低 NEPE推进剂的燃速压力指数。