植物法制备Au/Fe3O4催化剂及其在肉桂醛选择加氢中的应用

负载型纳米Au催化剂在许多还原反应中表现出良好的催化活性和选择性,是一类很有发展前景的选择性加氢催化剂。以侧柏叶提取液为还原Au(III)溶液的生物质,采用原位还原法制备了Au/Fe3O4催化剂,利用TEM、XRD、XPS等方法对催化剂进行了表征,以肉桂醛选择性加氢为模型反应,考察了催化剂的催化性能,并对肉桂醛选择性加氢的工艺条件进行优化,得到最佳制备条件为:Au负载量为1.0%,焙烧温度为200℃。最佳反应工艺条件为:反应温度60℃,反应压力5.0 MPa,催化剂用量为0.30 g,乙醇为溶剂。在此条件下反应3 h,肉桂醛的转化率为86.4%,肉桂醇的选择性为69.3%。     

制备条件对Pd/TiO_2催化剂上对羧基苯甲醛加氢性能的影响

采用浸渍法以TiO2成型载体制备了Pd/TiO2催化剂,考察了浸渍液pH值、Pd负载量、焙烧温度以及还原温度等因素对粗对苯二甲酸(CTA)中的主要杂质对羧基苯甲醛(4-CBA)的加氢精制性能的影响,并采用BET、XPS、XRD、H2-TPR等手段对催化剂进行了表征。结果表明,浸渍液pH值的升高会造成催化剂表面Pd原子富集,导致催化剂比表面积降低。Pd负载量0.5%时,催化剂所提供的活性中心数目足以满足4-CBA加氢所需。适当提高催化剂焙烧温度,有利于含钯前驱体的分解,催化剂还原温度过高时,会造成Pd/TiO2催化剂活性的迅速降低。Pd/TiO2催化剂的适宜制备条件为:浸渍液pH=2.0、Pd负载量0.5%、催化剂焙烧温度400℃、还原温度低于200℃。     

纳米Pd/C催化剂的制备及其催化氧化乙二醛生成乙醛酸的研究

利用化学还原法分别以PdCl2和Pd(OAc)2为前体制备了胶体Pd纳米粒子,然后采用胶体负载法获得2种Pd/C催化剂并应用于催化乙二醛氧化生成乙醛酸的反应。研究了催化反应条件如温度、乙二醛初始浓度以及在催化剂制备中Pd负载量、使用的前体对催化反应的影响,从而在最佳催化条件下得到乙醛酸产率为31.07%,选择性为67.06%的反应结果;利用XPS技术对Pd/C催化剂使用前后Pd的表面化学状态进行了表征,简要探讨了Pd/C催化剂的选择性和催化剂失活机理。     

Au/α-Fe_2O_3 催化剂上金活性物种的分析(英文)

采用沉积沉淀法制备了CO低温氧化 Au/α-Fe2O3催化剂,利用 X 射线衍射(XRD)、X 射线光电子能谱(XPS)、BET 比表面测定、程序升温还原(H2-TPR)等表征技术,对比了制备过程 pH 值的微小变化、焙烧及光线照射对催化剂结构及催化性能的影响,探明了 Au/α-Fe2O3催化剂的活性物种。结果表明,110 ℃处理的 Au/α-Fe2O3催化剂表面同时存在 Au3+、Au0以及过渡态 Auδ+(0δ1),它们对 CO 氧化的活性顺序为 Au3+Auδ+Au0;pH 值为 8 条件下制备的催化剂 Au3+含量高、比表面积大,催化性能最好;高温焙烧使氧化态金还原的同时也使载体比表面积严重缩小,催化活性显著下降;紫外线照射可以引起 Au3+的逐渐还原以及 Au0 颗粒的生长,其催化失活作用弱于高温焙烧。     

Analysis of the Active Au Species on Au/α-Fe2O3 Catalyst

采用沉积沉淀法制备了CO低温氧化 Au/α-Fe2O3催化剂,利用 X 射线衍射(XRD)、X 射线光电子能谱(XPS)、BET 比表面测定、程序升温还原(H2-TPR)等表征技术,对比了制备过程 pH 值的微小变化、焙烧及光线照射对催化剂结构及催化性能的影响,探明了 Au/α-Fe2O3催化剂的活性物种。结果表明,110 ℃处理的 Au/α-Fe2O3催化剂表面同时存在 Au3+、Au0以及过渡态 Auδ+(0<δ<1),它们对 CO 氧化的活性顺序为 Au3+>Auδ+>Au0;pH 值为 8 条件下制备的催化剂 Au3+含量高、比表面积大,催化性能最好;高温焙烧使氧化态金还原的同时也使载体比表面积严重缩小,催化活性显著下降;紫外线照射可以引起 Au3+的逐渐还原以及 Au0 颗粒的生长,其催化失活作用弱于高温焙烧。     

Au/AC催化剂的制备及其催化性能

采用浸渍法制备改性活性炭负载金催化剂(Au/AC),并通过N2吸附-脱附、光电子能谱(XPS)对该催化剂进行表征,考察Au/AC催化剂在室温下对低浓度臭氧、甲苯以及二者共存时的催化分解性能.结果表明:Au/AC催化剂对臭氧具有优良的催化分解活性,在室温、空速76 000 h-1、相对湿度(45±5)%条件下,Au/AC对初始浓度为(55±5) mg/m3 的臭氧在2 300 min时的去除率为91.3%;Au/AC对甲苯的去除未表现出明显的催化分解性能,而是以吸附作用为主;在臭氧和甲苯共存的条件下,Au/AC对臭氧的催化分解活性显著降低;与臭氧反应后,Au/AC的表面石墨碳含量显著降低,说明臭氧能够通过Au/AC催化其与活性炭的反应得以降解,且在反应前后,活性组分Au能够保持稳定的单质价态.     

高活性Pd-Fe催化剂对CO的低温氧化性能研究

用共沉淀法制得Pd-Fe催化剂,考察了煅烧温度、载体、金属担载量对CO低温催化氧化反应活性的影响。结果表明,负载在炭黑上的Pd-Fe催化剂经200℃和300℃煅烧,性能最佳,在室温下可将CO完全转化。采用透射电镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)、X射线粉末衍射(XRD)和CO化学吸附表征发现,催化剂的高活性是由于Pd与Fe之间具有强相互作用,导致Pd向界面Fe3+(Fe2O3)进行电子转移,形成还原态的Fex+物种。Pd O和还原态的Fex+物种分别是吸附CO和O2的活性中心,成为CO氧化高活性的主要原因。     

Au／TiO2催化剂的制备及低级醇类的光催化消除

采用沉积-沉淀法制备Au/TiO2催化剂,并用IR、TG-DTA、XRD、TEM、BET、FL、XPS、UV-vis DRS和PL等分析方法对其进行表征;测试和计算在甲醇的光催化消除反应中Au/TiO2催化剂的动力学参数;以低级醇类消除反应为模式反应评价催化剂在紫外光照下的光催化性能.结果表明:Au质量分数为1%的Au/TiO2催化剂在200 ℃下活化4 h的光催化活性最佳,0.15 g催化剂可将初始浓度为7.0 g/m3、流速为12.5 mL/min的甲醇和初始浓度为2.14 g/m3、流速为5 mL/min的乙醇以及初始浓度为2.21 g/m3、流速为4 mL/min的正丙醇完全消除;得到的反应活化能Ea = 14.80 kJ/mol,拟合的曲线线性关系好(R = 0.981 1),符合一级动力学反应规律.     

制备条件对Au/AC催化分解臭氧性能的影响

研究了活性炭负载的金催化剂(Au/AC)对低浓度臭氧的催化分解性能,考察了前驱体溶液pH值、干燥方式、焙烧温度等制备条件对催化剂活性的影响,以及空速对臭氧分解率的影响。结果表明,在金前驱体溶液pH值为10、经微波辐射干燥、200℃氢气还原制备的催化剂,金颗粒在活性炭表面的分布更加均匀,尺寸更小,具有更高的催化活性。在室温、相对湿度45%和空速72000h-1时,对浓度为50mg/m3臭氧的分解率保持在90%以上(在2400min内)。N2吸附-脱附和XPS表征结果表明,活性炭载金催化剂在催化分解臭氧后,比表面积和孔体积略有下降;Au4f的XPS峰虽稍向高能方向移动,但仍保持催化活性;活性炭表面碳含量显著下降而氧含量大幅增加,说明活性炭上负载的Au在自身催化分解臭氧的同时,还起到了促进臭氧与单质碳反应的作用。     

加氢脱氯Pd／C催化剂失活原因探讨

在自制的气-固连续固定床反应器上,在反应温度为145℃,氢气体积流速为140ml/min,空速为10g/(g·cat)的条件下,对采用传统浸渍方法制备的载钯量为1.25%(质量分数)的Pd/C催化剂的寿命进行评价。其实验结果表明,Pd/C催化剂是氯乙酸母液混酯选择性加氢脱氯制备氯乙酸甲酯优良的催化剂。为了找到催化剂失活的原因,分别对反应前后的催化剂进行了XRD,差示热分析(DTA)和X射线光电子光谱(XPS)分析。结果表明,催化剂表面炭化物沉积是催化剂失活的主要原因,积炭物中以物理吸附的非永久性积炭为主,并可以通过惰性气体吹扫而除掉。     

Catalytic performance and kinetics of Au/γ-Al_2O_3 catalysts for low-temperature combustion of light alcohols

Au/γ-Al2O3 catalysts were prepared by deposition-precipitation method for the catalytic combustion of low concentration alcohol streams(methanol,ethanol,iso-propanol and n-propanol).The catalysts were characterized by X-ray photoelectron spectroscopy(XPS),X-ray diffractometry(XRD) and energy dispersive X-ray micro analysis(EDS) techniques.The XPS results showed that there was only Au0 on the surface of catalysts.The XRD patterns showed that Au was presumably highly dispersed over γ-Al2O3.The temperatures for complete conversion of methanol,ethanol,iso-propanol and n-propanol with concentration of 2.0 g/m3 were 60,155,170 and 137 ℃,respectively,but they were completely mineralized into CO2 and H2O at 60,220,260 and 217 ℃ respectively over the optimized catalyst.The activity of the catalyst was stable in 130 h.The kinetics for the catalytic methanol elimination followed quasi-first order reaction expressed as r=0.652 8c0+0.084 2.The value of apparent activation energy is 54.7 kJ/mol in the range of reaction temperature.     

热老化对Pd/Al_2O_3选择性催化NH_3反应性能的影响(英文)

研究了在三效催化反应过程中热老化对Pd/Al_2O_3选择性催化NH_3反应性能的影响。在稀/富循环流中进行稳态实验,采用X射线衍射(XRD)、BET比表面积、X射线光电子能谱(XPS)、拉曼光谱(Raman)和透射电镜(TEM)对催化剂的物理化学性质进行表征。结果表明,高温热老化导致活性金属钯的分散度降低、颗粒尺寸增大、Pd~(2+)活性物种的相对比例下降,这些微结构变化促使催化剂的三效活性降低、氨选择性增加。热老化诱导催化剂表面活性钯颗粒明显增大,较大的钯颗粒有助于NO解离生成活性氮物种,进而与氢反应生成NH_3。     

新鲜和老化Pd/Al2O3密偶催化剂上催化C3H8转化催化性能

采用等体积浸渍法制备了以改性氧化铝为载体材料的Pd/Al₂O₃ 密偶催化剂, 并采用H₂程序升温还原(H₂-TPR), CO 化学吸附和X射线光电子能谱(XPS)对催化剂进行了表征. 在模拟尾气条件下对催化剂的总包反应及与C₃H₈相关的单反应活性进行了测试. 结果表明, 老化处理后活性PdO_x 数量下降, 并伴随有金属态Pd₀的产生. 老化后, 起燃温度(T₅₀)和完全转化温度(T₉₀) 分别提高了 76 oC和64 oC, 即催化剂低温活性比高温活性下降明显. 对比新鲜和老化催化剂上单反应活性, 结果表明, 老化后无水条件下有NO参与的反应的低温活性下降显著. 老化处理过程突出了NO对低温活性的抑制作用和H₂O对高温活性的促进作用.     

超临界CO2沉积技术制备负载钌炭催化剂

以氯化钌为活性前驱体,活性炭为载体,采用超临界CO2沉积技术制备了负载钌/炭催化剂,以葡萄糖催化加氢反应考察了催化剂的活性,研究了助溶剂种类,助溶剂用量,超临界压力对催化剂活性的影响,并用SEM、XRD、XPS对催化剂表面的形貌、晶形及钌分布情况进行了表征.结果表明:超临界CO2沉积技术可有效提高负载钌炭催化剂的活性,在实验范围内,当助溶剂为甲醇,用量为2 ml,超临界CO2压力为12.0 MPa时制得催化剂的活性最佳,其催化活性是传统水浸渍方法制得样品的1.48倍;钌在催化剂中以无定型的非晶形式存在,钌在活性炭表面均匀分布,超临界沉积技术进一步增强了活性组分钌和载体间的相互作用.     

Effect of the oxidation state of gold on the complete oxidation of isobutane on Au/CeO2 catalysts

Catalysts of highly dispersed gold supported on ceria were prepared by deposition precipitation method. Au is dispersed as Au⁰, Au⁺ and Au³⁺ species on ceria. The content of Au⁺ and Au³⁺ was highest on catalyst prepared on uncalcined ceria, which possess least ordered surface. It is inferred that oxygen vacancy on disordered ceria surface is essential for the preparation of highly dispersed gold catalysts and in stabilizing monolayer surface Au⁺ clusters while cationic vacancies are sites for substitutional Au³⁺. Au/CeO₂ catalysts showed low-temperature isobutane oxidation activity with maximum conversion at 150–180°C. Ex-situ XPS results demonstrated that the low temperature isobutane oxidation activity was closely related to the content of Au⁺ which we interpreted as surface gold oxide formed under reaction conditions. Isobutane oxidation activity associated with ceria at temperature above 300°C was enhanced by substitutional Au³⁺.     

Surface tuning of LaCoO_3 perovskite by acid etching to enhance its catalytic performance

The stoichiometric LaCoO_3 and nonstoichiometric LaCo_(1.2)O_3 perovskite catalysts were prepared by citric acid sol-gel method,and then,LaCoO_3 perovskite was etched with nitric acid.The structure,surface composition and reducibility of the catalyst were studied by X-ray diffraction(XRD),nitrogen desorption,transmission electron microscope(TEM),temperature program reduction of H_2(H2-TPR) and X-ray photoelectron spectroscopy(XPS).It was found that nitric acid etching did not change the crystal structure and the overall morphology of the LaCoO_3 catalyst,but it can cause the exposure of B-site Co metal to the surface of the catalyst.As a result,after acid etching,the reducibility of the LaCoO_3 catalyst was improved,leading to the improvement in the catalytic activity of the LaCoO_3 catalyst for CO oxidation and C_3 H_8 combustion.Moreover,the catalytic activity of the LaCoO_3 catalyst after acid etching was higher than that of LaCo_(1.2)O_3 and CoO_x/LaCoO_3 catalyst.     

金核/铂壳纳米粒子的光化学合成及电催化活性

在含不同摩尔比的Au(Ⅲ)和Pt(Ⅳ)离子的PEG(聚乙二醇)-丙酮溶液中,采用光化学共还原法合成了一组Au@Pt复合纳米粒子,并以炭黑分别对其负载制成Au@Pt/C催化剂。借助于UV-Vis、TEM和HR-TEM的表征,证实复合纳米粒子为球形的核/壳结构;分别以XPS、EDS和电化学方法分析了复合粒子的化学状态、结构特点和Au@Pt/C催化剂的催化性质。结果表明,不同Au:Pt摩尔比的Au@Pt/C催化剂对甲醇氧化反应具有良好的催化活性和稳定性,其中Au:Pt=1:1时形成的Au@Pt/C催化剂电催化活性最高,约为商品Pt/C催化剂的4倍。简要讨论了核/壳结构产生高催化活性的主要原因。     

Influence of the structure of TiO2, CeO2, and CeO2-TiO2 supports on the activity of Ru catalysts in the catalytic wet air oxidation of acetic acid

Ru catalysts, supported on TiO 2 , CeO 2 , and CeO 2 -TiO 2 , were prepared by the impregnation method. The effect of the structure of the supports on the activity of Ru catalysts was investigated in the catalytic wet air oxidation (CWAO) of acetic acid under 230℃ and 5 MPa in a batch reactor. Physical properties including the surface area, crystalline phase, and surface components of the Ru catalysts were characterized by N 2 adsorption, X-ray powder diffraction (XRD), and X-ray photoelectron spectroscopy ...