双金属氧化物掺杂对CDPF老化性能的影响

本文基于XRD、XPS、H2-TPR等理化特性表征方法与催化剂活性评价方法,研究了掺杂不同双金属氧化物催化型颗粒捕集器（CDPF）样品水热老化状态下的理化特性与催化活性。结果表明：掺杂Ce-Zr双金属氧化物的CDPF样品物相结构和晶胞参数稳定性较好,掺杂Zr-Fe双金属氧化物的CDPF样品能较好地抑制老化后载体表面贵金属分散度的降低程度。掺杂Fe-Ce和Zr-Fe的CDPF样品在高温老化过程中分散的金属氧化物会再次发生固溶而形成较多的固溶体,带来更多氧空位。经历高温水热老化后,CDPF样品的还原峰均不同程度地向高温方向迁移,其中掺杂Fe-Ce的CDPF样品还原峰迁移幅度较低,掺杂Ce-Zr的CDPF样品还原峰向迁移幅度较大。掺杂Fe-Ce和Zr-Fe的CDPF样品老化后对CO的氧化活性较高,劣化程度较小,并且保持较好的NO催化选择性。掺杂Ce-Zr的CDPF样品老化后对C3H8氧化活性略有下降。     

La2O3掺杂对CDPF老化性能的影响

本文基于XRD、XPS、H2-TPR等表征方法以及活性评价方法,研究了不同浓度La2O3掺杂CDPF样品水热老化状态下的理化特性与催化活性,结果表明：随着La2O3掺杂浓度增加,CDPF老化样品衍射特征峰位向大角度偏移程度以及结晶度均呈先降低后增加的趋势。La2O3掺杂能够较好地抑制样品在高温水热老化过程中的烧结和畸变,并且可以有效抑制活性位数量的减少,使CDPF表面Pt原子浓度基本保持不变,对CO、C3H8和NO催化性能的劣化率降低,并且随掺杂浓度的增大,CDPF抗老化性能有增强的趋势。     

掺杂La2O3对CDPF催化性能的影响

本文在CDPF催化剂上,通过掺杂10、20和30 g/L不同浓度的La2O3的助剂制备了不同的CDPF样品,采用XRD、XPS、H2-TPR等表征方法以及活性评价技术,研究掺杂不同浓度La2O3的CDPF载体表面催化剂的理化特性和催化活性的关系。结果表明：随着La2O3的掺杂浓度的增加,样品的结晶度先增加再减小;样品表面的Pt原子浓度先降低再升高;样品对CO的氧化活性呈下降趋势;样品对C3H8的特征温度T10和T50均呈先增加再降低,然后再增加的趋势;样品对NO2产率的T10呈增加趋势。     

稀土Eu掺杂对金属氧化物涂层阳极电催化性能的影响

通过掺杂实验发现稀土Eu的添加有利于提高金属氧化物涂层阳极的电催化性能,X射线衍射的结果表明稀土缺氧氧化物Eu3O4的形成是电催化性能提高的主要原因。Eu掺杂成型工艺表明较高的热分解温度有利于晶粒的细化,使电极具有好的电催化性能,最佳温度值在500℃左右;Eu的添加量在主溶液离子浓度与稀土离子浓度之比为10：2时最佳。EDX扫描分析的结晶表明用化学溶液涂覆法制备的涂层成分分布均匀。     

钴镍合金纳米片分级结构及其双催化电解水性能

钴镍合金具有双功能电催化活性,可有效提高电解水效率、降低成本。利用电沉积的方法通过调节电流密度和沉积时间在耐蚀性钛箔上合成了具有分级结构的钴镍合金纳米片。参数优化后的结果表明,沉积电流密度为75mA·cm-2时,仅用5min即可获得规整有序的纳米片-纳米颗粒分级结构。XRD和HRTEM表征结果证实,在纳米片-纳米颗粒的分级结构中形成了具有双功能催化活性的钴镍合金,钴和镍的原子比随反应时间的变化而略有变化。纳米片-纳米颗粒分级结构的形成使得表面催化活性位点增加,其在碱性条件下表现出较优异的析氧和析氢双功能催化活性,在10mA·cm-2时HER和OER过电势分别为517与392mV,将来有望替代贵金属催化剂而成为新型的电解水催化剂。     

Mg-Gd-Y-Zn-Mn合金不同微弧氧化表面MgAlLa层状双羟基金属氧化物复合涂层的性能研究

采用铝酸盐/硅酸盐体系(AS)、铝酸盐/磷酸盐体系(AP)、硅酸盐/磷酸盐体系(SP)和铝酸盐/磷酸盐/硅酸盐体系(APS)的微弧氧化电解液对Mg-Gd-Y-Zn-Mn合金进行微弧氧化(MAO),并在其表面再进行原位生长MgAlLa层状双羟基金属氧化物(MgAlLa-LDHs)得到复合涂层。研究了不同MAO涂层对MgAlLa-LDHs涂层性能的影响,表征了涂层的形貌、结构及成分,并评估了其耐腐蚀性能。结果表明,不同MAO涂层表面生长的MgAlLa-LDHs膜形貌和结构存在明显的差异。此外,APS电解液制备的复合涂层表现出优异的耐腐蚀性能,其腐蚀电流密度为9.14×10^-9 A·cm^-2,相较镁合金基体提升了约4个数量级。     

铵盐浸渍预处理对活性炭性能的影响

以除尘灰分离炭粉为原料,采用化学物理活化法制得活性炭。研究了铵盐浸渍预处理对活性炭特性的影响,讨论了比表面积对活性炭吸附性能的影响。结果表明,铵盐浸渍可以明显提高活性炭的比表面积,当浸渍比为2：1时,用除尘灰制得活性炭的比表面积最大值达1191．8m^2/g,且其合适的孔结构可以提高对二甲苯的吸附能力。对铵盐浸渍预处理的活化机理作了初步探讨。     

抛光液对304钢在模拟PEMFC阳极环境中电化学行为的影响

    利用电化学测试技术研究了304不锈钢经不同浓度的柠檬酸、硝酸、双氧水和硝酸铁四种溶液化学抛光后在模拟质子交换膜燃料电池(PEMFC)阳极环境中的电化学行为.结果表明,经上述四种溶液抛光后,304不锈钢在模拟PEMFC阳极环境中的耐蚀性均可提高一个数量级.即使极化到0.8 V,腐蚀电流密度分别降低到25.69、8.3、21.39和24.44 μA/cm2,接近美国能源部要求的16 μA/cm².硝酸和双氧水由于具有氧化作用使不锈钢表面钝化而降低腐蚀电流密度,而柠檬酸和硝酸铁能使不锈钢表面发生选择性溶解,形成富铬表面层而增强耐蚀性.     

尿素对模拟汽车废气环境中不锈钢冷凝液腐蚀行为的影响

采用高温废气氧化-酸性冷凝液浸泡循环法模拟柴油机的排气环境,对比研究废气中引入尿素后排气系统用304和439不锈钢的冷凝液腐蚀行为,并分析了尿素对不锈钢氧化与腐蚀的作用。电化学测试结果表明：经400 ℃氧化后,304不锈钢在冷凝液中的腐蚀处于钝化状态,而439不锈钢的腐蚀趋于活化状态;在有/无尿素条件下,试样表面产物膜在氧化和腐蚀的循环作用下均会发生破坏而形成局部腐蚀坑;废气中引入尿素会增强其对两种不锈钢的氧化作用,进而导致不锈钢的均匀腐蚀量增大而局部腐蚀深度减小。     

两种钯合金网在硝酸催化网中捕集铂的比较

钯合金可在氨氧化反应中捕集铂,对某硝酸厂使用PdNi合金网和双功效铂催化剂(DEC)功能网捕集铂的效果进行了对比,并对捕集机理进行了分析。结果表明,DEC功能网比PdNi合金网的铂耗低26%,保持机组稳定运行、做好氨空气净化、及时更换催化剂等措施有利于降低铂耗。     

混合氧化物对等离子喷涂热障涂层热循环寿命的影响

采用梯度热循环试验与理论模型相结合的方式研究了混合氧化物对热障涂层寿命的影响。喷涂态热障涂层系统由Inconel 738基体、冷喷涂沉积的NiCoCrAlTaY粘结层(BC)及大气等离子喷涂制备的ZrO2+Y2O3(8%)陶瓷层组成。在1 150℃空气气氛条件下,经过保温20h制备了含有混合氧化物的涂层。每个热循环包括70s的加热,50s的保温及120s的压缩空气冷却。陶瓷层表面最高温度为1 150℃,此时250μm厚的陶瓷层隔热150℃。结果表明:涂层中存在混合氧化物时,其寿命显著降低,且涂层寿命降低程度与混合氧化物和α-Al2O3生长诱发的YSZ应变量,以及混合氧化物的覆盖率有关。与α-Al2O3相比,较高生长速率的混合氧化物易诱发YSZ产生较高的应变,过早地诱发涂层未结合界面扩展、合并,进而导致涂层快速失效。     

溶样方法对不同陶瓷基材DPF中铂和钯测定的影响

柴油颗粒过滤器(DPF)的不同陶瓷基材酸法溶解效果有差异,影响样品中铂钯含量测定。对比实验表明,与标准酸溶法相较,碱熔法对不同陶瓷基材均有较好的溶解效果,但操作稳定性较差。对钛酸铝基材样品,用正交试验法考察了多种酸溶试剂的影响,优选出的酸溶试剂配比为采用8 mL盐酸,4 mL硝酸,2 mL氢氟酸溶解0.25 g样品,测定铂、钯的回收率为97.1%、98.7%,相对标准偏差分别为2.86%、1.50%,与标准酸溶法处理堇青石基材和碳化硅基材样品所得结果相当。     

四(三苯基膦)合钯的合成、结构和催化活性评价

以二氯化钯为原料,DMF作为溶剂,直接与三苯基膦回流反应,加入还原剂,制备出四(三苯基膦)合钯(0),产率95%。采用FAB+-MS、IR、1H-NMR和电子光谱对其结构进行了测定和表征,并在Suzuki偶联反应模型上评价了其催化活性,催化转化率为70%~88%。     

氮掺杂二氧化钛/聚吡咯（TiO2@Polypyrrole）纳米球的制备及其超声催化性能研究

本文介绍了氮掺杂TiO2纳米球的制备方法,并对TiO2纳米球的超声催化性能进行改进,提高它的超声催化活性。改变方法是利用原位聚合法对TiO2纳米球进行聚吡咯(PPy)包覆来制备TiO2@PPy纳米球,并且在制备TiO2纳米球的过程中引入N离子,以此来提高它的催化效率(本实验超声催化降解罗丹明B),通过透射电镜(TEM)、红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)和热重分析(TGA)对其结构和形貌进行了表征,并利用紫外可见光谱(UV-VIS)表征了其在超声条件下对罗丹明B的超声催化降解性能。结果表明:氮掺杂TiO2@PPy纳米球对罗丹明B有很好的超声催化降解性能。     

双金属催化剂Pd-Co_y/Al_2O_3的协同催化性能研究

通过等体积浸渍法制备了单金属Pd/Al_2O_3催化剂和双金属Pd-Coy/Al_2O_3催化剂,并用于催化2-乙基蒽醌加氢反应。利用N2吸脱附、ICP-AES、XRD、CO化学吸附、TEM、EDX、XPS等表征催化剂的比表面、物相结构以及电子结构。加氢结果发现与单金属Pd/Al_2O_3催化剂相比,双金属Pd-Co0.2/Al_2O_3催化剂加氢效率从11.8 g/L提高到13.5 g/L,选择性从87.2%提高到95.2%。从XPS表征结果发现,催化剂掺杂Co后,一部分Pd颗粒将电子转移到氧化的Co上,形成Pd-Coδ+结构。由羰基活化机理可知,Coδ+吸附C=O中氧的孤对电子,活化C=O,使得C=O加氢反应变得更容易,从而Pd-Co催化剂表现出高催化效率。     

V（V）-ASApA-KBrO3催化动力学光度法研究及应用

研究了pH值在1.0～1.5磷酸介质中,柠檬酸存在下,痕量钒对溴酸钾氧化对乙酰基偶氮胂的褪色反应及其动力学条件,建立了测定痕量钒的新方法.本法表观摩尔吸光系数εmax=2.64×106L·mol-1·cm-1,线性范围为0～10 ng·ml-1,检出限为1.41×10-11g·L-1.方法用于测定自来水、湖水、芹菜样中痕量钒(V),取得了令人满意的结果.     

Synthesis of Catalytic Systems Based on Nanocomposites Containing Palladium and Hydroxycarbonates of Rare-Earth Elements

The purpose of this work is to synthesize the catalytic systems containing palladium nanoparticles and using hydroxycarbonates of yttrium and cerium as supports,and to test the catalytic activity of the obtained catalysts in the Suzuki cross-couping reaction.Nanocomposites Pd/Y(OH)CO 3 and Pd/Ce(OH)CO 3 were synthesized according to two methods:the first one-simultaneous production of nanoscale substrate and immobilization of palladium nanoparticles on its surface(nanocomposites 1),the second one-the prior synthesis of polyvinylpyrrolidone stabilized palladium nanoparticles followed by their immobilization on the nano sized substrate surface(nanocomposites 2).The reaction between phenylboronic acid and iodobenzene is chosen as a model one.The dependence of the catalytic activity of catalysts on the method of their synthesis was established.It was established that nanocomposites 2 exhibit higher catalytic activity in the selected reaction compared to the nanocomposites 1.The TOF values for the nanocomposites 1 are 6663～14617 h 1 when using the substrate Ce(OH)CO 3 and 13774～27084 h 1 when using the substrate Y(OH)CO 3,while the nanocomposites 2 reveal TOF = 87287 h 1 for the substrate Ce(OH)CO 3 and TOF = 97746 h 1 for the substrate Y(OH)CO 3 under other equal conditions.In addition,nanocomposites 2 "work" at room temperature giving a high yield of the desired product.It is noted that the support nanoparticles Y(OH)CO 3 and Ce(OH)CO 3 also exhibit catalytic activity.The yield of the final product of the reaction using them as catalysts is 55%(TOF = 11 and 8 h 1,respectively).Thus,the use of yttrium and cerium hydroxycarbonates as supports allows to decrease the palladium content in the nanocomposites to 0.01%～1% and,consequently,reduce the cost of the catalyst while maintaining its high catalytic activity.     

电沉积工艺参数对镍-钼-锌三元合金电极析氢催化性能的影响

目的采用直流电沉积法在铜基底上制备镍-钼-锌三元合金电极,提高电解水析氢过程中阴极电极的效率。方法使用电化学工作站研究不同电沉积工艺参数对镍-钼-锌三元合金镀层析氢性能的影响,使用扫描电镜(SEM)、X射线衍射分析仪(XRD)、能谱仪(EDS)对合金镀层表面形貌、相结构及元素含量进行表征。通过线性扫描伏安法(LSV)对析氢过电位进行测量,采用塔菲尔极化获得塔菲尔斜率,采用电化学阻抗法(EIS)表征合金镀层的析氢催化性能。结果最佳工艺参数为:温度45℃,p H=10.5,电流密度100 mA/cm~2。该合金在10 mA/cm~2下相对氢标电位仅为139 mV,塔菲尔斜率为103 mV/dec,活化电极电阻(Rct)随着电压的升高而降低。合金中Ni、Mo和Zn的原子比分别为68.23%、10.09%和21.68%。合金镀层为非晶结构,表面是纳米级颗粒堆叠而成的粗糙形貌。结论不同的工艺参数对Ni-Mo-Zn电极析氢性能有着重大影响,其析氢性能随着p H值的升高而上升,随着电流密度的升高而先增后减,随着电沉积温度的升高而上升。Ni-Mo-Zn高的析氢性能源于其元素协同作用、非晶结构和粗糙表面。     

氧化石墨烯掺杂对机械镀锌层腐蚀性能的影响

为了增强传统机械镀锌层的耐腐蚀性能,采用机械镀方法,在Q235基体表面制备了Zn-GO纳米薄片复合镀层。利用拉曼光谱、场发射扫描电镜和X射线衍射等表征了复合镀层的表面、截面形貌;采用极化曲线、电化学阻抗谱(EIS)分析了复合镀层浸泡在3.5%NaCl溶液中的电化学行为,并通过中性盐雾加速腐蚀试验测试复合镀层的耐腐蚀性能。结果表明:GO薄片以吸附、镶嵌、夹杂3种方式与锌颗粒共沉积。与未添加GO的镀层相比,GO细化锌粉团使复合镀层更加紧密,同时GO起到电连接作用,可使复合镀层发生钝化现象,自腐蚀电位从-1.189 V正移到-1.130 V,腐蚀电流密度从749μA/cm~2降低到398μA/cm~2;GO具有很好的化学惰性和屏障效应,线性极化电阻增大了5倍;耐盐雾腐蚀试验出现白锈和红锈时间比纯锌镀层分别延长了12 h和140 h。因此,一定含量的GO掺杂能提高锌基镀层的耐腐蚀性能。     

竹炭/壳聚糖复合吸附剂对银(I)的吸附性能与回收研究

研究了竹炭/壳聚糖复合吸附剂吸附银(I)的动力学和热力学,并进行了银的回收实验。动力学实验表明,复合吸附剂对银(I)的吸附符合准一级动力学方程,测定不同温度下复合吸附剂对银(I)吸附的表观速率常数,得到表观活化能Ea=29.2 k J/mol;热力学研究表明,复合吸附剂对银(I)的吸附符合Langmuir等温吸附方程,测得吸附热?H为40.8 k J/mol,说明复合吸附剂对银(I)的吸附过程为吸热过程,吸附过程主要为化学吸附,吉布斯自由能?G0,表明吸附质从溶液到吸附剂表面的吸附过程是自发过程。吸附回收实验表明:竹炭/壳聚糖复合吸附剂能应用于银的回收。