铁基水煤气变换反应催化剂的还原与催化活性

将分别加入Cr(N03)3·9H2O,Ce(N03)3·6H2O,Nd(N03)3·6H2O或Y(N03)3·6H2O的Fe(N03)3·9H2O水溶液与NH3·H2O发生共沉淀反应,制备4种铁基水煤气高温变换反应催化剂.X射线衍射结果表明:4种铁基催化剂的主要化学成分为Fe2O3,此外还分别含有CeO2,(Cr,Fe)2O3或NdFeO3;在催化水煤气变换反应以后,催化剂主要化学成分由Fe2O3变化至Fe3O4oH2还原实验结果表明:在4种铁基催化剂中,Fe-Cr催化剂的还原效率最高.通过对变换出口气中H2,CO和CO2(体积分数)含量进行对比可知,Fe-Ce催化剂的水煤气高温变换活性优于其他3种催化剂.     

铈和其它助剂对Pd/m-ZnO催化剂甲醇水蒸气重整制氢性能的影响

以三嵌段高聚物F-127为模板剂采用水热法分别合成了介孔ZnO-MOx(m-ZnO-MOx,M=Ce、Mg和Zr)复合氧化物,研究了铈和其它助剂对Pd/m-ZnO催化剂甲醇水蒸气重整制氢反应性能的影响,并运用XRD、H2-TPR和BET等手段对载体及催化剂进行了表征.与Pd/m-ZnO-MgO 和Pd/m-ZnO-ZrO2催化剂相比,Pd/m-ZnO-CeO2催化剂具有较高的甲醇水蒸气重整制氢活性,m-ZnO-CeO2复合载体较大的比表面积、较小Pd粒子以及Pd与m-ZnO-CeO2较强的相互作用有利于Pd基催化剂制氢活性的提高.     

焙烧温度对介孔Pd/Fe(OH)_x低温催化氧化CO性能的影响

CO的催化氧化不仅在环境保护方面有着重要的作用,同时也是催化研究中最常用的模型反应,如何制备高效的CO氧化催化剂是催化领域研究的热点之一。采用十六烷基三甲基溴化铵辅助-共沉淀法制备介孔Pd/Fe(OH)_x催化剂,并研究不同温度焙烧对催化剂低温催化氧化CO性能的影响。通过N2低温吸附脱附,X射线衍射(XRD),H2-程序升温还原,透射电子显微镜(TEM),X射线能谱(XPS)等方法研究催化剂的结构与性能。研究发现,350℃焙烧得到催化剂的催化活性最佳,其中比表面积为199 m2·g-1,孔径为5.8 nm。催化剂Pd/Fe(OH)_x能在-10℃实现CO完全转化。这是由于催化剂中贵金属Pd与载体Fe(OH)_x强的相互作用使得部分载体与Pd共还原,从而使得催化剂表面具有较多的不饱和的Fe~(2+),促进了对氧的吸附和活化。即CO的吸附中心和氧活化中心分离,贵金属Pd作为CO的吸附中心,Fe(OH)_x或者Fe Ox作为氧的活化中心,从而提高了催化剂的低温反应性能。     

担载双金属催化剂对Heck反应的作用

制备了0．5％Pd／C催化剂和含钯担载双金属催化剂3％Cu．0．5％Pd／C，3％Mo-0．5％Pd／C，3％Ni-0．5％Pd／C，3％Co-0．5％Pd／C．3％Mn-0．5％Pd／C，用XRD法和XPS法进行了表征。结果表明，室温下，以KBH4还原剂制备的含钯担载双金属催化剂，在碘苯与丙烯酸的Heck偶合反应中，催化活性高于Pd／C（0．5h的转化率高，完成反应所需时问少），显示出添加贱金属的协同效应。其中，3％Mo-0．5％Pd／C显示出最高的催化活性，在0．5h时的转化率（67．4％）和收率（52．6％）比0．5％Pd／C分别高54．5％和42．2％，完成反应的时问最短，表明钼的协同效应最高。     

甲烷氧化偶联La-Ba-O系催化剂的研究

甲烷氧化偶联反应可不经合成气而直接介成C_2,国际上对这一反应的研究十分活跃。本文在开发稀土复合氧化物催化剂新体系中发现,La-Ba-O系催化剂具有优良的甲烷氧化偶联活性,La/Ba=1时800℃下的C_2收率可达20%。再添加碱金属(例如Na)作为第三组份可进一步提高偶联选择性,抑制燃烧反应发生,适当提高反应温度可促进乙烷进一步氧化脱氢,增加乙烯产量。     

Al-Si@Al2O3核壳结构载体的制备及其催化应用

以微米级铝硅（Al-Si）合金粉为原料,采用简单的水热反应,设计开发出一种以鳞片状Al2O3为壳、Al-Si 合金为核的催化剂载体（Al-Si@Al2O3）。通过傅里叶红外分析（FT-IR）、X 射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）及透射电镜（TEM）等表征分析表明,经过水热反应后,Al-Si 合金表面原位生成片状的AlOOH,内核为未反应的Al-Si合金,500℃煅烧后浸渍载Pd制备出Pd/Al-Si@Al2O3催化剂,活性组分Pd粒子均匀分散在载体表面。以苯乙烯加氢为探针反应考察Al-Si合金原料的粒径、铝含量等因素对所制备催化剂性能的影响,同时还与水浴、碱处理及酸处理所制备的载体和传统载体活性炭、活性氧化铝进行比较。结果表明,在水热条件下,以粒径为5μm、铝含量为88%的Al-Si合金粉为原料制备的Pd/Al-Si@Al2O3具有较优的催化性能,且其催化活性优于活性炭和活性氧化铝载Pd催化剂。     

从废Pd/Al2O3催化剂中湿法回收钯工艺研究进展

废Pd/Al₂O₃催化剂是贵金属钯的重要二次资源，从中回收钯具有重要意义。总结了从废Pd/Al₂O₃催化剂中回收钯的湿法工艺研究进展，重点介绍了钯浸出、富集的传统和新型工艺研究发展现状，并对今后从废Pd/Al₂O₃催化剂中资源回收钯的研究重点提出了建议。     

铜基材料电催化二氧化碳还原反应的研究进展

利用可再生能源将CO₂转化为具有高附加值的产品是助力“碳中和”目标的有效途径。电化学CO₂还原反应(CO₂RR)因其独特的优势被认为是碳资源循环利用的重要方向,设计和合成高性能的催化剂对于发展电化学CO₂还原反应具有重要意义。在众多金属催化剂中,金属Cu催化剂是唯一具有负*CO吸附能和正*H吸附能的金属催化剂,能够将CO₂转化成多种不同经济产物,包括一氧化碳(CO)、甲烷(CH₄)、甲酸(HCOOH)等碳一(C1)产物,以及乙烯(C₂H₄)和乙醇(CH₃CH₂OH)等碳二(C₂)产物,成为了电化学CO₂还原反应研究中的重要研究体系。本文综述了近年来Cu基催化剂在电催化CO₂还原反应中取得的进展,详细介绍了CO₂电化学还原反应中Cu基催化剂的设计策略,着重对金属Cu的尺寸效应、晶面效应...     

H_2O对不同状态Pd催化剂上低浓度CO催化氧化性能的影响

采用不同的Pd前驱体,通过浸渍法制备了系列Al_2O_3负载Pd催化剂,研究表明:Pd的化学状态、卤素离子的引入等不仅可直接影响催化剂的氧化活性,还可影响气氛中H_2O的作用。当Pd以氧化态存在时,以Pd(NO_3)_2的HBr溶液为前驱体所制备得到的BrC催化剂具有最高的反应活性,而以PdCl_2的HCl溶液为前驱体所得ClC催化剂的活性最低;经H2还原后,催化剂的活性均有显著的提高,其中以Pd(NO_3)_2为前驱体所得CH催化剂表现出最高的CO氧化活性,另外两种催化剂活性相差不大。同时对于还原态催化剂,气氛中的H_2O可抑制CH表面CO的吸附,并有利于O_2的吸附和活化,从而显著提高了CO的氧化活性;但Cl和Br引入后,H_2O的存在对CO吸附和活性影响不明显。当Pd以氧化态形式存在时,H_2O的引入可促进BrC和C催化剂上的CO氧化,其中BrC催化剂上的促进作用最为明显,但却抑制了以PdCl2的HCl溶液为前驱体所得ClC催化剂上的CO氧化。     

KF/Al2O3在咔唑的N-乙基化反应上的催化作用

研究了KF／Al2O3作为一种新型的碱性催化剂。对咔唑的N－乙基化反应进行了催化,在60℃下反应2h得到最佳收率为33.17%（色谱数据）。试验结果表明KF／Al2O3对本反应的催化能力比传统催化剂要低,但是这种催化剂在反应中不产生废碱液,没有环境污染问题。     

纳米TiO2负载钯催化剂的性能研究

采用浸渍法制备了纳米TiO2负载钯催化剂,以乙炔选择催化加氢制备乙烯为反应模型考察了稀土元素La、空速对纳米Pd／TiO2催化剂性能的影响,并与纳米SiO2为载体的Pd—La／SiO2催化剂的性能做了比较。实验结果表明,纳米Pd／TiO2催化剂具有良好的催化活性和性能稳定性,La的加入显著提高了乙烯的选择性、增幅达加％左右。与Pd—La／SiO2催化剂相比,Pd—La／TiO2催化剂具有更高的选择性。     

镍基双效催化剂催化焦油重整制氢实验

采用共沉淀法制备Ni-CaO-(CaO)₁₂(Al₂O₃)₇双效催化剂并用于焦油的吸附强化重整制氢研究,选用均匀试验法设计实验,考察温度、水碳比及催化剂质量对焦油的吸附强化重整反应过程中氢产率的影响,获得最佳重整反应条件.对双效催化剂进行Ce掺杂改性,考察不同的Ce质量分数对催化剂性能的影响.研究结果表明：在镍基双效催化剂的作用下,当温度为740℃、水碳比为15、催化剂质量为30 g时氢产率最高,为83.29%,而实际反应中氢产率为81.98%,二者相对误差较小且在允许范围内;Ce的掺杂改变了活性组分的分布情况,促进了焦油重整反应、水煤气变换反应的进行,其中掺杂6%Ce(6%为Ce的质量分数)的改性催化剂表现出了最好的催化活性,氢产率可达86.84%.     

新试剂1-(4-安替比林)-3-(对苯甲酸)-三氮烯的合成及其应用研究

以4-氨基安替比林和对氨基苯甲酸为原料,经重氮化和偶联两步反应合成了一个新的三氮烯类显色剂:1-(4-安替比林)-3-(对苯甲酸)-三氮烯(ABTA),并用红外光谱和元素分析对其结构进行了表征.同时,研究了新试剂与Pd(Ⅱ)的显色反应条件,建立了一个测定钯的光度分析新方法.在最佳实验条件下,Pd(Ⅱ)的质量浓度在0.25～2.8μg/ml范围内符合比尔定律, 其摩尔吸光系数ε=2.87×104 L/(mol·cm),大量常见离子对Pd(Ⅱ)的测定不干扰.该方法用于催化剂样品中钯的测定,结果令人满意.     

钯掺杂α-MnO2无溶剂下催化氧化苯甲醇的性能

通过共沉淀和原位煅烧转化方法, 将Pd掺杂δ-MnO₂前驱体煅烧后制备得到Pd掺杂α-MnO₂纳米棒催化材料.通过氮气物理吸附、X射线衍射、透射电子显微镜、扫描电子显微镜、热重分析、X射线光电子能谱等技术对催化材料进行了表征.扫描电镜和透射电镜结果显示, α-MnO₂纳米棒表面没有明显的Pd纳米颗粒, 表明Pd可能掺杂到α-MnO₂晶格中.纯α-MnO₂的还原温度在390℃左右, 但Pd掺杂可以极大地促进α-MnO₂还原, 还原温度可低至约200℃左右.研究了所制备催化剂在无溶剂条件下对于以分子氧为氧化剂选择性催化氧化苯甲醇为苯甲醛的催化性能.结果表明: 在无溶剂及用纯氧气为氧化剂条件下, Pd掺杂α-MnO₂纳米棒对苯甲醇氧化显示出增强的催化活性; 所掺杂的氧化态Pd物质可增强催化材料中的氧迁移率; 在这些Pd掺杂α-MnO₂催化材料中, 当以Pd (3%, 质量分数) -MnO₂为催化剂时, 在110℃反应4 h后, 苯甲醇的转化率为39%, 远高于同条件下以纯α-MnO₂为催化剂时18. 3%的苯甲醇转化率.      

YF3-LiF熔盐中Y(Ⅲ)的电化学行为研究

利用循环伏安法研究了 YF3-LiF熔盐体系中Y(Ⅲ)的电化学还原过程以及Y2O3的阴极行为.结果表明:Y(Ⅲ)在YF3-LiF熔盐钼电极上的还原电位为-0.95 V(vs.Pt),反应为一步转移三电子的准可逆反应.氧化还原峰不随扫描速度而改变,说明该反应是可逆程度很大的准可逆反应,v1/2与峰电流Ip呈线性关系,反应...     

Y2O3对CuO-ZnO-ZrO2催化剂结构及性能的影响

考察了Y2O3对CuO-ZnO-ZrO2催化剂性能的影响,以甲醇水蒸汽重整为探针反应,并利用XRD、TPR、BET、H2-TPD、CO-TPD和IR等手段对催化剂的结构及性能进行了表征.结果表明,Y2O3的加入提高了催化剂中CuO的分散度、H2吸附量、Cu+的含量及Cu+/Cu0x比,加强了CuO和ZnO之间的相互作用,抑制了Cu+的深度还原,使CuO-ZnO-ZrO2催化剂的甲醇水蒸汽重整制氢反应的活性增大.     

Cu基催化剂电催化还原CO2的性能调控及其产物的研究进展

大规模碳排放造成生态恶化，如何解决该问题是目前的研究热点。利用可再生能源产生的电能能够将CO2电催化还原（eCO2R）为碳氢燃料或具有附加值的化学原料，该策略可同时缓解环境和能源问题，具有广阔的应用前景。成本低廉的过渡金属Cu对氢和氧的亲和力差，但具有独特的电子结构，能将CO2还原为多种具有经济价值的碳产物，成为eCO2R的一种主要材料。然而，催化剂的尺寸、晶面、形貌结构和成分等显著影响eCO2R的活性和选择性。经过不断的改性研究，金属Cu衍生出的各种Cu催化剂由于活性和选择性的不同，使得不同催化剂之间的产物以及反应路径也有着很大的差别。本文基于这些因素对设计Cu基催化剂eCO2R进行总结研究。此外，系统总结Cu基催化剂eCO2R 的多种催化产物，并阐明 eCO2R 形成不同碳产物的可能路径与机理。最后，基于目前的研究重点与不足对 eCO2R 提出展望，以期为“双碳”目标的实现提供参考。     

重稀土氧化物对钯催化剂活性影响的研究

研究了重稀土氧化物对钯催化剂活性的影响.实验结果表明,添加重稀土氧化物的钯催化剂,其对CO的氧化活性都有提高,特别是Yb2O3.同Pd催化剂相比,添加Yb2O3的钯催化剂,其CO氧化温度有明显下降.     

活性炭表面性质对Pd/C常温氧化CO的影响

采用等体积浸渍法制备了活性炭负载Pd催化剂(Pd/C),通过正交实验研究了活性炭的种类、催化剂的制备条件等对活性炭负载钯催化剂上CO氧化性能的影响,得到了最优的制备条件。并通过N2吸附、程序升温脱附(TPD)、程序升温还原(H2-TPR)和透射电镜(TEM)等对催化剂进行了表征。正交实验极差分析表明制备各因素对催化剂氧化CO活性影响的次序为:还原剂>活性炭>还原剂用量>还原温度>还原溶pH值。催化剂表征结果表明活性炭的比表面积和孔径分布不是决定Pd/C催化剂性能的关键因素,活性炭的种类、表面组成和性质对催化剂的性能有显著的影响。其中椰壳炭(AC1)表面羧基的活性较高,同时具有较强的表面碱性,有利于活性金属Pd在载体表面的分散,并提高了Pd与载体之间的相互作用,从而使催化剂具有较高的CO氧化性能。提高Pd的担载量,可显著提高催化剂稳定性。以乙二醇作为还原剂,在pH=10,还原温度为60℃的条件下所制备的0.5%Pd/AC催化剂,在反应温度20℃时连续反应120 h仍可保持CO的全转化。     

电感耦合等离子体质谱法测定车用金属催化剂中铂钯铑

车用金属催化剂经盐酸溶解,过滤滤渣经灰化研磨为试验样品。将样品碱熔融后采用碲共沉淀分离富集其中的Pt、Pd和Rh,建立了电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定样品中Pt、Pd和Rh的方法。设计正交试验L₉(3⁴)对过氧化钠用量、熔融温度、盐酸体积、碲沉淀时间等溶解条件进行了研究。通过选择合适的测定同位素消除了可能存在的质谱干扰;选用In作为 Pd和Rh的内标,Tl作为Pt的内标消除了信号漂移的影响。方法应用于车用金属载体催化剂企业标准样品KTA038中Pt、Pd和Rh的测定,测定值与参考值一致,相对标准偏差在3.1%～4.9%之间,回收率在98%～102%之间。