超临界CO_2流体浸渍制备D-葡萄糖加氢钌碳催化剂的研究

以氯化钌为活性前驱体,椰壳活性碳为载体,SCCO2流体为浸渍介质制备了负载Ru/AC催化剂,采用正交试验对SCCO2流体浸渍的主要工艺参数对制备Ru/AC D-葡萄糖加氢催化剂的活性影响规律进行了考察,并用H2-TPR、H2-TPD、ICP、TEM等手段对催化剂样品的结构进行了表征.试验结果表明:SCCO2流体介质浸渍法是一种有效的制备负载型Ru/AC催化剂的新方法,SCCO2各参数对制备催化剂活性的影响大小顺序为:温度压力助溶剂量浸渍时间;超临界优化条件下制备催化剂的活性为62.03 mmol·min-1·g-1,是传统水浸渍法制得催化剂的1.55倍.结构表征表明:超临界浸渍有利于活性组分在载体上的均匀分布,提高了活性组分与载体的相互作用,增强了活性组分在载体上的吸附牢固度,有利于催化剂寿命的提高.     

超临界CO2浸渍技术制备糖加氢Ni/Al2O3催化剂的研究

以超临界CO2流体为浸渍介质,活性氧化铝为催化剂载体,硝酸镍为活性前躯体,用超临界流体CO2浸渍沉积技术制备了负载型Ni/Al2O3催化剂,并以葡萄糖加氢为模型反应考察了负载镍基催化剂的加氢性能.研究了超临界CO2流体的温度、压力及氢气还原温度对镍负载量及催化剂加氢活性的影响,用XRD对Ni/Al2O3催化剂进行了表征.结果表明:与传统水介质浸渍制备方法相比超临界流体浸渍可以有效提高活性组分镍的负载量,进而提高负载Ni/Al2O3催化剂的催化活性;在试验范围内,当超临界CO2的温度为60℃、压力为8 MPa时镍的负载量最佳,催化剂的还原温度为600℃时催化剂的活性最好,其活性为普通水浸渍方法制得样品的1.34倍.     

超临界CO2/甲醇流体制备PtRu/石墨烯催化剂应用于甲醇氧化

采用一种有效、方便和环境友好的超临界方法将PtRu沉积在热解还原石墨烯上。在超临界CO2作用下,以H2PtCl6和RuCl3作为前驱体的铂钌纳米粒子均匀地分散在石墨烯表面,且平均尺寸为2.87nm。生成的复合材料通过循环伏安法、计时电流法和CO溶出实验来进行研究。与用相同的方法制备的PtRu/炭黑(Vulcan XC-72)复合材料相比,PtRu/膨胀还原石墨烯对甲醇氧化的电催化活性和对CO电氧化活性有了很大的改善。实验结果显示,利用超临界流体可以很容易制备高活性的石墨烯负载型金属电催化剂。     

不同状态甲醇改性活性炭对其表面性质及葡萄糖加氢Ru/C催化性能的影响

采用甲醇液体,甲醇蒸气及超临界甲醇流体等方法对活性炭表面进行了改性处理,并以改性后的活性炭为载体,用等体积水浸渍方法制备了Ru/C催化剂,用N2物理吸附、Boehm滴定、红外光谱(IR)、扫描电镜(SEM)、X光电子能谱(XPS)等手段,研究了超临界甲醇、甲醇蒸气等改性处理方法对活性炭表面孔径结构及表面基团含量的影响,并以葡萄糖加氢生产山梨醇为模型反应对Ru/C催化剂的性能进行了评价.结果表明:甲醇蒸气处理活性炭只能清除活性炭表面的灰分,而超临界甲醇处理活性炭,不仅可清除活性炭表面的灰分,并可有效降低活性炭表面含氧酸性基团的含量,增强载体和活性组分钌间的相互作用,使钌的电子结合能增大,提高Ru/C催化剂的活性.在温度为393 K,氢气压力为4.0 MPa的反应条件下,催化剂的最快反应速率为46.51 mmol.min-1.g-1,与改性前相比提高了0.63倍.     

超临界CO2微乳液与烷烃的最小混相压力研究

超临界CO2微乳液是由超临界CO2、H2O、表面活性剂AOT（二-（2-乙基己基）磺基琥珀酸钠）和助表面活性剂C2H5OH在一定温度和压力下形成的。采用体积可变的高压可视装置研究了超临界CO2微乳液与烷烃的最小混相压力（MMP）,考察了烷烃碳数、温度、水和表面活性剂摩尔分数对超临界CO2微乳液与烷烃的MMP影响。结果表明,超临界CO2微乳液能明显降低烷烃与CO2间的最小混相压力,且随烷烃分子结构中碳数增加,最小混相压力降低幅度也越大。随AOT含量增加,超临界CO2微乳液与十二烷间的最小混相压力变化不大。低水含量时,超临界CO2微乳液体系与十二烷最小混相压力在各温度下均低于十二烷／CO2的最小混相压力。超临界CO2微乳液与十二烷的最小混相压力随温度的升高而增加。     

贵金属纳米颗粒的光还原合成及光、电催化性能

光还原法能驱使助催化剂纳米颗粒的形成,并使其原位负载于催化剂的制氢活性中心,能够最大限度地提高催化剂的光催化制氢活性.利用贵金属光还原制备与形貌控制合成方法相结合的方式,初步探讨了贵金属助催化剂的光还原负载及形貌控制合成的可行性.以氯铂酸为原料,甲醇做牺牲剂,CdS作为基底,通过还原氯铂酸来制备不同形貌Pt纳米颗粒负载在CdS表面上.对所制得的Pt/CdS催化剂的光、电催化性能进行了测试,结果发现,加入PVP和NaI所制得的Pt/CdS催化剂催化活性最好.     

微波合成PtRu/CNTs催化剂及其电催化性能

为了获得有良好电催化活性的碳负载铂钌合金的催化剂，提出一种快速均匀的微波辐射加热的多元醇方法.用氯铂酸和氯化钌的乙二醇溶液为前驱体，碳纳米管（CNTs）为载体，采用该方法合成了PtRu/CNTs电催化剂.利用透射电镜(TEM)、X-射线衍射(XRD)和能量散射X 射线能谱（EDX）对催化剂进行了表征,并用循环伏安实验评价了催化剂对甲醇电化学氧化的电催化活性．结果表明，PtRu合金纳米粒子具有均匀的粒径，在2.0~4.0 nm之间，平均粒径为3.4 nm，并高度分散在CNTs表面．PtRu/CNTs电催化剂对甲醇的电化学氧化具有良好的电催化活性.     

浸渍还原-气相沉积法制备Pd-AlCl_3-凹土催化剂及其催化加氢性能

以凹凸棒石黏土为载体采用浸渍还原-气相沉积负载Pd和AlCl3制备了Pd-AlCl3-凹土加氢催化剂,并用于苯酚选择性加氢制环己酮。采用XRD、EDX和SEM对催化剂进行了表征,考察了AlCl3、Pd含量以及反应条件对苯酚加氢制环己酮的影响。结果表明:气相沉积法可将AlCl3均匀分散到凹凸棒石晶体表面并提高其固载量,AlCl3的引入和Pd含量的增加可增加催化剂的活性,提高产物环己酮选择性。适宜的反应条件为Pd含量5%,反应温度80℃,反应时间3h,此时催化剂活性最好,苯酚转化率为99.99%,环己酮选择性可达到100%。     

混合炸药造型粉的超临界流体反溶剂过程制备

将超临界流体反溶剂(Supercritical Fluid Anti-solvent,SAS)过程用于炸药表面包覆.采用氟橡胶F2602为包覆材料,乙酸乙酯为共溶剂,与炸药形成悬浮液,超临界CO2为反溶剂.研究了体系温度、压力和进气速率对炸药包覆效果的影响.经过对包覆后样品的性能测定和SEM分析,结果表明:体系温度是影响包覆效果的最关键的工艺参数,压力和进气速率也有一定影响,通过合理调节以上工艺参数可以获得较佳的包覆效果.     

负载型纳米ZrO2复合载体的制备条件对催化剂活性的影响

在制备大孔氧化铝基载体的基础上,采用浸渍-沉淀法制备了负载型纳米ZrO2复合载体,并以此载体负载Ni制成催化剂用于CO2重整CH4制合成气的反应.探讨了制备条件对催化剂活性的影响,以XRD、TEM和BET等测试方法对载体和催化剂分别进行了表征.结果表明,制备大孔Al2O3基载体扩孔剂的最佳条件是m(PEG)∶m(Al2O3)=0.05,焙烧温度900℃;在制备负载型纳米复合载体时尿素是理想的沉淀剂,沉淀反应最佳温度为50℃.载体和催化剂具有较大的比表面积和适宜的孔径分布,纳米ZrO2在基载体上分布均匀,聚集尺度为15 nm,催化剂对CO2重整CH4制合成气具有高的活性.