单钯汽车尾气催化剂研究进展

主要介绍了单钯汽车尾气催化剂的发展进程,阐述了单钯汽车尾气催化剂三效催化性能的主要影响因素,包括:助剂的选取、贵金属钯的负载方法和催化剂的制备工艺等,展望了未来的发展前景和趋势.     

用于高性能单Pd三效催化剂的复合组分Ce_xZr_(1-x)O_2材料的制备（英文）

用简单的顺序沉淀法制备了两种具有混合组分的CeO_2-ZrO_2材料。用X射线衍射(XRD),拉曼光谱(Raman),X射线光电子能谱(XPS),氮气吸附-脱附,氢气程序升温还原(H_2-TPR)和储氧量(OSC)研究了不同组合形式对负载的单Pd催化剂性能的影响。结果表明,两个混和组分的催化剂结构和织构性能都得到了改善。由于贵金属和载体材料之间以及载体材料内部各组分之间的强相互作用,组合的结构促进了Ce~(3+)和晶格缺陷的形成,提高了氧的移动性,并且相应的催化剂老化前后对于CO、C_3H_8和NO的转化都具有较宽的窗口范围,说明这种具有混合组分的载体材料在汽油车尾气净化方面具有良好的应用前景。     

复合催化剂的制备及应用研究

通过对几种性能较差的光催化材料进行复合来增加其催化性能是当前研究的主流,介绍了复合催化剂的研究现状,总结分析了复合催化剂的制备方法、应用及存在的问题,为今后制备性能更好的复合催化剂材料提供理论依据。     

锆钛复合氧化物的制备及用作Pt三效催化剂载体的性能

用共沉淀法制备了Zr_0.5Ti_0.5O₂复合氧化物, 考察了沉淀时的pH值、温度及焙烧温度对样品织构性能的影响. 分别用BET、XRD、NH₃-TPD 对样品的织构、结构性能和表面酸性进行了表征. 将经过不同温度焙烧后的样品作为载体制备成Pt/Zr_0.5Ti_0.5O₂催化剂, 考察了催化剂对C₃H₈、CO、NO 的催化性能, 并与传统的以La-Al₂O₃为载体的Pt/La-Al₂O₃汽车尾气三效催化剂进行了比较. 结果表明: 当沉淀时的pH=11、温度为25℃、焙烧温度为550℃时, 所制得的样品具有较好的织构性能(比表面积为195m²· ^-1、孔容为0.28mL·g ^-1)、较强的表面酸性和较宽的酸度分布; 用该样品制备的汽车尾气三效催化剂与传统的以La-Al2O3作载体的Pt/La-Al₂O₃催化剂相比, 具有更好的HC和CO催化性能和优异的NO转化性能.     

陈化体系中醇对Ce0.65Zr0.35O2及其负载的单Pd催化剂性能的影响

采用共沉淀法制备了Ce_0.65Zr_0.35O₂(CZ)储氧材料, 分别以乙醇-水、丙醇-水、乙二醇-水、丙三醇-水体系对沉淀物进行陈化, 研究了醇的种类对CZ及其负载的单Pd催化剂性能的影响。对CZ进行了扫描电镜(SEM), N₂-吸脱附分析, 对Pd/CZ进行了粉末X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、储氧量 (OSC)和程序升温还原( H₂-TPR)的表征, 并考察了三效催化性能。结果表明, 醇的种类对CZ及Pd/CZ的性能有显著影响。在乙醇-水和丙醇-水陈化体系中制备的CZ分散性高, 颗粒堆积松散, 比表面积和孔径大, 孔容高, 且具有优异的热稳定性, 其中丙醇-水陈化体系中制备的CZ老化后比表面积和孔容分别可达28 m²/g和0.1 mL/g, 具有最高的热稳定性, 其负载的单Pd催化剂在老化后对C₃H₈、CO和NO转化显著优于乙二醇-水和丙三醇-水陈化体系中制备的CZ所制备的催化剂。     

Au/CexZr1-xO2催化剂乙醇部分氧化催化性能的研究

用共沉淀法制备了一系列不同铈锆摩尔比CexZr1-xO2,并用沉积沉淀法制备了Au/CexZr1-xO2催化剂,以乙醇部分氧化制氢为探针反应,研究了Zr掺杂对Au/CeO2催化剂乙醇部分氧化性能的影响,并运用XRD、TEM、TPD、BET等方法对催化剂进行了表征.结果表明,Zr掺杂使Au/CeO2催化剂的颗粒分散更均匀...     

纤维素基金属纳米粒子复合催化剂的制备与应用

纤维素是一种来源广泛、比表面积大、多羟基且环境友好型的生物高分子材料,其水悬浮液可形成三维网络缠结结构,从而为具有催化活性的金属纳米粒子提供负载位点,使其均匀分散并固定于基底内部或表面构建复合催化剂材料,进而有效提高催化性能.本文综述了纤维素基金属纳米粒子复合催化剂的制备及应用的相关研究,重点介绍了不同纤维素基材料作为...     

CuO/Ce1-xAlxO2催化剂的制备及其催化性能研究

以硝酸盐为原料,氨水为沉淀剂,十六烷基溴化铵(CTAB)为模板,采用化学沉淀法合成介孔Ce1-xAlxO复合物,再用浸渍法制备CuO/Ce1-xAlxO2催化剂.利用X射线衍射和N2吸脱附表征催化剂的结构,结果显示催化剂为介孔立方萤石结构.采用H2-TPR评价其氧活性,O2-TPD和CO-TPD评价其吸附性能,以探索不同物质的量配比铈铝复合物对催化剂性能的影响.     

碳纳米管负载Fe2O3催化剂的制备及其乙苯脱氢催化活性

采用FeSO4-H2O2体系对碳纳米管氧化修饰的同时,氢氧化铁被吸附在碳纳米管管壁上,然后分别通过氢气、氮气、空气在723K下处理2h,制备了碳纳米管负载的γ-Fe2O3催化剂、γ-Fe2O3和α-Fe2O3复合催化剂和非晶态Fe2O3催化剂。采用XRD、TEM和TG-DSC表征了催化剂结构,采用连续流动乙苯气相脱氢生成苯乙烯反应对催化剂性能进行评价,结果表明：热处理条件对催化剂乙苯脱氢的催化性能影响明显,碳纳米管负载的晶态Fe2O3纳米催化剂对乙苯脱氢具有高的活性与选择性。     

Pd/γ-Al2O3复合催化膜的热稳定性

由溶胶凝胶法制备出Ｐｄ/γ－Ａｌ２Ｏ３催化膜及镧掺杂改性的Ｌａ/Ｐｄ/γ－Ａｌ２Ｏ３膜,研究了镧的掺杂对Ｐｄ/γ－Ａｌ２Ｏ３膜热稳定性的影响．用ＤＴＡ、ＸＲＤ、ＢＥＴ分别对膜的晶相和微孔结构(包括比表面积、孔径和孔容)进行了研究,结果发现:镧的掺杂明显提高了α－Ａｌ２Ｏ３的相变温度和高温下Ｐｄ/γ－Ａｌ２Ｏ３催化膜的热稳定性．Ｐｄ/γ－Ａｌ２Ｏ３经１１００℃处理５ｈ后,其比表面积、孔径和孔容分别为４．４６ｍ２/ｇ、３５．１ｎｍ和０．０５１ｃｍ３/ｇ,而经镧掺杂改性的Ｌａ/Ｐｄ/γ－Ａｌ２Ｏ３膜的比表面积、孔径和孔容分别为５１．６ｍ２/ｇ、７．２ｎｍ和０．１３８ｃｍ３/ｇ．     

稀土元素镧与铈对VOx／TiO2催化降解氯苯性能的影响

采用等体积浸渍法分别制备了不同稀土元素@阑或铈）添加量的VOx／TiO催化剂,通过XRD、EDS和TPR对样品进行表征,考察了它们催化燃烧氯苯的活性,结果表明,不同镧或铈添加量的催化剂样品仍保持TiO2税钛矿晶相。当LaOx与VOx的摩尔比为1：5时,会出现镧钒氧物种或镧钛氧物种的晶相;当CeOx与VOx的摩尔比为1．5时,会出现CeOx方铈矿萤石结构的晶相;镧和铈的添加会提高活性物种VOx在催化剂表面的含量和分数}生。当CeOx与VOx的摩尔比为1：13．7时,活性组分VOx绝大部分分布在载体表面;镧对于催化剂的氧化性能没有影响,而铈能提高催化剂的氧化性;适量镧或铈的添加对于VO／TiO2催化剂催化降解氯苯有促进作用。锏的添加对于催化剂催化活性的促进作用与催化剂表面活性物VOx含量有关,而铈的添加对催化剂催化活性的提高作用除此原因外,还与催化剂氧化洼的提高有关。     

碳气凝胶载铂催化剂对甲醇的电催化氧化性能

以用溶胶凝胶法制备的碳气凝胶(CA)作为催化剂载体,用间歇微波法制备了碳气凝胶载铂催化剂。用电感耦合等离子光谱仪(ICP)测定了催化剂中Pt的含量,用透射电镜(TEM)和X射线衍射(XRD)对催化剂的形貌、粒径分布以及颗粒粒度进行了表征。结果表明,碳气凝胶载铂催化剂粒子分布均匀、粒径集中,平均粒经为4 nm.用能量散射X射线能谱(EDX)分析了催化剂的化学成分,用循环伏安法、线形扫描伏安法和计时电流法对催化剂的电化学性能进行了表征.结果表明,以碳气凝胶为载体的催化剂比以活性炭为载体的催化剂具有更高的催化活性。     

具有核壳结构的Ni／SiO2催化剂的制备及加氢性能研究

采用水热法制备了Ni3Si2O5（OH）4,在823K下通过氢气还原制备出了具有核壳结构Ni／SiO2催化剂,探讨以Ni／SiO2为催化剂,反应时间、温度、压力等因素对硝基苯液相加氢性能的影响,确定了硝基苯液相加氢适宜的条件,在该条件下硝基苯的转化率为97％,苯胺的选择性为99％。     

铂基疏水催化剂制备及其在氢-水液相催化交换中的应用

采用浸渍-液相还原法合成Pt/C催化剂, 以聚四氟乙烯(PTFE)为疏水材质, 多孔陶瓷球为支撑载体制备出0.8wt%Pt-C-PTFE的球形(φ5.5 mm)疏水催化剂。通过透射电镜(TEM)、X射线能谱(XPS)和扫描电镜(SEM)等分析了催化剂的物理性能, 液相催化反应进行了水去氘化的氢同位素交换性能表征。结果表明, Pt/C催化剂中金属铂负载量小于20%时, 铂粒子平均粒径可以控制在2.4 nm左右。铂粒子价态为Pt⁰、Pt²⁺、Pt⁴⁺, 其中零价态铂含量约为60%。金属铂负载量、疏水催化剂的装填比及交换温度对其总传质系数有较大影响。纳米铂单质和其氧化物共同作用实现催化交换。     

改进共沉淀法以提高三效催化剂中铈锆复合氧化物的热稳定性

采用共沉淀法制备了铈锆材料(铈锆比为3/2)。通过改进反应器装置(图1), 延长了初始晶粒生长的时间, 提高了铈锆材料的热稳定性。采用X射线衍射(XRD)、氮气吸脱附和透射电镜(TEM)对制备的材料进行了表征。结果表明, 延长初始晶粒生长的时间可以得到较大尺寸的晶粒, 这有利于提高材料的织构和结构性能, 从而提高热稳定性。本研究将该材料应用于单Pd三效催化剂, 表现出了优异的活性和热稳定性, 具有良好的应用前景。     

二氧化钛的制备及以其为载体的脱硝催化性能研究

以工业化生产的偏钛酸为原料,制备出颗粒均匀的球形二氧化钛颗粒。通过扫描电子显微镜、X射线衍射、BET比表面积、激光粒度分布等测试方法,分析表征了颗粒的结构形态及表面理化性质。以所制备的二氧化钛为载体,以偏钒酸铵为V2O5(活性物质)的前驱体,制备脱硝催化剂,考察催化剂的脱硝活性,结果表明,当燃烧温度为370℃时,所制备的催化剂的脱硝效率为75%。     

Composition and Interface Engineering of Alloyed MoS2xSe2(1–x) Nanotubes for Enhanced Hydrogen Evolution Reaction Activity

Hierarchical MoS_2xSe_2(1?x) nanotubes assembled from several‐layered nanosheets featuring tunable chalcogen compositions, expanded interlayer spacing and carbon modification, are synthesized for enhanced electrocatalytic hydrogen evolution reaction (HER). The chalcogen compositions of the MoS_2xSe_2(1?x) nanotubes are controllable by adjusting the selenization temperature and duration while the expanded (002) interlayer spacing varies from 0.98 to 0.68 nm. It is found that the MoS_2xSe_2(1?x) (x = 0.54) nanotubes with expanded interlayer spacing of 0.98 nm exhibit the highest electrocatalytic HER activity with a low onset potential of 101 mV and a Tafel slope of 55 mV dec^?1. The improved electrocatalytic performance is attributed to the chalcogen composition tuning and the interlayer distance expansion to achieve benefitting hydrogen adsorption energy. The present work suggests a potential way to design advanced HER electrocatalysts through modulating their compositions and interlayer distances.     

基于FeI2/Ni2+溶液还原制备低成本的高导电性及催化性纸张石墨

采用基于FeI₂/ Ni(NO₃)₂溶液的温和化学法还原制备低成本的纸张型石墨烯, 并对其导电与催化性能进行了研究。研究结果表明: 在pH=1.5, 温度为95℃的条件下处理6 h, 得到电导率高达30231 S/m的纸张型石墨烯, 这是由于作为强路易斯酸的Fe²⁺促进了亲核取代反应, 提高了还原效率, 从而提高了纸张型石墨烯的电导率; 而Ni²⁺通过减少溶液中的H⁺来抑制Fe²⁺的水解, 从而保证Fe²⁺对石墨烯的充分还原以及达到保护环境的目的。此外, 基于此还原工艺制备的纸张型石墨烯在I^-/I^3-电解液中可以获得接近铂电极的电流密度, 表明制备出的纸张型石墨烯具有较好的催化性能,并可以为电子提供快速的传出通道, 使其在太阳能电池中表现出较好的应用前景。