化学镀制备Pd催化剂及在甲醛催化燃烧中的应用

为实现采用催化燃烧法对甲醛进行净化处理,采用化学镀法制备Pd-堇青石蜂窝陶瓷整体式催化剂,并对催化剂进行表征和活性评价。结果表明:化学镀法可以实现纳米Pd微晶颗粒在堇青石蜂窝陶瓷载体上均匀负载,焙烧后PdO与载体结合牢固,具有良好的抗振荡性和热稳定性;500℃焙烧的Pd-堇青石蜂窝陶瓷整体式催化剂的催化活性最高,在甲醛质量浓度为0.4~10 mg/m3,空速为1 500~6 000 h-1的条件下,催化剂具有良好的活性。     

ABS基体化学镀铂催化剂室温净化甲醛的研究

以ABS塑料为载体,采用化学镀方法制备了负载型Pt催化剂用于室温催化燃烧甲醛,考察了不同Pt负载量催化剂的性能。XRD表征发现化学镀铂后能检测到铂的存在。SEM表征表明,铂含量为0.2%时铂颗粒比较分散且较均匀,而此时催化剂的性能也最好,铂含量继续增加时铂颗粒会出现团聚现象,这也导致催化性能的下降。对各种催化剂进行性能评价发现铂含量为0.2%的催化剂在室温下催化燃烧甲醛的效率达到80%,最终的甲醛浓度降低到1.64mg/m3。     

载体炭与Pt催化剂之间的相互作用及其引起的尺寸效应(英文)

通过乙二醇还原,在VulcanXC-72炭黑上负载了三种具有不同平均粒径(1.7nm,3.0nm和5.0nm)的Pt催化剂。利用透射电子显微镜,研究了载体炭黑表面的微孔与Pt催化剂之间的几何相互作用。结果表明:尺寸较小的Pt颗粒(平均粒径为1.7nm)通常被包含在载体表面的微孔中,表现为被一薄碳层所覆盖并嵌入炭黑基体。而尺寸较大的Pt颗粒(平均粒径为3.0nm和5.0nm)则不存在这种现象,往往显示出裸露的清洁表面。这种与载体表面微孔的不同相互作用引起了Pt颗粒在电化学活性比表面上的反常尺寸效应,进而影响了其催化甲醇氧化的质量比活性。     

铁氮掺杂活性炭载体增强碳载铂基催化剂氧还原反应稳定性EI北大核心CSCD

修饰和改良载体是改善质子交换膜燃料电池阴极铂基催化剂性能的主要途径。以铁氮(FeN)掺杂活性炭(Black Pearl 2000,BP)为载体,获得负载型铂基催化剂。使用电化学方法对催化剂的氧还原反应活性以及稳定性进行测试,采用X射线衍射仪、比表面积和孔径分布测试、透射电子显微镜、X射线光电子能谱等分析手段对载体及催化剂结构进行表征。结果表明:Pt/FeN-BP催化剂与商业Pt/C催化剂的起始电位均为0.94 V,具有相当的氧还原反应初始活性;老化测试后,Pt/FeN-BP催化剂与商业Pt/C催化剂的起始电位损失分别约为10,30 mV,半波电位损失分别约为5,60 mV,Pt/FeN-BP催化剂的稳定性明显优于商业Pt/C催化剂。这是因为,铁氮掺杂碳载体具有适中的比表面积和孔径大小,Pt颗粒在载体上以小粒径的状态存在且老化测试后Pt颗粒无团聚现象,以及载体与Pt颗粒之间可能存在一定的相互作用。     

铂基催化剂对甲醛的室温催化净化性能

采用直接沉淀还原法制备了新型Ti O_2负载型铂基催化剂,并对该催化剂在甲醛室温完全催化氧化净化反应中的活性、稳定性和适用性进行研究。结果表明:当铂负载量(质量分数)仅为0.10%时,制备的催化剂即可在室温使甲醛净化率达到97%,而且在50 h的稳定性测试中,甲醛净化率始终维持在95%以上;同时该催化剂在甲醛质量浓度为3~50 mg/m3和空气湿度为36%~90%较大变化范围内,也可使甲醛室温净化率始终在90%以上。通过表面形貌和粒径分布分析可知,催化剂中活性组分铂颗粒以2~5 nm粒径尺度在Ti O_2载体表面均匀分散,这应该是该催化剂表现出优越甲醛室温催化净化能力的主要原因。     

基于Pt/CNTs催化剂的燃料电池Pt/Buckypaper催化层的制备与表征

为了提高质子交换膜燃料电池催化剂中贵金属的利用率,以碳纳米管(CNTs)负载Pt为催化剂,设计制备了具有催化剂梯度分布结构的Pt/buckypaper催化层。利用扫描电子显微镜等多种表征手段,观察与分析了催化剂和催化层的结构及Pt含量分布,并考察了它们的电化学性能。结果表明,Pt/CNTs催化剂中Pt颗粒在超声混酸氧化处理过的CNTs表面上分布均匀,平均直径为2.4nm。其电化学活性表面积(ECSA)接近于商用Pt/C催化剂的值,比质量活性(MA)则远高于商用催化剂,且具备更为优异的电化学循环稳定性。利用这种催化剂制备的Pt/buckypaper催化层保持着较大的ECSA,表明其中的Pt颗粒具有较高的利用率,体现了这种新颖结构的独特优势。     

负载型复合氧化物催化剂催化燃烧氯苯性能研究

采用沉积-沉淀法制备了系列负载型Mn-Ce-Zr复合氧化物催化剂,考察了载体、摩尔比以及负载量对催化燃烧氯苯性能的影响,同时借助X射线衍射(XRD)、比表面积测定(BET)、氢气程序升温还原(H_2-TPR)、扫描电子显微镜(SEM)等表征手段研究了催化剂的理化性能。结果表明:以堇青石蜂窝陶瓷为载体、锰铈锆摩尔比为4∶1∶1、负载量为30%的条件制得的催化剂表现出最优的催化氧化性能,325℃下氯苯的转化率可达99%。研究发现,这与催化剂优异的氧化还原性能以及活性组分于载体的均匀分布密切相关。此外,催化剂对不同结构特性CVOCs的催化燃烧性能也进行了初步的比较研究。     

堇青石蜂窝陶瓷载体酸处理对整体式La0.8Sr0.2MnO3催化剂催化甲苯燃烧性能的影响

整体式催化剂是一种常用的催化剂,蜂窝陶瓷载体是其重要组成部分。酸处理可以改进其结构上的不足。使用不同质量分数、种类的酸溶液对堇青石蜂窝陶瓷载体进行了预处理,考察了酸处理对整体式催化剂的基本性质及甲苯催化活性的影响,并采用XRD、BET等表征手段进行分析。结果表明,蜂窝陶瓷载体经质量分数为30%硝酸溶液处理后可达最佳效果,负载率提高48%以上,比表面积扩大20倍以上,由其制得的催化剂催化甲苯燃烧的起燃温度为219℃,降低了19℃,完全转化温度为281℃。表征结果说明酸洗过程未改变载体组成,而是使载体比表面积增加20倍以上,从而提高了整体催化剂的催化活性。     

不同形貌MgAl LDH的制备及Pt/LDH的催化加氢性能

如何制备性能高效、稳定的纳米Pt催化剂,对提高肉桂醛C=O加氢选择性具有重要的实际价值和科学意义。本研究采用共沉淀法和水热法制备不同形貌的Mg Al水滑石(LDH),用等体积浸渍法制备负载型Pt/LDH催化剂,研究不同形貌的LDH对Pt催化肉桂醛选择加氢性能的影响。利用不同表征方法对催化剂结构、形貌、表面理化性能进行分析。结果表明, LDH载体的形貌对Pt/LDH催化剂的结构和性能影响较大,具有片层结构的LDH纳米片与活性组分Pt之间的相互作用易于贵金属Pt的分散和稳定。同时,LDH载体中存在丰富的碱性位点和表面羟基,有利于提高催化加氢活性和稳定性。催化性能评价表明,在反应温度为40℃、反应压力为1 MPa、反应时间为120 min的条件下,肉桂醇(CMO)的选择性为82.1%,肉桂醛的转化率为79.8%,经过5轮循环测试,催化剂仍具有较好的稳定性。     

炭气凝胶负载Pt基催化剂的制备及其甲醇氧化催化性能

以间苯二酚(R)和甲醛(F)为原料,制备R-F炭气凝胶(RF-CAs).继以后者为载体采用浸渍还原法制备铂基催化剂Pt/CA,并比较其与由相同负载工艺制得的以Vulcan XC-72为载体的铂基催化剂Pt/XC72的催化甲醇氧化反应的性能.结果表明,前者具明显高的甲醇氧化催化活性,显示CAs是一种极具潜在竞争力的燃料电池催化剂载体材料.