液相硝基苯加氢Ni-Zr-B非晶态合金催化剂制备及结构表征

将化学还原法制备的Ni-Zr-B非晶态合金催化剂用于硝基苯液相加氢制苯胺的反应,并通过XRD,TEM和H2-TPD技术对催化剂进行表征,研究了Zr含量对Ni-Zr-B催化剂微观结构和其催化加氢性能的影响。结果表明,Ni-B非晶态合金催化剂表现出较高硝基苯转化率和苯胺选择性,Zr助剂的引入减小了催化剂非晶态结构短程有序范围和催化剂粒径,粒径由60nm减小至10nm左右;增多了Ni活性中心数,并减弱了Ni化学吸附氢强度,使得吸附的氢物种更易于在各吸附中心间迁移并参与反应,导致Ni-B非晶态合金催化硝基苯加氢的活性和选择性进一步提高。当Zr含量为8%时,催化剂具有最优的催化加氢性能,硝基苯转化率和苯胺选择性分别高达99.6%和100%。     

含镍硅酸乙酯的Sol-Gel过程制备金属/SiO2复合气凝胶

首次采用含镍硅酸乙酯（NiTEOS）进行溶胶-凝胶反应来制备高镍含量的Ni／SiO2复合气凝胶，且Ni含量可在＜60wt％的范围内任意调节．并系统研究了水浓度、催化剂浓度、溶剂用量及合镍硅酸乙酯的组成对溶胶-凝胶过程的影响．所制备的Ni／SiO2复合气凝胶的比表面积高达420～650m2／g.     

Ni-Pd纳米涂层整体式催化剂加氢性能研究

采用浸涂法将自制的介孔空心SiO2纳米粉体涂覆到堇青石基体上,然后采用微波法负载活性组分Pd和助剂Ni制备了纳米涂层整体式加氢催化剂,并考察空速、涂层增重、Ni助剂添加量等因素对其乙炔选择性加氢催化性能的影响。结果表明:经过涂覆后的堇青石整体式催化剂加氢性能与未涂覆时相比有了显著提高,且添加适量的助剂Ni有助于催化性能的进一步改进。在反应温度为54℃、压力为0.1 MPa、空速为3 800 h-1的条件下,使用涂层增重质量分数为6%、Ni与Pd物质的量比为4∶1的催化剂,当乙炔接近完全转化时,乙烯选择性能够到达40.9%。     

CoMoN_x/CNTs催化剂氯代硝基苯选择性催化加氢反应性能

采用等体积浸渍法结合程序升温还原技术制备出一系列负载型过渡金属氮化物催化剂,并利用XRD、BET、TG-DSC等手段对催化剂进行表征。将此催化剂用于邻氯硝基苯液相催化加氢。结果表明,单组分MoN/CNTs催化剂的活性较低,氯代硝基苯转化率为57.5%,双组份CoMoN_x/CNTs的活性较高,氯代硝基苯转化率为89.8%,添加了稀土La后CoMoN_x/CNTs催化剂活性改善不明显,但对o-CAN选择性达到了99.3%。     

Synthesis of stearic acid/Si02 hybrid phase change materials by ultrasound assisted

在超声波的促进作用下,以正硅酸乙酯为溶胶前驱体、硬脂酸为相变组分,经溶胶一凝胶过程制备了硬脂酸／SiO2复合定形相变储能材料。为了研究硬脂酸／SiO2复合定形相变储能材料的制备工艺,考察了不同超声功率对材料制备过程中加强两相传质作用的辅助效果的影响以及不同种类催化剂对材料制备过程中溶胶一凝胶过程的影响,最后确定出具有良好定形效果下材料的最大硬脂酸质量分数为60％。超声辅助酸碱复合催化法制备硬脂酸／SiO2材料具有无需添加助溶剂和表面活性剂、凝胶速度快、方法简便的优点。对硬脂酸／SiO2复合定形相变储能材料进行了FTIR结构表征和DSC、TG热性能及热稳定性测试,产品的相变焓值达91．46J／g,在低于175℃具有良好的热稳定性。     

乙腈加氢制乙胺催化剂的研究

以水合肼和硼氢化钾为共还原剂制备了多元合金催化剂,将其用于乙腈催化加氢反应制乙胺。研究了催化剂活性组分和乙腈催化加氢工艺条件对催化剂性能的影响,并考察了该催化剂的稳定性。结果表明,含有稀土元素、Fe、Cu和Ni等组分的多金属催化剂具有良好的催化活性和选择性。在优化工艺条件(氢压1.5MPa,温度120℃,反应时间1h)下,乙腈转化率可达100%,乙胺收率达95%以上。     

高分散度非晶态NiB／CNTs催化剂制备及其催化加氢性能

利用苯胺、曲拉通分别对氨气热处理的碳纳米管进一步功能化，修饰碳纳米管表面，促进碳纳米管分散。采用超声波辅助的浸渍-化学还原法制备非晶态NiB／CNTs合金催化剂，平均粒径为14nm、10nm的非晶态NiB颗粒均匀分布在苯胺、曲拉通处理的碳纳米管表面。苯胺、曲拉通功能化处理使催化剂的Ni负载量分别提高了10．4％、14．6％，同时提高了催化剂的乙炔加氢活性和乙烯选择性。将苯胺和曲拉通的处理效果比较，发现无论是NiB颗粒的分散度还是催化剂的加氢性能，曲拉通处理的效果明显优于苯胺。     

等离子体射流辅助双催化剂原位催化法合成碳纳米管

以甲烷为碳源，Fe2O3／Ni为固定相催化剂，在常压条件下利用等离子体射流的高温将甲烷裂解生成碳自由基和氢气。同时联合原位催化法将碳自由基在Fe2O3／Ni双催化剂的共同作用下生长出碳纳米管。运用TEM和元素分析等测试手段对所得碳纳米管进行形貌、含量、结构的表征分析。结果表明，在一定反应条件下，可获得外径为10nm-30nm，管长约数百纳米、产率为75％左右的碳纳米管。与单催化剂相比，双催化剂的联合催化作用更有利于碳管的生长。     

La-Mo/SiO2催化剂的制备及其催化柴油深度氧化脱硫研究

以聚乙二醇(PEG)作为分散剂,采用溶胶-凝胶法制备了镧离子修饰的SiO2负载型磷钼酸催化剂La-Mo/SiO2,并对其进行了FT-IR、XRD、SEM和比表面积及孔隙结构分析等表征。结果表明,制备中引入分散剂PEG及镧离子改性后,催化剂保持了磷钼酸的Keggin结构,同时促进了MoO3在SiO2表面的高度分散,催化剂的比表面积和孔体积也得到提高。在H2O2氧化脱硫体系中考察了不同制备条件下的催化剂及体系反应条件对模型油脱硫效率的影响。结果显示,最佳条件下合成催化剂且在其用量0.05g、氧化剂H2O2用量0.20mL、反应温度70℃时,二苯并噻吩(DBT)反应3h的脱除率为95.2%,苯并噻吩(BT)反应5h的脱除率为59.2%。     

苯胺流化床催化剂活性优化条件

分析硝基苯流化床气相催化加氢制苯胺中影响cu/sio2催化剂活性的因素,阐述催化剂再生与活化机理,确定催化剂的最佳使用条件。     

Graphene growth at the interface between Ni catalyst layer and SiO2/Si substrate

Graphene was synthesized deliberately at the interface between Ni film and SiO2/Si substrate as well as on top surface of Ni film using chemical vapor deposition (CVD) which is suitable for large-scale and low-cost synthesis of graphene. The carbon atom injected at the top surface of Ni film can penetrate and reach to the Ni/SiO2 interface for the formation of graphene. Once we have the graphene in between Ni film and SiO2/Si substrate, the substrate spontaneously provides insulating SiO2 layer and we may easily get graphene/SiO2/Si structure simply by discarding Ni film. This growth of graphene at the interface can exclude graphene transfer step for electronic application. Raman spectroscopy and optical microscopy show that graphene was successfully synthesized at the back of Ni film and the coverage of graphene varies with temperature and time of synthesis. The coverage of graphene at the interface depends on the amount of carbon atoms diffused into the back of Ni film.     

水热法合成氧化镍-二氧化硅催化剂及其用于碳纳米管的制备

以硝酸镍和正硅酸乙酯为原料，制得Ni(OH)2／SiO2二元胶体，经水热晶化法和常压干燥法分别合成了纳米级氧化镍-二氧化硅复合粉体催化剂}用这两种催化剂在相同催化裂解条件下分别制得了多壁碳纳米管；采用XRD和TEM等测试手段对两种催化剂物相、形貌及由两种催化剂制得的碳纳米管形态、收率及纯度作了比较，结果表明：水热晶化法比常压干燥法合成的催化剂粉体颗粒粒径小(为10～20nm），分散性好，催化活性高，使得所制得的碳纳米管管径小(为10～16nm)、分布窄、纯度和收率都相对较高；同时对用不同水热反应温度合成的催化剂(物相不同)制备碳纳米管进行了研究。     

疏水性光催化剂的制备及其催化动力学

采用十二烷基硫酸钠(SDS)为改性剂对TiO₂进行了疏水改性, FTIR表征表明催化剂表面具有CC和CH烷基疏水基团. 同时采用CuO对催化剂进行了可见光响应改性, UV-Vis表征表明催化剂具有良好的可见光响应性能, 吸收边红移至830nm以上. 三维荧光扫描发现随着CuO和SDS的加入,催化剂的空穴电子分离效果迅速提高. 以硝基苯为处理对象, 考察了体系pH值、污染物初始浓度、催化剂用量和光照强度对光催化反应过程的影响, 建立了动力学模型. 低浓度条件下, 通过模型计算的动力学常数相对误差范围为-16.5％～-4.5％; 高浓度条件下为-11.3％～4.6％.     

Preparation and catalytic hydrogenation properties of amorphous Ni–P alloy supported on carbon nanofibers

Amorphous Ni–P alloy catalysts supported on carbon nanofibers were synthesized via electroless deposition. Field-emission scanning electron microscopy, energy dispersive X-ray microanalysis and X-ray powder diffraction were used to characterize the catalysts obtained. Liquid-phase nitrobenzene hydrogenation was used as a probe reaction to evaluate the catalytic activity. The results show that the amorphous Ni–P alloy catalysts supported on carbon nanofibers have a unique scalelike structure, which gives the catalysts a large surface area. The prepared catalysts exhibit high catalytic activity. Their catalytic activities for liquid-phase nitrobenzene hydrogenation to aniline can reach more than 99% and remain almost unchanged over five consecutive runs.     

不同载体Mn-Ce催化剂的制备及其脱硝性能

以TiO_2、SiO_2及Al_2O_3为载体,采用分步共混法制备了三种均质整体式Mn-Ce负载型催化剂,探究了不同载体对催化剂脱硝活性、N2选择性及机械强度的影响。结果表明,以TiO_2和SiO_2为载体的催化剂80℃的脱硝率接近90%,而以Al2O3为载体的催化剂仅达46%。催化剂的表征发现这与Mn-Ce/TiO2和Mn-Ce/SiO2催化剂的比表面积和表面酸量较Mn-Ce/Al2O3更大、更多有关。而三种催化剂的N2选择性在80~200℃之间均接近100%,然而Mn-Ce/SiO2催化剂200℃以上N2选择性比其余两种催化剂差。三种催化剂的机械强度为Mn-Ce/TiO2Mn-Ce/SiO2Mn-Ce/Al2O3,其微观形貌显示这与催化剂体相结构的密实状况有关,各催化剂的活性组分氧化物均以无定形态存在。     

Synthesis of silica nanowires by active oxidation of silicon substrates

Amorphous silica nanowires have been produced by thermal annealing of Si/SiO2/Ni substrate structures at 900 degrees C under an atmosphere of hexamethyldisilazane (HMDS) and hydrogen (H2). The wires have diameter ranging from 35 to 55 nm, which are controlled by the Ni particle size. It is demonstrated that the growth occurs through vapor-liquid-solid mechanisms, and it is proposed that the vapor source is volatile SiO generated from the etching of the Si substrate through active oxidation reactions. The role of the HMDS-H2 atmosphere in promoting such reactions is discussed.     

TiO2@SiO2微球的制备及其光催化性能研究

采用模板法以钛酸丁酯为钛源,SiO2为模板球,制备出了TiO2包覆SiO2微球。利用SEM、TEM、XRD、EDS对样品形貌、结构和成分进行了表征分析,并测试了样品的光催化性能。结果表明TiO2@SiO2微球的光催化性能优于用相同方法制得的TiO2的光催化性能,当使用TiO2@SiO2微球为光催化剂时,在光照180min后甲基橙的降解率达到82%,而相同方法制得的TiO2为56%,较后者提高了26%,具有良好的光催化活性。     

Au／SiO2复合纳米颗粒膜及SiO2纳米线的制备

室温下用磁控溅射法在Si（111）衬底上生成Au／SiO2复合纳米颗粒膜,并分不同温度进行退火处理。1000℃退火时自组装生成空间分布均匀（直径约为70nm）的Au纳米点,从而用自组装生长方法制备了生长一维纳米材料的模板,然后,将Au催化剂模板在1100℃下退火处理,生成纳米线,SEM和TEM测试,制备的SiO2纳米线直径约为100nm,长度约为4μm,表面光滑,直且粗细均匀。     

改性纳米SiO_2/PVA复合纤维的制备及重金属离子吸附性能

通过静电纺丝技术制备酰肟化功能改性的纳米SiO_2/聚乙烯醇(SiO_2/PVA)复合纤维膜。采用SEM、FTIR、DSC和TGA进行表征分析;考察了在水溶液中随pH值和接触时间的变化纤维膜对金属离子吸附效果的影响。研究表明,在pH=6的条件下,纳米纤维对金属离子的吸附最佳,对Cu2+、Ni 2+金属离子的最大吸附量分别为143.7mg/g和125.1mg/g,平衡吸附时间为240min。在纤维膜吸附的前50min内,SiO_2/PVA纤维膜对Cu2+和Ni 2+金属离子的吸附量为126.8mg/g和109.8mg/g,吸附率分别为90.18%和89.92%。通过吸附等温线和吸附方程考察SiO_2/PVA纤维对Cu2+和Ni 2+金属离子的吸附行为。结果显示,复合纤维对两种金属离子的吸附满足拟二级动力学方程,热力学分析表明,吸附过程符合Langmuir单层吸附。使用酸处理纤维膜进行再生吸附试验,发现循环4次试验后,吸附效率达到53%,结果说明复合纤维膜可作为可再生金属离子吸附材料。