过渡金属硫化物催化剂的研究进展

金属硫化物通常被人们普遍认定为一种有害物质,但随着科学的发展,过渡金属硫化物在催化方面的应用引起了人们广泛的关注。本文介绍了过渡金属硫化物催化剂在加氢、合成醇、还原SO2等反应中的应用研究。     

微波法制备金属硫化物光催化剂的研究进展

金属硫化物被广泛地应用于光催化、太阳能电池、光学元件等各个领域,具有广阔的发展前景。采用微波法制备金属硫化物光催化剂,具有反应时间短、能耗低、且产物粒径小、粒子分布均匀等优点,有效提高了催化剂的光催化活性。综述了近年来微波法制备二元金属硫化物、多元金属硫化物光催化剂及其催化性能的研究进展,并对微波法在该研究领域的应用前景进行了展望。     

过渡金属硫化物催化稳态活性相

过渡金属硫化物（TMS）是清洁燃料油生产最为常用的催化剂,有关它的催化活性相及其作用机理一直以来是催化研究的重点和热点。本文一方面强调研究TMS催化稳定态活性相的重要性;另一方面综述了催化稳定态中碳的存在形式及其作用,对新提出的MoSxCy和CoMoC（或NiMoC）模型进行了阐述和讨论,指出传统CoMoS相可能并不是稳定态的催化活性相,而只是其前体,并认为过渡金属碳化物与TMS等加氢处理催化剂很可能具有统一的类MoSC催化稳态活性相结构。     

过渡金属硫化物在锂硫电池中的应用

TMSs相比于硫具有较好导电性,同时对多硫离子有优异的吸附性,可以用来固定多硫离子,从而有效解决锂硫电池导电性较差、多硫分子"穿梭效应"、易过充等问题。系统介绍了TMSs在锂硫电池中的应用情况,主要包括应用在锂硫电池中TMSs的种类,TMSs的形貌,以及TMSs与硫的负载方法的应用研究。     

过渡金属硫化物纳米粒子制备技术研究进展

阐述了过渡金属（如钼、铁、钴和镍等）硫化物纳米粒子制备技术进展，详细介绍了其液相化学合成技术，如溶剂热、微乳液和微波液相介电加热法等。还介绍了相关硫化物纳米粒子负载及团聚控制研究情况。提出过渡金属硫化物纳米粒子高效合成技术，为其工业应用打下基础。提出了过渡金属硫化物纳米粒子高效合成的途径。     

基于过渡金属活化的过硫酸盐高级氧化技术研究进展

基于硫酸根自由基的高级氧化技术因其对水环境中新兴有机污染物具有良好的深度降解效果及环境适应性,受到了国内外广泛关注。综述了以过渡金属及其氧化物为主的过硫酸盐活化技术的国内外研究进展,包括过渡金属氧化物活化法、过渡金属结合光活化法、过渡金属结合碳材料活化法、过渡金属复合天然矿物活化法等,并对基于过渡金属活化的过硫酸盐高级氧化技术的发展趋势进行了展望。     

过渡金属硫化物对Claus尾气催化加氢制备硫化氢的影响

以γ-Al2O3为载体,考察了第一过渡金属亲硫元素和Cr系元素及其负载量对Claus尾气加氢生成H2S的催化活性。结果表明,经预硫化后上述负载量为10%质量分数的各元素,其催化活性按大小可以划分为4组:Ni、Co、Fe>Mo、W、Cu>Cr>Zn、Mn。针对第一组的3种元素进行物相分析表明,在反应气体积比为SO2/H2/N2=0.5/3/96.5,重量时间空速(WHSV)=6 000mL/(h.g)的强还原气氛下,Ni的催化活性相为稳定的NiS2,但Co和Fe除主晶相CoS2和FeS2外,还分别具有Co3S4和Co9S8或FeS和Fe7S8的贫硫相。     

过渡金属硫化物无机类富勒烯纳米材料的研究进展

系统的介绍无机类富勒烯金属硫化物纳米管、纳米洋葱及其纳米复合物的结构、性质和应用。同时还介绍了近年来国际上无机类富勒烯金属硫化物纳米管、纳米洋葱及其纳米复合物的制备方法的最新进展,如气-固相或气相反应合成、模板技术、激光溅射、电弧放电、热分解合成和超声波电化学合成方法等。     

多元金属硫化物光催化剂的制备及应用

多元金属硫化物光催化剂可通过调节其组成来调控能带结构,使其吸收边红移,实现可见光响应,有效提高光催化反应性能。综述了固溶体型和ABmCn型两大类多元金属硫化物的研究进展,介绍了水热法、共沉淀法及固相反应法等多元金属硫化物光催化剂的制备方法以及此类光催化剂在光催化分解水制氢和降解有机染料等方面的应用。     

Understanding the trends in the hydrodesulfurization activity of the transition metal sulfides

It is shown that the trends in the hydrodesulfurization activity of the transition metal sulfides can be understood from the variation in the binding energy of sulfur to the transition metals. A model based on the ab initio calculations of Gelatt, Moruzzi, and Williams is used to describe the binding energy trends and to single out the important parameters determining them. One important aspect of the model is, that it predicts that the trends in the catalytic activity are given to a large extend by the coupling between the sulfur chemisorption energy and the sulfur-induced distortions of the metal lattice. The simple model also appears to describe promotional effects.     

过渡金属氮化物催化性能研究进展

过渡金属氮化物具有类似于Pt族贵金属的催化性能得到了广泛的研究.综述了过渡金属氮化钼及助剂促进的氮化钼在加氢脱硫与脱氮、氨合成与分解、芳烃加氢和其他涉氢反应(如炔烃、烯烃加氢、丙酮缩合、肼的分解)中的应用,并介绍了其他金属氮化物(如氮化钒、氮化钴)在催化反应中的应用.     

过渡金属活化过硫酸盐降解有机废水技术研究进展

活化过硫酸盐高级氧化技术用于降解水体中有机污染物备受关注,其中采用过渡金属活化过硫酸盐降解有机污染物的研究越来越多,也取得了良好的效果。本文综述了近几年来国内外利用以过渡金属为基础的催化剂活化过硫酸盐降解污染物的应用研究;阐述了贵金属催化剂、单金属催化剂、复合金属催化剂（尖晶石结构催化剂、纳米核壳结构催化剂、三维纳米结构催化剂）在水体中降解有机污染物的研究进展;探讨了过渡金属催化剂的优缺点和研究现状,最后提出了该活化体系目前面临的问题,期望为过渡金属活化过硫酸盐降解污染物技术的应用提供参考。     

可逆镁电池正极材料的研究进展

可逆镁电池是一种颇具潜力的"绿色动力"电池,寻找合适的正极材料一直是镁电池研究的难点。介绍了可逆镁电池正极材料的研究及发展情况,重点介绍了过渡金属硫化物、氧化物及有机物正极材料,以及新型正极材料Mg1.03Mn0.97SiO4等,探讨了当前存在的问题及研究的方向,并对其应用前景进行了展望。     

Encapsulation of transition metal sulfides in faujasite zeolite for hydroprocessing applications

The dispersion of the sulfides of Co, Ni, Mo and W—and their combinations—in the micropores of acidic faujasite zeolite is a challenging task. While a close proximity of the hydrogenation function to the acidic cracking sites is thought to be beneficial for industrial hydrocracking applications, the genesis of well-defined metal sulfides in a tunable environment allows to address two important fundamental issues: (i) the possible existence of an optimum cluster size of metal sulfides with respect to hydrodesulfurization activity and (ii) an extension of the well-known support effect in hydrotreating catalysis. This review will concentrate on the various preparation methods—ranging from the brute-force chemistry involved in dispersing anion precursors to the occlusion of well-defined organometallic complexes in the zeolite micropore space, characterization to determine the successful genesis of suitable models and activity tests.

Successful dispersion of these sulfides in the micropores of faujasite is only possible by careful preparative methods, either using well-dried cation-exchanged precursors or organometallic complexes. A synergistic effect of acidic protons on the metal sulfides is noted. However, the relatively low activities of ultra-dispersed Mo- or Co-sulfide particles compared to those of particles on more traditional supports force us to conclude that there must be an optimal size for metal sulfide clusters larger than those stabilized in the micropores. Although there are some indications that a sulfided CoMo cluster can be formed in the micropores using organometallic precursors, the synergistic effect between the two metals is quite small. From an application point of view, the detrimental effect of bases such as water or nitrogen compounds to the final dispersion of the metal sulfides is problematic. Nevertheless, model studies indicate that a close proximity of acidic and hydrogenation components decreases coking deactivation.     

负载型Co基F-T合成催化剂中贵金属助剂促进作用的研究进展

在负载型Co基催化剂中添加少量贵金属助剂能显著影响催化剂活性、选择性与稳定性。贵金属助剂的添加提高了Co活性组分的还原度与分散度,增加了催化剂表面的活性位数目,改变了催化剂的几何结构和电子结构,影响CO、H₂或中间产物的吸附活化行为,抑制催化剂积炭和金属Co小粒子的再氧化。综述贵金属助剂对催化剂活性中心性质、反应物的吸附活化行为和催化剂反应稳定性的影响。     

硫化铂族金属加氢催化剂的研究进展

硫化铂族金属催化剂为可提高有机液相加氢反应选择性的高效催化剂,能提高含羰基、羟基和卤素等官能团化合物催化加氢反应的选择性,应用广泛。综述了国内外负载型Pt和Pd等硫化贵金属催化剂的制备方法,包括采用H_2S和Na_2S无机硫化以及Ph_2S和DMSO(二甲基亚砜)等有机硫化剂进行硫化;综述了Pt和Pd硫化贵金属催化剂在有机液相催化加氢体系中的应用;并对硫化Pt族金属催化剂的硫化机理和催化机理进行探讨,展望了硫化贵金属催化剂的应用前景。     

硫醚水相催化氧化研究进展

硫醚催化氧化制备亚砜和砜是有机合成中的一类重要反应。水作为一种廉价安全的绿色溶剂,在硫醚催化氧化反应中备受青睐。主要针对硫醚水相催化氧化反应中的重要金属基催化剂和有机酸催化剂的研究进行综述。在水相体系中,铁和锰等金属基催化剂、多金属氧酸盐及有机酸催化剂在硫醚催化氧化反应中均有良好的催化性能,多数硫醚类化合物转化率和选择性均达到90%以上。最后展望了硫醚水相催化氧化的发展方向,指出以来源广泛的O_2为氧化剂将是未来实现工业化应用的发展趋势。