Ni／CNTs及钙改性Ni／CNTs催化剂在二氧化碳甲烷化反应中性能

分别以碳纳米管（CNTs）和活性氧化铝（Al2O3）为载体,通过浸渍法制备了负载型镍基催化剂和钙改性的镍基催化剂,用二氧化碳甲炕化反应评价其催化性能,通过X射线衍射（XRD）、程序升温还原（H2-TPR）、程序升温脱附（H2-TPD）和氮气等温吸附脱附等手段对催化剂进行表征,结果表明,Ni／CNTs催化剂中的镍物种比Ni／Al2O3中的镍物种容易还原,同时钙改性Ni／CNTs催化剂更能促进镍物种的还原,添加钙可以促进CNTs载体催化剂的分散度,这些特性能提高钙改性Ni／CNTs催化剂的催化活性和稳定性。     

掺杂催化剂对NaAlH4吸放氢性能和微观结构的影响

利用PCT测试仪和X射线衍射及场发射扫描电镜等测试手段对NaAlH4 2%(摩尔分数)M(M=Ni、LaCl3、Ce(SO4)2)的吸放氢性能和微观结构进行了研究.结果表明,催化剂的掺杂均可降低NaAlH4的放氢温度,催化剂的催化效果依次为:Ce(SO4)2＞LaCl3＞Ni.掺杂稀土化合物可改善NaAlH4的吸氢性能,使第一步吸氢反应:3NaH Al (3)/(2)H2Na3AlH6完全发生,特别是Ce(SO4)2的掺杂,使样品发生了部分(1)/(3)Na3AlH6 (2)/(3)Al H2NaAlH4的第二步吸氢反应,吸氢量达到2.808%(质量分数).掺杂Ce(SO4)2有利于NaAlH4 在球磨过程中颗粒尺寸细化,颗粒的细化增强了NaAlH4的活性,导致其吸放氢性能提高.     

直接甲醇燃料电池阴极催化剂Pt/MnO2(C)的制备与研究

采用液相化学沉积的方法制备了含有不同二氧化锰晶型的Pt/MnO2(C)催化剂.通过XRD对该催化剂的结构进行了初步表征,电化学循环伏安法考察了催化剂在氧饱和的0.5mol/L H2SO4溶液中的电化学性能.结果表明,Pt/MnO2(C)催化剂具有良好的氧还原催化性能,二氧化锰晶体的加入起到了一定的助催化效果.     

CeO2对RuO2／γ-A12O3催化剂湿式氧化降解苯酚性能的影响

采用浸渍法制备了RuO2／γ-A12O3和RuO2／CeO2／γ-A12O3催化剂，并利用XRD、SEM和XPS对催化剂进行了表征，研究了Ce的加入对RuO2／γ-A12O3催化剂表面分散性和催化剂表面元素Ru，O和Ce化学态的影响，同时考察了RuO2／γ-A12O3和RuO2／CeO2／γ-A12O3催化剂湿式氧化降解苯酚的活性，并深入探讨了Ce对RuO2／γ-A12O3催化剂的助催化作用。结果表明：Ce掺杂改性后，使催化剂表面Ru的化学态降低、表面氧空位增加，并且活性组分Ru的分散性增加，从而使RuO2／CeO2／γ-A12O3催化剂的活性提高，因此Ce起到了显著的助催化作用。     

Zr助剂对富氧条件下Ag/Al2O3选择性催化C3H6还原NO性能的影响

采用浸渍法制备了不同Zr助剂改性的Ag/Al_2O_3的Ag-Zr系列催化剂,在富氧条件下对比其对选择性催化还原NO的影响。采用XRD、H_2-TPR、NH_3-TPD和O_2-TPD技术对催化剂进行了表征。研究结果表明,以硝酸锆为Zr源的先浸渍Zr后浸渍Ag的1.5%Ag/1%Zr/Al_2O_3催化剂具有最好的催化活性,与Ag/Al_2_3催化剂相比,400℃和450℃的NO转化率分别提高了10%和8%。XRD表征表明少量Zr的添加增强了催化剂的体相储氧能力。H_2-TPR表征表明Zr助剂的添加提高了催化剂的低温活性。NH_3-TPD表明Zr助剂的添加可以增加催化剂的弱酸和中等强度酸中心。O_2-TPD表明Zr的添加显著增强了催化剂储氧能力,从而提高其对NO的催化还原性能。     

堇青石负载稀土铈基催化剂催化燃烧苯的性能研究

以堇青石蜂窝陶瓷为载体,以过渡金属Mn(NO3)2和稀土金属Ce(NO3)2·6H2O盐为原料,采用柠檬酸浸渍法制备负载型MnCeOx混合氧化物催化剂,考察Mn与Ce的摩尔比、焙烧温度与时间以及柠檬酸用量对催化燃烧苯性能的影响,应用正交实验设计方案优化最佳制备工艺参数,并采用X射线衍射仪(XRD)、H2-TPR和扫描电镜(SEM)对催化剂进行表征与分析。实验结果表明n(Mn)∶n(Ce)=19∶21,焙烧时间为7h,n(Mn+)∶n(柠檬酸)=6∶1的催化剂表现出最佳的催化活性,在300℃及体积空速为20000h-1条件下,催化燃烧浓度为1.5×10-3的苯,催化转化率可达99.1%。     

催化剂MnCe（y）Ox/TiO2的制备及其催化燃烧甲苯的活性

以TiO2为载体,采用浸渍法制备了不同配比的MnCe复合型催化剂,并采用X射线衍射(XRD)、氧气的程序升温脱附(O2-TPD)和氢气的程序升温还原(H2-TPR)对制备的催化剂进行表征,比较了催化剂催化氧化(燃烧)甲苯的活性。研究结果表明,所制备的催化剂MnCe(y)Ox/TiO2对甲苯有明显的催化活性。当Ce/(Mn+Ce)的摩尔比为0.1时,催化剂MnCe(0.1)Ox/TiO2的催化活性最高,甲苯的转化率达到90%时的温度为254℃。在催化剂MnOx/TiO2中掺杂少量的Ce元素,有利于活性组分Mn物种在载体表面上以更小颗粒而且更高的分散度存在,从而提高催化剂的催化活性。     

纳米Au／Fe2O3-MOx催化剂的制备及低温催化氧化CO的研究

用沉积-沉淀法制备了纳米Au/Fe2O3-MOx(M=La和Ce)系列催化剂,考察了催化剂对于CO的低温催化氧化性能,并通过XRD,BET和AAS等表征手段对催化剂进行了表征,分析了稀土氧化物的掺杂对Au/FezO3催化剂性能的影响.结果表明:CeO2的加入能够有效提高Au/Fe2O3催化剂的催化活性,而La2O3的加入对催化剂性能没有明显的影响.     

溶胶-凝胶法制备Ag~+掺杂Bi_2WO_6及其可见光光催化性能研究

以硝酸铋[Bi(NO3)3·5H2O]和偏钨酸铵[(NH4)6H2W12O40·XH2O]为原料,采用溶胶-凝胶法制备了Bi2WO6及系列Ag+掺杂Bi2WO6新型光催化剂,通过降解罗丹明B发现当Ag掺杂为0.8%时,催化效果最好;并通过X射线衍射仪、扫描电镜、透射电镜、比表面积测试仪和红外光谱仪等技术对其进行了表征。结果表明:Ag+掺杂前后Bi2WO6均为斜方晶系,无其他杂质相生成。Ag+掺杂Bi2WO6光吸收性能发生红移,改善了其晶粒的分散性且其表面积也有所增加。Ag+掺杂有效提高了Bi2WO6的可见光催化活性,当掺杂量为0.8%(摩尔分数),罗丹明B溶液呈酸性时,135min内对罗丹明B的降解率达到95.40%。     

Li的掺杂对Ni/CNTs催化苯加氢反应性能的影响

采用浸渍的方法制得不同含Li量的NiLi/CNTs催化剂,以苯加氢反应为探针反应考察了催化剂的催化活性,利用H2化学吸附、H2-TPR、XRD、抗硫性能测试等手段,研究了Li的添加对Ni/CNTs催化性能的影响.结果表明,Li的添加对Ni/CNTs的催化性能有较大的影响.适量Li的添加有助于增加金属Ni在催化剂表面的裸露度,增加了苯加氢反应活性和耐硫性能.当Ni和Li的原子比为10:1时,Ni/CNTs催化剂的催化性能最好,在较低的反应温度(413K)苯的摩尔转化率和选择性达到100%,催化剂的极限耐流量为545.5μLCS2/gNi.     

超级电容器用聚苯胺／活性炭复合电极的研究

通过循环伏安法在多孔活性炭表面沉积了聚苯胺膜,并采用扫描电子显微镜、交流阻抗潜以及恒电流允放电技术对聚苯胺、活性炭和聚苯胺/活性炭复合电极进行了研究.结果显示:聚苯胺在活性炭表面形成一层由多孔网状结构组成的均匀的膜.聚苯胺/活性炭复合电极比活性炭电极具有更高的容量,同时比聚苯胺电极具有更好的循环稳定性.聚苯胺/活性炭复合电极的比电容为587F/g,而活性炭电极仅为140F/g.在50次充放电循环后,聚苯胺电极比电容从513降至334F/g,而聚苯胺/活性炭复合电极从415F/g下降为383F/g.     

过渡金属/活性炭电极的电容性能研究

选用微孔和中孔活性炭采用浸渍法负载金属离子,考察在水性电解质中用于超级电容器的活性炭复合电极的电化学性能,探讨活性炭在负载前后的放电容量变化情况.采用低温氮吸附和直流恒流循环实验考察活性炭复合电极的孔结构及电容性能.研究表明:金属Cu、Mn具有比较明显的准电容效应,Co、Ni可提高中孔活性炭的放电容量,而金属Mo、Fe和Y的准电容效应不显著;中孔活性炭负载金属的作用明显强于微孔活性炭;中孔活性炭负载金属Cu时,放电容量随负载量的增加而上升.     

Reliability evaluation of nano-bi/silver paste sensor electrode for detecting trace metals

The reliability of sensor characteristics for a nano-bismuth (Bi)/silver (Ag) paste electrode has been investigated by comparison with Hg/Bi film electrodes in terms of accuracy and precision. Using Ag paste instead of carbon paste as a conducting layer, the sensitivity and detection limit of the sensor electrode were more enhanced due to a lower electrical conductivity of Ag. For the evaluation of detecting ability, the Zn, Cd, and Pb ion concentrations of the prepared standard solutions were experimentally measured on Hg film, Bi film, and nano-Bi electrodes using anodic stripping voltammetry. A nano-Bi electrode can detect Zn, Cd, and Pb ions at 0.1 ppb with higher precision and accuracy compared with Hg film and Bi film electrodes. From the trace analyses of Zn, Cd, and Pb ions in commercial drinking water and river water using a nano-Bi electrode and inductively coupled plasma (ICP) technique, it was concluded that the nano-Bi electrode exhibited excellent sensing characteristics with high reliability, and could detect even traces of Zn, Cd, and Pb ions that were not detected by the ICP method.     

退火处理对A2B7型La0.63(Pr0.1Nd0.1Y0.6Sm0.1Gd0.1)0.2Mg0.17Ni3.1Co0.3Al0.1储氢合金相结构和电化学性能的影响

利用高频感应熔炼法制备La0.63(Pr0.1Nd0.1Y0.6Sm0.1Gd0.1)0.2Mg0.17Ni3.1Co0.3Al0.1储氢合金,对铸态合金在900℃下退火热处理24h。结构分析表明,铸态合金微观组织由CaCu5型结构、Ce5Co19型结构及Ce2Ni7型结构三相组成,而退火合金则是单相Ce2Ni7型结构。铸态和退火合金电极均具有良好的活化性能,退火合金电极放电曲线更为平坦和宽阔。两种合金电极腐蚀电位基本一致,但铸态合金电极腐蚀电流更大。合金经过退火后其电极循环稳定性(S100=83.5%)明显优于铸态合金电极(S100=69%)。在100次电化学充放电循环内,低容量充电时,退火合金电极容量不衰减,合金电极容量衰减的充电容量临界点为活化最大放电容量(Cmax)的90%。铸态和退火合金电极动力学性能差别不大,铸态合金电极高倍率放电主要由氢在其体相中扩散控制,退火合金电极高倍率放电则主要由其表面电荷转移控制。     

金属Cu的负载方法对活性炭电极电化学性能的影响

采用浸渍法和掺杂法分别在活性炭中负载金属Cu,初步电化学性能测试表明,活性炭负载金属Cu可以提高活性炭电极的放电容量,但不同负载方法对其循环性能造成较大的影响.通过电镜照片和XRD等手段对金属在活性炭上的负载状态进行分析比较,结合电极的充放电性能,发现在活性炭中均匀掺杂金属Cu,可以提高电容器的放电容量,且电化学性能稳定.     

炭表面改性对负载型TiO_2/活性炭复合光催化剂性能的影响

采用HNO3、H2O2和O3对商品活性炭进行表面改性处理,考察了改性处理对活性炭表面基团、负载TiO2以及所形成的TiO2/活性炭复合光催化剂性能的影响。利用傅里叶红外光谱(IR)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电镜(SEM)及氮气吸附等手段对材料进行了表征。结果表明,3种改性方法均可有效提高活性炭载体表面的含氧官能团数量,但是对活性炭的比表面积和孔容影响不大;H2O2和O3对活性炭载体改性后可以提高对钛前驱体的吸附性能,HNO3改性有利于TiO2颗粒在活性炭表面的分散。使用改性后的活性炭作为载体制备的TiO2/活性炭光催化降解甲基橙的性能均高于未改性的TiO2/活性炭催化剂,其中以HNO3改性后的TiO2/活性炭活性最高。     

活化和MnO2沉积提高碳纳米管超级电容器的性能

为了提高碳纳米管( carbon nanotubes,CNTs)超级电容器的性能,分别对 CNTs进行活化处理增大其比表面积和在CNTs表面沉积MnO2 引进赝电容,并利用TEM、BET、循环伏安和恒流充放电测试对实验样品进行了分析和表征。结果表明活化和MnO2 沉积有效地提高了 CNTs 超级电容器的性能。在充放电电流密度为 5mA/cm2 时,在 CNTs 的比容为46F/g的情况下,活化 CNTs和 CNTs/MnO2 复合物的比容分别达到87和150F/g,而且基于活化CNTs和CNTs/MnO2 复合物的超级电容器具有良好的功率特性。     

Ag/PANI/GCE电极的制备及对NO2-的电化学检测

亚硝酸盐是水中最常见的污染物之一,其检测长期以来一直是国内外研究的热点问题。制备了聚苯胺载银修饰玻碳电极(Ag/PANI/GCE)并将其应用于水中亚硝酸根的电化学检测。初步研究了亚硝酸根在电极表面的电化学行为的影响因素,并分析了所制备电极材料检测亚硝酸根的灵敏度、稳定性以及抗干扰性能。结果显示,所制备的Ag/PANI/GCE电极材料的电化学稳定性好,可以对水中的亚硝酸根浓度进行有效的检测,同时具有稳定性好、灵敏度较高、抗干扰性能强等优势,具有较高的研究价值和较好的应用前景。     

氧化锆电池中的金属电极的活化处理

用“三电极法”测量了ＺｒＯ２电池中Ａｇ和Ｐｔ电极的极化曲线,发现Ａｇ电极的极化倾向大于Ｐｔ／电极。采用电化学方式对上述电极进行活化处理,使电极的极化倾向大,并将电极活化归结为ＺｒＯ２电解质表面的部分还原。     

合金元素对Sn-57Bi无铅钎料组织及韧性的影响

研究了添加不同含量的合金元素Ag,Ge,Cu,Sb,Zn,Ce,P,Ni对Sn-57Bi钎料的熔化温度、润湿性能、冲击韧性和显微组织的影响。研究结果表明,合金元素的添加对于钎料的熔化特性的影响不大,P,Ni的加入会导致出现硬脆的Bi,削弱了钎料的性能,Ag3Sn和富锌相则在形状合适时可以强化钎料的性能。单独加入合金元素Ag,Ge,Zn,Cu可以改善钎料的塑韧性,Ag,Ge还可以提高钎料的屈服强度和接头的剪切强度。合金元素Sb,Ce,P,Ni的加入会弱化钎料的塑韧性。而在同时添加多种合金元素的钎料合金中,43Sn-Bi-1Ge-1Ag的改善效果最好。