Cu2O/PANI/不锈钢电极光电催化还原CO2

利用电化学氧化还原法在不锈钢基底上制备聚苯胺纳米管(PANI NTs),将Cu2O沉积到PANI NTs,得到Cu2O/PANI/不锈钢电极,通过循环伏安法（CV）研究Cu2O/PANI/不锈钢电极的电化学行为。采用X-射线衍射（XRD）、透射电子显微镜（TEM）对Cu2O/PANI NTs进行结构表征,借助乙酰丙酮分光光度法和气相色谱法对CO2还原产物进行检测。结果表明：PANI在不锈钢基底上以直立的中空纳米管的形式横向生长,内经约为100nm,外径约为200nm;Cu2O/PANI NTs具有优良的光电催化还原性能,对 /CO2具有催化活性;Cu2O/PANI/不锈钢电极光电催化还原CO215h 后溶液中甲醛的浓度为29.5μmol/L。     

Cu_2O/聚苯胺/不锈钢电极光电催化还原CO_2

利用电化学氧化还原法在不锈钢基底上制备聚苯胺纳米管(PANI-NTs),将Cu2O沉积到PANI-NTs上,得到Cu2O/PANI/不锈钢电极,通过循环伏安法(CV)考察了Cu2O/PANI/不锈钢电极的电化学行为。采用XRD、TEM对Cu2O/PANI/不锈钢电极的结构进行了表征,借助乙酰丙酮分光光度法和气相色谱法对CO_2还原产物进行了检测。结果表明:PANI在不锈钢基底上以直立的中空纳米管形式横向生长,内径约为100 nm,外径约为200 nm;Cu2O/PANI/不锈钢电极对HCO3-/CO_2具有优良的光电催化还原性能;Cu2O/PANI/不锈钢电极光电催化还原CO_215 h后,溶液中甲醛的浓度为29.5μmol/L。     

Cu2O/CuO的制备及光催化性能研究

以葡萄糖为还原剂、采用液相法首先制备了八面体Cu_2O光催化剂,然后以其为基体,通过原位氧化Cu_2O的方式构筑Cu_2O/CuO复合光催化剂。通过XRD、拉曼、XPS对其成分进行检测,TEM、SEM观察其粒径和形貌;研究了亚甲基蓝降解工艺条件,实验结果表明,ρ(亚甲基蓝)=5 mg/L的溶液100 mL、Cu_2O/CuO复合光催化剂的最佳添加量为10 mg、体系pH=11时亚甲基蓝的降解效果最好。通过对最佳条件下循环降解实验表明,Cu_2O/CuO复合光催化剂有着良好的循环稳定性能。     

Cu/Zn比对CuO/ZnO/ZrO_2催化CO_2加氢合成甲醇性能的影响

研究了不同Cu/Zn摩尔比对CO2加氢合成甲醇催化性能的影响。采用草酸凝胶共沉淀法制备了一系列不同Cu/Zn摩尔比的Cu O/Zn O/Zr O2催化剂,考察不同温度及Cu/Zn摩尔比对催化性能的影响,并结合X射线衍射(XRD)、N2物理吸附、程序升温还原(H2-TPR)和程序升温脱附(H2/CO2-TPD)技术对催化剂的结构和性质进行表征。结果表明:适宜的Cu/Zn摩尔比可以提高催化剂的反应性能。在513 K,2.0 MPa,n(H2)/n(CO2)=3/1和GHSV=4 800 h-1反应条件下,当R(Cu/Zn)=4时,Cu O/Zn O/Zr O2催化剂反应性能最好,CO2转化率高达17.8%,甲醇选择性高达67.8%。     

CO2对CuO/ZnO/Al2O3催化剂前体老化及催化性能的影响

采用并流共沉淀法制备CuO/ZnO/Al2O3甲醇合成催化剂前体,在通入CO2条件下老化,采用XRD、FT-IR、DTG、H2-TPR、XPS等表征手段对制备的前体及焙烧后的催化剂进行表征,研究不同CO2通入量对前体晶相转变、微观结构及其焙烧后催化性能的影响。研究结果表明,老化阶段通入CO2后,沉淀母液的pH值趋于7,产生CO32?离子,进而影响Zn2+的沉淀,促进Cu2+进入Zn5(CO3)2(OH)6晶格中取代Zn2+形成绿铜锌矿(Zn,Cu)5(CO3)2(OH)6物相,有助于增强焙烧后催化剂的Cu-Zn之间协同作用,增加活性组分Cu分散度。CO2通入量为40 mL/min时,制备的催化剂在浆态床合成甲醇过程中表现出良好的催化活性和稳定性,甲醇时空收率（STY）达到301.78 g/(kg?h),失活率仅为0.15%/d,与未通入CO2辅助老化制备的催化剂相比,时空收率提高了9.72%,平均失活率降低了33.33%。     

Ag/Cu耦合催化剂的Cu晶面调控用于电催化二氧化碳还原

电催化二氧化碳还原是降低大气中二氧化碳浓度和缓解温室效应的有效方法。然而,将CO₂电还原为具有高附加值和高能量密度的碳氢化合物或燃料(C₂₊产物)仍然具有十足的挑战性。为了降低大气中二氧化碳浓度和将其转换为有价值的工业品,本文通过优化Ag/Cu耦合催化剂中Cu的晶面,有效地促进了其还原CO₂至C₂H₄和C₂H₅OH等C₂₊产物。利用暴露Cu₂O(100)晶面的Ag/Cu₂O-(100),暴露Cu₂O(111)晶面的Ag/Cu₂O-(111)以及具有Cu₂O(100)和(111)晶面的Ag/Cu₂O-(100/111)还原制备得到了三种具有不同Cu晶面的Ag/Cu耦合催化剂。控制Cu/Ag比均为30∶1,采用H型电解槽,在CO₂饱和的0.1mol/L KHCO     

Cu负载量对CuO/γ-Al_2O_3催化低浓度甲烷燃烧性能的影响

采用浸渍法制备了CuO/γ-Al_2O_3催化剂,用于低浓度甲烷(甲烷体积分数0. 7%)催化燃烧反应,考察了Cu负载量对催化剂性能的影响,并运用SEM、XPS对催化剂进行了表征。结果表明,不同Cu负载量的催化剂中铜均处于Cu2+氧化态,同时,当催化剂Cu负载量低于7%时,随着Cu负载量的增加甲烷转化率逐渐升高,但当Cu负载量继续增加至10%时,低浓度甲烷催化燃烧反应的表观活化能升高、甲烷转化率降低。SEM和XPS表明,Cu负载量达到10%时,CuO晶体颗粒变大、Cu周围电子云密度升高、活性组分分散性变差,从而影响了催化剂的催化性能。     

CuO/Al2O3催化剂对苯催化燃烧性能的研究

以大孔拟薄水铝石为原料,添加有机溶剂,经挤条成型、干煅、焙烧制备了比表面积高、孔分布宽的柱状氧化铝载体。用等体积浸渍法制备了系列Cu O/Al2O3催化剂,进行催化燃烧苯实验,并利用低温氮吸附(BET)和程序升温还原(TPR)对所制备催化剂进行表征。结果表明:Cu O负载量为14%的Cu O/Al2O3催化剂性能高,在反应温度为300℃、空速为1800 h-1、常压条件下,苯完全催化燃烧。     

改性TiO_2电极光电催化降解罗丹明B

以泡沫镍为载体,采用溶胶-凝胶法制备出负载型Fe-N共掺杂TiO_2光催化剂。使用扫描电镜和X射线衍射对其表面形貌、颗粒大小和晶体结构进行表征。通过实验确定n(Fe)∶n(N)∶n(Ti)=0.001∶0.02∶1时制备的TiO_2催化剂催化性能最好。当初始废水p H为8、外加偏电压为2 V,光电催化降解120 min时,罗丹明B去除率可达到96.8%。在静态实验基础上,利用自制的升流式光电催化三相流化床反应器对罗丹明B进行动态光电催化降解实验,当停留时间为120 min、曝气量为0.5 m3/h、进水流量为120 m L/min时罗丹明B的去除率可达到97.2%。     

CuO/Al2O3催化剂上CO还原NO反应条件的研究

为减小工业废气中氮氧化物对环境的污染,以多价态金属助剂修饰的Cu/Al₂O₃为催化剂,采用以CO为还原剂的催化还原法进行消除氮氧化物的研究,考察工艺条件对催化剂反应性能的影响。结果表明,反应温度240 ℃即可实现NO的完全转化,较低空速有利于催化剂长周期稳定运行,助剂最佳质量分数为6%,降低或提高助剂含量均不利于NO的完全转化,体系中CO含量影响催化剂性能,CO含量过高会打破催化剂活性中间体的动态平衡,导致催化剂快速失活,应严格控制CO含量。     

Hydrogen production from steam reforming of methanol over CuO/ZnO/Al2O3 catalysts: Catalytic performance and kinetic modeling

A series of CuO/ZnO/Al_2O_3, CuO/ZnO/ZrO_2/Al_2O_3 and CuO/ZnO/CeO_2/Al_2O_3 catalysts were prepared by coprecipitation and characterized by N_2 adsorption, XRD, TPR, N_2O titration and HRTEM. The catalytic performances of these catalysts for the steam reforming of methanol were evaluated in a laboratory-scale fixed-bed reactor at 0.1 MPa and temperatures between 473 and 543 K. The results showed that the catalytic activity depended greatly on the catalyst reducibility and the specific surface area of Cu. An approximate linear correlation between the catalytic activity and the Cu surface area was found for all catalysts investigated in this study.Compared to CuO/ZnO/Al_2O_3, the ZrO_2-doped CuO/ZnO/Al_2O_3 exhibited higher activity and selectivity to CO,while the CeO_2-doped catalyst displayed lower activity and selectivity. Finally, an intrinsic kinetic study was carried out over a screened CuO/ZnO/CeO_2/Al_2O_3 catalyst in the absence of internal and external mass transfer effects. A good agreement was observed between the model-derived effluent concentrations of CO(CO_2) and the experimental data. The activation energies for the reactions of methanol-steam reforming, water-gas shift and methanol decomposition over CuO/ZnO/CeO_2/Al_2O_3 were 93.1, 85.1 and 116.5 k J·mol~(-1), respectively.     

发泡镍负载CuO/ZnO/Al2O3对甲醇水蒸汽重整的催化作用

以三维网状多孔发泡镍为载体，制备了负载CuO/ZnO/Al₂O₃的催化剂，研究了催化剂对甲醇水蒸汽重整制氢气的催化作用，考察了催化剂的制备方法、重整反应温度、催化反应器液体空速对催化反应以及催化剂稳定性的影响。结果表明，通过预先在发泡镍上包覆一层Al₂O₃，能够提高催化剂负载的均匀性，所制备的催化剂具有很好的低温初活性和选择性。在反应温度为220 ℃，液体空速为7.2 h^-1的条件下，甲醇初始转化率为98.36%，CO₂选择性为98.4%，产品气中CO摩尔分数为0.41%。通过40 h的连续实验，甲醇转化率始终维持在80%以上，产品气中CO摩尔分数保持在0.5%，CO2的选择性维持在98%。     

CuO-Bi2O3粉体催化合成1,4-丁炔二醇的研究

采用均匀沉淀法,以尿素与硝酸铜、硝酸铋反应制得CuO-Bi2O3粉体,研究了其对炔醛法合成1,4-丁炔二醇的催化性能.考察了催化剂用量、反应温度、乙炔空速、甲醛初始浓度以及反应时间等多种因素对反应的影响,实验结果表明,CuO-Bi2O3粉体对合成1,4-丁炔二醇具有较高催化活性,在实验优化条件下反应10 h,丁炔二醇的收率可达91.60%.     

Cu2O/Cu/SiO2纳米复合物的制备及光催化性质研究

采用正硅酸乙酯和硫酸铜为原料,通过Sol-gel法制备了Cu2O/Cu/SiO2纳米复合物。研究了反应中各种因素对产物的影响,确定了最佳反应条件。利用SEM、XRD、EDX、UV-vis、FT-IR、PL等对产物进行了表征。光催化分解有机物实验证明所得产物具有较好的光催化活性。     

二氧化碳加氢合成二甲醚CuO-ZnO-Al2O3/HZSM-5型催化剂的研究

以乙醇为溶剂，草酸作沉淀剂，采用共沉淀浸渍法制备了性能优良的二氧化碳加氢合成二甲醚催化剂(CuO-ZnO-Al₂O₃/HZSM-5)，在245℃、2.0MPa、2400h-1、H₂/CO₂=2.79的条件下，CO2转化率达22.61%，二甲醚选择性为45.90%，甲醇选择性为14.81%，含氧化合物收率为13.73%。对CuO-ZnO-Al₂O₃/HZSM-5催化剂进行了反应条件及活性稳定性的初步考察。     

Influences of particle size and crystallinity of highly loaded CuO/ZrO2 on CO2 hydrogenation to methanol

In this study, highly loaded CuO (65.2 wt%) on ZrO₂ support was prepared by flame spray pyrolysis, and the effects of their particle sizes and ZrO₂ crystallinity on CO₂ hydrogenation to methanol were investigated. By varying the precursor feed rate (1–10 mL min⁻¹), the crystallite size (3–7 nm) and the crystallinity of tetragonal ZrO₂ were controlled. After H₂ reduction at 300°C, the Cu species in the catalysts, prepared at the feed rate = 2–10 mL min⁻¹, were converted to Cu particles (approximately 10–20 nm); however, the size and crystallinity of ZrO₂ remained the same. The activity and selectivity of the catalysts prepared at the feed rate = 2–3 mL min⁻¹ were higher than those of the catalysts prepared at the feed rates = 5–10 mL min⁻¹, because the smaller ZrO₂ particles in the former provided more surface to stabilize small Cu particles and from interfacial Cu-ZrO₂ sites (active sites).