董林
催化学报
负载型催化剂具有重要的应用背景,研究表面分散组分与载体之间的相互作用.对于了解催化过程的本质,进而设计开发高效实用的催化剂均有重要的指导意义.本课题组近年来在该领域中进行了一些探索研究,涉及的催化剂以负载型金属氧化物(如CuO/γ-Al_2O_3,CuO/Ce_xZr_(1-x)O_2和CuO/Ti_xSn_(1-x)O_2等)为主,涉及的反应包括CO完全氧化和NO+CO反应.通过改变活性组分的负载量、添加改性剂和改变样品制备条件等制得一系列样品,用多种固体催化剂表征手段考察各组分在催化剂中的作用以及在上述催化反应中的活性变化规律.研究表明:(1)金属氧化物和卤化物等离子化合物在氧化物载体表面的分散容量和分散后的一些性质均可从"嵌入模型"的考虑得到解释;(2)处于不同载体表面的活性物种或同一载体表面不同结构的活性物种,由于其存在状态的差异使得其氧化还原性质和催化性质不同;(3)在相关催化剂体系中进行的CO完全氧化和NO+CO反应的结果显示,通过探索催化剂的"组成-结构-性质"间的关系,有可能为实际催化剂的设计提供理论参考.
关键词:
负载型催化剂
,
表面改性
,
表面相互作用
,
嵌入模型
,
分散容量
,
一氧化碳
,
完全氧化
,
NO+CO反应
吕文辉
,
刘兴海
,
刘冬妍
,
石雷
,
孙琪
催化学报
将铁、钴或镍促进的Ag/SiO_2催化剂用于苯胺和1,2-丙二醇气相催化合成3-甲基吲哚的反应中,并采用X射线衍射、H2-程序升温还原和热重分析等技术对催化剂进行了表征.结果表明,铁或镍助剂的加入有助于提高Ag/SiO_2催化剂的选择性.其中,铁的加入能增强活性组分银与载体间相互作用,大大促进了银在载体表面上的分散,使催化剂的初活件显著提高.而钴或镍的加入虽然能略微减少反应过程中Ag/SiO_2催化剂表面的积炭,但加剧了银在反应过程中的烧结,导致催化剂稳定性下降.
关键词:
铁
,
钴
,
镍
,
助剂
,
银
,
二氧化硅
,
负载型催化剂
,
3-甲基吲哚
张丽
,
刘福东
,
余运波
,
刘永春
,
张长斌
,
贺泓
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(10)60220-3
采用活性测试和氮气吸附、X射线衍射、X射线光电子能谱、紫外.可见漫反射吸收光谱、高倍透射电镜、原位漫反射傅里叶变换红外光谱和O2脉冲吸附等研究了铈添加对Ag/Al2O3催化剂低温氨氧化性能的影响.结果表明,适量铈的添加可以明显促进Ag/A12O3催化剂的低温氨氧化活性,且对催化剂的选择性影响不大.添加铈不仅可以促进Ag/Al2O3催化剂表面吸附和活化O2的能力,而且可促进催化剂表面对氨的解离吸附和活化.这是铈促进Ag/Al2O3催化剂低温氨氧化活性的主要原因.
关键词:
氨
,
银
,
铈
,
氧化铝
,
负载型催化剂
,
氧气吸附
,
高倍透射电镜
,
原位漫反射傅里叶变换红外光谱
柴晓燕
,
尚书勇
,
刘改焕
,
陶旭梅
,
李祥
,
白玫瑰
,
戴晓雁
,
印永祥
催化学报
doi:10.3724/SP.J.1088.2010.90945
分别采用常规焙烧还原(C)、常规焙烧与常压高频冷等离子体炬还原相结合(PR),以及常压高频冷等离子体炬直接焙烧还原(PC&R)制备了Ni/γ-Al_2O_3催化剂.通过X射线衍射、H_2-程序升温脱附、CO_2-程序升温脱附、N_2吸附-脱附实验、透射电镜和热重分析等方法对催化剂进行了表征.并考察了其CH_4/CO_2重整反应活性.结果表明,催化剂经等离子体处理后低温活性明显增加.在得到相同CH_4和CO_2转化率情况下,PC&R法制备的催化剂与常规催化剂相比,反应所需温度可以降低50℃.PC&R催化剂上Ni分散度提高了100%,Ni粒子粒径降低了70%.达到5 nm,催化剂的抗积炭性能显著增强.所得催化剂较高的低温活性和抗积炭性能得益于常压高频冷等离子体炬对催化剂前驱体还原速率快,处理时间大为缩短,避免了由于长时间高温焙烧和还原所引起的对载体的烧结和金属Ni的团聚.
关键词:
常压高频冷等离子体炬
,
镍
,
氧化铝
,
负载型催化剂
,
甲烷
,
二氧化碳
,
重整
张强
,
赵梦强
,
黄佳琦
,
骞伟中
,
魏飞
催化学报
通过浸渍及水热处理获得MgO负载的Fe基催化剂,并将其用于化学气相沉积过程裂解甲烷获得碳纳米管. 结果表明,单/双/多壁碳纳米管可选择性地生长在Fe负载量不同的Fe/MgO催化剂上. 当Fe负载量仅为0.5%时,铁原子在载体表面烧结为0.8～1.2 nm的铁颗粒,碳在这种小颗粒上以表面扩散为主,导致单壁碳纳米管形成,并且单壁碳纳米管的选择性高达90%. 当Fe负载量提高到3%时,铁原子聚集成约2.0 nm的颗粒,在化学气相沉积中生长碳纳米管时,碳在Fe催化剂颗粒中的体相扩散的贡献增大,在表相扩散和体相扩散的共同作用下,双壁碳纳米管的选择性显著增高. 当进一步增加Fe负载量时,铁原子烧结形成1～8 nm的颗粒,经过化学气相沉积,在催化剂上生长了单、双、多壁碳纳米管. 随着Fe在MgO载体上负载量的增加,管径、管壁数以及半导体管的含量都增加. 本研究提供了一种适合大批量选择性生长单/双/多壁碳纳米管的方法.
关键词:
碳纳米管
,
化学气相沉积
,
铁
,
氧化镁
,
负载型催化剂
,
微结构
,
拉曼光谱
石雷
,
霍晓敏
,
任世斌
,
徐杰
催化学报
通过分步浸渍法制备的Cu/SiO2-MgO催化剂对苯胺和乙二醇直接合成吲哚表现出优异的催化性能. 在Cu负载量为0.68 mmol/g和MgO含量为Cu负载量的0.25%时,乙二醇转化率和吲哚选择率分别达到100%和94%,而且催化剂的催化性能比较稳定. XRD结果表明,催化剂活性和选择性较高时,铜晶体的结晶度较高.
关键词:
铜
,
二氧化硅
,
氧化镁
,
负载型催化剂
,
苯胺
,
乙二醇
,
直接合成,吲哚
黄钟斌
,
严新焕
,
江玲超
,
蒋虹
催化学报
doi:10.3724/SP.J.1088.2010.90626
采用有机金属Pd_2(dba) _3(dba为二亚苄基丙酮)还原分解法制得均匀分布的Pd纳米颗粒(粒径为3～6nm)混合液,并用活性炭直接吸附得到了组合型Pd/C纳米催化剂.采用透射电子显微镜、X射线光电子能谱和X射线衍射等手段测定了催化剂表面Pd颗粒大小分布、晶型和化学态等.将该催化剂用于Suzuki碳-碳偶联反应,其催化活性比浸渍法制备的Pd/C催化剂高2倍以上.以溴代芳烃为底物时,在80℃下0.5h后偶联产物收率可达98%以上.以邻氯硝基苯为底物时,在110°C下1 h后偶联产物收率可达64%:延长反应时间,产物收率可达90%以上.
关键词:
钯
,
纳米颗粒
,
活性炭
,
负载型催化剂
,
溴代芳烃
,
氯代芳烃
,
Suzuki反应
顾建峰
,
阿古拉
,
贾美林
,
刘玉萍
,
照日格图
,
袁忠勇
催化学报
doi:10.3724/SP.J.1088.2010.90906
采用水热法合成了小晶粒的SAPO-34.MnSAPO-34和CuSAPO-34分子筛,并以它们为载体采用浸渍法制备了一系列不同Pd含量的催化剂用于催化CO氧化反应.结果表明:分子筛载体、催化剂制备条件、反应条件、Pd含量及预还原等对催化剂的活性影响较大.催化剂活性随焙烧温度的增加而降低,而随着反应温度的升高而提高,担载在SAPO-34上Pd含量为1.35%时性能最佳.X射线衍射和透射电镜结果表明Pd物种高度分散于催化剂上,粒子粒径在2～8 nm;X射线光电子能谱及氢气程序升温还原结果表明,高度分散的Pd~(2+)物种是CO氧化反应活性位.随着反应进行被还原为Pd~0物种,因而导致催化剂活性下降.H2预还原处理催化剂致使活性下降的实验结果也支持了这一结论.
关键词:
钯
,
锰
,
铜
,
SAPO-34
,
负载型催化剂
,
一氧化碳
,
氧化
郑珩
,
徐奕德
,
包信和
催化学报
采用乙酸回流MoO3的方法制备了MoAC, 以其为钼源分别制备了Mo/HMCM-22, Mo/HMCM-49和Mo/HZSM-5催化剂,并考察了各催化剂在甲烷无氧芳构化反应中的催化性能. 结果表明,以MWW型分子筛(HMCM-22和HMCM-49)为载体时,催化剂的芳烃收率和催化剂稳定性均比传统浸渍法制备的催化剂明显提高; 而以HZSM-5为载体时,催化剂的甲烷无氧芳构化活性无明显变化.
关键词:
钼
,
分子筛
,
负载型催化剂
,
甲烷
,
无氧芳构化
,
乙酸
,
回流
王喜照
,
郑俊生
,
符蓉
,
马建新
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(10)60213-6
采用脉冲微波辅助化学还原法制备了质子交换膜燃料电池(PEMFC)用Pt/C催化剂.通过X射线衍射(XRD)和高分辨透射电镜(HRTEM)等分析技术对催化剂的微观结构和形貌进行了表征.利用循环伏安(CV)法计算了催化剂的电化学比表面积.在此基础上制备了膜电极(MEA)并组装成单电池,考察了制备的Pt/C催化剂作为单电池阴极催化剂材料的电催化性能.微波功率和微波作用时间对Pt颗粒直径和分散有重要影响.XRD和HRTEM结果表明,在微波功率为2kW微波作用12 s,豫驰180s,且重复6次的条件下,制得的催化剂中铂纳米粒子颗粒直径小,分散均一,其平均粒径为1.9nm.CV结果表明,该条件下制得的催化剂电化学比表面积达到72.3m2/g,且该催化剂对应的单电池最高功率密度为0.572W/cm2.
关键词:
脉冲微波
,
微波功率
,
微波作用时间
,
铂
,
碳
,
负载型催化剂
,
燃料电池
