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正丁烷在Au,Zn组合改性纳米HZSM-5上的催化转化

艾沙·努拉洪 , 刘家旭 , 贺宁 , 郭洪臣

催化学报 doi:10.1016/S1872-2067(12)60539-7

采用沉积沉淀和浸渍法制备了Au-Zn组合改性HZSM-5催化剂.并且对比研究了HZSM-5,Au/HZSM-5,Zn/HZSM-5和Au-Zn/HZSM-5催化剂的性质和催化性能.采用UV-Vis和XPS表征揭示出Au-Zn/HZSM-5催化剂中Au物种与Zn物种的相互作用.正丁烷探针反应结果表明,在Zn/HZSM-5催化剂中引入Au有效地提高了正丁烷的脱氢芳构化性能,同时抑制了正丁烷在Zn活性中心上的氢解副反应.在相同条件下,与Zn/HZSM-5催化剂相比,正丁烷转化率由49.1%增加到70.8%,烯烃和芳烃产物总选择性由57%增加到61.98%,干气的选择性由31%降低至28.4%.上述结果表明,Au-Zn/HZSM-5催化剂在轻烃芳构化反应中具有良好的催化性能.

关键词: , , HZSM-5分子筛 , 正丁烷转化 , 脱氢 , 芳构化 , 纳米金颗粒 , 沉积沉淀法

高活性Au/SnO2催化剂的制备及其在1,4-丁二醇氧化制γ-丁内酯反应中的催化应用

李娴 , 郑嘉旻 , 杨新丽 , 戴维林 , 范康年

催化学报 doi:10.1016/S1872-2067(12)60534-8

采用沉积沉淀法制备了一系列商业SnO2负载的纳米Au催化剂,通过电感耦合等离子体发射光谱、X射线粉末衍射、透射电镜和X射线光电子能谱等方法研究了溶液酸碱性、沉淀剂种类、Au负载量和焙烧温度等对催化剂性质的影响.结果表明,Au的负载量以及催化剂的焙烧温度对Au颗粒状态有较大影响.其中,于573 K焙烧的3%Au/SnO2催化剂在1,4-丁二醇氧化制备γ-丁内酯反应中的催化活性最好,TOF值是Au/TiO2催化剂的15倍.这主要是由于SnO2载体独特的性质对所负载的Au颗粒的影响.

关键词: 金催化 , 二氧化锡 , 沉积沉淀法 , 1,4-丁二醇 , 氧化内酯化 , 焙烧温度 , 金负载量

以活性炭为模板制备纳米ZrO2粉体

王科 , 陈洪龄

机械工程材料 doi:10.3969/j.issn.1000-3738.2007.08.022

以活性炭为模板,尿素为沉淀剂,用沉积沉淀煅烧法制备了ZrO2纳米粉体,利用热重法(TG)、X射线衍射仪(XRD)、比表面积(BET)和扫描电子显微镜(SEM)等对粉体进行了表征.结果表明:加入活性炭后,前驱体在400℃以下质量损失较小,在400~600 ℃阶段损失较大,在600℃以上质量基本没有变化;活性炭的加入对ZrO2的粉体粒径影响不大,但ZrO2的比表面积有明显增加;随着尿素用量的增加,粉体粒径减小,同时四方相的比例增加;当硝酸锆与尿素摩尔比为1∶8,活性炭加入量为2.500g时,可制得粒径为12.5 nm、比表面积为43.931 m2·g-1、晶型为纯四方相的ZrO2粉体.

关键词: 沉积沉淀法 , ZrO2 , 活性炭 , 模板

用沉积沉淀法制备Au/C催化剂

周华 , 董守安 , 王仕兴

贵金属 doi:10.3969/j.issn.1004-0676.2003.04.011

采用沉积沉淀法制备了1,2-丙二醇化学合成乳酸的Au/C催化剂,研究了载体中Au的含量、HAuCl4溶液pH值、活化温度、还原方法等因素对其催化活性的影响.结果表明,在一定负载Au质量的范围内,催化活性随Au含量的增加而提高;活化温度、HAuCl4溶液的pH值决定了Au粒子的尺寸、形貌及其在载体上的分布特性;还原方法对催化活性也有较大的影响.在最佳制备条件下,获得了较高催化活性的Au/C催化剂;在低温低压条件下用于乳酸的合成得到了较高的转化率.

关键词: 催化作用 , Au/C催化剂 , 沉积沉淀法 , 乳酸合成

Y-Mg-Al-F催化剂用于1,1,1,2-四氟乙烷裂解制备三氟乙烯

赵洋 , 蔚辰刚 , 周强 , 吴周安 , 王树华 , 罗孟飞

应用化学 doi:10.3724/SP.J.1095.2014.30338

采用沉积沉淀法制备了Y-Mg-Al-F催化剂,应用XRD、NH3-TPD和Raman光谱等技术手段对催化剂进行表征,并与AlF3催化剂作比较,且将催化剂应用于四氟乙烷(HFC-134a)裂解制备三氟乙烯反应中.结果表明,1100℃焙烧的Y-Mg-Al-F催化剂具有较高的活性和反应稳定性.反应温度400℃时,四氟乙烷转化率大于25%.催化剂表面酸性和积碳是影响催化剂活性和稳定性的主要因素.

关键词: 四氟乙烷 , 催化裂解 , 三氟乙烯 , 沉积沉淀法 , Y-Mg-Al

氧化铈促进的高效Au/Al2O3催化剂制备及其催化CO选择氧化反应性能

苗雨欣 , 王静 , 李文翠

催化学报 doi:10.1016/S1872-2067(16)62469-5

近年来,伴随全球能源危机的加剧,以及温室效应和细颗粒物等一系列环境问题出现,各国研究者正努力寻求和开发可持续利用的新能源来代替传统的化石能源.燃料电池具有能量转化效率高、对环境排放低和污染小等优点,作为一种新的环境友好型技术而广受关注.在众多的燃料电池中,质子交换膜燃料电池(PEMFC)因具有能量效率高和工作窗口温度
  低等优势而备受关注.但是, PEMFC燃料以H2为主,主要来源是烃类的重整气,但其中痕量的CO (10 ppm)将会引起Pt电极中毒,导致PEMFC性能迅速下降,因此如何有效地祛除富氢气体中的CO并尽可能减少H2的消耗具有重要研究价值.目前, CO选择氧化法(CO-PROX)是公认的最简单、廉价和有效的办法之一. CO的消除通常选用霍加拉特催化剂,虽然Cu基催化剂具有低廉的成本和较好的CO催化氧化性能,但是当反应中有H2O和CO2存在时,其活性会迅速下降. Au催化剂具有优异的低温CO催化氧化性能,但在PEMFC的工作温度窗口为80–120oC时,随着反应温度提高, H2与CO之间的竞争吸附变强,采用单组分Au催化剂难于在80–120 oC内使CO完全氧化.因此,设计并制备高效的Au催化剂来提高其在PEMFC工作温度(80–120 oC)条件下CO-PROX反应活性和选择性仍然是目前该方向的难点.氧化铈(CeO2)是一种重要的稀土化合物,由于Ce具有独特的4f电子层结构, Ce3+/Ce4+在一定条件下可以相互转化,具有较高的储放氧能力,即能够在富氧条件下储存氧,在贫氧条件下释放氧. CeO2是一种重要的氧化反应催化剂载体,是三效催化剂的主要组成部分,在净化汽车尾气方面稀土元素具有独特的优势,广泛应用于CO氧化和NOx消除等领域中.最近,本课题组以自制的氧化铝为载体,制备了K掺杂的Au-Cu/Al2O3催化剂,其在CO-PROX反应中具有较好的催化活性和稳定性.本文在此基础上,利用Au与CeO2之间的相互作用,制备了CeO2掺杂的Au/CeO2/Al2O3催化剂和K掺杂的Au-Cu/CeO2/Al2O3催化剂.表征结果发现,催化剂中Au和Au-Cu纳米粒子的尺寸均一,平均粒径分别为2.4±0.4和2.8±0.4 nm.与Au/Al2O3催化剂相比, Ce掺杂的Au催化剂具有更高的金属分散度,拓宽了其CO完全转化时的反应温度窗口(30–70 oC).对所制备的Au催化剂进一步通过拉曼光谱、H2程序升温还原和CO-红外光谱等手段分析和CO-PROX催化性能测试,可以证实Au-Cu/CeO2/Al2O3催化剂中各组分在CO-PROX反应中所起的作用.结果表明, CeO2的掺杂能增强活性组分与载体之间的相互作用,有助于提高Au-Cu纳米粒子的分散度,此外还能提高Au催化剂的还原性能,其表面形成的氧空位提高了CO-PROX反应的催化性能. Cu物种的引入显著增强了CO在Au催化剂上吸附能力.综上所述, CeO2组分对Au/Al2O3催化剂的促进作用体现在:(1)有效锚定Au和Au-Cu纳米粒子;(2)提供CO-PROX反应中的活性氧物种.

关键词: 金催化 , 氧化铈 , 氧化铝 , 一氧化碳选择氧化 , 沉积沉淀法

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