Au/LiMn2O4催化剂的制备及其对CO催化氧化性能的研究

采用溶胶-凝胶法合成法制备了尖晶石型复合氧化物LiMn2O4,并以其为载体,采用沉积-沉淀法制备了Au/LiMn2O4催化剂,以CO催化氧化为探针反应测试了催化剂的活性,对催化剂进行了XRD和H2-TPR表征.结果表明,750℃焙烧后的载体中的主要物相是尖晶石LiMn2O4.活性测试结果显示,载体LiMn2O4对CO催...     

纳米金催化剂Au/Al_2O_3的制备及其催化活性研究

用吸附色谱柱法制备了Au/Al2O3催化剂,分析了金粒径大小、酸度、液固比、载体等因素对纳米金催化剂Au/Al2O3活性的影响.结果表明：当粒径为2～3 nm,pH为9,液固比为4 1时,催化剂Au/Al2O3的活性最高.     

(111)晶面暴露的NiO纳米催化剂的制备及其CO催化氧化性能

采用溶剂热法,以Ni(NO_3)_3·6H_2O、均苯三甲酸以及N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为原料快速合成金属有机骨架材料Ni_3(BTC)_2·12H_2O晶体。以Ni_3(BTC)_2·12H_2O为前体,通过焙烧得到具有(111)面的NiO颗粒用于CO催化氧化反应,并与由硝酸镍热解得到的NiO(R)催化剂进行对比。通过X射线衍射(XRD)、N_2物理吸附-脱附、透射电子显微镜(TEM)以及X射线光电子能谱(XPS)等方法对具有(111)面的NiO颗粒的组成、结构和形貌进行表征。CO催化氧化结果表明,具有(111)面的NiO颗粒的催化活性优于普通NiO催化剂的催化活性。     

纳米TiO2对苹果和奈李中毒死蜱的催化降解效果

比较研究了2种掺锌纳米TiO2光催化剂对苹果和柰李中毒死：蜱的降解效率。结果表明：掺锌纳米TiO2凝胶对水果中毒死蜱的催化降解效果优于粉体,且对柰李中的农药残留降解效率好于苹果。     

处于商业化前夜的乙醇低温重整制氢催化技术

乙醇重整制氢催化关键技术在于提高催化剂的：寿命。所研制的稀土金属氧化物基复合催化剂,对乙醇重整制氢反应在250～350℃区间具有较高的氢气选择性和较低的甲烷选择性,300～350℃连续寿命已经突破2000h。该结果对乙醇氢燃料或混合燃料车,以市区平均时速40kmv计算,可实现寿命80,000km。以单分散的特殊微米尺寸花球状CeO2、Y2O3和La2O3为基的复合催化剂不但在制氢反应的选择性及活性方面优于传统的催化剂,并具有起活温度低、炭沉积显著减少、循环稳定性好的特点。稀土低廉的价格也利于催化剂大批量生产。因此,乙醇低温重整制氢催化技术已经处于商业化的前夜。     

TiO_2与Cu_2O复合催化剂的制备及对甲基橙的脱色效能

针对印染废水中大量以甲基橙为代表的有色物质难以被微生物降解问题,制备了二氧化钛与氧化亚铜复合催化剂,在自然光照的条件下,考察其对甲基橙的脱色效能,并与单独的二氧化钛和氧化亚铜作对比。研究结果表明:二氧化钛与氧化亚铜复合催化剂对甲基橙的脱色效果明显好于氧化亚铜催化剂和二氧化钛催化剂;在二氧化钛与氧化亚铜复合催化剂投加量为150 mg/L、pH为2、反应时间为3 h的条件下甲基橙的褪色率可达到95.71%。     

具有介孔结构的Co/SiO2空心球的制备及其催化性能研究

以二氧化硅为模板,采用牺牲模板法制备具有介孔结构的碱式硅酸钴空心球.采用扫描电子显微镜(SEM),透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、氮气吸脱附曲线(BET)和程序升温还原(TPR)等方法,对样品的结构和形貌作了表征.探索了碱式硅酸钴空心球的还原规律,研究了Co/SiO2作催化剂的催化性能.结果表明,180℃下反应1 h时,碱式硅酸钴即为空心球结构;在800℃氢气气氛中反应5 h,碱式硅酸钴完全被还原为Co/SiO2,还原前后仍为空心球结构,比表面积和孔容均有所减小,孔径增大.以Co/SiO2空心球做催化剂进行硝基苯加氢催化,1 h后硝基苯的转化率为56%,比商用Raney Ni提高约14%.     

室温常压湿式催化氧化催化剂及废水脱臭研究

炼油焦化废水中主要的恶臭物质为硫化物,本文用沉淀-浸渍法制备了湿式氧化催化剂Fe2O3-CeO2-TiO2/γ-Al2O3,并在室温常压下对模拟焦化废水进行了催化氧化脱臭处理。研究表明,适宜组成的Fe2O3-CeO2-TiO2/γ-Al2O3催化剂,具有较好的室温常压湿式催化氧化去除废水中硫化物的能力,Fe2O3、CeO2和TiO2等组分的适宜组成分别为3.5 wt%、1.6wt%和8.3 wt%。在废水pH为9～10、催化剂用量3 wt%、空气流量0.6 L.min-1/100 mL废水、反应时间90 min条件下,模拟焦化废水的硫化物转化率可达90%以上。废水的臭气强度可下降一级。     

木薯渣制备乙醇探索研究

[目的]对木薯渣水解糖发酵制乙醇的再利用过程进行考察。[方法]以木薯渣为原料,采用同步糖化发酵工艺,研究木薯渣中淀粉、纤维素和半纤维素水解糖分开发酵或共同发酵制乙醇的过程。[结果]原料中纤维素含量为34.70%,半纤维素含量为9.70%,淀粉含量为15.35%;采用同步糖化共发酵工艺较同步糖化分开发酵工艺,乙醇相对于原料的产率高,可达到28.04%。[结论]该研究可为木薯渣的合理利用提供技术支持。     

钯修饰电极的制备及其对H_2O_2的电催化还原作用研究

[目的]研究钯化学修饰电极在H2O2检测中的应用。[方法]采用循环伏安法制备了钯修饰的复合陶瓷碳电极(Pd/CCE),研究了该修饰电极对H2O2的电催化性能。[结果]在含有PdCl2.2H2O的H2SO4溶液中(pH 1.2),控制扫描电位范围为0～1.0 V(vs.SCE)连续扫描40圈时制得的Pd/CCE修饰电极对H2O2具有较强的电催化活性,安培法检测H2O2的线性范围为6.0×10-5～1.0×10-2mol/L,检出限为2.2×10-5mol/L(3Sb)。[结论]直接电沉积得到的钯修饰电极,可实现较低电位下测定H2O2,且电极具有制作简单、价格低廉、响应时间短和表面容易更新等特点。     

Bi_2O_3-TiO_2的制备及其光催化性能研究

该文以四氯化钛和硝酸铋为原料,通过共沉淀法制备Bi_2O_3-TiO_2复合氧化物,以罗丹明B模拟有机污染物,在太阳光照射研究Bi_2O_3-TiO_2复合氧化物催化剂的光降解性能。考察了不同的沉淀剂、Ti∶Bi的配比及焙烧温度等制备条件对光催化性能的影响。结果表明,Bi_2O_3-TiO_2复合氧化物催化剂的光降解率明显高于单一氧化物Bi_2O_3、TiO_2的光降解率;以Na OH为沉淀剂、Ti∶Bi的配比为1∶10、焙烧温度500℃时制得的Bi_2O_3-TiO_2复合氧化物催化剂具有很好的光催化降解效果。     

球磨法合成钒基催化剂及其催化生物质制备甲酸

分别采用无溶剂机械球磨法和浸渍法合成了V/ZSM-5固体催化剂,通过X射线粉末衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱分析(XPS)、N2物理吸附和电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)等手段表征了催化剂的物相、表面形貌、V的价态、比表面积以及V的含量。结果表明,两种方法合成的催化剂中V元素的负载量接近(约为1.7%)。相比于传统浸渍法,本研究提出的球磨法无需任何溶剂,时间短(1 h),其合成的催化剂颗粒较小,比表面积更大(367.0 m^2·g^-1 vs 223.9 m^2·g^-1),且球磨法得到的催化剂V的价态较高,相同催化条件下球磨法合成的催化剂性能优于浸渍法合成的催化剂(45%vs 35%)。系统研究了不同实验因素对催化反应的影响规律,在温度180℃、水为溶剂、催化剂与底物质量比为1∶2、氧气3 MPa、反应时间30 min时,葡萄糖转化产甲酸的产率最高,达到45%。此外,在该球磨法合成的催化剂作用下,多种生物质基碳水化合物均能用来制备甲酸。本研究为金属负载型催化剂的设计合成提供了另一种途径,简单、高效、易操作且环境友好,对于木质纤维素类农林废弃物向高附加值化学品的转化具有重要意义。     

Ti/RuO2-SnO2-CeO2/PbO2电极的制备及其电催化性能研究

[目的]通过引入新型三元过渡中间层(RuO_2-SnO_2-CeO_2)对Ti/PbO_2电极进行改性,提高电极活性及使用寿命。[方法]采用溶胶凝胶法制备RuO_2-SnO_2-CeO_2,通过X射线衍射(XRD)测试表征中间层结构及物象成分,并对改性电极进行循环伏安(CV)、电化学阻抗(EIS)、电催化降解4-氯酚及寿命加速等电化学性能测试,研究电极性能。[结果]RuO_2-SnO_2-CeO_2可以形成稳定的固溶体氧化物,对基底起到保护作用,电极寿命延长超过5.5倍,且具有更高的电催化活性。[结论]RuO_2-SnO_2-CeO_2的引入,提高了电极寿命及电催化活性。     

MoO3/SnO2催化剂的酸位及氧化中心研究

采用固体核磁共振及密度泛涵理论计算方法研究了MoO3/SnO2催化剂的结构和性质及其固体酸性.结果表明:在这种催化剂中,钼组分主要是散布在氧化锡表面而非大幅度融入氧化锡晶格结构中;Brnsted酸位和Lewis酸位同时存在,酸性强于沸石分子筛(如HY和HZSM-5),但酸位浓度相对较低.理论方法计算的催化剂上吸附丙酮的13C化学位移与试验结果很接近,证实了所提出的Brnsted酸位结构为—Mo—(OH)—Sn—.固体核磁共振试验还证实了这种负载氧化物的氧化性,最后提出了Lewis酸位才是其氧化反应的活性中心.     

棕榈油氢化催化剂制备的研究

[目的]研究在Cu-Ni二元催化剂中加入适量Zn以延长其使用寿命。[方法]通过正交试验确定Cu-Ni二元催化剂的最佳制备条件,用沉淀法制备不同Zn含量的Cu-Ni-Zn三元催化剂。采用BET、TPR、XRD对制备出的Cu-Ni-Zn催化剂进行表征,通过测定棕榈油碘值变化考察Cu-Ni-Zn催化剂的活性和寿命。[结果]适量Zn的加入大大提高了催化剂的比表面积和孔容,促进了活性成分在载体表面的分散;催化剂的加入量为5‰时,与Cu-Ni二元催化剂相比,质量比为1∶1∶0.20的Cu-Ni-Zn催化剂可多连续使用7次而保证碘值在1以下。[结论]适量Zn的加入能大大延长Cu-Ni二元催化剂的使用寿命。     

MgCl 2载体对稀土催化剂性能的影响

研究了以Nd(OR)3-nCln(n=0,1,2）为主催化剂，MgCl2为载体，HAl(i-Bu)2为助催化剂所组成的Ziegler-Natta型载体催化剂对丁二烯的聚合规律。实验中发现主催化剂中氯原子数目和载体离子的电负性对催化剂活性和聚合物的结构有重要影响。     

纳米TiO_2对苹果和柰李中毒死蜱的催化降解效果

比较研究了2种掺锌纳米TiO2光催化剂对苹果和柰李中毒死蜱的降解效率。结果表明:掺锌纳米TiO2凝胶对水果中毒死蜱的催化降解效果优于粉体,且对柰李中的农药残留降解效率好于苹果。     

溶胶—凝胶法制备TiO2及其光催化性能的研究

以钛酸丁酯为原料、无水乙醇为溶剂、硝酸为抑制剂,运用正交试验法确定了溶胶—凝胶法制备TiO2的初步最优条件,运用X-射线衍射技术对所制备的TiO2粉体样品进行了表征,并以大红染料作为目标降解物,研究了制备TiO2粉体活化温度、活化时间、紫外灯照射高度、催化剂投加量以及废水pH值对光催化性能的影响。结果表明,该方法制备的TiO2为纳米级锐钛矿。制备TiO2的最佳配比条g/L、目标废水pH为4.0时,达到最佳降解效果。     

微弧氧化制备氮掺杂纳米晶TiO2薄膜

以十水合四硼酸钠、氢氧化钠、六次甲基四胺为电解液,采用双脉冲微弧氧化方法在钛基底直接制备纳米晶TiO2薄膜.钛基底微弧氧化所生长的TiO2薄膜表面由直径10～60 nm的小颗粒堆积成多孔菜花状.脉冲频率对薄膜的组分、孔隙率和表面粗糙度都有较大的影响,而生长时间则通过小颗粒堆积影响薄膜的表面粗糙度.高频条件下薄膜中锐钛矿相含量比低频时稍高,单次脉冲期间反应生成物的温度是控制锐钛矿相与金红石相比例的主要因素.