用焙烧复原法插层组装有机层柱双氢氧化物

有机酸根插层双氢氧化物(简记为:LDHs OA)是制备具有特殊性质和功能的层柱材料的一类重要前驱体[1 3]。本文以Mg6Al2(OH)16CO2-3·6H2O(简记为MgAl CO2-3)和Zn6Al2(OH)16CO2-3·4H2O(简记为ZnAl CO2-3)为前体,用焙烧复原法将十四酸根(简记为14A)和十八酸根(简记为18A)分别插层组装到了MgAl LDHs和ZnAl LDHs层板间而制得了具有大的层间距、良好的结晶度和规整的层状结构的14A(18A)插层LDHs层柱材料(分别简记为MgAl 14A,mgAl 18A,ZnAl 14A,ZnAl 18A),用XRD谱、IR谱表征了插层交换产物的结构。1　实验部分1.1　仪…     

含铜类水滑石催化材料热分解过程的研究

共沉淀法合成了Cu0.13Mg0 6Al0.27(OH)2(CO3)0.135·xH2O类水滑石物质 (CuHTlc) ,采用XRD、DTA TG、BET、TEM和27AlMASNMR技术对其热分解过程进行了表征。结果表明 ,在较低焙烧温度时 (低于300℃ ),氢氧根和层间水部分脱除 ,但水滑石仍保持其层状结构 ;500℃时 ,其层状结构被完全破坏 ,出现氧化镁晶相结构 ,随着焙烧温度的进一步升高 ,尖晶石晶相生成。500℃时的焙烧产物具有最大比表面 (193m2·g-1)。当温度高于500℃ ,焙烧产物组成可表示为Cu0.13Mg0.6Al0.27O0.135,CuHTlc的热分解过程可表示为 :Cu0.13Mg0.6Al0.27(OH)2(CO3)0.135·xH2O→Cu0.13Mg0.6Al0.27O0.135 (1 x)H2O 0.135CO2。     

焙烧温度对Mg(Al)O复合物结构和表面酸碱性质影响的研究

分别在673、873和1073K分解Mg/Al摩尔比为3的水滑石生成Mg(Al)O复合物.XRD测定均显示MgO物相.873K以上焙烧的样品同时存在MgAl2O4尖晶石物相.微量吸附量热测定其表面酸碱中心的强度和密度,发现碱中心强度和密度顺序为:MAO-2＞MAO-3≈MAO-1,而酸中心强度和密度顺序是:MAO-1＞MAO-3≈MAO-2.红外光谱表明,Mg(Al)O复合物表面酸碱中心主要存在L酸,碱中心是氧阴离子.焙烧温度对表面碱中心类型几乎没有影响.固态MAS27Al核磁共振结果展示,这些样品呈现出显著的Al3+配位情况的变化.     

Ni/Zn/Cr系复合金属氧化物的制备及其光催化还原二氧化碳性能研究

以共沉淀法合成的Ni/Zn/Cr系层状金属氢氧化物(LDHs)经不同温度焙烧获得相应的复合金属氧化物,利用XRD、TG、XPS、TEM、BET和UV-Vis等表征手段对所制备样品的结构、组成、形貌以及吸光特性等进行了分析,并考察了样品在常温常压下光催化还原CO2(g)+H2O(g)的性能.结果表明,以Ni/Zn/Cr-LDHs为前驱体经5 00℃焙烧后可得到晶粒尺寸小、分散均匀度高的多相复合金属氧化物,主晶相为纳米尺度的NiO、Cr2O3、ZnCr2O4和NiCr2O4,在这些金属氧化物的协同作用下,样品表现出较好的光催化还原二氧化碳活性,主产物为CH4和CO.     

K/MgFeZn-HTLcs催化CO加氢制低碳烯烃性能研究

以MgFeZn-HTLcs为前驱体,制备了不同Mg/Fe/Zn物质的量配比、K改性的K/MgFeZn-HTLcs催化剂,用于CO加氢直接制低碳烯烃反应。采用N2吸附-脱附、SEM、TG、XRD、XPS、H_2-TPR等手段对催化剂进行了表征。结果表明,MgFeZnHTLcs前驱体具有典型的层状结构,孔径分布均一;经焙烧、K改性后仍具有一定的层状结构,但比表面积显著减小,平均孔径增大;新鲜催化剂物相以金属氧化物和铁酸盐为主,反应后K/MgFeZn-HTLcs催化剂主要以Fe_5C_2、MgCO_3和ZnO相存在,K/2Fe-1Zn催化剂主要物相为ZnFe2O_4。在CO加氢反应中,K/MgFeZn-HTLcs催化剂具有较高的C=2-4烯烃选择性和较低的C+5含量,与K/2Fe-1Zn催化剂相比,产物分布明显改善;K/2Mg-2Fe-1Zn催化剂上O/P比值达5.15,C=2-4含量占总烃质量的48.56%。     

沉淀温度对CuO/ZnO/Al2O3催化剂前驱体物相及催化水煤气变换反应活性的影响

 用X射线衍射、差热热重测定、程序升温还原、N2吸附、N2O滴定和常压微反活性评价技术考察了沉淀温度对CuO/ZnO/Al2O3系催化剂及其前驱体的物相和催化水煤气变换反应活性的影响. 结果表明,在沉淀温度为60～90 ℃时,催化剂前驱体中主要存在Cu2CO3(OH)2,(Cu,Zn)2CO3(OH)2和(Cu,Zn)6Al2(OH)16CO3·4H2O三种物相. 焙烧后的催化剂样品中形成了较多的CuO-ZnO固溶体,沉淀温度升高有利于CuO-ZnO固溶体的形成及催化剂活性的提高. 水煤气变换反应是一个非结构敏感型反应.     

纳米Mg-Al层状双氢氧化物表面包覆SiO2纳米膜的研究

采用溶胶-凝胶法在纳米Mg-Al层状双氢氧化物表面包覆SiO₂纳米膜. 通过酸溶分析、透射电子显微镜、FT-IR、XRD、TG和DSC分析, 证实了在Mg-Al层状双氢氧化物表面包覆了一层连续致密的、厚约5 nm的SiO₂纳米膜. 根据Al 2p, Mg 2p, Si 2s及O 1s的电子结合能的变化, 可推知在纳米Mg-Al层状双氢氧化物和SiO₂纳米膜表面形成了Mg-O-Si和Al-O-Si键, 并据此分析了形成SiO₂包覆膜的机理. 经热分析表明, SiO₂包覆的纳米LDHs和纳米LDHs两者在40~700℃之间失重过程大致相同, 均出现了三个较为明显的质量损失阶段, 至700℃时包覆量越大的质量损失越少. 纳米LDHs在244.67和430.13℃有两个明显的吸热峰, 吸热值分别达412.28和336.30 J/g; 而包覆纳米LDHs只在243.60℃处出现一个较明显的吸热峰, 其吸热值为221.25 J/g.     

层状K/Mg-Fe-Al催化剂的制备及其CO加氢性能研究

采用共沉淀法制备了系列不同Mg/Fe/Al配比MgFeAl-HTLcs前驱体,经焙烧、浸渍K改性、二次焙烧后用于CO加氢反应。采用N2吸附-脱附、SEM、TG、XRD、H2-TPR、XPS等手段对催化剂进行了表征。结果表明,共沉淀法制备的不同配比MgFeAl-HTLcs类水滑石前躯体均具有典型层状结构;焙烧后生成MgO、Fe2O3以及少量MgFeAlO4物相,三组元间相互作用增强,反应后以MgCO3和Fe3O4物相为主,同时出现较弱的Fe5C2相;K改性后发生结构重构,热稳定性增强,且随Al含量增加,比表面积显著单调下降;与K/Mg-Fe相比,K/Mg-Fe-Al样品中Fe2O3到Fe3O4的还原受到抑制;二次焙烧后,反应前表面相对富Fe,反应后表面富K。在CO加氢反应中,K/Mg-Fe-Al系列催化剂均表现出较高的反应活性以及烯烃选择性,随Fe/Al配比相对增加,C5+含量呈降低趋势,O/P值增加;与K/1.5Mg-0.67Fe相比,K/1.5Mg-0.67Fe-0.33Al催化剂C5+含量由22.17%降至10.90%,C=2-4含量由40.98%提高至47.28%。     

Zr对CuO/ZnO/Al_2O_3前驱体物相、催化剂结构及其合成甲醇性能的影响

采用并流共沉淀法,在CuO/ZnO/Al2O3三元催化剂中加入第四组分Zr,考察了沉淀温度对四元催化剂的前驱体物相组成及浆态床合成甲醇催化活性的影响。通过XRD、DTG、TPR、FTIR、CO-TPD、XPS、HR-TEM等对所制备催化剂及其前驱体的微观结构进行了表征。研究表明:Zr促进了绿铜锌矿(Cu,Zn)5(CO3)2(OH)6物相的生成,使催化剂前驱体中绿铜锌矿含量增加,焙烧后的催化剂铜锌协同作用增强,CuO分散度提高,CuO晶粒平均直径只有4.18nm,同时还原温度显著降低为150℃,CO吸附能力增强,结果显著提高了浆态床合成甲醇催化活性和稳定性。与CuO/ZnO/Al2O3三元催化剂相比,80℃沉淀制备的含4%Zr的CuO/ZnO/Al2O3/ZrO2四元催化剂的甲醇时空收率提高了8.67%,失活率降低了65.12%。     

溶剂极性对微波辐射老化制备前驱体及CuO/ZnO/Al2O3催化剂结构的影响

在制备CuO/ZnO/Al2O3催化剂的老化过程中,采用微波辐射老化技术,着重研究了溶剂极性对前躯体物相组成,烧后CuO/ZnO/Al2O3催化剂结构及其在浆态床合成甲醇工艺中催化性能的影响。通过XRD、DTG、H2-TPR,FTIR、HR-TEM和XPS对前驱体及催化剂表征表明,沉淀母液在微波辐射条件下进行老化,溶剂的极性对前躯体物相组成及催化剂结构影响显著。随着溶剂极性的增大,Zn2+/Cu2+取代Cu2(CO3)(OH)2/Zn5(CO3)2(OH)6中Cu2+/Zn2+的取代反应增强,使得前躯体中(Cu,Zn)5(CO3)2(OH)6和(Cu,Zn)2(CO3)(OH)2物相的含量增多,结晶度提高,导致烧后CuO/ZnO/Al2O3催化剂中CuO-ZnO协同作用增强,且CuO晶粒减小,表面Cu含量增加,催化剂活性和稳定性提高。水溶剂的极性最大,制备的催化剂活性和稳定性最好,甲醇的时空收率(STY)和平均失活率分别为320 mg.g-1.h-1和0.11%.d-1。     

NOx的催化分解研究

氮氧化物(NO_x)的直接催化分解是公认的消除NO_x污染最有吸引力的方法。本文综述了NO_x催化分解研究领域深受关注的几类催化剂,包括贵金属、金属氧化物、钙钛矿及类钙钛矿型复合氧化物、离子交换的ZSM-5型分子筛、杂多化合物和水滑石类材料等六大类催化剂。介绍了相关的反应机理、反应动力学和催化性能等问题的国内外研究进展,概括了上述催化剂的优缺点,提出了未来的发展方向。     

Decomposition of oroidin in DMSO/TFA

Oxidative cyclization of the pyrrole-imidazole alkaloids oroidin and sventrin in DMSO/TFA (1:1) yields oxazolines via nucleophilic attack of the carbonyl oxygen at the alkenyl double bond. Oxidation takes place in the benzylic position of the imidazole ring. On prolonged reaction times, the oxazoline ring is hydrolyzed yielding the corresponding ester of pyrrole-2-carboxylic acid containing a free amino group. Overall, the double bond of oroidin is dioxygenated.     

Decomposition of Formic Acid on Pt/N-Graphene

Kinetics and Catalysis - The properties of a new catalytic Pt/N-graphene system in the gas-phase reaction of formic acid decomposition for the production of pure hydrogen were studied. Graphene...     

Pt/TiO_2光催化降解甲苯

选择甲苯作为研究对象 ,探讨了在不同光源照射、不同光催化剂的作用下 ,气相甲苯的降解情况 .结果表明甲苯在紫外杀菌灯照射下有明显的光化学反应发生 .在光催化剂作用、黑光灯照射时 ,甲苯发生光催化氧化反应 ;并对催化剂在降解甲苯反应中的失活原因做了初步探讨     

烟气中二噁英的催化降解*

催化降解是一种工业烟气的末端处理技术,该技术基于催化氧化还原反应能够实现烟气中二噁英（PCDD/Fs）在温和条件下的有效去除。目前研究较多的催化剂主要有两类：一类是Pt、Pd、Lr等贵金属型催化剂,另一类是V、Cr、W等过渡金属氧化物型催化剂。在实际应用方面,选择性催化还原（SCR）是目前最具有代表性的技术,采用V₂O₅/W(Mo)O₃-TiO₂催化剂能够同时脱除烟气中的PCDD/Fs和NO_x。本文阐述了贵金属和金属氧化物两种催化剂在温和条件下降解烟气中PCDD/Fs的反应机理和研究进展,并着重介绍了负载型V基催化剂降解PCDD/Fs的配方优化研究和影响因素,最后评述了SCR的应用情况和应用条件,以及在应用过程中催化剂的失活和中毒情况,并对该技术发展方向加以展望。     

Pt/TiO2光催化降解甲苯

选择甲苯作为研究对象,探讨了在不同光源照射、不同光催化剂的作用下,气相甲苯的降解情况,结果表明甲苯在紫外杀菌灯照射下有明显的光化学反应发生。在光催化剂作用、转折灯照射时,甲苯发生催化氧化反应;并对催化剂在降解甲苯反应中的失活原因做了初步探讨。     

Anharmonic Effect of the Unimolecular Isomerization/Decomposition of Benzyne

The anharmonic and harmonic rate constants were calculated for the unimolecular decomposition of o‐benzyne, the isomerization of o‐benzyne to m‐benzyne, the isomerization of m‐benzyne to p‐benzyne and unimolecular decomposition of p‐benzyne by using the Rice–Ramsperger–Kassel–Marcus (RRKM) theory respectively, in the canonical and microcanonical systems. The geometry and the vibrational frequencies were calculated by MP2 and B3LYP methods with 6‐311G(d,p) basis set and the barrier energies were corrected using CBS‐QB3 theory. The anharmonic effect on the reactions was also examined. Comparison of results for the decompositions of benzyne indicate that both in microcanonical and canonical cases, the anharmonic effect on the decomposition of the o‐C₆H₄ and p‐C₆H₄ are significant, while the anharmonic effect on the two isomerizations are not pronounced.     

浸渍型甲醇裂解Cu/Cr基催化剂

汽车尾气占整个大气污染的 42 % [1] .开发洁净的燃料已成为研究热点 .H2 是最干净的燃料 ,但运输和储存困难 .甲醇被认为是一种很有前途的高能燃料 ,因此出于节能和环保双重原因 ,甲醇裂解制 H2 用于汽车燃料电池或裂解成 H2 和 CO混合气直接用作内燃机燃料的研究和应用已引起广泛关注[2 ] .目前研究较多的是沉淀型 Cu/Zn基催化剂 ,但由于分散度不高、Cu晶易长大 ,因而活性和稳定性不好[3] .本文报道用共浸的方法制备Cu/Cr基催化剂 ,研究了它们的催化性能 ,并对催化剂的失活原因进行了初步探讨 .催化剂制备 :将 Cu( NO3) 2 · 3H2 O(…     

Decomposition of N2O on Rh-loaded zeolites

N₂O was decomposed over Rh supported on NaY zeolite and ZSM5. With low Rh-loading (≤0.1 wt.%) the activity of Rh was much higher than that supported on SiO₂ and CeO₂. On the contrary, the activity of Rh-loaded zeolites (0.1 wt.%) was not so high or even lower than that on SiO₂ for the oxidation of toluene, which has a larger molecular size than N₂O. Thus the Rh present inside the zeolite cavity was especially effective in the decomposition of N₂O.     

Au/TiO2光催化分解臭氧

 采用沉积-沉淀法制备了Au/TiO2催化剂,用透射电子显微镜、紫外-可见漫反射光谱和X射线光电子能谱进行了表征,结果表明,样品在空气中于200 ℃处理后,金以金属态Au0的形式沉积在TiO2表面. 与TiO2相比,担载金的TiO2具有明显的光催化分解O3的活性. 黑光灯光照20 h后, 1%Au/TiO2催化剂对O3的分解率仍达98%以上. TiO2上的Au簇作为电子的捕获中心,能够促使电子与空穴的有效分离. 而Au簇和载体TiO2的周界处作为O3新的吸附活性中心,促进了O3的分解.