Ni/Ce-Zr-Al-O催化剂的表面碱性和CO2＋CH4重整性能

用水热法制备了不同NiO含量的Ni/Ce-Zr-Al-O催化剂.用H2-TPD (程序升温脱附),DRIFTS(漫反射红外傅立叶变换光谱),CO2-TPD等方法考察了NiO的含量对催化剂表面碱性的影响,并和反应稳定性以及抗积碳性能相关联.H2-TPD结果表明,随NiO含量的增加,催化剂表面的Ni含量增加.DRIFT和CO2-TPD结果表明CO2的化学吸附主要是碳酸盐和碳酸氢盐形式.添加少量Ni能够使表面碱性位数量显著增加,碱强度减弱.Ni可能优先占据在催化剂表面较强的碱性位上,再增加Ni的含量则会使碱强度减弱,碱性位有所减少,降低CO2的吸附性能,从而减弱从CO2获得活动氧以消碳的能力.这种作用使NiO含量为7.0％(w)的样品活性随反应进行而减低,积碳量是NiO含量为4.0％(w)的样品的3.7倍.     

氧化铝负载高分散γ-Mo2N的制备与结构表征

由NH3的程序升温还原反应（TPR）制备了不同Mo担载量的氮化态Mo/γ-Al2O3催化剂，用XRD和EXAFS方法研究了样品在氮化前后的体相结构及Mo原子局域配位结构。氮化前样品的Mo K-边径向结构函数与非负载MoO3类似，样品中Mo以晶粒度较小，分散度较高的MoO3形式存在；氮化所样品的径向结构函数与非负载的γ-Mo2N基本相同，样品中Mo主要以分散度较高的γ-Mo2N形式存在。EXAFS拟合结果表明，样品的第一配位壳层（Mo-N)的配位数较非负载γ-Mo2N有明显降低，热无序和结构无序均较大，并且随担载量降低，无序度有增大的趋势。     

CO和NO在CuO及Cu2O(110)表面吸附选择规律研究

采用离散变分Xα方法分别计算了CO和NO以C（或N）端顶位吸附在CuO（110）及Cu2O（110）表面上的基态势能曲线,结果表明：CO在Cu2O表面上的吸附强,而在CuO表面上的吸附弱;NO则在CuO表面上吸附强,在Cu2O表面上吸附弱．它们的吸附能的大小顺序为：CuO－NO＞Cu2O－CO＞Cu2O－NO＞CuO－CO．对于CuO－NO（或CO）吸附体系,主要是Cu的3d轨道与吸附分子的2π轨道间的相互作用;对于Cu2O－CO（或NO）吸附体系,则主要是吸附质分子的5σ及2π分子轨道与其顶位Cu1的4s及4p轨道和侧位Cu2的3d轨道相互作用．本文通过吸附势能曲线、态密度分析、成键分析及电荷转移量和方向等方面对实验现象做了合理的解释．     

Cu－ZSM－5分子筛表面铜离子的价态研究

以吸附ＣＯ红外光谱结合ＴＰＲ谱详细表征了经真空自还原及用不同还原剂还原的ＣｕＺＳＭ－５分子筛样品，考察了表面铜离子的价态分布情况及其影响因素。得知铜在Ｃｕ－ＺＳＭ－５表面是分步还原的。用不同方法进行氧化和还原时的难易程度不同。研究了用不同方法进行氧化还原时铜的价态转变条件和铜离子在不同价态间氧化还原循环的可逆性。Ｃｕ２＋与Ｃｕ＋间的氧化还原循环完全可逆，而Ｃｕ０与Ｃｕ＋间的氧化还原循环不完全可逆。Ｃｕ０氧化为Ｃｕ＋比Ｃｕ＋氧化为Ｃｕ２＋容易进行，探讨了Ｃｕ＋在Ｃｕ－ＺＳＭ－５分子筛中不同位置的分布情况及铜在不同条件下的氧化还原机理。     

La-Cu氧化物催化剂的催化性质和表征

研究了三个La-Cu氧化物催化剂对CO-O_2和NO-CO反应的催化活性。No.1样品的La/Cu原子比为1.0。No.1附品经H_2还原为No.2样品。No.1样品浸渍50ppmPt后,用H_2还原得样品No.3。对CO-O_2和NO-CO反应活性的次序均为NO.3>NO.2>NO.1。NO.1样品的主要组成为La_2CuO_4+CuO。No.2,No.3样品是Cu_2O,CuO,La_2O_3的混台物,并含少量Cu。NO.1,2,3的平均表面铜的氧化数分别为1.7,1.5和1.3。测定了O_2不可逆吸附量、在125℃表面“晶格”氧的反应百分数(A_L)以及“晶格”氧开始参与氧化反应的温度(T_L),讨论了活性氧的反应和补充以及氧化反应时可能存在的CU~+-CU~(2+)氧化还原循环。从TPR等实验结果,提出了微量Pt可能高度分散在表面上,削弱了CU~(2+)-O的键能,而使Cu~(2+)在氧化反应中更易被还原的设想。     

水蒸汽对Ni/Ce-Zr-Al-Ox催化剂上CO2-CH4反应积碳的影响

采用水热合成-负载法制备了Ni/Ce-Zr-Al-Ox催化剂,进行了CO2重整CH4的反应,并采用X射线光电子能谱(XPS)、程序升温加氢(TPH)等方法表征了在反应过程中催化剂表面的积碳物种,考察了添加少量水蒸汽对积碳的影响以及水蒸汽和表面积碳物种的作用.TPH实验测得有两类碳物种,一类是在250～350℃出现的少量α-碳,应主要是活性高的CH4解离碎片;另一类是在700℃附近出现的β-碳,应是导致催化剂失活的趋于石墨化或已经石墨化的积碳.β-碳比α-碳更容易同水蒸汽作用,添加少量水蒸汽到反应气中能够明显抑制β-碳的生成.活性测试结果表明,Ni/Ce-Zr-Al-Ox催化剂显示了89%的CH4转化率和良好的稳定性,添加3.2%(ψ)的水蒸汽后活性提高到94%,由于对非活性积碳的抑制,可以预料其稳定性也将进一步提高.     

不同阳离子Y分子筛上金属络合物吸附和分解Ⅱ.Co(CO)3NO吸附和分解和红外光谱表征

采用红外光谱表征了含不同阳离子的Ｙ分子筛上Ｃｏ（ＣＯ）３ＮＯ的吸附和分解及其和阳离子的作用。结果表明，Ｃｏ（ＣＯ）３ＮＯ吸附后主要形成Ｃｏ（ＣＯ）ｘＮＯ（ｘ＝２，３），并出现热稳定性较高的Ｃｏ（ＮＯ）２＾２＋。产生Ｃｏ（ＮＯ）２＾２＋的机制和最终分解产物与分子筛阳离子的性质有关。ＮａＹ上Ｃｏ（ＮＯ）ｘＮＯ歧化产生少量Ｃｏ（ＮＯ）２＾２＋，分解产物主要为Ｃｏ（０）；ＣｏＹ中Ｃｏ＾２＋的存在部分避免了     

模式识别预报双氧离子共交换Cu,Me-ZSM-5分子筛对NO分解的催化活性

本文采用模式识别方法.分析了用于NO分解反应的分子筛催化剂Cu,Me-ZSM-5中的第二种交换阳离子Me对其活性的影响.根据模式识别二维分类图.很好地预报了不同活性的催化剂,并初步讨论了引入共交换金属离子导致催化剂活性变化的原因.     

氧化态Co/γ-Al_2O_3催化剂的结构与反应性能研究.钴物种微观结构的XAFS表征

采用 X-射线吸收近边结构 ( XANES)和扩展 X-射线吸收精细结构 ( EXAFS)技术 ,对用不同原料盐和不同焙烧温度制得的 Co/γ- Al2 O3催化剂中钴的微观结构进行了详细的表征 .XANES结果表明 ,以硝酸盐为原料盐于50 0℃焙烧的样品 Co( N) - 50 0 ,其 Co- K边的近边结构与标样 Co3O4 相似 ,而其它样品的近边结构则与标样Co Al2 O4 相似 .随焙烧温度提高 ,在吸收边前的弱吸收峰 ( 1 s→ 3d)逐渐增强 ,在吸收阈值处 ,主吸收峰 ( 1 s→ 4p)的分裂变得更明显 .950℃焙烧的样品 ,在主吸收峰上升过程中出现了肩峰 ( 1 s→ 4s) .这些特征表明 ,样品中钴主要以 Co2 + 离子形式存在 ,钴离子与载体作用的加强 ,使非化学计量的尖晶石相在结构上与化学计量的 Co Al2 O4 越来越接近 .EXAFS结果表明 ,样品 Co( N) - 50 0中 ,钴主要以 Co3O4 的形式存在 .其第一配位壳层 Co- O配位数明显低于标样 Co3O4 ,说明该相具有较高的分散性 .其它所有样品中 ,钴主要以非化学计量的尖晶石相存在 ,其第一配位壳层 Co- O配位数随焙烧温度从 50 0℃提高至 950℃ ,与标样 Co Al2 O4 越来越接近 ;相同焙烧温度下 ,从醋酸钴制得的 Co( A)系列样品更容易形成 Co- Al尖晶石相 .XANES和 EXAFS结果很好地说明了前文 [7] 中样品对 CO氧化和乙烯选