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相似文献
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1.
 通过有机物分解碳化处理TiO2 纳米管制得了TiO2C, 并以其为载体制备了Pd/TiO2C电催化剂,考察了该催化剂对碱性介质中乙醇电催化氧化的活性. 结果表明,碳化导电处理的TiO2C纳米管载体能有效改善催化剂中贵金属的分散度和电极结构,从而提高催化剂的电催化活性. 对催化剂活性组分的优化实验表明, Pd/TiO2C质量比为1/1时催化剂的活性最高. 在1 mol/L KOH溶液中Pd载量均为0.3 mg/cm2的条件下, Pd/TiO2C催化剂对乙醇氧化的催化活性是Pd/C催化剂的3.8倍.  相似文献   

2.
燃料电池的阳极抗中毒研究是重要课题,探索具有超高质量活性和抗CO毒化的阳极催化剂具有显著的科学意义和应用价值。本文成功制备了Ir原子级别分散在N掺杂碳的载体上的新催化剂,并且发现该Ir-N-C对甲酸具有良好的电催化氧化性能,其质量比活性为商业Pd/C的48倍。组装了燃料电池单电池进行测试,结果显示,Ir-N-C催化剂在单电池中的质量比功率密度高达281 mW/mg,较商业Pd/C催化剂提升了3倍。同时,Ir-N-C对CO毒化的耐受性大大增强,经过14000 s的长期测试后,其活性仅衰减68%,优于商业Pd/C催化剂(衰减85%)。并且,该催化剂能够简单有效的大批量制备,为单原子催化剂的大批量制备提供了新思路。  相似文献   

3.
以Vulcan XC-72炭为载体,采用硼氢化钠还原法制备了Pd-TiO2/C电催化剂用于直接丙三醇燃料电池阳极材料,并用能量色散谱(EDX)、X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、循环伏安法(CV)、计时电流法(I-t)和全反射-傅里叶变换红外光谱(ATR-FTIR)对催化剂进行了表征。EDX结果表明,Pd-TiO2/C中Pd和Ti含量接近名义原子比。Pd-TiO2的X射线衍射结果表明,Pd具有面心立方fcc结构,同时TiO2展现出四方结构的锐钛矿相的峰特征。TEM图像显示Pd和TiO2纳米颗粒在碳载体中分布均匀并存在一些簇状区域,纳米颗粒大小为7.0-8.0 nm。循环伏安显示在1 mol/L KOH电解液中催化剂Pd-TiO2/C在约-0.7 V vs Ag/AgCl有明显的析氢行为和电容增加现象,表明催化剂在TiO2修饰后活性明显增加。通过循环伏安对碱性体系的丙三醇电催化氧化表明,Pd-TiO2...  相似文献   

4.
采用活性炭为载体,乙二胺四亚甲基膦酸(EDTMPA)作为配位剂和稳定剂,氯化钯(PdCl2)为前驱体,硼氢化钠(NaBH4)为还原剂,通过一步还原制备得到膦酸功能化的超细高分散Pd/C催化剂.透射电子显微镜(TEM)及X射线衍射(XRD)分析结果表明,制得的Pd/C催化剂中Pd粒子的平均粒径为2.7 nm,分散度为37.1%,高于同类型商业化催化剂.制得的催化剂对罗丹明(RhB)和对硝基苯酚(4-NP)的催化加氢反应的活化能分别为27.18和16.79 kJ/mol,明显低于商业化Pd/C催化剂(57.12和55.71 kJ/mol).  相似文献   

5.
制备过程中缓冲溶液对Pt-Ru/C电催化剂性能的影响   总被引:8,自引:0,他引:8  
王振波  尹鸽平  史鹏飞 《催化学报》2005,26(10):923-928
 采用浸渍还原法制备了Pt-Ru/C直接甲醇燃料电池阳极催化剂. 为了提高催化剂的活性,使用乙酸钠和氢氧化钠缓冲溶液来调节反应溶液的pH值,考察了缓冲溶液对催化剂性能的影响; 通过XRD和TEM技术对催化剂的晶体结构及微观形貌进行了分析; 并利用玻碳电极测试了催化剂在0.5 mol/L CH3OH和0.5 mol/L H2SO4混合溶液中的循环伏安曲线和阶跃电位曲线,考察了催化剂对甲醇阳极催化氧化活性的影响. 结果表明,用乙酸钠和氢氧化钠缓冲溶液调节反应溶液pH值所得催化剂的性能优于用NaOH调节反应溶液pH值所得的催化剂. 缓冲溶液pH值对催化剂性能有较大影响,使用pH值为12的缓冲溶液所制备的催化剂性能最佳, Pt-Ru颗粒在碳载体上分散均匀,其最小粒径为4.2 nm. 还原温度对缓冲溶液作用的发挥有一定影响,还原温度升高会使溶液的pH值下降,不利于缓冲溶液作用的发挥.  相似文献   

6.
发展兼具高活性和高稳定性的规整非铂电化学催化剂无论对于燃料电池的推广应用还是基础研究都具有重要意义.我们将钯纳米立方体(Pd nanocubes)作为晶种,使用表面掺杂的手段制备了一种表面结构规整的钨掺杂钯纳米立方体(W-doped Pd nanocubes).通过改变合成过程中所加入羰基钨前驱体的量以调控表面钨的原子比例,继而获得了钨原子比例分别为0%,0.8%,1.2%,1.5%的纳米立方体.所制W-doped Pd nanocubes/C催化剂在碱性条件下的氧还原反应中表现出优异性能,其中1.2%W-doped Pd nanocubes/C催化剂性能最佳,在0.9 VRHE时比活性达1.18 mA cm~(-2),质量活性达0.25 A mg~(-1)Pd,分别是商业Pt/C催化剂的4.7倍和2.5倍.研究表明,随着钨的掺杂量从0%增至1.5%,钨掺杂钯纳米立方体的d带中心从-2.49 eV逐渐降至-3.08 eV.同时,光电子能谱结果表明,随着钨掺杂量的增加,钯的3d峰位向低能逐渐偏移,说明了钨掺杂导致了电荷由钨转向钯.而d带中心的下移能够将更多的反键态拉下费米能级,继而导致反应中间体的吸附减弱.因此,由钨到钯的电荷转移导致的d带中心的下移,继而引起的反应中间体对催化剂的吸附作用变弱是氧还原催化活性增强的原因.而过高的W掺杂(1.5%)导致活性的降低也可以用Sabatier规则解释.在循环测试10000圈之后,1.2%W-doped Pd nanocubes/C催化剂的质量活性仅仅减少了14.8%,而商业Pt/C催化剂减少了40%,可见其具有极佳的稳定性.而且循环测试之后的透射电镜表征显示,相比于团聚严重的商业Pt/C催化剂,1.2%W-doped Pd nanocubes/C催化剂仍然分散良好,其形貌也几乎没有发生变化.此外,该催化剂对乙醇氧化反应也表现出优异的性能.在1.0 mol L~(-1)氢氧化钾和1.0 mol L~(-1)乙醇混合溶液中,测试峰电流达6.6 A mg~(-1)Pd,是Pd nanocubes/C催化剂的2.2倍,商业Pd/C催化剂的5.1倍.这同样得益于适量钨掺杂所导致的催化剂d带中心—下移引起的含碳中间体吸附的削弱.经过1000 s的稳定性测试,1.2%W-doped Pd nanocubes/C同样表现出高于商业Pd/C催化剂的稳定性.优异的氧还原和乙醇氧化性能表明所制1.2%W-doped Pd nanocubes/C是一种极具潜力的双功能燃料电池催化剂.  相似文献   

7.
直接乙醇燃料电池作为便携式移动电源受到越来越多的关注,如乙醇能量密度高、可再生、无毒、清洁、便于储存和运输等优点。然而,乙醇燃料电池的研究也面临一些严重问题,其中C-C键断裂是最为挑战的问题之一。近年来有报道表明,乙醇的完全氧化(包含C-C键断裂过程)并没有显示出燃料电池效率的增加,相反乙醇不完全氧化的催化剂会导致更明显的催化电流增加。同时金属Bi掺杂会对催化剂产生电子效应和几何效应并有效增加碱性体系中催化剂的活性位中心和抗CO中毒能力。因此,本工作将铋掺杂在铂和钯中制备出Pt Bi/C和Pd Bi/C作为乙醇燃料电池催化剂,同时研究Bi掺杂催化剂对乙醇燃料电池性能以及乙醇的不完全氧化产物醋酸盐的影响,为乙醇燃料电池电-化学品联产提供一定的依据。以硼氢化钠为还原剂,Vulcan XC-72 (Cabot)导电炭为载体制备了Pt/C、Pd/C、Pt Bi/C和Pd Bi/C (20%质量比)炭载催化剂,其中Pt Bi和Pd Bi原子比均为95∶5。首先将金属前驱体溶于H2O/异丙醇溶液(50/50,体积比)中,加入Vulcan XC-72导电炭黑充分混合,然后加入硼氢化钠在常温常压下充分反应,过滤洗涤干燥备用。其次,对所制备的催化剂进行TEM、XRD、XPS、电化学以及光谱电化学进行表征和测试。电化学、光谱电化学在三电极电解池中进行,将所制备的催化剂分散在超薄多孔电极上制备成工作电极,对电极为Pt片电极,参比电极为Ag/Ag Cl电极。电解液为碱性1 mol/L KOH的乙醇溶液,在电化学工作站上进行CV、LSV扫描以及在不同电位下测试溶液的ATR-FTIR谱。最后,燃料电池测试在一个面积为5 cm2的单电池上进行,阳极为2 mol/L乙醇+3 mol/L KOH溶液,流量为2 m L/min,阴极通入氧气,并研究催化剂的构成及性能对电池性能的影响。采用硼氢化钠还原法合成Pt/C、 Pt Bi(95∶5)/C、 Pd/C和Pd Bi(95∶5)/C。Pd/C和Pd Bi/C的晶体结构呈现FCC特征,Pt/C和Pt Bi/C的晶体结构也呈现FCC特征。XRD也揭示了铋原子对Pt晶体结构的影响。在1 mol/L KOH溶液中,异位XPS和循环伏安法显示这些金属具有较高的氧化态。透射电镜显示Pd/C有一定的纳米粒子聚集,Pd Bi/C有一定的有序结构。红外光谱(ATR-FTIR)结果表明,Bi效应由于吸附能力较弱,抑制了碳酸盐的生成,增加了醋酸盐的生成。由于醋酸盐优先生成,且不被碳酸盐离子毒害,Pt Bi/C具有最佳的电化学和DEFC性能。通过在Pt和Pd掺杂金属Bi制备具有电子调控的双金属炭载Pt Bi(95∶5)/C和Pd Bi(95∶5)/C催化剂,以增强乙醇氧化反应催化氧化过程。透射电镜(TEM)和X射线光电子能谱(XPS)结果表明,Bi含量不影响Pd Bi纳米颗粒的尺寸,但会影响Pt Bi纳米颗粒的尺寸。X射线衍射分析表明,Bi掺杂改变了Pt晶体结构中的晶格参数。此外,ATR-FTIR结果表明,碳酸盐的形成受到抑制,乙酸盐产量增加。极化曲线和功率密度曲线结果表明,Pt Bi/C催化剂具有更高的功率密度,几乎是Pt/C的6倍。在线性扫描伏安实验中,Pt Bi/C具有最高的电流密度(44 m W/cm2)和最低的起始电位(-0.6 V)。在电流-时间实验中,它也具有最高的最终电流密度。因此,在Pt和Pd中掺杂铋催化剂被证明是一种很有前途的燃料电池发电和醋酸盐的联产方法。  相似文献   

8.
《化学学报》2012,70(16)
通过低温氧化法在活性碳表面修饰聚吡咯(PPy-C),并以PPy-C为载体制备了纳米Pd催化剂(Pd/PPy-C).采用X射线衍射、扫描电镜、透射电镜等手段对载体PPy-C及催化剂Pd/PPy-C进行了表征,电化学测试结果表明,Pd/PPy-C催化剂电极不但能够增强催化剂对甲酸催化氧化的活性,而且还能够大幅度提高催化剂的稳定性,因此以PPy-C为载体的Pd/PPy-C催化剂是一类具有潜在应用前景的直接甲酸燃料电池阳极催化剂.通过分析电化学比表面随循环伏安次数的变化及多电势阶跃实验结果表明,催化剂电极活性衰减的主要原因是载体被氧化及电极表面积累强吸附物种的结果.  相似文献   

9.
通过一种结合了CO辅助合成Pt3Ni纳米立方粒子和单原子层Cu壳欠电位沉积再置换为Pd的方法,成功制备出了具有单原子层Pd壳和Pt3Ni纳米立方粒子核结构的Pt3Ni@Pd/C催化剂。电感耦合等离子体元素分析、X射线衍射和透射电子显微镜法被用于研究表征此种Pt3Ni@Pd/C催化剂,结果显示大部分Pt3Ni纳米粒子的表面都由{100}族的晶面所构成。而且在这些{100}族的晶面上,单原子层Pd壳通过电沉积的外延生长,也获得了{100}族的晶面。本文进一步对Pt3Ni@Pd/C作为甲酸氧化电催化剂的性能进行了研究,并与商业Pd/C和原Pt3Ni/C催化剂进行了比较。结果显示,由于Pt3Ni@Pd/C的单原子层Pd壳的结构和所暴露出的Pd{100}族的晶面,Pt3Ni@Pd/C催化剂具有优异的甲酸氧化电催化性能。与原Pt3Ni/C催化剂相比较,Pt3Ni@Pd/C催化剂的贵金属质量比活性提高到了7.5倍。此外,与商业Pd/C催化剂相比,Pt3Ni@Pd/C催化剂的比表面活性和Pd质量比活性也分别提高到了2.5和8.3倍。  相似文献   

10.
高稳定性、高性能、低成本的氧还原反应(ORR)非贵金属催化剂对碱性燃料电池的发展具有重大意义。本研究利用杂原子(N,S)掺杂多孔碳材料和ZIF-67中非贵金属的协同作用制备出性能优良的非贵金属催化剂Co-N/S@CET。物理表征得出炭化后的催化剂表面具有介孔结构,且Co和N进行了大量配位,并且通过XPS测试揭示了催化剂中具有大量Co-Nx活性位点。电化学测试结果表明,Co-N/S@CET具有良好的ORR活性和稳定性,极限电流密度达5.0mA/cm2,半波电位达0.85V,且具有优异的稳定性(10000s后仅衰减4%)。  相似文献   

11.
用溶胶-凝胶法以磷钼酸(MPA)的镍盐溶液水解钛酸四丁酯制备了NiPMo/TiO2催化剂.使用ICP、 XRD、 TG-DTA、 IR、 TPD-MS和微反应技术研究了催化剂的化学组成、热稳定性、化学吸附性质和催化反应性能.杂多钼酸盐与TiO2通过O2-在TiO2表面发生了键合.在623 K下,杂多阴离子仍保持原有的Keggin结构.CO2在Lewis酸位Ni(Ⅱ)和Lewis碱位Ni-O-Mo的桥氧协同作用下生成CO2卧式吸附态Ni(Ⅱ)←O-(CO)←(O--Ni).丙烯有多种吸附态在催化剂上吸附.在563 K、 1 MPa和空速1500 h-1的反应条件下,丙烯的摩尔转化率为3.2%,产物MAA选择性为95%.  相似文献   

12.
A new and simple synthesis of novel N-protected methyl 5-substituted-4-hydroxypyrrole-3-carboxylates, which exist in equilibrium with their 4-oxo tautomers, has been developed in two steps starting from N-protected α-amino acids. The key intermediates are enaminones, which can also be isolated, characterized, and used for the construction of other functionalized heterocycles, before they spontaneously decompose to pyrrole products. 4-Hydroxypyrroles are prone to partial aerial oxidation but can be efficiently alkylated or reduced to stable polysubstituted pyrrolidine derivatives.  相似文献   

13.
The chemoselectivity in the intramolecular CH insertion of various diazosulfonamides has been experimentally studied. The results reveal that the aliphatic 1,4-, 1,5-, or 1,6-C(sp3)?H insertions of diazosulfonamides are not accessible, while the aromatic 1,5-C(sp2)?H insertion can be realized specifically by adjusting the diazo-adjacent group. In addition, the general chemoselectivities in the intramolecular CH insertions of diazosulfonyl compounds are summarized. Generally, diazosulfones undergo both aromatic 1,5-C(sp2)?H and aliphatic 1,5- and 1,6-C(sp3)?H insertions, while diazosulfonates undergo aliphatic 1,5- and 1,6-C(sp3)?H insertions. However, diazosulfonamides only undergo aromatic 1,5-C(sp2)?H insertion.  相似文献   

14.
In the context of the preparation of camptothecin and luotonin A analogs, the synthesis of some key keto-precursors and their use in Friedländer condensation are described. This paper also focuses on the stability of these keto intermediates and emphasizes the major differences between indolizinones and pyrroloquinazolinones series. Noteworthy is also the report of some original structures isolated as by-products of some experiments.  相似文献   

15.
N-Heterocyclic carbene-palladacyclic complexes 3 were successfully achieved in a one-pot procedure under mild conditions. The structure of 3a was unambiguously confirmed by X-ray single crystal diffraction and it was an active catalyst in the Buchwald-Hartwig amination and α-arylation of ketones even at very low catalyst loadings (0.01?mol%).  相似文献   

16.
An efficient iodine-mediated oxidative Pictet-Spengler reaction in dimethyl sulphoxide (DMSO) using terminal alkynes as the 2-oxoaldehyde surrogate for the synthesis of aryl (9H-pyrido[3,4-b]indol-1-yl)methanones is described. The scope of the protocol includes the total synthesis of Fascaplysin, Eudistomins Y1 and Y2. The methodology is extended for preparing pyrrolo[1,2-a]-quinoxaline and indolo[1,5-a]quinoxaline derivatives. The utility of 1-aroyl-β-carbolines was demonstrated by performing palladium-catalyzed β-carboline directed ortho-C(sp2)-H functionalization of the phenyl ring with thiomethyl (SMe) group using DMSO as source and for accessing 4-aryl-canthin-6-ones.  相似文献   

17.
In this Letter, we described a facile method for constructing fused bicyclic 1-arylpyrazol-5-one ring system. We employed various methylene-containing carboxylic acids as the substrates and proved that the pyrazolone ring closure requires activated methylene group in intermediate II. Accordingly, a series of structurally diversified, fused bicyclic 1-arylpyrazol-5-ones was prepared in moderate to high yields using the requisite substrates.  相似文献   

18.
The Langevin paramagnetic theory can’t describe the relation between magnetization of ferrofluids and applied magnetic field. The structuralization of ferrofluids, which is considered the main influence factor of the magnetization, is regarded. The part of magnetization works is deposited when the structure is forming. This action influences the magnetization of ferrofluids directly or indirectly. On the base of the “compressing” model, the Langevin function that usually describes the magnetization of ferrofluid is modified, and a well-fitted curve is obtained. An equation of the relation between the equivalent volume fraction after being “compressed” and the intensity of magnetic field is discovered, which approximately describes the process of magnetization. The relation between the approximate initial susceptibility and the volume fraction can be obtained from modified formula.  相似文献   

19.
KMnO4-mediated oxidative CN bond cleavage of tertiary amines producing secondary amine was introduced, which was trapped by electrophiles (acyl chloride and sulfonyl chloride) to form amides and sulfonamides. The reaction could take place at mild condition, tolerating a wide range of function groups and affording products in moderate to excellent yields.  相似文献   

20.
The highly regioselective Buchwald–Hartwig amination at C-2 of the cheap and readily accessible reagent, 2,4-dichloropyridine with a range of anilines and heterocyclic amines is described. This new methodology is robust and provides a facile access to 4-chloro-N-phenylpyridin-2-amines on 0.25 mol scale. These intermediates undergo a further Buchwald–Hartwig amination at higher temperature to enable rapid exploration of the chemical space at C-4 and to provide a library of 2,4-bisaminopyridines.  相似文献   

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